(57)【要約】【課題】  簡単かつ安価な構成でありながら、超音波ホーンに対向して配設される受台の先端部が損傷や摩耗等した場合に、簡単に該当部分を交換することができ、また、交換作業等を容易に行えるようにして、作業性を改善し延いては生産性を向上させることができる超音波シール装置を提供する。【解決手段】  受台７の先端部７Ｘは、受台７の本体部分から容易に取り外し可能に構成され、例えば先端部７Ｘは受台７の先端の収容部７Ｂにボルト７Ｃ等を用いて締結固定される。また、回転接離要素８Ｈの下側に突出する係合ピン８Ｉと、受台７に設けられた長円状の係合穴７Ｅと、を係合させ、回転接離要素８Ｈを回転させることにより、受台７を超音波ホーン４に対して接離（進退）可能に構成したので、簡単な作業により短時間かつ超音波ホーン４側に損傷等を招くことなく、先端部７Ｘの先端を交換することができる。【選択図】図３
2009090364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波発振器に接続される超音波ホーンと、
当該超音波ホーンの先端と対向して配設される受部と、
を備え、
前記超音波ホーン及び前記受部と、シール形成の対象となるシートと、を相対的に移動させることによってシール形成する超音波シール装置であって、
前記受部の先端部を略扇形状とし、かつ、受部本体に対して着脱可能に構成したことを特徴とする超音波シール装置。
【請求項２】
偏心を利用して回転を直線移動に変換する偏心機構を用いて前記超音波ホーン或いは前記受部の少なくとも一方を移動させ、前記超音波ホーンの先端と、前記受部の先端と、を接離可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の超音波シール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重ね合わせた状態のシート（包装材）に超音波を照射し発熱させて熱溶着によりシールする超音波シール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の超音波シール装置として、例えば、本願出願人により特許文献１に記載されるようなものが提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載される超音波シール装置は、図７に示すように、超音波発振器３に接続される超音波ホーン４と、当該超音波ホーン４に対向して配設され超音波を受ける受台（アンビル）７と、の間に、重ね合わせた状態のシート（包装フィルム）ＦＸを配置し、かかる状態で、超音波発振器３から超音波を照射しつつ、超音波発振器３及び超音波ホーン４と、受台７と、を略一体的に図７において垂直方向（シートＦＸの幅方向（横方向））に移動（横移動）させることで、シートＦＸを溶着してシール線を形成するように構成されている。
【０００４】
そして、特許文献１に記載の超音波シール装置においては、超音波ホーン４に対向する受台７の先端部７Ｘの形状を工夫して、図８の（ａ）に示すように先端部７Ｘを円弧状に形成すると共に、図８の（ｂ）に示すように先端部７Ｘを先細りの形状とすることで、横移動させる際にシートの前縁に受台が引掛かってシートに損傷等を与える惧れを回避したり、また、先端部が摩耗したり破損等したような場合でも、特許文献２に記載されているような円盤状の受台（アンビル）に対して、先端部の再加工を極めて簡単かつ低コストで行なえるようにしている。
【特許文献１】特開２００２−４５９７９号公報
【特許文献２】特公昭６２−３３０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ユーザの要求や超音波シール装置の使用の態様は多様化しており、かかる多様化に応えるために種々のタイプの超音波シール装置の開発が必要となっている。
【０００６】
例えば、特許文献１に記載されている受台７は、その先端部が損傷や摩耗等した際に再加工が容易であるが、再加工のためには、受台７の全体を装置本体から取り外さなければならないため、作業スペースがない場合などにおいては当該作業も煩雑化するため作業性を改善したいといった要望がある。
【０００７】
更に、特許文献１に記載されている受台７の場合、再加工では回復が無理な程度に損傷や摩耗等が生じた場合には、受台７の全体を交換する必要がありコストが掛かるため、低コスト化を図りたいといった要望がある。
【０００８】
本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単かつ安価な構成でありながら、超音波ホーンに対向して配設される受台の先端部が損傷や摩耗等した場合に、簡単に該当部分を交換することができ、また、交換作業等を容易に行えるようにして、作業性を改善し延いては生産性を向上させることができる超音波シール装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、本発明に係る超音波シール装置は、
超音波発振器に接続される超音波ホーンと、
当該超音波ホーンの先端と対向して配設される受部と、
を備え、
前記超音波ホーン及び前記受部と、シール形成の対象となるシートと、を相対的に移動させることによってシール形成する超音波シール装置であって、
前記受部の先端部を略扇形状とし、かつ、受部本体に対して着脱可能に構成した。
【００１０】
