特開 2023-81209 加硫ゴムのオゾン劣化評価システムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023081209

(43)【公開日】2023-06-09

(54)【発明の名称】加硫ゴムのオゾン劣化評価システムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 17/00 20060101AFI20230602BHJP

【ＦＩ】

G01N17/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021194972

(22)【出願日】2021-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】長尾 知彦

【テーマコード（参考）】

2G050

【Ｆターム（参考）】

2G050BA04

2G050BA12

2G050DA01

2G050EA03

2G050EA06

2G050EB07

2G050EC01

2G050EC07

(57)【要約】

【課題】オゾン劣化の評価を精度良く、より効率的に行うことができる加硫ゴムのオゾン劣化評価システムおよび方法を提供する。
【解決手段】保持部２Ａによって多数の試験サンプルＳを伸長状態で保持し、移動機構４の動きを制御部５によって制御することで、保持部２Ａおよびカメラ装置３の少なくとも一方を相対移動させて、保持部２Ａに保持されている各試験サンプルＳまたはカメラ装置３を、予め設定された経過時間毎に所定の撮影位置に順次位置決めし、所定の撮影位置で各試験サンプルＳの表面Ｓｆの正面視の画像データＭを、照明手段７よって光を照射しつつつ、背面板８を背面側に配置した状態でカメラ装置３により取得し、画像データＭを演算装置６により画像処理した結果に基づいて各試験サンプルＳのオゾン劣化具合を評価する評価指標Ｄｘを演算装置６により算出する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加硫ゴムの試験サンプルを伸長状態で保持する保持機構と、前記試験サンプルの表面の画像データを取得するカメラ装置と、前記画像データの画像処理を行う演算装置とを備えて、前記画像処理の結果に基づいて前記試験サンプルのオゾン劣化具合を評価する評価指標が前記演算装置により算出される加硫ゴムのオゾン劣化評価システムにおいて、
前記保持機構は多数の前記試験サンプルを保持する保持部を有し、
前記保持機構および前記カメラ装置の少なくとも一方を相対移動させる移動機構と、この移動機構を制御する制御部とを有し、
前記移動機構により前記保持機構および前記カメラ装置の少なくとも一方を相対移動させることにより、前記保持機構に保持されているそれぞれの前記試験サンプルまたは前記カメラ装置が、予め設定された経過時間毎に所定の撮影位置に順次位置決めされ、前記所定の撮影位置でそれぞれの前記試験サンプルの表面の正面視の前記画像データが前記カメラ装置により取得される加硫ゴムのオゾン劣化評価システム。

【請求項2】

前記所定の撮影位置でそれぞれの前記試験サンプルの表面に光を照射する照明手段を有し、前記光の光軸方向と前記試験サンプルの表面の延在方向とのなす角度が１０°以上８０°以下である請求項１に記載の加硫ゴムのオゾン劣化評価システム。

【請求項3】

前記所定の撮影位置でそれぞれの前記試験サンプルの背面側に配置される背面板を有し、前記画像データにおけるそれぞれの前記試験サンプルの表面の色と前記背面板の表面の色との彩度の差が２０以上である請求項１または２に記載の加硫ゴムのオゾン劣化評価システム。

【請求項4】

前記所定の撮影位置でそれぞれの前記試験サンプルの背面側に配置される背面板を有し、前記画像データにおけるそれぞれの前記試験サンプルの表面の色と前記背面板の表面の色との明度の差が２０以上である請求項１～３のいずれかに記載の加硫ゴムのオゾン劣化評価システム。

【請求項5】

前記背面板の表面の反射率が５０％以下である請求項１～４のいずれかに記載の加硫ゴムのオゾン劣化評価システム。

【請求項6】

前記保持機構が内設される試験槽を有し、前記保持機構に保持されているそれぞれの前記試験サンプルが前記試験槽の内部で所望のオゾン濃度の雰囲気下に配置される請求項１～５のいずれかに記載の加硫ゴムのオゾン劣化評価システム。

【請求項7】

前記評価指標として、それぞれの前記試験サンプルの表面に発生したオゾンクラックの数、長さ、輪郭長さの少なくとも１種類が算出される請求項１～６のいずれかに記載の加硫ゴムのオゾン劣化評価システム。

【請求項8】

保持機構によって伸長状態で保持している加硫ゴムの試験サンプルの表面の画像データをカメラ装置により取得し、この取得した前記画像データを演算装置により画像処理した結果に基づいて前記試験サンプルのオゾン劣化具合を評価する評価指標を前記演算装置により算出する加硫ゴムのオゾン劣化評価方法において、
前記保持機構には多数の前記試験サンプルを保持し、前記保持機構および前記カメラ装置の少なくとも一方を相対移動させる制御をして、前記保持機構に保持されているそれぞれの前記試験サンプルまたは前記カメラ装置を、予め設定された経過時間毎に所定の撮影位置に順次位置決めし、前記所定の撮影位置でそれぞれの前記試験サンプルの正面視の前記画像データを前記カメラ装置により取得する加硫ゴムのオゾン劣化評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加硫ゴムのオゾン劣化評価システムおよび方法に関し、さらに詳しくは、オゾン劣化の評価を精度良く、より効率的に行うことができる加硫ゴムのオゾン劣化評価システムおよび方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

