JP2020027066A - Defect inspection device for sheet-like object and manufacturing method - Google Patents

Defect inspection device for sheet-like object and manufacturing method Download PDF

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Abstract

To provide a defect inspection device capable of discriminating the kind of a defect that occurs to a sheet-like object in simple configuration and algorithm.SOLUTION: A defect inspection device comprises: an imaging apparatus 211 which is disposed at one face side of a sheet-like object and images a surface of the sheet-like object to obtain an image of the sheet-like object; one or more light sources 212 and 213 which are disposed at least at one face side of the sheet-like object and illuminate an imaging range of the imaging apparatus 211 on the surface of the sheet-like object; and an irregular reflection member 214 which is disposed at a position at least partially overlapped with the imaging range of the imaging apparatus 211 at the other face side of the sheet-like object and irregularly reflects radiation light from the light sources 212 and 213. In a case where a hole is formed on the sheet-like object, the light irregularly reflected by the irregular reflection member 214 is led through the hole into the imaging apparatus 211, such that the hole is represented bright in the picked-up image. Therefore, it is easily discriminated whether a defect which occurs in the sheet-like object is a hole or any other defect.SELECTED DRAWING: Figure 2

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。   The present invention relates to a defect inspection apparatus for a sheet-like material such as sanitary paper, and a method for manufacturing a sheet-like material using the same.

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。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for inspecting defects (holes, dirt, streaks, foreign substances, etc.) generated in a manufacturing process of household sanitary paper such as toilet paper and tissue paper, a base paper of the sanitary paper is used for a roller or the like. It is known to detect a defect that has occurred on the paper surface by photographing the paper surface with a camera while the paper is being transported at a high speed.

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。   For example, with respect to a defect inspection technique for a sheet-like inspection object such as a paper or a film, Patent Document 1 discloses that a shadow is formed on a surface by illuminating the inspection object with illumination light and specular reflection or reflection within the shadow. An apparatus is disclosed in which a diffuse reflection image is captured by a camera in a dark field sensitivity region, and an image signal of the obtained captured image is subjected to image processing to detect a defect. The inspection method of detecting the reflected light emitted from the illumination and reflected on the paper surface by the camera as described above is also called a “reflection method”.

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。   Patent Documents 1 and 2 disclose a defect inspection apparatus having a function of determining the type of a detected defect. For example, in these patent documents, a photographed image is divided into blocks (lattices) each including a predetermined number of pixel matrices, and the types of defects (holes and stains) detected based on density information (that is, brightness information) in each block. It has been proposed to determine

特開2017−21003号公報JP, 2017-21003, A 特開平08−145907号公報JP-A-08-145907

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とシート状物に生じた穴とが,例えば図7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(機械油が付着したシミなど)はシート状物よりも明度の低い暗色に写り,また穴も汚れと同程度の暗色か又はそれよりも明度の低い暗色で写ることとなる。このように,シート状物の撮影画像に汚れや穴が含まれている場合に,これらはいずれもほぼ白色のシート状物よりも明度が低いものとなる。このため,反射方式にてシート状物に生じた欠陥の種類を判別するためには,特許文献1や特許文献2に示されるように,欠陥の明度を解析するための複雑なアルゴリズムが必要になるという問題があった。   By the way, as in a defect inspection apparatus described in Patent Document 1, a “reflection type” apparatus in which an image pickup device and a light source are arranged on one surface side of a sheet-like object to be inspected, dirt adhering to the sheet-like object and the sheet The hole formed in the object is reflected in a state as shown in FIG. 7, for example. That is, assuming that the sheet is almost white, dirt (such as stains to which machine oil has adhered) appears in a darker color with a lower brightness than the sheet, and the holes have the same level as the dirt. The image is taken as a dark color or a darker color having a lower brightness. As described above, when the photographed image of the sheet-like object includes dirt and holes, each of these has lower brightness than the substantially white sheet-like object. Therefore, in order to determine the type of a defect generated in a sheet by the reflection method, a complicated algorithm for analyzing the brightness of the defect is required as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2. There was a problem of becoming.

そこで,本発明は,簡単な構成及びアルゴリズムでシート状物に生じた欠陥の種別を判別することを主たる目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to determine the type of a defect generated in a sheet by a simple configuration and an algorithm.

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光源からの照射光を乱反射する乱反射部材を設けることにより,シート状物に生じた欠陥(特に穴とそれ以外の欠陥)を簡単に判別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。   The inventor of the present invention has intensively studied means for solving the above-mentioned problems of the prior art, and as a result, in a "reflection type" defect inspection apparatus in which an imaging device and a light source are arranged on one side of a sheet-like material, By providing a diffuse reflection member on the other side of the object, which irregularly reflects the light emitted from the light source, it has been found that defects (especially holes and other defects) in the sheet can be easily identified. Was. The inventor has conceived that it is possible to solve the problems of the prior art based on the above findings, and has completed the present invention. More specifically, the present invention has the following configurations and steps.

