JPH04355118A - 超音波線シール装置 - Google Patents
超音波線シール装置Info
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- JPH04355118A JPH04355118A JP3155191A JP15519191A JPH04355118A JP H04355118 A JPH04355118 A JP H04355118A JP 3155191 A JP3155191 A JP 3155191A JP 15519191 A JP15519191 A JP 15519191A JP H04355118 A JPH04355118 A JP H04355118A
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は超音波線シール方法、装
置及びそれにより得られるフィルム接合体に関し、特に
脆化していない接合部が得られる超音波接合方法、その
方法を実施するための装置及びそれにより得られるフィ
ルム接合体に関する。
置及びそれにより得られるフィルム接合体に関し、特に
脆化していない接合部が得られる超音波接合方法、その
方法を実施するための装置及びそれにより得られるフィ
ルム接合体に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエステル、ポリエチレン、ポリアミ
ド、ポリウレタン、熱可塑性ポリイミド、ポリカーボネ
ート、フッ素系樹脂、ゴム等のフィルムは、接合する場
合には超音波溶接法を用いるのが一般的である。この超
音波溶接法によりフィルムの線シールを行う場合、通常
フィルムの接合すべき部分を重ね合わせた後、超音波ホ
ーンを当てて超音波を発振させながらフィルム又はホー
ンを移動する。超音波ホーンが当接したフィルム部分は
、超音波エネルギーにより軟化溶融し、フィルム同志が
溶着する。超音波ホーンが移動した後、フィルム接合部
は自然冷却されて固化する。
ド、ポリウレタン、熱可塑性ポリイミド、ポリカーボネ
ート、フッ素系樹脂、ゴム等のフィルムは、接合する場
合には超音波溶接法を用いるのが一般的である。この超
音波溶接法によりフィルムの線シールを行う場合、通常
フィルムの接合すべき部分を重ね合わせた後、超音波ホ
ーンを当てて超音波を発振させながらフィルム又はホー
ンを移動する。超音波ホーンが当接したフィルム部分は
、超音波エネルギーにより軟化溶融し、フィルム同志が
溶着する。超音波ホーンが移動した後、フィルム接合部
は自然冷却されて固化する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
エネルギーにより一旦溶融したフィルム部分は、固化し
ても元の組織状態に戻らず、脆化していることがわかっ
た。接合部でフィルムが脆化すると、その部分で破断が
生じやすく、接合フィルムの商品価値が低下する。
エネルギーにより一旦溶融したフィルム部分は、固化し
ても元の組織状態に戻らず、脆化していることがわかっ
た。接合部でフィルムが脆化すると、その部分で破断が
生じやすく、接合フィルムの商品価値が低下する。
【0004】従って、本発明の目的は、接合部での脆化
がなく、優れた強度を有する接合部を得ることができる
フィルムの超音波線シール方法、及び装置を提供するこ
とを目的とする。
がなく、優れた強度を有する接合部を得ることができる
フィルムの超音波線シール方法、及び装置を提供するこ
とを目的とする。
【0005】本発明のもう一つの目的は、接合部が脆化
していないフィルム接合体を提供することである。
していないフィルム接合体を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、超音波エネルギーにより溶融した
フィルム部分は、急冷されると非晶質化し、機械的強度
等の劣化が生じないことを発見し、本発明を完成した。
の結果、本発明者は、超音波エネルギーにより溶融した
フィルム部分は、急冷されると非晶質化し、機械的強度
等の劣化が生じないことを発見し、本発明を完成した。
【0007】すなわち、本発明のフィルムの超音波線シ
ール方法は、超音波によるフィルムの接合と同時又はそ
の直後に、前記フィルムの接合部を急冷することを特徴
とする。
ール方法は、超音波によるフィルムの接合と同時又はそ
の直後に、前記フィルムの接合部を急冷することを特徴
とする。
【0008】また、本発明のフィルムの超音波線シール
装置は、超音波ホーンを具備する超音波発振装置と、前
記超音波発振装置に対して一定の位置に設けられた冷却
媒体噴出部材と、フィルムを重合した状態で、前記フィ
ルムと前記超音波ホーンとを相対的に移動させる手段と
を有することを特徴とする。
装置は、超音波ホーンを具備する超音波発振装置と、前
記超音波発振装置に対して一定の位置に設けられた冷却
媒体噴出部材と、フィルムを重合した状態で、前記フィ
ルムと前記超音波ホーンとを相対的に移動させる手段と
を有することを特徴とする。
【0009】さらに、本発明のフィルム接合体は、溶接
部が超音波エネルギーによりフィルムの溶融後、急冷固
