JP4203265B2

JP4203265B2 - テンター装置

Info

Publication number: JP4203265B2
Application number: JP2002166134A
Authority: JP
Inventors: 潔福沢
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2022-06-06
Also published as: JP2004009542A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテンター装置に関し、特に、側辺に対して配向軸を傾斜させたフイルム等のシート状物を任意の延伸倍率で製造するテンター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
搬送方向に対して配向軸を傾斜させたフイルム等のシート状物を製造するテンター装置が、例えば特開２０００−９９１２号や特開平３−１８２７０１号などで提案されている。これらの公報に記載されているテンター装置では、左右一対のレールに沿って走行する複数の把持具を設け、この把持具でフイルムを把持して走行させることによって、搬送方向に対して傾斜角度をつけた方向にフイルムを延伸している。また、把持具は無端チェーンに取り付けられ、この無端チェーンをガイドするようにレールが配置されている。さらにレールの入り口側及び出口側にスプロケットが配置され、無端チェーンがかけられている。そして、出口側及び入り口側のスプロケットのうちいずれか一方が回転駆動されることによって無端チェーンが移動し、左右レールに沿って同じ速度で把持具が走行する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなテンター装置では、製造されるフイルムの配向軸が揃っていることが重要であり、配向軸のずれが大きいものは製品として出荷することはできない。この配向軸のずれは、フイルムの延伸をスタートさせたとき、レールの入り口で、左右の噛み込み位置がずれたときに発生しやすい。スタート時にフイルムの先端が揃って噛み込みが行われた場合には、予め設定された所定の配向軸で製造することができるが、テンター装置では、入り口における噛み込みを揃えて行うことは困難であった。そして、左右の噛み込みの位置がずれたまま延伸を続行すると、予め設定された傾斜角度にフイルムが延伸されなくなり、配向軸にばらつきが発生したり、所定の配向軸からずれたフイルムになる。そこで、従来のテンター装置では、フイルムの延伸をスタートさせるときには、作業者が目視して入り口での位置がずれないようにフイルムを噛み込ませて、所定の配向軸で延伸されるようになるまで、噛み込みの作業を繰り返し行っており、製造工程の効率が良くなかった。
【０００４】
本発明は上記問題を解消するためのものであり、左右の噛み込み位置がずれたときでも、配向軸のずれやばらつきを防いで、所定の配向軸に延伸することが可能なテンター装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のテンター装置では、互いに対向するように配置されている第１レール及び第２レールに沿って走行する複数の把持具により、シート状物の両側縁部を把持して移動させながら、前記シート状物の搬送方向と交差する方向に張力を付与してシート状物の配向軸を傾斜させて延伸するテンター装置において、前記第１レール上の把持具と前記第２レール上の把持具とを同じ速度で走行させる走行手段と、前記把持具がシート状物を把持する入り口付近で、前記把持具の噛み込み不足によるシート状物の送り不良が発生したとき、前記第１レール上の把持具と前記第２レール上の把持具との間に一時的に速度差を設け、送り不良を解消する速度差発生手段とを備えている。
【０００６】
なお、前記速度差発生手段は、前記第１レールを走行する前記把持具の駆動源と、前記第２レールを走行する前記把持具の駆動源とをそれぞれ独立して設け、各駆動源を個別に制御することにより速度差を発生させること、及び前記速度差発生手段は、前記各駆動源の速度を外部から変更する操作部を有することが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のテンター装置を示す概略の平面図である。このテンター装置２は、右レール３と、左レール４と、これらレール３，４に案内される無端チェーン（エンドレスチェーン）５，６と、各位置決め部７〜１４と、チェーン駆動部１５，１６とから構成されている。このテンター装置２はフイルム２０の入り口２１側から出口２２へ順に、予熱部２ａ、延伸部２ｂ、熱処理部２ｃの各エリアに分けられている。
【０００８】
