JP5513159B2

JP5513159B2 - 光学フィルムの製造方法

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Publication number: JP5513159B2
Application number: JP2010034941A
Authority: JP
Inventors: 創一小橋; 彰史嘉藤
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2014-06-04
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Also published as: JP2011167972A

Description

本発明は、光学フィルム、特に表示装置等に用いられる光学フィルムの製造方法に関する。

近年、液晶ディスプレイ等の表示装置に対する要求性能は益々高くなっており、表示装置に用いる光学フィルムに対しても要求性能は高くなっている。例えば、液晶ディスプレイにおいては、解像度、輝度、コントラストなどに高い性能が求められており、これに伴い、位相差フィルム等の光学フィルムに対しては、光学特性の均一性についてより厳しい要求が出されている。

光学フイルムの製造方法の一つとして、溶液製膜方法が挙げられる。この溶液製膜方法は、ポリマーと溶媒が含まれたドープを流延ダイから連続的に流延支持体上に流延して流延膜を形成し、流延膜が自己支持性を有するものとなった後に、流延支持体から剥ぎ取って湿潤フイルムとし、この湿潤フイルムを搬送させながら乾燥させて長尺の光学フイルムを製造する。上記の光学特性の均一性は、長尺の光学フィルムの幅方向についてより強く求められている。

一方、光学フィルムの光学特性、特にレタデーションや配向角、膜厚を調節する方法として、湿潤フィルムを延伸することが知られている。延伸には、湿潤フィルムの長手方向に延伸する縦延伸、及び幅方向に延伸する横延伸がある。これらの縦延伸及び横延伸は、上述した溶液製膜方法による光学フィルムの製造工程の場合、流延支持体から剥ぎ取られ、乾燥前または乾燥中の湿潤フィルムに対して行われることが一般的である。

ところが、湿潤フィルムに対して横延伸を行う場合、以下のような問題がある。光学特性の中でも、近年では遅相軸（面内における最大屈折率方向）の均一性が特に重要視されている。遅相軸は、複屈折を示す光学フィルムで発現される。そして、長尺の湿潤フィルムを横延伸した場合には、延伸前に幅方向に付した直線状のマーキングが、延伸後には長尺方向に凸の形状となり、これは延伸線あるいはボーイングラインと呼ばれる。なお、搬送しながら延伸を実施した場合には、延伸線は搬送方向に凸となる場合もあるし、反搬送方向に凸となる場合もある。遅相軸は、この曲線状になった延伸線における接線とほぼ一致する。このような光学フィルムの遅相軸のずれを抑制するため、これまで、種々の提案がされている。

例えば、特許文献１に記載されているように、湿潤フィルムが剥ぎ取られる流延支持体の回転速度に対して、湿潤フィルムを搬送しながら横延伸を行うテンタの搬送速度を上げて、流延支持体からテンタまでの渡り時の湿潤フィルムに張力を付与する。張力が付与された湿潤フィルムを横延伸して形成された光学フィルムは、幅方向に対する遅相軸のずれ量が抑制される。

特許第３９８１４５７号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の製造方法では、流延膜が形成される流延支持体の回転速度、湿潤フィルムを横延伸するテンタの搬送速度に変動が生じることが考慮されていない。光学フィルムの製造設備で用いられる流延支持体は、外径、幅ともに大きく、回転軸の偏芯量や、周面の真円度の影響で、回転速度が変動しやすい。このように、流延支持体の回転速度が変動すると、流延膜に付与する張力が不安定になって幅方向に対する遅相軸のずれ量にバラつきが生じるため、光学特性の均一性が不十分になる。また、回転軸の偏芯量や周面の真円度などの精度が高い流延支持体を使用したとしても、製造設備は使用状況に応じて徐々に変化することがあり、例えば、光学フィルムの製造を長時間行っているうちに、流延支持体の表面に錆や異物が付着するなどして徐々に凹凸が形成され、これらが回転速度に影響することもある。

また、横延伸を行うテンタについても、湿潤フィルムを把持する把持部の引っ掛かりや駆動源からの振動による影響で搬送速度に変動が生じることがある。このように、流延支持体の回転速度や、テンタの搬送速度に変動が生じると、流延支持体からテンタまでの渡り搬送時に湿潤フィルムに付与する張力も変動するため、光学フィルムの長尺方向において遅相軸にバラツキが生じる。よって、流延支持体の回転速度、テンタの搬送速度に変動が生じることが考慮されていない上記特許許文献１記載の製造方法では、遅相軸の均一性を精度良く制御することはできない。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、光学フィルムの光学特性の均一性を向上させる製造方法及び製造設備を提供することを目的とする。