化していることを特徴とする。
部が超音波エネルギーによりフィルムの溶融後、急冷固
化していることを特徴とする。
【0010】
【実施例及び作用】本発明の超音波線シール方法を適用
し得るフィルムとしては、ポリエステル、熱可塑性ポリ
イミド、ポリカーボネート、フッ素系樹脂等がある。こ
れらの樹脂のフィルムの厚さは、5〜500μm程度で
あればよい。
し得るフィルムとしては、ポリエステル、熱可塑性ポリ
イミド、ポリカーボネート、フッ素系樹脂等がある。こ
れらの樹脂のフィルムの厚さは、5〜500μm程度で
あればよい。
【0011】このようなフィルムの超音波線シールは、
図1に示す方法により行う。2枚のフィルム1、1’の
端部を、土台2上で0.01〜5mmの重ね代となるよ
うに重ね合わせ、重合部11の上から超音波ホーン3を
押し当てる。土台2としては、平坦な金属製の台を用い
ることができる。なお、フィルム樹脂がポリカーボネー
トの場合、重ね代が0.01〜5mmとなるように重ね
合わせる方式をとるのが好ましく、またポリエステル等
の場合、溶断方式をとるのが好ましい。
図1に示す方法により行う。2枚のフィルム1、1’の
端部を、土台2上で0.01〜5mmの重ね代となるよ
うに重ね合わせ、重合部11の上から超音波ホーン3を
押し当てる。土台2としては、平坦な金属製の台を用い
ることができる。なお、フィルム樹脂がポリカーボネー
トの場合、重ね代が0.01〜5mmとなるように重ね
合わせる方式をとるのが好ましく、またポリエステル等
の場合、溶断方式をとるのが好ましい。
【0012】フィルムの重合部11上に当接した超音波
ホーン3を固定したまま、フィルム1、1’を土台2ご
と移動させる。フィルムの移動速度は、フィルムの厚さ
、超音波エネルギーの大きさ等により異なるが、一般に
0.01〜20m/分とする。移動速度が0.01m/
分より遅いと、フィルムの過度の溶融が起こり、脆化の
原因となる。一方、20m/分より速いと、溶着が不十
分になるだけでなく、精密な線シールが困難となる。よ
り好ましい移動速度は0.01〜10m/分である。
ホーン3を固定したまま、フィルム1、1’を土台2ご
と移動させる。フィルムの移動速度は、フィルムの厚さ
、超音波エネルギーの大きさ等により異なるが、一般に
0.01〜20m/分とする。移動速度が0.01m/
分より遅いと、フィルムの過度の溶融が起こり、脆化の
原因となる。一方、20m/分より速いと、溶着が不十
分になるだけでなく、精密な線シールが困難となる。よ
り好ましい移動速度は0.01〜10m/分である。
【0013】なお、フィルムを移動させる代わりに、フ
ィルムを固定し、超音波ホーン3を上記速度で移動して
も、同じ結果が得られる。
ィルムを固定し、超音波ホーン3を上記速度で移動して
も、同じ結果が得られる。
【0014】この線シール方法において、超音波エネル
ギーにより溶融したフィルム重合部11を急冷する必要
がある。急冷法としては、空気、窒素、炭酸ガス、アル
ゴン等の圧縮気体、水スプレー等の冷却媒体を吹きかけ
ることにより行うことができる。フィルムの清浄性の維
持や後工程の容易さ(水分をふき取る工程が不要)等の
理由により、圧縮空気による急冷が最も好ましい。圧縮
気体は室温でよいが、フィルムが厚くて接合部の急冷が
困難な場合、ドライアイス等で冷却した圧縮気体を用い
てもよい。
ギーにより溶融したフィルム重合部11を急冷する必要
がある。急冷法としては、空気、窒素、炭酸ガス、アル
ゴン等の圧縮気体、水スプレー等の冷却媒体を吹きかけ
ることにより行うことができる。フィルムの清浄性の維
持や後工程の容易さ(水分をふき取る工程が不要)等の
理由により、圧縮空気による急冷が最も好ましい。圧縮
気体は室温でよいが、フィルムが厚くて接合部の急冷が
困難な場合、ドライアイス等で冷却した圧縮気体を用い
てもよい。
【0015】圧縮気体による急冷法の一例を図2に示す
。ホーン3を有する超音波発振装置5に圧縮気体用コン
プレッサ6が固定されており、コンプレッサ6に連結さ
れたパイプ7の先端開口部7aは、超音波ホーン3の下
端部付近に位置している。複数の屈曲部8a、8aを有
するジグ8がコンプレッサ6及びパイプ7に連結されて
おり、これによりパイプ7の先端開口部の位置を調節で
きるようになっている。
。ホーン3を有する超音波発振装置5に圧縮気体用コン
プレッサ6が固定されており、コンプレッサ6に連結さ
れたパイプ7の先端開口部7aは、超音波ホーン3の下
端部付近に位置している。複数の屈曲部8a、8aを有
するジグ8がコンプレッサ6及びパイプ7に連結されて
おり、これによりパイプ7の先端開口部の位置を調節で
きるようになっている。
【0016】超音波発振装置5にはまたバキューム装置
15が固定されており、バキューム装置15に連結され
たパイプ16の先端開口部も超音波ホーンの下端部付近
に位置している。図示されていないが、パイプ7と同様
に、パイプ16もジグにより位置の調節をすることがで
きる。なお、このバキューム装置15はフィルム重合部
分におけるゴミや切り粉等を吸引するために用いるが、
場合によっては省略することができる。
15が固定されており、バキューム装置15に連結され
