JP5710552B2 - ウエブの異物除去方法及び異物除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウエブの異物除去方法及び異物除去装置に係り、特に光学フィルムを製造する各工程でのベースフィルム、中間製品フィルム、製品フィルム等のウエブに付着している塵埃等の異物を除去するウエブの異物除去方法及び異物除去装置に関する。

例えば、光学補償フィルムは、透明な樹脂製のウエブ（ベースフィルム）を搬送しながら、鹸化処理工程、配向膜形成工程（中間製品フィルム）、光学異方性層の形成工程（製品フィルム）等を経て製造される。

しかし、ウエブを各工程に搬送する際に、工程内に浮遊している塵や埃等の異物が静電気などの力によってウエブの表面に付着することがある。ウエブの表面に異物が付着したまま塗布を行うと塗布ムラが発生したり、配向ムラが生じたりする。更には、配向ムラのある配向膜を用いて製造した光学補償フィルムは光学的な点状欠陥が発生し易い。

光学補償フィルム等の光学フィルムでは、ウエブの表面に付着した異物は各種欠陥の発生要因となるため、確実に除去することが重要になる。

ウエブの表面の異物除去方法としては、水などの洗浄液でウエブの表面を洗浄する方法が知られているが、洗浄液の選定、洗浄液によるウエブの表面の物性変化、設備の大型化、洗浄廃液の処理等の欠点がある。

別の方法として、ウエブの表面に空気を吹き付けて異物を除去する方法もあるが、光学フィルムで問題となるようなミクロンオーダの微細な塵埃等の異物除去の効果が小さいという欠点がある。

このような背景から、バックアップローラに巻き掛け支持されて搬送されるウエブの面を介して粘着性を有するゴムローラをニップさせてウエブの表面の異物をゴムローラ側に転写除去する粘着ゴムローラ方式の異物除去装置が広く採用されている（例えば特許文献１）。

特開２０００−２８８４８３号公報

しかしながら、粘着ゴムローラ方式の異物除去装置は、ローラ剛性の大小、搬送されるウエブのウエブテンションの大小、ニップ圧の大小等によって異物の除去効率が悪化するという問題がある。更には、ウエブの裏面（光学層を有しない面）にウエブ走行方向に沿ってスジ状の擦り傷が発生したり、発塵したりするという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、粘着ゴムローラ方式のウエブ異物除去において、異物の除去効率が良く、且つウエブ裏面にウエブ走行方向に沿ってスジ状の擦り傷が発生したり、発塵したりすることを効果的に抑制できるウエブの異物除去方法及び異物除去装置を提供することを目的とする。

本発明のウエブの異物除去方法は前記目的を達成するために、搬送されるウエブを巻き掛けて支持すると共にウエブの搬送によって従動回転する金属製又は樹脂製のバックアップローラに、ウエブを介して、粘着性ゴムを有するローラ周面を有するクリーニングローラをニップして、ウエブの表面に付着している異物を除去するクリーニングローラに転写除去するウエブの異物除去方法において、クリーニングローラのローラ中央部の回転周速をＶ１（ｍ／ｍｉｎ）とし、バックアップローラのローラ端部の回転周速をＶ２（ｍ／ｍｉｎ）としたときに、［（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１］×１００で示す周速差率が０．５％以下を満足するように、バックアップローラに巻き掛けられるウエブのラップ角度を調整する方法とウエブをバックアップローラとクリーニングローラとの間にニップするニップ圧を調整する方法の少なくとも１つの方法を行うことを特徴とする。

なお、本発明では、バックアップローラのローラ両端部の回転周速が同じとして説明するが、仮に異なる場合には、回転周速の大きい方のローラ端部の回転周速をＶ２とする。以下同様である。

発明者は、粘着ゴムローラ方式のウエブ異物除去において、異物の除去効率の低下、ウエブの裏面の擦り傷の発生、発塵が生じる原因について以下の知見を得た。

即ち、バックアップローラ及びクリーニングローラの剛性の程度、バックアップローラに巻き掛け支持されるウエブのテンションの大きさ、バックアップローラとクリーニングローラとでウエブをニップするニップ力の大きさによって、バックアップローラやクリーニングローラが撓むと、ゴム製のローラであるクリーニングローラのローラ中央部とローラ端部とで回転周速に周速差が生じる。このクリーニングローラの周速差によってバックアップローラの周速が速くなり、ウエブの搬送速度にズレが生じ、これが異物の除去効率の悪化、スジ状の擦り傷、発塵の原因になる。

なお、クリーニングローラのローラ中央部とローラ端部とで回転周速に周速差によってバックアップローラの周速とウエブの搬送速度にズレが生じるメカニズムについては後記する。

そして、クリーニングローラのローラ中央部の回転周速をＶ１（ｍ／ｍｉｎ）とし、バックアップローラのローラ端部の回転周速をＶ２（ｍ／ｍｉｎ）としたときに、［（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１］×１００で示す周速差率が０．５％以下を満足することによって、異物の除去効率を良くし、且つスジ状の擦り傷、発塵を抑制できる。

本発明のウエブの異物除去方法は、上記の知見に基づいて成されたものであり、クリーニングローラのローラ中央部の回転周速をＶ１（ｍ／ｍｉｎ）とし、バックアップローラのローラ端部の回転周速をＶ２（ｍ／ｍｉｎ）としたときに、［（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１］×１００で示す周速差率が０．５％以下を満足するようにしたので、異物の除去効率を良くし、且つスジ状の擦り傷、発塵を抑制できる。

