JP5561345B2 - 光学フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、位相差フィルム等の光学フィルムの製造方法に関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、高画質、薄型、軽量、低消費電力などの特長をもち、テレビジョン、パーソナルコンピュータなどのフラットパネルディスプレイとして広く使用されている。また、カラー液晶ディスプレイには、単純マトリクス方式で構造が簡単な超ねじれネマチック（ＳＴＮ）液晶が用いられるが、ＳＴＮ液晶に基づく楕円偏光により、液晶ディスプレイ表示の色相が緑色ないし黄赤色を帯びるという問題を生じる。この問題を解決する手段の一つとして、位相差フィルムを用い、ＳＴＮ液晶の複屈折により位相差を補償し、楕円偏光を直線偏光に戻す対策が講じられている。

この位相差フィルムを製造する方法としては、例えば、未延伸フィルムの長手方向または幅方向に１軸延伸したフィルムより、所望の配向軸を有するように延伸フィルムの辺に対して所定の傾斜角度となるように、その延伸フィルムを裁断する方法が知られている。しかしながら、この方法では、最大面積が得られるように裁断しても、裁断ロスが必ず生じ、製品歩留まりが悪いという問題がある。

これに対し、下記特許文献１（特開平３−１８２７０１号公報）、特許文献２（特開平２−１１３９２０号公報）、特許文献３（特開２０００−９９１２号公報）、特許文献４（特開２００７−２０３５５６号公報）には、テンターを用いて延伸を斜め方向に行う、もしくはテンターの左右クリップの走行に速度差をつけることによって、斜め方向への配向を生じさせることで上記の製品歩留まりの問題を解決することが提案されている。

ここで、テンターは、一対の無端状レール上を走行する多数の把持クリップを備え、フィルムの幅方向の両端部をこれらのクリップで順次把持して進行させるとともに、フィルムに適宜に張力を付与することにより、フィルムを幅方向にまたは斜め方向に延伸させる装置である。光学用途のフィルムには均一性が求められるため、斜め延伸を行う場合には、幅方向に対し配向の均一性や厚みムラなどを比較的均一にすることが可能なことから、巻取方向に対して角度を持たせてフィルムを繰り出し、斜めにテンター延伸を行う手法が好適に用いられている。

ところで、幅方向に１軸延伸させるテンターでは、フィルムの進行方向と延伸方向が直交する関係にあるため、フィルムの供給方向と巻取方向が一致している。従って、テンターの入口のフィルム幅さえ決まれば、入口レール幅を調整してクリップ把持を安定させることは比較的容易であり、テンターと未延伸フィルムの製膜装置、若しくはテンターと縦延伸フィルムの製造装置との連結は容易である。

しかしながら、斜め延伸フィルムの製膜においては、様々な配向角度のフィルムを自在に製造可能にするため、テンターに供給されるフィルムは、幅方向位置だけでなく、テンターへのフィルム供給角度についても、その都度変更の必要が生じる。このため、未延伸フィルムや縦１軸延伸といった前工程の製造ラインと斜め延伸テンターとの連続化の際に大きな問題が生じる。

前工程から繰り出されるフィルムの流れ方向とテンター入口部のフィルムの流れ方向を一致させれば、テンターの入口の幅調整だけで前工程から斜め延伸テンターへのフィルムの連続供給は可能であるが、これでは斜め延伸フィルムの配向角度の調整の自由度が格段に低下することになる。

このため、テンターを用いた斜め延伸フィルムの製造は、一度ロール状に巻き取った未延伸フィルム、若しくは縦１軸延伸フィルムを、例えば下記特許文献５（特開２００８−８０７６８号公報）に開示されているように、専用の繰出機に載せ、斜め延伸テンターに供給するという手法を採る必要がある。

しかしながら、この手法では、フィルムをロール状に巻き取る工程、巻き取ったフィルムを繰り出す工程が必要であり、工程数が多いとともに、条件合わせ等によりフィルムのロスが生じ、歩留まりが悪化し生産性が低い。

一方、下記特許文献６（特開２００７−３０４６６号公報）に開示されているように、前工程と斜め延伸テンターを通常の横１軸延伸テンターと同様に接続する手法も提案されているが、この手法では、斜め延伸方向の調整を、テンター延伸部のレールパターンのみで実施する必要があり、前記の如き、入口部の自在なパターン形成を可能とした斜め延伸テンターに比べ、可能な斜め延伸の範囲は格段に劣るという問題がある。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、光学フィルムの製造における生産性の向上および作業の容易化を図るとともに、良好な光学特性を有する光学フィルムを製造できるようにすることを目的とする。

