膜卷繞裝置及使用了該裝置的光學膜的製造方法

2023-06-19 19:34:06

專利名稱：膜卷繞裝置及使用了該裝置的光學膜的製造方法
技術領域：
本發明涉及膜卷繞裝置及使用了該裝置的光學膜的製造方法，尤其是涉及製造光學膜用的基膜之後的卷繞技術。
背景技術：
例如，液晶顯示裝置的偏振板保護膜、經過對基膜的塗敷 乾燥等處理工序而製造的光學補償膜、以及防反射膜等光學膜要求高度的面狀性能。三醋酸纖維素(TAC)等基膜通常利用溶液制膜法來制膜，制膜出的基膜由卷繞裝置卷繞。因此，卷繞時的卷繞錯動、卷繞褶皺、擦傷劃痕(包括50 ii IOOii左右的微小傷痕)、膜端部(通稱稱為耳部)的變形(滾花部凹陷或拉伸)等卷繞故障會成為品質上的大問題。基膜的卷繞故障會引起之後的塗敷故障或乾燥故障，因此在使用者處進行比製品膜更加嚴格的檢查。尤其是隨著近年來的膜的寬幅化(例如2000mm以上)，在卷繞時容易捲入空氣，因此不發生卷繞故障的卷繞變得困難。通常，將移動的膜卷繞於卷繞軸而形成環繞輥卷物時，伴隨著膜的移動的連帶風和伴隨著環繞輥卷物的旋轉的連帶風一起被捲入膜彼此之間，從而卷繞變緩慢且發生卷繞錯動。因此，為了得到不發生卷繞錯動的卷繞牢固度而需要在卷繞時將連帶風排除。將連帶風排除的以往的一般的卷繞方法是提高卷繞拉力(張力)的方法。然而， 如果提高卷繞拉力，則由於向膜寬度方向的耳部的應力集中而發生耳部變形(滾花部的凹陷或拉伸)。尤其是在近年來的寬幅膜的情況下提高卷繞拉力時，耳部的拉伸變大。根據這種情況，開發有即使不提高卷繞拉力也能夠將連帶風排除的卷繞裝置，例如專利文獻I 3。專利文獻I的卷繞裝置是在到達卷繞開始點的膜與環繞輥卷物的三角狀的空間部設置吸引嘴而吸引連帶風的方法。在專利文獻I中，在吸引嘴的前端部設置低摩擦的樹脂制突出部分，即使膜在吸引壓力的作用下被拉伸，發生抖動而與吸引嘴或周邊構件接觸， 也能減輕產生的傷痕的程度。專利文獻2的卷繞裝置是利用按壓輥對卷繞開始點的環繞輥卷物面進行按壓並卷繞，並在上述的三角狀的空間部設置吸引嘴而吸引連帶風的方法。由此，防止吸引壓力引起的膜的抖動。專利文獻3的卷繞裝置是未利用按壓輥，而利用從空氣吹出嘴吹出的風壓以非接觸的方式對卷繞開始點進行按壓並卷繞的方法。由此，防止擦傷劃痕等卷繞故障的發生。專利文獻I日本特開平07-117901號公報專利文獻2日本特開平06-156826號公報專利文獻3日本特開2005-96915號公報然而，以往的膜卷繞裝置作為要求高度的面狀性能的光學膜的卷繞裝置還不充分。
S卩，雖然專利文獻I的卷繞裝置在吸引嘴的前端部設置了低摩擦的樹脂制突出部分，但增大吸引嘴的吸引壓力時，膜的抖動變大，無法防止擦傷劃痕的發生。若降低吸引壓力，則雖然膜的抖動減小，但無法得到所希望的卷繞牢固度。近年來，如上所述，隨著光學膜的寬幅化，而連帶風的風量增大，需要200Pa以上的吸引壓力，但在專利文獻I的卷繞裝置中，當吸引壓力為200Pa以上時，抖動增大。另外，專利文獻2的卷繞裝置雖然能夠防止膜的抖動，但由於按壓輥與膜面接觸， 因此無法防止因滑動等產生的擦傷劃痕。而且，在寬幅膜的情況下，需要將按壓輥形成為冠狀棍(crown roller),容易產生裙皺。另外，專利文獻3的卷繞裝置由於能夠完全以非接觸的方法來按壓卷繞點，因此能夠防止專利文獻I及2那樣的擦傷劃痕的發生，但需要高風壓，鼓風機設備花費非常高的成本。而且，由於風壓，而存在使周邊的廢料飛散或產生噪音等問題。在光學膜的情況下， 飛散等引起的廢料向膜的附著容易成為亮點故障的原因，因此優選使用能夠對廢料進行吸引排除的吸引嘴方式的卷繞裝置。

發明內容
本發明鑑於這樣的情況而作出，其目的在於提供一種即使是利用吸引嘴將連帶風排除的方式，也能夠不使膜發生抖動地提高吸引壓力，因此能夠有效地排除連帶風而進行牢固卷繞，最適合於要求高面狀性能的光學膜的卷繞的膜卷繞裝置及使用了該裝置的光學膜的製造方法。本申請的膜卷繞裝置為了實現上述目的，將移動的膜卷繞到卷繞軸上而形成環繞輥卷物，其特徵在於，具備支承輥，其配置成相對於所述環繞輥卷物面具有狹小的第一間隙，以規定以上的表面壓力對所述卷繞的膜進行卷掛支承，並在被卷掛支承的膜面與所述環繞輥卷物面之間形成以卷繞開始點為頂點的三角狀的空間部；吸引嘴，其將截面三角狀的嘴前端部配置在所述空間部內，以規定以上的吸引壓力吸引所述空間部的空氣，並且配置成形成所述截面三角狀的兩個側面分別相對於所述支承輥面和所述環繞輥卷物面具有狹小的第二間隙及第三間隙；移動機構，其在追隨所述環繞輥卷物的卷繞直徑的變化而維持所述各間隙的同時使所述支承輥和所述吸引嘴一體移動，以所述被卷掛支承的膜面的表面壓力大於所述吸引嘴的吸引壓力的方式將所述膜卷掛支承於所述支承輥。需要說明的是，三角狀的空間部不是準確的三角形，而是指大致三角形狀的空間。根據本發明的結構，即使利用吸引嘴來吸引空間部的空氣，由支承輥以大於吸引壓力的表面壓力保持的膜也不會抖動。由此，即使支承輥及吸引嘴向環繞輥卷物面接近至
