JP7077635B2 - 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，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，トイレットペーパーやティッシュペーパーのようなシート状物に関し，その製造過程で生じた欠陥（穴や，スジ，異物の付着等）を検査する手法として，シート状物をローラなどによって高速で搬送しつつ，その搬送中にライトによって照明を当てて，その照明領域をカメラで撮影することにより，シート表面に生じた欠陥が検出することが知られている。

このようなシート状物の欠陥検査技術に関し，例えば特許文献１には，搬送されるシートに片側にライト及びカメラを設置し，シート表面を反射した反射光をカメラで捉えることにより，シート表面の欠陥を検出する技術が開示されている。

特開２０１７－２１００３号公報

ところで，トイレットペーパーやティッシュペーパーのような衛生薄葉紙を製造する場合，その製造過程において生じた紙粉などの浮遊物が工場内に漂っていることが多い。衛生薄葉紙の欠陥検査を行う場合に，紙粉がライトとシート表面の間に浮遊していると，ライトによって照明された紙粉の影がシート表面に投影される。このときに，そのシート表面をカメラによって撮影すると，その撮影画像にはシート表面に黒い影が映り込むこととなり，その影をシート表面に付着した黒い異物として誤認識するおそれがある。本来，シート表面には何も付着していないため，その衛生薄葉紙は正常なものであるにも関わらず，そのシート表面に投影された紙粉の影を異物として認識してしまうと，欠陥検査装置がシート状物の欠陥を適切に検査できないこととなる。このような欠陥検査装置の誤作動は未然に防ぐ必要がある。特に，シート状物の一方面側に照明装置を配置し，他方面側に撮影装置を配置して，シート状物を透過した光を照明装置で撮影する光透過方式の撮影方法では，撮影装置の反対側に漂う浮遊物の影までもその撮影範囲に投影されてしまうため，欠陥検査装置に誤作動が発生する可能性が高くなる。

そこで，本発明は，シート状物の表面に投影された浮遊物の影による欠陥検査装置の誤作動を低減させることを目的とする。

本発明の発明者は，上記した従来発明の課題を解決する手段について鋭意検討した結果，２以上の光源によって照明されたシート状物の照明範囲を撮影して当該シート状物の欠陥の有無を検査する場合に，複数の光源を少なくともシート状物の幅方向に並んで配置することにより，当該シート状物の表面に投影された浮遊物の影によって欠陥検査装置に誤作動が発生することを効率的に抑制でき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，従来技術の課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。シート状物の例は，トイレットペーパーや，ティッシュペーパー，キッチンペーパー，或いはこれらの原反などの光透過性を有する衛生薄葉紙である。シート状物は，一定の長さを有する長尺のものであり，抄紙機や加工機によってその長手方向に沿って搬送される。欠陥検査装置は，このシート状物の搬送過程において欠陥の有無等の検査を行う。

本発明に係る欠陥検査装置は，複数の光源と，撮影装置と，画像解析装置とを備える。複数の光源は，シート状物の少なくとも一方面側に配置され，当該シート状物を照明する。光源をシート状物の両面側に配置することも可能である。撮影装置は，シート状物の一方面側又は他方面側に配置され，光源の少なくとも２つ以上によって照明された当該シート状物の照明範囲を撮影して，当該シート状物の画像を得る。画像解析装置は，シート状物の画像を解析して，当該シート状物の欠陥の有無を検査する。画像解析装置は，例えばシート状物の画像の濃淡を解析し，正常な濃度範囲よりも暗い部分又は明るい部分があったときにシート状物に欠陥が生じていると判断するようにすればよい。ここで，本発明において，複数の光源は，少なくともシート状物の幅方向に並んで配置されている。

