WO2007029386A1 - 管状樹脂フィルムの切断巻取り装置および切断巻取り方法 - Google Patents

管状樹脂フィルムの切断巻取り装置および切断巻取り方法 Download PDF

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film
cutting
tubular
scraping
resin film
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Toyotaro Maruyama
Masanori Ikenaga
Takeshi Takeuchi
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Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
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    • B65H2701/1752—Polymer film

Definitions

  • the present invention relates to a cutting and scraping device and a cutting and stripping method for a tubular resin film made of thermoplastic resin as a raw material. More specifically, the present invention relates to optical films such as retardation films and polarizing films, shrink films, laminate films, packaging films such as NORA films, die cinder films, carrier tapes, process films, and printing films.
  • Tubing that can be used for industrial films, such as film width, and the orientation angle of the resin can be adjusted arbitrarily, and can be wound with high accuracy without film scratches, winding deviations, curling wrinkles, and winding bumps.
  • thermoplastic resin films are relatively inexpensive and have excellent mechanical properties, chemical resistance, transparency, water vapor permeability, etc. , Agriculture, industry, food, medicine and so on.
  • thermoplastic resin films in the optical field.
  • the thermoplastic resin include forces such as polycarbonate, cyclic polyolefin, polyethylene, and polypropylene.
  • polycarbonate and cyclic polyolefin have relatively good light transmittance, and unstretched products include diffusion sheets, It is suitably used for prism sheets, antireflection films, retardation film originals and the like.
  • extension treatment uniaxial extension or biaxial extension
  • optical anisotropy can be imparted.
  • a film prepared from a thermoplastic resin to which such orientation is imparted can be suitably used as a retardation film for use in a liquid crystal display (LCD).
  • LCD liquid crystal display
  • thermoplastic resin film A solution casting method in which a resin solution in which a resin is dissolved in a solvent is cast on a glass plate or the like, a T-die extrusion method in which a molten resin is extruded by an extruder and cooled with a chill roll to form a film.
  • a tube extrusion method in which molten resin is extruded into a tubular shape by an extruder, and an inflation extrusion method in which molding is performed while applying air pressure to the inside of a tubular extruded resin are used.
  • the film width of the thermoplastic resin film is determined by the die width in the T-one die extrusion method and the die width for solution casting in the solution casting method. It is difficult to deal with products with different film widths in one die. When the die width and the product width are different, an unnecessary part is generated. The Dickel method can forcibly narrow the film width. There is a problem that gel is easily generated due to retention of the resin. As for the inflation extrusion method, the film width can be changed with one annular die by changing the blow ratio, but the stretched state changes depending on the blow ratio, so the same quality may not always be obtained. Absent. In the tube extrusion method, the force that can change the tube diameter by changing the diameter of the sizing tube is different because the stretching conditions are different, so it is not always possible to obtain the same quality. It is difficult to adjust the width.
  • a long film manufactured by the T-die extrusion method usually has a cooling rate at both ends of the film that is faster than that at the center of the film. Therefore, it cannot be a full width product, and both end portions (ears) of the film are removed. If the thickness is not uniform in the TD direction, the winding shaft may be reciprocated (oscillated) in the axial direction in order to avoid winding humps at the time of cutting and to avoid this immediately. Also in this case, both ends of the film are cut in order to make the film width uniform, resulting in a decrease in product yield.
  • the film ends are usually removed after being folded and taken out. The yield is reduced.
  • thermoplastic tubular resin film is folded and wound once in a roll or the like without being cut, and then rolled out while being rotated.
  • an insertion member or the like is inserted into the oil film to recover the shape into a tubular shape, and the film is cut and scraped by a fixed cutting means (see, for example, Patent Documents 3, 4, and 5).
  • thermoplastic tubular resin film is advanced while rotating, and then the uniaxial stretching is performed in the traveling direction, and then the rotating tubular resin film is stationary.
  • a method for producing an obliquely oriented thermoplastic resin film by dividing vertically with a knife see, for example, Patent Document 6).
  • the tubular die film is cooled once, and after reheating, the tubular coagulant film is twisted while maintaining the tubular shape to produce an obliquely oriented thermoplastic resin. It has been proposed that this can be done (for example, see Patent Document 7).
  • the tubular die is fixed, a mandrel having a suction slit is provided inside the tubular resin film, the tubular resin film is brought into contact with the mandrel by suction, and the mandrel is rotated. And twisting the tubular resin film.
  • the thickness unevenness of the tubular resin film can be greatly reduced, and a resin film product having a small, uniform and flat surface can be produced, and a porous mandrel It is proposed that a resin film product with high quality and small unevenness in thickness unevenness can be produced by drawing the film through a stretched part and a holding part produced by And Patent Documents 8 and 9).
  • the cutting device has a longitudinal (MD) direction of the tubular resin film. It rotates as a rotation axis. By controlling the rotation speed at this time, a film having an arbitrary width can be manufactured.
  • the tubular resin film can be oriented in the MD direction or the circumferential (TD) direction. Therefore, when the film is cut by the above-mentioned cutting apparatus, a film having an arbitrary orientation is obtained.
  • a method is known in which a cutting device is rotated about a tubular resin film longitudinal (MD) direction as a rotation axis to produce a film having an oblique orientation (see, for example, Patent Documents 10 and 11).
  • the tubular resinous film is folded and rolled up once without being cut. Then, the tubular resinous film is unwound and unwound, and an insertion member is inserted inside the tubular resinous film to fix the shape while restoring the tubular shape.
  • folding folds are generated once the film is folded, so that a high-quality film cannot be obtained.
  • the tubular film is moved on the insertion member while being rotated, wrinkles are likely to occur when the film is thin.
  • thermoplastic tubular resin film By rotating the annular die, the thermoplastic tubular resin film is advanced while rotating, uniaxially stretched in the advancing direction, and rotated so that the tubular resin film is stationary, and the knife is used.
  • the method of vertically dividing the film the film does not fold once, so no creases occur.
  • This method is characterized by rotating an annular die in order to cut the tubular film into a spiral shape.
  • thermoplastic resin in which an annular die force tubular resin film is extruded, cooled once, reheated, and then twisted with the tubular resin film maintained while maintaining the tubular structure.
  • scratches may occur on the film surface, or when the heated tubular resin film is twisted, the film will be wrinkled. There is a possibility of entering.
  • it is difficult to obtain a high-quality tubular film even in this method because it is difficult to control the stretching conditions in order to achieve a uniform thickness and uniform retardation across the plane of the film.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 4-164626
  • Patent Document 1 A JP 2004-20701 A
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 10-226023
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 51-55368
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 55-59407
  • Patent Document 6 Japanese Patent Publication No. 40-5319
  • Patent Document 7 Japanese Unexamined Patent Publication No. 47-34656
  • Patent Document 8 WO2004-067260
  • Patent Document 9 WO2004-067266
  • Patent Document 10 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-215320
  • Patent Document 11 Japanese Patent Laid-Open No. 55-161619
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the film width and the orientation angle of the resin that can not be achieved by the conventional cutting and wetting apparatus and method can be arbitrarily adjusted.
  • a cutting and removing device for a tubular resin film and a method for cutting and removing the same which can be wound with high accuracy without scratches, winding deviations, winding wrinkles and humps, and the entire device is compact.
  • the cutting and scoring method of the present invention is used, a resin film having an arbitrary orientation angle can be produced with good yield, and can be suitably used for producing a retardation film.
  • a first characteristic configuration of the present invention is a cutting and scraping device for spirally cutting a tubular resin film to remove a long film, and has a cutting member for cutting the tubular resin film.
  • a fluid exudation device comprising: a cutting device, a scooping device for scooping up the cut long film, and a guide roll for guiding the cut long film to the scavenging device, wherein the guide roll exudes fluid.
  • the cutting member and the guide roll have a mechanism for rotating in the circumferential direction of the tubular resinous film.
  • the traveling direction of the long film after cutting can be appropriately changed by the guide roll.
  • positions a winding apparatus increases. For this reason, it is possible to prevent the conventional apparatus from becoming enormous.
  • the guide roll guides the long film after cutting to the scooping device, it is possible to prevent wrinkling and curling due to the positional deviation of the long film.
  • the guide roll has a fluid leaching mechanism that oozes the fluid, the surface force of the guide roll can also ooze the fluid. For this reason, the long film and the guide roll come into contact with or close to each other through the fluid, and the friction between the long film and the guide roll is reduced. Reduced. As a result, the film can be smoothly transported by suppressing the scratching of the film and the fluctuation of the film.
  • a second characteristic configuration of the present invention is that the guide roll is made of a porous material.
  • the guide roll By constituting the guide roll with a porous material, fluid can be uniformly exuded from the surface thereof. For this reason, there is almost no local variation in the amount of fluid exudation. Therefore, the non-contact property between the resin film and the guide roll is further increased. As a result, the film can be more effectively prevented from being scratched, caught, or wobbled, and the film can be transported smoothly.
  • a third characteristic configuration of the present invention is that the fluid is a gas.
  • a fourth characteristic configuration of the present invention lies in that a core member is provided inside the tubular resin film.
  • the shape of the tubular resin film can be surely maintained when the tubular resin film is conveyed and cut. For this reason, since it can prevent that a film deform
  • a fifth characteristic configuration of the present invention is that the core member has a mechanism for exuding fluid.
  • the core member has a mechanism for exuding the fluid, so that the fluid can be exuded from the surface of the core member. For this reason, the non-contact property between the tubular resin film and the guide roll is increased, and the friction between the tubular resin film and the guide roll is reduced. As a result, it is possible to suppress flaws, etc., of the tubular resin film from being scratched and to smoothly transport the film.
  • a sixth characteristic configuration of the present invention is that the core member is made of a porous material.
  • the core member is made of a porous material.
  • a seventh characteristic configuration of the present invention is that the fluid is a gas.
  • An eighth characteristic configuration of the present invention is that the core member has a mechanism for changing a diameter in a circumferential direction of the tubular film.
  • the diameter of the core member can be changed, so that the apparatus can be applied to tubular resin films having various diameters. Further, the tension can be adjusted according to the material of the tubular resin film. As a result, the range of applicability of the apparatus can be expanded.
  • a ninth characteristic configuration of the present invention is that the scoring shaft of the scoring device and the central axis of the tubular resinous film coincide with each other.
  • a tenth characteristic configuration of the present invention is that the scoring device has a mechanism for rotating in a circumferential direction of the tubular resin film.
  • the scoring device can be rotated in the circumferential direction of the tubular resin film, so that the relative position between the scoring device and the cutting device can be kept constant. As a result, the long film after cutting can be surely wound on the winding device.
  • An eleventh characteristic configuration of the present invention lies in that the scissoring device includes an exchanging device capable of continuously exchanging the wound film roll.
  • a twelfth characteristic configuration of the present invention is that two or more of the cutting member and the guide roll are provided.
  • the film width of the long film is automatically set by the rotational angular speed at which the cutting device rotates in the circumferential direction of the tubular resin film and the transport speed of the tubular resin film. It is in the point provided with the mechanism to adjust with.
  • the fourteenth feature of the present invention is that the cutting and wetting device further comprises two or more conveying devices on the circumference of the tubular resinous film for conveying the tubular resinous film in the longitudinal direction.
  • the tubular resin film can be uniformly conveyed in the radial direction.
  • a fifteenth characteristic configuration of the present invention is a cutting and scraping method for cutting a tubular resinous film in a spiral shape to remove a long film, and the cutting having a cutting member for cutting the tubular resinous film.
  • the device rotates in the circumferential direction of the tubular resin film, cuts into a spiral long film, and the guide roll rotates in the circumferential direction of the tubular resin film while exuding fluid. And a step of guiding the cut long film to a scraping device and a step of scraping the long film by the stripping device.
  • the guide roll guides the long film after cutting to the scooping device, so that it is possible to prevent winding and curling due to the positional deviation of the long film. Further, since the guide roll oozes out the fluid, the long film and the guide roll come into contact or close to each other through the fluid, and friction between the long film and the guide roll is reduced. As a result, it is possible to suppress the film from being “hooked” and wobbling, and to smoothly transport the film.