0.5 Imm左右，也不會發生膜與吸引嘴接觸而產生擦傷劃痕等的情況。由此，能夠以高吸引壓力有效地除去進入空間部的連帶風。其結果是，即使不在卷繞時提高卷繞拉力，也能夠有效地抑制空氣被捲入環繞輥卷物的膜層間的情況，因此能夠將膜牢固地環繞。而且，通過高吸引力還能夠得到將卷繞周圍的塵埃等除去的除塵效果。如上所述，由於在吸引嘴的吸引下，膜不會抖動，因此能夠使支承輥與環繞輥卷物的第一間隙、支承輥與吸引嘴的第二間隙、及吸引嘴與環繞輥卷物的第三間隙接近得極小。 第一至第三間隙優選0. 5 IOmm的範圍，更優選I 5mm的範圍。
並且，如此，即使將支承輥和吸引嘴以狹小的間隙與環繞輥卷物接近配置，移動機構也在追隨環繞輥卷物的卷繞直徑的變化而維持各間隙的同時使支承輥和吸弓I嘴一體移動。由此，即使環繞輥卷物的卷繞直徑增大，支承輥及吸引嘴也不會與環繞輥卷物接觸。另外，通過增大由支承輥卷掛支承的膜的重疊角度，能夠減少未被支承輥卷掛而浮在空中的膜部分。由此，即使利用吸引嘴以高吸引壓力來吸引空間部，也不會發生膜與吸引嘴接觸所產生的抖動傷痕。因此，能夠進行使被卷掛支承的膜的表面壓力成為1500Pa以上的拉力、支承輥徑、膜寬度的條件設定。這種情況下，最低需要以200Pa以上的吸引壓力來吸引空間部。另外，由於膜的移動路徑等理由而無法較大地確保重疊角時，可以通過使用追隨膜的移動而進行旋轉驅動的趨向輥來提高表面壓力。另外，通過使支承輥的輥徑為小徑，而能夠將進行直線前進的膜的移動方向急劇地改變，因此伴隨膜的連帶風的前進矢量從直線前進改變為曲線前進。由此，能夠減少流入空間部的連帶風量。作為具體的支承輥的輥徑，優選20 150mm的範圍，更優選20 50mm 的範圍。此外，根據本發明，能夠通過吸引嘴自身有效地阻擋伴隨膜的連帶風、伴隨環繞輥卷物的旋轉的連帶風進入空間部。這種情況下，截面三角狀的嘴前端部的支承輥側的側面優選形成為曲率半徑與支承輥的曲率半徑相同的曲率面。而且，嘴前端部的環繞輥卷物側的側面優選形成為曲率半徑與該環繞輥卷物的最大卷繞直徑時的曲率半徑相同的曲率面。另外，優選在對支承輥和吸引嘴進行一體支承的支承框架上形成供伴隨膜的移動的連帶風逃散的開口。本申請的光學膜的製造方法為了實現上述目的，其特徵在於，至少具備利用上述本申請的膜卷繞裝置對製造光學膜的基膜進行卷繞的基膜卷繞工序；使卷繞的所述基膜卷開而塗敷光學用塗敷液的塗敷工序；對被塗敷後的所述塗敷層進行乾燥的乾燥工序。根據本發明，由於利用上述說明的卷繞裝置進行基膜的卷繞工序，因此不會發生卷繞時的卷繞錯動、卷繞褶皺、擦傷劃痕(包括50ii IOOii左右的微小傷痕)、膜端部(通常稱為耳部)的變形(滾花部凹陷或拉伸)等卷繞故障。由此，在塗敷工序或乾燥工序中不會發生卷繞故障引起的塗敷故障，因此能夠製造高品質的光學膜。在本發明中，優選具備利用上述本申請的膜卷繞裝置對製造出的光學膜進行卷繞的製品膜卷繞工序。在卷繞製品的光學膜時若使用本發明的膜卷繞裝置，則能夠製造更高品質的光學膜。作為光學膜，優選為液晶顯示裝置的偏振板保護膜、光學補償膜、防反射膜的任一種。這樣的光學膜具有極高的面狀性能。發明效果根據本發明的膜卷繞裝置，即使是利用吸引嘴將連帶風排除的方式，也能夠不使膜抖動地提高吸引壓力，因此能夠有效地將連帶風排除而進行牢固卷繞。由此，能夠防止卷繞時的卷繞錯動、卷繞褶皺、擦傷劃痕(包括50ii IOOii左右的微小傷痕)、膜端部(通常稱為耳部)的變形(滾花部凹陷或拉伸)等卷繞故障。因此，根據使用了該膜卷繞裝置的光學膜的製造方法，能夠製造出具有高面狀性能的光學膜。


圖I是將本發明的膜卷繞裝置裝入基膜的制膜生產線的示意圖。
圖2是本發明的膜卷繞裝置的側視圖。
圖3是本發明的膜卷繞裝置的立體圖。
圖4是本發明的膜卷繞裝置的局部放大圖。
圖5是將本發明的膜卷繞裝置裝入光學補償膜的製造生產線的示意圖。
符號說明
10...卷繞裝置
12...基膜
14...制膜生產線
16.. 制I旲部
18...卷繞軸
20...滾花裝置
22...耳部剪斷裝置
24...卷繞拉力控制裝置
28...環繞輥卷物
30.. 支承輥
32...吸引嘴
32A. 嘴前端部
32B...嘴前端部的支承輥側的側面
32C...嘴前端部的環繞輥卷物側的側面
32D...吸引口
34.. 移動機構
36...空間部
38...支承框架
42...卷繞直徑傳感器
44...進給絲槓機構
44A. 螺紋構件
44B...伺服電動機
44C. 螺母構件
