JPH0850105A

JPH0850105A - シート状物体ならびにその欠陥検査方法、欠陥検査装置および製造方法

Info

Publication number: JPH0850105A
Application number: JP18375694A
Authority: JP
Inventors: Jun Torikai; 潤鳥飼; Ryoji Takamura; 良司篁; Takashi Iimura; 隆飯村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1994-08-04
Filing date: 1994-08-04
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】【目的】シート状物体の欠陥を効率良く検出するシ
ート状物体の欠陥検査方法および欠陥検査装置ならびに
これを利用したシート状物体の製造方法およびこの製造
方法によって製造されたシート状物体を提供すること。【構成】本発明のシート状物体の欠陥検査方法およ
び欠陥検査装置では、組織構造を有するシート状物体の
被検査領域における透過散乱光と反射散乱光との和に基
づいて欠陥を検出する。【効果】本発明のシート状物体の欠陥検査方法およ
び欠陥検査装置によれば、織り段などの欠陥を精度よく
検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シート状物体、特に織
物、編み物あるいは不織布等のように線状物体が組織構
造を構成しているものの欠陥検査方法、欠陥検査装置お
よび製造方法ならびにかかる製造方法により製造された
シート状物体に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、繊維布の製織工程においては
原糸不良、糊付け不良また、準備工程、製織工程の機器
の調整不良または管理不良等により、織製された繊維布
に孔開き、油汚れ等の異常部や糸切れ、織段、織庇等の
織り欠点が発生することがある。

【０００３】そのため従来より品質管理、工程管理ある
いは後工程への欠点位置情報伝達の目的で製織工程ある
いは検反工程において上記欠点の検出、マーキングおよ
び製品の等級付け（グレーディング）が行なわれてい
る。

【０００４】このような布、不織布等の不透明な線状物
体が組織構造を構成してなるシート状物体の欠陥検査方
法として、たとえば特開昭５８−５５８４２号公報、特
開平４−２８６９号公報および特開平４−２４２７５号
公報に記載されている方法が知られている。特開昭５８
−５５８４２号公報に記載されている欠陥検査方法は、
レーザビームでシート状物体の表面を走査し、シート状
物体からの反射光または透過光を受光し、受光量の変化
に基づいて欠点を検出するもので、フライングスポット
方式とも呼ばれている。

【０００５】また、特開平４−２８６９号公報および特
開平４−２４２７５号公報に記載されている欠陥検査方
法は、蛍光灯等のライン状光源、または１個もしくは複
数のスポット光源によりシート状物体の幅方向に広がる
被検査領域に照射し、１次元ラインセンサカメラによっ
て照射部位における透過光または反射光の幅方向光量分
布を求め、この光量分布をあらかじめ定めた閾値と比較
したり、変化分を求めることによって欠陥を検出するも
のである。

【０００６】また、特開平４−１３９５５号公報に記載
されている、透明シート状物体の欠点などの検査方法も
知られている。この方法は、透明な被検査シート状物体
に対して鋭角をなす斜め方向から光を照射し、被検査シ
ート状物体の裏面から同時に別途光を照射し、被検査シ
ート状物体を透過した裏面からの透過光を直接受光する
位置に受光手段を置いて光量を観測する。もし、被検査
シート状物体の表面に異物が付着していると、斜め方向
から照射した光を散乱反射して受光手段に入射するため
検出でき、被検査シート状物体が欠点を有していると、
透過光が受光手段に入射しなくなるためやはり検出でき
るというものである。

【０００７】上記従来の布や不織布の欠陥検査方法は孔
開きのような透光性明欠陥や、汚れのような遮光性暗欠
点等の部分的な明暗の変化が発生する大きな欠陥は検出
できた。しかし、布、不織布等の不透明な線状物体が繊
維状に組織構造を有するシート状物体では、正常部でも
組織構造のために細かく受光光量が変化する。したがっ
て、強度の低い欠陥やサイズの小さな欠陥は、欠陥部に
よる受光光量変化と上記のような正常領域における光量
変化とを明確に区別できなかった。そのため、かかる従
来の欠陥検査方法ではこうした欠陥を検出することは困
難であった。

【０００８】また厚段、薄段等の織り段と呼ばれる欠陥
は、布の製織工程で織機を一時停止し再スタートしたと
きに、織り速度の変化のため織り密度が微妙に変化する
ため発生する段状の欠陥である。この織り段はシート状
物体の幅方向に直線状に発生するため、受光手段におい
て受光光量が幅方向に全体的に変化する。そのため、受
光光量の幅方向分布には局所的な変化が生じないため、
かかる織り段の検出は困難であった。特にプリンタのイ
ンクリボン用布のように織り密度の高い布では透過（反
射）光量分布の変化が微弱であるためにほとんど検出で
きなかった。

【０００９】また、特開平４−１３９５５号公報に記載
されている方法は、透明なシート状物体に内在する欠点
とシート状物体に付着した異物とを分離して検出するの
には有効であるが、布、不織布等のように不透明な線状
物体が組織構造を構成しているものに対しては適用でき
なかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
第１の目的はシート状物体、特に織物、編み物、不織布
等のように線状物体が組織構造を構成しているものの微
細な欠陥を効率良く検出するシート状物体の欠陥検査方
法および欠陥検査装置を提供することにある。

【００１１】また、本発明の第２の目的は、上記のよう
なシート状物体の欠陥検査方法を用いてシート状物体の
欠陥を検出し、この結果に基づいてシート状物体を等級
付けし、あるいはマーキングするシート状物体の製造方
法およびかかる製造方法により製造されたシート状物体
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の骨子は以下のとおりである。