特開平３−１８２７０１号公報 特開平２−１１３９２０号公報 特開２０００−９９１２号公報 特開２００７−２０３５５６号公報 特開２００８−８０７６８号公報 特開２００７−３０４６６号公報

本発明によると、フィルム加工装置を用いて、長尺のフィルムを成形または加工して連続的に繰り出すフィルム加工工程と、前記フィルム加工装置から繰り出されるフィルムの姿勢を、フィルム入口部を有し、該フィルム入口部から連続的に繰り入れられるフィルムを進行させながら該フィルムを斜め延伸させる斜め延伸装置の、前記フィルム入口部の姿勢に適合するように変更するフィルムターン工程と、前記斜め延伸装置を用いて、前記フィルム入口部から連続的に繰り入れられるフィルムを進行させながら該フィルムを斜め延伸させる斜め延伸工程とを備える光学フィルムの製造方法が提供される。

本発明において、前記フィルムターン工程は、繰り入れられるフィルムの進行方向を、当該フィルムを反転した状態で、該進行方向に対して交差する方向に繰り出す少なくとも１本のターンロールと、該ターンロールを軸支するとともに該ターンロールの向きを回転させる回転テーブルとを含むフィルムターン装置を用いて行うことができる。

また、本発明において、前記フィルム加工工程は、熱可塑性樹脂からフィルムを製膜するフィルム製膜工程およびフィルムを該フィルムの長手方向または幅方向に１軸延伸させる１軸延伸工程の少なくとも一方を含むことができる。

さらに、本発明において、前記斜め延伸装置は、配置の変形が可能な一対の無端状のレール上を走行する複数の把持クリップで前記フィルムの幅方向の両端部を把持し、該レールの形状に応じて前記フィルムを斜め延伸するテンターとすることができる。
また、本発明において、前記フィルムターン工程により姿勢が変更された前記フィルムのフィルム張力をロードセルによって検出する工程を含み、前記フィルムターン工程は、前記ロードセルにより検出された前記フィルム張力に基づいて前記フィルムの姿勢を変更することができる。
また、本発明において、前記フィルムターン装置は、前記回転テーブルを支持するベース部を備え、前記ベース部は、レールに沿ってスライド可能に支持されていてもよい。

本発明では、フィルム加工装置と斜め延伸装置との間に、フィルムターン装置を設けたので、斜め延伸装置のフィルム入口部の姿勢が変更された場合であっても、該フィルム入口部に対するフィルムの姿勢（位置および方向）を該フィルム入口部に対して適正となるように自在に変更調整することができる。また、前記フィルムターン装置が前記ターンロールおよび前記回転テーブルを含む場合には、斜め延伸装置のフィルム入口部の姿勢が変更された場合に、該回転テーブルにより該ターンロールの向きを回転させることによって、該フィルム入口部に対するフィルムの姿勢を該フィルム入口部に対して適正となるように自在に変更調整することができる。さらに、前記フィルム加工装置が前記フィルム製膜装置および前記１軸延伸装置の少なくとも一方を含む場合には、該フィルム製膜装置または該１軸延伸装置から繰り出されるフィルムの姿勢を、斜め延伸装置のフィルム入口部の姿勢の変更に応じて、該フィルム入口部に対して適正となるように自在に変更調整することができる。また、前記斜め延伸装置が前記斜め延伸テンターである場合には、フィルム加工装置から繰り出されたフィルムの姿勢を、該斜め延伸テンターのレールの形状の変更に伴うフィルム入口部の姿勢の変更に応じて、該フィルム入口部に対して適正となるように自在に変更調整することができる。したがって、光学フィルムの製造における生産性の向上および作業の容易化を図ることができるとともに、良好な光学特性を有する光学フィルムを製造することができるという効果がある。

本発明の実施形態に係る光学フィルムの製造装置の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る光学フィルムの製造装置が備えるフィルムターン装置の概略構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ、詳細に説明する。

