JP5229091B2 - 樹脂溶着方法及びこの方法により形成される浴室電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ光を照射することにより、熱可塑性の第１の樹脂材と第２の樹脂材とを互いに溶着するための樹脂溶着方法及びその方法により形成される浴室電気機器に関し、特に一方の樹脂材をレーザ光が透過するものとし、このレーザ光透過側の樹脂材の側からレーザ光を照射することにより両樹脂材の境界面に溶着部を形成させるというレーザ溶着技術に係る。

従来、レーザ光を利用した樹脂溶着方法として、熱可塑性の２枚の樹脂材を重ね合わせて溶着させる場合、一方の樹脂材をレーザ光が透過する透過性を有するもので構成し、他方の樹脂材をレーザ光を吸収して発熱するという吸収性を有するもので構成し、透過性の樹脂材の側（透過側の樹脂材）からレーザ光を照射することで境界面で両者を溶着させるというレーザ透過溶着法が知られている（例えば特許文献１参照）。

その際、熱可塑性の境界面に吸収体を介在させることも知られている。すなわち、レーザ光を吸収して発熱しそれ自体が溶融するという吸収体を境界面に介在させた状態で、透過側の樹脂材からレーザ光を照射することで吸収体を溶融させて２枚の樹脂材を互いに溶着させるというものである（例えば特許文献１又は特許文献２参照）。

特公平５−４２３３６号公報 特開２００６−１９８０７４号公報

ここで、溶着させる一方の樹脂材が透過性を有するものであり、他方の樹脂材がレーザ光の照射を受けても大半を反射し殆ど吸収しないようなもの（例えば白色系の樹脂材）である場合には、レーザ光透過側の樹脂材の側からレーザ光を照射しても、境界面で反射されてしまい、その境界面での溶着は困難又は不能となる。

このため、このような樹脂材の組み合わせの場合には、上記の一方の樹脂材と他方の樹脂材との境界面に対し、レーザ光を吸収して発熱する何らかの他の吸収媒体を介装させる必要が生じる。この対策としては、例えば図７（ａ）に示すように、上記他方の樹脂材２００の境界面となる側の表面にレーザ光の吸収剤を含有する塗料又はインク２０１を塗布したり、あるいは、図７（ｂ）に示すように上記吸収剤を含有する他の樹脂板又は樹脂フィルム２０２を貼り付けて挟み込んだりすることが考えられる。つまり、上記の吸収媒体として、インク２０１又は樹脂フィルム２０２を追加するのである。

しかしながら、このような吸収媒体の塗布又は貼り付けを行うには、溶着対象とは別部品(追加部品)として吸収媒体が必要になる上に、その塗布又は貼り付けのための工程・工数（追加の工程・工数）が必要になる。このことは、製造コストの増大や、部品管理・品質管理の対象増大に伴う手間の増大というような品質安定性維持のための手間の増大等を招くことにつながる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、溶着対象の２つの樹脂材の内の一つがレーザ光吸収率が低くレーザ光の大半を反射してしまうようなものであっても、追加部品等を必要とすることなく低コストで確実にレーザ溶着し得る樹脂溶着方法を提供することにある。加えて、このような樹脂溶着方法を用いて外装ケースを低コストにかつ確実に水密状態に溶着した浴室電気機器を提供することも目的とする。

上記目的を達成するために、樹脂溶着方法に係る発明では、共に熱可塑性樹脂であって、レーザ光を透過させるレーザ光透過性の第１の樹脂材と、レーザ光を吸収するレーザ光吸収性よりもレーザ光を反射させるレーザ光反射性が勝る第２の樹脂材とを互いに当接するよう重ね合わせ、第１の樹脂材の側からレーザ光を照射させることにより第１及び第２の両樹脂材間の当接境界面において溶着部を形成させる樹脂溶着方法を対象にして次の特定事項を備えるようにした。すなわち、レーザ光の照射により溶着部を形成するための溶着工程を行う前に、上記当接境界面に対応する第２の樹脂材の面に対しレーザ光を照射することにより高レーザ光吸収性を有する濃色部分を吸収部として形成する吸収部形成工程を行うようにすることとした（請求項１）。

