JP2002230934A

JP2002230934A - ディスクカートリッジシェルの接合方法及び装置

Info

Publication number: JP2002230934A
Application number: JP2001028760A
Authority: JP
Inventors: Daiki Kobayashi; 大樹小林; Yasuyuki Abe; 康之阿部
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-08-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスク収納部における反りの発生を抑える
ディスクカートリッジシェルの接合方法及び装置を提供
すること。【解決手段】少なくとも一方のシェル２ａ（２ｂ）の
ディスク収納部１２ａ（１２ｂ）の対応裏面を受け台３
８および／もしくは超音波振動伝達手段３５に吸着させ
た状態で、受け台３８と超音波振動伝達手段３５との間
で一対のシェル２ａ、２ｂを狭圧し、超音波振動伝達手
段３５を介して超音波振動を与えて接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクや光
ディスク等のディスク状記録媒体を回転自在に収納可能
とした一対のディスクカートリッジシェルの接合方法及
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１７は、ディスクカートリッジの一例
として、直径６４ｍｍのディスク状光磁気記録媒体（以
下、単にディスクという）を内蔵したミニディスクカー
トリッジ１０の分解斜視図を示す。

【０００３】ＡＢＳ、ＰＳ、ポリカーボネート等の熱可
塑性合成樹脂材料によって成形された上シェル２ａと下
シェル２ｂとを組み合わせてなるカートリッジ本体２の
中には、チャッキング用の金属板７が中心に係合された
ディスク１が収納される。図１８Ａは上シェル２ａの内
面の拡大平面図を、図１８Ｂは下シェル２ｂの内面の拡
大平面図を示す。上シェル２ａの内面には略円形のリブ
１１ａによって区画されたディスク収納部１２ａが形成
されている。下シェル２ｂの内面にも、同様に略円形の
リブ１１ｂによって区画されたディスク収納部１２ｂが
形成されている。そして、ディスク１は、上シェル２ａ
と下シェル２ｂとがそれぞれのディスク収納部１２ａ、
１２ｂを対向させて合わされたときにこれらディスク収
納部１２ａ、１２ｂ間に形成されるディスク収納空間に
収納される。

【０００４】上下シェル２ａ、２ｂそれぞれには記録再
生用窓孔６ａ、６ｂが形成されており、これら記録再生
用窓孔６ａ、６ｂの位置を一致させて上下シェル２ａ、
２ｂは合わされ接合される。そして、記録再生用窓孔６
ａ、６ｂは、図１７に示すように上下シェル２ａ、２ｂ
にスライド可能に取り付けられる薄い金属板が略コ字状
に屈曲形成されたシャッター部材３により開閉可能とさ
れる。

【０００５】ディスクカートリッジ１０が、記録・再生
装置内に装填されると、シャッター部材３が移動され、
記録再生用窓孔６ｂより露出するディスク１の記録・再
生面に対峙する磁気ヘッドまたは光学ヘッドにより記録
・再生が行われる。このとき、ディスク１は、下シェル
２ｂに形成された駆動用開口孔９を介して、記録・再生
装置側のスピンドルによって金属板７がチャッキングさ
れてディスク収納空間内で回転する。

【０００６】また、下シェル２ｂには、その他の構成部
材として、シャッター部材３の自重による自由端の傾き
を抑制するためのシャッターガイド部材８と、シャッタ
ー部材３を閉位置に保持するためのシャッターロック部
材４と、誤消去防止部材５が取り付けられている。

【０００７】次に、上下シェル２ａ、２ｂの接合につい
て説明する。上述した各部品及びディスク１を上下シェ
ル２ａ、２ｂ内に収納した後、超音波溶着法によって上
下シェル２ａ、２ｂは接合される。なお、シャッター部
材３は、上下シェル２ａ、２ｂの接合後に取り付けられ
る。

【０００８】図１８Ａ、Ｂ及び図１９Ａに示すように、
下シェル２ｂの内面には、ディスク収納部１２ｂの外側
に点在して複数のボス１３が形成され、このボス１３の
上面には溶着代１４がリング状の突起として形成されて
いる。上シェル２ａの内面には溶着代１４と対応する位
置に受け部１５が形成されている。

