JPH09170976A - 非接着性液体式試料密着型硬さ試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、硬さ試験機に関し、特に非接着性
液体の表面張力を利用して試料をその載置面へ密着させ
るようにしたものである。 【解決手段】 試料（フィルム）１を、試料台４の上昇
により同試料台４の試料載置面４ａ上に載置する前に、
試料載置面４ａに非接着性液体（水，アセトン等）の噴
霧を行なうため、試料台４の降下位置における試料載置
面４ａの近傍にスプレーノズル８ｃが配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬さ試験機に関
し、特に非接着性液体の表面張力を利用してフィルム等
の試料を試料台上に密着させるようにした硬さ試験機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィルムのごとき試料の硬さ試験
を行なう場合、試料台に載置される基板上に試料を密着
させるのに接着剤が用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な接着剤による試料の密着手段では、試料と試料載置面
との間に接着剤の薄膜層が形成されて、硬さ測定用圧子
が試料上面から押込まれたときに上記接着剤の薄膜層が
弾性変形するので、測定誤差を招くという問題点があ
る。本発明は、このような問題点の解消をはかろうとす
るもので、試料載置面における試料の密着を、非接着性
液体の表面張力を利用して適切に行なえるようにした硬
さ試験機を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明の非接着性液体式試料密着型硬さ試験機は、
硬さ測定用圧子を昇降させて同圧子による試料への負荷
を行なう圧子昇降機構と、同圧子昇降機構による圧子昇
降経路の下方に配設された試料台と、同試料台への試料
の供給を行なう試料供給手段とをそなえるとともに、同
試料供給手段による上記試料台への試料供給に先立って
同試料台における試料載置面へ微量の非接着性液体を供
給する液体供給手段が設けられ、同液体供給手段による
上記試料載置面への液体供給後に上記試料供給手段を作
動させる制御系が設けられたことを特徴としている。上
述のように、制御系により、試料台への試料供給に先立
って、液体供給手段が作動し、試料載置面へ微量の非接
着性液体が供給されると、その後に行なわれる試料の載
置に際して非接着性液体の表面張力により試料載置面へ
の試料の密着が的確に行なわれるようになる。

【０００５】また、本発明の非接着性液体式試料密着型
硬さ試験機は、上記試料供給手段が、上記試料台の両側
方にそれぞれ配設された試料送りロールおよび試料巻取
りロールと、これらのロールの相互間に展張された試料
に上記試料載置面が下方から当接するように上記試料台
を上昇させうる試料台駆動機構とで構成され、上記液体
供給手段の液体供給部が上記試料台の降下位置における
試料載置面の近傍に配設されたことを特徴としている。
このように、試料載置面への試料の供給が、試料送りロ
ールと試料巻取りロールとの間に展張された試料の下面
に、試料台の上昇により試料載置面が下方から当接する
ようにして行なわれると、フィルムのごとき試料を上記
ロールの相互間で間欠的に移行させながら、所要のフィ
ルム長さごとに硬さ測定を能率よく行なうことができ
る。そして、試料載置面への非接着性液体の供給は、試
料台が降下した状態で適切に行なわれる。

【０００６】さらに、本発明の非接着性液体式試料密着
型硬さ試験機は、上記試料供給手段が、上記試料台の近
傍を通過する試料移送用コンベアと、同コンベア上の試
料を負圧により吸引して上記試料台の試料載置面へ移送
し正圧により載置しうる吸引ヘッド付きアームと、同ア
ームの駆動機構とで構成され、上記液体供給手段が上記
圧子昇降機構における固定枠の下端部またはその近傍に
設けられたことを特徴としている。このような試料供給
手段が装備されていると、試料移送用コンベアに直列状
に載置されて移送されてくる多数の試料が、吸引ヘッド
付きアームにより１個ずつ試料載置面に載置されて硬さ
測定を受けるようになる。そして、試料載置面への試料
載置の直前に、圧子昇降機構の固定枠下端部またはその
近傍の液体供給装置によって試料載置面への非接着性液
体の供給が行なわれるので、同液体の表面張力による試
料載置面への試料の密着が的確に行なわれるようにな
り、これにより硬さ測定の精度が高められる。

