专利名称：膜卷绕装置及使用了该装置的光学膜的制造方法
技术领域：
本发明涉及膜卷绕装置及使用了该装置的光学膜的制造方法，尤其是涉及制造光学膜用的基膜之后的卷绕技术。
背景技术：
例如，液晶显示装置的偏振板保护膜、经过对基膜的涂敷 干燥等处理工序而制造的光学补偿膜、以及防反射膜等光学膜要求高度的面状性能。三醋酸纤维素(TAC)等基膜通常利用溶液制膜法来制膜，制膜出的基膜由卷绕装置卷绕。因此，卷绕时的卷绕错动、卷绕褶皱、擦伤划痕(包括50 ii IOOii左右的微小伤痕)、膜端部(通称称为耳部)的变形(滚花部凹陷或拉伸)等卷绕故障会成为品质上的大问题。基膜的卷绕故障会引起之后的涂敷故障或干燥故障，因此在使用者处进行比制品膜更加严格的检查。尤其是随着近年来的膜的宽幅化(例如2000mm以上)，在卷绕时容易卷入空气，因此不发生卷绕故障的卷绕变得困难。通常，将移动的膜卷绕于卷绕轴而形成环绕辊卷物时，伴随着膜的移动的连带风和伴随着环绕辊卷物的旋转的连带风一起被卷入膜彼此之间，从而卷绕变缓慢且发生卷绕错动。因此，为了得到不发生卷绕错动的卷绕牢固度而需要在卷绕时将连带风排除。将连带风排除的以往的一般的卷绕方法是提高卷绕拉力(张力)的方法。然而， 如果提高卷绕拉力，则由于向膜宽度方向的耳部的应力集中而发生耳部变形(滚花部的凹陷或拉伸)。尤其是在近年来的宽幅膜的情况下提高卷绕拉力时，耳部的拉伸变大。根据这种情况，开发有即使不提高卷绕拉力也能够将连带风排除的卷绕装置，例如专利文献I 3。专利文献I的卷绕装置是在到达卷绕开始点的膜与环绕辊卷物的三角状的空间部设置吸引嘴而吸引连带风的方法。在专利文献I中，在吸引嘴的前端部设置低摩擦的树脂制突出部分，即使膜在吸引压力的作用下被拉伸，发生抖动而与吸引嘴或周边构件接触， 也能减轻产生的伤痕的程度。专利文献2的卷绕装置是利用按压辊对卷绕开始点的环绕辊卷物面进行按压并卷绕，并在上述的三角状的空间部设置吸引嘴而吸引连带风的方法。由此，防止吸引压力引起的膜的抖动。专利文献3的卷绕装置是未利用按压辊，而利用从空气吹出嘴吹出的风压以非接触的方式对卷绕开始点进行按压并卷绕的方法。由此，防止擦伤划痕等卷绕故障的发生。专利文献I日本特开平07-117901号公报专利文献2日本特开平06-156826号公报专利文献3日本特开2005-96915号公报然而，以往的膜卷绕装置作为要求高度的面状性能的光学膜的卷绕装置还不充分。
S卩，虽然专利文献I的卷绕装置在吸引嘴的前端部设置了低摩擦的树脂制突出部分，但增大吸引嘴的吸引压力时，膜的抖动变大，无法防止擦伤划痕的发生。若降低吸引压力，则虽然膜的抖动减小，但无法得到所希望的卷绕牢固度。近年来，如上所述，随着光学膜的宽幅化，而连带风的风量增大，需要200Pa以上的吸引压力，但在专利文献I的卷绕装置中，当吸引压力为200Pa以上时，抖动增大。另外，专利文献2的卷绕装置虽然能够防止膜的抖动，但由于按压辊与膜面接触， 因此无法防止因滑动等产生的擦伤划痕。而且，在宽幅膜的情况下，需要将按压辊形成为冠状棍(crown roller),容易产生裙皱。另外，专利文献3的卷绕装置由于能够完全以非接触的方法来按压卷绕点，因此能够防止专利文献I及2那样的擦伤划痕的发生，但需要高风压，鼓风机设备花费非常高的成本。而且，由于风压，而存在使周边的废料飞散或产生噪音等问题。在光学膜的情况下， 飞散等引起的废料向膜的附着容易成为亮点故障的原因，因此优选使用能够对废料进行吸引排除的吸引嘴方式的卷绕装置。
发明内容
本发明鉴于这样的情况而作出，其目的在于提供一种即使是利用吸引嘴将连带风排除的方式，也能够不使膜发生抖动地提高吸引压力，因此能够有效地排除连带风而进行牢固卷绕，最适合于要求高面状性能的光学膜的卷绕的膜卷绕装置及使用了该装置的光学膜的制造方法。本申请的膜卷绕装置为了实现上述目的，将移动的膜卷绕到卷绕轴上而形成环绕辊卷物，其特征在于，具备支承辊，其配置成相对于所述环绕辊卷物面具有狭小的第一间隙，以规定以上的表面压力对所述卷绕的膜进行卷挂支承，并在被卷挂支承的膜面与所述环绕辊卷物面之间形成以卷绕开始点为顶点的三角状的空间部；吸引嘴，其将截面三角状的嘴前端部配置在所述空间部内，以规定以上的吸引压力吸引所述空间部的空气，并且配置成形成所述截面三角状的两个侧面分别相对于所述支承辊面和所述环绕辊卷物面具有狭小的第二间隙及第三间隙；移动机构，其在追随所述环绕辊卷物的卷绕直径的变化而维持所述各间隙的同时使所述支承辊和所述吸引嘴一体移动，以所述被卷挂支承的膜面的表面压力大于所述吸引嘴的吸引压力的方式将所述膜卷挂支承于所述支承辊。需要说明的是，三角状的空间部不是准确的三角形，而是指大致三角形状的空间。根据本发明的结构，即使利用吸引嘴来吸引空间部的空气，由支承辊以大于吸引压力的表面压力保持的膜也不会抖动。由此，即使支承辊及吸引嘴向环绕辊卷物面接近至