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,乱反射部材とを備える。撮影装置は,シート状物の一方面側に配置され,当該シート状物の表面を撮影して当該シート状物の画像を得る。光源は,シート状物の少なくとも一方面側に配置され,当該シート状物の表面上における撮影装置の撮影範囲を照明する。乱反射部材は,シート状物の他方面側で,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ており,光源からの照射光を乱反射する。なお,「乱反射」とは,反射面に達した光がランダムな方向に反射する現象である。つまり,乱反射された光には,入射角と反射角が異なる光が含まれる。このため,「乱反射」は,光の入射角と反射角が等しくなる鏡面反射や,入射した光が再び入射方向へ帰る再帰反射とは区別される。このように,シート状物の裏面側に乱反射部材を設置しておくことで,撮影装置によるシート状物の検査エリアのどこに欠点(特に穴)があっても,光源から照射された光が穴を通過して乱反射部材に到達し,そこで乱反射して再度カメラに入射するようになる。このため,乱反射部材が必要とされる。   A first aspect of the present invention relates to a sheet-like defect inspection apparatus. A defect inspection apparatus according to the present invention includes an imaging device, one or a plurality of light sources, and a diffuse reflection member. The photographing device is arranged on one side of the sheet-like object, and photographs the surface of the sheet-like object to obtain an image of the sheet-like object. The light source is arranged on at least one surface side of the sheet-like material, and illuminates a photographing range of the photographing device on the surface of the sheet-like material. The diffuse reflection member is arranged on the other surface side of the sheet-like object at a position at least partially overlapping the photographing range of the photographing device, and irregularly reflects the irradiation light from the light source. Note that “diffuse reflection” is a phenomenon in which light reaching a reflecting surface is reflected in random directions. That is, the light that is irregularly reflected includes light having a different incident angle and a different reflection angle. Therefore, “diffuse reflection” is distinguished from specular reflection in which the incident angle of light is equal to the reflection angle, and retroreflection in which the incident light returns to the incident direction again. In this way, by installing the irregular reflection member on the back side of the sheet-like object, even if there is a defect (especially a hole) in the inspection area of the sheet-like object by the imaging device, the light emitted from the light source is And reaches the diffuse reflection member, where it is diffusely reflected and enters the camera again. For this reason, a diffuse reflection member is required.

上記構成のように,本発明では,例えばシート状物の表面側に光源と撮影装置を配置し,その裏面側に乱反射部材を配置しておく。これにより,シート状物に穴が生じている場合に,光源からの照射光は,シート状物の穴を抜けて乱反射部材に到達し,そこで乱反射して撮影装置に導かれることとなる。そうすると,撮影装置で取得した撮影画像には,穴がシート状物の紙面の正常な明度範囲よりも高い明度で写り込むようになる。他方,シート状物に穴以外の欠陥,例えば汚れや異物が付着している場合に,撮影装置で取得した撮影画像には,その欠陥がシート状物の紙面の正常は明度範囲よりも低い明度で写り込む。このため,欠陥検査装置では,撮影画像を解析して,紙面自体の正常な明度範囲と紙面上に生じている欠陥の明度とを比較することで,その欠陥が穴であるのか,それ以外の欠陥(汚れや異物等)であるのかを簡単に判別することができる。また,シート状物が衛生用紙である場合を想定すると,撮影装置と衛生用紙の間には,衛生用紙の製造過程で生じた紙粉が浮遊しており,撮影画像には紙粉やその影が写り込む場合がある。この紙粉やその影は撮影画像中において低い明度で写ることとなるが,衛生用紙の穴は上記のとおり明るい明度で写る。このため,上記構成によれば,紙粉やその影の影響によって誤作動が生じることを回避しつつ,シート状物(衛生用紙)に生じた穴をより確実に検出することが可能となる。   As in the above configuration, in the present invention, for example, a light source and a photographing device are arranged on the front side of a sheet-like material, and a diffuse reflection member is arranged on the back side thereof. Accordingly, when a hole is formed in the sheet-like object, the irradiation light from the light source passes through the hole of the sheet-like object, reaches the irregular reflection member, and is irregularly reflected there, and is guided to the imaging device. Then, in the captured image acquired by the image capturing device, the holes appear in the sheet-like object with a brightness higher than the normal brightness range of the paper surface. On the other hand, when a defect other than a hole, such as dirt or a foreign substance, is attached to the sheet-like material, the defect in the photographed image acquired by the photographing apparatus is lower than the lightness range when the sheet surface is normal. Reflected in For this reason, the defect inspection device analyzes the photographed image and compares the normal brightness range of the paper surface itself with the brightness of the defect occurring on the paper surface to determine whether the defect is a hole or not. Whether it is a defect (dirt, foreign matter, or the like) can be easily determined. Also, assuming that the sheet is sanitary paper, paper dust generated during the manufacturing process of the sanitary paper floats between the photographing device and the sanitary paper, and the paper dust and its shadow appear in the captured image. May be reflected. The paper dust and its shadow appear in the photographed image with low brightness, but the holes in the sanitary paper appear in bright brightness as described above. For this reason, according to the above configuration, it is possible to more reliably detect a hole formed in a sheet-like material (sanitary paper) while avoiding malfunction due to the influence of paper dust and its shadow.

本発明に係る欠陥検査装置において,乱反射部材は,シート状物と平行に形成された平面部を含むものであってもよい。この場合に,平面部は,シート状物から一定間隔で離れた位置に配置されていることとしてもよい。なお,乱反射部材をシート状物に対して非接触で配置する場合,乱反射部材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,乱反射部材をシート状物に対して非接触とすることで,乱反射部材を配置しやすくなる。また,乱反射部材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。   In the defect inspection apparatus according to the present invention, the irregular reflection member may include a flat portion formed in parallel with the sheet-like material. In this case, the flat portion may be arranged at a position separated from the sheet-like material at a constant interval. When the irregular reflection member is arranged in non-contact with the sheet, the distance between the irregular reflection member and the sheet is preferably short, for example, preferably within 20 cm or 10 cm, and preferably within 5 cm. Particularly preferred. As described above, by making the diffuse reflection member non-contact with the sheet-like material, the diffuse reflection member can be easily arranged. In addition, it is possible to avoid generation of static electricity due to contact between the irregular reflection member and the sheet-like material and formation of wrinkles on the sheet-like material.