この発明の場合、吸収部形成工程におけるレーザ光照射により第２の樹脂材の面に例えば焦げ部分として黒色又は黒色系の濃色部分が形成され、濃色部分である吸収部の存在により、後の溶着工程で照射されるレーザ光を吸収して発熱し、周囲の樹脂材を溶融させて第１及び第２の両樹脂材の当接境界面に溶着部を確実に形成することができるようになる。これにより、従来の対策としてのインク塗布や樹脂フィルムの貼り付け等の追加部品を必要とすることなく、容易にかつ確実にしかも低コストでレーザ溶着を実現させ得ることになる。

この発明においては、上記吸収部形成工程を第２の樹脂材に対して行った後に、吸収部が形成された第２の樹脂材に上記第１の樹脂材を重ね合わせ、重ね合わせた状態の第１の樹脂材の側からレーザ光を照射することにより溶着工程を行うようにするという樹脂溶着方法を採用するようにすることができる（請求項２）。この場合には、第２の樹脂材に対する吸収部の形成を第２の樹脂材単独の状態で行うことができ、吸収部の形成の確実性を高め得る一方、第１の樹脂材として溶着工程でのレーザ光が透過可能であれば全て適用可能とし得る。

あるいは、上記発明において、上記吸収部形成工程を、第１及び第２の両樹脂材を互いに重ね合わせた後に、その重ね合わせた状態でレーザ光を第１の樹脂材の側から照射することにより行うようにするという樹脂溶着方法を採用することができる（請求項３）。この場合には、最初から第１及び第２の両樹脂材を重ね合わせた状態のままで、吸収部形成工程と溶着工程とを連続して実行可能となり、レーザ溶着のための加工効率を最大限に高め得ることになる。

以上の樹脂溶着方法において上記吸収部形成工程で照射するレーザ光としてパルスレーザ光を用いるようにすることができる（請求項４）。パルスレーザ光を用いることで、樹脂材の発泡の発生を防止しつつも、パルス発振によるパルスレーザ光により吸収部の形成を効果的に行い得るようになる。

以上の樹脂溶着方法により形成される浴室電気機器に係る発明では、外装ケースが少なくとも２つの部材を接合させることにより組み立てられる浴室電気機器を対象にして次の特定事項を備えるようにした。すなわち、上記外装ケースを構成する上記少なくとも２つの部材の接合部を請求項１〜請求項４のいずれかに記載の樹脂溶着方法により互いに溶着させて上記外装ケースとして水密構造を備えるものに形成することとする（請求項５）。

この発明の場合、水密構造の浴室電気機器を構成するためにレーザ溶着を適用する上で、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の樹脂溶着方法を用いて容易かつ確実に水密構造とすることが可能となると共に、それを低コストで実現させ得ることになる。

以上、説明したように、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の樹脂溶着方法によれば、吸収部形成工程におけるレーザ光照射により第２の樹脂材の面に例えば焦げ部分として黒色又は黒色系の濃色部分を形成することができ、濃色部分である吸収部の存在により、後の溶着工程で照射されるレーザ光を吸収して発熱し、周囲の樹脂材を溶融させて第１及び第２の両樹脂材の当接境界面に溶着部を確実に形成することができるようになる。これにより、溶着対象の２つの樹脂材の内の一つがレーザ光吸収率が低くレーザ光の大半を反射してしまうようなものであっても、従来の対策としてのインク塗布や樹脂フィルムの貼り付け等の追加部品を必要とすることなく、容易にかつ確実にしかも低コストでレーザ溶着を実現させることができるようになる。

特に請求項２によれば、第２の樹脂材に対する吸収部の形成を第２の樹脂材単独の状態で行うことができ、吸収部の形成の確実性を高めることができる一方、第１の樹脂材として溶着工程でのレーザ光が透過可能であれば全て適用可能であり、その適用可能範囲を広げることができるようになる。

請求項３によれば、最初から第１及び第２の両樹脂材を重ね合わせた状態のままで、吸収部形成工程と溶着工程とを連続して実行させることができるようになり、レーザ溶着のための加工効率を最大限に高めることができるようになる。

請求項４によれば、吸収部形成工程で照射するレーザ光としてパルスレーザ光を用いることで、樹脂材の発泡の発生を防止しつつも、パルス発振によるパルスレーザ光により吸収部の形成を効果的に行うことができるようになる。

請求項５の浴室電気機器によれば、水密構造の浴室電気機器を構成するためにレーザ溶着を適用する上で、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の樹脂溶着方法を用いることで、容易かつ確実に水密構造とすることができると共に、それを低コストで実現させることができるようになる。

