ポリマーフィルムの巻取方法及びその装置
【課題】フィルムロール中のフィルム層間の残存空気を効率よく排除し、フィルムをロール状に巻き取る。
【解決手段】巻取軸２６にセットされた巻き芯２７に、フィルム１１を巻き取る。巻き取ったフィルム１１に対し、エアプレス部２３からエアを吹き出す。フィルム１１をフィルムロール２９側に押し付ける。エアプレス部２３を第１ヘッド３１と第２送風ヘッド３２とから構成する。第１送風ヘッド３１により、フィルム１１の幅方向中央部に対してエアを吹き付ける。第２送風ヘッド３２により、フィルムの幅方向両端部に対しエアを吹き付ける。第１送風ヘッド３１に対し第２送風ヘッド３２をフィルム巻取方向下流側に配置し、時間差を設けて、エアを吹き付ける。第２送風ヘッド３２により、フィルム１１の両端部付近に滞留した残存エアを効率よく排除することができる。
【解決手段】巻取軸２６にセットされた巻き芯２７に、フィルム１１を巻き取る。巻き取ったフィルム１１に対し、エアプレス部２３からエアを吹き出す。フィルム１１をフィルムロール２９側に押し付ける。エアプレス部２３を第１ヘッド３１と第２送風ヘッド３２とから構成する。第１送風ヘッド３１により、フィルム１１の幅方向中央部に対してエアを吹き付ける。第２送風ヘッド３２により、フィルムの幅方向両端部に対しエアを吹き付ける。第１送風ヘッド３１に対し第２送風ヘッド３２をフィルム巻取方向下流側に配置し、時間差を設けて、エアを吹き付ける。第２送風ヘッド３２により、フィルム１１の両端部付近に滞留した残存エアを効率よく排除することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーフィルムの巻取方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用偏光板保護フィルムなどに用いられるポリマーフィルムは、一般に溶液製膜方法により製造されている。この溶液製膜方法を用いてポリマーフィルムを製膜するフィルム製造ラインでは、例えば、セルロースアセテート等のポリマーを可塑剤、ＵＶ吸収剤、滑り剤等の各種添加剤と共に溶媒に溶かしてドープにする。そして、このドープを支持体であるドラムもしくはバンドへ流延し、自己支持性をもったところで剥離する。次いで、剥離された軟膜をパスローラで搬送しながら熱風乾燥してポリマーフィルム（以下、フィルムという）を形成する。
【０００３】
フィルムは、フィルム製造ラインの下流側に設けられるフィルム巻取装置に連続的に送られ、そこで樹脂、金属、木材、厚紙等で作られた円筒状の巻き芯に、用途や設備能力等に応じて数百ｍから数千ｍの長さに巻き取られる。そして、ロール状に巻き取られたフィルムロールの形態で適宜梱包されて製品形態となる。この際に、フィルム製造ラインの生産能力の向上に伴い、フィルム巻取装置においてフィルムの巻き取り速度を上げると、フィルムと一緒にエアが巻き込まれてしまう。フィルムロールにエアが巻き込まれると、フィルムの層間に不均一な空気厚みを持ったフィルムロールが形成される。これにより、局所的な黒筋状（以下、黒筋故障という）が発生する。
【０００４】
この黒筋故障を回避するため、フィルムの巻取り速度や厚み、フィルムロールの巻径等に応じて、フィルムの巻き取り張力（テンション）を変更するとともに、フィルムロールの周面にレイオンロールを当てて、フィルム巻取り時に巻き込まれたエアを強制的に排除して、エアの巻き込みに起因する品質故障の発生を防止する方法が良く知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、フィルムロールの巻きズレの防止のために、フィルムの幅方向の両端部に微小な凸凹からなるナーリングを予め付与し、これを巻き芯に巻取る方法が知られている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】２００２−２２０１４３号公報
【特許文献２】２００２−２５５４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２のように、両端部にナーリングが付与されたフィルムを、レイオンロールあるいはエア吹き付けによりフィルムをロール周面に押し付けながら巻き芯に巻き取り続けていくと、ナーリングが施された両端部（以下、耳部という）とナーリングが施されていない中央部（以下、製品エリアという）との間の微小な膜厚差が積み重なることによって、フィルムロールの外周面のフィルム上の幅方向の両側縁部の近傍に、略周方向に沿った段差が現れる。
【０００７】
このような段差が現れたフィルムロールにフィルムを押し付けながら、フィルムロールに巻き取っていく場合には、耳部にナーリングが施されているので、耳部が製品エリアよりももりあがる。このため、まず、フィルムの耳部がフィルムロールに押し付けられる。次に、フィルム上の幅方向の製品エリアがフィルムロールに押し付けられる。
【０００８】
このようにして、フィルム巻取り時に巻き込まれるエアを強制的に排除しているが、フィルム上の幅方向の製品エリアを押し付ける際には、耳部が既に押し付けられているので、フィルムを巻き取る際には、製品エリアに巻き込まれたエアを耳部の方向へ排除できず、製品エリアに残る可能性がある。その結果として、フィルムロール中のフィルム層間において、フィルムの製品エリアに空気厚みが発生し、これにより、黒筋故障が発生するおそれがある。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためのものであり、フィルムロール中のフィルム層の間に、フィルムの製品エリアに空気厚みが発生することを防止するポリマーフィルムの巻取方法及びその装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のポリマーフィルムの巻取装置は、巻き芯をポリマーフィルムの巻取り方向に回転して、前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取る巻取り機本体と、前記巻き芯に巻き取られる前記ポリマーフィルムに対し、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設された吹き出し口から前記ポリマーフィルムの幅方向の両端部を除く製品エリアに対しエアを吹き付ける第１送風部と、前記第１送風部に対し前記ポリマーフィルムの巻取り方向の下流側に配置され、前記ポリマーフィルムの幅方向の前記両端部に対してエアを吹き付ける第２送風部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
前記第１及び第２送風部は、前記巻取り方向とは反対側にエアを吹き付けることが好ましい。前記第２送風部は、前記エアの吹き出し方向を前記ポリマーフィルムの幅方向に交差させて、斜め外方向に向けてエアを吹き出すことが好ましい。
【００１２】
前記第２送風部は、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設される吹き出し口を有する送風ダクトと、前記送風ダクトを回転変位させてエア吹き出し方向を変更するダクト向き変更部とを備えることが好ましい。前記ポリマーフィルムの巻き付け位置に、前記ポリマーフィルムを巻き芯方向に押圧するレイオンロールまたは第３送風部を備えることが好ましい。前記ポリマーフィルムは前記両端部にナーリング加工が施された耳部を有することが好ましい。
【００１３】
本発明のポリマーフィルムの巻取り方法は、巻き芯をポリマーフィルムの巻取り方向に回転して、前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取るフィルム巻取り工程と、前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取り中に、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設された吹き出し口から前記ポリマーフィルムの幅方向の両端部を除く製品エリアに対しエアを吹き付ける第１送風工程と、前記ポリマーフィルムの幅方向の前記両端部に対しエアを吹き付ける第２送風工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