0.5 Imm左右，也不会发生膜与吸引嘴接触而产生擦伤划痕等的情况。由此，能够以高吸引压力有效地除去进入空间部的连带风。其结果是，即使不在卷绕时提高卷绕拉力，也能够有效地抑制空气被卷入环绕辊卷物的膜层间的情况，因此能够将膜牢固地环绕。而且，通过高吸引力还能够得到将卷绕周围的尘埃等除去的除尘效果。如上所述，由于在吸引嘴的吸引下，膜不会抖动，因此能够使支承辊与环绕辊卷物的第一间隙、支承辊与吸引嘴的第二间隙、及吸引嘴与环绕辊卷物的第三间隙接近得极小。 第一至第三间隙优选0. 5 IOmm的范围，更优选I 5mm的范围。
并且，如此，即使将支承辊和吸引嘴以狭小的间隙与环绕辊卷物接近配置，移动机构也在追随环绕辊卷物的卷绕直径的变化而维持各间隙的同时使支承辊和吸弓I嘴一体移动。由此，即使环绕辊卷物的卷绕直径增大，支承辊及吸引嘴也不会与环绕辊卷物接触。另外，通过增大由支承辊卷挂支承的膜的重叠角度，能够减少未被支承辊卷挂而浮在空中的膜部分。由此，即使利用吸引嘴以高吸引压力来吸引空间部，也不会发生膜与吸引嘴接触所产生的抖动伤痕。因此，能够进行使被卷挂支承的膜的表面压力成为1500Pa以上的拉力、支承辊径、膜宽度的条件设定。这种情况下，最低需要以200Pa以上的吸引压力来吸引空间部。另外，由于膜的移动路径等理由而无法较大地确保重叠角时，可以通过使用追随膜的移动而进行旋转驱动的趋向辊来提高表面压力。另外，通过使支承辊的辊径为小径，而能够将进行直线前进的膜的移动方向急剧地改变，因此伴随膜的连带风的前进矢量从直线前进改变为曲线前进。由此，能够减少流入空间部的连带风量。作为具体的支承辊的辊径，优选20 150mm的范围，更优选20 50mm 的范围。此外，根据本发明，能够通过吸引嘴自身有效地阻挡伴随膜的连带风、伴随环绕辊卷物的旋转的连带风进入空间部。这种情况下，截面三角状的嘴前端部的支承辊侧的侧面优选形成为曲率半径与支承辊的曲率半径相同的曲率面。而且，嘴前端部的环绕辊卷物侧的侧面优选形成为曲率半径与该环绕辊卷物的最大卷绕直径时的曲率半径相同的曲率面。另外，优选在对支承辊和吸引嘴进行一体支承的支承框架上形成供伴随膜的移动的连带风逃散的开口。本申请的光学膜的制造方法为了实现上述目的，其特征在于，至少具备利用上述本申请的膜卷绕装置对制造光学膜的基膜进行卷绕的基膜卷绕工序；使卷绕的所述基膜卷开而涂敷光学用涂敷液的涂敷工序；对被涂敷后的所述涂敷层进行干燥的干燥工序。根据本发明，由于利用上述说明的卷绕装置进行基膜的卷绕工序，因此不会发生卷绕时的卷绕错动、卷绕褶皱、擦伤划痕(包括50ii IOOii左右的微小伤痕)、膜端部(通常称为耳部)的变形(滚花部凹陷或拉伸)等卷绕故障。由此，在涂敷工序或干燥工序中不会发生卷绕故障引起的涂敷故障，因此能够制造高品质的光学膜。在本发明中，优选具备利用上述本申请的膜卷绕装置对制造出的光学膜进行卷绕的制品膜卷绕工序。在卷绕制品的光学膜时若使用本发明的膜卷绕装置，则能够制造更高品质的光学膜。作为光学膜，优选为液晶显示装置的偏振板保护膜、光学补偿膜、防反射膜的任一种。这样的光学膜具有极高的面状性能。发明效果根据本发明的膜卷绕装置，即使是利用吸引嘴将连带风排除的方式，也能够不使膜抖动地提高吸引压力，因此能够有效地将连带风排除而进行牢固卷绕。由此，能够防止卷绕时的卷绕错动、卷绕褶皱、擦伤划痕(包括50ii IOOii左右的微小伤痕)、膜端部(通常称为耳部)的变形(滚花部凹陷或拉伸)等卷绕故障。因此，根据使用了该膜卷绕装置的光学膜的制造方法，能够制造出具有高面状性能的光学膜。
图I是将本发明的膜卷绕装置装入基膜的制膜生产线的示意图。
图2是本发明的膜卷绕装置的侧视图。
图3是本发明的膜卷绕装置的立体图。
图4是本发明的膜卷绕装置的局部放大图。
图5是将本发明的膜卷绕装置装入光学补偿膜的制造生产线的示意图。
符号说明
10...卷绕装置
12...基膜
14...制膜生产线
16.. 制I旲部
18...卷绕轴
20...滚花装置
22...耳部剪断装置
24...卷绕拉力控制装置
28...环绕辊卷物
30.. 支承辊
32...吸引嘴
32A. 嘴前端部
32B...嘴前端部的支承辊侧的侧面
32C...嘴前端部的环绕辊卷物侧的侧面
32D...吸引口
34.. 移动机构
36...空间部
38...支承框架
42...卷绕直径传感器
44...进给丝杠机构
44A. 螺纹构件
44B...伺服电动机
44C. 螺母构件
44D. 支承板
44E. 引导棒
46.. 控制部具体实施方式