  • a sixteenth characteristic configuration of the present invention is that the film of the long film is controlled by controlling a rotational angular speed at which the cutting device rotates in a circumferential direction of the tubular resin film and a conveying speed of the tubular resin film. The point is to adjust the width.
  • a seventeenth characteristic configuration of the present invention is the arrangement of the guide roll and / or the scraping device.
  • the adjustment is made in conjunction with the rotational angular velocity of the cutting device and / or the conveyance speed of the tubular resin film.
  • the cutting and scraping device described in this specification is connected to the extrusion molding device and / or the stretching device described in Patent Documents 8 and 9, and after producing a tubular resin film, continuously cut and scrapes.
  • the tubular resin film production apparatus used in the present invention is not limited to the tubular resin film production apparatus disclosed in Patent Documents 8 and 9.
  • the cutting and scraping device of the present invention includes a cutting device 2 that spirally cuts the tubular resin film la, at least one guide roll 3, and a scraping as in the embodiment shown in FIG. Device 4.
  • a long film lb of any width can be manufactured by adjusting the rotation speed at which the cutting device 2 rotates the central axis 5 of the tubular resinous film la while keeping the conveyance speed of the tubular resinous film la constant. .
  • the rotation speed of the cutting device 2 can be reduced. By making adjustments, a long film with an arbitrary orientation angle can be manufactured. Can be built.
  • the guide roll 3 can freely change the traveling direction of the film, so that the degree of freedom of the position where the scoring device 4 is arranged is increased. Becomes easier.
  • the film can be wound without any winding deviation or curl.
  • the scraping shaft of the scraping device 4 can be made horizontal with respect to the floor surface.
  • the reeling axis represents the rotation axis of the roll for winding the film.
  • the shaving shaft of the tacking device 4 can be inclined vertically or obliquely with respect to the floor surface. In the case of Fig.
  • a core member 7 having a porous material force is provided inside the tubular resin film la, and the guide roll 3 is also made of a porous material 3x. For this reason, by exuding each of the porous material fluids, the contact between the film and the guide roll or between the film and the core member can be reduced during film conveyance, so that film scratches can be suppressed.
  • Figure 1 Enlarged view P shows fluid leaching (Q: porous material, R: fluid flow direction, S: film).
  • the long film lb is cut in a spiral shape, and therefore the position of uneven thickness in the width direction is shifted in the long film lb after cutting. Even after the film is wound into a roll, Can be prevented.
  • Examples of the cutting member used in the cutting device 2 include a metal blade, a ceramic blade, a heating element such as a two-chromium wire, a film such as an ultrasonic cutting device, a high-frequency cutting device, and a water jet cutting device.
  • a contact-type cutting member that cuts the film may be a non-contact-type cutting member that cuts the film in a non-contact manner, such as a laser cutter.
  • an inexpensive and durable metal blade is preferably used.
  • As a metal blade there are various forms such as a normal cutter blade or a cutter that rotates while rotating a round blade.
  • the blade tip is preferably as sharp as possible and free from chipping.
  • Non-contact cutting members include carbon dioxide laser, YAG laser, excimer laser, infrared laser, UV laser, semiconductor laser, etc. Carbon dioxide laser with relatively low cost and high cutting ability A laser cutter using is preferably used.
  • the cutting member is a contact-type cutting member such as a metal blade, a ring in which the metal blade is disposed along the circumference of the tubular resin film la, etc. And turning on the ring using a motor or the like. At this time, the tubular resin film la is conveyed by the conveying device 6.
  • the conveying speed, the turning speed of the metal blade, and the angle of the metal blade can be adjusted accurately and instantaneously.
  • the electric drive system such as the motor is fixed as much as possible, the rotating ring or the like is configured as one gear, and the metal blade is rotated so that the wiring of the motor or the like is not entangled.
  • the angle adjustment of the metal blade can be simplified, so it is preferable to use knotter drive.
  • the direction of the laser can be freely changed by changing the direction of the prism through which the laser passes by remote control or the like. Because it is possible, it is possible to use tubular grease without directly driving the laser body. Film la can be cut spirally.
  • the apparatus itself has a complicated configuration, and there is a danger that the laser hits the human body, so safety measures are necessary.
  • the guide roll 3 is preferably one that can transport the film without damage.
  • the guide roll rotates (rotates) around the roll longitudinal direction, the surface free energy of the contact portion with the film is small, and a fluorine-based resin material such as Teflon (registered trademark)
  • Teflon registered trademark
  • examples include a structure in which a fluid such as a gas or a liquid can be oozed, a structure in which a slit is formed on the surface of the guide roll 3, and a structure in which a fluid can be supplied.
  • a structure in which the fluid can be freely changed in the advancing direction in which scratches are unlikely to occur on the film surface and a fluid oozes out is preferable, and a structure constituted by a porous material force is preferable.
  • the holes and slits of the porous material described above constitute a fluid leaching mechanism.
  • the guide roll 3 is connected to fluid supply means (not shown) for supplying fluid to the guide roll, such as an air compressor or a pump, for example, by a flexible tube (not shown), a rotary joint (not shown), or the like.
  • the guide roll is only rotating about the roll longitudinal direction, if the film traveling direction is not perpendicular to the roll longitudinal direction, it will prevent the roll film from proceeding in reverse. May cause film scratches. (Because the film traveling direction and the guide roll rotation direction are different, the film does not move smoothly when the film and the guide roll are in contact with each other, causing wrinkles and scratches on the film.) However, the guide roll 3 By exuding the fluid from the surface, the non-contact property between the resin film lb and the guide roll 3 can be improved, so that the above-mentioned problem can be solved.
  • water, alcohol, ester, low boiling point liquid containing 100 ° C or less including carbon at the mouth, air, nitrogen, helium and other gases are preferable, but cheap water or impurities in the fluid on the film surface U, who prefers air.
  • the guide roll 3 preferably includes a porous material as a constituent element.
  • the fluid can be exuded evenly by the surface force, so the amount of fluid exudation locally varies. Ki almost disappears. Accordingly, the non-contact property between the resin film lb and the guide roll 3 is further increased, so that the film can be prevented from being scratched, caught, or wobbled, and the film can be smoothly conveyed.
  • the material is not particularly limited as long as the fluid can be leached uniformly, such as metal or plastic.
  • porous materials include metallic porous materials (porous powder sintered metal, sintered wire mesh, etc.), inorganic porous materials (porous ceramic, etc.), filter materials, and numerous holes.
  • Metal, organic porous materials fluorine-based resin such as Teflon (registered trademark), silicon, etc.). It is preferable to adjust the pore diameter, thickness, etc. of the porous material so that a uniform fluid leaching state can be achieved. In view of durability, maintainability, and uniformity of fluid exudation, porous metal materials are preferred, and porous powder sintered metal and sintered metal mesh are more preferred.
  • the fluid exuding from the guide roll 3 exudes to a necessary portion by a necessary amount, that is, to the extent that contact between the film lb and the guide roll 3 is eliminated.
  • the fluid that exudes from the guide roll is preferable because it is the cheapest aerodynamic force.
  • FIG. FIG. 4 (b) An example of the structure of the guide roll 3 is as shown in FIG. FIG. 4 (b) includes the hollow cylindrical hollow material 3x shown in FIG. 4 (a) and two disc-shaped lids 3y.
  • the fluid can be evenly leached from the porous material 3X by introducing the fluid with either one of the lid forces.
  • a shutter or the like can be provided on the surface of the porous material 3x so that a part of the fluid does not leach out. By doing so, the fluid can be used effectively.
  • the porous material 3x can be divided into a plurality of pieces and the fluid can be leached independently. By independently controlling the fluid flow rate, fine adjustment of the film transport can be performed.
  • a film lb passing through the guide roll 3 can be centered only by controlling the fluid flow rate.
  • the diameter of the cylindrical connecting member 3z is smaller than the diameter of the porous material 3x, and the bottom surface portion in contact with the connecting member 3z of the porous material 3x has a rounded corner. This is preferable in terms of preventing damage.
  • the guide roll 3 preferably rotates (revolves) about the central axis 5 of the tubular resin film. That is, by rotating (revolving), it is possible to maintain the tension between the resin film lb and the scooping device 4, so that the resin film can be wound at a high speed that is less likely to cause wrinkles and misalignment.
  • the degree of freedom in the film traveling direction is increased, which makes it easier to design the cutting and scraping device.
  • Fig. 3 (a) by using two guide rolls, it is possible to bring the weaving device 4 closer to the central axis 5 of the tubular resin film, and to reduce the floor area on which the weaving device is installed. Can do.
  • the angles of the guide rolls 3a and 3b are interlocked. For example, in Fig.
  • the distance between the cutting device 2 and the guide roll 3a can be shortened.
  • the vibration of the film at the time of cutting can be suppressed, and the cutting accuracy such as the straightness of the film cut surface is improved.
  • the angles of the guide rolls 3a, 3b and 3c are linked.
  • the rotational angular velocity of the cutting device 2 and / or the conveying speed of the tubular resin film la are adjusted.
  • the transport position of the cut long film lb also changes, and therefore it is preferable to adjust the arrangement of the guide rolls 3 in conjunction with each other in order to prevent winding deviation and curling.
  • the angle and position of the guide roll 3 can be automatically adjusted. For example, when the cylindrical diameter of the tubular resin film or the helical pitch of the film to be cut in a spiral shape is changed during the cutting and weaving of the present invention, the running position of the film changes, so that the wound film May cause misalignment or curl.
  • angle and position of the guide roll 3 can be automatically adjusted in response to fluctuations in the film travel position, film misalignment and curling can be prevented. Also, stress in the width direction of the film It is more preferable that the angle and position of the guide roll 3 can be changed by measuring and feeding back so that the stress in the width direction becomes uniform during operation, in order to prevent the film from being wound and wrinkled.
  • the wrinkle removal device 4 includes, for example, a contact roll for preventing the air from getting caught in the air, an expander roll for eliminating film wrinkles, a pinch roll for cutting the film tension, and a dancer roll for controlling the stress applied to the film.
  • a cutting device for cutting in the width direction of long film, and removing chips when cutting the film. It is preferable to have a dust collector that can be used. Further, it is more preferable that a film surface modifying device such as a corona discharge device or an antistatic device is provided.
  • the running position of the film changes, so that the winding roll is wound.
  • Measurement force such as film edge position and stress in the film width direction It is preferable that the film travel position is obtained and the position of the scraping device 4 can be adjusted arbitrarily and automatically in response to this.
  • the wound film roll can be continuously replaced.
  • the replacement scraping roll 10 is arranged in parallel with the scraping roll 4.
  • the turret board 9 is rotated, and at the same time, the positions of the take-up roll 4 and the replacement take-up roll 10 are exchanged.
  • the film is cut with a cutting machine (not shown) and the roll is exchanged.
  • Figures 9 (b) and (c) can be exchanged in the same way. It is also possible to use an accumulator and continuously change the film roll.
  • FIG. 10 (a) by providing two cutting devices having cutting members, two resin films can be obtained at the same time. At this time, if there are two cutting members, one cutting device may be used. By changing the distance between the cutting devices 2a and 2b on the circumference of the tubular resin film la, the width of the film wound up by the scooping devices 4a and 4b can be changed.
  • the guide roll needs more than the number of cutting members, and it is preferable to have two or more guide rolls in Fig. 10 (a). Yes. Further, it is preferable that the weaving devices 4a and 4b and the guide rolls 3a and 3b rotate at the same speed at the center of the central axis 5 of the tubular resinous film. Further, as shown in FIG. 10 (b), by providing three cutting devices 2 having cutting members on the circumference of the tubular resin film la and three guide rolls (not shown), Three resin films can be obtained simultaneously.
  • the angled force of the cut long film lb with respect to the core member 7 exceeds 0 ° and is 360 ° or less. As shown in FIG. 1, it is preferable to provide a core member 7 inside the tubular resin film la.
