光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板及び液晶表示装置
【課題】フィルムが破断し、延伸区間内にあるフィルムが延伸区間内に配置した加熱装置に接触した場合でも、加熱装置に残ったフィルム付着物の溶融物が製造再開後のフィルムに落下することを防止する。
【解決手段】光学フィルムの製造方法は、フィルムＦを搬送しつつ加熱ロール３２と延伸ロール３３とでロール間延伸する工程と、搬送経路上にあるフィルムＦの破断を検知する工程と、フィルムＦの破断を検知したときは、光学フィルムの製造再開前に、加熱ロール３２と延伸ロール３３との間の延伸区間内に配置された加熱装置３７を清掃する工程とを有する。
【解決手段】光学フィルムの製造方法は、フィルムＦを搬送しつつ加熱ロール３２と延伸ロール３３とでロール間延伸する工程と、搬送経路上にあるフィルムＦの破断を検知する工程と、フィルムＦの破断を検知したときは、光学フィルムの製造再開前に、加熱ロール３２と延伸ロール３３との間の延伸区間内に配置された加熱装置３７を清掃する工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムの製造方法、この製造方法により製造された光学フィルム、この光学フィルムを保護フィルムとして有する偏光板、及び、この光学フィルム又はこの偏光板を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学フィルムを製造する方法として、例えば溶液製膜法や溶融製膜法が知られている。溶液製膜法は、原料の樹脂を溶媒に溶解した樹脂溶液を流延ダイから吐出し、無端ベルトやドラム等の支持体上に流延させることにより流延膜を支持体上に形成させ、形成した流延膜をある程度まで乾燥させた後、支持体から剥離し、剥離したフィルムを長手方向に搬送しつつ必要に応じて延伸や熱処理等を行うことにより光学フィルムを製造する方法である。一方、溶融製膜法は、原料の樹脂を加熱溶融した樹脂溶融物を流延ダイから押し出し、ロール等の支持体上に流延させることにより流延膜を支持体上に形成させ、形成した流延膜をある程度まで冷却固化させた後、支持体から剥離し、剥離したフィルムを長手方向に搬送しつつ必要に応じて延伸や熱処理等を行うことにより光学フィルムを製造する方法である。
【０００３】
ここで、特許文献１に記載されるように、延伸工程として、ロール間延伸を行うことがある。ロール間延伸は、フィルムを搬送しつつ搬送方向上流側の加熱ロールと搬送方向下流側の延伸ロールとの間の延伸区間内において加熱ロールの周速度よりも延伸ロールの周速度を大きくすることによりフィルムを搬送方向に延伸するものである。このようなロール間延伸は、光学フィルムの光学性能の向上を図るためのもので、これにより液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することができる。
【０００４】
ところで、ロール間延伸において、加熱ロールの温度を樹脂のガラス転移温度よりも低くすると、延伸ロールのトルクが上昇し、延伸区間内におけるフィルムの延伸が困難となり得る。一方、加熱ロールの温度を樹脂のガラス転移温度よりも高くすると、フィルムが加熱ロールに付着し、フィルムに段状の面欠陥（段ムラ）が発生し得る。
【０００５】
そこで、延伸区間内に赤外線ヒータ等の加熱装置を配置し、加熱ロールの温度を樹脂のガラス転移温度よりも低くしてフィルムが加熱ロールに付着することを防止すると共に、加熱装置で延伸区間内にあるフィルムを樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱してフィルムの延伸の円滑化を図ることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７５４３４号公報（段落０００６、００８６、図１〜３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、延伸区間内に加熱装置を配置する場合、フィルムを効率よく均等に加熱するため、加熱装置はできるだけフィルムに近づけて配置することが望ましい。しかし、そうすると、搬送経路上にある搬送中のフィルムが破断したときに、次のような問題が起こり得る。すなわち、フィルムが破断すると、フィルムの張力が緩み、延伸区間内にあるフィルムが蛇行して加熱装置に接触する可能性が高くなる。あるいは、フィルムが破断すると、フィルムの搬送が停止又は遅くなり、延伸区間内にあるフィルムが加熱装置の熱に長時間曝されて加熱装置側に偏って膨張し加熱装置に接触する可能性が高くなる。
【０００８】
加熱装置にフィルムが接触すると、接触したフィルムが加熱装置に付着したまま残り、残ったフィルムの付着物が製造再開後に加熱装置で熱せられて溶融し、延伸区間内を搬送中のフィルムに落下する。このようなフィルム溶融物の落下は、光学フィルムの異物故障や映像表示不良（画像の歪み等）等の不具合の原因となり、光学フィルムの光学性能を低下させ、液晶表示装置の大画面化、高品質化を阻害する。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、フィルムが破断し、延伸区間内にあるフィルムが延伸区間内に配置した加熱装置に接触した場合でも、加熱装置に残ったフィルム付着物の溶融物が製造再開後のフィルムに落下することを防止し、もって光学フィルムの光学性能の低下を抑制し、液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学フィルムの製造方法は、フィルムを搬送しつつ加熱ロールと延伸ロールとでロール間延伸する工程を有する光学フィルムの製造方法であって、搬送経路上にあるフィルムの破断を検知する工程と、フィルムの破断を検知したときは、光学フィルムの製造再開前に、加熱ロールと延伸ロールとの間の延伸区間内に配置された加熱装置を清掃する工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、搬送経路上にあるフィルムの破断が検知されると、光学フィルムの製造再開前に、延伸区間内に配置された加熱装置が清掃されるので、たとえフィルム破断時に延伸区間内にあるフィルムが加熱装置に接触した場合でも、加熱装置に残ったフィルム付着物の溶融物が製造再開後のフィルムに落下することが防止される。そのため、光学フィルムの異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学フィルムの光学性能の低下が抑制され、液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することができる。
【００１２】
前記製造方法においては、搬送経路上の物体の有無、搬送経路が占める空間の温度及びフィルムの巻取トルクのうちの少なくとも１つにより、フィルムの破断を検知することが好ましい。フィルムの破断を応答性よくかつ精度よく検知できるからである。
【００１３】
前記製造方法においては、加熱装置の温度を高めて加熱装置からフィルムの付着物を溶融して除去することにより、加熱装置を清掃することが好ましい。加熱装置の温度を高めるだけで、加熱装置に残ったフィルム付着物を簡単、確実に加熱装置から溶融して除去することができ、加熱装置を良好に清掃できるからである。
【００１４】
前記製造方法においては、加熱装置を洗浄液で洗浄して加熱装置からフィルムの付着物を除去することにより、加熱装置を清掃することが好ましい。加熱装置を洗浄液で洗浄するだけで、加熱装置に残ったフィルム付着物を簡単、確実に加熱装置から除去することができ、加熱装置を良好に清掃できるからである。
【００１５】
前記製造方法においては、加熱装置と搬送経路との間に設けた加熱装置のカバー部材を交換して加熱装置からフィルムの付着物を除去することにより、加熱装置を清掃することが好ましい。加熱装置のカバー部材を交換するだけで、加熱装置に残った（より詳しくは、加熱装置のカバー部材に残った）フィルム付着物を簡単、確実に加熱装置から除去することができ、加熱装置を良好に清掃できるからである。
【００１６】
本発明の光学フィルムは、前記製造方法により製造されたことを特徴とする。この光学フィルムは、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【００１７】
本発明の偏光板は、前記光学フィルムを保護フィルムとして有することを特徴とする。この偏光板は、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【００１８】
本発明の液晶表示装置は、前記光学フィルム又は前記偏光板を用いたことを特徴とする。この液晶表示装置は、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フィルム破断時に起こり得る加熱装置からのフィルム溶融物の落下防止対策が講じられた光学フィルムの製造方法が提供される。その結果、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質な光学フィルム、偏光板及び液晶表示装置が得られ、液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る光学フィルムの製造装置の全体構成図であって、（Ａ）は無端ベルトを用いた溶液製膜法によるもの、（Ｂ）はドラムを用いた溶液製膜法によるもの、（Ｃ）は冷却ロールを用いた溶融製膜法によるものである。