前記ポリマーフィルムは前記両端部にナーリング加工が施された耳部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フィルムを巻き取り中に、製品エリアに対してフィルムを吹き付ける第１送風を行い、フィルムロールに対してエアプレスが行われる。これにより、フィルムロールの層間において、製品エリアに残存するエアを、フィルムの幅方向の外側にある耳部へ押し出す。次いで、第１送風後の製品エリアを除いた耳部に対してフィルムを吹き付ける第２送風を行い、フィルムロールとこのフィルムロールに巻き取られた最上層のフィルムとの間で、耳部に残存するエアが、フィルムロールの外側に確実に排出される。これにより、第１送風によるエアプレスで抜け切らなかった残存エアが確実にフィルムロール外に払いだされるため、残留エアに起因する黒スジ故障の発生を抑えることができる。特に、フィルム幅方向両端部にナーリング加工が施された耳部を有するフィルムでは、ナーリング加工部分でエアプレスのエアの排除が阻害されてフィルムロール内に残存することが多く、この残存エアを確実に排除してフィルムを巻き取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に示すように、巻取装置１０は、フィルム１１が搬送される搬送方向においてフィルム製造ライン１２の下流側に配される。フィルム製造ライン１２と巻取装置１０との間には、ナーリング付与ローラ１４と、耳切装置１５とが順次設けられる。フィルム製造ライン１２は、ポリマーとしてトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣという）と溶媒とを含むドープを支持体上に流延して、流延膜をつくり、この流延膜を剥ぎ取り、流延膜に含まれる溶媒を蒸発して、長尺状のフィルム１１を製造する。そして、フィルム製造ライン１２で製造されたフィルム１１は、ナーリング付与ローラ１４及び耳切装置１５を通過して、巻取装置１０に送られる。
【００１７】
図２及び図３のように、ナーリング付与ローラ１４は、長尺状のフィルム１１の幅方向の耳部１１ａに、エンボス加工等により、微小の凸部１６を複数設ける。この凸部１６は、例えば、円錐台形状に設けられている。しかし、凸部１６の形状として、円錐台形状に限らず、例えば角錐形、円球形、波形、格子形、不定形等の集合体等、各種の形状を採用することができる。
【００１８】
図１のように、耳切装置１５は、フィルム１１の耳部の余分な部分を切断除去する。この耳切装置１５には、図示しないクラッシャが接続される。耳切装置１５により切断された耳部は、送風により、クラッシャに送られて、粉砕され、ドープ等の原料として再利用される。なお、耳切装置１５とナーリング付与ローラ１４とは同一装置内に設けてもよい。また、耳切り後にナーリングを付与してもよい。
【００１９】
巻取装置１０は、ターレットアーム方式であり、ターレットアーム２１と保持台２２とエアプレス部２３と巻取り張力調節部２４とコントローラ２５とを有する。ターレットアーム２１は、保持台２２に回転自在に取り付けられている。ターレットアーム２１の両端部には取付軸２６が取り付けられており、この取付軸２６に巻き芯２７がセットされる。取付軸２６はモータ２８に連結されている。モータ２８は、矢線Ａで示されるフィルムの巻取り方向に巻き芯２７を回転させ、巻き芯２７にフィルム１１を巻き取る。
【００２０】
ターレットアーム２１の右側のフィルム１１の巻取り位置ＰＲで、ターレットアーム２１の一方の取付軸２６にセットされた巻き芯２７にフィルムを巻き取っている時に、他方の巻き芯交換位置にある取付軸２６では、フィルムロール２９の取り出しと新たな巻き芯３０のセットが行われる。
【００２１】
ターレットアーム２１は、図示しないアーム回転機構により１８０度ずつ間欠回転する。そして、一方の巻き芯２７にフィルム１１が巻き取り長さ分だけ巻き取られて満巻になると、時計方向にターレットアーム２１が１８０度回転し、空の巻き芯３０を巻取り位置ＰＲにセットし、フィルム１１が空の巻き芯３０に連続的に巻き取られるようになっている。なお、満巻のフィルムロール２９からのフィルム切断と、切断したフィルムの新たな巻き芯３０の巻き付けは、巻取装置１０に別途設けられているフィルム巻き付け切断装置（図示省略）で行われる。
【００２２】
取付軸２６は巻き芯２７を巻取り方向Ａに回転させて、フィルム１１をロール状に巻き芯２７に巻き付ける。このとき、エアプレス部２３によって、巻取り位置ＰＲのフィルム１１に対し、エアが吹付けられ、フィルム１１の高速巻取りによる同伴エアの巻き込みが防止される。
【００２３】
エアプレス部２３は、第１送風ヘッド（第１送風部）３１及び第２送風ヘッド（第２送風部）３２を備えている。第１送風ヘッド３１は、フィルム幅方向に延設されたスリット状の吹き出し口３３を有し、送風機３４に接続されている。図２に示すように、この第１ヘッド３１により、フィルム幅方向の耳部１１ａを除く製品エリア１１ｂに対しエアが吹付けられ、フィルムロール２９の層間の製品エリア１１ｂに滞留するエアが、製品エリア１１ｂから耳部１１ａへ押し出される。
【００２４】
図１に示すように、この第１送風ヘッド３１は、巻き芯２７を中心とする放射線Ｌ１に対して、エア吹き出し方向が、巻取り方向Ａと反対方向へ向くように傾斜角θ１の角度を持って傾斜して取り付けられている。θ１は０度以上４５度以下が好ましい。更に、θ１は１５度以上３０度以下がより好ましい。また、第１送風ヘッド３１は、巻取り位置ＰＲにエアが吹付けられるような位置関係で、巻き芯２７の周囲に配置される。なお、エア吹き出し方向が、放射線Ｌ１に対して巻取り方向Ａへ向くように傾斜してこの第１送風ヘッド３１を取り付けてもよい。
【００２５】
第２送風ヘッド３２は、巻取り方向Ａに沿って第１送風ヘッド３１より下流に、例えば、巻き芯２７を中心としてフィルム巻取り方向Ａに３０度程度ずれた位置に配置されている。なお、このずれ量は、本実施形態に限らず、適宜変更してもよく、２０度程度ずれた位置に配置してもよい。
【００２６】
図４に示すように、第２送風ヘッド３２は、フィルム幅方向に延設されたスリット状の吹き出し口３５を有し、フィルムの幅方向の両端部に配置されている。吹き出し口３５の幅は、フィルムロール２９の周面にあるフィルム１１の耳部１１ａの幅と略一致している。また、第１送風ヘッド３１の吹き出し口３３の幅は、製品エリア１１ｂの幅と略一致している。なお、耳部１１ａの幅は、フィルムロール２９の幅の１０％以上２０％以下であり、製品エリア１１ｂの幅は、フィルムロール２９の幅の８０％以上９０％以下である。そして、図１に示すように、第２送風ヘッド３２にも送風機３４が接続されている。この第２送風ヘッド３２により、耳部１１ａに対しエアが吹付けられる。これにより、フィルムロール２９の層間の製品エリア１１ｂから押し出され、耳部１１ａでせき止められて滞留していたエアが第２送風ヘッド３２からのエアによって、確実にフィルムロール２９の外へ排出される。したがって、従来のように、一つのエア吹き出し口からエアを吹き出すエアプレス部と異なり、耳部１１ａに滞留してしまうエアを確実にフィルムロール２９の外へ排出することができる。
【００２７】
この第２送風ヘッド３２は、巻き芯２７を中心とする放射線Ｌ１に対して、エア吹き出し方向が巻取り方向Ａと反対方向へ向くように、傾斜角θ２の角度を持って傾斜して取り付けられている。θ２は、０度以上４５度以下が好ましい。更には、θ２は１５度以上３０度以下であることがより好ましい。この傾斜角θ２は、第１送風ヘッド３１の傾斜角θ１と同じかまたは大きく設定される。θ１よりも大きく設定することにより、耳部１１ａのエアが確実に排出される。なお、エア吹き出し方向が、巻取り方向Ａへ向くように傾斜してこの第１送風ヘッド３１を取り付けてもよい。
【００２８】
また、コントローラ２５は、第１，第２送風ヘッド３１，３２が送風する速度及び風向を制御する。エアの送風源である送風機３４は、コントローラ２５の制御の下、所定圧のエアを発生する。そして、この送風機３４で発生させたエアは、図示しないエア配管を介して第１，第２送風ヘッド３１，３２のエア吹き出し口３３，３５から、所定のエア圧力（吹付け圧力）でエアがフィルムロール２９の周面に吹き付けられる。
【００２９】
