特許 6984835 繊維試料の評価方法及び繊維試料評価システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6984835

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】繊維試料の評価方法及び繊維試料評価システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/04 20180101AFI20211213BHJP

   D06H 3/08 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   G01N23/04

   D06H3/08

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2020-534752(P2020-534752)

(86)(22)【出願日】2019年8月1日

(86)【国際出願番号】JP2019030336

(87)【国際公開番号】WO2020027295

(87)【国際公開日】20200206

【審査請求日】2020年12月24日

(31)【優先権主張番号】特願2018-147049(P2018-147049)

(32)【優先日】2018年8月3日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(73)【特許権者】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】富岡 宏匡

(72)【発明者】

【氏名】吉川 元基

(72)【発明者】

【氏名】島本 太介

(72)【発明者】

【氏名】杉本 慶喜

(72)【発明者】

【氏名】堀田 裕司

【審査官】 越柴 洋哉

(56)【参考文献】

【文献】 特表平４−５０４５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−２２９１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２７４２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−１０７１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２０２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１７−５０７３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００２４６９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−３２７３６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２３／００ − Ｇ０１Ｎ ２３／２２７６

Ｄ０６Ｈ ３／０８ − Ｄ０６Ｈ ３／１６

Ｇ０１Ｂ １５／００ − Ｇ０１Ｂ １５／０８

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ − Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維試料の評価方法であって、
繊維試料に向けてＸ線源からＸ線を照射することと、
前記Ｘ線源とイメージセンサとの間に前記繊維試料が配置されるように前記Ｘ線源に対向配置されたイメージセンサによって、前記繊維試料のＸ線透過像を撮像することと、
前記Ｘ線透過像から得られるＸ線透過輝度と、前記イメージセンサの受光面を構成する画素のうち前記繊維試料の幅に対応する画素の数との積である輝度面積から、前記繊維試料の繊度を評価することと
を備える、繊維試料の評価方法。

【請求項2】

請求項１に記載の繊維試料の評価方法において、
前記繊維試料が前記Ｘ線源と前記イメージセンサとの間を通過する方向を通過方向とし、前記繊維試料の前記通過方向の異なる複数の箇所で前記輝度面積を求めることと、
複数の前記輝度面積から、前記繊維試料の前記通過方向に沿った繊度のばらつきを評価することと
を備える、繊維試料の評価方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の繊維試料の評価方法において、
前記Ｘ線透過輝度と前記繊維試料の幅とを対応付けたＸ線透過輝度プロファイルの形状から、前記繊維試料の形状を評価することを備える、繊維試料の評価方法。

【請求項4】

繊維試料評価システムであって、
Ｘ線源と、
イメージセンサであって、前記Ｘ線源と前記イメージセンサとの間に繊維試料が配置されるように前記Ｘ線源に対向配置されたイメージセンサと、
前記イメージセンサによって撮像された前記繊維試料のＸ線透過像から得られるＸ線透過輝度と、前記イメージセンサの受光面を構成する画素のうち前記繊維試料の幅に対応する画素の数の積である輝度面積から、前記繊維試料の繊度を評価する評価部と
を有する、繊維試料評価システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、繊維試料の繊度を評価する繊維試料の評価方法、及び繊維試料評価システムに関する。

【背景技術】

【0002】

高分子繊維や炭素繊維等からなる繊維束、繊維束からなる織布、不織布といった繊維製品がある。これらの繊維製品では、品質管理のため、繊度等が評価されている。通常、繊維製品は、原料を製造装置に供給して生産されたものがロール状に巻き取られて、製造される。また、繊維製品を評価する場合、繊維製品の一部を評価試料として切り出さないことが望ましい。

【0003】

特許文献１は、紡糸工程における異常糸検出方法を開示する。この検出方法によれば、溶液紡糸工程において、紡糸口金から紡出されて走行する糸条から放出される化学物質を検出する。そして、糸条から放出された化学物質の量変動から、異常糸の発生を検知する。