シート状物の紙面を撮影して欠陥検査を行う場合，長手方向に搬送されるシート状物の撮影装置による検査範囲（撮影範囲）は，通常，流れ方向よりも幅方向に長い形状（すなわち横長）となる。紙面の欠陥検査には，通常の照明よりも明るい照度が必要になるが，上記構成のように複数の光源をシート状物の幅方向に並べて配置することにより，撮影装置による検査範囲を効率よく明るく照らすことができるようになり，エネルギー効率が改善される。また，シート状物を長手方向に搬送すると，その搬送方向に沿って気流が発生することになる。このとき，シート状物の製造過程で発生した紙粉や切れ端などの浮遊物は，シート状物の搬送で生じた気流に乗って舞うこととなるため，浮遊物の長手方向がシート状物の搬送方向を向くことが多い。この点を考慮すると，複数の光源をシート状物の長手方向（搬送方向）に複数台並べただけでは，それらの光源から照射された光によって投影された浮遊物の影が紙面上で重なる可能性が高くなり，シート状物の紙面上に影の色が濃い部分が発生しやすくなり，結果としてその影の色が濃い部分を撮影装置で撮影すると浮遊物の影を紙面上に発生した汚れや穴などの欠陥と誤認しやすくなる。これに対して，上記のように複数の光源を少なくともシート状物の幅方向に並べて配置することで，シート状物の搬送方向を向いて浮遊する浮遊物の影が紙面上で重なり難くなり，欠陥検査の精度を高めることができる。

本発明において，複数の光源は，シート状物の幅方向に並んで複数配置され，かつ，シート状物の長手方向に並んで複数配置されていることが好ましい。このように，光源を幅方向に複数列，長手方向に複数行並べて配置することで，シート状物の紙面を様々な方向から照明することができる。これにより，撮影装置と紙面の間に紙粉等の浮遊物が存在する場合であっても，紙面上に映る浮遊物の影の色を薄くすることができる。

本発明において，撮影装置によるシート状物の検査範囲（撮影範囲）には，３つ以上の光源によって同時に照明されている領域が含まれることが好ましい。紙面上の領域を同時に照らす光源の数は多ければ多いほど良い。少なくとも，撮影装置の検査範囲は，すべて２つ以上の光源によって同時に照明されていることが好ましい。このように，撮影装置の検査範囲を少なくとも２以上の光源で照らすようにし，好ましくは３つ以上の光源による照明範囲が重なるようにすることで，紙面上に映る浮遊物の影の色をより効果的に薄めることができる。特に，ある照明によって照らされることによって紙面上に形成された浮遊物の影に他の照明の光が届くことでその影が薄くなるため，光源の数が増えるほど影の色を薄める結果が高まる。

本発明において，複数の光源の光軸とシート状物の紙面のなす角はすべて同一であることとしてもよい。特に各光源の光軸と紙面のなす角はほぼ垂直であることが好ましく，例えば８０～９０度の範囲とすればよい。

本発明の一実施形態は，撮影装置がシート状物の一方面側（光源と同じ面側）に配置され，複数の光源から射出されシート状物の紙面を反射した光が入射する撮影装置（光反射方式）である。この場合に，本発明は，撮影装置の撮影空間のうちシート状物を照明する複数の光源によって照明されていない空間を照明する別の光源を更に備えることとしてもよい。撮影装置の撮影空間のなかに光源によって照明されていない空間（非照明空間）が存在すると，その非照明空間に入り込んだ紙粉等の浮遊物が黒い点として撮像されることとなるため，この浮遊物をシート状物の紙面上に発生した欠陥であると誤認識しやすくなる。そこで，上記の非照明空間を減らすために，シート状物の紙面を照明することを目的とした光源に加えて，この非照明空間を照明することを目的とした光源を配置するとよい。

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，長手方向に搬送される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。なお，シート状物が衛生薄葉紙である場合，シート状物を得る工程には，例えば紙匹を得る公知の抄紙工程と，得られた紙匹を加工する公知の加工工程が含まれる。