【０００９】そして、図１９Ａに示すように、各溶着代
１４を各受け部１５に当接させて上下シェル２ａ、２ｂ
を合わせ、下シェル２ｂを支持する受け台と上シェル２
ａに圧接される超音波ホーン（受け台及び超音波ホーン
は何れも図示せず）とで上下シェル２ａ、２ｂを狭圧し
た状態で、超音波ホーンより超音波振動を与えると、図
１９Ｂに示すように、溶着代１４が上シェル２ａ側の受
け部１５に溶着する。これにより、上下シェル２ａ、２
ｂが接合する。なお、図１８Ｂにおいて、下シェル２ｂ
の右側の側壁部の端面にも直線状の突起として溶着代１
６ａ、１６ｂが、更にＵ字状の突起として溶着代１８が
形成されており、上記接合時には、溶着代１６ａ、１６
ｂは上シェル２ａの側壁部端面に溶着し、溶着代１８は
上シェル２ａに形成されたＵ字状の受け部１９に溶着さ
れる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来、超音波溶着によ
る接合の際には、上下シェル２ａ、２ｂは、水平方向
（上下シェル２ａ、２ｂの平面方向）のずれは、受け台
に設けられた位置決め部材などにより防止されていた。

【００１１】しかし、ディスク収納部１２ａ、１２ｂに
はディスク１が収納され、更に、記録・再生時にはその
ディスク１は高速回転するために、ディスク収納部１２
ａ、１２ｂの内面には、上述したボス１３や、上下方向
（上下シェル２ａ、２ｂの平面に垂直な方向）の変位を
規制するためのリブなどを形成することができないた
め、超音波溶着による接合時に上下シェル２ａ、２ｂの
良好な平面度を維持するのが困難であった。そして、上
下シェル２ａ、２ｂの成形時に生じる平面度の悪化具合
や残留応力、更に超音波溶着時の各種条件（振動数、振
動時間、加圧力、加圧時間など）の精度のばらつきなど
に応じて、図２０Ａに示すような上下シェル２ａ、２ｂ
が内方に凹状に反る内反り、あるいは図２０Ｂに示すよ
うな上下シェル２ａ、２ｂが外方に凸状に反る外反りが
生じてしまう。上下シェル２ａ、２ｂに反りが生じる
と、上下シェル２ａ、２ｂ全体あるいは溶着部に歪（内
部応力）が残っている状態となり、ディスクカートリッ
ジ１０を落下した際に、特に四隅の部分で溶着の剥がれ
が生じやすくなってしまう。

【００１２】また、現在、ディスクカートリッジの薄型
化や小型化が図られ、ディスク収納空間が狭くなってき
ている。よって、内反りとなった場合には、記録・再生
時にディスク収納部１２ａ、１２ｂの内面とディスク１
とが接触し、ディスク１に保存されたデータが破壊され
てしまうなど致命的な問題となるおそれがある。

【００１３】そのため、製品としてのディスクカートリ
ッジの品質の中で、上下シェル２ａ、２ｂの平面度は重
要となっている。従来の超音波溶着による接合方法で接
合された上下シェル２ａ、２ｂは、ディスクカートリッ
ジの薄型化においては、その製品規格の平面度を満たせ
ず歩留まりや生産性を低下させる要因となっていた。

【００１４】このような溶着時における平面度の悪化が
あるために、上下シェル２ａ、２ｂの成形時における単
体平面度規格を厳しく設定して、成形後の段階でその設
定よりも大きな反りを生じているものは排除して接合工
程には供給しないようにすると共に、１時間ごとの検査
あるいは全数検査などを行っており、生産効率を損ねて
いた。また、成形品に求められる平面度のレベルが厳し
いために安定した連続生産を行うことが難しくなりコス
トも高くなっており、現在、ディスクカートリッジは、
小型化、薄型化の要求の他にコスト低下と高生産性も要
求されており、従来ではこれらの要求を満足させる状態
に至ってはいなかった。

【００１５】また、特開平４−２１９８１号公報には、
先端部に吸引孔が形成された超音波ホーンでライナ（不
織布）の吸引を行いながらフロッピディスクカートリッ
ジシェルの内面に、そのライナを超音波溶着する方法が
示されている。この方法によれば、被接合体の一方であ
るライナの上下方向の変位を規制しながら他方の被接合
体であるフロッピディスクカートリッジシェルに溶着で
きる。

