(57)【要約】【課題】本発明は、特に幅広のフレキシブルフィルムに形成された配向膜を連続的、且つ安定的にラビングし、フィルム全面に亘って均一な配向処理を施すことができる配向処理方法及び装置を提供する。【解決手段】配向処理機構部が主にラビングローラ６、エンドレス搬送ベルト７及び複数個のバックアップローラ１０で構成され、複数個のバックアップローラ１０はラビング時に配向膜が形成されたフレキシブルフィルム１を支持するエンドレス搬送ベルト７の下方にあってラビングローラ６の回動に連動して常にラビングローラ６と対向するように、且つラビングローラ６の回動方向に無関係に常に回転面がフレキシブルフィルム１の搬送方向に対して平行となるように回転自在に支持されている。【選択図】  図２
2006251506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラの外周面にラビング布が取り付けられたラビングローラと該ラビングローラと対向する位置に配置された複数個のバックアップローラとの間を移動するエンドレス搬送ベルトの上面を、該エンドレス搬送ベルトと共に搬送されるフレキシブルフィルムに形成された配向膜を前記ラビングローラによって連続的にラビングするようにしたことを特徴とするフレキシブルフィルムの配向処理方法。
【請求項２】
ローラの外周面にラビング布が取り付けられたラビングローラと、
該ラビングローラと対向する位置に配置された複数個のバックアップローラと、
前記ラビングローラと前記バックアップローラの間を移動するエンドレス搬送ベルトとを有し、
前記エンドレス搬送ベルトの上面を該エンドレス搬送ベルトと共に搬送されるフレキシブルフィルムに形成された配向膜を連続的にラビングするようにしたことを特徴とするフレキシブルフィルムの配向処理装置。
【請求項３】
前記バックアップローラの上面と前記ラビングローラのローラ外周面との距離が全て同一に保たれた状態で配向処理が施されることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブルフィルムの配向処理装置。
【請求項４】
前記バックアップローラは、前記ラビングローラに連動して常に前記ラビングローラと対向する位置にあり、且つ前記バックアップローラの回転面は前記ラビングローラの回転軸の方向と無関係に常にフレキシブルフィルムの搬送方向に平行な方向を向いていることを特徴とする請求項２又は３の何れか１項に記載のフレキシブルフィルムの配向処理装置。
【請求項５】
前記ラビングローラの高さの微調整を行なうための少なくとも１箇所以上の高さ微調整手段が設けられていることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のフレキシブルフィルムの配向処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル性を有するフィルムに形成された配向膜をラビングするフレキシブルフィルムの配向処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの製造プロセスの中にラビング工程がある。それは、脆弱な透明基板（例えば、ガラス基板）の表面に形成された配向膜を布で擦って（ラビング）微細な溝を形成する工程であり、液晶分子の分布を均一に、且つ液晶分子の配向を溝に沿って所定の方向に配列させることによって液晶表示素子の全面に亘って均一な表示を得るためのものである。
【０００３】
従って、表示品位の良好な液晶表示素子を作成するためには、配向膜全面を均一な条件下でラビングすることによって微細な溝を配向膜全面に亘って均一に形成することが求められる。
【０００４】
ガラス基板に形成された配向膜をラビングする一般的な方法は、円筒形状のローラの外周面にパイル（毛）を植設した布（ラビング布）を巻装してラビングローラを構成し、ガラス基板を所定の速度で、所定の方向に移動させながらガラス基板に形成された配向膜を回転するラビングローラのパイルでラビングするものである。
【０００５】
ところで、上記ラビングの場合は対象が脆弱な透明基板であったが、フレキシブル性を有するフィルムに形成された配向膜をラビングできることも市場の要求に対応するためには必要なことである。
【０００６】