【0004】

また、特許文献２は、吸収性ポリマーの検出方法を開示する。この検出方法によれば、まず、吸収性ポリマーを含む吸収性物品又は吸収体に、Ｘ線を照射する。次に、吸収性物品又は吸収体を透過したＸ線によるＸ線照射画像を得る。続いて、Ｘ線照射画像に対して二値化処理を行い、吸収性ポリマーを抽出した二値化処理画像を得る。そして、二値化処理画像における面積率から、吸収性ポリマーの分散状態を２次元的に評価する。

【0005】

しかしながら、特許文献１の方法では、検出に用いる化学物質を製品に含ませる必要がある。このため、品質評価できる繊維製品が限られてしまう。また、特許文献２の方法では、撮影したＸ線照射画像に対して、コントラスト調整、平坦化処理、二値化処理等の画像処理が必要となる。このため、評価に要する工程の数が多くなり、好ましくない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００５−１５４９９９号公報

【特許文献2】特開２０１４−１２６５３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、繊維試料を切り出すことなく繊度の評価を容易に行うことができる繊維試料の評価方法及び繊維試料評価システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、繊維試料の評価方法が提供される。その方法は、繊維試料に向けてＸ線源からＸ線を照射することと、前記Ｘ線源とイメージセンサとの間に前記繊維試料が配置されるように前記Ｘ線源に対向配置されたイメージセンサによって、前記繊維試料のＸ線透過像を撮像することと、前記Ｘ線透過像から得られるＸ線透過輝度と、前記イメージセンサの受光面を構成する画素のうち前記繊維試料の幅に対応する画素の数との積である輝度面積から、前記繊維試料の繊度を評価することとを備える。

【0009】

上記課題を解決するため、本発明の第二の態様によれば、繊維試料評価システムが提供される。そのシステムは、Ｘ線源と、イメージセンサであって、前記Ｘ線源と前記イメージセンサとの間に繊維試料が配置されるように前記Ｘ線源に対向配置されたイメージセンサと、前記イメージセンサによって撮像された前記繊維試料のＸ線透過像から得られるＸ線透過輝度と、前記イメージセンサの受光面を構成する画素のうち前記繊維試料の幅に対応する画素の数の積である輝度面積から、前記繊維試料の繊度を評価する評価部とを有する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】（ａ）は繊維束の製造ライン及び繊維試料評価システムを模式的に示す図、（ｂ）は繊維試料評価システムを模式的に示す図。

【図2】繊維試料の評価方法の各工程を示す図。

【図3】（ａ）は繊維試料のＸ線透過像を模式的に示す図、（ｂ）はＸ線透過輝度を反転させた繊維試料のＸ線透過像を模式的に示す図。

【図4】Ｘ線透過輝度プロファイルを模式的に示す図。

【図5】第１繊維束の光学写真を模式的に示す図。

【図6】第２繊維束の光学写真を模式的に示す図。

【図7】第３繊維束の光学写真を模式的に示す図。

【図8】第１繊維束のＸ線透過輝度プロファイルを示す図。

【図9】第２繊維束のＸ線透過輝度プロファイルを示す図。

【図10】第３繊維束のＸ線透過輝度プロファイルを示す図。

【図11】第１繊維束の長さ当たりのＸ線透過輝度プロファイルを示す図。

【図12】第２繊維束の長さ当たりのＸ線透過輝度プロファイルを示す図。

【図13】第３繊維束の長さ当たりのＸ線透過輝度プロファイルを示す図。

【図14】１つの繊維束の第１〜第３状態での平均輝度面積を示す表。

【図15】２つの繊維束の第１〜第３状態での平均輝度面積を示す表。

【図16】３つの繊維束の第１〜第３状態での平均輝度面積を示す表。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、繊維試料の評価方法及び繊維試料評価システムを具体化した一実施形態を図１〜図１６にしたがって説明する。
まず、繊維試料について説明する。繊維試料は、繊維で構成されている。繊維試料としては、多数の単繊維から構成される繊維束、繊維束をカバーリング糸でカバーした繊維束、多数の単繊維を撚って形成された撚糸、織布、編紐、不織布などがある。単繊維は、有機繊維又は無機繊維でもよいし、異なる種類の有機繊維、異なる種類の無機繊維、又は有機繊維と無機繊維を混繊した混繊繊維でもよい。有機繊維としては、アクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維等が挙げられ、無機繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、メタリック繊維等が挙げられる。

