JP2020201458A - 偏光フィルムの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保護フィルムに対して実行するスプライス処理に起因して生じる偏光フィルムの無駄を低減することが可能な偏光フィルムの製造方法等を提供する。【解決手段】本発明は、偏光子Ｆ１の両面に貼り合わせられる保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂが、それぞれ繰出ローラ６０に巻き付けられた繰り出し位置から貼り合わせ位置まで搬送されると共に、それぞれスプライス処理装置４０でスプライス処理が実行されるものである。本発明は、繰出ローラに巻き付けられた保護フィルムの残長を残長算出手段２０でそれぞれ算出する残長算出工程と、保護フィルムの残長のうち少なくとも何れか一方が所定のしきい値以下となった時点で、貼り合わせ位置における保護フィルムのスプライス部Ｓａ、Ｓｂの位置ずれＬが所定範囲内に収まるように実行タイミングを制御手段３０で制御して、保護フィルムに対するスプライス処理を実行するスプライス処理工程と、を含む。【選択図】 図１

Description

本発明は、偏光フィルムを製造する方法及び装置に関する。特に、本発明は、偏光フィルムを構成する２つのフィルムに対して実行するスプライス処理に起因して生じる偏光フィルムの無駄を低減することが可能な偏光フィルムの製造方法及び製造装置に関する。

従来、液晶表示装置や偏光サングラスなどの構成材料として、偏光子を含む偏光フィルムが使用されている。偏光フィルムは、例えば、ヨウ素などの二色性物質で染色した偏光子とこの偏光子を保護する保護フィルムとから構成されている。長尺帯状の偏光フィルムは、通常、ロール・ツー・ロール方式で長尺帯状の偏光子の少なくとも片面に長尺帯状の保護フィルムを貼り合わせて製造される（例えば、特許文献１参照）。製造された長尺帯状の偏光フィルムは、用途に応じたサイズや形状に切断され、液晶表示装置等に用いられる。

ここで、偏光フィルムを構成する保護フィルムには、スプライス処理が実行される場合がある。スプライス処理とは、先行する長尺帯状のフィルムの後端部に、新たな長尺帯状のフィルムの先端部を、粘着テープや熱溶着で接合する処理である。

特許文献２には、光学フィルムにスプライス処理を実行して搬送し、連続的に供給する連続供給装置が開示されている。
具体的には、特許文献２に記載の装置では、特許文献２の図７に記載のように、第１繰出ローラ（第１ロールＲ１）から繰り出された第１光学フィルムを、第１吸着手段１０３及び第１固定部材１０２、並びに、搬送側吸着手段３０３及び搬送側固定部材３０２によって吸着固定する。２つの固定部材の間の第１光学フィルムを、第１切断手段１０１によって切断する。一方、第２繰出ローラ（第２ロールＲ２）から繰り出された第２光学フィルムの先端部を、第２吸着手段２０３及び第２固定部材２０２によって固定する。搬送側吸着手段３０３及び搬送側固定部材３０２によって固定された第１光学フィルムの後端部を、第２吸着手段２０３及び第２固定部材２０２によって固定された第２光学フィルムの先端部に移動させた後、第１光学フィルムの後端部と第２光学フィルムの先端部とをテープによって接合する。
特許文献２に記載の連続供給装置は、上記のようにして第１光学フィルムと第２光学フィルムとを接合し（スプライス処理し）、光学フィルムを連続的に供給できる。

特開２００２−３６５４３２号公報 特許第６３９０８４８号公報

偏光子の両面に保護フィルムを貼り合わせた偏光フィルムを製造する場合において、特許文献２に記載のような連続供給装置を適用して、双方の保護フィルムにスプライス処理を実行して貼り合わせ位置に供給すると、一方の保護フィルムのスプライス部（接合部）の位置と、他方の保護フィルムのスプライス部の位置とが、偏光フィルムの長手方向にずれる場合がある。

各保護フィルムのスプライス部の位置がずれる原因としては、主として、以下の２つが考えられる。
（１）一方の保護フィルムと他方の保護フィルムとで、繰出ローラからの繰り出し位置と貼り合わせ位置までの距離（パス長）が異なるため、双方の保護フィルムに実行するスプライス処理の実行タイミングを仮に同一にしたとしても、各保護フィルムのスプライス部が偏光子に貼り合わせられる位置がずれる。
（２）一方の保護フィルムと他方の保護フィルムとで、繰り出し開始前に繰出ローラに巻き付けられたフィルム全長（ロール長）が異なるため、各保護フィルムの残長（繰り出されずに繰出ローラに巻き付けられた状態で残っているフィルム長）が同等となるタイミングが異なる。このため、各保護フィルムの残長が予め決めた同じ値になったタイミングでそれぞれ個別にスプライス処理を実行したとしても、各保護フィルムのスプライス部が偏光子に貼り合わせられる位置がずれる。

