JPH11188795A - 溶着可能な樹脂製品の製造方法及びその製造方法によって溶着された樹脂製品並びに樹脂物品の溶着方法 - Google Patents
溶着可能な樹脂製品の製造方法及びその製造方法によって溶着された樹脂製品並びに樹脂物品の溶着方法Info
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- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 一体成型すると金型、射出成型機等が大型化
し経済性が問題となるような樹脂物品を溶着する方法の
提供。 【解決手段】 製造すべき樹脂製品を複数の部品に分け
て且つ各部品同士の溶着面に熱エネルギの集中を促す凸
部２４を有するように製造する工程（ステップ１）と、
ヒータを挿入して該溶着面に設けられた凸部を所定の深
さまで軟化させる工程（ステップ２）と、ヒータを除去
して溶着面同士を溶着する工程（ステップ３）と、そし
て、この溶着作業を順次全ての部品について完了するこ
とにより樹脂製品の完成品を製造する工程（ステップ
４）とを含んで構成されている。さらに、熱による内部
応力を除去する工程（ステップ５）及び溶着面部にひび
割れなどの瑕疵が存在していないか否かを検査するする
工程（ステップ６）を加えることもできる。
し経済性が問題となるような樹脂物品を溶着する方法の
提供。 【解決手段】 製造すべき樹脂製品を複数の部品に分け
て且つ各部品同士の溶着面に熱エネルギの集中を促す凸
部２４を有するように製造する工程（ステップ１）と、
ヒータを挿入して該溶着面に設けられた凸部を所定の深
さまで軟化させる工程（ステップ２）と、ヒータを除去
して溶着面同士を溶着する工程（ステップ３）と、そし
て、この溶着作業を順次全ての部品について完了するこ
とにより樹脂製品の完成品を製造する工程（ステップ
４）とを含んで構成されている。さらに、熱による内部
応力を除去する工程（ステップ５）及び溶着面部にひび
割れなどの瑕疵が存在していないか否かを検査するする
工程（ステップ６）を加えることもできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶着可能な樹脂製品の
製造方法及びその製造方法によって溶着された樹脂製品
並びに樹脂物品の溶着方法に係り、特に、一体成型する
と金型、射出成型機等が大型化し経済性が問題となるよ
うな樹脂製品の製造方法及びその製造方法によって溶着
された樹脂製品並びに樹脂物品の溶着方法に関する。
製造方法及びその製造方法によって溶着された樹脂製品
並びに樹脂物品の溶着方法に係り、特に、一体成型する
と金型、射出成型機等が大型化し経済性が問題となるよ
うな樹脂製品の製造方法及びその製造方法によって溶着
された樹脂製品並びに樹脂物品の溶着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の製造工場では、シリコンウエハ
をテフロン製のキャリアに入れて各種の処理工程を行
い、あるいは、各処理工程間の移動を行っている。キャ
リアとしてテフロンを用いるのは、シリコンウエハをキ
ャリアごと強酸等の薬品に漬ける場合があるからであ
る。かかるシリコンウエハは、従来、４、５、６インチ
から８インチへと移行してきており、１９９８年には１
２インチ、さらには、１４インチ、１６インチのものも
試作品が完成したと新聞等に報じられている。
をテフロン製のキャリアに入れて各種の処理工程を行
い、あるいは、各処理工程間の移動を行っている。キャ
リアとしてテフロンを用いるのは、シリコンウエハをキ
ャリアごと強酸等の薬品に漬ける場合があるからであ
る。かかるシリコンウエハは、従来、４、５、６インチ
から８インチへと移行してきており、１９９８年には１
２インチ、さらには、１４インチ、１６インチのものも
試作品が完成したと新聞等に報じられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、４〜８インチの
シリコンウエハ用のテフロン製キャリアは、形状が複雑
であるため圧縮成形法によって作ることはできず、各製
造メーカーとも各種の技術的困難性を克服して射出成型
により製造している。テフロンを射出成型するには、４
００℃以上の高温と高圧が必要で、分解温度に接近して
いる上に溶融粘度が高いため高度な製造技術を必要とす
る。さらに、射出成型した後に製品を取り出すための機
構を考慮すると極めて高価で大型の射出成型機械が必要
となっていた。
シリコンウエハ用のテフロン製キャリアは、形状が複雑
であるため圧縮成形法によって作ることはできず、各製
造メーカーとも各種の技術的困難性を克服して射出成型
により製造している。テフロンを射出成型するには、４
００℃以上の高温と高圧が必要で、分解温度に接近して
いる上に溶融粘度が高いため高度な製造技術を必要とす
る。さらに、射出成型した後に製品を取り出すための機
構を考慮すると極めて高価で大型の射出成型機械が必要
となっていた。
【０００４】今後、シリコンウエハのサイズの増大に応
じて、１２インチ以上のシリコンウエハ用のテフロン製
キャリアを一体成型による射出成型で製造した場合、技
術的にも資金的にも多くの問題を抱え込むこととなる。
まず、これを一体成型する場合は、射出成型機だけで２
０００〜４０００トンのものが必要で、金型も数億単位
となることが予想される。また、金型については、成型
用のもの、アニリング用のもの共サイズが大きくなるた
め、ヒートサイクルもそれにつれて長くなり、一日に数
回しか成型できなくなる欠点がある。これら生産性の観
点からも、また、コスト的にも問題となる。
じて、１２インチ以上のシリコンウエハ用のテフロン製
キャリアを一体成型による射出成型で製造した場合、技
術的にも資金的にも多くの問題を抱え込むこととなる。
まず、これを一体成型する場合は、射出成型機だけで２
０００〜４０００トンのものが必要で、金型も数億単位
となることが予想される。また、金型については、成型
用のもの、アニリング用のもの共サイズが大きくなるた
め、ヒートサイクルもそれにつれて長くなり、一日に数
回しか成型できなくなる欠点がある。これら生産性の観
点からも、また、コスト的にも問題となる。
【０００５】本発明は、上述したような従来技術の課題
に鑑みてなされたものであり、一体成型すると金型、射
出成型機等が大型化し経済性が問題となるような樹脂製
品の製造方法及びその製造方法によって溶着された樹脂
製品並びに樹脂物品の溶着方法を提供することを目的と
する。
に鑑みてなされたものであり、一体成型すると金型、射
出成型機等が大型化し経済性が問題となるような樹脂製
品の製造方法及びその製造方法によって溶着された樹脂
製品並びに樹脂物品の溶着方法を提供することを目的と
する。
【０００６】本発明は、また、溶着すべき樹脂部品の吸
収スペクトルの中で比較的吸収率の高い波長領域を含む
遠赤外線を放射し得る材料を放射体として選択すること
で、短時間且つ低温度で樹脂部品の端面を軟化すること
ができ、従って、それに要するエネルギ消費量を小さく
することができる樹脂製品の製造方法及びその製造方法
によって溶着された樹脂製品並びに樹脂物品の溶着方法
を提供することを目的とする。
収スペクトルの中で比較的吸収率の高い波長領域を含む
遠赤外線を放射し得る材料を放射体として選択すること
で、短時間且つ低温度で樹脂部品の端面を軟化すること
ができ、従って、それに要するエネルギ消費量を小さく
することができる樹脂製品の製造方法及びその製造方法
によって溶着された樹脂製品並びに樹脂物品の溶着方法
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、製造すべき樹
脂製品を複数の部品に分けて且つ各部品同士の溶着面に
