JP2002526261A - 溶接方法 - Google Patents

溶接方法

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Abstract

(57)【要約】 加工物（１、２）の間の溶接部を接合部領域（３）上に形成する方法。この方法は、可視範囲外の波長を有する入射放射線に接合部領域（３）を露光させて一方または両方の加工物の表面を接合部領域において溶融させ、そして溶融した材料を冷却させ、それによって加工物を溶接させることを含む。入射放射線を吸収して溶融処理のための熱を発生するように、工作物（１、２）の一方におけるまたはそれらの工作物の間の接合部領域（３）に、入射放射線の波長にマッチした吸収帯域を有する放射線吸収材が設けられる。吸収帯域は可視範囲外にあり、放射線吸収材が可視光での接合部領域（３）または加工物（１、２）の外観に影響しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） この発明は接合領域上において２つの加工物の間に溶接部を形成する方法に関
する。
【０００２】 （背景技術） 透過レーザー溶接は、プラスチックのような材料を溶着させるために開発され
た技術である。これは、可視光に対して一方が透明で、他方が不透明な２つのプ
ラスチック部材を接触状態に位置決めすることによって行われる。それら２つの
プラスチック部材の間の接触領域がレーザー光線に露光される。レーザー光線は
透明なプラスチック部材を透過し、他方の不透明なプラスチック部材によって吸
収される。これによって不透明プラスチック部材が加熱されて２つのプラスチッ
ク部材の間の接触領域が溶融し、それによって溶接部を形成する。”Ｌａｓｅｒ
−ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ＰＥ−ＨＤ”，Ｋｕｎｓ
ｔｏｆｆｅ ８７（１９９７）３，ｐｐ３４８−３５０；Ｐｕｅｔｚ Ｈｅｔ
ａｌ，“Ｌａｓｅｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆｆｅｒｓ ａｒｒａｙ ｏｆ ａｓ
ｓｅｍｂｌｙ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ”，Ｍｏｄｅｒｎ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｉ
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９７；Ｈａｅｎｓｃｈ
Ｄ ｅｔ ａｌ，“Ｊｏｉｎｉｎｇ ｈａｒｄ ａｎｄ ｓｏｆｔ ｐｌａｓｔ
ｉｃｓ ｗｉｔｈ ａ ｄｉｏｄｅ ｌａｓｅｒ”，Ｋｕｎｓｔｏｆｆｅ ８８
（１９９８）２，ｐｐ ２１０−２１２；およびＪｏｎｅｓ ＩＡ，“Ｔｒａ
ｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌａｓｅｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ｐｌａｓｔｉｃｓ”
，Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｔｈｅ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｍ
ａｙ／Ｊｕｎｅ １９９８に例が記載されている。
【０００３】 これらの方法はすべて、可視光に不透明な少なくとも１つの加工物を準備する
必要があることにより制限される。
【０００４】 （発明の開示） 本発明によれば、可視範囲外の波長を有する入射光に接合領域を露光させて一
方または両方の加工物表面を接合領域で溶融させ、その溶融された材料を冷却さ
せて加工物を互いに溶接させることを含み、さらに入射光の波長に整合した吸収
帯域を有していて入射光を吸収して溶融処理のための熱を発生し、吸収帯域が可
視範囲に実質的に外側であって接合領域または加工物の外観に可視光で影響を及
ぼさない放射線吸収材を加工物のうちの１つにおいてまたは加工物の間において
接合領域に設けることを含む、接合領域上において加工物間に溶接部を形成する
方法を本発明者等は提供する。
【０００５】 従って、本発明者等は、視感的に透過性の溶接部を形成するように加工物を溶
接する方法を提供する。これは、可視スペクトルの外の放射線を吸収する視感的
