(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
珪素を含む基体の表面にシランカップリング剤を含むプライマーを塗布し、前記プライマーの塗布部に硬質の樹脂製品を接触させ、前記樹脂製品を加圧するとともに前記樹脂製品全体に振動を加えて、基体に硬質の樹脂製品を溶着する方法。
【請求項２】
珪素を含む基体の表面にシランカップリング剤を含むプライマーを塗布し、前記プライマーの塗布部に硬質の樹脂製品を接触させ、前記樹脂製品を加圧するとともに前記基体が８０℃以上にならないように前記樹脂製品に振動を加えて、基体に硬質の樹脂製品を溶着する方法。
【請求項３】
前記プライマーと前記樹脂製品との間に溶着促進層を介在させる請求項１又は２の基体に硬質の樹脂製品を溶着する方法。
【請求項４】
ガラス基体の所定の位置にシランカップリング剤を含むプライマーを塗布する工程と、
前記ガラス基体のプライマーが塗布された位置に硬質の樹脂製品を載置し、前記樹脂製品を加圧するとともに前記樹脂製品全体に振動を加えて、ガラス基体に硬質の樹脂製品を溶着する工程と、
前記ガラス基体の縁部にモールを貼り付ける工程と、
を備えたウインドガラスの製造方法。
【請求項５】
ガラス基体の所定の位置にシランカップリング剤を含むプライマーを塗布する工程と、
前記ガラス基体のプライマーが塗布された位置に硬質の樹脂製品を載置し、前記樹脂製品を加圧しつつ前記基体が８０℃以上にならないように前記樹脂製品に振動を加えて、ガラス基体に硬質の樹脂製品を溶着する工程と、
前記ガラス基体の縁部にモールを貼り付ける工程と、
を備えたウインドガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は珪素を含む材料で形成された基体に硬質の樹脂製品を溶着する方法、ガラス基体に硬質の樹脂製品が溶着されたウインドガラスの製造方法及びこの方法により製造されたウインドガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示すように、ウインドガラス１０は車体の取付部１１にウレタンシーラ１２により接着され、ウインドガラス１０の縁部に取付けられたウレタンシーラ１２が車内を気密に保つ。このウインドガラス１０の所定の位置には予めストッパ１４が接着されており、このストッパ１４が取付部１１に形成された開口部１５に挿入されて、ウレタンシーラ１２が硬化するまでウインドガラス１０を所定の位置に仮止めする（実開平６−３２１３２号公報）。
【０００３】
従来、ストッパ１４をウインドガラス１０に接着するには、ウレタン接着剤又は両面テープを使用している。しかし、ウレタン接着剤は乾燥するのに時間がかかるため、ウレタン接着剤が乾燥するまでウインドガラス１０を置くためのスペース等が必要となり、コスト増の原因となる。これに対して両面テープを使用する場合、特別の設備は不要であり、また安価である。しかし、両面テープの接着力は弱いため、ウインドガラス１０の重量がストッパ１４に加えられたときに、ストッパ１４がウインドガラス１０から取れるおそれがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、安価に、硬質の樹脂製品を基体に強固に接着できる、基体に硬質の樹脂製品を溶着する方法を提供することである。
【０００５】
また、本発明の別の目的は、安価に、ストッパのような硬質の樹脂製品がガラス基体に強固に溶着されたウインドガラスの製造方法、及びこの方法により製造されたウインドガラスを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様は、珪素を含む基体の表面にシランカップリング剤を含むプライマーを塗布し、前記プライマーの塗布部に硬質の樹脂製品を接触させ、前記樹脂製品を加圧するとともに前記樹脂製品全体に振動を加えて、基体に硬質の樹脂製品を溶着する方法である。
【０００７】
また、本発明の第２の態様は、珪素を含む基体の表面にシランカップリング剤を含むプライマーを塗布し、前記プライマーの塗布部に硬質の樹脂製品を接触させ、前記樹脂製品を加圧するとともに前記基体が８０℃以上にならないように前記樹脂製品に振動を加えて、基体に硬質の樹脂製品を溶着する方法である。
【０００８】