【００１６】しかし、上記公報では、ライナを吸引する
ことである程度たわませて溶着することが可能となり、
これによりライナと磁気ディスクとの接触面積を増加さ
せクリーニング性を高めるようにしている。そして、吸
引孔は超音波ホーン先端の外周側のみに形成され、略Ｃ
型形状のライナの周縁部を吸引しながら溶着を行ってお
り、これでは、ディスクカートリッジシェルどうしの接
合において、そのディスク収納部の上下方向の変位を規
制して平面度の悪化を抑制し、所望の大きさのディスク
収納空間を安定して形成することはできない。

【００１７】なお、超音波溶着以外の他の接合方法とし
てビス締めによる接合方法がある。しかし、この方法は
部品コストが高くなってしまうと共に、ビス締め時の精
度や上下シェルの成形時の平面度などから組立後の平面
度を良好に、また製品間でばらつきなく安定的に確保す
ることは難しい。

【００１８】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ディ
スク収納部における反りの発生を抑えるディスクカート
リッジシェルの接合方法及び装置を提供することを課題
とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のディ
スクカートリッジシェルの接合方法では、少なくとも一
方のシェルのディスク収納部の対応裏面を受け台および
／もしくは超音波振動伝達手段に吸着させた状態で、受
け台と超音波振動伝達手段との間で一対のシェルを狭圧
し、超音波振動伝達手段を介して超音波振動を与えて接
合する。

【００２０】本発明の請求項２のディスクカートリッジ
シェルの接合装置では、受け台と超音波振動伝達手段の
うち少なくとも一方に、接合中に、ディスク収納部の対
応裏面を吸引して前記一方に吸着させる少なくとも１つ
の吸引孔を形成した。

【００２１】すなわち、本発明の請求項１または請求項
２では、超音波溶着による接合の際に、少なくとも一方
のシェルのディスク収納部の、平面に垂直な方向に関す
る変位を規制した。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２３】図１は、本発明の第１の実施の形態による
ディスクカートリッジシェルの接合装置３０（以下、単
に接合装置３０とも称する）を示す。超音波発振器３１
に、この出力を受けて機械的振動を行う超音波振動子３
２が接続されて超音波発生手段が構成される。また、超
音波発振器３１は、この超音波発振器３１の出力を制御
する制御盤３３と接続されている。超音波振動子３２
は、この振動を増幅するブースタ３４と接続され、ブー
スタ３４は、このブースタ３４で増幅された振動をディ
スクカートリッジシェルに伝達する超音波振動伝達手段
としての超音波ホーン３５と接続されている。これら超
音波振動子３２、ブースタ３４、超音波ホーン３５は、
縦一列に一体化されて接続され、取付部材３７に取り付
けられている。取付部材３７は、押圧手段としてのエア
シリンダ３６の駆動ロッド３６ａに接続され、駆動ロッ
ド３６ａと共に上下動される。よって、超音波振動子３
２、ブースタ３４、超音波ホーン３５も駆動ロッド３６
ａの駆動により共に上下動される。

【００２４】超音波ホーン３５の下方には、超音波ホー
ン３５と対向して受け台３８が基台３９上に配設されて
いる。

【００２５】超音波ホーン３５及び受け台３８それぞれ
には、吸引孔４０、４１が形成され、配管４４、４５を
介して、図示しないエアポンプなどの吸引手段に接続さ
れている。

【００２６】次に、図２〜図４を参照して、超音波ホー
ン３５の詳細について説明する。図２Ａは超音波ホーン
３５の先端部の拡大側面図であり、図２Ｂはその先端部
の端面３５ａの平面図である。なお、後述する作用にて
端面３５ａに吸着される上シェル２ａは一点鎖線でその
吸着された状態を図示している。図３は図２Ｂにおける
［Ｘ₁］−［Ｘ₁］線方向の拡大断面図であり、図４は
図２Ｂにおける［Ｘ₂］−［Ｘ₂］線方向の拡大断面図
である。

【００２７】超音波ホーン３５の先端部の端面３５ａに
は、深さ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの凹部４２、４３が凹
設されている。これら凹部４２、４３は、上述した上シ
ェル２ａのディスク収納部１２ａを区画するリブ１１ａ
に沿うように形成された縁部４２ａ、４３ａを有し、こ
れら凹部４２、４３の範囲は、上シェル２ａのディスク
収納部１２ａの範囲とほぼ同じ範囲に及んでいる。ただ
し、吸着時に上シェル２ａの記録再生用窓孔６ａが位置
する部分には形成されていない。吸着時には、縁部４２
ａ、４３ａを、図３、４に示すように上シェル２ａのリ
ブ１１ａの裏面に位置決めし、更に凹部４３はシャッタ
ー部材３のスライド領域（凹部）２２ａに位置決めされ
る。

