JP2012201455A - フィルムロールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺のフィルムを巻芯部に巻取った際に生じる変形部の発生を抑制することができるフィルムロールおよびその製造方法を提供することである。
【解決手段】円筒状または円柱状の巻芯部２と、この巻芯部２の外周面２ａにロール状に巻取られている長尺のフィルム３と、を備え、フィルム３の巻取り始めに位置しているフィルム先端部３ａに沿って巻芯部２の外周面２ａの一部に配置されている弾性部材４をさらに備えるように構成したフィルムロール１、およびその製造方法である。巻芯部２の側面視において、弾性部材４のうち巻芯部２の周方向に沿う両端部と、巻芯部２の中心軸とのなす角度αは、鋭角である。
【選択図】図１

Description

本発明は、長尺のフィルムを巻芯部に巻取ってなるフィルムロールおよびその製造方法に関する。

長尺のフィルムは、通常、保管性や輸送性等を高めるために、図４に示すように、巻芯部１０１に巻取られてフィルムロール１００とされる（例えば、特許文献１参照）。

しかし、このフィルムロール１００からフィルム１０２を矢印ａ方向に繰り出すと、いわゆる巻芯痕と呼ばれる筋状の変形部１０３がフィルム１０２に複数発生するという問題がある。フィルム１０２が例えば偏光板等の光学フィルムである場合に変形部１０３が発生すると、画像に歪みが発生してしまい、変形部１０３が発生した領域のフィルム１０２は使用することができず、歩留りが低下する。

変形部１０３は、巻取り始めに位置しているフィルム先端部の上縁部が、その直上に位置しているフィルム１０２に接触し、この接触箇所に巻取られるフィルム１０２の重みで応力が集中し、フィルム先端部の上縁部の形状が巻取られるフィルム１０２に順次転写されることによって発生する。

また、変形部１０３は、フィルム先端部を粘着テープ等で巻芯部１０１の外周面に固定する場合にも発生する。すなわち、巻ズレ等の発生を抑制する上で、フィルム先端部を粘着テープ等で巻芯部１０１の外周面に固定してから、フィルム１０２を巻取る場合がある（例えば、特許文献２参照）。この場合には、固定手段の厚みに起因して固定手段の上方に位置しているフィルム１０２が膨出し、段差が発生する。この段差に、巻取られるフィルム１０２の重みで応力が集中し、段差の形状が巻取られるフィルム１０２に順次転写されることによっても変形部１０３が発生する。

特許文献２には、フィルム先端部を固定する粘着テープの厚さを１０μｍ以下にすることによって、粘着テープの厚さに起因する段差を低くし、変形部１０３の発生を抑制することが記載されている。

しかし、特許文献２のように粘着テープの厚さをあまり薄くすると、その粘着力も低くなるので、フィルム先端部を巻芯部１０１の外周面に固定し難くなる。また、引用文献２では、フィルム先端部の上縁部と、その直上に位置しているフィルム１０２との接触箇所に応力が集中することによって発生する変形部１０３については、検討されていない。