以下，详细地说明本发明的膜卷绕装置及使用了该装置的光学膜的制造方法的优选实施方式。
图I是将本发明的膜卷绕装置10(以下，称为“卷绕装置”)装入基膜12的制膜生产线14的示意图。需要说明的是，在本实施方式中，作为制膜生产线14，以设有基于溶液制膜法的制膜部16的例子进行说明。溶液制膜法的详细的工序未图示，但制膜部16例如使通过溶剂溶解了三醋酸纤维素(TAC)后得到的涂料向移动的带或旋转的滚筒等支承体流延而形成流延膜。然后，从支承体剥离后，通过对溶剂进行干燥而制造出长条状的膜。需要说明的是，作为基膜12的材质，并未限定为TAC。如图I所示，卷绕装置10是将利用制膜部16制膜出的基膜12卷绕在卷绕轴18 上的装置，在制膜部16与卷绕装置10之间，从卷绕装置10侧依次设有滚花装置20、耳部剪断装置22及卷绕拉力控制装置24。滚花装置20是利用由模辊20A和承受辊20B构成的一对滚花辊对基膜12的宽度方向端部(通常称为耳部12a)进行压花加工等，从而形成多个微小凸部的装置。作为微小凸部形状，有圆锥台形状、棱锥形、圆球形、波形、格子形、不定形等。耳部剪断装置22是利用配设在膜宽度方向端部的一对刀状(未图示)或旋转刃状剪断刀刃22A，将基膜12的耳部12a剪断除去的装置。卷绕拉力控制装置24主要包括一对引导辊24A、24B ;设置在引导辊24A、24B彼此之间的松紧调节辊24C ;在一方的引导辊24B上设置的张力测定传感器24D。通过张力测定传感器24D测定的拉力信号向控制制膜生产线14的控制器(未图示)输送。控制器基于来自张力测定传感器24D的拉力信号而使松紧调节辊24C向箭头26方向位移，从而将卷绕拉力调整成设定值。例如，当卷绕拉力高于设定值时，使松紧调节辊24C上升，当卷绕拉力低于设定值时，使松紧调节辊24C下降。由此，在卷绕装置10中将卷绕基膜12的卷绕拉力控制在一定的设定范围内。由此，能够对应于卷绕长度而以最佳的卷绕拉力卷绕基膜12 而形成环绕辊卷物28。在本实施方式中，形成为随着卷绕长度增加环绕辊卷物28的卷绕直径增大而卷绕拉力降低的模式，但并不局限于此，也可以适当使用公知的模式。接下来，使用图2 图4，说明本发明的卷绕装置10。如上述图所示，卷绕装置10主要包括支承辊30、吸引嘴32及移动机构34。支承辊30配置成相对于环绕辊卷物28面具有狭小的第一间隙LI (参照图4)，以规定以上的表面压力Pl对卷绕的基膜12进行卷挂支承，并在卷挂支承的基膜12面与环绕辊卷物29面之间形成以卷绕开始点Q为顶点的三角状的空间部36。吸引嘴32在空间部36内配置有截面三角状的嘴前端部32A，以规定以上的吸引压力P2来吸引空间部36的空气。吸引嘴32的内部形成为空腔，并且在嘴前端部32A沿着环绕辊卷物28的宽度方向形成有狭缝状的吸入口 32D(参照图4)。而且，吸引嘴32经由吸引管32E而与未图示的真空装置连接。并且，吸引嘴32通过吸引空间部36的空气，来避免卷绕时在环绕辊卷物28的膜层间卷入空气。在上述的吸引嘴32对空间部的吸引中，以由支承辊30卷挂支承的基膜12的表面压力Pl大于吸引嘴32的吸引压力P2的方式将基膜12卷挂支承于支承辊30。另外，如图4所示，形成截面三角状的嘴前端部32A的两个侧面32B、32C相对于支承辊30面和环绕辊卷物28面，分别具有狭小的第二间隙L2及第三间隙L3而配置。由此， 形成阻挡伴随着基膜12的移动的连带风及伴随着环绕辊卷物28的旋转的连带风进入空间部36的挡风结构。上述的第一至第三间隙LI L3优选0. 5 IOmm的范围，更优选I 5mm的范围。 当间隙LI L3小于0. 5mm时，支承辊30有可能隔着基膜12 (通常厚度为80 y m左右)而与环绕辊卷物28面接触。另外，在超过IOmm时，后述的挡风效果变差，并且形成空间部36 的基膜12中的未被支承辊30卷挂支承的部分(在空中移动的部分)变长，因此成为在利用吸引嘴32吸引时基膜12抖动的原因。需要说明的是，第一至第三间隙LI L3无需为相同的间隙，而只要在上述范围内即可，也可以不同。例如，支承辊30和嘴前端部32A越接近环绕辊卷物28面，支承辊30与卷绕开始点Q的距离越近，能够缩短存在于空中的膜长 L4(参照图4)，因此优选。具体而言，LI及L3可以形成为0. 5 1mm。这种情况下，如图4所示，截面三角状的嘴前端部32A的支承辊30侧的侧面32B 优选形成为曲率半径与支承辊30的曲率半径相同的曲率面。由此，能够更有效地阻挡伴随着基膜12的移动的连带风Wl进入到空间部36。另外，环绕辊卷物28的卷绕直径为大径时，与小径时相比连带风量大，因此嘴前端部32A的环绕辊卷物28侧的侧面32C优选形成为曲率半径与环绕辊卷物28的最大卷绕直径时的曲率半径相同的曲率面。