（光学フィルムの製造装置の全体構成）
図１に示すように、本実施形態の光学フィルムの製造装置は、長尺のフィルムＦ（図２）を成形または加工して連続的に繰り出すフィルム加工装置１と、姿勢変更が可能なフィルム入口部Ｔｉｎを有し、該フィルム入口部Ｔｉｎから連続的に繰り入れられるフィルムＦを進行させながら該フィルムＦを斜め延伸させる斜め延伸装置（斜め延伸テンター）２と、斜め延伸後のフィルムＦを巻き取るフィルム巻取装置３と、フィルム加工装置１から繰り出されるフィルムＦの姿勢をフィルム入口部Ｔｉｎの姿勢に応じて変更するフィルムターン装置ＦＴ１，ＦＴ２とを備えて構成されている。なお、本実施形態では、入口部Ｔｉｎを姿勢変更可能な構成としたが、入口部Ｔｉｎは、その姿勢が固定されており、姿勢変更できない構成であってもよい。

ここで、長尺とは、フィルムの幅方向に対して、少なくとも５倍程度以上の長さを有するものをいい、好ましくは１０倍もしくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻回されて保管または運搬される程度の長さを有するものをいう。

（フィルム加工装置）
本実施形態のフィルム加工装置１は、詳細図示は省略するが、熱可塑性樹脂から光学用のフィルム（未延伸フィルム）を製膜するフィルム製膜装置および該フィルム製膜装置により製膜された未延伸フィルムを該フィルムの長手方向（流れ方向）に延伸させる縦１軸延伸装置を備えて構成されている。但し、フィルム加工装置１としては、該フィルム製膜装置または該縦１軸延伸装置のみを備えるものであってもよい。なお、フィルム加工装置１として、ここでは縦１軸延伸装置を例示したが、フィルムを該フィルムの幅方向（流れ方向に直交する方向）に延伸させる横１軸延伸装置であってもよい。

本実施形態において、フィルムとは主として熱可塑性樹脂からなるフィルムをいい、該フィルムの原料としては一般的な光学フィルム用の樹脂としてのポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリオレフィン等を例示することができる。これらの中でも固有複屈折値が正である樹脂が好ましく、脂環式オレフィンポリマーがより好ましい。

前記フィルム製膜装置としては、溶液キャスト法、溶融押出法等、公知の手法を用いることが可能であるが、中でも生産性や環境負荷の観点から、押出機を用いて溶融樹脂をフラットダイからシート状に押出して冷却ドラム上で急冷する、所謂、溶融押出法を用いるものを用いることが好ましい。

前記縦１軸延伸装置としては、上流側と下流側に配置されたそれぞれ一対のロールおよびこれらの間の部分でフィルムを加熱する加熱装置を備え、上流側のロールと下流側のロールとの間の周速差を利用して、フィルム長手方向（流れ方向）に１軸延伸するものを用いることができる。加熱装置としては、ＩＲヒーター、ロール加熱、フロート式オーブン等を用いることができる。この場合において、光学フィルムとして位相差フィルムを製造する場合には、該位相差フィルムに必要な膜厚、光学特性の均一性を得るため、フロート式オーブンを用いるのが好適である。

（斜め延伸装置）
斜め延伸装置２としては、配置の変形が可能な一対の無端状のレール上を走行する複数の把持クリップで、繰り入れられるフィルムの幅方向の両端部を把持し、該レールの形状に応じてフィルムを斜め延伸する斜め延伸テンターを用いることができる。斜め延伸装置２としては、例えば、特開２００７−２０３５５６号公報、特開２００８−８０７６８号公報に開示されているものを用いることができる。

本実施形態の斜め延伸装置２は、テンター入口部Ｔｉｎから繰り入れられる（連続的に供給される）フィルムＦの進行方向（繰入方向）Ｄ１に対して、フィルム巻取装置３により巻き取られる際のフィルムＦの進行方向（巻取方向）Ｄ２が、図１に示すように、角度θをもって斜交するように設定された斜め延伸テンターである。この角度θは、製造される光学フィルムが用いられる液晶パネル等を含む表示装置の設計に合わせて、１０〜６０度の範囲から適宜に選択される。

斜め延伸装置２は、予熱ゾーンＡ、延伸ゾーンＢおよび固定ゾーンＣからなる恒温室（不図示）と、フィルムの幅方向の端部を把持する複数の把持クリップ（不図示）と、該把持クリップが走行する左右で一対のレール２１，２１とを概略備えている。把持クリップは、斜め延伸装置２のフィルム入口部Ｔｉｎに順次供給されるフィルムＦの幅方向の両端部を、一対の把持クリップで把持した状態で、恒温室内にフィルムＦを導き、斜め延伸装置２のフィルム出口部Ｔｏｕｔ（フィルム巻取装置３の手前）でフィルムＦを開放する。把持クリップから開放されたフィルムＦは、フィルム巻取装置３によって巻き取られる。一対のレール２１は、それぞれ無端状の連続軌道を有する。斜め延伸装置２の出口部ＴｏｕｔでフィルムＦの把持を開放した把持クリップは、延伸に寄与しない前記連続軌道の外側部分を走行して、順次入口部Ｔｉｎに戻されるようになっている。

