JPH0575601B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、たとえばガラス、陶器または金属
などからなり上部に開口を有する容器に、アルミ
ニウム箔などからなる蓋材をヒートシールするの
に用いられるヒートシールヘツドの構造に関す
る。

［従来の技術］ ガラス、陶器または金属などからなり上部に開
口を有する容器に、アルミニウム箔などからなる
蓋材をヒートシールするに際にしては、従来、ア
ルミニウム箔のシールされる側の面に合成樹脂等
を塗布しておき、容器の開口部に重ね合わせ、上
方からヒートシールヘツドにより加熱しつつ下方
に圧力を加えることによりヒートシールが行なわ
れている。

しかしながら、ガラス容器などでは、シールさ
れる上部開口部分（通常は、フランジ状に形成さ
れていることが多い）は、必ずしも平坦なもので
はなく、約0.1〜0.5mm程度の深さで波打つている
ことが多い。よつて、ヒートシールに際しては、
この種のシール面の波打ちを吸収することが必要
である。さもなければ、蓋材がシール面に完全に
密着されず、シール不良が発生することになる。

よつて、容器の波打ちに基づくシール不良を解
決すべく様々な試みが企てられてきた。

すなわち、第１に、ヒートシールヘツドのシー
ル面に当接する側にゴム等の弾性体を設けること
が試みられている。この構造のヒートシールヘツ
ドでは、弾性体の弾性によりシール面の凹凸を吸
収するとともに、該弾性体を介して熱を蓋材に伝
達しヒートシールを施すものである。

しかしながら、ゴムなどの弾性体を介して熱を
伝達するものであるため、ゴムが熱により変形し
がちであること、また一般にゴム等の弾性体は熱
伝導性が良くないので熱効率の点で問題があるこ
と、ならびに耐久性にも難があることなどの問題
があつた。

他方、ヒートシールヘツドのシールを施す部分
と反対側にたとえば押圧ばねを連結することによ
り、シール面の凹凸を該ばねの伸縮により吸収す
る試みも企てられている。

しかしながら、このような押圧ばねを用いるヒ
ートシールヘツドでは、構造が複雑となり、かつ
装置が大型となり、また補修・修理が煩雑かつ困
難になるという種々の問題があつた。

上述のような第１および第２のヒートシールヘ
ツドの問題を解決するものとして、実開昭58−
109904および実開昭58−125106に開示されている
ように、ゴムなどの弾性体の上に金属薄板を積層
したヒートシールヘツドが提案されている。この
ヒートシールヘツドは、第４図に示すように、熱
伝導性に優れた金属よりなるヘツド本体１の下部
に弾性体２および金属薄板３が固定された構造を
有する。なお、４は、ヒートシールヘツドを加熱
するためのコイルを示す。

このヒートシールヘツドでは、金属薄板３を通
じて熱の伝達が行なわれるのでコイル４から供給
される熱を効率良く用いてヒートシールを行なう
ことができ、かつ弾性体２によりシール面の波打
ちすなわち凹凸の吸収も確実に行ない得る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、近年、ボイル殺菌あるいはレト
ルト殺菌などを行なうガラス容器にアルミ箔など
からなる蓋材をヒートシールするに際して、ガラ
ス容器の開口部の上面のみならず開口部の肩部あ
るいは側面までも均一にヒートシールすることが
要請されている。すなわち、第５図に示す容器６
において、シール面となる開口６ａの周縁の平坦
な面７のみならず、肩部７ａならびに側面８まで
蓋材により確実にヒートシールすることが求めら
れている。

第５図に示した肩部７ａおよび側面８までも蓋
材によりヒートシールする場合、第４図に示した
ヒートシールヘツドを用いたとしても、十分なヒ
ートシールは行ない得なかつた。すなわち、肩部
７ａでは弱くシールされるにすぎず、側面８に至
つてはほとんどシールすることができなかつた。

