JPH0224554A - 摩擦帯電圧測定装置の試料保持装置 - 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］ 本発明は布帛、合成樹脂フィルム等のシート状試料を帯
電性、潤色、褪色測定等の供試のために保持する保持方
法に関する。

［従来の技術］ 近来、繊維の摩擦帯電性に関する関心が高まり、布帛等
の試料の帯電性を測定することが行なわれるように−な
った。この帯電性試験では、試料に摺動摩擦を加え、そ
のときの帯電性をセンサで測定するが、シート状の試料
をシワのない緊張状態で簡単かつ確実に保持することが
難しく、試験を困難なものとしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、シート状の試料を適度の緊張状態で簡単かつ
確実に保持することが難しいという上記問題点を解決す
ることを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するため、本発明は次のような構成を
採用した。

すなわち、本発明にかかるシート状試料の保持方法は、
布帛、フィルム等シート状試料を試験に供するため保持
する方法であって、シー］・状試料を露出させる供試穴
を有するサンプルプレートと、該サンプルプレートの供
試穴と重なり合う供試穴を有し、両供試穴を重ね合わせ
た状態でサンプルプレートを固定保持することのできる
枠体であるサンプルテーブルとを用い、試料をサンプル
プレートの供試穴を覆うようにサンプルプレートに貼着
固定して該サンプルプレートごとサンプルテーブルに固
定することを特徴としている。

［作用］ 試料をサンプルプレートにその供試穴を完全に覆うよう
に被せて適度の緊張状態で粘着テープ等の固定手段によ
り固定する。この試料をサンプルプレートごとサンプル
テーブルに装着固定する。

このときサンプルテーブルの供試穴とサンプルプレート
の供試穴を重なり合わせることにより、両供試穴を通し
て試料を試験に供することができる。

［実施例］ 以下、本発明を布帛の摩擦帯電圧測定装置に応。

用する場合の実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例の全体構成図であって、この
摩擦帯電圧測定装置１は、試料に摩擦を与えるとともに
その帯電圧を測定する測定装置２と、該測定装置の動作
を制御するとともに得られたデータを処理するデータ処
理装置３と、プロッタ４とで構成される。

測定装置２は、第２図および第３図に示す如く、試料Ｓ
を保持する試料保持部７と、受台９と、摩擦装ｇｌＯと
、帯電圧センサ１３とを備えている。試料保持部７は、
第４図に示す如く、上面に試料Ｓ表面が露出する円形の
穴１５が設けられたスライド式サンプルテーブル１６と
、試料Ｓを貼着固゛定するサンプルプレート１７を備え
、サンプルテーブル１６の側面にはサンプルプレート１
７を挿入する挿入口１９が開口している。また、サンプ
ルテーブル１６の内部には、基台２０に対し上下動自在
な脚２２、・・・を有し、バネ２３．−・・の押圧力に
よってサンプルプレート１７をサンプルテーブル１６の
天井面に押圧する押圧板２４，２４が設けられている。

この押圧板２４．２４の入口側部分は下方へ傾斜して前
記挿入口１９に臨んでいる。サンプルプレート１７は階
段状に屈曲した板体の中央部に円形の穴２６が形成され
ており、サンプルプレート１７をサンプルテーブル１６
に装着したとき、この穴２６が前記テーブル側の穴１５
と丁度型なるようになっている。シート状の試料Ｓはこ
のサンプルプレート１７の上面に緊張状態でスコッチテ
ープ等の固定手段で固定される。なお、織物やフィルム
等伸縮性の低い試料はサンプルプレート１７を用いず、
直接サンプルテーブル１６にテープ等で貼着しても測定
を行なうことができる。また、ニット等伸縮性の高い試
料は、スコッチテープ等を用いず、複数のビンで固定す
るのが好ましい。

サンプルテーブルＩ６の手誼側の端部には、本体ケース
３０に設けられた溝３２に遊嵌される脚部が一体に設け
られており、この脚部にコロ３３．３３が取り付けられ
ている。このコロ３３，３３は、テーブル１６の移動時
に溝３２の直下部に設けられたレール３４上を転勤する
ようになっている。また、サンプルテーブルＩ６の奥側
の端部には水平方向に張出するガイド部材３６が設けら
れており、その先端部は、本体ケース３０に設けた立上
り部３７の溝３９内において、レール４０上を摺動する
ようになっている。

立上り部３７の前面側両端部にはプーリ４２，４２　’
が軸支されており、これら両プーリ４２．４２　’　に
ワイヤ４３が張架されている。このワイヤ４３には前記
サンプルテーブル１６の一端が係止されている。