製造された長尺帯状の偏光フィルムのうち、各保護フィルムのスプライス部及びその近傍は、製品として使用できないため、切断して廃棄される。各保護フィルムのスプライス部の位置が同一又は近接している場合には、切断・廃棄する部位は少なくて済むが、各保護フィルムのスプライス部の位置が離れている場合には、広範囲に亘る部位を切断・廃棄する必要が生じ、偏光フィルムの歩留まりが低下する。

なお、上記の例では、偏光子の両面に保護フィルムを貼り合わせた偏光フィルムを製造し、双方の保護フィルムにスプライス処理を実行する場合を例に挙げて説明したが、偏光子の片面に保護フィルムを貼り合わせた偏光フィルムを製造し、偏光子及び保護フィルムにスプライス処理を実行する場合にも同様の問題が生じる。

本発明は、偏光フィルムを構成する２つのフィルムに対して実行するスプライス処理に起因して生じる偏光フィルムの無駄を低減することが可能な偏光フィルムの製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、ロール・ツー・ロール方式で偏光子の少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせて偏光フィルムを製造する方法であって、前記偏光子及び前記偏光子の片面に貼り合わせられる保護フィルムである２つのフィルム、又は、前記偏光子の両面に貼り合わせられる保護フィルムである２つのフィルムが、それぞれ繰出ローラに巻き付けられた繰り出し位置から貼り合わせ位置まで搬送されると共に、それぞれスプライス処理が実行されるものであり、前記繰出ローラに巻き付けられた前記２つのフィルムの残長をそれぞれ算出する残長算出工程と、前記残長算出工程で算出した前記２つのフィルムの残長のうち少なくとも何れか一方が所定のしきい値以下となった時点で、前記貼り合わせ位置における前記２つのフィルムのスプライス部の位置ずれが所定範囲内に収まるように実行タイミングを制御して、前記２つのフィルムに対するスプライス処理を実行するスプライス処理工程と、を含む偏光フィルムの製造方法を提供する。

本発明によれば、残長算出工程において、２つのフィルム（偏光子及び保護フィルム、又は、２つの保護フィルム）の残長をそれぞれ算出する。そして、スプライス処理工程において、２つのフィルムの残長のうち少なくとも何れか一方が所定のしきい値以下となった時点で、貼り合わせ位置における２つのフィルムのスプライス部の位置ずれ（フィルムの長手方向（搬送方向）についての位置ずれ）が所定範囲内に収まるように実行タイミングを制御して、２つのフィルムに対するスプライス処理を実行する。
上記のように、本発明によれば、２つのフィルムに対するスプライス処理の実行タイミングを各フィルムの残長等に応じて個別に決定するのではなく、貼り合わせ位置における２つのフィルムのスプライス部の位置ずれが所定範囲内に収まるように、２つのフィルムに対するスプライス処理の実行タイミングを制御するため、スプライス部の位置ずれを所定範囲内に収めることができ、偏光フィルムの無駄を低減することが可能である。

本発明において、２つのフィルムの繰り出し位置と貼り合わせ位置との距離であるパス長が同一である場合には、スプライス処理工程において、２つのフィルムに対するスプライス処理の実行タイミングを同一にすれば、貼り合わせ位置における２つのフィルムのスプライス部の位置を同一にすることが可能である。
しかしながら、実際には、２つのフィルムのパス長は異なる場合が多い。
したがい、好ましくは、前記スプライス処理工程において、前記２つのフィルムの前記繰り出し位置と前記貼り合わせ位置との距離であるパス長の差を考慮して、スプライス処理の実行タイミングを制御する。
なお、上記の好ましい方法において、「前記２つのフィルムの前記繰り出し位置と前記貼り合わせ位置との距離」とは、繰り出し位置と貼り合わせ位置との間における２つのフィルムの搬送経路の長さを意味する。

上記の好ましい方法によれば、２つのフィルムのパス長が異なる場合であっても、スプライス部の位置ずれを所定範囲内に収めることが可能である。
なお、２つのフィルムのパス長の差は、スプライス処理工程を実行する連続供給装置の設計図から予め算出したり、或いは、予め実測しておけばよい。

本発明において、残長算出工程で２つのフィルムの残長をそれぞれ算出する方法としては種々の方法が考えられるものの、比較的容易に算出できる点で、２つのフィルムの巻径と厚みとに基づき、残長を算出する方法が好ましい。
具体的には、前記残長算出工程は、前記繰出ローラの回転数と、前記繰出ローラから繰り出された前記２つのフィルムの搬送速度とに基づき、前記繰出ローラに巻き付けられた前記２つのフィルムの巻径を算出する第１ステップと、前記２つのフィルムの巻径の時間的な変化に基づき、前記２つのフィルムの厚みを算出する第２ステップと、前記２つのフィルムの巻径と、前記２つのフィルムの厚みとに基づき、前記２つのフィルムの残長を算出する第３ステップと、を含むことが好ましい。

