フィルム接合装置及び延伸設備
【課題】先行フィルムの後端部と後行フィルムの先端部を簡単且つ容易に溶着する。
【解決手段】ヒートシーラ装置４０は、１対の溶着ヘッド４１，４２と、吸着ヘッド４６〜４８と、カッタ５５と、クランプ５７，５８とを有する。フィルム３ａ，３ｂの接合時に、上吸着ヘッド４１，４２により先行フィルム３ａを持ち上げてフィルム搬送路４９から退避させ、この状態で先行フィルム３ａを切断する。切断後にカッタ５５を退避させて、接合位置に戻す。クランプ５７，５８及び吸着ヘッド４６〜４８で先行フィルム３ａの後端部及び後行フィルム３ｂの先端部を保持した状態で、溶着ヘッド４１，４２で加熱押圧し、フィルム３ａ，３ｂ同士を溶着させて接合する。吸着ヘッド４１，４２で保持した状態で接合が行われるため、先行フィルム３ａの後端部の位置決めが不要になり、簡単に且つ精度よくフィルム同士が接合される。
【解決手段】ヒートシーラ装置４０は、１対の溶着ヘッド４１，４２と、吸着ヘッド４６〜４８と、カッタ５５と、クランプ５７，５８とを有する。フィルム３ａ，３ｂの接合時に、上吸着ヘッド４１，４２により先行フィルム３ａを持ち上げてフィルム搬送路４９から退避させ、この状態で先行フィルム３ａを切断する。切断後にカッタ５５を退避させて、接合位置に戻す。クランプ５７，５８及び吸着ヘッド４６〜４８で先行フィルム３ａの後端部及び後行フィルム３ｂの先端部を保持した状態で、溶着ヘッド４１，４２で加熱押圧し、フィルム３ａ，３ｂ同士を溶着させて接合する。吸着ヘッド４１，４２で保持した状態で接合が行われるため、先行フィルム３ａの後端部の位置決めが不要になり、簡単に且つ精度よくフィルム同士が接合される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行するフィルムの後端部と後行するフィルムの先端部とを接合するフィルム接合装置及びこのフィルム接合装置を用いたフィルム延伸設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ等の急速な発展・普及により、これら液晶ディスプレイの保護フィルム等に用いられるセルロースアシレートフィルム、特にトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）の需要が増大している。この需要の増大に伴い生産性の向上が望まれている。ＴＡＣフィルムは、連続走行する支持体に、流延ダイを用いて、ＴＡＣと溶媒とを含むドープを流延し、この流延膜を乾燥や冷却等により自己支持性を持たせた後に、支持体から剥がして、乾燥させて巻き取ることにより製造されている。このような溶液製膜方法では、溶融押出による製膜方法に比べて、異物が無く光学特性に優れたフィルムが得られる。
【０００３】
溶液製膜方法において、前記ドープを受ける支持体として、バンドやドラムがある。バンドに比べてドラム方式の方が流延速度の向上が図り易い。また、支持体上で自己支持性を持たせるためには、乾燥の促進や冷却ゲル化といった手法が用いられる。一方、ＴＡＣフィルムの光学特性、特にレタデーションを調節する方法として、延伸することが行われている。
【０００４】
製膜速度と延伸速度とはその最適速度が異なり、製膜速度が律則となるため、製膜速度に合わせると、光学特性を上げるための延伸を十分に行うことができなくなる。そこで、溶液製膜ラインとは別にオフラインで延伸することが提案されている。
【０００５】
溶液製膜ラインとは別にオフラインで延伸を行う場合には、延伸処理を効率よく行うために、フィルムを連続して延伸することが好ましい。オフライン延伸設備は、先行フィルムの後端部と後行フィルムの先端部とを重ね合わせて接合する接合部と、接合したフィルムを連続して搬送しながらフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持してフィルム幅方向に延伸する延伸部と、延伸後にクリップにより把持されたフィルムの両側縁部を切断して耳屑として回収する回収部などを有している（例えば、特許文献１及び２参照）。接合部での接合には、両面接合テープを用いる方式や、フィルム同士を重ね合わせて熱溶着する方式などが提案されている。
【特許文献１】特願２００７−０８４４２４号明細書
【特許文献２】特願２００７−０８４４２７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
接合部での接合に両面接合テープを用いる方式は、両面接合テープをフィルムに貼り付けるだけであるから手軽に用いることができる。しかしながら、一般に、両面接合テープは、フィルムとは異なる材料の基材とこの基材の両面に設けられた粘着層とから構成されるものであることから、異種材料が含まれる接合領域はフィルム原料として再利用することができず、このため回収部では耳屑の中で接合領域を分離する分離作業が必要であった。
【０００７】
一方、接合部で熱溶着により接合する方式は、フィルム自身が溶解して接合し、接合領域には異種材料が含まれないことから、耳屑の全てがフィルム原料として再利用可能であり、回収部では上述した分離作業が必要なくなる。しかしながら、フィルムの溶解条件はフィルムに含まれる材料の種類及び分量に応じて変わるものであり、このフィルムの溶着条件の決定には多くの手間及び時間がかかる。
【０００８】
フィルムの製造では、製造条件を変更しながら試験的に少量製造する場合と、製造条件を確定して製品として大量製造する場合とがあるが、従来では、延伸設備の接合部で採用する接合方式は１つに固定されており、この接合方式で少量製造及び大量製造を共に行っていた。このため、例えば、接合部で両面接合テープを用いる方式を採用した場合には、大量製造するときに上述した分離作業が必要になるという問題が生じ、一方、接合部で熱溶着による方式を採用した場合には、少量製造するときに（試験的に少量製造するときには短期間で結果を出すことが望まれている）上述したフィルムの溶着条件を決定する必要があり製造結果が出るまでに多くの手間及び時間がかかるという問題が生じていた。
【０００９】
このため、接合テープによる接合方式と溶着による接合方式とが選択可能なように、フィルム搬送路に沿って、例えばヒートシール装置、テープ接合装置を順に配置することが考えられる。しかしながら、この場合には、フィルム搬送方向下流側のテープ接合装置では、先行フィルムと後行フィルムとの搬送路を分岐させて、それぞれの搬送路において切断することが可能であるが、それよりも上流側のヒートシール装置では、先行フィルムと後行フィルムとが同一搬送路上にあるため、この同一搬送路上で先行フィルムと後行フィルムとを別々に切断することは困難であるという問題がある。
【００１０】
そこで、ヒートシール装置に対してフィルム搬送方向上流側位置にカッタを設けて、先行フィルムを切断処理することが考えられるが、この場合には切断した先行フィルムの後端位置をヒートシール位置に位置決めするために、先行フィルムの送りを精度よく行う必要があり、リザーバなどのフィルム送り装置を用いて先行フィルムの後端の位置決めを精度よく行うことは困難であり、また、送り精度を上げようとする場合には精度のよいフィルム送り装置を用いる必要があり、製造コストが上昇するという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、製造の種類や目的に応じてフィルムの接合方式を変更することが可能なフィルム接合装置において、先行フィルムの後端部と後行フィルムの先端部との位置合わせを精度よく且つ簡単に行うことができるようにしたフィルム接合装置及び延伸設備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】
本発明は、フィルム送出装置から送り出されフィルム搬送路を搬送される先行フィルムの後端部に後行フィルムの先端部を重ね合わせて接合するフィルム接合装置において、前記フィルム搬送路を挟むように設けられる１対の溶着ヘッドと、前記溶着ヘッドを移動させて、前記先行フィルムと前記後行フィルムとが重ね合わされた部分を押圧して溶着する溶着位置、及び前記溶着位置から退避した退避位置の間で変位させる第１移動機構と、前記先行フィルム側で、前記溶着ヘッドに対して前記フィルム搬送方向の上流側及び下流側に設けられ、前記先行フィルムを吸着する吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを前記第１移動機構による前記溶着ヘッドの移動方向に移動させ、前記先行フィルムを前記溶着位置、及びこの溶着位置から離れた切断位置の間で変位させる第２移動機構と、前記溶着ヘッドと前記上流側の吸着ヘッドの間に設けられ、前記吸着ヘッド及び前記第２移動機構により切断位置に保持された先行フィルムを幅方向に切断するカッタとを備えることを特徴とする。
【００１３】
なお、前記下流側吸着ヘッドに対してフィルム搬送方向下流側に配置され、前記先行フィルムを一定量貯留し、前記吸着ヘッドによる先行フィルムの移動、及び前記カッタによる先行フィルムの切断によるフィルムの走行中止中に、前記貯留した先行フィルムを送り出すダンサーローラを有するリザーバを備えることが好ましい。また、前記下流側吸着ヘッドと前記リザーバとの間に設けられ、前記後行フィルムの先端部を切断する先端処理作業ステージと、前記フィルム送出装置から後行フィルムの先端部を前記先端処理作業ステージに送り、先端部の切断処理後に前記溶着ヘッドによる溶着位置まで戻す後行フィルム先端案内装置とを備えることが好ましい。
【００１４】
前記後行フィルム先端案内装置は、後行フィルムの先端部を把持するフィルムクリップと、このフィルムクリップを、前記フィルム送出装置に収容されている後行フィルムの先端部分が把持可能な把持位置、及び後行フィルムの先端部を前記作業ステージまで案内する案内位置の間で移動させるクリップ移動機構とを有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明のフィルム延伸設備は、上記フィルム接合装置と、前記フィルム接合装置で接合されたフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持してフィルム幅方向に延伸する延伸装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、先行フィルムの後端部を溶着位置に位置決めする必要がなく、簡単な構成で先行フィルムの後端部と後行フィルムの先端部とを接合することができる。また、先行フィルムと後行フィルムとが同一搬送路上にある場合でも先行フィルムの切断処理が可能になるため、本発明のフィルム接合装置の下流側に、例えばテープ接合装置などの別の接合方式の接合装置を設置するだけで、二種類の接合方法が選択可能なフィルム接合装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に示すように、オフライン延伸設備２は、ＴＡＣフィルム（以下、フィルム）３を幅方向に延伸するものであり、フィルム供給室４と、リザーバ５と、テンタ部６と、回収部７と、熱緩和室８と、冷却室９と、巻取室１０とを備え、これらがフィルム搬送方向Ａに順に配置されている。
【００１８】
フィルム供給室４には、フィルム送出装置１１と、接合部１２とが備えられている。フィルム送出装置１１には溶液製膜設備で製造されたフィルムを巻芯に巻き取ってロール状にしたフィルムロール１３ａ，１３ｂが装着される。一方のフィルムロール１３ａから全てのフィルムが送り出されると、他方のフィルムロール１３ｂからフィルムが送り出される。接合部１２は、フィルムロール１３ａのフィルムの後端部と、フィルムロール１３ｂのフィルムの先端部を接合して、連続するフィルム３とする。
【００１９】
リザーバ５は、接合部１２での接合処理に必要な長さ分のフィルム３のループを形成し、フィルム接合時にはリザーバ５に収納されたフィルム３を送り出す。このため、１対の保持ロール５ａ，５ｂの間にダンサーローラ５ｃを備えている。これにより、テンタ部６を停止させることなくフィルム３の接合処理を行うことができる。
【００２０】
テンタ部６は、連続するフィルム３をフィルム搬送方向Ａに搬送しながら、フィルム３を幅方向に延伸する。テンタ部６は、多数のクリップを有し、これらのクリップでフィルム３の両側縁部を挟み込んでフィルム３を幅方向に延伸する。テンタ部６は、図示しない乾燥室内に配置されており、この乾燥室の温度はフィルム３が延伸に適した温度になるように設定されている。テンタ部６ではフィルム３を幅方向に例えば１００．５％〜３００％延伸し、延伸倍率は所望の光学特性等に合わせて適宜変更される。
【００２１】
回収部７は、耳切装置１５と、カットブロア１６と、分岐ガイド２１と、廃棄ボックス２２と、クラッシャー１７とを有する。テンタ部６で延伸されたフィルム３は耳切装置１５に送られ、耳切装置１５ではフィルム３の両側縁部を耳屑として切り離す。耳切装置１５で切り離された耳屑は、カットブロア１６で細かく小片に粉砕されて耳屑小片となる。耳屑小片は分岐ガイド２１へと送られる。分岐ガイド２１は、耳屑小片のうち、両面接合テープが含まれているものを廃棄ボックス２２へと送り、両面接合テープが含まれていないものをクラッシャー１７へと送る。廃棄ボックス２２に収容された耳屑小片はフィルム原料として再利用するとコンタミネーションの原因となるため廃棄される。クラッシャー１７は耳屑小片を破砕してチップとする。このチップは回収されてフィルム原料として再利用される。
【００２２】
回収部７の耳切装置１５で両側縁部が切り離されたフィルム３は、熱緩和室８に送られる。熱緩和室８には、多数のローラ１８が備えられており、フィルム３はローラ１８により熱緩和室８内を搬送される。熱緩和室８には、送風機（図示せず）から所望の温度の風が送り込まれてフィルム３が熱処理される。このときの風の温度は、２０℃〜２５０℃であることが好ましい。フィルム３は熱緩和室８で徐々に温度が下げられる。
【００２３】
熱緩和後のフィルム３は冷却室９に送られて３０℃以下に冷却された後、巻取室１０に送られる。巻取室１０の内部には、プレスローラ２０を有する巻取り機１９が設けられている。巻取室１０に送られたフィルム３は、プレスローラ２０で押圧されながら、巻芯１９ａに巻き取られる。
【００２４】
図２に示すように、フィルム送出装置１１及び接合部１２の各部は制御部３０により統括的に制御される。フィルム送出装置１１は回転可能なターレットアーム３１を有する。ターレットアーム３１の両端部には取付軸３２ａ，３２ｂが設けられ、これらの取付軸３２ａ，３２ｂにフィルムロール１３ａ，１３ｂが装着される。ターレットアーム３１はアーム駆動部３３により回転駆動され、アーム駆動部３３は制御部３０に制御されている。各取付軸３２ａ，３２ｂは各取付軸駆動部３４，３５により回転駆動され、各取付軸駆動部３４，３５は制御部３０に制御されている。制御部３０にはフィルムロール１３ａ，１３ｂの全長が記憶されており、制御部３０では、この全長の情報と、各取付軸３２ａ，３２ｂの回転数の情報とから、フィルムロール１３ａ，１３ｂの残りの長さが分かるようになっている。
【００２５】