特開２００５−２９８０９４号公報 実開平７−６２５２号公報

本発明の課題は、長尺のフィルムを巻芯部に巻取った際に生じる変形部の発生を抑制することができるフィルムロールおよびその製造方法を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）円筒状または円柱状の巻芯部と、この巻芯部の外周面にロール状に巻取られている長尺のフィルムと、を備えるフィルムロールであって、前記フィルムの巻取り始めに位置しているフィルム先端部に沿って前記巻芯部の外周面の一部に配置されている弾性部材をさらに備えることを特徴とするフィルムロール。
（２）前記巻芯部の側面視において、前記弾性部材のうち巻芯部の周方向に沿う両端部と、巻芯部の中心軸とのなす角度αが、鋭角である前記（１）記載のフィルムロール。
（３）前記巻芯部の側面視において、前記弾性部材は、巻芯部の中心軸と同じ位置に中心を有する円弧状である前記（１）または（２）記載のフィルムロール。
（４）前記フィルム先端部と弾性部材との間の距離が、０〜２０ｍｍである前記（１）〜（３）のいずれかに記載のフィルムロール。
（５）前記フィルム先端部を巻芯部の外周面に固定している固定手段をさらに備え、この固定手段のうちフィルム先端部側に位置している固定手段先端部と、前記弾性部材との間の距離が、０〜３０ｍｍである前記（１）〜（４）のいずれかに記載のフィルムロール。
（６）前記弾性部材の厚さをＴ１、フィルムの厚さをＴ２としたとき、前記Ｔ１およびＴ２が、Ｔ１＞Ｔ２の関係を有する前記（１）〜（５）のいずれかに記載のフィルムロール。
（７）前記フィルム先端部を巻芯部の外周面に固定している固定手段をさらに備え、この固定手段の厚さをＴ３としたとき、前記Ｔ１〜Ｔ３が、Ｔ１＞（Ｔ２＋Ｔ３）の関係を有する前記（６）記載のフィルムロール。
（８）前記フィルムが、光学フィルムである前記（１）〜（７）のいずれかに記載のフィルムロール。
（９）前記弾性部材が、発泡体である前記（１）〜（８）のいずれかに記載のフィルムロール。

（１０）円筒状または円柱状の巻芯部の外周面に、長尺のフィルムをロール状に巻取りフィルムロールを製造する方法であって、前記フィルムの巻取り始めに位置しているフィルム先端部に沿って前記巻芯部の外周面の一部に弾性部材を配置し、この弾性部材が配置されている巻芯部の外周面に、前記フィルムをロール状に巻取ることを特徴とするフィルムロールの製造方法。
（１１）前記巻芯部の外周面にフィルム先端部を固定手段によって固定する前記（１０）記載のフィルムロールの製造方法。

なお、本発明における前記「フィルム」は、フィルム状のみに限定されるものではなく、本発明の効果を損なわない限りにおいて、例えば偏光フィルムの片面または両面に保護フィルムを貼合して形成される偏光板等をも含む概念である。

本発明によれば、長尺のフィルムを巻芯部に巻取った際に生じる変形部の発生を抑制することができ、それゆえフィルムに変形部が発生することによる歩留りの低下を抑制することができる。しかも、本発明は、弾性部材を特定の配置に設けることによって変形部の発生を抑制するものなので、上述した特許文献２のように粘着テープ等の固定手段の厚みを従来よりも薄くする必要がないという効果もある。

本発明の一実施形態にかかるフィルムロールを示す斜視図である。 図１に示すフィルムロールの製造方法を示す概略説明図である。 図１に示すフィルムロールの製造方法を示す概略説明図である。 従来のフィルムロールを示す概略説明図である。

以下、本発明にかかるフィルムロールおよびその製造方法の一実施形態について、図１〜図３を参照して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態にかかるフィルムロール１は、円筒状の巻芯部２と、この巻芯部２の外周面２ａにロール状に巻取られている長尺のフィルム３と、を備えている。

巻芯部２は、長尺のフィルム３を巻取り可能な限り、特に限定されるものではない。例えば巻芯部２は円筒状をなすが、その内径や外径については、フィルム３や設備等に応じて所望の値を採用することができる。また、巻芯部２の形状は円筒状に限定されるものではなく、円柱状であってもよい。

巻芯部２を構成する材料としては、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂；アルミニウム等の金属；繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：ガラス繊維等の繊維をプラスチックに含有させて強度を向上させた複合材料）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

フィルム３としては、長尺であってロール状に巻取ることが必要なものを用いることができ、特に限定されないが、変形部が発生すると歩留りが低下する光学フィルム等が好適である。

光学フィルムとしては、例えば偏光フィルム、その保護フィルム、および偏光フィルムの片面または両面に保護フィルムを貼合して形成される偏光板、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、シクロオレフィン樹脂フィルム等が挙げられる。偏光フィルムとしては、例えばポリビニルアルコール系フィルムに二色性色素を吸着配向させたもの等が挙げられ、保護フィルムとしては、例えばトリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなアセチルセルロース系樹脂フィルム等が挙げられる。偏光フィルムと保護フィルムとの貼合は、例えば接着剤、粘着剤（感圧粘着剤）等を用いて行うことができる。

