JP4829637B2 - ケース及び携帯機並びに樹脂成型品のレーザ溶着方法 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂材料により形成された２つの部材をレーザ溶着することにより形成されるケース及び携帯機並びに樹脂成型品のレーザ溶着方法に関するものである。

近年では、樹脂成形品の溶着方法としていわゆるレーザ溶着が注目されている。この理由としては、レーザ溶着においては、溶着部位をレーザ光により局部的に発熱させることができるので、内部部品が取り付けられた製品でも部品への影響が少ないこと、及び機械的振動を伴わないので樹脂粉等の発生も無いこと等があげられる。このような利点があることから、本願出願人は、レーザ溶着による樹脂成形品の接合を、例えば特許文献１に示されるような携帯機に適用することを検討している。この携帯機は、車両側との間で無線通信を行うことによりドア錠の施開錠等を行うものである。そして、当該携帯機のケースは第１のケースと第２のケースとから構成されるとともに、当該ケースの内部には通信回路等を構成する電子部品が設けられた回路基板が収容されている。
特開２００５−２３５８３７号公報（図７）

近年、携帯性向上の観点から携帯機は依然として小型化及び薄型化の傾向にある。これに伴って、携帯機のケースを構成する第１及び第２のケースの溶着部位は、当該携帯機の意匠面（外面）の近傍に設定せざるを得ない状況になってきている。また、第１及び第２のケースの溶着部位それ自体の微細化の必要性も出てきている。

ところが、そのように第１及び第２のケースの溶着部位とそれらを接合した携帯機の意匠面とが近接している場合には、樹脂成型品である第１及び第２のケースの寸法精度のばらつき、並びに第１及び第２のケースを相互に押圧状態に保持する治具との間のがたつきが、例えわずかなものであっても、次のような問題が発生する。即ち、第１及び第２のケースのわずかな寸法精度のばらつき、並びに第１及び第のケースと前記治具との間のわずかながたつきにより、第１のケースに対するレーザ光の照射位置もわずかではあるが変化する。そしてこれに起因して、第１及び第２のケースの接合面で発生した溶融部位が外部にはみだすおそれがあった。この溶融部位の外部へのはみ出しは、第１及び第２のケースの溶着部位それ自体の微細化に伴っていっそう顕著なものとなる。第１のケース及び第２のケースの外面はそれぞれ携帯機の意匠面を構成するため、前記溶融部位のはみ出しにより携帯機の意匠性が損なわれるおそれがあった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、樹脂成形品をレーザ溶着により接合するに際して、樹脂成形品の溶融部位の外部へのはみ出しを抑制することができるケース及び携帯機並びに樹脂成型品のレーザ溶着方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、レーザ光に対する透過性を有する合成樹脂材料により形成された第１のケースと、レーザ光に対する吸収性を有する第２のケースとを重ね合わせるとともに、この重ね合わせた状態で前記第１のケース側からレーザ光を照射することにより、当該第１のケースと第２のケースとをそれらの重ね合わせられた部位において溶着するようにしたケースであって、前記第１のケースのレーザ光が照射される側面の外周縁部には、レーザ光を所定方向へ反射させる反射構造部を設け、前記反射構造部は、溶融した合成樹脂材料が前記第１および第２のケースの重ね合わせられた部位から外部へはみ出すことを抑制するために、前記第１および第２のケースの重ね合わせられた部位において溶融しない領域を形成するべく前記レーザ光の反射を制御するものであることをその要旨とする。

この構成によれば、第１のケースの外部から照射されたレーザ光のうち、反射構造部に入射したレーザ光は、所定方向へ進路を変える。このため、第２のケースにおける第１のケースとの接合面において、第１のケースの反射構造部に対応する部位に到達するレーザ光は、反射構造部を設けないようにした場合に比べて減少する。このため、第２のケースにおける第１のケースとの接合面において、第１のケースの反射構造部に対応する部位における発熱量が減少するとともに、当該部位における溶融量も少なくなる。従って、レーザ光による溶着の際に、溶融した合成樹脂材料が、第１のケースと第２のケースとの接合面からはみ出すことが抑制される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のケースにおいて、前記反射構造部は、前記第１のケースのレーザ光が照射される側面に対して所定の角度をなす傾斜面若しくは所定の曲率を有する曲面、又は当該傾斜面若しくは曲面の組み合わせ、又は微細な凹凸からなる乱反射面であることをその要旨とする。

この構成によれば、第１のケースの外部から照射されたレーザ光のうち、所定の角度をなす傾斜面若しくは所定の曲率を有する曲面、又は当該傾斜面若しくは曲面の組み合わせ、又は微細な凹凸からなる乱反射面に入射したレーザ光は、所定方向へ進路を変える。傾斜面、曲面、それらの組み合わせ又は凹凸といった簡単な構成により、光の進路の変更が可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のケースにおいて、前記反射構造部は、第１のケースと一体成型するようにしたことをその要旨とする。
この構成によれば、反射構造部、即ち傾斜面、曲面、それらの組み合わせ又は凹凸を例えば射出成型等により一体成型すれば、第１のケースの製造効率を向上させることができる。