に透過性の材料を接合領域に含めることによって達成される。その接合領域が次
にこの波長の放射線に露光され、接合領域を加熱させる。これが加工物を溶融さ
せて２つの加工物の間に溶接部が形成される。加工物と接合領域がそれら自体で
可視放射線に対して透過性であれば、溶接部も肉眼には少なくとも半透明である
。
【０００６】 加工物は、不透明でかつ類似のまたは非類似の色を有しておりかつ／または可
視光に対して透明または半透明であってもよい。
【０００７】 ある場合には、加工物のうちの１つに放射線に対して吸収性の材料が含まれる
。
【０００８】 他の場合には、２つの加工物が、その材料をそれらの間にサンドイッチ状に配
置して、互いに溶接される。
【０００９】 典型的には添加物の形態をなしている放射線吸収材は染料または顔料よりなる
ものであってもよく、添加物を使用することで、標準のプラスチックまたは他の
材料を新しい方法で溶接できるように容易に変性させることができる。顔料は粒
子性は光散乱が生じかつ光吸収効率が低下されることを意味するので、顔料より
も染料のほうが好ましい。さらに、顔料の低いモル吸収係数は、所定の加熱効果
を生ずるためには高い濃度を用いられなければならないことを意味するが、この
ことは、コスト面の難点は別にして、不要な色が現れることを含めて望ましくな
い変化を母材に生ずることになる可能性がある。この明細書の以下の部分では染
料について説明するが、顔料の代替物でもよい。
【００１０】 ある場合には、放射線吸収材は、厚い部分として見たときにあるいは材料が高
い濃度で存在する状態で目に見える残留色を有していてもよい。しかしながら、
非可視領域に最も強い吸収が常に存在しているであろう。
【００１１】 透明なプラスチックをレーザー溶接するための理想的な近赤外染料は下記の特
質を有しているであろう。 ● 高モル吸収係数の場合に８００ｎｍの近傍で狭い吸収帯域（あるいは使用 されるレーザーに応じて、長い波長） ● ４００〜７００ｎｍの領域では吸収がほとんど無い ● 母材での優れた溶解性 ● 使用されるとり込み方法に対する優れた安定性 ● 劣化して着色副産物にならない
【００１２】 上記の要件をすべて満たすことができる３つの染料タイプの例として、シアニ
ン染料、スクウォリリウム染料、およびクロコニウム染料がある。
【００１３】 加工物のそれぞれは、通常はプラスチック材料で作成されるであろうが、それ
らは同一である必要はない。一例としては、ＰＭＭＡパースペックスである。放
射線吸収材は、加工物の内野１つだけにあるいは加工物の間に配置されるべきイ
ンサートに設けられうる。
【００１４】 近赤外吸収性染料は７８０ｎｍを超えた領域の光を高い効率で吸収する特性を
有している。すなわち、その染料は前記スペクトル領域の１つまたは多くの波長
で高い吸光度係数を有している。この光は、レーザー光源からのもかあるいはイ
ンコヒレント光源からのものであるかに関係なく、吸収されると、分子が吸収さ
れたエネルギーを振動弛緩を介して主に熱として放散させ、そしてこの熱が染料
分子とそれらの直近の母材環境に局在化される。母材がポリマー（ほとんどの熱
可塑性樹脂および幾つかの高度に架橋したポリマー）である場合には、染料とポ
リマーが存在する表面で溶融が生ずる。透明なポリマー（すなわちＮＩＲ放射線
うい吸収しないが同時にウォーターホワイトまたは着色していてもよい）がこの
表面に隣接していれば、溶融によって溶接が生ずるであろう。
【００１５】 したがって、溶接が生ずるようにするためには、レーザー光が吸収されること
なくそのプラスチック物体を透過することができるように染料が正面のプラスチ
ック物体に存在していなくて、少なくとも他方のプラスチック物体の表面にまた
は２つのプラスチック物体の間の境界面に局在化されなければならない。この意
味で、染料の薄膜が本質的にレーザー光に対して光学的焦点要素として作用して
、その光を非常に薄い層で非常に効率的に吸収しかつ吸収された光をその同じ層
で熱に変換する。レーザー光と他の波長の光が、この薄膜表面の正面とこの表面
の背後に存在する全体の残部によって効率的に透過される（これの１つの例外は
、溶接されるべき１つの要素がそれの容積を染料で充満される選択が用いられる
場合である）。このような染料で充満した薄膜表面の確立は幾つかの方法で達成