なお、クリーニングローラのローラ中央部とローラ端部との周速差を問題としていながらバックアップローラのローラ端部の回転周速Ｖ２を求める理由は後述する。

本発明においては、クリーニングローラに、粘着剤層を有するローラ周面を有する粘着ローラを押圧してクリーニングローラに転写された異物を粘着ローラに転写除去することが好ましい。

本発明のウエブの異物除去装置は前記目的を達成するために、搬送されるウエブを巻き掛けて支持すると共にウエブの搬送によって従動回転する金属製又は樹脂製のバックアップローラと、ウエブをバックアップローラとの間にニップしてウエブの表面に付着している異物を、粘着性ゴムを有するローラ周面に転写除去すると共にウエブの搬送によって従動回転するクリーニングローラと、クリーニングローラのローラ中央部の回転周速Ｖ１を測定する中央部周速測定手段と、バックアップローラのローラ端部の回転周速Ｖ２を測定する端部周速測定手段と、ローラ中央部とローラ端部との測定値に基づいて、［（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１］×１００で示す周速差率を調整する周速差率調整手段と、を備え、周速差率調整手段は、バックアップローラに巻き掛けられるウエブのラップ角度を調整するラップ角調整手段と、ウエブをバックアップローラとクリーニングローラとの間にニップするニップ圧を調整するニップ圧調整手段と、の少なくとも１つであることを特徴とする。

本発明のウエブの異物除去装置によれば、クリーニングローラのローラ中央部の回転周速Ｖ１を測定する中央部周速測定手段と、バックアップローラのローラ端部の回転周速Ｖ２を測定する端部周速測定手段と、ローラ中央部とローラ端部との測定値に基づいて、［（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１］×１００で示す周速差率を調整する周速差率調整手段と、を備えたので、異物の除去効率を良くし、且つスジ状の擦り傷、発塵を効果的に抑制できる。

本発明においては、クリーニングローラに押圧してクリーニングローラに転写された異物を、粘着剤層を有するローラ周面に転写除去する粘着ローラを備えることが好ましい。また、バックアップローラ及びクリーニングローラは軸芯方向の撓み量が５０μｍ以下のローラを用いることが好ましい。

各ローラの撓み量の測定方法は、特に限定されないが、ローラ中央部とローラ両端部にレーザ変位計をそれぞれ配置する方法を好適に使用できる。

このように、少なくともバックアップローラ及びクリーニングローラについて剛性の大きな、即ち低撓み性のローラを使用することで、バックアップローラのローラ中央部とローラ端部との周速差を小さくすることができる。

また、本発明においては、周速差率調整手段は、バックアップローラに巻き掛けられるウエブのラップ角度を調整するラップ角調整手段と、ウエブをバックアップローラとクリーニングローラとの間にニップするニップ圧を調整するニップ圧調整手段と、の少なくとも１つである。

ラップ角調整手段によってバックアップローラにラップされるウエブのラップ角を変えることによって、クリーニングローラのローラ中央部とローラ端部との周速差を小さくすることができるからである。ラップ角度を２０°以下にすることが好ましい。

また、ニップ圧調整手段によってバックアップローラとクリーニングローラとの間のニップ圧を調整することによって、クリーニングローラのローラ中央部とローラ端部との周速差を小さくすることができるからである。ニップ圧を０．５Ｎ／ｃｍ以上、１．０Ｎ／ｃｍ以下に調整することが好ましい。このようにニップ圧を０．５Ｎ／ｃｍ以上、１．０Ｎ／ｃｍ以下に調整することでバックアップローラのローラ中央部とローラ端部との周速差が一層小さくなり、異物除去性能を向上できる一方、ウエブ裏面への傷発生をより効果的に防止できる。

また、本発明においては、クリーニングローラのローラ胴部はゴム製であると共に、ゴム硬度が２０〜６０°であることが好ましい。

また、本発明においては、ウエブは、光学フィルムを製造する際のベースフィルム、中間製品フィルム、製品フィルムの何れかであることが好ましい。光学フィルムは、ウエブの表面に付着している微細な異物が光学特性の欠陥となると共に、異物除去における擦り傷や発塵も光学特性の低下をもたらすからである。

本発明のウエブの異物除去方法及び異物除去装置によれば、粘着ゴムローラ方式のウエブ異物除去において、異物の除去効率が良く、且つウエブの裏面にウエブ走行方向に沿ってスジ状の擦り傷が発生したり、発塵したりすることを効果的に抑制できる。

本発明の異物除去装置の実施の形態の側面図 本発明の異物除去装置の実施の形態の上面図 ラップ角の説明図 ウエブ裏面に発生する擦り傷の説明図 クリーニングローラの周速差の発生メカニズムを説明する説明図 図５のメカニズムにおいてローラ中央部の状態を説明する説明図 図５のメカニズムにおいてローラ端部の状態を説明する説明図 ウエブのラップ角度及びウエブテンションとバックアップローラのローラ撓み量との関係を説明する説明図 ニップ圧とバックアップローラの回転周速との関係を説明する説明図 実施例の表図

以下、添付図面を参照しながら、本発明のウエブの異物除去方法及び異物除去装置の好ましい実施の形態を詳細に説明する。

ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。また、本明細書中で、数値範囲を“ 〜 ”を用いて表す場合は、“ 〜 ”で示される上限、下限の数値も数値範囲に含むものとする。

