(57)【要約】  膜厚が小さく且つ均一で、平坦な表面を有する熱可塑性樹脂フィルム製品を、任意の製品幅でかつ連続的に歩留まり良く製造することが可能な管状樹脂フィルムの切断巻取り装置およびその切断巻取り方法を提供すること。  管状樹脂フィルム１ａを螺旋状に切断して長尺フィルム１ｂを巻取るための切断巻取り装置であって、管状樹脂フィルム１ａを切断する切断部材２を有する切断装置、切断された長尺フィルムを巻取る巻取り装置４、及び切断された長尺フィルム１ｂを前記巻取り装置に誘導するガイドロール３から構成され、前記切断部材２および前記ガイドロール３が、管状樹脂フィルムの円周方向に回転する機構を有する管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
2007029386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状樹脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを巻取るための切断巻取り装置であって、管状樹脂フィルムを切断する切断部材を有する切断装置、切断された長尺フィルムを巻取る巻取り装置、及び切断された長尺フィルムを前記巻取り装置に誘導するガイドロールを備え、前記ガイドロールが流体を滲出する流体滲出機構を有するとともに、前記切断部材および前記ガイドロールが、管状樹脂フィルムの円周方向に回転する機構を有する管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項２】
前記ガイドロールが、多孔質材料で構成される請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項３】
前記流体が、ガスである請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項４】
管状樹脂フィルムの内側に芯部材を備えた請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項５】
前記芯部材が流体を滲出する機構を有する請求項４記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項６】
前記芯部材が多孔質材料で構成される請求項４に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項７】
前記流体がガスである請求項５に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項８】
前記芯部材が前記管状フィルムの円周方向に径を変更する機構を有する請求項４に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項９】
前記巻取り装置の巻取り軸と管状樹脂フィルムの中心軸とが一致している請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項１０】
前記巻取り装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する機構を有する請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項１１】
前記巻取り装置において、巻き取ったフィルムロールを連続的に交換できる交換装置を備えた請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項１２】
前記切断部材および前記ガイドロールを各々２つ以上備えた請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項１３】
前記切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度と、該管状樹脂フィルムの搬送速度とによって前記長尺フィルムのフィルム幅を自動で調整する機構を備えた請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項１４】
更に前記切断巻取り装置が管状樹脂フィルムを長手方向に搬送する搬送装置を該管状樹脂フィルムの円周上に２つ以上備えた請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項１５】
管状樹脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを巻取る切断巻取り方法であって、管状樹脂フィルムを切断する切断部材を有する切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転することで螺旋状の長尺フィルムに切断する工程と、ガイドロールが流体を滲出しながら管状樹脂フィルムの円周方向に回転することで、切断された長尺フィルムを巻取り装置に誘導する工程と、前記巻取り装置によって長尺フィルムを巻取る工程と、を含む管状樹脂フィルムの切断巻取り方法。
【請求項１６】
前記切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度と、該管状樹脂フィルムの搬送速度とを制御することによって前記長尺フィルムのフィルム幅を調整する請求項１５に記載の切断巻取り方法。
【請求項１７】
前記ガイドロール及びまたは前記巻取り装置の配置を、前記切断装置の回転角速度及びまたは前記管状樹脂フィルムの搬送速度に連動させて調整する請求項１５に記載の切断巻取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂を原料とした管状樹脂フィルムの切断巻取り装置および切断巻取り方法に関する。より詳細には、本発明は、位相差フィルム、偏光フィルムのような光学フィルム、シュリンクフィルム、ラミネートフィルム、バリアフィルムのような包装用フィルム、ダイシングフィルム、キャリアテープ、工程フィルム、印刷用フィルムのような工業用フィルム等に使用可能な、フィルム幅および樹脂の配向角度を任意に調整でき、フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無く、高精度に巻き取ることができる管状樹脂フィルムの切断巻取り装置および切断巻取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂フィルムに関する研究・開発は、これまで多くの研究者、企業等によって、数多くなされてきている。そして、熱可塑性樹脂フィルムは、原料が比較的低価格でありながら、機械的性質、耐薬品性、透明性、水蒸気透過性などが優れているため、使用される分野は、包装、雑貨、農業、工業、食品、医療など広範囲にわたっている。【０００３】
近年、熱可塑性樹脂フィルムを光学分野で利用する事例が数多く見られる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられるが、特に、ポリカーボネート、環状ポリオレフィンなどは光透過性が比較的良好であり、未延伸品は、拡散シート、プリズムシート、反射防止フィルム、位相差フィルム原反などに好適に用いられる。また延伸処理（一軸延伸または二軸延伸）を行うと、光学的異方性（配向性）を付与することができる。このような配向性が付与された熱可塑性樹脂から作製されたフィルムは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などに用いる位相差フィルムとして好適に使用することができる。【０００４】
また、このような熱可塑性樹脂フィルムを製造するための様々な方法がこれまで知られており、且つ実施されている。熱可塑性樹脂フィルムの製造方法として、一般に、溶剤に樹脂を溶解させた樹脂溶液をガラス板等にキャストして成膜する溶液キャスト法、押出機による溶融樹脂の押出し後にチルロールで冷却してフィルム化するＴ―ダイ押出法、押出機により溶融樹脂を管状に押出すチューブ押出法、管状に押出した樹脂の内側に空気圧を付与しながら成形するインフレーション押出法などが工業的に用いられている。【０００５】
上記の熱可塑性樹脂フィルムのフィルム幅について、Ｔ―ダイ押出法ではダイスの幅、溶液キャスト法においても、溶液キャスト用のダイスの幅で決まる。１つのダイスで、フィルム幅の異なる製品に対応することは難しく、ダイス幅と製品幅が異なる場合、不要部分が発生する。ディッケル法により、フィルム幅を強制的に狭くすることもできるが、樹脂の滞留によるゲルが発生しやすくなり問題がある。インフレーション押し出し法については、ブロー比を変更することによって、１つの環状ダイスでフィルム幅を変更可能であるが、ブロー比によって延伸状態が変わるので、同じ品質のものが得られるとは限らない。チューブ押し出し法についても、サイジング管の径を変更することによってチューブ径を変更することができるが、延伸条件が異なるので、同じ品質のものが得られるとは限らず、一般に同じ品質を保ちつつ、フィルム幅を調整することは困難である。【０００６】
Ｔ−ダイ押出し法で製造される長尺フィルムは、通常フィルム両端部の冷却速度がフィルム中央部より速いため、フィルム両端部と中央部では品質が異なる。そのため全幅製品とすることができず、フィルム両端部分（耳部）は取り除かれる。またＴＤ方向に厚みが均一でない場合、巻取り時に巻きコブが発生しやすく、これを回避するために、巻取り軸を軸方向に往復（オシレート）させることがある。この場合も、フィルム幅を揃えるために、フィルム両端部を切断するので、製品歩留まりが低下する。またチューブ押し出し法、インフレーション押出し法で製造される管状フィルムについても、袋状の用途で無い場合、通常折り畳んで引取った後、フィルム端部は取り除かれるので、やはり全幅製品にすることはできず歩留まりは低下する。【０００７】
ところで、位相差フィルムのような樹脂がある角度で配向したフィルムを製造するには、一般にＴ−ダイ法、溶液キャスト法、チューブ押出し法、インフレーション法などで製造された長尺フィルムをＴＤおよびまたはＭＤ方向に延伸し、樹脂の配向が所望の角度になるようフィルムを切断する。その際、長尺フィルムの両端部に不要部分が発生していた。そこで、このような不要部分を削減する目的で、Ｔ−ダイ押出し法において、斜めに長尺フィルムを延伸する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。この方法は、フィルム幅方向の両端部を治具で挟んで搬送する。その際フィルム樹脂の分子配向が変化しうる温度条件において、フィルム幅方向の一方の搬送速度を、他方より速くなるようフィルムを搬送することによって、フィルムを斜めに延伸するものである。【０００８】
また樹脂がある角度で配向したフィルムを製造する方法として、熱可塑性管状樹脂フィルムを、切断せずに一度ロール等に折り畳んで巻き取った後、回転させながら巻き出し、管状樹脂フィルムの内部に挿入部材などを挿入して管状に形状を回復させながら固定切断手段によりフィルムを切断し巻取る方法が提案されている（例えば、特許文献３、４、５参照）。
また、環状ダイを回転させることによって熱可塑性管状樹脂フィルムを回転させながら前進させ、次に進行方向に１軸延伸を行った後、回転している該管状樹脂フィルムを、静止しているナイフによって縦割りすることで、斜めに配向した熱可塑性樹脂フィルムの製造方法が提案されている（例えば、特許文献６参照）。
更に、環状ダイから管状樹脂フィルムを押出した後、一旦冷却し、再加熱後に、管状を維持したまま、管状樹脂フィルムを捻回することによって斜めに配向した熱可塑性樹脂が製造できることが提案されている（例えば、特許文献７参照）。該特許文献では、管状ダイは固定し、管状樹脂フィルムの内側に、吸引スリットを備えるマンドレルを設け、吸引によって管状樹脂フィルムを該マンドレルに当接し、該マンドレルを回転させることによって、管状樹脂フィルムを捻回するものである。【０００９】
最近、安定化手段を用いることにより、管状樹脂フィルムの厚みムラを大きく減少させ膜厚が小さく且つ均一で平坦な表面を有する樹脂フィルム製品を作製できること、また、多孔質マンドレル等で作製された延伸部、保持部にそのフィルムを通し延伸することにより配向性が付与された高品質で厚みムラ延伸ムラの小さい樹脂フィルム製品を作製できることが提案されている（例えば、特許文献８、９参照）。この方法によって製造された管状樹脂フィルムは、切断装置が管状樹脂フィルム長手（ＭＤ）方向を回転軸として回転する。この時回転速度を制御することによって、任意の幅のフィルムを製造することができる。同時に管状樹脂フィルムはＭＤ方向、あるいは円周（ＴＤ）方向に配向させることができるので、上記切断装置でフィルムを切断した場合、任意の配向を有するフィルムが得られている。同様に切断装置が管状樹脂フィルム長手（ＭＤ）方向を回転軸として回転し、斜め配向を有するフィルムを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１０、１１参照）。【００１０】
上述のように、通常のフィルム製造方法においては、フィルム幅を任意に調整することは難しく、また特に位相差フィルムのような任意の配向を有する樹脂フィルムを製造する場合に、不要部分が多く発生し、回収して再フィルム化しなければならなかった。一方上述の任意の配向を有する樹脂フィルムを製造する際にも、様々な問題点が存在する。【００１１】
Ｔ−ダイ押出し法において、斜めにフィルムを延伸する方法が提案されているが、長尺フィルム両端部の搬送速度が異なるので、フィルム面内にわたって均一な厚み、および均一な位相差を達成するには、延伸条件の制御が難しく、装置も複雑であった。またフィルム幅方向の両端部を治具では挟むので、この挟み部分周辺はフィルムキズのため製品として使用できない。
管状樹脂フィルムを、切断せずに一度ロール等に折り畳んで巻き取った後、回転させながら巻き出し、管状樹脂フィルムの内部に挿入部材などを挿入して管状に形状を回復させながら固定切断手段によりフィルムを切断し巻取る方法については、一度フィルムを折り畳むことによって折りジワが発生するので、高品質のフィルムを得ることはできない。また管状フィルムを回転させながら挿入部材上を移動させるので、フィルムが薄い場合、皺が発生しやすい。【００１２】
環状ダイを回転することで熱可塑性管状樹脂フィルムを回転させながら前進させ、進行方向に１軸延伸し、回転している該管状樹脂フィルムを静止しているナイフによって縦割りする方法については、一度フィルムを折り畳まないので、折りジワは発生しない。この方法は管状フィルムを螺旋状に切断するために、環状ダイスを回転させることを特徴としている。ところで樹脂が環状ダイスから押し出された瞬間は、溶融粘度が高いので、振動、応力ムラ、温度ムラ、風量ムラの影響を受けやすい。つまり、環状ダイスが回転すると、樹脂が環状ダイスから押し出された瞬間、回転方向に外力が発生するので管状フィルムの厚み均一性、表面外観を悪化させやすくなり、高品質の管状フィルムを得るのが難しくなる。また管状フィルムを回転させながら内部マンドレル上を移動させるので、フィルムが薄い場合、皺が発生しやすい。【００１３】