【００１３】本発明のシート状物体の欠陥検査方法は、
組織構造を有するシート状物体の光を照射された被検査
領域における透過散乱光の強度と反射散乱光の強度との
和に基づいて前記シート状物体の欠陥を検出することを
特徴としている。

【００１４】また、本発明のシート状物体の欠陥検査方
法の別の態様は、組織構造を有するシート状物体の一方
の側から該シート状物体の被検査領域に第１の光源によ
って光を照射し、前記シート状物体の他方の側から前記
被検査領域に第２の光源によって光を照射し、前記シー
ト状物体の前記一方の側に設置され前記被検査領域に視
野を有する受光手段により前記被検査領域における散乱
光強度を測定し、該散乱光強度に基づいて前記シート状
物体の欠陥を検出することを特徴としている。また、本
発明のシート状物体の欠陥検査方法の別の態様は、組織
構造を有するシート状物体の被検査領域を切断し該シー
ト状物体面の法線に対して傾いた第１の仮想平面内の方
向より前記被検査領域に対して第１の光源により光を照
射し、前記シート状物体面に対して前記第１の光源と反
対の側より前記被検査領域に対して第２の光源により光
を照射し、前記被検査領域を切断し前記シート状物体面
の法線に対して前記第１の仮想平面と同じ側に傾いた第
２の仮想平面内の方向から前記シート状物体面に対して
前記第１の光源と同じ側に位置し前記被検査領域に視野
を有する受光手段により前記被検査領域の輝度を測定
し、該被検査領域の該輝度に基づいて前記シート状物体
の欠陥を検出することを特徴としている。

【００１５】また、本発明のシート状物体の欠陥検査方
法の好ましい態様は、前記シート状物体面の前記法線に
対する前記第２の仮想平面の傾きを１５°以上かつ６０
°以下とすることを特徴としている。

【００１６】また、本発明のシート状物体の欠陥検査方
法の好ましい態様は、前記シート状物体面の前記法線に
対する前記第１の仮想平面の傾きと該法線に対する前記
第２の仮想平面の傾きとの和を６５°以上かつ８５°以
下とすることを特徴としている。

【００１７】また、本発明のシート状物体の欠陥検査方
法の好ましい態様は、前記第１の光源よりの光の照射方
向を、前記第１の仮想平面内であって前記シート状物体
面の前記法線と前記第１の仮想平面の法線とを含む第３
の仮想平面および前記第１の仮想平面の交線に対して５
°以上かつ３０°以下傾いた方向とすることを特徴とし
ている。

【００１８】また、本発明のシート状物体の欠陥検査方
法の好ましい態様は、前記受光手段の視野の長手方向と
前記シート状物体の幅方向とがなす角度を５°以上かつ
３０°以下とすることを特徴としている。

【００１９】また、本発明のシート状物体の欠陥検査方
法の好ましい態様は、前記第１の光源を指向性光源とす
ることを特徴としている。

【００２０】また、本発明のシート状物体の欠陥検査方
法の好ましい態様は、前記第２の光源をライン状光源と
することを特徴としている。

【００２１】また、本発明のシート状物体の欠陥検査方
法の好ましい態様は、前記シート状物体が織物、編み物
または不織布であることを特徴としている。

【００２２】また、本発明のシート状物体の欠陥検査方
法の好ましい態様は、前記シート状物体を連続的または
断続的に走行させながら測定を行なうことを特徴として
いる。

【００２３】また、本発明のシート状物体の製造方法
は、上記のようなシート状物体の欠陥検査方法によって
シート状物体の欠陥を検出し、検出した該欠陥の大き
さ、強度、種類または数に基づいて前記シート状物体の
等級付けを行ない等級付けされたシート状物体を得るこ
とを特徴としている。

【００２４】また、本発明のシート状物体の製造方法の
別の態様は、連続的または断続的に走行中の組織構造を
有するシート状物体の光を照射された被検査領域におけ
る透過散乱光の強度と反射散乱光の強度との和に基づい
て前記シート状物体の欠陥を検出し、検出した該欠陥の
大きさ、強度または種類に基づいて前記欠陥の重要度を
定め、該重要度が所定の程度を越えたときに前記欠陥の
走行方向の位置に対応する前記シート状物体の部位にマ
ーキングしシート状物体を得ることを特徴としている。

【００２５】また、本発明のシート状物体の製造方法の
別の態様は、連続的または断続的に走行中の組織構造を
有するシート状物体の光を照射された被検査領域におけ
る透過散乱光の強度と反射散乱光の強度との和に基づい
て前記シート状物体の欠陥を検出し、検出した該欠陥の
大きさ、強度または種類に基づいて前記欠陥の持ち点を
定め、走行方向の一定長さの範囲の欠陥の持ち点を加算
し、該加算結果に基づいて前記シート状物体の等級付け
を行ない等級付けをされたシート状物体を得ることを特
徴としている。

【００２６】また、本発明のシート状物体の製造方法の
別の態様は、組織構造を有する複数のシート状物体片を
長手方向に接続してシート状物体を形成し、前記シート
状物体を連続的または断続的に走行させながら前記シー
ト状物体の光を照射された被検査領域における透過散乱
光の強度と反射散乱光の強度との和に基づいて前記シー
ト状物体の欠陥を検出し、検出した該欠陥の大きさ、強
度または種類に基づいて前記欠陥の持ち点を定め、前記
各シート状物体片ごとの欠陥の持ち点の総和を加算し、
該加算結果に基づいて前記シート状物体片ごとの等級付
けを行ない等級付けをされたシート状物体を得ることを
特徴としている。

