(57)【要約】【課題】連続生産ライン上で実施でき、且つ簡便で、安価な装置による透明樹脂シートの検査方法および連続生産ライン上で実施しても十分に欠点が検出される検査方法により、品質に優れた透明樹脂シートを得ることができる透明樹脂シートの製造方法を提供する。【解決手段】透明な樹脂シートを生産ライン上で連続的に検査する方法において、透明樹脂シート上方に設置した光源により光を照射し、該透明樹脂シートの裏側に設置した白板に写る影を該透明樹脂シート越しに検出することによって、透明樹脂シートの外観上の欠点を検出する透明樹脂シートの検査方法およびかかる検査方法により得られる品質に優れた透明樹脂シートの製造方法。【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な樹脂シートを生産ライン上で連続的に検査する方法において、透明樹脂シート上方に設置した光源により光を照射し、該透明樹脂シートの裏側に設置した白板に写る影を該透明樹脂シート越しに検出することによって、透明樹脂シートの外観上の欠点を検出する透明樹脂シートの検査方法。
【請求項２】
透明樹脂シートに照射する光源の光軸の角度が、該透明樹脂シートに対し鉛直から６０°までの範囲であり、照射された透明樹脂シート表面の照度が５００〜５０００Ｌｕｘである請求項１記載の透明樹脂シートの検査方法。
【請求項３】
透明樹脂シートと、該透明樹脂シートの裏側に設置する白板の距離が５０〜２００ｍｍの範囲である請求項１または２記載の透明樹脂シートの検査方法。
【請求項４】
透明樹脂シートの厚みが０．１〜１０ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の透明樹脂シートの検査方法。
【請求項５】
透明樹脂シートがポリカーボネート樹脂シートである請求項１〜４のいずれかに記載の透明樹脂シートの検査方法。
【請求項６】
透明樹脂シートを製造する際に、透明樹脂シート上方に設置した光源により光を照射し、該透明樹脂シートの裏側に設置した白板に写る影を該透明樹脂シート越しに検出する方法により、生産ライン上で連続的に該透明樹脂シートの外観の欠点を検査して、ダイライン、厚薄ムラおよびフィッシュアイに起因する影が認められないものを合格品質基準として設定することを特徴とする透明樹脂シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透明樹脂シートの検査技術に関するものであり、更に詳しくは、透明樹脂シートの連続生産ライン内で透明樹脂シートの外観検査を行う検査技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
透明樹脂シートの連続製造方法としては、一般的には連続キャスト法、連続押出し法に代表される２つの方法が用いられている。
【０００３】
連続キャスト法は、樹脂溶液を用い、連続的に移動するベルト上で、溶剤を揮発させながら連続して樹脂シートを生産する方法である。
【０００４】
一方、連続押出し法は、樹脂を溶融状態でダイスから連続的に吐出させ、これを艶付きロール等で狭持して表面を仕上げた後、冷却、裁断して所望する樹脂シートを得る方法である。
【０００５】
この内連続押出し法は、ダイスに起因する、押出し方向と平行に表れる線状の外観不良、いわゆるダイライン、艶付きロール等の狭持ロールの回転ムラなどに起因する押出し方向と直角に現れる外観不良、いわゆる厚薄むらや横縞、透明なシートにおいて、シート越しに見たときに向こう側の像が歪んで見える透視ひずみと呼ばれる外観不良が、キャスト法に比べて比較的多いという問題点がある。
【０００６】
これらの問題点を解消するために、ロールの種類、温度、狭持圧、シートの引き取り速度等の押出し条件を調整する等、種々の方法が提案されているが、これらの提案は、一旦シートを生産してから外観を評価し、適切な対策をとるもので、連続生産中にシートの外観を検査しながら適切な対策を講じる方法ではなかった。
【０００７】
しかしながら、シート生産後に外観を評価して対策をとるこれらの方法では、生産と外観不良対策に時間的な差が生じ、その間の製品が不良となる問題点がある。
【０００８】
これは、シートの外観の検査を生産後に行うことによる問題点であり、連続生産中に外観検査を行えば、外観不良対策を講じるまでの時間差がなくなることで不良品の発生数を少なくすることができる。