また環状ダイから管状樹脂フィルムを押出した後、一旦冷却し、再加熱後に、管状を維持したまま管状樹脂フィルムを捻回する熱可塑性樹脂の製造方法については、吸引によって管状樹脂フィルムを該マンドレルに当接した際、フィルム表面に傷が発生する可能性があることや、加熱して、柔らかくなった状態の管状樹脂フィルムを捻回した場合、フィルムに皺が入る可能性がある。またフィルム面内にわたって均一な厚み、および均一な位相差を達成するには、延伸条件の制御が難しいので、この方法においてもやはり高品質の管状フィルムを得るのは難しい。【００１４】
一方、特許文献１０〜１１に示されるような、切断装置が管状樹脂フィルム長手（ＭＤ）方向を回転軸として回転する方法の場合、取り扱うフィルムが広幅になったり、ラインスピードが高速化したりすると、切断および巻取り装置自体の重量が大きくなりまた切断および巻取り装置に大きな遠心力がかかるため、これを支えるための支持体、装置が大掛かりなものになっていた。またラインスピードの高速化に伴い、切断装置の回転速度も速くなるため、遠心力に耐えるよう切断装置が大掛かりなものになっていた。特に設置場所を広く取らなければならなかったので、装置コストが大きくなる可能性が高かった。さらに切断装置の回転速度が高速になった場合、フィルムを最初にロールへ巻き付ける作業や、フィルムロールを交換する作業が行い難くなり、また安全性に不安な部分があった。
【特許文献１】特開平４−１６４６２６号公報
【特許文献１Ａ】特開２００４−２０７０１号公報
【特許文献３】特開平１０−２２６０２３号公報
【特許文献４】特開昭５１−５５３６８号公報
【特許文献５】特開昭５５−５９４０７号公報
【特許文献６】特公昭４０−５３１９号公報
【特許文献７】特開昭４７−３４６５６号公報
【特許文献８】ＷＯ２００４−０６７２６０号公報
【特許文献９】ＷＯ２００４−０６７２６６号公報
【特許文献１０】特開２００３−２１５３２０号公報
【特許文献１１】特開昭５５−１６１６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、従来の切断巻取り装置および方法では達成し得なかった、フィルム幅および樹脂の配向角度が任意に調整でき、フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無く、高精度に巻き取ることができ、かつ装置全体がコンパクトである管状樹脂フィルムの切断巻取り装置およびその切断巻取り方法を提供することを目的とする。また本発明の切断、巻取り方法を用いれば、任意の配向角度の樹脂フィルムを歩留まりよく製造可能であり、位相差フィルムの製造等に好適に使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１特徴構成は、管状樹脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを巻取るための切断巻取り装置であって、管状樹脂フィルムを切断する切断部材を有する切断装置、切断された長尺フィルムを巻取る巻取り装置、及び切断された長尺フィルムを前記巻取り装置に誘導するガイドロールを備え、前記ガイドロールが流体を滲出する流体滲出機構を有するとともに、前記切断部材および前記ガイドロールが管状樹脂フィルムの円周方向に回転する機構を有する点にある。【００１７】
本構成によれば、ガイドロールにより切断後の長尺フィルムの進行方向を適宜変更することができる。この結果、巻き取り装置を配置する位置の自由度が増大する。このため、従来の如く、装置が巨大化することを防止することができる。また、ガイドロールが切断後の長尺フィルムを巻取り装置に誘導するので、長尺フィルムの位置ずれに起因する巻きずれ・巻き皺を防止することができる。
また、ガイドロールが流体を滲出する流体滲出機構を有するので、ガイドロールの表面から流体を滲出させることができる。このため、長尺フィルムとガイドロールとが流体を介して接触又は近接することとなり、長尺フィルムとガイドロールとの間の摩擦が低減される。この結果、フィルムの傷つき・引っ掛かり・ふらつき等を抑制でき、フィルムを滑らかに搬送することができる。
上述の結果、フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無く、高精度に巻き取ることができ、かつ装置全体がコンパクトである管状樹脂フィルムの切断巻取り装置を得ることができる。【００１８】
本発明の第２特徴構成は、前記ガイドロールが、多孔質材料で構成される点にある。【００１９】
ガイドロールを多孔質材料で構成することにより、その表面から一様に流体を滲出させることができる。このため、流体滲出量の局所的なバラツキがほとんどなくなる。従って、樹脂フィルムとガイドロールとの非接触性がより高まる。この結果、フィルムの傷つき、引っ掛かり、ふらつき等をより効果的に抑制でき、フィルムを滑らかに搬送することができる。【００２０】
本発明の第３特徴構成は、前記流体が、ガスである点にある。【００２１】
本構成により、流体がガスであるので、切断後の長尺フィルムに流体が付着することを防止することができる。このため、長尺フィルムの巻取りに際し、流体を除去する機構を別途に設ける必要がない。この結果、装置のコンパクト化を図ることができる。【００２２】
本発明の第４特徴構成は、管状樹脂フィルムの内側に芯部材を備えた点にある。【００２３】
本構成の如く、管状樹脂フィルムの内側に芯部材を備えることにより、管状樹脂フィルムの搬送時及び切断時に、管状樹脂フィルムの形状を確実に保持することができる。このため、管状樹脂フィルムを切断する際にフィルムが変形することを防止できるので、管状樹脂フィルムを確実に所期の形状・寸法に切断することができる。【００２４】
本発明の第５特徴構成は、前記芯部材が流体を滲出する機構を有する点にある。【００２５】
本構成により芯部材が流体を滲出する機構を有するので、芯部材の表面から流体を滲出させることができる。このため、管状樹脂フィルムとガイドロールとの非接触性が高まり、管状樹脂フィルムとガイドロールとの間の摩擦が低減される。この結果、管状樹脂フィルムの傷つき・引っ掛かり・ふらつき等を抑制でき、フィルムを滑らかに搬送することができる。【００２６】
本発明の第６特徴構成は、前記芯部材が多孔質材料で構成される点にある。【００２７】
芯部材を多孔質材料で構成することにより、その表面から一様に流体を滲出させることができる。このため、流体滲出量の局所的なバラツキがほとんどなくなる。従って、管状樹脂フィルムと芯部材との非接触性がより高まる。この結果、管状フィルムの傷つき、引っ掛かり、ふらつき等をより効果的に抑制でき、フィルムを滑らかに搬送することができる。【００２８】
本発明の第７特徴構成は、前記流体がガスである点にある。【００２９】
本構成により、流体がガスであるので、管状樹脂フィルムに流体が付着することを防止することができる。この結果、流体を除去する機構を別途に設ける必要がないので、装置のコンパクト化を図ることができる。【００３０】
本発明の第８特徴構成は、前記芯部材が前記管状フィルムの円周方向に径を変更する機構を有する点にある。【００３１】
本構成により、芯部材の径が変更可能であるので、装置を種々の径の管状樹脂フィルムに適用することができる。また、管状樹脂フィルムの材質等に応じて張力を調整することができる。この結果、装置の適用性の幅を広げることができる。【００３２】
本発明の第９特徴構成は、前記巻取り装置の巻取り軸と管状樹脂フィルムの中心軸が一致している点にある。【００３３】
本構成により、巻き取り装置と管状樹脂フィルムとが同軸上に存在することとなるので、装置の径方向の大きさを小さくすることができる。この結果、装置のコンパクト化を図ることができる。【００３４】
本発明の第１０特徴構成は、前記巻取り装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する機構を有する点にある。【００３５】
本構成により、巻取り装置を管状樹脂フィルムの円周方向に回転させることができるので、巻取り装置と切断装置との相対位置を一定に保つことができる。この結果、切断後の長尺フィルムを確実に巻取り装置に巻き取ることができる。【００３６】
本発明の第１１特徴構成は、前記巻取り装置において、巻き取ったフィルムロールを連続的に交換できる交換装置を備えた点にある。【００３７】
本構成により、交換装置が巻き取ったフィルムロールを連続的に交換するので、フィルムロールの交換の際に装置を停止する必要がない。この結果、長尺フィルムの生産効率を高めることができる。【００３８】
本発明の第１２特徴構成は、前記切断部材および前記ガイドロールを各々２つ以上備えた点にある。【００３９】
本構成により、複数の切断部材で管状樹脂フィルムを切断し、複数の長尺フィルムを得ることができるので、長尺フィルムの生産効率を高めることができる。【００４０】
本発明の第１３特徴構成は、前記切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度と、該管状樹脂フィルムの搬送速度とによって前記長尺フィルムのフィルム幅を自動で調整する機構を備えた点にある。【００４１】
本構成により、切断装置の回転速度と管状樹脂フィルムの搬送速度とを調整して、所期の幅の長尺フィルムを得ることができる。【００４２】
本発明の第１４特徴構成は、更に前記切断巻取り装置が管状樹脂フィルムを長手方向に搬送する搬送装置を該管状樹脂フィルムの円周上に２つ以上備えた点にある。【００４３】
本構成により、管状樹脂フィルムを径方向で均一に搬送することができる。【００４４】
本発明の第１５特徴構成は、管状樹脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを巻取る切断巻取り方法であって、管状樹脂フィルムを切断する切断部材を有する切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転することで螺旋状の長尺フィルムに切断する工程、ガイドロールが流体を滲出しながら管状樹脂フィルムの円周方向に回転することで、切断された長尺フィルムを巻取り装置に誘導する工程、及び前記巻取り装置によって長尺フィルムを巻取る工程、とを含む点にある。【００４５】
本構成によれば、ガイドロールが切断後の長尺フィルムを巻取り装置に誘導するので、長尺フィルムの位置ずれに起因する巻きずれ・巻き皺を防止することができる。
また、ガイドロールが流体を滲出するので、長尺フィルムとガイドロールとが流体を介して接触又は近接することとなり、長尺フィルムとガイドロールとの間の摩擦が低減される。この結果、フィルムの傷つき・引っ掛かり・ふらつき等を抑制でき、フィルムを滑らかに搬送することができる。
上述の結果、長尺フィルムを、フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無く、高精度に巻き取ることができる。【００４６】
本発明の第１６特徴構成は、前記切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度と、該管状樹脂フィルムの搬送速度とを制御することによって前記長尺フィルムのフィルム幅を調整する点にある。【００４７】
本構成により、切断装置の回転速度と管状樹脂フィルムの搬送速度とを調整して、所期の幅の長尺フィルムを得ることができる。【００４８】
本発明の第１７特徴構成は、前記ガイドロール及びまたは前記巻取り装置の配置を、前記切断装置の回転角速度及びまたは前記管状樹脂フィルムの搬送速度に連動させて調整する点にある。【００４９】
本構成により、切断装置の回転角速度及びまたは前記管状樹脂フィルムの搬送速度に連動させて、ガイドロール及びまたは前記巻取り装置の配置を適切に設定することができる。この結果、生産される長尺フィルムの品質を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施の形態および図面に記載される構成に限定されるものではなく、当業者が実施し得る範囲において、あらゆる変更が可能である。【００５１】
本明細書で説明する切断巻取り装置は、特許文献８、９に記載する押出成形装置およびまたは延伸装置に接続し、管状樹脂フィルムを製造した後、連続的に切断、巻取ることが好ましいが、これとは別に予め製造しておいた管状樹脂フィルムを切断する場合に適用することも可能である。また本発明に使用する管状樹脂フィルムの製造装置は、特許文献８、９の管状樹脂フィルム製造装置に限定されない。【００５２】
（概要）
まず本発明の切断巻取り装置は、図１に示した一実施形態のように管状樹脂フィルム１ａを螺旋状に切断する切断装置２と、少なくとも１つ以上のガイドロール３と、巻取り装置４とを備える。管状樹脂フィルム１ａの搬送速度を一定にし、切断装置２が管状樹脂フィルム１ａの中心軸５を回転する回転速度を調整することによって、任意の幅の長尺フィルム１ｂを製造することができる。また管状樹脂フィルム１ａについて、樹脂が中心軸５（ＭＤ）の方向、あるいは円周（ＴＤ）方向に配向しているものを用いれば、切断装置２の回転速度を調整することで、任意の配向角度を有する長尺フィルムを製造することができる。【００５３】
ここで、切断装置２が管状樹脂フィルム１ａの円周方向に回転し、管状樹脂フィルム１ａは回転しないので、該フィルムが押出し機に直接接続されていた場合、押出し直後の樹脂フィルムに振動などを与える心配が無く、厚み精度、フィルム外観に優れた高品質なフィルムを製造することができる。【００５４】
また、ガイドロール３によって、フィルムの進行方向を自由に変更できるため、巻取り装置４を配置する位置の自由度が増大し、特に管状樹脂フィルムの切断巻取り装置に関し、装置設計が容易になる。また、巻きズレ、巻き皺無くフィルムを巻き取ることができる。例えば図２（ａ）のようにガイドロール３を配置すれば、巻取り装置４の巻取り軸を床面に対して水平にすることができる。ここで巻取り軸とは、フィルムを巻き取るロールの回転軸を表す。また図２（ｂ）、（ｃ）のようにガイドロールを配置すれば、巻取り装置４の巻取り軸は、床面に対して垂直あるいは斜めに傾斜させることができる。図２（ａ）の場合、フィルムの巻き張力が緩い場合でも、巻き取ったフィルムの重力で、フィルムが巻取り軸方向にずれてくる心配がない。また図２（ｂ）、（ｃ）では、図２（ａ）に比べ、巻取り装置４を設置する床面積を小さくすることができる。さらに図２（ｃ）では、巻取り装置４の巻取り軸が回転していれば、巻取り装置自体は回転しなくても良いので、装置設計が容易になる。さらに切断巻取り装置をコンパクトにすることができるので、生産速度が高速になった場合でも、フィルムを最初にロールへ巻き付ける作業や、フィルムロールを交換する作業における、作業性および安全性が向上する。【００５５】
また、管状樹脂フィルム１ａの内側に多孔質材料から構成される芯部材７を有し、またガイドロール３についても多孔質材料３ｘから構成さる。このため、各々多孔質材料から流体を滲出することによって、フィルム搬送時に、フィルムとガイドロールあるいはフィルムと芯部材の接触を低減できるので、フィルムスリ傷を抑制することができる。図１拡大図Ｐに流体が滲出する様子を示す（Ｑ：多孔質材料、Ｒ：流体の流れ方向、Ｓ：フィルム）。
さらに管状樹脂フィルム１ａが、円周方向に厚み変動が大きい場合でも、螺旋状に長尺フィルム１ｂを切断するため、切断後の長尺フィルム１ｂにおいては幅方向で厚みムラの位置がずれることになり、フィルムをロール状に巻き取った後でも巻きコブが発生することを防止できる。【００５６】
（切断装置）