請求項４に記載の発明は、電子部品が設けられた回路基板を収容するケースを備えるとともに、当該電子部品を介して特定の通信対象との間で所定の無線通信を行う携帯機において、前記ケースとして、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のケースを採用するようにしたことをその要旨とする。

携帯機は携帯性の向上を目的として依然として小型化及び薄型化の傾向にある。これに伴って、携帯機のケースを構成する第１及び第２のケースの溶着部位は、当該携帯機の意匠面（外面）の近傍に設定せざるを得ない状況になってきている。また、第１及び第２のケースの溶着部位それ自体の微細化の必要性も出てきている。こうした現状において、第１のケースと第２のケースとの接合面で発生した溶融部位の外部へのはみ出しが抑制されることのメリットは大きい。即ち、第１及び第２のケースの外面は、そのまま携帯機の意匠面を構成する。このため、第１のケースと第２のケースとの接合面で発生した溶融部位が外部へはみ出した場合には、携帯機の外観性を確保するために、そのはみ出した部位の除去作業が必要となる。従って、携帯機の製造効率が低下することが懸念される。これに対して、本発明によれば、そうした除去作業が不要となるので、携帯機の製造効率の向上が図られる。

請求項５に記載の発明は、レーザ光に対して透過性を有する第１の樹脂成型品と、レーザ光に対して吸収性を有する第２の樹脂成型品とを重ね合わせるとともに、第１の樹脂成型品における第２の樹脂成型品と反対側からレーザ光を照射することにより前記第２の樹脂成型品を加熱溶融して第１及び第２の樹脂成型品をそれらの重ね合わせられた部位において溶着するようにした樹脂成型品のレーザ溶着方法において、前記第１の樹脂成型品のレーザ光が照射される側面の外周縁部には、レーザ光を所定方向へ反射させる反射構造部を設け、前記反射構造部は、溶融した合成樹脂材料が前記第１および第２の樹脂成型品の重ね合わせられた部位から外部へはみ出すことを抑制するために、前記第１および第２の樹脂成型品の重ね合わせられた部位において溶融しない領域を形成するべく、前記反射構造部に入射したレーザ光の第２の樹脂成型品への到達量を減少させるように前記レーザ光の反射を制御することをその要旨とする。

このレーザ溶着方法によれば、第１の樹脂成型品の外部から照射されたレーザ光のうち、反射構造部に入射したレーザ光は、所定方向へ進路を変える。このため、第２の樹脂成型品の第１の樹脂成型品との接合面において、第１の樹脂成型品の反射構造部に対応する部位に到達するレーザ光は、反射構造部を設けないようにした場合に比べて減少する。このため、第２の樹脂成型品の第１の樹脂成型品との接合面において、第１の樹脂成型品の反射構造部に対応する部位における発熱量が減少するとともに、当該部位における溶融量も少なくなる。従って、レーザ光による溶着の際に、溶融した樹脂材料が、第１の樹脂成型品と第２の樹脂成型品との接合面からはみ出すことが抑制される。

本発明によれば、樹脂成形品をレーザ溶着により接合するに際して、樹脂成形品の溶融部位のはみ出しを抑制することができる。

＜第１実施形態＞
以下、本発明を、特定の通信対象物との間で所定の無線通信を行う携帯機に具体化した第１の実施の形態を説明する。この携帯機は、車両に搭載された施解錠制御装置とともに電子キーシステムを構成している。即ち、ユーザが携帯機を所持して車両の所定領域内に進入すると、携帯機は施解錠制御装置から送信されるリクエスト信号を受けて、自身のＩＤコードを含むＩＤ信号を送信する。施解錠制御装置は、携帯機から送信されてきたＩＤ信号を受信するとともに、当該ＩＤ信号に含まれる携帯機側のＩＤコードと予め記憶された車両側のＩＤコードとを照合し、両ＩＤコードが一致したときにドア錠を解錠する。

＜携帯機の構成＞
図１（ａ）に示すように、携帯機１１のケース１２は、上部が開口したロアケース１３、ロアケース１３の上部開口部を覆うようにして固着される下部が開口したアッパーケース１４、及びロアケース１３の下部を覆うカバー１５を備えるとともに、それらが組み付けられることにより図１（ｂ）に示されるような直方体状に形成されている。

図１（ａ）に示されるように、ロアケース１３は合成樹脂材料の射出成型等により上部が開口した有底箱体状に一体成型されている。ロアケース１３の内部は基板収容部２１とされるとともに、当該基板収容部２１の内部には、図示しないマイクロコンピュータ、及び通信回路等を構成する電子素子等の各種の電子部品１６が設けられた回路基板１７が配設されている。また、ロアケース１３の外周面における高さ方向における中央部には、四角環状のフランジ３０が形成されている。