【００２７】また、本発明のシート状物体の製造方法の
好ましい態様は、前記シート状物体が織物、編み物、布
または不織布であることを特徴としている。

【００２８】また、本発明のシート状物体の検査装置
は、第１の光源と、第２の光源と、前記第１の光源と前
記第２の光源の中間にシート状物体を支持せしめるシー
ト状物体支持部材と、前記シート状物体の被検査領域に
視野を有する受光手段とを有し、かつ、前記第１の光源
および前記第２の光源は前記シート状物体の被検査領域
に光を照射せしめるように構成されてなることを特徴と
している。

【００２９】また、本発明のシート状物体は、組織構造
を有するシート状物体が被検査領域に光を照射され、該
被検査領域における該光の透過散乱光の強度と反射散乱
光の強度との和に基づいて欠陥を検出され、該欠陥の大
きさ、強度、種類または数に基づいて等級付けされてな
ることを特徴としている。

【００３０】また、本発明のシート状物体の好ましい態
様は、前記シート状物体は、織物、編み物または不織布
であることを特徴としている。

【００３１】

【作用】以下、図面等を用いて本発明のシート状物体の
欠陥検査方法および欠陥検査装置を詳細に説明する。

【００３２】図１は、本発明のシート状物体の欠陥検査
方法および欠陥検査装置をモデル的に示した概略斜視図
である。

【００３３】図１において、シート状物体１が図の右方
から左方へ連続的または断続的に走行している。このシ
ート状物体１の図の下方に、ライン状光源３が位置し、
シート状物体１の法線方向を軸としてシート状物体１の
幅方向（シート状物体面内の方向であって、その走行方
向に対して直交する方向）に対しておよそ角度α傾いた
方向に設置してある。この実施態様の場合、シート状物
体１のこのライン状光源１の真上付近の部位がシート状
物体１の被検査領域となり、ライン状光源１と同様にシ
ート状物体１の幅方向に対しておよそ角度α傾いた方向
がこの被検査領域の長手方向となる。

【００３４】この被検査領域付近に対して、複数の指向
性光源４がシート状物体１に対してライン状光源３と反
対の側より光を照射している。この指向性光源は、詳し
くは、シート状物体１の被検査領域を切断しシート状物
体１面の法線３１に対して角度γ傾いた第１の仮想平面
２１内の方向であってシート状物体１面の法線３１と第
１の仮想平面２１の法線３２とを含む第３の仮想平面２
２と前記第１の仮想平面との交線３３に対し角度δ傾い
た方向より光を照射するものである。図２は本発明にお
ける第１の光源の光の照射方向を示すモデル図であり、
第１の仮想平面２１の法線３２の方向より見た場合の角
度δを示すものである。この指向性光源４とライン状光
源３とにより、シート状物体１の被検査領域が同時にそ
の面の両側より光を照射された状態が作られる。

【００３５】こうして、ライン状光源３と指向性光源４
とによって同時に両側から光を照射されたシート状物体
１の被検査領域に視野を有するカメラ２がシート状物体
１に対して指向性光源４と同じ側に設置されている。こ
のカメラ２は、詳しくは、シート状物体１の被検査領域
を切断しシート状物体１面の法線３１に対して第１の仮
想平面２１と同じ側に角度β傾いた第２の仮想平面２３
内の方向から被検査領域の輝度を測定するものである。
また、この実施態様ではカメラ２のシート状物体１にお
ける視野の長手方向はシート状物体１の被検査領域の長
手方向とほぼ一致し、シート状物体１の幅方向に対して
角度αだけ傾いている。図３は本発明における受光手段
の視野の長手方向を説明するモデル図であり、シート状
物体１の法線方向から見た場合の角度αを示すものであ
る。

【００３６】また、この態様の場合、被検査領域はシー
ト状物体１の全幅にわたって設定されている。したがっ
て、シート状物体１を連続的または断続的に走行させな
がら測定すれば、シート状物体１全面について光照射時
の輝度を測定することができる。

【００３７】さて、このようにして測定されるシート状
物体１の被検査領域の輝度は、シート状物体１における
透過散乱光（ライン状光源３を光源とする）および反射
散乱光（指向性光源４を光源とする）の輝度を重畳した
ものとなる。複数の指向性光源４から照射された光は、
主としてシート状物体１の組織構造の図１の上方におい
て散乱反射してカメラ２に捉えられる（反射散乱光）。
一方、ライン状光源３から照射された光は、主として上
記と同一の組織構造の図１の下方から上方に透過散乱し
て同時にカメラ２に捉えられる（透過散乱光）。

【００３８】ここでもし、反射散乱光のみを測定する
と、測定される輝度分布は、シート状物体１の組織構造
により幅方向に細かな変化を有する。たとえば、この組
織構造が周期を有するものであるときにはその周期をも
って輝度分布が変化する。こうした組織構造による輝度
分布の変化はこの組織構造が正常なものであっても避け
ることはできない。

【００３９】これに対し、透過散乱光もシート状物体１
の同じ組織構造により同様に幅方向に細かく変化する。
ところがこの透過散乱光は上記の反射散乱光とは同一の
組織構造の別の部位により散乱反射した光である。その
ため、構造の密度に変化がない（つまり組織構造が正常
である）限り、透過散乱光の強度は反射散乱光の強度の
低いところでは高く、そうでないところでは低いという
ように変化する。言い換えると、透過散乱光と反射散乱
光との分布は相互補完関係にある。

【００４０】したがって、反射散乱光と透過散乱光との
和を測定すると、組織構造が正常な部位においては輝度
の分布の細かな変化が抑制されてより平坦な輝度分布を
得ることができる。これに対し、なんらかの理由によっ
て組織構造の密度が変化している部位（すなわち欠陥部
位）では、たとえその変化がゆるやかであっても容易に
捉えることができる。したがって、正常部位における輝
度分布が平坦であるほど、欠陥の検出能力が向上する。