熱エネルギの集中を促す凸部を有するように製造し、ヒ
ータを溶着すべき部品の溶着面間に挿入して該溶着面に
設けられた凸部が所定の深さまで軟化した後該ヒータを
除去して溶着面同士を溶着し、この溶着作業を全ての部
品について完了することにより樹脂製品の完成品を製造
する溶着可能な樹脂製品の製造方法を提供する。
脂製品を複数の部品に分けて且つ各部品同士の溶着面に
熱エネルギの集中を促す凸部を有するように製造し、ヒ
ータを溶着すべき部品の溶着面間に挿入して該溶着面に
設けられた凸部が所定の深さまで軟化した後該ヒータを
除去して溶着面同士を溶着し、この溶着作業を全ての部
品について完了することにより樹脂製品の完成品を製造
する溶着可能な樹脂製品の製造方法を提供する。
【０００８】製造すべき樹脂製品を複数の部品に分けて
製造するため、１つ１つの部品は簡単且つ従来の射出成
型機を用いて安価に製造することができる。各部品同士
の溶着面の凸部は、射出成型の場合にはどのような形状
にも形成できるため、試作品の実験等を通じで最適の形
状、高さを選定することができる。ヒータを溶着すべき
部品の溶着面間に挿入して保持すると、熱エネルギは凸
部に集中する性質を有するため溶着面に設けられた凸部
が最初に軟化する。溶着すべき両部品の溶着面に形成さ
れた凸部がそれぞれほぼ同一の所定の深さまで軟化した
後、ヒータを除去して溶着面同士を押し付け溶着する。
この溶着作業を、順次、全ての部品について完了するこ
とにより樹脂製品の完成品を製造する。
製造するため、１つ１つの部品は簡単且つ従来の射出成
型機を用いて安価に製造することができる。各部品同士
の溶着面の凸部は、射出成型の場合にはどのような形状
にも形成できるため、試作品の実験等を通じで最適の形
状、高さを選定することができる。ヒータを溶着すべき
部品の溶着面間に挿入して保持すると、熱エネルギは凸
部に集中する性質を有するため溶着面に設けられた凸部
が最初に軟化する。溶着すべき両部品の溶着面に形成さ
れた凸部がそれぞれほぼ同一の所定の深さまで軟化した
後、ヒータを除去して溶着面同士を押し付け溶着する。
この溶着作業を、順次、全ての部品について完了するこ
とにより樹脂製品の完成品を製造する。
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、凸部を、溶
着面と平行に連続して延びる幅約１〜８ｍｍで高さ約
０．５〜３ｍｍの凸状帯とし、単一又は隣接する凸状帯
とによって、溶着した後溶着部の内側に外部に繋がらな
い空間部を形成することを特徴とする。凸状帯の幅が約
１〜８ｍｍである場合、ヒータの挿入により凸状帯の上
端面から溶着面に向ってほぼ均一に軟化が進行し溶着を
確実なものとする。また、単一又は隣接する凸状帯とに
よって、溶着した後溶着部の内側に外部に繋がらない空
間部を形成する。さらに、凸状帯の高さが約０．５〜３
ｍｍである場合、上面が過度に溶け出す前に凸状帯全体
が軟化し、理想的な溶着が達成される。
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、凸部を、溶
着面と平行に連続して延びる幅約１〜８ｍｍで高さ約
０．５〜３ｍｍの凸状帯とし、単一又は隣接する凸状帯
とによって、溶着した後溶着部の内側に外部に繋がらな
い空間部を形成することを特徴とする。凸状帯の幅が約
１〜８ｍｍである場合、ヒータの挿入により凸状帯の上
端面から溶着面に向ってほぼ均一に軟化が進行し溶着を
確実なものとする。また、単一又は隣接する凸状帯とに
よって、溶着した後溶着部の内側に外部に繋がらない空
間部を形成する。さらに、凸状帯の高さが約０．５〜３
ｍｍである場合、上面が過度に溶け出す前に凸状帯全体
が軟化し、理想的な溶着が達成される。
【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、ヒータが、
製造すべき樹脂製品の吸収スペクトルの中で比較的吸収
率の高い波長領域を含む遠赤外線を高放射率で放射し得
る材料からなる放射体と、そして、放射体を加熱し所定
の遠赤外線を放射させる発熱体とを備えて構成されてな
ることを特徴とする。発熱体を加熱し、それにより、放
射体を所定の温度に加熱すると、接続すべき樹脂部品の
吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い波長領域を含
む遠赤外線を高放射率で放射する。樹脂部品、特に、溶
着面に形成される凸部は、吸収率の高い波長領域を含む
遠赤外線により加熱されるため、放射体の温度が従来の
加熱装置に比較して低い温度であっても短時間に軟化温
度に達し軟化し始める。また、一旦、放射体が所定の温
度に達してしまえば、発熱体により加熱し続けなくても
所定の遠赤外線を放射し続ける。これらの性質と放射体
の温度が従来のものに比較して低くても良いことによ
り、樹脂部品の端面を軟化するのに必要とされるエネル
ギは小さくて済む。
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、ヒータが、
製造すべき樹脂製品の吸収スペクトルの中で比較的吸収
率の高い波長領域を含む遠赤外線を高放射率で放射し得
る材料からなる放射体と、そして、放射体を加熱し所定
の遠赤外線を放射させる発熱体とを備えて構成されてな
ることを特徴とする。発熱体を加熱し、それにより、放
射体を所定の温度に加熱すると、接続すべき樹脂部品の
吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い波長領域を含
む遠赤外線を高放射率で放射する。樹脂部品、特に、溶
着面に形成される凸部は、吸収率の高い波長領域を含む
遠赤外線により加熱されるため、放射体の温度が従来の
加熱装置に比較して低い温度であっても短時間に軟化温
度に達し軟化し始める。また、一旦、放射体が所定の温
度に達してしまえば、発熱体により加熱し続けなくても
所定の遠赤外線を放射し続ける。これらの性質と放射体
の温度が従来のものに比較して低くても良いことによ
り、樹脂部品の端面を軟化するのに必要とされるエネル
ギは小さくて済む。
【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、発熱体が、
放射体の表面を２５０℃から５８０℃未満に加熱するこ
とを特徴とする。放射体の加熱温度を低い温度に抑える
ことにより、樹脂の過熱による有毒ガス等の発生、溶着
部の気泡発生を防止する。
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、発熱体が、
放射体の表面を２５０℃から５８０℃未満に加熱するこ
とを特徴とする。放射体の加熱温度を低い温度に抑える
ことにより、樹脂の過熱による有毒ガス等の発生、溶着
部の気泡発生を防止する。
【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、樹脂製品
が、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、
ＰＶＤＦ等の弗素系樹脂又はＰＰＳ等の高級エンジニア
リングプラスチック製品であることを特徴とする。
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、樹脂製品
が、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、
ＰＶＤＦ等の弗素系樹脂又はＰＰＳ等の高級エンジニア
リングプラスチック製品であることを特徴とする。
【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、前記樹脂製
品が、ＰＥ、塩化ビニール等の実用的な熱可塑性樹脂製