図２及び図３に示すように、フランジ３０の下面における外周縁側の角部には、入射光に対する反射構造部として所定幅の傾斜面Ｓがほぼ全周にわたって連続して形成されている。図４に示すように、この傾斜面Ｓは、フランジ３０の外周面へ向かって延びるように、且つフランジ３０の下面に対して所定の角度θ１をなすように形成されている。即ち、同図に示されるように、所定の光線（後述するレーザ光Ｌ）が、フランジ３０の下面に対して直角をなすように照射された場合、当該光線の傾斜面Ｓに対する入射角が臨界角を超えるように、前記角度θ１は設定される。本実施形態では、角度θ１は４５°に設定されている。従って、フランジ３０の下面に対して直交するように照射された光線のうち、傾斜面Ｓに入射した光線は空気との屈折率の差により外方へ全反射する。

図１（ａ）に示すように、アッパーケース１４は合成樹脂材料の射出成形により、下部が開口した有蓋箱体状に一体成型されている。即ち、アッパーケース１４の下面には、回路基板１７が取り付けられたロアケース１３におけるフランジ３０の上面から上の部位を嵌合可能とした被嵌合部１４ａが下方へ開口するように形成されている。アッパーケース１４の被嵌合部１４ａには、回路基板１７が取り付けられたロアケース１３におけるフランジ３０の上面から上の部位を嵌合するとともに、フランジ３０の上面とアッパーケース１４の下面における被嵌合部１４ａの開口端面とを密接させた状態で、ロアケース１３とアッパーケース１４とは相互に固着されている。本実施の形態では、フランジ３０の上面とアッパーケース１４の下面における被嵌合部１４ａの開口端面とが熱溶着されている。このロアケース１３のフランジ３０とアッパーケース１４との接合方法については、後に詳述する。なお、図１（ａ）に示すように、カバー１５は、合成樹脂材料の射出成形等により、上部が開口した有底の直方体状をなすように形成されるとともに、ロアケース１３に対して着脱可能に設けられている。

＜接合方法＞
次に、ロアケース１３とアッパーケース１４との接合方法について説明する。本実施の形態では、レーザ溶着装置を使用してロアケース１３とアッパーケース１４とを熱溶着により接合する。

まず、レーザ溶着装置の概略を説明する。図２に示すように、レーザ溶着装置１１１は、レーザ発生装置１１２により発生したレーザ光を、光ファイバ１１３及びレーザ集光レンズ１１４を介して、互いに接合する２つの樹脂成型品の熱溶着部位に照射するものである。このレーザ溶着に使用するレーザ光源としては、イットリウムアルミニウムガーネットレーザ（ＹＡＧレーザ）、ＹＶＯ_４レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、ヘリウムネオンガスレーザ、アルゴンレーザ、ファイバーレーザ及び半導体レーザ等が使用可能である。また、レーザ発生装置１１２は、レーザ溶着装置１１１の図示しないハウジングに固定されるとともに、レーザ集光レンズ１１４は図示しない駆動装置によりＸＹＺ座標系におけるＸ方向、Ｙ方向及びＺ軸方向へ移動可能に設けられている。即ち、互いに接合する２つのワーク（本実施の形態では、ロアケース１３及びアッパーケース１４）を、図示しないワークホルダに支持するとともに、前記駆動装置の駆動によりレーザ集光レンズ１１４をワークの接合部位にレーザ光Ｌが照射されるように相対的に移動させることにより、２つのワークを所定の接合部位において接合可能となっている。なお、ワークホルダ側を移動させるようにしてもよい。

ここで、互いにレーザ溶着により接合するロアケース１３及びアッパーケース１４の材質について説明する。ロアケース１３及びアッパーケース１４を形成する合成樹脂材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン及びポリカーボネート等の非晶性樹脂、並びにポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド及びポリアセタール等の結晶性樹脂が使用可能である。本実施の形態では、ポリカーボネートを採用している。

ロアケース１３のレーザ光Ｌのスペクトルに対する透過性（透過率）、及びアッパーケース１４のレーザ光Ｌのスペクトルに対する吸収性（吸収率）は、それらに添加される染料及び顔料等の添加剤（着色材料）の量及び分散状態により調節されている。

本実施の形態では、アッパーケース１４を形成する合成樹脂材料には、レーザ吸収色素として所定色の顔料（例えばカーボンブラック）が添加されるとともに、その添加量及び分散状態を調節することにより、レーザ光Ｌに対する吸収率（即ち、発熱量）が確保されている。なお、レーザ吸収色素としては、顔料系吸収色素及び染料系吸収色素がある。これら顔料系吸収色素と染料系吸収色素とを組み合わせて発熱量を制御するようにしてもよい。このようにすれば、より柔軟な溶着条件を導き出すことも可能となる。ちなみに、顔料系色素としては前述のカーボンブラックが一般的に使用される。