ターレットアーム３１は例えば２軸方式の場合には１８０度間欠回転するように駆動され、一方の取付軸３２ａを接合部１２に近い送出位置に位置させ、他方の取付軸３２ｂを接合部１２から遠い巻芯交換位置に位置させる。取付軸３２ａに装着されたフィルムロール１３ａのフィルムが残り少なくなると、取付軸３２ｂに装着されたフィルムロール１３ｂからフィルムが送り出される。ここで、フィルムロール１３ａから送り出されるフィルムが先行フィルム３ａであり、フィルムロール１３ｂから送り出されるフィルムが後行フィルム３ｂである。この後に、ターレットアーム３１が１８０度回転し、巻芯交換位置に位置した取付軸３２ａから空の巻芯が取り外され、取付軸３２ａに新たなフィルムロールが装着される。
【００２６】
クリップキャリア（後行フィルム先端案内装置）３６は、巻芯交換位置にあるフィルムロール１３ｂの後行フィルム３ｂの先端部を把持し、後行フィルム３ｂの先端部を接合可能な位置まで引き出すものである。クリップキャリア３６は、クリップ３７と、クリップ３７を二点鎖線で示す移動経路３８に沿って移動させるクリップ移動機構３９とを有する。クリップ移動機構３９は制御部３０に制御される。クリップ３７は、後行フィルム３ｂの先端部を把持することが可能な点線で示す把持位置と、後行フィルム３ｂの先端部を可動台６２まで案内する（引き出す）実線で示す案内位置との間で移動される。
【００２７】
フィルム送出装置１１のフィルム搬送方向Ａの下流側には、フィルム同士を熱溶着により接合するヒートシーラ装置（溶着接合装置）４０と、両面接合テープ７２を介してフィルム同士を接合するテープ接合装置６０とが順に設けられている。先行フィルム３ａと後行フィルム３ｂとは、ヒートシーラ装置４０またはテープ接合装置６０により接合されて、連続したフィルム３となる。
【００２８】
ヒートシーラ装置４０は、フィルム搬送路４９を上下方向から挟む上溶着ヘッド４１及び下溶着ヘッド４２を備える。上溶着ヘッド４１及び下溶着ヘッド４２はフィルム幅方向でフィルム幅よりも長尺に延びており、上溶着ヘッド４１は下面から露呈するヒータ４１ａを有し、下溶着ヘッド４２は上面から露呈するヒータ４２ａを有する。上下溶着ヘッド４１，４２は、制御部３０に制御されるヘッド移動機構４３，４４により、ヒータ４１ａ，４２ａでフィルムを挟み込む加熱位置と、フィルムから離れる待機位置との間で移動される。ヒータ４１ａ，４２ａは温調器４５により温度制御される。ヒータ４１ａ，４２ａの温度は、フィルムを溶解はするが分解はしない温度、例えば１５０℃から２９９℃の範囲に設定される。上溶着ヘッド４１と下溶着ヘッド４２が互いに押し合う圧力は１．０ＭＰａになるように構成されている。なお、溶着ヘッド同士が押し合う圧力は、０．１ＭＰａ以上にすることが好適である。
【００２９】
上溶着ヘッド４１及び下溶着ヘッド４２に対し、フィルム搬送方向Ａの上流側に上吸着ヘッド４６及び下吸着ヘッド４７を配置し、下流側に上吸着ヘッド４８を配置している。これら各吸着ヘッド４６〜４８にはバキューム源（図示せず）が接続されており、内蔵する電磁弁が制御部３０によりオンされることにより、吸引が行われて、吸着ヘッド４６，４８により先行フィルム３ａが、また吸着ヘッド４７により後行フィルム３ｂがそれぞれ吸着される。
【００３０】
上吸着ヘッド４６，４８は先行フィルム３ａ用であり、下吸着ヘッド４７は後行フィルム３ｂ用である。各吸着ヘッド４６〜４８には、ヘッド移動機構５１〜５３が接続されており、鉛直方向で各ヘッド４６〜４８を移動させる。各ヘッド移動機構５１〜５３は制御部３０により駆動制御される。
【００３１】
上吸着ヘッド４６と上溶着ヘッド４１との間には、円刃からなるカッタ５５が配置されている。このカッタ５５は移動機構５６によって、先行フィルム３ａの幅方向に移動し、先行フィルム３ａを切断する。移動機構５６は制御部３０によって制御されている。そして、上吸着ヘッド４６，４８により先行フィルム３ａを吸着して昇降させている時には、移動機構５６によりカッタ５５がフィルム３ａと干渉することがないように、フィルムの移動経路から退避した位置にセットされている。
【００３２】
上吸着ヘッド４６及び下吸着ヘッド４７に対し、フィルム搬送方向Ａの上流側には、１対のフィルムクランプ５７，５８が設けられている。これらフィルムクランプ５７，５８は、クランプ移動機構５９により移動され、クランプ開状態及び閉状態に切り替えられる。クランプ開状態では、フィルム３ａ，３ｂにクランプ５７，５８が接触することが無い。また、クランプ閉じ状態では、フィルム３ａ，３ｂを上下方向から挟持する。
【００３３】
ヒートシーラ装置４０では、先行フィルム３ａと後行フィルム３ｂの重なり合う部分を上下の両面から加熱することにより、フィルム３ａ，３ｂに効率的に熱を伝達させることが可能であり、接合領域の温度をフィルム３ａ，３ｂの分解温度以下に保ったまま接合することができる。また、重なり合う部分を高い圧力で挟持しながら溶着することが可能であり、接合領域に泡や溶着不良部分が生じることが防止される。
【００３４】
テープ接合装置６０は固定台６１及び可動台６２を有する。これら固定台６１及び可動台６２は、フィルム３の搬送路を介して対向して配置されている。固定台６１及び可動台６２が作業テーブル２３を構成している。各台６１，６２は、フィルム幅方向でのサイズがフィルム幅よりも長尺になっている。固定台６１は固定挟持面６１ａを有し、可動台６２は可動挟持面６２ａを有する。可動台６２は、一端部に設けられた回転軸６３を中心に９０度の範囲で揺動回転可能であり、台開閉機構６４によって可動挟持面６２ａを固定挟持面６１ａに押し付ける接合位置と、可動挟持面６２ａが固定挟持面６１ａから離れる接合準備位置との間で移動する。台開閉機構６４は制御部３０により制御される。
【００３５】
固定挟持面６１ａには、フィルム幅方向でフィルム幅よりも長尺に延びるカッタ溝６５が設けられている。テープ接合装置６０は、カッタ溝６５にサイズが対応したカッタ６６を有する。カッタ６６は、制御部３０に制御される図示しないカッタ移動機構により、カッタ溝６５に入り込んで先行フィルム３ａを切断する切断位置と、カッタ溝６５から離れる待機位置との間で移動する。カッタ６６は待機位置にあるときに可動台６２の可動域から外れており、カッタ６６は可動台６２に干渉しない。カッタ溝６５のフィルム搬送方向Ａの下流側には、先行フィルム３ａを吸着保持する吸着部６７が設けられている。吸着部６７は制御部３０に駆動が制御されている。
【００３６】
可動挟持面６２ａには、フィルム幅方向でフィルム幅よりも長尺に延びるカッタ溝６８が設けられている。カッタ溝６８は、可動台６２が接合位置に移動して固定台６１に対面したときに、カッタ溝６５よりもフィルム搬送方向Ａで少し下流に位置するように設けられている。このずれ量により、先行フィルム３ａと後行フィルム３ｂとを一部重ね合わせることができる。テープ接合装置６０は、カッタ溝６８にサイズが対応したカッタ７０を有する。カッタ７０は、制御部３０に制御される図示しないカッタ移動機構により、カッタ溝６８に入り込んで後行フィルム３ｂを切断する切断位置と、カッタ溝６８から離れる待機位置との間で移動する。カッタ７０は待機位置にあるときに可動台６２の可動域から外れており、カッタ７０は可動台６２に干渉しない。カッタ溝６８のフィルム搬送方向Ａの上流側には、後行フィルム３ｂを吸着保持する吸着部６９が設けられている。吸着部６９は制御部３０により駆動が制御されている。
【００３７】
テープ接合装置６０は、後行フィルム３ｂに両面接合テープ７２を貼り付けるテープ供給ヘッド７１と、テープ供給ヘッド７１を移動するテープ供給ヘッド移動機構７３とを有する。テープ供給ヘッド７１は、制御部３０により制御されるテープ供給ヘッド移動機構７３により、後行フィルム３ｂに両面接合テープ７２を貼り付けるテープ供給位置と、後行フィルム３ｂから離れる待機位置との間で移動する。テープ供給ヘッド７１は待機位置にあるときに可動台６２の可動域から外れており、テープ供給ヘッド７１は可動台６２に干渉しない。テープ供給ヘッド７１で貼り付けられる両面接合テープ７２には、フィルム３と共に延伸するように伸縮性を有するものが用いられる。両面接合テープ７２には、例えば、日東電工（株）製のＮｏ．５３２の、ポリエステルを基材に用いこの基材の両面に粘着層が形成されたテープを用いる。
【００３８】
制御部３０には、各種製造条件を入力するときなどに操作される操作部７４が接続されている。操作部７４は、フィルム３の接合方式を熱溶着接合方式又はテープ接合方式のいずれかを選択するときに操作される切替スイッチ７４ａを有する。切替スイッチ７４ａが操作されて熱溶着接合方式が選択された場合には、その旨が制御部３０に記憶され、制御部３０では接合動作時にヒートシーラ装置４０を駆動する。一方、切替スイッチ７４ａが操作されてテープ接合方式が選択された場合には、その旨が制御部３０に記憶され、制御部３０では接合動作時にテープ接合装置６０を駆動する。
【００３９】
以下、上記構成の作用について説明する。まず、フィルムを試験的に少量製造する場合について説明する。この場合には製造結果を短期間で出すことが重視されることから、接合方式としてテープ接合方式を採用する。切替スイッチ７４ａを操作してテープ接合方式に設定する。
【００４０】
フィルム送出装置１１の取付軸３２ａが送出位置に位置しており、この取付軸３２ａに装着されたフィルムロール１３ａから先行フィルム３ａが送り出されている。この先行フィルム３ａは接合部１２を経てリザーバ５へと送られている。
【００４１】
フィルムロール１３ａの先行フィルム３ａが残り少なくなると、制御部３０ではテープ接合準備動作を開始する。把持位置にあるクリップ３７が、フィルムロール１３ｂの後行フィルム３ｂの先端部を把持し、後行フィルム３ｂを把持したまま移動経路３８に沿って移動し案内位置で停止する。これにより後行フィルム３ｂが接合部１２まで引き出される。
【００４２】
図３（Ａ）に示すように、可動台６２の吸着部６９が後行フィルム３ｂを吸着保持する。カッタ７０がカッタ溝６８に入り込む切断位置に移動し、後行フィルム３ｂの先端部分が切り離される。この切り離された先端部分はクリップ３７による把持が解除されて回収され、フィルム原料として再利用される。クリップ３７は、移動経路３８に沿って案内位置から把持位置まで戻される。
【００４３】
カッタ７０が切断位置から待機位置に移動してから、テープ供給ヘッド７１がテープ供給位置に移動し、テープ供給ヘッド７１が両面接合テープ７２を後行フィルム３ｂの先端部上面に貼り付ける。両面接合テープ７２は、フィルム幅方向に沿って長尺に貼り付けられる。この貼付け時には、両面接合テープ７２の剥離シートが剥離されて、両面接合テープ７２のみが後行フィルム３ｂに貼り付けられる。両面接合テープ７２を貼り付けた後、テープ供給ヘッド７１は待機位置に移動する。
【００４４】
また、テープ接合準備動作では、フィルム供給室４内で先行フィルム３ａの搬送を停止する。先行フィルム３ａの搬送が停止されている間は、リザーバ５に貯留されたフィルムがテンタ部６に送り出される。先行フィルム３ａの搬送を停止した状態で、固定台６１の吸着部６７が先行フィルム３ａを吸着保持する。カッタ６６がカッタ溝６５に入り込む切断位置に移動し、先行フィルム３ａの後端部分が切り離される。先行フィルム３ａの後端は取付軸３２ａから離れて固定台６１に近い位置まで搬送されており、切り離された後端部分は、図示しないシュートを介して廃棄ボックスに送られる。なお、シュートによる自動回収の他に、オペレータによる取り外しを行ってもよい。また、先行フィルム３ａの後端が取付軸３２ａに巻き付けられている状態でカッタ６６による切断を行い、切り離された後端部分を取付軸３２ａを逆転して巻芯に巻取回収してもよい。以上でテープ接合準備動作が完了する。
【００４５】
テープ接合準備動作を完了した状態では、固定台６１は先行フィルム３ａの後端部を吸着保持し、可動台６２は後行フィルム３ｂの先端部を吸着保持するとともにこの先端部には両面接合テープ７２が貼り付けられている。
【００４６】
図３（Ｂ）に示すように、可動台６２が接合位置に移動する。これにより、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部とが両面接合テープ７２を介して接合される。接合動作後、吸着部６７，６９による吸着が解除され、可動台６２が接合準備位置に移動する。フィルム供給室４内でのフィルム３の搬送が開始され、また、ターレットアーム３１が１８０度回転する。
【００４７】
次に、フィルムを製品として大量製造する場合について説明する。この場合には、はじめに溶着条件を決定することにより以後の大量製造で同じ溶着条件を適用可能なこと、また、回収部７においてフィルム３の接合領域を分離する作業を回避することを考慮して、溶着接合方式を採用する。先ず、切替スイッチ７４ａを操作して溶着接合方式に設定する。
【００４８】
図４（Ａ）に示すように、フィルム送出装置１１の取付軸３２ａが送出位置に位置しており、この取付軸３２ａに装着されたフィルムロール１３ａから先行フィルム３ａが送り出されている。この先行フィルム３ａは接合部１２、リザーバ５を経て、テンタ部６（図１参照）へと送られている。フィルムロール１３ａの先行フィルム３ａが残り少なくなると、制御部３０（図２参照）では溶着接合準備動作を開始する。図２に示すように、把持位置にあるクリップ３７が、フィルムロール１３ｂの後行フィルム３ｂの先端部を把持し、後行フィルム３ｂを把持したまま移動経路３８に沿って移動し、実線表示の案内位置で停止する。これにより図４（Ａ）に示すように、後行フィルム３ｂがテープ接合装置６０まで引き出される。
【００４９】
（Ｂ）に示すように、可動台６２の吸着部６９が後行フィルム３ｂを吸着保持する。カッタ７０がカッタ溝６８に入り込む切断位置に移動し、後行フィルム３ｂの先端部分が切り離される。そして、図２に示すように、クリップ３７は移動経路３８に沿って案内位置から把持位置まで移動される。カッタ７０による切断後、可動台６２のフィルム吸着保持が解除される。
【００５０】
次に、（Ｃ）に示すように、取付軸３２ｂが逆転して後行フィルム３ｂをフィルムロール１３ｂに巻き取り、後行フィルム３ｂの先端をヒートシーラ装置４０の上下溶着ヘッド４１，４２の間に位置させる。後行フィルム３ｂの先端の停止位置は図示しない位置センサにより検出される構成になっている。このようにして、フィルム接合準備動作が終了すると、接合待ち状態となる。この状態では、先行フィルム３ａの送出が続行している。
【００５１】
図５（Ｄ）に示すように、先行フィルム３ａの残量が所定値に達したときに、先行フィルム３ａの送出が停止する。この後は、リザーバ５から先行フィルム３ａが送り出され、これに伴いダンサーローラ５ｃが上方に変位する。
【００５２】
次に、（Ｅ）に示すように、上吸着ヘッド４６，４８が下降して、これらヘッド４６，４８により先行フィルム３ａが吸着保持される。また、下吸着ヘッド４７が上昇してこのヘッド４７によりた後行フィルム３ｂが吸着保持される。次に、（Ｆ）に示すように、ヘッド移動機構５１，５３（図２参照）が作動して上吸着ヘッド４６，４８が上昇し、先行フィルム３ａが持ち上げられる。このとき、ヘッド移動機構５１，５３の上昇動作に同期して取付軸３２ａが回転してフィルム３ａを送り出すため、フィルム３ａには擦り傷などが発生することがなく、円滑に持ち上げられる。