加硫ゴムのオゾン劣化を評価する方法として、ＪＩＳ Ｋ ６２５９－１：２０１５「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム－耐オゾン性の求め方」に規定されている静的オゾン劣化試験が広く知られている。この試験方法では、試験担当者が所定時間毎に劣化状態を記録する必要があるので相応の作業工数を要する。また、試験担当者の判断の相違に起因して評価結果にばらつきが生じる。

【0003】

加硫ゴムのオゾン劣化を定量的に評価するために、加硫ゴムの試験サンプルを撮影した画像データを使用する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。これら提案されている評価方法では、画像データを解析することでオゾンクラックの面積など算出して評価指標にしている。このような評価指標を用いることで、人的な判断に起因する評価結果のばらつきを排除することができる。

【0004】

ところで、同じ仕様の試験サンプルであってもオゾン劣化の程度には多少の個体差があるため、各仕様の試験サンプルのオゾン劣化をより高精度で評価するには各仕様の試験サンプルを多数用いて試験することが望ましい。また、仕様などが異なる試験サンプルどうしのオゾン劣化の程度を比較するには、同時期に各試験サンプルを用いて試験することが望ましい。しかしながら、従来提案されている種々の評価方法では、多数の試験サンプルを試験するには、試験サンプルを保持部に順次交換して取り付ける必要があるので、効率的に評価を行うには不利になる。それ故、加硫ゴムのオゾン劣化の評価を精度良く、より効率的に行うには改善の余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－４５１４２号公報

【特許文献2】特開２０２０－１１８４６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、オゾン劣化の評価を精度良く、より効率的に行うことができる加硫ゴムのオゾン劣化評価システムおよび方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため本発明の加硫ゴムのオゾン劣化評価システムは、加硫ゴムの試験サンプルを伸長状態で保持する保持機構と、前記試験サンプルの表面の画像データを取得するカメラ装置と、前記画像データの画像処理を行う演算装置とを備えて、前記画像処理の結果に基づいて前記試験サンプルのオゾン劣化具合を評価する評価指標が前記演算装置により算出される加硫ゴムのオゾン劣化評価システムにおいて、前記保持機構は多数の前記試験サンプルを保持する保持部を有し、前記保持機構および前記カメラ装置の少なくとも一方を相対移動させる移動機構と、この移動機構を制御する制御部とを有し、前記移動機構により前記保持機構および前記カメラ装置の少なくとも一方を相対移動させることにより、前記保持機構に保持されているそれぞれの前記試験サンプルまたは前記カメラ装置が、予め設定された経過時間毎に所定の撮影位置に順次位置決めされ、前記所定の撮影位置でそれぞれの前記試験サンプルの表面の正面視の前記画像データが前記カメラ装置により取得されることを特徴とする。

【0008】

本発明の加硫ゴムのオゾン劣化評価方法は、保持機構によって伸長状態で保持している加硫ゴムの試験サンプルの表面の画像データをカメラ装置により取得し、この取得した前記画像データを演算装置により画像処理した結果に基づいて前記試験サンプルのオゾン劣化具合を評価する評価指標を前記演算装置により算出する加硫ゴムのオゾン劣化評価方法において、前記保持機構には多数の前記試験サンプルを保持し、前記保持機構および前記カメラ装置の少なくとも一方を相対移動させる制御をして、前記保持機構に保持されているそれぞれの前記試験サンプルまたは前記カメラ装置を、予め設定された経過時間毎に所定の撮影位置に順次位置決めし、前記所定の撮影位置でそれぞれの前記試験サンプルの正面視の前記画像データを前記カメラ装置により取得することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、それぞれの前記試験サンプルの表面の前記画像データを前記演算装置により画像処理した結果に基づいて前記評価指標を算出するので、前記評価指標を使用してそれぞれの前記試験サンプルのオゾン劣化具合を客観的に評価できる。そして、前記保持機構には多数の前記試験サンプルが保持されて、予め設定された経過時間毎に前記所定の撮影位置でそれぞれの前記試験サンプルの正面視の前記画像データが前記カメラ装置により順次取得するように制御される。そのため、それぞれの前記試験サンプルのオゾン劣化の評価を精度良く、より効率的に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の加硫ゴムのオゾン劣化評価システムを、試験槽の内部を縦断面視にして例示する説明図である。

