JP2018181818A - 融着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂材料で構成されたシートに融着される磁性体の位置を簡単な構成で正確かつ確実に検出することができ、その検出結果を、後の融着に用いることができる融着装置を提供すること。【解決手段】融着装置１００は、防水シートと固定ディスク９との融着を行なう融着ユニット（融着部）８と、融着に先立って、固定ディスク９を防水シートで覆った状態で固定ディスク９の位置を検出する磁性体検出部３とを備える。融着ユニット８は、第１領域２２１Ａ〜第９領域２２１ｉに分割されて、領域ごとに融着を可能に構成されており、磁性体検出部３により検出された固定ディスク９の位置に応じて、第１領域２２１Ａ〜第９領域２２１ｉの中から少なくとも１つの領域を選択して、その選択された領域で融着を行なう。【選択図】図４

Description

本発明は、融着装置に関する。

近年、建築物の高耐久化が求められるに伴って、多くの建築物の屋上やベランダ等において、防水シート（樹脂シート）を敷設施工したシート防水構造が採用されている。

このシート防水構造では、例えば、床部の少なくとも一部を防水シートで覆う構成をなしているが、防水シートの床部（躯体）への固定は、複数の円盤状をなす固定ディスク（鋼板）を、所定の間隔で床部に固定ビス等を用いて固定し、さらに、これら固定ディスクにおいて、固定ディスクの上面と防水シートとの下面とを接合することで、固定ディスクを介して床部と防水シートとが接合されることにより実施される。これにより、躯体に雨水等に対する防水が施されるとともに、風等に対して防水シートが引き剥がされることなく躯体に固定される。

また、固定ディスクと防水シートとの接合は、融着によってなされており、その融着には、誘導加熱装置を用いることができる（例えば、特許文献１参照）。固定ディスクと防水シートとを接合する際、固定ディスクは、防水シートに覆われるため、その位置を視認することができない。そのため、特許文献１に記載の装置では、固定ディスクの位置を検出する検出部として、正弦波発振回路を介して通電可能なコイルを用いている。通電した状態のコイルを固定ディスクに接近、離間させると、その距離に応じて、コイルのインダクタンスが変化する。この変化量の大小に応じて、固定ディスクの位置を検出することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、高周波に起因する熱損失によって、正弦波発振回路の作動に不具合が生じることがある、すなわち、発振状態を維持することができず、結果、発振が減衰または停止することがある。この場合、固定ディスクの位置の検出が不可能となる。

特開２０１６−６６４２２号公報

本発明の目的は、樹脂材料で構成されたシートに融着される磁性体の位置を簡単な構成で正確かつ確実に検出することができ、その検出結果を、後の融着に用いることができる融着装置を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１０）の本発明により達成される。
（１） 樹脂材料で構成されたシートと樹脂材料でコートした磁性体との融着を行なう融着部と、
前記融着に先立って、前記磁性体を前記シートで覆った状態で前記磁性体の位置を検出する磁性体検出部とを備え、
前記融着部は、複数の領域に分割されて、該領域ごとに前記融着を可能に構成されており、
前記磁性体検出部により検出された前記磁性体の位置に応じて、前記複数の領域の中から少なくとも１つの領域を選択して、その選択された領域で前記融着を行なうことを特徴とする融着装置。

（２） 前記融着部は、前記磁性体を覆った状態の前記シートに当接する当接面を有し、前記磁性体検出部を収納するハウジングを備え、前記当接面が前記複数の領域に分割されている上記（１）に記載の融着装置。

（３） 前記融着部は、前記各領域での前記融着の程度を調整可能に構成されている上記（１）または（２）に記載の融着装置。

（４） 前記磁性体検出部は、ホール効果による電圧が発生する少なくとも１つのホール素子と、
前記ホール素子の前記シートと反対側に配置された磁石と、
前記ホール素子に通電した状態で、前記磁石と前記磁性体との距離に応じた前記電圧を検出する電圧検出部とを有する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の融着装置。

（５） 前記ホール素子は、前記各領域に少なくとも１つ配置されている上記（４）に記載の融着装置。

（６） 前記磁性体検出部は、前記電圧検出部で検出された前記電圧と、予め設定されている基準値との差を増幅する信号増幅部を有する上記（４）または（５）に記載の融着装置。

（７） 前記電圧検出部による検出結果に基づいて、前記磁性体の有無を判断する判断部を備え、
前記判断部は、前記電圧検出部で検出された前記電圧と、予め設定されている基準値との差が閾値以上の場合に、前記磁性体が有ると判断する上記（４）ないし（６）のいずれかに記載の融着装置。

（８） 前記磁石は、永久磁石である上記（４）ないし（７）のいずれかに記載の融着装置。

（９） 前記ホール素子と前記磁石とは、離間している上記（４）ないし（８）のいずれかに記載の融着装置。

（１０） 前記磁性体検出部は、前記ホール素子と前記磁石との間に介在し、非磁性体で構成されたスペーサを有する上記（９）に記載の融着装置。

本発明によれば、樹脂材料で構成されたシートに融着される磁性体の位置を簡単な構成で正確かつ確実に検出することができ、その検出結果を、後の融着に用いることができる。

図１は、本発明の融着装置の使用状態（一例）を示す側面図である。 図２は、本発明の融着装置の使用状態（一例）を示す側面図である。 図３は、本発明の融着装置の使用状態（一例）を示す側面図である。 図４は、図１中の矢印Ａ方向から見た図である。 図５は、図２中の矢印Ｂ方向から見た図である。 図６は、図３中の矢印Ｃ方向から見た図である。 図７は、図１中の矢印Ｄ方向から見た図である。 図８は、図１中の矢印Ｄ方向から見た図である。 図９は、図２中の矢印Ｅ方向から見た図である。 図１０は、図３中の矢印Ｆ方向から見た図である。 図１１は、図１中の一点鎖線で囲まれた領域［Ｇ］の垂直断面図である。 図１２は、本発明の融着装置の主要部のブロック図である。 図１３は、本発明の融着装置が備える制御部の制御プログラムを順に示すフローチャートである。 図１４は、本発明の融着装置が備える制御部の制御プログラムを順に示すフローチャートである。 図１５は、本発明の融着装置が備える制御部の制御プログラムを順に示すフローチャートである。

