JP2003169999A

JP2003169999A - アイロン

Info

Publication number: JP2003169999A
Application number: JP2001372106A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Hashimoto; 雅彦橋本; Masatoshi Takao; 正敏高尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2001-12-06
Publication date: 2003-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】アイロンの状態にかかわらず従来技術に比べ
てよりやけどの恐れの少ないアイロンを提供する。【解決手段】筐体１０と、底面を有しており、前記筐
体の底部に設けられた振動体１８と、前記振動体を振動
させる超音波振動子２２とを備えたアイロン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衣服等のしわを伸
ばし、あるいは衣服等に折り目をつけるアイロンに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】アイロン掛けでは、温度、水分および加
圧力が重要な要素である。従来のアイロンでは、ヒータ
などの発熱素子によってアイロンベースをアイロン掛け
に必要な温度に加熱している。衣服の生地の種類や生地
の厚みによって必要な温度は異なるが、通常、衣服のし
わを伸ばすためには、アイロンベースを高温（例えば２
００℃）に加熱する必要がある。このため、アイロンを
使っている間、アイロンベースは熱くなっており、不注
意に皮膚がアイロンベースに接触してしまうと、火傷を
おう危険があった。

【０００３】火傷を防止するための構造を備えたアイロ
ンとして、例えば、特開平７―２３３７０７号公報は、
アイロンの待機状態における火傷を防止する技術を開示
している。この技術によれば、アイロンを押し当てたと
きだけアイロン面に接触するようなカバーをアイロン面
から隔てた位置に設け、待機時には内蔵された冷却ファ
ンによりカバーを冷却している。これにより、アイロン
が待機状態であるときには、冷却されたカバーによって
アイロン面が覆われることとなり、アイロン面に皮膚が
接触するのを防いでいる。

【０００４】また、特開平６―３３５６００号公報は、
アイロンベースの後部の側面に遮熱カバーを設けたアイ
ロンを開示している。これにより、アイロン掛けの間、
アイロンベースの後部に手が触れるなどしてやけどする
ことを防いでいる。

【０００５】一方、特開平６−７９０９９号公報は、ヒ
ータ以外の加熱手段を用いて、アイロンにおける火傷を
防止する技術を開示している。この公報によれば、アイ
ロン台に電磁誘導加熱コイルを設け、アイロンごての底
金に誘起される渦電流でアイロンごてを加熱している。
アイロンごてがアイロン台に近接しない限り、アイロン
ごてに渦電流は発生しないので、アイロンが待機中であ
るとき、アイロンごては熱くならず、火傷をおうという
危険が無くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によれば、アイロンが待機状態にある場合のみ
火傷を防ぐことが可能であったり、アイロンベースの一
部分のみが防護カバーで覆われているだけであった。

【０００７】また、従来の技術によれば、アイロンが待
機状態にあるときでも、アイロンはヒータで過熱されて
いる。このため、アイロンに電源を投入すると、使用状
態の如何にかかわらず、電力が消費されてしまい、エネ
ルギの利用効率が悪かった。

【０００８】特開平６−７９０９９号公報によれば、ア
イロンが待機中、アイロンごてに渦電流は発生しない。
このため、アイロンが待機状態にある場合の消費電力は
低減される。しかし、この技術によれば、アイロン台に
アイロンごてが近接しなければ、アイロンごては加熱さ
れないので、アイロンの掛け始めにおいてはアイロンご
てが十分に熱くなっていない。このため、アイロンを押
し当ててもアイロンごてが温まるまでは十分にしわ伸ば
しができず、アイロンを掛けている時間が長くなってし
まう。その結果、アイロンの消費電力は全体として、あ
まり低減できない。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、その目的とするところは、アイロン
の状態にかかわらず従来技術に比べてよりやけどの恐れ
の少ないアイロンを提供することにある。また、本発明
の他の目的は、待機中における消費電力を低減したアイ
ロンを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のアイロンは、筐
体と、底面を有しており、前記筐体の底部に設けられた
少なくとも１つの振動体と、前記振動体を振動させる少
なくとも１つの超音波振動子とを備えている。

【００１１】前記超音波振動子が、前記振動体を前記底
面に対して垂直な方向に変位させることが好ましい。

【００１２】ある実施形態では、前記振動体は駆動点を
有しており、前記超音波振動子は前記振動体内に進行波
が伝播するよう前記振動体を前記駆動点において励振し
ている。また、前記振動体は少なくとも１つの端面を有
しており、前記端面と前記駆動点との距離が、前記超音
波振動子の発生する超音波の（ｎ／２＋１／４）波長
（ｎ＝０、１、２、３・・・）に等しくなっている。前
記振動体は進行波の伝播方向に沿って幅および厚みの少
なくとも一方が小さくなっている。