【００５３】
次に、図６（Ｇ）に示すように、カッタ５５により先行フィルム３ａが切断される。このように、先行フィルム３ａを吸着保持した状態で切断するため、切断位置が常に一定した位置となり、重ね合わせ溶着接合を精度よく行うことができる。
【００５４】
フィルム３ａを切断した後はカッタ５５が退避位置に移動し、この後に（Ｈ）に示すように、上吸着ヘッド４６，４８及び上溶着ヘッド４１が下降する。このとき、先行フィルム３ａがフィルムロール１３ａに少し巻き取られる。そして、完全に吸着ヘッド４６，４７及び上溶着ヘッド４１が下降した後に、クランプ５７，５８がフィルム３ａを挟持する。また、下溶着ヘッド８２が上昇して溶着位置に移動する。この状態で、上溶着ヘッド４１及び下溶着ヘッド４２がオンになり、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部とが重ね合わされた状態で、溶着ヘッド４１，４２により加熱され、溶着が行われる。
【００５５】
加熱溶着及びその後の冷却が終了して溶着が確実になった段階で、（Ｊ）に示すように、クランプ５７，５８が開き、また、吸着ヘッド４６〜４８及び溶着ヘッド４１，４２が退避位置となり、接合を終了する。この後、取付軸３２ｂが回転し、後行フィルム３ｂが送り出される。また、取付軸３２ａの回転により先行フィルム３ａがフィルムロール１３ａに巻き取られる。リザーバ５では、ダンサーローラ５ｃが下降して、フィルムを一定量貯留する。また、図示は省略したが、この後に、ターレットアーム３１が１８０°回転して、空になったフィルムロール１３ａが巻芯交換位置へ、後行フィルム３ｂのフィルムロール１３ｂが送出位置へと切り替えられる。
【００５６】
このように、吸着ヘッド４６，４８を用いてフィルム３ａを吸着保持した状態でフィルム３ａを切断するため、位置決めした状態が保持されて切断が行われ、切断位置がずれることがなく、精度のよい切断が可能になる。また、ヒートシーラ装置４０の上流側にカッタを設け、このカッタで先行フィルムを切断した後に、先行フィルムの後端部をリザーバ側のフィルム送り装置を用いて、ヒートシーラ装置４０に位置決めする必要もなく、フィルム後端部の位置決め処理の制御が簡単になる。また、位置決め処理が不要になるため、迅速な接合が可能になり、接合処理時間を短縮することができる。
【００５７】
切替スイッチ７４ａを操作して接合方式を切り替えることが可能であり、製造の種類に応じた接合方式を採用することができる。例えば、試験的に少量製造するときには、テープ接合方式を採用することにより、時間をかけずに製造結果を出すことが可能である。また、製品として大量製造するときには、溶着接合方式を採用することにより、回収部７において耳屑のうち接合領域を分離する分離作業が必要なくなり、効率的な製造が可能である。
【００５８】
なお、上記実施形態では、試験的に少量製造を行うときにテープ接合方式を採用したが、これに限られず、例えばフィルムの分解温度と溶解温度が近接しており熱融着による接合が困難である場合などにもテープ接合方式を採用することができる。
【００５９】
上記実施形態では、溶着接合装置としてヒートシーラ装置４０を用いたが、この替わりに、フィルムを熱溶着することができる超音波接合装置やインパルスシーラ装置を用いてもよい。また、ポリマーの溶剤、例えばアセトンを先行フィルム３ａの後端部または後行フィルム３ｂの先端部に塗布して溶着するポリマー溶剤塗布装置を用いてもよい。
【００６０】
上記実施形態では、テープ接合装置６０での接合処理は全て自動で行われる構成であったが、一部の処理を手動で行ってもよい。例えば、カッタ６６及びカッタ７０によるフィルムの切断動作や、両面接合テープ７２を後行フィルム３ｂに貼り付ける供給動作を手動で行ってもよい。
【００６１】
上記実施形態では、テープ接合装置６０では両面接合テープ７２を用いたが、片面接合テープを用いてフィルム同士を接合してもよい。この場合には、例えば後行フィルム３ｂの先端を跨ぐようにして片面接合テープを貼り付ける、すなわち、片面接合テープのフィルム搬送方向Ａでの上流側半分を後行フィルム３ｂに貼り付け、下流側半分を先行フィルム３ａに貼り付けることにより、フィルム同士を接合する。
【００６２】
上記実施形態では、切替スイッチ７４ａが操作されて接合方式が切り替えられたが、制御部３０が、入力される製造条件などの情報に基づいて自動で接合方式を切り替えてもよい。
【００６３】
（溶液製膜方法）
上記実施形態におけるフィルムは溶液製膜方法により得ることができる。溶液製膜方法を行う溶液製膜設備２１０は、図７に示すように、ストックタンク２１１と流延室２１２とピンテンタ２１３と乾燥室２１５と冷却室２１６と巻取室２１７とを有する。
【００６４】
ストックタンク２１１は、モータ２１１ａで回転する攪拌翼２１１ｂとジャケット２１１ｃとを備える。ストックタンク２１１の内部には、ＴＡＣフィルム３の原料となるポリマーが溶媒に溶解したドープ２２１が貯留されている。ストックタンク２１１内のドープ２２１は、ジャケット２１１ｃにより温度が略一定となるように調整される。また、攪拌翼２１１ｂの回転によって、ポリマーなどの凝集を抑制しつつ、ドープ２２１を均一な品質に保持している。配管２２２は、ストックタンク２１１と流延ダイ２３０とを接続する。
【００６５】
流延室２１２には、流延ダイ２３０、支持体としての流延ドラム２３２、剥取ローラ２３４、温調装置２３５，２３６、及び減圧チャンバ２３７が設置されている。流延ドラム２３２は図示を省略した駆動装置により軸２３２ａを中心に、方向Ｚ１へ回転する。流延室２１２内及び流延ドラム２３２は、温調装置２３５，２３６によって、流延膜２３３が冷却固化（ゲル化）し易い温度に設定されている。
【００６６】
流延ダイ２３０は、幅方向ＴＤに伸びるように形成されるスリットを有する。流延ダイ２３０は、スリットから回転する流延ドラム２３２の周面２３２ｂに向けて、ドープ２２１を吐出する。その後、流延ドラム２３２の周面２３２ｂ上のドープ２２１から流延膜２３３が形成される。そして、流延ドラム２３２が約３／４回転する間に、ゲル化による自己支持性が流延膜２３３に発現し、流延膜２３３は剥取ローラ２３４によって流延ドラム２３２から剥ぎ取られ、湿潤フィルム２３８となる。剥ぎ取り時の流延膜２３３の残留溶媒量は、１５０重量％以上３２０重量％以下であることが好ましい。ここで、残留溶媒量とは、ＴＡＣフイルム３等に残留する溶媒量を乾量基準で示したものであり、その測定方法は、対象のフイルム等からサンプルを採取し、このサンプルの重量をｘ、サンプルを乾燥した後の重量をｙとするとき、｛（ｘ−ｙ）／ｙ｝×１００で算出する。
【００６７】
減圧チャンバ２３７は、流延ダイ２３０に対し、方向Ｚ１の上流側に配置されており、減圧チャンバ２３７内を負圧に保ち、流延ビードの背面（後に、流延ドラム２３２の周面２３２ｂに接する面）側を所望の圧力に減圧する。流延ビードの背面側の減圧により、流延ドラム２３２の回転により発生する同伴風の影響を少なくし、流延ダイ２３０と流延ドラム２３２との間に安定した流延ビードを形成し、膜厚ムラの少ない流延膜２３３を形成することができる。
【００６８】
流延ダイ２３０の材質は、電解質水溶液、ジクロロメタンやメタノールなどの混合液に対する高い耐腐食性、及び低い熱膨張率を有する素材から形成される。流延ダイ２３０の接液面の仕上げ精度は表面粗さで１μｍ以下、真直度はいずれの方向にも１μｍ／ｍ以下のものを用いることが好ましい。
【００６９】
流延ドラム２３２の周面２３２ｂは、クロムメッキ処理が施され、十分な耐腐食性と強度を有する。また、温調装置２３６は、流延ドラム２３２の周面２３２ｂの温度を所望の温度に保つために、流延ドラム２３２に伝熱媒体を循環させる。伝熱媒体は所望の温度に保持されており、流延ドラム２３２内の伝熱媒体流路を通過することにより、流延ドラム２３２の周面２３２ｂの温度が所望の温度に保持される。
【００７０】
流延ドラム２３２の幅は特に限定されるものではないが、ドープの流延幅の１．１倍〜２．０倍の範囲のものを用いることが好ましい。流延ドラム２３２の材質は、ステンレス製であることが好ましく、十分な耐腐食性と強度とを有するようにＳＵＳ３１６製であることがより好ましい。流延ドラム２３２の周面２３２ｂに施されるクロムメッキ処理はビッカース硬さＨｖ７００以上、膜厚２μｍ以上、いわゆる硬質クロムメッキであることが好ましい。
【００７１】
また、流延室２１２内には、蒸発している溶媒を凝縮液化するための凝縮器（コンデンサ）２３９と凝縮液化した溶媒を回収する回収装置２４０とが備えられている。凝縮器２３９で凝縮液化した溶媒は、回収装置２４０により回収される。その溶媒は再生装置で再生された後に、ドープ調製用溶媒として再利用される。
【００７２】
流延室２１２の下流には、渡り部２４１、ピンテンタ２１３が順に設置されている。渡り部２４１では、搬送ローラ２４２が、湿潤フィルム２３８をピンテンタ２１３に導入する。ピンテンタ２１３は、湿潤フィルム２３８の両側縁部を貫通して保持する多数のピンプレートを有し、このピンプレートが軌道上を走行する。ピンプレートにより走行する湿潤フィルム２３８に対し乾燥風が送られ、湿潤フィルム２３８は乾燥し、フィルム２２０となる。
【００７３】
ピンテンタ２１３は、フィルム２２０の両側縁部を把持する多数のクリップを有し、このクリップが延伸軌道上を走行する。クリップにより走行するフィルム２２０に対し乾燥風が送られ、フィルム２２０には、フィルム幅方向ＴＤへの延伸処理とともに乾燥処理が施される。
【００７４】
ピンテンタ２１３の下流にはそれぞれ耳切装置２４３が設けられている。耳切装置２４３はフィルム２２０の両側縁部を裁断する。この裁断した両側縁部は、送風によりクラッシャ２４４に送られて、粉砕され、ドープ等の原料として再利用される。
【００７５】
乾燥室２１５には、多数のローラ２４７が設けられており、これらにフィルム２２０が巻き掛けられて搬送される。乾燥室２１５の出口側には冷却室２１６が設けられており、この冷却室２１６でフィルム２２０が室温となるまで冷却される。冷却室２１６の下流には強制除電装置（除電バー）２４９が設けられており、フィルム２２０が除電される。さらに、強制除電装置２４９下流側には、ナーリング付与ローラ２５０が設けられており、フィルム２２０の両側縁部にナーリングが付与される。巻取室２１７には、プレスローラ２５２を有する巻取機２５１が設置されており、フィルム２２０が巻き芯にロール状に巻き取られ、巻取機２５１により、フィルムロール２５５が得られる。フィルムロール２５５は、フィルムロール９として、巻取室２１７からオフライン延伸設備２のフィルム供給室４（図１参照）に送られ、フィルム供給室４からフィルム３として、送り出される。
【００７６】
本実施形態では、ポリマーフィルムとしてＴＡＣフィルムを用いて説明を行ったが、ＴＡＣフィルムに限定されることなく、例えば、セルロースアシレートフィルムのほか、環状オレフィン等、他のポリマーからなるポリマーフィルムや、溶融製膜方法によって製造されたポリマーフィルム等、各種ポリマーフィルムにも本発明を適用することができる。
【００７７】
（セルロースアシレート）
セルロースアシレートとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が特に好ましい。そして、セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、すなわちアシル基の置換度が下記式(I)〜(III)の全てを満足するものがより好ましい。なお、以下の式(I)〜(III)において、Ａ及びＢはアシル基の置換度を表わし、置換度Ａはアセチル基の置換度、また置換度Ｂは炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度である。なお、ＴＡＣの９０重量％以上が０．１ｍｍ〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。
（Ｉ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（II） ０≦Ａ≦３．０
（III） ０≦Ｂ≦２．９
【００７８】
セルロースを構成するβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位，３位及び６位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部を炭素数２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマー）である。アシル置換度は、２位，３位及び６位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合（１００％のエステル化は置換度１である）を意味する。
【００７９】
全アシル化置換度、即ち、ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６は２．００〜３．００が好ましく、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）は０．２８以上が好ましく、より好ましくは０．３０以上、特に好ましくは０．３１〜０．３４である。ここで、ＤＳ２はグルコース単位の２位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「２位のアシル置換度」とも言う）であり、ＤＳ３は３位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「３位のアシル置換度」とも言う）であり、ＤＳ６は６位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「６位のアシル置換度」とも言う）である。
【００８０】
本発明のセルロースアシレートに用いられるアシル基は１種類だけでも良いし、あるいは２種類以上のアシル基が使用されていても良い。２種類以上のアシル基を用いるときは、その１つがアセチル基であることが好ましい。２位，３位及び６位の水酸基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位，３位及び６位の水酸基のアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳＢは０．３０以上であり、特に好ましくは０．７以上である。さらにＤＳＢはその２０％以上が６位水酸基の置換基であるが、より好ましくは２５％以上が６位水酸基の置換基であり、３０％以上がさらに好ましく、特には３３％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましい。また更に、セルロースアシレートの６位の置換度が０．７５以上であり、さらには０．８０以上であり特には０．８５以上であるセルロースアシレートも挙げることができる。これらのセルロースアシレートにより溶解性の好ましい溶液（ドープ）が作製できる。特に非塩素系有機溶媒において、良好な溶液の作製が可能となる。さらに粘度が低く、濾過性の良い溶液の作製が可能となる。
