JP7276661B2 - シート状物の欠陥検査装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は，衛生用紙などのシート状物の欠陥検査装置や，それを用いたシート状物の製造方法に関する。

従来から，例えばトイレットペーパーやティッシュペーパーのような家庭用の衛生用紙に関し，その製造過程で生じた欠陥（穴や，汚れ，スジ，異物等）を検査する手法として，衛生用紙の原紙をローラなどによって高速で搬送しつつ，その搬送中に紙面をカメラで撮影することにより，紙面上に生じた欠陥を検出することが知られている。

例えば紙・フィルム等のようなシート状物の被検査体の欠陥検査技術に関し，特許文献１には，被検査体に照明光を当てて表面上に影を作り，この影内における正反射または乱反射の像を暗視野感度領域においてカメラで撮像し，得られた撮像画像の画像信号を画像処理して欠陥を検出する装置が開示されている。このように，照明から照射され紙面上で反射した反射光をカメラで検出する検査手法は，「反射方式」とも呼ばれる。

また，特許文献１及び特許文献２には，検出された欠陥の種別を判別する機能を備えた欠陥検査装置が開示されている。例えば，これらの特許文献では，撮影画像を所定数の画素行列からなるブロック（格子）に切り分けて，各ブロック内の濃度情報（つまり明度情報）に基いて検出された欠陥の種別（穴や汚れなど）を判別することが提案されている。

特開２０１７－２１００３号公報 特開平０８－１４５９０７号公報

ところで，特許文献１に記載の欠陥検査装置ように，検査対象となるシート状物の一方面側に撮影装置と光源を配置する「反射方式」の装置では，シート状物に付着した汚れが例えば図８に示すような状態で映り込むこととなる。すなわち，シート状物がほぼ白色のものであることを想定したときに，汚れ（煤汚れや機械油が付着したシミなど）はシート状物の紙面よりも明度の低い暗色に写る。ここで，反射方式では，シート状物の紙面もある程度低い明度で撮影画像中に写ることとなるが，シート状物に付着した汚れが比較的薄い色のものである場合，紙面と汚れのコントラスト（明暗差）が小さくなり，紙面上に付着した汚れを検出できない場合がある。一方で，コントラストの小さい汚れを正確に検出しようとすると，例えば，性能の高い撮影装置が必要となって設備コストの増加に繋がったり，本来欠陥として検出する必要のない塵芥や紙粉が紙面上に落した影などを欠陥として検出してしまうといったエラーが発生するおそれもある。

そこで，本発明は，シート状物に色の薄い異物が付着している場合であっても，当該異物を効率的に検出することのできる欠陥検査装置や方法を提供することを目的とする。

本発明の発明者は，上記した従来技術の問題を解決する手段について鋭意検討した結果，シート状物の一方面側に撮影装置と光源が配置された「反射方式」の欠陥検査装置において，シート状物の他方面側に白色部材を設けることにより，シート状物に付着した異物と紙面のコントラストが大きくなり，シート状物に色の薄い異物が付着している場合でも，それを効果的に検出できるようになるという知見を得た。そして，本発明者は，上記知見に基づけば従来技術の問題を解決できることに想到し，本発明を完成させた。具体的に説明すると，本発明は以下の構成・工程を有する。

本発明の第１の側面は，シート状物の欠陥検査装置に関する。本発明に係る欠陥検査装置は，撮影装置と，一又は複数の光源と，白色部材とを備える。撮影装置は，シート状物の被検査部位の一方面側に配置され，当該被検査部位の表面を撮影して当該シート状物の画像を得る。光源は，被検査部位の一方面側に配置（すなわち撮影装置と同じ側）に配置され，当該被検査部位の表面上における撮影装置の撮影範囲を照明する。白色部材は，記被検査部位の他方面側で，撮影装置の撮影範囲と少なくとも部分的に重なる位置に配置される。なお，本願明細書において，「白色」とは，ＣＩＥ－Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系におけるＬ^＊値が６０以上の色を意味する。特に，白色部材は，Ｌ^＊値が７０以上であることが好ましく，８０以上であることがより好ましく，８５以上であることが更に好ましい。白色部材は，検査対象となるシート状物と異素材のものであってもよいし同素材のものであってもよい。例えばシート状物が白色である場合には，シート状物の被検査部位に当該シート状物の別部位を重ねて白色部材として利用することとしてもよいし，シート部材の被検査部位に別のシート状物を重ねて白色部材として利用することとしてもよい。このように，反射方式の欠陥検査装置において，シート状物の被検査部位の裏面側に白色部材を配置しておくことで，撮影画像中において被検査部位の紙面とそこに付着した異物のコントラストが大きくなるため，異物の検出感度を高めることができる。

