JP7349405B2 - スリット耳部のズレ防止機構を有する光学フィルムストリップロールを製造する装置および方法 - Google Patents
スリット耳部のズレ防止機構を有する光学フィルムストリップロールを製造する装置および方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、光学的表示装置の長辺または短辺幅の光学フィルムストリップロールを製造する装置および方法に関する。
本発明は、より具体的には、繰出装置に装着されたオリジナルロールから繰り出される光学フィルムストリップの幅方向の両端部を、少なくとも一組の回転刃で送り方向に対しスリットし、連続する耳部を切り落とし、一方では所定幅に成形された光学フィルムストリップを巻取装置の回転軸に巻き取り所定幅の光学フィルムストリップのロールを製造し、他方では切り落とされた連続する耳部が一組の耳部巻取装置の各回転軸に巻き取られて連続する耳部のロールを形成し、一組の耳部巻取装置の各回転軸にはさらに、耳部のロールを形成するときに連続する耳部の巻き取りに幅方向のズレが生じないように、連続する耳部の巻き取りの幅方向の両側面から支持する治具が各回転軸と一体で回転するように装備された光学フィルムストリップロールを製造する装置および方法に関する。
ＲＴＰ方式で製造される光学的表示装置は、典型的には特許第５６１６４９４号（特許文献１）特許明細書の図５～図７に示されるように、長方形の液晶表示パネルの長辺または短辺に対応する所定幅の一対の偏光フィルムストリップを用いて、液晶表示パネルの両面に２つの異なる所定幅の偏光フィルムストリップを透過軸が互いに直交するように連続的に貼り合せることにより、製造される。
ＲＴＰ方式で製造される光学的表示装置はまた、近年、大型化と小型化という二極化が進み、一方で大型化の光学的表示装置ではデザイン性の要望から、他方で小型化の光学的表示装置では表示領域の拡大の要望から狭額縁化の要求強まっている。そうなると、所定幅に成形された光学フィルムストリップの端部まで表示領域となることから、ロールの製造における所定幅の裁断精度の要求も当然に高まる。しかしながらその要求精度が高すぎるため、それを実現することは必ずしも容易ではない。
特開２０１２－７３５７５公報(特許文献２)には、「偏光膜を有する積層体ストリップロールの製造方法」が記載されており、その中で、スリッター装置は、模式図である図３２を用いパラグラフ０２１５～０２１６に「長辺と短辺を有する矩形形状の液晶表示パネルに貼り付けられるように構成された光学的表示装置の製造に関連して」繰り出される積層体の送りに対し「３枚の円盤状の回転切断刃が幅方向に間隔を持たせて配置」されており、積層体の両端側に配置された回転切断刃が繰り出される積層体の幅方向の両端面をスリットし切り落とし、中間に配置された回転切断刃が液晶パネルの長辺と短辺とにそれぞれ対応する幅の光学フィルム積層体ストリップを切断するように構成し、異なる所定幅の２つのロールの製造について記載されている。
しかし特許文献２には、積層体の幅方向の両端面から切り落された連続する耳部の処理方法についての記載は全くない。
特許第５８７７２５７号（特許文献３）特許明細書をみると、特許文献２の記載と同様に「光学フィルム積層体ストリップを形成する装置および方法」が記載されており、その中で、より精度の高い切断を可能にする上下一対で構成された３組の円形切断刃を有するスリッター装置の動作について、模式図である図１～図３を用いパラグラフ００６７～００６８に以下のように記載されている。
それには、３組の円形切断刃によって繰り出される「光学フィルム積層体」から異なる所定幅の２つの「光学フィルム積層体」のストリップが成形され、対応する巻取装置の各回転軸に巻き取られ、異なる所定幅の２つのロールの製造が行われ、さらに「光学フィルム積層体」のストリップの両端側に配置された２組の円形切断刃によってストリップの両端側から切り落とされた連続する耳部が「別の巻取軸（図示せず）に巻き取られ、廃棄される」ことが、記載されている。