【0012】

次に、繊維試料を評価する繊維試料評価システムについて説明する。以下の説明では、繊維試料を、多数の単繊維から構成された繊維束に具体化する。繊維試料は、多数の単繊維から構成される繊維束以外に、上記に列記した繊維試料であってもよい。

【0013】

図１（ａ）に示すように、繊維試料となる繊維束１３は、製造装置１０によって製造される。その後、繊維束１３は、複数のバックアップローラ１１によってテンションが加えられた状態で搬送されてから、コイラ１２に巻き取られる。製造ラインでは、繊維束１３は、製造装置１０からコイラ１２に向かう搬送方向Ｙに搬送される。また、繊維束１３は円柱状である。

【0014】

本実施形態の繊維試料評価システム１４は、繊維束１３が製造装置１０で製造されてからコイラ１２に巻き取られるまでの間に、繊維束１３の繊度を評価する。「繊度」は、繊維束１３の一定の長さに対する繊維質量の割合である。

【0015】

繊維試料評価システム１４は、繊維束１３の搬送方向Ｙに並ぶ一対のバックアップローラ１１の間に配置されている。繊維束１３が製造装置１０で製造されてからコイラ１２に巻き取られるまでの間に繊維束１３の繊度を評価できれば、繊維試料評価システム１４の位置は、適宜変更してもよい。

【0016】

図１（ｂ）に示すように、繊維試料評価システム１４は、Ｘ線源１５と、イメージセンサ１６と、繊維束１３の繊度を評価する評価部２０と、評価部２０による評価結果を表示する表示装置２１とを有する。Ｘ線源１５及びイメージセンサ１６は、Ｘ線源１５とイメージセンサ１６との間に繊維束１３が配置されるように、対向配置されている。よって、繊維束１３は、搬送方向Ｙへ搬送されるとともに、Ｘ線源１５とイメージセンサ１６の間を通過する。したがって、繊維束１３の通過方向は、搬送方向Ｙと一致する。

【0017】

繊維試料評価システム１４は、Ｘ線源１５から照射されたＸ線Ｌを、搬送される繊維束１３に照射する。また、繊維試料評価システム１４は、Ｘ線透過像をイメージセンサ１６に記録するとともに、Ｘ線透過像に含まれるＸ線透過輝度をイメージセンサ１６に記録する。Ｘ線透過輝度は、露光時間内にイメージセンサ１６が受光面で受光したＸ線量を電荷量に変換し更に数値に変換した無次元の数値である。Ｘ線源１５から照射されるＸ線Ｌの種類は、特に限定されず、軟Ｘ線、Ｘ線、硬Ｘ線のいずれのＸ線であってもよい。

【0018】

イメージセンサ１６には、フラットパネル型又はライン型のいずれも用いることができる。一般的に、フラットパネル型のイメージセンサ１６では、受光データの読み出し速度が遅い。このため、フラットパネル型のイメージセンサ１６を用いた場合、繊維束１３を間欠搬送することによって、受光データを連続的に得ることができる。ただし、繊維束１３の搬送速度よりも受光データの読み出し速度が速い場合は、間欠搬送をしなくてもよい。

【0019】

また、一般的に、ライン型のイメージセンサ１６では、受光データの読み出し速度が、フラットパネル型のイメージセンサ１６と比較して高速である。このため、ライン型のイメージセンサ１６を用いた場合、繊維束１３を連続搬送しながら、受光データを得ることができる。