フィルムＦは、予熱ゾーンＡ、延伸ゾーンＢおよび固定ゾーンＣからなる恒温室内を通過している間に、把持クリップからの張力によって延伸される。予熱ゾーンＡ、延伸ゾーンＢおよび固定ゾーンＣは、それぞれ独立に温度を設定でき、それぞれのゾーンでは温度が、通常、一定に保たれている。各ゾーンの温度は適宜選択できるが、フィルムを構成する透明樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（℃）に対して、予熱ゾーンＡは通常Ｔｇ〜Ｔｇ＋３０℃、延伸ゾーンＢは通常Ｔｇ〜Ｔｇ＋２０℃、固定ゾーンＣは通常Ｔｇ〜Ｔｇ＋１５℃である。なお、幅方向の厚みムラの制御のために延伸ゾーンＢにおいて幅方向に温度差を付けてもよい。延伸ゾーンＢにおいて幅方向に温度差をつけるには、温風を恒温室内に送り込むノズルの開度を幅方向で差を付けるように調整する方法や、ヒーターを幅方向に並べて加熱制御するなどの公知の手法を用いることができる。予熱ゾーンＡ、延伸ゾーンＢおよび固定ゾーンＣの長さは適宜選択でき、延伸ゾーンＢの長さに対して、予熱ゾーンＡの長さは通常１００〜１５０％、固定ゾーンＣの長さは通常５０〜１００％である。

把持クリップは、配置の変形が可能なレール２１上を走行する。レール２１は、フィルムＦが所望の延伸倍率で延伸されるように配置される。なお、以下では、フィルム走行方向とは、フィルム加工装置１からフィルム巻取装置３までのフィルム幅方向の中点を結んだ線の方向である。予熱ゾーンＡと延伸ゾーンＢとの境目および延伸ゾーンＢと固定ゾーンＣとの境目には、フィルムが通過できるスリットを有する仕切板が設置されている。

予熱ゾーンＡは、フィルム走行方向（繰出方向）Ｄ１に直角な方向のフィルム長さ（フィルム幅）を実質的に変えずにフィルムＦを温めながら搬送するゾーンである。延伸ゾーンＢは、フィルム幅を拡大しながらフィルムＦを搬送するゾーンである。延伸ゾーンＢにおけるフィルム走行方向は、予熱ゾーンＡと延伸ゾーンＢの境目におけるフィルム６の中点から延伸ゾーンＢと固定ゾーンＣの境目におけるフィルムＦの中点に結んだ直線の方向であるが、延伸ゾーンＢが図１のように一定の角度で両側に広がったレール配置においては、予熱ゾーンＡの走行方向（繰出方向）に一致している。但し、この延伸ゾーンＢのフィルム走行方法は予熱ゾーンＡの走行方向と一致していなくてもよく、即ち斜交していてもよい。

固定ゾーンＣは、フィルム幅を実質的に変えずにフィルムＦを冷ましながら搬送するゾーンである。固定ゾーンＣのフィルム走行方向は、フィルム巻取装置３によりフィルムが巻き取られる方向（巻取方向）Ｄ２に平行な方向である。

なお、斜め延伸時の温度、および倍率は求められる光学特性に従って適宜変更しても構わない。一般的に延伸温度としては、フィルムを構成する透明樹脂のガラス転移温度Ｔｇ（℃）に対して、Ｔｇ〜Ｔｇ＋３０℃の範囲が好ましく、延伸倍率としては１．３〜４．５倍の範囲が好適である。

（フィルム巻取装置）
フィルム巻取装置３は、斜め延伸装置２により所定の配向軸を有するように延伸され、斜め延伸装置２の出口部Ｔｏｕｔから排出されたフィルムＦを順次巻き取る巻取ローラを備えて構成される。巻取ローラは、当該出口部Ｔｏｕｔから排出されるフィルムＦの特性に悪影響を与えない程度で、且つ巻取ローラに確実に巻き取ることができる程度の比較的に弱い駆動力で該フィルムＦを巻き取るように駆動される。巻取ロールはその中心軸が斜め延伸装置２によるフィルムＦの排出方向（巻取方向）Ｄ２に略直交するように設定されている。