［異物除去装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態のウエブの異物除去装置１０を、側面から見た側面図であり、図２は上面から見た上面図である。そして、本発明の実施の形態のウエブの異物除去装置１０は、使用用途を限定するものではないが、光学フィルムを製造する各工程でのベースフィルム、中間製品フィルム、製品フィルム等のウエブに付着している塵埃等の異物を除去する装置として特に有用である。

図１及び図２に示すように、バックアップローラ１２、クリーニングローラ１４、及び粘着ローラ１６の３本のローラは、ローラの軸芯高さ位置を同じにして平行に配置される。

バックアップローラ１２は、第１の移動テーブル１８上に固定されたローラ支持台２０上に対向配置された一対の軸受２２、２２に回転自在に支持される。第１の移動テーブル１８は、基台２４上に敷設された平行な一対の第１レール２６、２６上にリニアガイド２８、２８を介してスライド自在に支持される。また、基台２４上には、第１の移動テーブル１８を第１レール２６上で移動させる一対の第１のシリンダ装置３０、３０が設けられ、それぞれのピストンロッド３０Ａ、３０Ａ先端が第１の移動テーブル１８に固着される。

バックアップローラ１２は、金属で形成されたローラ芯に、金属製又は樹脂製のローラ胴部を設けたローラとして形成される。金属製の場合ローラ表面には例えばニッケル・クロムメッキ等の硬質化処理が施されることが好ましい。また、樹脂製の場合には、硬質性樹脂を使用することが好ましい。なお、バックアップローラ１２は、金属製や樹脂製に限らずローラ胴部が硬質材料で形成されているものを使用できる。

クリーニングローラ１４は、第２の移動テーブル３２上に固定されたローラ支持台３４上に対向配置された一対の軸受３６、３６に回転自在に支持される。第２の移動テーブル３２は、基台２４上に敷設された平行な一対の第２レール３８、３８上にリニアガイド４０、４０を介してスライド自在に支持される。また、基台２４上には、第２の移動テーブル３２を第２レール３８上で移動させる一対の第２のシリンダ装置４２、４２が設けられ、それぞれのピストンロッド４２Ａ，４２Ａ先端が第２の移動テーブル３２に固着される。また、第２のシリンダ装置４２、４２は第１のシリンダ装置３０、３０に対向して配置される。

クリーニングローラ１４は、金属で形成されたローラ芯に、粘着性を有するゴム製のローラ胴部を設けたゴムローラとして形成される。クリーニングローラ１４のローラ表面の粘着力としては、１〜６０（ｈＰａ）の範囲であることが好ましい。また、ローラ胴部のゴム硬度としては、２０°〜６０°の範囲が好ましい。

クリーニングローラ１４のゴム硬度の測定方法は、スプリング式Ａ型（ＪＩＳ Ｋ ６３０１Ａ）に準拠した方法であり、デューロメータＡでの測定数値と同じになる。

また、クリーニングローラ１４のローラ表面の粘着力の測定方法は、ＪＩＳ Ｋ ６２５６に準拠している。

粘着ローラ１６は、第３の移動テーブル４４上に固定されたローラ支持台４６上に対向配置された一対の軸受４８、４８に回転自在に支持される。第３の移動テーブル４４は、第２の移動テーブル３２上に敷設された平行な一対の第３レール５０、５０上にリニアガイド５２、５２を介してスライド自在に支持される。また、第２の移動テーブル３２上には、第３の移動テーブル４４を第３レール５０上で移動させる一対の第３のシリンダ装置５４、５４が設けられ、それぞれのピストンロッド５４Ａ，５４Ａ先端が第３の移動テーブル４４に固着される。また、第３のシリンダ装置５４、５４は第２のシリンダ装置４２、４２と同方向を向いて配置される。

粘着ローラ１６は、金属製のローラ芯に、クリーニングローラのゴム製のローラ胴部よりも粘着性の大きな粘着剤層を有するローラとして形成される。粘着剤層は、クリーニングローラよりも粘着性の大きなゴムで形成してもよく、あるいは金属製のローラ芯に、粘着テープを巻回した粘着テープロールであってもよい。粘着剤層の粘着力としては、ＪＩＳ Ｋ ６２５６の測定方法において５０〜４００（ｈＰａ）の範囲であることが好ましい。

バックアップローラ１２、クリーニングローラ１４、及び粘着ローラ１６のローラ面長は、ウエブＷの幅よりも長く形成される。例えば、ローラ面長はウエブＷの幅よりも１００〜２００ｍｍ程度長くすることが好ましい。また、バックアップローラ１２、クリーニングローラ１４、及び粘着ローラ１６のうち、少なくともバックアップローラ１２及びクリーニングローラ１４は軸芯方向の撓み量が１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下の低撓みローラを使用することが好ましい。

低撓みローラとしては、撓み量が１００μｍ以下であれば特に限定されないが、例えば、三菱樹脂（株）製の「二重管低たわみロール」や「カーボンロール」を使用することができる。「二重管低たわみロール」と「カーボンロール」とを使用する場合には、バックアップローラ１２に「カーボンロール」を使用し、クリーニングローラ１４に「二重管低たわみロール」を使用することが好ましい。