また、本発明は、偏心を利用して回転を直線移動に変換する偏心機構を用いて前記超音波ホーン或いは前記受部の少なくとも一方を移動させ、前記超音波ホーンの先端と、前記受部の先端と、を接離可能に構成したことを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、超音波ホーンに対向して配設される受台の先端部が損傷や摩耗等した場合に、簡単に該当部分を交換することができ、また、交換作業等を容易に行なえるようにして、作業性を改善し延いては生産性を向上させることができる超音波シール装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る超音波シール装置の一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００１３】
本実施の形態に係る超音波シール装置は、図１に示すように、ガイドレール１Ａ、１Ｂが略平行に枠台１に取り付けられている。ガイドレール１Ａ、１Ｂには、当該ガイドレール１Ａ、１Ｂに沿って摺動するスライダ２Ａ、２Ｂが摺動自在に配設されると共に、これらスライダ２Ａ、２Ｂの摺動により図１中上下方向（シートＦＸの幅方向（横方向））に往復移動される超音波発振器３が取り付けられている。
【００１４】
前記超音波発振器３の先端側には、超音波を受けて増幅・伝導する超音波ホーン４が取り付けられている。この超音波ホーン４の先端部は、クランプ板５のスライド穴５Ａを貫通し、当該クランプ板５によってクランプ基板６との間にクランプされる２枚重ねのシート（包材）ＦＸに面することができるように配設されている。
【００１５】
前記超音波ホーン４の先端部と対向する位置に、受台７が配設されており、その先端部７Ｘが前記超音波ホーン４の先端部と対峙するようになっている。また、受台７は、前記超音波ホーン４及び前記超音波発振器３の図１中上下方向への移動と同期して移動するように、支持台１０（図２参照）を介して前記超音波ホーン４及び前記超音波発振器３と略一体的に取り付けられている。
【００１６】
また、図２に示すように、受台７の先端部７Ｘは、前記クランプ基板６に開口されたスライド穴６Ａを貫通して、前記クランプ板５に開口されたスライド穴５Ａを貫通する超音波ホーン４の先端部と所定間隙をもって面し、当該所定間隙にシートＦＸが挟み込まれるようになっている。
【００１７】
かかる構成において、クランプ板５とクランプ基板６との間にクランプされた２枚重ねのシートＦＸを、超音波ホーン４の先端と、受台７の先端部７Ｘの先端と、で挟みつつ、図２の垂直方向（図１の上下方向）に超音波ホーン４と受台７を移動させて、超音波によりシートＦＸに接着線を形成してシールすることになる。
なお、図１において、符号６Ｚは、スライド穴６Ｂを備えるクランプ基板６の補強板である。
【００１８】
ここで、図３に示すように、本実施例に係る受台７の先端部７Ｘは、損傷や摩耗等した場合に容易に簡単に損傷や摩耗等した部分を交換することができるように、受台７の本体部分から容易に取り外し可能（着脱可能）になっている。例えば、この取り外し可能な先端部７Ｘは、受台７の先端に当該先端部７Ｘの一部に対応する形状に形成され位置決めしつつ収容する位置決め収容部７Ｂにボルト７Ｃ等を用いて締結固定されることができる。
【００１９】
この先端部７Ｘは、図３、図４に示したように、扇形状を有し、超音波によるシールの際に良好な接着線を形成することができるように先端側（外周側）が細く形成されている。なお、扇形状に限定されるものではないが、扇形状のものを用いる場合には、例えば、比較的低コストな切削加工などにより円盤状の部材を製作した後に、これを例えば４つ（２、３、或いは５以上の適宜の数とすることができる）に分割することで、先端部７Ｘを得ることができるため、低コスト化に寄与可能な点で有利である。
【００２０】
また、先端部７Ｘを扇形状とすれば、超音波ホーン４と受台７とを横移動させる際にシートＦＸの前縁に受台７の先端部７Ｘが引掛かってシートＦＸに損傷等を与えるような惧れを回避することもできる。
なお、受台７は、図１〜図３に示したように、固定台８を介して支持台１０に固定されるようになっている。
【００２１】
そして、受台７は、図５の（ｂ）、（ｄ）に示すように、その断面は外周が円形状を有しており、当該円形状の外周部が、図３に示したように、前記固定台８に開口された収容穴８Ａに挿通されるようになっている。なお、収容穴８Ａには、受台７の移動を滑らかにする等のために、軸受、ブッシュ等を配設することができる。
【００２２】
また、受台７の円形状の外周部の７Ａの領域については、図５の（ｄ）に示すように、例えば円形状が削られて略９０度で交差する二辺を有する外周部形状に形成されている。そして、当該形状に対応した開口を有する廻り止め部材９（図３等参照）に受台７の７Ａの領域が挿通されることによって、前記固定台８に対して受台７は図５の（ｂ）や（ｄ）の平面内において回転規制されるようになっている。
【００２３】
更に、図３に示したように、受台７の後端側には開口部７Ｄが設けられ、この開口部７Ｄにはコイルスプリング等の弾性要素８Ｂが配設されるようになっている。弾性要素８Ｂには、外周にネジが切られた棒状の調整部材８Ｃがナット８Ｄ等を介して取り付けられており、当該弾性要素８Ｂによって、受台７は先端側（超音波ホーン４側）に弾性付勢されることになる。これにより、受台７は、後述する係合穴７Ｅが後述する係合ピン８Ｉに押し当てられて固定台８に対して位置決めされるようになっている。なお、調整部材８Ｃは、受台７の後端に取り付けられる支持板８Ｅに固定用ナット８Ｆ等を介して締結固定されている。
【００２４】
ここで、受台７の上部には、受台７の短軸方向に長い長円状の係合穴７Ｅが設けられており、当該係合穴７Ｅには、図３の（ｂ）に示すように、固定台８に設けられるネジ穴８Ｇに螺合する回転接離要素８Ｈの下側に突出する係合ピン８Ｉが係合するようになっている。なお、前記係合ピン８Ｉは、図６に示すように、回転接離要素８Ｈ及びネジ穴８Ｇの中心軸（すなわち、回転接離要素８Ｈの回転中心）に対して所定にオフセットして配設されている。
