搬送ローラ、及びそれを用いた光学フィルムの製造方法
【課題】例えば、光学フィルムを薄膜化した場合でも、光学フィルムを安定に搬送でき、光学フィルムに皺や擦り傷等の面状欠陥が発生するのを抑制できる。
【解決手段】
帯状フィルムを搬送する搬送ローラ２６であって、搬送ローラ２６は、中央部６０の径よりも両端部６２の径の方が大きくなるように形成された段付ローラであるとともに、両端部６２のローラ表面は、帯状フィルムを保持するための保持機構を備えた。
【解決手段】
帯状フィルムを搬送する搬送ローラ２６であって、搬送ローラ２６は、中央部６０の径よりも両端部６２の径の方が大きくなるように形成された段付ローラであるとともに、両端部６２のローラ表面は、帯状フィルムを保持するための保持機構を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送ローラ、及びそれを用いた光学フィルムの製造方法に係り、特に、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、陰極間表示装置（ＣＲＴ）等の画像表示装置に用いられる光学フィルムの製造工程において、該光学フィルムの搬送を行う搬送ローラ、及びそれを用いた光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学フィルムの需要が増加しつつある。この光学フィルムとしては、液晶セルに位相差板として使用される光学補償フィルムや、反射防止フィルム、防眩性フィルム等の各種の機能を有するフィルムが代表的である。
【０００３】
このような光学フィルムの製造方法の代表的なものとして、帯状フィルムを搬送ローラで連続的に搬送させながら、該帯状フィルムの表面に各種塗布装置を使用して塗布液を塗布し、これを乾燥させ、その後に硬化させて各種組成の塗布膜（機能性膜）を形成する方法が挙げられる。しかしながら、この帯状フィルムを搬送する際に、擦り傷や皺、カール等の面状欠陥が生じることが多く、得られたフィルムの面質を損なうことが問題であった。
【０００４】
この対策としては、例えば、特許文献１には、長尺基材を走行させながら薄膜を連続形成する際に、長尺基材を送るロールとして、逆クラウンロールや段付きロールを用いることにより、長尺基材にかかる余分なテンションを幅方向の端部側に分散させ、長尺基材に皺が生じるのを抑制する方法が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２では、光学用途として用いるポリマーフィルムを溶液製膜方法により製造する際、中央部よりも径が大きく形成された段付きローラを使用することにより、流延膜の幅方向に皺やカールが生じるのを抑制する方法が提案されている。
【０００６】
また、特許文献３では、液晶表示部材に使用される光学フィルムを薄膜化する際に、光学フィルムの膜厚及び膜厚変動を所定範囲内とすることにより、皺の発生を抑制し、歩留まりを向上させることが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−３１０６５２号公報
【特許文献２】特開２００５−１１１９６９号公報
【特許文献３】特開２０００−２１２２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、液晶表示装置に用いられる各種光学フィルム（光学補償フィルム等）は薄膜化が進んでおり、上記特許文献１〜３を適用しても、帯状フィルムの搬送時に生じる擦り傷や皺、カール等の面状欠陥を抑制するのは一層困難となっている。
【０００８】
また、従来のように、帯状フィルムを安定に搬送するため、平滑ロール全面に保持力を付与させるべく凹凸面を形成すると、帯状フィルム全面に擦り傷が付き易いという問題もあった。このような皺や擦り傷等の面状欠陥は、特に薄膜化された光学フィルムでは、表示品位を著しく低下させる要因となり、好ましくない。なお、これらの面状欠陥は、光学フィルムに限らず、擦り傷、皺、カール等がフィルムの品質上問題となるフィルム製品についても同様である。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、薄膜化したフィルムの場合でも安定に搬送でき、フィルムに擦り傷や皺、カール等の面状欠陥が発生するのを抑制できるので、特に光学フィルムの搬送に好適な搬送ローラ、及びそれを用いた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】
【００１０】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、帯状フィルムを搬送する搬送ローラであって、前記搬送ローラは、中央部の径よりも両端部の径の方が大きくなるように形成された段付ローラであるとともに、前記両端部のローラ表面は、前記帯状フィルムを保持するための保持機構を備えたことを特徴とする搬送ローラを提供する。
【００１１】
請求項１によれば、中央部の径よりも両端部の径の方が大きくなるように形成された段付ローラにおいて、両端部に帯状フィルムの保持機構を備えるようにしたので、帯状フィルムを両端部のみで安定にグリップすることができる。また、搬送ローラの全面に保持機構（凹凸面等）を備える必要がないので、帯状フィルム全面にわたって皺や擦り傷等が形成されるのを抑制できる。したがって、例えば、光学フィルムを薄膜化した場合でも、皺や擦り傷等の欠陥のない良好な面質の光学フィルムを得ることができる。
【００１２】
なお、請求項１において、保持機構としては、帯状フィルムに対する摩擦係数が高く、充分なグリップ力のある高摩擦部であり、例えば、粘着性部材、弾性部材、凸凹部材等で構成される場合を含む。
【００１３】
請求項２は請求項１において、前記搬送ローラの両端部の径は、前記中央部の径よりも０．０１〜５ｍｍ大きいことを特徴とする。
【００１４】
請求項２によれば、光学フィルムが幅方向中央部に縮まろうとするのを抑制し、かつ径差部で斜め皺が発生するのを抑制できる。なお、搬送ローラの両端部の径は、中央部の径よりも０．０１〜２ｍｍ大きいことがより好ましい。
【００１５】
請求項３は請求項１又は２において、前記保持機構は、前記両端部のローラ表面に粘着力を発生させる機構であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３によれば、保持機構は粘着力を有するので、帯状フィルムを損傷させることなく、安定にグリップできる。
【００１７】
請求項４は請求項３において、前記粘着力は、１０〜１５０ｈＰａであることを特徴とする。
【００１８】
これにより、搬送ローラの保持機構は、適切な粘着性と剥離性とを兼ね備えるので、帯状フィルムを安定に搬送できる。なお、粘着力は、５０〜１００ｈＰａであることがより好ましい。
【００１９】
請求項５は請求項３又は４において、前記搬送ローラの回転方向において、前記粘着力の誤差が２０％以下であることを特徴とする。
【００２０】
搬送ローラの回転方向で粘着力の誤差が大きいと、帯状フィルムのグリップ力が回転に伴い変化するため、帯状フィルムの搬送が不安定になり易く好ましくない。請求項５の上記範囲とすることにより、このような不具合をなくすことができる。
【００２１】
請求項６は請求項１〜５の何れか１項において、前記両端部の少なくともローラ表面は、ゴム部材により構成されるとともに、該ゴム部材のゴム硬度が５〜５０度であることを特徴とする。
【００２２】
請求項６によれば、ゴム部材は、適切な粘着性と剥離性とを兼ね備えているので好ましい。
【００２３】
請求項７は請求項６において、前記搬送ローラの回転方向において、前記ゴム硬度の誤差が２０％以下であることを特徴とする。
【００２４】
搬送ローラの回転方向でゴム硬度の誤差が大きいと、帯状フィルムを搬送ローラに巻き掛けた際に、段付ローラの中央部と両端部との径差が変化したり、グリップ力が回転に伴い変化したりし、帯状フィルムの搬送が不安定になり易く好ましくない。請求項７の上記範囲とすることにより、このような不具合をなくすことができる。
【００２５】
請求項８は請求項１〜７の何れか１項において、前記両端部のローラ表面は導電性を有するとともに、前記帯状フィルムと接触した後の前記両端部のローラ表面における帯電量が絶対値で２．０ｋＶ以下であることを特徴とする。
【００２６】
これにより、搬送時に帯状フィルムと搬送ローラとが接触することで、静電気や摩擦によりゴミや塵が搬送ローラに付着するのを抑制できる。なお、上記の帯電量は、帯状フィルムを速度２０〜６０ｍ/分で搬送させ、静電気電圧計（シシド静電気製；ＳＴＡＴＩＲＯＮ−ＤＺ３）を帯状フィルムに近接させて測定した値である。
【００２７】
請求項９は請求項１〜８の何れか１項において、前記保持機構は、前記両端部のローラ表面に非平滑面を付与する機構であることを特徴とする。
【００２８】
請求項９において、非平滑面には、粗面（マットタイプ）、溝、ディンプルタイプの面を含む。
【００２９】
請求項１０は請求項９において、前記非平滑面は、複数の溝を備えていると共に、前記溝ピッチが０．１〜１０ｍｍであることを特徴とする。
【００３０】
これにより、帯状フィルムの両端を安定に保持できるだけでなく、特に、帯状フィルムを高速で搬送する際に生じ易い空気の巻き込みを防止し、搬送ローラの接触面上で帯状フィルムが滑ることにより、擦り傷が発生することを抑制できる。なお、請求項１０において、溝ピッチが０．５〜５ｍｍであることがより好ましい。