上記の好ましい方法によれば、例えば、繰出ローラの回転軸にエンコーダを取り付けて、繰出ローラの回転数を測定するだけで（或いは、これに加えて２つのフィルムの搬送速度を測定するだけで）、２つのフィルムの残長を容易に算出可能である。
なお、上記の好ましい方法において、「巻径」とは、繰出ローラに巻き付けられたフィルムの最外縁の直径を意味する。

また、前記課題を解決するため、本発明は、ロール・ツー・ロール方式で偏光子の少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせて偏光フィルムを製造する装置であって、前記偏光子及び前記偏光子の片面に貼り合わせられる前記保護フィルムである２つのフィルム、又は、前記偏光子の両面に貼り合わせられる前記保護フィルムである２つのフィルムを、それぞれ繰出ローラに巻き付けられた繰り出し位置から貼り合わせ位置まで搬送すると共に、それぞれにスプライス処理を実行可能に構成された連続供給装置と、前記繰出ローラに巻き付けられた前記２つのフィルムの残長をそれぞれ算出する残長算出手段と、前記残長算出手段で算出した前記２つのフィルムの残長のうち少なくとも何れか一方が所定のしきい値以下となった時点で、前記貼り合わせ位置における前記２つのフィルムのスプライス部の位置ずれが所定範囲内に収まるように実行タイミングを制御して、前記連続供給装置に前記２つのフィルムに対するスプライス処理を実行させる制御手段と、を備える偏光フィルムの製造装置としても提供される。

本発明によれば、偏光フィルムを構成する２つのフィルムに対して実行するスプライス処理に起因して生じる偏光フィルムの無駄を低減することが可能である。

本発明の一実施形態に係る偏光フィルムの製造装置の概略構成例を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る偏光フィルムの製造方法（スプライス処理の実行方法）の概略手順を説明するフロー図である。

以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態に係る偏光フィルムの製造方法及び製造装置について、偏光子の両面に保護フィルムを貼り合わせて偏光フィルムを製造する場合を例に挙げて説明する。
なお、各図は、参考的に表したものであり、各図に表された部材などの寸法、縮尺及び形状は、実際のものとは異なっている場合があることに留意されたい。

図１は、本実施形態に係る偏光フィルムの製造装置（以下、適宜、単に「製造装置」という）の概略構成例を示す模式図である。図１（ａ）は製造装置の全体構成図であり、図１（ｂ）は繰出ローラ近傍の拡大図である。なお、図１に示す太線の矢符は、各フィルムの搬送方向を意味する。
図１に示すように、本実施形態に係る製造装置１００は、ロール・ツー・ロール方式で偏光子Ｆ１に保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂを貼り合わせて偏光フィルムＦを製造する装置であり、繰出ローラ１と、処理槽２と、乾燥装置３と、連続供給装置１０と、残長算出手段２０と、制御手段３０と、搬送ローラＲと、巻取ローラ４と、を備えている。なお、実際の製造装置１００は、偏光子Ｆ１及び／又は保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂに接着剤を塗工するグラビアコータや、偏光子Ｆ１と保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂとを貼り合わせた後に接着剤を硬化させる活性エネルギー線照射装置など、図示を省略した公知の構成を更に備えている。

図１に示す製造装置１００を用いて偏光フィルムＦを製造するにあたっては、まず、繰出ローラ１に巻き付けられた原反フィルムＦ０を繰り出し、処理槽２内の処理浴に浸漬して各種の処理を施す。
原反フィルムＦ０としては、親水性ポリマーフィルム（例えば、ポリビニルアルコール系フィルムなど）を含むフィルムが用いられ、好ましくは、親水性ポリマーフィルムが用いられる。親水性ポリマーフィルムを含むフィルムとしては、親水性ポリマーフィルムと非親水性ポリマーフィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレート系フィルムなど）とが積層されたフィルムが挙げられる。
処理槽２は、図示を省略するが、例えば、原反フィルムＦ０の搬送方向上流側から順に、原反フィルムＦ０に膨潤処理を施す膨潤処理槽、膨潤処理を施された原反フィルムＦ０にヨウ素などの二色性色素で染色処理を施す染色処理槽、染色処理を施された原反フィルムＦ０に架橋処理を施す架橋処理槽、架橋処理を施された原反フィルムＦ０に延伸処理を施す延伸処理槽、及び、延伸処理を施された原反フィルムＦ０に洗浄処理を施す洗浄処理槽を備える。各処理槽における具体的な処理の内容は、公知のものを適用可能であるため、ここではその詳細な説明を省略する。

