JP6789141B2 - 衛生薄葉紙の評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、衛生薄葉紙の評価方法及び衛生薄葉紙に関する。

ティッシュペーパー等の衛生薄葉紙には、抄紙工程において原紙の表面に細かいシワ（クレープ）が形成されたクレープ紙が用いられる。クレープ紙に形成されたクレープは、衛生薄葉紙の柔軟性や肌触り等の品質に影響を与えるため、衛生薄葉紙の製造時に製造管理者の手触りや目視によりクレープが管理されている。しかし、このような人間の視覚や触覚等の主観的な手法によるクレープ紙の品質管理は、製造管理者によってバラつきが生じる。そのため、従来から、クレープ紙の評価を客観的に行うことが検討されている。例えば、特表２００９−５０６３２２号公報（特許文献１）には、移動するシートのクレープパターンを測定する方法が開示されている。また、特表２０１４−５３４３５８号公報には、ペーパーシート上のクレープ構造を測定する方法が開示されている。

特表２００９−５０６３２２号公報 特表２０１４−５３４３５８号公報

しかしながら、従来の衛生薄葉紙を評価する方法では、クレープ紙の客観的な評価が可能になるものの、技術的に高度で複雑かつ高コストになり実用化されていない。そのため、従来から衛生薄葉紙の品質を簡易に管理することが課題となっている。

本発明の目的は、衛生薄葉紙の品質を簡易に管理することができる衛生薄葉紙の評価方法を提供することにある。

本発明の第１の態様は、クレープを有するシートで形成された衛生薄葉紙の評価方法であって、焦点深度の浅い光学系で前記シートを撮像して前記シートの原画像を取得する撮像ステップと、前記原画像の輝度が所定の閾値以下の第１の画像と、前記所定の閾値を超える第２の画像とに前記原画像を区分する画像処理を行う処理ステップと、前記原画像に対する前記第１の画像の面積比または前記第２の画像の面積比を算出する算出ステップとを有する衛生薄葉紙の評価方法である。

第１の態様に係る評価方法では、クレープを有するシートで形成された衛生薄葉紙を評価の対象とする。衛生薄葉紙は、特に限定されず、ティッシュペーパー、トイレットペーパー、キッチンペーパー等の衛生薄葉紙が含まれる。衛生薄葉紙の用途は、家庭用、業務用のいずれも対象となり得る。衛生薄葉紙は、１枚のシートで形成されていてもよく、２枚以上のシートが重ねられて一体化されていてもよい。

衛生薄葉紙に用いられるシートには、クレープが形成された公知のクレープ紙を用いることができる。クレープとは、シート（原紙）の抄紙工程において、原紙を抄紙機のドライヤー（ドラム）から削り取る際に、抄紙機のドライヤーの出口で、ドクターブレードと呼ばれる刃を当てることにより、原紙の表面に形成される細かいシワのことである。

撮像ステップでは、焦点深度の浅い光学系を用いて衛生薄葉紙を形成するシートを撮像して該シートの原画像を取得する。焦点深度とは、シートを撮像する際に、ピントが合っている位置から光学系のレンズと撮像するシートとの距離を変えても、ピントが合う状態を保つことができる、該レンズとシートとの距離である。また、焦点深度が浅い光学系は、シートを撮像する際にピントが合う状態を保つことができる光学系のレンズとシートとの距離が短いことを意味する。

シートの撮像とは、光学的処理によりシートの表面を読み取ってシートのデジタル画像を作成すること示す。また、原画像とは、読み取ったシートのデジタル画像を示す。

処理ステップでは、前記原画像の輝度が所定の閾値以下の第１の画像と前記所定の閾値を超える第２の画像とに区分する画像処理を行う。第１の画像及び第２の画像は、原画像の輝度を基準に原画像を区別し得る２つの画像に変換したものである。例えば、原画像を画像の濃淡等の条件で２階調に変換した２つ画像を用いることができる。なお、原画像の輝度は、シートを撮像して得られた原画像の明るさの度合いまたは強度である。

所定の閾値は、第１の画像と第２の画像を区分する輝度の境界値であり、衛生薄葉紙の形態、用途等に応じて任意に定めることができる。例えば、原画像の輝度を基準とした所定の閾値は、シート上に形成されたクレープの凹凸を区別することができる指標とすることができる。具体的には、原画像の輝度が所定の閾値以下の第１の画像は黒色の画像で示し、所定の閾値を超える第２の画像は、白色の画像で示すことができる。この場合、黒色の画像をクレープの凹部とみなし、白色の画像をクレープの凸部とみなすことができる。このよう画像処理は、公知のイメージスキャナを用いて行うことができる。

算出ステップでは、前記原画像に対する前記第１の画像の面積比または前記第２の画像の面積比を算出する。具体的には、原画像の面積、第１の画像の面積、および第２の画像の面積をそれぞれ算出し、原画像の面積に占める第１の画像の面積の比率、または原画像の面積に占める第２の画像の面積の比率を算出する。原画像、第１の画像及び第２の画像の各面積の算出、並びに第１の画像の面積比及び第２の画像の面積比の算出は、公知の画像解析ソフトを用いて行うことができる。

