(57)【要約】【課題】テープロールの外周面に一定の付勢力をかけることができ、良好な品質のテープロールを得ることができるテープの巻取装置を提供する。【解決手段】テープ１４を巻き取ってテープロール１５を形成する巻取軸１２と、テープを巻き取る際にテープロールの外周面に向けて気体を吹き付けるノズル１６とを備えたテープの巻取装置。ノズル１６をテープロールの外周面に対して進退自在に支持する支持手段と、ノズルをテープロールの外周面に向けて一定の付勢力で付勢するエアシリンダ２４と、ノズルとエアシリンダとの間に配される部材であって、振動減衰性能を有する制振部材２８とを備える。エアシリンダの付勢力と、ノズルとテープロールとのすき間における反発力とがバランスする位置でテープが巻き取られる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープを巻き取ってテープロールを形成する巻取軸と、前記テープを巻き取る際に前記テープロールの外周面に向けて気体を吹き付けるノズルとを備えたテープの巻取装置において、
前記ノズルを前記テープロールの外周面に対して進退自在に支持する支持手段と、
該支持手段で支持された前記ノズルを前記テープロールの外周面に向けて一定の付勢力で付勢する付勢手段と、
前記ノズルと前記付勢手段との間に配される部材であって、振動減衰性能を有する制振部材と、
を備え、前記付勢手段の付勢力と、前記ノズルと前記テープロールとのすき間における反発力とがバランスする位置で前記テープが巻き取られることを特徴とするテープの巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はテープの巻取装置に係り、特に、磁気テープなどの帯状物を巻取軸にロール状に巻き取るのに好適なテープの巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気テープなどの帯状物を巻取軸にロール状に巻き取る技術としては、従来より各種の改良技術が提案されており、相応の効果が得られている。
【０００３】
たとえば、特許文献１に記載された巻取装置は、巻き取り時のテープロールの外周面に転接する接圧ロールと、巻き取り時にテープロールの外周面にエアを吹き付ける風圧手段と、接圧ロールと風圧手段をテープロールの巻き径に応じて変位させる可動部移動手段とを備えており、テープロールの巻き径に拘らず、接圧ロールと風圧手段との協働により巻き固さを一定にするべく構成されている。
【０００４】
図８は、従来例のテープの巻取装置１００を示す斜視図である。巻取装置１００は、リール（巻取軸に相当）１２を有し、このリール１２は不図示のモータに接続されている。そして、モータを駆動することによってリール１２が回転し、リール１２の外周面にテープ１４が巻き取られる。これにより、テープロール１５が形成される。
【０００５】
ノズル１１６は、テープロール１５の外周面に対向するように配置されている。このノズル１１６の先端には、開口がテープ１４の幅方向に細長いスリット状に形成されている。ノズル１１６の後端側にはホース１１８が接続されている。このホース１１８は不図示のエア供給源に接続されており、このエア供給源からホース１１８にエアが供給される。
【０００６】
上記のように形成されたノズル１１６にホース１１８からエアが供給されると、エアはノズル１１６の開口からテープロール１５の外周面に向けて吹き出される。
【特許文献１】特開平６−３２９３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような巻取装置では、テープロールにかかる風圧が変動すると、様々な不具合が発生する。たとえば、風圧が小さくなると、テープに巻き込まれるエアが多くなるため、テープロール内の半径方向の面圧が緩くなるとともに、巻き取られたテープのエッジが不揃いになる不具合が生じる。逆に風圧が大きくなると、巻き固さが固くなり、テープエッジダメージ等、品質に悪影響が生じる。したがって、このような不具合の改善が強く求められていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、テープロールの外周面に一定の付勢力をかけることができ、その結果、良好な品質のテープロールを得ることができるテープの巻取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は、テープを巻き取ってテープロールを形成する巻取軸と、前記テープを巻き取る際に前記テープロールの外周面に向けて気体を吹き付けるノズルとを備えたテープの巻取装置において、前記ノズルを前記テープロールの外周面に対して進退自在に支持する支持手段と、該支持手段で支持された前記ノズルを前記テープロールの外周面に向けて一定の付勢力で付勢する付勢手段と、前記ノズルと前記付勢手段との間に配される部材であって、振動減衰性能を有する制振部材と、を備え、前記付勢手段の付勢力と、前記ノズルと前記テープロールとのすき間における反発力とがバランスする位置で前記テープが巻き取られることを特徴とするテープの巻取装置を提供する。