【００３１】
請求項１１は請求項９又は１０において、前記非平滑面は、平滑面に凹部が形成されてなり、該凹部比率が２０〜８０％であることを特徴とする。
【００３２】
このように、搬送ローラの両端部の表面に複数の凹部を形成することで、帯状フィルムを面で保持でき、かつ高摩擦力により安定にグリップできる。したがって、帯状フィルムを損傷することなく安定に搬送できる。
【００３３】
請求項１２は請求項１〜１１の何れか１項において、前記帯状フィルムは、光学フィルムであることを特徴とする。
【００３４】
このような光学フィルムとしては、例えば、液晶表示板用の光学補償フィルム、反射防止フィルム、防眩性フィルム等の各種機能を有するフィルムを含むものである。
【００３５】
請求項１３は請求項１２において、前記光学フィルムは、光学補償フィルムであることを特徴とする。
【００３６】
このように、傷が付き易く、皺になり易い薄膜化した光学補償フィルムを製造する際に、本発明が特に有効である。なお、光学補償フィルムの膜厚は、２０〜１１０μｍである。
【００３７】
本発明の請求項１４は前記目的を達成するために、連続走行する帯状フィルム上に光学機能層を塗布する工程と、該塗布した光学機能層を乾燥する工程と、前記光学機能層を硬化させる工程と、を少なくとも含む光学フィルムの製造工程において、前記帯状フィルムの搬送に請求項１〜１３の何れか１項に記載の搬送ローラを用いることを特徴とする光学フィルムの製造方法を提供する。
【００３８】
ここで、光学機能層を硬化させる工程には、光重合や熱重合を行う工程等を含むものとする。
【００３９】
請求項１５は請求項１４において、前記両端部における前記帯状フィルムの保持幅が、前記帯状フィルムの全幅に対して０．１〜１０％であることを特徴とする。
【００４０】
これにより、帯状フィルムの中央部に皺や擦り傷等を生じさせることなく、帯状フィルムの両端部で安定にグリップし、搬送できる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、例えば、光学フィルムを薄膜化した場合でも、光学フィルムを安定に搬送でき、光学フィルムに皺や擦り傷等の面状欠陥が発生するのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下添付図面に従って、本発明に係る搬送ローラ、及びそれを用いた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説明する。
【００４３】
まず、本発明における光学フィルムの製造方法について説明する。
【００４４】
図１は、本発明の搬送ローラを組み込んだ光学補償フィルム（光学フィルム）の製造工程１０の概略図である。なお、光学補償フィルムの製造工程１０における搬送ローラの配置形態は、図１の態様に限定されないものとする。
【００４５】
図１に示すように、光学補償フィルムの製造工程１０は、主に、配向膜形成工程１２と、該配向膜上にラビング処理を施すラビング処理工程１４と、該ラビング処理後に液晶層形成工程１６と、を備えている。
【００４６】
フィルムの長尺ロール（フィルムロール）２０から送出機２２により送り出された長尺状の透明フィルム２４ａは、搬送ローラ２６により搬送され、表面除塵機２８により除塵された後、配向膜形成工程１２に送られる。
【００４７】
配向膜形成工程１２では、塗布機３０により配向膜形成用樹脂を含む塗布液が塗布され、乾燥ゾーン３２で乾燥され、樹脂層が透明フィルム２４ａ表面上に形成される。そして、該透明フィルム２４ａは、更にラビング処理工程１４へ送られる。なお、ここで得られたフィルムは一旦巻き取ってもよい。
【００４８】
ラビング処理工程１４では、ラビングローラ３４、スプリングでローラステージに固定されたガイドローラ３６及びラビングローラに備え付けられた除塵機３７よりなるラビング装置により、配向膜形成用樹脂層を有する透明フィルム２４ｂにラビング処理が施される。これにより、形成された配向膜の表面は、ラビング装置に隣接して設けられた表面除塵機３８により除塵される。ラビング装置は、上記以外の公知の装置を使用してもよい。除塵された後、配向膜が形成された透明フィルム２４ｃは、搬送ローラ４０により搬送され、更に液晶層形成工程１６へ送られる。
【００４９】
液晶層形成工程１６では、透明フィルム２４ｃの配向膜上に、液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液が塗布機４２により塗布され、次いで、溶剤を蒸発させた後、加熱ゾーン４４において、塗布層をディスコティックネマティック相形成温度に加熱される（ここで塗布層の残留溶剤も蒸発する）。これにより、ディスコティックネマティック相の液晶層が形成される。
【００５０】
上記液晶層は、次いで、紫外線（ＵＶ）ランプ４６により紫外線が照射され、液晶層は架橋する。液晶層を架橋させるためには、液晶性ディスコティック化合物として架橋性官能基を有する液晶性ディスコティック化合物を使用する必要がある。架橋性官能基を有しない液晶性ディスコティック化合物を用いた場合、この紫外線照射工程は省略され、直ちに冷却される。この場合、ディスコティックネマティック相が冷却中に破壊されないように、冷却は急速に行なう必要がある。
【００５１】
配向膜及び液晶層が形成された透明フィルムは、検査装置４８により透明フィルム表面の光学特性が測定され、異状がないかどうか検査が行なわれる。次いで、液晶層表面に保護フィルム５０がラミネート機５２によりラミネートされ、巻き取り装置５４に巻き取られる。
【００５２】
このような光学補償フィルムの製造工程１０において、透明フィルム２４ａ〜２４ｃを搬送ローラ２６、４０等で搬送する際、透明フィルム２４ａ〜２４ｃが薄膜化すると、皺が生じたり、擦り傷が形成されたりするなど、不具合を生じ易い。
【００５３】
このため、本発明では、搬送ローラ２６、４０を、両端部の径が中央部よりも大きく形成されている段付ローラとし、更に、両端部に透明フィルム２４ａ〜２４ｃを保持する保持機構を備える構成とした。
【００５４】
以下、本発明に係る搬送ローラについて説明する。なお、搬送ローラ２６、４０はともに同様の構成であるため、搬送ローラ４０の説明は省略する。
【００５５】
図２は、本実施形態の搬送ローラ２６を説明する概略図である。図２に示すように、本実施形態の搬送ローラ２６は、中央部６０よりも両端部６２の径が大きく形成された段付ローラであり、両端部６２のローラ表面には、透明フィルム２４ａ〜２４ｃを保持する保持機構としての粘着性部材６４が備えられている。
【００５６】
中央部６０の径Ｚ１と両端部６２の径Ｚ２との差（以下、「径差」という）は、０．０１〜５ｍｍに形成されることが好ましく、０．０１〜２ｍｍに形成されることがより好ましい。すなわち、径差が０．０１ｍｍよりも小さすぎると、搬送ローラ２６の両端部６２における透明フィルム２４ａ〜２４ｂの保持力が小さくなるだけでなく、透明フィルム２４ａ〜２４ｃとの隙間がほとんどなくなるため、同伴エアを排除できなくなる。このため、搬送ローラ２６が空回りし、透明フィルム２４ａ〜２４ｃに傷を付ける虞があり、好ましくない。また、径差が５ｍｍを越えると、径差部分で透明フィルム２４ａ〜２４ｃにツレ状の斜め皺又は切れ目が発生し、透明フィルム２４ａ〜２４ｃを損傷したり、搬送を不安定にしたりし易く、好ましくない。
【００５７】
中央部６０の幅Ｗ１は、透明フィルム２４ａ〜２４ｃの幅Ｗｆに対して、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲で短く形成されていることが好ましい。
【００５８】
搬送ローラ２６の中央部６０の径Ｚ１は、φ７０≦Ｚ１≦φ１１０の範囲とするのが好ましい。
【００５９】
搬送ローラ２６の両端部６２表面は、例えば、シート状の粘着性部材が貼り付けられたり、粘着性材料が塗布されたりすることにより粘着層が形成されている。
【００６０】
粘着性部材６４としては、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、キシレン樹脂、アルキルフェノール樹脂、クマロンインデン樹脂等の粘着付与剤、ゴム系、アクリル系、シリコーン系樹脂等の粘着性材料等が使用でき、特に粘着性ゴム系樹脂が好ましい。
【００６１】
粘着性部材６４の粘着力は、１０〜１５０ｈＰａであることが好ましく、５０〜１００ｈＰａであることがより好ましい。粘着力は、例えば、所定サイズのステンレス端子を搬送ローラ２６の粘着性部材表面に一定時間、一定圧力で押し付けた後、一定速度で引き上げたときの剥離時の最大荷重により測定できる（詳しくは実施例Ｂ参照）。また、透明フィルムの保持力を均一かつ安定に維持する観点から、粘着力の（搬送ローラ２６の）回転方向の誤差は２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。
【００６２】
また、粘着性部材として粘着性ゴム系樹脂を用いた場合、ＪＩＳ−Ａ硬度によるゴム硬度は５〜５０度であることが好ましく、２０〜４０度であることがより好ましい。ＪＩＳ−Ａ硬度とは、Ｓｈｏｒｅ社製ジュロメーターＡにより測定される値であり、ＪＩＳ−Ｋ−６２５３記載の加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法により得られる値である。
