特許 6323013 樹脂接合体および樹脂部材の接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6323013

(24)【登録日】2018年4月20日

(45)【発行日】2018年5月16日

(54)【発明の名称】樹脂接合体および樹脂部材の接合方法

(51)【国際特許分類】

   B32B 27/00 20060101AFI20180507BHJP

   B29C 65/14 20060101ALI20180507BHJP

   B23K 26/21 20140101ALI20180507BHJP

   B32B 37/04 20060101ALI20180507BHJP

   B32B 37/30 20060101ALI20180507BHJP

【ＦＩ】

   B32B27/00 C

   B32B27/00 B

   B29C65/14

   B23K26/21 N

   B32B37/04

   B32B37/30

【請求項の数】11

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-3711(P2014-3711)

(22)【出願日】2014年1月10日

(65)【公開番号】特開2015-131424(P2015-131424A)

(43)【公開日】2015年7月23日

【審査請求日】2016年12月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000201113

【氏名又は名称】船井電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 裕

【審査官】 清水 晋治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２９２７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６５０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１５８４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６８３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３６５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１８４８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０１４４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０８５５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０３０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１４２１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２９４０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６５９２２３９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００５−３１３４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３１１８３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ３２Ｂ １／００−４３／００

Ｂ２９Ｃ ６３／００−６３／４８

６５／００−６５／８２

Ｂ２３Ｋ ２６／００−２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性樹脂材から構成される第１樹脂部材と、
孔部または凹部を含み、前記第１樹脂部材に積層された状態で前記孔部または前記凹部の外側における、前記第１樹脂部材の表面との接合面に沿って延びる溶着領域において前記第１樹脂部材と溶着され、熱可塑性樹脂材から構成される第２樹脂部材と、
前記第２樹脂部材の前記孔部または前記凹部に配置された状態で、前記第１樹脂部材の表面および前記第２樹脂部材の表面との接合面に沿って延びる溶着領域において前記第１樹脂部材および前記第２樹脂部材と溶着され、前記第１樹脂部材および前記第２樹脂部材よりも光透過性が相対的に高い熱可塑性樹脂材から構成される第３樹脂部材とを備え、前記第１樹脂部材および前記第２樹脂部材は、前記第３樹脂部材よりも光透過性が相対的に低い、樹脂接合体。

【請求項2】

前記第１樹脂部材および前記第２樹脂部材の熱可塑性樹脂材は、導電性を有する添加材が添加されることにより、前記第３樹脂部材よりも光透過性が相対的に低くなるように構成されており、
前記第１樹脂部材および前記第２樹脂部材は、所定の電気機器の導電性を要する部分に配置されている、請求項１に記載の樹脂接合体。

【請求項3】

前記第２樹脂部材の前記溶着領域には、前記第２樹脂部材を厚み方向に貫通する前記孔部が形成されており、
前記第２樹脂部材と前記第２樹脂部材の前記孔部に配置された前記第３樹脂部材とは、二色成形により一体的に形成されている、請求項１または２に記載の樹脂接合体。

【請求項4】

前記孔部は枠状に形成されており、
前記第３樹脂部材は、枠状の前記孔部に対応するように枠状に形成されている、請求項３に記載の樹脂接合体。

【請求項5】

前記第２樹脂部材の前記溶着領域には、前記第２樹脂部材を厚み方向に貫通する前記孔部が形成されており、
前記第３樹脂部材は、前記第１樹脂部材と前記第２樹脂部材との溶着時に、前記孔部に配置された状態で前記第２樹脂部材の前記第１樹脂部材と反対側の面を押圧するための板ばね部を有する、請求項１または２に記載の樹脂接合体。

【請求項6】

前記第２樹脂部材の前記溶着領域には、前記第２樹脂部材を厚み方向に貫通する前記孔部が形成されており、
前記孔部は、前記第１樹脂部材側に向かって径が小さくなるテーパ形状に形成されており、
前記第３樹脂部材は、テーパ形状の前記孔部に対応するようにテーパ形状に形成されている、請求項１または２に記載の樹脂接合体。

【請求項7】

前記第１樹脂部材、前記第２樹脂部材および前記第３樹脂部材の熱可塑性樹脂材は、共に同一の熱可塑性樹脂を含んでいる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂接合体。

【請求項8】

光透過部材よりも相対的に光透過性が低い熱可塑性樹脂材から構成される第１樹脂部材と前記光透過部材よりも相対的に光透過性が低い熱可塑性樹脂材から構成される第２樹脂部材とを準備する工程と、
前記第２樹脂部材に孔部または凹部を形成する工程と、
前記第１樹脂部材と前記第２樹脂部材とを積層する工程と、
前記第１樹脂部材および前記第２樹脂部材よりも光透過性が相対的に高い前記光透過部材を前記孔部または前記凹部に配置する工程と、
前記光透過部材を介して光を前記第１樹脂部材側に照射することにより前記孔部または前記凹部の外側における、前記第１樹脂部材の表面と前記第２樹脂部材の表面との接合面に沿って延びる溶着領域における熱可塑性樹脂材を溶融させることによって、前記第１樹脂部材と前記第２樹脂部材とを溶着する工程とを備える、樹脂部材の接合方法。

【請求項9】

前記第１樹脂部材と前記第２樹脂部材とを準備する工程は、導電性を有する添加材が添加されることにより、前記光透過部材よりも光透過性が低くされた熱可塑性樹脂材から構成され、所定の電気機器の導電性を要する部分に配置される前記第１樹脂部材および前記第２樹脂部材を準備する工程を含む、請求項８に記載の樹脂部材の接合方法。

【請求項10】

前記光透過部材を配置する工程は、前記第１樹脂部材および前記第２樹脂部材よりも光透過性が相対的に高い熱可塑性樹脂材から構成される前記光透過部材としての第３樹脂部材を前記孔部または前記凹部に配置する工程を含み、
前記第１樹脂部材と前記第２樹脂部材とを溶着する工程は、前記第１樹脂部材と前記第２樹脂部材とを溶着することに加えて、前記第１樹脂部材と前記第３樹脂部材とを溶着するとともに、前記第２樹脂部材と前記第３樹脂部材とを溶着する工程を含む、請求項８または９に記載の樹脂部材の接合方法。

【請求項11】

前記光透過部材を配置する工程は、熱可塑性を有さずに熱伝導性を有する前記光透過部材を前記孔部または前記凹部に配置する工程を含み、
前記第１樹脂部材と前記第２樹脂部材とを溶着する工程の後に、前記光透過部材を前記孔部または前記凹部から取り外す工程をさらに備える、請求項８または９に記載の樹脂部材の接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、樹脂接合体および樹脂部材の接合方法に関し、特に、樹脂部材同士が溶着された樹脂接合体および樹脂部材同士を溶着するための樹脂部材の接合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、樹脂部材同士を溶着するための樹脂部材の接合方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、レーザ光を透過させることが可能な第１の樹脂材と、第１の樹脂材に積層され、レーザ光を吸収および反射する第２の樹脂材とを溶着する樹脂溶着方法が開示されている。上記特許文献１に記載の樹脂溶着方法では、まず、第１の樹脂材と第２の樹脂材とを積層させた状態で第１の樹脂材を透過したレーザ光を第２の樹脂材に照射することによって、第２の樹脂材に高いレーザ光吸収性を有する濃色部分を形成する。その後、第２の樹脂材の濃色部分にレーザ光を照射させることによって、濃色部分周辺においてレーザ光が吸収されて第２の樹脂材が溶融する。これにより、第１の樹脂材と第２の樹脂材とが溶着されるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２５３８５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に記載の樹脂溶着方法では、第１の樹脂材がレーザ光を透過させる性質を有している場合には適用可能である一方、第２の樹脂材だけでなく第１の樹脂材がレーザ光を吸収する性質を有している場合には、レーザ光が第２の樹脂材に照射される前に第１の樹脂材に吸収されてしまう。このため、第１の樹脂材と第２の樹脂材とが共にレーザ光を吸収する性質を有する場合には、第１の樹脂材と第２の樹脂材とを十分に接合（溶着）することができないという問題点がある。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが光を吸収する性質を有する場合であっても、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが十分に接合（溶着）された樹脂接合体および第１樹脂部材と第２樹脂部材とを十分に接合するための樹脂部材の接合方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の第１の局面による樹脂接合体は、熱可塑性樹脂材から構成される第１樹脂部材と、孔部または凹部を含み、第１樹脂部材に積層された状態で孔部または凹部の外側における、第１樹脂部材の表面との接合面に沿って延びる溶着領域において第１樹脂部材と溶着され、熱可塑性樹脂材から構成される第２樹脂部材と、第２樹脂部材の前記孔部または前記凹部に配置された状態で、第１樹脂部材の表面および第２樹脂部材の表面との接合面に沿って延びる溶着領域において第１樹脂部材および第２樹脂部材と溶着され、第１樹脂部材および第２樹脂部材よりも光透過性が相対的に高い熱可塑性樹脂材から構成される第３樹脂部材とを備え、第１樹脂部材および第２樹脂部材は、第３樹脂部材よりも光透過性が相対的に低い。なお、「熱可塑性樹脂材」とは、純粋な熱可塑性樹脂だけでなく、母材の熱可塑性樹脂に添加材が含まれた樹脂材料も含む広い概念である。

