[go: up one dir, main page]

JP3980935B2 - Sheet material fusing device and heat sealing device - Google Patents

Sheet material fusing device and heat sealing device Download PDF

Info

Publication number
JP3980935B2
JP3980935B2 JP2002150681A JP2002150681A JP3980935B2 JP 3980935 B2 JP3980935 B2 JP 3980935B2 JP 2002150681 A JP2002150681 A JP 2002150681A JP 2002150681 A JP2002150681 A JP 2002150681A JP 3980935 B2 JP3980935 B2 JP 3980935B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet material
seat
heating
main heater
heating surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002150681A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003340942A (en
Inventor
▲しょう▼ 小原
Original Assignee
有限会社 小原技研
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 有限会社 小原技研 filed Critical 有限会社 小原技研
Priority to JP2002150681A priority Critical patent/JP3980935B2/en
Publication of JP2003340942A publication Critical patent/JP2003340942A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3980935B2 publication Critical patent/JP3980935B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Package Closures (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート材溶断装置に関し、特に、パウチを製造するときに、パウチを構成するシート材を複数重ねて加熱することによりヒートシール部をシート材に設けるのと略同時に、ヒートシール部の領域内においてシート材を切断するシート材溶断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、樹脂製のパウチの製造工程ではシート材溶断装置が用いられている。シート材溶断装置は、重ねられた複数のシート材を加熱し一体としてヒートシール部を設けると共に、このヒートシール部においてシート材を切断する。
【0003】
より詳細には、シート材溶断装置は、図4に示されるようにシート材が載置される受座120と受座120に対向して設けられたシート材押圧部110とにより構成されている。受座120のシート材押圧部110に対向する位置には、それぞれ帯状の平面状をした第1加熱面120Dと第2加熱面120Eとが設けられている。第1加熱面120Dは、第2加熱面120Eに対して面一であり、且つ長手方向が平行である。第1加熱面120Dと第2加熱面120Eとは、離間して配置されていることによりこれらの間に空間を画成し、この空間は後述の切断刃120Cが挿入される切断刃挿入空間をなす。受座120は熱伝導性の材料により構成されており、第1加熱面120D、第2加熱面120Eが設けられている受座120の部分の内部には、それぞれ第1加熱面120D、第2加熱面120Eと長さが略同一の棒状のヒーター130、130が、第1、第2加熱面120Eの長手方向に平行に設けられている。
【0004】
シート材押圧部の、第1加熱面120D、第2加熱面120Eに対向する位置には、それぞれ帯状の平面状をした第1押圧面110Aと第2押圧面110Bとが設けられている。第1押圧面110Aは、第2押圧面110Bに対して面一であり、且つ長手方向が平行である。第1押圧面110Aと第2押圧面110Bとは、離間して配置されていることによりこれらの間に空間を画成し、この空間は切断刃移動空間をなす。切断刃移動空間内には、直線状の刃先120Fを有する板状の切断刃120Cが設けられており、刃先120Fは第1、第2押圧面110A、110Bに平行である。切断刃120Cは切断刃移動空間内を受座120に接近する方向へと移動してゆき、切断刃挿入空間内に挿入可能に構成されている。
【0005】
シート材にヒートシール部を設け切断する際には、先ず、複数重ねられた状態の図示せぬシート材が、第1加熱面120D及び第2加熱面120E上に跨った状態で載置される。次に、第1、第2加熱面120D、120Eと第1、第2押圧面110Bとによってシート材を挟むことによって、シート材を受座120及び受座120のシート材押圧部110に対して移動不能とし、切断刃120Cによってシート材を切断しヒーターによってシート材を加熱する。以上の手順を経て、図5に示されるように、パウチ3を構成するシート材の一部に帯状のヒートシール部31が設けられ、また、シート材が切断される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のシート材溶断装置においては、上述のように、第1加熱面120Dと第2加熱面120Eとの間の切断刃挿入空間内、及び、第1押圧面110Aと第2押圧面110Bとの間の切断刃移動空間内において切断刃120Cが移動することによりシート材を切断する構成を採っていたため、帯状をしたヒートシール部の幅を小さくすることは困難であり、ヒートシール部の面積を小さくすることは困難であった。この結果、パウチの原価を低減できないという問題が生じていた。
【0007】
また、従来のシート材溶断装置の受座120では、ヒーター130が設けられている第2加熱面120Eの辺りでは熱膨張が大きく、一方、ヒーター130から離れた位置、即ち、第2加熱面120Eの図4における下方の位置においては熱膨張が小さい。この熱膨張の差により第2加熱面120Eが反り返ってしまうことがあり、第2加熱面120Eの直線性の低下が問題となっていた。この問題はシート材溶断装置に限られず、例えばヒートシール装置等の、部分的に温度上昇することのある一の部材を有し、且つ、その一の部材に高い精度の直線性が要求される直線状部を備えた装置全般に共通して生じていた。
【0008】
そこで本発明は、帯状をしたヒートシール部の幅を小さくすることができるシート材溶断装置、及びヒートシール装置を提供することを目的とし、また、部分的に温度上昇する受座等の部材の直線性を維持することができるシート材溶断装置、及びヒートシール装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、重ねられた複数の樹脂製のシート材が帯状に加熱されることにより複数の該シート材が一体にされてなる帯状のヒートシール部を形成するための加熱部と、該シート材が載せられる平面状をしたシート材載置面を有する受座と、該シート材載置面に対向し、該ヒートシール部の領域内において該ヒートシール部の長手方向に沿って該シート材を切断する直線状の刃先を有する切断刃とを有するシート材溶断装置において、該シート材載置面に対向し熱伝導性材料からなる第1部材と、該第1部材と同一の熱伝導性材料からなり該第1部材の反受座側に接続された第2部材とを備え、該加熱部は、該第1部材と該第2部材との接続部に設けられた主ヒーターを熱源とし、該第1部材と該第2部材とは、該主ヒーターを中心として対称形状をなし、該第1部材の該シート材載置面に対向する面が、該切断刃と一体の第1加熱面と第2加熱面とをなし、該第1加熱面は帯状の平面状をなし、該第2加熱面は該第1加熱面に対して平行且つ面一に配置された帯状の平面状をなし、該切断刃は、該第1加熱面と該第2加熱面との間で該第1加熱面と該第2加熱面とに隣接し且つ該第1加熱面及び該第2加熱面の長手方向に該刃先が平行に設けられ、該刃先は該平面状の第1、第2加熱面よりも該シート材載置面の方向に突出しており、該主ヒーターは該切断刃と略同一の長さを有する略棒状をなし、該切断刃の長手方向に平行に配置されるシート材溶断装置を提供している。
【0010】
ここで、該第1部材は該第2部材の鉛直下方に位置し、該第1部材の該主ヒーターと該切断刃との間の位置には、該切断刃の長手方向に平行に該切断刃と略同一の長さを有する略棒状の補助ヒーターが設けられていることが好ましい。
【0011】
また、該受座は、シート材載置面を有し熱伝導性材料からなる受座第1部材と、該受座第1部材と同一の熱伝導性材料からなり該受座第1部材の反切断刃側に接続された受座第2部材とを備え、該シート材載置面は、該切断刃の長手方向の長さと略同一の長さを有し、該受座は、該受座第1部材と該受座第2部材との接続部に設けられた受座主ヒーターを熱源とし、該受座第1部材と該受座第2部材とは、該受座主ヒーターを中心として対称形状をなし、該主ヒーターは該シート材載置面と略同一の長さを有する略棒状をなし、該シート材載置面の長手方向に平行に配置されることが好ましい。
【0012】
また、該受座第1部材は該受座第2部材の鉛直上方に位置し、該受座第2部材の、該受座主ヒーターの鉛直下方の位置には、該受座主ヒーターと平行に該受座主ヒーターと略同一の長さを有する略棒状の受座補助ヒーターが設けられていることが好ましい。
【0013】
