JPH1190987A - プラスチック管の選択的な連結及び分離に使用するウエハー - Google Patents

プラスチック管の選択的な連結及び分離に使用するウエハー

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JPH1190987A
JPH1190987A JP10196022A JP19602298A JPH1190987A JP H1190987 A JPH1190987 A JP H1190987A JP 10196022 A JP10196022 A JP 10196022A JP 19602298 A JP19602298 A JP 19602298A JP H1190987 A JPH1190987 A JP H1190987A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック管を加熱して連結や分離する作
業時に、１つのみのウエハーの使用が義務づけられてい
るとき、当該ウエハーの状態を簡単に検知するウエハー
を提供する。 【解決手段】 プラスチック管の選択的な連結及び分離
に使用するウエハー１０であり、そこに開設された開口
２６Ａ，２６Ｂにヒューズ部材３２が組み込まれてい
る。このヒューズ部材３２は、ラミネート材２８で作ら
れているが、このラミネート材２８は、ウエハー１０の
加熱前後で異なる光伝送特性を有している。このウエハ
ー１０は、プラスチック管の連結／分離のための装置に
使用されるが、この装置には、当該装置を不作動とする
センサー２４が設けられている。もし、このセンサー２
４が光伝送特性の変化を検知すると、当該ウエハー１０
は、以前使用されたものであることを示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック管の
選択的な連結及び分離に使用されるウエハーに関し、全
体をプラスチック管の溶着装置に取り付けて使用するも
のであるが、この溶着装置は種々の特許に記述されてい
る。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ウエハー
は、複数のプラスチック管を加熱する部品として、溶着
システムに使用されている、つまり１本の管を２つの管
部分に分離した後に、少なくとも１方の管部分を他方の
管部分に溶着するプロセスの一部として使用されてい
る。連結プロセスに使われる場合のウエハーは、複数の
溶融された端部を一緒に加圧し、均一な管を形成するた
めに、管の端部を溶かして分離する加熱に使用される。
【０００３】プラスチック管の選択的な連結及び分離
は、医療技術においてしばしば行われている。ある状況
の下では、ウエハーは、１つのみのウエハーが使用され
ることが必要である。例えば、合衆国食糧医薬品局は、
ある状態の下では、複数のウエハーのような装置の多使
用を禁止することを要求している。
【０００４】米国特許第５，５２５，１８６号は、ウエ
ハーの一度のみの使用を確実にする特殊な方法を開示し
ている。前記１８６号特許に記述されているように、ウ
エハーは、センシング材料が設けられた１つの開口を有
している。連結作業や分離作業中、このウエハーはセン
サー部分を通過して移動する。このセンサーが開口にお
けるセンシング材料の状態を検出したとき、プロセスが
継続して行なわれる。しかし、もし、このセンシング材
料が開口に存在しないと、この材料の不存在がセンシン
グされ、プロセスは装置の不作動により中断される。前
記１８６号特許に開示された特定のセンシング材料は、
加熱されることにより溶ける材料である。この場合、ウ
エハーが最初に使用されるときには、センシング材料は
当初開口にあり、センサーによって検知される。その
後、ウエハーが加熱されると、センシング材料は溶け、
開口にはもはや材料はなくなる。もし同じウエハーを再
使用する試みがなされるならば、センサーは、材料の欠
如やオープンホールあるいは開口を検出することにな
る。
【０００５】
【発明の概要】本発明の目的は、米国特許第５，５２
