KR20080092223A - 수지 용착체의 제조 방법 및 수지 용착체 - Google Patents

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KR20080092223A
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신스케 아사다
타카후미 하라
세이조 후지모토
마사아키 타루야
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

제목
배척 수지가 발생한 경우에도 레이저 용착 후에 탈락하는 것을 방지하는 수지 용착체의 제조 방법을 얻는다.
해결 수단
레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품(2)과 상기 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품(3)을 중첩시켜 상기 양 수지부품이 서로 접촉하는 접촉부(21)를 형성하는 공정, 상기 접촉부(21)의 일단부에 면하여 상기 접촉부(21)에 인접하는 폐쇄공간(6)을 형성하는 공정 및 상기 접촉부(21)를 통하여 상기 양 수지부품을 서로 가압하고, 투과성을 갖는 상기 수지부품(2)으로부터 상기 레이저광을 조사하여 상기 접촉부(21)를 가열하여 상기 접촉부(21)의 수지를 용융시키고, 용융하여 상기 접촉부(21)로부터 배척된 수지(7)를 상기 폐쇄공간(6)에 수납시키고, 상기 접촉부(21)에서 용융한 수지를 응고시켜서 상기 양 수지부품을 용착하는 공정을 시행한다.

Description

수지 용착체의 제조 방법 및 수지 용착체{METHOD FOR PRODUCING WELDED RESIN MATERIAL AND WELDED RESIN MATERIAL}
본 발명은, 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품과, 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품을, 레이저광을 이용하여 접합하는 수지 용착체의 제조 방법 및 수지 용착체에 관한 것이다.
소정 파장의 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품과, 동 파장의 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품을 중첩시켜, 투과성의 수지부품측으로부터 레이저 빔을 조사함으로써 양자를 용착하는 공법은 잘 알려져 있다. 이 공법의 원리를 간단히 설명한다. 레이저 빔은 투과성의 수지중을 거의 흡수되지 않고 통과하여, 흡수성의 수지부품의 표면 부근에서 흡수된다. 흡수된 레이저광의 에너지는 열로 변환되고, 흡수성의 수지부품의 표면을 가열한다. 흡수성의 수지부품의 표면과 접한 투과성 부품의 수지의 표면 부근도, 열전달에 의해 가열된다. 그 결과, 투과성의 수지부품과 흡수성의 수지부품의 접촉부에서 용융층이 형성되고, 그 용융부가 응고되어 양 수지부품은 용착에 이른다.
전술한 원리로부터 명확한 바와 같이, 용착에서는, 투과성의 수지부품과 흡 수성의 수지부품과의 밀착성이 중요하게 된다. 밀착이 불충분한 경우는, 흡수성의 수지부품으로부터 투과성의 수지부품으로의 열전달이 불충분하게 되어, 접합 불량에 이르기 때문이다. 일반적으로, 양 수지부품의 표면 밀착성을 확보하기 위해 투과성의 수지부품과, 흡수성의 수지부품을 접촉부에서 압접한 상태로 레이저 빔의 조사를 행한다.
전술한 바와 같이, 용착시에는 접촉부에 형성된 용융층에 압접의 힘이 인가되기 때문에, 용융 수지의 일부가 접촉부로부터 외부로 배척(排斥)된다. 배척된 용융 수지는, 특히 대책이 이루어지지 않는 경우에는 용착의 진전에 수반하여, 띠 모양 또는 수염 모양으로 성장하고, 용착 종료 후에 대체로 예리한 형상으로 되어 응고된다. 이와 같이 예리한 형상으로 응고된 배척 수지는, 진동이나 충격이 가하여지면 탈락하기 쉽기 때문에, 용착부를 구비한 제품의 사용 환경이나 수송 환경을 오손(汚損)하는 문제가 있다. 또한, 전자부품 등의 정밀 부품을 수납한 내부 공간을 구비한 제품의 경우에는, 내부에 탈락한 배척 수지의 충돌에 의해, 정밀 부품이 손상되는 문제가 있다. 또한 탈락하지 않아도, 예리한 부분이 제품의 외부로 노출하는 것은, 미관을 해치는 문제가 있다.