切断装置２に用いられる、切断部材としては、例えば、金属刃、セラミック刃、ニクロム線のような発熱体、超音波切断装置、高周波切断装置、ウォータージェット切断装置等のフィルムに接触してフィルムを切断する接触式の切断部材やレーザーカッター等のフィルムに非接触でフィルムを切断する非接触式の切断部材などが挙げられる。接触式の切断部材としては、安価であり、かつ耐久性のある金属刃が好適に用いられる。金属刃としては、通常のカッター刃や丸刃を回転させながら切断するものなど種々の形態がある。刃の先端はできるだけ鋭く欠けのないものが好ましい。また、非接触式の切断部材としては、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマーレーザー、赤外線レーザー、ＵＶレーザー、半導体レーザーなどが挙げられるが、比較的安価であり、切断能力の高い、炭酸ガスレーザーを用いたレーザーカッターが好適に用いられる。【００５７】
（切断方法）
管状樹脂フィルムを螺旋状に切断する方法としては、切断部材が、例えば、金属刃等の接触式切断部材の場合、金属刃を管状樹脂フィルム１ａの円周に沿って配置したリング等に取り付け、モーターなどを用いてリング上を旋回させることが挙げられる。このとき管状樹脂フィルム１ａは搬送装置６によって搬送される。
ここでフィルムを安定に切断するためには、金属刃にフィルムが引っかからないよう、金属刃にかかる応力などを測定しながら、フィードバック制御等を実施するなど、管状樹脂フィルム１ａの搬送速度と金属刃の旋回速度と金属刃の角度を精度良く瞬時に調整できるように構成するのが好ましい。また、モーターなどの配線が絡まらないように、モーターなどの電気駆動系は、できるだけ固定して設置し、回転リング等をギヤーとして構成し、金属刃を回転させることが好ましい。また金属刃の角度調整は、配線を簡略化できるので、バッテリー駆動で行うことが好ましい。【００５８】
炭酸ガスレーザーを用いたレーザーカッター等の非接触式の切断部材を用いた場合では、レーザーが通るプリズムの向きを遠隔操作等で変えることでレーザーの発射方向を自在に変えることができるので、レーザー本体を直接動かさなくても管状樹脂フィルム１ａを螺旋状に切断できる。しかし、装置自体が複雑な構成となる場合が多く、レーザーが人体に当たるなどの危険性も存在するので安全対策が必要である。【００５９】
（ガイドロール）
ガイドロール３は、フィルムを傷なく搬送できるものが好ましい。例えば、ガイドロールがロール長手方向を中心として回転（自転）するもの、フィルムとの接触部分の表面自由エネルギーが小さいテフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂材質のようなもの、フィルムとの接触面が多孔質や繊維状の構造からなるものが挙げられる。
また、ガスや液体のような流体を滲出可能な、ガイドロール３の表面にスリットが入ったような構造のもの、流体が供給できる構造を有するもの等が挙げられる。この中でも、フィルム表面に傷が発生しにくく、フィルムの進行方向を自由に変更できる、流体が滲出する構造のものが好ましく、さらに、多孔質材料から構成される構造が好ましい。
ここで、上述の多孔質材料の孔及びスリットなどは、流体滲出機構を構成する。ガイドロール３は、例えば空気圧縮機やポンプなどの、ガイドロールに流体を供給する流体供給手段（不図示）に、例えばフレキシブルチューブ（不図示）、ロータリージョイント（不図示）等により接続されている。
ガイドロールがロール長手方向を中心として回転しているのみでは、フィルムの進行方向がロール長手方向と垂直になっていない場合、ロールフィルムの進行を逆に妨げることとなり、巻きジワ、巻きずれ、フィルムキズを引き起こす可能性がある。（フィルムの進行方向とガイドロールの回転方向が異なるため、フィルムとガイドロールが接触しているとフィルムの進行が滑らかにならず、フィルムに皺、キズを生じる。）しかし、ガイドロール３から流体を滲出することにより、樹脂フィルム１ｂとガイドロール３との非接触性を高めることができるので、上述の問題を解決することができる。
流体としては水、アルコール、エステル、ハイドロカーボンを含む１００℃以下の低沸点液体、空気、窒素、ヘリウムのような気体が好ましいが、安価な水、あるいはフィルム表面に流体中の不純物が残り難い、空気が好ましい。【００６０】
（ガイドロール材質）
ガイドロール３は、多孔質材料を構成要素として含むことが好ましい。これにより、その表面から一様に流体を滲出させることができるので、流体滲出量の局所的なバラツキがほとんどなくなる。従って、樹脂フィルム１ｂとガイドロール３との非接触性がより高まるため、フィルムの傷つき、引っ掛かり、ふらつき等を抑制でき、フィルムを滑らかに搬送することができる。また、流体が一様に滲出できる材質であれば、金属、プラスチックなど、材質は特に限定されない。【００６１】
多孔質材料の例としては、金属性多孔質材料（多孔質粉末焼結金属、焼結金網など）、無機多孔質材料（多孔質セラミックなど）、フィルター材料、多数の穴を設けた金属、有機多孔質材料（テフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂、シリコンなど）等が挙げられる。多孔質材料は、一様な流体滲出状態を達成できるよう孔径、厚み等を調整することが好ましい。また耐久性、メンテナンス性、流体滲出状態の均一性を考慮すると、金属多孔質材料が好ましく、さらに好ましくは多孔質粉末焼結金属、焼結金網である。【００６２】
（ガイドロール構造）
ガイドロール３から滲出する流体は、必要な部分に、必要な量だけ、つまりフィルム１ｂとガイドロール３の接触がなくなる程度に滲出することが望ましい。ガイドロールから滲出する流体としては、一般に空気がもっとも安価で好ましい。
ガイドロール３の構造は、例えば図４（ｂ）のようなものが挙げられる。図４（ｂ）は、図４（ａ）に記載の、中空にくり抜かれた円筒状の多孔質材料３ｘ、および円板状の２つの蓋３ｙからなる。このいずれか一方の蓋から流体を導入することによって多孔質材料３ｘから均一に流体を浸出することができる。多孔質材料３ｘの表面は、一部流体が浸出しないようシャッターなどを設けることもできる。そうすることによって流体を有効に利用できるようになる。また図４（ｃ），（ｄ）のように、多孔質材料３ｘを複数に分割し、独立して流体を浸出することもできる。独立して流体流量を制御することによって、フィルム搬送の微調整を行うことができる。例えばガイドロール３を通過するフィルム１ｂを、流体流量の制御だけでセンタリングすることができる。円筒状の連結部材３ｚの直径は、多孔質材料３ｘの直径よりも小さく、また多孔質材料３ｘの連結部材３ｚに接する底面部分は、角が丸くなっている方が、フィルム搬送時の引っかかり、傷つきを防止する意味で好ましい。  【００６３】
（ガイドロールの使用方法）
図１に示したように、ガイドロール３は管状樹脂フィルムの中心軸５を中心として回転（公転）することが好ましい。すなわち回転（公転）することによって、樹脂フィルム１ｂと巻取り装置４の間で張力を維持することができるので、樹脂フィルムに皺や巻きズレが起こりにくく、高速に巻き取ることができる。【００６４】
さらにガイドロールを２本以上使用することによって、フィルム進行方向の自由度が増えるので、さらに切断巻取り装置の設計を行いやすくなる。例えば図３（ａ）のようにガイドロールを２本使用することによって、巻取り装置４を管状樹脂フィルムの中心軸５に近づけることができ、巻取り装置を設置する床面積を小さくすることができる。ここでガイドロール３ａおよび３ｂの角度はそれぞれ連動している。例えば、図３（ａ）において、中心軸５とガイドロール３ａがなす角を３Ａ、中心軸５とガイドロール３ｂがなす角を３Ｂ、フィルムの切断角をθとすると、３Ｂ＝θ／２＋３Ａという関係式が成り立つ様に３Ｂ、３Ａの角度を調節することが好ましい。【００６５】
また図３（ｂ）においてガイドロールを２本、あるいは図３（ｃ）においてガイドロールを３本使用することによって、切断装置２とガイドロール３ａの距離を短くすることができるので、切断時のフィルムの振動を抑制でき、フィルム切断面の直線性など切断精度が向上する。ここでもガイドロール３ａ、３ｂおよび３ｃの角度はそれぞれ連動している。例えば図３（ｂ）において、３Ａが０°の場合、３Ｂ＝４５°−θ／２という関係式が成り立つ様に３Ｂの角度を調節することが好ましい。【００６６】
本発明の装置を用いて巻き取る長尺フィルム１ｂのフィルム幅を調整する場合、切断装置２の回転角速度及びまたは管状樹脂フィルム１ａの搬送速度を調節する。これに伴い、切断された長尺フィルム１ｂの搬送位置も変動するため、ガイドロール３の配置は、連動させて調整するほうが、巻きズレおよび巻き皺を防止する上で好ましい。
さらにガイドロール３の角度、および位置などの配置を自動で調整できることが好ましい。例えば、本発明の切断巻取りを実施中、管状樹脂フィルムの円筒径、あるいは螺旋状に切断されるフィルムの螺旋ピッチが変わった場合、フィルムの走行位置が変動するため、巻き取ったフィルムが巻きズレあるいは巻き皺を起こす可能性がある。フィルム走行位置の変動に対応してガイドロール３の角度、および位置を自動で調整できると、フィルムの巻きズレ、巻き皺を防止できる。またフィルムの幅方向に応力を測定し、運転中は幅方向の応力が均一になるようフィードバックしてガイドロール３の角度、および位置を変更できることも、フィルムの巻きズレ、巻き皺を防止する上でより好ましい。【００６７】
（巻取り装置）
巻取り装置４は、例えば巻取りロールが空気の巻き込みを防ぐためのコンタクトロール、フィルム皺を解消するエキスパンダーロール、フィルムのテンションをカットするピンチロール、フィルムにかかる応力を制御するダンサーロール等の各種ロール類、回転数あるいはトルクを制御できるモーター、張力、厚み、異物、位相差値等フィルム特性のオンライン検査装置、フィルム巻径、走行位置をなどのオンライン検査装置、またこれらオンライン検査値からフィードバックしてガイド類、モーターを駆動させる制御装置を備えることが好ましい。また一定の巻取り長さに達した場合、次の新しい巻芯に交換する装置として、多軸のターレット盤、長尺フィルムの幅方向に切断する切断装置、フィルム切断時の切り屑を除去する集塵装置、などを備えているほうが好ましい。またコロナ放電装置、帯電防止装置のようなフィルム表面改質装置を備えていることがさらに好ましい。【００６８】
（巻取り装置の使用方法）
図２（ａ）や図２（ｂ）に記載のように、巻取り装置４の巻取り軸の方向が、管状樹脂フィルムの中心軸５の方向と一致しない場合、切断された管状樹脂フィルムを皺無く巻き取るには、巻取り装置４を管状樹脂フィルムの中心軸５を中心として回転（公転）することが好ましい。一方、図２（ｃ）に記載のように、巻取り装置の巻取り軸の方向が、管状樹脂フィルムの中心軸５の軸上にある場合、巻取り装置４は回転（公転）させる必要はなく、巻取り軸の回転だけで、皺無く巻取ることができる。ただし、巻取り軸の方向が、管状樹脂フィルムの中心軸５の軸上にない場合は、やはり巻取り装置４は管状樹脂フィルムの中心軸５を中心として回転させるほうが好ましい。【００６９】
図２（ｂ）や図２（ｃ）のように、巻取り装置の巻取り軸方向が、管状樹脂フィルムの進行方向に対して垂直でない場合、巻きトルクが弱かったり、フィルム表面が滑りやすかったりすると、巻取ったフィルムの重力で、フィルムがずれてくる心配がある。この場合、巻取りロールの両端にツバをつけるか、あるいはコンタクトロールでフィルムを押さえること等で、巻きズレを防止することができる。図２（ａ）に記載のように、巻取り装置の巻取り軸方向が、管状樹脂フィルムの進行方向に対して垂直である場合は、巻き取ったフィルムの重力で、フィルムがずれてくることはない。【００７０】
本発明の装置を用いて巻き取る長尺フィルム１ｂのフィルム幅を調整する場合、切断装置２の回転角速度及びまたは管状樹脂フィルム１ａの搬送速度を調節する。これに伴い、切断された長尺フィルム１ｂの搬送位置も変動するため、巻取り装置４の配置についても、連動させて調整するほうが、巻きズレおよび巻き皺を防止する上で好ましい。
本発明の切断巻取りを実施中に、管状樹脂フィルムの円筒径、あるいは螺旋状に切断されるフィルムの螺旋ピッチが変わった場合、フィルムの走行位置が変動するため、巻取りロールが巻き皺、巻きズレを生じる可能性がある。フィルム端部の位置、フィルム幅方向の応力などの測定からフィルムの走行位置を求め、これに対応して巻取り装置４の位置を任意に、また自動で調整できることが好ましい。【００７１】
（フィルムロールの交換）
フィルムを連続生産する場合、巻き取ったフィルムロールを連続的に交換できることが好ましい。例えば図９（ａ）に記載のように、交換用巻取りロール１０を、巻取りロール４に平行に配置しておく。巻取りロール４へ巻取ったフィルム量が一定になった後、ターレット盤９を回転させ、同時に巻取りロール４と交換用巻取りロール１０の位置を交換する。その際、フィルム張力をピンチロールなどで制御しながら、切断機（図示せず）でフィルムを切断し、ロールの交換を行う。図９（ｂ）、（ｃ）についても同様に交換することができる。またアキュームレーターを使用し、フィルムロールを連続的に交換することもできる。【００７２】
（フィルムの複数巻取り）
図１０（ａ）に記載のように、切断部材を有する切断装置を２つ備えることによって、同時に２本の樹脂フィルムを得ることができる。この時、切断部材が２つであれば切断装置は１つでもよい。管状樹脂フィルム１ａの円周上で、切断装置２ａと２ｂの距離を変更することで、巻取り装置４ａ，４ｂで巻き取られるフィルム幅を変更することができる。ガイドロールは切断部材の数以上必要であり、図１０（ａ）は２つ以上備えることが好ましい。また巻取り装置４ａ，４ｂ、およびガイドロール３ａ、３ｂは同じ速度で、管状樹脂フィルムの中心軸５の中心を回転することが好ましい。また図１０（ｂ）に記載のように、切断部材を有する切断装置２を管状樹脂フィルム１ａの円周上に３つ、およびガイドロール（図示せず）を３つ備えることによって、３本の樹脂フィルムを同時に得ることができる。【００７３】
（芯部材）
図１に示したように、管状樹脂フィルム１ａの内側には芯部材７を備えることが好ましい。切断後の長尺フィルム１ｂを搬送する際、長尺フィルム進行方向に張力が発生する。このため、芯部材７が存在しないと、特にフィルム厚みが薄い場合、切断前の管状樹脂フィルム１ａは管状を保つことが難しくなる。そのため直線的にフィルムを切断することが難しくなり、結果的に切断後の長尺フィルム幅が一定しなくなる可能性がある。さらに、切断された長尺フィルム１ｂの、芯部材７に対する巻きつく角度が、０°を超えて、３６０°以下であることが好ましい。巻きつく角度とは、図１３に示すように、管状樹脂フィルム１ａを該管状樹脂フィルムの中心軸方向に沿って見た時に、管の中心点をＯ、該管状樹脂フィルムが切断部材を備える切断装置２によって切断される点をＴ、切断された長尺フィルム１ｂの端面からなる切断線が、曲線から直線に変化する点（即ち、長尺フィルム１ｂの端面からなる切断線が芯部材から離れる点）をＵとしたときに、切断された長尺フィルム１ｂを含む方の円弧の中心角∠ＴＯＵを示す。ここで、∠ＴＯＵが０°以下である場合、管状樹脂フィルム１ａの切断部材によって切断される点Ｔにおいて、芯部材７と管状樹脂フィルム１ａの距離がふらつく可能性があるので、切断部分の直線性が低下し、巻きズレの原因となり得る。切断の直線性が低下すると、フィルム幅が一定しないので、フィルム有効幅が減少する。また、∠ＴＯＵが３６０°を超える場合、芯部材７の形状によっては、切断された長尺フィルム１ｂ自身が重なってしまい、フィルムの搬送を妨げてしまう可能性があり、また、装置が大きくなるなど、好ましくない。更に好ましくは∠ＴＯＵは５°〜１８０°であり、最も好ましくは、３０°〜９０°である。【００７４】