【図２】図１の光学フィルムの製造装置のロール間延伸装置の構成図である。
【図３】図２のロール間延伸装置の延伸区間の拡大図であって、第１の実施形態の説明図である。
【図４】同じく、第２の実施形態の説明図である。
【図５】同じく、第３の実施形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
【００２２】
＜光学フィルムの製造装置＞
本実施形態では、光学フィルムは、溶液製膜法又は溶融製膜法により製造される。図１（Ａ）を参照して、支持体として無端ベルト１２を用いた溶液製膜法による光学フィルムの製造装置１を説明する。
【００２３】
この光学フィルムの製造装置１は、流延装置１０、乾燥装置２０、ロール間延伸装置３０、及び巻取装置４０を有する。
【００２４】
流延装置１０は、流延ダイ１１、無端ベルト１２、及び剥離ロール１３を備えている。
【００２５】
流延ダイ１１は、原料の樹脂を溶媒に溶解した樹脂溶液（ドープ）５１を吐出し、走行する無端ベルト１２上に流延させることにより流延膜（ウェブ）５２を無端ベルト１２上に形成させる。
【００２６】
原料の樹脂は、得られる光学フィルムの透明度の観点から、例えばセルローストリアセテート等のセルロースエステル樹脂が好ましい。溶媒は、原料の樹脂の良溶媒（例えばメチレンクロライド等）及び貧溶媒（例えばアルコール類等）を含む混合溶媒が好ましい。樹脂溶液５１中の樹脂の含有量は、例えば１５〜３０質量％が好ましい。必要に応じて、樹脂溶液５１に、可塑剤、マット剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、リタデーション調整剤等の添加剤を含んでもよい。
【００２７】
流延ダイ１１は、吐出口の形状が調整可能なものが好ましい。また、流延膜５２の膜厚を均一にし易い加圧ダイが好ましい。製膜速度を上げるために、加圧ダイを２基以上並べて配置し、樹脂溶液５１を分割して吐出してもよい。
【００２８】
流延ダイ１１による樹脂溶液５１の吐出速度は、無端ベルト１２による流延膜５２の搬送速度及び生産性等を考慮して、例えば３０〜２００Ｌ／分程度が好ましい。
【００２９】
無端ベルト１２は、一対のローラ間に巻き掛けられ、図中の矢印方向に走行することにより、無端ベルト１２上に形成された流延膜５２を搬送する。流延膜５２は、無端ベルト１２による搬送中に、温風やヒータ等により、無端ベルト１２上である程度まで乾燥される。
【００３０】
無端ベルト１２は、流延膜５２の剥離性の観点から、例えば表面が鏡面仕上げされたステンレス鋼（ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３０４等）製が好ましい。無端ベルト１２の幅は、例えば１７００〜２５００ｍｍ程度が好ましい。無端ベルト１２上の流延膜５２の幅は、無端ベルト１２の幅の８０〜９９％が好ましく、液晶表示装置の大画面化の観点から、例えば１３００〜２４００ｍｍ程度が好ましい。
【００３１】
無端ベルト１２上の流延膜５２の温度は、溶媒の蒸発に要する時間、無端ベルト１２の搬送速度及び生産性等を考慮して、例えば−５〜７０℃が好ましく、０〜６０℃がより好ましい。
【００３２】
無端ベルト１２による流延膜５２の搬送速度は、光学フィルムの高速生産の観点から、例えば３０〜２００ｍ／分程度が好ましい。
【００３３】
剥離ロール１３は、無端ベルト１２の表面に加圧された状態で接しており、無端ベルト１２上である程度まで乾燥された流延膜５２を無端ベルト１２から剥離する。剥離された流延膜５２は、フィルムＦとして長手方向に搬送され、乾燥装置２０及びロール間延伸装置３０を通過する。剥離ロール１３による剥離時の剥離張力は、例えば５０〜４００Ｎ／ｍ幅が好ましい。また、剥離時の流延膜５２の残留溶媒量は、無端ベルト１２からの剥離性、剥離後の搬送性及び光学フィルムの物理特性等を考慮して、例えば３０〜２００質量％が好ましい。
【００３４】
ここで、残留溶媒量は次式で定義される値である。式中の「加熱処理」とは、１１５℃で１時間の加熱処理である。
残留溶媒量（％）＝｛（流延膜の加熱処理前の質量−流延膜の加熱処理後の質量）／流延膜の加熱処理後の質量｝×１００
乾燥装置２０は、複数の搬送ロールを備え、これらのロール間をフィルムＦを蛇行状に搬送しつつフィルムＦを温風やヒータ等により乾燥させる。乾燥温度は、フィルムＦの残留溶媒量等に依存するが、乾燥時間、収縮ムラ及び伸縮量の安定性等を考慮して、例えば３０〜１８０℃が好ましい。
【００３５】
ロール間延伸装置３０は、後に詳しく説明するように、フィルムＦを搬送しつつ加熱ロールと延伸ロールとの間の延伸区間内においてフィルムＦを搬送方向、すなわち長手方向（ＭＤ方向）に延伸する。
【００３６】
なお、このロール間延伸装置３０によるロール間延伸に加えて、例えばテンター等を用いてフィルムＦを幅手方向（ＴＤ方向）にも延伸してもよい。
【００３７】
巻取装置４０は、乾燥され、ロール間延伸されたフィルムＦを光学フィルムとしてロール状に巻き取る。巻取装置４０としては、例えば、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法等の巻取法によるものが特に限定なく使用可能である。
【００３８】
巻取装置４０で巻き取る際の光学フィルムの残留溶媒量は、寸法安定性の観点から、例えば０．５質量％以下が好ましく、０．１質量％以下がより好ましい。光学フィルムの幅は、残留溶媒量が０．５質量％以下の場合で、例えば１２００〜２４００ｍｍ程度が好ましく、厚みは、例えば２０〜１５０μｍ程度が好ましい。光学フィルムの透過率は、９０％以上が好ましく、９２％以上がより好ましく、９３％以上がさらに好ましい。
【００３９】
本実施形態に係る光学フィルムは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の各種ディスプレイ用の機能フィルムとして好適である他、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、反射防止フィルム、輝度向上フィルム、視野角拡大等の光学補償フィルムとしても好適である。
【００４０】
本実施形態では、剥離ロール１３で剥離されてから巻取装置４０で巻き取られるまでの搬送経路上にあるフィルムＦの搬送張力は、フィルムＦの残留溶媒量等に依存するが、例えば１０〜３００Ｎ／ｍ幅が好ましく、２０〜２７０Ｎ／ｍ幅がより好ましい。
【００４１】
本実施形態では、搬送経路上にあるフィルムＦの破断を検知するフィルム破断検知装置８０が巻取装置４０の直前の搬送経路の近傍に配置されている。検知装置８０としては、例えば、光学式検知装置や接触式検知装置等、搬送経路上の物体の有無によりフィルムＦの破断を検知するもの、あるいは、温度測定式検知装置等、搬送経路が占める空間の温度によりフィルムＦの破断を検知するもの等が特に限定なく使用可能である。さらには、電気信号式検知装置等、巻取装置４０で巻き取る際のフィルムＦの巻取トルクによりフィルムＦの破断を検知するもの等でもよい。これらの検知装置８０はフィルムＦの破断を応答性よくかつ精度よく検知できる。これらの検知装置８０は単独で使用しても又は複数を組み合わせて使用してもよい。また、検知装置８０は、搬送経路上にあるフィルムＦの破断を検知できる限り、剥離ロール１３から巻取装置４０までの搬送経路のいずれの位置に配置してもよい。その場合、検知精度及び検知応答性を高めるために、複数の位置に配置することが好ましい。
【００４２】
次に、図１（Ｂ）を参照して、支持体としてドラム１４を用いた溶液製膜法による光学フィルムの製造装置１を説明する。ただし、図１（Ａ）と共通又は類似の構成要素には同じ符号を用い、図１（Ｂ）の特徴部分のみ説明する。
【００４３】
図１（Ｂ）に示した光学フィルムの製造装置１は、支持体としてドラム１４を用いた点が図１（Ａ）と異なっている。ドラム１４は、流延膜５２の剥離性の観点から、例えば表面がハードクロムメッキ処理されたステンレス鋼（ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３０４等）製が好ましい。流延ダイ１１は、原料の樹脂を溶媒に溶解した樹脂溶液５１を吐出し、回動するドラム１４上に流延させることにより流延膜５２をドラム１４上に形成させる。
【００４４】
次に、図１（Ｃ）を参照して、支持体として冷却ロール６３を用いた溶融製膜法による光学フィルムの製造装置１を説明する。ただし、図１（Ａ）、図１（Ｂ）と共通又は類似の構成要素には同じ符号を用い、図１（Ｃ）の特徴部分のみ説明する。
【００４５】
