(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料からなる基材に繊維材料からなるフィルタをレーザ光により溶着するレーザ溶着方法であって、
レーザ光非透過性の樹脂材料からなる基材の上にレーザ光透過性の繊維材料からなるフィルタを載せる工程と、
前記フィルタの溶着部位の繊維密度を高める工程と、
前記溶着部位に前記レーザ光を照射する工程と
を備え、前記フィルタを透過するレーザ光により前記基材の一部を溶融させ、その溶融湯を前記フィルタの繊維間隙に浸入させて前記溶着部位を前記基材に溶着することを特徴とするレーザ溶着方法。
【請求項２】
前記繊維密度を高める工程で、前記溶着部位より広めに前記フィルタの繊維密度を高めることを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶着方法。
【請求項３】
前記繊維密度を高める工程は、前記溶着部位の周辺を前記基材へ向けて圧縮することにより前記溶着部位を間接的に圧縮することを特徴とする請求項２に記載のレーザ溶着方法。
【請求項４】
前記繊維密度を高める工程は、前記溶着部位の周辺を前記基材へ向けて圧縮することにより前記溶着部位を間接的に圧縮すると共に、前記溶着部位を前記基材の側から直接的に圧縮することを特徴とする請求項２に記載のレーザ溶着方法。
【請求項５】
前記繊維密度を高める工程は、木目込み方式により前記溶着部位及びその周辺を前記基材の凹部に押し込み、その凹部内で前記溶着部位及びその周辺を圧縮することを特徴とする請求項２に記載のレーザ溶着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂材料からなる基材に繊維材料からなるフィルタをレーザ光により溶着するレーザ溶着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂材料からなる基材に繊維材料からなる不織布製のフィルタを溶着する方法として、特開平８−２２９３１２号公報、特開２０００−１８６６３５号公報等に開示されたものがある。これらの溶着方法は、例えば、ナイロン（商品名）からなる基材の上にポリエステル繊維からなる不織布製のフィルタを載せ、基材の一部を溶融させ、フィルタの繊維間隙に溶融湯を浸透させてフィルタと基材とを溶着させるものである。
【０００３】
ここで、前記各従来技術では、超音波溶着や振動による摩擦溶着の方法が採用されている。例えば、超音波溶着方法では、超音波発振器をフィルタに近接させて超音波を射出し、基材を溶融させてフィルタの繊維間隙に浸透させ、固化させている。摩擦溶着方法でも、発振器をフィルタに近接させることになり、工程としては、超音波溶着方法に準ずるものと言える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記各従来技術の溶着方法では、溶着の過程で発振器等をフィルタに近接させたり、離したりする工程が必要となり、その分だけ溶着完了までに時間がかかることになった。
【０００５】
ここで、発振器等の機器を被射体に接近させる必要性の少ない、或いは、機器の移動距離を少なくできる溶着方法として、レーザ光を使用したレーザ溶着方法がある。この溶着方法をフィルタの溶着に採用すれば、レーザ光発射装置がワークから離れていても、その照射基からレーザ光を発射するだけで溶着部位にレーザ光を到達させることができ、発射装置の移動時間を省略又は短縮することができ、溶着完了までの所要時間を短くすることが可能である。
【０００６】
しかし、これまでにレーザ光でフィルタを基材に溶着した従来例はなく、レーザ光による溶着では、溶着強度の確保や、ワークの焦げ・穴明き等の欠損防止の課題が予測されるので、実用的なレーザ溶着方法の提案が望まれている。
【０００７】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、溶着強度の向上と、焦げや穴明き等の欠損防止とを図りながらフィルタと基材とを好適に溶着させることを可能としたレーザ溶着方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、樹脂材料からなる基材に繊維材料からなるフィルタをレーザ光により溶着するレーザ溶着方法であって、レーザ光非透過性の樹脂材料からなる基材の上にレーザ光透過性の繊維材料からなるフィルタを載せる工程と、フィルタの溶着部位の繊維密度を高める工程と、溶着部位にレーザ光を照射する工程とを備え、フィルタを透過するレーザ光により基材の一部を溶融させ、その溶融湯をフィルタの繊維間隙に浸入させて溶着部位を基材に溶着することを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、基材の上にフィルタが載せられた後、そのフィルタの溶着部位の繊維密度が高められるので、溶着部位の熱伝導が向上して放熱性が高められると共に、溶着部位と溶融湯との接触面積も増すことになる。