フィルム同士の熱溶着接合方法及び接合装置並びに光学フィルムの製造方法
【課題】フィルム同士の後端部と先端部とを熱溶着した後に皺が発生したり、テール部分が長くなったりしないようにできる熱溶着接合方法を提供する。
【解決手段】第１フィルム３６ａと第２フィルム４０ａとを重ね合わせた接合領域部分の両側にそれぞれ対向配置され、平坦な吸着面を有する吸引ボックス８８，１０１と、吸引ボックス８８，１０１同士及び接合領域部分を互いに接近移動及び離間移動させる昇降部７８と、吸引ボックス８８，１０１同士をそれぞれフィルム長手方向に移動させるスライド部９２，９６と、吸引ボックス８８，１０１の吸着面に吸引力を付与する吸引力発生手段と、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａをそれぞれ切断して接合領域部分に後端部と先端部を形成する切断刃８９，１０２と、第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とを重ね合わせた接合部Ａを熱溶着する熱溶着手段８５と、を少なくとも備えた。
【解決手段】第１フィルム３６ａと第２フィルム４０ａとを重ね合わせた接合領域部分の両側にそれぞれ対向配置され、平坦な吸着面を有する吸引ボックス８８，１０１と、吸引ボックス８８，１０１同士及び接合領域部分を互いに接近移動及び離間移動させる昇降部７８と、吸引ボックス８８，１０１同士をそれぞれフィルム長手方向に移動させるスライド部９２，９６と、吸引ボックス８８，１０１の吸着面に吸引力を付与する吸引力発生手段と、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａをそれぞれ切断して接合領域部分に後端部と先端部を形成する切断刃８９，１０２と、第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とを重ね合わせた接合部Ａを熱溶着する熱溶着手段８５と、を少なくとも備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム同士の熱溶着接合方法及び接合装置並びに光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光フィルムは液晶表示装置（以下、ＬＣＤ）の普及に伴い、需要が急増している。偏光フィルムは、一般に偏光能を有する偏光層の両面或いは片面に、接着剤層を介して保護フィルムを貼り合わせられている。偏光層の素材としては、一般にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）系フィルムが主に用いられており、このＰＶＡ系フィルムをロール状に巻回した原反ロールからのフィルム先端部を延伸装置に送り、所定の処理をしつつ延伸させることにより製造される（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
この場合、延伸処理を効率良く行うには、複数の原反ロールごとにバッチ式で延伸処理を行うのではなく、連続的に延伸処理を行うことが好ましい。複数の原反ロールについて連続延伸処理を行うためには、延伸処理中である原反ロール（以下「旧ロール」という）のフィルム後端部と、次に延伸する原反ロール（以下「新ロール」という）のフィルム先端部を接合することが必要になる。
【０００４】
フィルム同士の後端部と先端部とを接合する装置としては、例えば特許文献３に記載されるウエブの突き合わせ接合装置及び接合方法がある。この接合方法は、フィルム同士の後端部と先端部とを吸着ドラムに保持しつつ切断して接合テープで接合する。
【０００５】
しかし、接合テープで接合する方法は、接合部のみが他のフィルム部分と比べて厚みや剛性が異なるため、延伸処理の際に接合部が剥がれたり、破断したりするという問題がある。
【０００６】
このことから、例えば特許文献４に記載されるように、フィルム同士の後端部と先端部とを重ね合わせて熱溶着（ヒートシール）することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２２９８８号公報
【特許文献２】特開２００８−２５０３２６号公報
【特許文献３】特開２００７−５５７０４号公報
【特許文献４】特開２００４−１６０６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の熱溶着接合方法では、フィルム同士が重ね合わされて熱溶着された接合部が皺になり易く、皺の内部に空気溜まりが発生し易いという問題がある。特に、偏光子を製造するのに適したフィルムであるＰＶＡ系フィルムは、材質が軟らかく且つ薄膜状であると共に、昨今のフィルム幅の拡幅化（例えば３ｍ以上）により、熱溶着時に皺が発生し易い。また、製造されたＰＶＡ系フィルムは、中高なロール状に巻回されて保管されるため、フィルムを巻き戻した際にフィルムが皺になり易い。中高ロールとは、中央部のロール径が端部のロール径よりも太くなるように巻回されるもので、フィルム幅方向の中央部と端部とのフィルム伸びが異なる。
【０００９】
そして、接合部に皺が発生して皺内部に空気溜まりが生じると、十分な接合強度が得られない。この結果、延伸処理の際に依然として接合部が剥がれたり、破断したりするという問題が解決されていないのが実情である。
【００１０】
また、フィルム同士の後端部と先端部とを重ね合わせて熱溶着した後に、後端部や先端部において未溶着なテール部分（後端部や先端部の端部）が大きいと、テール部分の境で応力集中が起こり、フィルムが破断し易い。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、フィルム同士の後端部と先端部とを熱溶着した後に皺が発生したり、テール部分が長くなったりしないようにできるので、例えば延伸処理の際にも接合部が剥がれたり、破断したりすることがないフィルム同士の熱溶着接合方法及び接合装置並びに光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願請求項１のフィルム同士の熱溶着接合方法は前記目的を達成するために、帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合方法において、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの接合領域部分を重ね合わせて、該接合領域部分の両側に対向配置された吸引ボックス同士の平坦な吸着面で挟み込むことにより、前記重ね合わせ部分の両面に面圧を付与する面圧付与工程と、前記面圧を付与した後、前記第１及び第２のフィルムを前記それぞれの吸引ボックスの吸着面に吸引保持して該吸引ボックス同士を前記重ね合わせ部分が離間する方向に移動させる離間移動工程と、前記第１及び第２のフィルムを離間した状態でそれぞれのフィルムを切断して第１及び第２のフィルムの前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部とを形成する切断工程と、前記吸引ボックス同士を接近移動させて前記形成された第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着することによりフィルム同士を接合する熱溶着工程と、を少なくとも備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項１によれば、第１及び第２のフィルム同士を熱溶着接合する前に、第１フィルムと第２フィルムとの接合領域部分の両側に面圧を付与するようにした。即ち、対向配置され平坦な吸着面を有する吸引ボックスで接合領域部分を挟み込んで、接合領域部分に面圧を付与するようにしたので、接合領域部分の皺を伸ばして無くすことができる。したがって、フィルム同士の後端部と先端部とを熱溶着した後に皺が発生することがないので、例えば延伸処理の際にも接合部が剥がれたり、破断したりすることがない。また、熱溶着する際に第１及び第２のフィルムの後端部や先端部を保持するための吸引ボックスを皺の解消に使用できるので、皺の解消のための特別な装置を必要としない。これにより、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００１４】
本願請求項２のフィルム同士の熱溶着接合方法は前記目的を達成するために、帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合方法において、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの接合領域部分を重ね合わせて、該接合領域部分の両側に対向配置された吸引ボックス同士の吸着面で前記第１及び第２のフィルムを吸引保持する吸引保持工程と、前記重ね合わせ部分を離間させる方向に前記吸引ボックス同士を移動させる離間移動工程と、前記第１及び第２のフィルムを離間した状態でそれぞれのフィルムを切断して前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部とを形成する切断工程と、前記吸引ボックス同士をフィルム長手方向に移動させて前記第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせる重ね幅を調整する重ね幅調整工程と、前記重ね幅を調整した後に、前記吸引ボックス同士を接近移動させて前記形成された第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着することによりフィルム同士を接合する熱溶着工程と、を少なくとも備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２は、本発明におけるもう一つの大きな特徴であり、接合領域部分に第１フィルムの後端部と第２フィルムの先端部を重ね合わせた接合部の重ね幅を調整するようにしたので、後端部や先端部において未溶着なテール部分（後端部や先端部の端部）を小さくできる。これにより、フィルム搬送時にテール部分がバタついたり搬送ローラに引っ掛かったりすることがなくなるので、接合部が剥がれたり、破断することがない。さらには、吸引ボックス自体をフィルム搬送方向にスライドさせて接合部の重ね幅調整を行うようにしたので、重ね幅調整時にフィルムに皺が発生することがない。ちなみに、吸引ボックスの吸引力を解除した状態でフィルム自体を搬送してスライドする方法は、フィルム幅方向で搬送張力がバラツキ易いため、フィルムが皺になり易い。特に、昨今のようにフィルム幅が３ｍを超えるような拡幅なフィルムの場合には、皺になり易い。
【００１６】
本発明においては、請求項１の主たる特徴である面圧付与工程と、請求項２の主たる特徴である重ね幅調整工程との両方を行うことが好ましい。これにより、面圧付与工程で皺を解消したフィルムが、接合部の重ね幅を調整する際に皺が再び発生してしまうという問題がない。
【００１７】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記第１フィルムを、使用中の旧ロールを巻回支持する第１リールから前記一対の吸引ボックスの間を通って該第１フィルムに所望の処理を施すフィルム延伸処理部に搬送する第１フィルム搬送工程と、前記第２フィルムを、次に使用する新ロールを巻回支持する第２リールから前記吸引ボックス同士の間まで引き出す第２フィルム引出し工程と、前記吸引ボックスと前記フィルム延伸処理部との間に設けられ、前記第１及び第２のフィルムを熱溶着接合する所要時間に相当する長さの第１フィルムを貯留し、前記第１フィルムの搬送を停止して熱溶着を行いながら該第１フィルムを前記フィルム延伸処理部へ供給可能とするリザーバ工程と、を備えることが好ましい。
【００１８】
本発明の熱溶着接合方法は、接合のための熱溶着接合装置を組み込んだ製造ラインを停止した状態で使用することができる。しかし、上記の構成を備えることにより、製造ラインを停止することなく第１及び第２のフィルム同士を接合することが可能となる。
【００１９】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記吸引ボックスの吸着面は、摩擦係数が４以下、好ましくは２以下、特に好ましくは１以下であることが良く、例えばポリテトラフルオロエチレンを好適に使用できる。
【００２０】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記接合領域部分の両側に前記吸引ボックスの吸着面と面一で且つ前記吸引ボックスの吸着面の摩擦係数よりも小さな吸着面を有する補助吸引ボックスをそれぞれ固定配置し、前記切断工程から前記熱溶着工程との間のステップにおいて、前記切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍を、前記熱溶着を阻害しないように吸引保持することが好ましい。
【００２１】
これにより、切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍が自重で垂れ下がるのを防止できる。また、補助吸引ボックスの吸着面は吸引ボックスの吸着面よりも摩擦係数が小さく滑り性が良いので、重ね幅調整工程において第１及び第２のフィルムをスライドさせた際に吸着面で擦れても皺や傷にならない。したがって、熱溶着接合の精度を向上できる。
【００２２】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記重ね幅調整工程は、前記対向配置された吸引ボックス同士の距離を前記切断工程よりも接近させた状態で行うことが好ましい。これにより、切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍が自重で垂れ下がるのを一層確実に防止できる。
【００２３】
本発明においては、前記第１及び第２フィルムは光学フィルム製造用のＰＶＡ系フィルムであることが好ましい。本発明は、ＰＶＡ系フィルム以外のフィルムの熱溶着接合を行えることは勿論であるが、ＰＶＡ系フィルムのように材質が軟らかく、且つ光学フィルム製造用のようにフィルム厚みが極めて薄い場合には、皺になり易く、皺に起因する空気溜まりが接合強度を弱めるからである。
【００２４】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記面圧付与工程では、前記接合領域部分を０．２〜０．８ＭＰａで加圧することが好ましい。より好ましくは０．４〜０．８ＭＰａの範囲である。０．２ＭＰａ未満では皺を伸ばす効果がほとんど見られないと共に、０．８ＭＰａを超えるとフィルム面に加圧班が生じる恐れがあるからである。
【００２５】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記熱溶着工程では、前記接合部の第１及び第２のフィルムのそれぞれの端部のうち、前記熱溶着されていない未溶着領域が１．５ｍｍ以下になるように熱溶着することが好ましい。
【００２６】
これは、接合部の第１及び第２のフィルムのうち、熱溶着されていない未溶着領域（テール部分）が１．５ｍｍを超えて大きいと、フィルム搬送時にテール部分がバタついたり、搬送ローラに引っ掛かったりする危険があり、フィルムが剥がれたり、破断したりし易い。
【００２７】
本発明の熱溶着接合方法において、熱溶着工程では、前記フィルム長手方向に直交する方向に対して傾斜角度は２０°以上６０°以下の範囲で傾斜させて熱溶着することが好ましい。これにより、例えば延伸処理時等における接合部の破断耐性を向上できる。
【００２８】
本発明の熱溶着接合方法において、熱溶着工程では、前記熱溶着工程の前段或いは後段に、前記熱溶着される前の接合部又は熱溶着された後の接合部のフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取る切取り工程を有することが好ましい。これにより、例えば延伸処理時等における接合部の破断耐性を向上できる。
【００２９】
本願請求項１４のフィルム同士の熱溶着接合装置は前記目的を達成するために、帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合装置において、前記第１フィルムと前記第２フィルムとを重ね合わせた接合領域部分の両側にそれぞれ対向配置され、平坦な吸着面を有する吸引ボックスと、前記対向配置された吸引ボックス同士を互いに接近移動及び離間移動させると共に、該吸引ボックス同士の移動に合わせて前記接合領域部分を接近移動及び離間移動させる第１の移動手段と、前記対向配置された吸引ボックスをそれぞれフィルム長手方向に移動させる第２の移動手段と、前記対向配置された吸引ボックスの吸着面に吸引力を付与する吸引力発生手段と、前記第１及び第２のフィルムをそれぞれ切断して前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部を形成する切断刃と、前記第１フィルムの後端部と前記第２フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着する熱溶着手段と、前記第１及び第２の移動手段、前記吸引力発生手段、前記切断刃、及び前記熱溶着手段のＯＮ−ＯＦＦ制御を行う制御手段と、を少なくとも備えたことを特徴とする。
【００３０】
本発明は、本発明を装置として構成したものであり、フィルム同士の後端部と先端部とを熱溶着した後に皺が発生したり、テール部分が長くなったりしないようにできる。したがって、例えば延伸処理の際にも接合部が剥がれたり、破断したりすることがない。
【００３１】
本発明の熱溶着接合装置においては、前記吸引ボックスの吸着面は、摩擦係数が４以下、好ましくは２以下、特に好ましくは１以下であることが良く、例えばポリテトラフルオロエチレンを好適に使用できる。
【００３２】
本発明の熱溶着接合装置においては、前記接合領域部分の両側に、前記吸引ボックスの吸着面と面一で且つ前記吸引ボックスの吸着面の摩擦係数よりも小さな吸着面を有すると共に、前記切断刃で切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍を、前記熱溶着を阻害しないように吸引保持する補助吸引ボックスをそれぞれ固定配置することが好ましい。
【００３３】
これにより、切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍が自重で垂れ下がるのを防止できる。また、補助吸引ボックスの吸着面は吸引ボックスの吸着面よりも摩擦係数が小さく滑り性が良いので、重ね幅調整工程において第１及び第２のフィルムをスライドさせた際に吸着面で擦れても皺や傷にならない。したがって、熱溶着接合の精度を向上できる。
【００３４】
本発明の熱溶着接合装置においては、前記第１の移動手段は、前記接近移動の距離及び前記離間移動の距離を調整する調整機構を有することが好ましい。
【００３５】
これにより、切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍が自重で垂れ下がるのを一層確実に防止できる。
【００３６】
本発明の熱溶着接合装置においては、前記第１フィルムをロール状に巻回支持する第１リールと、前記第２フィルムをロール状に巻回支持する第２リールと、前記第１フィルムを前記第１リールから前記対向配置された吸引ボックス同士の間を通って該第１フィルムに所望の処理を施すフィルム延伸処理部に搬送する第１フィルム搬送手段と、前記第２フィルムを前記第２リールから前記対向配置された吸引ボックス同士の間に引き出す第２フィルム引出し手段と、前記吸引ボックスと前記フィルム延伸処理部との間に設けられ、前記第１及び第２のフィルムを熱溶着接合する所要時間に相当する長さの第１フィルムを貯留し、前記第１フィルムの搬送を停止して熱溶着を行いながら該第１フィルムを前記フィルム延伸処理部へ供給可能とするリザーバ装置と、を備えることが好ましい。
【００３７】
これにより、製造ラインを停止することなく第１及び第２のフィルム同士を接合することが可能となる。
【００３８】
本願請求項２０の光学フィルムの製造方法は前記目的を達成するために、フィルムに各種の処理を施して光学フィルムを製造する製造ラインに、前記フィルムを延伸処理する延伸処理工程を少なくとも備えた光学フィルムの製造方法において、前記製造ラインの上流位置に、請求項１〜９のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法を行う工程を備えたことを特徴とする。
【００３９】
本発明の光学フィルムの製造方法によれば、上記した熱溶着接合方法を行うようにしたので、フィルムを延伸処理する延伸処理工程において、フィルムの接合部が剥がれたり破断したりすることがない。これにより、光学フィルムの生産効率を飛躍的に向上できる。
【００４０】
本発明の光学フィルムの製造方法においては、前記フィルムはＰＶＡ系フィルムであることが好ましい。ＰＶＡ系フィルムは材質が軟らかく、光学用の場合には極めてフィルム厚が薄いために、皺になり易く、本発明の熱溶着方法が特に有効だからである。
【発明の効果】
【００４１】
本発明のフィルム同士の熱溶着接合方法及び接合装置によれば、フィルム同士の後端部と先端部とを熱溶着した後に皺が発生したり、テール部分が長くなったりしないようにできる。したがって、この熱溶着接合方法を、光学フィルムの製造方法に適用すれば、例えば延伸処理の際にも接合部が剥がれたり、破断したりすることがない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】光学フィルムの製造ラインに熱溶着接合装置を組み込んだ概略構成図