44D. 支承板
44E. 引導棒
46.. 控制部具體實施方式
以下，詳細地說明本發明的膜卷繞裝置及使用了該裝置的光學膜的製造方法的優選實施方式。
圖I是將本發明的膜卷繞裝置10(以下，稱為「卷繞裝置」)裝入基膜12的制膜生產線14的示意圖。需要說明的是，在本實施方式中，作為制膜生產線14，以設有基於溶液制膜法的制膜部16的例子進行說明。溶液制膜法的詳細的工序未圖示，但制膜部16例如使通過溶劑溶解了三醋酸纖維素(TAC)後得到的塗料向移動的帶或旋轉的滾筒等支承體流延而形成流延膜。然後，從支承體剝離後，通過對溶劑進行乾燥而製造出長條狀的膜。需要說明的是，作為基膜12的材質，並未限定為TAC。如圖I所示，卷繞裝置10是將利用制膜部16制膜出的基膜12卷繞在卷繞軸18 上的裝置，在制膜部16與卷繞裝置10之間，從卷繞裝置10側依次設有滾花裝置20、耳部剪斷裝置22及卷繞拉力控制裝置24。滾花裝置20是利用由模輥20A和承受輥20B構成的一對滾花輥對基膜12的寬度方向端部(通常稱為耳部12a)進行壓花加工等，從而形成多個微小凸部的裝置。作為微小凸部形狀，有圓錐臺形狀、稜錐形、圓球形、波形、格子形、不定形等。耳部剪斷裝置22是利用配設在膜寬度方向端部的一對刀狀(未圖示)或旋轉刃狀剪斷刀刃22A，將基膜12的耳部12a剪斷除去的裝置。卷繞拉力控制裝置24主要包括一對引導輥24A、24B ;設置在引導輥24A、24B彼此之間的鬆緊調節輥24C ;在一方的引導輥24B上設置的張力測定傳感器24D。通過張力測定傳感器24D測定的拉力信號向控制制膜生產線14的控制器(未圖示)輸送。控制器基於來自張力測定傳感器24D的拉力信號而使鬆緊調節輥24C向箭頭26方向位移，從而將卷繞拉力調整成設定值。例如，當卷繞拉力高於設定值時，使鬆緊調節輥24C上升，當卷繞拉力低於設定值時，使鬆緊調節輥24C下降。由此，在卷繞裝置10中將卷繞基膜12的卷繞拉力控制在一定的設定範圍內。由此，能夠對應於卷繞長度而以最佳的卷繞拉力卷繞基膜12 而形成環繞輥卷物28。在本實施方式中，形成為隨著卷繞長度增加環繞輥卷物28的卷繞直徑增大而卷繞拉力降低的模式，但並不局限於此，也可以適當使用公知的模式。接下來，使用圖2 圖4，說明本發明的卷繞裝置10。如上述圖所示，卷繞裝置10主要包括支承輥30、吸引嘴32及移動機構34。支承輥30配置成相對於環繞輥卷物28面具有狹小的第一間隙LI (參照圖4)，以規定以上的表面壓力Pl對卷繞的基膜12進行卷掛支承，並在卷掛支承的基膜12面與環繞輥卷物29面之間形成以卷繞開始點Q為頂點的三角狀的空間部36。吸引嘴32在空間部36內配置有截面三角狀的嘴前端部32A，以規定以上的吸引壓力P2來吸引空間部36的空氣。吸引嘴32的內部形成為空腔，並且在嘴前端部32A沿著環繞輥卷物28的寬度方向形成有狹縫狀的吸入口 32D(參照圖4)。而且，吸引嘴32經由吸引管32E而與未圖示的真空裝置連接。並且，吸引嘴32通過吸引空間部36的空氣，來避免卷繞時在環繞輥卷物28的膜層間捲入空氣。在上述的吸引嘴32對空間部的吸引中，以由支承輥30卷掛支承的基膜12的表面壓力Pl大於吸引嘴32的吸引壓力P2的方式將基膜12卷掛支承於支承輥30。另外，如圖4所示，形成截面三角狀的嘴前端部32A的兩個側面32B、32C相對於支承輥30面和環繞輥卷物28面，分別具有狹小的第二間隙L2及第三間隙L3而配置。由此， 形成阻擋伴隨著基膜12的移動的連帶風及伴隨著環繞輥卷物28的旋轉的連帶風進入空間部36的擋風結構。上述的第一至第三間隙LI L3優選0. 5 IOmm的範圍，更優選I 5mm的範圍。 當間隙LI L3小於0. 5mm時，支承輥30有可能隔著基膜12 (通常厚度為80 y m左右)而與環繞輥卷物28面接觸。另外，在超過IOmm時，後述的擋風效果變差，並且形成空間部36 的基膜12中的未被支承輥30卷掛支承的部分(在空中移動的部分)變長，因此成為在利用吸引嘴32吸引時基膜12抖動的原因。需要說明的是，第一至第三間隙LI L3無需為相同的間隙，而只要在上述範圍內即可，也可以不同。例如，支承輥30和嘴前端部32A越接近環繞輥卷物28面，支承輥30與卷繞開始點Q的距離越近，能夠縮短存在於空中的膜長 L4(參照圖4)，因此優選。具體而言，LI及L3可以形成為0. 5 1mm。這種情況下，如圖4所示，截面三角狀的嘴前端部32A的支承輥30側的側面32B 優選形成為曲率半徑與支承輥30的曲率半徑相同的曲率面。由此，能夠更有效地阻擋伴隨著基膜12的移動的連帶風Wl進入到空間部36。另外，環繞輥卷物28的卷繞直徑為大徑時，與小徑時相比連帶風量大，因此嘴前端部32A的環繞輥卷物28側的側面32C優選形成為曲率半徑與環繞輥卷物28的最大卷繞直徑時的曲率半徑相同的曲率面。