JP2005263456A - Tape winder - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a tape winding device, and more particularly to a tape winding device suitable for winding a belt-like object such as a magnetic tape around a winding shaft in a roll shape.
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。 As a technique for winding a belt-like object such as a magnetic tape around a take-up shaft in a roll shape, various improved techniques have been proposed so far, and corresponding effects have been obtained.
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。 For example, the winding device described in Patent Document 1 includes a contact pressure roll that is in rolling contact with the outer peripheral surface of the tape roll during winding, a wind pressure unit that blows air onto the outer peripheral surface of the tape roll during winding, and a pressure roll. And a movable part moving means for displacing the wind pressure means in accordance with the winding diameter of the tape roll. Regardless of the winding diameter of the tape roll, the winding strength is kept constant by the cooperation of the contact pressure roll and the wind pressure means. It is configured to do.
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。
FIG. 8 is a perspective view showing a conventional
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る。図9は、図8に示したノズル116の断面図であり、図10は、図9のB−B線に沿うノズル116の断面図である。図9及び図10に示されるように、ノズル116の先端には、開口116Aが形成されている。この開口116A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116A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。
The
ノズル116の後端側にはホース118が接続される。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。また、ノズル116の内部には、ノズル116とホース118とを連通するための流路116B、116Cが形成されている。流路116Bは、ホース18の内径と同じ大きさの径の孔であり、流路116Cは、流路116Bと開口116A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116Cは、図9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116Aのスリット間隔gになり、図10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116Aの幅wの寸法になるように形成される。
A
上記のように形成されたノズル116にホース18からエアが供給されると、エアは流路116B及び流路116Cを通ってノズル116の開口116Aからテープロール15の外周面に向けて吹き出される。
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。 However, in such a winding device, various problems occur when the wind pressure applied to the tape roll fluctuates. For example, when the wind pressure is reduced, the air trapped in the tape is increased, so that the surface pressure in the radial direction in the tape roll is loosened and the edges of the wound tape are uneven. On the contrary, when the wind pressure increases, the winding hardness becomes hard and the quality such as tape edge damage is adversely affected. Therefore, there has been a strong demand for improvement of such problems.
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to apply a constant urging force to the outer peripheral surface of the tape roll, and as a result, a tape winding capable of obtaining a tape roll of good quality. An object is to provide an apparatus.
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、前記ノズルの内部に所定断面積の気体流路である絞り部が設けられるとともに、前記ノズルの先端部分が前記絞り部の断面積より大きい断面積の凹陥状の吹き出し部となっており、該吹き出し部と前記絞り部とが連通していることを特徴とするテープの巻取装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention includes a winding shaft that winds a tape to form a tape roll, and a nozzle that blows gas toward the outer peripheral surface of the tape roll when winding the tape. In the tape take-up device, a constricted portion that is a gas flow path having a predetermined cross-sectional area is provided inside the nozzle, and a concave blowout having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the constricted portion is provided at the tip of the nozzle. The tape winding device is characterized in that the blowing section and the throttle section communicate with each other.
本発明によれば、ノズルの先端部分が絞り部の断面積より大きい断面積の凹陥状の吹き出し部となっているので、吹き付けられた気体のテープを押圧する範囲が広くなり、テープを押圧する全体の力も強くなる。これにより、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。 According to the present invention, since the tip portion of the nozzle is a concave blow-out portion having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the throttle portion, the range of pressing the tape of the sprayed gas is widened and the tape is pressed. The overall power also becomes stronger. Thereby, a fixed urging force can be applied to the outer peripheral surface of the tape roll, and as a result, a tape roll of good quality can be obtained.
本発明において、前記吹き出し部の断面積と前記絞り部の断面積との比が2〜50であることが好ましい。このような範囲の断面積比率とすることにより、安定した付勢力をかけることができる。 In this invention, it is preferable that ratio of the cross-sectional area of the said blowing part and the cross-sectional area of the said aperture | diaphragm | squeeze part is 2-50. By setting the cross-sectional area ratio in such a range, a stable urging force can be applied.