第１，第２送風ヘッド３１，３２は、取り付けブラケット３６に固定されている。取り付けブラケット３６は、フィルムロール２９の直径方向に変位可能とされており、シフト機構３７によりフィルムの巻き径の増加に応じて移動させられ、吹き出し口３３，３５とフィルムロール２９の最外周面の距離を一定に保持する。
【００３０】
シフト機構３７は、コントローラ２５の制御の下、第１，第２送風ヘッド３１，３２とフィルム１１の表面との距離を一定に保てるように、巻取り半径Ｒ１の増大に従って取り付けブラケット３６を移動させる。このシフト機構３７としては、取り付けブラケット３６を移動可能であれば、任意の機構を用いてよい。
【００３１】
巻き取り張力調節部２４は、ダンサー機構４１、張力測定用センサ４２、パルスジェネレータ４３を有する。ダンサー機構４１は、ガイドローラ４４，４５及びダンサーローラ４６を有し、ガイドローラ４４，４５の間でダンサーローラ４６を昇降させる。張力測定用センサ４２は、ガイドローラ４４に取り付けられており、フィルム巻取り時の張力を測定する。この測定した張力信号は、コントローラ２５に送られる。パルスジェネレータ４３は、ガイドローラ４７の回転変位に基づきパルスを発生させ、発生させたパルスをコントローラ２５に送る。
【００３２】
コントローラ２５は巻取装置１０を制御し、巻き芯２７にフィルム１１を巻き取る。先ず、コントローラ２５は、パルスジェネレータ４３によるパルスをカウントすることによりフィルム１１の巻取り長さを検出する。そして、巻取り張力が所定の値になるように昇降機構を制御する。巻取り張力の調節は、張力測定用センサ４２からの張力信号に基づきダンサーローラ４６を変位させて行う。例えば、張力が高い場合にはダンサーローラ４６を下降させ、張力が低い場合には、逆にダンサーローラ４６を上昇させて、張力を一定範囲内に制御する。これにより、巻取り長さに応じて、最適の巻取り張力でフィルム１１の巻取りが行われる。本実施形態では、巻取り長さが長くなって巻取り径Ｒ１が大きくなるに従い、巻取り張力を低減させるパターンとしているが、これに限らず、この巻取り長さと巻き取り張力のパターンについては、適宜公知のパターンを用いて変更してもよい。
【００３３】
コントローラ２５は、上記の巻取り張力の調節の他に、ターレットアーム２１の回転制御や、図示しないフィルム巻付け切断装置にフィルムの切断や巻付け開始信号などを出力する。
【００３４】
次に、本実施形態の作用について説明する。図１に示すように、フィルム製造ライン１２は、溶液製膜方法によりフィルム１１を製造し、ナーリング付与ローラ１４にフィルム１１を送る。ナーリング付与ローラ１４は、フィルムの耳部１１ａ（図２参照）に所定のナーリングを付与する。耳切装置１５は、ナーリングが付与された耳部１１ａを残しながら、フィルム１１の両縁の余分な耳部を切断除去する。この後、フィルム１１は巻取装置１０に送られる。
【００３５】
巻取装置１０において、巻き芯２７がターレットアーム２１の両端部にセットされる。図示しない巻付装置は、フィルム製造ライン１２にて製造されたフィルム１１の先端を巻き芯２７に巻き付けた後、コントローラ２５は、フィルム１１の巻取りを開始する時の巻取り張力が所定値になるように、ダンサー機構４１を駆動する。次いで、コントローラ２５は、モータ２８を駆動して、所定の巻取り速度でフィルム１１の巻き取りを開始する。巻取り張力は、製造条件に応じて適宜決定すればよい。例えば、フィルム１１の巻取り速度が１００ｍ／分、フィルム１１の厚みが８０μｍ、フィルム１１の幅が１３４０ｍｍ、フィルム１１の巻全長が４０００ｍの場合では、フィルム巻取り開始時の巻取り張力を４１０Ｎになるように設定し、フィルム巻取り終了時の巻取り張力を３５０Ｎになるように設定する。
【００３６】
そして、コントローラ２５は、フィルム１１の巻き取りが開始した後、パルスジェネレータ４３からのパルス信号に基づき、フィルムロール２９の巻取り半径Ｒ１を算出する。そして、コントローラ２５は、この巻取り半径Ｒ１に基づいて、第１，２送風ヘッド３１，３２の吹き出し口３３，３５におけるフィルムロール２９の周面と最も近い端部とフィルムロール２９の周面との間の距離が所定の範囲内で略一定の値を保つようにシフト機構３７を駆動する。
【００３７】
フィルムロール２９の巻取り半径Ｒ１が所定の値に達し、フィルム１１の巻取りが終了したら、送風機３４の駆動を停止させるとともに、シフト機構３７を駆動して第１，２送風ヘッド３１，３２を所定位置まで退避させる。次いで、フィルムカッタ（図示せず）等を用いてフィルム１１を所定の位置で切断すると共に、切断されたフィルム１１の先端を図示しない巻き付け装置により空の巻き芯に巻き付ける。そして、ターレットアーム２１を所定の角度だけ回転して、この巻き芯を巻取り位置にセットするとともに、巻き取りが終了したフィルムロール２９を取出し位置にセットする。取出し位置ではフィルムロール２９が取り出された後に、空の巻き芯３０がセットされる。
【００３８】
フィルム１１の巻き取りを開始する際、コントローラ２５は、送風機３４を駆動して、所定圧のエアを発生させて、フィルムロール２９に巻き取られたフィルム１１の巻取り位置ＰＲ近傍の表面に、エアを、例えば、圧力２ｋＰａ以上１０ｋＰａ以下で吹き付ける。これにより、フィルム１１は、巻き芯２７またはフィルムロール２９に押し付けながら巻き取られる。このエアの吹き付けはフィルム１１の巻き取り開始と同時に行うことが好ましいが、この他に巻取りが安定した段階でエア吹付けを行ってもよい。エアの吹き付けにより、レイオンロールを用いることなくフィルムロール２９に巻き込まれるエアを非接触で除去することができる。
【００３９】
なお、風向を調整するために、図示しないフィンを第１，２送風ヘッド３１，３２の吹き出し口３３，３５に設けてもよい。フィンを設けることにより、フィルムロール２９の周面へ、風向自在にエアを送ることができるので、フィルムロール２９に重ねられたフィルムに効率的に力がかけられ、製品エリア１１ｂ及び耳部１１ａに巻き込まれたエアをより効率的に取り除くことができる。
【００４０】
また、図５に示すように、吹き出し口３５のエアの吹き出し方向が、フィルムの幅方向に交差する方向で、フィルムロール２９の外側へ向くように、第２ヘッド３２の姿勢を回転させる回転変位機構５１を設けてもよい。この場合には、第２送風ヘッド３２を回転軸５２により回転自在に取り付けて、フィルム面と平行な面内で第２送風ヘッド３２を回転自在とさせ、回転変位機構５１で、１対の第２送風ヘッド３２が左右対称の傾斜角度となるように、第１送風ヘッド３１に対する第２送風ヘッド３２の傾斜角度を変更可能とする。
【００４１】
図６に示すように、第１，２送風ヘッド３１，３２に代えて、第２送風ヘッド３２の吹き出し口に対応する吹き出し口５３と、第１送風ヘッド３１の吹き出し口に対応する吹き出し口５４とが設けられている単一の送風ヘッド５５を用いてもよい。複数の送風ヘッドを単一の送風ヘッドとすることにより、送風ヘッドを構成する部材を少なくすることができる。
【００４２】
加えて、コントローラ２５は、第１送風ヘッド３１の中心から、フィルムロール２９の幅方向の端に向かうに従い、第１送風ヘッド３１が送る風の風圧を徐々に大きくするように制御することが好ましい。フィルムロールの中心位置において、フィルムロールの層間に残るエアを移動するための力を最小とし、中心位置から外側へ向かうにつれて、その力を徐々に強めることにより、中心位置に滞留するエアをより効果的に取り除くことができる。
【００４３】
なお、送風部が送る風の風圧は、２ｋＰａ以上１０ｋＰａ以下とすることが好ましい。２ｋＰａ未満の場合には、フィルムロールの層間に残るエアを移動する効果を奏しない。１０ｋＰａより大きい場合には、エア排出効果が飽和状態となり、過大な送風による運転ロスにつながり好ましくない。
【００４４】
コントローラ２５は、巻取り半径Ｒ１を算出し、その巻取り半径Ｒ１に基づいて、第１，第２送風ヘッド３１，３２の吹き出し口とフィルムロール２９の周面との間の距離が所定の範囲内で略一定の値を保つようにシフト機構３７を駆動する。この距離は３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００４５】
フィルムロール２９の巻取り長さが一定の値に達し、フィルム１１の巻取りが終了したら、送風機３４の駆動を停止させるとともに、シフト機構３７を駆動して第１，第２送風ヘッド３１，３２を所定位置まで退避させる。
