(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂成形体からなる上リール及び下リールからなり、かつ上リールに突設されたボス部の肩部に下リールに突設した溶着リブを突きあわせ、超音波溶着によってこれを溶融させて一体に接続する磁気カートリッジテープの溶着方法であって、前記下リールを前記上リールに対して回動しないように、前記上リールの肩部の表面を１０μｍ〜５０μｍの高さのリブで構成し、該リブに前記溶着リブを噛み込ませて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の溶着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、超音波溶着加工により、プラスチック成形体からなるリール同士を接合するにあたり、最適接合状態を得られるようにした磁気テープカートリッジの溶着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に本発明の対象となる磁気テープカートリッジの基本形状を示す。
図における磁気テープカートリッジ１は、テープストリーマなどのコンピュータの磁気記録媒体として使用されるもので、上リール４と下リール５とが超音波溶着されている単一のリール３に磁気テープ２０を巻装し、前記リール３を上カートリッジ２ａと下カートリッジ２ｂとがビス１９により締結されたカートリッジケース内に回動自在に収容した構成である。
【０００３】
前記上リール４はガラスファイバー入のポリカーボネート樹脂からなり、円盤状の上フランジ４ａの中心部分に凹状をなして図示とは逆側に突出するボス部４ｂが設けられている。また前記上フランジ４ａの外周にはギヤ部４ｃが形成されている。
【０００４】
また、前記凹部４ｂ内に形成された筒状リブ内にリング状のベアリング６が圧入固定され、ベアリング中心部の穴にスプリングプラグ７が圧入固定されている。そして、前記スプリングプラグ７にリールバネ８が取りつけられて、前記リール３を下方に抑圧すると共に回転自在に保持している。
【０００５】
さらに、下リール５は、ポリカーボネート樹脂からなり、その下フランジ５ａの中心に明けられた孔の周囲に超音波溶着用のリブ５ｂを形成したものであり、この部分が前記ボス部４ｂの肩部に超音波溶着される。
【０００６】
前記リール３は、カートリッジの不使用時においては、ブレーキ用のトーションバネ１２にて適宜付勢されたリールブレーキ５０，５１により不測の回動をしないように係止されている。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（コンピュータの装置が前記磁気テープ２０をテープ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。
【０００７】
前記磁気テープ２０を引き出す開口部分には、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バネ１５にて適宜付勢されて取り付けらている。そして、カートリッジ不使用時には、前記リッド３０は圧縮ばね１６により適宜付勢されたロック部材４０により回動出来ないように係止されている。また、前記リッド１３とは反対側にはライトプロテクト１７が組み込まれている。
【０００８】
記録再生装置のテープ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】
以上の構成の磁気テープカートリッジ１における上リール４と下リール５の超音波接合方法は、前述のごとく、下リール５の下フランジ５ａ中心に明けられた開口周縁の円周状のリブ５ｂを前記ボス部４ｂの下方突出端周縁の肩部に係合し、この状態で両者間に所定の圧力をかけながら、超音波励振することで、このリブ５ｂを溶融しつつ両リール４、５を接合する。
【００１０】
この接合時には上下関係が逆となり、上リール４は下型上に固定され、これに下リール５を設置し、上リール４に向けて加圧励振することで、リブ５ｂが溶融することで、下リール５の面が上リール４の肩部に接することを検出し、溶融作業完了と見なすようにしている。
【００１１】
図５は、前記リール３の従来の超音波溶着による接合部分の詳細形状を示すもので、上リール４のボス部４ｂは、肩部４ｃと、肩部４ｃの上部に一段小径化して突出する凸部４ｄからなっており、肩部４ｃの外縁にはこれよりやや高い溢流防止用のストッパリング４ｅを一体に突設し、全体を浅底容器状としているほか、このストッパリング４ｅと凸部４ｄの外周との間の１８０°対向位置に回り止用ストッパ４ｆを同一高さで一体に形成している。
【００１２】
これに対し、下リール５のリブ５ｂには９０°間隔で切欠５ｄが形成されており、この中心孔を凸部４ｄに嵌合し、回動すると、切欠５ｄが回り止め用ストッパ４ｆに係合して回り止めされ、加工時の振動による周方向の移動が防止される。そして、この状態で加圧励振すると、リブ５ｂが溶融して流動し、その溶融部分を周囲浅底溝内に均一に広げるとともに、下フランジ５ａの面がストッパリング部４ｅの上面に当接し、溶着を完了する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来形状において、下リール５を回り止めするためには、上リール４上に下リール５を設置した後、多い場合には、９０°近く回動させなければ周回り方向の移動を規制できず、設置後直ちに超音波加工ができない欠点があった。また回り止用ストッパ４ｆや切欠５ｄを形成するための金型は複雑であるので、これらに代わる回り止め手段が要望されている。