  • T is the point to be cut by the cutting device 2 provided with T, and the cutting line consisting of the end face of the cut long film lb changes into a straight line from the curved line (that is, the cutting line that is the end face force of the long film lb)
  • the center angle ZTOU of the arc containing the cut long film lb is shown when U is the point where the core member force is separated.
  • the distance between the core member 7 and the tubular resin film la may fluctuate at the point T where the cutting member of the tubular resin film la is cut.
  • the linearity is lowered, which can cause winding deviation.
  • the effective width of the film is reduced because the film width is not constant.
  • ZTOU exceeds 360 °, the cut long film lb itself may overlap depending on the shape of the core member 7, which may hinder the conveyance of the film and increase the size of the device. It is not preferable. More preferably, the ZTOU is from 5 ° to 180 °, most preferably from 30 ° to 90 °.
  • the core member 7 preferably includes a porous material as a constituent element. This will make the table Fluid can be uniformly exuded from the surface. As a result, since the non-contact property between the resin film lb and the core member 7 is further increased, the film can be prevented from being scratched, caught, or wobbled.
  • porous materials include metallic porous materials (porous powder sintered metal, sintered wire mesh, etc.), inorganic porous materials (porous ceramic, etc.), filter materials, and metals with numerous holes.
  • Organic porous materials fluorine-based resin such as Teflon (registered trademark), silicon, etc. It is preferable to adjust the pore diameter, thickness, etc. of the porous material so that a uniform fluid leaching state can be achieved.
  • porous metal materials are preferred, and porous powder sintered metal and sintered metal mesh are more preferred.
  • the shape of the core member 7 may be divided perpendicular to the central axis direction of the tubular resin film, as shown in FIGS. 5 (a) to (d). Since the flow rate of each fluid can be controlled by dividing the core member 7 vertically, the fluid can be used effectively.
  • the position of the cutting member of the cutting device 2 may be installed at a part facing the core member part as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (c), for example, and FIGS. 5 (b) and 5 (d) As shown in Fig. 5, it does not matter if it is installed in a portion facing the gap between the core member and the core member divided vertically.
  • the core member 7 may be divided into a plurality of parts in parallel with the central axis 5 of the tubular resin film. By dividing in parallel, the volume and weight of the core member 7 can be reduced, so that the member cost can be reduced.
  • the core member 7 may have a structure in which the circumferential diameter can be changed, or a plurality of these may be used.
  • the circumferential diameter by adjusting the circumferential diameter, the distance between the tubular resin film la before cutting and the core member 7 shown in FIG. 5 and the distance between the tubular resin film lb after cutting and the core member 7 can be shortened. Therefore, film vibration at the time of conveyance and cutting can be suppressed. Furthermore, since the conveyance stability is improved, the linearity of the cut surface of the film is improved, and curling and film meandering can be prevented.
  • a plurality of divided core members 7 are arranged around the center bar 8, and the distance between the center bar and the core member is changed to thereby change the distance between the center bar and the core member shown in FIG. 6a.
  • Grease film la and core member The distance to 7 can be shortened. Furthermore, since the distance between the tubular resin film lb after cutting and the core member 7 can be shortened, film vibration during conveyance and cutting can be suppressed. Since the conveyance stability is improved, the linearity of the film cut surface is improved, and curling and film meandering can be prevented.
  • the transport device 6 is provided with multi-point rollers on the inner surface and / or outer surface circumferential direction of the tubular resin film la so that the film can be transported while maintaining the substantially cylindrical shape of the film.
  • a tubular resin film is conveyed by driving a roller and rotating the roller in contact with the film. Since the roller used in the transport device 6 is in direct contact with the surface of the tubular resin film la, it is desirable that the roller be made of a flexible material (for example, silicone rubber) that does not damage the surface. In addition, it is desirable that the rollers are arranged so as to come into contact with a plurality of points at equal intervals around the periphery of the tubular resin film la.
  • the number of roller arrangements in the circumferential direction is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, and most preferably 8 or more. It is also possible to arrange them in multiple stages. Instead of the non-driven inner roller, a porous member capable of air leaching can be used.
  • the conveyor device 4 may be used also as the scraping device 4.
  • the cutting and scraping method of the present invention includes a step of cutting a tubular resin film in a spiral shape, a step of guiding the cut film using a guide roll to a scraping device, and a step of scraping by a scraping device. It is characterized by including.
  • the guide roll 3 can freely change the traveling direction of the film, so the degree of freedom of the position where the scraping device 4 is arranged increases.
  • the apparatus design can be facilitated, and the film can be taken up without winding deviation and wrinkles.
  • the differential force C1 It is preferable that it is less than 0.1 times the average value of C2 and C2. Further, the difference between C1 and C2 is almost 0 is preferred. If the differential force between C1 and C2 exceeds 0.1 times the average value of C1 and C2, the transported film may gradually twist, cause misalignment and curl.
  • the winding device 4 rotates (revolves) about the central axis 5 of the tubular resin film.
  • the differential force between the maximum value and the minimum value of Cl, C2, and C4 is 0.1 of the average value of Cl, C3, and C4. It is more preferable that Cl, C2, and C4 are almost the same. If the differential force between the maximum and minimum values of Cl, C2, and C4 exceeds 0.1 times the average value of Cl, C3, and C4, the transported film gradually twists, curls, and curls. There is a possibility of causing it.
  • the take-up tension varies depending on the film material and thickness, it is generally preferred that the film's mechanical strength (such as tensile stress) be between 1Z2 and 1Z50. preferable.
  • the rotational angular velocity of the cutting device 2 shown in FIG. 1 around the central axis 5 of the tubular resin film la and the conveying speed of the tubular resin film conveying device 6 are adjusted.
  • the film traveling position changes. Therefore, any one of the inclination and position of the guide roll 3 and the position and inclination of the scraping device is selected. Need to be changed.
  • the traveling position of the cut film lb is raised to the film feeding side as the cutting angle ⁇ is increased.
  • the position of the guide roll 3 and the wrinkle removal device 4 is also moved up to the film feed side, or the height of the guide roll 3 and the wrinkle device 4 is kept constant, respectively, and moved in the circumferential direction from the central axis 5 of the tubular resin film la.
  • the rotation speed of the cutting device 2 rotating in the circumferential direction of the tubular resin film, the conveyance speed of the tubular resin film, the angle of the guide roll 3, the position of the guide roll 3, and the scooping device It is preferable to provide an automatic film width adjustment mechanism that can control at least one of the four positions.
  • the automatic film width adjustment mechanism determines the rotation speed of the cutting device 2, the conveyance speed of the tubular resin film, the angle of the guide roll 3, the position of the guide roll, or the position of the guide roll from the signal obtained by the position detector at the film end. It controls the position of the picking device 4.
  • Example [0087] Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to these.
  • the tubular resin film manufacturing apparatus 100 shown in FIG. 11 was used, and the cutting and scraping apparatus used was the one shown in FIG. 3 (a) or FIG. 3 (b) to manufacture a long film. .
  • the characteristics of each film were examined for the linearity of the film cut portion, the presence / absence of scratches on the film surface, the presence / absence of winding wrinkles, the presence / absence of winding deviation, and the presence / absence of curling.
  • Screw shape Full flight single shaft type
  • Nozzle shape Parallel nozzle
  • Table 1 shows production conditions and results used in Examples and Comparative Examples.
  • Example 1 Actual example 2
  • Example 3 Example 4
  • Example 5 Comparative example 1 Comparative example 2
  • Cutting and winding device Equipment diagram No. Fig. 3 (a) Fig. 3 (a) Fig. 3 ⁇ b) ⁇ 3 (a) Fig. 3 (a) Fig. 3 (a) Fig. 3 (a) Material Metal blade Metal blade Metal blade Carbon dioxide -1 ⁇ - Metal blade Metal blade Metal blade Cutting blade insertion angle
  • the cutting and scraping device and method according to the present invention can be used for the production of a resin film.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a tubular resin film cutting and scissoring device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example in which the position of the scraping device is changed by a guide roll.
  • FIG. 3 Schematic diagram showing an example of a cutting and scraping device using two or more guide rolls
  • FIG. 4 Schematic diagram showing an example of guide roll structure
  • FIG. 5 is a schematic view showing an example in which the core member is divided perpendicularly to the central axis of the tubular resin film.
  • FIG. 6 is a schematic view showing an example in which the core member is divided horizontally with respect to the central axis of the tubular resin film.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a core member whose diameter can be expanded.
  • FIG. 8 is a schematic view showing an example in which a core member is arranged around a center rod.
  • FIG. 9 is a schematic view showing an example of a cutting and scraping device showing the arrangement of replacement scraping rolls.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a cutting and scraping device that simultaneously manufactures a plurality of film rolls.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of a combination of a tubular resin film production apparatus and a cutting and scraping apparatus of the present invention.
  • FIG. 12 Schematic explaining the insertion angle (2A) of the metal blade to the tubular resin film.
  • FIG. 13 Shows the positional relationship between the core member and the film as viewed along the central axis direction of the tubular resin film.

