JP2013226733A - ロールラミネート装置及びフィルム積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムに保護フィルムをラミネートする場合にしわの発生を抑制するロールラミネート装置及び該ロールラミネート装置を用いて作製されたフィルム積層体を提供する。
【解決手段】長尺のフィルムに保護フィルムをラミネートするロールラミネート装置であって、長尺のフィルム（以下、フィルムと称す）を巻き出す手段と、保護フィルムを巻き出す手段と、巻き出されたフィルムと保護フィルムをラミネートするラミネート手段と、前記フィルムと保護フィルムがラミネートされたフィルム積層体を巻き取る手段と、フィルムの全幅方向の張力を測定する手段と、を備えたことを特徴とするロールラミネート装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、表面処理されたフィルムに保護フィルムをラミネートするロールラミネート装置とラミネートされたフィルム積層体に関するものである。

図１は保護フィルムがラミネートされる光学フィルムの一例を断面で示した図である。図１に示す光学フィルム（以下、フィルム）１００は、ロール状の長尺帯状のフィルムに対し、塗工、乾燥といった表面処理が単数又は複数回行われ、フィルム基材１上に第一の層２、第二の層３が形成された後に保護フィルム４がラミネートされる。保護フィルム４によって光学フィルムの表面の傷つきや異物の付着を防いでいる。

特開平６−２３５８２０号公報 特開２００６−１５９７２３号公報

フィルムに保護フィルムをラミネートするロールラミネート装置において、ロールの自重によってロールに撓みが生じ、それによってフィルムにしわが発生する問題が発生することがある。この問題を解決するためには、ラミネート部の２本のニップロールが幅方向に対して、均一な接触圧力を持つことが重要とされ、自重の撓みを防止するなど工夫されている。

しかしながらしわの発生は、ニップロールの自重撓み起因だけでなくフィルムの状態にも起因することがある。例えば被保護材であるフィルムは前工程での例えば塗布膜形成状態の影響を受け、必ずしもフィルムの全面が同一の状態であるとは限らず、例えば、フィルムの端部では成膜面側にカールする現象が発生することがある。この場合、フィルム全幅の張力が不均一な状態のままでフィルムと保護フィルムをラミネートするとしわ発生の要因となる。

そこで本発明は、フィルムに保護フィルムをラミネートする場合にしわの発生を抑制するロールラミネート装置及び該ロールラミネート装置を用いて作製されたフィルム積層体を提供することを課題とする。

そこで本発明の請求項１に係る発明は、長尺のフィルムに保護フィルムをラミネートするロールラミネート装置であって、
長尺のフィルム（以下、フィルムと称す）を巻き出す手段と、保護フィルムを巻き出す手段と、巻き出されたフィルムと保護フィルムをラミネートするラミネート手段と、前記フィルムと保護フィルムがラミネートされたフィルム積層体を巻き取る手段と、フィルムの全幅方向の張力を測定する手段と、を備え、
前記フィルムを巻き出す手段からフィルムを巻き出して搬送し、
また前記保護フィルムを巻き出す手段から保護フィルムを巻き出して搬送し、
前記搬送されたフィルムと前記搬送された保護フィルムをラミネート手段によってラミネートし、
前記ラミネートされたフィルム積層体を巻き取る手段によって巻き取り、
前記フィルムの全幅方向の張力を測定する手段は、前記フィルムの搬送方向に対してラミネート手段の直前に設けられ、且つ、フィルムの幅方向に対して複数箇所の張力を測定するもので、
前記ラミネート手段は、第一のラミネートロールと第二のラミネートロールで構成され、そのロール間にフィルムと保護フィルムを挟んで接触させてラミネートするもので、更に各ラミネートロールの幅方向の外形は前記張力測定結果に基づいて制御されることを特徴とするロールラミネート装置である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールは中空部を有することを特徴とする請求項１に記載のロールラミネート装置である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールは、前記中空部の肉厚が端部から中心部に向かって薄くなるロールであることを特徴とする請求項２に記載のロールラミネート装置である。

本発明の請求項４に係る発明は、前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールは、前記中空部が圧力制御されてその外形が制御されることを特徴とする請求項２から３のいずれかに記載のロールラミネート装置である。

本発明の請求項５に係る発明は、前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールのどちらかのラミネートロールはその中空部が加圧され、他の一方のラミネートロールの中空部は減圧されることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のロールラミネート装置である。

本発明の請求項６に係る発明は、前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールのどちらか一方のラミネートロール中空部には中空部を２室に分ける壁が設けられたことを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のロールラミネート装置である。

本発明の請求項７に係る発明は、前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールと前記中空部を２室に分ける壁の材質は弾性体であることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載のロールラミネート装置である。