本発明の第１又は第２の態様の反応機構は以下のように推論される。プライマー中に含まれるシランカップリング剤が空気中の水分により加水分解してシラノールとなる。このシラノールが基体表面上のシラノールと脱水縮合したり、基体表面のシラノールと水素結合する。或いは、シランカップリング剤のアルコキシ基が基体表面に吸着される。これによって、プライマーが基体に接着される。一方、プライマーと樹脂製品とは、振動による樹脂製品の溶融によって溶着される。
【０００９】
プライマーと基体とが化学反応によって接着し、プライマーと樹脂製品とが溶着するため、樹脂製品は基体に強固に固着される。従って、樹脂製品に力が加えられたときでも、樹脂製品が基体から取れにくい。
【００１０】
また、溶着は短時間で行えるため、接着剤を使用する場合に必要であった特別のスペースが不要であり、安価に樹脂製品を基体に溶着することができる。
【００１１】
本発明の第３の態様は、ガラス基体の所定の位置にシランカップリング剤を含むプライマーを塗布する工程と、前記ガラス基体のプライマーが塗布された位置に硬質の樹脂製品を載置し、前記樹脂製品を加圧するとともに前記樹脂製品全体に振動を加えて、ガラス基体に硬質の樹脂製品を溶着する工程と、前記ガラス基体の縁部にモールを貼り付ける工程と、を備えたウインドガラスの製造方法である。
【００１２】
また、本発明の第４の態様は、ガラス基体の所定の位置にシランカップリング剤を含むプライマーを塗布する工程と、前記ガラス基体のプライマーが塗布された位置に硬質の樹脂製品を載置し、前記樹脂製品を加圧しつつ前記基体が８０℃以上にならないように前記樹脂製品に振動を加えて、ガラス基体に硬質の樹脂製品を溶着する工程と、前記ガラス基体の縁部にモールを貼り付ける工程と、を備えたウインドガラスの製造方法である。
【００１４】
本発明の第３又は第４の態様は、本発明の第１又は第２の態様と同様に、安価に樹脂製品をガラス基体に強固に溶着することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の第１の実施の形態の珪素を含む基体に硬質の樹脂製品を溶着する方法を説明する。
【００１６】
本発明の第１の実施の形態では、珪素を含む基体の表面にプライマーを塗布する。
【００１７】
ここで、珪素を含む基体は、ガラスのような珪素を含むセラミックスで形成することができる。本発明に使用できるガラスには、珪素ガラス、珪素を含む水素結合ガラス、ケイ酸塩ガラス（例えば、ケイ酸ガラス、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス）のような酸化物ガラスが含まれる。
【００１８】
プライマーはシランカップリング剤を含む。シランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、３―メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロへキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシンラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ―フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００１９】
プライマーは、シランカップリング剤の他、ポリアミド、エポキシ化合物及びＰＶＣのような樹脂製品の材料の溶解性パラメーターと同様の溶解性パラメーターを有する材料、並びにエタノールその他の溶剤等を含むことができる。樹脂製品の材料の溶解性パラメーターと同様の溶解性パラメーターを有する材料は、樹脂製品とプライマーとの接着力を向上することができる。
【００２０】
塗布方法としては、刷毛やローラによる塗布方法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法等を使用することができる。
【００２１】
プライマーを迅速に乾燥させるために、プライマーを塗布する前に基体をヒーターや温風等により予め加熱することが好ましい。
【００２２】
次に、本発明の第１の実施の形態では、プライマーの塗布部に硬質の樹脂製品を接触させる。硬質の樹脂製品は塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の熱可塑性樹脂で形成することができる。
【００２３】
溶着時間を短縮するには、プライマーと樹脂製品との間に溶着促進層を介在させることが好ましい。溶着促進層は樹脂製品の材料との相溶性がよく、且つ樹脂製品の材料より短時間で溶融する軟質の材料、例えば、軟質ΡＶＣ等で形成されることが好ましい。軟質ＰＶＣは溶着を促進する他、衝撃吸収機能をも有する。
