(57)【要約】      （修正有）【課題】２つの部材を弱い圧接力下で確実に溶着できる溶着方法を提供する。【解決手段】接合面３に、その長さ方向に高さが変化するリブ、好ましくは、高さが均一で、高さ方向に断面積が減少する突起５の列からなるリブを形成し、溶着初期のリブの反力を低減することで、溶着する部材の歪みを防止し、均一な溶着を得る。この方法によれば、リブの溶融は突起の先端から始まり、溶融したリブの先端は周囲に大きな空間があるので、容易に拡がることができる。このため、溶着初期において、リブの反力が極めて小さく、溶着する部材を歪ませることなく、接合面に分散して配設された突起の溶融を開始させ、溶着不良を防止して、確実なシールを達成できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの部材を細長い接合面に沿って溶着する方法において、
前記接合面に、その長さ方向に高さが変化するリブを形成することを特徴とする溶着方法。
【請求項２】
前記リブは、前記長さ方向に不連続であることを特徴とする請求項１に記載の溶着方法。
【請求項３】
前記リブは、それぞれ、高さ方向に断面積が減少する突起の列を含むことを特徴とする請求項１に記載の溶着方法。
【請求項４】
前記突起は、高さが均一であることを特徴とする請求項３に記載の溶着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの樹脂部品を超音波などで溶融して互いに溶着する技術が広く使用されている。例えば特許文献１には、細長い接合面に、その長さ方向に沿って延伸する高さの等しいリブを形成し、このリブを溶解させることで、２つの部材を接合する溶着方法が記載されている。
【０００３】
特許文献１の溶着の過程では、リブを溶解し、周囲の接合面に押し広げることで、接合面同士を接合している。このとき、全長に亘って溶融したリブを接合面の間の狭い隙間で幅方向に押し広げるためには相当に大きな圧力を加える必要がある。
【０００４】
このため、従来のリブを用いた溶着方法では、圧力不足により部分的にリブを押し潰すことができなくなり、部材間の溶着が不完全になる場合があるという問題がある。また、これを防ごうとして溶着時の圧接力を高くすると、消費エネルギーが大きくなるという問題があるだけでなく、大きな圧力によって部材が変形しやすくなるので却って部分的な溶着不良が生じ易くなるという問題もある。
【特許文献１】特開平５−１７７７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記問題点に鑑みて、本発明は、２つの部材を弱い圧接力下で確実に溶着できる溶着方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明による溶着方法は、２つの部材を細長い接合面に沿って溶着する方法において、前記接合面に、その長さ方向に高さが変化するリブを形成する方法とする。
【０００７】
この方法によれば、溶着初期において、長手方向にリブを部分的且つ分散的に溶融させることになる。このとき、溶融したリブがそれぞれ幅方向だけでなく、接合面の長手方向にも拡がるので、溶着初期のリブの反力が小さく、溶着する部材を歪ませることなく、リブの高い部分を確実に溶融して押し潰すことができる。一度溶融を開始した部分は、容易に溶融が進行するため、分散的に溶融を開始した部分同士が融合することで、長手方向に連続したシールが達成される。
【０００８】
また、本発明の溶着方法において、前記リブは、前記長さ方向に不連続であってもよい。
【０００９】
この方法によれば、溶融したリブが長手方向に拡がり得る空間が大きくなるので、溶着開始時のリブの反力をより小さくできる。
【００１０】
また、本発明の溶着方法において、前記リブは、それぞれ、高さ方向に断面積が減少する突起の列を含んでもよい。
【００１１】
この方法によれば、リブの溶融は突起の先端から始まり、溶融したリブの先端は周囲に大きな空間があるので、容易に拡がることができる。このため、溶着初期において、リブの反力が極めて小さく、溶着する部材を歪ませることなく、接合面に分散して配設された突起の溶融を開始させ、溶着不良を防止して、確実なシールを達成できる。
【００１２】
また、本発明の溶着方法において、前記突起は高さが均一であることが好ましい。
【００１３】
この方法によれば、溶着初期において、接合面に分散して設けたすべての突起の溶融を同時に開始させ、接合面を全体的に溶着できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、接合面に長手方向に不連続なリブを形成するので、リブを溶融して押し潰す際の反力が小さく、溶着する部材の歪みを防止し、シール性が高い接合ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明の第１実施形態の溶着方法を簡略化して示す。図には、互いに溶着される樹脂製の第１部材１および第２部材２を示す。第１部材１は、底面が接合すべき細長く平坦な接合面３となっており、第２部材２は、上面が接合面３と溶着すべき細長い接合面４を構成している。接合面４には、四角錘状の突起５を長手方向に等間隔で並べてなる不連続なリブが形成されている。