又、溶着部位にレーザ光を照射する工程では、照射機器を溶着部位に近接させる必要がない。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、繊維密度を高める工程で、溶着部位より広めにフィルタの繊維密度を高めることを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、溶着部位を含めて広めにフィルタの繊維密度が高められるので、溶着部位以外の部位に対する熱影響が低減される。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、繊維密度を高める工程は、溶着部位の周辺を基材へ向けて圧縮することにより溶着部位を間接的に圧縮することを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、溶着部位及びその周辺を基材へ向けて圧縮しているので、溶着部位及びその周辺と基材との密着面積が増す。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、繊維密度を高める工程は、溶着部位の周辺を基材へ向けて圧縮することにより溶着部位を間接的に圧縮すると共に、溶着部位を基材の側から直接的に圧縮することを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、溶着部位及びその周辺を基材へ向けて圧縮しているので、溶着部位及びその周辺と基材との密着面積が増す。加えて、溶着部位が基材の側から直接的に圧縮されるので、溶着部位と基材との密着度が増す。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、繊維密度を高める工程は、木目込み方式により溶着部位及びその周辺を基材の凹部に押し込み、その凹部内で溶着部位及びその周辺を圧縮することを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、請求項２に記載の作用に加え、溶着部位及びその周辺を基材の凹部で圧縮しているので、溶着部位及びその周辺と基材との密着面積が増す。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明のレーザ溶着方法をキャニスタの製造に採用して具体化した第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１に、本実施の形態のキャニスタ１を断面図に示す。このキャニスタ１は、略筒状をなすケース２と、ケース２を覆うカバー３とを備える。ケース２には、第１フィルタ４、チャコール５、第２フィルタ６、プレート７及びスプリング８が内蔵される。
【００２２】
ケース２は、本発明の基材に相当し、レーザ光非透過性の樹脂材料により構成される。この実施の形態では、レーザ光非透過性の樹脂材料として、例えば「ＰＡ６６（６６ナイロン：商標名）」が使用される。「ＰＡ６６」の融点は「２６５℃」である。ケース２は、上開口部２ａと、内段部２ｂと、下開口部２ｃと、下開口部２ｃの周囲に配置された複数の雌ねじ穴２ｄとを含む。上開口部２ａの全周には、フランジ２ｅが形成される。
【００２３】
カバー３は、ケース２の上開口部２ａを覆い、その全周がフランジ２ｅに対してレーザ溶着される溶着部位Ｂ１となっている。カバー３は、その中央に上方へ突設される管継手３ａを含む。カバー３は、レーザ光透過性の樹脂材料により構成される。この実施の形態では、レーザ光透過性樹脂材料として、例えば「ＰＡ６６」が使用される。
【００２４】
第１フィルタ４は、本発明のフィルタに相当し、レーザ光透過性の繊維材料により構成される。この実施の形態では、レーザ光透過性繊維材料として、例えば「ポリエステル」と「レーヨン」の繊維が混合されて使用され、それらが絡み合って不織布をなしている。「ポリエステル」の線径は「１０〜１５μｍ」であり、融点は「２７０℃」であり、含有率は「５４％」である。「レーヨン」の線径は「１０〜４０μｍ」であり、融点は「１８０℃」であり、含有率は「４６％」である。第１フィルタ４の周辺部は、ケース２の内段部２ｂに対してレーザ溶着される溶着部位Ｂ２となっている。図２に、上記したケース２と第１フィルタ４の材料特性を比較して表に示す。
