JP5002490B2 - Optical film pressurizer - Google Patents
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Description
この発明は、光学フィルムが当接するように構成された延伸部の加圧ローラに光学フィルムを介して圧接するように配置され、延伸されるべき光学フィルムに圧力を加えるように構成された光学フィルム加圧装置に関する。 The present invention relates to an optical film that is arranged so as to press-contact with a pressure roller of a stretching section configured to contact an optical film via the optical film, and to apply pressure to the optical film to be stretched The present invention relates to a pressure device.
光学フィルムを延伸する手法として従来ニップロール方式が広く用いられていた。従来技術の中には、光学フィルムが延伸部に導かれ、延伸部において周速度の比率が適宜設定された複数組のニップローラよって延伸されるといった構成を採用するものがあった(例えば、特許文献1)。特許文献1に係る発明では、ニップロール方式による光学フィルムの製造に際し、乾式延伸法と湿式延伸法の長所を夫々生かす延伸技術を採用している。
光学フィルムの延伸において重要なことの1つは、光学フィルムに張力をかける複数組のニップローラのニップ部における光学フィルムを保持する力を安定させることである。この保持力は、ニップ部における単位面積あたりの面圧、ニップ部の面積、およびローラと光学フィルムとの間の摩擦係数の積によって表される。このため、上述の保持力を安定させるためには単位面積あたりの面圧、ニップ部の面積、およびローラと光学フィルムとの間の摩擦係数を安定させることが重要である。 One important factor in stretching the optical film is to stabilize the force that holds the optical film at the nip portion of a plurality of sets of nip rollers that apply tension to the optical film. This holding force is represented by the product of the surface pressure per unit area in the nip portion, the area of the nip portion, and the friction coefficient between the roller and the optical film. For this reason, in order to stabilize the above-mentioned holding force, it is important to stabilize the surface pressure per unit area, the area of the nip portion, and the friction coefficient between the roller and the optical film.
ところが、従来技術では、もともと狭いニップ部の面積がローラの回転によって変動することがあり、これによってニップ部における光学フィルムの保持力が安定しないことがあった。このため、ニップ部の面積を拡大することが好ましいが、ローラの大口径化、ローラの表面部材の改良など従来の設計変更を行ってもニップ部の面積を効果的に拡大させることは難しかった。 However, in the conventional technique, the area of the narrow nip portion may fluctuate due to the rotation of the roller, and the holding force of the optical film in the nip portion may not be stable. For this reason, it is preferable to increase the area of the nip portion, but it was difficult to effectively increase the area of the nip portion even if conventional design changes such as an increase in the diameter of the roller and improvement of the surface member of the roller were performed. .
この発明の目的は、延伸されるべき光学フィルムを安定的に保持することを可能にする光学フィルム加圧装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical film pressurizing apparatus that makes it possible to stably hold an optical film to be stretched.
本発明に係る光学フィルム加圧装置は、延伸されるべき光学フィルムが当接するように構成された延伸部の加圧ローラに、光学フィルムを介して圧接するように構成される。この光学フィルム加圧装置は、ベルトユニットおよびユニット支持部を備える。ユニット支持部は、ベルトユニットを支持するように構成される。ユニット支持部は、例えば、乾式延伸法を採用する延伸システムでは延伸部を画定するフレームに取り付けられ、湿式延伸法を採用する延伸システムでは延伸部に設けられた浴槽に取り付けられる。ユニット支持部は、ベルトユニットを支持しつつ延伸部に安定的に固定されるものである限り、その形状、構造、サイズ等は特に限定されない。 The optical film pressurizing apparatus according to the present invention is configured to press-contact with a pressurizing roller of a stretching unit configured so that an optical film to be stretched comes into contact with the optical film via the optical film. This optical film pressurizing apparatus includes a belt unit and a unit support. The unit support is configured to support the belt unit. For example, in the stretching system that employs the dry stretching method, the unit support portion is attached to a frame that defines the stretching portion. In the stretching system that employs the wet stretching method, the unit support portion is attached to a bathtub provided in the stretching portion. As long as the unit support part is stably fixed to the extending part while supporting the belt unit, the shape, structure, size, and the like are not particularly limited.