たパイプ16の先端開口部も超音波ホーンの下端部付近
に位置している。図示されていないが、パイプ7と同様
に、パイプ16もジグにより位置の調節をすることがで
きる。なお、このバキューム装置15はフィルム重合部
分におけるゴミや切り粉等を吸引するために用いるが、
場合によっては省略することができる。
【0017】図2に示す装置によりフィルムの線シール
を行う場合、まずフィルム1、1’を重ね合わせて土台
2上に載置し、超音波発振装置5、パイプ7、16の位
置を調節して、超音波ホーン3がフィルム上面に当接す
るとともに、その部分にパイプ7、16の先端開口部が
位置するようにする。この状態で、フィルム1、1’の
重合部11が矢印Aに示す方向に移動するように、フィ
ルム1、1’を土台2ごと移動する。
を行う場合、まずフィルム1、1’を重ね合わせて土台
2上に載置し、超音波発振装置5、パイプ7、16の位
置を調節して、超音波ホーン3がフィルム上面に当接す
るとともに、その部分にパイプ7、16の先端開口部が
位置するようにする。この状態で、フィルム1、1’の
重合部11が矢印Aに示す方向に移動するように、フィ
ルム1、1’を土台2ごと移動する。
【0018】これにより、フィルム1、1’の重合部1
1は連続的に超音波溶接され、接合部において溶融した
フィルム部分は、パイプ7より噴出される圧縮気体によ
り急冷される。その結果、フィルム溶接部における脆化
が実質的に起こらず、大きな接合強度が得られる。
1は連続的に超音波溶接され、接合部において溶融した
フィルム部分は、パイプ7より噴出される圧縮気体によ
り急冷される。その結果、フィルム溶接部における脆化
が実質的に起こらず、大きな接合強度が得られる。
【0018】なお、図2と同様の装置を用いて、フィル
ムを移動する代わりに、超音波発振装置5の方を移動さ
せるようにしてもよい。また接合するフィルムは2枚で
ある必要はなく、一枚のフィルムの両端部を重ね合わせ
て溶接してもよい。さらに、重ね合わせる端部を斜めに
カットしておくことにより、溶接部が他の部分より厚く
なるのを防止することもできる。また、溶接部に再度超
音波エネルギーを付与することにより、平坦化を達成す
ることもできる。
ムを移動する代わりに、超音波発振装置5の方を移動さ
せるようにしてもよい。また接合するフィルムは2枚で
ある必要はなく、一枚のフィルムの両端部を重ね合わせ
て溶接してもよい。さらに、重ね合わせる端部を斜めに
カットしておくことにより、溶接部が他の部分より厚く
なるのを防止することもできる。また、溶接部に再度超
音波エネルギーを付与することにより、平坦化を達成す
ることもできる。
【0016】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の超音波線シ
ール方法によれば、フィルムの超音波溶接部が急冷され
るので、脆化が起こらず、著しく良好な接合強度が得ら
れる。このようにして得られたフィルム接合体は、接合
部が脆化していないので、繰り返し曲げ応力がかかるよ
うな状態で使用しても、接合部が破断することはない。
ール方法によれば、フィルムの超音波溶接部が急冷され
るので、脆化が起こらず、著しく良好な接合強度が得ら
れる。このようにして得られたフィルム接合体は、接合
部が脆化していないので、繰り返し曲げ応力がかかるよ
うな状態で使用しても、接合部が破断することはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】超音波ホーンを当接することにより、線シール
を行う様子を示す部分拡大断面図ある。
を行う様子を示す部分拡大断面図ある。
【図2】本発明の超音波線シール方法を実施するのに用
いる装置を示す部分拡大断面図ある。
いる装置を示す部分拡大断面図ある。
1、1’ フィルム
2 土台
3 ホーン
5 超音波発振装置6
コンプレッサ 7、16 パイプ 10 支持体 11 フィルム重合部
コンプレッサ 7、16 パイプ 10 支持体 11 フィルム重合部
Claims (4)
- 【請求項1】 超音波を用いてフィルムを線シールす
る方法において、超音波によるフィルムの接合と同時又
はその直後に、前記フィルムの接合部を急冷することを
特徴とする方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、前記
接合部の急冷を圧縮空気を吹きかけることにより行うこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項3】 超音波を用いて線シールする装置にお
いて、超音波ホーンを具備する超音波発振装置と、前記
超音波ホーンに対して一定の位置に設けられた冷却媒体
噴出部材と、フィルムを重合した状態で、前記フィルム
と前記超音波ホーンとを相対的に移動させる手段とを有
することを特徴とする装置。 - 【請求項4】 超音波溶接法により線シールされたフ
ィルム接合体において、溶接部が超音波エネルギーによ
りフィルムの溶融後、急冷固化していることを特徴とす