【００８１】
セルロースアシレートの原料であるセルロースは、リンター，パルプのどちらから得られたものでも良い。
【００８２】
本発明のセルロースアシレートの炭素数２以上のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でも良く特に限定されない。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していても良い。これらの好ましい例としては、プロピオニル、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、テトラデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、ｉｓｏ−ブタノイル、ｔ−ブタノイル、シクロヘキサンカルボニル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイル基などを挙げることができる。これらの中でも、プロピオニル、ブタノイル、ドデカノイル、オクタデカノイル、ｔ−ブタノイル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイルなどがより好ましく、特に好ましくはプロピオニル、ブタノイルである。
【００８３】
（溶媒）
ドープを調製する溶媒としては、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン，トルエンなど）、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン，クロロベンゼンなど）、アルコール（例えば、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，ｎ−ブタノール，ジエチレングリコールなど）、ケトン（例えば、アセトン，メチルエチルケトンなど）、エステル（例えば、酢酸メチル，酢酸エチル，酢酸プロピルなど）及びエーテル（例えば、テトラヒドロフラン，メチルセロソルブなど）などが挙げられる。なお、本発明において、ドープとはポリマーを溶媒に溶解または分散して得られるポリマー溶液，分散液を意味している。
【００８４】
これらの中でも炭素原子数１〜７のハロゲン化炭化水素が好ましく用いられ、ジクロロメタンが最も好ましく用いられる。ＴＡＣの溶解性、流延膜の支持体からの剥ぎ取り性、フィルムの機械的強度など及びフィルムの光学特性などの物性の観点から、ジクロロメタンの他に炭素原子数１〜５のアルコールを１種ないし数種類混合することが好ましい。アルコールの含有量は、溶媒全体に対し２重量％〜２５重量％が好ましく、５重量％〜２０重量％がより好ましい。アルコールの具体例としては、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，イソプロパノール，ｎ−ブタノールなどが挙げられるが、メタノール，エタノール，ｎ−ブタノールあるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００８５】
ところで、最近、環境に対する影響を最小限に抑えることを目的に、ジクロロメタンを使用しない場合の溶媒組成についても検討が進み、この目的に対しては、炭素原子数が４〜１２のエーテル、炭素原子数が３〜１２のケトン、炭素原子数が３〜１２のエステル、炭素数１〜１２のアルコールが好ましく用いられる。これらを適宜混合して用いることがある。例えば、酢酸メチル，アセトン，エタノール，ｎ−ブタノールの混合溶媒が挙げられる。これらのエーテル、ケトン，エステル及びアルコールは、環状構造を有するものであってもよい。また、エーテル、ケトン，エステル及びアルコールの官能基（すなわち、−Ｏ−，−ＣＯ−，−ＣＯＯ−及び−ＯＨ）のいずれかを２つ以上有する化合物も、溶媒として用いることができる。
【００８６】
なお、セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されている。これらの記載も本発明にも適用できる。また、溶媒及び可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤（ＵＶ剤），光学異方性コントロール剤，レターデーション制御剤，染料，マット剤，剥離剤，剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されている。
【００８７】
（溶融製膜設備）
次に、溶融製膜方法によりポリマーフィルムを製造する製造設備（以下、溶融製膜設備と称す）について説明する。溶融製膜設備４１０は、図８に示すように、液晶表示装置等に使用できる熱可塑性フィルムＦを製造する装置である。熱可塑性フィルムＦの原材料であるペレット状の熱可塑性樹脂を乾燥機４１２に導入して乾燥させた後、このペレットを押出機４１４によって押し出し、ギアポンプ４１６によりフィルタ４１８に供給する。次いで、フィルタ４１８により異物がろ過され、ダイ４２０から溶融樹脂（溶融した熱可塑性樹脂）が押し出される。溶融樹脂は、第１キャスティングロール４２８とタッチロール４２４で挟まれて押圧成形された後、第１キャスティングロール４２８にて冷却固化されて所定の表面粗さのフィルム状とされ、さらに、第２キャスティングロール４２６、第３キャスティングロール４２７によって搬送されることで未延伸フィルムＦａが得られる。この未延伸フィルムＦａは、この段階で巻き取られてもよいし、連続的に長スパン延伸を行う横延伸部４４２に供給されてもよい。また、一度巻き取られた未延伸フィルムＦａを再度横延伸部４４２に供給しても、連続的に長スパン延伸を行う横延伸部４４２に供給した場合と同様の効果が得られる。
【００８８】
横延伸部４４２では、未延伸フィルムＦａが搬送方向（以下、ＭＤ方向と称する）と直交する幅方向（以下、ＴＤ方向と称する）に延伸され、横延伸フィルムＦｂとされる。横延伸部４４２の上流側に予熱部４３６を設けてもよいし、横延伸部４４２の下流側に熱固定部４４４を設けてもよい。これにより、延伸中のボーイング（光学軸のズレ）を小さくできる。予熱温度は横延伸温度より高いこと、熱固定温度は横延伸温度より低いことが好ましい。すなわち、通常、ボーイングは幅方向中央部が進行方向に向かって凹となるが、予熱温度＞横延伸温度、横延伸温度＞熱固定温度とすることによりボーイングを低減できる。予熱処理、熱固定処理はどちらか一方でもよく、両方行ってもよい。
【００８９】
横延伸の後に後熱処理を行なった後、熱処理ゾーン４４６でＭＤ方向に横延伸フィルムＦｂを収縮させる。熱処理ゾーン４４６では、図９に示すように、横延伸フィルムＦｂの側端部をチャックで把持しない状態で、ＴＤ方向の収縮が起こらずに、ＭＤ方向の収縮のみが起こるように複数のロール４４８ａ〜４４８ｄで横延伸フィルムＦｂを搬送する。このとき、図１０に示すように、複数のロール４４８ａ〜４４８ｄは、ロールラップ長（Ｄ）とロール間長（Ｇ）の比（Ｇ／Ｄ）が０．０１以上３以下となるように配置される。これにより横延伸フィルムＦｂと各ロール４４８〜４４８ｄとの摩擦によりＴＤ方向の収縮が抑制される。そして、横延伸フィルムＦｂは、上流側のロール４４８ａによる周速度（Ｖ１）と下流側のロール４４８ｄによる周速度（Ｖ２）の比（Ｖ２／Ｖ１）が０．６以上０．９９９以下で搬送しながら熱処理される。つまり、横延伸フィルムＦｂは熱処理ゾーンにてＭＤ方向に収縮する。
【００９０】
横延伸フィルムＦｂが熱処理ゾーンにて熱処理されることで、配向角、レターデーションが調整された最終製品である熱可塑性フィルムＦが製造される。このフィルムＦは巻取部４４９によって巻き取られる。
【００９１】
ＴＤ方向への延伸の前又は後にＭＤ方向の延伸を行ってもよい。ＭＤ方向の延伸は、ＭＤ方向に並ぶ複数のニップロール対を用いてフィルムを搬送し、上流側のニップロール対の周速度より下流側のニップロール対の周速度を速くすることで達成できる。ＭＤ方向におけるニップロール間の距離（Ｌ）と上流側のニップロール対でのフィルム幅Ｗの比（Ｌ／Ｗ）の大きさで延伸方式が異なり、Ｌ／Ｗが小さいと特開２００５−３３０４１１号公報、特開２００６−３４８１１４号公報記載のようなＭＤ方向の延伸方式を採用できる。この方式は、Ｒｔｈが大きくなり易いが装置をコンパクトにすることができる。一方、Ｌ／Ｗが大きい場合は特開２００５−３０１２２５号公報記載のようなＭＤ方向の延伸方式を用いることができる。この方式はＲｔｈを小さくできるが、装置が長大になり易い。
【００９２】
溶融製膜方法に用いることのできるポリマーは、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えば、セルロースアシレート、ラクトン環含有重合体、環状オレフィン、ポリカーボネイト等が挙げられる。中でも好ましいのがセルロースアシレート、環状オレフィンであり、中でも好ましいのがアセテート基、プロピオネート基を含むセルロースアシレート、付加重合によって得られた環状オレフィンであり、さらに好ましくは付加重合によって得られた環状オレフィンである。
【００９３】
（環状オレフィン）
環状オレフィンはノルボルネン系化合物から重合されるものが好ましい。この重合は開環重合、付加重合いずれの方法でも行える。付加重合としては例えば特許３５１７４７１号公報記載のものや特許３５５９３６０号公報、特許３８６７１７８号公報、特許３８７１７２１号公報、特許３９０７９０８号公報、特許３９４５５９８号公報、特表２００５−５２７６９６号公報、特開２００６−２８９９３号公報、国際公開第２００６／００４３７６号パンフレットに記載のものが挙げられる。特に好ましいのは特許３５１７４７１号公報に記載のものである。
【００９４】
開環重合としては国際公開第９８／１４４９９号パンフレット、特許３０６０５３２号公報、特許３２２０４７８号公報、特許３２７３０４６号公報、特許３４０４０２７号公報、特許３４２８１７６号公報、特許３６８７２３１号公報、特許３８７３９３４号公報、特許３９１２１５９号公報記載のものが挙げられる。なかでも好ましいのが国際公開第９８／１４４９９号パンフレット、特許３０６０５３２号公報記載のものである。
【００９５】
これらの環状オレフィンの中でも付加重合のものの方がより好ましい。
【００９６】
（ラクトン環含有重合体）
下記（一般式１）で表されるラクトン環構造を有するものを指す。
【００９７】
【化１】
【００９８】
（一般式１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜２０の有機残基を表す。なお、有機残基は酸素原子を含んでいてもよい。
【００９９】
（一般式１）のラクトン環構造の含有割合は、好ましくは５〜９０重量％、より好ましくは１０〜７０重量％、さらに好ましくは１０〜５０重量％である。
【０１００】
（一般式１）で表されるラクトン環構造以外に、（メタ）アクリル酸エステル、水酸基含有単量体、不飽和カルボン酸、下記（一般式２）で表される単量体から選ばれる少なくとも１種を重合して構築される重合体構造単位（繰り返し構造単位）が好ましい。
【０１０１】
【化２】
【０１０２】
（一般式２）中、Ｒ４は水素原子又はメチル基を表し、Ｘは水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリール基、−ＯＡｃ基、−ＣＮ基、−ＣＯ−Ｒ５基、又は−Ｃ−Ｏ−Ｒ６基を表し、Ａｃ基はアセチル基を表し、Ｒ５及びＲ６は水素原子又は炭素数１〜２０の有機残基を表す。
【０１０３】
例えば、国際公開第２００６／０２５４４５号パンフレット、特開２００７−７０６０７号公報、特開２００７−６３５４１号公報、特開２００６−１７１４６４号公報、特開２００５−１６２８３５号公報記載のものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】オフライン延伸設備を示す概略の側面図である。
【図２】フィルム送出装置及び接合部を示す概略の側面図である。
【図３】テープ接合装置を示す概略の側面図である。
【図４】ヒートシーラ装置の動作状態を示す概略の側面図である。
【図５】ヒートシーラ装置の動作状態を示す概略の側面図である。
【図６】ヒートシーラ装置の動作状態を示す概略の側面図である。
【図７】溶液製膜設備の概要を示す説明図である。
【図８】溶融製膜設備の概要を示す説明図である。
【図９】熱処理ゾーンにおける複数のロールの配置状態を示す斜視図である。
【図１０】熱処理ゾーンにおける複数のロールのロールラップ長（Ｄ）及びロール間長（Ｇ）を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】
２ オフライン延伸設備
３ フィルム
３ａ 先行フィルム
３ｂ 後行フィルム
５ リザーバ
５ｃ ダンサーローラ
６ テンタ部
７ 回収部
１２ 接合部
４０ ヒートシーラ装置
４１，４２ 溶着ヘッド
４６〜４８ 吸着ヘッド
５７〜５８ クランプ
６０ テープ接合装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行するフィルムの後端部と後行するフィルムの先端部とを接合するフィルム接合装置及びこのフィルム接合装置を用いたフィルム延伸設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ等の急速な発展・普及により、これら液晶ディスプレイの保護フィルム等に用いられるセルロースアシレートフィルム、特にトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）の需要が増大している。この需要の増大に伴い生産性の向上が望まれている。ＴＡＣフィルムは、連続走行する支持体に、流延ダイを用いて、ＴＡＣと溶媒とを含むドープを流延し、この流延膜を乾燥や冷却等により自己支持性を持たせた後に、支持体から剥がして、乾燥させて巻き取ることにより製造されている。このような溶液製膜方法では、溶融押出による製膜方法に比べて、異物が無く光学特性に優れたフィルムが得られる。
【０００３】
溶液製膜方法において、前記ドープを受ける支持体として、バンドやドラムがある。バンドに比べてドラム方式の方が流延速度の向上が図り易い。また、支持体上で自己支持性を持たせるためには、乾燥の促進や冷却ゲル化といった手法が用いられる。一方、ＴＡＣフィルムの光学特性、特にレタデーションを調節する方法として、延伸することが行われている。
【０００４】
製膜速度と延伸速度とはその最適速度が異なり、製膜速度が律則となるため、製膜速度に合わせると、光学特性を上げるための延伸を十分に行うことができなくなる。そこで、溶液製膜ラインとは別にオフラインで延伸することが提案されている。
【０００５】