図１（Ｃ）に示した光学フィルムの製造装置１では、流延ダイ６１は、原料の樹脂を加熱溶融した樹脂溶融物７１をフィルム状に押し出し、回動する冷却ロール６３上に流延させることにより流延膜７２を冷却ロール６３上に形成させる。
【００４６】
原料の樹脂は、熱可塑性樹脂であって、得られる光学フィルムの透明度の観点から、例えばセルローストリアセテート等のセルロースエステル樹脂が好ましい。必要に応じて、樹脂溶融物７１に、可塑剤、マット剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、リタデーション調整剤、酸掃去剤、粘度低下剤等の添加剤を含んでもよい。
【００４７】
冷却ロール６３上に形成された流延膜７２は、タッチロール６２で挟圧された後、冷却ロール６３に外接され、さらに、第２冷却ロール６４、第３冷却ロール６５に順に外接されて、ある程度まで冷却固化される。そして、剥離ロール６６によって第３冷却ロール６５から剥離された後、フィルムＦとして長手方向に搬送され、ロール間延伸装置３０を通過する。
【００４８】
冷却ロール６３，６４，６５は、流延膜７２の剥離性の観点から、例えば表面がハードクロムメッキ処理されたステンレス鋼（ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３０４等）製が好ましい。
【００４９】
次に、図２を参照して、図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）に共通するロール間延伸装置３０を説明する。
【００５０】
ロール間延伸装置３０は、フィルムＦの搬送方向の上流側から順に、予熱ロール３１，３１、加熱ロール３２、延伸ロール３３、及び冷却ロール３４，３４を備えている。フィルムＦは、予熱ロール３１，３１及び加熱ロール３２に外接されて加熱された後、加熱ロール３２と延伸ロール３３との間の延伸区間内において、加熱ロール３２の周速度よりも延伸ロール３３の周速度を大きくすることによって、搬送方向（ＭＤ方向）に延伸される。加熱され、延伸されたフィルムＦは、冷却ロール３４，３４に外接されて冷却される。加熱ロール３２及び延伸ロール３３には、延伸区間の端部でフィルムＦを保持するためのニップロール３５，３６が圧接されている。ロール間延伸装置３０によるＭＤ方向の延伸率は、特に限定されないが、状況に応じて、例えば１〜３００％程度の範囲が好ましい。
【００５１】
ここで、延伸率（ＭＤ方向）は次式で定義される値である。
ＭＤ方向延伸率（％）＝｛（延伸ロール３３の周速度−加熱ロール３２の周速度）／加熱ロール３２の周速度｝×１００
【００５２】
延伸区間内には加熱装置３７が配置されている。本実施形態では、加熱装置３７は延伸区間内にあるフィルムＦの上方に配置されている。加熱装置３７としては、例えば、赤外線ヒータ、ハロゲンヒータ、カーボンヒータ、セラミックヒータ、電熱線ヒータ、温風ヒータ（温風の吹き付け）等が用いられる。
【００５３】
本実施形態では、加熱ロール３２の温度をフィルムＦの樹脂のガラス転移温度よりも低くしている。これにより、フィルムＦが加熱ロール３２に付着し、フィルムＦに段状の面欠陥が発生するという不具合を防止している。一方、本実施形態では、延伸区間内にあるフィルムＦを加熱装置３７によってフィルムＦの樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱している。これにより、延伸ロール３３によるフィルムＦの延伸の円滑化が図られている。例えば、加熱ロール３２の温度は、フィルムＦの樹脂のガラス転移温度Ｔｇ−３０℃以上、フィルムＦの樹脂のガラス転移温度Ｔｇ未満が好ましい。また、加熱装置３７によるフィルムＦの加熱温度は、フィルムＦの樹脂のガラス転移温度Ｔｇ以上、フィルムＦの樹脂のガラス転移温度Ｔｇ＋３０℃以下が好ましい。
【００５４】
加熱装置３７は、フィルムＦを効率よく均等に加熱するため、フィルムＦに近接して配置されている（例えばフィルムＦと加熱装置３７との間隔：３ｃｍ）。一方、前述したように、剥離ロール１３から巻取装置４０までの搬送経路上にあるフィルムＦは、例えば１０〜３００Ｎ／ｍ幅という力で引っ張られている。すると、フィルムＦが破断したときに、フィルムＦの張力が緩み、図３に鎖線Ｘで例示するように、延伸区間内にあるフィルムＦが蛇行して加熱装置３７に接触する可能性が高くなる。あるいは、フィルムＦが破断したときに、フィルムＦの搬送が停止又は遅くなり、図３に鎖線Ｘで例示するように、延伸区間内にあるフィルムＦが加熱装置３７の熱に長時間曝されて加熱装置３７側に偏って膨張し加熱装置３７に接触する可能性が高くなる。加熱装置３７に接触したフィルムＦは加熱装置３７に付着したまま残り、このフィルムＦ付着物が製造再開後に加熱装置３７で熱せられて溶融し、延伸区間内を搬送中のフィルムＦに落下する。このフィルムＦ溶融物の落下は、光学フィルムの異物故障や映像表示不良（画像の歪み等）等の原因となり、光学フィルムの光学性能を低下させ、液晶表示装置の大画面化、高品質化を阻害する。
【００５５】
そこで、本実施形態では、前記検知装置８０で搬送経路上にあるフィルムＦの破断が検知されたときは、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７からフィルムＦ溶融物が落下することを防止する対策が講じられている。すなわち、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７を清掃するのである。これにより、たとえフィルムＦ破断時に延伸区間内にあるフィルムＦが加熱装置３７に接触した場合でも、加熱装置３７に残ったフィルムＦ付着物の溶融物が製造再開後のフィルムＦに落下することが防止されるので、光学フィルムの異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学フィルムの光学性能の低下が抑制され、液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することができる。
【００５６】
具体的には、第１の実施形態として、図３に示すように、フィルムＦの破断時には、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７の温度を高めて加熱装置３７からフィルムＦの付着物を溶融して除去することにより、加熱装置３７を清掃する。このように、加熱装置３７の温度を高めるだけで、加熱装置３７に残ったフィルムＦ付着物を簡単、確実に加熱装置３７から溶融して除去することができ、加熱装置３７を良好に清掃できる。この場合、加熱装置３７の温度を高めたときに、加熱装置３７からフィルムＦ溶融物が落下するが、光学フィルムの製造再開前であるから、延伸区間内にフィルムＦはなく、問題はない。加熱装置３７を取り出す必要がなく、延伸区間内に配置したまま加熱装置３７を清掃できる。
【００５７】
あるいは、第２の実施形態として、図４に示すように、フィルムＦの破断時には、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７を洗浄液で洗浄して加熱装置３７からフィルムＦの付着物を除去することにより、加熱装置３７を清掃してもよい。このように、加熱装置３７を洗浄液で洗浄するだけで、加熱装置３７に残ったフィルムＦ付着物を簡単、確実に加熱装置３７から除去することができ、加熱装置３７を良好に清掃できる。洗浄液は、フィルムＦの樹脂の良溶媒（例えばメチレンクロライド等）が好ましい。加熱装置３７の洗浄は、加熱装置３７を取り出して行ってもよいが、延伸区間内に配置したまま行ってもよい。その場合、加熱装置３７から洗浄液が落下するが、光学フィルムの製造再開前であるから、延伸区間内にフィルムＦはなく、問題はない。また、加熱装置３７を延伸区間内に配置したまま洗浄する場合、例えばノズルを加熱装置３７の近傍に備えておいて、フィルムＦの破断時には、ノズルから洗浄液を加熱装置３７に向けて噴出するようにして、洗浄を自動で行うようにしてもよい。
【００５８】
あるいは、第３の実施形態として、図５に示すように、フィルムＦの破断時には、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７と搬送経路との間に設けた加熱装置３７のカバー部材８１を交換して加熱装置３７からフィルムＦの付着物を除去することにより、加熱装置３７を清掃してもよい。このように、加熱装置３７のカバー部材８１を交換するだけで、加熱装置３７に残った（より詳しくは、加熱装置３７のカバー部材８１に残った）フィルムＦ付着物を簡単、確実に加熱装置３７から除去することができ、加熱装置３７を良好に清掃できる。カバー部材８１は、耐熱性を有し、かつ加熱装置３７によるフィルムＦの加熱を阻害しないものが好ましい。カバー部材８１の形状としては、メッシュ状等が好ましい。
【００５９】
＜光学フィルムの製造方法＞