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Description

明 細 書
管状樹脂フィルムの切断巻取り装置および切断巻取り方法
技術分野
[0001] 本発明は、熱可塑性榭脂を原料とした管状榭脂フィルムの切断卷取り装置および 切断卷取り方法に関する。より詳細には、本発明は、位相差フィルム、偏光フィルム のような光学フィルム、シュリンクフィルム、ラミネートフィルム、ノ リアフィルムのような 包装用フィルム、ダイシンダフイルム、キャリアテープ、工程フィルム、印刷用フィルム のような工業用フィルム等に使用可能な、フィルム幅および榭脂の配向角度を任意 に調整でき、フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無ぐ高精度に巻き 取ることができる管状榭脂フィルムの切断卷取り装置および切断卷取り方法に関する 背景技術
[0002] 熱可塑性榭脂フィルムに関する研究 ·開発は、これまで多くの研究者、企業等によ つて、数多くなされてきている。そして、熱可塑性榭脂フィルムは、原料が比較的低価 格でありながら、機械的性質、耐薬品性、透明性、水蒸気透過性などが優れている ため、使用される分野は、包装、雑貨、農業、工業、食品、医療など広範囲にわたつ ている。
[0003] 近年、熱可塑性榭脂フィルムを光学分野で利用する事例が数多く見られる。熱可 塑性榭脂としては、例えば、ポリカーボネート、環状ポリオレフイン、ポリエチレン、ポリ プロピレンなどが挙げられる力 特に、ポリカーボネート、環状ポリオレフインなどは光 透過性が比較的良好であり、未延伸品は、拡散シート、プリズムシート、反射防止フィ ルム、位相差フィルム原反などに好適に用いられる。また延伸処理 (一軸延伸または 二軸延伸）を行うと、光学的異方性 (配向性)を付与することができる。このような配向 性が付与された熱可塑性榭脂から作製されたフィルムは、液晶ディスプレイ (LCD) などに用いる位相差フィルムとして好適に使用することができる。
[0004] また、このような熱可塑性榭脂フィルムを製造するための様々な方法がこれまで知 られており、且つ実施されている。熱可塑性榭脂フィルムの製造方法として、一般に 、溶剤に榭脂を溶解させた榭脂溶液をガラス板等にキャストして成膜する溶液キャス ト法、押出機による溶融樹脂の押出し後にチルロールで冷却してフィルム化する T一 ダイ押出法、押出機により溶融榭脂を管状に押出すチューブ押出法、管状に押出し た榭脂の内側に空気圧を付与しながら成形するインフレーション押出法などが工業 的に用いられている。
[0005] 上記の熱可塑性榭脂フィルムのフィルム幅について、 T一ダイ押出法ではダイスの 幅、溶液キャスト法においても、溶液キャスト用のダイスの幅で決まる。 1つのダイスで 、フィルム幅の異なる製品に対応することは難しぐダイス幅と製品幅が異なる場合、 不要部分が発生する。ディッケル法により、フィルム幅を強制的に狭くすることもでき る力 榭脂の滞留によるゲルが発生しやすくなり問題がある。インフレーション押し出 し法については、ブロー比を変更することによって、 1つの環状ダイスでフィルム幅を 変更可能であるが、ブロー比によって延伸状態が変わるので、同じ品質のものが得ら れるとは限らない。チューブ押し出し法についても、サイジング管の径を変更すること によってチューブ径を変更することができる力 延伸条件が異なるので、同じ品質の ものが得られるとは限らず、一般に同じ品質を保ちつつ、フィルム幅を調整することは 困難である。
[0006] T ダイ押出し法で製造される長尺フィルムは、通常フィルム両端部の冷却速度が フィルム中央部より速いため、フィルム両端部と中央部では品質が異なる。そのため 全幅製品とすることができず、フィルム両端部分 (耳部）は取り除かれる。また TD方向 に厚みが均一でない場合、卷取り時に巻きコブが発生しやすぐこれを回避するため に、卷取り軸を軸方向に往復 (オシレート）させることがある。この場合も、フィルム幅を 揃えるために、フィルム両端部を切断するので、製品歩留まりが低下する。またチュ ーブ押し出し法、インフレーション押出し法で製造される管状フィルムについても、袋 状の用途で無い場合、通常折り畳んで引取った後、フィルム端部は取り除かれるの で、やはり全幅製品にすることはできず歩留まりは低下する。
[0007] ところで、位相差フィルムのような榭脂がある角度で配向したフィルムを製造するに は、一般に T—ダイ法、溶液キャスト法、チューブ押出し法、インフレーション法などで 製造された長尺フィルムを TDおよびまたは MD方向に延伸し、榭脂の配向が所望の 角度になるようフィルムを切断する。その際、長尺フィルムの両端部に不要部分が発 生していた。そこで、このような不要部分を削減する目的で、 T—ダイ押出し法におい て、斜めに長尺フィルムを延伸する方法が提案されている（例えば、特許文献 1、 2参 照)。この方法は、フィルム幅方向の両端部を治具で挟んで搬送する。その際フィル ム榭脂の分子配向が変化しうる温度条件において、フィルム幅方向の一方の搬送速 度を、他方より速くなるようフィルムを搬送することによって、フィルムを斜めに延伸す るものである。
[0008] また樹脂がある角度で配向したフィルムを製造する方法として、熱可塑性管状榭脂 フィルムを、切断せずに一度ロール等に折り畳んで巻き取った後、回転させながら卷 き出し、管状榭脂フィルムの内部に挿入部材などを挿入して管状に形状を回復させ ながら固定切断手段によりフィルムを切断し卷取る方法が提案されている（例えば、 特許文献 3、 4、 5参照)。
また、環状ダイを回転させることによって熱可塑性管状榭脂フィルムを回転させなが ら前進させ、次に進行方向に 1軸延伸を行った後、回転している該管状樹脂フィルム を、静止しているナイフによって縦割りすることで、斜めに配向した熱可塑性榭脂フィ ルムの製造方法が提案されている（例えば、特許文献 6参照)。
更に、環状ダイ力 管状榭脂フィルムを押出した後、一旦冷却し、再加熱後に、管 状を維持したまま、管状榭脂フィルムを捻回することによって斜めに配向した熱可塑 性榭脂が製造できることが提案されている (例えば、特許文献 7参照)。該特許文献 では、管状ダイは固定し、管状榭脂フィルムの内側に、吸引スリットを備えるマンドレ ルを設け、吸引によって管状榭脂フィルムを該マンドレルに当接し、該マンドレルを 回転させること〖こよって、管状榭脂フィルムを捻回するものである。
[0009] 最近、安定化手段を用いることにより、管状榭脂フィルムの厚みムラを大きく減少さ せ膜厚が小さく且つ均一で平坦な表面を有する榭脂フィルム製品を作製できること、 また、多孔質マンドレル等で作製された延伸部、保持部にそのフィルムを通し延伸す ることにより配向性が付与された高品質で厚みムラ延伸ムラの小さい榭脂フィルム製 品を作製できることが提案されている (例えば、特許文献 8、 9参照)。この方法によつ て製造された管状榭脂フィルムは、切断装置が管状榭脂フィルム長手 (MD)方向を 回転軸として回転する。この時回転速度を制御することによって、任意の幅のフィル ムを製造することができる。同時に管状榭脂フィルムは MD方向、あるいは円周（TD )方向に配向させることができるので、上記切断装置でフィルムを切断した場合、任 意の配向を有するフィルムが得られている。同様に切断装置が管状榭脂フィルム長 手 (MD)方向を回転軸として回転し、斜め配向を有するフィルムを製造する方法が 知られている（例えば、特許文献 10、 11参照)。
[0010] 上述のように、通常のフィルム製造方法においては、フィルム幅を任意に調整する ことは難しぐまた特に位相差フィルムのような任意の配向を有する榭脂フィルムを製 造する場合に、不要部分が多く発生し、回収して再フィルム化しなければならなかつ た。一方上述の任意の配向を有する榭脂フィルムを製造する際にも、様々な問題点 が存在する。
[0011] T ダイ押出し法において、斜めにフィルムを延伸する方法が提案されているが、 長尺フィルム両端部の搬送速度が異なるので、フィルム面内にわたって均一な厚み 、および均一な位相差を達成するには、延伸条件の制御が難しぐ装置も複雑であ つた。またフィルム幅方向の両端部を治具では挟むので、この挟み部分周辺はフィル ムキズのため製品として使用できな 、。
管状榭脂フィルムを、切断せずに一度ロール等に折り畳んで巻き取った後、回転さ せながら巻き出し、管状榭脂フィルムの内部に挿入部材などを挿入して管状に形状 を回復させながら固定切断手段によりフィルムを切断し卷取る方法については、一度 フィルムを折り畳むことによって折りジヮが発生するので、高品質のフィルムを得ること はできない。また管状フィルムを回転させながら挿入部材上を移動させるので、フィ ルムが薄い場合、皺が発生しやすい。
[0012] 環状ダイを回転することで熱可塑性管状榭脂フィルムを回転させながら前進させ、 進行方向に 1軸延伸し、回転して 、る該管状榭脂フィルムを静止して 、るナイフによ つて縦割りする方法については、一度フィルムを折り畳まないので、折りジヮは発生し ない。この方法は管状フィルムを螺旋状に切断するために、環状ダイスを回転させる ことを特徴としている。ところで榭脂が環状ダイス力も押し出された瞬間は、溶融粘度 が高いので、振動、応力ムラ、温度ムラ、風量ムラの影響を受けやすい。つまり、環状 ダイスが回転すると、榭脂が環状ダイス力 押し出された瞬間、回転方向に外力が発 生するので管状フィルムの厚み均一性、表面外観を悪化させやすくなり、高品質の 管状フィルムを得るのが難しくなる。また管状フィルムを回転させながら内部マンドレ ル上を移動させるので、フィルムが薄い場合、皺が発生しやすい。
[0013] また環状ダイ力 管状榭脂フィルムを押出した後、一旦冷却し、再加熱後に、管状 を維持したまま管状榭脂フィルムを捻回する熱可塑性榭脂の製造方法については、 吸引によって管状榭脂フィルムを該マンドレルに当接した際、フィルム表面に傷が発 生する可能性があることや、加熱して、柔らかくなった状態の管状榭脂フィルムを捻 回した場合、フィルムに皺が入る可能性がある。またフィルム面内にわたって均一な 厚み、および均一な位相差を達成するには、延伸条件の制御が難しいので、この方 法においてもやはり高品質の管状フィルムを得るのは難しい。
[0014] 一方、特許文献 10〜11に示されるような、切断装置が管状榭脂フィルム長手 (MD )方向を回転軸として回転する方法の場合、取り扱うフィルムが広幅になったり、ライ ンスピードが高速ィ匕したりすると、切断および卷取り装置自体の重量が大きくなりまた 切断および卷取り装置に大きな遠心力が力かるため、これを支えるための支持体、 装置が大掛力りなものになっていた。またラインスピードの高速ィ匕に伴い、切断装置 の回転速度も速くなるため、遠心力に耐えるよう切断装置が大掛力りなものになって いた。特に設置場所を広く取らなければならな力つたので、装置コストが大きくなる可 能性が高力つた。さらに切断装置の回転速度が高速になった場合、フィルムを最初 にロールへ巻き付ける作業や、フィルムロールを交換する作業が行い難くなり、また 安全性に不安な部分があった。
特許文献 1：特開平 4— 164626号公報
特許文献 1 A：特開 2004— 20701号公報
特許文献 3：特開平 10— 226023号公報
特許文献 4：特開昭 51— 55368号公報
特許文献 5：特開昭 55 - 59407号公報
特許文献 6：特公昭 40 - 5319号公報
特許文献 7：特開昭 47 - 34656号公報 特許文献 8 :WO2004— 067260号公報
特許文献 9 :WO2004— 067266号公報
特許文献 10：特開 2003— 215320号公報
特許文献 11：特開昭 55— 161619号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0015] 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、従来の切断卷取り装置および 方法では達成し得な力つた、フィルム幅および榭脂の配向角度が任意に調整でき、 フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無ぐ高精度に巻き取ることができ 、かつ装置全体がコンパクトである管状榭脂フィルムの切断卷取り装置およびその切 断卷取り方法を提供することを目的とする。また本発明の切断、卷取り方法を用いれ ば、任意の配向角度の榭脂フィルムを歩留まりよく製造可能であり、位相差フィルム の製造等に好適に使用することができる。
