(57)【要約】【課題】巻き取られたテープロールのエッジが綺麗に揃うようにできると共に、巻き固さをテープの幅方向で均一にできる。【解決手段】テープ１４を巻き取ってテープロール１５を形成するリール１２と、テープ１４を巻き取るる際にテープロール１５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１０において、テープ１４の巻き取り方向からみたノズル１６の上流側近傍に、巻き取られるテープ１４の幅方向位置を規制するテープ位置規制手段３１を設けた。【選択図】　図１
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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、
前記テープの巻き取り方向からみた前記ノズルの上流側近傍に、前記巻き取られるテープの幅方向位置を規制するテープ位置規制手段を設けたことを特徴とするテープの巻取装置。
【請求項２】
前記テープ位置規制手段と前記テープロールの外周面との距離を一定にするためのテープ位置規制手段用の制御手段を設けたことを特徴とする請求項１のテープの巻取装置。
【請求項３】
前記テープ位置規制手段用の制御手段は、
前記テープ位置規制手段を前記テープロールの外周面に対して進退移動させる移動手段と、
前記テープ位置規制手段と前記テープロールの外周面との距離を測定する距離センサと、
前記距離センサからの測定値に基づいて前記移動手段を駆動する駆動手段と、を備えたことを特徴とする請求項２のテープの巻取装置。
【請求項４】
前記テープ位置規制手段は、前記巻き取られるテープがラップされると共に内部に気体が供給される中空なラップ部材を備え、該ラップ部材のラップ面には前記気体を吹き出す孔径が０．３ｍｍ以下の多数の吹出孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１のテープの巻取装置。
【請求項５】
前記ラップ部材の吹出孔の孔径は、テープ幅方向に対応するラップ部材幅方向の両端から中央部にいくに従って大きくなるようにしたことを特徴とする請求項４のテープの巻取装置。
【請求項６】
前記テープ位置規制手段はクラウンローラであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１のテープの巻取装置。
【請求項７】
前記ノズルと前記テープロールの外周面との距離を一定に維持するノズル用の制御手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６の何れか１のテープの巻取装置。
【請求項８】
前記ノズル用の制御手段は、
前記ノズルを前記テープロールの外周面に対して進退させる進退手段と、
前記ノズルを前記外周面方向に付勢する付勢手段とを備え、
前記ノズルから吹き出す気体により前記ノズルと前記テープロールの外周面との間に形成されるエア層の反発力と、前記付勢手段による付勢力とをバランスさせることを特徴とする請求項７のテープの巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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テープの巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のテープの巻取装置（例えば特許文献１参照）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いる。しかし、風圧手段からの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、巻き固さ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、逆に風圧が大きくなると巻き固さが固くなり、テープダメージ等、品質に悪影響が生じる。
このため、テープロールの外周面に加わる風圧が常に一定になるように、風圧手段であるノズルとテープロールの外周面との距離を常に一定に制御する必要がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３２９３０８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ノズルとテープロールの外周面との距離を一定に制御するだけでは、テープが巻き取られる直前のテープ巻取り進入位置でテープが幅方向に変動すると、巻き取られたテープのエッジが不揃いになるだけでなく、ノズルからの風圧がテープの幅方向で偏ってしまい、巻き固さがテープの幅方向で不均一になるという欠点がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、巻き取られたテープロールのエッジが綺麗に揃うようにできると共に、巻き固さをテープの幅方向で均一にできるテープの巻取装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、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、前記テープの巻き取り方向からみた前記ノズルの上流側近傍に、前記巻き取られるテープの幅方向位置を規制するテープ位置規制手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、ノズルの上流側近傍に、テープのテープ位置規制手段を設けたので、テープの巻取り侵入位置において正規のテープ幅方向位置からテープが幅方向に変動しないようにできる。