由此，能够更有效地阻挡伴随着环绕辊卷物28的旋转的连带风W2进入到空间部36。如图2及图3所示，移动机构34在追随环绕辊卷物28的卷绕直径的变化而维持上述的各间隙LI、L2、L3的同时使支承辊30和吸引嘴32 —体地移动。移动机构34主要包括支承框架38，其将支承辊30的旋转轴30A两端支承为旋转自如，并一体地支承吸引嘴32和支承辊30 ;进给丝杠机构44，其使支承框架38沿着图2 的箭头A-B方向进行往复移动；卷绕直径传感器42 (参照图I、图2)，其测定环绕辊卷物28 的卷绕直径；控制部46 (参照图2)，其基于卷绕直径传感器42的测定值而控制进给丝杠机构44，以使得支承框架38的移动速度与卷绕直径的增加速度相同。卷绕直径传感器42并未特别限定，只要能够高精度地测定卷绕直径的变化即可。 例如，如图I所示，可以采用在引导辊24A安装脉冲发生器42A作为卷绕直径传感器42而根据脉冲信号来算出卷绕直径的方法。或者，如图2所示，也可以使用激光测距计42B作为卷绕直径传感器42，测定到环绕辊卷物28面的距离，根据测定距离来算出卷绕直径。进给丝杠机构44包括螺纹前端固定在支承框架38的中央部的螺纹构件44A ;将螺纹基端部连结而使螺纹构件44A旋转的伺服电动机44B ;将螺纹构件44A螺合的螺母构件44C ;将螺母构件44C支承于卷绕装置主体(未图示)的支承板44D ;对支承框架38的移动进行引导的一对引导棒44E、44E。需要说明的是，伺服电动机44B也固定于未图示的卷绕装置主体。由此，伺服电动机44B使螺纹构件44A向例如箭头X方向旋转时，由支承框架38 一体支承的支承辊30及吸引嘴32被引导棒44E引导并向图2的箭头A方向移动。而且， 伺服电动机44B使螺纹构件44A向例如箭头Y方向旋转时，由支承框架38 —体支承的支承辊30及吸引嘴32被引导棒44E引导并向图2的箭头B方向移动。根据如上所述构成的卷绕装置10，设置相对于环绕辊卷物28面具有狭小的第一间隙LI的支承辊30，并以规定以上的表面压力Pl对移动的基膜12进行卷挂支承。并且， 在卷挂支承的基膜12面与环绕辊卷物28面之间以卷绕开始点Q为顶点而形成的三角状的空间部36中配置嘴前端部32A，并以规定以上的吸引压力P2吸引空间部36的空气。在该CN 102530609 A
吸引嘴32进行的吸引中，以由支承辊30卷挂支承的基膜12的表面压力Pl大于吸引嘴32 产生的吸引压力P2的方式进行卷挂支承。由此，即使利用吸引嘴32来吸引空间部36的空气，被支承辊30以大于吸引压力 P2的表面压力Pl保持的基膜12也不会抖动(以下，称为“防抖动效果”)。由此，不会发生基膜12与吸引嘴32接触而产生擦伤划痕等的情况，因此能够以高吸引压力P2将进入空间部36的连带风有效地除去。其结果是，即使在卷绕时不提高卷绕拉力，也能够有效地抑制环绕辊卷物28的基膜层间卷入空气的情况，因此能够牢固地环绕基膜12。而且，通过高吸引力P2，还能够得到将卷绕周围的尘埃等除去的除尘效果。此外，在从环绕辊卷物28面离开的位置设置支承辊30时，在空中移动的基膜12 长度延长至卷绕开始点Q，因此在空中移动的基膜12面与环绕辊卷物28面之间以卷绕开始点Q为顶点而形成三角状的空间部36。由此，利用吸引嘴32以高吸引压力P2来吸引空间部36时，会发生被支承在空中的基膜12抖动，与吸引嘴32接触而产生擦伤划痕等。具体而言，为了利用吸引嘴32来吸引空间部36的空气而有效地抑制环绕辊卷物 28的基膜12层间卷入空气，优选利用吸引嘴以200Pa以上的吸引压力P2来吸引空间部36。 就上述观点而言，在本发明中，通过增大由支承辊30卷挂支承的基膜12的重叠角度a (参照图4)，而能够以被卷挂支承的基膜12的表面压力Pl成为1500Pa以上的方式进行卷挂支承。需要说明的是，重叠角度a是指移动的基膜12从开始卷挂于支承辊30到结束卷挂于支承辊30为止的中心角。因此，即使利用吸引嘴32以200Pa以上的吸引压力来吸引空间部36，只要小于 1500pa，就不会发生基膜12从支承辊30剥离而抖动的情况。在由于输送基膜12的路径的关系而无法较大地确保重叠角a时，通过使用追随基膜12的移动而进行旋转驱动的趋向棍(tendency roll)(未图示)而能够得到同样的效果。另外，通过增大基膜12相对于支承辊30的重叠角度a，而能够急剧地改变直线前进的基膜12的移动方向。由此，伴随基膜12的连带风Wl的前进矢量从直线前进改变为曲线前进，因此能够减少流入空间部36的连带风量(以下，称为“连带风矢量可变效果”)。为了将连带风Wl的前进矢量从直线前进改变为曲线前进，优选减小支承辊30的辊径而较大地确保重叠角度a。具体而言，优选将支承辊30的辊径形成为20 150mm的范围的小径，更优选20 50mm的范围。