(57)【要約】【課題】評価結果と人の感じ方との間のずれを小さくできる衛生薄葉紙の触感評価方法を提供すること。【解決手段】衛生薄葉紙の触感評価方法は、衛生薄葉紙のサンプルに対する官能評価実験の結果を用いた主成分分析によって触感に関する主成分を抽出する主成分抽出ステップと、振動測定装置を用いてサンプルが移動する時の振動情報を測定する振動測定ステップと、サンプルの振動情報に基づき周波数ごとの振幅スペクトルを算出する振幅スペクトル算出ステップと、振幅スペクトルと最低振動検出閾値近似線の値とに基づき、第１振動刺激値、第２振動刺激値及び第３振動刺激値を算出する振動刺激値算出ステップと、主成分を目的変数とし、第１振動刺激値、第２振動刺激値及び第３振動刺激値を説明変数とした重回帰分析によって、回帰式を導出する回帰式導出ステップと、を含む。【選択図】図２
2020134140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価モデルを作成する評価モデル作成ステップと、
前記評価モデルを用いて衛生薄葉紙の触感を評価する評価ステップと、
を含み、
前記評価モデル作成ステップは、
衛生薄葉紙のサンプルに対する官能評価実験の結果を用いた主成分分析によって、触感に関する主成分を抽出する主成分抽出ステップと、
前記サンプルを挟む接触子及び振動を検出するためのセンサを備える振動測定装置を用いて、前記サンプルが移動する時の振動情報を測定する振動測定ステップと、
前記サンプルの振動情報に基づき、周波数ごとの振幅スペクトルを算出する振幅スペクトル算出ステップと、
前記振幅スペクトルと最低振動検出閾値近似線の値とに基づき、周波数が１Ｈｚ以上３Ｈｚ以下である第１領域における第１振動刺激値、周波数が３Ｈｚより大きく４０Ｈｚ以下である第２領域における第２振動刺激値、及び周波数が４０Ｈｚより大きく１０００Ｈｚ以下である第３領域における第３振動刺激値を算出する振動刺激値算出ステップと、
前記主成分を目的変数とし、前記第１振動刺激値、前記第２振動刺激値及び前記第３振動刺激値を説明変数とした重回帰分析によって、回帰式を導出する回帰式導出ステップと、
を含む衛生薄葉紙の触感評価方法。
【請求項２】
前記評価モデル作成ステップは、ティシューソフトネスアナライザーを用いて、前記サンプルの触感に関する指標値を測定する指標値測定ステップを含み、
前記回帰式導出ステップにおいて、前記主成分を目的変数とし、前記第１振動刺激値、前記第２振動刺激値、前記第３振動刺激値、及び前記指標値を説明変数とした重回帰分析によって、前記回帰式を導出する
請求項１に記載の衛生薄葉紙の触感評価方法。
【請求項３】
前記振動測定ステップにおいて、前記接触子は前記サンプルを０．１Ｎの圧力で挟み、前記サンプルの移動する速度は５ｍｍ／ｓｅｃである
請求項１又は２に記載の衛生薄葉紙の触感評価方法。
【請求項４】
前記振動測定ステップにおいて、前記サンプルの移動する時間は１秒間以上である
請求項１から３のいずれか１項に記載の衛生薄葉紙の触感評価方法。
【請求項５】
前記振動測定装置は、前記サンプルを支持する固定機構と、前記接触子及び前記センサを備え且つ前記固定機構に対して鉛直方向で下側に配置される挟み機構と、前記挟み機構を移動させる直動機構と、を備える
請求項１から４のいずれか１項に記載の衛生薄葉紙の触感評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛生薄葉紙の触感評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生薄葉紙の開発において、触感の定量化が求められる。例えば、特許文献１から特許文献３には、評価方法の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３６９０４号公報
【特許文献２】特開２０１７−５５８０７号公報
【特許文献３】特開２０１８−１１４１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
衛生薄葉紙の触感については、評価方法による評価結果と人の感じ方との間のずれが小さい方が望ましい。
【０００５】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、評価結果と人の感じ方との間のずれを小さくできる衛生薄葉紙の触感評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本開示の衛生薄葉紙の触感評価方法は、評価モデルを作成する評価モデル作成ステップと、前記評価モデルを用いて衛生薄葉紙の触感を評価する評価ステップと、を含み、前記評価モデル作成ステップは、衛生薄葉紙のサンプルに対する官能評価実験の結果を用いた主成分分析によって、触感に関する主成分を抽出する主成分抽出ステップと、前記サンプルを挟む接触子及び振動を検出するためのセンサを備える振動測定装置を用いて、前記サンプルが移動する時の振動情報を測定する振動測定ステップと、前記サンプルの振動情報に基づき、周波数ごとの振幅スペクトルを算出する振幅スペクトル算出ステップと、前記振幅スペクトルと最低振動検出閾値近似線の値とに基づき、周波数が１Ｈｚ以上３Ｈｚ以下である第１領域における第１振動刺激値、周波数が３Ｈｚより大きく４０Ｈｚ以下である第２領域における第２振動刺激値、及び周波数が４０Ｈｚより大きく１０００Ｈｚ以下である第３領域における第３振動刺激値を算出する振動刺激値算出ステップと、前記主成分を目的変数とし、前記第１振動刺激値、前記第２振動刺激値及び前記第３振動刺激値を説明変数とした重回帰分析によって、回帰式を導出する回帰式導出ステップと、を含む。
【０００７】
上記の衛生薄葉紙の触感評価方法は、前記評価モデル作成ステップは、ティシューソフトネスアナライザーを用いて、前記サンプルの触感に関する指標値を測定する指標値測定ステップを含み、前記回帰式導出ステップにおいて、前記主成分を目的変数とし、前記第１振動刺激値、前記第２振動刺激値、前記第３振動刺激値、及び前記指標値を説明変数とした重回帰分析によって、前記回帰式を導出することが好ましい。
【０００８】
上記の衛生薄葉紙の触感評価方法は、前記振動測定ステップにおいて、前記接触子は前記サンプルを０．１Ｎの圧力で挟み、前記サンプルの移動する速度は５ｍｍ／ｓｅｃであることが好ましい。
【０００９】
上記の衛生薄葉紙の触感評価方法は、前記振動測定ステップにおいて、前記サンプルの移動する時間は１秒間以上であることが好ましい。
【００１０】
上記の衛生薄葉紙の触感評価方法は、前記振動測定装置は、前記サンプルを支持する固定機構と、前記接触子及び前記センサを備え且つ前記固定機構に対して鉛直方向で下側に配置される挟み機構と、前記挟み機構を移動させる直動機構と、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の衛生薄葉紙の触感評価方法によれば、評価結果と人の感じ方との間のずれを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態の衛生薄葉紙の触感評価方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、評価モデル作成ステップを示すフローチャートである。
【図３】図３は、評価ステップを示すフローチャートである。
【図４】図４は、官能評価実験に使用したサンプルを示す図である。
【図５】図５は、官能評価実験に使用したサンプルの設置状況を示す図である。
【図６】図６は、官能評価実験で用意された評価語を示す図である。
【図７】図７は、評価語選定実験の結果を示す図である。
【図８】図８は、評価語選定実験の結果を示す図である。
【図９】図９は、官能評価実験の結果をセマンティック・プロフィールとして示す図である。
【図１０】図１０は、低次触感における主成分分析の結果を示す図である。
【図１１】図１１は、低次触感における主成分分析の結果を示す図である。
【図１２】図１２は、低次触感における主成分分析の最終結果を示す図である。
【図１３】図１３は、高次触感における主成分分析の最終結果を示す図である。
【図１４】図１４は、低次触感と高次触感との関係を示す図である。
【図１５】図１５は、各説明変数の調整済み寄与率及び有意確率を示す図である。
【図１６】図１６は、各説明変数の調整済み寄与率及び有意確率を示す図である。
【図１７】図１７は、実施形態の振動測定装置の模式図である。
【図１８】図１８は、振動測定装置の本体及び直動機構の斜視図である。
