(57)【要約】【課題】安定した品質で連続して偏光板を製造する。【解決手段】偏光板連続製造設備２は、フィルム供給装置３、処理装置４、テンター装置５、ラミネート装置６、乾燥装置７、巻き取り装置８から構成される。テンター制御装置５０は、速度基準値に基づきテンターモータ４９を駆動制御する。第１演算装置６１は、第１テンションセンサＴＳ１の検出張力と基準張力との偏差と、テンター速度信号とに基づきＰＶＡフィルム１０の張力が一定になるように、第１フィードモータ５１を駆動制御する。第２〜第１０演算装置６２〜７０も、検出値と基準値との偏差と、テンター速度信号またはフィードモータ速度信号とに基づきＰＶＡフィルム１０、ＴＡＣフィルム３４、偏光板フィルム４０の張力がそれぞれ一定になるように、第２〜第８フィードモータ５２〜５８、送出モータ５９、巻き取りモータ６０をそれぞれ個別に駆動制御する。【選択図】                図１
2004272078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学用ポリマーフィルムを延伸するテンター装置を備える偏光板製造設備により偏光板を連続的に製造する偏光板連続製造方法において、
前記テンター装置のフィルム搬送方向の上流側及び下流側に設けられる付帯装置それぞれに搬送速度制御手段を設け、
前記テンター装置のフィルム搬送速度を基準とし、前記各付帯装置におけるフィルム張力がそれぞれ一定になるように前記搬送速度制御手段により、前記各付帯装置におけるフィルム搬送速度を制御することを特徴とする偏光板連続製造方法。
【請求項２】
前記各付帯装置それぞれに、張力検出手段またはダンサー及びダンサー位置検出手段を設け、前記搬送速度制御手段は、前記張力検出手段による出力またはダンサー位置検出手段による出力に基づき各付帯装置におけるフィルム搬送速度を制御することを特徴とする請求項１記載の偏光板連続製造方法。
【請求項３】
前記付帯装置は、テンター装置の上流側に設けられ、帯状の光学用ポリマーフィルムが収納されるフィルム供給装置及びこのフィルム供給装置の下流側に設けられ、液体が貯留された処理槽からなる処理装置であることを特徴とする請求項１または２記載の偏光板連続製造方法。
【請求項４】
前記付帯装置は、テンター装置の下流側に設けられ、前記フィルム両面または片面に保護シートを貼るラミネート装置、このラミネート装置の下流側に設けられ、保護シートが貼られたフィルムを乾燥する乾燥装置及びこの乾燥装置の下流側に設けられ、乾燥されたフィルムを巻き取る巻き取り装置であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載の偏光板連続製造方法。
【請求項５】
光学用ポリマーフィルムを用いて偏光板を連続的に製造する偏光板連続製造設備において、
前記フィルムを延伸するテンター装置と、
このテンター装置のフィルム搬送方向の上流側に設けられ、帯状の光学用ポリマーフィルムが収納されるフィルム供給装置と、
このフィルム供給装置の下流側で且つ前記テンター装置の上流側に設けられ、液体が貯留された処理槽からなる処理装置と、
前記テンター装置の下流側に設けられ、前記フィルム両面または片面に保護シートを貼るラミネート装置と、
このラミネート装置の下流側に設けられ、保護シートが貼られたフィルムを乾燥する乾燥装置と、
この乾燥装置の下流側に設けられ、乾燥されたフィルムを巻き取る巻き取り装置と、
前記テンター装置の上流側及び下流側の各装置に設けられ、前記テンター装置のフィルム搬送速度を基準にし、各装置におけるフィルム張力が一定になるように、この各装置におけるフィルム搬送速度を制御する搬送速度制御手段とを備えたことを特徴とする偏光板連続製造設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は偏光板連続製造方法及び設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００２−８６５５４号公報（図５）
【０００３】
偏光板は液晶表示装置（以下、ＬＣＤ）の普及に伴い、需要が急増している。偏光板は、一般に偏光能を有する偏光層の両面あるいは片面に、接着剤層を介して保護フィルムが貼り合わせされている。偏光層の素材としては、一般にポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡ）が主に用いられており、ＰＶＡフィルムを一軸延伸してから、ヨウ素または二色性染料で染色するか、あるいは染色してから延伸し、さらにホウ素化合物で架橋することにより偏光層用の偏光膜が形成される。通常、長手方向に一軸延伸するため、偏光膜の吸収軸は長手方向にほぼ平行となる。幅方向に一軸延伸する場合もあるが、このときに用いられるテンター装置では、左右が対称な軌跡を描いて走行する把持具でフィルムを把持して搬送する。
