発熱体及びフィルムシール装置
【課題】発熱体を所定の温度に加熱するためのトランス、及び長手方向に張力を付与するための構造が不要であり、樹脂製フィルムのシール部をシールしつつ切断可能な発熱体、及びこれが設けられたフィルムシール装置を提供する。
【解決手段】樹脂製フィルムＦのシール部を熱融着するためのヒーター６であって、長尺の金属板で構成されており、長手方向の両側に所定間隔で交互にスリット６２が形成され、金属板が折り曲げられることにより、中空部６１ａを有する突条６１が長手方向に形成されていることを特徴とする。
【解決手段】樹脂製フィルムＦのシール部を熱融着するためのヒーター６であって、長尺の金属板で構成されており、長手方向の両側に所定間隔で交互にスリット６２が形成され、金属板が折り曲げられることにより、中空部６１ａを有する突条６１が長手方向に形成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製フィルムのシール部を加熱して熱融着するための発熱体、及びこれが設けられたフィルムシール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
かかるフィルムシール装置は、例えば、下記特許文献１，２，３に開示されている。樹脂製フィルムなどで形成される被シール物のシール部を圧着する圧着面を有する圧着体と、被シール物のシール部を加熱する加熱部を有しており、この加熱部にはヒーターが設けられている。ヒーターに電流を流すことでヒーターを加熱させ、シール部を熱融着することでシール部をシールするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４６１８６号公報
【特許文献２】特開２００５−１１６８７号公報
【特許文献３】特開２００６−２９０３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、ヒーターは、シールしたいシール部の幅に対応して幅方向に延びた平板状をしている。また、樹脂製フィルムのシール部をシールしつつ、このシール部を切断するために、ヒーターの断面をＴ字状にしたり、ヒーターの表面に断面Ｔ字状の刃を取り付けたり、ヒーターの表面に丸線を載置したりして、平板状のヒーターの表面にフィルム切断用の突条を形成することがある。
【０００５】
しかしながら、このような平板状のヒーターは電気抵抗が小さく、樹脂製フィルムが溶融可能な所定の温度までヒーターを加熱するためには、ヒーターの抵抗値に見合ったトランス（変圧器）が別途必要となる。トランスは、値段が高く、装置全体のコストを上げてしまう。また、トランスは、部品点数や重量の増加にも繋がる。
【０００６】
さらに、一般にヒーターは金属製であって、加熱されると熱膨張し、長手方向に伸びるため弛みが生じる。その状態でシールすると、ヒーターが折れ曲がり破損する。そのため、フィルムシール装置には、加熱時の熱膨張による伸びを吸収するために、ヒーターの長手方向に張力を付与する構造が設けられ、フィルムシール装置の構造の複雑化、コストアップに繋がってしまっていた。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、発熱体を所定の温度に加熱するためのトランス、及び長手方向に張力を付与するための構造が不要であり、樹脂製フィルムのシール部をシールしつつ切断可能な発熱体、及びこれが設けられたフィルムシール装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係る発熱体は、
樹脂製フィルムのシール部を加熱して熱融着するための発熱体であって、
長尺の金属板で構成されており、
長手方向の両側に所定間隔で交互にスリットが形成され、
前記金属板が折り曲げられることにより、中空部を有する突条が前記長手方向に形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
かかる構成による発熱体の作用効果を説明する。本発明の発熱体は、長尺の金属板で構成されており、電流を流すことで発熱し、樹脂製フィルムのシール部を加熱して熱融着することができる。このとき、発熱体の電気抵抗が大きいほど、発熱体が発生する熱量も大きくなる。本発明の発熱体は、金属板の長手方向の両側に所定間隔で交互にスリットが形成されているため電気抵抗が大きく、その結果、発熱量も大きくなり、トランスを用いることなく発熱体を所定の温度に加熱することができる。また、形成するスリットの間隔と切り込み深さを調整することで、電気抵抗値を任意に調整することができる。さらに、本発明の発熱体は、多数のスリットが設けられているため、個々のスリット間が狭くなることにより、加熱時の熱膨張による伸びを吸収することができる。その結果、本発明の発熱体は、長手方向に張力を付与する構造が不要である。
【００１０】
また、本発明の発熱体は、長手方向に突条が形成されている。これにより、発熱体は、シール部を熱融着するのみではなく、熱融着されたシール部の幅内で樹脂製フィルムを切断（溶断）することができる。また、本発明の発熱体は、金属板を折り曲げることにより、中空部を有するように突条を形成しているため、突条を設けることによる電気抵抗値の低下がない。したがって、本発明の発熱体によれば、発熱体を所定の温度に加熱するためのトランス、及び長手方向に張力を付与するための構造が不要であり、樹脂製フィルムのシール部をシールしつつ切断可能である。
【００１１】
本発明の発熱体において、前記突条と前記スリットは直交していることが好ましい。
【００１２】
突条により樹脂製フィルムを切断する場合、突条には力が加わるために変形するおそれがあるが、スリットを突条と直交する向きに形成することで突条の強度低下が抑えられる。
【００１３】
本発明の発熱体において、前記中空部には、熱伝導性の絶縁体が充填されていることが好ましい。
【００１４】
中空部があると突条が過熱されやすいため、中空部に熱伝導性の絶縁体を充填することで、突条の温度を適切に調節することができる。
【００１５】
また、上記課題を解決するため本発明に係るフィルムシール装置は、
フィルム圧着手段により樹脂製フィルムのシール部を圧着するとともに加熱してシールし、シールされた前記シール部の幅内で前記樹脂製フィルムを切断するため、前記フィルム圧着手段に上記特徴構成を有するいずれかの発熱体が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
このフィルムシール装置に設けられる発熱体の作用効果はすでに述べたとおりであり、本発明のフィルムシール装置は、発熱体を所定の温度に加熱するためのトランスが不要であり、樹脂製フィルムのシール部をシールしつつ切断可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るフィルムシール装置の半断面斜視図
【図２】図１のフィルムシール装置のカバーを取り外したフィルムシール装置本体を示す斜視図（フィルムを装着する前の状態）
【図３】図２のフィルムシール装置本体の平面図
【図４】図２のフィルムシール装置本体の裏面側から見た斜視図
【図５】図２のフィルムシール装置本体の裏面側から見た平面図
【図６】図２のフィルムシール装置本体の正面図
【図７】図３のVII−VII断面図
【図８】ヒーターの斜視図
【図９】ヒーターの三面図
【図１０】別実施形態にかかるヒーターの斜視図
【図１１】シール動作を説明する加熱パターン図