また、本発明は、重ねられた複数の樹脂製のシート材が帯状に加熱されることにより複数の該シート材が一体にされてなる帯状のヒートシール部を形成するための加熱部と、該シート材が載せられる平面状をしたシート材載置面を有する受座とを有し、該シート材載置面は該加熱部に対向して設けられ、該加熱部と該シート材載置面とにより該シート材が挟まれることによって該複数のシート材がヒートシールされるヒートシール装置において、該シート材載置面に対向し熱伝導性材料からなり該加熱部を構成する第1部材と、該第1部材と同一の熱伝導性材料からなり該第1部材の反受座側に接続され該加熱部をなす第2部材とを備え、該加熱部は、該第1部材と該第2部材との接続部に設けられた主ヒーターを熱源とし、該第1部材と該第2部材とは、該主ヒーターを中心として対称形状をなし、該第1部材の該シート材載置面に対向する面が、該シート材載置面と共に該シート材を挟む加熱面をなし、該加熱面は帯状の平面状をなし、該主ヒーターは該加熱面と略同一の長さを有する略棒状をなし、該加熱面の長手方向に平行に配置され、該第1部材は該第2部材の鉛直下方に位置し、該第1部材の該主ヒーターと該加熱面との間の位置には、該加熱面の長手方向に平行に該加熱面と略同一の長さを有する略棒状の補助ヒーターが設けられているヒートシール装置を提供している。
【0014】
ここで、該受座は、熱伝導性材料からなりシート材載置面を有する受座第1部材と、該受座第1部材と同一の熱伝導性材料からなり該受座第1部材の反加熱面側に接続された受座第2部材とを備え、該シート材載置面は、該加熱面の長手方向の長さと略同一の長さを有し、該受座は、該受座第1部材と該受座第2部材との接続部に設けられた受座主ヒーターを熱源とし、該受座第1部材と該受座第2部材とは、該受座主ヒーターを中心として対称形状をなし、該受座主ヒーターは該シート材載置面と略同一の長さを有する略棒状をなし、該シート材載置面の長手方向に平行に配置されることが好ましい。
【0015】
また、該受座第1部材は該受座第2部材の鉛直上方に位置し、該受座第2部材の、該受座主ヒーターの鉛直下方の位置には、該受座主ヒーターと平行に該受座主ヒーターと略同一の長さを有する略棒状の受座補助ヒーターが設けられていることが好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明によるシート材溶断装置の実施の形態について、図1に基づき説明する。図1に示されるように、シート材溶断装置1は、加熱部10と、加熱部10に対向する受座20とを備えている。受座20の加熱部10に対向する部分は帯状の平面状をしたシート材載置面21をなし、シート材載置面21には複数重ねられた図示せぬシート材が載置される。
【0017】
加熱部10は、受座20の鉛直上方に配置されており、第1部材11と第2部材12とを有し、受座20に対して離接可能に構成されている。第1部材11は、受座側、即ち受座20に対向する側に位置しており、第2部材12は、反受座側、即ち第1部材11の受座20に主として対向する側とは反対の側に位置している。従って、第2部材12は、第1部材11の鉛直上方に位置している。第1部材11と第2部材12は、それぞれ同一の熱伝導性材料により構成されている。第1、第2部材11、12は、略同一の略四角柱形状をしており、それぞれ一の側面は、フランジ状に広がっているフランジ面11A、12Aをなす。一の側面に対向する他の側面11B、12Bは、その両端の角が面取りされたような形状となっている。第1、第2部材11、12の長手方向は、シート材載置面21の長手方向に平行である。
【0018】
第1部材11のフランジ面11Aと第2部材12のフランジ面12Aとは、互いに全面で接触して接続されている。第1部材11のフランジ面11A、第2部材12のフランジ面12Aのそれぞれの略中央の位置には、半円柱形状の凹部11a、12aが形成されており、第1部材11のフランジ面11Aと第2部材12のフランジ面12Aとが接続されている状態のときには、凹部11aと凹部11bとによって円柱状の空間が画成されている。円柱状の空間の軸方向は、第1、第2部材11、12の長手方向に平行である。円柱状の空間内には、断面が円形の略棒状をなし加熱部10の熱源をなす主ヒーター13が設けられている。主ヒーター13は、その軸方向が第1、第2部材11、12の長手方向に平行であり、直径は円柱状の空間の直径よりも若干小さい。主ヒーター13の長さは第1、第2部材11、12の長手方向の長さと略同一である。第1部材11と第2部材12とは、主ヒーター13を中心として対称形状をなす。なお、第1、第2部材11、12の、主ヒーター13に対向する位置は、被加熱部に相当する。
【0019】
第1部材11上であってシート材載置面21に対向する位置をなす他の側面11Bには、切断刃11Cと第1加熱面11Dと第2加熱面11Eとが設けられている。なお、第2部材12の他の側面12Bはシート材載置面21と同一の幅の帯状の平面となっている。切断刃11Cと第1加熱面11Dと第2加熱面11Eとは、第1部材11の一部をなし一体に構成されており、これらは、シート材載置面に当接可能である。第1加熱面11D、第2加熱面11Eはそれぞれ帯状の平面状をなしており、第2加熱面11Eは第1加熱面11Dに対して面一である。また、第2加熱面11Eの長手方向は、第1加熱面11Dの長手方向に平行である。第1加熱面11D、第2加熱面11Eの長手方向の長さは第1部材11の長手方向の長さと同一である。なお、切断刃11Cは直線状部に相当する。
【0020】
切断刃11Cは細長い略三角柱形状をしており、側面を構成する一の辺が刃先11Fをなす。切断刃11Cは、第1加熱面11Dと第2加熱面11Eとの間に設けられており、第1加熱面11Dと第2加熱面11Eとに隣接している。切断刃11Cの長手方向は第1、第2加熱面11Eの長手方向に平行であり、長手方向の長さは、第1部材11の長さと同一である。切断刃11Cは、第1、第2加熱面11D、11Eよりもシート材載置面21の方向に突出した状態となっている。第1加熱面11D、切断刃11C、及び第2加熱面11Eの幅方向の長さの合計は、これらに対向するシート材載置面21の幅方向の長さと同一であり、シート材載置面21と第1加熱面11D及び第2加熱面11Eとによって重ねられた複数のシート材を安定して挟むことができるように構成されている。
【0021】
切断刃11Cと第1加熱面11Dと第2加熱面11Eとを一体に設けたため、シート材が、シート材載置面21と切断刃11Cの刃先11Fとにより挟まれることにより切断され、第1加熱面11D、第2加熱面11Eとシート材載置面21とにより挟まれることによりヒートシール部が設けられる。第1加熱面11D、第2加熱面11Eの幅方向の長さを極力短くしてやることによって、ヒートシール部の幅方向の長さを短くすることができ、ヒートシール部の面積を小さくすることができる。
【0022】
また、第1部材11と第2部材12とが同一の熱伝導性材料からなり、第1部材11と第2部材12とが主ヒーター13を中心として対称形状をなすようにしたため、第1部材11の温度分布と第2部材12の温度分布とを、主ヒーター13が設けられている位置である第1、第2部材11、12のフランジ面11A、12Aに対して対称形状とすることができる。この結果、加熱部10の長手方向において反りが発生することを防止でき、加熱部10を構成する第1部材11に設けられている切断刃11Cの反りの発生を防止することができる。温度分布を対称形状とすることにより第1部材11と第2部材12とにより構成される加熱部10の反りを防止できる理論については後述する。なお、第2部材12は他の側面12Bに切断刃11Cが設けられていない点で、第1部材11の他の側面11Bとは若干異なるが、切断刃11Cの体積は第1、第2部材11、12の体積に対して極めて小さいため、第1部材11と第2部材12とは主ヒーター13を中心として対称形状であると考えて問題ない。
【0023】
第1部材11内部であって主ヒーター13と切断刃11Cとの略中間の位置には、円柱形状をした補助ヒーター挿入空間11bが形成されている。補助ヒーター挿入空間11bの長手方向は切断刃11Cの長手方向と平行であり、長手方向の長さは切断刃11Cの長さと略同一である。補助ヒーター挿入空間11bの直径は、主ヒーター13が設けられている空間の直径よりも小さい。補助ヒーター挿入空間11b内には補助ヒーター14が設けられている。補助ヒーター14は、切断刃11Cと略同一の長さを有する断面が円形の略棒状をしており、その長手方向は切断刃11Cの長手方向と平行であり、直径は補助ヒーター挿入空間11bの直径よりも若干小さい。
【0024】
第1部材11の切断刃11C、第1、第2加熱面11D、11Eは、温度の低いシート材に接近し当接したときに温度が低下する。また、第1部材11の方が第2部材12よりも鉛直下方に位置しているため、自然対流温度効果により第1部材11の温度は第2部材12の温度よりも低くなる。しかし、補助ヒーター14が設けられているため、第1部材11を部分的に加熱することができ、第1部材11の温度が第2部材12の温度よりも低くなってしまうことを防止することができる。このため、第1部材11の温度分布と第2部材12の温度分布とを主ヒーター13を中心とした理想的な対称形状とすることができ、加熱部10の長手方向において反りが発生することを高い精度で防止することができる。
【0025】
シート材を切断しヒートシール部を設ける際には、先ず、複数重ねられた状態の図示せぬシート材が、シート材載置面21上に載置される。次に、切断刃11C及び第1、第2加熱面11D、11Eとシート材載置面21とによってシート材を挟むことにより、シート材が切断刃11Cによって切断され、また、第1、第2加熱面11D、11Eによってヒートシール部が設けられる。
【0026】
加熱部10内の温度分布を、主ヒーター13を中心とした対称形状とすることにより、第1部材11と第2部材12とにより構成される加熱部10の反りを防止できることの理論的な裏付けは以下の通りである。先ず、図2に示されるように、厚さが一定の略直方体形状をした板材が、内部の温度分布によって反返る場合の反返りの曲率半径について考える。図2に示される板材の上面と底面との中間の位置、即ち、部材の厚さの半分の位置に原点Oをとり、上面及び底面に平行な仮想面上にx軸y軸をとり、上面及び底面に垂直の方向にz軸をとる。熱膨張係数をα、z=0の位置における接合部材の反返りの曲率半径をR、板材の厚さを2h、変数zの関数で表した板材の内部の温度分布をT(z)とし、x、y方向の温度差が0であるとすると、これらの間には以下の関係があることが知られている。