【０００４】
ＬＣＤにおいては、画面の縦あるいは横方向に対して偏光板の配向軸を４５°傾けて配置しているため、ローラ形態で製造される偏光板の打ち抜き工程において、ローラ長手方向に対して４５°方向に打ち抜いていた。しかしながら、４５°方向に打ち抜いたときには、ローラの端付近で使用できない部分が発生し、特に大サイズの偏光板では得率が小さくなるという問題があった。貼り合わせ後の偏光板は、材料の再利用も難しく、結果として廃棄物が増えるという問題があった。
【０００５】
このため、搬送方向に対して配光軸を傾斜させた偏光膜を製造するテンター装置が、例えば特許文献１などで提案されている。これらのテンター装置では、左右が非対称な軌跡を描いて走行する把持具によってフィルムを把持し、搬送することによって、搬送方向に対して傾斜角度をつけた方向にフィルムを延伸している。
【０００６】
偏光板連続製造設備は、フィルム供給装置から材料となるＰＶＡフィルム等のシート状物を供給し、供給されたフィルムを処理装置で処理槽に通して、洗浄、染色、硬膜などの処理を行い、テンター装置で一方向へ延伸した後に熱処理し、延伸されたフィルム両面にラミネート装置でＴＡＣフィルム等の保護シートを貼り、得られた偏光板を乾燥装置で乾燥し、乾燥された偏光板を巻き取り装置で巻き取っている。そのため、偏光板連続製造設備は、フィルム供給装置、処理装置、テンター装置、ラミネート装置、乾燥装置、巻き取り装置を備えた長大な生産設備となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような偏光板連続製造設備では、複数の装置でのフィルム搬送速度をそれぞれ適正な速度に保たないと、例えば、テンター装置の上流側に配置される処理装置でのフィルム搬送速度が適正な速度よりも遅い場合や、テンター装置の下流側に配置されるラミネート装置でのフィルム搬送速度が適正な速度よりも速い場合には、テンター装置でフィルムが引っ張られ、狙っていない方向への延伸がフィルムに起き、偏光性能が悪化することとなり、さらには、フィルムが切断されることがある。また、処理装置でのフィルム搬送速度が適正な速度より速い場合や、ラミネート装置でのフィルム搬送速度が適正な速度よりも遅い場合には、テンター装置の前後でフィルムがたるんでしまう。さらに、テンター装置の上流側に配置される処理装置で、洗浄、染色、硬膜などの処理を行う場合には、各処理でのフィルム伸縮率が異なることから、フィルムが引っ張られたり、たるんだりしてしまう。
【０００８】
ところで、フィルム等を各種装置に通して連続処理する場合には、図４に示すようなドロー制御が一般に行われる。このドロー制御を上記の偏光板連続製造設備に適用する場合には、テンター装置７５の各把持具を移動させるテンター駆動モータ８０による搬送速度Ｖ０を基準にして、テンター装置７５の上流側の第１装置８１、第２装置８２、第３装置８３や、テンター装置７５の下流側の第４装置８４、第５装置８５などの各フィードローラを駆動する搬送モータ９１〜９５を所定のドロー率となるように駆動制御する。例えば、テンター装置７５の下流側に対しては、固定された速度比α１，α２（＞１．０）を用いて、下流になるに従い各装置８４，８５の搬送速度を上げる。また、テンター装置７５の上流側に対しては、固定された速度比β１〜β３（＜１．０）を用いて、上流になるに従い各装置８１〜８３の搬送速度を下げる。
【０００９】
このようなドロー制御を偏光板連続製造設備に適用する場合に、フィルムの材料特性変化や、液浸条件の変化があった場合に、安定した送りを実現させるためには、前記速度比α１，α２，β１〜β３をその都度適正に変更する必要がある。しかも、適正に変更することができない場合には部分的に張力変動が発生し、この張力変動部で偏光性能が悪化してしまうという問題がある。また、液浸処理を行う場合には、各処理槽内でのフィルムの伸縮率が異なるため、上記の速度比を変える制御だけでは、張力変動による偏光性能の低下が避けられないという問題もある。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、安定した品質で連続して偏光板を製造することができるようにした偏光板連続製造方法及び設備を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の偏光板連続製造方法は、光学用ポリマーフィルムを延伸するテンター装置を備える偏光板製造設備により偏光板を連続的に製造する偏光板連続製造方法において、前記テンター装置のフィルム搬送方向の上流側及び下流側に設けられる付帯装置それぞれに搬送速度制御手段を設け、前記テンター装置のフィルム搬送速度を基準とし、前記各付帯装置におけるフィルム張力が一定になるように前記搬送速度制御手段により、各付帯装置におけるフィルム搬送速度を制御することを特徴とする。