本発明の光学フィルムの製造方法は、連続走行する流延支持体上にポリマーと溶媒とが含まれるドープを連続的に流延して流延膜を形成する工程と、前記流延膜を前記流延支持体から剥ぎ取って湿潤フィルムとする工程と、前記流延支持体から剥ぎ取られた前記湿潤フィルムをその幅方向の両端部を一対の保持部で保持し、前記保持部を移動させて前記湿潤フィルムを延伸しながら搬送する工程と、前記流延支持体から剥ぎ取られる時の前記流延膜の移動速度の変動と、前記湿潤フィルムを前記保持部で搬送する時の搬送速度の変動とが対応するように、前記流延支持体の走行速度または前記保持部の移動速度の少なくとも一方を制御する工程とを有し、前記流延支持体から前記保持部への前記湿潤フィルムの搬送中に、溶媒を吹きかけて前記湿潤フィルムを湿潤状態に保つことを特徴とする。

前記流延支持体の回転速度、または前記流延支持体を走行させる回転ローラの回転速度、あるいは前記走行速度を検出し、検出された前記回転速度または前記走行速度の変動に、前記保持部を移動させる駆動源としてのモータの回転速度の変動を合わせるようにして前記移動速度を制御することが好ましい。

前記保持部を移動させる駆動源としてのモータが回転する回転速度、または前記搬送速度を検出し、検出された前記回転速度または前記搬送速度の変動に、前記流延支持体を走行させる駆動源としてのモータの回転速度の変動を合わせるようにして前記走行速度を制御することが好ましい。

前記保持部及び前記流延支持体は、共通の駆動源から駆動力が伝達され、前記流延支持体の走行及び前記保持部の移動が同期して行われることが好ましい。

本発明の光学フィルムの製造設備は、ポリマーと溶媒とが含まれるドープを連続的に吐出する吐出部と、連続走行中に、前記吐出手段から吐出されたドープが流延されて流延膜が形成される流延支持体と、前記流延膜を前記流延支持体から剥ぎ取って湿潤フィルムとする剥ぎ取り部と、前記流延支持体から剥ぎ取られた前記湿潤フィルムをその幅方向の両端部で保持する一対の保持部を備え、前記保持部を移動させて前記湿潤フィルムを延伸しながら搬送する延伸搬送装置と、前記流延支持体から剥ぎ取られる時の前記流延膜の移動速度の変動と、前記延伸搬送装置による搬送速度の変動とが対応するように、前記流延支持体の走行速度または前記保持部の移動速度の少なくとも一方を制御する制御手段と、前記流延支持体から前記保持部への前記湿潤フィルムの搬送中に、溶媒を吹きかけて前記湿潤フィルムを湿潤状態に保つ湿潤状態保持手段とからなることを特徴とする。

前記流延支持体の回転速度、または前記流延支持体を走行させる回転ローラの回転速度、あるいは前記走行速度を検出する検出手段を備え、前記延伸搬送装置は、前記保持部を移動させる駆動源としてのモータが設けられており、前記制御手段は、前記検出手段で検出された前記回転速度または前記走行速度の変動に前記モータの回転速度の変動を合わせるようにして前記移動速度を制御することが好ましい。

前記保持部を移動させる駆動源としてのモータが回転する回転速度、または前記搬送速度を検出する検出手段と、前記流延支持体を走行させる駆動源としてのモータと備え、前記制御手段は、前記検出手段で検出された前記回転速度または前記搬送速度の変動に前記モータの回転速度の変動を合わせるようにして前記走行速度を制御することが好ましい。

前記保持部及び前記流延支持体の共通の駆動源と、前記駆動源による駆動力を前記保持部及び前記流延支持体に伝達し、前記制御手段の制御により、前記流延支持体の走行及び前記保持部の移動を同期して行わせる駆動力伝達手段とからなることが好ましい。

本発明によれば、流延支持体から剥ぎ取られる時の流延膜の移動速度の変動と、湿潤フィルムを保持部で搬送する時の搬送速度の変動とが対応するように、流延支持体の走行速度または保持部の移動速度の少なくとも一方を制御し、流延支持体から保持部への湿潤フィルムの搬送中に、溶媒を吹きかけて湿潤フィルムを湿潤状態に保っているので、湿潤フィルムに一定の張力を付与することが可能であり、このようにして製造された光学フィルムの光学特性の均一性を向上させることができる。

溶液製膜設備の概略図である。流延ドラム及びテンタ部の構成を示す平面図である。流延ドラムの回転速度の変動パターン（Ａ）及びテンタ部の駆動モータを制御するときの速度変動（Ｂ）を示す説明図である。光学フィルムの製造方法を説明するフローチャートである。流延ドラム及びテンタ部を共通の駆動モータで駆動させる第２実施形態の一例を示す平面図である。