Figure 0003980935
【0027】
式(1)より、原点Oを含み上面及び底面に平行な仮想面に対して温度分布T(z)が対称形となっているときに、1/Rは0の値を採ることが分かる。
【0028】
次に、図3に示されるように、厚さが一定の略直方体形状をした板材が2枚接合されてなる合わせ板が、内部の温度分布によって反返る場合の反返りの曲率半径について考える。上側の板材の厚さをh、熱膨張係数をα、弾性率をE、下側の板材の厚さをh、熱膨張係数をα、弾性率をE、合わせ板全体の温度上昇をT−Tとし、h=h+h、m=E/E=1、2枚の板材の接合面における曲率半径をρとすると、以下の関係があることが知られている。
Figure 0003980935
【0029】
次に、弾性体の熱応力について考える。表面応力は時間が経過することにより変化し、ビオの係数が小さいほどその応力は小さく且つ一定になる。ここで、板材の厚みを2h、板表面の熱伝達係数をμ、板材の熱伝導率をkとすると、ビオ係数βは、
Figure 0003980935
である。
【0030】
以上のことから、板材の熱歪を極めて小さくするためには、熱膨張係数αの値の小さい材料を選択すべきであることが分かるが、更に、板材内部の温度分布T(z)を小さくすることが必要である。このためには、板材の上下方向の中央の位置に対して温度分布が対称形になっていればよいことが上述の式(1)より分かる。また、板材の厚さ2hの値を大きくすること、熱伝導率kの値を大きくすること、熱伝達係数μの値を小さくすることにより、板材の熱歪を極小とすることができることが分かる。また、合わせ板において、上側の板材と下側の板材とを同一材料且つ同一形状とすれば、前述の(2)式においてα−α=0となり、理論上1/ρ=0となることが分かる。
【0031】
以上の理論に基づき、本実施の形態によるシート材溶断装置1の加熱部10の理想的な形状を考えてみると、第1部材11と第2部材12とを、これらが互いに接合されている接合面に設けられている主ヒーター13を中心として対称形状とすることにより、反返りは曲率半径が対称形となるように生じ、応力もまた対称形となり、加熱部10全体の曲率半径は最小となる。また、熱膨張係数α及び温度分布T(z)の誤差を極小とすることにより、加熱部10全体の歪を極小にすることができることが分かる。
【0032】
また、加熱装置を備えヒートシートを行ういわゆるシール機においては、シール材料の質、厚み及びシール時間(機械の回転数)等に因って、加熱を行う温度が異なるため、シール材料の質等が変わるたびに、適切な加熱温度に設定し直す必要がある。加熱温度が設定し直されるのに伴い、装置の調整もまたそのたび毎に必要となる。しかし、本実施の形態による加熱部10の構成では各温度での応力が第1部材11、第2部材12とも同じになり、調整等を不要とすることができる。
【0033】
本発明によるシート材溶断装置、及びヒートシール装置は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本発明によるシート材溶断装置によって溶断されてできあがるパウチは図5に示されるタイプに限定されない。例えば、いわゆる合掌貼タイプ、ガゼット貼(4隅)タイプ、三方シールタイプ、スタンディングタイプ、カマス貼タイプ等としてもよい。また、溶断されて切断されたシート材によって構成されるものはパウチでなくともよい。
【0034】
また、主ヒーター、補助ヒーター、第1部材、第2部材の形状は、本実施の形態の形状に限定されない。加熱部内における温度分布が主ヒーターを中心として対称形となればよい。
【0035】
また、シート材溶断装置以外の装置に応用してもよい。例えば、シート材を切断せずにヒートシールのみを行うヒートシール装置や押出しラミネートを行う装置へ応用することができる。ここで、ヒートシール装置としては、インパルス型、高周波型、常温型等、いずれのタイプでもよい。また、測定器、水準器、ストレッチ、工作機等のように、高い精度で直線性が要求される直線状部を有し、直線状部を有する部材の一部が温度上昇しても、直線状部の直線性が保たれる必要のある装置へ応用することができる。
【0036】
ヒートシール装置に応用する場合には、本実施の形態によるシート材溶断装置において、第1部材11に切断刃11Cを設けないようにする構成とすればよい。即ち、第1部材11において、第1加熱面11Dと第2加熱面11Eとが面一で連続した平坦面となるようにして、この部分がシート材載置面21と同一形状の平坦面となるような構成とすればよい。これ以外の部分は、シート材溶断装置と同一である。この平坦面とシート材載置面とでシート材を挟むことにより、ヒートシールを行う。
【0037】
また、本実施の形態では加熱部10を、主ヒーター13を中心として対称形状としたが、受座にも主ヒーターを設けて、加熱部10と同様に、受座をこの主ヒーターを中心として鉛直方向に対称形状となるようにしてもよい。この場合にも、加熱部10と同様に、主ヒーターを中心として鉛直下側に位置する一方の側を構成する材料と、鉛直上側に位置する他の側を構成する材料とは同一の熱伝導性を有する。更に、一方の側に補助ヒーターを設けてもよい。また、前述のようにヒートシール装置へ応用した場合においても、同様にその受座に主ヒーターを設けて、受座をこの主ヒーターを中心として鉛直方向に対称形状となるようにしてもよい。この場合にも、加熱部10と同様に、主ヒーターを中心として鉛直下側に位置する一方の側を構成する材料と、鉛直上側に位置する他の側を構成する材料とは同一の熱伝導性を有する。更に、一方の側に補助ヒーターを設けてもよい。
【0038】
【発明の効果】
請求項1記載のシート材溶断装置によれば、加熱部は第1部材のシート材載置面に対向する位置にあり、切断刃と一体の第1加熱面と第2加熱面とを有するため、第1加熱面、第2加熱面の幅方向の長さを極力短くすることによってシート材に設けられるヒートシール部の幅方向の長さを極力小さくすることができ、ヒートシール部の面積を極力小さくすることができる。このため、シート材からなるパウチの価格の低減を図ることができる。
【0039】
また、第1部材と第2部材との接続部に主ヒーターを設け、第1部材と第2部材とが、主ヒーターを中心として対称形状をなしているため、第1部材と第2部材とからなる加熱部内における温度分布を主ヒーターを中心とした対称形とすることができ、加熱部の長手方向において反返りが発生することを防止することができる。
【0040】
請求項2記載のシート材溶断装置によれば、第1部材は第2部材の鉛直下方に位置し、第1部材の主ヒーターと切断刃との間の位置には、切断刃の長手方向に平行に切断刃と略同一の長さを有する略棒状の補助ヒーターが設けられているため、第1部材の切断刃、第1、第2加熱面が、シート材に当接することにより温度が低下したり、第1部材の方が第2部材よりも鉛直下方に位置していることに起因して、自然対流温度効果により第1部材の温度が第2部材の温度と比較して低くなったりした場合であっても、第1部材を部分的に加熱することができる。このため、第1部材の温度分布と第2部材の温度分布とを主ヒーターを中心とした理想的な対称形状とすることができ、加熱部の長手方向において反りが発生することを高い精度で防止することができる。
【0041】
請求項3記載のシート材溶断装置によれば、受座第1部材と受座第2部材とは、受座主ヒーターを中心として対称形状をなしているため、受座第1部材と受座第2部材とからなる受座内における温度分布を主ヒーターを中心とした対称形とすることができ、受座の長手方向において反返りが発生することを防止することができる。
【0042】
請求項4記載のシート材溶断装置によれば、受座第2部材の、受座主ヒーターの鉛直下方の位置には、受座主ヒーターと平行に受座主ヒーターと略同一の長さを有する略棒状の受座補助ヒーターが設けられているため、第2部材の方が第1部材よりも鉛直下方に位置していることに起因して、自然対流温度効果により第2部材の温度が第1部材の温度と比較して低くなった場合であっても、第2部材を部分的に加熱することができる。このため、第2部材の温度分布と第1部材の温度分布とを主ヒーターを中心とした理想的な対称形状とすることができ、受座の長手方向において反りが発生することを高い精度で防止することができる。
【0043】
請求項5記載のヒートシート装置によれば、第1部材と第2部材とは、主ヒーターを中心として対称形状をなすため、第1部材と第2部材とからなる加熱部内における温度分布を主ヒーターを中心とした対称形とすることができ、加熱部の長手方向において反返りが発生することを防止することができる。
【0044】
また、第1部材は第2部材の鉛直下方に位置し、第1部材の主ヒーターと加熱面との間の位置には、加熱面の長手方向に平行に加熱面と略同一の長さを有する略棒状の補助ヒーターが設けられているため、加熱面がシート材に当接することにより温度が低下したり、第1部材の方が第2部材よりも鉛直下方に位置していることに起因して、自然対流温度効果により第1部材の温度が第2部材の温度と比較して低くなったりした場合であっても、第1部材を部分的に加熱することができる。このため、第1部材の温度分布と第2部材の温度分布とを主ヒーターを中心とした理想的な対称形状とすることができ、加熱部の長手方向において反りが発生することを高い精度で防止することができる。
【0045】
請求項6記載のヒートシート装置によれば、受座第1部材と受座第2部材とは、受座主ヒーターを中心として対称形状をなしているため、受座第1部材と受座第2部材とからなる受座内における温度分布を主ヒーターを中心とした対称形とすることができ、受座の長手方向において反返りが発生することを防止することができる。
【0046】
請求項7記載のヒートシート装置によれば、受座第1部材は受座第2部材の鉛直上方に位置し、受座第2部材の、受座主ヒーターの鉛直下方の位置には、受座主ヒーターと平行に受座主ヒーターと略同一の長さを有する略棒状の受座補助ヒーターが設けられているため、第2部材の方が第1部材よりも鉛直下方に位置していることに起因して、自然対流温度効果により第2部材の温度が第1部材の温度と比較して低くなった場合であっても、第2部材を部分的に加熱することができる。このため、第2部材の温度分布と第1部材の温度分布とを主ヒーターを中心とした理想的な対称形状とすることができ、受座の長手方向において反りが発生することを高い精度で防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態によるシート材溶断装置を示す要部断面図。
【図2】 本発明の実施の形態による加熱部の形状を決定するための理論的裏付けを説明する際の板材を示す斜視図。
【図3】 本発明の実施の形態による加熱部の形状を決定するための理論的裏付けを説明する際の合わせ板を示す断面図。
【図4】 従来のシート材溶断装置を示す要部断面図。
【図5】 従来のシート材溶断装置によりシート材が溶断されパウチとなった状態を示す概念図。
【符号の説明】
1 シート材溶断装置
10 加熱部
11 第1部材
11C 切断刃
11F 刃先
12 第2部材
13 主ヒーター
14 補助ヒーター
20 受座
21 シート材載置面
31 ヒートシール部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet material fusing device, and in particular, when a pouch is manufactured, the heat seal portion of the heat seal portion is provided substantially simultaneously with the provision of a heat seal portion on the sheet material by heating a plurality of sheet materials constituting the pouch. The present invention relates to a sheet material fusing device for cutting a sheet material in a region.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a sheet material fusing device has been used in the manufacturing process of a resin pouch. The sheet material fusing device heats a plurality of stacked sheet materials to integrally provide a heat seal portion, and cuts the sheet material at the heat seal portion.
[0003]
More specifically, as shown in FIG. 4, the sheet material fusing device includes a seat 120 on which the sheet material is placed and a sheet material pressing portion 110 provided to face the seat 120. . A first heating surface 120D and a second heating surface 120E each having a belt-like planar shape are provided at positions facing the sheet material pressing portion 110 of the receiving seat 120. The first heating surface 120D is flush with the second heating surface 120E and the longitudinal direction is parallel. The first heating surface 120D and the second heating surface 120E are spaced apart to define a space therebetween, and this space is a cutting blade insertion space into which a cutting blade 120C described later is inserted. Eggplant. The seat 120 is made of a heat conductive material, and the first heating surface 120D and the second heating surface 120D are provided inside the portions of the seat 120 where the first heating surface 120D and the second heating surface 120E are provided, respectively. Bar-shaped heaters 130, 130 having substantially the same length as the heating surface 120E are provided in parallel to the longitudinal direction of the first and second heating surfaces 120E.
[0004]
A first pressing surface 110A and a second pressing surface 110B each having a belt-like planar shape are provided at positions of the sheet material pressing portion facing the first heating surface 120D and the second heating surface 120E. The first pressing surface 110A is flush with the second pressing surface 110B and the longitudinal direction is parallel. The first pressing surface 110A and the second pressing surface 110B are spaced apart to define a space therebetween, and this space forms a cutting blade movement space. In the cutting blade movement space, a plate-shaped cutting blade 120C having a straight cutting edge 120F is provided, and the cutting edge 120F is parallel to the first and second pressing surfaces 110A and 110B. The cutting blade 120C moves in the cutting blade movement space in a direction approaching the seat 120, and is configured to be inserted into the cutting blade insertion space.
[0005]
When the sheet material is provided with a heat seal portion and cut, first, a plurality of unillustrated sheet materials are placed in a state straddling the first heating surface 120D and the second heating surface 120E. . Next, the sheet material is sandwiched between the first and second heating surfaces 120 </ b> D and 120 </ b> E and the first and second pressing surfaces 110 </ b> B, so that the sheet material is received with respect to the seat 120 and the sheet material pressing portion 110 of the seat 120. The sheet material is cut by the cutting blade 120C, and the sheet material is heated by the heater. Through the above procedure, as shown in FIG. 5, a belt-like heat seal portion 31 is provided on a part of the sheet material constituting the pouch 3, and the sheet material is cut.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional sheet material fusing device, as described above, the cutting blade insertion space between the first heating surface 120D and the second heating surface 120E, and the first pressing surface 110A and the second pressing surface 110B. Since the cutting blade 120C moves in the space between the cutting blades and the sheet material is cut by moving, it is difficult to reduce the width of the belt-shaped heat seal portion. It was difficult to reduce the area. As a result, there has been a problem that the cost of the pouch cannot be reduced.
[0007]
Further, in the seat 120 of the conventional sheet material fusing device, thermal expansion is large around the second heating surface 120E where the heater 130 is provided, while the position away from the heater 130, that is, the second heating surface 120E. In the lower position in FIG. 4, the thermal expansion is small. Due to this difference in thermal expansion, the second heating surface 120E may be warped, and a decrease in linearity of the second heating surface 120E has been a problem. This problem is not limited to the sheet material fusing device, for example, it has one member that may partially rise in temperature, such as a heat seal device, and the one member is required to have high accuracy linearity. This was common to all devices having a straight portion.
[0008]