【００１２】
前記各付帯装置それぞれに、張力検出手段またはダンサー及びダンサー位置検出手段を設け、前記搬送速度制御手段は、前記張力検出手段による出力またはダンサー位置検出手段による出力に基づき各付帯装置におけるフィルム搬送速度を制御することが好ましい。
【００１３】
なお、前記付帯装置は、テンター装置の上流側に設けられ、帯状の光学用ポリマーフィルムが収納されるフィルム供給装置及びこのフィルム供給装置の下流側に設けられ、液体が貯留された処理槽からなる処理装置であることが好ましい。また、前記付帯装置は、テンター装置の下流側に設けられ、前記フィルム両面または片面に保護シートを貼るラミネート装置、このラミネート装置の下流側に設けられ、保護シートが貼られたフィルムを乾燥する乾燥装置及びこの乾燥装置の下流側に設けられ、乾燥されたフィルムを巻き取る巻き取り装置であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の偏光板連続製造設備は、光学用ポリマーフィルムを用いて偏光板を連続的に製造する偏光板連続製造設備において、前記フィルムを延伸するテンター装置と、このテンター装置のフィルム搬送方向の上流側に設けられ、帯状の光学用ポリマーフィルムが収納されるフィルム供給装置と、このフィルム供給装置の下流側で且つ前記テンター装置の上流側に設けられ、液体が貯留された処理槽からなる処理装置と、前記テンター装置の下流側に設けられ、前記フィルム両面または片面に保護シートを貼るラミネート装置と、このラミネート装置の下流側に設けられ、保護シートが貼られたフィルムを乾燥する乾燥装置と、この乾燥装置の下流側に設けられ、乾燥されたフィルムを巻き取る巻き取り装置と、前記テンター装置の上流側及び下流側の各装置に設けられ、前記テンター装置のおけるフィルム搬送速度を基準にし、各装置におけるフィルム張力が一定になるように、この各装置におけるフィルム搬送速度を制御する搬送速度制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施した偏光板連続製造設備２を示す概略の平面図である。偏光板連続製造設備２は、フィルム供給装置３、処理装置４、テンター装置５、ラミネート装置６、乾燥装置７、巻き取り装置８から構成される。
【００１６】
フィルム供給装置３は、ロール状のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）フィルムロール１０ａからＰＶＡフィルム１０を引き出して送り出す送出部１１と、第１リザーバ（ＲＥＳ１）１２とから構成される。ＰＶＡフィルム１０は、第１リザーバ１２で一定量貯留された後に処理装置４に搬送される。なお、ＰＶＡフィルム１０は、図示しないフィルム接合部により、先行するフィルムと後続するフィルムが接合され、連続的に供給される。このフィルム接合の際に、第１リザーバ１２で貯留されたＰＶＡフィルム１０の一部が消費される。
【００１７】
ＰＶＡフィルム１０を搬送するために、処理装置４には第１〜第４フィードローラＦＲ１〜ＦＲ４が、ラミネート装置６には第５フィードローラＦＲ５が、巻き取り装置８には第６フィードローラＦＲ６がそれぞれ設けられている。また、搬送されるＰＶＡフィルム１０の張力を検出するために、処理装置４には、第１〜第４テンションセンサＴＳ１〜ＴＳ４が設けられている。さらに、ＰＶＡフィルム１０の速度変化を検出するために、ラミネート装置６には第１ダンサーローラＤＲ１が、巻き取り装置８には第２ダンサーローラＤＲ２がそれぞれ設けられている。
【００１８】
図１に示すように、処理装置４には、ＰＶＡフィルム１０の搬送方向上流側（図中左側）から順に、洗浄槽１６、染色槽１７、硬膜槽１８が設けられている。洗浄槽１６は、ＰＶＡフィルム１０に付着するごみを除去するとともに、後続する処理槽での処理液の浸漬を容易にする働きがある。洗浄槽１６には洗浄液が、染色槽１７には沃素等の染色剤の水溶液が、硬膜槽１８には硼酸等の硬膜剤の水溶液が所定量貯留されており、第１〜第４フィードローラＦＲ１〜ＦＲ４と、複数のフリーローラ１９により各槽１６〜１８を搬送されるＰＶＡフィルム１０を洗浄、染色、硬膜処理する。
【００１９】