このような第１の画像の面積比または第２の画像の面積比の算出により、例えば、第１の画像をクレープ凹部とみなすことができ、また第２の画像をクレープ凸部とみなすことができる。また、原画像の面積に占める第１の画像または第２の画像を算出することにより、クレープの凹凸の状態を確認することができ、このようなクレープの凹凸の状態からシートの滑らかさまたは粗さ等を数値化することができる。

判定ステップは、原画像に対する第１の画像の面積比または第２の面積比が所定の閾値を超えるか否かを判定することができる。判定ステップで用いる所定の閾値は、衛生薄葉紙の形態、用途等に応じて任意に定めることができる。例えば、シートに形成されたクレープは、クレープ凹部の範囲がクレープ凸部の範囲に対して相対的に小さい場合はクレープが細かく、衛生薄葉紙の肌触りが良好になる傾向がある。このような観点から、本実施形態では、第１の画像（クレープ凹部）の面積が第２の画像（クレープ凸部）の面積よりも小さくなるように所定の閾値を定めることができる。

第１の態様によれば、上記のように第１の画像の面積比または第２の画像の面積比を算出することにより、シート上に形成されたクレープの凹凸の状態を数値化することができる。また、このような面積比が所定の閾値を超えるか否かを判定することにより、シート上に形成されたクレープの凹凸の状態を客観的に認識することができる。そのため、第１の形態によれば、クレープを有するシートで形成された衛生薄葉紙の品質を簡易に管理することができる。

また、第１の態様では、焦点深度の浅い光学系を用いてシートの原画像が撮像されるため、シート表面の情報のみを撮像することができる。すなわち、シートの表面に形成されたクレープのみ撮像することができ、シートの奥部の情報（例えばワイヤーパターン）は撮像されない。そのため、このような焦点深度の浅い光学系で撮像されたシートの原画像を用いて画像処理された第１の画像または第２の画像の原画像に対する面積比を算出することにより、シートのクレープの凹凸を測定する際にノイズが少なく、衛生薄葉紙の品質を簡易かつ客観的に評価することができる。

本発明の第２の態様では、前記光学系は、前記シート上のクレープが延びる方向と直交する方向に沿って一次元的に配置された光源を備え、前記シートを撮像する方向は、前記光源が配置された方向と直交する方向であり、かつ前記光源が前記シートに対して相対的に移動する方向である。

ここで、シート上のクレープが延びる方向とは、抄紙工程において搬送されるシートにブレード等が当てられた際に、移動するシート上にクレープが形成される方向（搬送されるシートの移動方向）を意味する。シートを撮像する方向とは、シートまたはスキャナのセンサを相対的に移動させて撮像する際に移動させる方向を意味する。光源が配置された方向と直交する方向とは、光源が一次元的に配置された方向と直交する方向を意味する。光源が移動する方向とは、シートを撮像する光学系において、シートに光を照射しながらセンサと同期して光源が移動する方向である。

第２の態様のように、シート上のクレープが延びる方向と直交する方向に沿って一次元的に配置された光源を備える光学系を用いて、光源が配置された方向と直交し、かつ光源が移動する方向に光源を移動させながらシートを撮像すると、シートの表面に形成されたクレープの凹凸のみを確実に撮像することができる。すなわち、クレープが延びる方向に沿って光源が移動し、かつクレープを撮像する方向はクレープが延びる方向に沿う方向となるため、シート表面のクレープの凹凸を測定する際にノイズを少なくすることができ、衛生薄葉紙の品質を高い精度で評価することができる。

本発明の第３の態様では、前記光源が配置された方向と前記シート上のクレープが延びる方向と直交する方向との角度が０°〜３８°である。光源が配置された方向とシート上のクレープが延びる方向と直交する方向との角度をこのような角度範囲にすると、シート上のクレープの凹凸が区別できる程度に、シートの原画像を第１の画像と第２の画像と区別することができる。なお、光源が配置された方向とシート上のクレープが延びる方向と直交する方向との角度が３８°を超えると、第１の画像及び第２の画像がクレープの凹凸に対応せず、シート上のクレープの凹凸の区別が困難になる可能性がある。

本発明の第４の態様は、さらに、前記光源が、前記シートに対して一方向からのみ光を照射する位置に配置されている。シートに対して一方向からのみ光を照射するとは、光が複数の方向から照射されないことを示す。このようにシートに対して一方向からのみ光を照射することにより、シート上にクレープの凹凸による陰影が明確に生じ、この陰影を撮像した原画像を第１の画像と第２の画像とに変換することにより、クレープの凹凸を確実に区別することができる。そのため、高い精度で衛生薄葉紙の品質を管理することができる。

本発明の第５の態様では、さらに前記光学系がＣＩＳ（Contact Image Sensor）（密着イメージセンサ）方式のスキャナである。ＣＩＳ方式のスキャナとしては、公知のイメージスキャナを用いることができる。また、ＣＩＳ方式のスキャナに用いられるセンサは、ラインセンサ及びエリアセンサのいずれも用いることができる。