【００２８】そして、凹部４２には３つの吸引孔４０ａ
〜４０ｃが、ほぼ均等に分布配置されて開口している。
他方の凹部４３には１つの吸引孔４０ｄがほぼ中央位置
に開口している。なお、図１や図２Ａではこれら吸引孔
４０ａ〜４０ｄをまとめて符号４０で表すが、各吸引孔
４０ａ〜４０ｄは図１に示す吸引用配管４４に連通して
いる。

【００２９】次に、図５〜図７を参照して、受け台３８
の詳細について説明する。図５は、受け台３８の上面図
を示す。なお、後述する作用にて受け台３８に吸着され
る下シェル２ｂは一点鎖線でその吸着された状態を図示
している。図６は図５における［Ｙ₁］−［Ｙ₁］線方
向の拡大断面図であり、図７は図５における［Ｙ₂］−
［Ｙ₂］線方向の拡大断面図である。

【００３０】受け台３８の縁部には位置決め部材４６が
立設されており、これら位置決め部材４６の内壁面に下
シェル２ｂの４つの側面が当接して下シェル２ｂは受け
台３８上で水平方向の動きを規制される。

【００３１】更に、受け台３８には、深さ０．１ｍｍ〜
０．５ｍｍの凹部４７、４８が凹設されている。これら
凹部４７、４８は、上述した下シェル２ｂのディスク収
納部１２ｂを区画するリブ１１ｂに沿うように形成され
た縁部４７ａ、４８ａを有し、これら凹部４７、４８の
範囲は、下シェル２ｂのディスク収納部１２ｂの範囲と
ほぼ同じ範囲に及んでいる。ただし、吸着時に下シェル
２ｂの記録再生用窓孔６ｂ及び中央の駆動用開口孔９が
位置する部分には形成されていない。吸着時には、縁部
４７ａ、４８ａを、図６、７に示すように下シェル２ｂ
のリブ１１ｂの裏面に位置決めし、更に凹部４８はシャ
ッター部材３のスライド領域（凹部）２２ｂに位置決め
される。

【００３２】そして、凹部４７には３つの吸引孔４１ａ
〜４１ｃが、ほぼ均等に分布配置されて開口している。
他方の凹部４８には２つの吸引孔４１ｄ、４１ｅがほぼ
均等に分布配置されて開口している。なお、図１ではこ
れら吸引孔４１ａ〜４１ｅをまとめて符号４１で表す
が、各吸引孔４１ａ〜４１ｅは図１に示す吸引用配管４
５に連通している。

【００３３】本発明の第１の実施の形態による接合装置
３０は以上のように構成され、次にその作用について説
明する。

【００３４】先ず、図８に示すように、上シェル用支持
台４９に上シェル２ａが搬送され所定の位置に位置決め
されセットされる。他方、受け台３８には、上下シェル
２ａ、２ｂの接合後に取り付けられるシャッター部材３
以外の各部品及びディスク１を収容した下シェル２ｂが
搬送され位置決め部材４６により水平方向のずれを抑制
されて位置決めされセットされる。

【００３５】次いで、図９に示すように、図１に示すエ
アシリンダ３６の駆動ロッド３６ａが下降することによ
り超音波ホーン３５が下降して、更に吸引孔４０から１
次吸引を開始して、上述した図２Ｂに示す位置関係でも
って上シェル２ａのディスク収納部１２ａの裏面、すな
わち上シェル２ａの外表面を吸着する。このとき同時に
受け台３８も、吸引孔４１から１次吸引を開始して、上
述した図５に示す位置関係でもって下シェル２ｂのディ
スク収納部１２ｂの裏面、すなわち下シェル２ｂの外表
面を吸着する。