本発明の請求項８に係る発明は、長尺のフィルムに保護フィルムをラミネートしたフィルム積層体であって、
フィルムと保護フィルムをそれぞれ巻き出し、巻き出されたフィルムと保護フィルムをラミネートする際に、前記ラミネートされる直前のフィルムの張力をフィルム全幅方向で測定し、測定した張力結果に基づいて２本のラミネートロールに設けられた中空部を加圧及び減圧し、２本のラミネートロールの幅方向の外形をそれぞれ制御してラミネートされたことを特徴とするフィルム積層体である。

本発明のロールラミネート装置によれば、フィルム搬送方向に対して、貼り合わせ部（以下、ラミネート部）直前のフィルムの幅方向の張力を測定し、測定結果に基づいて、ラミネート部の２本のロールをクラウン形状（中凸形状）または逆クラウン形状（中凹形状）に制御することによって、しわの出やすい張力の高い部分のラミネートロールを膨らまし、張力の低い部分のラミネートロールを縮ませることによって、ラミネート後のフィルム積層体にしわが発生することを抑制することが出来、生産性を向上することが可能となり、また不良率の低減を図ることが出来る。

保護フィルムがラミネートされる光学フィルムの一例を断面で示した図。 本発明のロールラミネート装置の一例を示す概略図。 本発明に係る測定された張力データに基づいて第一のラミネートロールと第二のラミネートロールの外形を制御することを示す図。 本発明に係るラミネートロールを示す図である。（ａ）は第一のラミネートロールを示す図。（ｂ）は第二のラミネートロールを示す図。 （ａ）は本発明に係る中空部が加圧された第一のラミネートロールを示す図。（ｂ）は本発明に係る中空部が減圧された第二のラミネートロールを示す図。 本発明に係るフィルム張力測定部によって測定した結果と第一のラミネートロール及び第二のラミネートロールの中空部の圧力制御の仕方を説明するための模式図。（ａ）はフィルムの幅方向に対して張力が一定の場合。（ｂ）は中央部の張力が端部に対して高い場合。（ｃ）はフィルムの端部（左端部）の張力が高い場合。（ｄ）はフィルムの端部（右端部）の張力が高い場合を示す図。

以下、図面を参照して本発明に係るロールラミネート装置の実施形態を説明する。

図２は本発明のロールラミネート装置の一例を示す概略図である。図２（ａ）はフィルムと保護フィルムを貼り付けるラミネート装置の概略図、図２（ｂ）はフィルムと保護フィルムを貼り合わせる手段であるラミネート部を示す図である。本発明のロールラミネート装置はフィルム１０をフィルム巻き出し手段であるロール11から矢印１２で示す方向に巻き出して搬送し、一方、保護フィルム１３を保護フィルム巻き出しロール手段であるロール１４から矢印１５で示す方向に巻き出す。その後フィルム１０と保護フィルム１３とを貼り合わせる手段であるラミネート部１６でラミネートされる。ラミネート部１６は第一のラミネートロール１６ａと第二のラミネートロール１６ｂ間でフィルム１０と保護フィルム１３をラミネートするものである。ラミネートされたフィルム積層体１７はフィルム積層体を巻き取る手段であるローラ１８で巻き取られる。また第一のラミネートロール１６ａと第二のラミネートロール１６ａのフィルム搬送方向の直前にはフィルム１０の搬送方向と直交する幅方向にフィルムの張力を測定するフィルム張力測定手段である張力測定部２０が設けられている。

フィルム張力測定部２０はフィルムの幅方向に対して複数箇所の張力を測定するもので、一般的に用いられているテンションメータ（張力検出器）を採用することが出来る。図２（ｂ）に示すフィルム張力測定部２０は５個のテンションメータを用いた場合を示している。図３は測定された張力データに基づいて第一のラミネートロール１６ａと第二のラミネートロール１６ｂの外形を制御することを示す図である。図３に示すようにフィルム張力測定部２０の例えば５個のテンションメータ（２０ａ〜２０ｅ）で測定されたデータは圧力演算部２１で圧力装置部２３の加圧ポンプ（Ｐ１）２３ａと減圧ポンプ（Ｐ２）２３ｂ−１と減圧ポンプ（Ｐ３）２３ｂ−２の圧力値が演算され、圧力制御部２２によって加圧ポンプ（Ｐ１）２３ａと減圧ポンプ（Ｐ２）２３ｂ−１及び減圧ポンプ（Ｐ３）２３ｂ−２を制御する。

圧力演算部２１には一般に使用されているパソコンを用いることが出来る。

圧力制御部２２は圧力演算部２１で演算された圧力結果から加圧ポンプ（Ｐ１）２３ａと減圧ポンプ（Ｐ２）２３ｂ−１と減圧ポンプ（Ｐ３）２３ｂ−２を制御する。その結果、加圧ポンプ（Ｐ１）２３ａと減圧ポンプ（Ｐ２）２３ｂ−１と減圧ポンプ（Ｐ３）２３ｂ−２によって第一のラミネートロール１６ａの中空部は加圧され、第二のラミネートロール１６ｂの中空部は減圧される。