以下、本発明の融着装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図３は、それぞれ、本発明の融着装置の使用状態（一例）を示す側面図である。図４は、図１中の矢印Ａ方向から見た図である。図５は、図２中の矢印Ｂ方向から見た図である。図６は、図３中の矢印Ｃ方向から見た図である。図７および図８は、それぞれ、図１中の矢印Ｄ方向から見た図である。図９は、図２中の矢印Ｅ方向から見た図である。
図１０は、図３中の矢印Ｆ方向から見た図である。図１１は、図１中の一点鎖線で囲まれた領域［Ｇ］の垂直断面図である。図１２は、本発明の融着装置の主要部のブロック図である。図１３〜図１５は、それぞれ、本発明の融着装置が備える制御部の制御プログラムを順に示すフローチャートである。なお、以下では、説明の都合上、図１〜図３および図１１中（の上側を「上（または上方）」、下側を「下（または下方）」と言う。

図１〜図３に示すように、躯体１０００が有する床部１０１は、シート防水構造１０によって、防水処理が施されている。シート防水構造１０は、防水シート（シート）１１と、複数の固定ディスク９とを有している。

防水シート１１は、床部１０１の防水処理を要する部分を覆うものである。防水シート１１は、樹脂材料で構成され、その樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリ塩化ビニルのような塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、塩化ビニル系樹脂であることが好ましい。これにより、防水シート１１の溶剤溶着性や熱融着性を優れたものとすることができる。なお、塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニルを含む重合体、すなわちオリゴマー、プレポリマーおよびポリマーであれば特に限定されないが、例えば、塩化ビニルの単量重合体、または塩化ビニルと、酢酸ビニル、エチレン、もしくはプロピレン等との共重合体、およびこれらの２種以上の重合体の混合物等が挙げられる。

防水シート１１の厚さは、０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であるのが好ましく、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であるのがより好ましい。

固定ディスク９は、防水シート１１を床部１０１に対して固定するものである。この固定ディスク９は、床部１０１上に間隔を置いて配置されている。また、各固定ディスク９は、円板状をなすディスク部材９１と、ディスク部材９１の上面を覆う樹脂層９２とで構成されている。

ディスク部材９１は、磁性体（強磁性体）で構成され、その材料としては、特に限定されず、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、ガドリニウム、クロム等の金属のうちのいずれかまたはこれらのうちの１種以上を含む合金を用いることができる。

また、ディスク部材９１の中心部には、ビス１２が挿通する挿通孔９１１が貫通して形成されている。固定ディスク９は、挿通孔９１１を挿通したビス１２を介して床部１０１に固定される。

なお、ディスク部材９１の直径は、特に限定されないが、２０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下程度であるのが好ましく、４０ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度であるのがより好ましい。また、ディスク部材９１の厚さは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度であるのが好ましく、０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下程度であるのがより好ましい。

樹脂層９２は、ディスク部材９１の上面を覆うコート層である。樹脂層９２を構成する樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニルのような塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、アクリル系樹脂、ＡＢＳ等の熱可塑性樹脂が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、ポリ塩化ビニルであるのが好ましい。これにより、樹脂層９２と防水シート１１とを融着した際、互いの密着性を向上させることができる。そして、この融着により、防水シート１１は、床部１０１に対して固定される。また、樹脂層９２を構成する樹脂として、ポリ塩化ビニルを用いた場合、このポリ塩化ビニルは、溶剤溶着性や熱融着性に優れるため、前記効果をより顕著に発揮させることができるとともに、固定ディスク９の腐食をより確実に防止することができる。

なお、樹脂層９２の厚さは、特に限定されないが、０．０３ｍｍ以上であるのが好ましく、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、防水シート１１が風で煽られることに起因して、樹脂層９２に応力が作用したとしても、この樹脂層９２において亀裂や破断が生じるのを的確に抑制することができる。

図１〜図３に示すように、融着装置１００は、防水シート１１と、固定ディスク９（磁性体）とを融着する装置である。この融着装置１００は、検出ユニット１を備えて（内蔵して）いる。

ところで、防水シート１１は、透明性を有さず、不透明なものである。作業者（施工業者）は、防水シート１１と固定ディスク９とを融着する際、固定ディスク９を、不透明な防水シート１１で覆ってその融着作業を行なうため、固定ディスク９の位置を視認することができない。

そこで、融着装置１００の検出ユニット１は、防水シート１１と固定ディスク９とを融着するのに先立って、固定ディスク９の位置を検出するのに用いられる装置となっている。そして、融着装置１００は、検出ユニット１による固定ディスク９の検出後、防水シート１１と固定ディスク９とを融着することができる。これにより、床部１０１は、シート防水構造１０によって、防水処理が施されたものとなる。

例えば、防水シート１１を介した融着装置１００と固定ディスク９との位置関係が、図１または図２に示す状態の場合、固定ディスク９の樹脂層９２の上面９２１全面と、その面に当接する防水シート１１の当接面１１１とを、後述する誘導加熱によって十分に加熱することができる。これにより、防水シート１１と固定ディスク９とを過不足なく融着することができる。

これに対し、防水シート１１を介した融着装置１００と固定ディスク９との位置関係が、図３に示す状態の場合、固定ディスク９の樹脂層９２の上面９２１全面を誘導加熱によって加熱することができず、その結果、防水シート１１と固定ディスク９との融着が不十分となる。

