(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックチューブを選択的に結合および切断する装置において、
ベースおよびこのベース上に開放位置と閉鎖位置との間で選択的に移動自在に取り付けたカバーを有するハウジングと、
前記ベースに取り付け、また収容領域を有する１対のチューブホルダーであって、前記カバーを閉鎖することにより前記チューブ収容領域におけるプラスチックチューブをクランプして平坦化でき、各チューブホルダーは、チューブ収容領域が互いに整列した状態で互いに接近したり遠ざかったりできる該１対のチューブホルダと、
前記チューブホルダ相互間の空間に移動自在に取り付けた加熱ウェーハと、
前記プラスチックチューブの加熱により生じたエアゾル粒子を電気的に帯電させ、このエアゾル粒子を中性金属平面に向かわしめるよう前記装置に取り付けたイオンゼネレータと、
前記電気的に帯電したエアゾル粒子を収集するよう引き寄せる中性金属平面としてのグランドプレートであるコレクターであって、前記グランドプレートを、収集したエアゾル粒子の除去がし易い露出位置で前記ハウジングに取り付けたコレクターと
を具えたことを特徴とするプラスチックチューブの結合および／または切断装置。
【請求項２】
前記装置は、閉じられた室を備え、前記装置内で収集したエアゾル粒子を閉じ込めるために、前記コレクターを前記閉じられた室に設けた請求項１に記載のプラスチックチューブの結合および／または切断装置。
【請求項３】
前記装置のハウジングは、ベースと、このベースを選択的にカバーしてこのベースとの間に前記閉じられた室を生ずるカバーとを有するものとした請求項２に記載のプラスチックチューブの結合および／または切断装置。
【請求項４】
前記イオンゼネレータを、前記カバーの内面側に取り付けた請求項３に記載のプラスチックチューブの結合および／または切断装置。
【請求項５】
前記イオンゼネレータは、負イオンを生じさせるための出力電極を備えた請求項４に記載のプラスチックチューブの結合および／または切断装置。
【請求項６】
前記イオンゼネレータは、５０００Ｖ程度の高電位および１ｍＡ程度の低電流源を使用するものである請求項５記載のプラスチックチューブの結合および／または切断装置。
【請求項７】
前記グランドプレートを、前記カバーの内面側に取り付けた請求項３記載のプラスチックチューブの結合および／または切断装置。
【請求項８】
前記グランドプレートを、前記カバーの内面側に取り付けた請求項１記載のプラスチックチューブの結合および／または切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックチューブの溶接および／または切断に利用される無菌溶接（結合）又は切断手段についてのものである。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人による様々な特許は、いろいろな目的のために、様々なプラスチックチューブを溶接または切断するために使用できる装置に関するものである。
【０００３】
これらの特許は、米国特許４，７５３，６９７号、４，７７０，７３５号、４，７９３，８８０号、４，８３２，７７３号、４，８６４，１０１号、４，８９７，１３８号、４，９１３，７５６号、４，９３３，０３６号、５，１４１，５９２号、５，１５６，７０１号、５，１５８，６３０号、５，２０９，８００号、５，２４４，５５２号、５，２４８，３５９号、５，２５６，２２９号および、５，２７９，６８５号に開示されている。
本発明は、１９９２年１０月２３日に出願され、現在は、米国特許５，２７９，６８５号である米国特許出願０７／９６５，６９５号の一部継続出願である、１９９３年１１月２９日に出願された米国特許出願０８／１５８，５０５号の一部継続出願である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
プラスチックチューブを加熱するこうした装置および他の装置を利用するときには、２つのチューブ部分の溶接または、単チューブの切断若しくは溶融を行うために、エアゾル粒子を生み出す。例えば、プラスチックチューブをポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）で製造した場合、ＰＶＣ材料は、空気中にプラスチックエアゾル粒子を放出する。こうした粒子の発生には、装置の全域に粉塵などを生じさせる不都合がある。
【０００５】
この発明の目的は、加熱部材を一体に備えたプラスチックチューブの溶接および／または切断のための装置であって、該装置の利用で生み出したエアゾル粒子の封じ込めがなされるものを提供することである。