【図２】熱溶着接合装置のフィルム搬送方向に沿った側面図
【図３Ａ】熱溶着接合方法の（Ａ）〜（Ｅ）のステップを示すステップ図
【図３Ｂ】熱溶着接合方法の（Ｆ）〜（Ｊ）のステップを示すステップ図
【図３Ｃ】熱溶着接合方法の（Ｋ）〜（Ｍ）のステップを示すステップ図
【図４】吸引ボックスの吸着面の滑り性と保持力を説明する図
【図５】接合部のテール部分の長さを説明する説明図
【図６】斜め接合について説明する説明図
【図７】接合部のフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取る説明図
【図８】補助吸引ボックスを設けない場合に生じ易い不具合の説明図
【図９】補助吸引ボックスを設けたことによる作用効果を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、添付図面に従って本発明のフィルム同士の熱溶着接合方法及び接合装置並びに光学フィルムの製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００４４】
［第１の実施の形態］
図１は、光学フィルムを製造するための製造ラインに、本発明の実施の形態の熱溶着接合装置を組み込んだ概略構成図である。なお、本実施の形態では、光学フィルムとして偏光フィルムの例で説明するが、これに限定されるものではない。
【００４５】
偏光フィルムに用いられる帯状のフィルムとしては、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）系フィルムを好適に使用することができる。ＰＶＡ系フィルムとしては、ポリビニルアルコールフィルム、部分鹸化ポリビニルアルコールフィルム又はポリビニルアルコールの脱水処理フィルム等を挙げることができる。
【００４６】
ＰＶＡ系フィルムの重合度は、一般に５００〜１００００であり、１０００〜６０００の範囲であることが好ましく、１４００〜４０００の範囲にあることがより好ましい。さらに、部分鹸化ポリビニルアルコールフィルムの場合、その鹸化度は、例えば、水への溶解性の点から、７５モル％以上が好ましく、より好ましくは９８モル％以上であり、９８．３〜９９．８モル％の範囲にあることがより好ましい。
【００４７】
ＰＶＡ系フィルムの製法としては、水または有機溶媒に溶解した原液を流延成膜する流延法、キャスト法、押出法等任意の方法で成膜されたものを適宜使用することができる。フィルムの位相差値は、５ｎｍ〜１００ｎｍのものが好ましく用いられる。また、面内均一な偏光フィルムを得るために、ＰＶＡ系フィルム面内の位相差バラツキはできるだけ小さい方が好ましく、ＰＶＡ系フィルムの面内位相差バラツキは、測定波長１０００ｎｍにおいて１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００４８】
図１に示すように、光学フィルムの製造ライン１は、主として、フィルム供給部２、フィルム延伸処理部３、フィルム乾燥部１４、貼合部１６、乾燥部１７、フィルム巻取部１８で構成され、フィルム供給部２に熱溶着接合装置２６が組み込まれる。
【００４９】
フィルム供給部２は、主として、複数のフィルムロールを保持するターレット装置２４、使用中の第１フィルム３６ａと、次に使用する第２フィルム４０ａとを熱溶着接合する熱溶着接合装置２６、及びリザーバ装置２８で構成される。
【００５０】
ターレット装置２４の支柱３２には、ターレットアーム３０が軸３４を支点として、図示しない回転駆動源により回転可能に設けられる。ターレットアーム３０の一方端には、使用中の第１フィルム３６ａをロール状に巻回した第１フィルムロール３６ｂが第１リール３８に回転自在に支持される。そして、使用中の第１フィルムロール３６ｂはフィルム供給位置にセットされる。
【００５１】
また、ターレットアーム３０の他方端には、次に使用する第２フィルム４０ａをロール状に巻回した第２フィルムロール４０ｂが第２リール４２に回転自在に支持される。そして、この第２フィルム４０ａは、使用中の第１フィルム３６ａの残量が少なくなって第２フィルム４０ａと接合した後に、第２フィルムロール４０ｂから熱溶着接合装置２６まで引き出される。即ち、第１フィルムロール３６ｂでのフィルム３６ａの残量が少なくなると、ターレットアーム３０が回転し、これにより、第２フィルムロール４０ｂがフィルム供給位置に移動する。そして、第２フィルムロール４０ｂから第２フィルム４０ａの先端部が引き出され、熱溶着接合装置２６において第２フィルム４０ａの後端部と接合される。接合が終了すると、ターレットアーム３０の第１リール３８にさらに新たなフィルムロールが取り付けられる。上述の操作が繰り返し実行されることにより、フィルム供給部２からフィルムが連続的に供給される。
【００５２】
なお、図１には、第２フィルムロール４０ｂから第２フィルム４０ａの先端部を引き出す自動引出し手段については記載されていないが、例えばターレット装置２４のフィルム供給位置と熱溶着接合装置２６との間でフィルム先端部をクランプして往復移動する往復移動手段を採用することができる。また、作業者が手動で行うことも可能である。
【００５３】
また、本発明の実施の形態の熱溶着接合装置２６及びその装置２６を用いた熱溶着接合方法は、光学フィルムの製造ライン１を説明した後で詳しく説明する。
【００５４】
フィルム延伸処理部３は、例えば、膨潤槽４、染色槽６、硬膜槽８、延伸槽１０、洗浄槽１２で構成され、膨潤槽４、染色槽６、硬膜槽８においてフィルムに所望の処理が施された後、延伸槽１０において延伸処理される。ここでは、第１フィルム３６ａに処理を施す例で説明する。
【００５５】
フィルム延伸処理部３に搬送された第１フィルム３６ａは、膨潤槽４において第１フィルム３６ａを膨潤し、染色槽６において第１フィルム３６ａを染色する。次に、硬膜槽８においてフィルム構成高分子を架橋させた後、延伸槽１０において第１フィルム３６ａを縦延伸する。なお、ここでは縦延伸する例で説明するが、テンター装置等による横延伸を採用することも可能である。最後に、洗浄槽１２において第１フィルム３６ａを洗浄し、フィルム延伸処理部３での処理を終了する。
【００５６】
膨潤槽４では、第１フィルム３６ａを水に浸漬させながら搬送することによって、第１フィルム３６ａ表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄する。さらに、第１フィルム３６ａを膨潤させることで染色ムラ等の不均一性を防止する。
【００５７】
膨潤槽４中には、グリセリンやヨウ化カリウム等を適宜添加してもよい。グリセリンの添加濃度は５質量％以下、ヨウ化カリウムの添加濃度は１０質量％以下であることが好ましい。膨潤槽４の温度は、２０〜５０℃の範囲とすることが好ましく、２５〜４５℃とすることがより好ましい。膨潤槽４への浸漬時間は、２〜１８０秒間が好ましく、１０〜１５０秒間がより好ましく、６０〜１２０秒間が特に好ましい。膨潤槽４中で第１フィルム３６ａを延伸してもよい。延伸倍率は膨潤による伸展も含めて１．１〜３．５倍程度が好ましい。
【００５８】
染色槽６では、第１フィルム３６ａをヨウ素等の二色性物質を含む液に浸漬させながら搬送することによって、二色性物質を第１フィルム３６ａに吸着させる。二色性物質としては、従来公知の物質が使用でき、例えば、ヨウ素や有機染料等が挙げられる。有機染料としては、例えば、レッドＢＲ、レッドＬＲ、レッドＲ、ピンクＬＢ、ルビンＢＬ、ボルドーＧＳ、スカイブルーＬＧ、レモンエロー、ブルーＢＲ、ブルー２Ｒ、ネイビーＲＹ、グリーンＬＧ、バイオレットＬＢ、バイオレットＢ、ブラックＨ、ブラックＢ、ブラックＧＳＰ、エロー３Ｇ、エローＲ、オレンジＬＲ、オレンジ３Ｒ、スカーレットＧＬ、スカーレットＫＧＬ、コンゴーレッド、ブリリアントバイオレットＢＫ、スプラブルーＧ、スプラブルーＧＬ、スプラオレンジＧＬ、ダイレクトスカイブルー、ダイレクトファーストオレンジＳ、ファーストブラック等が使用できる。これらの二色性物質は、１種類のみ使用しても良いし、２種類以上を併用しても良い。前記有機染料を用いる場合は、例えば、可視光領域のニュートラル化を図る点から、２種類以上を組み合わせることが好ましい。具体例としては、コンゴーレッドとスプラブルーＧ、スプラオレンジＧＬとダイレクトスカイブルーの組み合わせ、又は、ダイレクトスカイブルーとファーストブラックとの組み合わせが挙げられる。
【００５９】
染色槽６の溶液としては、前記の二色性物質を溶媒に溶解した溶液を使用できる。前記溶媒としては、水を一般的に使用できるが、水と相溶性のある有機溶媒をさらに添加して用いても良い。二色性物質の濃度としては、０．０１０〜１０質量％の範囲とすることが好ましく、０．０２０〜７質量％の範囲とすることがより好ましく、０．０２５〜５質量％の範囲とすることが特に好ましい。
【００６０】
また、前記二色性物質としてヨウ素を使用する場合、染色効率をより一層向上できることから、さらにヨウ化物を添加することが好ましい。このヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタン等が挙げられる。これらヨウ化物の添加割合は、前記染色浴において、０．０１０〜１０質量％とすることが好ましく、０．１０〜５質量％とすることがより好ましい。これらのなかでも、ヨウ化カリウムを添加することが好ましく、ヨウ素とヨウ化カリウムの割合（質量比）は、１：５〜１：１００の範囲とすることが好ましく、１：６〜１：８０の範囲とすることがより好ましく、１：７〜１：７０の範囲とすることが特に好ましい。
【００６１】
染色槽６での第１フィルム３６ａの浸漬時間は、特に限定されるものではないが、１〜５分が好ましく、２〜４分がより好ましい。また、染色槽６の温度は、５〜４２℃の範囲とすることが好ましく、１０〜３５℃の範囲とすることがより好ましい。また、この染色槽６中で第１フィルム３６ａを延伸してもよく、このときの累積した総延伸倍率は、１．１〜４．０倍程度とするのが好ましい。
【００６２】
なお、前述のような染色槽６に浸漬する方法以外に、例えば、二色性物質を含む水溶液を第１フィルム３６ａに塗布または噴霧する方法を採用してもよい。また、本発明において、染色工程を行わずに、第１フィルム３６ａとして、予め二色性物質が混ぜられたポリマー原料で製膜されたフィルムを採用してもよい。
【００６３】
硬膜槽８では、架橋剤を含む溶液中に第１フィルム３６ａを浸漬させながら搬送することによって、架橋する。架橋剤としては、従来公知の物質を使用できる。例えば、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物や、グリオキザール、グルタルアルデヒド等を使用できる。これらは１種類のみ用いても良いし、２種類以上を併用しても良い。２種類以上を併用する場合には、例えば、ホウ酸とホウ砂の組み合わせが好ましく、また、その添加割合（モル比）は、４：６〜９：１の範囲とすることが好ましく、５．５：４．５〜７：３の範囲とすることがより好ましく、６：４とすることが最も好ましい。
【００６４】
硬膜槽８の溶液としては、前記架橋剤を溶媒に溶解した溶液を使用できる。前記溶媒としては、例えば水を使用できるが、さらに、水と相溶性のある有機溶媒を併用しても良い。架橋剤の濃度は、特に限定されるものではないが、１〜１０質量％の範囲とすることが好ましく、２〜６質量％とすることがより好ましい。
【００６５】
硬膜槽８には、偏光フィルムの面内の均一な特性が得られる点から、ヨウ化物を添加してもよい。ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタンが挙げられ、添加した場合に於けるヨウ化物の含有量は０．０５〜１５質量％が好ましく、０．５〜８質量％がより好ましい。架橋剤とヨウ化物の組み合わせとしては、ホウ酸とヨウ化カリウムの組み合わせが好ましく、ホウ酸とヨウ化カリウムの割合（質量比）は、１：０．１〜１：３．５の範囲とすることが好ましく、１：０．５〜１：２．５の範囲とすることがより好ましい。
【００６６】
硬膜槽８の温度は、通常２０〜７０℃の範囲とすることが好ましく、第１フィルム３６ａの浸漬時間は通常１秒〜５分とし、好ましくは５秒〜４分とする。なお、硬膜槽８中で第１フィルム３６ａを延伸してもよい。このときの累積した総延伸倍率は、１．１〜５．０倍程度とすることが好ましい。なお、染色におけると同様に、硬膜槽８に第１フィルム３６ａ浸漬させる処理に代えて、架橋剤含有溶液を塗布または噴霧する方法を用いても良い。
【００６７】
延伸槽１０では、所謂ロール延伸方式により第１フィルム３６ａを縦延伸させる。即ち、第１フィルム３６ａを、フィルム搬送方向の上流側と下流側とにそれぞれ設けられた１対のニップローラ３９ａより挟持搬送する。そして、下流側のローラ回転速度を下流側よりも高速にすることでフィルム３６ａを縦延伸する。なお図１では、各槽においても延伸できるように、ニップローラ３９ａを配置した例で示してある。
【００６８】
この場合、延伸槽１０中に浸漬した状態で、累積した総延伸倍率が例えば２〜７倍程度となるように延伸する。延伸槽１０の溶液としては、特に限定されるわけではないが、例えば、各種金属塩、ヨウ素、ホウ素または亜鉛の化合物の添加された溶液を用いることができる。この溶液の溶媒としては、水、エタノール或いは各種有機溶媒を適宜用いることができる。特に、ホウ酸および／またはヨウ化カリウムをそれぞれ２〜１８質量％程度添加した溶液を用いることが好ましい。このホウ酸とヨウ化カリウムを同時に用いる場合には、その含有割合（質量比）は、１：０．１〜１：４程度、より好ましくは、１：０．５〜１：３程度の割合で用いることが好ましい。延伸槽１０の温度としては、例えば、４０〜６７℃の範囲とすることが好ましく、５０〜６２℃とすることがより好ましい。
【００６９】
洗浄槽１２では、水中に第１フィルム３６ａを通すことにより、前の処理で付着したホウ酸等の不要残存物を洗い流す。水には、ヨウ化物を添加することが好ましく、例えば、ヨウ化ナトリウム又はヨウ化カリウムを添加することが好ましい。洗浄槽１２の水にヨウ化カリウムを添加した場合、その濃度は通常０．１〜１０質量％、好ましくは３〜８質量％とする。さらに、洗浄槽１２の温度は、１０〜６０℃とすることが好ましく、１５〜４０℃とすることがより好ましい。また、洗浄処理の回数は、特に限定されることなく複数としてもよい。複数の洗浄槽１２に添加物の種類や濃度異なる水を貯留しておき、これらに第１フィルム３６ａを通すことにより洗浄工程を実施してもよい。
【００７０】
なお、第１フィルム３６ａを各工程における槽から引き上げる際には、液だれの発生を防止するために、従来公知であるピンチロール等の液切れロールを用いたり、エアーナイフ６０によって液を削ぎ落としたりする等の方法により、余分な水分を取り除いても良い。
【００７１】
また、フィルム延伸処理部３は、ニップローラ３９ａに加えて、各槽に第１フィルム３６ａのフィルム搬送経路を規制する複数のガイドローラ３９ｂを備える。
【００７２】
フィルム延伸処理部３で処理された第１フィルム３６ａは、次にフィルム乾燥部１４に送られて乾燥される。乾燥方法としては、自然乾燥、熱風乾燥、赤外線等の加熱乾燥等、適宜な方法を採用することができるが、通常、熱風乾燥が好ましい。熱風乾燥の条件は、加熱温度を２０〜８０℃程度、乾燥時間を１〜１０分間程度とすることが好ましい。
【００７３】
乾燥されたフィルム３６ａは、次に貼合部１６に送られる。貼合部１６は、保護フィルム６４ａをロール状にしたフィルムロール６４ｂを供給する一対の送出し機６６、６６と、一対のローラ６８を有する。貼合部１６では、第１フィルム３６ａの両面、又は片面に保護フィルム６４ａが貼り付けられる。保護フィルム６４ａとしてＴＡＣ（トリアセチルセルロース）を好適に使用することができる。貼合部１６の後に乾燥部１７を設けて乾燥させる。
【００７４】
最後に、第１フィルム３６ａは、フィルム巻取部１８によりロール状に巻き取られ、これにより、偏光フィルムが製造される。
【００７５】
かかる偏光フィルムの製造効率を向上させるには、熱溶着接合装置２６で、使用中の第１フィルム３６ａの後端部と、次に使用する第２フィルム４０ａの先端部とを熱溶着してフィルム同士を接合することにより、製造ライン１に常にフィルムを供給することが必要になる。この場合、熱溶着した接合部Ａに皺が発生したり、後で説明するテール部分の長さ（Ｌ１）が長くならないようにすることで、例えばフィルムに破断力が加わり易い延伸槽１０での延伸処理の際に、接合部が剥がれたり、破断したりすることがないように熱溶着接合することが重要になる。そこで、本実施の形態では、かかる課題を、下記に説明する熱溶着接合装置２６により達成するようにした。
【００７６】
図２は、本発明の実施の形態の熱溶着接合装置２６のフィルム搬送方向に沿った側面図である。
【００７７】
図２に示すように、熱溶着接合装置２６は、主として、上側ユニット７０と下側ユニット７１とで構成される。上側ユニット７０を挟んだフィルム搬送方向両側には、使用中の第１フィルム３６ａの昇降移動に関与する一対の昇降用ローラ７３が設けられる。また、下側ユニット７１の左側には第２フィルム４０ａに係合する係合ローラ７４が設けられると共に、右側には、ターレット装置２４の第２フィルムロール４０ｂから引き出された第２フィルム４０ａの先端部を一対のローラ７５Ａ，７５Ｂで挟持保持するピンチローラ７５が設けられる。これにより、上側ユニット７０と下側ユニット７１との間に第１フィルム３６ａの搬送経路、及び第２フィルム４０ａの引出し経路が形成される。
【００７８】
上記した一対の昇降用ローラ７３は、シリンダ装置７３Ａによって、上下方向に昇降可能に構成される。
【００７９】
上側ユニット７０は、天井フレームに昇降部７８が吊り下げ支持されると共に、昇降部７８には昇降機構が搭載される。この昇降機構としては、例えば水圧或いは油圧式のシリンダ機構を好適に使用することができる。
【００８０】
また、昇降部７８の下端部には支持部９１とスライド部９２とが設けられる。そして、支持部には一対の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂのうちの吸引ボックス８８Ａ、熱溶着ヘッド８５、及び上側切断刃８９が支持される。また、スライド部９２には第１フィルム３６ａの搬送方向下流側に位置する吸引ボックス８８Ｂが支持される。そして、スライド部９２には、吸引ボックス８８Ｂを第１フィルム３６ａの搬送方向に沿って移動させるスライド機構（図示せず）が搭載される。このスライド機構は、０．１ｍｍ程度の移動精度であることが好ましく、例えば送りネジ機構をサーボホータ制御する機構を好適に使用することができる。なお、第１フィルム３６ａの搬送方向上流側に位置する吸引ボックス８８Ａについてもスライド部を介して支持されるようにし、下流側の吸引ボックス８８Ｂとは独立した状態で第１フィルム３６ａの搬送方向に沿って移動させることができるようにしてもよい。
【００８１】
また、一対の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ及び熱溶着ヘッド８５は、図２の表裏方向に長く形成され、熱溶着ヘッド８５の先端部（下端部）に、熱溶着幅が１０ｍｍ幅程度で長さがフィルム幅よりも長い線条ヒータ８５Ａが設けられる。
【００８２】
ここで、フィルム搬送方向（図２の左側から右側）から見た上流側の吸引ボックスを上流側吸引ボックス８８Ａと言い、下流側の吸引ボックスを下流側吸引ボックス８８Ｂと称する。そして、下流側と上流側の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂとの間に、線条ヒータ８５Ａの他に、第１フィルム３６ａを幅方向に切断する上側切断刃８９が配設される。この上側切断刃８９は、熱溶着ヘッド８５の側面に沿ってフィルム幅方向に移動する移動機構（図示せず）に取り付けられる。移動機構は、フィルム切断をしていない時には、フィルム幅の外側に切断刃８９を位置させ、フィルム切断時にはフィルム幅方向の一方側から他方側に切断刃を移動させる。これにより、第１フィルム３６ａを幅方向に切断することができ、且つ後記する面圧処理時や熱溶着時に切断刃８９が邪魔にならないように構成される。
【００８３】
また、上流側及び下流側の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂの下面には、多数の吸引孔を有する吸着面８８Ｃが形成されると共に、この吸着面８８Ｃは鏡面レベルの平坦面として形成される。上流側及び下流側の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂの吸着面８８Ｃと、線条ヒータ８５Ａとの先端とは略面一に形成されると共に、後記するプレス処理おいて線条ヒータ８５Ａに過剰な圧力がかかった時には、線条ヒータ８５Ａ（幅０．１〜０．５ｍｍ）が熱溶着ヘッド８５内に没入するように構成される。
【００８４】
一方、下側ユニット７１は、床９３面に支柱ブロック９５が立設され、この支柱ブロック９５の上に、上側ユニット７０の場合と同様に、支持部９８とスライド部９６とが設けられる。そして、支持部９８には一対の吸引ボックス１０１Ａ，１０１Ｂのうちの吸引ボックス１０１Ｂ、熱溶着ヘッド８５の受け台９７（ゴムチューブ製）、及び下側切断刃１０２から成る下側主要部材が設けられる。また、スライド部９６には、第２フィルム４０ａの搬送方向上流側に位置する吸引ボックス１０１Ａが支持される。そして、スライド部９６には、吸引ボックス１０１Ａを第２フィルム４０ａの搬送方向に沿って移動させるスライド機構（図示せず）が搭載される。
