JP4187342B2

JP4187342B2 - Contaminant inspection method

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Publication number: JP4187342B2
Application number: JP08227799A
Authority: JP
Inventors: 勇今井; 恒則阿部
Original assignee: Nippon Oil Corp; Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp; Eneos Corp
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2019-03-25
Also published as: JP2000273757A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染物を検査する方法及び装置に関し、詳しくは、抄紙機等の製造装置により、紙又は布を製造する際に、紙又は布に付着した汚染物を検査する方法及びその為に用いる汚染物の検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙又は布を製造し、ロール状に巻き取る際に、紙又は布の製造ラインで使用している潤滑油等の油分、製造ラインに付着している水分、製造ライン周辺の蚊等の昆虫や、ばい煙及び塵埃等のエアロゾル粒子が、汚染物として紙又は布に付着してしまうことがある。そして、製造された紙又は布のロール（例えば、家庭用ティッシュの抄紙機における紙のロールは通常、ロール幅約５メートル、ロール直径約３メートル、紙の長さ約１００キロメートルに達する。）に汚染物が付着すると、そのロールの一部を巻き戻して汚染部分を削除すると共に、汚染原因を排除するための作業を行う必要がある。そのため、従来より、汚染部分を検知する為に可視光を用いた欠陥検知装置が製造ラインに設置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、可視光を用いた装置では汚染物の種類を十分に判定することはできず、汚染原因を確実に特定できないので、汚染物を排除するための的確な対応が困難であり、同様な汚染が繰り返される虞がある。一方、汚染部分を採取し、赤外分光光度計や走査型電子顕微鏡等の分析機器を用いて、汚染物の種類を厳密に判定することも可能ではあるが、かかる厳密な判定は相当な時間を要するため、速やかな対応が困難となり、製造ラインが長期に亘って休止されて損害を被る虞がある。このように従来の方法では、汚染が発生しても、その汚染物対策を的確且つ速やかに講じることが極めて困難であるという課題があった。
【０００４】
そこで、本発明はこのような課題に鑑みて、紙又は布に付着した汚染物を簡易に且つ早急に判定し、汚染発生時の対策を的確且つ速やかに講じることを可能にする方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明者らは、拡大像の観察によって、汚染物が液状物質であるか固形物であるかを判定すると共に、汚染物に紫外光を照射することによって発せられる蛍光の有無によって、汚染物が油分であるか水分であるかを判定できることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】
すなわち、本発明の紙又は布に付着した汚染物の検査方法は、紙又は布の表面に付着した汚染物を含む部位に紫外光を照射し、照射された部位から発せられる蛍光を調べることにより、少なくとも該汚染物が油分を含有する汚染物であるか否かを判定する第１の工程と、該汚染物の拡大像を観察して、紫外光の照射により蛍光を発している領域が、蛍光を発していないか又は蛍光の発光強度が相対的に小さい部位を一部に含むときに、汚染物はグリースであると判定し、蛍光を発している領域が上記部位を含まないときに、前記汚染物はグリース以外の油分であると判定する第２の工程とを備えることを特徴とする。なお、第１の工程と第２の工程を実行する順序は、いずれが先でも構わない。また、本発明の汚染物の検査装置は、紙又は布に付着した汚染物を含む部位の拡大像を観察するための表面観察手段と、汚染物を含む部位に紫外光を照射する為の紫外光照射手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このような本発明の方法及び装置によれば、第１の工程により、紙又は布の表面に汚染物が付着した部位に、紫外光照射手段から出射された紫外光が照射される。汚染物が芳香族化合物を成分に含む油分であると、芳香族化合物分子中のπ電子が紫外光を共鳴吸収して一旦励起され、励起されたそのπ電子が基底エネルギー準位に戻る際に、可視領域の電磁輻射としての蛍光が放出される。これに対して、芳香族化合物を成分に含まない液状物質（例えば水分）は、π電子を有しておらず、蛍光の発光は見られない。したがって、紫外光の照射により蛍光が発せられたか否かに基づいて、汚染物は油分なのか又は油分以外の液状物質（特に水分）なのかが判定される。また、第２の工程により、油分を含有する汚染物の拡大像を観察して、汚染物がグリースか否か等の判定が行われる。
【０００８】
また、上記紫外光照射手段が２５４ナノメートルの波長成分を含む紫外光と、２８５ナノメートル及び／又は３６６ナノメートルの波長成分を含む紫外光を出射可能な手段であることが好ましく、上記第１の工程において用いられる紫外光は、２５４ナノメートル、２８５ナノメートル及び３６６ナノメートルの波長成分から選ばれた紫外光を含むと好適である。
【０００９】
このようにすれば、２５４ナノメートルの波長成分を含む紫外光は、単環芳香族化合物のπ電子により効果的に共鳴吸収されて蛍光が発せられる一方で、２８５ナノメートル及び３６６ナノメートルの波長成分を含む紫外光は、多環芳香族化合物のπ電子により効果的に共鳴吸収されて蛍光が発せられる。よって、このような３種類の波長成分を有する紫外光が選択的に用いられるので、その波長に応じて、単環芳香族化合物又は多環芳香族化合物を含有する油分のいずれもが検査対象とされる。
【００１０】
また、第２の工程における拡大像の観察により、蛍光を発している領域が、蛍光を発していないか又は蛍光の発光強度が相対的に小さい部位を一部に含むときに、汚染物はグリースであると判定し、蛍光を発している領域が上記部位を含まないときに、汚染物はグリース以外の油分であると判定される。
【００１１】
グリースは基油とウレア化合物や金属石けん等の増稠剤との混和物であり、紙又は布上に付着したグリースの増稠剤は紙又は布の繊維間に浸透することなく付着部分に留まる一方で、基油はその付着部を中心にして略同心円状に紙又は布の繊維へ浸透する。グリースが付着した部位に紫外光が照射されると、増稠剤部分からは蛍光が発せられないか、又は増稠剤に付随する若干の基油からの微弱な発光があるのみである。よって、蛍光を発している領域が、蛍光を発していないか又は蛍光の発光強度が小さい部位を一部に含むときには、汚染物はグリースであると判定される。これに対し、グリース以外の油分が付着した部位に紫外光が照射されると、この油分には増稠剤が含まれないため、蛍光は領域全体から発せられる。したがって、蛍光を発している領域が、蛍光を発していないか又は蛍光の発光強度が小さい部位を一部に含まないときには、汚染物はグリース以外の油分であると判定される。このように、蛍光を発している領域の形状のみに基づいて、油分の種類までもが簡易且つ詳細に判定されるので、汚染原因の特定がより一層容易且つ確実に実施される。
【００１２】
