JP3815924B2 - 巻取り装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、裁断された帯状部材、例えば写真感光材料用ウェブ(フイルム)を巻き取るための巻取り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近時、1/2インチや8mmの磁気テープなどのように、厚みが10〜20μmと薄く、かつ、幅の狭い帯状部材を巻き取るための巻取り装置は、テンション変動率±5%以下のものが実用化されている。
【0003】
しかし、写真感光材料用ウエブ(フイルム)などのように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取るための巻取り装置においては、テンション変動率の低いものが未だ開発されていないのが現状である。
【0004】
例えば、従来のフイルムの巻取り装置300は、図13に示すように、内部にエアチューブ302が設けられた駆動軸304と、該駆動軸304に対しベアリング306及び308を介して回転自在に設けられ、かつ、外周面にフイルム310が巻回される巻芯312とを具備するものであり、特に、エアチューブ302の巻芯312に対応する部分には、先端にフェルト314が取り付けられた変位伝達部316が設けられている。
【0005】
そして、エアチューブ302に圧縮空気を注入することによってエアチューブ302を拡げ、変位伝達部316を外側に変位させることで、変位伝達部316の先端に取り付けられているフェルト314を巻芯312の内壁に押し付け、滑らせる。
【0006】
つまり、従来の巻取り装置300は、フェルト314が巻芯312に対して滑るときに発生するトルクをフイルム310を巻き取る際のテンションとして使うように構成されている。
【0007】
この従来の巻取り装置300は、テンションが安定せず、条件よく整備したとしてもテンション変動率は、±15%程度までしか下がらない。また、原理上、大きなテンションを得ることができない。テンションは、発熱の関係から最大で1kg程度であり、これ以上のテンションを得る場合には、発熱により、フイルム310が変形してしまうという新たな問題が生じる。また、駆動軸304内にエアチューブ302を装着し、変位伝達部316の先端にフェルト314を取り付けている関係から、構造が複雑であり、メンテナンスに熟練が必要である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、写真感光材料用ウエブ(フイルム)などのように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合において、テンション変動率を±5%以下にすることができ、大きなテンションを容易に、かつ、安定して得ることができ、メンテナンスが容易な巻取り装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る巻取り装置は、フランジ部を有する駆動軸と、前記フランジ部を覆うように、前記駆動軸に対して回転自在に設けられ、かつ、外周面に帯状部材が巻回されるホルダとを有し、前記ホルダは、前記フランジ部を間に挟むように配された第1のトルク調整部及び第2のトルク調整部を有し、前記第1のトルク調整部は、前記駆動軸に対して回転自在に取り付けられ、かつ、前記フランジ部の一方の面に対向した位置に複数の第1磁石が配され、前記第2のトルク調整部は、前記駆動軸に対して回転自在に取り付けられ、かつ、前記フランジ部の他方の面に対向した位置に複数の第2磁石が配されていることを特徴とする。
【0010】
これにより、まず、第1のトルク調整部と第2のトルク調整部との相対位置を適宜変更することにより、第1のトルク調整部と第2のトルク調整部に発生する磁束の密度を変化させることができる。
【0011】
このような場合において、駆動軸を回転駆動させると、第1及び第2のトルク調整部間に位置されているフランジ部が、第1のトルク調整部と第2のトルク調整部に発生している磁束を切るかたちとなり、フランジ部に渦電流が発生して、この渦電流による二次磁束と元の磁束とが吸引し合って、例えばスリップ回転数にほぼ比例するトルクを得ることができる。
【0019】
本発明においては、ホルダに対して非接触でトルクを発生させることができるため、写真感光材料用ウエブ(フイルム)などのように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合において、テンション変動率を±5%以下にすることができ、大きなテンションを安定に、かつ、容易に得ることができる。