【００２５】
かかる構成において、弾性要素８Ｂの弾性力により受台７（延いては係合穴７Ｅ）が先端方向に押圧付勢されているため、係合穴７Ｅと係合しオフセット配置されている係合ピン８Ｉは受台７の先端方向に移動され、これに伴い回転接離要素８Ｈが、図３の（ａ）や図６の（ｂ）において反時計方向に回転され、回転接離要素８Ｈはこれ以上反時計方向に回転できない位置で停止される。
これにより、受台７は超音波ホーン４に対してこれ以上接近することができない位置に位置規制されることになる。かかる状態において、図示しないギャップ調整機構により、先端部７Ｘの先端と、これと対向する超音波ホーン４の先端と、のギャップが所望となるように調整される。
【００２６】
一方、例えば受台７の先端部７Ｘに損傷や摩耗等や生じて交換の必要が生じた場合などには、回転接離要素８Ｈを、図３（ａ）や図６の（ｂ）において時計方向に回転させる。これにより、係合ピン８Ｉが受台７の後端方向に移動され、これと係合する係合穴７Ｅが押されて受台７を後端方向に移動させ、先端部７Ｘの先端が、超音波ホーン４の先端から所定に離間（退避）されることになる。
【００２７】
従って、超音波によるシール形成処理を従来同様に実行可能としながら、先端部７Ｘの交換の際などにおいては、回転接離要素８Ｈを回転させるだけで、容易に、先端部７Ｘの先端と、超音波ホーン４の先端と、を所定に離間させることができるため、例えば交換作業（着脱作業）中に、先端部７Ｘの先端が超音波ホーン４の先端に当接などして、比較的高価な超音波ホーン４側に損傷等を与えるような惧れを回避することができ、以って作業性を効果的に改善することができる。
【００２８】
ここにおいて、前記回転接離要素８Ｈ、係合ピン８Ｉ、係合穴７Ｅなどを含んで構成され、偏心（オフセット）を利用して回転を直線移動に変換することで、超音波ホーン４或いは受台７の少なくとも一方を移動させ、これらを接離させる機構が、本発明に係る偏心機構の一例に相当する。
【００２９】
このように、本実施の形態では、回転接離要素８Ｈの下側に突出し回転接離要素８Ｈの回転中心からオフセットされて配設される係合ピン８Ｉと、受台７に設けられた長円状の係合穴７Ｅと、を係合させ、回転接離要素８Ｈを回転させることにより、受台７を超音波ホーン４に対して接離（進退）可能に構成したので、簡単な作業により短時間で、かつ、例えば超音波ホーン４側に損傷等を与えることなく交換作業（着脱作業）を行なうことができ、以って作業性を効果的に改善することができる。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、超音波ホーン４に対向して配設される受台７の先端部７Ｘが損傷や摩耗等した場合に、簡単に先端部７Ｘを交換することができ、また、交換作業等を容易に行えることができる。従って、本実施の形態によれば、作業性を改善でき、延いては停止時間等を短縮化できるため生産性を向上させることができる。
【００３１】
なお、本実施例に係る超音波シール装置は、包装フィルムに対して縦シールや横シールを行なって内容物を包装する自動包装機に適用可能であり、例えば紅茶や緑茶等の内容物を包装フィルムを用いて角錐状に包装する角錐パック包装機などに適用することができるものである。
【００３２】
以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る超音波シール機構の全体構成の一例を示す一部に断面を含む正面図である。
【図２】同上実施の形態に係る超音波シール装置の全体構成の一例を示す一部に断面を含む側面図である。
【図３】（ａ）は同上実施の形態に係る受台を固定台に組み込んだ構成例を示す組立図の正面図であり、（ｂ）は同上実施の形態に係る受台を固定台に組み込んだ構成例を示す組立図の側面である。
【図４】（ａ）は同上実施の形態に係る受台の先端部の構成例を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ矢視図である。
【図５】（ａ）は同上実施の形態に係る受台の構成例を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）の一部断面を含む側面図であり、（ｄ）は（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。
【図６】（ａ）は同上実施の形態に係る回転接離要素の構成例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図７】従来の超音波シール機構の全体構成の一例を示す一部に断面を含む側面図である。
【図８】（ａ）は従来の受台の構成例を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【符号の説明】
【００３４】
３          超音波発振器
４          超音波ホーン
７          受台
７Ｘ        先端部
７Ｅ        係合穴
８          固定台
８Ｈ        回転接離要素
８Ｉ        係合ピン
ＦＸ        シート（包装材）
【図１】
2009090364.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009090364.tif 000008
【図７】
2009090364.tif 000009
【図８】
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