本発明に係る欠陥検査装置において，白色部材は，シート状物の被検査部位と平行に形成された白色の平面部を含むプレートであることとしてもよい。この場合に，プレートの平面部は，被検査部位から一定間隔離れた位置に配置されていることが好ましい。なお，プレート（白色部材）をシート状物に対して非接触で配置する場合，プレートとシート状物の距離は近いことが好ましく，例えば２０ｃｍ以内又は１０ｃｍ以内とすることが好ましく，５ｃｍ以内であることが特に好ましい。このように，プレートをシート状物に対して非接触とすることで，プレートを配置しやすくなる。また，プレートとシート状物の接触によって静電気が発生することや，シート状物にシワが形成されることを回避できる。

本発明に係る欠陥検査装置において，白色部材は，シート状物の被検査部位と接触する白色の曲面部を含むプレートであることとしてもよい。このように，曲面部を含むプレートをシート状物に接触した状態で配置することで，シート状物の紙面とそこに付着した異物のコントラストをより大きくすることができる。さらに，プレートとシート状物が常に接触していることで，プレート上に紙粉等が堆積しにくくなる。

本発明に係る欠陥検査装置において，白色部材は，シート状物の被検査部位と接触する白色の周面を含むローラであることとしてもよい。このようにローラを利用することで，シート状物を搬送しつつ，そのローラとシート状物の接触箇所において，異物等の付着を効率的に検査できる。また，シート状物に接触するローラの周面を白色とすることで，シート状物の紙面とそこに付着した異物のコントラストをより大きくすることができる。

本発明に係る欠陥検査装置において，検査対象となるシート状物は，ロール状に巻回されたものであってもよい。この場合に，撮影装置等によるシート状物の被検査部位は，ロール状に巻回されたシート状物の最外層に位置ことが好ましい。また，白色部材は，被検査部位の内層側に位置するシート状物の別層であることが好ましい。このように，シート状物のロール体の最外層を被検査部位とすることで，その内層側に位置する別層を白色部材として利用することもできる。これにより，上記のようなプレートやローラといった装置を利用しなくても，シート状物の紙面とそこに付着した異物のコントラストを簡単に大きくすることができる。また，シート状物の製造過程においては，その搬送方向に沿って略直線的な煤汚れなどが紙面に筋状に付着することが多い。このような筋状の汚れが付着したシート状物をロール状に巻き取ると，複数層に亘って筋状の汚れが重なることとなる。このように汚れが重なっている状態において，シート状物のロール体の最外層を被検査部位とすることで，撮影画像中には汚れの色がより濃く写りこむため，紙面と汚れのコントラストをさらに大きくすることができる。

本発明の第２の側面は，シート状物の製造方法に関する。本発明に係る製造方法は，シート状物を得る工程と，このシート状物の欠陥の有無を上記した第１の側面に係る欠陥検査装置を用いて検査する工程とを含む。

本発明によれば，シート状物に色の薄い異物が付着している場合であっても，当該異物を効率的に検出することができる。

図１は，抄紙機の構成の一例を示している。 図２は，第１の実施形態に係る欠陥検査装置の構成例を示している。 図３は，欠陥検査装置の機能構成例を示したブロック図である。 図４は，本発明に係る欠陥検査装置で取得した撮影画像の一例を模式的に示している。 図５は，第２の実施形態に係る欠陥検査装置の構成例を示している。 図６は，第３の実施形態に係る欠陥検査装置の構成例を示している。 図７は，第４の実施形態に係る欠陥検査装置の構成例を示している。 図８は，従来の「反射方式」の欠陥検査装置で取得した撮影画像の一例を模式的に示している。

以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜変更したものも含む。
なお，本願明細書において，「Ａ～Ｂ」というときは「Ａ以上Ｂ以下」であることを意味する。