【００１０】
本発明によれば、ノズルをテープロールの外周面に対して進退自在に支持するとともに、ノズルをテープロールの外周面に対して一定の付勢力で付勢するようにしたので、ノズルは、テープロールの外周面とノズルのすき間における反発力と、付勢手段で付勢した付勢力とがバランスする位置に自動的に移動して停止する。したがって、ノズルは、テープロールの外周面から常に一定の距離に保たれるようになり、テープロールの外周面には常に一定の押圧力が与えられる。これにより、テープを適当な巻き固さで巻き取ることができる。
【００１１】
また、付勢手段として、エアシリンダ等が好ましく使用できるが、この場合、エアシリンダ等のエア供給源をノズルのエア供給源と共通とした際に、エアバランスの変動等により、テープロールの外周面への押圧力が変動を受ける懸念がある。ところが、この場合であっても、ノズルと付勢手段との間に振動減衰性能を有する制振部材が配されるので、エアシリンダ等の振動が吸収され、押圧力の変動は生じにくい。
【００１２】
この制振部材の振動減衰性能（損失係数）として、損失係数が０．０５以上が好ましく、損失係数が０．１以上がより好ましい。このような制振部材であれば、エアシリンダ等の振動吸収能力が高く、押圧力の変動は生じにくい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、ノズルをテープの外周面から常に一定の距離に保つことができ、テープを適切な巻き固さで巻き取ることができる。その結果、良好な品質のテープロールを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面に従って、本発明に係るテープの巻取装置の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本発明に係るテープの巻取装置１０を示す斜視図であり、図２は、同平面図である。
【００１５】
これらの図に示されるように、巻取装置１０は、リール（巻取軸に相当）１２を有し、このリール１２は不図示のモータに接続されている。そして、モータを駆動することによってリール１２が回転し、リール１２の外周面にテープ１４が巻き取られる。これにより、テープロール１５が形成される。なお、図１には、フランジのないリール１２を示したが、これに限定されるものではなく、片側又は両側の端部にフランジを設けたフランジ付きリールを用いてもよい。
【００１６】
ノズル１６は、テープロール１５の外周面に対向するようにして配置されている。図３は、図１に示したノズル１６の平断面図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ線に沿うノズル１６の断面図である。図３及び図４に示されるように、ノズル１６の先端には、開口１６Ａが形成されている。この開口１６Ａは、テープ１４の幅方向に細長いスリット状に形成されており、その大きさは、テープ１４の寸法に応じて形成される。開口１６Ａのスリット状部の深さｄは、たとえば０．５〜３．０ｍｍの大きさで形成されている。
【００１７】
ノズル１６の後端側にはホース１８が接続されている。このホース１８は不図示のエア供給源に接続されており、このエア供給源からホース１８にエアが供給される。また、ノズル１６の内部には、ノズル１６とホース１８とを連通するための流路１６Ｂ、１６Ｃが形成されている。
【００１８】
流路１６Ｂは、ホース１８の内径と同じ大きさの径の孔であり、流路１６Ｃは、流路１６Ｂと開口１６Ａとの間の圧力損失が小さくなるように形成されている。すなわち、流路１６Ｃは、図３に示されるように、横方向の大きさが徐々に小さくなって開口１６Ａのスリット間隔ｇになり、図４に示されるように、縦方向の大きさが徐々に大きくなって開口１６Ａの幅ｗの寸法になるように形成されている。
【００１９】
上記のように形成されたノズル１６にホース１８からエアが供給されると、エアは流路１６Ｂ及び流路１６Ｃを通ってノズル１６の開口１６Ａからテープロール１５の外周面に向けて吹き出される。
【００２０】
