超音波溶着装置、情報記録媒体製造装置、超音波溶着方法、物体およびカートリッジケース
溶融した材料で形成された部位が破断したり、過大に突出したりすることを回避する。 超音波発振部３と、記録媒体用ケース（上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂ）における取付用ボス２２ａの先端部に当接する当接面が梨地加工されると共に超音波発振部３によって生成された超音波が伝達されるホーン４と、ホーン４を記録媒体用ケースに対して接離する方向で移動させる移動機構２とを備えている。これにより、溶融した材料の当接面に沿った広い範囲への流れ出しや溶融した材料で形成された部位に対する深い凹部の形成を回避することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波溶着装置、情報記録媒体製造装置および超音波溶着方法、これらの装置および方法を用いて溶着処理された物体およびカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の超音波溶着装置として、テープカセットにおける上シェル（２１）にリールスプリング（２８，２９）を固定可能に構成された超音波溶着装置（超音波溶着ホーン（３６））が特開平１１−１７６１３２号公報に開示されている。この場合、上シェル（２１）およびリールスプリング（２８）、並びに上シェル（２１）およびリールスプリング（２９）は、この超音波溶着装置を用いた溶着（具体的にはカシメ）という手法によって固定される１組の物体をそれぞれ構成する。このうちの一方の物体であるリールスプリング（２８，２９）は、カセットケース内におけるリール（２６，２７）のがたつきを防止するための部品であって、金属製の板材で弾性変形可能に形成されて、その基端部（２８ｂ，２９ｂ）が他方の物体としての上シェル（２１）に固定されると共に、その先端部（２８ａ，２９ａ）がリール（２６，２７）の中心部に当接させられてリール（２６，２７）を弾性的に押圧する。一方、上シェル（２１）にリールスプリング（２８，２９）を固定する超音波溶着装置は、超音波発振部による発振で生成された超音波を超音波溶着ホーン（３６）を介して上シェル（２１）（具体的には上シェル（２１）のカシメボス（３３））に伝達することによってカシメボス（３３）を溶融してリールスプリング（２８，２９）を固定可能に構成されている。
【０００３】
この超音波溶着装置を用いて上シェル（２１）にリールスプリング（２８，２９）を固定する際には、まず、リールスプリング（２８，２９）の基端部（２８ｂ，２９ｂ）に形成されたカシメ穴（３１）に上シェル（２１）の内壁面に形成されたカシメボス（３３）を挿通させる。次に、超音波発振部に対して超音波を発振させつつ、移動機構によって超音波ホーンをカシメボス（３３）に向けて移動（下動）させることにより、カシメ凹部（３６ａ）の底面（超音波溶着ホーン（３６）の下面）をカシメ穴（３１）の縁部に当接させる。この際には、超音波発振部の発振で生成された超音波が超音波溶着ホーン（３６）を介してカシメボス（３３）の先端に伝達されてその先端が溶融する。また、溶融したカシメボス（３３）の先端は、カシメ凹部（３６ａ）内に押し拡げられるようにして潰される。この結果、カシメボス（３３）の先端にヘッド部（３３ａ）が形成され、このヘッド部（３３ａ）によってリールスプリング（２８，２９）の離脱が規制されて、これにより、上シェル（２１）に対するリールスプリング（２８，２９）の固定が完了する。
【特許文献１】特開平１１−１７６１３２号公報（第３−５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者らは、上述した従来の超音波溶着装置を検討した結果、以下のような問題点を発見した。すなわち、この従来の超音波溶着装置では、超音波溶着ホーン（３６）を介して超音波を伝達しつつ超音波溶着ホーン（３６）を下動させることによってカシメボス（３３）の先端を溶融してカシメ凹部（３６ａ）内にヘッド部（３３ａ：固定用頭部）を形成している。この場合、超音波溶着ホーン（３６）のカシメ凹部（３６ａ）がある程度の深さを有する円形凹部に形成されているため、このカシメ凹部（３６ａ）内に押し拡げられるようにして形成された半球状のヘッド部（３３ａ）がカセットケースの内側に大きく突出する。したがって、従来の超音波溶着装置（超音波溶着ホーン（３６））を使用してリールスプリング（２８，２９）を上シェル（２１）に固定した場合、リール（２６，２７）がヘッド部（３３ａ）の先端に当接するおそれがある。
【０００５】
一方、カシメ凹部（３６ａ）が形成された超音波溶着ホーン（３６）に代えて、カシメボス（３３）に当接する当接面が平坦に形成された超音波溶着ホーン（以下、「ホーン」ともいう）を使用してカシメボス（３３）の先端を押し潰してヘッド部を形成することにより、カセットケース内にヘッド部を大きく突出させることなくリールスプリング（２８，２９）を固定することが可能となる。しかし、この種のホーンには、カシメボス（３３）に超音波を効率良く伝達可能とするために、例えば図８に示す超音波溶着ホーン５１のように網目模様状の溝（微細凹凸）が当接面５１ａに形成されている。したがって、上記のテープカセットを製造する場合、図９に示すように、この超音波溶着ホーン５１によってカシメボス（３３）の先端を押し潰して形成したヘッド部３３ｂには、当接面５１ａの網目模様と相補的形状の凹部（３３ｃ，３３ｃ‥）が形成される。
【０００６】
この場合、当接面５１ａに形成された網目模様（溝）は、一般的に、その深さが０．２ｍｍ程度に規定されている。したがって、この当接面５１ａを押し付けて形成したヘッド部３３ｂの凹部３３ｃは、その深さＤが０．２ｍｍ程度に形成される。一方、ヘッド部３３ｂを大きく突出させることなく、上シェル（２１）に対してリールスプリング（２８，２９）を確実に固定するには、ヘッド部３３ｂの厚みＴ１を０．３５ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の範囲内に規定する必要がある。しかし、超音波溶着ホーン５１を使用して例えば厚みＴ１が０．３５ｍｍのヘッド部３３ｂを形成した場合、凹部３３ｃの底面とリールスプリング（２８，２９）との間の厚みＴが０．１５ｍｍ程度と非常に薄厚となる。このため、当接面５１ａに網目模様状の溝を形成した超音波溶着ホーン５１を使用してリールスプリング（２８，２９）を上シェル（２１）に固定したときには、ヘッド部３３ｂが凹部３３ｃの部位で破断し易くなり、リールスプリング（２８，２９）の外れや、ヘッド部３３ｂの破断片による磁気テープの傷付きを招くおそれがある。
【０００７】
また、その当接面に溝が形成されていない超音波溶着ホーンを使用してカシメボス（３３）の先端を押し潰すことにより、ヘッド部に凹部３３ｃを形成することなくリールスプリング（２８，２９）を固定することが可能となる。しかし、当接面に溝等の微細凹凸が形成されていない超音波溶着ホーンを使用した場合、カシメボス（３３）の先端が溶融した際に、溶融した樹脂材料が当接面に沿って広い範囲に流れ出る結果、図１０に示すように、ヘッド部３３ｄの厚みＴ１ａが非常に薄厚に形成される。この際に、ヘッド部３３ｄの外縁部分ほど薄厚となるため、この部位が特に破断し易くなる。このため、当接面に微細凹凸が形成されていない超音波溶着ホーンを使用してリールスプリング（２８，２９）を上シェル（２１）に固定したときには、リールスプリング（２８，２９）の外れや、ヘッド部３３ｄの破断片による磁気テープの傷付きを招くおそれがある。
【０００８】
本発明は、上述のような問題点を解決すべくなされたものであり、溶融した材料で形成された部位が破断したり、過大に突出したりすることのない超音波溶着装置、情報記録媒体製造装置および超音波溶着方法、並びにこれらの装置や方法を用いて形成される物体およびカートリッジケースを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る超音波溶着装置は、超音波発振部と、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に前記超音波発振部によって生成された超音波が伝達される超音波ホーンと、当該超音波ホーンを前記物体に対して接離する方向で移動させる移動機構とを備えて構成されている。
【００１０】