【００２４】
さらに、本発明の第１の実施の形態では、樹脂製品を加圧しつつ振動させて樹脂製品を基体に溶着する。ここで、溶着のときの周波数は適宜選択することができる。一例として、２０ｋＨｚ以上の超音波、３〜８０ＭＨｚの高周波、１００〜１２０Ｈｚの周波数等を使用することができる。
【００２５】
また、溶着のときの加圧力及び溶着時間は実験等によって適宜選択することができる。
【００２６】
図１は加圧力を１．５ｋｇｆ／ｃｍ2、ガラスの温度を５０℃、周波数を４０ｋＨｚにそれぞれ設定したときの超音波の溶着時間と溶着強度との関係を表す。この図１から、３秒までは溶着時間が長いほど接着強度が強くなるが、３秒を超えると溶着時間が長いほど接着強度が低下することがわかる。これは、樹脂が約３秒で溶融しており、３秒を超えて溶着を行うと、溶着時の加圧によりホーンが溶融した樹脂に食い込んで、部分的に樹脂の厚みが薄くなるためと考えられる。従って、上記の条件の下では、強い接着強度及び低エネルギーの点から、溶着時間は０．５〜３．０秒が適当であると考えられる。
【００２７】
また、図２は、加圧力を１．５ｋｇｆ／ｃｍ2、溶着時間を０．５秒、周波数を４０ｋＨｚにそれぞれ設定したときの、ガラスの温度と接着強度との関係を表す。この図２から、約７０℃まではガラスの温度が高いほど接着強度は強くなるが、ガラスの温度が８０℃以上になると、ガラスの温度が７０℃のときと比較して接着強度が変わらないことがわかる。これは、ガラスの温度が８０℃以上になるとホーンの食い込みが生じるためと考えられる。従って、上記の条件の下では、ガラスの温度は約７０℃が最適と考えられる。
【００２８】
本発明の第１の実施の形態の珪素を含む基体に硬質の樹脂製品を溶着する方法は、フロントガラスに樹脂製ストッパを溶着する他に、昇降式ドアガラスに樹脂製ガラスホルダを溶着する場合、フロントガラスにインナリヤビュミラーの樹脂製ステーを溶着する場合、高層建築の窓ガラスに樹脂製品を溶着する場合等に適用することができる。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施の形態のウインドガラスの製造方法を説明する。
【００３０】
図３にはウインドガラス１０用のガラス基体２０に溶着される硬質の樹脂製品であるストッパ１４が示されている。ストッパ１４はＰＢＴ又は硬質ＰＶＣで形成されており、略直方体状の基部１４Ａと基部１４Ａの側面から水平に延出するアーム１４Ｂ、１４Ｃと、基部１４Ａの上面から上方に延出する爪部１４Ｄとで構成されている。また、このストッパ１４の底面は、溶着を促進するため板状の軟質ＰＶＣシート２２に接着されている。
【００３１】
本発明の第２の実施の形態では、図４に示すように、まずガラス基体２０の所定の位置にシランカップリング剤を含むプライマー２４を塗布する。
【００３２】
ガラス基体２０に使用されるガラスには、車両用ガラスとして公知のもの、例えば、合わせガラス及び強化ガラスが含まれる。
【００３３】
また、シランカップリング剤及びこれを含むプライマー２４には前述のものを使用することができる。
【００３４】
プライマー２４は所定の狭い範囲に選択的に塗布されることが必要であるため、刷毛を使用することが好ましい。刷毛の材料としては公知のものを使用することができるが、耐久性のよい合成繊維が好ましい。
【００３５】
プライマー２４を迅速に乾燥させるために、プライマー２４を塗布する前にガラス基体２０を予め温風等により加熱することが好ましい。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態では、図３及び図５に示すように、ガラス基体２０のプライマー２４が塗布された位置にストッパ１４を載置し、ストッパ１４を加圧しつつ振動させて、ガラス基体２０にストッパ１４を溶着する。
【００３７】
ここで、使用する周波数、加圧力及び溶着時間は適宜選択することができる。
【００３８】
次いで、本発明の第２の実施の形態では、図５及び図６に示すように、ガラス基体２０の縁部にモール１３を貼り付ける。
【００３９】
モール１３は、モールの材料として従来公知のもので形成することができる。
【００４０】
モール１３の貼付けには接着剤及び接着テープ等を使用することができる。
【００４１】
図５には第２の実施の形態の方法により製造されたウインドガラス１０が示されている。このウインドガラス１０では、ストッパ１４は、ガラス基体２０の角近傍に溶着されている。