【００１３】ある実施形態では、前記振動体は共振モー
ドで振動するよう所定の形状を備えている。前記振動体
は縞モード振動体であってもよい。

【００１４】ある実施形態では、前記振動体および前記
超音波振動子をそれぞれ複数備え、前記複数の超音波振
動子のうちの第１および第２の超音波振動子が、前記複
数の振動体のうちの第１および第２の振動体をそれぞれ
振動させるように構成されている。前記第１および第２
の振動体を前記底面に対して垂直な方向に変位させこと
が好ましい。

【００１５】ある実施形態では、前記第１の振動体は駆
動点を有しており、前記第１の超音波振動子は前記第１
の振動体内に進行波が伝播するよう前記第１の振動体を
前記駆動点において励振し、前記第２の振動体は共振モ
ードで振動するよう所定の形状を備えている。前記第１
の振動体は、前記筐体の底部前方に位置しており、前期
第２の振動体は前記筐体の底部後方に位置している。

【００１６】前記超音波振動子は、ランジバン振動子で
あってもよい。あるいは、前記前記超音波振動子は、バ
イモルフ振動子であってもよい。

【００１７】ある実施形態では、アイロンは、水を蓄え
るタンクと前記タンクの水を前記振動体に供給する供給
機構をさらに有し、前記振動体の振動により、前記水を
霧化する。また、アイロンがけされる対象物の温度を測
定するための温度センサを前記筐体の底部に備える。ヒ
ータを備えていてもよい。

【００１８】また、ある実施形態では、前記超音波振動
子を駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御回路
と、前記超音波振動子のインピーダンスをモニタする検
出回路とを備え、前記検出回路の出力信号に基づいて、
前記制御回路が駆動回路を制御する。更に、第１の駆動
モード、および、前記第１の駆動モードよりも出力の大
きい第２の駆動モードで前記超音波振動子を駆動し得る
ように、前記駆動回路および前記制御回路は構成されて
おり、アイロンがけされているかどうかによって生じる
前記超音波振動子のインピーダンスの変化を前記検出回
路が検出し、検出結果に基づいて、前記２つの駆動モー
ドを切り替える。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下に本発明
によるアイロンの第１の実施形態を説明する。

【００２０】図１において模式的に示すように、本実施
形態のアイロン１０は、筐体１２と、筐体１２の底部に
設けられた振動体１８と、振動体１８を振動させる超音
波振動子２２とを備えている。振動体１８は、筐体１２
の底部に設けられたアイロンベース１４の一部に固定さ
れており、振動体１８の底部１８ａとアイロンベース１
４の底部１４ａとはおおよそ同一の平面を構成してい
る。振動体１８の振動が制限されないように、振動体１
８は弾性体などを介してアイロンベース１４に固定され
ていることが好ましい。

【００２１】超音波振動子２２として、本実施形態では
ランジバン型超音波振動子を用いる。超音波振動子２２
は、例えば、２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数におい
て、出力100W以下で駆動される。このような周波数およ
び電力で駆動される超音波振動子は、超音波の物理的な
性質を利用する種々の装置用に市販されている。また、
そのような超音波振動子の駆動回路も公知である。後述
するような作用によって、この範囲の超音波振動子を用
いれば、衣服等の対象物を十分に加熱できる。

【００２２】図２に示すように、超音波振動子２２は、
固体ホーン２４を介して振動体１８へ超音波領域の機械
的振動を伝え、振動体１８を振動させる。固体ホーン２
４は、振動速度および機械インピーダンスの変成を行う
機械振動変成器であり、振幅の増幅を行う。本実施形態
では、振動体１８の幅方向（図２に示すｘ軸方向）に均
一な弾性波を励起するために、固体ホーン２４は、振動
体２８の幅とおおよそ同じ幅を備え、複数のスリット２
６が設けられている。固体ホーン２４のこの形状は超音
波溶接技術等で用いられる一般的なものの１つである。

【００２３】固体ホーン２４は、駆動点１８ｅにおいて
振動体１８と接しており、超音波振動子２２が駆動点１
８ｅにおいて振動体１８を励振する。その結果、振動体
１８は底面１８ａと垂直な方向（ｚ軸方向）に変位する
よう振動する。なお、駆動点１８ｅは、実際にはある程
度の面積を有する領域であり、本願明細書においてもあ
る程度の広がりを有する領域を意味している。

【００２４】駆動点１８ｅの位置は、振動体１８の一端
である端面１８ｂから（ｎ/２＋１／４）λ（ｎ＝０、
１、２、・・）だけ隔てていることが好ましい。ここ
で、λは、超音波振動子２２の振動周期に対応する波長
である。また、駆動点１８ｅがある程度の面積を有する
領域である場合には、領域の中心から端面１８ｂまでの
距離が上記条件を満たしているものとする。この条件に
より、駆動点１８ｅから端面１８ｂに向かって進行する
波は、端面１８において反射し、反射してきた波の位相
と超音波振動子２２の励起する波の位相が駆動点１８ｅ
において一致する。その結果、駆動点１８ｅから端面１
８ｃへ向かう進行波１６が効率よく励起される。しか
し、エネルギ効率が多少悪くなってもよい場合は、駆動
点１８ｅと端面１８ｂとの距離がこの条件を満たす必要
はなく、駆動点１８ｅを振動体１８の任意の位置に設け
てもよい。