（芯部材材質）
芯部材７は、多孔質材料を構成要素として含むことが好ましい。これにより、その表面から一様に流体を滲出させることができる。この結果、樹脂フィルム１ｂと芯部材７との非接触性がより高まるため、フィルムの傷つき、引っ掛かり、ふらつき等を抑制することができる。
多孔質材料の例としては、金属性多孔質材料（多孔質粉末焼結金属、焼結金網など）、無機多孔質材料（多孔質セラミックなど）、フィルター材料、多数の穴を設けた金属、有機多孔質材料（テフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂、シリコンなど）等が挙げられる。多孔質材料は、一様な流体滲出状態を達成できるよう孔径、厚み等を調整することが好ましい。また耐久性、メンテナンス性、流体滲出状態の均一性を考慮すると、金属多孔質材料が好ましく、さらに好ましくは多孔質粉末焼結金属、焼結金網である。【００７５】
（芯部材の構造）
芯部材７の形状は、図５（ａ）〜（ｄ）に記載のように、管状樹脂フィルムの中心軸方向に対し垂直に分割されていてもよい。芯部材７を垂直に分割することによって、各々の流体流量を制御できるので、流体を有効に利用できる。
切断装置２の切断部材の位置は、例えば図５（ａ）、（ｃ）に示すように、芯部材部分と対向する部位に設置されていても良いし、図５（ｂ）、（ｄ）に示すように、垂直に分割された芯部材と芯部材の間隙部分に対向する部位に設置してもかまわない。【００７６】
さらに図６（ａ）〜（ｂ）に記載のように、芯部材７は、管状樹脂フィルムの中心軸５と平行に複数分割されていてもよい。平行に分割することによって、芯部材７の体積、重量を削減することができるので、部材コストを削減できる。【００７７】
芯部材７は、図７（ａ）、（ｂ）に記載のように、円周径を変更できる構造にしたり、これらを複数用いたりしてもよい。この場合、円周径を調整することで、図５に示す切断前の管状樹脂フィルム１ａと芯部材７との距離および切断後の管状樹脂フィルム１ｂと芯部材７との距離を短くできるので、搬送、切断時のフィルム振動を抑制できる。さらに搬送の安定性が向上するので、フィルム切断面の直線性が向上し、巻き皺、フィルム蛇行などを防止することができる。【００７８】
図８に記載のように、分割した複数の芯部材７を中心棒８の周りに配置し、中心棒と芯部材との距離を変更することで図６ａに示す切断前の管状樹脂フィルム１ａと芯部材７との距離を短くできる。さらに切断後の管状樹脂フィルム１ｂと芯部材７との距離も短くできるので、搬送、切断時のフィルム振動を抑制できる。搬送の安定性が向上するので、フィルム切断面の直線性が向上し、巻き皺、フィルム蛇行などを防止することができ好ましい。【００７９】
（搬送装置）
搬送装置６は、フィルムの円筒形状をほぼ保ったまま搬送することができるよう、管状樹脂フィルム１ａの内面およびまたは外面周方向に多点式のローラーを配置し、内側およびまたは外側のローラーを駆動し、フィルムに接してローラーを回転させることにより管状樹脂フィルムを搬送している。搬送装置６に用いられるローラーは、管状樹脂フィルム１ａの表面に直接接触するので、表面を傷付けない柔軟な材料（例えば、シリコーンゴムなど）で構成されることが望ましい。また、ローラーは、管状樹脂フィルム１ａの周囲にわたって均等な間隔の多数点で接触するように配置することが望ましい。このように管状樹脂フィルムの円筒形状をほぼ保ったまま搬送することで、管状樹脂フィルムを螺旋状に切断した際、切断面の直線性が向上し、また巻き取った後のフィルムロールの外観が向上する。周方向のローラー配置の数は２個以上であることが好ましく、さらに好ましくは４個以上、最も好ましくは８個以上である。また、多段で配置することも可能である。非駆動の内部ローラーの変わりに、エア滲出可能な多孔質部材を用いることもできる。搬送装置は、巻取り装置４が兼用していても良い。【００８０】
（切断巻取り方法）
本発明の切断巻取り方法は、管状樹脂フィルムを螺旋状に切断する工程と、ガイドロールを用いて切断されたフィルムを巻取り装置に誘導する工程と、巻取り装置によって巻取る工程とを含むことを特徴とする。図１に記載のように、ガイドロール３によって、フィルムの進行方向を自由に変更できるため、巻取り装置４を配置する位置の自由度が増大する。特に、管状樹脂フィルムの切断巻取り装置に関し、装置設計が容易になり、また巻きズレ、巻き皺無くフィルムを巻き取ることができる。【００８１】
切断装置およびガイドロールが管状樹脂フィルムの円周方向に回転する場合、切断装置の回転角速度をＣ１、ガイドロールの回転角速度をＣ２とした時、Ｃ１とＣ２の差が、Ｃ１とＣ２の平均値の０．１倍以下であることが好ましく、更にＣ１とＣ２の差は、ほぼ０であることが好ましい。Ｃ１とＣ２の差が、Ｃ１とＣ２の平均値の０．１倍を超えると、搬送されるフィルムが徐々にねじれたり、巻きズレ、巻き皺を引き起こしたりする可能性がある。
また巻取り装置が図２（ａ）、図２（ｂ）のように、巻取り装置の巻取り軸の方向が、管状樹脂フィルムの中心軸５の方向と一致しない場合、フィルムを皺無く巻き取るためには、巻取り装置４は管状樹脂フィルムの中心軸５を中心として回転（公転）することが好ましい。この時、管状樹脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度をＣ４とした時、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４のうち、最大値と最小値の差が、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４の平均値の０．１倍以下であることが好ましく、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４がほぼ同一であることが更に好ましい。Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４のうち、最大値と最小値の差が、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４の平均値の０．１倍を超えると、搬送されるフィルムが徐々にねじれたり、巻きズレ、巻き皺を引き起こしたりする可能性がある。【００８２】
（巻取り張力）
押出し機の樹脂突出量変動、搬送装置の搬送ローラー回転数変動、巻取り装置の巻取り速度変動、巻取り径の増加、巻取りコアが真円でない等により、フィルム長尺方向の巻き張力が変動し、巻き皺、巻きズレの原因となる。また巻き張力が弱すぎると、フィルムに厚みムラ、応力ムラがあった場合、収縮、カールなどによって、巻き皺、巻きズレが起こりやすくなる。さらに、巻取り装置の巻取り軸角度が、長尺フィルムの進行方向に対して適切な角度に設定されていないと、長尺フィルムの幅方向の張力が均一でなくなるため、巻き皺、巻きズレの原因となる。これらを回避するには、一定の巻取り張力をもって巻き取ることが必要になってくる。巻取り張力はフィルムの材質、厚みによって異なるが、一般的にフィルムの機械強度（引張り応力など）の１／２〜１／５０になることが好ましく、巻取り張力変動は１０％以下であることが更に好ましい。【００８３】
（フィルム幅の調整方法）
本発明の切断巻取り方法では、例えば図１に記載の切断装置２の、管状樹脂フィルム１ａの中心軸５周りにおける回転角速度と、管状樹脂フィルム搬送装置６の搬送速度を調整することで、螺旋状に切断されたフィルムの螺旋ピッチを調整可能であり、その結果、切断されたフィルム１ｂのフィルム幅を式１のように調整することができる。
Ｗ＝π・Ｄ・ｃｏｓθ  （１）
Ｗ：切断後のフィルム幅（ｍ）
Ｄ：管状樹脂フィルムの直径（ｍ）
θ：切断角度  ａｔａｎ（Ｃ・Ｄ／（２・Ｖ））
Ｃ：切断装置の、管状樹脂フィルムの中心軸周りにおける回転角速度（ｒａｄ／ｍｉｎ）
Ｖ：管状樹脂フィルムの搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）【００８４】
すなわち、管状樹脂フィルム１ａの中心軸５周りの回転速度Ｃが速くなると螺旋ピッチが短くなり、切断角度θは大きくなる。その結果切断後のフィルム幅Ｗは小さくなる。また管状樹脂フィルムの搬送速度Ｖを遅くすることによっても、螺旋ピッチが短くなり、切断角度θは大きくなる。その結果切断後のフィルム幅Ｗは小さくなる。【００８５】
回転速度Ｃまたは搬送速度Ｖを変更し、フィルム幅Ｗを変更する場合、フィルムの走行位置が変わるので、ガイドロール３の傾きおよび位置、巻取り装置の位置および傾きのうち、いずれかを変更する必要がある。例えば図１の切断巻取り装置において、回転速度Ｃが速くなった場合、切断角度θの増加に伴い、切断されたフィルム１ｂの走行位置がフィルム送り側に上昇する。これに対応してガイドロール３および巻取り装置４の位置もフィルム送り側へ上昇させるか、または高さを一定にして、管状樹脂フィルム１ａの中心軸５から、円周方向へ各々移動させる必要がある。また図３（ａ）のように、ガイドロール３を複数用いる切断巻取り装置であれば、回転速度Ｃが速くなった場合でも、複数のガイドロール３の位置あるいは角度を変更することで、フィルムの走行位置を元に戻すことが可能であり、巻取り装置４の位置を変更する必要がない。【００８６】
このように、管状樹脂フィルムの円周方向に回転する切断装置２の回転速度、管状樹脂フィルムの搬送速度、ガイドロール３の角度、ガイドロール３の位置、および巻取り装置４の位置のうち、少なくとも１つ以上を制御できるフィルム幅自動調整機構を備えることが好ましい。フィルム幅自動調整機構は、フィルム端部の位置検出器などによって得られる信号から、切断装置２の回転速度、管状樹脂フィルムの搬送速度、ガイドロール３の角度、ガイドロールの位置、あるいは巻取り装置４の位置を制御するものである。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例、比較例とも、図１１に示した管状樹脂フィルム製造装置１００を使用し、切断巻取り装置は図３（ａ）又は図３（ｂ）のものを用いて長尺フィルムを製造した。製造後、各フィルムの特性としてフィルム切断部分の直線性・フィルム表面の傷の有無・巻き皺の有無・巻きずれの有無・巻きこぶの有無を調べた。【００８８】
主な製造条件を以下に示す。
（加熱押出機１０１）
バレル径：５０ｍｍ
スクリュー形状：フルフライト単軸タイプ
Ｌ／Ｄ：２５
フィルターメッシュサイズ：１０μｍ
方式：スパイラル方式
押出し機温度：２３５℃【００８９】
（口金１０３）
ノズル形状：平行ノズル
口径：３５０ｍｍ
口金温度：２３５℃
（安定化手段１０４）
構造：離間（距離２０ｍｍ）【００９０】
（マンドレル１０７ａ）
材質：３５μｍの平均孔径を有する金属性多孔質
初期外径：３４０ｍｍ
長さ：５０ｍｍ
温度：常温
流体種：空気
流体滲出量：７Ｌ／分
（可変径マンドレル１０７ｂ，１０７ｃ）
材質：多孔質粉末焼結金属
外径：３４０ｍｍ（径拡張後）
長さ：２００ｍｍ
流体：空気
流体滲出量：５０Ｌ／分【００９１】
（フィルム原料）
ＡＲＴＯＮ  Ｄ４５３１（ＪＳＲ社製）【００９２】
実施例および比較例で使用した製造条件および結果を表１に示す。【００９３】
【表１】
2007029386.tif 000003
【００９４】
ガイドロール３から流体を滲出した実施例１〜５では、フィルムの切断部の直線性がよく、フィルム表面の傷・巻き皺・巻きずれ・巻きこぶの何れも無く、高品質な長尺フィルムが得られた。
一方、ガイドロール３を用いなかった比較例１及びガイドロールから流体を滲出しなかった比較例２では、長尺フィルムは、フィルムの切断部の直線性が悪く、フィルム表面の傷・巻き皺・巻きずれ・巻きこぶが生じ、高品質な長尺フィルムは得られなかった。
また、ガイドロール３を用いた実施例１〜５及び比較例２において、切断後のフィルムの進行方向が安定するので、フィルムを巻取り装置４に取り付ける際の操作性は良好であった。
一方、ガイドロール３を用いなかった比較例２において、切断後のフィルムの進行方向が安定せずフィルムを巻取り装置４に取り付ける際の操作性が悪かった。
上述のように、流体滲出機構を有するガイドロール３を用いることにより、効率よく、高品質の長尺フィルムを製造することができた。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明に係る切断巻取り装置及び方法は、樹脂フィルムの製造に利用可能である。特に、位相差フィルム、偏光フィルムのような光学フィルム、シュリンクフィルム、ラミネートフィルム、バリアフィルムのような包装用フィルム、ダイシングフィルム、キャリアテープ、工程フィルム、印刷用フィルムのような工業用フィルム等の製造に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の管状樹脂フィルム切断巻取り装置の例を示す概略図
【図２】ガイドロールによって巻取り装置の位置を変更した例を示す概略図
【図３】ガイドロールを２本以上使用した切断巻取り装置の例を示す概略図
【図４】ガイドロールの構造の例を示す概略図
【図５】管状樹脂フィルムの中心軸に対して垂直に芯部材を分割した例を示す概略図
【図６】管状樹脂フィルムの中心軸に対して水平に芯部材を分割した例を示す概略図
【図７】径が拡張可能な芯部材の例を示す概略図
【図８】中心棒の周りに芯部材を配置した例を示す概略図
【図９】交換用巻取りロールの配置を示した切断巻取り装置の例を示す概略図
【図１０】同時に複数のフィルムロールを製造する切断巻取り装置の例を示した概略図
【図１１】管状樹脂フィルムの製造装置および本発明の切断巻取り装置を組み合わせた例を示す概略図
【図１２】管状樹脂フィルムに対する金属刃の差込角度（２Ａ）を説明する概略図
【図１３】管状樹脂フィルムの中心軸方向に沿って見た、芯部材とフィルムの位置関係を表す概略図
【符号の説明】
【００９７】
１  管状樹脂フィルム
２  切断装置
３  ガイドロール
４  巻取り装置
５  管状樹脂フィルムの中心軸
６  搬送装置
７  芯部材
８  中心棒
９  ターレット盤
１０  交換用巻取りロール
１００  管状樹脂フィルム製造装置
１０１  加熱押出機
１０３  口金
１０４  安定化手段
１０７  マンドレル
【図１】
2007029386.tif 000004
【図２】
2007029386.tif 000005
【図３】
2007029386.tif 000006
【図４】
2007029386.tif 000007
【図５】
2007029386.tif 000008
【図６】
2007029386.tif 000009
【図７】
2007029386.tif 000010
【図８】
2007029386.tif 000011
【図９】
2007029386.tif 000012
【図１０】
2007029386.tif 000013
【図１１】
2007029386.tif 000014
【図１２】
2007029386.tif 000015
【図１３】
