JPH1125644A - 磁気テープカートリッジ用リールの溶着方法及び溶着装置 - Google Patents

磁気テープカートリッジ用リールの溶着方法及び溶着装置

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JPH1125644A
JPH1125644A JP17845297A JP17845297A JPH1125644A JP H1125644 A JPH1125644 A JP H1125644A JP 17845297 A JP17845297 A JP 17845297A JP 17845297 A JP17845297 A JP 17845297A JP H1125644 A JPH1125644 A JP H1125644A
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JP
Japan
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reel
welding
magnetic tape
tape cartridge
reels
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JP17845297A
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English (en)
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Yoichi Hayashi
洋一 林
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
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    • B29L2031/704—Bobbins, spools

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下リールを超音波溶着する際、溶着むらが
生じて溶着精度が低下するのを防止すると共に、上リー
ルの面触れが発生するのを防止する。 【解決手段】 磁気テープカートリッジ用リールのリー
ル溶着装置30は、上リール61と相対回転不能に係合して
該上リール61を支える溶着用受け台32と、下リール65と
相対回転不能に係合すると共に、リール周方向に沿った
超音波振動エネルギーを該下リール65に付与する溶着用
ホーン31と、溶着用ホーン31を溶着用受け台32に接近さ
せて上下リール61,65 がリール厚み方向で挾持されるよ
うに保持する移動手段と、前記上リール61と前記下リー
ル65とに挟まれたテープ収納領域の空気を吸引可能な吸
引手段50とを有し、上下リール61,65 を超音波溶着す
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、磁気テープカート
リッジ用リールの溶着方法及び溶着装置に関し、詳しく
は、底部外面に回転駆動用の係合手段が設けられたリー
ルハブと該リールハブの下端外周から径方向に張り出し
たフランジ部とを備えた上リールに、前記リールハブの
係合手段を有する底部外面を挿通させる円形の開口を有
する下リールを前記係合手段の周囲に溶着する磁気テー
プカートリッジ用リールの溶着方法及び溶着装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、コンピュータ等の記録媒体と
して使用されている磁気テープカートリッジには、単一
のリールに磁気テープを巻装したタイプのものがある。
この種の磁気テープカートリッジは、コンピュータの外
部記憶装置として用いられ、重要な情報が記憶されてい
るものであるから、テープジャミング等のトラブルが発
生したり、不用意に磁気テープが引き出されたりしない
ように構成されている。
【０００３】この磁気テープカートリッジ１は、図６に
示すように、上リール４と下リール５とを超音波溶着に
より結合した単一の磁気テープカートリッジ用リール３
に磁気テープ２０を巻装し、上カートリッジ２ａと下カ
ートリッジ２ｂとがビス１９等により締結されて成るカ
