樹脂溶着方法及び樹脂溶着装置
【課題】樹脂溶着体の溶着強度の低下を抑制する。
【解決手段】レーザ光を吸収し且つレーザ光が照射されることで発光する吸収材２を樹脂板Ｍ１，Ｍ２の間に介在させる。吸収材２の発光強度が所定範囲内となるように吸収材２にレーザ光を照射する。そして、このレーザ光の吸収で吸収材２にて発生した熱により、樹脂板Ｍ１，Ｍ２を溶着して樹脂溶着体Ｐを製造する。ここで、樹脂板Ｍ１，Ｍ２の引張強さが吸収材２の発光強度の増加に随伴するように増加され、発光強度が所定範囲内となるときには十分な引張強さが確保される。
【解決手段】レーザ光を吸収し且つレーザ光が照射されることで発光する吸収材２を樹脂板Ｍ１，Ｍ２の間に介在させる。吸収材２の発光強度が所定範囲内となるように吸収材２にレーザ光を照射する。そして、このレーザ光の吸収で吸収材２にて発生した熱により、樹脂板Ｍ１，Ｍ２を溶着して樹脂溶着体Ｐを製造する。ここで、樹脂板Ｍ１，Ｍ２の引張強さが吸収材２の発光強度の増加に随伴するように増加され、発光強度が所定範囲内となるときには十分な引張強さが確保される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する樹脂溶着方法及び樹脂溶着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の樹脂溶着方法として、レーザ光を吸収する吸収材を第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に介在させ、吸収材にレーザ光を照射することにより吸収材にて熱を発生させ、この発生した熱で第１の樹脂部材及び第２の樹脂部材を溶着するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−８１７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のような樹脂溶着方法では、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に吸収材を均一に介在させるのが困難であることから、溶着された領域の溶着強度にむらが生じるおそれがある。よって、溶着された領域に溶着強度の低い部分が存在し、製造した樹脂溶着体の溶着強度が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、樹脂溶着体の溶着強度の低下を抑制することができる樹脂溶着方法及び樹脂溶着装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、レーザ光を吸収する吸収材のうち特定の吸収材には、レーザ光が照射されることで発光するという特徴があることを見出した。さらに、この特定の吸収材を第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に介在させて吸収材にレーザ光を照射する場合、第１の樹脂部材及び第２の樹脂部材の溶着強度が吸収材の発光強度の増加に随伴するように増加し、発光強度が所定範囲内となるときには十分な溶着強度を確保できることを見出した。これらの知見に基づき、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する際に、特定の吸収材を用いて溶着強度のかかる随伴性を利用できれば、樹脂溶着体の溶着強度の低下を抑制できるということを着想し、本発明に想到するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明に係る樹脂溶着方法は、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する樹脂溶着方法であって、レーザ光を吸収し且つレーザ光が照射されることで発光する吸収材を第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に介在させ、吸収材の発光強度が所定範囲内となるように吸収材にレーザ光を照射し、レーザ光の吸収で吸収材にて発生した熱により、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着することを特徴とする。
【０００７】
この樹脂溶着方法では、レーザ光を吸収し且つレーザ光が照射されることで発光する吸収材を第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に介在させ、この吸収材の発光強度が所定範囲となるように吸収材にレーザ光を照射する。これにより、樹脂溶着体の溶着強度の低下を抑制することができる。これは、上述したように、吸収材の発光強度が所定範囲となるときには、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との溶着強度が十分なものとなるためである。
【０００８】
ここで、本発明者らは鋭意検討をさらに重ね、次の知見をさらに見出した。すなわち、吸収材にレーザ光が照射される際、照射されたレーザ光の波長よりも短い波長の光が吸収材にて特に発生され、この光の光強度が所定範囲内となるときに十分な溶着強度を確保できることを見出した。そこで、発光強度は、照射されたレーザ光の波長よりも短い波長の光の光強度であることが好ましい。
【０００９】
また、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する樹脂溶着装置であって、レーザ光を吸収し且つレーザ光が照射されることで発光する吸収材を第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に介在させた状態で、吸収材にレーザ光を照射するためのレーザ光照射手段と、吸収材の発光強度を測定するための発光強度測定手段と、を備え、発光強度測定手段は、レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光の光強度を測定し、レーザ光照射手段は、発光強度測定手段で測定された発光強度が所定範囲内となるように、レーザ光を照射することを特徴とする。
【００１０】
この樹脂溶着装置では、レーザ光照射手段によりレーザ光が吸収材に照射されると共に、発光強度測定手段により吸収材の発光強度が測定される。そして、レーザ光が吸収材にて吸収されることで発生した熱により、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とが溶着される。ここで、発光強度測定手段が、レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光の光強度を測定し、レーザ光照射手段が、発光強度測定手段で測定された発光強度が所定範囲内となるようにレーザ光を照射する。これにより、樹脂溶着体の溶着強度の低下を抑制することができる。これは、上述したように、吸収材にレーザ光が照射される場合、照射されたレーザ光の波長よりも短い波長の光が吸収材にて特に発生され、その発光強度が所定範囲内となるときには、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との溶着強度が十分なものとなるためである。