ここで、フィルムロール１は、上述した巻芯部２，フィルム３に加え、弾性部材４をさらに備えている。弾性部材４は、フィルム３の巻取り始めに位置しているフィルム先端部３ａに沿って、巻芯部２の外周面２ａの一部に配置されている。このような特定の配置に弾性部材４を設けることによって、フィルム３を巻芯部２に巻取った際に生じる変形部の発生を抑制することができる。

具体的に説明すると、フィルムロール１を製造する際には、図２に示すように、まずフィルム先端部３ａを、巻芯部２の外周面２ａに固定手段５によって固定する。これにより、巻ズレの発生を抑制することができる。固定手段５は、フィルム先端部３ａと外周面２ａとの間に位置している。固定手段５としては、例えば基材の両面に粘着剤層を備えた両面粘着テープ、基材レスの粘着シート、接着剤、粘着剤（感圧粘着剤）等が挙げられる。

ついで、固定手段５によって固定されているフィルム先端部３ａに沿って、巻芯部２の外周面２ａの一部に弾性部材４を配置する。弾性部材４の配置は、例えば上述した固定手段５と同様の両面粘着テープ、基材レスの粘着シート、接着剤、粘着剤（感圧粘着剤）等を弾性部材４と外周面２ａとの間に介在させることによって行うことができる。

ついで、弾性部材４が配置されている巻芯部２の外周面２ａに、フィルム３を矢印Ａ方向に巻取っていく。その結果、図３に示すように、フィルム３は、弾性部材４に乗り上げつつ巻取られるようになる。これにより、巻取られるフィルム３の重みによって荷重がかかると、弾性部材４が弾性変形し、上述した荷重が吸収されるようになるので、フィルム先端部３ａの上縁部３ｂと、その直上に位置しているフィルム３とが接触した際には、その接触箇所に応力が集中するのを抑制することができる。また、これと同じ理由から、固定手段５の厚みに起因して発生する段差に応力が集中することも抑制することができる。さらに、弾性部材４の厚みに起因して、弾性部材４の上方に位置しているフィルム３が膨出し、段差が発生するものの、この段差は弾性部材４に起因しているものなので、巻取られるフィルム３の重みによって荷重を受けると弾性変形して小さくなり、それゆえ巻取られるフィルム３には転写され難い。したがって、上述した特定の配置に弾性部材４を設けると、フィルム３を巻芯部２に巻取った際に生じる変形部の発生を抑制することが可能になる。

一方、図２に示すように、巻芯部２の側面視において、弾性部材４のうち巻芯部２の周方向に沿う両端部４ａ，４ｂと、巻芯部２の中心軸２ｂとのなす角度αは、鋭角であるのが好ましく、３〜９０°であるのがより好ましい。角度αがあまり大きいと、必要以上に弾性部材４を配置することになるので、経済的に好ましくない。また、角度αがあまり小さいと、弾性部材４による効果が得られ難くなるので好ましくない。

また、巻芯部２の側面視において、弾性部材４は、巻芯部２の中心軸２ｂと同じ位置に中心４ｃを有する円弧状である。これにより、フィルム３が、弾性部材４の表面形状に沿ってスムーズに弾性部材４に乗り上げつつ巻取られるようになるので、巻ズレ等が発生し難くなるとともに、その重みによって生じる荷重が弾性部材４に対して均等にかかるようになり、それゆえ弾性部材４による効果が得られ易くなる。

弾性部材４としては、巻取られるフィルム３の重みによってかかる荷重に対して弾性変形可能な程度の弾性を有しているものであればよく、特に限定されないが、発泡体であるのが好ましい。発泡体としては、例えばポリオレフィン発泡体、ポリウレタン発泡体、クロロプレン発泡体、エチレンブタジエン発泡体、ポリスチレン発泡体等が挙げられ、特にポリオレフィン発泡体が好ましい。このような発泡体は、市販のものを用いることができ、具体例としては、例えば東レ（株）製のトーレペフシリーズ等が挙げられる。