【図１２】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１３】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１４】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１５】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１６】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１７】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１８】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１９】（イ）〜（ホ）は熱融着動作の細部を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜フィルムシール装置の構成＞
本発明にかかるフィルムシール装置の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るフィルムシール装置の半断面構造を示し、図２はカバーを取り外し、フィルムを装着していない状態のフィルムシール装置本体を示し、図３は、フィルムシール装置本体の平面構造を示し、図４は、図２のフィルムシール装置本体の裏面側から見た斜視構造を示し、図５は、図２のフィルムシール装置本体の裏面側から見た平面構造を示す。図６はカバーを取り外した後の正面構造を示し、図７は図３のVII−VII断面構造を示す。
【００１９】
このフィルムシール装置Ｓは、図１に示すように、４本の脚部Ｓ３を下方に向けて延設したフィルムシール装置本体Ｓ１と、その下部に内容物を収納してシールした包装体を一時的に貯留する、引き手付きの包装体貯留ケースＳ２とから構成されている。
【００２０】
フィルムシール装置本体Ｓ１は、図２，３に示すように、比較的面積の広い支持プレート１の上におわん状に形成されたガイド部材２が取り付けられて構成されている。ガイド部材２は、側面２ａがテーパ状に形成されており、底部にガイド孔２ｂが形成されている。図１は、折り畳んだ状態のチューブ状フィルムＦを装着した状態を示す。ガイド部材２の周囲が、フィルム装着部として機能する。支持プレート１の下面側には、フィルムをシールして切断するための機構部３が装着されている。なお、図２，３における図番３８は把手である。
【００２１】
環状に折り畳んだ状態のフィルムＦをセッティングする時の操作は、後述するように、折り畳んだフィルムＦの一番外側の部分を手で持ち上げて、ガイド部材２の中のガイド孔２ｂから見える搬送ローラ対３２に挟持される位置まで押し込めばよい。その後、搬送ローラを駆動することで、フィルムＦは下方に引き込まれていく。
【００２２】
次に、機構部３について説明する。図４は、フィルムシール装置本体（脚部は省略）を裏面側から見た斜視図である。図５は、フィルムシール装置を裏面側から見た平面図である。図６は、機構部の側面図であり、図７は、図３のVII−VII断面図であり、図６の機構部の側断面図に相当する。
【００２３】
まず、フィルムシール部の機能について説明する。第１圧着体４と第２圧着体５とが設けられており、図７にも示すように、これら第１・第２圧着体４，５は、お互いに離間した待機位置と、圧着面が互いに接触してフィルムＦを圧着する圧着位置との間を移動可能（矢印Ａ，Ｂ参照）に構成される。第１・第２圧着体４，５の圧着面４ａ，５ａ（フィルム圧着手段に相当）は、フィルムＦのシール部の形状に対応して幅方向に延びたライン状に形成されている。第１圧着体４の圧着面４ａには、加熱手段であるライン状に延びたヒーター６（発熱体に相当）が取り付けられている。ヒーター６は、金属製の抵抗体であり不図示の加熱回路により加熱される。また、ヒーター６には、後述する（図１７の説明）ように、ヒーター６と同様にライン状に延びた突条６１が形成されている。ヒーター６を覆うようにカバー部材が設けられている。カバー部材は、テフロン（登録商標）製のシート部材である。第２圧着体５の圧着面５ａには、シリコンゴムスポンジ製の支持部材９が取り付けられている。一対の圧着面４ａ，５ａどうしで、フィルムＦを圧着する。
【００２４】
ヒーター６の構成を説明する。図８はヒーター６の斜視図、図９はヒーター６の三面図である。ヒーター６は、長尺の金属板で構成されている。用いられる金属としては、ニッケルクロム合金、カンタル合金などが例示される。金属板の厚みとしては、０．１〜０．１５ｍｍが例示される。金属板の材質や厚みは、ヒーター６の加熱温度や強度に影響する。また、ヒーター６は、長さが１５０ｍｍ程度、幅が１０ｍｍ程度である。ヒーター６の長さや幅は、フィルムＦのシール部の長さや幅だけで決まるわけではなく、本発明はトランスを使用しない前提から、使用電圧が決まっているので、ヒーター６に必要とされる電気抵抗値により決まってくる。ヒーター６の長尺方向両端は、第１圧着体４へ取り付けるための略Ｕ字状の取り付け部となっている。
【００２５】
ヒーター６は、長手方向の両側に所定間隔で交互にスリット６２が形成されている。スリット６２は、長手方向と垂直な方向であって、金属板の両側縁から中央部へ向かって設けられている。このようなスリット６２は、金属板に対してエッチングなどにより形成することができる。本実施形態では、スリット６２は全て同じ形状となっている。スリット６２の幅は、この部分では加熱しないので、広くし過ぎるとシール出来ない部分が発生する。スリット６２の幅は、フィルムＦの溶着温度により適宜設定されるが、本実施形態では０．２〜０．３ｍｍ程度としている。隣り合うスリット６２どうしの間隔ｄ１は、すべて一定としている。間隔ｄ１は、ヒーター６の電気抵抗値に影響し、加熱温度が変わるため、シールするフィルムＦの溶着温度などにより適宜設定されるが、本実施形態では０．６ｍｍ程度としている。また、本実施形態では、一方の側縁から中央部へ向かって形成されたスリット６２の先端と、他方の側縁との距離ｄ２は、隣り合うスリット６２どうしの間隔ｄ１とほぼ同じとなっている。
【００２６】
ヒーター６には、長手方向にライン状に延びた突条６１が形成されている。突条６１は、ヒーター６の幅方向中央に形成されている。突条６１は、断面が略Ｕ字状となるように金属板を折り曲げることにより形成される。なお、突条６１の断面は、略Ｕ字状のほか、図１０に示すような略Ｖ字状、略半円形状などでもよい。突条６１は、幅が１ｍｍ、高さが１．２ｍｍのものが例示される。ただし、突条６１の高さは、切断するフィルムＦの厚みより+０．５ｍｍまでとする。突条６１が必要以上に高いと、相手面である支持部材９の高さも高くしなければならなくなる。
【００２７】
また、突条６１の内側は中空部６１ａとなっており、この中空部６１ａには熱伝導性の絶縁体（不図示）が充填されてもよい。熱伝導性のよい絶縁体としては、窒化アルミニウムなどが例示される。
【００２８】
ヒーター６は、電気絶縁性に優れるポリイミド樹脂、フッ素樹脂などで全体を被覆される。
【００２９】
ヒーター６は、初めに金属板にスリット６２を形成し、全体を上記の樹脂で被覆する。その後、ポンチとダイスを用いて金属板をプレス成形することにより、突条６１が形成される。金属板をプレス成形する際には、被覆した樹脂が破れないようにして金属板が折り曲げられる。なお、ヒーター６は、金属板にスリット６２を形成した後に両面を樹脂で被覆しても、金属板の片面を樹脂で被覆した後にスリット６２を形成し、その後、残りの面を樹脂で被覆するようにしてもよい。
【００３０】
第１圧着体４の圧着面４ａとは反対側の端面には、第１バネ支持軸１０が２本植設されている。第１バネ支持軸１０には、第１バネ１１が挿入されている。第１バネ１１は、第１付勢手段として機能し、圧縮コイルスプリングにより形成される。第２圧着体５の圧着面５ａとは反対側の面にも、第２バネ支持軸１２が２本植設されており、第１バネ１１と同様に第２バネ１３が挿入されている。第２バネ１３は、第２付勢手段として機能する。
【００３１】