本発明によれば，シート状物の表面に投影された浮遊物の影によって欠陥検査装置に誤作動が生じる可能性を低減することができる。

図１は，シート状物の製造工程の一部を模式的に示している。 図２は，シート状物の幅方向の断面図であり，光透過方式でシート状物の撮影を行う欠陥検査装置の構成例を模式的に示している。 図３は，シート状物の長手方向（流れ方向）の断面図であり，光透過方式でシート状物の撮影を行う欠陥検査装置の構成例を示している。 図４は，シート状物の幅方向の断面図であり，光反射方式でシート状物の撮影を行う欠陥検査装置の構成例を示している。 図５は，シート状物の長手方向の断面図であり，光反射方式でシート状物の撮影を行う欠陥検査装置の構成例を示している。 図６は，シート状物の長手方向の断面図であり，光反射方式でシート状物の撮影を行う欠陥検査装置の変形例を示している。 図７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。

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」とはＡ以上Ｂ以下であることを意味する。また，各図にはＸＹＺの３次元空間を示す直交座標系を示しており，Ｘ軸はシート状物の長手方向（搬送方向），Ｙ軸はシート状物の幅方向，Ｚ軸はシート状物の厚み方向をそれぞれ示している。

図１は，本発明に係るシート状物の製造工程の一部を示している。本発明で製造可能なシート状物は特に限定されないが，光透過方式による欠陥検査を効率的に行うために光透過性を有する薄葉紙を製造の対象とすることが好ましい。なお，欠陥検査は，光透過方式に限られず，後述するように光反射方式や，あるいはそれらを併用して行うこともできる。薄葉紙の例は，ティッシュペーパー，トイレットペーパー，キッチンペーパーなどの家庭用の衛生薄葉紙である。図１に示した例では，２層のシートを重ね合わせて積層シートを形成した後に，この積層シートにエンボスとミシン目が形成される。また，エンボス加工後とミシン目加工の後にそれぞれ積層シートの欠陥検査を行うこととしている。

具体的に説明すると，図１右側の装置上流から左側の装置下流に向かって長尺のシート部材が搬送される。装置上流には，第１の原反ロール１１と第２の原反ロール１２が位置している。第１の原反ロール１１には長尺の第１のシートＳ１が巻回されており，第２の原反ロール１２には長尺の第２のシートＳ２が巻回されている。第１の原反ロール１１及び第２の原反ロール１２からそれぞれ第１のシートＳ１及び第２のシートＳ２が繰り出されると，各シートＳ１，Ｓ２は駆動回転する搬送ローラや従動回転するガイドローラを介して装置下流側へと搬送され，第１の重ね合せ部２０（重ね合せローラ２１）において，互いに重ね合わされる。ここで，第１のシートＳ１及び第２のシートＳ２が重ね合わされた複数層のシートを積層シートと称する。積層シートは，装置下流側へと搬送される。

第１の重ね合せ部２０の下流には，エンボス加工部３０が位置している。図１に示された例では，積層シートはエンボス加工部３０において第１のシートＳ１と第２のシートＳ２とに再度分離されて，シートごとにエンボス加工が施される。エンボス加工部３０は，例えば各シートの搬送経路を挟んで対向する位置にエンボスローラ３１，３２と受けローラ３３，３４とを備える。第１のシートＳ１は，第１のエンボスローラ３１と第１の受けローラ３３の間に導入され，第２のシートＳ２は，第２のエンボスローラ３２と第２の受けローラ３４の間に導入される。各エンボスローラ３１，３２は，各シートＳ１，Ｓ２に対して付与するエンボスのパターンに応じた複数の凸部を有する。他方，各受けローラ３３，３４は，例えばエンボスローラ３１，３２の凸部のパターンと相補的な凹パターンが外周面に形成された金属製のローラや，ローラの外周面がゴムで被覆されたラバー製のローラを用いることができる。エンボス加工部３０においては，エンボスローラ３１，３２と受けローラ３３，３４との間にシートＳ１，Ｓ２を導入し，これらを挟みこんで押圧することにより，エンボスローラ３１，３２の凸部に応じたパターンのエンボスを各シートＳ，Ｓ２の紙面に施すことができる。