そこで、フレキシブルなフィルムをラビングするための従来の方法は、例えば、ラビングローラの下側に該ラビングローラと対向するようにバックアップローラが配置され、回転するラビングローラとバックアップローラの間を連続的にフィルムを搬送することによってフィルムに対する連続配向処理が施されるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、このような方法ではラビングローラをフィルムの搬送方向に対して直角以外の角度に配置して配向処理を施す場合、搬送中のフィルムにラビングローラとバックアップローラによる回転摩擦力が加わってフィルムが搬送方向とは異なる方向（フィルムの横方向）に移動し、安定したラビングを行なうこと困難であるという問題点がある。
【０００７】
また、従来の他の方法として、上記のようなバックアップローラを使用せず、送りを兼ねた一対の回転支持用のローラの間にラビングローラが配置され、回転支持用ローラを介して連続的に搬送されるフィルムを回転するラビングローラでラップさせながら連続配向処理を施すようにしたものがある（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、このような方法では支持されていないフリーの状態のフィルムに対して回転するラビングローラを押し付けるようにラビングすることになる。そのためフィルムとラビングローラとの隙間の制御が行なわれず、フィルムの配向膜に対してラビング布のパイルを最適な状態で接触させることは困難であり、良好な配向処理を施すことは難しいことであった。また、ラビングローラをフィルムの搬送方向に対して直角以外の角度に配置して配向処理を施す場合、ラビングローラの回転摩擦力によって搬送中のフィルムが搬送方向とは異なる方向（フィルムの横方向）に移動しないように、フィルムに加わるラビングローラのテンションを微細に調節する必要があり、この点からも安定した配向処理を得ることは難しい問題であった。
【０００８】
この問題を解決するために、ラビングローラの下方にバックアップとしてエンドレス搬送ベルトを配置し、エンドレス搬送ベルト上に密着或いは吸着支持されて該エンドレス搬送ベルトとともに搬送される配向膜が形成されたフィルムを回転するラビングローラによって連続的に配向処理を行なう方法、機構等が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００９】
しかしながら、これらの場合、フィルム幅が大きくなるに伴なってエンドレス搬送ベルトの平坦度の精度を確保することが重要課題となり、単純に支持ローラをエンドレス搬送ベルトの下方に配置するだけでは問題が解決されないことが判明した。従来のエンドレス搬送ベルトは、張力を高めてエンドレス搬送ベルトのテンションを上げるか、或いはエンドレス搬送ベルトの下方に複数個の支持ローラを配置することによってラビングローラに押し付けられた際の撓みを少なくするようにしていた。
【００１０】
ところが、ラビングローラの回転軸をエンドレス搬送ベルトの移動方向に対して垂直以外の角度に向けて配向処理を施す場合、上記どちらの方法に於いても、安定したラビング処理を施すために必要なエンドレス搬送ベルトとラビングローラの平行度の許容範囲±３０μｍを確保することは困難であった。特に、幅が１５００ｍｍ以上のフィルムに対応するラビング装置でこのような精度の平行度を確保することは極めて困難であった。
【特許文献１】特開平６−１１００５９号公報
【特許文献２】特開平８−１６０４３１号公報
【特許文献３】特開平８−１８４８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明の目的は、特に幅広のフレキシブルフィルムに形成された配向膜を連続的、且つ安定的にラビングし、フィルム全面に亘って均一な配向処理を施すことができる配向処理方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、ローラの外周面にラビング布が取り付けられたラビングローラと該ラビングローラと対向する位置に配置された複数個のバックアップローラとの間を移動するエンドレス搬送ベルトの上面を、該エンドレス搬送ベルトと共に搬送されるフレキシブルフィルムに形成された配向膜を前記ラビングローラによって連続的にラビングするようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、ローラの外周面にラビング布が取り付けられたラビングローラと、
該ラビングローラと対向する位置に配置された複数個のバックアップローラと、