【図2】図１の試験槽の内部および外部を平面視で例示する説明図である。

【図3】図１の一部拡大図である。

【図4】図３の試験サンプルを正面視で例示する説明図である。

【図5】カメラ装置により取得された試験サンプルの正面視の画像データを例示する説明図である。

【図6】図５の画像データの分析範囲の彩度の分布状態を例示するグラフ図である。

【図7】図５の画像データの分析範囲の明度の分布状態を例示するグラフ図である。

【図8】図５の画像データの分析範囲を画像処理して抽出された試験サンプルの画像データを例示する説明図である。

【図9】図８の画像データを画像処理してオゾンクラック領域と他の領域とが分離された画像データを例示する説明図である。

【図10】画像データのオゾンクラック領域に外接長方形をフィッティングさせた状態を例示する説明図である。

【図11】評価システムの別の実施形態の試験槽の内部および外部を平面視で例示する説明図である。

【図12】評価システムのさらに別の実施形態を、試験槽の内部を縦断面視にして例示する説明図である。

【図13】図１２の試験槽の内部および外部を平面視で例示する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の加硫ゴムのオゾン劣化評価システムおよび方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

【0012】

図１～図４に例示する加硫ゴムのオゾン劣化評価システム１（以下、評価システム１という）は、加硫ゴムの多数の試験サンプルＳの正面視の画像データＭを順次、連続的に取得することが可能になっている。そのために評価システム１は、多数のそれぞれの試験サンプルＳを伸長状態で保持する保持機構２と、それぞれの試験サンプルＳの表面Ｓｆの画像データＭを取得するカメラ装置３と、それぞれの画像データＭの画像処理を行う演算装置６と、保持機構２およびカメラ装置３の少なくとも一方を相対移動させる移動機構４と、この移動機構４を制御する制御部５と、モニタ９とを備えている。

【0013】

この評価システム１の実施形態はさらに、照明手段７と、背面板８と、試験槽１０およびオゾン注入器１１とを備えている。照明手段７、背面板８、試験槽１０、オゾン注入器１１は任意で備えることができる。

【0014】

試験サンプルＳとしては、例えばＪＩＳで規定されている各種ダンベル形状のサンプルを用いることができる。或いは、実際のゴム製品のカットサンプルや、ゴム製品を模した近似サンプル等、所望の試験サンプルＳを用いることができる。それぞれの試験サンプルＳは同じ仕様であっても異なる仕様であってもよい。また、伸長状態（引張歪みの大きさ）を異ならせた試験サンプルＳを混在させることもできる。

【0015】

保持機構２は複数の保持部２Ａを有している。それぞれの保持部２Ａには１本または複数本の試験サンプルＳが伸長状態で保持される。この実施形態では、１２基の保持部２Ａが備わり、それぞれの保持部２Ａに５本の試験サンプルＳが保持されていて、保持機構２によって合計６０本の試験サンプルＳが保持されている。保持機構２によって保持可能な試験サンプルＳの数は例えば１０本以上であり、２０本以上であることがより好ましい。保持機構２によって保持可能な試験サンプルＳの数の上限は、主に設置スペースによって制約されるが例えば２００本、或いは３００本程度である。

【0016】

それぞれの保持部２Ａは、互いの離間距離が調整可能な一対のクランプ２ｂを有している。例えば、一対のクランプ２ｂどうしをボールねじ等で連結して互いの離間距離を調整可能にする。一方のクランプ２ｂにより試験サンプルＳの一端部を把持し、他方のクランプ２ｂにより試験サンプルＳの他端部を把持して、クランプ２ｂどうしの離間距離を大きくする程、試験サンプルＳをより大きく伸長させることができる。図４ではそれぞれの試験サンプルＳは上下方向に伸長されている。

【0017】

試験サンプルＳの伸長状態（引張歪みの大きさ）は、１０%、２０％、３０％など任意に所望の程度に設定することができる。例えば、ＪＩＳ Ｋ ６２５９－１：２０１５の試験方法に準拠して、試験サンプルＳに付与する引張歪みを設定するとよい。その試験サンプルＳと同仕様の加硫ゴムがゴム製品として実際に使用される時に付与される引張歪みの大きさと同じになるように、試験サンプルＳを伸長状態にすることもできる。

【0018】

カメラ装置３は、所定の撮影位置でそれぞれの試験サンプルＳの表面Ｓｆの正面視の画像データＭを取得する。カメラ装置３は、デジタル静止画像データまたはデジタル動画画像データのいずれかを取得できればよい。カメラ装置３の撮影方向（撮影レンズ部３ａの延在方向）と表面Ｓｆの延在方向（伸長されている方向）とのなす角度α１は概ね９０°（８５°以上９０°以下）である。即ち、カメラ装置３の撮影方向は、試験サンプルＳの表面Ｓｆに対して概ね直交している。カメラ装置３は、１台に限らず複数台を備えることもできる。