本発明の第１実施形態を示す説明図である。 図２（ａ）は吸収部形成工程における拡大断面説明図であり、図２（ｂ）は溶着工程における拡大断面説明図である。 第２実施形態を示す図１対応図である。 浴室電気機器の蓋を溶着する前の外装ケースの本体を斜視図及び断面図の状態で示す説明図である。 図４の本体に対し蓋を溶着した状態の外装ケースを斜視図及び断面図の状態で示す説明図である。 実施例と比較例１，２との溶着強度についての試験結果を示す表である。 従来の樹脂溶着方法における対策例を示し、図７（ａ）は塗料又はインクを塗布する例を示す斜視図であり、図７（ｂ）は樹脂板又は樹脂フィルムを貼り付ける例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の樹脂溶着方法は、共に熱可塑性を有する第１の樹脂材と第２の樹脂材とを溶着させるために、レーザ光を用いた吸収部形成工程と、レーザ光を用いた溶着工程とを基本工程として備えたものであり、吸収部形成工程を第２の樹脂材単独で実行する第１実施形態と、吸収部形成工程を第１及び第２の両樹脂材を重ね合わせた状態で実行する第２実施形態とに分かれる。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る樹脂溶着方法の工程図と各工程における樹脂材の状態を示すものである。第１実施形態の樹脂溶着方法は、第２の樹脂材２の表面（境界面となる側の表面）２１に対し吸収部２２を形成する吸収部形成工程ＰＡ１と、吸収部２２が形成された第２の樹脂材２に対し第１の樹脂材１を重ね合わせる重ね合わせ工程ＰＡ２と、重ね合わさせた第１及び第２の両樹脂材１，２を互いに溶着させる溶着工程ＰＡ３とを備えている。

第１実施形態の樹脂溶着方法の対象となる第１の樹脂材１は、レーザ光を透過させる透過性を有するものであり、透明（着色透明を含む）のみならず半透明（無着色）の樹脂材をも含むものである。無着色半透明の樹脂材としては、着色剤を添加しない自然色（例えば薄い黄色）のものも含まれる。要するに、第１実施形態においては、第１の樹脂材１の透過性として、溶着工程ＰＡ３において溶着用のレーザ光が目的の溶着を実現させ得る程度に透過可能であればよく、透過率が例えば５０％以上程度あればよい。一方、第２の樹脂材２は、レーザ光を殆ど吸収せずに大半を反射してしまうというような反射性を有するものであり、着色剤が添加されて不透明に構成された樹脂材により構成される。特に白色系の着色剤が添加された白色系樹脂材がこのような反射性を有している。このような第１及び第２の樹脂材１，２の各特性は第２実施形態においても同様である。

溶着ラインには、吸収部形成工程ＰＡ１を実行する吸収部形成ユニット３と、溶着工程ＰＡ３を実行する溶着ユニット４とが設置されている。吸収部形成ユニット３は、吸収部２２を形成するためのレーザ光としてパルスレーザ光を出射させるレーザ装置３１と、レーザ光の照射対象である第２の樹脂材２を所定位置に固定する固定台装置３２とを備えたものである。又、溶着ユニット４は、重ね合わされた第１及び第２の樹脂材１，２の第１の樹脂材１の上から上記の吸収部２２に向けて溶着用の連続レーザ光を出射させるレーザ装置４１と、レーザ光の照射対象である台及び第２の樹脂材１，２を所定位置に固定する固定台装置４２とを備えている。なお、レーザ装置３１と固定台装置３２のいずれか一方又は双方、あるいは、レーザ装置４１と固定台装置４２のいずれか一方又は双方が、平面方向（Ｘ−Ｙ方向）に対し相対移動調節可能となっている。このために、固定台装置３２，４２としては、それぞれ平面方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動可能な移動テーブルを付設したもので構成してもよい。又、特に上記のレーザ装置３１としてはＸ−Ｙ−Ｚの三軸方向への移動調節可能となったものが好ましい。