【００４１】次に、正常部位における反射散乱光と透過
散乱光の和の分布を平坦にし、あるいは欠陥部位におけ
る分布の変化を大きくして、欠陥検査の能力を高める条
件について説明する。

【００４２】第１に、カメラなどの受光手段の視線方向
（シート状物体の被検査領域と受光手段とを結ぶ方向）
と、透過散乱光の光源（シート状物体の被検査領域に光
を照射し、そこでの散乱反射光が受光手段によって透過
散乱光として受光される光源を指す。上記の実施態様に
おいてはライン状光源３）の光の照射方向（シート状物
体の被検査領域と光源とを結ぶ方向）とが異なるのが好
ましい。これらが一致すると、透過散乱光の光源の光の
うち、シート状物体の組織構造による散乱反射による透
過散乱光よりも直接透過光が優勢となり、反射散乱光と
の強度の相互補完関係が損なわれる可能性があるためで
ある。

【００４３】第２に、カメラなどの受光手段の視野の光
軸方向は、シート状物体面の法線に対し、反射散乱光の
光源（シート状物体の被検査領域に光を照射し、そこで
の散乱反射光が受光手段によって反射散乱光として受光
される光源を指す。上記の実施態様においては指向性光
源４）の光の照射方向と同じ側に傾いていることが好ま
しい。受光手段の視野の光軸方向と反射散乱光の光源の
光の照射方向とがこのような関係にあるとき、欠陥部位
における測定輝度の変化を大きくすることができる。ま
た、反射散乱光の光源は指向性を有するものが好まし
い。これは、反射散乱光の欠陥による変化が光源からの
光の入射方向に依存するためである。

【００４４】第３に、受光手段の光軸方向を規定する上
記角度βは１５°以上かつ６０°以下であるのが好まし
い。この条件が満たされる場合には、受光手段の視野の
シート状物体の走行方向の大きさが適当な範囲となる。

【００４５】さらに、上記角度βおよび第１の光源の光
の照射方向を規定する上記角度γの和を６５°以上かつ
８５°とすることが好ましい。この条件が満たされる場
合には、シート状物体の被検査領域が欠陥を有するとき
の輝度変化が大きくなる。

【００４６】さらに、第１の光源の光の照射方向を規定
する上記角度δを５°以上３０°以下とするのが好まし
い。この条件は、欠陥部位における反射散乱光の変化を
さらに顕著とするため好ましい。

【００４７】第４に、シート状物体面上における受光手
段の視野の長手方向とシート状物体の幅方向のなす角度
αを５°以上かつ３０°以下とするのが好ましい。この
条件を満たすことは、シート状物体が織物のように走行
方向や幅方向に延びる繊維状構造を有する場合に特に好
適である。これにより、たとえば織物の製造工程におい
て織機の停止時あるいは起動時の製織速度の変化により
発生する走行方向に沿った方向の繊維構造密度の変化
（これを織り段と呼ぶ。この織り段部で透過散乱光と反
射散乱光の和が変化する）を感度よく検出することがで
きる。このような繊維構造密度の変化は、上記角度αが
０°の場合には幅方向の測定輝度の変化では検出するこ
とができず、織り段の前後で得られた幅方向の測定輝度
の全体のレベルが変化することによってのみ検出するこ
とができる。

【００４８】ところで、このような全体のレベルの変化
を調べるよりも、一度に得られる幅方向の輝度分布の内
部の局部的な変化を調べる方が感度よく織り段を検出し
やすい。特に、受光手段が一元的な視野を有するライン
センサカメラなどである場合にこの傾向が強く現われ
る。

【００４９】この角度αは小さいほど、１回の測定で走
査方向と幅方向全体の欠点とが交差して得られる輝度分
布の局部的な変化が弱くなる。一方角度αが大きすぎる
と被検査領域の長手方向の広がりが大きくなり、測定の
空間分解能が低下する。したがって角度αは５°以上か
つ３０°以下とするのが好適である。

【００５０】第５に、透過散乱光の光源および反射散乱
光の光源が、シート状物体の被検査領域における受光手
段の視野の長手方向に沿って均一に光を照射するのが好
ましい。これは輝度分布の測定方向の感度分布を均一に
するために好ましい。これを実現するために、シート状
物体の被検査領域における受光手段の視野の長手方向
と、透過散乱光の光源および反射散乱光の光源の照射光
量分布の長手方向とが近似するのが好ましく、一致する
のがさらに好ましい。また、この観点からは、透過散乱
光の光源および反射散乱光の光源はライン状光源である
ことが好ましく、さらに指向性を有する光源であること
が好ましい。

【００５１】第６に、シート状物体の被検査領域におけ
るしわの発生を極力避けるのが好ましい。一般にこのよ
うなしわは、シート状物体の欠陥と識別することが困難
である。そこで、シート状物体の支持部材としてクロス
ガイダー、テンターピン、密接ロール等を用い、シート
状物体に張力をかけてしわを除去した状態で測定するの
が好ましい。

【００５２】次に、上記のような本発明のシート状物体
の欠陥検査方法あるいは欠陥検査装置により欠陥を検出
しながらシート状物体を製造する方法について説明す
る。

【００５３】上記のようにして検出された欠陥は、欠陥
の種類、大きさ、周期性などを調べることによって前工
程のどこが悪いのか判断でき、シート状物体の製造工程
を調節することができる。

【００５４】また、欠陥が１個検出されたことのみでた
だちにそのシート状物体が不良品となって出荷できなく
なるというものではない。通常は、客先との取り決めに
より、検出された欠陥の大きさ、強度あるいは種類など
の重要度に応じてたとえば、Ａ反（合格品）、Ｂ反（２
級品）、Ｃ反（格外品）といったかたちでグレードを設
定し、それに応じて価格を決定した上で出荷するといっ
たことが行なわれている。