（フィルムターン装置）
次に、フィルムターン装置ＦＴ１，ＦＴ２の構成を、図１および図２を参照して説明する。フィルムターン装置ＦＴ１，ＦＴ２は、フィルム加工装置１の排出部（オーブン出口部）と斜め延伸装置２のフィルム入口部Ｔｉｎとの間に設置され（図１参照）、フィルム加工装置１から繰り出されたフィルムの姿勢を変更して斜め延伸装置２に対して最適な姿勢で供給する装置である。このフィルムターン装置ＦＴ１，ＦＴ２により、フィルム加工装置１から繰り出されるフィルムＦ（ここでは、未延伸フィルムを縦１軸延伸した縦１軸延伸フィルム）の軌道を、斜め延伸装置２のフィルム入口部Ｔｉｎの姿勢（位置および方向）に合わせて自在に変更調整することが可能となる。

本実施形態では、フィルムターン装置はＦＴ１とＦＴ２の２台が所定の配置で設けられている。但し、フィルムターン装置は、１台または３台以上としてもよい。

フィルムターン装置ＦＴ１，ＦＴ２は、図２に示されているように、ベース部１１上に、回転テーブル１２を支持し、該回転テーブル１２上にターンロール１３を軸支して構成されている。ターンロール１３は、繰り入れられるフィルムＦの進行方向を反転した状態で、該進行方向に対して交差（直交ないし斜交）する方向に繰り出すものである。

これらに加えて、後段側に配置されるフィルムターン装置ＦＴ１は排出側ロール群としての案内ロール１６ａ，１６ｂ，１６ｃを備え、前段側に配置されるフィルムターン装置ＦＴ２は供給側ロール群としての案内ロール１５ａ，１５ｂを備えている。

回転テーブル１２は、これに支持されたターンロール１３を所定の角度範囲内で且つ任意の位置で位置決め可能に回転させる機構である。この回転テーブル１２の回転は、手動、自動のどちらでも構わない。回転テーブル１２の動作を自動化する場合には、ラック・アンド・ピニオン機構およびサーボモータ並びに回転角度を検出するエンコーダ等を用いた駆動機構を用いることができる。位置決め可能な角度範囲は、例えば、所定の基準に対して、左右（時計回りおよび反時計回り）に±５０度程度、位置決めの分解能は、０．１度程度とすることができる。

図１に示されているように、ベース部１１は、１軸方向に延在するレール１８に沿ってスライド可能に支持されており、ベース部１１を該レール１８に沿った任意の位置にスライドさせて固定できるようになっている。このベース部１１のレール１８に沿ったスライドは、手動、自動のどちらでも構わない。なお、ここでは、ベース部１１をレールに沿って１軸方向にスライドするものを示したが、２軸方向にスライドするものを用いてもよい。

ベース部１１のレール１８に沿ったスライドを自動化する場合には、ラック・アンド・ピニオン機構およびサーボモータ並びにスライド位置を検出するエンコーダ等を用いた駆動機構を用いることができる。位置決め可能なスライド範囲は、例えば、所定の基準に対して、左右（所定の１軸方向の＋側および−側）に±５０００ｍｍ程度、位置決めの分解能は、１．０ｍｍ程度とすることができる。

ターンロール１３は、ターンロール支持部１４に回転自在に軸支され、ターンロール支持部１４は回転テーブル１２に固定されている。ターンロール１３は、本実施形態では、エアー噴出式のものを用いている。エアー噴出式のターンロール（装置）としては、例えば、特許２７８８２０７号公報に開示されているようなものを用いることができる。ターンロールとして、通常の金属ロールなどを用いるものでは、搬送されるフィルムに傷が入りやすく、光学フィルムの搬送には好ましくないからである。回転テーブル１２を回転させて角度調整することによって、フィルムの進行方向を所望の方向に任意に変更することができる。

なお、ターンロール１３は、本実施形態では、回転テーブル１２上に１本だけ設置したが、２本以上設置してもよい。回転テーブル１２をベース部１１上に複数設けて、それぞれの回転テーブル１２上に１本または複数本のターンロール１３を設けてもよい。