【００４２】
図７から図１３には、上記の方法に使用できる溶着装置３０が示されている。図７に示すように、溶着装置３０は上方に配置された支持台３２と、バランサー３４と、溶着部３６と、超音波発生器３８（図８）と、操作スイッチ４０（図８）と、コントローラ４１（図１３）とを備えている。
【００４３】
図７に示すように、バランサー３４は、略円筒状で外周の下端部に開口（図示省略）が形成された本体４２Ａと、本体４２Ａの上部から真上に延びるロッド状の支持部４２Ｂとを備えている。本体４２Ａの内部には常時ワイヤを巻取方向に付勢するワイヤ巻取器（図示省略）及びこのワイヤ巻取器に巻き取られたワイヤ４４が収容されている。ワイヤ４４の一端は本体４２Ａに形成された開口から露出しており、ワイヤ４４を下方に引っ張ると、ワイヤ巻取器が自動的にワイヤ４４を巻き取るようになっている。
【００４４】
支持台３２は水平に配置された筐体状のエアシリンダ４６を備えており、エアンリンダ４６の両端部はエアシリンダ４６の軸方向と直交する方向に配置された一対の板４８Ａ、４８Ｂに連続している。エアシリンダ４６の下部には軸方向に沿って図示しないスリットが形成されており、バランサー３４の支持部４２Ｂの上端部がこのスリットを貫通してエアシリンダ４６内に収容されている。また、エアシリンダ４６の上面の両端部近傍の位置には開口が形成されており、これらの開口にはエアホース５０Ａ、５０Ｂが取付けられている。エアホース５０Ａ、５０Ｂはソレノイドバルブ５２を介して第１エアー源５４に接続されており、エアホース５０Ａ、５０Ｂからエアシリンダ４６内にエアーを送ることにより、バランサー３４がエアシリンダ４６に沿って移動できるようになっている。また、エアホース５０Ａ、５０Ｂが取付けられた開口より中央側、且つエアシリンダ４６の内側にはバランサー３４の位置を検出するためのリミットスイッチ５６Ａ、５６Ｂが設けられている。
【００４５】
一方、バランサー３４の本体４２Ａから露出したワイヤ４４の端部は溶着部３６と連結しており、これによって溶着部３６を図７に実線で示される上方の位置（待機位置）から下方の位置まで移動できると共に、バランサー３４の水平移動に伴って溶着部３６を水平に移動できるようになっている。
【００４６】
溶着部３６の上端部及びバランサー３４の下端部には、溶着部３６の上端部とバランサー３４の下端部との間隔が所定値以下になったことを検出する近接スイッチ３７Ａ、３７Ｂが取付けられており、これにより溶着部３６が下方の位置から待機位置に戻ったことを確認できるようになっている。
【００４７】
図９に示すように、溶着部３６は、垂直に配置された円筒状のロアケース５８を備えており、ロアケース５８の上端部及び中央部からは一対の板状のベース６０Ａ、６０Ｂが水平に延出している。ベース６０Ａ、６０Ｂには、真上から見たときに同じ位置に円形の穴が形成されており、これらの穴の径と略同じ外径を有する略円筒状の溶着ガン６２がこれらの穴を貫通し、この溶着ガン６２がロアケース５８と平行になるようにベース６０Ａ、６０Ｂに支持されている。
【００４８】
溶着ガン６２は、電気的な振動を機械的な超音波振動に変換する円柱状のコンバータ６４と、コンバータ６４の下部に接続されたホーン６６とを備えている。コンバータ６４は超音波用ケーブル（又は高周波用ケーブル）６８を介して超音波発生器３８（図８）に接続されている。一方、図７から図１２に示すように、ホーン６６は直方体状の第１基部７０と、第１基部７０の下端に連続し、第１基部７０より小さい直方体状の第２基部７２とを備えている。
【００４９】
図１０から図１２に示すように、第２基部７２の底部には樹脂製品であるストッパ１４の形状に対応する凹部７２Ａが形成されている。また、ホーン６６には、凹部７２Ａの上部から真上に向かって第１穴７２Ｂが形成され、第１穴７２Ｂの上端部と交差する水平の第２穴７２Ｃが形成されている。図９に示すように、第２穴７２Ｃには吸着用ホース７４が取付けられており、吸着用ホース７４は、エジェクター７６及びソレノイドバルブ７８を介して第２エアー源８０に接続されている。これにより、ストッパ１４をガラス基体２０上に位置決めするときにホーン６６にストッパ１４を吸着させることができるようになっている。
【００５０】