図１に示すように、融着装置１００は、融着ユニット（融着部）８と、検出ユニット１とを備えている。融着ユニット８は、ハウジング２と、磁場発生部７とを有している。検出ユニット１は、磁性体検出部３と、発光部４と、電源６とを有している。以下、各部の構成について説明する。

ハウジング２は、例えば、円筒状をなし、その内側に、例えば、磁性体検出部３や電源６等を収納するものである。このハウジング２は、上側に配置された天板２１と、下側に配置された底板２２と、天板２１と底板２２とをつなぐ側壁板２３とを有している。

図１〜図３に示すように、天板２１には、融着装置１００（検出ユニット１）を用いるときに把持されるハンドル（把持部）２４が固定されている。このハンドル２４は、アーチ状をなし、その両端部がそれぞれ天板２１に、例えばネジ止めにより固定されている。また、図７〜図１０に示すように、ハンドル２４は、円形をなす天板２１の中心を通るように配置されている。これにより、ハンドル２４を把持して、融着装置１００を安定して使用することができる。

底板２２は、その下面が、固定ディスク９（磁性体）を覆った状態の防水シート１１に当接する当接面２２１となる。当接面２２１（底板２２）の直径としては、平面視で固定ディスク９を包含することができる程度に十分に大きいのが好ましい。そして、図４〜図６に示すように、当接面２２１は、複数（図示の構成では９つ）の領域に分割されている。図４〜図６に示す構成では、当接面２２１は、一例として、中央部の円形の「第１領域（第１融着領域）２２１Ａ」と、それを囲むように、すなわち、当接面２２１の縁部に沿って８つに等間隔に配置された扇形の「第２領域（第２融着領域）２２１Ｂ」と、「第３領域（第３融着領域）２２１Ｃ」と、「第４領域（第４融着領域）２２１Ｄ」と、「第５領域（第５融着領域）２２１Ｅ」と、「第６領域（第６融着領域）２２１Ｆ」と、「第７領域（第７融着領域）２２１Ｇ」と、「第８領域（第８融着領域）２２１Ｈ」と、「第９領域（第９融着領域）２２１ｉ」とに分割されている。

なお、天板２１、底板２２および側壁板２３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ナイロンやポリカーボネート等のような各種熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の各種熱硬化性樹脂、金属を用いることができる。天板２１、底板２２および側壁板２３の厚さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

また、ハンドル２４の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウムやステンレス鋼等のような各種金属材料やその他各種樹脂材料を用いることができる。

磁場発生部７は、固定ディスク９のディスク部材９１を誘導加熱するものである。この加熱により、少なくとも固定ディスク９の樹脂層９２（好ましくは樹脂層９２と防水シート１１との双方）が溶融して、この樹脂層９２と、当該樹脂層９２に接触している防水シート１１の一部とが融着することができる。図１２に示すように、磁場発生部７は、加熱コイル７１と、誘導加熱発振回路７２とを有している。

加熱コイル７１は、ハウジング２内に配置されており、できる限り底板２２に近い位置に固定されている。そして、図４〜図６に示すように、加熱コイル７１は、第１領域２２１Ａ〜第９領域２２１ｉの中央部に１つずつ配されている。第１領域２２１Ａに配された加熱コイル７１は、融着を主に担う主コイルであり、それ以外の残りの加熱コイル７１は、主コイルによる融着を補助する補助コイルである。

また、加熱コイル７１は、線状体７１１を、例えば渦巻き状（コイル状）に巻回されたものであるが、その形状は、特に限定されない。例えば、楕円状、三角形等とすることもできる。線状体７１１の構成材料としては、特に限定されず、例えば、リッツ線等を用いることができる。リッツ線は、細いエナメル線を撚ったものであり、高周波特性が良く、交流抵抗を小さくし、加熱コイルの過度の温度上昇を抑えることができる。

さらに、加熱コイル７１全体（第１領域２２１Ａ〜第９領域２２１ｉ）の外周部の直径は、限定するものではないが、融着する固定ディスク９の直径の２倍以上あることが好ましい。

加熱コイル７１には、誘導加熱発振回路７２が電気的に接続されている。誘導加熱発振回路７２は、例えば、高周波インバータであり、加熱コイル７１に高周波を付与することができる。そして、高周波が付与された加熱コイル７１は、固定ディスク９のディスク部材９１を誘導加熱（高周波加熱）することができる。これにより、前述したように、固定ディスク９と防水シート１１とを融着させることができる。なお、誘導加熱する時間としては、特に限定されず、例えば、３秒以上２０秒以下であるのが好ましく、５秒以上１０秒以下であるのがより好ましい。

また、誘導加熱発振回路７２は、第１領域２２１Ａ〜第９領域２２１ｉに配された加熱コイル７１に個別に高周波を付与することができる。これにより、領域ごとに独立して融着を行なうことができる。

また、誘導加熱発振回路７２は、各加熱コイル７１に高周波を付与する時間を調整することができる。これにより、例えば、防水シート１１の厚さや、防水シート１１が使用される環境等の諸条件に応じて、各領域での融着の程度を適宜調整することができ、よって、その融着が好適な状態となる。

電源６は、例えば、充電可能な２次電池で構成されている。図１２に示すように、電源６は、磁性体検出部３の制御部３４、磁場発生部７の誘導加熱発振回路７２等に電気的に接続されている。これにより、制御部３４や誘導加熱発振回路７２に電力を供給することができる。

磁性体検出部３は、固定ディスク９（磁性体）と防水シート１１との融着に先立って、固定ディスク９を防水シート１１で覆った状態で、固定ディスク９の位置を検出するものである。図１１に示すように、磁性体検出部３は、ホール素子３１と、磁石３２と、スペーサ３３とを有している。また、図１２に示すように、磁性体検出部３は、制御部３４と、信号増幅部３５とを有している。