【0020】
また、構造上、フェルトなどの接触部分がないことと、駆動軸内にエアチューブを装着する必要がないため、構成部材の摩耗等による寿命を考慮する必要がなくなり、メンテナンスも容易になる。
【0021】
そして、前記構成において、少なくとも前記駆動軸とホルダとを冷却するための冷却手段を設けることが好ましい。
【0022】
即ち、厚みが10〜20μmと薄く、かつ、幅の狭い帯状部材を巻き取る場合においては、テンションが小さくて済むため、発熱量が少なく、系がもっている自然冷却で十分であるが、写真感光材料用ウエブ(フイルム)などのように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合においては、大きなテンションが必要であり、しかも、発熱量が多くなるため、そのまま放置しておくと、発熱によって、帯状部材が変形するおそれがある。
【0023】
しかし、この発明においては、冷却手段を有しているため、巻き取りの際に発生する熱を有効に冷却することができ、発熱による帯状部材の変形等を回避することができる。
【0024】
また、前記構成において、前記駆動軸を中空とし、前記冷却手段として、前記ホルダの外部から該ホルダの内部と前記駆動軸の中空部に向けて冷却風を導入させる冷却風導入手段を設けて構成するようにしてもよい。
【0025】
また、前記構成において、前記冷却手段として、前記ホルダの表面に設けられた冷却フィンを設けて構成するようにしてもよい。
【0026】
また、前記冷却風導入手段としては、前記冷却風を前記ホルダに導くための第1の冷却用通路と、前記駆動軸のうち、前記ホルダに含まれる部分に設けられ、前記ホルダに導かれた前記冷却風を前記駆動軸の中空部内に導くための第2の冷却用通路とを設けて構成するようにしてもよい。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る巻取り装置について、例えば写真感光材料用ウエブ(フイルム)の巻き取りに適用した3つの実施の形態例を図1〜図12を参照しながら説明する。
【0028】
先ず、第1乃至第3の実施の形態に係る巻取り装置が適用されるフイルムの製造装置10について図1を参照しながら説明する。
【0029】
この製造装置10は、図1に示すように、モータ12により回転駆動され、ロール状のウエブ原反14よりウエブ16を送り出す供給軸18と、裁断前のウエブ16の搬送経路上に多数配置される搬送ローラ20と、回転刃22を備え、前記ウエブ16を所定の幅に連続して裁断する裁断部24と、ウエブ16を吸着させて送る第1及び第2のサクションローラ26及び28と、前記裁断部24で裁断された細幅(例えば映画用フイルムの幅)のウエブ16aを巻き取る第1乃至第3の実施の形態に係る巻取り装置100(140、180)とから構成される。 そして、供給軸18により回転しているロール状のウエブ原反14から繰り出されたウエブ16は、搬送経路上に多数配置されている搬送ローラ20を経て、供給軸18と裁断部24との間に配置されている第1のサクションローラ26に達する。
【0030】
第1のサクションローラ26にウエブ16が接すると、その吸気作用によりウエブ16が第1のサクションローラ26に吸着され、該サクションローラ26が回転することによって、ウエブ16が裁断部24に送られる。裁断部24に達した裁断前のウエブ16は、回転刃22によって裁断されて、複数本の細幅のウエブ16aとされる。
【0031】
裁断後の細幅のウエブ16aは、搬送ローラ20を経て、裁断部24と巻取り装置100との間に配置されている第2のサクションローラ28に達する。ここでも、裁断後の細幅のウエブ16aは、第2のサクションローラ28に吸着されながら巻取り装置100の方向に送られる。そして、幾つかの搬送ローラ20を経て、裁断された細幅のウエブ16a毎に、各々の巻取り装置100に巻き取られる。
【0032】
次に、第1の実施の形態に係る巻取り装置100について説明する。
【0033】
第1の実施の形態に係る巻取り装置100は、図2に示すように、フランジ部102を有する駆動軸104と、該フランジ部102を覆うように駆動軸104に対して回転自在に設けられ、かつ、外周面に細幅のウエブ16aが巻回されるホルダ106とを具備して構成されている。
【0034】
駆動軸104は、軸方向に延在する中空部118を有し、該駆動軸104に設けられたフランジ部102は金属で構成され、例えば、中心部分が鋼板で、その周部が銅又は銅合金にて構成されている。
【0035】