課題を解決するための手段
[0016] 本発明の第 1特徴構成は、管状榭脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを卷 取るための切断卷取り装置であって、管状榭脂フィルムを切断する切断部材を有す る切断装置、切断された長尺フィルムを卷取る卷取り装置、及び切断された長尺フィ ルムを前記卷取り装置に誘導するガイドロールを備え、前記ガイドロールが流体を滲 出する流体滲出機構を有するとともに、前記切断部材および前記ガイドロールが管 状榭脂フィルムの円周方向に回転する機構を有する点にある。
[0017] 本構成によれば、ガイドロールにより切断後の長尺フィルムの進行方向を適宜変更 することができる。この結果、巻き取り装置を配置する位置の自由度が増大する。この ため、従来の如ぐ装置が巨大化することを防止することができる。また、ガイドロール が切断後の長尺フィルムを卷取り装置に誘導するので、長尺フィルムの位置ずれに 起因する卷きずれ '巻き皺を防止することができる。
また、ガイドロールが流体を滲出する流体滲出機構を有するので、ガイドロールの 表面力も流体を滲出させることができる。このため、長尺フィルムとガイドロールとが流 体を介して接触又は近接することとなり、長尺フィルムとガイドロールとの間の摩擦が 低減される。この結果、フィルムの傷つき'引っ掛かり 'ふらつき等を抑制でき、フィル ムを滑らかに搬送することができる。
上述の結果、フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無ぐ高精度に卷 き取ることができ、かつ装置全体がコンパクトである管状榭脂フィルムの切断卷取り装 置を得ることができる。
[0018] 本発明の第 2特徴構成は、前記ガイドロールが、多孔質材料で構成される点にある
[0019] ガイドロールを多孔質材料で構成することにより、その表面から一様に流体を滲出 させることができる。このため、流体滲出量の局所的なバラツキがほとんどなくなる。 従って、榭脂フィルムとガイドロールとの非接触性がより高まる。この結果、フィルムの 傷つき、引っ掛かり、ふらつき等をより効果的に抑制でき、フィルムを滑らかに搬送す ることがでさる。
[0020] 本発明の第 3特徴構成は、前記流体が、ガスである点にある。
[0021] 本構成により、流体がガスであるので、切断後の長尺フィルムに流体が付着するこ とを防止することができる。このため、長尺フィルムの卷取りに際し、流体を除去する 機構を別途に設ける必要がない。この結果、装置のコンパクトィ匕を図ることができる。
[0022] 本発明の第 4特徴構成は、管状榭脂フィルムの内側に芯部材を備えた点にある。
[0023] 本構成の如ぐ管状榭脂フィルムの内側に芯部材を備えることにより、管状榭脂フィ ルムの搬送時及び切断時に、管状榭脂フィルムの形状を確実に保持することができ る。このため、管状榭脂フィルムを切断する際にフィルムが変形することを防止できる ので、管状榭脂フィルムを確実に所期の形状'寸法に切断することができる。
[0024] 本発明の第 5特徴構成は、前記芯部材が流体を滲出する機構を有する点にある。
[0025] 本構成により芯部材が流体を滲出する機構を有するので、芯部材の表面から流体 を滲出させることができる。このため、管状榭脂フィルムとガイドロールとの非接触性 が高まり、管状榭脂フィルムとガイドロールとの間の摩擦が低減される。この結果、管 状榭脂フィルムの傷つき'引っ掛かり 'ふらつき等を抑制でき、フィルムを滑らかに搬 送することができる。
[0026] 本発明の第 6特徴構成は、前記芯部材が多孔質材料で構成される点にある。 [0027] 芯部材を多孔質材料で構成することにより、その表面から一様に流体を滲出させる ことができる。このため、流体滲出量の局所的なバラツキがほとんどなくなる。従って、 管状榭脂フィルムと芯部材との非接触性がより高まる。この結果、管状フィルムの傷 つき、引っ掛かり、ふらつき等をより効果的に抑制でき、フィルムを滑らかに搬送する ことができる。
[0028] 本発明の第 7特徴構成は、前記流体がガスである点にある。
[0029] 本構成により、流体がガスであるので、管状榭脂フィルムに流体が付着することを防 止することができる。この結果、流体を除去する機構を別途に設ける必要がないので
、装置のコンパクトィ匕を図ることができる。
[0030] 本発明の第 8特徴構成は、前記芯部材が前記管状フィルムの円周方向に径を変更 する機構を有する点にある。
[0031] 本構成により、芯部材の径が変更可能であるので、装置を種々の径の管状榭脂フ イルムに適用することができる。また、管状榭脂フィルムの材質等に応じて張力を調 整することができる。この結果、装置の適用性の幅を広げることができる。
[0032] 本発明の第 9特徴構成は、前記卷取り装置の卷取り軸と管状榭脂フィルムの中心 軸が一致している点にある。
[0033] 本構成により、巻き取り装置と管状榭脂フィルムとが同軸上に存在することとなるの で、装置の径方向の大きさを小さくすることができる。この結果、装置のコンパクトィ匕を 図ることができる。
[0034] 本発明の第 10特徴構成は、前記卷取り装置が管状榭脂フィルムの円周方向に回 転する機構を有する点にある。
[0035] 本構成により、卷取り装置を管状榭脂フィルムの円周方向に回転させることができる ので、卷取り装置と切断装置との相対位置を一定に保つことができる。この結果、切 断後の長尺フィルムを確実に卷取り装置に巻き取ることができる。
[0036] 本発明の第 11特徴構成は、前記卷取り装置において、巻き取ったフィルムロール を連続的に交換できる交換装置を備えた点にある。
[0037] 本構成により、交換装置が巻き取ったフィルムロールを連続的に交換するので、フ イルムロールの交換の際に装置を停止する必要がない。この結果、長尺フィルムの生 産効率を高めることができる。
[0038] 本発明の第 12特徴構成は、前記切断部材および前記ガイドロールを各々 2つ以上 備えた点、にある。
[0039] 本構成により、複数の切断部材で管状榭脂フィルムを切断し、複数の長尺フィルム を得ることができるので、長尺フィルムの生産効率を高めることができる。
[0040] 本発明の第 13特徴構成は、前記切断装置が管状榭脂フィルムの円周方向に回転 する回転角速度と、該管状樹脂フィルムの搬送速度とによって前記長尺フィルムのフ イルム幅を自動で調整する機構を備えた点にある。
[0041] 本構成により、切断装置の回転速度と管状榭脂フィルムの搬送速度とを調整して、 所期の幅の長尺フィルムを得ることができる。
[0042] 本発明の第 14特徴構成は、更に前記切断卷取り装置が管状榭脂フィルムを長手 方向に搬送する搬送装置を該管状榭脂フィルムの円周上に 2つ以上備えた点にある
[0043] 本構成により、管状榭脂フィルムを径方向で均一に搬送することができる。
[0044] 本発明の第 15特徴構成は、管状榭脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを 卷取る切断卷取り方法であって、管状榭脂フィルムを切断する切断部材を有する切 断装置が管状榭脂フィルムの円周方向に回転することで螺旋状の長尺フィルムに切 断する工程、ガイドロールが流体を滲出しながら管状榭脂フィルムの円周方向に回 転することで、切断された長尺フィルムを卷取り装置に誘導する工程、及び前記卷取 り装置によって長尺フィルムを卷取る工程、とを含む点にある。
[0045] 本構成によれば、ガイドロールが切断後の長尺フィルムを卷取り装置に誘導するの で、長尺フィルムの位置ずれに起因する卷きずれ '巻き皺を防止することができる。 また、ガイドロールが流体を滲出するので、長尺フィルムとガイドロールとが流体を 介して接触又は近接することとなり、長尺フィルムとガイドロールとの間の摩擦が低減 される。この結果、フィルムの傷つき'引っ掛かり 'ふらつき等を抑制でき、フィルムを 滑らかに搬送することができる。
上述の結果、長尺フィルムを、フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無 ぐ高精度に巻き取ることができる。 [0046] 本発明の第 16特徴構成は、前記切断装置が管状榭脂フィルムの円周方向に回転 する回転角速度と、該管状樹脂フィルムの搬送速度とを制御することによって前記長 尺フィルムのフィルム幅を調整する点にある。
[0047] 本構成により、切断装置の回転速度と管状榭脂フィルムの搬送速度とを調整して、 所期の幅の長尺フィルムを得ることができる。
[0048] 本発明の第 17特徴構成は、前記ガイドロール及びまたは前記卷取り装置の配置を
、前記切断装置の回転角速度及びまたは前記管状榭脂フィルムの搬送速度に連動 させて調整する点にある。
[0049] 本構成により、切断装置の回転角速度及びまたは前記管状榭脂フィルムの搬送速 度に連動させて、ガイドロール及びまたは前記卷取り装置の配置を適切に設定する ことができる。この結果、生産される長尺フィルムの品質を高めることができる。
発明を実施するための最良の形態
[0050] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実 施の形態および図面に記載される構成に限定されるものではなぐ当業者が実施し 得る範囲において、あらゆる変更が可能である。
[0051] 本明細書で説明する切断卷取り装置は、特許文献 8、 9に記載する押出成形装置 およびまたは延伸装置に接続し、管状榭脂フィルムを製造した後、連続的に切断、 卷取ることが好ましいが、これとは別に予め製造しておいた管状榭脂フィルムを切断 する場合に適用することも可能である。また本発明に使用する管状榭脂フィルムの製 造装置は、特許文献 8、 9の管状榭脂フィルム製造装置に限定されない。
[0052] (概要）
まず本発明の切断卷取り装置は、図 1に示した一実施形態のように管状榭脂フィル ム laを螺旋状に切断する切断装置 2と、少なくとも 1つ以上のガイドロール 3と、卷取 り装置 4とを備える。管状榭脂フィルム laの搬送速度を一定にし、切断装置 2が管状 榭脂フィルム laの中心軸 5を回転する回転速度を調整することによって、任意の幅の 長尺フィルム lbを製造することができる。また管状榭脂フィルム laについて、榭脂が 中心軸 5 (MD)の方向、ある 、は円周（TD)方向に配向して!/、るものを用いれば、切 断装置 2の回転速度を調整することで、任意の配向角度を有する長尺フィルムを製 造することができる。
[0053] ここで、切断装置 2が管状榭脂フィルム laの円周方向に回転し、管状榭脂フィルム laは回転しないので、該フィルムが押出し機に直接接続されていた場合、押出し直 後の榭脂フィルムに振動などを与える心配が無ぐ厚み精度、フィルム外観に優れた 高品質なフィルムを製造することができる。
[0054] また、ガイドロール 3によって、フィルムの進行方向を自由に変更できるため、卷取り 装置 4を配置する位置の自由度が増大し、特に管状榭脂フィルムの切断卷取り装置 に関し、装置設計が容易になる。また、巻きズレ、巻き皺無くフィルムを巻き取ることが できる。例えば図 2 (a)のようにガイドロール 3を配置すれば、卷取り装置 4の卷取り軸 を床面に対して水平にすることができる。ここで卷取り軸とは、フィルムを巻き取るロー ルの回転軸を表す。また図 2 (b)、（c)のようにガイドロールを配置すれば、卷取り装 置 4の卷取り軸は、床面に対して垂直あるいは斜めに傾斜させることができる。図 2 (a )の場合、フィルムの巻き張力が緩い場合でも、巻き取ったフィルムの重力で、フィル ムが卷取り軸方向にずれてくる心配がない。また図 2 (b)、 （c)では、図 2 (a)に比べ、 卷取り装置 4を設置する床面積を小さくすることができる。さらに図 2 (c)では、卷取り 装置 4の卷取り軸が回転していれば、卷取り装置自体は回転しなくても良いので、装 置設計が容易になる。さらに切断卷取り装置をコンパクトにすることができるので、生 産速度が高速になった場合でも、フィルムを最初にロールへ巻き付ける作業や、フィ ルムロールを交換する作業における、作業性および安全性が向上する。