【0019】

移動機構４は、保持機構２およびカメラ装置３の少なくとも一方を相対移動させて、保持機構２に保持されているそれぞれの試験サンプルＳまたはカメラ装置３を、予め設定された経過時間Ｔ毎に所定の撮影位置に順次位置決めする。この実施形態ではカメラ装置３が所定の撮影位置に固定されていて、移動機構４により保持機構２を移動させる。

【0020】

この実施形態では、移動機構４は、上下に延在する旋回軸４ｃを中心にして旋回する旋回台４ｂと、旋回軸４ｃを中心にして旋回台４ｂを旋回移動させるサーボモータ４ａなどの駆動モータとを有している。旋回台４ｂにはそれぞれの保持部２Ａが立設されている。したがって、移動機構４により旋回台４ｂを旋回移動させることで保持機構２が移動して、それぞれの試験サンプルＳが所定の撮影位置に順次位置決めされる。保持機構２を固定した状態にして移動機構４によりカメラ装置３を移動させる仕様にすることも、保持機構２およびカメラ装置３の両方を移動させる仕様にすることもできる。

【0021】

上述した経過時間Ｔは例えば、ＪＩＳ Ｋ ６２５９－１：２０１５の試験方法に準拠して、試験開始から２、４、８、２４、４８、７２、９６時間などに設定される。この経過時間Ｔは必要に応じて任意に設定することができ、例えば１０分毎、１時間毎などに設定することもできる。

【0022】

制御部５は、移動機構４を制御する。この実施形態では、移動機構４を構成するサーボモータ４ａの稼働および停止、回転角度などを制御して、それぞれの試験サンプルＳを予め設定された経過時間Ｔ毎に所定の撮影位置に順次移動させる。制御部５としてはコンピュータが用いられる。

【0023】

演算装置６には、カメラ装置３により取得されたそれぞれの画像データＭが入力される。演算装置６にはその他に公知の画像処理プログラムや種々のデータが入力、記憶される。そして、演算装置６は、入力されたそれぞれの画像データＭを画像処理して、その画像処理の結果に基づいてそれぞれの試験サンプルＳのオゾン劣化具合を評価する評価指標Ｄｘを算出する。演算装置６としては公知の種々のコンピュータを用いることができる。制御部５と演算装置６とを別々に備えてもよいが、演算装置６と制御部５とを共用して演算装置６を制御部５として機能させる仕様にすることもできる。

【0024】

照明手段７は、所定の撮影位置でそれぞれの試験サンプルＳの表面Ｓｆに光を照射する。照明手段７としては、白熱灯（電球）、蛍光灯、ＬＥＤなど、公知の各種電灯を用いることができる。カメラ装置３の撮影レンズ部３ａを取り囲む円環状の電灯を照明手段７として用いることもできる。照明手段７は１台に限らず、複数台を設けることもできる。

【0025】

照明手段７から照射される光の光軸方向と表面Ｓｆの延在方向とのなす角度α２は１０°以上８０°以下であり、５０°以上７０°以下であることがより好ましい。即ち、照明手段７の光軸方向は試験サンプルＳの表面Ｓｆに対して直交する向きに近いとよいが直交する向きに近づき過ぎると画像データＭ上でオゾンクラックＣｒを識別し難くなる。照明手段７はこの実施形態のように、試験槽１０の内壁面に対して首振り可能（チルト可能）に取り付けて、光軸方向を所望の向きに容易に変更可能な仕様にするとよい。尚、角度α１の上限は９０°、角度α２の上限は８０°である。

【0026】

背面板８は、所定の撮影位置でそれぞれの試験サンプルＳの背面側に配置される。背面板８は、それぞれの試験サンプルＳの撮影範囲よりも面積が大きくて、それぞれの試験サンプルＳ側からの視野では背面板８の領域内に試験サンプルＳの撮影範囲のすべてが配置された状態になる。

【0027】

この実施形態では、それぞれの保持部２Ａの背面側に円筒状の背面板８が配置されている。円筒状の外周面が背面板８の表面８ａになる。この背面板８はそれぞれの保持部２Ａに係止されていて旋回台４ｂが旋回することで、それぞれの保持部２Ａとともに旋回移動する。

【0028】

背面板８は、所定の撮影位置のみでそれぞれ試験サンプルＳの背面側に配置されていればよいので、この実施形態ではカメラ装置３と対向する位置だけに背面板８を配置して、背面板８とカメラ装置３との間に、所定の撮影位置に位置決めされた試験サンプルＳが存在するようにしてもよい。１本の試験サンプルＳ毎に１つの背面板８を備えてもよく、複数の試験サンプルＳ毎に１つの背面板８を備えてもよい。