品であることを特徴とする。
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、前記樹脂製
品が、ＰＥ、塩化ビニール等の実用的な熱可塑性樹脂製
品であることを特徴とする。
【００１４】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、樹脂製品の
完成品を製造した後、熱による内部応力を除去すること
を特徴とする。製造すべき樹脂製品を複数の部品に分け
て製造し、それらの溶着面同士を部分的に溶着して完成
品とするため、完成品内部には熱による内部応力が生じ
る。これを除去することにより、完成品である樹脂製品
のねじれ、変形等を取り除く。
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、樹脂製品の
完成品を製造した後、熱による内部応力を除去すること
を特徴とする。製造すべき樹脂製品を複数の部品に分け
て製造し、それらの溶着面同士を部分的に溶着して完成
品とするため、完成品内部には熱による内部応力が生じ
る。これを除去することにより、完成品である樹脂製品
のねじれ、変形等を取り除く。
【００１５】請求項８に記載の発明は、請求項２に記載
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、樹脂製品の
完成品を製造した後、溶着面における溶着にひび割れな
どの瑕疵が存在していないか否かを検査することを特徴
とする。一旦、溶着されてしまうと溶着部におけるひび
割れなどの瑕疵は外部からは見え難く、そのまま使用す
ると後に大きな事故を引き起こす原因ともなる。そこ
で、完成品である樹脂製品の溶着部の割れ目の有無を簡
単且つ信頼性の高い方法で検査を行う。
の溶着可能な樹脂製品の製造方法において、樹脂製品の
完成品を製造した後、溶着面における溶着にひび割れな
どの瑕疵が存在していないか否かを検査することを特徴
とする。一旦、溶着されてしまうと溶着部におけるひび
割れなどの瑕疵は外部からは見え難く、そのまま使用す
ると後に大きな事故を引き起こす原因ともなる。そこ
で、完成品である樹脂製品の溶着部の割れ目の有無を簡
単且つ信頼性の高い方法で検査を行う。
【００１６】本発明の第二の態様は、請求項１〜８に記
載の溶着可能な樹脂製品の製造方法によって製造された
樹脂製品を提供する。
載の溶着可能な樹脂製品の製造方法によって製造された
樹脂製品を提供する。
【００１７】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の樹脂製品が、弗素系樹脂から作られたシリコンウエ
ハ用キャリアであることを特徴とする。シリコンウエハ
の大型化によってそれを収納して搬送するテフロン製キ
ャリアも大型化している。キャリアは、複数の部品に分
けて製造可能である。
載の樹脂製品が、弗素系樹脂から作られたシリコンウエ
ハ用キャリアであることを特徴とする。シリコンウエハ
の大型化によってそれを収納して搬送するテフロン製キ
ャリアも大型化している。キャリアは、複数の部品に分
けて製造可能である。
【００１８】請求項１１に記載の発明は、請求項９に記
載の樹脂製品が、ＰＥから作られた水道管であることを
特徴とする。従来、水道管として使用されてきた塩化ビ
ニール製管は、廃棄燃焼した時にダイオキシン発生の原
因となるため近い将来ＰＥ製管に交替される。そこで、
ＰＥ製管は複数の部品に別けて分けて製造可能である。
載の樹脂製品が、ＰＥから作られた水道管であることを
特徴とする。従来、水道管として使用されてきた塩化ビ
ニール製管は、廃棄燃焼した時にダイオキシン発生の原
因となるため近い将来ＰＥ製管に交替される。そこで、
ＰＥ製管は複数の部品に別けて分けて製造可能である。
【００１９】本発明の第三の態様は、樹脂物品同士の溶
着方法であって、溶着しようとする溶着面に熱エネルギ
の集中を促す凸部を有するように各樹脂物品を製造し、
ヒータを溶着すべき溶着面間に挿入して該溶着面に設け
られた凸部が所定の深さまで軟化した後該ヒータを除去
して溶着面同士を溶着する樹脂物品同士の溶着方法を提
供する。
着方法であって、溶着しようとする溶着面に熱エネルギ
の集中を促す凸部を有するように各樹脂物品を製造し、
ヒータを溶着すべき溶着面間に挿入して該溶着面に設け
られた凸部が所定の深さまで軟化した後該ヒータを除去
して溶着面同士を溶着する樹脂物品同士の溶着方法を提
供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明に係る
溶着可能な樹脂製品の製造方法及びその製造方法によっ
て溶着された樹脂製品並びに樹脂物品の溶着方法につい
て詳細に説明する。
溶着可能な樹脂製品の製造方法及びその製造方法によっ
て溶着された樹脂製品並びに樹脂物品の溶着方法につい
て詳細に説明する。
【００２１】図１に示されているように、本発明に係る
溶着可能な樹脂製品の製造方法は、概略的に、製造すべ
き樹脂製品を複数の部品に分けて且つ各部品同士の溶着
面に熱エネルギの集中を促す凸部を有するように製造す
る工程（ステップ１）と、ヒータを溶着すべき部品の溶
着面間に挿入して該溶着面に設けられた凸部を所定の深
さまで軟化させる工程（ステップ２）と、ヒータを除去
して溶着面同士を溶着する工程（ステップ３）と、そし
て、この溶着作業を順次全ての部品について完了するこ
とにより樹脂製品の完成品を製造する工程（ステップ
４）とを含んで構成されている。さらに、熱による内部
応力を除去する工程（ステップ５）及び溶着面部にひび
割れなどの瑕疵が存在していないか否かを検査するする
工程（ステップ６）を加えることもできる。
溶着可能な樹脂製品の製造方法は、概略的に、製造すべ
き樹脂製品を複数の部品に分けて且つ各部品同士の溶着
面に熱エネルギの集中を促す凸部を有するように製造す
る工程（ステップ１）と、ヒータを溶着すべき部品の溶
着面間に挿入して該溶着面に設けられた凸部を所定の深
さまで軟化させる工程（ステップ２）と、ヒータを除去
して溶着面同士を溶着する工程（ステップ３）と、そし
て、この溶着作業を順次全ての部品について完了するこ
とにより樹脂製品の完成品を製造する工程（ステップ
４）とを含んで構成されている。さらに、熱による内部
応力を除去する工程（ステップ５）及び溶着面部にひび
割れなどの瑕疵が存在していないか否かを検査するする
工程（ステップ６）を加えることもできる。
【００２２】製造すべき樹脂製品を複数の部品に分けて
製造するため、１つ１つの部品は簡単且つ従来の射出成
型機を用いて安価に製造することができる。図２は、シ
リコンウエハのテフロン製キャリアを示すもので、
（ａ）はキャリアを５つの部品に分割して示した斜視図
であり、（ｂ）はそれら部品を本発明に係る溶着可能な
樹脂製品の製造方法によって溶着し、完成品たるキャリ
アとした状態の斜視図である。
製造するため、１つ１つの部品は簡単且つ従来の射出成
型機を用いて安価に製造することができる。図２は、シ
リコンウエハのテフロン製キャリアを示すもので、
（ａ）はキャリアを５つの部品に分割して示した斜視図
であり、（ｂ）はそれら部品を本発明に係る溶着可能な
樹脂製品の製造方法によって溶着し、完成品たるキャリ
アとした状態の斜視図である。
【００２３】図示されてるように、キャリア１０は、上
面部品１２と、右側面部品１４と、左側面部品１６と、
背面部品１８と、下面部品２０とに分割可能である。こ
れら部品は、ほとんど平板状の部品となるため、また、
形状が極めて単純であるため、既存の射出成型機を用い
て簡単且つ安価に製造することができる利点を有する。
尚、各部品の斜線部分は溶着面２２を示し、後述する熱
エネルギの集中を促す凸部２４が形成されている。溶着
面２２の凸部２４は、射出成型の場合にはどのような形