そして、吸収部形成工程ＰＡ１では、第２の樹脂材２の表面２１に対しレーザ装置３１からのパルスレーザ光Ｒｐを予め設定されたスキャンルート（走査ルート）Ｓに沿って第２の樹脂材２の表面２１上を繰り返しスキャンさせることにより、上記表面２１に対し所定幅ｗ（例えば１〜２ｍｍ幅）の吸収部２２（図２（ａ）も併せて参照）を形成する。吸収部２２は、上記のパルスレーザ光Ｒｐを照射することにより表面２１に微小な焦げ部分を形成したものであり、これを所定のスキャンルートＳに沿って連続的に形成したものである。所望の幅ｗの帯状の吸収部２２にするためには、幅ｗ方向に対し微小幅の走査ピッチ（例えば４０〜５０μｍ）毎に開始位置をずらせて上記のスキャンルートＳに平行にスキャンさせ、これを繰り返すようにすればよい。あるいは、レーザ装置３１の選択によって、繰り返しのスキャンをすることなく、１回だけの走査（スキャン）を行うだけでもよいし、１回だけの走査（スキャン）を行うだけにより所定幅ｗ（例えば１〜２ｍｍ幅）の吸収部２２の形成を行わせるようにしてもよい。

このような焦げ部分を形成するためのパルスレーザ光Ｒｐとしては、例えばＹＡＧレーザや、ＹＶＯ４（イットリウム・バーナデート）結晶にＮｄ（ネオジウム）をドープしたＹＶＯ４レーザを用い、波長としては例えば１０６４ｎｍ（ナノメートル）、パルス発振の周波数としては例えば１０〜４００ｋＨｚ（キロヘルツ）、レーザ出力としては例えば平均出力で５〜１０Ｗ(ワット)、スキャンスピード（走査速度）として例えば１０００〜１４００ｍｍ／ｓｅｃを用いればよい。なお、このようなパルスレーザ光により形成される吸収部２２は、第２の樹脂材２の基材又はこれに添加された着色剤（顔料）が炭化して黒色又は黒色に近い濃色の焦げ部分が形成されるものと考えられる。あるいは、基材又は着色剤がパルスレーザ光を受けて化学変性を生じレーザ光の吸収性を高める黒系の濃色に化学変化して吸収部２２が形成されるものでもよい。すなわち、パルスレーザ光を表面に照射することで、本来はレーザ光反射性が勝っている樹脂材の表面にレーザ光吸収性の強い黒色又は黒色に近い濃色（例えばグレー）の吸収部２２が形成されるものであれば、その形成メカニズムの如何は問わない。

次に、この吸収部形成工程ＰＡ１で吸収部２２が形成された第２の樹脂材２の表面２１の上に対し、重ね合わせ工程ＰＡ２で第１の樹脂材１を重ね合わせる。そして、これを溶着ユニット４に送ってこの溶着ユニット４において溶着工程ＰＡ３を行う。
溶着工程ＰＡ３では、レーザ装置４１から連続レーザ光Ｒｃを出射させて、第１の樹脂材１の上から上記第２の樹脂材の表面２１の吸収部２２に入射させる。すなわち、図２（ｂ）にも示すように、連続レーザ光Ｒｃを第１の樹脂材１の上から照射させると、その連続レーザ光Ｒｃは第１の樹脂材１を透過して当接境界面を構成する表面２１の吸収部２２（図２（ａ）参照）に入射される。この連続レーザ光Ｒｃの照射を受けて吸収部２２が発熱し、この発熱により吸収部２２近傍の第２の樹脂材２が溶融し、さらに吸収部２２の発熱及び上記の溶融熱を受けて吸収部２２近傍の第１の樹脂材１も溶融し始める。そして連続レーザ光Ｒｃの通過後の放熱冷却により当接境界面を挟んだ両樹脂材１，２の溶融部分が互いに結合した状態で硬化し、両樹脂材１，２を互いに連結する溶着部２３が形成されることになる。これにより、両樹脂材１，２のレーザ溶着が完了する。

この溶着工程ＰＡ３でのレーザ溶着を行うための連続レーザ光Ｒｃとしては、従来からレーザ溶着で用いられているＣＯ２レーザや、半導体レーザ等のレーザ光を適用すればよい。例えば波長８０８ｎｍの半導体レーザを用い、レーザ出力として例えば１２０Ｗで５０ｍｍ／ｓｅｃのスキャンスピードでスキャンしつつ照射すればよい。

