特許 7498073 超音波固定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-03

(45)【発行日】2024-06-17

(54)【発明の名称】超音波固定装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 65/56 20060101AFI20240604BHJP

【ＦＩ】

B29C65/56

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020157631

(22)【出願日】2020-09-18

(65)【公開番号】P2022051252

(43)【公開日】2022-03-31

【審査請求日】2023-08-15

(73)【特許権者】

【識別番号】391008537

【氏名又は名称】ＡＳＴＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092842

【弁理士】

【氏名又は名称】島野 美伊智

(74)【代理人】

【識別番号】100166578

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥居 芳光

(72)【発明者】

【氏名】鷹野 光

(72)【発明者】

【氏名】飯田 健弥

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 隆文

【審査官】▲高▼村 憲司

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５３－０４３２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１４３４４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／１６８１９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０１６７９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ６５／００ － ６５／８２

Ｂ２５Ｃ １／００ － １３／００

Ｂ４２Ｂ ２／００ － ９／０６

Ｂ４２Ｃ １／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被固定対象物がセットされる固定装置本体と、
上記固定装置本体に昇降可能に設けられ樹脂製ピンを保持する樹脂製ピン押込部と、
上記固定装置本体であって上記被固定対象物を挟んで上記樹脂製ピン押込部の反対側に昇降可能に設けられ超音波振動子を備えた超音波振動部と、
を具備し、
上記固定装置本体に被固定対象物をセットし、上記樹脂製ピン押込部を降下させて上記樹脂製ピンを上記被固定対象物に穿刺・貫通させ、上記超音波振動部を上昇させて上記樹脂製ピンを上記樹脂製ピン押込部と挟持しながら上記穿刺・貫通された樹脂製ピンの先端部に超音波振動を付与することにより溶解させて上記被固定対象物を固定するようにし、
上記樹脂製ピン押込部には樹脂製ピンを保持する樹脂製ピン保持部が押込方向に直交する方向にスライド可能に設けられていることを特徴とする超音波固定装置。

【請求項2】

請求項１記載の超音波固定装置において、
上記樹脂製ピン押込部には上記固定装置本体にセットされた上記被固定対象物を抑える被固定対象物抑え部が設けられていることを特徴とする超音波固定装置。

【請求項3】

被固定対象物がセットされる固定装置本体と、
上記固定装置本体に昇降可能に設けられ樹脂製ピンを保持する樹脂製ピン押込部と、
上記固定装置本体であって上記被固定対象物を挟んで上記樹脂製ピン押込部の反対側に昇降可能に設けられ超音波振動子を備えた超音波振動部と、
を具備し、
上記固定装置本体に被固定対象物をセットし、上記樹脂製ピン押込部を降下させて上記樹脂製ピンを上記被固定対象物に穿刺・貫通させ、上記超音波振動部を上昇させて上記樹脂製ピンを上記樹脂製ピン押込部と挟持しながら上記穿刺・貫通された樹脂製ピンの先端部に超音波振動を付与することにより溶解させて上記被固定対象物を固定するようにし、
上記固定装置本体には上記被固定対象物が載置されるステージが設けられていて、このステージの一部はシャッタとなっていて、このシャッタは押込方向に直交する方向にスライド可能に設けられていて、
上記シャッタをスライドさせて前進させた状態では上記シャッタによって上記超音波振動部の上昇が規制され、
上記シャッタをスライドさせて後退させた状態では上記シャッタによる上記超音波振動部の上昇の規制が解除されることを特徴とする超音波固定装置。

【請求項4】

請求項３記載の超音波固定装置において、
上記シャッタには上記樹脂製ピンの先端部が通過する開口部が設けられていて、その径は上記樹脂製ピンの先端部の外径に対して所定量大きく設定されていることを特徴とする超音波固定装置。

【請求項5】

請求項３又は請求項４記載の超音波固定装置において、
上記固定装置本体には上記超音波振動子による超音波振動を開始させるためのスイッチが設けられていて、上記シャッタの後退動作により上記スイッチを「オン」させるように構成されていることを特徴とする超音波固定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波固定装置に係り、特に、樹脂製ピンを使用して紙等の非溶着性の被固定対象物を固定することができるように工夫したものに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の超音波固定装置の構成を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。
特許文献１に記載された超音波ホッチキスは概略次のような構成になっている。まず、アッパーフレームと、このアッパーフレームに相対的に回動可能に取り付けられたロアーフレームがある。上記アッパーフレームの先端部には超音波振動子が内装されていて、上記アッパーフレームの先端には上記超音波振動子によって振動されるホーンが外部に露出した状態で設置されている。上記ロアーフレームの先端側には加圧面が設けられている。

