JP4523855B2 - ウェブ巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、カセットテープ、ビデオテープまたはコンピュータ用データテープの磁気テープなどに使用するウェブの巻取装置に関する。

この種のウェブ巻取装置としては、特許文献１に示すように、ウェブを第１の巻取芯に搬送して第１の巻取芯で所定長さだけ巻き取ったのちに、切断手段でウェブを幅方向に切断して、該切断箇所より搬送方向の上流側のウェブを第２の巻取芯で巻き取るものが知られている。特許文献１では、切断したウェブの端部に空気を吹き付けることで、エアー圧によって前記切断箇所より搬送方向の上流側のウェブを第２の巻取芯の外周面に押し付けて、ウェブを第２の巻取芯に巻き取らせている。

特開２００２−３６２７９８号公報（図１−３） 特開昭６１−１７８３５３号公報（第２−３頁）

前記ウェブ巻取装置においては、生産効率の向上の観点から巻き取り速度の高速化が要求されており、また磁気テープなどでは、記録容量を多くするために厚さ寸法を小さくする傾向にある。ところが、特許文献１のウェブ巻取装置では、厚さ寸法の小さいウェブを高速で巻き取る場合、空気が巻き込まれ易いことでウェブに皺が生じ易く、またエアー圧によってウェブの幅方向の切断終端部に生じる張力でウェブが引きちぎられて、ウェブが捲れたりするといった問題がある。

しかも、片面のみに塗布層を設けたウェブでは、ウェブが塗布面側にカールし易いために、エアー圧でウェブを第２の巻取芯の外周面に完全に押し付けることが困難であり、ウェブの捲れなどが生じ易いことになる。特に厚さ寸法が６μｍ以下のウェブや、ウェブの搬送速度が２５０ｍ／ｍｉｎ以上にした場合には、ウェブの皺や捲れを生じないようにするのは困難であった。

これに対して、特許文献２では、界面活性剤水溶液を布やスポンジなどに含ませてウェブに塗布し、塗布後のウェブを第２の巻取芯の外周面に押し付けることで、ウェブを第２の巻取芯に密着させて巻き取らせている。

特許文献２では、空気の巻き込みがほとんどなく、またウェブの幅方向の切断終端部に張力が生じにくいが、布やスポンジなどが巻取芯やウェブに接触するためにドロップアウト等の品質欠陥が生じ易い。しかも、界面活性剤水溶液をウェブに付着させたまま製品化すると環境などに悪影響を与えるため、巻き取り後に界面活性剤水溶液を無害化する処理などが必要になる。

そこで本発明の目的は、ウェブにドロップアウト等の品質欠陥が生じ難いうえに、巻き取り後に無害化の処理などを必要としないウェブ巻取装置を提供することにある。

本発明が対象とするウェブ巻取装置は、図１に示すように、ウェブ２を第１の巻取芯３に搬送して第１の巻取芯３で所定長さだけ巻き取ったのちに、切断手段９でウェブ２を幅方向に切断して、該切断箇所より搬送方向の上流側のウェブ２を第２の巻取芯５で巻き取っている。

本発明は、ウェブ２での前記切断箇所の近傍であって該切断箇所より搬送方向の上流側に水３４を吹き付ける噴射手段１０を有しており、噴射手段１０がウェブ２に水３４を吹き付ける時間としては、ウェブ２において水３４の付着した部分の長さ寸法が第２の巻取芯５の外周の数周分の寸法になる時間に設定されており、ウェブ２において第２の巻取芯５と接する側に水３４を付着させた状態で、該ウェブ２を第２の巻取芯５に巻き付けることを特徴とする。水３４は、前記切断箇所より搬送方向の下流側にも付着してもよい。

具体的には、噴射手段１０は、霧状の水３４をウェブ２の幅方向に扇状に広げた状態で吹き付けるスプレーノズル３７からなる。ここでのスプレーノズル３７は、ウェブ２の幅寸法に応じてウェブ２の幅方向に１又は複数個配される。スプレーノズル３７を複数個配する場合には、ウェブ２上で水３４が弾かれることを考慮して、塗布を均一にするためにウェブ２に吹き付けられる水３４の範囲が隣り合うスプレーノズル３７どうしで重なり合うように、スプレーノズル３７間の間隔が設定される。