[0055] また、管状榭脂フィルム laの内側に多孔質材料力 構成される芯部材 7を有し、ま たガイドロール 3についても多孔質材料 3xから構成さる。このため、各々多孔質材料 力 流体を滲出することによって、フィルム搬送時に、フィルムとガイドロールあるいは フィルムと芯部材の接触を低減できるので、フィルムスリ傷を抑制することができる。 図 1拡大図 Pに流体が滲出する様子を示す (Q :多孔質材料、 R:流体の流れ方向、 S ：フィルム）。
さらに管状榭脂フィルム laが、円周方向に厚み変動が大きい場合でも、螺旋状に 長尺フィルム lbを切断するため、切断後の長尺フィルム lbにおいては幅方向で厚み ムラの位置がずれることになり、フィルムをロール状に巻き取った後でも巻きコブが発 生することを防止できる。
[0056] (切断装置）
切断装置 2に用いられる、切断部材としては、例えば、金属刃、セラミック刃、二クロ ム線のような発熱体、超音波切断装置、高周波切断装置、ウォータージェット切断装 置等のフィルムに接触してフィルムを切断する接触式の切断部材ゃレーザーカツタ 一等のフィルムに非接触でフィルムを切断する非接触式の切断部材などが挙げられ る。接触式の切断部材としては、安価であり、かつ耐久性のある金属刃が好適に用 いられる。金属刃としては、通常のカッター刃や丸刃を回転させながら切断するもの など種々の形態がある。刃の先端はできるだけ鋭く欠けのないものが好ましい。また、 非接触式の切断部材としては、炭酸ガスレーザー、 YAGレーザー、エキシマーレ一 ザ一、赤外線レーザー、 UVレーザー、半導体レーザーなどが挙げられる力 比較的 安価であり、切断能力の高い、炭酸ガスレーザーを用いたレーザーカッターが好適 に用いられる。
[0057] (切断方法）
管状榭脂フィルムを螺旋状に切断する方法としては、切断部材が、例えば、金属刃 等の接触式切断部材の場合、金属刃を管状榭脂フィルム laの円周に沿って配置し たリング等に取り付け、モーターなどを用いてリング上を旋回させることが挙げられる。 このとき管状榭脂フィルム laは搬送装置 6によって搬送される。
ここでフィルムを安定に切断するためには、金属刃にフィルムが引つ力からないよう 、金属刃にかかる応力などを測定しながら、フィードバック制御等を実施するなど、管 状榭脂フィルム laの搬送速度と金属刃の旋回速度と金属刃の角度を精度良く瞬時 に調整できるように構成するのが好ましい。また、モーターなどの配線が絡まらないよ うに、モーターなどの電気駆動系は、できるだけ固定して設置し、回転リング等をギヤ 一として構成し、金属刃を回転させることが好ましい。また金属刃の角度調整は、配 線を簡略ィ匕できるので、ノ ッテリー駆動で行うことが好ま 、。
[0058] 炭酸ガスレーザーを用いたレーザーカッター等の非接触式の切断部材を用いた場 合では、レーザーが通るプリズムの向きを遠隔操作等で変えることでレーザーの発射 方向を自在に変えることができるので、レーザー本体を直接動力さなくても管状榭脂 フィルム laを螺旋状に切断できる。しかし、装置自体が複雑な構成となる場合が多く 、レーザーが人体に当たるなどの危険性も存在するので安全対策が必要である。
[0059] (ガイドロール）
ガイドロール 3は、フィルムを傷なく搬送できるものが好ましい。例えば、ガイドロー ルがロール長手方向を中心として回転（自転)するもの、フィルムとの接触部分の表 面自由エネルギーが小さ 、テフロン (登録商標)などのフッ素系榭脂材質のようなも の、フィルムとの接触面が多孔質や繊維状の構造力 なるものが挙げられる。
また、ガスや液体のような流体を滲出可能な、ガイドロール 3の表面にスリットが入つ たような構造のもの、流体が供給できる構造を有するもの等が挙げられる。この中でも 、フィルム表面に傷が発生しにくぐフィルムの進行方向を自由に変更できる、流体が 滲出する構造のものが好ましぐさらに、多孔質材料力 構成される構造が好ましい。 ここで、上述の多孔質材料の孔及びスリットなどは、流体滲出機構を構成する。ガイ ドロール 3は、例えば空気圧縮機やポンプなどの、ガイドロールに流体を供給する流 体供給手段 (不図示）に、例えばフレキシブルチューブ (不図示）、ロータリージョイン ト (不図示)等により接続されて 、る。
ガイドロールがロール長手方向を中心として回転しているのみでは、フィルムの進 行方向がロール長手方向と垂直になっていない場合、ロールフィルムの進行を逆に 妨げることとなり、巻きジヮ、卷きずれ、フィルムキズを引き起こす可能性がある。 （フィ ルムの進行方向とガイドロールの回転方向が異なるため、フィルムとガイドロールが 接触しているとフィルムの進行が滑らかにならず、フィルムに皺、キズを生じる。）しか し、ガイドロール 3から流体を滲出することにより、榭脂フィルム lbとガイドロール 3との 非接触性を高めることができるので、上述の問題を解決することができる。
流体としては水、アルコール、エステル、ハイド口カーボンを含む 100°C以下の低沸 点液体、空気、窒素、ヘリウムのような気体が好ましいが、安価な水、あるいはフィル ム表面に流体中の不純物が残り難 、、空気が好ま U、。
[0060] (ガイドロール材質）
ガイドロール 3は、多孔質材料を構成要素として含むことが好ましい。これにより、そ の表面力 一様に流体を滲出させることができるので、流体滲出量の局所的なバラッ キがほとんどなくなる。従って、榭脂フィルム lbとガイドロール 3との非接触性がより高 まるため、フィルムの傷つき、引っ掛かり、ふらつき等を抑制でき、フィルムを滑らかに 搬送することができる。また、流体が一様に滲出できる材質であれば、金属、プラスチ ックなど、材質は特に限定されない。
[0061] 多孔質材料の例としては、金属性多孔質材料 (多孔質粉末焼結金属、焼結金網な ど）、無機多孔質材料 (多孔質セラミックなど)、フィルター材料、多数の穴を設けた金 属、有機多孔質材料 (テフロン (登録商標)などのフッ素系榭脂、シリコンなど)等が挙 げられる。多孔質材料は、一様な流体滲出状態を達成できるよう孔径、厚み等を調 整することが好ましい。また耐久性、メンテナンス性、流体滲出状態の均一性を考慮 すると、金属多孔質材料が好ましぐさらに好ましくは多孔質粉末焼結金属、焼結金 網である。
[0062] (ガイドロール構造）
ガイドロール 3から滲出する流体は、必要な部分に、必要な量だけ、つまりフィルム lbとガイドロール 3の接触がなくなる程度に滲出することが望ましい。ガイドロールか ら滲出する流体としては、一般に空気力もっとも安価で好ましい。
ガイドロール 3の構造は、例えば図 4 (b)のようなものが挙げられる。図 4 (b)は、図 4 (a)に記載の、中空にくり抜かれた円筒状の多孔質材料 3x、および円板状の 2つの 蓋 3yからなる。この 、ずれか一方の蓋力も流体を導入することによって多孔質材料 3 Xから均一に流体を浸出することができる。多孔質材料 3xの表面は、一部流体が浸 出しないようシャッターなどを設けることもできる。そうすることによって流体を有効に 利用できるようになる。また図 4 (c) , (d)のように、多孔質材料 3xを複数に分割し、独 立して流体を浸出することもできる。独立して流体流量を制御することによって、フィ ルム搬送の微調整を行うことができる。例えばガイドロール 3を通過するフィルム lbを 、流体流量の制御だけでセンタリングすることができる。円筒状の連結部材 3zの直径 は、多孔質材料 3xの直径よりも小さぐまた多孔質材料 3xの連結部材 3zに接する底 面部分は、角が丸くなっている方力 フィルム搬送時の引つかかり、傷つきを防止す る意味で好ましい。
[0063] (ガイドロールの使用方法） 図 1に示したように、ガイドロール 3は管状榭脂フィルムの中心軸 5を中心として回転 (公転)することが好ましい。すなわち回転 (公転)することによって、榭脂フィルム lbと 卷取り装置 4の間で張力を維持することができるので、榭脂フィルムに皺や巻きズレ が起こりにくぐ高速に巻き取ることができる。
[0064] さらにガイドロールを 2本以上使用することによって、フィルム進行方向の自由度が 増えるので、さらに切断卷取り装置の設計を行いやすくなる。例えば図 3 (a)のように ガイドロールを 2本使用することによって、卷取り装置 4を管状榭脂フィルムの中心軸 5に近づけることができ、卷取り装置を設置する床面積を小さくすることができる。ここ でガイドロール 3aおよび 3bの角度はそれぞれ連動している。例えば、図 3 (a)におい て、中心軸 5とガイドロール 3aがなす角を 3A、中心軸 5とガイドロール 3bがなす角を 3B、フィルムの切断角を 0とすると、 3Β= θ Z2 + 3Aという関係式が成り立つ様に 3 B、 3Aの角度を調節することが好ましい。
[0065] また図 3 (b)においてガイドロールを 2本、あるいは図 3 (c)においてガイドロールを 3 本使用することによって、切断装置 2とガイドロール 3aの距離を短くすることができる ので、切断時のフィルムの振動を抑制でき、フィルム切断面の直線性など切断精度 が向上する。ここでもガイドロール 3a、 3bおよび 3cの角度はそれぞれ連動している。 例えば図 3 (b)において、 3Aが 0° の場合、 3B=45° θ Z2という関係式が成り 立つ様に 3Bの角度を調節することが好ましい。
[0066] 本発明の装置を用いて巻き取る長尺フィルム lbのフィルム幅を調整する場合、切 断装置 2の回転角速度及びまたは管状榭脂フィルム laの搬送速度を調節する。これ に伴い、切断された長尺フィルム lbの搬送位置も変動するため、ガイドロール 3の配 置は、連動させて調整するほうが、巻きズレおよび巻き皺を防止する上で好ましい。 さらにガイドロール 3の角度、および位置などの配置を自動で調整できることが好ま しい。例えば、本発明の切断卷取りを実施中、管状榭脂フィルムの円筒径、あるいは 螺旋状に切断されるフィルムの螺旋ピッチが変わった場合、フィルムの走行位置が変 動するため、巻き取ったフィルムが巻きズレあるいは巻き皺を起こす可能性がある。フ イルム走行位置の変動に対応してガイドロール 3の角度、および位置を自動で調整 できると、フィルムの巻きズレ、巻き皺を防止できる。またフィルムの幅方向に応力を 測定し、運転中は幅方向の応力が均一になるようフィードバックしてガイドロール 3の 角度、および位置を変更できることも、フィルムの巻きズレ、巻き皺を防止する上でよ り好ましい。
[0067] (卷取り装置）
卷取り装置 4は、例えば卷取りロールが空気の巻き込みを防ぐためのコンタクトロー ル、フィルム皺を解消するエキスパンダーロール、フィルムのテンションをカットするピ ンチロール、フィルムに力かる応力を制御するダンサーロール等の各種ロール類、回 転数あるいはトルクを制御できるモーター、張力、厚み、異物、位相差値等フィルム 特性のオンライン検査装置、フィルム卷径、走行位置をなどのオンライン検査装置、 またこれらオンライン検査値力もフィードバックしてガイド類、モーターを駆動させる制 御装置を備えることが好ましい。また一定の卷取り長さに達した場合、次の新しい卷 芯に交換する装置として、多軸のターレット盤、長尺フィルムの幅方向に切断する切 断装置、フィルム切断時の切り屑を除去する集塵装置、などを備えているほうが好ま しい。またコロナ放電装置、帯電防止装置のようなフィルム表面改質装置を備えてい ることがさらに好ましい。
[0068] (卷取り装置の使用方法）
図 2 (a)や図 2 (b)に記載のように、卷取り装置 4の卷取り軸の方向が、管状榭脂フィ ルムの中心軸 5の方向と一致しない場合、切断された管状榭脂フィルムを皺無く巻き 取るには、卷取り装置 4を管状榭脂フィルムの中心軸 5を中心として回転 (公転)する ことが好ましい。一方、図 2 (c)に記載のように、卷取り装置の卷取り軸の方向が、管 状榭脂フィルムの中心軸 5の軸上にある場合、卷取り装置 4は回転 (公転)させる必要 はなぐ卷取り軸の回転だけで、皺無く卷取ることができる。ただし、卷取り軸の方向 力 管状榭脂フィルムの中心軸 5の軸上にない場合は、やはり卷取り装置 4は管状榭 脂フィルムの中心軸 5を中心として回転させるほうが好まし 、。