第１圧着体４には、第１圧着体４に対して相対的に移動可能な第１挟持体１４（フィルム挟持手段に相当）が取り付け支持されている。第１挟持体１４は、第１圧着体４を囲うように側断面視で略コの字状に形成されている。第１挟持体１４の先端部は挟持面１４ａとして機能し、シリコンゴム製の第１挟持部材１５が取り付けられている。第１挟持体１４の挟持面１４ａとは反対側の端面１４ｂには、先ほど説明した第１バネ１１が作用している。従って、第１圧着体４と第２圧着体５とが離間している位置では、第１バネ１１の付勢力により、第１挟持体１４の端面１４ｂは、第１圧着体４の後端面４ｂに当接した状態である。また、この状態で挟持面１４ａは、圧着面４ａよりも突出した状態に設定されている。
【００３２】
第２圧着体５にも、第２圧着体５に対して相対的に移動可能な第２挟持体１６（フィルム挟持手段に相当）が取り付け支持されている。第２挟持体１６も、側断面視で略コの字状に形成されている。第２挟持体１６の先端部は挟持面１６ａとして機能し、シリコンゴム製の第２挟持部材２１が取り付けられている。第２挟持体１６の挟持面１６ａとは反対側の端面１６ｂには、第２バネ１３が作用している。従って、第１圧着体４と第２圧着体５とが離間している位置では、第２バネ１３の付勢力により、第２挟持体１６の端面１６ｂは、第２圧着体５の後端面５ｂに当接した状態である。また、この状態で挟持面１６ａは、圧着面５ａよりも突出した状態に設定されている。
【００３３】
第１挟持体１４が第１圧着体４に対してスムーズに相対移動できるように、ガイドプレート１７が第１圧着体４に対してネジ１８により結合されている（図４参照）。第１圧着体４とガイドプレート１７との間で、第１挟持体１４がガイドされる。同様に、第２挟持体１６が第２圧着体５に対してスムーズに相対移動できるように、ガイドプレート１９が第２圧着体５に対してネジ２０により結合されている。第２圧着体５とガイドプレート１９との間で、第２挟持体１６がガイドされる。
【００３４】
第１・第２挟持体１４，１６は、第１・第２圧着体４，５よりも下方側に設けられる。すなわち、フィルムの送り方向の下流側に配置される。
【００３５】
次に、フィルムシール部を駆動するシール駆動部の構成を説明する。シール駆動部は、駆動源としての駆動モータ２２を備えている。駆動モータ２２のモータ軸には駆動板２３が結合されている。駆動リンク部材２４が回転軸２４ａ周りに回転可能に軸支されている。駆動リンク部材２４には、回転軸２４ａから所定半径距離だけ離れた個所に第１リンク軸２４ｂと第２リンク軸２４ｃとが植設されている。駆動板２３と第１リンク軸２４ｂとは、連結バー２５により連結されている。図４には示されていないが、駆動板２３の回転中心から所定半径距離離れた個所に連結軸が植設されており、この連結軸と第１リンク軸２４ｂとの間に連結バー２５が掛け渡されている。連結軸において、駆動板２３と連結バー２５とは、相対的に回転自在であり、第１リンク軸２４ｂにおいて、連結バー２５と駆動リンク部材２４とは、相対的に回転自在に連結される。
【００３６】
第１圧着体支持プレート２６には、第１圧着体４が固定された状態で支持される。第１圧着体支持プレート２６の幅方向両側には、一対の側面部２６ａが形成されている。この側面部２６ａにリンク軸２６ｂが植設される。このリンク軸２６ｂと第１リンク軸２４ｂとの間に、第１リンクレバー２７が連結される。同様に、第２圧着体支持プレート２８には、第２圧着体５が固定された状態で支持される。第２圧着体支持プレート２８の幅方向両側には、一対の側面部２８ａが形成されている。この側面部２８ａにリンク軸２８ｂが植設される。このリンク軸２８ｂと第２リンク軸２４ｃとの間に、第２リンクレバー２９が連結される。以上のようなリンク機構により、フィルムシール部が駆動される。なお、同じリンク機構が幅方向の反対側の側面にも設けられている。駆動モータ２２を駆動することで、駆動リンク部材２４を回転させ、第１圧着体４と第２圧着体５とを同時に駆動させることができる。
【００３７】
第１圧着体４と第２圧着体５をスムーズにガイドするためのガイド機構３０が、第１・第２圧着体４，５の幅方向両側に設けられている。ガイド機構３０は、フレーム部材３１に固定される固定部分と、側面部２６ａ，２８ａに固定される可動部分とを備える。
【００３８】
フィルムＦを送り出すためのフィルム駆動部として、搬送ローラ対３２が設けられている。搬送ローラ対３２は、幅方向に沿って２箇所に設けられている。２箇所の搬送ローラ対３２の間をフィルムＦが通過できるように構成される。搬送ローラ対３２を駆動するための駆動モータ３３が設けられており（図４参照）、不図示の伝達機構（減速機構）を介して搬送ローラ対３２と連結されている。支持プレート１には、制御回路３４（制御部に相当）が搭載されており、フィルムシール装置の各部の作動の制御を行う。なお、図７の図番８は、フィルムＦの送りをガイドする受け板である。
【００３９】
＜シール動作の説明＞
次に、図１１の加熱パターン図と図１２〜１８の作動図とにより、フィルムＦにシールを行うときの作動を説明する。予め、連続円筒状をしたフィルムＦの底部を閉鎖して、上方のみ開口した袋状にするための運転を行う（図１２〜１７）。
【００４０】
すなわち、フィルム装着部を構成するガイド部材２の周囲に、環状に折り畳んで配置されているフィルムの最外部を手で把持して引っ張り、中央方向に移動させて、搬送ローラ対３２の位置にまで移動させる。この状態で、フィルムシール装置本体の前面操作パネル５０に設けられているスイッチを入れる。このスイッチによる指令を受けて制御部４０は、駆動モータ３３を正転させる。これにより、搬送ローラ対３２は送り方向に回転され（図１２の矢印）、円筒状をしたフィルムＦの両端部が搬送ローラ対３２により挟持されて下方（図１３の矢印）に送り出される。駆動モータ３３を正転させる時間は、予めタイマーに設定されるようにしてもよいし、手動で所定時間経過後、駆動モータ３３を停止させてもよい。これにより、フィルムＦが所定量送り出され、フィルムＦのシール部がヒーター６の位置にセットされる。シール部は、シールされる個所を指して呼ぶものであり、フィルムＦに何らかの識別マークが付されていることを意味するものではない。もとより、そのような識別マークを付していてもよい。
【００４１】
次に、駆動モータ３３の停止と同時に、第１・第２圧着体４，５を駆動するため、駆動モータ２２を回転（正転）させる。第１・第２圧着体４，５は、待機位置から、矢印で示すように、互いに近づく方向に駆動される（図１４）。第１・第２圧着体４，５に夫々支持されている第１・第２挟持体１４，１６も同じように互いに近づく方向に駆動される。第１・第２圧着体４，５の圧着面４ａ，５ａよりも、第１・第２挟持体１４，１６の挟持面１４ａ，１６ａのほうが突出しているので、まず最初に挟持面１４ａ，１６ａ同士が当接する（図１４）。これにより、第１・第２挟持体１４，１６は、これ以上移動できない状態となる。
【００４２】
しかし、駆動モータ２２は引き続き駆動状態にあり、第１・第２圧着体４，５は、さらに圧着面４ａ，５ａ同士が近づく方向に駆動される。このとき、第１バネ１１と第２バネ１３が徐々に圧縮されていく。圧着面４ａ，５ａ同士が当接した状態が図１４及び図１５に示される。駆動モータ２２は、予め設定された所定時間だけ駆動された後、停止される。この停止と同時にヒーター６を加熱する。ヒーター６の加熱パターンは、図１１に示されている通りである。
【００４３】
ヒーター６は、常時は室温と同程度の低い温度状態であるが、加熱駆動をすることで、昇温して所定の加熱温度（Ｔ１）になる（図１１。１次加熱）。この場合、ヒーター６に近接して（フィルムのシール部にも近接している）配置されている熱電対３６により、ヒーター６によるフィルムシール部の加熱温度が検知されており、熱電対３６からの検出結果の送信により、制御部４０が所定の融着温度に達したと判断すると、制御部４０によりＯＮ−ＯＦＦ制御されるため、適正な融着温度で制御できる。もとより、フィルムの材質に応じた適正な設定温度と加熱時間は、予め求められている。