ロアケース５８の下部には、シャフト８２がその下端がロアケース５８から露出するように挿入されており、シャフト８２の下端部には、ガラス基体２０を載置するための支持台であるベース８４が、このベース８４がホーン６６の下方に配置されるように水平に取付けられている。また、ベース８４には、ガラス基体２０のプライマー２４の塗布部がホーン６６の真下に配置されたときにガラス基体２０の縁部２０Ａ（図５）と当接する位置に、位置決め用の延出部８８が真上に向かって形成されている。この延出部８８はガラス基体２０が延出部８８と当接したことを検出するためのマイクロスイッチ９０を備えている。さらに、ベース８４の先端部にはホーン６６がガラス基体２０を押圧したときに衝撃を吸収するためのウレタンパッド８６が固着されている。
【００５１】
一方、シャフト８２の上端部はシリンダロッド９２に連結されている。シリンダロッド３２は、その上端部がロアケース５８から露出するようにロアケース５８内に挿入されている。このシリンダロッド９２の上端部には、径方向に延出しロアケース５８の内径よりも大きい径を有するフランジ（図示省略）が形成されており、これによりシリンダロッド９２がロアケース５８の上端で係止されるようになっている。シリンダロッド９２の上方には、ベース６０Ａの上面に取付けられ、シリンダロッド９２のフランジの径よりも大きい径を有する円柱状の凹部（図示省略）が内部に形成された箱状のアッパケース９４が配置されている。
【００５２】
アッパケース９４の側壁９４Ａには、上端部近傍、下端部近傍にそれぞれ貫通穴が形成されている。これらの貫通穴はエアホース９６Ａ、９６Ｂに接続され、エアホース９６Ａ、９６Ｂはソレノイドバルブ９８を介して第３エアー源１００に接続されていて、エアホース９６Ａ、９６Ｂを介してアッパケース９４にエアーを送ることによって、シリンダロッド９２を上下に移動できるようになっている。また、シリンダロッド９２の上下移動に伴ってシャフト８２が上下移動し、これによりベース８４が上下移動して、ベース８４とホーン６６との間にガラス基体２０を挟持できるようになっている。
【００５３】
また、アッパケース９４には、シリンダロッド９２が移動した距離、換言すれば、ベース８４とホーン６６との間の距離を測定するためのマグネスケール１０２が取付けられている。
【００５４】
さらに、図８に示すように、ホーン６６の近傍には溶着によって発生するガスを吸引するためのガス吸引ダクト１０４の一端が、溶着ガン６２と一体的に移動できるように配置されている。ガス吸引ダクト１０４の他端はバキューム式吸引装置１０６に接続されている。吸引装置１０６は、エジェクタ１０８、エジェクタ１０８に連結されたソレノイドバルブ１１０、エジェクタ１０８に連結され且つ一端が開放された管１１２及びソレノイドバルブ１１０に連結された第４エアー源１１４を備え、吸引装置１０６の内部には排ガス中の塩素等を吸着するための活性炭が装填されている。
【００５５】
溶着部３６は、また、ロアケース５８及び溶着ガン６２を覆うガス散乱防止のためのカバー１１６を備え、カバー１１６には作業者が溶着部３６を下方に引っ張るときに握るための把手（図示省略）が取付けられている。
【００５６】
操作スイッチ４０は、作業者の一方の手がカバー１１６に取付けられた把手を握り且つ他方の手がホーン６６とウレタンパッド８６の間に位置しているときにはこの他方の手が届かないが、一方の手がカバー１１６に取付けられた把手を握り且つ他方の手がホーン６６とウレタンパッド８６の間に位置していないときには、把手を握っていない手が届く位置に配置されている。
【００５７】
図１３に示すように、コントローラ４１はＣＰＵ、メモリ及びタイマー等を備え、溶着ガン６２のコンバータ６４に接続された超音波発生器３８、溶着部３６のマイクロスイッチ９０、溶着部３６のマグネスケール１０２、操作スイッチ４０、第３エアー源１００、ソレノイドバルブ９８に接続されている。
【００５８】
上記構成の溶着装置３０の下方はガラス基体２０の溶着位置となっており、上面の所定の位置にプライマー２４が塗布されたガラス基体２０をこの溶着位置に搬送すると共にストッパ１４が溶着されたガラス基体２０をこの溶着位置から次の作業位置に搬送するためのコンベア（図示省略）が設けられている。ガラス基体２０は、溶着位置に配置されたときにガラス基体２０のプライマー２４が塗布された側の端部２０Ａ（図５）が作業者の近くに配置されるように搬送される。また、溶着装置３０は、エアシリンダ４６の軸方向がコンベアの搬送路と略直交するように且つ、ガラス基体２０が溶着位置に配置されたときに、作業者側に配置されたリミットスイッチ（本実施の形態ではリミットスイッチ５６Ａが作業者の近くに配置されているものとする）が、ガラス基体２０のプライマー２４が塗布された位置の真上よりも作業者と反対側に配置されるように配置されている。
