WO2019171875A1 - 温度調整装置及び方法 - Google Patents

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film
temperature
roller
wind
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志由仁 河野
内海　京久
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富士フイルム株式会社
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    • B65H2701/175—Plastic
    • B65H2701/1752—Polymer film

Definitions

  • the present invention relates to a temperature adjusting apparatus and method for adjusting the temperature of a film.
  • the temperature of the film is often adjusted in order to develop various functions in the film.
  • a first coating film formed by applying a first coating liquid on a long film substrate is dried and then cooled, and then the first coating film is formed on the first coating film.
  • the second coating film formed by applying the second coating solution is dried and then cooled.
  • the film base material is guided to a cooling zone partitioned from the external space, and the inside of the cooling zone is set to a predetermined temperature, and this temperature is adjusted according to the film to be manufactured.
  • the cooling zone is provided with a suction table and a plurality of rollers, and the film is conveyed in a state where the film is wound around each roller by suction of the suction table.
  • Patent Document 2 there is a drying facility that suppresses meandering of the film for the purpose of uniformizing the drying state of the coating film formed on the long film substrate and not causing defects in the coating film.
  • This drying equipment has a plurality of rollers for transporting the film, and blows a drying gas toward the film between the rollers. The temperature of the drying gas is usually adjusted according to the film to be produced.
  • the function of the obtained optical film is a coating solution for forming the optical film. This is particularly important because it depends on the temperature adjustment of the formed coating film.
  • an object of the present invention is to provide a temperature adjusting device and a temperature adjusting method that can change the temperature of the film more efficiently while suppressing deformation of the film.
  • the temperature adjusting device of the present invention includes two rollers, a pair of wind shielding members, and a suction part, and adjusts the temperature of a long film being conveyed.
  • the two rollers are arranged with a gap in the film transport direction.
  • the two rollers have an axial length larger than the width of the film, and the temperature of the peripheral surface is adjusted.
  • the pair of wind-shielding members are in an upright posture with respect to the peripheral surface of the roller end that is outside the conveying path in the axial direction of the two rollers, and are provided on the same side as the two rollers with respect to the conveying path.
  • the suction part sucks the gas between the pair of wind shielding members and between the two rollers, thereby setting the pressure between the two rollers within the range of ⁇ 20 kPa to ⁇ 1 kPa.
  • the peripheral surfaces of the two rollers are preferably adjusted to different temperatures, and it is more preferable that the temperature of the peripheral surface of the other of the two rollers on the downstream side is lower than the upstream side in the conveying direction. .
  • the temperature adjusting device includes a box having the pair of wind shielding members.
  • the box is provided on the same side as the two rollers with respect to the conveyance path, and the conveyance path side is opened.
  • the box partitions the space between the pair of wind shielding members and between the two rollers from the external space.
  • the suction unit is connected to the box and sucks the gas inside the box.
  • the wind-shielding member protrudes toward the conveyance path between the two rollers rather than a line segment connecting the centers of the circular cross sections of the two rollers.
  • the wind shield member is preferably provided so as to be displaceable in each axial direction of the two rollers.
  • the temperature adjusting device further includes a blower.
  • the air blower is disposed on the opposite side of the two rollers with respect to the conveyance path, and sends out gas from a delivery port facing at least one of the two rollers.
  • the air blowing part preferably has a gas temperature adjusting mechanism for adjusting the temperature of the gas to be delivered.
  • the diameter of the two rollers is preferably in the range of 80 mm to 600 mm.
  • the temperature adjustment method of the present invention is a temperature adjustment method for adjusting the temperature while conveying a long film in the longitudinal direction.
  • the film is guided to two rollers whose temperature of the peripheral surface is adjusted, and the peripheral surface of each roller Wrap the film around.
  • the two rollers are arranged with a gap in the film transport direction, the length in the axial direction is larger than the width of the film, and the temperature of the peripheral surface is adjusted.
  • a pair of wind shielding members provided on the same side as the two rollers with respect to the conveyance path are in a posture standing with respect to the peripheral surface of the roller end portion outside the film conveyance path in the axial direction of the two rollers.
  • the film is wound around the peripheral surface of the roller by sucking the gas between the two rollers and setting the pressure between the two rollers to be in the range of ⁇ 20 kPa to ⁇ 1 kPa.
  • the temperature of the film can be changed more efficiently in a state where deformation of the film is suppressed.
  • the film manufacturing facility 10 includes a feeding unit 13, a coating device 14, a drying device 15, a cooling device 16, and a winding unit 17 in order from the upstream side in the transport direction Dc of the film substrate 18.
  • the feeding unit 13 continuously feeds the long film base 18 from the base roll 21 wound in a coil shape.
  • the film substrate 18 is a flexible (flexible) support.
  • the film substrate 18 of this example has a width of 1200 mm and a length of 4000 m, but the width and length of the film substrate 18 are not limited to this example.
  • the width is in the range of 10 mm to 3000 mm
  • the length is in the range of 10 m to 10000 m.
  • the material of the film substrate 18 is a polymer, for example, cellulose acylate (eg, cellulose triacetate, cellulose diacetate, cellulose acetate propionate, etc.), polyester (eg, polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, etc.) , Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyimide, polyamide and the like.
  • the film substrate 18 may have a multilayer structure.
  • a film base material 18 having a multilayer structure for example, a film base material 18 including a photo-alignment film containing a compound oriented by photoisomerization by light irradiation on the polymer film base as described above is used. Can be mentioned.
  • the coating device 14 coats a functional material on one surface of the film substrate 18 to form a functional coating film such as a magnetic coating film, a photosensitive coating film, or an optical functional coating film.
  • a functional coating film such as a magnetic coating film, a photosensitive coating film, or an optical functional coating film.
  • an optical functional coating film when the film substrate 18 has a multilayer structure including a photo-alignment film, for example, a coating film containing a liquid crystalline compound (a liquid crystalline polymer and / or a liquid crystalline monomer). Is mentioned.
  • the drying device 15 dries the coating film.
  • the cooling device 16 is an example of a temperature adjusting device, and in this example, the film 22 that is a laminated structure of the coating film and the film substrate 18 is cooled.
  • the cooling device 16 includes rollers 25a to 25c, a suction table 26, a blower 27, and a chamber 28.
  • the chamber 28 includes a temperature controller (not shown), and the internal temperature is adjusted by the temperature controller. While passing through the chamber 28, the film 22 is cooled and sent to the winding unit 17.
  • the rollers 25a to 25c are not distinguished, they are referred to as rollers 25. Details of the cooling device 16 will be described later with reference to another drawing.
  • the transport direction of the film 22 is denoted by the symbol Dc, as in the transport direction of the film base material 18.
  • the winding unit 17 is provided with a motor 31 and a motor control unit 32.
  • the motor 31 is connected to a take-up shaft 17a around which the film 22 is taken up.
  • the motor 31 is driven and controlled by the motor control unit 32 to rotate the take-up shaft 17a. Then, when the take-up shaft 17a rotates, the film base material 18 is conveyed from the feeding portion 13 toward the take-up portion 17, and the film 22 is wound in a coil shape.
  • a motor that rotates the winding shaft 13 a around which the base roll 21 is wound in the feeding unit 13 may be provided, and this motor may be driven and controlled by the motor control unit 32 in the same manner as the motor 31.
  • the film manufacturing facility 10 is provided with a plurality of rollers 25a to 25c and 33 for guiding the conveyance of the film base 18, a motor for rotating these rollers 25a to 25c and 33 is provided to control the motor.
  • the drive control may be performed by the unit 32.
  • the film manufacturing equipment provided with the cooling device 16 is not limited to the film manufacturing equipment 10 of this example.
  • the cooling device 16 shown in FIG. 2 cools the long film 22 being conveyed in the longitudinal direction.
  • illustration of the ventilation part 27 is abbreviate
  • the cooling device 16 includes rollers 25a to 25c, a pair of plate-like wind shielding members 36, and a suction portion 37.
  • the number of rollers 25 is shown as three, but the number of rollers 25 may be at least two, that is, two or four or more.
  • the roller 25 is for cooling the film 22.
  • the rollers 25a to 25c are arranged below the transport path PF (see FIG. 4) of the film 22, and support the film 22 from below. However, the rollers 25a to 25c may be arranged on the upper side of the transport path PF (see FIG. 4) of the film 22.
  • the rollers 25 are arranged with a gap from each other in the order of the rollers 25a, 25b, and 25c from the upstream side in the transport direction Dc.
  • the shaft 25s of the roller 25 is in a state parallel to each other and arranged in the horizontal direction.
  • Each of the rollers 25a to 25c has an outer diameter R25 (see FIG.
  • rollers 25a to 25c are aligned in the transport direction Dc, and the transport path PF (see FIG. 4) is formed horizontally.