【００４４】
これにより、フィルムの重なりの多い箇所と重なりの少ない箇所が混在しているもの、あるいは、バリアー性を高めるため中心にナイロン樹脂を配置し両面にポリエチレン樹脂を配置したラミネートフィルムのようなものでも、常時適正な融着温度で加熱・熱融着されることになる。従って、従来技術のように、フィルムシール部近傍の温度を直接測定することなく、フィルムの材質に応じて決められた溶融温度（所定電流値による通電）に、タイマーによる一定時間だけ加熱保持する方式に比べて、フィルムシール部を一層適正な融着温度に維持して保持できるため、シール不良を確実に低減できる。
【００４５】
予め設定された所定の加熱時間が経過すると、ヒーター６をオフにし、ヒーター６は自然に冷却され、温度が低下していく。その際、フィルムのシール部での重なりが特に多いような場合には、所定の温度まで下がったら、フィルムの硬化温度（Ｔ３）より幾分高い温度（Ｔ２）で再度通電（Ｔ１まで昇温時の通電量の５０％程度の通電量が好ましい）し、溶融温度まで加熱（２次加熱）して、その後通電をオフにして冷却する。このようにすると、一層確実に適正な熱融着ができて、シール不良を低減することができる。
【００４６】
図１９に示すように、ヒーター６には突条６１が設けられているので、ヒーター６の加熱と共に、切断作用も同タイミングで行われる。従って、シール部の融着が行われてフィルムを袋状にすることができ、内容物が収納されている場合には、内容物を密封すると共に、シール部に対する切断作用も行われる。
【００４７】
ヒーター６をオフにして所定の冷却温度に達すると、第１・第２圧着体４，５を開き方向に移動させるため、駆動モータ２２を逆転させる。逆転させる時間は、第１・第２圧着体４，５を、少しだけ開いた状態にできる時間に設定することができる（図１５）。圧着状態にある第１・第２圧着体４，５を開き方向に駆動し始めても（図１５の矢印）、第１バネ１１と第２バネ１３の付勢力が作用しているため、第１・第２挟持体１４，１６はフィルムＦを挟持した状態を維持している（図１５）。駆動モータ２２をわずかに逆転させた後、停止する。これと同時に、駆動モータ３３を逆転させる。これにより、搬送ローラ対３２は、逆方向に回転され（図１６）、フィルムＦが戻し方向に駆動される。搬送ローラ対３２の逆転量は、わずかでよい。このフィルムＦの戻し動作により、切断部材７による切断個所が強制的に分離される（図１６）。戻し量は、フィルムＦと搬送ローラ対３２のかみ込み状態が外れない程度であれば良い。これにより、切断部材７によるフィルムＦの切断が不十分であったとしても、確実にフィルムＦを分離させることができる。
【００４８】
駆動モータ３３の逆転動作が終了した後、第１・第２圧着体４，５を待機位置に戻すため、駆動モータ２２を逆転駆動させて待機位置に復帰させる。第１・第２圧着体４，５が待機位置に復帰する途中で、第１・第２挟持体１４，１６によるフィルムＦの挟持も解除される。これにより、切断されたフィルムＦ’（上部は融着されてシールされているが、下部は開放されたままである）は、下方にある貯留ケースＳ２に向けて落下する（図１７）。駆動モータ２２を停止した後、戻し動作で戻したフィルムを所定のシールを行う位置まで移動させるため、駆動モータ３３を正転させる。所定時間駆動モータ３３を正転させた後、駆動モータ３３を停止させる。これにより、ガイド部材２に残ったフィルムＦを袋状にする動作が完了し、これを１サイクルとして、以後内容物を収納した場合においても、同様な動作を繰り返す。切断されて残ったフィルムＦの底部Ｆ１は、シールされて袋状になる。
【００４９】
そして、図１８に示すように、内容物ＣをフィルムＦ内に収容して、上記と同一の手順により、フィルムＦ’内に内容物を収納し、シールして下方の貯留ケースＳ２に落下させることができる。
【００５０】
また、フィルムＦに内容物を収容できることを表示するＬＥＤの表示を消灯し、１サイクルの動作が終了した時間で点灯させ、この点灯を確認することで、フィルムＦに内容物を収容してもよいことが外部に表示されるようにすることができる。この場合、フィルムＦのシール動作を行っていることを表示するＬＥＤを設けて、その間点灯させるようにしてもよい。
【００５１】
＜フィルムシール部のヒーターの作用の説明＞
図１９（イ）〜（ホ）により、熱融着動作時のヒーターの作用を説明する。図１９（イ）は、図１３に示す状態に相当し、互いに離間した第１圧着部４と第２圧着部５との間にフィルムＦが送られてくる。第１圧着部４の圧着面４ａには、上記したように、ヒーター６に突条６１が設けられていて、更にその表面に離型性のよい樹脂製のカバー部材（不図示）が被覆されている。第２圧着部５の圧着面５ａには、シリコンゴムスポンジ製の支持部材９が装着されていると共に、更にその表面に離型性のよい樹脂製のカバー部材（不図示）が被覆されている。ヒーター６の下部は、ガラス繊維製シートやサーコンシートが敷設されている。支持部材９は、突条６１が食い込み、さらにヒーター６の突条６１以外の平面部分が密着できるように、硬度（タイプＥ）が５０〜６０°の弾力と厚みが必要である。
【００５２】
次いで、第１圧着部４と第２圧着部５とを左右から近接させ、フィルムＦを圧着すると、ヒーター６の表面形状に合わせてフィルムＦおよび支持部材９が変形し（図１９（ロ））、その状態でヒーターを加熱する。ヒーターの加熱パターンは、上記した通りである。加熱に伴い、フィルムＦの熱融着した箇所Ｇは、ゲル化した状態となる（図１９（ハ））。
【００５３】
加熱が終了し、シール部分が所定の温度まで冷却された後、第１圧着部４と第２圧着部５とを左右に離間させると、フィルムＦの熱融着した箇所Ｇは固化するが、その表面には厚みが薄い箇所が形成される（図１９（ニ））。この段階で、内容物が袋状をしたフィルムＦに収納されていれば、その重量により切断されて下方に落下する。しかし、フィルムＦの重なり箇所が多く厚くなっている場合などでは、図１６に示したように、搬送ローラ対３２を逆方向に回転させて、フィルムＦを切断する（図１９（ホ））。
【００５４】
〔別実施形態〕
（１）フィルムシール装置の形式は特に限定されるものではなく、図１，２に示したようなフィルムシール装置以外の他の卓上式フィルムシール装置、脱気式フィルムシール装置、足踏みペダル式フィルムシール装置などであってもよい。また、フィルムの形態も特に限定されず、上記実施形態のようなチューブ状のほか、開口部を有する袋状であってもよい。
（２）包装袋に封入される内容物は、特に限定されるものではなく、食品、機械部品、医療用器具、各種日用品など、種々のものに適用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
４ 第１圧着体
５ 第２圧着体
６ ヒーター
６１ 突条
６１ａ 中空部
６２ スリット
Ｆ フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製フィルムのシール部を加熱して熱融着するための発熱体、及びこれが設けられたフィルムシール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
かかるフィルムシール装置は、例えば、下記特許文献１，２，３に開示されている。樹脂製フィルムなどで形成される被シール物のシール部を圧着する圧着面を有する圧着体と、被シール物のシール部を加熱する加熱部を有しており、この加熱部にはヒーターが設けられている。ヒーターに電流を流すことでヒーターを加熱させ、シール部を熱融着することでシール部をシールするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４６１８６号公報
【特許文献２】特開２００５−１１６８７号公報