以上の樹脂溶着方法の場合、レーザ光反射性が勝ってそのままではレーザ透過溶着法が適用できず、従来では当接境界面に対し塗料等の塗布や樹脂フィルムの貼り付け等により吸収媒体を介在させるという追加部品及び追加工数の発生が不可避であった、上記の第２の樹脂材を対象にしたとしても、上記の追加部品や追加工数を必要とすることなく、容易にレーザ透過溶着法を適用することができるようになる。すなわち、溶着工程ＰＡ３の前段階において、パルスレーザ光を照射する吸収部形成工程ＰＡ１を行うことで、容易にしかも確実なレーザ溶着を実現させることができる。これにより、上記の樹脂フィルム等の追加部品や、その貼り付けという追加工数をかける必要を無くすことができる、つまり省略することができるようになる。しかも、上記の樹脂フィルムの貼り付けによる吸収媒体の形成の場合と異なり、パルスレーザ光による吸収部２２の形成の場合には、吸収部形成工程の終了後、つまり吸収部２２の形成後、直ちに溶着工程ＰＡ３を開始することができ、第１及び第２の樹脂材１，２の溶着ラインの加工効率を飛躍的に高めることもできるようになる。

＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態に係る樹脂溶着方法の工程図と各工程における樹脂材の状態を示すものである。第２実施形態の樹脂溶着方法は、まず第１及び第２の両樹脂材１，２を互いに重ね合わせる重ね合わせ工程ＰＢ１を行い、次に、この重ね合わせた状態で当接境界面を構成する第２の樹脂材２の表面２１に対し吸収部２２を形成する吸収部形成工程ＰＢ２を行い、続いてその第１及び第２の両樹脂材１，２を互いに溶着させる溶着工程ＰＢ３を行うものである。なお、以後の説明では、第１実施形態の構成要素と同じものには第１実施形態と同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

第２実施形態の場合の第１の樹脂材１としては第１実施形態の第１の樹脂材１と同じ特性のものが使用可能であるが、特にその吸収部２２のより確実な形成という観点からは、より透過性の高い樹脂であることが望ましく、特に着色又は無着色の透明樹脂を用いるのが好ましい。

吸収部形成工程ＰＢ２では吸収部形成ユニット３のレーザ装置３１からのパルスレーザ光Ｒｐを第１の樹脂材１の上から照射すると、そのパルスレーザ光Ｒｐが第１の樹脂材１を透過して第２の樹脂材２の表面２１に入射し、この表面２１に対し吸収部２２が形成されることになる。形成の理屈、用いるレーザ光及びその仕様、並びに、レーザ光の照射方法及びその手順等は第１実施形態において説明したと同様である。

そして、溶着工程ＰＢ３においてレーザ装置４１からの連続レーザ光Ｒｃを第１の樹脂材１の上から照射すると、その連続レーザ光Ｒｃが第１の樹脂材１を透過して第２の樹脂材２の表面２１の吸収部２２に入射し、これにより、吸収部２２の発熱、吸収部２２近傍位置の第２の樹脂材２の溶融、及び、併せて吸収部２２近傍位置の第１の樹脂材１の溶融が生じ、これらの溶融部分が連続レーザ光Ｒｃの通過により硬化して溶着部２３が形成されてレーザ溶着が行われることになる。以上の溶着工程ＰＢ３での使用レーザ光の仕様や溶着メカニズム等は、第１実施形態の溶着工程ＰＡ３で説明したものと同じである。

この第２実施形態の場合は、最初から第１及び第２の両樹脂材１，２を互いに重ね合わせた状態で吸収部形成工程ＰＢ２と、溶着工程ＰＢ３とを連続して実行させ得るため、第１実施形態の場合よりも溶着ラインにおけるレーザ溶着のための加工時間の短縮化や効率化を図ることができることになる。

＜第３実施形態＞
図４及び図５は、第１又は第２実施形態の樹脂溶着方法を適用して、浴室電気機器であるリモコン５の外装ケース５１を構成する２つの部材である本体６と蓋７とを互いにレーザ溶着し、これにより、外装ケース５１を水密構造にするようにした第３実施形態を示すものである。

以下、第１実施形態の如き吸収部形成工程ＰＡ１、重ね合わせ工程ＰＡ２、そして、溶着工程ＰＡ３を適用した場合について説明する。もちろん、蓋７を例えば透明樹脂により構成して第２実施形態の如き樹脂溶着方法を適用してもよい。

外装ケース５１を構成する本体６と蓋７とは共に熱可塑性樹脂により形成され、特に本体６は第１又は第２実施形態における第２の樹脂材２に相当する樹脂により形成され、蓋７は第１又は第２実施形態における第１の樹脂材１に相当する樹脂により形成されている。本体６はその背面が開口部６１とされ、その開口縁の内側には蓋７の厚みに相当する深さ位置に凹段部６２が全周に連続して形成されている。図４中の符号５２は本体６内に収容されるリモコン５の機器本体である。そして、蓋７は上記の開口部６１と同形状に形成され、開口部６１から上記の凹段部６２に対し内嵌させると背面が遮蔽されて面一になるようになっている（図５参照）。つまり、凹段部６２の段面６２１が蓋７との当接境界面を構成し、ここが接合部を構成することになる。