【0029】

背面板８の表面８ａは、試験サンプルＳの表面Ｓｆの色とは異なる色（識別し易い色）にして単色であることが好ましい。それ故、画像データＭにおけるそれぞれの試験サンプルＳの表面Ｓｆの色と背面板８の表面８ａの色との彩度の差は２０以上または明度の差が２０以上であることが好ましく、彩度の差が２０以上かつ明度の差が２０以上であることがより好ましい。この彩度、明度のそれぞれの数値は、国際照明委員会（ＣＩＥ）で規格化されているＬ＊ａ＊ｂ＊色空間（Ｌ＊ａ＊ｂ＊の色調図）での彩度（Ｃ＊＝｛（ａ＊）²＋（ｂ＊）²｝^1/2）、明度（Ｌ＊）である。試験サンプルＳの表面Ｓｆが黒色の場合は、背面板８の表面８ａは例えば緑、赤、青色などにする。試験サンプルＳの表面Ｓｆが非黒色の場合は、背面板８の表面８ａを黒色などにする。

【0030】

背面板８の表面８ａの反射率は５０％以下が好ましい。この反射率は、ＪＩＳ Ｚ ８７４１における鏡面反射率の測定に準拠して測定される値である。即ち、背面板８の表面８ａは、反射し難い色にすることが好ましい。背面板８は例えば、樹脂、紙、木材、表面８ａに艶消し処理を施した金属などで形成される。

【0031】

モニタ９は演算装置６と通信可能に接続されている。モニタ９にはカメラ装置３により取得されたそれぞれの画像データＭや演算装置６による演算結果などが表示される。

【0032】

試験槽１０は内部を密閉できる容器であり、オゾン注入器１１からオゾンＺが供給されて試験槽１０の中のオゾン濃度は所望濃度に設定可能になっている。例えば、オゾンＺを供給する循環路にオゾン注入器１１が設置されて、その循環路には排気浄化フィルタや開閉弁１１ａを介して排気管等が備わる。試験槽１０の壁面のうち、カメラ装置３の撮影レンズ部３ａと対向する範囲（カメラ装置３が試験サンプルＳの表面Ｓｆを撮影するために必要な範囲）には透明な樹脂やガラスが採用される。

【0033】

試験槽１０の中は所定のオゾン濃度に維持される。維持されるオゾン濃度は例えば、ＪＩＳ Ｋ ６２５９－１：２０１５の試験方法に準拠して、５００±５０ｐｐｂ（５０±５ｐｐｈｍ）や２５０±５０ｐｐｂ（２５±５ｐｐｈｍ）、１０００±１００ｐｐｂ（１００±１０ｐｐｈｍ）、２０００±２００ｐｐｂ（２００±２０ｐｐｈｍ）に設定する。ゴム製品が実際に使用される条件に近似したオゾン濃度に設定することもできる。試験槽１０を使用しない場合は、それぞれの試験サンプルＳは大気下の条件に配置される。

【0034】

試験槽１０の内部温度や内部湿度は、適宜の所望範囲に設定される。これらの条件は、ＪＩＳ Ｋ ６２５９－１：２０１５の試験方法に準拠するとよい。したがって、試験槽１０の内部は４０±２℃、内部温度における相対湿度は６５％以下にするとよいが、ゴム製品が実際に使用される条件に近似した内部温度、内部湿度に設定することもできる。

【0035】

次に、本発明のオゾン劣化評価方法の手順の一例を説明する。

【0036】

図１～図３に例示するように、所定のオゾン濃度の試験槽１０の中にそれぞれの試験サンプルＳを予め設定された配置条件で配置する。試験槽１０の中は所定のオゾン濃度に維持され、照明手段７により照射される光の明るさや角度α２が適切に設定される。内部温度や内部湿度は、適宜の所望範囲に設定される。それぞれの試験サンプルＳは新品を用いることも、例えば所定の試験（動的な伸び歪を繰り返し付与する試験など）を行った後の試験サンプルＳを用いることもできる。

【0037】

同じ仕様の複数の試験サンプルＳを同じ伸長状態で設置することも、同じ仕様の複数の試験サンプルＳを異なる伸長状態で設置することもできる。或いは、異なる仕様の複数の試験サンプルＳを同じ伸長状態で設置することも、異なる仕様の複数の試験サンプルＳを異なる伸長状態で設置することもできる。

【0038】

そして、移動機構４を稼働させて、図４に例示するように、それぞれの試験サンプルＳを、予め設定された経過時間Ｔ毎に所定の撮影位置（カメラ装置３の撮影レンズ部３ａと対向する位置）に位置決めする。次いで、所定位置の撮影位置でそれぞれの試験サンプルＳの表面Ｓｆを正面視で、カメラ装置３により定点撮影して画像データＭを取得する。

