JPH1021664A - 記録媒体用カートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下シェルを溶着してカートリッジを形成す
るについて、上下シェルの外周リブをバリを伴うことな
く適度に接合して隙間の発生を抑制し、塵埃の侵入を防
止する。 【解決手段】 周囲に壁状に外周リブ2a,3a を有する上
シェル２と下シェル３の少なくとも一方の内面に溶着部
材12を突設し、上下シェル2,3 の外周リブ2a,3a の対向
する端面４を突き合わせた状態で前記溶着部材12を他方
のシェルに超音波溶着で接合するについて、少なくとも
一方のシェル３の外周リブ3aの端面４の一部を溶着用粗
面Ａとし、その他の外周リブ3aの端面４は平滑面として
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上シェルと下シェ
ルを超音波溶着で接合してなる、ディスク状の記録媒体
を収容する記録媒体用カートリッジ、特にその溶着部分
の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、記録媒体用カートリッジとして
の磁気ディスクカートリッジは、合成樹脂製の上シェル
と下シェルを超音波溶着で接合したケース内に可撓性磁
気ディスクを回転自在に収容するものであるが、上記超
音波溶着は別途の接合材が不要で短時間で強固に接合可
能なため、合成樹脂の接合方法に広く用いられている。

【０００３】また、上記超音波溶着で上シェルと下シェ
ルを接合する場合に、上下シェルの各内面に対向して溶
着部材と被溶着部材とを突設すると共に、溶着部材の先
端溶着面に小突起状にエネルギダイレクタを設け、さら
に、外周リブの端面にもエネルギダイレクタを設けるよ
うにしたことが、実開平２−１３５９８１号に見られる
ように公知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
な記録媒体用カートリッジにおいては、記録媒体に塵埃
等が付着するとドロップアウトの発生原因となり、記録
品質が低下することから、上シェルと下シェルを両者間
に塵埃が侵入する隙間が発生することなく接合すると共
に、その接合部分にバリ等の突出物が発生しないように
超音波溶着を行う必要がある。

【０００５】しかして、上シェルと下シェル間の隙間の
発生原因としては、上下シェルの成形精度に起因する歪
みの発生により、前記溶着部材を所定の形態に溶着して
もシェルの反り等の変形によって、上下シェルの外周リ
ブが互いに離れて隙間が発生する場合、また、溶着部材
での溶着の過不足による寸法精度の狂いによってシェル
に歪みが発生する場合などがあり、０．１mm程度の微少
な隙間の発生でも記録媒体の記録密度が増大すると塵埃
による影響も厳しくなり、記録品質の低下を招く。

【０００６】上記のような点から、前述のような外周リ
ブの対向する端面にもエネルギダイレクタを設置して、
この外周リブについても溶着するようにしたものでは、
適正に溶着が行われた場合については隙間が開くのが防
止できて好適であるが、超音波溶着における溶融不足の
場合には残ったエネルギダイレクタによる反りが発生し
て前述のような隙間が開く恐れがあり、また、溶融が過
多となった場合には溶融物が外周リブより外部にバリ状
に突出することになり、このバリは外観性を損なって商
品性を低下すると共に、使用においてバリが削れたり剥
離することで塵埃の原因となる問題を有している。

【０００７】そこで本発明は上記事情に鑑み、上シェル
と下シェルの外周リブをバリを伴うことなく適度に接合
して隙間の発生を抑制するようにした溶着部構造を有す
る記録媒体用カートリッジを提供せんとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の記録媒体用カートリッジは、周囲に壁状に外周リブ
を有する上シェルと下シェルの少なくとも一方のシェル
の内面に溶着部材を突設し、上シェルと下シェルのそれ
ぞれの外周リブの対向する端面を突き合わせた状態で前
記溶着部材を他方のシェルに対して超音波溶着で接合す
るについて、少なくとも一方のシェルの外周リブの端面
の一部を溶着用粗面とし、その他の外周リブの端面は平
滑面としたことを特徴とするものである。

【０００９】また、前記溶着用粗面は、外周リブの端面
におけるシェル中心側の内側部分に設け、外側部分は平
滑面とするのが望ましい。さらに、前記溶着用粗面の平
均表面粗さＲｚを５〜１００μｍ、好ましくは１０〜７
０μｍ、より好ましくは２０〜４０μｍとし、その他の
平滑面の平均表面粗さＲｚを２μｍ以下、好ましくは
０．５μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下とする
のが好適である。