Then, this invention aims at providing the sheet | seat material fusing apparatus which can make the width | variety of the heat seal part which carried out strip | belt shape, and a heat seal apparatus, and also of members, such as a seat which temperature rises partially. It aims at providing the sheet material fusing device which can maintain linearity, and a heat seal device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention forms a belt-like heat seal portion in which a plurality of sheet materials are united by heating a plurality of stacked resin sheet materials into a belt shape. A heating member, a receiving seat having a flat sheet material placement surface on which the sheet material is placed, and the longitudinal direction of the heat seal portion in the region of the heat seal portion facing the sheet material placement surface In a sheet material fusing device having a cutting blade having a linear cutting edge for cutting the sheet material along a direction, a first member made of a heat conductive material facing the sheet material placement surface, and the first member A second member made of the same thermal conductive material as the member and connected to the opposite seat side of the first member, and the heating portion is provided at a connection portion between the first member and the second member The main member is a heat source, and the first member and the second member are A symmetrical shape with respect to the heater is formed, and a surface of the first member facing the sheet material mounting surface forms a first heating surface and a second heating surface integral with the cutting blade, and the first heating surface Has a belt-like planar shape, the second heating surface has a belt-like planar shape arranged parallel to and flush with the first heating surface, and the cutting blade has the first heating surface and the first heating surface. The cutting edge is adjacent to the first heating face and the second heating face between the two heating faces and is parallel to the longitudinal direction of the first heating face and the second heating face. Projecting in the direction of the sheet material mounting surface from the planar first and second heating surfaces, the main heater has a substantially rod shape having substantially the same length as the cutting blade, and the length of the cutting blade The sheet | seat material fusing apparatus arrange | positioned in parallel with the direction is provided.
[0010]
Here, the first member is positioned vertically below the second member, and the first member is positioned between the main heater and the cutting blade in a direction parallel to the longitudinal direction of the cutting blade. It is preferable that a substantially rod-shaped auxiliary heater having substantially the same length as the blade is provided.
[0011]
The seat includes a seat first member having a sheet material mounting surface and made of a heat conductive material, and the seat first member made of the same heat conductive material as the seat first member. A second seat member connected to the side opposite to the cutting blade, and the sheet material mounting surface has a length substantially the same as the length of the cutting blade in the longitudinal direction. The seat main heater provided at the connection between the seat first member and the seat second member serves as a heat source, and the seat first member and the seat second member are symmetrical about the seat main heater. Preferably, the main heater has a substantially rod shape having substantially the same length as the sheet material placement surface, and is arranged in parallel to the longitudinal direction of the sheet material placement surface.
[0012]
The receiving first member is positioned vertically above the receiving second member, and the receiving second member is positioned vertically below the receiving main heater in parallel with the receiving main heater. It is preferable that a substantially rod-shaped receiving auxiliary heater having substantially the same length as the receiving main heater is provided.
[0013]
In addition, the present invention provides a heating unit for forming a belt-shaped heat seal portion in which a plurality of the sheet materials are united by heating a plurality of stacked resin sheet materials in a band shape, And a seat having a flat sheet material placement surface on which the sheet material is placed, the sheet material placement surface being provided to face the heating unit, and the heating unit and the sheet material placement surface. In the heat sealing apparatus in which the plurality of sheet materials are heat-sealed by sandwiching the sheet material between the first member and the first member constituting the heating unit made of a thermally conductive material facing the sheet material placement surface; And a second member made of the same thermal conductive material as the first member and connected to the opposite seat side of the first member to form the heating portion, the heating portion comprising the first member and the first member A main heater provided at a connection portion between the two members as a heat source, the first member and the The two members are symmetrical about the main heater, and the surface of the first member facing the sheet material placement surface is a heating surface that sandwiches the sheet material together with the sheet material placement surface, The heating surface has a belt-like planar shape, the main heater has a substantially rod shape having substantially the same length as the heating surface, and is arranged in parallel with the longitudinal direction of the heating surface, The first member is positioned vertically below the second member, and is substantially parallel to the longitudinal direction of the heating surface at a position between the main heater and the heating surface of the first member. A substantially rod-shaped auxiliary heater having the same length is provided. Provides a heat seal device.
[0014]
here, The seat is made of a heat conductive material and has a sheet material mounting surface. The seat first member is made of the same heat conductive material as the seat first member, and the counter heating surface of the seat first member. And a seat member mounting surface having a length substantially the same as the length of the heating surface in the longitudinal direction, the seat being the first seat member. A receiving main heater provided at a connection portion between the member and the receiving second member serves as a heat source, and the receiving first member and the receiving second member are symmetrical with respect to the receiving main heater. The receiving main heater preferably has a substantially rod shape having substantially the same length as the sheet material placement surface, and is arranged in parallel to the longitudinal direction of the sheet material placement surface.
[0015]
The receiving first member is positioned vertically above the receiving second member, and the receiving second member is positioned vertically below the receiving main heater in parallel with the receiving main heater. It is preferable that a substantially rod-shaped receiving auxiliary heater having substantially the same length as the receiving main heater is provided.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a sheet material fusing device according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the sheet material fusing device 1 includes a heating unit 10 and a receiving seat 20 that faces the heating unit 10. A portion of the receiving seat 20 that faces the heating unit 10 forms a sheet-like surface 21 having a belt-like flat shape, and a plurality of unshown sheet materials are placed on the sheet material placing surface 21.
[0017]
The heating unit 10 is disposed vertically above the receiving seat 20, has a first member 11 and a second member 12, and is configured to be detachable from the receiving seat 20. The first member 11 is located on the receiving side, i.e., the side facing the receiving seat 20, and the second member 12 is on the side opposite to the receiving side, i.e., the side facing mainly the receiving seat 20 of the first member 11. Is located on the opposite side. Therefore, the second member 12 is positioned vertically above the first member 11. The first member 11 and the second member 12 are made of the same heat conductive material. The first and second members 11 and 12 have substantially the same substantially quadrangular prism shape, and one side surface forms flange surfaces 11A and 12A spreading in a flange shape. The other side surfaces 11B and 12B facing one side surface are shaped such that the corners at both ends are chamfered. The longitudinal directions of the first and second members 11 and 12 are parallel to the longitudinal direction of the sheet material placement surface 21.
[0018]
The flange surface 11A of the first member 11 and the flange surface 12A of the second member 12 are in contact with each other over the entire surface. Semi-cylindrical recesses 11a and 12a are formed at substantially central positions of the flange surface 11A of the first member 11 and the flange surface 12A of the second member 12, and the flange surface 11A of the first member 11 and When the flange surface 12A of the second member 12 is connected, a cylindrical space is defined by the recess 11a and the recess 11b. The axial direction of the columnar space is parallel to the longitudinal direction of the first and second members 11 and 12. In the columnar space, there is provided a main heater 13 having a substantially rod shape with a circular cross section and serving as a heat source for the heating unit 10. The main heater 13 has an axial direction parallel to the longitudinal direction of the first and second members 11 and 12 and a diameter slightly smaller than the diameter of the cylindrical space. The length of the main heater 13 is substantially the same as the length of the first and second members 11 and 12 in the longitudinal direction. The first member 11 and the second member 12 are symmetrical with respect to the main heater 13. The positions of the first and second members 11 and 12 facing the main heater 13 correspond to the heated part.
[0019]
A cutting blade 11C, a first heating surface 11D, and a second heating surface 11E are provided on the other side surface 11B on the first member 11 and facing the sheet material placement surface 21. The other side surface 12 </ b> B of the second member 12 is a belt-like plane having the same width as the sheet material placement surface 21. The cutting blade 11C, the first heating surface 11D, and the second heating surface 11E constitute a part of the first member 11 and are integrally configured, and these can contact the sheet material placement surface. Each of the first heating surface 11D and the second heating surface 11E has a belt-like planar shape, and the second heating surface 11E is flush with the first heating surface 11D. The longitudinal direction of the second heating surface 11E is parallel to the longitudinal direction of the first heating surface 11D. The length of the first heating surface 11D and the second heating surface 11E in the longitudinal direction is the same as the length of the first member 11 in the longitudinal direction. Note that the cutting blade 11C corresponds to a linear portion.
