(57)【要約】【課題】ノズルをテープロールの外周面に確実に追従させ、テープロールの外周面に一定の圧力をかけることのできるテープの巻取装置を提供する。【解決手段】巻取装置１０のノズル１６は、テープロール１５の外周面に対向して配置されており、このノズル１６からテープロール１５の外周面に向けてエアが吹き出される。ノズル１６は、リニアガイド２１に固定され、テープロール１５に対して進退自在に支持される。ノズル１６の後方にはエアシリンダ２４が設けられ、このエアシリンダ２４によってノズル１６がテープロール１５に向けて付勢される。ノズル１６は、エアシリンダ２４による付勢力と、ノズル１６から吹き出されたエアの反発力とがつり合う位置に自動的に移動する。【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、
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隙間における反発力とがバランスする位置で前記テープを巻き取ることを特徴とするテープの巻取装置。
【請求項２】
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、該ノズルが前記巻取軸に対して進退する方向に移動するテープの巻取装置において、
前記ノズルに取り付けられ、該ノズルとともに移動する導電性部材と、
該導電性部材に近接して対向配置され、前記巻取装置の本体に固定される磁性部材と、  を備え、前記ノズルが振動した際に前記導電性部材に発生した渦電流による抵抗力で前記ノズルの振動が抑制さ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巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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いる。この巻取装置では、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。例えば、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。このため、テープロールの外周面にかかる風圧が一定になるように、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】
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制御方法としては、テープ走行速度とリール回転数から巻き径を数値演算し、その演算した巻き径に基づいてノズル位置を後退移動させる方法がある。また、テープロールの外周面とノズルとの距離をレーザ変位計などで検出し、この検出値に基づいてノズル位置を制御する方法があった。
【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】
【０００４】
しかしながら、前者の方法は、テープロールの偏心量を含めた巻き径を演算しなければならないため、高価な高速演算設備が必要となるとともに、その演算結果に応じてノズル位置を修正する複雑な制御システムが必要になる。
【０００５】
後者の方法は、テープロールの外周面とノズルとの距離の測定結果に応じてノズル位置を高速で修正する必要があるため、巻取リールの回転数を上げるに従って、ノズルをテープロールの外周面に追従させることが困難になるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、ノズルをテープロールの外周面に確実に追従させ、テープロールの外周面に一定の付勢力をかけることのできる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】
【０００７】
請求項１の発明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、を備え、前記ノズルと前記テープロールとの隙間における反発力と、前記付勢手段の付勢力とがバランスする前記ノズルの位置で前記テープを巻き取ることを特徴としている。
【０００８】
請求項１の発明によれば、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隙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。
【０００９】
請求項２の発明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、該ノズルが前記巻取軸に対して進退する方向に移動するテープの巻取装置において、前記ノズルに取り付けられ、該ノズルとともに移動する導電性部材と、該導電性部材に近接して対向配置され、前記巻取装置の本体に固定される磁性部材と、を備え、前記ノズルが振動した際に前記導電性部材に発生した渦電流による抵抗力で前記ノズルの振動が抑制されることを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明によれば、ノズルに導電性部材を取り付けるとともに、この導電性部材に近接して磁性部材を配置したので、ノズルが移動時に振動すると、導電性部材に渦電流が発生し、これが抵抗となってノズルの振動が抑制される。したがって、ノズルの振動によってテープロールの外周面にかかる付勢力が変動することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るテープの巻取装置によれば、ノズルをテープロールの外周面に対してスライド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向けて一定の付勢力で付勢するようにしたので、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。また、本発明によれば、ノズルに導電性部材を取り付けるとともに、この導電性部材に近接して磁性部材を配置したので、ノズルが移動した際の振動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