しかしそこでも、スリットされ切り落とされた「光学フィルム積層体」ストリップの連続する耳部が、それらの処理によって成形される光学フィルム積層体ストリップの幅方向の精度に影響を与えることについては、何ら記載されていない。
特許文献２および３には、繰り出される光学フィルムストリップの幅方向の両端部をスリットし連続する耳部を切り落とし、所定幅の光学フィルムストリップを成形することは記載されているけれども、製造される光学的表示装置の大小に関わりなく、近年要求される光学フィルムストリップのロールの製造における厳しい裁断精度を満たすためには十分でなかった。
表１の実施例１と比較例１～３との比較表を参照されたい。
光学的表示装置の大型化や小型化とは関係なく、光学的表示装置の狭額縁化の要求精度は極めて高い。それは、具体的には、ＲＴＰ方式で用いるオリジナルロールから製造される所定幅のロールの設定値におけるスリット幅が±０．３ｍｍを超えるか、またはスリットにより生じる端部の浮きや毛羽立ち、バリ等の端面異常の幅が０．３ｍｍを超えると、要求精度は×になる（不合格品になる）ということに象徴される。なお、以降所定幅のロールの設定値におけるスリット幅の最大ズレ量、およびスリットにより生じる端部の浮きや毛羽立ち、バリ等の端面異常の最大幅をスリット精度と称する。
光学的表示装置の大型化や小型化とは関係なく、光学的表示装置の狭額縁化の要求精度は極めて高い。それは、具体的には、ＲＴＰ方式で用いるオリジナルロールから製造される所定幅のロールの設定値におけるスリット幅が±０．３ｍｍを超えるか、またはスリットにより生じる端部の浮きや毛羽立ち、バリ等の端面異常の幅が０．３ｍｍを超えると、要求精度は×になる（不合格品になる）ということに象徴される。なお、以降所定幅のロールの設定値におけるスリット幅の最大ズレ量、およびスリットにより生じる端部の浮きや毛羽立ち、バリ等の端面異常の最大幅をスリット精度と称する。
特許文献１～３でみたように、繰り出される光学フィルムストリップの幅方向の両端部を切り落とし連続する耳部を成形するスリット幅の調整のみでは安定して±０．３ｍｍを超えないスリット精度を実現することは難しい。本発明者らは、鋭意検討の結果、その技術的理由は、廃棄される連続する耳部が耳部巻取装置で十分に制御されないことで生じる、連続する耳部の反作用がロールのスリット精度に影響を与え、結果、製造されるロールの±０．３ｍｍを超えないスリット精度の維持は、覚束なくなるためであることを見出した。つまり、従来切り落とされた連続する耳部は、その後廃棄されるものであるため、その取扱いを十分に制御することはなく、そのまま耳部巻取装置で巻取り回収するか、巻き取られた耳部のロールを交換する作業頻度を抑えるために、回転軸に対して揺動しながら巻き取ることで、巻取径が短時間で大きくならないように巻取り回収していたが、本発明者らは廃棄される耳部の巻取り回収を制御することで、±０．３ｍｍを超えないスリット精度を実現するに成功した。
近年求められる、光学フィルムストリップのロールの製造における厳しいスリット精度を満たすためには切断刃によるスリット幅の調整のみでは難しく、連続する耳部処理をスリット幅の調整と組み合わせて対応しなければならないということである。本発明は、そうしたことに着目してなされたものである。
本発明は、第１の態様においては、光学的表示装置の長辺または短辺幅の光学フィルムストリップのロールを製造する装置を提供する。本装置は、より具体的には、繰出装置のオリジナルロールから繰り出される光学フィルムストリップの幅方向の両端部を、少なくとも一組の回転刃で送り方向に対しスリットし連続する耳部を切り落とし、所定幅に成形された光学フィルムストリップが巻取装置に巻き取られ所定幅のロールを製造する一方、他方では切り落とされた連続する耳部が一組の耳部巻取装置の各回転軸に巻き取られ耳部のロールを形成する装置に関する。
