JP2018176284A - 接合構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス板を用いることなしに、互いに接合される部材同士を均一かつ確実に密着させることができる接合構造体及びその製造方法を提供する。【解決手段】接合構造体１００は、少なくとも１つの開口部Ｏを有する光吸収性部材１０２と、開口部Ｏを覆うように光吸収性部材１０２に重ねられ、開口部Ｏを囲繞する環状の溶着部１０４を介して該光吸収性部材１０２に接合された光透過性部材１０６とを備え、環状の溶着部１０４は、その延在方向に対する垂直断面でみて、光透過性部材１０６側の部分の面積Ｓ１に対する光吸収性部材１０２側の部分の面積Ｓ２の比が１２〜３５の範囲内にある。【選択図】図１

Description

本発明は、相互に重ね合わされ、その境界面または境界面近傍に形成された溶着部を介して互いに接合された光吸収性部材及び光透過性部材を備える接合構造体、及びその製造方法に関する。

従来、複数の部材を接合する方法として、レーザ光の照射による接合方法があり、その中でも最近では、局所的な加熱であり製品への熱ダメージが少ないとともに、溶着部の、外観への影響が少ないレーザ透過溶着法（Laser Transmission Welding）が注目されている。この接合方法は、接合部材の一方にレーザ光に対して透過性を有する部材（光透過性部材）を用い、他方にレーザ光に対して吸収性を有する部材（光吸収性部材）を用い、これらを互いに重ね合わせて加圧した状態で、レーザ光を光透過性部材側から照射することで、照射されたレーザ光のエネルギが光吸収性部材の境界面付近で吸収されて発熱し、その熱が光透過性部材にも伝達して両部材が溶融し、最後にその溶融部が冷却、固化されることで両部材が接合される方法である。

このレーザ透過溶着法には、いくつかの重要なポイントがあるが、とりわけ重要なのが接合される部材同士を加圧して確実に密着させることである。接合される部材間に隙間が存在すると、レーザ照射によって光吸収性部材で発生した熱が相手側である光透過性部材にうまく伝達されず、局所的な温度上昇によって隆起、膨張、爆発といった溶着不良となるからである。

この加圧は、一般的には、レーザ光に対して透過性を有するガラス板を光透過性部材上に配置し、このガラス板を介して両部材に押し圧を加える方法によって実現される（下記特許文献１参照）。しかし、この方法の場合、接合部材の加熱、溶融時に発生する煤や難燃剤の気化成分によってガラス板が汚れ、レーザ光に対するガラス板の吸収率が上がってガラス板自体が加熱されて割れに至るという問題がある。また、汚れたガラス板は、レーザ光を遮り、光吸収性部材に十分な光が届かなくなる結果、溶着強度の低下をも引き起こす。

これに対して、下記特許文献２では、ガラス板を用いず、接合される部材同士を吸引により密着させる方法が提案されている。具体的には、特許文献２に記載の方法は、接合される部材の一方に溝部を形成しておき、この溝部の空間を減圧することで両部材同士を密着させるものである。しかし、レーザ照射により溶着する際に光透過性部材に熱変形が生じて光吸収性部材との間に隙間が発生し、この隙間を通じて空気が漏れる結果、吸引密着性が低下する場合がある。

特開昭６２−１４２０９２号公報 国際公開第２０１０／０３５６９６号パンフレット

それ故本発明の目的は、ガラス板を用いることなしに、互いに接合される部材同士を均一かつ確実に密着させるのに適した接合構造体を提供するとともに、ガラス板を用いることなしに、互いに接合される部材同士を均一かつ確実に密着させることができる接合構造体の製造方法を提供することにある。

上述した課題を解決するための本発明の接合構造体は、少なくとも１つの開口部を有する光吸収性部材と、開口部を覆うように光吸収性部材上に配置された光透過性部材と、を備え、開口部を囲繞するとともに光吸収性部材と光透過性部材とを接合する環状の溶着部が形成され、環状の溶着部は、その延在方向に対する垂直断面でみて、光透過性部材側の部分の面積に対する光透過性部材側の部分の面積の比が１２〜３５の範囲内にあることを特徴とするものである。

この場合、上記比は１９〜２６の範囲内にあることが好ましい。

また、本発明の接合構造体にあっては、光透過性部材は、環状の溶着部が形成される前の状態で開口部内が減圧状態とされた場合に変形して、光吸収性部材に密着する薄板状に形成されていることが好ましい。この場合、光透過性部材は、環状の溶着部が形成される前の状態で開口部内がゲージ圧で−８０ｋＰａ以上−２０ｋＰａ以下に減圧された場合に変形して、光吸収性部材に密着する厚みに形成されていることが好ましい。

あるいは、本発明の接合構造体にあっては、光透過性部材は、環状の溶着部よりも外側に、環状の溶着部が形成される前の状態で開口部内が減圧状態とされた場合に変形して光吸収性部材に密着する薄肉片を有することが好ましい。この場合、薄肉片は、環状の溶着部が形成される前の状態で開口部内がゲージ圧で−８０ｋＰａ以上−２０ｋＰａ以下に減圧された場合に変形して光吸収性部材に密着する厚みに形成されていることが好ましい。

また、上記いずれかの接合構造体にあっては、環状の溶着部に隣接して位置し、光吸収性部材と光透過性部材とを接合する点状の溶着部を備えることが好ましい。

上述した課題を解決するための本発明の接合構造体の製造方法は、少なくとも１つの開口部を有する光吸収性部材に、開口部を覆うように光透過性部材を重ね合わせ、光透過性部材側からレーザ光を照射することにより開口部を囲繞するよう環状の溶着部を形成して光吸収性部材と光透過性部材とを接合する接合構造体の製造方法であって、光吸収性部材の、環状の溶着部の形成予定部位に環状溝を形成しておき、環状の溶着部を形成するにあたり、光透過性部材側から環状溝にレーザ光を照射することを特徴とするものである。

この場合、環状溝の溝幅は０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることが好ましい。

また、環状溝の深さは、環状溝の幅をＬ（ｍｍ）としてＬ／２０（ｍｍ）以上Ｌ（ｍｍ）以下とすることが好ましい。

さらに、光透過性部材には、環状溝と開口部とを連通する連通溝を形成しておくことが好ましい。

また、本発明の接合構造体の製造方法にあっては、光透過性部材を、環状の溶着部が形成される前の状態で開口部内が減圧状態とされた場合に変形して、光吸収性部材に密着する薄板状に形成しておき、環状の溶着部を形成するにあたり、開口部内を減圧することにより光透過性部材を変形させ光吸収性部材に密着させた状態で光透過性部材側からレーザ光を照射することが好ましい。この場合、光透過性部材を、環状の溶着部が形成される前の状態で開口部内がゲージ圧で−８０ｋＰａ以上−２０ｋＰａ以下に減圧された場合に変形して、光吸収性部材に密着する厚みに形成しておくことが好ましい。