本発明に係る欠陥検査装置は,乱反射部材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ることが好ましい。シート状物と乱反射部材との間に一定の間隔が空いている場合,その平面部に塵芥が付着するおそれがある。平面部に塵芥が堆積すると,乱反射した光の強度が弱くなり,撮影画像中における明度が低下する可能性がある。そこで,乱反射部材の平面部から塵芥を除去する除去手段を設けることで,このような問題を回避することができる。   It is preferable that the defect inspection apparatus according to the present invention further includes a removing unit that removes dust (for example, paper dust) adhered to the plane portion of the irregular reflection member. If there is a certain space between the sheet-like material and the irregular reflection member, dust may adhere to the flat surface. When dust accumulates on the flat surface, the intensity of light that has been irregularly reflected is weakened, and there is a possibility that lightness in a captured image is reduced. Therefore, such a problem can be avoided by providing a removing means for removing dust from the flat surface of the irregular reflection member.

本発明に係る欠陥検査装置において,乱反射部材は,シート状物と接触する曲面部を含むものであってもよい。このように,乱反射部材をシート状物に接触した状態で配置することで,例えばシート状物に穴が形成されている場合に,光源から照射された光がシート状物の穴を通じて確実に乱反射部材に到達して乱反射するようになる。これにより穴の検出精度が向上する。さらに,乱反射部材とシート状物が常に接触していることで,乱反射部材の反射面に紙粉等が堆積しにくくなるため,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。   In the defect inspection apparatus according to the present invention, the irregular reflection member may include a curved portion that comes into contact with the sheet-like material. In this way, by arranging the irregular reflection member in contact with the sheet-like material, for example, when a hole is formed in the sheet-like material, light emitted from a light source is surely irregularly reflected through the hole of the sheet-like material. The light reaches the member and becomes irregularly reflected. This improves the hole detection accuracy. Furthermore, since the irregular reflection member and the sheet-like material are always in contact with each other, it is difficult for paper dust or the like to accumulate on the reflection surface of the irregular reflection member, so that the reflection surface is always kept clean and the intensity of the reflected light is maintained. You.

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,シート状物の欠陥の有無を検査する工程とを含む。検査工程では,前述した第1の側面に係る欠陥検査装置を用いて,シート状物の欠陥の有無を検査する。特に,シート状物に欠陥が発生している場合に,その欠陥がシート状物に生じた穴であるのか,あるいはそれ以外の欠陥(汚れや異物の付着等)であるのかを判別することが好ましい。   A second aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a sheet-like material. The manufacturing method according to the present invention includes a step of obtaining a sheet and a step of inspecting the sheet for defects. In the inspection step, the presence or absence of a defect in the sheet is inspected using the defect inspection apparatus according to the first aspect described above. In particular, when a defect has occurred in a sheet-like material, it is possible to determine whether the defect is a hole formed in the sheet-like material or another defect (dirt, foreign matter, etc.). preferable.

本発明によれば,簡単な構成及びアルゴリズムでシート状物に生じた欠陥の種別を判別することができる。   According to the present invention, it is possible to determine the type of a defect that has occurred in a sheet by a simple configuration and an algorithm.

図1は,抄紙機の構成の一例を示している。FIG. 1 shows an example of the configuration of a paper machine. 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。FIG. 2 shows a configuration example of the defect inspection apparatus according to the first embodiment. 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。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the defect inspection device. 図4は,画像解析装置における欠陥検出処理の一例を示したフロー図である。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a defect detection process in the image analysis device. 図5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。FIG. 5 schematically shows an example of a photographed image acquired by the defect inspection apparatus according to the present invention. 図6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。FIG. 6 shows a configuration example of a defect inspection apparatus according to the second embodiment. 図7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。FIG. 7 schematically shows an example of a photographed image acquired by a conventional “reflection type” defect inspection apparatus.

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。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below, but also includes those which are appropriately modified by those skilled in the art from the following embodiments.
In the specification of the present application, “A to B” means “A or more and B or less”.

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の範囲にある薄葉紙であることが好ましい。また,本発明の衛生用紙は,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。以下では,シート状物として,1プライの衛生用紙を例に挙げて説明を行う。 The present invention relates to a sheet-like defect inspection apparatus and a method for manufacturing a sheet-like substance using the defect inspection apparatus. Examples of the sheet material include those made of paper and plastic. In particular, the sheet-like material is preferably household sanitary paper used as tissue paper or toilet paper. The “sanitary paper” means “sanitary paper” defined in JIS “Terms of paper, paperboard and pulp” (JISP 0001). “Sanitary paper” includes towels, menstrual paper, tissue paper, toilet paper, and dustpaper. The sanitary paper manufactured according to the present invention is preferably a thin paper having a basis weight in the range of 10 to 25 g / m 2 . The sanitary paper of the present invention may be a single-ply product consisting of one sheet, or a two-ply or three-ply or more product obtained by laminating two or three or more sheets. In the following, a description will be given by taking a one-ply sanitary paper as an example of a sheet.

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。   Basically, the method of manufacturing sanitary paper consists of a preparation process for obtaining a papermaking raw material (pulp slurry) which is a suspension of raw pulp fibers, and a papermaking process for forming raw fiber pulp fibers from papermaking raw materials to form a fibrous web and drying. including.

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。   In the adjusting step, a papermaking raw material (pulp slurry) as a raw material for sanitary paper is adjusted. The main raw material for papermaking is pulp. Raw pulp includes, for example, kraft pulp (KP) such as hardwood bleached kraft pulp (LBKP) and softwood bleached kraft pulp (NBKP); chemical pulp such as sulfite pulp (SP) and soda pulp (AP); semi-chemical pulp Semi-chemical pulp such as (SCP) or chemical ground wood pulp (CGP); Mechanical pulp such as groundwood pulp (GP) or thermomechanical pulp (TMP, BCTMP); or raw materials such as mulberry, mitsumata, hemp, kenaf, etc. Examples include non-wood pulp, cotton pulp such as cotton linter and cotton lint, and deinked pulp made from waste paper. As the papermaking raw material, one type of raw material pulp may be used, or a plurality of types of raw material pulp may be used in an arbitrary ratio, depending on the use of the thin paper and the required performance. The raw pulp may be unbeaten pulp or may be beaten in whole or in part.