【００２５】
チャコール５は、キャニスタ１として、ガソリンの蒸発燃料を吸着するためのものであり、この実施の形態では、その材料として、例えば「ＢＡＸ１１００」が使用される。チャコール５は、第１フィルタ４の上に所定の厚みの層をなして載せられる。
【００２６】
第２フィルタ６は、第１フィルタ４よりも肉厚な不織布により構成され、この実施の形態では、繊維材料として、例えば「ウレタンフォーム」が使用される。第２フィルタ６は、チャコール５の上に載置される。
【００２７】
プレート７は、第２フィルタ６の上に載せられ、この実施の形態では、その材料として、例えば「パンチングメタル」が使用される。スプリング８は、カバー３とプレート７との間に介在され、その付勢力により、プレート７をチャコール５に押し付けている。スプリング８の材料として、例えば「ＳＷＰＡ］が使用される。
【００２８】
上記構成を有するキャニスタ１を製造するには、先ず、第１フィルタ４をケース２の内段部２ｂにレーザ溶着することによりケース２に固定する。
次に、第１フィルタ４の上にチャコール５を層状に載せ、更に、チャコール５の上に第２フィルタ６を載せる。
次に、第２フィルタ６の上にプレート７を載せ、その上にスプリング８を載せてケース２をカバー３で覆う。
その後、ケース２のフランジ２ｅとカバー３の全周をレーザ溶着することにより、カバー３をケース２に固定する。このようにして、図１に示すキャニスタ１が製造される。
【００２９】
次に、ケース２の内段部２ｂへの第１フィルタ４のレーザ溶着方法について説明する。
【００３０】
図３に、このレーザ溶着方法に使用されるレーザ溶着装置１１の概略構成を示す。この装置１１は、作業台１２と、その両脇に設置されたロボット１３及び圧縮装置１４とを備える。
【００３１】
作業台１２には、ケース２がワークとして載せられる。ロボット１３は、多節リンク式のアーム１５を含み、アーム１５の先端には、レーザ光ＬＢを発射するための光学系のレーザ光発射装置１６が取り付けられる。この発射装置１６には、光ファイバ１７を通じてエネルギー発生装置からエネルギーが供給される。この発射装置１６には、例えば、ダイオードレーザ（半導体レーザ）が使用され、５００Ｗの赤外線エネルギーが供給される。レーザ光ＬＢのスポット径は、例えば「３〜４ｍｍ」程度に設定される。
【００３２】
圧縮装置１４は、第１フィルタ４をケース２の内段部２ｂに押さえ付けるためのものであり、油圧式又はエア式のシリンダ１８と、そのシリンダロッド１８ａの先端に取り付けられた治具１９とを含む。シリンダロッド１８ａが伸縮することにより、治具１９が作業台１２に近付いたり、離れたりする。図５に示すように、治具１９は、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２の周辺を加圧すると共に、その溶着部位Ｂ２にレーザ光を照射するためのスリット１９ａを有する。このスリット１９ａは、上記スポット径より小さい寸法、例えば「２ｍｍ」程度に設定される。
【００３３】
ケース２の内段部２ｂに対する第１フィルタ４のレーザ溶着は、上記のレーザ溶着装置１１を使って次のように行われる。
【００３４】
先ず、第１の工程では、図４に示すように、作業台１２の上にワークであるケース２を載せて固定する。
【００３５】
次に、第２の工程では、図５に示すように、ケース２の内段部２ｂの上に第１フィルタ４を載せる。このとき、圧縮装置１４の治具１９をケース２の上方位置に配置する。
【００３６】
次に、第３の工程では、図６に示すように、圧縮装置１４の治具１９を第１フィルタ４の上に降ろし、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２の周辺を加圧して内段部２ｂに押し付けることにより、溶着部位Ｂ２及びその周辺を圧縮して第１フィルタ４の繊維密度を高める。即ち、溶着部位Ｂ２より広めに第１フィルタ４の繊維密度を高めている。この実施の形態では、第１フィルタ４の素材の厚さが「３ｍｍ」であるとして、治具１９で加圧することにより、「０．５ｍｍ」の厚さまで圧縮している。
【００３７】
