(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形品の開口部の周囲の上面に透過性シート状部材を載置し、該透過性シート状部材の上方より溶着ヘッドを押圧させて開口部の周囲の上面に透過性シート状部材を溶着する溶着方法に於いて、
前記透過性シート状部材が溶着される樹脂成形品の開口部の周囲の上面に同素材から成る複数の連続した無端状リブを突設し、
該無端状リブの上端部に前記透過性シート状部材を載置し、
載置された透過性シート状部材の上方より溶着ヘッドを加熱、加圧させて前記複数の無端状リブの上端部のみを溶融せしめて前記透過性シート状部材の底面より溶融状態で進入させ、前記透過性シート状部材を前記複数の無端状リブの上端部に溶着することを特徴とする透過性シート状部材の樹脂成形品開口部への溶着方法。
【請求項２】
樹脂成形品の開口部の周囲の上面に透過性シート状部材が、溶着ヘッドにより溶着される透過性シート状部材の溶着構造に於いて、
前記透過性シート状部材が溶着される樹脂成形品の開口部の周囲の上面に同素材から成る複数の連続した無端状リブが突設され、
該無端状リブの上端部に前記透過性シート状部材が、溶着ヘッドを加熱、加圧させて前記複数の無端状リブの上端部のみを溶融せしめて前記透過性シート状部材の底面より溶融状態で進入させた状態で、溶着固定されていることを特徴とする透過性シート状部材の樹脂成形品開口部への溶着構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、透過性シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着する方法及びその溶着構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂成形品の開口部周囲の上面に透過性フィルタを溶着する方法として、図５、図６に示されるように、上記開口部周囲の溶着面上に透過性フィルタを載置したのち、その上方から溶着ヘッド（溶着パンチと称する）を加熱、加圧させることにより、透過性フィルタを上記開口部周囲の溶着面に溶着させる所謂ヒートシール方式が知られている。
【０００３】
すなわち、図５は従来の透過性シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着する状態を示す溶着構造の部分断面図である。符号３０１は溶着パンチを示し、この溶着パンチ３０１は図示しない駆動機構により昇降可能に構成されており、この溶着パンチ３０１下端の加熱面表面温度は約２８０℃まで加熱されるようになっている。
【０００４】
透過性フィルタ３０２は、多孔質のＰＴＦＦフィルタ（融点３２７℃）とポリエステル不織布（融点２６０℃）を上下に配置した二層構造から成り、この透過性フィルタ３０２が、例えばポリブチレンテフタレート（ＰＢＴ）樹脂で成形された樹脂成形品３０３の開口部３０４周囲上面３０５に溶着パンチ３０１により溶着されている。
【０００５】
ところが、このヒートシールによる溶着方法では、透過性フィルタ３０２が非常に薄いため溶着パンチ３０１の加熱、加圧により該フィルタ３０２が破れ易く、特に、透過性フィルタ３０２の上面に溶着パンチ３０１を単純に押し付けると熱によって該フィルタ３０２が弛緩して上方にめくれ上がることから、透過性フィルタ３０２の端縁剥離や皺による溶着不良等が起こり易くなる問題を有していた。
【０００６】
更に上記の問題に加え、透過性フィルタ３０２を樹脂成形品３０３の開口部周囲の溶着面３０５上へ溶着する際の不良が発生する条件として、（溶着パンチ３０１の温度、溶着時間、溶着パンチ３０１の押圧力、樹脂成形品３０３における溶着面３０５と溶着パンチ３０１との平行度の差、溶着深さ）の何れかが大きくなるか、上記溶着面３０５に直接溶着される加圧面積を広くすることができないと透過性フィルタ３０２の破れ、糸引き、樹脂の溶け出し等の要因となる点。
【０００７】
または、（溶着パンチ３０１の温度、溶着時間、溶着パンチ３０１の押圧力、加圧面積、溶着深さ）の何れかが小さくなるか、樹脂成形品３０３における溶着面と溶着パンチ３０１との平行度の差が大きくなると水漏れの要因となる点が知られている。
【０００８】
詳しくは、図６を参照して説明する。図６は従来の透過性シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着した状態を示す溶着構造の部分断面図である。
【０００９】
図６に示されるように、透過性フィルタ３０２の溶着に際し、該透過性フィルタ３０２の上面を加圧する溶着パンチ３０１の接触面積が少ないため、透過性フィルタ３０２の上面が局部的に押圧されることになるので、溶着パンチの加熱、加圧により透過性フィルタ３０２が樹脂成形品３０３の開口部周囲の溶着面３０５上面からの深さｄが０．１〜０．２ｍｍ程度没入するため、溶着面３０５と溶着パンチ３０１との平行度の誤差が０．１ｍｍ以上生ずると溶着部が不完全となり水漏れが生ずることとなる。