【００６３】
ゴム硬度の（搬送ローラ２６の）回転方向での誤差は、２０％以下であることが好ましい。これは、粘着性ゴム系樹脂の（搬送ローラ２６の）回転方向におけるゴム硬度の誤差が２０％を超えると、透明フィルムを巻き掛けて搬送ローラ２６を回転させたときに、径差の変動に伴って保持力も変動し、搬送が不安定になり易いためである。
【００６４】
また、粘着性ゴム系樹脂と透明フィルムが接触すると静電気が起こり易く、これにより、透明フィルムに塵やゴミ等の異物が付着し易くなり、透明フィルムを損傷させたり、搬送を不安定にしたりする原因となる。
【００６５】
このため、粘着性部材６４に導電性を付与し、帯電を防止することが好ましい。具体的には、透明フィルムと一定時間接触した後の粘着性部材の帯電量が絶対値で２．０ｋＶ以下であることが好ましい。粘着性部材の帯電量は、静電気電圧計等で測定できる。
【００６６】
導電性を付与する方法として、粘着性ゴム系樹脂中に導電性材料、例えば、導電性カーボンファイバーや導電性カーボンブラックを含有させることが好ましい。また、粘着性部材の導電性を均一かつ効率よく向上させるために、上記導電性カーボンブラック、導電性カーボンファイバーを併用することがより好ましい。すなわち、ゴム系樹脂中では、導電性カーボンブラックの粒子は個々に分離独立して絶縁された状態で分散しているため、それらの粒子間が接近する程度に多量配合しなければ導電パスが充分に形成できない一方、多量配合しすぎると粘着性が低下する。このため、導電性カーボンファイバーを配合することにより、分散している導電性カーボンブラックを電気的に連結することができる。
【００６７】
導電性カーボンブラックとしては、平均粒径が２０〜５０μｍのアセチレンブラック又はケッチェンブラックを好ましく使用でき、導電性カーボンファイバーとしては、繊維長が１０ｍｍ以下、好ましくは２〜６ｍｍのものを使用できる。
【００６８】
ゴム系樹脂に配合される上記導電性材料の量は、ゴム系樹脂の粘着性、及び導電性を両立する範囲にすることが好ましく、５〜４０質量％であることが好ましい。なお、導電性材料は、上記導電性カーボンに限定されない。
【００６９】
搬送ローラ２６の中央部６０の表面は、透明フィルム２４ａと接触しても該透明フィルム２４ａを損傷させない平滑面となっている。搬送ローラ２６の中央部６０の材質は、特に限定されないが、透明フィルム２４ａの品質に悪影響を与えず、かつ摩擦力が小さいものが好ましい。
【００７０】
次に、本発明に係る搬送ローラ２６の作用について図３を用いて説明する。図３は、図１の搬送ローラ２６により透明フィルム２４ａが搬送されている様子を示す模式図である。
【００７１】
図４に示すように、透明フィルム２４ａは、その両端部が搬送ローラ２６の両端部６２、６２表面に形成された粘着性部材６４、６４により、高摩擦力で保持されながら搬送される。このとき、透明フィルム２４ａと両端部６２表面に形成された粘着性部材６４との保持幅Ｘは、透明フィルム２４ａの全幅Ｗｆに対して０．１〜１０％となるように設定される。
【００７２】
これにより、透明フィルム２４ａの両端部を粘着性部材６４、６４による高摩擦力で保持することができ、安定に搬送することができる。また、透明フィルム２４ａと搬送ローラ２６との間に空隙６１が形成されるので、同伴エアを除去でき、搬送ローラ２６が空回りして透明フィルム２４ａを損傷するのを抑制できる。なお、透明フィルム２４ａの中央付近は、搬送ローラ２６の中央部６０の摩擦力の小さい平滑面と接触するので、透明フィルム２４ａが損傷することもない。
【００７３】
以上のように、透明フィルム２４ａの表面に擦り傷や皺を生じさせることなく、両端部のみで透明フィルム２４ａを安定に保持して搬送することができる。したがって、皺や擦り傷のない面質の良好な光学フィルムを得ることができる。
【００７４】
図４は、搬送ローラの他の実施形態を説明する概略図である。このうち、図４(Ａ)は、搬送ローラ２６’を説明する概略図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の両端部６２の表面部分を示す拡大模式図である。
【００７５】
図４の搬送ローラ２６’は、その両端部６２に、粘着性部材６４の代わりに複数の平行な溝６８（非平滑面）を備えたこと以外は図２とほぼ同様に形成されている。なお、図５において、前述した実施形態と同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７６】
搬送ローラ２６’の両端部６２表面には、ＳＧＲ構造状（螺旋状）に複数の溝６８が形成される。この溝深さｄは、０．０１〜２．０ｍｍの範囲であるのが好ましく、溝ピッチｐは、０．５〜５ｍｍであるのが好ましく、溝幅ｂは、０．１〜２ｍｍであるのが好ましい。なお、溝の形状は、図５の態様に限定されない。
【００７７】
搬送ローラ２６’の両端部６２の材質は、特に限定されないが、搬送ローラ２６’の中央部６０と同じ材質や、粘着性部材等を好ましく使用できる。
【００７８】
このように構成することにより、搬送ローラ２６’の両端部６２、６２の高い摩擦力により、透明フィルム２４ａを安定に把持しながら搬送することができる。さらに、透明フィルム２４ａの搬送により生じる同伴エアを、上記溝の凹部と透明フィルム２４ａとの間に形成される隙間から除去することができるので、透明フィルム２４ａが搬送ローラ２６’から浮上し、空回りするのを抑制できる。
【００７９】
以上、本発明に係る搬送ローラ、及びそれを用いた光学フィルムの製造方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００８０】
たとえば、上記図４の実施形態では、非平滑面として、複数の平行な溝を形成するだけでなく、両端部６２の表面に微細な凸凹（マット、粗面ともいう）を付与してもよい。凸凹面は、ガラスビーズ、サンドブラスト処理等により形成できる。また、両端部６２の表面に凹部を形成した後、表面を研磨して面接触させるディンプルタイプとしてもよい。この場合、凹部比率は２０〜８０％にすることが好ましい。これにより、搬送ローラの両端部において、透明フィルム２４ａを損傷させることなく、安定に保持できる。また、上記各実施形態を、任意に組み合わせることもできる。
【００８１】
また、上記実施形態では、光学補償フィルムの製造工程１０に、本発明に係る搬送ローラを組み込んだ例について説明したが、これに限定されず、その他の薄膜状フィルム、例えば、光学補償フィルム用の基材フィルム、反射防止フィルム、各種画像表示装置に使用される光学用途の薄膜状フィルムの製造、搬送工程にも適用できる。
【実施例】
【００８２】
本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８３】
本実施例では、透明フィルム２４ａとして、厚さ８０μｍ、幅１４７０ｍｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士フイルム（株）製）の透明フィルムを使用した。また、搬送ローラ２６としては、中央部６０の径Ｚ１が９０ｍｍであり、材質がアルミのものを使用した。
【００８４】
[実施例Ａ]
（実施例１）
まず、搬送ローラ２６の中央部６０と両端部６２との径差と、透明フィルム２４ａの保持力との関係について以下のように調べた。
【００８５】
径差が０．１２ｍｍであり、両端部６２の粘着力が８０ｈＰａである粘着性部材を備えた搬送ローラ２６を使用した。この搬送ローラ２６を、光学フィルムの製造ライン１０に配置し、透明フィルム２４ａを１８０°で抱かせて搬送を開始させた。このとき、搬送ローラ２６を、静止状態から２段階の加速レート（０．０８３、０．１６７ｍ/秒２）で始動させて、透明フィルム２４ａに皺や擦り傷等を生じさせずに安定に搬送できるテンション及びラップ角度を測定した。なお、透明フィルム２４ａの搬送速度は、１５０ｍ/分とした。
【００８６】
この結果を図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示す。また、図５（Ｂ）において、テンションが最も低い場合（７０Ｎ）の各搬送ローラのラップ角度θ（９９°、５７°、３２°及び１４°）を図６に示す。
【００８７】
（実施例２）
搬送ローラ２６の径差を０．２ｍｍに設定した以外は実施例１と同様とした。
【００８８】
（実施例３）
表面が平滑なフラットローラの両端部に、厚さ８０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）テープを巻き付けた搬送ローラ（径差８０μｍ）を使用したこと以外は、実施例１と同様とした。
【００８９】
（比較例１）
表面が平滑で、径差のないフラットローラを使用したこと以外は、実施例１と同様とした。
【００９０】
図５（Ａ）に示すように、加速レートが０．０８３ｍ/秒２のときは、比較例１よりも低テンション、低ラップ角度の領域においても、実施例１〜３の搬送ローラは、いずれもスリップや皺は生じなかった。しかし、搬送ローラの径差によるテンション、ラップ角度の違いは不明確であった。
【００９１】
次に、加速レートを０．１６７ｍ/秒２にすると、図５（Ｂ）に示すように、径差が０．１〜５ｍｍの範囲を満たす実施例１、２の搬送ローラ２６は、低ラップ角度でも透明フィルム２４ａのテンションを高く維持でき、安定に搬送できることがわかった。また、径差が小さい実施例３では、透明フィルム２４ａの保持力が小さく、実施例１、２よりもラップ角度は高かった。