ートリッジケース２内に前記リール３を回転自在に収容
した構成である。
【０００４】前記リール３の上リール４は、図７にも示
すように、有底円筒状を成して底部外面に回転駆動用の
係合手段として係止歯４２ａが設けられると共に円筒部
４２ｂの外周に磁気テープ２０が巻回されるリールハブ
４２と、該リールハブ４２の上端外周から径方向に張り
出したフランジ部４３とを合成樹脂により一体成形した
もので、該フランジ部４３の外周縁には不使用時の回転
を拘束する際にリールロック５０，５１が係合する制止
用ギヤ４３ａが設けられている。図６に示すように、前
記リールハブ４２の有底凹部は上方側（図７では、下方
側）に開放されている。
【０００５】前記下リール５は、中心部に前記係止歯４
２ａを挿通させる円形の開口５ａが形成された円盤状を
成すと共に、前記開口５ａの周縁部には前記係止歯４２
ａの周囲に環状に形成された溶着用当接部（段差面）４
２ｃに当接する溶着リブ５ｃ（等間隔にほぼ円環状に構
成されてる複数の溶着リブ）が突設された構造であり、
前記リールハブ４２の底部に組み付けた状態で、後述の
溶着装置により超音波溶着される。
【０００６】図６に示すように、カートリッジケース２
に収容される前記リール３のリールハブ４２の有底凹部
には、ベアリング６が圧入固定され、さらに該ベアリン
グ６の中心部の穴にスプリングプラグ７が圧入固定され
る。そして、スプリングプラグ７に取付けられたリール
ばね８が、前記リール３を下方に押圧付勢すると共に回
転自在に保持する。
【０００７】また、前記リール３は、カートリッジ不使
用時においては、不測の回動をしないように、ブレーキ
用のトーションばね１２による付勢力で前記制止用ギヤ
４３ａに係合するリールロック５０，５１により、係止
されている。また、前記磁気テープカートリッジ１は、
その不使用時においては、前記磁気テープ２０が完全に
前記リール３に巻き込まれた状態で、磁気テープ端に取
り付けられたリーダーテープ２１（磁気テープカートリ
ッジ１を使用する外部記憶装置が、前記磁気テープ２０
を装置内の所定のテープ走行路に導入するための手段）
がカートリッジ側面寄りに組み込まれたフック１８の先
端部分に係止されている。
【０００８】前記磁気テープ２０を引き出すカートリッ
ジケース２の開口部分には、カートリッジ平面方向に開
閉可能なリッド３０がリッド付勢用のトーションばね１
５にて適宜付勢されて取り付けられている。そして、カ
ートリッジ不使用時には回動しないように、前記リッド
３０はリッドロックばね１６により適宜付勢されたリッ
ドロック４０により、係止されている。また、前記リッ
ド３０と対向する反対側の位置には、ライトプロテクト
１７が組み込まれている。なお、外部記憶装置等のテー
プ走行路に前記磁気テープ２０を導入するための係合手
段と係合するリーダーテープ２１は、例えばスプライス
により前記磁気テープ２０に繋げられている。
【０００９】上述の磁気テープカートリッジ１は、対応
する外部記憶装置等にセットすると、下カートリッジ２
ｂの中央部の開口２ｃに突出している前記リール３の係
止歯４２ａに装置側の回転駆動手段が係合すると共に、
装置側のテープ引き出し機構により、リッド３０が開か
れて、リーダーテープ２１がテープ走行路の所定位置に
引き込まれ、磁気テープ２０へのデータの読み書きが可
能になる。
【００１０】以上のような磁気テープカートリッジ用リ
ール３は、磁気テープ２０の高精度で安定した走行を維
持するために高い寸法精度が要求され、そのために、上
リール４と下リール５との溶着処理には、慎重な作業が
要求される。図８は、前記上リール４と下リール５との
溶着処理を行う従来のリール溶着装置８０を示したもの
である。
【００１１】このリール溶着装置８０は、前記上リール
４をリールハブ４２の底部内面側から支えるべく、前記
フランジ部４３を下にした逆向きの状態で該上リール４
を下方から支える溶着用受け台８２と、前記下リール５
を上リール４のリールハブ４２の底部に組み付けた状態
で、該下リール５の環状リブ５ｂを上リール４側に押さ
えつける溶着用ホーン８１とを備えた構成である。
【００１２】そして、図９に示すように、溶着用ホーン
８１にて適宜押圧付勢しながら該溶着用ホーン８１に超
音波振動を与えることにより、リール厚み方向の超音波