【図１９】図１９は、直動機構の性能を示す図である。
【図２０】図２０は、振動測定装置の固定機構の斜視図である。
【図２１】図２１は、衛生薄葉紙を支持した状態における振動測定装置の固定機構の斜視図である。
【図２２】図２２は、振動測定装置の挟み機構の斜視図である。
【図２３】図２３は、挟み機構のセンサユニットの斜視図である。
【図２４】図２４は、挟み機構のセンサユニットの分解斜視図である。
【図２５】図２５は、センサユニットの接触子の側面図である。
【図２６】図２６は、センサの性能を示す図である。
【図２７】図２７は、センサユニットの中板の平面図である。
【図２８】図２８は、シリコーンゴムの生成材料を示す図である。
【図２９】図２９は、接触子を成形するために用いられる型の斜視図である。
【図３０】図３０は、中板が嵌められた状態における型の斜視図である。
【図３１】図３１は、挟み機構の挟持ユニットの斜視図である。
【図３２】図３２は、挟み機構の挟持ユニットの分解斜視図である。
【図３３】図３３は、挟み機構の可動板の動きを説明するための模式図である。
【図３４】図３４は、挟み機構の可動板の動きを説明するための模式図である。
【図３５】図３５は、振動測定装置によって測定された振動波形を示すグラフである。
【図３６】図３６は、算出された振幅スペクトルを示す図である。
【図３７】図３７は、振動検出閾値曲線を示す図である。
【図３８】図３８は、最低振動検出閾値近似線を示す図である。
【図３９】図３９は、振幅スペクトル及び最低振動検出閾値近似線を示す図である。
【図４０】図４０は、算出された第１振動刺激値、第２振動刺激値、及び第３振動刺激値を示す図である。
【図４１】図４１は、振動刺激値と摩擦感との関係を示す図である。
【図４２】図４２は、振動刺激値を用いた重回帰分析の各値を示す図である。
【図４３】図４３は、変形例の衛生薄葉紙の触感評価方法を示すフローチャートである。
【図４４】図４４は、ティシューソフトネスアナライザーを用いた指標値の測定結果を示す図である。
【図４５】図４５は、振動刺激値と摩擦感との関係、及び指標値と摩擦感との関係を示す図である。
【図４６】図４６は、振動刺激値と指標値とを用いた重回帰分析の各値を示す図である。
【図４７】図４７は、振動刺激値と柔らか感との関係、及び指標値と柔らか感との関係を示す図である。
【図４８】図４８は、指標値を用いた重回帰分析の各値を示す図である。
【図４９】図４９は、振動刺激値と指標値によって回帰式から求めた主成分得点（主成分得点Ａ）と、官能評価から得られた主成分得点（主成分得点Ｂ）との比較を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１４】
（実施形態）
ティシューを含む衛生薄葉紙の触感の定量評価には人による官能評価が用いられることがある。しかし、官能評価は被験者の属性やその時の心理状態といった内的因子に左右されるため、不安定性が存在する。不安定要素を小さくするために、官能評価には多くの被験者を用いなければならないが、調査のために長い時間が必要となる。このため、物理量を用いて触感を定量的に評価することが望ましい。
【００１５】
図１は、実施形態の衛生薄葉紙の触感評価方法を示すフローチャートである。図２は、評価モデル作成ステップを示すフローチャートである。図３は、評価ステップを示すフローチャートである。図１に示すように、本実施形態の衛生薄葉紙の触感評価方法は、評価モデル作成ステップＳ１と、評価ステップＳ２と、を含む。
【００１６】
図２に示すように、評価モデル作成ステップＳ１においては、衛生薄葉紙のサンプルに対する官能評価実験が行われる（官能評価実験ステップＳ１１）。官能評価実験は、人の感覚を数値的に表したデータを得ることを目的とする。
【００１７】
図４は、官能評価実験に使用したサンプルを示す図である。図５は、官能評価実験に使用したサンプルの設置状況を示す図である。図６は、官能評価実験で用意された評価語を示す図である。図７は、評価語選定実験の結果を示す図である。図８は、評価語選定実験の結果を示す図である。図９は、官能評価実験の結果をセマンティック・プロフィールとして示す図である。
【００１８】
官能評価実験ステップＳ１１においては、まず触り方確認実験が行われる。触り方確認実験は、被験者の衛生薄葉紙の触り方の特徴を把握するための実験である。触り方確認実験の結果に基づいて、官能評価実験時の衛生薄葉紙の触り方が決定される。
【００１９】
以下において、触り方確認実験の一例を示す。触り方確認実験においては、被験者４人が図４に示す１０種類の衛生薄葉紙のサンプルを触った。被験者は、初めに卓上に置かれた１０種類全てのサンプルを箱から取り出して触った後、１種類ずつサンプルを新たに箱から取り出して触った。箱の設置順は、ランダムである。被験者が評価するサンプルの順番は、指定されない。箱による触感のイメージを持たせないために、実験で用いるサンプルは、全て図５に示す透明の箱に入れられる。
【００２０】
触り方確認実験では、被験者４人全員がサンプルを片手の親指、人差し指及び中指、又は両手の親指、人差し指及び中指で挟むように擦り合わせた。１枚ずつサンプルを取り出し触る実験では、被験者の触り方に差が見られなかった。このため、以降に行った評価語選定実験、及び官能評価実験では触り方は、指定されなかった。なお、触り方確認実験の結果に応じては、評価語選定実験、及び官能評価実験での触り方が指定されてもよい。
【００２１】
官能評価実験ステップＳ１１においては、触り方確認実験の後、評価語選定実験が行われる。評価語選定実験は、サンプルの触感について評価可能な評価語を選定することを目的とする。
【００２２】
以下において、評価語選定実験の一例を示す。サンプルの触感を表現すると思われる複数の評価語が用意された。被験者１２人に対して「この評価語は様々なティシューの触感の違いを評価できるか」という質問がされた。被験者は、用意された全てのサンプルを触った後、「評価できる」又は「評価できない」の２択で答えた。用意された評価語は、図６に示す３３語である。３３語のうち２２語が低次触感に相当する語である。３３語のうち１１語が高次触感に相当する語である。また、サンプルとしては、図４に示す１０種類全てが用いられた。
【００２３】
図７及び図８に示すように、被験者の６６．７％以上（１２人中８人以上）が「評価できる」と回答した低次触感に相当する語は、１５語であった。被験者の６６．７％以上が「評価できる」と回答した高次触感に相当する語は、６語であった。被験者の６６．７％以上が「評価できる」と回答した２１語は、衛生薄葉紙の触感を表現するために適する語であると判断された。評価語選定実験の後の官能評価実験および分析においては、上述した２１語の評価語が用いられた。
【００２４】
官能評価実験ステップＳ１１においては、評価語選定実験の後、官能評価実験が行われる。以下において、官能評価実験の一例を示す。触り方確認実験と同様に、被験者は、初めに卓上に置かれた１０種類全てのサンプルを箱から取り出して触った後、１種類ずつサンプルを新たに箱から取り出して触りながら評価した。箱の設置順は、ランダムである。被験者が評価するサンプルの順番は、指定されない。箱による触感のイメージを持たせないために、実験で用いるサンプルは、全て図５に示す透明の箱に入れられる。用いられた評価方法は、ＳＤ（Semantic  differential）法である。ＳＤ法は、言葉などの意味を測定でき、被験者それぞれの好み又は経験に基づき評価する手法である。
【００２５】
官能評価実験の被験者は、４１人であった。被験者のうち２１人が男性であり、２０人が女性であった。被験者の年齢は、１８歳以上２７歳以下であった。被験者は、学生である。官能評価実験は、室温が２５．０±１．０℃であり且つ湿度が５３．８±５．２％ＲＨの環境下で行われた。ＳＤ法による評価尺度は、７段階の単極尺度が用いられた。７段階の単極尺度は、互いに反対の意味を有する一対の形容詞で両極が構成される評定尺度を７段階に刻んだ尺度である。例えば、「ざらざらする」という評価語については、「ざらざらする」と「ざらざらしない」が両極に設定される。「ざらざらする」と「ざらざらしない」が両極である評価尺度が、７段階に刻まれる。「ざらざらする」を１とする。「ざらざらしない」を７とする。被験者は、１から７の数値を回答する。用いられる評価語は、評価語選定実験で選定された２１語の評価語である。
【００２６】
図９は、官能評価実験の結果を示す。図９において、１から１０の番号は、図４に示すサンプル番号である。セマンティック・プロフィールを用いることによって、評価の傾向が類似しているサンプル、又は各評価語に対する評価値の差を確認することが可能である。