  • the roller 25 has a length L25 in the axial direction larger than the width W22 of the long film 22, so that the roller 25 is surely in contact with the film 22 at substantially the center in the axial direction. Therefore, an end portion (hereinafter referred to as a roller end portion) 25e (see FIG. 4) that is outside the conveyance path PF in the axial direction of the roller 25 is exposed.
  • the roller 25 includes a temperature adjustment unit 38, and the temperature adjustment unit 38 adjusts the temperature of the peripheral surface 25p.
  • the temperature of the film 22 is lowered by the contact with the peripheral surface 25p.
  • a flow path of a heat transfer medium (for example, water, an ethylene glycol aqueous solution, or a heat transfer oil) is formed inside the roller 25, and the temperature adjusting unit 38 adjusts the temperature of the heat transfer medium,
  • the temperature of the peripheral surface of the roller 25 is adjusted by circulating the heat transfer medium through the flow path in the roller 25 and the temperature adjusting unit 38.
  • the method for adjusting the temperature of the peripheral surface of the roller 25 is not limited to this, and various known methods may be used.
  • the roller 25 may be a so-called driven roller that rotates in the circumferential direction by contact with the film 22 being conveyed, but is preferably a driving roller that is rotationally driven, and is also a driving roller in this example.
  • the roller 25 may have a transport function for transporting the film 22 in addition to the temperature adjustment function for adjusting the temperature of the film 22.
  • the roller 25 has a rotation control unit 39 connected to the shaft 25s, is driven and controlled by the rotation control unit 39, and rotates in the circumferential direction. Thereby, the film 22 in a state of being wound around the peripheral surface 25p as described later is conveyed to the downstream side in a state where the contact area with the peripheral surface 25p is more reliably maintained.
  • the wind shielding plate 36 and the suction portion 37 are for increasing the contact area of the film 22 with respect to the peripheral surfaces 25p of the rollers 25a to 25c arranged horizontally. Specifically, the contact area is increased by depressurizing the space on the same side as the roller 25 with respect to the transport path PF.
  • Each of the pair of wind shielding plates 36 is in an upright posture with respect to the peripheral surface 25p of the roller end portion 25e, and is provided below the conveyance path PF.
  • the pair of wind shielding plates 36 is also provided on the upper side of the conveyance path PF.
  • wind shielding plate 36 In the case where the wind shielding plate 36 is disposed below the transport path PF, it may protrude above the transport path PF as shown in FIG. Further, when the wind shielding plate 36 is disposed on the upper side of the transport path PF, it may protrude below the transport path PF.
  • the wind shield member is not limited to the wind shield plate 36 having a plate shape, and may be a block shape, for example.
  • the wind shield 36 is formed with an insertion opening 41 through which each of the rollers 25 a to 25 c is inserted, and the insertion opening 41 is formed in an arc shape opened at the upper edge of the wind shield 36. Accordingly, the wind shielding plate 36 has a shape protruding upward between the rollers 25a and 25b, between the rollers 25b and 25c, upstream of the rollers 25a, and downstream of the rollers 25c. ing. Thereby, the pair of wind shielding plates 36 forms a space partitioned from the outer space outside in the axial direction below the transport path PF.
  • the insertion opening 41 may be formed in an arc shape opened at the lower edge of the wind shield plate 36.
  • the configuration is the same as that of the wind shielding plate 36 except for the symmetrical shape and arrangement with respect to the wind shielding plate 36 and the conveyance path. Abbreviated.
  • the pair of wind shielding plates 36 constitutes a suction table 26 and a bottom plate 42 and a pair of partition plates 43.
  • the bottom plate 42 is formed in a rectangular shape, and the length in the axial direction is substantially the same as the length L25 of the roller 25. From the upstream side of the roller 25a positioned at the most upstream side of the roller 25 in the transport direction Dc. It extends to the downstream side of the roller 25c located on the most downstream side. Accordingly, the bottom plate 42 forms a space partitioned from the lower external space in the vertical direction below the transport path PF.
  • One of the pair of partition plates 43 is provided on the upstream side of the roller 25a and the other is provided on the downstream side of the roller 25c in a posture standing with respect to the conveyance path PF, and each extends in the axial direction.
  • the pair of partition plates 43 form a space partitioned from the external space upstream of the roller 25a and the external space downstream of the roller 25c in the transport direction Dc below the transport path PF.
  • the suction table 36, the bottom plate 42, and the partition plate 43 form the suction table 26 as a box whose upper side is open.
  • a roller Between the one and the other of the pair of wind shielding plates 36, a roller The space between 25a and roller 25b and between roller 25b and roller 25c is partitioned from the external space.
  • the suction table 26 cooperates with the roller 25 inserted into the insertion opening 41 to form a decompressed space that is decompressed by the suction of the suction part 37 below the transport path PF.
  • the arrangement of the suction table 26 is also above the transport path PF.
  • the suction part 37 is in a state where the film 22 is wound around the roller 25, between one of the pair of wind shielding plates 36, between the roller 25a and the roller 25b, and between the roller 25b and the roller 25c. It is for sucking gas from space.
  • the suction part 37 of this example is connected to the suction table 26 and sucks the gas inside the suction table 26.
  • the suction unit 37 keeps the pressure inside the suction table 26 within the range of ⁇ 20 kPa to ⁇ 1 kPa. This pressure is a so-called gauge pressure when the atmospheric pressure is 0 Pa, and is a static pressure.
  • the film 22 When the pressure inside the suction table 26 is set to ⁇ 1 kPa or less, the film 22 is reliably wound around the roller 25. Since the peripheral surface 25p and the film 22 are brought into surface contact by this winding, the film 22 is efficiently cooled. Further, according to this method, the roller 25 contacts only with one film surface of the film 22 and the other film surface is in a non-contact state, so that the other film surface is prevented from being damaged.
  • the internal pressure of the suction table 26 is more preferably in the range of ⁇ 15 kPa to ⁇ 2 kPa, and further preferably in the range of ⁇ 10 kPa to ⁇ 3 kPa.
  • the suction part 37 is connected to the partition plate 43 on the downstream side in the transport direction Dc among the pair of partition plates 43.
  • the connection position of the suction portion 37 to the suction table 26 is not limited to this, and may be connected to any of the upstream partition plate 43, the bottom plate 42, and the wind shield plate 36.
  • the suction part 37 is for winding the film 22 around the peripheral surface 25p, it is between one and the other of the pair of wind shielding plates 36, between the roller 25a and the roller 25b, and between the roller 25b. What is necessary is just to attract
  • the space between the roller 25a and the roller 25b and the space between the roller 25b and the roller 25c are set to a pressure (static pressure) within a range of ⁇ 20 kPa to ⁇ 1 kPa.
  • the temperature of the peripheral surface 25p is preferably adjusted to different temperatures from the viewpoint of efficiently reducing the temperature of the film 22 and further suppressing the shrinkage of the film 22. More specifically, in this example of cooling the film 22, it is preferable to adjust the peripheral surface 25 p to a lower temperature in the order of the roller 25 a, the roller 25 b, and the roller 25 c in the downstream direction in the transport direction Dc. . Thus, it is preferable that the arbitrary two peripheral surfaces 25p of the rollers 25 have the other downstream side lower than the upstream side one.
  • the temperature difference between the peripheral surfaces 25p of the 22 rollers 25 adjacent in the transport direction Dc is preferably suppressed to 20 ° C. at the maximum, whereby the shrinkage of the film 22 is further suppressed.
  • the temperature difference between the peripheral surfaces 25p of the two adjacent rollers 25 in the transport direction Dc is more preferably within 20 ° C, and even more preferably within 10 ° C.
  • the film 22 is cooled, but the cooling device 16 can also be used as a heating device for heating the film 22.
  • the cooling device 16 can also be used as a heating device for heating the film 22.
  • the arbitrary two peripheral surfaces 25p of the rollers 25 have the other on the downstream side higher than the one on the upstream side.
  • the temperature difference between the peripheral surfaces 25p of the two adjacent rollers 25 in the transport direction Dc is preferably suppressed to 20 ° C. at the maximum, whereby the expansion of the film 22 is further suppressed.
  • the temperature difference between the peripheral surfaces 25p of the two adjacent rollers 25 in the transport direction Dc is more preferably within 10 ° C, and even more preferably within 5 ° C.
  • the pressure in the suction table 26 is detected by a pressure detector 46 provided in the suction table 26 as shown in FIG. In FIG. 3, only one of the pair of wind shielding plates 36 on the paper depth side is shown, and the other on the front side of the paper is not shown.
  • the pressure detectors 46 are provided between the rollers 25a and 25B and between the rollers 25b and 25c.