ベルトユニットは、加圧ローラに圧接するようにユニット支持部に支持される。また、ベルトユニットは、軸、複数のガイドローラ、無端ベルト、および端部固定部材を備える。軸は、延伸部において光学フィルムの進行方向と直交するように水平に配置される。複数のガイドローラは、軸に平行に、かつ、軸の周りに配置される。無端ベルトは、複数のガイドローラに張架されるように配置される。無端ベルトの素材は合成樹脂、特にポリウレタンが好ましいが、スチールベルトを用いることも可能である。 The belt unit is supported by the unit support portion so as to be in pressure contact with the pressure roller. The belt unit includes a shaft, a plurality of guide rollers, an endless belt, and an end fixing member. An axis | shaft is horizontally arrange | positioned so that it may orthogonally cross the advancing direction of an optical film in an extending | stretching part. The plurality of guide rollers are arranged in parallel to and around the axis. The endless belt is arranged to be stretched around a plurality of guide rollers. The material of the endless belt is preferably a synthetic resin, particularly polyurethane, but a steel belt can also be used.
端部固定部材は、軸に回転可能に支持されており、無端ベルトの端部を取り付け可能に構成されるとともに無端ベルトの移動に伴って軸を中心に回転するように構成される。端部固定部材は、無端ベルトがスラスト力によって蛇行することを防止する。端部固定部材により無端ベルトの幅方向の両端を固定することが好ましいが、本発明は端部固定部材により無端ベルトの幅方向の両端を固定するものには限定されない。端部固定部材により無端ベルトの幅方向の少なくとも一端が固定されていれば、無端ベルトの蛇行を抑制することが可能である。 The end fixing member is rotatably supported on the shaft, is configured to be capable of attaching the end of the endless belt, and is configured to rotate about the shaft as the endless belt moves. The end fixing member prevents the endless belt from meandering due to the thrust force. Although it is preferable to fix both ends in the width direction of the endless belt by the end fixing members, the present invention is not limited to fixing both ends in the width direction of the endless belt by the end fixing members. If at least one end in the width direction of the endless belt is fixed by the end fixing member, meandering of the endless belt can be suppressed.
この構成においては、ニップロール方式のように加圧ローラ同士を圧接させるのではなく、加圧ローラに無端ベルトが圧接する。無端ベルトは、これを張架する複数のガイドローラの位置を変化させることにより加圧ローラとの圧接面の抱き角度を調整し易いため、光学フィルムを圧接する圧接面の面積を大幅に拡大させることが可能になる。このため、圧接面の面積が多少変動することがあっても、圧接面の面積全体に占める変動分の比率が低く抑えられる。この結果、圧接面の面積変動による影響が低く抑えられ、光学フィルムを保持する際の安定性が損なわれにくい。 In this configuration, the pressure rollers are not brought into pressure contact with each other as in the nip roll method, but the endless belt is brought into pressure contact with the pressure roller. Since the endless belt can easily adjust the holding angle of the pressure contact surface with the pressure roller by changing the position of a plurality of guide rollers that stretch the endless belt, the area of the pressure contact surface that presses the optical film is greatly expanded. It becomes possible. For this reason, even if the area of the pressure contact surface may slightly vary, the ratio of the change in the total area of the pressure contact surface can be kept low. As a result, the influence due to the area variation of the pressure contact surface is suppressed to a low level, and the stability when holding the optical film is hardly impaired.
この発明に係る光学フィルム加圧装置は、軸に設けられ、かつ、複数のガイドローラを、各ガイドローラ毎に、軸に対する離接方向に位置調整可能に支持するローラ支持部材をさらに備えることが好ましい。各ガイドローラを軸に対して接近させたり離間させたりすることにより、無端ベルトの加圧ローラとの圧接面の抱き角度や無端ベルトの張力を調整することが可能となり、その結果、無端ベルトと加圧ローラとの圧接力を調整することが可能になる。 The optical film pressurizing apparatus according to the present invention further includes a roller support member that is provided on the shaft and supports the plurality of guide rollers so that the position of each guide roller can be adjusted in the direction of contact with the shaft. preferable. By making each guide roller approach or separate from the shaft, it becomes possible to adjust the holding angle of the pressure contact surface of the endless belt with the pressure roller and the tension of the endless belt. The pressure contact force with the pressure roller can be adjusted.
この発明によれば、延伸されるべき光学フィルムを安定的に保持することが可能になる。 According to this invention, it becomes possible to stably hold the optical film to be stretched.