磁性体検出部３では、ホール素子３１と磁石３２とスペーサ３３とが組（組立体）となって１つのユニットを構成しており、本実施形態では、９つのユニットが配置されている。図４〜図６に示すように、各ユニットは、「第１検出ユニット３０Ａ」として第１領域２２１Ａに配置され、「第２検出ユニット３０Ｂ」として第２領域２２１Ｂに配置され、
「第３検出ユニット３０Ｃ」として第３領域２２１Ｃに配置され、「第４検出ユニット３０Ｄ」として第４領域２２１Ｄに配置され、「第５検出ユニット３０Ｅ」として第５領域２２１Ｅに配置され、「第６検出ユニット３０Ｆ」として第５領域２２１Ｅに配置され、
「第７検出ユニット３０Ｇ」として第７領域２２１Ｇに配置され、「第８検出ユニット３０Ｈ」として第８領域２２１Ｈに配置され、「第９検出ユニット３０ｉ」として第９領域（第９融着領域）２２１ｉに配置されている。各ユニットは、各領域の加熱コイル７１の中心部（内側）に配置されているのが好ましい。第１検出ユニット３０Ａ〜第９検出ユニット３０ｉは、配置箇所が異なること以外は、同じ構成であるため、以下、第２検出ユニット３０Ｂについて代表的に説明する。

前述したように、第９検出ユニット３０ｉは、ホール素子３１と、磁石３２と、スペーサ３３とをそれぞれ１つずつ有している。

図１２に示すように、ホール素子３１は、制御部３４を介して電源６と電気的に接続されている。これにより、ホール素子３１に電力を供給する、すなわち、電圧を印加して通電することができる。

図１１に示すように、ホール素子３１は、例えばブロック状をなし、ハウジング２の底板２２に対して固定されている。また、ホール素子３１の防水シート１１と反対側、すなわち、上側には、磁石３２が配置されている。これにより、ホール素子３１は、磁石３２から磁界を受ける。そして、ホール素子３１を通電した状態とすると、ホール素子３１の内部では、磁界の方向および電流の方向の双方向と直交する方向に、ホール効果による電位差（ホール電圧）が生じる。この電位差は、制御部３４（電圧検出部）によって検出される。

ホール素子３１の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ＩｎＳｂ(インジウムアンチモン）、ＧａＡｓ(ガリウムひ素）等を用いることができる。

また、ホール素子３１の平面視での形状としては、特に限定されず、例えば、正方形、長方形等のような四角形や、円形、楕円形等のような丸みを帯びた形状とするのが好ましい。例えば、ホール素子３１の平面視での形状が正方形の場合、一辺の大きさは、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であるのが好ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下であるのがより好ましい。

また、磁石３２としては、永久磁石を用いるのが好ましい。これにより、例えば電力供給により磁界を生じさせる電磁石よりも、簡単な構成で磁界を生じさせることができる。そして、ホール素子３１は、磁界を迅速に受けることができる。

磁石３２の磁束密度としては、特に限定されず、例えば、３０００Ｇ以上６０００Ｇ以下であるのが好ましく、４５００Ｇ以上５５００Ｇ以下であるのがより好ましい。

磁石３２の形状としては、特に限定されず、例えば、円柱状や板状が好ましい。円柱状の場合、直径は、φ３ｍｍ以上φ６ｍｍ以下であるのが好ましく、φ３ｍｍ以上φ４ｍｍ以下がより好ましい。また、長さは、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であるのが好ましく、１０ｍｍ以上１２ｍｍ以下がより好ましい。

磁石３２の配置としては、通電時のホール素子３１内での電流の方向にもよるが、磁石３２を、例えば、Ｎ極が上側、Ｓ極が下側となるように配置するのが好ましい。

図１１に示すように、ホール素子３１と磁石３２とは、離間している。そして、ホール素子３１と磁石３２との間には、非磁性体で構成されたスペーサ３３が介在している。スペーサ３３は、ブロック状をなし、磁石３２をホール素子３１上で支持している。このようなスペーサ３３により、ホール素子３１が磁石３２から受ける磁界の強さを調整することができる。例えば、磁石３２の磁束密度が４５００Ｇの場合、スペーサ３３によるホール素子３１と磁石３２との離間距離は、２ｍｍ以上５ｍｍ以下であるのが好ましく、３ｍｍ以上４ｍｍ以下であるのがより好ましい。

スペーサ３３は、非磁性体で構成され、その材料としては、特に限定されず、例えば、前述した熱可塑性樹脂等を用いることができる。

制御部３４は、例えばマイクロプロセッサを有するものである。この制御部３４は、例えば、種々のプログラムが記憶されており、このプログラムに基づいた処理を行なうことができる。このプログラムには、例えば、固定ディスク９を検出して、その後、固定ディスク９と防水シート１１との融着を行なうまでのプログラムが含まれている。

前述したように、ホール素子３１を通電した状態とすると、ホール素子３１の内部では、ホール効果による電位差が生じる。磁石３２と固定ディスク９のディスク部材９１（磁性体）との距離（最短距離）に応じて磁界が変化するため、その結果、電位差も同様に変化する。なお、距離が短ければ短いほど、電位差が大きくなり、距離が長ければ長いほど、電位差が小さくなる。

例えば、図１に示す状態では、図４に示すように、平面視で当接面２２１が固定ディスク９を包含している、すなわち、当接面２２１の内側に固定ディスク９がほぼ同心的に位置している。このような融着装置１００と固定ディスク９との位置関係は、固定ディスク９と防水シート１１との融着に適した位置関係にある。このとき、第１検出ユニット３０Ａのホール素子３１とディスク部材９１との距離ｄ_３０Ａと、第２検出ユニット３０Ｂのホール素子３１とディスク部材９１との距離ｄ_３０Ｂと、第３検出ユニット３０Ｃのホール素子３１とディスク部材９１との距離ｄ_３０ｃと、第４検出ユニット３０Ｄのホール素子３１とディスク部材９１との距離ｄ_３０Ｄと、第５検出ユニット３０Ｅのホール素子３１とディスク部材９１との距離ｄ_３０Ｅとは、ほぼ同じとなっている。この場合、融着には、第１領域２１１Ａ〜第９領域２１１ｉの各加熱コイル７１が用いられる。

