(57)【要約】  【課題】固形充填材の含有率が小さい場合でも、製品中に分散された固形充填材を簡単かつ確実に発見できる方法を提供する。  【解決手段】厚さ０．３〜１．０ｍｍのゴム製のシートあるいはシームレスベルトからなる弾性体５中に分散させている固形充填材の分散状態の評価あるいは／および混入異物の存在を検査する方法であって、弾性体５を、その破断伸び率の８０％以下の範囲で、且つ弾性体５を５０〜５００％伸長させ、かつ、この伸長を５回以上２０回以下の回数で繰り返した後に、弾性体５の表面を観察し、該表面に現れる凸部５ａあるいは／および微小亀裂５ｂの存在により固形充填材の分散状態あるいは／および混入異物の存在を検査している。  【選択図】  図２
2005164499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ０．３〜１．０ｍｍのゴム製のシートあるいはシームレスベルトからなる弾性体中に分散させている固形充填材の分散状態の評価あるいは／および混入異物の存在を検査する方法であって、
上記弾性体を、その破断伸び率の８０％以下の範囲で、且つ弾性体を５０〜５００％伸長させ、かつ、この伸長を５回以上２０回以下の回数で繰り返した後に、該弾性体の表面を観察し、該表面に現れる凸部あるいは／および微小亀裂の存在により上記固形充填材の分散状態あるいは／および混入異物の存在を検査しているゴム製品の検査方法。
【請求項２】
上記観察は目視で行って上記凸部あるいは／および微小亀裂の箇所にマーキングし、該マーキングをもとにして顕微鏡で上記固形充填材や異物の大きさを測定し、または／およびＸ線分析装置で上記固形充填材や異物の成分を特定している請求項１に記載のゴム製品の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム製品の検査方法に関し、詳しくは、ゴム製のシートおよびシームレスベルト等の弾性体の中に存在する固形充填材の凝集塊（異物）を定量的に把握するための簡便な検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴム製シートやシームレスベルト等のゴム製品にはミクロな固形充填材や異物が分散された状態で含有されており、その固形充填材の塊の分散状態によってゴム製品の性能、特に、耐クラック性が異なってくるため、ゴム製品中における固形充填材の分散状態を検査する必要がある。その検査手段としては、ゴム製品を鋭利な刃物で切り取った断面を顕微鏡で観察したり、製品表面を研磨して目視あるいは顕微鏡により固形充填材の塊の有無やその数を検査しているのが現状であり、また、透過Ｘ線マッピングにより製品内部の異物の塊の種類や大きさを分析する場合もある。
【０００３】
しかし、上記各検査手段は、いずれも限られた小さな面積での評価であり、ゴム製品中の固形充填材の塊や凝集物の含有率が極小である場合には、検査対象の面積が小さいと、検査対象の位置によっては僅かな確率で存在する固形充填材が存在しない箇所を検査対象としてしまうことにより発見すらできない場合があり、一つの製品における検査対象箇所を多数サンプリングする必要が生じることとなる。
【０００４】
また、特開２００３−４２７３９号公報や特開平６−１４８０９４号公報では、シート状製品の裏面から光を照射した状態でその表面をカメラで撮像し、得られた画像の濃淡差が異なる部分を異物として検出するようにしているが、この方法は、被検査物であるシートが光を透過する材質でないと適用することができないと共に、検査対象の面積がカメラの撮影範囲に限定されてしまう問題がある。
【特許文献１】特開２００３−４２７３９号公報
【特許文献２】特開平６−１４８０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、固形充填材等の含有率が小さい場合でも、製品中の固形充填材の分散状態を簡単かつ確実に検査できる方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、厚さ０．３〜１．０ｍｍのゴム製のシートあるいはシームレスベルトからなる弾性体中に分散させている固形充填材の分散状態の評価あるいは／および混入異物の存在を検査する方法であって、
上記弾性体を、その破断伸び率の８０％以下の範囲で、且つ弾性体を５０〜５００％伸長させ、かつ、この伸長を５回以上２０回以下の回数で繰り返した後に、該弾性体の表面を観察し、該表面に現れる凸部あるいは／および微小亀裂の存在により上記固形充填材の分散状態あるいは／および混入異物の存在を検査しているゴム製品の検査方法を提供している。
【０００７】
上記方法によれば、弾性体を破断しない範囲で伸張させて薄肉状態へと弾性変形させることで、固形充填材や異物が内在された箇所が凸部となって現れたり、弾性体と固形充填材（異物）との境界で微小亀裂が発生し、それら凸部や微小亀裂を見つけるだけで、簡単に固形充填材や異物の存在箇所を発見することができる。