由此，能夠更有效地阻擋伴隨著環繞輥卷物28的旋轉的連帶風W2進入到空間部36。如圖2及圖3所示，移動機構34在追隨環繞輥卷物28的卷繞直徑的變化而維持上述的各間隙LI、L2、L3的同時使支承輥30和吸引嘴32 —體地移動。移動機構34主要包括支承框架38，其將支承輥30的旋轉軸30A兩端支承為旋轉自如，並一體地支承吸引嘴32和支承輥30 ;進給絲槓機構44，其使支承框架38沿著圖2 的箭頭A-B方向進行往復移動；卷繞直徑傳感器42 (參照圖I、圖2)，其測定環繞輥卷物28 的卷繞直徑；控制部46 (參照圖2)，其基於卷繞直徑傳感器42的測定值而控制進給絲槓機構44，以使得支承框架38的移動速度與卷繞直徑的增加速度相同。卷繞直徑傳感器42並未特別限定，只要能夠高精度地測定卷繞直徑的變化即可。 例如，如圖I所示，可以採用在引導輥24A安裝脈衝發生器42A作為卷繞直徑傳感器42而根據脈衝信號來算出卷繞直徑的方法。或者，如圖2所示，也可以使用雷射測距計42B作為卷繞直徑傳感器42，測定到環繞輥卷物28面的距離，根據測定距離來算出卷繞直徑。進給絲槓機構44包括螺紋前端固定在支承框架38的中央部的螺紋構件44A ;將螺紋基端部連結而使螺紋構件44A旋轉的伺服電動機44B ;將螺紋構件44A螺合的螺母構件44C ;將螺母構件44C支承於卷繞裝置主體(未圖示)的支承板44D ;對支承框架38的移動進行引導的一對引導棒44E、44E。需要說明的是，伺服電動機44B也固定於未圖示的卷繞裝置主體。由此，伺服電動機44B使螺紋構件44A向例如箭頭X方向旋轉時，由支承框架38 一體支承的支承輥30及吸引嘴32被引導棒44E引導並向圖2的箭頭A方向移動。而且， 伺服電動機44B使螺紋構件44A向例如箭頭Y方向旋轉時，由支承框架38 —體支承的支承輥30及吸引嘴32被引導棒44E引導並向圖2的箭頭B方向移動。根據如上所述構成的卷繞裝置10，設置相對於環繞輥卷物28面具有狹小的第一間隙LI的支承輥30，並以規定以上的表面壓力Pl對移動的基膜12進行卷掛支承。並且， 在卷掛支承的基膜12面與環繞輥卷物28面之間以卷繞開始點Q為頂點而形成的三角狀的空間部36中配置嘴前端部32A，並以規定以上的吸引壓力P2吸引空間部36的空氣。在該CN 102530609 A
吸引嘴32進行的吸引中，以由支承輥30卷掛支承的基膜12的表面壓力Pl大於吸引嘴32 產生的吸引壓力P2的方式進行卷掛支承。由此，即使利用吸引嘴32來吸引空間部36的空氣，被支承輥30以大於吸引壓力 P2的表面壓力Pl保持的基膜12也不會抖動(以下，稱為「防抖動效果」)。由此，不會發生基膜12與吸引嘴32接觸而產生擦傷劃痕等的情況，因此能夠以高吸引壓力P2將進入空間部36的連帶風有效地除去。其結果是，即使在卷繞時不提高卷繞拉力，也能夠有效地抑制環繞輥卷物28的基膜層間捲入空氣的情況，因此能夠牢固地環繞基膜12。而且，通過高吸引力P2，還能夠得到將卷繞周圍的塵埃等除去的除塵效果。此外，在從環繞輥卷物28面離開的位置設置支承輥30時，在空中移動的基膜12 長度延長至卷繞開始點Q，因此在空中移動的基膜12面與環繞輥卷物28面之間以卷繞開始點Q為頂點而形成三角狀的空間部36。由此，利用吸引嘴32以高吸引壓力P2來吸引空間部36時，會發生被支承在空中的基膜12抖動，與吸引嘴32接觸而產生擦傷劃痕等。具體而言，為了利用吸引嘴32來吸引空間部36的空氣而有效地抑制環繞輥卷物 28的基膜12層間捲入空氣，優選利用吸引嘴以200Pa以上的吸引壓力P2來吸引空間部36。 就上述觀點而言，在本發明中，通過增大由支承輥30卷掛支承的基膜12的重疊角度a (參照圖4)，而能夠以被卷掛支承的基膜12的表面壓力Pl成為1500Pa以上的方式進行卷掛支承。需要說明的是，重疊角度a是指移動的基膜12從開始卷掛於支承輥30到結束卷掛於支承輥30為止的中心角。因此，即使利用吸引嘴32以200Pa以上的吸引壓力來吸引空間部36，只要小於 1500pa，就不會發生基膜12從支承輥30剝離而抖動的情況。在由於輸送基膜12的路徑的關係而無法較大地確保重疊角a時，通過使用追隨基膜12的移動而進行旋轉驅動的趨向棍(tendency roll)(未圖示)而能夠得到同樣的效果。另外，通過增大基膜12相對於支承輥30的重疊角度a，而能夠急劇地改變直線前進的基膜12的移動方向。由此，伴隨基膜12的連帶風Wl的前進矢量從直線前進改變為曲線前進，因此能夠減少流入空間部36的連帶風量(以下，稱為「連帶風矢量可變效果」)。為了將連帶風Wl的前進矢量從直線前進改變為曲線前進，優選減小支承輥30的輥徑而較大地確保重疊角度a。