(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成したプラスチックシート材を、該筒状プラスチックシートに連通する穴を有するとともに空気で満たされるべき部材を構成する別のプラスチック製シート材に溶着させる方法であって、以下の要件を備えたことを特徴とするプラスチックシート材の熱溶着法。
（イ）上記筒状プラスチックシート材の溶着側の端部を、上記別のプラスチックシートの穴の上に配置すること
（ロ）上記筒状プラスチックシート材の内側に、熱溶着加工機の筒状の加熱用治具を挿入すること
（ハ）上記筒状プラスチックシート材の溶着側の端部を、上記加熱用治具の内方に向けて曲げ、この状態で加熱用治具を上記溶着側の端部とともに溶着すべき別のプラスチックシート材に当接させ、熱溶着すること
【請求項２】
前記筒状プラスチックシート材は、溶着側の端部付近は小径に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックシート材の熱溶着法。
【請求項３】
前記筒状プラスチックシート材は、中間層に熱溶着素材を配設した多層のプラスチックシート材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチックシート材の熱溶着法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は特に筒状に形成されたプラスチックシート材を他のプラスチックシート材に熱溶着するための熱溶着法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の空気入りビニル人形の加工において、腕を胴体に取り付けたり、頭を胴体に取り付けたりする場合は「リング巻き」加工法によっている。
【０００３】
「リング巻き」加工法とは、図８（ａ）に示されるように、筒状の金属製加熱用治具７の内側に筒状の塩化ビニルシートａ１を挿入し、その先端１０を加熱用治具７の端部から外側面に巻きつけることにより固定し、他の塩ビシートａ２に当接させた後、加熱用治具７の先端を高周波や超音波等によって加熱して塩ビシートの張り出し部１０を上記他のプラスチックシートａ２に溶着するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような「リング巻き」溶着法は、塩ビシートの筒状部分の外方に張り出し部１０による溶着部が露出して外観を損なうという問題と、同図（ｂ）のように溶着部分１０に穴１１があくと、それが小さいものであっても溶着部１０は筒状部分の外側に位置するから、そのまま穴１１から内部の空気が漏れ出してパンクしてしまう場合が多い。したがって、製品の不良率が高くなるという生産上の問題が生じている。
【０００５】
また、近年問題視されているダイオキシン等の環境問題から、従来空ビ人形に用いられてきた塩化ビニルが敬遠されるようになり、関連メーカーでは脱塩化ビニルの動きが活発化している。ところが、塩化ビニルは延性に優れ、「リング巻き」加工になんら問題はなかったが、これに代わる脱塩ビ素材の中には延性の乏しい素材があり、「リング巻き」が困難である。なせならば、延性の乏しい素材では、結果として、「リング巻き」は外方への巻きつける作業に手間がかかってしまうため、時間や人手にコストがかかり、塩化ビニルの商品よりも製造コストが割高になってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解消し、特に外観が良好で、しかも溶着部分が内側になるため、溶着時に多少の穴が開いても、内部の空気が外に漏れ出すことがない筒状プラスチックシート材の熱溶着法を提供することをその課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係る筒状プラスチックシート材の熱溶着法は、筒状に形成したプラスチックシート材を、該筒状プラスチックシートに連通する穴を有するとともに空気で満たされるべき部材を構成する別のプラスチック製シート材に溶着させる方法であって、以下の要件を備えたことを特徴とする。
（イ）上記筒状プラスチックシート材の溶着側の端部を、上記別のプラスチックシートの穴の上に配置すること
（ロ）上記筒状プラスチックシート材の内側に、熱溶着加工機の筒状の加熱用治具を挿入すること
（ハ）上記筒状プラスチックシート材の溶着側の端部を、上記加熱用治具の内方に向けて曲げ、この状態で加熱用治具を上記溶着側の端部とともに溶着すべき別のプラスチックシート材に当接させ、熱溶着すること
【０００８】
なお、前記筒状プラスチックシート材は、溶着側の端部付近は小径に形成されているのが好ましい。
【０００９】
また、前記筒状プラスチックシート材は、中間層に熱溶着素材を配設した多層のプラスチックシート材としてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る熱溶着法によって製造した空気入り人形の斜視図である。符号1は胴体部、2は頭部、３は腕部、４は足部を示す。
【００１１】
上記人形はＰＰ（ポリプロピレン）からなり、胴体部１に対して頭部２と腕部３と足部４とを熱溶着して結合させたものである。
【００１２】
次に、腕部３を胴体部１に高周波溶着で熱溶着する方法について説明する。
【００１３】
胴体部１と腕部３はそれぞれ2枚のＰＰ製シート材ａを重ね合わせてヒートシールすることにより形成されるものであるが、図２に示されるように、腕部３の彎曲した中間部３ａと基部側の端部３ｂはシールしないでおく。これにより、腕部３の中間部3ａから端部３ｂにかけては筒状に形成される。また、端部３ｂは絞って端部に向けて小径に形成しておく。延性に優れる素材を使用するときは、端部は、必ずしも絞る必要はない。
