JPH1021665A

JPH1021665A - 記録媒体用カートリッジ

Info

Publication number: JPH1021665A
Application number: JP17480596A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Hayashi; 洋一林
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1996-07-04
Publication date: 1998-01-23

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11を突設し、上下シェル2,3 の外周リブ2a,3a を突き
合わせた状態で前記溶着部材11を他方のシェルに超音波
溶着で接合するについて、前記上下シェル2,3 の外周リ
ブ2a,3a を端面4,5 と垂直で互いに接触する接合垂直面
4a,5a を有する段付き形状に設けると共に、少なくとも
一方のシェル３の外周リブ3aの接合垂直面5aを粗面に形
成してなる。

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、
前記上シェルおよび下シェルの外周リブを、対向する端
面の高さが途中で変化しこの端面と垂直で互いに接続す
る接合垂直面を有する段付き形状に設けると共に、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接合
垂直面を粗面に形成したことを特徴とするものである。

【０００９】また、前記粗面の平均表面粗さＲｚを５〜
１００μｍ、好ましくは１０〜７０μｍ、より好ましく
は２０〜４０μｍとするのが好適である。さらに、前記
上シェルと下シェルの段付き外周リブを突き合わせた状
態において、外周面における上シェルと下シェルの外周
リブの端面間の隙間を１０〜２００μｍ、好ましくは３
０〜１００μｍ、より好ましくは５０〜８０μｍに設け
るのが望ましい。

【００１０】上記粗面とした接合垂直面によって上下シ
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、単に隙間が開くのを防止する程度の強度が
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
および下シェルの外周リブを互いに接触する接合垂直面
を有する段付き形状に設けると共に、少なくとも一方の
外周リブの接合垂直面を粗面としたことで、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粗面とした
接合垂直面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、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、段付き形状であるこ
とから基本的に密閉性に優れ、塵埃の侵入を阻止する一
方、接合垂直面が垂直面でこの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。

【００１３】また、粗面とした接合垂直面の平均表面粗
さＲｚを５〜１００μｍとすると良好な溶着状態を得る
ことができるものであって、表面粗さが大きいほど溶着
しやすく超音波振動の弱い部分で好適であり、表面粗さ
が小さいほど溶着しにくく超音波振動の強い部分で好適
である。

【００１４】さらに、段付き外周リブの外周面における
端面間に１０〜２００μｍの隙間を設けると、この隙間
に溶融物が充填する間は外部への流出がなくバリの発生
を抑制できる。

【００１５】

【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である。

【００１６】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。

【００１７】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。

【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６を配置し、この溶着ホーン６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、この外周リブ２ａ，３ａの互
いに対向する端面４，５は、段付き形状に設けられてい
る。

【００２０】この外周リブ２ａ，３ａの段付き形状は、
図３および図４に示すように、上シェル２の外周リブ２
ａの対向端面４は内周側が高く外周側が低くなって、そ
の中間の接合垂直面４ａは外側に向いて形成されてい
る。また、下シェル３の外周リブ３ａの対向端面５は内
周側が低く外周側が高くなって、その中間の接合垂直面
５ａは内側に向いて形成されている。

【００２１】前記上シェル２の外周リブ２ａと下シェル
３の外周リブ３ａとが突き合わされた状態では、両外周
リブ２ａ，３ａの接合垂直面４ａ，５ａは接触状態とな
るように寸法が設定され、実際にはこの外周リブ２ａ，
３ａは薄い構造であって弾性変形しつつ接触するように
してもよい。そして、上記下シェル３の外周リブ３ａに
おける接合垂直面５ａが、平均表面粗さＲｚが５〜１０
０μｍ、好ましくは１０〜７０μｍ、より好ましくは２
０〜４０μｍの粗面に形成されている。

【００２２】また、上シェル２と下シェル３との溶着後
における両外周リブ２ａ，３ａの接合垂直面４ａ，５ａ
の接触部分の長さｈ（図４参照）は、０．１〜５mm、好
ましくは０．３〜１．５mm、より好ましくは０．５〜
０．８mmである。

【００２３】さらに、前記のような外周リブ２ａ，３ａ
の段付き形状において、図４に示すように溶着を完了し
た状態、または溶着のために上シェル２と下シェル３と
を組み合わせた状態において、両者の外周リブ２ａ，３
ａが係合したときに、外周面における上シェル２の外周
リブ２ａの端面４と下シェル３の外周リブ３ａの端面５
との間に１０〜２００μｍ、好ましくは３０〜１００μ
ｍ、より好ましくは５０〜８０μｍの隙間ａが形成され
るように設けられている。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】具体的には図３のように、第１の溶着部材
１１の先端面１１ａ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１の被溶着部材２１の端面２１ａに圧接さ
れて溶着される。

【００２８】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、両者の高さは内リブ２ｂ，３ｂ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。

【００２９】前記上シェル２および下シェル３の外周リ
ブ２ａ，３ａは全周（開口部分は除く）に渡って段付き
形状に設けられると共に、下シェル３の外周リブ３ａの
接合垂直面５ａは全周に渡って粗面に形成されている。
上シェル２の接合垂直面４ａは平滑面に設けられてい
る。

【００３０】上記外周リブ３ａの接合垂直面５ａは、全
周でなく部分的に粗面としても良く、その粗面化の範囲
は、溶着ホーン６の形状等との関係によって設定される
もので、各溶着部材１１〜１５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部分は除き、また、溶着
ホーン６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のみ形成す
るようにしてもよい。また、外周リブ２ａ，３ａの段付
き形状についても、溶着が必要な部分にのみ設けるよう
にしてもよい。

【００３１】また、前記外周リブ３ａの接合垂直面５ａ
の粗面の形成は、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。

【００３２】前記外周リブ２ａ，３ａの接合垂直面４
ａ，５ａにおいては、溶着ホーン６の先端が接触する側
の下シェル３の外周リブ３ａを粗面に設ける方が好まし
いが、両外周リブ２ａ，３ａの接合垂直面４ａ，５ａを
粗面に形成してもよく、反対側の上シェル２の接合垂直
面４ａのみを粗面に形成してもよく、両側に設けると溶
着しやすくなる。

【００３３】なお、前記溶着ホーン６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、シ
ェルの全周に渡って粗面に形成するのが好適である。

【００３４】また、上記接合垂直面の粗面の程度によっ
て溶着性が異なり、その平均表面粗さＲｚを５〜１００
μｍ程度に形成するものであるが、この表面粗さが大き
いほど溶着しやすく超音波振動の弱い部分で好適であ
り、表面粗さが小さいほど溶着しにくく超音波振動の強
い部分で好適であるので、溶着ホーンの形態等を考慮し
て各部で作用する超音波振動の強さに対応して粗面の表
面粗さを変更するようにしてもよい。

【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】溶着後の要部断面図

【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４，５端面４ａ，５ａ接合垂直面６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

【特許請求の範囲】

【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
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外周リブを、対向する端
面の高さが途中で変化しこの端面と垂直で互いに接触す
る接合垂直面を有する段付き形状に設けると共に、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接合
垂直面を粗面に形成したことを特徴とする記録媒体用カ
ートリッジ。
【請求項２】前記粗面の平均表面粗さＲｚを５〜１０
０μｍ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。
【請求項３】前記上シェルと下シェルの段付き外周リ
ブを突き合わせた状態において、外周面における上シェ
ルと下シェルの外周リブの端面間の隙間が１０〜２００
μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の
記録媒体用カートリッジ。