図1は、本発明の光学フィルム加圧装置が適用される延伸システムの一例を示している。延伸システム10は、洗浄部12、膨潤部14、染色部16、延伸部18、水洗部20、および乾燥部22を備える。延伸システム10における延伸部18以外の部分は公知の構成を適用可能であるためここではその説明を省略する。
FIG. 1 shows an example of a stretching system to which the optical film pressurizing apparatus of the present invention is applied. The
この実施形態では、光学フィルム11としてポリビニールアルコール(PVA)からななる偏光フィルムを用いる。延伸システム10において、光学フィルム11は、洗浄部12、膨潤部14、染色部16、延伸部18、水洗部20、および乾燥部22をこの順に通過した後、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム110等の保護フィルムが貼り付けられ回収される。この発明は、延伸部18における光学フィルム11の保持手法に特徴を有するものであり、以下具体的にその特徴を説明する。
In this embodiment, a polarizing film made of polyvinyl alcohol (PVA) is used as the
図2は、延伸部18の概略を示す図である。延伸部18には、光学フィルム加圧装置40が適用される。光学フィルム加圧装置40は、図2に示すように、下側の加圧ローラ183、185、187に圧接する上側の加圧ローラと置換するように設けられる。光学フィルム加圧装置40の無端ベルト38は、光学フィルム11を介して加圧ローラ185に圧接するように配置される。無端ベルト38と加圧ローラ185とが圧接することによって、延伸されるべき光学フィルム11が無端ベルト38と加圧ローラ185との間にて十分な強さで保持されるようになる。無端ベルト38の幅は加圧ローラ185の軸方向の長さよりも大きめに設定される。そして、無端ベルト38は、その幅方向の中央部に加圧ローラ185と接触すべき接触部が配置されるとともに、加圧ローラ185と接触しない非接触部が幅方向における接触部の両側に配置されるように構成される。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the extending
図3〜図5を用いて光学フィルム加圧装置40の構成を説明する。図3(A)および図3(B)に示すように、光学フィルム加圧装置40は、延伸部18の浴槽32に取り付けられる。具体的には、光学フィルム加圧装置40は、浴槽32に取り付け可能に構成されたユニット支持部51、およびユニット支持部51に支持されるベルトユニット52を備える。ユニット支持部51は、浴槽32の内部に納まる加圧ロール185を両端で支持する。
The configuration of the optical
ベルトユニット52は、合成樹脂製の無端ベルト38、および無端ベルト38を張架する複数のガイドローラ43〜50(図2参照)を備える。ガイドローラ43〜50は、中心軸80の周囲に等角度間隔で配置される。無端ベルト38にかかる負荷を考慮するとガイドローラ43〜50は、中心軸80の周囲に等角度間隔で配置されることが好ましいが、ガイドローラ43〜50が中心軸80の周囲に等角度間隔で配置されることは必須要件ではなく、ガイドローラ43〜50を任意の間隔にて配置することも可能である。
The
ここでは、加圧ローラ185側に駆動源としての駆動モータ190(図4参照)が設けられ、加圧ローラ185の回転に伴って無端ベルト38が連れ回るように構成される。その理由は、光学フィルム加圧装置40側に駆動源を設けないことにより、光学フィルム加圧装置40の構成をシンプルにするためである。ただし、光学フィルム加圧装置40側に駆動源を設けて無端ベルト38を回転駆動するようにしてもよい。なお、この実施形態では、無端ベルト38に合成樹脂(例えば、ポリウレタン)を用いているが、合成樹脂に代えて金属(例えば、ステンレス)を用いることも可能である。
Here, a drive motor 190 (see FIG. 4) as a drive source is provided on the
図4および図5に示すように、ベルトユニット52は、端部固定部材70、ベルト張力調整機構53をさらに備える。端部固定部材70は、ボールベアリングを介して中心軸80に回転可能に支持されており、無端ベルト38の端部を取り付け可能に構成されるとともに無端ベルト38の移動に伴って中心軸80を中心に回転するように構成される。この実施形態では、無端ベルト38の両端に複数の穴を開け、ハウジング71とボルト72によって無端ベルト38を端部固定部材70に拘束している。ただし、無端ベルト38の両端を拘束する方法は、この限りではない。ここでは、端部固定部材70が円板状を呈しているが、端部固定部材70の形状はこれに限定されるものではない。端部固定部材70は、無端ベルト38の両端外周を拘束することにより、無端ベルト38の幅方向の移動を規制するように構成される。端部固定部材70が無端ベルト38の端部の位置を固定することにより、スラスト力が強制的に拘束されるため、無端ベルト38が蛇行することがない。この結果、ベルト蛇行修正装置を設ける必要がなくなる。さらに、無端ベルト38に蛇行が発生しないため、延伸されるべき光学フィルム11に幅方向に力が作用することがなく、光学フィルム11における幅方向の張力を安定化することが可能となる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
