JP2009229335A

JP2009229335A - カップ粘度計

Info

Publication number: JP2009229335A
Application number: JP2008077006A
Authority: JP
Inventors: Yukio Motoyama; 幸夫本山
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2009-10-08

Abstract

【課題】作業者の個人差による測定誤差を小さくし、高い精度で液体の粘度を測定することができるカップ粘度計を提供する。
【解決手段】底部にオリフィス孔が設けられ上側が開放されてなるカップ状容器１と、そのカップ状容器１を手で吊り下げるための支持部２とを備えたカップ粘度計において、カップ状容器１における上側の開口部を密閉状態で閉じることができる蓋部材３と、ばね１０の押圧力により蓋部材を常時閉状態に保持する押圧手段と、手による操作時のみ蓋部材３を開状態に切り替える開閉レバー５とを設けた構成とする。カップ状容器１を液体中から引き上げた後に開閉レバー５を操作して蓋部材３を開状態とするとオリフィス孔からの液体の流出が開始する。開閉動作と同時にストップウォッチ等の手段を用いての時間計測を開始することで、個人差による不確実さが低減され、測定の精度を向上させることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体の粘度を測定する技術分野に属し、詳しくは、液体の粘度を簡易に測定できるカップ粘度計に関するものである。

従来より、液体の粘度を測定する手段の中でも構成が比較的簡単なものとして、上側が開放されたカップ状容器の底部にオリフィス孔を設け、上部にはカップ状容器を手で吊り下げるためのループ状把手を取り付けたカップ粘度計（ザーンカップ）が広く利用されている。

このカップ粘度計の使用方法の概略は次のようである。まず、把手を手で保持しつつ液体中にカップ状容器を浸漬し、カップ状容器の内部を液体で満たした後にこれを引き上げ、オリフィス孔から液体の流出が開始すると同時にストップウォッチを作動させる。そして、流出が途切れる時点でストップウォッチを停止させ、その間の所要時間を計測する。この流出の所要時間が同じであれば、粘度も概ね同じであるとされ、塗料と有機溶剤の混合比の調整等に用いられている。

日本印刷学会編、「印刷工学便覧」、第１版、技報堂出版、１９８３年５月１日、ｐ．７１１

一方、液体の粘度測定に関する他の方法で公知のものとしては、容器内部に配置した回転子との間に液体を満たし、回転子を回転させた際に液体を仲介して外側容器に掛かる力を計測し、液体粘度に換算することで測定するといったものがある。これらに比較してカップ粘度計を用いた粘度測定は、精度面で劣る場合が多いが、単純構造による頑丈さや操作・取扱いの容易さ、価格の安さといった面で優れており、塗料を使用する現場等での比較的高い精度は必要としないような簡易な調整に多く利用されている。

カップ粘度計による測定精度が比較的劣る原因としては、カップ状容器を浸漬した後の引上げ速さ、流出開始時点と終了時点の判断、ストップウォッチのボタン操作タイミング等における個人差が直接影響することが挙げられる。特に、同粘度の塗料を複数の作業者が作製する場合等に、個々の作業者が作製するときに計測された所要時間は同じでも、作製されたものの実際の粘度は大きくばらつくという場合がある。前記したように、カップ粘度計は比較的高い精度を必要としない場合に使用されるが、その一方で、上記の利点はそのままに精度向上を実現することが望まれている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、作業者の個人差による測定誤差を小さくし、高い精度で液体の粘度を測定することができるカップ粘度計を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明のカップ粘度計は、底部にオリフィス孔が設けられ上側が開放されてなるカップ状容器と、そのカップ状容器を手で吊り下げるための支持部とを備えたカップ粘度計において、カップ状容器における上側の開口部を密閉状態で閉じることができる蓋部材と、ばねの押圧力により蓋部材を常時閉状態に保持する押圧手段と、手による操作時のみ蓋部材を開状態に切り替える開閉レバーとを設けたことを特徴としている。

そして、上記のカップ粘度計において、押圧手段と開閉レバーを支持部に設けた構成とすることが好ましい。またその場合に、開閉レバーは、支持部に取り付けられたガイド部材に案内されて移動可能であるように構成することができる。

本発明のカップ粘度計は、液体中にカップ状容器を浸漬して液体を満たした後、蓋部材を閉めると中の液体に大気圧がかからず、液体中から引き上げても底部のオリフィス孔から液漏れがない状態となり、カップ状容器を液体中から引き上げた後に開閉レバーを操作して蓋部材を開状態とするとオリフィス孔からの液体の流出が開始することから、開動作と同時にストップウォッチ等の手段を用いての時間計測を開始することで、カップ状容器を浸漬した後の引上げ速さ、流出開始時点の判断とストップウォッチ等のボタン操作のタイミングの関係といった個人差による不確実さが低減され、測定の精度を向上させることが可能となる。また、押圧手段と開閉レバーを支持部に設けることで、支持部を持った手でそのまま開閉レバーを操作することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明に係るカップ粘度計の一例を示す側面図である。

図１のカップ粘度計は、従来のカップ粘度計と同じく、底部にオリフィス孔が設けられ上側が開放されてなるカップ状容器１と、そのカップ状容器１を手で吊り下げるための支持部２とを備えている。支持部２は、カップ状容器１の上部両側面に跨がるように取り付けられたループ形状のもので、いわゆる把手として機能するものである。