  • the pressure detector 46 may be a commercially available product as long as a static pressure is required, and a manostar gauge manufactured by Yamamoto Electric Co., Ltd., which is also a commercially available product, is used in this example.
  • the outer shape R25 of the roller 25 is preferably in the range of 80 mm to 600 mm.
  • the contact time between the roller 25 and the film 22 is longer than that when the outer diameter R25 is less than 80 mm, and the temperature is adjusted more efficiently.
  • the outer diameter R25 is 600 mm or less, the surface pressure is higher than when the outer diameter R25 is larger than 600 mm, and the curved radius is smaller and the buckling stress is increased, so that the film 22 is less likely to be wrinkled. .
  • the distance between the rollers 25 (hereinafter referred to as the distance between the rollers) D1 is preferably at least 50 mm. Since the inter-roller distance D1 is 50 mm or more, the film 22 is reliably wound around each roller 25 and the V-shaped bending of the film 22 is more reliably between the rollers than when the distance is less than 50 mm. Is prevented.
  • the inter-roller distance D1 is more preferably in the range of 50 mm to 1000 mm, and still more preferably in the range of 50 mm to 200 mm.
  • the clearance between the insertion opening 41 and the roller 25, that is, the clearance CL1 between the roller 25 and the wind shielding plate 36 is preferably in the range of 0.2 mm or more and 2 mm or less.
  • the gap CL1 is 0.2 mm
  • the contact between the roller 25 and the wind shielding plate 36 during the conveyance of the film 22 is reliably prevented as compared with the case where the gap CL1 is less than 0.2 mm.
  • the clearance CL1 is 2 mm or less, the pressure inside the suction table 26 can be easily maintained within a range of ⁇ 20 kPa to ⁇ 1 kPa as compared with a case where the clearance CL1 is larger than 2 mm.
  • the contact area of the film 22 with the roller 25 is easily kept constant, and a constant temperature history is given to the long film 22 in the longitudinal direction.
  • the winding angle (hereinafter referred to as wrap angle) ⁇ of the film 22 wound by gas suction in the suction table 26 with respect to the roller 25 is preferably at least 10 °. Since the contact area with respect to the peripheral surface 25p of the film 22 is large compared with the case where the wrap angle ⁇ is less than 10 ° when the wrap angle ⁇ is 10 ° or more, the film 22 is cooled more efficiently.
  • the wrap angle ⁇ is more preferably 30 ° or more.
  • the wind shield plate 36 protrudes from the line LS connecting the shafts 25s between the rollers 25a and 25b and between the rollers 25b and 25c. That is, it is preferable that the upper end 36U of the wind shielding plate 36 between the rollers protrudes above the line segment LS. Thereby, the inside of the suction table 26 is more reliably held at a predetermined pressure.
  • the upper end 36U protrudes above the line segment LS on the upstream side of the roller 25a and on the downstream side of the roller 25c, so that the inside of the suction table 26 is more reliably held at a predetermined pressure.
  • the wind shielding plate 36 protrudes above the conveyance path (a straight line connecting the upper ends of the rollers 25), and this is the case in this example.
  • the blower unit 27 includes a duct 51, a blower 52, and a gas temperature adjustment mechanism 53, and is arranged on the upper side of the transport path PF.
  • all the arrangements of the blower units 27 may not be on the upper side of the transport path PF, and at least the duct 51 may be on the upper side of the transport path PF.
  • the wind shielding plate 36 is arranged on the upper side of the conveyance path PF
  • at least the duct 51 of the blower unit 27 is arranged on the lower side of the conveyance path PF.
  • at least the duct 51 of the blower 27 is disposed on the opposite side of the roller 25 with respect to the transport path PF.
  • the blower 52 sends a gas such as air into the duct 51.
  • the temperature of the gas to be fed is adjusted by the gas temperature adjusting mechanism 53.
  • a plurality of nozzles 56 extending in the depth direction of the sheet of FIG. 3 are provided on the lower surface of the duct 51 in a state of being aligned along the transport direction Dc.
  • Each nozzle 56 is formed with a delivery port 56a through which gas is delivered, and the delivery port 56a is a slit-like opening extending in the depth direction of FIG.
  • the nozzles 56 are arranged on all the rollers 25, and thus the delivery ports 56 a are in a state of facing the peripheral surfaces 25 p of all the rollers 25. Gas is sent out from the delivery port 56a toward the film 22 on the roller 25. By this ventilation, the film 22 is more closely attached to the peripheral surface 25p, and the film 22 is cooled more efficiently.
  • the nozzles 56 may be arranged on at least one roller 25. That is, the delivery port 56a only needs to face the at least one roller 25. However, as in this example, the arrangement on all the rollers 25 is preferable in terms of cooling efficiency.
  • the wind pressure (dynamic pressure) on the peripheral surface 25p is preferably 5 kPa or more.
  • the wind pressure may be obtained in advance by a pressure detector (not shown) provided on the peripheral surface 25p before the film 22 is conveyed.
  • a pressure detector not shown
  • gas is more reliably excluded from between the peripheral surface 25p and the film 22 than when the wind pressure is less than 5 kPa, and the film 22 is more closely attached to the peripheral surface 25p.
  • the delivery port 56a is formed in the nozzle 56, but the formation of the delivery port 56a is not limited to this mode.
  • the delivery port 56 a may be formed on the lower surface of the duct 51 without the nozzle 56.
  • the temperature of the gas from the delivery port 56a is adjusted by the gas temperature adjusting mechanism 53.
  • the gas temperature adjusting mechanism 53 cools the gas. With this gas, the film 22 is cooled from the other film surface opposite to the one film surface in contact with the roller 25. Thus, in addition to the contact cooling performed by the roller 25, non-contact cooling by gas is performed, so that the film 22 is cooled more efficiently.
  • the cooling device 16 is used as a heating device for heating the film 22, the gas temperature adjusting mechanism 53 heats the gas.
  • the wind shielding plate 36 is arranged in an upright posture with respect to the peripheral surface 25p of the roller end portion 25e as described above.
  • the wind shield plate 36 is preferably displaceable on the bottom plate 42 in the axial direction.
  • the bottom plate 42 is provided with a rail (not shown) extending in the axial direction, and the wind shielding plate 36 is movable on this rail.
  • the wind shield plate 36 includes a shift mechanism 61, and moves in the axial direction by the shift mechanism 61.
  • the moving method of the wind shielding plate 36 is not limited to this, and it is sufficient if it is movable in the axial direction.
  • the distance D2 between the edge PFe and the wind shielding plate 36 is preferably in the range of 0.2 mm or more and 2 mm or less, so that the gap CL2 between the film 22 being conveyed and the wind shielding plate 36 is 0.2 mm. This is 2 mm or less.
  • the gap CL2 is 0.2 mm, the contact between the film 22 being conveyed and the wind shielding plate 36 is reliably prevented as compared with the case where the gap CL2 is less than 0.2 mm.
  • the clearance CL2 is 2 mm or less, the pressure inside the suction table 26 can be easily maintained within a range of ⁇ 20 kPa to ⁇ 1 kPa as compared with a case where the clearance CL2 is larger than 2 mm. As a result, the contact area of the film 22 with the roller 25 is easily kept constant, and a constant temperature history is given to the long film 22 in the longitudinal direction.
  • the position of the edge in the width direction of the film 22 being conveyed may be detected, and the position of the wind shielding plate 36 in the axial direction may be changed based on the detection result.
  • the wind shield 36 has the insertion opening 41 open at the top, but the wind shield is not limited to this.
  • the insertion opening 67 is formed in a circular shape and is not open to the top.
  • the insertion opening 67 may be such a through-hole as long as the insertion opening 67 can be rotated in a state where the roller 25 is inserted.
  • a cover member for increasing the contact area of the film 22 with the roller 25 more reliably may be provided on the opposite side of the transport path PF from the roller 25.
  • the plurality of cover plates 71 shown in FIG. 6 is an example of a cover member.
  • the cover plate 71 is disposed above the transport path PF.
  • the cover plate 71 is provided in an upright posture with respect to the wind shielding plate 36, and covers the end of the conveying path PF in the axial direction of the roller 25 by protruding from the wind shielding plate 36 toward the conveying path PF. Yes.
  • a plurality of cover plates 71 are arranged in each of the one end and the other end in the transport direction Dc.
  • the length of the cover plate 71 in the axial direction of the roller 25 is preferably long enough to cover the side end of the long film 22 that passes by approximately 10 mm or more.
  • four cover plates 71 are provided at each end of the transport path PF in the axial direction, but the number of cover plates 71 at each end of the transport path PF is not limited to this. The number may be 3 or more, or 5 or more. Further, the length of the cover plate 71 in the transport direction Dc is not particularly limited.
  • cover member 7 is also an example of a cover member.
