JP2011163895A - ラミネート装置用ダイヤフラムの硬度計および硬度の測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ラミネート装置のダイヤフラムの硬度を測定する硬度計を、硬度測定部、硬度測定部を押し付ける押付け部と押付量を計測する押付量計測部とを備え構成した。
【選択図】 図5
Description
ダイヤフラムの交換時期を予測する一手段として使用中のダイヤフラムの硬度をショアA硬度計(又はJISA硬度計)で測定する方法がある。この方法によるとダイヤフラムに先端が尖った測定子を押し付けるので、これによりダイヤフラムに傷が発生し、ダイヤフラムの寿命を短くすることになる。
一般的に硬度計によりゴムの硬度を測定する場合、ゴムに対して硬度計を押しすぎると、本来より高い硬度を示し正常な値を示さない。
また、一般的に硬度計は被測定物を下にして上から押し付ける形態で使用される。ダイヤフラムの硬度をダイヤフラムがラミネート装置に装着されたままの状態で測定しようとした場合、被測定物であるダイヤフラムが硬度計より上方に位置しているので、下方から押し付ける形態で硬度を測定することになる。これは硬度の一般的な測定形態と異なる。
ここでは、まず、ラミネート装置でラミネートされる被加工物10について説明する。
被加工物10は、温度制御装置などにより温度制御して加熱された熱板122によって加熱されるので、被加工物10の内部に含まれる充填材13、14も加熱される。
通常ゴム硬度を測定するために使用されるショアA型硬度計(又はJISA硬度計)の測定子の先端は微小面積の平坦部を有しているものの尖り形状をしている。このような硬度計を使用した測定では、多数回ラミネート処理したことにより過架橋状態になっているダイヤフラムに硬度計の測定子が接触する際に傷や亀裂が発生しないように正確な測定を行うことが難しく、そのためダイヤフラムの交換時期を判断することが困難になる。
そこで本発明の硬度計は、その硬度測定部として、その測定子の先端に大きなRの球面形状を有した硬度計を使用することができる。その測定子の先端部の形状が半径0.5mmから1.5mmの球面とすることができる。好ましくは、その測定子の先端部の形状は、半径0.8mmから1.5mmの球面である。
硬度計の測定子の先端部の球面の半径が0.5mm未満になると硬度測定によりダイヤフラムに傷が付きその後のダイヤフラムの使用により破断や亀裂が発生する虞がある。また硬度計の測定子の先端部の球面の半径が1.5mmを越えると、硬度測定に際して押付け力が必要になり正確な硬度測定ができなくなる虞がある。
このためラミネート装置にて使用するダイヤフラムについてショアA硬度(又はJISA硬度)と本発明の硬度計により測定した硬度の関係を予め測定し校正表や換算式を準備する。実際ラミネート装置にて使用されているダイヤフラムの交換時期を判断するために、ダイヤフラムのゴム硬度を測定する場合は、本発明の硬度計により硬度を測定する。この測定結果を前記の校正表や換算式によりショアA硬度(又はJISA硬度)を求める。このショアA硬度(又はJISA硬度)の数値がダイヤフラム使用前のショアA硬度(又はJISA硬度)の数値からの増加が規定値以上、例えば50%増になった時を交換時期が到来したと判断する。
このような交換時期の判断方法により、ダイヤフラムに破断の原因となる傷や亀裂を付与することなく硬度を測定してその交換時期を予測することができる。
実施例3(1)は、図2のラミネート装置100にシリコーン製のダイヤフラムを取り付けてラミネート加工した。ラミネート加工を一定回数行った後、ダイヤフラムから硬度測定用のサンプルを切り出し、一般的な硬度計にて測定した硬度(サンプル測定硬度)が50の場合の例で、サンプルを切り出す前のダイヤフラムの硬度をサンプルを切り出す同一場所にて本発明の実施例2の硬度計で、その測定子の先端部の半径が1.19mmの球面である硬度計にて硬度を測定した。両者の硬度測定結果を比較した。また本発明の実施例2の硬度計でダイヤフラムの硬度を測定する場合にダイヤフラムに付与される傷や跡の状態も確認した。
[実施例3(2)]
実施例3(2)は、以下以外は全て実施例3(1)と同じとした。ラミネート加工を一定回数行った後、ダイヤフラムから硬度測定用のサンプルを切り出し、一般的な硬度計にて測定した硬度(サンプル測定硬度)は70であった。また硬度計は、その測定子の先端部の形状を半径1.19mmの球面とした。
[比較例1]
比較例1は、実施例3(I)と同様、ラミネート装置100にシリコーン製のダイヤフラムを取り付けてラミネート加工した。ラミネート加工を一定回数行った後、ダイヤフラムから硬度測定用のサンプルを切り出し、一般的な硬度計にて測定した硬度(サンプル測定硬度)が50の場合の例で、サンプルを切り出す前のダイヤフラムの硬度をサンプルを切り出す同一場所にて比較例硬度計にて測定した。比較例硬度計は、その測定子の先端部が直径0.79mmの平坦部を有しその端部に角部を有する硬度計とした。両者の硬度を比較した。この比較例硬度計による測定硬度を実測定値とした。比較例1の実測定値は45であった。また比較例1の硬度計でダイヤフラムの硬度を測定する場合にダイヤフラムに付与される傷の状態も確認した。
[比較例2]
比較例2は、以下以外は全て比較例1と同じとした。比較例硬度計は、比較例1と同様な硬度計を使用したが、比較例硬度計による実測定値は、比較例1と異なり55であった。