図２では、ベース部１１上に、供給側ロール群として案内ロール１５ａ，１５ｂが、排出側ロール群として案内ロール１６ａ，１６ｂ，１６ｃが配設されたものを示しているが、本実施形態では、上述した通り、フィルムターン装置ＦＴ１は排出側ロール群としての案内ロール１６ａ，１６ｂ，１６ｃのみを備え、フィルムターン装置ＦＴ２は供給側ロール群としての案内ロール１５ａ，１５ｂのみを備えている。但し、各フィルムターン装置ＦＴ１，ＦＴ２の一方または双方が、図２に示したように、供給側ロール群としての案内ロール１５ａ，１５ｂ、および排出側ロール群としての案内ロール１６ａ，１６ｂ，１６ｃをそれぞれ備えていてもよい。

また、本実施形態では、フィルムターン装置ＦＴ１の排出側ロール群としての案内ロール１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、ベース１１上に設けられているものとしたが、これらのうちの下流側の１本または複数本のロールを、後段に配置される斜め延伸装置２のフィルム入口部Ｔｉｎに設けてもよい。この場合には、該ロールはその軸心がフィルム入口部Ｔｉｎにおけるフィルムの走行方向に対して略直交する方向に正確に設定され、該フィルム入口部Ｔｉｎの姿勢が変更された場合にはこれと連動して移動する構成とすることが好適である。また、この場合には、ロールは２本以上配置することが好ましい。

これらの供給側ロール群としての案内ロール１５ａ，１５ｂ、および排出側ロール群としての案内ロール１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、搬送（方向転換）するフィルムＦの軌道を安定させるために設けられているものであり、それぞれ２〜５本程度の本数で設けられることが好ましい。これらのロール１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃとしては、例えば金属ロールを用いることができ、フィルムの傷つきを防止するためにセラミックコートを施し、あるいはアルミニウム等の軽金属にクロームメッキを施す等、軽量化を図るのが好適である。

本実施形態では、ターンテーブルＦＴ１の排出側ロール群を構成する案内ロール１６ａ，１６ｂ，１６ｃのうちの少なくとも１本のロール（ここでは、中間のロール１６ｂとする）に張力検出用のロードセル（不図示）を設け、フィルムＦの張力の差を検出可能とした荷重検出ロールとしている。荷重検出ロール１６ｂに設置されるロードセルとしては、引張または圧縮型の公知のものを用いることができる。ロードセルは、着力点に作用する荷重を起歪体に取り付けられた歪ゲージにより電気信号に変換して検出する装置である。

ロードセルは荷重検出ロール１６ｂの左右の軸受部にそれぞれ設置することにより、走行中のフィルムＦがロール１６ｂに及ぼす力、即ちフィルムＦの幅方向の両端部近傍に生じているフィルム進行方向における張力を左右独立に検出するものである。なお、ロール１６ｂの軸受部を構成する支持体に歪ゲージを直接取り付けて、該支持体に生じる歪に基づいて荷重、即ちフィルム張力を検出するようにしてもよい。発生する歪とフィルム張力との関係は、予め計測され、既知であるものとする。

フィルムターン装置ＦＴ１から繰り出されるフィルムＦの位置および方向が、下流側に設けられる斜め延伸装置２のフィルム入口部Ｔｉｎの位置および方向に対してズレが生じている場合、このズレ量に応じて、荷重検出ロール１６ｂにおけるフィルムＦの幅方向の両端部近傍の張力に差を生じることになるため、この張力差を検出することによって、当該ズレの程度を判別することが可能である。即ち、フィルムターン装置ＦＴ１から繰り出されるフィルムＦの位置および方向が、斜め延伸装置２のフィルム入口部Ｔｉｎの位置および方向との関係で適正であれば、ロール１６ｂに作用する荷重は左右で粗均等になり、互いの位置がズレていれば左右のフィルム張力に差が生じるのである。

従って、ロール１６ｂにおける左右のフィルム張力差が等しくなるように、上述した回転テーブル１２によりターンロール１３を回転させるとともに、ベース１１をレール１８に沿ってスライドさせて、斜め延伸装置２のフィルム入口部Ｔｉｎに対するフィルムＦの繰出位置および角度を、適切に調整すれば、斜め延伸装置２のフィルム入口部Ｔｉｎにおける把持クリップによる把持が安定し、クリップ外れ等の障害の発生を少なくでき、さらに、フィルム延伸装置２による斜め延伸後のフィルムＦの幅方向における物性を安定させることができる。

なお、フィルムターン装置ＦＴ２の供給側ロール群を構成する案内ロール１５ａ，１５ｂのうちの少なくとも１本のロール（例えば、最上流のロール１５ａ）にも同様なロードセルを設けて、フィルムＦの張力を検出できるようにし、上流側に配置されるフィルム加工装置１との位置関係を検出するようにしてもよい。