【００１１】
このとき、発光強度測定手段は、レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光を透過させる光学フィルタを有することが好ましい。この場合、照射されたレーザ光の反射光が発光強度測定手段で測定されるのを抑制することができる。よって、発光強度測定手段により、レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光の光強度を好適に測定することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、樹脂溶着体の溶着強度の低下を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態に係る樹脂溶着装置を示す概略構成図である。図１に示すように、樹脂溶着装置１は、樹脂板（第１の樹脂部材）Ｍ１と樹脂板（第２の樹脂部材）Ｍ２とを溶着して樹脂溶着体Ｐを製造する装置である。ここでの樹脂溶着装置１は、樹脂板Ｍ１の側面２１と樹脂板Ｍ２の主面２２とを当接させ、この当接面を溶着予定ラインＲに沿って溶着し、断面Ｔ字型の樹脂溶着体Ｐを製造する（詳しくは後述）。
【００１５】
樹脂板Ｍ１，Ｍ２は、例えば、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート及びアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体等の透明樹脂（光透過性樹脂）からなる厚さ２ｍｍの部材である。樹脂溶着体Ｐは、その用途として、例えば、食品や化粧品等の包装容器、医療用容器、ショーケース及び水槽が挙げられる。溶着予定ラインＲは、樹脂板Ｍ１，Ｍ２の長手方向に沿うように設定され、その長さが例えば１５０ｍｍとなっている。なお、「透明（透過性）」とは、可視光線に対して透明であって、樹脂を介してその先が透けて見えることを意味し、半透明を含むものである。この「透明」については、以下の説明において同様である。
【００１６】
これらの樹脂板Ｍ１，Ｍ２間には、吸収材２が塗布されて介在されている。吸収材２は、レーザ光を吸収（特に赤外線を吸収）し且つレーザ光が照射されることで発光する色素を含むものである。吸収材２としては、例えば、ナフタロシアニン系の吸収材やフタロシアニン系の吸収材等が挙げられる。吸収材２の色素の質量濃度は、好ましいとして、０．２５％〜１．００％とされている。
【００１７】
樹脂溶着装置１は、レーザ光源３、光検出器４、押さえ板５及び制御部６を備えている。レーザ光源３は、樹脂板Ｍ１，Ｍ２間に介在された吸収材２にレーザ光を照射するためのものである。このレーザ光源３には、例えば半導体レーザダイオードが用いられる。ここでは、レーザ光源３として、発振波長が８０８ｎｍの半導体レーザダイオードを用いている。また、レーザ光源３は、光ファイバ８を介して同軸ヘッド７に光学的に接続されている。
【００１８】
光検出器４は、吸収材２の発光強度を検出（測定）するためのものである。具体的には、この光検出器４は、吸収材２にて発生されレーザ光源３の発振波長よりも短い波長の光の光強度である発光強度を測定する。ここでは、光検出器４として、赤外から赤色までの波長（６００ｎｍ〜９８０ｎｍ）を計測できるホトマルチチャンネルアナライザを用いている。また、光検出器４は、光ファイバ９を介して同軸ヘッド７に光学的に接続されている。なお、光検出器４には、例えば、リニアイメージセンサ付分光器、ホトダイオード及び光電子増倍管（ＰＭＴ）等を用いてもよい。
【００１９】
同軸ヘッド７は、その内部に配置されたダイクロックミラー１０及び光学フィルタ１１を有している。ダイクロックミラー１０は、レーザ光源３から出射されたレーザ光を反射させると共に、吸収材２の発光による光（以下、「発光光」という）を光検出器４に向けて透過させる。つまり、ダイクロックミラー１０により、レーザ光源３の光軸Ｌ１と光検出器４の光軸Ｌ２とが同軸とされている。
【００２０】
光学フィルタ１１は、光検出器４により検出される発光光の光軸Ｌ２上に設けられており、８０８ｎｍよりも短い波長の光を透過させる。この光学フィルタ１１としては、例えば反射型、透過型及びこれらの複合型のものが用いられる。
【００２１】
押さえ板５は、樹脂板Ｍ２のレーザ光が照射される側の主面２３に当接するように配置されており、樹脂板Ｍ２を押圧することで樹脂板Ｍ１，Ｍ２を互いに密着させる。この押さえ板５において溶着予定ラインＲに対応する領域には、レーザ光及び発光光が通過するための貫通孔５ａが設けられている。
【００２２】
制御部６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等により構成されている。この制御部６は、レーザ光源３を制御して、照射されるレーザ光の照射及び照射条件（レーザ出力等）を制御する。また、制御部６は、光検出器４に接続されており、光検出器４により検出された発光強度をメモリーする。
【００２３】
なお、以上において、レーザ光源３がレーザ光照射手段に相当し、光検出器４及び光学フィルタが発光強度検出手段を構成する。
【００２４】
次に、説明した樹脂溶着装置１を用い、樹脂板Ｍ１，Ｍ２を互いに溶着して樹脂溶着体Ｐを製造する方法について説明する。
【００２５】
まず、樹脂板Ｍ１の側面２１と樹脂板Ｍ２の主面２２とを、吸収材２を介在させて当接する。続いて、押さえ板５を樹脂板Ｍ２の主面２３に載置し、樹脂板Ｍ１，Ｍ２を互いに密着させる。続いて、レーザ光源３によりレーザ光を吸収材２に集光するように照射しつつ、そのレーザ光を１０ｍｍ／秒の速度で矢印Ａ方向に走査する。これにより、吸収材２にてレーザ光が吸収されて発熱される。そして、この熱により、樹脂板Ｍ１，Ｍ２が溶着されて樹脂溶着体Ｐが製造されることとなる。
【００２６】
ここで、本実施形態では、上述したように、吸収材２がレーザ光の照射で発光することから、レーザ光の照射と同時（レーザ光の照射中）に、吸収材２におけるレーザ光照射位置での発光光を光検出器４にて検出し、吸収材２の発光強度を検出する。これと共に、この発光強度を制御部６にメモリーする。
【００２７】
