JP5349249B2

JP5349249B2 - ゴム製品の識別方法、ゴム製品、ゴム製品識別装置

Info

Publication number: JP5349249B2
Application number: JP2009242797A
Authority: JP
Inventors: 栄希毛利; 徹山田
Original assignee: 株式会社森清化工
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-10-21
Also published as: JP2011089856A

Description

本発明は、ゴム製品の識別方法、ゴム製品、ゴム製品識別装置に関するものである。

従来、Ｏリングは、安価で手軽なシール材として幅広く使用されているが、その単純な形状と見た目のため、区別がつきにくい。また、表面に識別情報を刻印することは、余計な凸凹を設けることとなり、シール性を保つことが出来なくなるし、細径であることと異物となり得ることから、印刷も敬遠されている。このため、製造元、製造年、製造ロットなどの製品情報を、容易で確実に識別できる識別方法が望まれている。そこで、例えば、特許文献１に記載されたように、高分子材料に関する情報が関連付けられた元素番号３１から元素番号８８までの放射性元素等からなる情報提示物質を高分子材料に含有させ、該高分子材料に含有される情報提示物質の種類及び含有量を測定して高分子材料を識別するものが提案されている。

特開２００２−３３６７９８号公報

しかしながら、前述の特許文献１の技術では、情報提示物質を元素番号３１から元素番号８８までのランタノイド系元素、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロビウム、ガドリニウム、テルビウム、ホルミウム等の放射性元素等により構成したので取り扱いに注意を要するし、製品としての安全性に不安があった。また、特許文献１で使用される蛍光Ｘ線検出器を用いてＯリングを測定した場合、Ｘ線が照射される検出テーブルの孔の全面をＯリングで塞げないために２次的に発生する蛍光Ｘ線の検出量が減少したり、Ｏリングの周面にＸ線が照射されるため２次的に発生する蛍光Ｘ線の検出量が減少するため蛍光Ｘ線検出器による検出誤差が生じるといった問題があった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、ゴム製品に含まれることが無く、無害な識別用元素を利用してＯリング等の形状に起因する蛍光Ｘ線分析装置の検出誤差を補うことが出来るゴム製品の識別方法、それが適用可能なゴム製品、並びにゴム製品識別装置を提供せんとするものである。

前記目的を達成するための本発明に係るゴム製品の識別方法の第１の構成は、ゴム製品の識別方法であって、製作するゴム製品の基材に対して該ゴム製品が求められる機能に影響を与えない範囲で、異なる複数の識別用元素を配合すると共に、それぞれの識別用元素は、蛍光Ｘ線分析装置による検出誤差を補い得る３倍以上の倍率で異なる複数の配合率が設定され、その設定された異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して該ゴム製品に関する識別情報が関連付けられ、前記異なる複数の識別用元素を配合したゴム製品を蛍光Ｘ線分析装置により分析し、その分析により検出された識別用元素の互いの配合率から該ゴム製品に関する識別情報を認識して該ゴム製品を識別することを特徴とする。

また、本発明に係るゴム製品の識別方法の第２の構成は、前記ゴム製品の識別方法の第１の構成において、前記識別用元素は、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、バリウム（Ｂａ）、チタン（Ｔｉ）のうちから少なくとも２つが選択されることを特徴とする。

また、本発明に係るゴム製品は、製作するゴム製品の基材に対して該ゴム製品が求められる機能に影響を与えない範囲で、異なる複数の識別用元素が配合され、それぞれの識別用元素は、蛍光Ｘ線分析装置による検出誤差を補い得る３倍以上の倍率で異なる複数の配合率が設定され、その設定された異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して該ゴム製品に関する識別情報が関連付けられたことを特徴とする。