【0008】

この発明の第１の局面による樹脂接合体では、上記のように、第２樹脂部材の孔部または凹部に、第１樹脂部材の表面および第２樹脂部材の表面との接合面に沿って延びる溶着領域において第１樹脂部材および第２樹脂部材と溶着され、第１樹脂部材および第２樹脂部材よりも光透過性が相対的に高い熱可塑性樹脂材から構成される第３樹脂部材を配置する。これにより、第２樹脂部材に孔部が形成されている場合には、第２樹脂部材の孔部に配置された光透過性が相対的に高い第３樹脂部材を介して、第２樹脂部材に積層された第１樹脂部材の表面に光を照射することができる。これにより、第２樹脂部材に積層された第１樹脂部材の表面に照射された光が第１樹脂部材に吸収されることにより少なくとも第１樹脂部材を溶融させることができるので、第３樹脂部材を介し溶融範囲が広がる事で、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを溶着させることができる。また、第２樹脂部材に凹部が形成されている場合には、第２樹脂部材の凹部に配置された第３樹脂部材を介して、第２樹脂部材の第１樹脂部材側の底面に光を照射することができる。これにより、第２樹脂部材の第１樹脂部材側の底面に照射された光が第２樹脂部材に吸収されることにより少なくとも第２樹脂部材を溶融させることができるので、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを溶着させることができる。これらの結果、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが共に光透過性が相対的に低く光を吸収する性質を有する場合であっても、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを十分に接合（溶着）することができる。

【0009】

また、第１の局面による樹脂接合体では、上記のように、第２樹脂部材の孔部または凹部に第１樹脂部材の表面および第２樹脂部材の表面との接合面に沿って延びる溶着領域において第１樹脂部材および第２樹脂部材と溶着される第３樹脂部材を配置することによって、孔部または凹部に何も配置しない場合と比べて、第３樹脂部材により、照射された光による熱が孔部または凹部から外部に逃げるのを抑制することができる。さらに、第３樹脂部材を介して、熱可塑性樹脂材を溶融させるために必要な熱を、孔部または凹部周辺の溶着領域における第１樹脂部材または第２樹脂部材に十分に伝えることができるので、溶着領域における第１樹脂部材または第２樹脂部材を確実に溶融させることができる。これによっても、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを十分に接合（溶着）することができる。

【0010】

上記第１の局面による樹脂接合体において、好ましくは、第１樹脂部材および第２樹脂部材の熱可塑性樹脂材は、導電性を有する添加材が添加されることにより、第３樹脂部材よりも光透過性が相対的に低くなるように構成されており、第１樹脂部材および第２樹脂部材は、所定の電気機器の導電性を要する部分に配置されている。このように構成すれば、添加材により導電性が付与された第１樹脂部材および第２樹脂部材を、所定の電気機器の導電性を有する部分において容易に接合（溶着）することができる。

【0012】

この発明の第１の局面による樹脂接合体は、好ましくは、第２樹脂部材の溶着領域には、第２樹脂部材を厚み方向に貫通する孔部が形成されており、第２樹脂部材と第２樹脂部材の孔部に配置された第３樹脂部材とは、二色成形により一体的に形成されている。このように構成すれば、二色成形により第３樹脂部材が孔部に埋め込まれた第２樹脂部材を容易に得ることができる。また、第２樹脂部材と第３樹脂部材とを一体的に形成することにより、孔部に第３樹脂部材を配置する工程を削減することができるとともに、第３樹脂部材が第２樹脂部材の孔部から脱落するのを抑制することができる。

【0013】

上記第２樹脂部材と第３樹脂部材とが一体的に形成されている構成において、好ましくは、孔部は枠状に形成されており、第３樹脂部材は、枠状の孔部に対応するように枠状に形成されている。このように構成すれば、枠状に形成された孔部に沿って第１樹脂部材と第２樹脂部材とを十分に接合（溶着）することができるので、たとえば、第１樹脂部材と第２樹脂部材とにより、枠状の孔部の内側に別部材を収納可能な収納部が形成されるような場合には、収納部の外側を枠状に封止することができる。これにより、収納部を外部から隔離して収納部の気密性を確保することができる。

【0014】

上記第１の局面による樹脂接合体において、好ましくは、第２樹脂部材の溶着領域には、第２樹脂部材を厚み方向に貫通する孔部が形成されており、第３樹脂部材は、第１樹脂部材と第２樹脂部材との溶着時に、孔部に配置された状態で第２樹脂部材の第１樹脂部材と反対側の面を押圧するための板ばね部を有する。このように構成すれば、板ばね部を介して第２樹脂部材を第１樹脂部材側に押圧することができるので、第２樹脂部材を第１樹脂部材に押し付けることができる。これにより、第１樹脂部材と第２樹脂部材との密着性を向上させた状態で接合（溶着）することができるので、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを確実に接合することができる。

【0015】

上記第１の局面による樹脂接合体において、好ましくは、第２樹脂部材の溶着領域には、第２樹脂部材を厚み方向に貫通する孔部が形成されており、孔部は、第１樹脂部材側に向かって径が小さくなるテーパ形状に形成されており、第３樹脂部材は、テーパ形状の孔部に対応するようにテーパ形状に形成されている。このように構成すれば、第２樹脂部材の孔部に配置された第３樹脂部材を第１樹脂部材側に押圧するだけで、テーパ形状の傾斜する面を介して第２樹脂部材を第１樹脂部材側に押圧することができる。これにより、第１樹脂部材と第２樹脂部材との密着性を向上させた状態で接合（溶着）することができるので、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを確実に接合することができる。

【0016】

上記第１の局面による樹脂接合体において、好ましくは、第１樹脂部材、第２樹脂部材および第３樹脂部材の熱可塑性樹脂材は、共に同一の熱可塑性樹脂を含んでいる。このように構成すれば、各々異なる熱可塑性樹脂を含む場合と比べて、所定の温度で第１樹脂部材、第２樹脂部材および第３樹脂部材のいずれも溶融させることができるとともに、溶融具合も均一になるので、安定的に熱可塑性樹脂材を溶融させて第１樹脂部材と第２樹脂部材とを接合（溶着）することができる。

【0017】

この発明の第２の局面による樹脂部材の接合方法は、光透過部材よりも相対的に光透過性が低い熱可塑性樹脂材から構成される第１樹脂部材と光透過部材よりも相対的に光透過性が低い熱可塑性樹脂材から構成される第２樹脂部材とを準備する工程と、第２樹脂部材に孔部または凹部を形成する工程と、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを積層する工程と、第１樹脂部材および第２樹脂部材よりも光透過性が相対的に高い光透過部材を孔部または凹部に配置する工程と、光透過部材を介して光を第１樹脂部材側に照射することにより孔部または凹部の外側における、第１樹脂部材の表面と第２樹脂部材の表面との接合面に沿って延びる溶着領域における熱可塑性樹脂材を溶融させることによって、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを溶着する工程とを備える。