【0003】

上記加圧面に接着対象物として、例えば、複数枚のプラスチックシートを重ねて設置し、上記アッパーフレームとロアーフレームを相対的に回動させて上記ホーンの先端と上記加圧面の間に上記複数枚のプラスチックシートを挟み込む。超音波振動子により上記ホーンを振動させると、上記複数枚のプラスチックシートの上記ホーンの先端と上記加圧面に挟まれた箇所が摩擦熱により溶着し、それによって、上記複数枚のプラスチックシートが固定される。

【0004】

上記構成をなす超音波ホッチキスの場合には、対象物が超音波による摩擦により溶融するものでなければならず、例えば、紙のような非溶着性のものは対象外になってしまう。そこで、紙については超音波振動を使用しない従来通りのホッチキスを使用して束ねていた。

【0005】

そのようなホッチキスの構成を開示するものとして、例えば、特許文献２がある。特許文献２に記載されたホッチキスは概略次のような構成になっている。まず、先端側に針受板が設置された底台があり、この底台には押圧部が回動可能に設置されている。上記底台と上記押圧部の間には針レールが回動可能に設置されていて、この針レール内には下向き「コ」の字型の複数個の針が一列に充填されている。上記針レールの先端の下側には上記針を一つ排出する針出口が設けられている。上記針レール内には伸縮バネによって上記針を前方に押圧・付勢する針押出台が設置されている。上記針レールと上記押圧部の間には嵌合押圧部が回動可能に設置されている。この嵌合押圧部の先端には針押出片がある。

【0006】

上記底台の先端側と上記針レールの先端側の間に、例えば、複数枚の紙を重ねて挟み込み、上記押圧部を上記底部側に回動させると、上記押圧部により上記嵌合押圧部が回動されて上記針押出片により上記針レール内の先端の針が押出される。この押し出された針は上記複数枚の紙に貫通して刺さり、その後、上記針押出片の先端と上記底台の針受板との間に押しつぶされ、上記針によって上記複数枚の紙が束ねられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００３－１１２２７号公報

【文献】特開２００８－１９４７８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら上記従来の構成では次のような問題があった。
まず、特許文献１に記載された超音波ホッチキスでは、超音波振動による摩擦熱で溶融される対象物でないと溶着できないという問題があり、例えば、紙のような非溶着性の対象物を束ねることはできなかった。
そのような場合には、特許文献２に記載されたホッチキスを用いることになるが、例えば、金属製等の堅い針を用いるため、取り扱いに際して針を指に刺したりする等の怪我が懸念されるとともに金属アレルギーの問題もあった。
これに対しては、例えば、紙製の針を使用することも提案されているが、十分な束ね強度を得ることができないという問題があった。

