JPH04105040A - 粒体の付着力測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、粉粒体、例えばセラミックス、化粧品、トナ
ー　ＩＣ用微粒子等の付着力を測定するに適した付着力
測定装置に関する。

［従来の技術］ 従来、粒体の付着力を測定するには、遠心力を利用した
ものがある。この方法では、粒子をガラス面に散布し、
粒子付着面の数視野を拡大して写真撮影を行ない、その
後遠心機で粒子をガラス面から飛散させ、各回転速度ご
とに同一視野の写真をとるという操作を繰り返し、残留
粒子数を求めることにより、粒子に働く遠心力との関係
から付着力の評価を行なっている。

また、上下二つの部分からなる円筒形分割セルに試料粉
体を充填し、試料粉体の付着力、粉体とセル壁面との摩
擦力によって付着している上下のセルに引張り力を加え
、この引張力が粉体の付着力より大きくなり、上下のセ
ルがセル内に充填した粉体層で破断し分離する瞬間の破
断力をもとに付着力を求める方法もある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来の測定方法のうち、前者は測定操作が煩雑
で簡便に行なえないという問題点があった。後者は統計
的な手法であり、測定にかかわった粒子数等、不確かな
要素がはいるため、正確な測定が行なえないという問題
点があった。また、両者とも粒子１個ごとの測定、粒子
間の相互作用力による測定は行なうこかてきなかった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決するために、次のような構成
を採用した。すなわち、本発明にかかる粒体の付着力測
定装置は、粒体の粒径よりも小さい吸引口部で粒体を吸
引吸着させて保持する保持治具と、該治具により保持さ
れたまま試験面に付着させた粒体に対し、治具を介して
引張り荷重を任意に負荷できる負荷手段と、該負荷手段
により加えられる荷重によって変移する保持治具の変位
量を検出する変位検出手段とを備えなてることを特徴と
している。

［作用］ 保持治具で粒体試料の粒子１個を吸着保持する。治具で
試料粒子を保持したまま試料粒子を試験面に付着させる
。付着させた試料粒子に対し治具を介して負荷手段によ
り引張り力を加える。この引張り力が付着力に勝ると試
料粒子が治具とともに試験面から離れる。試料粒子が試
験面から離れる瞬間は、保持治具の変位検出手段からの
変位出力か急増することにより検出てきる。試料が離れ
る瞬間に負荷手段にょフて加えられていた引張り力を試
料の付着力として求めることができる。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例である粒体の付着力測定装置の
構成を示す図て、この付着力測定装置ｌの枠体２内には
負荷装置３が設けられている。

負荷装Ｗ３は、コイル部３ａと永久磁石３ｂがうなり、
コイル部３ａには支持棹５を介して試料粒子を吸着保持
する保持治具６が取り付けられている。保持治具６には
略し字状の変位検出ハーフが取り付けられ、該変位検出
パーの先端部には、差動トランス式変位検出器９が設け
られている。

負荷装置３は、保持治具６の上下駆動装置として作動し
、治具上下駆動回路１ｏがら供給される負荷電流で生ず
る電磁コイル３ａの電磁力によって治具を上下動させる
もので、負荷電流の向きと大きさを変えることにより治
具の移動方向、治具を介して伝えられる荷重を任意に変
えることかできる。負荷電流の供給はＣＰＵ１２がらの
指令によって制御さねており、負荷時の荷ｍはリアルタ
イムで計測される。

負荷装置３によって治具６を上下動させる際の移動量は
、変位検出器９にょフて検出される。変位検出器９から
出力される変位量検出信号は、増幅器１４で増幅され、
Ａ／Ｄ変換器１５を介してＣＰＵ１２へ送られる。ＣＰ
Ｕ１２は治具６の変位変化もリアルタイムで計測する。