溶液製膜ラインとは別にオフラインで延伸を行う場合には、延伸処理を効率よく行うために、フィルムを連続して延伸することが好ましい。オフライン延伸設備は、先行フィルムの後端部と後行フィルムの先端部とを重ね合わせて接合する接合部と、接合したフィルムを連続して搬送しながらフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持してフィルム幅方向に延伸する延伸部と、延伸後にクリップにより把持されたフィルムの両側縁部を切断して耳屑として回収する回収部などを有している（例えば、特許文献１及び２参照）。接合部での接合には、両面接合テープを用いる方式や、フィルム同士を重ね合わせて熱溶着する方式などが提案されている。
【特許文献１】特願２００７−０８４４２４号明細書
【特許文献２】特願２００７−０８４４２７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
接合部での接合に両面接合テープを用いる方式は、両面接合テープをフィルムに貼り付けるだけであるから手軽に用いることができる。しかしながら、一般に、両面接合テープは、フィルムとは異なる材料の基材とこの基材の両面に設けられた粘着層とから構成されるものであることから、異種材料が含まれる接合領域はフィルム原料として再利用することができず、このため回収部では耳屑の中で接合領域を分離する分離作業が必要であった。
【０００７】
一方、接合部で熱溶着により接合する方式は、フィルム自身が溶解して接合し、接合領域には異種材料が含まれないことから、耳屑の全てがフィルム原料として再利用可能であり、回収部では上述した分離作業が必要なくなる。しかしながら、フィルムの溶解条件はフィルムに含まれる材料の種類及び分量に応じて変わるものであり、このフィルムの溶着条件の決定には多くの手間及び時間がかかる。
【０００８】
フィルムの製造では、製造条件を変更しながら試験的に少量製造する場合と、製造条件を確定して製品として大量製造する場合とがあるが、従来では、延伸設備の接合部で採用する接合方式は１つに固定されており、この接合方式で少量製造及び大量製造を共に行っていた。このため、例えば、接合部で両面接合テープを用いる方式を採用した場合には、大量製造するときに上述した分離作業が必要になるという問題が生じ、一方、接合部で熱溶着による方式を採用した場合には、少量製造するときに（試験的に少量製造するときには短期間で結果を出すことが望まれている）上述したフィルムの溶着条件を決定する必要があり製造結果が出るまでに多くの手間及び時間がかかるという問題が生じていた。
【０００９】
このため、接合テープによる接合方式と溶着による接合方式とが選択可能なように、フィルム搬送路に沿って、例えばヒートシール装置、テープ接合装置を順に配置することが考えられる。しかしながら、この場合には、フィルム搬送方向下流側のテープ接合装置では、先行フィルムと後行フィルムとの搬送路を分岐させて、それぞれの搬送路において切断することが可能であるが、それよりも上流側のヒートシール装置では、先行フィルムと後行フィルムとが同一搬送路上にあるため、この同一搬送路上で先行フィルムと後行フィルムとを別々に切断することは困難であるという問題がある。
【００１０】
そこで、ヒートシール装置に対してフィルム搬送方向上流側位置にカッタを設けて、先行フィルムを切断処理することが考えられるが、この場合には切断した先行フィルムの後端位置をヒートシール位置に位置決めするために、先行フィルムの送りを精度よく行う必要があり、リザーバなどのフィルム送り装置を用いて先行フィルムの後端の位置決めを精度よく行うことは困難であり、また、送り精度を上げようとする場合には精度のよいフィルム送り装置を用いる必要があり、製造コストが上昇するという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、製造の種類や目的に応じてフィルムの接合方式を変更することが可能なフィルム接合装置において、先行フィルムの後端部と後行フィルムの先端部との位置合わせを精度よく且つ簡単に行うことができるようにしたフィルム接合装置及び延伸設備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】
本発明は、フィルム送出装置から送り出されフィルム搬送路を搬送される先行フィルムの後端部に後行フィルムの先端部を重ね合わせて接合するフィルム接合装置において、前記フィルム搬送路を挟むように設けられる１対の溶着ヘッドと、前記溶着ヘッドを移動させて、前記先行フィルムと前記後行フィルムとが重ね合わされた部分を押圧して溶着する溶着位置、及び前記溶着位置から退避した退避位置の間で変位させる第１移動機構と、前記先行フィルム側で、前記溶着ヘッドに対して前記フィルム搬送方向の上流側及び下流側に設けられ、前記先行フィルムを吸着する吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを前記第１移動機構による前記溶着ヘッドの移動方向に移動させ、前記先行フィルムを前記溶着位置、及びこの溶着位置から離れた切断位置の間で変位させる第２移動機構と、前記溶着ヘッドと前記上流側の吸着ヘッドの間に設けられ、前記吸着ヘッド及び前記第２移動機構により切断位置に保持された先行フィルムを幅方向に切断するカッタとを備えることを特徴とする。
【００１３】
なお、前記下流側吸着ヘッドに対してフィルム搬送方向下流側に配置され、前記先行フィルムを一定量貯留し、前記吸着ヘッドによる先行フィルムの移動、及び前記カッタによる先行フィルムの切断によるフィルムの走行中止中に、前記貯留した先行フィルムを送り出すダンサーローラを有するリザーバを備えることが好ましい。また、前記下流側吸着ヘッドと前記リザーバとの間に設けられ、前記後行フィルムの先端部を切断する先端処理作業ステージと、前記フィルム送出装置から後行フィルムの先端部を前記先端処理作業ステージに送り、先端部の切断処理後に前記溶着ヘッドによる溶着位置まで戻す後行フィルム先端案内装置とを備えることが好ましい。
【００１４】
前記後行フィルム先端案内装置は、後行フィルムの先端部を把持するフィルムクリップと、このフィルムクリップを、前記フィルム送出装置に収容されている後行フィルムの先端部分が把持可能な把持位置、及び後行フィルムの先端部を前記作業ステージまで案内する案内位置の間で移動させるクリップ移動機構とを有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明のフィルム延伸設備は、上記フィルム接合装置と、前記フィルム接合装置で接合されたフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持してフィルム幅方向に延伸する延伸装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、先行フィルムの後端部を溶着位置に位置決めする必要がなく、簡単な構成で先行フィルムの後端部と後行フィルムの先端部とを接合することができる。また、先行フィルムと後行フィルムとが同一搬送路上にある場合でも先行フィルムの切断処理が可能になるため、本発明のフィルム接合装置の下流側に、例えばテープ接合装置などの別の接合方式の接合装置を設置するだけで、二種類の接合方法が選択可能なフィルム接合装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に示すように、オフライン延伸設備２は、ＴＡＣフィルム（以下、フィルム）３を幅方向に延伸するものであり、フィルム供給室４と、リザーバ５と、テンタ部６と、回収部７と、熱緩和室８と、冷却室９と、巻取室１０とを備え、これらがフィルム搬送方向Ａに順に配置されている。
【００１８】
フィルム供給室４には、フィルム送出装置１１と、接合部１２とが備えられている。フィルム送出装置１１には溶液製膜設備で製造されたフィルムを巻芯に巻き取ってロール状にしたフィルムロール１３ａ，１３ｂが装着される。一方のフィルムロール１３ａから全てのフィルムが送り出されると、他方のフィルムロール１３ｂからフィルムが送り出される。接合部１２は、フィルムロール１３ａのフィルムの後端部と、フィルムロール１３ｂのフィルムの先端部を接合して、連続するフィルム３とする。
【００１９】
リザーバ５は、接合部１２での接合処理に必要な長さ分のフィルム３のループを形成し、フィルム接合時にはリザーバ５に収納されたフィルム３を送り出す。このため、１対の保持ロール５ａ，５ｂの間にダンサーローラ５ｃを備えている。これにより、テンタ部６を停止させることなくフィルム３の接合処理を行うことができる。
【００２０】
テンタ部６は、連続するフィルム３をフィルム搬送方向Ａに搬送しながら、フィルム３を幅方向に延伸する。テンタ部６は、多数のクリップを有し、これらのクリップでフィルム３の両側縁部を挟み込んでフィルム３を幅方向に延伸する。テンタ部６は、図示しない乾燥室内に配置されており、この乾燥室の温度はフィルム３が延伸に適した温度になるように設定されている。テンタ部６ではフィルム３を幅方向に例えば１００．５％〜３００％延伸し、延伸倍率は所望の光学特性等に合わせて適宜変更される。
【００２１】
回収部７は、耳切装置１５と、カットブロア１６と、分岐ガイド２１と、廃棄ボックス２２と、クラッシャー１７とを有する。テンタ部６で延伸されたフィルム３は耳切装置１５に送られ、耳切装置１５ではフィルム３の両側縁部を耳屑として切り離す。耳切装置１５で切り離された耳屑は、カットブロア１６で細かく小片に粉砕されて耳屑小片となる。耳屑小片は分岐ガイド２１へと送られる。分岐ガイド２１は、耳屑小片のうち、両面接合テープが含まれているものを廃棄ボックス２２へと送り、両面接合テープが含まれていないものをクラッシャー１７へと送る。廃棄ボックス２２に収容された耳屑小片はフィルム原料として再利用するとコンタミネーションの原因となるため廃棄される。クラッシャー１７は耳屑小片を破砕してチップとする。このチップは回収されてフィルム原料として再利用される。
【００２２】
回収部７の耳切装置１５で両側縁部が切り離されたフィルム３は、熱緩和室８に送られる。熱緩和室８には、多数のローラ１８が備えられており、フィルム３はローラ１８により熱緩和室８内を搬送される。熱緩和室８には、送風機（図示せず）から所望の温度の風が送り込まれてフィルム３が熱処理される。このときの風の温度は、２０℃〜２５０℃であることが好ましい。フィルム３は熱緩和室８で徐々に温度が下げられる。
【００２３】
熱緩和後のフィルム３は冷却室９に送られて３０℃以下に冷却された後、巻取室１０に送られる。巻取室１０の内部には、プレスローラ２０を有する巻取り機１９が設けられている。巻取室１０に送られたフィルム３は、プレスローラ２０で押圧されながら、巻芯１９ａに巻き取られる。
【００２４】
図２に示すように、フィルム送出装置１１及び接合部１２の各部は制御部３０により統括的に制御される。フィルム送出装置１１は回転可能なターレットアーム３１を有する。ターレットアーム３１の両端部には取付軸３２ａ，３２ｂが設けられ、これらの取付軸３２ａ，３２ｂにフィルムロール１３ａ，１３ｂが装着される。ターレットアーム３１はアーム駆動部３３により回転駆動され、アーム駆動部３３は制御部３０に制御されている。各取付軸３２ａ，３２ｂは各取付軸駆動部３４，３５により回転駆動され、各取付軸駆動部３４，３５は制御部３０に制御されている。制御部３０にはフィルムロール１３ａ，１３ｂの全長が記憶されており、制御部３０では、この全長の情報と、各取付軸３２ａ，３２ｂの回転数の情報とから、フィルムロール１３ａ，１３ｂの残りの長さが分かるようになっている。
【００２５】
ターレットアーム３１は例えば２軸方式の場合には１８０度間欠回転するように駆動され、一方の取付軸３２ａを接合部１２に近い送出位置に位置させ、他方の取付軸３２ｂを接合部１２から遠い巻芯交換位置に位置させる。取付軸３２ａに装着されたフィルムロール１３ａのフィルムが残り少なくなると、取付軸３２ｂに装着されたフィルムロール１３ｂからフィルムが送り出される。ここで、フィルムロール１３ａから送り出されるフィルムが先行フィルム３ａであり、フィルムロール１３ｂから送り出されるフィルムが後行フィルム３ｂである。この後に、ターレットアーム３１が１８０度回転し、巻芯交換位置に位置した取付軸３２ａから空の巻芯が取り外され、取付軸３２ａに新たなフィルムロールが装着される。
【００２６】
クリップキャリア（後行フィルム先端案内装置）３６は、巻芯交換位置にあるフィルムロール１３ｂの後行フィルム３ｂの先端部を把持し、後行フィルム３ｂの先端部を接合可能な位置まで引き出すものである。クリップキャリア３６は、クリップ３７と、クリップ３７を二点鎖線で示す移動経路３８に沿って移動させるクリップ移動機構３９とを有する。クリップ移動機構３９は制御部３０に制御される。クリップ３７は、後行フィルム３ｂの先端部を把持することが可能な点線で示す把持位置と、後行フィルム３ｂの先端部を可動台６２まで案内する（引き出す）実線で示す案内位置との間で移動される。
【００２７】
フィルム送出装置１１のフィルム搬送方向Ａの下流側には、フィルム同士を熱溶着により接合するヒートシーラ装置（溶着接合装置）４０と、両面接合テープ７２を介してフィルム同士を接合するテープ接合装置６０とが順に設けられている。先行フィルム３ａと後行フィルム３ｂとは、ヒートシーラ装置４０またはテープ接合装置６０により接合されて、連続したフィルム３となる。
【００２８】
ヒートシーラ装置４０は、フィルム搬送路４９を上下方向から挟む上溶着ヘッド４１及び下溶着ヘッド４２を備える。上溶着ヘッド４１及び下溶着ヘッド４２はフィルム幅方向でフィルム幅よりも長尺に延びており、上溶着ヘッド４１は下面から露呈するヒータ４１ａを有し、下溶着ヘッド４２は上面から露呈するヒータ４２ａを有する。上下溶着ヘッド４１，４２は、制御部３０に制御されるヘッド移動機構４３，４４により、ヒータ４１ａ，４２ａでフィルムを挟み込む加熱位置と、フィルムから離れる待機位置との間で移動される。ヒータ４１ａ，４２ａは温調器４５により温度制御される。ヒータ４１ａ，４２ａの温度は、フィルムを溶解はするが分解はしない温度、例えば１５０℃から２９９℃の範囲に設定される。上溶着ヘッド４１と下溶着ヘッド４２が互いに押し合う圧力は１．０ＭＰａになるように構成されている。なお、溶着ヘッド同士が押し合う圧力は、０．１ＭＰａ以上にすることが好適である。
【００２９】
上溶着ヘッド４１及び下溶着ヘッド４２に対し、フィルム搬送方向Ａの上流側に上吸着ヘッド４６及び下吸着ヘッド４７を配置し、下流側に上吸着ヘッド４８を配置している。これら各吸着ヘッド４６〜４８にはバキューム源（図示せず）が接続されており、内蔵する電磁弁が制御部３０によりオンされることにより、吸引が行われて、吸着ヘッド４６，４８により先行フィルム３ａが、また吸着ヘッド４７により後行フィルム３ｂがそれぞれ吸着される。
【００３０】
上吸着ヘッド４６，４８は先行フィルム３ａ用であり、下吸着ヘッド４７は後行フィルム３ｂ用である。各吸着ヘッド４６〜４８には、ヘッド移動機構５１〜５３が接続されており、鉛直方向で各ヘッド４６〜４８を移動させる。各ヘッド移動機構５１〜５３は制御部３０により駆動制御される。
【００３１】