【００４６】
次に、図７を参照して、第２実施形態について説明する。この巻取装置６０では、第１実施形態でのエアプレス部２３（図１参照）に代えて、巻取り位置ＰＲ付近には、第１エアプレス部６１を設ける。第１実施形態でのエアプレス部は、巻取り方向Ａに沿って巻取り位置ＰＲより下流方向に、具体的には、巻取り位置ＰＲより２７０度以上３３０度以下の位置に配置されることが好ましい。このエアプレス部を第２エアプレス部６２と称する。第１実施形態と同じ部材には同じ符号を付する。図７では、巻取り張力調節部は第１実施形態と同一であるため、図示及び説明を省略する。
【００４７】
第１エアプレス部６１は、第３送風ヘッド（第３送風部）６２と、シフト機構６３と、送風機６４とを有する。第１実施形態のエアプレス部と同様に、第３送風ヘッド６２は、フィルム幅方向に延設されたスリット状の吹き出し口６５を有し、送風機６４に接続されている。この第３送風ヘッド６３により、フィルム幅方向に沿って全面にエアが吹付けられ、新たに巻き付けられるフィルムがフィルムロール２９に押し付けられる。
【００４８】
シフト機構６３は、コントローラ２５の制御の下、第３送風ヘッド６２とフィルム１１の表面との距離を一定に保たれるように、巻取り半径Ｒ１の増大に従って第３送風ヘッド６２を、フィルムロール２９の周面に対して第３送風ヘッド６２の吹き出し口が平行となるように水平に移動させる。このシフト機構６３としては、第３送風ヘッド６３を移動可能であれば、任意の機構を用いてよい。
【００４９】
第１エアプレス部６１により排除し切れなかったフィルムロール２９の層間に巻き込まれたエアを、第２エアプレス部６２によりを確実に排除することができる。加えて、巻取り位置ＰＲより巻取り方向Ａに沿って、第１エアプレス部６１が配置される位置より２７０度以上３３０度以下の範囲で下流方向にずれて、第２エアプレス部６２が設けられる場合には、第２エアプレス部６２は、第１エアプレス部６１の近傍であり、巻取り方向Ａの反対方向に沿って、巻取り位置ＰＲより上流に配置されている。この配置により、巻取り位置ＰＲに入る直前のフィルムロール２９の周面に同伴されるエアを効率的に排除することできる。このようにして、第１エアプレス部６１でフィルムロール２９の層間に巻き込まれるエアを少なくすることができる。
【００５０】
第２エアプレス部６２が、巻取り位置ＰＲより巻取り方向Ａに沿って２７０度より小さい位置に配置される場合には、巻取り位置ＰＲに入る直前のフィルムロール２９の周面にエアを吹き付けることがないため、同伴風を排除する効果が小さくなる。また、第２エアプレス部６２が、巻取り位置ＰＲより巻取り方向Ａに沿って３３０度より大きい位置に配置される場合には、第１エアプレス部６１に近づきすぎるため、フィルム１１に接触する可能性があり、好ましくない。
【００５１】
なお、第１エアプレス部６１に代えて、巻取り時にフィルムに接触するレイオンロールを用いてもよい。
【００５２】
本実施形態では、２軸のターレット方式の巻取装置を例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものはなく、３軸以上のターレット方式のフィルム巻取装置にも適用してもよい。
【００５３】
フィルム製造ライン１２から製造されるフィルム１１は、長手方向（流延方向）に少なくとも１００ｍ以上とすることが好ましい。また、フィルム１１の幅が６００ｍｍ以上であることが好ましく、１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下であることがより好ましい。また、本発明は、２５００ｍｍより大きい場合にも効果がある。フィルム１１の厚みが４０μｍ以上６０μｍ以下の薄いフィルムを製造する際にも本発明は適用される。
【００５４】
上記実施形態では、溶液製膜方法から製造されたＴＡＣフィルムの巻き取り方法及びその装置について説明したが、本発明はこれに限られず、ＴＡＣフィルム以外のポリマーフィルム等や、その他のポリマーフィルムの巻き取り方法及びその装置にも適用できる。また、これらのポリマーフィルムも、溶液製膜方法によって製造されたものに限られず、溶融製膜方法など公知の製造方法によって製造されたポリマーフィルムでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態の巻取装置を示す概略図である。
【図２】ナーリング加工が施されたフィルムの両側縁部の平面図である。
【図３】図２におけるIII−III線に沿う断面図である。
【図４】エアプレス部を示す平面図である。
【図５】エアプレス部の第１の変形例を示す平面図である。
【図６】エアプレス部の第２の変形例を示す平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の巻取装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 巻取装置
１１ フィルム
１１ａ 耳部
１１ｂ 製品エリア
２３ エアプレス部
２７ 巻き芯
２９ フィルムロール
３１ 第１送風ヘッド
３２ 第２送風ヘッド
５１ 回転変位機構
６２ 第３送風ヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーフィルムの巻取方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用偏光板保護フィルムなどに用いられるポリマーフィルムは、一般に溶液製膜方法により製造されている。この溶液製膜方法を用いてポリマーフィルムを製膜するフィルム製造ラインでは、例えば、セルロースアセテート等のポリマーを可塑剤、ＵＶ吸収剤、滑り剤等の各種添加剤と共に溶媒に溶かしてドープにする。そして、このドープを支持体であるドラムもしくはバンドへ流延し、自己支持性をもったところで剥離する。次いで、剥離された軟膜をパスローラで搬送しながら熱風乾燥してポリマーフィルム（以下、フィルムという）を形成する。
【０００３】
フィルムは、フィルム製造ラインの下流側に設けられるフィルム巻取装置に連続的に送られ、そこで樹脂、金属、木材、厚紙等で作られた円筒状の巻き芯に、用途や設備能力等に応じて数百ｍから数千ｍの長さに巻き取られる。そして、ロール状に巻き取られたフィルムロールの形態で適宜梱包されて製品形態となる。この際に、フィルム製造ラインの生産能力の向上に伴い、フィルム巻取装置においてフィルムの巻き取り速度を上げると、フィルムと一緒にエアが巻き込まれてしまう。フィルムロールにエアが巻き込まれると、フィルムの層間に不均一な空気厚みを持ったフィルムロールが形成される。これにより、局所的な黒筋状（以下、黒筋故障という）が発生する。
【０００４】
この黒筋故障を回避するため、フィルムの巻取り速度や厚み、フィルムロールの巻径等に応じて、フィルムの巻き取り張力（テンション）を変更するとともに、フィルムロールの周面にレイオンロールを当てて、フィルム巻取り時に巻き込まれたエアを強制的に排除して、エアの巻き込みに起因する品質故障の発生を防止する方法が良く知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、フィルムロールの巻きズレの防止のために、フィルムの幅方向の両端部に微小な凸凹からなるナーリングを予め付与し、これを巻き芯に巻取る方法が知られている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】２００２−２２０１４３号公報
【特許文献２】２００２−２５５４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２のように、両端部にナーリングが付与されたフィルムを、レイオンロールあるいはエア吹き付けによりフィルムをロール周面に押し付けながら巻き芯に巻き取り続けていくと、ナーリングが施された両端部（以下、耳部という）とナーリングが施されていない中央部（以下、製品エリアという）との間の微小な膜厚差が積み重なることによって、フィルムロールの外周面のフィルム上の幅方向の両側縁部の近傍に、略周方向に沿った段差が現れる。
【０００７】