これらの図に示すように、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は不図示のモータに接続される。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及び図２には、フランジのないリール１２を示したが、これに限定するものではなく、片側或い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。
【００１５】
ノズル１６は、テープロール１５の外周面に対向するように配置される。図３及び図４に示すように、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。例えばテープ１４の幅が１／２インチである場合、開口１６Ａの幅Ｗは８〜１５ｍｍ、スリット間隔Ｓ（テープ１４の走行方向の長さ）は０．１〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍで形成される。また、スリットの深さＤは、例えば０．５〜３．０ｍｍの大きさで形成されており、その寸法を調節することによって圧力損失が調節される。
【００１６】
ノズル１６の後端側にはホース１８が接続される。このホース１８は不図示の流体供給源に接続されており、この流体供給源からホース１８に流体が供給される。また、ノズル１６の内部には、前述したノズル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。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に示す如く、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Ｓになり、図４に示す如く、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る。
【００１７】
上記の如く形成されたノズル１６にホース１８から流体が供給されると、流体は流路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。その際の流体の流量は、例えば５〜５０〔ＮＬ／ｍｍ2 ・分〕に制御される。なお、流体の種類は特に限定するものではなく、エアや不活性ガス（例えばＮ2 ）等が使用される。以下、流体としてエアを使用した例で説明する。
【００１８】
図５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である。
【００１９】
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。
【００２０】
また、エアの最も好ましい吹き付け位置は、図５に示すように、接触点Ｐの若干、下流側であることが好ましい。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。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、エアの吹き付けた際にテープ１４が振動することを防止できる。
【００２１】
図１及び図２に示すように、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。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。
【００２２】
図６に示すように、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、後述するリニアガイド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。
【００２３】
上記の如く配置されたノズル１６は、リニアガイド２１を構成するスライダ２０の上に固定される。このスライダ２０はレール２２にスライド自在に支持され、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。
【００２４】
ノズル１６の後方には、エアシリンダ２４が設けられる。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る。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。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の隙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。
【００２５】
例えば、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、隙間に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、反発力が大きくなる。したがって、反発力がエアシリンダ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、隙間に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、反発力が小さくなる。したがって、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の付勢力によって前進し、両者がバランスするところで停止する。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。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。