【００５５】そこで、検出された欠陥の大きさ、強度あ
るいは種類などに応じて所定の係数を掛けてその欠陥の
持ち点とし、その持ち点が所定の値を越えたときだけ欠
陥の位置に対応するシート状物体の一部（たとえば、両
側端部など）にマーキングすれば、たとえば後工程で除
去する必要がある欠陥がどこにあるか容易に判断するこ
とができる。これにより、品質管理が容易となる。

【００５６】また、検出された欠陥の強度、大きさある
いは種類などに応じて所定の係数を掛けてその欠陥の持
ち点とし、一定長の中にある欠陥の持ち点を加算すれ
ば、その加算結果に応じてシート状物体の品質の等級付
けを行なうことができる。これにより、シート状物体の
品質を定量的に把握することができ、品質管理や在庫管
理などが容易となる。また、重要度の低い欠陥が発見さ
れた場合にいたずらにシート状物体を不良品と判定する
ことを防ぐことができる。

【００５７】また、複数の比較的短いシート状物体片を
長手方向に接続して１本のシート状物体とし連続して検
査することも好ましく行なわれる。この場合には各シー
ト状物体片のつなぎ目を検出し、各シート状物体片ごと
に存在する欠陥の持ち点を加算すれば、シート状物体片
毎に品質の等級付けを行なうことができる。これによ
り、欠陥検査の工程を効率化することができる。

【００５８】本発明において、透過散乱光とは、シート
状物体の一方の側に光源を置いて光をシート状物体に照
射した場合に、このシート状物体に対して光源とは反対
の側から観測することのできる光であって、光源と光の
照射部位とを結ぶ方向および光の照射部位と光の観測位
置とを結ぶ方向が一致しないものを指す。

【００５９】また、本発明において、反射散乱光とは、
シート状物体の一方の側に光源を置いて光をシート状物
体に照射した場合に、このシート状物体に対して光源と
同じ側から観測することのできる光であって、（１）光
源と光の照射部位とを結ぶ方向がシート状物体面の法線
に対してなす角度が光の照射部位と光の観測位置とを結
ぶ方向がシート状物体面の法線に対してなす角度と一致
しない、および（２）光源と光の照射部位とを結ぶ方向
および光の照射部位と光の観測位置とを結ぶ方向が同一
の平面に含まれない、のうち少なくともいずれか一方の
条件を満たすものを指す。

【００６０】本発明において、透過散乱光の光源として
は、ハロゲンランプなどの白熱灯、レーザ、蛍光灯やメ
タルハライドランプや水銀灯などの各種放電灯、ＬＥＤ
などあらゆる光源が使用できる。シート状物体の被検査
領域にできるだけ均一に光を照射するために、直管型蛍
光灯などのライン状の光源が好ましい。また、レーザビ
ームを１次元または２次元的に走査して擬似的なライン
状光源を形成してもよく、白熱灯などのスポット光源か
らの光をシリンドリカルレンズとスリットを組み合わせ
て直線状に引き延ばしたスリット光源、または光ファイ
バの一端を束ねて光源からの光を入射し他端を一列に並
べた光ファイバライン光源なども好ましく用いられる。
また、放射光の明るさ、寿命、価格の点から直管蛍光灯
が特に好ましい。また、蛍光灯の場合は光量の時間的変
化を抑制するために、高周波点灯または直流点灯を行な
うのが好ましい。

【００６１】本発明において、反射散乱光の光源として
は、ハロゲンランプなどの白熱灯、レーザ、蛍光灯やメ
タルハライドランプや水銀灯などの各種放電灯、ＬＥＤ
などあらゆる光源が使用できる。また、指向性をもって
光を照射するものが好ましい。またシート状物体の被検
査領域への反射散乱光の入射角を一定とすることが好ま
しいため、平行光に近い光を発生しうるものが好まし
い。また、被検査領域を広くとるために、点光源に反射
板を設けて光の放射方向を限定したレフランプなどを複
数直線状またはマトリクス状にならべ、これにより指向
性光源を形成することも好ましく行なわれる。また、レ
フランプの場合には光量の時間的変化を抑制するため
に、直流点灯を行なうのが好ましい。

【００６２】なお、透過散乱光の光源としてライン状光
源が好ましく、反射散乱光の光源として指向性光源が好
ましい理由は次の通りである。すなわち、散乱反射光の
入射光に対する強度の比が、照射部位に入射する光の方
向と照射部位から出射する光の方向とのなす角度に大き
く依存するため、光の入射角度が広い範囲に分布してい
ると、散乱光の強度が照射部位によって異なり、欠陥部
位における輝度変化が小さくなる。透過散乱光は光源と
シート状物体における光の照射部位とを結ぶ方向および
光の照射部位と観測位置とを結ぶ方向がなす角度が鈍角
である場合が多い。しかも、光源をライン状光源として
も、上記角度の分布範囲は狭くなる。そのため、シート
状物体の被検査領域を均一に照射することの方が、光の
入射角度を均一にすることよりも優先される。これに対
して反射散乱光は光源とシート状物体における光の照射
部位とを結ぶ方向および光の照射部位と観測位置とを結
ぶ方向がなす角度が鋭角である場合が多い。しかも、光
源がライン状光源であると、上記角度の分布範囲が広く
なる。したがって、光の入射角度を均一にすることの方
が、シート状物体の被検査領域を均一に照射することよ
りも優先される。そのため、透過散乱光の光源はライン
状光源のようにシート状物体の被検査部位を均一に照射
できるライン状光源が好ましく、反射散乱光の光源は指
向性を有して光の入射角の分布範囲を狭くできる光源が
好ましい。もちろん、いずれの光源もシート状物体の被
検査部位を均一に照射でき、かつ、指向性を有する光源
を用いることが最も好ましい。