【００５９】
図１４には、コントローラ４１の制御ルーチンを説明するためのフローチャートが示されている。
【００６０】
図示しない電源をオンにすると、吸引装置１０６に接続された第４エアー源１１４（図８）及び吸着用ホース７４に接続された第２エアー源８０（図９）が駆動して、排気と吸引が開始される。次いで、溶着位置にガラス基体２０が配置されると、エアシリンダ４６（図７）にエアーが送られてバランサー３４及び溶着部３６が、作業者側に配置されたリミットスイッチ５６Ａの真下に配置されて、この制御ルーチンが開始される。
【００６１】
作業者は、カバー１１６（図８）に取付けられた図示しない把手を介して図７の実線で示される待機位置から斜め下方側（作業者側）に溶着部３６を引っ張り、ストッパ１４をホーン６６の下端部に吸着させる。次いで、作業者がガラス基体２０のプライマー２４の塗布部をホーン６６とウレタンパッド８６との間に挟むように且つガラス基体２０の端部２０Ａが延出部８８に当接するようにガラス基体２０に溶着ガン６２を取付る。これによりマイクロスイッチ９０がオンになる。
【００６２】
ステップ１５０では、マイクロスイッチ９０がオンになっているか否かを判定し、マイクロスイッチ９０がオンになっていないときには待機する。一方、マイクロスイッチ９０がオンになっているときにはステップ１５２に進み、ソレノイドバルブ９８を開けて、エアーがエアホース９６Ｂ（図９）からアッパケース９４に注入されエアホース９６Ａから排出されるように第３エアー源１００を駆動して、ベース８４を上へ移動させる。
【００６３】
次のステップ１５４では、マグネスケール１０２からベース８４とホーン６６との間の距離ｋを取り込み、距離上が予め設定された値Ｌ0（ガラス基体２０の厚みとウレタンパッド８６の厚みとの和）以下であるか否か、換言すれば、ガラス基体２０とホーン６６又はウレタンパッド８６との間に異物が挟まっているか否かを判定する。ステップ１５４の判定が否定されると、ステップ１５６でベース８４の移動を開始してから所定時間（ベース８４が、図９の位置から、ウレタンパッド８６とホーン６６との間の距離がガラス基体２０の厚みと等しくなる位置まで移動するのに必要な時間）が経過しているか否かを判定する。
【００６４】
ステップ１５６の判定が否定されるとステップ１５２に戻る。また、ステップ１５６の判定が肯定されると、ステップ１５８で、エアーがエアホース９６Ａ（図８）からアッパケース９４に注入されエアホース９６Ｂから排出されるように第３エアー源１００を所定時間駆動させて、ベース８４を図９の位置まで下げ、ステップ１５２に戻る。
【００６５】
一方、ステップ１５４の判定が肯定されると、ステップ１６０で第３エアー源１００を停止し、ソレノイドバルブ９８を閉じて、ベース８４の移動を停止し、ステップ１６２に進む．
作業者は、ガラス基体２０がホーン６６とウレタンパッド８８との間に挟持されると、把手を握った手とは反対側の手で操作スイッチ４０を押すと共に、把手を離す。
【００６６】
ステップ１６２では、操作スイッチ４０が押されたか否かを判定し、判定が否定された場合には待機し、判定が肯定された場合にはステップ１６４で、操作スイッチ４０が押された時から所定時間経過後に、所定時間超音波発生器３８に超音波を発振させる。
【００６７】
超音波発振器３８が発振した電気信号は溶着ガン６２のコンバータ６４に送られて、コンバータ６４によって機械的な超音波振動に変換される。この機械的な超音波振動はホーン６６を介して、ストッパ１４の底面に接着された軟質ＰＶＣシート２２及びガラス基体２０に伝えられる。これにより、軟質ＰＶＣシート２２とガラス基体２０との間に摩擦熱が生じ、軟質ＰＶＣシート２２が溶融する。ホーン６６の振動が停止すると軟質ＰＶＣシート２２が固まって、ガラス基体２０とストッパ１４とが接着される。
【００６８】
次のステップ１６６では、所定時間ソレノイドバルブ９８を開けて、エアーがエアホース９６Ａからアッパケース９４に注入されエアホース９６Ｂから排出されるように第３エアー源１００を所定時間駆動させて、ベース８４を図９の位置まで下げ、制御ルーチンは終了する。
【００６９】