以上のような構成の光学フィルムの製造装置１を用いることにより、フィルムＦを搬送しつつ加熱ロール３２と延伸ロール３３とでロール間延伸する工程を有する光学フィルムの製造方法であって、搬送経路上にあるフィルムＦの破断を検知する工程と、フィルムＦの破断を検知したときは、光学フィルムの製造再開前に、加熱ロール３２と延伸ロール３３との間の延伸区間内に配置された加熱装置３７を清掃する工程とを有する光学フィルムの製造方法が実施され得る。これにより、たとえフィルムＦ破断時に延伸区間内にあるフィルムＦが加熱装置３７に接触した場合でも、加熱装置３７に残ったフィルムＦ付着物の溶融物が製造再開後のフィルムＦに落下することが防止されるので、光学フィルムの異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学フィルムの光学性能の低下が抑制され、液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することができる。
【００６０】
＜光学フィルム＞
本実施形態に係る光学フィルムは、前記製造方法又は前記製造装置１により製造された光学フィルムである。この光学フィルムは、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【００６１】
＜偏光板＞
本実施形態に係る偏光板は、前記光学フィルムを保護フィルムとして有する偏光板である。この偏光板は、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【００６２】
具体的には、本実施形態に係る偏光板は、偏光子の少なくとも一方の面に光学フィルムが保護フィルムとして用いられている。このような偏光板は、例えば偏光子の少なくとも一方の面に完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて光学フィルムを貼り合わせることにより作製することができる。
【００６３】
＜液晶表示装置＞
本実施形態に係る液晶表示装置は、前記光学フィルム又は前記偏光板を用いた液晶表示装置である。この液晶表示装置は、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【００６４】
具体的には、本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶セルの少なくとも一方の面に偏光板が設けられている。このような液晶表示装置は、例えば液晶セルの少なくとも一方の面に粘着層を介して偏光板を貼り付けることにより作製することができる。
【００６５】
本実施形態に係る液晶表示装置は、例えば３０型以上という大画面用の表示装置として好適である。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例を通して、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例により何等限定されるものではない。
【００６７】
＜樹脂溶液の調製＞
下記の原料を密閉容器に投入し、加熱し、撹拌することにより溶解させた後、得られた溶液を濾過することにより樹脂溶液を調製した。
【００６８】
（樹脂溶液組成）
・セルローストリアセテート（Ｍｎ＝１４８０００、Ｍｗ＝３１００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．１）を１００質量部
・トリフェニルホスフェート（可塑剤）を８質量部
・エチルフタリルエチルグリコレート（可塑剤）を２質量部
・メチレンクロライド（良溶媒）を４４０質量部
・エタノール（貧溶媒）を４０質量部
・チヌビン１０９（紫外線吸収剤、ＢＡＳＦジャパン社）を０．５質量部
・チヌビン１７１（紫外線吸収剤、ＢＡＳＦジャパン社）を０．５質量部
・アエロジル９７２Ｖ（マット剤、日本アエロジル社）を０．２質量部
【００６９】
＜光学フィルムの製造＞
図１（Ａ）に示した光学フィルムの製造装置１を用い、光学フィルム（セルローストリアセテートフィルム）を製造した。まず、下記の条件で樹脂溶液５１を流延ダイ１１から吐出し、走行する無端ベルト１２上に流延させた。
【００７０】
（流延条件）
・流延ダイ：加圧ダイ
・吐出速度：３０Ｌ／分
・支持体：ステンレス鋼製無端ベルト
・搬送速度：６０ｍ／分
・流延膜幅：１８００ｍｍ
【００７１】
無端ベルト１２上に形成された流延膜５２を、無端ベルト１２の上方から４５℃の温風を吹き付け、無端ベルト１２の裏面からヒータで４５℃に加熱することにより、無端ベルト１２による搬送中に、無端ベルト１２上で乾燥させた後、剥離ロール１３で無端ベルト１２から剥離した。剥離ロール１３による剥離時の剥離張力は３００Ｎ／ｍ幅であった。剥離時の流延膜５２の残留溶媒量は８０質量％であった。
【００７２】
剥離したフィルムＦを２７０Ｎ／ｍ幅の搬送張力で長手方向に搬送しつつ、乾燥装置２０を蛇行状に通過させて、温風の吹き付けにより８０℃で１分間乾燥させた。
【００７３】
次に、フィルムＦをロール間延伸装置３０を通過させて、搬送方向に延伸した。延伸率は３０％とした。加熱ロール３２の温度はフィルムＦの樹脂（セルローストリアセテート）のガラス転移温度Ｔｇ−１０℃とした。加熱装置３７によるフィルムＦの加熱温度はフィルムＦの樹脂のガラス転移温度Ｔｇ＋１０℃とした。加熱装置３７は赤外線ヒータを用いた。加熱装置３７は延伸区間内にあるフィルムＦの上方に配置し、フィルムＦと加熱装置３７との間隔は３ｃｍとした。
【００７４】
次に、フィルムＦを２０℃に冷却した後、スリッター（例えば回転刃方式のもの等）でフィルムの幅手方向の両端部を切除し、定トルク法による巻取装置４０でロール状に巻き取ることにより、厚みが４０μｍ、幅が１５００ｍｍの光学フィルム（セルローストリアセテートフィルム）を製造した。
【００７５】
＜評価＞
（実施例）
フィルム破断検知装置８０を巻取装置４０の直前の搬送経路の近傍に配置した。検知装置８０は光学式検知装置を用いた。この検知装置８０でフィルムＦの破断が検知されたときに、その検知信号を受けて、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７の出力を上げ、加熱装置３７の温度を高めるように構成した（４００℃、１０分間）。
【００７６】
そして、光学フィルムを前記のようにして製造中に、ロール間延伸装置３０と巻取装置４０との間において、フィルムＦの側縁部に切れ目を入れ、フィルムＦを破断させた。光学フィルムの製造を一時中断し、巻取装置４０で巻き取ったロールを交換する等した後、光学フィルムの製造を再開した。製造再開後の光学フィルムを評価したところ、光学フィルムの異物故障や映像表示不良等は観察されなかった。
【００７７】
（比較例）
一方、フィルム破断検知装置８０を配置せず、光学フィルムの製造再開前に加熱装置３７の温度を高めなかった場合は、製造再開後の光学フィルムに異物故障や映像表示不良等が観察された。これは、フィルムＦの破断時に、延伸区間内にあるフィルムＦが加熱装置３７に接触し、加熱装置３７に残ったフィルムＦ付着物が製造再開後に加熱装置３７で熱せられて溶融し、フィルムＦ溶融物が延伸区間内を搬送中のフィルムＦに落下したためと考察される。
【符号の説明】
【００７８】
１ 光学フィルムの製造装置
１０ 流延装置
１１ 流延ダイ
１２ 無端ベルト（支持体）
１３ 剥離ロール
１４ ドラム（支持体）
２０ 乾燥装置
３０ ロール間延伸装置
４０ 巻取装置
５１ 樹脂溶液
５２ 流延膜
６１ 流延ダイ
６２ タッチロール
６３ 冷却ロール（支持体）
６４ 第２冷却ロール（支持体）
６５ 第３冷却ロール（支持体）
６６ 剥離ロール
７１ 樹脂溶融物
７２ 流延膜
８０ フィルム破断検知装置
Ｆ フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムの製造方法、この製造方法により製造された光学フィルム、この光学フィルムを保護フィルムとして有する偏光板、及び、この光学フィルム又はこの偏光板を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学フィルムを製造する方法として、例えば溶液製膜法や溶融製膜法が知られている。溶液製膜法は、原料の樹脂を溶媒に溶解した樹脂溶液を流延ダイから吐出し、無端ベルトやドラム等の支持体上に流延させることにより流延膜を支持体上に形成させ、形成した流延膜をある程度まで乾燥させた後、支持体から剥離し、剥離したフィルムを長手方向に搬送しつつ必要に応じて延伸や熱処理等を行うことにより光学フィルムを製造する方法である。一方、溶融製膜法は、原料の樹脂を加熱溶融した樹脂溶融物を流延ダイから押し出し、ロール等の支持体上に流延させることにより流延膜を支持体上に形成させ、形成した流延膜をある程度まで冷却固化させた後、支持体から剥離し、剥離したフィルムを長手方向に搬送しつつ必要に応じて延伸や熱処理等を行うことにより光学フィルムを製造する方法である。
【０００３】