【0018】

この発明の第２の局面による樹脂部材の接合方法では、上記のように、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを積層する工程と、第１樹脂部材および第２樹脂部材よりも光透過性が相対的に高い光透過部材を孔部または凹部に配置する工程と、光透過部材を介して光を第１樹脂部材側に照射することにより孔部または凹部の外側における、第１樹脂部材の表面と第２樹脂部材の表面との接合面に沿って延びる溶着領域における熱可塑性樹脂材を溶融させることによって、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを溶着する工程とを備える。これにより、第２樹脂部材に孔部が形成されている場合には、第２樹脂部材の孔部に配置された光透過性が相対的に高い光透過部材を介して、第２樹脂部材に積層された第１樹脂部材の表面に光を照射することができる。これにより、第２樹脂部材に積層された第１樹脂部材の表面に照射された光が第１樹脂部材に吸収されることにより少なくとも第１樹脂部材を溶融させることができるので、光透過部材を介し溶融範囲が広がる事で、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを溶着させることができる。また、第２樹脂部材に凹部が形成されている場合には、第２樹脂部材の凹部に配置された光透過部材を介して、第２樹脂部材の第１樹脂部材側の底面に光を照射することができる。これにより、第２樹脂部材の第１樹脂部材側の底面に照射された光が第２樹脂部材に吸収されることにより少なくとも第２樹脂部材を溶融させることができるので、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを溶着させることができる。これらの結果、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが共に光透過性が相対的に低く光を吸収する性質を有する場合であっても、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを十分に接合（溶着）することができる。

【0019】

また、第２の局面による樹脂部材の接合方法では、上記のように、第２樹脂部材の孔部または凹部に光透過部材を配置した状態で、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを溶着することによって、孔部または凹部に何も配置しない場合と比べて、光透過部材により、照射された光による熱が孔部または凹部から外部に逃げるのを抑制することができる。さらに、光透過部材を介して、熱可塑性樹脂材を溶融させるために必要な熱を、孔部または凹部周辺の溶着領域における第１樹脂部材または第２樹脂部材に十分に伝えることができるので、溶着領域における第１樹脂部材または第２樹脂部材を確実に溶融させることができる。これによっても、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを十分に接合（溶着）することができる。

【0020】

上記第２の局面による樹脂部材の接合方法において、好ましくは、前記第１樹脂部材と第２樹脂部材とを準備する工程は、導電性を有する添加材が添加されることにより、光透過部材よりも光透過性が低くされた熱可塑性樹脂材から構成され、所定の電気機器の導電性を要する部分に配置される第１樹脂部材および第２樹脂部材を準備する工程を含む。このように構成すれば、添加材により導電性が付与された第１樹脂部材および第２樹脂部材を、所定の電気機器の導電性を有する部分において容易に接合（溶着）することができる。

【0021】

上記第２の局面による樹脂部材の接合方法において、好ましくは、光透過部材を配置する工程は、第１樹脂部材および第２樹脂部材よりも光透過性が相対的に高い熱可塑性樹脂材から構成される光透過部材としての第３樹脂部材を孔部または凹部に配置する工程を含み、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを溶着する工程は、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを溶着することに加えて、第１樹脂部材と第３樹脂部材とを溶着するとともに、第２樹脂部材と第３樹脂部材とを溶着する工程を含む。このように構成すれば、第３樹脂部材が第１樹脂部材および第２樹脂部材と溶着されることにより、第３樹脂部材を介して第１樹脂部材と第２樹脂部材とを間接的に固定することができる。これにより、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが溶着されているだけの場合と比べて、より強固に第１樹脂部材と第２樹脂部材とを接合することができる。

【0022】

上記第２の局面による樹脂部材の接合方法において、好ましくは、光透過部材を配置する工程は、熱可塑性を有さずに熱伝導性を有する光透過部材を孔部または凹部に配置する工程を含み、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを溶着する工程の後に、光透過部材を孔部または凹部から取り外す工程をさらに備える。このように構成すれば、取り外した光透過部材を別の樹脂接合体または別の溶着領域において繰り返し用いることができるので、光透過部材を孔部または凹部毎に用意する場合と比べて、部品点数を削減することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、上記のように、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが光を吸収する性質を有する場合であっても、第１樹脂部材と第２樹脂部材とが十分に接合（溶着）された樹脂接合体および第１樹脂部材と第２樹脂部材とを十分に接合するための樹脂部材の接合方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１実施形態によるプロジェクタの全体構成を示す模式図である。

【図2】本発明の第１実施形態による樹脂接合体の分解斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態による樹脂接合体の接合工程の初期段階を示した断面図である。

【図4】本発明の第１実施形態による樹脂接合体の接合工程の中間段階を示した断面図である。

【図5】本発明の第１実施形態による樹脂接合体の接合工程の完了段階を示した断面図である。

【図6】本発明の第２実施形態による気密封止部材を示す斜視図である。

【図7】図６の１１０―１１０線に沿った断面図である。

【図8】本発明の第２実施形態による樹脂接合体の接合工程を説明するための図である。

【図9】本発明の第３実施形態による樹脂接合体を示した断面図である。

【図10】本発明の第３実施形態による光透過部材を示す斜視図である。

【図11】本発明の第３実施形態による樹脂接合体の接合工程を説明するための図である。

【図12】本発明の第４実施形態による樹脂接合体を示した断面図である。

【図13】本発明の第４実施形態による樹脂接合体の接合工程を説明するための図である。

【図14】本発明の第４実施形態による樹脂接合体の接合工程を説明するための図である。

【図15】本発明の第５実施形態による樹脂接合体を示した断面図である。

【図16】本発明の第５実施形態による樹脂接合体の接合工程を説明するための図である。

【図17】本発明の第６実施形態による樹脂接合体を示した断面図である。

【図18】本発明の第６実施形態による樹脂接合体の接合工程を説明するための図である。

【図19】本発明の第６実施形態による樹脂接合体の接合工程を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0026】

（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態による樹脂接合体１が用いられるプロジェクタ１００の構成について説明する。なお、プロジェクタ１００は、本発明の「所定の電気機器」の一例である。

【0027】

本発明の第１実施形態によるプロジェクタ１００は、図１に示すように、本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３０を含む樹脂接合体１と、樹脂接合体１のレーザ固定部２０に固定されたレーザダイオード（ＬＤ）１００ａと、ＬＤ１００ａからのレーザ光を調光するためのレンズ１００ｂおよび絞り１００ｃとを備えている。このプロジェクタ１００は、スクリーン１００ｄにレーザ光を照射するように構成されている。また、本体部１０では、レンズ１００ｂは、ＬＤ１００ａの光が通過するレンズ固定部１０ａに取り付けられている。なお、このプロジェクタ１００では、ＬＤ１００ａとレンズ１００ｂとの位置のずれが生じないように、本体部１０とレーザ固定部２０とは精度よく接合（溶着）する必要がある。また、本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３０は、それぞれ、本発明の「第１樹脂部材」、「第２樹脂部材」および「第３樹脂部材」の一例である。

【0028】

また、樹脂接合体１の本体部１０およびレーザ固定部２０は、共に、熱可塑性樹脂である母材のＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）に導電性を有するカーボンが添加された熱可塑性樹脂材から構成されており、導電性を有している。ここで、カーボンが添加される前の純粋なＰＰＳは、波長が９１５ｎｍ程度の赤外光における光透過性が２０％〜３０％程度である一方、カーボンが添加された後のＰＰＳは、光透過性が略０％になる。つまり、添加材として導電性のカーボンが添加された本体部１０およびレーザ固定部２０の熱可塑性樹脂材は、共に、赤外光の透過性が低い性質を有している。また、ＰＰＳは、ある程度の弾性を有している。なお、カーボンは、本発明の「添加材」の一例であり、赤外光は、本発明の「所定の光」の一例である。

【0029】

また、本体部１０およびレーザ固定部２０は、ＬＤ１００ａに対する外部の電磁波の影響を軽減する電磁シールドおよびアースとして機能するように構成されており、その結果、ＬＤ１００ａと接続される部分（導電性を要する部分）に配置されている。

【0030】

また、レーザ固定部２０には、Ｚ方向から見た平面視において円状の孔部２１（図２参照）が形成されている。この孔部２１は、レーザ固定部２０を厚み方向（Ｚ方向）に貫通するように形成されている。また、レーザ固定部２０の孔部２１には、光透過部材３０が配置されている。この光透過部材３０は、レーザ固定部２０の孔部２１の円形状に対応するように、円柱状の形状を有するとともに、孔部２１の厚み方向（Ｚ方向）の厚みとほとんど同一の厚みを有している。また、光透過部材３０の側面３１は、孔部２１の内周面２１ａに密着するように配置されている。なお、孔部２１の穴径Ｄ１は、約１．５ｍｍであり、光透過部材３０は、穴径Ｄ１と略同一の径の断面形状を有している。また、溶着領域Ｗにおけるレーザ固定部２０および光透過部材３０の厚み方向（Ｚ方向）の厚みｔ（図３参照）は、約１ｍｍである。