図２は、図１の樹脂溶着装置の光検出器により検出した光強度の一例を示す線図である。図中の点線は樹脂板Ｍ１，Ｍ２間に吸収材２が介在されていない場合の発光強度を示し、実線は樹脂板Ｍ１，Ｍ２間に吸収材２が介在された場合の発光強度を示す。図２に示すように、レーザ光源３の発振波長（８０８ｎｍ）よりも小さい波長域において、実線の発光強度が破線の発光強度よりも大きくなっている。つまり、吸収材２では、レーザ光が照射されることにより、レーザ光源３の発振波長よりも小さい波長の光が発生されることがわかる。また、吸収材２では、近赤から可視の波長域にて特に発光していることがわかる。
【００２８】
図３は、図１の樹脂溶着装置において吸着材の発光強度と樹脂溶着体の引張強さとの関係の一例を示す線図である。図中において、各点は実測結果を示し、０．２５％、０．５０％及び１．００％は吸着材２の色素の質量濃度を示し、６７５ｎｍ及び８０４ｎｍは発光光の波長を示す。図３に示すように、樹脂板Ｍ１，Ｍ２の引張強さが吸収材２の発光強度の増加に随伴するように増加し、発光強度が所定範囲内となるときには十分な引張強さが確保される。特に、レーザ光の発振波長より小さい６７５ｎｍの発光光の発光強度を基準にした場合、樹脂溶着体Ｐの引張強さは、質量濃度によらず、発光強度が１５００ａ．ｕ．（Arbitrary Units）から１８００ａ．ｕ．の光強度において２００ｋｇｆ／ｃｍ２以上となることが見出される。
【００２９】
従って、制御部６にメモリーした発光強度が所定範囲内となるときには、溶着された領域に十分な溶着強度が確保されていると判定し、樹脂溶着体Ｐの製造を正常に終了する。一方、制御部６にメモリーした発光強度が所定範囲外となるときには、溶着された領域の溶着強度が低いと判定し、この樹脂溶着体Ｐを不良と判定する。すなわち、吸収材２の発光強度が所定範囲内となるように、吸収材２にレーザ光が照射されることになる。
【００３０】
以上、本実施形態によれば、レーザ光を吸収し且つレーザ光が照射されることで発光する吸収材２を樹脂板Ｍ１，Ｍ２の間に介在させ、この吸収材２の発光強度が所定範囲内となるように吸収材２にレーザ光を照射する。これにより、上述したように、吸収材２の発光強度が所定範囲内となるときには樹脂板Ｍ１，Ｍ２の溶着強度が十分なものとなることから、樹脂溶着体Ｐの溶着強度の低下を抑制することができる。
【００３１】
ここで、上述したように、レーザ光が吸収材２に照射された際には、照射されたレーザ光の波長よりも短い波長の光が吸収材にて特に発生され、この波長の光強度が所定範囲内となるときに十分な溶着強度が確保される。よって、本実施形態では、上述したように、レーザ光の波長よりも短い波長の光の光強度を発光強度として測定することから、発光強度を精度よく測定することができると共に、樹脂溶着体Ｐの溶着強度の低下を確実に抑制することができる。
【００３２】
また、本実施形態の樹脂溶着装置１は、上述したように、レーザ光源３の発振波長よりも短い波長の光を透過させる光学フィルタ１１を備えているため、レーザ光源３により照射されたレーザ光の反射光が光検出器４で測定されるのを抑制することができ、光検出器４にてＳ／Ｎ比の高い発光強度を測定することができる。つまり、光検出器４により、レーザ光源３の発振波長よりも短い波長の光の光強度を好適に測定することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、上述したように、レーザ光源３の光軸Ｌ１と光検出器４の光軸Ｌ２とが同軸とされている。よって、これらの光軸Ｌ１，Ｌ２を容易に調整することができる。また、振動による光軸Ｌ１，Ｌ２のずれの影響を低減でき、光検出器４にて精度よく発光光を検出することができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、上述したように、発光強度が所定範囲内となるときに樹脂溶着体Ｐの製造を正常に終了する一方、発光強度が所定範囲外となるときに樹脂溶着体Ｐを不良と判定することにより、吸収材２の発光強度が所定範囲内となるように吸収材２にレーザ光を照射したが、これに限定されるものではない。
【００３５】
例えば、レーザ光の照射中において、測定された発光強度が所定範囲内となるときには、そのままレーザ光源３からのレーザ光の照射を続行する一方、測定された発光強度が所定範囲外となるときには、制御部６によりレーザ光源３からのレーザ光の照射を停止してもよい。また、レーザ光の照射中において、測定された発光強度に基づいて、制御部６によりレーザ光源３をフィードバック制御してもよい。具体的には、測定された発光強度が所定範囲よりも小さい場合、レーザ光源３を制御してレーザ出力を大きくしたり、測定された発光強度が所定範囲よりも大きい場合、レーザ光源３を制御してレーザ出力を小さくしたり等してもよい。
【００３６】
ところで、一般的に、本実施形態のように透明な樹脂板Ｍ１，Ｍ２同士を溶着する場合、透明な外観を保つためには、吸収材２の色素の質量濃度を高くすることが困難とされている。これは、色素がレーザ光の波長の光を吸収するだけでなく、可視光域の波長の光も吸収するためである。よって、色素の質量濃度のわずかな変化で、溶着品質（溶着強度及びその安定性）に大きなばらつきが発生してしまい、また、レーザ光に比較的高いレーザ出力が必要とされる。
【００３７】
そこで、従来、透明な樹脂板Ｍ１，Ｍ２同士を溶着する樹脂溶着方法として、樹脂板Ｍ１，Ｍ２の間の隙間を計測するもの等が知られている。しかし、隙間計測では、溶着強度を類推するには十分なデータを得ることが困難である。
【００３８】
これに対し、本実施形態では、上述したように、可視〜赤外域における吸収材２の発光強度を測定することで、樹脂板Ｍ１，Ｍ２の接合強度の推定が可能であり、ひいては、吸収材２の色素濃度のむらをも推定することができる。つまり、透明な樹脂板Ｍ１，Ｍ２を溶着する場合であっても、これらの間の溶着品質を好適にモニタでき樹脂溶着体Ｐを製造することができる。さらに、透明な樹脂板Ｍ１，Ｍ２同士を透明のまま溶着することができることから、樹脂溶着体Ｐの美感を損なわない。よって、本実施形態は、透明な第１及び第２の樹脂部材間における溶着の分野において画期的なものといえる。
【００３９】
次に、本発明の第２実施形態に係る樹脂溶着装置について説明する。ここでは、上記実施形態と同様な説明は省略し、異なる点のみ説明する。
【００４０】
図４は、本発明の第２実施形態に係る樹脂溶着装置を示す概略構成図である。図４に示すように、本実施形態の樹脂溶着装置５０が、上記の樹脂溶着装置１（図１参照）と異なる点は、同軸ヘッド７に代えて、レーザ光照射ヘッド５１及び光検出ヘッド５２を備える点である。
【００４１】
レーザ光照射ヘッド５１は、その内部に配設されたレーザ光源３を有している。光検出ヘッド５２は、光検出器４に光ファイバにより光学的に接続されており、内部に配設され光検出器４の光軸Ｌ２上に設けられた光学フィルタ１１を有している。つまり、樹脂溶着装置５０では、レーザ光源３の光軸Ｌ１と光検出器４の光軸Ｌ２とが異軸とされている。