また、異物除去装置１０には、クリーニングローラ１４のローラ中央部の回転周速Ｖ１を測定する中央部周速測定手段５６Ａと、バックアップローラ１２のローラ端部の回転周速Ｖ２を測定する端部周速測定手段５６Ｂと、ローラ中央部とローラ端部との測定値に基づいて、［（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１］×１００で示す周速差率を調整する周速差率調整手段５８（５８Ａ，５８Ｂ）と、が設けられる。

ここで、本発明は、クリーニングローラ１４のローラ中央部とローラ端部との周速差を問題としていながら、バックアップローラ１２のローラ端部の回転周速Ｖ２を測定する理由について説明する。

即ち、クリーニングローラ１４が撓んだ際にゴム製のクリーニングローラ１４の両端部が強くバックアップローラ１２の両端部に押し付けられて変形するため、正確な回転周速を測定できない。更には、バックアップローラ１２のローラ両端部の回転周速がクリーニングローラ１４のローラ両端部の回転周速Ｖ２と見做すことができるからである。

このため、図２に示すように、ローラ中央部の回転周速Ｖ１はクリーニングローラ１４の中央部に中央部周速測定手段５６Ａに設置する一方、ローラ端部の回転周速Ｖ２についてはバックアップローラ１２の両端部に端部周速測定手段５６Ｂを設置して測定した。

バックアップローラ１２のローラ端部の回転周速がクリーニングローラ１４のローラ両端部の回転周速Ｖ２と見做すことができることは後記するメカニズムを参照頂きたい。

中央部周速測定手段５６Ａ及び端部周速測定手段５６Ｂは、非接触の測定手段を使用することが好ましい。非接触の測定手段としては、例えばレーザードップラー速度計でローラ周速を測定するものを好適に採用できる。図２では、端部周速測定手段５６Ｂを、バックアップローラ１２の両端部にそれぞれ設けたが、一端側のみに設けてよい。バックアップローラ１２のローラ両端部の回転周速が同じとして説明するが、仮に異なる場合には、端部周速測定手段５６Ｂを、バックアップローラ１２の両端部にそれぞれ設け、回転周速の大きい方のローラ端部の回転周速をＶ２とする。

中央部周速測定手段５６Ａ及び端部周速測定手段５６Ｂで測定された回転周速Ｖ１，Ｖ２は、信号ケーブルを介してコントローラ６０に送られる。

また、周速差率調整手段５８としては、ラップ角調整手段５８Ａとニップ圧調整手段５８Ｂと、を好適に採用することができる。

ラップ角調整手段５８Ａは、バックアップローラ１２に巻き掛け支持されるウエブＷのラップ角（巻き掛け角度）を調整するものであり、ウエブ搬送方向におけるバックアップローラ１２の入口側、出口側の何れに設けてもよいが、出口側がより好ましい。

図３に示すように、ラップ角（θ）は、ウエブＷがバックアップローラ１２に接触し始める接点Ｘと、接触が終了する接点Ｙとが成す中心角をいう。

ラップ角調整手段５８Ａは、図１に示すように、バックアップローラ１２とガイドローラ６１との間のウエブ搬送ライン上に、ウエブＷに係合する係合ローラ６２が設けられる。ウエブＷはバックアップローラ１２、係合ローラ６２、ガイドローラ６１との間にＳ字状に掛け渡される。係合ローラ６２の回転軸両端は、ウエブＷの幅方向に配設された一対のシリンダ装置６３、６３のロッド６４、６４に回転自在に支持される。これにより、シリンダ装置６３、６３がロッド６４、６４を伸縮させることによって、ウエブＷのラップ角（θ）を可変することができる。

ニップ圧調整手段５８Ｂは、ウエブＷをバックアップローラ１２とクリーニングローラ１４との間でニップ圧を調整するものであり、第２シリンダ装置４２が信号ケーブルを介してコントローラ６０に接続されることによって構成される。即ち、コントローラ６０からの指示により、第２シリンダ装置４２におけるピストンロッドの伸長量が制御され、これによりニップ圧が調整される。なお、第１のシリンダ装置３０はバックアップローラ１２の着脱を行うものである。第３のシリンダ装置５４は、クリーニングローラ１４と粘着ローラ１６との間のニップ圧を調整するものである。これら第１のシリンダ装置３０及び第３のシリンダ装置５４の制御は、コントローラ６０で兼用してもよく、別のコントローラを設けてもよい。

次に、上記の如く構成された異物除去装置１０を使用してウエブＷの面に付着する異物を除去する異物除去方法を説明する。

第１のシリンダ装置３０と第２のシリンダ装置４２のピストンロッド３０Ａ，４２Ａを伸び動作させることによって、バックアップローラ１２に巻き掛け支持されて搬送されるウエブＷをニップする。これにより、ウエブＷの面に付着している塵埃等の異物がクリーニングローラ１４に転写除去される。

また、第３のシリンダ装置５４のピストンロッド５４Ａを伸び動作させることによって、粘着ローラ１６がクリーニングローラ１４に押圧するので、クリーニングローラ１４に転写された異物が粘着ローラ１６に更に転写して除去される。これにより、搬送されるウエブＷの面の異物を連続して除去することができる。

かかる異物除去において、中央部周速測定手段５６Ａ及び端部周速測定手段５６Ｂによりクリーニングローラ１４のローラ中央部の回転周速Ｖ１とバックアップローラ１２のローラ端部の回転周速Ｖ２とが逐次測定され、測定値がコントローラ６０に逐次送られる。コントローラ６０は、測定された回転周速Ｖ１、Ｖ２から［（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１］×１００で示される周速差率を演算して、周速差率が０．５％以下であるか否かを判断する。