振動Ｙが発生し、この振動Ｙにより、図１０に示すよう
に、溶着リブ５ｃが融けて溶融部となり、この溶融樹脂
９０が固化して上下リール４，５の溶着が行われる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
にして上下リール４，５が溶着されるとき、溶着部分で
ある溶着リブ５ｃが溶けすぎる所謂過溶着状態になる
と、上下リール４，５間の間隔（Ｌ）が所望寸法よりも
小さくなる場合がある。一方、溶着リブ５ｃの溶融が不
足した場合には、上下リール４，５間の間隔（Ｌ）が所
望寸法よりも大きくなる場合がある。また、溶着リブ５
ｃの溶融状態が場所によってばらつきが生じた場合に
は、下リール５のフランジ面が上リール４のフランジ面
に対して周方向に沿って間隔にばらつきを生じる所謂面
触れが発生する。
【００１４】このような事態が生じると、磁気テープの
巻姿が悪化する原因になったり、テープ走行時におい
て、リールのエッジ部分によってテープの損傷が発生し
易くなるという問題があった。従って、本発明の目的は
上記課題を解消することに係り、上下リールを超音波溶
着する際、溶着むらが生じて溶着精度が低下するのを防
止すると共に、上リールの面触れが発生するのを防止
し、高精度の磁気テープカートリッジ用リールを得るこ
とのできる磁気テープカートリッジ用リールの溶着方法
及び溶着装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、有
底円筒状を成して底部外面に回転駆動用の係合手段が設
けられると共に円筒部の外周に磁気テープが巻回される
リールハブと、該リールハブの上端外周から径方向に張
り出したフランジ部とを一体成形した上リールに、前記
係合手段を有する底部外面を挿通させる円形の開口が形
成された下リールを超音波溶着して一体化する磁気テー
プカートリッジ用リールの溶着方法であって、前記係合
手段の周囲に形成された前記上リールの溶着用当接部を
前記下リールに当接させた状態でこれら上下リールをリ
ール厚み方向から挟持した後、少なくともテープ巻回領
域の空気を吸引しながら、リール周方向に沿った向き
で、前記上下リール厚み方向に超音波振動エネルギーを
付与することにより、前記上リールと前記下リールとを
超音波溶着することを特徴とする磁気テープカートリッ
ジ用リールの溶着方法により達成される。
【００１６】又、本発明の上記目的は、有底円筒状を成
して底部外面に回転駆動用の係合手段が設けられると共
に円筒部の外周に磁気テープが巻回されるリールハブ
と、該リールハブの上端外周から径方向に張り出したフ
ランジ部とを一体成形した上リールに、前記係合手段を
有する底部外面を挿通させる円形の開口が形成された下
リールを超音波溶着して一体化する磁気テープカートリ
ッジ用リールの溶着装置であって、前記上下リールの一
方のリールと相対回転不能に係合して該リールを支える
溶着用受け台と、前記上下リールの他方のリールと相対
回転不能に係合すると共に、リール周方向に沿った超音
波振動エネルギーを該リールに付与する溶着用ホーン
と、前記溶着用受け台と前記溶着用ホーンの一方を他方
に接近させて前記上下リールがリール厚み方向で挾持さ
れるように保持する移動手段と、少なくとも前記上リー
ルと前記下リールとに挟まれたテープ収納領域の空気を
吸引可能な吸引手段とを有することを特徴とする磁気テ
ープカートリッジ用リールの溶着装置により達成され
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】添付図面を参照して本発明に係る
磁気テープカートリッジ用リールの溶着方法及び溶着装
置の一実施形態を詳細に説明する。先ず、本実施形態に
用いられる磁気テープカートリッジ用リール６６の構成
について説明する。
【００１８】図１に示すように、前記リール６６は、上
リール６１と下リール６５とを溶着して一体化するもの
であり、溶着リブを具備しない構成以外は、図７に示し
た磁気テープカートリッジ用リール３と略同様な構成を
有する。即ち、前記リール６６の上リール６１は、有底
円筒状を成して底部外面に回転駆動用の係合手段として
係止歯６２ａが設けられると共に円筒部６２ｂの外周に
磁気テープが巻回されるリールハブ６２と、該リールハ
ブ６２の上端外周から径方向に張り出したフランジ部６