されうる。 ● 染料は、溶接されるべきプラスチック片の境界面に配置されうる薄膜に混 入うる。膜基体は、溶接されつつある同じポリマーでありうるが異なるポ リマーであってもよい。染料の濃度は膜の重量をベースとして約０．０２ ％で典型的には十分であるが、使用される特定の染料と溶接されているプ ラスチックの関数である。約２５μｍの膜厚も典型的である。吸収材染料 を含有した膜／テープを用いることの利点は、溶接が行われる膜にだけ染 料が必要とされかつそれの担体は取り扱いや貯蔵等を容易にする固体であ ることである。他の利点は、両方のプラスチック片が同じ材料よりなるも のであってもよくかつ特に透明なプラスチックでありうることである。染 料は、２つのポリマー片のうちの後の方の（この後の方というのはレーザ ー光が照射する観点からみてのことである）のポリマーの容積に導入され る。染料が非常に効率的なＮＩＲ吸収体であるから、表面またはその近傍 の染料だけがレーザー光を吸収する作用をする。この光吸収が、前述と同 様であるがテープ／膜を使用する必要なくして溶接部を生ずる。テープを 添着しなければならない等の余分な工程が溶接方法に存在していないこと が利点である。 ● 前記後の方のプラスチック片の表面は、例えば、そのプラスチック片に染 料がリッチな表面を発生するために成型作業で染料で充満した膜をモール ド・インサートとして使用させることによって作成されうる。 ● 成型されるべき基体のうちちの１つの基体の表面は、浸せきコーティング 、染料浸出、塗布、吹き付け、印刷、乾式バニシ仕上げ、ペースト付着等 によって染料の表面付着を施されうる。これは、使用される染料の点で低 コストの代替方法であり、かつ選択された領域だけが処理され得るという 点で柔軟性を提供する。溶接されるべき材料は染料を含有したポリマーと 一緒に押し出すことができるが、このことは押し出された形態を利用でき るある種の適用に対するアプローチを制限することになりうる。 ● プラスチック片は、例えば選択された領域に狭いストリップを与えるよう にオーバーモールドされうるが、そのようにする成型コストが高くなる。
【００１６】 放射線吸収材は放射線に直接露され、そしてその後で２つの片が互いに当接さ
れてもよく、あるいは更に一般的には工作物を介して露される。典型的には、そ
の工作物は放射線吸収材を含んでいないので、加熱は２つの工作物の境界面に局
在化されることにある。
【００１７】 典型的には、予め定められた波長を有する放射線は、例えば実質的に７８０ｎ
ｍ以上の、典型的には１５００ｎｍまでの波長を有する赤外線である。しかしな
がら、適当な放射線吸収材が存在しているならば可視スペクトル外の任意の放射
線を使用することができ、かつもし適切であれば、接合部の一側は使用される放
射線に対して透過性である。
【００１８】 ダイオードとＮｄ：ＹＡＧレーザーの両方を含む種々の従来の放射線源が使用
されうる。集束赤外線ランプも使用されうるであろう。
【００１９】 （発明を実施するための最良の形態） ここで本発明による方法の例について図面を参照して説明しよう。
【００２０】 図１は、３で示されている接合部領域を画成するように重畳接触に配置された
第１のプラスチック加工物１および第１のプラスチック加工物２を示している。
レーザー５、赤外線ランプ等のような発生源からの非可視放射線のビームに接合
部領域３を露光させることによって溶接される。
【００２１】 第１のプラスチック加工物１は放射線ビーム４からの放射線に対して透過性で
あり、かつ可視光を透過させても、させなくてもよい。ここで、透過性とは、プ
ラスチック加工物１が入射放射線の予め定められた部分より少ない部分を吸収す
ることを意味する。したがって、そのプラスチック加工物１は、可視スペクトル
の放射線に対して透明か半透明であってもよく、あるいはその放射線を反射して
もよいが、典型的には完全に吸収性（すなわち黒）であってはならない。したが
って、プラスチック加工物１は、無色、いすい色あいを有する透明、あるは色つ
きであろう。
【００２２】 プラスチック加工物２も可視スペクトルの放射線に透過性であっても、なくて
もよい。しかしながら、プラスチック加工物１とは異なり、プラスチック加工物
２は放射線ビーム４を吸収できる必要がある。したがって、プラスチック加工物
に添加剤が添加される。その添加剤は放射線ビーム波長に対して吸収性を有しか
つ可視スペクトルの放射線に対して透過性を有する。接合部領域３だけが放射線
ビーム４に露光されるであろうから、添加剤はプラスチック加工物２の接合部領