方のプーリ４２はパルスモータ４５の回転軸に固定され
ており、該モータの正逆回転によフて回転し、ワイヤ４
３を移動させるようになっている。ワイヤ４３が移動す
ると、前記サンプルテーブル１６が溝３２．３９に沿っ
て測定位置Ａから摩擦位置Ｂまでの間を円滑に前後動す
る。なお、モータ４５にはロータリエンコーダ４７が取
り付けられており、該モータの回転量を検出するように
なフている。これらモータ４５と該モータの回転量検出
手段であるロータリエンコーダ４７とは制御装置を兼ね
たデータ処理装置３に接続されている。

受台９は、上端面が平滑な木製で円柱状に形成されおり
、第５図に示す如くソレノイド５０のコア５２に取り付
けられたロッド５３によって支持されている。コア５２
は常時はバネ５５によって引き下げられているが、ソレ
ノイドに通電されると上動するので、この動作に従って
受台９が上下動する。受台９が下降位置にあるときは、
その上面がサンプルテーブル１６にセットされた試料Ｓ
よりも下方にあるが、ソレノイド５０に通電されて上昇
位置にあるときは、試料Ｓの裏面に軽く接するように調
節されている。このソレノイド５０もデータ処理装置に
接続されている。

摩擦装置１０は、第６図に示す如く回転テーブル５７に
ビン５９を偏心させて設けたクランク機構と、該クラン
ク機構のビンが摺動自在に嵌合する長穴６０を有する揺
動アーム６２を備え、該揺動ア・−ムの基部には円筒６
３が一体に設けられている。円ｖＩＪ６３は支持軸６４
に回動自在に嵌合しており、該円筒６３の上端部は支持
軸６４に外嵌したコイルバネ６５によって下向きに押圧
されている。コイルバネ６５の押圧力の強さは、支持軸
６４の上部のねじ部６４ａに螺着したナツト６６によっ
て適宜調節することができる。

揺動アーム６２の下面側には端部に傾斜面６９ａを有す
る突条部６９が一体に設けられており、回転テーブル５
７に設けたローラ７０が該回転テーブルの所定の回転位
置でこの突条部６９を押し上げるようになっている。す
なわち、回転テーブル５７の矢印Ｙ方向の回転とともに
クランク機構により揺動アーム６２が矢印Ｘ方向と反Ｘ
方向に繰り返し揺動するが、矢印Ｘ方向に移動するとき
には前記ローラ７０が突条部６９から外れるので、揺動
アーム６２がコイルバネ６５によって押し下げられ、反
Ｘ方向に移動するときは揺動アーム６２がローラ７０に
よって持ち上げられる。揺動アーム６２が持ち上げられ
ると、その先端部に取り付けられている摩擦摺動パッド
１１が試料表面から持ち上げられ、揺動アーム６２が下
降すると前記バッド１１が試料表面に接触するようにな
っている。このため、バッド１１が矢印Ｘ方向に移動す
るときのみ試料表面を摺擦し、逆方向に戻るときは試料
表面から離脱する。なお、摩擦摺動バッド１１は説詣綿
５〜１０ｇを角型の木枠に詰め、その上から洗濯ずみの
金巾綿布又は羊毛を被せて、ゴムバンド、粘着テープ等
で固定したもので、黒板消し状の外観を有する。このバ
ッド１１は、揺動アーム６２の段状の先端部７２にねじ
７３で取り付けられる。その着脱は容易である。

前記回転テーブル５７の回転軸７５にはベベルギヤ７６
が固着されており、このベベルギヤ７６にパルスモータ
７７のベベルギヤ７９が噛合している。このモータ７７
にもロータリエンコーダ８０が取り付けられており、こ
わらがデータ処理装置３に接続されている。