そして、コントローラ６０は、周速差率が０．５％以下であれば、異物除去装置１０をそのまま運転する。また、コントローラ６０は、周速差率が０．５％を超えている場合には、ラップ角調整手段５８Ａ及びニップ圧調整手段５８Ｂの少なくとも１つを制御して、周速差率が０．５％以下になるようにする。即ち、ラップ角調整手段５８Ａにより、バックアップローラ１２に巻き掛けられるウエブＷのラップ角（θ）を例えば２０°以下になるように小さくする。また、ニップ圧調整手段５８Ｂを調整して、ニップ圧が例えば０．５Ｎ／ｃｍ以上、１．０Ｎ／ｃｍ以下になるように調整する。

これにより、周速差率が０．５％以下になるので、粘着ゴムローラ方式のウエブ異物除去において、異物の除去効率が良く、且つウエブＷの裏面（塗布膜を有しない面）にウエブ走行方向に沿ってスジ状の擦り傷Ｐ（図４参照）が発生したり、発塵したりすることを効果的に抑制できる。

ここで、ウエブＷのテンションの大小やニップ圧の大小によって、クリーニングローラ１４の中央部周速と端部周速との間で周速差が生じるメカニズムを説明する。

図５は、ウエブＷのテンションによってバックアップローラ１２が弓なりに撓んだ状態を過剰に表現したものである。また、図６は、図５に示すバックアップローラ１２のローラ中央部をａ−ａ線に沿って切断した断面図であり、図７（Ａ）はローラ端部をｂ−ｂ線に沿って切断した断面図である。

図５のようにウエブＷのテンションによってバックアップローラ１２が撓むと、クリーニングローラ１４のローラ中央部はニップ圧が弱まる方向に作用する。したがって、図６に示すようにクリーニングローラ１４のローラ中央部は変形が少ない。また、クリーニングローラ１４のローラ中央部はウエブＷと接触しており、粘着性を有してウエブＷに対するグリップ力が大きいので、ウエブＷの搬送速度と同速度で回転する。

一方、ウエブＷの幅よりもローラ面長の長いクリーニングローラ１４の両端部は、ウエブＷを介さずにバックアップローラ１２に直接接触する。また、撓んだバックアップローラ１２によってニップ圧が強まる方向に作用するので、クリーニングローラ１４のローラ両端部は変形が大きくなる。

図７（Ｂ）は、クリーニングローラ１４のローラ端部とバックアップローラ１２との接触部分の拡大図である。図７（Ｂ）に示すように、バックアップローラ１２よりも軟らかいゴム製のクリーニングローラ１４（斜線で示す）のローラ端部は、Ｂ１−Ｂ２で示す部分で凹状に変形する。更には、凹状の両端がバックアップローラ１２に僅かに被さるので、結局、クリーニングローラ１４のローラ端部はバックアップローラ１２に対してＡ１−Ａ２の部分で凹状に接触する。そして、Ａ１−Ａ２で示す凹状の長さはＢ１−Ｂ２で示す凹状の長さよりも大きくなるので、クリーニングローラ１４のローラ端部の回転周速は、ローラ中央部の回転周速よりも大きくなる。

また、クリーニングローラ１４のローラ両端部はバックアップローラ１２のローラ両端部に直接接触してグリップするので、クリーニングローラ１４の両端部の回転周速と同じ回転周速でバックアップローラ１２を回転させることになる。即ち、上記したように、バックアップローラ１２のローラ端部の回転周速Ｖ２がクリーニングローラ１４のローラ端部の回転周速と見做すことができる。

この結果、ウエブＷの搬送速度よりもバックアップローラ１２の回転周速が大きくなり、バックアップローラ１２とウエブＷとがスリップする。

これにより、図４に示したように、ウエブＷの裏面に付着している塵埃等の異物によってウエブＷの裏面にウエブ搬送方向に沿った擦り傷Ｐが生じる。例えば、１％のスリップによって約２００μｍの擦り傷が発生する。また、スリップによって発塵し易くなる。

また、バックアップローラ１２の撓みによって、クリーニングローラ１４のローラ中央部におけるニップ圧が弱くなることによって、異物除去効率も低下する。

なお、上記説明したメカニズムは、ウエブＷのテンションによってバックアップローラ１２が撓むことにより、クリーニングローラ１４のローラ中央部とローラ端部とで周速差が生じる場合である。しかし、ニップ圧によってバックアップローラ１２やクリーニングローラ１４が撓む場合も同様のメカニズムにより、クリーニングローラ１４のローラ中央部とローラ端部とで周速差が生じる。

そこで、本発明者は、クリーニングローラ１４のローラ中央部の回転周速Ｖ１と、バックアップローラ１２のローラ両端部の回転周速Ｖ２、換言するとクリーニングローラ１４のローラ両端部の回転周速との差がどの程度まで許容されるかを鋭意研究した結果、［（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１］×１００で示される周速差率が０．５％以下であれば、異物除去性能、擦り傷及び発塵の抑制において実用上問題ないことが分かった。

そして、以下の３つの方法の少なくとも１つを実施することで、周速差率が０．５％以下を達成することができる。

（１）バックアップローラ１２、クリーニングローラ１４、及び粘着ローラ１６のうち、少なくともバックアップローラ１２及びクリーニングローラ１４の軸芯方向の撓み量が５０μｍ以下の低撓みローラを用いる。