処理槽２で処理を施された原反フィルムＦ０を乾燥装置３で乾燥させることで、偏光子Ｆ１が得られる。なお、偏光子Ｆ１の厚みは、特に限定されるものではないが、一般的に、１〜８０μｍ程度であり、１〜２０μｍが好ましい。

次いで、連続供給装置１０を構成する繰出ローラ６０から繰り出され搬送された保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂを、連続供給装置１０を構成する貼り合わせローラ５０によって、偏光子Ｆ１の両面に貼り合わせる。一方の保護フィルムＦ２ａは、連続供給装置１０ａによって供給され、他方の保護フィルムＦ２ｂは、連続供給装置１０ｂによって供給される。偏光子Ｆ１の両面に保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂを貼り合わせることで、偏光フィルムＦが得られ、得られた偏光フィルムＦは、巻取ローラ４で巻き取られる。
保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂとしては、例えば、トリアセチルセルロース系フィルムが用いられる。また、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂとして、アクリル系フィルム、シクロオレフィン系フィルム、ポリエチレンテレフタレート系フィルムなどを用いることもできる。保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂとしては、互いに同じフィルムを用いてもよいし、異なるフィルムを用いてもよい。保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの厚みは、特に限定されるものではないが、一般的には、１〜５００μｍ程度であり、５〜２００μｍが好ましい。

以下、本実施形態に係る製造装置１００が備える連続供給装置１０、残長算出手段２０及び制御手段３０の具体的構成について、順に説明する。

連続供給装置１０は、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂを繰出ローラ６０に巻き付けられた繰り出し位置から貼り合わせ位置（貼り合わせローラ５０で偏光子Ｆ１に貼り合わせる位置）まで搬送すると共に、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂにスプライス処理を実行可能に構成された装置である。
保護フィルムＦ２ａを供給する連続供給装置１０ａは、保護フィルムＦ２ａが巻き付けられた繰出ローラ６０（６０ａ、６０ａ’）と、スプライス処理装置４０（４０ａ）と、貼り合わせローラ５０（５０ａ）と、搬送ローラＲと、を備えている。例えば、繰出ローラ６０ａから繰り出された保護フィルムＦ２ａが先行して搬送ローラＲで搬送される場合には、この保護フィルムＦ２ａの後端部と、繰出ローラ６０ａ’から繰り出された保護フィルムＦ２ａの先端部とが、スプライス処理装置４０ａによってスプライス処理（接合）されることで、貼り合わせローラ５０ａに保護フィルムＦ２ａが連続的に供給される。
同様に、保護フィルムＦ２ｂを供給する連続供給装置１０ｂは、保護フィルムＦ２ｂが巻き付けられた繰出ローラ６０（６０ｂ、６０ｂ’）と、スプライス処理装置４０（４０ｂ）と、貼り合わせローラ５０（５０ｂ）と、搬送ローラＲと、を備えている。例えば、繰出ローラ６０ｂから繰り出された保護フィルムＦ２ｂが先行して搬送ローラＲで搬送される場合には、この保護フィルムＦ２ｂの後端部と、繰出ローラ６０ｂ’から繰り出された保護フィルムＦ２ｂの先端部とが、スプライス処理装置４０ｂによってスプライス処理（接合）されることで、貼り合わせローラ５０ｂに保護フィルムＦ２ｂが連続的に供給される。
なお、スプライス処理装置４０としては、特許文献２に記載の装置と同様に、吸着手段、固定部材及び切断手段などの構成要素を備え、２つのフィルムを接合するように各構成要素が動作するものを用いることができる。スプライス処理装置４０のより具体的な構成は、特許文献２に記載のような公知のものと同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。

残長算出手段２０は、繰出ローラ６０に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長をそれぞれ算出する手段である。
本実施形態の残長算出手段２０は、エンコーダ２１ａ、２１ａ’、２１ｂ、２１ｂ’と、エンコーダ２１ａ、２１ａ’、２１ｂ、２１ｂ’に電気的に接続されたコンピュータから構成された計算手段２２と、を備えている。エンコーダ２１ａは、繰出ローラ６０ａの回転軸に取り付けられ、繰出ローラ６０ａの回転数を測定する。エンコーダ２１ａ’は、繰出ローラ６０ａ’の回転軸に取り付けられ、繰出ローラ６０ａ’の回転数を測定する。エンコーダ２１ｂは、繰出ローラ６０ｂの回転軸に取り付けられ、繰出ローラ６０ｂの回転数を測定する。エンコーダ２１ｂ’は、繰出ローラ６０ｂ’の回転軸に取り付けられ、繰出ローラ６０ｂ’の回転数を測定する。エンコーダ２１ａ、２１ａ’、２１ｂ、２１ｂ’でそれぞれ測定した繰出ローラ６０ａ、６０ａ’、６０ｂ、６０ｂ’の回転数は、計算手段２２に入力される。計算手段２２は、入力された回転数を用いて、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長をそれぞれ算出する。残長を算出する具体的な手順については後述する。