例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）（電荷結合素子）方式のスキャナを用いた場合は、光路長が長くなるため、焦点深度が深くなる。そのため、ＣＣＤ方式のスキャナを用いたシートの撮像では、シート表面に形成されたクレープの情報だけでなく、シートの表面から奥部シート内部の情報（例えば抄紙工程で形成されたワイヤーパターン等の情報）も読み取られてしまう。

これに対して、ＣＩＳ方式のスキャナは、光路長が短く、焦点深度が浅いため、シート表面のクレープのみを撮像することができる。そのため、第２の態様によるＣＩＳ方式のスキャナを用いたシートの撮像では、シートのクレープの凹凸を測定する際にノイズが少なく、衛生薄葉紙の品質を簡易かつ客観的に評価することができる。また、ＣＩＳ方式のスキャナを用いたシートの撮像では、ＣＣＤ方式のスキャナに比べて、装置を小型化することができ、少ない電力で使用することができ、さらにウォームアップ時間が不要である等のメリットもある。

本発明の第６の態様は、坪量が１５〜３５ｇ/ｍ^２であり、紙厚が１００〜２５０μｍであり、平均摩擦係数が１．３〜２．０であるシートを有し、ＣＩＳ方式のスキャナで撮像した前記シートの原画像が所定の閾値以下の第１の画像と前記所定の閾値を超える第２の画像とに区分されたときに、前記第１の画像の面積が前記第２の画像の面積よりも小さい、衛生薄葉紙である。このような第１の画像の面積が第２の画像の面積に対して小さいシートを用いて衛生薄葉紙を構成することにより、シート上のクレープが細かい衛生薄葉紙を提供することができる。

本発明の第７の態様では、前記原画像に対する前記第１の画像の面積比が３３％〜４３％になっている。このように、上記の坪量及び紙厚を有し、平均摩擦係数が１．３〜２．０のシートを、ＣＩＳ方式のスキャナで撮像して、上記のように区別された第１の画像の面積比が原画像に対して３３％〜４３％となる衛生薄葉紙を用いることにより、強度を維持しながら肌触りが良好な衛生薄葉紙を提供することができる。なお、原画像に対する第１の画像の面積比が３３％未満の場合または４３％を超える場合は、衛生薄葉紙としての滑らかさが得られない可能性がある。

なお、第７の態様では、衛生薄葉紙に用いるシートの条件を原画像に対する第１の画像の面積比で規定しているが、原画像に対する第２の画像の面積比で規定してもよい。また、シートの条件を原画像に対する第２の画像の面積比で規定する場合は、原画像に対する第１の画像の面積比を原画像に対する第２の画像の面積比に換算すればよい。

本発明の一態様によれば、衛生薄葉紙の品質を簡易に管理することができる衛生薄葉紙の評価方法を提供することができる。

（Ａ）は本実施形態に係る衛生薄葉紙の評価方法の対象となるシートの外観を示す写真であり、（Ｂ）は（Ａ）のシートを撮像したシートの原画像である。 本発明の実施形態に係る衛生薄葉紙の評価方法を実施するための撮像装置（ＣＩＳ方式のスキャナ）を示す図である。 本実施形態に係る衛生薄葉紙の評価方法を実施するフローチャートである。 （Ａ）は従来のシートの外観を示す写真であり、（Ｂ）は（Ａ）のシートをＣＣＤ方式のスキャナを用いて撮像したシートの原画像である。 （Ａ）は本実施形態において光源が配置された方向とシート上のクレープが延びる方向と直交する方向との角度が０°の場合に、ＣＩＳ方式のスキャナを用いてシートを撮像する状態を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）で撮像したシートの原画像である。 （Ａ）は本実施形態において光源が配置された方向とシート上のクレープが延びる方向と直交する方向との角度が３０°の場合に、ＣＩＳ方式のスキャナを用いてシートを撮像する状態を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）で撮像したシートの原画像である。 （Ａ）は光源が配置された方向とシート上のクレープが延びる方向と直交する方向との角度が４５°の場合にＣＩＳ方式のスキャナを用いてシートを撮像する状態を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）で撮像したシートの原画像である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、各図面において、特に説明がない限り、同一の又は対応する構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。

まず、本実施形態に係る衛生薄葉紙の評価方法に用いる装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る衛生薄葉紙の評価方法の対象となるシート（ウエブ）を示し、（Ａ）はシートの外観を示す写真であり、（Ｂ）は（Ａ）のシートを撮像装置を用いて撮像した原画像である。図２は、本発明の実施形態に係る衛生薄葉紙の評価方法で用いる撮像装置（ＣＩＳ方式のスキャナ）２００及び画像処理用の制御装置（パソコン）３００を示す。撮像装置は本実施形態に係る衛生薄葉紙の評価方法で用いる光学系の一例である。

ウエブ１００は、本実施形態の衛生薄葉紙の評価方法が評価の対象とする衛生薄葉紙を構成するシートの一例である。ウエブ１００は、家庭用ティッシュペーパーに用いられるクレープ紙である。ウエブ１００には、クレープ（抄紙工程において抄紙機のドライヤーの出口で、ドクターブレードと呼ばれる刃を当てることにより原紙の表面に形成される細かいシワ）が形成されている。