図２に示すように、フィルム先端部３ａと弾性部材４との間の距離Ｌ１は、０〜２０ｍｍであるのが好ましく、０〜１５ｍｍであるのがより好ましい。距離Ｌ１があまり大きいと、フィルム３が、フィルム先端部３ａと弾性部材４との間で撓むようにして巻取られるようになる。その結果、フィルム先端部３ａの上縁部３ｂとフィルム３との接触箇所に応力が集中するのを、弾性部材４によって抑制し難くなるので好ましくない。

また、固定手段５のうちフィルム先端部３ａ側に位置している固定手段先端部５ａと、弾性部材４との間の距離Ｌ２は、０〜４０ｍｍであるのが好ましく、０〜３０ｍｍであるのがより好ましい。距離Ｌ２があまり大きいと、上述した距離Ｌ１と同様に、固定手段５の厚みに起因して発生する段差に応力が集中するのを、弾性部材４によって抑制し難くなるので好ましくない。

弾性部材４の厚さをＴ１、フィルム３の厚さをＴ２としたとき、Ｔ１およびＴ２は、Ｔ１＞Ｔ２の関係を有している。また、固定手段５の厚さをＴ３としたとき、Ｔ１〜Ｔ３は、Ｔ１＞（Ｔ２＋Ｔ３）の関係を有している。これにより、フィルム先端部３ａの上縁部３ｂが、その直上に位置しているフィルム３に接触し難くなるので、変形部の発生をより抑制することができる。特に、Ｔ１は、５ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以下がより好ましく、１ｍｍ以下がさらに好ましい。Ｔ１があまり大きいと、フィルム３をロール状に巻取る際の張力変動が大きくなる傾向にあり、巻ズレを発生するおそれがある。

以上、本発明にかかる好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。

例えば、上述した一実施形態では、弾性部材４の厚さＴ１、フィルム３の厚さＴ２、固定手段５の厚さＴ３が、Ｔ１＞Ｔ２，Ｔ１＞（Ｔ２＋Ｔ３）の関係を有している場合について説明したが、Ｔ１〜Ｔ３は、Ｔ１≦Ｔ２，Ｔ１≦（Ｔ２＋Ｔ３）の関係であってもよい。

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。

実施例および比較例で用いた部材は、次の通りである。
・巻芯部：内径１４７ｍｍ、外径１６５ｍｍであるポリ塩化ビニル樹脂製の円筒状の巻芯部を用いた。
・フィルム：厚さ２８μｍの偏光フィルムの両面に各厚さが４０μｍである保護フィルムが貼合されてなる偏光板の片面に、厚さ６３μｍのプロテクトフィルム（粘着剤層が形成されているポリエチレンテレフタレートフィルム）が貼合されてなる、長さ１，３００ｍ、厚さ１７１μｍ、幅１，３３０ｍｍのプロテクトフィルム付き偏光板を用いた。
・弾性部材：東レ（株）製の電子線架橋ポリエチレンフォーム「トーレペフ３００４０−ＡＧ００」を、巻芯部の側面視において、巻芯部の中心軸と同じ位置に中心を有する厚さ４μｍの円弧状に成形したものを用いた。
・固定手段：積水化学工業（株）製の厚さ０．１２ｍｍの両面粘着テープ「ダブルタックテープＮｏ．５７０」を用いた。

上述した各部材を用いて、フィルムロールを作製した。具体的には、まず、巻芯部の外周面にフィルム先端部を固定手段によって固定した。ついで、フィルム先端部に沿って巻芯部の外周面の一部に弾性部材を配置した。この弾性部材の配置は、固定手段を弾性部材と外周面との間に介させることによって行った。

また、フィルム先端部と弾性部材との間の距離Ｌ１、固定手段先端部と弾性部材との間の距離Ｌ２、および弾性部材の両端部と巻芯部の中心軸とのなす角度αは、それぞれ以下のように設定した。
・フィルム先端部と弾性部材との間の距離Ｌ１：１５ｍｍ
・固定手段先端部と弾性部材との間の距離Ｌ２：３０ｍｍ
・弾性部材の両端部と巻芯部の中心軸とのなす角度α：８３．３°