そして、汚染物がグリース以外の油分であると判定されたときに、波長の異なる紫外光を選択的に用いる第３の工程を更に備えることができる。このとき用いられる紫外光は、２５４ナノメートル、２８５ナノメートル及び３６６ナノメートルの波長成分から選ばれた紫外光を含むものである。この場合、例えば、各波長成分の紫外光による蛍光発光の相対的な強度に基づいて油分の成分が特定され得る。
【００１３】
以上のように、汚染物の拡大像の観察、紫外光の照射及び蛍光の観察を行うことにより、分析機器による厳密な分析を必要とせず、汚染物の種類が汚染の発生現場で簡易且つ早急に判定されるので、汚染原因の特定が容易且つ迅速に行われる。また、汚染物が固形物か否か、又は油分若しくは油分以外の液状物質のいずれかというように、汚染物の詳細な判定が実施されるので、汚染原因が確実に特定される。したがって、汚染原因を排除する為の対策が的確に講じられる。
【００１４】
さらにまた、検査装置の構成としての上記表面観察手段は、紫外光が照射された部位から発せられる蛍光を観察する為の手段を兼ねることが好ましい。このようにすれば、汚染物の付着部位の面積が小さい故に、その部位から発せられる蛍光及び蛍光を発している領域の形状を観察することが困難な場合でも、この部位を表面観察手段で拡大して見ることにより、そのような観察が確実に行われるので、汚染物の判定精度が高められ、汚染原因の特定がさらに一層確実に行われる。
【００１５】
さらに、検査装置の構成として、汚染物を含む部位に可視光を照射する為の可視光照射手段を更に備えると、必要に応じて汚染物の部位を明るくすることにより判定が容易となるので好ましい。また、表面観察手段、紫外光照射手段及び可視光照射手段を接合部材により接合して一体構造とし、それぞれの端部と検査対象物との距離を、検査するのに最適な所定の距離に設定し保持する保持手段を更に備えることが好ましい。なお、該距離を調整可能な構造としても構わないし、また、前記接合部材を検査装置の製造当初から表面観察手段と一体化し、一体的に製造しても構わない。
【００１６】
なお、本発明において検査の対象となるものは、紙又は布に付着した汚染物であり、「布」とは、天然繊維又は化学繊維から成る織布と、天然繊維又は化学繊維から成る不織布とを含むものである。また、本発明の検査装置は、フィルム等も検査対象とすることが可能な装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、下記実施形態の説明では、紙に付着した汚染物の判定について述べる。
【００１８】
図１は、本発明の汚染物の検査装置に係る第１の実施形態を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態の汚染物の検査装置１は、略円筒状を成す表面観察手段としての拡大鏡２の近傍に、円筒状を成す紫外光照射手段としての紫外光源３、及び可視光を照射する可視光照射手段としての可視光源４が配設されて成っている。拡大鏡２は、両端部内部に凸レンズ２２が互いに略平行になるように固定された円筒筐体２１に、図示しないミラーを内蔵した関節部２３を介して別の円筒筐体２４が連結されて成っており、円筒筐体２４の一方端（図面上の上方端；以下、上下は図面を基準とする。）から、円筒筐体２１の他方端（図面上の下方端）の前方にある物の光学像が拡大して観察される。また、紫外光源３は、円筒筐体３１内に電源３３と一体化された紫外光ランプ３２が図示下方に向けて設置されて成っており、円筒筐体３１の下端から紫外光が照射されるようになっている。また、可視光源４は、円筒筐体４１内に電源４３と一体化された可視光ランプ４２が図示下方に向けて設置されて成っており、円筒筐体４１の下端から可視光が照射されるようになっている。これら紫外光源３及び可視光源４は、連結部材（接合部材）１１を介して拡大鏡２の円筒筐体２１の側壁に結合されている。また、拡大鏡２、紫外光源３及び可視光源４の下端が、一方端を底壁で閉塞された形状（カップ状）を成す保持手段としての透明架台１２の底壁外面に互いに近接するように結合されている。透明架台１２は、例えば、アクリル系樹脂等の透光性を有するプラスチック、又はガラス材で形成されている。
【００１９】
このように構成された本実施形態の検査装置１を用いて、紙５に付着した汚染物６の判定を行う方法を、図１及び図２を用いて引き続き説明する。なお、図１に示す汚染物６が付着した位置は、従来より使用されている可視光を用いた欠陥検知装置で予め検出されている。また、実際の汚染物６は、微小な点状となって付着する場合が多いが、図示及び説明を容易にするために、ここでは汚染物６の面積を通常より拡大して図１に示す。
【００２０】
図１に示す如く、検査装置１は、平面状の紙５に汚染物６が付着した部位を透明架台１２で覆うように、透明架台１２の開放端を下方に向けて、紙５の上面に定置される。汚染物６の検査を行う処理は、図２に示す手順によって実行される。図２は、本発明の紙又は布に付着した汚染物の検査方法に係る好適な一実施形態を示す工程説明図である。
【００２１】
汚染物６の種類を判定する処理が開始（ＳＰ１００）されると、まずステップＳＰ１において、図１に示す可視光源４の可視光ランプ４２が点灯され、汚染が発生した現場が薄暗くとも視認が容易な程度の照度で、汚染物６が可視光で照らされる。そして、汚染物６が付着した部位の拡大像が拡大鏡２により目視で観察される（ＳＰ１１）。このとき、拡大鏡２内に配設された２枚の凸レンズ２２による焦点は、汚染物６が付着した紙５面上に合うように設定されており、また、透明架台１２によって、拡大鏡２と汚染物６との距離が一定に保たれているので、拡大鏡２の焦点がずれることはない。また、拡大鏡２の関節部２３は任意の周方向に回動自在な所謂関節ミラーの機能を有しており、円筒筐体２４の位置がどこにあっても光軸Ｌが汚染物６からずれないので、観察し易い体勢で汚染物６の拡大像を見ることができる。
【００２２】
上記のように汚染部位の拡大像の観察（ＳＰ１１）を行いながら、汚染物６が液状物質であるか否かが判定される（ＳＰ１２）。具体的には、図３に模式的に示すように、汚染部位を拡大鏡２で覗いた視野２５内に紙５の繊維５１が見られ、このような繊維５１が汚染物６の付着部位の全域に認められれば、汚染物６は液状物質であると判定される。一方、例えば汚染物６がべったり付着していて繊維５１を覆い隠していたり、又は繊維５１間に汚染物６が集積して固まっている様子等が見られた場合、すなわち固形物の一部が汚染物６の付着部位の少なくとも一部に認められれば、汚染物６は固形物を含むものと判定される。このような判定指標は、液状物質のように粘性の低い成分を含む物質が、紙５に浸透し易い特性を有しているため、紙５の繊維５１を覆い隠すような付着状態にはならない現象に基づいている。
【００２３】
このように、拡大鏡２により拡大された像を観察するため、紙５の繊維５１を観察し易く、汚染物６が液状物質か否かが簡易且つ確実に判定される。ここで、拡大鏡２の拡大倍率は、１０倍〜２００倍が好ましく、２０倍〜１００倍がより好ましい。なお、紙５の表面観察に先立ち、想定される汚染物６が紙５に付着した場合の拡大像を予め確認しておくなり、見本を用意してその見本と観察像とを比較するなりすれば、汚染物６が液状物質であるか否かが一層簡易且つ確実に判定され得る。
【００２４】
ところで、上記「液状物質」とは、油分及び油分以外の液状物質（特に水分）である。また、本発明で判定可能な「油分」とは、芳香族化合物を成分に含むウレア系グリース、金属石けんグリースといった鉱油（基油）にウレア化合物や金属石けん等の増稠剤が混合して成るグリース、及びグリース以外の油分であり、この「グリース以外の油分」とは主に汎用マシン油、ペーパーマシン油といった鉱油であるが、鉱油以外のアルキルベンゼン、アルキルナフタレン等も含まれる。また、上記「油分以外の液状物質」としては、水分以外にも芳香族化合物を含まない有機化合物から成る油も含まれるが、主には水分である。
【００２５】