図４は本発明に係るラミネートロールを示す図である。図４（ａ）は第一のラミネートロール１６ａ、図４（ｂ）は第二のラミネートロール１６ｂを示す。

図４（ａ）に示す第一のラミネートロール１６ａは中空部２４ａを有し、そのロールの肉厚２５ａは端部から中心部に向かって薄くなっている。また中空部２４ａは回転シャフトを介して加圧ポンプ（Ｐ１）２３ａによって加圧される。

図４（ｂ）に示す第二のラミネートロール１６ｂは中空部２４ｂを有し、そのロールの肉厚２５ｂは端部から中心部に向かって薄くなっている。また中空部２４ｂは壁２５によって中空部２４ｂ−１と中空部２４ｂ−２の２室に分けられている。中空部２４ｂ−１と中空部２４ｂ−２は回転シャフトを介して減圧ポンプ（Ｐ２）２３ｂ−１と減圧ポンプ（Ｐ３）２３ｂ−２によって減圧される。

図５（ａ）は中空部が加圧された第一のラミネートロール１６ａを示し、図５（ｂ）は減圧された第二のラミネートロール１６ｂを示す。図５（ａ）に示す第一のラミネートロール１６ａの中空部２４ａが加圧されると、肉厚２５ａが薄い中央部は厚い端部に比較して膨らみの度合いが大きいため、その外形はクラウン状となる。一方図５（ｂ）に示す第二のラミネートロール１６ｂの中空部２４ｂ−１、２４ｂ−２が減圧されると、肉厚２５ｂが薄い中央部は厚い端部に比較して縮む度合いが大きいため、その外形は逆クラウン状となる。また、壁２６で仕切られた中空部２４ｂ−１と中空部２４ｂ−２をそれぞれ異なった減圧を行うことにより、逆クラウン形状を左右非対称の形状とすることが出来る。

上記のように第一のラミネートロール１６ａと第二のラミネートロール１６ｂは加圧、減圧によってその外形を膨らましたり、縮めたりするため、その材質は弾性を有する材質であることが望ましく、また第二のラミネートロール１６ｂに設けられた壁２６の材質も弾性を有する材質であることが望ましい。

図６はフィルム張力測定部２０によって測定した結果と第一のラミネートロール１６ａ及び第二のラミネートロール１６ｂの中空部の圧力制御の仕方を説明するための模式図である。図６（ａ）はフィルムの幅方向に対して張力が一定の場合、図６（ｂ）は中央部の張力が端部に対して高い場合、図６（ｃ）はフィルムの端部（左端部）の張力が高い場合、図６（ｄ）はフィルムの端部（右端部）の張力が高い場合を示している。

図６（ａ）に示すフィルムの幅方向に対して張力が一定の場合は、第一のラミネートロール１６ａと第二のラミネートロール１６ｂの中空部には加圧、減圧をせず、その２本のロール表面を平坦としてフィルムと保護フィルムをラミネートする。

図６（ｂ）に示すフィルムの幅方向に対して中央部の張力が端部に対して高い場合は、第一のラミネートロール１６ａの中空部を加圧してクラウン形状とし、また第二のラミネートロール１６ｂの中空部は減圧せずにそのロール表面を平坦としてフィルムと保護フィルムをラミネートする。この場合、張力が高いフィルムの中央部が第一のラミネートロール１６ａと第二のラミネートロール１６ｂに先ず押圧され、次に第一のラミネートロール１６ａと第二のラミネートロール１６ｂが弾性体であるために張力が低い両端部が押圧される。その結果、ラミネートされるフィルム積層体のしわの発生を防ぐことが出来る。

図６（ｃ）に示すフィルムの端部（左端部）の張力が高い場合には第一のラミネートロール１６ａの中空部は加圧せずロール表面を平坦とし、また第二のラミネートロール１６ｂの上記中空部２４ｂ−１（図４（ｂ））を減圧し、一方、中空部２４ｂ−２を減圧せずにフィルムと保護フィルムをラミネートする。この場合、張力が高いフィルムの端部（左端部）が第一のラミネートロール１６ａと第二のラミネートロール１６ｂに先ず押圧され、次に第一のラミネートロール１６ａと第二のラミネートロール１６ｂが弾性体であるために張力が低い右端部が押圧される。その結果、ラミネートされるフィルム積層体のしわの発生を防ぐことが出来る。