【００１４】
胴体部１の腕部対応部分には穴５が形成されている。
【００１５】
次に、図３及び図４に示されるように、上記腕部の中間の開放部６から高周波による熱溶着加工機（図示せず）の筒状の加熱用治具７を挿入する。このとき、腕部３の端部３ｂは小径になっているため、上記加熱用治具７の内方に曲げられる。
【００１６】
この状態で、図５に示されるように、加熱用治具７を上記溶着側の端部３ｂとともに溶着すべき胴体部１のプラスチックシート材ａに当接させる。そして、熱溶着加工機を作動させて加熱用治具７から高周波を発生させると、互いに当接したプラスチックシート材ａと上記端部３ｂとが加熱され、腕部３の端部３ｂが胴体部１に熱溶着して結合する。
【００１７】
その後、腕部３の開放部６から加熱用治具７を抜き出し、腕部３の開放部６の2枚のシート材ａをヒートシールすることにより、腕部３が完成する。したがって、胴体部１から空気（他の気体でもよい）を吹き込むと、図６のように空気はさらに腕部対応部分の穴５から腕部３に吹き込まれて膨張し、図1のようになる。
【００１８】
なお、プラスチックシート材ａは上述のような単層構造のものでもよいが、図７に示されるように、ＰＰ（ポリプロピレン）又はＰＥ（ポリエチレン）の薄いフィルム材又はシート材ａ１、ａ２の間の中間層に熱溶着性に優れるＥＶＡ樹脂製のフィルム材又はシート材ａ３を挟んだ多層構造のプラスチックシート材とするのが好ましい。ＥＶＡ樹脂は単体で熱溶着性がよく（融点が低い）、かつＰＰ、ＰＥとの相溶性がよいので、熱溶着を良好にして、接着の促進及び強度確保が可能となる。
【００１９】
多層構造とすることにより、各層を構成する素材が有する特性を生かすことができるから、単層構造のものに比べ、いろいろな特徴をもたせることができる。例えば、熱溶着性、延性、弾性、強度、耐熱・耐寒性、ガスバリア性等に変化をつけることができる。
【００２０】
上述のプラスチックシート材に使用できる素材としては、主にオレフィン系、ポリアミド系、スチレン系、酢酸ビニル系が好適であるが、その他に、ウレタン系、シリコン系、アクリル系などの素材を使用してもよい。
【００２１】
胴体部１と頭部２を溶着するときなども同様にすればよい。
【００２２】
以上のように、プラスチックシート材の溶着される端部３ｂは筒状部分の内方に曲げられているから、溶着部は外部からは見えない。したがって、従来の「リング巻き」のときのように、プラスチックシート材の溶着部が露出して外観を損なうということがない。
【００２３】
また、溶着時に溶着部３ｂに空気が漏れ出すような穴８が開いても、それは筒状部分の内側に位置するから、シールさえなされていれば空気が外に漏れ出す可能性は非常に小さい。したがって、製品の不良率が低くなり、生産能率が向上する。
【００２４】
なお、前記筒状プラスチックシート材は、図３及び図４に示されるように、溶着側の端部付近は小径に形成するようにするのが好ましい。これによれば、ポリプロピレンのような延性の乏しい素材であっても、加熱用治具７の内方への曲げが自然に行なわれるので、確実に溶着することができる。
【００２５】
さらに、上記熱溶着法は、高周波を利用した熱溶着だけでなく、超音波を利用した溶着でもよく、また、直接に加熱する熱シールにも適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、筒状のプラスチックシート材の内側に、熱溶着加工機の筒状の加熱用治具を挿入し、上記筒状プラスチックシート材の溶着側の端部を、上記加熱用治具の内方に向けて曲げ、この状態で加熱用治具を溶着すべき別のプラスチックシート材に向けて当接させ、熱溶着するものである。したがって、溶着部は外部からは見えないので、外観がよい。
【００２７】
また、溶着時に溶着部の一部に空気が漏れ出すような小さな穴が開いたり破損したりしても、それはプラスチックシート材の筒状部分の内側に位置するから、空気が外に漏れ出す可能性は非常に小さい。したがって、製品の不良率が低くなり、生産能率が向上する。
【００２８】
さらに、上記熱溶着法は、従来の「リング巻き」用加工機をそのまま用いて行なうことができるので、設備コストは全くかからない。
【００２９】
上記熱溶着法を塩化ビニル素材に適用した場合は、作業スピードをより向上できるだけでなく、小口径のものも簡単に加工できる。
【００３０】
請求項2に係る発明によれば、溶着側の端部付近は端部に向けて小径に形成したので、ポリプロピレンのような延性の乏しい素材であっても、加熱用治具の内方への曲げが自然に行なわれるので、確実に溶着することができる。したがって、脱塩ビ素材を使用した商品を提供するリスクを回避できる。
【００３１】
請求項３に係る発明によれば、単層構造のものに比べて強度やガスバリア性に優れるので、一度空気を入れると、長い間膨張状態が保持され、所定の形状が維持されるとともに、多少乱暴な取り扱いを受けても破損しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱溶着法によって製造した空気入り人形の斜視図
【図２】腕部と胴体部の一部の斜視図
【図３】腕部に加熱用治具を入れた状態の斜視図
【図４】腕部に加熱用治具を入れた状態の断面図
【図５】熱溶着態様を示す断面図
【図６】熱溶着が完了した状態の断面図
【図７】プラスチックシート材の一部拡大断面図
【図８】（ａ）（ｂ）はそれぞれ従来の「リング巻き」による溶着態様説明図
【符号の説明】
１  胴体部
３  腕部
３ｂ  端部
７  加熱用治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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