ホルダ106は、前記駆動軸104に対して第1のベアリング108によって回転自在に取り付けられた第1のトルク調整板110と、前記駆動軸104に対して第2のベアリング112によって回転自在に取り付けられた第2のトルク調整板114と、これら第1及び第2のトルク調整板110及び114を任意の相対位置で固定する手段であって、かつ、実際に細幅のウエブ16aが巻回される巻芯116とを有して構成されている。
【0036】
第1のトルク調整板110は、その板面がフランジ部102の一方の面に対向して配置され、かつ、該板面に複数の永久磁石120が等ピッチに配されて構成され、第2のトルク調整板114は、その板面がフランジ部102の他方の面に対向して配置され、かつ、該板面に複数の永久磁石122が等ピッチに配されて構成されている。また、これら第1及び第2のトルク調整板110及び114は、フランジ部102との間隔Lが任意に変更できるようにホルダ106に支持されている。
【0037】
更に、第1の実施の形態に係る巻取り装置100は、少なくとも駆動軸104とホルダ106とを冷却するための冷却手段124を有する。
【0038】
この冷却手段124は、第1及び第2のトルク調整板110及び114の各板面に設けられた第1の冷却用孔126と、前記駆動軸104のうち、前記ホルダ106に含まれる部分に設けられた第2の冷却用孔128と、駆動軸104の端部に設置された吸気装置(図示せず)を有して構成されている。
【0039】
前記吸気装置を作動することによって、第1の冷却用孔126を通じて外部からの冷却風がホルダ106内に導かれ、このホルダ106内に導かれた冷却風が第2の冷却用孔128を通じて駆動軸104の中空部118内に導かれることになる。
【0040】
即ち、冷却手段124は、ホルダ106の外部から該ホルダ106の内部と駆動軸104の中空部118に向けて冷却風を導入させるように機能することになる。
【0041】
第1の実施の形態に係る巻取り装置100は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【0042】
まず、第1のトルク調整板110と第2のトルク調整板114との相対位置を適宜変更することにより、第1のトルク調整板110と第2のトルク調整板114に発生する磁束の密度が変化することになる。
【0043】
このような場合において、駆動軸104を回転駆動させると、第1及び第2のトルク調整板110及び114間に位置されているフランジ部102が第1のトルク調整板110と第2のトルク調整板114に発生している磁束を切るかたちとなり、フランジ部102に渦電流が発生して、この渦電流による二次磁束と元の磁束とが吸引し合って、例えばスリップ回転数にほぼ比例するトルクが得られる。ここで、スリップ回転数とは、駆動軸104の回転数とホルダ106の回転数の差を示す。
【0044】
この第1の実施の形態に係る巻取り装置100においては、ホルダ106に対して非接触でトルクを発生させることができるため、写真感光材料用ウエブ(フイルム)などのように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合であっても、例えば2kgのテンションに対してテンション変動率を±5%以下にすることができ、大きなテンションを容易に、かつ、安定して得ることができる。例えば500g〜3kg程度のテンションを得ることができる。
【0045】
このように、安定した巻取りテンションを得ることができるため、巻き取った状態の幅方向のずれ量を小さくすることができ、例えば3.0mmであったずれ量を0.5〜1.0mm程度にまで縮小することができる。その結果、巻き取った状態の外観が良好となり、外観上のNGを減少させることができる。また、厚みが50〜300μmの比較的厚い細幅のウエブ16aの巻き取りにも好適となる。
【0046】
トルクの制御は、第1及び第2のトルク調整板110及び114に配された永久磁石120及び122の磁界の強さ、第1及び第2のトルク調整板110及び114とフランジ部102間の距離、第1及び第2のトルク調整板110及び114とフランジ部102間に発生する磁束を切るフランジ部102の速度で決まり、これらのパラメータを適宜変更することによって、所望のトルクを容易に得ることができる。
【0047】
また、第1の実施の形態では、その構造上、フェルトなどの接触部分がないことと、駆動軸104内にエアチューブを装着する必要がないため、構成部材の摩耗等による寿命を考慮する必要がなくなり、メンテナンスも容易になる。
【0048】