もつとも、容器６の開口部周縁の形状になじま
せるべく、第４図のヒートシールヘツドの弾性体
２の厚みを厚くすることも考えられる。しかしな
がら、弾性体２の厚みを厚くすると熱伝導性が低
下し、かつ弾性体２自体は大きく変形し得るが金
属薄板３も変形され該金属薄板３の割れあるいは
破れ等が生じることになる。よつて、弾性体２の
厚みを厚くするには自ずと限度があり、現実には
第５図の容器６において側面８までも確実にシー
ルすることはできなかつた。

よつて、この発明の目的は、シール対象部材の
形状にかかわらず、確実にヒートシールを行ない
得るヒートシールヘツドを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この発明のヒートシールヘツドは、金属薄板を
介して積層された２以上の弾性体と、 この積層された弾性体のシール面側に配置され
ており、シール面に当接される第２の金属薄板と
を備える。

そして、金属薄板および第２の金属薄板のう
ち、少なくとも第２の金属薄板には周縁に複数の
切欠部または切込みが形成されている構成を有す
る。

［作用］ この発明のヒートシールヘツドでは、２以上の
弾性体が積層されてなるため、各弾性体の厚みを
薄くすることができる。よつて、各弾性体におけ
る局部変形を防止することができ、各弾性体の変
形量を弾性変形範囲内に留めることができ、全体
として復元性に優れた積層体を構成することがで
きる。したがつて、ヒートシール対象部材の形状
に応じて大きく変形し得るヒートシールヘツドを
得ることができる。

また、金属薄板が各弾性体間に配置されている
ので、熱伝導性の低下も少なくされている。

また、シール面に当接する第２の金属薄板に複
数の切込みまたは切欠部が形成されているので、
ヒートシールに際しシール対象部材に当接する第
２の金属薄板に大きな変形が加わつたとしても、
割れあるいは破れが発生することもない。

［実施例の説明］ 第１図は、この発明の一実施例のヒートシール
によりヒートシールを行なう過程を説明するため
の断面図である。

ヒートシールヘツド１０は、たとえばステンレ
スあるいは鋼等よりなる熱伝導性に優れたヘツド
本体１１を有し、該ヘツド本体１１内にはコイル
１２が挿入されている。このコイル１２は熱源を
構成するものであり、図示しない電源より加熱さ
れヘツド本体１１にその熱を伝える。

ヘツド本体１１の下面には、複数のゴム等から
なる弾性体１４，１５，１６が積層した状態でボ
ルト１７，１８により固定されている。各弾性体
１４，１５間には、金属薄板２１が挾持されてい
る。また弾性体１４とヘツド体１１との間にも金
属薄板２３が挾持されている。弾性体１５のシー
ル対象部材側には第２の金属薄板２２、さらに、
中央に開口を有する弾性体１６が配置されてい
る。この中央の開口により第２の金属薄板２２が
露出され、シール面に当接されるようにされてい
る。

この各弾性体１４，１５，１６および金属薄板
２１，２２，２３の形状を第２図ａ〜ｆに示す。
第２図ａにおいて、金属薄板２３の中心に形成さ
れた相対的に大きな径の貫通孔２３ａは第１図の
ヒートシールヘツド１０の空気孔１０ａの一部を
構成するものである。また、該貫通孔２３ａの周
囲に形成された複数の相対的な小さな径の貫通孔
２３ｂはボルト１７，１８を挿通させるために形
成されているものである。

同様に、第２図ｄおよび第２図ｅに示すよう
に、中央の弾性体１５および第２の金属薄板２２
にも、空気孔１０ａを構成するための貫通孔１５
ａ，２２ａおよびボルト１７，１８を挿通させる
貫通孔１５ｂ，２２ｂが形成されている。