無端チェーン５，６には、周知のように把持具としてのフィルムクリップ２３ａ，２３ｂがそれぞれ所定ピッチで多数取り付けられている。このフィルムクリップ２３ａ，２３ｂはフイルム２０の側縁部を把持しながら、各レール３，４に沿って移動することで、フイルム２０を延伸する。
【０００９】
無端チェーン５，６は入口スプロケット２５，２６及び出口スプロケット２７，２８との間に掛け渡されており、これらスプロケット２５〜２８の間では、無端チェーン５は右レール３によって、無端チェーン６は左レール４によって案内される。右側の出口スプロケット２７にはチェーン駆動部１５が設けられている。このチェーン駆動部１５は、モータ１５ａとギヤ列１５ｂとから構成されている。同様にして、左側の出口スプロケット２８には、モータ１６ａとギヤ列１６ｂとからなるチェーン駆動部１６が設けられている。これらモータ１５ａ，１６ａは後に説明するコントローラ３０により回転制御される。
【００１０】
フィルムクリップ２３ａ，２３ｂの開放部材（図示省略）が配置されている。この開放部材は、入口スプロケット２５，２６では、フイルム２０の把持位置の前で、フィルムクリップ２３ａ，２３ｂの図示しない係合部に接触してこれを開放状態にし、フイルム２０の側縁部をフィルムクリップ２３内に案内する。そして、把持位置を通過するときに開放部材が前記係合部から離れ、フィルムクリップ２３ａ，２３ｂが開放位置から把持位置にセットされて、フイルム２０の側縁部が把持される。同様にして、出口スプロケット２７，２８では、フイルム２０の把持解除位置で開放部材によりフィルムクリップ２３ａ，２３ｂが開放位置にされて、フイルム２０の側縁部の把持が開放される。
【００１１】
図２に示すように、右レール３は、入り口レール部３ａと、出口レール部３ｂと、屈曲レール部３ｃとから構成されている。同様にして、左レール４も入り口レール部４ａと、出口レール部４ｂと、屈曲レール部４ｃとから構成されている。
【００１２】
右側の屈曲レール部３ｃは、直線状の延伸レール３ｄと、これの両端に設けられる屈曲自在な第１及び第２の屈曲レール３ｅ，３ｆとから構成されており、同様にして、左側の屈曲レール部４ｃも、直線状の延伸レール部４ｄと第１及び第２の屈曲レール４ｅ，４ｆとから構成されている。
【００１３】
右側の各レール部３ａ，３ｂ，３ｃは、レールベース４０，４１，４２と、このレールベース４０〜４２上に設けた直線状のレール本体４３，４４，４５とから構成されている。そして、入り口レールベース４０と延伸レールベース４１とは連結軸４６により回転変位可能に取り付けられており、この連結軸４６を中心として右レールが屈曲自在にされている。また、延伸レールベース４１と出口レールベース４２とは連結軸４７により屈曲自在に連結されている。同様にして、左側の各レール部４ａ，４ｂ，４ｃも、レールベース５０，５１，５２と、レール本体５３，５４，５５とから構成されており、各レールベース５０〜５２は、連結ピン５６，５７により屈曲自在に連結されている。また、各レールベース５０〜５２上にはレール本体５３，５４，５５が取り付けられている。
【００１４】
屈曲レール３ｅ，３ｆ，４ｅ，４ｆは複数のバネ板を重ねて構成されており、その両端は各レール本体４３，４４，４５，５３，５４，５５にスライド可能に取り付けられている。これらの屈曲レール３ｅ，３ｆ，４ｅ，４ｆはレールベースの連結軸４６，４７，５６，５７を中心とした屈曲角度に応じてほぼ円弧状に湾曲する。
【００１５】
前記入り口レールベース４０，５０と出口レールベース４２，５２とには移動軸４８，４９，５８，５９が取り付けられている。この移動軸４８，４９，５８，５９と前記連結軸４６，４７，５６，５７とは、図１に示すようにそれぞれ位置決め部７〜１４に接続されている。位置決め部７〜１４は、各軸４６〜４９，５６〜５９をフイルム２０の幅方向で移動させて、左右のレール３，４の幅方向における距離を変更する。なお、移動軸４８，４９，５８，５９は、フイルム２０の送り方向でスライド可能に図示しないガイド部材により案内されており、連結部４６，４７，５６，５７のフィルム幅方向での変化に対応可能とされている。
【００１６】
図１に示すように位置決め部７は、雌ねじ部を有する取付ブロック６０と、前記雌ねじ部に螺合するリードネジ棒６１と、このリードネジ棒６１を回転させる位置決めモータ６２とから構成されている。位置決めモータ６２はドライバを介してコントローラ３０により回転制御される。なお、他の位置決め部８〜１４も位置決め部７と同様に、それぞれ取付ブロック（図示省略）、リードネジ棒、位置決めモータを含んで構成されているが、図１中での符号は省略している。
【００１７】