図２に示す上記ステップＳＰ１において、汚染物６が液状物質であると判定されると、処理は図２のステップＳＰ２、ステップＳＰ３及びステップＳＰ５へとその順に移行する。一方、汚染物６が固形物を含むものであると判定された場合には、処理はステップＳＰ４へ移行する。以下、まずステップＳＰ２からステップＳＰ５に至る一連の処理ついて説明した後、ステップＳＰ４について説明する。
【００２６】
ステップＳＰ２では、図１に示す紫外光源３の紫外光ランプ３２が点灯されて出射される紫外光が、汚染物６を含む部位に照射される。この時、可視光ランプ４２は消灯される。紫外光ランプ３２には中圧又は高圧水銀ランプが用いられており、紫外光点灯中の蒸気圧が約１０²〜約１０⁶パスカルとなるように水銀蒸気が内部に封入されている。この紫外光ランプ３２から出射される紫外光は、略２００ナノメートル〜略６００ナノメートルといった幅広い波長領域に渡って線スペクトルを有しており、紫外領域では、２５４ナノメートル、２８５ナノメートル、３１３ナノメートル、３６６ナノメートル等の波長成分が含まれている。なお、この紫外光ランプ３２からは、可視領域の光が同時に放出されるが、紫外光ランプ３２は紫外光を透過し且つ可視光を吸収する特性を有する光学フィルター（図示せず）等で覆われており、汚染物６を含む部位には紫外光のみが照射される。また、この光学フィルターは、例えば、波長２５４ナノメートル、２８５ナノメートル、波長３６６ナノメートル等の特定波長成分だけを通すバンドパスフィルターの機能を有していてもよい。そして、これらフィルターを切り替えて、特定波長の紫外光を選択的に上記汚染物６を含む部位に照射してもよい。
【００２７】
紫外光ランプ３２から紫外光が照射されると、処理はステップＳＰ３へ移行し、蛍光が発せられたか否かに基づいて（ＳＰ３１）、汚染物６の判定（ＳＰ３２、ＳＰ３３）が行われる。汚染物６が油分であるときには、油分の一成分である芳香族化合物分子中のπ電子が、照射された紫外光のエネルギーを共鳴吸収して一旦励起され、基底エネルギー準位に戻る際に、励起エネルギーが可視光領域の電磁輻射エネルギーに変換されて蛍光が放出される。例えば、上記芳香族化合物が単環芳香族化合物であれば、波長２５４ナノメートルの紫外光が他の波長成分に比べ効果的に吸収され、例えば、波長４００〜４５０ナノメートル前後の青色光を含む青白い蛍光が発せられる。また、上記芳香族化合物が多環芳香族化合物であれば、波長２８５ナノメートル及び／又は波長３６６ナノメートルの紫外光が他の波長成分に比べ効果的に吸収され、例えば、波長４００〜４５０ナノメートル前後の青色光を含む青白い蛍光が発せられる。このとき、波長２８５ナノメートルの紫外光と波長３６６ナノメートルの紫外光とを照射した場合の蛍光強度は、多環芳香族化合物の環数や構造によって異なる。
【００２８】
汚染物６から発せられるこのような蛍光は、透明架台１２の側壁を通して、透明架台１２の外部から視認される。また、蛍光の発光強度が小さいか、又は汚染部位の面積が非常に小さくて、観測場所の明るさとの兼ね合いにより蛍光を観察し難いときには、拡大鏡２によって蛍光が発せられている可能性がある部位を拡大して見ることにより、蛍光の観察が確実に行われる。
【００２９】
一方、汚染物６が油分以外の液状物質、例えば水分であるときには、該物質の分子内に上記波長成分の紫外光を共鳴吸収するπ電子が存在しないので、蛍光が放出されることはない。よって、このステップＳＰ３においては、蛍光が発せられたときには、汚染物６は油分であると判定され（ＳＰ３２）、蛍光が発せられないときには、汚染物６は油分以外の液状物質（特に水分）であると判定される（ＳＰ３３）。前者の判定が為されると、処理はステップＳＰ５へ移行するのに対し、後者の判定が為されると、汚染物６の判定は終了する（ＳＰ２００）。そして、汚染源は水分の漏洩又は飛散等の発生が起こり得る機器や場所に絞られ、汚染原因の特定が容易且つ迅速且つ確実に行われる。
【００３０】
ステップＳＰ５では、紫外光を照射した汚染物６を含む部位の拡大像を観察し（ＳＰ５０）、上記の蛍光を発している領域の形状に基づいて（ＳＰ５１）、さらに油分の種類が判定される（ＳＰ５２、ＳＰ５３）。ここで、「蛍光を発している領域」とは、蛍光が発せられている部位の外郭で囲まれた範囲であり、すなわち図４（ａ）に示す如く、その全域から蛍光が発せられている領域６１ａのような場合と、図４（ｂ）に示す如く、蛍光が発せられていないか又は他の部分に比して発光強度が小さい部位６２を一部に含む領域６１ｂのような場合が含まれる。そして、後述するように、本発明では、このような領域６１ａと領域６１ｂとで示されるような発光形状の相違に基づいて、油分の種類が判定される。
【００３１】
既に述べたように、本発明の判定対象である「油分」とは、グリースとグリース以外の油分である。これらのうち、グリースは基油と増稠剤との混和物であり、グリースが紙５上に付着すると、グリースの増稠剤は紙５繊維に浸透せずに付着部分（図４（ｂ）に示す部位６２）に留まる一方で、基油はその付着部分を中心にして略同心円状に紙５繊維へ浸透する（図４（ｂ）の領域６１ｂに斜線で示す環状部分）。グリースが付着した部位に紫外光が照射されると、増稠剤部分（部位６２）からは蛍光が発せられないか、増稠剤に付随する若干の基油からの微弱な発光があるのみである。よって、蛍光を発している領域が、領域６１ｂのように、蛍光を発していないか又は蛍光の発光強度が小さい部位６２を一部に含む（ＳＰ５１）ときには、汚染物６はグリースであると判定される（ＳＰ５２）。
【００３２】
これに対し、グリース以外の油分が付着した部位に紫外光が照射されると、グリースの一成分である増稠剤が含まれないので、蛍光を発している領域は、例えば図４（ａ）に模式的に示す領域６１ａのような形状となり、この場合、汚染物６はグリース以外の油分であると判定される（ＳＰ５３）。この場合には、さらに波長成分の異なる紫外光を適宜選択して汚染物６に照射する（ＳＰ５４）と好適である。一例を示すと、このＳＰ５４においては、２５４ナノメートル、波長２８５ナノメートル及び／又は波長３６６ナノメートルの波長成分の紫外光が照射される。そして、上述の如く、油分に含まれる芳香族化合物の環数や構造により、波長の異なる紫外光を照射した場合の蛍光発光の有無又は強度が異なることを利用して、上記各波長の紫外光を照射した場合の強度比（蛍光の発光が無い場合の強度は０とする。）に基づいて、油分の種類がより詳細に特定され（ＳＰ５５）、汚染物６の検査は終了する（ＳＰ２００）。
【００３３】
この場合、蛍光の強度を数値化するには、受光センサー、例えば可視領域の感度特性が良好なフォトダイオード、フォトトランジスタ、ＣｄＳセル等を受光素子とする受光センサーを用いてもよいし、グリース以外の油分としての芳香族化合物の種類がある程度特定されており、目視による強度比の判断で十分であるようなときには、上記の受光センサーを用いなくともよい。こうして油分の種類まで判定されると、汚染源はそれら油分を用いている機器、更にはその機器での使用部（パート）に絞られるので、汚染原因が一層容易且つ迅速且つ確実に特定される。
【００３４】
先に説明したように、図２に示す上記ステップＳＰ１において、汚染物６が液状物質ではなく固形物を含むものと判定されると、処理はステップＳＰ４へ移行する。ところで、例えば、グリース等の油分にばい煙や塵埃等が付着してグリースの増稠剤がやや固化したような汚染物６の場合には、拡大鏡２で覗いた視野２５内に紙５の繊維５１が認められないことが想定され得る。また、固形物に油分が付着した場合にも、同様に紙５の繊維５１が認められないことが想定され得る。そこで、これらのような場合にも油分の検知と判定を行うべく、ステップＳＰ４では、まず、紫外光の照射（ＳＰ４１）が行われ、蛍光が発せられた場合には、処理は前記ＳＰ３２（汚染物６は油分と判定される）及びそれ以降の処理へと移行する一方で、蛍光が発せられない場合には、処理はＳＰ４３へ移行する（ＳＰ４２）。