［１．第１の実施形態］
図１から図４を参照して，本発明の第１の実施形態について説明する。本発明は，シート状物の欠陥検査装置や，その欠陥検査装置を用いてシート状物を製造する方法に関する。シート状物の例としては，紙製やプラスチック製のものを挙げることができる。特に，シート状物は，ティシュペーパーやトイレットペーパーとして利用される家庭用の衛生用紙であることが好ましい。「衛生用紙」とは，ＪＩＳの「紙・板紙及びパルプ用語」（ＪＩＳＰ ０００１）で定義された「衛生用紙」を意味する。「衛生用紙」には，タオル，生理用紙，ティシュペーパー，トイレットペーパー，ちり紙が含まれる。本発明によって製造される衛生用紙は，坪量が１０～２５ｇ／ｍ^２の範囲にある薄葉紙であることが好ましい。また，衛生用紙は，１枚からなる１プライの製品であってもよいし，２枚又は３枚以上を重ね合わせた２プライ又は３プライ以上の製品であってもおよい。特に，本発明において，シート状物は，ＣＩＥ－Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系におけるＬ^＊値が６０以上，７０以上，８０以上，又は８５以上の白色であることが好ましい。以下では，シート状物として，１プライの白色の衛生用紙を例に挙げて説明を行う。

衛生用紙の製造方法は，基本的に，原料パルプ繊維の懸濁液である抄紙原料（パルプスラリー）を得る調製工程と，抄紙原料から原料パルプ繊維を抄いて繊維ウェブを形成し乾燥させる抄紙工程を含む。

調整工程では，衛生用紙の原料となる抄紙原料（パルプスラリー）を調整する。抄紙原料は，パルプを主原料としている。原料パルプとしては，例えば，広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）や針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）等のクラフトパルプ（ＫＰ）； サルファイトパルプ（ＳＰ）やソーダパルプ（ＡＰ）等の化学パルプ； セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）やケミグラウンドウッドパルプ（ＣＧＰ）等の半化学パルプ； 砕木パルプ（ＧＰ）やサーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ，ＢＣＴＭＰ）等の機械パルプ； あるいは，楮，三椏，麻，ケナフ等を原料とする非木材パルプ，コットンリンターやコットンリントなどの綿系パルプ，古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられる。抄紙原料は，薄葉紙の用途や要求される性能に応じて，１種類の原料パルプを使用してもよく，又は複数種類の原料パルプを任意の比率で使用してもよい。原料パルプは，未叩解パルプであってもよく，全体または一部が叩解されていてもよい。

調整工程で調整された抄紙原料は，抄紙工程において抄紙され衛生用紙となる。抄紙工程は，抄紙機１００を利用して行うことができる。図１に示されるように，抄紙機１０００は，ワイヤパート１１０，プレスパート１２０，ドライパート１３０，カレンダパート１４０，及びリールパート１５０を含む。

ワイヤパート１１０は，パルプスラリーに含まれる水分を搾水し，薄層状の湿紙を形成する部分である。ワイヤパート１１０は，抄き網を環状の無限軌道ベルトに構成した一対の上下２枚のワイヤ１１１と，パルプスラリーを２枚のワイヤ１１１の間に噴き付けるヘッドボックス１１２とを備える。ヘッドボックス１１２は，ワイヤ１１１のニップ部に向かってパルプスラリーを薄く噴き付ける。パルプスラリーに含まれる水分は，フォーミングロール１１３からの圧力で相互に圧着される２枚のワイヤ１１１の網目から搾水される。ワイヤ１１１は，駆動ロールとして機能するフォーミングロール１１３とドライブロール１４によって走行させる。フォーミングロール１１３及びドライブロール１１４はワイヤ１１１と当接するように配置されており，フォーミングロール１１３及びドライブロール１１４の回転力がワイヤ１１１に伝達されることでワイヤ１１１に推進力が付与されている。

プレスパート１２０は，ワイヤパート１１０で形成された薄層状の湿紙の水分を更に除去する部分である。プレスパート１２０は，フェルトを環状の無限軌道ベルトに構成したドライヤフェルト１２１と，このドライヤフェルト１２１に当接してドライヤフェルトの走行とともに回転する、複数のフェルトロール１２２とを備える。プレスパート１２０においては，ワイヤパート１１０ら送り込まれた湿紙をドライヤフェルト１２１の表面に載置し，繊維状のドライヤフェルト１２１を透過させて湿紙に含まれる水分を更に除去する。

