JPH07244359A - 写真用ロールフィルムカートリッジの超音波溶着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 写真用ロールフィルムカートリッジの分割接
合面の効率よく安定した超音波溶着方法を提供する。 【構成】 超音波溶着用の突出部のない合成樹脂製のロ
ールフィルムカートリッジを、その円柱軸を含む平面と
フィルム出入口のフィルム通路面とで２分割して上下両
カートリッジとしたものにスプールに巻かれたロールフ
ィルムのスクロールを装填した後、上下両カートリッジ
の分割面を合わせて超音波溶着させるために、下側カー
トリッジの円柱面と前記フィルム出入口通路部下側顎部
とを下方のネストに、上側カートリッジの円柱面と前記
フィルム出入口通路部上側の前記接平面部とを上方のホ
ーンで受けるようにし、かつ、ホーンの上下振動方向が
前記円柱軸を含む分割合わせ面に直角方向になるように
セットして、超音波溶着は、発振周波数を20KH_Z、ホー
ンを押し当てる力を５〜35kg・ｆ、超音波振動時のホー
ン先端の振幅Ａを10〜45μmとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロールフィルム用写真フ
ィルムのパトローネ等、分割されたカートリッジを、該
フィルムのスクロールを装填後に溶着して組み立てるよ
うにしたカートリッジの超音波溶着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在合成樹脂製のロールフィルム用写真
フィルムカートリッジとしてはディスクフィルム、110
タイプフィルム、等が知られており、また、近年、次世
代フィルムカートリッジとして提案されている写真フィ
ルムカートリッジがあるが、これ等はいずれも、上カー
トリッジと下カートリッジに分割されていて、その上下
のカートリッジの中にロールフィルムを装填した状態で
その両カートリッジの分割面を合わせて接合を行ってい
るが、その接合は接着剤によっても行えるが、その取扱
性や作業効率の面から難点があり、殆んど超音波溶着の
方法がとられている。

【０００３】そしてこのような超音波溶着は例えば特開
平3-116136号公報や特開平4-337043号公報に紹介されて
いる。即ち、その中で図７に示すように次世代フィルム
としては上下両カートリッジ100Ａ，100Ｂの合わせ目に
突状のリブ180Ａ，180Ｂが設けられており、下カートリ
ッジ100Ｂはネスト10に装着され、該下カートリッジ100
Ｂの円柱外周面101Ｂはネスト10の円柱内面にかかえ込
まれている状態になり、突状リブ180Ｂの下面182Ｂが該
ネスト10の上面12及び斜面13に接触してハンギングされ
た状態にしてある。そして下カートリッジ100Ｂの内部
にスプールに巻かれたロールフィルムのスクロールを装
填後、上カートリッジ100Ａのリブ180Ａの下面181Ａを
下カートリッジ100Ｂのリブ180Ｂの上面181Ｂに合わせ
るように覆わせその合わせ目を溶着すべく超音波振動伝
達用のホーン30をその振動伝達用の下面33及び斜面32を
前記リブ180Ａの上面182Ａに接触させ、そして、該カー
トリッジの円柱外周面101Ａはホーン30の円柱内面31と
は近接していても接触されることなく、所定量の力を押
し当て所定時間超音波振動の伝達を行って該両カートリ
ッジのリブ180Ａ，180Ｂの合わせ目181Ａ，181Ｂの溶着
を行っている。

【０００４】このように、従来、超音波振動によるカー
トリッジの溶着はホーン30とカートリッジ100との接触
面が平行で平らであり、その接触面をホーン振動方向に
投影した場合の投影領域内に上下両カートリッジの接合
溶着面が存在するようにしてあり、この場合の超音波溶
着は簡単に確実になされていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら次世代の
カートリッジ入り写真用ロールフィルムとして提案され
ているものでは、このような接合リブを周辺部に設ける
とカメラへの装填スペースが大きくなり、また包装容積
も大きくなり、カメラの小型化、包装の省資源化、簡易
化の実現という次世代フィルムの大きな目的が崩れてし
まうので好ましくない。