ここで正規のテープ幅方向位置とは、巻き取られたテープのエッジが綺麗に揃って巻き姿の良いテープロールを得るためのテープ幅方向位置である。これにより、巻き取られたテープロールのエッジが綺麗に揃うだけでなく、ノズルに対するテープ幅方向位置が安定され、テープロールに当たるノズルからの風圧がテープの幅方向において偏らないので、巻き固さをテープの幅方向で均一化できる。例えば、スリット状のノズルの場合、スリット幅（テープ幅方向のスリット長さ）をテープ幅より大きくすると、スリット両端から吹き出した気体はテープに当たらないので風圧が変動し易いため、スリット幅とテープ幅とは略同一になるようにするのが通常である。従って、ノズルの上流側近傍でテープが幅方向に変動すると、ノズルからの風圧がテープ幅方向で偏ってしまうので、巻き固さがテープの幅方向で不均一になってしまう。また、ノズルからテープロールに外周面に吹き付けられる風圧の偏りが大きい場合には、巻き取られるテープが風圧によってテープロールに密着される度合いがテープ幅方向で変わってしまうので、テープロールの各部分において巻き込みエアが抜けた部分と抜けない部分ができてしまい巻き姿が悪くなる。
【０００８】
本発明の請求項２は、請求項１において、前記テープ位置規制手段と前記テープロールの外周面との距離を一定にするためのテープ位置規制手段用の制御手段を設けたもので、これにより、テープロールの外周面に対するテープの巻取り進入ルートを一定にすることができるので、一層安定した巻取りを行うことができる。
【０００９】
本発明の請求項３は、請求項２において、前記テープ位置規制手段用の制御手段は、前記テープ位置規制手段を前記テープロールの外周面に対して進退移動させる移動手段と、前記テープ位置規制手段と前記テープロールの外周面との距離を測定する距離センサと、前記距離センサからの測定値に基づいて前記移動手段を駆動する駆動手段と、を備えたことを特徴とする。これにより、例えばテープロールが偏芯状態で回転していても、テープロールの外周面に対してテープ位置規制手段を精度良く追従させることができ、テープロールの外周面とテープ位置規制手段との距離を常に一定に制御できる。従って、テープロールの外周面に対するテープの巻取り進入位置を精度良く一定にすることができるので、一層安定した巻取りを行うことができる。
【００１０】
本発明の請求項４は、請求項１〜３の何れか１において、前記テープ位置規制手段は、前記巻き取られるテープがラップされると共に内部に気体が供給される中空なラップ部材を備え、該ラップ部材のラップ面には孔径が０．３ｍｍ以下の多数の吹出孔が形成されていることを特徴とする。これにより、テープがラップ部材に非接触支持されるので、テープとテープ位置規制手段との接触による発塵物の発生を防止できると共に、ラップ面の吹出孔の孔径を０．３ｍｍ以下にすることでテープの巻き取り搬送を安定化して、テープの幅方向の変動を抑制できる。
【００１１】
本発明の請求項５は、請求項４において、前記ラップ部材の吹出孔の孔径は、テープ幅方向に対応するラップ部材幅方向の両端から中央部にいくに従って大きくなるようにしたことを特徴とする。これにより、ラップ部材にラップされるテープが吹き出された気体で湾曲状態で非接触支持されるので、テープを非接触支持してもテープが幅方向に変動しにくくなる。これは、テープを気体で湾曲状体に支持することになり、あたかもクラウンローラにラップされたのと同じ状態になるので、テープが幅方向に変動しにくくなると考えられる。
【００１２】
本発明の請求項６は、請求項１〜３の何れか１において、前記テープ位置規制手段はクラウンローラであることを特徴とする。クラウンローラを用いることで、テープの走行を安定させることができ、テープが幅方向に変動しないようにできる。
【００１３】
本発明の請求項７は、請求項１〜６の何れか１において、前記ノズルと前記テープロールの外周面との距離を一定に維持するノズル用の制御手段を設けたことを特徴とする。これにより、ノズルでテープロールの外周面に常に一定の風圧をかけることができるので、テープを適切な巻き固さで巻き取ることができる。
【００１４】