【００２５】駆動点１８ｅにおいて励振させられた超音
波領域の弾性波は、端面１８ｃへ向かう進行波１６とな
り、その進行になってエネルギを損失する。したがっ
て、駆動点１８ｅにおける振動エネルギと同程度のエネ
ルギを振動体１８全体で得るようにするために、進行波
の進行方向に向かって、振動体１８の幅を狭くしたり、
振動体１８の厚みを薄くしたりするなどして、弾性波の
振幅が進行方向に対して一定になるように構成されてい
ることが好ましい。例えば、振動体１８において領域１
８ｆでは、端面１８ｃに向かうにつれて振動体１８の厚
みが小さくなっており、領域１８ｆにおいては進行波の
進行方向に垂直な方向の幅が端面１８ｃに向かうにつれ
て狭くなっている。

【００２６】しかし、振動体１８において多少振動エネ
ルギに偏りがあったとしても、アイロンがけする際に
は、アイロン１０を動かして用いるので、振動エネルギ
の分布が実用上大きな問題とはならないこともある。こ
のような場合には、振動体１８はどのような形状をして
いてもよい。例えば、アイロン底部において振動体１８
の面積をできるだけ広くするために、振動体１８の形状
をほぼアイロン底部に一致させてもよい。

【００２７】このような構造を有するアイロン１０によ
れば、アイロンの作業者がアイロンを衣服などアイロン
がけすべき対象物に押し付けることによって、超音波振
動子２２によって励起された振動体１８が対象物を高速
で打撃する。この時、対象物に与えられる物理的な力に
よって、対象物に摩擦が生じ、摩擦による発熱が生じ
る。このため、対象物のしわを伸ばしたり、折り目をつ
けたりすることができる。

【００２８】一方、作業者や他の者が振動体１８やアイ
ロンベース１４を誤って軽く触れた程度では、人体の接
触した部分に十分超音波振動は伝わらない。また、アイ
ロンベース１４や振動体１８は加熱されていないし、超
音波振動子２２に振動の結果、発熱するということもな
い。このため、アイロンに誤って接触しても、接触した
部分が火傷するということにはならない。これは、アイ
ロン１０を縦に保持している待機状態であっても、アイ
ロンがけをしている状態であっても同じである。したが
って、本発明のアイロンによれば、アイロン掛けをして
いる状態でも待機状態でも、火傷の危険を低減すること
ができる。

【００２９】このような特徴は、対象物自体が発熱する
ように本発明のアイロン１０が対象物に物理的な作用を
及ぼすという点にある。このため、アイロン１０のいか
なる部分もあらかじめ加熱しておく必要がないし、超音
波振動子２２をあらかじめ動作状態にしておく必要もな
い。言い換えれば、アイロン１０に電源を投入してから
アイロン１０が使用可能となるまでの待機時間が不要で
ある。

【００３０】また、アイロン１０において、振動体１８
はその底面に対して垂直な方向に振動するため、振動体
18が超音波振動による大きな加速度で垂直に対象物を打
撃することになる。例えば、振動体１８が振幅１０μｍ
および周波数２０ｋＨｚで振動した場合、振動体１８の
加速度は重力加速度の１６０００倍にも達する。このた
め、大きな力で対象物を押し付けなくても、超音波振動
による加速度で対象物に十分な力を加えることができ、
対象物のしわを伸ばすことができる。しかも、振動体１
８が振動することにより、早い周期で繰り返して対象物
が打撃されることとなるので、振動体１８の超音波振動
によるしわ伸ばしの効果は高い。その結果、摩擦による
発熱で従来ほど対象物が加熱されなくても、超音波振動
によるしわ伸ばしの効果によって従来と同程度の仕上が
りを得ることができる。

【００３１】更に、振動体１８が振動することによっ
て、対象物とアイロン１０との間の摩擦係数が見かけ上
低くなる。このため、対象物上のアイロン１０を弱い力
で軽く移動させることができ、操作性も向上する。

【００３２】上述したように、アイロン１０において、
超音波振動子２２を駆動する回路は、例えば、超音波洗
浄器に用いられる駆動回路や、超音波プラスチック接合
装置に用いられる駆動回路などと同様、公知の技術を用
いて構成される。また、超音波振動子２２に入力される
電力や高周波信号の周波数を制御することによって、衣
服等の対象物が振動体１８から受ける打撃の力を調整
し、対象物が発熱する温度を調整することができる。例
えば、投入する電力や周波数と対象物が過熱される温度
との関係をあらかじめ求めておいて、得られた関係から
定まる所定の電力を投入して温度を調節してもよい。