棍径小于20mm时,容易弯曲。而且，根据本发明，形成为截面三角状的嘴前端部32A的支承辊30侧的侧面32B 和环绕辊卷物28面侧的侧面32C以具有狭小的第二及第三间隙L2、L3的方式配置。由此， 能够利用吸引嘴32自身有效地阻挡伴随基膜12的连带风Wl和伴随环绕辊卷物28的旋转的连带风W2进入空间部36 (以下，称为“吸引嘴自身的挡风效果”)。这种情况下，截面三角状的嘴前端部32A的支承辊30侧的侧面32B优选形成为曲率半径与支承辊30的曲率半径相同的曲率面。由此，能够有效地阻挡伴随基膜12的移动的连带风Wl。而且，嘴前端部32A的环绕辊卷物28侧的侧面32C优选形成为曲率半径与环绕辊卷物28的最大卷绕直径时(环绕结束时的卷绕直径)的曲率半径相同的曲率面。由此，能够有效地阻挡环绕辊卷物28的旋转引起的连带风W2。S卩，由于环绕辊卷物28的卷绕直径为大径时比小径时的连带风量大，因此只要将嘴前端部32A的环绕辊卷物28侧的侧面32C形成为曲率半径与最大卷绕直径时的曲率半径相同的曲率面，就能够有效地阻挡连带风W2。而且，由于最大卷绕直径时的曲率半径接近直线，因此即使环绕辊卷物28的卷绕直径为小径时，环绕辊卷物28侧的侧面32C也不会与环绕辊卷物28面发生接触。在上述的卷绕中，移动机构34在追随环绕辊卷物28的卷绕直径的变化而维持各间隙LI L3的同时使支承辊30和吸引嘴32 —体移动，因此支承辊30及吸引嘴32不会与环绕辊卷物28接触。这种情况下，如图2及图3所示，优选在对支承辊和吸引嘴进行一体支承的支承框架上形成供连带风Wl逃散的开口。如此，本发明的卷绕装置10虽然是利用吸引嘴32将连带风排除的方式，但通过上述的防抖动效果、连带风矢量可变效果、吸引嘴32自身的挡风效果，也能够不发生擦伤划痕等卷绕故障地有效地排除连带风而进行牢固卷绕。因此，最适合于要求高面状性能的光学膜的卷绕。接下来，根据图5，说明对由上述的卷绕装置10卷绕的基膜12实施涂敷 干燥等处理而制造光学膜的制造方法的一例。作为光学膜的一例，以光学补偿膜的例子进行说明。需要说明的是，在本实施方式中说明了光学膜为光学补偿膜的情况，但光学膜并不局限于光学补偿膜，也可以在带状的基膜上涂敷了硬化性涂敷液后，在干燥区域利用加热风使涂敷层干燥，在硬化区域使干燥的涂敷层硬化的各种光学膜，例如也可以适用于防眩膜、防反射膜等的制造方法。图5是表示用于实施本发明的光学补偿膜的卷绕装置10的简要结构的简图。如图5所示，预先将形成有取向膜形成用的透明树脂层的带状基膜12从输送机 112送出。基膜12被引导辊116引导并向配置在下游侧的研磨处理装置118送入，利用研磨辊120对透明树脂层进行研磨处理。由此，形成取向膜。在研磨处理装置118中，研磨辊120配置在处于基膜12的连续输送工序内的两个输送用辊之间。并且，基膜12通过重叠在旋转的研磨辊120上而被输送，从而被连续地研磨处理。这种情况下，研磨辊120也可以将其旋转轴相对于基膜12的输送方向倾斜配置。在研磨处理装置118的下游侧配置有除尘机122，去除附着在基膜12面上的灰尘。 而且，在除尘机122的下游侧配置凹印涂敷装置124，将包含液晶性化合物的涂敷液涂敷在基膜12的取向膜上。作为液晶性化合物，优选使用具有交联性功能基的液晶性碟型化合物。凹印涂敷装置124具备凹印辊126和配设在该凹印辊126的下方且盛满包含液晶性化合物的涂敷液的盛液盘128，凹印辊126的大约下半部分浸溃在涂敷液中。而且，在凹印辊126的约10点钟的位置配置刮板129。由此，向凹印辊126面的单元供给涂敷液，利用刮板129将多余的涂敷液刮掉后，向基膜12的取向膜面涂敷。涂敷液的涂敷量优选为 10mL/m2 以下。上游引导辊117及下游引导辊119配置成与凹印辊126大致平行的状态。而且， 上游引导辊117及下游引导辊119的两端部由未图示的轴承构件(球轴承等)支承为转动自如，上游引导辊117及下游引导辊119优选不具有驱动机构。凹印涂敷装置124优选设置在洁净室等清洁的气氛中。清洁度优选等级1000以下，进一步优选等级100以下，更优选等级10以下。作为涂敷装置，在图5中，示出了凹印涂敷装置124的例子，但并未限定于此。例如可以适当使用浸溃涂敷法、气刀涂敷法、帘式涂敷法、辊式涂敷法、线锭涂敷法、微型凹印法或挤压涂敷法等方法。基膜12的输送速度优选5 200m/分。而且，在基膜12上形成的涂敷层的宽度优选0. 5 3m。形成有包含液晶性化合物的涂敷层的基膜12被紧挨着设置在下游侧的初步干燥区域130干燥。并且，在初步干燥区域130的下游侧设置干燥区域132，对干燥的基膜12的涂敷层进一步干燥。并且，在干燥区域132的下游侧设置硬化区域136，使干燥后的基膜12 的涂敷层硬化。