【０００７】また、本発明の非接着性液体式試料密着型
硬さ試験機は、上記液体供給手段が、液体タンクと、同
液体タンクに接続されたポンプと、同ポンプに接続され
て液体を霧状に噴出するスプレーノズルとで構成された
ことを特徴としている。試料載置面への非接着性液体の
供給は試料を密着させるためのものであるから、その供
給量は試料載置面が濡れる程度の微量であることが望ま
しいが、上述のように構成された液体供給手段では非接
着性液体がスプレーノズルから噴霧状に供給されるの
で、試料載置面への微量供給が適切に行なわれるように
なる。

【０００８】さらに、本発明の非接着性液体式試料密着
型硬さ試験機は、上記液体供給手段が、液体タンクと、
同液体タンクから液体の供給を受けて上記試料載置面を
撫でる柔軟な濡潤部材と、同濡潤部材の駆動機構とで構
成されたことを特徴としている。試料載置面への非接着
性液体の供給と同載置面への試料の載置とが繰返される
と、試料台近傍の雰囲気が無塵状態で無い限り、試料載
置面が汚れるようになって、試料の載置が安定よく行な
われない事態を招く恐れがあるが、試料載置面を柔軟な
濡潤部材が撫でるようにして非接着性液体の供給が行な
われると、濡潤部材の擦過時に試料載置面を清掃する作
用も同時に行なわれるので、試料載置面における試料の
密着作用が常に安定した状態で的確に行なわれるように
なる。 そして、上記濡潤部材としてスポンジまたはブ
ラシか用いられると、非接着性液体の供給および試料載
置面の清掃が適切に行なわれるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施形
態について説明すると、図１〜３は本発明の第１実施形
態としての非接着性液体式試料密着型硬さ試験機を示す
もので、図１はその要部の正面図、図２は図１の装置の
作用状態を示す正面図、図３は図１，２の装置の制御系
を示すブロック線図であり、図４，５は本発明の第２実
施形態としての非接着性液体式試料密着型硬さ試験機を
示すもので、図４はその要部の正面図、図５は図４のＡ
−Ａ矢視図である。

【００１０】まず本発明の第１実施形態について説明す
ると、図１，２に示すように、硬さ試験を施される試料
としてのフィルム１（または金属箔）１が、試料送りロ
ール２から繰出されて試料巻取りロール３に巻取られる
ようになっている。そして、両ロール２，３の間に展張
されたフィルム１が、試料台４の試料載置面４ａに載置
された状態で、硬さ試験機本体５の圧子５ａを介し荷重
を受けることにより、その圧痕の深さから硬さを演算さ
れるようになっている。すなわち、試料台４を上昇させ
る試料台駆動機構が、互いに重合する外筒６ａおよび内
筒６ｂと、これらの相互間に形成される流体室６ｃへ配
管６ｄを介し流体を供給したり同流体の排出を行なった
りする流体機器７とで構成されており、上述の試料台駆
動機構と両ロール２，３とで、試料載置面４ａへ試料と
してのフィルム１を供給する試料供給機構が構成されて
いる。

【００１１】この第１実施形態では、特に試料載置面４
ａへフィルム１を載置するのに先立って微量の非接着性
液体（水，アルコール，エチレングリコールまたはアセ
トン等）を供給する液体供給機構として、液体タンク８
ａ，ポンプ８ｂおよびスプレーノズル８ｃが設けられて
おり、その液体供給部としてのスプレーノズル８ｃは試
料台４の降下位置における試料載置面４ａの近傍に配設
されている。圧子５ａは支軸５ｂを中心として回動しう
るアーム５ｃの先端部に設けられていて、電磁手段５ｄ
によりアーム５ｃを回動させるようにして圧子５ａの昇
降を行なえるようにした圧子昇降機構が構成されてい
る。