【００３３】あるいは、アイロン１０において電源を投
入してから使用可能となるまでの待機時間が不要である
という特徴を生かして、以下に説明するような駆動・制
御回路を設けて省電力のアイロンを実現してもよい。

【００３４】例えば、アイロン１０は、超音波振動子２
２を駆動・制御するために、図３に示すような制御回路
３０、駆動回路３６および検出回路４２を含む回路を備
える。図３に示すように、マイクロコンピュータおよび
メモリなどからなる制御回路３０は、制御信号を駆動回
路３６へ送る。駆動回路３６では、高周波発信回路３２
が、制御信号に基づいて超音波領域の周波数の信号を発
生し、電力増幅回路３４が、高周波発信回路３２からの
信号を増幅する。そして、電力増幅回路３４から超音波
振動子２２を駆動する駆動信号が出力される。超音波振
動子２２へ送られる駆動信号は、検出回路４２におい
て、超音波振動子２２のインピーダンスとしてモニタさ
れる。具体的には、位相情報を含んだ駆動信号の電流値
および電圧値が電流・電圧測定回路３８によって測定さ
れる。測定された電圧および電流は、インピーダンス換
算回路４０において、超音波振動子２２のインピーダン
スＺおよび位相θに換算される。これらの値は制御回路
３０へ送られる。

【００３５】図１および２に示すように、超音波振動子
２２は振動体１８を駆動しているが、アイロン掛けの動
作などによって振動体１８に負荷がかかった場合、その
負荷は超音波振動子２２にも及び、超音波振動子２２の
インピーダンスが変化する。したがって、超音波振動子
２２のインピーダンスをモニタすることによって、アイ
ロン１０の動作状態を知ることができる。

【００３６】図４は、超音波振動子２２の共振周波数ｆ
ｏ付近におけるインピーダンス変化を検出回路４２で測
定した結果を示している。図４に示す曲線（実線）ａ
は、超音波振動子２２に負荷が加えられていない状態を
示している。この状態では、アイロンが待機中であり、
アイロンベースにある振動体１８にアイロン１０の自重
がかかっていない。例えば、アイロンが縦に置かれてい
る場合、あるいは、アイロン保持器に置かれた場合がこ
れに対応する。

【００３７】曲線（一点鎖線）ｂは、超音波振動子２２
にすこし負荷が加えられている状態を示している。この
状態では、アイロンがアイロンベースを下にしてアイロ
ン掛けすべき衣服等対象物の上に置かれている。振動体
１８にアイロンの自重がかかるため、超音波振動子２２
の振動が規制され、その結果インピーダンスが高くなっ
ている。

【００３８】曲線（点線）ｃは、超音波振動子２２に更
に負荷が加えられている状態を示している。作業がアイ
ロンを使用して、衣服などの対象物のしわを伸ばしてい
る状態に対応し、作業者がアイロンを押さえつけて衣服
のしわを伸ばすため、超音波振動子２２にかかる負荷は
更に大きくなっている。

【００３９】したがって、図４に示すように、共振周波
数における曲線ｂと曲線ｃとの間のインピーダンス値を
閾値とし、超音波振動子２２のインピーダンスが閾値よ
りも大きくなった場合に、作業者がアイロン掛けを行っ
ていると判断することができる。この関係を用いれば、
超音波振動子２２のインピーダンスが閾値よりも小さい
場合には、アイロン掛けがなされていないと判断できる
ので、超音波振動子２２に印加する駆動電力を超音波振
動子２２のインピーダンスを測定できる程度の小さな値
にすることにより、消費電力を低減することができる。

【００４０】図５は、待機時の消費電力を低減するため
のアイロン１０の制御方法を説明するフローチャートで
ある。アイロン１０の電源が投入されると（ステップ５
０）、対象物が加熱されるほどには超音波振動子が実質
的に駆動されない微小電力信号であるモニタリング信号
が電力増幅器３４から超音波振動子２２に印加される
（ステップ５２）。モニタリング信号は検出回路４２に
おいてモニタされており、測定した電流値および電圧値
から超音波振動子２２のインピーダンスが計算される
（ステップ５４）。このインピーダンスには振幅および
位相に関する情報が含まれる。

【００４１】次に、インピーダンスの振幅値が上述のよ
うに設定された閾値と比較される（ステップ５６）イン
ピーダンスの振幅値が閾値を越える場合には、作業者が
アイロン掛け中であると判断し、アイロン掛けに必要な
設定電力が駆動回路３６から超音波振動子２２へ印加さ
れる（ステップ６０）。所定の時間この状態で待機した
後、再び検出回路４２において、超音波振動子２２に印
加されている電流値および電圧値を計測し、それらの値
を用いてインピーダンスが計算される（ステップ５
４）。このとき、電力の投入時には超音波振動子の周波
が変化するので、共振周波数でのインピーダンスの振幅
値をモニタするために、インピーダンスの位相を利用し
てもよい。