前記ラビングローラと前記バックアップローラの間を移動するエンドレス搬送ベルトとを有し、
前記エンドレス搬送ベルトの上面を該エンドレス搬送ベルトと共に搬送されるフレキシブルフィルムに形成された配向膜を連続的にラビングするようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項２において、前記バックアップローラの上面と前記ラビングローラのローラ外周面との距離が全て同一に保たれた状態で配向処理が施されることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項２又は３の何れか１項において、前記バックアップローラは、前記ラビングローラに連動して常に前記ラビングローラと対向する位置にあり、且つ前記バックアップローラの回転面は前記ラビングローラの回転軸の方向と無関係に常にフレキシブルフィルムの搬送方向に平行な方向を向いていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項２〜４の何れか１項において、前記ラビングローラの高さの微調整を行なうための少なくとも１箇所以上の高さ微調整手段が設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のフレキシブルフィルムの配向処理方法及び装置は、ラビングローラと、該ラビングローラと対向する位置に配置された複数個のバックアップローラと、ラビングローラとバックアップローラの間を移動するエンドレス搬送ベルトとを有するフレキシブルフィルムの配向処理装置において、配向膜が形成されたフレキシブルフィルムを支持するエンドレス搬送ベルトが支持されるバックアップローラがラビングローラに連動して常にラビングローラと対向する位置にあり、且つバックアップローラの回転面がラビングローラの回転軸の方向と無関係に常にフレキシブルフィルムの搬送方向に平行な方向に向くようにした。
【００１８】
その結果、ラビング角度に無関係にラビングローラの長手方向全ての位置においてラビングローラとフレキシブルフィルムとの距離が一定に保たれた状態でラビングが行なわれ、フレキシブルフィルム全面に亘って均一に配向処理が行われる。
【００１９】
また、エンドレス搬送ベルトに撓み、歪みが生じることがなく、エンドレス搬送ベルトに支持されるフレキシブルフィルムにも撓み、歪み等の不具合は生ぜず、常に平坦性を保ってラビングが行なわれる。
【００２０】
更に、バックアップローラとエンドレス搬送ベルトとの間に滑り現象が発生することがなく、互いの磨耗、それによる発塵がないために配向処理の環境を損なうことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施形態を図１から図４を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付し、説明は省略する）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２２】
本発明は、配向膜が形成されたフレキシブル性を有するフィルムの配向膜を全面に亘って均一な状態にラビングするラビング方法およびラビング装置を提供するものである。ガラス等の脆弱な基板に形成された配向膜に対するラビングは枚葉処理によって行なわれるが、フレキシブルフィルムに形成された配向膜は連続処理によってラビングされる。
【００２３】
それは、図１の配向処理装置の概略正面図に示すように、配向処理装置に供給される、配向膜が形成されたフレキシブルフィルム１はロール状に巻き付けられた状態の供給ロール２としてラビング装置にセットされ、供給ロール２から連続的に送出されて巻取ロール３に巻き取られるようになっている。
【００２４】
その間に、フレキシブルフィルム１は、供給側ガイドローラ４、対向するように配置された一対の供給側搬送ローラ５の間、ラビングローラ６とエンドレス搬送ベルト７の間、対向するように配置された一対の巻取側搬送ローラ８の間、巻取側ガイドローラ９の各機構部を順次経て巻取ロール３に巻き取られる。
【００２５】
上記、配向膜が形成されたフレキシブルフィルムの一連の搬送工程のうちの、配向処理機構部について説明する。
【００２６】