制御手段３０は、連続供給装置１０に保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂに対するスプライス処理を実行させる手段である。
本実施形態の制御手段３０は、連続供給装置１０のスプライス処理装置４０に電気的に接続されたコンピュータから構成されている。本実施形態の制御手段３０は、残長算出手段２０の計算手段２２としての機能も有する（同じコンピュータが計算手段２２及び制御手段３０として用いられている）が、本発明はこれに限るものではなく、制御手段３０を計算手段２２とは別のコンピュータから構成することも可能である。また、制御手段３０及び計算手段２２を同じ又は別のプログラマブル・ロジック・コントローラ（programmable logic controller）から構成することも可能である。
制御手段３０は、残長算出手段２０で算出した保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長を用いて、連続供給装置１０のスプライス処理装置４０が保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂに対してスプライス処理を実行する実行タイミングを制御する。実行タイミングの具体的な制御内容については後述する。

以下、本実施形態に係る製造装置１００を用いた偏光フィルムＦの製造方法（スプライス処理の実行方法）について、具体的に説明する。

図２は、本実施形態に係る偏光フィルムＦの製造方法（スプライス処理の実行方法）の概略手順を説明するフロー図である。
図２に示すように、本実施形態に係る製造方法は、残長算出工程Ｓ１と、スプライス処理工程Ｓ２と、を含む。残長算出工程Ｓ１は、第１ステップＳ１１と、第２ステップＳ１２と、第３ステップＳ１３と、を含む。

＜残長算出工程Ｓ１＞
残長算出工程Ｓ１では、残長算出手段２０によって、繰出ローラ６０に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長をそれぞれ算出する。例えば、保護フィルムＦ２ａについては、現在、繰出ローラ６０ａに巻き付けられた保護フィルムＦ２ａが繰り出されているとすれば、計算手段２２は、エンコーダ２１ａで測定した繰出ローラ６０ａの回転数を用いて、繰出ローラ６０ａに巻き付けられた保護フィルムＦ２ａの残長を算出する。現在、繰出ローラ６０ａ’に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａが繰り出されているとすれば、計算手段２２は、エンコーダ２１ａ’で測定した繰出ローラ６０ａ’の回転数を用いて、繰出ローラ６０ａ’に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａの残長を算出する。
同様に、例えば、保護フィルムＦ２ｂについては、現在、繰出ローラ６０ｂに巻き付けられた保護フィルムＦ２ｂが繰り出されているとすれば、計算手段２２は、エンコーダ２１ｂで測定した繰出ローラ６０ｂの回転数を用いて、繰出ローラ６０ｂに巻き付けられた保護フィルムＦ２ｂの残長を算出する。現在、繰出ローラ６０ｂ’に巻き付けられた保護フィルムＦ２ｂが繰り出されているとすれば、計算手段２２は、エンコーダ２１ｂ’で測定した繰出ローラ６０ｂ’の回転数を用いて、繰出ローラ６０ｂ’に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａの残長を算出する。

［第１ステップＳ１１］
具体的には、現在、繰出ローラ６０ａに巻き付けられた保護フィルムＦ２ａが繰り出されている場合、第１ステップＳ１１において、残長算出手段２０の計算手段２２は、図１（ｂ）に示すように、繰出ローラ６０ａの回転数をＮ（ｔ）とし、繰出ローラ６０ａから繰り出された保護フィルムＦ２ａの搬送速度をＶとすれば、以下の式（１）に基づき、繰出ローラ６０ａに巻き付けられた保護フィルムＦ２ａの巻径Ｄ（ｔ）を算出する。

上記の式（１）において、ｔは時間、πは円周率である。
繰出ローラ６０ａの回転数Ｎ（ｔ）及び保護フィルムＦ２ａの巻径Ｄ（ｔ）は時間的に変化し（時間ｔの関数であり）、保護フィルムＦ２ａの搬送速度Ｖが時間的に一定であれば、両者は反比例の関係になる。
なお、上記の式（１）における保護フィルムＦ２ａの搬送速度Ｖは、設定値を予め計算手段２２に記憶させて用いてもよいし、例えば、搬送ローラＲの回転軸にもエンコーダを取り付け、このエンコーダで測定した搬送ローラＲの回転数から計算手段２２が算出してもよい。

現在、繰出ローラ６０ａ’に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａが繰り出されている場合についても同様に、計算手段２２は、繰出ローラ６０ａ’の回転数をＮ（ｔ）とし、繰出ローラ６０ａ’から繰り出された保護フィルムＦ２ａの搬送速度をＶとすれば、上記の式（１）に基づき、繰出ローラ６０ａ’に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａの巻径Ｄ（ｔ）を算出する。保護フィルムＦ２ｂについても同様である。