[比較例3]
比較例3は、以下以外は全て比較例1と同じとした。ラミネート加工を一定回数行った後、ダイヤフラムから硬度測定用のサンプルを切り出し、一般的な硬度計にて測定した硬度(サンプル測定硬度)を40とした。
[比較例4]
比較例4は、以下以外は全て比較例1と同じとした。ラミネート加工を一定回数行った後、ダイヤフラムから硬度測定用のサンプルを切り出し、一般的な硬度計にて測定した硬度(サンプル測定硬度)を70とした。また比較例硬度計として、その測定子の先端部の形状は、半径0.1mmの球面とした。
1)表中における「実測定値(x)」は、ラミネート加工を一定回数行った後、ラミネート装置に取り付けされた状態で測定したダイヤフラムの測定硬度である。実施例3では実施例2の硬度計にて、比較例においては比較例硬度計にて測定している。
2)表中における「サンプル測定硬度」は、ラミネート加工を一定回数行った後、ダイヤフラムから硬度測定用のサンプルを切り出し、一般的な硬度計にて測定した硬度の測定値である。
3)表中における「ダイヤフラム換算硬度(y)」は、換算式によりダイヤフラムのショアA硬度(又はJISA硬度)に換算した結果である。換算式は、実施例3において実施例3(1)および実施例3(2)以外の種々の実測定値(x)とサンプル測定硬度の関係から換算式を作成する。
4)表中において※1の換算硬度は、実施例3において予め作成した換算式の例(y=1.25x−27.5)により換算した換算硬度である。
5)表中において※2は、比較例1〜3は、ショアA硬度計(又はJISA硬度計)にての測定であるため、換算不能であることを示している。
6)表中において※3は、比較例4の硬度計により硬度測定した結果ダイヤフラムに裂けが付与されるので硬度の換算はしていないことを示している。
7)表中における「傷の状況」は、3段階で評価したものである。「1」は硬度計針により裂けが生じたことを示し、「2」は、裂けの起点となる硬度計針の跡が深くついていることを示し、「3」は硬度計針の跡はあるがほぼ平滑な状態であることを示している。
表1により、比較例1と比較例2では、硬度計の先端の測定子の形状は同一であり、さらにサンプル測定硬度が同一であるにもかかわらず実測定値が大きく異なっている。また比較例1から比較例3の実測定値(x)とサンプル測定硬度との数値から換算式を作成することは困難であることが分かる。比較例の硬度計では、実施例3で使用した硬度計のような押付け部、押付量計測部や首振部が無いので、同じ箇所を複数回測定した場合に測定硬度のバラツキが発生する。また比較例1から比較例3では、硬度測定によりダイヤフラムに傷が付与されるのでダイヤフラムの硬度測定を行うことによりダイヤフラムの寿命が短くなる。さらに比較例4では、硬度測定により硬度計針によりダイヤフラムに裂けが生じている。
以上より本発明のダイヤフラム用の硬度計および硬度測定方法は、有用であることを示している。
11 カバーガラス
13、14 充填材
100 ラミネート装置
101 ラミネート部
110 上ケース
112 ダイヤフラム
113 上チャンバ
120 下ケース
121 下チャンバ
122 熱板
200 硬度計
210 硬度測定部
220 押付け部
230 押付量計測部
240 取手部
250 首振部
D 押付量
H1 サグリ孔
H2 貫通孔
K 屈曲部
S 接触面
Claims (5)
- ダイヤフラムにより仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板上に被加工物を配置し、前記熱板により加熱した前記被加工物を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板と前記ダイヤフラムとで挟圧してラミネートするラミネート装置に使用されるダイヤフラムの硬度を測定するゴム硬度計であって、
被測定物である前記ダイヤフラムに接触する測定子を有する硬度測定部と、
被測定物である前記ダイヤフラムに硬度測定部を押付ける押付け部と、
被測定物である前記ダイヤフラムに対する硬度測定部の測定子の押付量を計測する押付量計測部と
を備え、
前記ダイヤフラムを前記ラミネート装置に取り付けた状態で、ダイヤフラムの硬度を測定することを特徴とする硬度計。 - 前記硬度計は、さらに被測定物である前記ダイヤフラムに押し付けるための取手部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の硬度計。
- 前記硬度計は、さらに前記取手部と前記押付け部との間に首振部を備えたことを特徴とする請求項2に記載の硬度計。
- 前記硬度計は、被測定物である前記ダイヤフラムに接触する前記硬度測定部の測定子の先端部の形状が半径0.5mmから1.5mmの球面であることを特徴とする請求項1から3の何れか1つに記載の硬度計。
- 被測定物である前記ダイヤフラムの前記硬度計による測定硬度とショアA硬度(又はJISA硬度)の関係を予め測定する工程と、
前記硬度計を使用し被測定物である前記ダイヤフラムの硬度を測定する工程と
を有し、
前記硬度計による測定硬度とショアA硬度(又はJISA硬度)の関係に基づき前記ダイヤフラムのショアA硬度(又はJISA硬度)を測定することを特徴とするダイヤフラムの硬度の測定方法。
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