JP3396011B2 - チューブ表面の電気抵抗測定方法 - Google Patents

チューブ表面の電気抵抗測定方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、チューブ表面の単
位面積当りの電気抵抗を測定する方法に関し、詳しく
は、被測定物としてのチューブを損傷させることなく且
つ周方向に連続してその表面の電気抵抗を測定すること
が出来るチューブ表面の電気抵抗測定方法に関する。 【0002】 【従来の技術】マイクロコンピュータ、ワードプロセッ
サ、プリンタ、複写機などの電子機器には、導電性、半
導電性のチューブを素材とした転写ベルト等の各種部品
が使用されている。これらのチューブ表面の電気抵抗を
測定する方法としては、同心リング電極を用いる方法、
4探針法、渦電流法、一対のテストプローブを用いる方
法などが一般に知られている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、同心リング
電極を用いる方法では、検体の形状が規格化されている
ため、素材製品であるチューブの工程検査や出荷検査に
おいて、チューブを破壊することなくその表面の電気抵
抗を測定することは出来ない。一方、4探針法、渦電流
法または一対のテストプローブを用いる方法では、チュ
ーブを破壊することなくその表面の電気抵抗を測定する
ことも可能であるが、チューブを周方向に回転させつつ
連続して測定しようとすると、チューブの表面に損傷を
与える虞がある。 【0004】すなわち、従来の測定方法では、素材であ
るチューブを損傷させることなくチューブ表面の電気抵
抗を周方向に連続して測定するのは困難であり、チュー
ブの工程検査や出荷検査に手間が掛かるという問題があ
った。 【0005】本発明の目的は、チューブを損傷させるこ
となく且つ周方向に連続してチューブ表面の単位面積当
りの電気抵抗を測定することが出来るチューブ表面の電
気抵抗測定方法を提供することにある。 【0006】 【課題を解決するための手段】この目的を達成する手段
として、本発明によるチューブ表面の電気抵抗測定方法
は、相互に所定間隔を開けて平行に且つ電気的に絶縁状
態で架台に支持された一対の導電性ローラを測定用電極
として用い、少なくとも2本のローラに巻回されて周方
向に回転させられるチューブの表面に上記一対の導電性
ローラの周面を線接触させてチューブ表面の電気抵抗を
周方向に連続して測定することを特徴とする。 【0007】このような手段を採用した本発明では、測
定用電極である一対の導電性ローラの周面がチューブの
表面に線接触すると、各導電性ローラ間の所定面積のチ
ューブ表面が回路構成され、チューブ表面の単位面積当
りの電気抵抗が測定される。その際、一対の導電性ロー
ラは、チューブの周方向への回転に従って回転しつつ当
該チューブとの線接触状態を保持する。 【0008】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て添付の図面を参照して説明する。本発明のチューブ表
面の電気抵抗測方法は、図2に示す電気抵抗測定装置
(1)を使用して、導電性、半導電性などの電気特性を
備えた各種の合成樹脂からなるチューブ(A)の表面の
単位面積当りの電気抵抗を測定する。 【0009】電気抵抗測定装置(1)は、チューブ
(A)の幅方向の左右に分離配置された一対の絶縁架台
(2),(3)を有する。絶縁架台(2),(3)間に
は、測定用電極としての前後一対の導電性ローラ
(4),(5)が相互に所定間隔を開けた平行状態で金
属ベアリング(6),(7)を介してそれぞれ回転自在
に架設支持されている。そして、一方の絶縁架台(2)
にそれぞれ固定され且つ金属ベアリング(6),(7)
のアウタレースに導通接続された一対の端子部材
(8),(9)が所定電圧を印加する電圧源(10)に
電流計(11)を介して回路構成されている。 【0010】絶縁架台(2),(3)は、導電性ローラ
(4),(5)を電気的に絶縁状態で枢支するための架
台であり、例えば、フッ素系樹脂(テフロン樹脂)など
の電気絶縁性の高い素材にて構成され、周方向に回転さ
せられるチューブ(A)の両側に配置される。一対の導
電性ローラ(4),(5)は、それぞれ剛性および導電
性のある中心軸(4a),(5a)の中間部に軟質導電
性素材からなる周面部材(4b),(5b)を巻装した
同一構造で且つ同一寸法のフリーローラであり、中心軸
(4a),(5a)の両端部がそれぞれ上記金属ベアリ
ング(6),(7)に支持され、周面部材(4b),
(5b)がそれぞれチューブ(A)の上面に所定の圧力