  • the cover member 76 is also provided in an upright posture with respect to the wind shielding plate 36, and protrudes from the wind shielding plate 36 toward the conveying path PF, whereby the conveying path in the axial direction of the roller 25.
  • the end of the PF is covered.
  • One cover member 76 extends in the transport direction Dc, and one cover member 76 is disposed at each of one end and the other end of the roller 25 in the axial direction.
  • Example 1 A film having a thickness of 80 ⁇ m and having a liquid crystal compound applied to one film surface of a TAC (triethyl cellulose, cellulose triacetate) film was prepared as a film 22 to be temperature-adjusted. After heating the film 22 by heating, the film 22 was cooled by the cooling device 16. While passing through the cooling device 16, the tension per 1 m width with respect to the film 22 was 150 N / m, and the conveyance speed of the film 22 was 20 m / min. The inter-roller distance D1 was 50 mm, and the clearance CL1 was 1 mm.
  • TAC triethyl cellulose, cellulose triacetate
  • the temperature of the film 22 at the upstream end (entrance) of the cooling device 16 is shown in the “inlet film temperature” column of Table 1, and the temperatures of the peripheral surfaces 25p of the rollers 25a to 25c are “roller 25a”, “roller 25b”, In each “temperature” column of “roller 25c”, the outer shape R25 of roller 25 is described in the “outer diameter” column, and the internal pressure of suction table 26 is described in the “suction pressure” column. Moreover, when the ventilation part 27 is used, let the gas sent out from the delivery port 56a be air, and describe the wind pressure in the surrounding surface 25p in the "wind pressure” column of Table 1. When the blower 27 is not used, “None” is written in the “wind pressure” column of Table 1.
  • the wind pressure at the time of using the ventilation part 27 installs the air pipe for a measurement in the position separated by the same distance as the distance from the sending port 56a to the surrounding surface 25p, and through this, mano manufactured by Yamamoto Electric Co., Ltd. Measured with a star gauge.
  • Cooling efficiency The temperature T1 (unit: ° C) of the film 22 at the inlet of the cooling device 16 and the temperature T2 (unit: ° C) of the film 22 at the outlet were measured with a radiation thermometer FT-H20 from Keyence Corporation.
  • the cooling efficiency (unit: ° C./m) was calculated using the following formula.
  • T1-T2 the heating efficiency is obtained by setting T1-T2 in the following calculation formula to T2-T1.
  • the sum of the inter-roller distances D1 between all the rollers is D1T (unit: mm).
  • the sum of the diameters R25 is R25T (unit is mm)
  • the cooling efficiency was evaluated according to the following criteria. AA, A, and B are acceptable and C is unacceptable. AA: 200 ° C./m or more. A: It was 150 degreeC / m or more and less than 200 degreeC / m. B: 50 ° C./m or more and less than 150 ° C./m. C: It was less than 50 ° C./m.

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Abstract

フィルムの変形を抑制した状態でフィルムの温度をより効率的に変化させる温度調整装置及び温度調整方法を提供する。　冷却装置（１６）は、ローラ（２５ａ～２５ｃ）と一対の遮風板（３６，６６）と吸引部（３７）とを備える。ローラ（２５ａ～２５ｃ）は、軸方向の長さ（Ｌ２５）がフィルム（２２）の幅（Ｗ２２）よりも大きく、周面（２５ｐ）の温度が調節される。一対の遮風板（３６，６６）は、ローラ端部（２５ｅ）の周面（２５ｐ）に対して起立した姿勢とされる。吸引部（３７）は、気体の吸引により、各ローラ（２５ａ～２５ｃ）間の圧力を－２０ｋＰａ以上－１ｋＰａ以下の範囲内にする。

Description

温度調整装置及び方法
　本発明は、フィルムの温度を調整する温度調整装置及び方法に関する。
　フィルムの製造過程においては、フィルムに種々の機能を発現させるなどのために、フィルムの温度を調整することが多い。例えば、特許文献１のフィルムの製造方法では、長尺のフィルム基材上に第１塗布液を塗布することにより形成した第１塗膜を乾燥してから冷却し、この第１塗膜上に第２塗布液を塗布することにより形成した第２塗膜を乾燥してから冷却する。冷却は、外部空間と仕切られた冷却ゾーンにフィルム基材を案内し、冷却ゾーン内を所定の温度にしており、この温度は製造するフィルムに応じて調整している。冷却ゾーンには、サクションテーブルと複数のローラが設けられており、サクションテーブルの吸引によりフィルムを個々のローラに巻き掛けた状態で、フィルムは搬送される。
　また、例えば特許文献２では、長尺のフィルム基材上に形成した塗膜の乾燥状態の均一化を図り、かつ、塗膜に欠陥を生じさせない目的で、フィルムの蛇行を抑制する乾燥設備が記載されている。この乾燥設備は、フィルムを搬送する複数のローラを有しており、ローラとローラとの間のフィルムに向かって乾燥用の気体を吹き付けている。このような乾燥用の気体の温度も、製造するフィルムに応じて調整されるのが通常である。