このような本体６に対し、まず吸収部形成工程ＰＡ１を実行する。すなわち、図４に示すように、上記の凹段部６２の段面６２１に対し第１実施形態と同様のパルスレーザ光Ｒｐ（例えば吸収部形成ユニット３のレーザ装置３１からのパルスレーザ光Ｒｐ）を照射して吸収部２２を全周に亘り形成する。全周に亘り吸収部２２を形成するために、パルスレーザ光Ｒｐを段面６２１の延びるラインに沿って矩形状に一周するスキャンルートＳｃを予め設定し、このスキャンルートＳｃに沿ってパルスレーザ光Ｒｐをスキャンさせる。吸収部２２の形成幅等についても第１実施形態において説明したと同様である。

次に、蓋７を開口部６１から凹段部６２に内嵌させて重ね合わせ工程ＰＡ２を行う。これにより、蓋７はその周縁部下面が段面６２１と当接してこれが当接境界面となる（図５参照）。そして、この状態の外装ケース５１に対し、その蓋７側から連続レーザ光Ｒｃ（例えば溶着ユニット４のレーザ装置４１からの連続レーザ光Ｒｃ）を照射して溶着工程ＰＡ３を実行する（図５参照）。この場合も連続レーザ光ＲｃをスキャンルートＳｃに沿って連続して走査させる。これにより、蓋７を透過した連続レーザ光Ｒｃが段面６２１の吸収部２２に入射され、吸収部２２が発熱して本体６側を溶融させると共に蓋７の側も溶融させ、これらの溶融部が互いに結合して溶着部２３が形成されることになる。この溶着部２３が段面６２１に沿って全周に亘って形成されることで、本体６の開口部６１の側は蓋７により完全に遮断されて水密構造にすることができる。

このような水密構造に加工する上で、第１実施形態又は第２実施形態の如き樹脂溶着方法を適用することにより、第１又は第２実施形態において説明したように・追加の部品や工数の必要性を排して容易かつ確実にしかも低コストで水密構造を実現させることができるようになる。

なお、第３実施形態では浴室電気機器としてリモコン５を例示したが、これに限らず、その他のものでもよく、それらに上記の如く第１又は第２実施形態の樹脂溶着方法を適用することで第３実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

第１実施形態で説明した第１の樹脂材１（図１又は図２参照）及び第２樹脂材２とそれぞれ同じ樹脂材の組み合わせを用いてレーザ溶着した場合の実施例と、比較例１，２との溶着強度についての対比試験を行った。実施例は、上記の樹脂材の組み合わせを用いて第１実施形態の樹脂溶着方法、すなわち吸収部形成工程ＰＡ１と溶着工程ＰＡ３とを行ってレーザ溶着したものである。比較例１は、上記の樹脂材の組み合わせを用いて、第２の樹脂材２に対する吸収部形成工程ＰＡ１（吸収部２２の形成）を行うことなく、溶着工程ＰＡ３のみを行ったものである。比較例２は、上記の樹脂材の組み合わせを用いて、第２の樹脂材２の表面２１に対し吸収部２２を形成する代わりに黒色の油性インクを塗布した上で、溶着工程ＰＡ３を行ったものである。

上記の樹脂の組み合わせについて、より詳細に説明すると、第１の樹脂材及び第２の樹脂材として共に熱可塑性のＡＢＳ樹脂を用い、第１の樹脂材として無着色ではあるが薄い黄色の自然色の半透明樹脂（日本Ａ＆Ｌ株式会社製の型名ＮＨ−１２００Ａのナチュラル）を用いた。この第１の樹脂材のレーザ光の透過率は５７％である。第２の樹脂材としては白色に着色された不透明の樹脂（日本Ａ＆Ｌ株式会社製の型名ＮＨ−１２００ＡのＵＤＭ・ホワイト）を用いた。この第２の樹脂材のレーザ光の反射率は８９％である。