また、本発明に係るゴム製品識別装置は、製作するゴム製品の基材に対して該ゴム製品が求められる機能に影響を与えない範囲で、異なる複数の識別用元素が配合され、それぞれの識別用元素は、蛍光Ｘ線分析装置による検出誤差を補い得る３倍以上の倍率で異なる複数の配合率が設定され、その設定された異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して該ゴム製品に関する識別情報が関連付けられたゴム製品の少なくとも前記識別用元素を分析し得る蛍光Ｘ線分析装置と、前記蛍光Ｘ線分析装置の分析により検出された前記異なる複数の識別用元素の互いの配合率を算出する配合率算出手段と、前記異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して前記ゴム製品に関する識別情報が関連付けられて記憶された識別用データベースと、前記配合率算出手段により算出された前記異なる複数の識別用元素の互いの配合率に基づいて前記識別用データベースに記憶された前記ゴム製品に関する識別情報を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係るゴム製品の識別方法の第１の構成によれば、識別用元素は、蛍光Ｘ線分析装置による検出誤差を補い得る３倍以上の倍率で異なる複数の配合率が設定されるため蛍光Ｘ線分析装置による検出誤差を補って確実に判別できる。また、異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して該ゴム製品に関する識別情報が関連付けられるためゴム製品の基材に対する配合量を少なくすることが出来、ゴム製品が求められる機能に影響を与えない。

また、蛍光Ｘ線分析装置による検出誤差を補い得る倍率として、それぞれの識別用元素の配合率として３倍以上の倍率で異なる複数の配合率を設定したことで、Ｏリングを測定した場合にＸ線が照射される検出テーブルに設けられた検出穴の全面をＯリングで塞げないために２次的に発生する蛍光Ｘ線の検出量が減少したり、Ｏリングの周面にＸ線が照射されるため２次的に発生する蛍光Ｘ線の検出量が減少することに起因して蛍光Ｘ線分析装置による識別用元素の蛍光Ｘ線の検出量結果に２倍程度の誤差が生じたとしてもこれを許容して正確に識別できる。

また、本発明に係るゴム製品の識別方法の第２の構成によれば、識別用元素として、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、バリウム（Ｂａ）、チタン（Ｔｉ）のうちから少なくとも２つを選択して使用するため、無害であり、炭化水素やフッ素化合物からなるゴム製品に配合されない元素であるので正確に識別できる。

また、本発明に係るゴム製品によれば、異なる複数の識別用元素を配合したゴム製品を蛍光Ｘ線分析装置により分析し、その分析により検出された識別用元素の互いの配合率から該ゴム製品に関する識別情報を認識して該ゴム製品を容易に識別することができる。

また、本発明に係るゴム製品識別装置によれば、蛍光Ｘ線分析装置の分析により検出された異なる複数の識別用元素の互いの配合率を配合率算出手段により算出し、その算出された異なる複数の識別用元素の互いの配合率に基づいて識別用データベースに記憶されたゴム製品に関する識別情報を出力手段により出力してゴム製品を容易に自動識別することができる。

本発明に係るゴム製品識別装置の構成を示す模式図である。Ｏリングを測定した場合に蛍光Ｘ線分析装置による識別用元素の蛍光Ｘ線の検出量結果に２倍程度の誤差が生じた様子を説明する図である。蛍光Ｘ線分析装置による検出誤差を補い得る倍率として、それぞれの識別用元素の配合率として３倍以上の倍率で異なる複数の配合率を設定し、異なる複数の識別用元素の互いの配合率に基づいて識別用データベースに記憶されたゴム製品に関する識別情報の一例を示す図である。フッ素ゴム製Ｏリング製品の基材１ｋｇに対して、識別用元素として酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）をそれぞれ０．１ｇづつ配合した場合の蛍光Ｘ線分析装置による各識別用元素の蛍光Ｘ線の定量分析結果を示す図である。フッ素ゴム製Ｏリング製品の基材１ｋｇに対して、識別用元素として酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）をそれぞれ０．１ｇづつ配合した場合の蛍光Ｘ線分析装置による各識別用元素の蛍光Ｘ線の定量分析結果を示す図であり、（ａ）はエネルギー準位が０ｋｅＶ〜４０ｋｅＶの範囲を示し、（ｂ）はエネルギー準位が０ｋｅＶ〜１５ｋｅＶの範囲を拡大して示したものである。

