(57)【要約】  【課題】  高周波誘電加熱作業中に被加工物の溶着度合いをリアルタイムに検出する方法及びその装置を提供する。  【解決手段】  複数の合成樹脂シートの重ね合わせ部を溶着する少なくとも一対のシール用電極に高周波電力を印加して、合成樹脂シート同士を溶着するものにおいて、溶着作業時でのシール用電極(１)・(２)間の静電容量を静電容量測定手段(５)で検出する。この検出した静電容量と、溶着度に対応して設定されている既知の静電容量値とを対比することで、合成樹脂シート同士の溶着度合いをリアルタイムに検知する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の合成樹脂シートを重ね合わせた重ね合わせ部を溶着する少なくとも一対のシール用電極(１)・(２)を配置し、この電極(１)・(２)に高周波電力を印加して、合成樹脂シート同士を溶着するにあたり、その溶着部での溶着度を検出する方法であって、
シール用電極(１)・(２)間の溶着作業時での静電容量を静電容量測定手段(５)で検出し、溶着度に対応して設定された既知の静電容量値とこの検出した静電容量とを対比することで、合成樹脂シート同士の溶着度合いを検知するようにした高周波溶着装置での溶着度検出方法。
【請求項２】
検出した静電容量を制御装置の中央処理手段(７)に伝送し、制御装置の記憶手段(８)に予め記録されている溶着度テーブルとを対比して溶着度を知るようにしてある請求項１に記載した高周波溶着装置での溶着度検出方法。
【請求項３】
複数の合成樹脂シートを重ね合わせた重ね合わせ部を溶着する少なくとも一対のシール用電極(１)・(２)を配置し、この電極(１)・(２)に高周波電力を印加して、合成樹脂シート同士を溶着するにあたり、その溶着部での溶着度を検出する装置であって、
シール用電極(１)・(２)と、この各シール用電極(１)・(２)に整合器(３)を介して接続されている高周波電源装置(４)と、各シール用電極(１)・(２)に接続されている静電容量検出手段(５)と、静電容量検出手段(５)で検出した静電容量が伝送される中央処理手段(７)を有する制御装置と、この制御装置に組み込まれている合成樹脂シートの膜厚と溶着度とに基づく静電容量値のデータを記憶している記憶手段(８)とで構成した高周波溶着装置での溶着度検出装置。
【請求項４】
高周波電源装置(４)が他励式である請求項３に記載した高周波溶着装置での溶着度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重ね合わせた合成樹脂シートを高周波溶着する高周波溶着装置での溶着度を検出する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波誘電加熱による溶着装置は、高周波ウエルダーや高周波ミシンとしてビニール加工などの合成樹脂溶着加工に広く利用されている。そして、この高周波誘電加熱装置は、一対の電極で重ね合わせた熱可塑性合成樹脂シート等の被加工物を挟持し、一対の電極間に高周波を印加して、素材分子内の双極子の振動で加熱するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３３１５８６号
【特許文献２】特開２００４−００１４７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の高周波誘電加熱による溶着では、溶着作業中には樹脂シート同士の溶着度合いを知ることができず、溶着作業後にサンプルを抜き出して破断することで、溶着度合を確認するようにしていた。
【０００４】
作業後にサンプルで溶着度を確認する場合には、一旦正規に作成した製品をサンプルとして破断するものであることから、サンプル分の素材が無駄になるだけでなく、仮にそのサンプルが溶着不良であった場合に、そのロット全体を破棄しなければならず、経済的、作業的に無駄が多くなるという問題がある。そこで、溶着作業中に溶着度をリアルタイムに検出できる技術が望まれている。
【０００５】
本発明は、このような要請にこたえるべく提案されたものであって、高周波誘電加熱作業中に被加工物の溶着度合いをリアルタイムに検出する方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、重ね合わされた合成樹脂シートを溶着すべく配置された電極間で溶着作業時に生じる静電容量の変化を静電容量測定手段で検出し、溶着度に対応する既知の静電容量値とこの検出した静電容量とを対比することで、合成樹脂シート同士の溶着度合いを検知するようにしたことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、高周波溶着装置での溶着度検出装置を、少なくとも一対のシール用電極と、この各シール用電極に整合器を介して接続されている高周波電源装置と、各シール用電極に接続されている静電容量検出手段と、静電容量検出手段で検出した静電容量が伝送される中央処理手段を有する制御装置と、この制御装置に組み込まれている合成樹脂シートの膜厚と溶着度とに基づく静電容量値のデータを記憶している記憶手段とで構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、溶着作業中に被溶着材である合成樹脂シートを溶着するシール用電極間の静電容量を検出し、その検出した静電容量値と、膜厚と溶着度との関係を基に予め設定した静電容量値のテーブルとを対比することで、溶着作業中での被溶着素材の溶着度を知るようにしていることから、溶着度合いをリアルタイムに知ることができる。