［第２ステップＳ１２］
次に、現在、繰出ローラ６０ａに巻き付けられた保護フィルムＦ２ａが繰り出されている場合、第２ステップＳ１２において、残長算出手段２０の計算手段２２は、保護フィルムＦ２ａの巻径Ｄ（ｔ）の時間的な変化に基づき、保護フィルムＦ２ａの厚みＴを算出する。具体的には、計算手段２２は、以下の式（２）に基づき、保護フィルムＦ２ａの厚みＴを算出する。

上記の式（２）において、Ｄ（ｔ−δｔ）は現在よりも時間δｔだけ前の保護フィルムＦ２ａの巻径、πは円周率、Ｖは保護フィルムＦ２ａの搬送速度である。
計算手段２２が逐次（所定の時間ピッチで）算出した巻径Ｄ（ｔ）を記憶しておくことで、上記の式（２）に基づく計算が可能である。
なお、δｔとしては、例えば、１秒〜６０秒の範囲内の任意の時間を例示できる。

現在、繰出ローラ６０ａ’に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａが繰り出されている場合についても同様に、計算手段２２は、上記の式（２）に基づき、保護フィルムＦ２ａの厚みＴを算出する。保護フィルムＦ２ｂについても同様である。

［第３ステップＳ１３］
最後に、現在、繰出ローラ６０ａに巻き付けられた保護フィルムＦ２ａが繰り出されている場合、第３ステップＳ１３において、残長算出手段２０の計算手段２２は、第１ステップＳ１１で算出した保護フィルムＦ２ａの巻径Ｄ（ｔ）と、第２ステップＳ１２で算出した保護フィルムＦ２ａの厚みＴとに基づき、保護フィルムＦ２ａの残長ＲＬを算出する。具体的には、計算手段２２は、以下の式（３）に基づき、保護フィルムＦ２ａの残長ＲＬを算出する。

上記の式（３）において、Ｄ０は繰出ローラ６０ａの直径である（図１（ｂ）参照）。繰出ローラ６０ａの直径Ｄ０は、設計値や測定値を予め計算手段２２に記憶させて用いればよい。

現在、繰出ローラ６０ａ’に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａが繰り出されている場合についても同様に、計算手段２２は、上記の式（３）に基づき、保護フィルムＦ２ａの残長ＲＬを算出する。保護フィルムＦ２ｂについても同様である。

残長算出手段２０が以上に説明した残長算出工程Ｓ１を実行することで、現在繰り出されている繰出ローラ６０に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長ＲＬが算出される。

＜スプライス処理工程Ｓ２＞
スプライス処理工程Ｓ２では、制御手段３０によって、連続供給装置１０のスプライス処理装置４０に保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂに対するスプライス処理を実行させる。
具体的には、制御手段３０には、予め所定のしきい値Ｔｈが記憶されている。そして、制御手段３０は、残長算出工程Ｓ１で算出した保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長ＲＬのうち少なくとも何れか一方がしきい値Ｔｈ以下となったか否かを判定する（図２のＳ２１）。なお、しきい値Ｔｈとしては、例えば、０．１ｍ〜１０ｍの範囲内の任意の長さを例示できる。

上記の判定の結果、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長ＲＬの双方がしきい値Ｔｈを超えている場合（図２のＳ２１で「Ｎｏ」の場合）、再び残長算出手段２０によって残長算出工程Ｓ１を実行する。再び実行した残長算出工程Ｓ１の結果も、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長ＲＬの双方がしきい値Ｔｈを超えている場合には、同じ動作を繰り返し実行する。
一方、上記の判定の結果、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長ＲＬのうち少なくとも何れか一方がしきい値Ｔｈ以下となった場合（図２のＳ２１で「Ｙｅｓ」の場合）、制御手段３０は、貼り合わせ位置における保護フィルムＦ２ａのスプライス部Ｓａ（図１（ａ）参照）と保護フィルムＦ２ｂのスプライス部Ｓｂ（図１（ａ）参照）の位置ずれＬ（図１（ａ）参照）が所定範囲内に収まるように実行タイミングを制御して、スプライス処理装置４０に保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂに対するスプライス処理を実行させる（図２のＳ２２）。すなわち、制御手段３０は、位置ずれＬが所定範囲内に収まるタイミングで、保護フィルムＦ２ａに対するスプライス処理を実行するスプライス処理装置４０ａに制御信号を送信すると共に、保護フィルムＦ２ｂに対するスプライス処理を実行するスプライス処理装置４０ｂに制御信号を送信し、各スプライス処理装置４０ａ、４０ｂにスプライス処理を実行させる。