他方、最も内側に配置された弾性体１４と、金
属薄板２１とには、第２図ｂおよびｃに示すよう
に、より大きな開口１４ａ，２１ａが中央に形成
されている。この開口１４ａ，２１ａ、特に開口
１４ａは、第１図のヒートシールヘツド１０にお
いて、ヒートシールを行なつた際に、弾性体１
４，１５の変形により弾性体１４が中央に寄せら
れてきてふくらむのを防止するために形成されて
いるものである。すなわち、この開口１４ａが形
成されていない場合には、ヒートシールを繰返し
行なうと、弾性体１４が変形し中央に寄せられて
きてふくらみ、弾性体１４あるいは金属薄板２１
の破壊に至ることがある。よつてこれを防止すべ
く、開口１４ａが形成されている。

他方、第２図ｅに示すように、第２の金属薄板
２２の外周縁には複数の切込み２２ｃが放射状に
形成されている。これは、ヒートシールに際し最
も大きく変形される金属薄板２２の破壊を防止す
るために形成されているものである。すなわち、
シール対象部材に当接するように配置されている
第２の金属薄板２２に切込み２２ｃを形成するこ
とが必要である。

なお、第２図ｆに示すように、最も下側に位置
する弾性体１６には、第１図に示すように下方に
広がつた形状の開口１６ａが形成されている。こ
れは、シール対象部材としての容器６の肩部７ａ
および外側面８に応じてアルミニウム箔などより
なる蓋材９を確実に沿わせシールするべく容器６
の形状に応じた形状に構成されているものであ
る。これによつて、外側面８までもより確実にシ
ールすることができるが、外側面８へのシール強
度をさほど必要としない場合には弾性体１６を省
いてもよい。

なお、第１図のヒートシールヘツド１０におい
て、最下層の弾性体１６は、金属からなるホルダ
２５およびボルト２６によりヘツド本体１１に固
定されている。このホルダ２５も熱伝導性に優れ
るため、コイル１２より供給される熱は、該ホル
ダ２５および金属薄板２３を介して、各弾性体
４，１５，１６および金属薄板２１，２２に与え
られることになる。第１図に示したヒートシール
ヘツド１０では、上述したように複数の弾性体１
４〜１６が積層されている。よつて、容器６の平
坦なシール面７のみならず肩部７ａおよび側面８
をも確実にヒートシールすることができる。以
下、これを説明する。

弾性体が１層の場合には、ヒートシール時の変
形を大きくするには厚みを厚くしなければならな
い。厚みを厚くした場合には、熱伝導性が低下す
るだけでなく、局部変形が大きくなるため圧力を
除いた場合の復元性も低下する。

これに対して、ヒートシールヘツド１０では、
複数の弾性体１４，１５が設けられているので、
各弾性体１４，１５の厚みを薄くすることがで
き、また各弾性体１４，１５の変形自体も小さく
することができる。しかも、全体としての変形量
は１層の弾性体を厚くした場合と等しく設定し得
る。よつて、各弾性体１４，１５の局部変形の発
生を防止することができ、各弾性体１４，１５の
変形量を弾性変形内に留めることが可能となり、
全体として復元性に優れた構造体を得ることがで
きる。したがつて、容器６の肩部７ａおよび外側
面８までも確実にヒートシールすることができ
る。

しかも、金属薄板のうち最も変形量の大きな第
２の金属薄板２２には、切込み２２ｃが形成され
ているので、変形に際し該金属薄板２２が破壊あ
るいは割れを生じることもない。

なお、弾性体１４……１６を構成する材料とし
ては、種々考え得るが、シリコンゴム、フツ素ゴ
ム等の耐熱性ゴム、あるいは熱伝導性を良くする
ために、金属粉末、珪砂、窒化アルミニウム、窒
化硼素などを混合した耐熱性ゴムを用いることが
好ましい。そして、弾性体１４〜１６の厚みとし
ては、0.5〜５mm、好ましくは１〜３mmである。