【００２６】
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るため、振動、或いは発振するおそれがある。そこで、本実施の形態では、ノズル１６に導電板２６を取り付けるとともに、この導電板２６に近接した位置に磁石２８を設けることによって、ノズル１６の振動を制動している。
【００２７】
導電板２６は、スライダ２０の上面に取り付けられ、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に対して若干の隙間を持って対向配置されており、この磁石２８は、装置本体の躯体（不図示）に固定されている。このため、スライダ２０が前後に振動すると、導電板２６に渦電流が発生する。そして、この渦電流によって抵抗力（制動力）が生じ、導電板２６の振動が磁気抵抗によって制動される。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。
【００２８】
図２に示すように、導電板２６の幅寸法（図２の上下方向の寸法）は、頂点２６Ａの位置で最も大きい幅Ｌ１となるように、且つ、頂点２６Ａから頂点２６Ｂの位置にかけて徐々に小さくなって幅Ｌ２となるように、さらに頂点２６Ａから頂点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、頂点２６Ｃが磁石２８の上方に位置した状態から、頂点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、頂点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り、通過する磁束が最大となる。その状態から、頂点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、通過する磁束が減少する。したがって、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、図７に示す如く変化する。すなわち、最初は抵抗力のない状態から始まり、ノズル１６を後退させるにつれて抵抗力が急激に増加し、Ｃ点を経てＡ点で最大となる。そして、Ａ点を超えた後は、ノズル１６の後退に伴って抵抗力も徐々に減少し、Ｂ点を超えた後は、急激に低下して零になる。なお、図７のＡ点、Ｂ点、Ｃ点はそれぞれ、図２の頂点２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃが磁石２８の上方に位置した状態に対応している。
【００２９】
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。
【００３０】
巻取装置１０は、リール１２を回転させることによって、テープ１４がリール１２に巻き取られ、テープロール１５が形成される。その際、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がテープロール１５の外周面に密着され、エアの巻き込みが防止される。
【００３１】
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、ノズル１６は、ノズル１６からエアを吹き出すことによって、ノズル１６の先端のエア層による反発力を受ける。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。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。なお、テープロール１５の外周面にかかる押圧力としては、０．０５〜０．７Ｍｐａが好ましく、この範囲になるように付勢力を設定することが好ましい。例えば、ノズル１６の開口１６Ａの大きさが８ｍｍ×０．２ｍｍであり、テープ１４の幅が１／２インチ、テープ１４の巻取速度が１〜２０ｍ／ｓ、テープ１４のテンションが２０〜１５０ｇｆ／（１／２ｉｎ）である場合、ノズル１６から吹き出されるエアを介してテープロール１５を押圧する押圧力が０．６３ＭＰａとなり、適切な値になる。押圧力がこの値より小さくなるにつれて、エアの吹き出しによる効果が徐々に小さくなり、０．０５ＭＰａ以下になると効果が殆どなくなる。したがって、押圧力は０．０５Ｍｐａ以上に設定することが好ましい。また、テープ１４の材質や厚さなどによっては押圧力を０．６３Ｍｐａよりも大きく設定しても十分な効果が得られるが、０．７Ｍｐａを超えるとテープ１４がダメージを受けるおそれがある。したがって、押圧力は、０．７Ｍｐａ以下に設定することが好ましい。押圧力をこのような範囲に設定することによって、テープ１４を綺麗に巻き取ることができる。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
さらに、巻取装置１０によれば、ノズル１６が振動すると、導電板２６にその振動速度の２乗に比例した渦電流が発生して抵抗力（制動力）が付与されるので、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。
【００３５】