（２）ラップ角調整手段５８Ａによりバックアップローラ１２に巻き掛け支持されるウエブＷのラップ角（θ）を調整する。

図８は、バックアップローラ１２に巻き掛けるウエブＷのラップ角（θ）及びウエブテンションと、バックアップローラ１２のローラ撓み量（μｍ）との関係を示したものである。図６から分かるように、同じウエブテンションでは、ラップ角（θ）が大きくなるほどバックアップローラ１２のローラ撓み量が大きくなる。したがって、ラップ角調整手段５８Ａによりバックアップローラ１２に巻き掛け支持されるウエブＷのラップ角（θ）を小さくすることで、バックアップローラ１２のローラ撓み量を小さくできる。これにより、上記説明したメカニズムから、クリーニングローラ１４の周速差率を小さくすることができる。ラップ角（θ）としては２０°以下にすることが好ましい。

（３）ニップ圧調整手段５８Ｂにより、バックアップローラ１２とクリーニングローラ１４との間のニップ圧を調整する。

図９は、ニップ圧（Ｎ／ｃｍ）とバックアップローラ１２の回転周速との関係を示したものである。図９の三角で示すポイントを繋いだ線がバックアップローラ１２の回転周速（ｍ／ｍｉｎ）である。また、四角で示すポイントを繋いだ線がウエブＷを搬送するパスローラの回転周速（ｍ／ｍｉｎ）であり、ウエブＷの搬送速度に相当する。

ニップ圧を大きくしていくと、上記説明したメカニズムからクリーニングローラ１４のローラ端部の回転周速が大きくなり、それに追従してバックアップローラ１２の回転周速が大きくなる。

したがって、ニップ圧調整手段５８Ｂによりバックアップローラ１２とクリーニングローラ１４とのニップ圧を小さくすることで、上記説明したメカニズムから、クリーニングローラ１４の周速差率を小さくすることができる。ニップ圧としては０．５Ｎ／ｃｍ以上、１．０Ｎ／ｃｍ以下にすることが好ましい。

本発明の実施の形態で説明したウエブの異物除去方法及び異物除去装置について、具体的に試験を行った結果を説明する。

［異物除去装置の条件］
〈ウエブ〉
・種類…セルローストリアセテートフィルム（ＴＡＣ）
・幅…１４９０ｍｍ
・搬送速度…１００ｍ／分
・搬送テンション…３５０Ｎ
〈バックアップローラ〉
・ローラ面長…１６５０ｍｍ
・ローラ径…１１０ｍｍ
・種類…金属製ローラ
・撓み量が約６００μｍのアルミ管式のバックアップローラと、撓み量が約５０μｍの低撓み式のバックアップローラと、の２種類を使用した。

〈クリーニングローラ〉
・ローラ面長…１６５０ｍｍ
・ローラ径…１１０ｍｍ
・種類…粘着性ゴムローラ
・ゴム硬度…３５°
・粘着力…１０ｈＰａ
・撓み量が約６００μｍのアルミ管式のクリーニングローラと、撓み量が約５０μｍの低撓み式のクリーニングローラと、の２種類を使用した。

〈粘着ローラ〉
・ローラ面長…１６５０ｍｍ
・ローラ径…１００ｍｍ
・種類…粘着性ゴムローラ
・粘着力…９０ｈＰａ
・撓み量が約６００μｍのアルミ管式の粘着ローラと、撓み量が約５０μｍの低撓み式の粘着ローラと、の２種類を使用した。

〈備考〉
・図１０の表には、バックアップローラを「ＢＵＲ」、クリーニングローラを「ＣＬＲ」、粘着ローラを「粘着Ｒ」と表示している。

・図１０の表の「ローラ撓み量」において、バックアップローラと、クリーニングローラ及び粘着ローラとの撓む方向が逆なので、バックアップローラの撓み量には「−」を付した。

・図１０の表の「中央部周速」はクリーニングローラ（ＣＬＲ）で測定した周速（Ｖ１）であり、「端部周速」はバックアップローラ（ＢＵＲ）で測定した周速（Ｖ２）である。

・図１０の表の「ローラ撓み量」は、ローラ中央部、ローラ両端部にそれぞれレーザ変位計を配置して測定した。

［評価項目］
〈除塵性能の評価方法〉
ウエブの一方面に光源から光を当てると共に、他方面にＣＣＤカメラを配置した透過型の面検装置を使用した。そして、クリーニングローラによる除塵前のウエブ単位ｍ当りの異物個数（１０μｍ以上の異物）をＡとし、クリーニングローラによる除塵後のウエブ単位ｍ当りの異物個数（１０μｍ以上の異物）をＢとしたときの下記式で示される除塵率で評価した。

除塵率（％）＝［１−（Ｂ／Ａ）］×１００
〈ウエブ裏面の擦り傷の評価方法〉
ウエブの片面に光源から光を当てると共に、光源と同じ片面にＣＣＤカメラを配置した反射型の面検装置を使用した。

そして、クリーニングローラによる除塵前のウエブ単位ｍ当りの傷個数（５０μｍ以上の傷）をＣとし、クリーニングローラによる除塵後のウエブ単位面積当りの傷個数（５０μｍ以上の傷）をＤとしたときの下記式で示される傷発生個数で評価した。