ところで、厚みが10〜20μmと薄く、かつ、幅の狭い帯状部材を巻き取る場合においては、テンションが小さくて済むため、発熱量が少なく、系がもっている自然冷却で十分であるが、写真感光材料用ウエブ(フイルム)などのように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合においては、発熱量が多くなるため、そのまま放置しておくと、発熱によって、細幅のウエブ16aが変形するおそれがある。
【0049】
しかし、この第1の実施の形態に係る巻取り装置100においては、冷却手段124を有しているため、巻き取りの際に発生する熱を有効に冷却することができ、発熱による細幅のウエブ16aの変形等を回避することができる。
【0050】
特に、第1の実施の形態では、冷却手段124として、第1及び第2のトルク調整板110及び114に第1の冷却用孔126を設け、駆動軸104に第2の冷却用孔128を設けることによって、ホルダ106の外部から該ホルダ106の内部と駆動軸104の中空部118に向けて冷却風を導入させるようにしているため、例えばホルダ106内に混入したゴミ等を冷却風で除去することができ、回転駆動部分のゴミ等による摩耗等を有効に防止することができる。
【0051】
また、フイルムの製造においては、裁断された複数本の細幅のウエブ16aをそれぞれ対応する巻取り装置100で巻き取ることから、各巻取り装置100間でのトルクのばらつきをなくすことが好ましい。そこで、第1の実施の形態では、スリップ回転数Nを一定としておき、第1及び第2のトルク調整板110及び114とフランジ部102間の間隔Lを一定に合わせる。これにより、各巻取り装置100間でのトルクのばらつきを2〜3%程度に小さくすることができる。
【0052】
また、第1の実施の形態では、1つのホルダ106に対して2つのベアリング108及び112を使用しているが、これらベアリング108及び112間でのトルクのばらつきを小さくするために、各ベアリング108及び112を一度洗浄してグリースを抜き、粘度SAE20〜30のオイルを数滴注入するようにしている。
【0053】
前記冷却手段124としては、上述の第1及び第2の冷却用孔126及び128を設けるほか、図3に示すように、ホルダ106の表面に冷却フィン130を設けるようにしてもよいし、第1及び第2の冷却用孔126及び128と冷却フィン130を組み合わせるようにしてもよい。
【0054】
冷却フィン130を設ける場合は、冷却フィン130に向かってエアを吹き付けるノズルを設置することが望ましい。このように、冷却フィン130を設けることで更に冷却効果を高めることができるため、より幅の広い及び/又は肉厚のウエブ16aを巻き取ることが可能となる。
【0055】
ところで、ウエブ16aを巻き取る上で理想的なテンションカーブが存在する。通常、巻取り装置100によってウエブ16aを巻き取る場合、その巻き取りに伴ってホルダ106へのウエブ16aの巻き径が大きくなっていき、その分、ホルダ106の回転数が減少する。それに伴って、図8に示すように、テンションカーブ(曲線a)となり、理想的なテンションカーブ(曲線b)から外れる場合がある。そこで、通常、一定としている駆動軸104の回転数を20〜30%ほど上げることにより、テンションカーブ(曲線a)を理想的なテンションカーブ(曲線b)に近づけることができる。
【0056】
また、ホルダ106に巻き付ける帯状部材の材料や寸法によって、理想的なテンションカーブ(曲線b)が異なってくるが、上述のように駆動軸104の回転数を巻き径によって適宜選択することによって、その帯状部材を巻き付ける上で最も最適なテンションカーブに近づけることができる。
【0057】
次に、第2の実施の形態に係る巻取り装置140について図4及び図5を参照しながら説明する。図4は、第2の実施の形態に係る巻取り装置140の構成を示す縦断面図(図5におけるIV−IV線上の断面図)であり、図5は、図4におけるV−V線上の断面図である。
【0058】
図4及び図5に示すように、第2の実施の形態に係る巻取り装置140は、駆動軸142と、該駆動軸142の軸方向に一定の幅を有し該駆動軸142に固着されている金属製のリング部144と、該リング部144を覆うように該駆動軸142に対して回転自在に設けられ、かつ、外周面に細幅のウエブ16aが巻回される略円筒形のホルダ146とを具備している。
【0059】
前記駆動軸142は、軸方向に延在する中空部148を有し、該駆動軸142に固着された前記リング部144の外表面には、継ぎ目のないリング状の銅板150が圧着されている。
【0060】
前記リング部144と対向している前記ホルダ146の内表面152には、複数個の永久磁石154が配置されている。これら複数個の永久磁石154は、等ピッチに配置されることにより永久磁石列156、158を構成している。従って、前記永久磁石列156、158と、前記リング部144の外表面に圧着されているリング状の前記銅板150とは、前記駆動軸142の径方向において互いに向き合うように配置されることになる。
