JP3027689U - 超音波溶着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波振動子の振動エネルギを効果的に利用
して、発生振動エネルギが小さくても厚めの容器、板等
を容易に溶着させることができる超音波溶着装置を提供
する。 【解決手段】 超音波溶着装置１は、超音波振動子２
と、超音波振動子２の振動方向Ａにおいて超音波振動子
２に取り付けられたホーン３と、ホーン３の振動方向Ａ
の先端４に対して固定支持面５が対面しており、ホーン
３の振動方向Ａに可動なアンビル６と、アンビル６をホ
ーン３の振動方向Ａの先端４に向かって移動させる移動
手段７と、超音波振動子３の振動方向Ａの先端４とアン
ビル６とによる被溶着体８の挟持圧を、被溶着体８の厚
みｄに対応して一定にする機構９とを具備している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、超音波溶着装置に関する。

【０００２】

【考案が解決しようとする課題】

プラスチック製の容器等の蓋を閉じる場合、しばしば金属製のステープラを用 いて行われるが、食品等を収容した容器にあっては、開封時にステープラが容器 内に入り込んで食品等に混ざる危険を有する。また、枝豆等の農産物を網状袋に 収容して、開口部を封止する場合も、上記と同様であって、金属製のステープラ を用いると、開封時に農産物にステープラが混入する虞れを有する。一方、これ に代えて、ヒータにより直接加熱して封止する方法も提案されているが、このヒ ータ加熱によれば、容器又は袋に水分が付着していると、それにより熱が奪われ て封止を確実に行うためにかなりの時間を要し、特に農産物を産地で直接に袋に 収容する場合には、この傾向が極めて大きく、更にヒータによる火傷の虞れもあ る。このためこの種の容器又は袋等に対しては超音波溶着を用いて封止するのが 、上記不都合を回避し得るため極めて好ましい。

【０００３】 ところで、超音波溶着装置は、通常、振動子と、この超音波振動子の振動方向 において超音波振動子に取り付けられたホーンとを具備しており、溶着に際して は、ホーンの側面に被溶着体を押し当てて、被溶着体を溶着するように構成され ているため、超音波振動子の振動エネルギを効果的に利用していないことになり 、したがって、厚めの容器、板等を溶着させるには、超音波振動子の発生振動エ ネルギを大きくしなければならず、コストアップを招来すると共に、装置が大き くなるという不都合がある。

【０００４】 本考案は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは 、超音波振動子の振動エネルギを効果的に利用して、発生振動エネルギが小さく ても厚めの容器、板等を容易に溶着させることができる超音波溶着装置を提供す ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば前記目的は、超音波振動子と、この超音波振動子の振動方向に おいて超音波振動子に取り付けられたホーンと、このホーンの振動方向先端に対 して固定支持面が対面しており、超音波振動子の振動方向に可動なアンビルと、 アンビルをホーンの振動方向先端に向かって移動させる移動手段とを具備した超 音波溶着装置によって達成される。

【０００６】 本考案装置によって溶着し得る被溶着体としては、好ましくは、熱溶融可能な 合成樹脂製の容器、熱溶融可能な合成樹脂製の網状シートからなる袋又は溶着さ せるべき面として熱溶融可能な合成樹脂製のシート若しくは層が貼着若しくは一 体形成された紙、皮、アルミ板若しくは木製の板であるが、これに必ずしも限定 されない。

【０００７】 なお、ホーンの振動方向先端とアンビルとによる被溶着体の挟持圧を、被溶着 体の厚みに対応して一定にする機構を更に具備しているとよい。また、木製の板 等を溶着する場合には、被溶着体を一定圧をもって挟持するのがよい。

【０００８】

【考案の実施の形態】

次に本考案の実施の形態を、図に示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説 明する。なお、本考案はこれら実施例に何等限定されないのである。

【０００９】

【実施例】

図１及び図２において、本例の超音波溶着装置１は、超音波振動子２と、超音 波振動子２の振動方向Ａにおいて超音波振動子２に取り付けられたホーン３と、 ホーン３の振動方向Ａの先端４に対して固定支持面５が対面しており、ホーン３ の振動方向Ａに可動なアンビル６と、アンビル６をホーン３の振動方向Ａの先端 ４に向かって移動させる移動手段７と、超音波振動子３の振動方向Ａの先端４と アンビル６とによる被溶着体８の挟持圧を、被溶着体８の厚みｄに対応して一定 にする機構９とを具備している。

【００１０】 超音波振動子２と超音波振動子２に取り付けられたホーン３とからなる組み立 て体は、その振動節を形成するように、シリコンワッシャ１１を介して装置ケー ス１２に支持されている。振動方向Ａに対して直交するアンビル６の固定支持面 ５には、二条の突起１５が形成されており、好ましくは、アンビル６は、アルミ の押し出しにより形成される。