上記の構成に加えて、本発明ではさらに、噴射手段１０での水３４の吹き付けと、切断手段９でのウェブ２の切断とのタイミングをウェブ２の搬送速度に合わせて制御する制御手段５０を設ける。この制御手段５０はウェブ２の搬送速度に基づいて、前記水が吹き付けられたウェブ２の箇所が切断手段９の切断ナイフ２５（図３参照）の対向位置に到達するまでの到達時間を求め、前記到達時間が経過した時に、切断ナイフ２５でウェブ２を切断するように、ウェブ２の切断タイミングを制御する。水３４は純水であることが好ましい。

本発明によれば、第２の巻取芯５の外周面に付着した水３４によって第２の巻取芯５の外周面へのウェブ２の密着が良好に行われて、ウェブ２を滑らせることなく第２の巻取芯５に確実に巻き取らせることができる。第２の巻取芯５への水３４の付着は吹き付けによって非接触で行われるために、布やスポンジなどに水３４を含ませてウェブ２に塗布する場合に比べてウェブ２にドロップアウト等の品質欠陥が生じ難い。しかも、水３４を使うので環境への悪影響がない。

スプレーノズル３７によって霧状の水３４をウェブ２の幅方向に扇状に広げた状態で吹き付けると、ウェブ２の幅方向に水３４をムラなく付着させることができる。

水３４の吹き付けとウェブ２の切断とのタイミングをウェブ２の搬送速度に合わせて制御すると、ウェブ２の切断箇所に水３４を的確に吹き付けることができて、第２の巻取芯５の外周面へのウェブ２の密着を確実に行うことができる。

図面は、本発明が対象とするウェブ巻取装置の実施例を示している。図１に示すようにウェブ巻取装置１は、コーティングやキュアリングなどの処理後のウェブ２を第１の巻取芯３で予め設定した所定長さだけ巻き取ったのちに、ウェブ２を幅方向に切断して、該切断箇所より搬送方向の上流側のウェブ２を第２の巻取芯５で巻き取っている。

つまり、ウェブ巻取装置１は、第１の巻取芯３および第２の巻取芯５を回転自在に支持するターレットアーム６と、ウェブ２を切断する際に第２の巻取芯５にウェブ２を押し当てて密着させる押し当て手段７と、ウェブ２を切断する切断手段９と、ウェブ２に霧状の純水を吹き付ける噴射手段１０とを有する。押し当て手段７は、第２の巻取芯５よりもウェブ２の搬送方向の上流側に位置しており、切断手段９は、第２の巻取芯５よりもウェブ２の搬送方向の下流側に位置する。噴射手段１０は、押し当て手段７よりもウェブ２の搬送方向の上流側に位置する。

ターレットアーム６は、その中央部にガイドアーム１１が直交状に配されるとともに、中央寄りに一対の押圧用アーム１２・１２が配される。ガイドアーム１１の両端には、ウェブ２をガイドするためのガイドローラ１３がそれぞれ配される。押圧用アーム１２・１２には、ウェブ２を巻取芯３・５の外周面側に押し付けるためのタッチローラ１５がそれぞれ設けられており、タッチローラ１５によって巻き取り中のウェブ２に空気が巻き込まれないようにしている。ターレットアーム６の中央部は、図外のターレット支持台に回転可能に支持される。押圧用アーム１２・１２は、ターレットアーム６に揺動可能に支持される。タッチローラ１５・１５は、図外の圧力調節部材で押圧力が調節される。

押し当て手段７は、支持体１６に揺動可能に支持した揺動アーム１７と、第２の巻取芯５にウェブ２を押し当てて密着させるタッチローラ１９と、タッチローラ１９の押し当て力を調節する空気圧または油圧式の圧力調節部２０と、ウェブ２をガイドするためのガイドローラ２１・２２とを有し、タッチローラ１９と圧力調節部２０とガイドローラ２１・２２とが揺動アーム１７に支持される。

揺動アーム１７は、図外の駆動機構で揺動駆動される。圧力調節部２０は、アーム２０ａを介してタッチローラ１９に接続される。第２の巻取芯５は、タッチローラ１９でウェブ２を第２の巻取芯５に押し当てたときには、ウェブ２の搬送に伴って回転する。