2007029386.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月8日(2007.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状樹脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを巻取るための切断巻取り装置であって、
管状樹脂フィルムを切断する切断部材を有する切断装置と、
切断された長尺フィルムを巻取る巻取り装置と、
前記管状樹脂フィルムの内側に設けられ、表面から流体を滲出しつつ、前記管状樹脂フィルムの前記切断部材と対向する部分の形状を保持するべく、多孔質体で構成された芯部材と、
表面から流体を滲出しつつ、切断された長尺フィルムを前記巻取り装置に誘導するべく、多孔質材料で構成されたガイドロールとを備え、
前記切断部材および前記ガイドロールが、管状樹脂フィルムの円周方向に回転する機構を有し、切断された長尺フィルムが前記芯部材に巻き付けられつつ前記巻取り装置に巻き取られるように前記ガイドロールが前記長尺フィルムを誘導する管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項２】
前記ガイドロールが、前記流体が導入される内部空間を有する請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項３】
前記ガイドロールが長手方向において複数の領域に分割され、各領域毎に独立して前記流体の滲出量を制御可能である請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項４】
前記ガイドロールから滲出される流体が、ガスである請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項５】
前記芯部材から滲出される流体がガスである請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項６】
前記芯部材が前記管状フィルムの円周方向に径を変更する機構を有する請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項７】
前記巻取り装置の巻取り軸と管状樹脂フィルムの中心軸とが一致している請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項８】
前記巻取り装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する機構を有する請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項９】
前記巻取り装置において、巻き取ったフィルムロールを連続的に交換できる交換装置を備えた請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項１０】
前記切断部材および前記ガイドロールを各々２つ以上備えた請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項１１】
前記切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度と、該管状樹脂フィルムの搬送速度とによって前記長尺フィルムのフィルム幅を自動で調整する機構を備えた請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項１２】
更に前記切断巻取り装置が管状樹脂フィルムを長手方向に搬送する搬送装置を該管状樹脂フィルムの円周上に２つ以上備えた請求項１に記載の管状樹脂フィルムの切断巻取り装置。
【請求項１３】
管状樹脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを巻取る切断巻取り方法であって、
管状樹脂フィルムを切断する切断部材を有する切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転することで螺旋状の長尺フィルムに切断する工程と、
多孔質材料で構成され前記管状樹脂フィルムの内側に設けられた芯部材が、表面から流体を滲出しつつ、前記管状樹脂フィルムの前記切断部材と対向する部分の形状を保持する工程と、
多孔質材料で構成されたガイドロールが流体を滲出しながら管状樹脂フィルムの円周方向に回転することで、切断された長尺フィルムが前記芯部材に巻き付けつつ巻取り装置に誘導する工程と、
前記巻取り装置によって長尺フィルムを巻取る工程と、を含む管状樹脂フィルムの切断巻取り方法。
【請求項１４】
前記切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度と、該管状樹脂フィルムの搬送速度とを制御することによって前記長尺フィルムのフィルム幅を調整する請求項１３に記載の切断巻取り方法。
【請求項１５】
前記ガイドロール及びまたは前記巻取り装置の配置を、前記切断装置の回転角速度及びまたは前記管状樹脂フィルムの搬送速度に連動させて調整する請求項１３に記載の切断巻取り方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂を原料とした管状樹脂フィルムの切断巻取り装置および切断巻取り方法に関する。より詳細には、本発明は、位相差フィルム、偏光フィルムのような光学フィルム、シュリンクフィルム、ラミネートフィルム、バリアフィルムのような包装用フィルム、ダイシングフィルム、キャリアテープ、工程フィルム、印刷用フィルムのような工業用フィルム等に使用可能な、フィルム幅および樹脂の配向角度を任意に調整でき、フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無く、高精度に巻き取ることができる管状樹脂フィルムの切断巻取り装置および切断巻取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂フィルムに関する研究・開発は、これまで多くの研究者、企業等によって、数多くなされてきている。そして、熱可塑性樹脂フィルムは、原料が比較的低価格でありながら、機械的性質、耐薬品性、透明性、水蒸気透過性などが優れているため、使用される分野は、包装、雑貨、農業、工業、食品、医療など広範囲にわたっている。
【０００３】
近年、熱可塑性樹脂フィルムを光学分野で利用する事例が数多く見られる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられるが、特に、ポリカーボネート、環状ポリオレフィンなどは光透過性が比較的良好であり、未延伸品は、拡散シート、プリズムシート、反射防止フィルム、位相差フィルム原反などに好適に用いられる。また延伸処理（一軸延伸または二軸延伸）を行うと、光学的異方性（配向性）を付与することができる。このような配向性が付与された熱可塑性樹脂から作製されたフィルムは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などに用いる位相差フィルムとして好適に使用することができる。
【０００４】
また、このような熱可塑性樹脂フィルムを製造するための様々な方法がこれまで知られており、且つ実施されている。熱可塑性樹脂フィルムの製造方法として、一般に、溶剤に樹脂を溶解させた樹脂溶液をガラス板等にキャストして成膜する溶液キャスト法、押出機による溶融樹脂の押出し後にチルロールで冷却してフィルム化するＴ―ダイ押出法、押出機により溶融樹脂を管状に押出すチューブ押出法、管状に押出した樹脂の内側に空気圧を付与しながら成形するインフレーション押出法などが工業的に用いられている。
【０００５】
上記の熱可塑性樹脂フィルムのフィルム幅について、Ｔ―ダイ押出法ではダイスの幅、溶液キャスト法においても、溶液キャスト用のダイスの幅で決まる。１つのダイスで、フィルム幅の異なる製品に対応することは難しく、ダイス幅と製品幅が異なる場合、不要部分が発生する。ディッケル法により、フィルム幅を強制的に狭くすることもできるが、樹脂の滞留によるゲルが発生しやすくなり問題がある。インフレーション押し出し法については、ブロー比を変更することによって、１つの環状ダイスでフィルム幅を変更可能であるが、ブロー比によって延伸状態が変わるので、同じ品質のものが得られるとは限らない。チューブ押し出し法についても、サイジング管の径を変更することによってチューブ径を変更することができるが、延伸条件が異なるので、同じ品質のものが得られるとは限らず、一般に同じ品質を保ちつつ、フィルム幅を調整することは困難である。
【０００６】
Ｔ−ダイ押出し法で製造される長尺フィルムは、通常フィルム両端部の冷却速度がフィルム中央部より速いため、フィルム両端部と中央部では品質が異なる。そのため全幅製品とすることができず、フィルム両端部分（耳部）は取り除かれる。またＴＤ方向に厚みが均一でない場合、巻取り時に巻きコブが発生しやすく、これを回避するために、巻取り軸を軸方向に往復（オシレート）させることがある。この場合も、フィルム幅を揃えるために、フィルム両端部を切断するので、製品歩留まりが低下する。またチューブ押し出し法、インフレーション押出し法で製造される管状フィルムについても、袋状の用途で無い場合、通常折り畳んで引取った後、フィルム端部は取り除かれるので、やはり全幅製品にすることはできず歩留まりは低下する。
【０００７】
ところで、位相差フィルムのような樹脂がある角度で配向したフィルムを製造するには、一般にＴ−ダイ法、溶液キャスト法、チューブ押出し法、インフレーション法などで製造された長尺フィルムをＴＤおよびまたはＭＤ方向に延伸し、樹脂の配向が所望の角度になるようフィルムを切断する。その際、長尺フィルムの両端部に不要部分が発生していた。そこで、このような不要部分を削減する目的で、Ｔ−ダイ押出し法において、斜めに長尺フィルムを延伸する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。この方法は、フィルム幅方向の両端部を治具で挟んで搬送する。その際フィルム樹脂の分子配向が変化しうる温度条件において、フィルム幅方向の一方の搬送速度を、他方より速くなるようフィルムを搬送することによって、フィルムを斜めに延伸するものである。
【０００８】
また樹脂がある角度で配向したフィルムを製造する方法として、熱可塑性管状樹脂フィルムを、切断せずに一度ロール等に折り畳んで巻き取った後、回転させながら巻き出し、管状樹脂フィルムの内部に挿入部材などを挿入して管状に形状を回復させながら固定切断手段によりフィルムを切断し巻取る方法が提案されている（例えば、特許文献３、４、５参照）。
また、環状ダイを回転させることによって熱可塑性管状樹脂フィルムを回転させながら前進させ、次に進行方向に１軸延伸を行った後、回転している該管状樹脂フィルムを、静止しているナイフによって縦割りすることで、斜めに配向した熱可塑性樹脂フィルムの製造方法が提案されている（例えば、特許文献６参照）。
更に、環状ダイから管状樹脂フィルムを押出した後、一旦冷却し、再加熱後に、管状を維持したまま、管状樹脂フィルムを捻回することによって斜めに配向した熱可塑性樹脂が製造できることが提案されている（例えば、特許文献７参照）。該特許文献では、管状ダイは固定し、管状樹脂フィルムの内側に、吸引スリットを備えるマンドレルを設け、吸引によって管状樹脂フィルムを該マンドレルに当接し、該マンドレルを回転させることによって、管状樹脂フィルムを捻回するものである。
【０００９】
最近、安定化手段を用いることにより、管状樹脂フィルムの厚みムラを大きく減少させ膜厚が小さく且つ均一で平坦な表面を有する樹脂フィルム製品を作製できること、また、多孔質マンドレル等で作製された延伸部、保持部にそのフィルムを通し延伸することにより配向性が付与された高品質で厚みムラ延伸ムラの小さい樹脂フィルム製品を作製できることが提案されている（例えば、特許文献８、９参照）。この方法によって製造された管状樹脂フィルムは、切断装置が管状樹脂フィルム長手（ＭＤ）方向を回転軸として回転する。この時回転速度を制御することによって、任意の幅のフィルムを製造することができる。同時に管状樹脂フィルムはＭＤ方向、あるいは円周（ＴＤ）方向に配向させることができるので、上記切断装置でフィルムを切断した場合、任意の配向を有するフィルムが得られている。同様に切断装置が管状樹脂フィルム長手（ＭＤ）方向を回転軸として回転し、斜め配向を有するフィルムを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１０、１１参照）。
【００１０】
上述のように、通常のフィルム製造方法においては、フィルム幅を任意に調整することは難しく、また特に位相差フィルムのような任意の配向を有する樹脂フィルムを製造する場合に、不要部分が多く発生し、回収して再フィルム化しなければならなかった。一方上述の任意の配向を有する樹脂フィルムを製造する際にも、様々な問題点が存在する。
【００１１】
Ｔ−ダイ押出し法において、斜めにフィルムを延伸する方法が提案されているが、長尺フィルム両端部の搬送速度が異なるので、フィルム面内にわたって均一な厚み、および均一な位相差を達成するには、延伸条件の制御が難しく、装置も複雑であった。またフィルム幅方向の両端部を治具では挟むので、この挟み部分周辺はフィルムキズのため製品として使用できない。
管状樹脂フィルムを、切断せずに一度ロール等に折り畳んで巻き取った後、回転させながら巻き出し、管状樹脂フィルムの内部に挿入部材などを挿入して管状に形状を回復させながら固定切断手段によりフィルムを切断し巻取る方法については、一度フィルムを折り畳むことによって折りジワが発生するので、高品質のフィルムを得ることはできない。また管状フィルムを回転させながら挿入部材上を移動させるので、フィルムが薄い場合、皺が発生しやすい。
【００１２】
環状ダイを回転することで熱可塑性管状樹脂フィルムを回転させながら前進させ、進行方向に１軸延伸し、回転している該管状樹脂フィルムを静止しているナイフによって縦割りする方法については、一度フィルムを折り畳まないので、折りジワは発生しない。この方法は管状フィルムを螺旋状に切断するために、環状ダイスを回転させることを特徴としている。ところで樹脂が環状ダイスから押し出された瞬間は、溶融粘度が高いので、振動、応力ムラ、温度ムラ、風量ムラの影響を受けやすい。つまり、環状ダイスが回転すると、樹脂が環状ダイスから押し出された瞬間、回転方向に外力が発生するので管状フィルムの厚み均一性、表面外観を悪化させやすくなり、高品質の管状フィルムを得るのが難しくなる。また管状フィルムを回転させながら内部マンドレル上を移動させるので、フィルムが薄い場合、皺が発生しやすい。
【００１３】
また環状ダイから管状樹脂フィルムを押出した後、一旦冷却し、再加熱後に、管状を維持したまま管状樹脂フィルムを捻回する熱可塑性樹脂の製造方法については、吸引によって管状樹脂フィルムを該マンドレルに当接した際、フィルム表面に傷が発生する可能性があることや、加熱して、柔らかくなった状態の管状樹脂フィルムを捻回した場合、フィルムに皺が入る可能性がある。またフィルム面内にわたって均一な厚み、および均一な位相差を達成するには、延伸条件の制御が難しいので、この方法においてもやはり高品質の管状フィルムを得るのは難しい。
【００１４】