５，１８６号に開示されたタイプのウエハーを提供する
ことであり、一度の使用を保証するためにセンシングさ
れる材料に関する種々の状態が利用される。
【０００６】本発明に係るセンシング材料は、加熱前に
はあるセットされた光伝送特性を有し、ウエハーが加熱
された後には光伝送特性が異なるようにしたウエハーを
開口に設けている。この場合、センサーは、未加熱のウ
エハーに対しては適正な光伝送特性をセンシングし、加
熱後に生じる光伝送特性の相違を検知する。
【０００７】前記１８６号特許に開示された構成と本発
明の主な相違は、１８６号特許では、ウエハーが加熱さ
れた後に材料が溶け、開口が完全に開放されるが、本発
明では、ウエハーが加熱された後にセンシング材料がま
だ開口に残っており、加熱前より持っていた光伝送特性
とは異なった光伝送特性を有することである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、ウエハーの種々の状態
に基づいているが、米国特許第５，５２５，１８６号で
示されるウエハー構造とその詳細は、同公報を参照する
ことによりここに組み込まれるものである。
【０００９】本発明は、概して、センシング材料の使用
であり、このセンシング材料は、プラスチック管の連結
／分離の一部としてウエハーを用いる装置の作動を許容
したり又は停止したりするヒューズ部材として機能する
ものである。
【００１０】図１に示すように、ウエハー１０は、銅の
ような熱伝達材料よりなる１対の対向する側面１２，１
２を有する平板である。このウエハー１０は、切抜きあ
るいはノッチ１４を有し、これが、米国特許第５，５２
５，１８６号に記載された手段でウエハーのホームポジ
ションにある爪と係合する。その詳細は同公報を参照す
る。
【００１１】さらに、ウエハー１０は、前記各側面１２
上の翼部１６と、この翼部１６と概して一致する各側面
１２上のさじ状部１８とを有している。
【００１２】これら翼部１６とさじ状部１８は、ウエハ
ーに位置し、溶けた管と接触する位置にある。
【００１３】図１に示すように、ウエハー１０は、ホル
ダー２０内に載置されているが、この目的は、米国特許
第５，２７９，６８５号に記述されているように、ウエ
ハーの初期移動の間に、当該ウエハーをキャリッジに載
置するためである。作動時には、ホルダー２０内に載置
されたウエハー１０は、下流側に移動される。後に、当
該ウエハーは、ホルダーから分離される。加熱作業を行
った後に、ウエハーは、装置から取り除かれる。ウエハ
ー１０は、移動中、図４と図６に示されているセンシン
グステーション２２を通過する。このセンシングステー
ション２２は、ウエハー１０の開口２６の動作経路に設
けられたセンサー２４を有している。センサー２４は、
ウエハーと、特殊な開口２６を通る光量あるいは光伝達
量を感知する。このようなセンシングは、例えば、ある
電圧示度に基づくもので、この電圧示度が、メインのウ
エハー材料１２の電圧示度と異なり、また完全に開放さ
れたホールあるいは開口２６の電圧示度とも異なる。も
しセンサー２４が、開口２６を通って伝達される適正な
光量の代表である適正な電圧を発見しないならば、装置
は不作動とされる。これは、ウエハー１０が以前使用さ
れたものとか、もはや適正な光伝送特性のセンシング材
料でない場合、つまり製造欠陥があるものとか、センシ
ング材料が開口２６の上に載置されない場合とかのいず
れかである。
【００１４】図３Ａに示すように、センシング材料は、
マイラー（ｍｙｌａｒ、ポリエチレングリコールテレフ
タレートフィルムの商品名）のようなクリアーな材料の
ベース層３０に、アルミニウム等の特定の光伝送特性を
有する材料がコーティングされたコーティング層３２を
備えたラミネート材（あるいは複合材）２８からなって
いる。開口２６は、銅材料のウエハー材料１２からなる
１つの壁の開口２６Ａと、反対の壁の第２の開口２６Ｂ
とを有している。開口２６Ａと２６Ｂは、互いに同心で
ある。開口２６Ａは、ベース層３０と並列でかつ第２層
あるいはコーティング層３２から離間しており、開口２