[0069] 図 2 (b)や図 2 (c)のように、卷取り装置の卷取り軸方向が、管状榭脂フィルムの進 行方向に対して垂直でない場合、巻きトルクが弱かったり、フィルム表面が滑りやす かったりすると、卷取ったフィルムの重力で、フィルムがずれてくる心配がある。この場 合、卷取りロールの両端にツバをつける力、あるいはコンタクトロールでフィルムを押 さえること等で、巻きズレを防止することができる。図 2 (a)に記載のように、卷取り装 置の卷取り軸方向が、管状榭脂フィルムの進行方向に対して垂直である場合は、卷 き取ったフィルムの重力で、フィルムがずれてくることはな！/、。
[0070] 本発明の装置を用いて巻き取る長尺フィルム lbのフィルム幅を調整する場合、切 断装置 2の回転角速度及びまたは管状榭脂フィルム laの搬送速度を調節する。これ に伴い、切断された長尺フィルム lbの搬送位置も変動するため、卷取り装置 4の配 置についても、連動させて調整するほうが、巻きズレおよび巻き皺を防止する上で好 ましい。
本発明の切断卷取りを実施中に、管状榭脂フィルムの円筒径、あるいは螺旋状に 切断されるフィルムの螺旋ピッチが変わった場合、フィルムの走行位置が変動するた め、卷取りロールが巻き皺、巻きズレを生じる可能性がある。フィルム端部の位置、フ イルム幅方向の応力などの測定力 フィルムの走行位置を求め、これに対応して卷 取り装置 4の位置を任意に、また自動で調整できることが好ま 、。
[0071] (フィルムロールの交換）
フィルムを連続生産する場合、巻き取ったフィルムロールを連続的に交換できること が好ましい。例えば図 9 (a)に記載のように、交換用卷取りロール 10を、卷取りロール 4に平行に配置しておく。卷取りロール 4へ卷取ったフィルム量が一定になった後、タ 一レット盤 9を回転させ、同時に卷取りロール 4と交換用卷取りロール 10の位置を交 換する。その際、フィルム張力をピンチロールなどで制御しながら、切断機（図示せず )でフィルムを切断し、ロールの交換を行う。図 9 (b)、 （c)についても同様に交換する ことができる。またアキュームレータ一を使用し、フィルムロールを連続的に交換する ことちでさる。
[0072] (フィルムの複数卷取り）
図 10 (a)に記載のように、切断部材を有する切断装置を 2つ備えることによって、同 時に 2本の榭脂フィルムを得ることができる。この時、切断部材が 2つであれば切断装 置は 1つでもよい。管状榭脂フィルム laの円周上で、切断装置 2aと 2bの距離を変更 することで、卷取り装置 4a, 4bで巻き取られるフィルム幅を変更することができる。ガ イドロールは切断部材の数以上必要であり、図 10 (a)は 2つ以上備えることが好まし い。また卷取り装置 4a, 4b、およびガイドロール 3a、 3bは同じ速度で、管状榭脂フィ ルムの中心軸 5の中心を回転することが好ましい。また図 10 (b)に記載のように、切 断部材を有する切断装置 2を管状榭脂フィルム laの円周上に 3つ、およびガイドロー ル（図示せず)を 3つ備えることによって、 3本の榭脂フィルムを同時に得ることができ る。
[0073] (芯部材）
図 1に示したように、管状榭脂フィルム laの内側には芯部材 7を備えることが好まし い。切断後の長尺フィルム lbを搬送する際、長尺フィルム進行方向に張力が発生す る。このため、芯部材 7が存在しないと、特にフィルム厚みが薄い場合、切断前の管 状榭脂フィルム laは管状を保つことが難しくなる。そのため直線的にフィルムを切断 することが難しくなり、結果的に切断後の長尺フィルム幅が一定しなくなる可能性があ る。さらに、切断された長尺フィルム lbの、芯部材 7に対する卷きつく角度力 0° を 超えて、 360° 以下であることが好ましい。卷きつく角度とは、図 13に示すように、管 状榭脂フィルム laを該管状榭脂フィルムの中心軸方向に沿って見た時に、管の中心 点を 0、該管状樹脂フィルムが切断部材を備える切断装置 2によって切断される点を T、切断された長尺フィルム lbの端面からなる切断線が、曲線カゝら直線に変化する 点（即ち、長尺フィルム lbの端面力 なる切断線が芯部材力 離れる点）を Uとしたと きに、切断された長尺フィルム lbを含む方の円弧の中心角 ZTOUを示す。ここで、 ZTOUが 0° 以下である場合、管状榭脂フィルム laの切断部材によって切断される 点 Tにおいて、芯部材 7と管状榭脂フィルム laの距離がふらつく可能性があるので、 切断部分の直線性が低下し、巻きズレの原因となり得る。切断の直線性が低下すると 、フィルム幅が一定しないので、フィルム有効幅が減少する。また、 ZTOUが 360° を超える場合、芯部材 7の形状によっては、切断された長尺フィルム lb自身が重なつ てしまい、フィルムの搬送を妨げてしまう可能性があり、また、装置が大きくなるなど、 好ましくない。更に好ましくは ZTOUは 5° 〜180° であり、最も好ましくは、 30° 〜 90° である。
[0074] (芯部材材質）
芯部材 7は、多孔質材料を構成要素として含むことが好ましい。これにより、その表 面から一様に流体を滲出させることができる。この結果、榭脂フィルム lbと芯部材 7と の非接触性がより高まるため、フィルムの傷つき、引っ掛かり、ふらつき等を抑制する ことができる。
多孔質材料の例としては、金属性多孔質材料 (多孔質粉末焼結金属、焼結金網な ど）、無機多孔質材料 (多孔質セラミックなど)、フィルター材料、多数の穴を設けた金 属、有機多孔質材料 (テフロン (登録商標)などのフッ素系榭脂、シリコンなど)等が挙 げられる。多孔質材料は、一様な流体滲出状態を達成できるよう孔径、厚み等を調 整することが好ましい。また耐久性、メンテナンス性、流体滲出状態の均一性を考慮 すると、金属多孔質材料が好ましぐさらに好ましくは多孔質粉末焼結金属、焼結金 網である。
[0075] (芯部材の構造）
芯部材 7の形状は、図 5 (a)〜（d)に記載のように、管状榭脂フィルムの中心軸方向 に対し垂直に分割されていてもよい。芯部材 7を垂直に分割することによって、各々 の流体流量を制御できるので、流体を有効に利用できる。
切断装置 2の切断部材の位置は、例えば図 5 (a)、 (c)に示すように、芯部材部分と 対向する部位に設置されていても良いし、図 5 (b)、（d)に示すように、垂直に分割さ れた芯部材と芯部材の間隙部分に対向する部位に設置しても力まわない。
[0076] さらに図 6 (a)〜(b)に記載のように、芯部材 7は、管状榭脂フィルムの中心軸 5と平 行に複数分割されていてもよい。平行に分割することによって、芯部材 7の体積、重 量を削減することができるので、部材コストを削減できる。
[0077] 芯部材 7は、図 7 (a)、 (b)に記載のように、円周径を変更できる構造にしたり、これ らを複数用いたりしてもよい。この場合、円周径を調整することで、図 5に示す切断前 の管状榭脂フィルム laと芯部材 7との距離および切断後の管状榭脂フィルム lbと芯 部材 7との距離を短くできるので、搬送、切断時のフィルム振動を抑制できる。さらに 搬送の安定性が向上するので、フィルム切断面の直線性が向上し、巻き皺、フィルム 蛇行などを防止することができる。
[0078] 図 8に記載のように、分割した複数の芯部材 7を中心棒 8の周りに配置し、中心棒と 芯部材との距離を変更することで図 6aに示す切断前の管状榭脂フィルム laと芯部材 7との距離を短くできる。さらに切断後の管状榭脂フィルム lbと芯部材 7との距離も短 くできるので、搬送、切断時のフィルム振動を抑制できる。搬送の安定性が向上する ので、フィルム切断面の直線性が向上し、巻き皺、フィルム蛇行などを防止することが でき好ましい。
[0079] (搬送装置）
搬送装置 6は、フィルムの円筒形状をほぼ保ったまま搬送することができるよう、管 状榭脂フィルム laの内面およびまたは外面周方向に多点式のローラーを配置し、内 側およびまたは外側のローラーを駆動し、フィルムに接してローラーを回転させること により管状榭脂フィルムを搬送している。搬送装置 6に用いられるローラーは、管状榭 脂フィルム laの表面に直接接触するので、表面を傷付けな ヽ柔軟な材料 (例えば、 シリコーンゴムなど)で構成されることが望ましい。また、ローラーは、管状榭脂フィル ム laの周囲にわたって均等な間隔の多数点で接触するように配置することが望まし い。このように管状榭脂フィルムの円筒形状をほぼ保ったまま搬送することで、管状 榭脂フィルムを螺旋状に切断した際、切断面の直線性が向上し、また巻き取った後 のフィルムロールの外観が向上する。周方向のローラー配置の数は 2個以上であるこ と力 子ましく、さらに好ましくは 4個以上、最も好ましくは 8個以上である。また、多段で 配置することも可能である。非駆動の内部ローラーの変わりに、エア滲出可能な多孔 質部材を用いることもできる。搬送装置は、卷取り装置 4が兼用していても良い。
[0080] (切断卷取り方法）
本発明の切断卷取り方法は、管状榭脂フィルムを螺旋状に切断する工程と、ガイド ロールを用いて切断されたフィルムを卷取り装置に誘導する工程と、卷取り装置によ つて卷取る工程とを含むことを特徴とする。図 1に記載のように、ガイドロール 3によつ て、フィルムの進行方向を自由に変更できるため、卷取り装置 4を配置する位置の自 由度が増大する。特に、管状榭脂フィルムの切断卷取り装置に関し、装置設計が容 易になり、また巻きズレ、巻き皺無くフィルムを巻き取ることができる。
[0081] 切断装置およびガイドロールが管状榭脂フィルムの円周方向に回転する場合、切 断装置の回転角速度を Cl、ガイドロールの回転角速度を C2とした時、じ1とじ2の差 力 C1と C2の平均値の 0. 1倍以下であることが好ましぐ更に C1と C2の差は、ほぼ 0であることが好ましい。 C1と C2の差力 C1と C2の平均値の 0. 1倍を超えると、搬 送されるフィルムが徐々にねじれたり、巻きズレ、巻き皺を引き起こしたりする可能性 がある。
また卷取り装置が図 2 (a)、図 2 (b)のように、卷取り装置の卷取り軸の方向が、管状 榭脂フィルムの中心軸 5の方向と一致しない場合、フィルムを皺無く巻き取るために は、卷取り装置 4は管状榭脂フィルムの中心軸 5を中心として回転 (公転)することが 好ましい。この時、管状榭脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度を C4とした 時、 Cl、 C2、 C4のうち、最大値と最小値の差力 Cl、 C3、 C4の平均値の 0. 1倍以 下であることが好ましぐ Cl、 C2、 C4がほぼ同一であることが更に好ましい。 Cl、 C2 、 C4のうち、最大値と最小値の差力 Cl、 C3、 C4の平均値の 0. 1倍を超えると、搬 送されるフィルムが徐々にねじれたり、巻きズレ、巻き皺を引き起こしたりする可能性 がある。
[0082] (卷取り張力）
押出し機の榭脂突出量変動、搬送装置の搬送ローラー回転数変動、卷取り装置の 卷取り速度変動、卷取り径の増加、卷取りコアが真円でない等により、フィルム長尺 方向の巻き張力が変動し、巻き皺、巻きズレの原因となる。また巻き張力が弱すぎる と、フィルムに厚みムラ、応力ムラがあった場合、収縮、カールなどによって、巻き皺、 巻きズレが起こりやすくなる。さらに、卷取り装置の卷取り軸角度が、長尺フィルムの 進行方向に対して適切な角度に設定されて 、な 、と、長尺フィルムの幅方向の張力 が均一でなくなるため、巻き皺、巻きズレの原因となる。これらを回避するには、一定 の卷取り張力をもって巻き取ることが必要になってくる。卷取り張力はフィルムの材質 、厚みによって異なるが、一般的にフィルムの機械強度（引張り応力など）の 1Z2〜1 Z50になることが好ましぐ卷取り張力変動は 10%以下であることが更に好ましい。
[0083] (フィルム幅の調整方法）
本発明の切断卷取り方法では、例えば図 1に記載の切断装置 2の、管状榭脂フィ ルム laの中心軸 5周りにおける回転角速度と、管状榭脂フィルム搬送装置 6の搬送 速度を調整することで、螺旋状に切断されたフィルムの螺旋ピッチを調整可能であり 、その結果、切断されたフィルム lbのフィルム幅を式 1のように調整することができる。 W= π -D-cos Θ (1)
W:切断後のフィルム幅（m)
D：管状榭脂フィルムの直径 (m)
Θ：切断角度 atan (C'DZ (2'V) )
C :切断装置の、管状榭脂フィルムの中心軸周りにおける回転角速度 (radZmin) V：管状榭脂フィルムの搬送速度 (mZmin)