这种情况下，优选在干燥区域132与硬化区域136之间设置有将温度控制得比干燥区域132的温度和硬化区域136的温度都低的中间区域134。在没有中间区域134的情况下从干燥区域132直接向硬化区域136输送涂敷层时，在干燥区域132被加热的基膜12 及从涂敷层蒸发出的低分子量化合物在比干燥区域132的温度低的硬化区域136处发生结露。由于结露而析出的析出物(结露物)附着在基膜12背面及涂敷层面而造成污染。而且，在硬化区域136的壁面等结露的结露物下落附着在带状基膜12背面及涂敷膜面而造成污染。需要说明的是，在此，低分子量化合物是指分子量为1000以下的物质。在光学补偿膜的制造中，就该低分子量化合物而言，例如作为塑化剂有磷酸三苯酯(TPP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BPP)，作为硬膜剂有艳佳固(IRGA⑶RE) 184，作为硅烷偶联剂有丙稀酸氧基丙基二甲氧基娃烧等。并且，与上述的基膜12的卷绕的情况同样地，经过硬化区域136而制造的光学补偿膜13经由卷绕拉力控制装置24通过上述说明的卷绕装置10而卷绕。如此，通过在基膜12的卷绕和对基膜12进行涂敷 干燥等处理而制造的光学补偿膜13的卷绕这双方使用本发明的卷绕装置10，而能够制造出没有卷绕时的卷绕错动、卷绕褶皱、擦伤划痕(包括50ii IOOii左右的微小伤痕)、膜端部(通常称为耳部)的变形 (滚花部凹陷或拉伸)等卷绕故障且具有高面状性能的光学膜。接下来，说明在本实施方式的光学膜的制造中使用的各种材料。作为本实施方式中使用的碟型化合物(液晶性化合物)，可以使用日本特开平 7-267902号、日本特开平7-281028号、日本特开平7-306317号的各公报所记载的化合物。 根据上述文献，光学各向异性层(包括液晶性化合物的涂敷层)是由具有碟型结构单位的化合物形成的层。即，光学各向异性层是单体等低分子量的液晶性碟型化合物层、或通过聚合性的液晶性碟型化合物的聚合(硬化)而得到的聚合物层。作为碟型(圆盘状)化合物，例如列举有C.Destrade等的研究报告，Mol. Cryst. 71卷,111页(1981年)所记载的苯衍生物，C. Destrade等的研究报告，Mol. Cryst. 122 卷，141 页(1985 年)，Physicslett，A，78 卷，82 页(1990)所记载的三聚茚衍生物，B. Kohne等的研究报告，Angew. Chem. 96卷,70页(1984年)所记载的环己烧衍生物及J. M. Lehn等的研究报告，J. Chem. Commun. , 1794页(1985年)，J. Zhang等的研究报告， J. Am. Chem. Soc. 116卷,2655页(1994年)所记载的氮杂冠醚系或苯乙炔系大环等。上述碟型(圆盘状)化合物通常是以它们作为分子中心的母核，直链的烷基或烷氧基、置换苯甲酸基等作为该直链而呈放射线状置换的结构，显示液晶性，包括通常被称为碟型液晶的化合物。但是，只要分子自身具有负的一轴性，能够赋予一定的取向即可，并未限定为上述记载。而且，在上述公报中，由圆盘状化合物形成是指无需使最终得到的化合物为上述化合物，而包括例如上述低分子碟型液晶具有在热、光等下发生反应的基，结果是在热、光等下通过反应而发生聚合或交联，形成高分子量化且失去了液晶性的情况。而且，优选使用含有能形成碟型向列相或一轴性的柱状相的圆盘状化合物的至少一种，且具有光学各向异性的化合物。而且，圆盘状化合物优选为三亚苯衍生物。在此，三亚苯衍生物优选为日本特开平7-306317号公报所记载的(化2)中表示的化合物。作为取向膜层的支承体的基膜12，优选使用TAC等酰化纤维素膜。具体而言，可以使用日本特开平9-152509号公报中详细记载的膜。即，取向膜设置在酰化纤维素膜上或设置在涂设于该酰化纤维素膜上的下涂层上。取向膜以限定设置在其上的液晶性碟型化合物的取向方向的方式发挥功能。在此，取向膜只要能够对光学各向异性层给予取向性即可，可以是任意层。作为取向膜的优选的例子，可以列举出有机化合物(优选聚合物)的研磨处理后的层、无机化合物的斜方蒸镀层、及具有密纹的层、以及二十三烷酸、双十八烷基甲基氯化铵及硬脂酸甲酯等通过兰慕尔-布罗吉(Langmuir-Blodgett)法(LB膜)形成的累积膜、或通过电场、磁场的赋予而对电介质进行取向的层。