【００１２】また、図３に示すように、制御器９からの
指令信号９ａにより液体供給手段10による試料載置面４
ａへの非接着性液体の供給が行なわれると、その供給の
確認信号10ａに応じ制御器９から試料供給手段11に指令
信号９ｂが与えられて、同手段11における試料台駆動機
構を作動させるようにする制御系が設けられている。そ
して、試料供給手段11からの確認信号11ａに応じ制御器
９から指令信号９ｃが圧子昇降機構12に発信されると、
試料としてのフィルム１への圧子による試験荷重の負荷
が行なわれ、これに関連して圧子侵入量計測手段13によ
り計測された圧子侵入量に基づき、硬さ演算器14でフィ
ルム１の硬さが求められるようになっている。

【００１３】上述のように構成された本発明の第１実施
形態としての硬さ試験機では、試料台４への試料供給に
先立って、制御器９からの指令信号９ａにより、液体供
給手段のスプレーノズル８ｃから試料載置面４ａへ微量
の非接着性液体が供給される。ついで制御器９からの指
令信号９ｃにより試料供給手段における各ロール２，３
の一時停止および試料台４の上昇動作が行なわれて、試
料載置面４ａにフィルム１が載置されるが、その際、非
接着性液体の表面張力により試料載置面４ａへのフィル
ム１の密着が的確に行なわれるので、圧子５ａによる試
験荷重の負荷が適切に行なわれて、正確な硬さ測定が実
施されるようになる。なお硬さ測定後の試料台４の降下
は、流体室６ｃから流体を排出するようにして行なわれ
る。

【００１４】フィルム１の硬さ測定は、各ロール２，３
の相互間で同フィルム１を間欠的に移行させながら、所
要のフィルム長さ（例えば１メートル）ごとに能率よく
行なうことができる。そして、試料載置面４ａへの非接
着性液体の供給は、試料台４が降下した状態で適切に行
なわれる。

【００１５】次に本発明の第２実施形態について説明す
ると、図４および図５に示すように、硬さ試験を施され
る単体としての多数の試料１ａが、コンベア18上の各試
料受部18ａに載置されて、同コンベア18の間欠作動によ
り、試料受部18ａの長さだけ水平に移送されてから一時
的に停止する間欠移動を行なうようになっている。そし
て、コンベア18の上方に硬さ試験機本体15が配設され、
その圧子15ａを圧子軸と共に昇降させる圧子昇降機構が
設けられていて、同圧子昇降機構による圧子15ａの昇降
経路の下方に試料台４が配設されている。

【００１６】また試料台４の試料載置面４ａへ試料１ａ
を順次載置するための試料供給手段として、コンベア18
の間欠作動と連動する吸引ヘッド16ａ付きアーム16と、
同アーム16の駆動機構17とが設けられており、このアー
ム駆動機構17によりアーム16の水平面内での旋回および
俯仰動作が行なわれるようになっている。またアーム16
の先端の吸引ヘッド16ａは、負圧により試料１ａを吸引
し正圧により同試料１ａを試料載置面４ａへ載置できる
ようになっている。なお、吸引ヘッド16ａの正負圧制御
は、アーム駆動機構17のケーシング内の図示しない空気
ポンプによりアーム16内の給排気管を介して行なわれ
る。さらに、硬さ試験機15の固定枠下端部には、液体タ
ンク８ａからポンプ８ｂを介して供給される非接着性液
体（水，アルコール，エチレングリコール，アセトン
等）を噴霧状に吐出するスプレーノズル８ｃが装着され
ている。