【００４２】
この本実施形態においても、上記効果と同様な効果、すなわち、樹脂溶着体Ｐの溶着強度の低下を抑制するという効果を奏する。また、上述したように、レーザ光源３の光軸Ｌ１と光検出器４の光軸Ｌ２とが異軸とされていることから、樹脂溶着装置５０の構成を簡易にして部品点数を少なくすることができると共に、レーザ光の反射光が光検出器４により検出されるのを抑制することができる。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４４】
例えば、上記実施形態では、レーザ光源３の発振波長を８０８ｎｍとしたが、発振波長は種々の波長としてもよい。図５は他の例に係る樹脂溶着装置の光検出器により測定した発光強度の一例を示す線図である。図中の光強度は、発振波長が９４０ｍｍのレーザ光源からレーザ光を照射した際に、光検出器４により測定した発光強度を示している。また、図中において、点線は樹脂板Ｍ１，Ｍ２間に吸収材２が介在されていない場合の発光強度を示し、実線は樹脂板Ｍ１，Ｍ２間に吸収材２が介在された場合の発光強度を示す。この図５に示すように、発光光の波長が約８６０ｎｍ以下の波長のときに、実線の発光強度が破線の発光強度よりも大きくなっている。
【００４５】
従って、発振波長が９４０ｎｍのレーザ光源を用いる場合でも、レーザ光が照射されることで吸収材２が発光することがわかる。つまり、吸収材２の発光強度を測定できるレー発振波長は、８０８ｎｍに限られない。なお、この吸収材２の色素では、図６に示すように、発光光の波長がレーザ光を吸収するピーク（ここでは、８４０ｎｍ）近傍となるときに、発光強度のピークが観察されている。
【００４６】
また、上記実施形態では、同軸ヘッド７又は光検出ヘッド５２の内部において光検出器４の光軸Ｌ２上に光学フィルタ１１を設けたが、光検出器の光軸上であれば、光ファイバの端面や光検出器の内部に光学フィルタを設けてもよい。また、上記実施形態では、透明な樹脂板Ｍ１，Ｍ２を溶着したが、不透明な樹脂部材同士を溶着する場合もある。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例を説明する。
【００４８】
（発光観測試験）
図７に示す品名の色素をそれぞれ用意し、これらの色素のそれぞれにレーザ光を照射し、発光の有無を色素毎に観測した。照射するレーザ光の波長は８０８ｎｍとし、発光の有無は、可視光に近い７００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光が観測されるか否かで評価した。その結果、ｅ−ＢＩＮＤ以外の品名の色素において発光を観測することができた。
【００４９】
（レーザ出力に対する引張強さの評価試験）
まず、ナフタロシアニン系の色素を有機溶媒メチルエチルケトンへ溶解し、色素の質量濃度（以下、「色素質量濃度」という）が０．２５％、０．５０％、１．００％の吸着材を作成した。次に、ポリカーボネートからなる第１及び第２の樹脂部材を複数用意し、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に吸着材を介在させたもの（以下、「樹脂体」という）を色素質量濃度毎に３種作成した。
【００５０】
そして、これらの樹脂体の吸着材に、レーザ出力を変化させながら発振波長８０８ｎｍのレーザ光を照射し、樹脂溶着体を製造した。そして、これらの樹脂溶着体に対して引張試験をそれぞれ実施し、レーザ出力に対する引張強さを色素質量濃度毎に評価した。レーザ光は、光学系を用いてφ２．４ｍｍに集光させ、また、走査するレーザ光の速さは、速度１０ｍｍ／秒とした。この評価結果を図８に示す。
【００５１】
図８は色素質量濃度毎のレーザ出力と引張強さとの関係を示す線図である。図８に示すように、かかる評価の結果、色素質量濃度が少なければ、溶着に必要なレーザ出力が高くなることが観察された。また、引張強さは、色素質量濃度に大きく依存することがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る樹脂溶着装置を示す概略構成図である。
【図２】図１の樹脂溶着装置の光検出器により検出した光強度の一例を示す線図である。
【図３】図１の樹脂溶着装置において吸着材の発光強度と樹脂溶着体の引張強さとの関係の一例を示す線図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る樹脂溶着装置を示す概略構成図である。
【図５】他の例に係る樹脂溶着装置の光検出器により検出した発光強度の一例を示す線図である。
【図６】発振波長が９４０ｎｍのレーザ光源を用いた場合における発光光の波長と発光強度との関係の一例を示す図である。
【図７】発光観測試験に用いた色素を示す図表である。
【図８】レーザ出力に対する引張強さの評価試験の結果を示す線図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，５０…樹脂溶着装置、２…吸収材、３…レーザ光源（レーザ光照射手段）、４…光検出器（発光強度測定手段）、１１…光学フィルタ（発光強度測定手段）、Ｍ１…樹脂板（第１の樹脂部材）、Ｍ２…樹脂板（第２の樹脂部材）、Ｐ…樹脂溶着体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する樹脂溶着方法及び樹脂溶着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の樹脂溶着方法として、レーザ光を吸収する吸収材を第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に介在させ、吸収材にレーザ光を照射することにより吸収材にて熱を発生させ、この発生した熱で第１の樹脂部材及び第２の樹脂部材を溶着するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−８１７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のような樹脂溶着方法では、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に吸収材を均一に介在させるのが困難であることから、溶着された領域の溶着強度にむらが生じるおそれがある。よって、溶着された領域に溶着強度の低い部分が存在し、製造した樹脂溶着体の溶着強度が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、樹脂溶着体の溶着強度の低下を抑制することができる樹脂溶着方法及び樹脂溶着装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、レーザ光を吸収する吸収材のうち特定の吸収材には、レーザ光が照射されることで発光するという特徴があることを見出した。