【００３５】
ＳＰ４３においては、昆虫の身体の一部が見られるか否かに基づいて、固形物の種類が判定される（ＳＰ４４、ＳＰ４５）。ここで、本発明における「固形物」とは、蚊等の昆虫及び昆虫以外の固形物であって、後者の「昆虫以外の固形物」の具体例としては、ばい煙や塵埃といったエアロゾル粒子等が挙げられる。
【００３６】
紙５に昆虫が付着すると、多くの場合、図５に模式的に示すように、その昆虫の身体の一部９０が略原形を留めて付着している。よって、図５に示す如く、汚染部位を拡大鏡２で覗いた視野２５内に、昆虫の身体の一部９０、例えば昆虫の眼９１や羽根の組織そのものが視認されたときには、汚染物６は昆虫であると判定される（図２に示すＳＰ４４）。また、そういった昆虫の身体の一部９０が見られないときには、汚染物６は昆虫以外の固形物と判定される（図２に示すＳＰ４５）。例えば、紙５の繊維５１間に黒い粒状物質が集積したような状態で付着していて、紙５の繊維５１が明確に認められないときには、汚染物６は昆虫以外の固形物と判定され、その物体が特定される。このように、固形物の種類が判定される（ＳＰ４４、ＳＰ４５）と、汚染物６の判定処理は終了する（ＳＰ２００）。そして、固形物の汚染源は、昆虫又は昆虫以外の固形物が発生又は紙５の製造現場へ侵入する虞のある箇所へ絞られ、汚染原因がより一層容易且つ迅速且つ確実に特定される。
【００３７】
上記の本発明に係る実施形態によれば、汚染物６の拡大像の観察、紫外光の照射及び蛍光の観察を行うことにより、分析機器による厳密な分析を用いなくとも、汚染物６の種類が汚染の発生現場で簡易且つ早急に然も詳細に判定されるので、汚染原因が容易且つ迅速且つ確実に特定される。その結果、汚染発生時の対策を的確且つ速やかに講じることが可能となる。
【００３８】
さらに、紫外光源３から出射される紫外光の波長成分が、単環芳香族化合物及び多環芳香族化合物の両者の共鳴吸収波長に対応しているので、広範な種類の油分が判定対象に含まれる。また、各波長成分の紫外光を照射したときの蛍光の発光強度比に基づいて、油分の種類がより詳細に特定される。したがって、多岐に渡る種類の油分を用いた現場でも、グリース又はグリース以外の油分の判定、さらには油分の種類の特定が明確に行われて汚染原因が一層確実に特定され、汚染発生時の対策をより一層的確に講じることができる。
【００３９】
またさらに、拡大鏡２が、紫外光が照射された部位から発せられる蛍光を観察するのに使用され、且つ蛍光を発している領域６１ａ，６１ｂの形状を観察するのにも使用されるので、汚染物６の付着部位の面積が小さい故に、蛍光及び蛍光を発している領域６１ａ，６１ｂの形状を観察することが困難な場合でも、この部位を拡大鏡２で拡大して見ることにより、汚染物６の付着部位の観察が確実に実施されるので、汚染物６の判定精度が高められる。よって、汚染原因がより一層確実に特定されて汚染発生時の対策をより一層的確に講じることが可能となる。
【００４０】
加えて、装置が拡大鏡２、紫外光源３、可視光源４及び透明架台１２より成る簡略な構成なので、従来使用している分析機器に比して部品点数が少なく軽量且つ小型となる。したがって、装置の操作性が高められて作業性を向上できると共に、装置が安価となって経済性を向上することが可能である。さらに、拡大鏡２に関節部２３を設けて汚染部位を見易くしたので、汚染部位の視認性が高められる。よって、装置の操作性が一層高められて作業性を一層向上できる。
【００４１】
なお、上記実施形態の検査装置１として、汚染部位を目視により観察して汚染物６を判定する為の構成が採用されているが、オンラインで且つ人間が介在しないで汚染物６の判定を行う装置としてもよい。また、上記実施形態では、先に言及したように紙５に限定して説明したが、不織布又は織布であってもよい。
【００４２】
また、上述の実施形態では、紫外光ランプ３２として中圧又は高圧水銀ランプが用いられているが、低圧水銀ランプ（点灯中の水銀蒸気圧が１〜１０パスカル程度、紫外領域の主な波長成分は２５４ナノメートル）や超高圧水銀ランプ（紫外領域の主な波長成分は３６６ナノメートル）を単独で用いたり、各々を組み合わせて用いてもよいし、より短波長の紫外光を出射するエキシマ紫外ランプやエキシマレーザー等を組み合わせてもよく、又は略３００ナノメートルから可視及び赤外領域にかけて連続発光スペクトルを有するような例えばキセノンガス等の希ガスが封入された希ガスランプ等を用いても構わない。さらに、紫外光ランプ３２は紫外光を連続出射するものであってもよいし、フラッシュランプのようにパルス出射するものであってもよい。そして、紫外光ランプ３２を複数用いるときには、円筒筐体３１内にそれら紫外光ランプ３２を一体的に収納してもよいし、分割された円筒筐体３１としてもよい。さらに、円筒筐体２１，３１，４１は円筒に限られるものではなく、例えば角筒状等を成していてもよく、或いは無くてもよい。
【００４３】
さらに、図１に示す検査装置１の紫外光源３及び可視光源４は、拡大鏡２が設置されている側（図１における図示上面側）から光を照射するように配設されているが、紫外光や可視光が透過できる程度の厚さの紙５又は布が対象であれば、反対側（図１における図示下面側）に紫外光源３及び可視光源４を位置させて透過光源として用いても好適である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の紙又は布に付着した汚染物の検査方法及び汚染物の検査装置によれば、汚染物の付着部位の観察、紫外光の照射及び蛍光の観察を行うことにより、分析機器による厳密な分析を必要とせず、汚染物の種類が汚染の発生現場で簡易且つ早急に判定され、汚染原因が容易且つ迅速に特定されるので、汚染発生時の対策を速やかに講じることが可能となる。また、汚染物の種類が詳細に判定されて汚染原因が確実に特定されるので、汚染発生時の対策を的確に講じることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚染物の検査装置に係る一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の紙又は布に付着した汚染物の検査方法に係る一実施形態を示す工程説明図である。
【図３】紙の汚染部位を拡大鏡で覗いた視野内に見られる紙繊維を示す模式図である。
【図４】蛍光を発している領域の形状を説明する模式図であり、図４（ａ）は、全域から蛍光が発せられている領域の形状を示し、図４（ｂ）は蛍光が発せられていないか又は他の部分に比して発光強度が小さい部位を一部に含む領域の形状を示す。
【図５】紙の汚染部位を拡大鏡で覗いた視野内に見られる昆虫の身体の一部を示す模式図である。
【符号の説明】
１…検査装置（汚染物の検査装置）、２…拡大鏡（表面観察手段）、３…紫外光源（紫外光照射手段）、４…可視光源（可視光照射手段）、５…紙（紙又は布）、６…汚染物、１１…連結部材（接合部材）、１２…透明架台（保持手段）、６１ａ，６１ｂ…領域（蛍光を発している領域）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for inspecting contaminants, and in particular, a method for inspecting contaminants attached to paper or cloth when manufacturing paper or cloth by a manufacturing apparatus such as a paper machine and the like. The present invention relates to a contaminant inspection apparatus to be used.