６Ｂより大きい。ウエハー１０が、図４に示されている
センシングステーションに配置されるとき、光は、開口
２６Ｂを通過し、それからラミネート材２８を通り、そ
して最終的に開口２６Ａを通る。しかしながら、アルミ
ニウムのコーティング層３２の光伝送特性のために、特
定の光量から生じる信号は、図７に示される新ウエハー
として示された棒の量を有する。信号が０．０４と３．
００Ｖｄｃの間のようなあるレンジ内にある限り、装置
は作動し続ける。ラミネートに使用されたベース層３０
は、２方向に位置づけられたフィルムである。このフィ
ルムは、加熱により縮む傾向をもっている。アルミニウ
ムのコーティング層も、ある比率で縮み、図３Ｂに参考
数字３６によって示された小滴つまり小円になる。この
小円は、図３Ｂと図５で示されるように、クリアーなベ
ース層のリング状の部分、つまりオープンエリアによっ
て囲まれる。この結果、ラミネート材２８は、加熱後
に、図３Ａに示されている最初の状態のラミネート材が
有しているものより大きな光伝送特性を有することにな
る。このように、ウエハーが加熱され、図３Ｂに示すよ
うに、アルミニウムの小滴３６が作られた後、光は、小
滴３６の周りのクリアーなリング状のオープンエリアを
通してラミネート材を容易に通過する。より大きな寸法
の開口２６Ａを有することによって、後に記述されるウ
エハーを通過する光に対する障害を最小にすることを保
証する。
【００１５】図６は、既に加熱されたラミネート材の再
利用を試みたときの、センシングステーション２２での
ウエハー１０を示す。小滴３６の周りのオープンエリア
のために、使用済ウエハーに対して、図７の棒グラフに
示されているように、より高くなる。ここに示されてい
るように、信号は、３．００Ｖｄｃという最大値を越え
ている。このような状態の下では、装置は不作動にな
る。また、図７には、開口を有していない従来技術のウ
エハーがセンシングステーション２２に置かれると、発
生することになる最小の信号も示されている。この信号
は、装置の作動を許容する最小の値以下となる。
【００１６】このようにすれば、ウエハー１０は、欠陥
ウエハー、つまり以前使われたウエハーが装置に挿入さ
れるとき、装置の作動を停止するヒューズ部材として機
能する。装置の作動は、オリジナルを予め加熱した状態
のセンシング材料を有する新しいあるいは未使用のウエ
ハーで起こり得るのみである。したがって、本発明は、
３つのウエハー状態を識別するように機能する。
【００１７】１．固体ウエハー：光伝送を完全にブロッ
クするウエハーと定める（ヒューズ部材がない従来技術
のウエハーあるいはマスクされたヒューズホールを有す
るウエハー）。
【００１８】２．ヒューズ部材を有する新ウエハー：ヒ
ューズ部材の材料は、ある光伝送特性を許容しなければ
ならない。これはセンサーが溶融されたウエハーの発見
を許容することになる。 ３．使用済ウエハー：光がヒューズ部材の開口を通過す
ることを許容するために解け去る材料を有するウエハ
ー。
【００１９】このウエハー検出システムは、１００％の
信頼性を有するべきである。上記の条件のすべてがその
都度１００％満たされることを要する。したがって、使
われたウエハーの発見に影響を与えるパラメータのすべ
てを制御しなければならない。
【００２０】また、ヒューズ部材のあるウエハーは、生
産することが経済的でなければならず、ヒューズ部材の
材料と取付け開口との許容誤差の要求が製造者の能力の
範囲内でなければならない。
【００２１】本システムでは、５ミル（０．１２７ｍ
ｍ）のベース層３０の下で作動するが、このベース層３
０は、０．８％のＬＥＤ光が透過して伝達されるアルミ
ニウムのコーティング層３２が一側にコーティングされ
ている。ウエハー１０が３００度Ｃに加熱されるとき、
ベース層３０は、部分的に溶けて、そして縮む。アルミ
ニウムのコーティング層３２は、ベース層とともに縮
み、ヒューズ部材の真ん中に集まって小滴３６になる
が、このアルミニウムの小滴３６の周りにはＰＥＴのク