ドライパート１３０は，プレスパート１２０で水分の除去された湿紙を更に乾燥する部分である。ドライパート１３０は，加熱可能な円柱状のヤンキードライヤ１３１と，熱風の噴射口を有するフード１３２とを備える。ドライパート１３０においては，内部に蒸気を吹き込み加熱状態としたヤンキードライヤ１３１の外周面に湿紙を圧着させ，更にフード１３２内部に設置された噴射口からヤンキードライヤ１３１の外周側に熱風を噴き付けることによって湿紙を乾燥させる。また，ヤンキードライヤシリンダ１３１の表面に形成された乾燥した原紙をドクターブレード１３３によりクレープを付けながら引き剥がす。原紙のクレープ率は，例えば１５～４５％又は２０～３８％とすることが好ましい。なお，なお，クレープ率とは，［（ヤンキードライヤの周速）－（リールドラムの周速））／（ヤンキードライヤの周速）］×１００（％）で算出される値である。

カレンダパート１４０は，ドライパート１３０で乾燥させた原紙に対してカレンダー加工を施す部分である。カレンダパート１４０は，カレンダロール１４１と受けロール１４２を備える。カレンダパート１４０においては，原紙をカレンダロール１４１と受けロール１４２の間に挟みこんで押圧することで，原紙表面の平滑化，組織の緻密化，紙厚の均一化，及び光沢の付与等を行う。カレンダロール１４１や受けロール１４２の種類は特に限定されないが，例えば金属製のものを好適に用いることができる。

リールパート１５０は，カレンダー加工を施した原紙を巻き取る部分である。リールパート１５０は，リールドラム１５１を備える。リールパート１５０においては，リールドラム１５１に巻芯１５２を固定した上で，原紙を巻芯１５２に巻き付け，リールドラム１５１を回転させることで原紙を巻芯１５２に巻き取る。これにより，原紙がロール状に巻取られた原反ロールを得ることができる。

本実施形態では，抄紙機１００のカレンダパート１４０とリールパート１５０の間に，欠陥検査装置２００が備え付けられている。欠陥検査装置２００は，衛生用紙の原紙の一面側（表面側）に紙面と対面するように設置された撮影装置２１１（カメラ）と，この撮影装置２１１と有線又は無線で接続された画像解析装置２２０を備える。さらに，欠陥検査装置２００は，撮影装置２１１とともに衛生用紙の原紙の一方面側（表面側）に配置された複数の光源２１２，２１３と，衛生用紙の原紙の他方面側（裏面側）に配置された白色部材２１４を備える。抄紙機１００は，カレンダパート１４０からリールパート１５０の間，特に撮影装置２１１と原紙が対面している部分において，この原紙を一定速度で一定方向に向かって搬送している。また，原紙の一方面側（表面側）は光源２１２，２１３によって照明されており，紙面上で反射した光が撮影装置２１１に導入される。このように，撮影装置２１１は，光源２１２，２１３からの照射光のうち原紙の紙面で反射した光を撮像することで，撮影画像を取得する。撮影装置２１１によって取得された衛生用紙の撮影画像は，画像解析装置２２０に入力され，この画像解析装置２２０において衛生用紙の紙面上に欠陥が生じているかどうかの解析が実行される。また，画像解析装置２２０は，撮影画像に含まれる紙面上の欠陥の種別を判定する処理を行う。

図２は，第１の実施形態に係る欠陥検査装置２００について，撮影装置２１１，光源２１２，２１３，及び白色部材２１４の配置例を示している。図２に示されるように，衛生用紙Ｓの表面側（一方面側）に，撮影装置２１１及び複数の光源２１２，２１３が配置され，衛生用紙の裏面側（他方面側）に，白色部材２１４が配置される。また，図２では，衛生用紙Ｓ上に生じた欠陥を符号Ｄで示している。欠陥の例としては，汚れ，穴や，スジ，異物等など，衛生用紙の販売に適さない品質上の欠陥が挙げられる。

撮影装置２１１は，静止画又は動画の画像データを取得するためのカメラである。撮影装置２１１によって取得された画像データは，画像解析装置２２０（図３参照）へと送信され欠陥検出のための所定の画像解析が行われる。カメラは，例えば，レンズ，メカシャッター，シャッタードライバ，ＣＣＤイメージセンサユニットやＣＭＯＳイメージセンサユニットといった光電変換素子，光電変換素子から電荷量を読み出し画像データを生成するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ），ＩＣメモリなどで実現される。なお，カメラは，静止画を撮影するものであってもよいし，所定のフレームレートの動画を撮影するものであってもよい。

撮影装置２１１は，その撮像面（レンズ）が衛生用紙Ｓの紙面に対してほぼ平行に配置されることが好ましい。このため，撮影装置２１１の撮像面から垂直に直線を引くと，その直線は紙面に対してほぼ垂直に交差する。これにより，撮影装置２１１によって衛生用紙Ｓの紙面を歪みなく撮影することができる。図２では，撮影装置２１１の撮影範囲を破線で示している。