[0002]
[Prior art]
When manufacturing paper or cloth and winding it into a roll, oil such as lubricating oil used in the paper or cloth production line, moisture adhering to the production line, insects such as mosquitoes around the production line, Aerosol particles such as soot and dust may adhere to paper or cloth as contaminants. And the resulting paper or fabric roll (for example, a paper roll in a home tissue paper machine typically reaches a roll width of about 5 meters, a roll diameter of about 3 meters, and a paper length of about 100 kilometers). When the contaminants adhere, it is necessary to unwind the part of the roll to remove the contaminated portion and to perform an operation for eliminating the cause of the contamination. Therefore, conventionally, a defect detection device using visible light has been installed in a production line in order to detect a contaminated portion.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the type of contaminant cannot be determined sufficiently with an apparatus using visible light and the cause of contamination cannot be reliably identified, it is difficult to take an appropriate action to eliminate the contaminant. May be repeated. On the other hand, it is possible to sample the contaminated part and determine the type of the contaminant strictly using an analytical instrument such as an infrared spectrophotometer or a scanning electron microscope. Therefore, it is difficult to respond quickly, and the production line may be suspended for a long time and may be damaged. As described above, the conventional method has a problem that even if contamination occurs, it is extremely difficult to take a countermeasure against the contaminant accurately and promptly.
[0004]
Therefore, in view of such problems, the present invention provides a method and apparatus that makes it possible to easily and quickly determine contaminants adhering to paper or cloth, and to take countermeasures when contamination occurs accurately and promptly. The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventors determine whether the contaminant is a liquid substance or a solid substance by observing a magnified image, and also emit fluorescence emitted by irradiating the contaminant with ultraviolet light. The present inventors have found that it is possible to determine whether the contaminant is oil or moisture depending on the presence or absence of water.
[0006]
That is, in the method for inspecting contaminants attached to the paper or cloth of the present invention, the part containing the contaminants attached to the surface of the paper or cloth is irradiated with ultraviolet light, and the fluorescence emitted from the irradiated part is examined. A first step of determining whether or not at least the contaminant is an oil-containing contaminant, and observing an enlarged image of the contaminant When the region that is emitting fluorescence by irradiation with ultraviolet light includes a portion that does not emit fluorescence or has a relatively low fluorescence emission intensity, it is determined that the contaminant is grease, and fluorescence When the region that emits water does not include the above site, the contaminant is oil other than grease. And a second step of determining. Note that the first step and the second step may be performed in any order. Moreover, the contamination inspection apparatus of the present invention is Adhering to paper or cloth It is characterized by comprising surface observation means for observing an enlarged image of a part including a contaminant and ultraviolet light irradiation means for irradiating the part including the contaminant with ultraviolet light.
[0007]
According to such a method and apparatus of the present invention, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light irradiation means is irradiated to the site where the contaminants adhere to the surface of the paper or cloth in the first step. If the pollutant is an oil component containing an aromatic compound, the π electrons in the aromatic compound molecule are excited once by resonance absorption of ultraviolet light, and the excited π electrons return to the ground energy level. Fluorescence is emitted as electromagnetic radiation in the visible region. On the other hand, a liquid substance (for example, moisture) that does not contain an aromatic compound as a component does not have π electrons and does not emit fluorescence. Therefore, it is determined whether the contaminant is an oil or a liquid substance other than the oil (especially moisture) based on whether fluorescence is emitted by the irradiation of ultraviolet light. Also, in the second step, observe an enlarged image of the contaminant containing oil. , Determining whether the contaminant is grease or not Is done .
[0008]
The ultraviolet light irradiation means is preferably means capable of emitting ultraviolet light including a wavelength component of 254 nanometers and ultraviolet light including a wavelength component of 285 nanometers and / or 366 nanometers. The ultraviolet light used in this step preferably includes ultraviolet light selected from wavelength components of 254 nanometers, 285 nanometers, and 366 nanometers.
[0009]
In this way, ultraviolet light containing a wavelength component of 254 nanometers is effectively resonance-absorbed and fluoresced by π electrons of the monocyclic aromatic compound, while having wavelengths of 285 nanometers and 366 nanometers. The ultraviolet light containing the component is effectively resonance-absorbed by the π electrons of the polycyclic aromatic compound and emits fluorescence. Therefore, since ultraviolet light having such three types of wavelength components is selectively used, depending on the wavelength, any oil component containing a monocyclic aromatic compound or a polycyclic aromatic compound is subject to inspection. Is done.
[0010]
In addition, when the magnified image is observed in the second step and the fluorescent region includes a portion where the fluorescent region does not emit fluorescent light or the fluorescent emission intensity is relatively small, the contaminant is grease. When the fluorescent region does not include the above part, the contaminant is determined to be oil other than grease. Be done .
[0011]
Grease is a mixture of base oil and thickeners such as urea compounds and metal soaps, and the grease thickener deposited on the paper or cloth stays in the adhered area without penetrating between the fibers of the paper or cloth. On the other hand, the base oil penetrates into the fibers of the paper or cloth in a substantially concentric manner centering on the adhering portion. When the site where the grease is attached is irradiated with ultraviolet light, no fluorescence is emitted from the thickener part, or there is only weak light emission from some base oil accompanying the thickener. Therefore, when the region that emits fluorescence includes part of the region that does not emit fluorescence or has low fluorescence emission intensity, the contaminant is determined to be grease. On the other hand, when ultraviolet light is irradiated to a site where oil other than grease is attached, the oil does not contain a thickening agent, so fluorescence is emitted from the entire region. Therefore, when the region emitting fluorescence does not emit fluorescence or does not include a portion where the emission intensity of fluorescence is small, it is determined that the contaminant is oil other than grease. In this manner, since the type of oil is determined simply and in detail based only on the shape of the fluorescent region, the cause of contamination can be more easily and reliably implemented.
[0012]
And when it determines with a contaminant being oil components other than grease, the 3rd process of selectively using the ultraviolet light from which a wavelength differs can be further provided. The ultraviolet light used at this time includes ultraviolet light selected from wavelength components of 254 nanometers, 285 nanometers, and 366 nanometers. In this case, for example, the oil component can be specified based on the relative intensity of the fluorescence emission by the ultraviolet light of each wavelength component.
[0013]
As described above, observation of magnified images of contaminants, irradiation with ultraviolet light, and observation of fluorescence eliminates the need for rigorous analysis by analytical instruments, and the types of contaminants can be easily and quickly at the site of contamination. Therefore, the cause of contamination can be identified easily and quickly. In addition, since the detailed determination of the contaminant is performed such as whether the contaminant is a solid matter or an oil component or a liquid material other than the oil component, the cause of the contamination is reliably identified. Therefore, appropriate measures are taken to eliminate the cause of contamination.
[0014]
Furthermore, it is preferable that the surface observation means as the configuration of the inspection apparatus also serves as a means for observing fluorescence emitted from a portion irradiated with ultraviolet light. In this way, even if it is difficult to observe the shape of the fluorescent light emitted from the part and the region emitting the fluorescent light because the area of the contaminated part is small, this part is enlarged by the surface observation means. Thus, since such observation is reliably performed, the determination accuracy of the contaminant is improved, and the cause of the contamination is further reliably identified.