【0009】

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、樹脂製ピンを使用して紙等の非溶着性の被固定対象物を固定することができる超音波固定装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するべく本願発明の請求項１による超音波固定装置は、被固定対象物がセットされる固定装置本体と、上記固定装置本体に昇降可能に設けられ樹脂製ピンを保持する樹脂製ピン押込部と、上記固定装置本体であって上記被固定対象物を挟んで上記樹脂製ピン押込部の反対側に昇降可能に設けられ超音波振動子を備えた超音波振動部と、を具備し、上記固定装置本体に被固定対象物をセットし、上記樹脂製ピン押込部を降下させて上記樹脂製ピンを上記被固定対象物に穿刺・貫通させ、上記超音波振動部を上昇させて上記樹脂製ピンを上記樹脂製ピン押込部と挟持しながら上記穿刺・貫通された樹脂製ピンの先端部に超音波振動を付与することにより溶解させて上記被固定対象物を固定するようにし、上記樹脂製ピン押込部には樹脂製ピンを保持する樹脂製ピン保持部が押込方向に直交する方向にスライド可能に設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項２による超音波固定装置は、請求項１記載の超音波固定装置において、上記樹脂製ピン押込部には上記固定装置本体にセットされた上記被固定対象物を抑える被固定対象物抑え部が設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項３による超音波固定装置は、被固定対象物がセットされる固定装置本体と、上記固定装置本体に昇降可能に設けられ樹脂製ピンを保持する樹脂製ピン押込部と、上記固定装置本体であって上記被固定対象物を挟んで上記樹脂製ピン押込部の反対側に昇降可能に設けられ超音波振動子を備えた超音波振動部と、を具備し、上記固定装置本体に被固定対象物をセットし、上記樹脂製ピン押込部を降下させて上記樹脂製ピンを上記被固定対象物に穿刺・貫通させ、上記超音波振動部を上昇させて上記樹脂製ピンを上記樹脂製ピン押込部と挟持しながら上記穿刺・貫通された樹脂製ピンの先端部に超音波振動を付与することにより溶解させて上記被固定対象物を固定するようにし、上記固定装置本体には上記被固定対象物が載置されるステージが設けられていて、このステージの一部はシャッタとなっていて、このシャッタは押込方向に直交する方向にスライド可能に設けられていて、上記シャッタをスライドさせて前進させた状態では上記シャッタによって上記超音波振動部の上昇が規制され、上記シャッタをスライドさせて後退させた状態では上記シャッタによる上記超音波振動部の上昇の規制が解除されることを特徴とするものである。
又、請求項４による超音波固定装置は、請求項３記載の超音波固定装置において、上記シャッタには上記樹脂製ピンの先端部が通過する開口部が設けられていて、その径は上記樹脂製ピンの先端部の外径に対して所定量大きく設定されていることを特徴とするものである。
又、請求項５による超音波固定装置は、請求項３又は請求項４記載の超音波固定装置において、上記固定装置本体には上記超音波振動子による超音波振動を開始させるためのスイッチが設けられていて、上記シャッタの後退動作により上記スイッチを「オン」させるように構成されていることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0011】

以上述べたように、本願発明の請求項１記載の超音波固定装置によると、被固定対象物がセットされる固定装置本体と、上記固定装置本体に昇降可能に設けられ樹脂製ピンを保持する樹脂製ピン押込部と、上記固定装置本体であって上記被固定対象物を挟んで上記樹脂製ピン押込部の反対側に昇降可能に設けられ超音波振動子を備えた超音波振動部と、を具備し、上記固定装置本体に被固定対象物をセットし、上記樹脂製ピン押込部を降下させて上記樹脂製ピンを上記被固定対象物に穿刺・貫通させ、上記超音波振動部を上昇させて上記樹脂製ピンを上記樹脂製ピン押込部と挟持しながら上記穿刺・貫通された樹脂製ピンの先端部に超音波振動を付与することにより溶解させて上記被固定対象物を固定するようにしたため、樹脂製ピンを使用して紙等の非溶着性の被固定対象物を固定することができる。
又、請求項２記載の超音波固定装置によると、請求項１記載の超音波固定装置において、上記樹脂製ピン押込部には上記固定装置本体にセットされた上記被固定対象物を抑える被固定対象物抑え部が設けられているため、上記被固定対象物を安定して保持し確実に上記被固定対象物を固定することができる。
又、請求項３記載の超音波固定装置によると、請求項１又は請求項２機記載の超音波固定装置において、上記樹脂製ピン押込部には樹脂製ピンを保持する樹脂製ピン保持部が押込方向に直交する方向にスライド可能に設けられているため、上記樹脂製ピンを安定して保持し確実に上記被固定対象物を固定することができる。
又、請求項４記載の超音波固定装置によると、請求項１～請求項３の何れかに記載の超音波固定装置において、上記固定装置本体には上記被固定対象物が載置されるステージが設けられていて、このステージの一部はシャッタとなっていて、このシャッタは押込方向に直交する方向にスライド可能に設けられていて、上記シャッタをスライドさせて前進させた状態では上記シャッタによって上記超音波振動部の上昇が規制され、上記シャッタをスライドさせて後退させた状態では上記シャッタによる上記超音波振動部の上昇の規制が解除されるため、上記超音波振動部の不用意な上昇を防止して確実に上記樹脂製ピンを溶解させて上記被固定対象物を固定することができる。
又、請求項５記載の超音波固定装置によると、請求項４記載の超音波固定装置において、上記シャッタには上記樹脂製ピンの先端部が通過する開口部が設けられていて、その径は上記樹脂製ピンの先端部の外径に対して所定量大きく設定されているため、上記樹脂製ピンを上記被固定対象物に確実に貫通させることができる。
又、請求項６記載の超音波固定装置によると、請求項４又は請求項５記載の超音波固定装置において、上記固定装置本体には上記超音波振動子による超音波振動を開始させるためのスイッチが設けられていて、上記シャッタの後退動作により上記スイッチを「オン」させるように構成されているため、確実に上記樹脂製ピンを溶解させて上記被固定対象物を固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施の形態を示す図で、超音波固定装置の縦断面図である。