【００８５】
スライド機構としては、上側ユニット７０で説明したと同様の機構を採用できる。なお、第２フィルム４０ａの搬送方向下流側に位置する吸引ボックス１０１Ｂについてもスライド部を介して支持されるようにし、上流側の吸引ボックス１０１Ａとは独立した状態で第２フィルム４０ａの搬送方向に沿って移動させることができるようにしてもよい。
【００８６】
ここで、フィルム搬送方向（図２の左側から右側）から見た上流側の吸引ボックスを上流側吸引ボックス１０１Ａと言い、下流側の吸引ボックスを下流側吸引ボックス１０１Ｂと称することとする。
【００８７】
そして、下流側と上流側の吸引ボックス１０１Ａ，１０１Ｂとの間に、受け台９７の他に、第２フィルム４０ａを幅方向に切断する下側切断刃１０２が配設される。ここで、上側ユニット７０の上側切断刃８９は、図２において線条ヒータ８５Ａの左側に配置される一方、下側ユニット７１の下側切断刃１０２は受け台９７の右側に配置される。即ち、上側ユニット７０の切断刃８９と下側ユニット７１の切断刃１０２は、完全に対向ではなく、少しズレた状態で配置される。
【００８８】
また、下側ユニット７１の下側切断刃１０２も上側ユニット７０の上側切断刃８９と同様に、移動機構（図示せず）によって、切断していない時には、フィルム幅の外側に位置しており、フィルム切断時にフィルム幅方向の一方側から他方側に移動する。これにより、第２フィルム４０ａを幅方向に切断することができ、且つ後記するプレス処理時や熱溶着時に下側切断刃１０２が邪魔にならないように構成される。
【００８９】
上流側及び下流側の吸引ボックス１０１Ａ，１０１Ｂの上面には、多数の吸引孔を有する吸着面１０１Ｃが形成されると共に、この吸着面１０１Ｃは鏡面レベルの平坦面として形成される。
【００９０】
また、上側ユニット７０の第２フィルム４０ａの搬送方向の下流位置には、ダンサー機構１０７が設けられ、ダンサー機構１０７の下流側に第２フィルム４０ａをフィルム延伸処理部３にフィードするピンチローラ式のフィードローラ１０８が設けられる。
【００９１】
そして、上側ユニット７０及び下側ユニット７１を構成する各駆動機器、ダンサー機構１０７、及びフィードローラ１０８は、制御手段１０６に信号ケーブル又は無線によって接続され、制御手段１０６によってＯＮ−ＯＦＦ制御される。図２は無線制御の場合で示してある。また、各吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂは、図示しない吸引力発生装置に接続される。
【００９２】
次に、図３Ａ〜図３Ｃを用いて、上記の如く構成された熱溶着接合装置２６によって、第１フィルム３６ａと第２フィルム４０ａとを熱溶着接合する方法を説明する。なお、吸引ボックス内に矢印がある場合には、その吸引ボックスに吸引力が付与されていることを意味する。
【００９３】
図１に示したターレットアーム３０の第１リール３８から送り出された使用中の第１フィルム３６ａは、図３Ａ（Ａ）に示すように、上側ユニット７０と下側ユニット７１との間を通過して図１のフィルム延伸処理部３に搬送されている。
【００９４】
そして、第１フィルム３６ａのロール残量が少なくなったら、ターレットアーム３０が回転して次に使用する第２フィルムロール４０ｂがフィルム供給位置に移動する。さらに、第２フィルムロール４０ｂから第２フィルム４０ａの先端部が引き出されて上側ユニット７０と下側ユニット７１との間を通過してピンチローラ７５に挟持される。第１フィルムロール３６ｂの残量は、例えば第１フィルムロール３６ｂのロール厚みをセンサー（図示せず）等で測定することにより検出できる。この状態でリザーバ装置２８（図１参照）を駆動すると共に、第１フィルム３６ａをフィルム延伸処理部３に供給するフィードローラ１０８の駆動を停止してリザーバ装置２８の上流側の第１フィルム３６ａの搬送を停止する。
【００９５】
次に、図３Ａ（Ｂ）に示すように、一対の昇降用ローラ７３、７３を下降させる。これにより、第１フィルム３６ａと第２フィルム４０ａとの接合領域部分が重ね合わされる。
【００９６】
ここで、接合領域部分とは、最終的に第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とが重ね合わされて熱溶着接合される接合部Ａ（図４参照）ではなく、上側ユニット７０と下側ユニット７１との間に位置し、後記する各ステップの対象となるフィルム部分を言う。
【００９７】
次に、図３Ａ（Ｃ）に示すように、昇降部７８の昇降機構を駆動して上側ユニット７０を下降させる。そして、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａの接合領域部分を上流側及び下流側の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂと、下側ユニット７１の上流側及び下流側の吸引ボックス１０１Ａ，１０１Ｂとで挟み付けてプレスする。プレス中は４つの吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂには吸引力を付与しない。これにより、接合領域部分の両面には、上側ユニット７０と下側ユニット７１の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂの平坦な吸着面８８Ｃ、１０１Ｃによって面圧が加えられる。したがって、接合領域部分に皺があっても、アイロン効果により皺を伸ばすことができる。
【００９８】
ターレット装置２４に巻回支持される第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａは、中高なロール状に巻回されて保管されたものを使用することが通常であり、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａを巻き戻した際にフィルムが皺になり易い。プレス圧は０．２〜０．８ＭＰａの範囲が好ましく、０．４〜０．８ＭＰａの範囲がより好ましい。
【００９９】
次に、図３Ａ（Ｄ）に示すように、４つの吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂに吸引力を付与して、皺が無くなった第１及び第２フィルム３６ａ，４０ａの接合領域部分を吸引保持する。
【０１００】
次に、図３Ａ（Ｅ）に示すように、一対の昇降用ローラ７３、７３を上昇動作させると共に、昇降部７８の昇降機構を駆動して上側ユニット７０を上昇動作させて、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａの接合領域部分同士を離間させる。
【０１０１】
次に、図３Ｂ（Ｆ）に示すように、上側ユニット７０と下側ユニット７１のそれぞれの切断刃８９、１０２によって第１及び第２フィルム３６ａ，４０ａをフィルム幅方向に切断する。これにより、使用中の第１フィルム３６ａを接合するための後端部と、次に使用する第２フィルム４０ａを接合するための先端部を形成する。
【０１０２】
次に、図３Ｂ（Ｇ）に示すように、上側ユニット７０の上流側吸引ボックス８８Ａの吸引力を解除すると共に、ターレット装置２４の第１リール３８を逆回転させて、切断された第１フィルム３６ａのターレット側部分を巻き取る。また、下側ユニット７１の下流側吸引ボックス１０１Ｂの吸引力を解除すると共にピンチローラ７５を回転して、切断された第２フィルム４０ａのフィルム片４０ｃを取り除く。
【０１０３】
次に、図３Ｂ（Ｈ）に示すように、上側ユニット７０と下側ユニット７１のスライド部９２、９６のスライド機構を駆動して、上側ユニット７０の下流側吸引ボックス８８Ｂと、下側ユニット７１の上流側吸引ボックス１０１Ａをフィルム搬送方向に沿ってそれぞれ矢印方向に移動して、第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とを重ね合わせる重ね幅を調整することによって、接合する接合部Ａの接合幅を調整する。これにより、第１フィルム３６ａの後端部において熱貼着されていないテール部分の長さ（Ｌ１）を小さくすると共に、第２フィルム４０ａの先端部において熱貼着されていないテール部分の長さ（Ｌ１）を小さくする。このテール部分の長さ（Ｌ１）については、後で詳しく説明する。
【０１０４】
そして、このように、吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａ自体をスライドさせることにより接合部Ａの接合幅を調整するようにしたので、調整の際に第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａに皺が発生することがない。ちなみに、吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａの吸引力を解除した状態でフィルム自体を搬送してスライドする方法は、フィルム幅方向で搬送張力がバラツキ易いため、フィルムが皺になり易い。特に、昨今のようにフィルム幅が３ｍを超えるような拡幅なフィルムの場合には、皺になり易い。フィルム自体を搬送する方法としては、第１フィルムはフィードローラ１０８を駆動し、第２フィルムは第２リール４２を逆回転することで行うことができる。
【０１０５】
上記した図３Ａの（Ａ）から図３Ｂの（Ｈ）までのステップにおいて、例えば図３Ａの（Ａ）では、吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂ、１０１Ａ、１０１Ｂに吸引力を付与しないＯＦＦ状態で第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａを搬送し、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａを吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂ、１０１Ａ、１０１Ｂの所定位置に皺等がなくフラットな状態でセットする必要がある。したがって、搬送される第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａが吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂ、１０１Ａ、１０１Ｂの吸着面８８Ｃ、１０１Ｃに接触して擦れる場合もある。この接触において、吸着面８８Ｃ、１０１Ｃの摩擦係数が大きいと第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａに傷等の故障が発生する虞があるので、吸着面８８Ｃ、１０１Ｃの滑り性を良くすることが好ましい。
【０１０６】
一方、図３Ｂの（Ｈ）では、吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａは、フィルム長手方向に引っ張りテンションが掛かった状態で、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａを吸着面８８Ｃ、１０１Ｃに確実に保持しながら、吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａをスライドさせて第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａの重ね幅を調整する必要がある。即ち、第１フィルム３６ａは、吸引ボックス８８Ｂとリザーバ装置１０７との間で緊張状態が維持され、吸着面８８Ｃに引っ張りテンションが掛かる。第２フィルム４０ａは、吸引ボックス１０１Ａと第２リール４２との間で緊張状態が維持され、吸着面１０１Ｃに引っ張りテンションが掛かる。
【０１０７】
引っ張りテンションの大きさは、フィルム幅を２２０ｍｍとして試験したときに４．９Ｎ（ニュートン）程度である。したがって、吸着面８８Ｃ、１０１Ｃは、吸引圧が−１〜−２ｋＰａにおいてフィルム幅（２２０ｍｍ）当り４．９Ｎ以上の保持力を有することが必要になる。
【０１０８】
即ち、吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂ、１０１Ａ、１０１Ｂの吸着面８８Ｃ、１０１Ｃは、滑り性と保持力との両方が要求される。この滑り性と保持力の両方を満足する吸着面８８Ｃ、１０１Ｃの特性としては、摩擦係数が４以下であることが好ましく、より好ましくは２以下、特に好ましくは１以下である。
【０１０９】
このような摩擦係数を満足する材質は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を好適に使用することができる。
【０１１０】
図４（Ａ）は、ＳＵＳ３０４で形成した吸着面とＰＴＦＥで形成した吸着面との摩擦係数を比較したものであり、ＳＵＳ３０４は約８、ＰＴＦＥは約０．５であった。そして、それぞれの吸着面に接触するようにＰＶＡフィルムを搬送させた結果、ＳＵＳ３０４の吸着面は滑り性が悪く、ＰＶＡフィルムに皺や傷が発生し易いことが分かった。一方、ＰＴＦＥの吸着面は滑り性が良く、ＰＶＡフィルムに皺や傷が発生しなかった。
【０１１１】
図４（Ｂ）は、ＳＵＳ３０４で形成した吸着面を有する吸引ボックス（フィルム搬送方向の幅が２８０ｍｍ）と、ＰＴＦＥで形成した吸着面を有する吸引ボックス（フィルム搬送方向の幅が２８０ｍｍ）とを試作し、２２０ｍｍ幅のＰＶＡフィルムをそれぞれの吸着面で保持したときの保持力を対比したものである。保持力の試験は、吸着面に保持したＰＶＡフィルムを吸着面に沿って引っ張った時に、ＰＶＡフィルムが動く直前の引張力を保持力とした。そして、吸着面の吸引圧と保持力との関係をプロットし、図４（Ｂ）に示した。
【０１１２】
図４（Ｂ）から分かるように、ＰＴＦＥで形成した吸着面の保持力はＳＵＳ３０４で形成した吸着面の保持力よりも劣るものの、吸引圧が−１ｋＰａにおいて１０ｋＰａを確保することができ、上記した４．９Ｎ以上の保持力を充分に満足する結果となった。
【０１１３】
なお、実際に使用するフィルム（例えば３ｍ幅以上）において、必要な保持力を求める場合には、試験したフィルムの幅２２０ｍｍとの関係で、保持力を計算により求めることができる。
【０１１４】
次に、図３Ｂ（Ｉ）に示すように、一対の昇降用ローラ７３、７３を下降させると共に、昇降部７８の昇降機構を駆動して上側ユニット７０を下降させて、第１フィルム３６ａの後端部を第２フィルム４０ａの先端部に重ね合わせて接合部Ａを形成する。そして、熱溶着ヘッド８５の線条ヒータ８５ＡをＯＮにして、接合部Ａを熱溶着接合する。これにより、第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とが接合される。なお、本実施の形態の説明では、接合する前と後に両方について接合部Ａとの用語を使用し、接合前又は接合後であることが重要である場合には、その旨説明する。
【０１１５】
熱溶着する際の条件として１６０〜２８０℃の温度範囲が好ましい。１６０℃未満では溶着が十分でなく、２８０℃を超えると、接合した接合部Ａに気泡が混入し、接合部Ａの強度を十分に保てないからである。加熱後の冷却時間を含めて、所要時間は２秒〜１０秒が好ましい。また、線条ヒータ８５Ａを、受け台９７（ゴムチューブ）に押圧する押圧力は０．１〜０．６ＭＰａの範囲が好ましい。
【０１１６】
次に、図３Ｂ（Ｊ）に示すように、上側ユニット７０の下流側吸引ボックス８８Ｂの吸引力はそのまま付与し、残りの吸引ボックス８８Ａ、１０１Ａ，１０１Ｂの吸引力を解除する。
【０１１７】
次に、図３Ｃ（Ｋ）に示すように、一対の昇降用ローラ７３，７３を上昇させると共に、昇降部７８の昇降機構を駆動して上側ユニット７０を上昇させる。そして、図３Ｃ（Ｌ）に示すように、線条ヒータ８５ＡをＯＦＦにすると共に、上側ユニット７０の下流側吸引ボックス８８Ｂの吸引力を解除する。これにより、第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とを重ね合わせた接合部Ａに１回の熱溶着接合が施される。
【０１１８】
なお、図３Ａ〜図３Ｃは、接合部Ａに１回の熱溶着接合を施す例で説明したが、接合部Ａに複数回（例えば２回）の熱溶着接合を施すようにしてもよい。
【０１１９】
この場合には、上側ユニット７０の下流側吸引ボックス８８Ｂをフィルム搬送方向にスライドさせて接合部Ａにおける線条ヒータ８５Ａの位置を変えて熱溶着接合を行う。
【０１２０】
そして、熱溶着接合が終了したら、リザーバ装置２８を駆動停止すると共に、第１フィルム３６ａをフィルム延伸処理部３に供給するフィードローラ１０８を駆動することにより、使用中の第１フィルム３６ａに続いて次に使用する第２フィルム４０ａがフィルム延伸処理部３に連続的に供給される。
【０１２１】
本発明の実施の形態によれば、熱溶着接合装置２６を使用して上記熱溶着接合方法を行うことにより、フィルム３６ａ，４０ａ同士の後端部と先端部とを熱溶着した後に皺が発生したり、テール部分の長さ（Ｌ１）が長くなったりしないようにできる。これにより、接合部Ａに空気溜まりが生じないので接合強度を大きくできると共に、フィルム搬送中にテール部分がバタつくことがないので、例えば延伸槽１０での延伸処理の際にも接合部Ａが剥がれたり、破断したりすることがない。
【０１２２】
図５は、１回の熱溶着接合（図５（Ａ））を行う場合と２回の熱溶着接合（図５（Ｂ），（Ｃ））を行う場合のテール部分の長さ（Ｌ１）について示したものである。線条ヒータ８５Ａの幅、即ち熱溶着線Ｂの幅Ｄを１０ｍｍとした場合である。
【０１２３】
図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第１フィルム３６ａの後端部のテール部分の長さ（Ｌ１）、及び第２フィルム４０ａの先端部のテール部分の長さ（Ｌ１）は、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。未溶着なテール部分の長さ（Ｌ１，Ｌ２）が１．５ｍｍを超えて大きいと、フィルム搬送時にテール部分がバタついたり搬送ローラに引っ掛かったりし易く、これにより接合部Ａが剥がれ易くなる。
【０１２４】
また、図５（Ｂ），（Ｃ）に示すように、２回の熱溶着接合を行う場合には、熱溶着線Ｂが幅方向で一部重なるように熱溶着することが好ましい。この場合、重なり量（Ｌ２）は０ｍｍを超えて１．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【０１２５】
また、熱溶着接合においては、図６に示すように、矢印の搬送方向（フィルム搬送方向）と直交方向の直交線１１０と熱溶着線Ｂの中心線１１２の成す角度（θ）が２０°以上６０°以下となるよう、斜め接合することが好ましい。
【０１２６】
ＰＶＡ系フィルムの延伸工程での接合部Ａとその近傍でのフィルム幅方向における変形（フィルム幅の不均一性）、特に、不均一性による接合部Ａの破断特性は次の現象がある。即ち、ＰＶＡ系フィルムが搬送方向に３〜８倍で縦延伸される時、フィルムは幅方向に収縮するが、接合部Ａはフィルム幅方向にほとんど収縮しない。このため、フィルム搬送方向と直交する方向に熱溶着接合すると、フィルム上において、接合されたフィルム部分と他のフィルム部分ではフィルム幅方向の伸縮差が大きくなり、これがフィルム幅の不均一性や破断を引き起こす原因となる。
【０１２７】
したがって、上記のように斜め接合を行うことにより、縦延伸した際に接合部Ａも伸縮し易くなるので、破断し難くなる。この場合、縦延伸した際の接合部Ａのフィルム幅方向成分（ベクトル）は、斜め接合の角度（θ）の増加に伴って小さくなるので、角度（θ）は大きいほど、フィルム幅の不均一性、及びフィルムの破断を抑制する効果が大きくなる。つまり、理論的には９０°未満であればよい。一方、角度（θ）が大きすぎると、接合部Ａを形成するための設備等が大きくなりすぎる。したがって、斜め接合する角度（θ）の上限は、６０°以下が好ましい。また、角度（θ）が２０°未満では効果が十分に発揮されない。したがって、角度（θ）が２０°以上６０°以下が好ましく、３０°以上６０°以下がより好ましい。
【０１２８】
また、熱溶着接合装置２６の前段或いは熱溶着接合装置２６とフィルム延伸処理部３との間に、フィルムカッター（図示せず）を配置する。そして、熱溶着する前の接合部Ａ又は熱溶着された後の接合部Ａのフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取ることが好ましい。
【０１２９】
このように、接合部Ａのフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取ることにより、延伸処理等において接合部Ａに破断力が付与されても、破断耐性を向上できる。
【０１３０】
その理由を図７により説明する。図７（Ａ）に示すように、フィルム３６ａの後端部とフィルム４０ａの先端部がフィルム幅方向においてズレた状態で熱溶着接合された場合、ズレ部分に応力が集中してしまう。しかし、図７（Ｂ）のように、接合部Ａのフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取ることにより、フィルム３６ａの後端部とフィルム４０ａの先端部のフィルム幅方向でのズレが解消される。これにより、接合部Ａのズレ部分に応力が集中するのを防止することができる。したがって、接合前の第１及び第２フィルム３６ａ，４０ａについて円弧状に切り取る場合には、熱溶着接合した後でフィルム幅方向において段差（ずれ）を無くすことができる程度の曲率であればよい。
【０１３１】