処理装置４には、第１〜第４テンションセンサＴＳ１〜ＴＳ４が設けられており、第１テンションセンサＴＳ１は、テンター装置５に搬送される直前の位置に配置され、ＰＶＡフィルム１０の張力を検出している。洗浄槽１６、染色槽１７、硬膜槽１８の各処理では、処理後のフィルム伸縮率が異なり、フィルムが引っ張られたり、たるんだりしてしまう。そこで、第２テンションセンサＴＳ２は、硬膜槽１８による硬膜処理後の位置に、第３テンションセンサＴＳ３は、染色槽１７による染色処理後の位置に、第４テンションセンサＴＳ４は、洗浄槽１６による洗浄処理後の位置にそれぞれ配置され、各槽１６〜１８による処理後のＰＶＡフィルム１０の張力を検出している。第１〜第４テンションセンサＴＳ１〜ＴＳ４は、例えばテンションピックアップセンサで構成され、ＰＶＡフィルム１０搬送時のローラに加えられる荷重により、ＰＶＡフィルム１０の張力を検出する。そして、第１〜第４テンションセンサＴＳ１〜ＴＳ４による検出張力に基づき、第１〜第４フィードローラＦＲ１〜ＦＲ４の速度が制御され、ＰＶＡフィルム１０の張力が常に一定になるようにされる。
【００２０】
処理装置４で処理されたＰＶＡフィルム１０は、湿潤な状態でテンター装置５に搬送される。なお、処理装置４を洗浄槽１６、染色槽１７、硬膜槽１８の３槽によって構成したが、必要に応じて着色槽等の新たな槽を追加してもよい。また、染色槽、硬膜槽を１槽に統合すること等により槽数を減らすことも可能である。
【００２１】
図２に示すように、テンター装置５は、左レール２１と、右レール２２と、これらレール２１，２２に案内される無端チェーン（エンドレスチェーン）２３，２４とから構成されている。無端チェーン２３，２４には、把持具としてのクリップ２５が所定ピッチで多数取り付けられている。テンター装置５に搬送されたＰＶＡフィルム１０は、搬送ローラによりフィルム把持位置ＰＡに搬送される。クリップ２５はＰＶＡフィルム１０の側縁部を把持しながら、図示しない駆動機構により各レール２１，２２に沿って移動することで、ＰＶＡフィルム１０を延伸する。駆動機構は、後に説明するテンターモータ４９（図３参照）によって駆動される。
【００２２】
テンター装置５は、予熱部５ａ、延伸部５ｂ、熱処理部５ｃに分かれており、予熱部５ａ、延伸部５ｂはＰＶＡフィルム１０を延伸しやすくするために高温、高湿に保たれている。このテンター装置５では、左レール２１と、右レール２２とが別個の屈曲した軌跡を描くことで、延伸されるＰＶＡフィルム１０は長手方向に対して垂直でない方向に延伸され、斜めの配向軸をもつ光学用ポリマーフィルムとなる。斜め延伸としては、４５°延伸が好ましい。延伸されたＰＶＡフィルム１０は、テンター出口２７付近でクリップ２５による把持が開放され、ラミネート装置６に搬送される。
【００２３】
図１に示すように、ラミネート装置６は、第１ダンサーローラＤＲ１と第１ＴＡＣフィルム供給部３１と第２ＴＡＣフィルム供給部３２とから構成される。テンター装置５から搬送されるＰＶＡフィルム１０は、第１ダンサーローラＤＲ１と図示しないフリーローラとを介して、ラミネートローラとしての第５フィードローラＦＲ５の位置まで搬送される。第１，第２ＴＡＣフィルム供給部３１，３２は、保護膜としてのローラ状のＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムロール３４ａからＴＡＣフィルム３４を供給する。ＴＡＣフィルム３４の速度変化を検出するために、第１ＴＡＣフィルム供給部３１には第３ダンサーローラＤＲ３が、第２ＴＡＣフィルム供給部３２には第４ダンサーローラＤＲ４が、それぞれ設けられている。第１ＴＡＣフィルム供給部３１から供給されたＴＡＣフィルム３４は、第７フィードローラＦＲ７と複数のフリーローラ３６とにより、第３ダンサーローラＤＲ３を介して第５フィードローラＦＲ５の位置まで搬送される。第２ＴＡＣフィルム供給部３２から供給されたＴＡＣフィルム３４は、第８フィードローラＦＲ８と複数のフリーローラ３６とにより、第４ダンサーローラＤＲ４を介して第５フィードローラＦＲ５の位置まで搬送される。
【００２４】
ＴＡＣフィルム３４を貼り付けるラミネートローラとしての第５フィードローラＦＲ５は、第１ＴＡＣフィルム供給部３１から供給されるＴＡＣフィルム３４をＰＶＡフィルム１０の下面に接着剤層を介して貼り付け、第２ＴＡＣフィルム供給部３２から供給されるＴＡＣフィルム３４をＰＶＡフィルム１０の上面に接着剤層を介して貼り付けて、その後で両端を耳きりする。耳きりの方法としては、刃物などのカッターで切る方法、レーザーを用いる方法など、一般的な技術を用いることができる。ラミネート装置６でＴＡＣフィルム３４がラミネートされたＰＶＡフィルム１０は偏光板フィルム４０となり乾燥装置７に搬送される。