切断手段９は、支持体１６に揺動可能に支持された揺動アーム２３と、図３に示すように刃部をくの字状に形成した切断ナイフ２５と、切断ナイフ２５の基端を支持する台座２６と、台座２６が取り付けられたエンドレスベルト２７と、エンドレスベルト２７が掛け渡されてエンドレスベルト２７を正方向あるいは逆方向に回転駆動する一対の駆動用プーリ２９・２９と、ウェブ２をガイドするためのガイドローラ３０・３１と、切断ナイフ２５の往復移動を正確に行わせるために台座２６をガイドするレール３２とを有する。一方の駆動用プーリ２９は、駆動モータ３３によって駆動される。

駆動用プーリ２９・２９とガイドローラ３０・３１と駆動モータ３３とレール３２とが揺動アーム２３に支持される。エンドレスベルト２７とレール３２とは、第２の巻取芯５の軸心に対して平行になるよう配されており、切断ナイフ２５は、第２の巻取芯５の軸方向すなわちウェブ２の幅方向に往復移動してウェブ２を切断する（図４参照）。切断ナイフ２５は、台座２６に対して着脱自在になっている。揺動アーム２３は、図外の駆動機構で揺動駆動される。

噴射手段１０は、図２に示すように、純水３４を貯蔵する水タンク３５と、エアーコンプレッサなどからなる圧縮空気の供給源３６と、純水３４をウェブ２に噴射する複数個のスプレーノズル３７と、圧縮空気を各スプレーノズル３７に供給する第１・２の空気通路３９・４０と、圧縮空気を水タンク３２に供給する第３の空気通路４１と、水タンク３５内の純水３４を各スプレーノズル３７に圧送する水通路４２とを有する。

純水３４は、不純物がきわめて少ないものが好ましいが、ウェブ２を磁気テープなどに加工したときにドロップアウトなどの不良が生じない程度の不純物であれば含まれていてもよい。

水通路４２は、その中間に純水の流量を調節するバルブ４３を配しており、スプレーノズル３７内の不図示のニードル弁を介して水噴射口３７ａに接続される。第１の空気通路３９は、その中間に減圧弁４４と、圧縮空気の送給制御を行う電磁弁４５とを配しており、前記ニードル弁を駆動する不図示の空気シリンダに接続される。第２の空気通路４０は、その中間に圧縮空気の送給制御を行う電磁弁４６と、減圧弁４７と、圧縮空気の流量を調節するバルブ４８とを配しており、水噴射口３７ａに接続される。第３の空気通路４１には減圧弁４９を配している。電磁弁４５・４６は制御部５０に接続される。

そして、電磁弁４５・４６が開かれることで、前記ニードル弁が開かれて純水３４が水噴射口３７ａへ圧送され、その純水３４が水噴射口３７ａにおいて圧縮空気で粉砕されて水噴射口３７ａから微細な霧状の粒子となって噴出する。水噴射口３７ａから噴出した霧状の純水３４は、ウェブ２に吹き付けられて付着する。断面メガホン形状のカバー５１がスプレーノズル３７の先端部に配されており、カバー５１によって霧状の純水３４がウェブ２の搬送方向に広がり過ぎることが防がれる。カバー５１の内面に飛び散った純水３４は、カバー５１の開口部の下端に設けた堰５１ｂで受け止められて排水口５１ａから排水される。

各スプレーノズル３７は、霧状の純水３４がウェブ２の幅方向に扇状に広がった状態でウェブ２に吹き付けられるよう設定してあり、またウェブ２の幅方向に所定間隔をあけて直線状に並べて設けてある。これにより、純水３４は、ウェブ２の幅方向に満遍なく吹き付けられる。スプレーノズル３７の配置数は、ウェブ２の幅寸法に合わせて設定される。各スプレーノズル３７間の間隔は、塗布を均一にするためにウェブ２に吹き付けられる純水３４の範囲が隣り合うスプレーノズル３７どうしで重なり合うように設定するのが好ましい。