ＣＩＳ方式のスキャナ（以下、ＣＩＳスキャナという）２００は、本発明のシートの一例であるウエブ１００を読取対象として、載置台２０、ＬＥＤ２１、レンズ２２、センサ２３を有する。本実施形態では、ＣＩＳスキャナとして、ＥＰＳＯＮ社製のＧＴ−Ｓ６５０（イメージタイプ：モノクロ、解像度２４００ｄｐｉ、スキャン領域２０ｍｍ×２０ｍｍ、閾値２５０、スキャン角度０°）を用いた。

載置台２０は、透明なガラス製の板で形成されている。この載置台２０は、光を透過することができる。また、載置台２０は、フラットベット方式のイメージスキャナの載置台を構成する。

ＬＥＤ２１は、本実施形態の衛生薄葉紙の評価方法で用いるＣＩＳスキャナの光源の一例である。ＬＥＤ２１は、載置台２０に載せられたウエブ１００のクレープが延びる方向と直交する方向に沿って一次元的に配置されている。具体的には、ウエブ１００のクレープが延びる方向（抄紙工程において搬送されるシートの移動方向、図４の紙面の上下方向）と直交する方向に沿って直線状に並べられた複数のＬＥＤで構成されており、ウエブ１００上に直線状の光を照射することができる。なお、本例では、ＣＩＳスキャナ２００の光源としてＬＥＤが用いられているが、光源の種類を限定するものではない。

ＬＥＤ２１は、図２に示すように、ウエブ１００に対して光ＬＬを照射しながら移動することができる。具体的には、ＬＥＤ２１は、載置されたウエブ１００のクレープが延びる方向（ドクターブレードによりシートにクレープが形成される方向）に沿って移動するように配置されている。なお、ＬＥＤ２１は、ウエブ１００に対して相対的に移動するように配置されていればよく、例えば、ウエブ１００を移動させ、この移動するウエブ１００に対して移動しないＬＥＤ２１を配置してもよい。具体的には、一対のローラを備える搬送装置を用いて、一方のローラに巻き取られたウエブ１００を他方のローラに巻き取るようにして、ウエブ１００を一対のローラ間で搬送し、この一対のローラ間にＣＩＳスキャナ（撮像装置）を固定して配置することができる。

レンズ２２は、後述のセンサ２３に設置されて、図２に示すようにＬＥＤ２１からウエブ１００に照射され反射した光ＲＬを集光することができる。レンズ２２には、ロッドアイレンズ等の光学レンズが用いられている。

センサ２３は、ＣＩＳセンサ（密着イメージセンサ）が用いられており、レンズ２２が集光した光をデジタル信号に変換することができる。これにより、ウエブ１００に反射した光は、デジタル信号に変換され、このデジタル信号を用いてウエブ１００の原画像１０１を形成することができる。本例では、センサ２３として、図２に示すようにラインセンサカメラが用いられているが、エリアセンサカメラを用いてもよい。

センサ２３は、載置台２０との距離が１６〜４８ｍｍの間隔で配置されている。センサ２３と載置台２０との距離をこのような範囲にすることにより、センサ２３に設けられたレンズ２２と載置台２０に置かれたウエブ１００との距離が、撮像装置２００のセンサ２３によりウエブ１００を撮像する際にピントが合う状態を保つことができる距離になる。そのため、ウエブ１００を撮像する光学系（撮像装置２００）の焦点深度を浅くすることができる。

また、センサ２３は、ＬＥＤ２１（光源）と同期して移動するように設置されている。したがって、ＬＥＤ２１の移動に追従してセンサ２３が移動することができる。また、ウエブ１００が移動して、ＬＥＤ２１（光源）が移動しない場合は、センサ２３も移動しないように設ければよい。

パソコン３００には、撮像装置２００が接続されており、撮像装置２００が撮像したウエブ１００の原画像１０１は、デジタル信号としてパソコン３００に転送される。パソコン３００は、撮像したウエブ１００の原画像１０１をデジタル信号として取り込み、取り込んだ原画像１０１を画像処理する。なお、パソコン３００に取り込まれた原画像１０１（デジタル信号）は、パソコン３００に内蔵された図示しないメモリーに出入力可能に記録することができる。

次に、本実施形態に係る衛生薄葉紙の評価方法について説明する。図３は、本実施形態に係る衛生薄葉紙の評価方法を実施するためのフローチャートである。本実施形態に係る衛生薄葉紙の評価方法は、撮像ステップ、処理ステップ、算出ステップ、判定ステップを有する。

撮像ステップでは、ウエブ１００を撮像してウエブ１００の原画像１０１を取得する（ステップＳＴ１）。ウエブ１００の撮像は、上述のＣＩＳスキャナ２００により行われる。また、ウエブ１００の原画像１０１の取得（画像処理等）は、上述のパソコン３００により行われる。

処理ステップでは、ウエブ１００の原画像１０１の輝度が所定の閾値以下の第１の画像と所定の閾値を超える第２の画像とに区分する画像処理を行う。所定の閾値を示す輝度は、原画像１０１を第１の画像と第２の画像を区分し得る任意の輝度とすることができる。