あるいは、本発明の接合構造体の製造方法にあっては、光透過性部材の、環状の溶着部よりも外側に、環状の溶着部が形成される前の状態で開口部内が減圧状態とされた場合に変形して光吸収性部材に密着する薄肉片を形成しておき、環状の溶着部を形成するにあたり、開口部内を減圧することにより薄肉片を変形させ光吸収性部材に密着させた状態で光透過性部材側からレーザ光を照射することが好ましい。この場合、薄肉片を、環状の溶着部が形成される前の状態で開口部内がゲージ圧で−８０ｋＰａ以上−２０ｋＰａ以下に減圧された場合に変形して光吸収性部材に密着する厚みに形成しておくことが好ましい。薄肉片は、光吸収性部材の周縁部に沿って形成しておくことが好ましい。

また、本発明の接合構造体の製造方法にあっては、光透過性部材を光吸収性部材に重ね合わせた後であってかつ環状の溶着部を形成する前に、光透過性部材側からレーザ光を照射して光吸収性部材と光透過性部材とを接合する点状の溶着部を形成することが好ましい。

さらに、本発明の接合構造体の製造方法にあっては、光吸収性部材に、開口部につながるとともに外部の減圧装置に連通する吸引開口を形成しておくことが好ましい。

さらに、本発明の接合構造体の製造方法にあっては、環状の溶着部の形成後に、開口部内の減圧を維持したまま光透過性部材側からレーザ光を照射することによって吸引開口を溶融、閉塞させることが好ましい。

さらに、本発明の接合構造体の製造方法にあっては、開口部内の減圧を、該開口部内にパージガスを供給しながら行うことが好ましい。この場合、開口部内の減圧と該開口部内へのパージガスの供給とは、二重配管を用いて吸引開口を通じて行うことが好ましい。

また、本発明の接合構造体の製造方法にあっては、環状の溶着部を形成した後に引き続き開口部内の減圧を保持し、または開口部内を加圧し、あるいは減圧と加圧を交互に行い、その際の単位時間当たりの圧力の変化を測定することによって環状の溶着部の気密性試験を行うことが好ましい。

さらに、本発明の接合構造体の製造方法にあっては、開口部内の圧力を常時検出し、その圧力の変化に基づき、光吸収性部材と光透過性部材との間の密着、環状の溶着部の形成開始、及び環状の溶着部の形成完了の判別を行うことが好ましい。

本発明の接合構造体によれば、環状の溶着部をその延在方向に対する垂直断面でみて、光透過性部材側の部分の面積に対する光吸収性部材側の部分の面積の比を１２〜３５の範囲内にあるように構成したことから、光透過性部材及び光吸収性部材間での接合強度を確保しつつ、環状の溶着部の形成に伴う光透過性部材への熱影響を小さくし、ひいては光透過性部材の熱歪みを抑制することができるため、光吸収性部材及び光透過性部材同士の優れた吸引密着性を得ることができる。また、本発明の接合構造体の製造方法によれば、環状の溶着部の形成予定部位に環状溝を形成しておき、この環状溝にレーザ光を照射して環状の溶着部を形成する構成としたことから、十分な幅及び深さの溶着部を形成して高い接合強度を得ることができるのに加えて、光透過性部材への熱影響を小さくし、溶着過程における光透過性部材の熱変形を抑制することができ、当該熱変形に起因した吸引密着性の低下を防止することができる。

したがって本発明によれば、ガラス板を用いることなしに、互いに接合される部材同士を均一かつ確実に密着させるのに適した接合構造体を提供することができるとともに、ガラス板を用いることなしに、互いに接合される部材同士を均一かつ確実に密着させることができる接合構造体の製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態の接合構造体を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２は、本発明の他の実施形態の接合構造体し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図３は、本発明のさらに他の実施形態の接合構造体を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図４（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図３に示した接合構造体における薄肉片の変形例を示す断面図である。 図５は、本発明の一実施形態の接合構造体の製造方法に用いる光吸収性部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 図６は、本発明の一実施形態の接合構造体の製造方法を示し、（ａ）は配置工程を示し、（ｂ）は吸引密着工程を示す断面図である。 図７は、本発明の一実施形態の接合構造体の製造方法に用いる圧力調整装置及びレーザ照射装置を示す概略図である。 図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態の接合構造体の製造方法において、光吸収性部材の環状溝にレーザを照射して環状の溶着部を形成する様子を順に示した断面図である。 図９は、本発明の接合構造体の製造方法に適用可能な他の環状溝の例を示した断面図である。 図１０は、本発明の実施形態に従う実施例のコネクタを示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。 図１１は、本発明の実施形態に従う実施例のセンサを示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、各図において同様の部材または部分には、符号に「１００」又は「２００」のいずれかを加えた符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態の接合構造体１００を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。この図に示すように、本実施形態の接合構造体１００は、開口部Ｏを有する光吸収性部材１０２と、該開口部Ｏを覆うように光吸収性部材１０２に重ねられ、開口部Ｏを囲繞する環状の溶着部１０４を介して該光吸収性部材１０２に接合された光透過性部材１０６とを備えている。なお、「環状」とは、輪のような円い形だけを意味するのではなく、連続的に閉じた形状（無端形状）を意味する。よって、「環状」には、円形や楕円形だけではなく、矩形、多角形、その他の閉鎖形状が含まれる。溶着部１０４は、光透過性部材１０６と光吸収性部材１０２の境界面Ｆ上に形成されており、後で詳細に説明するが、このような溶着部１０４は、光透過性部材１０６側から光吸収性部材１０２へ向けてレーザ光を照射し、光吸収性部材１０２をまず発熱させて溶融し、その熱で光透過性部材１０６をも溶融させ、その後溶融部を固化させることで形成することができる。

光吸収性部材１０２は、レーザ光に対する吸収率が光透過性部材１０６の同レーザ光に対する吸収率よりも高い部材であり、主として熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーからなり、射出成形等により形成することができる。具体的には、波長１９３〜１０６００ｎｍの範囲内に発振波長の中心を有するレーザ光から選択されたレーザ光に対して１０％以上の吸収率を有するものが好ましい。レーザとしては、例えば、炭酸ガスレーザ（波長約１０６００ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（波長約１０６４ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザの第２次高調波であるグリーンレーザ（波長約５３２ｎｍ）、ダイオードレーザ（波長約８００ｎｍ，８４０ｎｍ，または９５０ｎｍ）、エキシマレーザ（波長約１９３ｎｍ）等が挙げられる。光吸収性部材１０２の吸収率を調整するため、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーにカーボンブラック等の黒色着色剤や顔料、染料等を混練することができる。

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニルエーテル樹脂、ポリスチレン樹脂、ハイインパクトポリスチレン樹脂、水添ポリスチレン樹脂、ポリアクリルスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＳＭＡ樹脂、ポリアルキルメタクリレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルファイド、液晶ポリマー等が挙られる。熱可塑性エラストマーとしては、例えばスチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ＰＶＣ系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。熱可塑性樹脂には、強化材としてガラスファイバやミネラル等を混練してもよい。

図示例において光吸収性部材１０２は主として、開口部Ｏを区画する周壁１０８と、周壁１０８の下端部を閉塞する底壁１１０とからなる。周壁１０８の横断面形状は略矩形であるが、これに限らず、円形、楕円形、台形、多角形、ひょうたん形状等如何なる形状としてもよい。周壁１０８には、後述するように開口部Ｏに繋がり該開口部Ｏ内を減圧状態とするのに適した吸引開口１１２が形成されている。吸引開口１１２は、底壁１１０に形成してもよい。あるいは、底壁１１０を設けずに周壁１０９の下端を開放し、該下端開口を吸引開口１１２として用いてもよい。