配向処理機構部は主にラビングローラ６、エンドレス搬送ベルト７及び複数個のバックアップローラ１０で構成されている。ラビングローラ６は、円筒形状のローラの外周面にパイル（毛）を植設した布（ラビング布）が巻装されており、回転軸がフレキシブルフィルム１の搬送方向に対して略９０°〜４５°の範囲内で回動自在に、且つ上下移動自在に支持されている。
【００２７】
複数個のバックアップローラ１０は、図１の部分平面図である図２に示すように、略同一形状、略同一寸法を有し、ラビングローラ６の回動に連動して常にラビングローラ６と対向するように、且つラビングローラ６の回動方向に無関係に常に回転面がフレキシブルフィルム１の搬送方向に対して平行となるように、つまり、回転軸がフレキシブルフィルム１の搬送方向に対して垂直となるように支持されている。
【００２８】
図３はバックアップローラの回転面をラビングローラの回動方向に無関係に常にフレキシブルフィルムの搬送方向と平行となるように保持する回転面保持機構の説明図である。
【００２９】
図３において、夫々の長手方向がフレキシブルフィルムの搬送方向に対して略垂直な２本の平行なビーム１１ａ、１１ｂが、夫々の長手方向の中心部に設けられて回動中心となる、回動支持ピン１２ａ、１２ｂによって回動自在に支持されている。
【００３０】
そして、２本のビーム１１ａ、１１ｂは所定の間隔で複数個のリンク１３によって連結され、夫々のリンク１３には回転面をフレキシブルフィルムの搬送方向に向けたバックアップローラ１０が回転自在に支持されている。
【００３１】
フレキシブルフィルムに形成された配向膜を所定の角度、例えばフレキシブルフィルムの搬送方向に対してαの角度でラビングする場合、ラビングローラをフレキシブルフィルムの搬送方向に略垂直な方向に対してαの角度だけ回転させる。すると、ラビングローラの回転に連動してビーム１１ａ、１１ｂも同様に角度αだけ回転する。
【００３２】
そのとき、２本の平行なビームは夫々回動支持ピンを中心に回転するため、回転角が大きくなるにつれて互いのビーム間隔が狭まることになる。ところが、２本のビームに連結されたリンクは長さが一定であるため、リンクの長さに対応するビーム間の距離を確保するように位置取りが行なわれる。
【００３３】
その結果、リンクはビームの回動に無関係に一定方向を向き、リンクに回転自在に支持されたバックアップローラも同様に一定方向を保つことになる。従って、ビームが連動するラビングローラの回転軸を所定の角度回転させて配向処理を行なう場合でも、バックアップローラの回転面は常にフレキシブルフィルムの搬送方向と平行になっている。
【００３４】
次に、上述の配向処理装置を使用した配向処理方法について説明する。まず、ラビングローラ６を上方に引き上げ、夫々のバックアップローラ１０がエンドレス搬送ベルト７の平坦性を損なわない状態でエンドレス搬送ベルト７と接触するように、バックアップローラ１０を回転支持するリンク１３が連結されたビーム１１ａ、１１ｂの高さ調整を行なう。
【００３５】
そして、供給ロール２に巻き付けられたフレキシブルフィルム１の先端部を順次、供給側ガイドローラ４、供給側搬送ローラ５、バックアップローラ１０、巻付側搬送ローラ８、及び巻付側ガイドローラ９を介して巻取ロール３に巻きつける。
【００３６】
その後、フレキシブルフィルム１に形成された配向膜をラビングする方向に対応するようにラビングローラ６を回転させて所定の角度に設定する。そして、ラビングローラ６を除々に降下させてラビングローラ６とエンドレス搬送ベルト７がおおよそ所定の距離となったところで一旦停止させ、微調整を行なう。
【００３７】
図４は上記ラビングローラ６の高さの微調整を行なう機構を示したものである。ラビングローラ６の両端部にラビングローラ６を回転自在に支持するローラヘッド１４が設けられ、該ローラヘッド１４はローラヘッド支持フレーム１５によって支持されている。ローラヘッド支持フレーム１５には上方に２個のバランスシリンダ１６が取り付けられ、両端部の下方にはローラヘッド支持フレーム１５と対向するように配置されたストッパ１７がサーボモータ１８のボールスクリュー１９によって昇降自在に支持されている。
【００３８】
ラビングローラ６の高さの微調整は、夫々のサーボモータ１８を駆動してボールスクリュー１９を回動させることによってストッパの高さを制御し、同時にバランスシリンダ１６でローラヘッド支持フレーム１５に対して下方へ向かう力を与え、バランスシリンダ１６とストッパ１７の圧縮荷重によってローラヘッド支持フレーム１５を固定する。すると、でローラヘッド支持フレーム１５にローラヘッド１４を介して支持されたラビングローラ６の高さが固定され、微調整が完了したことになる。