次に、第４の工程では、図６に示すように、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２に発射装置１６からレーザ光ＬＢを照射する。このとき、第３の工程による第１フィルタ４の加圧をそのまま継続する。この実施の形態では、ロボット１３のアーム１５を自在に操ることで、第１フィルタ４の全周に沿ってレーザ光ＬＢを照射することができる。尚、図６では、発射装置１６が治具１９に近付けて表されるが、これは便宜的なものであって、実際には、比較的離れた位置に配置されることになる。集光レンズの選択により任意の位置に配置可能になる。
【００３８】
ここで、図７に示すように、第３の工程では、第１フィルタ４は、溶着部位Ｂ２より広い範囲で加圧され、その繊維密度が高められている。詳しくは、溶着部位Ｂ２の周辺を内段部２ｂへ向けて治具１９により圧縮することにより、溶着部位Ｂ２を間接的に圧縮している。これにより、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２とその周辺が圧縮され、図８に示すように、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２の繊維密度が高められる。
【００３９】
そして、図６，７に示すように、治具１９のスリット１９ａを通り、第１フィルタ４を透過するレーザ光ＬＢにより、ケース２の内段部２ｂの表面部分を加熱溶融させ、その溶融湯を第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２の繊維間隙に浸入させてその溶着部位Ｂ２を内段部２ｂに溶着する。
【００４０】
以上説明したレーザ溶着方法によれば、ケース２の内段部２ｂの上に第１フィルタ４が載せられた後、そのフィルタ４の溶着部位Ｂ２の繊維密度が高められるので、溶着部位Ｂ２の熱伝導が向上してフィルタ４の放熱性が高められると共に、溶着部位Ｂ２と溶融湯との接触面積が増すことになる。このため、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２の内段部２ｂに対する溶着強度を高めることができる。又、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２の繊維密度が高められることで、その溶着部位Ｂ２の繊維群の熱伝導が向上し、溶着部位Ｂ２の放熱性が高められる。このため、内段部２ｂの溶融熱による繊維の焦げやフィルタ４の穴明きを防止することができる。更に、第１フィルタ４それ自体がレーザ光透過性の繊維材料より構成され、レーザ光ＬＢを透過させるので、レーザ光透過時に繊維自体が加熱されることがなく、レーザ光ＬＢによるフィルタ４の焦げや穴明きをも防ぐことができる。つまり、溶着強度の向上と、焦げや穴明き等の欠損防止とを図りながら第１フィルタ４をケース２の内段部２ｂに好適に溶着させることができるのである。
【００４１】
上記のような作用・効果は、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２を治具１９により加圧して圧縮していることで得られるものである。例えば、対比例として、図９に示すように、比較的広めのスリット２９ａを有する治具２９を使用して、フィルタ２４をケース２２に押さえ付けた場合、その溶着部位Ｂ２の周辺は圧縮されず、図１０に示すように、溶着部位Ｂ２の繊維密度は高められず、溶着部位Ｂ２の繊維は粗の状態のままとなる。このような状態でレーザ光ＬＢを照射した場合には、溶着部位Ｂ２の熱伝導の悪さから、溶着部位Ｂ２に焦げや穴明きが生じることになる。又、この場合には、ケース２２の溶融湯と繊維との接触面積も少ないことから、フィルタ２４とケース２２の溶着強度はあまり大きくならない。本実施の形態のレーザ溶着方法によれば、上記不具合を回避することができる。
【００４２】
この実施の形態では、第１フィルタ４の繊維密度が、溶着部位Ｂ２より広めの範囲で高められるので、溶着部位Ｂ２以外の繊維密度の低い部位への熱影響が低減される。このため、溶着部位Ｂ２以外の部位で焦げや穴明きが生じることを確実に防止することができる。
【００４３】
この実施の形態では、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２及びその周辺をケース２の内段部２ｂへ向けて加圧し圧縮しているので、溶着部位Ｂ２及びその周辺と内段部２ｂとの密着面積が増す。このため、第１フィルタ４と内段部２ｂとの密着強度を一層増大させることができる。
【００４４】