金属薄板としては、アルミニウム、銅、黄銅、
鋼、ステンレス等の材料を用いることができ、ま
たその厚みについてはアルミニウムを用いた場合
を例にとれば、0.05〜0.5mm程度にされる。

次に、具体的な実験例につき説明する。

金属薄板２３として、0.25mm厚みのアルミニウ
ム薄板、弾性体１４として1.5mmの厚みのシリコ
ンゴム板、金属薄板２１として0.25mmの厚みのア
ルミニウム薄板、弾性体１５として1.5mmの厚み
のシリコンゴム板、第２の金属薄板２２として
0.1mmの厚みの銅箔、弾性体１６として３mmの厚
みのシンコンゴム板を用いてヒートシールヘツド
を構成し、ヒートシールを行なつたところ、第２
の金属薄板の表面温度で240℃の温度が得られた。
そして、第１図に示したような形状のガラス容器
６にヒートシールを行なつたところ、シール面７
のみならず、肩部７ａおよび外側面８にまで均一
にヒートシールを行なうことができた。このヒー
トシールに際し、弾性体１４〜１６および金属薄
板２１〜２３には局部的な変形による割れ等の不
良は何ら生じなかつた。

なお、上述した実施例では、第２の金属薄板２
２には放射状に複数の切込み２２ｃが形成されて
いたが、第３図に示すように、切込みではなく複
数の切欠部２２ｅを形成してもよい。要するに、
金属薄板２２の変形を許容し得るようにさえ切込
みあるいは切欠部が形成されておればよい。した
がつて、切込みあるいは切欠部は、必ずしも放射
状に均一に形成されていなくともよい。

なお、他の金属薄板２１，２３にも必要に応じ
て同様に切込みあるいは切欠きを設けてもよい。

［発明の効果］ この発明では、金属薄板を介して複数の弾性体
が積層されてなるため、熱伝導性が良好であるだ
けでなく、シール対象部材の形状に応じて大きく
変形することが可能であり、しかも第２の金属薄
板には切欠きまたは切込みが形成されているので
弾性体の上記変形に無理なく追随し得る。したが
つて上部に開口を有する容器にヒートシールを施
した場合には、シール面自体に凹凸がある場合は
もちろんのこと、シール面のみならず肩部あるい
は外側面までも確実にヒートシールを行なうこと
ができる。また、複数の弾性体が積層された構造
となつているため、各弾性体の変形量が小さくな
つており、したがつて弾性体の局部変形を防止す
ることができ、全体として復元性に優れた構造と
なるので、耐久性に優れた長寿命のヒートシール
ヘツドとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例のヒートシール
ヘツドにてヒートシールを施す過程を説明するた
めの断面図である。第２図ａ〜ｆは、第１図に示
した実施例のヒートシールヘツドに用いる各弾性
体および金属薄板の形状を示す斜視図である。第
３図は、金属薄板に形成される切欠部を説明する
ための平面図である。第４図は、従来のヒートシ
ールヘツドの一例を示す断面図である。第５図
は、この発明をなす契機となつたシール対象部材
としての容器を示す断面図である。 図において、１０はヒートシールヘツド、１２
は熱源としてのコイル、１４……１６は弾性体、
２１，２３は金属薄板、２２は第２の金属薄板を
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属薄板を介して積層された２以上の弾性体
   と、 前記積層された弾性体のシール面側に配置され
   シール面に当接される第２の金属薄板とを備え、 前記金属薄板および第２の金属薄板のうち、少
   なくとも第２の金属薄板には、周縁に複数の切欠
   部または切込みが形成されている、ヒートシール
   ヘツド。 ２ 前記金属薄板および第２の金属薄板のうち少
   なくとも第２の金属薄板に形成された複数の切欠
   部または切込みは、該金属薄板の周縁部から金属
   薄板の中心に向かつて延びるように形成されてい
   る、特許請求の範囲第１項記載のヒートシールヘ
   ツド。