ロアケース１３を形成する合成樹脂材料には、着色材料として、アッパーケース１４に添加する顔料と同色の染料が添加されている。これは、ロアケース１３とアッパーケース１４とを同色とすることにより、見栄えをよくするためである。そして、要求されるレーザ光Ｌに対する透過率が確保可能となるように、染料の種類、添加量及び分散状態等が調節されている。染料の透過性は、添加する合成樹脂材料により異なるものの、非常に高い透過性能を持たせることが可能である。このため、本実施形態では、アッパーケース１４を形成する合成樹脂材料には顔料を、ロアケース１３を構成する合成樹脂材料には染料を添加するようにした。なお、ロアケース１３を構成する合成樹脂材料には、染料を添加しないようにしてもよい。また、製品のデザインによっては、ロアケース１３を構成する合成樹脂材料に使用する染料は、アッパーケース１４と必ずしも同色でなくてもよい。即ち、ロアケース１３は、レーザ光Ｌに対して十分な透過性を有すればよい。

さて、前述したロアケース１３とアッパーケース１４との接合は、前述のレーザ溶着装置１１１を使用して、次のようにして行われる。即ち、ロアケース１３を、回路基板１７をアッパーケース１４側に向けた状態で当該アッパーケース１４の被嵌合部１４ａに嵌合させる。そして、ロアケース１３のフランジ３０におけるアッパーケース１４側の側面を、当該アッパーケース１４の開口端面に当接させた状態で、レーザ溶着装置１１１のワークホルダに、ロアケース１３及びアッパーケース１４を固定状態で支持させる。

そして、レーザ集光レンズ１１４からのレーザ光Ｌを、ロアケース１３側からフランジ３０に照射する。具体的には、図３に矢印αで示すように、レーザ集光レンズ１１４を、ロアケース１３のフランジ３０に沿って連続的に移動させながら、レーザ光Ｌをフランジ３０に照射する。

図４に示すように、フランジ３０において、アッパーケース１４と反対側の側面に照射されたレーザ光Ｌのうち、当該レーザ光Ｌに直交する透過面３０ａに入射したレーザ光Ｌａはそのままフランジ３０内を伝播してアッパーケース１４の開口端面に到達する。このアッパーケース１４の開口端面に達したレーザ光Ｌａのエネルギは、当該アッパーケース１４の開口端面における透過面３０ａの投影領域Ｐ１において吸収される。そのレーザエネルギの吸収の際に熱が発生するとともに、当該熱によりアッパーケース１４の開口端面における透過面３０ａの投影領域Ｐ１と、フランジ３０の上面における透過面３０ａの投影領域Ｐ２との接合部（接合面）が溶融することにより溶融部位Ｍが形成される。その後、当該溶融部位Ｍを冷却することにより固化させる。これにより、アッパーケース１４の開口端面における透過面３０ａの投影領域Ｐ１と、フランジ３０における透過面３０ａの投影領域Ｐ２とは、図５にハッチングで示すように、それらの全周において相互に接合される。なお、ロアケース１３のフランジ３０とアッパーケース１４との開口端面とは、それらの周方向における複数箇所において部分的に接合するようにしてもよい。また、本実施形態において、フランジ３０はロアケース側の接合部を構成するとともに、アッパーケース１４の開口端面はアッパーケース側の接合部を構成する。

一方、図４に示されるように、フランジ３０において、アッパーケース１４と反対側の側面に照射されたレーザ光Ｌのうち、傾斜面Ｓに入射したレーザ光Ｌｂは、フランジ３０を透過することなく、フランジ３０と空気との屈折率の差により外方へ全反射する。このため、図４に二点鎖線で示すアッパーケース１４の開口端面における傾斜面Ｓの投影領域Ｐ３にはレーザ光Ｌｂは入射しない。従って、アッパーケース１４の開口端面における傾斜面Ｓの投影領域Ｐ３において熱が発生することはなく、また、溶融することもない。従って、レーザ光Ｌによる溶着の際に、溶融した合成樹脂材料が、フランジ３０と、アッパーケース１４の開口端面との接合面からはみ出すことが抑制される。

なお、レーザ光Ｌによって接合部位を加熱溶融しているとき、又はその後、接合部分部位に圧力を作用させるようにすれば、ロアケース１３とアッパーケース１４とのより確実な接合が可能となる。例えば、図示しないローラ等の押圧手段により、ロアケース１３をアッパーケース１４側へ押圧する。このとき、前記押圧手段は、レーザ集光レンズ１１４の移動に追従するように移動させるとともに、当該押圧手段による加圧は、ロアケース１３とアッパーケース１４との接合部位が冷却するまで継続して作用させる。あるいはガラス等のレーザ光に対する透過性を有する材料を介して加圧しながらレーザ光を照射するようにしてもよい。また、レーザ照射部の近傍を加圧しながらレーザ光を照射するようにしてもよい。これにより、ロアケース１３とアッパーケース１４との接合部位におけるボイド（気泡）の発生等が抑制される。