【0020】

イメージセンサ１６は、繊維束１３のＸ線透過輝度を、ＲＡＷデータ又は画像形式ファイルとして記録する。画像形式ファイルとしては、Bitmap(.bmp)、Tagged Image File Format(.tiff)、Join Photographic Experts Group(.jpg)が挙げられる。

【0021】

また、イメージセンサ１６は、Ｘ線透過輝度を８ビット（２５６階調）以上でかつ３２ビット（４２９４９６７２９６階調）以下のグレースケールで記録する。１ビットの２階調のグレースケールや、２ビットの４階調のグレースケールは、後述する繊維束１３の繊度を評価し難いため、好ましくない。また、８ビット未満でも、繊維束１３の繊度を評価し難いため、好ましくない。一方、３２ビットより大きいビット数でグレースケールの階調を表現した場合、繊維束１３の繊度は評価できるものの、イメージセンサ１６で記録するデータ量が大きくなりすぎるため、好ましくない。

【0022】

ただし、Ｘ線透過輝度に黒つぶれや白飛びしたデータが含まれていると、繊維束１３の繊度の評価精度が低下する。このため、Ｘ線透過輝度に含まれる黒つぶれや白飛びを自動検出する機構およびそれをもとにX線の強度や検出器の感度、搬送速度等の調整できる機構を、繊維試料評価システム１４の評価部２０に組込んでおくことが好ましい。

【0023】

評価部２０は、イメージセンサ１６に信号接続されている。評価部２０は、イメージセンサ１６から得られるＸ線透過輝度に関する情報を用いて、繊維束１３の繊度を評価する。具体的には、評価部２０は、Ｘ線透過輝度を用いて、繊維束１３の良否を判定する。繊維束１３の繊度の評価方法は、後述する。評価部２０は、表示装置２１に信号接続されている。表示装置２１は、評価部２０によって評価された繊維束１３の良否の判定結果を表示する。

【0024】

次に、繊維試料評価システム１４による繊維束１３の評価方法について、図２を用いて説明する。
繊維束１３の評価方法では、まず、繊維試料である繊維束１３を撮像する（ステップＳ１１）。このとき、Ｘ線源１５から射出されたＸ線Ｌが、搬送方向Ｙに搬送される繊維束１３、つまり、Ｘ線源１５とイメージセンサ１６の間を通過する繊維束１３に照射される。イメージセンサ１６には、繊維束１３のＸ線透過像が記録される。Ｘ線透過輝度が８ビットの場合、繊維束１３のＸ線透過像は、２５６階調のグレースケールによってイメージセンサ１６に記録される。

【0025】

Ｘ線透過輝度は、Ｘ線Ｌが繊維束１３に全く吸収されずイメージセンサ１６に受光された場合、白色（８ビットの場合は輝度２５５）となる。一方、Ｘ線透過輝度は、Ｘ線Ｌが繊維束１３に全て吸収されイメージセンサ１６がＸ線を受光しなかった場合、黒色（８ビットの場合は輝度０）となる。このため、図３（ａ）に示すように、イメージセンサ１６によって撮像された繊維束１３のＸ線透過像において、理論上は、繊維束１３の部分が黒やグレーとなり、繊維束１３の無い部分が白くなる。白色（輝度２５５）と黒色（輝度０）との間におけるＸ線透過輝度は、ランベルト・ベールの法則に従い、繊維束１３の繊度によって変化する。

【0026】

図２に示すように、ステップＳ１１の次にＸ線透過輝度の反転処理を行う（ステップＳ１２）。
繊維試料評価システム１４による繊維束１３の繊度の評価には、Ｘ線透過輝度を用いる。具体的には、Ｘ線透過輝度と繊維束１３の幅との積から得られる輝度面積を用いて、繊維束１３の繊度を評価する。輝度面積を得るには、繊維束１３が存在しない部分から繊維束１３が存在する部分を輝度に基づいて並べ替える必要がある。よって、イメージセンサ１６に記録されたＸ線透過輝度を反転させる。