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。   The papermaking raw material adjusted in the adjustment step is made in the papermaking step to become sanitary paper. The paper making process can be performed using the paper machine 100. As shown in FIG. 1, the paper machine 1000 includes a wire part 110, a press part 120, a dry part 130, a calendar part 140, and a reel part 150.

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。   The wire part 110 is a part that squeezes water contained in the pulp slurry to form a thin layer of wet paper. The wire part 110 includes a pair of upper and lower two wires 111 in which a paper net is formed into an annular endless track belt, and a head box 112 for spraying pulp slurry between the two wires 111. The head box 112 sprays a thin pulp slurry toward the nip of the wire 111. The water contained in the pulp slurry is squeezed from the mesh of the two wires 111 that are pressed against each other by the pressure from the forming roll 113. The wire 111 is caused to travel by a forming roll 113 and a drive roll 14 functioning as a drive roll. The forming roll 113 and the drive roll 114 are arranged so as to be in contact with the wire 111, and the rotational force of the forming roll 113 and the drive roll 114 is transmitted to the wire 111 to apply a propulsive force to the wire 111.

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。   The press part 120 is a part for further removing the moisture of the thin paper web formed by the wire part 110. The press part 120 includes a dryer felt 121 in which the felt is formed into an annular endless track belt, and a plurality of felt rolls 122 that abut on the dryer felt 121 and rotate as the dryer felt travels. In the press part 120, the wet paper fed from the wire part 110 is placed on the surface of the dryer felt 121, and is passed through the fibrous dryer felt 121 to further remove moisture contained in the wet paper.

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。   The dry part 130 is a part for further drying the wet paper from which water has been removed by the press part 120. The dry part 130 includes a heatable columnar Yankee dryer 131 and a hood 132 having a hot air injection port. In the dry part 130, steam is blown into the inside, the wet paper is pressed against the outer peripheral surface of the Yankee dryer 131 in a heated state, and hot air is blown from the outlet provided inside the hood 132 to the outer peripheral side of the Yankee dryer 131. To dry the wet paper web. Further, the dried base paper formed on the surface of the Yankee dryer cylinder 131 is peeled off while being creped by the doctor blade 133. The crepe ratio of the base paper is preferably, for example, 15 to 45% or 20 to 38%. The crepe rate is a value calculated by [(peripheral speed of Yankee dryer) − (peripheral speed of reel drum)) / (peripheral speed of Yankee dryer)] × 100 (%).

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。   The calendar part 140 is a part for performing calendering on the base paper dried in the dry part 130. The calendar part 140 includes a calendar roll 141 and a receiving roll 142. In the calendar part 140, the base paper is sandwiched between the calendar roll 141 and the receiving roll 142 and pressed to smooth the surface of the base paper, to densify the structure, to make the paper thickness uniform, to impart gloss, and the like. . The types of the calendar roll 141 and the receiving roll 142 are not particularly limited, but for example, a metal roll can be suitably used.

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。   The reel part 150 is a part for winding the calendered base paper. The reel part 150 includes a reel drum 151. In the reel part 150, after the core 152 is fixed to the reel drum 151, the base paper is wound around the core 152, and the base paper is wound around the core 152 by rotating the reel drum 151. This makes it possible to obtain a raw roll in which the base paper is wound in a roll shape.

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に配置された乱反射部材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。   In the present embodiment, a defect inspection device 200 is provided between the calendar part 140 and the reel part 150 of the paper machine 100. The defect inspection apparatus 200 includes an imaging device 211 (camera) installed on one side of the base paper of the sanitary paper so as to face the paper surface, and an image analysis device 220 connected to the imaging device 211 by wire or wirelessly. Further, the defect inspection apparatus 200 includes a plurality of light sources 212 and 213 arranged on one side of the base paper of the sanitary paper, together with the photographing apparatus 211, and a diffuse reflection member 214 arranged on the other side of the base paper of the sanitary paper. The paper machine 100 conveys the base paper at a constant speed in a certain direction between the calendar part 140 and the reel part 150, particularly in a portion where the base paper faces the photographing device 211. The one side of the base paper is illuminated by the light sources 212 and 213, and the light reflected on the paper is introduced into the photographing device 211. As described above, the photographing device 211 acquires a photographed image by photographing the light reflected from the paper surface of the base paper among the irradiation light from the light sources 212 and 213. The photographed image of the sanitary paper acquired by the photographing device 211 is input to the image analyzing device 220, and the image analyzing device 220 analyzes whether a defect has occurred on the paper surface of the sanitary paper. In addition, the image analysis device 220 performs a process of determining the type of a defect on the paper included in the captured image.

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,及び乱反射部材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,乱反射部材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,穴や,汚れ,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を挙げられる。   FIG. 2 shows an example of the arrangement of the photographing device 211, the light sources 212 and 213, and the irregular reflection member 214 in the defect inspection device 200 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, a photographing device 211 and a plurality of light sources 212 and 213 are arranged on the front side (one side) of the sanitary paper S, and the irregular reflection member 214 is disposed on the back side (the other side) of the sanitary paper. Is arranged. Further, in FIG. 2, a defect generated on the sanitary paper S is indicated by a symbol D. Examples of defects include defects in quality that are not suitable for selling sanitary paper, such as holes, dirt, streaks, and foreign matter.