域を形成すべき部分だけに設ければよく、あるいはプラスチック加工物２の全体
にわたって設けてもよい。
【００２３】 放射線ビーム４は、可視スペクトル外であるが添加剤によって吸収される範囲
内の波長を有している。これは、典型的には、７８０ｎｍと１５００ｎｍの間の
波長を有する赤外線である。したがって、レーザー５はＮｄ：ＹＡＧレーザー、
あるいはダイオードレーザーでありうる。
【００２４】 接合部領域３が放射線ビーム４に露光されると、添加剤が放射線を吸収する。
これにより添加剤を加熱させて接合領域３においてプラスチック加工物１、２を
溶融させ、冷却すると加工物が互いに溶接する。溶接部が形成されると、その溶
接部の材料は可視スペクトルの放射線に対して透過性であるから、溶接部自体は
構成要素の目に見える外観にはほとんど変化を生じない。発生した加熱がプラス
チック材料を典型的には０．２ｍｍの深さまで溶融させた結果として溶接が生ず
る。適合材料が良好な接触状態にある場合には、分子の相互拡散、すなわち溶接
が生ずる。溶接部境界面における熱発生は染料層の吸収係数と処理パラメータに
よって規制される。主なパラメータは、典型的には１０Ｗと５００Ｗの間である
レーザー出力、溶接速度（典型的には５〜２００ｍｍ／ｓｅｃ）およびレーザー
ビームのスポットサイズ（幅０．５〜１０ｍｍ）である。処理は、規定の時間の
あいだ接合部領域に照射する固定レーザーアレイで行うこともできる。
【００２５】 本発明の第２の実施例が図２に示されている。図２では、第１のプラスチック
加工物１１と第２のプラスチック加工物１２が設けられている。溶接材１６の薄
膜も設けられ、第１のプラスチック加工物１１と第２のプラスチック加工物１２
の間に配置されて接合部領域１３を画成する。第１のおよび第２のプラスチック
加工物１１、１２を溶接するために、接合領域１３が、レーザー等のような発生
源１５からの放射線ビーム１４に露光される。
【００２６】 本発明の第１の実施例におけるのと同様に、第１および第２のプラスチック加
工物１１、１２は可視スペクトルの放射線に対して透過性であってもなくてもよ
い。しかしながら、第１の実施例とは対照的に、第２のプラスチック加工物１２
が放射線ビーム１４からの放射線を吸収することは必要でない。
【００２７】 しかしながら、溶接膜１６は、可視スペクトルの放射線に対して透過性である
が、放射線ビーム４からの放射線に対して吸収性である。したがって、第１の実
施例では、接合部領域１３が放射線ビーム１４に露光されと、溶接材１６が熱を
吸収して周囲の接合部領域３の加熱を生じさせる。その結果、プラスチック加工
物１１、１２が接合部領域１３で溶融し、冷却して溶接部を形成する。この場合
にも、この溶接部は可視スペクトルの放射線に対して光学的に透過性である。
【００２８】 半透明材料の吸収は、それの最も基本的な形態では、厚さに対して指数関数で
リンクしている（反射と散乱の影響は無視して）。すなわち、 透過される割合＝ｅｘｐ（−ａｔ）である。ただし、ａは吸収係数であり、ｔは
加工物の厚さである。本発明者等が測定した半透明プラスチックの吸収係数は、
８００〜１１００ｎｍの波長で０．０２ｍｍ−１から０．４ｍｍ−１の範囲であ
る。したがって、半透明プラスチックの場合には、有効範囲は約１ｍｍ−１より
小さい値である。図２に示された形態の方法では、染料の層は、約５．４ｍｍ−
１の吸収係数を有していた。したがって、典型的には、吸収性層は約３ｍｍ−１
より大きい吸収係数を有していなければならない。
【００２９】 上記実施例の何れにおいても、溶接部が生ずる間に接合部領域が接触した状態
に維持されるようにするために、プラスチック加工物１、２；１１、１２は、溶
接処理時に互いに締め付けられうることが分かるであろう。あるいは、吸収性の
材料を有する構成要素が最初に放射線を照射され、その後で加工物が互いに合わ
せられうる。
【００３０】 他の溶接部形状が図３に示されており、レーザー光に対して吸収性である透明
インサート２２を用いて１対のプラスチック加工物２０、２１が互いに溶接され
る。この場合のプラスチック加工物２０、２１はレーザー光に対して吸収性では
ない。突き合わせ溶接等のような他の多くの変更が可能であることが理解される
であろう。
【００３１】 典型的な吸収性添加剤は、金属フタロシアニン染料、メタレーテッド・アゾ染