【００６３】本発明において受光手段としては、ＣＣＤ
型またはＭＯＳ型などの１次元ラインセンサカメラ、フ
ォトダイオードあるいはそのアレイ、ＣＣＤ型などの２
次元センサを用いたカメラ、その他あらゆる受光素子ま
たはカメラが好ましく用いられる。１次元あるは２次元
の視野を有するカメラとしては、光の撮像蓄積時間の同
時性の高いものが好ましく、ＣＣＤを用いたものが好ま
しく用いられる。また、２次元の視野を有するカメラを
用いるとシート状物体の被検査領域の広い範囲の輝度を
同時に検出し、織り段などの欠陥の検出が容易となるた
め好ましい。また、フォトダイオードなどの点状受光素
子を用いる場合は、たとえばポリゴンミラーなどにより
受光光路を走査させながら測定してもよい。なお、受光
手段の視野の長手方向とは、受光手段として点状受光素
子を用いる場合は受光光路の走査の方向、１次元の視野
を有するカメラを用いる場合はその視野の方向、２次元
の視野を有するカメラを用いる場合は、その視野の長手
方向あるいは輝度分布を求める方向をそれぞれ指す。

【００６４】また、シート状物体の被検査領域の輝度の
測定は、シート状物体を連続的に走行させながら行なっ
てもよく、断続的に走行させながら行なってもよい。連
続的に走行させる場合は、検査に要する時間を短くでき
るため好ましく、断続的に走行させるときは、走行によ
るシート状物体のばたつきに起因する測定値の不安定さ
の発生を抑制することができ、好ましい。

【００６５】また、マーキングする手段としてはマジッ
ク、クレヨン等の着色道具を直接押しつける方法、また
はインクジェットのように着色媒体を非接触で吹き付け
る方法、または裏面糊つきラベルを貼付けたり、プラス
チックピン（バネット）を刺すなどの物理的方法を用い
ることができるが簡便性、マーキング後の巻取りへの影
響、後工程での処理の容易さ等の特性から速乾性の着色
媒体を接触もしくは非接触で付着させる方式が好まし
い。

【００６６】

【実施例】

実施例以下、図４を用いて、シート状物体として織物を用いた
場合における本発明の一実施例を説明する。なお、図１
と同符号のものは説明を省略する。

【００６７】カメラ２として有効画素数５０００の１次
元ＣＣＤイメージセンサカメラを、ライン状光源３とし
て白色蛍光灯（６５Ｗ、長さ１５０ｃｍ）を、電源１２
として高周波点灯電源（３０ＫＨｚ）、指向性光源４と
してレフランプ（３００ｗ）５個を直線状に並べたもの
をそれぞれ使用した。

【００６８】また、シート状物体１の被検査領域でのし
わを除去するために、しわ取り装置５として、直径５０
ｍｍ、長さ２００ｃｍの４本の小径ロール１０を２本一
組として、小径ロール１０間を０．３ｃｍとして上下に
平行に組み合わせたものを、シート状物体１上の走行方
向に３０ｃｍ離して、シート状物体１の走行方向に直交
させて設置した。上の２本の小径ロール間がカメラ２に
よるシート状物体の被検査領域である。

【００６９】ライン状光源３を、しわ取り装置５の上の
２本の小径ロール間に構成された１次元ラインセンサカ
メラ２の測定視野直下８ｃｍに、シート状物体１の幅方
向に対して１０°傾いた方向に向けて設置した。５個の
スポット光源４を、しわ取り装置５の上の２本の小径ロ
ール間に構成された測定視野の中央を基準位置として幅
方向に３５ｃｍ間隔で５点取り、各点に対して測定視野
の上方３７ｃｍ、下流側２１ｃｍ（角度γが３０°、角
度δが３０°）の位置に設置した。カメラ２を、しわ取
り装置５の上の２本の小径ロール間に構成された測定視
野の中央を基準位置として、測定視野の上方１５０ｃ
ｍ、下流側１９２ｃｍ（角度αが１０°、角度βが５２
°）で、ライン状光源３によって照明された位置に焦点
を合わせて設置した。

【００７０】また、マジック押圧方式のマーキング装置
９をしわ取り装置５と搬送ロール８の間で、シート状物
体１の側端部近傍に設置した。光電方式の継目センサ１
１を搬送ロール７としわ取り装置５の間で、シート状物
体１の側端部近傍に設置した。カメラ２の出力と、継目
センサ１１の出力をデータ処理装置６に入力し、データ
処理装置６から出力される欠点マーキング信号をマーキ
ング装置９に入力できるように接続した。

【００７１】シート状物体１として、使用原糸ナイロン
６６フィラメント糸（４０デニール、フィラメント数３
４）、経糸密度２１０本／インチ、緯糸密度１２６本／
インチ、布幅１３１ｃｍで、かつ製織途中で織機を停止
させたため織り段（厚段、薄段）が発生したコンピュー
タ・インクリボン用布を用意した。

【００７２】搬送ロール７を介して図示しない原反より
シート状物体１を巻出し、２４ｍ／分の速度で走行さ
せ、搬送ロール７、８の中間に設けたしわ取り装置５を
経て、搬送ロール８を介して図示しない巻取りロールに
巻取りながら、ライン状光源３と指向性光源４で同時に
照明しながらカメラ２で測定した。