【0027】

図３（ｂ）に示すように、Ｘ線透過輝度を反転させると、得られるＸ線透過像は、繊維束１３の部分と、繊維束１３の無い部分とで白と黒が反転する。また、反転処理を行うことで、繊維束１３のＸ線透過輝度が数値化される。Ｘ線透過輝度を反転させる方法として、Ｘ線透過輝度がＲＡＷデータとして記録されている場合は数値計算ソフトウェアを用い、Ｘ線透過輝度が画像形式ファイルとして記録されている場合は画像処理ソフトウェアを用いる。そして、反転処理によって得られたＸ線透過輝度を、繊維束１３の幅に対応付けることにより、繊維束１３のＸ線透過輝度プロファイルが形成される。

【0028】

図４は、繊維束１３のＸ線透過輝度を繊維束１３の幅に対応付けて生成されたＸ線透過輝度プロファイルを示す。図４の縦軸は、Ｘ線透過輝度に対応し、横軸は、繊維束１３の幅に対応する。ここで、繊維束１３の幅について説明する。イメージセンサ１６の受光面は、複数の画素によって構成されている。受光面を構成する最小単位が画素（ｐｉｘｅｌ）である。また、繊維束１３の搬送方向Ｙに直交する方向が幅方向である。つまり、繊維束１３の幅とは、繊維束１３がイメージセンサ１６上に投影された投影部分において繊維束１３の幅方向に並ぶ画素の数である。

【0029】

図４に示すように、円柱状の繊維束１３のＸ線透過輝度プロファイルは半楕円形となる。繊維束１３の形状が円柱状から変化すると、図示しないが、Ｘ線透過輝度プロファイルの形状は半楕円形から変化する。例えば、Ｘ線源１５とイメージセンサ１６とが対向する方向及び繊維束１３の搬送方向Ｙの両方と直交する方向に繊維束１３が扁平であれば、Ｘ線透過輝度プロファイルの形状は半円形と類似する。また、Ｘ線源１５とイメージセンサ１６とが対向する方向に繊維束１３が扁平であれば、Ｘ線透過輝度プロファイルは、円柱状の繊維束１３のときよりも扁平な半楕円形と類似する。よって、繊維束１３のＸ線透過輝度プロファイルの形状から、繊維束１３の形状を評価することが可能である。

【0030】

Ｘ線透過輝度プロファイルにおいて、繊維束１３が存在しない部分の輝度は、理論上は０である。輝度０の部分を幅方向に繋いだラインが、ベースラインＢＬとなる。しかし、Ｘ線Ｌが空気中の水分によって吸収されたり、イメージセンサ１６が製造公差を有することによって、繊維束１３周辺のＸ線透過輝度が０以外の場合がある。この場合は、ベースラインＢＬが一次関数や二次関数で表され、上述した輝度面積の算出の際、輝度面積の精度が低下する虞がある。そこで、繊維束１３周辺のＸ線透過輝度が繊維束１３のＸ線透過輝度の１／１００以上となる場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ベースラインＢＬの補正を行う（ステップＳ１４）。

【0031】

ベースラインＢＬを一次関数で表すことができれば、ベースラインＢＬの補正には、一次関数を用いたフィッティングが行われる。ベースラインＢＬを二次関数で表すことができれば、ベースラインＢＬの補正には、二次関数を用いたフィッティングが行われる。ベースラインＢＬ補正が必要ない場合（ステップＳ１３でＮＯ）、処理がステップＳ１５に移行する。ベースラインＢＬのフィッティング範囲は、あらかじめ範囲を指定するか、繊維の位置の揺らぎ等に応じて範囲を変更しておこなう。

【0032】

図２に示すように、ステップＳ１５では、輝度面積を算出する。上記したように、Ｘ線透過輝度は、ランベルト・ベールの法則に従い、繊維束１３の繊度によって変化する。繊維束１３の繊度が高くなれば、つまり、繊維束１３の一定の長さに対する繊維質量が大きくなれば、Ｘ線透過輝度は大きくなる。一方、繊維束１３の繊度が低くなれば、つまり、繊維束１３の一定の長さに対する繊維質量が小さくなれば、Ｘ線透過輝度は小さくなる。