実施例に対する吸収部形成工程ＰＡ１は、パルスレーザ光Ｒｐとして波長１０６４ｎｍのＹＶＯ４レーザを用い、レーザ平均出力５Ｗでパルス発振の周波数１０ｋＨｚのパスレーザ光にして、１０００ｍｍ／ｓｅｃのスキャンスピードで２ｍｍ幅の吸収部を形成した。又、溶着工程ＰＡ３は、連続レーザ光Ｒｃとして波長８０８ｎｍでレーザ出力１２０Ｗの半導体レーザからの連続レーザ光を用いた。スキャンスピートとしては、実施例及び比較例２については５０ｍｍ／ｓｅｃを設定し、比較例１については２０ｍｍ／ｓｅｃと遅くした。

溶着強度の判定は同一人の試験者の手で第１の樹脂材と第２の樹脂材とを互いに剥離させるように力を加え、その際の破壊状況の如何により判定した。すなわち、剥離させていく側の樹脂材が大きく変形した後に樹脂材自体が破壊する場合には、溶着強度は高度に確保されているものと判定し、樹脂材自体が大きく変形する前に破断するものを溶着強度として一定強度に達していないものと判定するという判定基準を採用することとした。

対比試験の結果、実施例と比較例２とはそれぞれ溶着強度は高度に確保されているものと判定されたものの（図６の丸印参照）、比較例１では溶着工程ＰＡ３の連続レーザ光Ｒｃを照射しても第２の樹脂材で反射されてしまい、スキャンスピードを上記の如く遅く設定したにも拘わらず、樹脂材自身に発泡が生じるのみで、レーザ溶着を行うことはできなかった（図６のペケ印参照）。

以上より、実施例の吸収部形成工程ＰＡ１で形成された吸収部２２（図２参照）により良好な溶着部２３の形成を行うことができ、この結果、確実なレーザ溶着を行うことができることを確認することができた。

１ 第１の樹脂材
２ 第２の樹脂材
５ リモコン（浴室電気機器）
６ 本体（第２の樹脂材，２つの部材の１つ）
７ 蓋（第１の樹脂材），２つの部材の１つ）
２１ 表面（当接境界面）
２２ 吸収部
２３ 溶着部
５１ 外装ケース
６２１ 段面（当接境界面，接合部）
ＰＡ１ 吸収部形成工程
ＰＡ２ 重ね合わせ工程
ＰＡ３ 溶着工程
ＰＢ１ 重ね合わせ工程
ＰＢ２ 吸収部形成工程
ＰＢ３ 溶着工程

Claims (5)

1. 共に熱可塑性樹脂であって、レーザ光を透過させるレーザ光透過性の第１の樹脂材と、レーザ光を吸収するレーザ光吸収性よりもレーザ光を反射させるレーザ光反射性が勝る第２の樹脂材とを互いに当接するよう重ね合わせ、第１の樹脂材の側からレーザ光を照射させることにより第１及び第２の両樹脂材間の当接境界面において溶着部を形成させる樹脂溶着方法であって、
   レーザ光の照射により溶着部を形成するための溶着工程を行う前に、上記当接境界面に対応する第２の樹脂材の面に対しレーザ光を照射することにより高レーザ光吸収性を有する濃色部分を吸収部として形成する吸収部形成工程を行うようにする、
   ことを特徴とする樹脂溶着方法。
2. 請求項１に記載の樹脂溶着方法であって、
   上記吸収部形成工程を第２の樹脂材に対して行った後に、吸収部が形成された第２の樹脂材に上記第１の樹脂材を重ね合わせ、重ね合わせた状態の第１の樹脂材の側からレーザ光を照射することにより溶着工程を行うようにする、樹脂溶着方法。
3. 請求項１に記載の樹脂溶着方法であって、
   上記吸収部形成工程を、第１及び第２の両樹脂材を互いに重ね合わせた後に、その重ね合わせた状態でレーザ光を第１の樹脂材の側から照射することにより行うようにする、樹脂溶着方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の樹脂溶着方法であって、
   上記吸収部形成工程で照射するレーザ光としてパルスレーザ光を用いるようにする、樹脂溶着方法。
5. 外装ケースが少なくとも２つの部材を接合させることにより組み立てられる浴室電気機器であって、
   上記外装ケースを構成する上記少なくとも２つの部材の接合部が請求項１〜請求項４のいずれかに記載の樹脂溶着方法により互いに溶着されて上記外装ケースが水密構造を備えるように形成されている
   ことを特徴とする浴室電気機器。

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