JP2000275125A - 長尺体の張力モニタリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気テープなど走行中の長尺体の張力変動を
迅速に検知できる、張力モニタリング装置を提供するこ
と。 【解決手段】 ロードセル１５から電気信号情報をアン
プ１６を介して取込ませるデータ収集用パーソナルコン
ピュータ１７と、さらにこのコンピュータ１７から情報
信号を保存するデータ保存用（集計用）パーソナルコン
ピュータ１８と、データ保存用のハードディスク１９
と、ディスクドライブとプリンタ２０とを具備する張力
モニタリング装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープなどの
走行中の長尺体の張力をモニタするための、張力モニタ
リング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオやオーディオ等に用いられる磁気
テープは、プラスチック（製）のベースフィルムの上に
磁性層を形成した構造を有している。

【０００３】この種の磁気テープは、基本的に次のよう
な方法で製造されている。すなわち、この製造方法は、
ロール間を高速で走行する長尺のベースフィルムに対し
て、磁気塗料を塗布する工程と、その乾燥工程と、磁性
層を平坦にするカレンダ工程と、この磁性層付きベース
フィルムを細幅に裁断するスリット工程と、からなる。
なお、このスリット工程を打抜き工程に替えて、磁性層
付きベースフィルムを円形状に打抜くと、フロッピーデ
ィスクなどの磁気記録媒体を得ることができる。

【０００４】このような製造工程では、走行中のベース
フィルムの張力を適正に保持することが非常に大切であ
る。

【０００５】すなわち、張力が高くなり過ぎると、ベー
スフィルムが伸びたり切れたりするし、また逆に張力が
低過ぎると、ベースフィルムは弛んでスムーズに走行で
きなくなる。このような状態を放置しておけば、工程全
般、とくに塗布工程に重大な悪影響が及び、磁気テープ
の品質を大幅に左右しかねない事態となる。

【０００６】したがって、磁気テープの製造工程では、
ロードセルなどの張力検知器を設置し、その検知情報に
基づいてフィードバック制御を行い、走行中のベースフ
ィルムの張力を一定に保つようにしている。

【０００７】しかしながら、走行中のベースフィルムの
張力を適正に保持するのは容易なことではない。なぜな
ら、駆動ロールの滑り、ベアリングの摩耗、電気的ノイ
ズなどによって、張力変動が必ずと言ってよいほど発生
するからである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この張力変動
をモニターするために従来からペンレコーダを接続する
ことがよく行われているが、ペンレコーダではインク切
れやチャート紙切れなどが生じるため常時データを保存
することはできない。それに長時間、チャートを取り続
けると用紙量が著しくかさむので（チャートを無制限に
取続けると用紙量は膨大なものとなる）、当事者の間で
は、とても現実にそぐわないと不満の声が高まってい
た。

【０００９】その改善策として、昨今、市販のパーソナ
ルコンピュータにデータ収集モニタリングソフトを組み
込んで張力変動をモニターする試みが一部でなされてい
る。が、この市販のソフトは情報の取込み速度が最高１
秒周期と遅く、迅速なあるいは突発的な張力変動に対応
しきれない問題がある。

【００１０】本発明は上記事情を根本的に改善するため
になされたもので、その目的は、パーソナルコンピュー
タの特長を巧みに利用することによって、迅速な張力変
動に対しても十二分に対処できる、長尺体の張力モニタ
リング装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明が提供
する長尺体の張力モニタリング装置は、磁気テープなど
に適用する長尺体の張力検知器と、この張力検知器から
の情報を電気信号の形で取込むデータ収集用パーソナル
コンピュータと、このデータ収集用パーソナルコンピュ
ータからのデータ情報をコピーするデータ保存用（集計
用）パーソナルコンピュータと、データ保存用ハードデ
ィスクと、ディスクドライブとを具備する、ことを特徴
とするものである。

【００１２】本発明の張力モニタリング装置によると、
データ収集用パーソナルコンピュータとデータ保存用パ
ーソナルコンピュータとを使用するので、データ収集用
パーソナルコンピュータ単独の場合と違って、長尺体の
張力変動の情報を速やかに取り込むことができ（通常、
短周期２５０ｍ秒前後である）、迅速又は突発的な張力
変動に十二分に対処できる。

【００１３】

【実施の形態】本発明の張力モニタリング装置では、ロ
ードセルなどの張力検出器からの電気信号情報をアンプ
で増幅し、この増幅された信号情報を前記データ収集用
パーソナルコンピュータに送るとともに、前記データ保
存用パーソナルコンピュータにプリンタを接続すること
が望ましい。