특허문헌1 : 일본특개2004-358697호 공보
이에 대해 특허문헌1에서 나타내는 종래의 제 1의 수지 용착체의 제조 방법에서는, 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품과, 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품을 중첩시켜, 양 수지부품의 접촉 계면에 폐쇄공간을 형성하고, 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품으로부터 그 폐쇄공간을 통과하고 레이저광을 조사시키고, 그 폐쇄공간을 그 주위의 수지를 용융된 융해물로 채우고, 용착하고 있다. 그러나, 그 폐쇄공간을 융해물로 채우고, 용착하기 때문에, 그 폐쇄공간을 융해물로 채우지 않으면, 용착과 실을 할 수 없다. 그 때문에, 레이저광의 에너지가 많이 필요하게 되고, 용착 시간도 걸리고, 용착성이 불안정하게 될 우려가 있다. 또한, 그 폐쇄공간의 주위가 너무 용융하면, 주위의 수지의 밀도가 낮아져서, 내구성이 떨어지는 문제가 있다.
종래의 제 2의 수지 용착체의 제조 방법에서는, 배척 수지의 발생량의 저감이 도모되어 왔다. 즉, 접촉부에 투입하는 레이저광의 에너지를 제한하여, 투과성의 수지부품과 흡수성의 수지부품의 극히 표층(表層)만을 용융시켜서 용착한다. 이 방법에서는, 배척 수회의 발생량도 적어도 끝나는 반면, 접촉부에 약간 간극이 존재하여도 접합 불량이 생길 위험성이 높다. 따라서, 이 방법에서는, 용착 전의 양 수지부품의 접촉면에 높은 평면성(平面性)이 요구되고, 일반적인 각종 수지 성형 공법에서 얻어지는 평면성보다도 엄격한 경우가 많다. 이와 같이 배척 수지의 발생을 억제하려고 하면, 생산성을 희생할 필요가 있다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 배척 수지가 발생한 경우에도 레이저 용착 후에 탈락하는 것을 방지하는 수지 용착체의 제조 방법 및 수지 용착체를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 수지 용착체의 제조 방법은, 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품과 상기 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품을 중첩시켜 상기 양 수지부품이 서로 접촉하는 접촉부를 형성하는 공정, 상기 접촉부의 일단부에 면하여 상기 접촉부에 인접하는 폐쇄공간을 형성하는 공정 및 상기 접촉부를 통하여 상기 양 수지부품을 서로 가압하고, 투과성을 갖는 상기 수지부품으로부터 상기 레이저광을 조사하여 상기 접촉부를 가열하여 상기 접촉부의 수지를 용융시키고, 용융하여 상기 접촉부로부터 배척된 수지를 상기 폐쇄공간에 수납시키고, 상기 접촉부에서 용융한 수지를 응고시켜서 상기 양 수지부품을 용착하는 공정을 시행하는 것이다.
또한, 본 발명에 관한 수지 용착체의 제조 방법은, 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품과 상기 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품을 중첩시켜 상기 양 수지부품이 서로 접촉하는 접촉부를 형성하는 공정, 상기 접촉부를 통하여 상기 양 수지부품을 서로 가압하고, 투과성을 갖는 상기 수지부품으로부터 상기 레이저광을 조사하여 상기 접촉부를 가열하여 상기 접촉부의 수지를 용융시키고, 용융한 수지를 응고시켜서 상기 접촉부에서 상기 양 수지부품을 용착하는 공정 및 용융하여 상기 접촉부로부터 배척된 수지를 성형하는 공정을 시행하는 것이다.
또한, 본 발명에 관한 수지 용착체는, 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품과, 상기 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품과, 상기 양 수지부품을 중첩시켜 형성된 상기 양 수지부품의 접촉부가 레이저광에 의해 용착된 접합부와, 상기 접촉부의 일단부에 면하여 상기 접촉부에 인접하여 형성된 폐쇄공간을 구비하고, 상기 폐쇄공간에는 상기 접촉부로부터 배척되어 용융 응고된 수지가 수납되어 있는 것이다.