また、図７（Ｂ）に示すように、フィルム幅Ｗ０と、円弧状に切り取った部分のフィルム幅（Ｌ）との関係は、以下の式を満たすことが好ましい。
【０１３２】
０．０１（％）≦（１−（Ｌ／Ｗ０））×１００≦２９（％）
この場合、２９％より大きくなると、延伸処理時にフィルムが破断するおそれがあり、０．０１％より小さくなると、実質的に円弧状切断の効果が発揮できないからである。
【０１３３】
なお、本実施の形態は、偏光フィルムを製造する例で説明したが、これに限定されるものではなく、他の光学フィルムを製造する場合にも適用できる。
【０１３４】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、前記接合領域部分の両側に吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂの吸着面８８Ｃ，１０１Ｃと面一で且つ吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂの吸着面８８Ｃ，１０１Ｃの摩擦係数よりも小さな吸着面を有する補助吸引ボックス１１０Ａ，１１０Ｂをそれぞれ固定配置し、切断工程から熱溶着工程との間のステップにおいて、切断された第１フィルム３６ａ及び第２フィルム４０ａの切断端近傍３６ｘ，４０ｘを熱溶着を阻害しないように吸引保持するようにした。
【０１３５】
即ち、図３Ｂの（Ｉ）のステップにおいて、第１フィルム３６ａの後端部を第２フィルム４０ａの先端部に重ね合わせて接合部Ａを形成し、熱溶着ヘッド８５の線条ヒータ８５ＡをＯＮにして、接合部Ａを熱溶着接合する。これにより、第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とが接合される。
【０１３６】
かかる熱溶着接合のステップでは、熱溶着する際に接合部Ａの両側に形成される未溶着部分（テール部分）は、フィルム長手方向の引っ張りテンションが掛からないために、フィルム延伸処理部３での延伸処理時にフィルム幅が縮小（ネッキング）しない。したがって、テール部分が長過ぎると、応力集中が強くなり、フィルムの破断を引き起こす要因になる。したがって、テール部分の長さ（Ｌ１）は、０．５〜１．５ｍｍ程度にする必要がある。
【０１３７】
しかし、熱溶着接合装置２６の構造上、上側ユニット７０において、切断刃８９と吸引ボックス８８Ｂとの距離は１００ｍｍ程度離す必要がある。同様に、下側ユニット７１において、切断刃１０２と吸引ボックス１０１Ａとの距離は１００ｍｍ程度離す必要がある。これにより、切断刃８９より切断された第１フィルム３６ａの後端部のうち、吸引ボックス８８Ｂに吸引されていない切断端近傍３６ｘの長さが１００ｍｍ程度と長くなる。同様に、切断刃１０２より切断された第２フィルム４０ａの先端部のうち、吸引ボックス１０１Ａに吸引されていない切断端近傍４０ｘの長さが１００ｍｍ程度と長くなる。
【０１３８】
したがって、第１の実施の形態で説明した図３Ｂの（Ｆ）、（Ｈ）、（Ｉ）において、第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘ及び第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘが自重により垂れ下がり易くなる。この結果、図３Ｂの（Ｉ）の熱溶着のステップにおいて、第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘ及び第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘに折れが発生し、熱溶着接合の精度が悪くなり易い。
【０１３９】
このことを更に図８により説明すると、図８の（Ｆ１）に示すように、切断された第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘが自重により垂れ下がる。
【０１４０】
また、図８の（Ｈ１）に示すように、接合幅の調整のために、吸引ボックス８８Ｂと吸引ボックス１０１Ａとを矢印方向にスライドするときに、切断された第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘが、受け台９７と吸引ボックス１０１Ａとの間で自重により垂れ下がって折れが発生し易い。
【０１４１】
そして、図８の（Ｉ１）に示すように、熱溶着接合時に、線条ヒータ８５Ａを受け台９７に向けて下降させる際に垂れ下がった第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘが折れ曲がり易くなる。
【０１４２】
これにより、第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘと第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘとが所定の接合幅を有して重畳されないか、まったく重畳されない不具合が生じ易い。このような、不具合は、剛性の大きなフィルムには発生しにくいが、ＰＶＡフィルムのように軟らかく、しかも薄い場合に生じ易い。
【０１４３】
そこで、第２の実施の形態では、上側ユニット７０の吸引ボックス８８Ｂと熱溶着ヘッド８５との間で、熱溶着ヘッド８５の昇降動作を阻害しない位置に補助吸引ボックス１１０Ａを設けるようにした。同様に、下側ユニット７１の吸引ボックス１０１Ａと受け台９７との間に、補助吸引ボックス１１０Ｂを設けるようにした。そして、この補助吸引ボックス１１０Ａ、１１０Ｂは、接合幅の調整時に吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａと一緒にスライドしないように固定配置した。この場合、この補助吸引ボックス１１０Ａは、熱溶着ヘッド８５の昇降を阻害しない限度で熱溶着ヘッド８５に近接させて固定配置することが好ましい。また、補助吸引ボックス１１０Ｂは、受け台９７に近接して固定配置することが好ましい。
【０１４４】
また、補助吸引ボックス１１０Ａ、１１０Ｂは、吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａの吸着面８８Ｃ，１０１Ｃと面一で且つ吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａの吸着面８８Ｃ，１０１Ｃの摩擦係数よりも小さな吸着面を有して形成される。
【０１４５】
図９は、補助吸引ボックス１１０Ａ，１１０Ｂを設けたことによる作用効果を示す図である。
【０１４６】
図９の（Ｆ１）に示すように、切断された第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘが、補助吸引ボックス１１０Ａにより吸引保持されるので、自重により垂れ下がることを防止する。
【０１４７】
また、図９の（Ｈ１）に示すように、接合幅の調整のために、吸引ボックス８８Ｂと吸引ボックス１０１Ａとを矢印方向にスライドするときに、切断された第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘが、補助吸引ボックス１１０Ｂによって吸引保持される。これにより、切断端近傍４０ｘが受け台９７と吸引ボックス１０１Ａとの間で自重により垂れ下がって折れが発生することを防止する。
【０１４８】
この場合、補助吸引ボックス１１０Ａ、１１０Ｂの吸着面は吸引ボックス８８Ｂ，１０１Ａの吸着面８８Ｃ，１０１Ｃよりも摩擦係数が小さく滑り性が良いので、重ね幅調整工程において第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａをスライドさせた際に吸着面で擦れても皺や傷にならない。したがって、熱溶着接合の精度を向上できる。
【０１４９】
また、図９の（Ｉ１）に示すように、熱溶着接合時に、線条ヒータ８５Ａを受け台９７に向けて下降させて切断端近傍３６ｘに当接する際に、第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘが垂れ下がっていないので、切断端近傍３６ｘが折れ曲がることがない。
【０１５０】
これにより、設定した接合幅及び設定したテール部分長さになるように精度良く熱溶着することができる。
【０１５１】
なお、補助吸引ボックス１１０Ａ、１１０Ｂは、接合幅調整時にスライドしないため、吸引ボックス８８Ｂ，１０１Ａのスライド時には、切断端近傍３６ｘ又は切断端近傍４０ｘを吸引保持した状態で、吸着面に沿って切断端近傍３６ｘ又は切断端近傍４０ｘを滑らせる必要がある。
【０１５２】
したがって、補助吸引ボックス１１０Ａ、１１０Ｂの吸着面は、吸引ボックス８８Ｂ，１０１Ａの吸着面よりも更に摩擦係数の小さくする必要があり、摩擦係数が２以下、特に好ましくは１以下である。また、補助吸引ボックス１１０Ａ，１１０Ｂの保持力は、第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘ又は第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘが自重で垂れ下がるのを防止できればよく、吸引ボックス８８Ｂ，１０１Ａほどの保持力は必要ない。
【０１５３】
例えば、補助吸引ボックス（フィルム搬送方向の幅が２０ｍｍ）を試作し、フィルム幅２２０ｍｍのＰＶＡフィルムを−１．０ｋＰａの吸引圧で保持したときに、保持力が０．３〜０．５ｋＰａの範囲であればよい。
【０１５４】
これにより、接合幅調整時に、第１及び第２のフィルム３６ａ、４０ａが補助吸引ボックス１１０Ａ，１１０Ｂの吸着面に接触しながら走行しても皺や傷等がつくことがなく、且つ第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘ又は第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘが自重で垂れ下がるのを防止できる。
【０１５５】
この場合、図９の（Ｈ１）の接合幅調整時では、図８の（Ｈ１）との対比から分かるように、上側ユニット７０の吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂと、下側ユニット７１の吸引ボックス１０１Ａ、１０１Ｂとの距離を接近させた状態で接合幅の調整することが好ましい。これにより、補助吸引ボックス１１０Ａ，１１０Ｂにも吸引保持されずに空間に突出している端部の垂れ下がりを受け台９７によって受けることができるので、熱溶着接合の精度を一層向上できる。
【０１５６】
したがって、一対の昇降用ローラ７３を昇降させるシリンダ装置、及び吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂを昇降させる昇降部７８は、昇降の距離を調整する調整機構を有することが好ましい。
【符号の説明】
【０１５７】
１…偏光フィルムの製造ライン、２…フィルム供給部、３…フィルム延伸処理部、１４…フィルム乾燥部、１６…貼合部、１７…乾燥部、１８…フィルム巻取部、２４…ターレット装置、２６…熱溶着接合装置、２８…リザーバ装置、３０…ターレットアーム、３２…支柱、３６ａ…第１フィルム、３６ｂ…第１フィルムロール、３８…第１リール、３９ａ…ニップローラ、３９ｂ…ガイドローラ、４０ａ…第２フィルム、４０ｂ…第２フィルムロール、６４ａ…保護フィルム、６４ｂ…フィルムロール、６８…ラミネートローラ、７０…上側ユニット、７１…下側ユニット、７３…昇降用ローラ、７４…係合ローラ、７５…ピンチローラ、７６…天井フレーム、７８…昇降部（第１移動手段）、８５…熱溶着ヘッド、８５Ａ…線条ヒータ、８８Ａ…上側ユニットの上流側吸引ボックス、８８Ｂ…上側ユニットの下流側吸引ボックス、８８Ｃ…吸着面、８９…上側切断刃、９２…スライド部（第２移動手段）、９３…床、９５…支柱ブロック、９６…スライド部（第２移動手段）９７…受け台（ゴムチューブ製）、１０１Ａ…下側ユニットの上流側吸引ボックス、１０１Ａ…下側ユニットの下流側吸引ボックス、１０２…下側切断刃、１０６…制御手段、１０７…タンパ機構、１０８…フィードローラ、１１０Ａ，１１０Ｂ…補助吸引ボックス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム同士の熱溶着接合方法及び接合装置並びに光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光フィルムは液晶表示装置（以下、ＬＣＤ）の普及に伴い、需要が急増している。偏光フィルムは、一般に偏光能を有する偏光層の両面或いは片面に、接着剤層を介して保護フィルムを貼り合わせられている。偏光層の素材としては、一般にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）系フィルムが主に用いられており、このＰＶＡ系フィルムをロール状に巻回した原反ロールからのフィルム先端部を延伸装置に送り、所定の処理をしつつ延伸させることにより製造される（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
この場合、延伸処理を効率良く行うには、複数の原反ロールごとにバッチ式で延伸処理を行うのではなく、連続的に延伸処理を行うことが好ましい。複数の原反ロールについて連続延伸処理を行うためには、延伸処理中である原反ロール（以下「旧ロール」という）のフィルム後端部と、次に延伸する原反ロール（以下「新ロール」という）のフィルム先端部を接合することが必要になる。
【０００４】
フィルム同士の後端部と先端部とを接合する装置としては、例えば特許文献３に記載されるウエブの突き合わせ接合装置及び接合方法がある。この接合方法は、フィルム同士の後端部と先端部とを吸着ドラムに保持しつつ切断して接合テープで接合する。
【０００５】
しかし、接合テープで接合する方法は、接合部のみが他のフィルム部分と比べて厚みや剛性が異なるため、延伸処理の際に接合部が剥がれたり、破断したりするという問題がある。
【０００６】
このことから、例えば特許文献４に記載されるように、フィルム同士の後端部と先端部とを重ね合わせて熱溶着（ヒートシール）することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２２９８８号公報
【特許文献２】特開２００８−２５０３２６号公報
【特許文献３】特開２００７−５５７０４号公報
【特許文献４】特開２００４−１６０６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の熱溶着接合方法では、フィルム同士が重ね合わされて熱溶着された接合部が皺になり易く、皺の内部に空気溜まりが発生し易いという問題がある。特に、偏光子を製造するのに適したフィルムであるＰＶＡ系フィルムは、材質が軟らかく且つ薄膜状であると共に、昨今のフィルム幅の拡幅化（例えば３ｍ以上）により、熱溶着時に皺が発生し易い。また、製造されたＰＶＡ系フィルムは、中高なロール状に巻回されて保管されるため、フィルムを巻き戻した際にフィルムが皺になり易い。中高ロールとは、中央部のロール径が端部のロール径よりも太くなるように巻回されるもので、フィルム幅方向の中央部と端部とのフィルム伸びが異なる。
【０００９】
そして、接合部に皺が発生して皺内部に空気溜まりが生じると、十分な接合強度が得られない。この結果、延伸処理の際に依然として接合部が剥がれたり、破断したりするという問題が解決されていないのが実情である。
【００１０】
また、フィルム同士の後端部と先端部とを重ね合わせて熱溶着した後に、後端部や先端部において未溶着なテール部分（後端部や先端部の端部）が大きいと、テール部分の境で応力集中が起こり、フィルムが破断し易い。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、フィルム同士の後端部と先端部とを熱溶着した後に皺が発生したり、テール部分が長くなったりしないようにできるので、例えば延伸処理の際にも接合部が剥がれたり、破断したりすることがないフィルム同士の熱溶着接合方法及び接合装置並びに光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願請求項１のフィルム同士の熱溶着接合方法は前記目的を達成するために、帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合方法において、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの接合領域部分を重ね合わせて、該接合領域部分の両側に対向配置された吸引ボックス同士の平坦な吸着面で挟み込むことにより、前記重ね合わせ部分の両面に面圧を付与する面圧付与工程と、前記面圧を付与した後、前記第１及び第２のフィルムを前記それぞれの吸引ボックスの吸着面に吸引保持して該吸引ボックス同士を前記重ね合わせ部分が離間する方向に移動させる離間移動工程と、前記第１及び第２のフィルムを離間した状態でそれぞれのフィルムを切断して第１及び第２のフィルムの前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部とを形成する切断工程と、前記吸引ボックス同士を接近移動させて前記形成された第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着することによりフィルム同士を接合する熱溶着工程と、を少なくとも備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項１によれば、第１及び第２のフィルム同士を熱溶着接合する前に、第１フィルムと第２フィルムとの接合領域部分の両側に面圧を付与するようにした。即ち、対向配置され平坦な吸着面を有する吸引ボックスで接合領域部分を挟み込んで、接合領域部分に面圧を付与するようにしたので、接合領域部分の皺を伸ばして無くすことができる。したがって、フィルム同士の後端部と先端部とを熱溶着した後に皺が発生することがないので、例えば延伸処理の際にも接合部が剥がれたり、破断したりすることがない。また、熱溶着する際に第１及び第２のフィルムの後端部や先端部を保持するための吸引ボックスを皺の解消に使用できるので、皺の解消のための特別な装置を必要としない。これにより、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００１４】
本願請求項２のフィルム同士の熱溶着接合方法は前記目的を達成するために、帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合方法において、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの接合領域部分を重ね合わせて、該接合領域部分の両側に対向配置された吸引ボックス同士の吸着面で前記第１及び第２のフィルムを吸引保持する吸引保持工程と、前記重ね合わせ部分を離間させる方向に前記吸引ボックス同士を移動させる離間移動工程と、前記第１及び第２のフィルムを離間した状態でそれぞれのフィルムを切断して前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部とを形成する切断工程と、前記吸引ボックス同士をフィルム長手方向に移動させて前記第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせる重ね幅を調整する重ね幅調整工程と、前記重ね幅を調整した後に、前記吸引ボックス同士を接近移動させて前記形成された第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着することによりフィルム同士を接合する熱溶着工程と、を少なくとも備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２は、本発明におけるもう一つの大きな特徴であり、接合領域部分に第１フィルムの後端部と第２フィルムの先端部を重ね合わせた接合部の重ね幅を調整するようにしたので、後端部や先端部において未溶着なテール部分（後端部や先端部の端部）を小さくできる。これにより、フィルム搬送時にテール部分がバタついたり搬送ローラに引っ掛かったりすることがなくなるので、接合部が剥がれたり、破断することがない。さらには、吸引ボックス自体をフィルム搬送方向にスライドさせて接合部の重ね幅調整を行うようにしたので、重ね幅調整時にフィルムに皺が発生することがない。ちなみに、吸引ボックスの吸引力を解除した状態でフィルム自体を搬送してスライドする方法は、フィルム幅方向で搬送張力がバラツキ易いため、フィルムが皺になり易い。特に、昨今のようにフィルム幅が３ｍを超えるような拡幅なフィルムの場合には、皺になり易い。
【００１６】
本発明においては、請求項１の主たる特徴である面圧付与工程と、請求項２の主たる特徴である重ね幅調整工程との両方を行うことが好ましい。これにより、面圧付与工程で皺を解消したフィルムが、接合部の重ね幅を調整する際に皺が再び発生してしまうという問題がない。
【００１７】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記第１フィルムを、使用中の旧ロールを巻回支持する第１リールから前記一対の吸引ボックスの間を通って該第１フィルムに所望の処理を施すフィルム延伸処理部に搬送する第１フィルム搬送工程と、前記第２フィルムを、次に使用する新ロールを巻回支持する第２リールから前記吸引ボックス同士の間まで引き出す第２フィルム引出し工程と、前記吸引ボックスと前記フィルム延伸処理部との間に設けられ、前記第１及び第２のフィルムを熱溶着接合する所要時間に相当する長さの第１フィルムを貯留し、前記第１フィルムの搬送を停止して熱溶着を行いながら該第１フィルムを前記フィルム延伸処理部へ供給可能とするリザーバ工程と、を備えることが好ましい。