また、図２に示す状態では、図５に示すように、平面視で固定ディスク９が当接面２２１に対して図５中の右側に偏心してはいるものの、当接面２２１は、固定ディスク９を包含している。このような融着装置１００と固定ディスク９との位置関係も、固定ディスク９と防水シート１１との融着に適した位置関係にある。このとき、距離ｄ_３０Ａと、距離ｄ_３０ｃと、距離ｄ_３０Ｄと、距離ｄ_３０Ｅとは、ほぼ同じとなっているが、固定ディスク９が当接面２２１に対して偏心している分、距離ｄ_３０Ｂは、距離ｄ_３０Ａ、距離ｄ_３０ｃ、距離ｄ_３０Ｄ、距離ｄ_３０Ｅよりも長くなっている（図２参照）。この場合、融着には、第１領域２１１Ａの加熱コイル７１と、第３領域２１１Ｃ〜第８領域２１１Ｈの各加熱コイル７１が用いられる。

また、図３に示す状態では、図６に示すように、平面視で固定ディスク９は、当接面２２１に対して図６中の左側に大きく偏心しており、前記主コイルが配された第１領域２２１Ａともほとんど重なっていない。このような融着装置１００と固定ディスク９との位置関係は、固定ディスク９と防水シート１１との融着に適した位置関係にないと扱われる。このとき、距離ｄ_３０Ａ、距離ｄ_３０ｃ、距離ｄ_３０Ｄ、距離ｄ_３０Ｅは、いずれも距離ｄ_３０Ｂよりも長くなっている（図３参照）。

また、各ホール素子３１内の電位差の検出は、制御部３４によって行なわれる。このように制御部３４は、ホール素子３１に通電した状態で、磁石３２と固定ディスク９のディスク部材９１（磁性体）との距離（最短距離）に応じた電圧（電位差）を検出する電圧検出部として機能する。

この電圧検出部による検出結果に基づいて、各領域に（誘導加熱すべき程度に）十分に重なる固定ディスク９（磁性体）が有るか否か（固定ディスク９の有無）を判断することができる。この判断も、制御部３４によって行なわれる。このように制御部３４は、前記判断を行なう判断部としても機能する。

固定ディスク９の有無の判断は、電圧検出部で検出された電位差Ｅ_ｎと、予め設定されている基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α以上の場合に、固定ディスク９（磁性体）が有ると判断する。なお、電位差Ｅ_ｎの添え字「ｎ」は、１〜９の整数であり、ｎ＝１の場合、第１検出ユニット３０Ａのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_１を表し、ｎ＝２の場合、第２検出ユニット３０Ｂのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_２を表し、ｎ＝３の場合、第３検出ユニット３０Ｃのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_３を表し、ｎ＝４の場合、第４検出ユニット３０Ｄのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_４を表し、ｎ＝５の場合、第５検出ユニット３０Ｅのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_５を表し、ｎ＝６の場合、第６検出ユニット３０Ｆのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_６を表し、ｎ＝７の場合、第７検出ユニット３０Ｇのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_７を表し、ｎ＝８の場合、第８検出ユニット３０Ｈのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_８を表し、ｎ＝９の場合、第９検出ユニット３０ｉのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_９を表す。また、基準値Ｅ_０は、検出ユニット１が固定ディスク９から十分に離間している状態で、ホール素子３１の内部で生じる電位差であり、例えば実験的に求められた値である。また、閾値αは、予め設定されている値であり、例えば実験的に求められた値である。

そして、電位差Ｅ_１と基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α以上の場合は、融着可能な図４（図１）や図５（図２）に示す状態とみなすことができる。図４に示す状態では、電位差Ｅ_１が閾値α以上となった第１領域２２１Ａの加熱コイル７１と、電位差Ｅ_１と同様に閾値α以上となった電位差Ｅ_ｎが生じたホール素子３１が属する領域（第２領域２２１Ｂ〜第９領域２２１ｉ）の加熱コイル７１とによって、融着が行なわれる。図５に示す状態では、電位差Ｅ_１が閾値α以上となった第１領域２２１Ａの加熱コイル７１と、電位差Ｅ_１と同様に閾値α以上となった電位差Ｅ_ｎが生じたホール素子３１が属する領域（第３領域２２１Ｃ〜第８領域２２１Ｈ）の加熱コイル７１とによって、融着が行なわれる。

これに対し、電位差Ｅ_１と基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α未満となる場合もある。この場合、融着が勧められない図６（図３）に示す状態とみなすことができる。この状態で、固定ディスク９と防水シート１１とを融着しても、その融着面積は、シート防水構造１０による防水処理を保障することができる程度に十分には確保されない。

以上のような構成の検出ユニット１は、樹脂材料で構成された防水シート１１に融着される固定ディスク９の位置を、各ホール素子３１の内部で生じた電位差を検出するという簡単な構成で、正確かつ確実に検出することができる。そして、防水シート１１と固定ディスク９とを融着する際、この検出結果を用いて、融着可能か否かを判断することができる。また、融着する場合には、どの領域で融着を行なうかが選択される。

図１２に示すように、ホール素子３１は、信号増幅部３５を介しても、制御部３４と電気的に接続されている。信号増幅部３５は、電位差Ｅ_１〜電位差Ｅ_９の各電位差と、基準値Ｅ_０との差ΔＥを増幅する回路である。これにより、各差ΔＥが閾値α以上であるか否かの判断を正確に行なうことができる。