또한, 본 발명에 관한 수지 용착체는, 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품과, 상기 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품과, 상기 양 수지부품을 중첩시켜 형성된 상기 양 수지부품의 접촉부가 레이저광에 의해 용착된 접합부와, 상기 접촉부의 일단부로부터 배척되어 용융 응고된 수지가 성형되어 있는 것이다.
본 발명의 수지 용착체의 제조 방법에 의하면, 접촉부를 통하여 양 수지부품을 서로 가압하고, 투과성을 갖는 상기 수지부품으로부터 레이저광을 조사하여 상기 접촉부를 가열하여 상기 접촉부의 수지를 용융시키고, 용융하여 상기 접촉부로부터 배척된 수지를 폐쇄공간에 수납시키고, 상기 접촉부에서 용융한 수지를 응고시켜서 상기 양 수지부품을 용착하도록 하였기 때문에, 중첩시킨 접촉부를 용착하기 때문에 용착성에 우수하고, 접촉부로부터 배척된 용융 수지는, 폐쇄공간에 갇히기 때문에, 탈락하여 환경을 오손하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 수지 용착체의 제조 방법에 의하면, 접촉부를 통하여 양 수지부품을 서로 가압하고, 투과성을 갖는 상기 수지부품으로부터 레이저광을 조사하 여 상기 접촉부를 가열하여 상기 접촉부의 수지를 용융시키고, 용융한 수지를 응고시켜서 상기 접촉부에서 상기 양 수지부품을 용착시키고, 용융하여 상기 접촉부로부터 배척되는 수지를 성형하도록 하였기 때문에, 중첩시킨 접촉부를 용착하기 때문에 용착성에 우수하고, 접촉부로부터 배척된 용융 수지는, 성형하기 때문에, 탈락하여 환경을 오손하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 수지 용착체에 의하면, 양 수지부품을 중첩시켜 형성된 상기 양 수지부품의 접촉부가 레이저광에 의해 용착된 접합부와, 상기 접촉부의 일단부에 면하여 상기 접촉부에 인접하여 형성되는 폐쇄공간을 구비하고, 상기 폐쇄공간에는 상기 접촉부로부터 배척되어 용융 응고한 수지가 수납되어 있기 때문에, 접촉부로부터 배척된 용융 수지는, 폐쇄공간에 갇혀 있기 때문에, 탈락하여 환경을 오손하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 수지 용착체에 의하면, 양 수지부품을 중첩시켜 형성된 상기 양 수지부품의 접촉부가 레이저광에 의해 용착된 접합부와, 상기 접촉부의 일단부로부터 배척되어 용융 응고된 수지가 성형되어 있기 때문에, 탈락하여 환경을 오손하는 것을 방지할 수 있다.
실시의 형태 1
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1인 수지 용착체를 도시하는 부분 단면도이다. 수지 용착체로서 바닥이 있는 원통형상의 케이스와 덮개체로 형성되는 밀봉 용기(1)를 예로 하여 설명한다. 밀봉 용기(1)의 덮개체(2)는 레이저광에 대해 투과성 을 갖는 수지부품이고, 바닥이 있는 원통형상의 케이스(3)는 상기 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품이다. 양 수지부품이 접촉하여 형성된 접촉부(21)가 용착되어 접합부(4)를 형성하고 있다. 접합부(4)는, 케이스(3)에 마련된 고리형상의 리브(제 2 고리형상 돌기)(5)의 선단부와 덮개체(2) 사이에 존재하고, 용착시에 레이저 가열에 의해 일단 용융하고, 재차 응고된 곳이다. 리브(5)는, 케이스(3)의 외주에 따라 내주측에 고리형상으로 마련되어 있고, 그 외주측에는 덮개체(2)와 케이스(3)의 최외주의 제 1 고리형상 돌기(22)와의 감합(嵌合)에 의해 형성된 폐쇄공간(6)이 마련되어 있다.