本実施形態では、画像処理として、モノクロ化による二値化を行うことができる。例えば、ウエブ１００の原画像１０１を、白色と黒色の２階調に変換し、原画像１０１の輝度を基準とした所定の閾値を定めて、各画素の輝度が閾値を上回っていれば白色、閾値以下であれば黒色に置き換えることができる。

本実施形態では、原画像１０１の輝度が所定の閾値以下の第１の画像は黒色の画像（以下黒画像という）で示し、所定の閾値を超える第２の画像を白色の画像（以下白画像という）で示す（ステップＳＴ２）。この場合、黒画像はクレープの凹部とみなし、白画像はクレープの凸部とみなすことができる。本実施形態では、このような画像処理をＣＩＳスキャナ２００で行い、輝度を基準とする所定の閾値はＣＩＳスキャナ２００で設定することができる。

算出ステップでは、原画像の面積に対する黒画像の面積の比率（以下黒画像の面積比という）を算出する（ステップＳＴ３）。本例では、図１（Ｂ）に示すように、ウエブ１００の原画像１０１の面積と黒画像の面積を算出し、原画像の面積に占める黒画像の面積の比率として黒画像の面積比を算出する（ステップＳＴ３）。本実施形態では、原画像の面積、黒画像の面積、及び黒画像の面積比の算出は、公知の画像解析ソフト（例えば、フリーソフトＩｍａｇｅＪ）を用いて行うことができる。また、画像解析ソフトは、パソコン３００にインストールすることができ、画像解析ソフトがインストールされたパソコン３００により、原画像、黒画像の各面積及び黒画像の面積比の算出を行うことができる。

このように算出された黒画像の面積比により、図１（Ｂ）に示すように、原画像に占める黒画像としてウエブ１００上に存在するクレープの凹部を確認することができる。また、この黒画像の面積比から、ウエブ１００の凹凸の状態（例えば、滑らかさまたは粗さ等）を数値化することができる。そのため、ウエブ１００に形成されたクレープの凹凸の状態を客観的に把握することができる。

判定ステップでは、第１の画像の面積比が所定の閾値を超えるか否かを判定することができる。本実施形態では、黒画像の面積比が所定の閾値を超えているか判定する（ステップＳＴ４、ＳＴ５）。判定ステップで用いられる黒画像の面積比の閾値は、衛生薄葉紙の形態、用途等に応じて任意に定めることができる。ウエブ１００上に形成されたクレープは、クレープ凹部１１の範囲がクレープ凸部１０の範囲に対して相対的に小さい場合はクレープが細かく、衛生薄葉紙の肌触りが良好になる傾向があるため、本実施形態では、黒画像（クレープ凹部１１）の面積が白画像（クレープ凸部１０）の面積よりも小さくなるように所定の閾値が定められている。

ステップＳＴ５において、黒画像の面積比が所定の閾値を超えていると判断した場合は、クレープが粗いと評価することができる（ステップＳＴ６）。また、黒画像の面積比が所定の閾値以下であると判断した場合は、クレープが細かいと評価することができる（ステップＳＴ７）。

このような本実施形態の衛生薄葉紙の評価方法を採用することにより、原画像の面積に対する第１の画像（黒画像）の面積の比率（第１の画像（黒画像）の面積比）を算出することができ、ウエブ１００上に形成されたクレープの凹凸の状態を数値化することができる（ステップＳＴ１〜ＳＴ３）。また、このような面積比が所定の閾値を超えるか否かを判定することにより、ウエブ１００上に形成されたクレープの凹凸の状態を客観的に把握することができる（ステップＳＴ４〜ＳＴ７）。この一連のステップ（ステップＳＴ１〜ＳＴ７）により、クレープを有するウエブ１００（シート）で形成された衛生薄葉紙の品質を簡易にかつ客観的に管理することができる。

また、本実施形態の衛生薄葉紙の評価方法では、撮像ステップ（ステップＳＴ１）において、ＣＩＳ（密着イメージセンサ）方式のスキャナによりウエブ１００が撮像され、ウエブ１００の原画像１０１が形成される。センサ２３に用いられるＣＩＳセンサは、光路長が短く、焦点深度が浅いため、ウエブ１００の表面のみを撮像することができる。

このようなＣＩＳセンサを用いることにより、ウエブ１００の表面に形成されたクレープの情報のみが読み取られ（図１参照）、ウエブ１００の奥部のワイヤーパターン１２、１３等の情報は読み取られない（図４参照）。そのため、ウエブ１００のクレープの凹凸を測定する際のノイズを少なくすることができ、衛生薄葉紙の品質管理を高い精度で行なうことができる。また、ＣＩＳセンサは、例えばＣＣＤセンサに比べて、装置を小型化することができ、また、少量の電力で使用することができ、さらにウォームアップの時間が不要である。

本実施形態では、ＣＩＳスキャナ２００のＬＥＤ２１が、上述のようにウエブ１００上のクレープが延びる方向と直交する方向に沿って一次元的に（直線状に）配置されており、ウエブ１００を撮像する方向（ウエブ１００に対してセンサ２３が相対的に移動する方向）は、ＬＥＤ２１が直線状に配置された方向と直交し、かつＬＥＤがウエブ１００に対して相対的に移動する方向になっている。すなわち、ウエブ１００を撮像する方向は、クレープが延びる方向に沿う方向になる（図２参照）。