【００１８】
本発明の熱溶着接合方法は、接合のための熱溶着接合装置を組み込んだ製造ラインを停止した状態で使用することができる。しかし、上記の構成を備えることにより、製造ラインを停止することなく第１及び第２のフィルム同士を接合することが可能となる。
【００１９】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記吸引ボックスの吸着面は、摩擦係数が４以下、好ましくは２以下、特に好ましくは１以下であることが良く、例えばポリテトラフルオロエチレンを好適に使用できる。
【００２０】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記接合領域部分の両側に前記吸引ボックスの吸着面と面一で且つ前記吸引ボックスの吸着面の摩擦係数よりも小さな吸着面を有する補助吸引ボックスをそれぞれ固定配置し、前記切断工程から前記熱溶着工程との間のステップにおいて、前記切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍を、前記熱溶着を阻害しないように吸引保持することが好ましい。
【００２１】
これにより、切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍が自重で垂れ下がるのを防止できる。また、補助吸引ボックスの吸着面は吸引ボックスの吸着面よりも摩擦係数が小さく滑り性が良いので、重ね幅調整工程において第１及び第２のフィルムをスライドさせた際に吸着面で擦れても皺や傷にならない。したがって、熱溶着接合の精度を向上できる。
【００２２】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記重ね幅調整工程は、前記対向配置された吸引ボックス同士の距離を前記切断工程よりも接近させた状態で行うことが好ましい。これにより、切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍が自重で垂れ下がるのを一層確実に防止できる。
【００２３】
本発明においては、前記第１及び第２フィルムは光学フィルム製造用のＰＶＡ系フィルムであることが好ましい。本発明は、ＰＶＡ系フィルム以外のフィルムの熱溶着接合を行えることは勿論であるが、ＰＶＡ系フィルムのように材質が軟らかく、且つ光学フィルム製造用のようにフィルム厚みが極めて薄い場合には、皺になり易く、皺に起因する空気溜まりが接合強度を弱めるからである。
【００２４】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記面圧付与工程では、前記接合領域部分を０．２〜０．８ＭＰａで加圧することが好ましい。より好ましくは０．４〜０．８ＭＰａの範囲である。０．２ＭＰａ未満では皺を伸ばす効果がほとんど見られないと共に、０．８ＭＰａを超えるとフィルム面に加圧班が生じる恐れがあるからである。
【００２５】
本発明の熱溶着接合方法においては、前記熱溶着工程では、前記接合部の第１及び第２のフィルムのそれぞれの端部のうち、前記熱溶着されていない未溶着領域が１．５ｍｍ以下になるように熱溶着することが好ましい。
【００２６】
これは、接合部の第１及び第２のフィルムのうち、熱溶着されていない未溶着領域（テール部分）が１．５ｍｍを超えて大きいと、フィルム搬送時にテール部分がバタついたり、搬送ローラに引っ掛かったりする危険があり、フィルムが剥がれたり、破断したりし易い。
【００２７】
本発明の熱溶着接合方法において、熱溶着工程では、前記フィルム長手方向に直交する方向に対して傾斜角度は２０°以上６０°以下の範囲で傾斜させて熱溶着することが好ましい。これにより、例えば延伸処理時等における接合部の破断耐性を向上できる。
【００２８】
本発明の熱溶着接合方法において、熱溶着工程では、前記熱溶着工程の前段或いは後段に、前記熱溶着される前の接合部又は熱溶着された後の接合部のフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取る切取り工程を有することが好ましい。これにより、例えば延伸処理時等における接合部の破断耐性を向上できる。
【００２９】
本願請求項１４のフィルム同士の熱溶着接合装置は前記目的を達成するために、帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合装置において、前記第１フィルムと前記第２フィルムとを重ね合わせた接合領域部分の両側にそれぞれ対向配置され、平坦な吸着面を有する吸引ボックスと、前記対向配置された吸引ボックス同士を互いに接近移動及び離間移動させると共に、該吸引ボックス同士の移動に合わせて前記接合領域部分を接近移動及び離間移動させる第１の移動手段と、前記対向配置された吸引ボックスをそれぞれフィルム長手方向に移動させる第２の移動手段と、前記対向配置された吸引ボックスの吸着面に吸引力を付与する吸引力発生手段と、前記第１及び第２のフィルムをそれぞれ切断して前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部を形成する切断刃と、前記第１フィルムの後端部と前記第２フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着する熱溶着手段と、前記第１及び第２の移動手段、前記吸引力発生手段、前記切断刃、及び前記熱溶着手段のＯＮ−ＯＦＦ制御を行う制御手段と、を少なくとも備えたことを特徴とする。
【００３０】
本発明は、本発明を装置として構成したものであり、フィルム同士の後端部と先端部とを熱溶着した後に皺が発生したり、テール部分が長くなったりしないようにできる。したがって、例えば延伸処理の際にも接合部が剥がれたり、破断したりすることがない。
【００３１】
本発明の熱溶着接合装置においては、前記吸引ボックスの吸着面は、摩擦係数が４以下、好ましくは２以下、特に好ましくは１以下であることが良く、例えばポリテトラフルオロエチレンを好適に使用できる。
【００３２】
本発明の熱溶着接合装置においては、前記接合領域部分の両側に、前記吸引ボックスの吸着面と面一で且つ前記吸引ボックスの吸着面の摩擦係数よりも小さな吸着面を有すると共に、前記切断刃で切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍を、前記熱溶着を阻害しないように吸引保持する補助吸引ボックスをそれぞれ固定配置することが好ましい。
【００３３】
これにより、切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍が自重で垂れ下がるのを防止できる。また、補助吸引ボックスの吸着面は吸引ボックスの吸着面よりも摩擦係数が小さく滑り性が良いので、重ね幅調整工程において第１及び第２のフィルムをスライドさせた際に吸着面で擦れても皺や傷にならない。したがって、熱溶着接合の精度を向上できる。
【００３４】
本発明の熱溶着接合装置においては、前記第１の移動手段は、前記接近移動の距離及び前記離間移動の距離を調整する調整機構を有することが好ましい。
【００３５】
これにより、切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍が自重で垂れ下がるのを一層確実に防止できる。
【００３６】
本発明の熱溶着接合装置においては、前記第１フィルムをロール状に巻回支持する第１リールと、前記第２フィルムをロール状に巻回支持する第２リールと、前記第１フィルムを前記第１リールから前記対向配置された吸引ボックス同士の間を通って該第１フィルムに所望の処理を施すフィルム延伸処理部に搬送する第１フィルム搬送手段と、前記第２フィルムを前記第２リールから前記対向配置された吸引ボックス同士の間に引き出す第２フィルム引出し手段と、前記吸引ボックスと前記フィルム延伸処理部との間に設けられ、前記第１及び第２のフィルムを熱溶着接合する所要時間に相当する長さの第１フィルムを貯留し、前記第１フィルムの搬送を停止して熱溶着を行いながら該第１フィルムを前記フィルム延伸処理部へ供給可能とするリザーバ装置と、を備えることが好ましい。
【００３７】
これにより、製造ラインを停止することなく第１及び第２のフィルム同士を接合することが可能となる。
【００３８】
本願請求項２０の光学フィルムの製造方法は前記目的を達成するために、フィルムに各種の処理を施して光学フィルムを製造する製造ラインに、前記フィルムを延伸処理する延伸処理工程を少なくとも備えた光学フィルムの製造方法において、前記製造ラインの上流位置に、請求項１〜９のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法を行う工程を備えたことを特徴とする。
【００３９】
本発明の光学フィルムの製造方法によれば、上記した熱溶着接合方法を行うようにしたので、フィルムを延伸処理する延伸処理工程において、フィルムの接合部が剥がれたり破断したりすることがない。これにより、光学フィルムの生産効率を飛躍的に向上できる。
【００４０】
本発明の光学フィルムの製造方法においては、前記フィルムはＰＶＡ系フィルムであることが好ましい。ＰＶＡ系フィルムは材質が軟らかく、光学用の場合には極めてフィルム厚が薄いために、皺になり易く、本発明の熱溶着方法が特に有効だからである。
【発明の効果】
【００４１】
本発明のフィルム同士の熱溶着接合方法及び接合装置によれば、フィルム同士の後端部と先端部とを熱溶着した後に皺が発生したり、テール部分が長くなったりしないようにできる。したがって、この熱溶着接合方法を、光学フィルムの製造方法に適用すれば、例えば延伸処理の際にも接合部が剥がれたり、破断したりすることがない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】光学フィルムの製造ラインに熱溶着接合装置を組み込んだ概略構成図
【図２】熱溶着接合装置のフィルム搬送方向に沿った側面図
【図３Ａ】熱溶着接合方法の（Ａ）〜（Ｅ）のステップを示すステップ図
【図３Ｂ】熱溶着接合方法の（Ｆ）〜（Ｊ）のステップを示すステップ図
【図３Ｃ】熱溶着接合方法の（Ｋ）〜（Ｍ）のステップを示すステップ図
【図４】吸引ボックスの吸着面の滑り性と保持力を説明する図
【図５】接合部のテール部分の長さを説明する説明図
【図６】斜め接合について説明する説明図
【図７】接合部のフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取る説明図
【図８】補助吸引ボックスを設けない場合に生じ易い不具合の説明図
【図９】補助吸引ボックスを設けたことによる作用効果を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、添付図面に従って本発明のフィルム同士の熱溶着接合方法及び接合装置並びに光学フィルムの製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００４４】
［第１の実施の形態］
図１は、光学フィルムを製造するための製造ラインに、本発明の実施の形態の熱溶着接合装置を組み込んだ概略構成図である。なお、本実施の形態では、光学フィルムとして偏光フィルムの例で説明するが、これに限定されるものではない。
【００４５】
偏光フィルムに用いられる帯状のフィルムとしては、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）系フィルムを好適に使用することができる。ＰＶＡ系フィルムとしては、ポリビニルアルコールフィルム、部分鹸化ポリビニルアルコールフィルム又はポリビニルアルコールの脱水処理フィルム等を挙げることができる。
【００４６】
ＰＶＡ系フィルムの重合度は、一般に５００〜１００００であり、１０００〜６０００の範囲であることが好ましく、１４００〜４０００の範囲にあることがより好ましい。さらに、部分鹸化ポリビニルアルコールフィルムの場合、その鹸化度は、例えば、水への溶解性の点から、７５モル％以上が好ましく、より好ましくは９８モル％以上であり、９８．３〜９９．８モル％の範囲にあることがより好ましい。
【００４７】
ＰＶＡ系フィルムの製法としては、水または有機溶媒に溶解した原液を流延成膜する流延法、キャスト法、押出法等任意の方法で成膜されたものを適宜使用することができる。フィルムの位相差値は、５ｎｍ〜１００ｎｍのものが好ましく用いられる。また、面内均一な偏光フィルムを得るために、ＰＶＡ系フィルム面内の位相差バラツキはできるだけ小さい方が好ましく、ＰＶＡ系フィルムの面内位相差バラツキは、測定波長１０００ｎｍにおいて１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００４８】
図１に示すように、光学フィルムの製造ライン１は、主として、フィルム供給部２、フィルム延伸処理部３、フィルム乾燥部１４、貼合部１６、乾燥部１７、フィルム巻取部１８で構成され、フィルム供給部２に熱溶着接合装置２６が組み込まれる。
【００４９】
フィルム供給部２は、主として、複数のフィルムロールを保持するターレット装置２４、使用中の第１フィルム３６ａと、次に使用する第２フィルム４０ａとを熱溶着接合する熱溶着接合装置２６、及びリザーバ装置２８で構成される。
【００５０】
ターレット装置２４の支柱３２には、ターレットアーム３０が軸３４を支点として、図示しない回転駆動源により回転可能に設けられる。ターレットアーム３０の一方端には、使用中の第１フィルム３６ａをロール状に巻回した第１フィルムロール３６ｂが第１リール３８に回転自在に支持される。そして、使用中の第１フィルムロール３６ｂはフィルム供給位置にセットされる。
【００５１】
また、ターレットアーム３０の他方端には、次に使用する第２フィルム４０ａをロール状に巻回した第２フィルムロール４０ｂが第２リール４２に回転自在に支持される。そして、この第２フィルム４０ａは、使用中の第１フィルム３６ａの残量が少なくなって第２フィルム４０ａと接合した後に、第２フィルムロール４０ｂから熱溶着接合装置２６まで引き出される。即ち、第１フィルムロール３６ｂでのフィルム３６ａの残量が少なくなると、ターレットアーム３０が回転し、これにより、第２フィルムロール４０ｂがフィルム供給位置に移動する。そして、第２フィルムロール４０ｂから第２フィルム４０ａの先端部が引き出され、熱溶着接合装置２６において第２フィルム４０ａの後端部と接合される。接合が終了すると、ターレットアーム３０の第１リール３８にさらに新たなフィルムロールが取り付けられる。上述の操作が繰り返し実行されることにより、フィルム供給部２からフィルムが連続的に供給される。
【００５２】
なお、図１には、第２フィルムロール４０ｂから第２フィルム４０ａの先端部を引き出す自動引出し手段については記載されていないが、例えばターレット装置２４のフィルム供給位置と熱溶着接合装置２６との間でフィルム先端部をクランプして往復移動する往復移動手段を採用することができる。また、作業者が手動で行うことも可能である。
【００５３】
また、本発明の実施の形態の熱溶着接合装置２６及びその装置２６を用いた熱溶着接合方法は、光学フィルムの製造ライン１を説明した後で詳しく説明する。
【００５４】
フィルム延伸処理部３は、例えば、膨潤槽４、染色槽６、硬膜槽８、延伸槽１０、洗浄槽１２で構成され、膨潤槽４、染色槽６、硬膜槽８においてフィルムに所望の処理が施された後、延伸槽１０において延伸処理される。ここでは、第１フィルム３６ａに処理を施す例で説明する。
【００５５】
フィルム延伸処理部３に搬送された第１フィルム３６ａは、膨潤槽４において第１フィルム３６ａを膨潤し、染色槽６において第１フィルム３６ａを染色する。次に、硬膜槽８においてフィルム構成高分子を架橋させた後、延伸槽１０において第１フィルム３６ａを縦延伸する。なお、ここでは縦延伸する例で説明するが、テンター装置等による横延伸を採用することも可能である。最後に、洗浄槽１２において第１フィルム３６ａを洗浄し、フィルム延伸処理部３での処理を終了する。
【００５６】
膨潤槽４では、第１フィルム３６ａを水に浸漬させながら搬送することによって、第１フィルム３６ａ表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄する。さらに、第１フィルム３６ａを膨潤させることで染色ムラ等の不均一性を防止する。
【００５７】
膨潤槽４中には、グリセリンやヨウ化カリウム等を適宜添加してもよい。グリセリンの添加濃度は５質量％以下、ヨウ化カリウムの添加濃度は１０質量％以下であることが好ましい。膨潤槽４の温度は、２０〜５０℃の範囲とすることが好ましく、２５〜４５℃とすることがより好ましい。膨潤槽４への浸漬時間は、２〜１８０秒間が好ましく、１０〜１５０秒間がより好ましく、６０〜１２０秒間が特に好ましい。膨潤槽４中で第１フィルム３６ａを延伸してもよい。延伸倍率は膨潤による伸展も含めて１．１〜３．５倍程度が好ましい。
【００５８】
染色槽６では、第１フィルム３６ａをヨウ素等の二色性物質を含む液に浸漬させながら搬送することによって、二色性物質を第１フィルム３６ａに吸着させる。二色性物質としては、従来公知の物質が使用でき、例えば、ヨウ素や有機染料等が挙げられる。有機染料としては、例えば、レッドＢＲ、レッドＬＲ、レッドＲ、ピンクＬＢ、ルビンＢＬ、ボルドーＧＳ、スカイブルーＬＧ、レモンエロー、ブルーＢＲ、ブルー２Ｒ、ネイビーＲＹ、グリーンＬＧ、バイオレットＬＢ、バイオレットＢ、ブラックＨ、ブラックＢ、ブラックＧＳＰ、エロー３Ｇ、エローＲ、オレンジＬＲ、オレンジ３Ｒ、スカーレットＧＬ、スカーレットＫＧＬ、コンゴーレッド、ブリリアントバイオレットＢＫ、スプラブルーＧ、スプラブルーＧＬ、スプラオレンジＧＬ、ダイレクトスカイブルー、ダイレクトファーストオレンジＳ、ファーストブラック等が使用できる。これらの二色性物質は、１種類のみ使用しても良いし、２種類以上を併用しても良い。前記有機染料を用いる場合は、例えば、可視光領域のニュートラル化を図る点から、２種類以上を組み合わせることが好ましい。具体例としては、コンゴーレッドとスプラブルーＧ、スプラオレンジＧＬとダイレクトスカイブルーの組み合わせ、又は、ダイレクトスカイブルーとファーストブラックとの組み合わせが挙げられる。
【００５９】
染色槽６の溶液としては、前記の二色性物質を溶媒に溶解した溶液を使用できる。前記溶媒としては、水を一般的に使用できるが、水と相溶性のある有機溶媒をさらに添加して用いても良い。二色性物質の濃度としては、０．０１０〜１０質量％の範囲とすることが好ましく、０．０２０〜７質量％の範囲とすることがより好ましく、０．０２５〜５質量％の範囲とすることが特に好ましい。
【００６０】
また、前記二色性物質としてヨウ素を使用する場合、染色効率をより一層向上できることから、さらにヨウ化物を添加することが好ましい。このヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタン等が挙げられる。これらヨウ化物の添加割合は、前記染色浴において、０．０１０〜１０質量％とすることが好ましく、０．１０〜５質量％とすることがより好ましい。これらのなかでも、ヨウ化カリウムを添加することが好ましく、ヨウ素とヨウ化カリウムの割合（質量比）は、１：５〜１：１００の範囲とすることが好ましく、１：６〜１：８０の範囲とすることがより好ましく、１：７〜１：７０の範囲とすることが特に好ましい。
【００６１】
染色槽６での第１フィルム３６ａの浸漬時間は、特に限定されるものではないが、１〜５分が好ましく、２〜４分がより好ましい。また、染色槽６の温度は、５〜４２℃の範囲とすることが好ましく、１０〜３５℃の範囲とすることがより好ましい。また、この染色槽６中で第１フィルム３６ａを延伸してもよく、このときの累積した総延伸倍率は、１．１〜４．０倍程度とするのが好ましい。
【００６２】
なお、前述のような染色槽６に浸漬する方法以外に、例えば、二色性物質を含む水溶液を第１フィルム３６ａに塗布または噴霧する方法を採用してもよい。また、本発明において、染色工程を行わずに、第１フィルム３６ａとして、予め二色性物質が混ぜられたポリマー原料で製膜されたフィルムを採用してもよい。
【００６３】
硬膜槽８では、架橋剤を含む溶液中に第１フィルム３６ａを浸漬させながら搬送することによって、架橋する。架橋剤としては、従来公知の物質を使用できる。例えば、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物や、グリオキザール、グルタルアルデヒド等を使用できる。これらは１種類のみ用いても良いし、２種類以上を併用しても良い。２種類以上を併用する場合には、例えば、ホウ酸とホウ砂の組み合わせが好ましく、また、その添加割合（モル比）は、４：６〜９：１の範囲とすることが好ましく、５．５：４．５〜７：３の範囲とすることがより好ましく、６：４とすることが最も好ましい。
【００６４】
硬膜槽８の溶液としては、前記架橋剤を溶媒に溶解した溶液を使用できる。前記溶媒としては、例えば水を使用できるが、さらに、水と相溶性のある有機溶媒を併用しても良い。架橋剤の濃度は、特に限定されるものではないが、１〜１０質量％の範囲とすることが好ましく、２〜６質量％とすることがより好ましい。
【００６５】