【００２５】
乾燥装置７には、ヒータ（図示せず）が設けられている。乾燥装置７内はヒータにより高温に保たれており、偏光板フィルム４０が乾燥される。乾燥後の偏光板フィルム４０は、巻き取り装置８に搬送される。なお、ヒータによる加熱の条件としては、接着剤により異なるが、水系の場合は、３０℃以上が好ましく、さらに好ましくは４０℃以上１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以上８０℃以下である。
【００２６】
巻き取り装置８は、第２ダンサーローラＤＲ２、第６フィードローラＦＲ６、第２リザーバ（ＲＥＳ２）４２、巻き取り部４３から構成されている。巻き取り装置８に搬送された偏光板フィルム４０は、第６フィードローラＦＲ６と複数のフリーローラ４４とにより、第２ダンサーローラＤＲ２を介して第２リザーバ４２に搬送される。第２リザーバ４２は、偏光板フィルム４０を一定量貯留した後に巻き取り部４３に搬送する。巻き取り部４３は、搬送されてきた偏光板フィルム４０を巻き取る。なお、偏光板フィルム４０は、フィルム供給装置３で接合された部分が巻き取り部４３に到達したとき、あるいは、規定量巻き取られたときに切断され、偏光板フィルムロールとなる。後続する偏光板フィルム４０は、別の巻芯に巻き付けられる。この切換えの際に、第２リザーバ４２で貯留された偏光板フィルム４０の一部が消費される。
【００２７】
第１〜第４ダンサーローラＤＲ１〜ＤＲ４では、ＰＶＡフィルム１０、ＴＡＣフィルム３４、偏光板フィルム４０の速度変化によりダンサー位置が変化し、ループ量が変化する。この変化したループ量をそれぞれ検出し、検出ループ量に基づき第５〜第８フィードローラＦＲ５〜ＦＲ８の速度を制御し、ダンサー位置を中立の位置（基準位置）へ持ってくる制御を行う。これにより、ループ量が基準ループ量となる。ループ量が基準ループ量の場合、ＰＶＡフィルム１０、ＴＡＣフィルム３４、偏光板フィルム４０の張力は基準張力となる。すなわち、ループ量を基準ループ量にすることにより、ＰＶＡフィルム１０、ＴＡＣフィルム３４、偏光板フィルム４０の張力を結果的に基準張力に制御することができる。なお、各ダンサーローラによって各フィルムにかかる張力は、ダンサーの質量などによって決まる。この関係は、ダンサーローラ機構の構造によって異なるが、一般的なスイングアーム式ダンサーローラの場合、軸にかかるモーメントがつりあえばよい。
【００２８】
図３に示すように、テンター装置５を駆動するテンターモータ（ＴＭ）４９は、テンター制御装置５０により駆動制御される。第１〜第８フィードローラＦＲ１〜ＦＲ８を駆動する第１〜第８フィードモータ（ＦＭ１〜ＦＭ８）５１〜５８は、第１〜第８演算装置６１〜６８により、送出部１１を駆動する送出モータ５９は、第９演算装置６９により、巻き取り部４３を駆動する巻き取りモータ６０は、第１０演算装置７０により、それぞれ駆動制御される。
【００２９】
第１テンションセンサＴＳ１は、ＰＶＡフィルム１０の張力を検出しており、この検出張力と予め設定されている基準張力とから偏差が求められ、この偏差が第１演算装置６１に送られる。また、第１演算装置６１には、テンター制御装置５０からテンター速度信号が入力されている。第１演算装置６１は、テンター速度信号に基づきテンター速度と同速度で第１フィードモータ５１を駆動制御するとともに、偏差に基づき基準張力となるように速度を変更する。これにより、硬膜槽１８を出たＰＶＡフィルム１０は一定張力で搬送される。同様にして、第２〜第４演算装置６２〜６４でも、第２〜第４テンションセンサＴＳ２〜ＴＳ４の検出張力と基準張力との偏差と、下流側のフィードモータ速度信号とに基づきＰＶＡフィルム１０の張力がそれぞれ一定になるように、第２〜第４フィードモータ５２〜５４が駆動制御される。第１リザーバ１２は、第１リザーブ量検出センサＲＳ１によりリザーブ量が検出され、この検出リザーブ量と基準リザーブ量とから偏差が求められ、この偏差が第９演算装置６９に送られる。第９演算装置６９でも、同様にして、第１リザーブ量検出センサＲＳ１の検出リザーブ量と基準リザーブ量との偏差と、下流側の第４フィードモータ５４のフィードモータ速度信号とに基づきＰＶＡフィルム１０の張力が一定になるように送出モータ５９が駆動制御される。
【００３０】