폐쇄공간(6)은, 양 수지부품의 접촉부(21)의 일단부에 면하여 접촉부(21)에 인접하고, 리브(5)의 외주에 따라 고리형상으로 형성되어 있고, 접촉부(21)로부터 용착시에 배척되어 응고한 수지(7)가 수납되어 있다. 환언하면, 폐쇄공간(6)은, 그 내벽의 일부에 접합부(4)의 일단부를 가지며, 리브(5)의 외주에 따라 고리형상으로 형성되어 있고, 접촉부(21)로부터 용착시에 배척되어 응고한 수지(7)가 수납되어 있다.
용융 수지의 배척은, 덮개체(2)와 케이스(3)가 접촉부(21)를 통하여 가압(압접)된 상태에서 용착되기 때문에, 용융층의 일부가 압출된 결과로서 생기는 것이다. 또한, 리브(5)의 내주측(즉 접촉부의 타단부측)에는 덮개체(2)에 마련된 고리형상 돌기(제 4 고리형상 돌기(10)가 감합되어 있고, 리브(5)의 내주측으로 수지가 배척되는 것을 방지하고 있다. 또한, 11은 케이스(3)의 최내주측에 설치된 제 3 고리형상 돌기이고, 도 7에 도시하는 바와 같이, 용착 전은, 제 2 고리형상 돌기(5) 보다 약간 낮게 형성되어 있다.
여기서 폐쇄공간(6)은 완전한 밀폐공간일 필요는 없다. 전술한 바와 같이, 폐쇄공간(6)은 덮개체(2)와 케이스(3)의 제 1 고리형상 돌기(22)와의 감합에 의해 형성되는 것이기 때문에, 덮개체(2)에 마련된 감합부(8)와 케이스(3)에 마련된 감합부(9)가 압입의 상태라면, 밀폐의 정도가 높아지고, 배척 수지(7)가 폐쇄공간(6)의 외부로 탈락하는 것을 방지하는 효과가 높아진다. 그러나 감합부가 헐겁게 끼워맞춤의 관계이고, 덮개체(2)의 감합부(8)와 케이스(3)의 감합부(9)의 사이에 약간의 간극이 존재하여도 배척 수지(7)의 탈락에 대해, 충분히 효과를 발휘할 수 있다. 헐겁게 끼워맞춤으로 하는 이점은, 덮개체(2)와 케이스(3)의 조립 작업이 용이해지는 것과, 압입의 저항이 없는 만큼, 접촉부(21)에 압접의 힘이 충분히 전달되기 쉬운 점이 있다.
도 1의 수지 용착체의 제조 방법을 설명한다. 도 1에서는, 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지제 덮개체(2)와 흡수성을 갖는 수지제의 케이스(3)의 제 2 고리형상 돌기(5)를 중첩시켜 서로 접촉하는 접촉부(21)를 형성한다. 그리고, 접촉부(21)를 통하여 덮개체(2)와 케이스(3)를 서로 가압하여 접촉부(21)를 압접하고, 투과성을 갖는 상기 수지제 덮개체(2)측에서 레이저광을 조사하여 접촉부(21)를 가열하여 접촉부(21)의 수지를 용융시키고, 용융하여 접촉부(21)로부터 배척된 수지를 폐쇄공간(6)에 수납시키고, 접촉부(21)에서 용융한 수지를 응고시켜서 덮개체(2)와 케이스(3)를 용착한다. 이 동안에 폐쇄공간(6)에 수납시킨 용융한 수지도 응고된다.
이와 같이 하여, 수지 용착체를 제조하고, 중첩시킨 접촉부를 용착하기 때문에, 국부적 가열로 용착할 수 있고, 용착성에 우수하고, 레이저광의 에너지 투입 효율에 우수하고, 단시간에 용착할 수 있다. 접촉부로부터 배척된 용융 수지는, 폐쇄공간에 갇히기 때문에, 탈락하여 환경을 오손하는 것을 방지할 수 있고, 제품으로서의 미관을 해치는 일도 없다.