硬膜槽８には、偏光フィルムの面内の均一な特性が得られる点から、ヨウ化物を添加してもよい。ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタンが挙げられ、添加した場合に於けるヨウ化物の含有量は０．０５〜１５質量％が好ましく、０．５〜８質量％がより好ましい。架橋剤とヨウ化物の組み合わせとしては、ホウ酸とヨウ化カリウムの組み合わせが好ましく、ホウ酸とヨウ化カリウムの割合（質量比）は、１：０．１〜１：３．５の範囲とすることが好ましく、１：０．５〜１：２．５の範囲とすることがより好ましい。
【００６６】
硬膜槽８の温度は、通常２０〜７０℃の範囲とすることが好ましく、第１フィルム３６ａの浸漬時間は通常１秒〜５分とし、好ましくは５秒〜４分とする。なお、硬膜槽８中で第１フィルム３６ａを延伸してもよい。このときの累積した総延伸倍率は、１．１〜５．０倍程度とすることが好ましい。なお、染色におけると同様に、硬膜槽８に第１フィルム３６ａ浸漬させる処理に代えて、架橋剤含有溶液を塗布または噴霧する方法を用いても良い。
【００６７】
延伸槽１０では、所謂ロール延伸方式により第１フィルム３６ａを縦延伸させる。即ち、第１フィルム３６ａを、フィルム搬送方向の上流側と下流側とにそれぞれ設けられた１対のニップローラ３９ａより挟持搬送する。そして、下流側のローラ回転速度を下流側よりも高速にすることでフィルム３６ａを縦延伸する。なお図１では、各槽においても延伸できるように、ニップローラ３９ａを配置した例で示してある。
【００６８】
この場合、延伸槽１０中に浸漬した状態で、累積した総延伸倍率が例えば２〜７倍程度となるように延伸する。延伸槽１０の溶液としては、特に限定されるわけではないが、例えば、各種金属塩、ヨウ素、ホウ素または亜鉛の化合物の添加された溶液を用いることができる。この溶液の溶媒としては、水、エタノール或いは各種有機溶媒を適宜用いることができる。特に、ホウ酸および／またはヨウ化カリウムをそれぞれ２〜１８質量％程度添加した溶液を用いることが好ましい。このホウ酸とヨウ化カリウムを同時に用いる場合には、その含有割合（質量比）は、１：０．１〜１：４程度、より好ましくは、１：０．５〜１：３程度の割合で用いることが好ましい。延伸槽１０の温度としては、例えば、４０〜６７℃の範囲とすることが好ましく、５０〜６２℃とすることがより好ましい。
【００６９】
洗浄槽１２では、水中に第１フィルム３６ａを通すことにより、前の処理で付着したホウ酸等の不要残存物を洗い流す。水には、ヨウ化物を添加することが好ましく、例えば、ヨウ化ナトリウム又はヨウ化カリウムを添加することが好ましい。洗浄槽１２の水にヨウ化カリウムを添加した場合、その濃度は通常０．１〜１０質量％、好ましくは３〜８質量％とする。さらに、洗浄槽１２の温度は、１０〜６０℃とすることが好ましく、１５〜４０℃とすることがより好ましい。また、洗浄処理の回数は、特に限定されることなく複数としてもよい。複数の洗浄槽１２に添加物の種類や濃度異なる水を貯留しておき、これらに第１フィルム３６ａを通すことにより洗浄工程を実施してもよい。
【００７０】
なお、第１フィルム３６ａを各工程における槽から引き上げる際には、液だれの発生を防止するために、従来公知であるピンチロール等の液切れロールを用いたり、エアーナイフ６０によって液を削ぎ落としたりする等の方法により、余分な水分を取り除いても良い。
【００７１】
また、フィルム延伸処理部３は、ニップローラ３９ａに加えて、各槽に第１フィルム３６ａのフィルム搬送経路を規制する複数のガイドローラ３９ｂを備える。
【００７２】
フィルム延伸処理部３で処理された第１フィルム３６ａは、次にフィルム乾燥部１４に送られて乾燥される。乾燥方法としては、自然乾燥、熱風乾燥、赤外線等の加熱乾燥等、適宜な方法を採用することができるが、通常、熱風乾燥が好ましい。熱風乾燥の条件は、加熱温度を２０〜８０℃程度、乾燥時間を１〜１０分間程度とすることが好ましい。
【００７３】
乾燥されたフィルム３６ａは、次に貼合部１６に送られる。貼合部１６は、保護フィルム６４ａをロール状にしたフィルムロール６４ｂを供給する一対の送出し機６６、６６と、一対のローラ６８を有する。貼合部１６では、第１フィルム３６ａの両面、又は片面に保護フィルム６４ａが貼り付けられる。保護フィルム６４ａとしてＴＡＣ（トリアセチルセルロース）を好適に使用することができる。貼合部１６の後に乾燥部１７を設けて乾燥させる。
【００７４】
最後に、第１フィルム３６ａは、フィルム巻取部１８によりロール状に巻き取られ、これにより、偏光フィルムが製造される。
【００７５】
かかる偏光フィルムの製造効率を向上させるには、熱溶着接合装置２６で、使用中の第１フィルム３６ａの後端部と、次に使用する第２フィルム４０ａの先端部とを熱溶着してフィルム同士を接合することにより、製造ライン１に常にフィルムを供給することが必要になる。この場合、熱溶着した接合部Ａに皺が発生したり、後で説明するテール部分の長さ（Ｌ１）が長くならないようにすることで、例えばフィルムに破断力が加わり易い延伸槽１０での延伸処理の際に、接合部が剥がれたり、破断したりすることがないように熱溶着接合することが重要になる。そこで、本実施の形態では、かかる課題を、下記に説明する熱溶着接合装置２６により達成するようにした。
【００７６】
図２は、本発明の実施の形態の熱溶着接合装置２６のフィルム搬送方向に沿った側面図である。
【００７７】
図２に示すように、熱溶着接合装置２６は、主として、上側ユニット７０と下側ユニット７１とで構成される。上側ユニット７０を挟んだフィルム搬送方向両側には、使用中の第１フィルム３６ａの昇降移動に関与する一対の昇降用ローラ７３が設けられる。また、下側ユニット７１の左側には第２フィルム４０ａに係合する係合ローラ７４が設けられると共に、右側には、ターレット装置２４の第２フィルムロール４０ｂから引き出された第２フィルム４０ａの先端部を一対のローラ７５Ａ，７５Ｂで挟持保持するピンチローラ７５が設けられる。これにより、上側ユニット７０と下側ユニット７１との間に第１フィルム３６ａの搬送経路、及び第２フィルム４０ａの引出し経路が形成される。
【００７８】
上記した一対の昇降用ローラ７３は、シリンダ装置７３Ａによって、上下方向に昇降可能に構成される。
【００７９】
上側ユニット７０は、天井フレームに昇降部７８が吊り下げ支持されると共に、昇降部７８には昇降機構が搭載される。この昇降機構としては、例えば水圧或いは油圧式のシリンダ機構を好適に使用することができる。
【００８０】
また、昇降部７８の下端部には支持部９１とスライド部９２とが設けられる。そして、支持部には一対の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂのうちの吸引ボックス８８Ａ、熱溶着ヘッド８５、及び上側切断刃８９が支持される。また、スライド部９２には第１フィルム３６ａの搬送方向下流側に位置する吸引ボックス８８Ｂが支持される。そして、スライド部９２には、吸引ボックス８８Ｂを第１フィルム３６ａの搬送方向に沿って移動させるスライド機構（図示せず）が搭載される。このスライド機構は、０．１ｍｍ程度の移動精度であることが好ましく、例えば送りネジ機構をサーボホータ制御する機構を好適に使用することができる。なお、第１フィルム３６ａの搬送方向上流側に位置する吸引ボックス８８Ａについてもスライド部を介して支持されるようにし、下流側の吸引ボックス８８Ｂとは独立した状態で第１フィルム３６ａの搬送方向に沿って移動させることができるようにしてもよい。
【００８１】
また、一対の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ及び熱溶着ヘッド８５は、図２の表裏方向に長く形成され、熱溶着ヘッド８５の先端部（下端部）に、熱溶着幅が１０ｍｍ幅程度で長さがフィルム幅よりも長い線条ヒータ８５Ａが設けられる。
【００８２】
ここで、フィルム搬送方向（図２の左側から右側）から見た上流側の吸引ボックスを上流側吸引ボックス８８Ａと言い、下流側の吸引ボックスを下流側吸引ボックス８８Ｂと称する。そして、下流側と上流側の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂとの間に、線条ヒータ８５Ａの他に、第１フィルム３６ａを幅方向に切断する上側切断刃８９が配設される。この上側切断刃８９は、熱溶着ヘッド８５の側面に沿ってフィルム幅方向に移動する移動機構（図示せず）に取り付けられる。移動機構は、フィルム切断をしていない時には、フィルム幅の外側に切断刃８９を位置させ、フィルム切断時にはフィルム幅方向の一方側から他方側に切断刃を移動させる。これにより、第１フィルム３６ａを幅方向に切断することができ、且つ後記する面圧処理時や熱溶着時に切断刃８９が邪魔にならないように構成される。
【００８３】
また、上流側及び下流側の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂの下面には、多数の吸引孔を有する吸着面８８Ｃが形成されると共に、この吸着面８８Ｃは鏡面レベルの平坦面として形成される。上流側及び下流側の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂの吸着面８８Ｃと、線条ヒータ８５Ａとの先端とは略面一に形成されると共に、後記するプレス処理おいて線条ヒータ８５Ａに過剰な圧力がかかった時には、線条ヒータ８５Ａ（幅０．１〜０．５ｍｍ）が熱溶着ヘッド８５内に没入するように構成される。
【００８４】
一方、下側ユニット７１は、床９３面に支柱ブロック９５が立設され、この支柱ブロック９５の上に、上側ユニット７０の場合と同様に、支持部９８とスライド部９６とが設けられる。そして、支持部９８には一対の吸引ボックス１０１Ａ，１０１Ｂのうちの吸引ボックス１０１Ｂ、熱溶着ヘッド８５の受け台９７（ゴムチューブ製）、及び下側切断刃１０２から成る下側主要部材が設けられる。また、スライド部９６には、第２フィルム４０ａの搬送方向上流側に位置する吸引ボックス１０１Ａが支持される。そして、スライド部９６には、吸引ボックス１０１Ａを第２フィルム４０ａの搬送方向に沿って移動させるスライド機構（図示せず）が搭載される。
【００８５】
スライド機構としては、上側ユニット７０で説明したと同様の機構を採用できる。なお、第２フィルム４０ａの搬送方向下流側に位置する吸引ボックス１０１Ｂについてもスライド部を介して支持されるようにし、上流側の吸引ボックス１０１Ａとは独立した状態で第２フィルム４０ａの搬送方向に沿って移動させることができるようにしてもよい。
【００８６】
ここで、フィルム搬送方向（図２の左側から右側）から見た上流側の吸引ボックスを上流側吸引ボックス１０１Ａと言い、下流側の吸引ボックスを下流側吸引ボックス１０１Ｂと称することとする。
【００８７】
そして、下流側と上流側の吸引ボックス１０１Ａ，１０１Ｂとの間に、受け台９７の他に、第２フィルム４０ａを幅方向に切断する下側切断刃１０２が配設される。ここで、上側ユニット７０の上側切断刃８９は、図２において線条ヒータ８５Ａの左側に配置される一方、下側ユニット７１の下側切断刃１０２は受け台９７の右側に配置される。即ち、上側ユニット７０の切断刃８９と下側ユニット７１の切断刃１０２は、完全に対向ではなく、少しズレた状態で配置される。
【００８８】
また、下側ユニット７１の下側切断刃１０２も上側ユニット７０の上側切断刃８９と同様に、移動機構（図示せず）によって、切断していない時には、フィルム幅の外側に位置しており、フィルム切断時にフィルム幅方向の一方側から他方側に移動する。これにより、第２フィルム４０ａを幅方向に切断することができ、且つ後記するプレス処理時や熱溶着時に下側切断刃１０２が邪魔にならないように構成される。
【００８９】
上流側及び下流側の吸引ボックス１０１Ａ，１０１Ｂの上面には、多数の吸引孔を有する吸着面１０１Ｃが形成されると共に、この吸着面１０１Ｃは鏡面レベルの平坦面として形成される。
【００９０】
また、上側ユニット７０の第２フィルム４０ａの搬送方向の下流位置には、ダンサー機構１０７が設けられ、ダンサー機構１０７の下流側に第２フィルム４０ａをフィルム延伸処理部３にフィードするピンチローラ式のフィードローラ１０８が設けられる。
【００９１】
そして、上側ユニット７０及び下側ユニット７１を構成する各駆動機器、ダンサー機構１０７、及びフィードローラ１０８は、制御手段１０６に信号ケーブル又は無線によって接続され、制御手段１０６によってＯＮ−ＯＦＦ制御される。図２は無線制御の場合で示してある。また、各吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂは、図示しない吸引力発生装置に接続される。
【００９２】
次に、図３Ａ〜図３Ｃを用いて、上記の如く構成された熱溶着接合装置２６によって、第１フィルム３６ａと第２フィルム４０ａとを熱溶着接合する方法を説明する。なお、吸引ボックス内に矢印がある場合には、その吸引ボックスに吸引力が付与されていることを意味する。
【００９３】
図１に示したターレットアーム３０の第１リール３８から送り出された使用中の第１フィルム３６ａは、図３Ａ（Ａ）に示すように、上側ユニット７０と下側ユニット７１との間を通過して図１のフィルム延伸処理部３に搬送されている。
【００９４】
そして、第１フィルム３６ａのロール残量が少なくなったら、ターレットアーム３０が回転して次に使用する第２フィルムロール４０ｂがフィルム供給位置に移動する。さらに、第２フィルムロール４０ｂから第２フィルム４０ａの先端部が引き出されて上側ユニット７０と下側ユニット７１との間を通過してピンチローラ７５に挟持される。第１フィルムロール３６ｂの残量は、例えば第１フィルムロール３６ｂのロール厚みをセンサー（図示せず）等で測定することにより検出できる。この状態でリザーバ装置２８（図１参照）を駆動すると共に、第１フィルム３６ａをフィルム延伸処理部３に供給するフィードローラ１０８の駆動を停止してリザーバ装置２８の上流側の第１フィルム３６ａの搬送を停止する。
【００９５】
次に、図３Ａ（Ｂ）に示すように、一対の昇降用ローラ７３、７３を下降させる。これにより、第１フィルム３６ａと第２フィルム４０ａとの接合領域部分が重ね合わされる。
【００９６】
ここで、接合領域部分とは、最終的に第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とが重ね合わされて熱溶着接合される接合部Ａ（図４参照）ではなく、上側ユニット７０と下側ユニット７１との間に位置し、後記する各ステップの対象となるフィルム部分を言う。
【００９７】
次に、図３Ａ（Ｃ）に示すように、昇降部７８の昇降機構を駆動して上側ユニット７０を下降させる。そして、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａの接合領域部分を上流側及び下流側の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂと、下側ユニット７１の上流側及び下流側の吸引ボックス１０１Ａ，１０１Ｂとで挟み付けてプレスする。プレス中は４つの吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂには吸引力を付与しない。これにより、接合領域部分の両面には、上側ユニット７０と下側ユニット７１の吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂの平坦な吸着面８８Ｃ、１０１Ｃによって面圧が加えられる。したがって、接合領域部分に皺があっても、アイロン効果により皺を伸ばすことができる。
【００９８】
ターレット装置２４に巻回支持される第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａは、中高なロール状に巻回されて保管されたものを使用することが通常であり、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａを巻き戻した際にフィルムが皺になり易い。プレス圧は０．２〜０．８ＭＰａの範囲が好ましく、０．４〜０．８ＭＰａの範囲がより好ましい。
【００９９】
次に、図３Ａ（Ｄ）に示すように、４つの吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂに吸引力を付与して、皺が無くなった第１及び第２フィルム３６ａ，４０ａの接合領域部分を吸引保持する。
【０１００】
次に、図３Ａ（Ｅ）に示すように、一対の昇降用ローラ７３、７３を上昇動作させると共に、昇降部７８の昇降機構を駆動して上側ユニット７０を上昇動作させて、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａの接合領域部分同士を離間させる。
【０１０１】
次に、図３Ｂ（Ｆ）に示すように、上側ユニット７０と下側ユニット７１のそれぞれの切断刃８９、１０２によって第１及び第２フィルム３６ａ，４０ａをフィルム幅方向に切断する。これにより、使用中の第１フィルム３６ａを接合するための後端部と、次に使用する第２フィルム４０ａを接合するための先端部を形成する。
【０１０２】
次に、図３Ｂ（Ｇ）に示すように、上側ユニット７０の上流側吸引ボックス８８Ａの吸引力を解除すると共に、ターレット装置２４の第１リール３８を逆回転させて、切断された第１フィルム３６ａのターレット側部分を巻き取る。また、下側ユニット７１の下流側吸引ボックス１０１Ｂの吸引力を解除すると共にピンチローラ７５を回転して、切断された第２フィルム４０ａのフィルム片４０ｃを取り除く。
【０１０３】
次に、図３Ｂ（Ｈ）に示すように、上側ユニット７０と下側ユニット７１のスライド部９２、９６のスライド機構を駆動して、上側ユニット７０の下流側吸引ボックス８８Ｂと、下側ユニット７１の上流側吸引ボックス１０１Ａをフィルム搬送方向に沿ってそれぞれ矢印方向に移動して、第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とを重ね合わせる重ね幅を調整することによって、接合する接合部Ａの接合幅を調整する。これにより、第１フィルム３６ａの後端部において熱貼着されていないテール部分の長さ（Ｌ１）を小さくすると共に、第２フィルム４０ａの先端部において熱貼着されていないテール部分の長さ（Ｌ１）を小さくする。このテール部分の長さ（Ｌ１）については、後で詳しく説明する。
【０１０４】
そして、このように、吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａ自体をスライドさせることにより接合部Ａの接合幅を調整するようにしたので、調整の際に第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａに皺が発生することがない。ちなみに、吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａの吸引力を解除した状態でフィルム自体を搬送してスライドする方法は、フィルム幅方向で搬送張力がバラツキ易いため、フィルムが皺になり易い。特に、昨今のようにフィルム幅が３ｍを超えるような拡幅なフィルムの場合には、皺になり易い。フィルム自体を搬送する方法としては、第１フィルムはフィードローラ１０８を駆動し、第２フィルムは第２リール４２を逆回転することで行うことができる。
【０１０５】
上記した図３Ａの（Ａ）から図３Ｂの（Ｈ）までのステップにおいて、例えば図３Ａの（Ａ）では、吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂ、１０１Ａ、１０１Ｂに吸引力を付与しないＯＦＦ状態で第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａを搬送し、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａを吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂ、１０１Ａ、１０１Ｂの所定位置に皺等がなくフラットな状態でセットする必要がある。したがって、搬送される第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａが吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂ、１０１Ａ、１０１Ｂの吸着面８８Ｃ、１０１Ｃに接触して擦れる場合もある。この接触において、吸着面８８Ｃ、１０１Ｃの摩擦係数が大きいと第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａに傷等の故障が発生する虞があるので、吸着面８８Ｃ、１０１Ｃの滑り性を良くすることが好ましい。
【０１０６】
一方、図３Ｂの（Ｈ）では、吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａは、フィルム長手方向に引っ張りテンションが掛かった状態で、第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａを吸着面８８Ｃ、１０１Ｃに確実に保持しながら、吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａをスライドさせて第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａの重ね幅を調整する必要がある。即ち、第１フィルム３６ａは、吸引ボックス８８Ｂとリザーバ装置１０７との間で緊張状態が維持され、吸着面８８Ｃに引っ張りテンションが掛かる。第２フィルム４０ａは、吸引ボックス１０１Ａと第２リール４２との間で緊張状態が維持され、吸着面１０１Ｃに引っ張りテンションが掛かる。
