(57)【要約】【課題】磁気テープ１０をタッチロールで押し付けながら巻き取りロールに巻き取る巻き取り装置において、巻き皺の発生を防止して安定した巻き取りが行えるようにし、磁気テープ１０にひずみを与えることのないようにする。【解決手段】所定の処理工程を経て搬送されてくる磁気テープ１０を巻き取る巻き取りロール１３と、該ロール１３に巻き取られた磁気テープ１０の最外周面に所定の圧力で接触し回転する複数のタッチロール１５ａ，１５ｂと、コントローラＣとを設ける。磁気テープ１０に張力を付与するダンサーロール１２の位置を検出するダンサー位置検出器２２の出力（張力信号）に基づいて、巻き取りロール１３をトルク制御し、設定張力に基づいて、タッチロール１５ａ，１５ｂを回転速度および／又はトルク制御し、設定張力に基づいてタッチロール１５ａ，１５ｂのタッチ圧力を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続走行している被巻回体を巻き取る巻き取りロールと、
前記巻き取りロールを回転駆動させるとともにトルク制御を行う巻き取りロール駆動制御手段と、
前記巻き取りロールに巻き取られた前記被巻回体の最外周面に所定の圧力で接触し回転する複数のタッチロールと、
前記複数のタッチロールを回転駆動させるとともに回転速度制御を行うタッチロール駆動制御手段と
を備えたことを特徴とする巻き取り装置。
【請求項２】
前記タッチロール駆動制御手段は、トルク制御を行なうことを特徴とする請求項１に記載の巻き取り装置。
【請求項３】
前記被巻回体は、磁気記録媒体製造工程中に、所定の張力付与手段によって付与された張力で搬送される磁気記録媒体であることを特徴とする請求項１に記載の巻き取り装置。
【請求項４】
連続走行している被巻回体を巻き取る巻き取りロールを、トルク制御により回転駆動し、
前記巻き取りロールに巻き取られた前記被巻回体の最外周面に所定の圧力で複数のタッチロールを接触させ、
前記複数のタッチロールに対して、回転速度制御を含む駆動制御を行なうことを特徴とする巻き取り方法。
【請求項５】
前記複数のタッチロールに対する駆動制御は、トルク制御を含んでいることを特徴とする請求項４に記載の巻き取り方法。
【請求項６】
前記被巻回体は、磁気記録媒体製造工程中に、所定の張力付与手段によって付与された張力で搬送される磁気記録媒体であることを特徴とする請求項４に記載の巻き取り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被巻回体、例えば磁気テープをタッチロールで押し付けながら巻き取りロールに巻き取る巻き取り装置および巻き取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フィルム帯状物は、その用途に応じて表面処理、例えば、磁性塗料塗布液や写真感光性塗布液、または、表面保護用、帯電防止用、滑性用の各種塗布液をその表面に塗布する表面処理、あるいは、磁性、非磁性金属もしくは、その合金をその表面に塗布する表面処理等が施され、そして必要に応じて塗布されたフィルム帯状物の表面性を上げるためのカレンダー処理等の仕上げ処理が施された後、所望の幅および長さに裁断される。その代表的な製品として、塗布型や蒸着型の磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録媒体、各種の写真フィルム、印刷紙等が挙げられる。
【０００３】
ここでフィルム帯状物とは、一般に厚さが２〜３００μｍ、長さが１０００〜２００００ｍに及ぶポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アラミド等のようなプラスチックフィルムや紙、または、樹脂を塗布あるいはラミネートした紙、更には、アルミニウム、銅、錫などの金属箔等を指し、また、これらを基材としてその表面に予備的な加工層を形成した帯状物も含む。
【０００４】