［溶液製膜設備及び方法］
図１は溶液製膜設備１１を示す概略図である。ただし、本発明は、この溶液製膜設備１１に限定されるものではない。以下の説明は、ポリマーとしてセルロースアシレートを用いた場合を例に挙げて説明するが、特に限定されるものではなく、一般に溶液製膜方法で使用されているものを用いることができる。

溶液製膜設備１１には、セルロースアシレートをポリマー成分とするドープ１２を流延し、溶媒を含んだ状態の流延膜１３とする流延室２１と、流延膜１３からなる湿潤フィルム１４の両側端部を保持して湿潤フィルムを延伸搬送するテンタ部２２と、湿潤フィルム１４の両側端部を切り離す耳切装置２３と、湿潤フィルム１４を複数のローラ２４に掛け渡して搬送しながら乾燥して光学フィルム（以下、単に「フィルム」と称する）１５とする乾燥室２５と、フィルム１５を冷却するための冷却室２６と、フィルム１５の帯電量を減らすための除電装置２７と、側端部にエンボス加工を施すナーリング付与ローラ対２８と、フィルム１５を巻き取る巻取室２９とが備えられる。

流延室２１には、ドープ１２を吐出する流延ダイ３０と、流延ダイ３０の下方に配され、周面３１ａにドープ１２が流延される流延支持体としての流延ドラム３１と、減圧チャンバ３２と、検出手段としてのエンコーダ３３が備えられる。流延ドラム３１には駆動装置３４が接続され、駆動装置３４にはコントローラ３５が接続される。流延ドラム３１は、コントローラ３５に制御された駆動装置３４によって回転軸３１ｂを中心に回転駆動される。これにより、流延ドラム３１は、その周面３１ａが所定の走行方向に所定速度で回転する。周面３１ａは、例えば、クロムメッキ処理が施され、十分な耐腐食性と強度を有する。

ドープ１２は、周方向に回転する流延ドラム３１の上に流延ダイ３０から連続的に流出され、これにより、流延ドラム３１の上でドープ１２が流延されて流延膜１３が形成される。流延ダイ３０の流出口から流延ドラム３１にかけては、ドープ１２からなるいわゆる流延ビードが形成され、この流延ビードに関して流延ドラム３１の回転の向きにおける上流側のエリアは、減圧チャンバ３２で空気を吸引されて減圧される。これにより、ビードの態様は安定し、均一な流延膜１３が形成されるようになる。

なお、減圧チャンバ３２は、流延ダイ３０よりも流延ドラム３１の走行方向の上流側に配置することが好ましい。この場合、図示しない制御部の制御により、減圧チャンバ３２は、流延ビードの上流側の圧力が下流側の圧力よりも低くなるように、流延ビードの走行方向上流側を所望の圧力まで減圧する。流延ビードの上流側と下流側との圧力差は、１０Ｐａ以上２０００Ｐａ以下であることが好ましい。また、流延ダイ３０から流出されるドープの温度は、２０〜３５℃であることが好ましい。

流延室２１内及び流延ドラム３１は、流延膜１３が冷却固化（ゲル化）し易い温度に設定されている。流延ドラム３１の内部には、伝熱媒体の流路（図示せず）が形成されており、この流路中を、所定の温度の伝熱媒体が通過することにより、流延ドラム３１の周面温度が所定の値に保持される。伝熱媒体は、取り扱いやすさ及び温度制御のし易さの点から気体よりも液体の方が好ましい。流延ドラム３１の周面温度は、ドープの溶剤の種類、固形成分の種類、ドープ１２における固形成分の濃度、剥ぎ取りまでの時間等に応じて適宜設定する。

流延室２１には、その内部温度を所定の値に保つための温調装置（図示せず）が設けられる。流延室２１の内部温度は、流延時におけるドープの温度と流延ドラム３１の周面温度から適宜設定する。なお、流延ドラム３１の周面３１ａの温度は−１０℃以上、１０℃以下に保持することが好ましい。

なお、流延支持体は、流延ドラム３１に限定されない。例えば、流延ドラム３１に代えて、バックアップローラ対などの回転ローラに掛け渡された無端のバンドを用いてもよい。無端のバンドを流延支持体として用いる場合には、各回転ローラの内部に伝熱媒体を通過させることにより、回転ローラを通じてバンドの温度を調整する。

流延膜１３が自己支持性をもつようになったら、剥取ローラ３６で支持しながら流延ドラム３１から流延膜１３を剥ぎ取る。流延膜１３の剥ぎ取りは、後述するように流延膜１３の移動速度Ｖ１と、テンタ部２２における搬送速度Ｖ２（図２参照）とがＶ２＞Ｖ１の関係を満たすように制御して流延膜１３に張力を与えることにより実施する。なお、流延膜１３の移動速度Ｖ１とは、周面３１ａ上の任意の点の走行速度に略等しい。流延ドラム３１から剥ぎ取られた流延膜１３は、湿潤フィルム１４となり、ガイドローラ３７によりテンタ部２２へ案内される。

