JP4525326B2 - フィルム延伸装置およびフィルム延伸方法 - Google Patents
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Description
フィルムを加熱するための加熱炉と、
フィルムを送るための送り出し部分と、
前記送り出し部分から連続的に送られるフィルムの幅方向両端部を把持する左右各複数対のクリップと、
前記各クリップの走行を案内する左右各一対のガイドレールと、
前記ガイドレールを移動させる複数の駆動軸と、を備え、
前記加熱炉内に前記フィルムを通過させるとともに、前記クリップによって把持させた前記フィルムを延伸することができるフィルム延伸装置において、
複数の前記駆動軸が、略平行に形成されており、かつ、
前記駆動軸によって、前記左右各一対のガイドレールが左右独立に移動することで、前記ガイドレールのレールパターンを変化できるようになっていることを特徴とする。
複数の前記駆動軸に対して所定角度でフィルムを引き取れるように、前記フィルム引き取り部分が、移動可能となっている。
前記フィルム特性測定装置による前記延伸後のフィルム特性の測定結果に基づいて、前記左右各一対のガイドレールが、複数の前記駆動軸によって、左右独立に移動可能となっている。
前記加熱手段を、前記延伸後のフィルム特性の測定結果に基づいて、温度制御する、いわいるフィードバック制御を採用することにより、フィルムの幅方向における厚みおよび配向角(レタデーション)をより高精度に制御することができる。なお、前記加熱手段は、複数形成しても良い。
フィルムを連続的に送り出し、送られた前記フィルムの幅方向両端部を、左右各複数対のクリップで把持し、
前記クリップにより前記フィルムを幅方向両端部を把持した状態で、前記フィルムを加熱するとともに、前記左右各複数対のクリップを、左右各一対のガイドレール上を走行させることにより前記フィルムを延伸する方法であって、
前記左右各一対のガイドレールが、略平行に形成された複数の駆動軸上に配置されており、
複数の前記駆動軸により、前記左右各一対のガイドレールを左右独立に移動させ、前記ガイドレールのレールパターンを変化させることを特徴とする。
図1は本発明の一実施形態に係るフィルム延伸装置の概略断面図、
図2は図1に示すII−II線に沿うフィルム延伸装置の断面図、
図3は本発明の一実施形態に係るフィルム延伸装置の第1、第2レール付近における拡大図、
図4は図3に示すIV−IV線に沿う第1、第2レール付近における要部断面図、
図5(A)は配向軸を補正する前のフィルムの状態を表す図、図5(B)は配向軸を補正した後のフィルムの状態を表す図、
図6は斜め延伸時におけるフィルム延伸装置の断面図、
図7は斜め延伸時におけるフィルムの状態を表す図、
図8は斜め延伸時におけるフィルム延伸装置の断面図、
図9は斜め延伸時におけるフィルムの状態を表す図、
図10は本発明の他の実施形態に係るフィルム延伸装置の断面図、
図11(A)は図3に示すXI−XI線に沿う第1、第2レール付近における要部断面図、図11(B)は従来における第1、第2レール付近における要部断面図、
図12は本発明の他の実施形態に係る第1、第2レール付近における要部断面図である。
図1に示すように本発明のフィルム延伸装置は、オーブン1と、オーブン1内を通過するように配置されているレール3と、フィルム9を供給するためのフィルム供給ロール11と、フィルム巻取りロール12とを有している。
図4に示すように、第1クリップ33aは、クリップ台331a、クリップ本体332a、およびピン333aを支点として移動可能となっているクリップレバー334aとから構成されている。この第1クリップ33aは、クリップ台331aを介して、第1内側レール31a上に移動可能に配置されているとともに、クリップレバー334aとクリップ本体332aとで、フィルム9の縁部の一端を把持している。
本実施形態においては、図2に示すように横延伸のレールパターンとした場合の他、図6または図8に示すような斜め延伸用のレールパターンを採用することもできる。
図10、図11に示す本実施形態のフィルム延伸装置は、第1実施形態のフィルム延伸装置と以下に示す以外は、同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。