支持体１６は、図１に示すように、スプレーノズル３７よりウェブ２の搬送方向の上流側に４個のガイドローラ５２・５３・５５・５６が配され、スプレーノズル３７よりウェブ２の搬送方向の下流側にガイドローラ５７が配される。

制御部５０は、不図示のセンサによってウェブ２の搬送速度や第１の巻取芯３でのウェブ２の巻き取り量などを検出しており、第１の巻取芯３での巻き取り量が所定長さになったときに電磁弁４５・４６を開いて、各スプレーノズル３７から純水３４を所定時間だけ噴出させる。前記所定時間は、ウェブ２において純水３４の付着した部分の長さ寸法が第２の巻取芯５の外周の数周分の寸法になるよう設定してある。これによって、第２の巻取芯５の外周面全体に純水３４が確実に付着して、第２の巻取芯５でのウェブ２の良好な巻き取りが行われる。

制御部５０は、噴射手段１０での純水３４の吹き付けと、切断手段９でのウェブ２の切断とのタイミングをウェブ２の搬送速度に合わせて制御する。つまり、制御部５０は、ウェブ２の搬送速度に基づいて、純水３４が吹き付けられたウェブ２の箇所が切断ナイフ２５の対向位置に到達するまでの到達時間を求め、前記到達時間が経過した時に切断手段９の駆動用プーリ２９を駆動して、切断ナイフ２５でウェブ２を切断する。

すなわち、制御部５０は、切断ナイフ２５によるウェブ２の切断箇所の近傍であって該切断箇所より搬送方向の上流側に純水３４が吹き付けられるよう制御を行う。なお、前記到達時間は、ウェブ２の搬送速度に対応する到達時間のデータを予めマップとして記憶しておいて、このマップからウェブ２の搬送速度に基づいて到達時間を求めてもよい。前記切断箇所より搬送方向の下流側に純水３４が付着してもよい。つまり、無害の純水３４であるために、純水３４が付着した状態でウェブ２が第１の巻取芯３に巻き取られて製品化されても製品不良などは生じない。

前記ウェブ巻取装置１の動作を説明すると、押し当て手段７の揺動アーム１７と切断手段９の揺動アーム２３とが図１の仮想線に示す待避位置に移動した状態で、ウェブ２は、不図示のウェブ繰出装置から繰り出されてコーティングなどの処理が行われたのち、第１の巻取芯３に搬送されて巻き取られている。つまり、ウェブ２は、ガイドローラ５２・５３・５５・５６・５７、押し当て手段７のガイドローラ２１・２２およびターレットアーム６のガイドローラ１３を介して第１の巻取芯３に搬送される。第１の巻取芯３では、ターレットアーム６のタッチロール１５でウェブ２が第１の巻取芯３の外周面側に押し付けられている。

第１の巻取芯３でのウェブ２の巻き取り量が所定長さになったときには、押し当て手段７の揺動アーム１７が、図１の実線に示す位置に揺動して、タッチローラ１９がウェブ２を介して第２の巻取芯５に押し当たり、さらに切断手段９の揺動アーム２３が、図１の実線に示す位置に揺動して、ウェブ２が第２の巻取芯５の外周面に巻き付いたのち、切断手段９のガイドローラ３０・３１およびターレットアーム６のガイドローラ１３を介して第１の巻取芯３に搬送される（図１の状態）。このとき、切断手段９の切断ナイフ２５は、図３に示すようにウェブ２の側方で待機している。

次に、電磁弁４５・４６が開かれて各スプレーノズル３７から純水３４が所定時間だけウェブ２に吹き付けられ、この電磁弁４５・４６を開いてから前記到達時間が経過した時に切断手段９の駆動用プーリ２９・２９が駆動されて、切断ナイフ２５でウェブ２が切断される。このとき、前記切断箇所より上流側のウェブ２には純水３４が付着しており、タッチローラ１９がウェブ２を第２の巻取芯５に押し当てることで、純水３４によってウェブ２の切断端部分が第２の巻取芯５の外周面にしっかりと密着して、ウェブ２の切断端より搬送方向の上流側が第２の巻取芯５にしっかりと巻き付く。