上吸着ヘッド４６と上溶着ヘッド４１との間には、円刃からなるカッタ５５が配置されている。このカッタ５５は移動機構５６によって、先行フィルム３ａの幅方向に移動し、先行フィルム３ａを切断する。移動機構５６は制御部３０によって制御されている。そして、上吸着ヘッド４６，４８により先行フィルム３ａを吸着して昇降させている時には、移動機構５６によりカッタ５５がフィルム３ａと干渉することがないように、フィルムの移動経路から退避した位置にセットされている。
【００３２】
上吸着ヘッド４６及び下吸着ヘッド４７に対し、フィルム搬送方向Ａの上流側には、１対のフィルムクランプ５７，５８が設けられている。これらフィルムクランプ５７，５８は、クランプ移動機構５９により移動され、クランプ開状態及び閉状態に切り替えられる。クランプ開状態では、フィルム３ａ，３ｂにクランプ５７，５８が接触することが無い。また、クランプ閉じ状態では、フィルム３ａ，３ｂを上下方向から挟持する。
【００３３】
ヒートシーラ装置４０では、先行フィルム３ａと後行フィルム３ｂの重なり合う部分を上下の両面から加熱することにより、フィルム３ａ，３ｂに効率的に熱を伝達させることが可能であり、接合領域の温度をフィルム３ａ，３ｂの分解温度以下に保ったまま接合することができる。また、重なり合う部分を高い圧力で挟持しながら溶着することが可能であり、接合領域に泡や溶着不良部分が生じることが防止される。
【００３４】
テープ接合装置６０は固定台６１及び可動台６２を有する。これら固定台６１及び可動台６２は、フィルム３の搬送路を介して対向して配置されている。固定台６１及び可動台６２が作業テーブル２３を構成している。各台６１，６２は、フィルム幅方向でのサイズがフィルム幅よりも長尺になっている。固定台６１は固定挟持面６１ａを有し、可動台６２は可動挟持面６２ａを有する。可動台６２は、一端部に設けられた回転軸６３を中心に９０度の範囲で揺動回転可能であり、台開閉機構６４によって可動挟持面６２ａを固定挟持面６１ａに押し付ける接合位置と、可動挟持面６２ａが固定挟持面６１ａから離れる接合準備位置との間で移動する。台開閉機構６４は制御部３０により制御される。
【００３５】
固定挟持面６１ａには、フィルム幅方向でフィルム幅よりも長尺に延びるカッタ溝６５が設けられている。テープ接合装置６０は、カッタ溝６５にサイズが対応したカッタ６６を有する。カッタ６６は、制御部３０に制御される図示しないカッタ移動機構により、カッタ溝６５に入り込んで先行フィルム３ａを切断する切断位置と、カッタ溝６５から離れる待機位置との間で移動する。カッタ６６は待機位置にあるときに可動台６２の可動域から外れており、カッタ６６は可動台６２に干渉しない。カッタ溝６５のフィルム搬送方向Ａの下流側には、先行フィルム３ａを吸着保持する吸着部６７が設けられている。吸着部６７は制御部３０に駆動が制御されている。
【００３６】
可動挟持面６２ａには、フィルム幅方向でフィルム幅よりも長尺に延びるカッタ溝６８が設けられている。カッタ溝６８は、可動台６２が接合位置に移動して固定台６１に対面したときに、カッタ溝６５よりもフィルム搬送方向Ａで少し下流に位置するように設けられている。このずれ量により、先行フィルム３ａと後行フィルム３ｂとを一部重ね合わせることができる。テープ接合装置６０は、カッタ溝６８にサイズが対応したカッタ７０を有する。カッタ７０は、制御部３０に制御される図示しないカッタ移動機構により、カッタ溝６８に入り込んで後行フィルム３ｂを切断する切断位置と、カッタ溝６８から離れる待機位置との間で移動する。カッタ７０は待機位置にあるときに可動台６２の可動域から外れており、カッタ７０は可動台６２に干渉しない。カッタ溝６８のフィルム搬送方向Ａの上流側には、後行フィルム３ｂを吸着保持する吸着部６９が設けられている。吸着部６９は制御部３０により駆動が制御されている。
【００３７】
テープ接合装置６０は、後行フィルム３ｂに両面接合テープ７２を貼り付けるテープ供給ヘッド７１と、テープ供給ヘッド７１を移動するテープ供給ヘッド移動機構７３とを有する。テープ供給ヘッド７１は、制御部３０により制御されるテープ供給ヘッド移動機構７３により、後行フィルム３ｂに両面接合テープ７２を貼り付けるテープ供給位置と、後行フィルム３ｂから離れる待機位置との間で移動する。テープ供給ヘッド７１は待機位置にあるときに可動台６２の可動域から外れており、テープ供給ヘッド７１は可動台６２に干渉しない。テープ供給ヘッド７１で貼り付けられる両面接合テープ７２には、フィルム３と共に延伸するように伸縮性を有するものが用いられる。両面接合テープ７２には、例えば、日東電工（株）製のＮｏ．５３２の、ポリエステルを基材に用いこの基材の両面に粘着層が形成されたテープを用いる。
【００３８】
制御部３０には、各種製造条件を入力するときなどに操作される操作部７４が接続されている。操作部７４は、フィルム３の接合方式を熱溶着接合方式又はテープ接合方式のいずれかを選択するときに操作される切替スイッチ７４ａを有する。切替スイッチ７４ａが操作されて熱溶着接合方式が選択された場合には、その旨が制御部３０に記憶され、制御部３０では接合動作時にヒートシーラ装置４０を駆動する。一方、切替スイッチ７４ａが操作されてテープ接合方式が選択された場合には、その旨が制御部３０に記憶され、制御部３０では接合動作時にテープ接合装置６０を駆動する。
【００３９】
以下、上記構成の作用について説明する。まず、フィルムを試験的に少量製造する場合について説明する。この場合には製造結果を短期間で出すことが重視されることから、接合方式としてテープ接合方式を採用する。切替スイッチ７４ａを操作してテープ接合方式に設定する。
【００４０】
フィルム送出装置１１の取付軸３２ａが送出位置に位置しており、この取付軸３２ａに装着されたフィルムロール１３ａから先行フィルム３ａが送り出されている。この先行フィルム３ａは接合部１２を経てリザーバ５へと送られている。
【００４１】
フィルムロール１３ａの先行フィルム３ａが残り少なくなると、制御部３０ではテープ接合準備動作を開始する。把持位置にあるクリップ３７が、フィルムロール１３ｂの後行フィルム３ｂの先端部を把持し、後行フィルム３ｂを把持したまま移動経路３８に沿って移動し案内位置で停止する。これにより後行フィルム３ｂが接合部１２まで引き出される。
【００４２】
図３（Ａ）に示すように、可動台６２の吸着部６９が後行フィルム３ｂを吸着保持する。カッタ７０がカッタ溝６８に入り込む切断位置に移動し、後行フィルム３ｂの先端部分が切り離される。この切り離された先端部分はクリップ３７による把持が解除されて回収され、フィルム原料として再利用される。クリップ３７は、移動経路３８に沿って案内位置から把持位置まで戻される。
【００４３】
カッタ７０が切断位置から待機位置に移動してから、テープ供給ヘッド７１がテープ供給位置に移動し、テープ供給ヘッド７１が両面接合テープ７２を後行フィルム３ｂの先端部上面に貼り付ける。両面接合テープ７２は、フィルム幅方向に沿って長尺に貼り付けられる。この貼付け時には、両面接合テープ７２の剥離シートが剥離されて、両面接合テープ７２のみが後行フィルム３ｂに貼り付けられる。両面接合テープ７２を貼り付けた後、テープ供給ヘッド７１は待機位置に移動する。
【００４４】
また、テープ接合準備動作では、フィルム供給室４内で先行フィルム３ａの搬送を停止する。先行フィルム３ａの搬送が停止されている間は、リザーバ５に貯留されたフィルムがテンタ部６に送り出される。先行フィルム３ａの搬送を停止した状態で、固定台６１の吸着部６７が先行フィルム３ａを吸着保持する。カッタ６６がカッタ溝６５に入り込む切断位置に移動し、先行フィルム３ａの後端部分が切り離される。先行フィルム３ａの後端は取付軸３２ａから離れて固定台６１に近い位置まで搬送されており、切り離された後端部分は、図示しないシュートを介して廃棄ボックスに送られる。なお、シュートによる自動回収の他に、オペレータによる取り外しを行ってもよい。また、先行フィルム３ａの後端が取付軸３２ａに巻き付けられている状態でカッタ６６による切断を行い、切り離された後端部分を取付軸３２ａを逆転して巻芯に巻取回収してもよい。以上でテープ接合準備動作が完了する。
【００４５】
テープ接合準備動作を完了した状態では、固定台６１は先行フィルム３ａの後端部を吸着保持し、可動台６２は後行フィルム３ｂの先端部を吸着保持するとともにこの先端部には両面接合テープ７２が貼り付けられている。
【００４６】
図３（Ｂ）に示すように、可動台６２が接合位置に移動する。これにより、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部とが両面接合テープ７２を介して接合される。接合動作後、吸着部６７，６９による吸着が解除され、可動台６２が接合準備位置に移動する。フィルム供給室４内でのフィルム３の搬送が開始され、また、ターレットアーム３１が１８０度回転する。
【００４７】
次に、フィルムを製品として大量製造する場合について説明する。この場合には、はじめに溶着条件を決定することにより以後の大量製造で同じ溶着条件を適用可能なこと、また、回収部７においてフィルム３の接合領域を分離する作業を回避することを考慮して、溶着接合方式を採用する。先ず、切替スイッチ７４ａを操作して溶着接合方式に設定する。
【００４８】
図４（Ａ）に示すように、フィルム送出装置１１の取付軸３２ａが送出位置に位置しており、この取付軸３２ａに装着されたフィルムロール１３ａから先行フィルム３ａが送り出されている。この先行フィルム３ａは接合部１２、リザーバ５を経て、テンタ部６（図１参照）へと送られている。フィルムロール１３ａの先行フィルム３ａが残り少なくなると、制御部３０（図２参照）では溶着接合準備動作を開始する。図２に示すように、把持位置にあるクリップ３７が、フィルムロール１３ｂの後行フィルム３ｂの先端部を把持し、後行フィルム３ｂを把持したまま移動経路３８に沿って移動し、実線表示の案内位置で停止する。これにより図４（Ａ）に示すように、後行フィルム３ｂがテープ接合装置６０まで引き出される。
【００４９】
（Ｂ）に示すように、可動台６２の吸着部６９が後行フィルム３ｂを吸着保持する。カッタ７０がカッタ溝６８に入り込む切断位置に移動し、後行フィルム３ｂの先端部分が切り離される。そして、図２に示すように、クリップ３７は移動経路３８に沿って案内位置から把持位置まで移動される。カッタ７０による切断後、可動台６２のフィルム吸着保持が解除される。
【００５０】
次に、（Ｃ）に示すように、取付軸３２ｂが逆転して後行フィルム３ｂをフィルムロール１３ｂに巻き取り、後行フィルム３ｂの先端をヒートシーラ装置４０の上下溶着ヘッド４１，４２の間に位置させる。後行フィルム３ｂの先端の停止位置は図示しない位置センサにより検出される構成になっている。このようにして、フィルム接合準備動作が終了すると、接合待ち状態となる。この状態では、先行フィルム３ａの送出が続行している。
【００５１】
図５（Ｄ）に示すように、先行フィルム３ａの残量が所定値に達したときに、先行フィルム３ａの送出が停止する。この後は、リザーバ５から先行フィルム３ａが送り出され、これに伴いダンサーローラ５ｃが上方に変位する。
【００５２】
次に、（Ｅ）に示すように、上吸着ヘッド４６，４８が下降して、これらヘッド４６，４８により先行フィルム３ａが吸着保持される。また、下吸着ヘッド４７が上昇してこのヘッド４７によりた後行フィルム３ｂが吸着保持される。次に、（Ｆ）に示すように、ヘッド移動機構５１，５３（図２参照）が作動して上吸着ヘッド４６，４８が上昇し、先行フィルム３ａが持ち上げられる。このとき、ヘッド移動機構５１，５３の上昇動作に同期して取付軸３２ａが回転してフィルム３ａを送り出すため、フィルム３ａには擦り傷などが発生することがなく、円滑に持ち上げられる。
【００５３】
次に、図６（Ｇ）に示すように、カッタ５５により先行フィルム３ａが切断される。このように、先行フィルム３ａを吸着保持した状態で切断するため、切断位置が常に一定した位置となり、重ね合わせ溶着接合を精度よく行うことができる。
【００５４】
フィルム３ａを切断した後はカッタ５５が退避位置に移動し、この後に（Ｈ）に示すように、上吸着ヘッド４６，４８及び上溶着ヘッド４１が下降する。このとき、先行フィルム３ａがフィルムロール１３ａに少し巻き取られる。そして、完全に吸着ヘッド４６，４７及び上溶着ヘッド４１が下降した後に、クランプ５７，５８がフィルム３ａを挟持する。また、下溶着ヘッド８２が上昇して溶着位置に移動する。この状態で、上溶着ヘッド４１及び下溶着ヘッド４２がオンになり、先行フィルム３ａの後端部と後行フィルム３ｂの先端部とが重ね合わされた状態で、溶着ヘッド４１，４２により加熱され、溶着が行われる。
【００５５】
加熱溶着及びその後の冷却が終了して溶着が確実になった段階で、（Ｊ）に示すように、クランプ５７，５８が開き、また、吸着ヘッド４６〜４８及び溶着ヘッド４１，４２が退避位置となり、接合を終了する。この後、取付軸３２ｂが回転し、後行フィルム３ｂが送り出される。また、取付軸３２ａの回転により先行フィルム３ａがフィルムロール１３ａに巻き取られる。リザーバ５では、ダンサーローラ５ｃが下降して、フィルムを一定量貯留する。また、図示は省略したが、この後に、ターレットアーム３１が１８０°回転して、空になったフィルムロール１３ａが巻芯交換位置へ、後行フィルム３ｂのフィルムロール１３ｂが送出位置へと切り替えられる。
【００５６】
このように、吸着ヘッド４６，４８を用いてフィルム３ａを吸着保持した状態でフィルム３ａを切断するため、位置決めした状態が保持されて切断が行われ、切断位置がずれることがなく、精度のよい切断が可能になる。また、ヒートシーラ装置４０の上流側にカッタを設け、このカッタで先行フィルムを切断した後に、先行フィルムの後端部をリザーバ側のフィルム送り装置を用いて、ヒートシーラ装置４０に位置決めする必要もなく、フィルム後端部の位置決め処理の制御が簡単になる。また、位置決め処理が不要になるため、迅速な接合が可能になり、接合処理時間を短縮することができる。
【００５７】
切替スイッチ７４ａを操作して接合方式を切り替えることが可能であり、製造の種類に応じた接合方式を採用することができる。例えば、試験的に少量製造するときには、テープ接合方式を採用することにより、時間をかけずに製造結果を出すことが可能である。また、製品として大量製造するときには、溶着接合方式を採用することにより、回収部７において耳屑のうち接合領域を分離する分離作業が必要なくなり、効率的な製造が可能である。
【００５８】
なお、上記実施形態では、試験的に少量製造を行うときにテープ接合方式を採用したが、これに限られず、例えばフィルムの分解温度と溶解温度が近接しており熱融着による接合が困難である場合などにもテープ接合方式を採用することができる。
【００５９】
上記実施形態では、溶着接合装置としてヒートシーラ装置４０を用いたが、この替わりに、フィルムを熱溶着することができる超音波接合装置やインパルスシーラ装置を用いてもよい。また、ポリマーの溶剤、例えばアセトンを先行フィルム３ａの後端部または後行フィルム３ｂの先端部に塗布して溶着するポリマー溶剤塗布装置を用いてもよい。
【００６０】