【００１０】
ここで、従来の溶着方式における各溶着条件毎の実験結果を調べてみると、表−１に示される通りである。尚、表−１に示される記号の×印は、水漏れ、樹脂漏れ有り、△印は、フィルタの破れ、溶着面が不明確、○印は、問題なしとして判定された。
【００１１】
【表１】
0004489212.tif 000002
表１によれば、溶着パンチが６ｋｇ／ｃｍ2 の押圧力で加圧され、糸引き対策としてエアーブローを使用しても糸引きが発生している。また、溶着パンチの加熱温度と溶着時間との関係では、溶着パンチの加熱温度３１０℃で２秒間の溶着時間が基準の使用条件として行われており、溶着パンチの加熱温度２９５℃、３００℃及び３１０℃で溶着時間１〜２秒間加熱した場合では、水漏れ、樹脂漏れが発生していることが判る。
【００１２】
ところで、このような従来の問題点を解決した透過性フィルタの溶着技術として、特公平４−７６７７２号公報が開示されている。
【００１３】
この透過性フィルタの溶着技術は、透過性フィルタが溶着される樹脂成形品の開口部周囲の溶着面上面に同素材からなる環状の突起を一体的に付設したもので、上記環状突起を開口部周囲の溶着面上面に付設することで、この環状突起が溶着パンチの加熱により溶解されるまでの瞬時に、溶着面上面との間の緩衝材となって透過性フィルタを溶着パンチによる過剰加圧から保護すると共に、溶解したのちは接着補強材となって両者間のシール強度を増加させている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術では、透過性フィルタが溶着される樹脂成形品の開口部周囲の溶着面上面に同素材からなる単一の環状突起を一体的に付設することにより、この環状突起が溶着面上面との間の緩衝材となって透過性フィルタを溶着パンチによる過剰加圧からの保護が可能となるが、環状突起が単一の突起のみで構成されているため、この突起に傷等の欠損部などが生じていると、シール性が低下するばかりか両者間のシール強度までも低下する致命的な問題を有していた。
【００１５】
従って、本発明の目的とする所は、透過性シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着するに際し、樹脂成形品の開口部周囲の溶着面上に載置された透過性シート状部材の上方より溶着ヘッドを加熱、加圧させた場合でも、溶着面上面との間の緩衝材となって透過性シート状部材を溶着ヘッドによる過剰加圧から保護されることは勿論、樹脂成形品における溶着面と溶着ヘッドとの平行度に誤差が生じても、両者間に安定した溶着部を得ることができ、従って確実なシール性を確保することができる透過性シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着する方法及びその溶着構造を提供することを提供するにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明は次の技術的手段を有する。即ち、発明の実施の形態に対応する添付図面中の符号を用いてこれを説明すると、本発明は、樹脂成形品３の開口部４の周囲の上面５に透過性シート状部材２を載置し、該透過性シート状部材２の上方より溶着ヘッド１を押圧させて開口部４の周囲の上面５に透過性シート状部材２を溶着する溶着方法に於いて、
前記透過性シート状部材２が溶着される樹脂成形品３の開口部４の周囲の上面５に同素材から成る複数の連続した無端状リブＬを突設し、該無端状リブＬの上端部に前記透過性シート状部材２を載置し、載置された透過性シート状部材２の上方より溶着ヘッド１を加熱、加圧させて前記複数の無端状リブＬの上端部のみを溶融せしめて前記透過性シート状部材２の底面より溶融状態で進入させ、前記透過性シート状部材２を前記複数の無端状リブＬの上端部に溶着することを特徴とする透過性シート状部材２の樹脂成形品開口部への溶着方法である。
上記によると、無端状リブＬの上端部に上記透過性シート状部材２が載置されると、その透過性シート状部材２の上方から溶着ヘッド１により加熱、加圧され、開口部４の周囲の上面５の複数の無端状リブＬの上端部のみが溶融して、これが透過性シート状部材２の底面より溶融状態で進入し溶着される。
従って、樹脂成形品３の開口部４の周囲の上面５上の無端状リブＬの上端部に載置された透過性シート状部材２の上方より溶着ヘッド１を加熱、加圧させた場合でも、上面５の上面との間の緩衝材となって透過性シート状部材２を溶着ヘッド１による過剰加圧から保護されることは勿論、複数の連続した無端状リブＬの上端部に透過性シート状部材２が溶着されることから、単一の無端状リブＬに傷や成形不良が生じても他の無端状リブＬの上端部で溶着することができ、樹脂成形品３における上面５と溶着ヘッド１との平行度に誤差が生じても、両者間に安定した溶着部を得ることができ、確実なシール性を確保することができる。
【００１７】