エンボス加工部３０の下流側には，第２の重ね合せ部４０（重ね合せローラ４１）が位置している。第２の重ね合せ部４０では，エンボス加工部３０においてそれぞれ別々にエンボス加工が施された第１のシートＳ１と第２のシートＳ２を互いに重ね合わせる。これにより，各層にエンボスが施された２層構造の積層シートが得られる。また，例えばキッチンペーパーを製造する場合など，エンボス加工後に各層の間に粘着剤を塗布して２層を接着することとしてもよい。

第２の重ね合せ部４０の下流側には，ミシン目加工部５０が位置している。ミシン目加工部５０では，積層シートに対し，幅方向（搬送方向と平面的に直交する方向）に延びるミシン目を一定間隔で形成する。ミシン目を形成することで，積層シートを所定の長さごとに切り離しやすくなる。ミシン目加工部５０は，例えば固定刃５１と回転刃５２とを備える。固定刃５１の周面には，そのローラの軸方向に沿って複数の刃がミシン目パターンにて間欠的に設けられており，回転刃５２との間で積層シートを挟み込むことで，その刃によって積層シートにミシン目が形成される。ミシン目が必要なシート状物としては，トイレットペーパーやキッチンペーパーが挙げられる。

ミシン目加工部５０の下流側には，ログ形成部７０が位置している。ログ形成部７０では，ミシン目加工後，巻取りローラによって所定の長さとなるまで積層シートを巻き取り，ログを形成する。積層シートのログは，その後に切断部（図示省略）へと搬出され，ログソー等によって所定幅に切断されて，個々のシート製品となる。このような工程では，トイレットロールやキッチンロールといったロール状のシート製品を製造することができる。ただし，本発明はティッシュペーパー等のシート製品にも適用することが可能である。

また，図１に示されるように，第２の重ね合せ部４０とミシン目加工部５０の間と，このミシン目加工部５０とログ形成部７０の間の合計２箇所に，欠陥検査装置６０がそれぞれ配置されている。欠陥検査装置６０は，２層のシートＳ１，Ｓ２を重ね合わせた積層シートを対象として，その積層シートにおける欠陥の有無を検査する。このため，欠陥検査装置６０は，少なくとも，２層のシートＳ１，Ｓ２の重ね合わせ部の下流側に１箇所設けられていればよい。ただし，図１に示した例のように，各シートに対してエンボス加工やミシン目加工を施す場合には，各加工工程においてシートに欠陥が生じやすいため，エンボス加工部３０の直後に１箇所，さらにミシン目加工部５０の直後に１箇所，それぞれ欠陥検査装置６０を設けることが好ましい。

欠陥検査装置６０は，基本的に，カメラによって積層シートを撮影し，その撮影画像を解析することで積層シートに生じた欠陥の有無を検査する。検査対象とする欠陥の種類は特に制限されないが，例えば積層シートの各層に生じた穴や破れ，スジ，ムラ，あるいは積層シートの各層の表面に付着した汚れや異物などを検査対象とすることができる。

図２及び図３は，欠陥検査装置６０の第１の実施形態を示している。図２及び図３に示されるように，欠陥検査装置６０は，撮影装置６１（カメラ）と，複数の光源６２，６３（ライト）とを備える。本実施形態において光源６２は，積層シートの幅方向に６台，積層シートの長手方向に２台並べられており，６列×２行で合計１２台備え付けられている。なお，光源の数はこれに限られず，例えば４～１２台又は１２以上用いることもできる。さらに，Ｍ列×Ｎ行の光源の集合体を１ブロックとし，このブロックを複数配置することもできる（Ｍ及びＮは１以上の整数であり，ＭはＮより大きい値であることが好ましい）。