ここで、特許文献１に記載されるように、延伸工程として、ロール間延伸を行うことがある。ロール間延伸は、フィルムを搬送しつつ搬送方向上流側の加熱ロールと搬送方向下流側の延伸ロールとの間の延伸区間内において加熱ロールの周速度よりも延伸ロールの周速度を大きくすることによりフィルムを搬送方向に延伸するものである。このようなロール間延伸は、光学フィルムの光学性能の向上を図るためのもので、これにより液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することができる。
【０００４】
ところで、ロール間延伸において、加熱ロールの温度を樹脂のガラス転移温度よりも低くすると、延伸ロールのトルクが上昇し、延伸区間内におけるフィルムの延伸が困難となり得る。一方、加熱ロールの温度を樹脂のガラス転移温度よりも高くすると、フィルムが加熱ロールに付着し、フィルムに段状の面欠陥（段ムラ）が発生し得る。
【０００５】
そこで、延伸区間内に赤外線ヒータ等の加熱装置を配置し、加熱ロールの温度を樹脂のガラス転移温度よりも低くしてフィルムが加熱ロールに付着することを防止すると共に、加熱装置で延伸区間内にあるフィルムを樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱してフィルムの延伸の円滑化を図ることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７５４３４号公報（段落０００６、００８６、図１〜３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、延伸区間内に加熱装置を配置する場合、フィルムを効率よく均等に加熱するため、加熱装置はできるだけフィルムに近づけて配置することが望ましい。しかし、そうすると、搬送経路上にある搬送中のフィルムが破断したときに、次のような問題が起こり得る。すなわち、フィルムが破断すると、フィルムの張力が緩み、延伸区間内にあるフィルムが蛇行して加熱装置に接触する可能性が高くなる。あるいは、フィルムが破断すると、フィルムの搬送が停止又は遅くなり、延伸区間内にあるフィルムが加熱装置の熱に長時間曝されて加熱装置側に偏って膨張し加熱装置に接触する可能性が高くなる。
【０００８】
加熱装置にフィルムが接触すると、接触したフィルムが加熱装置に付着したまま残り、残ったフィルムの付着物が製造再開後に加熱装置で熱せられて溶融し、延伸区間内を搬送中のフィルムに落下する。このようなフィルム溶融物の落下は、光学フィルムの異物故障や映像表示不良（画像の歪み等）等の不具合の原因となり、光学フィルムの光学性能を低下させ、液晶表示装置の大画面化、高品質化を阻害する。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、フィルムが破断し、延伸区間内にあるフィルムが延伸区間内に配置した加熱装置に接触した場合でも、加熱装置に残ったフィルム付着物の溶融物が製造再開後のフィルムに落下することを防止し、もって光学フィルムの光学性能の低下を抑制し、液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学フィルムの製造方法は、フィルムを搬送しつつ加熱ロールと延伸ロールとでロール間延伸する工程を有する光学フィルムの製造方法であって、搬送経路上にあるフィルムの破断を検知する工程と、フィルムの破断を検知したときは、光学フィルムの製造再開前に、加熱ロールと延伸ロールとの間の延伸区間内に配置された加熱装置を清掃する工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、搬送経路上にあるフィルムの破断が検知されると、光学フィルムの製造再開前に、延伸区間内に配置された加熱装置が清掃されるので、たとえフィルム破断時に延伸区間内にあるフィルムが加熱装置に接触した場合でも、加熱装置に残ったフィルム付着物の溶融物が製造再開後のフィルムに落下することが防止される。そのため、光学フィルムの異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学フィルムの光学性能の低下が抑制され、液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することができる。
【００１２】
前記製造方法においては、搬送経路上の物体の有無、搬送経路が占める空間の温度及びフィルムの巻取トルクのうちの少なくとも１つにより、フィルムの破断を検知することが好ましい。フィルムの破断を応答性よくかつ精度よく検知できるからである。
【００１３】
前記製造方法においては、加熱装置の温度を高めて加熱装置からフィルムの付着物を溶融して除去することにより、加熱装置を清掃することが好ましい。加熱装置の温度を高めるだけで、加熱装置に残ったフィルム付着物を簡単、確実に加熱装置から溶融して除去することができ、加熱装置を良好に清掃できるからである。
【００１４】
前記製造方法においては、加熱装置を洗浄液で洗浄して加熱装置からフィルムの付着物を除去することにより、加熱装置を清掃することが好ましい。加熱装置を洗浄液で洗浄するだけで、加熱装置に残ったフィルム付着物を簡単、確実に加熱装置から除去することができ、加熱装置を良好に清掃できるからである。
【００１５】
前記製造方法においては、加熱装置と搬送経路との間に設けた加熱装置のカバー部材を交換して加熱装置からフィルムの付着物を除去することにより、加熱装置を清掃することが好ましい。加熱装置のカバー部材を交換するだけで、加熱装置に残った（より詳しくは、加熱装置のカバー部材に残った）フィルム付着物を簡単、確実に加熱装置から除去することができ、加熱装置を良好に清掃できるからである。
【００１６】
本発明の光学フィルムは、前記製造方法により製造されたことを特徴とする。この光学フィルムは、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【００１７】
本発明の偏光板は、前記光学フィルムを保護フィルムとして有することを特徴とする。この偏光板は、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【００１８】
本発明の液晶表示装置は、前記光学フィルム又は前記偏光板を用いたことを特徴とする。この液晶表示装置は、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フィルム破断時に起こり得る加熱装置からのフィルム溶融物の落下防止対策が講じられた光学フィルムの製造方法が提供される。その結果、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質な光学フィルム、偏光板及び液晶表示装置が得られ、液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る光学フィルムの製造装置の全体構成図であって、（Ａ）は無端ベルトを用いた溶液製膜法によるもの、（Ｂ）はドラムを用いた溶液製膜法によるもの、（Ｃ）は冷却ロールを用いた溶融製膜法によるものである。
【図２】図１の光学フィルムの製造装置のロール間延伸装置の構成図である。
【図３】図２のロール間延伸装置の延伸区間の拡大図であって、第１の実施形態の説明図である。
【図４】同じく、第２の実施形態の説明図である。
【図５】同じく、第３の実施形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
【００２２】
＜光学フィルムの製造装置＞
本実施形態では、光学フィルムは、溶液製膜法又は溶融製膜法により製造される。図１（Ａ）を参照して、支持体として無端ベルト１２を用いた溶液製膜法による光学フィルムの製造装置１を説明する。
【００２３】
この光学フィルムの製造装置１は、流延装置１０、乾燥装置２０、ロール間延伸装置３０、及び巻取装置４０を有する。
【００２４】
流延装置１０は、流延ダイ１１、無端ベルト１２、及び剥離ロール１３を備えている。
【００２５】
流延ダイ１１は、原料の樹脂を溶媒に溶解した樹脂溶液（ドープ）５１を吐出し、走行する無端ベルト１２上に流延させることにより流延膜（ウェブ）５２を無端ベルト１２上に形成させる。
【００２６】
原料の樹脂は、得られる光学フィルムの透明度の観点から、例えばセルローストリアセテート等のセルロースエステル樹脂が好ましい。溶媒は、原料の樹脂の良溶媒（例えばメチレンクロライド等）及び貧溶媒（例えばアルコール類等）を含む混合溶媒が好ましい。樹脂溶液５１中の樹脂の含有量は、例えば１５〜３０質量％が好ましい。必要に応じて、樹脂溶液５１に、可塑剤、マット剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、リタデーション調整剤等の添加剤を含んでもよい。
【００２７】
流延ダイ１１は、吐出口の形状が調整可能なものが好ましい。また、流延膜５２の膜厚を均一にし易い加圧ダイが好ましい。製膜速度を上げるために、加圧ダイを２基以上並べて配置し、樹脂溶液５１を分割して吐出してもよい。
【００２８】
流延ダイ１１による樹脂溶液５１の吐出速度は、無端ベルト１２による流延膜５２の搬送速度及び生産性等を考慮して、例えば３０〜２００Ｌ／分程度が好ましい。