ここで、フィルタの溶着方法と密着強度との関係を図１１に示す。図１１の横軸は、溶着方法の違いを、縦軸は、密着強度と相関のある剥離強度を示す。横軸には、図９（対比例）及び図７（本実施の形態）に示すレーザ溶着の場合と、超音波溶着の場合とが示される。
【００４５】
剥離強度の測定は次のように行われた。即ち、上記３種類の溶着方法によりフィルタを溶着したケースのサンプルをそれぞれ準備し、各サンプルにつき、図１２に示すように、フィルタを反対側からピストンで押圧する。ここで、ケースの内径を「３８ｍｍ」として、ピストンの外径を「３６ｍｍ」とした。ピストンの押込み速度を「５ｍｍ／ｍｉｎ」とした。
【００４６】
図１１に示すように、剥離強度は、図９のレーザ溶着では「２０ｇ／ｃｍ」程度となり、図７のレーザ溶着では「１００ｇ／ｃｍ」程度となり、超音波溶着では「１２００ｇ／ｃｍ」程度となった。超音波溶着では、フィルタの厚み全体にケースの溶融樹脂が浸透することから、剥離強度はフィルタの強度とほぼ等しい高い値を示した。これに対して、レーザ溶着では、溶融樹脂とフィルタとの接触部分の近傍（１００μｍ程度）にのみ溶融樹脂が浸透するため、超音波溶着に比べて剥離強度は小さくなる。しかしながら、図７に示す本実施の形態のレーザ溶着の場合では、実用に耐えうる充分な剥離強度（溶着強度）を得ることができた。
【００４７】
更に、この実施の形態では、レーザ溶着方法を採用していることから、溶着部位Ｂ２にレーザ光ＬＢを照射する工程の前後で、発射装置１６を溶着部位Ｂ２に近付けたり離したりする必要がない。即ち、従来例の超音波溶着方法では、溶着の過程で発振器をフィルタに近付けたり離したりする必要があったが、本実施の形態のレーザ溶着方法では、そのような必要性がなく、その分だけ溶着完了までの所要時間を短縮することができる。
【００４８】
次に、ケース２とカバー３とのレーザ溶着について説明する。この実施の形態では、ケース２がレーザ光非透過性の樹脂材料により構成され、カバー３がレーザ光透過性の樹脂材料により構成されることから、ケース２と第１フィルタ４との溶着と同様に、両者２，３の溶着にレーザ溶着を採用することができる。
【００４９】
即ち、図１３に示すように、ケース２のフランジ２ｅにカバー３を載せた状態で、そのカバー３の全周に沿ってレーザ光ＬＢを照射する。そして、カバー３を透過するレーザ光ＬＢによりフランジ２ｅの表面の一部を溶融させ、その溶融湯をカバー３に接触させてカバー３の溶着部位Ｂ１をケース２のフランジ２ｅに溶着するのである。
【００５０】
この実施の形態では、ロボット１３のアーム１５を自在に操ることで、カバー３の全周に沿ってレーザ光ＬＢを照射することができる。又、この実施の形態では、ケース２と第１フィルタ４との溶着に引き続き、ケース２とカバー３との溶着についてもレーザ溶着が採用される。このため、キャニスタ１の製造に当たって、全溶着にレーザ溶着が採用されることとなり、異なる種類の溶着方法を採用する場合に比べ、製造のための設備や工程の簡略化と、所要時間の短縮化を図ることができる。
【００５１】
この実施の形態では、上記レーザ溶着方法をキャニスタ１の製造に採用し、上記方法で溶着されたケース２と第１フィルタ４をキャニスタ１が備えることから、上記レーザ溶着方法による作用・効果がキャニスタ１で得られるようになる。このため、第１フィルタ４がケース２に強固に溶着された状態を長期間保つことができ、その意味でキャニスタ１の耐久性を向上させることができる。又、レーザ溶着の所要時間を短縮できることから、キャニスタ１の製造に要する時間の短縮をも図ることができる。
【００５２】
［第２の実施の形態］
次に、本発明のレーザ溶着方法をキャニスタに具体化した第２の実施の形態を図面に従い説明する。
【００５３】
尚、本実施の形態を含む以下の各実施の形態で、前記第１の実施の形態と同じ構成要素については同一の符号を付して説明を省略するものとし、以下には異なる点を中心に説明する。
【００５４】
この実施の形態では、図１４に示すように、ケース２と第１フィルタ４とのレーザ溶着において、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２に対応するケース２の内段部２ｂの表面に凸部２ｆを設けた点で、第１の実施の形態と構成が異なる。即ち、この実施の形態のレーザ溶着方法では、第１フィルタ４の繊維密度を高める工程で、溶着部位Ｂ２の周辺をケース２の内段部２ｂへ向けて治具１９により加圧して圧縮することにより、その溶着部位Ｂ２を間接的に圧縮すると共に、その溶着部位Ｂ２を内段部２ｂの凸部２ｆによりケース２の側から直接的に加圧して圧縮するようにしている。