本発明に係る図１のカップ粘度計では、そのカップ状容器１の開口部を密閉状態で閉じることができる蓋部材３が設けられている。すなわち、蓋部材３は、カップ状容器１に対する開閉動作を行うため、カップ状容器１の上端側部に取り付けた回動軸４の周りで回動自在になっている。この蓋部材３においてカップ状容器１の開口部の淵と接する部分は、カップ状容器１の開口部の淵と密着することが必要であるため、ゴムなどの弾性を有する材料をシール部材３ａとして用いる。また、対象となる液体が有機溶剤を含むような場合には、このシール部材３ａの材料に低膨潤で耐溶剤性のものを選定する。

一方、支持部２にはその上端に開閉レバー５を案内するガイド部材６が取り付けられている。開閉レバー５は、一端がＬ字状に折れ曲がるとともに他端に連結部を有する棒状のもので、第１のリンク７、第２のリンク８及び第３のリンク９からなるリンク機構を介して蓋部材３の先端に接続されている。そして、支持部２の中程に真ん中を回動自在に取り付けられた第１のリンク７の端部とガイド部材６との間には引きばね１０が張設されており、開閉レバー５はその引きばね１０の中を通って第１のリンク７に接続されている。そして、真ん中で回動自在に取り付けられた第１のリンク７はもう一方の端部が第２のリンク８に接続され、さらに第２のリンク８は蓋部材３の先端に固定された第３のリンク９に接続されている。

このように、把手となる支持部２には、蓋部材３を常時閉状態に保持する押圧手段と開閉レバー５とが設けられた状態になっている。そして、蓋部材３は、支持部２の上端に取り付けられたガイド部材６に案内される開閉レバー５を操作することで開閉動作を行うことができる。

このカップ粘度計は、蓋部材３及びその開閉機構を付加した全体を手で保持することから、支持部２、開閉レバー５、リンク７，８，９等の構成部材については、基本的に軽量かつ必要な強度が得られさえすれば、鋼材、アルミ、エンプラ等の任意の材料が採用可能である。

図１のカップ粘度計は、液体中にカップ状容器１を入れて中を液体で満たした後に蓋部材３を閉めると、中の液体に大気圧がかからない状態となるので、液中からカップ状容器１を引き上げても底部のオリフィス孔からの液漏れがない。そして、カップ状容器１を引き上げた後に、開閉レバー５を操作することで、図２に示すように、蓋部材３が開いてオリフィス孔から液体の流出が開始する。

液体流出の所要時間を計測する際は、開閉レバー５の操作とストップウォッチを作動させる操作とを一人の作業者がそれぞれ左右の手で同時に行うようにする。これは、タイムラグがないようにして両方の操作を行うことを理想としているからであり、この左右の手で同時に行うやり方は、カップ引上げ動作後に液体流出を確認して初めてストップウォッチを作動させる従来方法に比較して正確でありはるかに容易である。また、上記のレバー操作とストップウォッチ作動を左右の手で同時に行うという操作は、複数の作業者間においても共通の認識を得ることが容易であり、個人差の低減を可能とするものである。

実際に液体流出の所要時間を計測した際の、従来方法と本発明による方法でのばらつきは以下のとおりである。

〔従来方法〕
・塗料Ａ（流出所要時間：約１７．５秒）
ばらつきレンジは作業者４人の平均で０．４１秒であり、作業者４人の計測結果の最大と最小の差は１．７１秒であった。
・塗料Ｂ（流出所要時間：約１５．５秒）
ばらつきレンジは作業者４人の平均で０．４０秒であり、作業者４人の計測結果の最大と最小の差は１．２６秒であった。

〔本発明による方法〕
・塗料Ｃ（流出所要時間：約１２．３秒）
ばらつきレンジは作業者５人の平均で０．１８秒であり、作業者５人の計測結果の最大と最小の差は０．３５秒であった。

このように、従来方法で対象とした液体よりも測定値のばらつきが大きくなる粘度の低い液体について計測したところ、本発明の方法によれば、作業者の人数を増やしてもばらつきは小さくなることが確認できた。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明によるカップ粘度計は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。

本発明に係るカップ粘度計の一例を示す側面図である。図１に示すカップ粘度計をその蓋部材が開いた状態で示す側面図である。

符号の説明

１カップ状容器
２支持部
３蓋部材
３ａシール部材
４回転軸
５開閉レバー
６ガイド部材
７第１のリンク
８第２のリンク
９第３のリンク
１０引きばね

Claims

底部にオリフィス孔が設けられ上側が開放されてなるカップ状容器と、そのカップ状容器を手で吊り下げるための支持部とを備えたカップ粘度計において、カップ状容器における上側の開口部を密閉状態で閉じることができる蓋部材と、ばねの押圧力により蓋部材を常時閉状態に保持する押圧手段と、手による操作時のみ蓋部材を開状態に切り替える開閉レバーとを設けたことを特徴とするカップ粘度計。
押圧手段と開閉レバーを支持部に設けたことを特徴とする請求項１に記載のカップ粘度計。
開閉レバーは、支持部に取り付けられたガイド部材に案内されて移動可能であることを特徴とする請求項２に記載のカップ粘度計。