【0061】
また、前記ホルダ146は、前記駆動軸142に対して第1のベアリング160と、第2のベアリング162とによって回転自在に取り付けられ、かつ、実際に細幅のウエブ16aが巻回される巻芯164を有して構成されている。
【0062】
さらに、第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同じように、少なくとも前記駆動軸142と前記ホルダ146とを冷却するための冷却手段166を有している。
【0063】
この冷却手段166は、前記ホルダ146内に設けられた第1の冷却用孔168と、前記リング部144内に設けられた第2の冷却用孔170と、前記駆動軸142のうち、前記リング部144に覆われている部分に設けられた第3の冷却用孔172と、前記駆動軸142の端部に設置された図示しない吸気装置とを有して構成されている。
【0064】
前記吸気装置を作動することによって、第1の冷却用孔168を通して外部からの冷却風が前記ホルダ146内に導かれ、該ホルダ146内に導かれた冷却風が、第2の冷却用孔170と第3の冷却用孔172とを通して前記駆動軸142の前記中空部148内に導かれることになる。
【0065】
即ち、冷却手段166は、ホルダ146の外部から該ホルダ146の内部と駆動軸142の中空部148に向けて冷却風を導入させるように機能することになる。
【0066】
第2の実施の形態に係る巻取り装置140は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【0067】
ホルダ146の内表面152に配置されている永久磁石列156、158の間には互いの磁力の作用によって磁束が発生している。
【0068】
この場合、駆動軸142を回転駆動させると、該駆動軸142に固着されているリング部144が、該駆動軸142に合わせて回転し、前記リング部144に圧着されているリング状の銅板150が、前記ホルダ146の内表面152に配置されている永久磁石列156、158の間に発生している磁束を切るかたちとなり、前記リング部144に渦電流が発生して、この渦電流による二次磁束と元の磁束とが吸引し合って、スリップ回転数にほぼ比例するトルクが得られる(スリップ回転数とは、前述した通り、駆動軸142とホルダ146の回転数の差である)。
【0069】
この第2の実施の形態に係る巻取り装置140においては、第1の実施の形態と同様に、ホルダ146に対して非接触でトルクを発生させることができるため、写真感光材料用ウエブ(フイルム)などのように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合においても、テンション変動率を±5%以下にすることができ、大きなテンションを容易に、かつ、安定して得ることができる。
【0070】
このように、安定した巻取りテンションを得ることができるため、巻き取った状態の幅(スリット幅)方向のずれ(巻き姿不良)を小さくすることができ、例えば2.0〜5.0mmであったずれ量を0.5〜1.0mm程度にまで縮小することができる。その結果、巻取り後のウエブ同士のエッジの擦れをほぼなくすことができるため、傷つきが少なくエッジダメージを削減できるという効果がある。
【0071】
また、写真感光材料用ウエブ(フイルム)に限らず、厚みが50〜300μmであり、幅が15〜70mm程度の比較的厚く幅広の帯状部材(例えば紙、布など)を巻き取る場合にも好適に作動することができる。
【0072】
ところで、この第2の実施の形態に係る巻取り装置140は、冷却手段166を有しており、この冷却手段166は、ホルダ146の外部から該ホルダ146の内部と駆動軸142の中空部148に向けて冷却風を導入させる機能を有している。
【0073】
従って、巻取りの際に発生する熱の発熱源であるリング状の銅板150を、冷却の最終部である前記駆動軸142に固着されているリング部144に圧着することにより、前記ホルダ146は熱影響をほぼ受けることがなく冷却され、発熱源である前記リング状の銅板150により温められた冷却風は、他の部材に熱影響を及ぼすことなく外部に排出されるので、冷却効果を一段と上げることができ、発熱によるウエブ16aの変形等を回避することができる。
【0074】
また、前記永久磁石列156、158の各列に、等ピッチに配置されている永久磁石154の数を増やすことにより、前記永久磁石列156、158の間に発生している磁束の密度を上げることができ、そのため、スリップ回転数が小さくなり、前記リング状の銅板150による発熱を抑えられる効果もある。