状にも形成できるため、試作品の実験等を通じで最適の
形状、高さを選定することができる。溶着面２２は、ど
の部品とどの部品をどのように溶着するのかによって、
適宜適当な位置に且つ適宜の形状に設定される。
面部品１２と、右側面部品１４と、左側面部品１６と、
背面部品１８と、下面部品２０とに分割可能である。こ
れら部品は、ほとんど平板状の部品となるため、また、
形状が極めて単純であるため、既存の射出成型機を用い
て簡単且つ安価に製造することができる利点を有する。
尚、各部品の斜線部分は溶着面２２を示し、後述する熱
エネルギの集中を促す凸部２４が形成されている。溶着
面２２の凸部２４は、射出成型の場合にはどのような形
状にも形成できるため、試作品の実験等を通じで最適の
形状、高さを選定することができる。溶着面２２は、ど
の部品とどの部品をどのように溶着するのかによって、
適宜適当な位置に且つ適宜の形状に設定される。
【００２４】図示された好ましい実施形態では、図７に
示されているように、左側面部品１６と背面部品１８と
を溶着し、次に、溶着された組立体と右側面部品１４と
を溶着し、さらに、右側面部品１４と左側面部品１６と
背面部品１８からなる溶着組立体と下面部品２０とを溶
着し、最後に、上面部品１２を溶着した。従って、この
ような順番の溶着に適したように各部品の溶着面２２が
設定されている。後述するように、各部品の溶着は吸盤
を用いて部品を保持し、これを他方の部品又は組立体に
押し付けるという動作を行う。そのため、各部品には吸
盤を押し付ける部位に対応して吸着面を形成しておくこ
とが好ましい。図示されたキャリア１０の場合は、全て
の部品の表面側が平面となっているため、特別に吸着面
といったものは形成されていない。
示されているように、左側面部品１６と背面部品１８と
を溶着し、次に、溶着された組立体と右側面部品１４と
を溶着し、さらに、右側面部品１４と左側面部品１６と
背面部品１８からなる溶着組立体と下面部品２０とを溶
着し、最後に、上面部品１２を溶着した。従って、この
ような順番の溶着に適したように各部品の溶着面２２が
設定されている。後述するように、各部品の溶着は吸盤
を用いて部品を保持し、これを他方の部品又は組立体に
押し付けるという動作を行う。そのため、各部品には吸
盤を押し付ける部位に対応して吸着面を形成しておくこ
とが好ましい。図示されたキャリア１０の場合は、全て
の部品の表面側が平面となっているため、特別に吸着面
といったものは形成されていない。
【００２５】凸部２４としては、図３（ａ）〜（ｂ）に
示したような、独立形の突起２４ａとすることも、図４
（ａ）〜（ｄ）に示したような、凸状帯２４ｂとするこ
とも、あるいは、図４（ｅ）〜（ｆ）に示したような、
ハニカム構造とすることもできる。図４（ａ）に示した
断面は、大口径のパイプやポンプハウジングに見られる
もので、図４（ｂ）に示した断面は、ポンプのインペラ
ーである。図４（ｃ）〜（ｄ）に示した断面は、それぞ
れ、円柱及び角柱である。図４（ｃ）〜（ｆ）に示した
ような凸状帯２４ｂは、図２に示したごとき部品間の溶
着面に採用すると最適である。
示したような、独立形の突起２４ａとすることも、図４
（ａ）〜（ｄ）に示したような、凸状帯２４ｂとするこ
とも、あるいは、図４（ｅ）〜（ｆ）に示したような、
ハニカム構造とすることもできる。図４（ａ）に示した
断面は、大口径のパイプやポンプハウジングに見られる
もので、図４（ｂ）に示した断面は、ポンプのインペラ
ーである。図４（ｃ）〜（ｄ）に示した断面は、それぞ
れ、円柱及び角柱である。図４（ｃ）〜（ｆ）に示した
ような凸状帯２４ｂは、図２に示したごとき部品間の溶
着面に採用すると最適である。
【００２６】独立形の突起２４ａの場合、最大幅を約８
ｍｍとする。凸状帯２４ｂの幅を約１〜８ｍｍとする。
こうすると、ヒータの挿入により突起２４ａ又は凸状帯
２４ｂの上端面から溶着面２２に向ってほぼ均一に軟化
が進行し溶着を確実なものとする。射出成型における金
型の抜けを良くするため、突起２４ａは上面側が細く根
元側、すなわち、溶着面２２に一体的に連結する側が太
くなるように設定する。凸状帯２４ｂの場合も、同様
に、両側面をハ字形に傾斜させることが好ましい。ま
た、図４（ｂ）に示したように単一の凸状帯２４ｂによ
って又は図４（ａ），（ｃ）及び（ｄ）に示したように
隣接する凸状帯２４ｂとによって、溶着した後溶着部の
内側に外部に繋がらない空間部を形成する。溶着部に空
間部を閉じ込めることによって、この溶着部を液中に浸
漬した上で加熱又は外部を真空引きする（検査工程）こ
とにより、溶着部のひび割れや溶着不良を発見すること
ができる。さらに、突起２４ａ又は凸状帯２４ｂの高さ
を約０．５〜３ｍｍとした場合、上面が過度に溶け出す
前に凸部２４全体が軟化し、理想的な溶着が達成され
る。なお、図４（ｂ）に示したように単一の凸状帯２４
ｂによって又は図４（ａ），（ｃ）及び（ｄ）に示した
ように隣接する凸状帯２４ｂとによって、溶着した後溶
着部の内側に外部に繋がらない空間部を形成するには、
凸部２４の高さを上述の最大値よりも大きく設定する。
ｍｍとする。凸状帯２４ｂの幅を約１〜８ｍｍとする。
こうすると、ヒータの挿入により突起２４ａ又は凸状帯
２４ｂの上端面から溶着面２２に向ってほぼ均一に軟化
が進行し溶着を確実なものとする。射出成型における金
型の抜けを良くするため、突起２４ａは上面側が細く根
元側、すなわち、溶着面２２に一体的に連結する側が太
くなるように設定する。凸状帯２４ｂの場合も、同様
に、両側面をハ字形に傾斜させることが好ましい。ま
た、図４（ｂ）に示したように単一の凸状帯２４ｂによ
って又は図４（ａ），（ｃ）及び（ｄ）に示したように
隣接する凸状帯２４ｂとによって、溶着した後溶着部の
内側に外部に繋がらない空間部を形成する。溶着部に空
間部を閉じ込めることによって、この溶着部を液中に浸
漬した上で加熱又は外部を真空引きする（検査工程）こ
とにより、溶着部のひび割れや溶着不良を発見すること
ができる。さらに、突起２４ａ又は凸状帯２４ｂの高さ
を約０．５〜３ｍｍとした場合、上面が過度に溶け出す
前に凸部２４全体が軟化し、理想的な溶着が達成され
る。なお、図４（ｂ）に示したように単一の凸状帯２４
ｂによって又は図４（ａ），（ｃ）及び（ｄ）に示した
ように隣接する凸状帯２４ｂとによって、溶着した後溶
着部の内側に外部に繋がらない空間部を形成するには、
凸部２４の高さを上述の最大値よりも大きく設定する。
【００２７】図５及び図６に示されているように、ヒー
タ３０は、概略的に、第一及び第二の平坦な赤外線透過
性のガラス板３０ｃ、３０ｄと、第一及び第二のガラス
板３０ｃ、３０ｄの外面にそれぞれ積層された薄いセラ
ミック層３０ｅ、３０ｆと、両ガラス板の間に間挿され
た電気的に加熱可能な板状タングステンヒータ３０ａ
と、そして、両ガラス板の少なくとも板状タングステン
ヒータ３０ａを取り囲む位置に且つ板状タングステンヒ
ータ３０ａの厚さよりも僅かに高い高さだけ肉盛りされ
た該ガラス板に接着可能な石英ガラスからなる肉盛り部
３０ｂとを備えて構成されている。
タ３０は、概略的に、第一及び第二の平坦な赤外線透過
性のガラス板３０ｃ、３０ｄと、第一及び第二のガラス
板３０ｃ、３０ｄの外面にそれぞれ積層された薄いセラ
ミック層３０ｅ、３０ｆと、両ガラス板の間に間挿され
た電気的に加熱可能な板状タングステンヒータ３０ａ
と、そして、両ガラス板の少なくとも板状タングステン
ヒータ３０ａを取り囲む位置に且つ板状タングステンヒ
ータ３０ａの厚さよりも僅かに高い高さだけ肉盛りされ
た該ガラス板に接着可能な石英ガラスからなる肉盛り部
３０ｂとを備えて構成されている。
【００２８】ヒータ３０は、例えば、図７（ａ）に示す
ように、左側面部品１６を単一又は複数の吸盤（図示さ