光源２１２，２１３は，撮影装置２１１によって撮影される衛生用紙Ｓの撮影範囲を照明するライトである。光源２１２，２１３は，白色光を照射するものであることが好ましい。光源２１２，２１３の例としては，蛍光灯，ＬＥＤ（発光ダイオード），ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード），ランプ，アーク灯，白熱電球などが挙げられる。また，光源２１２，２１３は，スポット光源，平行光源（面光源），又は点光源を採用することができるが，その照明範囲（スッポットサイズ）や光軸を制御しやすいスポット光源を採用することが最も好ましい。スポット光源を利用すれば，光源から限定された方向と範囲に光を照射することができる。図２では，各光源２１２，２１３の照明範囲を破線で示し，各光源２１２，２１３の光軸を一点鎖線で示している。なお，「光軸」とは，光源の発光部分の中心を通り，発光面に対して垂直な直線を意味する。図２等で示した例では，各光源２１２，２１３としては，光軸を中心として照明範囲（直径）がテーパー状に広がるスポット光源が採用されている。なお，スポット光源としては，照明範囲が無限遠に同一のものを用いることもできる。

図２に示されるように，各光源２１２，２１３は，撮影装置２１１の撮影範囲を含む範囲を照明するように配置されている。すなわち，本実施形態において，撮影装置２１１は，衛生用紙Ｓの表面の被検査部位を撮影し，各光源２１２，２１３は，撮影装置２１１が撮影している衛生用紙Ｓの表面の被検査部位を照明する。このため，光源２１２，２１３から照射されて衛生用紙Ｓの表面で反射した光が撮影装置２１１に導入されるようになっている。このようにして，撮影装置２１１は，「光反射方式」で衛生用紙Ｓの撮影画像を取得する。

また，図２に示されるように，衛生用紙Ｓの長手方向断面視において，各光源２１２，２１３から射出された光の光軸は，衛生用紙Ｓの紙面に対して所定角度θで傾斜している。主光源２１２，２１３の光軸の傾斜角度θは，例えば３０度～９０度，３５度～８５度，又は４５度～８０度であることが好ましい。なお，図２に示した例では，第１の光源２１２と第２の光源２１３の光軸の傾斜角度を等角としているが，それぞれの光源の光軸の傾斜角度は異なっていてもよい。

また，衛生用紙Ｓの長手方向断面視において，第１の光源２１２と第２の光源２１３は，撮影装置２１１を挟むように配置されている。すなわち，撮影装置２１１は，衛生用紙の搬送方向において，第１の光源２１２と第２の光源２１３の間に位置している。また，撮影装置２１１は，各光源２１２，２１３よりも高い位置に設置される。すなわち，撮影装置２１１から衛生用紙Ｓの紙面までの距離は，各光源２１２，２１３から衛生用紙Ｓの紙面までの距離よりも離れていることとなる。

このように，「光反射方式」で衛生用紙Ｓの紙面を撮影する場合，上記のように複数の光源２１２，２１３を配置することで，衛生用紙Ｓの紙面と撮影装置２１１の間に存在する浮遊物（例えば紙粉）を複数の方向から照らすことができるため，紙面上に投影される浮遊物の影の色を薄くすることができる。これにより，撮影装置２１１によって取得した撮影画像を解析して，紙面上に付着した欠陥をより明確に検出することができる。

図２に示されるように，白色部材２１４は，撮影装置２１１と光源２１２，２１３とは反対面側（裏面側）に配置される。白色部材２１４は，撮影画像中における衛生用紙Ｓの紙面の明度を高くすることを目的として，白色の衛生用紙Ｓの裏面側に配置される。具体的には，光源２１２，２１３からの照射光は衛生用紙Ｓの紙面を部分的に透過することになるが，その透過光は衛生用紙Ｓの裏面側に配置されている白色部材２１４に到達する。白色部材２１４は，少なくともその衛生用紙Ｓ側の表面が白色であるため，透過光の全周波数成分を反射する。このため，白色部材２１４が裏面側に配置された衛生用紙Ｓの被検査部位は撮影画像中における明度が高くなる。本実施形態では，白色部材２１４として，衛生用紙Ｓの紙面と平行な面を有する板状の部材が用いられている。白色部材２１４を構成する材料は特に限定されず，紙製，プラスチック製，金属製のいずれであってもよい。