【００４２】一方、インピーダンスの振幅値が閾値より
も小さい場合には、アイロン掛けがなされていないと判
断し、投入電力が遮断される（ステップ５８）。そして
所定の時間、この状態で待機した後、また、モニタリン
グ信号が印加される（ステップ５２）。

【００４３】この制御において、モニタリング信号は連
続的に印加する必要はない。例えば、待機時間を０．５
秒程度にし、その間はモニタリング信号を印加しないよ
うして更に待機中の消費電力を低減してもよい。この場
合、作業者がアイロンを掛け始めてからもっとも遅くと
も約1秒後に設定電力が投入されて、対象物の過熱が始
まる。したがって、実用上、作業者が動作の応答が遅い
と感じることもない。

【００４４】このようにして、アイロン掛けがなされて
いな時は、ステップ５２、５４、５６および５８が繰り
返され、超音波振動子２２のインピーダンスを測定・計
算するのに十分な程度のモニタリング信号が印加される
第１の駆動モードが維持される。また、アイロン掛けが
なされているときは、ステップ５４、５６および６０が
繰り返され、モニタリング信号よりも大きく、衣服のし
わを伸ばすのに十分な設定電力が印加される第２の駆動
モードが維持される。そして振動体１８が対象物と接
し、アイロン掛けがなされているかどうかによって生じ
る超音波振動子２２のインピーダンスの変化を閾値との
比較によってステップ５６において検出回路４２によっ
て検出し、その結果に基づいて、２つの駆動モードの切
り替えがなされる。このような制御によって、アイロン
がけをしているときにのみ超音波振動子を実質的に駆動
することが可能となる。したがって、アイロンがけがな
されていない時に無駄な電力を投入することがなくな
り、消費電力の少ないアイロンが実現する。

【００４５】図４（ａ）および（ｂ）は、従来のアイロ
ンおよび本実施形態のアイロンの投入電力とアイロンベ
ースの温度変化を示している。従来のアイロンの場合、
電源を投入してからアイロンベースが所定の温度に達す
るまで、予熱が必要であり、アイロンが使用可能になる
まで、待機する必要がある。アイロンベースが所定の温
度に達すると予熱のための電力はいったん遮断される。
しかしアイロン掛けが開始され、アイロンベースの温度
が低下してくると、再び電力が投入され、アイロンベー
スを過熱する。実際にアイロン掛けがなされていない場
合でも、大気との接触によりアイロンベースの温度は低
下するので、この動作は継続される。作業が終了し、電
源が切られても、アイロンベースの温度は急激には低下
しない。このため、しばらくの間はアイロンベースに誤
って接触してしまうと火傷をしてしまう恐れがある。ま
た、アイロンベースが冷たくなるまで、アイロンを収納
できない。

【００４６】これに対し、本実施形態のアイロンによれ
ば、電源を投入後も実際にアイロン掛けがなされるまで
は、微小なモニタリング信号が間欠的に投入されるのみ
である。したがって、この間はほとんど電力を消費しな
い。一方、作業者によってアイロン掛けがなされると、
超音波振動子に負荷が掛けられたことを検出し、これに
よりアイロン掛けに必要な設定電力が投入される。電力
が投入されると、超音波振動子が振動して振動体を励振
し、対象物を振動させる。これにより、対象物は、摩擦
熱が生じで瞬時に温度が上昇する。したがって、従来の
アイロンに必要であった、予熱のための電力や時間は必
要ない。アイロン掛けの間も対象物がアイロンからはな
れると、負荷が超音波振動子にかからなくなるため、負
荷の変化を検出して、直ちに投入電力が微小なモニタリ
ング信号に切り替えられる。このとき、振動体やアイロ
ンベースは直接加熱されていたわけではないので、熱く
はなっておらず、あやまって接触しても火傷を負う危険
はほとんど無い。

【００４７】また、作業が終了した後も、振動体やアイ
ロンベースは熱くなっていないので、すぐに収納するこ
とが可能である。このように、本実施形態のアイロン
は、きわめて安全であり、消費電力も極めて少ない。

【００４８】本実施形態のアイロン１０は種々の改変が
可能である。例えば、アイロン１０において、図１に示
すように、スチームを発生させるスチーム発生装置６６
を更に設けてもよい。スチーム発生装置６６は水を蓄え
るタンク６２とタンク６２の水を振動体１８に接するよ
うに供給する供給機構６４を含んでいる。供給機構６４
は図３に示す制御回路３０の制御によって、振動体１８
が振動しているときに水を振動体１８に供給する。例え
ば、供給機構６４は、電気的に制御可能なマイクロバル
ブとパイプとの組み合わせにより構成される。