さらに、この特定の吸収材を第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に介在させて吸収材にレーザ光を照射する場合、第１の樹脂部材及び第２の樹脂部材の溶着強度が吸収材の発光強度の増加に随伴するように増加し、発光強度が所定範囲内となるときには十分な溶着強度を確保できることを見出した。これらの知見に基づき、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する際に、特定の吸収材を用いて溶着強度のかかる随伴性を利用できれば、樹脂溶着体の溶着強度の低下を抑制できるということを着想し、本発明に想到するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明に係る樹脂溶着方法は、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する樹脂溶着方法であって、レーザ光を吸収し且つレーザ光が照射されることで発光する吸収材を第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に介在させ、吸収材の発光強度が所定範囲内となるように吸収材にレーザ光を照射し、レーザ光の吸収で吸収材にて発生した熱により、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着することを特徴とする。
【０００７】
この樹脂溶着方法では、レーザ光を吸収し且つレーザ光が照射されることで発光する吸収材を第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に介在させ、この吸収材の発光強度が所定範囲となるように吸収材にレーザ光を照射する。これにより、樹脂溶着体の溶着強度の低下を抑制することができる。これは、上述したように、吸収材の発光強度が所定範囲となるときには、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との溶着強度が十分なものとなるためである。
【０００８】
ここで、本発明者らは鋭意検討をさらに重ね、次の知見をさらに見出した。すなわち、吸収材にレーザ光が照射される際、照射されたレーザ光の波長よりも短い波長の光が吸収材にて特に発生され、この光の光強度が所定範囲内となるときに十分な溶着強度を確保できることを見出した。そこで、発光強度は、照射されたレーザ光の波長よりも短い波長の光の光強度であることが好ましい。
【０００９】
また、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する樹脂溶着装置であって、レーザ光を吸収し且つレーザ光が照射されることで発光する吸収材を第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に介在させた状態で、吸収材にレーザ光を照射するためのレーザ光照射手段と、吸収材の発光強度を測定するための発光強度測定手段と、を備え、発光強度測定手段は、レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光の光強度を測定し、レーザ光照射手段は、発光強度測定手段で測定された発光強度が所定範囲内となるように、レーザ光を照射することを特徴とする。
【００１０】
この樹脂溶着装置では、レーザ光照射手段によりレーザ光が吸収材に照射されると共に、発光強度測定手段により吸収材の発光強度が測定される。そして、レーザ光が吸収材にて吸収されることで発生した熱により、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とが溶着される。ここで、発光強度測定手段が、レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光の光強度を測定し、レーザ光照射手段が、発光強度測定手段で測定された発光強度が所定範囲内となるようにレーザ光を照射する。これにより、樹脂溶着体の溶着強度の低下を抑制することができる。これは、上述したように、吸収材にレーザ光が照射される場合、照射されたレーザ光の波長よりも短い波長の光が吸収材にて特に発生され、その発光強度が所定範囲内となるときには、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との溶着強度が十分なものとなるためである。
【００１１】
このとき、発光強度測定手段は、レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光を透過させる光学フィルタを有することが好ましい。この場合、照射されたレーザ光の反射光が発光強度測定手段で測定されるのを抑制することができる。よって、発光強度測定手段により、レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光の光強度を好適に測定することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、樹脂溶着体の溶着強度の低下を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態に係る樹脂溶着装置を示す概略構成図である。図１に示すように、樹脂溶着装置１は、樹脂板（第１の樹脂部材）Ｍ１と樹脂板（第２の樹脂部材）Ｍ２とを溶着して樹脂溶着体Ｐを製造する装置である。ここでの樹脂溶着装置１は、樹脂板Ｍ１の側面２１と樹脂板Ｍ２の主面２２とを当接させ、この当接面を溶着予定ラインＲに沿って溶着し、断面Ｔ字型の樹脂溶着体Ｐを製造する（詳しくは後述）。
【００１５】
樹脂板Ｍ１，Ｍ２は、例えば、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート及びアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体等の透明樹脂（光透過性樹脂）からなる厚さ２ｍｍの部材である。樹脂溶着体Ｐは、その用途として、例えば、食品や化粧品等の包装容器、医療用容器、ショーケース及び水槽が挙げられる。溶着予定ラインＲは、樹脂板Ｍ１，Ｍ２の長手方向に沿うように設定され、その長さが例えば１５０ｍｍとなっている。なお、「透明（透過性）」とは、可視光線に対して透明であって、樹脂を介してその先が透けて見えることを意味し、半透明を含むものである。この「透明」については、以下の説明において同様である。
【００１６】