これにより、ウエブ１００の表面に形成されたクレープの凹凸のみを確実に撮像することができる。そのため、ウエブ１００表面のクレープの凹凸を測定する際にノイズを確実に少なくすることができ、衛生薄葉紙の品質を高い精度で評価することができる。

また、本実施形態では、ＬＥＤ２１は、ウエブ１００に対して一方向からのみ光を照射する位置に配置されている。すなわち、２以上の方向から光を照射するものではないため、ＬＥＤ２１から光が照射されることによりウエブ１００上に生じる陰影が打ち消されない。そのため、ウエブ１００上にクレープの凹凸による陰影が明確に生じ、この陰影を撮像した原画像１０１を画像処理することにより、クレープの凹凸を確実に区別することができる。そのため、高い精度で衛生薄葉紙の品質を管理することができる。

本実施形態では、ＬＥＤ２１が直線状に配置された方向とウエブ１００上のクレープが延びる方向と直交する方向との角度は０°〜３８°にすることができる。すなわち、ウエブ１００上のクレープが延びる方向と直交する方向が、直線状に配置されたＬＥＤ２１が並ぶ方向に対して、０°〜３８°の角度範囲になるように、ウエブ１００を載置台２０に載置することができる。

例えば、図５（Ａ）では、ＬＥＤ２１が直線状に配置された方向（Ｘ方向）とウエブ１００上のクレープが延びる方向と直交する方向（矢印ＣＤの方向）との角度は０°になっている。また、図６（Ａ）では、Ｘ方向と矢印ＣＤの方向との角度が約３０°になっている。なお、図５（Ａ）、図６（Ａ）ともに、ＬＥＤ２１の移動方向は、矢印ＬＤの方向である。この方向は、ＬＥＤ２１が直線状に配置された方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）である。このような角度範囲でウエブ１００を載置台２０に載置すれば、ウエブ１００上のクレープの凹凸を明確に区別することができる程度に、ウエブ１００の原画像１０１を黒画像と白画像とに区別することができる（図５（Ｂ）、図６（Ｂ）参照）。

なお、ＬＥＤ２１が直線状に配置された方向（Ｘ方向）とウエブ１００上のクレープが延びる方向と直交する方向（矢印ＣＤの方向）との角度が、３８°を超えると、黒画像と白画像とがクレープの凹凸に対応せず、シート上のクレープの凹凸の区別が困難になる可能性がある（図７（Ａ）、（Ｂ）参照）。

次に、本実施形態に係る衛生薄葉紙について説明する。まず、坪量：１５〜３５ｇ/ｍ^２、紙厚：１００〜２５０μｍ、平均摩擦係数：１．３〜２．０のウエブ１００を用意する。平均摩擦係数は、ウエブ１００のクレープが延びる方向に対して約９０°方向に摩擦試験を行った。用意したウエブ１００を、上述した衛生薄葉紙の評価方法を用いて評価する。具体的には、用意したウエブ１００をＣＩＳスキャナ２００で撮像し、ウエブ１００の原画像１０１を得る。

得られた原画像１０１の輝度が所定の閾値以下の黒画像（第１の画像）と所定の閾値を超える白画像（第２の画像）とに区分したときの、黒画像の面積が白画像の面積よりも小さくなるように管理されたウエブ１００を選択する。このような条件で選択されたウエブ１００を用いて衛生薄葉紙を構成することにより、シート上のクレープが細かい衛生薄葉紙を提供することができる。

また、本実施形態の衛生薄葉紙では、黒画像の面積が白画像の面積よりも小さいウエブ１００として、原画像に対する第１の画像の面積比が３３％〜４３％のウエブを用いるのが好ましい。上記の坪量及び紙厚を有し、平均摩擦係数が１．３〜２．０のシートを、ＣＩＳ方式のスキャナで撮像して、上記のように区分けされた黒画像の面積比が原画像に対して３３％〜４３％となるウエブを用いることにより、強度を維持しながら肌触りが良好な衛生薄葉紙を提供することができる。なお、原画像に対する黒画像の面積比が３３％未満の場合または４３％を超えるウエブを用いた衛生薄葉紙では、衛生薄葉紙としての滑らかさが得られない可能性がある。

本実施形態では、シート（ウエブ１００）の条件を原画像に対する黒画像の面積比で規定しているが、原画像に対す白画像の面積比で規定してもよい。また、シートの条件を原画像に対する白画像の面積比で規定する場合は、原画像に対する黒画像の面積比を原画像に対する白画像の面積比に換算すればよい。

以下、本実施形態について、さらに実施例を用いて具体的に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例に限定されるものではない。各実施例、比較例の測定、評価は、以下のようにして行った。