【０１０７】
引っ張りテンションの大きさは、フィルム幅を２２０ｍｍとして試験したときに４．９Ｎ（ニュートン）程度である。したがって、吸着面８８Ｃ、１０１Ｃは、吸引圧が−１〜−２ｋＰａにおいてフィルム幅（２２０ｍｍ）当り４．９Ｎ以上の保持力を有することが必要になる。
【０１０８】
即ち、吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂ、１０１Ａ、１０１Ｂの吸着面８８Ｃ、１０１Ｃは、滑り性と保持力との両方が要求される。この滑り性と保持力の両方を満足する吸着面８８Ｃ、１０１Ｃの特性としては、摩擦係数が４以下であることが好ましく、より好ましくは２以下、特に好ましくは１以下である。
【０１０９】
このような摩擦係数を満足する材質は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を好適に使用することができる。
【０１１０】
図４（Ａ）は、ＳＵＳ３０４で形成した吸着面とＰＴＦＥで形成した吸着面との摩擦係数を比較したものであり、ＳＵＳ３０４は約８、ＰＴＦＥは約０．５であった。そして、それぞれの吸着面に接触するようにＰＶＡフィルムを搬送させた結果、ＳＵＳ３０４の吸着面は滑り性が悪く、ＰＶＡフィルムに皺や傷が発生し易いことが分かった。一方、ＰＴＦＥの吸着面は滑り性が良く、ＰＶＡフィルムに皺や傷が発生しなかった。
【０１１１】
図４（Ｂ）は、ＳＵＳ３０４で形成した吸着面を有する吸引ボックス（フィルム搬送方向の幅が２８０ｍｍ）と、ＰＴＦＥで形成した吸着面を有する吸引ボックス（フィルム搬送方向の幅が２８０ｍｍ）とを試作し、２２０ｍｍ幅のＰＶＡフィルムをそれぞれの吸着面で保持したときの保持力を対比したものである。保持力の試験は、吸着面に保持したＰＶＡフィルムを吸着面に沿って引っ張った時に、ＰＶＡフィルムが動く直前の引張力を保持力とした。そして、吸着面の吸引圧と保持力との関係をプロットし、図４（Ｂ）に示した。
【０１１２】
図４（Ｂ）から分かるように、ＰＴＦＥで形成した吸着面の保持力はＳＵＳ３０４で形成した吸着面の保持力よりも劣るものの、吸引圧が−１ｋＰａにおいて１０ｋＰａを確保することができ、上記した４．９Ｎ以上の保持力を充分に満足する結果となった。
【０１１３】
なお、実際に使用するフィルム（例えば３ｍ幅以上）において、必要な保持力を求める場合には、試験したフィルムの幅２２０ｍｍとの関係で、保持力を計算により求めることができる。
【０１１４】
次に、図３Ｂ（Ｉ）に示すように、一対の昇降用ローラ７３、７３を下降させると共に、昇降部７８の昇降機構を駆動して上側ユニット７０を下降させて、第１フィルム３６ａの後端部を第２フィルム４０ａの先端部に重ね合わせて接合部Ａを形成する。そして、熱溶着ヘッド８５の線条ヒータ８５ＡをＯＮにして、接合部Ａを熱溶着接合する。これにより、第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とが接合される。なお、本実施の形態の説明では、接合する前と後に両方について接合部Ａとの用語を使用し、接合前又は接合後であることが重要である場合には、その旨説明する。
【０１１５】
熱溶着する際の条件として１６０〜２８０℃の温度範囲が好ましい。１６０℃未満では溶着が十分でなく、２８０℃を超えると、接合した接合部Ａに気泡が混入し、接合部Ａの強度を十分に保てないからである。加熱後の冷却時間を含めて、所要時間は２秒〜１０秒が好ましい。また、線条ヒータ８５Ａを、受け台９７（ゴムチューブ）に押圧する押圧力は０．１〜０．６ＭＰａの範囲が好ましい。
【０１１６】
次に、図３Ｂ（Ｊ）に示すように、上側ユニット７０の下流側吸引ボックス８８Ｂの吸引力はそのまま付与し、残りの吸引ボックス８８Ａ、１０１Ａ，１０１Ｂの吸引力を解除する。
【０１１７】
次に、図３Ｃ（Ｋ）に示すように、一対の昇降用ローラ７３，７３を上昇させると共に、昇降部７８の昇降機構を駆動して上側ユニット７０を上昇させる。そして、図３Ｃ（Ｌ）に示すように、線条ヒータ８５ＡをＯＦＦにすると共に、上側ユニット７０の下流側吸引ボックス８８Ｂの吸引力を解除する。これにより、第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とを重ね合わせた接合部Ａに１回の熱溶着接合が施される。
【０１１８】
なお、図３Ａ〜図３Ｃは、接合部Ａに１回の熱溶着接合を施す例で説明したが、接合部Ａに複数回（例えば２回）の熱溶着接合を施すようにしてもよい。
【０１１９】
この場合には、上側ユニット７０の下流側吸引ボックス８８Ｂをフィルム搬送方向にスライドさせて接合部Ａにおける線条ヒータ８５Ａの位置を変えて熱溶着接合を行う。
【０１２０】
そして、熱溶着接合が終了したら、リザーバ装置２８を駆動停止すると共に、第１フィルム３６ａをフィルム延伸処理部３に供給するフィードローラ１０８を駆動することにより、使用中の第１フィルム３６ａに続いて次に使用する第２フィルム４０ａがフィルム延伸処理部３に連続的に供給される。
【０１２１】
本発明の実施の形態によれば、熱溶着接合装置２６を使用して上記熱溶着接合方法を行うことにより、フィルム３６ａ，４０ａ同士の後端部と先端部とを熱溶着した後に皺が発生したり、テール部分の長さ（Ｌ１）が長くなったりしないようにできる。これにより、接合部Ａに空気溜まりが生じないので接合強度を大きくできると共に、フィルム搬送中にテール部分がバタつくことがないので、例えば延伸槽１０での延伸処理の際にも接合部Ａが剥がれたり、破断したりすることがない。
【０１２２】
図５は、１回の熱溶着接合（図５（Ａ））を行う場合と２回の熱溶着接合（図５（Ｂ），（Ｃ））を行う場合のテール部分の長さ（Ｌ１）について示したものである。線条ヒータ８５Ａの幅、即ち熱溶着線Ｂの幅Ｄを１０ｍｍとした場合である。
【０１２３】
図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第１フィルム３６ａの後端部のテール部分の長さ（Ｌ１）、及び第２フィルム４０ａの先端部のテール部分の長さ（Ｌ１）は、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。未溶着なテール部分の長さ（Ｌ１，Ｌ２）が１．５ｍｍを超えて大きいと、フィルム搬送時にテール部分がバタついたり搬送ローラに引っ掛かったりし易く、これにより接合部Ａが剥がれ易くなる。
【０１２４】
また、図５（Ｂ），（Ｃ）に示すように、２回の熱溶着接合を行う場合には、熱溶着線Ｂが幅方向で一部重なるように熱溶着することが好ましい。この場合、重なり量（Ｌ２）は０ｍｍを超えて１．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【０１２５】
また、熱溶着接合においては、図６に示すように、矢印の搬送方向（フィルム搬送方向）と直交方向の直交線１１０と熱溶着線Ｂの中心線１１２の成す角度（θ）が２０°以上６０°以下となるよう、斜め接合することが好ましい。
【０１２６】
ＰＶＡ系フィルムの延伸工程での接合部Ａとその近傍でのフィルム幅方向における変形（フィルム幅の不均一性）、特に、不均一性による接合部Ａの破断特性は次の現象がある。即ち、ＰＶＡ系フィルムが搬送方向に３〜８倍で縦延伸される時、フィルムは幅方向に収縮するが、接合部Ａはフィルム幅方向にほとんど収縮しない。このため、フィルム搬送方向と直交する方向に熱溶着接合すると、フィルム上において、接合されたフィルム部分と他のフィルム部分ではフィルム幅方向の伸縮差が大きくなり、これがフィルム幅の不均一性や破断を引き起こす原因となる。
【０１２７】
したがって、上記のように斜め接合を行うことにより、縦延伸した際に接合部Ａも伸縮し易くなるので、破断し難くなる。この場合、縦延伸した際の接合部Ａのフィルム幅方向成分（ベクトル）は、斜め接合の角度（θ）の増加に伴って小さくなるので、角度（θ）は大きいほど、フィルム幅の不均一性、及びフィルムの破断を抑制する効果が大きくなる。つまり、理論的には９０°未満であればよい。一方、角度（θ）が大きすぎると、接合部Ａを形成するための設備等が大きくなりすぎる。したがって、斜め接合する角度（θ）の上限は、６０°以下が好ましい。また、角度（θ）が２０°未満では効果が十分に発揮されない。したがって、角度（θ）が２０°以上６０°以下が好ましく、３０°以上６０°以下がより好ましい。
【０１２８】
また、熱溶着接合装置２６の前段或いは熱溶着接合装置２６とフィルム延伸処理部３との間に、フィルムカッター（図示せず）を配置する。そして、熱溶着する前の接合部Ａ又は熱溶着された後の接合部Ａのフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取ることが好ましい。
【０１２９】
このように、接合部Ａのフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取ることにより、延伸処理等において接合部Ａに破断力が付与されても、破断耐性を向上できる。
【０１３０】
その理由を図７により説明する。図７（Ａ）に示すように、フィルム３６ａの後端部とフィルム４０ａの先端部がフィルム幅方向においてズレた状態で熱溶着接合された場合、ズレ部分に応力が集中してしまう。しかし、図７（Ｂ）のように、接合部Ａのフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取ることにより、フィルム３６ａの後端部とフィルム４０ａの先端部のフィルム幅方向でのズレが解消される。これにより、接合部Ａのズレ部分に応力が集中するのを防止することができる。したがって、接合前の第１及び第２フィルム３６ａ，４０ａについて円弧状に切り取る場合には、熱溶着接合した後でフィルム幅方向において段差（ずれ）を無くすことができる程度の曲率であればよい。
【０１３１】
また、図７（Ｂ）に示すように、フィルム幅Ｗ０と、円弧状に切り取った部分のフィルム幅（Ｌ）との関係は、以下の式を満たすことが好ましい。
【０１３２】
０．０１（％）≦（１−（Ｌ／Ｗ０））×１００≦２９（％）
この場合、２９％より大きくなると、延伸処理時にフィルムが破断するおそれがあり、０．０１％より小さくなると、実質的に円弧状切断の効果が発揮できないからである。
【０１３３】
なお、本実施の形態は、偏光フィルムを製造する例で説明したが、これに限定されるものではなく、他の光学フィルムを製造する場合にも適用できる。
【０１３４】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、前記接合領域部分の両側に吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂの吸着面８８Ｃ，１０１Ｃと面一で且つ吸引ボックス８８Ａ，８８Ｂ，１０１Ａ，１０１Ｂの吸着面８８Ｃ，１０１Ｃの摩擦係数よりも小さな吸着面を有する補助吸引ボックス１１０Ａ，１１０Ｂをそれぞれ固定配置し、切断工程から熱溶着工程との間のステップにおいて、切断された第１フィルム３６ａ及び第２フィルム４０ａの切断端近傍３６ｘ，４０ｘを熱溶着を阻害しないように吸引保持するようにした。
【０１３５】
即ち、図３Ｂの（Ｉ）のステップにおいて、第１フィルム３６ａの後端部を第２フィルム４０ａの先端部に重ね合わせて接合部Ａを形成し、熱溶着ヘッド８５の線条ヒータ８５ＡをＯＮにして、接合部Ａを熱溶着接合する。これにより、第１フィルム３６ａの後端部と第２フィルム４０ａの先端部とが接合される。
【０１３６】
かかる熱溶着接合のステップでは、熱溶着する際に接合部Ａの両側に形成される未溶着部分（テール部分）は、フィルム長手方向の引っ張りテンションが掛からないために、フィルム延伸処理部３での延伸処理時にフィルム幅が縮小（ネッキング）しない。したがって、テール部分が長過ぎると、応力集中が強くなり、フィルムの破断を引き起こす要因になる。したがって、テール部分の長さ（Ｌ１）は、０．５〜１．５ｍｍ程度にする必要がある。
【０１３７】
しかし、熱溶着接合装置２６の構造上、上側ユニット７０において、切断刃８９と吸引ボックス８８Ｂとの距離は１００ｍｍ程度離す必要がある。同様に、下側ユニット７１において、切断刃１０２と吸引ボックス１０１Ａとの距離は１００ｍｍ程度離す必要がある。これにより、切断刃８９より切断された第１フィルム３６ａの後端部のうち、吸引ボックス８８Ｂに吸引されていない切断端近傍３６ｘの長さが１００ｍｍ程度と長くなる。同様に、切断刃１０２より切断された第２フィルム４０ａの先端部のうち、吸引ボックス１０１Ａに吸引されていない切断端近傍４０ｘの長さが１００ｍｍ程度と長くなる。
【０１３８】
したがって、第１の実施の形態で説明した図３Ｂの（Ｆ）、（Ｈ）、（Ｉ）において、第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘ及び第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘが自重により垂れ下がり易くなる。この結果、図３Ｂの（Ｉ）の熱溶着のステップにおいて、第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘ及び第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘに折れが発生し、熱溶着接合の精度が悪くなり易い。
【０１３９】
このことを更に図８により説明すると、図８の（Ｆ１）に示すように、切断された第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘが自重により垂れ下がる。
【０１４０】
また、図８の（Ｈ１）に示すように、接合幅の調整のために、吸引ボックス８８Ｂと吸引ボックス１０１Ａとを矢印方向にスライドするときに、切断された第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘが、受け台９７と吸引ボックス１０１Ａとの間で自重により垂れ下がって折れが発生し易い。
【０１４１】
そして、図８の（Ｉ１）に示すように、熱溶着接合時に、線条ヒータ８５Ａを受け台９７に向けて下降させる際に垂れ下がった第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘが折れ曲がり易くなる。
【０１４２】
これにより、第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘと第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘとが所定の接合幅を有して重畳されないか、まったく重畳されない不具合が生じ易い。このような、不具合は、剛性の大きなフィルムには発生しにくいが、ＰＶＡフィルムのように軟らかく、しかも薄い場合に生じ易い。
【０１４３】
そこで、第２の実施の形態では、上側ユニット７０の吸引ボックス８８Ｂと熱溶着ヘッド８５との間で、熱溶着ヘッド８５の昇降動作を阻害しない位置に補助吸引ボックス１１０Ａを設けるようにした。同様に、下側ユニット７１の吸引ボックス１０１Ａと受け台９７との間に、補助吸引ボックス１１０Ｂを設けるようにした。そして、この補助吸引ボックス１１０Ａ、１１０Ｂは、接合幅の調整時に吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａと一緒にスライドしないように固定配置した。この場合、この補助吸引ボックス１１０Ａは、熱溶着ヘッド８５の昇降を阻害しない限度で熱溶着ヘッド８５に近接させて固定配置することが好ましい。また、補助吸引ボックス１１０Ｂは、受け台９７に近接して固定配置することが好ましい。
【０１４４】
また、補助吸引ボックス１１０Ａ、１１０Ｂは、吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａの吸着面８８Ｃ，１０１Ｃと面一で且つ吸引ボックス８８Ｂ、１０１Ａの吸着面８８Ｃ，１０１Ｃの摩擦係数よりも小さな吸着面を有して形成される。
【０１４５】
図９は、補助吸引ボックス１１０Ａ，１１０Ｂを設けたことによる作用効果を示す図である。
【０１４６】
図９の（Ｆ１）に示すように、切断された第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘが、補助吸引ボックス１１０Ａにより吸引保持されるので、自重により垂れ下がることを防止する。
【０１４７】
また、図９の（Ｈ１）に示すように、接合幅の調整のために、吸引ボックス８８Ｂと吸引ボックス１０１Ａとを矢印方向にスライドするときに、切断された第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘが、補助吸引ボックス１１０Ｂによって吸引保持される。これにより、切断端近傍４０ｘが受け台９７と吸引ボックス１０１Ａとの間で自重により垂れ下がって折れが発生することを防止する。
【０１４８】
この場合、補助吸引ボックス１１０Ａ、１１０Ｂの吸着面は吸引ボックス８８Ｂ，１０１Ａの吸着面８８Ｃ，１０１Ｃよりも摩擦係数が小さく滑り性が良いので、重ね幅調整工程において第１及び第２のフィルム３６ａ，４０ａをスライドさせた際に吸着面で擦れても皺や傷にならない。したがって、熱溶着接合の精度を向上できる。
【０１４９】
また、図９の（Ｉ１）に示すように、熱溶着接合時に、線条ヒータ８５Ａを受け台９７に向けて下降させて切断端近傍３６ｘに当接する際に、第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘが垂れ下がっていないので、切断端近傍３６ｘが折れ曲がることがない。
【０１５０】
これにより、設定した接合幅及び設定したテール部分長さになるように精度良く熱溶着することができる。
【０１５１】
なお、補助吸引ボックス１１０Ａ、１１０Ｂは、接合幅調整時にスライドしないため、吸引ボックス８８Ｂ，１０１Ａのスライド時には、切断端近傍３６ｘ又は切断端近傍４０ｘを吸引保持した状態で、吸着面に沿って切断端近傍３６ｘ又は切断端近傍４０ｘを滑らせる必要がある。
【０１５２】
したがって、補助吸引ボックス１１０Ａ、１１０Ｂの吸着面は、吸引ボックス８８Ｂ，１０１Ａの吸着面よりも更に摩擦係数の小さくする必要があり、摩擦係数が２以下、特に好ましくは１以下である。また、補助吸引ボックス１１０Ａ，１１０Ｂの保持力は、第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘ又は第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘが自重で垂れ下がるのを防止できればよく、吸引ボックス８８Ｂ，１０１Ａほどの保持力は必要ない。
【０１５３】
例えば、補助吸引ボックス（フィルム搬送方向の幅が２０ｍｍ）を試作し、フィルム幅２２０ｍｍのＰＶＡフィルムを−１．０ｋＰａの吸引圧で保持したときに、保持力が０．３〜０．５ｋＰａの範囲であればよい。
【０１５４】
これにより、接合幅調整時に、第１及び第２のフィルム３６ａ、４０ａが補助吸引ボックス１１０Ａ，１１０Ｂの吸着面に接触しながら走行しても皺や傷等がつくことがなく、且つ第１フィルム３６ａの切断端近傍３６ｘ又は第２フィルム４０ａの切断端近傍４０ｘが自重で垂れ下がるのを防止できる。
【０１５５】
この場合、図９の（Ｈ１）の接合幅調整時では、図８の（Ｈ１）との対比から分かるように、上側ユニット７０の吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂと、下側ユニット７１の吸引ボックス１０１Ａ、１０１Ｂとの距離を接近させた状態で接合幅の調整することが好ましい。これにより、補助吸引ボックス１１０Ａ，１１０Ｂにも吸引保持されずに空間に突出している端部の垂れ下がりを受け台９７によって受けることができるので、熱溶着接合の精度を一層向上できる。
【０１５６】
したがって、一対の昇降用ローラ７３を昇降させるシリンダ装置、及び吸引ボックス８８Ａ、８８Ｂを昇降させる昇降部７８は、昇降の距離を調整する調整機構を有することが好ましい。
【符号の説明】
【０１５７】
１…偏光フィルムの製造ライン、２…フィルム供給部、３…フィルム延伸処理部、１４…フィルム乾燥部、１６…貼合部、１７…乾燥部、１８…フィルム巻取部、２４…ターレット装置、２６…熱溶着接合装置、２８…リザーバ装置、３０…ターレットアーム、３２…支柱、３６ａ…第１フィルム、３６ｂ…第１フィルムロール、３８…第１リール、３９ａ…ニップローラ、３９ｂ…ガイドローラ、４０ａ…第２フィルム、４０ｂ…第２フィルムロール、６４ａ…保護フィルム、６４ｂ…フィルムロール、６８…ラミネートローラ、７０…上側ユニット、７１…下側ユニット、７３…昇降用ローラ、７４…係合ローラ、７５…ピンチローラ、７６…天井フレーム、７８…昇降部（第１移動手段）、８５…熱溶着ヘッド、８５Ａ…線条ヒータ、８８Ａ…上側ユニットの上流側吸引ボックス、８８Ｂ…上側ユニットの下流側吸引ボックス、８８Ｃ…吸着面、８９…上側切断刃、９２…スライド部（第２移動手段）、９３…床、９５…支柱ブロック、９６…スライド部（第２移動手段）９７…受け台（ゴムチューブ製）、１０１Ａ…下側ユニットの上流側吸引ボックス、１０１Ａ…下側ユニットの下流側吸引ボックス、１０２…下側切断刃、１０６…制御手段、１０７…タンパ機構、１０８…フィードローラ、１１０Ａ，１１０Ｂ…補助吸引ボックス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合方法において、