【0039】

試験サンプルＳのゴム分子の化学結合がオゾンＺによって切断されることに起因して、試験サンプルＳの表面Ｓｆには経時的にオゾンクラックＣｒ（以下、クラックＣｒという）が発生する。このクラックＣｒは経時的に成長するのでその長さや面積が徐々に増大する。クラックＣｒは、試験サンプルＳが伸長される方向（図４では上下方向）とは直交する方向（図４では左右方向）に成長して延在する傾向がある。

【0040】

図４に例示するように、この実施形態では１基の保持部２Ａに並列に保持されている５本の試験サンプルＳの内の左右方向真中の１本の試験サンプルＳが所定の撮影位置に位置決めされている。この１本の試験サンプルＳの表面Ｓｆの正面視の画像データＭを取得した後に、旋回台４ｂを旋回させて左隣りの１本の試験サンプルＳを所定の撮影位置に位置決めしてこの試験サンプルＳの表面Ｓｆの正面視の画像データＭを取得する。以後同様に順次、それぞれの試験サンプルＳを所定の撮影位置に位置決めして、表面Ｓｆを正面視でカメラ装置３により定点撮影して画像データＭを取得する。

【0041】

或いは、所定の撮影位置で、１基の保持部２Ａに保持されている複数（例えば５本すべて）の試験サンプルＳの表面Ｓｆの正面視の画像データＭを取得できるのであれば、そのように画像データを取得してもよい。一度に複数の試験サンプルＳの画像データＭを取得する方法にすると、すべての試験サンプルＳの画像データＭを取得するために、旋回台４ｂを小さな旋回角度で数多く旋回させる必要がなくなる。一方で、試験サンプルＳを１本ずつ所定の撮影位置に位置決めして画像データＭを取得する方法では、それぞれの画像データＭに対する撮影環境に起因するバラつきを抑制するには有利になる。

【0042】

図５に例示するようにカメラ装置３により取得された画像データＭは、演算装置６に逐次、入力されて記憶される。演算装置６に入力された画像データＭはモニタ９に表示される。

【0043】

この実施形態では、取得したそれぞれの試験サンプルＳの画像データＭが演算装置６により画像処理される。その画像処理の結果に基づいて、それぞれの試験サンプルＳのオゾン劣化具合を評価する評価指標Ｄｘが演算装置６により算出される。

【0044】

以下、画像処理および評価指標Ｄｘの算出の手順について詳述する。

【0045】

この実施形態では、所定の撮影位置でそれぞれの試験サンプルＳの背面側に背面板８が配置された状態になる。そのため図５に例示するように、取得された画像データＭには、試験サンプルＳの表面Ｓｆの正面視の画像データともに背面板８の表面８ａの画像データが含まれている。

【0046】

そこで、図５に例示する画像データＭの分析範囲Ｒ（四角枠内の範囲）に対して画像処理を行って、試験サンプルＳの表面Ｓｆと背面板８の表面８ａとを識別分離する。この識別分離する際に画像データＭにおける試験サンプルＳの表面Ｓｆの色と背面板８の表面８ａの色との彩度の差が２０以上、または、彩度の差が２０以上かつ明度の差が２０以上であると、精度よく識別分離がし易くなる。この精度を向上させるには背面板８の表面８ａは単色であることがより好ましい。

【0047】

図６、図７にそれぞれ、図５の画像データＭにおける彩度のヒストグラム、明度のヒストグラムを例示する。図６、図７は、表面Ｓｆの色が通常の加硫ゴムのような黒色、表面８ａの色が緑色、表面８ａの反射率が３０％の場合のデータである。

【0048】

図６では彩度が１０～７０程度の範囲が試験サンプルＳの表面Ｓｆ、彩度が１３０～２００程度の範囲が背面板８の表面８ａに該当する。図７では明度が９０～１４０程度の範囲が試験サンプルＳの表面Ｓｆ、明度が１２０～２３０程度の範囲が背面板８の表面８ａに該当する。

【0049】

そこで、表面Ｓｆと表面８ａとの彩度や明度の差異を利用した公知の画像処理プログラムを演算装置６にインストールしておき、このプログラムを実行して画像処理を行うことによって、画像データＭで表面Ｓｆと表面８ａとを識別分離する。この画像処理によって、図８に例示する画像データＭを得ることができる。図８の画像データＭは、彩度および明度のそれぞれに閾値を設定して画像処理することで、表面Ｓｆと表面８ａとを識別分離している。表面Ｓｆと表面８ａとを識別分離するには、その他に公知の様々な画像処理を用いることができる。