また、上記弾性体に１回の伸張操作を行っただけでは、凸部や微小亀裂が表面に現れても目立たないケースがあるため、上記のように伸縮回数を５〜２０回として伸縮動作を繰り返すことで、これら凸部や微小亀裂の発生の表面化を促進することができる。
【０００８】
さらに、厚みが０．３〜１．０ｍｍの弾性体では伸張率が５０〜５００％の範囲で伸張操作を行うのが好適である。伸張率が５０％未満であると、凸部や微小亀裂を視認可能に十分に発生させることができず、伸張率が５００％を超えると破断しやすくなるからである。
なお、伸張率とは、上記弾性体が無負荷の状態を０％とした伸び倍率であり、例えば、伸張率５０％は１．５倍の伸びのことであり、伸張率５００％とは６倍の伸びを意味する。
【０００９】
上記観察は目視で行って上記凸部あるいは／および微小亀裂の箇所にマーキングし、該マーキングをもとにして顕微鏡で上記固形充填材や異物の大きさを測定し、または／およびＸ線分析装置で上記固形充填材や異物の成分を特定している。
【００１０】
つまり、伸張させた弾性体の表面に現れた上記凸部や微小亀裂をペン等でマーキングしておき、当該マーキング箇所を顕微鏡で観察すれば固形充填材の凝集物や異物の径を計測することができる。また、当該マーキング箇所をＸ線分析装置で分析することで固形充填材や異物の成分を知ることができる。例えば、弾性体に対していきなり顕微鏡観察等を行った場合には、固形充填材や異物の存在箇所を探すところから始めなければならず作業効率が非常に悪いと共に、場合によっては固形充填材や異物が存在しない箇所をサンプルとしてしまい固形充填材や異物を見つけることすらできない場合があるという問題があったが、本発明のように、一旦、目視にて凸部や微小亀裂の存在する箇所を見つけてマーキングしておいたうえで、顕微鏡観察やＸ線分析を行うことで、固形充填材や異物の分析を効率良く確実に行うことができる。
また、弾性体を伸張させて上記凸部等を目視で発見することを可能としているので、カメラや顕微鏡など特別な装置を必要とせず簡単に固形充填材や異物の箇所を特定することができると共に、弾性体の表面全体を検査対象とすることができ、固形充填材や異物の含有率が極小である場合にも確実に発見することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、弾性体を破断しないように伸張させて薄肉状態に弾性変形させることで、固形充填材や異物が内在された箇所が凸部となって現れたり、弾性体と固形充填材（異物）との境界で微小亀裂が発生するので、弾性体の表面を全体にわたって目視して上記凸部や微小亀裂を見つけるだけで、簡単に固形充填材や異物の存在箇所を発見することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、先端にプーリー４を有する２本のスライドアーム３を駆動本体２より突出した伸縮動作用の治具１を設け、厚み０．３〜１．０ｍｍのゴム製のシームレスベルト（弾性体）５をプーリー４に架け渡し、治具１により一対のスライドアーム３が近接離反する往復運動させることにより、シームレスベルト５の破断伸び率の８０％以下の範囲でシームレスベルト５が破断しないように伸張させると共に、伸張率５０〜５００％の範囲で伸縮を繰り返す。なお、シームレスベルトには、粉状・顆粒状の固形充填材の凝集物や異物が分散されて内在されている。
【００１３】
シームレスベルト５の伸縮回数は１回の伸張動作でもよいが、シームレスベルト５の厚み方向の深い位置に固形充填材が内在されている場合には、１回の伸縮動作では凸部５ａや微小亀裂５ｂが目立たないケースがあるため、これら凸部５ａや微小亀裂５ｂの発生が促進されて目視により発見し易くなるように、複数回にわたり伸縮動作を繰り返すのが好ましい。伸縮動作の繰り返し回数は、対象製品の材質や厚み等により適宜調整され、伸張スピードは速すぎるとシームレスベルト５が破断する可能性があるので材質等に応じて適宜調整することが望ましい。なお、伸張スピードは５００ｍｍ／ｍｉｎ以下であれば、伸縮回数は５〜２０回の範囲であることが凸部５ａや微小亀裂５ｂの発生促進のために好ましい。
【００１４】
そして、図２に示すように、伸張率５０〜５００％の範囲内で伸張させた状態でシームレスベルト５の表面を目視にて観察し、凸部５ａとなっている箇所や微小亀裂５ｂとなっている箇所を固形充填材が内在されている場所であるとみなしてその数を数えることで、対象面積内における固形充填材の存在数を簡単に知ることができる。この際、目視でカウント可能な凸部５ａあるいは微小亀裂５ｂの直径は０．３ｍｍ以上程度であり、内在される固形充填材の直径は６０μｍｍ以上のものが発見される。
また、この目視作業におけるシームレスベルト５の伸張率は、シームレスベルト５の材質や厚みや破断伸び率だけを考慮するだけでなく、固形充填材の径によって調整することとする。
