(57)【要約】【課題】  弾性体シートの切断時に生じる切断面の微小クラックの検査において、切断工程において、切断力、切断音などを検出することにより、その変動をデータ変換手段により判定して、品質の安定、検査費用を低減し、更に、異常の処置・対策を早期に行うことができる切断面の微小クラック検査方法および検査機を提供する。【解決手段】  平刃物と弾性体シートとを相対する方向に移動させて前記弾性体シートを切断する際に、平刃物に加えられる切断力、または切断部より発せられる切断音または振動の少なくとも一つを検出した検出データを、予め収集された良好な切断面が得られた場合の前記検出データと同項目の基準データと対比して、前記検出データが前記基準データの範囲にあるとき良好な切断面であると判定する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃物を弾性体シートの切断部に当接してこれらを相対する方向に移動することにより前記弾性体シートを短冊形状に切断する際、切断面に生じる微小クラックを検査する方法であって、
前記刃物が前記弾性体シートを切断する間に前記刃物に加えられる切断力、前記切断部より発せられる切断音若しくは切断振動の少なくとも一つを検出した検出データを、予め収集された正常な切断面が得られた時の同項目の基準データと対比して、前記検出データが前記基準データの範囲にある時、良好な切断面であると判定することを特徴とする弾性体シート切断面の微小クラック検査方法。
【請求項２】
前記弾性体シートが電子写真装置用ブレードの素材シートであり、前記刃物が平刃物である請求項１に記載の弾性体シート切断面の微小クラック検査方法。
【請求項３】
前記刃物に掛かる切断力をロードセルにより、前記切断音をマイクロホンによりそれぞれ検出する請求項１または２に記載の弾性体シート切断面の微小クラック検査方法。
【請求項４】
刃物を弾性体シートの切断部に当接してこれらを相対する方向に移動することにより前記弾性体シートを短冊形状に切断する際、切断面に生じる微小クラックを検査する検査機であって、
弾性体シートと平刃物とを相対する方向に移動させる移動手段と、
前記平刃物の近傍に取り付けられた切断力、切断音若しくは切断振動の少なくとも一つを検出する検出手段と、
この検出手段に接続され、検出された検出データと予め保存された正常切断時のデータである基準データとを比較して、基準データの範囲内であるか否かを判定し、結果を表示するデータ変換装置とを備えていることを特徴とする弾性体シート切断面の微小クラック検査機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゴム、ポリウレタンなどの加硫済みまたは架橋済みの弾性体シートを刃物により切断して電子写真装置に使用される各種の弾性ブレードや、電子回路印刷用に使用されるスキージー（ブレード等ともいう）を製造する時に用いられる切断面の微小クラック検査方法、及び、切断工程に設置し切断の進行と共に切断面の微小クラック発生状況をチェックできる検査機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この発明は前記用途部品の素材である加硫または架橋済みの弾性体シートの切断面の検査に関し、例えば、電子写真装置のクリーニングブレードとして用いられる場合は、感光体上に残留したトナーを除去するために、切断面に形成されたエッジを前記感光体表面に圧接して設置されるが、切断面（特にエッジ）に微小クラックがあるときは、圧接によりクラックが開き、感光体上でトナーがクラックに入り込み、次の画像形成においてクラック内のトナーが画像に出るという致命的な欠陥となる。そこで従来はカット後にブレードのエッジを目視により全数検査を行っていたが、クラックが微小なため発見しにくく、個人差もあり、検査人員を多く要していた。さらに、切断時に検査することができず、後工程でチェックすることとなるため、判断のタイミングが遅れて、半製品ロスを生じることがあった。
【０００３】
弾性体シートの切断時に生じるクラックに関しても、刃物側面と弾性体切断面との摩擦力が関連していることが予想されるが、ゴム弾性体の摩耗現象の研究としては、砥石、硬いヘラ状物など硬い固体を弾性体シートに擦る合わせたときの弾性体の挙動、特にクラック発生について、例えば、「ゴム摩耗理論の新展開」に報告がある。板状（ヘラ状）刃物をその幅方向を、弾性体シートの移動方向と交差する方向に向けて弾性体シートに当接して、繰り返し摺動させてそのゴム弾性体の摩耗メカニズム、特に、微小クラックについて研究したものである（非特許文献１参照）。