【００９２】
一方、従来の平滑ロールを用いた比較例１では、図５（Ｂ）に示すラップ角度、及びテンションの領域では、いずれも透明フィルム２４ａに皺が発生したり、擦り傷等が発生したりし、安定に搬送できなかった。
【００９３】
図６に示すように、低ラップ角度で保持できる方が搬送ローラ２６と透明フィルム２４ａとの接触領域が小さく、擦り傷や皺、カール等の面状欠陥の発生を確実に抑制できることがわかる。
【００９４】
以上から、径差が０．１〜５ｍｍの段付ローラで、かつ両端部に粘着性を付与した本発明の搬送ローラを適用することで、低ラップ角度、低テンション領域でも、皺が発生したり、擦り傷等が発生したりすることなく、安定に透明フィルム２４ａを搬送できることがわかった。また、低ラップ角度、低テンションなので、搬送ローラにより透明フィルム２４ａに皺や傷が付きにくいことがわかった。
【００９５】
[実施例Ｂ]
次に、図２の搬送ローラ２６の両端部６２に粘着力の異なる粘着層を形成した搬送ローラ２６を作製した。この粘着層の組成は、ウレタン系、ポリオレフィン系素材に、静電気中和繊維や界面活性剤を配合したものである。
【００９６】
図２の搬送ローラ２６の両端部６２、６２の表面に粘着層を形成し、図１の光学補償フィルムの製造工程１０に配置した。そして、搬送速度１５０ｍ/分で搬送させた後の透明フィルム２４ａの面質を目視で観察し、皺や擦り傷等の発生の有無を調べた。なお、粘着力は、後述する図８の方法で、搬送ローラ２６の両端部６２表面の粘着層の粘着力を測定した。また、フィルム面質の評価方法は、目視により皺や擦り傷等の有無を観察することにより行った。この結果を表１に示す。
【００９７】
【表１】
【００９８】
表１に示すように、粘着力を付与した実施例１〜９では、透明フィルム２４ａを安定に保持しながら搬送でき、目立った皺や擦り傷はみられなかった。その一方、粘着力を付与しなかった比較例１では、安定に透明フィルム２４ａを保持できず、皺や擦り傷がみられた。
【００９９】
また、粘着力が１０〜１５０ｈＰａの範囲であれば、透明フィルム２４ａの両端部で安定に保持しながら搬送でき、透明フィルム２４ａに皺や擦り傷等はほとんどみられなかった。
【０１００】
一方、粘着力が１０ｈＰａ未満であると、やや透明フィルム２４ａの保持力が低下して搬送が不安定となり、１５０ｈＰａを超えると、粘着力が高すぎて剥離性が悪く、搬送が不安定となった（実施例８、９）。
【０１０１】
また、粘着力の誤差、又はゴム硬度の誤差がそれぞれ２０％を超える実施例５、７では、搬送安定性がやや低下し、製品として許容される範囲ではあるものの透明フィルム２４ａの面質も低下した。
【０１０２】
次に、粘着力が８０ｈＰａのときの、粘着力の回転方向、幅方向の誤差を測定した。なお、粘着力の測定方法は、以下のように行った。
【０１０３】
図７に示すように、平滑ローラの全面に粘着層を形成した測定用粘着ローラ７０を用意した。そして、粘着力は、測定用粘着ローラ７０の幅方向にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの６点（図７（ａ）参照）、及び回転方向の１、２、３、４の４点（図７（ｂ）参照）について測定し、それらの平均値とした。
【０１０４】
測定方法としては、図８に示す装置７２において、先端面積が１０ｍｍ×１０ｍｍのステンレス端子７４を測定用粘着ローラ７０に３ｋｇｆの圧力で１０秒間押し付けた後、２００ｍ/分の速度でステンレス端子７４を引き上げていき、剥離したときの最大荷重を測定した。この結果を表２に示す。
【０１０５】
【表２】
【０１０６】
粘着力は、幅方向の誤差、回転方向の誤差ともに１２％以下と極めて小さく、両端部６２でグリップすることで、安定して搬送することができた。
【０１０７】
[実施例Ｃ]
次に、粘着性ゴム系樹脂に導電性材料を配合して形成した導電性粘着ローラ（クリーンダッシュＥ、テクノロール製）を用意した。
【０１０８】
そして、上記導電性粘着ローラのニップ圧と透明フィルム２４ａの搬送速度を変えたときの、導電性粘着ローラにおける帯電量を測定した。
【０１０９】
帯電量は、図１において、透明フィルム２４ａを速度２０〜６０ｍ/分で搬送し、導電性粘着ローラにおける帯電量の絶対値を、静電気電圧計により測定した。この結果を表３に示す。
【０１１０】
【表３】
【０１１１】
表３に示すように、いずれも接触後の導電性粘着ローラの帯電量は、最大でも−０．０３ｋＶしか帯電せず、絶対値で２．０ｋＶ以下（目標範囲）を満たすことがわかった。これにより、搬送ローラの表面を除電するための除電器を新たに設置しなくても、透明フィルム２４ａに静電気が発生するのを抑制できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明が適用される光学補償フィルムの製造工程を示す概略図である。
【図２】本発明に係る実施形態における搬送ローラを示す概略図である。
【図３】図２の作用を説明する図である。
【図４】本発明のその他の実施形態における搬送ローラを示す概略図である。
【図５】本実施例の結果を示すグラフ図である。
【図６】本実施例における粘着性ローラのラップ角度を示す図である。
【図７】本実施例における粘着性ローラを説明する説明図である。
【図８】本実施例における粘着性ローラの測定装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…光学補償フィルムの製造工程、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ…透明フィルム（光学フィルム）、２６、２６’、４０…搬送ローラ、６０…中央部、６２…両端部、６４…粘着性部材（保持機構）、６８…溝（保持機構）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送ローラ、及びそれを用いた光学フィルムの製造方法に係り、特に、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、陰極間表示装置（ＣＲＴ）等の画像表示装置に用いられる光学フィルムの製造工程において、該光学フィルムの搬送を行う搬送ローラ、及びそれを用いた光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学フィルムの需要が増加しつつある。この光学フィルムとしては、液晶セルに位相差板として使用される光学補償フィルムや、反射防止フィルム、防眩性フィルム等の各種の機能を有するフィルムが代表的である。
【０００３】
このような光学フィルムの製造方法の代表的なものとして、帯状フィルムを搬送ローラで連続的に搬送させながら、該帯状フィルムの表面に各種塗布装置を使用して塗布液を塗布し、これを乾燥させ、その後に硬化させて各種組成の塗布膜（機能性膜）を形成する方法が挙げられる。しかしながら、この帯状フィルムを搬送する際に、擦り傷や皺、カール等の面状欠陥が生じることが多く、得られたフィルムの面質を損なうことが問題であった。
【０００４】
この対策としては、例えば、特許文献１には、長尺基材を走行させながら薄膜を連続形成する際に、長尺基材を送るロールとして、逆クラウンロールや段付きロールを用いることにより、長尺基材にかかる余分なテンションを幅方向の端部側に分散させ、長尺基材に皺が生じるのを抑制する方法が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２では、光学用途として用いるポリマーフィルムを溶液製膜方法により製造する際、中央部よりも径が大きく形成された段付きローラを使用することにより、流延膜の幅方向に皺やカールが生じるのを抑制する方法が提案されている。
【０００６】
また、特許文献３では、液晶表示部材に使用される光学フィルムを薄膜化する際に、光学フィルムの膜厚及び膜厚変動を所定範囲内とすることにより、皺の発生を抑制し、歩留まりを向上させることが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−３１０６５２号公報
【特許文献２】特開２００５−１１１９６９号公報
【特許文献３】特開２０００−２１２２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、液晶表示装置に用いられる各種光学フィルム（光学補償フィルム等）は薄膜化が進んでおり、上記特許文献１〜３を適用しても、帯状フィルムの搬送時に生じる擦り傷や皺、カール等の面状欠陥を抑制するのは一層困難となっている。
【０００８】
また、従来のように、帯状フィルムを安定に搬送するため、平滑ロール全面に保持力を付与させるべく凹凸面を形成すると、帯状フィルム全面に擦り傷が付き易いという問題もあった。このような皺や擦り傷等の面状欠陥は、特に薄膜化された光学フィルムでは、表示品位を著しく低下させる要因となり、好ましくない。なお、これらの面状欠陥は、光学フィルムに限らず、擦り傷、皺、カール等がフィルムの品質上問題となるフィルム製品についても同様である。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、薄膜化したフィルムの場合でも安定に搬送でき、フィルムに擦り傷や皺、カール等の面状欠陥が発生するのを抑制できるので、特に光学フィルムの搬送に好適な搬送ローラ、及びそれを用いた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】