【０００６】そして、上述のようなリブを持たない、カ
ートリッジの超音波接合は殆んど不可能であった。

【０００７】本発明においては、このような突出したリ
ブを持たないで円柱面とフィルム出入口通路部で形成さ
れるコンパクトなカートリッジにおいても、ホーンを大
きくして超音波発振負荷を増大させたりすることなく、
上下両カートリッジの合わせ面を接合するためのカート
リッジの形状とホーンの形状とホーンを押し当てる力と
そのときの振動時間との関係を見出して、コンパクトで
突出リブのないカートリッジに対しても超音波振動によ
る接合が確実で容易である条件を見出し、写真用ロール
フィルムカートリッジの超音波溶着方法を提供すること
を課題目的にする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的は、外径が18〜
23mm、長さが30〜40mmの円柱の外殻部に厚さ１mm前後の
薄肉を残し内部を中空にしたフィルム収納部並びに該円
柱面への接平面とそれに平行な面と前記円柱端面の延長
面と出入口端面とでフィルム出入口通路部を形成し、こ
れ以外の突出部のない形状の合成樹脂製のロールフィル
ムカートリッジを、その円柱軸を含む平面とフィルム出
入口のフィルム通路面とで２分割して上カートリッジと
下カートリッジとしたものにスプールに巻かれたロール
フィルムのスクロールを装填した後、上下両カートリッ
ジの分割面を合わせて超音波溶着させるために、下側カ
ートリッジの円柱面と前記フィルム出入口通路部下側顎
部とを下方のネストに、上側カートリッジの円柱面と前
記フィルム出入口通路部上側の前記接平面部とを上方の
ホーンで受けるようにし、かつ、ホーンの上下振動方向
が前記円柱軸を含む分割合わせ面に直角方向になるよう
にセットして、超音波溶着を行うとき、発振周波数を20
KH_Zとし、ホーンを押し当てる力を５〜35kg・ｆとし超
音波振動時のホーン先端の振幅Ａを10〜45μmとしたこ
とを特徴とする写真用ロールフィルムカートリッジの超
音波溶着方法によって達成される。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図を用いてその作用と共に
説明する。

【００１０】本発明が用いる写真用ロールフィルムカー
トリッジの実施例を図１の斜視図に示す。

【００１１】該カートリッジ100は上カートリッジ100Ａ
と下カートリッジ100Ｂからなる。上カートリッジ100Ａ
は半円柱状101Ａの外殻に薄肉部を残し内部を中空状態
にし、両端面103Ａには内部に収容されるフランジ付き
スプールに巻かれたスクロールのハブを受ける軸受形成
部113Ａとなる半円形状の部分がうがたれている。そし
て円柱面101Ａからは接平面151Ａが設けられ両サイドに
153Ａの外壁が、前記両端面103Ａが延長して同一平面に
なるように設けられ内部にフィルムの出入口150Ａの上
側フィルム通路面155Ａが形成されている。

【００１２】また、同様に下カートリッジ100Ｂは半円
柱体101Ｂの外殻に薄肉部を残し内部を中空状態にし両
端面103Ｂには内部に収容される前記フランジ付きスプ
ールに巻かれたスクロールのハブを前記軸受形成部113
Ａと共に受けて軸受形成部113Ｂとなる半円形状の部分
がうがたれていて、そして円柱面101Ｂからは前記接平
面に平行な板状体151Ｂが設けられ、円柱面101Ｂとのつ
ながりには顎部152が設けられ、該板状体151Ｂの両サイ
ドの外側153Ｂが前記両端面103Ｂが延長されて、それと
同一平面になるように設けられ、内部にフィルム出入口
150Ｂの下側通路面が形成されている。そして、上側、
下側の通路面の両側にある外壁153Ａ，153Ｂの下面161
Ａと上面161Ｂは上下両カートリッジの接合面を形成し
ている。

【００１３】尚、上側フィルム通路面155Ａ及び対向す
る下側通路面にはビロードなどの遮光材が貼付されてい
るか、又は該入口通路部に半円柱形のシャッタ部材が設
けられている。また前記軸受形成部113Ａ，113Ｂの内側
にはスプールのフランジが接近するので、内部に収納さ
れている写真フィルムのスクロールに光が入り込みフィ
ルムを被せることはない。勿論、カートリッジやビロー
ドやスプールは黒色となっており各材料自体の遮光は完
全にしてある。

【００１４】カートリッジ材料としては黒色カーボンを
混練したポリスチレン樹脂が多用されている。しかし、
これに限定されるものではない。

【００１５】そして、このような上下のカートリッジの
合わせ面は従来のようにリブを外方に張り出すことな
く、薄肉外殻体の接触面が接合面となるように超音波振
動をかけるようにしたものである。