傷発生個数＝Ｄ−Ｃ（個／ｍ）
〈評価の方法〉
＊Ａ…除塵性能を示す除塵率が６０％以上、ウエブ裏面の傷発生個数が０．００１個／ｍ未満の場合で「非常に良い」を意味する。

＊Ｂ…除塵性能を示す除塵率が４０％以上〜６０％未満、ウエブ裏面の傷発生個数が０．００１個／ｍ以上〜０．０１個／ｍ未満の場合で「良い」を意味する。

＊Ｃ…除塵性能を示す除塵率が４０％未満、ウエブ裏面の傷発生個数が０．０１個／ｍ以上の場合で「悪い」を意味する。

［試験結果］
図１０の表の試験１〜４の比較から分かるように、バックアップローラ、クリーニングローラ、粘着ローラともアルミ管式のローラを使用し、ニップ圧を２．０Ｎ／ｃｍに固定した場合、バックアップローラに対するウエブのラップ角を変えることでバックアップローラの撓み量は変化する。

また、試験５〜８の比較から分かるように、バックアップローラを低撓みのローラに変えることで、試験１〜４に比べて、バックアップローラの撓み量は１００μｍ以下まで減少する。

しかし、試験１〜８は、ニップ圧が２．０Ｎ／ｃｍと大きく、クリーニングローラの撓み量が１００μｍと大きいために、クリーニングローラの周速差率は１〜２％と高い。即ち周速差率が本発明を満足する０．５％以下にならない。この結果、異物除去性能は「Ｃ」〜「Ｂ」の評価であると共に、ウエブ裏面の擦り傷も全て「Ｃ」の評価であり、総合評価も「Ｃ」であった。

これに対して、試験９は、試験８のニップ圧を１．０Ｎ／ｃｍまで小さくした場合であり、クリーニングローラの撓み量が５０μｍまで小さくなる。これにより、クリーニングローラの周速差率は０．５％となり、本発明を満足する。この結果、試験９の異物除去性能は「Ａ」の評価であると共に、ウエブ裏面の擦り傷も全て「Ｂ」の評価となり、総合評価は「Ｂ」であった。

また、試験１０、１１は、バックアップローラとクリーニングローラの２本のローラを低撓みローラとすると共に、ラップ角を２０°に固定して、ニップ圧を２．０Ｎ／ｃｍと１．０Ｎ／ｃｍの２水準で行った場合である。この結果、バックアップローラ及びクリーニングローラともに撓み量が小さくなり、クリーニングローラの周速差率も試験１０では０．１％、試験１１では０．０％と小さくなった。これにより、試験１０は異物除去性能が「Ａ」、ウエブ裏面の擦り傷が「Ｂ」で総合評価も「Ｂ」となった。更に、試験１１は異物除去性能、ウエブ裏面の擦り傷、総合評価ともに「Ａ」の評価であった。

また、試験１２、１３は、バックアップローラ、クリーニングローラ、粘着ローラの３本のローラを低撓みローラとすると共に、ラップ角を２０°に固定して、ニップ圧を２．０Ｎ／ｃｍと１．０Ｎ／ｃｍの２水準で行った場合である。この結果、バックアップローラ、クリーニングローラ、粘着ローラともに撓み量が小さくなり、クリーニングローラの周速差率も試験１２では０．１％、試験１３では０．０％と小さくなった。これにより、試験１２は異物除去性能が「Ａ」、ウエブ裏面の擦り傷が「Ｂ」で総合評価も「Ｂ」となった。更に、試験１３は異物除去性能、ウエブ裏面の擦り傷、総合評価ともに「Ｂ」の評価であった。

また、試験１４、１５は、バックアップローラ、クリーニングローラ、粘着ローラの３本のローラを低撓みローラとすると共に、ラップ角を２０°に固定して、ニップ圧を０．５Ｎ／ｃｍと０．３Ｎ／ｃｍの２水準で行った場合である。この結果、ニップ圧を０．５Ｎ／ｃｍの場合には、バックアップローラ、クリーニングローラ、粘着ローラともに撓み量が小さくなり、クリーニングローラの周速差率も試験１４では０．０％となった。これにより、試験１４は異物除去性能が「Ａ」、ウエブ裏面の擦り傷が「Ａ」で総合評価も「Ａ」となった。

これに対して、試験１５のようにニップ圧を０．３Ｎ／ｃｍにした場合には、バックアップローラ、クリーニングローラ、粘着ローラの３本のローラの撓み量は小さくなるものの、バックアップローラの端部周速がクリーニングローラの中央部周速よりも小さくなってしまった。これにより、試験１５は異物除去性能が「Ｂ」であるものの、ウエブ裏面の擦り傷が「Ｃ」となり、総合評価も「Ｃ」となった。

これにより、ニップ圧を０．５Ｎ／ｃｍ以上、１．０Ｎ／ｃｍ以下に調整することで、
バックアップローラのローラ中央部とローラ端部との周速差が一層小さくなり、異物除去性能を向上できる一方、ウエブ裏面への傷発生をより効果的に防止できることが分かる。

また、評価項目として「発塵」の記載はないが、クリーニングローラの周速差率を０．５％以下にすることで、「発塵」も効果的に抑制できた。

上記実施例の結果から、バックアップローラに巻き掛け支持されるウエブのラップ角度、及びバックアップローラとクリーニングローラとのニップ圧を調整することで、クリーニングローラの周速差率を０．５％以下にすることができる。