このような段差が現れたフィルムロールにフィルムを押し付けながら、フィルムロールに巻き取っていく場合には、耳部にナーリングが施されているので、耳部が製品エリアよりももりあがる。このため、まず、フィルムの耳部がフィルムロールに押し付けられる。次に、フィルム上の幅方向の製品エリアがフィルムロールに押し付けられる。
【０００８】
このようにして、フィルム巻取り時に巻き込まれるエアを強制的に排除しているが、フィルム上の幅方向の製品エリアを押し付ける際には、耳部が既に押し付けられているので、フィルムを巻き取る際には、製品エリアに巻き込まれたエアを耳部の方向へ排除できず、製品エリアに残る可能性がある。その結果として、フィルムロール中のフィルム層間において、フィルムの製品エリアに空気厚みが発生し、これにより、黒筋故障が発生するおそれがある。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためのものであり、フィルムロール中のフィルム層の間に、フィルムの製品エリアに空気厚みが発生することを防止するポリマーフィルムの巻取方法及びその装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のポリマーフィルムの巻取装置は、巻き芯をポリマーフィルムの巻取り方向に回転して、前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取る巻取り機本体と、前記巻き芯に巻き取られる前記ポリマーフィルムに対し、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設された吹き出し口から前記ポリマーフィルムの幅方向の両端部を除く製品エリアに対しエアを吹き付ける第１送風部と、前記第１送風部に対し前記ポリマーフィルムの巻取り方向の下流側に配置され、前記ポリマーフィルムの幅方向の前記両端部に対してエアを吹き付ける第２送風部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
前記第１及び第２送風部は、前記巻取り方向とは反対側にエアを吹き付けることが好ましい。前記第２送風部は、前記エアの吹き出し方向を前記ポリマーフィルムの幅方向に交差させて、斜め外方向に向けてエアを吹き出すことが好ましい。
【００１２】
前記第２送風部は、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設される吹き出し口を有する送風ダクトと、前記送風ダクトを回転変位させてエア吹き出し方向を変更するダクト向き変更部とを備えることが好ましい。前記ポリマーフィルムの巻き付け位置に、前記ポリマーフィルムを巻き芯方向に押圧するレイオンロールまたは第３送風部を備えることが好ましい。前記ポリマーフィルムは前記両端部にナーリング加工が施された耳部を有することが好ましい。
【００１３】
本発明のポリマーフィルムの巻取り方法は、巻き芯をポリマーフィルムの巻取り方向に回転して、前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取るフィルム巻取り工程と、前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取り中に、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設された吹き出し口から前記ポリマーフィルムの幅方向の両端部を除く製品エリアに対しエアを吹き付ける第１送風工程と、前記ポリマーフィルムの幅方向の前記両端部に対しエアを吹き付ける第２送風工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
前記ポリマーフィルムは前記両端部にナーリング加工が施された耳部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フィルムを巻き取り中に、製品エリアに対してフィルムを吹き付ける第１送風を行い、フィルムロールに対してエアプレスが行われる。これにより、フィルムロールの層間において、製品エリアに残存するエアを、フィルムの幅方向の外側にある耳部へ押し出す。次いで、第１送風後の製品エリアを除いた耳部に対してフィルムを吹き付ける第２送風を行い、フィルムロールとこのフィルムロールに巻き取られた最上層のフィルムとの間で、耳部に残存するエアが、フィルムロールの外側に確実に排出される。これにより、第１送風によるエアプレスで抜け切らなかった残存エアが確実にフィルムロール外に払いだされるため、残留エアに起因する黒スジ故障の発生を抑えることができる。特に、フィルム幅方向両端部にナーリング加工が施された耳部を有するフィルムでは、ナーリング加工部分でエアプレスのエアの排除が阻害されてフィルムロール内に残存することが多く、この残存エアを確実に排除してフィルムを巻き取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に示すように、巻取装置１０は、フィルム１１が搬送される搬送方向においてフィルム製造ライン１２の下流側に配される。フィルム製造ライン１２と巻取装置１０との間には、ナーリング付与ローラ１４と、耳切装置１５とが順次設けられる。フィルム製造ライン１２は、ポリマーとしてトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣという）と溶媒とを含むドープを支持体上に流延して、流延膜をつくり、この流延膜を剥ぎ取り、流延膜に含まれる溶媒を蒸発して、長尺状のフィルム１１を製造する。そして、フィルム製造ライン１２で製造されたフィルム１１は、ナーリング付与ローラ１４及び耳切装置１５を通過して、巻取装置１０に送られる。
【００１７】
図２及び図３のように、ナーリング付与ローラ１４は、長尺状のフィルム１１の幅方向の耳部１１ａに、エンボス加工等により、微小の凸部１６を複数設ける。この凸部１６は、例えば、円錐台形状に設けられている。しかし、凸部１６の形状として、円錐台形状に限らず、例えば角錐形、円球形、波形、格子形、不定形等の集合体等、各種の形状を採用することができる。
【００１８】
図１のように、耳切装置１５は、フィルム１１の耳部の余分な部分を切断除去する。この耳切装置１５には、図示しないクラッシャが接続される。耳切装置１５により切断された耳部は、送風により、クラッシャに送られて、粉砕され、ドープ等の原料として再利用される。なお、耳切装置１５とナーリング付与ローラ１４とは同一装置内に設けてもよい。また、耳切り後にナーリングを付与してもよい。
【００１９】
巻取装置１０は、ターレットアーム方式であり、ターレットアーム２１と保持台２２とエアプレス部２３と巻取り張力調節部２４とコントローラ２５とを有する。ターレットアーム２１は、保持台２２に回転自在に取り付けられている。ターレットアーム２１の両端部には取付軸２６が取り付けられており、この取付軸２６に巻き芯２７がセットされる。取付軸２６はモータ２８に連結されている。モータ２８は、矢線Ａで示されるフィルムの巻取り方向に巻き芯２７を回転させ、巻き芯２７にフィルム１１を巻き取る。
【００２０】
ターレットアーム２１の右側のフィルム１１の巻取り位置ＰＲで、ターレットアーム２１の一方の取付軸２６にセットされた巻き芯２７にフィルムを巻き取っている時に、他方の巻き芯交換位置にある取付軸２６では、フィルムロール２９の取り出しと新たな巻き芯３０のセットが行われる。
【００２１】
ターレットアーム２１は、図示しないアーム回転機構により１８０度ずつ間欠回転する。そして、一方の巻き芯２７にフィルム１１が巻き取り長さ分だけ巻き取られて満巻になると、時計方向にターレットアーム２１が１８０度回転し、空の巻き芯３０を巻取り位置ＰＲにセットし、フィルム１１が空の巻き芯３０に連続的に巻き取られるようになっている。なお、満巻のフィルムロール２９からのフィルム切断と、切断したフィルムの新たな巻き芯３０の巻き付けは、巻取装置１０に別途設けられているフィルム巻き付け切断装置（図示省略）で行われる。
【００２２】
取付軸２６は巻き芯２７を巻取り方向Ａに回転させて、フィルム１１をロール状に巻き芯２７に巻き付ける。このとき、エアプレス部２３によって、巻取り位置ＰＲのフィルム１１に対し、エアが吹付けられ、フィルム１１の高速巻取りによる同伴エアの巻き込みが防止される。
【００２３】