をもって線接触するように構成される。 【0011】導電性ローラ(4),(5)における周面
部材(4b),(5b)の周面相互の間隔は、小さ過ぎ
ると周面部材(4b),(5b)が接触してショートす
る虞があり、また、大き過ぎると電圧印加距離が大きく
なって表面電気抵抗の測定値の変動が大きくなるため、
チューブ(A)の表面抵抗値に応じて1〜100mmの
範囲内で適宜に設定される。すなわち、導電性ローラ
(4),(5)の間隔は、チューブ(A)の表面抵抗値
が106 Ω・cm以下であれば1〜100mmの範囲、
好ましくは1〜50mmの範囲に設定され、チューブ
(A)の表面抵抗値が106 〜1012Ω・cmであれば
1〜40mmの範囲、好ましくは1〜20mmの範囲に
設定され、そして、チューブ(A)の表面抵抗値が10
12Ω・cm以上であれば1〜20mmの範囲、好ましく
は1〜5mmの範囲に設定される。 【0012】導電性ローラ(4),(5)の中心軸(4
a),(5a)は、周面部材(4b),(5b)の変形
を抑制し得る高い剛性と良好な導電性を有するSUS4
01などのステンレス鋼にて形成される。また、周面部
材(4b),(5b)は、チューブ(A)に対して良好
に摩擦接触し得ると共に耐摩耗性、耐オゾン性に優れた
導電性樹脂材料にて形成され、しかも、必要以上に変形
することなく且つチューブ(A)に対する損傷を防止す
るため、30〜90°の硬度に調整される。 【0013】すなわち、周面部材(4b),(5b)と
しては、チューブ(A)を損傷することなくこれに良好
に摩擦接触できるものであれば如何なる軟質導電性素材
でもよく、例えば、ポリエステルエラストマー,ポリウ
レタン,ネオプレンゴム,ウレタンゴム,クロロプレン
ゴム,ニトリルゴム,ブチルゴム,アクリルゴム,シリ
コンゴム,フッ素ゴム,各種発泡樹脂などに分散性の優
れたカーボン等の導電性フィラーを混入した素材を使用
することが出来る。 【0014】また、中心軸(4a),(5a)及び周面
部材(4b),(5b)からなる導電性ローラ(4),
(5)の全体の電気抵抗値は、小さければ小さい程好ま
しいが、チューブ(A)の表面抵抗値より小さい所定範
囲の抵抗値が許容される。すなわち、導電性ローラ
(4),(5)の抵抗値は、チューブ(A)の表面抵抗
値が106 Ω・cm以下であれば104 Ω・cm以下の
範囲、好ましくは101 Ω・cm以下の範囲とされ、チ
ューブ(A)の表面抵抗値が106 〜1012Ω・cmで
あれば105 Ω・cm以下の範囲、好ましくは104 Ω
・cm以下の範囲とされ、そして、チューブ(A)の表
面抵抗値が1012Ω・cm以上であれば107 Ω・cm
以下の範囲、好ましくは、106 Ω・cm以下の範囲の
抵抗値とされる。 【0015】ここで、チューブ(A)は、図1に示すよ
うに、例えば、相互に平行な3本のローラ(12),
(13),(14)に巻回され、側面視にて略逆三角形
状に張設されている。そして、例えば、下方に配置され
たローラ(14)がモータ駆動機構(図示せず)を介し
て回転駆動することで、チューブ(A)は矢印Cに示す
周方向に0.5〜10cm/sec程度の周速度で回転
する様になされている。 【0016】本発明のチューブ表面の電気抵抗測方法
は、導電性、半導電性などの電気特性を備えた各種の合
成樹脂からなるチューブ(A)の工程検査、出荷検査に
適用される。チューブ(A)としては、合成樹脂自体が
所定の電気特性を有するものの他、表面に製膜されて所
定の電気特性を付与されたものを含む。チューブ(A)
の工程検査、出荷検査において、電気抵抗測定装置
(1)の絶縁架台(2),(3)は、回転させられるチ
ューブ(A)の両側に設置される。そして、前後一対の
導電性ローラ(4),(5)の周面部材(4b),(5
b)がそれぞれチューブ(A)の上面に所定の圧力をも
って線接触する。 【0017】導電性ローラ(4),(5)の周面部材
(4b),(5b)は、シリンコンゴム、ポリウレタン
ゴムなどを素材として30〜90°の硬度に調整してあ
るため、チューブ(A)に対し、これを損傷させること
なく良好に摩擦接触する。そして、導電性ローラ
(4),(5)は、チューブ(A)が矢印(C)に示す
周方向に0.5〜10cm/sec程度の周速度で回転
移送されるのに伴い、矢印(D)の方向にそれぞれ回転
し、その周面部材(4b),(5b)がチューブ(A)
の表面と線接触状態を保持する(図3参照)。 【0018】その際、チューブ(A)の表面において
は、一対の導電性ローラ(4),(5)との線接触部
(E),(F)の間の所定面積の表層が電流計(11)
を有する電気抵抗測定装置(1)に回路構成される。従