光透過性部材１０６はレーザ光に対する吸収率が同レーザ光に対する光吸収性部材１０２の吸収率よりも低い部材であり、主として熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーからなり、射出成形等により形成することができる。具体的には、波長１９３〜１０６００ｎｍの範囲内に発振波長の中心を有するレーザ光から選択されたレーザ光に対して、光吸収性部材１０２の吸収率よりも低い吸収率を有するものが好ましい。

光透過性部材１０６を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニルエーテル樹脂、ポリスチレン樹脂、ハイインパクトポリスチレン樹脂、水添ポリスチレン樹脂、ポリアクリルスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＳＭＡ樹脂、ポリアルキルメタクリレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルファイド、液晶ポリマー等が挙られる。熱可塑性エラストマーとしては、例えばスチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ＰＶＣ系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。なお、熱可塑性樹脂には、強化材としてガラスファイバやミネラル等を混練させてもよい。熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーには、光吸収性部材の吸収率よりも低い吸収率を得られる限り、例えば、白色顔料や黄色、緑色、赤色等の有彩色着色剤を混練してもよい。

光透過性部材１０６は、環状の溶着部１０４が形成される前の状態で開口部Ｏ内が減圧状態とされた場合に変形して、その周縁部が光吸収性部材１０２の周壁１０８の上端面に密着する薄板状に形成されている。これにより、光透過性部材１０６を光吸収性部材１０２に重ね合わせた際に、光吸収性部材１０２の周壁１０８の上端面と光透過性部材１０６との間に隙間が生じている場合でも、吸引開口１１２を通じて開口部Ｏ内を減圧した際に光透過性部材１０６を光吸収性部材１０２の周壁１０８の上端面に密着させることができるため、真空漏れを防止し光透過性部材１０６及び光吸収性部材１０２の相互間で優れた吸引密着性を得ることができる。

これをより確実にするため、光透過性部材１０６は、環状の溶着部１０４が形成される前の状態で開口部Ｏ内がゲージ圧で−８０ｋＰａ以上−２０ｋＰａ以下に減圧された場合に変形して、光吸収性部材１０２に密着する易変形性を発揮する厚みに形成されていることが好ましい。具体的には、十分な変形による密着性を確保するため、光透過性部材１０６の厚みは、０．００５ｍｍ〜０．２ｍｍとすることが好ましく、成形性を考慮すると０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍとすることがより好ましい。

光透過性部材１０６は、環状の溶着部１０４が形成される前の状態で開口部Ｏ内がゲージ圧で−８０ｋＰａ以上−２０ｋＰａ以下に減圧された場合に変形して、光吸収性部材１０２に密着するよう引張弾性係数（ヤング率）を０．０１〜１８ＧＰａの範囲内の材料を選定又は調整するのが好ましい。光透過性部材１０６の引張弾性係数（ヤング率）を１８ＧＰａよりも大きくした場合には、開口部Ｏ内を減圧したときに変形し易くするために極めて薄く形成する必要があり、設計どおりに成形することが難しくなり、例えば、射出成形により光透過性部材１０６を形成する場合には、薄い部分に樹脂が流れず成形不良の原因となる。一方、光透過性部材１０６の引張弾性係数（ヤング率）が０．０１ＧＰａを下回ると、材料自体の剛性が低くなるため、自身の形状を保持することが難しくなり、目的の位置に目的の形状で位置決めすることが難しくなる。光透過性部材１０６の易変形性、成形性、位置決め性をより高次元でバランスさせるため、光透過性部材１０６の材料は、引張弾性係数（ヤング率）が６〜１０ＧＰａの範囲内となるよう選定又は調整することがより好ましい。この引張弾性係数（ヤング率）は、ＪＩＳ Ｋ７１６１の規定に準拠し、ＪＩＳ Ｋ７１６２に記載の試験片を引張試験機に装着し応力とひずみ（変形量）から応力―ひずみ曲線を作図し、その傾きから求めることができる。この際、応力―ひずみ曲線が直線状にならず傾きを求め難い場合には、ヤング率の代替係数としてセカント係数（応力―ひずみ曲線上の点と原点とを結ぶ直線の傾き）などを用いることができる。

また、本実施形態の接合構造体１００では、図１（ａ）に示すように、環状の溶着部１０４に隣接した位置に、光吸収性部材１０２と光透過性部材１０６とを接合する点状の溶着部１１４が設けられている。これにより、光吸収性部材１０２及び光透過性部材１０６同士の接合強度はより一層高められている。

点状の溶着部１１４は、環状の溶着部１０４と同様、レーザ光を光透過性部材１０６側から光吸収性部材１０２へ向けて照射することにより形成することができる。点状の溶着部１１４は、光透過性部材１０６が略矩形の場合にはコーナー部に隣接して形成することが好ましく、これによれば、点状の溶着部１１４が、環状の溶着部１０４を形成する際の光透過性部材１０６の熱変形による反りを効果的に抑制して、開口部Ｏ内の減圧時に、薄板状の光透過性部材１０６の易変形による密着効果と相俟って、光透過性部材１０６及び光吸収性部材１０２同士のより一層優れた吸引密着性を得ることができる。

そして、本実施形態の接合構造体１００では、図１（ｂ）中の拡大図で示すように、環状の溶着部１０４の延在方向に対する垂直断面でみて、溶着部１０４の光透過性部材１０６側の部分（当該図において境界面Ｆよりも上の部分であり、以下「第１部分」ともいう。）の面積Ｓ１に対する、光吸収性部材１０２側の部分（当該図において境界面Ｆよりも下の部分であり、以下、「第２部分」ともいう。）の面積Ｓ２の比は、１２〜３５の範囲内としている。当該比が１２未満の場合には、光透過性部材１０６を光吸収性部材１０２から引き剥がすような力が加わった際に環状の溶着部１０４の境界を起点とした剥離（界面剥離）や溶着部１０４の光吸収性部材１０２側の部分の少なくとも一部が光透過性部材１０６に一体化した状態での剥離が発生する虞がある。また、この種の剥離は工業生産において非破壊で検査することは困難である。面積Ｓ１に対する面積Ｓ２の比率が１２以上では、溶着部１０４に剥離は生じ難く、光透過性部材１０６を光吸収性部材１０２から引き剥がすような力が加わった場合には、光透過性部材１０６又は光吸収性部材１０２自体が破壊する「部材破壊」となるため、溶着強度を設計（設定）するにあたり、部材１０２，１０６の強さを管理すればよく、安定して生産することができる。一方、上記比率が３５を超えると光吸収性部材１０２の深くまでレーザ光を届かせるために、パワーを上げるかあるいは照射時間を長くする必要があるため、光透過性部材１０６への熱影響（隆起や気泡、表面上の溶け、焼けに伴う炭化や変色の発生）や光吸収性部材１０２への熱影響（焼けに伴う炭化、気泡の発生）が顕在化する虞がある。これらの熱影響の回避と溶着部１０４における剥離の抑制、防止をより高次元で実現するためには、面積Ｓ１に対する面積Ｓ２の比率は１９〜２６の範囲内とすることがより好ましい。