도 1에서는, 폐쇄공간(6)을 리브(5)의 외주측에 마련하였지만, 도 2와 같이 리브(5)의 내주측에 마련하여도 좋다. 또한 각 도면중 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타낸다. 도 2에서도, 접촉부(21)의 일단부(리브(5)의 내주측부)에 면하여 접촉부(21)에 인접하여 폐쇄공간(6)을 형성하고 있다. 23은 덮개체(2)에 형성된 제 5 고리형상 돌기로, 케이스(3)의 제 3 고리형상 돌기(11)와 감합하여 폐쇄공간(6)을 형성하고 있다. 또한, 덮개체(2)의 고리형상 돌기(제 4 고리형상 돌기)(10)를 리브(5)의 외주측(즉 접촉부(21)의 타단부측)에 감합시켜서, 외주측으로의 용융 수지의 배척을 방지하고 잇다.
또한, 도 3과 같이, 리브(5)의 외주측(즉 접촉부(21)의 일단부측)과 내주측(즉 접촉부(21)의 타단부측)의 양쪽에 폐쇄공간(61, 62)을 마련하여도 좋다.
당연하지만, 실시의 형태로서 들었던 밀폐 용기(1)는 본 발명의 수지 용착체의 한 예에 지나지 않는다. 접합부(4)는 고리형상일 필요는 없고, 필요에 따라, 선형상 또는 점형상 등 임의의 형상이 선택될 수 있다. 또한, 폐쇄공간(6)의 형상도 접합부(4)(또는 접촉부(21))의 형상에 맞추어서 임의로 선택할 수 있다. 단, 폐쇄공간(6)의 내벽의 일부에 접촉부(21)의 일단부 또는 접합부(4)의 단부가 노출되어 있을 필요가 있다.
투과성의 수지의 재료로서는, 사용하는 레이저광의 파장에 대해 투과성(예를 들면 투과률이 25% 이상)을 나타내면 특히 지정하지 않지만, 한 예로서 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌술파이드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌(PE)을 들 수 있다, 또한 레이저광의 파장에 대한 투과성을 저해하지 않는다면, 염료나 안료 등으로 착색된 것이라도 좋다.
흡수성의 수지의 재료로서도, 사용하는 상기 레이저광의 파장에 대해 흡수성(예를 들면 투과율이 5% 이하)을 나타내는 것이라면 특히 지정되는 것이 아니다. 예로서는, 투과성의 수지와 같은 수지 재료를 들 수 있지만, 투과성의 수지 재료보다도 투과율이 낮은 재료를 선택하거나, 동일한 재료인 경우는, 흡수성을 높이는 카본 블랙, 안료나 염료를 혼합한 것을 이용한다. 수지부품은 사출 성형법이나 압출 성형법, 블로우 성형법, 열성형법 등 각종의 성형법으로 성형된 것이고, 금속 부품이나 다른 수지부품 등이 인서트 성형된 것이라도 좋다. 용착에 관계되는 곳만이 상기한 투과성을 갖는 수지와 흡수성을 갖는 수지의 조합이면 좋다.
수지 용착체의 레이저 용착 방법에 이용하는 레이저광은 특히 지정한 것은 아니다. 레이저 광원으로서, 많은 수지에 대해 투과성을 갖는 근적외의 파장을 갖는 다이오드 레이저나, YAG 레이저가 알맞고, 이 외에 CO2 레이저 등도 선택할 수 있다. 레이저 빔 조사 방식에 관해서는, 투과성의 수지를 투과하여 조사하는 것 이 외는 특히 지정하는 것이 아니지만, 예를 들면, 스폿 상태로 집광한 빔을 접촉부(21)에 따라 순차로 주사하는 방식이나, 광학 소자나 마스킹 등의 수단을 이용하여 접촉부(21)에 따른 형상으로 성형한 레이저 빔을, 접촉부(21)에 대해 일괄로 조사하는 방식 등을 들 수 있다.
실시의 형태 2
도 4는 실시의 형태 2인 수지 용착체를 도시하는 부분 단면도이다. 실시의 형태 1과의 상위점은, 접촉부(21)로부터 배척된 수지를 수납한 폐쇄공간을 갖고 있지 않는 것이다. 리브(제 2 고리형상 돌기)(5)의 내주측에는, 덮개체(2)에 마련된 제 4 고리형상 돌기(10)가 감합되어 있기 때문에, 접촉부(21)로부터의 배척 수지(7)는, 리브(5)의 외주측으로 비어저 나오고, 폐쇄공간이 마련되어 있지 않기 때문에, 케이스(3)의 외주면으로 노출하고 있다. 이 배척 수지(7)의 노출면은 전부 또는 일부가 소정의 형상으로 성형되어 있다. 또한, 24는 접촉부(21)의 외주측의 단부에 면하여 케이스(3)에 형성되는 배척 수지(7)의 저장부이다.