第１ダンサーローラＤＲ１は、ダンサー位置検出手段としての第１ループ量検出センサＬＳ１によりループ量が検出され、この検出ループ量と基準ループ量とから偏差が求められ、この偏差が第５演算装置６５に送られる。また、第５演算装置６５には、テンター制御装置５０からテンター速度信号が入力されている。第５演算装置６５は、テンター速度信号に基づきテンター速度と同速度で第５フィードモータ５５を駆動制御するとともに、偏差に基づき基準ループ量となるように速度を変更する。これによりダンサー位置が基準位置となることで、テンター装置５を出たＰＶＡフィルム１０は一定張力で搬送される。同様にして、第６演算装置６６でも、第２ループ量検出センサＬＳ２の検出ループ量と基準ループ量との偏差と、第５フィードモータ５５のフィードモータ速度信号とに基づきＰＶＡフィルム１０の張力が一定になるように、第６フィードモータ５６が駆動制御される。同様にして、第７，第８演算装置６７，６８でも、第３，第４ループ量検出センサＬＳ３，ＬＳ４の検出ループ量と基準ループ量との偏差と、第５フィードモータ５５のフィードモータ速度信号とに基づきＴＡＣフィルム３４の張力がそれぞれ一定になるように、第７，第８フィードモータ５７，５８が駆動制御される。第２リザーバ４２は、第２リザーブ量検出センサＲＳ２によりリザーブ量が検出され、この検出リザーブ量と基準リザーブ量とから偏差が求められ、この偏差が第１０演算装置７０に送られる。第１０演算装置７０でも、同様にして、第２リザーブ量検出センサＲＳ２の検出リザーブ量と基準リザーブ量との偏差と、上流側の第６フィードモータ５６のフィードモータ速度信号とに基づき偏光板フィルム４０の張力が一定になるように巻き取りモータ６０が駆動制御される。
【００３１】
次に、本実施形態の作用を説明する。テンター制御装置５０には、予め速度基準値が設定されている。テンター制御装置５０は、この速度基準値に基づきテンターモータ４９を駆動制御する。そして、第１演算装置６１及び第５演算装置６５には、テンター制御装置５０からテンター速度信号が入力される。第１演算装置６１は、第１テンションセンサＴＳ１の検出張力と基準張力との偏差と、テンター速度信号とに基づきＰＶＡフィルム１０の張力が一定になるように、第１フィードモータ５１を駆動制御する。同様にして、第５演算装置６５は、第１ループ量検出センサＬＳ１の検出ループ量と基準ループ量との偏差と、テンター速度信号とに基づきＰＶＡフィルム１０の張力が一定になるように、第５フィードモータ５５を駆動制御する。同様にして、第２〜第４演算装置６２〜６４及び第６〜第１０演算装置６６〜７０は、検出値と基準値との偏差と、それぞれ上流側または下流側の隣接したフィードモータのフィードモータ速度信号とに基づきＰＶＡフィルム１０、ＴＡＣフィルム３４、偏光板フィルム４０の張力がそれぞれ一定になるように、第２〜第４フィードモータ５２〜５４、第６〜第８フィードモータ５６〜５８、送出モータ５９、巻き取りモータ６０をそれぞれ個別に駆動制御する。
【００３２】
このように、第１〜第１０演算装置６１〜７０により、ＰＶＡフィルム１０、ＴＡＣフィルム３４、偏光板フィルム４０の張力がそれぞれ一定になるように、第１〜第８フィードモータ５１〜５８、送出モータ５９、巻き取りモータ６０をそれぞれ個別に駆動制御するから、テンター装置５及びテンター装置５の上流側及び下流側に設けられた各装置でＰＶＡフィルム１０がたるんだり引っ張られることがなく、安定した品質でＰＶＡフィルム１０を延伸することができ、安定した品質で連続して偏光板フィルム４０を製造することができる。
【００３３】
また、処理装置４の洗浄槽１６、染色槽１７、硬膜槽１８の各処理後の位置に第２〜第４テンションセンサＴＳ２〜ＴＳ４を設け、それぞれの検出値と基準値との偏差に基づき第２〜第４フィードモータ５２〜５４を駆動制御するから、各処理での異なるフィルム伸縮率に対応したフィルム搬送速度制御を行うことができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、フィルム供給装置３に第１リザーバ１２及び第１リザーブ量検出センサＲＳ１を設け、処理装置４に第１〜第４テンションセンサＴＳ１〜ＴＳ４を設け、ラミネート装置６に第１，第３，第４ダンサーローラＤＲ１，ＤＲ３，ＤＲ４及び第１，第３，第４ループ量検出センサＬＳ１，ＬＳ３，ＬＳ４を設け、巻き取り装置８に第２ダンサーローラＤＲ２及び第２ループ量検出センサＬＳ２と第２リザーバ４２及び第２リザーブ量検出センサＲＳ２とを設けたが、これに限定されることなく、フィルム供給装置３にテンションセンサ、ダンサーローラ及びループ量検出センサを設けてもよく、また、処理装置４にダンサーローラ及びループ量検出センサ、リザーバ及びリザーブ量検出センサを設けてもよい。さらに、乾燥装置７にテンションセンサ、ダンサーローラ及びループ量検出センサ、リザーバ及びリザーブ量検出センサのいずれかと組になったフィードローラを設けてもよい。
【００３５】