前記位置決め部７，８により、右入り口レール部３ａがフィルム搬送方向に直交する方向で移動する。また、位置決め部１１，１２により左入り口レール部４ａがフィルム搬送方向に直交する方向で平行移動する。これら位置決め部７，８，１１，１２によって、供給するフイルム２０の幅Ｗ１に合わせてフィルム入り口２１の幅が設定される。また、位置決め部９，１０，１３，１４によって、出口レール部３ｂ，４ｂが平行移動して、延伸倍率Ｎで設定された幅Ｗ２（＝Ｗ１×Ｎ）に設定される。このとき、図３に示すように、所望の配向角度αが得られるように、フイルム２０の左入り口レール部４ａと左延伸レール４ｄとの交差角度θ２と、フィルムの右入り口レール部３ａと右延伸レール３ｄとの交差角度θ３とが決定される。
【００１８】
コントローラ３０にはキーボード等のデータ入力部７１が設けられており、テンター入り口幅Ｗ１や延伸倍率Ｎ、配向角度αなどの設定値が入力が可能になっている。なお、延伸倍率Ｎに代えてフィルム出口幅Ｗ２を入力してもよい。
【００１９】
また、コントローラ３０には、速度変更操作部７３が設けられている。この速度変更操作部７３は、二つの押しボタンスイッチ７３ａ, ７３ｂを備えており、押しボタンスイッチ７３ａ又は７３ｂが押されることで、押された側のチェーン駆動部１５又は１６の回転速度が定常状態よりも２％増速される。なお、コントローラ３０は、定常状態では左右のチェーン駆動部の速度が同じになるように制御している。増速度合いは、延伸時の定常搬送速度に対して２０％以下が好ましく、より好ましくは１０％以下であり、さらに好ましくは１〜２％の範囲である。
【００２０】
また、コントローラ３０内には延伸パターンの演算式が予めプログラミングされており、これがメモリ７２内に格納されている。コントローラ３０は、Ｗ１，Ｎ（またはＷ２），αなどの設定値が入力されると、これらの設定値に基づき演算式から、左右チェーン３，４による実質的なフィルム把持長さＬＡ，ＬＢ（ＬＡ＝ＬＢ）とその位置を求め、求めた位置になるように、各位置決めモータ６２を回転駆動して、各レールの取付部である連結軸及び移動軸４６〜４９，５６〜５９をフィルムの幅方向で変位させる。
【００２１】
すなわち、自動的に各位置決めモータ６２を回転駆動して、設定されたテンター入り口幅Ｗ１、延伸倍率Ｎとなるようにするとともに、レール３，４の開き角度θ２，θ３を変化させることにより、任意の延伸倍率（Ｗ２／Ｗ１）で任意の配向角度α（１０°≦α≦８０°）の斜交フィルムが得られるように、各レール取付部４６〜４９，５６〜５９を位置決めする。
【００２２】
次に、本実施形態の作用を説明する。まず、データ入力部７１からテンター入り口幅Ｗ１と、出口幅Ｗ２、配向軸の傾斜角度αとを入力する。これらのデータが入力されると、コントローラ３０は演算式を用いて、各角度調整部７〜１４、各フイルム幅調整部１６，１７を駆動して左右レール３，４を所望の延伸パターンに設定する。
【００２３】
次に、製膜ライン等により製膜されたフイルム２０がフイルム入り口２１からテンター装置２内に送られる。入り口２１では、把持具３２ａ，３２ｂが開放状態になっており、送られてきたフイルムの両側縁部が把持具３２ａ内に入ると、把持具３２ａが閉じられて、フイルム２０が把持される。
【００２４】
オペレータは、フイルム２０の先端が入り口２１に搬送されてくるとき、目視によって入り口２１付近の様子を監視している。そして、把持具２３ａ，２３ｂは各チェーン５，６の移動により、レール３，４に沿って移動する。このとき、把持具２３ａ，２３ｂのうちいずれか一方の噛み込みが不足した場合、あるいは、入り口２１付近でいずれか一方の側縁が引っ掛かってしまった場合などにより、左右の位置ずれが発生してしまう。このとき、オペレータは速度変更操作部７３を操作して把持具２３ａ，２３ｂが走行する速度を調節する。
【００２５】
図３は、この速度変更操作部７３による速度調節を行ったときの入り口２１付近のフイルム２０の状態の一例を示すものであり、この例においては、図３（Ａ）に示すように、フイルム２０が搬送されてきたとき、右レール３を走行している把持具の噛み込みが不足し、この部分で送り不良が発生する。この送り不良により、フイルム２０には図示のようなツレやシワが発生したりする。また、噛み込み位置のずれが大きいときにはフイルム２０が切断されてしまうこともある。そこで、オペレータは目視によってフイルム２０のツレやシワを発見したときに、ツレ又はシワが発生している側の一方の押しボタン７３ａを押して、ツレ又はシワが無くなるまで速度をＶ₁からＶ₁’（Ｖ₁＜Ｖ₁’）に増速する。なお、他方の速度はＶ₂（＝Ｖ₁）のまま変化しない。この速度差によって、一方の側縁２０ａがＬ₁，他方の側縁２０ｂがＬ₂のフイルム送り量となってシワが無くなり、初期要因での噛み込み位置のずれが無くなる。これによって、フイルム２０の両側縁２０ａ，２０ｂの位置が揃った状態で噛み込まれ、切断を防ぐことができる。