料およびメタレーテッド・インドアニリン染料のような化学グループから選択す
ることができる。下記の表１は、マッチした光源と材料の１つの組の例を与えて
いる。
【００３２】 表１
【００３３】 実施例 ＰＭＭＡシート溶接： 透明で厚さが約３ｍｍの２枚のポリメチルメタクリレ
ート・シートが、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーによりＣｌｅａｒＷｅｌｄ（商標）法を
用いて重ね溶接された。赤外線吸収染料を典型的には０．０１〜０．１重量％を
含有した１０〜１５μｍＭＭＡ膜が境界面に配置された。それら２つの片が互い
に締め付けられ、そして１００Ｗの印加電力でもって０．１〜１．０ｍ／分の範
囲の速度で溶接された。使用されたレーザービームは直径約６ｍｍであり、膜は
幅５ｍｍであった。これらのサンプルに対する引張荷重試験では、５０Ｎ／ｍｍ
のオーダーの荷重で溶接部の近傍の母材に破壊が生じた。得られた溶接部は残留
色がほととんどなく、母材のＰＭＭＡと同程度に透明かまたはそれよりさらに透
明であった。
【００３４】 ポリウレタン被覆ファブリック溶接： 白色本透明で厚さ約０．１５ｍｍの２
つのポリウレタン被覆ファブリック片がＣｌｅａｒＷｅｌｄ（商標）法を用いて
重ね溶接された。重ねられた片の間の溶接されるべき領域にアセトン溶液から赤
外線吸収染料が塗布される。典型的には０．００１〜０．１μｇ／ｍｍ２の染料
がファブリックに塗布された。これら２つの片が互いに締め付けられ、そして１
００Ｗの印加電力でもって０．５〜２．０ｍ／分の範囲の速度で溶接された。使
用されたレーザービームは直径が約６ｍｍであった。得られた溶接部は残留色が
ほとんどなかった。
【００３５】 ＰＡ／ＰＴＦＥラミネート・ファブリック溶接： 色付きで不透明な厚さ約０
．１５ｍｍのポリアミド／ポリテトラフルオロエチレン・ラミネート・ファブリ
ックの２つの片が、ＣｌｅａｒＷｅｌｄ（商標）法を用いて重ね溶接された。重
ねられた片の間の溶接されるべき領域にアセトン溶液から赤外線吸収染料が塗布
される。典型的には０．００１〜０．１μｇ／ｍｍ２の染料がファブリックに塗
布された。これら２つの片が互いに締め付けられ、そして１００Ｗの印加電力で
もって０．１〜１．０ｍ／分の範囲の速度で溶接された。使用されたレーザービ
ームは直径が約６ｍｍであった。得られた溶接部領域は、元のファブリックの色
は別にして、まったく見掛けの残留色がなかった。
【００３６】 ナイロンをベースにしたファブリック（レーザー・ステッチング／ソーイング
／シーム・シーリング／等）と薄膜（ＰＥ，ＰＥＥＫ）を溶接するためにもこの
溶接技術が用いられた。これらの場合には、染料が適当な溶剤に溶解され、接合
部領域に塗布され、その結果、染料が表面に沈積するとともに、染料が基体内に
ほんの少しだけ侵入した。その染料は溶接に先立って乾燥された。ポリエステル
、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリシリコーン等のようなポリマー基体を
、単独でまたは織物として、あるいは他の混合物や多数の過熱可塑性膜を使用す
ることはこの実施例の自明の拡張であることは明らかであろう。染料が基体（膜
またはバルクあるいは他の担体）に確実に溶解された場合には最高の染料利用率
が得られるが、これらのモードで適用される染料の懸濁が上記の溶接用途には効
率的であったことに注目すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ３つの異なる溶接部の１つの概略側面図である。
【図２】 ３つの異なる溶接部の１つの概略側面図である。
【図３】 ３つの異なる溶接部の１つの概略側面図である。 １ 加工物 ２ 加工物 ３ 接合部領域 ４ レーザービーム ５ レーザー １１ 加工物 １２ 加工物 １３ 接合部領域 １４ 放射線ビーム １５ レーザー発生源 １６ 溶接部膜 ２０ 加工物 ２１ 加工物 ２２ インサート
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１０月２３日（２０００．１０．２３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】 （背景技術） 透過レーザー溶接は、プラスチックのような材料を溶着させるために開発され
た技術である。これは、可視光に対して一方が透明で、他方が不透明な２つのプ