[0020]
The cutting blade 11C has a long and narrow triangular prism shape, and one side constituting the side surface forms the cutting edge 11F. The cutting blade 11C is provided between the first heating surface 11D and the second heating surface 11E, and is adjacent to the first heating surface 11D and the second heating surface 11E. The longitudinal direction of the cutting blade 11C is parallel to the longitudinal direction of the first and second heating surfaces 11E, and the length in the longitudinal direction is the same as the length of the first member 11. 11 C of cutting blades are the states protruded in the direction of the sheet material mounting surface 21 rather than the 1st, 2nd heating surface 11D, 11E. The sum of the lengths in the width direction of the first heating surface 11D, the cutting blade 11C, and the second heating surface 11E is the same as the length in the width direction of the sheet material placement surface 21 facing them, and the sheet material placement. A plurality of sheet materials stacked by the surface 21, the first heating surface 11D, and the second heating surface 11E can be stably sandwiched.
[0021]
Since the cutting blade 11C, the first heating surface 11D, and the second heating surface 11E are provided integrally, the sheet material is cut by being sandwiched between the sheet material placement surface 21 and the cutting edge 11F of the cutting blade 11C, and the first A heat seal portion is provided by being sandwiched between the heating surface 11D, the second heating surface 11E, and the sheet material placement surface 21. By shortening the length in the width direction of the first heating surface 11D and the second heating surface 11E as much as possible, the length in the width direction of the heat seal portion can be shortened, and the area of the heat seal portion can be reduced. it can.
[0022]
In addition, the first member 11 and the second member 12 are made of the same heat conductive material, and the first member 11 and the second member 12 are symmetrical with respect to the main heater 13, so the first member 11 and the temperature distribution of the second member 12 are symmetrical with respect to the flange surfaces 11A and 12A of the first and second members 11 and 12, which are positions where the main heater 13 is provided. it can. As a result, it is possible to prevent warpage from occurring in the longitudinal direction of the heating unit 10, and it is possible to prevent warping of the cutting blade 11 </ b> C provided on the first member 11 constituting the heating unit 10. The theory which can prevent the curvature of the heating part 10 comprised by the 1st member 11 and the 2nd member 12 by making temperature distribution symmetrical is mentioned later. The second member 12 is slightly different from the other side surface 11B of the first member 11 in that the cutting blade 11C is not provided on the other side surface 12B, but the volume of the cutting blade 11C is the first and second members. The first member 11 and the second member 12 are considered to be symmetrical with respect to the main heater 13 because there is no problem with respect to the volumes of 11 and 12.
[0023]
A cylindrical auxiliary heater insertion space 11b is formed in the first member 11 and at a substantially intermediate position between the main heater 13 and the cutting blade 11C. The longitudinal direction of the auxiliary heater insertion space 11b is parallel to the longitudinal direction of the cutting blade 11C, and the length in the longitudinal direction is substantially the same as the length of the cutting blade 11C. The diameter of the auxiliary heater insertion space 11b is smaller than the diameter of the space in which the main heater 13 is provided. An auxiliary heater 14 is provided in the auxiliary heater insertion space 11b. The auxiliary heater 14 has a substantially rod shape with a circular section substantially the same length as the cutting blade 11C, the longitudinal direction thereof is parallel to the longitudinal direction of the cutting blade 11C, and the diameter thereof is that of the auxiliary heater insertion space 11b. It is slightly smaller than the diameter.
[0024]
The cutting blade 11C, the first and second heating surfaces 11D, 11E of the first member 11 are lowered in temperature when they approach and come into contact with a low-temperature sheet material. Further, since the first member 11 is positioned vertically lower than the second member 12, the temperature of the first member 11 becomes lower than the temperature of the second member 12 due to the natural convection temperature effect. However, since the auxiliary heater 14 is provided, the first member 11 can be partially heated, and the temperature of the first member 11 is prevented from becoming lower than the temperature of the second member 12. Can do. For this reason, the temperature distribution of the 1st member 11 and the temperature distribution of the 2nd member 12 can be made into the ideal symmetrical shape centering on the main heater 13, and curvature generate | occur | produces in the longitudinal direction of the heating part 10. FIG. Can be prevented with high accuracy.
[0025]
When cutting a sheet material and providing a heat seal part, first, a plurality of unillustrated sheet materials are placed on the sheet material placement surface 21. Next, the sheet material is sandwiched between the cutting blade 11C, the first and second heating surfaces 11D and 11E, and the sheet material placement surface 21, so that the sheet material is cut by the cutting blade 11C. A heat seal portion is provided by the heating surfaces 11D and 11E.
[0026]
Theoretical evidence that the temperature distribution in the heating unit 10 can be prevented from warping of the heating unit 10 constituted by the first member 11 and the second member 12 by making the temperature distribution in the symmetrical shape with the main heater 13 as the center. Is as follows. First, as shown in FIG. 2, the curvature radius of rebound when a plate having a substantially rectangular parallelepiped shape with a constant thickness rebounds due to the internal temperature distribution will be considered. The origin O is set at an intermediate position between the upper surface and the bottom surface of the plate member shown in FIG. The z axis is taken in the direction perpendicular to the bottom surface. The thermal expansion coefficient is α, the curvature radius of the rebound of the joining member at the position of z = 0 is R, the thickness of the plate is 2 h, and the temperature distribution inside the plate expressed as a function of the variable z is T (z). If the temperature difference in the x and y directions is 0, it is known that there is the following relationship between them.
Figure 0003980935
[0027]
From Equation (1), it can be seen that 1 / R takes a value of 0 when the temperature distribution T (z) is symmetrical with respect to a virtual plane including the origin O and parallel to the top and bottom surfaces.
[0028]
Next, as shown in FIG. 3, the curvature radius of rebound when a laminated plate formed by joining two plate materials having a substantially rectangular parallelepiped shape with a constant thickness will rebound due to the internal temperature distribution will be considered. The thickness of the upper plate is h 1 , Coefficient of thermal expansion α 1 , E 1 , The thickness of the lower plate is h 2 , Coefficient of thermal expansion α 2 , E 2 , T 1 -T 0 And h = h 1 + H 2 , M = E 1 / E 2 = 1 It is known that the following relationship is established, where ρ is the radius of curvature at the joint surface of the two plate members.
Figure 0003980935
[0029]
Next, the thermal stress of the elastic body will be considered. The surface stress changes with time, and the smaller the bio coefficient, the smaller and constant the stress. Here, if the thickness of the plate material is 2h, the heat transfer coefficient of the plate surface is μ, and the thermal conductivity of the plate material is k, the bio coefficient β is
Figure 0003980935
It is.
[0030]
From the above, it can be seen that a material having a small coefficient of thermal expansion α should be selected in order to make the thermal strain of the plate material extremely small. However, the temperature distribution T (z) inside the plate material is further reduced. It is necessary to. For this purpose, the above equation (1) shows that the temperature distribution only needs to be symmetrical with respect to the center position in the vertical direction of the plate. It can also be seen that the thermal strain of the plate can be minimized by increasing the value of the plate thickness 2h, increasing the value of the thermal conductivity k, and decreasing the value of the heat transfer coefficient μ. . In the laminated plate, if the upper plate and the lower plate are made of the same material and the same shape, α 21 = 0, and theoretically 1 / ρ = 0.
[0031]
Based on the above theory, when the ideal shape of the heating part 10 of the sheet material fusing device 1 according to the present embodiment is considered, the first member 11 and the second member 12 are joined to each other. By making the main heater 13 provided on the joining surface symmetrical, the rebound occurs so that the radius of curvature is symmetrical, the stress is also symmetrical, and the radius of curvature of the entire heating unit 10 is minimized. It becomes. It can also be seen that the distortion of the entire heating unit 10 can be minimized by minimizing the error in the thermal expansion coefficient α and the temperature distribution T (z).
[0032]
Also, in a so-called sealing machine that is equipped with a heating device and performs a heat sheet, the temperature at which heating is performed varies depending on the quality, thickness, and sealing time (the number of rotations of the machine) of the sealing material. Whenever changes, it is necessary to reset to an appropriate heating temperature. As the heating temperature is reset, device adjustments are also required each time. However, in the configuration of the heating unit 10 according to the present embodiment, the stress at each temperature is the same for both the first member 11 and the second member 12, and adjustment or the like can be made unnecessary.
[0033]