　こうしたフィルムの温度調整は、液晶性化合物及び／または色素等を含有する光学膜が配向膜に重なったフィルムを製造する場合には、得られる光学膜の機能が、光学膜を形成する塗布液で形成した塗膜の温度調整によって左右されるので、特に重要である。
特開２００４－３４４６９３号公報 特開２０１３－０９２３２６号公報
　しかしながら、特許文献１の手法は、冷却ゾーンの温度を低くしすぎた場合には、冷却ゾーンへ案内されたフィルムは収縮してしまい、この収縮により変形が生じる。そのため、冷却ゾーンの温度の下限は制限される。冷却ゾーンの温度を制限された状態では、フィルムの温度の変化度合（下げ幅）を大きくしたい場合ほど、搬送路を長くする及び／または搬送速度を小さくしなければならない。また、特許文献１の手法をフィルムの加熱に用いた場合にも同様に、加熱ゾーンの温度を高くしすぎた場合には、加熱ゾーンへ案内されたフィルムは膨張してしまい、変形が生じる。そのため、加熱ゾーンの温度の上限が制限され、フィルムの温度の変化度合（上げ幅）を大きくしたい場合ほど、上記と同様に搬送路を長くする及び／または搬送速度を小さくしなければならない。
　また、特許文献２の手法は、フィルムを加熱する場合の温度調整という観点では一定の効果はあるが、フィルムを冷却する場合に用いた場合には、降温速度が小さく、冷却効率の向上が望まれる。
　そこで本発明は、フィルムの変形を抑制した状態でフィルムの温度をより効率的に変化させる温度調整装置及び温度調整方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の温度調整装置は、２つのローラと、一対の遮風部材と、吸引部とを備え、搬送中の長尺のフィルムを温度調整する。２つのローラは、フィルムの搬送方向に隙間をもって並べられる。２つのローラは、軸方向の長さがフィルムの幅よりも大きく、周面の温度が調節される。一対の遮風部材は、上記２つのローラの軸方向における搬送路よりも外側であるローラ端部の周面に対して起立した姿勢とされ、搬送路に関して２つのローラと同じ側に設けられる。吸引部は、一対の遮風部材の間、かつ、２つのローラの間の気体を吸引することにより、２つのローラの間の圧力を－２０ｋＰａ以上－１ｋＰａ以下の範囲内にする。
　２つのローラの周面は、互いに異なる温度に調節されることが好ましく、２つのローラの上記搬送方向における上流側の一方よりも下流側の他方は、周面の温度が低くされることがより好ましい。
　温度調整装置は、上記一対の遮風部材を有するボックスを備えることが好ましい。ボックスは、上記搬送路に関して２つのローラと同じ側に設けられ、搬送路側が開放される。ボックスは、一対の遮風部材の間、かつ、２つのローラの間の空間を、外部空間と仕切る。吸引部は、ボックスに接続しており、ボックスの内部の気体を吸引する。
　上記遮風部材は、２つのローラの間において、２つのローラの断面円形の中心同士を結んだ線分よりも搬送路側へ突出していることが好ましい。
　遮風部材は、２つのローラの各軸方向において変位自在に設けられていることが好ましい。
　温度調整装置は、送風部をさらに備えることが好ましい。送風部は上記搬送路に関して２つのローラと反対側に配され、２つのローラのうちの少なくとも一方に対向した送出口から気体を送出する。送風部は、送出する気体の温度を調節する気体温度調節機構を有することが好ましい
　２つのローラの直径は８０ｍｍ以上６００ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。
　本発明の温度調整方法は、長尺のフィルムを長手方向へ搬送しながら温度調整する温度調整方法であり、周面の温度が調節される２つのローラにフィルムを案内し、各ローラの周面にフィルムを巻きかける。２つのローラは、フィルムの搬送方向に隙間をもって並べられ、軸方向の長さがフィルムの幅よりも大きく、周面の温度が調節される。２つのローラの軸方向におけるフィルムの搬送路よりも外側であるローラ端部の周面に対して起立した姿勢とされ、搬送路に関して２つのローラと同じ側に設けられた一対の遮風部材の間、かつ、２つのローラの間の気体を吸引することにより、２つのローラの間の圧力を－２０ｋＰａ以上－１ｋＰａ以下の範囲内にすることで、ローラの周面にフィルムを巻きかける。
　本発明によると、フィルムの変形を抑制した状態でフィルムの温度をより効率的に変化させることができる。
本発明を実施したフィルムの製造装置の概略図である。 冷却装置の概略斜視図である。 冷却装置の概略側面図である。 冷却装置の概略平面図である。 別の実施形態である遮風板の説明図である。 カバー板を備える冷却装置の概略斜視図である。 別のカバー板を備える冷却装置の概略斜視図である。
　図１において、フィルム製造設備１０は、繰り出し部１３と、塗布装置１４と、乾燥装置１５と、冷却装置１６と、巻取り部１７とを、フィルム基材１８の搬送方向Ｄｃにおける上流側から順に備える。繰り出し部１３は、コイル状に巻き回した基材ロール２１から長尺のフィルム基材１８を連続的に繰り出す。
　フィルム基材１８は、可撓性（フレキシブルな）支持体である。本例のフィルム基材１８は、幅が１２００ｍｍ、長さが４０００ｍであるが、フィルム基材１８の幅及び長さはこの例に限られず、例えば、幅は１０ｍｍ以上３０００ｍｍ以下の範囲内、長さは１０ｍ以上１００００ｍ以下の範囲内である。
　フィルム基材１８の材料は、ポリマーであり、例えば、セルロースアシレート（例えばセルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートプロピオネートなど）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン－２，６－ナフタレートなど）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドなどが挙げられる。また、フィルム基材１８は複層構造でもよい。複層構造のフィルム基材１８としては、例えば、上記のようなポリマーのフィルム基材上に、光照射での光異性化により配向した化合物を含有する光配向膜などを備えるフィルム基材１８が挙げられる。
　塗布装置１４は、フィルム基材１８の一方の表面に、機能性材料を塗着し、磁性塗膜、感光塗膜、または光学機能牲塗膜などの機能性塗膜を形成する。前述のようにフィルム基材１８が光配向膜を備える複層構造である場合の光学機能性塗膜としては、例えば、液晶性化合物（液晶性ポリマー及び／または液晶性モノマー）を含有する塗膜が挙げられる。乾燥装置１５は、塗膜を乾燥する。
　冷却装置１６は、温度調整装置の一例であり、この例では塗膜とフィルム基材１８との積層構造であるフィルム２２を冷却する。冷却装置１６は、ローラ２５ａ～２５ｃと、サクションテーブル２６と、送風部２７と、チャンバ２８とを備える。チャンバ２８は、温調機（図示無し）を備え、温調機により内部の温度が調節される。このチャンバ２８内を通過する間に、フィルム２２は冷却され、巻取り部１７へ送られる。以下の説明においてローラ２５ａ～２５ｃを区別しない場合には、ローラ２５と称する。なお、冷却装置１６の詳細は、別の図面を用いて後述する。また、フィルム２２はフィルム基材１８を備えるから、フィルム２２の搬送方向には、フィルム基材１８の搬送方向と同じく、符号Ｄｃを付す。
　巻取り部１７には、モータ３１とモータ制御部３２とが設けられている。モータ３１はフィルム２２が巻き取られる巻取り軸１７ａに接続されており、モータ制御部３２によって駆動制御され、巻取り軸１７ａを回転させる。そして、巻取り軸１７ａが回転することにより、フィルム基材１８が繰り出し部１３から巻取り部１７へ向けて搬送され、フィルム２２をコイル状に巻き取る。
　また、繰り出し部１３において基材ロール２１が巻き付けられた巻き付け軸１３ａを回転させるモータを設け、このモータについてもモータ３１と同様にモータ制御部３２によって駆動制御してもよい。さらに、フィルム製造設備１０には、フィルム基材１８の搬送を案内する複数のローラ２５ａ～２５ｃ，３３が設けられているので、これらのローラ２５ａ～２５ｃ，３３を回転させるモータを設け、モータ制御部３２によって駆動制御してもよい。なお、冷却装置１６を備えるフィルム製造設備はこの例のフィルム製造設備１０に限定されない。
　図２に示す冷却装置１６は、長手方向に搬送中の長尺のフィルム２２を冷却する。なお、図２においては送風部２７の図示を略している。冷却装置１６は、ローラ２５ａ～２５ｃと、一対の板状の遮風部材としての遮風板３６と、吸引部３７とを備える。図３ではローラ２５の個数を３個として図示してあるが、ローラ２５の個数は少なくとも２個であればよく、すなわち、２個あるいは４個以上であってもよい。
　ローラ２５は、フィルム２２を冷却するためのものである。ローラ２５ａ～２５ｃは、フィルム２２の搬送路ＰＦ（図４参照）の下側に配され、フィルム２２を下方から支持する。ただし、ローラ２５ａ～２５ｃは、フィルム２２の搬送路ＰＦ（図４参照）の上側に配されてもよい。ローラ２５は、搬送方向Ｄｃにおける上流側からローラ２５ａ、ローラ２５ｂ、ローラ２５ｃの順に、互いに隙間をもって並べられている。ローラ２５の軸２５ｓは、互いに平行な状態、かつ、水平方向に並べた状態にされている。ローラ２５ａ～２５ｃの各々は外径Ｒ２５（図３参照）が軸方向において一定であり、ローラ２５ａ～２５ｃの外径Ｒ２５は互いに等しい。したがって、ローラ２５ａ～２５ｃは、搬送方向Ｄｃに並んだ状態となっており、搬送路ＰＦ（図４参照）を水平に形成している。