【００２７】
図２に示すように、官能評価実験ステップＳ１１の後、官能評価実験の結果を用いた主成分分析によって、触感に関する主成分が抽出される（主成分抽出ステップＳ１２）。主成分分析とは、多変量データの中から相互に相関が強い特性の合成変量を主成分として抽出し、複数の特性値が持つ情報をより少ない数の主成分へと集約する手法である。ｐ個の変数についてｎ個のデータを測定した時の算出過程が以下に記載される。主成分分析においては逆行列の計算が必要になるため、変数の数よりデータ数が多い必要がある。すなわち、ｎ＞ｐである必要がある。主成分Ｚは、式（１）のように定義できる。
【００２８】
【数１】
2020134140.tif 000003
【００２９】
主成分分析の分散Ｖは、式（２）で表される。
【００３０】
【数２】
2020134140.tif 000004
【００３１】
ラグランジュの未定乗数法を用いて、Ｖを最大にする固有ベクトル［ａ１，ａ２，…，ａｐ］が求められる。すなわち、式（３）次の固有方程式を解くことによって、λ１，λ２，…，λＰが求められる。１つの固有値λｉ（ｉ  ＝１，２，…，Ｐ）に対する固有ベクトル［ａｉ１，ａｉ２，…，ａｉｐ］は、連立方程式（４）を解くことによって算出される。
【００３２】
【数３】
2020134140.tif 000005
【００３３】
【数４】
2020134140.tif 000006
【００３４】
よって、ｔ番目のサンプルのデータの主成分得点は、式（５）で表される。
【００３５】
【数５】
2020134140.tif 000007
【００３６】
さらに、主成分軸の説明力の大きさを表す指標として寄与率ρがある。全体の固有値に対するｊ番目の主成分の固有値の比率を、寄与率ρｊとする。寄与率ρｊは、式（６）で定義される。各主成分における寄与率の任意の主成分数までの合計は、累積寄与率と呼ばれる。累積寄与率は、主成分によってどの程度全体の構造を反映しているかを表す指標となる。
【００３７】
【数６】
2020134140.tif 000008
【００３８】
以下において、主成分分析の一例を示す。主成分分析において、バリマックス回転が用いられた。固有値が大きい主成分ほど、その主成分の説明力が大きいことを意味する。このため、抽出する主成分数を決定するための条件として、第１条件が設定された。第１条件は、各主成分の固有値が１以上であること、である。さらに、バリマックス回転を用いたことによって、抽出された主成分間に直交性がある（各主成分が独立している）と言える。そこで、各評価語が独立した主成分に属することから、第２条件及び第３条件が設定された。第２条件は、各評価語の主成分に対する最大の主成分負荷量の絶対値が０．６００以上であること、である。第３条件は、各評価語の最大の主成分負荷量をもつ主成分以外の主成分に対する主成分負荷量の絶対値が０．３００未満であること、である。第１条件の下で算出された結果に対して、第２条件及び第３条件を満たさない評価語が除外され、再度主成分分析が行われた。評価語の削除は，第２条件及び第３条件を満たすまで繰り返された。
【００３９】
図１０は、低次触感における主成分分析の結果を示す図である。図１１は、低次触感における主成分分析の結果を示す図である。図１２は、低次触感における主成分分析の最終結果を示す図である。図１３は、高次触感における主成分分析の最終結果を示す図である。図１４は、低次触感と高次触感との関係を示す図である。図１５は、各説明変数の調整済み寄与率及び有意確率を示す図である。図１６は、各説明変数の調整済み寄与率及び有意確率を示す図である。
【００４０】
図１０は、低次触感を表す評価語に対して主成分分析を行った結果である。上述した第１条件、第２条件及び第３条件に基づき、図１０において下線を付した「ごわごわする」、「ふっくらする」、「硬い」、「かさかさする」、「しなやかである」及び「厚みのある」の６語が除外された。残った評価語に対して再度主成分分析が行われた。図１１は、再度行われた主成分分析の結果である。図１１において下線を付した「ざらざらする」が第３条件を満たさないため除外された。残った評価語に対して再度主成分分析が行われた。図１２は、再度行われた主成分分析の結果である。いずれの評価語も第１条件、第２条件及び第３条件を満たした。このため、図１２に示す結果を用いて、主成分負荷量の値が大きい成分同士がグルーピングされた。「すべすべする」、「つるつるする」、「滑らかである」、「さらさらする」及び「きめが細かい」を第１のグループとした。第１のグループは、「摩擦感」と名付けられた。第１のグループ（摩擦感）は、触感に関する主成分の１つである。「ふんわりする」、「柔らかい」及び「しっとりする」を第２のグループとした。第２のグループは、「柔らか感」と名付けられた。第２のグループ（柔らか感）は、触感に関する主成分の１つである。「しっかりする」を第３のグループとした。第３のグループは、「剛性感」と名付けられた。第３のグループ（剛性感）は、触感に関する主成分の１つである。以上から、「摩擦感」、「柔らか感」及び「剛性感」によって衛生薄葉紙の低次触感の７１．６００％を説明できることが示された。
【００４１】
低次触感と同様に、高次触感について主成分分析が行われた。図１３は、高次触感を表す評価語に対して主成分分析を行った結果である。いずれの評価語も、第１条件、第２条件及び第３条件を満たしたため、除外されなかった。この結果、「高級感のある」、「触り心地が良い」、「特別感のある」、「安っぽい」、「しっくりくる」及び「親しみのある」の６語で１つのグループが形成された。６語で形成される１つのグループは、「高級感」と名付けられた。グループ（高級感）は、触感に関する主成分の１つである。「高級感」によって衛生薄葉紙の高次触感の６５．８４４％を説明できることが示された。
【００４２】
「摩擦感」、「柔らか感」及び「剛性感」と、「高級感」との関係性を求めるため、重回帰分析が行われた。重回帰分析とは、多変量データに基づき、目的変数ｙを式（７）のような２つ以上の説明変数ｘｉ（ｉ＝０，１，２，…）の１次式として表現し、目的変数の予測、又は各説明変数の目的変数に対する影響度分析を行う手法である。
【００４３】
【数７】
2020134140.tif 000009
【００４４】
ｙは目的変数である。ｘ１，…，ｘｐは説明変数である。β０は定数項である。β１，…，βは偏回帰係数である。偏回帰係数βｉは最小自乗法によって求められる。βｉについて解くと、残差平方和Ｓｅは、式（８）で表される。ここで、β０及びβ１は、式（８）を各々で偏微分して０とおいた連立方程式（９）の解である。
【００４５】
【数８】
2020134140.tif 000010
【００４６】
【数９】
2020134140.tif 000011
【００４７】
連立方程式（９）を変形すると、式（１０）となる。
【００４８】
【数１０】
2020134140.tif 000012
【００４９】
式（１０）の第１式の両辺をｎで除すると、式（１１）が求まる。式（１１）は目的変数及び各説明変数の平均値を通る回帰直線である。式（１１）をβ０について解き、式（１０）の第２式以降に代入し、整理したものを偏差積和Ｓｉｊ，Ｓｉｙ、偏差平方和Ｓｉｉによって表すと、式（１２）となる。ただし、偏差積和Ｓｉｊ，Ｓｉｙは、式（１３）で表される。
【００５０】
【数１１】
2020134140.tif 000013
【００５１】
【数１２】
2020134140.tif 000014
【００５２】
【数１３】
2020134140.tif 000015
【００５３】
偏差積和及び偏差平方和からなる行列式をＳとし、逆行列をＳ−１とすると、Ｓ及びＳ−１は、それぞれ式（１４）及び式（１５）と表される。
【００５４】
【数１４】
2020134140.tif 000016
【００５５】
【数１５】
2020134140.tif 000017
【００５６】
よって、以下の行列式（１６）が導出される。
【００５７】
【数１６】
2020134140.tif 000018
【００５８】
行列式（１６）を解くことによって、偏回帰係数βｉは、式（１７）で表される。偏回帰係数βｉには単位があるため、基準化した説明変数ｘｉ’を用いた重回帰式は式（１８）のように表される。
【００５９】
【数１７】
2020134140.tif 000019
【００６０】
【数１８】
2020134140.tif 000020
【００６１】
βｉ’は、標準偏回帰係数と呼ばれ、単位に無関係な回帰係数である。重回帰分析における全平方和ＳＴのうち、導出した重回帰式による回帰平方和で説明できる割合を寄与率という。寄与率は、Ｒ２と表される。寄与率Ｒ２の定義式は、式（１９）である。