さらにこの発明の目的は、従来技術への適応が容易にできる装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明により、プラスチックチューブの接続／切断のための装置は、チューブを溶かし、それゆえに、エアゾル問題を生み出す加熱ウェーハを備えている。しかして、この問題は、エアゾル粒子を封じ込めることによって解決される。具体的には、イオンゼネレータが、エアゾル粒子を負に帯電させるような電荷を与える装置を備えている。さらにまた、帯電した粒子は、エアゾル収集プレートとして使用される中性金属プレートに向かうという自然特性を有している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の好適な実施形態として、エアゾル収集プレートを前記装置のトップカバーに設け、前記装置内にエアゾル粒子を閉じ込めて、それゆえに、該粒子を前記装置外側の大気中に放出することを防ぐ。
前記イオンゼネレータは、高い電位および低電流源を使用し、出力電極を使用する負イオンゼネレータであることが好ましい。
高い電位が出力電極の近傍に負電荷を生じさせ、相互に、エアゾル粒子を電気的に帯電させる。さらにまた、帯電した粒子は、前記装置のトップカバーに取り付けたプレートに収集される。
【０００８】
【実施例】
本発明の好適な実施例を、添付した図面に基づき詳細に説明する。
本発明は、プラスチックチューブの結合および／または切断に使用される技術に関して、チューブを溶融するための加熱素子を一体に備えたものである。
こうした装置の一般的な形式としては、１９９３年１１月２９日に出願された親出願０８／１５８，５０４号及び、米国特許５，２７９，６８５号に開示されたものがある。これら親出願及び特許発明を、参考例として本明細書中に記載する。
【０００９】
以下の説明は、本質的に、本発明を理解するための重要な部分に関することである。しかして、この発明の概念は、プラスチックチューブが加熱され、それによって、エアゾル粒子を生み出し、その粒子の閉じ込め又は封じ込めが必要である他の装置に利用できるものと理解されたい。
【００１０】
図１乃至３に示すように、全体としての封じ込め溶接／切断装置１０が示されている。装置１０は、ベース１２を備え、このベース１２は、回動自在に連結したカバー１４を有する。
図３は、カバー１４の開いた状態を示し、このカバーの内側面が見えるようしてある。ベース１２には、一対のチューブホルダーを取り付ける。図３に示すように、プラスチックチューブＴを、相互に整列した各ホルダーに挿入する。さらにまた、各チューブを、回動自在に連結したクランプ部材１６，１８によって、所定位置にクランプする。チューブＴ，Ｔは、互いに一定の間隔を空けてあり、その空間は、図３及び５に示すように、加熱ウェーハ２０が通過するのに十分な距離である。
【００１１】
前記装置が、親特許である米国特許５，２７９，６８５号に記載された形式のものである場合、ウェーハ２０が通過する間、チューブＴ，Ｔの端部を、溶融／掃過工程で加熱して溶融する。ウェーハ２０は、ウェーハ除去ステーション２２に向かって連続的に延在している。さらにまた、チューブを対向させた状態でプレスして、これら溶融端部を互いに接触させ、これによって、親特許５，２７９，６８５号に記載された方法で、チューブ部分を一体に溶接して完全なチューブに形成する。
【００１２】
本発明では、チューブ部分を一体に溶接するための溶融／掃過工程を利用する代わりに、加熱ウェーハがチューブ部分を溶融することにより、物理的に、チューブ部分を切り貫くことで実施されることを理解されたい。
【００１３】
前記装置を切断目的に使用する場合、図３に示したチューブ部分Ｔ，Ｔは、両ホルダー間に延在した１本のチューブであって、クランプ部材１６，１８によって、所定の位置にクランプするものとする。さらにまた、加熱ウェーハ２０は、チューブを通過して、個別の部分にチューブを切り離す。
【００１４】
溶接（結合）又は切断のどちらか一方の手段において、温度が十分に高い場合は、エアゾル粒子を生じるであろう。例えば、２６０°Ｃを越える温度では、ＰＶＣ材料は、空気中に、可塑剤エアゾル粒子を放出する。これら粒子の発生が、本発明が解決する問題を生じさせる。
【００１５】
この発明により、装置１０には、図３乃至５に明示した負イオンゼネレータ２４を設ける。以下に示すように、負イオンゼネレータは、電極２６を備え、その電極２６を、図３の仮想線で示したイオンゼネレータハウジング２８に取り付ける。
【００１６】
図４は、イオンゼネレータ２４を示した上部平面図である。以下に示すように、前記ゼネレータは、プレート３０、電圧マルチプライヤーＡ1 、変圧器Ｔ1 、抵抗器Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 、様々な配線Ｅ1 ，Ｅ2 ，Ｅ3 を有したコンデンサーＣ1 を備える。図６は、様々な構成要素の接続を示した電気回路の略図である。
【００１７】