ノズル１６はリニアガイド２１を構成するスライダ２０の上に固定され、スライダ２０はレール２２にスライド自在に支持されている。レール２２は、リール１２の径方向に（すなわち、テープロール１５の外周面と接する面に対して直交方向に）配置されている。これにより、ノズル１６が、テープロール１５の外周面に対して進退自在に支持されている。
【００２１】
ノズル１６の後方には、エアシリンダ２４が設けられている。このエアシリンダ２４は、図示しない装置本体の躯体に固定されている。エアシリンダ２４のロッド２４Ａは、ダンパハウジング２６の後端側に固定されている。ダンパハウジング２６の先端側は、ノズル１６の後端側に固定されている。このダンパハウジング２６については後述する。
【００２２】
エアシリンダ２４のロッド２４Ａは、リール１２の径方向に伸縮され、このロッド２４Ａによってノズル１６がダンパハウジング２６を介して一定の付勢力、たとえば０．４９Ｎ〜１０Ｎ（＝５０ｇｆ〜１．０２ｋｇｆ）の付勢力でテープロール１５側に付勢されるようになっている。
【００２３】
このように、ノズル１６を後方からテープロール１５へ向けてエアシリンダ２４の付勢力で付勢すると、ノズル１６はテープロール１５に近づき、ある位置、すなわち、ノズル１６とテープロール１５のすき間に形成されたエア層の反発力と、エアシリンダ２４による付勢力とがバランスする位置に自動的に移動して停止する。なお、エアシリンダ２４はピストン式に限定されるものではなく、ロッド２４Ａの移動に際して摩擦力を生じないベローズ式の付勢手段を用いてもよい。
【００２４】
たとえば、ノズル１６とテープロール１５の外周面との距離（すき間）が小さい場合には、すき間を流出するエアの流量が減少するのでエア層の圧力が増大して、反発力が大きくなる。したがって、この反発力はエアシリンダ２４の付勢力よりも大きくなるため、ノズル１６は、両者がバランスするところまで後退する。
【００２５】
逆に、ノズル１６とテープロール１５の外周面との距離（すき間）が大きい場合には、すき間を流出するエアの流量が増大するのでエア層の圧力が減少して、反発力が小さくなる。したがって、この反発力はエアシリンダ２４の付勢力よりも小さくなるため、ノズル１６は、エアシリンダ２４の付勢力により前進し、両者がバランスするところで停止する。
【００２６】
このように、ノズル１６は、エア層の圧力とエアシリンダ２４の付勢力とがバランスする位置に自動的に調節されるので、テープロール１５の外周面に対して常に一定の距離に保たれる。
【００２７】
次に、本発明の特徴部分である制振部材を内蔵するダンパハウジング２６について説明する。図５は、ダンパハウジング２６の構成を示す断面図である。このダンパハウジング２６は、ダンパハウジング本体２６Ａと、ハウジング蓋２６Ｂと、プッシュプレート２６Ｃと、制振部材２８とにより構成されている。
【００２８】
ダンパハウジング本体２６Ａは、円筒状部材であり、小径の貫通孔２６Ｄと大径の貫通孔２６Ｅとが同心で穿設されている。小径の貫通孔２６Ｄの略左半分には雌ねじ加工が施されており、エアシリンダ２４のロッド２４Ａが螺合されるようになっている。
【００２９】
大径の貫通孔２６Ｅは、ダンパハウジング本体２６Ａの右端部に設けられており、制振部材２８と、プッシュプレート２６Ｃとが嵌入できる形状（内径及び深さ）になっている。
【００３０】
ハウジング蓋２６Ｂの中心部には、後述するプッシュプレート２６Ｃに延設されるプッシュロッド２６Ｆが貫通できるサイズの貫通孔が穿設されている。また、ハウジング蓋２６Ｂには、ハウジング蓋２６Ｂをダンパハウジング本体２６Ａにねじ固定するための、図示しない複数のねじ孔が穿設されている。
【００３１】
プッシュプレート２６Ｃは、制振部材２８と略同一径の円盤状部材であり、この円盤中心よりプッシュロッド２６Ｆが延設されている。このプッシュロッド２６Ｆの先端部は、ノズル１６の後端部に固定できるようになっている。
【００３２】
円盤状部材である制振部材２８の振動減衰性能（損失係数）として、損失係数が０．０５以上が好ましく、損失係数が０．１以上がより好ましい。
【００３３】
制振部材２８の損失係数（振動減衰性能）の測定方法としては、機械インピーダンス共振法（両端支持梁による）が採用されている。この測定の際、部材の損失係数が環境温度の影響を受けやすいことより、測定は室温（２５°Ｃ前後）で行うことが好ましい。
【００３４】
このような性能の制振部材２８としては、ウレタンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム等が好ましく使用できる。これらの部材は、汚染性の少ない素材であることより、本発明のテープの巻取装置に好適である。