[0015]
Furthermore, as a configuration of the inspection apparatus, it is preferable to further include a visible light irradiation means for irradiating the site including the contaminants with visible light because the determination is facilitated by brightening the site of the contaminants as necessary. . In addition, the surface observation means, ultraviolet light irradiation means and visible light irradiation means are joined together by a joining member to form an integrated structure, and the distance between each end and the inspection object is set to a predetermined distance optimum for inspection. It is preferable to further comprise holding means for holding. The distance may be adjustable, or the joining member may be integrated with the surface observing means from the beginning of manufacture of the inspection apparatus.
[0016]
In the present invention, the object to be inspected is contaminants adhering to paper or cloth, and “cloth” means a woven fabric made of natural fibers or chemical fibers and a non-woven fabric made of natural fibers or chemical fibers. Is included. Further, the inspection apparatus of the present invention is an apparatus that can also inspect films and the like.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the description of the embodiment below, determination of contaminants attached to paper will be described.
[0018]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment according to the contaminant inspection apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, an inspection apparatus 1 for contaminants according to this embodiment includes an ultraviolet light source 3 as a cylindrical ultraviolet light irradiation means, in the vicinity of a magnifying glass 2 as a substantially cylindrical surface observation means. And a visible light source 4 as a visible light irradiating means for irradiating visible light. In the magnifying glass 2, another cylindrical housing 24 is connected to a cylindrical housing 21 in which the convex lenses 22 are fixed so as to be substantially parallel to each other via joint portions 23 having a mirror (not shown). An object located from one end of the cylindrical housing 24 (upper end on the drawing; hereinafter, the upper and lower sides are based on the drawing) to the front of the other end (lower end of the drawing) of the cylindrical housing 21 The optical image is magnified and observed. Further, the ultraviolet light source 3 includes an ultraviolet lamp 32 integrated with a power source 33 in a cylindrical housing 31 facing downward in the figure, and ultraviolet light is irradiated from the lower end of the cylindrical housing 31. It is like that. The visible light source 4 has a visible light lamp 42 integrated with a power source 43 in a cylindrical housing 41 facing downward in the figure, and visible light is irradiated from the lower end of the cylindrical housing 41. It is like that. The ultraviolet light source 3 and the visible light source 4 are coupled to the side wall of the cylindrical housing 21 of the magnifying glass 2 through a connecting member (joining member) 11. Further, the lower ends of the magnifying glass 2, the ultraviolet light source 3 and the visible light source 4 are close to each other on the outer surface of the bottom wall of the transparent frame 12 as a holding means having a shape (cup shape) whose one end is closed by the bottom wall. Are combined. The transparent mount 12 is made of, for example, a light-transmitting plastic such as acrylic resin or a glass material.
[0019]
A method for determining the contaminant 6 attached to the paper 5 using the inspection apparatus 1 of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. In addition, the position where the contaminant 6 shown in FIG. 1 adheres is detected in advance by a defect detection apparatus using visible light that has been conventionally used. In addition, the actual contaminants 6 are often attached in the form of minute dots, but in order to facilitate illustration and explanation, the area of the contaminants 6 is enlarged here as shown in FIG. .
[0020]
As shown in FIG. 1, the inspection apparatus 1 is arranged on the upper surface of the paper 5 with the open end of the transparent base 12 facing downward so that the portion of the flat paper 5 on which the contaminants 6 adhere is covered with the transparent base 12. It is fixed. The process of inspecting the contaminant 6 is executed by the procedure shown in FIG. FIG. 2 is a process explanatory diagram showing a preferred embodiment according to a method for inspecting contaminants attached to paper or cloth of the present invention.
[0021]
When the process for determining the type of contaminant 6 is started (SP100), first, in step SP1, the visible light lamp 42 of the visible light source 4 shown in FIG. The contaminant 6 is illuminated with visible light with a certain degree of illuminance. Then, an enlarged image of the part to which the contaminant 6 is attached is visually observed by the magnifying glass 2 (SP11). At this time, the focal points of the two convex lenses 22 disposed in the magnifying glass 2 are set so as to be aligned with the surface of the paper 5 on which the contaminants 6 are adhered. Since the distance between the magnifying glass 2 and the contaminant 6 is kept constant, the focus of the magnifying glass 2 is not shifted. Further, the joint portion 23 of the magnifying glass 2 has a function of a so-called joint mirror that can rotate in any circumferential direction, and the optical axis L is deviated from the contaminant 6 regardless of the position of the cylindrical housing 24. Therefore, an enlarged image of the contaminant 6 can be seen with an easy-to-observe posture.
[0022]
While observing the enlarged image of the contaminated site (SP11) as described above, it is determined whether or not the contaminant 6 is a liquid material (SP12). Specifically, as schematically shown in FIG. 3, the fibers 51 of the paper 5 are seen in the visual field 25 when the contaminated site is viewed through the magnifying glass 2. If it is recognized in the entire area, it is determined that the contaminant 6 is a liquid substance. On the other hand, for example, when the contaminants 6 are sticking or adhering and covering the fibers 51, or when the contaminants 6 are accumulated and hardened between the fibers 51, that is, a part of the solid matter is observed. If it is found in at least a part of the attachment site of the contaminant 6, the contaminant 6 is determined to contain a solid matter. Such a determination index has a characteristic that a substance containing a low-viscosity component such as a liquid substance easily permeates into the paper 5, so that the adhering state does not cover the fibers 51 of the paper 5. Based on the phenomenon.
[0023]
Thus, since the image magnified by the magnifying glass 2 is observed, it is easy to observe the fibers 51 of the paper 5, and it is easily and reliably determined whether or not the contaminant 6 is a liquid substance. Here, the magnification of the magnifier 2 is preferably 10 to 200 times, more preferably 20 to 100 times. Prior to observing the surface of the paper 5, a magnified image in the case where the assumed contaminant 6 is attached to the paper 5 is confirmed in advance, and a sample is prepared and the sample is compared with the observed image. In this case, it can be more easily and reliably determined whether or not the contaminant 6 is a liquid substance.
[0024]
By the way, the above “liquid substance” is an oil component and a liquid substance (particularly moisture) other than the oil component. The “oil” that can be determined in the present invention is a mixture of a mineral oil (base oil) such as urea grease or metal soap grease containing an aromatic compound as a component and a thickener such as urea compound or metal soap. Grease and oil other than grease. This “oil other than grease” is mainly mineral oil such as general-purpose machine oil and paper machine oil, but also includes alkylbenzene, alkylnaphthalene and the like other than mineral oil. The “liquid substance other than oil” includes oil composed of an organic compound that does not contain an aromatic compound in addition to water, but is mainly water.
[0025]
If it is determined in step SP1 shown in FIG. 2 that the contaminant 6 is a liquid substance, the process proceeds to step SP2, step SP3, and step SP5 in FIG. 2 in that order. On the other hand, when it is determined that the contaminant 6 includes solid matter, the process proceeds to step SP4. Hereinafter, a series of processing from step SP2 to step SP5 will be described first, and then step SP4 will be described.