　ローラ２５は、軸方向の長さＬ２５が長尺のフィルム２２の幅Ｗ２２よりも大きく、これにより、軸方向の概ね中央で確実にフィルム２２と接触する。したがって、ローラ２５の軸方向における搬送路ＰＦよりも外側である端部（以下、ローラ端部と称する）２５ｅ（図４参照）は、露呈している。
　ローラ２５は温度調節部３８を備え、この温度調節部３８により周面２５ｐの温度が調節される。この周面２５ｐへの接触により、フィルム２２の温度が下げられる。本例ではローラ２５の内部に、伝熱媒体（例えば、水、エチレングリコール水溶液、または熱媒油など）の流路を形成しており、温度調節部３８が伝熱媒体の温度を調節し、伝熱媒体をローラ２５内の流路と温度調節部３８とを循環することにより、ローラ２５の周面の温度を調節している。ただし、ローラ２５の周面の温度の調節手法はこれに限定されず、公知の各種手法を用いてよい。
　ローラ２５は、搬送中のフィルム２２との接触により周方向へ回転するいわゆる従動ローラであってもよいが、回転駆動する駆動ローラである方が好ましく、本例でも駆動ローラとしている。このように、ローラ２５はフィルム２２の温度を調整する温度調整機能に加え、フィルム２２を搬送する搬送機能をもっていてもよい。具体的には、ローラ２５は、軸２５ｓに接続した回転制御部３９を有し、回転制御部３９により駆動制御され、周方向に回転する。これにより、後述のように周面２５ｐに巻き掛けられた状態のフィルム２２は、周面２５ｐとの接触面積をより確実に維持した状態で、下流側へ搬送される。
　遮風板３６と吸引部３７とは、水平に並んだローラ２５ａ～２５ｃの各々の周面２５ｐに対してフィルム２２の接触面積を増加させるためのものである。具体的には、搬送路ＰＦに関してローラ２５と同じ側の空間を減圧することにより上記接触面積を増加させるためのものである。一対の遮風板３６のそれぞれは、ローラ端部２５ｅの周面２５ｐに対して起立した姿勢とされており、搬送路ＰＦの下側に設けられている。ローラ２５を搬送路ＰＦの上側に設けた場合には、一対の遮風板３６も搬送路ＰＦの上側に設けられる。なお、遮風板３６を搬送路ＰＦの下側に配した場合には、図２に示すように搬送路ＰＦよりも上に突出していてもよい。また、遮風板３６を搬送路ＰＦの上側に配した場合には、搬送路ＰＦよりも下に突出していてもよい。遮風部材は板状である遮風板３６に限られず、例えばブロック状であってもよい。
　遮風板３６は、ローラ２５ａ～２５ｃの個々が挿通される挿通開口４１が形成されており、挿通開口４１は、遮風板３６の上縁において開放した円弧状に形成されている。したがって、遮風板３６は、ローラ２５ａとローラ２５ｂとの間、ローラ２５ｂとローラ２５ｃとの間、ローラ２５ａよりも上流側、及びローラ２５ｃよりも下流側のそれぞれにおいて上へ突出した形状とされている。これにより、一対の遮風板３６は、搬送路ＰＦの下側に、軸方向において外側の外部空間と仕切られた空間を形成している。搬送路ＰＦの上側に配する遮風板の場合には、挿通開口４１は、遮風板３６の下縁において開放した円弧状に形成するとよい。このように、搬送路ＰＦの上側に配する遮風板の場合には、遮風板３６と搬送路に関して対称な形状及び配置となる以外は遮風板３６と同様の構成であるので説明は略す。
　一対の遮風板３６は、底板４２及び一対の仕切り板４３と、サクションテーブル２６を構成している。底板４２は、矩形に形成されており、軸方向の長さがローラ２５の長さＬ２５と概ね同じ長さとされ、搬送方向Ｄｃにおいてはローラ２５のうち最上流に位置するローラ２５ａの上流側から最下流に位置するローラ２５ｃの下流側にまで延びている。これにより、底板４２は、搬送路ＰＦの下側に、鉛直方向において下側の外部空間と仕切られた空間を形成している。
　一対の仕切り板４３の一方はローラ２５ａの上流側に、他方はローラ２５ｃの下流側に、搬送路ＰＦに対して起立した姿勢で設けられており、それぞれ軸方向に延びている。これにより、一対の仕切り板４３は、搬送路ＰＦの下側に、搬送方向Ｄｃにおいてローラ２５ａよりも上流側の外部空間及びローラ２５ｃよりも下流側の外部空間と仕切られた空間を形成している。以上の遮風板３６と底板４２と仕切り板４３とにより、サクションテーブル２６は、上側が開放されたボックスとして形成されており、一対の遮風板３６の一方と他方との間、かつ、ローラ２５ａとローラ２５ｂとの間ならびにローラ２５ｂとローラ２５ｃとの間の空間を外部空間と仕切っている。これにより、サクションテーブル２６は、挿通開口４１に挿通された状態のローラ２５と協働して、搬送路ＰＦの下側に、吸引部３７の気体吸引により減圧される減圧空間を形成する。遮風板３６を搬送路ＰＦの上側に設けた場合には、サクションテーブル２６の配置も搬送路ＰＦの上側になる。
　吸引部３７は、フィルム２２をローラ２５に巻き掛ける状態に、一対の遮風板３６の一方と他方との間、かつ、ローラ２５ａとローラ２５ｂとの間ならびにローラ２５ｂとローラ２５ｃとの間の空間から気体を吸引するためのものである。本例の吸引部３７は、サクションテーブル２６に接続しており、サクションテーブル２６の内部の気体を吸引する。これにより、吸引部３７は、サクションテーブル２６の内部の圧力を、－２０ｋＰａ以上－１ｋＰａ以下の範囲内にする。この圧力は、大気圧を０Ｐａとした場合のいわゆるゲージ圧であり、静圧である。
　サクションテーブル２６の内部の圧力を－１ｋＰａ以下とすることにより、フィルム２２はローラ２５に確実に巻き掛けられる。この巻き掛けにより、周面２５ｐとフィルム２２とは面接触になるから、フィルム２２は効率的に冷却される。また、この方法によると、フィルム２２の一方のフィルム面にのみローラ２５が接触し、他方のフィルム面は非接触の状態となるから他方のフィルム面の傷付きなどが防止される。サクションテーブル２６の内部の圧力を－２０ｋＰａ以上とすることにより、ローラ２５ａとローラ２５ｂとの間及びローラ２５ｂとローラ２５ｃとの間においてフィルム２２はＶ字状に折れ曲がることなく、下に凸の曲面の状態で搬送される。サクションテーブル２６の内部の圧力は、－１５ｋＰａ以上－２ｋＰａ以下の範囲内であることがより好ましく、－１０ｋＰａ以上－３ｋＰａ以下の範囲内であることがさらに好ましい。
　本例では吸引部３７を一対の仕切り板４３のうち、搬送方向Ｄｃにおける下流側の仕切り板４３に接続している。しかし、サクションテーブル２６に対する吸引部３７の接続位置はこれに限られず、上流側の仕切り板４３と、底板４２と、遮風板３６とのいずれに接続してもよい。
　吸引部３７は、周面２５ｐに対してフィルム２２を巻き掛けるためのものであるから、一対の遮風板３６の一方と他方との間、かつ、ローラ２５ａとローラ２５ｂとの間ならびにローラ２５ｂとローラ２５ｃとの間の空間の気体を吸引すればよい。これにより、ローラ２５ａとローラ２５ｂとの間の空間ならびにローラ２５ｂとローラ２５ｃとの間の空間は、－２０ｋＰａ以上－１ｋＰａ以下の範囲内の圧力（静圧）にされる。しかし、本例のようにサクションテーブル２６を用いることが、静圧での減圧空間を形成する観点でより好ましい。
　周面２５ｐの温度は、フィルム２２の温度を効率的に下げる観点、及び、フィルム２２の収縮をより抑制する観点で、互いに異なる温度に調節することが好ましい。より具体的には、フィルム２２を冷却するこの例では、搬送方向Ｄｃでの下流に向かうに従い、すなわち、ローラ２５ａ、ローラ２５ｂ、ローラ２５ｃの順に、周面２５ｐを低い温度に調節することが好ましい。このように、ローラ２５のうち任意の２本の周面２５ｐは、上流側の一方よりも下流側の他方を低くすることが好ましい。搬送方向Ｄｃにおいて隣り合う２２本のローラ２５の周面２５ｐの温度差は、大きくても２０℃に抑えることが好ましく、これにより、フィルム２２の収縮がより抑えられる。搬送方向Ｄｃにおいて隣り合う２本のローラ２５の周面２５ｐの温度差は、より好ましくは２０℃以内、さらに好ましくは１０℃以内である。
　この例ではフィルム２２を冷却しているが、この冷却装置１６は、フィルム２２を加熱する加熱装置としても使用できる。加熱装置として使用する場合には周面２５の温度を、搬送方向Ｄｃにおける下流に向かうに従い、高い温度に調節することが好ましい。このように、ローラ２５のうち任意の２本の周面２５ｐは、上流側の一方よりも下流側の他方を高くすることが好ましい。これにより、フィルム２２の膨張をより抑制した状態で、フィルム２２の温度を効率的に上げることができる。搬送方向Ｄｃにおいて隣り合う２本のローラ２５の周面２５ｐの温度差は、大きくても２０℃に抑えることが好ましく、これにより、フィルム２２の膨張がより抑えられる。搬送方向Ｄｃにおいて隣り合う２本のローラ２５の周面２５ｐの温度差は、より好ましくは１０℃以内、さらに好ましくは５℃以内である。
　本例では、サクションテーブル２６内の圧力は、図３に示すように、サクションテーブル２６内に設けた圧力検出器４６により検出している。なお、図３においては、一対の遮風板３６のうち紙面奥行側の一方のみを図示しており、紙面手前側の他方は図示を略してある。この例では、圧力検出器４６は、ローラ２５ａとローラ２５Ｂとの間、及び、ローラ２５ｂとローラ２５ｃとの間にそれぞれ設けているが、圧力検出器４６の数及び位置はこの例に限られない。なお、圧力検出器４６は、静圧を求められるものであれば市販品でよく、本例でも市販品である株式会社山本電機製作所製のマノスターゲージを用いている。