【0050】

彩度の差のみ、または、明度の差のみを利用して図５に例示する画像データＭを画像処理してもよいが、彩度および明度の差を利用した画像処理を採用すると、表面Ｓｆと表面８ａとを精度よく識別分離するには有利になる。また、表面８ａの反射率が高過ぎると両者を精度よく識別分離し難くなるので反射率は５０％以下、より好ましくは３０％以下にする。

【0051】

次いで、図８の画像データＭに対して画像処理を行って、試験サンプルＳの表面ＳｆにおけるクラックＣｒの領域とその他（表面Ｓｆの素地）の領域とを識別分離して二値化する。この二値化画像処理の前に、必要に応じて、この画像データＭに対して、ノイズの除去処理を行う。ノイズの除去処理には、ノイズ除去フィルタ（ガウシアンフィルタなど）などの公知の種々のノイズ処理手法を用いることができる。

【0052】

図８の画像データＭに対して行う二値化画像処理は、公知の種々の手法を用いることができ、特に手法は限定されない。例えば、閾値を設定して二値化する手法、機械学習により生成した領域分離モデルを用いて二値化する手法などを例示できる。
する

【0053】

この二値化画像処理によって、図９に例示する画像データＭを得ることができる。図９の画像データＭではクラックＣｒの領域が白色で表示され、その他（表面Ｓｆの素地）の領域が黒色で表示されている。

【0054】

クラックＣｒの縁は、試験サンプルＳの表面Ｓｆから若干盛り上がる傾向がある。そのため、試験サンプルＳの表面Ｓｆに対する照明手段７から照射される光の光軸方向とのなす角度α２が１０°未満であると、クラックＣｒの縁が表面Ｓｆに明確な影を形成し、この影をクラックＣｒと誤認するリスクが高くなる。そのため、クラックＣｒの領域とその他（表面Ｓｆの素地）の領域とを精度良く識別分離するには、角度α２は１０°以上に設定し、より好ましくは５０°以上、さらに好ましくは６０°以上に設定し、８０°以下に設定する。

【0055】

次いで、図９の画像データＭを用いて評価指標Ｄｘが算出される。評価指標Ｄｘとしては例えば、それぞれの試験サンプルＳの表面Ｓｆに発生したクラックＣｒの数、長さＬ、輪郭長さ、面積の少なくとも１種類が演算装置６により算出される。クラックＣｒの長さＬは、図１０に例示するように、クラックＣｒの領域に外接長方形Ｓｑ（図１０では破線で表示）をフィッティングさせ、その外接長方形Ｓｑ長辺の長さをとして算出する。クラックＣｒの領域に対する外接長方形Ｓｑのフィッティングには、公知のフィッティングプログラムを用いればよい。

【0056】

同じ仕様の多数の試験サンプルＳについて、クラックＣｒの数、長さＬ、輪郭長さ、面積などの評価指標Ｄｘが得られるので、同じ仕様の試験サンプルＳ毎に、これらの評価指標Ｄｘの平均値、中央値、分散の値などを単位面積当たりで算出する。それぞれの仕様の試験サンプルＳのオゾン劣化を評価する際には、単位面積当たりの少なくとも１種類の評価指標Ｄｘの平均値、中央値、分散の値などの大きさを用いる。複数種類の評価指標Ｄｘを用いることで、試験サンプルＳのオゾン劣化具合を多面的に評価することができる。

【0057】

上述したように、評価指標Ｄｘはそれぞれの試験サンプルＳの表面Ｓｆの画像データＭを演算装置６により画像処理した結果に基づいて算出される。それ故、算出した評価指標Ｄｘを使用することで、それぞれの試験サンプルＳのオゾン劣化具合を客観的に評価することができ、人的な判断に起因する評価結果のばらつきが排除される。

【0058】

保持機構２には多数の試験サンプルＳが保持されて、予め設定された経過時間毎に所定の撮影位置でそれぞれの試験サンプルＳの正面視の画像データＭが順次取得されるので、オゾン劣化の評価をより効率的に行うことが可能になる。また、単数または複数の仕様の試験サンプルＳを多数用いて同時期に評価試験をすることができるので、試験条件のばらつきが小さくなり、試験サンプルＳのオゾン劣化の評価を精度良く行うには益々有利になる。

【0059】

カメラ装置３と試験サンプルＳの間に試験槽１０の壁面が介在していると、この壁面で光が反射する等に起因して、画像データＭにノイズが入る可能性がある。そこで、試験槽１０に形成した貫通孔にカメラ装置３の少なくとも撮影レンズ部３ａを試験槽１０の外側から内側に挿入させることもできる。撮影レンズ部３ａの外周面と貫通孔とのすき間はシール材によりシールする。