【００３６】次いで、図１０に示すように、受け台３８
が超音波ホーン３５の下方の対向する位置に移動する。
そして、エアシリンダ３６の駆動ロッド３６ａが下降す
ることにより超音波ホーン３５が受け台３８に向けて下
降する。なお、１次吸引の吸引力としては、上下シェル
２ａ、２ｂが、受け台３８の移動や超音波ホーン３５の
下降の際に位置ずれを起こさないで吸着状態を保持でき
る程度の吸引力でよい。なお、上述したように、上シェ
ル２ａを超音波ホーン３５に、下シェル２ｂを受け台３
８にそれぞれ吸引させる形態を示したが、例えば上下シ
ェル２ａ、２ｂを円筒ピン及びすり割付ボス等で仮接合
させ、その状態で受け台３８に載置してもよい。

【００３７】そして、図１１に示すように、超音波ホー
ン３５の下降により、上下シェル２ａ、２ｂは、各溶着
代やその受け部との位置を合わせ、更に互いのディスク
収納部１２ａ、１２ｂの位置を合わせて当接し、更に、
エアシリンダ３６からの押圧力により、上下シェル２
ａ、２ｂは超音波ホーン３５と受け台３８との間で狭圧
される。そして、各吸引孔４０、４１からの吸引は２次
吸引に切り替わると共に超音波ホーン３５を介して超音
波振動が上下シェル２ａ、２ｂに加えられ、超音波溶着
が開始され、下シェル２ｂ側の溶着代１４、１６ａ、１
６ｂ、１８が上シェル２ａ側の受け部１５、１９や側壁
部端面２０に溶着して、上下シェル２ａ、２ｂは接合さ
れる。なお、溶着代は下シェル２ｂ側に代えて上シェル
２ａ側に設けてもよく、更には上下のシェル２ａ、２ｂ
に設けて溶着代どうしで溶着させてもよい。

【００３８】このときの各種条件は、エアシリンダ３６
からの押圧力は１００ｋＰａ〜２００ｋＰａ、加えられ
る超音波振動の振動数は１５ｋＨｚ〜５０ｋＨｚ、その
振動の印加時間は０．１ｓ〜０．５ｓ、振動印加停止後
（押圧力は加えられている）の保持時間は０．１ｓであ
る。加えられる振動は縦振動。そして、２次吸引時の吸
引力は、必要に応じて１次吸引時より大きくし、上下シ
ェル２ａ、２ｂに超音波振動が加えられても位置ずれを
起こさないで吸着状態を保持可能な吸引力としている。

【００３９】以上のように、超音波接合によって平面度
が変化しやすく、且つ変化すると製品の品質に大きく影
響させてしまうディスク収納部１２ａ、１２ｂはその対
応する裏面がそれぞれ超音波ホーン３５と受け台３８に
吸着されて、その平面に垂直な方向（上下方向）の変位
が規制された状態で、上下シェル２ａ、２ｂが超音波溶
着により接合される。従って、接合の前後で平面度の変
化を抑制でき平面度が良好な製品を提供できる。

【００４０】また、本実施の形態では、各吸引孔４０ａ
〜４０ｄ、４１ａ〜４１ｅを直接、ディスク収納部１２
ａ、１２ｂの裏面に接して吸引するのではなく、各吸引
孔４０ａ〜４０ｄ、４１ａ〜４１ｅを凹部４２、４３、
４７、４８に開口させて、その凹部４２、４３、４７、
４８を介して吸引している。そして、その凹部４２、４
３、４７、４８の範囲は、一部の縁部４２ａ、４３ａ、
４７ａ、４８ａを、ディスク収納部１２ａ、１２ｂを区
画するリブ１１ａ、１１ｂに一致させてディスク収納部
１２ａ、１２ｂの大部分に及んでいるので、ディスク収
納部１２ａ、１２ｂの裏面全体を均一な吸引力でもっ
て、反りや撓みなく吸着できる。また、溶着部以外のシ
ェルの余計な振動を抑制して接合されるため、接合効率
を高め、剛性の向上にも寄与する。

【００４１】次に、従来の接合方法と、本実施の形態の
接合方法により接合されたそれぞれのディスクカートリ
ッジシェルの平面度及び溶着強度の比較結果について説
明する。

【００４２】（溶着前後の平面度測定）上下シェルの吸
引なし（従来の接合方法）と、上下シェルの吸引あり
（上記実施の形態による接合方法）のそれぞれによって
得られたディスクカートリッジシェルについて平面度の
測定を行った。測定サンプル数は、従来、本実施の形態
ともそれぞれ４巻ずつであり、測定ポイントとしては、
１巻あたり図１２に示すａ〜ｈの８方向について行っ
た。各ポイントの具体的な測定方法は以下の通りであ
る。