【００２９】
無端ベルト１２は、一対のローラ間に巻き掛けられ、図中の矢印方向に走行することにより、無端ベルト１２上に形成された流延膜５２を搬送する。流延膜５２は、無端ベルト１２による搬送中に、温風やヒータ等により、無端ベルト１２上である程度まで乾燥される。
【００３０】
無端ベルト１２は、流延膜５２の剥離性の観点から、例えば表面が鏡面仕上げされたステンレス鋼（ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３０４等）製が好ましい。無端ベルト１２の幅は、例えば１７００〜２５００ｍｍ程度が好ましい。無端ベルト１２上の流延膜５２の幅は、無端ベルト１２の幅の８０〜９９％が好ましく、液晶表示装置の大画面化の観点から、例えば１３００〜２４００ｍｍ程度が好ましい。
【００３１】
無端ベルト１２上の流延膜５２の温度は、溶媒の蒸発に要する時間、無端ベルト１２の搬送速度及び生産性等を考慮して、例えば−５〜７０℃が好ましく、０〜６０℃がより好ましい。
【００３２】
無端ベルト１２による流延膜５２の搬送速度は、光学フィルムの高速生産の観点から、例えば３０〜２００ｍ／分程度が好ましい。
【００３３】
剥離ロール１３は、無端ベルト１２の表面に加圧された状態で接しており、無端ベルト１２上である程度まで乾燥された流延膜５２を無端ベルト１２から剥離する。剥離された流延膜５２は、フィルムＦとして長手方向に搬送され、乾燥装置２０及びロール間延伸装置３０を通過する。剥離ロール１３による剥離時の剥離張力は、例えば５０〜４００Ｎ／ｍ幅が好ましい。また、剥離時の流延膜５２の残留溶媒量は、無端ベルト１２からの剥離性、剥離後の搬送性及び光学フィルムの物理特性等を考慮して、例えば３０〜２００質量％が好ましい。
【００３４】
ここで、残留溶媒量は次式で定義される値である。式中の「加熱処理」とは、１１５℃で１時間の加熱処理である。
残留溶媒量（％）＝｛（流延膜の加熱処理前の質量−流延膜の加熱処理後の質量）／流延膜の加熱処理後の質量｝×１００
乾燥装置２０は、複数の搬送ロールを備え、これらのロール間をフィルムＦを蛇行状に搬送しつつフィルムＦを温風やヒータ等により乾燥させる。乾燥温度は、フィルムＦの残留溶媒量等に依存するが、乾燥時間、収縮ムラ及び伸縮量の安定性等を考慮して、例えば３０〜１８０℃が好ましい。
【００３５】
ロール間延伸装置３０は、後に詳しく説明するように、フィルムＦを搬送しつつ加熱ロールと延伸ロールとの間の延伸区間内においてフィルムＦを搬送方向、すなわち長手方向（ＭＤ方向）に延伸する。
【００３６】
なお、このロール間延伸装置３０によるロール間延伸に加えて、例えばテンター等を用いてフィルムＦを幅手方向（ＴＤ方向）にも延伸してもよい。
【００３７】
巻取装置４０は、乾燥され、ロール間延伸されたフィルムＦを光学フィルムとしてロール状に巻き取る。巻取装置４０としては、例えば、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法等の巻取法によるものが特に限定なく使用可能である。
【００３８】
巻取装置４０で巻き取る際の光学フィルムの残留溶媒量は、寸法安定性の観点から、例えば０．５質量％以下が好ましく、０．１質量％以下がより好ましい。光学フィルムの幅は、残留溶媒量が０．５質量％以下の場合で、例えば１２００〜２４００ｍｍ程度が好ましく、厚みは、例えば２０〜１５０μｍ程度が好ましい。光学フィルムの透過率は、９０％以上が好ましく、９２％以上がより好ましく、９３％以上がさらに好ましい。
【００３９】
本実施形態に係る光学フィルムは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の各種ディスプレイ用の機能フィルムとして好適である他、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、反射防止フィルム、輝度向上フィルム、視野角拡大等の光学補償フィルムとしても好適である。
【００４０】
本実施形態では、剥離ロール１３で剥離されてから巻取装置４０で巻き取られるまでの搬送経路上にあるフィルムＦの搬送張力は、フィルムＦの残留溶媒量等に依存するが、例えば１０〜３００Ｎ／ｍ幅が好ましく、２０〜２７０Ｎ／ｍ幅がより好ましい。
【００４１】
本実施形態では、搬送経路上にあるフィルムＦの破断を検知するフィルム破断検知装置８０が巻取装置４０の直前の搬送経路の近傍に配置されている。検知装置８０としては、例えば、光学式検知装置や接触式検知装置等、搬送経路上の物体の有無によりフィルムＦの破断を検知するもの、あるいは、温度測定式検知装置等、搬送経路が占める空間の温度によりフィルムＦの破断を検知するもの等が特に限定なく使用可能である。さらには、電気信号式検知装置等、巻取装置４０で巻き取る際のフィルムＦの巻取トルクによりフィルムＦの破断を検知するもの等でもよい。これらの検知装置８０はフィルムＦの破断を応答性よくかつ精度よく検知できる。これらの検知装置８０は単独で使用しても又は複数を組み合わせて使用してもよい。また、検知装置８０は、搬送経路上にあるフィルムＦの破断を検知できる限り、剥離ロール１３から巻取装置４０までの搬送経路のいずれの位置に配置してもよい。その場合、検知精度及び検知応答性を高めるために、複数の位置に配置することが好ましい。
【００４２】
次に、図１（Ｂ）を参照して、支持体としてドラム１４を用いた溶液製膜法による光学フィルムの製造装置１を説明する。ただし、図１（Ａ）と共通又は類似の構成要素には同じ符号を用い、図１（Ｂ）の特徴部分のみ説明する。
【００４３】
図１（Ｂ）に示した光学フィルムの製造装置１は、支持体としてドラム１４を用いた点が図１（Ａ）と異なっている。ドラム１４は、流延膜５２の剥離性の観点から、例えば表面がハードクロムメッキ処理されたステンレス鋼（ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３０４等）製が好ましい。流延ダイ１１は、原料の樹脂を溶媒に溶解した樹脂溶液５１を吐出し、回動するドラム１４上に流延させることにより流延膜５２をドラム１４上に形成させる。
【００４４】
次に、図１（Ｃ）を参照して、支持体として冷却ロール６３を用いた溶融製膜法による光学フィルムの製造装置１を説明する。ただし、図１（Ａ）、図１（Ｂ）と共通又は類似の構成要素には同じ符号を用い、図１（Ｃ）の特徴部分のみ説明する。
【００４５】
図１（Ｃ）に示した光学フィルムの製造装置１では、流延ダイ６１は、原料の樹脂を加熱溶融した樹脂溶融物７１をフィルム状に押し出し、回動する冷却ロール６３上に流延させることにより流延膜７２を冷却ロール６３上に形成させる。
【００４６】
原料の樹脂は、熱可塑性樹脂であって、得られる光学フィルムの透明度の観点から、例えばセルローストリアセテート等のセルロースエステル樹脂が好ましい。必要に応じて、樹脂溶融物７１に、可塑剤、マット剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、リタデーション調整剤、酸掃去剤、粘度低下剤等の添加剤を含んでもよい。
【００４７】
冷却ロール６３上に形成された流延膜７２は、タッチロール６２で挟圧された後、冷却ロール６３に外接され、さらに、第２冷却ロール６４、第３冷却ロール６５に順に外接されて、ある程度まで冷却固化される。そして、剥離ロール６６によって第３冷却ロール６５から剥離された後、フィルムＦとして長手方向に搬送され、ロール間延伸装置３０を通過する。
【００４８】
冷却ロール６３，６４，６５は、流延膜７２の剥離性の観点から、例えば表面がハードクロムメッキ処理されたステンレス鋼（ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３０４等）製が好ましい。
【００４９】
次に、図２を参照して、図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）に共通するロール間延伸装置３０を説明する。
【００５０】
ロール間延伸装置３０は、フィルムＦの搬送方向の上流側から順に、予熱ロール３１，３１、加熱ロール３２、延伸ロール３３、及び冷却ロール３４，３４を備えている。フィルムＦは、予熱ロール３１，３１及び加熱ロール３２に外接されて加熱された後、加熱ロール３２と延伸ロール３３との間の延伸区間内において、加熱ロール３２の周速度よりも延伸ロール３３の周速度を大きくすることによって、搬送方向（ＭＤ方向）に延伸される。加熱され、延伸されたフィルムＦは、冷却ロール３４，３４に外接されて冷却される。加熱ロール３２及び延伸ロール３３には、延伸区間の端部でフィルムＦを保持するためのニップロール３５，３６が圧接されている。ロール間延伸装置３０によるＭＤ方向の延伸率は、特に限定されないが、状況に応じて、例えば１〜３００％程度の範囲が好ましい。
【００５１】
ここで、延伸率（ＭＤ方向）は次式で定義される値である。
ＭＤ方向延伸率（％）＝｛（延伸ロール３３の周速度−加熱ロール３２の周速度）／加熱ロール３２の周速度｝×１００
【００５２】