【０００９】
ところが、連続して生産される、すなわち動いているシートの幅方向全領域について簡便に外観を検査することは困難であった。
【００１０】
透明樹脂シートで品質上問題となる外観不良は、前述の透視歪み、ダイライン、厚薄ムラの他に、異物やゲルなどに起因するフィッシュアイなどがある。
【００１１】
これら外観不良の検出方法として、光源と目の中間に検査する樹脂シートを挿入し、樹脂シートを動かして樹脂シート越しに見える光源のゆがみを検査する方法や、光源を樹脂シートに反射させて見える光源のゆがみを検査する方法がある。
【００１２】
また、暗室内にシートを置き、スリットによって線状に絞られた光源から光をシートに照射し、光源と反対側に白色スクリーンを置いてスクリーン上の影像を撮影して検査する方法もある（特公昭６１−４６３０５号公報）。
【００１３】
しかしながら、これらの検査方法は常に連続して一方に動いている生産ライン上のシートに適用することは困難である。
【００１４】
光源と目の中間に検査する樹脂シートを挿入し、樹脂シートを動かして樹脂シート越しに見える光源のゆがみを検査する方法（以下、透過方法と称することがある）においては、生産ライン上の一方、通常シートの下側に光源を置き、通常シートの上側から検査を行う。しかし、ダイライン、厚薄ムラなどの不良は連続して同一方向に現れる場合が多く、光源や目を常に細かく動かさないと検出することは困難である。
【００１５】
また、光源を樹脂シートに反射させて見える光源のゆがみを検査する方法（以下、反射方法と称することがある）においては、生産ライン上で連続して動いているシートは常に微小であるが上下動や脈打ちを伴っているため、上下動や脈打ちによるシートの動きによる光源の動きの中に透視歪み、ダイライン、厚薄ムラ、フィッシュアイなどの不良による光源のゆがみが埋没してしまい、検出することは困難である。
【００１６】
さらに、暗室内にシートを置き、スリットによって線状に絞られた光源から光をシートに照射し、光源と反対側に白色スクリーンを置いてスクリーン上の影像を撮影して検査する方法は、ダイライン、厚薄ムラ等の連続して一方方向に現れる不良についてはよく検出できるが、フィッシュアイなどの局部的な不良を検出することは困難である。
【００１７】
したがって、連続生産されるライン上で透視歪み、ダイライン、厚薄ムラ、フィッシュアイなどの不良を安価な装置で簡単に検出することは困難であった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、連続生産ライン上で実施でき、且つ簡便で、安価な装置による透明樹脂シートの検査方法を提供することにある。また、連続生産ライン上で実施しても十分に欠点が検出される検査方法により、品質に優れた透明樹脂シートを得ることができる透明樹脂シートの製造方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、透明樹脂シートの上方から照明を行い、下側に置いた白板に写る影によって透明樹脂シートの外観不良を検出する方法によれば、動いているシートの幅方向全領域について簡便な方法で、十分に外観を検査することができることを見出し、本発明に到達したものである。
【００２０】
すなわち、本発明によれば、透明な樹脂シートを生産ライン上で連続的に検査する方法において、透明樹脂シート上方に設置した光源により光を照射し、該透明樹脂シートの裏側に設置した白板に写る影を該透明樹脂シート越しに検出することによって、透明樹脂シートの外観上の欠点を検出する透明樹脂シートの検査方法が提供される。
【００２１】
本発明により、連続押出し法で連続して生産される、すなわち動いているシートの幅方向全領域について簡便に外観を検査することが可能となった。本発明の特徴は、通常直接観察しても非常に観察し難いダイライン、厚薄ムラ、フィッシュアイなどの不良を連続的に安価な装置で簡単に検出することである。
【００２２】
透明な樹脂シートの検査において、本発明の透明樹脂シート上方に設置した光源により光を照射し、透明樹脂シートの裏側に設置した白板に写る影によって、透明樹脂シートの外観上の欠点を検出する方法は、前述した透過方法や反射方法に比べて、欠点の大きさが影によって間接的に拡大されることにより、欠点を容易に検出することができる。
【００２３】