撮影装置６１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６１によって取得された画像データは，画像解析装置６５（図６参照）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６１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。このため，撮影装置６１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６１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。

光源６２，６３は，撮影装置６１によって撮影されるシート状物の領域を照明するライトである。光源６２，６３は白色光をシート状に照射するものであることが好ましい。光源６２，６３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６２，６３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及び図３は，欠陥検査装置６０を構成する撮影装置６１と光源６２，６３の配置の一例として，光透過方式でシート状物の紙面を撮影する実施形態を示している。図２は，積層シートの幅方向の断面図に相当し，図３は，積層シー2トの長手方向（流れ方向）の断面図に相当する。各図では，各光源６２，６３の照明範囲を破線で示し，各光源６２，６３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。また，撮影装置６１の撮影範囲を破線で示している。図２及び図３に示されるように，第１のシートＳ１と第２のシートＳ２が重なり合った積層シートの裏面側（一方面側）に撮影装置６１が配置され，その表面側（他方面側）に複数の光源６２，６３が配置されている。撮影装置６１は，図２に示されるように積層シートの幅方向の全域を検査範囲としており，図３に示されるよう積層シートの長手方向の一部を検査範囲として，積層シートの紙面を撮影している。本実施形態において，光源は，図２に示されるように積層シートの幅方向に複数列並べられ，図３に示されるように長手方向に複数行並べられているが，本願明細書及び図面では便宜的に，複数の光源をある行に属する第１の光源群６２と別の行に属する第２の光源群６３に分けている。

光透過方式では，撮影装置６１は積層シートの裏面を撮影し，各光源６２，６３は，撮影装置６１が撮影している積層シートの表面を照明する。このため，各光源６２，６３から照射されて積層シートを透過した光が，撮影装置６１に入射するようになっている。このようにして，撮影装置６１は，光透過方式で積層シートの撮影画像を取得する。なお，各光源６２，６３の照明範囲は，撮影装置６１の撮影範囲と完全に一致している必要はなく，各光源６２，６３の照明範囲の中に撮影装置６１の撮影範囲が含まれていればよい。

また，本実施形態では，各光源６２，６３としてスポット光源が利用される。スポット光源は，特定の方向に向けて光を照射して，限定された範囲を照明する。図２等で示した例では，各光源６２，６３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ものが採用されている。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，光源６２，６３は，積層シートの幅方向に複数台並べられている。なお，図２では，第２の光源群６３は図示されていないが，第１の光源群６２の裏側に同数台並べられている。本実施形態では，各光源６２，６３の光の照射角度はすべて同一であり，また各光源６２，６３から積層シートの紙面までの距離（すなわち光源を設置する高さ）はすべて同じに設定されている。また，幅方向断面視において，各光源の光軸と積層シートの紙面のなす角θ_１は，ほぼ直角であり，例えば８０度～９０度の範囲に設定されている。また，各光源のなす角θ_１はすべて同一角度に設定されている。ただし，光源の照射角度や紙面までの距離は，複数の光源ですべて統一する必要はなく，照射角度の異なる光源を含めたり，光源から紙面までの距離を個別に調整したりすることも可能である。さらに，光源毎になす角θ_１を変化（傾斜）させることもできる。

また，図２では，光源６２，６３によって照明された積層シートの紙面上の照明範囲の幅（具体的には積層シートの幅方向における長さ）を符号φで示している。本実施形態では，各光源６２，６３の照明幅φはすべて同一になるように設定されている。また，図２では，積層シートの幅方向における光源６２，６３間のピッチ（離間距離）を符号ｐで示している。この場合に，各光源６２，６３のピッチｐは，各光源６２，６３の照明幅φに対して１／２以下であることが好ましく，１／３以下であることが特に好ましい。ピッチｐの下限値は特に制限されないが，例えばピッチｐは照明幅φに対して１０～５０％又は１５～３５％の範囲とすればよい。ピッチｐが照明幅φの１／２以下であれば，撮影装置６１の撮影範囲内において積層シートの紙面は必ず２台以上の光源６２，６３によって照明されることとなる。また，ピッチｐが照明幅φの１／３以下であれば，撮影装置６１の撮影範囲内における積層シートの紙面上に，３台以上の光源６２，６３によって照明される領域を形成することができる。このように，図２に示した実施形態では，撮影装置６１の撮影範囲において，積層シートは幅方向全域において２以上の光源６２，６３によって照明され，３以上の光源６２，６３によって照明される部分も含まれることとなる。