図12に示す本実施形態のフィルム延伸装置は、第1実施形態のフィルム延伸装置と以下に示す以外は、同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。
まず、光学フィルムの原料樹脂として、ガラス転移温度が136℃であるノルボルネン系樹脂(日本ゼオン(株)製 ZEONOR1420)を準備した。次いで、このノルボルネン系樹脂を、窒素を流通させた熱風乾燥機を用いて温度110℃にて、3時間乾燥し、常法により、Tダイ式溶融押出成形装置により、幅1000mm、厚さ100μmのフィルムとし、ロール状に巻き取ることにより、ノルボルネン系樹脂の未延伸フィルムを得た。
すなわち、まず、オーブン1の手前の第1、第2把持部分31a−1,31b−1付近にて、フィルム供給ロール11から送られてくる未延伸フィルムの両端を、第1クリップ33aおよび第2クリップ33bで把持した。なお、未延伸フィルムを把持する際には、第1、第2クリップ33a,33bのクリップレバー334a,334bを、クリップクリップクローザーにより動かすことにより、未延伸フィルムを把持した。次いで、把持した未延伸のフィルムを上記第1、第2クリップ33a,33bにより、オーブン1内の予熱ゾーン、延伸ゾーンおよび熱固定ゾーンを通過させることにより加熱すると共に、幅方向に延伸し、延伸フィルムを得た。
上記にて得られたフィルムについて、Re測定装置(王子計測製 KOBURA−21SDH)を用いて、幅方向のReを測定した。測定は、得られた1400mm幅のフィルムに対して、左端部から右端部まで、幅方向に沿って100mm間隔で行った。すなわち、左端部(0mm)〜右端部(1400mm)まで、合計15点の測定を行った。なお、この15点の測定は、フィルムの長さ(MD)方向50m毎に3回の測定(すなわち、15点×3回の測定)を行い、この3回の測定値の平均を求めることにより行った。測定の結果得られたフィルムのReのバラツキ(Reの最大値と最小値との差)を表1に示す。Reのバラツキは、小さいほうが好ましい。
上記にて得られたフィルムについて、偏向顕微鏡(ニコン製)を用いて、幅方向の配向角を測定した。なお、測定は、上述の幅方向のReと同様に行った。すなわち、幅方向に沿って100mm間隔で15点の測定を、3回行い、その平均値を求めた。フィルムの幅方向の配向角の測定結果を、配向角評価として、表1に示す。なお、本実施例では、幅(TD)方向を0°とした時に、幅方向において、配向角が±1°以内となっている幅長さを求めることにより評価した。すなわち、表1において、配向角評価が、1000mmである場合には、幅方向1000mmに渡り、配向角が±1°であったことを意味する。配向角評価の値は、大きいほうが好ましい。
上記にて得られたフィルムについて、デジマチックシックネスゲージ(ミツトヨ製)を用いて、幅方向のフィルム厚みを測定した。なお、測定は、上述の幅方向のReと同様に行った。すなわち、幅方向に沿って100mm間隔で15点の測定を、3回行い、その平均値を求めた。測定の結果得られた幅方向のフィルム厚みのバラツキ(フィルム厚みの最大値と最小値との差)を表1に示す。幅方向のフィルム厚みのバラツキは、小さいほうが好ましい。
実施例1の延伸条件に加えさらに、図10および図11(A)に示すようなフィルムの幅方向に渡って温度制御をするための加熱装置37,38を使用して延伸を行った以外は実施例1と同様にして、延伸フィルムを製造し、得られた延伸フィルムについて、実施例1と同様にして、幅方向のRe、幅方向の配向角、およびフィルム厚みを測定した。得られた測定結果を表1に示す。なお、実施例2においては、加熱装置37,38は、延伸後の幅方向フィルム厚さが、延伸前の幅方向フィルム厚さ分布と同程度になるように温度制御を行った。
実施例1,2の幅方向のRe、幅方向の配向角、およびフィルム厚みの測定結果を表1に示す。
表1より、左右各一対のガイドレールが左右独立に移動する機構を有する本発明の延伸装置を使用した実施例1,2においては、幅方向のRe、幅方向の配向角、およびフィルム厚みのいずれも良好な結果となった。特に、実施例2においては、左右各一対のガイドレールが左右独立に移動する機構に加えて、フィルムの幅方向に渡って温度制御をするための加熱装置を使用したため、各特性が大幅に改善されていることが確認できる。