【図2】本発明の一実施の形態を示す図で、ステージ及びその近傍を拡大して示す一部平面図である。

【図3】本発明の一実施の形態を示す図で、図３（ａ）は樹脂製ピン押込部の正面図、図３（ｂ）は樹脂製ピン押込部の側面図である。

【図4】本発明の一実施の形態を示す図で、超音波固定装置の構造を模式的に示した図である。

【図5】本発明の一実施の形態を示す図で、超音波固定装置の構造を模式的に示した図で、被固定対象物をステージ上に載置した状態を示す図である。

【図6】本発明の一実施の形態を示す図で、超音波固定装置の構造を模式的に示した図で、樹脂製ピンを樹脂製ピン押込部にセットした状態を示す図である。

【図7】本発明の一実施の形態を示す図で、超音波固定装置の構造を模式的に示した図で、樹脂製ピン押込部を降下させるとともに、被固定対象物抑え部によって被固定対象物をステージ上に抑えた状態を示す図である。

【図8】本発明の一実施の形態を示す図で、超音波固定装置の構造を模式的に示した図で、樹脂製ピン押込部を降下させて樹脂製ピンを被固定対象物に穿刺・貫通させた状態を示す図である。

【図9】本発明の一実施の形態を示す図で、超音波固定装置の構造を模式的に示した図で、樹脂製ピン保持部を後退させて樹脂製ピンの保持を解除した状態を示す図である。

【図10】本発明の一実施の形態を示す図で、超音波固定装置の構造を模式的に示した図で、ステージのシャッタを後退させて超音波振動部を上昇させた状態を示す図である。

【図11】本発明の一実施の形態を示す図で、超音波固定装置の構造を模式的に示した図で、ステージのシャッタを後退させて超音波振動部を上昇させ、樹脂製ピンを溶解させる状態を示す図である。

【図12】本発明の一実施の形態を示す図で、図１２（ａ）は樹脂製ピンをセットした樹脂製ピン押込部を降下させる前の状態の正面図、図１２（ｂ）は上記樹脂製ピン押込部の樹脂製ピンを降下させる前の状態の側面図である。

【図13】本発明の一実施の形態を示す図で、図１３（ａ）は樹脂製ピン押込部を降下させて被固定対象物抑え部によって被固定対象物をステージ上に抑えた状態の正面図、図１３（ｂ）は樹脂製ピン押込部を降下させて被固定対象物抑え部によって被固定対象物をステージ上に抑えた状態の側面図である。

【図14】本発明の一実施の形態を示す図で、図１４（ａ）は樹脂製ピン押込部をさらに降下させ樹脂製ピンを被固定対象物に穿刺・貫通させた状態を示す正面図、図１４（ｂ）は樹脂製ピン押込部をさらに降下させ樹脂製ピンを被固定対象物に穿刺・貫通させた状態を示す側面図である。

【図15】本発明の一実施の形態を示す図で、図１５（ａ）はピン保持部による樹脂製ピンの保持を解除した状態の正面図、図１５（ｂ）はピン保持部による樹脂製ピンの保持を解除した状態の側面図である。

【図16】本発明の一実施の形態を示す図で、図１６（ａ）は樹脂製ピン押込部をさらに降下させて樹脂ピンを溶解させる状態の正面図、図１６（ｂ）は樹脂製ピン押込部をさらに降下させて樹脂ピンを溶解させる状態の側面図である。