具体的には、本実施形態の制御手段３０は、図１（ａ）に示す保護フィルムＦ２ａの繰り出し位置と貼り合わせ位置との距離であるパス長ＰＬ１と、保護フィルムＦ２ｂの繰り出し位置と貼り合わせ位置との距離であるパス長ＰＬ２との差を考慮して、スプライス処理の実行タイミングを制御する。なお、図１（ａ）では、便宜上、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの繰り出し位置と貼り合わせ位置との直線距離をパス長ＰＬ１、ＰＬ２として図示しているが、実際には、繰り出し位置と貼り合わせ位置との間における保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの搬送経路の長さがパス長ＰＬ１、ＰＬ２である。
例えば、ＰＬ１−ＰＬ２＝ΔＰＬであり、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの搬送速度がＶであり、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長ＲＬのうち少なくとも何れか一方がしきい値Ｔｈ以下となった場合を考える。この場合において、位置ずれＬ＝０となるようにスプライス処理の実行タイミングを制御するのであれば、制御手段３０は、保護フィルムＦ２ａに対するスプライス処理を実行するスプライス処理装置４０ａに制御信号を送信してから、時間ΔＰＬ／Ｖだけ遅れて、保護フィルムＦ２ｂに対するスプライス処理を実行するスプライス処理装置４０ｂに制御信号を送信する。これにより、貼り合わせ位置におけるスプライス部Ｓａ、Ｓｂの位置ずれＬ＝０にすることが可能である。

なお、制御手段３０は、好ましくは、位置ずれＬが、０ｍｍ≦Ｌ≦５００ｍｍとなるようにスプライス処理の実行タイミングを制御する。より好ましくは、０ｍｍ≦Ｌ≦１００ｍｍとなるように制御する。Ｌ＝０ｍｍの場合、貼り合わせロール５０ａ、５０ｂの間に、スプライス部Ｓａ、Ｓｂが同時に挟まることになるため、場合によっては、偏光フィルムＦの搬送に支障が生じたり、偏光フィルムＦに損傷が生じるおそれがある。このため、最も好ましくは、５０ｍｍ≦Ｌ≦１００ｍｍとなるように制御する。
パス長ＰＬ１とＰＬ２の差が前述のようにΔＰＬであり、スプライス部Ｓａ、Ｓｂの位置ずれＬがＬ’となるようにスプライス処理の実行タイミングを制御する場合には、制御手段３０は、スプライス処理装置４０ａに制御信号を送信してから、時間（ΔＰＬ＋Ｌ’）／Ｖだけ遅れて、又は、時間（ΔＰＬ−Ｌ’）／Ｖだけ遅れて、スプライス処理装置４０ｂに制御信号を送信すればよい。所望する位置ずれＬの値Ｌ’は、予め制御手段３０に設定して記憶させておけばよい。

以上に説明した本実施形態に係る製造装置１００及びこれを用いた偏光フィルムＦの製造方法によれば、残長算出工程Ｓ１において、残長算出手段２０により、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長ＲＬをそれぞれ算出する。そして、スプライス処理工程Ｓ２において、制御手段３０及びスプライス処理装置４０により、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長ＲＬのうち少なくとも何れか一方が所定のしきい値Ｔｈ以下となった時点で、貼り合わせ位置における保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂのスプライス部Ｓａ、Ｓｂの位置ずれＬが所定範囲内に収まるように実行タイミングを制御して、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂに対するスプライス処理を実行する。
すなわち、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂに対するスプライス処理の実行タイミングを各保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長等に応じて個別に決定するのではなく、貼り合わせ位置における保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂのスプライス部Ｓａ、Ｓｂの位置ずれＬが所定範囲内に収まるように、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂに対するスプライス処理の実行タイミングを制御するため、スプライス部Ｓａ、Ｓｂの位置ずれＬを所定範囲内に収めることができ、偏光フィルムＦの無駄を低減することが可能である。

なお、本実施形態では、残長算出手段２０として、繰出ローラ６０の回転軸に取り付けられたエンコーダ２１ａ〜２１ｂ’を備えた構成を用い、式（１）〜式（３）に基づいて保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長ＲＬを算出する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、繰り出し開始前に繰出ローラ６０に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの全長（ロール長）が正確に分かるのであれば、繰り出し開始からの経過時間をタイマーで計測し、これに保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの搬送速度Ｖを乗算した値を保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの全長から減算することで、保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長ＲＬを算出することも可能である。
また、式（１）に基づいて巻径Ｄ（ｔ）を算出する代わりに、接触式又は非接触式の変位計を用いて繰出ローラ６０に巻き付けられた保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの最外縁までの距離を測定することで巻径Ｄ（ｔ）を算出し、この算出した巻径Ｄ（ｔ）を用いて保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂの残長ＲＬを算出することも可能である。