さらに、上記実施形態では、ラミネート装置６でＰＶＡフィルム１０に保護膜を貼り付け、その後両端を耳きりしたが、テンター装置５内でＰＶＡフィルム１０に保護膜を貼り付け、その後両端を耳きりしてもよい。また、ラミネート装置６と乾燥装置７とを１装置に統合すること等により装置数を減らすことも可能である。
【００３６】
上記実施形態では、ラミネート装置６で、得られた偏光膜に保護膜としてＴＡＣフィルム３４を貼り付けたが、各種機能膜を保護膜として直接片面または両面に貼り付けてもよい。機能膜の例としては、λ／４板、λ／２板などの位相差膜、光拡散膜、偏光板と反対面に導電層を設けたプラスチックセル、異方性散乱や異方性光学干渉機能等をもつ輝度向上膜、反射板、半透過機能を持つ反射板等があげられる。
【００３７】
保護膜としては、上に述べた好ましい保護膜を一枚、または複数枚積層して用いることができる。偏光膜の両面に同じ保護膜を貼合しても良いし、両面に異なる機能、物性をもつ保護膜をそれぞれ貼合しても良い。また、片面のみに上記保護膜を貼合し、反対面には直接液晶セルを貼合するために、粘着剤層を直接設けて保護膜を貼合しないことも可能である。この場合粘着剤の外側には、剥離可能なセパレータフィルムを設けることが好ましい。
【００３８】
テンター装置５のテンター出口２７でＰＶＡフィルム１０の左右に進行速度差があると、テンター出口２７におけるシワ、寄りが発生するため、左右のクリップ２５の速度差は、実質的に同速度であることが求められる。速度差は好ましくは１％以下であり、さらに好ましくは０．５％未満であり、最も好ましくは０．０５％未満である。ここで述べる速度とは、毎分当たりに左右各々のクリップ２５が進む軌跡の長さのことである。一般的なテンター装置等では、チェーンを駆動するスプロケットの歯の周期、駆動モータの周波数等に応じ、秒以下のオーダーで発生する速度ムラがあり、しばしば数％のムラを生ずるが、これらは本発明で述べる速度差には該当しない。
【００３９】
本発明を実施した偏光板連続製造設備２により得られた偏光板は、優れた単板透過率及び偏光度を有する。したがって、液晶表示装置として用いる場合に、画像のコントラストを高めることができ、有利である。
【００４０】
ポリビニルアルコールのケン化度は特に限定されないが、溶解性等の観点から８０〜１００ｍｏｌ％が好ましく、９０〜１００ｍｏｌ％が特に好ましい。またポリビニルアルコールの重合度は特に限定されないが、１０００〜１００００が好ましく、１５００〜５０００が特に好ましい。
【００４１】
延伸前のＰＶＡフィルム１０の好ましい弾性率は、ヤング率で表して、０．０１ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下、更に好ましくは０．１ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下である。弾性率が低すぎると延伸時・延伸後の収縮率が低くなり、シワが消えにくくなり、また高すぎると延伸時にかかる張力が大きくなり、ＰＶＡフィルム１０の両側縁部を保持する部分の強度を高くする必要が生じ、テンター装置５に対する負荷が大きくなる。
【００４２】
延伸前のＰＶＡフィルム１０の厚味は特に限定されないが、フィルム把持の安定性、延伸の均質性の観点から、１μｍ〜１ｍｍが好ましく、２０〜２００μｍが特に好ましい。
【００４３】
本発明に用いられる染色剤としては、ヨウ素−ヨウ化カリウムで生成したＩ３−、Ｉ５−等の多ヨウ素イオンおよび／または有機二色性色素である。二色性色素の具体例としては、例えばアゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素、アントラキノン系色素等の色素系化合物を挙げることができる。水溶性のものが好ましいが、この限りではない。また、これらの二色性分子にスルホン酸基、アミノ基、水酸基などの親水性置換基が導入されていることが好ましい。二色性分子の具体例としては、例えばシー．アイ．ダイレクト．イエロー１２、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ３９、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ７２、シー．アイ．ダイレクト．レッド３９、シー．アイ．ダイレクト．レッド７９、シー．アイ．ダイレクト．レッド８１、シー．アイ．ダイレクト．レッド８３、シー．アイ．ダイレクト．レッド８９、シー．アイ．ダイレクト．バイオレット４８、シー．アイ．ダイレクト．ブルー  ６７、シー．アイ．ダイレクト．ブルー９０、シー．アイ．ダイレクト．グリーン５９、シー．アイ．アシッド．