【0033】

繊維束１３の繊度は、繊維束１３のＸ線透過輝度（単位は無次元であり（−）と表記）と、イメージセンサ１６上における繊維束１３の幅（単位はｐｉｘｅｌ）との積を「輝度面積（単位はｐｉｘｅｌ・−）」と定義することによって、定量的に評価される。輝度面積は、以下の式１によって算出される。

【0034】

輝度面積＝Ｘ線透過輝度・繊維束の幅…式１
Ｘ線透過輝度プロファイルには、各画素のＸ線透過輝度が表されている。Ｘ線透過輝度と繊維束１３の幅との積は、Ｘ線透過輝度プロファイルで囲まれる部分の面積である。この面積が輝度面積となる。したがって、輝度面積が大きくなるほど、繊維束１３の繊度が高くなることを示している。このように、繊維束１３の輝度面積を定義することにより、繊維束１３の繊度を定量的に評価することができる。

【0035】

また、輝度面積に繊維束１３の長さ（単位はｐｉｘｅｌ）を加味した輝度体積（単位はｐｉｘｅｌ^２・−）を用いて、繊維束１３の繊度を評価してもよい。
輝度体積は、以下の式２によって算出される。

【0036】

輝度体積＝Ｘ線透過輝度・繊維束の幅・繊維束の長さ…式２
さらに、繊維束１３の単位長さ当たりのＸ線透過輝度である平均輝度面積（単位は−）を用いて、繊維束１３の繊度を、長さの情報を含んだ繊度として評価してもよい。平均輝度面積は、以下の式３によって算出される。

【0037】

平均輝度面積＝単位長さ当たりのＸ線透過輝度・繊維束の幅…式３
また、繊維束１３の繊度をより定量的に評価するには、Ｘ線源１５の揺らぎを補正することが好ましい。このため、繊度が既知である標準試料のＸ線透過輝度を、常に繊維束１３と同じ視野に入れて記録し、繊維束１３の繊度を、標準試料の繊度の割合として評価してもよい。

【0038】

そして、評価部２０がステップＳ１５の処理を行う。つまり、評価部２０は、輝度面積、輝度体積、及び平均輝度面積をそれぞれ算出する。
ステップＳ１６では、評価部２０が、算出した輝度面積、輝度体積、及び平均輝度面積を、予め設定された閾値と比較して、繊維束１３の良否を判定する。評価部２０は、繊維束１３の良否の判定結果に関する信号を、表示装置２１に出力する。表示装置２１は、繊維束１３の良否の判定結果を表示する。

【0039】

また、評価部２０は、繊維束１３の搬送方向Ｙ（通過方向）の異なる複数の箇所で輝度面積を算出し、複数の輝度面積から、繊維束１３の搬送方向Ｙに沿った繊度のばらつき、即ち、繊維束１３の長手方向に沿った繊度のばらつきを評価してもよい。

【0040】

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）繊維束１３の搬送中、まず、繊維束１３に向けてＸ線源１５からＸ線Ｌが照射される。そして、イメージセンサ１６で撮像されたＸ線透過像から得られるＸ線透過輝度を用いて、繊維束１３の繊度が評価される。このため、繊維束１３の一部を評価試料として切り出すことなく、しかも、製造ライン上で、繊維束１３の繊度を定量的に評価できる。また、本方法は、イメージセンサ１６によって得られるＸ線透過輝度と繊維束１３の幅との積から求められる輝度面積を用いて繊維束１３を評価する方法である。このため、繊維束１３に化学物質を含ませる必要がなく、評価できる繊維束１３が限定されることもない。また、Ｘ線透過輝度はＸ線透過像から得られる値であり、繊維束１３の幅もイメージセンサ１６上の寸法である。このため、輝度面積を得るために多くの処理を必要としない。よって、繊維束１３の評価を容易に、しかも繊維束１３の製造ライン上で行うことができる。