前記第１フィルムと前記第２フィルムとの接合領域部分を重ね合わせて、該接合領域部分の両側に対向配置された吸引ボックス同士の平坦な吸着面で挟み込むことにより、前記重ね合わせ部分の両面に面圧を付与する面圧付与工程と、
前記面圧を付与した後、前記第１及び第２のフィルムを前記それぞれの吸引ボックスの吸着面に吸引保持して該吸引ボックス同士を前記重ね合わせ部分が離間する方向に移動させる離間移動工程と、
前記第１及び第２のフィルムを離間した状態でそれぞれのフィルムを切断して第１及び第２のフィルムの前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部とを形成する切断工程と、
前記吸引ボックス同士を接近移動させて前記形成された第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着することによりフィルム同士を接合する熱溶着工程と、を少なくとも備えたことを特徴とするフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項２】
帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合方法において、
前記第１フィルムと前記第２フィルムとの接合領域部分を重ね合わせて、該接合領域部分の両側に対向配置された吸引ボックス同士の吸着面で前記第１及び第２のフィルムを吸引保持する吸引保持工程と、
前記重ね合わせ部分を離間させる方向に前記吸引ボックス同士を移動させる離間移動工程と、
前記第１及び第２のフィルムを離間した状態でそれぞれのフィルムを切断して前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部とを形成する切断工程と、
前記吸引ボックス同士をフィルム長手方向に移動させて前記第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせる重ね幅を調整する重ね幅調整工程と、
前記重ね幅を調整した後に、前記吸引ボックス同士を接近移動させて前記形成された第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着することによりフィルム同士を接合する熱溶着工程と、を少なくとも備えたことを特徴とするフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項３】
前記切断工程と前記熱溶着工程との間に、前記吸引ボックス同士をフィルム長手方向に移動させて前記第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部の重ね幅を調整する重ね幅調整工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項４】
前記第１フィルムを、使用中の旧ロールを巻回支持する第１リールから前記一対の吸引ボックスの間を通って該第１フィルムに所望の処理を施すフィルム延伸処理部に搬送する第１フィルム搬送工程と、
前記第２フィルムを、次に使用する新ロールを巻回支持する第２リールから前記吸引ボックス同士の間まで引き出す第２フィルム引出し工程と、
前記吸引ボックスと前記フィルム延伸処理部との間に設けられ、前記第１及び第２のフィルムを熱溶着接合する所要時間に相当する長さの第１フィルムを貯留し、前記第１フィルムの搬送を停止して熱溶着を行いながら該第１フィルムを前記フィルム延伸処理部へ供給可能とするリザーバ工程と、を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項５】
前記吸引ボックスの吸着面は、摩擦係数が４以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項６】
前記吸引ボックスの吸着面はポリテトラフルオロエチレンで形成されていることを特徴とする請求項５に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項７】
前記接合領域部分の両側に前記吸引ボックスの吸着面と面一で且つ前記吸引ボックスの吸着面の摩擦係数よりも小さな吸着面を有する補助吸引ボックスをそれぞれ固定配置し、前記切断工程から前記熱溶着工程との間のステップにおいて、前記切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍を、前記熱溶着を阻害しないように吸引保持することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項８】
前記重ね幅調整工程は、前記対向配置された吸引ボックス同士の距離を前記切断工程よりも接近させた状態で行うことを特徴とする請求項２〜７の何れか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項９】
前記第１及び第２フィルムは光学フィルム製造用のＰＶＡ系フィルムであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項１０】
前記面圧付与工程では、前記接合領域部分を０．２〜０．８ＭＰａで加圧することを特徴とする請求項１、３〜９のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項１１】
前記熱溶着工程では、前記接合部の第１及び第２のフィルムのそれぞれの端部のうち、前記熱溶着されていない未溶着領域が１．５ｍｍ以下になるように熱溶着することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項１２】
前記熱溶着工程では、前記フィルム長手方向に直交する方向に対して傾斜角度は２０°以上６０°以下の範囲で傾斜させて熱溶着することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項１３】
前記熱溶着工程の前段或いは後段に、前記熱溶着される前の接合部又は熱溶着された後の接合部のフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取る切取り工程を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項１４】
帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合装置において、
前記第１フィルムと前記第２フィルムとを重ね合わせた接合領域部分の両側にそれぞれ対向配置され、平坦な吸着面を有する吸引ボックスと、
前記対向配置された吸引ボックス同士を互いに接近移動及び離間移動させると共に、該吸引ボックス同士の移動に合わせて前記接合領域部分を接近移動及び離間移動させる第１の移動手段と、
前記対向配置された吸引ボックスをそれぞれフィルム長手方向に移動させる第２の移動手段と、
前記対向配置された吸引ボックスの吸着面に吸引力を付与する吸引力発生手段と、
前記第１及び第２のフィルムをそれぞれ切断して前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部を形成する切断刃と、
前記第１フィルムの後端部と前記第２フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着する熱溶着手段と、
前記第１及び第２の移動手段、前記吸引力発生手段、前記切断刃、及び前記熱溶着手段のＯＮ−ＯＦＦ制御を行う制御手段と、を少なくとも備えたことを特徴とするフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項１５】
前記吸引ボックスの吸着面は、摩擦係数が４以下であることを特徴とする請求項１４に記載のフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項１６】
前記吸引ボックスの吸着面はポリテトラフルオロエチレンで形成されていることを特徴とする請求項１５に記載のフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項１７】
前記接合領域部分の両側に、前記吸引ボックスの吸着面と面一で且つ前記吸引ボックスの吸着面の摩擦係数よりも小さな吸着面を有すると共に、前記切断刃で切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍を、前記熱溶着を阻害しないように吸引保持する補助吸引ボックスをそれぞれ固定配置したことを特徴とする請求項１４〜１６の何れか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項１８】
前記第１の移動手段は、前記接近移動の距離及び前記離間移動の距離を調整する調整機構を有することを特徴とする請求項１４〜１７の何れか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項１９】
前記第１フィルムをロール状に巻回支持する第１リールと、
前記第２フィルムをロール状に巻回支持する第２リールと、
前記第１フィルムを前記第１リールから前記対向配置された吸引ボックス同士の間を通って該第１フィルムに所望の処理を施すフィルム延伸処理部に搬送する第１フィルム搬送手段と、
前記第２フィルムを前記第２リールから前記対向配置された吸引ボックス同士の間に引き出す第２フィルム引出し手段と、
前記吸引ボックスと前記フィルム延伸処理部との間に設けられ、前記第１及び第２のフィルムを熱溶着接合する所要時間に相当する長さの第１フィルムを貯留し、前記第１フィルムの搬送を停止して熱溶着を行いながら該第１フィルムを前記フィルム延伸処理部へ供給可能とするリザーバ装置と、を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項２０】
フィルムに各種の処理を施して光学フィルムを製造する製造ラインに、前記フィルムを延伸処理する延伸処理工程を少なくとも備えた光学フィルムの製造方法において、
前記製造ラインの上流位置に、請求項１〜９のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法を行う工程を備えたことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２１】
前記フィルムはＰＶＡ系フィルムであることを特徴とする請求項２０に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項１】
帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合方法において、
前記第１フィルムと前記第２フィルムとの接合領域部分を重ね合わせて、該接合領域部分の両側に対向配置された吸引ボックス同士の平坦な吸着面で挟み込むことにより、前記重ね合わせ部分の両面に面圧を付与する面圧付与工程と、
前記面圧を付与した後、前記第１及び第２のフィルムを前記それぞれの吸引ボックスの吸着面に吸引保持して該吸引ボックス同士を前記重ね合わせ部分が離間する方向に移動させる離間移動工程と、
前記第１及び第２のフィルムを離間した状態でそれぞれのフィルムを切断して第１及び第２のフィルムの前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部とを形成する切断工程と、
前記吸引ボックス同士を接近移動させて前記形成された第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着することによりフィルム同士を接合する熱溶着工程と、を少なくとも備えたことを特徴とするフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項２】
帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合方法において、
前記第１フィルムと前記第２フィルムとの接合領域部分を重ね合わせて、該接合領域部分の両側に対向配置された吸引ボックス同士の吸着面で前記第１及び第２のフィルムを吸引保持する吸引保持工程と、
前記重ね合わせ部分を離間させる方向に前記吸引ボックス同士を移動させる離間移動工程と、
前記第１及び第２のフィルムを離間した状態でそれぞれのフィルムを切断して前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部とを形成する切断工程と、
前記吸引ボックス同士をフィルム長手方向に移動させて前記第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせる重ね幅を調整する重ね幅調整工程と、
前記重ね幅を調整した後に、前記吸引ボックス同士を接近移動させて前記形成された第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着することによりフィルム同士を接合する熱溶着工程と、を少なくとも備えたことを特徴とするフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項３】
前記切断工程と前記熱溶着工程との間に、前記吸引ボックス同士をフィルム長手方向に移動させて前記第１の帯状フィルムの後端部と第２の帯状フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部の重ね幅を調整する重ね幅調整工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項４】
前記第１フィルムを、使用中の旧ロールを巻回支持する第１リールから前記一対の吸引ボックスの間を通って該第１フィルムに所望の処理を施すフィルム延伸処理部に搬送する第１フィルム搬送工程と、
前記第２フィルムを、次に使用する新ロールを巻回支持する第２リールから前記吸引ボックス同士の間まで引き出す第２フィルム引出し工程と、
前記吸引ボックスと前記フィルム延伸処理部との間に設けられ、前記第１及び第２のフィルムを熱溶着接合する所要時間に相当する長さの第１フィルムを貯留し、前記第１フィルムの搬送を停止して熱溶着を行いながら該第１フィルムを前記フィルム延伸処理部へ供給可能とするリザーバ工程と、を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項５】
前記吸引ボックスの吸着面は、摩擦係数が４以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項６】
前記吸引ボックスの吸着面はポリテトラフルオロエチレンで形成されていることを特徴とする請求項５に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項７】
前記接合領域部分の両側に前記吸引ボックスの吸着面と面一で且つ前記吸引ボックスの吸着面の摩擦係数よりも小さな吸着面を有する補助吸引ボックスをそれぞれ固定配置し、前記切断工程から前記熱溶着工程との間のステップにおいて、前記切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍を、前記熱溶着を阻害しないように吸引保持することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項８】
前記重ね幅調整工程は、前記対向配置された吸引ボックス同士の距離を前記切断工程よりも接近させた状態で行うことを特徴とする請求項２〜７の何れか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項９】
前記第１及び第２フィルムは光学フィルム製造用のＰＶＡ系フィルムであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項１０】
前記面圧付与工程では、前記接合領域部分を０．２〜０．８ＭＰａで加圧することを特徴とする請求項１、３〜９のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項１１】
前記熱溶着工程では、前記接合部の第１及び第２のフィルムのそれぞれの端部のうち、前記熱溶着されていない未溶着領域が１．５ｍｍ以下になるように熱溶着することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項１２】
前記熱溶着工程では、前記フィルム長手方向に直交する方向に対して傾斜角度は２０°以上６０°以下の範囲で傾斜させて熱溶着することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項１３】
前記熱溶着工程の前段或いは後段に、前記熱溶着される前の接合部又は熱溶着された後の接合部のフィルム幅方向両端部を円弧状に切り取る切取り工程を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法。
【請求項１４】
帯状の第１フィルムの後端部と帯状の第２フィルムの先端部とを重ね合わせて熱溶着接合するフィルム同士の熱溶着接合装置において、
前記第１フィルムと前記第２フィルムとを重ね合わせた接合領域部分の両側にそれぞれ対向配置され、平坦な吸着面を有する吸引ボックスと、
前記対向配置された吸引ボックス同士を互いに接近移動及び離間移動させると共に、該吸引ボックス同士の移動に合わせて前記接合領域部分を接近移動及び離間移動させる第１の移動手段と、
前記対向配置された吸引ボックスをそれぞれフィルム長手方向に移動させる第２の移動手段と、
前記対向配置された吸引ボックスの吸着面に吸引力を付与する吸引力発生手段と、
前記第１及び第２のフィルムをそれぞれ切断して前記接合領域部分に前記後端部と前記先端部を形成する切断刃と、
前記第１フィルムの後端部と前記第２フィルムの先端部とを重ね合わせた接合部を熱溶着する熱溶着手段と、
前記第１及び第２の移動手段、前記吸引力発生手段、前記切断刃、及び前記熱溶着手段のＯＮ−ＯＦＦ制御を行う制御手段と、を少なくとも備えたことを特徴とするフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項１５】
前記吸引ボックスの吸着面は、摩擦係数が４以下であることを特徴とする請求項１４に記載のフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項１６】
前記吸引ボックスの吸着面はポリテトラフルオロエチレンで形成されていることを特徴とする請求項１５に記載のフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項１７】
前記接合領域部分の両側に、前記吸引ボックスの吸着面と面一で且つ前記吸引ボックスの吸着面の摩擦係数よりも小さな吸着面を有すると共に、前記切断刃で切断された第１フィルム及び第２フィルムの切断端近傍を、前記熱溶着を阻害しないように吸引保持する補助吸引ボックスをそれぞれ固定配置したことを特徴とする請求項１４〜１６の何れか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項１８】
前記第１の移動手段は、前記接近移動の距離及び前記離間移動の距離を調整する調整機構を有することを特徴とする請求項１４〜１７の何れか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項１９】
前記第１フィルムをロール状に巻回支持する第１リールと、
前記第２フィルムをロール状に巻回支持する第２リールと、
前記第１フィルムを前記第１リールから前記対向配置された吸引ボックス同士の間を通って該第１フィルムに所望の処理を施すフィルム延伸処理部に搬送する第１フィルム搬送手段と、
前記第２フィルムを前記第２リールから前記対向配置された吸引ボックス同士の間に引き出す第２フィルム引出し手段と、
前記吸引ボックスと前記フィルム延伸処理部との間に設けられ、前記第１及び第２のフィルムを熱溶着接合する所要時間に相当する長さの第１フィルムを貯留し、前記第１フィルムの搬送を停止して熱溶着を行いながら該第１フィルムを前記フィルム延伸処理部へ供給可能とするリザーバ装置と、を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のフィルム同士の熱溶着接合装置。
【請求項２０】
フィルムに各種の処理を施して光学フィルムを製造する製造ラインに、前記フィルムを延伸処理する延伸処理工程を少なくとも備えた光学フィルムの製造方法において、
前記製造ラインの上流位置に、請求項１〜９のいずれか１に記載のフィルム同士の熱溶着接合方法を行う工程を備えたことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２１】
前記フィルムはＰＶＡ系フィルムであることを特徴とする請求項２０に記載の光学フィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１５３１３４（Ｐ２０１２−１５３１３４Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２５９６（Ｐ２０１１−２６２５９６）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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