【００１４】そして、前記データ収集用パーソナルコン
ピュータに取込んだ検知情報は、その標準機能によりデ
ータをファイルすることが好ましい。

【００１５】さらに、データ収集用のソフト及びデータ
保存（集計）用ソフトをそれぞれパーソナルコンピュー
タに組み合わせて、検知データを保存するのが好まし
い。

【００１６】なお、本発明の張力モニタリング装置は長
尺体の張力制御手段と接続し、これに張力変動の測定結
果を伝えて、長尺体の張力を常に適正値に保持できるよ
うにするのが望ましい。例えば、ロードセルを張力検知
器として用いる場合は、それをロール（後述する）に接
続し、ロールのテンション設定や駆動モータの回転速度
等を総合的に制御するコントロールボックスを設け、こ
れに本発明の張力モニタリング装置から張力変動情報を
送って、長尺体の張力を適正に保持することが望まし
い。

【００１７】以下、本発明を実施の形態の例に基づいて
図面を参照しながらさらに具体的に説明する。

【００１８】図３は、本発明のモニタリング装置を適用
する磁気テープの製造工程を示すものである。まず、ベ
ースフィルム１をハブ２から繰り出して張力を付与しつ
つガイドローラ３ａ、３ｂ、３ｃを経由させ、バックア
ップローラ４とグラビアローラ５との間に送り、この間
隙にてベースフィルム１の片面に磁気塗料を塗布する。
ここの塗布工程では、グラビアローラ５は、塗料槽６に
満たされた磁性塗料７に一部が浸された状態で回転し、
余分な塗料はドクターブレード８により払拭できるよう
になっている。

【００１９】こうして、湿潤状態の磁性層を形成したベ
ースフィルム１ａはガイドローラ９ａ、９ｂを経て乾燥
機１０に入れ、そこでたとえば熱風により磁性層を乾燥
したのち、多数のローラ１１ａで構成されたカレンダ部
１１に通し、ここで磁性層を平坦に加工してから、ハブ
２ｂに巻回する。以上で、一応幅広の磁気テープ（原反
フィルム）を得ることができるが、市販に供するために
は、この磁気テープをさらにスリット工程（後述する）
に送って、細幅に裁断するのが普通である。

【００２０】上述した構成からなる磁気テープ製造装置
に対し、たとえば図１に示すような実施形態の張力モニ
タリング装置が設置される。この実施形態の張力モニタ
リング装置は、張力検出器としてのロードセル１５と、
ここから出力される電気信号を増幅するアンプ１６と、
このアンプ１６からの増幅電気信号を取込むデータ収集
用パーソナルコンピュータ１７と、このコンピュータ１
７からの情報をコピーするデータ保存用（集計用）パー
ソナルコンピュータ１８と、そのデータ保存用ハードデ
ィスク１９及びプリンタ２０と、それに図示はしないが
ディスクドライブとを具備している。なお、データ保存
用ハードディスク１９としては容量が２ギガバイト以
上、プリンタ２０としてはＷｉｎｄｏｗｓ９５対応カラ
ープリンタが好ましい。

【００２１】これらの各機器のうち、ロードセル１５は
図３に示すように、たとえば塗布工程の手前においてロ
ール３ｄに接続されている。このロール３ｄで検知した
ベースフィルム１の張力情報は、電気信号の形でアンプ
１６へ伝えられ、ここで増幅されたのちデータ収集用パ
ーソナルコンピュータ１７に取込まれる。

【００２２】このデータ収集用パーソナルコンピュータ
１７は、下記のような機能を有している。

【００２３】まず、前記アンプ１６からの直流電圧信号
を取込む。データの収集は、具体的には、ウィンドウズ
（Ｗｉｎｄｏｗｓ）９５対応のパーソナルコンピュータ
にＮＲ−１１５（キーエンス社製）の機能を取り込んで
用いるのが好ましい。アンプ１６より取込まれたデータ
は、このＮＲ−１１５の標準機能により、エクセル（Ｅ
ｘｃｅｌ）ファイルとして保存され、ディスプレイ画面
でモニタされる。その一例を図４に示す（なお、表中、
下段に降るにつれ測定結果が一定となっているが、これ
は設備機械の一部が停止したことによる。また、張力検
出器は機械１台につき通常３〜１０個程度用いられる
が、今回は７個分のデータを取った）。

【００２４】ＮＲ−１１５では、あるサンプリング時間
（パーソナルコンピュータの処理速度で最少サンプリン
グ時間が決定される）ごとに、各部のデータをデジタル
値でメモリに取込む。そのデータは、ＮＲ−１１５に設
定されているエクセルのシート上に記録される。

【００２５】その記録は、エクセルのシート上に上から
順に書き込まれていき、最終行まで書き込みが終了した
ら、再度、先頭行から書き込みを行っていく。このた
め、データの取り込みは半永久的に実行できる。