一方、特許文献１０〜１１に示されるような、切断装置が管状樹脂フィルム長手（ＭＤ）方向を回転軸として回転する方法の場合、取り扱うフィルムが広幅になったり、ラインスピードが高速化したりすると、切断および巻取り装置自体の重量が大きくなりまた切断および巻取り装置に大きな遠心力がかかるため、これを支えるための支持体、装置が大掛かりなものになっていた。またラインスピードの高速化に伴い、切断装置の回転速度も速くなるため、遠心力に耐えるよう切断装置が大掛かりなものになっていた。特に設置場所を広く取らなければならなかったので、装置コストが大きくなる可能性が高かった。さらに切断装置の回転速度が高速になった場合、フィルムを最初にロールへ巻き付ける作業や、フィルムロールを交換する作業が行い難くなり、また安全性に不安な部分があった。
【００１５】
【特許文献１】特開平４−１６４６２６号公報
【特許文献１Ａ】特開平２００４−２０７０１号公報
【特許文献３】特開平１０−２２６０２３号公報
【特許文献４】特開昭５１−５５３６８号公報
【特許文献５】特開昭５５−５９４０７号公報
【特許文献６】特公昭４０−５３１９号公報
【特許文献７】特開昭４７−３４６５６号公報
【特許文献８】ＷＯ２００４−０６７２６０号公報
【特許文献９】ＷＯ２００４−０６７２６６号公報
【特許文献１０】特開２００３−２１５３２０号公報
【特許文献１１】特開昭５５−１６１６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、従来の切断巻取り装置および方法では達成し得なかった、フィルム幅および樹脂の配向角度が任意に調整でき、フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無く、高精度に巻き取ることができ、かつ装置全体がコンパクトである管状樹脂フィルムの切断巻取り装置およびその切断巻取り方法を提供することを目的とする。また本発明の切断、巻取り方法を用いれば、任意の配向角度の樹脂フィルムを歩留まりよく製造可能であり、位相差フィルムの製造等に好適に使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１特徴構成は、管状樹脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを巻取るための切断巻取り装置であって、管状樹脂フィルムを切断する切断部材を有する切断装置と、切断された長尺フィルムを巻取る巻取り装置と、前記管状樹脂フィルムの内側に設けられ、表面から流体を滲出しつつ、前記管状樹脂フィルムの前記切断部材と対向する部分の形状を保持するべく、多孔質体で構成された芯部材と、表面から流体を滲出しつつ、切断された長尺フィルムを前記巻取り装置に誘導するべく、多孔質材料で構成されたガイドロールとを備え、前記切断部材および前記ガイドロールが、管状樹脂フィルムの円周方向に回転する機構を有し、切断された長尺フィルムが前記芯部材に巻き付けられつつ前記巻取り装置に巻き取られるように前記ガイドロールが前記長尺フィルムを誘導する点にある。
【００１８】
本構成によれば、ガイドロールにより切断後の長尺フィルムの進行方向を適宜変更することができる。この結果、巻き取り装置を配置する位置の自由度が増大する。このため、従来の如く、装置が巨大化することを防止することができる。また、ガイドロールが切断後の長尺フィルムを巻取り装置に誘導するので、長尺フィルムの位置ずれに起因する巻きずれ・巻き皺を防止することができる。
また、ガイドロールが流体を滲出する流体滲出機構を有するので、ガイドロールの表面から流体を滲出させることができる。このため、長尺フィルムとガイドロールとが流体を介して接触又は近接することとなり、長尺フィルムとガイドロールとの間の摩擦が低減される。
さらに、ガイドロールを多孔質材料で構成することにより、その表面から一様に流体を滲出させることができる。このため、流体滲出量の局所的なバラツキがほとんどなくなる。従って、樹脂フィルムとガイドロールとの非接触性がより高まる。この結果、管状フィルムの傷つき、引っ掛かり、ふらつき等をより効果的に抑制でき、フィルムを滑らかに搬送することができる。
また、管状樹脂フィルムの内側に芯部材を備えることにより、管状樹脂フィルムの搬送時及び切断時に、管状樹脂フィルムの形状を確実に保持することができる。このため、管状樹脂フィルムを切断する際にフィルムが変形することを防止できるので、管状樹脂フィルムを確実に所期の形状・寸法に切断することができる。
また、芯部材が流体を滲出する機構を有するので、芯部材の表面から流体を滲出させることができる。このため、管状樹脂フィルムとガイドロールとの非接触性が高まり、管状樹脂フィルムとガイドロールとの間の摩擦が低減される。
さらに、芯部材を多孔質材料で構成することにより、その表面から一様に流体を滲出させることができる。このため、流体滲出量の局所的なバラツキがほとんどなくなる。従って、管状樹脂フィルムと芯部材との非接触性がより高まる。この結果、管状フィルムの傷つき、引っ掛かり、ふらつき等をより効果的に抑制でき、フィルムを滑らかに搬送することができる。
上述の結果、フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無く、高精度に巻き取ることができ、かつ装置全体がコンパクトである管状樹脂フィルムの切断巻取り装置を得ることができる。
【００１９】
本発明の第２特徴構成は、前記ガイドロールが、前記流体が導入される内部空間を有する点にある。
【００２０】
本構成により、内部空間から均一に流体を滲出することができる。
【００２１】
本発明の第３特徴構成は、前記ガイドロールが長手方向において複数の領域に分割され、各領域毎に独立して前記流体の滲出量を制御可能である点にある。
【００２２】
本構成により、夫々の領域毎に流体の滲出量を調整することができる。
【００２３】
本発明の第４特徴構成は、前記流体が、ガスである点にある。
【００２４】
本構成により、流体がガスであるので、切断後の長尺フィルムに流体が付着することを防止することができる。このため、長尺フィルムの巻取りに際し、流体を除去する機構を別途に設ける必要がない。この結果、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２５】
本発明の第５特徴構成は、前記流体がガスである点にある。
【００２６】
本構成により、流体がガスであるので、管状樹脂フィルムに流体が付着することを防止することができる。この結果、流体を除去する機構を別途に設ける必要がないので、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２７】
本発明の第６特徴構成は、前記芯部材が前記管状フィルムの円周方向に径を変更する機構を有する点にある。
【００２８】
本構成により、芯部材の径が変更可能であるので、装置を種々の径の管状樹脂フィルムに適用することができる。また、管状樹脂フィルムの材質等に応じて張力を調整することができる。この結果、装置の適用性の幅を広げることができる。
【００２９】
本発明の第７特徴構成は、前記巻取り装置の巻取り軸と管状樹脂フィルムの中心軸が一致している点にある。
【００３０】
本構成により、巻き取り装置と管状樹脂フィルムとが同軸上に存在することとなるので、装置の径方向の大きさを小さくすることができる。この結果、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００３１】
本発明の第８特徴構成は、前記巻取り装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する機構を有する点にある。
【００３２】
本構成により、巻取り装置を管状樹脂フィルムの円周方向に回転させることができるので、巻取り装置と切断装置との相対位置を一定に保つことができる。この結果、切断後の長尺フィルムを確実に巻取り装置に巻き取ることができる。
【００３３】
本発明の第９特徴構成は、前記巻取り装置において、巻き取ったフィルムロールを連続的に交換できる交換装置を備えた点にある。
【００３４】
本構成により、交換装置が巻き取ったフィルムロールを連続的に交換するので、フィルムロールの交換の際に装置を停止する必要がない。この結果、長尺フィルムの生産効率を高めることができる。
【００３５】
本発明の第１０特徴構成は、前記切断部材および前記ガイドロールを各々２つ以上備えた点にある。
【００３６】
本構成により、複数の切断部材で管状樹脂フィルムを切断し、複数の長尺フィルムを得ることができるので、長尺フィルムの生産効率を高めることができる。
【００３７】
本発明の第１１特徴構成は、前記切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度と、該管状樹脂フィルムの搬送速度とによって前記長尺フィルムのフィルム幅を自動で調整する機構を備えた点にある。
【００３８】
本構成により、切断装置の回転速度と管状樹脂フィルムの搬送速度とを調整して、所期の幅の長尺フィルムを得ることができる。
【００３９】
本発明の第１２特徴構成は、更に前記切断巻取り装置が管状樹脂フィルムを長手方向に搬送する搬送装置を該管状樹脂フィルムの円周上に２つ以上備えた点にある。
【００４０】
本構成により、管状樹脂フィルムを径方向で均一に搬送することができる。
【００４１】
本発明の第１３特徴構成は、管状樹脂フィルムを螺旋状に切断して長尺フィルムを巻取る切断巻取り方法であって、管状樹脂フィルムを切断する切断部材を有する切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転することで螺旋状の長尺フィルムに切断する工程と、
多孔質材料で構成され前記管状樹脂フィルムの内側に設けられた芯部材が、表面から流体を滲出しつつ、前記管状樹脂フィルムの前記切断部材と対向する部分の形状を保持する工程と、多孔質材料で構成されたガイドロールが流体を滲出しながら管状樹脂フィルムの円周方向に回転することで、切断された長尺フィルムが前記芯部材に巻き付けつつ巻取り装置に誘導する工程と、前記巻取り装置によって長尺フィルムを巻取る工程と、を含む点にある。
【００４２】
本構成によれば、ガイドロールが切断後の長尺フィルムを巻取り装置に誘導するので、長尺フィルムの位置ずれに起因する巻きずれ・巻き皺を防止することができる。
また、ガイドロールが流体を滲出するので、長尺フィルムとガイドロールとが流体を介して接触又は近接することとなり、長尺フィルムとガイドロールとの間の摩擦が低減される。この結果、フィルムの傷つき・引っ掛かり・ふらつき等を抑制でき、フィルムを滑らかに搬送することができる。
また、管状樹脂フィルムの内側に芯部材を備えることにより、管状樹脂フィルムの搬送時及び切断時に、管状樹脂フィルムの形状を確実に保持することができる。このため、管状樹脂フィルムを切断する際にフィルムが変形することを防止できるので、管状樹脂フィルムを確実に所期の形状・寸法に切断することができる。
また、多孔質体で構成された芯部材が流体を滲出するので、管状樹脂フィルムとガイドロールとの非接触性が高まり、管状樹脂フィルムとガイドロールとの間の摩擦が低減される。この結果、管状フィルムの傷つき、引っ掛かり、ふらつき等をより効果的に抑制でき、フィルムを滑らかに搬送することができる。
上述の結果、長尺フィルムを、フィルムキズ、巻きズレ、巻き皺、および巻きこぶが無く、高精度に巻き取ることができる。
【００４３】
本発明の第１４特徴構成は、前記切断装置が管状樹脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度と、該管状樹脂フィルムの搬送速度とを制御することによって前記長尺フィルムのフィルム幅を調整する点にある。
【００４４】
本構成により、切断装置の回転速度と管状樹脂フィルムの搬送速度とを調整して、所期の幅の長尺フィルムを得ることができる。
【００４５】
本発明の第１５特徴構成は、前記ガイドロール及びまたは前記巻取り装置の配置を、前記切断装置の回転角速度及びまたは前記管状樹脂フィルムの搬送速度に連動させて調整する点にある。
【００４６】
本構成により、切断装置の回転角速度及びまたは前記管状樹脂フィルムの搬送速度に連動させて、ガイドロール及びまたは前記巻取り装置の配置を適切に設定することができる。この結果、生産される長尺フィルムの品質を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施の形態および図面に記載される構成に限定されるものではなく、当業者が実施し得る範囲において、あらゆる変更が可能である。
【００４８】
本明細書で説明する切断巻取り装置は、特許文献８、９に記載する押出成形装置およびまたは延伸装置に接続し、管状樹脂フィルムを製造した後、連続的に切断、巻取ることが好ましいが、これとは別に予め製造しておいた管状樹脂フィルムを切断する場合に適用することも可能である。また本発明に使用する管状樹脂フィルムの製造装置は、特許文献８、９の管状樹脂フィルム製造装置に限定されない。
【００４９】
（概要）
まず本発明の切断巻取り装置は、図１に示した一実施形態のように管状樹脂フィルム１ａを螺旋状に切断する切断装置２と、少なくとも１つ以上のガイドロール３と、巻取り装置４とを備える。管状樹脂フィルム１ａの搬送速度を一定にし、切断装置２が管状樹脂フィルム１ａの中心軸５を回転する回転速度を調整することによって、任意の幅の長尺フィルム１ｂを製造することができる。また管状樹脂フィルム１ａについて、樹脂が中心軸５（ＭＤ）の方向、あるいは円周（ＴＤ）方向に配向しているものを用いれば、切断装置２の回転速度を調整することで、任意の配向角度を有する長尺フィルムを製造することができる。
【００５０】
ここで、切断装置２が管状樹脂フィルム１ａの円周方向に回転し、管状樹脂フィルム１ａは回転しないので、該フィルムが押出し機に直接接続されていた場合、押出し直後の樹脂フィルムに振動などを与える心配が無く、厚み精度、フィルム外観に優れた高品質なフィルムを製造することができる。
【００５１】
また、ガイドロール３によって、フィルムの進行方向を自由に変更できるため、巻取り装置４を配置する位置の自由度が増大し、特に管状樹脂フィルムの切断巻取り装置に関し、装置設計が容易になる。また、巻きズレ、巻き皺無くフィルムを巻き取ることができる。例えば図２（ａ）のようにガイドロール３を配置すれば、巻取り装置４の巻取り軸を床面に対して水平にすることができる。ここで巻取り軸とは、フィルムを巻き取るロールの回転軸を表す。また図２（ｂ）、（ｃ）のようにガイドロールを配置すれば、巻取り装置４の巻取り軸は、床面に対して垂直あるいは斜めに傾斜させることができる。図２（ａ）の場合、フィルムの巻き張力が緩い場合でも、巻き取ったフィルムの重力で、フィルムが巻取り軸方向にずれてくる心配がない。また図２（ｂ）、（ｃ）では、図２（ａ）に比べ、巻取り装置４を設置する床面積を小さくすることができる。さらに図２（ｃ）では、巻取り装置４の巻取り軸が回転していれば、巻取り装置自体は回転しなくても良いので、装置設計が容易になる。さらに切断巻取り装置をコンパクトにすることができるので、生産速度が高速になった場合でも、フィルムを最初にロールへ巻き付ける作業や、フィルムロールを交換する作業における、作業性および安全性が向上する。
【００５２】
また、管状樹脂フィルム１ａの内側に多孔質材料から構成される芯部材７を有し、またガイドロール３についても多孔質材料３ｘから構成さる。このため、各々多孔質材料から流体を滲出することによって、フィルム搬送時に、フィルムとガイドロールあるいはフィルムと芯部材の接触を低減できるので、フィルムスリ傷を抑制することができる。図１拡大図Ｐに流体が滲出する様子を示す（Ｑ：多孔質材料、Ｒ：流体の流れ方向、Ｓ：フィルム）。