【0075】
次に、第3の実施の形態に係る巻取り装置180について、図6及び図7を参照しながら説明する。図6は、第3の実施形態に係る巻取り装置180の構成を示す縦断面図(図7におけるVI−VI線上の断面図)であり、図7は、図6における矢印VII方向から見た側面図である。
【0076】
図6及び図7に示すように、第3の実施の形態に係る巻取り装置180は、軸方向に延在する中空部220を有する駆動軸182と、該駆動軸182に固着され該駆動軸182が回転されることによりトルクを伝えるトルク伝達部184と、前記トルク伝達部184に固着されている金属製の支持部材186、188と、該駆動軸182に対して第1のベアリング190と第2のベアリング192とを介して回転自在に取り付けられているホルダ194とを有している。
【0077】
また、前記ホルダ194は、実際の細幅のウエブ16aが巻回される巻芯224を有している。
【0078】
前記支持部材186、188は、中空部222を有する金属製の環状部材であり、前記トルク伝達部184に固着されていない側には、継ぎ目のないリング状の銅板196、198が各々圧着されている。また、前記ホルダ194は円周面200、202を有しており、該円周面200、202には、磁石ホルダ204、206を介して複数個の永久磁石208が配置されている。これら複数個の永久磁石208は、等ピッチに配置されることにより永久磁石列210、212を構成している。
【0079】
なお、前記リング状の銅板196、198と、前記永久磁石列210、212とは、前記駆動軸182の径方向において互いに向き合うように配置されている。
【0080】
さらに、第3の実施の形態においても、第1の実施の形態や第2の実施の形態と同じように、少なくとも前記駆動軸182と前記ホルダ194とを冷却するための冷却手段214を有している。
【0081】
この冷却手段214は、前記トルク伝達部184と前記駆動軸182とを貫通して設けられた冷却用孔218と、前記駆動軸182の端部に設置された図示しない吸気装置とを有して構成されている。
【0082】
前記吸気装置を作動することによって、前記金属製の支持部材186、188に圧着されている銅板196、198と、前記永久磁石列210、212との隙間や、前記永久磁石208間の隙間を通して、外部からの冷却風が前記ホルダ194に導かれ、該ホルダ194に導かれた冷却風が、冷却用孔218を通過して前記駆動軸182の前記中空部220内に導かれることになる。また、支持部材186、188の中空部222を通して、外部から冷却風が前記ホルダ194に導かれ、該ホルダ194に導かれた冷却風が、冷却用孔218を通過して前記駆動軸182の前記中空部220内に導かれることになる。
【0083】
即ち、冷却手段214は、ホルダ194の外部から該ホルダ194の内部に駆動軸182の中空部220に向けて冷却風を導入させるように機能することになる。
【0084】
第3の実施の形態に係る巻取り装置180は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【0085】
駆動軸182を回転駆動させることにより、該駆動軸182に固着されているトルク伝達部184が、該駆動軸182に合わせて回転し、該トルク伝達部184に固着されている支持部材186、188に圧着されている銅板196、198が、永久磁石列210、212を構成する永久磁石208によって発生している磁束を切るかたちとなる。
【0086】
よって、前記支持部材186、188に渦電流が発生して、この渦電流による二次磁束と元の磁束とが吸引し合って、スリップ回転数にほぼ比例するトルクが得られる。
【0087】
この第3の実施の形態に係る巻取り装置180においても、冷却手段214を有しているため、巻取りの際に発生する熱を有効に冷却することができる。
【0088】
なお、駆動軸182と、トルク伝達部184と、支持部材186、188と、リング状の銅板196、198とは、一体的に保持されており、かつ、該駆動軸182、該トルク伝達部184、該支持部材186、188、該銅板196、198は、全て金属製であるため、巻取りの際に発生する熱の発熱源である該銅板196、198で発生した熱が、該支持部材186、188と該トルク伝達部184とを通して、該駆動軸182に伝わり易く、冷却効率を一層向上させている。
【0089】