流延ドラム３１から剥ぎ取られ、ガイドローラ３７の案内によってテンタ部２２へ湿潤フィルム１４が搬送されるまでの区間には、湿潤フィルム１４を冷却する冷却装置３８が設けられている。冷却装置３８は、湿潤フィルム１４へ冷却風を吹きかけて湿潤フィルム１４の乾燥を防止する。流延ドラム３１からテンタ部２２までの搬送中に湿潤フィルム１４が乾燥収縮してしまうと、上述した移動速度Ｖ１と搬送速度Ｖ２との速度差によって湿潤フィルム１４に付与される張力にバラつきが生じるが、本実施形態では湿潤フィルム１４の乾燥を防止しているため、湿潤フィルム１４が収縮することは無い。なお、これに限らず、冷却装置３８に代えてあるいは加えて、湿潤フィルム１４へ霧状の溶媒を吹きかけて湿潤フィルム１４の湿潤状態を保つ、湿潤状態保持装置を設けてもよい。

テンタ部２２は、案内されてきた湿潤フィルム１４の両側端部を突き抜けて湿潤フィルム１４を支持するピンを複数備えるピンテンタからなる。ピンは、走行するピン台３９（図２参照）に複数配されており、ピン台の走行により湿潤フィルム１４は搬送される。そして、湿潤フィルム１４の幅を所定のタイミングで変えたり、あるいは、幅を所定時間保持するように、ピン台３９の走行路は決定される。

テンタ部２２のピン台３９を走行させる駆動装置４０はコントローラ３５に接続される。駆動装置４０は、駆動源としての駆動モータ４１（図２参照）を備える。駆動モータ４１は、例えばパルスモータを使用する。この場合、コントローラ３５は、駆動モータ４１に送信するパルスの発生周波数を変化させて駆動モータ４１の回転速度の制御を行う。なお、駆動モータ４１は、これに限らずサーボモータなど回転速度を制御できる駆動源であればよい。

なお、湿潤フィルム１４の両側端部をクリップで把持して湿潤フィルム１４を搬送するクリップテンタを、テンタ部２２と耳切装置２３との間に適宜設けてもよい。あるいは、テンタ部２２をピンテンタに代えてクリップテンタから構成してもよい。

テンタ部２２を出た湿潤フィルム１４は耳切装置２３に案内され、テンタ部２２でピンにより保持された箇所を含む両側部が連続的に切断除去される。なお、このようないわゆる耳切工程は、テンタ部２２と乾燥室２５との間で実施する本実施態様に代えてあるいは加えて、乾燥室２５と巻取室２９との間で実施してもよい。

一方、両側端部を切断除去された湿潤フィルム１４は、乾燥室２５に送られて、さらに乾燥される。乾燥室２５には、搬送路を成す複数のローラ２４が備えられ、これらのうち、少なくともひとつが駆動ローラとされる場合がある。複数のローラ２４のすべてが非駆動のいわゆるフリーローラである場合には、乾燥室２５と巻取室２９との間に駆動ローラ等の搬送手段を設けるとよい。湿潤フィルム１４は、複数のローラ２４にそれぞれ巻き掛けられて、搬送される。ローラ２４は湿潤フィルム１４と接触する周面の温度を変える加熱機構を備えてもよく、これにより湿潤フィルム１４はより効果的かつ効率的に乾燥される。

乾燥室２５の下流には、乾燥室２５よりも低く内部温度が保持される冷却室２６が設けられる。この冷却室２６を通過することにより、乾燥工程を終えたフィルム１５は略室温に冷却される。そして、除電装置２７により、帯電圧が所定の範囲となるように調整された後、ナーリング付与ローラ対２８に送られ、これにより細かな複数の凹凸であるナーリングが両側部に付与される。

ナーリングが付与されたフィルム１５は、巻取室２９に送られる。巻取室２９には、フィルム１５をロール状に巻き取るための巻取ロール４２と、巻き取り時におけるテンションを制御するためのプレスローラ４３とが備えられる。そして、巻取ロール４２には、設定された速度でフィルム１５が巻き取られるように巻取ロール４２の回転速度を制御して巻取ロール４２を駆動する巻取制御装置（図示せず）が接続されている。