【非特許文献１】「日本ゴム協会誌」、第６８巻、第３号（1995）、156〜165頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、切断工程において発生する微小クラックの大きさ、数等を、人の判断を交えず機械的に判断することにより、品質の安定を図ると共に、検査費用を低減し、更に、切断工程において判断することにより異常の処置・対応を早期に行うことができる弾性体シート切断面の微小クラック検査方法及び検査機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために請求項１に記載の弾性体シート切断面の微小クラック検査方法は、刃物を弾性体シートの切断部に当接してこれらを相対する方向に移動することにより前記弾性体シートを短冊形状に切断する際、切断面に生じる微小クラックを検査する方法であって、前記刃物が前記弾性体シートを切断する間に前記刃物に加えられる切断力、前記切断部より発せられる切断音若しくは切断振動の少なくとも一つを検出した検出データを、予め収集された正常な切断面が得られた時の同項目の基準データと対比して、前記検出データが前記基準データの範囲にある時、良好な切断面であると判定することを特徴とする。
【０００６】
通常、刃物により弾性体シートを切断する時には、刃物側面と弾性体との摩擦に伴うスティックスリップにより微小クラックが発生するが、この微小クラックが発生する時には、微小クラックの発生のない時（正常時という）とは異なる切断音、または切断振動が切断部から発生したり、刃物に正常時と異なる力が作用していることが予想され、この切断部の音（切断音という）や刃物の負荷（切断力という）等を検出した検出データにより、カット工程中の微小クラックの発現をチェックできる。前記検出データを微小クラックの発生しない時のデータと対比することで、切断面微小クラックの合否判定ができることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
請求項２に記載の切断面の微小クラック検査方法は、前記弾性体シートが電子写真装置用ブレードの素材シートであり、前記刃物が平刃物であることを特徴とする。前記素材シートは、弾性体からなるシート状成形体であって、前記ブレードの所定寸法にカットする。シートをカットする場合にはシートを表裏より挟んでシート固定板に固定し、平刃物でカットすることがエッジ角度やエッジ面粗度の良好なものが得られやすく好ましい。
【０００８】
請求項３に記載の切断面の微小クラック検査方法は、前記刃物に掛かる切断力をロードセルにより、前記切断音をマイクロホンによりそれぞれ検出することを特徴とする。
【０００９】
ロードセルは小型で小さい平刃物に掛かる負荷を測定するのに好都合であり、マイクロホンは切断音を拾ってデータ化するのに好適である。
【００１０】
請求項４に記載の微小クラック検査機は、弾性体シートを短冊状に切断する際に生じ易い切断面の微小クラックを検出する検査機であって、弾性体シートと平刃物とを相対する方向に移動させる移動手段と、前記平刃物近傍に取り付けられた切断力、切断音若しくは切断振動の少なくとも一つを検出する検出手段と、この検出手段に接続され、検出された検出データと予め保存された正常切断時のデータである基準データと比較して、基準データの範囲内であるか否かを判定し、結果を表示するデータ変換装置とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
移動手段は、薄肉円筒体に成形され平板状に切り開かれた弾性体シートを表裏より挟んで固定するシート固定板または平刃物を両者が相対する方向に移動させ、弾性体シートを短冊状に切断する。検出手段は前記平刃物の近傍、即ち、切断力、切断音などの発生源の近傍に設けて検出データの変化を検出し易くする。
【００１２】
変換手段は、前記検出データを前記基準データの範囲内であるか否かを対比して結果を表示する。この表示された信号に基づき人の判断を経ることなく判定され、選別、ライン停止などの対応するアクションにつなぐことができる。なお、この基準データは、予め相当数の切断時の切断力、切断音等と切断面の微小クラックとを対比し、電子写真装置などによるテスト結果を踏まえて設定される。
【発明の効果】
【００１３】
上記の構成を備えたことにより、本発明の弾性体シート切断面の微小クラック検査方法では、従来、切断工程の後で目視全数検査を要したことに比して、検査員を必要とせず、ばらつきも少なく、切断作業中に判定できるので異常時の工程停止や正常への復帰が短時間で可能となり、半製品の工程ロスも少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の弾性体シート切断面の微小クラック検査方法は、弾性体シートを固定し、平刃物により切断する工程において、予め、微小クラックを発生しない時の切断音、平刃物に掛かる切断力を検出し、これらを基準データとして記録しておき、検査対象の弾性体シートを切断する時の切断音、または平刃物に掛かる切断力を検出し、データ変換装置に送り、記録されている基準データと対比し、基準データの合格範囲であれば微小クラックは合格と判定し、表示する。