【００３５】
ダンパハウジング２６の組み立ては、ダンパハウジング本体２６Ａの貫通孔２６Ｅに、制振部材２８、プッシュプレート２６Ｃの順で嵌入し、ハウジング蓋２６Ｂを複数のねじ部材でダンパハウジング本体２６Ａの先端部に固定することによりなされる。
【００３６】
以上の構成により、ノズル１６を後方からテープロール１５へ向けてエアシリンダ２４で付勢する場合に、付勢力は、ロッド２４Ａ、ダンパハウジング本体２６Ａ、（ダンパハウジング本体２６Ａの貫通孔２６Ｅの段差部分を介して）制振部材２８、プッシュプレート２６Ｃの順でノズル１６に伝達されるようになっている。
【００３７】
一方、ノズル１６とテープロール１５のすき間に形成されたエア層の反発力がエアシリンダ２４に作用する場合には、この逆の順で反発力が伝達されるようになっている。
【００３８】
これにより、スライダ２０が前後に振動した場合に、制振部材２８の作用により、この振動が制動されるようになっている。
【００３９】
なお、上記構成において、流体としてエアが使用されているが、流体の種類は特に限定されるものではなく、エア以外に不活性ガス（たとえば窒素ガス）等が使用できる。
【００４０】
次に上記の如く構成された巻取装置１０の作用について説明する。
【００４１】
巻取装置１０では、リール１２を回転させてテープ１４をリール１２に巻き取り、テープロール１５を形成するとともに、このテープロール１５の外周面にノズル１６からエアを吹き付けることによって、テープ１４をテープロール１５の外周面に密着させ、エアの巻き込みを防止している。
【００４２】
巻き取りの際、ノズル１６は、エアシリンダ２４によって一定の付勢力でテープロール１５の外周面に向けて付勢される。また、テープロール１５とノズル１６との間の反発力は、そのすき間（ギャップ）の３乗に反比例する関係がある。したがって、ノズル１６は、ノズル１６の先端のエア層による反発力と、ノズル１６の後端のエアシリンダ２４による付勢力とがバランスする位置に自動的に移動して停止する。
【００４３】
これにより、ノズル１６とテープロール１５の外周面との距離が一定に保たれるので、テープロール１５の外周面には常に一定の押圧力が与えられ、テープ１４を適切な巻き固さで巻き取ることができる。
【００４４】
このように、本実施の形態の巻取装置１０によれば、ノズル１６をスライド自在に支持するとともに一定の付勢力でテープロール１５側に付勢するようにしたので、ノズル１６は常に、テープロール１５の外周面から一定の距離に保たれる。また、テープロール１５の外周面にはノズル１６から吹き出したエアによって一定の押圧力が付与されているので、テープ１４は、適度な巻き固さで巻き取られる。
【００４５】
また、巻取装置１０によれば、ノズル１６はテープロール１５の外周面に対して進退自在に支持されているので、ノズル１６がテープロール１５の外周面に近づき過ぎると、ノズル１６は、吹き出したエア層の反発力が増大してテープロール１５の外周面から退避する方向に移動する。したがって、ノズル１６がテープロール１５の外周面に接触することを防止することができる。
【００４６】
ところで、ノズル１６は、供給するエアの圧力によってバランスがとられているため、振動するおそれや発振するおそれがある。特に、エアシリンダ２４のエア供給源をノズル１６のエア供給源と共通とした場合に、エアバランスの変動等により、テープロール１５の外周面への押圧力が変動を受けるおそれがある。
【００４７】
そこで本発明に係るテープの巻取装置１０では、ノズル１６と付勢手段であるエアシリンダ２４との間に制振部材２８を内蔵するダンパハウジング２６を配することにより、ノズル１６の振動が制動される。これにより、ノズル１６の動きが安定するので、テープロール１５の外周面に一定の押圧力をかけることができる。
【００４８】
なお、エアの吹き付け位置は、テープロール１５の外周面で、テープ１４が巻き取られてテープロール１５となる位置よりもテープ１４の走行方向に対して若干、下流側がよい。以下、このエアの吹き付け位置について説明する。
【００４９】
図６は、テープロール１５に対するエアの吹き付け位置を説明する説明図（平面図）である。テープ１４がテープロール１５に接触する点を接触点Ｐとした際、エアの吹き付け位置は、接触点Ｐよりも、巻取方向に下流側であることが必要である。これは、接触点Ｐよりも上流側のテープ１４にエアを吹き付けても、テープロール１５の巻き固さを調節する効果が得られないからである。
【００５０】