リアーなリング状のオープンエリアを残すことになる。
これは、光がアルミニウムの周りを透過することを許容
し、検出器が「使用済」ウエハーと読むことを可能にす
る。
【００２２】使用済ウエハーの検出に影響を与えるパラ
メータとしては、次のものがある：（大きい開口／小さ
い開口）対（ヒューズ部材で覆われたベース層関連）
１．ウエハーの大きい開口は、ベース層の直径を決定す
る。
【００２３】２．ベース層の直径と厚さは、加熱サイク
ル中に収縮量を決定する。
【００２４】３．ベース層の収縮量は、アルミニウムの
小滴の大きさを決定する。
【００２５】４．アルミニウムの小滴の直径は、小さい
開口の大きさを決定する。
【００２６】ただし：小さい開口２６Ｂと大きい開口２
６Ａの間の差は、ヒューズ部材の周りからどのような光
も漏れないように大きな段差を作るように十分大きなも
のでなければならない。
【００２７】ラミネート材２８は、どのような適当な形
態をとってもよく、本発明のプラクティスの範囲内でど
のような適当な手段で開口２６に設けてもよい。図１に
破線で示されるように、ラミネート材は、仮に小さなサ
イズのものの使用が要請されても、製造時に要求される
厳格な許容差を必要とせず、かつ開口２６を完全にカバ
ーするに十分なサイズである。ストリップあるいはフィ
ルムからなるラミネート材２８は、ウエハーとして使用
される銅材料の２つの材料１２の間に挿入され、そして
大きい寸法の開口２６Ａを有する１つの材料１２の範囲
内でしっかり固定されるように適当な手段で固定されて
いる。
【００２８】また、キャリッジ内に存在している光学的
センサー２４は、ヒューズ部材の状態をセンシングする
ために使用される。装置は、開口位置を越えてキャリッ
ジを動かし、そして固体ウエハーの参考示度を得る。も
しウエハーが存在しているならば、センサーが前方を通
過する開口を走査し、そして開口位置を透過する光の信
号強度の最大値の変化を記録する。次のテーブルは、受
光のスケールと限界を表している。
【００２９】変化増分 5.00Vdc ＝100 ％ 透明（ブロ
ック率0 ％） 光学的濃度：0.0000使用済ウエハー 変化増分 3.00Vdc ＝ 60 ％ 透明（ブロック率40％）
光学的濃度：0.2219新ウエハー 変化増分 0.04Vdc ＝0.8 ％ 透明（ブロック率99.2
％）光学的濃度：1.398固体ウエハー 変化増分 0.00Vdc ＝O ％ 透明（ブロック率100
％）光学的濃度：無限 このスケールは、ベース層にかなり大きい光学的な窓を
与えることになる。４０％以上９９．２％以下の光をブ
ロックするものであればどのようなコーティング層で
も、新ウエハーとして検知される。
【００３０】前記スケールの他端部を見ると、ここに
は、使用済ウエハーと示している部分に限りなく近いと
ころにセンサーが感知し得る物理的に狭いギャップがあ
る。それ故、ヒューズ部材が一貫して縮む限り、狭いギ
ャップが表れ、使用済ウエハーが発見される。しかしな
がら、この状態は、ヒューズ部材に対しいくつかの厳密
な取り付け条件を作ることになる。
【００３１】光がヒューズ部材を一度もバイパスしない
ことを保証するために、次の処置がウエハーにとられる
ように取り付ける。
【００３２】ベース層３０のアルミニウムのコーティン
グ層３２は、小さい開口２６Ｂに面しているべきであ
る。光学的センサーの発光側は、ウエハーの小さい開口
側にある。ベース層の非コーティング側は、ヒューズ部
材の端面に向かって光を反射する光学パイプ的に作用す
る。
【００３３】ヒューズ部材は、曲がることなく、光の透
過を許容しないことを確実にする方法で取り付けられる
べきである。
【００３４】小さい開口２６Ｂに対する大きい開口２６
Ａの整合性は、ヒューズ部材をバイパスする光をブロッ
クするように制御されるべきである。
【００３５】開口２６Ａと２６Ｂの大きさとベース層と
アルミニウム層の厚さの最も良い組合せの選択は、セン
シングステーションにある未使用のウエハーを示すセン
サーによって装置が作動することを許容するような、信