【００５５】
従って、この実施の形態のレーザ溶着方法によれば、溶着部位Ｂ２及びその周辺を内段部２ｂへ向けて加圧して圧縮しているので、溶着部位Ｂ２及びその周辺と内段部２ｂとの密着面積が増す。加えて、溶着部位Ｂ２がケース２の側から直接的に圧縮されるので、溶着部位Ｂ２と内段部２ｂとの密着度が増す。このため、第１の実施の形態のレーザ溶着方法に比べ、第１フィルタ４と内段部２ｂとの密着強度をより増大させることができる。このことは、逆に、第１の実施の形態のレーザ溶着方法と同等の密着強度を得るために、発射装置１６に投入すべきエネルギーをおよそ１／５にすることができ、エネルギー消費量を低減することができる。この他の作用・効果は、前記第１の実施の形態のそれと同等である。
【００５６】
［第３の実施の形態］
次に、本発明のレーザ溶着方法をキャニスタに具体化した第３の実施の形態を図面に従い説明する。
【００５７】
この実施の形態では、図１５に示すように、ケース２と第１フィルタ４とのレーザ溶着において、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２に対応するケース２の内段部２ｂの隅に凹部２ｇを設け、その凹部２ｇに第１フィルタ４の周縁を押し込む点で、第１及び第２の実施の形態と構成が異なる。即ち、この実施の形態のレーザ溶着方法では、第１フィルタ４の繊維密度を高める工程で、木目込み方式により溶着部位Ｂ２及びその周辺をケース２の内段部２ｂの凹部２ｇに押し込み、その凹部２ｇ内で溶着部位Ｂ２及びその周辺を圧縮するようにしている。
【００５８】
従って、この実施の形態では、溶着部位Ｂ２及びその周辺を内段部２ｂの凹部２ｇで圧縮しているので、上記した治具１９等を使うことなく溶着部位Ｂ２及びその周辺と内段部２ｂとの密着面積が増すことになる。このことにより、第１の実施の形態のように、治具１９等で押し付ける場合と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
この実施の形態では、ケース２を作業台１２に載せた後に木目込み方式を実施することになるが、予め木目込み方式で第１フィルタ４の周縁を内段部２ｂの凹部２ｇに押し込んでおいてもよい。
【００６０】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。
【００６１】
（１）前記第１及び第２の実施の形態では、治具１９の一部に第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２に対応してスリット１９ａを設け、レーザ光ＬＢを通過させるようにした。これに対し、治具それ自体をレーザ光透過性材料により構成すると共に、上記スリットを省略して、フィルタの溶着部位も治具で直接的に押圧するようにしてもよい。この場合、溶着部位の密着強度を一層高めることができる。
【００６２】
（２）前記第１及び第２の実施の形態において、治具１９を熱伝導性の良い材料で構成することにより、治具１９が第１フィルタ４の放熱を助けるように構成してもよい。この場合、第１フィルタ４の冷却効果が高まるので、熱影響による焦げや穴明きをより確実に抑えることができる。
【００６３】
（３）前記第１及び第２の実施の形態では、レーザ光照射工程の前工程として、第１フィルタ４の溶着部位Ｂ２の繊維密度を高める工程を設けた。これに対し、フィルタの溶着部位を他の部位に比べて予め繊維密度の高いものとして形成しておき、そのフィルタをケースの内段部に載せて治具で軽く押さえるだけのレーザ光照射工程の前工程としてもよい。ここで、フィルタの溶着部位のみを圧縮して固め、他の部位に比べて繊維密度の高いものとしてもよい。或いは、フィルタの厚みは全体に同じとし、その溶着部位のみを他の部位に比べて予め繊維密度の高いものとしてもよい。これらの場合も、第１及び第２の実施の形態と同等の作用・効果を得ることができる。
【００６４】
（４）前記各実施の形態では、キャニスタ１の製造に際し、本発明のレーザ溶着方法をケース２と第１のフィルタ４との溶着に採用したが、キャニスタの場合のみに限られず、樹脂材料からなる基材に繊維材料からなるフィルタをレーザ光により溶着する場合であれば、各種機器の製造に採用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明の構成によれば、レーザ光非透過性の樹脂材料からなる基材の上にレーザ光透過性の繊維材料からなるフィルタを載せ、そのフィルタの溶着部位の繊維密度を高め、その溶着部位にレーザ光を照射することにより、フィルタを透過するレーザ光により基材の一部を溶融させ、その溶融湯をフィルタの繊維間隙に浸入させて溶着部位を基材に溶着している。このため、溶着強度の向上と、焦げや穴明き等の欠損防止とを図りながらフィルタを基材に好適に溶着させることができる。