特に本実施の形態では、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。例えば、テープ１４の巻き取りの開始時には、図７に示す如く、小さな抵抗力を与えている。テープロール１５の巻き径が急激に増加する場合にも、ノズル１６をスムーズに追従させることができる。すなわち、テープ１４の走行速度（巻取速度）が１０ｍ／ｓ以上のように高速である場合には、巻き取りの開始時においてテープロール１５の巻き径の増加量が大きく、ノズル１６の後退方向への移動量も大きいが、抵抗力を小さくすることによって、ノズル１６をスムーズに追従させることができる。
【００３６】
また、本実施の形態では、巻き取りを終了する直前も、ノズル１６に小さな抵抗力を与えている。巻き取り終了の直前はテープロール１５の巻き径が大きいため、テープロール１５の偏心に伴うテープロール１５の外周面とノズル１６との距離の変動の周期が大きく、ノズル１６は振動しにくい。したがって、ノズル１６に小さな抵抗力を与えるだけで、ノズル１６の振動を十分に抑制することができる。
【００３７】
一方、図７のＡ点〜Ｂ点付近では、ノズル１６に大きな抵抗力を与えている。この付近では、ノズル１６がテープロール１５の偏心の影響を受けて振動しやすい。したがって、ノズル１６に大きな抵抗力を与えることによって、ノズル１６の振動を制動している。また、Ａ点からＢ点にかけては、テープロール１５の巻き径が徐々に増加するため、ノズル１６は徐々に変動しにくくなる。したがって、Ａ点からＢ点にかけて、ノズル１６に与える抵抗力を徐々に小さくすることによって、ノズル１６の振動を十分に抑制しながら、テープロール１５に対するノズル１６の追従性を向上させている。
【００３８】
このように巻取装置１０では、ノズル１６の振動に対する抵抗力が、ノズル１６の移動に伴って自動的に調節されるので、テープロール１５の巻径に依らず、外周面に対するノズル１６の追従性を維持することができ、且つ、ノズル１６の振動を十分に抑制することができる。
【００３９】
なお、上述した実施の形態は、ノズル１６を一定の付勢力で付勢する手段としてエアシリンダ２４を用いたが、これに限定するものではなく、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。
【００４０】
また、ノズル１６の内部形状は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば図８に示すように形成してもよい。図８に示すノズル１６は、図４に示したノズル１６と同様に、スリット状の開口１６Ａが形成されており、そのスリットの幅寸法（図８の縦方向の寸法）が、深さ方向（図８の左右方向）において徐々に大きくなるように形成されている。このような形状のノズル１６を用いることによって、ノズル１６の内部における圧力損失をさらに減少させることができる。
【００４１】
また、上述した実施の形態は、開口１６Ａがスリット状に形成されたノズル１６を用いたが、ノズル１６の形状はこれに限定するものではなく、例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。
【００４２】
さらに、上述した実施の形態は、磁石２８を導電板２６の下側に設けたが、上側に設けても、或いは上下両側に設けてもよい。上下両側に設けた場合には、上下の磁気回路が閉じるようにヨークで連結してもよい。また、上述した実施の形態は、導電板２６をノズル１６の片側にのみ設けたが、両側に設けてもよい。さらに、導電板２６を鉛直に取り付けるとともに、この導電板２６の左右に磁石２８を配置してもよい。
【００４３】
また、上述した実施の形態は、磁石２８を固定し、導電板２６をノズル１６とともに移動させるようにしたが、逆に、導電板２６を固定し、磁石２８をノズル１６とともに移動させるようにしてもよい。
【００４４】
なお、磁石２８は永久磁石に限定されず、電磁石であってもよい。電磁石を用いた場合には、印加電流を制御することによって、ノズル１６の変位、速度又は周波数に応じて抵抗力の大きさを調節することができる。その場合、導電板２６は、一定幅の矩形状に形成してもよい。
【００４５】
また、導電板２６は、導電性の物性を有していればよく、板状のものに限定されないが、比重が軽く電気伝導性のよい材質を選択するとよい。
【００４６】
なお、本発明に係る巻取装置は、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。
【００４７】
図９は、ノズル１６に制動力を発生する他の機構を示している。
【００４８】
図９に示すように、エアシリンダ２４のエア流入口とエア排出口には、流量を調節する絞り２５、２５が設けられている。したがって、ノズル１６が図９の左右方向に振動するとロッド２４Ａも図９の左右方向に変位する。ロッド２４Ａの後端にはピストン２４Ｂが設けられており、ロッド２４Ａが変位するとエアシリンダ２４内の粘性流体がエアシリンダ２４から排出されたり、エアシリンダ２４内に流入したりする。その際に粘性流体は絞り２５、２５を通過し、ロッド２４Ａの移動速度に比例した抵抗力が発生する。この時に発生する抵抗力によってノズル１６に制動力が発生するので、ノズル１６の振動を抑制することができる。
【００４９】
なお、図９に示す例では、絞り２５を設けることによって制動力を発生させるようにしたが、粘性流体を充填したダッシュポッドを設けてノズル１６に制動力を与えるようにしてもよい。
【００５０】
また、図９には、ノズル１６に制動力を発生させる他の機構の例として、ブレーキが設けられている。同図に示すブレーキは、導電板２６、パッド３２、パッド３４、電磁石３６、及びヨーク３８で構成され、電磁石３６に電流を印加することによって、パッド３２、パッド３４が導電板２６に接触する。したがって、印加する電流を調節することによって、ノズル１６に対する制動力を調節することができる。