さらに管状樹脂フィルム１ａが、円周方向に厚み変動が大きい場合でも、螺旋状に長尺フィルム１ｂを切断するため、切断後の長尺フィルム１ｂにおいては幅方向で厚みムラの位置がずれることになり、フィルムをロール状に巻き取った後でも巻きコブが発生することを防止できる。
【００５３】
（切断装置）
切断装置２に用いられる、切断部材としては、例えば、金属刃、セラミック刃、ニクロム線のような発熱体、超音波切断装置、高周波切断装置、ウォータージェット切断装置等のフィルムに接触してフィルムを切断する接触式の切断部材やレーザーカッター等のフィルムに非接触でフィルムを切断する非接触式の切断部材などが挙げられる。接触式の切断部材としては、安価であり、かつ耐久性のある金属刃が好適に用いられる。金属刃としては、通常のカッター刃や丸刃を回転させながら切断するものなど種々の形態がある。刃の先端はできるだけ鋭く欠けのないものが好ましい。また、非接触式の切断部材としては、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマーレーザー、赤外線レーザー、ＵＶレーザー、半導体レーザーなどが挙げられるが、比較的安価であり、切断能力の高い、炭酸ガスレーザーを用いたレーザーカッターが好適に用いられる。
【００５４】
（切断方法）
管状樹脂フィルムを螺旋状に切断する方法としては、切断部材が、例えば、金属刃等の接触式切断部材の場合、金属刃を管状樹脂フィルム１ａの円周に沿って配置したリング等に取り付け、モーターなどを用いてリング上を旋回させることが挙げられる。このとき管状樹脂フィルム１ａは搬送装置６によって搬送される。
ここでフィルムを安定に切断するためには、金属刃にフィルムが引っかからないよう、金属刃にかかる応力などを測定しながら、フィードバック制御等を実施するなど、管状樹脂フィルム１ａの搬送速度と金属刃の旋回速度と金属刃の角度を精度良く瞬時に調整できるように構成するのが好ましい。また、モーターなどの配線が絡まらないように、モーターなどの電気駆動系は、できるだけ固定して設置し、回転リング等をギヤーとして構成し、金属刃を回転させることが好ましい。また金属刃の角度調整は、配線を簡略化できるので、バッテリー駆動で行うことが好ましい。
【００５５】
炭酸ガスレーザーを用いたレーザーカッター等の非接触式の切断部材を用いた場合では、レーザーが通るプリズムの向きを遠隔操作等で変えることでレーザーの発射方向を自在に変えることができるので、レーザー本体を直接動かさなくても管状樹脂フィルム１ａを螺旋状に切断できる。しかし、装置自体が複雑な構成となる場合が多く、レーザーが人体に当たるなどの危険性も存在するので安全対策が必要である。
【００５６】
（ガイドロール）
ガイドロール３は、フィルムを傷なく搬送できるものが好ましい。例えば、ガイドロールがロール長手方向を中心として回転（自転）するもの、フィルムとの接触部分の表面自由エネルギーが小さいテフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂材質のようなもの、フィルムとの接触面が多孔質や繊維状の構造からなるものが挙げられる。
また、ガスや液体のような流体を滲出可能な、ガイドロール３の表面にスリットが入ったような構造のもの、流体が供給できる構造を有するもの等が挙げられる。この中でも、フィルム表面に傷が発生しにくく、フィルムの進行方向を自由に変更できる、流体が滲出する構造のものが好ましく、さらに、多孔質材料から構成される構造が好ましい。
ここで、上述の多孔質材料の孔及びスリットなどは、流体滲出機構を構成する。ガイドロール３は、例えば空気圧縮機やポンプなどの、ガイドロールに流体を供給する流体供給手段（不図示）に、例えばフレキシブルチューブ（不図示）、ロータリージョイント（不図示）等により接続されている。
ガイドロールがロール長手方向を中心として回転しているのみでは、フィルムの進行方向がロール長手方向と垂直になっていない場合、ロールフィルムの進行を逆に妨げることとなり、巻きジワ、巻きずれ、フィルムキズを引き起こす可能性がある。（フィルムの進行方向とガイドロールの回転方向が異なるため、フィルムとガイドロールが接触しているとフィルムの進行が滑らかにならず、フィルムに皺、キズを生じる。）しかし、ガイドロール３から流体を滲出することにより、樹脂フィルム１ｂとガイドロール３との非接触性を高めることができるので、上述の問題を解決することができる。
流体としては水、アルコール、エステル、ハイドロカーボンを含む１００℃以下の低沸点液体、空気、窒素、ヘリウムのような気体が好ましいが、安価な水、あるいはフィルム表面に流体中の不純物が残り難い、空気が好ましい。
【００５７】
（ガイドロール材質）
ガイドロール３は、多孔質材料を構成要素として含むことが好ましい。これにより、その表面から一様に流体を滲出させることができるので、流体滲出量の局所的なバラツキがほとんどなくなる。従って、樹脂フィルム１ｂとガイドロール３との非接触性がより高まるため、フィルムの傷つき、引っ掛かり、ふらつき等を抑制でき、フィルムを滑らかに搬送することができる。また、流体が一様に滲出できる材質であれば、金属、プラスチックなど、材質は特に限定されない。
【００５８】
多孔質材料の例としては、金属性多孔質材料（多孔質粉末焼結金属、焼結金網など）、無機多孔質材料（多孔質セラミックなど）、フィルター材料、多数の穴を設けた金属、有機多孔質材料（テフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂、シリコンなど）等が挙げられる。多孔質材料は、一様な流体滲出状態を達成できるよう孔径、厚み等を調整することが好ましい。また耐久性、メンテナンス性、流体滲出状態の均一性を考慮すると、金属多孔質材料が好ましく、さらに好ましくは多孔質粉末焼結金属、焼結金網である。
【００５９】
（ガイドロール構造）
ガイドロール３から滲出する流体は、必要な部分に、必要な量だけ、つまりフィルム１ｂとガイドロール３の接触がなくなる程度に滲出することが望ましい。ガイドロールから滲出する流体としては、一般に空気がもっとも安価で好ましい。
ガイドロール３の構造は、例えば図４（ｂ）のようなものが挙げられる。図４（ｂ）は、図４（ａ）に記載の、中空にくり抜かれた円筒状の多孔質材料３ｘ、および円板状の２つの蓋３ｙからなる。このいずれか一方の蓋から流体を導入することによって多孔質材料３ｘから均一に流体を浸出することができる。多孔質材料３ｘの表面は、一部流体が浸出しないようシャッターなどを設けることもできる。そうすることによって流体を有効に利用できるようになる。また図４（ｃ），（ｄ）のように、多孔質材料３ｘを複数に分割し、独立して流体を浸出することもできる。独立して流体流量を制御することによって、フィルム搬送の微調整を行うことができる。例えばガイドロール３を通過するフィルム１ｂを、流体流量の制御だけでセンタリングすることができる。円筒状の連結部材３ｚの直径は、多孔質材料３ｘの直径よりも小さく、また多孔質材料３ｘの連結部材３ｚに接する底面部分は、角が丸くなっている方が、フィルム搬送時の引っかかり、傷つきを防止する意味で好ましい。  
【００６０】
（ガイドロールの使用方法）
図１に示したように、ガイドロール３は管状樹脂フィルムの中心軸５を中心として回転（公転）することが好ましい。すなわち回転（公転）することによって、樹脂フィルム１ｂと巻取り装置４の間で張力を維持することができるので、樹脂フィルムに皺や巻きズレが起こりにくく、高速に巻き取ることができる。
【００６１】
さらにガイドロールを２本以上使用することによって、フィルム進行方向の自由度が増えるので、さらに切断巻取り装置の設計を行いやすくなる。例えば図３（ａ）のようにガイドロールを２本使用することによって、巻取り装置４を管状樹脂フィルムの中心軸５に近づけることができ、巻取り装置を設置する床面積を小さくすることができる。ここでガイドロール３ａおよび３ｂの角度はそれぞれ連動している。例えば、図３（ａ）において、中心軸５とガイドロール３ａがなす角を３Ａ、中心軸５とガイドロール３ｂがなす角を３Ｂ、フィルムの切断角をθとすると、３Ｂ＝θ／２＋３Ａという関係式が成り立つ様に３Ｂ、３Ａの角度を調節することが好ましい。
【００６２】
また図３（ｂ）においてガイドロールを２本、あるいは図３（ｃ）においてガイドロールを３本使用することによって、切断装置２とガイドロール３ａの距離を短くすることができるので、切断時のフィルムの振動を抑制でき、フィルム切断面の直線性など切断精度が向上する。ここでもガイドロール３ａ、３ｂおよび３ｃの角度はそれぞれ連動している。例えば図３（ｂ）において、３Ａが０°の場合、３Ｂ＝４５°−θ／２という関係式が成り立つ様に３Ｂの角度を調節することが好ましい。
【００６３】
本発明の装置を用いて巻き取る長尺フィルム１ｂのフィルム幅を調整する場合、切断装置２の回転角速度及びまたは管状樹脂フィルム１ａの搬送速度を調節する。これに伴い、切断された長尺フィルム１ｂの搬送位置も変動するため、ガイドロール３の配置は、連動させて調整するほうが、巻きズレおよび巻き皺を防止する上で好ましい。
さらにガイドロール３の角度、および位置などの配置を自動で調整できることが好ましい。例えば、本発明の切断巻取りを実施中、管状樹脂フィルムの円筒径、あるいは螺旋状に切断されるフィルムの螺旋ピッチが変わった場合、フィルムの走行位置が変動するため、巻き取ったフィルムが巻きズレあるいは巻き皺を起こす可能性がある。フィルム走行位置の変動に対応してガイドロール３の角度、および位置を自動で調整できると、フィルムの巻きズレ、巻き皺を防止できる。またフィルムの幅方向に応力を測定し、運転中は幅方向の応力が均一になるようフィードバックしてガイドロール３の角度、および位置を変更できることも、フィルムの巻きズレ、巻き皺を防止する上でより好ましい。
【００６４】
（巻取り装置）
巻取り装置４は、例えば巻取りロールが空気の巻き込みを防ぐためのコンタクトロール、フィルム皺を解消するエキスパンダーロール、フィルムのテンションをカットするピンチロール、フィルムにかかる応力を制御するダンサーロール等の各種ロール類、回転数あるいはトルクを制御できるモーター、張力、厚み、異物、位相差値等フィルム特性のオンライン検査装置、フィルム巻径、走行位置をなどのオンライン検査装置、またこれらオンライン検査値からフィードバックしてガイド類、モーターを駆動させる制御装置を備えることが好ましい。また一定の巻取り長さに達した場合、次の新しい巻芯に交換する装置として、多軸のターレット盤、長尺フィルムの幅方向に切断する切断装置、フィルム切断時の切り屑を除去する集塵装置、などを備えているほうが好ましい。またコロナ放電装置、帯電防止装置のようなフィルム表面改質装置を備えていることがさらに好ましい。
【００６５】
（巻取り装置の使用方法）
図２（ａ）や図２（ｂ）に記載のように、巻取り装置４の巻取り軸の方向が、管状樹脂フィルムの中心軸５の方向と一致しない場合、切断された管状樹脂フィルムを皺無く巻き取るには、巻取り装置４を管状樹脂フィルムの中心軸５を中心として回転（公転）することが好ましい。一方、図２（ｃ）に記載のように、巻取り装置の巻取り軸の方向が、管状樹脂フィルムの中心軸５の軸上にある場合、巻取り装置４は回転（公転）させる必要はなく、巻取り軸の回転だけで、皺無く巻取ることができる。ただし、巻取り軸の方向が、管状樹脂フィルムの中心軸５の軸上にない場合は、やはり巻取り装置４は管状樹脂フィルムの中心軸５を中心として回転させるほうが好ましい。
【００６６】
図２（ｂ）や図２（ｃ）のように、巻取り装置の巻取り軸方向が、管状樹脂フィルムの進行方向に対して垂直でない場合、巻きトルクが弱かったり、フィルム表面が滑りやすかったりすると、巻取ったフィルムの重力で、フィルムがずれてくる心配がある。この場合、巻取りロールの両端にツバをつけるか、あるいはコンタクトロールでフィルムを押さえること等で、巻きズレを防止することができる。図２（ａ）に記載のように、巻取り装置の巻取り軸方向が、管状樹脂フィルムの進行方向に対して垂直である場合は、巻き取ったフィルムの重力で、フィルムがずれてくることはない。
【００６７】
本発明の装置を用いて巻き取る長尺フィルム１ｂのフィルム幅を調整する場合、切断装置２の回転角速度及びまたは管状樹脂フィルム１ａの搬送速度を調節する。これに伴い、切断された長尺フィルム１ｂの搬送位置も変動するため、巻取り装置４の配置についても、連動させて調整するほうが、巻きズレおよび巻き皺を防止する上で好ましい。
本発明の切断巻取りを実施中に、管状樹脂フィルムの円筒径、あるいは螺旋状に切断されるフィルムの螺旋ピッチが変わった場合、フィルムの走行位置が変動するため、巻取りロールが巻き皺、巻きズレを生じる可能性がある。フィルム端部の位置、フィルム幅方向の応力などの測定からフィルムの走行位置を求め、これに対応して巻取り装置４の位置を任意に、また自動で調整できることが好ましい。
【００６８】
（フィルムロールの交換）
フィルムを連続生産する場合、巻き取ったフィルムロールを連続的に交換できることが好ましい。例えば図９（ａ）に記載のように、交換用巻取りロール１０を、巻取りロール４に平行に配置しておく。巻取りロール４へ巻取ったフィルム量が一定になった後、ターレット盤９を回転させ、同時に巻取りロール４と交換用巻取りロール１０の位置を交換する。その際、フィルム張力をピンチロールなどで制御しながら、切断機（図示せず）でフィルムを切断し、ロールの交換を行う。図９（ｂ）、（ｃ）についても同様に交換することができる。またアキュームレーターを使用し、フィルムロールを連続的に交換することもできる。
【００６９】
（フィルムの複数巻取り）
図１０（ａ）に記載のように、切断部材を有する切断装置を２つ備えることによって、同時に２本の樹脂フィルムを得ることができる。この時、切断部材が２つであれば切断装置は１つでもよい。管状樹脂フィルム１ａの円周上で、切断装置２ａと２ｂの距離を変更することで、巻取り装置４ａ，４ｂで巻き取られるフィルム幅を変更することができる。ガイドロールは切断部材の数以上必要であり、図１０（ａ）は２つ以上備えることが好ましい。また巻取り装置４ａ，４ｂ、およびガイドロール３ａ、３ｂは同じ速度で、管状樹脂フィルムの中心軸５の中心を回転することが好ましい。また図１０（ｂ）に記載のように、切断部材を有する切断装置２を管状樹脂フィルム１ａの円周上に３つ、およびガイドロール（図示せず）を３つ備えることによって、３本の樹脂フィルムを同時に得ることができる。
【００７０】
（芯部材）