【００１６】図２は下カートリッジ100Ｂにスプールに
巻かれたフィルムスクロールを収容し上カートリッジ10
0Ａを覆わせたものをネスト10に円筒面及び顎部152を接
して装着し、ホーン30を上部から所定の力で押し当て超
音波振動のエネルギーを該両カートリッジの合わせ目に
伝達させるようにしたものである。

【００１７】ホーン30の超音波振動方向は矢印に示す該
ホーン30の押し当て移動方向であり、ホーン30とカート
リッジ100Ａとの接触面の超音波振動方向の投影面の領
域が両カートリッジ100Ａ，100Ｂの接合面111Ａ，111
Ｂ，112Ａ，112Ｂ，161Ａ，161Ｂの領域に必ずしもなっ
ていないわけである。

【００１８】また図４に示すようにホーン30の上カート
リッジ100Ａに接する面は円柱面及びそれに接する平面
形状をしており、その厚さＬはカートリッジ100の軸方
向の長さの50％以上であるが該カートリッジの長さより
も長くても良い。

【００１９】また実際の上カートリッジ100Ａと下カー
トリッジ100Ｂとの合わせ面には図５（ａ），（ｃ）に
示すように段状のインロー形式又はチャンネル状に対し
て凸状の組み合わせ面が形成され、その段差面の１箇所
にダイレクター135が設けられている。

【００２０】即ち、図５（ａ）において上カートリッジ
100Ａの外側の合わせ面111Ａ，112Ａ，161Ａの面に対し
内側に段差で落した面121Ａ，122Ａ，162Ａの面が設け
られ、下カートリッジ100Ｂの外側の合わせ面111Ｂ，11
2Ｂ，161Ｂに対し内側に段差が設けられて高くした121
Ｂ，122Ｂ，162Ｂの段差面が設けられ、その面にはダイ
レクター135が設けられ、超音波振動エネルギーがホー
ン30の押し当て力と共に伝達されるとダイレクター135
の部が、上下両カートリッジ100Ａ，100Ｂの接合面を溶
解し、図５（ｂ）の状態になって接合される。

【００２１】図５（ｃ）では上カートリッジ100Ａの合
わせ面111Ａ，112Ａ，161Ａの中央部に溝をつけその天
井面121Ａ，122Ａ，162Ａが設けられ、下カートリッジ1
00Ｂでは、その合わせ面111Ｂ，112Ｂ，161Ｂ面に対し
凸状部121Ｂ，122Ｂ，162Ｂが設けられ、該凸状部には
ダイレクター135が設けられている。

【００２２】そして、超音波振動上エネルギーがホーン
30の押し当て力と共に伝達されるとダイレクター135が
上下両カートリッジ100Ａ，100Ｂの接合面を溶解し、図
５（ｄ）の状態になって接合される。

【００２３】このダイレクター135の溶解が適度に平均
化されて行われると溶着が寸法精度的にも強度的にも安
定したものとすることができる。しかし、各カートリッ
ジにリブを設けず、しかも、ホーンの幅Ｓを大きくして
ホーンの超音波発振負荷を大きくすることなく安定正確
な溶着ができるために本出願人は種々の実験を試みた。

【００２４】ホーン30を押し当てる力をＦ、カートリッ
ジに対し超音波振動を付与する時間をＴ、超音波振動時
のホーン先端の振幅をＡとし、これ等を変化させて溶着
面各部の溶着後の寸法の目標値（接合面がきちんと隙間
無く合わさる状態）とのずれＹを測定した。図３の斜視
図に示すようにＹは上下カートリッジ100Ａ，100Ｂのそ
れぞれの接合面の近傍１mmのところに目印線を描いてお
き、その間隔を溶着の前後で測定し、目標値どおりであ
れば０、接合面に隙間が空いていれば溶着不足というこ
とでマイナス、接合面が必要以上に溶けて目印線の間隔
が縮まりフラッシュが出ていればプラスとした。

【００２５】以下に実験結果を図８〜図18のグラフに示
す。即ちホーンの振幅Ａと押し当て力Ｆをそれぞれ変化
させて固定したパラメータとし、ずれＹと振動付与時間
Ｔとの関係を１，２，３で表される各部位（下記）につ
いてプロットして３本のグラフにした。

【００２６】このずれＹは図６の斜視図に示すようにカ
ートリッジ100の各部位＊１，＊２，＊３におけるずれ
が、それぞれ−0.2≦Ｙ≦0.2にあることが必要である。