そして、一定時間が経過すると、図３（Ｃ）に示すように、左右のチェーン５，６とともに、把持具２３ａ，２３ｂは、通常時の速度Ｖ₁，Ｖ₂に復帰し、同じ速度で走行する。このようにしてフイルム２０の両側縁２０ａ，２０ｂを噛み込み位置のずれを修正して確実に把持し、同じ速度で移動しながら延伸することができるので、予め設定された配向軸となるようにフイルム２０を高精度で延伸することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態においては、一方を増速させることでシワを取り除き、フイルム噛み込み時のフイルム傾きを無くすようにしているが、これは、他方を減速させることによって行ってもよい。また、上記実施形態においては、速度変更操作部７３の押しボタンスイッチ７３ａ，７３ｂを押圧したときだけ、押された側のモータを増速させているが、これに替わって、押圧操作１回で、一定時間、例えば０．５秒だけ増速又は減速させてもよい。
【００２７】
上記実施形態では、フイルム噛み込み直後にオペレータがフイルムのシワの発生の有無を目視し、これに基づき速度変更操作部の各ボタンスイッチを押すように操作したが、この他に、フイルムのシワの発生状態をカメラで撮影し、この撮影画像に基づき速度変更操作を行なうようにしてもよい。また、オペレータの操作に代えて、前記撮影画像データに対して輪郭強調処理などの画像処理を行い、シワを顕在化させて、このシワの発生に基づき自動的に一方のモータを増速または減速させて、シワ取りやフイルムの傾き修正を行なってもよい。この場合には、シワの形態によって増速または減速時間やその速度を自動的に変更することで、精度よくシワ取りやフイルムの傾き修正が行なえる。
【００２８】
また、上記実施形態では、フイルム先端の噛み込み初期における左右のフイルムクリップの噛み込み不良に起因するシワやフイルム傾きを無くすようにしたが、これに代えて、延伸途中において何らかの原因でフイルムにシワが発生した場合にも、同様の操作に行なうことで、シワ取りやフイルムの傾き修正を行なってもよい。
【００２９】
上記実施形態では、各無端チェーンに個別にチェーン駆動部を設けて、フイルムにシワが発生したときに各駆動部の間に速度差を設けて、シワを無くすようにしたが、個別のチェーン駆動部を設ける代わりに、１つの駆動部を用いて、この駆動部と各無端チェーンとの間に減速機構または増速機構を設けて、左右のチェーンに速度差を発生させるようにしてもよい。
【００３０】
ところで、フイルム２０のシワ、寄りの発生を解決するために、本発明のテンター装置２では、フイルム２０の支持性を保ち、揮発分率が５ｖｏｌ％以上の状態を存在させて延伸した後、収縮させながら揮発分率を低下させることが好ましい。フイルム２０の支持性を保つとは、フイルム２０の膜性を損なうことなく両側縁を把持することを意味する。揮発分率については、延伸操作工程において常に５ｖｏｌ％以上の状態を維持していてもよいし、延伸操作工程の一部の区間に限って揮発分率が５ｖｏｌ％以上の状態を維持してもよい。後者の場合、入り口位置ＰＡを起算点として全延伸区間の５０％以上の区間、揮発分率が１２ｖｏｌ％以上の状態となっていることが好ましい。いずれにせよ、延伸前に揮発分率が１２ｖｏｌ％以上の状態を存在させておくことが好ましい。ここで、揮発分率（単位；ｖｏｌ％）とは、フイルムの単位体積あたりに含まれる揮発成分の体積を表し、揮発成分体積をフイルム体積で除した値とする。
【００３１】
本発明のテンター装置２による延伸工程の前に、揮発分を含有させる工程を少なくとも１工程以上設けることが好ましい。揮発分を含有させる方法としては、フイルム２０をキャストし、水や溶剤などの揮発分を含有させたり、あるいは、水や溶剤などの揮発分に浸漬させるという方法がある。あるいはフイルム２０に水・溶媒等を塗布・噴霧してもよい。ポリビニルアルコールなど親水性ポリマーのフイルムの場合は、高温高湿雰囲気下で水を含有するので、高湿雰囲気下で調湿後延伸、もしくは高湿条件下で延伸することにより揮発分を含有させることができる。これらの方法以外でも、上記のとおり揮発分率を５％以上にさせることができれば、いかなる手段を用いても良い。
【００３２】
好ましい揮発分率は、フイルム２０の種類によって異なる。揮発分率の最大は、フイルム２０の支持性を保つ限界とすることができる。好ましい揮発分率は、ポリビニルアルコールでは１０％〜１００％、セルロースアシレートでは１０％〜２００％である。
【００３３】
本発明のテンター装置２により延伸することによって、フイルム２０は優れた偏光能を有する偏光膜として利用することができる。得られた偏光膜としてのフイルム２０の両面又は片面に保護膜（保護フイルム）を接着剤層を介して設けることにより、偏光板が得られる。本発明によると、フイルム２０の配光軸の角度αを、１０°以上８０°以下の範囲で任意に設定することができるので、他の光学部材と組み合わせて使用する際にも非常に有効である。得られた偏光板は、優れた単板透過率及び偏光度を有する。したがって、液晶表示装置として用いる場合に、画像のコントラストを高めることができ、有利である。