【特許文献３】特開２００６−２９０３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、ヒーターは、シールしたいシール部の幅に対応して幅方向に延びた平板状をしている。また、樹脂製フィルムのシール部をシールしつつ、このシール部を切断するために、ヒーターの断面をＴ字状にしたり、ヒーターの表面に断面Ｔ字状の刃を取り付けたり、ヒーターの表面に丸線を載置したりして、平板状のヒーターの表面にフィルム切断用の突条を形成することがある。
【０００５】
しかしながら、このような平板状のヒーターは電気抵抗が小さく、樹脂製フィルムが溶融可能な所定の温度までヒーターを加熱するためには、ヒーターの抵抗値に見合ったトランス（変圧器）が別途必要となる。トランスは、値段が高く、装置全体のコストを上げてしまう。また、トランスは、部品点数や重量の増加にも繋がる。
【０００６】
さらに、一般にヒーターは金属製であって、加熱されると熱膨張し、長手方向に伸びるため弛みが生じる。その状態でシールすると、ヒーターが折れ曲がり破損する。そのため、フィルムシール装置には、加熱時の熱膨張による伸びを吸収するために、ヒーターの長手方向に張力を付与する構造が設けられ、フィルムシール装置の構造の複雑化、コストアップに繋がってしまっていた。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、発熱体を所定の温度に加熱するためのトランス、及び長手方向に張力を付与するための構造が不要であり、樹脂製フィルムのシール部をシールしつつ切断可能な発熱体、及びこれが設けられたフィルムシール装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係る発熱体は、
樹脂製フィルムのシール部を加熱して熱融着するための発熱体であって、
長尺の金属板で構成されており、
長手方向の両側に所定間隔で交互にスリットが形成され、
前記金属板が折り曲げられることにより、中空部を有する突条が前記長手方向に形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
かかる構成による発熱体の作用効果を説明する。本発明の発熱体は、長尺の金属板で構成されており、電流を流すことで発熱し、樹脂製フィルムのシール部を加熱して熱融着することができる。このとき、発熱体の電気抵抗が大きいほど、発熱体が発生する熱量も大きくなる。本発明の発熱体は、金属板の長手方向の両側に所定間隔で交互にスリットが形成されているため電気抵抗が大きく、その結果、発熱量も大きくなり、トランスを用いることなく発熱体を所定の温度に加熱することができる。また、形成するスリットの間隔と切り込み深さを調整することで、電気抵抗値を任意に調整することができる。さらに、本発明の発熱体は、多数のスリットが設けられているため、個々のスリット間が狭くなることにより、加熱時の熱膨張による伸びを吸収することができる。その結果、本発明の発熱体は、長手方向に張力を付与する構造が不要である。
【００１０】
また、本発明の発熱体は、長手方向に突条が形成されている。これにより、発熱体は、シール部を熱融着するのみではなく、熱融着されたシール部の幅内で樹脂製フィルムを切断（溶断）することができる。また、本発明の発熱体は、金属板を折り曲げることにより、中空部を有するように突条を形成しているため、突条を設けることによる電気抵抗値の低下がない。したがって、本発明の発熱体によれば、発熱体を所定の温度に加熱するためのトランス、及び長手方向に張力を付与するための構造が不要であり、樹脂製フィルムのシール部をシールしつつ切断可能である。
【００１１】
本発明の発熱体において、前記突条と前記スリットは直交していることが好ましい。
【００１２】
突条により樹脂製フィルムを切断する場合、突条には力が加わるために変形するおそれがあるが、スリットを突条と直交する向きに形成することで突条の強度低下が抑えられる。
【００１３】
本発明の発熱体において、前記中空部には、熱伝導性の絶縁体が充填されていることが好ましい。
【００１４】
中空部があると突条が過熱されやすいため、中空部に熱伝導性の絶縁体を充填することで、突条の温度を適切に調節することができる。
【００１５】
また、上記課題を解決するため本発明に係るフィルムシール装置は、
フィルム圧着手段により樹脂製フィルムのシール部を圧着するとともに加熱してシールし、シールされた前記シール部の幅内で前記樹脂製フィルムを切断するため、前記フィルム圧着手段に上記特徴構成を有するいずれかの発熱体が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
このフィルムシール装置に設けられる発熱体の作用効果はすでに述べたとおりであり、本発明のフィルムシール装置は、発熱体を所定の温度に加熱するためのトランスが不要であり、樹脂製フィルムのシール部をシールしつつ切断可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るフィルムシール装置の半断面斜視図
【図２】図１のフィルムシール装置のカバーを取り外したフィルムシール装置本体を示す斜視図（フィルムを装着する前の状態）
【図３】図２のフィルムシール装置本体の平面図
【図４】図２のフィルムシール装置本体の裏面側から見た斜視図
【図５】図２のフィルムシール装置本体の裏面側から見た平面図
【図６】図２のフィルムシール装置本体の正面図
【図７】図３のVII−VII断面図
【図８】ヒーターの斜視図
【図９】ヒーターの三面図
【図１０】別実施形態にかかるヒーターの斜視図
【図１１】シール動作を説明する加熱パターン図
【図１２】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１３】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１４】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１５】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１６】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１７】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１８】フィルムシール装置の動作を説明する図７と同様な図
【図１９】（イ）〜（ホ）は熱融着動作の細部を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜フィルムシール装置の構成＞
本発明にかかるフィルムシール装置の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るフィルムシール装置の半断面構造を示し、図２はカバーを取り外し、フィルムを装着していない状態のフィルムシール装置本体を示し、図３は、フィルムシール装置本体の平面構造を示し、図４は、図２のフィルムシール装置本体の裏面側から見た斜視構造を示し、図５は、図２のフィルムシール装置本体の裏面側から見た平面構造を示す。図６はカバーを取り外した後の正面構造を示し、図７は図３のVII−VII断面構造を示す。
【００１９】
このフィルムシール装置Ｓは、図１に示すように、４本の脚部Ｓ３を下方に向けて延設したフィルムシール装置本体Ｓ１と、その下部に内容物を収納してシールした包装体を一時的に貯留する、引き手付きの包装体貯留ケースＳ２とから構成されている。
【００２０】