【００１０】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、帯状フィルムを搬送する搬送ローラであって、前記搬送ローラは、中央部の径よりも両端部の径の方が大きくなるように形成された段付ローラであるとともに、前記両端部のローラ表面は、前記帯状フィルムを保持するための保持機構を備えたことを特徴とする搬送ローラを提供する。
【００１１】
請求項１によれば、中央部の径よりも両端部の径の方が大きくなるように形成された段付ローラにおいて、両端部に帯状フィルムの保持機構を備えるようにしたので、帯状フィルムを両端部のみで安定にグリップすることができる。また、搬送ローラの全面に保持機構（凹凸面等）を備える必要がないので、帯状フィルム全面にわたって皺や擦り傷等が形成されるのを抑制できる。したがって、例えば、光学フィルムを薄膜化した場合でも、皺や擦り傷等の欠陥のない良好な面質の光学フィルムを得ることができる。
【００１２】
なお、請求項１において、保持機構としては、帯状フィルムに対する摩擦係数が高く、充分なグリップ力のある高摩擦部であり、例えば、粘着性部材、弾性部材、凸凹部材等で構成される場合を含む。
【００１３】
請求項２は請求項１において、前記搬送ローラの両端部の径は、前記中央部の径よりも０．０１〜５ｍｍ大きいことを特徴とする。
【００１４】
請求項２によれば、光学フィルムが幅方向中央部に縮まろうとするのを抑制し、かつ径差部で斜め皺が発生するのを抑制できる。なお、搬送ローラの両端部の径は、中央部の径よりも０．０１〜２ｍｍ大きいことがより好ましい。
【００１５】
請求項３は請求項１又は２において、前記保持機構は、前記両端部のローラ表面に粘着力を発生させる機構であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３によれば、保持機構は粘着力を有するので、帯状フィルムを損傷させることなく、安定にグリップできる。
【００１７】
請求項４は請求項３において、前記粘着力は、１０〜１５０ｈＰａであることを特徴とする。
【００１８】
これにより、搬送ローラの保持機構は、適切な粘着性と剥離性とを兼ね備えるので、帯状フィルムを安定に搬送できる。なお、粘着力は、５０〜１００ｈＰａであることがより好ましい。
【００１９】
請求項５は請求項３又は４において、前記搬送ローラの回転方向において、前記粘着力の誤差が２０％以下であることを特徴とする。
【００２０】
搬送ローラの回転方向で粘着力の誤差が大きいと、帯状フィルムのグリップ力が回転に伴い変化するため、帯状フィルムの搬送が不安定になり易く好ましくない。請求項５の上記範囲とすることにより、このような不具合をなくすことができる。
【００２１】
請求項６は請求項１〜５の何れか１項において、前記両端部の少なくともローラ表面は、ゴム部材により構成されるとともに、該ゴム部材のゴム硬度が５〜５０度であることを特徴とする。
【００２２】
請求項６によれば、ゴム部材は、適切な粘着性と剥離性とを兼ね備えているので好ましい。
【００２３】
請求項７は請求項６において、前記搬送ローラの回転方向において、前記ゴム硬度の誤差が２０％以下であることを特徴とする。
【００２４】
搬送ローラの回転方向でゴム硬度の誤差が大きいと、帯状フィルムを搬送ローラに巻き掛けた際に、段付ローラの中央部と両端部との径差が変化したり、グリップ力が回転に伴い変化したりし、帯状フィルムの搬送が不安定になり易く好ましくない。請求項７の上記範囲とすることにより、このような不具合をなくすことができる。
【００２５】
請求項８は請求項１〜７の何れか１項において、前記両端部のローラ表面は導電性を有するとともに、前記帯状フィルムと接触した後の前記両端部のローラ表面における帯電量が絶対値で２．０ｋＶ以下であることを特徴とする。
【００２６】
これにより、搬送時に帯状フィルムと搬送ローラとが接触することで、静電気や摩擦によりゴミや塵が搬送ローラに付着するのを抑制できる。なお、上記の帯電量は、帯状フィルムを速度２０〜６０ｍ/分で搬送させ、静電気電圧計（シシド静電気製；ＳＴＡＴＩＲＯＮ−ＤＺ３）を帯状フィルムに近接させて測定した値である。
【００２７】
請求項９は請求項１〜８の何れか１項において、前記保持機構は、前記両端部のローラ表面に非平滑面を付与する機構であることを特徴とする。
【００２８】
請求項９において、非平滑面には、粗面（マットタイプ）、溝、ディンプルタイプの面を含む。
【００２９】
請求項１０は請求項９において、前記非平滑面は、複数の溝を備えていると共に、前記溝ピッチが０．１〜１０ｍｍであることを特徴とする。
【００３０】
これにより、帯状フィルムの両端を安定に保持できるだけでなく、特に、帯状フィルムを高速で搬送する際に生じ易い空気の巻き込みを防止し、搬送ローラの接触面上で帯状フィルムが滑ることにより、擦り傷が発生することを抑制できる。なお、請求項１０において、溝ピッチが０．５〜５ｍｍであることがより好ましい。
【００３１】
請求項１１は請求項９又は１０において、前記非平滑面は、平滑面に凹部が形成されてなり、該凹部比率が２０〜８０％であることを特徴とする。
【００３２】
このように、搬送ローラの両端部の表面に複数の凹部を形成することで、帯状フィルムを面で保持でき、かつ高摩擦力により安定にグリップできる。したがって、帯状フィルムを損傷することなく安定に搬送できる。
【００３３】
請求項１２は請求項１〜１１の何れか１項において、前記帯状フィルムは、光学フィルムであることを特徴とする。
【００３４】
このような光学フィルムとしては、例えば、液晶表示板用の光学補償フィルム、反射防止フィルム、防眩性フィルム等の各種機能を有するフィルムを含むものである。
【００３５】
請求項１３は請求項１２において、前記光学フィルムは、光学補償フィルムであることを特徴とする。
【００３６】
このように、傷が付き易く、皺になり易い薄膜化した光学補償フィルムを製造する際に、本発明が特に有効である。なお、光学補償フィルムの膜厚は、２０〜１１０μｍである。
【００３７】
本発明の請求項１４は前記目的を達成するために、連続走行する帯状フィルム上に光学機能層を塗布する工程と、該塗布した光学機能層を乾燥する工程と、前記光学機能層を硬化させる工程と、を少なくとも含む光学フィルムの製造工程において、前記帯状フィルムの搬送に請求項１〜１３の何れか１項に記載の搬送ローラを用いることを特徴とする光学フィルムの製造方法を提供する。
【００３８】
ここで、光学機能層を硬化させる工程には、光重合や熱重合を行う工程等を含むものとする。
【００３９】
請求項１５は請求項１４において、前記両端部における前記帯状フィルムの保持幅が、前記帯状フィルムの全幅に対して０．１〜１０％であることを特徴とする。
【００４０】
これにより、帯状フィルムの中央部に皺や擦り傷等を生じさせることなく、帯状フィルムの両端部で安定にグリップし、搬送できる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、例えば、光学フィルムを薄膜化した場合でも、光学フィルムを安定に搬送でき、光学フィルムに皺や擦り傷等の面状欠陥が発生するのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下添付図面に従って、本発明に係る搬送ローラ、及びそれを用いた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説明する。
【００４３】
まず、本発明における光学フィルムの製造方法について説明する。
【００４４】
図１は、本発明の搬送ローラを組み込んだ光学補償フィルム（光学フィルム）の製造工程１０の概略図である。なお、光学補償フィルムの製造工程１０における搬送ローラの配置形態は、図１の態様に限定されないものとする。
【００４５】
図１に示すように、光学補償フィルムの製造工程１０は、主に、配向膜形成工程１２と、該配向膜上にラビング処理を施すラビング処理工程１４と、該ラビング処理後に液晶層形成工程１６と、を備えている。
【００４６】
フィルムの長尺ロール（フィルムロール）２０から送出機２２により送り出された長尺状の透明フィルム２４ａは、搬送ローラ２６により搬送され、表面除塵機２８により除塵された後、配向膜形成工程１２に送られる。
【００４７】
配向膜形成工程１２では、塗布機３０により配向膜形成用樹脂を含む塗布液が塗布され、乾燥ゾーン３２で乾燥され、樹脂層が透明フィルム２４ａ表面上に形成される。そして、該透明フィルム２４ａは、更にラビング処理工程１４へ送られる。なお、ここで得られたフィルムは一旦巻き取ってもよい。
【００４８】
ラビング処理工程１４では、ラビングローラ３４、スプリングでローラステージに固定されたガイドローラ３６及びラビングローラに備え付けられた除塵機３７よりなるラビング装置により、配向膜形成用樹脂層を有する透明フィルム２４ｂにラビング処理が施される。これにより、形成された配向膜の表面は、ラビング装置に隣接して設けられた表面除塵機３８により除塵される。ラビング装置は、上記以外の公知の装置を使用してもよい。除塵された後、配向膜が形成された透明フィルム２４ｃは、搬送ローラ４０により搬送され、更に液晶層形成工程１６へ送られる。