れていない）で保持し、背面部品１８を同様に吸盤で保
持する。左側面部品１６の溶着面（図においては、反対
側となって見えていない）と背面部品１８の溶着面２２
（正面を向いている面の左側）との中間に、ヒータ３０
を挿入する。ヒータ３０のヒータ表面と左側面部品１６
及び背面部品１８の溶着面２２との距離は等しくする。
ように、左側面部品１６を単一又は複数の吸盤（図示さ
れていない）で保持し、背面部品１８を同様に吸盤で保
持する。左側面部品１６の溶着面（図においては、反対
側となって見えていない）と背面部品１８の溶着面２２
（正面を向いている面の左側）との中間に、ヒータ３０
を挿入する。ヒータ３０のヒータ表面と左側面部品１６
及び背面部品１８の溶着面２２との距離は等しくする。
【００２９】左側面部品１６及び背面部品１８の溶着面
２２に形成された凸部２４が所定の深さまで加熱されて
軟化状態となった後、図７（ａ）に示すＸ方向にヒータ
３０を引き抜き、左側面部品１６を背面部品１８の方向
（Ｙ方向）に突き合わせ両者を接続する。そして、かか
る溶着作業を、図７（ｂ）〜（ｅ）に示すように、各部
品１４、２０、１２について行い完成品たるキャリア１
０を製造する。
２２に形成された凸部２４が所定の深さまで加熱されて
軟化状態となった後、図７（ａ）に示すＸ方向にヒータ
３０を引き抜き、左側面部品１６を背面部品１８の方向
（Ｙ方向）に突き合わせ両者を接続する。そして、かか
る溶着作業を、図７（ｂ）〜（ｅ）に示すように、各部
品１４、２０、１２について行い完成品たるキャリア１
０を製造する。
【００３０】ヒータ３０は、加熱位置に挿入する前に所
定の温度まで予熱しておくことができ、加熱位置に挿入
した時には、電源からの電気の供給は停止させておくこ
とができる。セラミック層３０ｅ、３０ｆは、接続すべ
き樹脂部品の吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い
波長領域を含む遠赤外線を高放射率で放射し得る材料か
らなる。
定の温度まで予熱しておくことができ、加熱位置に挿入
した時には、電源からの電気の供給は停止させておくこ
とができる。セラミック層３０ｅ、３０ｆは、接続すべ
き樹脂部品の吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い
波長領域を含む遠赤外線を高放射率で放射し得る材料か
らなる。
【００３１】樹脂の素材としては、溶着できる樹脂であ
ればどのようなものでも良く、例えば、ＰＴＦＥ、ＦＥ
Ｐ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ等の弗素系
樹脂、ＰＰＳ等の高級エンジニアリングプラスチック、
あるいは、ＰＥ、塩化ビニール等の実用的な熱可塑性樹
脂等がある。図８は、代表的な金属を加熱した時の波長
と分光放射率との関係を示したものである。そして、図
９は、各種の樹脂の赤外線吸収スペクトルである。
ればどのようなものでも良く、例えば、ＰＴＦＥ、ＦＥ
Ｐ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ等の弗素系
樹脂、ＰＰＳ等の高級エンジニアリングプラスチック、
あるいは、ＰＥ、塩化ビニール等の実用的な熱可塑性樹
脂等がある。図８は、代表的な金属を加熱した時の波長
と分光放射率との関係を示したものである。そして、図
９は、各種の樹脂の赤外線吸収スペクトルである。
【００３２】図８に示されているように、金属では近赤
外線での放射率は、０．４〜０．６程度の値を有してい
るが遠赤外線領域の放射率は０．３以下である。しかる
に、各種の樹脂の赤外線吸収スペクトルを観察すると、
一般に樹脂などの高分子材料は、６μｍ以上の波長の遠
赤外線の吸収率が高く近赤外線の吸収率は極めて小さ
い。これが、ニクロム系（ＮｉーＣｒ）発熱体や鉄・ク
ロム・アルミ系（ＦｅーＣｒーＡｌ）発熱体により、樹
脂を加熱しようとした時、高温且つ時間を要する理由で
あり、従って、加熱に必要とするエネルギも多大なもの
となっていた。
外線での放射率は、０．４〜０．６程度の値を有してい
るが遠赤外線領域の放射率は０．３以下である。しかる
に、各種の樹脂の赤外線吸収スペクトルを観察すると、
一般に樹脂などの高分子材料は、６μｍ以上の波長の遠
赤外線の吸収率が高く近赤外線の吸収率は極めて小さ
い。これが、ニクロム系（ＮｉーＣｒ）発熱体や鉄・ク
ロム・アルミ系（ＦｅーＣｒーＡｌ）発熱体により、樹
脂を加熱しようとした時、高温且つ時間を要する理由で
あり、従って、加熱に必要とするエネルギも多大なもの
となっていた。
【００３３】本発明では、溶着すべき樹脂部品の吸収ス
ペクトルの中で比較的吸収率の高い波長領域を含む遠赤
外線を高放射率で放射し得る材料を放射体として選択す
ることにより、低温で且つ短時間に樹脂部品の凸部２４
を軟化させている。このように、放射体の加熱温度を低
い温度に抑えることにより、樹脂の過熱による有毒ガス
等の発生、溶着部の気泡発生を防止する。
ペクトルの中で比較的吸収率の高い波長領域を含む遠赤
外線を高放射率で放射し得る材料を放射体として選択す
ることにより、低温で且つ短時間に樹脂部品の凸部２４
を軟化させている。このように、放射体の加熱温度を低
い温度に抑えることにより、樹脂の過熱による有毒ガス
等の発生、溶着部の気泡発生を防止する。
【００３４】図１０は、ＰＶＤＦの吸収スペクトル図で
あるが、この図からも分かるように、波長領域６〜１０
μｍにおいて遠赤外線の吸収率が０．５以上となってい
る。図１１は、セラミック層１０ｅ、１０ｆとしてセラ
スタッツＢＨＡ（商品名：販売元は大阪市中央区の島貿
易株式会社で製造元は大阪市東区のパーカー株式会社）
を用いた場合における赤外線分光放射出力を表してい
る。基準値として、５００℃の黒体炉を選択し、セラミ
ック層１０ｅ、１０ｆの表面温度が、６８６℃、５００
℃、３００℃及び２５０℃の各場合についてフーリエ変
換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）で測定した。
あるが、この図からも分かるように、波長領域６〜１０
μｍにおいて遠赤外線の吸収率が０．５以上となってい
る。図１１は、セラミック層１０ｅ、１０ｆとしてセラ
スタッツＢＨＡ（商品名：販売元は大阪市中央区の島貿
易株式会社で製造元は大阪市東区のパーカー株式会社）
を用いた場合における赤外線分光放射出力を表してい
る。基準値として、５００℃の黒体炉を選択し、セラミ
ック層１０ｅ、１０ｆの表面温度が、６８６℃、５００
℃、３００℃及び２５０℃の各場合についてフーリエ変
換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）で測定した。
【００３５】なお、図１２は、セラミック層１０ｅ、１
０ｆの表面温度とタングステンヒータ１０ａの温度との
相関関係を示す図である。この図の根拠となる実測値は
以下の通りであった。すなわち、セラミック層１０ｅ、
１０ｆの表面温度（赤外線放射温度計にて計測）が、６
８６℃、５００℃、４００℃、３００℃及び２５０℃の
各場合におけるタングステンヒータ１０ａの温度（ヒー
タ内に設置したセンサによって計測）は、それぞれ、５
００℃、４００℃、２９７℃、２２１℃及び１９２℃で
あった。
０ｆの表面温度とタングステンヒータ１０ａの温度との
相関関係を示す図である。この図の根拠となる実測値は
以下の通りであった。すなわち、セラミック層１０ｅ、
１０ｆの表面温度（赤外線放射温度計にて計測）が、６
８６℃、５００℃、４００℃、３００℃及び２５０℃の
各場合におけるタングステンヒータ１０ａの温度（ヒー
タ内に設置したセンサによって計測）は、それぞれ、５
００℃、４００℃、２９７℃、２２１℃及び１９２℃で
あった。