本発明の請求項８は、請求項７において、前記ノズル用の制御手段は、前記ノズルを前記テープロールの外周面に対して進退させる進退手段と、前記ノズルを前記外周面方向に付勢する付勢手段とを備え、前記ノズルから吹き出す気体により前記ノズルと前記外周面との間に形成されるエア層の反発力と前記付勢手段による付勢力とをバランスさせることを特徴とする。これにより、ノズルとテープロールの外周面との距離を精度良く一定に維持することができるので、ノズルでテープロールの外周面に常に一定の風圧をかけることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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詳説する。
【００１６】
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。
【００１７】
同図に示すように、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は不図示のモータの駆動によって回転する。これにより、リール１２の外周面にテープ１４が巻き取られ、テープロール１５が形成される。
【００１８】
ノズル１６は、テープロール１５の外周面に対向して配置され、ホース１８を介して不図示のエア供給源に接続される。ノズル１６の先端には、テープ１４の幅方向に細長いスリット状の開口（不図示）が形成され、この開口からテープロール１５の外周面に向けて圧縮空気等の気体が吹き出される。ノズル１６の開口は、テープ１４（すなわちテープロール１５）と略同じ幅で形成され、開口から吹き出されたエアによって、テープロール１５の外周面が幅方向に均一に押圧されることが重要である。但し、ノズル１６の開口はテープ幅と略同じ幅に限定されるものではない。尚、エアの吹き付け位置は、テープロール１５の外周面であればよく、好ましくは、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、下流側がよい。また、エアの代わりにＮ２　などの不活性ガスやその他の気体を吹き付けてもよい。
【００１９】
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る。
【００２０】
ノズル１６の後方にはエアシリンダ２４が設けられ、エアシリンダ２４及びレール２２はリニアモータ３０に搭載される。即ち、エアシリンダ２４及びレール２２は、永久磁石とヨークからなる可動体３０Ａ上に固定されると共に、可動体３０Ａはリール１２の径方向に配置された励磁コイルとヨークからなる長尺状の固定体３０Ｂに支持される。リニアモータ３０としては、市販の小型リニアモータを好適に使用することができる。
【００２１】
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の先端によってノズル１６が一定の付勢力、例えば約０．９８Ｎ（＝１００ｇｆ）でテープロール１５側に付勢される。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（隙間）が小さい場合には、隙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。逆に、ノズル１６とテープロール１５の外周面との距離（隙間）が大きい場合には、隙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。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。従って、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。このように、ノズル１６はエアの圧力でバランスされているため、ノズル１６が振動すると、テープロール１５の外周面にかかるエア圧力（風圧）が変動したり、テープロール１５とノズル１６が接触する虞があるので、ノズル１６の振動抑制機構を設けるとよい。即ち、スライダ２０の上面には、導電板２６が側方に延設される。この導電板２６の下方には、磁石２８が導電板２６に若干の隙間を持って対向配置され、前記したリニアモータ３０の可動体３０Ａ上に固定される。これにより、スライダ２０が前後に振動すると、導電板２６に渦電流が発生し、この渦電流によって抵抗力（制動力）が生じるので、導電板２６の振動が磁気抵抗によって制動される。図２に平面図で示すように、導電板２６の幅寸法（図２の上下方向の寸法）Ｌは、図示の２６Ａの位置で最も大きい幅Ｌ１となるように、且つ、２６Ａから図示の２６Ｂの位置にかけて徐々に小さくなり幅Ｌ２となるように、さらに２６Ａから図示の２６Ｃの位置にかけて急激に小さくなって幅Ｌ３となるように形成されている。したがって、２６Ｃが磁石２８の上方に位置した状態から、２６Ａの位置が磁石２８の上方に達するまでノズル１６を後退させると、導電板２６と磁石２８の対向する面積（以下、対向面積という）は急激に増加する。そして、２６Ａの位置が磁石２８の上方に達した際に対向面積が最大となって通過する磁束が最大となり、その状態から、２６Ｂの位置が磁石２８の上方に達するまでノズル１６を後退させると、対向面積が徐々に減少して通過する磁束が減少する。従って、ノズル１６をリール１２に最も近接した状態から後退させていくと、ノズル１６の移動に際して働く抵抗力は、対向面積の変化に伴って変化する。これにより、ノズル１６の移動時に振動すると、渦電流が発生し、これが抵抗となってノズル１６の振動が抑制されるので、ノズル１６の振動によってテープロール１５の外周面にかかる付勢力が変動することがない。