［坪量］
クレープ紙（原紙）の坪量は、ＪＩＳ Ｐ ８１２４（１９９８）に準拠する方法で測定をした。

［紙厚］
クレープ紙（原紙）を、ＪＩＳ Ｐ ８１１１（１９９８）の条件下で、十分に調湿した後、ダイヤルゲージ（尾崎製作所製、ピーコックＧ型）を用いて、原紙の紙厚を測定した。具体的には、プランジャーと測定台の間にゴミ、チリ等がないことを確認してプランジャーを測定台の上におろし、上記ダイヤルシックネスゲージの目盛を移動させてゼロ点を合わせ、次いで、プランジャーを上げて試料を試験台の上におき、プランジャーをゆっくりと下ろしそのときのゲージを読み取る。このとき、プランジャーをのせるだけとする。プランジャーの端子は、金属製で、直径１０ｍｍの円形の平面が紙平面に対し垂直に当たるようにした。また、紙厚測定時の荷重は、約７０ｇｆである。なお、紙厚は測定を１０回行って得られる平均値とした。紙厚の測定は、１プライ当りの原紙について行った。

［ブレード経過時間］
ブレード経過時間は、原紙にクレープが形成される際に、回転する抄紙機のドライヤー（ドラム）に１つのブレードを当てた時間である。ブレードには、ステンレス（ＳＫ５１）のドクターブレードを用いた。

［クレープ率］
クレープ率は、（（ドライヤーの周速）−（巻き取りリールの周速））／（ドライヤーの周速）×１００（％）の条件式で算出される値を用いた。

［引張強度］
ＪＩＳ Ｐ ８１１３（１９９８）に準拠した乾燥引張強度を測定した。測定は、１プライ当たり、縦方向及び横方向のそれぞれについて行った。測定試料の試験幅は２５ｍｍとした。単位はｃＮで示す。

［平均摩擦係数］
平均摩擦係数は、ピンオンプレート型摩擦試験装置（株式会社トリニティラボ社製、トライボマスター ＴＹＰＥμｖ１０００）を用いて行った。平均摩擦係数の測定では、ピンオンプレート型摩擦試験装置のプレート上にクレープ紙を載せ、クレープ紙の一方の縁部を治具等によって固定し、クレープ紙を、固定された一方の端部から固定されていない他方の端部に向かって、すべり速度１．０ｍｍ／ｓ、垂直荷重Ｆを５０ｇｆ、すべり距離５．０ｍｍの条件で接触子を接触させながら、図５のＹ方向に水平移動させ、このときの動摩擦係数の平均値を測定した。測定条件は、実験室温２０℃、実験室湿度２０ＲＨ％、潤滑状態は大気中無潤滑とする。また、測定試料は、２５℃、２０％ＲＨのチャンバに２４時間放置したものを用いる。測定試料のサイズは１００ｍｍ×１００ｍｍとした。

［白黒面積比］
Ｉｍａｇｅ ＪのＡｎａｌｙｚｅツールを用い、Ａｎａｌｙｚｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ（粒子解析）を行う。白黒に２値化された画像または閾値設定された画像で、対象物（黒色部分）の数を数え、黒画像の面積比を計測した。黒画像の面積比は、各対象物の面積の総和÷全面積（２０×２０）＝面積割合の条件で算出した。

［官能評価（滑らかさ）］
クレープ方向に対して９０°方向から、指でサンプル表面を撫で、滑らかさを確認した。官能評価は、２０名により行い、下記の基準で点数化した合計値の平均値を用いて、下記の基準で評価した。
４点＝「滑らかに感じる」
３点＝「やや滑らかに感じる」
２点＝「ややざらつきを感じる」
１点＝「ざらつきを感じる」。

以下、実施例及び比較例について、説明する。

［実施例１］
実施例１では、米坪（坪量）１６．７８ｇ／ｍ^２、紙厚１２６μｍ、ブレード経過時間９０分、クレープ率２３％、引張強度（縦）３０３ｃＮ、引張強度（横）１１６ｃＮ、平均摩擦係数１．５８５のクレープ紙（ウエブ１００参照）を用意した。実施例１では、ＬＥＤ２１が配置された方向とウエブ１００上のクレープが延びる方向と直交する方向との角度が０°となるように、ウエブ１００をＣＩＳスキャナ２００の載置台２０に置いて撮像した。実施例１では、黒画像の面積比は３７．８６％であり、官能評価（滑らかさは）は３．６であった。測定及び評価の結果を表１に示す。

［実施例２］
実施例２では、ブレード時間１８０分、紙厚１２４μｍ、引張強度（縦）２９８ｃＮ、平均摩擦係数１．６５５であること以外は、実施例１と同じクレープ紙を用意した。実施例２では、黒画像の面積比は３９．７６％であり、官能評価（滑らかさは）は３.４であった。測定及び評価の結果を表１に示す。

［実施例３］
実施例３では、ブレード時間２７０分、米坪（坪量）１６．７１ｇ／ｍ^２、紙厚１２５μｍ、引張強度（縦）３２８ｃＮ、引張強度（横）１２８ｃＮ、平均摩擦係数１．６１２であること以外は、実施例１と同じクレープ紙を用意した。実施例３では、黒画像の面積比は３９．４２％であり、官能評価（滑らかさは）は３．２であった。測定及び評価の結果を表１に示す。

［実施例４］
実施例４では、ブレード時間３６０分、米坪（坪量）１６．９０ｇ／ｍ^２、紙厚１３６μｍ、引張強度（縦）３３１ｃＮ、引張強度（横）１２９ｃＮ、平均摩擦係数１．６５２であること以外は、実施例１と同じクレープ紙を用意した。実施例４では、黒画像の面積比は３９．２６％であり、官能評価（滑らかさは）は３．１であった。測定及び評価の結果を表１に示す。