【図17】本発明の一実施の形態を示す図で、固定装置本体及び超音波振動部の縦断面図であり、超音波振動部の上昇が規制された状態の図である。

【図18】本発明の一実施の形態を示す図で、固定装置本体及び超音波振動部の縦断面図であり、樹脂ピンが被固定対象物に穿刺・貫通された状態の図である。

【図19】本発明の一実施の形態を示す図で、固定装置本体及び超音波振動部の縦断面図であり、シャッタを後退させて超音波振動部の上昇の規制を解除させた状態の図である。

【図20】本発明の一実施の形態を示す図で、固定装置本体及び超音波振動部の縦断面図であり、超音波振動部を上昇させて樹脂ピンを溶解させた状態の図である。

【図21】本発明の一実施の形態を示す図で、固定装置本体及び超音波振動部の縦断面図であり、シャッタが前進して初期位置に戻ろうとしている状態の図である。

【図22】本発明の一実施の形態を示す図で、固定装置本体及び超音波振動部の縦断面図であり、超音波振動部を降下させることでシャッタが前進して初期位置に戻り上記超音波振動部の上昇が再び規制される状態の図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図１乃至図２２を参照しながら、本発明の一実施の形態について説明する。
図１乃至図４に示すように、本実施の形態による超音波固定装置１は、固定装置本体３と樹脂製ピン押込部５と超音波振動部７とから概略構成されている。以下、各部の構成を詳細に説明する。

【0014】

まず、上記固定装置本体３は、図１に示すように、ベース９と上記ベース９上に設置されたメインケース１１と上記メインケース１１の図１中上側に設置されたステージ支持部１３とから構成されている。上記メインケース１１の図１中左右両側には操作用開口部１５、１５が形成されている。上記メインケース１１の図１中上側には貫通孔１７が形成されていて、後述する超音波振動子の上端部がこの貫通孔１７を介して上方に突出される。上記ステージ支持部１３内には収容空間１９が形成されていて、上記超音波振動部７はこの収容空間１９内に収容されている。また、上記ステージ支持部１３の図１中右側には上記超音波振動子を起動させるスイッチ２１が設置されている。

【0015】

上記ステージ支持部１３の上にはステージ２３が設置されている。図４に示すように、上記ステージ２３の上には、被固定対象物２４Ａと被固定対象物２４Ｂが積層・載置されている。この一実施の形態において上記被固定対象物２４Ａと被固定対象物２４Ｂは紙である。上記ステージ２３は、図２にも示すように、上記ステージ支持部１３に固定されたステージ本体２５と、上記ステージ本体２５に対して図１、図２中左右方向にスライド可能に設置されたシャッタ２７とから構成されている。上記シャッタ２７の図１中右端には操作部２９が設けられている。上記シャッタ２７の図１中下側にはスイッチ作用部３０が設けられている。シャッタ２７を後退させることによりこのスイッチ作用部３０が上記スイッチ２１に作用してこれを「オン」させる。

【0016】

図２に示すように、上記ステージ本体２５には収容凹部３１が形成されていて、上記収容凹部３１内に上記シャッタ２７がスライド可能に収容されている。また、上記シャッタ２７の図２中左端にはシャッタ開口部３３が形成されている。上記シャッタ開口部３３は図１中上下方向と左側に開口されている。上記シャッタ開口部３３の大きさは後述する樹脂製ピンの先端部の径に対して所定量大きく設定されている。

【0017】

図１、図３、図４に示すように、上記ステージ本体２５にはスタンド４１が立設されていて、このスタンド４１には昇降ガイド４３が設置されている。上記樹脂製ピン押込部５はこの昇降ガイド４３内に昇降可能に設置されている。上記昇降ガイド４３の図１中上側の開口部は端部材４５によって閉塞されている。

【0018】

上記樹脂製ピン押込部５は、押込ケース４９と押下操作部５１とピン押圧部５３と樹脂製ピン保持部５５とから構成されている。

【0019】

上記押込ケース４９は上記昇降ガイド４３内に昇降可能に収容されていて、図１中上端側は上記端部材４５を貫通して図１中上側に突出されている。上記押込ケース４９は押込バネ５７を介して上記スタンド４１から吊り下げられている。上記押込バネ５７によって上記樹脂製ピンの上記被固定対象物２４Ａと被固定対象物２４Ｂに対する穿刺・貫通力が規定される。