３とを合成樹脂により一体成形したものである。更に、
前記係止歯６２ａの周囲には、溶着用当接部６２ｃが円
環状に形成されている。
【００１９】一方、前記下リール６５は、中心部に前記
係止歯６２ａを挿通させる円形の開口が形成された円盤
状を成し、前記リールハブ６２の底部に組み付けた状態
で、平坦な該開口の内周縁部６５ａが溶着装置により超
音波溶着される。尚、上下リール６１，６５の構造とし
ては、後述する溶着用ホーン３１及び溶着用受け台３２
の突条３６，３８（図２及び図３参照）に噛み合い可能
な凹凸形状を適宜備えた構成であってもよい。
【００２０】図１は、本実施形態におけるリール溶着装
置３０を示す。前記リール溶着装置３０は、図中下側に
位置するリールハブ６２の有底凹部内に嵌入して上リー
ル６３支える溶着用受け台３２と、この溶着用受け台３
２に対面する溶着用ホーン３１と、前記溶着用ホーン３
１を前記溶着用受け台３２に接近させて前記上下リール
６１，６５がリール厚み方向で挾持されるように保持す
る移動手段（図示せず）とを有している。
【００２１】前記溶着用ホーン３１には、図２に示すよ
うに、ホーン先端面３５の外周部分に、ホーン半径方向
に沿って放射状に延びる断面三角形状の突条３６が形成
されている。また、前記溶着用受け台３２には、図３に
示すように、受け台端面３７に、受け台半径方向に沿っ
て放射状に延びた断面三角形状の突条３８が形成されて
いる。
【００２２】また、本実施形態のリール溶着装置３０に
おいては、前記上リール６１と前記下リール６５とに挟
まれたテープ収納領域の空気を吸引可能な吸引手段５０
と、このテープ収納領域に除電空気を供給する供給手段
７１とが設けられている。前記吸引手段５０は、上下リ
ール６１，６５の各フランジ部の外周部分全域に接触あ
るいは接近可能なドーナッツ形状とも言える環状吸引部
５１と、吸引ポンプ５４と、該吸引ポンプ５４と環状吸
引部５１とを接続する吸引管５２とを有している。尚、
前記吸引管５２の途中には、集塵装置５３が配置されて
おり、吸引した空気中の樹脂粉等を捕集する。
【００２３】前記環状吸引部５１は、上リール対応部５
１ａが上リール６１の外周部分と接触可能に構成され、
下リール対応部５１ｂが下リール６５の外周部分に対し
て接近した状態になるように構成されている。したがっ
て、前記リール６６を溶着のためにリール溶着装置３０
にセットするとき、あるいは前記リール６６の溶着が完
了した後のリール取り出しに際して、該リール６６を環
状吸引部５１に対して上方から軸線方向に相対移動させ
れば良い。
【００２４】前記供給手段７１は、環状吸引部５１を貫
通して円筒部６２ｂの近傍に達する除電エアノズル７０
を備えている。該除電エアノズル７０は、先端に設けた
高電圧印加用針によって除電された空気をノズル先端か
らテープ収納領域に供給する。尚、前記リール６６を溶
着のためにリール溶着装置３０にセットするとき、ある
いは前記リール６６の溶着が完了した後のリール取り出
しに際しては、該除電エアノズル７０がテープ収納領域
から後退するので、上下リール６１，６５の各フランジ
部と干渉することはない。
【００２５】次に、上記リール溶着装置３０を用いたリ
ールの溶着方法について説明する。このように構成され
たリール溶着装置３０を用いて前記リール６６を溶着す
る場合、溶着用受け台３２上に、上リール６１の溶着用
当接部６２ｃに対して内周縁部６５ａが係合した状態に
下リール６５をセットする。この状態において、環状吸
引部５１の上リール対応部５１ａは、フランジ部６３の
外周部と接触し、下リール対応部５１ｂは、下リール６
５の外周部に対してほとんど隙間がない程度に接近した
状態とされている。
【００２６】その後、図示しない移動手段を作動し、溶
着用受け台３２と対面して下リール６５の内周縁部６５
ａを上方から押さえるように溶着用ホーン３１を降下
（矢印Ａ方向の移動）させる（図１に示す状態）。この
溶着用ホーン３１の降下に先だって、前記除電エアノズ
ル７０をテープ収納領域に前進させると共に、前記吸引
ポンプ５４を駆動しておき、除電エアノズル７０からの
空気供給と環状吸引部５１からの吸引とを開始しておく
ことが、溶着サイクル（生産性）の観点から好ましい。
なお、空気供給及び吸引は超音波振動を付与するる直前