【００２７】図８〜図18の実験結果のグラフで明らかに
なったように、上記条件−0.2＜Ｙ＜＋0.2に合格するの
は下記の表のようになる。

【００２８】

【表１】

【００２９】また、より好ましい条件−0.1＜Ｙ＜＋0.1
に合格するのは下記の表のようになる。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】ホーンとカートリッジとの接触面の該ホ
ーンの振動方向への投影面が該カートリッジの接合面の
領域内にないと超音波振動エネルギーによる正確な安定
した溶着接合はなされないとされ、従って接着剤による
接合しかないとされていた突出接合リブを持たない小型
コンパクトカートリッジに対して、本発明が見出した接
合条件により正確で安定した超音波振動溶着ができるよ
うになり、生産効率が大きく向上すると共に、小型コン
パクトカメラに適用可能なこのような新フォーマットの
カートリッジの生産が支障なく展開できるようになっ
た。

【００３２】そして、本発明によって限定された接合条
件の溶着により、カートリッジが均一に隙間なく正確な
寸法に接合できるようになり、写真フィルムカートリッ
ジに必要な遮光性や分離強度が充分確保できるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が用いる写真用ロールフィルムカートリ
ッジの実施例の斜視図。

【図２】フィルムを収納した上下カートリッジの合わせ
目と超音波溶着させるときの正面図。

【図３】溶着面近傍に目安線を設けたカートリッジの斜
視図。

【図４】ホーン先端部を示す部分斜視図。

【図５】（ａ），（ｃ）は上下カートリッジの接合面と
ダイレクターを示す部分断面図。（ｂ），（ｄ）はその
溶着済状態を示す部分断面図。

【図６】溶着度測定部位を示すカートリッジの斜視図。

【図７】従来の接合用突出リブを設けたカートリッジと
ネストとホーンの関係を示す斜視図。

【図８】本発明の溶着状態の実験結果を示すグラフ。

【図９】本発明の溶着状態の実験結果を示すグラフ。

【図１０】本発明の溶着状態の実験結果を示すグラフ。

【図１１】本発明の溶着状態の実験結果を示すグラフ。

【図１２】本発明の溶着状態の実験結果を示すグラフ。

【図１３】本発明の溶着状態の実験結果を示すグラフ。

【図１４】本発明の溶着状態の実験結果を示すグラフ。

【図１５】本発明の溶着状態の実験結果を示すグラフ。

【図１６】本発明の溶着状態の実験結果を示すグラフ。

【図１７】本発明の溶着状態の実験結果を示すグラフ。

【図１８】本発明の溶着状態の実験結果を示すグラフ。

【符号の説明】

10 ネスト 30 ホーン 100 カートリッジ 100Ａ 上カートリッジ 100Ｂ 下カートリッジ 111Ａ，111Ｂ，112Ａ，112Ｂ，161Ａ，161Ｂ 接合面
（合わせ面） 121Ｂ，122Ｂ，162Ｂ 凸状部 135 ダイレクター 152 顎部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外径が18〜23mm、長さが30〜40mmの円柱
   の外殻部に厚さ１mm前後の薄肉を残し内部を中空にした
   フィルム収納部並びに該円柱面への接平面とそれに平行
   な面と前記円柱端面の延長面と出入口端面とでフィルム
   出入口通路部を形成し、これ以外の突出部のない形状の
   合成樹脂製のロールフィルムカートリッジを、その円柱
   軸を含む平面とフィルム出入口のフィルム通路面とで２
   分割して上カートリッジと下カートリッジとしたものに
   スプールに巻かれたロールフィルムのスクロールを装填
   した後、上下両カートリッジの分割面を合わせて超音波
   溶着させるために、下側カートリッジの円柱面と前記フ
   ィルム出入口通路部下側顎部とを下方のネストに、上側
   カートリッジの円柱面と前記フィルム出入口通路部上側
   の前記接平面部とを上方のホーンで受けるようにし、か
   つ、ホーンの上下振動方向が前記円柱軸を含む分割合わ
   せ面に直角方向になるようにセットして、超音波溶着を
   行うとき、発振周波数を20KH_Zとし、ホーンを押し当て
   る力を５〜35kg・ｆとし超音波振動時のホーン先端の振
   幅Ａを10〜45μmとしたことを特徴とする写真用ロール
   フィルムカートリッジの超音波溶着方法。