帯電圧センサ１３は、サンプルテーブル１６が測定位置
Ａに位置するとき、丁度試料の直上部に位置するよう、
本体ケースの立上り部３７に設けた軸８２に取り付けた
支持ケース８３の先端部に取り付けられている。このセ
ンサ１３は回転セクタ一方式のセンサであり、第７図に
示す如く扇形の静電誘導検出板９０と、該検出板と同形
の遮蔽板９１とを上下に間隔をおいて設けている。上側
に位置する静電誘導検出板９０はアーム９２によって固
定支持されており、下側に位置する遮蔽板９Ｉはブラシ
レスモータ９４の回転軸９５に取り付けられている。モ
ータ９４の回転軸９５は静電誘導検出板９０の中央部に
穿設した穴９６に非接触に挿通されている。モータ９４
の回転軸９５の上端部にはスリ林状のピボット軸受部９
７が形成され、このとポット軸受部９７に導電体で形成
されたニードル９９の先端部が当接している。このニー
ドル９９は弾性板】００によって下向きに押圧されると
ともに、導電性を有する該弾性板１００は導線１０１に
よフてアースされている。帯電圧センサ１３の直下部に
帯電した試料Ｓを位置させた状態でモータ９４が回転す
ると、遮蔽板９１が回転するので、これと平面視同形の
検出板９０が下方の帯電体によって誘電されたりされな
かったりする。したがって、帯電圧がその大きさに見合
う交流として取り出され、これがプリアンプによって増
幅されてデータ処理部に供給される。ころがり軸受等の
軸受は、軸が回転するに伴い例えばころがり体（ボール
或はコロ）の表面に油膜が形成さね、これを介して転勤
するようになる。このため軸と軸受外側が電気的に高抵
抗となり遮蔽板が完全に接地しないことによフて回転遮
蔽板が電位を有することになる。又前記軸と軸受外側の
高抵抗は軸の回転に伴い変動するので、軸電位も変化し
これによって静電誘導検出板にノイズを誘起させる。こ
の影響を受けて測定精度が低下するおそれがあるが、こ
の装置では、モータ９４の回転軸９５がニードル９９を
介してアースされているので、上記の原因による測定誤
差は生じない。

帯電圧センサ１３の直下部には、第３図に示す如く、サ
ンプルテーブル１６の穴１５と同形の円板状の較正用電
極［１０が上下動可能に設けられている。

較正用電極＋１０は、一定の帯電圧を負荷することので
きる較正用高圧電源回路に接続されており、常時は本体
ケース３０の上面レベルに引込んでいるが、電極上昇レ
バー１１．１を操作することにより、帯電圧センサ１３
に接近する所定の高さまで引きＦげることができる。こ
の較正用電極１１０によって帯電圧センサ１３の感度を
較正することができる。

データ処理装置３は第８図に示すように構成されている
。すなわち、帯電圧センサ１３のモータ９４からの同期
信号とプリアンプ＋２１からの帯電圧アナログ信号が、
モータ同期信号検出回路１２０とメインアンプ１２２お
よびワンチップマイコン１２３を含むＡ／Ｄ変換部１２
５に供給され、該Ａ／Ｄ変換部からのデジタル信号が演
算部（コンピュータ）！２６に供給される。演算部１２
６では測定データの演算処理が行なわれ、その結果が表
示部１２７およびプロッタ４に供給される。

また、演算部１２６には測定装置２のモータ４５゜ツレ
−ノイド５０．モータ７７等を駆動するコントロールリ
レ一部Ｉ３０と設定用スイッチ群１３１が接続されてお
り、装置全体の動作の制御、測定条件の設定等が行なわ
れるようになっている。なお、較正用電極１１０には前
述の如く較正用高圧電源１３３が接続されている。図中
１３５はＡＣｌｏｏＶに接続されて直流定電圧を得る電
源回路である。

プロッタ４は、第９図に示す如く、試料の帯電圧の経時
変化をグラフで記録するとともに、−回の測定における
ピーク電圧を各グラフの上方の記録位置１４０に例えば
−３，４２にＶと云うように記録する。同図において、
縦軸は帯電圧、横軸は時間（秒又は分）である。この座
標目盛もプロッタ４で設定条件に応じて記録紙Ｐ上にチ
ャートとして描かせるようになっている。また、一つの
試料について予め設定された回数（例えば５回）の測定
を行なうと、ピーク値の平均、ピーク値の変動率、測定
開始から第１番目の設定時間（例えば１０秒）経過後の
帯電値の平均と変動率、第２番目の設定時間（例えば３
０秒）経過後の帯電値の平均と変動率、必要な場合は、
さらに第ｎ番目の設定時間経過後の平均と変動率、半減
期の平均と変動率等の統計処理結果をチャートの右欄１
４１に併せて記録するようになっている。このように、
測定データの統計処理を行なって同時に表示するので、
実用−ヒきわめて便利なものとなっている。

このプロッタ４による各測定データの記録は、所定時間
毎のデータをサンプリングして記録紙上にプロットする
ことにより行なわれるが、７ＪＪ９図に示す如く、記録
開始直後の帯電値の変化が特に急激であるので、この開
始から所定の時間（例えば１０秒間）はプロッタのサン
プリングインタバルをそれ以後の部分よりも短かくして
いる（例えばｌ／２）。このため、データの急激な変化
にも充分適応して、高精度のグラフを描かせることがで
きるのである。