また、本実施形態では、偏光子Ｆ１の両面に保護フィルムＦ２ａ、Ｆ２ｂを貼り合わせて偏光フィルムＦを製造する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、偏光子Ｆ１の片面に保護フィルムを貼り合わせて偏光フィルムを製造する場合にも適用可能である。この場合、保護フィルムにスプライス処理を施すと共に、偏光子Ｆ１（より具体的には、偏光子Ｆ１の原反フィルムＦ０）にスプライス処理を施すことになる。すなわち、図１に示す繰出ローラ１を、繰出ローラ６０ｂ、６０ｂ’のような一対の繰出ローラに置き換え、この置き換えた一対の繰出ローラと処理槽２との間に、スプライス処理装置４０ｂのようなスプライス処理装置を配置することになる。
上記の例は、偏光子Ｆ１の原反フィルムＦ０が、ポリビニルアルコール系フィルムなどの親水性ポリマーフィルムと、ポリエチレンテレフタレート系フィルムなどの非親水性ポリマーフィルムとが積層されたフィルムのように、スプライス処理を施し易いフィルムである場合に特に有効である。

１，６０・・・繰出ローラ
２・・・処理槽
３・・・乾燥装置
４・・・巻取ローラ
１０，１０ａ，１０ｂ・・・連続供給装置
２０・・・残長算出手段
２１ａ，２１ａ’，２１ｂ，２１ｂ’・・・エンコーダ
２２・・・計算手段
３０・・・制御手段
４０，４０ａ，４０ｂ・・・スプライス処理装置
５０，５０ａ，５０ｂ・・・貼り合わせローラ
Ｒ・・・搬送ローラ
Ｆ０・・・原反フィルム
Ｆ１・・・偏光子
Ｆ２ａ，Ｆ２ｂ・・・保護フィルム
Ｆ・・・偏光フィルム
Ｓａ，Ｓｂ・・・スプライス部
１００・・・製造装置

Claims (4)

1. ロール・ツー・ロール方式で偏光子の少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせて偏光フィルムを製造する方法であって、
   前記偏光子及び前記偏光子の片面に貼り合わせられる前記保護フィルムである２つのフィルム、又は、前記偏光子の両面に貼り合わせられる前記保護フィルムである２つのフィルムが、それぞれ繰出ローラに巻き付けられた繰り出し位置から貼り合わせ位置まで搬送されると共に、それぞれスプライス処理が実行されるものであり、
   前記繰出ローラに巻き付けられた前記２つのフィルムの残長をそれぞれ算出する残長算出工程と、
   前記残長算出工程で算出した前記２つのフィルムの残長のうち少なくとも何れか一方が所定のしきい値以下となった時点で、前記貼り合わせ位置における前記２つのフィルムのスプライス部の位置ずれが所定範囲内に収まるように実行タイミングを制御して、前記２つのフィルムに対するスプライス処理を実行するスプライス処理工程と、
   を含む偏光フィルムの製造方法。
2. 前記スプライス処理工程において、前記２つのフィルムの前記繰り出し位置と前記貼り合わせ位置との距離であるパス長の差を考慮して、スプライス処理の実行タイミングを制御する、
   請求項１に記載の偏光フィルムの製造方法。
3. 前記残長算出工程は、
   前記繰出ローラの回転数と、前記繰出ローラから繰り出された前記２つのフィルムの搬送速度とに基づき、前記繰出ローラに巻き付けられた前記２つのフィルムの巻径を算出する第１ステップと、
   前記２つのフィルムの巻径の時間的な変化に基づき、前記２つのフィルムの厚みを算出する第２ステップと、
   前記２つのフィルムの巻径と、前記２つのフィルムの厚みとに基づき、前記２つのフィルムの残長を算出する第３ステップと、
   を含む請求項１又は２に記載の偏光フィルムの製造方法。
4. ロール・ツー・ロール方式で偏光子の少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせて偏光フィルムを製造する装置であって、
   前記偏光子及び前記偏光子の片面に貼り合わせられる前記保護フィルムである２つのフィルム、又は、前記偏光子の両面に貼り合わせられる前記保護フィルムである２つのフィルムを、それぞれ繰出ローラに巻き付けられた繰り出し位置から貼り合わせ位置まで搬送すると共に、それぞれにスプライス処理を実行可能に構成された連続供給装置と、
   前記繰出ローラに巻き付けられた前記２つのフィルムの残長をそれぞれ算出する残長算出手段と、
   前記残長算出手段で算出した前記２つのフィルムの残長のうち少なくとも何れか一方が所定のしきい値以下となった時点で、前記貼り合わせ位置における前記２つのフィルムのスプライス部の位置ずれが所定範囲内に収まるように実行タイミングを制御して、前記連続供給装置に前記２つのフィルムに対するスプライス処理を実行させる制御手段と、
   を備える偏光フィルムの製造装置。
   

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