The sheet material fusing device and the heat sealing device according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims. For example, the pouch produced by cutting with the sheet material fusing device according to the present invention is not limited to the type shown in FIG. For example, it is good also as what is called a gas palm sticking type, a gusset sticking (4 corners) type, a three-sided seal type, a standing type, a barracuda sticking type. Moreover, what is comprised by the sheet material cut | disconnected by melting | fusing may not be a pouch.
[0034]
Further, the shapes of the main heater, the auxiliary heater, the first member, and the second member are not limited to the shapes of the present embodiment. It is sufficient that the temperature distribution in the heating section is symmetrical about the main heater.
[0035]
Moreover, you may apply to apparatuses other than a sheet material fusing apparatus. For example, the present invention can be applied to a heat sealing apparatus that performs only heat sealing without cutting a sheet material or an apparatus that performs extrusion lamination. Here, the heat sealing apparatus may be any type such as an impulse type, a high frequency type, and a room temperature type. It also has linear parts that require high accuracy and linearity, such as measuring instruments, spirit levels, stretches, machine tools, etc., even if the temperature of some of the members that have linear parts rises. The present invention can be applied to a device that needs to maintain the linearity of the shape portion.
[0036]
When applied to a heat seal device, the sheet material fusing device according to the present embodiment may be configured such that the first member 11 is not provided with the cutting blade 11C. That is, in the first member 11, the first heating surface 11 </ b> D and the second heating surface 11 </ b> E are flat surfaces that are flush with each other, and this portion is a flat surface having the same shape as the sheet material placement surface 21. What is necessary is just to be set as such. The other parts are the same as the sheet material fusing device. Heat sealing is performed by sandwiching the sheet material between the flat surface and the sheet material mounting surface.
[0037]
Further, in the present embodiment, the heating unit 10 has a symmetrical shape with the main heater 13 as the center, but the main heater is also provided in the seat, and the seat has the main heater as the center like the heating unit 10. The shape may be symmetrical in the vertical direction. Also in this case, similarly to the heating unit 10, the material constituting one side located vertically below the main heater is the same as the material constituting the other side located vertically above. Have sex. Further, an auxiliary heater may be provided on one side. Also, when applied to a heat seal device as described above, a main heater may be provided in the seat similarly, and the seat may be symmetrical in the vertical direction with the main heater as the center. Also in this case, similarly to the heating unit 10, the material constituting one side located vertically below the main heater is the same as the material constituting the other side located vertically above. Have sex. Further, an auxiliary heater may be provided on one side.
[0038]
【The invention's effect】
According to the sheet material fusing device according to claim 1, the heating unit is at a position facing the sheet material mounting surface of the first member, and has a first heating surface and a second heating surface that are integral with the cutting blade. The length in the width direction of the heat seal portion provided on the sheet material can be reduced as much as possible by shortening the length in the width direction of the first heating surface and the second heating surface as much as possible, and the area of the heat seal portion can be reduced. It can be made as small as possible. For this reason, the price of the pouch made of a sheet material can be reduced.
[0039]
Moreover, since the main heater is provided in the connection part of the 1st member and the 2nd member and the 1st member and the 2nd member have comprised symmetrical shape centering on the main heater, the 1st member and the 2nd member Thus, the temperature distribution in the heating part can be made symmetrical with the main heater as the center, and the occurrence of rebound in the longitudinal direction of the heating part can be prevented.
[0040]
According to the sheet material fusing device according to claim 2, the first member is positioned vertically below the second member, and is positioned in the longitudinal direction of the cutting blade at a position between the main heater of the first member and the cutting blade. Since a substantially rod-shaped auxiliary heater having substantially the same length as the cutting blade is provided in parallel, the temperature decreases as the cutting blade of the first member, the first and second heating surfaces come into contact with the sheet material. Or the temperature of the first member is lower than the temperature of the second member due to the natural convection temperature effect due to the fact that the first member is positioned vertically lower than the second member. Even in this case, the first member can be partially heated. For this reason, the temperature distribution of the 1st member and the temperature distribution of the 2nd member can be made into the ideal symmetrical shape centering on the main heater, and it is highly accurate that curvature occurs in the longitudinal direction of a heating part. Can be prevented.
[0041]
According to the sheet material fusing device of the third aspect, since the receiving first member and the receiving second member are symmetrical with respect to the receiving main heater, the receiving first member and the receiving second member are formed. The temperature distribution in the seat composed of two members can be made symmetrical with the main heater as the center, and rebound can be prevented from occurring in the longitudinal direction of the seat.
[0042]
According to the sheet material fusing device according to claim 4, the second member of the seat has a substantially rod-like shape having a length substantially the same as the length of the seat main heater in parallel with the seat main heater at a position below the seat main heater. Therefore, the temperature of the second member is reduced by the natural convection temperature effect due to the fact that the second member is positioned vertically lower than the first member. Even if it is a case where it becomes low compared with this temperature, a 2nd member can be heated partially. For this reason, the temperature distribution of the 2nd member and the temperature distribution of the 1st member can be made into the ideal symmetrical shape centering on the main heater, and it is highly accurate that curvature occurs in the longitudinal direction of a seat. Can be prevented.
[0043]
According to the heat sheet apparatus of the fifth aspect, since the first member and the second member have a symmetrical shape with the main heater as the center, the temperature distribution in the heating unit composed of the first member and the second member is mainly used. It can be made symmetrical with the heater as the center, and rebound can be prevented from occurring in the longitudinal direction of the heating part.
[0044]
Also, The first member is located vertically below the second member, and has a length approximately the same as the heating surface in parallel to the longitudinal direction of the heating surface at a position between the main heater and the heating surface of the first member. Due to the provision of a rod-shaped auxiliary heater, the temperature decreases due to the contact of the heating surface with the sheet material, or the first member is located vertically below the second member. Even when the temperature of the first member is lower than the temperature of the second member due to the natural convection temperature effect, the first member can be partially heated. For this reason, the temperature distribution of the 1st member and the temperature distribution of the 2nd member can be made into the ideal symmetrical shape centering on the main heater, and it is highly accurate that curvature occurs in the longitudinal direction of a heating part. Can be prevented.
[0045]
Claim 6 According to the described heat seat device, since the seat first member and the seat second member are symmetrical with respect to the seat main heater, the seat first member and the seat second member are separated from each other. The temperature distribution in the receiving seat can be made symmetrical with the main heater as the center, and rebound can be prevented from occurring in the longitudinal direction of the receiving seat.
[0046]
Claim 7 According to the described heat seat device, the seat first member is positioned vertically above the seat second member, and the seat second member is positioned parallel to the seat main heater at a position vertically below the seat main heater. Since the substantially rod-shaped seating auxiliary heater having substantially the same length as the seating main heater is provided, the second member is located vertically below the first member, Even when the temperature of the second member is lower than the temperature of the first member due to the natural convection temperature effect, the second member can be partially heated. For this reason, the temperature distribution of the 2nd member and the temperature distribution of the 1st member can be made into the ideal symmetrical shape centering on the main heater, and it is highly accurate that curvature occurs in the longitudinal direction of a seat. Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing a sheet material fusing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a plate material for explaining theoretical support for determining the shape of a heating unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a laminated plate when explaining theoretical support for determining the shape of a heating unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing a conventional sheet material fusing device.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a state in which a sheet material is melted by a conventional sheet material melting apparatus to form a pouch.
[Explanation of symbols]
1 Sheet material fusing device
10 Heating part
11 First member
11C cutting blade
11F cutting edge
12 Second member
13 Main heater
14 Auxiliary heater
20 seat
21 Sheet material placement surface
31 Heat seal part