また、第3の実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、1つのホルダ194に対して2つのベアリング190及び192を使用しているが、これらベアリング190及び192間でのトルクのばらつきを小さくするために、各ベアリング190及び192を一度洗浄してグリースを抜き、粘度SAE20〜30のオイルを数滴注入するようにしている。
【0090】
また、第3の実施の形態においては、ホルダ194の円周面200、202に、磁石ホルダ204、206を介して複数個の永久磁石208を等ピッチに配置する前に、該永久磁石208全てについて、磁力の強さを測定する。
【0091】
その後、前記ホルダ194に前記磁石ホルダ204、206を介して前記永久磁石208を配置し、永久磁石列210、212にする場合に、各個の該永久磁石208のうち、磁力の強いものと弱いものとを交互に並べるようにして、該永久磁石列210、212の磁力の強さが均一となるようにしている(可及的に永久磁石の数を多く配置する)。
【0092】
その結果、磁力のバランスを均一化し、磁束密度を上げることができるため、スリップ回転数が小さくなり、発生する発熱量が削減できる効果がある。
【0093】
これは、前述した、第2の実施の形態においても同様である。
【0094】
なお、ホルダ194に巻芯224の不要な軸線方向の移動を阻止するためのストッパや、該巻芯224の不要な円周方向の移動を阻止するためのピンを構成することが好ましい。
【0095】
【実施例】
ここで、第1の実施の形態に係る実験例を示す。この実験例は、実施例と比較例において、各テンション変動率をみたものである。実施例と比較例は共に、第1の実施の形態に係る巻取り装置100と同様の構成を有するが、実施例は、冷却手段124を動作させ(吸気装置を動作)、比較例は冷却手段124を動作させない形態を有する。
【0096】
まず、実施例について、数箇所の測定位置を決めておき、スリップ回転数(駆動軸104の回転数とホルダ106の回転数との差)を徐々に上げたときの各測定位置でのテンションの変化を測定した。測定結果を図9に示す。
【0097】
測定位置は、φ150mmの位置(−◆−)、φ200mmの位置(−■−)、φ250mmの位置(−△−)及びφ300mmの位置(−×−)である。図9の測定結果から、各測定位置について、スリップ回転数に関し、ほぼ比例関係を有することがわかる。
【0098】
そして、比較例(冷却なし)において、φ200mmの位置での時間の経過に伴うテンションの変動と、ホルダ106の温度の変化をみた。この場合、スリップ回転数は50rpmに固定した。その結果を図10に示す。この図10において、曲線a(−△−)はテンションの変化を示し、曲線b(−×−)はホルダ106の温度変化を示す。
【0099】
図10から、スリップ回転数が小さい場合は、冷却を行わなくてもホルダ106の温度とテンションはほぼ一定になることがわかる。
【0100】
しかし、スリップ回転数が大きくなると、冷却を行わない場合、時間の経過に伴ってホルダ106の温度が上がり、それによりテンションが下がるという現象が発生した。
【0101】
即ち、比較例(冷却なし)において、φ600mmの位置での時間の経過に伴うテンションの変動と、ホルダ106の温度の変化をみた。この場合、スリップ回転数は200rpmに固定した。その結果を図11に示す。この図11において、曲線a(−△−)はテンションの変化を示し、曲線b(−×−)はホルダ106の温度変化を示す。
【0102】
図11から、当初、ホルダ106の温度が約35℃で、テンションが1.7kgであったが、20分経過した時点では、ホルダ106の温度は約60℃まで上昇し、テンションは1.4kgまで下がっていることがわかる。
【0103】
一方、実施例(冷却あり)において、φ600mmの位置での時間の経過に伴うテンションの変動と、ホルダ106の温度の変化をみると、図12に示す結果を得た。この図12において、曲線a(−△−)はスリップ回転数=150rpmでのテンションの変化を示し、曲線b(−○−)はスリップ回転数=150rpmでのホルダ106の温度変化を示し、曲線c(−▲−)はスリップ回転数=200rpmでのテンションの変化を示し、曲線d(−●−)はスリップ回転数=200rpmでのホルダ106の温度変化を示す。
【0104】
図12から、スリップ回転数=150rpmにおいては、当初、ホルダ106の温度が約30℃で、テンションが1.4kgであったが、20分経過した時点では、ホルダ106の温度は約37℃までしか上昇せず、テンションはほぼ一定の値を示していることがわかる。
【0105】
スリップ回転数=200rpmにおいては、当初、ホルダ106の温度が約37℃で、テンションが1.7kgであったが、20分経過した時点では、ホルダ106の温度は約50℃まで上昇し、テンションは1.5kgまで下がっていることがわかる。この温度とテンションの変動率は、比較例(冷却なし)と比して非常に小さい。