上記実施形態では、テープ接合装置６０での接合処理は全て自動で行われる構成であったが、一部の処理を手動で行ってもよい。例えば、カッタ６６及びカッタ７０によるフィルムの切断動作や、両面接合テープ７２を後行フィルム３ｂに貼り付ける供給動作を手動で行ってもよい。
【００６１】
上記実施形態では、テープ接合装置６０では両面接合テープ７２を用いたが、片面接合テープを用いてフィルム同士を接合してもよい。この場合には、例えば後行フィルム３ｂの先端を跨ぐようにして片面接合テープを貼り付ける、すなわち、片面接合テープのフィルム搬送方向Ａでの上流側半分を後行フィルム３ｂに貼り付け、下流側半分を先行フィルム３ａに貼り付けることにより、フィルム同士を接合する。
【００６２】
上記実施形態では、切替スイッチ７４ａが操作されて接合方式が切り替えられたが、制御部３０が、入力される製造条件などの情報に基づいて自動で接合方式を切り替えてもよい。
【００６３】
（溶液製膜方法）
上記実施形態におけるフィルムは溶液製膜方法により得ることができる。溶液製膜方法を行う溶液製膜設備２１０は、図７に示すように、ストックタンク２１１と流延室２１２とピンテンタ２１３と乾燥室２１５と冷却室２１６と巻取室２１７とを有する。
【００６４】
ストックタンク２１１は、モータ２１１ａで回転する攪拌翼２１１ｂとジャケット２１１ｃとを備える。ストックタンク２１１の内部には、ＴＡＣフィルム３の原料となるポリマーが溶媒に溶解したドープ２２１が貯留されている。ストックタンク２１１内のドープ２２１は、ジャケット２１１ｃにより温度が略一定となるように調整される。また、攪拌翼２１１ｂの回転によって、ポリマーなどの凝集を抑制しつつ、ドープ２２１を均一な品質に保持している。配管２２２は、ストックタンク２１１と流延ダイ２３０とを接続する。
【００６５】
流延室２１２には、流延ダイ２３０、支持体としての流延ドラム２３２、剥取ローラ２３４、温調装置２３５，２３６、及び減圧チャンバ２３７が設置されている。流延ドラム２３２は図示を省略した駆動装置により軸２３２ａを中心に、方向Ｚ１へ回転する。流延室２１２内及び流延ドラム２３２は、温調装置２３５，２３６によって、流延膜２３３が冷却固化（ゲル化）し易い温度に設定されている。
【００６６】
流延ダイ２３０は、幅方向ＴＤに伸びるように形成されるスリットを有する。流延ダイ２３０は、スリットから回転する流延ドラム２３２の周面２３２ｂに向けて、ドープ２２１を吐出する。その後、流延ドラム２３２の周面２３２ｂ上のドープ２２１から流延膜２３３が形成される。そして、流延ドラム２３２が約３／４回転する間に、ゲル化による自己支持性が流延膜２３３に発現し、流延膜２３３は剥取ローラ２３４によって流延ドラム２３２から剥ぎ取られ、湿潤フィルム２３８となる。剥ぎ取り時の流延膜２３３の残留溶媒量は、１５０重量％以上３２０重量％以下であることが好ましい。ここで、残留溶媒量とは、ＴＡＣフイルム３等に残留する溶媒量を乾量基準で示したものであり、その測定方法は、対象のフイルム等からサンプルを採取し、このサンプルの重量をｘ、サンプルを乾燥した後の重量をｙとするとき、｛（ｘ−ｙ）／ｙ｝×１００で算出する。
【００６７】
減圧チャンバ２３７は、流延ダイ２３０に対し、方向Ｚ１の上流側に配置されており、減圧チャンバ２３７内を負圧に保ち、流延ビードの背面（後に、流延ドラム２３２の周面２３２ｂに接する面）側を所望の圧力に減圧する。流延ビードの背面側の減圧により、流延ドラム２３２の回転により発生する同伴風の影響を少なくし、流延ダイ２３０と流延ドラム２３２との間に安定した流延ビードを形成し、膜厚ムラの少ない流延膜２３３を形成することができる。
【００６８】
流延ダイ２３０の材質は、電解質水溶液、ジクロロメタンやメタノールなどの混合液に対する高い耐腐食性、及び低い熱膨張率を有する素材から形成される。流延ダイ２３０の接液面の仕上げ精度は表面粗さで１μｍ以下、真直度はいずれの方向にも１μｍ／ｍ以下のものを用いることが好ましい。
【００６９】
流延ドラム２３２の周面２３２ｂは、クロムメッキ処理が施され、十分な耐腐食性と強度を有する。また、温調装置２３６は、流延ドラム２３２の周面２３２ｂの温度を所望の温度に保つために、流延ドラム２３２に伝熱媒体を循環させる。伝熱媒体は所望の温度に保持されており、流延ドラム２３２内の伝熱媒体流路を通過することにより、流延ドラム２３２の周面２３２ｂの温度が所望の温度に保持される。
【００７０】
流延ドラム２３２の幅は特に限定されるものではないが、ドープの流延幅の１．１倍〜２．０倍の範囲のものを用いることが好ましい。流延ドラム２３２の材質は、ステンレス製であることが好ましく、十分な耐腐食性と強度とを有するようにＳＵＳ３１６製であることがより好ましい。流延ドラム２３２の周面２３２ｂに施されるクロムメッキ処理はビッカース硬さＨｖ７００以上、膜厚２μｍ以上、いわゆる硬質クロムメッキであることが好ましい。
【００７１】
また、流延室２１２内には、蒸発している溶媒を凝縮液化するための凝縮器（コンデンサ）２３９と凝縮液化した溶媒を回収する回収装置２４０とが備えられている。凝縮器２３９で凝縮液化した溶媒は、回収装置２４０により回収される。その溶媒は再生装置で再生された後に、ドープ調製用溶媒として再利用される。
【００７２】
流延室２１２の下流には、渡り部２４１、ピンテンタ２１３が順に設置されている。渡り部２４１では、搬送ローラ２４２が、湿潤フィルム２３８をピンテンタ２１３に導入する。ピンテンタ２１３は、湿潤フィルム２３８の両側縁部を貫通して保持する多数のピンプレートを有し、このピンプレートが軌道上を走行する。ピンプレートにより走行する湿潤フィルム２３８に対し乾燥風が送られ、湿潤フィルム２３８は乾燥し、フィルム２２０となる。
【００７３】
ピンテンタ２１３は、フィルム２２０の両側縁部を把持する多数のクリップを有し、このクリップが延伸軌道上を走行する。クリップにより走行するフィルム２２０に対し乾燥風が送られ、フィルム２２０には、フィルム幅方向ＴＤへの延伸処理とともに乾燥処理が施される。
【００７４】
ピンテンタ２１３の下流にはそれぞれ耳切装置２４３が設けられている。耳切装置２４３はフィルム２２０の両側縁部を裁断する。この裁断した両側縁部は、送風によりクラッシャ２４４に送られて、粉砕され、ドープ等の原料として再利用される。
【００７５】
乾燥室２１５には、多数のローラ２４７が設けられており、これらにフィルム２２０が巻き掛けられて搬送される。乾燥室２１５の出口側には冷却室２１６が設けられており、この冷却室２１６でフィルム２２０が室温となるまで冷却される。冷却室２１６の下流には強制除電装置（除電バー）２４９が設けられており、フィルム２２０が除電される。さらに、強制除電装置２４９下流側には、ナーリング付与ローラ２５０が設けられており、フィルム２２０の両側縁部にナーリングが付与される。巻取室２１７には、プレスローラ２５２を有する巻取機２５１が設置されており、フィルム２２０が巻き芯にロール状に巻き取られ、巻取機２５１により、フィルムロール２５５が得られる。フィルムロール２５５は、フィルムロール９として、巻取室２１７からオフライン延伸設備２のフィルム供給室４（図１参照）に送られ、フィルム供給室４からフィルム３として、送り出される。
【００７６】
本実施形態では、ポリマーフィルムとしてＴＡＣフィルムを用いて説明を行ったが、ＴＡＣフィルムに限定されることなく、例えば、セルロースアシレートフィルムのほか、環状オレフィン等、他のポリマーからなるポリマーフィルムや、溶融製膜方法によって製造されたポリマーフィルム等、各種ポリマーフィルムにも本発明を適用することができる。
【００７７】
（セルロースアシレート）
セルロースアシレートとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が特に好ましい。そして、セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、すなわちアシル基の置換度が下記式(I)〜(III)の全てを満足するものがより好ましい。なお、以下の式(I)〜(III)において、Ａ及びＢはアシル基の置換度を表わし、置換度Ａはアセチル基の置換度、また置換度Ｂは炭素原子数３〜２２のアシル基の置換度である。なお、ＴＡＣの９０重量％以上が０．１ｍｍ〜４ｍｍの粒子であることが好ましい。
（Ｉ） ２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（II） ０≦Ａ≦３．０
（III） ０≦Ｂ≦２．９
【００７８】
セルロースを構成するβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位，３位及び６位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部を炭素数２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマー）である。アシル置換度は、２位，３位及び６位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合（１００％のエステル化は置換度１である）を意味する。
【００７９】
全アシル化置換度、即ち、ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６は２．００〜３．００が好ましく、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）は０．２８以上が好ましく、より好ましくは０．３０以上、特に好ましくは０．３１〜０．３４である。ここで、ＤＳ２はグルコース単位の２位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「２位のアシル置換度」とも言う）であり、ＤＳ３は３位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「３位のアシル置換度」とも言う）であり、ＤＳ６は６位の水酸基のアシル基による置換度（以下、「６位のアシル置換度」とも言う）である。
【００８０】
本発明のセルロースアシレートに用いられるアシル基は１種類だけでも良いし、あるいは２種類以上のアシル基が使用されていても良い。２種類以上のアシル基を用いるときは、その１つがアセチル基であることが好ましい。２位，３位及び６位の水酸基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位，３位及び６位の水酸基のアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は、より好ましくは２．２２〜２．９０であり、特に好ましくは２．４０〜２．８８である。また、ＤＳＢは０．３０以上であり、特に好ましくは０．７以上である。さらにＤＳＢはその２０％以上が６位水酸基の置換基であるが、より好ましくは２５％以上が６位水酸基の置換基であり、３０％以上がさらに好ましく、特には３３％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましい。また更に、セルロースアシレートの６位の置換度が０．７５以上であり、さらには０．８０以上であり特には０．８５以上であるセルロースアシレートも挙げることができる。これらのセルロースアシレートにより溶解性の好ましい溶液（ドープ）が作製できる。特に非塩素系有機溶媒において、良好な溶液の作製が可能となる。さらに粘度が低く、濾過性の良い溶液の作製が可能となる。
【００８１】
セルロースアシレートの原料であるセルロースは、リンター，パルプのどちらから得られたものでも良い。
【００８２】
本発明のセルロースアシレートの炭素数２以上のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でも良く特に限定されない。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していても良い。これらの好ましい例としては、プロピオニル、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、テトラデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、ｉｓｏ−ブタノイル、ｔ−ブタノイル、シクロヘキサンカルボニル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイル基などを挙げることができる。これらの中でも、プロピオニル、ブタノイル、ドデカノイル、オクタデカノイル、ｔ−ブタノイル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイルなどがより好ましく、特に好ましくはプロピオニル、ブタノイルである。
【００８３】
（溶媒）
ドープを調製する溶媒としては、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン，トルエンなど）、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン，クロロベンゼンなど）、アルコール（例えば、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，ｎ−ブタノール，ジエチレングリコールなど）、ケトン（例えば、アセトン，メチルエチルケトンなど）、エステル（例えば、酢酸メチル，酢酸エチル，酢酸プロピルなど）及びエーテル（例えば、テトラヒドロフラン，メチルセロソルブなど）などが挙げられる。なお、本発明において、ドープとはポリマーを溶媒に溶解または分散して得られるポリマー溶液，分散液を意味している。
【００８４】
これらの中でも炭素原子数１〜７のハロゲン化炭化水素が好ましく用いられ、ジクロロメタンが最も好ましく用いられる。ＴＡＣの溶解性、流延膜の支持体からの剥ぎ取り性、フィルムの機械的強度など及びフィルムの光学特性などの物性の観点から、ジクロロメタンの他に炭素原子数１〜５のアルコールを１種ないし数種類混合することが好ましい。アルコールの含有量は、溶媒全体に対し２重量％〜２５重量％が好ましく、５重量％〜２０重量％がより好ましい。アルコールの具体例としては、メタノール，エタノール，ｎ−プロパノール，イソプロパノール，ｎ−ブタノールなどが挙げられるが、メタノール，エタノール，ｎ−ブタノールあるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００８５】
ところで、最近、環境に対する影響を最小限に抑えることを目的に、ジクロロメタンを使用しない場合の溶媒組成についても検討が進み、この目的に対しては、炭素原子数が４〜１２のエーテル、炭素原子数が３〜１２のケトン、炭素原子数が３〜１２のエステル、炭素数１〜１２のアルコールが好ましく用いられる。これらを適宜混合して用いることがある。例えば、酢酸メチル，アセトン，エタノール，ｎ−ブタノールの混合溶媒が挙げられる。これらのエーテル、ケトン，エステル及びアルコールは、環状構造を有するものであってもよい。また、エーテル、ケトン，エステル及びアルコールの官能基（すなわち、−Ｏ−，−ＣＯ−，−ＣＯＯ−及び−ＯＨ）のいずれかを２つ以上有する化合物も、溶媒として用いることができる。