延伸区間内には加熱装置３７が配置されている。本実施形態では、加熱装置３７は延伸区間内にあるフィルムＦの上方に配置されている。加熱装置３７としては、例えば、赤外線ヒータ、ハロゲンヒータ、カーボンヒータ、セラミックヒータ、電熱線ヒータ、温風ヒータ（温風の吹き付け）等が用いられる。
【００５３】
本実施形態では、加熱ロール３２の温度をフィルムＦの樹脂のガラス転移温度よりも低くしている。これにより、フィルムＦが加熱ロール３２に付着し、フィルムＦに段状の面欠陥が発生するという不具合を防止している。一方、本実施形態では、延伸区間内にあるフィルムＦを加熱装置３７によってフィルムＦの樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱している。これにより、延伸ロール３３によるフィルムＦの延伸の円滑化が図られている。例えば、加熱ロール３２の温度は、フィルムＦの樹脂のガラス転移温度Ｔｇ−３０℃以上、フィルムＦの樹脂のガラス転移温度Ｔｇ未満が好ましい。また、加熱装置３７によるフィルムＦの加熱温度は、フィルムＦの樹脂のガラス転移温度Ｔｇ以上、フィルムＦの樹脂のガラス転移温度Ｔｇ＋３０℃以下が好ましい。
【００５４】
加熱装置３７は、フィルムＦを効率よく均等に加熱するため、フィルムＦに近接して配置されている（例えばフィルムＦと加熱装置３７との間隔：３ｃｍ）。一方、前述したように、剥離ロール１３から巻取装置４０までの搬送経路上にあるフィルムＦは、例えば１０〜３００Ｎ／ｍ幅という力で引っ張られている。すると、フィルムＦが破断したときに、フィルムＦの張力が緩み、図３に鎖線Ｘで例示するように、延伸区間内にあるフィルムＦが蛇行して加熱装置３７に接触する可能性が高くなる。あるいは、フィルムＦが破断したときに、フィルムＦの搬送が停止又は遅くなり、図３に鎖線Ｘで例示するように、延伸区間内にあるフィルムＦが加熱装置３７の熱に長時間曝されて加熱装置３７側に偏って膨張し加熱装置３７に接触する可能性が高くなる。加熱装置３７に接触したフィルムＦは加熱装置３７に付着したまま残り、このフィルムＦ付着物が製造再開後に加熱装置３７で熱せられて溶融し、延伸区間内を搬送中のフィルムＦに落下する。このフィルムＦ溶融物の落下は、光学フィルムの異物故障や映像表示不良（画像の歪み等）等の原因となり、光学フィルムの光学性能を低下させ、液晶表示装置の大画面化、高品質化を阻害する。
【００５５】
そこで、本実施形態では、前記検知装置８０で搬送経路上にあるフィルムＦの破断が検知されたときは、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７からフィルムＦ溶融物が落下することを防止する対策が講じられている。すなわち、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７を清掃するのである。これにより、たとえフィルムＦ破断時に延伸区間内にあるフィルムＦが加熱装置３７に接触した場合でも、加熱装置３７に残ったフィルムＦ付着物の溶融物が製造再開後のフィルムＦに落下することが防止されるので、光学フィルムの異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学フィルムの光学性能の低下が抑制され、液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することができる。
【００５６】
具体的には、第１の実施形態として、図３に示すように、フィルムＦの破断時には、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７の温度を高めて加熱装置３７からフィルムＦの付着物を溶融して除去することにより、加熱装置３７を清掃する。このように、加熱装置３７の温度を高めるだけで、加熱装置３７に残ったフィルムＦ付着物を簡単、確実に加熱装置３７から溶融して除去することができ、加熱装置３７を良好に清掃できる。この場合、加熱装置３７の温度を高めたときに、加熱装置３７からフィルムＦ溶融物が落下するが、光学フィルムの製造再開前であるから、延伸区間内にフィルムＦはなく、問題はない。加熱装置３７を取り出す必要がなく、延伸区間内に配置したまま加熱装置３７を清掃できる。
【００５７】
あるいは、第２の実施形態として、図４に示すように、フィルムＦの破断時には、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７を洗浄液で洗浄して加熱装置３７からフィルムＦの付着物を除去することにより、加熱装置３７を清掃してもよい。このように、加熱装置３７を洗浄液で洗浄するだけで、加熱装置３７に残ったフィルムＦ付着物を簡単、確実に加熱装置３７から除去することができ、加熱装置３７を良好に清掃できる。洗浄液は、フィルムＦの樹脂の良溶媒（例えばメチレンクロライド等）が好ましい。加熱装置３７の洗浄は、加熱装置３７を取り出して行ってもよいが、延伸区間内に配置したまま行ってもよい。その場合、加熱装置３７から洗浄液が落下するが、光学フィルムの製造再開前であるから、延伸区間内にフィルムＦはなく、問題はない。また、加熱装置３７を延伸区間内に配置したまま洗浄する場合、例えばノズルを加熱装置３７の近傍に備えておいて、フィルムＦの破断時には、ノズルから洗浄液を加熱装置３７に向けて噴出するようにして、洗浄を自動で行うようにしてもよい。
【００５８】
あるいは、第３の実施形態として、図５に示すように、フィルムＦの破断時には、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７と搬送経路との間に設けた加熱装置３７のカバー部材８１を交換して加熱装置３７からフィルムＦの付着物を除去することにより、加熱装置３７を清掃してもよい。このように、加熱装置３７のカバー部材８１を交換するだけで、加熱装置３７に残った（より詳しくは、加熱装置３７のカバー部材８１に残った）フィルムＦ付着物を簡単、確実に加熱装置３７から除去することができ、加熱装置３７を良好に清掃できる。カバー部材８１は、耐熱性を有し、かつ加熱装置３７によるフィルムＦの加熱を阻害しないものが好ましい。カバー部材８１の形状としては、メッシュ状等が好ましい。
【００５９】
＜光学フィルムの製造方法＞
以上のような構成の光学フィルムの製造装置１を用いることにより、フィルムＦを搬送しつつ加熱ロール３２と延伸ロール３３とでロール間延伸する工程を有する光学フィルムの製造方法であって、搬送経路上にあるフィルムＦの破断を検知する工程と、フィルムＦの破断を検知したときは、光学フィルムの製造再開前に、加熱ロール３２と延伸ロール３３との間の延伸区間内に配置された加熱装置３７を清掃する工程とを有する光学フィルムの製造方法が実施され得る。これにより、たとえフィルムＦ破断時に延伸区間内にあるフィルムＦが加熱装置３７に接触した場合でも、加熱装置３７に残ったフィルムＦ付着物の溶融物が製造再開後のフィルムＦに落下することが防止されるので、光学フィルムの異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学フィルムの光学性能の低下が抑制され、液晶表示装置の大画面化、高品質化に資することができる。
【００６０】
＜光学フィルム＞
本実施形態に係る光学フィルムは、前記製造方法又は前記製造装置１により製造された光学フィルムである。この光学フィルムは、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【００６１】
＜偏光板＞
本実施形態に係る偏光板は、前記光学フィルムを保護フィルムとして有する偏光板である。この偏光板は、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【００６２】
具体的には、本実施形態に係る偏光板は、偏光子の少なくとも一方の面に光学フィルムが保護フィルムとして用いられている。このような偏光板は、例えば偏光子の少なくとも一方の面に完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて光学フィルムを貼り合わせることにより作製することができる。
【００６３】
＜液晶表示装置＞
本実施形態に係る液晶表示装置は、前記光学フィルム又は前記偏光板を用いた液晶表示装置である。この液晶表示装置は、異物故障や映像表示不良等の不具合が解消され、光学性能に優れる、高品質なものである。
【００６４】
具体的には、本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶セルの少なくとも一方の面に偏光板が設けられている。このような液晶表示装置は、例えば液晶セルの少なくとも一方の面に粘着層を介して偏光板を貼り付けることにより作製することができる。
【００６５】
本実施形態に係る液晶表示装置は、例えば３０型以上という大画面用の表示装置として好適である。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例を通して、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例により何等限定されるものではない。