성형된 노출면(12)의 형상은 특히 지정하는 것이 아니지만, 도 4와 같이 단면(斷面)의 윤곽이 직선형상이라도 좋고, 도 5에 도시하는 바와 같이 단면의 윤곽이 곡선형상이라도 좋다. 단 본 발명의 목적으로부터 감안하면, 예리한 형상으로 성형하는 것은 바람직하지 않다. 또한 도 6에 도시하는 바와 같이 노출면의 일부만을 성형한 것이라도 좋다. 일부만을 성형한 경우에도, 배척된 용융 수지가 수염 모양으로 예리하게 성장한 것을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
다음에 도 4 내지 도 6에 도시하는 밀폐 용기(1)의 제조 방법을 공정순으로 설명한다. 도 7은 실시의 형태 2에 의한 수지 용착체의 제조 방법을 도시하는 부분 단면도이다. 제１의 공정으로서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지로 이루어지는 덮개체(2)와, 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지로 이루어지는 케이스(3)를 소정의 위치에 조립하고, 중첩시켜, 덮개체(2)와 케이스(3)의 제 2 고리형상 돌기(5)를 접촉시키고, 접촉부(21)를 형성한다. 제 1의 공정으로서, 가압 치구(도시 생략)를 이용하여 하중(F)을 인가하고, 덮개체(2)와 케이스(3)의 접촉부(21)를 압접한 상태로 한다.
이 공정은, 덮개체(2)의 자중이 가압의 하중(F)을 대용할 수 있는 경우는 생략할 수 있다. 가압 치구의 구조는, 접촉부(21)에 압접의 힘이 작용하면, 특히 지정하는 것은 아니지만, 레이저 빔(LB)의 광로를 방해하지 않을 배려가 필요하다. 가압 치구의 일부가 광로를 차단하는 구조인 경우는, 이 부분의 구성 재료에 유리 등의 레이저광에 대해 투명한 재료를 이용하면 좋다. 이때 동시에 주형(鑄型)(A1)을, 용착시에 있어서의 배척 수지(7)의 배척 경로상에 세트한다. 제 3의 공정으로서, 접촉부(21)에 덮개체(2)측으로부터 레이저 빔(LB)을 조사한다.
사용하는 레이저광원의 종류는, 실시의 형태 1에서 나타낸 바와 같이, 반도체 레이저나 YAG 레이저가 알맞다. 빔의 조사 방법에 관해서도, 실시의 형태 1에서 나타낸 바와 같이, 스폿 상태로 집광한 빔을 접촉부(21)에 따라 순차로 주사하는 방식이나, 광학 소자나 마스킹 등의 수단을 이용하여 접촉부(21)에 따른 형상으로 성형한 레이저 빔(LB)을, 접촉부(21)에 대해 일괄로 조사하는 방식 등 각종의 방식을 선택할 수 있다.
레이저 빔(LB)이 접촉부(21)에 조사된 결과, 접촉부(21)에서는 용융층이 생긴다. 접촉부(21)에는 압접의 힘이 작용하고 있기 때문에, 용융한 수지의 일부가 리브(제 2 고리형상 돌기)(5)의 외주측으로 배척된다. 배척 수지(7)는 주형(A1)의 성형면(A2)과 덮개체(2)와 케이스(3) 사이에 형성되는 개략폐쇄공간(槪閉空間)(14)에 갇히고, 주형의 외형에 따라 성형되고, 응고된다. 이 동안에 접촉부(21)의 용융층도 응고되어 용착된다.