ハウジング71には側面に複数の穴が設けられている。その理由は、無端ベルト38の内部に設置されたベルト張力調整機構53〜60を調整するためである。また、光学フィルム加圧装置40の内部を密閉しないことにより、密閉空気による悪影響を回避するためである。ただし、ハウジング71の形状はこの限りではなく、また、光学フィルム加圧装置40の内部を密閉構造としても良い。
The
ベルト張力調整機構53は、図5(B)に示すように、同様の機構54〜60を、図5(C)に示す放射状に配置された複数のガイドローラ43〜50のそれぞれの両端軸受61を収めるそれぞれのケース62に備える。その中でも、ベルト張力調整機構59、60はフィルム抱き角度調整機構も兼ねることができる。
As shown in FIG. 5B, the belt
ベルト張力調整機構53〜60は中心軸80を中心として、ガイドローラ43〜50を放射状に位置調整可能に支持している。この実施形態では、ガイドローラ43〜50は、中心軸80を中心として等角度間隔に合計8本支持されているが、ガイドローラの支持数量はこれに限定されるものではない。例えば、6本のガイドローラを等角度間隔に配置しても良いし、12本のガイドローラを等角度間隔に配置しても良い。また、ベルト張力調整機構53〜60は全ての張力調整機構を用いる必要はなく、任意の数量、配置のベルト張力調整機構を用いて無端ベルト38の張力を調整するようにしても良い。張力調整機構53は、図5(A)に示すように、回転操作が可能なジャッキ63を備えており、ジャッキ63の回転に応じてガイドローラ43を変位させる。
The belt
フィルム抱き角度調整機能を兼ね備えたベルト張力調整機構59、60は、ガイドローラ49、50を、中心軸80を中心として、放射状に位置調整可能に支持している。この実施形態では、ガイドローラ49、50は中心軸80を中心として、放射状に変位可能に支持されているが、ガイドローラ49、50の変位形態はこれに限定されるものではない。
The belt
また、無端ベルト38の劣化による交換が必要な場合、ベルトユニット52をユニット毎取り外し、あらかじめ用意しておいたベルトユニット52に置き換えるだけで良いため、延伸システム10の運転停止時間が必要最小限に抑えられる。
Further, when the
図6(A)〜図6(D)を用いて、張力調整機構53〜58およびフィルム抱き角度調整機能を兼ね備えたベルト張力調整機構59、60の作用を説明する。図5(A)の状態において、ベルト張力調整機構59、60がガイドローラ49、50を中心軸80の中心に向かって変位させることにより、図6(B)および図6(D)に示すように無端ベルト38における加圧ローラ185との圧接面の抱き角度400を小さくすることができる。一方で、図6(A)の状態において、フィルム抱き角度調整機構59、60がガイドローラ49、50を、中心軸80を中心として放射方向に変位させることにより、図6(C)に示すように無端ベルト38における加圧ローラ183との圧接面の抱き角度400を大きくすることができる。
6 (A) to 6 (D), the operation of the belt
さらに、図6(A)の状態において、張力調整機構53〜60がガイドローラ43〜50を中心軸80の中心に向かって変位させることにより、無端ベルト38の張力を緩和することができる。無端ベルト38の張力を強くする場合は、張力調整機構53〜60がガイドローラ43〜50を、中心軸80を中心として放射方向に変位させると良い。
Further, in the state of FIG. 6A, the
以上の構成によれば、無端ベルト38と加圧ローラ185との間で光学フィルム11を挟持する際に光学フィルム11を加圧する圧接面の面積を広くすることが可能になる。特に、図9(B)に示すようにローラ184および185によって光学フィルム11を挟持する際に比較して圧接面の面積を20倍程度にまで拡大することが可能になる。このため、圧接面の面積が多少変動することがあっても、圧接面の面積全体に占める変動分の比率が低く抑えられる。この結果、圧接面の面積変動による影響が低く抑えられ、光学フィルム11を保持する際の安定性が損なわれにくい。
According to the above configuration, when the
また、図7に示すように、ベルト張力調整機構53〜58によって無端ベルト38の張力を調整し、フィルム抱き角度調整機能を兼ね備えたベルト張力調整機構59、60によって抱き角度400を調整することにより、無端ベルト38から加圧ローラ185に作用する力Nの大きさを調整することが可能になる。このため、光学フィルム11の延伸率に応じて、適宜、光学フィルム11を保持する力の大きさを調整することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 7, the tension of the
上述の実施形態では、加圧ローラ185と対向する位置にガイドローラ49および50が配置される例を示したが、加圧ローラ185と対向する位置に配置される2つガイドローラはガイドローラ49および50に限定されるものでない。例えば、ベルトユニット52の配置角度を変更することにより、他の2つガイドローラ(例えば、ガイドローラ43、44)を、加圧ローラ185と対向する位置に配置することが可能である。
In the above-described embodiment, an example in which the
図8は、第2の実施形態に係る延伸システム102の概略を示している。延伸システム102では、延伸システム10とは異なる位置に光学フィルム位置に光学フィルム加圧装置40を適用している。