【００２２】
また、リニアモータ３０の可動体３０Ａ上には、テープ位置規制手段３１と距離センサ３４が設けられる。
【００２３】
テープ位置規制手段３１は、図１及び図３に示すように、テープ１４の幅方向に長い中空円柱状のラップ部材３２を備え、ラップ部材３２の周面片側を支持する支持部材３８内に形成されたエア通路４１及びそのエア通路４１を介して図示しないエア供給源からラップ部材３２の中空な内部に圧縮エアが供給される。エアの代わりにＮ２　などの不活性ガスやその他の気体を供給するようにしてもよい。そして、巻き取られるテープ１４がラップされるラップ部材３２のラップ面４０には、多数の吹出孔４２が形成され、ラップ部材３２の内部３６に供給された圧縮エアが吹出孔４２から吹き出される。これにより、ラップ部材３２のラップ面３６にラップされながら巻き取られるテープ１４は、ラップ面３６に非接触支持された状態で、テープ幅方向の位置規制がなされる。この場合、ラップ面４０に形成される吹出孔４２の孔径を０．３ｍｍ以下にすることで、非接触支持されるテープ１４の巻取り搬送を安定化できるので、テープ１４の幅方向変動を抑制することができる。更に好ましくは、図３（ｂ）に示すように、ラップ部材３２の吹出孔４２の孔径を、テープ幅方向に対応するラップ部材幅方向の両端から中央部にいくに従って大きくなるようにするとよい。孔径の大きさの変化とてしては、ラップ部材３２の中央部が０．３０ｍｍ以下〜０．２０ｍｍ以上の範囲、中央部の両側が０．２０ｍｍ未満〜０．１７ｍｍ以上、両端部が０．１７ｍｍ未満〜０．１５ｍｍ以上が好ましい。尚、図３（ｂ）では中央部を０．２０ｍｍ、中央部の両側を０．１７ｍｍ、両端部を０．１５ｍｍで示した例である。これにより、ラップ部材３２にラップされるテープ１４が吹き出されたエアで湾曲状態で非接触支持されるので、テープ１４を非接触支持してもテープ１４が幅方向に変動しにくくできる。このように、テープ１４がテープ位置規制手段３１に非接触状態でテープ幅方向の位置規制がなされることにより、テープ１４がテープ位置規制手段３１に接触したなら発生するであろう接触屑のような発塵物の発生を防止できる。上記したラップ部材３２のようなテープ位置規制手段３１は、フランジレスの空気軸受を改造することで製作することができる。即ち、空気軸受の軸を固定すると共に、軸受ケーシング周面のうちテープ１４がラップされる片側周面に吹出孔４２を形成し、空気軸受の気体供給口から供給した圧縮エアを吹出孔４２から吹き出すようにすればよい。ラップ部材３２の材質としては、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、セラミック等を使用することが好ましい。
【００２４】
距離センサ３４は、テープ１４の巻き取りが進むことによりテープロール１５の径が大きくなるのに応じて、テープ位置規制手段３１とテープロール１５の外周面との距離を一定に維持するためのセンサである。距離センサ３４としては、例えばレーザー光を使用した反射型の光センサを好適に使用することができる。
反射型の光センサは、投光素子（不図示）によってテープロールの外周面に投光し、その反射光を受光素子（不図示）で受光することによって、距離センサ３４とテープロール１５の外周面との距離を非接触で測定する。測定された測定結果はリニアモータ３０に入力され、リニアモータ３０は距離センサ３４とテープロール１５の外周面との距離が一定になるように可動体３０Ａを移動させる。これにより、距離センサ３４と同じ可動体３０Ａ上に固定されているテープ位置規制手段３１とテープロール１５の外周面との距離も一定に維持される。尚、距離センサ３４はレーザー光を使用した反射型の光センサに限るものではなく、テープロール１５の外周面までの距離を精度良く測定できるものであれば何でもよい。
【００２５】
上記のごとく構成された巻取装置１０によれば、リール１２に巻き取られるテープ１４は、テープ１４の巻き取り方向からみたノズル１６の上流側近傍において、テープ位置規制手段３１により正規のテープ幅位置に位置決めされるようにテープ１４の幅方向位置が規制される。テープ幅方向の位置規制がなされたテープ１４は、巻き取られる際にノズル１６から圧縮エアがテープロール１５の外周面に吹き付けられながら巻き取られる。
【００２６】