図２に示すように、溶液製膜設備１１においては、流延膜１３の移動速度をＶ１とし、湿潤フィルム１４の搬送速度をＶ２としたとき、両者の比Ｖ２／Ｖ１を常に一定にすることで、湿潤フィルム１４に一定の張力が付与され、光学特性の均一性を向上することができる。これらの速度Ｖ１，Ｖ２については、流延膜１３の移動速度Ｖ１は周面３１ａ上の任意の点の走行速度に等しく、また、テンタ部２２におけるピンの走行速度を湿潤フィルム１４の搬送速度Ｖ２とみなすことができる。

ここで、テンタ部２２のピンは、湿潤フィルム１４を幅方向に引っ張り幅を拡げるとき、すなわち拡幅するときには、湿潤フィルム１４の搬送の向きと交差する向きに走行することになる。すなわち、この場合のピンもしくはクリップの走行速度をベクトルで示すと、このベクトルは、湿潤フィルム１４の搬送の向きとこの搬送の向きと直交する幅方向との両方の成分をもつ。このような場合には、湿潤フィルム１４の搬送の向きの成分ベクトルの大きさをＶ２とみなす。ただし、本実施形態では、図２に示すように、幅を一定に保持して湿潤フィルム１４を搬送させる第１区間Ｌ１と、幅を拡げながら湿潤フィルム１４を搬送する第２区間Ｌ２との両方があるため、湿潤フィルム１４の搬送の向きにおけるピンの走行速度のベクトルは第１区間Ｌ１における方が大きくなるので、第１区間Ｌ１におけるピンの走行速度、すなわちピン台３９の移動速度をＶ２とみなす。

流延ドラム３１の回転速度は、回転軸３１ｂの偏芯量や周面３１ａの真円度の影響により、変動が生じることがある。流延ドラム３１の回転速度が変動すると、流延膜１３の移動速度Ｖ１にも変動が生じる。そこで、コントローラ３５は、エンコーダ３３からの信号により検出した流延ドラム３１の回転速度の検出結果に基づき、移動速度Ｖ１と搬送速度Ｖ２とが対応するように速度変動して両者の比Ｖ２／Ｖ１が常に一定になるように、流延ドラム３１とテンタ部２２の駆動装置４０を駆動させる。この速度比Ｖ２／Ｖ１は、０．９５以上、１．２５以下となるように制御することが好ましい。なお、湿潤フィルム１４には、乾燥収縮があるため、流延膜１３の移動速度Ｖ１より、湿潤フィルム１４の搬送速度Ｖ２が若干遅い場合、つまりＶ２／Ｖ１が０．９５以上、１．００以下の場合も、湿潤フィルム１４に一定の張力を付与することができる。

エンコーダ３３は、複数の接点が所定角度毎に形成され、流延ドラム３１の回転軸３１ｂと同軸に固定された検出円板と、この検出円板と摺動する摺動子とを備え（ともに図示せず）、接点と摺動子の接触時に電気信号を出力する。エンコーダ３３から出力された信号はコントローラ３５に送信される。コントローラ３５は、エンコーダ３３から出力された信号をカウントして流延ドラム３１の回転速度を検出する。なお、エンコーダ３３としては、これに限らず、複数の検出孔が形成された検出円板と、この検出円板を挟んで設けられたフォトインタラプタとを備えた光学式のエンコーダでもよい。

以下では、流延ドラム３１の回転速度の検出結果に基づき、流延膜１３の移動速度Ｖ１と湿潤フィルム１４の搬送速度Ｖ２とが対応するように変動させるための制御について図３及び図４を参照して説明する。なお、移動速度Ｖ１及び搬送速度Ｖ２を制御するための方法としては以下に限定されるものではない。

溶液製膜設備１１でフィルム１５を製造する前に、コントローラ３５には、図３（Ａ）に示す流延ドラム３１の回転速度の変動を示す速度変動パターンが予め入力される。この速度変動パターンは、エンコーダ３３からの信号によって検出された流延ドラム３１の回転速度の検出結果に基づき、予め作成されたものを用いる。コントローラ３５は、速度変動パターンから流延ドラム３１の回転速度のピーク値Ｒ１ｍａｘ、及びピーク値間の周期Ｔを求めるとともに、この速度変動パターンに対応するテンタ部２２の駆動モータ４１の速度変動パターンを求める。流延膜１３の移動速度Ｖ１と湿潤フィルム１４の搬送速度Ｖ２とが対応するように駆動モータ４１を変動させるために、本実施形態では、流延ドラム３１の速度変動パターンに対して、回転速度が常に比例する駆動モータ４１の速度変動パターンを設定する。