【００４９】供給された水は振動体１８の振動によって
瞬時に霧状のミストとなる。筐体１２に設けられた噴霧
口６８から、ミストが噴出され、衣服等の対象物に適度
な水分が供給される。これにより、対象物のしわ伸ばし
効果を促進する。スチームは超音波振動により発生する
ので、従来のアイロンのようにヒータが温まるまでスチ
ームを発生させることができないということもない。し
たがって、電源を投入後すぐにスチームを用いたアイロ
ンがけをすることができる。

【００５０】また、図１に示すように、アイロンベース
１４にアイロンがけがなされる対象物の温度を測定する
温度センサ１５を設けて、より正確に温度制御をしても
よい。この場合、温度センサ１５からの出力を図３に示
す制御回路３０に入力し、図５に示すように、ステップ
60において、温度センサからの信号に基づいて調整され
た設定電力を投入するように制御してもよい。

【００５１】また、図１に示すように、アイロンベース
１４にヒータ７０を設けてもよい。ヒータ７０は、補助
的に衣服等の対象物の温度を高めるために用いられ、振
動体１８による発熱を補うものである。この場合、アイ
ロンベース１４に触れて火傷しない程度の温度にアイロ
ンベース１４を加熱することが好ましい。

【００５２】更に、上記実施形態では、超音波振動子と
してランジバン型超音波振動子を用いたが、他の種類の
超音波振動子を用いてもよい。例えば図７に示すアイロ
ン７１は超音波振動子としてバイモルフ型超音波振動子
７２を備えている。この場合においても、バイモルフ型
超音波振動子７２が振動体１８を励起する駆動点１８
ｅ、振動体１８の一端である端面１８ｂから（ｎ／２＋
１／４）λ（ｎ＝０、１、２、・・）だけ隔てているこ
とが好ましい。また、複数の超音波振動子を設けて振動
体１８を駆動してもよい。

【００５３】（第２の実施形態）以下に、本発明による
アイロンの第２の実施形態を説明する。

【００５４】図８および図９に示すように、本実施形態
のアイロン７４は、振動体７８が共振モードで振動し得
るような形状を備えている点で第１の実施形態のアイロ
ン１０と異なっている。図９によく示されているよう
に、超音波振動子２２は、固体ホーン７６を介して駆動
点７８ｅに接触するように設けられており、超音波振動
子２２が振動体７８を励振したとき、振動体７８に定在
波８０が励起され、共振モードで振動し得るような所定
の形状を振動体７８は備えている。定在波８０は振動体
７８の底面７８ａに垂直な方向に変位する。

【００５５】振動体７８は共振モードで振動し得る限り
どのような形状であってもよい。例えば、図１０に示す
矩形の縞モード振動板を振動体７８に用いることができ
る。図１０において、太線８２は、定在波の節となる部
分であり、太線と太線との間に定在波の腹８４が位置す
る。線状の節８２と平行な辺の長さをＬＷとし、線状の
節８２に垂直な辺の長さをＬＶとした場合、以下の等式
が成り立つような形状を振動板は備えている。ＬＶ＝（Ｎ−１／２）・ｄＬＷ＝Ｎ’・ｄｄ＝√（（π・ＣＤ・ｈ）／（２ｆ））ただし、Ｎ：任意の偶数の縞モードの節線の数Ｎ’：Ｎより小さい任意の奇数ｆ：振動板の共振周波数ｈ：振動板の厚みＣＤ：振動板の固有物理定数ｄ：縞モードの節線間隔である。

【００５６】この条件を満たす振動板を振動体７８をと
して用いた場合、その共振周波数ｆにおいて強力な超音
波振動が励起される。振動が励起される駆動点７８ｅは
図１０では、振動体７８のほぼ中心に位置しているが、
駆動点７８ｅは、振動の腹８４上であれば、他の場所に
位置していてもよい。また、駆動点を複数設けてもよ
い。

【００５７】アイロン７４の振動体７８は、第１の実施
形態のアイロン１０と同じ駆動回路によって駆動され
る。つまり、振動体７８の共振周波数を持つ高周波の駆
動信号を発生する駆動回路であれば、超音波洗浄器に用
いられる駆動回路等の公知の回路を用いてもよい。

【００５８】あるいは、図３に示す制御回路３０、駆動
回路３６および検出回路４２を備えた回路を用いて振動
体７８を振動させてもよい。この場合には、検出回路４
２において検出・計算した超音波振動子２２のインピー
ダンスの振幅値および位相値を用い、振動体７８の共振
周波数の変化やずれに追随して超音波振動子２２を駆動
してもよい。このようにすることによって、もっとも高
いエネルギ効率で振動体７８を振動させることができ
る。

【００５９】本実施形態のアイロン７４によれば、振動
体７８が共振モードで振動する。このため、高いエネル
ギ効率で振動体７８を振動させることができ、小さな電
力でも対象物を高い温度加熱することができる。