[0084] すなわち、管状榭脂フィルム laの中心軸 5周りの回転速度 Cが速くなると螺旋ピッ チが短くなり、切断角度 Θは大きくなる。その結果切断後のフィルム幅 Wは小さくなる 。また管状榭脂フィルムの搬送速度 Vを遅くすることによつても、螺旋ピッチが短くなり 、切断角度 Θは大きくなる。その結果切断後のフィルム幅 Wは小さくなる。
[0085] 回転速度 Cまたは搬送速度 Vを変更し、フィルム幅 Wを変更する場合、フィルムの 走行位置が変わるので、ガイドロール 3の傾きおよび位置、卷取り装置の位置および 傾きのうち、いずれかを変更する必要がある。例えば図 1の切断卷取り装置において 、回転速度 Cが速くなつた場合、切断角度 Θの増加に伴い、切断されたフィルム lb の走行位置がフィルム送り側に上昇する。これに対応してガイドロール 3および卷取り 装置 4の位置もフィルム送り側へ上昇させるか、または高さを一定にして、管状榭脂フ イルム laの中心軸 5から、円周方向へ各々移動させる必要がある。また図 3 (a)のよう に、ガイドロール 3を複数用いる切断卷取り装置であれば、回転速度 Cが速くなつた 場合でも、複数のガイドロール 3の位置あるいは角度を変更することで、フィルムの走 行位置を元に戻すことが可能であり、卷取り装置 4の位置を変更する必要がない。
[0086] このように、管状榭脂フィルムの円周方向に回転する切断装置 2の回転速度、管状 榭脂フィルムの搬送速度、ガイドロール 3の角度、ガイドロール 3の位置、および卷取 り装置 4の位置のうち、少なくとも 1つ以上を制御できるフィルム幅自動調整機構を備 えることが好ましい。フィルム幅自動調整機構は、フィルム端部の位置検出器などに よって得られる信号から、切断装置 2の回転速度、管状榭脂フィルムの搬送速度、ガ イドロール 3の角度、ガイドロールの位置、あるいは卷取り装置 4の位置を制御するも のである。
実施例 [0087] 以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明する力 本発明は これらに限定されるものではない。
実施例、比較例とも、図 11に示した管状榭脂フィルム製造装置 100を使用し、切断 卷取り装置は図 3 (a)又は図 3 (b)のものを用いて長尺フィルムを製造した。製造後、 各フィルムの特性としてフィルム切断部分の直線性 ·フィルム表面の傷の有無 ·巻き 皺の有無 ·巻きずれの有無 ·巻きこぶの有無を調べた。
[0088] 主な製造条件を以下に示す。
(加熱押出機 101)
バレル径： 50mm
スクリュー形状：フルフライト単軸タイプ
L/D: 25
フィルターメッシュサイズ： 10 m
方式:スパイラル方式
押出し機温度： 235°C
[0089] (口金 103)
ノズル形状：平行ノズル
口径： 350mm
口金温度： 235°C
(安定化手段 104)
構造:離間 (距離 20mm)
[0090] (マンドレル 107a)
材質： 35 μ mの平均孔径を有する金属性多孔質
初期外径： 340mm
お ： 50mm
温度：常温
流体種:空気
流体滲出量: 7LZ分
(可変径マンドレル 107b, 107c) 材質:多孔質粉末焼結金属
外径： 340mm (径拡張後）
長さ： 200mm
流体:空気
流体滲出量: 50LZ分
[0091] (フィルム原料）
ARTON D4531 (JSR社製）
[0092] 実施例および比較例で使用した製造条件および結果を表 1に示す。
[0093] [表 1]
実施例 1 実沲例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 比較例 1 比較例 2 切断巻取り装置 装置図 No. 図 3(a) 図 3(a) 図 3<b) 囡 3(a) 図 3(a) 図 3(a) 図 3(a) 材質 金属刃 金属刃 金属刃 炭酸がスレ -1Γ- 金属刃 金属刃 金属刃 切 刃差込角度
45 30 45 45 45 45 断
切断部村 )
装
置
回転角速度 C1
8.82 5,09 8.82 8.82 3.82 8.82 8.82
( dZ分〉:'
多孔質粉末焼多孔質粉末焼多孔質粉末烧 多孔質粉末焼
材質 結金属 結金属 結金属 結金属 金属 金属 流体瀵出の有無 有 有 有 有 有 m 流体の種類 空気 空気 空気 空気 アルコ一ル ガイドロール 3a
傾き 3 A *3
60 60 0 60 60
) 一 60 回転角速度
(rad 分） 8.82 5,09 8.82 8.82 3.82 8.82 ガイド
ロール
多孔質粉末焼多孔質粉末焼多孔質粉末焼 多孔質粉末焼
材質 結金属 結金属 結金属 結金属 金属 金属 流体 j 出の有無 有 有 有 有 有 - 流体の種類 空気 空気 空気 空気 アルコール 一 一 ガイド口一ル 3b
傾き 3 B *3
82.5 75 22.5 82.5 82.5 82.5 に )
回転角速度 C3 *2
0.02 5.09 8.62 8.82 3.82 0.82 (rsdZ分）
回転角速度 C4 *2
卷取リ装置 4 (radZ分） 8.82 5.09 8.82 8.82 8.82 8.82 8.82 撇送速度 V
搬送部材 6 1.50 1.50 1.00 1.50 1.50 1.50 1.50
(m/分）
フィルム幅 W〔m) 0.76 0.93 0.76 0.76 0.76 0.76 0.76 フィルム切断部分の
良好 良好 良好 良好 良好 悪い 悪い 直線性
フィルム表面キズ 有 有 巻き皺 無 無 無 有 有 卷きズレ 無 無 無 m 無 有 有 巻きコブ 有 有 作業性 良好 良好 良好 良好 良好 不良 ^ 良好
* 1：図 1 2における角度 2A
* 2；管伏樹脂フィルムの中心軸 5に対する回転
* 3 .図 3において，中心軸 5とガイドロールがなす角。
* 4 :ガイドロールが無い： ¾、フィルムの進行方向が安定せず、フィルム Ϊ5リ付け時に作業性が悪かった。 ガイドロール 3から流体を滲出した実施例 1〜5では、フィルムの切断部の直線性が よぐフィルム表面の傷 '巻き皺，卷きずれ'卷きこぶの何れも無ぐ高品質な長尺フィ ルムが得られた。
一方、ガイドロール 3を用いな力つた比較例 1及びガイドロール力も流体を滲出しな かった比較例 2では、長尺フィルムは、フィルムの切断部の直線性が悪ぐフィルム表 面の傷 '巻き皺 '卷きずれ'卷きこぶが生じ、高品質な長尺フィルムは得られな力つた また、ガイドロール 3を用いた実施例 1〜5及び比較例 2において、切断後のフィル ムの進行方向が安定するので、フィルムを卷取り装置 4に取り付ける際の操作性は良 好であった。
一方、ガイドロール 3を用いなかった比較例 2において、切断後のフィルムの進行方 向が安定せずフィルムを卷取り装置 4に取り付ける際の操作性が悪力つた。
上述のように、流体滲出機構を有するガイドロール 3を用いることにより、効率よぐ 高品質の長尺フィルムを製造することができた。
産業上の利用可能性
[0095] 本発明に係る切断卷取り装置及び方法は、榭脂フィルムの製造に利用可能である 。特に、位相差フィルム、偏光フィルムのような光学フィルム、シュリンクフィルム、ラミ ネートフィルム、ノリアフィルムのような包装用フィルム、ダイシングフィルム、キャリア テープ、工程フィルム、印刷用フィルムのような工業用フィルム等の製造に利用可能 である。
図面の簡単な説明
[0096] [図 1]本発明の管状榭脂フィルム切断卷取り装置の例を示す概略図
[図 2]ガイドロールによって卷取り装置の位置を変更した例を示す概略図
[図 3]ガイドロールを 2本以上使用した切断卷取り装置の例を示す概略図
[図 4]ガイドロールの構造の例を示す概略図
[図 5]管状榭脂フィルムの中心軸に対して垂直に芯部材を分割した例を示す概略図
[図 6]管状榭脂フィルムの中心軸に対して水平に芯部材を分割した例を示す概略図
[図 7]径が拡張可能な芯部材の例を示す概略図
[図 8]中心棒の周りに芯部材を配置した例を示す概略図
[図 9]交換用卷取りロールの配置を示した切断卷取り装置の例を示す概略図
[図 10]同時に複数のフィルムロールを製造する切断卷取り装置の例を示した概略図
[図 11]管状榭脂フィルムの製造装置および本発明の切断卷取り装置を組み合わせ た例を示す概略図 [図 12]管状榭脂フィルムに対する金属刃の差込角度 (2A)を説明する概略図 [図 13]管状榭脂フィルムの中心軸方向に沿って見た、芯部材とフィルムの位置関係 を表す概略図
符号の説明
1 管状榭脂フィルム
2 切断装置
3 ガイドロール
4 卷取り装置
5 管状榭脂フィルムの中心軸
6 搬送装置
7 芯部材
8 中心棒
9 ターレツ卜盤
10 交換用卷取りロール
100 管状榭脂フィルム製造装置
101 加熱押出機
103 口金
104 安定化手段
107 マンドレル

Claims

請求の範囲
[I] 管状榭脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを卷取るための切断卷取り装置 であって、管状榭脂フィルムを切断する切断部材を有する切断装置、切断された長 尺フィルムを卷取る卷取り装置、及び切断された長尺フィルムを前記卷取り装置に誘 導するガイドロールを備え、前記ガイドロールが流体を滲出する流体滲出機構を有 するとともに、前記切断部材および前記ガイドロールが、管状榭脂フィルムの円周方 向に回転する機構を有する管状榭脂フィルムの切断卷取り装置。
[2] 前記ガイドロールが、多孔質材料で構成される請求項 1に記載の管状榭脂フィルム の切断卷取り装置。
[3] 前記流体が、ガスである請求項 1に記載の管状榭脂フィルムの切断卷取り装置。
[4] 管状榭脂フィルムの内側に芯部材を備えた請求項 1に記載の管状榭脂フィルムの 切断卷取り装置。
[5] 前記芯部材が流体を滲出する機構を有する請求項 4記載の管状榭脂フィルムの切 断卷取り装置。
[6] 前記芯部材が多孔質材料で構成される請求項 4に記載の管状榭脂フィルムの切断 卷取り装置。
[7] 前記流体がガスである請求項 5に記載の管状榭脂フィルムの切断卷取り装置。
[8] 前記芯部材が前記管状フィルムの円周方向に径を変更する機構を有する請求項 4 に記載の管状榭脂フィルムの切断卷取り装置。
[9] 前記卷取り装置の卷取り軸と管状榭脂フィルムの中心軸とがー致している請求項 1 に記載の管状榭脂フィルムの切断卷取り装置。
[10] 前記卷取り装置が管状榭脂フィルムの円周方向に回転する機構を有する請求項 1 に記載の管状榭脂フィルムの切断卷取り装置。
[II] 前記卷取り装置において、巻き取ったフィルムロールを連続的に交換できる交換装 置を備えた請求項 1に記載の管状榭脂フィルムの切断卷取り装置。
[12] 前記切断部材および前記ガイドロールを各々 2つ以上備えた請求項 1に記載の管 状榭脂フィルムの切断卷取り装置。
[13] 前記切断装置が管状榭脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度と、該管状 榭脂フィルムの搬送速度とによって前記長尺フィルムのフィルム幅を自動で調整する 機構を備えた請求項 1に記載の管状榭脂フィルムの切断卷取り装置。
[14] 更に前記切断卷取り装置が管状榭脂フィルムを長手方向に搬送する搬送装置を 該管状樹脂フィルムの円周上に 2つ以上備えた請求項 1に記載の管状榭脂フィルム の切断卷取り装置。
[15] 管状榭脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを卷取る切断卷取り方法であつ て、管状榭脂フィルムを切断する切断部材を有する切断装置が管状榭脂フィルムの 円周方向に回転することで螺旋状の長尺フィルムに切断する工程と、ガイドロールが 流体を滲出しながら管状榭脂フィルムの円周方向に回転することで、切断された長 尺フィルムを卷取り装置に誘導する工程と、前記卷取り装置によって長尺フィルムを 卷取る工程と、を含む管状榭脂フィルムの切断卷取り方法。
[16] 前記切断装置が管状榭脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度と、該管状 榭脂フィルムの搬送速度とを制御することによって前記長尺フィルムのフィルム幅を 調整する請求項 15に記載の切断卷取り方法。
[17] 前記ガイドロール及びまたは前記卷取り装置の配置を、前記切断装置の回転角速 度及びまたは前記管状榭脂フィルムの搬送速度に連動させて調整する請求項 15に 記載の切断卷取り方法。
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