例えば、ビデオ用やオーディオ用、または、データバックアップ用の磁気テープの製造は、磁気粒子を分散させた磁性塗料をプラスチック製ベースフィルム表面に塗布し乾燥させる塗布工程と、磁性層の表面性向上等の表面改質を行うカレンダー処理工程と、これらの処理を経た幅広の磁気テープを所定の幅に裁断する裁断工程等の各種工程から成り立っている。これらの各種工程においては、ロール状に巻かれたテープを巻き出し部に設置し、ここから巻き出されるテープを巻き取り軸に巻き取りながら上記の各種工程を行うのが通常である。
【０００５】
巻き出し部から巻き出されて所定の処理が施された磁気テープの巻き取り作業には、従来より、例えば図２に示すような巻き取り装置が用いられている。幅広で長尺の磁気テープ１を巻き取る巻き取りロール２は、巻き取りモータ３により図中時計廻り方向に所定の速度およびトルクで回転駆動されるように構成されるとともに、巻き取りロール２の上方には、タッチロール４が配置されている。
【０００６】
タッチロール４には、支点８を中心としてアーム６の一端が取り付けられ、アーム６の他端側には、エアシリンダ５の駆動ロッド７が取り付けられている。これにより、タッチロール４は、巻き取りロール２に巻き取られる磁気テープ１の表面に対して比較的垂直方向に、エアシリンダ５のエア圧に対応する所定のタッチ圧力で押し付けられ、巻き取りロールとの摩擦力を受けて図中反時計方向へ回転するように構成されている。
【０００７】
また、同様に従来の他の例としては、図３に示す通り、エアーシリンダ５の駆動ロッド７の先端に、タッチロール４を直接回転自在に設置し、タッチロール４を直線移動させ、巻き取りロール２に巻き取られる磁気テープ１の表面に対して垂直方向に、エアシリンダ５のエアー圧に対応する所定のタッチ圧力で押し付け、巻き取りロール２との摩擦力を受けて図中反時計方向へ回転するように構成する場合もある。
【０００８】
タッチロール４は、以上のように構成されることにより、磁気テープ１が巻き取りロール２の表面に常に密着した状態で巻き取られるようにし、磁気テープ１の走行速度のバラツキによる巻きシワや、エアーを巻き込むことによる巻きずれが発生しないようにしている。
【０００９】
尚、タッチロールを用いた巻き取り装置、巻き出し装置は、例えば次の特許文献１、２に開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−３０７３２１号公報
【００１１】
【特許文献２】特開２００２−２２６１０６号公報。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記図２、図３で述べた従来の巻き取り装置にあっては、タッチロール４は、巻き取りロール２との摩擦によって回転するだけであるので、タッチロール４と接触状態にある磁気テープ１の表面には、上記所定のタッチ圧に加えて、タッチロール４の表面との間に働く静止摩擦力が加わることになり、磁気テープ１の表面に対して、垂直方向に加えられる力が大きくなる。
【００１３】
従って、巻き取りロール２とタッチロール４との間に順次送り込まれる磁気テープ１が、この部分で大きな力を受けて、巻き取りロール２の直前の走行張力と比較し、巻き取りモータ３への負荷が大きくなり、結果としてタッチロール４以降の巻き取られた磁気テープ１の特にロール内側のテープへのストレスが大きくなり、巻き締まりや、積層されたテープからの転写による形状不良を起こしてしまう。
【００１４】
特に近年における磁気テープの薄膜化およびテープ表面性の平坦化が進み、ロール状に巻き取った磁気テープが、何層にも積層されて巻き取られるため、塗布後の磁気テープの厚み斑が顕著に転写したり、ロール状に巻き取った磁気テープのロールの内側での巻き締まりによる歪が生じ、磁気テープの形状不良が発生してしまうという問題がある。
【００１５】
上記問題を解決する上で、特許文献１のなかで、複数のタッチロールを設けたことにより、被巻回体となる記録媒体のロールへの空気の混入を均一にし、巻き取りにおけるしわや巻きずれの発生を防止するように制御する方法が提示されている。
【００１６】