このように溶着部１０４の光透過性部材側部分の面積Ｓ１に対する、光吸収性部材側部分の面積Ｓ２の比を上記範囲内とすることで、接合強度を確保しつつ、環状の溶着部１０４の形成に伴う光透過性部材１０６への熱影響を小さくし光透過性部材１０６の熱歪みを抑制することができるため、開口部Ｏ内の減圧時に光透過性部材１０６及び光吸収性部材１０２同士の優れた吸引密着性を得ることができる。

なお、上記比率下の面積Ｓ１，Ｓ２を有する溶着部１０４は、図８を参照して後述する接合構造体の製造方法により形成することができる。また、面積Ｓ１及びＳ２を算出するにあたり、溶着部１０４の範囲（境界）は、接合構造体１００を溶着部１０４の延在方向に対する直交方向にカットして試験片を作成し、その断面を光学顕微鏡または電子顕微鏡で観察することや、Ｘ線ＣＴを用いた断層画像を確認することで判断することができる。

ところで、光透過性部材１０６を射出成形により製造する場合、ゲートの位置や溶融樹脂の流れ方、金型から取り出した後の冷却不均一等を起因として、光透過性部材１０６に下面側へ凸となる反り又は上面側へ凸となる反りが発生することがある。下面側へ凸となる反りは、光透過性部材１０６を光吸収性部材１０２に重ね合わせた際に光透過性部材１０６の周縁部と光吸収性部材１０２の周壁１０８の上端面との間に隙間を生じさせることになるため好ましくない。そこで、本実施形態では、光透過性部材１０６の下面（光吸収性部材１０２側の面）に板厚を減じた凹部１１６を環状の溶着部１０４の内側領域の５０％以上に亘って形成し、これにより反りの方向を上面側へ凸となる方向に誘導している。凹部１１６の形成領域が、環状の溶着部１０４の内側領域の５０％未満の場合には、反りの原因である樹脂材料の収縮に関して、光透過性部材１０６全体の反りを誘導するほどの十分な力を得ることができない虞がある。また、反りの量が過大となるのを防ぐため、凹部１１６の深さは板厚の５０％以下とすることが好ましい。凹部１１６の深さが板厚の５０％を超える場合には、反りの原因である樹脂材料の収縮に関して、光透過性部材１０６の剛性が低下してねじれが発生するため、吸引密着させる際に光透過性部材１０６及び光吸収性部材１０２間に隙間が生じて密着が不十分な状態となり、位置ずれや溶着不具合（熱が伝わらないことによる過度な温度上昇や未溶融）が発生する虞がある。

図２を参照し、本発明に従う他の実施形態の接合構造体２００について説明する。この実施形態の接合構造体２００は、光吸収性部材２０２に複数の開口部Ｏが形成されている点で先の実施形態の接合構造体１００とは異なる。

具体的には、光吸収性部材２０２は、周壁２０８の上端部に繋がる天壁２１８を有し、該天壁２１８には同一方向へ延在する複数のスリット２２０が穿設されて開口部Ｏが区画されている。天壁２１８は、光透過性部材２０６の上面に外部から衝撃や荷重が加わった場合において光透過性部材２０６の撓み変形を規制するため、光透過性部材２０６や溶着部２０４，２１４が破損されるのを防ぐことができる。さらに天壁２１８は梁のように作用するため、光吸収性部材２０２の周壁２０８を補強することができる。

また、光透過性部材２０６の凹部２１６は、上述のように光透過性部材２０６の反りの方向及び量を制御する効果をもたらすが、これに加えて、光透過性部材２０６と天壁２１８の間に隙間を維持し、開口部Ｏを減圧した際に光透過性部材２０６が天壁２１８に接触して陰圧の受圧面積が減少するのを防止することができる。陰圧の受圧面積が減少すると、光透過性部材２０６を真空圧で十分に変形させることができなくなり、光透過性部材２０６及び光吸収性部材２０２間の吸引密着性が損なわれる虞がある。これを防止する観点においても、光透過性部材２０６に形成する凹部２１６の形成領域は、環状の溶着部１０４の内側領域の５０％以上とすることが好ましい。

本実施形態の接合構造体２００においても、先の実施形態の接合構造体１００と同様、環状の溶着部２０４は、その延在方向に対する垂直断面でみて、光透過性部材２０６側の部分の面積Ｓ１に対する光吸収性部材２０２側の部分の面積Ｓ２の比が１２〜３５の範囲内にあり、１９〜２６の範囲内にあることがより好ましい。

図３を参照し、本発明に従う他の実施形態の接合構造体３００について説明する。この実施形態の接合構造体３００は、光透過性部材３０６の、環状の溶着部３０４よりも外側位置に、環状の溶着部３０４が形成される前の状態で開口部Ｏ内が減圧状態とされた場合に変形して光吸収性部材３０２の周壁３０８の上端面に密着する薄肉片３２４を設けた点で先の実施形態の接合構造体１００，２００とは異なる。これにより、光透過性部材３０６を光吸収性部材３０２に重ね合わせた際に、光吸収性部材３０２の周壁３０８の上端面と光透過性部材３０６との間に隙間が生じている場合でも、吸引開口３１２を通じて開口部Ｏ内を減圧した際に光透過性部材３０６の薄肉片３２４を光吸収性部材３０２の周壁３０８の上端面に引き寄せて密着させることができるため、空気漏れによる真空破壊を防止し光透過性部材３０６及び光吸収性部材３０２同士で優れた吸引密着性を得ることができる。

これをより確実にするため、薄肉片３２４は、環状の溶着部３０４が形成される前の状態で開口部Ｏ内がゲージ圧で−８０ｋＰａ以上−２０ｋＰａ以下に減圧された場合に変形して、光吸収性部材３０２に密着する易変形性を発揮する厚みに形成されていることが好ましい。具体的には、十分な変形による密着性を確保するため、薄肉片の厚みは、０．００５ｍｍ〜０．２ｍｍとすることが好ましく、成形性を考慮すると０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍとすることがより好ましい。

図３に示す例では、薄肉片３２４は、光透過性部材３０６の周縁部下端から光吸収性部材３０２の周壁３０８の上端面に沿うように水平に形成されているが、これに限らず、図４（ａ）に示すように周壁３０８の外周面に沿うように光透過性部材３０６の周縁部下端から垂下させてもよく、あるいは図４（ｂ）に示すように、光吸収性部材３０２の周壁３０８の上端面に環状溝３２６を形成するとともに、光透過性部材３０６の下面から薄肉片３２４を垂下させ環状溝３２６内に挿入するようにしてもよい。

本実施形態の接合構造体３００においても、先の実施形態の接合構造体１００，２００と同様、環状の溶着部３０４は、その延在方向に対する垂直断面でみて、光透過性部材３０６側の部分の面積Ｓ１に対する光吸収性部材３０２側の部分の面積Ｓ２の比が１２〜３５の範囲内にあり、１９〜２６の範囲内にあることがより好ましい。

次に、図５〜図９を参照して、本発明に従う一実施形態の接合構造体の製造方法について説明する。なお、ここでは図１に示した接合構造体１００を製造する方法を例にとり説明するが、この製造方法は、図２〜図４に示した接合構造体２００，３００を製造する場合にも適用することができる。