【００４３】測定ポイントａ：測定区間（約５０ｍｍ）
の始点、終点を結ぶ基準線を求める平行出しを行い、そ
の基準線に対する測定区間内の最凹部または最凸部の変
位を測定した。測定ポイントｂ：測定ポイントａで求めた基準線に対す
る測定区間内（約２５ｍｍ）の最凹部または最凸部の変
位を測定した。測定ポイントｃ：測定ポイントａで求めた基準線に対す
る測定区間内（約２０ｍｍ）の最凹部または最凸部の変
位を測定した。測定ポイントｄ：測定区間（約２５ｍｍ）の始点、終点
を結ぶ基準線を求める平行出しを行い、その基準線に対
する測定区間内の最凹部または最凸部の変位を測定し
た。測定ポイントｅ：測定区間（約５０ｍｍ）の始点、終点
を結ぶ基準線を求める平行出しを行い、その基準線に対
する測定区間内の最凹部または最凸部の変位を測定し
た。測定ポイントｆ：測定ポイントｅで求めた基準線に対す
る測定区間内（約３０ｍｍ）の最凹部または最凸部の変
位を測定した。測定ポイントｇ：測定区間（約５０ｍｍ）の始点、終点
を結ぶ基準線を求める平行出しを行い、その基準線に対
する測定区間内の最凹部または最凸部の変位を測定し
た。測定ポイントｈ：測定ポイントｇで求めた基準線に対す
る測定区間内（約２０ｍｍ）の最凹部または最凸部の変
位を測定した。

【００４４】これら結果を表１に示す。なお、表１にお
ける各データは測定した４巻の平均値である。

【００４５】

【表１】

【００４６】この結果、溶着前後の平面度変化におい
て、シェル吸引有り（本実施の形態）ではシェル吸引無
し（従来）に比べ、特に下シェルについて大きな効果が
得られた。全測定ポイントで変化量０．０５ｍｍ以下に
抑えられたことは実用化が十分期待できる結果である。

【００４７】（溶着強度の比較評価）ディスクやシャッ
ター等がない上下シェルのみが接合されたものについ
て、従来と本実施の形態の接合方法で接合されたものそ
れぞれ４巻ずつについて落下テストを行った。落下条件
は以下に示す通りである。＜落下条件＞落下高さ・・・１．５ｍ落下面・・・Ｐタイル（プラスチック製のタイル）上落下方向・・・図１３に示す丸数字１〜１０の１０方向
／巻

【００４８】表２に評価結果を示す。評価結果として
は、図１４に示すＡ〜Ｄの四隅における溶着剥がれの有
無を確認した。

【００４９】

【表２】

【００５０】この結果、溶着強度においても、シェル吸
引無し（従来）よりも、シェル吸引あり（本実施の形
態）の方が高い溶着強度が得られており剛性向上が図ら
れている。これにより、きめ細かな溶着条件（振動数や
押圧力など）の設定許容範囲を広げることができ、溶着
工程における生産性向上が期待できる。

【００５１】次に、本発明の第２の実施の形態について
図１５、図１６を参照して説明する。なお、上記第１の
実施の形態と同じ構成部分には同一の符号を付し、その
詳細な説明は省略する。

【００５２】本実施の形態では、図１５に示すように、
上シェル２ａが吸着される超音波ホーン５１の吸着面を
下に凸の球面に、下シェル２ｂが吸着される受け台５２
の吸着面を上に凸の球面とした。あるいは、図１６に示
すように、上シェル２ａが吸着される超音波ホーン５３
の吸着面を上に凹んだ球面に、下シェル２ｂが吸着され
る受け台５４の吸着面を下に凹んだ球面とした。

【００５３】これにより、接合後の上下シェル２ａ、２
ｂの平面度を強制的に内反りあるいは外反りに調整する
ことができる。従って、上下シェル２ａ、２ｂの材料な
どに起因して接合時に例えば内反り傾向となるものは図
１６に示す超音波ホーン５３と受け台５４とを用いて、
その内反り傾向を打ち消して良好な平面度とすることが
できる。その逆ももちろん言える。また、成形時に外反
りが生じてしまった上下シェル２ａ、２ｂは図１５に示
す超音波ホーン５１と受け台５２とを用いて、その外反
りを打ち消して良好な平面度とすることができる。その
逆ももちろん言える。