【0020】

上記押下操作部５１は軸部５９と上記軸部５９の図１中上端に固着されたハンドル６１とから構成されている。上記ピン押圧部５３は、上記押込ケース４９に昇降可能に設置されていて、図４に示すように、ピン押込バネ６２を介して、上記押込ケース４９から吊り下げられている。上記ピン押圧部５３の図１中下端面は押圧面６３となっている。

【0021】

上記樹脂製ピン保持部５５は、図３（ｂ）に示すように、上記樹脂製ピン押圧部５３の図３（ｂ）中下側に設置されたガイド６４の溝６６、６６に沿って図３（ｂ）中左右方向にスライド可能に設置されている。上記樹脂製ピン保持部５５の先端側（図１中左側）には樹脂製ピン収容凹部６５が形成されている。また、上記樹脂製ピン収容凹部６５の図１中下側には図１中上下方向と図１中左側に開口された樹脂製ピン貫通用凹部６７が形成されている。上記樹脂製ピン押圧部５３の押圧面６３と上記樹脂製ピン保持部５５の間に樹脂製ピン６９が挿し込まれる。上記樹脂製ピン６９の図１中下側部分は上記樹脂製ピン貫通用凹部６７を貫通して、上記樹脂製ピン保持部５５の図１中下側に突出される。

【0022】

また、上記樹脂製ピン押込部５には被固定対象物抑え部７１が設けられている。被固定対象物抑え部７１は、図１に示すように、上記押込ケース４９に対して昇降可能に設置されている。上記被固定対象物抑え部７１と上記押込ケース４９とは抑えバネ７３を介して連結されている。上記抑えバネ７３によって上記被固定対象物２４Ａと被固定対象物２４Ｂを抑える力が規定される。

【0023】

上記超音波振動部７は、上記固定装置本体３のメインケース１１内に昇降可能に設置されている。上記超音波振動部７にはハウジング８１があり、このハウジング８１の下端には操作部８３が設けられている。上記ハウジング８１の図１中下側の面と上記メインケース１１の底面との間には超音波振動子押しバネ８５が介挿されている。この超音波振動子押しバネ８５によって後述する超音波振動子が上記樹脂製ピン６９に当接する際の力が規定される。

【0024】

上記ハウジング８１には超音波振動子８７が設置されている。上記超音波振動子８７の図１中下側は上記ハウジング８１内に収容されていて、上記超音波振動子８７の図１中上側は上記ハウジング８１の図１中上側に突出されている。上記超音波振動子８７は既に説明したスイッチ２１が「オン」になると作動される。

【0025】

上記ハウジング８１の図１中上側にはストッパ８９が設置されている。上記ストッパ８９は、上記ステージ２３のシャッタ２７が前進した状態（図１中左側にある状態）にあるときには記シャッタ２７の下側に当接されている。それによって、上記超音波振動部７の上記超音波振動子押しバネ８５による上昇が規制される。上記シャッタ２７が後退（図１中右側に移動される）されると、上記ストッパ８９による上記超音波振動部７の上昇規制が解除され、上記超音波振動子押しバネ８５によって上記超音波振動部７が上昇される。

【0026】

次に、この一実施の形態による作用について説明する。
まず、図５乃至図１１を参照しながら、超音波固定装置１全体の作用を説明する。

【0027】

最初に、図５に示すように、ステージ２３上に被固定対象物２４Ａと被固定対象物２４Ｂを積層させて載置する。
次に、図６に示すように、上記樹脂製ピン押圧部５３の押圧面６３と上記樹脂製ピン保持部５５の間に上記樹脂製ピン６９を挿し込む。

【0028】

次に、図７に示すように、押下操作部５１を把持して樹脂製ピン押込部５を図７中下側に降下させる。このとき、図７に示すように、先に、被固定対象物抑え部７１の下端が上記被固定対象物２４Ａに当接して上記被固定対象物２４Ａと上記被固定対象物２４Ｂを抑えて保持する。

【0029】

次に、その状態からさらに樹脂製ピン押込部５を降下させると、図８に示すように、上記樹脂製ピン６９の先端部が上記被固定対象物２４Ａと上記被固定対象物２４Ｂに穿刺されてこれらを貫通し、その先端部が上記被固定対象物２４Ｂの下側に突出される。