【００６０】本実施形態のアイロン７４も第１の実施形
態として説明したように種々の改変が可能である。図８
に示すように、スチーム発生装置６６やヒータ７０をア
イロン７４に設けてもよい。また図１１に示すように、
バイモルフ型超音波振動子７２を振動体７８の励振に用
いてもよい。

【００６１】（第３の実施形態）以下に、本発明による
アイロンの第３の実施形態を説明する。

【００６２】図１２は、本実施形態のアイロン９０の底
部を示している。アイロン９０は、第１の振動体９２お
よび第２の振動体９４を備えており、第１の振動体９２
はアイロンベース１４の前方に配置され、第２の振動体
９４はアイロンベース１４の後方に配置されている。

【００６３】第１の振動体９２は、第１の実施形態のア
イロン１０に備えられていた振動体１８と同様の構造を
備えている。第１の超音波振動子９６によって励振され
た進行波が第１の振動体９２において、図のｙ方向に伝
播する。第１の実施形態で説明したように、進行波の伝
播に伴って、進行波が減衰するのを防ぐため、進行波の
伝播方向に沿って第１の振動体９２の幅が狭くなってい
る。

【００６４】一方、第２の振動体９４は、第２の実施形
態で説明したように、共振モードで振動する。例えば、
第２の振動体９４は図１０に示すような縞モード振動板
であり、第２の超音波振動子９８が第２の振動体９４を
共振モードで振動させている。

【００６５】第１の超音波振動子９６および第２の超音
波振動子９８は、好ましくは図３に示す回路によってそ
れぞれ駆動される。これによって、第１の超音波振動子
９６および第２の９８は独立して駆動される。例えばア
イロン９０を用いて衣服の襟の部分やボタンの周辺など
細かい部分のアイロン掛けを行う場合、第１の振動体９
２に主としてアイロン９０を押さえつける力が加わるた
め、アイロンベース１４の前に位置する第１の超音波振
動子９６のみが駆動され、アイロンの前方のみが衣服等
を加熱し、第２の超音波振動子９８は待機状態にしてお
くことが可能である。

【００６６】広い面積にアイロンを掛ける場合には、ア
イロンベース１４の全体に力が加わるため、第１の超音
波振動子９６および第２の超音波振動子９８の両方が駆
動され、アイロンベース１４の全体が衣服を加熱するよ
うにできる。このような構造にすることにより、アイロ
ンベースの必要な部分のみを振動させてアイロン掛けを
することができ、更に消費電力を低減することができ
る。

【００６７】また、アイロンの底部は通常、前方部分に
おいて先端がとがっている。このため、アイロン底部の
前方領域に矩形を有する振動体を配置しようとすると、
アイロン底部の前方部分では、振動体を配置できない領
域が多く生じてしまう。本実施形態のアイロン９０によ
れば、アイロン底部の前方領域には、進行波により振動
する第１の振動体９２を配置し、矩形形状を有し、共振
モードで振動しうる第２の振動体９４を底部後方に配置
している。振動体の形状に関して制限が小さい進行波に
より振動する第１の振動体９２を前方に配置することに
よって、アイロン底部のうち振動体が配置されない領域
を小さくすることができ、アイロン底部における発熱に
寄与する部分の面積を大きくすることができる。

【００６８】しかし、アイロン底部の形状が問題となら
ない場合や、消費電力をより低減したい場合には、第１
の振動体９２および第２の振動体９４が共に共振モード
で振動し得る形状を備えているようにして、第１の超音
波振動子９６および第２の超音波振動子９８によって定
在波が励起されるように第１の振動体９２および第２の
振動体９４を振動させてもよい。また、逆に第１の振動
体９２および第２の振動体９４に進行波が励起されるよ
うに振動させる場合には、第１の振動体９２および第２
の振動体９４のとり得る形状を自由に選択できる。ある
いは、第１の振動体９２を共振モードで振動させて、第
２の振動体９４には進行波が励起されるように振動させ
てもよい。振動体とそれを駆動する超音波振動子を３つ
以上設けてもよい。

【００６９】なお、本実施形態のアイロン９０に対して
も第１および第２の実施形態で説明した種々の改変が可
能である。

【００７０】上記第１から第３の実施形態では、振動体
の底部が直接衣服などの対象物に接するようにアイロン
の底部の一部を構成していた。しかし、アイロンの底部
全体をアイロンベースで構成し、振動体をアイロンベー
スの内側に貼付してもよい。また、第１の実施形態で説
明したように、進行波を励起させて振動体を振動させる
場合には、アイロンベース自体を振動体とし、アイロン
ベースを直接超音波振動子で振動させてもよい。

【００７１】

【発明の効果】本発明によるアイロンによれば、超音波
領域の機械的振動による摩擦熱で対象物を直接加熱し、
アイロンがけをおこなう。対象物を振動させる振動体や
アイロンベース自体は発熱しないので、接触して火傷の
恐れがほとんどなく、安全で使いやすいアイロンが実現
する。