更に本発明は、樹脂成形品３の開口部４の周囲の上面５に透過性シート状部材２が、溶着ヘッド１により溶着される透過性シート状部材２の溶着構造に於いて、
前記透過性シート状部材２が溶着される樹脂成形品３の開口部４の周囲の上面５に同素材から成る複数の連続した無端状リブＬが突設され、該無端状リブＬの上端部に前記透過性シート状部材２が、溶着ヘッド１を加熱、加圧させて前記複数の無端状リブＬの上端部のみを溶融せしめて前記透過性シート状部材２の底面より溶融状態で進入させた状態で、溶着固定されていることを特徴とする透過性シート状部材２の樹脂成形品開口部への溶着構造である。
上記によると、無端状リブＬの上端部に載置された透過性シート状部材２の上方から溶着ヘッド１により前記透過性シート状部材２が無端状リブＬの上端部に溶着される。
従って、樹脂成形品３の開口部４の周囲の上面５上に透過性シート状部材２を溶着ヘッド１により溶着させる際に、無端状リブＬが上面５の上面との間の緩衝材となって透過性シート状部材２を溶着ヘッド１による過剰加圧から保護されることは勿論、複数の連続した無端状リブＬの上端部に透過性シート状部材２が溶着されることから、単一の無端状リブＬに傷や成形不良が生じても他の無端状リブＬの上端部で溶着することができるので、両者間に安定した溶着部を得ることができ、少ない溶着面積でも確実なシール性を確保することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面、図１および図２に従い、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態にける透過性シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着する溶着装置の全体図であり、図２は図１のＡ部を拡大した断面図である。最初に、本発明の透過性シート状部材が樹脂成形品開口部へ溶着された溶着構造につき説明する。
【００１９】
溶着ヘッドは、符号１として示されている。溶着ヘッドである溶着パンチ１の直下には樹脂成形品３を位置決め支持するベースＢが配置されており、この溶着パンチ１は、例えば油圧シリンダＤによりベースＢ上に支持された樹脂成形品３に対し、昇降移動可能に構成されており、透過性フィルタ２の上面を加圧する溶着パンチ１の加圧面積は、従来の溶着ヘッドの加圧面積よりは広く形成されている。
【００２０】
透過性シート状部材である透過性フィルタ２は、従来と同様の多孔質のＰＴＦＦフィルタ（融点３２７℃）とポリエステル不織布（融点２６０℃）を上下に配置した二層構造で構成されている。
【００２１】
樹脂成形品３は、例えばポリブチレンテフタレート（ＰＢＴ）樹脂で成形され、その開口部周囲上面の透過性フィルタ２が溶着される溶着面５には、同素材から成る複数の連続する高さｔが０．５ｍｍ、幅が０．５ｍｍの無端状リブＬ（本実施例では２重の環状リブとして構成されている）が一体的に突設され、該無端状リブＬ（以下２重環状リブＬと称する）の上端部に上記透過フィルタ２が溶着パンチ１により溶着固定される。
【００２２】
このように、２重環状リブＬの上端部に載置された透過性フィルタ２は、図１に示される油圧シリンダＤの作用により、その上方から下降する溶着パンチ１により加圧され、電気的に加熱されて２重環状リブの上端部に溶着されて本発明の溶着構造が形成される。
【００２３】
この溶着構造によれば、樹脂成形品３の開口部４周囲の溶着面５上面に透過性フィルタ２を溶着パンチ１により溶着させる際に、２重環状リブＬが溶着面５との間の緩衝材となって透過性フィルタ２を溶着パンチ１による過剰加圧から保護されることは勿論、２重環状リブＬの上端部に透過性フィルタ２が溶着されることから、一方の環状リブに傷や成形不良が生じても他の環状リブの上端部で溶着することができるので、両者間に安定した溶着部を得ることができ、少ない溶着面積でも確実なシール性を確保することができる。
【００２４】
さらに溶着パンチ１の加圧面積を、従来の溶着パンチの加圧面積より広く形成することができるので、従来のように溶着時に、透過性フィルタ２を局部的に強く押圧することがなくなり、透過性フィルタ２のメクレが生じないため、フィルタ切断や、糸引きを防止することができる。
【００２５】
次に、本発明の透過性シート状部材の樹脂成形品開口部への溶着方法につき説明する。図３は透過フィルタが溶着パンチにより２重の環状リブ上端に溶着固定される前の状態を示す説明図であり、図４は透過フィルタが溶着パンチにより２重の環状リブ上端に溶着固定された状態を示す説明図である。尚、上記の構成部分と同一構成部分については同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００２６】
透過性フィルタ２が溶着される樹脂成形品３の開口部４周囲の溶着面５には、同素材（ＰＢＴ樹脂）から成る２重環状リブＬが突設され、該２重環状リブＬの上端部に透過性フィルタ２が載置される。
【００２７】