つぎに、第１Ｏ図の測定操作をあられすフローチャート
を参照しつつ、このａ！擦帯電圧測定装置１の使用法に
ついて説明する。

先ず、サンプルプレート１７に略正方形に裁断した試料
を、穴２６をふさぐ形で載せ、スコッチテープで貼着固
定する。このとき、試料表面にシワがないようにする。

試料を取りつけたサンプルプレート１７をサンプルテー
ブル１６の挿入口１９に挿入し、両穴１５．２６が重な
るように−ばいに押し込む。

測定装置２の電源が叶Ｆであることを確認した後、デー
タ処理装置３とプロッタ４の電源をＯＮにし、ブザー１
５０が鳴るまで待つ。このブザーはプロッタ４の準備が
完了したことを報らせるもので、こわが鴫ったら測定装
置２のスイッチをＯＮにする。しかるのち、設定用スイ
ッチ群の各スイツチ、例えば電圧レンジ設定スイッチ、
測定回数設定スイッチ、測定時間設定スイッチ等を選択
設定する。較正を行なう場合は較正スイッチを操作し、
後述の較正操作を行なわせるが、通常は較正は不要であ
る。

以上の設定が行なわれたら、プロッタ４で記録紙Ｐ上に
Ｘ軸、Ｙ軸のチャート目盛を描かせる。

試料をセットした測定装置のスタートスイッチを入れる
と、サンプルテーブル１６が摩擦位置Ｂまで移動し、受
台９が上昇して試料の裏面を支えるとともに、Ｐｉ１５
．装置ＩＯの摩擦摺動バッド１１によって一方向のみの
摺動ａ！療が所定回数（例えば１２回）行なわわる。Ｊ
１５１！擦が終ると受台９が下降し、サンプルテーブル
１６が測定位置Ａに復帰して帯電圧センサ１３による帯
電圧検出が行なわれる。この検出信号はデータ処理装置
３で処理され、プロッタ４によって記録される。この操
作が設定回数（例えば５回）だけ行なわれたのち、得ら
れた統計値が印字される。一つの試料について所定回数
の測定が終了したら、試料を変えて同様な測定を行なつ
ぎに、帯電圧センサの較正法について述べれば、先ず、
サンプルプレート１７を測定位置Ａにあるサンプルテー
ブル１６から取り外し、レバー＝Ｉ＋１を引き上げて較
正電極１１０を穴１５の位置まで上昇させる。この状態
で所定の較正電圧（例えば−５ｋｖ）を較正電極に印加
し、帯電圧センサ１３による検出を行なう、この検出結
果はプロッタ４によって記録されるが、その値が設定電
圧から外れている場合は感度調節を行なって較正する。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明にがかるシ・−ト
状試料の保持方法は、供試穴を有するサンプルプレート
に試料を貼着固定し、同様な供試穴を有するサンプルテ
ーブルにカセット式に装着するものであるから、試料を
好ましい緊張状態に保持することが容易で、かつ供試部
へのセットが簡単となった。サンプルプレートを複数個
用意しておけば、種類の異なる試料の試験を迅速に行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の外観図、第２図、第３図は
互いに異なった状態における測定装置の斜視図、第４図
は試料保持部の斜視図、第５図は受台の説明図、第６図
はＦ！ｉ擦装置の説明図、第７図は帯電圧センサの説明
図、第８図は全体構成を示すブロック図、第９図はプロ
ッタによる記録内容の説明図、第１Ｏ図は動作のフロー
チャーである。 １−ＦＸ［帯電圧測定装置　２・・・測定装置３・・・
データ処理装置　　　４・・・プロッタ７・・・試料保
持部　　　　　９・・・受台１０−・・摩擦装置　　　
　　　１１−・・慴動Ｉ９擦バッド１３−・・帯電圧セ
ンサ　　　　ｌ　６−・サンプルテーブル　　　１７−
・・サンプルプレート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）布帛、フィルム等シート状試料を試験に供するた
   め保持する方法であって、シート状試料を露出させる供
   試穴を有するサンプルプレートと、該サンプルプレート
   の供試穴と重なり合う供試穴を有し、両供試穴を重ね合
   わせた状態でサンプルプレートを固定保持することので
   きる枠体であるサンプルテーブルとを用い、試料をサン
   プルプレートの供試穴を覆うようにサンプルプレートに
   貼着固定して該サンプルプレートごとサンプルテーブル
   に固定することを特徴とするシート状試料の保持方法。