【００３４】
偏光板を作製する際には、さらに、本発明のテンター装置２による延伸工程の前に、延伸するフイルム、例えば偏光膜用として用いるポリビニルアルコール等を、ヨウ素−ヨウ化カリウム等の偏光子を含む水溶液で染色することが好ましい。その後、延伸工程に付し、延伸工程後あるいは延伸工程の最終段階付近で、保護膜と貼り合わせるとよい。
【００３５】
本発明のテンター装置２を用いる延伸は、特に限定されたポリマーフイルムに対するものではなく、特に、偏光膜を形成するための延伸を対象とする熱可塑性の適宜なポリマーからなるフイルムに対して有効である。ポリマーの例としては、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、セルロースアシレート、ポリスルホンなどを挙げることができる。好ましくはポリビニルアルコールを包含するポリビニルアルコール系ポリマーである。ポリビニルアルコールは通常、ポリ酢酸ビニルをケン化したものであるが、例えば不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類のように酢酸ビニルと共重合可能な成分を少量含有しているものでも構わない。また、アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等を含有する変性ポリビニルアルコールもポリビニルアルコール系ポリマーに含まれ好ましく用いることができる。なかでも、ポリビニルアルコールが最も好ましい。
【００３６】
ポリビニルアルコールのケン化度は特に限定されないが、溶解性等の観点から８０〜１００ｍｏｌ％が好ましく、９０〜１００ｍｏｌ％が特に好ましい。またポリビニルアルコールの重合度は特に限定されないが、１０００〜１００００が好ましく、１５００〜５０００が特に好ましい。
【００３７】
また、ポリビニルアルコール，ポリ塩化ビニルを脱水、脱塩素することによりポリエン構造をつくり、共役二重結合により偏光を得るいわゆるポリビニレン系偏光膜の製造にも、本発明のテンター装置２は好ましく用いることができる。
【００３８】
延伸前のフイルム２０の好ましい弾性率は、ヤング率で表して、０．０１Ｍｐａ以上５０００Ｍｐａ以下、更に好ましくは０．１Ｍｐａ以上５００Ｍｐａ以下である。弾性率が低すぎると延伸時・延伸後の収縮率が低くなり、シワが消えにくくなり、また高すぎると延伸時にかかる張力が大きくなり、フイルム２０の両側縁部を保持する部分の強度を高くする必要が生じ、テンター装置２に対する負荷が大きくなる。
【００３９】
延伸前のフイルムの厚味は特に限定されないが、フイルム把持の安定性、延伸の均質性の観点から、１μｍ〜１ｍｍが好ましく、２０〜２００μｍが特に好ましい。
【００４０】
偏光膜は、偏光膜用フイルム、例えばポリビニルアルコールフイルムを配向すると共に、上記のとおり偏光子で染色して得られる。本発明のテンター装置により延伸されたフイルム２０を偏光膜として利用する場合、好ましく使用される偏光子は、ヨウ素−ヨウ化カリウムで生成したＩ3-、Ｉ5-等の多ヨウ素イオンおよび／または有機二色性色素である。二色性色素の具体例としては、例えばアゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素、アントラキノン系色素等の色素系化合物を挙げることができる。水溶性のものが好ましいが、この限りではない。また、これらの二色性分子にスルホン酸基、アミノ基、水酸基などの親水性置換基が導入されていることが好ましい。二色性分子の具体例としては、例えばシー．アイ．ダイレクト．イエロー１２、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ３９、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ７２、シー．アイ．ダイレクト．レッド３９、シー．アイ．ダイレクト．レッド７９、シー．アイ．ダイレクト．レッド８１、シー．アイ．ダイレクト．レッド８３、シー．アイ．ダイレクト．レッド８９、シー．アイ．ダイレクト．バイオレット４８、シー．アイ．ダイレクト．ブルー６７、シー．アイ．ダイレクト．ブルー９０、シー．アイ．ダイレクト．グリーン５９、シー．アイ．アシッド．レッド３７等が挙げられ、さらに特開昭６２−７０８０２号、特開平１−１６１２０２号、特開平１−１７２９０６号、特開平１−１７２９０７号、特開平１−１８３６０２号、特開平１−２４８１０５号、特開平１−２６５２０５号、特開平７−２６１０２４号の各公報記載の色素等が挙げられる。これらの二色性分子は遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン類の塩として用いられる。これらの二色性分子は２種以上を配合することにより、各種の色相を有する偏光子を製造することができる。偏光板として吸収軸を直交させた時に黒色を呈する化合物（色素）や黒色を呈するように各種の二色性分子を配合したものが単板透過率、偏光度とも優れており好ましい。本発明のテンター装置２により延伸されたフイルムに対しては、特にヨウ素−ヨウ化カリウムで生成したＩ3-、Ｉ5-等の多ヨウ素イオンが好ましく使用される。