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。   The photographing device 211 is a camera for acquiring image data of a still image or a moving image. The image data acquired by the imaging device 211 is transmitted to the image analysis device 220 (see FIG. 3), and predetermined image analysis for defect detection is performed. The camera is, for example, a lens, a mechanical shutter, a shutter driver, a photoelectric conversion element such as a CCD image sensor unit or a CMOS image sensor unit, a digital signal processor (DSP) that reads out an amount of charge from the photoelectric conversion element and generates image data, an IC memory, and the like. Is realized. Note that the camera may be configured to capture a still image, or may be configured to capture a moving image at a predetermined frame rate.

撮影装置211は,その撮像面(レンズ)が積層シート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によって積層シート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。   It is preferable that the imaging device 211 has an imaging surface (lens) arranged substantially parallel to the paper surface of the laminated sheet. For this reason, when a straight line is drawn vertically from the imaging surface of the imaging device 211, the straight line intersects the paper surface almost perpendicularly. This allows the photographing device 211 to photograph the sheet surface of the laminated sheet without distortion. In FIG. 2, the photographic range of the photographic device 211 is indicated by a broken line.

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。   The light sources 212 and 213 are lights that illuminate a photographing range of the sanitary paper S photographed by the photographing device 211. It is preferable that the light sources 212 and 213 emit white light. Examples of the light sources 212 and 213 include a fluorescent lamp, an LED (light emitting diode), an OLED (organic light emitting diode), a lamp, an arc lamp, an incandescent lamp, and the like. Further, as the light sources 212 and 213, a spot light source, a parallel light source (surface light source), or a point light source can be adopted, but a spot light source that can easily control the illumination range (spot size) and the optical axis can be adopted. Most preferred. If a spot light source is used, light can be emitted from the light source in a limited direction and range. In FIG. 2, the illumination ranges of the light sources 212 and 213 are indicated by broken lines, and the optical axes of the light sources 212 and 213 are indicated by dashed lines. The “optical axis” means a straight line passing through the center of the light emitting portion of the light source and perpendicular to the light emitting surface. In the example shown in FIG. 2 and the like, a spot light source whose illumination range (diameter) spreads in a tapered shape around the optical axis is adopted as each of the light sources 212 and 213. In addition, as the spot light source, a light source having the same illumination range at infinity can be used.

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の一部の表面を照明する。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。   As shown in FIG. 2, each of the light sources 212 and 213 is arranged to illuminate a range including a shooting range of the shooting device 211. That is, in the present embodiment, the photographing device 211 photographs the surface of the sanitary paper S, and the light sources 212 and 213 illuminate a part of the surface of the sanitary paper S photographed by the photographing device 211. For this reason, light emitted from the light sources 212 and 213 and reflected on the surface of the sanitary paper S is introduced into the photographing device 211. In this way, the photographing device 211 acquires the photographed image of the sanitary paper S by the “light reflection method”.

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。   As shown in FIG. 2, in the longitudinal section of the sanitary paper S, the optical axis of the light emitted from each of the light sources 212 and 213 is inclined at a predetermined angle θ with respect to the paper surface of the sanitary paper S. I have. The inclination angle θ of the optical axes of the main light sources 212 and 213 is preferably, for example, 30 degrees to 90 degrees, 35 degrees to 85 degrees, or 45 degrees to 80 degrees. Note that, in the example shown in FIG. 2, the inclination angles of the optical axes of the first light source 212 and the second light source 213 are equal, but the inclination angles of the optical axes of the respective light sources may be different.

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。   Further, the first light source 212 and the second light source 213 are arranged so as to sandwich the photographing device 211 in a longitudinal sectional view of the sanitary paper S. That is, the image capturing device 211 is located between the first light source 212 and the second light source 213 in the transport direction of the sanitary paper. Further, the photographing device 211 is installed at a position higher than each of the light sources 212 and 213. That is, the distance from the photographing device 211 to the paper surface of the sanitary paper S is longer than the distance from each of the light sources 212 and 213 to the paper surface of the sanitary paper S.

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。   As described above, when the paper surface of the sanitary paper S is photographed by the “light reflection method”, by arranging the plurality of light sources 212 and 213 as described above, the light source exists between the paper surface of the sanitary paper S and the photographing device 211. Since a floating substance (for example, paper powder) can be illuminated from a plurality of directions, the color of the shadow of the floating substance projected on the paper surface can be reduced. As a result, it is possible to analyze the photographed image acquired by the photographing device 211 and more clearly detect a defect attached to the paper surface.

図2に示されるように,乱反射部材214は,撮影装置211と光源212,213とは反対面側に配置される。乱反射部材214は,光源212,213からの照射光を乱反射して,その反射光の一部を撮影装置211の撮像面に導入するために配置される。乱反射部材214としては,例えば光源212,213からの光が照射される面(反射面)に微細な凹凸が形成されており,入射した光をランダムな方向に反射するものを用いればよい。乱反射部材214は,公知の反射板を適宜用いることができる。本実施形態では,乱反射部材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。   As shown in FIG. 2, the irregular reflection member 214 is disposed on the side opposite to the imaging device 211 and the light sources 212 and 213. The irregular reflection member 214 is arranged to irregularly reflect the irradiation light from the light sources 212 and 213 and introduce a part of the reflected light to the imaging surface of the imaging device 211. As the irregular reflection member 214, for example, a member that has fine irregularities formed on a surface (reflection surface) to which light from the light sources 212 and 213 is irradiated and reflects incident light in a random direction may be used. As the irregular reflection member 214, a known reflection plate can be appropriately used. In the present embodiment, a plate-like member having a surface parallel to the surface of the sanitary paper S is used as the irregular reflection member 214.