【0031】

ここで、第１実施形態では、光透過部材３０は、本体部１０およびレーザ固定部２０と異なり、カーボンなどの添加材は含まれておらず、純粋なＰＰＳからなる。つまり、光透過部材３０は、本体部１０およびレーザ固定部２０と同一の熱可塑性樹脂（ＰＰＳ）を含む熱可塑性樹脂材から構成されている一方、本体部１０およびレーザ固定部２０よりも相対的に光透過性が高くなるように構成されている。この結果、本体部１０およびレーザ固定部２０は、光透過部材３０よりも相対的に光透過性が低くなるように構成されている。

【0032】

また、第１実施形態では、樹脂接合体１において、本体部１０とレーザ固定部２０とが溶着領域Ｗにおいて溶着されることにより接合されている。具体的には、本体部１０とレーザ固定部２０とが厚み方向（Ｚ方向）に密着し、かつ、光透過部材３０の側面３１が孔部２１の内周面２１ａに密着するように配置された状態で、本体部１０の表面１１とレーザ固定部２０の底面２２とが溶着され、本体部１０の表面１１と光透過部材３０の底面３２とが溶着されるとともに、レーザ固定部２０の孔部２１の内周面２１ａと光透過部材３０の側面３１とが溶着されている。この結果、溶着領域Ｗには、本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３０の界面に本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３０が溶融した溶着部４０が形成されている。この溶着部４０により、本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３０は、強固に接合されて固定されている。なお、溶着部４０は、厚み方向（Ｚ方向）と直交する面方向に、約２ｍｍ以上約３ｍｍ以下の径Ｄ２を有する円状に広がるように形成されている。

【0033】

また、溶着部４０が形成されていることにより、溶着領域Ｗにおける本体部１０の表面１１、レーザ固定部２０の孔部２１の内周面２１ａ、レーザ固定部２０の底面２２、光透過部材３０の側面３１、および、光透過部材３０の底面３２では、互いの境界が明確に確認できない状態である。

【0034】

次に、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による樹脂接合体１の接合工程について説明する。

【0035】

まず、一体成形などにより、熱可塑性樹脂である母材のＰＰＳに添加材としてカーボンが添加された熱可塑性樹脂材を用いて、本体部１０およびレーザ固定部２０を準備する。この際、レーザ固定部２０の所定の位置に厚み方向（Ｚ方向）に貫通する孔部２１も形成する。なお、この孔部２１は、レーザ固定部２０を一体成形などにより形成した後に、別途設けてもよい。また、熱可塑性樹脂であるＰＰＳから構成される熱可塑性樹脂材を用いて、孔部２１に対応するように円柱状に形成された光透過部材３０を形成する。

【0036】

そして、図２に示すように、本体部１０とレーザ固定部２０とを本体部１０が下方（Ｚ２側）に位置するように厚み方向に積層させた状態で、レーザ固定部２０の孔部２１に光透過部材３０を挿入して配置する。この際、ＰＰＳがある程度の弾性を有することによって、光透過部材３０は、孔部２１にある程度密着して配置される。その後、光透過部材３０が孔部２１から抜け出るのを抑制するとともに、本体部１０とレーザ固定部２０とを密着させるために、赤外光をほとんど透過させることが可能な光透過性の高いガラス製の押さえ部材５０を、レーザ固定部２０の表面２３上から光透過部材３０を覆うように配置する。そして、ガラス製の押さえ部材５０をレーザ固定部２０側（Ｚ２側）に押圧することによって、本体部１０とレーザ固定部２０とを密着させるとともに、本体部１０と光透過部材３０とを密着させる。

【0037】

ここで、第１実施形態の接合工程では、ガラス製の押さえ部材５０をレーザ固定部２０側（Ｚ２側）に押圧しつつ、赤外レーザ光（赤外光）を照射可能な赤外線レーザ溶着機を用いて、波長が９１５ｎｍ程度の赤外光を押さえ部材５０の上方から照射する。この際、押さえ部材５０および光透過部材３０を介して、レーザ固定部２０の孔部２１が形成された位置に対応する本体部１０の表面１１に赤外光を照射する。なお、赤外光の焦点を本体部１０の表面１１に合わせるとともに、焦点のスポット径Ｄ３を約０．６ｍｍにする。

【0038】

これにより、図３に示すように、赤外光が照射された本体部１０の表面１１近傍において、本体部１０の添加材であるカーボンが光を吸収して発熱することによって、母材であるＰＰＳの融点（約２８０℃）を超えて昇温する。これにより、本体部１０の表面１１近傍が溶融する（初期段階）。

【0039】

そして、本体部１０に密着する光透過部材３０や本体部１０の溶融部分４０ａの面方向における周囲に熱（白抜き矢印）が伝えられる。これにより、図４に示すように、本体部１０に密着する光透過部材３０の底面３２や本体部１０の溶融部分４０ａの周囲も溶融して、溶融部分４０ａよりも大きな溶融部分４０ｂが形成される（中間段階）。さらに、光透過部材３０および本体部１０の溶融部分４０ｂから、光透過部材３０の側面３１およびレーザ固定部２０の孔部２１の内周面２１ａに熱（白抜き矢印）が伝えられるとともに、本体部１０の溶融部分４０ｂの周囲、および、本体部１０の表面１１と密着する孔部２１周辺のレーザ固定部２０の底面２２に熱（白抜き矢印）が伝えられる。これにより、図５に示すように、光透過部材３０の側面３１およびレーザ固定部２０の孔部２１の内周面２１ａが溶融されるとともに、本体部１０の溶融部分４０ｂの周囲、および、孔部２１周辺のレーザ固定部２０の底面２２も溶融して、溶融部分４０ｂよりも大きな溶融部分４０ｃが形成される（完了段階）。

【0040】

その後、赤外光の照射を停止する。これにより、溶融部分４０ｃの熱が溶融部分４０ｃの周囲の本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３０や押さえ部材５０に伝えられて、溶融部分４０ｃが冷却される。その結果、本体部１０の表面１１とレーザ固定部２０の底面２２とが溶着され、本体部１０の表面１１と光透過部材３０の底面３２とが溶着されるとともに、レーザ固定部２０の孔部２１の内周面２１ａと光透過部材３０の側面３１とが溶着されて、溶着部４０が形成される。最後に、押さえ部材５０を取り外すことによって、図１に示す樹脂接合体１が得られる。

【0041】

第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0042】

第１実施形態では、上記のように、レーザ固定部２０の孔部２１に、本体部１０およびレーザ固定部２０よりも相対的に光透過性が高い光透過部材３０を配置することによって、レーザ固定部２０の孔部２１に配置された光透過性が相対的に高い光透過部材３０を介して、レーザ固定部２０に積層された本体部１０の表面１１に赤外光を照射することができる。これにより、レーザ固定部２０に積層された本体部１０の表面１１に照射された赤外光が本体部１０に吸収されることにより本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３０を溶融させることができるので、光透過部材３０を介し溶融範囲が広がる事で、本体部１０とレーザ固定部２０とを溶着させることができる。この結果、本体部１０とレーザ固定部２０とが共に光透過性が相対的に低く光を吸収する性質を有する場合であっても、本体部１０とレーザ固定部２０とを十分に接合（溶着）することができる。したがって、接着材を用いて接合する場合と比べて、接着材が熱膨張および熱収縮することに起因して本体部１０とレーザ固定部２０との接合が弱くなるのを抑制することができるとともに、はみ出た接着材を除去するなどの後工程を削減することができる。さらに、接着材を塗布する領域が不要になるので、その分、樹脂接合体１を小型化することができるとともに、接着剤硬化の時間を除く事ができ、製造のリードタイムを短縮する事ができる。

【0043】

また、第１実施形態では、レーザ固定部２０の孔部２１に光透過部材３０を配置することによって、孔部２１に何も配置しない場合と比べて、光透過部材３０により、照射された赤外光による熱が孔部２１から外部に逃げるのを抑制することができる。さらに、光透過部材３０を介して、熱可塑性樹脂材を溶融させるために必要な熱を、孔部２１周辺の溶着領域Ｗにおける本体部１０およびレーザ固定部２０に十分に伝えることができるので、溶着領域Ｗにおける本体部１０およびレーザ固定部２０を確実に溶融させることができる。これによっても、本体部１０とレーザ固定部２０とを十分に接合（溶着）することができる。