しかしながら、タッチロールを回転駆動させていないため、複数個設けることにより、タッチロールのメカニカルロスが大きくなってしまい、低い張力で巻き取っているつもりが、実際の巻き取ったロール内部では、巻き締まりが発生してしまうという問題があった。
【００１７】
また、特許文献２のなかで、ファイル状帯状物の最外周面に接触させるタッチロールを当該帯状物の走行速度で回転させると共に、巻き取りロールへフィルム状帯状物を巻き取る際にタッチロールの回転数をフィルム状帯状物の走行速度に応じて変化させることにより、タッチロールの回転摩擦による走行方向と逆に加わる力をなくし、もってフィルム状帯状物の滑り等を防止して、巻き皺の発生を抑えるようにしている。
【００１８】
フィルム状帯状物の走行速度の変動は、巻き取り張力の変動として現れるので、特許文献２ではこの巻き取り張力の変動量を検出することによりタッチロールの回転数を制御し、タッチロールの回転速度とフィルム状帯状物の速度と同一化を図る方法が提示されている。
【００１９】
しかしながら、タッチロールを主軸としているため、巻き取り始めからタッチロールを接触させておく必要があり、また、タッチ圧力が３００〜５００Ｎと高圧で接触するし、且つ、１本のタッチロールで制御しているため磁気テープとの接触部で過大な力がかかり、巻き取り始めにシワが発生してしまい、そのシワが転写し、巻内数百メートルが不良品になってしまうという欠点があった。
【００２０】
また、この方式はタッチロールで巻き取り軸を駆動する方式であるため、接触圧が高くないと、巻き取り軸に回転力を伝達することができなくなるので、これ以下の条件ではタッチロールと巻き取り軸の間ですべりが生じ、巻き取りが行えなくなるという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、巻き皺の発生を防止して安定した巻き取りが行えるようにし、被巻回体にひずみを与えることのない巻き取り装置および巻き取り方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明では、巻き取り軸に巻き取る装置において、巻き取りの際に発生するエアーの巻き込みを抑制するためのタッチロールを複数個設けて駆動させる構成を採って前記課題を解決した。これによって本発明によれば、巻き取りロールの巻き取り始めのシワがなく、磁気テープにひずみを与えることなく巻き取ることができる巻き取り装置が得られる。
すなわち本発明の巻き取り装置は、連続走行している被巻回体を巻き取る巻き取りロールと、前記巻き取りロールを回転駆動させるとともにトルク制御を行う巻き取りロール駆動制御手段と、前記巻き取りロールに巻き取られた前記被巻回体の最外周面に所定の圧力で接触し回転する複数のタッチロールと、前記複数のタッチロールを回転駆動させるとともに回転速度制御を行うタッチロール駆動制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００２２】
また、前記タッチロール駆動制御手段は、トルク制御を行なうことを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の巻き取り方法は、連続走行している被巻回体を巻き取る巻き取りロールを、トルク制御により回転駆動し、前記巻き取りロールに巻き取られた前記被巻回体の最外周面に所定の圧力で複数のタッチロールを接触させ、前記複数のタッチロールに対して、回転速度制御を含む駆動制御を行なうことを特徴としている。
【００２４】
また、前記複数のタッチロールに対する駆動制御は、トルク制御を含んでいることを特徴としている。
【００２５】
また前記被巻回体は、磁気記録媒体製造工程中に、所定の張力付与手段によって付与された張力で搬送される磁気記録媒体であることを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、本発明を磁気記録媒体の製造ラインにおける巻き取り装置に適用した一実施形態例を説明する。図１において、Ａは全体として巻き取り装置を示し、Ｃは巻き取り装置Ａを制御するコントローラを示している。