【００６７】
＜樹脂溶液の調製＞
下記の原料を密閉容器に投入し、加熱し、撹拌することにより溶解させた後、得られた溶液を濾過することにより樹脂溶液を調製した。
【００６８】
（樹脂溶液組成）
・セルローストリアセテート（Ｍｎ＝１４８０００、Ｍｗ＝３１００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．１）を１００質量部
・トリフェニルホスフェート（可塑剤）を８質量部
・エチルフタリルエチルグリコレート（可塑剤）を２質量部
・メチレンクロライド（良溶媒）を４４０質量部
・エタノール（貧溶媒）を４０質量部
・チヌビン１０９（紫外線吸収剤、ＢＡＳＦジャパン社）を０．５質量部
・チヌビン１７１（紫外線吸収剤、ＢＡＳＦジャパン社）を０．５質量部
・アエロジル９７２Ｖ（マット剤、日本アエロジル社）を０．２質量部
【００６９】
＜光学フィルムの製造＞
図１（Ａ）に示した光学フィルムの製造装置１を用い、光学フィルム（セルローストリアセテートフィルム）を製造した。まず、下記の条件で樹脂溶液５１を流延ダイ１１から吐出し、走行する無端ベルト１２上に流延させた。
【００７０】
（流延条件）
・流延ダイ：加圧ダイ
・吐出速度：３０Ｌ／分
・支持体：ステンレス鋼製無端ベルト
・搬送速度：６０ｍ／分
・流延膜幅：１８００ｍｍ
【００７１】
無端ベルト１２上に形成された流延膜５２を、無端ベルト１２の上方から４５℃の温風を吹き付け、無端ベルト１２の裏面からヒータで４５℃に加熱することにより、無端ベルト１２による搬送中に、無端ベルト１２上で乾燥させた後、剥離ロール１３で無端ベルト１２から剥離した。剥離ロール１３による剥離時の剥離張力は３００Ｎ／ｍ幅であった。剥離時の流延膜５２の残留溶媒量は８０質量％であった。
【００７２】
剥離したフィルムＦを２７０Ｎ／ｍ幅の搬送張力で長手方向に搬送しつつ、乾燥装置２０を蛇行状に通過させて、温風の吹き付けにより８０℃で１分間乾燥させた。
【００７３】
次に、フィルムＦをロール間延伸装置３０を通過させて、搬送方向に延伸した。延伸率は３０％とした。加熱ロール３２の温度はフィルムＦの樹脂（セルローストリアセテート）のガラス転移温度Ｔｇ−１０℃とした。加熱装置３７によるフィルムＦの加熱温度はフィルムＦの樹脂のガラス転移温度Ｔｇ＋１０℃とした。加熱装置３７は赤外線ヒータを用いた。加熱装置３７は延伸区間内にあるフィルムＦの上方に配置し、フィルムＦと加熱装置３７との間隔は３ｃｍとした。
【００７４】
次に、フィルムＦを２０℃に冷却した後、スリッター（例えば回転刃方式のもの等）でフィルムの幅手方向の両端部を切除し、定トルク法による巻取装置４０でロール状に巻き取ることにより、厚みが４０μｍ、幅が１５００ｍｍの光学フィルム（セルローストリアセテートフィルム）を製造した。
【００７５】
＜評価＞
（実施例）
フィルム破断検知装置８０を巻取装置４０の直前の搬送経路の近傍に配置した。検知装置８０は光学式検知装置を用いた。この検知装置８０でフィルムＦの破断が検知されたときに、その検知信号を受けて、光学フィルムの製造再開前に、加熱装置３７の出力を上げ、加熱装置３７の温度を高めるように構成した（４００℃、１０分間）。
【００７６】
そして、光学フィルムを前記のようにして製造中に、ロール間延伸装置３０と巻取装置４０との間において、フィルムＦの側縁部に切れ目を入れ、フィルムＦを破断させた。光学フィルムの製造を一時中断し、巻取装置４０で巻き取ったロールを交換する等した後、光学フィルムの製造を再開した。製造再開後の光学フィルムを評価したところ、光学フィルムの異物故障や映像表示不良等は観察されなかった。
【００７７】
（比較例）
一方、フィルム破断検知装置８０を配置せず、光学フィルムの製造再開前に加熱装置３７の温度を高めなかった場合は、製造再開後の光学フィルムに異物故障や映像表示不良等が観察された。これは、フィルムＦの破断時に、延伸区間内にあるフィルムＦが加熱装置３７に接触し、加熱装置３７に残ったフィルムＦ付着物が製造再開後に加熱装置３７で熱せられて溶融し、フィルムＦ溶融物が延伸区間内を搬送中のフィルムＦに落下したためと考察される。
【符号の説明】
【００７８】
１ 光学フィルムの製造装置
１０ 流延装置
１１ 流延ダイ
１２ 無端ベルト（支持体）
１３ 剥離ロール
１４ ドラム（支持体）
２０ 乾燥装置
３０ ロール間延伸装置
４０ 巻取装置
５１ 樹脂溶液
５２ 流延膜
６１ 流延ダイ
６２ タッチロール
６３ 冷却ロール（支持体）
６４ 第２冷却ロール（支持体）
６５ 第３冷却ロール（支持体）
６６ 剥離ロール
７１ 樹脂溶融物
７２ 流延膜
８０ フィルム破断検知装置
Ｆ フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムを搬送しつつ加熱ロールと延伸ロールとでロール間延伸する工程を有する光学フィルムの製造方法であって、
搬送経路上にあるフィルムの破断を検知する工程と、
フィルムの破断を検知したときは、光学フィルムの製造再開前に、加熱ロールと延伸ロールとの間の延伸区間内に配置された加熱装置を清掃する工程とを有することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
搬送経路上の物体の有無、搬送経路が占める空間の温度及びフィルムの巻取トルクのうちの少なくとも１つにより、フィルムの破断を検知することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
加熱装置の温度を高めて加熱装置からフィルムの付着物を溶融して除去することにより、加熱装置を清掃することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
加熱装置を洗浄液で洗浄して加熱装置からフィルムの付着物を除去することにより、加熱装置を清掃することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項５】
加熱装置と搬送経路との間に設けた加熱装置のカバー部材を交換して加熱装置からフィルムの付着物を除去することにより、加熱装置を清掃することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法により製造されたことを特徴とする光学フィルム。
【請求項７】
請求項６に記載の光学フィルムを保護フィルムとして有することを特徴とする偏光板。
【請求項８】
請求項６に記載の光学フィルム又は請求項７に記載の偏光板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
フィルムを搬送しつつ加熱ロールと延伸ロールとでロール間延伸する工程を有する光学フィルムの製造方法であって、
搬送経路上にあるフィルムの破断を検知する工程と、
フィルムの破断を検知したときは、光学フィルムの製造再開前に、加熱ロールと延伸ロールとの間の延伸区間内に配置された加熱装置を清掃する工程とを有することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
搬送経路上の物体の有無、搬送経路が占める空間の温度及びフィルムの巻取トルクのうちの少なくとも１つにより、フィルムの破断を検知することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
加熱装置の温度を高めて加熱装置からフィルムの付着物を溶融して除去することにより、加熱装置を清掃することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
加熱装置を洗浄液で洗浄して加熱装置からフィルムの付着物を除去することにより、加熱装置を清掃することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項５】
加熱装置と搬送経路との間に設けた加熱装置のカバー部材を交換して加熱装置からフィルムの付着物を除去することにより、加熱装置を清掃することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法により製造されたことを特徴とする光学フィルム。
【請求項７】
請求項６に記載の光学フィルムを保護フィルムとして有することを特徴とする偏光板。
【請求項８】
請求項６に記載の光学フィルム又は請求項７に記載の偏光板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０７４（Ｐ２０１３−１０７４Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３７４８５（Ｐ２０１１−１３７４８５）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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