【００５４】また、上下シェル２ａ、２ｂそれぞれの反
り方向に応じて、超音波ホーン５１と受け台５４との組
み合わせや、超音波ホーン５３と受け台５２との組み合
わせとしてもよい。更に、吸着面を球面でなく円柱の側
面のような曲面としてもよい。

【００５５】以上述べたように、上記各実施の形態の接
合方法によれば、接合時の反りを抑制できるので、接合
前の成形後の上下シェル２ａ、２ｂの平面度に依存しな
くてもよく、現在よりも広い平面度規格での成形が可能
となり、成形後の段階で排除されるものも減り、歩留ま
りの向上及び成形サイクル短縮等、大幅な生産性改善を
実現する。また、接合後の製品の良好な平面度が確保で
きることで、記録・再生時のディスク回転中にシェル内
面に接触するなどの致命的な問題を回避できると共に、
ディスク収納空間を小さくすることが可能となるため、
ディスクカートリッジ全厚を薄くできる。これにより、
更なる小型化、薄型化の実現が可能となる。更に、接合
時に、上下シェル２ａ、２ｂのアバレも規制できるた
め、受け台３８の位置決め部材４６に上下シェル２ａ、
２ｂがたたくように当たることを防いで、上下シェル２
ａ、２ｂ側面の傷やカケ、へこみを防止することができ
る。

【００５６】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、
本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能であ
る。

【００５７】図１において、超音波ホーン３５側の吸引
孔４０と、受け台３８側の吸引孔４１とを、共通の吸引
源に接続するように図示したが、それぞれ別の吸引源に
接続して、それぞれの吸引力を独立して制御するように
してもよい。また、共通の吸引源に接続しても、エア配
管に絞り機構などを設けることで独立に吸引力を制御す
ることが可能である。

【００５８】また、吸引孔は超音波ホーン３５と受け台
３８のどちらか一方に形成して、一方のシェルのみを吸
着するようにしても、本発明の効果は得られる。例え
ば、表１に示す例では、反りの量が大きい下シェル側の
みを吸引するようにしてもよい。

【００５９】また、押圧手段としてはエアシリンダ３６
以外にも油圧シリンダなどでもよく、更に受け台３８側
を超音波ホーン３５に向けて押圧してもよい。もちろ
ん、両方側から押圧手段により押圧してもよい

【００６０】また、ディスクカートリッジシェルとして
は、ミニディスクカートリッジのものに限ることなく、
フロッピー（登録商標）ディスクカートリッジや他の光
ディスクカートリッジのシェルの接合にも本発明は適用
できる。

【００６１】

【発明の効果】本発明の請求項１又は請求項２によれ
ば、接合後のディスクカートリッジシェルの良好な平面
度が確保でき、製品としての品質の向上及び生産性の向
上が図れる。

【００６２】本発明の請求項３、４によれば、ディスク
収納部全体を均一な吸引力でもって吸着でき、良好な平
面度が得られる。

【００６３】本発明の請求項５によれば、接合時のディ
スクカートリッジシェルの平面度を矯正あるいは制御す
ることができ、設計的な自由度をもたせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による接合装置の構
成を示す概略図である。

【図２】Ａは同接合装置を構成する超音波ホーン先端部
の拡大側面図であり、Ｂは同超音波ホーンの先端部端面
の拡大平面図である。

【図３】図２Ｂにおける[Ｘ₁]−[Ｘ₁]線方向の拡大断
面図である。

【図４】図２Ｂにおける[Ｘ₂]−[Ｘ₂]線方向の拡大断
面図である。

【図５】同接合装置を構成する受け台の拡大平面図であ
る。

【図６】図５における[Ｙ₁]−[Ｙ₁]線方向の拡大断面
図である。

【図７】図５における[Ｙ₂]−[Ｙ₂]線方向の拡大断面
図である。

【図８】同接合装置によるディスクカートリッジシェル
の接合工程を説明する図であり、超音波ホーン、受け台
それぞれが吸引前の状態を示す。

【図９】図８に続く工程説明図であり、超音波ホーン、
受け台それぞれが１次吸引を開始して、それぞれ上シェ
ル、下シェルを吸着した状態を示す。

【図１０】図９に続く工程説明図であり、超音波ホーン
の受け台へ向けての降下を示す。

【図１１】図１０に続く工程説明図であり、超音波ホー
ン、受け台それぞれが２次吸引を開始し、且つ上下シェ
ルを狭圧した状態で超音波振動を加えて接合している状
態を示す。