これらの樹脂板Ｍ１，Ｍ２間には、吸収材２が塗布されて介在されている。吸収材２は、レーザ光を吸収（特に赤外線を吸収）し且つレーザ光が照射されることで発光する色素を含むものである。吸収材２としては、例えば、ナフタロシアニン系の吸収材やフタロシアニン系の吸収材等が挙げられる。吸収材２の色素の質量濃度は、好ましいとして、０．２５％〜１．００％とされている。
【００１７】
樹脂溶着装置１は、レーザ光源３、光検出器４、押さえ板５及び制御部６を備えている。レーザ光源３は、樹脂板Ｍ１，Ｍ２間に介在された吸収材２にレーザ光を照射するためのものである。このレーザ光源３には、例えば半導体レーザダイオードが用いられる。ここでは、レーザ光源３として、発振波長が８０８ｎｍの半導体レーザダイオードを用いている。また、レーザ光源３は、光ファイバ８を介して同軸ヘッド７に光学的に接続されている。
【００１８】
光検出器４は、吸収材２の発光強度を検出（測定）するためのものである。具体的には、この光検出器４は、吸収材２にて発生されレーザ光源３の発振波長よりも短い波長の光の光強度である発光強度を測定する。ここでは、光検出器４として、赤外から赤色までの波長（６００ｎｍ〜９８０ｎｍ）を計測できるホトマルチチャンネルアナライザを用いている。また、光検出器４は、光ファイバ９を介して同軸ヘッド７に光学的に接続されている。なお、光検出器４には、例えば、リニアイメージセンサ付分光器、ホトダイオード及び光電子増倍管（ＰＭＴ）等を用いてもよい。
【００１９】
同軸ヘッド７は、その内部に配置されたダイクロックミラー１０及び光学フィルタ１１を有している。ダイクロックミラー１０は、レーザ光源３から出射されたレーザ光を反射させると共に、吸収材２の発光による光（以下、「発光光」という）を光検出器４に向けて透過させる。つまり、ダイクロックミラー１０により、レーザ光源３の光軸Ｌ１と光検出器４の光軸Ｌ２とが同軸とされている。
【００２０】
光学フィルタ１１は、光検出器４により検出される発光光の光軸Ｌ２上に設けられており、８０８ｎｍよりも短い波長の光を透過させる。この光学フィルタ１１としては、例えば反射型、透過型及びこれらの複合型のものが用いられる。
【００２１】
押さえ板５は、樹脂板Ｍ２のレーザ光が照射される側の主面２３に当接するように配置されており、樹脂板Ｍ２を押圧することで樹脂板Ｍ１，Ｍ２を互いに密着させる。この押さえ板５において溶着予定ラインＲに対応する領域には、レーザ光及び発光光が通過するための貫通孔５ａが設けられている。
【００２２】
制御部６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等により構成されている。この制御部６は、レーザ光源３を制御して、照射されるレーザ光の照射及び照射条件（レーザ出力等）を制御する。また、制御部６は、光検出器４に接続されており、光検出器４により検出された発光強度をメモリーする。
【００２３】
なお、以上において、レーザ光源３がレーザ光照射手段に相当し、光検出器４及び光学フィルタが発光強度検出手段を構成する。
【００２４】
次に、説明した樹脂溶着装置１を用い、樹脂板Ｍ１，Ｍ２を互いに溶着して樹脂溶着体Ｐを製造する方法について説明する。
【００２５】
まず、樹脂板Ｍ１の側面２１と樹脂板Ｍ２の主面２２とを、吸収材２を介在させて当接する。続いて、押さえ板５を樹脂板Ｍ２の主面２３に載置し、樹脂板Ｍ１，Ｍ２を互いに密着させる。続いて、レーザ光源３によりレーザ光を吸収材２に集光するように照射しつつ、そのレーザ光を１０ｍｍ／秒の速度で矢印Ａ方向に走査する。これにより、吸収材２にてレーザ光が吸収されて発熱される。そして、この熱により、樹脂板Ｍ１，Ｍ２が溶着されて樹脂溶着体Ｐが製造されることとなる。
【００２６】
ここで、本実施形態では、上述したように、吸収材２がレーザ光の照射で発光することから、レーザ光の照射と同時（レーザ光の照射中）に、吸収材２におけるレーザ光照射位置での発光光を光検出器４にて検出し、吸収材２の発光強度を検出する。これと共に、この発光強度を制御部６にメモリーする。
【００２７】
図２は、図１の樹脂溶着装置の光検出器により検出した光強度の一例を示す線図である。図中の点線は樹脂板Ｍ１，Ｍ２間に吸収材２が介在されていない場合の発光強度を示し、実線は樹脂板Ｍ１，Ｍ２間に吸収材２が介在された場合の発光強度を示す。図２に示すように、レーザ光源３の発振波長（８０８ｎｍ）よりも小さい波長域において、実線の発光強度が破線の発光強度よりも大きくなっている。つまり、吸収材２では、レーザ光が照射されることにより、レーザ光源３の発振波長よりも小さい波長の光が発生されることがわかる。また、吸収材２では、近赤から可視の波長域にて特に発光していることがわかる。
【００２８】
図３は、図１の樹脂溶着装置において吸着材の発光強度と樹脂溶着体の引張強さとの関係の一例を示す線図である。図中において、各点は実測結果を示し、０．２５％、０．５０％及び１．００％は吸着材２の色素の質量濃度を示し、６７５ｎｍ及び８０４ｎｍは発光光の波長を示す。図３に示すように、樹脂板Ｍ１，Ｍ２の引張強さが吸収材２の発光強度の増加に随伴するように増加し、発光強度が所定範囲内となるときには十分な引張強さが確保される。特に、レーザ光の発振波長より小さい６７５ｎｍの発光光の発光強度を基準にした場合、樹脂溶着体Ｐの引張強さは、質量濃度によらず、発光強度が１５００ａ．ｕ．（Arbitrary Units）から１８００ａ．ｕ．の光強度において２００ｋｇｆ／ｃｍ２以上となることが見出される。
【００２９】
従って、制御部６にメモリーした発光強度が所定範囲内となるときには、溶着された領域に十分な溶着強度が確保されていると判定し、樹脂溶着体Ｐの製造を正常に終了する。一方、制御部６にメモリーした発光強度が所定範囲外となるときには、溶着された領域の溶着強度が低いと判定し、この樹脂溶着体Ｐを不良と判定する。すなわち、吸収材２の発光強度が所定範囲内となるように、吸収材２にレーザ光が照射されることになる。
【００３０】
以上、本実施形態によれば、レーザ光を吸収し且つレーザ光が照射されることで発光する吸収材２を樹脂板Ｍ１，Ｍ２の間に介在させ、この吸収材２の発光強度が所定範囲内となるように吸収材２にレーザ光を照射する。これにより、上述したように、吸収材２の発光強度が所定範囲内となるときには樹脂板Ｍ１，Ｍ２の溶着強度が十分なものとなることから、樹脂溶着体Ｐの溶着強度の低下を抑制することができる。
【００３１】
ここで、上述したように、レーザ光が吸収材２に照射された際には、照射されたレーザ光の波長よりも短い波長の光が吸収材にて特に発生され、この波長の光強度が所定範囲内となるときに十分な溶着強度が確保される。よって、本実施形態では、上述したように、レーザ光の波長よりも短い波長の光の光強度を発光強度として測定することから、発光強度を精度よく測定することができると共に、樹脂溶着体Ｐの溶着強度の低下を確実に抑制することができる。
【００３２】