フィルムシール装置本体Ｓ１は、図２，３に示すように、比較的面積の広い支持プレート１の上におわん状に形成されたガイド部材２が取り付けられて構成されている。ガイド部材２は、側面２ａがテーパ状に形成されており、底部にガイド孔２ｂが形成されている。図１は、折り畳んだ状態のチューブ状フィルムＦを装着した状態を示す。ガイド部材２の周囲が、フィルム装着部として機能する。支持プレート１の下面側には、フィルムをシールして切断するための機構部３が装着されている。なお、図２，３における図番３８は把手である。
【００２１】
環状に折り畳んだ状態のフィルムＦをセッティングする時の操作は、後述するように、折り畳んだフィルムＦの一番外側の部分を手で持ち上げて、ガイド部材２の中のガイド孔２ｂから見える搬送ローラ対３２に挟持される位置まで押し込めばよい。その後、搬送ローラを駆動することで、フィルムＦは下方に引き込まれていく。
【００２２】
次に、機構部３について説明する。図４は、フィルムシール装置本体（脚部は省略）を裏面側から見た斜視図である。図５は、フィルムシール装置を裏面側から見た平面図である。図６は、機構部の側面図であり、図７は、図３のVII−VII断面図であり、図６の機構部の側断面図に相当する。
【００２３】
まず、フィルムシール部の機能について説明する。第１圧着体４と第２圧着体５とが設けられており、図７にも示すように、これら第１・第２圧着体４，５は、お互いに離間した待機位置と、圧着面が互いに接触してフィルムＦを圧着する圧着位置との間を移動可能（矢印Ａ，Ｂ参照）に構成される。第１・第２圧着体４，５の圧着面４ａ，５ａ（フィルム圧着手段に相当）は、フィルムＦのシール部の形状に対応して幅方向に延びたライン状に形成されている。第１圧着体４の圧着面４ａには、加熱手段であるライン状に延びたヒーター６（発熱体に相当）が取り付けられている。ヒーター６は、金属製の抵抗体であり不図示の加熱回路により加熱される。また、ヒーター６には、後述する（図１７の説明）ように、ヒーター６と同様にライン状に延びた突条６１が形成されている。ヒーター６を覆うようにカバー部材が設けられている。カバー部材は、テフロン（登録商標）製のシート部材である。第２圧着体５の圧着面５ａには、シリコンゴムスポンジ製の支持部材９が取り付けられている。一対の圧着面４ａ，５ａどうしで、フィルムＦを圧着する。
【００２４】
ヒーター６の構成を説明する。図８はヒーター６の斜視図、図９はヒーター６の三面図である。ヒーター６は、長尺の金属板で構成されている。用いられる金属としては、ニッケルクロム合金、カンタル合金などが例示される。金属板の厚みとしては、０．１〜０．１５ｍｍが例示される。金属板の材質や厚みは、ヒーター６の加熱温度や強度に影響する。また、ヒーター６は、長さが１５０ｍｍ程度、幅が１０ｍｍ程度である。ヒーター６の長さや幅は、フィルムＦのシール部の長さや幅だけで決まるわけではなく、本発明はトランスを使用しない前提から、使用電圧が決まっているので、ヒーター６に必要とされる電気抵抗値により決まってくる。ヒーター６の長尺方向両端は、第１圧着体４へ取り付けるための略Ｕ字状の取り付け部となっている。
【００２５】
ヒーター６は、長手方向の両側に所定間隔で交互にスリット６２が形成されている。スリット６２は、長手方向と垂直な方向であって、金属板の両側縁から中央部へ向かって設けられている。このようなスリット６２は、金属板に対してエッチングなどにより形成することができる。本実施形態では、スリット６２は全て同じ形状となっている。スリット６２の幅は、この部分では加熱しないので、広くし過ぎるとシール出来ない部分が発生する。スリット６２の幅は、フィルムＦの溶着温度により適宜設定されるが、本実施形態では０．２〜０．３ｍｍ程度としている。隣り合うスリット６２どうしの間隔ｄ１は、すべて一定としている。間隔ｄ１は、ヒーター６の電気抵抗値に影響し、加熱温度が変わるため、シールするフィルムＦの溶着温度などにより適宜設定されるが、本実施形態では０．６ｍｍ程度としている。また、本実施形態では、一方の側縁から中央部へ向かって形成されたスリット６２の先端と、他方の側縁との距離ｄ２は、隣り合うスリット６２どうしの間隔ｄ１とほぼ同じとなっている。
【００２６】
ヒーター６には、長手方向にライン状に延びた突条６１が形成されている。突条６１は、ヒーター６の幅方向中央に形成されている。突条６１は、断面が略Ｕ字状となるように金属板を折り曲げることにより形成される。なお、突条６１の断面は、略Ｕ字状のほか、図１０に示すような略Ｖ字状、略半円形状などでもよい。突条６１は、幅が１ｍｍ、高さが１．２ｍｍのものが例示される。ただし、突条６１の高さは、切断するフィルムＦの厚みより+０．５ｍｍまでとする。突条６１が必要以上に高いと、相手面である支持部材９の高さも高くしなければならなくなる。
【００２７】
また、突条６１の内側は中空部６１ａとなっており、この中空部６１ａには熱伝導性の絶縁体（不図示）が充填されてもよい。熱伝導性のよい絶縁体としては、窒化アルミニウムなどが例示される。
【００２８】
ヒーター６は、電気絶縁性に優れるポリイミド樹脂、フッ素樹脂などで全体を被覆される。
【００２９】
ヒーター６は、初めに金属板にスリット６２を形成し、全体を上記の樹脂で被覆する。その後、ポンチとダイスを用いて金属板をプレス成形することにより、突条６１が形成される。金属板をプレス成形する際には、被覆した樹脂が破れないようにして金属板が折り曲げられる。なお、ヒーター６は、金属板にスリット６２を形成した後に両面を樹脂で被覆しても、金属板の片面を樹脂で被覆した後にスリット６２を形成し、その後、残りの面を樹脂で被覆するようにしてもよい。
【００３０】
第１圧着体４の圧着面４ａとは反対側の端面には、第１バネ支持軸１０が２本植設されている。第１バネ支持軸１０には、第１バネ１１が挿入されている。第１バネ１１は、第１付勢手段として機能し、圧縮コイルスプリングにより形成される。第２圧着体５の圧着面５ａとは反対側の面にも、第２バネ支持軸１２が２本植設されており、第１バネ１１と同様に第２バネ１３が挿入されている。第２バネ１３は、第２付勢手段として機能する。
【００３１】
第１圧着体４には、第１圧着体４に対して相対的に移動可能な第１挟持体１４（フィルム挟持手段に相当）が取り付け支持されている。第１挟持体１４は、第１圧着体４を囲うように側断面視で略コの字状に形成されている。第１挟持体１４の先端部は挟持面１４ａとして機能し、シリコンゴム製の第１挟持部材１５が取り付けられている。第１挟持体１４の挟持面１４ａとは反対側の端面１４ｂには、先ほど説明した第１バネ１１が作用している。従って、第１圧着体４と第２圧着体５とが離間している位置では、第１バネ１１の付勢力により、第１挟持体１４の端面１４ｂは、第１圧着体４の後端面４ｂに当接した状態である。また、この状態で挟持面１４ａは、圧着面４ａよりも突出した状態に設定されている。
【００３２】
第２圧着体５にも、第２圧着体５に対して相対的に移動可能な第２挟持体１６（フィルム挟持手段に相当）が取り付け支持されている。第２挟持体１６も、側断面視で略コの字状に形成されている。第２挟持体１６の先端部は挟持面１６ａとして機能し、シリコンゴム製の第２挟持部材２１が取り付けられている。第２挟持体１６の挟持面１６ａとは反対側の端面１６ｂには、第２バネ１３が作用している。従って、第１圧着体４と第２圧着体５とが離間している位置では、第２バネ１３の付勢力により、第２挟持体１６の端面１６ｂは、第２圧着体５の後端面５ｂに当接した状態である。また、この状態で挟持面１６ａは、圧着面５ａよりも突出した状態に設定されている。
【００３３】
第１挟持体１４が第１圧着体４に対してスムーズに相対移動できるように、ガイドプレート１７が第１圧着体４に対してネジ１８により結合されている（図４参照）。第１圧着体４とガイドプレート１７との間で、第１挟持体１４がガイドされる。同様に、第２挟持体１６が第２圧着体５に対してスムーズに相対移動できるように、ガイドプレート１９が第２圧着体５に対してネジ２０により結合されている。第２圧着体５とガイドプレート１９との間で、第２挟持体１６がガイドされる。