【0106】
なお、この発明に係る巻取り装置は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【0107】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る巻取り装置によれば、写真感光材料用ウエブ(フイルム)などのように、厚みが100〜150μmと厚く、しかも幅の広い帯状部材を巻き取る場合において、テンション変動率を±5%以下にすることができ、大きなテンションを容易に得ることができる。また、メンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1〜第3の実施の形態に係る巻取り装置が適用されるフイルム製造装置を示す構成図である。
【図2】第1の実施の形態に係る巻取り装置の構成を示す縦断面図である。
【図3】第1の実施の形態に係る巻取り装置の他の例を示す縦断面図である。
【図4】第2の実施の形態に係る巻取り装置の構成を示す縦断面図である。
【図5】図4におけるV−V線上の断面図である。
【図6】第3の実施の形態に係る巻取り装置の構成を示す縦断面図である。
【図7】図6における矢印VII方向から見た側面図である。
【図8】巻き径に対するテンションの変化を示す特性図である。
【図9】実施例において、スリップ回転数に対するテンション値の変化を示す特性図である。
【図10】比較例において、スリップ回転数50rpm、φ200mmの測定位置での時間の経過に伴うテンションの変化とホルダの温度変化を示す特性図である。
【図11】比較例において、スリップ回転数200rpm、φ600mmの測定位置での時間の経過に伴うテンションの変化とホルダの温度変化を示す特性図である。
【図12】実施例において、スリップ回転数(150rpm、200rpm)、φ600mmの測定位置での時間の経過に伴うテンションの変化とホルダの温度変化を示す特性図である。
【図13】従来例に係る巻取り装置の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
16a…細幅のウエブ 100、140、180…巻取り装置
102…フランジ部 104、142、182…駆動軸
106、146、194…ホルダ 108…第1のベアリング
110…第1のトルク調整板 112…第2のベアリング
114…第2のトルク調整板 116…巻芯
118、148、220、222…中空部
120、122、154、208…永久磁石
124、166、214…冷却手段 126、168…第1の冷却用孔
128、170…第2の冷却用孔 130…冷却フィン
144…リング部 150、196、198…銅板
152…内表面
156、158、210、212…永久磁石列
184…トルク伝達部 186、188…支持部材
218…冷却用孔
Claims (5)
- フランジ部を有する駆動軸と、
前記フランジ部を覆うように、前記駆動軸に対して回転自在に設けられ、かつ、外周面に帯状部材が巻回されるホルダとを有し、
前記ホルダは、
前記フランジ部を間に挟むように配された第1のトルク調整部及び第2のトルク調整部を有し、
前記第1のトルク調整部は、前記駆動軸に対して回転自在に取り付けられ、かつ、前記フランジ部の一方の面に対向した位置に複数の第1磁石が配され、
前記第2のトルク調整部は、前記駆動軸に対して回転自在に取り付けられ、かつ、前記フランジ部の他方の面に対向した位置に複数の第2磁石が配されていることを特徴とする巻取り装置。 - 請求項1記載の巻取り装置において、
少なくとも前記駆動軸とホルダとを冷却するための冷却手段を有することを特徴とする巻取り装置。 - 請求項1又は2記載の巻取り装置において、
前記駆動軸が中空とされ、
前記冷却手段は、前記ホルダの外部から該ホルダの内部と前記駆動軸の中空部に向けて冷却風を導入させる冷却風導入手段を有することを特徴とする巻取り装置。 - 請求項2又は3記載の巻取り装置において、
前記冷却手段は、前記ホルダの表面に設けられた冷却フィンを有することを特徴とする巻取り装置。 - 請求項3記載の巻取り装置において、
前記冷却風導入手段は、
前記冷却風を前記ホルダに導くための第1の冷却用通路と、
前記駆動軸のうち、前記ホルダに含まれる部分に設けられ、前記ホルダ内に導かれた前記冷却風を前記駆動軸の中空部に導くための第2の冷却用通路とを有することを特徴とする巻取り装置。
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