【００３６】図１１より明らかなように、セラミック層
１０ｅ、１０ｆの表面温度が５００℃以下の場合、６μ
ｍを越える波長領域では放射されるエネルギの絶対値は
それ程大きくはない。従って、そのような波長領域にお
ける遠赤外線放射体の放射率が低いと、例えば、０．５
以下であると、加熱しようとする物体がそのような波長
領域において吸収率が高い場合、効率的に熱エネルギに
変換されないこととなる。逆に言うと、そのような波長
領域における遠赤外線放射体の放射率が高い材質、加工
方法等を採用すると低い表面温度で且つ短時間で、物体
を加熱することができる。
１０ｅ、１０ｆの表面温度が５００℃以下の場合、６μ
ｍを越える波長領域では放射されるエネルギの絶対値は
それ程大きくはない。従って、そのような波長領域にお
ける遠赤外線放射体の放射率が低いと、例えば、０．５
以下であると、加熱しようとする物体がそのような波長
領域において吸収率が高い場合、効率的に熱エネルギに
変換されないこととなる。逆に言うと、そのような波長
領域における遠赤外線放射体の放射率が高い材質、加工
方法等を採用すると低い表面温度で且つ短時間で、物体
を加熱することができる。
【００３７】図１０に示されたＰＶＤＦの場合、吸収率
が０．５以上の波長領域は６〜１０μｍであるから、こ
の波長領域における放射率が高い材料を放射体として選
択することにより、ＰＶＤＦ製部品の凸部２４を効率的
に、且つ短時間に加熱することができる。
が０．５以上の波長領域は６〜１０μｍであるから、こ
の波長領域における放射率が高い材料を放射体として選
択することにより、ＰＶＤＦ製部品の凸部２４を効率的
に、且つ短時間に加熱することができる。
【００３８】図１３は、ＰＦＡの吸収スペクトル図であ
るが、この図からも分かるように、ＰＶＤＦの場合と同
様に波長領域６〜１０μｍにおいて遠赤外線の吸収率が
０．５以上となっている。従って、この波長領域におけ
る放射率が高い材料を放射体として選択することによ
り、ＰＦＡ製部品の凸部２４を効率的に且つ短時間に加
熱することができる。
るが、この図からも分かるように、ＰＶＤＦの場合と同
様に波長領域６〜１０μｍにおいて遠赤外線の吸収率が
０．５以上となっている。従って、この波長領域におけ
る放射率が高い材料を放射体として選択することによ
り、ＰＦＡ製部品の凸部２４を効率的に且つ短時間に加
熱することができる。
【００３９】図１４は、ＰＰＳの吸収スペクトル図であ
るが、この図からも分かるように、ＰＰＳの場合は、波
長領域２．５〜３．５μｍ及び６〜１３μｍにおいて断
続的に吸収率が０．５以上となっている。従って、この
波長領域における放射率が高い材料を放射体として選択
することにより、ＰＰＳ製の部品を効率的に且つ短時間
に加熱することができる。
るが、この図からも分かるように、ＰＰＳの場合は、波
長領域２．５〜３．５μｍ及び６〜１３μｍにおいて断
続的に吸収率が０．５以上となっている。従って、この
波長領域における放射率が高い材料を放射体として選択
することにより、ＰＰＳ製の部品を効率的に且つ短時間
に加熱することができる。
【００４０】上述の説明より明らかなように、加熱しよ
うとする物体の吸収率がより高い値の領域に着目して、
そのような領域の放射率の高い材質を放射体として選定
すると、より効率的な加熱が可能である。例えば、ＰＦ
Ａ及びＰＶＤＦの場合、放射率が０．６以上の波長領域
が６．８〜９．２μｍ及び７．２〜８．８μｍとなって
いるため、そのような波長領域における放射率が、特に
高い材料を放射体として選択することにより、それらを
を効率的に、且つ短時間に加熱することができる。
うとする物体の吸収率がより高い値の領域に着目して、
そのような領域の放射率の高い材質を放射体として選定
すると、より効率的な加熱が可能である。例えば、ＰＦ
Ａ及びＰＶＤＦの場合、放射率が０．６以上の波長領域
が６．８〜９．２μｍ及び７．２〜８．８μｍとなって
いるため、そのような波長領域における放射率が、特に
高い材料を放射体として選択することにより、それらを
を効率的に、且つ短時間に加熱することができる。
【００４１】セラミック層１０ｅ、１０ｆとして上述し
たセラスタッツＢＨＡを採用し、その表面温度が５００
℃の場合におけるＰＦＡ、ＰＶＤＦ及びＰＰＳ製部品の
溶着面２２に形成された凸部２４における時間的な温度
変化は、表１の通りである。
たセラスタッツＢＨＡを採用し、その表面温度が５００
℃の場合におけるＰＦＡ、ＰＶＤＦ及びＰＰＳ製部品の
溶着面２２に形成された凸部２４における時間的な温度
変化は、表１の通りである。
【００４２】
【表１】
【００４３】表１に示されているように、いずれの場合
も凸部２４における温度降下は緩やかとなっている。こ
れは、電源を切った後もヒーター装置は遠赤外線を放射
し続けているからである。この間も、凸部２４の上端面
から奥に向って軟化は進み所定の軟化深さまで凸部２４
を軟化することができる。なお、セラミックは、一般に
遠赤外線領域における放射率が大きいこと、および耐熱
性に優れているため、遠赤外線放射体として広く用いら
れている。しかしながら、各セラミックスの赤外線放射
特性は、それを構成する金属元素の電子配列と抵抗率に
密接に関わっており、また、加工の仕方や材料の複合の
仕方によって大きくことなる。
も凸部２４における温度降下は緩やかとなっている。こ
れは、電源を切った後もヒーター装置は遠赤外線を放射
し続けているからである。この間も、凸部２４の上端面
から奥に向って軟化は進み所定の軟化深さまで凸部２４
を軟化することができる。なお、セラミックは、一般に
遠赤外線領域における放射率が大きいこと、および耐熱
性に優れているため、遠赤外線放射体として広く用いら
れている。しかしながら、各セラミックスの赤外線放射
特性は、それを構成する金属元素の電子配列と抵抗率に
密接に関わっており、また、加工の仕方や材料の複合の
仕方によって大きくことなる。
【００４４】図１５は、ＩＩ〜ＩＶ族の金属酸化物セラ
ミックスの分光放射率である。図１５に示されているよ
うに、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）は１０〜２０μ
ｍの遠赤外線の放射率は必ずしも高くなく、溶着すべき
樹脂部品の吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い波
長領域が１０〜２０μｍであった場合には適さない。
ミックスの分光放射率である。図１５に示されているよ
うに、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）は１０〜２０μ
ｍの遠赤外線の放射率は必ずしも高くなく、溶着すべき
樹脂部品の吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い波
長領域が１０〜２０μｍであった場合には適さない。
【００４５】一般に数種類の材料が複合されたものは、
複合される原材料のそれぞれの物性を併せ持った物性を
示すことが多く、赤外線放射特性についても同様の傾向
がある。これらの傾向を知った上で、溶着すべき樹脂部
品の吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い波長領域
の赤外線を高放射率で放射する最適の材料を選択するこ
とが可能となる。
複合される原材料のそれぞれの物性を併せ持った物性を
示すことが多く、赤外線放射特性についても同様の傾向
がある。これらの傾向を知った上で、溶着すべき樹脂部
品の吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い波長領域
の赤外線を高放射率で放射する最適の材料を選択するこ
とが可能となる。
【００４６】図示された本発明の好ましい実施例におい