[0026]
In step SP2, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light lamp 32 of the ultraviolet light source 3 shown in FIG. At this time, the visible light lamp 42 is turned off. A medium pressure or high pressure mercury lamp is used as the ultraviolet light lamp 32, and the vapor pressure during the operation of the ultraviolet light is about 10%. ² ~ About 10 ⁶ Mercury vapor is sealed inside to make Pascal. The ultraviolet light emitted from the ultraviolet lamp 32 has a line spectrum over a wide wavelength range of approximately 200 nanometers to approximately 600 nanometers. In the ultraviolet region, 254 nanometers, 285 nanometers, 313 Wavelength components such as nanometers and 366 nanometers are included. The ultraviolet light lamp 32 emits light in the visible region at the same time. The ultraviolet light lamp 32 is covered with an optical filter (not shown) having a characteristic of transmitting ultraviolet light and absorbing visible light. Therefore, only the ultraviolet light is irradiated to the part including the contaminant 6. In addition, this optical filter may have a function of a band pass filter that passes only specific wavelength components such as wavelengths of 254 nanometers, 285 nanometers, and wavelength of 366 nanometers. Then, these filters may be switched to selectively irradiate the site containing the contaminant 6 with ultraviolet light having a specific wavelength.
[0027]
When the ultraviolet light is irradiated from the ultraviolet lamp 32, the process proceeds to step SP3, and the contamination 6 is determined (SP32, SP33) based on whether fluorescence is emitted (SP31). When the pollutant 6 is an oil component, the π electrons in the aromatic compound molecule, which is a component of the oil component, are once excited by resonance absorption of the energy of the irradiated ultraviolet light, and return to the ground energy level. Excitation energy is converted into electromagnetic radiation energy in the visible light region, and fluorescence is emitted. For example, if the aromatic compound is a monocyclic aromatic compound, ultraviolet light having a wavelength of 254 nanometers is effectively absorbed as compared with other wavelength components, and includes, for example, blue light having a wavelength of around 400 to 450 nanometers. A pale fluorescent light is emitted. Further, if the aromatic compound is a polycyclic aromatic compound, ultraviolet light having a wavelength of 285 nanometers and / or a wavelength of 366 nanometers is effectively absorbed as compared with other wavelength components, for example, a wavelength of 400 to 450 nanometers. A pale white fluorescence including blue light around the meter is emitted. At this time, the fluorescence intensity when irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 285 nanometers and ultraviolet light having a wavelength of 366 nanometers varies depending on the number of rings and the structure of the polycyclic aromatic compound.
[0028]
Such fluorescence emitted from the contaminant 6 is visually recognized from the outside of the transparent frame 12 through the side wall of the transparent frame 12. In addition, when the fluorescence emission intensity is low or the area of the contaminated part is very small and it is difficult to observe the fluorescence due to the brightness of the observation place, there is a possibility that the magnifier 2 emits the fluorescence. By magnifying the site, the fluorescence is reliably observed.
[0029]
On the other hand, when the contaminant 6 is a liquid substance other than oil, for example, moisture, there is no π electron in the molecule of the substance that absorbs the ultraviolet light having the above wavelength component, so that no fluorescence is emitted. Therefore, in this step SP3, when the fluorescence is emitted, it is determined that the contaminant 6 is oil (SP32), and when the fluorescence is not emitted, the contaminant 6 is a liquid substance (especially moisture) other than the oil. It is determined that there is (SP33). If the former determination is made, the process proceeds to step SP5, whereas if the latter determination is made, the determination of the contaminant 6 ends (SP200). The source of contamination is narrowed down to devices and places where water leakage or scattering can occur, and the cause of contamination can be identified easily, quickly and reliably.
[0030]
In step SP5, an enlarged image of a part including the contaminant 6 irradiated with ultraviolet light is observed (SP50), and the type of oil is further determined based on the shape of the region emitting fluorescence (SP51). (SP52, SP53). Here, the “fluorescent region” is a range surrounded by the outline of the site where the fluorescence is emitted, that is, the fluorescence is emitted from the entire region as shown in FIG. The case of the region 61a and the case of the region 61b including a portion 62 where the fluorescence is not emitted or the emission intensity is smaller than that of other portions as shown in FIG. 4B. included. As will be described later, in the present invention, the type of oil is determined based on the difference in the light emission shape as indicated by the region 61a and the region 61b.
[0031]
As already described, the “oil” that is a determination target of the present invention is grease and oil other than grease. Of these, grease is a mixture of base oil and thickener, and when the grease adheres to the paper 5, the thickener of the grease does not penetrate into the paper 5 fibers and is attached (see FIG. 4B). The base oil permeates into the paper 5 fibers in a substantially concentric manner centering on the adhering portion (annular portion indicated by hatching in the region 61b in FIG. 4B). When UV light is applied to the part where the grease is attached, no fluorescence is emitted from the thickener part (part 62) or there is only weak light emission from some base oil accompanying the thickener. is there. Therefore, when the region that emits fluorescence includes a portion 62 that does not emit fluorescence or has low fluorescence emission intensity as in the region 61b (SP51), it is determined that the contaminant 6 is grease. (SP52).
[0032]
On the other hand, when ultraviolet light is irradiated to the part where the oil other than grease is attached, the thickening agent which is one component of grease is not included. In this case, it is determined that the contaminant 6 is oil other than grease (SP53). In this case, it is preferable to further select ultraviolet light having different wavelength components and irradiate the contaminant 6 (SP54). As an example, in this SP54, ultraviolet light having a wavelength component of 254 nanometers, a wavelength of 285 nanometers, and / or a wavelength of 366 nanometers is irradiated. Then, as described above, by utilizing the fact that the presence or intensity of fluorescence emission when irradiated with ultraviolet light of different wavelengths differs depending on the ring number and structure of the aromatic compound contained in the oil, Is specified in more detail based on the intensity ratio (the intensity when there is no fluorescence emission is 0) (SP55), and the inspection of the contaminant 6 ends (SP200). .
[0033]
In this case, in order to quantify the intensity of the fluorescence, a light receiving sensor, for example, a light receiving sensor using a photodiode, a phototransistor, a CdS cell or the like having good sensitivity characteristics in the visible region may be used. When the kind of the aromatic compound as the oil component is specified to some extent and it is sufficient to judge the intensity ratio by visual observation, the above light receiving sensor may not be used. When the types of oil are determined in this way, the source of contamination is limited to the equipment using these oils, and further to the use part (part) of the equipment, so that the cause of contamination can be identified more easily, quickly and reliably.
[0034]
As described above, if it is determined in step SP1 shown in FIG. 2 that the contaminant 6 contains not a liquid substance but a solid substance, the process proceeds to step SP4. By the way, for example, in the case of the contaminant 6 in which soot or dust adheres to oil such as grease and the thickener of the grease is slightly solidified, the fibers of the paper 5 are within the visual field 25 viewed through the magnifier 2. It can be assumed that 51 is not allowed. Similarly, when the oil component adheres to the solid material, it can be assumed that the fibers 51 of the paper 5 are not recognized. Therefore, in such a case, in order to detect and determine the oil content, in step SP4, first, irradiation with ultraviolet light (SP41) is performed, and when fluorescence is emitted, the processing is performed with the SP32 (contamination). If the product 6 is determined to be an oil component) and the process proceeds to the subsequent process, on the other hand, if no fluorescence is emitted, the process proceeds to SP43 (SP42).
[0035]
In SP43, the type of solid matter is determined based on whether or not a part of the insect's body is seen (SP44, SP45). Here, “solid matter” in the present invention refers to insects such as mosquitoes and solid matter other than insects, and specific examples of the latter “solid matter other than insects” include aerosol particles such as smoke and dust. Can be mentioned.