エアプレス部２３は、第１送風ヘッド（第１送風部）３１及び第２送風ヘッド（第２送風部）３２を備えている。第１送風ヘッド３１は、フィルム幅方向に延設されたスリット状の吹き出し口３３を有し、送風機３４に接続されている。図２に示すように、この第１ヘッド３１により、フィルム幅方向の耳部１１ａを除く製品エリア１１ｂに対しエアが吹付けられ、フィルムロール２９の層間の製品エリア１１ｂに滞留するエアが、製品エリア１１ｂから耳部１１ａへ押し出される。
【００２４】
図１に示すように、この第１送風ヘッド３１は、巻き芯２７を中心とする放射線Ｌ１に対して、エア吹き出し方向が、巻取り方向Ａと反対方向へ向くように傾斜角θ１の角度を持って傾斜して取り付けられている。θ１は０度以上４５度以下が好ましい。更に、θ１は１５度以上３０度以下がより好ましい。また、第１送風ヘッド３１は、巻取り位置ＰＲにエアが吹付けられるような位置関係で、巻き芯２７の周囲に配置される。なお、エア吹き出し方向が、放射線Ｌ１に対して巻取り方向Ａへ向くように傾斜してこの第１送風ヘッド３１を取り付けてもよい。
【００２５】
第２送風ヘッド３２は、巻取り方向Ａに沿って第１送風ヘッド３１より下流に、例えば、巻き芯２７を中心としてフィルム巻取り方向Ａに３０度程度ずれた位置に配置されている。なお、このずれ量は、本実施形態に限らず、適宜変更してもよく、２０度程度ずれた位置に配置してもよい。
【００２６】
図４に示すように、第２送風ヘッド３２は、フィルム幅方向に延設されたスリット状の吹き出し口３５を有し、フィルムの幅方向の両端部に配置されている。吹き出し口３５の幅は、フィルムロール２９の周面にあるフィルム１１の耳部１１ａの幅と略一致している。また、第１送風ヘッド３１の吹き出し口３３の幅は、製品エリア１１ｂの幅と略一致している。なお、耳部１１ａの幅は、フィルムロール２９の幅の１０％以上２０％以下であり、製品エリア１１ｂの幅は、フィルムロール２９の幅の８０％以上９０％以下である。そして、図１に示すように、第２送風ヘッド３２にも送風機３４が接続されている。この第２送風ヘッド３２により、耳部１１ａに対しエアが吹付けられる。これにより、フィルムロール２９の層間の製品エリア１１ｂから押し出され、耳部１１ａでせき止められて滞留していたエアが第２送風ヘッド３２からのエアによって、確実にフィルムロール２９の外へ排出される。したがって、従来のように、一つのエア吹き出し口からエアを吹き出すエアプレス部と異なり、耳部１１ａに滞留してしまうエアを確実にフィルムロール２９の外へ排出することができる。
【００２７】
この第２送風ヘッド３２は、巻き芯２７を中心とする放射線Ｌ１に対して、エア吹き出し方向が巻取り方向Ａと反対方向へ向くように、傾斜角θ２の角度を持って傾斜して取り付けられている。θ２は、０度以上４５度以下が好ましい。更には、θ２は１５度以上３０度以下であることがより好ましい。この傾斜角θ２は、第１送風ヘッド３１の傾斜角θ１と同じかまたは大きく設定される。θ１よりも大きく設定することにより、耳部１１ａのエアが確実に排出される。なお、エア吹き出し方向が、巻取り方向Ａへ向くように傾斜してこの第１送風ヘッド３１を取り付けてもよい。
【００２８】
また、コントローラ２５は、第１，第２送風ヘッド３１，３２が送風する速度及び風向を制御する。エアの送風源である送風機３４は、コントローラ２５の制御の下、所定圧のエアを発生する。そして、この送風機３４で発生させたエアは、図示しないエア配管を介して第１，第２送風ヘッド３１，３２のエア吹き出し口３３，３５から、所定のエア圧力（吹付け圧力）でエアがフィルムロール２９の周面に吹き付けられる。
【００２９】
第１，第２送風ヘッド３１，３２は、取り付けブラケット３６に固定されている。取り付けブラケット３６は、フィルムロール２９の直径方向に変位可能とされており、シフト機構３７によりフィルムの巻き径の増加に応じて移動させられ、吹き出し口３３，３５とフィルムロール２９の最外周面の距離を一定に保持する。
【００３０】
シフト機構３７は、コントローラ２５の制御の下、第１，第２送風ヘッド３１，３２とフィルム１１の表面との距離を一定に保てるように、巻取り半径Ｒ１の増大に従って取り付けブラケット３６を移動させる。このシフト機構３７としては、取り付けブラケット３６を移動可能であれば、任意の機構を用いてよい。
【００３１】
巻き取り張力調節部２４は、ダンサー機構４１、張力測定用センサ４２、パルスジェネレータ４３を有する。ダンサー機構４１は、ガイドローラ４４，４５及びダンサーローラ４６を有し、ガイドローラ４４，４５の間でダンサーローラ４６を昇降させる。張力測定用センサ４２は、ガイドローラ４４に取り付けられており、フィルム巻取り時の張力を測定する。この測定した張力信号は、コントローラ２５に送られる。パルスジェネレータ４３は、ガイドローラ４７の回転変位に基づきパルスを発生させ、発生させたパルスをコントローラ２５に送る。
【００３２】
コントローラ２５は巻取装置１０を制御し、巻き芯２７にフィルム１１を巻き取る。先ず、コントローラ２５は、パルスジェネレータ４３によるパルスをカウントすることによりフィルム１１の巻取り長さを検出する。そして、巻取り張力が所定の値になるように昇降機構を制御する。巻取り張力の調節は、張力測定用センサ４２からの張力信号に基づきダンサーローラ４６を変位させて行う。例えば、張力が高い場合にはダンサーローラ４６を下降させ、張力が低い場合には、逆にダンサーローラ４６を上昇させて、張力を一定範囲内に制御する。これにより、巻取り長さに応じて、最適の巻取り張力でフィルム１１の巻取りが行われる。本実施形態では、巻取り長さが長くなって巻取り径Ｒ１が大きくなるに従い、巻取り張力を低減させるパターンとしているが、これに限らず、この巻取り長さと巻き取り張力のパターンについては、適宜公知のパターンを用いて変更してもよい。
【００３３】
コントローラ２５は、上記の巻取り張力の調節の他に、ターレットアーム２１の回転制御や、図示しないフィルム巻付け切断装置にフィルムの切断や巻付け開始信号などを出力する。
【００３４】
次に、本実施形態の作用について説明する。図１に示すように、フィルム製造ライン１２は、溶液製膜方法によりフィルム１１を製造し、ナーリング付与ローラ１４にフィルム１１を送る。ナーリング付与ローラ１４は、フィルムの耳部１１ａ（図２参照）に所定のナーリングを付与する。耳切装置１５は、ナーリングが付与された耳部１１ａを残しながら、フィルム１１の両縁の余分な耳部を切断除去する。この後、フィルム１１は巻取装置１０に送られる。
【００３５】
巻取装置１０において、巻き芯２７がターレットアーム２１の両端部にセットされる。図示しない巻付装置は、フィルム製造ライン１２にて製造されたフィルム１１の先端を巻き芯２７に巻き付けた後、コントローラ２５は、フィルム１１の巻取りを開始する時の巻取り張力が所定値になるように、ダンサー機構４１を駆動する。次いで、コントローラ２５は、モータ２８を駆動して、所定の巻取り速度でフィルム１１の巻き取りを開始する。巻取り張力は、製造条件に応じて適宜決定すればよい。例えば、フィルム１１の巻取り速度が１００ｍ／分、フィルム１１の厚みが８０μｍ、フィルム１１の幅が１３４０ｍｍ、フィルム１１の巻全長が４０００ｍの場合では、フィルム巻取り開始時の巻取り張力を４１０Ｎになるように設定し、フィルム巻取り終了時の巻取り張力を３５０Ｎになるように設定する。
【００３６】
そして、コントローラ２５は、フィルム１１の巻き取りが開始した後、パルスジェネレータ４３からのパルス信号に基づき、フィルムロール２９の巻取り半径Ｒ１を算出する。そして、コントローラ２５は、この巻取り半径Ｒ１に基づいて、第１，２送風ヘッド３１，３２の吹き出し口３３，３５におけるフィルムロール２９の周面と最も近い端部とフィルムロール２９の周面との間の距離が所定の範囲内で略一定の値を保つようにシフト機構３７を駆動する。
【００３７】
フィルムロール２９の巻取り半径Ｒ１が所定の値に達し、フィルム１１の巻取りが終了したら、送風機３４の駆動を停止させるとともに、シフト機構３７を駆動して第１，２送風ヘッド３１，３２を所定位置まで退避させる。次いで、フィルムカッタ（図示せず）等を用いてフィルム１１を所定の位置で切断すると共に、切断されたフィルム１１の先端を図示しない巻き付け装置により空の巻き芯に巻き付ける。そして、ターレットアーム２１を所定の角度だけ回転して、この巻き芯を巻取り位置にセットするとともに、巻き取りが終了したフィルムロール２９を取出し位置にセットする。取出し位置ではフィルムロール２９が取り出された後に、空の巻き芯３０がセットされる。