かかるテープの巻取り操作において、テープ１４が巻き取られる直前のテープの巻取り進入位置において、テープ位置規制手段３１によってテープ１４の幅方向の変動を防止することにより、テープ１４の巻取り搬送が安定し、巻き取られたテープロール１５のエッジが綺麗に揃うようにできる。更には、テープ位置規制手段３１は、距離センサ３４の測定結果に基づいてリニアモータ３０の可動体３０Ａが移動することによって、テープ位置規制手段３１とテープロール１５の外周面との距離が常に一定に維持される。これにより、テープロール１５の外周面に対するテープ１４の進入ルートが常に一定になるので、テープ１４の巻取り搬送を一層安定化させることができる。この場合、テープ位置規制手段３１をラップ部材３２のようにテープを非接触支持できるものを使用することが一層好ましい。これにより、テープ１４とテープ位置規制手段３１とが接触しないので、接触によるテープ削れ屑等の発塵物が発生しない。従って、発塵物がテープ１４の巻き込みに同伴してテープロール１５の間に巻き込まれることがないので、発塵物がテープ面に固着したり、発塵物によってテープ面が傷つけられたりすることがない。
【００２７】
また、ノズル１６は、ノズル１６から吹き出された気体による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。この場合、ノズル１６の移動に伴ってノズル１６に働く抵抗力が変化するように導電板２６を形成したので、ノズル１６に常に適切な抵抗力を与えることができる。従って、ノズル１６からテープロールの外周面に吹き付けられるエア圧が一定になるので、エア圧を適切に設定することで、テープの巻き固さを常に適切な固さにすることができる。かかるノズル１６によるテープロール１５の外周面に対するエアの吹き付けにおいて、テープ位置規制手段３１でテープ１４の幅方向位置を規制すると共に、テープロール１５の外周面に対するテープ１４の進入ルートを一定にすることにより、ノズル１６から吹き出されたエア圧力がテープ１４の幅方向で偏らないように均等に吹き付けることができる。これにより、テープ１４の巻き固さを適切にできるだけでなく、テープ１４の幅方向における巻き固さも均等化することができる。
【００２８】
このように、本発明の巻取装置１０は、巻き取られたテープ１４のエッジが綺麗に揃うようにできると共に、巻き固さをテープ１４の幅方向で均一にできるので、巻き姿が良く巻き崩れのないテープロールを形成することができる。
【００２９】
図４は、本発明の巻取装置１０の他の態様で、ノズル１６とテープ位置規制手段３１と距離センサ３４とを全て、リニアモータ３０の可動体３０Ａ上に搭載した場合である。この場合には、距離センサ３４によって測定される距離センサ３４とテープロール１５の外周面との測定距離に基づいて、ノズル１６とテープロール１５の外周面の距離及びテープ位置規制手段３１とテープロール１５の外周面との距離が一定になるように制御される。
【００３０】
図５は、本発明の巻取装置１０の別の態様で、テープ位置規制手段３１をフランジ４６付きのパスローラ４８で構成したものである。この場合には、パスローラ４８に係合しながら巻取り搬送されるテープ１４の幅方向片端がフランジ４６にガイドされる。これによりテープ１４の幅方向の位置規制がなされ、巻き取られたテープ１４のエッジが綺麗に揃うようにできると共に、巻き固さをテープロール１５の幅方向で均一にできる。
【００３１】
図６は、テープ位置規制手段３１としてクラウンローラ５０を使用した場合であり、クラウンローラ５０を使用することにより、巻き取られるテープ１４が幅方向で変動しないように位置規制することができる。これにより、巻き取られたテープ１４のエッジが綺麗に揃うようにできると共に、巻き固さをテープ１４の幅方向で均一にできる。尚、クラウンローラ５０を使用する場合には、図５のパスローラ４８に設けたフランジ４６は必要ない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るテープの巻取装置によれば、巻き取られたテープのエッジが綺麗に揃うようにできると共に、巻き固さをテープの幅方向で均一にできる。これにより、巻き姿の良く巻き崩れのないテープロールを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の巻取装置の斜視図
【図２】本発明の巻取装置を上から見た上面図
【図３】幅方向位置規制手段の一例を説明する概念図
【図４】本発明の巻取装置の他の態様を説明する説明図
【図５】本発明の巻取装置の別の態様を説明するもので幅方向位置規制手段としてフランジ付きのパスローラを用いた説明図
【図６】幅方向位置規制手段の別の例としてクラウンローラを説明する説明図
【符号の説明】
１０…巻取装置、１２…リール、１４…テープ、１５…テープロール、１６…ノズル、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…導電板、２８…磁石、３０…リニアモータ、３１…テープ位置規制手段、３２…ラップ部材、３４…距離センサ、４６…フランジ、４８…パスローラ、５０…クラウンローラ
【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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