図３に示されるように、２重環状リブＬの上端部に載置された透過性フィルタ２の上方に溶着パンチ１を下降させて、該透過性フィルタ２の上面より加熱、加圧させる。
【００２８】
表面温度約２８０℃の溶着パンチ１により透過性フィルタ２の上面が加熱、加圧されると、図４に示されるように、融点２２０℃の２重環状リブＬの上端部が溶融するとともに、融点２６０℃の透過性フィルタ２下層のポリエステル不織布が溶融し、溶融したＰＢＴ樹脂と共に上層の多孔質のＰＴＦＦフィルタ内に侵入して固化されて溶着が完了する。
【００２９】
ここで、本発明の溶着方式における各溶着条件毎の実験結果を調べてみると、表−２に示される通りである。尚、表−２に示される記号の×印は、水漏れ、樹脂漏れ有り、△印は、フィルタの破れ、溶着面が不明確、○印は、問題なしとして判定された。
【００３０】
【表２】
0004489212.tif 000003
表２によれば、溶着パンチが６ｋｇ／ｃｍ2 の押圧力で加圧され、従来使用していたエアーブロは使用せず、溶着パンチ１の加熱温度２９０℃〜３００℃の間で４秒間加熱した場合、さらに３０５℃〜３１５℃の間で２秒間加熱した場合でも透過性フィルタの溶着にはまったく問題がないことが判った。
【００３１】
このように、樹脂成形品３の開口部４周囲の溶着面５上面の２重環状リブＬ上端部に載置された透過性フィルタ２の上方より溶着パンチ１を加熱、加圧させた場合でも、溶着面５との間の緩衝材となって透過性フィルタ２を溶着パンチ１による過剰加圧から保護されることは勿論、２重環状リブＬ上端部に透過性フィルタ２が溶着されることから、何れかの環状リブに傷や成形不良が生じても他の環状リブ上端部で溶着することができ、樹脂成形品３における溶着面５と溶着パンチ１との平行度に誤差が生じても、両者間に安定した溶着部を得ることができ、確実なシール性を確保することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は次の効果を奏する。
【００３３】
以上詳述した如く本願の請求項１記載の発明によると、樹脂成形品の開口部周囲の溶着面上の無端状リブ上端部に載置された透過性フィルタの上方より溶着ヘッドを加熱、加圧させた場合でも、無端状リブが溶着面上面との間の緩衝材となって透過性シート状部材を溶着ヘッドによる過剰加圧から保護されることは勿論、複数の連続した無端状リブ上端部に透過性シート状部材が溶着されることから、単一の無端状リブに傷や成形不良が生じても他の無端状リブの上端部で溶着することができ、樹脂成形品における溶着面と溶着ヘッドとの平行度に誤差が生じても、無端状リブの溶融高さで誤差を吸収することができ、両者間を安定状態で溶着することができる。
【００３４】
本願の請求項２記載の発明によると、樹脂成形品の開口部周囲の溶着面上に透過性シート状部材を溶着ヘッドにより溶着させる際に、無端状リブを溶着面上面との間の緩衝材となすことにより、溶着ヘッドによる過剰加圧から透過性シート状部材が保護されることは勿論、複数の連続した無端リブ上端部に透過性シート状部材が溶着されるようになっていることから、単一の無端状リブに傷や成形不良が生じた際に他の無端状リブの上端部で溶着されるので、両者間に安定した溶着部を得ることができ、複数の連続した無端リブ上端部との少ない溶着面積でも確実なシール性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における透過性シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着する溶着装置の全体図である。
【図２】図１のＡ部を拡大した断面図である。
【図３】 透過フィルタが溶着パンチにより２重の環状リブ上端に溶着固定される前の状態を示す説明図である。
【図４】透過フィルタが溶着パンチにより２重の環状リブ上端に溶着固定された状態を示す説明図である。
【図５】従来の透過性シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着する状態を示す溶着構造の部分断面図である。
【図６】従来の透過性シート状部材を樹脂成形品開口部へ溶着した状態を示す溶着構造の部分断面図である。
【符号の説明】
１            溶着パンチ（溶着ヘッド）
２            透過性フィルタ（透過性シート状部材）
３            樹脂成形品
４            開口部
５            溶着面
Ｂ            ベース
Ｄ            油圧シリンダ
Ｌ            ２重環状リブ（無端状リブ）
【図１】
0004489212.tif 000004
【図２】
0004489212.tif 000005
【図３】
0004489212.tif 000006
【図４】
0004489212.tif 000007
【図５】
0004489212.tif 000008
【図６】
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