また，図２に示した実施形態において，白色部材２１４は，衛生用紙Ｓの紙面に対して平行に形成された白色の平面部を含み，この平面部は，シート状物から一定間隔Ｇだけ離れた位置に位置している。白色部材２１４の平面部と衛生用紙Ｓの紙面の間の間隔Ｇは，白色部材２１４が衛生用紙の搬送を阻害しない程度になるべく近い間隔であることが好ましい。具体的に説明すると，図２では，衛生用紙Ｓが存在しないことを想定した場合に，撮影装置２１１による白色部材２１４の平面部上の撮影範囲を符号Ｐで示し，また，第１の光源２１２と第２の光源２１３からの照射光が白色部材２１４の平面部上で重なる範囲を符号Ｌで示している。このとき，衛生用紙Ｓの搬送方向（図の左右方向）において，照射光が重なる範囲Ｌの長さは，撮影範囲Ｐの長さに対して，８０％以上又は９０％以上であることが好ましく，１００％以上であることが特に好ましい。つまり，範囲Ｌの長さは撮影範囲Ｐの長さ以上（Ｌ≧Ｐ）であることが特に好ましい。このような条件を満たすように，白色部材２１４と衛生用紙Ｓの間隔Ｇを設定すればよい。例えば間隔Ｇは，１ｃｍ～２０ｃｍ又は２～１０ｃｍとすることが好ましい。このように，白色部材２１４の平面部上において，光源２１２，２１３からの照射光が重なる範囲を撮影装置２１１によって撮影することで，撮影画像に写る衛生用紙Ｓの紙面の明度を効果的に高くすることができる。なお，このようなプレート状の白色部材２１４は，シート状物と接触するもの（すなわち間隔Ｇがゼロ）であっても構わない。この場合，シート状物がプレート状の白色部材２１４に接触した際に破れたり皺が寄ったりしないように，白色部材２１４のうちのシート状物に接触する部位を丸めたり滑らかな材質で構成すればよい。

また，図示は省略するが，欠陥検査装置２００は，白色部材２１４の平面部に付着する塵芥（例えば紙粉など）を除去する除去手段をさらに備えていてもよい。除去手段としては，衛生用紙の紙面と白色部材２１４の平面部の間に連続的又は断続的に空気を送り込む送風装置や，白色部材２１４の平面部を自動又は手動で拭掃するブラシやワイパーを用いることができる。

図３は，撮影装置２１１に接続された画像解析装置２２０の機能構成例を示している。画像解析装置２２０は，前述した構成によって撮影装置２１１によって取得された衛生用紙の画像を解析して，当該衛生用紙の欠陥の有無を検査する。画像解析装置２２０には一般的なコンピュータを用いればよい。画像解析装置２２０は，撮影装置用のインターフェースを備えており，撮影装置２１１が取得した画像データが入力される。画像解析装置２２０は，制御演算部２２１，記憶部２２２，操作部２２３，及び表示部２２４を備える。制御演算部２２１は，各要素２２２～２２４を制御するとともに，記憶部２２２に記憶されている欠陥検査用のコンピュータプログラムに従って，撮影装置２１１から取得した画像データの画像解析処理を行う。制御演算部２２１は，ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサにより実現できる。記憶部２２２は，ＨＤＤ又はＳＤＤといった不揮発性メモリや，ＲＡＭ又はＤＲＡＭといった揮発性メモリにより実現できる。操作部２２３は，マウス，キーボード，タッチパネル，マイクなどの入力装置により構成され，人による操作情報を受け付ける。表示部２２４は，液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイのような表示装置であって，撮影装置２１１から取得した画像データを表示することとしてもよい。なお，表示部２２４は，操作部２２３と一体となってタッチパネルディスプレイを構成していてもよい。

画像解析装置２２０の制御演算部２２１は，基本的に，撮影装置２１１によって取得された撮影画像を解析して，衛生用紙の表面上に欠陥があるか否かを判断する。例えば，画像解析装置２２０は，衛生用紙の画像データの画素又は画素群ごとに明度（濃度）を測定し，正常な明度範囲よりも暗い部分（又は明るい部分）があったときに，その画像データの衛生用紙に欠陥があると判断する。例えば，衛生用紙に異物（例えば煤汚れや油汚れ）が付着している場合，その異物部分については明度が暗く表れる。このように，制御演算部２２１は画像データの明度に異常が発生している部位を，衛生用紙の欠陥部位であると判断する。