溶着が完了すると、エアシリンダ４６にエアーが送られてバランサー３４及び溶着部３６が、リミットスイッチ５６Ａより作業者側に配置される。これにより、溶着部３６がガラス基体２０から離れ、自重により図７の破線で示される位置に戻ると同時にバランサー３４内のワイヤ巻取器がワイヤ４４を巻き取って溶着部３６を待機位置まで引き上げる。次いで、エアシリンダ４６にエアーが送られてバランサー３４及び溶着部３６がリミットスイッチ５６Ｂ側（作業者から離れた側）に水平に移動する。
【００７０】
この溶着装置３０は超音波を利用することによって、短時間且つ部分的な溶着が可能であるため、ストッパ１４の熱による変形を防止することができる。また、ホーン６６とウレタンパッド８６との間にガラス基体２０を挟持することにより、作業者が溶着の間溶着ガン６２を離すことが可能となり、作業者が他の作業を行うことが可能となると共に、超音波が作業者に作用することを回避することができる。また、溶着部３６は溶着作業の間のみ作業者の近くに配置されるため、溶着部３６が作業者の作業を妨害することがなく、作業効率を上げることができる。また、マグネスケール１０２によってホーン６６とベース８４Ｃとの間の距離を図っており、ガラス基体２０とホーン６６又はウレタンパッド８６との間に異物が挟まっているときに溶着が行われることもない。さらに、吸引装置１０６に装填された活性炭によって溶着作業中に発生するガス中に含まれる塩素等を吸着するため、排ガスが環境に悪影響を及ぼすこともない。また、溶着ガン６２はバランサー３４によって支持されており、作業者に溶着ガン６６の重量が殆ど加わらないため、溶着作業を容易にすることができる。
【００７１】
この溶着装置３０では、エアーにより各部材を移動しているが、ソレノイド等の移動手段を使用してもよい。
【００７２】
また、この溶着装置３０では、エアーによりストッパ１４を吸引しているが、摩擦電荷等を利用してストッパ１４を吸引してもよい。
【００７３】
さらに、溶着装置３０では、ホーン６６とベース８４との間の距離を検出するセンサとして、マグネスケール１０２を使用しているが、位置センサとして公知のものを使用することができる。
【００７４】
また、溶着装置３０は一つの溶着部３６を備えているが、作業者の左右に溶着部３６を設け、一方の溶着部３６が溶着を行っているときに、作業者に他方の溶着部３６をガラス基体２０に取り付けさせて作業効率をさらに向上させてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
本発明は、上記構成としたので、安価に、硬質の樹脂製品を基体に強固に接着できる、基体に硬質の樹脂製品を溶着する方法を提供することができる。
【００７６】
また、本発明は、上記構成としたので、安価に、ストッパのような硬質の樹脂製品がガラス基体に強固に溶着されたウインドガラスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は加圧力、ガラスの温度及び周波数を一定にしたときの超音波の溶着時間と溶着強度との関係を表すグラフである。
【図２】図２は加圧力、溶着時間及び周波数を一定にしたときのガラスの温度と接着強度との関係を表すグラフである。
【図３】図３は本発明に使用されるストッパの斜視図である。
【図４】図４は図３のストッパとプライマーが塗布されたガラス基体との断面図である。
【図５】図５は図３のストッパ及びモールがガラス基体に取付けられたウインドガラスの斜視図である。
【図６】図６は車体に取付けられたウインドガラスの断面図である。
【図７】図７は本発明の第１の実施の形態の方法に使用される溶着装置の概略構成を示す斜視図である。
【図８】図８は図７の溶着装置の溶着部を拡大した斜視図である。
【図９】図９は図８の溶着部の部分断面図である。
【図１０】図１０は図９の溶着部のホーンの側面図である。
【図１１】図１１は図１０のホーンの正面図である。
【図１２】図１２は図１０のホーンにストッパが吸着されたときのホーンの第２基部の端面図である。
【図１３】図１３は図７の溶着装置のブロック図である。
【図１４】図１４は図７の溶着装置のフローチャートである。
【符号の説明】
１０      ウインドガラス
１３      モール
１４      ストッパ（樹脂製品）
２０      ガラス基体（珪素を含む基体）
２２      軟質ＰＶＣシート（溶着促進層）
２４      プライマー
３０      溶着装置
３６      溶着部
６６      ホーン
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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