また、本実施形態の樹脂溶着装置１は、上述したように、レーザ光源３の発振波長よりも短い波長の光を透過させる光学フィルタ１１を備えているため、レーザ光源３により照射されたレーザ光の反射光が光検出器４で測定されるのを抑制することができ、光検出器４にてＳ／Ｎ比の高い発光強度を測定することができる。つまり、光検出器４により、レーザ光源３の発振波長よりも短い波長の光の光強度を好適に測定することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、上述したように、レーザ光源３の光軸Ｌ１と光検出器４の光軸Ｌ２とが同軸とされている。よって、これらの光軸Ｌ１，Ｌ２を容易に調整することができる。また、振動による光軸Ｌ１，Ｌ２のずれの影響を低減でき、光検出器４にて精度よく発光光を検出することができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、上述したように、発光強度が所定範囲内となるときに樹脂溶着体Ｐの製造を正常に終了する一方、発光強度が所定範囲外となるときに樹脂溶着体Ｐを不良と判定することにより、吸収材２の発光強度が所定範囲内となるように吸収材２にレーザ光を照射したが、これに限定されるものではない。
【００３５】
例えば、レーザ光の照射中において、測定された発光強度が所定範囲内となるときには、そのままレーザ光源３からのレーザ光の照射を続行する一方、測定された発光強度が所定範囲外となるときには、制御部６によりレーザ光源３からのレーザ光の照射を停止してもよい。また、レーザ光の照射中において、測定された発光強度に基づいて、制御部６によりレーザ光源３をフィードバック制御してもよい。具体的には、測定された発光強度が所定範囲よりも小さい場合、レーザ光源３を制御してレーザ出力を大きくしたり、測定された発光強度が所定範囲よりも大きい場合、レーザ光源３を制御してレーザ出力を小さくしたり等してもよい。
【００３６】
ところで、一般的に、本実施形態のように透明な樹脂板Ｍ１，Ｍ２同士を溶着する場合、透明な外観を保つためには、吸収材２の色素の質量濃度を高くすることが困難とされている。これは、色素がレーザ光の波長の光を吸収するだけでなく、可視光域の波長の光も吸収するためである。よって、色素の質量濃度のわずかな変化で、溶着品質（溶着強度及びその安定性）に大きなばらつきが発生してしまい、また、レーザ光に比較的高いレーザ出力が必要とされる。
【００３７】
そこで、従来、透明な樹脂板Ｍ１，Ｍ２同士を溶着する樹脂溶着方法として、樹脂板Ｍ１，Ｍ２の間の隙間を計測するもの等が知られている。しかし、隙間計測では、溶着強度を類推するには十分なデータを得ることが困難である。
【００３８】
これに対し、本実施形態では、上述したように、可視〜赤外域における吸収材２の発光強度を測定することで、樹脂板Ｍ１，Ｍ２の接合強度の推定が可能であり、ひいては、吸収材２の色素濃度のむらをも推定することができる。つまり、透明な樹脂板Ｍ１，Ｍ２を溶着する場合であっても、これらの間の溶着品質を好適にモニタでき樹脂溶着体Ｐを製造することができる。さらに、透明な樹脂板Ｍ１，Ｍ２同士を透明のまま溶着することができることから、樹脂溶着体Ｐの美感を損なわない。よって、本実施形態は、透明な第１及び第２の樹脂部材間における溶着の分野において画期的なものといえる。
【００３９】
次に、本発明の第２実施形態に係る樹脂溶着装置について説明する。ここでは、上記実施形態と同様な説明は省略し、異なる点のみ説明する。
【００４０】
図４は、本発明の第２実施形態に係る樹脂溶着装置を示す概略構成図である。図４に示すように、本実施形態の樹脂溶着装置５０が、上記の樹脂溶着装置１（図１参照）と異なる点は、同軸ヘッド７に代えて、レーザ光照射ヘッド５１及び光検出ヘッド５２を備える点である。
【００４１】
レーザ光照射ヘッド５１は、その内部に配設されたレーザ光源３を有している。光検出ヘッド５２は、光検出器４に光ファイバにより光学的に接続されており、内部に配設され光検出器４の光軸Ｌ２上に設けられた光学フィルタ１１を有している。つまり、樹脂溶着装置５０では、レーザ光源３の光軸Ｌ１と光検出器４の光軸Ｌ２とが異軸とされている。
【００４２】
この本実施形態においても、上記効果と同様な効果、すなわち、樹脂溶着体Ｐの溶着強度の低下を抑制するという効果を奏する。また、上述したように、レーザ光源３の光軸Ｌ１と光検出器４の光軸Ｌ２とが異軸とされていることから、樹脂溶着装置５０の構成を簡易にして部品点数を少なくすることができると共に、レーザ光の反射光が光検出器４により検出されるのを抑制することができる。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４４】
例えば、上記実施形態では、レーザ光源３の発振波長を８０８ｎｍとしたが、発振波長は種々の波長としてもよい。図５は他の例に係る樹脂溶着装置の光検出器により測定した発光強度の一例を示す線図である。図中の光強度は、発振波長が９４０ｍｍのレーザ光源からレーザ光を照射した際に、光検出器４により測定した発光強度を示している。また、図中において、点線は樹脂板Ｍ１，Ｍ２間に吸収材２が介在されていない場合の発光強度を示し、実線は樹脂板Ｍ１，Ｍ２間に吸収材２が介在された場合の発光強度を示す。この図５に示すように、発光光の波長が約８６０ｎｍ以下の波長のときに、実線の発光強度が破線の発光強度よりも大きくなっている。
【００４５】
従って、発振波長が９４０ｎｍのレーザ光源を用いる場合でも、レーザ光が照射されることで吸収材２が発光することがわかる。つまり、吸収材２の発光強度を測定できるレー発振波長は、８０８ｎｍに限られない。なお、この吸収材２の色素では、図６に示すように、発光光の波長がレーザ光を吸収するピーク（ここでは、８４０ｎｍ）近傍となるときに、発光強度のピークが観察されている。
【００４６】
また、上記実施形態では、同軸ヘッド７又は光検出ヘッド５２の内部において光検出器４の光軸Ｌ２上に光学フィルタ１１を設けたが、光検出器の光軸上であれば、光ファイバの端面や光検出器の内部に光学フィルタを設けてもよい。また、上記実施形態では、透明な樹脂板Ｍ１，Ｍ２を溶着したが、不透明な樹脂部材同士を溶着する場合もある。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例を説明する。
【００４８】
（発光観測試験）
図７に示す品名の色素をそれぞれ用意し、これらの色素のそれぞれにレーザ光を照射し、発光の有無を色素毎に観測した。照射するレーザ光の波長は８０８ｎｍとし、発光の有無は、可視光に近い７００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光が観測されるか否かで評価した。その結果、ｅ−ＢＩＮＤ以外の品名の色素において発光を観測することができた。
【００４９】