【００１７】上述のような本発明の第２実施形態の場合
も、前述の第１実施形態の場合と同様に、図３に示すよ
うな制御系が設けられる。この第２実施形態では、図４
に示す試料１ａが図５に示す吸引ヘッド16ａ付きアーム
16の作動により試料載置面４ａに載置される直前に、ス
プレーノズル８ｃから微量の非接着性液体が試料載置面
４ａに噴出されるので、その後に行なわれる試料１ａの
載置に際し、試料載置面４ａへの試料１ａの密着が非接
着性液体の表面張力により適切に行なわれる。ついで試
料載置面４ａ上の試料１ａが圧子15ａによる試験荷重の
負荷を受けている間に、コンベア18は試料受部18ａの長
さだけ移動しており、これにより荷重負荷後の試料１ａ
を再びコンベア18上の空の受部18ａに戻す操作が支障な
く行なわれる。

【００１８】このようにして、この第２実施形態では、
コンベア18上の多数の試料１ａが、順次１個ずつ硬さ試
験を施されるようになるが、他の作用効果については前
述の第１実施形態と同様である。また、第１実施形態お
よび第２実施形態のいずれの場合も非接着性液体の供給
手段としてスプレーノズルが用いられているが、このス
プレーノズルの代わりに液体タンクから液体の供給を受
けて試料載置面を撫でる柔軟な濡潤部材（スポンジやブ
ラシ等）と同濡潤部材の駆動機構とを装備してもよく、
その場合は上記濡潤部材が試料載置面への液体供給と同
時に同載置面を擦過して清掃作用を行なう効果も得ら
れ、特に上記濡潤部材としてスポンジまたはブラシが用
いられると、その効果が著しい。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の非接着性
液体式試料密着型硬さ試験機によれば、次のような効果
が得られる。 (1) 制御系により、試料台への試料供給に先立って、液
体供給手段が作動し、試料載置面へ微量の非接着性液体
が供給されるので、その後に行なわれる試料の載置に際
して非接着性液体の表面張力により試料載置面への試料
の密着が的確に行なわれるようになる。 (2) 試料載置面への試料の供給が、試料送りロールと試
料巻取りロールとの間に展張されたフィルムのごとき試
料の下面に、試料台が下方から当接するようにして行な
われると、フィルムのごとき試料を上記ロールの相互間
で間欠的に移行させながら、所要のフィルム長さごとに
硬さ測定を能率よく行なうことができ、試料載置面への
非接着性液体の供給は、試料台が降下した状態で適切に
行なわれる。 (3) 試料移送用コンベアと吸引ヘッド付きアームを有す
る試料供給手段とが装備されていると、試料移送用コン
ベアに直列状に載置されて移送されてくる多数の試料
が、上記アームの吸引ヘッドにより１個ずつ試料載置面
に載置されて硬さ測定を受けることができ、試料載置面
への試料載置の直前に、圧子昇降機構の固定枠下端部ま
たはその近傍の液体供給装置によって試料載置面への非
接着性液体の供給が行なわれるので、同液体の表面張力
による試料載置面への試料の密着が的確に行なわれるよ
うになって、硬さ測定の精度が高められる。 (4) 試料載置面への非接着性液体の供給は試料を密着さ
せるためのものであるから、その供給量は試料載置面が
濡れる程度の微量であることが望ましいが、非接着性液
体がスプレーノズルから噴霧状に供給されると、試料載
置面への微量供給が適切に行なわれるようになる。 (5) 試料載置面への非接着性液体の供給と同載置面への
試料の載置とが繰返されると、試料台近傍の雰囲気が無
塵状態で無い限り、試料載置面が汚れるようになって、
試料の載置が安定よく行なわれない事態を招く恐れがあ
るが、試料載置面を柔軟な濡潤部材が撫でるようにして
非接着性液体の供給が行なわれると、濡潤部材の擦過時
に試料載置面を清掃する作用も同時に行なわれるので、
試料載置面における試料の密着作用が常に安定した状態
で的確に行なわれるようになる。 (6) 上記濡潤部材としてスポンジまたはブラシか用いら
れると、非接着性液体の供給および試料載置面の清掃が
適切に行なわれるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としての非接着性液体式
試料密着型硬さ試験機の要部を示す正面図である。