【００４１】
本発明のテンター装置２によりポリビニルアルコールフイルムを延伸した場合には、偏光子による染色を気相または液相吸着により行うことができるが、液相で行うことが好ましい。ヨウ素−ヨウ化カリウムで生成したＩ3-、Ｉ5-等の多ヨウ素イオンを偏光子として使用する場合、ヨウ素−ヨウ化カリウム水溶液にポリビニルアルコールフイルムを浸漬させて行われる。ヨウ素は０．１〜２０ｇ／ｌ、ヨウ化カリウムは１〜２００ｇ／ｌ、ヨウ素とヨウ化カリウムの質量比は１〜２００が好ましい。染色時間は１０〜５０００秒が好ましく、液温度は５〜６０℃が好ましい。染色方法としては浸漬だけでなく、ヨウ素あるいは染料溶液の塗布あるいは噴霧等、任意の手段が可能である。染色工程は、本発明の延伸工程の前後いずれに置いても良いが、貼り合わせ時の含水率を１０％未満とするため、延伸工程前に液相で染色することが特に好ましい。
【００４２】
本発明のテンター装置２により延伸するものが、偏光膜用途のフイルムの場合は、ポリマーを架橋させる添加物を用いることが好ましい。特に本発明のテンター装置を用いて、斜め方向の延伸を行う場合、延伸工程出口でフイルムが十分に硬膜されていないと、工程のテンションでフイルムの配向方向がずれてしまうことがあるため、延伸前工程あるいは延伸工程で架橋剤溶液に浸漬、または溶液を塗布して硬膜剤（架橋剤）を含ませるのが好ましい。硬膜剤（架橋剤）を偏光膜用ポリマーフイルムに付与する手段は、特に限定されるものではなく、フイルムの液への浸漬あるいは塗布や噴霧等任意の方法を用いることができるが、特に浸漬法と塗布法が好ましい。塗布手段としてはロールコータ、ダイコータ、バーコータ、スライドコータ、カーテンコータ等、通常知られている任意の手段をとることができる。また、溶液を含浸させた布、綿、多孔質素材等をフイルムに接触する方式も好ましい。硬膜剤（架橋剤）としては、米国再発行特許第２３２８９７号に記載のものが使用できるが、ホウ酸、ホウ砂が実用的に好ましく用いられる。また、亜鉛、コバルト、ジルコニウム、鉄、ニッケル、マンガン等の金属塩も併せて用いることができる。
【００４３】
硬膜剤（架橋剤）の付与は、テンター装置２への導入前に行ってもよいし、テンター工程のによる噛み込後に行っても良く、延伸部１０ｂの工程の終端までのいずれかの工程で行えばよい。また、硬膜剤（架橋剤）を添加した後に洗浄・水洗工程を設けてもよい。
【００４４】
本発明のテンター装置２で製造された偏光膜の両面あるいは片面に保護フイルムを貼り付ける場合は、保護フイルムの種類は特に限定されず、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロピオネート等のセルロースエステル類、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル等を用いることができるが、保護フイルムのレターデーション値が一定値以上であると、偏光軸と保護フイルムの配向軸が斜めにずれているため、直線偏光が楕円偏光に変化し、好ましくない。このため保護フイルムのレターデーションは低いことが好ましい。この観点から特に好ましくはセルローストリアセテートである。
【００４５】
長尺、特にロール形態の偏光板を得るまで、一貫工程で作製する場合には、染色のムラや抜けがないことが必要とされる。本発明のテンター装置２による延伸の前のフイルム中に揮発成分に分布のムラ（フイルム面内の場所による揮発成分量の差異）があると染色ムラ、抜けの原因となる。従って、延伸前のフイルム２０の揮発分成分の含有分布は小さいほうが好ましく、少なくとも５％以下であることが好ましい。揮発分成分の分布とは、上記で定義された揮発分率の平均揮発分率に対する、最大値または最小値と該平均揮発分率との差の大きい方の比を表す。揮発分成分の含有分布を小さくする方法として、フイルム２０の表裏表面を均一なエアーでブローする、ニップローラーにて均一に絞る、ワイパーなどで拭き取る（ブレード、スポンジ拭き取りなど）などの方法挙げられるが、分布が均一になればいかなる方法を用いても良い。
【００４６】