号のスケールに応じて決定される。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明は、プラスチック
管を加熱して連結や分離する作業で、１つのみのウエハ
ーの使用が義務づけられているとき、ヒューズ部材を取
り付けたウエハーを加熱し、このウエハーの加熱前と加
熱後で前記ヒューズ部材が臨まされた開口を通る光の光
伝送特性が異なるようにしたので、未加熱のもの、使用
済のもの、固体ウエハー等を簡単にセンシングでき、ま
た、このウエハーの生産に当たって厳格な許容誤差を要
することもなく、製造も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るウエハーの側面図である。
【図２】 図１のウエハーの一部の側面図である。
【図３】 Ａは図２の３−３線に沿う断面図、Ｂは加熱
後のウエハーを示すＡと同様の図である。
【図４】 センシングステーションでのウエハーを示す
要部断面端面図である。
【図５】 図２と同様の加熱後のウエハーの要部側面図
である。
【図６】 センシングステーションでのウエハーを示す
図４と同様の図で、ここでは、ウエハーは既に加熱され
ている。
【図７】 本発明に係る新ウエハーと、本発明に係る使
用済ウエハーと、従来の構成のウエハーを比較する棒グ
ラフである。
【符号の説明】
１０…ウエハー、 １２…側面、 ２４…センサー、 ２６Ａ…第２の開口、 ２６Ｂ…第１の開口、 ２８…ラミネート材、 ３０…ベース層、 ３２…第２層（コーティング層、ヒューズ部材）、 ３６…小滴。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プラスチック管の選択的な連結及び分離
    に使用するウエハーであって、当該ウエハーは、対向す
    る側面を有する加熱可能な平板形式であり、前記側面に
    貫通して設けられた開口と、当該開口に設けられたヒュ
    ーズ部材とを有し、当該ヒューズ部材は、前記ウエハー
    の加熱前に開口を覆い、この加熱後も前記開口を覆うよ
    うに留まるとともに当該加熱後に光伝送特性が増大する
    ラミネート材により構成したプラスチック管の選択的な
    連結及び分離に使用するウエハー。
  2. 【請求項２】 前記ラミネート材は、第１の光伝送特性
    を有するベース層と、このベース層上の第２層とを有
    し、この第２層は第２の光伝送特性を有し、前記加熱に
    より収縮して、当該第２層に、光がこの第２層を透過す
    ることなく前記ベース層を直接透過するオープンエリア
    を形成し、これにより前記加熱後に前記光伝送特性が増
    大するようにした請求項１に記載のウエハー。
  3. 【請求項３】 前記ベース層は、透明材料で作られてい
    る請求項２に記載のウエハー。
  4. 【請求項４】 前記開口は、前記ベース層に並設された
    前記第２層の一側の第１の開口と、他側の第２の開口と
    からなり、当該第２の開口は第１の開口と整合されかつ
    前記第１の開口は第２の開口より大きな寸法である請求
    項３に記載のウエハー。
  5. 【請求項５】 前記第２層は、前記ベース層に１つの小
    滴を形成するように収縮し、前記小滴の周りの前記ベー
    ス層にクリアーなリングが生じるようにした請求項４に
    記載のウエハー。
  6. 【請求項６】 前記ベース層は、ＰＥＴで作られ、前記
    第２層は、アルミニウムで作られている請求項５に記載
    のウエハー。
  7. 【請求項７】 前記ヒューズ部材は、加熱前に当該ヒュ
    ーズ部材を透過する光の４０％以上９９．２％以下をブ
    ロックするようにした請求項５に記載のウエハー。
  8. 【請求項８】 前記加熱前のヒューズ部材は、受光セン
    サーによって受信される信号変化が０．０４から３．０
    ０Ｖｄｃの範囲である請求項５に記載のウエハー。
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