本装置はさらに、耳部のロールを形成するときに連続する耳部の巻き取りに幅方向のズレを生じないように、一組の耳部巻取装置の各回転軸に巻き取られる連続する耳部を幅方向の両側面から支持する治具が各回転軸に一体に装備され回転する装置に関する。
本装置はまた、オリジナルロールから光学フィルムストリップを繰り出す繰出装置と、繰出装置の下流側に配置される、光学フィルムストリップの送り方向に対し幅方向の両端部をスリットし、連続する耳部を切り落とし、所定幅の光学フィルムストリップに成形する、少なくとも一組の回転刃を含み、一組の回転刃の下流側に配置される、所定幅の光学フィルムストリップの巻き取りロールを製造する巻取装置と、同じく一組の回転刃の下流側に配置される、連続する耳部を巻き取り耳部のロール３１を形成する、連続する耳部を巻き取る回転軸を備えた一組の耳部巻取装置を含む。
本装置の一組の耳部巻取装置においては、連続する耳部が回転軸に巻き取られるときに連続する耳部を安定的に巻き取り、崩れや幅方向のズレが生じないように、一組の耳部巻取装置の各回転軸に連続する耳部の巻き取りを幅方向の両側面から支持し各回転軸と一体で回転する治具が装備される。
本発明の一実施形態によれば、治具は、一組の耳部巻取装置の各回転軸に嵌装固定される、巻き取られる連続する耳部の一端面側から平板で支持する第１治具と、連続する耳部の幅で回転軸に装着自在に固定される、巻き取られる連続する耳部の他端面側から平板で支持する第２治具と、から構成されることが好ましい。
本発明は、第２の態様においては、光学的表示装置の長辺または短辺幅の光学フィルムストリップロールを製造する方法を提供する。本方法は、より具体的には、オリジナルロールから光学フィルムストリップを繰り出す繰出工程と、該繰出工程に下流側に配置される少なくとも一組の回転刃で、光学フィルムストリップの幅方向の両端部をスリットし、連続する耳部を切り落とし、所定幅の光学フィルムストリップに成形するスリット工程と、前記回転刃の下流側に配置される巻取装置で、所定幅の光学フィルムストリップを巻き取り、所定幅のロールを製造する巻取工程と、前記回転刃の下流側に配置される回転軸を備えた耳部巻取装置で、連続する耳部を巻き取り、連続する耳部のロールを形成する耳部ロール形成工程と、を含み、耳部巻取装置は、回転軸の連続する耳部の巻き取りを幅方向の両側面から支持しながら、前記回転軸と一体で回転する治具を有し、前記耳部ロール形成工程は、前記耳部巻取装置の前記治具で前記連続する耳部が前記回転軸に巻き取られるときに前記連続する耳部のロールに幅方向のズレが生じないように巻き取るようにしたことを特徴とする方法に関する。
本発明の一実施形態によれば、前記耳部巻取装置の前記治具は、前記回転軸に嵌装固定される、前記連続する耳部の巻き取りを前記耳部の一端面側から平板で支持する第１治具と、前記連続する耳部の幅で前記回転軸に装着自在に固定される、前記連続する耳部の巻き取りを前記耳部の他端面側から平板で支持する第２治具とから構成されることが好ましい。
以下、本発明による光学表示装置の長辺または短辺幅の光学フィルムストリップロールを製造する装置および方法、さらに製造される所定幅のロールを±０．３ｍｍを超えないスリット精度になるように本装置および方法の一組の耳部巻取装置に装備される、連続する耳部が回転軸に巻き取られるときに連続する耳部が安定的に巻き取られ、崩れや幅方向のズレが生じないように一組の耳部巻取装置の各回転軸に巻き取られる連続する耳部を幅方向の両側面から支持し回転軸と一体で回転する治具について、実施例１と比較例１～３との比較表の表１および図面１～７を用い、詳細に説明する。