延伸させたフイルム２０の収縮は、延伸時、延伸後のいずれの工程でも行って良い。収縮は、斜め方向に配向する際の発生するポリマーフイルムのシワが解消すればよく、その手段としては、加熱することにより揮発分を除去する方法などが挙げられるが、フイルム２０を収縮させればいかなる手段を用いても良い。好ましいフイルム２０の収縮率は、配向軸の角度αを用いると、１／ｓｉｎα以上とすることが好ましい。
【００４７】
斜め方向に配向する際に発生するフイルム２０のシワは、本発明のテンター装置２における熱処理部２ｃの終端までに消失していればよい。しかし、シワの発生から消失までに時間がかかると、延伸の方向性にばらつきが生じることがあるので、好ましくは、シワが発生した地点からできるだけ短い移行距離でシワが消失することが良い。このためには、揮発分量の揮発速度を高くするなどの方法がある。
【００４８】
発生したシワが消失する条件であれば、乾燥条件はいかようでもかまわない。ただし、所望の配向角度が得られた後できるだけ短い移動距離で乾燥点が来るように調節するのが好ましい。乾燥点とは、フイルム２０の表面膜温度が環境雰囲気温度と同じになる場所を意味する。このことから、乾燥速度もできるだけ速いほうが好ましい。乾燥温度については、本発明のテンター装置２でポリビニルアルコールを延伸する場合、２０℃以上１００℃以下が好ましく、さらに好ましくは４０℃以上９０℃以下である。
【００４９】
本発明のテンター装置２による延伸を行うフイルム２０が、ポリビニルアルコール系ポリマーのとき、揮発分としては水が好ましい。そして、配向板を得ることが目的の場合は、保護膜の貼り合わせ時の含水率（揮発分率）が１０％未満となるように乾燥することが好ましい。さらに好ましい含水率は８％未満である。
【００５０】
本発明において、フイルム２０がポリビニルアルコール系ポリマーフイルムで、硬膜剤を使用した場合、斜め方向に延伸した状態を緩和せずに保つために、延伸前後で水に対する膨潤率が異なることが好ましい。具体的には、延伸前の膨潤率が高く、延伸・乾燥後の膨潤率が低くなることが好ましい。更に好ましくは、延伸する前の水に対する膨潤率が３％以上で、乾燥後の膨潤率が３％以下であることである。
【００５１】
本発明のテンター装置において、フイルムクリップ２３ａ，２３ｂの軌跡を規制するレール３，４には、しばしば大きい屈曲率が求められる。急激な屈曲による把持具同士の干渉、あるいは局所的な応力集中を避ける目的から、屈曲部ではフイルムクリップ２３ａ，２３ｂの軌跡が円弧を描くようにすることが望ましい。
【００５２】
また、フイルム２０を延伸する速度は、単位時間当りの延伸倍率で表すと、１．１倍／分以上、好ましくは２倍／分以上で、早いほうが好ましい。また、長手方向の進行速度は、０．１ｍ／分以上、好ましくは１ｍ／分以上で、早いほうが生産性の観点から見て好ましい。いずれの場合も、上限は、延伸するフイルム２０及びテンター装置２により異なる。
【００５３】
本発明のテンター装置２において、延伸前のフイルム２０に異物が付着していると、表面が粗くなるため、異物を取ることが好ましい。異物が存在していると、特に偏光板作製時には、色むら・光学むらの原因となる。また、偏光板を製造するときには、保護膜を張り合わせるまでの間に、異物が付着しないことも重要で、極力浮遊するゴミが少ない環境下で製造することが好ましい。本発明のテンター装置２での延伸に供するフイルム２０の異物の量とは、フイルム表面に付着している異物の重量を表面積で割った値で、平方メートルあたりのグラム数を表す。異物は、１ｇ／ｍ2 以下が好ましく、更に好ましくは０．５ｇ／ｍ2 以下であり、少ないほど好ましい。
【００５４】
異物の除去方法としては特に限定されず、延伸前のフイルム２０に悪影響を与えることなく、異物を除去することができれば、いずれの方法でもよい。例えば、水流を吹き付けることにより異物を掻き落とす方法、気体噴射により異物を掻き落とす方法、布、ゴム等のブレードを用いて異物を掻き落とす方法等が挙げられる。
【００５５】
本発明のテンター装置２において、フイルム２０の両側縁をフイルムクリップ２３ａ，２３ｂにより把持する際、把持しやすいようにフイルム２０を張った状態にしておくことが好ましい。具体的には、フイルム２０の長手方向に張力をかけてフイルムを張るなどの方法が挙げられる。張力としては、延伸前のフイルム状態により異なるが、弛まない程度にすることが好ましい。
【００５６】
延伸時の環境温度は、少なくともフイルム２０に含まれる揮発分の凝固点以上であればよい。フイルム２０がポリビニルアルコール系のものである場合には、２５℃以上が好ましい。また、偏光膜を作製するためのヨウ素・ホウ酸を浸漬したポリビニルアルコール系フイルムを延伸する場合には、２５℃以上９０℃以下が好ましく、さらに好ましい温度範囲は４０℃以上９０℃以下である。