て、赤外線透過性のガラス板は、石英ガラスを用いた
が、赤外線透過性のガラス板であればどのようなもので
も良く、例えば、アルミン酸カルシウム、ゲルマニウム
酸塩ガラス及び硫化ヒ素ガラスとすることもできる。ヒ
ータ３０の中央部には、熱電対などの温度センサ３２が
配設されている。軟化時におけるタングステンヒータ３
０ａの温度は、この温度センサ３２により図１２を参照
して適正な温度に制御設定される。ヒータ３０における
セラミック層３０ｅ、３０ｆと凸部２４の上端面とは非
接触であり、ほぼ１〜１０ｍｍ好ましくは１．５〜２．
５ｍｍの間隔をあける事が最適である。近すぎると、加
熱時の凸部２４の膨脹によりその端面がヒータ３０に接
触する虞があり、一方、遠くなるとヒータ３０の温度を
高くしなければならないからである。この時の時間は、
ほぼ５〜１５０秒で、安定した放射熱で凸部２４の上端
面から均一に軟化される。
て、赤外線透過性のガラス板は、石英ガラスを用いた
が、赤外線透過性のガラス板であればどのようなもので
も良く、例えば、アルミン酸カルシウム、ゲルマニウム
酸塩ガラス及び硫化ヒ素ガラスとすることもできる。ヒ
ータ３０の中央部には、熱電対などの温度センサ３２が
配設されている。軟化時におけるタングステンヒータ３
０ａの温度は、この温度センサ３２により図１２を参照
して適正な温度に制御設定される。ヒータ３０における
セラミック層３０ｅ、３０ｆと凸部２４の上端面とは非
接触であり、ほぼ１〜１０ｍｍ好ましくは１．５〜２．
５ｍｍの間隔をあける事が最適である。近すぎると、加
熱時の凸部２４の膨脹によりその端面がヒータ３０に接
触する虞があり、一方、遠くなるとヒータ３０の温度を
高くしなければならないからである。この時の時間は、
ほぼ５〜１５０秒で、安定した放射熱で凸部２４の上端
面から均一に軟化される。
【００４７】熱による内部応力の除去工程（ステップ
５）では、溶着を通じて樹脂製品内部、特に、溶着部及
びその付近に加えられた熱によって発生する内部応力を
除去するものである。例えば、溶着を終えた樹脂製品を
温水中に浸漬して暖めると、樹脂が軟化して内部応力を
消滅させ、次に室温に戻したときには内部応力がない状
態になる。尚、前述ように、溶着部の検査工程（ステッ
プ６）は、樹脂製品を液中に浸漬して暖めるか、外部を
真空引きするかして行われる。いずれの場合も、溶着部
に閉じ込めた空間部の空気を膨脹させ、その膨脹圧力に
より気泡が割れ目から出てくるのを利用して溶着の瑕疵
を発見することができる。前者の方法を採用すると、実
質的に、内部応力の除去工程（ステップ５）と検査工程
（ステップ６）とが同時に行う事ができる利点を有して
いる。
５）では、溶着を通じて樹脂製品内部、特に、溶着部及
びその付近に加えられた熱によって発生する内部応力を
除去するものである。例えば、溶着を終えた樹脂製品を
温水中に浸漬して暖めると、樹脂が軟化して内部応力を
消滅させ、次に室温に戻したときには内部応力がない状
態になる。尚、前述ように、溶着部の検査工程（ステッ
プ６）は、樹脂製品を液中に浸漬して暖めるか、外部を
真空引きするかして行われる。いずれの場合も、溶着部
に閉じ込めた空間部の空気を膨脹させ、その膨脹圧力に
より気泡が割れ目から出てくるのを利用して溶着の瑕疵
を発見することができる。前者の方法を採用すると、実
質的に、内部応力の除去工程（ステップ５）と検査工程
（ステップ６）とが同時に行う事ができる利点を有して
いる。
【００４８】
【発明の効果】本発明の溶着可能な樹脂製品の製造方法
は、製造すべき樹脂製品を複数の部品に分けて且つ各部
品同士の溶着面に熱エネルギの集中を促す凸部を有する
ように製造し、ヒータを溶着すべき部品の溶着面間に挿
入して該溶着面に設けられた凸部が所定の深さまで軟化
した後該ヒータを除去して溶着面同士を溶着し、この溶
着作業を全ての部品について完了することにより樹脂製
品の完成品を製造する。製造すべき樹脂製品を複数の部
品に分けて製造するため、１つ１つの部品は簡単且つ従
来の射出成型機を用いて安価に製造することができる利
点を有する。
は、製造すべき樹脂製品を複数の部品に分けて且つ各部
品同士の溶着面に熱エネルギの集中を促す凸部を有する
ように製造し、ヒータを溶着すべき部品の溶着面間に挿
入して該溶着面に設けられた凸部が所定の深さまで軟化
した後該ヒータを除去して溶着面同士を溶着し、この溶
着作業を全ての部品について完了することにより樹脂製
品の完成品を製造する。製造すべき樹脂製品を複数の部
品に分けて製造するため、１つ１つの部品は簡単且つ従
来の射出成型機を用いて安価に製造することができる利
点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る溶着可能な樹脂製品の製造方法
の一実施例の手順を示すフローチャートである。
の一実施例の手順を示すフローチャートである。
【図２】 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、シリコンウ
エハ用キャリアを５つの部品に分割した状態及びそれら
を本発明に係る溶着可能な樹脂製品の製造方法によって
溶着し完成品とした状態の斜視図である。
エハ用キャリアを５つの部品に分割した状態及びそれら
を本発明に係る溶着可能な樹脂製品の製造方法によって
溶着し完成品とした状態の斜視図である。
【図３】 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、溶着面に形
成される独立形の突起の斜視図である。
成される独立形の突起の斜視図である。
【図４】 （ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、溶着面に形成
される凸状帯の平面図である。
される凸状帯の平面図である。
【図５】 本発明に係る溶着可能な樹脂製品の製造方法
に使用されるヒータの一実施例の横断面図である。
に使用されるヒータの一実施例の横断面図である。
【図６】 図５のヒータ装置の縦断面図である。
【図７】 （ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、図２（ａ）に
示したシリコンウエハ用キャリアの５つの部品を用いて
図２（ｂ）に示した完成品たるキャリアを組み立てる手
順を説明するための斜視図である。
示したシリコンウエハ用キャリアの５つの部品を用いて
図２（ｂ）に示した完成品たるキャリアを組み立てる手
順を説明するための斜視図である。
【図８】 代表的な金属を加熱した時の波長と分光放射
率との関係を示したものである。
率との関係を示したものである。
【図９】 各種樹脂の赤外線吸収スペクトルである。
【図１０】 ＰＶＤＦの吸収スペクトル図である。
【図１１】 セラミック層としてセラスタッツＢＨＡを
用いた場合における赤外線分光放射出力を表している。
用いた場合における赤外線分光放射出力を表している。
【図１２】 ヒータ装置のセラミック層の表面温度とタ
ングステンヒータの温度との相関関係を示す図である。
ングステンヒータの温度との相関関係を示す図である。
【図１３】 ＰＦＡの吸収スペクトル図である。
【図１４】 ＰＰＳの吸収スペクトル図である。
【図１５】 ＩＩ〜ＩＶ族の金属酸化物セラミックスの
分光放射率である。
分光放射率である。
１０ キャリア １２ 上面部品 １４ 右側面部品 １６ 左側面部品 １８ 背面部品 ２０ 下面部品 ２２ 溶着面 ２４ 凸部 ２４ａ 突起、２４ｂ 凸状帯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 27:12 Ｂ２９Ｌ 22:00 31:00
Claims (12)
- 【請求項１】 製造すべき樹脂製品を複数の部品に分け