ラスチック部材を接触状態に位置決めすることによって行われる。それら２つの
プラスチック部材の間の接触領域がレーザー光線に露光される。レーザー光線は
透明なプラスチック部材を透過し、他方の不透明なプラスチック部材によって吸
収される。これによって不透明プラスチック部材が加熱されて２つのプラスチッ
ク部材の間の接触領域が溶融し、それによって溶接部を形成する。”Ｌａｓｅｒ
−ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ＰＥ−ＨＤ”，Ｋｕｎｓ
ｔｏｆｆｅ ８７（１９９７）３，ｐｐ ３４８−３５０；Ｐｕｅｔｚ Ｈｅｔ
ａｌ，“Ｌａｓｅｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆｆｅｒｓ ａｒｒａｙ ｏｆ ａ
ｓｓｅｍｂｌｙ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ”，Ｍｏｄｅｒｎ Ｐｌａｓｔｉｃｓ
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９７；Ｈａｅｎｓｃｈ
Ｄ ｅｔ ａｌ，“Ｊｏｉｎｉｎｇ ｈａｒｄ ａｎｄ ｓｏｆｔ ｐｌａｓ
ｔｉｃｓ ｗｉｔｈ ａ ｄｉｏｄｅ ｌａｓｅｒ”，Ｋｕｎｓｔｏｆｆｅ ８
８ （１９９８）２，ｐｐ ２１０−２１２；およびＪｏｎｅｓ ＩＡ，“Ｔｒ
ａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌａｓｅｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ｐｌａｓｔｉｃｓ
”，Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｔｈｅ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，
Ｍａｙ／Ｊｕｎｅ １９９８、米国特許第５８９３９５９号に例が記載されてい
る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】 （発明の開示） 本発明によれば、可視範囲外の波長を有する入射光に接合領域を露光させて一
方または両方の加工物表面を接合領域で溶融させ、その溶融された材料を冷却さ
せて加工物を互いに溶接させることを含み、さらに入射光の波長に整合した吸収
帯域を有していて入射光を吸収して溶融処理のための熱を発生し、放射線吸収材
が視覚的に透過性であって、その放射線吸収材が接合領域または加工物の外観に
可視光で実質的に影響を及ぼさない放射線吸収材を加工物のうちの１つにまたは
加工物の間に接合領域に設けることを含む、接合領域上において加工物間に溶接
部を形成する方法を本発明者等は提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】 従って、本発明者等は、視感的に透過性の溶接部を作成できる、加工物を溶接
する方法を提供する。これは、可視スペクトルの外の放射線を吸収する視感的に
透過性の材料を接合領域に含めることによって達成される。その接合領域が次に
この波長の放射線に露光され、接合領域を加熱させる。これが加工物を溶融させ
て２つの加工物の間に溶接部が形成される。加工物と接合領域がそれら自体で可
視放射線に対して透過性であれば、溶接部も肉眼には少なくとも半透明である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【請求項１】 加工物の間の溶接部を接合部領域上に形成する方法であって
、前記接合部領域を可視領域外の波長を有する入射放射線に露光させて前記接合
部領域において一方のまたは両方の加工物の表面を溶融させ、溶融した材料を冷
却させて前記加工物を溶接させることを含み、前記方法はさらに前記加工物のう
ちの一方の加工物における接合部領域または前記加工物の間に、入射放射線の波
長にマッチした吸収帯域を有しており接合領域または加工物の外観に可視光で実
質的に影響を及ぼさない放射線吸収材を設けて入射放射線を吸収させて溶融処理
のために熱を発生させるようにするこを含む、加工物の間の溶接部を接合部領域