また，図２では，各光源６２，６３から積層シートの紙面までの距離（すなわち光源を設置する高さ）を符号ｈで示している。光源６２，６３からの照射光によって紙面を明るく照らすために，各光源６２，６３から積層シートの紙面までの距離ｈは比較的近いことが好ましい。例えば，距離ｈは，５～３００ｃｍ又は１０～２００ｃｍとすることが好ましい。

図２に示されるように，光源６２，６３は，積層シートの幅方向に複数台並べて配置されることとなるが，幅方向に並べる光源６２，６３の数（すなわち光源の列数）は，上記した各光源６２，６３間のピッチｐや積層シートの紙面までの距離ｈの好ましい数値範囲を満たすことができるように決定すればよい。すなわち，積層シートの幅方向全域に亘って，この幅方向に並ぶ２台以上の光源６２，６３によって紙面が照明されるようにすることを前提として，上記したピッチｐや距離ｈを決定することにより，必要な光源６２，６３の列数が自ずと決まる。例えば，図２に示した例では，光源６２，６３の列数は６列となっている。ただし，光源の列数はこれに限定されるものではなく，例えば３列以上，４列以上，又は６列以上とし，かつ３０列以下の範囲で配置すればよい。

図３に示されるように，光源６２，６３は，積層シートの長手方向にも複数台ずつ並べられている。図３では図示は省略されているが，第１の光源群６２と第２の光源群６３にはそれぞれ６台ずつ光源が含まれる。積層シートの長手方向に並べる光源６２，６３の行数は特に限定されないが，例えば２行以上，３行以上，又は４行以上とし，かつ１０列以下の範囲で配置してもよい。また，図３に示されるように，第１の光源群６２と第２の光源群６３は，積層シートの紙面上の照明範囲が重なっており，この照明範囲が重複した領域に撮影装置６１の検査範囲が含まれている。このため，積層シートの長手方向において，撮影装置６１は複数の光源６２，６３によって照明された積層シートの領域のみを検査対象とするものである。

また，長手方向断面視において，各光源の光軸と積層シートの紙面のなす角θ_２は，ほぼ直角であり，例えば８０度～９０度の範囲に設定されている。また，各光源のなす角θ_２はすべて同一角度に設定されている。ただし，光源毎になす角θ_２を変化（傾斜）させることもできる。

上記のように，複数の光源６２，６３を配置することで，積層シートの紙面と光源６２，６３の間に紙粉等の浮遊物が存在している場合であっても，その浮遊物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６１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４及び図５は，欠陥検査装置６０を構成する撮影装置６１と光源６２，６３の配置の別例として，光反射方式でシート状物の紙面を撮影する実施形態を示している。図４及び図５に示した実施形態では，第１のシートＳ１と第２のシートＳ２が重なり合った積層シートの表面側（一方面側）に撮影装置６１と複数の光源６２，６３が配置されている。図４及び図５の実施形態でも，上述した図２及び図３の実施形態と同様に，各光源６２，６３としてスポット光源が利用される。

撮影装置６１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。このため，撮影装置６１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垂直に交差する。各光源６２，６３は，撮影装置６１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６１は，積層シートの表面を撮影し，各光源６２，６３は，撮影装置６１が撮影している積層シートの部分の表面を照明する。このため，各光源６２，６３から照射されて積層シートの表面で反射した光が撮影装置６１に入射するようになっている。このようにして，撮影装置６１は，光反射方式で積層シートの撮影画像を取得する。