この場合、前記超音波ホーンは、その十点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）が１０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内となるように前記当接面が梨地加工されている。
【００１１】
また、この超音波溶着装置は、前記物体に形成された溶着用凸部を他の物体に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に前記超音波ホーンの前記当接面を当接させると共に前記超音波発振部に前記超音波を発振させつつ前記移動機構に対して当該超音波ホーンを前記溶着用凸部に向けて移動させることにより、前記先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成して前記他の物体を前記物体に固定可能に構成されている。
【００１２】
この発明に係る情報記録媒体製造装置は、超音波発振部と、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に前記超音波発振部によって生成された超音波が伝達される超音波ホーンと、当該超音波ホーンを前記物体に対して接離する方向で移動させる移動機構とを備え、前記物体としての記録媒体用ケースに形成された溶着用凸部を記録媒体用部品に形成さている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に前記超音波ホーンの前記当接面を当接させると共に前記超音波発振部に前記超音波を発振させつつ前記移動機構に対して当該超音波ホーンを前記溶着用凸部に向けて移動させることにより、前記先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成して前記記録媒体用部品を前記記録媒体用ケースに固定してカートリッジ式の情報記録媒体を製造可能に構成されている。
【００１３】
この発明に係る超音波溶着方法は、物体に形成された溶着用凸部を他の物体に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に超音波ホーンの梨地加工された当接面を当接させた後に、前記超音波ホーンを介して前記溶着用凸部に超音波を伝達させつつ当該超音波ホーンを当該溶着用凸部に向けて移動させることによって当該溶着用凸部の先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成することにより、前記物体に前記他の物体を固定する。
【００１４】
この発明に係る物体は、溶着処理による梨地模様が表面の一部に形成されている。
【００１５】
この発明に係るカートリッジケースは、溶着処理による梨地模様が表面の一部に形成されている物体としての記録媒体用ケースを備えている。
【００１６】
この場合、前記表面としてのバネ固定用のボスの表面に前記梨地模様が形成されている。
【発明の効果】
【００１７】
この発明に係る超音波溶着装置によれば、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に超音波発振部によって生成された超音波を物体に伝達することによって物体を溶融させる超音波ホーンを備えたことにより、溶融した材料の当接面に沿った広い範囲への流れ出しや固定用頭部に対する深い凹部の形成を回避しつつ、超音波を超音波発振部から一方の物体に伝達して溶融させて例えば固定用頭部を形成することができる。したがって、溶融した材料で形成された部位が過大に突出したり、破断したりすることを防止することができる結果、溶融した材料で形成された部位を利用して物体に他の物体を固定することができる。
【００１８】
この発明に係る超音波溶着装置によれば、その十点平均粗さが１０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内となるように当接面を梨地加工した超音波ホーンを使用することにより、溶融した材料の当接面に沿った広い範囲への流れ出しを確実に防止しつつ、溶融した材料で形成された部位に対する深い凹部の形成を確実に回避することができる。
【００１９】
この発明に係る超音波溶着装置、情報記録媒体製造装置および超音波溶着方法によれば、物体に形成された溶着用凸部を他の物体に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で溶着用凸部の先端部に超音波ホーンの当接面を当接させると共に超音波発振部に超音波を発振させつつ移動機構に対して超音波ホーンを溶着用凸部に向けて移動させて、先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成して他の物体を物体に固定することにより、溶融した材料の当接面に沿った広い範囲への流れ出しや固定用頭部に対する深い凹部の形成を回避することができる結果、固定用頭部の突出および固定用頭部への深い凹部の形成を回避しつつ、物体に他の物体を確実に固定することができる。
【００２０】
この発明に係る物体およびカートリッジによれば、溶着処理による梨地模様が表面の一部に形成されているため、超音波ホーンの当接面に沿った広い範囲への溶融した材料の流れ出しや、溶融した材料で形成された部位（固定用頭部）に対する深い凹部の形成が回避されている。したがって、溶融した材料で形成された部位が過大に突出したり、破断したりすることを防止することができる結果、溶融して形成された部位と他の部材との干渉を回避しつつ、溶融して形成された部位を利用して物体に他の物体を確実に固定することができる。
【００２１】
この発明に係るカートリッジによれば、バネ固定用のボスの表面に溶着処理による梨地模様が形成されているため、超音波ホーンの当接面に沿った広い範囲への溶融した材料の流れ出しや、溶融した材料で形成された部位（固定用頭部）に対する深い凹部の形成が回避されている。したがって、溶融した材料で形成された固定用頭部が過大に突出したり、破断したりすることを防止することができる結果、固定用頭部との接触によって磁気テープが傷付く事態および固定用頭部の破断片によって磁気テープが傷付く事態を回避しつつ、ボスにバネを確実に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る超音波溶着装置、情報記録媒体製造装置、超音波溶着方法、物体およびカートリッジケースの最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２３】
最初に、情報記録媒体製造装置１０１、および情報記録媒体製造装置１０１を使用して組み立てられるテープカートリッジ１０の構成について、図面を参照して説明する。
【００２４】
情報記録媒体製造装置（以下、「製造装置」ともいう）１０１は、部品搬送装置１０２、搬送機構１０３および超音波溶着装置１を備えて、図３に示すテープカートリッジ１０を製造可能に構成されている。この場合、超音波溶着装置１は、テープカートリッジ１０の組み立てに際して、１組の溶着対象体の一方を構成する物体としての記録媒体用ケース（上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂ）に、他方を構成する他の物体としてのばね部材１８を、溶着という方法によって固定する溶着装置（溶着処理を実行する装置）であって、図１に示すように、移動機構２、超音波発振部３、超音波ホーン（以下、「ホーン」ともいう）４、制御部５および基台６を備えて構成されている。移動機構２は、制御部５の制御下で超音波発振部３およびホーン４を記録媒体用ケースに対して接離する方向で移動させる。超音波発振部３は、制御部５の制御下で、一例として、３０ｋＨｚ程度の超音波を発振してホーン４を縦振動させる。
【００２５】