具体的に説明すると,衛生用紙Sに形成された欠陥Dが,その表面から裏面まで貫通する穴である場合,各光源212,213からの照射光がこの穴を通じて乱反射部材214の反射面に到達する。照射光が乱反射部材214にて乱反射すると,少なくともその一部は,衛生用紙Sの穴を再び通り,撮影装置211の撮像面に導入されることとなる。このようにして,乱反射部材214の反射光が衛生用紙Sの穴を通じて撮影装置211が導入されることで,撮影装置211の撮影画像には,衛生用紙Sの穴が明度の高い領域として写ることとなる。   More specifically, when the defect D formed in the sanitary paper S is a hole penetrating from the front surface to the back surface, the irradiation light from each of the light sources 212 and 213 reaches the reflection surface of the irregular reflection member 214 through the hole. I do. When the irradiation light is irregularly reflected by the irregular reflection member 214, at least a part thereof passes through the hole of the sanitary paper S again and is introduced to the imaging surface of the imaging device 211. In this manner, the reflected light of the irregular reflection member 214 is introduced into the photographing device 211 through the hole of the sanitary paper S, so that the photographed image of the photographing device 211 shows the hole of the sanitary paper S as a region with high brightness. Becomes

また,図2に示した実施形態において,乱反射部材214は,衛生用紙Sの紙面に対して平行に形成された平面部を含み,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。乱反射部材214の平面部と衛生用紙Sの紙面の間の間隔Gは,乱反射部材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による乱反射部材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からの照射光が乱反射部材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,乱反射部材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,乱反射部材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,各光源212,213からの反射光がそれぞれ撮影装置211に導入されることとなる。このため,撮影装置211に導入される反射光の強度が強くなり,撮影画像に写る衛生用紙Sの穴の明度がより高くなる。   Further, in the embodiment shown in FIG. 2, the irregular reflection member 214 includes a flat portion formed in parallel with the paper surface of the sanitary paper S, and the flat portion is located at a position separated from the sheet by a predetermined distance G. It is located in. It is preferable that the gap G between the plane portion of the irregular reflection member 214 and the paper surface of the sanitary paper S is as close as possible so that the diffuse reflection member 214 does not hinder the conveyance of the sanitary paper. More specifically, in FIG. 2, when it is assumed that the sanitary paper S does not exist, a photographing range on the plane portion of the irregular reflection member 214 by the photographing device 211 is indicated by a symbol P, and the first light source 212 The range where light and the irradiation light from the second light source 213 overlap on the plane portion of the irregular reflection member 214 is indicated by a symbol L. At this time, it is preferable that the length of the range L where the irradiation light overlaps in the transport direction of the sanitary paper S (the left-right direction in the figure) is 80% or more or 90% or more of the length of the imaging range P. , 100% or more. That is, it is particularly preferable that the length of the range L is equal to or longer than the length of the shooting range P (L ≧ P). The distance G between the irregular reflection member 214 and the sanitary paper S may be set so as to satisfy such a condition. For example, the interval G is preferably set to 1 cm to 20 cm or 2 to 10 cm. As described above, by photographing the range where the irradiation lights from the light sources 212 and 213 overlap on the plane portion of the irregular reflection member 214 by the photographing device 211, the reflected lights from the light sources 212 and 213 are introduced into the photographing device 211, respectively. Will be done. For this reason, the intensity of the reflected light introduced into the photographing device 211 increases, and the brightness of the hole of the sanitary paper S in the photographed image increases.

また,図示は省略するが,欠陥検査装置200は,乱反射部材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,衛生用紙の紙面と乱反射部材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,乱反射部材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。衛生用紙と乱反射部材214との間に間隔が空いている場合,その平面部に塵芥が堆積して乱反射した光の強度が弱くなる恐れがある。そこで,除去手段を設けて,乱反射部材214の平面部から連続的又は定期的に塵芥を除去することで,撮影部211に導入される反射光の光強度を維持することができる。   Although not shown, the defect inspection apparatus 200 may further include a removing unit that removes dust (for example, paper dust or the like) attached to the flat surface of the irregular reflection member 214. As the removing means, a blower for continuously or intermittently sending air between the paper surface of the sanitary paper and the flat portion of the irregular reflection member 214, a brush or a wiper for automatically or manually wiping the flat portion of the irregular reflection member 214 is used. Can be used. If there is a gap between the sanitary paper and the irregular reflection member 214, dust may accumulate on the flat surface and the intensity of the irregularly reflected light may be weakened. Therefore, by providing a removing unit and removing dust continuously or periodically from the plane portion of the irregular reflection member 214, the light intensity of the reflected light introduced into the imaging unit 211 can be maintained.

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。   FIG. 3 shows a functional configuration example of the image analysis device 220 connected to the imaging device 211. The image analysis device 220 analyzes the image of the sanitary paper acquired by the photographing device 211 with the above-described configuration, and inspects the sanitary paper for defects. A general computer may be used for the image analysis device 220. The image analysis device 220 includes an interface for a photographing device, and receives image data acquired by the photographing device 211. The image analysis device 220 includes a control operation unit 221, a storage unit 222, an operation unit 223, and a display unit 224. The control calculation unit 221 controls each of the elements 222 to 224 and performs an image analysis process on the image data acquired from the imaging device 211 according to a computer program for defect inspection stored in the storage unit 222. The control operation unit 221 can be realized by a processor such as a CPU or a GPU. The storage unit 222 can be realized by a nonvolatile memory such as an HDD or an SDD, or a volatile memory such as a RAM or a DRAM. The operation unit 223 includes an input device such as a mouse, a keyboard, a touch panel, and a microphone, and receives operation information by a person. The display unit 224 is a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, and may display image data acquired from the imaging device 211. Note that the display unit 224 may be integrated with the operation unit 223 to form a touch panel display.