【図２】図１の試験機の作用状態を示す正面図である。

【図３】図１，２の試験機の制御系を示すブロック線図
である。

【図４】本発明の第２実施形態としての非接着性液体式
試料密着型硬さ試験機の要部を示す正面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ矢視図である。

【符号の説明】

１ 試料としてのフィルム １ａ 単体としての試料 ２ 試料送りロール ３ 試料巻取りロール ４ 試料台 ４ａ 試料載置面 ５ 硬さ試験機本体 ５ａ 圧子 ５ｂ 支軸 ５ｄ 電磁手段 ６ａ 外筒 ６ｂ 内筒 ６ｃ 流体室 ６ｄ 配管 ７ 流体機構 ８ａ 液体タンク ８ｂ ポンプ ８ｃ スプレーノズル ９ 制御器 ９ａ，９ｂ，９ｃ 指令信号 10 液体供給手段 11 試料供給手段 12 圧子昇降機構 13 圧子侵入量計測手段 14 硬さ演算器 15 硬さ試験機本体 15ａ 圧子 16 アーム 16ａ 吸引ヘッド 17 アーム駆動機構 18 コンベア 18ａ 試料受部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬さ測定用圧子を昇降させて同圧子によ
   る試料への負荷を行なう圧子昇降機構と、同圧子昇降機
   構による圧子昇降経路の下方に配設された試料台と、同
   試料台への試料の供給を行なう試料供給手段とをそなえ
   るとともに、同試料供給手段による上記試料台への試料
   供給に先立って同試料台における試料載置面へ微量の非
   接着性液体を供給する液体供給手段が設けられ、同液体
   供給手段による上記試料載置面への液体供給後に上記試
   料供給手段を作動させる制御系が設けられたことを特徴
   とする、非接着性液体式試料密着型硬さ試験機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の非接着性液体式試料密
   着型硬さ試験機において、上記試料供給手段が、上記試
   料台の両側方にそれぞれ配設された試料送りロールおよ
   び試料巻取りロールと、これらのロールの相互間に展張
   された試料に上記試料載置面が下方から当接するように
   上記試料台を上昇させうる試料台駆動機構とで構成さ
   れ、上記液体供給手段の液体供給部が上記試料台の降下
   位置における試料載置面の近傍に配設されたことを特徴
   とする、非接着性液体式試料密着型硬さ試験機。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の非接着性液体式試料密
   着型硬さ試験機において、上記試料供給手段が、上記試
   料台の近傍を通過する試料移送用コンベアと、同コンベ
   ア上の試料を負圧により吸引して上記試料台の試料載置
   面へ移送し正圧により載置しうる吸引ヘッド付きアーム
   と、同アームの駆動機構とで構成され、上記液体供給手
   段が上記圧子昇降機構における固定枠の下端部またはそ
   の近傍に設けられたことを特徴とする、非接着性液体式
   試料密着型硬さ試験機。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つに記載の非
   接着性液体式試料密着型硬さ試験機において、上記液体
   供給手段が、液体タンクと、同液体タンクに接続された
   ポンプと、同ポンプに接続されて液体を霧状に噴出する
   スプレーノズルとで構成されたことを特徴とする、非接
   着性液体式試料密着型硬さ試験機。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１つに記載の非
   接着性液体式試料密着型硬さ試験機において、上記液体
   供給手段が、液体タンクと、同液体タンクから液体の供
   給を受けて上記試料載置面を撫でる柔軟な濡潤部材と、
   同濡潤部材の駆動機構とで構成されたことを特徴とす
   る、非接着性液体式試料密着型硬さ試験機。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の非接着性液体式試料密
   着型硬さ試験機において、上記濡潤部材がスポンジまた
   はブラシで構成されたことを特徴とする、非接着性液体
   式試料密着型硬さ試験機。