例えば，図５に示されるように，衛生用紙の紙面上に汚れ等の異物が付着している場合，その異物が付着した領域は明度が低くなる。このように，紙面の通常の明度と比較して，それよりも明度が低い部位に欠陥が付着していると判断することができる。例えば，紙面の明度と同程度の明度範囲を正常とし，この正常な明度範囲を下回る明度の欠陥を異物と判断すればよい。

図８に示したように，従来の反射方式（衛生用紙の裏面側に白色部材が配置されていない場合）で撮影した撮影画像でも，衛生用紙がほぼ白色のものであることを想定したときに，汚れは衛生用紙よりも明度の低い暗色に写る。ただし，従来の反射方式では，衛生用紙に付着した汚れが比較的薄い色のものである場合，紙面と汚れのコントラスト（明暗差）が小さくなり，紙面上に付着した汚れを検出できない場合がある。一方で，図５に示したように，本発明の反射方式（衛生用紙の裏面側に白色部材を配置した場合）では，従来の反射方式（図８）に比べて，衛生用紙の紙面の明度を高くすることができる。このため，衛生用紙上の正常部位と汚れが付着した部位のコントラストが大きくなるため，その汚れの色が比較的薄い場合でっても，汚れが付着していることをより確実に検出することが可能となる。なお，衛生用紙が白色であり，光源２１２，２１３から白色光を照射する場合に，ここで説明した本発明の効果はより顕著なものとなる。

［２．第２の実施形態］
図５は，第２の実施形態に係る欠陥検査装置２００を示している。以下の実施形態については，前述した第１の実施形態と同様の構成については説明を省略し，異なる構成について説明する。

第２の実施形態では，白色部材２１４として，衛生用紙の搬送方向における断面が曲面状に形成された白色の曲面部を含むものが用いられている。また，白色部材２１４の曲面部は，衛生用紙の裏面に接触している。このため，衛生用紙は，その一部（具体的には被検査部位）が常に白色部材２１４の曲面部に接しながら長手方向に搬送されることとなる。なお，曲面部を有する白色部材２１４は，図５に示されるように断面が円弧状の板状部材であってもよいし，断面円形状の部材や，断面半円形状の部材，又は断面円筒形状の部材であってもよい。

また，第２の実施形態では，複数の光源２１２，２１３がそれぞれ，衛生用紙と白色部材２１４の接触部位を照明するように配置されている。また，撮影装置２１１も同様に，衛生用紙と白色部材２１４の接触部位を撮影するように配置されている。これにより，撮影装置２１１は，「反射方式」で衛生用紙と白色部材２１４の接触部位の撮影画像を取得することができる。

図５に示されるように，衛生用紙Ｓと白色部材２１４が密着しているため，衛生用紙Ｓの正常な紙面と汚れ等が付着した欠陥部位Ｄのコントラストをより高めることができる。また，白色部材２１４と衛生用紙が常に接触していることで，白色部材２１４の反射面に紙粉等が堆積しにくくなる。これにより，白色部材２１４の反射面が常にきれいな状態に保たれ，反射光の強度が維持される。

［３．第３の実施形態］
図６は，第３の実施形態に係る欠陥検査装置２００を示している。第３の実施形態では，白色部材２１４として，白色の周面を持つローラを採用している。ローラは，白色の周面が衛生用紙Ｓの裏面に接触し，この衛生用紙Ｓの搬送方向と同じ方向に回転する。このため，衛生用紙は，その一部（具体的には被検査部位）が常にローラの白色の周面に接しながら長手方向に搬送されることとなる。なお，ローラは，モータ等の駆動装置を備えて自らが能動的に回転する駆動ローラであってもよいし，衛生用紙Ｓの搬送に伴って受動的に回転する従動ローラであってもよい。また，第３の実施形態においても，複数の光源２１２，２１３がそれぞれ，衛生用紙とローラの接触部位を照明するように配置されている。また，撮影装置２１１も同様に，衛生用紙とローラの接触部位を撮影するように配置されている。これにより，撮影装置２１１は，「反射方式」で衛生用紙とローラ（白色部材２１４）の接触部位の撮影画像を取得することができる。

［４．第４の実施形態］
図７は，第４の実施形態に係る欠陥検査装置２００を示している。第４の実施形態において，欠陥検査装置２００に含まれる撮影装置２１１と光源２１２，２１３は，リールドラム１５１に巻き取られている衛生用紙の最外層の一部を被検査部位とするように配置されている。すなわち，衛生用紙は，リールドラム１５１に取り付けられた巻芯１５２に巻き付けられてロール状に巻回されるものであり，その積層数は順次増加していく。撮影装置２１１は，順次拡径するロール状の衛生用紙の最外層の紙面の一部を撮影可能な位置に配置されており，光源２１２，２１３は，その撮影装置２１１の撮影範囲を照明可能な位置に配置されている。