【0041】

（２）輝度面積を、繊維束１３の搬送方向（通過方向）の異なる複数の箇所で得ることで、繊維束１３の搬送方向Ｙに沿った繊度のばらつき、即ち、繊維束１３の長手方向に沿った繊度のばらつきを評価できる。

【0042】

（３）Ｘ線透過輝度プロファイルは、Ｘ線透過輝度を繊維束１３の幅に対応付けてグラフ化したものである。また、Ｘ線透過輝度は、繊維の量に応じて変動する値である。このため、Ｘ線透過輝度プロファイルの形状によって、繊維束１３の幅方向の形状を非接触で評価できる。

【0043】

（４）Ｘ線透過輝度を、例えば、８ビットの２５６階調のグレースケールで記録することで、繊維束１３の繊度を、輝度面積として定量化することができる。よって、繊維束１３の繊度の評価がより一層容易となる。

【実施例】

【0044】

以下、上記実施形態をさらに具体化した実施例について説明する。
（実施例１）
［Ｘ線透過輝度プロファイル及び輝度面積による評価］
繊維試料評価システム１４（（株）ビームセンス製：ＦＬＥＸ−Ｍ３４５）を用いて、３つの繊維束（長さ２３．２ｍｍ）を繊維試料として用いた。３つの繊維束のうち、図５に示す繊維束を第１繊維束Ｓ１、図６に示す繊維束を第２繊維束Ｓ２、図７に示す繊維束を第３繊維束Ｓ３とする。

【0045】

そして、第１〜第３繊維束Ｓ１〜Ｓ３にＸ線源１５からＸ線Ｌを照射し、イメージセンサ１６でバッチ撮像した。Ｘ線透過像は８ビットのBitmap(.bmp)形式でイメージセンサ１６に保存した。このとき、Ｘ線透過像に黒つぶれおよび白飛びを生じないようにＸ線の強度と露光時間を調節した。

【0046】

画像解析ソフトウェアであるＩｍａｇｅＪを用いて、Ｘ線透過像（長さ１４００ｐｉｘｅｌの画像）のＸ線透過輝度を反転させた。次に、第１〜第３繊維束Ｓ１〜Ｓ３における長手方向中央の位置（長さ７００ｐｉｘｅｌ）のＸ線透過輝度プロファイルを手動によりベースライン補正した。ベースライン補正したＸ線透過輝度プロファイルを、図８〜図１０に示す。図８は、第１繊維束Ｓ１のＸ線透過輝度プロファイルを示す。図９は、第２繊維束Ｓ２のＸ線透過輝度プロファイルを示す。図１０は、第３繊維束Ｓ３のＸ線透過輝度プロファイルを示す。

【0047】

次に、グラフ作成及びデータ分析ソフトウェアであるＯｒｉｇｉｎを用いて、ベースライン補正を行ったＸ線透過輝度プロファイル（図８〜図１０）を数値積分することで、輝度面積を求めた。

【0048】

第１繊維束Ｓ１の輝度面積は１７２５（ｐｉｘｅｌ・−）であり、第２繊維束Ｓ２の輝度面積は３７０６（ｐｉｘｅｌ・−）であり、第３繊維束Ｓ３の輝度面積は１１４９（ｐｉｘｅｌ・−）であった。第１繊維束Ｓ１の重量は１７ｍｇであり、第２繊維束Ｓ２の重量は３５ｍｇであり、第３繊維束Ｓ３の重量は７ｍｇであった。

【0049】

図８〜図１０に示すように、Ｘ線透過輝度プロファイルは、第１〜第３繊維束Ｓ１〜Ｓ３の形状を表している。Ｘ線透過輝度プロファイルを比較すれば、繊維束の形状の違いを評価できる。また、第１〜第３繊維束Ｓ１〜Ｓ３の輝度面積を比較しても、繊維束の形状の違いを評価できる。これらの比較から、最も太い第２繊維束Ｓ２の繊度が最も高いことが示され、最も細い第３繊維束Ｓ３の繊度が最も低いことが示された。