Claims (7)

重ねられた複数の樹脂製のシート材が帯状に加熱されることにより複数の該シート材が一体にされてなる帯状のヒートシール部を形成するための加熱部と、
該シート材が載せられる平面状をしたシート材載置面を有する受座と、
該シート材載置面に対向し、該ヒートシール部の領域内において該ヒートシール部の長手方向に沿って該シート材を切断する直線状の刃先を有する切断刃とを有するシート材溶断装置において、
該シート材載置面に対向し熱伝導性材料からなる第1部材と、
該第1部材と同一の熱伝導性材料からなり該第1部材の反受座側に接続された第2部材とを備え、
該加熱部は、該第1部材と該第2部材との接続部に設けられた主ヒーターを熱源とし、
該第1部材と該第2部材とは、該主ヒーターを中心として対称形状をなし、
該第1部材の該シート材載置面に対向する面が、該切断刃と一体の第1加熱面と第2加熱面とをなし、
該第1加熱面は帯状の平面状をなし、該第2加熱面は該第1加熱面に対して平行且つ面一に配置された帯状の平面状をなし、
該切断刃は、該第1加熱面と該第2加熱面との間で該第1加熱面と該第2加熱面とに隣接し且つ該第1加熱面及び該第2加熱面の長手方向に該刃先が平行に設けられ、該刃先は該平面状の第1、第2加熱面よりも該シート材載置面の方向に突出しており、
該主ヒーターは該切断刃と略同一の長さを有する略棒状をなし、該切断刃の長手方向に平行に配置されることを特徴とするシート材溶断装置。
A heating unit for forming a belt-shaped heat seal portion in which a plurality of the sheet materials are integrated by heating a plurality of stacked sheet materials made of resin,
A seat having a flat sheet material placement surface on which the sheet material is placed;
In a sheet material fusing device having a cutting blade having a linear cutting edge facing the sheet material placement surface and cutting the sheet material along the longitudinal direction of the heat seal portion in the region of the heat seal portion ,
A first member made of a heat conductive material facing the sheet material mounting surface;
A second member made of the same thermally conductive material as the first member and connected to the opposite seat side of the first member;
The heating unit uses a main heater provided at a connection portion between the first member and the second member as a heat source,
The first member and the second member are symmetrical with respect to the main heater,
The surface of the first member facing the sheet material placement surface forms a first heating surface and a second heating surface integral with the cutting blade,
The first heating surface has a belt-like planar shape, the second heating surface has a belt-like planar shape arranged in parallel and flush with the first heating surface,
The cutting blade is adjacent to the first heating surface and the second heating surface between the first heating surface and the second heating surface and in the longitudinal direction of the first heating surface and the second heating surface. The cutting edges are provided in parallel, and the cutting edges protrude in the direction of the sheet material placement surface from the planar first and second heating surfaces,
2. The sheet material fusing device according to claim 1, wherein the main heater has a substantially rod shape having substantially the same length as the cutting blade, and is arranged in parallel with a longitudinal direction of the cutting blade.
該第1部材は該第2部材の鉛直下方に位置し、
該第1部材の該主ヒーターと該切断刃との間の位置には、該切断刃の長手方向に平行に該切断刃と略同一の長さを有する略棒状の補助ヒーターが設けられていることを特徴とする請求項1記載のシート材溶断装置。
The first member is located vertically below the second member;
At a position between the main heater of the first member and the cutting blade, a substantially rod-shaped auxiliary heater having a length substantially the same as that of the cutting blade is provided in parallel to the longitudinal direction of the cutting blade. The sheet material fusing device according to claim 1.
該受座は、シート材載置面を有し熱伝導性材料からなる受座第1部材と、該受座第1部材と同一の熱伝導性材料からなり該受座第1部材の反切断刃側に接続された受座第2部材とを備え、
該シート材載置面は、該切断刃の長手方向の長さと略同一の長さを有し、
該受座は、該受座第1部材と該受座第2部材との接続部に設けられた受座主ヒーターを熱源とし、
該受座第1部材と該受座第2部材とは、該受座主ヒーターを中心として対称形状をなし、
該主ヒーターは該シート材載置面と略同一の長さを有する略棒状をなし、該シート材載置面の長手方向に平行に配置されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のシート材溶断装置。
The seat includes a seat first member having a sheet material mounting surface and made of a heat conductive material, and the seat first member made of the same heat conductive material as the seat first member. A receiving second member connected to the blade side,
The sheet material mounting surface has a length substantially the same as the length in the longitudinal direction of the cutting blade,
The seat has a seat main heater provided at a connection portion between the seat first member and the seat second member as a heat source,
The seat first member and the seat second member are symmetrical with respect to the seat main heater,
The main heater has a substantially rod shape having substantially the same length as the sheet material placement surface, and is arranged in parallel to the longitudinal direction of the sheet material placement surface. The sheet | seat material fusing apparatus of description.
該受座第1部材は該受座第2部材の鉛直上方に位置し、
該受座第2部材の、該受座主ヒーターの鉛直下方の位置には、該受座主ヒーターと平行に該受座主ヒーターと略同一の長さを有する略棒状の受座補助ヒーターが設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一記載のシート材溶断装置。
The seat first member is located vertically above the seat second member,
A substantially rod-shaped seating auxiliary heater having substantially the same length as the seating main heater is provided in parallel with the seating main heater at a position vertically below the seating main heater of the seating second member. The sheet material fusing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the sheet material fusing device is provided.
重ねられた複数の樹脂製のシート材が帯状に加熱されることにより複数の該シート材が一体にされてなる帯状のヒートシール部を形成するための加熱部と、
該シート材が載せられる平面状をしたシート材載置面を有する受座とを有し、
該シート材載置面は該加熱部に対向して設けられ、該加熱部と該シート材載置面とにより該シート材が挟まれることによって該複数のシート材がヒートシールされるヒートシール装置において、
該シート材載置面に対向し熱伝導性材料からなり該加熱部を構成する第1部材と、
該第1部材と同一の熱伝導性材料からなり該第1部材の反受座側に接続され該加熱部をなす第2部材とを備え、
該加熱部は、該第1部材と該第2部材との接続部に設けられた主ヒーターを熱源とし、
該第1部材と該第2部材とは、該主ヒーターを中心として対称形状をなし、
該第1部材の該シート材載置面に対向する面が、該シート材載置面と共に該シート材を挟む加熱面をなし、該加熱面は帯状の平面状をなし、
該主ヒーターは該加熱面と略同一の長さを有する略棒状をなし、該加熱面の長手方向に平行に配置され
該第1部材は該第2部材の鉛直下方に位置し、
該第1部材の該主ヒーターと該加熱面との間の位置には、該加熱面の長手方向に平行に該加熱面と略同一の長さを有する略棒状の補助ヒーターが設けられていることを特徴とするヒートシール装置。
A heating unit for forming a belt-shaped heat seal portion in which a plurality of the sheet materials are integrated by heating a plurality of stacked sheet materials made of resin,
A seat having a flat sheet material placement surface on which the sheet material is placed;
The sheet material placement surface is provided facing the heating unit, and the sheet material is sandwiched between the heating unit and the sheet material placement surface to heat-seal the plurality of sheet materials. In
A first member that opposes the sheet material placement surface and is made of a heat conductive material and constitutes the heating unit;
A second member made of the same thermal conductive material as the first member and connected to the opposite seating side of the first member to form the heating unit;
The heating unit uses a main heater provided at a connection portion between the first member and the second member as a heat source,
The first member and the second member are symmetrical with respect to the main heater,
The surface of the first member that faces the sheet material placement surface forms a heating surface that sandwiches the sheet material together with the sheet material placement surface, and the heating surface has a belt-like planar shape,
The main heater has a substantially rod shape having substantially the same length as the heating surface, and is arranged in parallel to the longitudinal direction of the heating surface ,
The first member is located vertically below the second member;
A position between the main heater and the heating surfaces of the first member, that has an auxiliary heater substantially rod-shaped are provided with a longitudinal parallel to the heating surface of substantially the same length of the heating surface A heat sealing apparatus characterized by that.
該受座は、熱伝導性材料からなりシート材載置面を有する受座第1部材と、該受座第1部材と同一の熱伝導性材料からなり該受座第1部材の反加熱面側に接続された受座第2部材とを備え、
該シート材載置面は、該加熱面の長手方向の長さと略同一の長さを有し、
該受座は、該受座第1部材と該受座第2部材との接続部に設けられた受座主ヒーターを熱源とし、
該受座第1部材と該受座第2部材とは、該受座主ヒーターを中心として対称形状をなし、
該受座主ヒーターは該シート材載置面と略同一の長さを有する略棒状をなし、該シート材載置面の長手方向に平行に配置されることを特徴とする請求項5記載のヒートシール装置。
The seat is made of a heat conductive material and has a sheet material mounting surface. The seat first member is made of the same heat conductive material as the seat first member. A seat second member connected to the side,
The sheet material mounting surface has a length substantially the same as the length in the longitudinal direction of the heating surface,
The seat has a seat main heater provided at a connection portion between the seat first member and the seat second member as a heat source,
The seat first member and the seat second member are symmetrical with respect to the seat main heater,
6. The heat according to claim 5, wherein the seating main heater has a substantially rod shape having substantially the same length as the sheet material placement surface, and is arranged in parallel with the longitudinal direction of the sheet material placement surface. Sealing device.
該受座第1部材は該受座第2部材の鉛直上方に位置し、
該受座第2部材の、該受座主ヒーターの鉛直下方の位置には、該受座主ヒーターと平行に該受座主ヒーターと略同一の長さを有する略棒状の受座補助ヒーターが設けられていることを特徴とする請求項5又は請求項6記載のヒートシール装置。
The seat first member is located vertically above the seat second member,
A substantially rod-shaped seating auxiliary heater having substantially the same length as the seating main heater is provided in parallel with the seating main heater at a position vertically below the seating main heater of the seating second member. The heat seal device according to claim 5 or 6 , wherein the heat seal device is a heat seal device.
JP2002150681A 2002-05-24 2002-05-24 Sheet material fusing device and heat sealing device Expired - Fee Related JP3980935B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002150681A JP3980935B2 (en) 2002-05-24 2002-05-24 Sheet material fusing device and heat sealing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002150681A JP3980935B2 (en) 2002-05-24 2002-05-24 Sheet material fusing device and heat sealing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003340942A JP2003340942A (en) 2003-12-02
JP3980935B2 true JP3980935B2 (en) 2007-09-26