　ローラ２５の外形Ｒ２５は、８０ｍｍ以上６００ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。外径Ｒ２５が８０ｍｍ以上であることにより、８０ｍｍ未満である場合に比べて、ローラ２５とフィルム２２の接触時間が長く、より効率的に温度調整される。外径Ｒ２５が６００ｍｍ以下であることにより、６００ｍｍより大きい場合に比べて、面圧が高くなること、曲率半径がより小さな曲面形状になり座屈応力が上がることにより、フィルム２２にしわが発生しにくい。
　ローラ２５同士の距離（以下、ローラ間距離と称する）Ｄ１は、少なくとも５０ｍｍであることが好ましい。ローラ間距離Ｄ１が５０ｍｍ以上であることにより、５０ｍｍより小さい場合に比べて、フィルム２２が各ローラ２５により確実に巻き掛けられ、かつ、ローラ間においてフィルム２２のＶ字状の折れ曲がりがより確実に防止される。ローラ間距離Ｄ１は、より好ましくは５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下の範囲内であり、さらに好ましくは５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲内である。
　挿通開口４１におけるローラ２５との隙間、すなわちローラ２５と遮風板３６の隙間ＣＬ１は、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。隙間ＣＬ１が０．２ｍｍであることにより、０．２ｍｍ未満である場合に比べて、フィルム２２の搬送中におけるローラ２５と遮風板３６との接触が確実に防止される。また、隙間ＣＬ１が２ｍｍ以下であることにより、２ｍｍよりも大きい場合に比べて、サクションテーブル２６の内部の圧力を－２０ｋＰａ以上－１ｋＰａ以下の範囲内に保持しやすい。その結果、ローラ２５に対するフィルム２２の接触面積が一定に保たれやすくなり、長尺のフィルム２２に対して、長手方向において一定の温度履歴が与えられる。
　サクションテーブル２６内の気体吸引により巻き掛けられるフィルム２２の、ローラ２５に対する巻き掛け角度（以下、ラップ角と称する）θは、少なくとも１０°であることが好ましい。ラップ角θが１０°以上であることにより、ラップ角θが１０°未満である場合に比べて、フィルム２２の周面２５ｐに対する接触面積は大きいから、フィルム２２はより効率的に冷却される。ラップ角θは、より好ましくは３０°以上である。
　遮風板３６は、ローラ２５ａとローラ２５ｂとの間、及び、ローラ２５ｂとローラ２５ｃとの間において、軸２５ｓを結んだ線分ＬＳよりも突出していることが、好ましい。すなわち、ローラ間における遮風板３６の上端３６Ｕは、線分ＬＳよりも上に突出していることが好ましい。これにより、サクションテーブル２６の内部が所定圧力に、より確実に保持される。この例では、ローラ２５ａよりも上流側及びローラ２５ｃよりも下流側においても上端３６Ｕが線分ＬＳよりも上に突出しており、これにより、サクションテーブル２６の内部が所定圧力に、さらに確実に保持されている。遮風板３６は、搬送路（ローラ２５の上端を結んだ直線）よりも上に突出していることがより好ましく、本例でもそのようにしている。
　送風部２７は、ダクト５１と、送風機５２と、気体温度調節機構５３とを備え、搬送路ＰＦの上側に配される。ただし、送風部２７のすべての配置が搬送路ＰＦの上側でなくてもよく、少なくともダクト５１が搬送路ＰＦの上側であればよい。また、遮風板３６を搬送路ＰＦの上側に配した場合には、送風部２７の少なくともダクト５１は、搬送路ＰＦの下側に配する。このように、送風部２７の少なくともダクト５１は、搬送路ＰＦに関して、ローラ２５と反対側に配される。送風機５２は、ダクト５１へ空気などの気体を送り込む。送り込む気体は、気体温度調節機構５３により温度が調節される。ダクト５１の下面には、図３の紙面奥行方向に延びている複数のノズル５６が搬送方向Ｄｃに沿って並んだ状態に設けられている。各ノズル５６には、気体を送出する送出口５６ａが形成されており、送出口５６ａは図３の紙面奥行方向に延びたスリット状の開口である。
　ノズル５６は、全てのローラ２５の上に配されており、これにより、送出口５６ａは全てのローラ２５の周面２５ｐに対向した状態となる。この送出口５６ａから、ローラ２５上のフィルム２２に向けて気体を送出する。この送風により、周面２５ｐに対してフィルム２２がより確実に密着し、フィルム２２がより効率的に冷却される。なお、ノズル５６は、少なくともひとつのローラ２５上に配していればよい。すなわち、送出口５６ａは、少なくともひとつのローラ２５上に対向していればよい。しかし、この例のように、全てのローラ２５上に配している方が、冷却の効率化の観点で好ましい。
　送出口５６ａからの気体の送出は、周面２５ｐにおける風圧（動圧）が５ｋＰａ以上であることが好ましい。この風圧は、フィルム２２を搬送する前において、周面２５ｐ上に圧力検出器（図示無し）を配し、この圧力検出器によって事前に求めておけばよい。風圧が５ｋＰａ以上であることにより、５ｋＰａ未満である場合に比べて、周面２５ｐとフィルム２２との間から気体がより確実に排除され、フィルム２２が周面２５ｐに対してより密着する。
　この例では、送出口５６ａをノズル５６に形成しているが、送出口５６ａの形成はこの態様に限られない。例えば、送出口５６ａは、ノズル５６が無いダクト５１の下面に形成してもよい。
　送出口５６ａからの気体は、気体温度調節機構５３によって温度調節されており、フィルム２２を冷却するこの例では、気体温度調節機構５３は気体を冷却している。この気体により、ローラ２５に接触する一方のフィルム面とは反対側の他方のフィルム面から、フィルム２２は冷却される。このように、ローラ２５によって行われる接触冷却に加えて、気体による非接触冷却が行われるから、フィルム２２はより効率的に冷却される。冷却装置１６を、フィルム２２を加熱する加熱装置として使用する場合には、気体温度調節機構５３は気体を加熱する。
　図４に示すように遮風板３６は、前述の通り、ローラ端部２５ｅの周面２５ｐに対して起立した姿勢で配されている。遮風板３６は、底板４２上に、軸方向において変位自在であることが好ましい。例えば、本例では底板４２には軸方向に延びたレール（図示無し）が設けられており、遮風板３６はこのレール上を移動自在とされている。遮風板３６はシフト機構６１を備えており、このシフト機構６１により軸方向において移動する。ただし、遮風板３６の移動手法はこれに限定されず、軸方向において移動自在であればよい。
　遮風板３６は、軸方向に移動させることにより、製造するフィルム２２の幅に応じて、搬送路ＰＦの軸方向における端縁ＰＦｅからの距離を設定することが好ましい。端縁ＰＦｅと遮風板３６との距離Ｄ２は、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲内であることが好ましく、これにより、搬送されるフィルム２２と遮風板３６との隙間ＣＬ２が０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下になる。隙間ＣＬ２が０．２ｍｍであることにより、０．２ｍｍ未満である場合に比べて、搬送中のフィルム２２と遮風板３６との接触が確実に防止される。また、隙間ＣＬ２が２ｍｍ以下であることにより、２ｍｍよりも大きい場合に比べて、サクションテーブル２６の内部の圧力を－２０ｋＰａ以上－１ｋＰａ以下の範囲内に保持しやすい。その結果、ローラ２５に対するフィルム２２の接触面積が一定に保たれやすくなり、長尺のフィルム２２に対して、長手方向において一定の温度履歴が与えられる。
　なお、搬送中のフィルム２２の幅方向における端縁の位置を検出し、その検出結果に基づいて、軸方向における遮風板３６の位置を変えてもよい。
　遮風板３６は挿通開口４１が上部において開放しているが、遮風板はこれに限られない。例えば、図５に示す遮風板６６は、挿通開口６７が円形に形成されており、上部に開放していない。挿通開口６７は、ローラ２５が挿通された状態に回転できればよいから、このような貫通孔であってもよい。
　搬送路ＰＦに関してローラ２５と反対側には、ローラ２５に対するフィルム２２の接触面積をより確実に増加させるためのカバー部材を設けてもよい。図６に示す複数のカバー板７１は、カバー部材の一例である。カバー板７１は、搬送路ＰＦよりも上に配されている。カバー板７１は、遮風板３６に対して起立した姿勢で設けられ、遮風板３６から搬送路ＰＦ側に突出していることにより、ローラ２５の軸方向における搬送路ＰＦの端部を覆っている。一方の端部と他方の端部とのそれぞれに、カバー板７１が搬送方向Ｄｃにおいて複数並んでいる。これにより、搬送路ＰＦに関してローラ２５及び遮風板３６と反対側の開放面積が狭まり、前述の減圧空間がより確実に減圧される。その結果、フィルム２２のローラ２５に対する接触面積がより確実に増加する。