FIG. 8 shows an outline of the stretching
図9は、第2の実施形態に係る延伸部18の概略を示す図である。図9(A)に示すように、第2の実施形態では、加圧ローラ183に圧接するように光学フィルム加圧装置40が設けられる。このように延伸部18に対する光学フィルム加圧装置40の取り付け位置は、延伸部18の任意の場所に配置することが可能である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an outline of the extending
上述の実施形態では、延伸システム10または延伸システム102に単一の光学フィルム加圧装置40を適用する例を示したが、延伸システム10に複数の光学フィルム加圧装置40を適用することも可能である。例えば、図9(B)に示すように光学フィルム加圧装置40を2つ適用することや、図9(C)に示すように光学フィルム加圧装置40を3つ適用することが可能である。
In the above-described embodiment, an example in which the single optical
上述の実施形態では、湿式延伸法について説明したが、この発明は乾式延伸法を採り入れた延伸システムにも適用することが可能である。 In the above-described embodiment, the wet stretching method has been described. However, the present invention can also be applied to a stretching system that adopts a dry stretching method.
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
10、102−延伸システム
18−延伸部
40−光学フィルム加圧装置
51−ユニット支持部
52−ベルトユニット
43〜50−ガイドローラ
53〜60−ベルト張力調整機構
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記加圧ローラに圧接するように配置されるベルトユニットと、
前記ベルトユニットを支持するように構成されたユニット支持部と、
を備え、
前記ベルトユニットは、
前記延伸部において前記光学フィルムの進行方向と直交するように水平に配置された軸と、
前記軸に平行に、かつ、軸の周りに配置された複数のガイドローラと、
前記複数のガイドローラに張架されるように配置される無端ベルトと、
前記軸に回転可能に支持されており、前記無端ベルトの端部を取り付け可能に構成されるとともに前記無端ベルトの移動に伴って前記軸を中心に回転するように構成された端部固定部材と、
を備えた光学フィルム加圧装置。 An optical film pressurizing device configured to press-contact the pressurizing roller configured to contact an optical film to be stretched through the optical film,
A belt unit disposed so as to be in pressure contact with the pressure roller;
A unit support configured to support the belt unit;
With
The belt unit is
An axis disposed horizontally so as to be orthogonal to the traveling direction of the optical film in the stretching portion;
A plurality of guide rollers arranged in parallel to and around the axis;
An endless belt arranged to be stretched between the plurality of guide rollers;
An end fixing member that is rotatably supported by the shaft, is configured to be capable of attaching an end of the endless belt, and is configured to rotate around the shaft as the endless belt moves. ,
An optical film pressurizing device.
前記複数のガイドローラが、前記軸の周囲に等角度間隔で配置された請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学フィルム加圧装置。 The end fixing member has a disk shape;
The optical film pressurizing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of guide rollers are arranged at equiangular intervals around the shaft.
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