これにより、ウェブ２の搬送速度を維持したまま第２の巻取芯５でのウェブ２の巻き取りが継続される。ウェブ２の巻き取りが完了した第１の巻取芯３は、ターレットアーム６から外されて、ターレットアーム６に空の巻取芯が新たに取り付けられる。なお、切断ナイフ２５でのウェブ２の切断速度は、ウェブ２の搬送速度よりも充分に速く速度設定してある。

前記ウェブ２の切断後には、駆動用プーリ２９・２９が駆動されて、切断ナイフ２５が待避位置に戻り、切断手段９の揺動アーム２３が前記待避位置に戻る。次に、ターレットアーム６の押圧用アーム１２（図１では左側）が揺動して、タッチロール１５がウェブ２を第２の巻取芯５の外周面側に押し付ける。次いで、押し当て手段７の揺動アーム１７が前記待避位置に戻ったのちに、ターレットアーム６が時計回りに回転して、第２の巻取芯５が図１の第１の巻取芯３の位置に移動し、そのまま第２の巻取芯５でのウェブ２の巻き取りが継続される。

前述のように切断ナイフ２５でウェブ２が切断され始めると、その切断部分は張力を失うことになるが、霧状に吹き付けられた純水３４によってウェブ２の切断部分は第２の巻取芯５の外周面に付着していき、ウェブ２が完全に切断されたときには、前記切断端部は全面的に第２の巻取芯５の外周面に均等に押しつけられ、捲れや皺が発生することなくウェブ２の搬送速度を維持した状態でそのまま第２の巻取芯５にウェブ２が巻き取られる。

本発明のウェブ巻取装置において、ウェブ２の搬送速度を１００ｍ／ｍｉｎ、２００ｍ／ｍｉｎ、３００ｍ／ｍｉｎと変化させるとともに、各ウェブ２の搬送速度でウェブ２の厚み寸法を4.５μｍ、６μｍ、１２μｍとそれぞれ変化させて、ウェブ２に捲れや皺が発生したか否かをそれぞれテストした。なお、ウェブ２の幅寸法は１０１６mmである。

このテストにおいて、前記ウェブ２の各搬送速度でウェブ２の厚み寸法を変化させても、ウェブ２には捲れや皺が発生しないことが確認できた。

本発明に係るウェブ巻取装置の概略構成図である。 噴射手段の概略構成図である。 切断手段の斜視図である。 切断ナイフでのウェブの切断状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ ウェブ巻取装置
２ ウェブ
３ 第１の巻取芯
５ 第２の巻取芯
９ 切断手段
１０ 噴射手段
３４ 純水
３７ スプレーノズル

Claims (3)

1. ウェブを第１の巻取芯に搬送して前記第１の巻取芯で所定長さだけ巻き取ったのちに、切断手段で前記ウェブを幅方向に切断して、該切断箇所より搬送方向の上流側のウェブを第２の巻取芯で巻き取るウェブ巻取装置において、
   前記ウェブでの前記切断箇所の近傍であって該切断箇所より搬送方向の上流側に水を吹き付ける噴射手段と、
   前記噴射手段での前記水の吹き付けと前記切断手段での前記ウェブの切断とのタイミングを前記ウェブの搬送速度に合わせて制御する制御手段とを有しており、
   前記噴射手段が前記ウェブに前記水を吹き付ける時間としては、前記ウェブにおいて前記水の付着した部分の長さ寸法が前記第２の巻取芯の外周の数周分の寸法になる時間に設定されており、
   前記ウェブにおいて前記第２の巻取芯と接する側に前記水を付着させた状態で、該ウェブを前記第２の巻取芯に巻き付ける一方、
   前記制御手段は、前記ウェブの搬送速度に基づいて、前記水が吹き付けられた前記ウェブの箇所が前記切断手段の切断ナイフの対向位置に到達するまでの到達時間を求め、前記到達時間が経過した時に、前記切断ナイフで前記ウェブを切断するように、前記ウェブの切断タイミングを制御することを特徴とするウェブ巻取装置。
2. 前記噴射手段は、霧状の水を前記ウェブの幅方向に扇状に広げた状態で吹き付けるスプレーノズルからなる請求項１記載のウェブ巻取装置。
3. 前記水が純水である請求項１又は２記載のウェブ巻取装置。

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