【００６６】
請求項２に記載の発明の構成によれば、請求項１に記載の発明において、繊維密度を高める工程で、溶着部位より広めにフィルタの繊維密度を高めるようにしている。従って、溶着部位以外の繊維密度の低い部位への熱影響が低減され、これにより、溶着部位以外の部位での焦げや穴明きを確実に防止することができる。
【００６７】
請求項３に記載の発明の構成によれば、請求項２に記載の発明において、繊維密度を高める工程で、溶着部位の周辺を基材へ向けて圧縮することにより溶着部位を間接的に圧縮するようにしている。従って、溶着部位より広めにフィルタの繊維密度が高められ、溶着部位以外の繊維密度の低い部位への熱影響が低減され、これにより、溶着部位以外の部位での焦げや穴明きを確実に防ぐことができる。
【００６８】
請求項４に記載の発明の構成によれば、請求項２に記載の発明において、繊維密度を高める工程で、溶着部位の周辺を基材へ向けて圧縮することにより溶着部位を間接的に圧縮すると共に、溶着部位を基材の側から直接的に圧縮するようにしている。このため、請求項２に記載の発明の効果に比べ、フィルタと基材との密着強度をより増大させることができる。
【００６９】
請求項５に記載の発明の構成によれば、請求項２に記載の発明において、繊維密度を高める工程で、木目込み方式により溶着部位及びその周辺を基材の凹部に押し込み、その凹部内で溶着部位及びその周辺を圧縮するようにしている。このため、専用の圧縮器具を使うことなく請求項２に記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【００７０】
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態に係り、キャニスタを示す断面図である。
【図２】  ケースと第１フィルタの材料特性を比較して示す表である。
【図３】  レーザ溶着方法に使用されるレーザ溶着装置を示す概略構成図である。
【図４】  レーザ溶着方法の工程を説明する断面図である。
【図５】  レーザ溶着方法の工程を説明する断面図である。
【図６】  レーザ溶着方法の工程を説明する断面図である。
【図７】  レーザ溶着方法の工程を説明する拡大断面図である。
【図８】  第１フィルタの溶着部位を示す拡大断面図である。
【図９】  対比例に係り、レーザ溶着方法の工程を説明する拡大断面図である。
【図１０】  対比例に係り、フィルタの溶着部位を示す拡大断面図である。
【図１１】  フィルタの溶着方法と密着強度との関係を示すグラフである。
【図１２】  剥離強度の測定方法を説明する図である。
【図１３】  ケースとカバーのレーザ溶着方法を説明する拡大断面図である。
【図１４】  第２の実施の形態に係り、レーザ溶着方法の工程を説明する拡大断面図である。
【図１５】  第３の実施の形態に係り、レーザ溶着方法の工程を説明する拡大断面図である。
【符号の説明】
１      キャニスタ
２      ケース（基材）
２ｆ    凸部
２ｇ    凹部
２ｂ    内段部
４      第１フィルタ
１１    レーザ溶着装置
１６    レーザ発射装置
１９    治具
１９ａ  スリット
Ｂ２    溶着部位
ＬＢ    レーザ光
【図１】
0003823065.tif 000002
【図２】
0003823065.tif 000003
【図３】
0003823065.tif 000004
【図４】
0003823065.tif 000005
【図５】
0003823065.tif 000006
【図６】
0003823065.tif 000007
【図７】
0003823065.tif 000008
【図８】
0003823065.tif 000009
【図９】
0003823065.tif 000010
【図１０】
0003823065.tif 000011
【図１１】
0003823065.tif 000012
【図１２】
0003823065.tif 000013
【図１３】
0003823065.tif 000014
【図１４】
0003823065.tif 000015
【図１５】
0003823065.tif 000016