て且つ各部品同士の溶着面に熱エネルギの集中を促す凸
部を有するように製造し、ヒータを溶着すべき部品の溶
着面間に挿入して該溶着面に設けられた凸部が所定の深
さまで軟化した後該ヒータを除去して溶着面同士を溶着
し、この溶着作業を全ての部品について完了することに
より樹脂製品の完成品を製造する溶着可能な樹脂製品の
製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の溶着可能な樹脂製品の
製造方法において、前記凸部を、前記溶着面と平行に連
続して延びる幅約１〜８ｍｍで高さ約０．５〜３ｍｍの
凸状帯とし、単一又は隣接する凸状帯とによって、溶着
した後溶着部の内側に外部に繋がらない空間部を形成す
ることを特徴とする溶着可能な樹脂製品の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の溶着可能な樹脂製品の
製造方法において、前記ヒータは、製造すべき樹脂製品
の吸収スペクトルの中で比較的吸収率の高い波長領域を
含む遠赤外線を高放射率で放射し得る材料からなる放射
体と、 前記放射体を加熱し、所定の遠赤外線を放射させる発熱
体と、 を備えて構成されてなることを特徴とする溶着可能な樹
脂製品の製造方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の溶着可能な樹脂製品の
製造方法において、 前記発熱体は、前記放射体の表面を２５０℃から５８０
℃未満に加熱することを特徴とする溶着可能な樹脂製品
の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の溶着可能な樹脂製品の
製造方法において、前記樹脂製品が、ＰＴＦＥ、ＦＥ
Ｐ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ等の弗素系
樹脂又はＰＰＳ等の高級エンジニアリングプラスチック
製品であることを特徴とする溶着可能な樹脂製品の製造
方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の溶着可能な樹脂製品の
製造方法において、前記樹脂製品が、ＰＥ、塩化ビニー
ル等の実用的な熱可塑性樹脂製品であることを特徴とす
る溶着可能な樹脂製品の製造方法。 - 【請求項７】 請求項１に記載の溶着可能な樹脂製品の
製造方法において、樹脂製品の完成品を製造した後、熱
による内部応力を除去することを特徴とする溶着可能な
樹脂製品の製造方法。 - 【請求項８】 請求項２に記載の溶着可能な樹脂製品の
製造方法において、樹脂製品の完成品を製造した後、溶
着面における溶着にひび割れなどの瑕疵が存在していな
いか否かを検査することを特徴とする溶着可能な樹脂製
品の製造方法。 - 【請求項９】 請求項１〜８に記載の溶着可能な樹脂製
品の製造方法によって製造された樹脂製品。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の樹脂製品は、弗素系
樹脂から作られたシリコンウエハ用キャリアであること
を特徴とする樹脂製品。 - 【請求項１１】 請求項９に記載の樹脂製品は、ＰＥか
ら作られた水道管であることを特徴とする樹脂製品。 - 【請求項１２】 樹脂物品同士の溶着方法であって、溶
着しようとする溶着面に熱エネルギの集中を促す凸部を
有するように各樹脂物品を製造し、ヒータを溶着すべき
溶着面間に挿入して該溶着面に設けられた凸部が所定の
深さまで軟化した後該ヒータを除去して溶着面同士を溶
着する樹脂物品同士の溶着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36831397A JP3909136B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 溶着可能な樹脂製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36831397A JP3909136B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 溶着可能な樹脂製品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11188795A true JPH11188795A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3909136B2 JP3909136B2 (ja) | 2007-04-25 |
Family
ID=18491509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36831397A Expired - Lifetime JP3909136B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 溶着可能な樹脂製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3909136B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001239587A (ja) * | 2000-03-02 | 2001-09-04 | Kakizaki Mamufacuturing Co Ltd | フッ素樹脂製流体機器の接合方法及び接合装置 |
| EP1444081A1 (en) * | 2001-11-14 | 2004-08-11 | Entegris, Inc. | Composite kinematic coupling |
| CN107160640A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-15 | 厦门大钧精密工业有限公司 | 一种油壶热熔面溢胶改良工艺 |
| JP2018008532A (ja) * | 2017-10-12 | 2018-01-18 | 中興化成工業株式会社 | フッ素樹脂成形品 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP36831397A patent/JP3909136B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001239587A (ja) * | 2000-03-02 | 2001-09-04 | Kakizaki Mamufacuturing Co Ltd | フッ素樹脂製流体機器の接合方法及び接合装置 |
| EP1444081A1 (en) * | 2001-11-14 | 2004-08-11 | Entegris, Inc. | Composite kinematic coupling |
| EP1444081A4 (en) * | 2001-11-14 | 2006-07-05 | Entegris Inc | CINEMATIC COUPLING OF COMPOSITES |
| CN107160640A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-15 | 厦门大钧精密工业有限公司 | 一种油壶热熔面溢胶改良工艺 |
| JP2018008532A (ja) * | 2017-10-12 | 2018-01-18 | 中興化成工業株式会社 | フッ素樹脂成形品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3909136B2 (ja) | 2007-04-25 |
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