【００６２】
【数１９】
2020134140.tif 000021
【００６３】
寄与率は、重回帰式がどの程度目的変数を説明できているかを示す尺度であり、０から１までの値である。寄与率が１に近いほど、目的変数を説明できていると解釈できる。さらに、回帰式に用いる説明変数が増加するほど寄与率も増加する状態を調整するために、各々を自由度で割った分散比によって得られる寄与率を調整済み寄与率という。調整済み寄与率は、Ｒ’２と表される。調整済み寄与率Ｒ’２の定義式は、式（２０）である。
【００６４】
【数２０】
2020134140.tif 000022
【００６５】
重回帰分析においては、信頼区間を９５％として、ステップワイズ法が用いられた。ステップワイズ法は、重回帰分析をする際の説明変数を選択する手法であり、先に設定した信頼区間を下回ったものを除外し条件を満たすように調整する。目的変数を高次触感（高級感）の主成分得点とし、説明変数を低次触感（摩擦感、柔らか感、剛性感）の主成分得点とした。
【００６６】
ステップワイズ法に基づいて、「摩擦感」及び「柔らか感」が回帰式に投入された。具体的には、まず「摩擦感」、「柔らか感」及び「剛性感」がそれぞれ説明変数として選ばれ、選ばれた説明変数と目的変数である「高級感」との重回帰式が構築される。その結果、「柔らか感」が選択された時の調整済み寄与率Ｒ’２が一番高く導出されたため、「柔らか感」が選択される。次に、「柔らか感」に加えて「摩擦感」及び「剛性感」のそれぞれを説明変数として選択した時の重回帰式が構築される。その結果、「剛性感」が加えられた場合よりも、「摩擦感」が加えられた場合に調整済み寄与率Ｒ’２が大きくなるため、「摩擦感」が選択される。さらに「剛性感」が加えられた場合には「剛性感」の有意確率ｐが所定の値を越えてしまうため、「剛性感」は選択されなかった。図１４は、「摩擦感」及び「柔らか感」を回帰式に投入した結果を示す。図１５は、全体の調整済み寄与率Ｒ’２と、有意確率ｐを示す。図１６は、各説明変数の標準偏回帰係数β’と有意確率ｐを示す。また、回帰式は式（２１）である。
【００６７】
【数２１】
2020134140.tif 000023
【００６８】
ただし、ｙは高級感の主成分得点である。ｘ１は摩擦感の主成分得点である。ｘ２は、柔らか感の主成分得点である。ｘ１及びｘ２の係数は、偏回帰係数である。偏回帰係数を標準化した標準偏回帰係数を比較すると、柔らか感の方が摩擦感よりも大きく、高級感に対する影響度が高い成分だといえる。この結果から、摩擦感及び柔らか感を数値的に算出できれば、高級感を推定できるモデルを形成することが可能である。
【００６９】
図２に示すように、主成分抽出ステップＳ１２の後、官能評価実験の結果を用いた主成分分析によって、振動測定装置１０を用いて、サンプルとしての衛生薄葉紙が移動する時の振動情報が測定される（振動測定ステップＳ１３）。
【００７０】
図１７は、実施形態の振動測定装置の模式図である。図１８は、振動測定装置の本体及び直動機構の斜視図である。図１９は、直動機構の性能を示す図である。図２０は、振動測定装置の固定機構の斜視図である。図２１は、衛生薄葉紙を支持した状態における振動測定装置の固定機構の斜視図である。図２２は、振動測定装置の挟み機構の斜視図である。図２３は、挟み機構のセンサユニットの斜視図である。図２４は、挟み機構のセンサユニットの分解斜視図である。図２５は、センサユニットの接触子の側面図である。図２６は、センサの性能を示す図である。図２７は、センサユニットの中板の平面図である。図２８は、シリコーンゴムの生成材料を示す図である。図２９は、接触子を成形するために用いられる型の斜視図である。図３０は、中板が嵌められた状態における型の斜視図である。図３１は、挟み機構の挟持ユニットの斜視図である。図３２は、挟み機構の挟持ユニットの分解斜視図である。図３３は、挟み機構の可動板の動きを説明するための模式図である。図３４は、挟み機構の可動板の動きを説明するための模式図である。図３５は、振動測定装置によって測定された振動波形を示すグラフである。
【００７１】
図１７に示すように、振動測定装置１０は、本体２０と、直動機構３０と、固定機構４０と、挟み機構５０と、動ひずみ測定器１１と、ポジションコントローラ１３と、を備える。振動測定装置１０においては、固定機構４０によって支持されるサンプル１００（衛生薄葉紙）を挟み機構５０が挟んだ状態で、直動機構３０によって挟み機構５０が移動させられる。振動測定装置１０は、挟み機構５０が移動する時にサンプル１００に生じる振動を取得できる。
【００７２】
図１７に示すように、本体２０は、１つの面に凹部有する略直方体状の部材である。本体２０は、長手方向が鉛直方向に沿うように配置される。直動機構３０は、挟み機構５０を直動させるための装置である。直動機構３０は、挟み機構５０を鉛直方向に沿って移動させる。図１８に示すように、直動機構３０は、本体２０に取り付けられる。直動機構３０は、図１９に示す性能を有する。直動機構３０は、モータ３１と、ボールねじ３３と、ステージ３５と、を備える。モータ３１は、本体２０に固定されている。モータ３１は、例えばステッピングモータである。ボールねじ３３は、ねじ軸及びナットを備える。ボールねじ３３のねじ軸は、モータ３１によって回転する。ボールねじ３３のねじ軸が回転すると、ねじ軸に取り付けられたナットが軸方向に移動する。ステージ３５は、ボールねじ３３のナットに固定される。このため、モータ３１が駆動すると、ステージ３５が移動する。
【００７３】
固定機構４０は、サンプル１００を支持するための装置である。図２０に示すように、固定機構４０は、本体２０に取り付けられる。固定機構４０は、土台４１と、固定バー４３と、滑り止め部材４５と、を備える。土台４１は、本体２０に固定される。固定バー４３は、土台４１に固定部材によって固定される。固定部材は、例えばネジである。土台４１及び固定バー４３は、例えばアクリルであって、ＮＣ加工機を用いて形成される。滑り止め部材４５は、固定バー４３に取り付けられる。滑り止め部材４５は、例えば接着剤によって固定バー４３に固定される。滑り止め部材４５は、固定バー４３のうち土台４１に面する表面に配置される。滑り止め部材４５は、例えばゴムである。図２１に示すように、土台４１と固定バー４３との間にサンプル１００が配置される。固定部材が締め付けられることによって、土台４１と滑り止め部材４５とによって挟まれる。これにより、サンプル１００が固定機構４０によって吊り下げられる。
【００７４】
挟み機構５０は、固定機構４０によって吊り下げられたサンプル１００を挟むための装置である。図２２に示すように、挟み機構５０は、固定板５１と、可動板５２と、センサユニット５３と、挟みユニット５４と、ガイド棒５５と、弾性部材５６と、紐５７と、プーリ５８と、錘５９と、を備える。
【００７５】
図２２に示すように、固定板５１は、ステージ３５に固定される。可動板５２は、固定板５１と平行に配置される。固定板５１と可動板５２との間には隙間が設けられる。ガイド棒５５は、固定板５１に固定され、可動板５２を貫通する。ガイド棒５５は、軸受を介して可動板５２を支持する。すなわち、ガイド棒５５が貫通する可動板５２の穴には、軸受が設けられる。軸受は、例えばスライドブッシュ（シングル型スライドブッシュ）である。このため、可動板５２は、固定板５１から離れる方向、又は固定板５１に近付く方向に、滑らかに移動できる。すなわち、可動板５２は、固定板５１に対して平行移動できる。
【００７６】
図２２に示すように、センサユニット５３は、固定板５１に取り付けられる。図２３に示すように、センサユニット５３は、土台５３１と、２つの中板５３３と、接触子５３５と、振動板５３７と、センサ５３９と、を備える。
【００７７】
土台５３１は、図２２に示すように固定板５１に固定される。２つの中板５３３は、例えばネジによって互いに固定される。２つの中板５３３は、例えばネジによって土台５３１に固定される。土台５３１及び中板５３３は、例えばアルミニウム合金であって、ＮＣ加工機を用いて形成される。図２７に示すように、中板５３３は、基部５３３ａと、挟み部５３３ｂと、を備える。基部５３３ａは、略Ｕ字状である。挟み部５３３ｂは、基部５３３ａの内側に配置される。一方の中板５３３の挟み部５３３ｂと、他方の中板５３３の挟み部５３３ｂとの間には、隙間Ｇが設けられる。隙間Ｇの大きさは、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であることが望ましい。例えば本実施形態において、隙間Ｇの大きさは、０．１ｍｍである。２つの挟み部５３３ｂは、略Ｈ字を描くように配置される。