レッド３７等が挙げられ、さらに特開昭６２−７０８０２号、特開平１−１６１２０２号、特開平１−１７２９０６号、特開平１−１７２９０７号、特開平１−１８３６０２号、特開平１−２４８１０５号、特開平１−２６５２０５号、特開平７−２６１０２４号の各公報記載の色素等が挙げられる。これらの二色性分子は遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン類の塩として用いられる。これらの二色性分子は２種以上を配合することにより、各種の色相を有する偏光子を製造することができる。偏光板として吸収軸を直交させた時に黒色を呈する化合物（色素）や黒色を呈するように各種の二色性分子を配合したものが単板透過率、偏光度とも優れており好ましい。本発明の偏光板連続製造設備２により延伸されたフィルムに対しては、特にヨウ素−ヨウ化カリウムで生成したＩ３−、Ｉ５−等の多ヨウ素イオンが好ましく使用される。
【００４４】
ヨウ素−ヨウ化カリウムで生成したＩ３−、Ｉ５−等の多ヨウ素イオンを偏光子として使用する場合、ヨウ素は０．１〜２０ｇ／ｌ、ヨウ化カリウムは１〜２００ｇ／ｌ、ヨウ素とヨウ化カリウムの質量比は１〜２００が好ましい。染色時間は１０〜５０００秒が好ましく、液温度は５〜６０℃が好ましい。
【００４５】
硬膜剤（架橋剤）としては、米国再発行特許第２３２８９７号に記載のものが使用できるが、ホウ酸、ホウ砂が実用的に好ましく用いられる。また、亜鉛、コバルト、ジルコニウム、鉄、ニッケル、マンガン等の金属塩も併せて用いることができる。
【００４６】
また、ＰＶＡフィルム１０を延伸する速度は、単位時間当りの延伸倍率で表すと、１．１倍／分以上、好ましくは２倍／分以上で、早いほうが好ましい。また、長手方向の進行速度は、０．１ｍ／分以上、好ましくは１ｍ／分以上で、早いほうが生産性の観点から見て好ましい。いずれの場合も、上限は、延伸するＰＶＡフィルム１０及びテンター装置５により異なる。
【００４７】
本発明を実施した偏光板連続製造設備２において、ＰＶＡフィルム１０の両側縁をクリップ２５により把持する際、把持しやすいようにＰＶＡフィルム１０を張った状態にしておくことが好ましい。具体的には、ＰＶＡフィルム１０の長手方向に張力をかけてフィルムを張るなどの方法が挙げられる。
【００４８】
延伸時の環境温度は、２５℃以上９０℃以下が好ましく、さらに好ましい温度範囲は４０℃以上９０℃以下である。
【００４９】
延伸時の湿度に関しては、調湿雰囲気下で延伸することが好ましく、より好ましくは５０％以上１００％以下、さらに好ましくは８０％以上１００％以下である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、テンター装置のフィルム搬送方向の上流側及び下流側に設けられる付帯装置それぞれに搬送速度制御手段を設け、テンター装置のフィルム搬送速度を基準とし、各付帯装置におけるフィルム張力がそれぞれ一定になるように搬送速度制御手段により、各付帯装置におけるフィルム搬送速度を制御するから、テンター装置でフィルムがたるんだり引っ張られることがなく、安定してフィルムを延伸することができ、安定した品質で連続して偏光板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した偏光板連続製造設備の概略を示す側面図である。
【図２】テンター装置の概略を示す側面図である。
【図３】偏光板連続製造設備の制御ブロック図である。
【図４】ドロー制御を偏光板連続製造設備に適用した場合の制御ブロック図である。
【符号の説明】
２  偏光板連続製造設備
３  フィルム供給装置
４  処理装置
５  テンター装置
６  ラミネート装置
７  乾燥装置
８  巻き取り装置
１０  ＰＶＡフィルム
１１  送出部
１２  第１リザーバ（ＲＥＳ１）
１６  洗浄槽
１７  染色槽
１８  硬膜槽
４０  偏光板フィルム
４２  第２リザーバ（ＲＥＳ２）
４９  テンターモータ（ＴＭ）
５０  テンター制御装置
５１〜５８  第１〜第８フィードモータ（ＦＭ１〜ＦＭ８）
５９  送出モータ
６０  巻き取りモータ
６１〜７０  第１〜第１０演算装置
ＤＲ１〜ＤＲ４  第１〜第４ダンサーローラ
ＦＲ１〜ＦＲ８  第１〜第８フィードローラ
ＬＳ１〜ＬＳ４  第１〜第４ループ量検出センサ
ＲＳ１，ＲＳ２  第１，第２リザーブ量検出センサ
ＴＳ１〜ＴＳ４  第１〜第４テンションセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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