【００１６】
図２に、第１部材１と第２部材２との溶着の初期段階を示す。溶着の最初は、各突起５の先端のみが第１部材１の接合面３に当接し、突起（リブ）５の先端部のみが溶融する。ここで、第１部材１と第２部材２とが不図示の圧接装置によって互いに押圧されるので、図２に示すように溶融した突起５の先端部が押し潰され、周囲の全方向に向かって、つまり、幅方向のみならず長手方向にも押し拡げられる。
【００１７】
このとき、突起５の先端部のみを溶融して押し潰せばよいので、圧接装置に要求される圧力は大きくない。また、突起５の先端部は、周囲が大きく開いているので、溶融した樹脂は、容易に全方向に流動でき、その流動における粘性抵抗も小さい。これにより、第１部材１および第２部材２に加わる力の総和が小さく、第１部材１および第２部材２を歪ませることがない。よって、この溶着の初期段階において、すべての突起５の先端部を均等に溶融して押し拡げられる。
【００１８】
さらに、溶着が進むと、図３に示すように、溶融した突起５の上部が突起５の周囲に押し拡げられ、隣接する突起５の溶融した樹脂と互いに当接して一体化する。この段階にいたっては、押し潰す突起５の面積や溶融した樹脂の粘性抵抗が徐々に増加してくるが、一度溶融を開始した突起は５は、溶融が進行しやすい。本実施形態では、溶着の初期段階において、すべての突起５を均等に押し潰し始めていることで、すべての突起５の溶融が略均等に進行する。
【００１９】
最終的に、図４に示すように、接合面３および接合面４の全体に溶融した突起５が行き渡ることで、第１部材１と第２部材２との間の気密な接合が達成される。
【００２０】
図５に、本発明の第２実施形態の溶着方法に係るリブの形状を示す。尚、これ以降の説明では、先に説明した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。本実施形態のリブは、三角柱を水平に配置したような形状の突起６の列からなる。
【００２１】
本実施形態においても、第１部材１と第２部材２との溶着の初期段階においては、接合面３，４の間に略均等に分散して設けられた各突起６の先端部のみが溶融して押し拡げられる。このため、溶着開始時の反力が小さく、採取的に接合面３，４を一様に溶着できる。
【００２２】
また、図６に、本発明の第３実施形態の溶着方法に係るリブの形状を示す。本実施形態のリブは、高さの異なる２種類の半楕円球状の突起７，８を交互に並べて形成してなる。本実施形態では、溶着初期は高い方の突起７だけを溶融して押し潰せばよいので圧接力がさらに小さくて済む。
【００２３】
本実施形態では、接合面３，４の全体に分散的に溶着を開始させるために、高い方の突起７を接合面４全体に均等に分散して配設することが要求される。また、本実施形態では、第１部材１の接合面３が低い方の突起８に当接すると、必要とされる圧接力が急に大きくなる点には留意が必要である。
【００２４】
さらに、図７に、本発明の第４実施形態の溶着方法に係るリブの形状を示す。本実施形態のリブは、高さの異なる４角錐状の突起９，１０が、接合面４の上に連接して一体的に形成されている。本実施形態では、溶着の初期段階のリブ（突起９）の反力を小さくするとともに、溶着の最終段階において、最初から連続一体に形成されたリブ（突起９，１０）の下部を溶融して接合面３と４との間を埋めることで、第１部材１と第２部材２との間の気密な接続をより確実にしている。
【００２５】
本発明では、溶着の初期段階における溶融した樹脂の反力を減じるために、高さ方向に断面積が減少する好ましくは錐形の複数の突起からなるリブを接合面に形成することが望ましいが、断面積が一定な柱状の突起からなるリブを形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、複数の樹脂部品を溶着して形成する製品および部品に広く適用できる。例えば、電子写真方式の画像形成装置の現像器のハウジングの形成に適用することで、トナーの漏れのない現像器を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る溶着される部材の構造を示す斜視図。
【図２】図１の部材の溶着の初期段階を示す側面図。
【図３】図１の部材の溶着の途中を示す側面図。
【図４】図１の部材の溶着完了時を示す側面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る溶着される部材の構造を示す斜視図。
【図６】本発明の第３実施形態に係る溶着される部材の構造を示す斜視図。
【図７】本発明の第４実施形態に係る溶着される部材の構造を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２８】
１…第１部材
２…第２部材
３…接合面
４…接合面
５…突起
６…突起
７…突起
８…突起
９…突起
１０…突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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