これら荷重、変位データはＲＡＭ１６に記憶されるとと
もに、プリンタ１８によって計測結果が印字される。治
具６は、第２図に示すように治具本体２ｏに吸引ノズル
２１が取り付けらねでおり、ノズルはビニールチューブ
２２によフて真空装置２３に連通している。ノズル２１
の先端径は試料の粒子径より小さく、真空装置２３を作
動することにより、試料粒子１個を吸着する。

治具６に吸着・保持される試料粒子２４は、ステージ２
５に載置された被付着試験面を有する付着試料２６に付
着させられる。ステージ２５はハンドル２７にょフて昇
降し、試験を行なう最適位置ヘセットされる。

付着力測定が行なわれる試験域の近傍にはＴＶ左カメラ
０が設けられ、試験実行中の様子をＴＶモニタ３１によ
って観察できるようにされている。

上記のように構成された実施例装置における粒体の付着
力測定試験は、次のようにして行なわれる。

試料粒子群を治具６に近つけ、真空装置２３を作動する
。この時、試料粒子が治具のノズル２１に吸引され、ノ
ズル先端部で試料粒子が１個我着保持される。

次に治具上下駆動回路１０により負荷装置３を駆動し、
試料粒子２４を保持したまま治具６を下方へゆっくり降
下させる。初期状態では治具は上方に位置させである。

治具が降下し試料粒子２４が付着試料２６に接触したこ
とを、治具の隣下速度の変化から検出し、予圧を与えて
試料２６の試験面に付着させる。その後は、駆動回路１
０により治具を上昇させる方向へ負荷電流を供給し、徐
々に治具を引き上げる。この時の引き上げ力は、治具６
を介して試料粒子２４へ伝わる。

試料粒子２４が付着試料２６に付着している間は、治具
の変位変化は生じない。治具６に加わる引張り荷重が次
第に大きくなり、試料の付着力よりも大きくなって、試
料粒子２４が付着面から離れると、治具６は上方へ大き
く変位する。この時の変位変化は変位検出器９によって
連続して検出されているので、変位変化点を容易に知る
ことができる。また、治具６に加わる荷重も連続して計
測されており、この変位変化点における荷重を求めるこ
とにより試料粒子の付着力として測定することができる
。かかる特性を第５図に示す。

上記したように本発明の実施例装置によれば、粒子１個
ごとにその付着力を簡単かつ精度よく求めることができ
る。また、第３図に示すように試料台側に粒子吸引口２
４を設け、下部治具として試料粒子を吸着・保持させ、
上部治具２ｏに吸着保持された粒子と相互に付着させて
試験を行なえば、粒子間相互作用力を測定することもで
きる。

また、保持治具として第４図に示すように、複数の試料
粒子吸引口３３・・・を設け、複数個の粒子を吸着・保
持できるようなものに構成すれば、統計的に付着力測定
を行なうことかできる。複数個の粒子を吸着保持した状
態では、付着試料に付着させ、上記と同様の試験を行な
い、求めた粒子離脱時の荷重を粒子の個数で割ったもの
が１個当りの付着力として求めることができる。

「発明の効果］ 上記説明から明らかなように、本発明にかかる粒体の付
着力測定装置によれば、粒子１個ごとの付着力を簡単か
つ正確に求めることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の構成を示す図、第２図は
保持治具の構成を示す図、第３図および第４図は変形実
施例を示す図、第５図は試験における荷重・変位の特性
を示す図である。 ３・・・負荷装置　　　　６・・・保持治具９・・・変
位検出器　　２４・・・試料粒子第２図 平 第３図 １４図 φ 第５図 ・支イ立

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒体の粒径よりも小さい吸引口部で粒体を吸引吸
   着させて保持する保持治具と、該治具により保持された
   まま試験面に付着させた粒体に対し、治具を介して引張
   り荷重を任意に負荷できる負荷手段と、該負荷手段によ
   り加えられる荷重によって変移する保持治具の変位量を
   検出する変位検出手段とを備えなてることを特徴とする
   粒体の付着力測定装置。