【００１０】上記溶着用粗面によって上下シェルの外周
リブが相互に溶着されていると、密閉性を高めて塵埃の
侵入を防止すると共に、カートリッジの変形時等に隙間
が開きにくい点から好ましいが、その接合強度は大きく
必要ではなく、主たる接合強度は溶着部材によって得
て、単に隙間を塞ぐ程度の強度があれば十分である。

【００１１】

【発明の効果】上記のような本発明によれば、上シェル
および下シェルの少なくとも一方の外周リブの端面の一
部を溶着用粗面としたことで、超音波溶着によって上下
シェルの接合を行った場合には、溶着部材の溶着部分の
溶融によって主たる溶着が行われると共に、余剰の振動
エネルギによって外周リブの溶着用粗面の部分が軽く溶
着されることになり、上下シェルの外周リブの接合によ
って隙間の発生を抑制して塵埃の侵入を防止して良好な
記録品質を得ることができ、塵埃を特に嫌う高記録密度
の記録媒体を収容するカートリッジにおいて好適であ
る。

【００１２】また、外周リブの溶着部分が粗面であるこ
とから溶着に要するエネルギは少なくてもよいと共に、
溶着されていなくてもそれだけによってシェルに反りが
生じることなく隙間の発生原因とはならず、しかも、溶
着用粗面以外の部分は特に平滑面としたことで、この平
滑面を溶着するエネルギは粗面部分より格段に大きくな
り、不要部分の溶着を回避して超音波出力の有効利用が
でき、例えば、溶着部材に近接して超音波エネルギの大
きい部分の外周リブは平滑面として、この部分の過溶融
を避けてバリの発生を防止することができる。

【００１３】さらに、外周リブの端面におけるシェル中
心側の内側部分に溶着用粗面を設け、外側部分は平滑面
としたものでは、粗面部分の溶融が多少過多であっても
外面へのバリが発生しにくく外観上および塵埃の発生上
有利となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一つの実施の形態
を図面に沿って説明する。図１は記録媒体用カートリッ
ジの一例としての磁気ディスクカートリッジにおける上
シェルの内面図、図２は同下シェルの内面図、図３は超
音波溶着の工程を説明する要部断面図である。

【００１５】磁気ディスクカートリッジは、図１の上シ
ェル２と図２の下シェル３とをそれぞれの内面を蓋合わ
せ状に超音波溶着されてなる扁平ケース内に、図示しな
い円盤状の記録媒体（磁気ディスクメディア）が回転自
在に収容され、この記録媒体とシェル内面との間にライ
ナーが介装される。

【００１６】前記上シェル２および下シェル３は、例え
ばアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体の
ような合成樹脂によってほぼ矩形の平板状に成形されて
いる。上シェル２は、周囲に壁状に外周リブ２ａが、各
コーナー部の中心側に斜めに内リブ２ｂが外周リブ２ａ
と同等な高さに形成され、中央部には環状リブ２ｃが立
設され、その上方にヘッド挿入口２ｄが開口されてい
る。また、下シェル３は、周囲に壁状に外周リブ３ａ
が、各コーナー部の中心側に斜めに内リブ３ｂが外周リ
ブ３ａと同等な高さに形成され、中央部にはディスク駆
動用のハブ孔３ｃが開口され、その上方にヘッド挿入口
３ｄが開口されている。

【００１７】前記上シェル２の外周リブ２ａおよび内リ
ブ２ｂと、下シェル３の外周リブ３ａおよび内リブ３ｂ
はほぼ同形状に設けられ、上シェル２と下シェル３の内
面を合わせた状態では、それぞれの外周リブ２ａ，３ａ
および内リブ２ｂ，３ｂの対向する端面４，４が平行に
当接するように形成され、下シェル３の外周リブ３ａの
各コーナー部分の端面４の一部は後述のように溶着用粗
面Ａに、その他の端面４は平滑面に設けられている。

【００１８】上シェル２と下シェル３との超音波溶着
は、図３に示すように、上シェル２の内面と下シェル３
の内面とをそれぞれ合わせた状態で、上シェル２を下に
下シェル３を上にして、下シェル３のシェル外表面３ｆ
の４つのコーナー部の上方にそれぞれ円柱状の溶着ホー
ン５を配置し、この溶着ホーン５の先端で下シェル３を
上シェル２に押圧しつつ、超音波加振するものである。