本発明において、透明樹脂シート上方に設置した光源は、その角度が、透明樹脂シートに対して鉛直から６０°までの範囲が好ましく、より好ましくは鉛直から３０°までの範囲である。透明樹脂シートに照射する光源の光軸の角度が、該シートと鉛直から６０°までの範囲から外れると、欠点により生じる影がぼやけて、検査することが困難となる。
【００２４】
本発明において、照射された透明樹脂シート表面の照度は５００〜５０００Ｌｕｘが好ましく、５００〜２０００Ｌｕｘがより好ましい。かかる範囲とすることで、暗室を必要とせず、生産ラインとして作業可能な環境で影を認識することができる。照射シート表面の照度が５００Ｌｕｘ未満であると、生産ラインに必要な作業環境にある照度では影を検出することが困難で、５０００Ｌｕｘを超えると通常目視で検査を行う場合、検査員の目の疲労が大きくなる。
【００２５】
もちろん、影の検出は、目視のみに限定されるものではなく、ＴＶカメラを介して目視することも可能であるし、影による照度変化を電気的な信号に変えて検出することも可能である。
【００２６】
本発明において、透明樹脂シートと、該透明樹脂シートの裏側に設置する白板との距離は５０〜２００ｍｍが好ましく、１００〜１５０ｍｍがより好ましい。かかる範囲とすることにより、影の大きさが検出可能な大きさとなり、且つ周囲の環境に溶け込まない影の濃度を確保できる。透明樹脂シートと、該シートの裏側に設置する白板の距離が５０ｍｍ未満であると、シートの欠点により生じる影の大きさが小さく、２００ｍｍを超えると、シートの欠点により生じる影の濃度が低下して欠点の検出が困難となる。
【００２７】
本発明において、透明樹脂シートの厚みは０．１〜１０ｍｍが好ましい。検査する透明樹脂シートの厚みが０．１ｍｍ未満であると、シートの自重によるシートの曲がりや、シートの剛性が低くなるため、振動によりシートの押出し方向と直角方向に薄い陰が生じるため、厚薄ムラの検出が難しくなり、１０ｍｍを超えるとシート内部での反射により干渉が生じて厚薄ムラの検出が難しくなる。
【００２８】
本発明において、透明樹脂シートはポリカーボネート樹脂シートであることが好ましい。ポリカーボネート樹脂シートは、窓ガラス、位相差板、偏光板、光拡散板、テレビなどの前面板等、ダイライン、厚薄ムラ、フィッシュアイなどの不良の低減が必要な用途に好適に使用される。
【００２９】
また、本発明の検査方法によると、ダイライン、厚薄ムラおよびフィッシュアイ等の外観上の欠点が、従来行われていた生産後のシートの検査方法である透過方法（光源と目の中間に検査する樹脂シートを挿入し、樹脂シートを動かして樹脂シート越しに見える光源のゆがみを検査する方法）や反射方法（光源を樹脂シートに反射させて見える光源のゆがみを検査する方法）と比較して、同等に検出できることから、本発明の検査方法により外観上の欠点が検出されない透明樹脂シートは優れた品質を有する。
【００３０】
したがって、本発明において、上記透明樹脂シート上方に設置した光源により光を照射し、該透明樹脂シートの裏側に設置した白板に写る影を該透明樹脂シート越しに検出する方法により、生産ライン上で連続的に該透明樹脂シートの外観の欠点を検査して、ダイライン、厚薄ムラおよびフィッシュアイに起因する影が認められないものを合格品質基準として設定する透明樹脂シートの製造方法が提供される。
【００３１】
この透明樹脂シートの製造方法において、生産ライン上で連続的に該透明樹脂シートの外観の欠点を検査することにより、迅速にロールの種類、温度、狭持圧、シートの引き取り速度等の押出し条件を調整し、欠点の無い品質の良好な透明樹脂シートを生産性良く得ることができる。
【００３２】
【実施例】
以下実施例、比較例によって説明する。
【００３３】
［実施例１］
幅１３００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、生産速度５ｍ／ｍｉｎで連続押出し生産される透明なポリカーボネートシートの上側８００ｍｍに押出し方向と直角に設置された蛍光灯により、透明なポリカーボネートシートを該シートに対して鉛直方向から照らし、該シートの下側１５０ｍｍの位置に該シートと平行に白色の板を設置した。このとき、該シート表面の照度は１２００Ｌｕｘであった。
【００３４】