【００７８】
接触子５３５は、サンプル１００に接する部材である。接触子５３５は、例えばシリコーンゴムで形成される。接触子５３５は、中板５３３と一体である。図２５に示すように、接触子５３５は、円柱部５３５ａと、固定部５３５ｂと、を備える。円柱部５３５ａは、サンプル１００に接する半円柱上の部材である。固定部５３５ｂは、中板５３３に接する略直方体状の部材である。固定部５３５ｂは、複数の穴５３５ｃを備える。穴５３５ｃは、中板５３３の挟み部５３３ｂが嵌まる穴である。図２５は、水平方向であってステージ３５と平行な方向から接触子５３５を見た図である。図２５に示す曲率半径Ｒ１は、例えば６ｍｍである。図２５に示すＬ１は、例えば１２ｍｍである。図２５に示すＬ２は、例えば４２ｍｍである。図２５に示すＬ３は、例えば２ｍｍである。図２５に示すＬ１４は、例えば３ｍｍである。図２５に示すＬ５は、例えば２ｍｍである。図２５に示すＬ６は、例えば１ｍｍである。
【００７９】
振動板５３７は、振動する板である。振動板５３７は、例えばリン青銅で形成される。振動板５３７の一部は、接触子５３５の内部に配置される。振動板５３７の一部は、図２７に示す隙間Ｇに配置される。振動板５３７の厚さは、０．０５ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下であることが望ましい。例えば本実施形態において、振動板５３７の厚さは、０．１ｍｍである。センサ５３９は、振動板５３７に生じる振動を検出する。センサ５３９は、例えばひずみゲージである。センサ５３９は、図２６に示す性能を有する。センサ５３９は、振動板５３７の両面に配置される。センサ５３９は、例えば接着剤によって振動板５３７の表面に固定される。
【００８０】
接触子５３５は、図２９に示す型１９を用いて成形される。接触子５３５を成形する時、まずシリコーンゴムの主剤、硬化剤、シンナーを図２８に示す配分で混ぜて、混合液を作成する。次に、真空脱泡装置を用いて混合液中の気泡が除去される。次に、混合液が図２９に示す型１９の半分程度まで流し込まれる。次に、振動板５３７を挟んだ状態の中板５３３が、図３０に示すように型１９に設置される。次に、混合液が中板５３３の上面に達するまで型１９に流し込まれる。次に、再び真空脱泡装置を用いて混合液の気泡が除去される。次に、型１９が高温乾燥器に入れることによって、反応が促進される。シリコーンゴムが固まったら、接触子５３５が中板５３３と共に型１９から取り外される。このように、中板５３３と接触子５３５が一体に形成される。
【００８１】
図２２に示すように、挟みユニット５４は、可動板５２に取り付けられる。図３１に示すように、挟みユニット５４は、土台５４１と、中板５４３と、接触子５４５と、を備える。挟みユニット５４は、センサを備えていない。
【００８２】
土台５４１は、図２２に示すように可動板５２に固定される。中板５４３は、例えばネジによって土台５４１に固定される。土台５４１及び中板５４３は、例えばアルミニウム合金であって、ＮＣ加工機を用いて形成される。
【００８３】
接触子５４５は、サンプル１００に接する部材である。接触子５４５は、例えばシリコーンゴムで形成される。接触子５４５は、中板５４３と一体である。接触子５４５は、上述した接触子５３５と同様の形状を備える。
【００８４】
弾性部材５６は、固定板５１と可動板５２との間に配置される。弾性部材５６は、例えばコイルばねである。ガイド棒５５が弾性部材５６を貫通している。弾性部材５６は、接触子５３５と接触子５４５とで挟まれるサンプル１００に加わる力を調整するために設けられる。
【００８５】
図２２に示すように、紐５７は、可動板５２及び固定板５１に架け渡される。プーリ５８は、固定板５１に固定される。紐５７は、プーリ５８に巻きかけられ、鉛直方向下方に延びている。錘５９は、紐５７の端部に取り付けられ、紐５７によって吊り下げられる。
【００８６】
図１７に示す動ひずみ測定器１１は、動ひずみ測定器１１は、センサ５３９のひずみ量を電気信号として取り込み、電圧値として表示する装置である。ポジションコントローラ１３は、直動機構３０を駆動するための装置である。
【００８７】
以下において、振動測定ステップＳ１３の一例を示す。振動測定ステップＳ１３において、振動を測定する時、まずセンサ５３９の導線が動ひずみ測定器１１に接続される。次に、サンプル１００が、図２１に示すように、鉛直方向に吊り下がるように固定機構４０に固定される。サンプル１００を固定機構４０に固定する時、サンプル１００の中央部にある折れ目が接触子５３５及び接触子５４５に接触しないように、サンプルの１００位置が調整される。そして、弾性部材５６及び可動板５２がガイド棒５５に通される。その後、可動板５２に取り付けられた紐５７の先端に錘５９が取り付けられる。紐５７がプーリ５８にかけられる。その後、直動機構３０を駆動することによって、振動の測定が開始される。
【００８８】
振動測定ステップＳ１３において、サンプル１００は、接触子５３５と接触子５４５とによって所定の力で挟まれる。所定の力は、０．０５Ｎ以上０．１２Ｎ以下であることが望ましい。例えば本実施形態において、所定の力は、０．１Ｎである。サンプル１００に加わる力を０．１Ｎにするために、各部材の特性は例えば下記のように設定された。錘５９の重量は、０．０５ｋｇである。錘５９は２つ設けられるので、可動板５２には合計０．１ｋｇの荷重が作用する。弾性部材５６のばね定数は、１．０３５Ｎ／ｍｍである。接触子５３５と接触子５４５とが接触する時の弾性部材５６の長さは、３０．４ｍｍである。上記の条件において、弾性部材５６の自然長が３１．０ｍｍである場合に、接触子５３５と接触子５４５とで挟まれるサンプル１００に加わる力が０．１Ｎとなる。
【００８９】
振動測定ステップＳ１３において、直動機構３０のステージ３５は、所定の速度で移動する。所定の速度は、１ｍｍ／ｓｅｃ以上８ｍｍ／ｓｅｃ以下であることが望ましい。例えば本実施形態において、所定の速度は、５ｍｍ／ｓｅｃである。ステージ３５は、所定の時間移動させられる。所定の時間は、１秒以上であることが望ましい。例えば本実施形態において、所定の時間は、３秒間である。サンプリング周波数は１０ｋＨｚである。各サンプル１００に対して１０回ずつ測定が行われた。図３５は、振動測定装置１０によって測定された振動波形を示すグラフである。図３５に示すグラフは、各サンプル１００の１回分の測定結果である。いずれのサンプル１００においても、振動が測定されている。
【００９０】
なお、振動測定装置１０は、必ずしも上述した構成を備えていなくてもよい。例えば、サンプルを挟む所定の力は、必ずしも錘５９及び弾性部材５６によって調節されなくてもよく、別の方法で調節されてもよい。また、挟みユニット５４は、センサユニット５３と同様に振動を検出するためのセンサ等を備えていてもよい。また、挟みユニット５４が固定板５１に固定され、センサユニット５３が可動板５２に固定されてもよい。
【００９１】
振動測定装置１０の各構成の材料は、必ずしも上述した材料に限定されない。例えば、接触子５３５及び接触子５４５の材料は、シリコーンゴムに限定されず、他の材料であってもよい。振動板５３７の材料は、リン青銅に限定されず、その他の金属であってもよいし、金属以外の材料であってもよい。
【００９２】
図２に示すように、振動測定ステップＳ１３の後、サンプルの振動情報に基づき、周波数ごとの振幅スペクトルが算出される（振幅スペクトル算出ステップＳ１４）。以下において、振幅スペクトル算出ステップＳ１４の一例を示す。振幅スペクトルは、例えば、フーリエ変換によって算出される。
【００９３】
任意の周期信号ｆ（ｔ）は、三角関数の和で表示できる。周期信号は、フーリエ級数展開を行うことで、構成する三角関数に分解できる。これにより、周期信号に含まれる周波数又はスペクトル等の特徴量がわかるようになる。
【００９４】
任意の周期信号ｆ（ｔ）に対し、フーリエ級数展開を行うと、式（２２）のように表される。ただし、フーリエ係数ａ０、ａｎ、ｂｎは、それぞれ式（２３）、式（２４）、式（２５）で表される。
【００９５】
【数２２】
2020134140.tif 000024
【００９６】
【数２３】
2020134140.tif 000025
【００９７】
【数２４】
2020134140.tif 000026
【００９８】
【数２５】
2020134140.tif 000027
【００９９】