【００３８】
フィルム１１の巻き取りを開始する際、コントローラ２５は、送風機３４を駆動して、所定圧のエアを発生させて、フィルムロール２９に巻き取られたフィルム１１の巻取り位置ＰＲ近傍の表面に、エアを、例えば、圧力２ｋＰａ以上１０ｋＰａ以下で吹き付ける。これにより、フィルム１１は、巻き芯２７またはフィルムロール２９に押し付けながら巻き取られる。このエアの吹き付けはフィルム１１の巻き取り開始と同時に行うことが好ましいが、この他に巻取りが安定した段階でエア吹付けを行ってもよい。エアの吹き付けにより、レイオンロールを用いることなくフィルムロール２９に巻き込まれるエアを非接触で除去することができる。
【００３９】
なお、風向を調整するために、図示しないフィンを第１，２送風ヘッド３１，３２の吹き出し口３３，３５に設けてもよい。フィンを設けることにより、フィルムロール２９の周面へ、風向自在にエアを送ることができるので、フィルムロール２９に重ねられたフィルムに効率的に力がかけられ、製品エリア１１ｂ及び耳部１１ａに巻き込まれたエアをより効率的に取り除くことができる。
【００４０】
また、図５に示すように、吹き出し口３５のエアの吹き出し方向が、フィルムの幅方向に交差する方向で、フィルムロール２９の外側へ向くように、第２ヘッド３２の姿勢を回転させる回転変位機構５１を設けてもよい。この場合には、第２送風ヘッド３２を回転軸５２により回転自在に取り付けて、フィルム面と平行な面内で第２送風ヘッド３２を回転自在とさせ、回転変位機構５１で、１対の第２送風ヘッド３２が左右対称の傾斜角度となるように、第１送風ヘッド３１に対する第２送風ヘッド３２の傾斜角度を変更可能とする。
【００４１】
図６に示すように、第１，２送風ヘッド３１，３２に代えて、第２送風ヘッド３２の吹き出し口に対応する吹き出し口５３と、第１送風ヘッド３１の吹き出し口に対応する吹き出し口５４とが設けられている単一の送風ヘッド５５を用いてもよい。複数の送風ヘッドを単一の送風ヘッドとすることにより、送風ヘッドを構成する部材を少なくすることができる。
【００４２】
加えて、コントローラ２５は、第１送風ヘッド３１の中心から、フィルムロール２９の幅方向の端に向かうに従い、第１送風ヘッド３１が送る風の風圧を徐々に大きくするように制御することが好ましい。フィルムロールの中心位置において、フィルムロールの層間に残るエアを移動するための力を最小とし、中心位置から外側へ向かうにつれて、その力を徐々に強めることにより、中心位置に滞留するエアをより効果的に取り除くことができる。
【００４３】
なお、送風部が送る風の風圧は、２ｋＰａ以上１０ｋＰａ以下とすることが好ましい。２ｋＰａ未満の場合には、フィルムロールの層間に残るエアを移動する効果を奏しない。１０ｋＰａより大きい場合には、エア排出効果が飽和状態となり、過大な送風による運転ロスにつながり好ましくない。
【００４４】
コントローラ２５は、巻取り半径Ｒ１を算出し、その巻取り半径Ｒ１に基づいて、第１，第２送風ヘッド３１，３２の吹き出し口とフィルムロール２９の周面との間の距離が所定の範囲内で略一定の値を保つようにシフト機構３７を駆動する。この距離は３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００４５】
フィルムロール２９の巻取り長さが一定の値に達し、フィルム１１の巻取りが終了したら、送風機３４の駆動を停止させるとともに、シフト機構３７を駆動して第１，第２送風ヘッド３１，３２を所定位置まで退避させる。
【００４６】
次に、図７を参照して、第２実施形態について説明する。この巻取装置６０では、第１実施形態でのエアプレス部２３（図１参照）に代えて、巻取り位置ＰＲ付近には、第１エアプレス部６１を設ける。第１実施形態でのエアプレス部は、巻取り方向Ａに沿って巻取り位置ＰＲより下流方向に、具体的には、巻取り位置ＰＲより２７０度以上３３０度以下の位置に配置されることが好ましい。このエアプレス部を第２エアプレス部６２と称する。第１実施形態と同じ部材には同じ符号を付する。図７では、巻取り張力調節部は第１実施形態と同一であるため、図示及び説明を省略する。
【００４７】
第１エアプレス部６１は、第３送風ヘッド（第３送風部）６２と、シフト機構６３と、送風機６４とを有する。第１実施形態のエアプレス部と同様に、第３送風ヘッド６２は、フィルム幅方向に延設されたスリット状の吹き出し口６５を有し、送風機６４に接続されている。この第３送風ヘッド６３により、フィルム幅方向に沿って全面にエアが吹付けられ、新たに巻き付けられるフィルムがフィルムロール２９に押し付けられる。
【００４８】
シフト機構６３は、コントローラ２５の制御の下、第３送風ヘッド６２とフィルム１１の表面との距離を一定に保たれるように、巻取り半径Ｒ１の増大に従って第３送風ヘッド６２を、フィルムロール２９の周面に対して第３送風ヘッド６２の吹き出し口が平行となるように水平に移動させる。このシフト機構６３としては、第３送風ヘッド６３を移動可能であれば、任意の機構を用いてよい。
【００４９】
第１エアプレス部６１により排除し切れなかったフィルムロール２９の層間に巻き込まれたエアを、第２エアプレス部６２によりを確実に排除することができる。加えて、巻取り位置ＰＲより巻取り方向Ａに沿って、第１エアプレス部６１が配置される位置より２７０度以上３３０度以下の範囲で下流方向にずれて、第２エアプレス部６２が設けられる場合には、第２エアプレス部６２は、第１エアプレス部６１の近傍であり、巻取り方向Ａの反対方向に沿って、巻取り位置ＰＲより上流に配置されている。この配置により、巻取り位置ＰＲに入る直前のフィルムロール２９の周面に同伴されるエアを効率的に排除することできる。このようにして、第１エアプレス部６１でフィルムロール２９の層間に巻き込まれるエアを少なくすることができる。
【００５０】
第２エアプレス部６２が、巻取り位置ＰＲより巻取り方向Ａに沿って２７０度より小さい位置に配置される場合には、巻取り位置ＰＲに入る直前のフィルムロール２９の周面にエアを吹き付けることがないため、同伴風を排除する効果が小さくなる。また、第２エアプレス部６２が、巻取り位置ＰＲより巻取り方向Ａに沿って３３０度より大きい位置に配置される場合には、第１エアプレス部６１に近づきすぎるため、フィルム１１に接触する可能性があり、好ましくない。
【００５１】
なお、第１エアプレス部６１に代えて、巻取り時にフィルムに接触するレイオンロールを用いてもよい。
【００５２】
本実施形態では、２軸のターレット方式の巻取装置を例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものはなく、３軸以上のターレット方式のフィルム巻取装置にも適用してもよい。
【００５３】
フィルム製造ライン１２から製造されるフィルム１１は、長手方向（流延方向）に少なくとも１００ｍ以上とすることが好ましい。また、フィルム１１の幅が６００ｍｍ以上であることが好ましく、１４００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下であることがより好ましい。また、本発明は、２５００ｍｍより大きい場合にも効果がある。フィルム１１の厚みが４０μｍ以上６０μｍ以下の薄いフィルムを製造する際にも本発明は適用される。
【００５４】
上記実施形態では、溶液製膜方法から製造されたＴＡＣフィルムの巻き取り方法及びその装置について説明したが、本発明はこれに限られず、ＴＡＣフィルム以外のポリマーフィルム等や、その他のポリマーフィルムの巻き取り方法及びその装置にも適用できる。また、これらのポリマーフィルムも、溶液製膜方法によって製造されたものに限られず、溶融製膜方法など公知の製造方法によって製造されたポリマーフィルムでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態の巻取装置を示す概略図である。
【図２】ナーリング加工が施されたフィルムの両側縁部の平面図である。
【図３】図２におけるIII−III線に沿う断面図である。
【図４】エアプレス部を示す平面図である。
【図５】エアプレス部の第１の変形例を示す平面図である。