図により本発明に係るゴム製品の識別方法、それが適用可能なゴム製品、並びにゴム製品識別装置の一実施形態を具体的に説明する。

図１において、１は本発明に係るゴム製品識別装置であり、製作するＯリング等のゴム製品２の基材に対して該ゴム製品２が求められる機能に影響を与えない範囲で、異なる複数の識別用元素として、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）が所定の配合率で配合される。尚、異なる複数の識別用元素として、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、バリウム（Ｂａ）、チタン（Ｔｉ）のうちから少なくとも２つを選択し所定の配合率で配合することでも良いし、他にも無害であり、ゴム製品２に配合されない元素を適宜選択することが出来る。

識別用元素となる酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）のそれぞれは、蛍光Ｘ線分析装置３による検出誤差を補い得る倍率で異なる複数の配合率が設定される。本実施形態では、図３に示すように、蛍光Ｘ線分析装置３による検出誤差を補い得る倍率として、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）のそれぞれについて、各識別用元素毎にそれぞれ３倍以上の倍率で異なる複数の配合率を設定したものである。

図３に示すように、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）についてはそれぞれフッ素ゴムの基材１ｋｇに対して０．０３ｇ、０．１ｇ、０．３ｇの３種類の配合率を設定し、基準となる硼化タングステン（ＷＢ）についてはフッ素ゴムの基材１ｋｇに対して０．１ｇの１種類の配合率を設定したものである。

そして、その設定された異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して該ゴム製品２に関する識別情報が関連付けられている。例えば、図３に示されたように、ゴム製品２に関する識別情報として、製造年に基づいて製造年から１年目、２年目、…、８年目、９年目が経過したゴム製品２であるという識別情報が設定され、１年目の酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）のそれぞれの配合率は、フッ素ゴムの基材１ｋｇに対してそれぞれ０．０３ｇ、０．０３ｇ、０．１ｇの配合率が設定される。２年目の酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）のそれぞれの配合率は、フッ素ゴムの基材１ｋｇに対してそれぞれ０．１ｇ、０．０３ｇ、０．１ｇの配合率が設定される。３年目〜９年目の酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）のそれぞれの配合率も同様に、フッ素ゴムの基材１ｋｇに対してそれぞれ図３に示された各ｇ数の配合率が設定される。

尚、本実施形態では、ゴム製品２に関する識別情報として、製造年からの経過年数を一例としたが、他にも製造元、製造年、型番、製造ロット、配合組成、用途等の製品管理上、必要とされる種々の識別情報を設定することが出来る。

３はゴム製品２の少なくとも識別用元素としての酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）を分析し得る蛍光Ｘ線分析装置であり、例えば、株式会社島津製作所製の島津エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（EDX-720/800HS/900HS）が採用できる。このような装置では、図１に示すように、Ｏリングからなるゴム製品２を測定した場合、Ｘ線が照射される検出テーブル４に設けられた検出穴４ａの全面をＯリングで塞げないために２次的に発生する蛍光Ｘ線の検出量が減少したり、Ｏリングの周面にＸ線が照射されるため２次的に発生する蛍光Ｘ線の検出量が減少するため蛍光Ｘ線分析装置３による検出誤差が生じる。図２はフッ素ゴムの基材１ｋｇに対して酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）をそれぞれ０．１ｇ配合した場合について、シート形状としたゴム製品２の中央部、各端部、JIS玉形状としたゴム製品２、Ｏリングからなるゴム製品２、キュラスト片からなるゴム製品２をそれぞれ株式会社島津製作所製の島津エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（EDX-720/800HS/900HS）を用いて酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）の１秒間にカウントされる蛍光Ｘ線強度を示す。図２に示すように、ゴム製品２の形状によって１秒間にカウントされる蛍光Ｘ線強度は２倍程度の違いが現れることが分かる。そこで、本実施形態では、蛍光Ｘ線分析装置３による検出誤差を補い得る倍率として、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）のそれぞれについて、各識別用元素毎にそれぞれ３倍以上の倍率で異なる複数の配合率を設定したものであり、ゴム製品２の形状によって１秒間にカウントされる蛍光Ｘ線強度が２倍程度の違いによる誤差を、３倍以上の倍率で異なる配合率を設定することにより解消し、正確に識別できるものとした。