＜実施形態の効果＞
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ロアケース１３のレーザ光Ｌが照射される側面の外周縁部には、レーザ光Ｌを所定方向へ反射させる傾斜面Ｓを設けるようにした。

この構成によれば、ロアケース１３の外部から照射されたレーザ光Ｌのうち、傾斜面Ｓに入射したレーザ光Ｌｂは、空気との屈折率の差により外方へ進路を変える。このため、レーザ光Ｌｂは、アッパーケース１４におけるロアケース１３との接合面において、傾斜面Ｓに対応する部位（投影領域Ｐ３）に達することはない。このため、アッパーケース１４におけるロアケース１３との接合面において、傾斜面Ｓに対応する部位に熱が発生することはなく、また当該部位が溶融することもない。従って、レーザ光Ｌによる溶着の際に、溶融した合成樹脂材料が、ロアケース１３とアッパーケース１４との接合面（接合部）からはみ出すことはない。

（２）また、ロアケース１３のフランジ３０に傾斜面Ｓを形成するといった簡単な構成により、レーザ光Ｌの進路を変更することができる。
（３）携帯機１１は携帯性の向上を目的として依然として小型化及び薄型化の傾向にある。これに伴って、携帯機１１のケース１２を構成するロアケース１３及びアッパーケース１４の溶着部位は、当該携帯機１１の意匠面（外面）の近傍に設定せざるを得ない状況になってきている。また、ロアケース１３及びアッパーケース１４の溶着部位それ自体の微細化の必要性も出てきている。こうした現状において、ロアケース１３とアッパーケース１４との接合面で発生した溶融部位の外部へのはみ出しが抑制されることのメリットは大きい。

即ち、ロアケース１３及びアッパーケース１４の外面は、そのまま携帯機１１の意匠面を構成する。このため、ロアケース１３とアッパーケース１４との接合面で発生した溶融部位が外部へはみ出した場合には、携帯機１１の外観性を確保するために、そのはみ出した部位の除去作業が必要となる。従って、携帯機１１の製造効率が低下することが懸念される。これに対して、本実施形態によれば、そうした除去作業が不要となるので、携帯機１１の製造効率の向上が図られる。

（４）傾斜面Ｓは、射出成型等によりロアケース１３と一体成型するようにした。このため、ロアケース１３の成型後に、所定の除去加工により傾斜面Ｓを形成するようにした場合と異なり、ロアケース１３の製造効率を向上させることができる。ただし、本実施形態では、傾斜面Ｓをロアケース１３と一体成型するようにしたが、ロアケース１３の成型後に、例えば切削加工及びショットピーニング等の所定の除去加工により傾斜面Ｓを形成することを除外するものではなく、これらの除去加工により傾斜面Ｓを形成するようにしてもよい。

（５）傾斜面Ｓの幅を変更することにより、溶着部位の幅を容易に制御することができる。即ち、傾斜面Ｓの幅を大きくすることにより溶着部位の幅は小さくなり、また傾斜面Ｓの幅を小さくすることにより溶着部位の幅を大きくすることができる。レーザ光Ｌの照射範囲を調節する必要がない。

（６）また、傾斜面Ｓの有無により、溶着部位の形成を制御可能となる。即ち、傾斜面Ｓの有無により、溶融部位が形成されたりされなかったりする。このため、溶融部位のはみ出しを回避すべき箇所に応じて傾斜面Ｓを形成することにより、溶融部位のはみ出しを選択的に抑制することができる。

（７）溶融部位のはみ出しがないので、カバー１５をロアケース１３に組み付ける際に、当該カバー１５が前記溶融部位に干渉することがない。このため、カバー１５の装着を円滑に行うことができる。ちなみに、溶融部位のはみ出しがある場合には、当該はみ出し部位がカバー１５と干渉し、その結果、カバー１５のロアケース１３への装着が困難となることが懸念される。本実施の形態によれば、そのようなことがなく、携帯機１１の製品としての信頼性を確保することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施形態は、ロアケースのフランジに照射されるレーザ光を所定方向へ反射する反射構造部の構成の点で前記第１の実施の形態と異なる。従って、前記第１の実施の形態と同一の部材構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図６（ａ）に示すように、フランジ３０において、アッパーケース１４と反対側の側面の外周縁部には、所定幅を有する多数の三角形状（Ｖ字状）の凹部１２１がほぼ全周にわたって連続して形成されている。即ち、フランジ３０の下面（レーザ溶着時には上面となる。）の外周縁部は、鋸刃状のジグザグ形状を呈している。