周期信号ｆ（ｔ）は、オイラーの公式である式（２６）を用いることによって、式（２７）のように複素関数で表される。ただし、フーリエ係数ｇｎは、式（２８）で表される。
【０１００】
【数２６】
2020134140.tif 000028
【０１０１】
【数２７】
2020134140.tif 000029
【０１０２】
【数２８】
2020134140.tif 000030
【０１０３】
デジタル信号の処理には離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）が使用される。離散信号ｆ［ｎ］を用いると式（２９）が成り立つ。Ｆ［ｋ］は、ｆ［ｎ］の周波数スペクトルと呼ばれる。
【０１０４】
【数２９】
2020134140.tif 000031
【０１０５】
ＤＦＴの計算から得られるＦ［ｋ］は一般的に複素数である。Ｆ［ｋ］の実部をＲｅ｛Ｆ［ｋ］］｝とし、Ｆ［ｋ］の虚部をＩｍ｛Ｆ［ｋ］］｝とすると、式（３０）、式（３１）及び式（３２）が成り立つ。｜Ｆ［ｋ］｜を振幅スペクトルという。ａｒｇＦ［ｋ］を位相スペクトルという。
【０１０６】
【数３０】
2020134140.tif 000032
【０１０７】
【数３１】
2020134140.tif 000033
【０１０８】
【数３２】
2020134140.tif 000034
【０１０９】
振幅スペクトル及び位相スペクトルの算出には、Ｎ２回の計算が必要になる。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）は、ＤＦＴを２点のＤＦＴの組み合わせに分解することによって、計算回数がＮｌｏｇ２Ｎ回になるため、計算時間を短縮できる。
【０１１０】
振動測定ステップＳ１３で得られた振動情報のうち、直動機構３０が駆動した直後の最初の１秒間の情報に対して、数値解析ソフトウェアを用いてＦＦＴ処理が行われた。データ点数は８１９２点である。窓関数にはハミング窓が用いられた。図３６は、算出された振幅スペクトルを示す図である。図３６において、縦軸は、振幅スペクトル（Amplitude  Spectrum）である。
【０１１１】
図２に示すように、振幅スペクトル算出ステップＳ１４の後、振幅スペクトルと最低振動検出閾値近似線の値とに基づき、第１振動刺激値、第２振動刺激値、及び第３振動刺激値が算出される（振動刺激値算出ステップＳ１５）。以下において、振動刺激値算出ステップＳ１５の一例を示す。
【０１１２】
図３７は、振動検出閾値曲線を示す図である。人が物を触った際に皮膚に加わる機械的刺激を知覚するものは、機械受容器である。機械受容器は、人の触感覚に大きく関与する。機械受容器としては、マイスナー小体、パチニ小体、メルケル触盤及びルフィニ終末が存在する。機械受容器は、機械受容器とそれに連なる神経線維を合わせた受容野の形態と、機械的刺激への神経発火特性の性質とから、速順応Ｉ形（ＦＡＩ）、速順応ＩＩ形（ＦＡＩＩ）、遅順応Ｉ形（ＳＡＩ）及び遅順応ＩＩ形（ＳＡＩＩ）に分類される。受容野の大きさは、ＦＡＩとＳＡＩは直径数ｍｍ程度と小さい。これに対し、ＦＡＩＩとＳＡＩＩは、大きく、且つ境界が不鮮明である。また、ＦＡＩは加えられた刺激の速度成分に対して神経発火する。ＦＡＩＩは加えられた刺激の加速度成分に対し神経発火する。ＳＡＩとＳＡＩＩは加えられた機械刺激の変位に対して神経発火する。マイスナー小体がＦＡＩに分類されている。パチニ小体がFAIIに分類されている。メルケル触盤がＳＡＩに分類されている。ルフィニ終末がＳＡＩＩに分類されている。
【０１１３】
受容野に対して加わった機械的刺激の大きさによって機械受容器が神経発火する。これにより、人は触感を得る。人が検出できる振動の閾値に関する情報として、振動検出閾値曲線がある。図３７に示すように、ＳＡＩに関しては、１Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下付近で周波数を変化させても検出閾値は、あまり変動しない。ＦＡＩに関しては、１０Ｈｚ以上４０Ｈｚ以下で検出閾値が最小になる。ＦＡＩＩに関しては、１００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下で検出閾値が最小になる。最低振動検出閾値近似線は、各周波数における最小の振動検出閾値を結んだ線である。図３７において、最低振動検出閾値近似線は、太い線で示される。最低振動検出閾値曲線よりも大きい振幅の刺激が加われば、いずれかの受容器が神経発火し、人は触感を認識すると考えられる。また、ＳＡＩＩの振動検出閾値曲線は、いずれの周波数帯においても他のどの受容器よりも閾値が高く、最低振動検出閾値曲線に影響を与えないため省略されている。
【０１１４】
図３８は、最低振動検出閾値近似線を示す図である。図３７で示す最低振動検出閾値曲線は、図３８に示す最低振動検出閾値近似線で表すことができる。最低振動検出閾値近似線の近似式は、式（３３）、式（３４）、式（３５）及び式（３６）で定義される。
【０１１５】
【数３３】
2020134140.tif 000035
【０１１６】
【数３４】
2020134140.tif 000036
【０１１７】
【数３５】
2020134140.tif 000037
【０１１８】
【数３６】
2020134140.tif 000038
【０１１９】
ただし、ＳＡＩは変位のセンサであることから、ＬＳＡＩの値は、全てのサンプルにおいて０よりも大きくなる必要がある。３Ｈｚ以下の周波数において、最小の振幅スペクトルとなるサンプルの値と一致するようにＬＳＡＩの値が決定される。
【０１２０】
ＬＳＡＩ、ＬＦＡＩ、ＬＦＡＩＩ、はそれぞれＳＡＩ、ＦＡＩ、ＦＡＩＩの振動検出閾値近似線である。ｆは振動刺激の周波数である。また、ＬＦＡＩ，４０ＨｚとＬＦＡＩＩ，２５０Ｈｚはそれぞれ４０Ｈｚ時の閾値、２５０Ｈｚ時の閾値を示す。
【０１２１】
図３９は、振幅スペクトル及び最低振動検出閾値近似線を示す図である。図３９は、最低振動検出閾値近似線と、図３６に示すグラフを両対数表記したものと、を示す図である。図３９において、最低振動検出閾値近似線を超えた部分が振動刺激値である。振動刺激値Ｉｉは、式（３７）、式（３８）及び式（３９）によって求められる。
【０１２２】
【数３７】
2020134140.tif 000039
【０１２３】
【数３８】
2020134140.tif 000040
【０１２４】
【数３９】
2020134140.tif 000041
【０１２５】
Ｐｉはピリオドグラムにおけるｉ番目のデータの振幅スペクトルである。Ｌｉは、最低振動検出閾値近似線のｉ番目の値である。ｆｌ及びｆｈは、各周波数帯の周波数における最小値および最大値である。最低振動検出閾値近似線を示す受容野ごとに分割して、第１振動刺激値（ＩＳＡＩ）、第２振動刺激値（ＩＦＡＩ）、及び第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）が算出される。第１振動刺激値は、周波数が１Ｈｚ以上３Ｈｚ以下である第１領域における振動刺激値である。第２振動刺激値は、周波数が３Ｈｚより大きく４０Ｈｚ以下である第２領域における振動刺激値である。第３振動刺激値は、周波数が４０Ｈｚより大きく１０００Ｈｚ以下である第３領域における振動刺激値である。
【０１２６】
式（３７）に周波数ごとの測定された振幅スペクトルと最低振動検出閾値近似線の値とが代入される。値が代入された式（３７）と式（３８）を用いて、各周波数領域ごとに合計をして振動刺激値が算出される。
【０１２７】
図４０は、算出された第１振動刺激値、第２振動刺激値、及び第３振動刺激値を示す図である。図４０に示すように、サンプル間において、振動刺激値の傾向になっていることが読み取れる。ただし、３Ｈｚ以下の周波数において最小の振幅スペクトルを示したものは第６サンプルの測定時であったため、式（３３）のconst.の値は０．２２７２とした。
【０１２８】
図２に示すように、振動刺激値算出ステップＳ１５の後、主成分を目的変数とし、第１振動刺激値、第２振動刺激値及び第３振動刺激値を説明変数とした重回帰分析によって、回帰式が導出される（回帰式導出ステップＳ１６）。以下において、回帰式導出ステップＳ１６の一例を示す。
【０１２９】
低次触感（摩擦感及び柔らか感）を目的変数とし、第１振動刺激値（ＩＳＡＩ）、第２振動刺激値（ＩＦＡＩ）、及び第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）を説明変数とし、統計解析ソフトウェアを用いて重回帰分析が行われた。分析条件は、信頼区間９５％として、ステップワイズ法が用いられた。この条件は以後の全ての重回帰分析に適用された。