【００５７】
延伸時の湿度に関しては、揮発分が水であるフイルム、例えばポリビニルアルコール、セルロースアシレートなどの場合は、調湿雰囲気下で延伸することが好ましい。ポリビニルアルコールである場合は、５０％以上１００％以下が好ましく、さらに好ましい湿度範囲は８０％以上１００％以下である。
【００５８】
本発明のテンター装置で得られた偏光膜には、各種機能膜を保護膜として直接片面または両面に貼合することができる。機能膜の例としては、λ／４板、λ／２板などの位相差膜、光拡散膜、偏光板と反対面に導電層を設けたプラスチックセル、異方性散乱や異方性光学干渉機能等をもつ輝度向上膜、反射板、半透過機能を持つ反射板等があげられる。
【００５９】
保護膜としては、上に述べた好ましい保護膜を一枚、または複数枚積層して用いることができる。偏光膜の両面に同じ保護膜を貼合しても良いし、両面に異なる機能、物性をもつ保護膜をそれぞれ貼合しても良い。また、片面のみに上記保護膜を貼合し、反対面には直接液晶セルを貼合するために、粘着剤層を直接設けて保護膜を貼合しないことも可能である。この場合粘着剤の外側には、剥離可能なセパレータフイルムを設けることが好ましい。
【００６０】
本発明のテンター装置２で延伸を行うフイルム２０としては、その膜厚が薄いものが多いが、ハンドリング時のフイルム２０の裂け等のトラブルを回避するため、フイルム２０を延伸後、収縮させ揮発分率を低下させる乾燥工程において、乾燥中もしくは乾燥直後に少なくとも片面に保護膜を貼り合わせ、後加熱する工程を有することが好ましい。具体的な貼り付け方法として、乾燥工程中、両端を保持した状態で接着剤を用いてフイルム２０に保護膜を貼り付け、その後両端を耳きりする、耳きりの方法としては、刃物などのカッターで切る方法、レーザーを用いる方法など、一般的な技術を用いることができる。貼り合わせ直後に、接着剤を乾燥させるため、および偏光性能を良化させるために、加熱することが好ましい。加熱の条件としては、接着剤により異なるが、水系の場合は、２０℃以上が好ましく、さらに好ましくは４０℃以上１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以上８０℃以下である。これらの工程は一貫した製造ラインで行われることが、性能上及び生産性を高くする上で好ましい。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、第１レール上の把持具と第２レール上の把持具とを同じ速度で走行させる走行手段と、前記把持具がシート状物を把持する入り口付近で、前記把持具の噛み込み不足によるシート状物の送り不良が発生したとき、第１レール上の把持具と第２レール上の把持具との間に一時的に速度差を設ける速度差発生手段とを備えているので、フイルム先端の噛み込み初期時に噛み込み不良などでシワが発生した場合にこれを簡単になくすことができ、配向軸にズレやバラツキなどが発生せず、高精度にシート状物を延伸することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のテンター装置の概略を示す機能ブロックを含む平面図である。
【図２】本発明のテンター装置の概略を示す平面図である。
【図３】フイルム先端噛み込み初期時のシワ取り処理を示す平面図であり、（Ａ）はシワが発生している状態を示し、（Ｂ）は左右レールの速度差によりシワを無くした状態を示している。
【符号の説明】
２テンター装置
３，４レール
５，６無端チェーン
１５，１６
１５ａ，１６ａ，６２モータ
２０フイルム
２１入り口
２２出口
２３ａ，２３ｂ把持具
２５〜３８スプロケット
７３速度変更操作部

Claims

互いに対向するように配置されている第１レール及び第２レールに沿って走行する複数の把持具により、シート状物の両側縁部を把持して移動させながら、前記シート状物の搬送方向と交差する方向に張力を付与してシート状物の配向軸を傾斜させて延伸するテンター装置において、
前記第１レール上の把持具と前記第２レール上の把持具とを同じ速度で走行させる走行手段と、
前記把持具がシート状物を把持する入り口付近で、前記把持具の噛み込み不足によるシート状物の送り不良が発生したとき、前記第１レール上の把持具と前記第２レール上の把持具との間に一時的に速度差を設け、送り不良を解消する速度差発生手段とを備えることを特徴とするテンター装置。
前記速度差発生手段は、前記第１レールを走行する前記把持具の駆動源と、前記第２レールを走行する前記把持具の駆動源とをそれぞれ独立して設け、各駆動源を個別に制御することにより速度差を発生させることを特徴とする請求項１記載のテンター装置。
前記速度差発生手段は、前記各駆動源の速度を外部から変更する操作部を有することを特徴とする請求項２記載のテンター装置。