【００７３】薄段の測定結果を図５に示す。図５はカメ
ラ２（１次元ラインセンサカメラ）で測定した受光量分
布を一定のスレッショルドで２値化した結果であり、横
軸がカメラ２の視野の方向を、縦軸がシート状物体１の
走行方向を示している。横が８ｃｍ、縦が４ｃｍに相当
する。カメラ２の視野を角度αが１０°となるように設
置しているために斜めの状態で検出されているが、ハッ
チング部が検出した薄段１４である。このように明瞭に
薄段を検出していることがわかる。この薄段の発生位置
に対応する部位にマーキング装置９でマーキングした。

【００７４】この結果をはじめとする各部における欠陥
検査の結果をそれぞれ点数化し、このシート状物体１の
等級をＣ（等外品）とした。

【００７５】比較例１カメラ２を、シート状物体１の被検査領域の直上に設置
し、被検査領域に視野をとり、指向性光源４を用いない
（すなわち反射散乱光の光源を使用しない）点を除いて
実施例と同じ条件で同じシート状物体１の同じ部位の欠
陥を検査すべく測定した。

【００７６】測定結果を図６に示す。データ処理の仕方
は実施例と同じである。この結果周囲のノイズ成分が大
きく、薄段を分離して測定できていないことが判る。

【００７７】比較例２ライン状光源３を用いない（すなわち透過散乱光の光源
を使用しない）点を除き、実施例と同じ条件で同じシー
ト状物体１の同じ部位の欠陥を検査すべく測定した。

【００７８】測定結果を図７に示す。比較例１と同じく
周囲のノイズ成分が大きく、薄段を分離して測定できて
いないことが判る。

【００７９】

【発明の効果】本発明のシート状物体の欠陥検査方法お
よび欠陥検査装置によれば、透過散乱光と反射散乱光の
和を測定するため、布、不織布等のシート状物体のよう
に不透明な線状物体が組織構造を構成してなるシート状
物体であっても高感度、高精度に欠陥検査が可能とな
る。

【００８０】また、本発明のシート状物体の欠陥検査方
法および欠陥検査装置によれば、受光手段の視野の長手
方向がシート状物体の幅方向に対して傾いているので、
コンピュータ・インクリボン用布のように織り密度の高
い布における厚段、薄段等の織り段と称されるようなシ
ート状物体の全幅方向で微妙に織密度が変化している欠
陥においても高感度、高精度に欠点の検出が可能とな
る。

【００８１】さらに、本発明のシート状物体の製造方法
によれば、上記のような欠陥検査方法を用い、検出され
た結果を用いてシート状物体の欠陥を判定し、シート状
物体の製造工程を調節することも容易であり品質の向
上、収率が向上されたシート状物体の製造が可能とな
る。

【００８２】さらに、検出された欠陥の大きさ、強度、
種類に応じて所定の係数を掛けてその欠陥の持ち点と
し、その持ち点が所定の値を越えた時だけ欠陥の位置に
対応する該シート状物体の端部にマーキングすることに
より、後の高次加工工程での処理が正確かつ容易に行な
えるようになり、作業効率の向上が可能となるものであ
る。

【００８３】また、検出された欠陥の種類、強度、大き
さに応じて所定の係数を掛けてその欠陥の持ち点とし、
一定長の中にある欠陥の持ち点を加算し、その加算結果
に応じてシート状物体の品質の等級付けを行なうことに
より、人手を要さずに見落としがなく、高速かつ高性能
で個人差が入ることなく品質の等級付けが可能となり工
程の省人化、収率の向上が可能となるものである。

【００８４】また、複数のシート状物体片を長手方向に
接続してシート状物体をなし、このシート状物体を走行
させながら欠陥を検出し、各シート状物体片ごとに欠陥
の検出結果をまとめて等級付けするため、作業効率が高
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシート状物体の欠陥検査方法および欠
陥検査装置の一実施態様例の構成をモデル的に示す概略
斜視図である。