図６（ｂ）に示すように、凹部１２１は、フランジ３０の周方向において互いに隣り合う２つの傾斜面１２１ａが直角をなすように形成されている。また、傾斜面１２１ａは、フランジ３０におけるレーザ光Ｌが照射される側面に対して所定の角度θ２をなすように形成されている。即ち、レーザ光Ｌが、フランジ３０の下面に対して直角をなすように照射された場合、当該レーザ光Ｌの傾斜面１２１ａに対する入射角が臨界角を超えるように、前記角度θ２は設定される。本実施形態では、角度θ２は４５°に設定されている。従って、フランジ３０の下面に対して直交するように照射されたレーザ光Ｌのうち、傾斜面１２１ａに入射したレーザ光Ｌｂは空気との屈折率の差により全反射する。

従って、本実施形態によれば、ロアケース１３の外部から照射されたレーザ光Ｌのうち、傾斜面Ｓに入射したレーザ光Ｌｂは、空気との屈折率の差により進路を変える。このため、レーザ光Ｌｂは、図６（ａ）に二点鎖線で示すアッパーケース１４の開口端面における各傾斜面１２１ａ（即ち、各凹部１２１）の投影領域Ｐ４に達することはない。このため、アッパーケース１４におけるロアケース１３との接合面において、傾斜面１２１ａに対応する部位に熱が発生することはなく、また当該部位が溶融することもない。従って、レーザ光Ｌによる溶着の際に、溶融した合成樹脂材料が、ロアケース１３とアッパーケース１４との接合面（接合部）からはみ出すことはない。

ちなみに、図６（ａ）に示されるように、フランジ３０において、アッパーケース１４と反対側の側面に照射されたレーザ光Ｌのうち、当該レーザ光Ｌに直交する透過面３０ａに入射したレーザ光Ｌａはそのままフランジ３０内を伝播してアッパーケース１４の開口端面に到達する。そして、当該レーザ光Ｌａのエネルギはアッパーケース１４の開口端面における透過面３０ａの投影領域Ｐ１において吸収されるとともに、その際に発生した熱によりアッパーケース１４の前記投影領域Ｐ１と、フランジ３０の前記投影領域Ｐ２との接合部が溶融することにより溶融部位Ｍが形成される。その後、当該溶融部位Ｍを冷却することにより固化させる。これにより、アッパーケース１４の前記投影領域Ｐ１と、フランジ３０の前記投影領域Ｐ２とは、それらの全周において相互に接合される。

＜他の実施形態＞
なお、前記両実施形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第１の実施の形態では、フランジ３０におけるレーザ光Ｌが照射される側面の外周縁部に傾斜面Ｓを、また第２の実施の形態では凹部１２１を形成するようにしたが、これらに換えて以下の構成を採用するようにしてもよい。即ち、図７に示すように、フランジ３０におけるレーザ光Ｌが照射される側面の外周縁部に、所定の曲率を有する円弧面１３１を形成するようにしてもよい。この場合、図７に二点鎖線の矢印で示すように、円弧面１３１に入射したレーザ光Ｌの一部が、アッパーケース１４の開口端面に到達する可能性もある。しかし、この場合であれ、アッパーケース１４の開口端面に到達するレーザ光の量は、円弧面１３１を設けないようにした場合に比べて著しく少なくなる。このため、アッパーケース１４の開口端面における円弧面１３１の投影領域Ｐ５での発熱はほとんどなく、当該投影領域Ｐ５における溶融量も極めて少ないものとなる。このため、溶融した合成樹脂材料が外部にはみ出すおそれはほとんどない。

・また、図８（ａ）に示すように、フランジ３０におけるレーザ光Ｌが照射される側面の外周縁部に多数の微細な凹部１３２からなる粗面（乱反射面）を形成するようにしてもよいし、図８（ｂ）に示すように、多数の微細な突部１３３からなる粗面（乱反射面）を形成するようにしてもよい。これら粗面に入射したレーザ光Ｌは様々な方向へ散乱する。このため、アッパーケース１４の開口端面に達するレーザ光Ｌの量は低減する。そして、アッパーケース１４の開口端面における発熱量が減少するとともに、当該部位における溶融量も少なくなる。

・さらに、図９（ａ）に示すように、フランジ３０におけるレーザ光Ｌが照射される側面の外周縁部に、多数の曲面１３４をほぼ全周にわたって連続して形成することにより、波状の反射構造部を構成するようにしてもよい。また、図９（ｂ）に示すように、フランジ３０におけるレーザ光Ｌが照射される側面の外周縁部に、曲面１３５と傾斜面１３６とを適宜組み合わせることにより、波状の反射構造部を構成するようにしてもよい。