図１は、所定幅の光学フィルムストリップ１０のロール１１を製造する本装置１００を表す概略側面図である。その製造工程が図２の斜視図である。
図１に示される本装置１００は、例えば長方形の液晶表示パネルの長辺または短辺幅の光学フィルムストリップ１０を送り方向に対し短辺または長辺幅に切り込みを入れ、液晶表示パネルの両面に連続的に貼り合わされる一組のロールの一方に対応するロール１１を製造するものである。作業員Ｈ１はスリットする回転刃１２０のメインテナンスや巻き取られた耳部のロール３１の交換作業を担い、作業員Ｈ２は巻取装置１３０の所定幅のロール１１の交換作業等を担う。
なお、前記ロール１１の幅が、液晶表示パネルの長辺または短辺幅とは、ロール１１の幅と液晶表示パネルの長辺または短辺幅が全く同じである必要はなく、パネルに対する光学フィルムの貼付け位置に応じて、ロール１１の幅が液晶表示パネルの長辺または短辺幅よりも若干大きい、または若干小さい範囲を包含する。つまり、ロール１１の幅は、液晶表示パネルの長辺または短辺に対応した幅である。同じく、送り方向に対する切込間隔も液晶表示パネルの短辺または長辺に対応した間隔である。
図２は、一組の回転刃１２０で送り方向に対しスリットし連続する耳部３０を切り落とし、所定幅に成形された光学フィルムストリップ１０が巻取装置１３０の回転軸１３１に巻き取られて所定幅の光学フィルムストリップのロール１１を製造するものである。
図３に示されたように、間隔を持たせた３組の回転刃（１２１～１２３）を配置する本装置１００とすることもできる。この場合、本装置１００は当然、繰出装置１１０のオリジナルロール２１から繰り出される光学フィルムストリップ２０の幅方向の両端面を対応する回転刃１２１，１２２がスリットし連続する耳部３０を切り落とし、中間に配置された回転刃１２３が、例えば、液晶パネルの長辺と短辺とにそれぞれ対応する所定幅の光学フィルムストリップ１０ａ、１０ｂを切断するように構成される。この場合の図１または図２の巻取装置１３０に対応する巻取装置は、成形された長辺と短辺の光学フィルムストリップ１０ａ、１０ｂが一組の巻取装置１３０ａ、１３０ｂの各回転軸１３１ａ、１３１ｂに巻き取られ、一組のロール１１ａ、１１ｂを製造する一組の巻取装置になる。
図２から明らかなように、一般的なスリッター装置は、繰出装置１１０から繰り出される光学フィルムストリップ２０の幅方向の両端部が少なくとも１組の回転刃１２０でスリットされ所定幅に成形された光学フィルムスプリット１０が巻き取られ、巻取装置１３０で１つのロール１１が製造される一方、切り落とされた連続する耳部は、図４に示すように、耳部巻取装置１４０の回転軸にそのまま巻き取られるか、図示されていない廃棄容器に自重落下するように処理される。
表１の比較例２または３に示される処理方法についてみると、比較例２の場合は、図４に示すように光学フィルムストリップ２０から切り落とされる連続する耳部３０は、幅方向の両側面から支持されることなく、そのまま回転軸１４１に巻き取られている。また、そもそも廃棄される耳部をズレなく巻き取る制御もされていない。そのため、光学フィルムストリップ２０から切り落とされ、回転軸１４１に巻き取られる連続した耳部３０は、その搬送においてわずかなブレが生じており、そのブレが影響して製造される所定幅のロールを±０．３ｍｍを超えないスリット精度になるようにすることを困難にしている。さらに、比較例２の場合は、光学フィルムストリップ２０から切り落とされる連続する耳部３０は細幅であって、例えば保護フィルムで偏光子を挟んだ部分とその外側の偏光子を挟んでいない保護フィルムのみの部分との厚みに差があるのが普通なので、そのまま巻き取られ、ある程度の厚みを増すと上記のブレによるわずかな巻きズレによって倒壊する虞もある。それでは比較例３の場合はどうか。切り落とされる連続する耳部３０を廃棄容器などに自重落下させるのは、落下方向は安定せず、やはり±０．３ｍｍを超えないスリット精度になるようにすることを困難にする。