って、電流計(11)の電流値を検出することにより、
オームの法則からチューブ(A)表面の所定面積当りの
電気抵抗値が周方向に連続して測定され、その結果、こ
の所定面積当りの電気抵抗値に基づいて単位面積当りの
表面電気抵抗が連続的に計測される。 【0019】また、本発明の他の実施形態としては、図
4に示すように、低摩擦係数で電気絶縁性の高いテフロ
ン樹脂などを素材とした支持板(15)を設け、この支
持板(15)がチューブ(A)の下面に弾接する様に、
支持板(15)の両端部を上下動自在に絶縁架台
(2),(3)間に架設し且つバネ(16),(16)
で上方に付勢した電気抵抗測定装置(1)を使用しても
よい。図4に示す電気抵抗測定装置(1)においては、
導電性ローラ(4),(5)の圧接によるチューブ
(A)の変形を防止でき、チューブ(A)の表面に対す
る導電性ローラ(4),(5)の接触圧力を一定に保持
することが出来るため、測定精度を向上する上で好まし
い。更には、図5に示すように、例えば1本のローラ
(13)の周面上に位置するチューブ(A)に接触する
様に導電性ローラ(4),(5)を配置すると、チュー
ブ(A)の変形を防止でき、上記と同様に接触圧力を一
定にすることが出来るため好ましい。 【0020】なお、本発明の装置においては、各導電性
ローラ(4),(5)をバネによって付勢することによ
りこれらのローラの加圧力を一定に調整し得る様に構成
してもよい。また、一対の導電性ローラ(4),(5)
の近傍に位置してチューブ(A)の回転移送方向上流側
および下流側部分に除電ブラシやイオン化エアを吹き付
ける除電装置を設置した場合には、チューブ(A)の帯
電を防止して測定精度を一層向上させることが出来る。
更に、一対の導電性ローラ(4),(5)の周囲を導電
性材料からなるシールド部材で覆うことにより、外部ノ
イズによる測定値の変動を有効に防止し得る。 【0021】 【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、回
転させられるチューブの表面に測定用電極である一対の
導電性ローラの周面を線接触させると、各導電性ローラ
がチューブに追従して回転しつつチューブ表面との線接
触状態を保持し、各導電性ローラ間の所定面積のチュー
ブ表面が回路構成されるので、チューブを損傷させるこ
となく且つ周方向に連続してチューブ表面の単位面積当
りの電気抵抗を測定することが出来る。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係るチューブ表面の電気抵抗測定方法
の一実施形態を示す概略側面図である。 【図2】本発明の測定方法に使用する電気抵抗測定装置
の概略斜視図である。 【図3】測定原理を示す模式図である。 【図4】電気抵抗測定装置の他の例の要部を示す破断の
概略側面図である。 【図5】電気抵抗測定方法の他の実施形態を示す概略側
面図である。 【符号の説明】 1 :電気抵抗測定装置 2,3 :絶縁架台 4,5 :導電性ローラ 4a,5a :中心軸 4b,5b :周面部材 6,7 :金属ベアリング 8,9 :端子部材 10 :電圧源 11 :電流計 12,13,14 :ローラ 15 :支持板 16 :バネ A :チューブ C :チューブの回転移送方向 D :一対の導電性ローラの回転方向 E,F :チューブと一対の導電性ローラと
の線接触部
フロントページの続き (72)発明者 大津 紀宏 三重県四日市市東邦町1番地 三菱化学 株式会社 四日市総合研究所内 (56)参考文献 特開 平9−201871(JP,A) 特開 平9−54125(JP,A) 特開 平7−146318(JP,A) 特開 平2−124474(JP,A) 特開 昭54−127398(JP,A) 実公 昭45−4540(JP,Y1) 実公 昭37−16575(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 27/02 G01R 1/067

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 相互に所定間隔を開けて平行に且つ電気
    的に絶縁状態で架台に支持された一対の導電性ローラを
    測定用電極として用い、少なくとも2本のローラに巻回
    されて周方向に回転させられるチューブの表面に上記一
    対の導電性ローラの周面を線接触させてチューブ表面の
    電気抵抗を周方向に連続して測定することを特徴とする
    チューブ表面の電気抵抗測定方法。
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