図１に示したように、管状樹脂フィルム１ａの内側には芯部材７を備えることが好ましい。切断後の長尺フィルム１ｂを搬送する際、長尺フィルム進行方向に張力が発生する。このため、芯部材７が存在しないと、特にフィルム厚みが薄い場合、切断前の管状樹脂フィルム１ａは管状を保つことが難しくなる。そのため直線的にフィルムを切断することが難しくなり、結果的に切断後の長尺フィルム幅が一定しなくなる可能性がある。さらに、切断された長尺フィルム１ｂの、芯部材７に対する巻きつく角度が、０°を超えて、３６０°以下であることが好ましい。巻きつく角度とは、図１３に示すように、管状樹脂フィルム１ａを該管状樹脂フィルムの中心軸方向に沿って見た時に、管の中心点をＯ、該管状樹脂フィルムが切断部材を備える切断装置２によって切断される点をＴ、切断された長尺フィルム１ｂの端面からなる切断線が、曲線から直線に変化する点（即ち、長尺フィルム１ｂの端面からなる切断線が芯部材から離れる点）をＵとしたときに、切断された長尺フィルム１ｂを含む方の円弧の中心角∠ＴＯＵを示す。ここで、∠ＴＯＵが０°以下である場合、管状樹脂フィルム１ａの切断部材によって切断される点Ｔにおいて、芯部材７と管状樹脂フィルム１ａの距離がふらつく可能性があるので、切断部分の直線性が低下し、巻きズレの原因となり得る。切断の直線性が低下すると、フィルム幅が一定しないので、フィルム有効幅が減少する。また、∠ＴＯＵが３６０°を超える場合、芯部材７の形状によっては、切断された長尺フィルム１ｂ自身が重なってしまい、フィルムの搬送を妨げてしまう可能性があり、また、装置が大きくなるなど、好ましくない。更に好ましくは∠ＴＯＵは５°〜１８０°であり、最も好ましくは、３０°〜９０°である。
【００７１】
（芯部材材質）
芯部材７は、多孔質材料を構成要素として含むことが好ましい。これにより、その表面から一様に流体を滲出させることができる。この結果、樹脂フィルム１ｂと芯部材７との非接触性がより高まるため、フィルムの傷つき、引っ掛かり、ふらつき等を抑制することができる。
多孔質材料の例としては、金属性多孔質材料（多孔質粉末焼結金属、焼結金網など）、無機多孔質材料（多孔質セラミックなど）、フィルター材料、多数の穴を設けた金属、有機多孔質材料（テフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂、シリコンなど）等が挙げられる。多孔質材料は、一様な流体滲出状態を達成できるよう孔径、厚み等を調整することが好ましい。また耐久性、メンテナンス性、流体滲出状態の均一性を考慮すると、金属多孔質材料が好ましく、さらに好ましくは多孔質粉末焼結金属、焼結金網である。
【００７２】
（芯部材の構造）
芯部材７の形状は、図５（ａ）〜（ｄ）に記載のように、管状樹脂フィルムの中心軸方向に対し垂直に分割されていてもよい。芯部材７を垂直に分割することによって、各々の流体流量を制御できるので、流体を有効に利用できる。
切断装置２の切断部材の位置は、例えば図５（ａ）、（ｃ）に示すように、芯部材部分と対向する部位に設置されていても良いし、図５（ｂ）、（ｄ）に示すように、垂直に分割された芯部材と芯部材の間隙部分に対向する部位に設置してもかまわない。
【００７３】
さらに図６（ａ）〜（ｂ）に記載のように、芯部材７は、管状樹脂フィルムの中心軸５と平行に複数分割されていてもよい。平行に分割することによって、芯部材７の体積、重量を削減することができるので、部材コストを削減できる。
【００７４】
芯部材７は、図７（ａ）、（ｂ）に記載のように、円周径を変更できる構造にしたり、これらを複数用いたりしてもよい。この場合、円周径を調整することで、図５に示す切断前の管状樹脂フィルム１ａと芯部材７との距離および切断後の管状樹脂フィルム１ｂと芯部材７との距離を短くできるので、搬送、切断時のフィルム振動を抑制できる。さらに搬送の安定性が向上するので、フィルム切断面の直線性が向上し、巻き皺、フィルム蛇行などを防止することができる。
【００７５】
図８に記載のように、分割した複数の芯部材７を中心棒８の周りに配置し、中心棒と芯部材との距離を変更することで図６ａに示す切断前の管状樹脂フィルム１ａと芯部材７との距離を短くできる。さらに切断後の管状樹脂フィルム１ｂと芯部材７との距離も短くできるので、搬送、切断時のフィルム振動を抑制できる。搬送の安定性が向上するので、フィルム切断面の直線性が向上し、巻き皺、フィルム蛇行などを防止することができ好ましい。
【００７６】
（搬送装置）
搬送装置６は、フィルムの円筒形状をほぼ保ったまま搬送することができるよう、管状樹脂フィルム１ａの内面およびまたは外面周方向に多点式のローラーを配置し、内側およびまたは外側のローラーを駆動し、フィルムに接してローラーを回転させることにより管状樹脂フィルムを搬送している。搬送装置６に用いられるローラーは、管状樹脂フィルム１ａの表面に直接接触するので、表面を傷付けない柔軟な材料（例えば、シリコーンゴムなど）で構成されることが望ましい。また、ローラーは、管状樹脂フィルム１ａの周囲にわたって均等な間隔の多数点で接触するように配置することが望ましい。このように管状樹脂フィルムの円筒形状をほぼ保ったまま搬送することで、管状樹脂フィルムを螺旋状に切断した際、切断面の直線性が向上し、また巻き取った後のフィルムロールの外観が向上する。周方向のローラー配置の数は２個以上であることが好ましく、さらに好ましくは４個以上、最も好ましくは８個以上である。また、多段で配置することも可能である。非駆動の内部ローラーの変わりに、エア滲出可能な多孔質部材を用いることもできる。搬送装置は、巻取り装置４が兼用していても良い。
【００７７】
（切断巻取り方法）
本発明の切断巻取り方法は、管状樹脂フィルムを螺旋状に切断する工程と、ガイドロールを用いて切断されたフィルムを巻取り装置に誘導する工程と、巻取り装置によって巻取る工程とを含むことを特徴とする。図１に記載のように、ガイドロール３によって、フィルムの進行方向を自由に変更できるため、巻取り装置４を配置する位置の自由度が増大する。特に、管状樹脂フィルムの切断巻取り装置に関し、装置設計が容易になり、また巻きズレ、巻き皺無くフィルムを巻き取ることができる。
【００７８】
切断装置およびガイドロールが管状樹脂フィルムの円周方向に回転する場合、切断装置の回転角速度をＣ１、ガイドロールの回転角速度をＣ２とした時、Ｃ１とＣ２の差が、Ｃ１とＣ２の平均値の０．１倍以下であることが好ましく、更にＣ１とＣ２の差は、ほぼ０であることが好ましい。Ｃ１とＣ２の差が、Ｃ１とＣ２の平均値の０．１倍を超えると、搬送されるフィルムが徐々にねじれたり、巻きズレ、巻き皺を引き起こしたりする可能性がある。
また巻取り装置が図２（ａ）、図２（ｂ）のように、巻取り装置の巻取り軸の方向が、管状樹脂フィルムの中心軸５の方向と一致しない場合、フィルムを皺無く巻き取るためには、巻取り装置４は管状樹脂フィルムの中心軸５を中心として回転（公転）することが好ましい。この時、管状樹脂フィルムの円周方向に回転する回転角速度をＣ４とした時、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４のうち、最大値と最小値の差が、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４の平均値の０．１倍以下であることが好ましく、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４がほぼ同一であることが更に好ましい。Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４のうち、最大値と最小値の差が、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４の平均値の０．１倍を超えると、搬送されるフィルムが徐々にねじれたり、巻きズレ、巻き皺を引き起こしたりする可能性がある。
【００７９】
（巻取り張力）
押出し機の樹脂突出量変動、搬送装置の搬送ローラー回転数変動、巻取り装置の巻取り速度変動、巻取り径の増加、巻取りコアが真円でない等により、フィルム長尺方向の巻き張力が変動し、巻き皺、巻きズレの原因となる。また巻き張力が弱すぎると、フィルムに厚みムラ、応力ムラがあった場合、収縮、カールなどによって、巻き皺、巻きズレが起こりやすくなる。さらに、巻取り装置の巻取り軸角度が、長尺フィルムの進行方向に対して適切な角度に設定されていないと、長尺フィルムの幅方向の張力が均一でなくなるため、巻き皺、巻きズレの原因となる。これらを回避するには、一定の巻取り張力をもって巻き取ることが必要になってくる。巻取り張力はフィルムの材質、厚みによって異なるが、一般的にフィルムの機械強度（引張り応力など）の１／２〜１／５０になることが好ましく、巻取り張力変動は１０％以下であることが更に好ましい。
【００８０】
（フィルム幅の調整方法）
本発明の切断巻取り方法では、例えば図１に記載の切断装置２の、管状樹脂フィルム１ａの中心軸５周りにおける回転角速度と、管状樹脂フィルム搬送装置６の搬送速度を調整することで、螺旋状に切断されたフィルムの螺旋ピッチを調整可能であり、その結果、切断されたフィルム１ｂのフィルム幅を式１のように調整することができる。
Ｗ＝π・Ｄ・ｃｏｓθ  （１）
Ｗ：切断後のフィルム幅（ｍ）
Ｄ：管状樹脂フィルムの直径（ｍ）
θ：切断角度  ａｔａｎ（Ｃ・Ｄ／（２・Ｖ））
Ｃ：切断装置の、管状樹脂フィルムの中心軸周りにおける回転角速度（ｒａｄ／ｍｉｎ）
Ｖ：管状樹脂フィルムの搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）
【００８１】
すなわち、管状樹脂フィルム１ａの中心軸５周りの回転速度Ｃが速くなると螺旋ピッチが短くなり、切断角度θは大きくなる。その結果切断後のフィルム幅Ｗは小さくなる。また管状樹脂フィルムの搬送速度Ｖを遅くすることによっても、螺旋ピッチが短くなり、切断角度θは大きくなる。その結果切断後のフィルム幅Ｗは小さくなる。
【００８２】
回転速度Ｃまたは搬送速度Ｖを変更し、フィルム幅Ｗを変更する場合、フィルムの走行位置が変わるので、ガイドロール３の傾きおよび位置、巻取り装置の位置および傾きのうち、いずれかを変更する必要がある。例えば図１の切断巻取り装置において、回転速度Ｃが速くなった場合、切断角度θの増加に伴い、切断されたフィルム１ｂの走行位置がフィルム送り側に上昇する。これに対応してガイドロール３および巻取り装置４の位置もフィルム送り側へ上昇させるか、または高さを一定にして、管状樹脂フィルム１ａの中心軸５から、円周方向へ各々移動させる必要がある。また図３（ａ）のように、ガイドロール３を複数用いる切断巻取り装置であれば、回転速度Ｃが速くなった場合でも、複数のガイドロール３の位置あるいは角度を変更することで、フィルムの走行位置を元に戻すことが可能であり、巻取り装置４の位置を変更する必要がない。
【００８３】
このように、管状樹脂フィルムの円周方向に回転する切断装置２の回転速度、管状樹脂フィルムの搬送速度、ガイドロール３の角度、ガイドロール３の位置、および巻取り装置４の位置のうち、少なくとも１つ以上を制御できるフィルム幅自動調整機構を備えることが好ましい。フィルム幅自動調整機構は、フィルム端部の位置検出器などによって得られる信号から、切断装置２の回転速度、管状樹脂フィルムの搬送速度、ガイドロール３の角度、ガイドロールの位置、あるいは巻取り装置４の位置を制御するものである。
【実施例】
【００８４】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例、比較例とも、図１１に示した管状樹脂フィルム製造装置１００を使用し、切断巻取り装置は図３（ａ）又は図３（ｂ）のものを用いて長尺フィルムを製造した。製造後、各フィルムの特性としてフィルム切断部分の直線性・フィルム表面の傷の有無・巻き皺の有無・巻きずれの有無・巻きこぶの有無を調べた。
【００８５】
主な製造条件を以下に示す。
（加熱押出機１０１）
バレル径：５０ｍｍ
スクリュー形状：フルフライト単軸タイプ
Ｌ／Ｄ：２５
フィルターメッシュサイズ：１０μｍ
方式：スパイラル方式
押出し機温度：２３５℃
【００８６】
（口金１０３）
ノズル形状：平行ノズル
口径：３５０ｍｍ
口金温度：２３５℃
（安定化手段１０４）
構造：離間（距離２０ｍｍ）
【００８７】
（マンドレル１０７ａ）
材質：３５μｍの平均孔径を有する金属性多孔質
初期外径：３４０ｍｍ
長さ：５０ｍｍ
温度：常温
流体種：空気
流体滲出量：７Ｌ／分
（可変径マンドレル１０７ｂ，１０７ｃ）
材質：多孔質粉末焼結金属
外径：３４０ｍｍ（径拡張後）
長さ：２００ｍｍ
流体：空気
流体滲出量：５０Ｌ／分
【００８８】
（フィルム原料）
ＡＲＴＯＮ  Ｄ４５３１（ＪＳＲ社製）
【００８９】
実施例および比較例で使用した製造条件および結果を表１に示す。
【００９０】
【表１】
2007029386.tif 000017
【００９１】
ガイドロール３から流体を滲出した実施例１〜５では、フィルムの切断部の直線性がよく、フィルム表面の傷・巻き皺・巻きずれ・巻きこぶの何れも無く、高品質な長尺フィルムが得られた。
一方、ガイドロール３を用いなかった比較例１及びガイドロールから流体を滲出しなかった比較例２では、長尺フィルムは、フィルムの切断部の直線性が悪く、フィルム表面の傷・巻き皺・巻きずれ・巻きこぶが生じ、高品質な長尺フィルムは得られなかった。
また、ガイドロール３を用いた実施例１〜５及び比較例２において、切断後のフィルムの進行方向が安定するので、フィルムを巻取り装置４に取り付ける際の操作性は良好であった。
一方、ガイドロール３を用いなかった比較例２において、切断後のフィルムの進行方向が安定せずフィルムを巻取り装置４に取り付ける際の操作性が悪かった。
上述のように、流体滲出機構を有するガイドロール３を用いることにより、効率よく、高品質の長尺フィルムを製造することができた。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明に係る切断巻取り装置及び方法は、樹脂フィルムの製造に利用可能である。特に、位相差フィルム、偏光フィルムのような光学フィルム、シュリンクフィルム、ラミネートフィルム、バリアフィルムのような包装用フィルム、ダイシングフィルム、キャリアテープ、工程フィルム、印刷用フィルムのような工業用フィルム等の製造に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の管状樹脂フィルム切断巻取り装置の例を示す概略図
【図２】ガイドロールによって巻取り装置の位置を変更した例を示す概略図
【図３】ガイドロールを２本以上使用した切断巻取り装置の例を示す概略図
【図４】ガイドロールの構造の例を示す概略図
【図５】管状樹脂フィルムの中心軸に対して垂直に芯部材を分割した例を示す概略図
【図６】管状樹脂フィルムの中心軸に対して水平に芯部材を分割した例を示す概略図
【図７】径が拡張可能な芯部材の例を示す概略図
【図８】中心棒の周りに芯部材を配置した例を示す概略図
【図９】交換用巻取りロールの配置を示した切断巻取り装置の例を示す概略図
【図１０】同時に複数のフィルムロールを製造する切断巻取り装置の例を示した概略図
【図１１】管状樹脂フィルムの製造装置および本発明の切断巻取り装置を組み合わせた例を示す概略図
【図１２】管状樹脂フィルムに対する金属刃の差込角度（２Ａ）を説明する概略図
【図１３】管状樹脂フィルムの中心軸方向に沿って見た、芯部材とフィルムの位置関係を表す概略図
【符号の説明】
【００９４】
１    管状樹脂フィルム
２    切断装置
３    ガイドロール
４    巻取り装置
５    管状樹脂フィルムの中心軸
６    搬送装置
７    芯部材
８    中心棒
９    ターレット盤
１０  交換用巻取りロール
１００  管状樹脂フィルム製造装置
１０１  加熱押出機
１０３  口金
１０４  安定化手段
１０７  マンドレル
【国際調査報告】
2007029386.tif 000018
2007029386.tif 000019
2007029386.tif 000020
2007029386.tif 000021