【００１９】前記下シェル３（図２参照）の内面におけ
る４隅のコーナー部近傍において、前記外周リブ３ａと
内リブ３ｂとで囲まれた部分に、溶着部材１１〜１５が
平坦なシェル内面３ｅより突設され、一方、上シェル２
（図１参照）の対応位置には、同様に外周リブ２ａと内
リブ２ｂとで囲まれた部分に、被溶着部材２１〜２５が
突設されている。そして、前記溶着部材１１〜１５は中
央部分が略シェル内面２ｅと同じ高さに凹んで設けら
れ、その突出した先端面の全周または一部に小突起状の
エネルギダイレクタ７が形成されている。

【００２０】具体的には、下シェル３には図２で左上に
円環状の第１の溶着部材１１が、上シェル２にはこれに
対応して図１で右上に円環状の第１の被溶着部材２１が
設けられる。また、下シェル３には図２で左下に円環状
の第２の溶着部材１２が、上シェル２にはこれに対応し
て図１で右下に円環状の第２の被溶着部材２２が設けら
れる。また、下シェル３には図２で右上に円環状の第３
の溶着部材１３が、上シェル２にはこれに対応して図１
で左上に円環状の第３の被溶着部材２３が設けられる。
また、下シェル３には図２で右下に円環状の第４の溶着
部材１４が、上シェル２にはこれに対応して図１で左下
に円環状の第４の被溶着部材２４が設けられる。さら
に、下シェル３には図２で右上の第３の溶着部材１３の
近傍に補助的に小円環状の第５の溶着部材１５が、上シ
ェル２にはこれに対応して図１で左上に第３の被溶着部
材２３の近傍に補助的に小円環状の第５の被溶着部材２
５が設けられている。

【００２１】そして、前記第１、第２、第３および第５
の円環状に形成された溶着部材１１，１２，１３，１５
と、これに対応する第１、第２、第３および第５の円環
状に形成された被溶着部材２１，２２，２３，２５と
は、略同等の外形および内径に形成されると共に、それ
ぞれ外周リブ２ａ，３ａおよび内リブ２ｂ，３ｂと略同
じ高さに設けられ、各溶着部材１１，１２，１３，１５
の先端面には環状にエネルギダイレクタ７が突設され、
両者の先端溶着面がこのエネルギダイレクタ７を介して
突き合わせ状態で溶着される。

【００２２】前記上シェル２の円環状の第４の被溶着部
材２４は、下シェル３の円環状の第４の溶着部材１４内
に嵌挿可能で、両者の高さは外周リブ２ａ，３ａより高
く設けられ、第４の溶着部材１４の先端面には部分的に
円弧状にエネルギダイレクタ７が突設され、この先端面
が上シェル２のシェル内面２ｅに当接可能でこの部分に
溶着されると共に、第４の被溶着部材２４の外周面が第
４の溶着部材１４の内周面に接触して溶着される。

【００２３】前記下シェル３の外周リブ３ａの端面４
は、前記第１〜第５の溶着部材１１〜１５の近傍で所定
距離離れた範囲の一部が溶着用粗面Ａに形成され、その
他の外周リブ３ａの端面４は平滑面に形成されている。
溶着用粗面Ａに形成する外周リブ３ａの範囲は、図２に
クロスハッチングで示すような領域である。また、粗面
Ａとする部分は外周リブ３ａの幅に対して内側部分（後
述の図４参照）である。

【００２４】具体的に、第２の溶着部材１２が設置され
るコーナー部分を例として、図３および図４に沿って説
明する。まず、第２の溶着部材１２の先端面１２ａの中
央には断面三角形状のエネルギダイレクタ７が突設さ
れ、これと対応して上シェル２に突設された第２の被溶
着部材２２の端面２２ａに圧接されて溶着される。

【００２５】そして、上記第２の溶着部材１２の近傍の
外周リブ３ａの端面４には、図４のようにこの第２の溶
着部材１２に非常に近い部分および大きく離れた部分を
除く所定範囲におけるシェル中心側の内側部分が、平均
表面粗さＲｚが５〜１００μｍ、好ましくは１０〜７０
μｍ、より好ましくは２０〜４０μｍの溶着用粗面Ａ
に、それ以外の端面４が平均表面粗さＲｚが２μｍ以
下、好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．２
μｍ以下の平滑面に形成されている。