この結果、抜き取り検査による破断テストをなくすことができることから、素材の無駄を無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の一実施形態を示すハンドシーラーの概略構成図である。このハンドシーラーは、対向する状態で接離移動可能に配置した一対の電極(１)・(２)に整合器(３)を介して高周波電源(４)が電気的に接続してある。
また、一対の電極(１)・(２)間の静電容量を測定する静電容量検出手段(５)が両電極(１)・(２)に電気的に接続してある。
【００１０】
この静電容量検出手段(５)には、計測器に影響する高い周波数をカットするためのフィルター回路が組み込んであり、フィルターを介して検出された信号を信号変換器(６)で信号変換して中央処理手段(７)に伝達する。
【００１１】
中央処理手段(７)には、溶着処理される被加熱物の膜厚と溶着前後の静電容量差とを関連付けて作成した溶着度テーブルを格納している記憶手段(８)が接続してある。また、この中央処理手段(７)は高周波電源(４)の断続操作を制御するように構成してある。
【００１２】
そして、このハンドシーラーでは、図２に示すように、溶着作業開始のスタートボタンを操作して(ステップS1)、システム全体を作動させ、ハンドシーラーの電極(１)・(２)に接続されている高周波電源(４)をオンさせて(ステップS2)、ハンドシーラーの電極(１)・(２)間に被溶着素材である合成樹脂シートを重ね合わせた状態で配置し、両電極(１)・(２)を接近させて、重ね合わせた合成樹脂シートを高周波溶着する。この溶着作業中に両電極(１)・(２)間の静電容量を静電容量検出手段(５)で検出し、この検出した静電容量に基づく信号と、記憶手段(８)に格納されている溶着度テーブルのデータとを中央処理手段(７)で対比し、検出した静電容量値が所定の容量差になることにより溶着が完了したと判断し(ステツプS3)、高周波電源(４)をオフする(ステツプS4)。
【００１３】
ここで高周波電源装置としては、自励式でも他励式でも良いが、他励式の高周波電源装置が望ましい。また、整合器(３)は周波数固定式の自動整合器であることが望ましい。さらに、電極(１)・(２)にヒーターを配置するとともに被溶着素材の比誘電率の温度特性を補正するための温度センサーを配置するようにしてもよい。
【実施例】
【００１４】
被溶着素材として、膜厚０.２mmのポリ塩化ビニールを６枚重ねたもの(膜厚１.２mm)を２７.１２ＭＨz、６００Ｗで溶着し、溶着前後での両電極(１)・(２)間の静電容量差を測定し、その溶着強度を確認した。
その結果を、表１に示す。
【００１５】
【表１】
2005324427.tif 000002
【００１６】
上記の検出結果から、溶着前後での静電容量差が６ｐＦ以上あると、被溶着素材は強力に接合できていることがわかる。これにより、溶着作業中に電極間の静電容量値を検出して置くことにより、溶着作業中にリアルタイムで被溶着素材同士の溶着度合いを知ることができることになる。
【００１７】
上述の実施態様では、一対のシール用電極を対向配置して、異なる極性の電極同士が対向するものについて説明したが、複数対の電極を並列に配置し、隣り合う電極同士を電気的に絶縁した状態に配置し、対向する電極は同じ極性の電極同士となるように配置したものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、輸液バッグや輸血用バッグ等の医療用バッグの溶着や、廃棄物や危険物を収容した後に開口部を密封する高周波溶着技術に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態を示すハンドシーラーの概略構成図である。
【図２】溶着度検出手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２０】
１・２…シール用電極、３…整合器、４…高周波電源装置、５…静電容量検出手段、７…中央処理手段、８…記憶手段。
【図１】
2005324427.tif 000003
【図２】
2005324427.tif 000004