【００２６】エクセルシートの最終行は、１〜１６００
０までＮＲ−１１５上に自由に設定できる。

【００２７】この実施の形態の例では、データ収集用パ
ーソナルコンピュータ１７からデータ保存用パーソナル
コンピュータ１８にデータを２秒毎にコピーしているの
で、エクセルシート上に１０行あれば十分であるが、デ
ータ保存用パーソナルコンピュータがダウンしているこ
とも考えられるので、２０００行位がよい。

【００２８】前記データ収集用パーソナルコンピュータ
１７で集められたデータは、次に後段のウィンドウズ９
５対応でエクセル機能内蔵の保存（集計）用パーソナル
コンピュータ１８にコピーを実施し、データを集計し、
ハードディスク１９に保存し、ディスプレイ画面、必要
あればプリンタ２０で出力する。

【００２９】この保存用パーソナルコンピュータ１８
は、主に張力データの時系例の保存、過去のデータの検
索表示、及び現在のデータのトレンド表示、の役割を担
う。前記データ収集用パーソナルコンピュータ１７で
は、データはリング状に保存されているので、ここの保
存用パーソナルコンピュータ１８では、データを時系列
に並べ替えて保存する必要がある。このデータを並べ替
えるフローは、図２に示す通りである。処理の詳細は以
下の通り。

【００３０】保存用パーソナルコンピュータ１８では、
前記データ収集用パーソナルコンピュータ１７に２秒ご
とに記録しておいたエクセルファイルを、コピーする。
コピーの際には、２００１行１列目に１を書き込んでお
く。

【００３１】データ保存パーソナルコンピュータ１８で
は、常時、前記データ収集パーソナルコンピュータ１７
から書き込まれるファイルの２００１行１列目を監視し
ておき、１が書き込まれた時点でデータの取込みを開始
する。

【００３２】（１）引き取ったデータを古い順番に並べ
替え、ワークエリアに一時保存する。これは、後の処理
でデータ保存にも同じデータを使用するので、いったん
ワークエリアに退避する。

【００３３】（２）トレンド用エリアの最終データ日時
と、ワークエリアのデータの採取日時を比較し、トレン
ド用エリアの日時より新しいワークエリアのデータをト
レンド用エリアに格納する。

【００３４】（３）トレンド用エリアのデータ数が最大
数を超えた場合は、古いデータを削除する。

【００３５】（４）トレンドグラフ表示を更新する。

【００３６】（５）データ保存用エリアの最終データ日
時と、ワークエリアのデータの採取日時とを比較し、デ
ータ保存用エリアの日時より新しいワークエリアのデー
タを、データ保存用エリアに格納する。

【００３７】（６）データ保存用エリアは、定期的（３
０分ごと）に年月日時分をファイル名としてハードディ
スク１９に保存する。この時、先頭のデータは保存しな
い。

【００３８】（７）データ保存用エリアのデータを最新
１件を残し消去する。全ての処理が終了した時点で、前
記データ収集用パソコン１７からコピーされるファイル
の２００１行１列目に、０を書き込む。

【００３９】次に、過去のデータの検索及び表示フロー
の説明に移る。ここのデータ保存用パーソナルコンピュ
ータ１８では、過去のデータの検索表示を行っている
が、エクセルのマクロ機能を使用しているので、他のパ
ーソナルコンピュータに同様のプログラムをインストー
ルすることにより、この実施の形態と同じ機能を簡単に
実現することができる。

【００４０】（１）検索する範囲を入力する。入力に
は、年月日時分秒を入力する。 （２）入力された年月日時分秒の範囲に該当するファイ
ル名のデータを、ワークエリアにコピーする。 （３）検索する範囲が大きく、データが１枚のワークシ
ートにコピーできない場合は、１つおき、もしくは２つ
おきの歯抜け状にデータをコピーする。 （４）グラフ表示を更新する。

【００４１】本発明の張力モニタリング装置は、塗布工
程等を除き、磁気テープの搬送経路ならどの箇所にも、
その張力検出器を単数または複数個（通常は３個から数
十個）設置できる。

【００４２】たとえば、図５に示すのは、磁気テープ１
ａのスリット工程の手前側に張力検出器としてロードセ
ル１５を設置した例であり、このロードセル１５はロー
ル３ｅに接続されている。

【００４３】なお、このスリット工程を簡単に説明すれ
ば、原反フィルム１ａはハブ２ｃから繰り出され、ロー
ル３ｅ等を経てから裁断機２３に入り、そこで上刃ロー
ル３ｆ、下刃ロール３ｇにより所定の幅に裁断されて２
つの磁気テープ１ｂ、１ｃのグループに分けられ、それ
ぞれロール群３ｇ、３ｈ、３ｉ、３ｊ、３ｋ、３ｌを経
たのち各ハブ２ｄ、２ｅに巻回されてパンケーキ１ｃと
なる（パンケーキとは所定の長さに切断される前の、巻
回された長尺の磁気テープのことを言う）。