溶液製膜設備１１を用いてフィルム１５の製造を行うときは、図４のフローチャートに示すように、先ず、流延ダイ３０から流延ドラム３１へドープの流延を開始し（ｓｔ（ステップ）１）、続いてコントローラ３５が駆動装置３４、４０を制御して流延ドラム３１及びテンタ部２２の駆動を開始する（ｓｔ２）。流延ドラム３１及びテンタ部２２の駆動により流延ドラム３１から流延膜１３の剥ぎ取り、及びテンタ部２２による湿潤フィルム１４の延伸搬送が開始されたとき、エンコーダ３３は流延ドラム３１の回転開始とともに信号を出力し（ｓｔ３）、コントローラ３５はこのエンコーダ３３の信号から検出される回転速度の監視を開始する（ｓｔ４）。この間、コントローラ３５は図３（Ｂ）に示すように、流延ドラム３１及びテンタ部２２の駆動開始（図３の時間ｔ０）から、エンコーダ３３の信号から流延ドラム３１の回転速度のピーク値Ｒ１ｍａｘが検出される前までは（ｓｔ５のＮ）、一定の回転速度でテンタ部２２の駆動モータ４１を駆動させる。なお、このときの駆動モータ４１における一定の回転速度は後述するピーク値Ｒ２ｍａｘよりも低く設定する。そして、コントローラ３５は、エンコーダ３３の信号から流延ドラム３１の回転速度のピーク値Ｒ１ｍａｘが検出されたとき（ｓｔ５のＹ）、ピーク値Ｒ１ｍａｘの検出時間ｔ１から、駆動モータ４１の回転速度を徐々に加速させて、時間ｔ１の次にピーク値Ｒ１ｍａｘが検出されるべき時間、すなわち、時間ｔ１から周期Ｔが経過した時間ｔ２（＝ｔ１＋Ｔ）に、駆動モータ４１が速度変動パターンのピーク値Ｒ２ｍａｘになるように制御する。そして時間ｔ２以降は、予め設定された速度変動パターンに沿って駆動モータ４１を駆動するように制御を行う。これにより、流延ドラム３１の速度変動パターンに合わせて駆動モータ４１の回転速度を変動させることができる（ｓｔ６）。

コントローラ３５は、時間ｔ２以降もエンコーダ３３の信号から検出される回転速度を監視する。エンコーダ３３の信号出力及び回転速度の監視は、流延ドラム３１及びテンタ部２２の駆動が停止するまで、すなわち、流延膜１３の剥ぎ取り及び湿潤フィルム１４の延伸搬送が終了するまで継続される（ｓｔ７）。このとき、耳切装置２３、乾燥室２５の駆動ローラ、ナーリング付与ローラ対２８、及び巻取ロール４２がテンタ部２２と同期するように駆動され、フィルム１５が巻取ロール４２に巻き取られる。

そして、コントローラ３５は、回転速度の監視中、エンコーダ３３の信号出力から検出される流延ドラム３１の回転速度のピーク値Ｒ１ｍａｘ検出の時間と、駆動モータ４１の回転速度のピーク値Ｒ２ｍａｘを発生する時間とを合わせるように、ピーク値Ｒ１ｍａｘ検出の時間から周期Ｔが経過した時間に、速度変動パターンのピーク値Ｒ２ｍａｘになるように駆動モータ４１を制御するタイミングを修正する（ｓｔ７のＮ、ｓｔ３〜６）。

そして、流延ドラム３１及びテンタ部２２の駆動が停止し、流延膜１３の剥ぎ取り及び延伸搬送が終了すると（ｓｔ７のＹ）、エンコーダ３３の信号出力が停止し（ｓｔ８）、流延ダイ３０から流延ドラム３１へのドープの流延が終了して（ｓｔ９）、フィルム１５の製造が終了する。

なお、流延ドラム３１は、溶液製膜設備１１の使用状況によって、回転速度の変動パターンが徐々に変化してくることがある。そこで、コントローラ３５は、流延ドラム３１の回転中は常に、あるいは定期的にエンコーダ３３の検出結果を監視して、流延ドラム３１の最新の速度変動のパターンを作成及び記憶し、この最新の速度変動パターンに基づいて、流延ドラム３１の回転速度のピーク値Ｒ１ｍａｘ、及びピーク値間の周期Ｔを求めるとともに、流延ドラム３１の速度変動パターンに対応する駆動モータ４１の速度変動パターンを求めるようにしてもよい。この場合、例えば、流延ドラム３１の駆動中は所定時間毎に、あるいは、流延ドラム３１が駆動開始する毎に、流延ドラム３１の最新の速度変動パターンを作成及び記憶すればよい。

上述したように、流延ドラム３１の速度変動パターンに合わせるように、テンタ部２２の駆動モータ４１の回転速度、ひいてはピン台３９の移動速度を制御することで、流延膜１３の移動速度Ｖ１と湿潤フィルム１４の搬送速度Ｖ２との比Ｖ２／Ｖ１を常に一定にすることができ、湿潤フィルム１４に一定の張力を付与することができる。これにより、テンタ部２２で延伸搬送された湿潤フィルム１４の幅方向に対する遅相軸のずれ量が一定になり、光学フィルム１５の光学特性の均一性が向上する。