【０１３０】
図４１は、振動刺激値と摩擦感との関係を示す図である。図４２は、振動刺激値を用いた重回帰分析の各値を示す図である。摩擦感については、ステップワイズ法の条件下で第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）が回帰式に投入された。回帰式の導出過程は、上述した説明変数が高級感の場合と同様である。すなわち、第１振動刺激値（ＩＳＡＩ）、第２振動刺激値（ＩＦＡＩ）、及び第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）がそれぞれ説明変数として選ばれ、選ばれた説明変数と目的変数である摩擦感との重回帰式が構築される。その結果、第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）が選択された時の調整済み寄与率Ｒ’２が一番高く導出された。図４１は、「摩擦感」及び「柔らか感」を回帰式に投入した結果を示す。図４２は、調整済み寄与率Ｒ’２と有意確率ｐ、及び説明変数の標準偏回帰係数β’と有意確率ｐを示す。また、回帰式は式（４０）である。ただし、ｙが摩擦感の主成分得点であり、ｘ１をＩＦＡＩＩの値である。式（４０）から、ＩＦＡＩＩが大きいほど摩擦感の主成分得点ｙが大きくなる。すなわち、ＩＦＡＩＩが大きいほど、摩擦感が増す。
【０１３１】
【数４０】
2020134140.tif 000042
【０１３２】
なお、本実施形態の評価モデル作成ステップＳ１において、振動測定ステップＳ１３、振幅スペクトル算出ステップＳ１４、及び振動刺激値算出ステップＳ１５は、必ずしも主成分抽出ステップＳ１２の後に配置されなくてもよい。振動測定ステップＳ１３、振幅スペクトル算出ステップＳ１４、及び振動刺激値算出ステップＳ１５は、少なくとも回帰式導出ステップＳ１６よりも前に配置されていればよい。
【０１３３】
図２に示す評価モデル作成ステップＳ１によって、評価モデルとしての回帰式が導出される。図１に示すように、評価モデル作成ステップＳ１の後、評価モデル（回帰式）を用いて衛生薄葉紙の触感が評価される（評価ステップＳ２）。
【０１３４】
図３に示すように、評価ステップＳ２においては、上述した振動測定装置１０を用いて評価対象物としての衛生薄葉紙が移動する時の振動情報が測定される（評価用振動測定ステップＳ２１）。次に、振動刺激値算出ステップＳ１５と同様に、衛生薄葉紙の振動情報に基づき、周波数ごとの振幅スペクトルが算出される（評価用振幅スペクトル算出ステップＳ２２）。次に、振動刺激値算出ステップＳ１５と同様に、振幅スペクトルと最低振動検出閾値近似線の値とに基づき、第１振動刺激値（ＩＳＡＩ）、第２振動刺激値（ＩＦＡＩ）、及び第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）が算出される（評価用振動刺激値算出ステップＳ２３）。そして、回帰式導出ステップＳ１６で導出された回帰式、第１振動刺激値（ＩＳＡＩ）、第２振動刺激値（ＩＦＡＩ）、及び第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）に基づき、衛生薄葉紙の触感が評価される（触感評価ステップＳ２４）。
【０１３５】
以上で説明したように、本実施形態の衛生薄葉紙の触感評価方法は、評価モデルを作成する評価モデル作成ステップＳ１と、評価モデルを用いて衛生薄葉紙の触感を評価する評価ステップＳ２と、を含む。評価モデル作成ステップＳ１は、主成分抽出ステップＳ１２と、振動測定ステップＳ１３と、振幅スペクトル算出ステップＳ１４と、振動刺激値算出ステップＳ１５と、回帰式導出ステップＳ１６と、を含む。主成分抽出ステップＳ１２は、衛生薄葉紙のサンプルに対する官能評価実験の結果を用いた主成分分析によって、触感に関する主成分を抽出する。振動測定ステップＳ１３は、サンプルを挟む接触子５３５及び振動を検出するためのセンサ５３９を備える振動測定装置１０を用いて、サンプルが移動する時の振動情報を測定する。振幅スペクトル算出ステップＳ１４は、サンプルの振動情報に基づき、周波数ごとの振幅スペクトルを算出する。振動刺激値算出ステップＳ１５は、振幅スペクトルと最低振動検出閾値近似線の値とに基づき、周波数が１Ｈｚ以上３Ｈｚ以下である第１領域における第１振動刺激値（ＩＳＡＩ）、周波数が３Ｈｚより大きく４０Ｈｚ以下である第２領域における第２振動刺激値（ＩＦＡＩ）、及び周波数が４０Ｈｚより大きく１０００Ｈｚ以下である第３領域における第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）を算出する。回帰式導出ステップＳ１６は、主成分を目的変数とし、第１振動刺激値、第２振動刺激値及び第３振動刺激値を説明変数とした重回帰分析によって、回帰式を導出する。
【０１３６】
これにより、振動測定装置１０を用いて測定された物理量を用いた評価結果が、官能評価による評価結果と近くなりやすくなる。本実施形態の衛生薄葉紙の触感評価方法によれば、評価結果と人の感じ方との間のずれを小さくできる。
【０１３７】
振動測定ステップＳ１３において、接触子５３５及び接触子５４５はサンプルを０．１Ｎの圧力で挟む。サンプルの移動する速度は５ｍｍ／ｓｅｃである。これにより、サンプルが移動する時の振動情報を、より正確に測定することができる。
【０１３８】
振動測定ステップＳ１３において、サンプルの移動する時間は１秒間以上である。これにより、サンプルが移動する時の振動情報を、より正確に測定することができる。
【０１３９】
振動測定装置１０は、サンプルを支持する固定機構４０と、接触子５３５及びセンサ５３９を備え且つ固定機構４０に対して鉛直方向で下側に配置される挟み機構５０と、挟み機構５０を移動させる直動機構３０と、を備える。これにより、サンプルが移動する時の振動情報を、より正確に測定することができる。
【０１４０】
（変形例）
図４３は、変形例の衛生薄葉紙の触感評価方法を示すフローチャートである。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１４１】
図４３に示すように、変形例の評価モデル作成ステップＳ１Ａにおいては、Ｅｍｔｅｃ社製のティシューソフトネスアナライザー（Tissue  Softness  Analyzer：ＴＳＡ）を用いて、サンプルの触感に関する指標値が測定される（指標値測定ステップＳ１７）。ティシューソフトネスアナライザーは、衛生薄葉紙の触感を測定し、測定結果から人の手触り感を算出することが可能な装置である。ティシューソフトネスアナライザーにおいて、ブレードのついた測定ヘッドの下にサンプルが固定される。測定ヘッドが所定の圧力でサンプルに押し当てながら回転する。生じた騒音がサンプルの下にある音響センサで録音される。ティシューソフトネスアナライザーにおいては、３種類の指標値「ＴＳ７」、「ＴＳ７５０」及び「Ｄ」が測定される。ティシューソフトネスアナライザーは、ティシューソフトネス測定装置とも呼ばれる。
【０１４２】
「ＴＳ７」は柔らかさに関する値である。衛生薄葉紙に押し当てたブレードが表面を動く時、個々の繊維の硬さによってブレードが振動する大きさが変化する。硬い繊維の場合、ブレードが大きくしなるため、繊維を通過した際の振動が大きくなる。柔らかい繊維の場合、繊維自体もしなるため、ブレードのしなりは小さくなる。このため、繊維を通過した時の振動が小さくなる。振動による騒音が音響スペクトルとして測定される。測定された振動波形がＦＦＴ処理される。約７ｋＨｚに生じる振動のピーク値が「ＴＳ７」の値である。「ＴＳ７」の値が小さいほど、衛生薄葉紙が柔らかい。
【０１４３】
「ＴＳ７５０」は滑らかさに関する値である。衛生薄葉紙に押し立てたブレードが表面を動くとき、衛生薄葉紙が膜のように垂直振動する。騒音が大きい場合、表面がより粗い衛生薄葉紙である。騒音が小さい場合、表面が滑らかな衛生薄葉紙である。測定された振動波形をＦＦＴ処理される。約７５０Ｈｚに生じる振動のピーク値が「ＴＳ７５０」である。「ＴＳ７５０」の値が小さいほど、衛生薄葉紙が滑らかである。
【０１４４】
「Ｄ」は剛性に関する値である。引っ張った状態のサンプルを１Ｎの力で押した際の変位（ｍｍ）である。「Ｄ」の値が高いほど、衛生薄葉紙のクッション性が高く、高品質である。
【０１４５】
以下において、指標値測定ステップＳ１７の一例を示す。ティシューソフトネスアナライザーを用いた測定において、衛生薄葉紙に０．１Ｎの圧力が加えられた。ブレードの回転数は、２．０ｒｐｓであった。図４４は、ティシューソフトネスアナライザーを用いた指標値の測定結果を示す図である。