이와 같이 배척된 용융 수지는 예리하지 않은 소정의 형상으로 성형되어 있기 때문에, 진동이나 충격에 대한 탈락의 위험이 저감될 수 있다. 여기서, 개략 폐쇄공간(14)의 용적은 배척 수지(7)의 체적과 같은 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 개략폐쇄공간(14)의 용적이 배척 수지(7)의 체적보다도 과대하면, 배척 수지(7)는 개략폐쇄공간(14)중에서 자유롭게 성장할 수 있고, 예리한 형상으로 성장을 억제하는 효과가 감소한다. 한편, 과소하면 주형(A1)과 덮개체(2) 또는 케이스(3) 사이에 존재하는 약간의 간극으로 배척 수지(7)가 침입하고, 결과적으로 예리한 형상에 이른다.
또한, 주형(A1)의 내부에는 발열부가 마련되고, 상온보다도 높은 온도로 유지되어 있기 때문에, 배척 수지(7)는 주형(A1)이 상온인 경우보다도, 성형면(A2)에 따른 형상으로 성형되기 쉽게 되어 있다. 주형(A1)의 온도가 높을수록, 상기 효과는 보다 높아지지만, 수지재의 융점을 넘지 않는 것이 바람직하다. 주형(A1)의 온도가 수지재의 융점을 넘으면, 배척 수지(7)가 주형(A1)에 강력하게 밀착하여, 이형(離型)이 곤란해지기 때문이다. 또한, 주형(A1)에 인접한 덮개체(2)나 케이스(3) 가 열전달로 가열되고, 열변형할 우려도 있다.
또한, 실시의 형태 2에서는, 주형(A1)을 레이저 빔(LB)의 조사 전에 소정의 위치에 세트하지만, 레이저 빔(LB) 조사 종료 후에 세트하여, 성형하여도 좋다. 최후로 제４의 공정으로서, 배척 수지(7)의 응고가 완료된 후에, 주형(A1)을 이형한다. 이형에 즈음하여, 주형(A1)은 2분할되어 열린다. 도 8은, 주형(A1)이 이형되는 양상을 덮개체(2)의 윗면에서의 시점(視點)에서 도시한 도면이지만, 주형(A1)은 성형면(A2)을 2분할하도록 분할된다. 주형(A1)을 분할하여 열음에 의해, 주형(A1)에 배척 수지(7)가 밀착한 경우에도, 비교적 용이하게 이형할 수 있다. 또한, 분할은 2분할로 한하지 않고, 3분할 이상이라도 좋다. 또한, 배척 수지(7)와 주형(A1)의 재질의 조합에 의해 밀착성이 낮은 경우는, 분할하지 않고 이형하여도 좋다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1인 수지 용착체를 도시하는 부분 단면도.
도 2는 실시의 형태 1인 수지 용착체의 다른 예를 도시하는 부분 단면도.
도 3은 실시의 형태 l인 수지 용착체의 또다른 예를 도시하는 부분 단면도.
도 4는 실시의 형태 2인 수지 용착체를 도시하는 부분 단면도.
도 5는 실시의 형태 2인 수지 용착체의 다른 예를 도시하는 부분 단면도.
도 6은 실시의 형태 2인 수지 용착체의 또다른 예를 도시하는 부분 단면도.
도 7은 실시의 형태 2에 의한 수지 용착체의 제조 방법을 도시하는 부분 단면도.