ホーン４は、超音波発振部３の発振によって生成された超音波を記録媒体用ケース（上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂ）に伝達する治具であって、図２に示すように、超音波を効率よく伝達可能とするために、全体として略円錐形に形成されている。また、ホーン４は、その先端部４ｂに形成された当接面４ｃを下向きにした（基台６側に向けた）状態で、その基端部４ａが超音波発振部３に連結（固定）されている。また、ホーン４の当接面４ｃは、平坦に形成されると共に、その十点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４：以下、「表面粗さ」ともいう）が１０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内（一例として、１６．７μｍ）となるように、その表面に例えば放電加工によって微細凹凸を均一に形成した無方向性のつや消し仕上げ（本明細書では、「梨地加工（砂目加工）」ともいう）が施されている。この場合、上記の表面粗さについては、一例として、表面形状測定装置（株式会社小坂研究所製ＳＥ−３０Ｈ）を使用して、測定用針の曲率半径を２μｍ、カットオフを０．８ｍｍ、測定長を２．５ｍｍに規定して当接面４ｃ上の３カ所についての測定処理を実施し、その平均値を求めた。なお、平均値に限らず、当接面４ｃ上の代表的な任意の１カ所について測定処理を実施して表面粗さを求めてもよい。また、当接面４ｃについては、その表面粗さが上記の範囲内であればその加工方法は放電加工に限定されるものではなく、例えばブラスト処理等の機械的な加工や、各種薬品を用いた化学的な処理によって梨地加工することができる。制御部５は、移動機構２を制御して超音波発振部３およびホーン４を移動（上下動）させると共に、超音波発振部３を制御して超音波を発振させる。基台６は、一例として、搬送機構１０３の搬送用レールで構成されて、上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂを載置可能に形成されている。
【００２６】
部品搬送装置１０２は、超音波溶着装置１によって溶着されるばね部材１８を搬送して両ケース１１ａ，１１ｂ上にセットする。搬送機構１０３は、部品搬送装置１０２による作業位置への両ケース１１ａ，１１ｂの搬送、ばね部材１８のセットが完了した両ケース１１ａ，１１ｂの超音波溶着装置１による作業位置への搬送、およびばね部材１８の固定（溶着）が完了した両ケース１１ａ，１１ｂの次工程作業位置への搬送を実行する。
【００２７】
一方、テープカートリッジ１０は、例えば電子計算機に記録された記録データをバックアップするためのストレージデバイスとして使用可能な１リールタイプのカートリッジ式の磁気記録媒体（情報記録媒体）であって、図３に示すように、テープリール１２、ブレーキスプリング１３、ロック部材１４、ブレーキ解除板１５およびドア部材１６などがケース本体１１内に収容されて構成されている。この場合、テープリール１２には、磁気テープ（図示せず）が巻回されており、この磁気テープの先端には、記録データの記録再生時にケース本体１１内から磁気テープを引き出すためのリーダピン１７が固定されている。なお、ブレーキスプリング１３、ロック部材１４、ブレーキ解除板１５およびドア部材１６などの形状や機能等については公知のため、本発明についての理解を容易とするためにその説明を省略する。
【００２８】
ケース本体１１は、互いに嵌合可能な上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂを備えている。この場合、上ケース１１ａには、天板の四辺に立設された４つの側板のうちの１つに、テープ引き出し口２１を構成する切り欠き２１ａが形成されている。また、下ケース１１ｂには、底板２２の四辺に立設された４つの側板のうちの１つに、上ケース１１ａの切り欠き２１ａと相俟ってテープ引き出し口２１を構成する切り欠き２１ｂが形成されている。なお、上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂは、その形状や、後述するばね部材１８の取り付け構造などがほぼ同様のため、以下、下ケース１１ｂについて代表して説明して、上ケース１１ａについての説明を省略する。
【００２９】
図４に示すように、下ケース１１ｂにおける切り欠き２１ｂ（テープ引き出し口２１）の近傍には、ケース本体１１からのリーダピン１７の離脱を規制する上記のばね部材１８が固定されている。この場合、ばね部材１８は、帯状の弾性部材（例えば金属片）を所定形状に折り曲げて形成され、図５に示す挿通用孔１８ｂを形成する筒状部１８ａが超音波溶着装置１によって下ケース１１ｂ（底板２２）に固定（溶着）されている。また、下ケース１１ｂの底板２２には、ばね部材１８を固定するための取付用ボス２２ａ（本発明における溶着用凸部）が立設されている。この場合、取付用ボス２２ａは、円柱状に形成されて、図５に示すように、筒状部１８ａによって形成される挿通用孔１８ｂに挿通される。また、挿通用孔１８ｂから突出する取付用ボス２２ａの先端部は、超音波溶着装置１によって平板状（板状の一例）に押し潰されてばね部材１８の離脱（外れ）を規制する固定用頭部（以下、「頭部」ともいう）２２ｂに形成される。
【００３０】
次に、製造装置１０１の超音波溶着装置１によって下ケース１１ｂに対して溶着処理を施すことにより、下ケース１１ｂにばね部材１８を固定（溶着）する方法について、図面を参照して説明する。
【００３１】
まず、部品搬送装置１０２が、ばね部材１８を搬送して下ケース１１ｂ上にセットする。この際に、部品搬送装置１０２は、図６に示すように、底板２２の取付用ボス２２ａが筒状部１８ａの挿通用孔１８ｂに挿通するようにして、ばね部材１８をセットする。なお、下ケース１１ｂにばね部材１８をセットした時点では、同図に示すホーン４は、この位置には存在しない。次に、搬送機構１０３が基台６（搬送用レール）に沿って下ケース１１ｂをホーン４の下方に搬送する。次いで、超音波溶着装置１が溶着作業を開始する。この際には、制御部５が、超音波発振部３を制御して超音波を発振させると共に、移動機構２を制御して超音波発振部３およびホーン４をケース本体１１に向けて移動（下動）させ、同図に示すように、ホーン４の当接面４ｃを取付用ボス２２ａの先端面（本発明における当接面）に当接させる。この際には、超音波が超音波発振部３からホーン４を介して取付用ボス２２ａに伝達され、これにより、取付用ボス２２ａの先端部が溶融する。
【００３２】
次いで、移動機構２によってホーン４がさらに下動させられた際には、図７に示すように、溶融した取付用ボス２２ａ（樹脂材料）がホーン４によって押し潰されて当接面４ｃに沿って円板状（平板状）に押し拡げられる。この際に、当接面に微細凹凸が形成されていないホーンを使用するのとは異なり、溶融した樹脂材料が当接面４ｃに沿って広い範囲に流れ出る事態が回避される。この場合、当接面４ｃの表面粗さを１０μｍ未満に規定したときには、溶融した樹脂材料が当接面４ｃに沿って広い範囲に流れ出るおそれがある。したがって、当接面４ｃの表面粗さを１０μｍ以上に規定するのが好ましい。
【００３３】
続いて、制御部５は、超音波発振部３を制御して超音波の発振を停止させると共に、移動機構２を制御して超音波発振部３およびホーン４を下ケース１１ｂから離反する方向（上方）に移動させる。この際には、溶融していた樹脂材料（取付用ボス２２ａの先端部）が固まって平板状の頭部２２ｂが形成される。この際に、当接面４ｃが梨地加工されているため、その当接面に網目模様状の溝が形成されているホーンを使用したときとは異なり、頭部２２ｂの破断を招くおそれのある凹部を形成することなく、頭部２２ｂを形成することが可能となる。これにより、頭部２２ｂによって下ケース１１ｂからのばね部材１８の離脱（外れ）が規制されて、ばね部材１８が固定される。この場合、当接面４ｃの表面粗さを２５μｍよりも粗く規定したときには、頭部２２ｂの表面に深い凹部が形成されて、頭部２２ｂが破断し易くなるおそれがある。したがって、当接面４ｃの表面粗さを２５μｍ以下に規定するのが好ましい。この後、テープリール１２などの収容と、上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂの嵌合（ねじ止め）等を行うことにより、テープカートリッジ１０が製造される。
【００３４】
このように、この超音波溶着装置１および製造装置１０１によれば、当接面４ｃを平坦に形成して梨地加工したホーン４を使用して取付用ボス２２ａを溶融しつつ平板状に押し潰してばね部材１８を上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂに固定可能に構成したことにより、当接面に微細凹凸が形成されていないホーンを使用するのとは異なり、溶融した取付用ボス２２ａが広い範囲に亘って流れ出る事態を回避することができる。この結果、ケース本体１１の内側に頭部２２ｂを大きく突出させることなく、しかも頭部２２ｂの厚みを十分に確保した状態でばね部材１８を固定することができる。これにより、頭部２２ｂに磁気テープが接触して傷付く事態を回避することができる。また、頭部２２ｂの外縁部分が薄厚にならないために頭部２２ｂが破断する事態も回避することができる結果、上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂにばね部材１８を確実に固定することができる。また、その当接面に網目模様状の溝が形成されたホーンを使用するのとは異なり、頭部２２ｂに深い凹部を形成することなくばね部材１８を固定することができる。これにより、頭部２２ｂが破断する事態を回避することができる結果、ばね部材１８の離脱を回避することができると共に、頭部２２ｂの破断片による磁気テープの傷付きを回避することができる。
【００３５】
また、この超音波溶着装置１および製造装置１０１によれば、その十点平均粗さが１０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内となるように当接面４ｃを梨地加工したホーン４を使用することにより、溶融した取付用ボス２２ａが広い範囲に亘って流れ出る事態、および破断を招く深い凹部が頭部２２ｂに形成される事態を確実に回避することができる。この結果、上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂにばね部材１８を一層確実に固定することができると共に、頭部２２ｂの破断片による磁気テープの傷付きを一層確実に回避することができる。
【００３６】
なお、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、上記の構成では、１組の溶着対象体の一方を構成する物体としての下ケース１１ｂ（および上ケース１１ａ）に１組の溶着対象体の他方を構成する他の物体としてのばね部材１８を固定（溶着）する例を挙げて説明したが、本発明に係る超音波溶着装置を使用して固定可能な１組の溶着対象体には、上ケース１１ａおよびばね部材１８の組、下ケース１１ｂおよびばね部材１８の組に限らず、各種部材の組が含まれる。例えば、光ヘッド、光磁気ヘッドおよび磁気ヘッドなどの記録／再生用ヘッドの製造時において、各ヘッドを構成する樹脂製のヘッド本体に形成されたボスをかしめてヘッド本体に金属製の板バネを固定するときにも、ヘッド本体を物体とし、かつ板バネを他の物体とする組として本発明を適用することができる。また、圧電共振子の製造時において、スペーサに形成されたボスをかしめてスペーサにアース端子板を固定することにより、圧電共振子を構成する樹脂製のスペーサと金属製のアース端子板との間で圧電素子を挟持させるときにも、スペーサを物体とし、かつアース端子板を他の物体とする組として本発明を適用することもできる。また、上記した構成では、ばね部材１８の溶着に際して３０ｋＨｚ程度の超音波によってホーン４を縦振動させる例について説明したが、超音波の周波数および振動方向はこれに限定されず、適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、この発明に係る超音波溶着装置によれば、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に超音波発振部によって生成された超音波を物体に伝達することによって物体を溶融させる超音波ホーンを備えたことにより、溶融した材料の当接面に沿った広い範囲への流れ出しや溶融した材料で形成された部位に対する深い凹部の形成を回避しつつ、超音波を超音波発振部から一方の物体に伝達して溶融させて例えばボスの頭部を形成することができる。これにより、溶融した材料で形成された部位（例えばボスの頭部）が過大に突出したり、破断したりすることのない超音波溶着装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る製造装置１０１（超音波溶着装置１）の構成を示すブロック図である。
【図２】左図はホーン４の正面図、右図はホーン４の底面図である。
【図３】テープカートリッジ１０の構成を示す分解斜視図である。
【図４】下ケース１１ｂにおける切り欠き２１ｂの近傍の平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】ばね部材１８の固定に際して下ケース１１ｂにおける取付用ボス２２ａの先端面にホーン４を当接させた状態の断面図である。
【図７】図６の状態におけるホーン４を下動させて取付用ボス２２ａの先端部を押し潰した（頭部２２ｂを形成した）状態の断面図である。
【図８】従来の超音波溶着ホーン５１を当接面５１ａ側から見た底面図である。
【図９】超音波溶着ホーン５１によってカシメボス（３３）の先端部を押し潰してヘッド部３３ｂを形成した状態の断面図である。
【図１０】当接面が微細凹凸加工されていない超音波溶着ホーンによってカシメボス（３３）の先端部を押し潰してヘッド部３３ｄを形成した状態の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 超音波溶着装置
２ 移動機構
３ 超音波発振部
４ ホーン
４ａ 基端部
４ｂ 先端部
４ｃ 当接面
５ 制御部
６ 基台
１０ テープカートリッジ
１１ ケース本体
１１ａ 上ケース
１１ｂ 下ケース
１８ ばね部材
１８ａ 筒状部
１８ｂ 挿通用孔
２２ 底板
２２ａ 取付用ボス
２２ｂ 頭部
１０１ 製造装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波溶着装置、情報記録媒体製造装置および超音波溶着方法、これらの装置および方法を用いて溶着処理された物体およびカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の超音波溶着装置として、テープカセットにおける上シェル（２１）にリールスプリング（２８，２９）を固定可能に構成された超音波溶着装置（超音波溶着ホーン（３６））が特開平１１−１７６１３２号公報に開示されている。この場合、上シェル（２１）およびリールスプリング（２８）、並びに上シェル（２１）およびリールスプリング（２９）は、この超音波溶着装置を用いた溶着（具体的にはカシメ）という手法によって固定される１組の物体をそれぞれ構成する。このうちの一方の物体であるリールスプリング（２８，２９）は、カセットケース内におけるリール（２６，２７）のがたつきを防止するための部品であって、金属製の板材で弾性変形可能に形成されて、その基端部（２８ｂ，２９ｂ）が他方の物体としての上シェル（２１）に固定されると共に、その先端部（２８ａ，２９ａ）がリール（２６，２７）の中心部に当接させられてリール（２６，２７）を弾性的に押圧する。一方、上シェル（２１）にリールスプリング（２８，２９）を固定する超音波溶着装置は、超音波発振部による発振で生成された超音波を超音波溶着ホーン（３６）を介して上シェル（２１）（具体的には上シェル（２１）のカシメボス（３３））に伝達することによってカシメボス（３３）を溶融してリールスプリング（２８，２９）を固定可能に構成されている。
【０００３】
この超音波溶着装置を用いて上シェル（２１）にリールスプリング（２８，２９）を固定する際には、まず、リールスプリング（２８，２９）の基端部（２８ｂ，２９ｂ）に形成されたカシメ穴（３１）に上シェル（２１）の内壁面に形成されたカシメボス（３３）を挿通させる。次に、超音波発振部に対して超音波を発振させつつ、移動機構によって超音波ホーンをカシメボス（３３）に向けて移動（下動）させることにより、カシメ凹部（３６ａ）の底面（超音波溶着ホーン（３６）の下面）をカシメ穴（３１）の縁部に当接させる。この際には、超音波発振部の発振で生成された超音波が超音波溶着ホーン（３６）を介してカシメボス（３３）の先端に伝達されてその先端が溶融する。また、溶融したカシメボス（３３）の先端は、カシメ凹部（３６ａ）内に押し拡げられるようにして潰される。この結果、カシメボス（３３）の先端にヘッド部（３３ａ）が形成され、このヘッド部（３３ａ）によってリールスプリング（２８，２９）の離脱が規制されて、これにより、上シェル（２１）に対するリールスプリング（２８，２９）の固定が完了する。
【特許文献１】特開平１１−１７６１３２号公報（第３−５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者らは、上述した従来の超音波溶着装置を検討した結果、以下のような問題点を発見した。すなわち、この従来の超音波溶着装置では、超音波溶着ホーン（３６）を介して超音波を伝達しつつ超音波溶着ホーン（３６）を下動させることによってカシメボス（３３）の先端を溶融してカシメ凹部（３６ａ）内にヘッド部（３３ａ：固定用頭部）を形成している。この場合、超音波溶着ホーン（３６）のカシメ凹部（３６ａ）がある程度の深さを有する円形凹部に形成されているため、このカシメ凹部（３６ａ）内に押し拡げられるようにして形成された半球状のヘッド部（３３ａ）がカセットケースの内側に大きく突出する。したがって、従来の超音波溶着装置（超音波溶着ホーン（３６））を使用してリールスプリング（２８，２９）を上シェル（２１）に固定した場合、リール（２６，２７）がヘッド部（３３ａ）の先端に当接するおそれがある。
【０００５】
一方、カシメ凹部（３６ａ）が形成された超音波溶着ホーン（３６）に代えて、カシメボス（３３）に当接する当接面が平坦に形成された超音波溶着ホーン（以下、「ホーン」ともいう）を使用してカシメボス（３３）の先端を押し潰してヘッド部を形成することにより、カセットケース内にヘッド部を大きく突出させることなくリールスプリング（２８，２９）を固定することが可能となる。しかし、この種のホーンには、カシメボス（３３）に超音波を効率良く伝達可能とするために、例えば図８に示す超音波溶着ホーン５１のように網目模様状の溝（微細凹凸）が当接面５１ａに形成されている。したがって、上記のテープカセットを製造する場合、図９に示すように、この超音波溶着ホーン５１によってカシメボス（３３）の先端を押し潰して形成したヘッド部３３ｂには、当接面５１ａの網目模様と相補的形状の凹部（３３ｃ，３３ｃ‥）が形成される。
【０００６】
この場合、当接面５１ａに形成された網目模様（溝）は、一般的に、その深さが０．２ｍｍ程度に規定されている。したがって、この当接面５１ａを押し付けて形成したヘッド部３３ｂの凹部３３ｃは、その深さＤが０．２ｍｍ程度に形成される。一方、ヘッド部３３ｂを大きく突出させることなく、上シェル（２１）に対してリールスプリング（２８，２９）を確実に固定するには、ヘッド部３３ｂの厚みＴ１を０．３５ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の範囲内に規定する必要がある。しかし、超音波溶着ホーン５１を使用して例えば厚みＴ１が０．３５ｍｍのヘッド部３３ｂを形成した場合、凹部３３ｃの底面とリールスプリング（２８，２９）との間の厚みＴが０．１５ｍｍ程度と非常に薄厚となる。このため、当接面５１ａに網目模様状の溝を形成した超音波溶着ホーン５１を使用してリールスプリング（２８，２９）を上シェル（２１）に固定したときには、ヘッド部３３ｂが凹部３３ｃの部位で破断し易くなり、リールスプリング（２８，２９）の外れや、ヘッド部３３ｂの破断片による磁気テープの傷付きを招くおそれがある。
【０００７】
また、その当接面に溝が形成されていない超音波溶着ホーンを使用してカシメボス（３３）の先端を押し潰すことにより、ヘッド部に凹部３３ｃを形成することなくリールスプリング（２８，２９）を固定することが可能となる。しかし、当接面に溝等の微細凹凸が形成されていない超音波溶着ホーンを使用した場合、カシメボス（３３）の先端が溶融した際に、溶融した樹脂材料が当接面に沿って広い範囲に流れ出る結果、図１０に示すように、ヘッド部３３ｄの厚みＴ１ａが非常に薄厚に形成される。この際に、ヘッド部３３ｄの外縁部分ほど薄厚となるため、この部位が特に破断し易くなる。このため、当接面に微細凹凸が形成されていない超音波溶着ホーンを使用してリールスプリング（２８，２９）を上シェル（２１）に固定したときには、リールスプリング（２８，２９）の外れや、ヘッド部３３ｄの破断片による磁気テープの傷付きを招くおそれがある。
【０００８】
本発明は、上述のような問題点を解決すべくなされたものであり、溶融した材料で形成された部位が破断したり、過大に突出したりすることのない超音波溶着装置、情報記録媒体製造装置および超音波溶着方法、並びにこれらの装置や方法を用いて形成される物体およびカートリッジケースを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る超音波溶着装置は、超音波発振部と、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に前記超音波発振部によって生成された超音波が伝達される超音波ホーンと、当該超音波ホーンを前記物体に対して接離する方向で移動させる移動機構とを備えて構成されている。
【００１０】
この場合、前記超音波ホーンは、その十点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）が１０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内となるように前記当接面が梨地加工されている。
【００１１】
また、この超音波溶着装置は、前記物体に形成された溶着用凸部を他の物体に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に前記超音波ホーンの前記当接面を当接させると共に前記超音波発振部に前記超音波を発振させつつ前記移動機構に対して当該超音波ホーンを前記溶着用凸部に向けて移動させることにより、前記先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成して前記他の物体を前記物体に固定可能に構成されている。
【００１２】
この発明に係る情報記録媒体製造装置は、超音波発振部と、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に前記超音波発振部によって生成された超音波が伝達される超音波ホーンと、当該超音波ホーンを前記物体に対して接離する方向で移動させる移動機構とを備え、前記物体としての記録媒体用ケースに形成された溶着用凸部を記録媒体用部品に形成さている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に前記超音波ホーンの前記当接面を当接させると共に前記超音波発振部に前記超音波を発振させつつ前記移動機構に対して当該超音波ホーンを前記溶着用凸部に向けて移動させることにより、前記先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成して前記記録媒体用部品を前記記録媒体用ケースに固定してカートリッジ式の情報記録媒体を製造可能に構成されている。
【００１３】
この発明に係る超音波溶着方法は、物体に形成された溶着用凸部を他の物体に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に超音波ホーンの梨地加工された当接面を当接させた後に、前記超音波ホーンを介して前記溶着用凸部に超音波を伝達させつつ当該超音波ホーンを当該溶着用凸部に向けて移動させることによって当該溶着用凸部の先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成することにより、前記物体に前記他の物体を固定する。
【００１４】
この発明に係る物体は、溶着処理による梨地模様が表面の一部に形成されている。
【００１５】
この発明に係るカートリッジケースは、溶着処理による梨地模様が表面の一部に形成されている物体としての記録媒体用ケースを備えている。
【００１６】
この場合、前記表面としてのバネ固定用のボスの表面に前記梨地模様が形成されている。
【発明の効果】
【００１７】
この発明に係る超音波溶着装置によれば、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に超音波発振部によって生成された超音波を物体に伝達することによって物体を溶融させる超音波ホーンを備えたことにより、溶融した材料の当接面に沿った広い範囲への流れ出しや固定用頭部に対する深い凹部の形成を回避しつつ、超音波を超音波発振部から一方の物体に伝達して溶融させて例えば固定用頭部を形成することができる。したがって、溶融した材料で形成された部位が過大に突出したり、破断したりすることを防止することができる結果、溶融した材料で形成された部位を利用して物体に他の物体を固定することができる。
【００１８】
この発明に係る超音波溶着装置によれば、その十点平均粗さが１０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内となるように当接面を梨地加工した超音波ホーンを使用することにより、溶融した材料の当接面に沿った広い範囲への流れ出しを確実に防止しつつ、溶融した材料で形成された部位に対する深い凹部の形成を確実に回避することができる。
【００１９】
この発明に係る超音波溶着装置、情報記録媒体製造装置および超音波溶着方法によれば、物体に形成された溶着用凸部を他の物体に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で溶着用凸部の先端部に超音波ホーンの当接面を当接させると共に超音波発振部に超音波を発振させつつ移動機構に対して超音波ホーンを溶着用凸部に向けて移動させて、先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成して他の物体を物体に固定することにより、溶融した材料の当接面に沿った広い範囲への流れ出しや固定用頭部に対する深い凹部の形成を回避することができる結果、固定用頭部の突出および固定用頭部への深い凹部の形成を回避しつつ、物体に他の物体を確実に固定することができる。
【００２０】
この発明に係る物体およびカートリッジによれば、溶着処理による梨地模様が表面の一部に形成されているため、超音波ホーンの当接面に沿った広い範囲への溶融した材料の流れ出しや、溶融した材料で形成された部位（固定用頭部）に対する深い凹部の形成が回避されている。したがって、溶融した材料で形成された部位が過大に突出したり、破断したりすることを防止することができる結果、溶融して形成された部位と他の部材との干渉を回避しつつ、溶融して形成された部位を利用して物体に他の物体を確実に固定することができる。
【００２１】
この発明に係るカートリッジによれば、バネ固定用のボスの表面に溶着処理による梨地模様が形成されているため、超音波ホーンの当接面に沿った広い範囲への溶融した材料の流れ出しや、溶融した材料で形成された部位（固定用頭部）に対する深い凹部の形成が回避されている。したがって、溶融した材料で形成された固定用頭部が過大に突出したり、破断したりすることを防止することができる結果、固定用頭部との接触によって磁気テープが傷付く事態および固定用頭部の破断片によって磁気テープが傷付く事態を回避しつつ、ボスにバネを確実に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る超音波溶着装置、情報記録媒体製造装置、超音波溶着方法、物体およびカートリッジケースの最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２３】
最初に、情報記録媒体製造装置１０１、および情報記録媒体製造装置１０１を使用して組み立てられるテープカートリッジ１０の構成について、図面を参照して説明する。
【００２４】
情報記録媒体製造装置（以下、「製造装置」ともいう）１０１は、部品搬送装置１０２、搬送機構１０３および超音波溶着装置１を備えて、図３に示すテープカートリッジ１０を製造可能に構成されている。この場合、超音波溶着装置１は、テープカートリッジ１０の組み立てに際して、１組の溶着対象体の一方を構成する物体としての記録媒体用ケース（上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂ）に、他方を構成する他の物体としてのばね部材１８を、溶着という方法によって固定する溶着装置（溶着処理を実行する装置）であって、図１に示すように、移動機構２、超音波発振部３、超音波ホーン（以下、「ホーン」ともいう）４、制御部５および基台６を備えて構成されている。移動機構２は、制御部５の制御下で超音波発振部３およびホーン４を記録媒体用ケースに対して接離する方向で移動させる。超音波発振部３は、制御部５の制御下で、一例として、３０ｋＨｚ程度の超音波を発振してホーン４を縦振動させる。
【００２５】
ホーン４は、超音波発振部３の発振によって生成された超音波を記録媒体用ケース（上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂ）に伝達する治具であって、図２に示すように、超音波を効率よく伝達可能とするために、全体として略円錐形に形成されている。また、ホーン４は、その先端部４ｂに形成された当接面４ｃを下向きにした（基台６側に向けた）状態で、その基端部４ａが超音波発振部３に連結（固定）されている。また、ホーン４の当接面４ｃは、平坦に形成されると共に、その十点平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４：以下、「表面粗さ」ともいう）が１０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内（一例として、１６．７μｍ）となるように、その表面に例えば放電加工によって微細凹凸を均一に形成した無方向性のつや消し仕上げ（本明細書では、「梨地加工（砂目加工）」ともいう）が施されている。この場合、上記の表面粗さについては、一例として、表面形状測定装置（株式会社小坂研究所製ＳＥ−３０Ｈ）を使用して、測定用針の曲率半径を２μｍ、カットオフを０．８ｍｍ、測定長を２．５ｍｍに規定して当接面４ｃ上の３カ所についての測定処理を実施し、その平均値を求めた。なお、平均値に限らず、当接面４ｃ上の代表的な任意の１カ所について測定処理を実施して表面粗さを求めてもよい。また、当接面４ｃについては、その表面粗さが上記の範囲内であればその加工方法は放電加工に限定されるものではなく、例えばブラスト処理等の機械的な加工や、各種薬品を用いた化学的な処理によって梨地加工することができる。制御部５は、移動機構２を制御して超音波発振部３およびホーン４を移動（上下動）させると共に、超音波発振部３を制御して超音波を発振させる。基台６は、一例として、搬送機構１０３の搬送用レールで構成されて、上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂを載置可能に形成されている。
【００２６】
部品搬送装置１０２は、超音波溶着装置１によって溶着されるばね部材１８を搬送して両ケース１１ａ，１１ｂ上にセットする。搬送機構１０３は、部品搬送装置１０２による作業位置への両ケース１１ａ，１１ｂの搬送、ばね部材１８のセットが完了した両ケース１１ａ，１１ｂの超音波溶着装置１による作業位置への搬送、およびばね部材１８の固定（溶着）が完了した両ケース１１ａ，１１ｂの次工程作業位置への搬送を実行する。
【００２７】
一方、テープカートリッジ１０は、例えば電子計算機に記録された記録データをバックアップするためのストレージデバイスとして使用可能な１リールタイプのカートリッジ式の磁気記録媒体（情報記録媒体）であって、図３に示すように、テープリール１２、ブレーキスプリング１３、ロック部材１４、ブレーキ解除板１５およびドア部材１６などがケース本体１１内に収容されて構成されている。この場合、テープリール１２には、磁気テープ（図示せず）が巻回されており、この磁気テープの先端には、記録データの記録再生時にケース本体１１内から磁気テープを引き出すためのリーダピン１７が固定されている。なお、ブレーキスプリング１３、ロック部材１４、ブレーキ解除板１５およびドア部材１６などの形状や機能等については公知のため、本発明についての理解を容易とするためにその説明を省略する。
【００２８】
ケース本体１１は、互いに嵌合可能な上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂを備えている。この場合、上ケース１１ａには、天板の四辺に立設された４つの側板のうちの１つに、テープ引き出し口２１を構成する切り欠き２１ａが形成されている。また、下ケース１１ｂには、底板２２の四辺に立設された４つの側板のうちの１つに、上ケース１１ａの切り欠き２１ａと相俟ってテープ引き出し口２１を構成する切り欠き２１ｂが形成されている。なお、上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂは、その形状や、後述するばね部材１８の取り付け構造などがほぼ同様のため、以下、下ケース１１ｂについて代表して説明して、上ケース１１ａについての説明を省略する。
【００２９】
図４に示すように、下ケース１１ｂにおける切り欠き２１ｂ（テープ引き出し口２１）の近傍には、ケース本体１１からのリーダピン１７の離脱を規制する上記のばね部材１８が固定されている。この場合、ばね部材１８は、帯状の弾性部材（例えば金属片）を所定形状に折り曲げて形成され、図５に示す挿通用孔１８ｂを形成する筒状部１８ａが超音波溶着装置１によって下ケース１１ｂ（底板２２）に固定（溶着）されている。また、下ケース１１ｂの底板２２には、ばね部材１８を固定するための取付用ボス２２ａ（本発明における溶着用凸部）が立設されている。この場合、取付用ボス２２ａは、円柱状に形成されて、図５に示すように、筒状部１８ａによって形成される挿通用孔１８ｂに挿通される。また、挿通用孔１８ｂから突出する取付用ボス２２ａの先端部は、超音波溶着装置１によって平板状（板状の一例）に押し潰されてばね部材１８の離脱（外れ）を規制する固定用頭部（以下、「頭部」ともいう）２２ｂに形成される。
【００３０】
次に、製造装置１０１の超音波溶着装置１によって下ケース１１ｂに対して溶着処理を施すことにより、下ケース１１ｂにばね部材１８を固定（溶着）する方法について、図面を参照して説明する。
【００３１】
まず、部品搬送装置１０２が、ばね部材１８を搬送して下ケース１１ｂ上にセットする。この際に、部品搬送装置１０２は、図６に示すように、底板２２の取付用ボス２２ａが筒状部１８ａの挿通用孔１８ｂに挿通するようにして、ばね部材１８をセットする。なお、下ケース１１ｂにばね部材１８をセットした時点では、同図に示すホーン４は、この位置には存在しない。次に、搬送機構１０３が基台６（搬送用レール）に沿って下ケース１１ｂをホーン４の下方に搬送する。次いで、超音波溶着装置１が溶着作業を開始する。この際には、制御部５が、超音波発振部３を制御して超音波を発振させると共に、移動機構２を制御して超音波発振部３およびホーン４をケース本体１１に向けて移動（下動）させ、同図に示すように、ホーン４の当接面４ｃを取付用ボス２２ａの先端面（本発明における当接面）に当接させる。この際には、超音波が超音波発振部３からホーン４を介して取付用ボス２２ａに伝達され、これにより、取付用ボス２２ａの先端部が溶融する。
【００３２】
次いで、移動機構２によってホーン４がさらに下動させられた際には、図７に示すように、溶融した取付用ボス２２ａ（樹脂材料）がホーン４によって押し潰されて当接面４ｃに沿って円板状（平板状）に押し拡げられる。この際に、当接面に微細凹凸が形成されていないホーンを使用するのとは異なり、溶融した樹脂材料が当接面４ｃに沿って広い範囲に流れ出る事態が回避される。この場合、当接面４ｃの表面粗さを１０μｍ未満に規定したときには、溶融した樹脂材料が当接面４ｃに沿って広い範囲に流れ出るおそれがある。したがって、当接面４ｃの表面粗さを１０μｍ以上に規定するのが好ましい。
【００３３】
続いて、制御部５は、超音波発振部３を制御して超音波の発振を停止させると共に、移動機構２を制御して超音波発振部３およびホーン４を下ケース１１ｂから離反する方向（上方）に移動させる。この際には、溶融していた樹脂材料（取付用ボス２２ａの先端部）が固まって平板状の頭部２２ｂが形成される。この際に、当接面４ｃが梨地加工されているため、その当接面に網目模様状の溝が形成されているホーンを使用したときとは異なり、頭部２２ｂの破断を招くおそれのある凹部を形成することなく、頭部２２ｂを形成することが可能となる。これにより、頭部２２ｂによって下ケース１１ｂからのばね部材１８の離脱（外れ）が規制されて、ばね部材１８が固定される。この場合、当接面４ｃの表面粗さを２５μｍよりも粗く規定したときには、頭部２２ｂの表面に深い凹部が形成されて、頭部２２ｂが破断し易くなるおそれがある。したがって、当接面４ｃの表面粗さを２５μｍ以下に規定するのが好ましい。この後、テープリール１２などの収容と、上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂの嵌合（ねじ止め）等を行うことにより、テープカートリッジ１０が製造される。
【００３４】
このように、この超音波溶着装置１および製造装置１０１によれば、当接面４ｃを平坦に形成して梨地加工したホーン４を使用して取付用ボス２２ａを溶融しつつ平板状に押し潰してばね部材１８を上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂに固定可能に構成したことにより、当接面に微細凹凸が形成されていないホーンを使用するのとは異なり、溶融した取付用ボス２２ａが広い範囲に亘って流れ出る事態を回避することができる。この結果、ケース本体１１の内側に頭部２２ｂを大きく突出させることなく、しかも頭部２２ｂの厚みを十分に確保した状態でばね部材１８を固定することができる。これにより、頭部２２ｂに磁気テープが接触して傷付く事態を回避することができる。また、頭部２２ｂの外縁部分が薄厚にならないために頭部２２ｂが破断する事態も回避することができる結果、上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂにばね部材１８を確実に固定することができる。また、その当接面に網目模様状の溝が形成されたホーンを使用するのとは異なり、頭部２２ｂに深い凹部を形成することなくばね部材１８を固定することができる。これにより、頭部２２ｂが破断する事態を回避することができる結果、ばね部材１８の離脱を回避することができると共に、頭部２２ｂの破断片による磁気テープの傷付きを回避することができる。
【００３５】
また、この超音波溶着装置１および製造装置１０１によれば、その十点平均粗さが１０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内となるように当接面４ｃを梨地加工したホーン４を使用することにより、溶融した取付用ボス２２ａが広い範囲に亘って流れ出る事態、および破断を招く深い凹部が頭部２２ｂに形成される事態を確実に回避することができる。この結果、上ケース１１ａおよび下ケース１１ｂにばね部材１８を一層確実に固定することができると共に、頭部２２ｂの破断片による磁気テープの傷付きを一層確実に回避することができる。
【００３６】
なお、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、上記の構成では、１組の溶着対象体の一方を構成する物体としての下ケース１１ｂ（および上ケース１１ａ）に１組の溶着対象体の他方を構成する他の物体としてのばね部材１８を固定（溶着）する例を挙げて説明したが、本発明に係る超音波溶着装置を使用して固定可能な１組の溶着対象体には、上ケース１１ａおよびばね部材１８の組、下ケース１１ｂおよびばね部材１８の組に限らず、各種部材の組が含まれる。例えば、光ヘッド、光磁気ヘッドおよび磁気ヘッドなどの記録／再生用ヘッドの製造時において、各ヘッドを構成する樹脂製のヘッド本体に形成されたボスをかしめてヘッド本体に金属製の板バネを固定するときにも、ヘッド本体を物体とし、かつ板バネを他の物体とする組として本発明を適用することができる。また、圧電共振子の製造時において、スペーサに形成されたボスをかしめてスペーサにアース端子板を固定することにより、圧電共振子を構成する樹脂製のスペーサと金属製のアース端子板との間で圧電素子を挟持させるときにも、スペーサを物体とし、かつアース端子板を他の物体とする組として本発明を適用することもできる。また、上記した構成では、ばね部材１８の溶着に際して３０ｋＨｚ程度の超音波によってホーン４を縦振動させる例について説明したが、超音波の周波数および振動方向はこれに限定されず、適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、この発明に係る超音波溶着装置によれば、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に超音波発振部によって生成された超音波を物体に伝達することによって物体を溶融させる超音波ホーンを備えたことにより、溶融した材料の当接面に沿った広い範囲への流れ出しや溶融した材料で形成された部位に対する深い凹部の形成を回避しつつ、超音波を超音波発振部から一方の物体に伝達して溶融させて例えばボスの頭部を形成することができる。これにより、溶融した材料で形成された部位（例えばボスの頭部）が過大に突出したり、破断したりすることのない超音波溶着装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る製造装置１０１（超音波溶着装置１）の構成を示すブロック図である。
【図２】左図はホーン４の正面図、右図はホーン４の底面図である。
【図３】テープカートリッジ１０の構成を示す分解斜視図である。
【図４】下ケース１１ｂにおける切り欠き２１ｂの近傍の平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】ばね部材１８の固定に際して下ケース１１ｂにおける取付用ボス２２ａの先端面にホーン４を当接させた状態の断面図である。
【図７】図６の状態におけるホーン４を下動させて取付用ボス２２ａの先端部を押し潰した（頭部２２ｂを形成した）状態の断面図である。
【図８】従来の超音波溶着ホーン５１を当接面５１ａ側から見た底面図である。
【図９】超音波溶着ホーン５１によってカシメボス（３３）の先端部を押し潰してヘッド部３３ｂを形成した状態の断面図である。
【図１０】当接面が微細凹凸加工されていない超音波溶着ホーンによってカシメボス（３３）の先端部を押し潰してヘッド部３３ｄを形成した状態の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 超音波溶着装置
２ 移動機構
３ 超音波発振部
４ ホーン
４ａ 基端部
４ｂ 先端部
４ｃ 当接面
５ 制御部
６ 基台
１０ テープカートリッジ
１１ ケース本体
１１ａ 上ケース
１１ｂ 下ケース
１８ ばね部材
１８ａ 筒状部
１８ｂ 挿通用孔
２２ 底板
２２ａ 取付用ボス
２２ｂ 頭部
１０１ 製造装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波発振部と、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に前記超音波発振部によって生成された超音波が伝達される超音波ホーンと、当該超音波ホーンを前記物体に対して接離する方向で移動させる移動機構とを備えている超音波溶着装置。
【請求項２】
前記超音波ホーンは、その十点平均粗さが１０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内となるように前記当接面が梨地加工されている請求項１記載の超音波溶着装置。
【請求項３】
前記物体に形成された溶着用凸部を他の物体に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に前記超音波ホーンの前記当接面を当接させると共に前記超音波発振部に前記超音波を発振させつつ前記移動機構に対して当該超音波ホーンを前記溶着用凸部に向けて移動させることにより、前記先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成して前記他の物体を前記物体に固定可能に構成されている請求項１または２記載の超音波溶着装置。
【請求項４】
超音波発振部と、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に前記超音波発振部によって生成された超音波が伝達される超音波ホーンと、当該超音波ホーンを前記物体に対して接離する方向で移動させる移動機構とを備え、
前記物体としての記録媒体用ケースに形成された溶着用凸部を記録媒体用部品に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に前記超音波ホーンの前記当接面を当接させると共に前記超音波発振部に前記超音波を発振させつつ前記移動機構に対して当該超音波ホーンを前記溶着用凸部に向けて移動させることにより、前記先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成して前記記録媒体用部品を前記記録媒体用ケースに固定してカートリッジ式の情報記録媒体を製造可能に構成されている情報記録媒体製造装置。
【請求項５】
物体に形成された溶着用凸部を他の物体に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に超音波ホーンの梨地加工された当接面を当接させた後に、前記超音波ホーンを介して前記溶着用凸部に超音波を伝達させつつ当該超音波ホーンを当該溶着用凸部に向けて移動させることによって当該溶着用凸部の先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成することにより、前記物体に前記他の物体を固定する超音波溶着方法。
【請求項６】
溶着処理による梨地模様が表面の一部に形成されている物体。
【請求項７】
溶着処理による梨地模様が表面の一部に形成されている物体としての記録媒体用ケースを備えているカートリッジケース。
【請求項８】
前記表面としてのバネ固定用のボスの表面に前記梨地模様が形成されている請求項７記載のカートリッジケース。
【請求項１】
超音波発振部と、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に前記超音波発振部によって生成された超音波が伝達される超音波ホーンと、当該超音波ホーンを前記物体に対して接離する方向で移動させる移動機構とを備えている超音波溶着装置。
【請求項２】
前記超音波ホーンは、その十点平均粗さが１０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内となるように前記当接面が梨地加工されている請求項１記載の超音波溶着装置。
【請求項３】
前記物体に形成された溶着用凸部を他の物体に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に前記超音波ホーンの前記当接面を当接させると共に前記超音波発振部に前記超音波を発振させつつ前記移動機構に対して当該超音波ホーンを前記溶着用凸部に向けて移動させることにより、前記先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成して前記他の物体を前記物体に固定可能に構成されている請求項１または２記載の超音波溶着装置。
【請求項４】
超音波発振部と、物体に当接する当接面が梨地加工されると共に前記超音波発振部によって生成された超音波が伝達される超音波ホーンと、当該超音波ホーンを前記物体に対して接離する方向で移動させる移動機構とを備え、
前記物体としての記録媒体用ケースに形成された溶着用凸部を記録媒体用部品に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に前記超音波ホーンの前記当接面を当接させると共に前記超音波発振部に前記超音波を発振させつつ前記移動機構に対して当該超音波ホーンを前記溶着用凸部に向けて移動させることにより、前記先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成して前記記録媒体用部品を前記記録媒体用ケースに固定してカートリッジ式の情報記録媒体を製造可能に構成されている情報記録媒体製造装置。
【請求項５】
物体に形成された溶着用凸部を他の物体に形成されている挿通用孔に挿通させた状態で当該溶着用凸部の先端部に超音波ホーンの梨地加工された当接面を当接させた後に、前記超音波ホーンを介して前記溶着用凸部に超音波を伝達させつつ当該超音波ホーンを当該溶着用凸部に向けて移動させることによって当該溶着用凸部の先端部を溶融しつつ板状に押し潰して固定用頭部を形成することにより、前記物体に前記他の物体を固定する超音波溶着方法。
【請求項６】
溶着処理による梨地模様が表面の一部に形成されている物体。
【請求項７】
溶着処理による梨地模様が表面の一部に形成されている物体としての記録媒体用ケースを備えているカートリッジケース。
【請求項８】
前記表面としてのバネ固定用のボスの表面に前記梨地模様が形成されている請求項７記載のカートリッジケース。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００５０９０
【国際公開日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【発行日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１１５２９（Ｐ２００５−５１１５２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００９７９８
【国際出願日】平成１６年７月９日（２００４．７．９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【発行日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００９７９８
【国際出願日】平成１６年７月９日（２００４．７．９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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