まず、第１の工程は部材準備工程であり、この工程では光吸収性部材１０２及び光透過性部材１０６を準備する。光吸収性部材１０２及び光透過性部材１０６の材料及び基本的な構造については、接合構造体１００について図１を参照して説明したとおりであるため、重複する説明は省略する。

図５は、光透過性部材１０６との接合前の光吸収性部材１０２を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。この図に示すように、光吸収性部材１０２の周壁１０８の上端面（光透過性部材１０６と当接する面）であって、環状の溶着部１０４の形成予定部位には環状溝１３０を予め形成しておく。環状溝１３０の幅は、そこに照射されるレーザ光の径よりも大きくしておくことが好ましく、例えば、０．１ｍｍ〜３ｍｍとすることが好ましい。環状溝１３０の幅が０．１ｍｍ未満の場合には、そこに形成される環状の溶着部１０４の幅を十分に確保できず、溶着強度が低下するため、外力や圧力変動によって空気や水、埃が浸透し気密性能等を維持できなくなる虞がある。一方、環状溝１３０の幅が３ｍｍを超えると、溶着時の熱によって環状の溶着部１０４以外の部分が熱の影響を受けて変形したり、環状の溶着部１０４が固化する際の熱収縮によって部品に過度のひずみが残り、変形したりする虞がある。また、環状溝１３０の深さ（境界面Ｆから溝底までの距離）は、環状溝１３０の幅をＬ（ｍｍ）として、Ｌ／２０（ｍｍ）以上Ｌ（ｍｍ）以下とすることが好ましく、このようにすれば、図８を参照して後述するように、環状溝１３０へのレーザ光照射により溝底に発生した溶融池を十分に膨張させることができとともに、その熱を過不足なく光透過性部材１０６へ伝達させることができ、良好な溶着部１０４を形成することができる。さらに、環状溝１３０の深さは、Ｌ／１０（ｍｍ）以上Ｌ／３（ｍｍ）以下とすることが、溶着部１０４の強度及び気密性を確保する点で好ましい。例えば、環状溝１３０は、溝幅Ｌを０．３ｍｍ、溝深さを０．０５（＝Ｌ／６）ｍｍとすることができる。溶着部１３０の深さがＬ／２０（ｍｍ）未満であり浅すぎると、環状溝１３０の溝底へのレーザ光の照射後直ぐに、膨張した溶融池が光透過性部材１０６に接触するとともに熱が拡散し、溶融池を十分に横方向へ広げることができず、溶着不良となる（環状溝１３０の一部が残ったままとなる）虞がある。溶着部１３０の深さがＬ（ｍｍ）を超え深すぎると、環状溝１３０の溝底で発生した溶融池が膨張するものの光透過性部材１０６まで到達できず、その場で焼けに伴う炭化や変色が発生し、溶着不良となる虞がある。なお、図示例において環状溝１３０の断面形状は矩形であるが、半円形状または半楕円形状であってもよい。また、周壁１０８の上端面には、環状溝１３０と開口部Ｏ内とを連通する少なくとも１つ（図示例では各辺に対応して４つ）の連通溝１３２を予め形成しておく。

第２の工程は、図６（ａ）に示すように、光吸収性部材１０２の上に光透過性部材１０６を開口部Ｏを覆うように配置する配置工程である。

第３の工程は、互いに重ね合わされた光吸収性部材１０２と光透過性部材１０６を吸引密着させる吸引密着工程であり、かかる吸引密着は開口部Ｏ内を減圧することにより行う。図６（ｂ）の左図に光透過性部材１０６を光吸収性部材１０２に重ねた後の様子を示すように、光透過性部材１０６と光吸収性部材１０２との間には、光透過性部材１０６の成形時の反りや後述するレーザ光による溶着時の熱変形等に起因して隙間が生じる場合があるが、光透過性部材１０６を薄板状に形成したことから、図６（ｂ）の右図に示すように、開口部Ｏ内を減圧することにより光透過性部材１０６の周縁部を周壁１０８の上端面に引き寄せるように変形させ、該上端面に密着させることができる。

開口部Ｏ内の減圧は、具体的には、図７に示すような外部の圧力調整装置Ｄを用い、光吸収性部材１０２に予め形成した吸引開口１１２を通じて行うことができる。

圧力調整装置Ｄは主として、減圧装置Ｄ１と、加圧装置Ｄ２と、制御器Ｄ３と、吸引開口１１２に接続される二重配管Ｐとからなる。

減圧装置Ｄ１は、開口部Ｏ内の空気を吸引排気するための真空ポンプと電動のリークバルブとを有している（図示省略）。減圧装置Ｄ１の吸引ラインＬ１には、圧力センサＰＧ１が設けられており、これにより減圧時の開口部Ｏ内の圧力を検出することができる。

加圧装置Ｄ２は、空気又は窒素やアルゴン等の不活性ガスからなるパージガスを供給するための加圧タンクと供給バルブとを有している（図示省略）。加圧装置Ｄ２の供給ラインＬ２には、圧力センサＰＧ２が設けられており、これにより加圧時において開口部Ｏ内の圧力を検出することができる。

制御器Ｄ３は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）やパーソナルコンピュータ等によって構成され、供給バルブ及びリークバルブの開度を調整する。また、圧力センサＰＧ１,ＰＧ２も制御器Ｄ３に接続し、圧力センサＰＧ１，ＰＧ２の検出信号に基づき上記供給バルブ及びリークバルブを制御することもできる。

二重配管Ｐは、外側に配置された吸引配管ｐ１と内側に配置された供給配管ｐ２からなる。吸引配管ｐ１は開口部Ｏ内と減圧装置Ｄ１とを連通し、開口部Ｏ内の空気を吸引する。供給配管ｐ２は、開口部Ｏ内と加圧装置Ｄ２とを連通し、開口部Ｏ内にパージガスを供給する。図示は省略するが、二重配管Ｐの外側の配管を供給配管とし、内側の配管を吸引配管とすることもできるが、図示例のように、外側に吸引配管ｐ１を配置する方が、溶着時に発生するガスを効率的に除去できる点で好ましい。

第４の工程は、図７に示すように、光吸収性部材１０２と光透過性部材１０６とを吸引密着した状態で、レーザ光ＬＢを光透過性部材１０６側から光吸収性部材１０２の周壁１０８の上端面へ向けて照射し、光吸収性部材１０２と光透過性部材１０６の境界面Ｆまたはその近傍に環状の溶着部１０４及び点状の溶着部１１４（図１参照）を形成して光吸収性部材１０２及び光透過性部材１０６同士を接合する接合工程である。

この接合工程においても引き続き開口部Ｏ内の減圧状態は維持するが、少なくとも環状の溶着部１０４を形成する間は、供給配管ｐ２を介して開口部Ｏ内にパージガスを供給することが好ましい。このようにすれば、開口部Ｏ内に空気の流れを発生させることができ、溶着時に生じる煤や難燃剤の気化成分ｖを吸引配管ｐ１を通じて効率的に外部に排出、除去することができる。