【0044】

また、第１実施形態では、添加材として導電性のカーボンを添加することによって、本体部１０およびレーザ固定部２０の熱可塑性樹脂材を、共に、赤外光の透過性が低い性質を有するように構成するとともに、本体部１０およびレーザ固定部２０を、プロジェクタ１００の導電性を要するＬＤ１００ａの部分に配置する。これにより、添加材（カーボン）により導電性が付与された本体部１０およびレーザ固定部２０を、プロジェクタ１００の導電性を有するＬＤ１００ａの部分において容易に接合（溶着）することができる。

【0045】

また、第１実施形態では、光透過部材３０の側面３１が孔部２１の内周面２１ａに密着するように配置された状態で、本体部１０の表面１１とレーザ固定部２０の底面２２とが溶着され、本体部１０の表面１１と光透過部材３０の底面３２とが溶着されるとともに、レーザ固定部２０の孔部２１の内周面２１ａと光透過部材３０の側面３１とが溶着されるように構成する。これにより、光透過部材３０が本体部１０およびレーザ固定部２０と溶着されることにより、光透過部材３０を介して本体部１０とレーザ固定部２０とを間接的に固定することができる。これにより、本体部１０とレーザ固定部２０とが溶着されているだけの場合と比べて、より強固に本体部１０とレーザ固定部２０とを接合することができる。

【0046】

また、第１実施形態では、本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３０の熱可塑性樹脂材が共に同一の熱可塑性樹脂（ＰＰＳ）を含むことによって、各々異なる熱可塑性樹脂を含む場合と比べて、所定の温度で本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３０のいずれも溶融させることができるとともに、溶融具合も均一になるので、安定的に熱可塑性樹脂材を溶融させて本体部１０とレーザ固定部２０とを接合（溶着）することができる。

【0047】

（第２実施形態）
次に、図６〜図８を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、平面視において円状の孔部２１に円柱状の光透過部材３０を配置した上記第１実施形態と異なり、平面視において枠状の孔部２２１に枠状の光透過部材２３０を配置する例について説明する。また、上記第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。なお、光透過部材２３０は、発明の「第３樹脂部材」の一例である。

【0048】

本発明の第２実施形態による気密封止部材２００は、図６および図７に示すように、箱状の本体部２１０、平板状の蓋部２２０および光透過部材２３０を含む樹脂接合体２０１と、本体部２１０の収納部２１０ａ（図７参照）に配置された電子部品２００ａ（図７参照）とを備えている。また、気密封止部材２００では、電子部品２００ａが配置された収納部２１０ａは、樹脂接合体２０１により気密封止されている。なお、本体部２１０および蓋部２２０は、それぞれ、本発明の「第１樹脂部材」および「第２樹脂部材」の一例である。

【0049】

ここで、第２実施形態では、樹脂接合体２０１の蓋部２２０は、Ｚ方向から見た平面視において矩形の枠状に形成された孔部２２１を含んでいる。また、孔部２２１は、蓋部２２０を厚み方向（Ｚ方向）に貫通するように形成されている。また、孔部２２１内には、矩形の枠状に形成された孔部２２１に対応するように矩形状の枠状に形成された光透過部材２３０が配置されている。また、蓋部２２０と孔部２２１に配置された光透過部材２３０とは、二色成形により一体的に形成されている。

【0050】

また、本体部２１０および蓋部２２０は、共に、母材のＰＰＳに導電性を有するカーボンが添加された熱可塑性樹脂材から構成されており、導電性を有している。つまり、添加材として導電性のカーボンが添加されることによって、本体部２１０および蓋部２２０の熱可塑性樹脂材は、共に、赤外光の透過性が低い性質を有している。一方、光透過部材２３０は、本体部２１０および蓋部２２０と異なり、カーボンなどの添加材は含まれておらず、純粋なＰＰＳからなる。この結果、光透過部材２３０は、本体部２１０および蓋部２２０と同一の熱可塑性樹脂（ＰＰＳ）を含む熱可塑性樹脂材から構成されている一方、本体部２１０および蓋部２２０よりも相対的に光透過性が高くなるように構成されている。

【0051】

また、本体部２１０および蓋部２２０は、電子部品２００ａに対する外部の電磁波の影響を軽減する電磁シールドおよびアースとして機能するように構成されており、その結果、電子部品２００ａと接続される部分（導電性を要する部分）に配置されている。

【0052】

また、第２実施形態では、樹脂接合体２０１において、本体部２１０と蓋部２２０とが枠状に配置された孔部２２１および光透過部材２３０の全周に亘って溶着されることにより接合されている。つまり、上記第１実施形態と同様に、枠状の溶着領域Ｗには、本体部２１０、蓋部２２０および光透過部材２３０の界面に本体部２１０、蓋部２２０および光透過部材２３０が溶融した溶着部２４０が形成されている。この溶着部２４０により、本体部２１０、蓋部２２０および光透過部材２３０は、強固に接合されて固定されている。

【0053】

次に、図６〜図８を参照して、本発明の第２実施形態による樹脂接合体２０１の接合工程について説明する。

【0054】

まず、一体成形などにより、熱可塑性樹脂である母材のＰＰＳに添加材としてカーボンが添加された熱可塑性樹脂材を用いて、本体部２１０を作成する。また、二色成形により、蓋部２２０と光透過部材２３０とを一体的に作成する。具体的には、母材のＰＰＳにカーボンが添加された熱可塑性樹脂材を所定の金型に流し込むことによって、矩形の枠状の孔部２２１が形成されるように平板状の蓋部２２０を作成する。その後、熱可塑性樹脂であるＰＰＳから構成される熱可塑性樹脂材を孔部２２１に流し込むことによって、矩形の枠状の孔部２２１内に光透過部材２３０を蓋部２２０と一体的に形成する。

【0055】

そして、電子部品２００ａを本体部２１０の収納部２１０ａに配置した状態で、図８に示すように、蓋部２２０が収納部２１０ａを覆うように本体部２１０と蓋部２２０と厚み方向（Ｚ方向）に積層させる。その後、本体部２１０と蓋部２２０とを密着させるために、赤外光をほとんど透過させることが可能な光透過性の高いガラス製の押さえ部材（図示せず）を、蓋部２２０上に配置する。そして、ガラス製の押さえ部材を蓋部２２０側（Ｚ２側）に押圧することによって、本体部２１０と蓋部２２０とを密着させる。そして、上記第１実施形態と同様に、赤外光を用いて、枠状に配置された孔部２２１および光透過部材２３０の全周に亘って溶着する。これにより、枠状の溶着領域Ｗにおいて、本体部２１０、蓋部２２０および光透過部材２３０の界面に本体部２１０、蓋部２２０および光透過部材２３０が溶融した溶着部２４０が形成されて、図６および図７に示す樹脂接合体２０１および気密封止部材２００が得られる。

【0056】

第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0057】

第２実施形態では、上記のように、蓋部２２０の孔部２２１に、本体部２１０および蓋部２２０よりも相対的に光透過性が高い光透過部材２３０を配置することによって、上記第１実施形態と同様に、本体部２１０と蓋部２２０とが共に光透過性が相対的に低く光を吸収する性質を有する場合であっても、本体部２１０と蓋部２２０とを十分に接合（溶着）することができる。

【0058】

また、第２実施形態では、蓋部２２０と孔部２２１に配置された光透過部材２３０とを二色成形により一体的に形成することによって、二色成形により光透過部材２３０が孔部２２１に埋め込まれた蓋部２２０を容易に得ることができる。また、蓋部２２０と光透過部材２３０とを一体的に形成することにより、孔部２２１に光透過部材２３０を配置する工程を削減することができるとともに、光透過部材２３０が蓋部２２０の孔部２２１から脱落するのを抑制することができる。

【0059】

また、第２実施形態では、光透過部材２３０を矩形の枠状に形成された孔部２２１に対応するように矩形状の枠状に形成することによって、枠状に形成された孔部２２１に沿って本体部２１０と蓋部２２０とを十分に接合（溶着）することができるので、収納部２１０ａの外側を枠状に封止することができる。これにより、収納部２１０ａを外部から隔離して収納部２１０ａの気密性を確保することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0060】

（第３実施形態）
次に、図９〜図１１を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、上記第１実施形態の構成に加えて、さらに、光透過部材３３０に板ばね部３３５を設けた例について説明する。また、上記第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。なお、光透過部材３３０は、本発明の「第３樹脂部材」の一例である。