上記実施形態では、流延ドラム３１の回転速度の検出手段としてエンコーダを用いているが、本発明は、これに限るものではなく、市販の回転速度計（タコーメーターと呼ばれるもの）など、流延ドラム３１の回転速度を検出可能なものであればよい。また、流延ドラム３１の回転速度ではなく、周面３１ａの走行速度すなわち周速を計測する速度計を検出手段として備えてもよい。周面３１ａの周速を計測する速度計としては、例えばレーザードップラー速度計を用いることができる。この場合、速度計で検出された検出結果及び流延ドラム３１の周速変動パターンに基づき、流延ドラム３１の周速変動に合わせて駆動モータ４１の回転速度が変動するようにコントローラ３５が制御すればよい。また、流延ドラム３１の周速を検出する場合は、流延ドラム３１から流延膜１３が剥ぎ取られる位置、またはその付近の位置に検出手段を設けることが好ましい。

また、流延支持体として無端のバンドを用いる場合は、バンドを走行させる回転ローラの回転速度を検出する検出手段、またはバンドが走行する走行速度を検出する検出手段を備え、バンドの走行速度または回転ローラの回転速度の変動に合わせて駆動モータ４１の回転速度が変動するようにコントローラ３５が制御すればよい。なお、無端のバンドの走行速度を検出する場合は、バンドから流延膜１３が剥ぎ取られる位置、またはその付近の位置に検出手段を設けることが好ましい。

さらにまた、上記第１実施形態の構成に対して、回転速度または走行速度が検出される側と、検出結果及び速度変動パターンに沿って制御される側とを逆にしてもよい。この場合、テンタ部２２の駆動モータ４１の回転速度を検出する検出手段を設け、この検出手段の検出結果に基づき、駆動モータ４１の回転速度の変動パターンと対応するように流延ドラム３１またはバンドを走行させる回転ローラの回転速度が変動する速度変動パターンを設定する。このような構成によって、駆動モータ４１の回転速度の検出結果及び速度変動パターンに合わせるように、流延ドラム３１または回転ローラの駆動源となる駆動モータの回転速度を制御して、流延ドラム３１の周面３１ａまたはバンドの走行速度を制御することができる。あるいは、テンタ部２２で搬送される湿潤フィルム１４の搬送速度Ｖ２を計測する速度計を検出手段として備え、搬送速度Ｖ２の変動と対応するように流延ドラム３１または回転ローラの駆動モータの回転速度が変動する速度変動パターンを設定してもよい。なお、駆動モータ４１の回転速度またはテンタ部２２の搬送速度Ｖ２を検出する検出手段は、上述した流延ドラム３１の回転速度または周速を検出する検出手段と同様である。

上記第１実施形態においては、流延ドラム３１の回転速度または走行速度を検出した検出結果及び速度変動パターンに基づき、流延ドラム３１とテンタ部２２の駆動モータ４１とが対応するように速度変動する制御を行っているが、本発明はこれに限るものではなく、以下で説明する本発明の第２実施形態においては、流延ドラム３１及びテンタ部２２を駆動させる駆動源を共通にし、この駆動源から伝達される駆動力により、流延ドラム３１及びテンタ部２２を同期して動作させる例を示す。

この第２実施形態においては、図５に示すように、流延ドラム３１の回転軸３１ｂに駆動力を伝達する伝達ギヤ５１、及びテンタ部２２に駆動力を伝達する伝達ギヤ５２に共通の無端ベルト５３が巻き掛けられ、一方の伝達ギヤ５１には、駆動モータ５４が接続されている。駆動モータ５４はコントローラ５５に接続され、回転が制御される。伝達ギヤ５１，５２は、流延ドラム３１の周面３１ａの走行速度及びテンタ部２２のピン台３９の移動速度の速度比に合せてギヤ比が適宜決定されている。なお、これら以外の構成は上記第１実施形態と同様である。

以上の構成により、共通の駆動源となる駆動モータ５４からの駆動力が伝達ギヤ５１，５２及び無端ベルト５３からなる駆動力伝達機構によって流延ドラム３１及びテンタ部２２へ伝達される。そして、駆動力伝達機構から駆動力が伝達された流延ドラム３１及びテンタ部２２は同期して動作するため、流延ドラム３１の周面３１ａの走行速度及びテンタ部２２のピン台３９の移動速度は、速度変動が同じようになる。これにより、流延膜１３の移動速度Ｖ１と湿潤フィルム１４の搬送速度Ｖ２との比Ｖ２／Ｖ１を常に一定にすることができ、湿潤フィルム１４に一定の張力を付与することが可能となって、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、駆動力伝達機構としては伝達ギヤ５１，５２及び無端ベルト５３からなる構成に限るものではなく、共通の駆動源からの駆動力を流延ドラム３１及びテンタ部２２に伝達できる構成であればよい。