具體而言，優選將支承輥30的輥徑形成為20 150mm的範圍的小徑，更優選20 50mm的範圍。棍徑小於20mm時,容易彎曲。而且，根據本發明，形成為截面三角狀的嘴前端部32A的支承輥30側的側面32B 和環繞輥卷物28面側的側面32C以具有狹小的第二及第三間隙L2、L3的方式配置。由此， 能夠利用吸引嘴32自身有效地阻擋伴隨基膜12的連帶風Wl和伴隨環繞輥卷物28的旋轉的連帶風W2進入空間部36 (以下，稱為「吸引嘴自身的擋風效果」)。這種情況下，截面三角狀的嘴前端部32A的支承輥30側的側面32B優選形成為曲率半徑與支承輥30的曲率半徑相同的曲率面。由此，能夠有效地阻擋伴隨基膜12的移動的連帶風Wl。而且，嘴前端部32A的環繞輥卷物28側的側面32C優選形成為曲率半徑與環繞輥卷物28的最大卷繞直徑時(環繞結束時的卷繞直徑)的曲率半徑相同的曲率面。由此，能夠有效地阻擋環繞輥卷物28的旋轉引起的連帶風W2。S卩，由於環繞輥卷物28的卷繞直徑為大徑時比小徑時的連帶風量大，因此只要將嘴前端部32A的環繞輥卷物28側的側面32C形成為曲率半徑與最大卷繞直徑時的曲率半徑相同的曲率面，就能夠有效地阻擋連帶風W2。而且，由於最大卷繞直徑時的曲率半徑接近直線，因此即使環繞輥卷物28的卷繞直徑為小徑時，環繞輥卷物28側的側面32C也不會與環繞輥卷物28面發生接觸。在上述的卷繞中，移動機構34在追隨環繞輥卷物28的卷繞直徑的變化而維持各間隙LI L3的同時使支承輥30和吸引嘴32 —體移動，因此支承輥30及吸引嘴32不會與環繞輥卷物28接觸。這種情況下，如圖2及圖3所示，優選在對支承輥和吸引嘴進行一體支承的支承框架上形成供連帶風Wl逃散的開口。如此，本發明的卷繞裝置10雖然是利用吸引嘴32將連帶風排除的方式，但通過上述的防抖動效果、連帶風矢量可變效果、吸引嘴32自身的擋風效果，也能夠不發生擦傷劃痕等卷繞故障地有效地排除連帶風而進行牢固卷繞。因此，最適合於要求高面狀性能的光學膜的卷繞。接下來，根據圖5，說明對由上述的卷繞裝置10卷繞的基膜12實施塗敷 乾燥等處理而製造光學膜的製造方法的一例。作為光學膜的一例，以光學補償膜的例子進行說明。需要說明的是，在本實施方式中說明了光學膜為光學補償膜的情況，但光學膜並不局限於光學補償膜，也可以在帶狀的基膜上塗敷了硬化性塗敷液後，在乾燥區域利用加熱風使塗敷層乾燥，在硬化區域使乾燥的塗敷層硬化的各種光學膜，例如也可以適用於防眩膜、防反射膜等的製造方法。圖5是表示用於實施本發明的光學補償膜的卷繞裝置10的簡要結構的簡圖。如圖5所示，預先將形成有取向膜形成用的透明樹脂層的帶狀基膜12從輸送機 112送出。基膜12被引導輥116引導並向配置在下遊側的研磨處理裝置118送入，利用研磨輥120對透明樹脂層進行研磨處理。由此，形成取向膜。在研磨處理裝置118中，研磨輥120配置在處於基膜12的連續輸送工序內的兩個輸送用輥之間。並且，基膜12通過重疊在旋轉的研磨輥120上而被輸送，從而被連續地研磨處理。這種情況下，研磨輥120也可以將其旋轉軸相對於基膜12的輸送方向傾斜配置。在研磨處理裝置118的下遊側配置有除塵機122，去除附著在基膜12面上的灰塵。 而且，在除塵機122的下遊側配置凹印塗敷裝置124，將包含液晶性化合物的塗敷液塗敷在基膜12的取向膜上。作為液晶性化合物，優選使用具有交聯性功能基的液晶性碟型化合物。凹印塗敷裝置124具備凹印輥126和配設在該凹印輥126的下方且盛滿包含液晶性化合物的塗敷液的盛液盤128，凹印輥126的大約下半部分浸潰在塗敷液中。而且，在凹印輥126的約10點鐘的位置配置刮板129。由此，向凹印輥126面的單元供給塗敷液，利用刮板129將多餘的塗敷液刮掉後，向基膜12的取向膜面塗敷。塗敷液的塗敷量優選為 10mL/m2 以下。上遊引導輥117及下遊引導輥119配置成與凹印輥126大致平行的狀態。而且， 上遊引導輥117及下遊引導輥119的兩端部由未圖示的軸承構件(球軸承等)支承為轉動自如，上遊引導輥117及下遊引導輥119優選不具有驅動機構。凹印塗敷裝置124優選設置在潔淨室等清潔的氣氛中。清潔度優選等級1000以下，進一步優選等級100以下，更優選等級10以下。作為塗敷裝置，在圖5中，示出了凹印塗敷裝置124的例子，但並未限定於此。例如可以適當使用浸潰塗敷法、氣刀塗敷法、簾式塗敷法、輥式塗敷法、線錠塗敷法、微型凹印法或擠壓塗敷法等方法。基膜12的輸送速度優選5 200m/分。而且，在基膜12上形成的塗敷層的寬度優選0. 5 3m。形成有包含液晶性化合物的塗敷層的基膜12被緊挨著設置在下遊側的初步乾燥區域130乾燥。並且，在初步乾燥區域130的下遊側設置乾燥區域132，對乾燥的基膜12的塗敷層進一步乾燥。