なお、信号増幅部３５の構成としては、特に限定されず、例えば、トランジスタを有する構成とすることができる。

また、制御部３４の電圧検出部として機能する部分（検出回路）は、各ホール素子３１に対して、１つずつ配置されるのが好ましい。これにより、各ホール素子３１に対する電位差の検出を迅速に行なうことができ、よって、検出ユニット１全体として、電位差検出処理時間を短縮することができる。

図７〜図１０に示すように、天板２１には、が設けられている。この発光部４には、第１発光部４Ａと、第２発光部４Ｂと、第３発光部４Ｃと、第４発光部４Ｄと、第５発光部４Ｅと、第６発光部４Ｆと、第７発光部４Ｇと、第８発光部４Ｈと、第９発光部４ｉとが含まれている。第１発光部４Ａ〜第９発光部４ｉは、それぞれ、例えば、ＬＥＤで構成されている。

第１発光部４Ａは、第１検出ユニット３０Ａ（ホール素子３１）に対応して設けられ、第１検出ユニット３０Ａのホール素子３１で発生する電位差Ｅ_１の大小に応じて、すなわち、電位差Ｅ_１と基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α以上であるか否かの判断に応じて、点灯、消灯する。第１発光部４Ａは、差ΔＥが閾値α以上であれば点灯し、それ以外では消灯する。

第２発光部４Ｂは、第２検出ユニット３０Ｂ（ホール素子３１）に対応して設けられ、第２検出ユニット３０Ｂのホール素子３１で発生する電位差Ｅ_２の大小に応じて、すなわち、電位差Ｅ_２と基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α以上であるか否かの判断に応じて、点灯、消灯する。第２発光部４Ｂは、差ΔＥが閾値α以上であれば点灯し、それ以外では消灯する。

第３発光部４Ｃは、第３検出ユニット３０Ｃ（ホール素子３１）に対応して設けられ、第３検出ユニット３０Ｃのホール素子３１で発生する電位差Ｅ_３の大小に応じて、すなわち、電位差Ｅ_３と基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α以上であるか否かの判断に応じて、点灯、消灯する。第３発光部４Ｃは、差ΔＥが閾値α以上であれば点灯し、それ以外では消灯する。

第４発光部４Ｄは、第４検出ユニット３０Ｄ（ホール素子３１）に対応して設けられ、第４検出ユニット３０Ｄのホール素子３１で発生する電位差Ｅ_４の大小に応じて、すなわち、電位差Ｅ_４と基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α以上であるか否かの判断に応じて、点灯、消灯する。第４発光部４Ｄは、差ΔＥが閾値α以上であれば点灯し、それ以外では消灯する。

第５発光部４Ｅは、第５検出ユニット３０Ｅ（ホール素子３１）に対応して設けられ、第５検出ユニット３０Ｅのホール素子３１で発生する電位差Ｅ_５の大小に応じて、すなわち、電位差Ｅ_５と基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α以上であるか否かの判断に応じて、点灯、消灯する。第５発光部４Ｅは、差ΔＥが閾値α以上であれば点灯し、それ以外では消灯する。

第６発光部４Ｆは、第６検出ユニット３０Ｆ（ホール素子３１）に対応して設けられ、第６検出ユニット３０Ｆのホール素子３１で発生する電位差Ｅ_６の大小に応じて、すなわち、電位差Ｅ_６と基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α以上であるか否かの判断に応じて、点灯、消灯する。第６発光部４Ｆは、差ΔＥが閾値α以上であれば点灯し、それ以外では消灯する。

第７発光部４Ｇは、第７検出ユニット３０Ｇ（ホール素子３１）に対応して設けられ、第７検出ユニット３０Ｇのホール素子３１で発生する電位差Ｅ_７の大小に応じて、すなわち、電位差Ｅ_７と基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α以上であるか否かの判断に応じて、点灯、消灯する。第７発光部４Ｇは、差ΔＥが閾値α以上であれば点灯し、それ以外では消灯する。

第８発光部４Ｈは、第８検出ユニット３０Ｈ（ホール素子３１）に対応して設けられ、第８検出ユニット３０Ｈのホール素子３１で発生する電位差Ｅ_８の大小に応じて、すなわち、電位差Ｅ_８と基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α以上であるか否かの判断に応じて、点灯、消灯する。第８発光部４Ｈは、差ΔＥが閾値α以上であれば点灯し、それ以外では消灯する。

第９発光部４ｉは、第９検出ユニット３０ｉ（ホール素子３１）に対応して設けられ、第９検出ユニット３０ｉのホール素子３１で発生する電位差Ｅ_９の大小に応じて、すなわち、電位差Ｅ_９と基準値Ｅ_０との差ΔＥが閾値α以上であるか否かの判断に応じて、点灯、消灯する。第９発光部４ｉは、差ΔＥが閾値α以上であれば点灯し、それ以外では消灯する。

例えば、検出ユニット１が図１に示す状態にあるときには、第１発光部４Ａ〜第９発光部４ｉは、図７に示す状態、すなわち、全消灯状態から図８に示す状態、すなわち、全点灯状態となる。この状態を視認した作業者は、融着が可能と判断することができる。そして、作業者は、そのまま融着作業に移行することができる。

また、検出ユニット１が図２示す状態にあるときには、第１発光部４Ａおよび第４発光部４Ｄ〜第７発光部４Ｇは、それぞれ、点灯状態となるが、それ以外の発光部は、消灯したままとなる。この状態を視認した作業者は、融着作業が可能と判断することができる。そして、作業者は、そのまま融着作業に移行することができる。

また、検出ユニット１が図３に示す状態にあるときには、第２発光部４Ｂ、第８発光部４Ｈおよび第９発光部４ｉは、それぞれ、点灯状態となるが、それ以外の発光部は、消灯したままとなる。この場合、融着装置１００を図３に示す状態から図中の左側へ移動させて、図１または図２に示す状態とするのが好ましい。これにより、発光部４の点灯状態は、図８または図９に示す状態となる。そして、この状態を視認した作業者は、融着作業が可能と判断して、融着作業に移行することができる。