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。また,衛生用紙に穴が開いている場合,乱反射部材214を用いた反射方式によって取得した画像データでは,その穴部分については明度が明るく表れる。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。   The control operation unit 221 of the image analysis device 220 basically analyzes the photographed image acquired by the photographing device 211 and determines whether there is a defect on the surface of the sanitary paper. For example, the image analyzer 220 measures the lightness (density) for each pixel or pixel group of the image data of the sanitary paper, and when there is a darker or lighter part than the normal lightness range, the image data sanitization is performed. Judge that the paper is defective. For example, when a foreign substance is attached to the sanitary paper, the brightness of the foreign substance part appears dark. When a hole is formed in the sanitary paper, the brightness of the hole is brighter in the image data obtained by the reflection method using the irregular reflection member 214. As described above, the control calculation unit 221 determines that a part where the brightness of the image data has an abnormality is a defective part of the sanitary paper.

図4は,画像解析装置220による欠陥検出処理のフローの一例を示している。また,図5は,撮影装置211によって取得された衛生用紙の紙面の画像であって,紙面上に穴と汚れなど異物が存在するものを模式的に示している。図4に示されるように,まず撮影装置211から画像解析装置220に撮影画像が入力される(ステップS1)。画像解析装置220は,撮影画像を解析して紙面上に欠陥が存在するか否かを判断する(ステップS2)。前述したとおり,紙面上の欠陥は,撮影画像における明度が,通常の紙面の明度範囲から逸脱している傾向にある。このため,画像解析装置220は,撮影画像の明度に基いて欠陥の有無を判断する。そして,撮影画像中に明度の異常な箇所が存在しなければ,正常と判断する(ステップS3)。他方で,撮影画像中に,一定の閾値を超えて明度が高い箇所又は明度が低い箇所が存在する場合には,画像解析装置220は紙面上に欠陥が存在していると判断し,その欠陥の種類を判別する処理(ステップS4)へと進む。   FIG. 4 shows an example of the flow of the defect detection processing by the image analysis device 220. FIG. 5 schematically shows an image of the paper surface of the sanitary paper acquired by the photographing device 211, in which foreign matters such as holes and dirt exist on the paper surface. As shown in FIG. 4, first, a captured image is input from the imaging device 211 to the image analysis device 220 (step S1). The image analysis device 220 analyzes the captured image and determines whether or not a defect exists on the paper (step S2). As described above, a defect on a paper surface tends to have a lightness in a captured image deviating from a normal lightness range on the paper surface. Therefore, the image analysis device 220 determines the presence or absence of a defect based on the brightness of the captured image. If no abnormal lightness portion exists in the captured image, it is determined that the image is normal (step S3). On the other hand, if there is a high brightness portion or a low brightness portion exceeding a certain threshold value in the captured image, the image analysis device 220 determines that a defect exists on the paper, and The process proceeds to the process of determining the type (step S4).

次に,画像解析装置220は,撮影画像内の欠陥の明度が,紙面の通常の明度範囲よりも高いか否かを判断する(ステップS4)。すなわち,図5に示されるように,衛生用紙の紙面上に穴が形成されている場合,その穴が形成された領域は明度が高くなる。これは,前述したように,衛生用紙の裏面に乱反射部材214が配置されているためである。他方で,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,それよりも明度が高い欠陥を穴と判断し(ステップS5),それよりも明度が低い欠陥を異物(穴以外の欠陥)と判断することができる(ステップS6)。例えば,紙面の明度と同程度の明度範囲を正常とし,その正常な明度範囲を上回る明度の欠陥を穴と判断し,正常な明度範囲を下回る明度の欠陥を異物(穴以外の欠陥)と判断すればよい。   Next, the image analysis device 220 determines whether or not the brightness of the defect in the captured image is higher than the normal brightness range of the paper (step S4). That is, as shown in FIG. 5, when a hole is formed on the paper surface of the sanitary paper, the area where the hole is formed has a higher brightness. This is because the irregular reflection member 214 is arranged on the back surface of the sanitary paper as described above. On the other hand, when foreign matter such as dirt adheres to the paper surface of the sanitary paper, the area to which the foreign matter adheres has low brightness. Thus, a defect having a higher brightness than the normal brightness of the paper is determined to be a hole (step S5), and a defect having a lower brightness is determined to be a foreign matter (a defect other than a hole). (Step S6). For example, a lightness range similar to the lightness of the paper is regarded as normal, a defect with a lightness exceeding the normal lightness range is determined as a hole, and a defect with a lightness lower than the normal lightness range is determined as a foreign matter (defect other than a hole). do it.

図7に示したように,従来の反射方式(衛生用紙の裏面側に乱反射部材が配置されていない場合)で撮影した撮影画像では,穴やその他の異物が紙面よりも低い明度で写り込むこととなる。このため,紙面上の欠陥が穴であるか異物であるかを判別するためには,欠陥の明度(濃度)を解析するための複雑なアルゴリズムが必要となっていた。これに対して,図5に示すように,乱反射部材を用いた本発明の方式によれば,紙面上の穴が紙面より高い明度で表れ,それ以外の異物等の欠陥が紙面より低い明度で表れる。このため,図6に示したフローのように,欠陥の明度を紙面の正常な明度範囲と比較するだけの簡単なアルゴリズムで,欠陥の種類を判別することが可能になる。   As shown in FIG. 7, in an image captured by the conventional reflection method (when the irregular reflection member is not disposed on the back side of the sanitary paper), holes and other foreign matter appear at a lower brightness than the paper surface. Becomes Therefore, in order to determine whether the defect on the paper is a hole or a foreign matter, a complicated algorithm for analyzing the brightness (density) of the defect is required. On the other hand, as shown in FIG. 5, according to the method of the present invention using the irregular reflection member, holes on the paper surface appear with a higher brightness than the paper surface, and other defects such as foreign matter have a lower brightness than the paper surface. appear. Therefore, as in the flow shown in FIG. 6, it is possible to determine the type of defect by a simple algorithm that only compares the lightness of the defect with the normal lightness range on the paper.