[0036]
When insects adhere to the paper 5, in many cases, as shown schematically in FIG. 5, a part 90 of the insect's body adheres in a substantially original form. Therefore, as shown in FIG. 5, when a part 90 of the insect body, for example, the insect eye 91 or the tissue of the wing itself is visually recognized in the visual field 25 viewed through the magnifier 2, the contaminant 6 is It is determined to be an insect (SP44 shown in FIG. 2). Further, when such a part 90 of the insect body is not seen, the contaminant 6 is determined as a solid matter other than insects (SP45 shown in FIG. 2). For example, when the black particulate matter is accumulated between the fibers 51 of the paper 5 and the fibers 51 of the paper 5 are not clearly recognized, the contaminant 6 is determined as a solid other than insects, The object is identified. Thus, if the kind of solid substance is determined (SP44, SP45), the determination process of the contaminant 6 will be complete | finished (SP200). Then, the contamination source of the solid matter is narrowed down to a place where an insect or a solid matter other than the insect may be generated or may enter the production site of the paper 5, and the cause of the contamination can be identified more easily, quickly and surely.
[0037]
According to the above-described embodiment of the present invention, by observing the magnified image of the contaminant 6, irradiating with ultraviolet light, and observing the fluorescence, the type of contaminant 6 can be used without using strict analysis by an analytical instrument. Therefore, the cause of the contamination can be easily, quickly and reliably identified. As a result, it is possible to take an appropriate and prompt measure when contamination occurs.
[0038]
Furthermore, since the wavelength component of the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source 3 corresponds to the resonance absorption wavelength of both the monocyclic aromatic compound and the polycyclic aromatic compound, a wide variety of oil components are included in the determination target. It is. In addition, the type of oil is specified in more detail based on the emission intensity ratio of fluorescence when ultraviolet light of each wavelength component is irradiated. Therefore, even on-site using a wide variety of types of oil, it is possible to more clearly identify the cause of contamination by clearly determining the type of grease or oil other than grease, and further identifying the type of oil, and take measures to deal with contamination. Can be taken even more accurately.
[0039]
Furthermore, since the magnifying glass 2 is used for observing the fluorescence emitted from the portion irradiated with the ultraviolet light, and is also used for observing the shape of the regions 61a and 61b emitting the fluorescence. Even if it is difficult to observe the shape of the regions 61a and 61b that emit fluorescence and fluorescence because the area of the attachment site of the contaminant 6 is small, it is possible to observe contamination by magnifying this site with the magnifying glass 2. Since the observation of the attachment site of the object 6 is reliably performed, the determination accuracy of the contaminant 6 is improved. Therefore, the cause of contamination can be identified more reliably, and countermeasures for occurrence of contamination can be taken more accurately.
[0040]
In addition, since the apparatus has a simple configuration including the magnifying mirror 2, the ultraviolet light source 3, the visible light source 4, and the transparent frame 12, the number of components is small and the size is light and small as compared with the analytical instrument used conventionally. Therefore, the operability of the apparatus can be improved and the workability can be improved, and the apparatus can be made inexpensive and the economy can be improved. Further, since the joint portion 23 is provided on the magnifying glass 2 to make it easy to see the contaminated part, the visibility of the contaminated part is improved. Therefore, the operability of the apparatus can be further improved and the workability can be further improved.
[0041]
In addition, although the structure for observing a contaminated site | part visually and determining the contaminant 6 is employ | adopted as the inspection apparatus 1 of the said embodiment, the contaminant 6 is determined online and without a human being intervening. It is good also as an apparatus. Moreover, in the said embodiment, although it limited and demonstrated to the paper 5 as mentioned previously, a nonwoven fabric or a woven fabric may be sufficient.
[0042]
In the above-described embodiment, an intermediate pressure or high pressure mercury lamp is used as the ultraviolet light lamp 32, but a low pressure mercury lamp (mercury vapor pressure during lighting is about 1 to 10 Pascals, main wavelength components in the ultraviolet region). 254 nanometers) or an ultra-high pressure mercury lamp (the main wavelength component in the ultraviolet region is 366 nanometers) may be used alone, or may be used in combination with each other, or excimer ultraviolet that emits ultraviolet light with a shorter wavelength. A lamp, an excimer laser, or the like may be combined, or a rare gas lamp in which a rare gas such as xenon gas having a continuous emission spectrum from about 300 nanometers to the visible and infrared regions is enclosed may be used. Absent. Further, the ultraviolet light lamp 32 may emit ultraviolet light continuously, or may emit pulses like a flash lamp. When a plurality of ultraviolet light lamps 32 are used, the ultraviolet light lamps 32 may be housed in the cylindrical housing 31 or may be divided into cylindrical housings 31. Furthermore, the cylindrical casings 21, 31, and 41 are not limited to cylinders, and may be, for example, rectangular or the like.
[0043]
Further, the ultraviolet light source 3 and the visible light source 4 of the inspection apparatus 1 shown in FIG. 1 are arranged so as to irradiate light from the side where the magnifying glass 2 is installed (the upper surface side in FIG. 1). If the target is paper 5 or cloth that is thick enough to transmit ultraviolet light or visible light, the ultraviolet light source 3 and the visible light source 4 are positioned on the opposite side (the lower surface in the drawing in FIG. 1) and used as a transmission light source. Is also suitable.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the inspection method and the inspection device for contaminants attached to the paper or cloth of the present invention, by observing the attachment site of the contaminants, irradiation with ultraviolet light and observation of fluorescence, Strict analysis by analytical equipment is not required, and the type of contaminants can be determined easily and quickly at the site of occurrence of contamination, and the cause of contamination can be identified easily and quickly. Is possible. In addition, since the type of the contaminant is determined in detail and the cause of the contamination is surely specified, it is possible to accurately take measures when the contamination occurs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a contaminant inspection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a process explanatory diagram showing an embodiment according to a method for inspecting contaminants attached to paper or cloth according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing paper fibers seen in a field of view of a paper contamination site viewed with a magnifying glass.
4A and 4B are schematic diagrams for explaining the shape of a region emitting fluorescence. FIG. 4A shows the shape of a region emitting fluorescence from the entire region, and FIG. 4B shows the shape of fluorescence emitted. The shape of the area | region which includes the site | part which is not made or has a small light emission intensity compared with another part is shown.
FIG. 5 is a schematic view showing a part of an insect body seen in a field of view of a paper contamination site viewed with a magnifying glass.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inspection apparatus (contamination inspection apparatus), 2 ... Magnifying glass (surface observation means), 3 ... Ultraviolet light source (ultraviolet light irradiation means), 4 ... Visible light source (visible light irradiation means), 5 ... Paper (paper or paper) Cloth), 6 ... Contaminant, 11 ... Connecting member (joining member), 12 ... Transparent mount (holding means), 61a, 61b ... region (region emitting fluorescence)

Claims

Whether or not at least the contaminant is an oil-containing contaminant by irradiating a portion containing the contaminant attached to the surface of the paper or cloth with ultraviolet light and examining the fluorescence emitted from the irradiated portion. A first step of determining;
When observing the magnified image of the contaminant, the region emitting fluorescence by irradiation with ultraviolet light includes a portion where the fluorescence is not emitted or the emission intensity of the fluorescence is relatively small. A second step of determining that the contaminant is grease, and determining that the contaminant is an oil other than grease when the fluorescent region does not include the portion;
A method for inspecting contaminants attached to paper or cloth.

The inspection method according to claim 1, further comprising a third step of selectively using ultraviolet light having different wavelengths when it is determined that the contaminant is an oil other than grease.

The inspection method according to claim 1, wherein the ultraviolet light includes ultraviolet light selected from wavelength components of 254 nanometers, 285 nanometers, and 366 nanometers.