【００４９】
液晶層形成工程１６では、透明フィルム２４ｃの配向膜上に、液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液が塗布機４２により塗布され、次いで、溶剤を蒸発させた後、加熱ゾーン４４において、塗布層をディスコティックネマティック相形成温度に加熱される（ここで塗布層の残留溶剤も蒸発する）。これにより、ディスコティックネマティック相の液晶層が形成される。
【００５０】
上記液晶層は、次いで、紫外線（ＵＶ）ランプ４６により紫外線が照射され、液晶層は架橋する。液晶層を架橋させるためには、液晶性ディスコティック化合物として架橋性官能基を有する液晶性ディスコティック化合物を使用する必要がある。架橋性官能基を有しない液晶性ディスコティック化合物を用いた場合、この紫外線照射工程は省略され、直ちに冷却される。この場合、ディスコティックネマティック相が冷却中に破壊されないように、冷却は急速に行なう必要がある。
【００５１】
配向膜及び液晶層が形成された透明フィルムは、検査装置４８により透明フィルム表面の光学特性が測定され、異状がないかどうか検査が行なわれる。次いで、液晶層表面に保護フィルム５０がラミネート機５２によりラミネートされ、巻き取り装置５４に巻き取られる。
【００５２】
このような光学補償フィルムの製造工程１０において、透明フィルム２４ａ〜２４ｃを搬送ローラ２６、４０等で搬送する際、透明フィルム２４ａ〜２４ｃが薄膜化すると、皺が生じたり、擦り傷が形成されたりするなど、不具合を生じ易い。
【００５３】
このため、本発明では、搬送ローラ２６、４０を、両端部の径が中央部よりも大きく形成されている段付ローラとし、更に、両端部に透明フィルム２４ａ〜２４ｃを保持する保持機構を備える構成とした。
【００５４】
以下、本発明に係る搬送ローラについて説明する。なお、搬送ローラ２６、４０はともに同様の構成であるため、搬送ローラ４０の説明は省略する。
【００５５】
図２は、本実施形態の搬送ローラ２６を説明する概略図である。図２に示すように、本実施形態の搬送ローラ２６は、中央部６０よりも両端部６２の径が大きく形成された段付ローラであり、両端部６２のローラ表面には、透明フィルム２４ａ〜２４ｃを保持する保持機構としての粘着性部材６４が備えられている。
【００５６】
中央部６０の径Ｚ１と両端部６２の径Ｚ２との差（以下、「径差」という）は、０．０１〜５ｍｍに形成されることが好ましく、０．０１〜２ｍｍに形成されることがより好ましい。すなわち、径差が０．０１ｍｍよりも小さすぎると、搬送ローラ２６の両端部６２における透明フィルム２４ａ〜２４ｂの保持力が小さくなるだけでなく、透明フィルム２４ａ〜２４ｃとの隙間がほとんどなくなるため、同伴エアを排除できなくなる。このため、搬送ローラ２６が空回りし、透明フィルム２４ａ〜２４ｃに傷を付ける虞があり、好ましくない。また、径差が５ｍｍを越えると、径差部分で透明フィルム２４ａ〜２４ｃにツレ状の斜め皺又は切れ目が発生し、透明フィルム２４ａ〜２４ｃを損傷したり、搬送を不安定にしたりし易く、好ましくない。
【００５７】
中央部６０の幅Ｗ１は、透明フィルム２４ａ〜２４ｃの幅Ｗｆに対して、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲で短く形成されていることが好ましい。
【００５８】
搬送ローラ２６の中央部６０の径Ｚ１は、φ７０≦Ｚ１≦φ１１０の範囲とするのが好ましい。
【００５９】
搬送ローラ２６の両端部６２表面は、例えば、シート状の粘着性部材が貼り付けられたり、粘着性材料が塗布されたりすることにより粘着層が形成されている。
【００６０】
粘着性部材６４としては、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、キシレン樹脂、アルキルフェノール樹脂、クマロンインデン樹脂等の粘着付与剤、ゴム系、アクリル系、シリコーン系樹脂等の粘着性材料等が使用でき、特に粘着性ゴム系樹脂が好ましい。
【００６１】
粘着性部材６４の粘着力は、１０〜１５０ｈＰａであることが好ましく、５０〜１００ｈＰａであることがより好ましい。粘着力は、例えば、所定サイズのステンレス端子を搬送ローラ２６の粘着性部材表面に一定時間、一定圧力で押し付けた後、一定速度で引き上げたときの剥離時の最大荷重により測定できる（詳しくは実施例Ｂ参照）。また、透明フィルムの保持力を均一かつ安定に維持する観点から、粘着力の（搬送ローラ２６の）回転方向の誤差は２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。
【００６２】
また、粘着性部材として粘着性ゴム系樹脂を用いた場合、ＪＩＳ−Ａ硬度によるゴム硬度は５〜５０度であることが好ましく、２０〜４０度であることがより好ましい。ＪＩＳ−Ａ硬度とは、Ｓｈｏｒｅ社製ジュロメーターＡにより測定される値であり、ＪＩＳ−Ｋ−６２５３記載の加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法により得られる値である。
【００６３】
ゴム硬度の（搬送ローラ２６の）回転方向での誤差は、２０％以下であることが好ましい。これは、粘着性ゴム系樹脂の（搬送ローラ２６の）回転方向におけるゴム硬度の誤差が２０％を超えると、透明フィルムを巻き掛けて搬送ローラ２６を回転させたときに、径差の変動に伴って保持力も変動し、搬送が不安定になり易いためである。
【００６４】
また、粘着性ゴム系樹脂と透明フィルムが接触すると静電気が起こり易く、これにより、透明フィルムに塵やゴミ等の異物が付着し易くなり、透明フィルムを損傷させたり、搬送を不安定にしたりする原因となる。
【００６５】
このため、粘着性部材６４に導電性を付与し、帯電を防止することが好ましい。具体的には、透明フィルムと一定時間接触した後の粘着性部材の帯電量が絶対値で２．０ｋＶ以下であることが好ましい。粘着性部材の帯電量は、静電気電圧計等で測定できる。
【００６６】
導電性を付与する方法として、粘着性ゴム系樹脂中に導電性材料、例えば、導電性カーボンファイバーや導電性カーボンブラックを含有させることが好ましい。また、粘着性部材の導電性を均一かつ効率よく向上させるために、上記導電性カーボンブラック、導電性カーボンファイバーを併用することがより好ましい。すなわち、ゴム系樹脂中では、導電性カーボンブラックの粒子は個々に分離独立して絶縁された状態で分散しているため、それらの粒子間が接近する程度に多量配合しなければ導電パスが充分に形成できない一方、多量配合しすぎると粘着性が低下する。このため、導電性カーボンファイバーを配合することにより、分散している導電性カーボンブラックを電気的に連結することができる。
【００６７】
導電性カーボンブラックとしては、平均粒径が２０〜５０μｍのアセチレンブラック又はケッチェンブラックを好ましく使用でき、導電性カーボンファイバーとしては、繊維長が１０ｍｍ以下、好ましくは２〜６ｍｍのものを使用できる。
【００６８】
ゴム系樹脂に配合される上記導電性材料の量は、ゴム系樹脂の粘着性、及び導電性を両立する範囲にすることが好ましく、５〜４０質量％であることが好ましい。なお、導電性材料は、上記導電性カーボンに限定されない。
【００６９】
搬送ローラ２６の中央部６０の表面は、透明フィルム２４ａと接触しても該透明フィルム２４ａを損傷させない平滑面となっている。搬送ローラ２６の中央部６０の材質は、特に限定されないが、透明フィルム２４ａの品質に悪影響を与えず、かつ摩擦力が小さいものが好ましい。
【００７０】
次に、本発明に係る搬送ローラ２６の作用について図３を用いて説明する。図３は、図１の搬送ローラ２６により透明フィルム２４ａが搬送されている様子を示す模式図である。
【００７１】
図４に示すように、透明フィルム２４ａは、その両端部が搬送ローラ２６の両端部６２、６２表面に形成された粘着性部材６４、６４により、高摩擦力で保持されながら搬送される。このとき、透明フィルム２４ａと両端部６２表面に形成された粘着性部材６４との保持幅Ｘは、透明フィルム２４ａの全幅Ｗｆに対して０．１〜１０％となるように設定される。
【００７２】
これにより、透明フィルム２４ａの両端部を粘着性部材６４、６４による高摩擦力で保持することができ、安定に搬送することができる。また、透明フィルム２４ａと搬送ローラ２６との間に空隙６１が形成されるので、同伴エアを除去でき、搬送ローラ２６が空回りして透明フィルム２４ａを損傷するのを抑制できる。なお、透明フィルム２４ａの中央付近は、搬送ローラ２６の中央部６０の摩擦力の小さい平滑面と接触するので、透明フィルム２４ａが損傷することもない。
【００７３】
以上のように、透明フィルム２４ａの表面に擦り傷や皺を生じさせることなく、両端部のみで透明フィルム２４ａを安定に保持して搬送することができる。したがって、皺や擦り傷のない面質の良好な光学フィルムを得ることができる。
【００７４】
図４は、搬送ローラの他の実施形態を説明する概略図である。このうち、図４(Ａ)は、搬送ローラ２６’を説明する概略図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の両端部６２の表面部分を示す拡大模式図である。
【００７５】