（レーザ出力に対する引張強さの評価試験）
まず、ナフタロシアニン系の色素を有機溶媒メチルエチルケトンへ溶解し、色素の質量濃度（以下、「色素質量濃度」という）が０．２５％、０．５０％、１．００％の吸着材を作成した。次に、ポリカーボネートからなる第１及び第２の樹脂部材を複数用意し、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材との間に吸着材を介在させたもの（以下、「樹脂体」という）を色素質量濃度毎に３種作成した。
【００５０】
そして、これらの樹脂体の吸着材に、レーザ出力を変化させながら発振波長８０８ｎｍのレーザ光を照射し、樹脂溶着体を製造した。そして、これらの樹脂溶着体に対して引張試験をそれぞれ実施し、レーザ出力に対する引張強さを色素質量濃度毎に評価した。レーザ光は、光学系を用いてφ２．４ｍｍに集光させ、また、走査するレーザ光の速さは、速度１０ｍｍ／秒とした。この評価結果を図８に示す。
【００５１】
図８は色素質量濃度毎のレーザ出力と引張強さとの関係を示す線図である。図８に示すように、かかる評価の結果、色素質量濃度が少なければ、溶着に必要なレーザ出力が高くなることが観察された。また、引張強さは、色素質量濃度に大きく依存することがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る樹脂溶着装置を示す概略構成図である。
【図２】図１の樹脂溶着装置の光検出器により検出した光強度の一例を示す線図である。
【図３】図１の樹脂溶着装置において吸着材の発光強度と樹脂溶着体の引張強さとの関係の一例を示す線図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る樹脂溶着装置を示す概略構成図である。
【図５】他の例に係る樹脂溶着装置の光検出器により検出した発光強度の一例を示す線図である。
【図６】発振波長が９４０ｎｍのレーザ光源を用いた場合における発光光の波長と発光強度との関係の一例を示す図である。
【図７】発光観測試験に用いた色素を示す図表である。
【図８】レーザ出力に対する引張強さの評価試験の結果を示す線図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，５０…樹脂溶着装置、２…吸収材、３…レーザ光源（レーザ光照射手段）、４…光検出器（発光強度測定手段）、１１…光学フィルタ（発光強度測定手段）、Ｍ１…樹脂板（第１の樹脂部材）、Ｍ２…樹脂板（第２の樹脂部材）、Ｐ…樹脂溶着体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する樹脂溶着方法であって、
レーザ光を吸収し且つ前記レーザ光が照射されることで発光する吸収材を前記第１の樹脂部材と前記第２の樹脂部材との間に介在させ、
前記吸収材の発光強度が所定範囲内となるように前記吸収材に前記レーザ光を照射し、
前記レーザ光の吸収で前記吸収材にて発生した熱により、前記第１の樹脂部材と前記第２の樹脂部材とを溶着することを特徴とする樹脂溶着方法。
【請求項２】
前記発光強度は、照射された前記レーザ光の波長よりも短い波長の光の光強度であることを特徴とする請求項１記載の樹脂溶着方法。
【請求項３】
第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する樹脂溶着装置であって、
レーザ光を吸収し且つ前記レーザ光が照射されることで発光する吸収材を前記第１の樹脂部材と前記第２の樹脂部材との間に介在させた状態で、前記吸収材に前記レーザ光を照射するためのレーザ光照射手段と、
前記吸収材の発光強度を測定するための発光強度測定手段と、を備え、
前記発光強度測定手段は、前記レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光の光強度を測定し、
前記レーザ光照射手段は、前記発光強度測定手段で測定された前記発光強度が所定範囲内となるように、前記レーザ光を照射することを特徴とする樹脂溶着装置。
【請求項４】
前記発光強度測定手段は、前記レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光を透過させる光学フィルタを有することを特徴とする請求項３記載の樹脂溶着装置。
【請求項１】
第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する樹脂溶着方法であって、
レーザ光を吸収し且つ前記レーザ光が照射されることで発光する吸収材を前記第１の樹脂部材と前記第２の樹脂部材との間に介在させ、
前記吸収材の発光強度が所定範囲内となるように前記吸収材に前記レーザ光を照射し、
前記レーザ光の吸収で前記吸収材にて発生した熱により、前記第１の樹脂部材と前記第２の樹脂部材とを溶着することを特徴とする樹脂溶着方法。
【請求項２】
前記発光強度は、照射された前記レーザ光の波長よりも短い波長の光の光強度であることを特徴とする請求項１記載の樹脂溶着方法。
【請求項３】
第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを溶着して樹脂溶着体を製造する樹脂溶着装置であって、
レーザ光を吸収し且つ前記レーザ光が照射されることで発光する吸収材を前記第１の樹脂部材と前記第２の樹脂部材との間に介在させた状態で、前記吸収材に前記レーザ光を照射するためのレーザ光照射手段と、
前記吸収材の発光強度を測定するための発光強度測定手段と、を備え、
前記発光強度測定手段は、前記レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光の光強度を測定し、
前記レーザ光照射手段は、前記発光強度測定手段で測定された前記発光強度が所定範囲内となるように、前記レーザ光を照射することを特徴とする樹脂溶着装置。
【請求項４】
前記発光強度測定手段は、前記レーザ光照射手段の発振波長よりも短い波長の光を透過させる光学フィルタを有することを特徴とする請求項３記載の樹脂溶着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１２２８４（Ｐ２００９−１２２８４Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７６４０９（Ｐ２００７−１７６４０９）
【出願日】平成１９年７月４日（２００７．７．４）
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月４日（２００７．７．４）
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
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