並且，在乾燥區域132的下遊側設置硬化區域136，使乾燥後的基膜12 的塗敷層硬化。這種情況下，優選在乾燥區域132與硬化區域136之間設置有將溫度控制得比乾燥區域132的溫度和硬化區域136的溫度都低的中間區域134。在沒有中間區域134的情況下從乾燥區域132直接向硬化區域136輸送塗敷層時，在乾燥區域132被加熱的基膜12 及從塗敷層蒸發出的低分子量化合物在比乾燥區域132的溫度低的硬化區域136處發生結露。由於結露而析出的析出物(結露物)附著在基膜12背面及塗敷層面而造成汙染。而且，在硬化區域136的壁面等結露的結露物下落附著在帶狀基膜12背面及塗敷膜面而造成汙染。需要說明的是，在此，低分子量化合物是指分子量為1000以下的物質。在光學補償膜的製造中，就該低分子量化合物而言，例如作為塑化劑有磷酸三苯酯(TPP)、鄰苯二甲酸丁基苄基酯(BPP)，作為硬膜劑有豔佳固(IRGA⑶RE) 184，作為矽烷偶聯劑有丙稀酸氧基丙基二甲氧基娃燒等。並且，與上述的基膜12的卷繞的情況同樣地，經過硬化區域136而製造的光學補償膜13經由卷繞拉力控制裝置24通過上述說明的卷繞裝置10而卷繞。如此，通過在基膜12的卷繞和對基膜12進行塗敷 乾燥等處理而製造的光學補償膜13的卷繞這雙方使用本發明的卷繞裝置10，而能夠製造出沒有卷繞時的卷繞錯動、卷繞褶皺、擦傷劃痕(包括50ii IOOii左右的微小傷痕)、膜端部(通常稱為耳部)的變形 (滾花部凹陷或拉伸)等卷繞故障且具有高面狀性能的光學膜。接下來，說明在本實施方式的光學膜的製造中使用的各種材料。作為本實施方式中使用的碟型化合物(液晶性化合物)，可以使用日本特開平 7-267902號、日本特開平7-281028號、日本特開平7-306317號的各公報所記載的化合物。 根據上述文獻，光學各向異性層(包括液晶性化合物的塗敷層)是由具有碟型結構單位的化合物形成的層。即，光學各向異性層是單體等低分子量的液晶性碟型化合物層、或通過聚合性的液晶性碟型化合物的聚合(硬化)而得到的聚合物層。作為碟型(圓盤狀)化合物，例如列舉有C.Destrade等的研究報告，Mol. Cryst. 71卷,111頁(1981年)所記載的苯衍生物，C. Destrade等的研究報告，Mol. Cryst. 122 卷，141 頁(1985 年)，Physicslett，A，78 卷，82 頁(1990)所記載的三聚茚衍生物，B. Kohne等的研究報告，Angew. Chem. 96卷,70頁(1984年)所記載的環己燒衍生物及J. M. Lehn等的研究報告，J. Chem. Commun. , 1794頁(1985年)，J. Zhang等的研究報告， J. Am. Chem. Soc. 116卷,2655頁(1994年)所記載的氮雜冠醚系或苯乙炔系大環等。上述碟型(圓盤狀)化合物通常是以它們作為分子中心的母核，直鏈的烷基或烷氧基、置換苯甲酸基等作為該直鏈而呈放射線狀置換的結構，顯示液晶性，包括通常被稱為碟型液晶的化合物。但是，只要分子自身具有負的一軸性，能夠賦予一定的取向即可，並未限定為上述記載。而且，在上述公報中，由圓盤狀化合物形成是指無需使最終得到的化合物為上述化合物，而包括例如上述低分子碟型液晶具有在熱、光等下發生反應的基，結果是在熱、光等下通過反應而發生聚合或交聯，形成高分子量化且失去了液晶性的情況。而且，優選使用含有能形成碟型向列相或一軸性的柱狀相的圓盤狀化合物的至少一種，且具有光學各向異性的化合物。而且，圓盤狀化合物優選為三亞苯衍生物。在此，三亞苯衍生物優選為日本特開平7-306317號公報所記載的(化2)中表示的化合物。作為取向膜層的支承體的基膜12，優選使用TAC等醯化纖維素膜。具體而言，可以使用日本特開平9-152509號公報中詳細記載的膜。即，取向膜設置在醯化纖維素膜上或設置在塗設於該醯化纖維素膜上的下塗層上。取向膜以限定設置在其上的液晶性碟型化合物的取向方向的方式發揮功能。在此，取向膜只要能夠對光學各向異性層給予取向性即可，可以是任意層。作為取向膜的優選的例子，可以列舉出有機化合物(優選聚合物)的研磨處理後的層、無機化合物的斜方蒸鍍層、及具有密紋的層、以及二十三烷酸、雙十八烷基甲基氯化銨及硬脂酸甲酯等通過蘭慕爾-布羅吉(Langmuir-Blodgett)法(LB膜)形成的累積膜、或通過電場、磁場的賦予而對電介質進行取向的層。