【００２７】
１０は、図示省略の巻出し部から巻き出されて所定の処理工程を経て走行する磁気テープ（被巻回体）である。この磁気テープ１０はガイドロール１１ａ〜１１ｃ、張力付与用のダンサーロール１２、ガイドロール１１ｄ〜１１ｆを順次経由して、巻き取りロール１３の所定径を有した円筒型の巻き取り軸１３ａに巻き取られる。
【００２８】
１４はガイドロール１１ａ，１１ｂ間に配設された張力検出器である。１５ａ，１５ｂは巻き取り軸１３ａの円筒外周面に巻き取られる磁気テープ１０の最外周面に接触せしめられて対向配設される円筒型の２つのタッチロールである。
【００２９】
このタッチロール１５ａ，１５ｂは、コントローラＣからの設定張力信号（電気信号）に対応する空気圧信号を、タッチ圧力を調整するための電空変換器１６ａ，１６ｂから受けたシリンダ１７ａ，１７ｂによって、巻き取り軸１３ａ側に押し付けられるように構成されている。
【００３０】
１８ａ，１８ｂは、タッチロール１５ａ，１５ｂの回転軸に接続されたモータであり、コントローラＣからの設定張力信号に対応した速度および／又はトルクで、走行磁気テープ１０と同一速度となるよう駆動制御される。
【００３１】
１９は巻き取り軸１３ａの回転軸に接続されたモータであり、コントローラＣからの後述する制御信号によりトルク制御がなされる。
【００３２】
巻き取り軸１３ａは前記モータ１９によって磁気テープ１０の走行方向に回転駆動するようになされ、タッチロール１５ａ，１５ｂは、前記モータ１８ａ，１８ｂによって、磁気テープ１０の走行方向に回転駆動するようになされ、所定の速度で送られる長尺状の磁気テープ１０が巻き取りロール１３に順次巻き取られるようになされている。
【００３３】
前記ダンサーロール１２は、ガイドロール１１ｃ，１１ｄ間において、電空変換器２０からの空気圧信号を受けて駆動するシリンダ２１によって、図中の下方向に荷重がかかる。これによって、ダンサーロール１２が図中の下方向に荷重がかかったときに磁気テープ１０に対して所定の張力が付与されるようになっている。
【００３４】
前記電空変換器２０には、前記張力検出器１４の検出張力と設定走行張力とをコントローラＣによって比較演算した出力信号（張力偏差分の電気信号）が入力されるものである。
【００３５】
２２はダンサーロール１２の位置を検出するダンサー位置検出器である。
【００３６】
上記のように構成された装置において、走行中の磁気テープ１０の張力は、前述したコントローラＣから電空変換器２０に張力偏差分の信号が入力されて前記シリンダ２１が駆動してダンサーロール１２が上下動することによって決定される。
【００３７】
コントローラＣは、ダンサー位置検出器２２の検出信号（張力信号）を導入して、タッチロール１５ｂ以前の磁気テープ１０の走行張力が一定となるように、巻き取り軸１３ａのトルクをモータ１９を介して制御する。これによって巻き取りロール１３を磁気テープ１０と同一速度で回転させることができる。
コントローラＣは、設定張力に基づいてモータ１８ａ，１８ｂを介してタッチロール１５ａ，１５ｂの回転速度および／又はトルクを制御する。これによってタッチロール１５ａ，１５ｂを磁気テープ１０と同一速度で回転させ、且つ、任意のトルクを与えることができる。
【００３８】
上記のように、巻き取りロール１３の巻き取りの際に発生するエアーの巻き込み（混入）を抑制するためのタッチロール（１５ａ，１５ｂ）を複数個設け、且つ、モータ１８ａ，１８ｂにより回転駆動できるように構成することで、巻き取りロール１３の巻き取り始めからシワなく、磁気テープ１０にひずみを与えることなく巻き取ることができる。
【００３９】