　ローラ２５の軸方向におけるカバー板７１の長さは、通過する長尺のフィルム２２の側端部が概ね１０ｍｍ以上覆われる程度の長さが好ましい。この例では、軸方向における搬送路ＰＦの各端部に、それぞれ４個のカバー板７１を設けているが、搬送路ＰＦの各端部におけるカバー板７１の数はこれに限定されず、１個以上３個以下、あるいは５個以上でもよい。また、カバー板７１の搬送方向Ｄｃにおける長さは、特に限定されない。
　図７に示すカバー板７６もカバー部材の一例である。カバー部材７６も、カバー部材７１と同様に、遮風板３６に対して起立した姿勢で設けられ、遮風板３６から搬送路ＰＦ側に突出していることにより、ローラ２５の軸方向における搬送路ＰＦの端部を覆っている。カバー部材７６は、搬送方向Ｄｃに延びており、ローラ２５の軸方向の一方の端部と他方の端部とのそれぞれに１個配されている。これにより、カバー部材７１を用いた場合と同様に、搬送路ＰＦに関してローラ２５及び遮風板３６と反対側の開放面積が狭まり、前述の減圧空間がより確実に減圧される。その結果、フィルム２２のローラ２５に対する接触面積がより確実に増加する。
　［実施例１］～［実施例６］
　ＴＡＣ（トリアエチルセルロース，セルローストリアセテート）フィルムの一方のフィルム面に液晶性化合物を塗布により設けた、厚みが８０μｍのフィルムを、温度調整の対象のフィルム２２として準備した。このフィルム２２を加熱することにより昇温させた後に、冷却装置１６により冷却した。冷却装置１６を通過する間において、フィルム２２に対する幅１ｍあたりの張力は、１５０Ｎ／ｍであり、フィルム２２の搬送速度は２０ｍ／分であった。ローラ間距離Ｄ１は５０ｍｍとし、隙間ＣＬ１は１ｍｍとした。
　冷却装置１６の上流端（入口）におけるフィルム２２の温度は、表１の「入口フィルム温度」欄に、ローラ２５ａ～ローラ２５ｃの各周面２５ｐの温度は「ローラ２５ａ」，「ローラ２５ｂ」，「ローラ２５ｃ」の各「温度」欄に、ローラ２５の外形Ｒ２５は「外径」欄に、サクションテーブル２６の内部の圧力は「吸引圧力」欄にそれぞれ記載する。また、送風部２７を用いた場合には、送出口５６ａから送出する気体を空気とし、周面２５ｐにおける風圧を表１の「風圧」欄に記載する。送風部２７を用いなかった場合には、表１の「風圧」欄には「無し」と記載する。なお、送風部２７を用いた場合の風圧は、送出口５６ａから周面２５ｐまでの距離と同じ距離で離した位置に測定用のエア配管を設置し、これを通して株式会社山本電機製作所製のマノスターゲージで測定した。
　下記の評価方法及び基準により、フィルム２２の冷却効率と、変形としてのしわの発生状況とを評価した。評価結果は表１に示す。
　１．冷却効率
　冷却装置１６の入口でのフィルム２２の温度Ｔ１（単位は℃）と出口でのフィルム２２の温度Ｔ２（単位は℃）とを株式会社キーエンスの放射温度計ＦＴ－Ｈ２０で測定し、以下の算出式で冷却効率（単位は℃／ｍ）を算出した。なお、冷却装置１６を、フィルム２２を加熱する加熱装置として用いた場合には、下記算出式におけるＴ１－Ｔ２をＴ２－Ｔ１にすることにより、加熱効率が求められる。ここで、全てのローラ間（この例ではローラ２５ａとローラ２５ｂとの間及びローラ２５ｂとローラ２５ｃとの間）のローラ間距離Ｄ１の和をＤ１Ｔ（単位はｍｍ）とし、すべてのローラの外径Ｒ２５の和をＲ２５Ｔ（単位はｍｍ）とするときに、冷却装置１６の長さ（表１の「冷却装置長さ」欄に示す，単位はｍｍ）は、Ｄ１Ｔ＋Ｒ２５Ｔで算出する値と定義した。
　　　　　冷却効率＝（Ｔ１－Ｔ２）／冷却装置の長さ[ｍ]
　冷却効率は、以下の基準で評価した。ＡＡとＡとＢとは合格であり、Ｃは不合格である。
　　　ＡＡ：２００℃／ｍ以上であった。
　　　Ａ：１５０℃／ｍ以上２００℃／ｍ未満であった。
　　　Ｂ：５０℃／ｍ以上１５０℃／ｍ未満であった。
　　　Ｃ：５０℃／ｍ未満であった。
　２．しわの発生状況
　冷却装置１６内を搬送中のフィルム２２を目視で観察し、以下の評価基準で評価した。ＡとＢとは合格であり、Ｃは不合格である。
　　　Ａ：しわが認められなかった。
　　　Ｂ：しわは認められたものの、微弱であり、問題ないレベルであった。
　　　Ｃ：強いしわが認められた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　［比較例１］～［比較例２］
　冷却装置１６の入口におけるフィルム２２の温度、各ローラ２５ａ～２５ｃの周面２５ｐの温度、冷却装置１６の長さ、サクションテーブル２６の内部の圧力、及び送出口５６ａから送出する気体の周面２５ｐにおける風圧を、表１に記載する条件にした。その他の条件は実施例と同じである。
　実施例と同じ方法及び基準で、冷却効率としわの発生状況とを評価した。評価結果は表１に示す。
　１０　　フィルム製造設備
　１３　　繰り出し部
　１３ａ　巻き付け軸
　１４　　塗布装置
　１５　　乾燥装置
　１６　　冷却装置
　１７　　巻取り部
　１７ａ　巻取り軸
　１８　　フィルム基材
　２１　　基材ロール
　２２　　フィルム
　２５ａ～２５ｃ　　ローラ
　２５ｅ　ローラ端部
　２５ｐ　周面
　２５ｓ　軸
　２６　　サクションテーブル
　２７　　送風部
　２８　　チャンバ
　３１　　モータ
　３２　　モータ制御部
　３３　　ローラ
　３６，６６　　遮風板
　３６Ｕ　上端
　３７　　吸引部
　３８　　温度調節部
　３９　　回転制御部
　４１，６７　　挿通開口
　４２　　底板
　４３　　仕切り板
　４６　　圧力検出器
　５１　　ダクト
　５２　　送風機
　５３　　気体温度調節機構
　５６　　ノズル
　５６ａ　送出口
　６１　　シフト機構
　７１，７６　カバー板
　ＣＬ１，ＣＬ２　隙間
　Ｄ１　　ローラ間距離
　Ｄ２　　距離
　Ｄｃ　　搬送方向
　Ｌ２５　長さ
　ＬＳ　　線分
　ＰＦ　　搬送路
　ＰＦｅ　端縁
　Ｒ２５　外径
　Ｗ２２　幅
　θ　　　ラップ角

Claims (10)

  1. 　搬送中の長尺のフィルムを温度調整する温度調整装置において、
    　前記フィルムの搬送方向に隙間をもって並べられ、軸方向の長さが前記フィルムの幅よりも大きく、周面の温度が調節される２つのローラと、
    　前記２つのローラの前記軸方向における搬送路よりも外側であるローラ端部の前記周面に対して起立した姿勢とされ、前記搬送路に関して前記２つのローラと同じ側に設けられた一対の遮風部材と、
    　前記一対の遮風部材の間かつ前記２つのローラの間の気体を吸引することにより前記２つのローラの間の圧力を－２０ｋＰａ以上－１ｋＰａ以下の範囲内にする吸引部と、
    　を有する温度調整装置。
  2. 　前記２つのローラの前記周面は、互いに異なる温度に調節される請求項１に記載の温度調整装置。
  3. 　前記２つのローラの前記搬送方向における上流側の一方よりも下流側の他方は前記周面の温度が低くされる請求項２に記載の温度調整装置。
  4. 　前記一対の遮風部材を有し、前記搬送路に関して前記２つのローラと同じ側に設けられ、搬送路側が開放され、前記一対の遮風部材の間かつ前記２つのローラの間の空間を外部空間と仕切るボックスを備え、
    　前記吸引部は、前記ボックスに接続しており、前記ボックスの内部の気体を吸引する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の温度調整装置。
  5. 　前記遮風部材は、前記２つのローラの間において、前記２つのローラの断面円形の中心同士を結んだ線分よりも搬送路側へ突出している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の温度調整装置。
  6. 　前記遮風部材は、前記２つのローラの各軸方向において変位自在に設けられている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の温度調整装置。
  7. 　前記搬送路に関して前記２つのローラと反対側に配され、前記２つのローラのうちの少なくとも一方に対向した送出口から気体を送出する送風部を備える請求項１ないし６のいずれか１項に記載の温度調整装置。
  8. 　前記送風部は、送出する気体の温度を調節する気体温度調節機構を有する請求項７に記載の温度調整装置。
  9. 　前記２つのローラの直径は８０ｍｍ以上６００ｍｍ以下の範囲内である請求項１ないし８のいずれか１項に記載の温度調整装置。
  10. 　長尺のフィルムを長手方向へ搬送しながら温度調整する温度調整方法において、
    　前記フィルムの搬送方向に隙間をもって並べられ、軸方向の長さが前記フィルムの幅よりも大きく、周面の温度が調節される２つのローラに前記フィルムを案内し、
    　前記２つのローラの前記軸方向における前記フィルムの搬送路よりも外側であるローラ端部の前記周面に対して起立した姿勢とされ、前記搬送路に関して前記２つのローラと同じ側に設けられた一対の遮風部材の間、かつ、前記２つのローラの間の気体を吸引することにより前記２つのローラの間の圧力を－２０ｋＰａ以上－１ｋＰａ以下の範囲内にすることで、前記周面に前記フィルムを巻きかける温度調整方法。
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