このようにして撮影装置２１１と光源２１２，２１３を配置することにより，図７の拡大図部分に示されるように，ロール状の衛生用紙の最外層の一部が被検査部位となる。また，ロール状の衛生用紙は，複数層に亘って白色の紙面が積層された状態となっている。このため，最外層の被検査部位の直下（内層側）に位置する一層又は複数層に亘る白色の紙面は，被検査部位の明度を高めるための「白色部材２１４」として機能する。つまり，衛生用紙をロール状に巻回してその最外層を被検査部位に設定することにより，異物付着等の検査対象である衛生用紙自身を白色部材２１４として利用することができる。

また，衛生用紙は，図７に示した抄紙機１００のように，その製造工程において一方向に搬送されることが一般的である。このため，例えば図４に例示したように，煤汚れや機械油の付着によって生じたシミなど異物は，衛生用紙の搬送方向に沿っておよそ直線状に付着しやすいという性質がある。このように汚れ等がおよそ直線状に付着している場合に，リールドラム１５１によって衛生用紙を巻き取ると，ロール状となった衛生用紙においては汚れ等が積層方向に重なることとなる。つまり，衛生用紙の最外層の紙面に汚れが付着している場合に，その下層の紙面にも同じ様な汚れが付着している場合が多く，汚れが上下層に亘って重なることとなる。そうすると，衛生用紙の最外層の被検査部位を撮影装置２１１によって撮影した場合に，撮影画像中には，複数層に亘って重なった汚れ等が色濃く映り込む。つまり，撮影画像中の紙面の正常な部位については，白色の紙面が複数層に亘って重なることで比較的明度が高くなり，撮影画像中の汚れが付着した部位については，有色の汚れが複数層に亘って重なることで比較的明度が低くなる。これにより，本実施形態によれば，衛生用紙の紙面におよそ直線状に付着した汚れ等の異物とそれ以外の正常部位とのコントラストがより大きくなるため，紙面上の汚れをより確実に検出することができる。特に，衛生用紙の一層のみでは検出しにくい薄い色の汚れであっても，それが複数層に亘って積層されることで撮影画像中の色の濃度が濃くなるため，異物として検出しやすくなる。

以上，本願明細書では，本発明の内容を表現するために，図面を参照しながら本発明の実施形態の説明を行った。ただし，本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，本願明細書に記載された事項に基づいて当業者が自明な変更形態や改良形態を包含するものである。

１００…抄紙機 １１０…ワイヤパート
１１１…ワイヤ １１２…ヘッドボックス
１１３…フォーミングロール １１４…ドライブロール
１２０…プレスパート １２１…ドライヤフェルト
１２２…フェルトロール １３０…ドライパート
１３１…ヤンキードライヤ １３２…フード
１３３…ドクターブレード １４０…カレンダパート
１４１…カレンダロール １４２…受けロール
１５０…リールパート １５１…リールドラム
１５２…巻芯 ２００…欠陥検査装置
２１１…撮影装置 ２１２…第１の光源
２１３…第２の光源 ２１４…白色部材
２２０…画像解析装置 ２２１…制御演算部
２２２…記憶部 ２２３…操作部
２２４…表示部

Claims (2)

1. ロール状に巻回された白色のシート状物の欠陥検査装置であって，
   前記ロール状に巻回された白色のシート状物の最外層の表面を撮影する撮影装置と，
   前記最外層における前記撮影装置の撮影範囲を照明する一又は複数の光源と，
   前記撮影装置によって撮影された撮影画像を解析する画像解析装置と，を備え，
   前記撮影範囲では，前記ロール状に巻回された白色のシート状物の最外層とその内層側に位置する前記シート状物の別層が複数層に亘って重なっており，
   前記画像解析装置は，前記撮影画像中において，前記白色のシート状物が複数層に亘って重なることで比較的明度が高くなっている部位を正常と判断し，前記白色のシート状物に付着した有色の汚れが複数層に亘って重なることで比較的明度が低くなっている部位を異常と判断する
   欠陥検査装置。
2. シート状物を得る工程と，
   前記シート状物の欠陥の有無を，請求項１に記載の欠陥検査装置を用いて検査する工程と，を含む，
   シート状物の製造方法。

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