【００５１】
図１０は、ノズル１６に制動力を発生する他の機構を示している。
【００５２】
図１０に示すように、ノズル１６の後方には、ボイスコイル型のリニアモータ４０が設けられており、このリニアモータ４０によってノズル１６に一定の付勢力が付与される。リニアモータ４０の固定側には、永久磁石４２とヨーク４４とが設けられ、ノズル１６側にはボイスコイル４６が取り付けられている。
【００５３】
このボイスコイル４６に一定の電流を流すことによって、ノズル１６をテープロール１５方向に対して、一定の付勢力で付勢することが可能となる。また、この電流を定電流駆動したり、定電圧駆動することによって、ボイスコイル４６の移動速度に応じた抵抗力を発生することが可能となる。これにより、ノズル１６の振動を制動することができる。
【００５４】
なお、ヨーク４４とノズル１６との間にバネ定数の低い圧縮バネを設けて、ヨーク４４とノズル１６を互いに離す方向に力を押圧するようにしてもよい。その場合、ボイスコイル４６の端子間に抵抗を接続し、ノズル１６の振動（ボイスコイル４６の移動速度）を制動するようにしてもよい。また、この抵抗値を可変とすることによって、制動力を変化させることができる。
【００５５】
また、図１０には、ノズル１６に制動力を発生する他の機構として、モータ５０を用いた例が示されている。モータ５０は巻取装置１０のベースに固定されており、モータ５０の回転軸にはピニオンギヤ５２が取り付けられている。ノズル１６側にはノズル１６とともに移動するラック５４が設けられており、このラック５４が移動することによってピニオンギヤ５２が回転するように構成されている。
【００５６】
上記の如く構成された場合、モータ５０に一定の電流を流すことによって、ノズル１６をテープロール１５の方向に一定の付勢力で付勢することができる。また、この電流を定電流駆動したり、定電圧駆動することによって、モータ５０の回転速度に応じた抵抗力を発生することができ、ノズル１６の振動を制動することができる。
【００５７】
なお、この場合にも、バネ定数の低いバネを用いてノズル１６をテープロール１５側に付勢するようにしてもよい。
【００５８】
図１１は、テープの巻取装置１０においてノズル１６に制動力を発生する他の機構を設けた場合のノズル１６の追従偏差比の周波数特性の計算例を示している。
【００５９】
同図では、ノズル１６とテープ１４との間のバネ定数Ｋ＝４０００Ｎ／ｍ、ノズル１６の質量Ｍ＝０．０２ｋｇ、ノズル１６とテープ１４との間の粘性摩擦係数（又はダンピング係数）Ｃ＝１２Ｎｓ／ｍとした場合のモデルにおける、テープ１４とノズル１６との追従偏差比の周波数特性を示している。
【００６０】
同図に示すように定数を設定すると、減衰比ζ＝０．７の場合に相当し、固有振動数がｆ１＝７１．２Ｈｚであるので、テープ１４とノズル１６との距離が数ｍｍ程度と比較的長く設定できる場合には、約８０Ｈｚ程度の周波数（テープロールの外形が４０ｍｍであってテープ１４の巻き取り速度が１０ｍ／ｓの場合に相当する）まで追従性を確保することが可能となる。また、テープ１４とノズル１６との距離が１ｍｍ程度の場合であって、テープ１４の変位が０．５ｍｍ程度である場合にも、同図に示す定数で対応可能となる。また、テープ１４とノズル１６との距離が１ｍｍ程度の場合であって、テープ１４の変位が１ｍｍ程度である場合であっても、周波数（テープロール１５の回転数）が４０Ｈｚ以下であれば、同図に示す定数で十分対応可能となる。
【００６１】
なお、テープ１４の幅が広く、ノズル１６の質量が１ｋｇと重くなる場合やその他の条件が変更になる場合には、使用するテープロール１５の巻き取り回転数とテープ１４の変位に応じて、適宜バネ定数Ｋや粘性摩擦係数Ｃを決定する。
【００６２】
図１２は、テープの巻取装置１０に設けた制動力を発生する機構の減衰比ζと追従偏差比との関係を示している。
【００６３】
同図に示すように、追従偏差比（Ｅ／Ａ）の最大値は、減衰比ζの値によって大きく変化する。ζ＝Ｃ／（２×ＳＱＲ（Ｍ×Ｋ））の値が小さいと共振による振幅が大きくなり、追従偏差比が悪化する。したがって、本発明に係るテープの巻取装置１０の制動装置では、テープ１４とノズル１６との間の隙間が狭いので、ζ≧０．７となるように各種の定数を設定することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る巻取装置を示す斜視図
【図２】図１の巻取装置を示す平面図
【図３】図２に示したノズルの断面図
【図４】図３の４−４線に沿うノズルの断面図
【図５】エアの吹き付け位置を説明する説明図
【図６】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７】抵抗力の時間変化を示す図
【図８】図４と開口の形状が異なるノズルの断面図
【図９】ノズルに制動力を発生する機構の他の実施の形態を示す図
【図１０】ノズルに制動力を発生する機構の他の実施の形態を示す図
【図１１】ノズルに制動力を発生する機構による追従偏差比の周波数特性の計算例
【図１２】ノズルに制動力を発生する機構の減衰比と追従偏差比との関係を示す図
【符号の説明】
【００６５】
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、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
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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