作為取向膜用的有機化合物，例如可以列舉出聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸/異丁烯酸共聚物、苯乙烯/馬來醯亞胺共聚物、聚乙烯醇、聚(N-羥甲基丙烯醯胺)、苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物、氯磺化聚乙烯、硝化纖維素、聚氯乙烯、氯化聚烯烴、聚酯、聚醯亞胺、醋酸乙烯酯/氯化乙烯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、羧甲基纖維素、聚乙烯、聚丙烯及聚碳酸酯等聚合物及矽烷偶聯劑等化合物。作為優選的聚合物的例子，列舉出聚醯亞胺、聚苯乙烯、苯乙烯衍生物的聚合物、明膠、聚乙烯醇及具有烷基(優選碳原子數6以上)的烷基改性聚乙烯醇。其中，特別優選烷基改性的聚乙烯醇，其使液晶性碟型化合物均勻地取向的能力優異。這推測是因為取向膜面的烷基鏈與碟型液晶的烷基側鏈的強烈的相互作用的緣故。 而且，烷基優選碳原子數6 14，更優選經由-S-、- (CH3) C (CN)-或-(C2H5) N-CS-S-而與聚乙烯醇結合。上述烷基改性聚乙烯醇在未端具有烷基，優選鹼化度80%以上和聚合度200 以上。而且，上述在側鏈具有烷基的聚乙烯醇可以利用kuraray (株)制的MP103、MP203、 Rl 130等市售品。另外，作為有機取向膜也優選作為液晶顯示裝置(LCD)的取向膜而廣泛使用的聚醯亞胺膜(優選含氟原子的聚醯亞胺)。這可以將聚醯胺酸(例如，日立化成(株)制的LQ/ LX系列，日產化學(株)制的SE系列等)塗敷在網狀面上，在100 300°C下進行0.5 I小時的燒成後，通過研磨而得到。此外，適用於醯化纖維素膜的取向膜優選通過將反應性基導入上述聚合物，或將上述聚合物與異氰酸鹽化合物及環氧化合物等交聯劑一起使用，並通過使這些聚合物硬化而得到的硬化膜。使用於取向膜的聚合物和光學各向異性層的液晶性化合物優選經由它們的層的界面而進行化學結合。取向膜的聚合物優選利用具有乙烯部分、環氧乙烷部分或氮丙定基部分的基將至少一個羥基置換後的聚乙烯醇來形成。具有乙烯部分、環氧乙烷部分或氮丙定基部分的基優選經由醚結合、聚氨酯結合、乙縮醛結合或酯結合而與聚乙烯醇衍生物的聚合物鏈結合在一起。具有乙烯部分、環氧乙烷部分或氮丙定基部分的基優選不具有芳香族環。上述聚乙烯醇優選為日本特開平9-152509號公報所記載的(化22)。上述研磨處理可以利用作為IXD的液晶取向處理工序而廣泛採用的處理方法。 即，可以採用如下的方法，即，通過使用紙或紗布、毛氈、橡膠或尼龍、聚酯纖維等沿一定方向摩擦取向膜的面而得到取向的方法。通常，通過使用平均地植毛的布等對長度及粗細均勻的纖維進行多次程度的研磨來實施。另外，作為無機斜方蒸鍍膜的蒸鍍物質，以SiO為代表，列舉有1102、21102等金屬氧化物或MgF2等氟化物、Au、Al等金屬。需要說明的是，金屬氧化物只要是高介電常數的物質就能夠使用作為斜方蒸鍍物質，並未限定為上述物質。無機斜方蒸鍍膜可以使用蒸鍍裝置來形成。可以通過將網狀物固定而進行蒸鍍或使長條網狀物移動而連續蒸鍍來形成無機斜方蒸鍍膜。作為不使用取向膜而對光學各向異性層進行取向的方法，列舉有將網狀物上的光學各向異性層加熱至能形成碟型液晶層的溫度並賦予電場或磁場的方法。作為在醯化纖維素膜上形成有光學各向異性層的光學補償膜的向液晶顯示裝置的適用方法，優選利用粘接劑在偏振板的單側粘合上述光學補償膜或利用粘合劑在偏光元件的單側粘合上述光學補償膜作為保護膜。光學各向異性元件優選至少具有碟型結構單位 (優選碟型液晶)。另外，優選，上述碟型結構單位的圓盤面相對於醯化纖維素膜面傾斜，且碟型結構單位的圓盤面與醯化纖維素膜所成的角度在光學各向異性層的深度方向上變化。另外，上述光學補償膜特別優選使用於透過型液晶顯示裝置。透過型液晶顯示裝置由液晶單元及配置在液晶單元兩側的兩張偏振板形成。液晶單元在兩張電極基板之間載持液晶。光學補償膜在液晶單元與一方的偏振板之間配置一張，或在液晶單元與雙方的偏振板之間配置兩張。液晶單元的模式優選VA模式、TN模式或OCB模式。[實施例I]對通過下述的實驗I 3的條件的卷繞裝置在圖I的制膜生產線中制膜出的寬度 2000mm、厚度80 y m的三醋酸纖維素膜進行了卷繞實驗。(卷繞條件)實驗I...是不使用支承輥30及吸引嘴32而卷繞的情況。實驗2...是使用了上述說明的本實施方式的卷繞裝置10的情況。支承輥30面與環繞輥卷物28面的間隙LI為3mm，支承輥30面與吸引嘴32的支承輥側的側面32B的間隙L2為5mm，吸引嘴32的環繞輥卷物28側的側面32C與環繞輥卷物28面的間隙L3為 5mm。而且，吸引嘴32的吸引壓力設定為llOOPa。實驗3...是與實驗2同樣地配置了支承輥30和吸引嘴32，但未進行吸引嘴32的吸引的情況。(卷繞評價方法)作為卷繞評價方法，在實驗I 3中，對用於得到相同「卷繞牢固度」的卷繞拉力進行了比較。