イオンゼネレータ２４は、カバー１４の内側に取り付ける。グランドプレート３２もまた、カバー１４の内側に取り付ける。グランドプレート３２は、図５に示すように、ＰＣボード４２に接続したリード線３４を備えている。
【００１８】
図５は、エアゾル粒子を封じ込めたとき又は閉じ込めたときの本発明の実施を明示したものである。以下に示すように、粒子３６は、プラスチックチューブＴ，Ｔを加熱したときに発生する。図５は、各チューブＴ，Ｔ自体を曲げたところの発明の実施を示すものだが、そのチューブの曲がりが、この発明の部分を構成するものではない。エアゾル粒子３６の発生は、ウェーハ２０がチューブＴ，Ｔの間の空間を通過するときに生じる。前述したように、チューブ端が溶けた後、溶融した端部を、押圧動作によって、図５の矢印方向を指向してチューブを互いに接触させて、一体に溶接する。
【００１９】
イオンゼネレータ２４は、５，０００Ｖ程度の高い電位である直流電圧と、低電流源（１ｍＡ程度）３８及び出力電極２６を使用する。その高い電位が、出力電極２６の近傍に負の電荷を生じさせる。電極２６は、針形状であって、その先端での電荷密度が高いから、空気中に負電荷を放出する。イオン化された空気分子は針から飛び出し、エアゾル粒子３６を電気的に帯電させる。帯電した粒子３６は、中性金属プレートに向かうという自然特性を有する。装置１０において、その平面はトップカバー１４に取り付けたエアゾル収集プレート３２である。
【００２０】
図３には、グランド収集プレート３２に粒子３６を収集したところを示す。こうした粒子３６は、例えば、綿棒ぞうきんで拭き取ることによって、簡単に除去できる。
【００２１】
また、図５に示したように、プレート３２は、正に帯電したかのように作用する。プレート３２は、ねじ４０でＰＣボード４２に接続され、ＰＣボード４２と電気的に接続されている。
【００２２】
この発明の好適な実施は、グランドプレート３２を、負に帯電したエアゾル粒子３６を引き寄せるために使用することである。これは好ましいことである。なぜなら、グランドプレート３２を、トップカバー１４の内側に取り付けることによって、容易にアクセスでき、こうして、粒子の清掃又は除去が容易になる。
【００２３】
また、本発明は、概して言うと、粒子を他の構造物に引き寄せることによって実施することもできる。親特許５，２７９，６８５号には、例えば、溶融したプラスチックチューブから生じたエアゾルを分散させるために負イオンゼネレータを使用することが開示されており、この負イオンゼネレータで、溶解ガスを銅ウェーハに引き寄せる。前記ウェーハを装置内に取り付けたから、閉じられたカバーにより、あらゆる煙を、閉じられたキャビティー内に保持して、エアゾルをウェーハに導いていくことができる。
【００２４】
本発明の有利な特徴は、閉じられた室を有したエアゾル封じ込め構成要素を取り付けたことであって、この閉じられた室は、ベース１２に閉じた状態で取り付けたカバー１４によって構成される。これが、装置１０周りの空気中で、煙又はエアゾル粒子が逃げる可能性を最小限にくい止める。
【００２５】
本発明のさらなる利点は、グランドプレート３２から粒子を拭き取ることによって、エアゾル粒子を収集できることである。粒子を収集することによって、粒子に封じ込まれたものから、チューブ材料を迅速に分析できる。これは、例えば、質量分光器を使用することによってなされるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による接続および／または切断装置の上部平面図である。
【図２】図１に示した装置の側面を示した部分断面図である。
【図３】図１および２の装置を示した部分上部平面図である。
【図４】図１乃至３の装置に使用したイオンゼネレータを示した上部平面図である。
【図５】図４に使用したイオンゼネレータを示した線図的端面図である。
【図６】本発明のイオンゼネレータに使用される構成要素の接続を示した電気回路図である。
【符号の説明】
１０  封じ込め溶接／切断装置
１２  ベース
１４  カバー
１６，１８  クランプメンバ
２０  加熱ウェーハ
２２  ウェーハ除去ステーション
２４  負イオンゼネレータ
２６  出力電極
２８  イオンゼネレータハウジング
３０  プレート
３２  グランドプレート（エアゾル収集プレート）
３４  リード線
３６  エアゾル粒子
３８  低電流源
４２  ＰＣボード
Ａ1   電圧マルチプライヤー
Ｃ1   コンデンサー
Ｅ1 ，Ｅ2 ，Ｅ3   配線
Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3   抵抗器
Ｔ1   変圧器
Ｔ  プラスチックチューブ
【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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