図７（ｄ）に示すフィルムの端部（右端部）の張力が高い場合には第一のラミネートロール１６ａの中空部は加圧せずロール表面を平坦とし、また第二のラミネートロール１６ｂの上記中空部２４ｂ−２（図４（ｂ））を減圧し、一方、中空部２４ｂ−１を減圧せずにフィルムと保護フィルムをラミネートする。この場合、張力が高いフィルムの端部（右端部）が第一のラミネートロール１６ａと第二のラミネートロール１６ｂに先ず押圧され、次に第一のラミネートロール１６ａと第二のラミネートロール１６ｂが弾性体であるために張力が低い左端部が押圧される。その結果、ラミネートされるフィルム積層体のしわの発生を防ぐことが出来る

上記では第一のラミネートロール１６ａ及び第二のラミネートロール１６ｂの中空部の圧力制御を単に加圧、減圧すると述べたが、測定した張力結果に応じて加圧と減圧の程度を制御することが望ましい。

以上のように本発明のロールラミネート装置によれば、しわ発生のないフィルム積層体を作製することが出来る。

１００・・・光学フィルム
１・・・フィルム基材
２・・・第一の層
３・・・第二の層
４・・・保護フィルム
１０・・・フィルム
１１・・・ロール
１２・・・フィルム１０が搬送される方向を示す矢印
１３・・・保護フィルム
１４・・・ロール
１５・・・保護フィルム１３が搬送される方向を示す矢印
１６・・・ラミネート部
１６ａ・・・第一のラミネートロール
１６ｂ・・・第二のラミネートロール
１７・・・フィルム積層体
１８・・・ローラ
２０・・・張力測定部
２０ａ〜２０ｅ・・・テンションメータ
２１・・・圧力演算部
２２・・・圧力制御部
２３・・・圧力装置部
２３ａ・・・加圧ポンプ（Ｐ１）
２３ｂ−１・・・減圧ポンプ（Ｐ２）
２３ｂ−２・・・減圧ポンプ（Ｐ３）
２４ａ・・・第一のラミネートロールの中空部
２４ｂ・・・第二のラミネートロールの中空部
２４ｂ−１、２４ｂ−２・・・第二のラミネートロールの壁で分けられた中空部
２５ａ・・・第一のラミネートロールの肉厚
２５ｂ・・・第二のラミネートロールの肉厚
２６・・・第二のラミネートロールの中空部の壁

Claims (8)

1. 長尺のフィルムに保護フィルムをラミネートするロールラミネート装置であって、
   長尺のフィルム（以下、フィルムと称す）を巻き出す手段と、保護フィルムを巻き出す手段と、巻き出されたフィルムと保護フィルムをラミネートするラミネート手段と、前記フィルムと保護フィルムがラミネートされたフィルム積層体を巻き取る手段と、フィルムの全幅方向の張力を測定する手段と、を備え、
   前記フィルムを巻き出す手段からフィルムを巻き出して搬送し、
   また前記保護フィルムを巻き出す手段から保護フィルムを巻き出して搬送し、
   前記搬送されたフィルムと前記搬送された保護フィルムをラミネート手段によってラミネートし、
   前記ラミネートされたフィルム積層体を巻き取る手段によって巻き取り、
   前記フィルムの全幅方向の張力を測定する手段は、前記フィルムの搬送方向に対してラミネート手段の直前に設けられ、且つ、フィルムの幅方向に対して複数箇所の張力を測定するもので、
   前記ラミネート手段は、第一のラミネートロールと第二のラミネートロールで構成され、そのロール間にフィルムと保護フィルムを挟んで接触させてラミネートするもので、更に各ラミネートロールの幅方向の外形は前記張力測定結果に基づいて制御されることを特徴とするロールラミネート装置。
2. 前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールは中空部を有することを特徴とする請求項１に記載のロールラミネート装置。
3. 前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールは、前記中空部の肉厚が端部から中心部に向かって薄くなるロールであることを特徴とする請求項２に記載のロールラミネート装置。
4. 前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールは、前記中空部が圧力制御されてその外形が制御されることを特徴とする請求項２から３のいずれかに記載のロールラミネート装置。
5. 前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールのどちらかのラミネートロールはその中空部が加圧され、他の一方のラミネートロールの中空部は減圧されることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のロールラミネート装置。
6. 前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールのどちらか一方のラミネートロール中空部には中空部を２室に分ける壁が設けられたことを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のロールラミネート装置。
7. 前記第一のラミネートロールと第二のラミネートロールと前記中空部を２室に分ける壁の材質は弾性体であることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載のロールラミネート装置。
8. 長尺のフィルムに保護フィルムをラミネートしたフィルム積層体であって、
   フィルムと保護フィルムをそれぞれ巻き出し、巻き出されたフィルムと保護フィルムをラミネートする際に、前記ラミネートされる直前のフィルムの張力をフィルム全幅方向で測定し、測定した張力結果に基づいて２本のラミネートロールに設けられた中空部を加圧及び減圧し、２本のラミネートロールの幅方向の外形をそれぞれ制御してラミネートされたことを特徴とするフィルム積層体。