［実施例５］
実施例５では、ブレード時間４５０分、米坪（坪量）１６．６４ｇ／ｍ^２、紙厚１４０μｍ、引張強度（縦）２９５ｃＮ、引張強度（横）１１０ｃＮ、平均摩擦係数１．８３９であること以外は、実施例１と同じクレープ紙を用意した。実施例５では、黒画像の面積比は４０．６６％であり、官能評価（滑らかさは）は３．０であった。測定及び評価の結果を表１に示す。

［比較例１］
比較例１では、ブレード時間５４０分、米坪（坪量）１６．５３ｇ／ｍ^２、紙厚１４３μｍ、引張強度（縦）２９９ｃＮ、引張強度（横）１１５ｃＮ、平均摩擦係数２．１３１であること以外は、実施例１と同じクレープ紙を用意した。比較例１では、黒画像の面積比は４６．５０％であり、官能評価（滑らかさは）は２．１であった。測定及び評価の結果を表１に示す。

［比較例２］
比較例２では、ブレード時間９０分、クレープ率１９％、米坪（坪量）１６．６５ｇ／ｍ^２、紙厚９８μｍ、引張強度（縦）２９６ｃＮ、引張強度（横）１２３ｃＮ、平均摩擦係数１．３４２であること以外は、実施例１と同じクレープ紙を用意した。比較例２では、黒画像の面積比は３２．６０％であり、官能評価（滑らかさは）は３．８であった。測定及び評価の結果を表１に示す。

表１より、坪量が１５〜３５ｇ/ｍ^２、紙厚が１００〜２５０μｍ、平均摩擦係数が１．３〜２．０のクレープ紙であり、これを焦点深度の浅い光学系（ＣＩＳ方式のスキャナ）で撮像して得られた原画像の輝度が所定の閾値以下の黒画像と所定の閾値を超える白画像とに区分し、黒画像の面積比（原画像の面積に対する黒画像の面積の比率）が３３％〜４３％のクレープ紙は、強度を維持しながら官能評価（滑らかさ）が良好であった（実施例１〜５）。

これに対して、黒画像の面積比以外は実施例と同じ条件であるが、黒画像の面積比が３３％未満または４３％を超えるクレープ紙は、良好な官能評価（滑らかさ）は得られなかった（比較例１、２）。なお、比較例２のクレープ紙は、紙厚が低すぎるため、衛生薄葉紙のシートとして用いるは困難である。

このように、所定の条件を満たすクレープ紙を、ＣＩＳ方式のスキャナで撮像し、撮像した原画像を白画像と黒画像とに画像処理して、黒画像の面積が白画像の面積よりも小さいクレープ紙を用いて衛生薄葉紙を製造することにより、衛生薄葉紙の品質を管理することができる。また、このように衛生薄葉紙の品質を管理することにより、肌触りの良い衛生薄葉紙を提供することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１００ シート
１０１ 原画像
１０ クレープ凸部
１１ クレープ凹部
１２、１３ ワイヤーパターン
２００ スキャナ
２０ 載置台
２１ ＬＥＤ
２２ レンズ
２３ センサ
ＬＤ ＬＥＤの移動方向
ＣＤ クレープが延びる方向と直交する方向

Claims (7)

1. クレープを有するシートで形成された衛生薄葉紙の評価方法であって、
   焦点深度の浅い光学系で前記シートを撮像して前記シートの原画像を取得する撮像ステップと、
   前記原画像の輝度が所定の閾値以下の第１の画像と、前記所定の閾値を超える第２の画像とに前記原画像を区分する画像処理を行う処理ステップと、
   前記原画像に対する第１の画像の面積比または前記第２の画像の面積比を算出する算出ステップとを有し、
   前記第１の画像の面積が前記第２の画像の面積よりも小さいシートを判定する衛生薄葉紙の評価方法。
2. 前記光学系は、前記シート上のクレープが延びる方向と直交する方向に沿って一次元的に配置された光源を備え、
   前記シートを撮像する方向は、前記光源が配置された方向と直交する方向であり、かつ前記光源が前記シートに対して相対的に移動する方向である、請求項１記載の衛生薄葉紙の評価方法。
3. 前記光源が配置された方向と前記シート上のクレープが延びる方向と直交する方向との角度が０°〜３８°である、請求項２に記載の衛生薄葉紙の評価方法。
4. 前記光源は、前記シートに対して一方向からのみ光を照射する位置に配置されている、請求項２に記載の衛生薄葉紙の評価方法。
5. 前記光学系がＣＩＳ方式のスキャナである、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の衛生薄葉紙の評価方法。
6. 前記シートは、
   坪量が１５〜３５ｇ/ｍ^２であり、
   紙厚が１００〜２５０μｍであり、
   平均摩擦係数が１．３〜２．０である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の衛生薄葉紙の評価方法。
7. 前記原画像に対する前記第１の画像の面積比が３３％〜４３％である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の衛生薄葉紙の評価方法。

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