作为取向膜用的有机化合物，例如可以列举出聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸/异丁烯酸共聚物、苯乙烯/马来酰亚胺共聚物、聚乙烯醇、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物、氯磺化聚乙烯、硝化纤维素、聚氯乙烯、氯化聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、醋酸乙烯酯/氯化乙烯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、羧甲基纤维素、聚乙烯、聚丙烯及聚碳酸酯等聚合物及硅烷偶联剂等化合物。作为优选的聚合物的例子，列举出聚酰亚胺、聚苯乙烯、苯乙烯衍生物的聚合物、明胶、聚乙烯醇及具有烷基(优选碳原子数6以上)的烷基改性聚乙烯醇。其中，特别优选烷基改性的聚乙烯醇，其使液晶性碟型化合物均匀地取向的能力优异。这推测是因为取向膜面的烷基链与碟型液晶的烷基侧链的强烈的相互作用的缘故。 而且，烷基优选碳原子数6 14，更优选经由-S-、- (CH3) C (CN)-或-(C2H5) N-CS-S-而与聚乙烯醇结合。上述烷基改性聚乙烯醇在未端具有烷基，优选碱化度80%以上和聚合度200 以上。而且，上述在侧链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，作为有机取向膜也优选作为液晶显示装置(LCD)的取向膜而广泛使用的聚酰亚胺膜(优选含氟原子的聚酰亚胺)。这可以将聚酰胺酸(例如，日立化成(株)制的LQ/ LX系列，日产化学(株)制的SE系列等)涂敷在网状面上，在100 300°C下进行0.5 I小时的烧成后，通过研磨而得到。此外，适用于酰化纤维素膜的取向膜优选通过将反应性基导入上述聚合物，或将上述聚合物与异氰酸盐化合物及环氧化合物等交联剂一起使用，并通过使这些聚合物硬化而得到的硬化膜。使用于取向膜的聚合物和光学各向异性层的液晶性化合物优选经由它们的层的界面而进行化学结合。取向膜的聚合物优选利用具有乙烯部分、环氧乙烷部分或氮丙定基部分的基将至少一个羟基置换后的聚乙烯醇来形成。具有乙烯部分、环氧乙烷部分或氮丙定基部分的基优选经由醚结合、聚氨酯结合、乙缩醛结合或酯结合而与聚乙烯醇衍生物的聚合物链结合在一起。具有乙烯部分、环氧乙烷部分或氮丙定基部分的基优选不具有芳香族环。上述聚乙烯醇优选为日本特开平9-152509号公报所记载的(化22)。上述研磨处理可以利用作为IXD的液晶取向处理工序而广泛采用的处理方法。 即，可以采用如下的方法，即，通过使用纸或纱布、毛毡、橡胶或尼龙、聚酯纤维等沿一定方向摩擦取向膜的面而得到取向的方法。通常，通过使用平均地植毛的布等对长度及粗细均匀的纤维进行多次程度的研磨来实施。另外，作为无机斜方蒸镀膜的蒸镀物质，以SiO为代表，列举有1102、21102等金属氧化物或MgF2等氟化物、Au、Al等金属。需要说明的是，金属氧化物只要是高介电常数的物质就能够使用作为斜方蒸镀物质，并未限定为上述物质。无机斜方蒸镀膜可以使用蒸镀装置来形成。可以通过将网状物固定而进行蒸镀或使长条网状物移动而连续蒸镀来形成无机斜方蒸镀膜。作为不使用取向膜而对光学各向异性层进行取向的方法，列举有将网状物上的光学各向异性层加热至能形成碟型液晶层的温度并赋予电场或磁场的方法。作为在酰化纤维素膜上形成有光学各向异性层的光学补偿膜的向液晶显示装置的适用方法，优选利用粘接剂在偏振板的单侧粘合上述光学补偿膜或利用粘合剂在偏光元件的单侧粘合上述光学补偿膜作为保护膜。光学各向异性元件优选至少具有碟型结构单位 (优选碟型液晶)。另外，优选，上述碟型结构单位的圆盘面相对于酰化纤维素膜面倾斜，且碟型结构单位的圆盘面与酰化纤维素膜所成的角度在光学各向异性层的深度方向上变化。另外，上述光学补偿膜特别优选使用于透过型液晶显示装置。透過型液晶显示装置由液晶单元及配置在液晶单元两侧的两张偏振板形成。液晶单元在两张电极基板之间载持液晶。光学补偿膜在液晶单元与一方的偏振板之间配置一张，或在液晶单元与双方的偏振板之间配置两张。液晶单元的模式优选VA模式、TN模式或OCB模式。[实施例I]对通过下述的实验I 3的条件的卷绕装置在图I的制膜生产线中制膜出的宽度 2000mm、厚度80 y m的三醋酸纤维素膜进行了卷绕实验。(卷绕条件)实验I...是不使用支承辊30及吸引嘴32而卷绕的情况。实验2...是使用了上述说明的本实施方式的卷绕装置10的情况。支承辊30面与环绕辊卷物28面的间隙LI为3mm，支承辊30面与吸引嘴32的支承辊侧的侧面32B的间隙L2为5mm，吸引嘴32的环绕辊卷物28侧的侧面32C与环绕辊卷物28面的间隙L3为 5mm。而且，吸引嘴32的吸引压力设定为llOOPa。实验3...是与实验2同样地配置了支承辊30和吸引嘴32，但未进行吸引嘴32的吸引的情况。(卷绕评价方法)作为卷绕评价方法，在实验I 3中，对用于得到相同“卷绕牢固度”的卷绕拉力进行了比较。