【００３４】
第１・第２挟持体１４，１６は、第１・第２圧着体４，５よりも下方側に設けられる。すなわち、フィルムの送り方向の下流側に配置される。
【００３５】
次に、フィルムシール部を駆動するシール駆動部の構成を説明する。シール駆動部は、駆動源としての駆動モータ２２を備えている。駆動モータ２２のモータ軸には駆動板２３が結合されている。駆動リンク部材２４が回転軸２４ａ周りに回転可能に軸支されている。駆動リンク部材２４には、回転軸２４ａから所定半径距離だけ離れた個所に第１リンク軸２４ｂと第２リンク軸２４ｃとが植設されている。駆動板２３と第１リンク軸２４ｂとは、連結バー２５により連結されている。図４には示されていないが、駆動板２３の回転中心から所定半径距離離れた個所に連結軸が植設されており、この連結軸と第１リンク軸２４ｂとの間に連結バー２５が掛け渡されている。連結軸において、駆動板２３と連結バー２５とは、相対的に回転自在であり、第１リンク軸２４ｂにおいて、連結バー２５と駆動リンク部材２４とは、相対的に回転自在に連結される。
【００３６】
第１圧着体支持プレート２６には、第１圧着体４が固定された状態で支持される。第１圧着体支持プレート２６の幅方向両側には、一対の側面部２６ａが形成されている。この側面部２６ａにリンク軸２６ｂが植設される。このリンク軸２６ｂと第１リンク軸２４ｂとの間に、第１リンクレバー２７が連結される。同様に、第２圧着体支持プレート２８には、第２圧着体５が固定された状態で支持される。第２圧着体支持プレート２８の幅方向両側には、一対の側面部２８ａが形成されている。この側面部２８ａにリンク軸２８ｂが植設される。このリンク軸２８ｂと第２リンク軸２４ｃとの間に、第２リンクレバー２９が連結される。以上のようなリンク機構により、フィルムシール部が駆動される。なお、同じリンク機構が幅方向の反対側の側面にも設けられている。駆動モータ２２を駆動することで、駆動リンク部材２４を回転させ、第１圧着体４と第２圧着体５とを同時に駆動させることができる。
【００３７】
第１圧着体４と第２圧着体５をスムーズにガイドするためのガイド機構３０が、第１・第２圧着体４，５の幅方向両側に設けられている。ガイド機構３０は、フレーム部材３１に固定される固定部分と、側面部２６ａ，２８ａに固定される可動部分とを備える。
【００３８】
フィルムＦを送り出すためのフィルム駆動部として、搬送ローラ対３２が設けられている。搬送ローラ対３２は、幅方向に沿って２箇所に設けられている。２箇所の搬送ローラ対３２の間をフィルムＦが通過できるように構成される。搬送ローラ対３２を駆動するための駆動モータ３３が設けられており（図４参照）、不図示の伝達機構（減速機構）を介して搬送ローラ対３２と連結されている。支持プレート１には、制御回路３４（制御部に相当）が搭載されており、フィルムシール装置の各部の作動の制御を行う。なお、図７の図番８は、フィルムＦの送りをガイドする受け板である。
【００３９】
＜シール動作の説明＞
次に、図１１の加熱パターン図と図１２〜１８の作動図とにより、フィルムＦにシールを行うときの作動を説明する。予め、連続円筒状をしたフィルムＦの底部を閉鎖して、上方のみ開口した袋状にするための運転を行う（図１２〜１７）。
【００４０】
すなわち、フィルム装着部を構成するガイド部材２の周囲に、環状に折り畳んで配置されているフィルムの最外部を手で把持して引っ張り、中央方向に移動させて、搬送ローラ対３２の位置にまで移動させる。この状態で、フィルムシール装置本体の前面操作パネル５０に設けられているスイッチを入れる。このスイッチによる指令を受けて制御部４０は、駆動モータ３３を正転させる。これにより、搬送ローラ対３２は送り方向に回転され（図１２の矢印）、円筒状をしたフィルムＦの両端部が搬送ローラ対３２により挟持されて下方（図１３の矢印）に送り出される。駆動モータ３３を正転させる時間は、予めタイマーに設定されるようにしてもよいし、手動で所定時間経過後、駆動モータ３３を停止させてもよい。これにより、フィルムＦが所定量送り出され、フィルムＦのシール部がヒーター６の位置にセットされる。シール部は、シールされる個所を指して呼ぶものであり、フィルムＦに何らかの識別マークが付されていることを意味するものではない。もとより、そのような識別マークを付していてもよい。
【００４１】
次に、駆動モータ３３の停止と同時に、第１・第２圧着体４，５を駆動するため、駆動モータ２２を回転（正転）させる。第１・第２圧着体４，５は、待機位置から、矢印で示すように、互いに近づく方向に駆動される（図１４）。第１・第２圧着体４，５に夫々支持されている第１・第２挟持体１４，１６も同じように互いに近づく方向に駆動される。第１・第２圧着体４，５の圧着面４ａ，５ａよりも、第１・第２挟持体１４，１６の挟持面１４ａ，１６ａのほうが突出しているので、まず最初に挟持面１４ａ，１６ａ同士が当接する（図１４）。これにより、第１・第２挟持体１４，１６は、これ以上移動できない状態となる。
【００４２】
しかし、駆動モータ２２は引き続き駆動状態にあり、第１・第２圧着体４，５は、さらに圧着面４ａ，５ａ同士が近づく方向に駆動される。このとき、第１バネ１１と第２バネ１３が徐々に圧縮されていく。圧着面４ａ，５ａ同士が当接した状態が図１４及び図１５に示される。駆動モータ２２は、予め設定された所定時間だけ駆動された後、停止される。この停止と同時にヒーター６を加熱する。ヒーター６の加熱パターンは、図１１に示されている通りである。
【００４３】
ヒーター６は、常時は室温と同程度の低い温度状態であるが、加熱駆動をすることで、昇温して所定の加熱温度（Ｔ１）になる（図１１。１次加熱）。この場合、ヒーター６に近接して（フィルムのシール部にも近接している）配置されている熱電対３６により、ヒーター６によるフィルムシール部の加熱温度が検知されており、熱電対３６からの検出結果の送信により、制御部４０が所定の融着温度に達したと判断すると、制御部４０によりＯＮ−ＯＦＦ制御されるため、適正な融着温度で制御できる。もとより、フィルムの材質に応じた適正な設定温度と加熱時間は、予め求められている。
【００４４】
これにより、フィルムの重なりの多い箇所と重なりの少ない箇所が混在しているもの、あるいは、バリアー性を高めるため中心にナイロン樹脂を配置し両面にポリエチレン樹脂を配置したラミネートフィルムのようなものでも、常時適正な融着温度で加熱・熱融着されることになる。従って、従来技術のように、フィルムシール部近傍の温度を直接測定することなく、フィルムの材質に応じて決められた溶融温度（所定電流値による通電）に、タイマーによる一定時間だけ加熱保持する方式に比べて、フィルムシール部を一層適正な融着温度に維持して保持できるため、シール不良を確実に低減できる。
【００４５】
予め設定された所定の加熱時間が経過すると、ヒーター６をオフにし、ヒーター６は自然に冷却され、温度が低下していく。その際、フィルムのシール部での重なりが特に多いような場合には、所定の温度まで下がったら、フィルムの硬化温度（Ｔ３）より幾分高い温度（Ｔ２）で再度通電（Ｔ１まで昇温時の通電量の５０％程度の通電量が好ましい）し、溶融温度まで加熱（２次加熱）して、その後通電をオフにして冷却する。このようにすると、一層確実に適正な熱融着ができて、シール不良を低減することができる。
【００４６】
図１９に示すように、ヒーター６には突条６１が設けられているので、ヒーター６の加熱と共に、切断作用も同タイミングで行われる。従って、シール部の融着が行われてフィルムを袋状にすることができ、内容物が収納されている場合には、内容物を密封すると共に、シール部に対する切断作用も行われる。
【００４７】