【００１４】
この発明は以上の問題を解決するものであり、下リールを上リールに設置後回動操作することなく直ちに超音波加工でき、かつリール用金型も複雑でなくなる磁気テープカートリッジの溶着方法を提供することを目的としている。
【００１５】
本発明の上記目的は、熱可塑性樹脂成形体からなる上リール及び下リールからなり、かつ上リールに突設されたボス部の肩部に下リールに突設した溶着リブを突きあわせ、超音波溶着によってこれを溶融させて一体に接続する磁気カートリッジテープの溶着方法であって、前記下リールを前記上リールに対して回動自在な状態で支持するとともに、前記上リールの肩部の表面を１０μｍ〜５０μｍのリブを構成することで粗面化して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の溶着方法により達成される。
【００１６】
本発明によれば、上リール上に下リールを設置し、加圧力を加えることで、粗面下部分に溶着リブが圧接してその摩擦力によって周方向の回り止めがなされ、それ故直ちに超音波加工を行うことができる。また、粗面化するだけの金型は従来の金型よりも複雑にならない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図２、図３は本発明の第一の実施の形態を示している。なお、リール形状は基本的には従来と同様であり、その同様ないし相当する部分には同一符号を付し、形状変更部分にのみ異なる符号を用いて説明する。
【００１８】
図において、上リール４の肩部４ｃの外周には、従来と同様、溢流防止用のストッパリング４ｅが突出形成されているとともに、このストッパリング４ｅの内周側にはこれより一段高い障壁部１００が全周にわたり突出形成されている。
【００１９】
またストッパリング４ｅと凸部４ｄの中間位置には同心状に更に一段深い溝１０２が形成されている。そして、この溝１０２の内底面は図３の一部に拡大して示すように、梨地状の粗面化部分１０４となっている。
【００２０】
これに対し下リール５の溶着リブ５ｂの先端には、前記深溝１０２に突きあわされる略三角形状断面をした溶着部１０６が一体に突設され、更に溶着リブ５ｂの外周には前記障壁部１００にラビリンス状に係合する凹部１０８が同心円状に形成されている。
【００２１】
従って、上リール４上に下リール５を設置した状態では前記各凹凸に応じたラビリンス状の係合状態となり、溶着部１０６の先端は粗面化部分１０４に突き当てられ、その噛み込みによる摩擦力により、周回り方向の移動を規制されるので、直ちに加工を開始できる。この摩擦力を生じさせるための粗面化部分１０４の相対的面粗さは十点平均粗さＲｚで好ましくは５〜１００μｍ、更に好ましくは８〜７０μｍ、特に好ましくは１０〜５０μｍである。
【００２２】
引き続く加工状態では、図示しない超音波ホーンにより加圧力を加えながら超音波励振することで、深溝１０２に突きあわされた溶着部１０６は順次その先端側から溶融し、深溝１０２も部分溶融させる。溶融樹脂は流動して深溝１０２内に広がり、さらには深溝１０２からはみ出そうとするが、溶着リブ５ｂの肩部と深溝１０２の縁部との間が狭まることにより、その溢流量は少ないものとなる。
【００２３】
更に加工が進行すると、深溝１０２からはみ出した溶融樹脂は、（ｃ）に示すごとく障壁１００と凹部１０８との間を通過しようとするが、この部分の隙間は更に小さくなるため、溶融樹脂は障壁１０２と溶着リブ５ｂとの隙間及び溶着リブ５ｂと凸部４ｄの外周との間に停滞し、この状態で加圧トルク変動が検出されることなどにより、超音波加工を完了する。加工後、溶融物は冷却により固化し、上下リール４，５同士を一体に接合する。
【００２４】
図４は本発明の第二の実施の形態を示すものである。本例においては、梨地状の粗面化部分１０４に代えて、肩部４ｃの表面に、中心から放射状に形成された多数のリブからなる粗面化部分１１０を形成した点が異なる以外は、第一の実施の形態と同じであり、前記と同様に粗面化部分１１０に溶着部１０６が噛み込むことによる周回り方向の規制効果も同様である。なお、この粗面化部分１１０を構成する各リブの高さは１０〜５０μｍが好ましい選択範囲である。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明による磁気テープカートリッジの溶着方法にあっては、下リールを上リールに設置後回動操作することなく直ちに超音波加工しても振動による回動がないため、加工時間を短縮でき、また従来に比べて金型も複雑にならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリールを含む磁気テープカートリッジの分解図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態を示す要部分解図である。
【図３】同要部を示す半断面図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態を示す要部分解図である。
【図５】従来の超音波溶着部分の形状例を示す分解図である。
【符号の説明】
１ 磁気テープカートリッジ
３ リール
４ 上リール
４ｂ ボス部
４ｃ 肩部
５ 下リール
１０４，１１０ 粗面化部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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