耳部巻取装置１４０の回転軸１４１に切り落とされる細幅の連続する耳部３０を揺動させながら巻き取る方法の比較例１は、一見すると合理的な処理方法に見える。しかし製造される所定幅のロールを±０．３ｍｍを超えないスリット精度になるようにするには、連続する耳部３０を巻き取る方向が一方向に安定させ、表１の実施例に示される連続する耳部３０の巻きズレ防止のない状態にしなければ実現しない。
表１の比較例１～３の場合も、少なくとも１組の回転刃１２０をどのように調整しても、ＲＴＰ方式で製造される光学的表示装置に用いる所定幅の光学フィルムストリップ１０のロール１１を製造する、これまでの従来型装置１００では、製造される所定幅のロール１１は±０．３ｍｍを超えないスリット精度を実現することはできない。表１の〇と×は、それらを確認した結果であり、具体的には、ロール１１の巻き始めと終わりを１ｍずつサンプリングして、設定値におけるスリット幅の最大ズレ量、およびスリットにより生じる端面異常の最大幅を計測し、その結果スリット精度が〇とは、設定値に対するスリット幅が±０．３ｍｍ以内で、かつ端面異常の幅が０．３ｍｍ以内であることを示し、スリット精度が×とは、設定値に対するスリット幅が±０．３ｍｍを超えるか、または端面異常の幅が０．３ｍｍを超えることを示している。
図５～７は、こうした技術的課題を解決する手段が示された一実施態様である。
図５は、連続する耳部３０の巻き取り開始前の準備状態にある耳部巻取装置１４０の耳部巻取回転軸を表したものである。それは、より具体的には、耳部巻取装置１４０の回転軸１４１に巻き取られる連続する耳部３０を一端面側の内側から平板で支持する第１治具１５１が回転軸１４１に嵌装固定された状態である一方で、対応する他端面側の外側から平板で支持する第２治具１５２は、回転軸１４１に装着される前の状態を表す。
図６は、巻取装置１４０の回転軸１４１に嵌装固定された平板の第１治具１５１で巻き取られる連続する耳部３０が内側から支持され、回転軸１４１に連続する耳部３０の幅で装着自在に固定された平板の第２治具１５２で、巻き取られる連続する耳部３０が外側から支持された状態で、耳部のロール３１を形成する工程を表す。
図７は、耳部巻取装置１４０の回転軸１４１から装着自在に固定された第２治具１５２を外し、連続する耳部３０の巻き取り状態を確認するかまたは耳部ロール３１の形成を確認し、耳部ロール３１を取り外せる状態を表す。
図５～７に示されたように、本発明の装置１００は、一方で繰出装置１１０から繰り出される光学フィルムストリップ２０の幅方向の両端部が送り方向に対し少なくとも１組の回転刃でスリットされ所定幅の光学フィルムスプリット１０が成形され巻き取られて１つのロール１１が製造される。
同じように本発明の装置１００は、他方で連続する耳部３０の耳部ロール３１に幅方向のズレを生じさせないように、連続する耳部３０を１組の回転刃でスリットされる方向に正確に安定的に切り落とし、かつ、耳部巻取装置１４０の回転軸１４１に装備された一端面側の第１治具と他端面側の第２治具とで切り落とされた連続する耳部３０を幅方向の両側面から支持し、スリットされた方法と一致するように回転軸１４１に正確かつ安定的に巻き取るようにして耳部ロール３１を形成するようにしたものである。
実施例と比較例を示す表である。
Ｈ１ 作業員１
Ｈ２ 作業員２
１０ 所定幅の光学フィルムストリップ
１１ 所定幅のロール
２０ オリジナルの光学フィルムストリップ
２１ オリジナルロール
３０ 連続する耳部または耳部
３１ 耳部ロール
１００ 本装置
１１０ オリジナルロール繰出装置または繰出装置
１１１ 繰出回転軸
１２０ 回転刃（群）
１３０ ロール巻取装置または巻取装置