以上説明したように、本発明によれば、吹き付けられた気体のテープを押圧する範囲が広くなり、テープを押圧する全体の力も強くなるので、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。 As described above, according to the present invention, the range for pressing the blown gas tape is widened and the overall force for pressing the tape is increased, so that a constant biasing force is applied to the outer peripheral surface of the tape roll. As a result, a tape roll of good quality can be obtained.
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。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a tape winding device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a
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。
As shown in these drawings, the
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は、ノズル16の断面図であり、図4は、図3のA−A線に沿う断面図である。これらの図に示されるように、ノズル16の先端には、開口である凹陥状の吹き出し部16Aが形成されている。この吹き出し部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。たとえばテープ14の幅が12.7mm(1/2インチ)である場合、吹き出し部16Aの幅Wは8〜15mmに形成され、スリット間隔S(テープ14の走行方向の長さ)は0.2〜2.0mmに形成される。また、スリットの深さDは、たとえば0.1〜2.0mmの大きさで形成される。
The
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、流路(絞り部)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る。
A
流路(絞り部)16Cは、流路16Bと吹き出し部16Aとを連通させる流路である。この絞り部16Cの幅Vは、流路16Bと吹き出し部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4に示されるように、縦方向の大きさVが徐々に大きくなっていき、吹き出し部16Aの幅Wの寸法になるように形成される。
The flow path (throttle section) 16C is a flow path that connects the
一方、絞り部16Cの間隔U(テープ14の走行方向の長さ)は、ホース18の内径や、吹き出し部16Aのスリット間隔Sよりも小さく形成されている。この間隔Uは、たとえば0.05〜0.2mmに形成される。
On the other hand, the interval U (length in the running direction of the tape 14) of the narrowed
すなわち、絞り部16Cの断面積は、吹き出し部16Aの断面積よりも小さい値になっている。このような構成により、吹き付けられた気体のテープ14を押圧する範囲が広くなり、テープ14を押圧する全体の力も強くなる。これにより、テープロール15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15を得ることができる。
That is, the cross-sectional area of the restricting
吹き出し部16Aの断面積と絞り部16Cの断面積との比は、2〜50の範囲であることが好ましく、3〜20の範囲であることがより好ましい。このような範囲の断面積比率とすることにより、安定した付勢力をかけることができる。断面積の比が2未満の場合、吹き付けられた流体がテープ14を押圧する力が強くならず、一方、断面積の比が50超の場合、吹き付けられた流体が吹き出し部16Aの全範囲に行きわたらず、いずれの場合もテープ14の位置規制効果が薄れてしまう。
The ratio of the cross-sectional area of the blowing
上記のように形成されたノズル16にホース18から流体が供給されると、流体は流路16B及び絞り部16Cを通ってノズル16の開口である吹き出し部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、たとえば5〜50(nL/mm2 ・分)に制御される。なお、流体の種類は特に限定されるものではなく、エアや不活性ガス(たとえば窒素ガス)等が使用できる。以下、流体としてエアを使用した例で説明する。
When a fluid is supplied from the
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。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。
FIG. 5 is an explanatory view for explaining the air blowing position with respect to the
また、エアの最も好ましい吹き付け位置は、図5に示されるように、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。
Further, the most preferable blowing position of air is preferably slightly downstream of the contact point P as shown in FIG. Specifically, it is preferable that the upstream edge portion Q of the
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。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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図6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、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。
As shown in FIG. 6, the
上記のように配置されたノズル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。
The
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、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。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。
An
たとえば、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。
For example, when the distance (gap) between the
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。
On the contrary, when the distance (gap) between the
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。
In this way, the
次に上記のように構成された巻取装置10の作用について説明する。
Next, the operation of the winding
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。
The winding
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。
During winding, the
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。
As a result, the distance between the
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。
As described above, according to the winding
特に、ノズル16の絞り部16Cの断面積を、吹き出し部16Aの断面積よりも小さい値とした構成により、吹き付けられた気体のテープ14を押圧する範囲が広くなり、テープ14を押圧する全体の力も強くなる。これにより、テープロール15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15を得ることができる。
In particular, the configuration in which the cross-sectional area of the
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。
Further, according to the winding
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。 As mentioned above, although embodiment of the winding device of the tape which concerns on this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, Various aspects can be taken.