既述したように、エアの最も好ましい吹き付け位置は、図６に示されるように、接触点Ｐの若干、下流側である。具体的には、ノズル１６の上流側のエッジ部Ｑが接触点Ｐよりも下流側であることが好ましい。
【００５１】
すなわち、巻取方向における接触点Ｐからエッジ部Ｑまでの距離Ｘが正の数になるようにノズル１６を配置することが好ましい。このようにノズル１６を配置すると、エアを吹き付けた際にテープ１４が振動することを防止できる。
【００５２】
図１及び図２に示されるように、テープ１４は、ガイドローラ１３に巻き掛けられてテープロール１５に巻き取られる。ガイドローラ１３は、巻取装置１０の躯体（不図示）に固定されている。このため、テープロール１５の巻き径が増加するにつれて、接触点Ｐの位置が周方向に変化し、接触点Ｐとエアの吹き付け位置との位置関係が変化するという問題がある。
【００５３】
そこで、テープロール１５の巻き径が最も小さい場合に（図２の二点鎖線参照）、接触点Ｐとエアの吹き付け位置が上記の関係を満たすように、ガイドローラ１３とノズル１６を位置決めして取り付ける。これにより、テープロール１５の巻き径が増加すると、接触点Ｐが巻取方向の上流側に移動するので、エアの吹き付け位置は、常に接触点Ｐの下流側に配置されることになる。
【００５４】
また、図７に示されるように、ガイドローラ１３を、テープロール１５の巻き径の増加に伴って移動させるようにしてもよい。この場合、ガイドローラ１３は、リニアガイド２１のスライダ２０に固定するとよい。これにより、テープロール１５の巻き径が増加した際に、ノズル１６がリール１２から後退するように移動し、これに伴ってガイドローラ１３も移動する。したがって、接触点Ｐとエアの吹き付け位置との関係は、テープロール１５の巻き径に依らず、略一定に保たれる。すなわち、ノズル１６から吹き出されたエアは、常に接触点Ｐの下流側に吹き付けられる。
【００５５】
以上、本発明に係るテープの巻取装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００５６】
たとえば、本実施形態では、ノズル１６を一定の付勢力で付勢する付勢手段としてエアシリンダ２４を用いたが、これに限定されるものではなく、油圧シリンダを用いたり、重力や磁力等を利用して付勢する付勢手段を用いてもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、スリット状に開口したノズル１６を用いたが、ノズル１６の形状はこれに限定されるものではなく、たとえば、丸孔の開口が形成されたノズル（不図示）をテープ１４の幅方向に複数設けてもよい。また、ノズル１６に供給する流体の流路に絞りを設けて、ノズル１６とテープ１４間の反発力の勾配（見かけ上のバネ定数）を調節するようにしてもよい。
【００５８】
なお、本発明に係るテープの巻取装置は、特に磁気テープを巻き取る巻取装置として適している。磁気テープは、巻き取り時にテープのエッジを揃えることや、巻き取ったテープ間のエアの巻き込みを確実に防止することが必要であるが、本発明のテープの巻取装置を用いれば、磁気テープを適切な巻き固さで巻き取ることができるので、エアを巻き込むことなく、エッジを揃えて綺麗に巻き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係るテープの巻取装置を示す斜視図
【図２】本発明に係るテープの巻取装置を示す平面図
【図３】図１に示したノズルの断面図
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図
【図５】ダンパハウジングの構成を示す断面図
【図６】エアの吹き付け位置を説明する説明図
【図７】図２と異なるガイドローラを用いた巻取装置の平面図
【図８】従来例の巻取装置を示す斜視図
【符号の説明】
【００６０】
１０…巻取装置、１２…リール、１３…ガイドローラ、１４…テープ、１５…テープロール、１６…ノズル、１６Ａ…スリット、１６Ｂ、１６Ｃ…流路、１８…ホース、２０…スライダ、２１…リニアガイド、２２…レール、２４…エアシリンダ、２６…ダンパハウジング、２８…制振部材
【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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【図６】
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【図７】
2006069724.tif 000009
【図８】
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