【0030】

次に、図９に示すように、上記樹脂製ピン保持部５５を図９中右側に後退させる。併せて、上記樹脂製ピン押込部５をさらに降下させる。これにより、上記樹脂製ピン６９の頭部（図９中上側部分）が上記被固定対象物２４Ａに当接される。

【0031】

次に、図１０に示すように、ステージ２３のシャッタ２７を図１０中右側に後退させる。これによって、シャッタ２７とストッパ８９による超音波振動部７の上昇規制が解除され、上記超音波振動部７が超音波振動子押しバネ８５の弾性力によって上昇される。そして、超音波振動子８７の図１０中上端が上記樹脂製ピン６９の先端（図１１中下側）に当接される。

【0032】

そして、上記シャッタ２７の後退によりスイッチ作用部３０が上記スイッチ２１に当接して上記スイッチ２１が「オン」される。このスイッチ２１の「オン」により上記超音波振動子８７が作動される。図１１に示すように、上記超音波振動子８７による超音波振動によって上記樹脂製ピン６９の先端部が溶解されて、その結果、上記被固定対象物２４Ａと上記被固定対象物２４Ｂは樹脂製ピン６９の頭部と上記先端部の溶解部とにより挟持・固定される。

【0033】

次に、超音波振動部操作部８３を把持して上記超音波振動部７を超音波振動子押しバネ８５のバネ力に抗して降下させると、上記シャッタ２７が図示しないバネによって前進して元の状態に戻る。このとき、上記シャッタ２７のスイッチ作用部３０と上記スイッチ２１の当接が解除されるので、上記スイッチ２１が「オフ」となり、上記超音波振動子８７による超音波振動が停止される。このとき、再び、上記超音波振動部７は上記シャッタ２７によって上昇が規制された状態になる。
これで一連の作業は完了する。以下、同様の作業を繰り返す。

【0034】

既に説明した全体の作用の説明と一部重複するが、次に、図１２乃至図１６を参照しながら、上記樹脂製ピン押込部５の動作のみを抽出して説明する。
まず、樹脂製ピン押込部５を降下させる前は、図１２に示すような状態となっている。
上記樹脂製ピン押込部５を降下させると、図１３に示すように、被固定対象物抑え部７１の下端が最初に上記被固定対象物２４Ａに当接される。
上記樹脂製ピン押込部５をさらに下降させると、図１４に示すように、上記樹脂製ピン６９の先端部が上記被固定対象物２４Ａと被固定対象物２４Ｂに穿刺されて貫通される。

【0035】

次に、図１５に示すように、樹脂製ピン保持部５５を図１５（ｂ）中右側に後退させる。そして、図１６に示すように、上記樹脂製ピン６９をさらに降下させてその頭部を上記被固定対象物２４Ａに当接させ、この状態で、上記樹脂製ピン６９の先端部の溶解が行われる。

【0036】

なお、図１３乃至図１６に示す一連の作用において、上記被固定対象物２４Ａと上記被固定対象物２４Ｂは、上記被固定対象物抑え部７１を介して抑えバネ７３の適切なバネ力によって保持される。

【0037】

既に説明した全体の作用の説明と一部重複するが、次に、図１７乃至図２２を参照しながら、超音波振動部７の動作のみを抽出して説明する。
まず、図１７に示すように、ステージ２３のシャッタ２７が前進した状態（図１７中左側）にあり、ストッパ８９が上記シャッタ２７の下部に当接されていて、上記超音波振動部７の超音波振動子押しバネ８５による上昇が規制されている。

【0038】

次に、図１８に示すように、樹脂製ピン６９の先端部が被固定対象物２４Ａと被固定対象物２４Ｂを穿刺・貫通された状態では、未だ、上記超音波振動部７の超音波振動子押しバネ８５による超音波振動部７の上昇は規制されている。

【0039】

次に、図１９に示すように、ステージ２３のシャッタ２７を図１９中右側に後退させると、上記ストッパ８９と上記シャッタ２７による上記超音波振動部７の上昇の規制が解除される。