即，在實驗I中，以600N的強度的卷繞拉力進行時的卷繞牢固度為「基準卷繞牢固度」，在實驗2及3中，研究了得到與「基準卷繞牢固度」相同的卷繞牢固度所需的卷繞拉力。(試驗結果)其結果是，實驗2將卷繞拉力減少至535N也能夠得到與實驗I相同的「基準卷繞牢固度」。即，相對於實驗1，實驗2將卷繞拉力減少65N也能夠得到相同的卷繞牢固度。而且，雖然將吸引嘴32產生的吸引壓力提升為llOOPa，但沒有卷繞時的膜的抖動。實驗3將卷繞拉力減少至560N也能夠得到與實驗I相同的「基準卷繞牢固度」。 即，相對於實驗1，實驗3將卷繞拉力減少40N也能夠得到相同的卷繞牢固度。由此，即便是利用吸引嘴將連帶風排除的方式，通過本實施方式中說明的卷繞裝置10那樣構成，也能夠使膜不抖動地提高吸引壓力，因此能夠有效地將連帶風排除而進行牢固卷繞。另外，從實驗2與實驗3的卷繞拉力的比較可知，吸引嘴32的對減少卷繞拉力的作用是25N，支承輥30的對減少卷繞拉力的作用是40N，支承輥30的作用率更大。
權利要求
1.一種膜卷繞裝置，將移動的膜卷繞到卷繞軸上而形成環繞輥卷物，其特徵在於，具備支承輥，其配置成相對於所述環繞輥卷物面具有狹小的第一間隙，以規定以上的表面壓力對所述卷繞的膜進行卷掛支承，並在被卷掛支承的膜面與所述環繞輥卷物面之間形成以卷繞開始點為頂點的三角狀的空間部；吸引嘴，其將截面三角狀的嘴前端部配置在所述空間部內，以規定以上的吸引壓力吸引所述空間部的空氣，並且配置成形成所述截面三角狀的兩個側面分別相對於所述支承輥面和所述環繞輥卷物面具有狹小的第二間隙及第三間隙；移動機構，其在追隨所述環繞輥卷物的卷繞直徑的變化而維持所述各間隙的同時使所述支承輥和所述吸引嘴一體移動，以所述被卷掛支承的膜面的表面壓力大於所述吸引嘴的吸引壓力的方式將所述膜卷掛支承於所述支承輥。
2.根據權利要求I所述的膜卷繞裝置，其特徵在於，所述吸引嘴產生的吸引壓力為200 1500Pa。
3.根據權利要求I或2所述的膜卷繞裝置，其特徵在於，通過增大所述膜卷掛支承於所述支承輥上的重疊角，從而使所述表面壓力大於所述吸引壓力。
4.根據權利要求I或2所述的膜卷繞裝置，其特徵在於，通過使用趨向輥作為所述支承輥，而使所述表面壓力大於所述吸引壓力。
5.根據權利要求I或2所述的膜卷繞裝置，其特徵在於，所述支承輥的輥徑在20 150mm的範圍內。
6.根據權利要求I或2所述的膜卷繞裝置，其特徵在於，所述第一間隙至第三間隙在0. 5 IOmm的範圍內。
7.根據權利要求I或2所述的膜卷繞裝置，其特徵在於，所述兩個側面中的、所述支承輥側的側面形成為曲率半徑與所述支承輥的曲率半徑相同的曲率面，所述環繞輥卷物側的側面形成為曲率半徑與該環繞輥卷物的最大卷繞直徑時的曲率半徑相同的曲率面。
8.根據權利要求I或2所述的膜卷繞裝置，其特徵在於，所述支承輥和所述吸引嘴由支承框架一體支承，並且在該支承框架上形成有供伴隨著膜的移動的連帶風逃散的開口。
9.一種光學膜的製造方法，其特徵在於，至少具備利用權利要求I或2所述的膜卷繞裝置對製造光學膜的基膜進行卷繞的基膜卷繞工序;使卷繞的所述基膜卷開而塗敷光學用塗敷液的塗敷工序；對被塗敷後的所述塗敷層進行乾燥的乾燥工序。
10.根據權利要求9所述的光學膜的製造方法，其特徵在於，具備利用權利要求I或2所述的膜卷繞裝置對製造出的所述光學膜進行卷繞的製品膜卷繞工序。
11.根據權利要求9所述的光學膜的製造方法，其特徵在於，所述光學膜是液晶顯示裝置的偏振板保護膜、光學補償膜、防反射膜的任一種。
12.根據權利要求10所述的光學膜的製造方法，其特徵在於，所述光學膜是液晶顯示裝置的偏振板保護膜、光學補償膜、防反射膜的任一種。
全文摘要
本發明提供一種即使是利用吸引嘴將連帶風排除的方式，也能夠不使膜發生抖動地提高吸引壓力，因此能夠有效地排除連帶風而進行牢固卷繞的膜卷繞裝置及使用了該裝置的光學膜的製造方法。卷繞裝置(10)將移動的膜(12)卷繞到卷繞軸上而形成環繞輥卷物(28)，以規定以上的表面壓力對膜進行卷掛支承，並在卷掛支承的膜面與環繞輥卷物面之間以卷繞開始點為頂點而形成的三角狀的空間部(36)中配置以規定以上的吸引壓力吸引該空間部的空氣的吸引嘴(32)。這種情況下，以卷掛支承的膜面的表面壓力大於吸引嘴的吸引壓力的方式將膜卷掛支承於支承輥(30)，而且，追隨環繞輥卷物的卷繞直徑的變化而利用移動機構使支承輥和吸引嘴一體移動。
文檔編號B65H18/26GK102530609SQ20111030335
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月29日 優先權日2010年9月30日
發明者松村善仁 申請人:富士膠片株式會社