また、図７〜図１０に示すように、天板２１には、スイッチ５が設けられている。このスイッチ５は、磁場発生部７を作動させて、融着を開始するスタートスイッチである。なお、スイッチ５は、少なくとも第１発光部４Ａが点灯状態となったときに、すなわち、図８または図９に示す状態となったときに、「ＯＮ」とすることができる。

次に、固定ディスク９の位置を検出してから、この固定ディスク９と防水シート１１とを融着するまでの制御プログラムを図１３〜図１５に示すフローチャートに基づいて説明する。

第１検出ユニット３０Ａのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_１を検出する（ステップＳ１）。次いで、電位差Ｅ_１と基準値Ｅ_０との差ΔＥを演算して（ステップＳ２）、差ΔＥが閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ３）。ステップＳ３において差ΔＥが閾値α以上であると判断されたら、第１発光部４Ａを発光させる（ステップＳ４）。なお、ステップＳ３において差ΔＥが閾値α以上ではないと判断されたら、ステップＳ１に戻り、以後、それより下位のステップを順次実行する。そして、作業者は、差ΔＥが閾値α以上であると判断されるまで融着装置１００の位置調整を繰り返すことができる。

第２検出ユニット３０Ｂのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_２を検出する（ステップＳ５）。次いで、電位差Ｅ_２と基準値Ｅ_０との差ΔＥを演算して（ステップＳ６）、差ΔＥが閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ７）。ステップＳ７において差ΔＥが閾値α以上であると判断されたら、第２発光部４Ｂを発光させる（ステップＳ８）。なお、ステップＳ７において差ΔＥが閾値α以上ではないと判断されたら、ステップＳ８を飛ばして（省略して）、下位のステップを順次実行する。

第３検出ユニット３０Ｃのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_３を検出する（ステップＳ９）。次いで、電位差Ｅ_３と基準値Ｅ_０との差ΔＥを演算して（ステップＳ１０）、差ΔＥが閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において差ΔＥが閾値α以上であると判断されたら、第３発光部４Ｃを発光させる（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１１において差ΔＥが閾値α以上ではないと判断されたら、ステップＳ１２を飛ばして（省略して）、下位のステップを順次実行する。

第４検出ユニット３０Ｄのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_４を検出する（ステップＳ１３）。次いで、電位差Ｅ_４と基準値Ｅ_０との差ΔＥを演算して（ステップＳ１４）、差ΔＥが閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において差ΔＥが閾値α以上であると判断されたら、第４発光部４Ｄを発光させる（ステップＳ１６）。なお、ステップＳ１５において差ΔＥが閾値α以上ではないと判断されたら、ステップＳ１６を飛ばして（省略して）、下位のステップを順次実行する。

第５検出ユニット３０Ｅのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_５を検出する（ステップＳ１７）。次いで、電位差Ｅ_５と基準値Ｅ_０との差ΔＥを演算して（ステップＳ１８）、差ΔＥが閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９において差ΔＥが閾値α以上であると判断されたら、第５発光部４Ｅを発光させる（ステップＳ２０）。なお、ステップＳ１９において差ΔＥが閾値α以上ではないと判断されたら、ステップＳ２０を飛ばして（省略して）、下位のステップを順次実行する。

第６検出ユニット３０Ｆのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_６を検出する（ステップＳ２１）。次いで、電位差Ｅ_６と基準値Ｅ_０との差ΔＥを演算して（ステップＳ２２）、差ΔＥが閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において差ΔＥが閾値α以上であると判断されたら、第６発光部４Ｆを発光させる（ステップＳ２４）。なお、ステップＳ２３において差ΔＥが閾値α以上ではないと判断されたら、ステップＳ２４を飛ばして（省略して）、下位のステップを順次実行する。

第７検出ユニット３０Ｇのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_７を検出する（ステップＳ２５）。次いで、電位差Ｅ_７と基準値Ｅ_０との差ΔＥを演算して（ステップＳ２６）、差ΔＥが閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７において差ΔＥが閾値α以上であると判断されたら、第７発光部４Ｇを発光させる（ステップＳ２８）。なお、ステップＳ２７において差ΔＥが閾値α以上ではないと判断されたら、ステップＳ２８を飛ばして（省略して）、下位のステップを順次実行する。

第８検出ユニット３０Ｈのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_８を検出する（ステップＳ２９）。次いで、電位差Ｅ_８と基準値Ｅ_０との差ΔＥを演算して（ステップＳ３０）、差ΔＥが閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１において差ΔＥが閾値α以上であると判断されたら、第８発光部４Ｈを発光させる（ステップＳ３２）。なお、ステップＳ３１において差ΔＥが閾値α以上ではないと判断されたら、ステップＳ３２を飛ばして（省略して）、下位のステップを順次実行する。

第９検出ユニット３０ｉのホール素子３１で生じた電位差Ｅ_９を検出する（ステップＳ３３）。次いで、電位差Ｅ_９と基準値Ｅ_０との差ΔＥを演算して（ステップＳ３４）、差ΔＥが閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５において差ΔＥが閾値α以上であると判断されたら、第９発光部４ｉを発光させる（ステップＳ３６）。なお、ステップＳ３５において差ΔＥが閾値α以上ではないと判断されたら、ステップＳ３６を飛ばして（省略して）、下位のステップを順次実行する。

次いで、スイッチ５が操作されたと判断された場合には（ステップＳ３７）、磁場発生部７が作動して、誘導加熱発振回路７２によって加熱コイル７１に高周波を付与する（ステップＳ３８）。なお、高周波が付与される加熱コイル７１は、差ΔＥが閾値α以上であると判断されたホール素子３１が属する領域の加熱コイル７１である。

次いで、制御部３４に内蔵されているタイマーが作動して（ステップＳ３９）、タイムアップとなったら（ステップＳ４０）、加熱コイル７１への高周波の付与を停止する（ステップＳ４１）。