るフィルム接合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15519191A JP3218624B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 超音波線シール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15519191A JP3218624B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 超音波線シール装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355118A true JPH04355118A (ja) | 1992-12-09 |
| JP3218624B2 JP3218624B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=15600484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15519191A Expired - Fee Related JP3218624B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 超音波線シール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3218624B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06298549A (ja) * | 1993-04-08 | 1994-10-25 | Nitto Denzai Kk | ガラスの固定方法 |
| WO2001036179A1 (fr) * | 1999-11-17 | 2001-05-25 | Pearl Kogyo Co., Ltd. | Procede et dispositif pour former une rainure lineaire dans un revetement d'airbag de voiture |
| CN109562483A (zh) * | 2016-07-14 | 2019-04-02 | 卡勒斯·维拉·诺莉亚 | 超声波焊接装置 |
| JP2022510201A (ja) * | 2018-12-06 | 2022-01-26 | オーアンドエム ハリヤード インコーポレイテッド | サージカルフード用の機械的に結合されたバイザーシステム |
| EP4592063A1 (de) * | 2024-01-26 | 2025-07-30 | Magna Exteriors (Bohemia) s.r.o. | Maschine zum ultraschallschweissen sowie verfahren zum ultraschallschweissen |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP15519191A patent/JP3218624B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| AU762063B2 (en) * | 1999-11-17 | 2003-06-19 | Pearl Kogyo Co., Ltd. | Method and device for forming linear groove in car skin air bag |
| US6835346B1 (en) | 1999-11-17 | 2004-12-28 | Pearl Kogyo Co., Ltd. | Method and apparatus for processing a linear groove to an air bag portion of a skin for a vehicle |
| CN109562483A (zh) * | 2016-07-14 | 2019-04-02 | 卡勒斯·维拉·诺莉亚 | 超声波焊接装置 |
| CN109562483B (zh) * | 2016-07-14 | 2021-07-09 | 卡勒斯·维拉·诺莉亚 | 超声波焊接装置 |
| JP2022510201A (ja) * | 2018-12-06 | 2022-01-26 | オーアンドエム ハリヤード インコーポレイテッド | サージカルフード用の機械的に結合されたバイザーシステム |
| EP4592063A1 (de) * | 2024-01-26 | 2025-07-30 | Magna Exteriors (Bohemia) s.r.o. | Maschine zum ultraschallschweissen sowie verfahren zum ultraschallschweissen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3218624B2 (ja) | 2001-10-15 |
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