【図６】エアプレス部の第２の変形例を示す平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の巻取装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 巻取装置
１１ フィルム
１１ａ 耳部
１１ｂ 製品エリア
２３ エアプレス部
２７ 巻き芯
２９ フィルムロール
３１ 第１送風ヘッド
３２ 第２送風ヘッド
５１ 回転変位機構
６２ 第３送風ヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻き芯をポリマーフィルムの巻取り方向に回転して、前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取る巻取り機本体と、
前記巻き芯に巻き取られる前記ポリマーフィルムに対し、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設された吹き出し口から前記ポリマーフィルムの幅方向の両端部を除く製品エリアに対しエアを吹き付ける第１送風部と、
前記第１送風部に対し前記ポリマーフィルムの巻取り方向の下流側に配置され、前記ポリマーフィルムの幅方向の前記両端部に対してエアを吹き付ける第２送風部と
を備えることを特徴とするポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項２】
前記第１及び第２送風部は、前記巻取り方向とは反対方向にエアを吹き付けることを特徴とする請求項１記載のポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項３】
前記第２送風部は、前記エアの吹き出し方向を前記ポリマーフィルムの幅方向に交差させて、斜め外方向に向けてエアを吹き出すことを特徴とする請求項２記載のポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項４】
前記第２送風部は、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設される吹き出し口を有する送風ダクトと、前記送風ダクトを回転変位させてエア吹き出し方向を変更するダクト向き変更部とを備えることを特徴とする請求項２または３記載のポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項５】
前記ポリマーフィルムの巻き付け位置に、前記ポリマーフィルムを巻き芯方向に押圧するレイオンロールまたは第３送風部を備えることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載のポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項６】
前記ポリマーフィルムは前記両端部にナーリング加工が施された耳部を有することを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載のポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項７】
巻き芯をポリマーフィルムの巻取り方向に回転して、前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取るフィルム巻取り工程と、
前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取り中に、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設された吹き出し口から前記ポリマーフィルムの幅方向の両端部を除く製品エリアに対しエアを吹き付ける第１送風工程と、
前記ポリマーフィルムの幅方向の前記両端部に対しエアを吹き付ける第２送風工程と
を有することを特徴とするポリマーフィルムの巻取方法。
【請求項８】
前記ポリマーフィルムは前記両端部にナーリング加工が施された耳部を有することを特徴とする請求項７のポリマーフィルムの巻取方法。
【請求項１】
巻き芯をポリマーフィルムの巻取り方向に回転して、前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取る巻取り機本体と、
前記巻き芯に巻き取られる前記ポリマーフィルムに対し、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設された吹き出し口から前記ポリマーフィルムの幅方向の両端部を除く製品エリアに対しエアを吹き付ける第１送風部と、
前記第１送風部に対し前記ポリマーフィルムの巻取り方向の下流側に配置され、前記ポリマーフィルムの幅方向の前記両端部に対してエアを吹き付ける第２送風部と
を備えることを特徴とするポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項２】
前記第１及び第２送風部は、前記巻取り方向とは反対方向にエアを吹き付けることを特徴とする請求項１記載のポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項３】
前記第２送風部は、前記エアの吹き出し方向を前記ポリマーフィルムの幅方向に交差させて、斜め外方向に向けてエアを吹き出すことを特徴とする請求項２記載のポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項４】
前記第２送風部は、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設される吹き出し口を有する送風ダクトと、前記送風ダクトを回転変位させてエア吹き出し方向を変更するダクト向き変更部とを備えることを特徴とする請求項２または３記載のポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項５】
前記ポリマーフィルムの巻き付け位置に、前記ポリマーフィルムを巻き芯方向に押圧するレイオンロールまたは第３送風部を備えることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載のポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項６】
前記ポリマーフィルムは前記両端部にナーリング加工が施された耳部を有することを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載のポリマーフィルムの巻取装置。
【請求項７】
巻き芯をポリマーフィルムの巻取り方向に回転して、前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取るフィルム巻取り工程と、
前記巻き芯に前記ポリマーフィルムを巻き取り中に、前記ポリマーフィルムの幅方向に延設された吹き出し口から前記ポリマーフィルムの幅方向の両端部を除く製品エリアに対しエアを吹き付ける第１送風工程と、
前記ポリマーフィルムの幅方向の前記両端部に対しエアを吹き付ける第２送風工程と
を有することを特徴とするポリマーフィルムの巻取方法。
【請求項８】
前記ポリマーフィルムは前記両端部にナーリング加工が施された耳部を有することを特徴とする請求項７のポリマーフィルムの巻取方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−５２８６３（Ｐ２０１０−５２８６３Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１７６２０（Ｐ２００８−２１７６２０）
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【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２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【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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