に開始するようにしてもよい。
【００２７】前記溶着用ホーン３１の超音波振動の振動
方向は、溶着用ホーン３１の円周方向Ｘに沿った方向
（ねじり方向）である。そして、ねじり方向の振動を下
リール６５に伝達し易いように、溶着用ホーン３１には
突条３６が形成されている。又、上リール６１を確実に
保持できるように、溶着用受け台３２には突条３８が形
成されている。そこで、これら突条３６，３８により、
上リール６１及び下リール６５は、それぞれ溶着用受け
台３２及び溶着用ホーン３１との間の滑りを回避され、
相対回転不能に係合される。
【００２８】前記溶着用ホーン３１が降下してこれら上
下リール６１，６５をリール厚み方向から挟持した後、
リール周方向に沿った向きで、リール厚み方向に超音波
振動エネルギーが付与されると、上リール６１の溶着用
当接部６２ｃと下リール６５の内周縁部６５ａの溶着面
（溶着用当接部６２ｃに対向した面）との間において擦
れが生じる（振動Ｘによる円周方向に沿った擦れが生じ
る）。この擦れによって溶着部が発熱し、該発熱により
該溶着部が融けて溶融樹脂１００を生じる。そして、こ
の溶融樹脂１００が固化することによって、上下リール
６１，６５が溶着される。
【００２９】その後、磁気テープカートリッジ用リール
６６は、溶着用ホーン３１が上昇（矢印Ｂ方向）した後
に、リール溶着装置３０から取り出される。このように
上下リール６１，６５が平面同士の接触部分において溶
着されると、図４に示す溶着前の上下リール４，５間の
間隔（Ｌo ）と、図５に示す溶着後の上下リール４，５
間の間隔（Ｌ）との差を極めて小さくできる。そこで、
溶着リブ５ｃを用いた従来の磁気テープカートリッジ用
リール３のように、溶着リブの溶融状態による上下リー
ル６１，６５のフランジ間の寸法ばらつきを生じること
がない。
【００３０】また、溶着時の超音波振動がねじり方向の
振動であり、且つねじり方向の振動状態が面接触である
ことから、周方向に沿った溶着むらが生じ難く、フラン
ジ面の面触れを最小限に抑えることができる。更に、前
記溶着部が融け始める前には、擦れによって削れ粉８５
が発生（発塵）するが、前記吸引手段５０によって、上
リール６１と下リール６５とに挟まれたテープ巻回領域
（フランジ内側）の空気が吸引されているので、上下リ
ール６１，６５間の削れ粉８５は吸引流４９とともに吸
引されてしまう。そこで、前記削れ粉８５が上下リール
間に残ってしまい、磁気テープに付着してドロップアウ
トの原因を招くようなことは無い。
【００３１】尚、上記実施形態においては、溶着用ホー
ン３１及び溶着用受け台３２の各端面３５，３７に放射
状の突条３６，３８を設け、それぞれ対向する上下リー
ル６１，６５と相対回転不能に係合する構成としたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、各リールと挟
持面との滑りを効果的に抑制する構造であれば、例えば
摩擦力を増大する梨地状の凹凸形態でもよい。
【００３２】又、本発明に係るリール溶着装置の吸引手
段は、上記実施形態の如き構成に限るものではない。す
なわち、上記実施形態の吸引手段５０は、図１に示す如
く上リール６１と下リール６５とで挟まれたテープ巻回
領域の空気（フランジ内側の空気）のみ集中的に吸引す
るように構成されているが、例えば、吸引手段の環状吸
引部５１により上下リール６１，６５全体を包み込むよ
うな構成（上下リール対応部５１ａ，５１ｂを溶着用ホ
ーン３１及び受け台３２の方まで延ばす構成）として、
フランジ外面側の空気をも吸引するようにしても良い。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る磁気
テープカートリッジ用リールの溶着方法及び溶着装置に
よれば、上下リールが平面同士の接触部分において溶着
されるので、溶着前と溶着後における上下リールのフラ
ンジ間隔の差を極めて小さくできる。又、溶着時の超音
波振動がねじり方向の振動であり、且つねじり方向の振
動状態が面接触であることから、周方向に沿った溶着む
らは生じ難い。そこで、溶着むらにより溶着精度が低下
するのを防止し、フランジ面の面触れを最小限に抑える
ことができる。更に、溶着部が融け始める前には、擦れ
によって削れ粉が発生するが、吸引手段によって、少な