ヒーター６をオフにして所定の冷却温度に達すると、第１・第２圧着体４，５を開き方向に移動させるため、駆動モータ２２を逆転させる。逆転させる時間は、第１・第２圧着体４，５を、少しだけ開いた状態にできる時間に設定することができる（図１５）。圧着状態にある第１・第２圧着体４，５を開き方向に駆動し始めても（図１５の矢印）、第１バネ１１と第２バネ１３の付勢力が作用しているため、第１・第２挟持体１４，１６はフィルムＦを挟持した状態を維持している（図１５）。駆動モータ２２をわずかに逆転させた後、停止する。これと同時に、駆動モータ３３を逆転させる。これにより、搬送ローラ対３２は、逆方向に回転され（図１６）、フィルムＦが戻し方向に駆動される。搬送ローラ対３２の逆転量は、わずかでよい。このフィルムＦの戻し動作により、切断部材７による切断個所が強制的に分離される（図１６）。戻し量は、フィルムＦと搬送ローラ対３２のかみ込み状態が外れない程度であれば良い。これにより、切断部材７によるフィルムＦの切断が不十分であったとしても、確実にフィルムＦを分離させることができる。
【００４８】
駆動モータ３３の逆転動作が終了した後、第１・第２圧着体４，５を待機位置に戻すため、駆動モータ２２を逆転駆動させて待機位置に復帰させる。第１・第２圧着体４，５が待機位置に復帰する途中で、第１・第２挟持体１４，１６によるフィルムＦの挟持も解除される。これにより、切断されたフィルムＦ’（上部は融着されてシールされているが、下部は開放されたままである）は、下方にある貯留ケースＳ２に向けて落下する（図１７）。駆動モータ２２を停止した後、戻し動作で戻したフィルムを所定のシールを行う位置まで移動させるため、駆動モータ３３を正転させる。所定時間駆動モータ３３を正転させた後、駆動モータ３３を停止させる。これにより、ガイド部材２に残ったフィルムＦを袋状にする動作が完了し、これを１サイクルとして、以後内容物を収納した場合においても、同様な動作を繰り返す。切断されて残ったフィルムＦの底部Ｆ１は、シールされて袋状になる。
【００４９】
そして、図１８に示すように、内容物ＣをフィルムＦ内に収容して、上記と同一の手順により、フィルムＦ’内に内容物を収納し、シールして下方の貯留ケースＳ２に落下させることができる。
【００５０】
また、フィルムＦに内容物を収容できることを表示するＬＥＤの表示を消灯し、１サイクルの動作が終了した時間で点灯させ、この点灯を確認することで、フィルムＦに内容物を収容してもよいことが外部に表示されるようにすることができる。この場合、フィルムＦのシール動作を行っていることを表示するＬＥＤを設けて、その間点灯させるようにしてもよい。
【００５１】
＜フィルムシール部のヒーターの作用の説明＞
図１９（イ）〜（ホ）により、熱融着動作時のヒーターの作用を説明する。図１９（イ）は、図１３に示す状態に相当し、互いに離間した第１圧着部４と第２圧着部５との間にフィルムＦが送られてくる。第１圧着部４の圧着面４ａには、上記したように、ヒーター６に突条６１が設けられていて、更にその表面に離型性のよい樹脂製のカバー部材（不図示）が被覆されている。第２圧着部５の圧着面５ａには、シリコンゴムスポンジ製の支持部材９が装着されていると共に、更にその表面に離型性のよい樹脂製のカバー部材（不図示）が被覆されている。ヒーター６の下部は、ガラス繊維製シートやサーコンシートが敷設されている。支持部材９は、突条６１が食い込み、さらにヒーター６の突条６１以外の平面部分が密着できるように、硬度（タイプＥ）が５０〜６０°の弾力と厚みが必要である。
【００５２】
次いで、第１圧着部４と第２圧着部５とを左右から近接させ、フィルムＦを圧着すると、ヒーター６の表面形状に合わせてフィルムＦおよび支持部材９が変形し（図１９（ロ））、その状態でヒーターを加熱する。ヒーターの加熱パターンは、上記した通りである。加熱に伴い、フィルムＦの熱融着した箇所Ｇは、ゲル化した状態となる（図１９（ハ））。
【００５３】
加熱が終了し、シール部分が所定の温度まで冷却された後、第１圧着部４と第２圧着部５とを左右に離間させると、フィルムＦの熱融着した箇所Ｇは固化するが、その表面には厚みが薄い箇所が形成される（図１９（ニ））。この段階で、内容物が袋状をしたフィルムＦに収納されていれば、その重量により切断されて下方に落下する。しかし、フィルムＦの重なり箇所が多く厚くなっている場合などでは、図１６に示したように、搬送ローラ対３２を逆方向に回転させて、フィルムＦを切断する（図１９（ホ））。
【００５４】
〔別実施形態〕
（１）フィルムシール装置の形式は特に限定されるものではなく、図１，２に示したようなフィルムシール装置以外の他の卓上式フィルムシール装置、脱気式フィルムシール装置、足踏みペダル式フィルムシール装置などであってもよい。また、フィルムの形態も特に限定されず、上記実施形態のようなチューブ状のほか、開口部を有する袋状であってもよい。
（２）包装袋に封入される内容物は、特に限定されるものではなく、食品、機械部品、医療用器具、各種日用品など、種々のものに適用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
４ 第１圧着体
５ 第２圧着体
６ ヒーター
６１ 突条
６１ａ 中空部
６２ スリット
Ｆ フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製フィルムのシール部を加熱して熱融着するための発熱体であって、
長尺の金属板で構成されており、
長手方向の両側に所定間隔で交互にスリットが形成され、
前記金属板が折り曲げられることにより、中空部を有する突条が前記長手方向に形成されていることを特徴とする発熱体。
【請求項２】
前記突条と前記スリットは直交していることを特徴とする請求項１に記載の発熱体。
【請求項３】
前記中空部には、熱伝導性の絶縁体が充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発熱体。
【請求項４】
フィルム圧着手段により樹脂製フィルムのシール部を圧着するとともに加熱してシールし、シールされた前記シール部の幅内で前記樹脂製フィルムを切断するため、前記フィルム圧着手段に請求項１〜３のいずれか１項に記載の発熱体が設けられていることを特徴とするフィルムシール装置。
【請求項１】
樹脂製フィルムのシール部を加熱して熱融着するための発熱体であって、
長尺の金属板で構成されており、
長手方向の両側に所定間隔で交互にスリットが形成され、
前記金属板が折り曲げられることにより、中空部を有する突条が前記長手方向に形成されていることを特徴とする発熱体。
【請求項２】
前記突条と前記スリットは直交していることを特徴とする請求項１に記載の発熱体。
【請求項３】
前記中空部には、熱伝導性の絶縁体が充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発熱体。
【請求項４】
フィルム圧着手段により樹脂製フィルムのシール部を圧着するとともに加熱してシールし、シールされた前記シール部の幅内で前記樹脂製フィルムを切断するため、前記フィルム圧着手段に請求項１〜３のいずれか１項に記載の発熱体が設けられていることを特徴とするフィルムシール装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−３５８７８（Ｐ２０１２−３５８７８Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７８８６５（Ｐ２０１０−１７８８６５）
【出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（０００２３６９６４）富士インパルス株式会社 (35)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（０００２３６９６４）富士インパルス株式会社 (35)
【Ｆターム（参考）】
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