図6は,第2の実施形態に係る欠陥検査装置200を示している。第2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。   FIG. 6 shows a defect inspection apparatus 200 according to the second embodiment. In the second embodiment, a description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and a different configuration will be described.

第2の実施形態では,乱反射部材214として,衛生用紙の搬送方向の断面が曲面状に形成された曲面部を含むものが用いられている。また,乱反射部材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,その一部が常に乱反射部材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,曲面部を有する乱反射部材214は,図6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。   In the second embodiment, as the irregular reflection member 214, a member including a curved portion having a curved cross section in the conveyance direction of the sanitary paper is used. The curved surface of the irregular reflection member 214 is in contact with the back surface of the sanitary paper. For this reason, the sanitary paper is conveyed in the longitudinal direction while a part thereof always contacts the curved surface of the irregular reflection member 214. The irregular reflection member 214 having a curved surface portion may be a plate-like member having a circular cross section as shown in FIG. 6, a member having a circular cross section, a member having a semicircular cross section, or a cylindrical cross section. It may be a shaped member.

また,第2の実施形態では,複数の光源212,213がそれぞれ,衛生用紙と乱反射部材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,衛生用紙と乱反射部材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」で衛生用紙と乱反射部材214の接触部位の撮影画像を取得することができる。   Further, in the second embodiment, the plurality of light sources 212 and 213 are arranged so as to illuminate the contact portions between the sanitary paper and the irregular reflection member 214. Similarly, the photographing device 211 is also arranged so as to photograph the contact area between the sanitary paper and the irregular reflection member 214. Thus, the photographing device 211 can acquire a photographed image of the contact portion between the sanitary paper and the irregular reflection member 214 by the “reflection method”.

図6に示されるように,衛生用紙の紙面上に生じた欠陥Dが穴である場合,衛生用紙と乱反射部材214が密着しているため,各光源212,213から照射された光は,確実に穴を通って乱反射部材214に達し,その反射光が撮影装置211に導入されることとなる。このため,第2の実施形態によれば,紙面上に生じた穴をより確実に検出することができる。さらに,乱反射部材214と衛生用紙が常に接触していることで,乱反射部材214の反射面に紙粉等が堆積しにくくなる。これにより,乱反射部材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。   As shown in FIG. 6, when the defect D generated on the paper surface of the sanitary paper is a hole, the light emitted from each of the light sources 212 and 213 is reliably emitted because the sanitary paper and the diffuse reflection member 214 are in close contact. Then, the light reaches the irregular reflection member 214 through the hole, and the reflected light is introduced into the imaging device 211. For this reason, according to the second embodiment, a hole formed on the paper surface can be detected more reliably. Furthermore, since the irregular reflection member 214 is always in contact with the sanitary paper, paper dust and the like hardly accumulate on the reflection surface of the irregular reflection member 214. Thereby, the reflection surface of the irregular reflection member 214 is always kept clean, and the intensity of the reflected light is maintained.

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。   As described above, the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings in order to express the contents of the present invention. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes modifications and improvements obvious to those skilled in the art based on the matters described in the present specification.

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…乱反射部材
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
100 Paper Machine 110 Wire Part 111 Wire 112 Head Box 113 Forming Roll 114 Drive Roll 120 Press Part 121 Dryer Felt 122 Felt Roll 130 Dry Part 131 Yankee Dryer 132 Food 133 Doctor Blade 140 calendar part 141 calendar roll 142 receiving roll 150 reel part 151 reel drum 152 core 200 defect inspection device 211 imaging device 212 first light source 213 second light source 214 diffuse reflection member 220 … Image analysis device 221 control arithmetic unit 222 storage unit 223 operation unit 224 display unit

Claims (5)

シート状物の欠陥検査装置であって,
前記シート状物の一方面側に配置され,当該シート状物の表面を撮影して当該シート状物の画像を得る撮影装置と,
前記シート状物の少なくとも一方面側に配置され,当該シート状物の表面上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,
前記シート状物の他方面側で,前記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,前記光源からの照射光を乱反射する乱反射部材と,を備える
欠陥検査装置。
A sheet defect inspection apparatus,
A photographing device arranged on one side of the sheet-like object, for photographing the surface of the sheet-like object to obtain an image of the sheet-like object;
One or more light sources that are arranged on at least one surface side of the sheet-like object and illuminate an imaging range of the imaging device on the surface of the sheet-like object;
And a diffuse reflection member that is disposed on the other surface side of the sheet-like object at least partially overlaps a photographing range of the photographing device, and that irregularly reflects irradiation light from the light source.
前記乱反射部材は,前記シート状物と平行に形成された平面部を含み,
前記平面部は,前記シート状物から一定間隔離れた位置に配置されている
請求項1に記載の欠陥検査装置。
The irregular reflection member includes a flat portion formed in parallel with the sheet-like material,
The defect inspection device according to claim 1, wherein the flat portion is arranged at a position separated from the sheet by a predetermined distance.
前記乱反射部材の平面部に付着する塵芥を除去する除去手段をさらに備える
請求項2に記載の欠陥検査装置。
The defect inspection apparatus according to claim 2, further comprising a removing unit configured to remove dust attached to a plane portion of the irregular reflection member.
前記乱反射部材は,前記シート状物と接触する曲面部を含む
請求項1に記載の欠陥検査装置。
The defect inspection device according to claim 1, wherein the irregular reflection member includes a curved surface portion that contacts the sheet-shaped object.
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から請求項4のいずれか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。
Obtaining a sheet-like material;
Inspecting presence or absence of a defect of the sheet-like object using the defect inspection device according to any one of claims 1 to 4.
A method for producing a sheet.
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