【0061】

本発明の第３実施形態による樹脂接合体３０１の光透過部材３３０は、図９に示すように、レーザ固定部２０の孔部２１の円形状に対応するように、円柱状の形状を有する本体部３３３を有している。なお、本体部３３３は、上記第１実施形態の光透過部材３０と異なり、孔部２１の厚み方向（Ｚ方向）の厚みｔよりも、厚み方向に大きくなるように形成されている。つまり、光透過部材３３０の本体部３３３は、孔部２１に配置された状態で、孔部２１からＺ１側に突出している。また、本体部３３３は、孔部２１の穴径Ｄ１よりも若干小さな径Ｄ４の断面形状を有するように形成されている。この際、孔部２１の内周面２１ａと、本体部３３３の側面３３３ａとの隙間（（Ｄ１−Ｄ４）／２）は、約０．１ｍｍ以下であるのが好ましい。

【0062】

ここで、第３実施形態では、図１０に示すように、光透過部材３３０の本体部３３３の上部（Ｚ１側の部分）には、本体部３３３の上面（Ｚ１側の面）から上方に突出する円柱状の突出部３３４と、板ばね部３３５とが設けられている。この板ばね部３３５は、突出部３３４の外周面から突出するように延びるとともに、本体部３３３の上部を覆うように傘状に形成されている。この結果、板ばね部３３５は、Ｚ方向から見た平面視において円状に形成されている。また、突出部３３４と板ばね部３３５とは、本体部３３３に一体的に設けられている。この際、光透過部材３３０（本体部３３３）を構成するＰＰＳがある程度の弾性を有することによって、板ばね部３３５もある程度の弾性を有している。

【0063】

また、上記第１実施形態と同様に、図９に示すように、溶着領域Ｗには、本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３３０の界面に本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３３０が溶融した溶着部４０が形成されている。なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0064】

次に、図９〜図１１を参照して、本発明の第３実施形態による樹脂接合体３０１の接合工程について説明する。

【0065】

まず、第１実施形態と同様に、本体部１０およびレーザ固定部２０を作成する。また、図１０に示すような、孔部２１に対応するように円柱状に形成された本体部３３３と、本体部３３３の上面（Ｚ１側の面）から上方に突出する円柱状の突出部３３４と、突出部３３４の外周面から突出するように延びるとともに、光透過部材３３０の上部を覆う傘状の板ばね部３３５とを含む光透過部材３３０を、熱可塑性樹脂であるＰＰＳを用いて樹脂成形により一体的に形成する。

【0066】

そして、本体部１０とレーザ固定部２０とを本体部１０がＺ２側に位置するように厚み方向に積層させた状態で、レーザ固定部２０の孔部２１に光透過部材３３０の本体部３３３を配置する。その後、図１１に示すように、光透過部材３３０の板ばね部３３５を、所定の冶具３５０を用いてレーザ固定部２０側（Ｚ２側）に押圧する。この際、板ばね部３３５が弾性変形することによって、板ばね部３３５の外端部３３５ａがレーザ固定部２０の表面２３に当接して表面２３を押圧する。これにより、冶具３５０により、本体部１０と光透過部材３３０とが密着されるだけでなく、板ばね部３３５を介して、本体部１０とレーザ固定部２０とが密着される。そして、板ばね部３３５によりレーザ固定部２０の表面２３が押圧される状態を保った状態で、上記第１実施形態と同様に、赤外光を用いて溶着する。これにより、本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３３０の界面に本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３３０が溶融した溶着部４０が形成されて、図９に示す樹脂接合体３０１が得られる。

【0067】

第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0068】

第３実施形態では、上記のように、レーザ固定部２０の孔部２１に、本体部１０およびレーザ固定部２０よりも相対的に光透過性が高い光透過部材３３０を配置することによって、上記第１実施形態と同様に、本体部１０とレーザ固定部２０とが共に光透過性が相対的に低く光を吸収する性質を有する場合であっても、本体部１０とレーザ固定部２０とを十分に接合（溶着）することができる。

【0069】

また、第３実施形態では、板ばね部３３５によりレーザ固定部２０の表面２３が押圧される状態を保った状態で、赤外光を用いて溶着することにより、本体部１０、レーザ固定部２０および光透過部材３３０の界面に溶着部４０を形成する。これにより、レーザ固定部２０の孔部２１に配置された光透過部材３３０を本体部１０側に押し付けるだけで、板ばね部３３５を介してレーザ固定部２０を本体部１０側に押圧することができるので、レーザ固定部２０を本体部１０に押し付けることができる。これにより、本体部１０とレーザ固定部２０との密着性を向上させた状態で接合（溶着）することができるので、本体部１０とレーザ固定部２０とを確実に接合することができる。なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0070】

（第４実施形態）
次に、図１２〜図１４を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、上記第１実施形態の構成に加えて、さらに、孔部４２１および光透過部材４３０をテーパ形状に形成した設けた例について説明する。また、上記第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。なお、光透過部材４３０は、本発明の「第３樹脂部材」の一例である。

【0071】

本発明の第４実施形態による樹脂接合体４０１のレーザ固定部４２０の孔部４２１は、図１２に示すように、Ｚ１側からＺ２側（本体側）に向かって径が連続的に小さくなるようにテーパ形状に形成されている。つまり、孔部４２１の内周面４２１ａは、Ｚ１側からＺ２側に向かって、孔部４２１の中心側に傾斜するように形成されている。なお、レーザ固定部４２０は、本発明の「第２樹脂部材」の一例である。

【0072】

また、光透過部材４３０は、Ｚ１側からＺ２側に向かって外径が連続的に小さくなるようにテーパ形状に形成されている。具体的には、光透過部材４３０の側面４３１は、Ｚ１側からＺ２側に向かって、光透過部材４３０の中心側に傾斜するように形成されている。また、光透過部材４３０は、テーパ形状の孔部４２１に対応するようにテーパ形状に形成されている。なお、光透過部材４３０は、テーパ形状の孔部４２１よりも若干大きくなるようにテーパ形状に形成されている。

【0073】

また、光透過部材４３０は、上記第１実施形態の光透過部材３０と異なり、孔部４２１の厚み方向（Ｚ方向）の厚みｔよりも、厚み方向に大きくなるように形成されている。つまり、光透過部材４３０は、孔部４２１に配置された状態で、孔部４２１からＺ１側に突出している。

【0074】

また、溶着領域Ｗには、本体部１０、レーザ固定部４２０および光透過部材４３０の界面に本体部１０、レーザ固定部４２０および光透過部材４３０が溶融した溶着部４４０が形成されている。なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0075】

次に、図１２〜図１４を参照して、本発明の第４実施形態による樹脂接合体４０１の接合工程について説明する。

【0076】

まず、第１実施形態と同様に、本体部１０を作成するとともに、所定の位置に厚み方向（Ｚ方向）に貫通するテーパ形状の孔部４２１を有するレーザ固定部４２０を形成する。また、テーパ形状の孔部４２１に対応するようにテーパ形状に形成された光透過部材４３０を形成する。この際、光透過部材４３０をテーパ形状の孔部４２１よりも若干大きくなるようにテーパ形状に形成する。

【0077】

そして、本体部１０とレーザ固定部４２０とを本体部１０がＺ２側に位置するように厚み方向に積層させた状態で、レーザ固定部４２０の孔部４２１に光透過部材４３０を配置する。この際、図１３に示すように、光透過部材４３０がテーパ形状の孔部４２１よりも若干大きなテーパ形状に形成されていることによって、光透過部材４３０の全体が孔部４２１内に配置されずに、光透過部材４３０の底面４３２と本体部１０の表面１１との間に隙間Ｃが形成される。

【0078】

その後、光透過性の高いガラス製の押さえ部材５０を光透過部材４３０の上面（Ｚ１側の面）に配置した状態で、ガラス製の押さえ部材５０をレーザ固定部４２０側（Ｚ２側）に押圧する。これにより、ある程度の弾性を有する光透過部材４３０は、押さえ部材５０からの押圧力により孔部４２１内に押し込まれる。この際、光透過部材４３０の側面４３１を介して、レーザ固定部４２０の孔部４２１の内周面４２１ａにレーザ固定部４２０を本体部１０側（Ｚ２側）に押圧する力が加えられる。