図４に示されるように，本実施形態においても，光源６２，６３は，積層シートの幅方向に複数台並べられている。なお，図４では，第２の光源群６３は図示されていないが，第１の光源群６２の裏側に同数台並べられている。幅方向断面視において，各光源の光軸と積層シートの紙面のなす角θ_１は，ほぼ直角であり，例えば８０度～９０度の範囲に設定されている。また，各光源のなす角θ_１はすべて同一角度に設定されている。

図５に示されるように，光源６２，６３は，積層シートの長手方向にも複数台ずつ並べられている。図５では図示は省略されているが，第１の光源群６２と第２の光源群６３にはそれぞれ６台ずつ光源が含まれる。

また，図５に示されるように，積層シートの長手方向断面視において，第１の光源群６２及び第２の光源群６３から射出された光の光軸は，積層シートの紙面に対して所定角度θ_２で傾斜している。光源６２，６３の光軸の傾斜角度θ_２は，例えば３０度～８５度，３５度～８０度，又は４５度～８０度であることが好ましい。なお，図５に示した例では，第１の光源群６２と第２の光源群６３の光軸の傾斜角度を等角としているが，それぞれの光源群の光軸の傾斜角度は異なっていてもよい。

また，図５に示されるように，長手方向断面視において，第１の光源群６２と第２の光源群６３は，撮影装置６１を挟むように配置されている。すなわち，撮影装置６１は，第１の光源群６２と第２の光源群６３の間に位置している。また，撮影装置６１は，各光源６２，６３よりも高い位置に設置される。すなわち，撮影装置６１から積層シートの紙面までの距離は，各光源６２，６３から積層シートの紙面までの距離よりも離れていることとなる。

光反射方式で撮影を行う場合であっても，上記のように各光源６２，６３を配置することで，積層シートの紙面と各光源６２，６３の間に存在する浮遊物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６１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６は，図５に示した実施形態の変形例を示している。図６に示した変形例では，図５に示した構成に加えて，さらに，第３の光源群６４を配置している。第３の光源群６４には，例えば第１の光源群６２や第２の光源群６３と同数の光源を含むことができるが，第３の光源群６４に含まれる光源の数は，第１の光源群６２や第２の光源群６３よりも多くてもよいし少なくてもよい。

図６に示されるように，第１の光源群６２及び第２の光源群６３は，積層シートの紙面上の撮影装置６１による撮影範囲を照明することを目的として配置されている。他方，第３の光源群６４は，撮影装置６１による撮影空間のうち，第１の光源群６２及び第２の光源群６３によって照明されていない空間（非照明空間）を照明することを目的として配置されている。このため，第３の光源群６４は，通常，第１の光源群６２及び第２の光源群６３よりも積層シートの紙面から離れた位置に配置される。撮影装置６１の撮影空間のなかに光源によって照明されていない空間（非照明空間）が存在すると，その非照明空間に入り込んだ紙粉等の浮遊物が黒い点として撮像されることとなるため，この浮遊物をシート状物の紙面上に発生した欠陥であると誤認識しやすくなる。そこで，上記の非照明空間を減らすために，シート状物の紙面を照明することを目的とした光源に加えて，この非照明空間を照明することを目的とした第３の光源群６４を配置することとしてもよい。特に第３の光源群６４は，そこから射出される光が撮影装置６１による検査範囲外に照射されるように，設置位置や照射角度が調整されていることが好ましい。

また，第３の光源群６４を設置する場合，第１の光源群６２及び第２の光源群６３からは白色光を照射させ，他方で第３の光源群６４からは有色光を照射することとしてもよい。第３の光源群６４から有色光を照射する場合，第３の光源群６４から射出される光が撮影装置６１による検査範囲外に照射されるようにする。このように，上記非照明空間に存在する浮遊物に第３の光源群６４からの有色光を当てて色を付与することで，画像解析装置６５において，その着色された浮遊物を明確に区別して検査対象から除外することができる。