【図１２】平面度測定の各測定方向を示す図である。

【図１３】落下テストにおけるディスクカートリッジシ
ェルの落下方向を示す図である。

【図１４】溶着剥がれの有無をテストした箇所を示す図
である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態による接合装置の
要部拡大断面図である。

【図１６】同第２の実施の形態による接合装置の他例の
要部拡大断面図である。

【図１７】ミニディスクカートリッジの構成を示す分解
斜視図である。

【図１８】Ａは同ミニディスクカートリッジにおける上
シェル内面の拡大平面図であり、Ｂは下シェル内面の拡
大平面図である。

【図１９】Ａは上下シェルの溶着前の要部拡大断面図で
あり、Ｂはその溶着後の状態を示す図である。

【図２０】Ａは上下シェルの内反りを示す断面図であ
り、Ｂは上下シェルの外反りを示す断面図である。

【符号の説明】

１……ディスク、２ａ……上シェル、２ｂ……下シェ
ル、１１ａ……リブ、１１ｂ……リブ、１２ａ……ディ
スク収納部、１２ｂ……ディスク収納部、３０……接合
装置、３１……超音波発振器、３２……超音波振動子、
３５……超音波ホーン、３６……エアシリンダ、３８…
…受け台、４０……吸引孔、４０ａ〜４０ｄ……吸引
孔、４１……吸引孔、４１ａ〜４１ｅ……吸引孔、４２
……凹部、４２ａ……縁部、４３……凹部、４３ａ……
縁部、４７……凹部、４７ａ……縁部、４８……凹部、
４８ａ……縁部、５１……超音波ホーン、５２……受け
台、５３……超音波ホーン、５４……受け台。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面にディスク収納部を形成した一対の
シェルを、前記ディスク収納部を対向させて受け台と超
音波振動伝達手段との間で狭圧し、前記超音波振動伝達手段を介して超音波振動を与え、前記ディスク収納部間に、ディスクを回転自在に収納さ
せて前記一対のシェルを接合するディスクカートリッジ
シェルの接合方法において、少なくとも一方のシェルの前記ディスク収納部の対応裏
面を前記受け台および／もしくは前記超音波振動伝達手
段に吸着させた状態で前記超音波振動を与えて接合する
ことを特徴とするディスクカートリッジシェルの接合方
法。
【請求項２】内面にディスク収納部を形成した一対の
シェルを、前記ディスク収納部を対向させて狭む受け台
及び超音波振動伝達手段と、前記受け台と前記超音波振動伝達手段のうち少なくとも
どちらか一方を他方に向けて押圧する押圧手段と、前記超音波振動伝達手段に超音波振動を与える超音波発
生手段とを備え、前記押圧手段からの押圧力により、前記一対のシェルを
前記受け台と前記超音波振動伝達手段との間で狭圧し
て、前記超音波振動伝達手段を介して与えられる超音波
振動により、前記ディスク収納部間に、ディスクを回転自在に収納さ
せて前記一対のシェルを接合するディスクカートリッジ
シェルの接合装置において、前記受け台と前記超音波振動伝達手段のうち少なくとも
一方に、前記接合中に、前記ディスク収納部の対応裏面
を吸引して前記一方に吸着させる少なくとも１つの吸引
孔を形成したことを特徴とするディスクカートリッジシ
ェルの接合装置。
【請求項３】前記吸引孔は、前記シェルとの吸着面に
凹設された凹部に開口していることを特徴とする請求項
２に記載のディスクカートリッジシェルの接合装置。
【請求項４】前記ディスク収納部はリブによって区画
され、前記凹部の少なくとも一部分の縁部を前記リブに沿う形
状とし、その縁部を前記リブに対応せしめて前記裏面を吸着する
ことを特徴とする請求項３に記載のディスクカートリッ
ジシェルの接合装置。
【請求項５】前記受け台と前記超音波振動伝達手段の
うち少なくとも一方の、前記シェルとの吸着面を凹また
は凸状の曲面にしたことを特徴とする請求項２に記載の
ディスクカートリッジシェルの接合装置。