도 8은 실시의 형태 2에 의한 주형이 이형된 양상을 덮개의 상면에서의 시점(視點)에서 도시한 도면.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 : 밀봉 용기 2 : 덮개체
3 : 케이스 4 : 접합부
5 : 리브(제 2 고리형상 돌기) 6 : 폐쇄공간
7 : 배척 수지 8 : 감합부
9 : 감합부 10 : 고리형상 돌기(제 4 고리형상 돌기)
11 : 제 3 고리형상 돌기 12 : 노출면
14 : 개략폐쇄공간 21 : 접촉부
22 : 제 1 고리형상 돌기 23 : 제 5 고리형상 돌기
A1 : 주형 A2 : 성형면

Claims (11)

  1. 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품과 상기 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품을 중첩시켜 상기 양 수지부품이 서로 접촉하는 접촉부를 형성하는 공정,
    상기 접촉부의 일단부에 면하여 상기 접촉부에 인접하는 폐쇄공간을 형성하는 공정 및,
    상기 접촉부를 통하여 상기 양 수지부품을 서로 가압하고, 투과성을 갖는 상기 수지부품으로부터 상기 레이저광을 조사하여 상기 접촉부를 가열하여 상기 접촉부의 수지를 용융시키고, 용융하여 상기 접촉부로부터 배척된 수지를 상기 폐쇄공간에 수납시키고, 상기 접촉부에서 용융한 수지를 응고시켜서 상기 양 수지부품을 용착하는 공정을 시행하는 것을 특징으로 하는 수지 용착체의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 접촉부의 일단부에 면하여 상기 접촉부에 인접하는 폐쇄공간은, 상기 양 수지부품의 한쪽의 고리형상 돌기에 다른쪽이 감합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 수지 용착체의 제조 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 양 수지부품이 서로 접촉하는 접촉부는, 상기 양 수지부품의 한쪽의 고 리형상 돌기에 상기 양 수지부품의 다른쪽이 접촉하여 형성됨과 함께, 상기 양 수지부품의 상기 다른쪽에는, 상기 접촉부의 타단부측에서 상기 양 수지부품의 상기 한쪽의 고리형상 돌기에 감합하는 고리형상 돌기를 마련하고, 상기 접촉부의 타단부로부터의 용융 수지의 배척을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 수지 용착체의 제조 방법.
  4. 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품과 상기 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품을 중첩시켜 상기 양 수지부품이 서로 접촉하는 접촉부를 형성하는 공정,
    상기 접촉부를 통하여 상기 양 수지부품을 서로 가압하고, 투과성을 갖는 상기 수지부품으로부터 상기 레이저광을 조사하여 상기 접촉부를 가열하여 상기 접촉부의 수지를 용융시키고, 용융한 수지를 응고시켜서 상기 접촉부에서 상기 양 수지부품을 용착하는 공정 및,
    용융하여 상기 접촉부로부터 배척되는 수지를 성형하는 공정을 시행하는 것을 특징으로 하는 수지 용착체의 제조 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    용융하여 상기 접촉부로부터 배척되는 수지는, 상기 접촉부의 일단부에 대향하여 마련된 주형에서 성형되도록 한 것을 특징으로 하는 수지 용착체의 제조 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 주형은, 상온보다도 높은 온도에 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 수지 용착체의 제조 방법.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 주형은, 배척된 수지를 성형한 후, 성형한 수지와 접하는 면을 복수로 분할하도록 오프닝되는 것을 특징으로 하는 수지 용착체의 제조 방법.
  8. 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품과, 상기 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지 부품과,
    상기 양 수지부품을 중첩시켜 형성된 상기 양 수지부품의 접촉부가 레이저광에 의해 용착된 접합부와,
    상기 접촉부의 일단부에 면하여 상기 접촉부에 인접하여 형성된 폐쇄공간을 구비하고, 상기 폐쇄공간에는 상기 접촉부로부터 배척되어 용융 응고된 수지가 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 수지 용착체.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 접촉부의 일단부에 면하여 상기 접촉부에 인접하는 폐쇄공간은, 상기 양 수지부품의 한쪽의 고리형상 돌기에 다른쪽이 감합하여 형성되어 있는 것을 특 징으로 하는 수지 용착체.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 양 수지부품의 접촉부는, 상기 양 수지부품의 한쪽의 고리형상 돌기에 상기 양 수지부품의 다른쪽이 접촉하여 형성됨과 함께, 상기 양 수지부품의 상기 다른쪽에는, 상기 접촉부의 타단부측에서 상기 양 수지부품의 상기 한쪽의 고리형상 돌기에 감합하는 고리형상 돌기를 마련하고 있는 것을 특징으로 하는 수지 용착체.
  11. 레이저광에 대해 투과성을 갖는 수지부품과, 상기 레이저광에 대해 흡수성을 갖는 수지부품과,
    상기 양 수지부품을 중첩시켜 형성된 상기 양 수지부품의 접촉부가 레이저광에 의해 용착된 접합부와,
    상기 접촉부의 일단부로부터 배척되어 용융 응고된 수지가 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 수지 용착체.
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