そして、溶着部１０４，１１４を形成するにあたっては、まず点状の溶着部１１４を形成し、その後に、環状の溶着部１０４を形成する。これは、光透過性部材１０６への熱負荷が比較的小さい点状の溶着部１１４により光透過性部材１０６を光吸収性部材１０２に仮接合することで、その後に熱負荷の比較的大きい環状の溶着部１０４を形成した際の光透過性部材１０６の熱変形を抑制し、該熱変形に起因した空気漏れによる真空破壊を防止するためである。環状の溶着部１０４の溶着が進むにつれて、真空の受圧面積が減るため、その陰圧分を補う点では点状の溶着部１１４は平面を形成できる３点以上設けることが好ましい。この例では、点状の溶着部１１４は、光透過性部材１０６のコーナー部に隣接して４箇所に形成する。

点状の溶着部１１４は、光学ヘッドＨ（図７）を光透過性部材１０６の上方で停止させた状態でレーザ光ＬＢを光吸収性部材１０２の周壁１０８の上端面に照射することで形成される。点状の溶着部１１４の径は、約０．３〜０．７ｍｍとすることが好ましく、約０．５ｍｍとすることがより好ましい。環状の溶着部１０４は、光学ヘッドＨを光透過性部材１０６の上方において光吸収性部材１０２の周壁１０８に沿って移動させながらレーザ光ＬＢを周壁１０８上端面に照射することで形成される。環状の溶着部１０４の幅は、約０．３〜０．７ｍｍとすることが好ましく、約０．５ｍｍとすることがより好ましい。なお、レーザ光ＬＢの発信器としては、例えば、ファイバレーザ（波長:１０７０ｎｍ）やＹＡＧレーザ（波長：１０６４ｎｍ）、半導体レーザ（波長：８０８ｎｍ,８４０ｎｍまたは９４０ｎｍ）、ＣＯ２レーザ（波長：１０６００ｎｍ）などを用いることができる。

ここで図８（ａ）〜（ｄ）を参照し、光吸収性部材１０２の周壁１０８の上端面に予め形成した環状溝１３０にレーザ光ＬＢを照射することにより、図１で説明した第１部分の面積Ｓ１に対する第２部分の面積Ｓ２の比率が１２〜３５となる環状の溶着部１０４を形成するプロセスについて説明する。

図８（ａ）に示すように、光吸収性部材１０２と光透過性部材１０６を互いに吸引密着させた状態で、光透過性部材１０６側から環状溝１３０の溝底にレーザ光を照射すると、図８（ｂ）に示すように環状溝１３０の溝底が発熱して溶融し、溶融池内で発泡が開始される。引き続きレーザ光を照射すると、図８（ｃ）に示すように発泡が成長して溶融池が成長する。このとき、環状溝１３０の存在により、光吸収性部材１０２の溶融池は直ぐには光透過性部材１０６に接触せず、溶融池は十分な幅及び深さとなるまで成長させることができる。図８（ｄ）には、溶融池が光透過性部材１０６に到達した後にレーザ光の照射を停止し、環状の溶着部１０４の形成が完了した状態を示している。

また、本実施形態では、光吸収性部材１０２の周壁１０８の上端面に環状溝１３０と開口部Ｏとを連通する連通溝１３２を設けているため、環状の溶着部１０４の形成過程で生じる煤や難燃剤の気化成分ｖは、環状溝１３０及び連通溝１３２を通って開口部Ｏ内に吸引、排出され、最終的には、吸引配管ｐ１により外部に排出される。

第５の工程は、環状の溶着部１０４を形成した後に引き続き開口部Ｏ内の減圧を保持し、または開口部Ｏ内を加圧し、あるいは減圧と加圧を交互に行い、その際の単位時間当たり圧力の変化を測定することによって環状の溶着部１０４の気密性試験を行う気密性検査工程である。開口部Ｏ内の圧力は、図７に示した圧力センサＰＧ１，ＰＧ２で測定し、その単位時間当たりの圧力の変化は制御部Ｄ３で演算し、必要に応じて外部に出力ないし表示させることができる。あるいは、図示しない流量センサを吸引ラインＬ１又は供給ラインＬ２に設けておき、単位時間当たりの流量の変化を測定することにより、環状の溶着部１０４の気密性試験を行うこともできる。

図示しない第６の工程は、環状の溶着部１０４の形成後に、開口部Ｏ内の減圧を維持したまま、光透過性部材１０６側からレーザ光ＬＢを吸引開口１１２の内部又はその周囲に照射することによって吸引開口１１２を閉塞させる吸引開口閉鎖工程である。これにより、開口部Ｏ内の真空を保ったまま開口部Ｏ内を密閉することができる。勿論、吸引開口１１２は開放したままでもよい。

本実施形態の接合構造体の製造方法によれば、光吸収性部材１０２に開口部Ｏを設けておき、この開口部Ｏ内を減圧することによって光吸収性部材１０２と光透過性部材１０６を吸引密着させる構成としたので、両部材１０２，１０６を加圧密着するための従来のガラス板を不要とすることができ、上述したようなガラス板に起因する種々の問題を解消することができる。

また、光吸収性部材１０２の周壁１０８の上端面に環状溝１３０を形成し、この環状溝１３０にレーザ光ＬＢを照射して環状の溶着部１０４を形成する構成としたことから、十分な幅及び深さの溶着部１０４を形成して高い接合強度を得ることができるのに加えて、光透過性部材１０６への熱影響を小さくし、溶着過程における光透過性部材１０６の熱変形を抑制することができ、当該熱変形に起因した吸引密着性の低下を防止することができる。

さらに、光吸収性部材１０２の周壁１０８の上端面に環状溝１３０と開口部Ｏを連通する連通溝１３２を設ける構成としたことから、環状の溶着部１０４の形成過程で生じる煤や難燃剤の気化成分ｖを、環状溝１３０及び連通溝１３２と介して開口部Ｏ内に吸引し、最終的には、吸引配管ｐ１を介して外部に排出することができる。

さらに、光透過性部材１０６を開口部Ｏの減圧に伴い容易に変形可能に構成したことから、光透過性部材１０６を光吸収性部材１０２に重ね合わせた際にこれらの間に隙間が生じる場合でも開口部Ｏ内を減圧することにより光透過性部材１０６でこの隙間を閉鎖することができ、優れた吸引密着性を得ることができる。

さらに、環状の溶着部１０４を形成するのに先立って、点状の溶着部１１４を形成して仮接合する構成としたことから、環状の溶着部１０４の形成途中での光透過性部材１０６の熱変形を抑制することができ、当該熱変形に起因した吸引密着性の低下を防止することができる。

さらに、開口部Ｏ内の減圧を該開口部Ｏ内にパージガスを供給しながら行う構成としたことにより、開口部Ｏ内に空気の流れを発生させ、煤や難燃剤の気化成分ｖを効率的に排出、除去することができる。

さらに、環状の溶着部１０４を形成した後に引き続き開口部Ｏ内の減圧を保持し、または開口部Ｏ内を加圧し、あるいは減圧と加圧を交互に行い、その際の単位時間当たりの圧力又は流量の変化を測定することによって環状の溶着部１０４の気密性試験を行う場合には、製造設備を簡略化することができるのに加えて、製造時間を大幅に短縮することができる。

さらに、開口部Ｏ内の圧力を圧力センサＰＧ１で常時検出し、その圧力の変化に基づき、光吸収性部材１０２と光透過性部材１０６との密着、環状の溶着部１０４の形成開始、及び環状の溶着部１０４の形成完了の判別を行うようにした場合には、通常生産時の加工時間の短縮と、異常発生時の早期対応が可能となる。