蛍光Ｘ線分析装置３において、５は検出器６を冷却するための液体窒素タンクであり、７は検出テーブル４上に載置されたゴム製品２に検出穴４ａからＸ線を照射するためのＸ線管７である。８はゴム製品２が収容されるチャンバーであり、該チャンバー８内を真空状態にしてＸ線の減衰が少ない状態で測定することも出来るが、ゴム製品２と検出器６との距離が短くＸ線の減衰が少ないためチャンバー８内を大気中状態で測定することも可能である。

蛍光Ｘ線分析装置３の検出器６により検出された異なる複数の識別用元素となる酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）の１秒間にカウントされる蛍光Ｘ線強度情報は制御部となるＣＰＵ（中央演算装置）９に送られて、配合率算出手段となる配合率算出部10により異なる複数の識別用元素の互いの配合率を算出する。

一方、識別用データベース11には、図３に示すように、異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応してゴム製品２に関する識別情報が関連付けられて記憶されている。そして、配合率算出部10により算出された異なる複数の識別用元素の互いの配合率に基づいて識別用データベース11に記憶されたゴム製品２に関する識別情報が出力手段となる出力部12により出力される。ＣＰＵ９、配合率算出部10、識別用データベース11及び出力部12は公知のコンピュータシステムにより適宜構築される。

図４及び図５は、図３に示す製造年から５年目が経過したゴム製品２であるという識別情報が設定され、異なる複数の識別用元素として、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、硼化タングステン（ＷＢ）のそれぞれの配合率が、フッ素ゴムの基材１ｋｇに対してそれぞれ０．１ｇ、０．１ｇ、０．１ｇの配合率が設定された株式会社森清化工製のＯリング（NEXUS-217）の定量分析結果の一例である。

即ち本発明に係るゴム製品２の識別方法は、製作するゴム製品２の基材に対して該ゴム製品２が求められる機能に影響を与えない範囲で、異なる複数の識別用元素を配合すると共に、それぞれの識別用元素は、蛍光Ｘ線分析装置３による検出誤差を補い得る倍率で異なる複数の配合率が設定され、その設定された異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して該ゴム製品２に関する識別情報が関連付けられ、異なる複数の識別用元素を配合したゴム製品２を蛍光Ｘ線分析装置３により分析し、その分析により検出された識別用元素の互いの配合率から該ゴム製品２に関する識別情報を認識して該ゴム製品２を識別する。

これにより、識別用元素は、蛍光Ｘ線分析装置３による検出誤差を補い得る倍率で異なる複数の配合率が設定されるため蛍光Ｘ線分析装置３による検出誤差を補って確実に判別できる。また、異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して該ゴム製品２に関する識別情報が関連付けられるためゴム製品２の基材に対する配合量を少なくすることが出来、ゴム製品２が求められる機能に影響を与えない。

また、識別用元素として、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、バリウム（Ｂａ）、チタン（Ｔｉ）のうちから少なくとも２つを選択して使用するため、無害であり、炭化水素やフッ素化合物からなるゴム製品２に配合されない元素であるので正確に識別できる。