【００１１】 移動手段７は、装置ケース１２に振動方向Ａに摺動自在に支持されたロッド２ １と、ロッド２１が摺動自在に貫通しており、ロッド２１と同様に、装置ケース １２に振動方向Ａに移動自在に支持されたトリガ部材２２とを具備しており、ロ ッド２１は、装置ケース１２の案内突起２３に案内されて振動方向Ａに移動自在 となっている。ロッド２１には、固定ばね受け２４及び２５が固着されていると 共に、可動ばね受け２６及び２７が挿着されており、固定ばね受け２４と可動ば ね受け２６との間及び固定ばね受け２５と可動ばね受け２７との間は、それぞれ ロッド２１を囲んでコイルばね２８及び２９が設けられている。ロッド２１の先 端には、ねじ等を介してアンビル６が取り付けられている。本例では、コイルば ね２８のばね力は、コイルばね２９のばね力よりも十分に大きく設定されている 。コイルばね２９のばね力は、被溶着体８の溶着完了後、アンビル６を被溶着体 ８から離して、元の位置（第１図に示す位置）に復帰させる程度のものであれば よい。

【００１２】 合成樹脂製の装置ケース１２には、リミットスイッチ４１が取り付けられてお り、リミットスイッチ４１の作動片へのトリガ部材２２の当接により、図示しな い電源から超音波振動子２に電力が供給されて超音波振動子２が振動するように なっている。

【００１３】 機構９は、コイルばね２８と、装置ケース１２に一体成形されたストッパ部７ １とを具備しており、トリガ部材２２のストッパ部７１への当接における圧縮さ れたコイルばね２８の反力でもって、被溶着体８の厚みｄに対応した一定の挟持 圧を発生させるようになっている。

【００１４】 以上のように形成された超音波溶着装置１を用いて超音波溶着を行う場合、ま ず、固定支持部材であるアンビル６の固定支持面５と超音波振動子２の振動方向 Ａのホーン３先端４との間に被溶着体８、例えば熱溶融可能な合成樹脂製の容器 の溶着させるべき部位５１を配置する。

【００１５】 次に、トリガ部材２２を握ってトリガ部材２２を固定ばね受け２４及び２５に 向かって移動させて、まずコイルばね２９を圧縮させ、これによりロッド２１を 図１の右方に移動させて、アンビル６をホーン３の先端４に向かって移動させ、 部位５１の溶着させるべき面を超音波振動子２の振動方向Ａに直交するようにし て、アンビル６の固定支持面５と超音波振動子２の振動方向Ａのホーン３の先端 ４とで部位５１を緩く挟持する。この挟持によりロッド２１の移動は阻止される が、若干部位５を押圧するようなかたちで更にトリガ部材２２を同方向に移動さ せて次にコイルばね２８をも圧縮させて、トリガ部材２２をストッパ部７１に当 接させる。

【００１６】 ストッパ部７１へのトリガ部材２２の当接手前でのトリガ部材２２によるリミ ットスイッチ４１の作動で超音波振動子２を振動させ、これにより、図３に示す ように、圧縮状態のコイルばね２８の反力に基づく厚みｄに対応した一定の挟持 圧で挟持された部位５１の対向面を互いに溶着させる。

【００１７】 以上のように超音波溶着装置１によれば、超音波振動子２の振動方向Ａにおい て、被溶着体８を挟持して溶着させるため、超音波振動子２の振動エネルギを効 率よく利用でき、発生振動エネルギが小さくても被溶着体８を容易に溶着させる ことができる。

【００１８】 なお、上記の例では、固定支持部材として、移動手段７によって振動方向Ａに 移動されるアンビル６を用いたが、図４に示すように、固定支持部材として被溶 着体の載置台６１を用い、載置台６１に向かって超音波振動子２のホーン３の先 端４を被溶着体、例えば熱溶融可能な合成樹脂製の層６２が一体形成された紙６ ３に押し付けて、載置台６１と超音波振動子２の振動方向Ａのホーン先端４とで 紙６を挟持してもよい。

【００１９】 また、被溶着体８がホーン３とアンビル６との間に配置されていないにもかか わらず、トリガ部材２２が操作されて超音波振動子２が振動するのを防止するた めに、ホーン３とアンビル６とが直接接触した場合には、超音波振動子２に電力 が供給されないようにする安全手段を具備させてもよい。

【００２０】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、超音波振動子の振動エネルギを効果的に利用し て、発生振動エネルギが小さくても厚めの容器、板等を容易に溶着させることが できる。加えて、被溶着体の厚みに対応して挟持圧を一定にし得るため、厚みに 対応した所望の溶着を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の好ましい一実施例の断面説明図であ
る。

【図２】図１に示すアンビルの拡大説明図である。

【図３】図１に示す実施例の動作説明図である。

【図４】本考案の他の実施例の説明図である。

【符号の説明】

１ 超音波溶着装置 ２ 超音波振動子 ３ ホーン ４ 先端 ５ 固定支持面 ６ アンビル ７ 移動手段

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動子と、この超音波振動子の振
   動方向において超音波振動子に取り付けられたホーン
   と、このホーンの振動方向先端に対して固定支持面が対
   面しており、超音波振動子の振動方向に可動なアンビル
   と、このアンビルをホーンの振動方向先端に向かって移
   動させる移動手段とを具備した超音波溶着装置。
2. 【請求項２】 ホーンの振動方向先端とアンビルとによ
   る被溶着体の挟持圧を、被溶着体の厚みに対応して一定
   にする機構を更に具備している請求項１に記載の超音波
   溶着装置。