たとえば、本実施形態では、ノズル16をスライド自在に支持し、一定の付勢力で付勢する方式を採用しているが、ノズル16を所定の位置に固定する方式を採用することもできる。すなわち、ノズル16の絞り部16Cと吹き出し部16Aとの構成により、テープ14を押圧する全体の力が強くできれば、本発明の効果が得られるからである。
For example, in the present embodiment, a system in which the
また、本実施形態では、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。
In this embodiment, the
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。 The tape winding device according to the present invention is particularly suitable as a winding device for winding a magnetic tape. It is necessary for the magnetic tape to align the edges of the tape at the time of winding, and to surely prevent air from being caught between the wound tapes. However, if the tape winding device of the present invention is used, the magnetic tape Can be wound with appropriate winding hardness, so that the edges can be aligned and rolled up neatly without involving air.
図1に示される巻取装置10を使用して、各種の条件でテープロール15の製造を行った。テープ14として幅が12.7mm(1/2インチ)で厚さが8μmの磁気テープを使用した。テープ14の走行速度は5m/分とした。エアの流量を40nL/分に設定し、テープ14とノズル16とのクリアランスが40μmになるように設定した。
The
ノズル16の吹き出し部16Aの形状を変化させたものを5種類準備した。具体的には、吹き出し部16Aの幅Wを10mmに固定し、吹き出し部16Aのスリット間隔Sを0.1〜2.5mmまで変化させた。したがって、吹き出し部16Aの断面積は、1〜25mm2 まで変化する。
Five types in which the shape of the blowing
これに対し、流路16Bの断面形状は固定した。具体的には、絞り部16Cの間隔Uを0.1mmとし、流路16Bの断面積は1mm2 とした。
On the other hand, the cross-sectional shape of the
したがって、吹き出し部16Aの断面積と絞り部16Cの断面積との比は、1〜25の範囲となる。
Therefore, the ratio of the cross-sectional area of the blowing
エア層の反発力(プレス力)は、エアシリンダ24で受ける反力より実測した(単位:N)。 The repulsive force (pressing force) of the air layer was measured from the reaction force received by the air cylinder 24 (unit: N).
各条件の吹き出し部16Aのノズル16を使用して、テープロール15の製造を行うとともに、エア層の反発力を実測した。結果を図7のグラフに纏めた。同グラフによれば、面積比が2〜20の範囲でエア層の反発力が増加する傾向にあることが解る。なお、面積比が25の条件のものは、エア層の反発力は大きかったがテープロール15の品質は不良であった。一方、面積比が2〜20の範囲のもののテープロール15の品質は良好であった。以上の結果より、面積比が2〜20の範囲が好ましいことが確認された。
The
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…吹き出し部、16B…流路、16C…絞り部(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
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ノズルの内部に所定断面積の気体流路である絞り部が設けられるとともに、前記ノズルの先端部分が前記絞り部の断面積より大きい断面積の凹陥状の吹き出し部となっており、該吹き出し部と前記絞り部とが連通していることを特徴とするテープの巻取装置。 In a tape winding device comprising a winding shaft that winds the tape to form a tape roll, and a nozzle that blows gas toward the outer peripheral surface of the tape roll when winding the tape,
A throttle part, which is a gas flow path having a predetermined cross-sectional area, is provided inside the nozzle, and a tip part of the nozzle is a concave blow-out part having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the throttle part. A tape winding device, wherein the portion and the throttle portion are in communication with each other.
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WO2009057454A1 (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Nip device and nip method |
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A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20061215 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 |