図４の搬送ローラ２６’は、その両端部６２に、粘着性部材６４の代わりに複数の平行な溝６８（非平滑面）を備えたこと以外は図２とほぼ同様に形成されている。なお、図５において、前述した実施形態と同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７６】
搬送ローラ２６’の両端部６２表面には、ＳＧＲ構造状（螺旋状）に複数の溝６８が形成される。この溝深さｄは、０．０１〜２．０ｍｍの範囲であるのが好ましく、溝ピッチｐは、０．５〜５ｍｍであるのが好ましく、溝幅ｂは、０．１〜２ｍｍであるのが好ましい。なお、溝の形状は、図５の態様に限定されない。
【００７７】
搬送ローラ２６’の両端部６２の材質は、特に限定されないが、搬送ローラ２６’の中央部６０と同じ材質や、粘着性部材等を好ましく使用できる。
【００７８】
このように構成することにより、搬送ローラ２６’の両端部６２、６２の高い摩擦力により、透明フィルム２４ａを安定に把持しながら搬送することができる。さらに、透明フィルム２４ａの搬送により生じる同伴エアを、上記溝の凹部と透明フィルム２４ａとの間に形成される隙間から除去することができるので、透明フィルム２４ａが搬送ローラ２６’から浮上し、空回りするのを抑制できる。
【００７９】
以上、本発明に係る搬送ローラ、及びそれを用いた光学フィルムの製造方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００８０】
たとえば、上記図４の実施形態では、非平滑面として、複数の平行な溝を形成するだけでなく、両端部６２の表面に微細な凸凹（マット、粗面ともいう）を付与してもよい。凸凹面は、ガラスビーズ、サンドブラスト処理等により形成できる。また、両端部６２の表面に凹部を形成した後、表面を研磨して面接触させるディンプルタイプとしてもよい。この場合、凹部比率は２０〜８０％にすることが好ましい。これにより、搬送ローラの両端部において、透明フィルム２４ａを損傷させることなく、安定に保持できる。また、上記各実施形態を、任意に組み合わせることもできる。
【００８１】
また、上記実施形態では、光学補償フィルムの製造工程１０に、本発明に係る搬送ローラを組み込んだ例について説明したが、これに限定されず、その他の薄膜状フィルム、例えば、光学補償フィルム用の基材フィルム、反射防止フィルム、各種画像表示装置に使用される光学用途の薄膜状フィルムの製造、搬送工程にも適用できる。
【実施例】
【００８２】
本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８３】
本実施例では、透明フィルム２４ａとして、厚さ８０μｍ、幅１４７０ｍｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士フイルム（株）製）の透明フィルムを使用した。また、搬送ローラ２６としては、中央部６０の径Ｚ１が９０ｍｍであり、材質がアルミのものを使用した。
【００８４】
[実施例Ａ]
（実施例１）
まず、搬送ローラ２６の中央部６０と両端部６２との径差と、透明フィルム２４ａの保持力との関係について以下のように調べた。
【００８５】
径差が０．１２ｍｍであり、両端部６２の粘着力が８０ｈＰａである粘着性部材を備えた搬送ローラ２６を使用した。この搬送ローラ２６を、光学フィルムの製造ライン１０に配置し、透明フィルム２４ａを１８０°で抱かせて搬送を開始させた。このとき、搬送ローラ２６を、静止状態から２段階の加速レート（０．０８３、０．１６７ｍ/秒２）で始動させて、透明フィルム２４ａに皺や擦り傷等を生じさせずに安定に搬送できるテンション及びラップ角度を測定した。なお、透明フィルム２４ａの搬送速度は、１５０ｍ/分とした。
【００８６】
この結果を図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示す。また、図５（Ｂ）において、テンションが最も低い場合（７０Ｎ）の各搬送ローラのラップ角度θ（９９°、５７°、３２°及び１４°）を図６に示す。
【００８７】
（実施例２）
搬送ローラ２６の径差を０．２ｍｍに設定した以外は実施例１と同様とした。
【００８８】
（実施例３）
表面が平滑なフラットローラの両端部に、厚さ８０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）テープを巻き付けた搬送ローラ（径差８０μｍ）を使用したこと以外は、実施例１と同様とした。
【００８９】
（比較例１）
表面が平滑で、径差のないフラットローラを使用したこと以外は、実施例１と同様とした。
【００９０】
図５（Ａ）に示すように、加速レートが０．０８３ｍ/秒２のときは、比較例１よりも低テンション、低ラップ角度の領域においても、実施例１〜３の搬送ローラは、いずれもスリップや皺は生じなかった。しかし、搬送ローラの径差によるテンション、ラップ角度の違いは不明確であった。
【００９１】
次に、加速レートを０．１６７ｍ/秒２にすると、図５（Ｂ）に示すように、径差が０．１〜５ｍｍの範囲を満たす実施例１、２の搬送ローラ２６は、低ラップ角度でも透明フィルム２４ａのテンションを高く維持でき、安定に搬送できることがわかった。また、径差が小さい実施例３では、透明フィルム２４ａの保持力が小さく、実施例１、２よりもラップ角度は高かった。
【００９２】
一方、従来の平滑ロールを用いた比較例１では、図５（Ｂ）に示すラップ角度、及びテンションの領域では、いずれも透明フィルム２４ａに皺が発生したり、擦り傷等が発生したりし、安定に搬送できなかった。
【００９３】
図６に示すように、低ラップ角度で保持できる方が搬送ローラ２６と透明フィルム２４ａとの接触領域が小さく、擦り傷や皺、カール等の面状欠陥の発生を確実に抑制できることがわかる。
【００９４】
以上から、径差が０．１〜５ｍｍの段付ローラで、かつ両端部に粘着性を付与した本発明の搬送ローラを適用することで、低ラップ角度、低テンション領域でも、皺が発生したり、擦り傷等が発生したりすることなく、安定に透明フィルム２４ａを搬送できることがわかった。また、低ラップ角度、低テンションなので、搬送ローラにより透明フィルム２４ａに皺や傷が付きにくいことがわかった。
【００９５】
[実施例Ｂ]
次に、図２の搬送ローラ２６の両端部６２に粘着力の異なる粘着層を形成した搬送ローラ２６を作製した。この粘着層の組成は、ウレタン系、ポリオレフィン系素材に、静電気中和繊維や界面活性剤を配合したものである。
【００９６】
図２の搬送ローラ２６の両端部６２、６２の表面に粘着層を形成し、図１の光学補償フィルムの製造工程１０に配置した。そして、搬送速度１５０ｍ/分で搬送させた後の透明フィルム２４ａの面質を目視で観察し、皺や擦り傷等の発生の有無を調べた。なお、粘着力は、後述する図８の方法で、搬送ローラ２６の両端部６２表面の粘着層の粘着力を測定した。また、フィルム面質の評価方法は、目視により皺や擦り傷等の有無を観察することにより行った。この結果を表１に示す。
【００９７】
【表１】
【００９８】
表１に示すように、粘着力を付与した実施例１〜９では、透明フィルム２４ａを安定に保持しながら搬送でき、目立った皺や擦り傷はみられなかった。その一方、粘着力を付与しなかった比較例１では、安定に透明フィルム２４ａを保持できず、皺や擦り傷がみられた。
【００９９】
また、粘着力が１０〜１５０ｈＰａの範囲であれば、透明フィルム２４ａの両端部で安定に保持しながら搬送でき、透明フィルム２４ａに皺や擦り傷等はほとんどみられなかった。
【０１００】
一方、粘着力が１０ｈＰａ未満であると、やや透明フィルム２４ａの保持力が低下して搬送が不安定となり、１５０ｈＰａを超えると、粘着力が高すぎて剥離性が悪く、搬送が不安定となった（実施例８、９）。
【０１０１】
また、粘着力の誤差、又はゴム硬度の誤差がそれぞれ２０％を超える実施例５、７では、搬送安定性がやや低下し、製品として許容される範囲ではあるものの透明フィルム２４ａの面質も低下した。
【０１０２】
次に、粘着力が８０ｈＰａのときの、粘着力の回転方向、幅方向の誤差を測定した。なお、粘着力の測定方法は、以下のように行った。
【０１０３】
図７に示すように、平滑ローラの全面に粘着層を形成した測定用粘着ローラ７０を用意した。そして、粘着力は、測定用粘着ローラ７０の幅方向にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの６点（図７（ａ）参照）、及び回転方向の１、２、３、４の４点（図７（ｂ）参照）について測定し、それらの平均値とした。
【０１０４】
測定方法としては、図８に示す装置７２において、先端面積が１０ｍｍ×１０ｍｍのステンレス端子７４を測定用粘着ローラ７０に３ｋｇｆの圧力で１０秒間押し付けた後、２００ｍ/分の速度でステンレス端子７４を引き上げていき、剥離したときの最大荷重を測定した。この結果を表２に示す。
【０１０５】
【表２】
【０１０６】
粘着力は、幅方向の誤差、回転方向の誤差ともに１２％以下と極めて小さく、両端部６２でグリップすることで、安定して搬送することができた。
【０１０７】
[実施例Ｃ]
次に、粘着性ゴム系樹脂に導電性材料を配合して形成した導電性粘着ローラ（クリーンダッシュＥ、テクノロール製）を用意した。
【０１０８】
そして、上記導電性粘着ローラのニップ圧と透明フィルム２４ａの搬送速度を変えたときの、導電性粘着ローラにおける帯電量を測定した。
【０１０９】