供給側ロール群を構成する案内ロール１５ａ，１５ｂのうちの荷重検出ロールを除いた少なくとも１本のロールと、排出側ロール群を構成する案内ロール１６ａ，１６ｂ，１６ｃのうちの荷重検出ロールを除いた少なくとも１本のロールは、ゴムロールを圧接させてニップすることが好ましい。ニップロールにすることで流れ方向における張力の変動を抑制でき、フィルムの軌道が不安定になるのを防ぐことが可能である。

本実施形態では、フィルムの姿勢を変更するため、フィルムターン装置ＦＴ１とフィルムターン装置ＦＴ２とを備えている。このように２台のフィルムターン装置ＦＴ１，ＦＴ２を備えることにより、フィルム加工装置１と斜め延伸装置２との位置関係（フィルム加工装置１のフィルム繰出位置および方向と斜め延伸装置２のフィルム繰入位置および方向）に応じた、フィルムＦの位置および進行方向の変更の自由度を大きくすることができ好適である。但し、自由度は小さくなるが、フィルムターン装置は１台であってもよい。また、フィルムターン装置は３台以上にすればさらに自由度を高めることができるが、構成が複雑化するため、本実施形態のように２台とすることが好ましい。

フィルム加工装置１から繰り出されたフィルムＦは、フィルムターン装置ＦＴ１，ＦＴ２によって、適切な位置に導かれ、斜め延伸装置２のフィルム入口部Ｔｉｎにおいて両端を把持クリップで把持され、把持クリップのレール２１に沿った走行によって順次斜め延伸装置２に連続的に供給されていく。この際、フィルムターン装置ＦＴ１からのフィルムＦの繰り出しの角度とフィルム入口部Ｔｉｎの傾きが僅かにでもずれていると、徐々にフィルムの軌道が不安定になり、遂にはクリップ把持が出来なくなり工程を停止させる原因となる。従って、フィルム入口部Ｔｉｎとこれに繰り入れるフィルムの位置関係（位置および方向）は正確に一致させる必要がある。

また、位置関係のズレた状態でフィルムを供給することは、延伸途中でのクリップ外れ等を誘発し、生産性を格段に低下させる。さらに、斜めに供給されたフィルムを斜め延伸すると、幅方向で厚みや分子配向の方向といった重要な物性に著しい劣化を生じてしまうことが判っている。

このような、フィルムターン装置ＦＴ１から繰り出されるフィルムと斜め延伸装置２のフィルム入口部Ｔｉｎのレール位置の僅かなズレについては、テンター入口のフィルム把持開始箇所と、その直前のフィルムターン装置ＦＴ１との間に２本以上のロールを配置し、その１本（本実施形態では、荷重検出用ロールとしてのロール１６ｂ）の両端に設けられたロードセルによってフィルム張力を検出することによって、ズレが生じているかどうかを判別可能である。すなわち繰り入れられるフィルムとフィルム入口部Ｔｉｎにおけるレールが正常な位置関係にあれば、当該ロール１６ｂにかかる加重は左右で粗均等になり、互いの位置がズレていれば左右のフィルム張力に差が生じてくるはずである。

従って、ロール１６ｂにおける左右のフィルム張力差が等しくなるように、フィルムターン装置ＦＴ１およびフィルムターン装置ＦＴ２のそれぞれの回転テーブル１２による回転角度およびレール１８に沿ったスライド位置を適切に調整すれば、フィルム入口部Ｔｉｎにおけるクリップ把持を安定させることができるとともに、斜め延伸後のフィルムの幅方向の物性を安定させることができる。

ロール１６ｂの左右のロードセルにより検出されるフィルム左右の張力をＴ１、Ｔ２とすると、両者の差の絶対値ΔＴは、Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔとしたとき、ΔＴ＜Ｔ×０．２とすると、フィルム入口部Ｔｉｎにおいて安定したフィルムの把持が可能である。

上述したように、本実施形態では、フィルムターン装置ＦＴ１から繰り出されるフィルムＦの位置および姿勢を、その下流側に配置される斜め延伸装置２のフィルム入口部Ｔｉｎの位置および姿勢との関係で最適化することができるので、常に安定してフィルムＦを斜め延伸装置２に供給することができ、良好な物性（光学特性等）を有する光学フィルム（位相差フィルム等）を製造することができるようになる。