即，在实验I中，以600N的强度的卷绕拉力进行时的卷绕牢固度为“基准卷绕牢固度”，在实验2及3中，研究了得到与“基准卷绕牢固度”相同的卷绕牢固度所需的卷绕拉力。(试验结果)其结果是，实验2将卷绕拉力减少至535N也能够得到与实验I相同的“基准卷绕牢固度”。即，相对于实验1，实验2将卷绕拉力减少65N也能够得到相同的卷绕牢固度。而且，虽然将吸引嘴32产生的吸引压力提升为llOOPa，但没有卷绕时的膜的抖动。实验3将卷绕拉力减少至560N也能够得到与实验I相同的“基准卷绕牢固度”。 即，相对于实验1，实验3将卷绕拉力减少40N也能够得到相同的卷绕牢固度。由此，即便是利用吸引嘴将连带风排除的方式，通过本实施方式中说明的卷绕装置10那样构成，也能够使膜不抖动地提高吸引压力，因此能够有效地将连带风排除而进行牢固卷绕。另外，从实验2与实验3的卷绕拉力的比较可知，吸引嘴32的对减少卷绕拉力的作用是25N，支承辊30的对减少卷绕拉力的作用是40N，支承辊30的作用率更大。
权利要求
1.一种膜卷绕装置，将移动的膜卷绕到卷绕轴上而形成环绕辊卷物，其特征在于，具备支承辊，其配置成相对于所述环绕辊卷物面具有狭小的第一间隙，以规定以上的表面压力对所述卷绕的膜进行卷挂支承，并在被卷挂支承的膜面与所述环绕辊卷物面之间形成以卷绕开始点为顶点的三角状的空间部；吸引嘴，其将截面三角状的嘴前端部配置在所述空间部内，以规定以上的吸引压力吸引所述空间部的空气，并且配置成形成所述截面三角状的两个侧面分别相对于所述支承辊面和所述环绕辊卷物面具有狭小的第二间隙及第三间隙；移动机构，其在追随所述环绕辊卷物的卷绕直径的变化而维持所述各间隙的同时使所述支承辊和所述吸引嘴一体移动，以所述被卷挂支承的膜面的表面压力大于所述吸引嘴的吸引压力的方式将所述膜卷挂支承于所述支承辊。
2.根据权利要求I所述的膜卷绕装置，其特征在于，所述吸引嘴产生的吸引压力为200 1500Pa。
3.根据权利要求I或2所述的膜卷绕装置，其特征在于，通过增大所述膜卷挂支承于所述支承辊上的重叠角，从而使所述表面压力大于所述吸引压力。
4.根据权利要求I或2所述的膜卷绕装置，其特征在于，通过使用趋向辊作为所述支承辊，而使所述表面压力大于所述吸引压力。
5.根据权利要求I或2所述的膜卷绕装置，其特征在于，所述支承辊的辊径在20 150mm的范围内。
6.根据权利要求I或2所述的膜卷绕装置，其特征在于，所述第一间隙至第三间隙在0. 5 IOmm的范围内。
7.根据权利要求I或2所述的膜卷绕装置，其特征在于，所述两个侧面中的、所述支承辊侧的侧面形成为曲率半径与所述支承辊的曲率半径相同的曲率面，所述环绕辊卷物侧的侧面形成为曲率半径与该环绕辊卷物的最大卷绕直径时的曲率半径相同的曲率面。
8.根据权利要求I或2所述的膜卷绕装置，其特征在于，所述支承辊和所述吸引嘴由支承框架一体支承，并且在该支承框架上形成有供伴随着膜的移动的连带风逃散的开口。
9.一种光学膜的制造方法，其特征在于，至少具备利用权利要求I或2所述的膜卷绕装置对制造光学膜的基膜进行卷绕的基膜卷绕工序;使卷绕的所述基膜卷开而涂敷光学用涂敷液的涂敷工序；对被涂敷后的所述涂敷层进行干燥的干燥工序。
10.根据权利要求9所述的光学膜的制造方法，其特征在于，具备利用权利要求I或2所述的膜卷绕装置对制造出的所述光学膜进行卷绕的制品膜卷绕工序。
11.根据权利要求9所述的光学膜的制造方法，其特征在于，所述光学膜是液晶显示装置的偏振板保护膜、光学补偿膜、防反射膜的任一种。
12.根据权利要求10所述的光学膜的制造方法，其特征在于，所述光学膜是液晶显示装置的偏振板保护膜、光学补偿膜、防反射膜的任一种。
全文摘要
本发明提供一种即使是利用吸引嘴将连带风排除的方式，也能够不使膜发生抖动地提高吸引压力，因此能够有效地排除连带风而进行牢固卷绕的膜卷绕装置及使用了该装置的光学膜的制造方法。卷绕装置(10)将移动的膜(12)卷绕到卷绕轴上而形成环绕辊卷物(28)，以规定以上的表面压力对膜进行卷挂支承，并在卷挂支承的膜面与环绕辊卷物面之间以卷绕开始点为顶点而形成的三角状的空间部(36)中配置以规定以上的吸引压力吸引该空间部的空气的吸引嘴(32)。这种情况下，以卷挂支承的膜面的表面压力大于吸引嘴的吸引压力的方式将膜卷挂支承于支承辊(30)，而且，追随环绕辊卷物的卷绕直径的变化而利用移动机构使支承辊和吸引嘴一体移动。
文档编号B65H18/26GK102530609SQ20111030335
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年9月30日
发明者松村善仁 申请人:富士胶片株式会社