また、蛍光Ｘ線分析装置３による検出誤差を補い得る倍率として、それぞれの識別用元素の配合率として３倍以上の倍率で異なる複数の配合率を設定したことで、Ｏリングを測定した場合にＸ線が照射される検出テーブル４に設けられた検出穴４ａの全面をＯリングで塞げないために２次的に発生する蛍光Ｘ線の検出量が減少したり、Ｏリングの周面にＸ線が照射されるため２次的に発生する蛍光Ｘ線の検出量が減少することに起因して蛍光Ｘ線分析装置３による識別用元素の蛍光Ｘ線の検出量結果に２倍程度の誤差が生じたとしてもこれを許容して正確に識別できる。

また、このようなゴム製品２によれば、異なる複数の識別用元素を配合したゴム製品２を蛍光Ｘ線分析装置３により分析し、その分析により検出された識別用元素の互いの配合率から該ゴム製品２に関する識別情報を認識して該ゴム製品２を容易に識別することができる。

また、ゴム製品識別装置１によれば、蛍光Ｘ線分析装置３の分析により検出された異なる複数の識別用元素の互いの配合率を配合率算出部10により算出し、その算出された異なる複数の識別用元素の互いの配合率に基づいて識別用データベース11に記憶されたゴム製品２に関する識別情報を出力部12により出力してゴム製品２を容易に自動識別することができる。

本発明の活用例として、ゴム製品の識別方法、ゴム製品、ゴム製品識別装置に適用できる。

１ …ゴム製品識別装置
２ …ゴム製品
３ …蛍光Ｘ線分析装置
４ …検出テーブル
４ａ …検出穴
５ …液体窒素タンク
６ …検出器
７ …Ｘ線管
８ …チャンバー
９ …ＣＰＵ
10 …配合率算出部
11 …識別用データベース
12 …出力部

Claims

ゴム製品の識別方法であって、
製作するゴム製品の基材に対して該ゴム製品が求められる機能に影響を与えない範囲で、異なる複数の識別用元素を配合すると共に、それぞれの識別用元素は、蛍光Ｘ線分析装置による検出誤差を補い得る３倍以上の倍率で異なる複数の配合率が設定され、その設定された異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して該ゴム製品に関する識別情報が関連付けられ、
前記異なる複数の識別用元素を配合したゴム製品を蛍光Ｘ線分析装置により分析し、その分析により検出された識別用元素の互いの配合率から該ゴム製品に関する識別情報を認識して該ゴム製品を識別することを特徴とするゴム製品の識別方法。
前記識別用元素は、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、バリウム（Ｂａ）、チタン（Ｔｉ）のうちから少なくとも２つが選択されることを特徴とする請求項１に記載のゴム製品の識別方法。
製作するゴム製品の基材に対して該ゴム製品が求められる機能に影響を与えない範囲で、異なる複数の識別用元素が配合され、それぞれの識別用元素は、蛍光Ｘ線分析装置による検出誤差を補い得る３倍以上の倍率で異なる複数の配合率が設定され、その設定された異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して該ゴム製品に関する識別情報が関連付けられたことを特徴とするゴム製品。
製作するゴム製品の基材に対して該ゴム製品が求められる機能に影響を与えない範囲で、異なる複数の識別用元素が配合され、それぞれの識別用元素は、蛍光Ｘ線分析装置による検出誤差を補い得る３倍以上の倍率で異なる複数の配合率が設定され、その設定された異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して該ゴム製品に関する識別情報が関連付けられたゴム製品の少なくとも前記識別用元素を分析し得る蛍光Ｘ線分析装置と、
前記蛍光Ｘ線分析装置の分析により検出された前記異なる複数の識別用元素の互いの配合率を算出する配合率算出手段と、
前記異なる複数の識別用元素の互いの配合率に対応して前記ゴム製品に関する識別情報が関連付けられて記憶された識別用データベースと、
前記配合率算出手段により算出された前記異なる複数の識別用元素の互いの配合率に基づいて前記識別用データベースに記憶された前記ゴム製品に関する識別情報を出力する出力手段と、
を有することを特徴とするゴム製品識別装置。