以上、図示例に基づき本発明について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載内で種々の変更、追加等を行うことが可能である。例えば、上述の実施形態の接合構造体の製造方法においては、溝底が平坦な環状溝１３０を図示したが、これに限らず、図９（ａ）に示すように、環状溝の溝底に隆起部１３４を設けてもよい。また、環状溝１３０は一つに限らず、図９（ｂ）に示すように隣接して２つ設け、溶着時に合体して一つの幅広の溶着部１０４を形成するようにしてもよく、図９（ｃ）に示すように、光透過性部材１０６側にも環状溝１３６を設けてもよい。

（第１実施例）
本発明をコネクタに適用した例について説明する。図１０は、図２に示した実施形態の接合構造体２００の一実施例としてのコネクタを示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は嵌合方向Ｘに沿った断面図である。図中、対応する部材又は部分には符号に「’」を加えて示し、重複した説明は省略する。

このコネクタ２００’は、携帯機器や情報機器などの電子機器内の基板に固定され、嵌合方向Ｘに沿って挿入される図示しない相手方のコネクタに接続されるレセプタクルコネクタであり、主として、光吸収性部材２０２としてのハウジング２０２’と、それぞれ嵌合方向Ｘに延在しかつ嵌合方向Ｘに対して直交する方向に配列される複数のコンタクト２０３と、ハウジング２０２’の開口部Ｏ’を覆うとともに封止する、光透過性部材２０６としての薄板状のカバー２０６’とを備えるものである。

ハウジング２０２’は、光吸収性かつ絶縁性の熱可塑性樹脂から形成されており、前方に相手方のコネクタが挿入される嵌合口２１２’を有する周壁２０８’と、底壁２１０’と、天壁２１８’とを有している。

ハウジング２０２’の天壁２１８’には、嵌合方向Ｘに沿って形成された複数のスリット２２０’が形成されており、該スリット２２０’により開口部Ｏ’が区画されている。各スリット２２０’内にはコンタクト２０３が配置されている。各コンタクト２０３の前方端部は相手方のコネクタとの接続のため天壁２１８’の内面より下方に突出し、その後方端部が電子機器の基板または他の配線板との接続のためハウジング２０２’から露出している。

カバー２０６’は、ハウジング２０２’の開口部Ｏ’を覆うようにハウジング２０２’に重ね合わされ、すべてのスリット２２０’をまとめて囲繞するように形成された環状の溶着部２０４’を介して周壁２０８’の上端面に全周に亘って接合されている。これにより、嵌合口２１２’から電子機器内部へのスリット２２０’を介した空気や埃、水の浸水ルートは、カバー２０６’及び環状の溶着部２０４’によって遮断されている。また、環状の溶着部２０４’の外側には、カバー２０６’のコーナー部に隣接して４つの点状の溶着部２１４’が形成されている。

コネクタ２００’において、環状の溶着部２０４’は、その延在方向に対する垂直断面でみて、カバー２０６’側の部分の面積Ｓ１’に対するハウジング２０２’側の部分の面積Ｓ２’の比が１２〜３５の範囲内にあり、１９〜２６の範囲内にあることがより好ましい。

このようなコネクタ２００’は、嵌合口２１２’を吸引開口２１２として、図５〜図８を参照して説明した実施形態の製造方法に従って製造することができる。

（第２実施例）
本発明をセンサに適用した例について説明する。図１１は、図４（ａ）に示した実施形態の接合構造体３００の一実施例としてのセンサを示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。

このセンサ３００’は、加速度センサ、振動センサ、角速度センサ、距離センサ、位置センサなど如何なる形式のセンサとすることができる。センサ３００’は、主として、光吸収性部材３０２としての筐体３０２’と、筐体３０２’の開口部Ｏ’を覆うとともに封止する光透過性部材３０６としてのカバー３０６’とを備えるものであり、筐体３０２’内部に図示しない検出器本体（センサチップ）を収容する。

筐体３０２’は、光吸収性の熱可塑性樹脂から形成されており、開口部Ｏ’を区画するとともに前方に向けて吸引筒３１２’を突設する周壁３０８’と、底壁３１０’とを有している。

カバー３０６’は、筐体３０２’の開口部Ｏ’を覆うように筐体３０２’の周壁３０８’に被せられ、点状の溶着部３１４’及び環状の溶着部３０４’を介して全周に亘って接合されている。カバー３０６’の周縁部には、周壁３０８’の外面に沿って薄肉片３２４’が垂設されている。この薄肉片３２４’は吸引筒３１２’を通じて開口部Ｏ’内を減圧した際に周壁３０８’側に引き寄せられて密着するよう形成されている。

センサ３００’において、環状の溶着部３０４’は、その延在方向に対する垂直断面でみて、カバー３０６’側の部分の面積Ｓ１’に対する筐体３０２’側の部分の面積Ｓ２’の比が１２〜３５の範囲内にあり、１９〜２６の範囲内にあることがより好ましい。

このようなセンサ３００’は、吸引筒３１２’を吸引開口３１２として、図５〜図８を参照して説明した実施形態の製造方法に従って製造することができる。

なお、吸引筒３１２’の基端部は開口したままであるが、上述した製造方法の第６工程に従い、環状の溶着部３０４’の形成後に、開口部Ｏ’内の減圧を維持したままの状態でカバー３０６’側からレーザ光を吸引筒３１２’の基端部の開口周辺に照射することにより、吸引筒３１２’の基端部の開口を閉塞してもよい。これにより、センサ３００’の内部空間を真空に保ったまま密閉することができる。

かくして本発明によれば、ガラス板を用いることなしに、互いに接合される部材同士を均一かつ確実に密着させるのに適した接合構造体を提供するとともに、ガラス板を用いることなしに、互いに接合される部材同士を均一かつ確実に密着させることができる接合構造体の製造方法を提供することができる。

１００，２００，３００ 接合構造体
１０２，２０２，３０２ 光吸収性部材
１０４，２０４，３０４ 環状の溶着部
１０６，２０６，３０６ 光透過性部材
１０８，２０８，３０８ 周壁
１１２，２１２，３１２ 吸引開口
１１４，２１４，３１４ 点状の溶着部
１３０ 環状溝
１３２ 連通溝
３２４ 薄肉片
Ｄ 圧力調整装置
Ｄ１ 減圧装置
Ｄ２ 加圧装置
Ｄ３ 制御器
Ｆ 境界面
Ｈ 光学ヘッド
Ｌ１ 吸引ライン
Ｌ２ 供給ライン
Ｏ 開口部
ＰＧ１，ＰＧ２ 圧力センサ
Ｓ１ 環状の溶着部の第１部分（光透過性部材側）の面積
Ｓ２ 環状の溶着部の第２部分（光吸収性部材側）の面積

上述した課題を解決するための本発明の接合構造体は、少なくとも１つの開口部を有する光吸収性部材と、開口部を覆うように光吸収性部材上に配置された光透過性部材と、を備え、開口部を囲繞するとともに光吸収性部材と光透過性部材とを接合する環状の溶着部が形成され、環状の溶着部は、その延在方向に対する垂直断面でみて、光透過性部材側の部分の面積に対する光吸収性部材側の部分の面積の比が１２〜３５の範囲内にあることを特徴とするものである。