くとも上リールと下リールとに挟まれたテープ巻回領域
の空気が吸引されるので、上下リール間の削れ粉は吸引
流とともに吸引されてしまう。そこで、削れ粉が上下リ
ール間に残ってしまい、磁気テープに付着してドロップ
アウトの原因を招くようなことは無い。従って、本発明
に係る磁気テープカートリッジ用リールの溶着方法及び
溶着装置によれば、高精度の磁気テープカートリッジ用
リールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気テープカートリッジ用リールの溶
着装置の要部を示した部分断面図である。
【図２】図１に示したリール溶着装置の溶着用ホーンの
先端面を示した部分斜視図である。
【図３】図１に示したリール溶着装置の溶着用受け台の
先端面を示した部分斜視図である。
【図４】図１に示したリール溶着装置による超音波溶着
時の状態を説明する要部拡大断面図である。
【図５】図１に示したリール溶着装置による超音波溶着
後の状態を説明する要部拡大断面図である。
【図６】従来の磁気テープカートリッジを示す分解斜視
図である。
【図７】図６に示した磁気テープカートリッジ用リール
を示す分解斜視図である。
【図８】従来の磁気テープカートリッジ用リールの溶着
方法に係るリール溶着装置を示す部分断面図である。
【図９】図８に示したリール溶着装置による超音波溶着
時の状態を示す要部拡大断面図である。
【図１０】図８に示したリール溶着装置による超音波溶
着後の状態を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
３０ リール溶着装置 ３１ 溶着用ホーン ３２ 溶着用受け台 ３６，３８ 突条 ５０ 吸引手段 ５１ 環状吸引部 ５２ 吸引管 ５４ 吸引ポンプ ６６ 磁気テープカートリッジ用リール ６１ 上リール ６５ 下リール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有底円筒状を成して底部外面に回転駆動
    用の係合手段が設けられると共に円筒部の外周に磁気テ
    ープが巻回されるリールハブと、該リールハブの上端外
    周から径方向に張り出したフランジ部とを一体成形した
    上リールに、前記係合手段を有する底部外面を挿通させ
    る円形の開口が形成された下リールを超音波溶着して一
    体化する磁気テープカートリッジ用リールの溶着方法で
    あって、 前記係合手段の周囲に形成された前記上リールの溶着用
    当接部を前記下リールに当接させた状態でこれら上下リ
    ールをリール厚み方向から挟持した後、少なくともテー
    プ巻回領域の空気を吸引しながら、リール周方向に沿っ
    た向きで、前記上下リール厚み方向に超音波振動エネル
    ギーを付与することにより、 前記上リールと前記下リールとを超音波溶着することを
    特徴とする磁気テープカートリッジ用リールの溶着方
    法。
  2. 【請求項２】 有底円筒状を成して底部外面に回転駆動
    用の係合手段が設けられると共に円筒部の外周に磁気テ
    ープが巻回されるリールハブと、該リールハブの上端外
    周から径方向に張り出したフランジ部とを一体成形した
    上リールに、前記係合手段を有する底部外面を挿通させ
    る円形の開口が形成された下リールを超音波溶着して一
    体化する磁気テープカートリッジ用リールの溶着装置で
    あって、 前記上下リールの一方のリールと相対回転不能に係合し
    て該リールを支える溶着用受け台と、 前記上下リールの他方のリールと相対回転不能に係合す
    ると共に、リール周方向に沿った超音波振動エネルギー
    を該リールに付与する溶着用ホーンと、 前記溶着用受け台と前記溶着用ホーンの一方を他方に接
    近させて前記上下リールがリール厚み方向で挾持される
    ように保持する移動手段と、 少なくとも前記上リールと前記下リールとに挟まれたテ
    ープ収納領域の空気を吸引可能な吸引手段とを有するこ
    とを特徴とする磁気テープカートリッジ用リールの溶着
    装置。
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