【0079】

これにより、図１４に示すように、光透過部材４３０の底面４３２と本体部１０の表面１１との間の隙間Ｃの厚み方向の長さＬが約０．１ｍｍ以下になるように、レーザ固定部４２０の孔部４２１に光透過部材４３０が圧入されるとともに、本体部１０とレーザ固定部４２０とが密着される。そして、ガラス製の押さえ部材５０をレーザ固定部４２０側（Ｚ２側）に押圧しつつ、上記第１実施形態と同様に、赤外光を用いて溶着する。なお、第４実施形態のその他の接合工程は、上記第１実施形態と同様である。

【0080】

第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0081】

第４実施形態では、上記のように、レーザ固定部４２０の孔部４２１に、本体部１０およびレーザ固定部４２０よりも相対的に光透過性が高い光透過部材４３０を配置することによって、上記第１実施形態と同様に、本体部１０とレーザ固定部４２０とが共に光透過性が相対的に低く光を吸収する性質を有する場合であっても、本体部１０とレーザ固定部４２０とを十分に接合（溶着）することができる。

【0082】

また、第４実施形態では、レーザ固定部４２０の孔部４２１をＺ１側からＺ２側（本体側）に向かって径が連続的に小さくなるようにテーパ形状に形成し、光透過部材４３０をテーパ形状の孔部４２１に対応するようにテーパ形状に形成する。これにより、レーザ固定部４２０の孔部４２１に配置された光透過部材４３０を本体部１０側に押圧するだけで、テーパ形状の傾斜する面（孔部４２１の内周面４２１ａおよび光透過部材４３０の側面４３１）を介してレーザ固定部４２０を本体部１０側に押圧することができる。これにより、本体部１０とレーザ固定部４２０との密着性を向上させた状態で接合（溶着）することができるので、本体部１０とレーザ固定部４２０とを確実に接合することができる。なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0083】

（第５実施形態）
次に、図１５および図１６を参照して、第５実施形態について説明する。この第５実施形態では、上記第１実施形態のレーザ固定部２０を貫通する孔部２１に代えて、レーザ固定部５２０を貫通しない凹部５２１を設けた例について説明する。また、上記第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。なお、レーザ固定部５２０は、本発明の「第２樹脂部材」の一例である。

【0084】

本発明の第５実施形態による樹脂接合体５０１のレーザ固定部５２０には、図１５に示すように、Ｚ方向から見た平面視において円状の凹部５２１が形成されている。この凹部５２１の深さＨ（図１６参照）は、レーザ固定部５２０の厚みｔ（図１６参照）よりも若干小さくなるように構成されている。つまり、凹部５２１を厚み方向（Ｚ方向）に貫通しないように形成されているとともに、凹部５２１の本体部１０側（Ｚ２側）の底面５２１ｂは、本体部１０の表面１１の近傍に形成されている。また、凹部５２１内に円柱状の光透過部材３０が配置されるように構成されている。この際、光透過部材３０の底面３２は、凹部５２１の底面５２１ｂに当接するように構成されている。

【0085】

また、溶着領域Ｗには、本体部１０およびレーザ固定部５２０の界面に本体部１０およびレーザ固定部５２０が溶融した溶着部５４０が形成されている。また、溶着部５４０は、レーザ固定部５２０の凹部５２１の内面（側面５２１ａおよび底面５２１ｂ）と光透過部材３０の側面３１との界面まで形成されている。なお、第５実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0086】

次に、図１５および図１６を参照して、本発明の第５実施形態による樹脂接合体５０１の接合工程について説明する。

【0087】

まず、第１実施形態と同様に、本体部１０および光透過部材３０を作成するとともに、所定の位置に厚み方向（Ｚ方向）に貫通しない凹部５２１を有する、レーザ固定部５２０を形成する。

【0088】

そして、図１６に示すように、本体部１０とレーザ固定部５２０とを本体部１０がＺ２側に位置するように厚み方向に積層させた状態で、レーザ固定部５２０の凹部５２１に光透過部材３０を挿入して配置する。その後、光透過性の高いガラス製の押さえ部材５０を、レーザ固定部５２０の表面２３上から光透過部材３０を覆うように配置する。そして、ガラス製の押さえ部材５０をレーザ固定部５２０側（Ｚ２側）に押圧することによって、本体部１０とレーザ固定部５２０とを密着させる。

【0089】

そして、ガラス製の押さえ部材５０をレーザ固定部５２０側（Ｚ２側）に押圧しつつ、赤外光を押さえ部材５０の上方から照射する。この際、押さえ部材５０および光透過部材３０を介して、レーザ固定部５２０の凹部５２１の底面５２１ｂに赤外光が照射される。

【0090】

これにより、赤外光が照射されたレーザ固定部５２０の凹部５２１の底面５２１ｂ近傍においてレーザ固定部５２０の添加材であるカーボンが光を吸収して発熱することによって、母材であるＰＰＳの融点を超えて昇温する。これにより、凹部５２１の底面５２１ｂ近傍が溶融する。そして、凹部５２１の底面５２１ｂの近傍に形成された本体部１０の表面１１や、凹部５２１に配置された光透過部材３０に熱が伝えられる。これにより、図１５に示すように、凹部５２１周辺の本体部１０の表面１１とレーザ固定部５２０とが溶着されるとともに、レーザ固定部５２０の凹部５２１の内面（側面５２１ａおよび底面５２１ｂ）と光透過部材３０とが溶着されて、図１５に示す溶着部５４０が形成される。最後に、押さえ部材５０を取り外すことによって、図１５に示す樹脂接合体５０１が得られる。

【0091】

第５実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0092】

第５実施形態では、上記のように、レーザ固定部５２０の凹部５２１に、本体部１０およびレーザ固定部５２０よりも相対的に光透過性が高い光透過部材３０を配置することによって、レーザ固定部５２０の凹部５２１に配置された光透過部材３０を介して、レーザ固定部５２０の本体部１０側の底面５２１ｂに光を照射することができる。これにより、レーザ固定部５２０の本体部１０側の底面５２１ｂに照射された光がレーザ固定部５２０に吸収されることにより本体部１０およびレーザ固定部５２０を溶融させることができるので、光透過部材３０を介し溶融範囲が広がる事で、本体部１０とレーザ固定部５２０とを溶着させることができる。これにより、本体部１０とレーザ固定部５２０とが共に光透過性が相対的に低く光を吸収する性質を有する場合であっても、本体部１０とレーザ固定部５２０とを十分に接合（溶着）することができる。

【0093】

また、第５実施形態では、レーザ固定部５２０の凹部５２１に光透過部材３０を配置することによって、凹部５２１に何も配置しない場合と比べて、光透過部材３０により、照射された赤外光による熱が凹部５２１から外部に逃げるのを抑制することができる。さらに、光透過部材３０を介して、熱可塑性樹脂材を溶融させるために必要な熱を、凹部５２１周辺の溶着領域Ｗにおける本体部１０およびレーザ固定部５２０に十分に伝えることができるので、溶着領域Ｗにおける本体部１０およびレーザ固定部５２０を確実に溶融させることができる。これによっても、本体部１０とレーザ固定部５２０とを十分に接合（溶着）することができる。

【0094】

（第６実施形態）
次に、図１７〜図１９を参照して、第６実施形態について説明する。この第６実施形態では、光透過部材３０（２３０、３３０、４３０）が溶着される上記第１〜第５実施形態とは異なり、光透過部材６３０が溶着されない例について説明する。また、上記第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

【0095】

本発明の第６実施形態による樹脂接合体６０１は、図１７に示すように、本体部１０と、レーザ固定部２０とから構成されている。つまり、上記第１実施形態とは異なり、レーザ固定部２０の孔部２１には、熱可塑性樹脂を含む熱可塑性樹脂材は配置されていない。また、溶着領域Ｗには、本体部１０およびレーザ固定部２０の界面に本体部１０およびレーザ固定部２０が溶融した溶着部６４０が形成されている。なお、第６実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0096】