図７は，撮影装置６１に接続された画像解析装置６５の機能構成例を示している。画像解析装置６５は，前述した構成によって撮影装置６１によって取得されたシート状物の画像を解析して，当該シート状物の欠陥の有無を検査する。画像解析装置６５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６５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６１が取得した画像データが入力される。画像解析装置６５は，制御演算部６５ａ，記憶部６５ｂ，操作部６５ｃ，及び表示部６５ｄを備える。制御演算部６５ａは，各要素６５ｂ～６５ｄを制御するとともに，記憶部６５ｂ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６１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６５ａ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６５ｂ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６５ｃ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６５ｄ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６１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６５ｄは，操作部６５ｃ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６５の制御演算部６５ａは，基本的に，積層シートの画像データの画素又は画素群ごとに濃度を測定し，正常な濃度範囲よりも暗い部分又は明るい部分があったときに，その画像データの積層シートに欠陥があると判断する。例えば，積層シートに異物が付着している場合，その異物部分については濃度が暗く表れる。例えば，撮影装置６１に対して裏側の層に付着した異物は，表側の層を通して撮影装置６１により撮影されることとなるが，その異物は撮影画像中に薄暗く表れることとなる。また，積層シートの内の一層に穴が開いている場合，透過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濃度が明るく表れる。すなわち，積層シートの一層に形成された穴は，表側の層に穴がある場合と裏側の層に穴がある場合のいずれでも，穴の部分が１層少なくなることによって透過光が明るく表れることとなる。このように，制御演算部６５ａは画像データの濃度に異常が発生している部位を，積層シートの欠陥部位であると判断する。

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。

１１…第１の原反ロール １２…第２の原反ロール
２０…第１の重ね合せ部 ２１…重ね合せローラ
３０…エンボス加工部 ３１…第１のエンボスローラ
３２…第２のエンボスローラ ３３…第１の受けローラ
３４…第２の受けローラ ４０…第２の重ね合せ部
４１…重ね合せローラ ５０…ミシン目加工部
５１…カッターローラ ５２…アンビルローラ
６０…欠陥検査装置 ６１…撮影装置
６２…第１の照明装置群 ６３…第２の照明装置群
６４…第３の照明装置群 ６５…画像解析装置
７０…ログ形成部 Ｓ１…第１のシート
Ｓ２…第２のシート

Claims (5)

1. 長手方向に搬送されるシート状物の欠陥検査装置であって，
   前記シート状物の少なくとも一方面側に配置され，当該シート状物を照明する複数の光源と，
   前記シート状物の一方面側又は他方面側に配置され，前記複数の光源の少なくとも２つ以上によって照明された当該シート状物の照明範囲を撮影して，当該シート状物の画像を得る撮影装置と，
   前記シート状物の画像を解析して，当該シート状物の欠陥の有無を検査する画像解析装置と，を備え，
   前記複数の光源は，それぞれ光軸を中心として照明範囲がテーパー状に広がるスポット光源であり，
   前記複数の光源は，少なくとも前記シート状物の幅方向に並んで配置されており，前記撮影装置による前記シート状物の検査範囲のすべてが２つ以上の前記光源によって同時に照明される
   欠陥検査装置。
2. 前記複数の光源は，前記シート状物の幅方向に並んで複数配置され，かつ，前記シート状物の長手方向に並んで複数配置されている
   請求項１に記載の欠陥検査装置。
3. 前記撮影装置による前記シート状物の検査範囲は，３つ以上の前記光源によって同時に照明されている
   請求項１又は請求項２に記載の欠陥検査装置。
4. 前記複数の光源の光軸と前記シート状物の紙面のなす角は同一である
   請求項１から請求項３のいずれかに記載の欠陥検査装置。
5. シート状物を得る工程と，
   長手方向に搬送される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。

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