さらに、光吸収性部材には、環状溝と開口部とを連通する連通溝を形成しておくことが好ましい。

図１は、本発明の一実施形態の接合構造体を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２は、本発明の他の実施形態の接合構造体を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図３は、本発明のさらに他の実施形態の接合構造体を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図４（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図３に示した接合構造体における薄肉片の変形例を示す断面図である。 図５は、本発明の一実施形態の接合構造体の製造方法に用いる光吸収性部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 図６は、本発明の一実施形態の接合構造体の製造方法を示し、（ａ）は配置工程を示し、（ｂ）は吸引密着工程を示す断面図である。 図７は、本発明の一実施形態の接合構造体の製造方法に用いる圧力調整装置及びレーザ照射装置を示す概略図である。 図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態の接合構造体の製造方法において、光吸収性部材の環状溝にレーザを照射して環状の溶着部を形成する様子を順に示した断面図である。 図９は、本発明の接合構造体の製造方法に適用可能な他の環状溝の例を示した断面図である。 図１０は、本発明の実施形態に従う実施例のコネクタを示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。 図１１は、本発明の実施形態に従う実施例のセンサを示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。

光吸収性部材１０２は、レーザ光に対する吸収率が光透過性部材１０６の同レーザ光に対する吸収率よりも高い部材であり、主として熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーからなり、射出成形等により形成することができる。具体的には、波長１９３〜１０６００ｎｍの範囲内に発振波長の中心を有するレーザ光から選択されたレーザ光に対して１０％以上の吸収率を有するものが好ましい。レーザとしては、例えば、炭酸ガスレーザ（波長約１０６００ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（波長約１０６４ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＶＯ _４ レーザの第２次高調波であるグリーンレーザ（波長約５３２ｎｍ）、ダイオードレーザ（波長約８００ｎｍ，８４０ｎｍ，または９５０ｎｍ）、エキシマレーザ（波長約１９３ｎｍ）等が挙げられる。光吸収性部材１０２の吸収率を調整するため、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーにカーボンブラック等の黒色着色剤や顔料、染料等を混練することができる。

図示例において光吸収性部材１０２は主として、開口部Ｏを区画する周壁１０８と、周壁１０８の下端部を閉塞する底壁１１０とからなる。周壁１０８の横断面形状は略矩形であるが、これに限らず、円形、楕円形、台形、多角形、ひょうたん形状等如何なる形状としてもよい。周壁１０８には、後述するように開口部Ｏに繋がり該開口部Ｏ内を減圧状態とするのに適した吸引開口１１２が形成されている。吸引開口１１２は、底壁１１０に形成してもよい。あるいは、底壁１１０を設けずに周壁１０８の下端を開放し、該下端開口を吸引開口１１２として用いてもよい。

Claims (16)

1. 少なくとも１つの開口部を有する光吸収性部材と、
   前記開口部を覆うように前記光吸収性部材上に配置された光透過性部材と、を備え、
   前記開口部を囲繞するように延在するとともに前記光吸収性部材と前記光透過性部材とを接合する環状の溶着部が形成され、
   前記環状の溶着部は、その延在方向に対する垂直断面でみて、光透過性部材側の部分の面積に対する光吸収性部材側の部分の面積の比が１２〜３５の範囲内にあることを特徴とする接合構造体。
2. 前記比は、１９〜２６の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の接合構造体。
3. 前記光透過性部材は、前記環状の溶着部が形成される前の状態で前記開口部内が減圧状態とされた場合に変形して、前記光吸収性部材に密着する薄板状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の接合構造体。
4. 前記光透過性部材は、前記環状の溶着部よりも外側に、前記環状の溶着部が形成される前の状態で前記開口部内が減圧状態とされた場合に変形して前記光吸収性部材に密着する薄肉片を有することを特徴とする請求項１または２に記載の接合構造体。
5. 前記環状の溶着部に隣接して位置し、前記光吸収性部材と前記光透過性部材とを接合する点状の溶着部を備えることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の接合構造体。
6. 少なくとも１つの開口部を有する光吸収性部材に、前記開口部を覆うように光透過性部材を重ね合わせ、前記光透過性部材側からレーザ光を照射することにより前記開口部を囲繞するよう環状の溶着部を形成して前記光吸収性部材と前記光透過性部材とを接合する接合構造体の製造方法であって、
   前記光吸収性部材の、前記環状の溶着部の形成予定部位に環状溝を形成しておき、
   前記環状の溶着部を形成するにあたり、前記光透過性部材側から前記環状溝にレーザ光を照射することを特徴とする接合構造体の製造方法。
7. 前記環状溝の溝幅を０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることを特徴する請求項６に記載の接合構造体の製造方法。
8. 前記環状溝の深さを、前記溝幅をＬ（ｍｍ）として、Ｌ／２０（ｍｍ）以上Ｌ（ｍｍ）以下とすることを特徴とする請求項７に記載の接合構造体の製造方法。
9. 前記光吸収性部材に、前記環状溝と前記開口部とを連通する連通溝を形成しておくことを特徴とする請求項６から８までのいずれか一項に記載の接合構造体の製造方法。
10. 前記光透過性部材を、前記環状の溶着部が形成される前の状態で前記開口部内が減圧状態とされた場合に変形して、前記光吸収性部材に密着する薄板状に形成しておき、
    前記環状の溶着部を形成するにあたり、前記開口部内を減圧することにより前記光透過性部材を変形させ光吸収性部材に密着させた状態で前記光透過性部材側からレーザ光を照射することを特徴とする請求項６から９までのいずれか一項に記載の接合構造体の製造方法。
11. 前記光透過性部材の、前記環状の溶着部よりも外側に、前記環状の溶着部が形成される前の状態で前記開口部内が減圧状態とされた場合に変形して前記光吸収性部材に密着する薄肉片を形成しておき、
    前記環状の溶着部を形成するにあたり、前記開口部内を減圧することにより前記薄肉片を変形させ前記光吸収性部材に密着させた状態で前記光透過性部材側からレーザ光を照射することを特徴とする請求項６から９までのいずれか一項に記載の接合構造体の製造方法。
12. 前記光透過性部材を前記光吸収性部材に重ね合わせた後であってかつ前記環状の溶着部を形成する前に、前記光透過性部材側からレーザ光を照射して前記光吸収性部材と前記光透過性部材とを接合する点状の溶着部を形成することを特徴とする請求項６から１１までのいずれか一項に記載の接合構造体の製造方法。
13. 前記光吸収性部材に、前記開口部につながるとともに外部の減圧装置に連通する吸引開口を形成しておくことを特徴とする請求項６から１２までのいずれか一項に記載の接合構造体の製造方法。
14. 前記環状の溶着部の形成後に、前記開口部内の減圧を維持したまま前記光透過性部材側からレーザ光を照射することによって前記吸引開口を溶融、閉塞させることを特徴する請求項１３に記載の接合構造体の製造方法。
15. 前記開口部内の減圧を、該開口部内にパージガスを供給しながら行うことを特徴する請求項１３または１４に記載の接合構造体の製造方法。
16. 前記開口部内の減圧と該開口部内へのパージガスの供給とを、二重配管を用いて前記吸引開口を通じて行うことを特徴とする請求項１５に記載の接合構造体の製造方法。

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