【００７２】また、予熱時間が不要であり、アイロンが
けを行うときのみ実質的な電力を投入すればよいので、
消費電力の小さいアイロンが実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアイロンの第１の実施形態を示す断面
図である。

【図２】図１のアイロンの主要部を示す斜視図である。

【図３】図１のアイロンを制御・駆動する回路を示すブ
ロック図である。

【図４】図１のアイロンにおける超音波振動子のインピ
ーダンス変化を示すグラフである。

【図５】図１のアイロンの制御方法を説明するフローチ
ャートである。

【図６】（ａ）は従来のアイロンの作業時間と消費電力
およびアイロンのベース温度との関係を示すグラフであ
り、（ｂ）は図１のアイロンの作業時間と消費電力およ
び対象物の温度との関係を示すグラフである。

【図７】第１の実施形態の変形例を示す断面図である。

【図８】本発明のアイロンの第２の実施形態を示す断面
図である。

【図９】図８のアイロンの主要部を示す斜視図である。

【図１０】図８のアイロンに用いられる振動体の構造を
説明する平面図である。

【図１１】第２の実施形態の変形例を示す断面図であ
る。

【図１２】本発明のアイロンの第３の実施形態を示す主
要部の斜視図である。

【符号の説明】

１０アイロン１２筐体１８振動体２２超音波振動子２４固体ホーン６６スチーム発生装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体と、底面を有しており、前記筐体の底部に設けられた少なく
とも１つの振動体と、前記振動体を振動させる少なくとも１つの超音波振動子
と、を備えたアイロン。
【請求項２】前記超音波振動子が、前記振動体を前記
底面に対して垂直な方向に変位させる請求項１に記載の
アイロン。
【請求項３】前記振動体は駆動点を有しており、前記
超音波振動子は前記振動体内に進行波が伝播するよう前
記振動体を前記駆動点において励振する請求項２に記載
のアイロン。
【請求項４】前記振動体は少なくとも１つの端面を有
しており、前記端面と前記駆動点との距離が、前記超音
波振動子の発生する超音波の（ｎ／２＋１／４）波長
（ｎ＝０、１、２、３・・・）に等しくなっている請求
項３に記載のアイロン。
【請求項５】前記振動体は進行波の伝播方向に沿って
幅および厚みの少なくとも一方が小さくなっている請求
項３に記載のアイロン。
【請求項６】前記振動体は共振モードで振動するよう
所定の形状を備えている請求項２に記載のアイロン。
【請求項７】前記振動体は縞モード振動体である請求
項６に記載のアイロン。
【請求項８】前記振動体および前記超音波振動子をそ
れぞれ複数備え、前記複数の超音波振動子のうちの第１
および第２の超音波振動子が、前記複数の振動体のうち
の第１および第２の振動体をそれぞれ振動させる請求項
１または２に記載のアイロン。
【請求項９】前記第１の振動体は駆動点を有してお
り、前記第１の超音波振動子は前記第１の振動体内に進
行波が伝播するよう前記第１の振動体を前記駆動点にお
いて励振し、前記第２の振動体は共振モードで振動する
よう所定の形状を備えている請求項８に記載のアイロ
ン。
【請求項１０】前記第１の振動体は、前記筐体の底部
前方に位置しており、前期第２の振動体は前記筐体の底
部後方に位置している請求項９に記載のアイロン。
【請求項１１】水を蓄えるタンクと前記タンクの水を
前記振動体に供給する供給機構をさらに有し、前記振動
体の振動により、前記水を霧化する請求項１から１０の
いずれかに記載のアイロン。
【請求項１２】アイロンがけされる対象物の温度を測
定するための温度センサを前記筐体の底部に更に備える
請求項１から１１のいずれかに記載のアイロン。
【請求項１３】アイロンがけをしているときにのみ前
記超音波振動子を実質的に駆動させる請求項１から１２
のいずれかに記載のアイロン。
【請求項１４】前記超音波振動子を駆動する駆動回路
と、駆動回路を制御する制御回路と、前記超音波振動子
のインピーダンスをモニタする検出回路とを備え、前記
検出回路の出力信号に基づいて、前記制御回路が駆動回
路を制御する請求項１から１３のいずれかに記載のアイ
ロン。
【請求項１５】第１の駆動モード、および、前記第１
の駆動モードよりも出力の大きい第２の駆動モードで前
記超音波振動子を駆動し得るように、前記駆動回路およ
び前記制御回路は構成されており、アイロンがけされて
いるかどうかによって生じる前記超音波振動子のインピ
ーダンスの変化を前記検出回路が検出し、検出結果に基
づいて、前記２つの駆動モードを切り替える請求項１４
に記載のアイロン。
【請求項１６】ヒータを更に備える請求項１から１５
のいずれかに記載のアイロン。