視力１．０の検査員が蛍光灯の延長線上で、シートに近い方の端から鉛直より６０度の角度に位置し、押出し方向３００ｍに渡って検査を行ったところ、ダイライン３本、厚薄ムラ５箇所、フィッシュアイ７箇所を認めた。
【００３５】
３００ｍにわたって押出しされたシートを２ｍの長さに切断後、この１５０枚のシートについて検査員により検出された外観不良についてその大きさを確認した。
【００３６】
検出された３本のダイラインについては、触針式表面粗さ計（（株）東京精密製）を用いてベースライン法でシート表面の凹凸を測定したところ、最小０．２μｍ、最大０．９μｍであった。
【００３７】
検出された５箇所の厚薄ムラについて、アンリツ（株）社製連続厚み測定装置及び広範囲差動電子マイクロメーターＫ３１２を用いて測定したところ、最小０．３μｍ、最大０．７μｍであった。
【００３８】
検出された７箇所のフィッシュアイについては、光学顕微鏡を用い、その大きさを測定したところ、最小１５０μｍ、最大３００μｍであった。
【００３９】
また、上記検査員が行なった生産ライン上での検査法で不良の見られなかった部分について、１５０枚のシートを透過方法および反射方法により不良の有無の検査を行ったが、不良は認められなかった。
【００４０】
［比較例１］
幅１３００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、生産速度５ｍ／ｍｉｎで連続押出し生産される透明なポリカーボネートシートの下側に押出し方向と直角に設置された蛍光灯により、透明なポリカーボネートシートを該シートに対して鉛直方向から該シート表面の照度が１２００Ｌｕｘとなるように照らした。この検査装置はダイスから見て実施例１の検査装置の２ｍ後方に設置した。
【００４１】
視力１．０の検査員が蛍光灯の延長線上で、シートの近い方の端から鉛直より６０度の角度に位置し、押出し方向３００ｍに渡って検査を行ったところ、ダイライン１本、厚薄ムラ３箇所、フィッシュアイ１箇所を認めた。
【００４２】
３００ｍにわたって押出しされたシートを２ｍの長さに切断後、１５０枚のシートについて検査員により認められた外観不良についてその大きさを確認した。
【００４３】
検出された１本のダイラインについては、触針式表面粗さ計（（株）東京精密製）を用いてベースライン法でシート表面の凹凸を測定したところ、０．９μｍであった。
【００４４】
検出された３箇所の厚薄ムラについてアンリツ（株）社製連続厚み測定装置及び広範囲差動電子マイクロメーターＫ３１２を用いて測定したところ、最小０．５μｍ、最大０．７μｍであった。
【００４５】
検出された１箇所のフィッシュアイについては、光学顕微鏡を用い、その大きさを測定したところ、３００μｍであった。
【００４６】
［比較例２］
幅１３００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、生産速度５ｍ／ｍｉｎで連続押出し生産される透明なポリカーボネートシートの上側に押出し方向と直角に設置された蛍光灯により、透明なポリカーボネートシートを該シートと鉛直方向から該シート表面の照度が１２００Ｌｕｘとなるように照らし、該シートの下側１５０ｍｍの位置に該シートと平行に黒色の板を設置した。この検査装置はダイスから見て本発明による検査装置の４ｍ後方に設置した。
【００４７】
視力１．０の検査員が蛍光灯の延長線上で、シートの近い方の端から鉛直より６０度の角度に位置し、押出し方向３００ｍに渡って該シート表面に映る蛍光灯の像を観察して検査を行ったところ、ダイライン１本を認めた。厚薄ムラ、フィッシュアイは認められなかった。
【００４８】
３００ｍにわたって押出しされたシートを２ｍの長さに切断後認められた外観不良についてその大きさを確認した。
【００４９】
検出された１本のダイラインを触針式表面粗さ計（（株）東京精密製）を用いてベースライン法でシート表面の凹凸を測定したところ、０．９μｍであった。
【００５０】
【発明の効果】
本発明により、透明樹脂の検査が連続生産ライン上で、通常直接観察しても非常に観察し難いダイライン、厚薄ムラ、フィッシュアイなどの不良を安価な装置で簡単に検出することができ、更に、連続してリアルタイムに外観の検査ができることにより、生産開始時の機械の調整、修正が迅速にできることで、時間とコストの削減につながり、生産性を向上させることができる。また、生産機械のトラブル等による外観不良の発生にも敏速に対処することが可能となった。