Family

ID=29768478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002150681A Expired - Fee Related JP3980935B2 (en) 2002-05-24 2002-05-24 Sheet material fusing device and heat sealing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3980935B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6090771B2 (en) * 2012-11-07 2017-03-08 花王株式会社 Manufacturing method of heating tool
JP6120327B2 (en) * 2013-08-26 2017-04-26 花王株式会社 Manufacturing method of laminate

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003340942A (en) 2003-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5282112B2 (en) Cold plate assembly and method of manufacturing cold plate assembly
KR101559348B1 (en) Strip type electric heating wire bending apparatus and method and heat generating member formed of strip type electric heating wire
JPH0663873B2 (en) Force transducer
JP3980935B2 (en) Sheet material fusing device and heat sealing device
CN102947664A (en) Plate heat exchangers comprising external heat exchange plates with improved connections to end plates
CN112415874A (en) Fixing device and image forming device
JP6013649B2 (en) Self-aligning brace bar
JPH0230450B2 (en)
US20140340163A1 (en) Oscillator device and method of mounting oscillator device
US5947073A (en) Adhesively bonded plastic automotive air intake assembly
TWI343464B (en)
JP3743302B2 (en) Electronic component and method for forming substrate electrode of electronic component
KR101889818B1 (en) Thermal conductivity mearsuring device and measuring method thereof
US20230143488A1 (en) Temperature sensor, temperature detection device and image formation device
JP2003227760A (en) Contact-type temperature sensor
KR101767445B1 (en) Guarded hot plate apparatus and manufacturing method thereof
JPH11294615A (en) Integrated valve
GB2608365A (en) Improvements relating to Time-of-Flight mass analysers
CN113484362B (en) Method for correcting heat transfer area of heat conductivity coefficient tester
Ruther et al. Dependence of the temperature distribution in micro hotplates on heater geometry and heating mode
JP2019174223A (en) Temperature monitoring device, temperature monitoring method, and manufacturing method of composite material
JPS61243287A (en) Heat exchanger
JP4229669B2 (en) Method for measuring temperature characteristics of piezoelectric element plate
JPH0539871Y2 (en)
GB2622309A (en) Improvements relating to time-of-flight mass analysers

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070410

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070515

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070619

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070628

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130706

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140706

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees