(57)【要約】【課題】被検出体の走行量を精度良く検出することができる検尺ローラ、及び該検尺ローラを備え所定量のテープを精度良く巻き取ることができるテープ巻取装置を得る。【解決手段】検尺ローラ１０は、円筒状に形成され外周部に磁気テープＴが巻き掛けられる金属製のローラ部２０と、外周面２４Ａとローラ部２０の内周面２０Ｂとの間に気体を吹き出すための貫通孔３０を有し該ローラ部２０を回転自在に支持するシャフト部２４と、ローラ部２０の回転量を検出するロータリエンコーダシステム４６と、を備えている。【選択図】図１
2010198655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状に形成され、外周部に長尺の被検出体が巻き掛けられる金属製のローラ部と、
前記ローラ部内に挿通され、外周面と前記ローラ部の内周面との間に気体を吹き出す気体吹出部を有し、該ローラ部を回転自在に支持するシャフト部と、
前記ローラ部の回転量を検出する回転検出器と、
を備えた検尺ローラ。
【請求項２】
前記回転検出器は、前記ローラの外周部に所定ピッチで形成された回転検出用パターンと、該ローラの回転に伴う回転検出用パターンに応じた信号を出力する検出部とを含んで構成されている請求項１記載の検尺ローラ。
【請求項３】
前記シャフト部は、円筒状に形成され、円筒壁を径方向に貫通して前記気体吹出部が形成されている請求項１又は請求項２記載の検尺ローラ。
【請求項４】
テープ繰り出し部と、
前記テープ繰り出し部から繰り出されたテープを巻き取るテープ巻取部と、
前記テープ繰り出し部と前記テープ巻取部との間に設けられ、前記被検出体として前記テープが前記ローラ部に巻き掛けられた請求項１〜請求項３の何れか１項記載の検尺ローラと、
を備えたテープ巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺状の被検出体の走行量を計測するための検尺ローラ、及び検尺ローラを備えたテープ巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気テープが巻き掛けられたローラ部の回転数を計測することで、巻き取った磁気テープの長さを検出する検尺ローラが知られている。このような検尺ローラとして、走行する磁気テープに対しローラ部が滑らないように、回転自在に支持されたホイールの周面にゴム材料をコーティングしてローラ部を構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、ハウジングにベアリングを介して回転自在に支持されたシャフトの一端にローラ部が設けられ、該シャフトの他端に回転検出部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６８０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の如き従来の技術では、ローラ部における磁気テープとの接触部がゴム材料にて構成されているため、該ローラ部の外周面の加工精度の確保が困難で、また経時劣化による精度悪化が生じやすい問題があった。
【０００５】
本発明は、被検出体の走行量を精度良く検出することができる検尺ローラ、及び該検尺ローラを備え所定量のテープを精度良く巻き取ることができるテープ巻取装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る磁気記録媒体の検尺ローラは、円筒状に形成され、外周部に長尺の被検出体が巻き掛けられる金属製のローラ部と、前記ローラ部内に挿通され、外周面と前記ローラ部の内周面との間に気体を吹き出す気体吹出部を有し、該ローラ部を回転自在に支持するシャフト部と、前記ローラ部の回転量を検出する回転検出器と、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の検尺ローラでは、シャフト部とローラ部との間に気体を供給した状態で、ローラ部がシャフト部に回転自在に支持されている。ローラ部に巻き掛けられた被検出体が走行されると、ローラ部が被検出体に追従して回転し、このローラ部の回転量が回転検出器によって検出される。これにより、被検出体の走行量が計測される。
【０００８】
ここで、本検尺ローラでは、シャフト部とローラ部とで気体軸受を構成しているので、ローラ部の回転抵抗が小さい。このため、金属製のローラ部を、走行する被検出体に滑りなく（極めて小さい滑りで）追従させて回転させることができる。そして、金属製のローラ部は、寸法精度が高く、しかも使用に伴う精度の悪化（経時劣化）が生じにくい。これらにより、本検尺ローラでは、被検出体の走行量を長期間に亘り精度良く検出することができる
【０００９】
このように、請求項１記載の検尺ローラでは、被検出体の走行量（長さ）を精度良く検出することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明に係る検尺ローラは、請求項１記載の検尺ローラにおいて、前記回転検出器は、前記ローラの外周部に所定ピッチで形成された回転検出用パターンと、該ローラの回転に伴う回転検出用パターンに応じた信号を出力する検出部とを含んで構成されている。
【００１１】
請求項２記載の検尺ローラでは、ローラ部自体に回転検出用パターンが形成されているので、回転検出用パターンを有する回転体を別途設ける構成と比較して慣性が小さい。このため、ローラ部の被検出体への追従性が一層向上する。
【００１２】
請求項３記載の発明に係る検尺ローラは、請求項１又は請求項２記載の検尺ローラにおいて、前記シャフト部は、円筒状に形成され、円筒壁を径方向に貫通して前記気体吹出部が形成されている。
【００１３】
請求項３記載の検尺ローラでは、シャフト部の円筒壁を貫通した気体吹出部を通じて、該シャフト部の内側から外側（シャフト部とローラ部との間）に気体が供給される。これにより、簡単な構成で、ローラ部とシャフト部との間に気体を介在させる気体軸受が構成される。
【００１４】
請求項４記載の発明に係るテープ巻取装置は、テープ繰り出し部と、前記テープ繰り出し部から繰り出されたテープを巻き取るテープ巻取部と、前記テープ繰り出し部と前記テープ巻取部との間に設けられ、前記被検出体として前記テープが前記ローラ部に巻き掛けられた請求項１〜請求項３の何れか１項記載の検尺ローラと、を備えている。
【００１５】
請求項４記載のテープ巻取装置では、テープ繰り出し部から繰り出された被検出体としてのテープが、検尺ローラに巻き掛けられて案内されるテープ経路を経由して、テープ巻取部に至り、該テープ巻取部にて巻き取られる。ここで、上記構成の検尺ローラを用いているため、該検尺ローラにて精度良くテープの走行量を検出することで、所定量のテープを精度良く巻き取ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明に係る検尺ローラでは、被検出体の走行量を精度良く検出することができるという優れた効果を有する。また、本発明に係る検尺ローラを備え所定量のテープを精度良く巻き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る検尺ローラの側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る検尺ローラの断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る検尺ローラを構成するローラ部の環状溝を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る検尺ローラが適用されたテープ巻取装置を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態に係る検尺ローラ１０、該検尺ローラ１０が適用されたテープ巻取装置１２について、図１〜図４に基づいて説明する。先ず、テープ巻取装置１２の概略構成を説明し、次いで、本発明の要部である検尺ローラ１０について説明することとする。
【００１９】
図４には、テープ巻取装置１２の概略全体構成が模式的な平面図にて示されている。この図に示される如く、テープ巻取装置１２は、テープ繰り出し部としての繰り出しリール１４から繰り出された被検出体としての磁気テープＴを、例えばテープカセットを構成するテープ巻取部としての製品リール１６に巻き取るための装置とされている。繰り出しリール１４と製品リール１６との間には、複数のガイドローラ１８、及び検尺ローラ１０、及び図示しないテンション付与手段が配設されている。
【００２０】
磁気テープＴは、各ガイドローラ１８、検尺ローラ１０のそれぞれに巻き掛けられており、これらのガイドローラ１８及び検尺ローラ１０によって形成される所定のテープ経路に沿って繰り出しリール１４から製品リール１６に供給されるようになっている。この実施形態では、検尺ローラ１０は、最も繰り出しリール１４側に配置されている。
【００２１】
このテープ巻取装置１２では、検尺ローラ１０によって磁気テープＴの繰り出し量が計測されており、図示しないコントローラは、磁気テープＴの繰り出し量（製品リール１６への巻取量が設定値に達すると、製品リール１６を交換するために装置を停止するようになっている。
【００２２】
次に、検尺ローラ１０について説明する。図１及び図２に示される如く、検尺ローラ１０は、磁気テープＴが巻き掛けられるローラ部２０を備えている。ローラ部２０は、例えばステンレス鋼等の金属材にて略円筒状に形成されており、その外周面における軸線方向の略中央部が、磁気テープＴが巻き掛けられるテープ巻き掛け部２０Ａとされている。テープ巻き掛け部２０Ａは、円筒面であっても良く、軸線方向中央部に向かい徐々に直径が増す紡錘型（太鼓状）を成していても良い。この実施形態では、ローラ部２０の外径は、略３２ｍｍとされている。
【００２３】
また、テープ巻き掛け部２０Ａには、該テープ巻き掛け部２０Ａと磁気テープＴとの間に気体を排除するための環状溝２２が形成されている。この実施形態では、環状溝２２は、ローラ部２０の周方向に連続しており、ローラ部２０の軸線方向（テープ幅方向）に並列して複数形成されている。また、この実施形態では、複数の環状溝２２の間隔Ｄ（図３参照）は、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ、各環状溝２２の開口幅Ｗｏは、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ、各環状溝２２の溝底の角度θは略９０°とされている。なお、複数の環状溝２２に代えて、一条又は複数条の螺旋溝を形成しても良い。
【００２４】
このローラ部２０は、シャフト部２４に回転自在に支持されている。シャフト部２４は、テープ巻取装置１２に一体化又は固定される基部２６に固定的に支持されると共に、ローラ部２０内に挿入（遊嵌）されている。ローラ部２０の内周面２０Ｂとシャフト部２４の外周面２４Ａとのクリアランスは、片側で０．００５ｍｍ〜０．０１ｍｍの範囲に設定されている。すなわち、これらローラ部２０の内周面２０Ｂとシャフト部２４の外周面２４Ａとの間には、ボールベアリング等の軸受が介在されない構成とされている。
【００２５】
そして、検尺ローラ１０では、ローラ部２０の内周面２０Ｂとシャフト部２４の外周面２４Ａとの間に気体としての空気が供給される（空気層が形成される）ようになっている。具体的には、図１に示される如く、シャフト部２４は、内部が中空の空気流路２８とされた円筒状を成しており、その円筒壁２４Ｂには、内外を連通する空気吹出部としての貫通孔３０が形成されている。貫通孔３０は、シャフト部２４に支持されたローラ部２０の軸線方向中央部に対し対称を成すように、かつシャフト部２４の周方向に等間隔となるように複数形成されている。この実施形態では、ローラ部２０の軸線方向中央部に、該ローラ部２０の周方向に１８０°離間して、２つの貫通孔３０が形成されている。また、この実施形態では、各貫通孔３０の孔径は、０．００５ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲内の同じ寸法に設定されている。
【００２６】
さらに、シャフト部２４は、基部２６とは反対側の端部が端壁２４Ｃにて閉止されると共に、基部２６側の端部は開口端２４Ｄとされている。開口端２４Ｄは、基部２６に形成された空気流路３２に連通されている。この基部２６には、その空気流路３２に連通されたエア管接続口３４が接続されている。エア管接続口３４は、図示しない空気供給装置（コンプレッサや工場エアの取り出し口等）に接続されるようになっている。
【００２７】
これらにより、検尺ローラ１０では、エア管接続口３４、空気流路３２を通じてシャフト部２４の空気流路２８、貫通孔３０を通じて、ローラ部２０の内周面２０Ｂとシャフト部２４の外周面２４Ａとの間に空気が供給される構成である。したがって、検尺ローラ１０を構成するローラ部２０とシャフト部２４とは、気体軸受としての空気軸受（エアスピンドル）を構成している。なお、貫通孔３０からローラ部２０の内周面２０Ｂとシャフト部２４の外周面２４Ａとの間に供給された空気は、これらの間を通過して、ローラ部２０の軸線方向の両開口端２０Ｃから排出されるようになっている。
【００２８】
なお、この実施形態では、図１に示される如く、基部２６とシャフト部２４との間は、リング部材３６及びＯリング部材３８にてシールされている。また、端壁２４Ｃからはボルト４０が立設されており、該ボルト４０に螺合されたナット４２と端壁２４Ｃとの間にはリング部材４４が挟み込まれている。このリング部材４４によってローラ部２０が抜け止めされている。
【００２９】
さらに、検尺ローラ１０では、ローラ部２０の回転量（回転数）を検出するための回転検出器としてのロータリエンコーダシステム４６を備えている。ロータリエンコーダシステム４６は、ローラ部２０の外周部に形成された回転量検出パターンとしての光学パターン４８と、該光学パターン４８に応じた信号を出力する検出部としてのエンコーダ（ファイバーセンサ）５０と、エンコーダ５０の信号を増幅して上記コントローラに出力するアンプ５２とを主要部として構成されている。
【００３０】
光学パターン４８は、ローラ部２０の軸線方向端部すなわちテープ巻き掛け部２０Ａの外側に、検尺用マーカや刻印等をローラ部２０の周方向に等間隔で形成して構成されている。この実施形態では、ローラ部２０の一周でエンコーダ５０から１００パルスの信号が出力されるように光学パターン４８が形成されている。また、この実施形態では、光学パターン４８は、ローラ部２０の軸線方向におけるテープ巻き掛け部２０Ａに対する両側に形成されている。これにより、エンコーダ５０の設置自由度が高い構成とされている。
【００３１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３２】
上記構成の検尺ローラ１０が適用されたテープ巻取装置１２では、繰り出しリール１４から繰り出された磁気テープＴは、検尺ローラ１０にて検尺されると共に複数のガイドローラ１８に案内されながら、製品リール１６に順次巻き取られる。検尺ローラ１０からの信号に基づいて所定長さの磁気テープＴが製品リール１６に巻き取られたと判断したコントローラは、繰り出しリール１４、製品リール１６を停止する。そして、新たな製品リール１６をテープ巻取装置１２にセットして、該製品リール１６に上記と同様に磁気テープＴを巻き取られる。
【００３３】
ここで、本検尺ローラ１０では、ローラ部２０とシャフト部２４とで空気軸受を構成しているので、ローラ部２０の回転抵抗が小さい。このため、金属製のローラ部２０を、走行する磁気テープＴに滑りなく（極めて小さい滑りで）追従させて回転させることができる。すなわち、例えば、磁気テープＴとの摩擦を増大させるためのゴムコーティング等をテープ巻き掛け部２０Ａに施すことのないローラ部２０を、磁気テープＴの走行に良好に追従させることができる。また、ローラ部２０は、その外周面であるテープ巻き掛け部２０Ａを金属表面とすることができるので、該テープ巻き掛け部２０Ａの寸法精度（径精度）が高く、しかも該寸法精度の使用に伴う悪化（経時劣化）が生じにくい。これらにより、本検尺ローラ１０では、磁気テープＴの走行量を長期間に亘り精度良く安定して検出することができる
【００３４】
このように、本実施形態に係る検尺ローラ１０では、磁気テープＴの長さを精度良く検出することができる。
【００３５】
また、検尺ローラ１０では、上記の通りローラ部２０の回転抵抗が小さいため、起動トルクが小さく、磁気テープＴに付与する張力（ローラ部２０に対する摩擦抗力）を小さくすることができる。これらにより、薄肉（相対的に低強度）の磁気テープＴを高速で走行させることができる。
【００３６】
さらに、検尺ローラ１０では、ロータリエンコーダシステム４６を構成する光学パターン４８がローラ部２０に形成されているため、ローラ部２０とは別の回転体に光学パターン４８を設ける構成と比較して、慣性が小さい。このため、検尺ローラ１０では、ローラ部２０の磁気テープＴへの追従性が一層向上する。
【００３７】
またさらに、検尺ローラ１０では、円筒状を成すシャフト部２４の円筒壁２４Ｂに貫通孔３０を形成することで、該シャフト部２４とローラ部２０との間に空気を供給する構成であるため、簡単な構成で、気体軸受（エアスピンドル）が構成される。例えば多孔体より成るシャフト部を用いて検尺ローラを構成した比較例の場合、製作工数が多く高価になったり、空気の使用量（圧力損失）が大きくなったりする。これに対して、検尺ローラ１０では、円筒壁２４Ｂに貫通孔３０を形成する機械加工でシャフト部２４を得ることができ、該シャフト部２４製作が容易かつ安価（上記比較例の略１／５）である。また、検尺ローラ１０では、上記比較例との比較で、空気の消費量を大幅に低減（略１／５）できることが確認された。
【００３８】
しかも、検尺ローラ１０では、多孔体にてシャフト部２４を構成しないため、上記の比較例と比較して、供給する空気中の粉塵等の除去レベルを下げることができる。具体的には、比較例の場合には、供給空気のクリーン化（濾過度０．０１μｍ）が要求されるが、検尺ローラ１０では、通常のフィルタ（濾過度０．５μｍ）を通過した空気を供給すれば足りる。
【００３９】
そして、本実施形態に係るテープ巻取装置１２は、上記構成の検尺ローラ１０を用いているため、該検尺ローラ１０にて精度良く磁気テープＴの走行量を検出することで、製品リール１６に所定量の磁気テープＴを精度良く巻き取らせることができる。また、検尺ローラ１０では、上記の通り高速で磁気テープＴを走行させることができるので、所定量の磁気テープＴを短時間で製品リール１６に巻き取らせることができる。なお、複数のガイドローラ１８の少なくとも一部についても検尺ローラ１０と同様に構成された気体軸受を採用することができる。
【００４０】
なお、上記した実施形態では、検尺ローラ１０がテープ巻取装置１２に適用された例を示したが、本発明これに限定されず、長尺の被検出体の走行量（長さ）を検出するための各種用途に適用可能であることは言うまでもない。
【００４１】
また、上記した実施形態では、検尺ローラ１０が円筒壁２４Ｂに貫通孔３０が形成されて成るシャフト部２４を備えた例を示したが、本発明これに限定されず、例えば、多孔体より成るシャフト部２４を備えた構成としても良い。
【００４２】
さらに、上記した実施形態では、検尺ローラ１０が光学パターン４８を有するローラ部２０を備えた例を示したが、本発明これに限定されず、例えば、ローラ部２０と一体的に回転する別の回転体に光学パターン４８を形成してロータリエンコーダシステム４６を構成しても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１０      検尺ローラ
１２      テープ巻取装置
１４      繰り出しリール（テープ繰り出し部）
１６      製品リール（テープ巻取部）
２０      ローラ部
２４      シャフト部
３０      貫通孔（気体吹出部）
４６      ロータリエンコーダシステム（回転検出器）
４８      光学パターン（回転検出用パターン）
５０      エンコーダ（検出部）
Ｔ        磁気テープ（被検出体、テープ）
【図１】
2010198655.tif 000003
【図２】
2010198655.tif 000004
【図３】
2010198655.tif 000005
【図４】
2010198655.tif 000006