【0050】

［輝度体積による評価］
第１〜第３繊維束Ｓ１〜Ｓ３の輝度面積（ｐｉｘｅｌ・−）に、長さ１４００ｐｉｘｅｌを乗じることによって、輝度体積（ｐｉｘｅｌ^２・−）を求めた。第１繊維束Ｓ１の輝度体積は２４１５０００（ｐｉｘｅｌ^２・−）であり、第２繊維束Ｓ２の輝度体積は５１８８４００（ｐｉｘｅｌ^２・−）であり、第３繊維束Ｓ３の輝度体積は１６０８６００（ｐｉｘｅｌ^２・−）であった。

【0051】

よって、第１〜第３繊維束Ｓ１〜Ｓ３の輝度体積を比較しても、繊維束の形状の違いを評価できる。これらの比較から、最も太い第２繊維束Ｓ２の繊度が最も高いことが示され、最も細い第３繊維束Ｓ３の繊度が最も低いことが示された。

【0052】

［平均輝度面積による評価］
第１〜第３繊維束Ｓ１〜Ｓ３の長手方向にＸ線透過輝度を平均化し、手動によりベースライン補正を行った。ベースライン補正を行ったＸ線透過輝度プロファイルを、図１１〜図１３に示す。図１１は、第１繊維束Ｓ１のＸ線透過輝度プロファイルを示す。図１２は、第２繊維束Ｓ２のＸ線透過輝度プロファイルを示す。図１３は、第３繊維束Ｓ３のＸ線透過輝度プロファイルを示す。

【0053】

グラフ作成及びデータ分析ソフトウェアであるＯｒｉｇｉｎを用いて、ベースライン補正を行った図１１〜図１３に示すＸ線透過輝度プロファイルを数値積分することで、平均輝度面積（−）を求めた。

【0054】

第１繊維束Ｓ１の平均輝度面積（−）は１４７５であり、第２繊維束Ｓ２の平均輝度面積（−）は２９８７であり、第３繊維束Ｓ３の平均輝度面積（−）は６１２であった。よって、平均輝度面積の比較によって、繊維束の形状の違いを評価できる。これらの比較から、最も太い第２繊維束Ｓ２の繊度が最も高いことが示され、最も細い第３繊維束Ｓ３の繊度が最も低いことが示された。

【0055】

（実施例２）
［形状変化させた場合の平均輝度面積による評価］
実施例１と同じ方法を用いて、繊維束１〜５のＸ線透過輝度プロファイルを形成するとともに、平均輝度面積（−）を算出した。

【0056】

５つの繊維束１〜５をそれぞれ、緩めない第１状態、少し緩めた第２状態、及び第２状態よりも緩めた第３状態として、各平均輝度面積（−）を求めた。その結果を図１４に示す。

【0057】

（実施例３）
［数を変化させた場合の平均輝度面積による評価］
実施例２の繊維束１〜５をそれぞれ２つ又は３つ用意しそれらを平行に並べたこと以外は、実施例２と同じように、第１状態、第２状態、及び第３状態として、各平均輝度面積（−）を求めた。繊維束を２つ並べた場合の結果を図１５に示し、繊維束を３つ並べた場合の結果を図１６に示す。

【0058】

図１４、図１５、及び図１６から、繊維束１〜５は繊維束の状態に関わらず、平均輝度面積がほぼ一定である。この結果から繊維束の間の空間の量に平均輝度面積が依存しないことが分かった。また、繊維束１〜５の数の増加に伴い、平均輝度面積（−）が２倍、３倍と増加していることを示している。この結果から、Ｘ線透過輝度から評価した繊度と繊維束の重量との間に正の相関性があることが分かった。

【0059】

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
繊度の評価は、評価部２０ではなく、人が行ってもよい。
繊維試料評価システム１４から、表示装置２１を省略してもよい。

【0060】

製造ライン上の繊維試料ではなく、繊維試料を製造ライン外で検査する場合に、繊維試料の評価方法及び繊維試料評価システム１４を採用してもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】