また、従来は、フィルム加工装置１と斜め延伸装置２との直接的な接続には、多くの作業工数を要していたが、このような工数を削減することができるとともに、フィルム加工装置１と斜め延伸装置２とを安定して接続できるため、把持クリップによるクリップ外れなどの障害が発生することも少なくなり、生産性を大幅に向上することができる。しかも、斜め延伸装置２のレール２１の配置変更に伴い、フィルム入口部Ｔｉｎの姿勢（位置および方向）が変更された場合であっても、少ない工数で容易に対応することができる。

（液晶表示装置等の製造）
上述した光学フィルムの製造装置により製造された光学フィルム（位相差フィルム）は、例えば、液晶表示装置に用いることができる。液晶表示装置の一例としては、偏光透過軸を電圧の調整で変化させることができる液晶パネルと、それを挟むように配置される偏光板とで構成されるものが挙げられる。また、位相差フィルムは、光学補償、偏光変換などのために液品表示装置に用いられる。

なお、液晶表示装置には、液晶パネルに光を送り込むために、表示面の裏側に、透過型液晶表示装置ではバックライト装置が、反射型液晶表示装置では反射板が、通常備えられている。バックライト装置としては、冷陰極管、水銀平面ランプ、発光ダイオード、ＥＬなどが挙げられる。液晶表示装置としては、反射型表示方式の液晶パネルを備える反射型液晶表示装置が好ましい。

液晶パネルはその表示モードによって特に制限されない。例えば、ツイステッドネマチック（ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）モード、ハイブリッドアラインメントネマチック（ＨＡＮ）モードなどを挙げることができる。液晶表示装置には、その他に、プリズムアレイシート、レンズアレイシート、光拡散板、輝度向上フィルム等の適宜な部品を適宜な位置に１層または２層以上配置することができる。上述した斜め延伸フィルムは、液晶表示装置以外に、有機ＥＬ表示装置、プラズマ表示装置、ＦＥＤ（電界放出）表示装置、ＳＥＤ（表面電界）表示装置にも適用することができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

１…フィルム加工装置
２…斜め延伸装置
３…フィルム巻取装置
１１…ベース部
１２…回転テーブル
１３…ターンロール
１４…ターンロール支持部
１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…ロール
１８…ベース部スライド用のレール
２１…テンターのレール
Ｆ…フィルム
ＦＴ１，ＦＴ２…フィルムターン装置
Ｔｉｎ…テンターのフィルム入口部
Ｔｏｕｔ…テンターのフィルム出口部
Ｄ１…フィルム繰入方向
Ｄ２…フィルム巻取方向

Claims (6)

1. フィルム加工装置を用いて、長尺のフィルムを成形または加工して連続的に繰り出すフィルム加工工程と、
   前記フィルム加工装置から繰り出されるフィルムの姿勢を、
   フィルム入口部を有し、該フィルム入口部から連続的に繰り入れられるフィルムを進行させながら該フィルムを斜め延伸させる斜め延伸装置の、
   前記フィルム入口部の姿勢に適合するように変更するフィルムターン工程と、
   前記斜め延伸装置を用いて、前記フィルム入口部から連続的に繰り入れられるフィルムを進行させながら該フィルムを斜め延伸させる斜め延伸工程と
   を備える光学フィルムの製造方法。
2. 前記フィルムターン工程は、繰り入れられるフィルムの進行方向を、当該フィルムを反転した状態で、該進行方向に対して交差する方向に繰り出す少なくとも１本のターンロールと、該ターンロールを軸支するとともに該ターンロールの向きを回転させる回転テーブルとを含むフィルムターン装置を用いて行う、請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
3. 前記フィルム加工工程は、熱可塑性樹脂からフィルムを製膜するフィルム製膜工程およびフィルムを該フィルムの長手方向または幅方向に１軸延伸させる１軸延伸工程の少なくとも一方を含む請求項１または２に記載の光学フィルムの製造方法。
4. 前記斜め延伸装置は、配置の変形が可能な一対の無端状のレール上を走行する複数の把持クリップで前記フィルムの幅方向の両端部を把持し、該レールの形状に応じて前記フィルムを斜め延伸するテンターである請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
5. 前記フィルムターン工程により姿勢が変更された前記フィルムのフィルム張力をロードセルによって検出する工程を含み、
   前記フィルムターン工程は、前記ロードセルにより検出された前記フィルム張力に基づいて前記フィルムの姿勢を変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
6. 前記フィルムターン装置は、前記回転テーブルを支持するベース部を備え、
   前記ベース部は、レールに沿ってスライド可能に支持されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。

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