（実施例）
以下、本発明に係る弾性体シート切断面の微小クラック検査方法について、図１を参照しながら実施例を説明する。
【００１５】
図１は、弾性体シート１を切断する場合の切断機と微小クラックの検査方法に用いられる微小クラック検査機２０の正面図を示す。弾性体シート１（材質：ポリウレタン、厚み：２ｍｍ）をシート固定板７に固定し、平刃物２を弾性体シート１に切り込む。シート固定板７には、弾性体シート１の切断位置に対応する位置に細幅のガイド溝部６を設け、切断時に平刃物２を案内する。平刃物２は刃物ホルダ１２に支持され、この間にロードセル３が配設され、平刃物２に掛かる切断力を検出する。また、この刃物ホルダ１２には集音マイク４を設けて切断音を捕捉する。弾性体シート１を固定したシート固定板７は、スクリューシャフト９、駆動モータ８等の移動手段により、所定速度でカット方向（矢印ｘ）に移動する。
【００１６】
データ変換手段５には、予め測定された切断面が良好な場合（合格範囲）の切断力の変動幅、切断音の変動幅または切断振動の変動幅の少なくとも一つの基準データが入力されている。このデータ演算装置５に個々の切断作業における前記の検出手段により検出された切断力、切断音等の変動幅のデータ（検出データ）を取り入れ、この検出データが前記基準データの範囲内であれば合格と判定して、結果を図示しないランプ表示、音などにより表示する。
【００１７】
切断試験の手順は、切断する弾性体シート１を２枚の固定板で挟みシート固定板７に固定し、平刃物２を弾性体シート１の切断開始位置（図１の左端）に切り込み、矢印ｘの方向に１．０ｍ／ｓｅｃで移動して、前記弾性体シート１を切断した。
【００１８】
平刃物２に掛かる切断力をロードセル３により検出し、データ変換装置５に送りロードセル受加重を時系列で記録させ、集音マイク４により把捉した切断音をデータ変換装置５に送り、周波数（Ｈｚ）と音圧（ｄＢ）に変換し、変換した２００〜４００Ｈｚの範囲の音圧（ｄＢ）が微小クラックが発生しない場合の音圧データ（基準データ）以下の場合を合格として青ランプ表示し、この音圧データより大きい場合は不合格として赤ランプ表示する。
【００１９】
前記のような微小クラック検査方法による切断力、切断音についての判定事例を図２及び図３により説明する。
【００２０】
図２は切断力（ロードセル受荷量（Ｎ））の変動を示し、図２（ａ）は切断面に微小クラックの発生は見られず合格であった場合で、図２（ｂ）は切断面に微小クラックが見られ不良であった場合である。図３は切断音の周波数（Ｈｚ）別の音圧（ｄＢ）の変動を表し、図３（ａ）は切断面が合格であり、図３（ｂ）は切断面が不良の場合を示す。
【００２１】
切断力について図２（ａ）と図２（ｂ）の両グラフを対比すると、スタート後０．１４〜０．１８秒の間で相対的に安定な板刃物の走行が見られ、この間で弾性シートが切断されていると見られる。この切断時の切断力の変動を比較すると、切断面合格の場合は変動幅（Ｗ1）は約８Ｎであり、切断面不良の場合には振幅（Ｗ2）は約１２Ｎであって、例えばこれらの中間値である振幅１０Ｎ以上を不合格として切断面の良否を判定することができる。
【００２２】
切断音について図３（ａ）と図３（ｂ）を対比すると周波数２００〜４００Ｈｚの間に音圧（ｄＢ）の変動幅に差異が明確に現れ、合格の場合はこの変動幅（Ｖ1）は約２０ｄＢであり、不良品の場合にはこの変動幅（Ｖ2）が２５ｄＢであって、この中間値として変動幅２２ｄＢ以上を不合格として判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の切断面の微小クラック検査機能を付した切断機の正面図を示す。
【図２】切断力の変動を表すロードセル受加重と時間との関係グラフである。
【図３】切断音の変動を表す周波数と音圧との関係グラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１：弾性体シート
２：板刃物
３：ロードセル
４：集音マイク
５：データ変換装置
６：ガイド溝部
７：シート固定板
８：モータ
１０：刃物ホルダ
２０：微小クラック検査機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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