【0060】

それぞれの画像データＭや評価指標Ｄｘは、試験槽１０やカメラ装置３から離れた管理事務所などに設置された演算装置６に、インターネット回線等を通じて、逐次、入力、記憶することができる。そのため、管理事務所等において、試験サンプルＳの表面のオゾン劣化の経時変化を把握できる。

【0061】

多数の試験サンプルＳは、旋回台４ｂによる旋回によって所定の撮影位置に順次位置決めされる構成に限らず、その他の種々の構成を採用することができる。例えば、評価システム１に、１基または複数基の保持部２Ａが取り付けられたパネル体を複数枚装備する。そして、流体シリンダなどの移動機構４を用いて、順次、パネル体を移動させてそれぞれの試験サンプルＳを所定の撮影場所に順次位置決めして、画像データＭを取得する構成にすることもできる。

【0062】

上述の実施形態では、平面視で円形の旋回台４ｂが使用されているが、それぞれの試験サンプルＳを順次移動させるには、その他に様々な形態を採用することができる。図１１に例示するように、それぞれの試験サンプルＳの移動経路を平面視でオーバル形状にした移動機構４を採用することもできる。この実施形態では例えば、チェーン体４ｄなどをオーバル形状のガイドレールによってガイドし、サーボモータ４ａによってチェーン体４ｄを回転駆動する。これにより、チェーン体４ｄに接続されているそれぞれの保持部２Ａを移動させて、それぞれの試験サンプルＳをオーバル形状の移動経路に沿って移動させる。この実施形態では、それぞれの保持部２Ａに備わる背面板８が、それぞれの保持部２Ａとともに移動する。

【0063】

そして、それぞれの試験サンプルＳ（保持部２Ａ）が、予め設定された経過時間毎に所定の撮影位置（カメラ装置３が配置されている位置）に順次位置決めされる。所定の撮影位置では、それぞれの試験サンプルＳの表面Ｓｆの正面視の画像データＭがカメラ装置３により取得される。この実施形態では、平面視で直線の移動経路の部分に所定の撮影位置を設定するとよい。これにより、カメラ装置３により取得される試験サンプルＳの表面Ｓｆの画像データにノイズ等が入ることを抑制し易くなる。

【0064】

図１２、図１３に例示する評価システム１の実施形態は、保持機構２を固定した状態にして移動機構４によりカメラ装置３を移動させる仕様になっている。その他の仕様は先の実施形態と実質的に同じである。

【0065】

この評価システム１は、カメラ装置３が旋回台４ｂの上に載置されている。試験槽１０は筒状（円筒状）であり、カメラ装置３は試験槽１０の平面視の中央部（試験槽１０の外部空間）に配置されている。旋回台４ｂが旋回軸４ｃを中心にして旋回するとともにカメラ装置３も旋回移動する。照明手段７は、試験槽１０の内側筒状面の外周面に設置されている（即ち、試験槽１０の内部空間に配置されている）。例えば、試験槽１０の内側筒状面の外周面を周方向に延在するレールを取付けて、このレールに沿って照明手段７をカメラ装置３の旋回移動に同期させて移動させるとよい。

【0066】

保持機構２および背面板８は試験槽１０の円環状に形成された内部空間に配置されている。詳述すると、この実施形態では、２４基の保持部２Ａが平面視で旋回軸４ｃを中心にして環状に配列されている。それぞれの保持部２Ａに１本の試験サンプルＳが保持されていて、保持機構２によって合計２０本の試験サンプルＳが保持されている。円筒状の背面板８は、それぞれの保持部２Ａの外周側に配置されている。

【0067】

移動機構４によりカメラ装置３を移動させることによりカメラ装置３が、予め設定された経過時間毎に所定の撮影位置（それぞれの試験サンプルＳが配置されている位置）に順次位置決めされる。所定の撮影位置では、それぞれの試験サンプルＳの表面Ｓｆの正面視の画像データＭがカメラ装置３により取得される。

【0068】

それぞれの試験サンプルＳのオゾン劣化を評価する手順は、先の実施形態と同様である。この実施形態では、それぞれの試験サンプルＳが移動しないので、試験サンプルＳに不要な振動（刺激）を与えることがないというメリットがある。

【符号の説明】

【0069】

１ 評価システム
２ 保持機構
２Ａ 保持部
２ｂ クランプ
３ カメラ装置
３ａ 撮影レンズ部
４ 移動機構
４ａ サーボモータ
４ｂ 旋回台
４ｃ 旋回軸
４ｄ チェーン体
５ 制御部
６ 演算装置
７ 照明手段
８ 背面板
８ａ 表面
９ モニタ
１０ 試験槽
１１ オゾン注入器
１１ａ 開閉弁
Ｍ 画像データ
Ｓ 試験サンプル
Ｓｆ 表面
Ｃｒ クラック
Ｄｘ 評価指標
Ｚ オゾン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】