【０１４６】
図４３に示すように、指標値測定ステップＳ１７の後、主成分を目的変数とし、第１振動刺激値（ＩＳＡＩ）、第２振動刺激値（ＩＦＡＩ）、第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）、及び指標値（ＴＳ７、ＴＳ７５０、Ｄ）を説明変数とした重回帰分析によって、回帰式が導出される（回帰式導出ステップＳ１８）。
【０１４７】
図４５は、振動刺激値と摩擦感との関係、及び指標値と摩擦感との関係を示す図である。図４６は、振動刺激値と指標値とを用いた重回帰分析の各値を示す図である。摩擦感については、ステップワイズ法の条件下でＩＦＡＩＩ及びＤが回帰式に投入された。回帰式の導出過程は、上述した説明変数が高級感の場合と同様である。すなわち、第１振動刺激値（ＩＳＡＩ）、第２振動刺激値（ＩＦＡＩ）、第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）、及び指標値（ＴＳ７、ＴＳ７５０、Ｄ）がそれぞれ説明変数として選ばれ、選ばれた説明変数と目的変数である摩擦感との重回帰式が構築される。その結果、第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）及びＤが選択された時の調整済み寄与率Ｒ’２が一番高く導出された。図４５は、「摩擦感」を回帰式に投入した結果を示す。図４６は、調整済み寄与率Ｒ’２と有意確率ｐ、及び説明変数の標準偏回帰係数β’と有意確率ｐを示す。また、回帰式は式（４１）である。ただし、ｙが摩擦感の主成分得点であり、ｘ１がＩＦＡＩＩの値であり、ｘ3がＤの値である。式（４１）から、ＩＦＡＩＩとＤが大きいほど摩擦感の主成分得点ｙが大きくなる。すなわち、ＩＦＡＩＩとＤが大きいほど、摩擦感が増す。
【０１４８】
【数４１】
2020134140.tif 000043
【０１４９】
図４７は、振動刺激値と柔らか感との関係、及び指標値と柔らか感との関係を示す図である。図４８は、指標値を用いた重回帰分析の各値を示す図である。柔らか感については、ステップワイズ法の条件下でＴＳ７が回帰式に投入された。回帰式の導出過程は、上述した説明変数が高級感の場合と同様である。すなわち、第１振動刺激値（ＩＳＡＩ）、第２振動刺激値（ＩＦＡＩ）、第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）、及び指標値（ＴＳ７、ＴＳ７５０、Ｄ）がそれぞれ説明変数として選ばれ、選ばれた説明変数と目的変数である柔らか感との重回帰式が構築される。その結果、ＴＳ７が選択された時の調整済み寄与率Ｒ’２が一番高く導出された。図４７は、「柔らか感」を回帰式に投入した結果を示す。図４８は、調整済み寄与率Ｒ’２と有意確率ｐ、及び説明変数の標準偏回帰係数β’と有意確率ｐを示す。また、回帰式は式（４２）である。ただし、ｙが柔らか感の主成分得点であり、ｘ２がＴＳ７の値である。式（４２）から、ＴＳ７が大きいほど柔らか感の主成分得点ｙが大きくなる。すなわち、ＴＳ７が大きいほど、柔らか感が増す。
【０１５０】
【数４２】
2020134140.tif 000044
【０１５１】
図４９は、振動刺激値と指標値によって回帰式から求めた主成分得点（主成分得点Ａ）と、官能評価から得られた主成分得点（主成分得点Ｂ）との比較を示す図である。主成分得点Ａは、式（４１）及び式（４２）に振動刺激値及び指標値を代入して算出される。図４９に示すように、摩擦感について、いずれのサンプルにおいてもｙ＝ｘに漸近して分布している。柔らか感についても、ｙ＝ｘ上に漸近して分布する傾向がある。
【０１５２】
なお、変形例の評価モデル作成ステップＳ１Ａにおいて、指標値測定ステップＳ１７は、必ずしも振動刺激値算出ステップＳ１５の後に配置されなくてもよい。指標値測定ステップＳ１７は、少なくとも回帰式導出ステップＳ１８よりも前に配置されていればよい。
【０１５３】
以上で説明したように、変形例の評価モデル作成ステップＳ１Ａは、ティシューソフトネスアナライザーを用いて、サンプルの触感に関する指標値を測定する指標値測定ステップＳ１７を含む。回帰式導出ステップＳ１８において、主成分を目的変数とし、第１振動刺激値（ＩＳＡＩ）、第２振動刺激値（ＩＦＡＩ）、及び第３振動刺激値（ＩＦＡＩＩ）及び指標値（ＴＳ７、ＴＳ７５０、Ｄ）を説明変数とした重回帰分析によって、回帰式が導出される。
【０１５４】
これにより、振動測定装置１０を用いて測定された物理量を用いた評価結果が、官能評価による評価結果と近くなりやすくなる。変形例の衛生薄葉紙の触感評価方法によれば、評価結果と人の感じ方との間のずれをより小さくできる。
【符号の説明】
【０１５５】
１０  振動測定装置
１１  動ひずみ測定器
１３  ポジションコントローラ
１９  型
２０  本体
３０  直動機構
３１  モータ
３３  ボールねじ
３５  ステージ
４０  固定機構
４１  土台
４３  固定バー
４５  滑り止め部材
５０  挟み機構
５１  固定板
５２  可動板
５３  センサユニット
５４  挟みユニット
５５  ガイド棒
５６  弾性部材
５７  紐
５８  プーリ
５９  錘
５３１  土台
５３３  中板
５３３ａ  基部
５３３ｂ  挟み部
５３５  接触子
５３５ａ  円柱部
５３５ｂ  固定部
５３５ｃ  穴
５３７  振動板
５３９  センサ
５４１  土台
５４３  中板
５４５  接触子
【図１】
2020134140.tif 000045
【図２】
2020134140.tif 000046
【図３】
2020134140.tif 000047
【図４】
2020134140.tif 000048
【図５】
2020134140.tif 000049
【図６】
2020134140.tif 000050
【図７】
2020134140.tif 000051
【図８】
2020134140.tif 000052
【図９】
2020134140.tif 000053
【図１０】
2020134140.tif 000054
【図１１】
2020134140.tif 000055
【図１２】
2020134140.tif 000056
【図１３】
2020134140.tif 000057
【図１４】
2020134140.tif 000058
【図１５】
2020134140.tif 000059
【図１６】
2020134140.tif 000060
【図１７】
2020134140.tif 000061
【図１８】
2020134140.tif 000062
【図１９】
2020134140.tif 000063
【図２０】
2020134140.tif 000064
【図２１】
2020134140.tif 000065
【図２２】
2020134140.tif 000066
【図２３】
2020134140.tif 000067
【図２４】
2020134140.tif 000068
【図２５】
2020134140.tif 000069
【図２６】
2020134140.tif 000070
【図２７】
2020134140.tif 000071
【図２８】
2020134140.tif 000072
【図２９】
2020134140.tif 000073
【図３０】
2020134140.tif 000074
【図３１】
2020134140.tif 000075
【図３２】
2020134140.tif 000076
【図３３】
2020134140.tif 000077
【図３４】
2020134140.tif 000078
【図３５】
2020134140.tif 000079
【図３６】
2020134140.tif 000080
【図３７】
2020134140.tif 000081
【図３８】
2020134140.tif 000082
【図３９】
2020134140.tif 000083
【図４０】
2020134140.tif 000084
【図４１】
2020134140.tif 000085
【図４２】
2020134140.tif 000086
【図４３】
2020134140.tif 000087
【図４４】
2020134140.tif 000088
【図４５】
2020134140.tif 000089
【図４６】
2020134140.tif 000090
【図４７】
2020134140.tif 000091
【図４８】
2020134140.tif 000092
【図４９】
2020134140.tif 000093