【００１５】
また、伸張されたシームレスベルト５の表面に発見された凸部５ａや微小亀裂５ｂにマーキングを行い、当該マーキング箇所を顕微鏡で観察することで固形充填材の径を調べる。さらに、元素の定性的・定量的分析が可能なエネルギー分散型Ｘ線分析装置を用いてＥＤＸ分析することで、上記固形充填材の成分を特定する。
なお、本実施形態では弾性体として、ゴム製のシームレスベルト５を使用しているが、ゴム製シートを用いてもよい。その場合は、ゴム製シートの両側端を左右より引っ張って伸張させて検査すればよい。
【００１６】
以下、本発明の具体例となる実施例１および比較例１、２を表１に基づいて説明する。
【００１７】
（実施例１）
実施例１のシームレスベルト５は、厚みが０．５ｍｍで、幅が５０ｍｍで、周長が３００ｍｍである。シームレスベルト５に内在される固形充填材としては、マグネシウム、亜鉛、シリカ、硫黄、高分子脂肪酸等の１５０μｍ以上の凝集塊を対象としている。
上記シームレスベルト５を治具１の一対のプーリー４に架け渡して、スライドアーム３を５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で往復動作させることにより、伸張率４００％の伸張を１０回繰り返した。
【００１８】
上記繰り返し伸縮動作の後、伸張率４００％に伸ばした状態のシームレスベルト５表面全体にわたって目視観察して凸部５ａや微小亀裂５ｂの有無を調べると、シームレスベルト５のサンプル数Ｎを３として、各サンプルにおいて１〜７個の凸部５ａおよび微小亀裂５ｂが発見された。
そして、目視で発見された凸部５ａおよび微小亀裂５ｂにペン等でマーキングを行い、そのマーキング箇所を実体顕微鏡またはＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察することで、マーキング箇所に直径１５０μｍ〜２００μｍの固形充填材が内在されていることが確認された。
また、元素の定性的・定量的分析が可能なエネルギー分散型Ｘ線分析装置を用いてＥＤＸ分析することで、上記固形充填材はシリカであることを知得することができた。
【００１９】
なお、以上より厚さ０．５ｍｍのシームレスベルト５を伸張率４００％で伸ばした場合において、直径１００μｍ以上の固形充填材が発見できるようになったが、シームレスベルト５の厚みや伸張率が相違すれば、発見できる固形充填材の最小径も違ってくることとなる。即ち、固形充填材の径が小さい場合でも、シームレスベルト５の伸張率を大きくすることで、より小さい径の固形充填材を発見可能なように対応することができる。
【００２０】
（比較例１）
比較例１は実施例１のシームレスベルトと同一のものを７５μｍの厚みで切断した断面の１０×１０ｍｍの面積を検査対象として５倍の実体顕微鏡で観察した。サンプル数Ｎを５として、各サンプルを観察したが固形充填材（凝集塊）は発見できなかった。
【００２１】
（比較例２）
比較例２は実施例１のシームレスベルト５と同一のものを用いており、透過Ｘ線解析によりシームレスベルト５中の２５×２５ｍｍの面積を対象として固形充填材の元素マッピング像を作成して固形充填材の有無を観察した。サンプル数Ｎを２として、各サンプルを観察しても固形充填材（凝集塊）は発見できなかった。
ここで、元素マッピング像とは、透過Ｘ線により得られた観察像を電子線で走査し、指定元素が検出されたら、観察像の検出された場所にマーキングをしていき、全走査後に観察像の中に元素の存在箇所が図示されたものをいう。つまり、元素マッピング像のマーキング箇所がシームレスベルト５中の固形充填材の内在箇所であり、比較例２ではマーキング箇所が０個であった。
【００２２】
【表１】
2005164499.tif 000003
【００２３】
（考察）
以上より、比較例１および比較例２のように、シームレスベルト５の一部の小さな範囲を観察対象とする手法では、シームレスベルト５中の固形充填材の含有率が極小であるため、固形充填材が観察対象の小さい面積範囲に存在しないことにより、固形充填材が発見されない結果となった。
一方、実施例１では、シームレスベルト５の全体にわたって凸部５ａや微小亀裂５ｂの有無を調べるので、製品全域が観察対象となり、固形充填材を発見することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の治具に架け渡されたシームレスベルトを示す斜視図である。
【図２】シームレスベルトの伸張時の斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    治具
２    駆動本体
３    スライドアーム
４    プーリー
５    シームレスベルト（弾性体）
５ａ  凸部
５ｂ  微小亀裂
【図１】
2005164499.tif 000004
【図２】
2005164499.tif 000005