【００８６】
なお、セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されている。これらの記載も本発明にも適用できる。また、溶媒及び可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤（ＵＶ剤），光学異方性コントロール剤，レターデーション制御剤，染料，マット剤，剥離剤，剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号の［０１９６］段落から［０５１６］段落に詳細に記載されている。
【００８７】
（溶融製膜設備）
次に、溶融製膜方法によりポリマーフィルムを製造する製造設備（以下、溶融製膜設備と称す）について説明する。溶融製膜設備４１０は、図８に示すように、液晶表示装置等に使用できる熱可塑性フィルムＦを製造する装置である。熱可塑性フィルムＦの原材料であるペレット状の熱可塑性樹脂を乾燥機４１２に導入して乾燥させた後、このペレットを押出機４１４によって押し出し、ギアポンプ４１６によりフィルタ４１８に供給する。次いで、フィルタ４１８により異物がろ過され、ダイ４２０から溶融樹脂（溶融した熱可塑性樹脂）が押し出される。溶融樹脂は、第１キャスティングロール４２８とタッチロール４２４で挟まれて押圧成形された後、第１キャスティングロール４２８にて冷却固化されて所定の表面粗さのフィルム状とされ、さらに、第２キャスティングロール４２６、第３キャスティングロール４２７によって搬送されることで未延伸フィルムＦａが得られる。この未延伸フィルムＦａは、この段階で巻き取られてもよいし、連続的に長スパン延伸を行う横延伸部４４２に供給されてもよい。また、一度巻き取られた未延伸フィルムＦａを再度横延伸部４４２に供給しても、連続的に長スパン延伸を行う横延伸部４４２に供給した場合と同様の効果が得られる。
【００８８】
横延伸部４４２では、未延伸フィルムＦａが搬送方向（以下、ＭＤ方向と称する）と直交する幅方向（以下、ＴＤ方向と称する）に延伸され、横延伸フィルムＦｂとされる。横延伸部４４２の上流側に予熱部４３６を設けてもよいし、横延伸部４４２の下流側に熱固定部４４４を設けてもよい。これにより、延伸中のボーイング（光学軸のズレ）を小さくできる。予熱温度は横延伸温度より高いこと、熱固定温度は横延伸温度より低いことが好ましい。すなわち、通常、ボーイングは幅方向中央部が進行方向に向かって凹となるが、予熱温度＞横延伸温度、横延伸温度＞熱固定温度とすることによりボーイングを低減できる。予熱処理、熱固定処理はどちらか一方でもよく、両方行ってもよい。
【００８９】
横延伸の後に後熱処理を行なった後、熱処理ゾーン４４６でＭＤ方向に横延伸フィルムＦｂを収縮させる。熱処理ゾーン４４６では、図９に示すように、横延伸フィルムＦｂの側端部をチャックで把持しない状態で、ＴＤ方向の収縮が起こらずに、ＭＤ方向の収縮のみが起こるように複数のロール４４８ａ〜４４８ｄで横延伸フィルムＦｂを搬送する。このとき、図１０に示すように、複数のロール４４８ａ〜４４８ｄは、ロールラップ長（Ｄ）とロール間長（Ｇ）の比（Ｇ／Ｄ）が０．０１以上３以下となるように配置される。これにより横延伸フィルムＦｂと各ロール４４８〜４４８ｄとの摩擦によりＴＤ方向の収縮が抑制される。そして、横延伸フィルムＦｂは、上流側のロール４４８ａによる周速度（Ｖ１）と下流側のロール４４８ｄによる周速度（Ｖ２）の比（Ｖ２／Ｖ１）が０．６以上０．９９９以下で搬送しながら熱処理される。つまり、横延伸フィルムＦｂは熱処理ゾーンにてＭＤ方向に収縮する。
【００９０】
横延伸フィルムＦｂが熱処理ゾーンにて熱処理されることで、配向角、レターデーションが調整された最終製品である熱可塑性フィルムＦが製造される。このフィルムＦは巻取部４４９によって巻き取られる。
【００９１】
ＴＤ方向への延伸の前又は後にＭＤ方向の延伸を行ってもよい。ＭＤ方向の延伸は、ＭＤ方向に並ぶ複数のニップロール対を用いてフィルムを搬送し、上流側のニップロール対の周速度より下流側のニップロール対の周速度を速くすることで達成できる。ＭＤ方向におけるニップロール間の距離（Ｌ）と上流側のニップロール対でのフィルム幅Ｗの比（Ｌ／Ｗ）の大きさで延伸方式が異なり、Ｌ／Ｗが小さいと特開２００５−３３０４１１号公報、特開２００６−３４８１１４号公報記載のようなＭＤ方向の延伸方式を採用できる。この方式は、Ｒｔｈが大きくなり易いが装置をコンパクトにすることができる。一方、Ｌ／Ｗが大きい場合は特開２００５−３０１２２５号公報記載のようなＭＤ方向の延伸方式を用いることができる。この方式はＲｔｈを小さくできるが、装置が長大になり易い。
【００９２】
溶融製膜方法に用いることのできるポリマーは、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えば、セルロースアシレート、ラクトン環含有重合体、環状オレフィン、ポリカーボネイト等が挙げられる。中でも好ましいのがセルロースアシレート、環状オレフィンであり、中でも好ましいのがアセテート基、プロピオネート基を含むセルロースアシレート、付加重合によって得られた環状オレフィンであり、さらに好ましくは付加重合によって得られた環状オレフィンである。
【００９３】
（環状オレフィン）
環状オレフィンはノルボルネン系化合物から重合されるものが好ましい。この重合は開環重合、付加重合いずれの方法でも行える。付加重合としては例えば特許３５１７４７１号公報記載のものや特許３５５９３６０号公報、特許３８６７１７８号公報、特許３８７１７２１号公報、特許３９０７９０８号公報、特許３９４５５９８号公報、特表２００５−５２７６９６号公報、特開２００６−２８９９３号公報、国際公開第２００６／００４３７６号パンフレットに記載のものが挙げられる。特に好ましいのは特許３５１７４７１号公報に記載のものである。
【００９４】
開環重合としては国際公開第９８／１４４９９号パンフレット、特許３０６０５３２号公報、特許３２２０４７８号公報、特許３２７３０４６号公報、特許３４０４０２７号公報、特許３４２８１７６号公報、特許３６８７２３１号公報、特許３８７３９３４号公報、特許３９１２１５９号公報記載のものが挙げられる。なかでも好ましいのが国際公開第９８／１４４９９号パンフレット、特許３０６０５３２号公報記載のものである。
【００９５】
これらの環状オレフィンの中でも付加重合のものの方がより好ましい。
【００９６】
（ラクトン環含有重合体）
下記（一般式１）で表されるラクトン環構造を有するものを指す。
【００９７】
【化１】
【００９８】
（一般式１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜２０の有機残基を表す。なお、有機残基は酸素原子を含んでいてもよい。
【００９９】
（一般式１）のラクトン環構造の含有割合は、好ましくは５〜９０重量％、より好ましくは１０〜７０重量％、さらに好ましくは１０〜５０重量％である。
【０１００】
（一般式１）で表されるラクトン環構造以外に、（メタ）アクリル酸エステル、水酸基含有単量体、不飽和カルボン酸、下記（一般式２）で表される単量体から選ばれる少なくとも１種を重合して構築される重合体構造単位（繰り返し構造単位）が好ましい。
【０１０１】
【化２】
【０１０２】
（一般式２）中、Ｒ４は水素原子又はメチル基を表し、Ｘは水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、アリール基、−ＯＡｃ基、−ＣＮ基、−ＣＯ−Ｒ５基、又は−Ｃ−Ｏ−Ｒ６基を表し、Ａｃ基はアセチル基を表し、Ｒ５及びＲ６は水素原子又は炭素数１〜２０の有機残基を表す。
【０１０３】
例えば、国際公開第２００６／０２５４４５号パンフレット、特開２００７−７０６０７号公報、特開２００７−６３５４１号公報、特開２００６−１７１４６４号公報、特開２００５−１６２８３５号公報記載のものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】オフライン延伸設備を示す概略の側面図である。
【図２】フィルム送出装置及び接合部を示す概略の側面図である。
【図３】テープ接合装置を示す概略の側面図である。
【図４】ヒートシーラ装置の動作状態を示す概略の側面図である。
【図５】ヒートシーラ装置の動作状態を示す概略の側面図である。
【図６】ヒートシーラ装置の動作状態を示す概略の側面図である。
【図７】溶液製膜設備の概要を示す説明図である。
【図８】溶融製膜設備の概要を示す説明図である。
【図９】熱処理ゾーンにおける複数のロールの配置状態を示す斜視図である。
【図１０】熱処理ゾーンにおける複数のロールのロールラップ長（Ｄ）及びロール間長（Ｇ）を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】
２ オフライン延伸設備
３ フィルム
３ａ 先行フィルム
３ｂ 後行フィルム
５ リザーバ
５ｃ ダンサーローラ
６ テンタ部
７ 回収部
１２ 接合部
４０ ヒートシーラ装置
４１，４２ 溶着ヘッド
４６〜４８ 吸着ヘッド
５７〜５８ クランプ
６０ テープ接合装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム送出装置から送り出されフィルム搬送路を搬送される先行フィルムの後端部に後行フィルムの先端部を重ね合わせて接合するフィルム接合装置において、
前記フィルム搬送路を挟むように設けられる１対の溶着ヘッドと、
前記溶着ヘッドを移動させて、前記先行フィルムと前記後行フィルムとが重ね合わされた部分を押圧して溶着する溶着位置、及び前記溶着位置から退避した退避位置の間で変位させる第１移動機構と、
前記先行フィルム側で、前記溶着ヘッドに対して前記フィルム搬送方向の上流側及び下流側に設けられ、前記先行フィルムを吸着する吸着ヘッドと、
前記吸着ヘッドを前記第１移動機構による前記溶着ヘッドの移動方向に移動させ、前記先行フィルムを前記溶着位置、及びこの溶着位置から離れた切断位置の間で変位させる第２移動機構と、
前記溶着ヘッドと前記上流側の吸着ヘッドの間に設けられ、前記吸着ヘッド及び前記第２移動機構により切断位置に保持された先行フィルムを幅方向に切断するカッタとを備えることを特徴とするフィルム接合装置。
【請求項２】
前記下流側吸着ヘッドに対してフィルム搬送方向下流側に配置され、前記先行フィルムを一定量貯留し、前記吸着ヘッドによる先行フィルムの移動、及び前記カッタによる先行フィルムの切断によるフィルムの走行中止中に、前記貯留した先行フィルムを送り出すダンサーローラを有するリザーバを備えることを特徴とする請求項１記載のフィルム接合装置。
【請求項３】
前記下流側吸着ヘッドと前記リザーバとの間に設けられ、前記後行フィルムの先端部を切断する先端処理作業ステージと、
前記フィルム送出装置から後行フィルムの先端部を前記先端処理作業ステージに送り、先端部の切断処理後に前記溶着ヘッドによる溶着位置まで戻す後行フィルム先端案内装置とを備えることを特徴とする請求項２記載のフィルム接合装置。
【請求項４】
前記後行フィルム先端案内装置は、後行フィルムの先端部を把持するフィルムクリップと、
このフィルムクリップを、前記フィルム送出装置に収容されている後行フィルムの先端部分が把持可能な把持位置、及び後行フィルムの先端部を前記作業ステージまで案内する案内位置の間で移動させるクリップ移動機構とを有することを特徴とする請求項３記載のフィルム接合装置。
【請求項５】
請求項１から４いずれか１項記載のフィルム接合装置と、前記フィルム接合装置で接合されたフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持してフィルム幅方向に延伸する延伸装置とを備えることを特徴とするフィルム延伸設備。
【請求項１】
フィルム送出装置から送り出されフィルム搬送路を搬送される先行フィルムの後端部に後行フィルムの先端部を重ね合わせて接合するフィルム接合装置において、
前記フィルム搬送路を挟むように設けられる１対の溶着ヘッドと、
前記溶着ヘッドを移動させて、前記先行フィルムと前記後行フィルムとが重ね合わされた部分を押圧して溶着する溶着位置、及び前記溶着位置から退避した退避位置の間で変位させる第１移動機構と、
前記先行フィルム側で、前記溶着ヘッドに対して前記フィルム搬送方向の上流側及び下流側に設けられ、前記先行フィルムを吸着する吸着ヘッドと、
前記吸着ヘッドを前記第１移動機構による前記溶着ヘッドの移動方向に移動させ、前記先行フィルムを前記溶着位置、及びこの溶着位置から離れた切断位置の間で変位させる第２移動機構と、
前記溶着ヘッドと前記上流側の吸着ヘッドの間に設けられ、前記吸着ヘッド及び前記第２移動機構により切断位置に保持された先行フィルムを幅方向に切断するカッタとを備えることを特徴とするフィルム接合装置。
【請求項２】
前記下流側吸着ヘッドに対してフィルム搬送方向下流側に配置され、前記先行フィルムを一定量貯留し、前記吸着ヘッドによる先行フィルムの移動、及び前記カッタによる先行フィルムの切断によるフィルムの走行中止中に、前記貯留した先行フィルムを送り出すダンサーローラを有するリザーバを備えることを特徴とする請求項１記載のフィルム接合装置。
【請求項３】
前記下流側吸着ヘッドと前記リザーバとの間に設けられ、前記後行フィルムの先端部を切断する先端処理作業ステージと、
前記フィルム送出装置から後行フィルムの先端部を前記先端処理作業ステージに送り、先端部の切断処理後に前記溶着ヘッドによる溶着位置まで戻す後行フィルム先端案内装置とを備えることを特徴とする請求項２記載のフィルム接合装置。
【請求項４】
前記後行フィルム先端案内装置は、後行フィルムの先端部を把持するフィルムクリップと、
このフィルムクリップを、前記フィルム送出装置に収容されている後行フィルムの先端部分が把持可能な把持位置、及び後行フィルムの先端部を前記作業ステージまで案内する案内位置の間で移動させるクリップ移動機構とを有することを特徴とする請求項３記載のフィルム接合装置。
【請求項５】
請求項１から４いずれか１項記載のフィルム接合装置と、前記フィルム接合装置で接合されたフィルムの両側縁部を複数のクリップにより把持してフィルム幅方向に延伸する延伸装置とを備えることを特徴とするフィルム延伸設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２２６９１６（Ｐ２００９−２２６９１６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４０２５６（Ｐ２００８−２４０２５６）
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【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２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]