１３１ ロール巻取回転軸または回転軸
１４０ 耳部巻取装置
１４１ 耳部巻取回転軸または回転軸
１５０ 治具
１５１ 第１治具
１５２ 第２治具
Ｈ２ 作業員２
１０ 所定幅の光学フィルムストリップ
１１ 所定幅のロール
２０ オリジナルの光学フィルムストリップ
２１ オリジナルロール
３０ 連続する耳部または耳部
３１ 耳部ロール
１００ 本装置
１１０ オリジナルロール繰出装置または繰出装置
１１１ 繰出回転軸
１２０ 回転刃（群）
１３０ ロール巻取装置または巻取装置
１３１ ロール巻取回転軸または回転軸
１４０ 耳部巻取装置
１４１ 耳部巻取回転軸または回転軸
１５０ 治具
１５１ 第１治具
１５２ 第２治具
Claims (4)
- 光学的表示装置の長辺または短辺幅の光学フィルムストリップロールを製造する装置であって、
オリジナルロールから光学フィルムストリップを繰り出す繰出装置と
前記繰出装置の下流側に配置される、前記光学フィルムストリップの幅方向の両端部をスリットし、連続する耳部を切り落とし、所定幅の光学フィルムストリップに成形する、少なくとも一組の回転刃と、
前記回転刃の下流側に配置される、前記所定幅の光学フィルムストリップを巻き取り、所定幅のロールを製造する巻取装置と、
前記回転刃の下流側に配置される、前記連続する耳部を巻き取り、連続する耳部のロールを形成する、回転軸を備えた一組の耳部巻取装置と
を含み、
前記耳部巻取装置は、前記連続する耳部が前記回転軸に巻き取られるときに前記連続する耳部のロールに幅方向のズレが生じないように、前記連続する耳部を幅方向の両側面から支持しながら、前記回転軸と一体で回転することで、前記連続する耳部のロールを形成する、連続する耳部の幅を有する治具を装備する、
ことを特徴とする装置。 - 前記耳部巻取装置の前記治具は、前記回転軸に嵌装固定される、前記連続する耳部の巻き取りを前記耳部の一端面側から平板で支持する第１治具と、前記連続する耳部の幅で前記回転軸に装着自在に固定される、前記連続する耳部の巻き取りを前記耳部の他端面側から平板で支持する第２治具とからなることを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 光学的表示装置の長辺または短辺幅の光学フィルムストリップロールを製造する方法であって、
オリジナルロールから光学フィルムストリップを繰り出す繰出工程と
前記繰出工程の下流側に配置される少なくとも一組の回転刃で、前記光学フィルムストリップの幅方向の両端部をスリットし、連続する耳部を切り落とし、所定幅の光学フィルムストリップに成形するスリット工程と、
前記回転刃の下流側に配置される巻取装置で、前記所定幅の光学フィルムストリップを巻き取り、所定幅のロールを製造する巻取工程と、
前記回転刃の下流側に配置される回転軸を備えた一組の耳部巻取装置で、前記連続する耳部を巻き取り、連続する耳部のロールを形成する耳部ロール形成工程と
を含み、
前記耳部巻取装置は、前記連続する耳部を幅方向の両側面から支持しながら、前記回転軸と一体で回転することで、前記連続する耳部のロールを形成する、連続する耳部の幅を有する治具を有し、
前記耳部ロール形成工程は、前記耳部巻取装置の前記治具で前記連続する耳部が前記回転軸に巻き取られるときに前記連続する耳部のロールに幅方向のズレが生じないように巻き取る、
ことを特徴とする方法。 - 前記耳部巻取装置の前記治具は、前記回転軸に嵌装固定される、前記連続する耳部の巻き取りを前記耳部の一端面側から平板で支持する第１治具と、前記連続する耳部の幅で前記回転軸に装着自在に固定される、前記連続する耳部の巻き取りを前記耳部の他端面側から平板で支持する第２治具とからなることを特徴とする請求項３に記載の方法。
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