そして、弾性部材が配置されている巻芯部の外周面に、フィルムをロール状に巻取ってフィルムロール（偏光板ロール）を得た。得られたフィルムロールを、２３℃の雰囲気温度に１８日間静置した後、該フィルムロールからフィルムを繰り出し、変形部の発生を目視によって確認した。

その結果、筋状の変形部が、フィルム先端部から所定の間隔で複数発生していた。これら複数の変形部のうち最後に発生した変形部と、フィルム先端部との間の距離（以下、「変形部発生距離」と言う。）を測定した。その結果を、表１に示す。

［比較例］
弾性部材を配置しなかった以外は、上述した実施例と同様にしてフィルムロールを作製した。そして、得られたフィルムロールを、実施例と同様にして静置した後、該フィルムロールからフィルムを繰り出し、変形部の発生を目視によって確認した。

その結果、筋状の変形部が、フィルム先端部から所定の間隔で複数発生していた。このフィルムについて、実施例と同様にして、変形部発生距離を測定した。その結果を、表１に示す。

表１から明らかなように、フィルム先端部に沿って巻芯部の外周面の一部に弾性部材を配置した実施例は、弾性部材を配置しなかった比較例よりも、変形部発生距離が著しく短く、変形部の発生を抑制できているのがわかる。

１ フィルムロール
２ 巻芯部
２ａ 外周面
２ｂ 中心軸
３ フィルム
３ａ フィルム先端部
３ｂ 上縁部
４ 弾性部材
４ａ，４ｂ 両端部
４ｃ 中心
５ 固定手段
５ａ 固定手段先端部

Claims (11)

1. 円筒状または円柱状の巻芯部と、
   この巻芯部の外周面にロール状に巻取られている長尺のフィルムと、
   を備えるフィルムロールであって、
   前記フィルムの巻取り始めに位置しているフィルム先端部に沿って前記巻芯部の外周面の一部に配置されている弾性部材をさらに備えることを特徴とするフィルムロール。
2. 前記巻芯部の側面視において、前記弾性部材のうち巻芯部の周方向に沿う両端部と、巻芯部の中心軸とのなす角度αが、鋭角である請求項１記載のフィルムロール。
3. 前記巻芯部の側面視において、前記弾性部材は、巻芯部の中心軸と同じ位置に中心を有する円弧状である請求項１または２記載のフィルムロール。
4. 前記フィルム先端部と弾性部材との間の距離が、０〜２０ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載のフィルムロール。
5. 前記フィルム先端部を巻芯部の外周面に固定している固定手段をさらに備え、
   この固定手段のうちフィルム先端部側に位置している固定手段先端部と、前記弾性部材との間の距離が、０〜３０ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載のフィルムロール。
6. 前記弾性部材の厚さをＴ１、フィルムの厚さをＴ２としたとき、前記Ｔ１およびＴ２が、Ｔ１＞Ｔ２の関係を有する請求項１〜５のいずれかに記載のフィルムロール。
7. 前記フィルム先端部を巻芯部の外周面に固定している固定手段をさらに備え、
   この固定手段の厚さをＴ３としたとき、前記Ｔ１〜Ｔ３が、Ｔ１＞（Ｔ２＋Ｔ３）の関係を有する請求項６記載のフィルムロール。
8. 前記フィルムが、光学フィルムである請求項１〜７のいずれかに記載のフィルムロール。
9. 前記弾性部材が、発泡体である請求項１〜８のいずれかに記載のフィルムロール。
10. 円筒状または円柱状の巻芯部の外周面に、長尺のフィルムをロール状に巻取りフィルムロールを製造する方法であって、
    前記フィルムの巻取り始めに位置しているフィルム先端部に沿って前記巻芯部の外周面の一部に弾性部材を配置し、
    この弾性部材が配置されている巻芯部の外周面に、前記フィルムをロール状に巻取ることを特徴とするフィルムロールの製造方法。
11. 前記巻芯部の外周面にフィルム先端部を固定手段によって固定する請求項１０記載のフィルムロールの製造方法。

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