【0040】

そして、図２０に示すように、上記超音波振動部７は上記超音波振動子押しバネ８５の弾性力によって上昇される。上記シャッタ２７をさらに図２０中右側にスライドさせると、上記シャッタ２７の作用部がスイッチ２１に当接し、上記スイッチ２１を「オン」させる。上記スイッチ２１が「オン」になると、超音波振動子８７が作動して上記樹脂製ピン６９が溶解される。

【0041】

図２１に示すように、上記シャッタ２７の操作部２９の把持を解除すると、上記シャッタ２７は図示しないバネによって前進する。上記シャッタ２７はストッパ８９に図２１中右側から当接しそれ以上の前進は規制される。このとき、上記シャッタ２７と上記スイッチ２１の接触は解除されるので上記スイッチ２１が「オフ」になり、超音波振動子８７による超音波振動の出力は停止される。

【0042】

次に、図２２に示すように、操作部８３を把持して上記超音波振動部７を下降させる。上記それによって、上記シャッタ２７は元の前進した初期位置に戻り、再び、上記ストッパ８９による上記超音波振動部７の超音波振動子押しバネ８５による上昇は規制された状態になる。

【0043】

次に、この一実施の形態による効果について説明する。
まず、樹脂製ピン６９を使用して非溶着性の被固定対象物２４Ａ及び被固定対象物２４Ｂを容易に固定することができるようになった、これは、樹脂製ピン押込部５を下降させて樹脂製ピン６９を被固定対象物２４Ａ及び被固定対象物２４Ｂに穿刺・貫通させ、超音波振動部７を上昇させて上記樹脂製ピン６９を上記樹脂製ピン押込部５と挟持しながら超音波振動子８７によって超音波振動を付与し、上記樹脂製ピン６９の貫通した先端部を溶解させて上記被固定対象物２４Ａ及び被固定対象物２４Ｂを固定するようにしたからである。

【0044】

また、上樹脂製ピン押込部５には上記樹脂製ピン６９を抑える樹脂製ピン保持部５５が押込方向に直交する方向にスライド可能に設けられているため、上記樹脂製ピン２９を安定して保持し確実に上記被固定対象物２４Ａ及び被固定対象物２４Ｂに穿刺させることができる。

【0045】

また、固定装置本体３には上記被固定対象物２４Ａ及び被固定対象物２４Ｂが載置されるステージ２３が設けられていて、上記ステージ２３のシャッタ２７を前進させた状態では上記超音波振動部７の上昇が規制され、上記シャッタ２７を後退させた状態では上記超音波振動部７の上昇の規制が解除されるため、上記超音波振動部７の不用意な上昇を防止することができる。

【0046】

また、上記固定装置本体３には上記超音波振動子８７による超音波振動を開始させるためのスイッチ２１が設けられていて、上記シャッタ２７の後退動作により上記スイッチ２１を「オン」させるように構成されているため、適切なタイミンクで超音波振動を発生させることができる。

【0047】

また、上記ステージ２３のシャッタ２７には上記樹脂製ピン６９が通過する開口部３３が設けられていて、大きさは上記樹脂製ピン６９の外径に対して所定量大きく設定されているため、樹脂製ピン６９を項慧可的にガイドしてその先端部を上記被固定対象物２４Ａ及び被固定対象物２４Ｂに確実に穿刺・貫通させることができる。

【0048】

なお、本発明は前記一実施の形態に限定されない。
まず、前記一実施の形態で示した樹脂製ピンの形状・大きさは一例であり、
様々な形状・大きさが考えられる。
また、前記一実施の形態の場合には被固定対象物として紙を例に挙げて説明したが、布、等にも適用可能である。
その他、図示した構成はあくまで一例である。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明は、超音波固定装置に係り、特に、樹脂製ピンを使用して紙等の非溶着性の被固定対象物を固定することができるように工夫したものに関し、例えば、複数枚の紙をまとめる超音波ホッチキスに好適である。

【符号の説明】

【0050】

１ 超音波固定装置
３ 固定装置本体
５ 樹脂製ピン押込部
７ 超音波振動部
２１ スイッチ
２３ ステージ
２７ シャッタ
２４Ａ 被固定対象物
２４Ｂ 被固定対象物
３３ 開口部
５５ 樹脂製ピン保持部
６９ 樹脂製ピン
８７ 超音波振動子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】