・第１及び第２の実施の形態では、本発明を携帯機１１のケース１２に具体化したが、電子部品及び回路基板等を内蔵する他の電子機器のケースに具体化するようにしてもよい。例えば携帯電話等の携帯端末に具体化可能である。また、何らかの部品を収容するケースに限らず、２つの樹脂成型品を接合することにより形成される製品に、本発明を適用することも可能である。

・第１及び第２の実施の形態では、傾斜面Ｓ及び凹部１２１をロアケース１３と射出成型等により一体成型するようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、傾斜面Ｓ及び凹部１２１を有さないロアケース１３を成型するとともに、その成型後のロアケース１３のフランジ３０に、切削加工及びショットピーニング等の追加加工を行うことにより、傾斜面Ｓ及び凹部１２１を形成するようにしてもよい。このようにしても、第１及び第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

・第１及び第２の実施の形態では、図３に矢印αで示すように、レーザ集光レンズ１１４をロアケース１３のフランジ３０に沿って連続的に移動させながら、レーザ光Ｌをフランジ３０に照射するようにしたが、次のようにしてもよい。例えば図示しない２つのガルバノミラーを使用してレーザ集光レンズ１１４からのレーザ光Ｌを操作することにより、当該レーザ光Ｌを、ロアケース１３のフランジ３０に沿って一筆書き状に照射するようにしてもよい。

・第１及び第２の実施の形態では、図３に矢印αで示すように、レーザ集光レンズ１１４をロアケース１３のフランジ３０に沿って連続的に移動させながら、レーザ光Ｌをフランジ３０に照射するようにしたが、次のようにしてもよい。例えば、図１０（ａ）に示すように、レーザ光Ｌが透過しない材料により形成されたシート状のマスク２０１に、溶着部位の形状に対応する（正確には、相似となる）所定形状のレーザ透過孔２０１ａを形成する。ここでは、レーザ透過孔２０１ａは、ロアケース１３とアッパーケース１４との溶着部位の形状に対応する、正確には当該溶着部位の形状に対して相似となる四角環状に形成されている。そして、当該マスク２０１を介してレーザ集光レンズ１１４からのレーザ光Ｌを、ロアケース１３側から照射する。

この場合、図１０（ａ）に示されるように、レーザ光Ｌの照射領域内にレーザ透過孔２０１ａの全体が位置するように、レーザ溶着装置１１１のレーザ照射面積を設定する。そして、マスク２０１のレーザ透過孔２０１ａを通過したレーザ光Ｌを、ロアケース１３とアッパーケース１４の溶着部位に一括して照射する（いわゆるマスク方式）。この方式を採用することにより、ロアケース１３とアッパーケース１４との接合作業効率を向上させることができる。レーザ光Ｌの照射面積の調節は、例えば図示しないレンズ等を使用してレーザ光Ｌの焦点を大きくぼかしたり、複数本のレーザ光Ｌ（又はレーザ光源）を面状に配設したりして行う。

また、図１０（ｂ）に示すように、ライン状（線状）のレーザ光Ｌを照射するとともに、レーザ集光レンズ１１４を例えば矢印β方向へ移動させることにより、ライン状のレーザ光Ｌを照射するようにしてもよい（いわゆるスキャン方式）。ライン状のレーザ光Ｌは、例えば図示しない円筒状のレンズを使用することにより形成する。このようにしても、レーザ集光レンズ１１４をロアケース１３のフランジ３０に沿って連続的に移動させながらレーザ光Ｌをフランジ３０に照射するようにした場合に比べて、ロアケース１３とアッパーケース１４との接合作業効率を向上させることができる。なお、図１０（ａ），（ｂ）において、黒塗りの部位は、レーザ光Ｌが照射された部位を示す。

・第１及び第２の実施の形態では、携帯機１１のケース１２において、ロアケース１３のフランジ３０とアッパーケース１４とを熱溶着させる態様について説明したが、第１及び第２のレーザ溶着方法を、フランジを有しない２つの樹脂成型品の接合に適用するようにしてもよい。この場合においても、第１及び第２の実施の形態と同様に、一方の樹脂成型品におけるレーザ照射側の周縁部には、傾斜面Ｓを全周にわたって又は一部分について形成する。なお、２つの樹脂成型品の接合部（接合面）の形状は任意に変更可能である。

具体的には、図１１（ａ），（ｂ）に示されるように、ケース２１０を、上部が開口した有底箱体状のケース本体２１１と、下部が開口した有蓋箱体状又は平板状の蓋体２１２とから構成するとともに、それらケース本体２１１及び蓋体２１２の接合部は平坦状に形成するようにしてもよい。また、図１１（ｃ）に示されるように、ケース本体２１１と蓋体２１２との接合部は、斜面となるように形成するようにしてもよい。さらに、図１１（ｄ）に示されるように、ケース本体２１１と蓋体２１２との接合部は、段差状（階段状）に形成するようにしてもよい。