【００２６】上記溶着用粗面Ａの形成範囲は、溶着ホー
ン５の形状等との関係によって設定されるもので、第２
の溶着部材１２の溶着に要する超音波エネルギによって
過剰に溶融する最も近接した部分は除き、また、溶着ホ
ーン５の接触範囲から離れた部分では超音波振動が弱く
溶融が生起しないことで除き、適度の超音波振動により
軽度の溶融が発生して軽く溶着する領域に設定されてい
る。例えば直径２０mm程度の溶着ホーン５の場合には、
第２の溶着部材１２から５〜１５mmの範囲に設定するの
が好ましい。また、溶着部材１２の溶着によって十分な
接合強度が得られている近接部分では、外周リブ端面４
の溶着は不必要であり、この点からも少し離れた位置に
おける外周リブ３ａの溶着を行うようにしている。さら
に、外周リブ３ａの端面４の幅方向における溶着用粗面
Ａの形成範囲は、内側の２／３の領域、好ましくは内側
の１／２の領域に設ける。

【００２７】なお、上記第２の溶着部材１２および第
３、第４の溶着部材１３，１４を形成している各コーナ
ー部分については、前記の図２のように、このコーナー
部分の近傍の縦辺および横辺の外周リブ３ａに溶着用粗
面Ａを形成しているが、第１の溶着部材１１を設置した
コーナー部分（図２で左上部）については、ヘッド挿入
口２ｄ，３ｄを開閉するシャッター部材を閉方向に付勢
するトーションスプリングの設置に伴って他のコーナー
部分とは異なった粗面形成となっている。すなわち、上
記第１の溶着部材１１を配置するコーナー部分の前方に
は、トーションスプリングの端部がシャッター部材の開
閉摺動と共に移動するように、この部分の上下シェル
２，３の外周リブ２ａ，３ａの対向端面４は当接せず、
スプリング挿入空間が形成されており、この部分の外周
リブ３ａの溶着用粗面Ａは縦辺に設けると共に、横辺に
形成する代わりに内リブ３ｂに形成して、上記スプリン
グ挿入空間が開くのを防止するようにしている。

【００２８】また、前記外周リブ３ａの溶着用粗面Ａの
形成は、下シェル３を成形する成形金型の表面を放電加
工、機械加工、エッチング等の公知の手段によって粗面
化することで実施できる。

【００２９】前記溶着用粗面Ａの形成は、溶着ホーン５
の先端が接触する側の下シェル３の外周リブ３ａに設け
る方が好ましいが、両シェル２，３の外周リブ２ａ，３
ａの端面に形成してもよく、反対側の上シェル２の外周
リブ２ａの端面のみに形成してもよく、両側に設けると
溶着しやすくなる。

【００３０】なお、前記溶着ホーン５は各コーナー部分
に対応した分割構造のものを例として示しているが、下
シェル３の外表面３ｆの全体を１つの大きな一体型溶着
ホーンによって押圧するものもあり、この場合には、こ
れに適合して溶着用粗面Ａの形成領域も変更される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態による記録媒体用カ
ートリッジとしての磁気記録カートリッジの上シェルの
内面図

【図２】同磁気記録カートリッジの下シェルの内面図

【図３】超音波溶着の工程を説明するための要部断面図

【図４】図２の部分拡大図

【符号の説明】

２ 上シェル ３ 下シェル ２ａ，３ａ 外周リブ ２ｅ，３ｅ 内リブ ４ 端面 Ａ 溶着用粗面 ５ 溶着ホーン ７ エネルギダイレクタ １１〜１５ 溶着部材 ２１〜２５ 被溶着部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周囲に壁状に外周リブを有する上シェル
   と下シェルの少なくとも一方のシェルの内面に溶着部材
   が突設され、上シェルと下シェルのそれぞれの外周リブ
   の対向する端面を突き合わせた状態で、前記溶着部材を
   他方のシェルに対して超音波溶着で接合する記録媒体用
   カートリッジにおいて、 前記上シェルおよび下シェルの少なくとも一方の外周リ
   ブの端面の一部を溶着用粗面とし、その他の外周リブの
   端面は平滑面としたことを特徴とする記録媒体用カート
   リッジ。
2. 【請求項２】 前記溶着用粗面の平均表面粗さＲｚを５
   〜１００μｍとし、その他の平滑面の平均表面粗さＲｚ
   を２μｍ以下としたことを特徴とする請求項１に記載の
   記録媒体用カートリッジ。