【００４４】以上の実施の形態により、走行中の磁気テ
ープの張力変動を常時、速やかに検知することができ、
その結果を保存することができる。そしてその測定結果
に基づいて制御系を駆動すれば、磁気テープの張力は適
正に保持され、高品質の磁気テープを効率的に製造する
ことができる。

【００４５】本発明は前述した実施形態に限定されず、
要旨を変更しない範囲で種々に実施することができる。
たとえば、本発明の張力モニタリング装置は磁気テープ
などの磁気記録媒体に限らず、それ以外の張力測定を要
する長尺体に広く適用できる。

【００４６】また、本発明の張力モニタリング装置に不
可欠な構成要素の一つである張力検知器としては、長尺
体の張力測定結果を電気信号の形で適宜アンプを介して
データ収集用パーソナルコンピュータへ出力できるもの
なら、強いてロードセルに限定しなくてよいが、一般に
はロードセルが好ましい。ロードセルは力又は重量測定
に用いられる変換器の一種で、主な形式には強磁性体の
応力歪みを利用する弾性式と、強磁性体の電気歪みを利
用する磁歪式とがあり、測定結果を電気信号の形で出力
することができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明の張力モニタリング装置による
と、データ収集用パーソナルコンピュータとデータ保存
用パーソナルコンピュータとを使用するので、データ収
集用のパーソナルコンピュータ単独の場合と違って、長
尺体の張力変動の情報を常時、速やかに取り込むことが
可能となり、迅速又は突発的な張力変動に十二分に対処
できる。

【００４８】そして、現状の張力トレンドをリアルタイ
ムで表示できるから長尺体の張力異常が生じても、これ
を速やかに発見できる。もちろんペンレコーダと違って
インク切れやチャート紙切れ、無駄紙の発生などは起こ
らない。それにエクセル形式のデータとすれば、張力デ
ータを報告書等に簡単に組み込むことも可能である。ま
た、コンピュータのハードもソフトも市販品を活用でき
るから、装置のシステム構築を安価に実施できること、
機能の追加、改変も容易であることなど、数々の効果を
奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す張力モニタリング装
置の概略構成図である。

【図２】同、実施形態において、データを並べ替えるた
めのフローを示す図である。

【図３】磁気テープの張力測定に適用した本発明の他の
実施形態を示す構成図である。

【図４】本発明の張力モニタ装置で得られるエクセルフ
ァイルの一例を示す図である。

【図５】磁気テープの張力測定に適用した本発明のさら
に他の実施形態を示す構成図である。

【符号の説明】

１…ベースフィルム、３ｄ…ロール、１５…ロードセ
ル、１６…アンプ、１７…データ収集用パーソナルコン
ピュータ、１８…データ保存用（集計用）パーソナルコ
ンピュータ、１９…ハードディスク、２０…プリンタ、
２１…張力表示用アナログメータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺体の張力検知器と、この張力検知器
   からの情報を電気信号の形で取込むデータ収集用パーソ
   ナルコンピュータと、このデータ収集用パーソナルコン
   ピュータからのデータ情報をコピーするデータ保存用パ
   ーソナルコンピュータと、データ保存用ハードディスク
   と、ディスクドライブとを具備する、長尺体の張力モニ
   タニング装置。
2. 【請求項２】 前記張力検出器からの情報を増幅して前
   記データ収集用パーソナルコンピュータに送るアンプを
   設け、かつ前記データ保存用パーソナルコンピュータに
   プリンタを接続した、請求項１に記載の長尺体の張力モ
   ニタリング装置。
3. 【請求項３】 長尺体の張力を検知し、この検知情報を
   直流電圧の形で前記データ収集用パーソナルコンピュー
   タに取込み、その標準機能によりデータをファイルす
   る、請求項１に記載の長尺体の張力モニタリング装置。
4. 【請求項４】 データ収集用ソフト及びデータ集計用ソ
   フトをパーソナルコンピュータに組み合わせて、長尺体
   の張力の検知データを保存する、請求項１に記載の長尺
   体の張力モニタリング装置。
5. 【請求項５】 前記長尺体の搬送経路に設けられる、請
   求項１に記載の長尺体の張力モニタリング装置。
6. 【請求項６】 磁気記録媒体に加工されるべき長尺体が
   所定の処理工程へ搬送される、請求項５に記載の長尺体
   の張力モニタリング装置。