・第１及び第２の実施の形態では、携帯機１１のケース１２において、ロアケース１３のフランジ３０とアッパーケース１４とを熱溶着させる態様について説明したが、第１及び第２のレーザ溶着方法を、携帯電話等の他の機器のケースの製造に利用するようにしてもよい。また、第１及び第２のレーザ溶着方法は、ケースの製造以外にも、単なる２つの樹脂成型品の接合にも適用可能である。

（ａ）は第１の実施の形態の携帯機の断面図、（ｂ）は同じく概略斜視図。 同じくレーザ溶着装置の概略構成図。 同じくレーザ光の照射経路を示すカバーを取り外した状態のケースの下面図。 同じくロアケースのフランジとアッパーケースの開口端面との接合部を示す要部拡大断面図。 ロアケースとアッパーケースとの溶着部位を示す概略斜視図。 （ａ）は、第２の実施の形態のフランジの要部拡大斜視図、（ｂ）は、同じくケースの要部側面図。 他の実施の形態におけるロアケースのフランジとアッパーケースの開口端面との接合部を示す要部拡大断面図。 （ａ），（ｂ）は、他の実施の形態におけるロアケースのフランジとアッパーケースの開口端面との接合部を示す要部拡大断面図。 （ａ），（ｂ）は、他の実施の形態におけるケースの要部側面図。 （ａ），（ｂ）は、他の実施の形態におけるレーザ照射態様を説明する模式図。 （ａ）〜（ｄ）は、他の実施の形態における２つの樹脂成型品の接合部を示す断面図。

符号の説明

１１…携帯機、１２…ケース（樹脂成型品）、
１３…ロアケース（第１のケース、第１の樹脂成型品）、
１４…アッパーケース（第２のケース、第２の樹脂成型品）、
１６…電子部品、１７…回路基板、１２１…凹部（反射構造部）、
１３１…円弧面（曲面、反射構造部）、１３２…凹部（反射構造部）、
１３３…突部（反射構造部）、１３４，１３５…曲面（反射構造部）、
１２１ａ，１３６，Ｓ…傾斜面（反射構造部）、Ｌ，Ｌａ，Ｌｂ…レーザ光、
θ１，θ２…角度。

Claims (5)

1. レーザ光に対する透過性を有する合成樹脂材料により形成された第１のケースと、レーザ光に対する吸収性を有する第２のケースとを重ね合わせるとともに、この重ね合わせた状態で前記第１のケース側からレーザ光を照射することにより、当該第１のケースと第２のケースとをそれらの重ね合わせられた部位において溶着するようにしたケースであって、
   前記第１のケースのレーザ光が照射される側面の外周縁部には、レーザ光を所定方向へ反射させる反射構造部を設け、
   前記反射構造部は、溶融した合成樹脂材料が前記第１および第２のケースの重ね合わせられた部位から外部へはみ出すことを抑制するために、前記第１および第２のケースの重ね合わせられた部位において溶融しない領域を形成するべく前記レーザ光の反射を制御するものであるケース。
2. 請求項１に記載のケースにおいて、
   前記反射構造部は、前記第１のケースのレーザ光が照射される側面に対して所定の角度をなす傾斜面若しくは所定の曲率を有する曲面、又は当該傾斜面若しくは曲面の組み合わせ、又は微細な凹凸からなる乱反射面であるケース。
3. 請求項１又は請求項２に記載のケースにおいて、前記反射構造部は、第１のケースと一体成型するようにしたケース。
4. 電子部品が設けられた回路基板を収容するケースを備えるとともに、当該電子部品を介して特定の通信対象との間で所定の無線通信を行う携帯機において、
   前記ケースとして、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のケースを採用するようにした携帯機。
5. レーザ光に対して透過性を有する第１の樹脂成型品と、レーザ光に対して吸収性を有する第２の樹脂成型品とを重ね合わせるとともに、第１の樹脂成型品における第２の樹脂成型品と反対側からレーザ光を照射することにより前記第２の樹脂成型品を加熱溶融して第１及び第２の樹脂成型品をそれらの重ね合わせられた部位において溶着するようにした樹脂成型品のレーザ溶着方法において、
   前記第１の樹脂成型品のレーザ光が照射される側面の外周縁部には、レーザ光を所定方向へ反射させる反射構造部を設け、
   前記反射構造部は、溶融した合成樹脂材料が前記第１および第２の樹脂成型品の重ね合わせられた部位から外部へはみ出すことを抑制するために、前記第１および第２の樹脂成型品の重ね合わせられた部位において溶融しない領域を形成するべく、前記反射構造部に入射したレーザ光の第２の樹脂成型品への到達量を減少させるように前記レーザ光の反射を制御する樹脂成型品のレーザ溶着方法。

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