フィルム移動速度を8m/分、予熱ゾーンの温度を140℃、延伸ゾーンの温度を140℃、熱固定ゾーンの温度を140℃とし、フィルムの延伸倍率を1.4倍とし、配向角が15°となるように、送り出し部6および第1、第2レール3a,3bを調製した以外は、実施例1と同様にして、配向角が15°の延伸フィルムを製造し、得られた延伸フィルムについて、実施例1と同様にして、幅方向のRe、幅方向の配向角、およびフィルム厚みを測定した。得られた測定結果を表2に示す。なお、実施例3においては、延伸後のフィルムの幅は1400mmであり、幅1400mmのフィルム両端にトリミング処理を施し、最終的なフィルム幅を1200mmとした。
実施例3の幅方向のRe、幅方向の配向角、およびフィルム厚みの測定結果を表2に示す。実施例3においては、フィルムのシワが発生せず、フィルムの長尺での巻き取りが可能であった。
1a… 第1側壁
1b… 第2側壁
3… レール
3a… 第1レール
31a… 第1内側レール
32a… 第1外側レール
3b… 第2レール
31b… 第2内側レール
32b… 第2外側レール
33a,34a… 第1クリップ
33b,34b… 第2クリップ
9… フィルム
10a,10b… 特性測定装置
20… 駆動軸
20a… 第1駆動軸
20b… 第2駆動軸
Claims (10)
- フィルムを加熱するための加熱炉と、
フィルムを送るための送り出し部分と、
前記送り出し部分から連続的に送られるフィルムの幅方向両端部を把持する左右各複数対のクリップと、
前記各クリップの走行を案内する左右各一対のガイドレールと、
前記ガイドレールを移動させる複数の駆動軸と、を備え、
前記加熱炉内に前記フィルムを通過させるとともに、前記クリップによって把持させた前記フィルムを延伸することができるフィルム延伸装置において、
前記加熱炉内における複数の前記駆動軸の全てが、略平行に形成されており、かつ、
前記駆動軸によって、前記左右各一対のガイドレールが左右独立に移動することで、前記ガイドレールのレールパターンを変化できるようになっていることを特徴とするフィルム延伸装置。 - 前記左右各一対のガイドレールが、それぞれ別々の駆動軸上に形成されている請求項1に記載のフィルム延伸装置。
- 前記送り出し部分は、複数の前記駆動軸に対して所定角度で前記フィルムを送り出せるように、移動可能となっている請求項1または2に記載のフィルム延伸装置。
- 前記フィルム延伸装置は、さらに、フィルム引き取り部分を有しており、
複数の前記駆動軸に対して所定角度でフィルムを引き取れるように、前記フィルム引き取り部分が、移動可能となっている請求項1〜3のいずれかに記載のフィルム延伸装置。 - 前記フィルム延伸装置は、さらに、延伸後のフィルムのフィルム特性を測定するためのフィルム特性測定装置を具備しており、
前記フィルム特性測定装置による前記延伸後のフィルム特性の測定結果に基づいて、前記左右各一対のガイドレールが、複数の前記駆動軸によって、前記駆動軸の軸方向に、左右独立に移動可能となっている請求項1〜4のいずれかに記載のフィルム延伸装置。 - 前記フィルム延伸装置は、フィルムの幅方向に渡って温度制御できるようになっている加熱手段を、さらに有している請求項1〜5のいずれかに記載のフィルム延伸装置。
- 前記左右各複数対のクリップが、左右独立に移動可能となっている請求項1〜6のいずれかに記載のフィルム延伸装置。
- 複数の前記駆動軸が、一定間隔で配置される請求項1〜7のいずれかに記載のフィルム延伸装置。
- フィルム送り方向からフィルム引き取り方向に向けて見た場合に、複数の前記駆動軸が、互いに重なり合う部分を有するように形成される請求項1〜8のいずれかに記載のフィルム延伸装置。
- フィルムを連続的に送り出し、送られた前記フィルムの幅方向両端部を、左右各複数対のクリップで把持し、
前記クリップにより前記フィルムの幅方向両端部を把持した状態で、前記フィルムを加熱炉内において加熱するとともに、前記左右各複数対のクリップを、左右各一対のガイドレール上を走行させることにより前記フィルムを延伸する方法であって、
前記左右各一対のガイドレールが、略平行に形成された複数の駆動軸上に配置されており、
複数の前記駆動軸により、前記左右各一対のガイドレールを左右独立に移動させ、前記ガイドレールのレールパターンを変化させ、
前記加熱炉内における複数の前記駆動軸の全てが、略平行に形成されていることを特徴とするフィルム延伸方法。
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