【００３９】
上記稼動準備が完了した配向処理装置において、ラビングローラ６を図１の矢印方向に回転開始する。そして、供給ロール２及び巻取ロール３を同期させて回転させ、供給ロール２側から送出されたフレキシブルフィルム１を巻取ロール３側に所定の速度で連続的に搬送させる。同時に、エンドレス搬送ベルト７もフレキシブルフィルム１の搬送方向及び搬送速度に同期して移動させる。すると、バックアップロール１０で平坦性が確保されたエンドレス搬送ベルト７で支持され、エンドレス搬送ベルト７上をエンドレス搬送ベルト７と同一方向、同一速度で搬送されるフレキシブルフィルム１のポリイミド等からなる配向膜が回転するラビングローラ６に取り付けられたラビング布のパイルによって連続的にラビングされ、供給ロール２側から巻取ロール３側に搬送されたフレキシブルフィルム１全面に亘って均一なラビング処理が施されることになる。
【００４０】
このように、本発明の配向処理方法及び配向処理装置では、フレキシブル性を有するフィルムに形成されたポリイミド等からなる配向膜に連続的に配向処理を行なう際に、フレキシブルフィルムを支持するエンドレス搬送ベルトの平坦性を確保するために、複数個のバックアップローラをエンドレス搬送ベルトの下方に設けてエンドレス搬送ベルトを支持するようにした。
【００４１】
しかも、全てのバックアップローラはラビングローラに連動して常にラビングローラと対向する位置にあり、且つ回転面をラビングローラの回転角（ラビング角度）に無関係に常にフレキシブルフィルムの搬送方向、及びエンドレス搬送ベルトの搬送方向に向かうようにした。
【００４２】
その結果、ラビング時のフレキシブルフィルムは、回転するラビングローラと該ラビングローラと対向するように配置された複数のバックアップローラに回転支持されたエンドレス搬送ベルトとによって直線的に挟まれた状態でラビングされることになり、ラビング角度に無関係にラビングローラの長手方向全ての位置においてラビングローラとフレキシブルフィルムとの距離が一定に保たれた状態でラビングが行なわれる。よって、フレキシブルフィルム全面に亘って均一に配向処理が行われるものである。
【００４３】
また、バックアップローラの回転面が常にエンドレス搬送ベルトの搬送方向と同一でることによってエンドレス搬送ベルトに対する幅方向に加わる力がなく、エンドレス搬送ベルトに撓み、歪みが生じることがない。従って、エンドレス搬送ベルトに支持されるフレキシブルフィルムにも撓み、歪み等の不具合は生ぜず、常に平坦性を保ってラビングが行なわれる。
【００４４】
更に、バックアップローラの回転面が常にエンドレス搬送ベルトの搬送方向と同一でることによってバックアップローラとエンドレス搬送ベルトとの間に滑り現象が発生することがなく、互いの磨耗、それによる発塵がないために配向処理の環境を損なうことがない。
などの優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態を示す概略正面図である。
【図２】図１の部分平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係わるバックアップローラの回転面保持機構の説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係わるラビングローラの高さ微調整機構を示す概略正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    フレキシブルフィルム
２    供給ロール
３    巻取ロール
４    供給側ガイドローラ
５    供給側搬送ローラ
６    ラビングローラ
７    エンドレス搬送ベルト
８    巻取側搬送ローラ
９    巻取側ガイドローラ
１０    バックアップローラ
１１ａ、１１ｂ    ビーム
１２ａ、１２ｂ    回動支持ピン
１３    リンク
１４    ローラヘッド
１５    ローラヘッド支持フレーム
１６    バランスシリンダ
１７    ストッパ
１８    サーボモータ
１９    ボールスクリュー
【図１】
2006251506.tif 000003
【図２】
2006251506.tif 000004
【図３】
2006251506.tif 000005
【図４】
2006251506.tif 000006