また、試験１〜１５の結果から、異物除去性能、ウエブ裏面の擦り傷、及び総合評価の全てが「Ａ」の評価となったのは、周速差率が０．０％の場合であり、周速差率０．０％がベストモードと言える。

この場合、バックアップローラ、クリーニングローラ、粘性ローラのうちの少なくともバックアップローラとクリーニングローラに低撓みローラを使用することで、一層良い結果を得ることができる。

しかし、光学フィルムの幅は、大サイズの液晶表示装置への適用や歩留り向上のため拡大化傾向にあるため、使用されるバックアップローラ、クリーニングローラ、粘着ローラのローラ面長も長くなり、撓み易くなる。また、光学フィルムの製造ライン配置からバックアップローラに巻き掛けるラップ角度も大きくならざるをえない場合がある。

したがって、バックアップローラ、クリーニングローラ、及び粘着ローラのうち、少なくともバックアップローラ及びクリーニングローラの軸芯方向の撓み量が５０μｍ以下の低撓みローラを用い、且つラップ角調整手段及びニップ圧調整手段でラップ角やニップ圧を調整することで、クリーニングローラの周速差率を０．５％以下にすることが好ましい。

１０…異物除去装置、１２…バックアップローラ、１４…クリーニングローラ、１６…粘着ローラ、１８…第１の移動テーブル、２０…ローラ支持台、２２…軸受、２４…基台、２６…第１レール、２８…リニアガイド、３０…第１のシリンダ装置、３２…第２の移動テーブル、３４…ローラ支持台、３６…軸受、３８…第２レール、４０…リニアガイド、４２…第２のシリンダ装置、４４…第３の移動テーブル、４６…ローラ支持台、４８…軸受、５０…第３レール、５２…リニアガイド、５４…第３のシリンダ装置、５６Ａ…中央部周速測定手段、５６Ｂ…端部周速測定手段、５８…周速差率調整手段、５８Ａ…ラップ角調整手段、５８Ｂ…ニップ圧調整手段、６０…コントローラ、６１…ガイドローラ、６２…係合ローラ、６３…シリンダ装置、６４…ロッド

Claims (8)

1. 搬送されるウエブを巻き掛けて支持すると共に前記ウエブの搬送によって従動回転する金属製又は樹脂製のバックアップローラに、前記ウエブを介して、粘着性ゴムを有するローラ周面を有するクリーニングローラをニップして、前記ウエブの表面に付着している異物を除去する前記クリーニングローラに転写除去するウエブの異物除去方法において、
   前記クリーニングローラのローラ中央部の回転周速をＶ１（ｍ／ｍｉｎ）とし、前記バックアップローラのローラ端部の回転周速をＶ２（ｍ／ｍｉｎ）としたときに、［（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１］×１００で示す周速差率が０．５％以下を満足するように、前記バックアップローラに巻き掛けられる前記ウエブのラップ角度を調整する方法と前記ウエブを前記バックアップローラと前記クリーニングローラとの間にニップするニップ圧を調整する方法の少なくとも１つの方法を行うウエブの異物除去方法。
2. 前記クリーニングローラに、粘着剤層を有するローラ周面を有する粘着ローラを押圧して前記クリーニングローラに転写された前記異物を前記粘着ローラに転写除去する請求項１に記載のウエブの異物除去方法。
3. 搬送されるウエブを巻き掛けて支持すると共に前記ウエブの搬送によって従動回転する金属製又は樹脂製のバックアップローラと、
   前記ウエブを前記バックアップローラとの間にニップして前記ウエブの表面に付着している異物を、粘着性ゴムを有するローラ周面に転写除去すると共に前記ウエブの搬送によって従動回転するクリーニングローラと、
   前記クリーニングローラのローラ中央部の回転周速Ｖ１を測定する中央部周速測定手段と、
   前記バックアップローラのローラ端部の回転周速Ｖ２を測定する端部周速測定手段と、
   前記ローラ中央部と前記ローラ端部との測定値に基づいて、［（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１］×１００で示す周速差率を調整する周速差率調整手段と、を備え、
   前記周速差率調整手段は、前記バックアップローラに巻き掛けられる前記ウエブのラップ角度を調整するラップ角調整手段と、前記ウエブを前記バックアップローラと前記クリーニングローラとの間にニップするニップ圧を調整するニップ圧調整手段と、の少なくとも１つであるウエブの異物除去装置。
4. 前記クリーニングローラに押圧して前記クリーニングローラに転写された前記異物を、粘着剤層を有するローラ周面に転写除去する粘着ローラを備えた請求項３に記載のウエブの異物除去装置。
5. 前記バックアップローラ及び前記クリーニングローラは軸芯方向の撓み量が５０μｍ以下のローラを用いる請求項３又は４に記載のウエブの異物除去装置。
6. 前記ラップ角調整手段は、前記ラップ角度を２０°以下にする請求項５に記載のウエブの異物除去装置。
7. 前記ニップ圧調整手段は、前記ニップ圧を０．５Ｎ／ｃｍ以上、１．０Ｎ／ｃｍ以下に調整する請求項５又は６に記載のウエブの異物除去装置。
8. 前記ウエブは、光学フィルムを製造する際のベースフィルム、中間製品フィルム、製品フィルムの何れかである請求項３から７の何れか１に記載のウエブの異物除去装置。

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