次に、図１７〜図１９を参照して、本発明の第６実施形態による樹脂接合体６０１の接合工程について説明する。

【0097】

まず、第１実施形態と同様に、本体部１０およびレーザ固定部２０を作成する。

【0098】

そして、図１８に示すように、本体部１０とレーザ固定部２０とを本体部１０がＺ２側に位置するように厚み方向に積層させた状態で、レーザ固定部２０の孔部２１に光透過部材６３０を配置する。この光透過部材６３０は、熱可塑性を有さずに熱伝導性を有するとともに、本体部１０およびレーザ固定部２０よりも相対的に光透過性が高い材料（たとえば、ガラス）から構成されている。また、光透過部材６３０は、レーザ固定部２０の孔部２１に配置される突出部６３１と、突出部６３１のＺ１側の上部に配置されたフランジ部６３２とを有している。また、突出部６３１がレーザ固定部２０の孔部２１に配置された際に、突出部６３１の底面（Ｚ２側の面）６３１ａは、本体部１０の表面１１に当接するとともに、フランジ部６３２の下面（Ｚ２側の面）６３２ａは、レーザ固定部２０の表面２３に当接するように構成されている。

【0099】

そして、光透過部材６３０をレーザ固定部２０側（Ｚ２側）に押圧することによって、本体部１０とレーザ固定部２０とを密着させる。そして、光透過部材６３０をレーザ固定部２０側（Ｚ２側）に押圧しつつ、赤外光を光透過部材６３０の上方から照射する。この際、光透過部材６３０を介して、レーザ固定部２０の孔部２１が形成された位置に対応する本体部１０の表面１１に赤外光を照射する。

【0100】

これにより、赤外光が照射された本体部１０の表面１１近傍において、本体部１０の添加材であるカーボンが光を吸収して発熱することによって、本体部１０の表面１１近傍が溶融する。その後、本体部１０に密着する光透過部材６３０や本体部１０を介して熱が伝えられることによって、本体部１０の表面１１近傍、本体部１０の表面１１と密着する孔部２１周辺のレーザ固定部２０の底面２２、および、孔部２１の内周面２１ａが溶融する。これにより、本体部１０およびレーザ固定部２０の界面と、孔部２１の内周面２１ａとに本体部１０およびレーザ固定部２０が溶融した溶着部６４０が形成される。一方、光透過部材６３０は、熱可塑性を有していないことにより溶融しない。これにより、図１７に示す樹脂接合体６０１が得られる。

【0101】

その後、図１９に示すように、光透過部材６３０をレーザ固定部２０の孔部２１から取り出す。これにより、樹脂接合体６０１の接合工程が終了される。

【0102】

第６実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0103】

第６実施形態では、上記のように、レーザ固定部２０の孔部２１に、本体部１０およびレーザ固定部２０よりも相対的に光透過性が高い光透過部材６３０を配置することによって、上記第１実施形態と同様に、本体部１０とレーザ固定部２０とが共に光透過性が相対的に低く光を吸収する性質を有する場合であっても、本体部１０とレーザ固定部２０とを十分に接合（溶着）することができる。

【0104】

また、第６実施形態では、熱可塑性を有さずに熱伝導性を有するとともに、本体部１０およびレーザ固定部２０よりも相対的に光透過性が高い材料から構成される光透過部材６３０の突出部６３１をレーザ固定部２０の孔部２１に配置した状態で、本体部１０とレーザ固定部２０との溶着を行うとともに、溶着後に、光透過部材６３０をレーザ固定部２０の孔部２１から取り出す。これにより、取り外した光透過部材６３０を別の樹脂接合体６０１または別の溶着領域Ｗにおいて繰り返し用いることができるので、光透過部材６３０を孔部２１毎に用意する場合と比べて、部品点数を削減することができる。

【0105】

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0106】

たとえば、上記第２実施形態では、枠状の孔部２２１に枠状の光透過部材２３０を配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、枠状の凹部に枠状の光透過部材を配置してもよい。この際、光透過部材は熱可塑性樹脂材から構成されてもよいし、ガラスから構成されていてもよい。

【0107】

また、上記第３実施形態では、光透過部材３３０に板ばね部３３５を一体的に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、板ばね部を光透過部材とは別個に形成してもよい。これにより、接合工程後に板ばね部を取り外して他の接合工程に用いることができるので、部品点数を削減することが可能である。この際、板ばね部は光透過性の高い部材からなるのが好ましい。

【0108】

また、上記第１〜第６実施形態では、熱可塑性樹脂としてＰＰＳを用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＰＰＳ以外の熱可塑性樹脂を用いてもよい。この際、光透過性の高い熱可塑性樹脂を用いる方が、添加材の有無による光透過性の差を大きくすることができるので好ましい。たとえば、熱可塑性樹脂として、ＡＢＳ（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合樹脂）ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＥ（ポリエチレン）などを用いてもよい。

【0109】

また、上記第１〜第５実施形態では、第１樹脂部材（本体部）と第２樹脂部材（レーザ固定部、蓋部）と第３樹脂部材（光透過部材）との熱可塑性樹脂材が同一の熱可塑性樹脂（ＰＰＳ）を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１樹脂部材と第２樹脂部材と第３樹脂部材とを異なる熱可塑性樹脂を含むように構成してもよい。この際、第１樹脂部材および第２樹脂部材を第３樹脂部材よりも相対的に光透過性が低い熱可塑性樹脂（たとえば、ＰＰＳ）から構成し、第３樹脂部材を第１樹脂部材および第２樹脂部材とよりも相対的に光透過性が高い熱可塑性樹脂（たとえば、ＰＰ）から構成することによって、光を吸収する添加材を添加しなくとも、第１樹脂部材および第２樹脂部材と第３樹脂部材との光透過性の相対的な差異を設けることが可能である。

【0110】

また、上記第１〜第４実施形態では、本体部１０（２１０）と、レーザ固定部２０（４２０）または蓋部２２０と、光透過部材３０（２３０、３３０、４３０）とをいずれも溶融させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、少なくとも赤外光が照射される第１樹脂部材（本体部）が溶融して第１樹脂部材と第２樹脂部材（レーザ固定部または蓋部）とが溶着されればよく、第２樹脂部材および第３樹脂部材（光透過部材）は溶融されなくてもよい。

【0111】

また、上記第５実施形態では、本体部１０と、レーザ固定部５２０と、光透過部材３０とをいずれも溶融させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、少なくとも赤外光が照射される第２樹脂部材（レーザ固定部）が溶融して第１樹脂部材（本体部）と第２樹脂部材とが溶着されればよく、第１樹脂部材および第３樹脂部材（光透過部材）は溶融されなくてもよい。

【0112】

また、上記第６実施形態では、本体部１０と、レーザ固定部２０とをいずれも溶融させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、少なくとも赤外光が照射される第１樹脂部材（本体部）が溶融して第１樹脂部材と第２樹脂部材（レーザ固定部）とが溶着されればよく、第２樹脂部材は溶融されなくてもよい。

【0113】

また、上記第１実施形態では、所定の電気機器の一例としてプロジェクタ１００を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の接合方法は、光透過性が相対的に低い熱可塑性樹脂材から構成される樹脂部材同士を接合する箇所に用いることが可能であり、プロジェクタ１００以外の電気機器（たとえば、テレビジョン装置など）や電気機器以外の機器（たとえば、光学機器）などに用いてもよい。

【0114】

また、上記第１、第４および第５実施形態では、ガラス製の押さえ部材５０をレーザ固定部２０（４２０、５２０）側に押圧しつつ接合工程を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、押さえ部材を用いずに接合工程を行ってもよい。

【0115】

また、上記第１〜第６実施形態では、添加材としてカーボンを用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、カーボン以外の添加材を用いてもよい。さらに、添加材を用いなくてもよい。この際、たとえば、熱可塑性樹脂の表面の摩擦抵抗を大きくするまたは小さくするように表面を加工することによって、熱可塑性樹脂材の光透過性を異ならせてもよい。

【0116】

また、上記第１〜第６実施形態では、波長が９１５ｎｍ程度の赤外光を用いて接合工程を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、波長が約９００ｎｍ以上約１０００ｎｍ以下の赤外光を用いて接合工程を行ってもよいし、赤外光以外の可視光や紫外光などを用いて接合工程を行ってもよい。また、赤外光は赤外レーザ光でなくてもよく、複数の波長を含む光であってもよい。

【符号の説明】

【0117】

１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１ 樹脂接合体
１０、２１０ 本体部（第１樹脂部材）
２０、４２０、５２０ レーザ固定部（第２樹脂部材）
２１、２２１、４２１ 孔部
３０、２３０、３３０、４３０ 光透過部材（第３樹脂部材）
１００ プロジェクタ（所定の電気機器）
２２０ 蓋部（第２樹脂部材）
３３５ 板ばね部
５２１ 凹部
６３０ 光透過部材
Ｗ 溶着領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】