なお、高周波付与停止後、圧着治具等を用いて防水シート１１の上から固定ディスク９を押さえることにより、防水シート１１と固定ディスク９の融着を確実にできる。

以上のように、融着装置１００では、防水シート１１と固定ディスク９とを融着する際、まず、第１領域２２１Ａ〜第９領域２２１ｉに対する固定ディスク９の位置を、ホール効果を用いるという簡単な構成で、正確かつ確実に検出することができる。そして、その検出結果に応じて、第１領域２２１Ａ〜第９領域２２１ｉのどの領域で融着するのかが選択され、当該選択された領域で融着が行なわれる。

以上、本発明の融着装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、融着装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

また、ハウジングの当接面は、前記実施形態では９つの領域に分割されているが、分割数は、これに限定されず、例えば、２つ〜８つ、または、１０以上であってもよい。また、分割数に応じて、当接面をどのように分割するかについても、特に限定されない。

また、融着に用いられる領域数は、前記実施形態での数に限定されず、少なくとも１つあればよい。

また、磁性体検出部のホール素子は、前記実施形態では各領域に１つずつ配置されているが、ホール素子の配置数は、これに限定されず、例えば、２つ以上であってもよい。

また、磁性体検出部の磁石としては、前記各実施形態では永久磁石であったが、これに限定されず、例えば、電磁石であってもよい。

１００ 融着装置
１ 検出ユニット
２ ハウジング
２１ 天板
２２ 底板
２２１ 当接面
２２１Ａ 第１領域（第１融着領域）
２２１Ｂ 第２領域（第２融着領域）
２２１Ｃ 第３領域（第３融着領域）
２２１Ｄ 第４領域（第４融着領域）
２２１Ｅ 第５領域（第５融着領域）
２２１Ｆ 第６領域（第６融着領域）
２２１Ｇ 第７領域（第７融着領域）
２２１Ｈ 第８領域（第８融着領域）
２２１ｉ 第９領域（第９融着領域）
２３ 側壁板
２４ ハンドル（把持部）
３ 磁性体検出部
３０Ａ 第１検出ユニット
３０Ｂ 第２検出ユニット
３０Ｃ 第３検出ユニット
３０Ｄ 第４検出ユニット
３０Ｅ 第５検出ユニット
３０Ｆ 第６検出ユニット
３０Ｇ 第７検出ユニット
３０Ｈ 第８検出ユニット
３０ｉ 第９検出ユニット
３１ ホール素子
３２ 磁石
３３ スペーサ
３４ 制御部
３５ 信号増幅部
４ 発光部
４Ａ 第１発光部
４Ｂ 第２発光部
４Ｃ 第３発光部
４Ｄ 第４発光部
４Ｅ 第５発光部
４Ｆ 第６発光部
４Ｇ 第７発光部
４Ｈ 第８発光部
４ｉ 第９発光部
５ スイッチ
６ 電源
７ 磁場発生部
７１ 加熱コイル
７１１ 線状体
７２ 誘導加熱発振回路
８ 融着ユニット（融着部）
９ 固定ディスク
９１ ディスク部材
９１１ 挿通孔
９２ 樹脂層
９２１ 上面
１０ シート防水構造
１１ 防水シート
１１１ 当接面
１２ ビス
１０００ 躯体
１０１ 床部
ｄ_３０Ａ 距離
ｄ_３０Ｂ 距離
ｄ_３０Ｃ 距離
ｄ_３０Ｄ 距離
ｄ_３０Ｅ 距離
Ｅ_０ 基準値
Ｓ１〜Ｓ４１ ステップ
α 閾値

Claims (10)

1. 樹脂材料で構成されたシートと樹脂材料でコートした磁性体との融着を行なう融着部と、
   前記融着に先立って、前記磁性体を前記シートで覆った状態で前記磁性体の位置を検出する磁性体検出部とを備え、
   前記融着部は、複数の領域に分割されて、該領域ごとに前記融着を可能に構成されており、
   前記磁性体検出部により検出された前記磁性体の位置に応じて、前記複数の領域の中から少なくとも１つの領域を選択して、その選択された領域で前記融着を行なうことを特徴とする融着装置。
2. 前記融着部は、前記磁性体を覆った状態の前記シートに当接する当接面を有し、前記磁性体検出部を収納するハウジングを備え、前記当接面が前記複数の領域に分割されている請求項１に記載の融着装置。
3. 前記融着部は、前記各領域での前記融着の程度を調整可能に構成されている請求項１または２に記載の融着装置。
4. 前記磁性体検出部は、ホール効果による電圧が発生する少なくとも１つのホール素子と、
   前記ホール素子の前記シートと反対側に配置された磁石と、
   前記ホール素子に通電した状態で、前記磁石と前記磁性体との距離に応じた前記電圧を検出する電圧検出部とを有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の融着装置。
5. 前記ホール素子は、前記各領域に少なくとも１つ配置されている請求項４に記載の融着装置。
6. 前記磁性体検出部は、前記電圧検出部で検出された前記電圧と、予め設定されている基準値との差を増幅する信号増幅部を有する請求項４または５に記載の融着装置。
7. 前記電圧検出部による検出結果に基づいて、前記磁性体の有無を判断する判断部を備え、
   前記判断部は、前記電圧検出部で検出された前記電圧と、予め設定されている基準値との差が閾値以上の場合に、前記磁性体が有ると判断する請求項４ないし６のいずれか１項に記載の融着装置。
8. 前記磁石は、永久磁石である請求項４ないし７のいずれか１項に記載の融着装置。
9. 前記ホール素子と前記磁石とは、離間している請求項４ないし８のいずれか１項に記載の融着装置。
10. 前記磁性体検出部は、前記ホール素子と前記磁石との間に介在し、非磁性体で構成されたスペーサを有する請求項９に記載の融着装置。

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