【図２】本発明のシート状物体の欠陥検査方法および欠
陥検査装置における第１の光源の光の照射方向の一実施
態様例を説明するモデル図である。

【図３】本発明のシート状物体の欠陥検査方法および欠
陥検査装置における受光手段の視野の長手方向の一実施
態様例を説明するモデル図である。

【図４】本発明のシート状物体の欠陥検査方法、欠陥検
査装置およびシート状物体の製造方法の一実施態様例の
構成をモデル的に示す概略斜視図である。

【図５】本発明の一実施例による薄段の測定結果をモデ
ル的に示した図である。

【図６】比較例１による薄段の測定結果をモデル的に示
した図である。

【図７】比較例２による測定結果をモデル的に示した図
である。

【符号の説明】

１：シート状物体２：カメラ３：ライン状光源４：指向性光源５：しわ取り装置６：データ処理装置７：搬送ロール８：搬送ロール９：マーキング装置１０：小径ロール１１：継目センサ１２：電源１４：薄段２１：第１の仮想平面２２：第３の仮想平面２３：第２の仮想平面３１：シート状物体の法線３２：第１の仮想平面の法線３３：第１の仮想平面と第３の仮想平面の交線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】組織構造を有するシート状物体の光を照射
された被検査領域における透過散乱光の強度と反射散乱
光の強度との和に基づいて前記シート状物体の欠陥を検
出することを特徴とするシート状物体の欠陥検査方法。
【請求項２】組織構造を有するシート状物体の一方の側
から該シート状物体の被検査領域に第１の光源によって
光を照射し、前記シート状物体の他方の側から前記被検
査領域に第２の光源によって光を照射し、前記シート状
物体の前記一方の側に設置され前記被検査領域に視野を
有する受光手段により前記被検査領域における散乱光強
度を測定し、該散乱光強度に基づいて前記シート状物体
の欠陥を検出することを特徴とするシート状物体の欠陥
検査方法。
【請求項３】組織構造を有するシート状物体の被検査領
域を切断し該シート状物体面の法線に対して傾いた第１
の仮想平面内の方向より前記被検査領域に対して第１の
光源により光を照射し、前記シート状物体面に対して前
記第１の光源と反対の側より前記被検査領域に対して第
２の光源により光を照射し、前記被検査領域を切断し前
記シート状物体面の法線に対して前記第１の仮想平面と
同じ側に傾いた第２の仮想平面内の方向から前記シート
状物体面に対して前記第１の光源と同じ側に位置し前記
被検査領域に視野を有する受光手段により前記被検査領
域の輝度を測定し、該被検査領域の該輝度に基づいて前
記シート状物体の欠陥を検出することを特徴とするシー
ト状物体の欠陥検査方法。
【請求項４】前記シート状物体面の前記法線に対する前
記第２の仮想平面の傾きを１５°以上かつ６０°以下と
することを特徴とする請求項３に記載のシート状物体の
欠陥検査方法。
【請求項５】前記シート状物体面の前記法線に対する前
記第１の仮想平面の傾きと該法線に対する前記第２の仮
想平面の傾きとの和を６５°以上かつ８５°以下とする
ことを特徴とする請求項４に記載のシート状物体の欠陥
検査方法。
【請求項６】前記第１の光源よりの光の照射方向を、前
記第１の仮想平面内であって前記シート状物体面の前記
法線と前記第１の仮想平面の法線とを含む第３の仮想平
面および前記第１の仮想平面の交線に対して５°以上か
つ３０°以下傾いた方向とすることを特徴とする請求項
４または５に記載のシート状物体の欠陥検査方法。
【請求項７】前記受光手段の視野の長手方向と前記シー
ト状物体の幅方向とがなす角度を５°以上かつ３０°以
下とすることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記
載のシート状物体の欠陥検査方法。
【請求項８】前記第１の光源を指向性光源とすることを
特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載のシート状物
体の欠陥検査方法。
【請求項９】前記第２の光源をライン状光源とすること
を特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載のシート状
物体の欠陥検査方法。
【請求項１０】前記シート状物体が織物、編み物または
不織布であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか
に記載のシート状物体の欠陥検査方法。
【請求項１１】前記シート状物体を連続的または断続的
に走行させながら測定を行なうことを特徴とする請求項
１〜１０のいずれかに記載のシート状物体の欠陥検査方
法。
【請求項１２】請求項１〜１０のいずれかに記載のシー
ト状物体の欠陥検査方法によってシート状物体の欠陥を
検出し、検出した該欠陥の大きさ、強度、種類または数
に基づいて前記シート状物体の等級付けを行ない等級付
けをされたシート状物体を得ることを特徴とするシート
状物体の製造方法。
【請求項１３】連続的または断続的に走行中の組織構造
を有するシート状物体の光を照射された被検査領域にお
ける透過散乱光の強度と反射散乱光の強度との和に基づ
いて前記シート状物体の欠陥を検出し、検出した該欠陥
の大きさ、強度または種類に基づいて前記欠陥の重要度
を定め、該重要度が所定の程度を越えたときに前記欠陥
の走行方向の位置に対応する前記シート状物体の部位に
マーキングしシート状物体を得ることを特徴とするシー
ト状物体の製造方法。
【請求項１４】連続的または断続的に走行中の組織構造
を有するシート状物体の光を照射された被検査領域にお
ける透過散乱光の強度と反射散乱光の強度との和に基づ
いて前記シート状物体の欠陥を検出し、検出した該欠陥
の大きさ、強度または種類に基づいて前記欠陥の持ち点
を定め、走行方向の一定長さの範囲の欠陥の持ち点を加
算し、該加算結果に基づいて前記シート状物体の等級付
けを行ない等級付けをされたシート状物体を得ることを
特徴とするシート状物体の製造方法。
【請求項１５】組織構造を有する複数のシート状物体片
を長手方向に接続してシート状物体を形成し、前記シー
ト状物体を連続的または断続的に走行させながら前記シ
ート状物体の光を照射された被検査領域における透過散
乱光の強度と反射散乱光の強度との和に基づいて前記シ
ート状物体の欠陥を検出し、検出した該欠陥の大きさ、
強度または種類に基づいて前記欠陥の持ち点を定め、前
記各シート状物体片ごとの欠陥の持ち点の総和を加算
し、該加算結果に基づいて前記シート状物体片ごとの等
級付けを行ない等級付けをされたシート状物体を得るこ
とを特徴とするシート状物体の製造方法。
【請求項１６】前記シート状物体が織物、編み物または
不織布であることを特徴とする請求項１２〜１５のいず
れかに記載のシート状物体の製造方法。
【請求項１７】第１の光源と、第２の光源と、前記第１
の光源と前記第２の光源の中間にシート状物体を支持せ
しめるシート状物体支持部材と、前記シート状物体の被
検査領域に視野を有する受光手段とを有し、かつ、前記
第１の光源および前記第２の光源は前記シート状物体の
被検査領域に光を照射せしめるように構成されてなるこ
とを特徴とするシート状物体の検査装置。
【請求項１８】組織構造を有するシート状物体が被検査
領域に光を照射され、該被検査領域における該光の透過
散乱光の強度と反射散乱光の強度との和に基づいて欠陥
を検出され、該欠陥の大きさ、強度、種類または数に基
づいて等級付けされてなることを特徴とするシート状物
体。
【請求項１９】前記シート状物体は、織物、編み物、布
または不織布であることを特徴とする請求項１８に記載
のシート状物体。