１１溶液製膜設備
１２流延ドープ
１３流延膜
１４湿潤フィルム
１５光学フィルム
２２テンタ部
３０流延ダイ
３１流延ドラム
３３エンコーダ
３４，４０駆動装置
３５コントローラ
４１駆動モータ

Claims

連続走行する流延支持体上にポリマーと溶媒とが含まれるドープを連続的に流延して流延膜を形成する工程と、
前記流延膜を前記流延支持体から剥ぎ取って湿潤フィルムとする工程と、
前記流延支持体から剥ぎ取られた前記湿潤フィルムをその幅方向の両端部を一対の保持部で保持し、前記保持部を移動させて前記湿潤フィルムを延伸しながら搬送する工程と、
前記流延支持体から剥ぎ取られる時の前記流延膜の移動速度の変動と、前記湿潤フィルムを前記保持部で搬送する時の搬送速度の変動とが対応するように、前記流延支持体の走行速度または前記保持部の移動速度の少なくとも一方を制御する工程とを有し、
前記流延支持体から前記保持部への前記湿潤フィルムの搬送中に、溶媒を吹きかけて前記湿潤フィルムを湿潤状態に保つことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
前記流延支持体の回転速度、または前記流延支持体を走行させる回転ローラの回転速度、あるいは前記走行速度を検出し、検出された前記回転速度または前記走行速度の変動に、前記保持部を移動させる駆動源としてのモータの回転速度の変動を合わせるようにして前記移動速度を制御することを特徴とする請求項１記載の光学フィルムの製造方法。
前記保持部を移動させる駆動源としてのモータが回転する回転速度、または前記搬送速度を検出し、検出された前記回転速度または前記搬送速度の変動に、前記流延支持体を走行させる駆動源としてのモータの回転速度の変動を合わせるようにして前記走行速度を制御することを特徴とする請求項１記載の光学フィルムの製造方法。
前記保持部及び前記流延支持体は、共通の駆動源から駆動力が伝達され、前記流延支持体の走行及び前記保持部の移動が同期して行われることを特徴とする請求項１記載の光学フィルムの製造方法。
ポリマーと溶媒とが含まれるドープを連続的に吐出する吐出手段と、
連続走行中に、前記吐出手段から吐出されたドープが流延されて流延膜が形成される流延支持体と、
前記流延膜を前記流延支持体から剥ぎ取って湿潤フィルムとする剥ぎ取り部と、
前記流延支持体から剥ぎ取られた前記湿潤フィルムをその幅方向の両端部で保持する一対の保持部を備え、前記保持部を移動させて前記湿潤フィルムを延伸しながら搬送する延伸搬送装置と、
前記流延支持体から剥ぎ取られる時の前記流延膜の移動速度の変動と、前記延伸搬送装置による搬送速度の変動とが対応するように、前記流延支持体の走行速度または前記保持部の移動速度の少なくとも一方を制御する制御手段と、
前記流延支持体から前記保持部への前記湿潤フィルムの搬送中に、溶媒を吹きかけて前記湿潤フィルムを湿潤状態に保つ湿潤状態保持手段とからなることを特徴とする光学フィルムの製造設備。
前記流延支持体の回転速度、または前記流延支持体を走行させる回転ローラの回転速度、あるいは前記走行速度を検出する検出手段を備え、
前記延伸搬送装置は、前記保持部を移動させる駆動源としてのモータが設けられており、
前記制御手段は、前記検出手段で検出された前記回転速度または前記走行速度の変動に前記モータの回転速度の変動を合わせるようにして前記移動速度を制御することを特徴とする請求項５記載の光学フィルムの製造設備。
前記保持部を移動させる駆動源としてのモータが回転する回転速度、または前記搬送速度を検出する検出手段と、
前記流延支持体を走行させる駆動源としてのモータと備え、
前記制御手段は、前記検出手段で検出された前記回転速度または前記搬送速度の変動に前記モータの回転速度の変動を合わせるようにして前記走行速度を制御することを特徴とする請求項５記載の光学フィルムの製造設備。
前記保持部及び前記流延支持体の共通の駆動源と、
前記駆動源による駆動力を前記保持部及び前記流延支持体に伝達し、前記制御手段の制御により、前記流延支持体の走行及び前記保持部の移動を同期して行わせる駆動力伝達手段とからなることを特徴とする請求項５記載の光学フィルムの製造設備。