次に、本発明の巻き取りテスト結果を述べる。下記表１は本発明方式を用いて巻き取りを行い、ひずみ量の測定を行った結果を示している。尚磁気テープは、２４インチ幅の磁気記録媒体磁性体を使用した。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１において▲１▼は従来行われている通常の巻き取り軸を駆動する方式、▲２▼は巻き取り軸とタッチロールを駆動する本発明を使用した方式である。巻き取り張力及びタッチロール圧力は巻き取り時の条件で、寸法変化量はその条件でのひずみの大きさを表す。絶対値が大きいほどひずみが大きい。
【００４２】
また、巻内／巻外寸法変化量差は、巻き取りロールの巻内と巻き外での寸法変化量を指し引いた絶対値である。数値が大きいほど、巻き取りロールの内側と外側のひずみ量に差があり、寸法精度などに影響を与える。
【００４３】
寸法変化量の測定は、８０℃／４５分間オーブンで処理し、処理前後の寸法変化量を測定した。▲１▼の通常の巻き取り方式では、ロール巻内では、０．２４０％程度のひずみであるが、巻外では、０．２９６％と巻き太っていくに従い、ひずみ量が大きくなってきているのに対し、▲２▼の本発明の巻き取り方式法では、巻内では、０．２４５％と▲１▼の通常巻きと同等であるが、巻外に行っても、０．２６２％と▲１▼の通常巻きと比較しても、巻内のひずみ量との差が小さく、巻き太っていくに従ってひずみを増やしていないことがわかる。
【００４４】
▲２▼の巻き方ではタッチ圧が２５０Ｎと若干高い圧力で接触しているが、これは、本方式がタッチロールを駆動する方式であるため、タッチロール以降のロール上の張力が弱くなってエアー切れの効率が悪くなることを防ぐための対策である。
【００４５】
従って、この結果より、本発明によれば、巻き取りロールの巻き取り始めのシワがなく、磁気テープにひずみを与えることなく、且つ、巻き取りロール内部のひずみ量を均一に巻き取ることができる巻き取り装置を提供することができる。
【００４６】
なお、本実施形態例では、上記巻き取り装置を磁気テープの巻き取り時に使用したが、この他に例えば磁性層の形成後の巻き取り時、巻き直し工程、所定幅に裁断した後の巻き取り時等、磁気テープの製造工程における様々な巻き取り作業時に転用することができるだけでなく、本発明は、印刷物、フィルム、製紙、織物、粘着テープ等、あらゆる被巻き取り物を対象とした巻き取り装置に適用することが可能である。その場合も前記と同様の作用、効果が得られる。
【００４７】
尚、本発明のタッチロールの個数は２個に限らず３個以上設けても良い。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、エアーの巻き込みを複数のタッチロール各々で抑制することができ、また複数のタッチロールを回転駆動しているため、被巻回体、例えば磁気テープに静止摩擦力が加わることがなく、タッチロールによる機械的損失も小さいので、巻き皺や歪みは発生せず、巻き取りロール内部の歪み量を均一にして巻き取ることができる。
【００４９】
これによって安定した被巻回体の巻き取りを実現することができる。従って、歪みによる品質の劣化（オフトラック、スキュー）が免れ、歩留りが著しく向上する。
【００５０】
また、巻き取りロール内部の歪み量を均一にして巻き取りを行うことができるため、巻き取りロールの長手方向の寸法精度および品質の信頼性が高く、検査数を大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例の全体構成図。
【図２】従来の巻き取り装置の一例を示す要部構成図。
【図３】従来の巻き取り装置の他の例を示す要部構成図。
【符号の説明】
Ａ…巻き取り装置、Ｃ…コントローラ、１０…磁気テープ、１１ａ〜１１ｆ…ガイドロール、１２…ダンサーロール、１３…巻き取りロール、１３ａ…巻き取り軸、１４…張力検出器、１５ａ，１５ｂ…タッチロール、１６ａ，１６ｂ，２０…電空変換器、１７ａ，１７ｂ，２１…シリンダ、１８ａ，１８ｂ，１９…モータ、２２…ダンサー位置検出器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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