帯電量は、図１において、透明フィルム２４ａを速度２０〜６０ｍ/分で搬送し、導電性粘着ローラにおける帯電量の絶対値を、静電気電圧計により測定した。この結果を表３に示す。
【０１１０】
【表３】
【０１１１】
表３に示すように、いずれも接触後の導電性粘着ローラの帯電量は、最大でも−０．０３ｋＶしか帯電せず、絶対値で２．０ｋＶ以下（目標範囲）を満たすことがわかった。これにより、搬送ローラの表面を除電するための除電器を新たに設置しなくても、透明フィルム２４ａに静電気が発生するのを抑制できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明が適用される光学補償フィルムの製造工程を示す概略図である。
【図２】本発明に係る実施形態における搬送ローラを示す概略図である。
【図３】図２の作用を説明する図である。
【図４】本発明のその他の実施形態における搬送ローラを示す概略図である。
【図５】本実施例の結果を示すグラフ図である。
【図６】本実施例における粘着性ローラのラップ角度を示す図である。
【図７】本実施例における粘着性ローラを説明する説明図である。
【図８】本実施例における粘着性ローラの測定装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…光学補償フィルムの製造工程、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ…透明フィルム（光学フィルム）、２６、２６’、４０…搬送ローラ、６０…中央部、６２…両端部、６４…粘着性部材（保持機構）、６８…溝（保持機構）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状フィルムを搬送する搬送ローラであって、
前記搬送ローラは、中央部の径よりも両端部の径の方が大きくなるように形成された段付ローラであるとともに、前記両端部のローラ表面は、前記帯状フィルムを保持するための保持機構を備えたことを特徴とする搬送ローラ。
【請求項２】
前記搬送ローラの両端部の径は、前記中央部の径よりも０．０１〜５ｍｍ大きいことを特徴とする請求項１に記載の搬送ローラ。
【請求項３】
前記保持機構は、前記両端部のローラ表面に粘着力を発生させる機構であることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送ローラ。
【請求項４】
前記粘着力は、１０〜１５０ｈＰａであることを特徴とする請求項３に記載の搬送ローラ。
【請求項５】
前記搬送ローラの回転方向において、前記粘着力の誤差が２０％以下であることを特徴とする請求項３又は４に記載の搬送ローラ。
【請求項６】
前記両端部の少なくともローラ表面は、ゴム部材により構成されるとともに、該ゴム部材のゴム硬度が５〜５０度であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の搬送ローラ。
【請求項７】
前記搬送ローラの回転方向において、前記ゴム硬度の誤差が２０％以下であることを特徴とする請求項６に記載の搬送ローラ。
【請求項８】
前記両端部のローラ表面は導電性を有するとともに、前記帯状フィルムと接触した後の前記両端部のローラ表面における帯電量が絶対値で２．０ｋＶ以下であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の搬送ローラ。
【請求項９】
前記保持機構は、前記両端部のローラ表面に非平滑面を付与する機構であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の搬送ローラ。
【請求項１０】
前記非平滑面は、複数の溝を備えていると共に、前記溝ピッチが０．１〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項９に記載の搬送ローラ。
【請求項１１】
前記非平滑面は、平滑面に凹部が形成されてなり、該凹部比率が２０〜８０％であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の搬送ローラ。
【請求項１２】
前記帯状フィルムは、光学フィルムであることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の搬送ローラ。
【請求項１３】
前記光学フィルムは、光学補償フィルムであることを特徴とする請求項１２に記載の搬送ローラ。
【請求項１４】
連続走行する帯状フィルム上に光学機能層を塗布する工程と、該塗布した光学機能層を乾燥する工程と、前記光学機能層を硬化させる工程と、を少なくとも含む光学フィルムの製造工程において、
前記帯状フィルムの搬送に請求項１〜１３の何れか１項に記載の搬送ローラを用いることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記両端部における前記帯状フィルムの保持幅が、前記帯状フィルムの全幅に対して０．１〜１０％であることを特徴とする請求項１４に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項１】
帯状フィルムを搬送する搬送ローラであって、
前記搬送ローラは、中央部の径よりも両端部の径の方が大きくなるように形成された段付ローラであるとともに、前記両端部のローラ表面は、前記帯状フィルムを保持するための保持機構を備えたことを特徴とする搬送ローラ。
【請求項２】
前記搬送ローラの両端部の径は、前記中央部の径よりも０．０１〜５ｍｍ大きいことを特徴とする請求項１に記載の搬送ローラ。
【請求項３】
前記保持機構は、前記両端部のローラ表面に粘着力を発生させる機構であることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送ローラ。
【請求項４】
前記粘着力は、１０〜１５０ｈＰａであることを特徴とする請求項３に記載の搬送ローラ。
【請求項５】
前記搬送ローラの回転方向において、前記粘着力の誤差が２０％以下であることを特徴とする請求項３又は４に記載の搬送ローラ。
【請求項６】
前記両端部の少なくともローラ表面は、ゴム部材により構成されるとともに、該ゴム部材のゴム硬度が５〜５０度であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の搬送ローラ。
【請求項７】
前記搬送ローラの回転方向において、前記ゴム硬度の誤差が２０％以下であることを特徴とする請求項６に記載の搬送ローラ。
【請求項８】
前記両端部のローラ表面は導電性を有するとともに、前記帯状フィルムと接触した後の前記両端部のローラ表面における帯電量が絶対値で２．０ｋＶ以下であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の搬送ローラ。
【請求項９】
前記保持機構は、前記両端部のローラ表面に非平滑面を付与する機構であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の搬送ローラ。
【請求項１０】
前記非平滑面は、複数の溝を備えていると共に、前記溝ピッチが０．１〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項９に記載の搬送ローラ。
【請求項１１】
前記非平滑面は、平滑面に凹部が形成されてなり、該凹部比率が２０〜８０％であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の搬送ローラ。
【請求項１２】
前記帯状フィルムは、光学フィルムであることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の搬送ローラ。
【請求項１３】
前記光学フィルムは、光学補償フィルムであることを特徴とする請求項１２に記載の搬送ローラ。
【請求項１４】
連続走行する帯状フィルム上に光学機能層を塗布する工程と、該塗布した光学機能層を乾燥する工程と、前記光学機能層を硬化させる工程と、を少なくとも含む光学フィルムの製造工程において、
前記帯状フィルムの搬送に請求項１〜１３の何れか１項に記載の搬送ローラを用いることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記両端部における前記帯状フィルムの保持幅が、前記帯状フィルムの全幅に対して０．１〜１０％であることを特徴とする請求項１４に記載の光学フィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１７４３７８（Ｐ２００８−１７４３７８Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１６３０（Ｐ２００７−１１６３０）
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【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２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【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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