上に形成する方法。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月１０日（２００１．７．１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4E068 BA06 CF00 DA14 DB10 4F100 AK01A AK01B AK01C BA01C BA02 BA03 BA10A CA07B CA13B EJ522 EJ532 JK06 JN01 4F211 AA21 AB14 AD05 AD32 AK03 AK04 TA01 TN26 TN27

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加工物の間の溶接部を接合部領域上に形成する方法であって
    、 前記接合部領域を可視領域外の波長を有する入射放射線に露光させて前記接合
    部領域において一方のまたは両方の加工物の表面を溶融させ、溶融した材料を冷
    却させて前記加工物を溶接させることを含み、前記方法はさらに前記加工物のう
    ちの一方の加工物における接合部領域または前記加工物の間に入射放射線の波長
    にマッチした吸収帯域を有する放射線吸収材を設けて入射放射線を吸収させて溶
    融処理のために熱を発生させるようにすることを含み、前記吸収帯域が実質的に
    可視範囲外であり、材料が可視光での前記接合部領域または前記加工物の外観に
    影響しないようにすることを含む、加工物の間の溶接部を接合部領域上に形成す
    る方法。
  2. 【請求項２】 前記放射線吸収材が２つの加工物の間にサンドイッチ状に配
    置される請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 前記放射線吸収材が加工物の少なくとも一方に設けられる請
    求項１の方法。
  4. 【請求項４】 放射線吸収材で形成されたまたは放射線吸収材を含んだイン
    サートを有するモールドで基体を成型することによってその基体上に放射線吸収
    材が設けられる請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 放射線吸収材が基体上に被覆として設けられる請求項１の方
    法。
  6. 【請求項６】 放射線吸収材がそれを基体と一緒に押し出すことによって設
    けられる請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 加工物を合わせて位置決めする前に、放射線吸収材が放射線
    に露光される請求項１〜６のうちの１つの方法。
  8. 【請求項８】 放射線吸収材が加工物の一方を介して放射線に露光される請
    求項１〜７のうちの１つの方法。
  9. 【請求項９】 加工物がプラスチックで形成されている請求項１！８のうち
    の１つの方法。
  10. 【請求項１０】 放射線吸収材が放射線吸収染料である請求項１〜９のうち
    の１つの方法。
  11. 【請求項１１】 吸収帯域の上限が７００ｎｍ以上である請求項１〜１０の
    うちの１つの方法。
  12. 【請求項１２】 吸収帯域が７８０〜１１００ｎｍの範囲を画定する請求項
    １１の方法。
  13. 【請求項１３】 吸収帯域が８２０〜８６０ｎｍの範囲を画定する請求項１
    〜１１のうちの１つの方法。
  14. 【請求項１４】 吸収帯域が赤外線範囲内にある範囲を画定する請求項１〜
    １１のうちの１つの方法。
  15. 【請求項１５】 吸収帯域が４００〜７００ｎｍの範囲を含まない請求項１
    〜１４のうちの１つの方法。
  16. 【請求項１６】 放射線が赤外線範囲内にある請求項１〜１５のうちの１つ
    の方法。
  17. 【請求項１７】 入射放射線の波長が７００〜２５００ｎｍの範囲内にある
    請求項１〜１６のうちの１つの方法。
  18. 【請求項１８】 入射放射線の波長が７９０〜８６０ｎｍの範囲内にある請
    求項１７の方法。
  19. 【請求項１９】 入射放射線の波長が９４０〜９８０ｎｍの範囲内にある請
    求項１７の方法。
  20. 【請求項２０】 射線がレーザービームである請求項１〜１９のうちの１つ
    の方法。
  21. 【請求項２１】 請求項１〜２０のうちの１つの方法によって溶接された１
    対の加工物。
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