具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法及其評價裝置的製作方法
2023-11-09 20:44:57 2
專利名稱：具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法及其評價裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法及其評價裝置。
背景技術：
關於以往的細孔內壁的防液性評價方法及其評價裝置，有以下評價方法以及裝置，即向細孔內部導入溶液而形成溶液和空氣的界面，一邊連續改變溶液濃度或者溶液溫度，一邊向溶液照射光或者超聲波，並測定其反射或者透過的光量，即，使氣液界面的形狀發生連續變化，並將其成為平坦狀態時設為其基準形狀，從而對在細孔內壁所實施的防液處理進行評價的方法及其裝置(例如，參照專利文獻1)。
專利文獻1特開平8-334452號公報根據專利文獻1，是對整個細孔內區域進行防液性評價，而無法適用於在特定位置形成有防液部和親液部的邊界的對象，且還無法獲得有關邊界位置的信息。
發明內容
本發明鑑於以上的事實，其目的在於提供一種能夠對部分性成膜的管嘴內部的防液區域和未處理區域(親液性區域)之間的邊界位置進行特定的防液性評價方法及其評價裝置。
本發明的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，包括將在從內壁一方的端部至規定位置上成膜形成防液膜的細管豎立設置於設在單元中的液體材料(liquid)中並使所述防液膜成膜側作為上方的工序，以及，測定在所述細管內上升並停止的液面的位置以確定所述防液膜的下端位置的工序。由此，可以測量細管內的防液膜的界面位置，如果是毛細管現象作用的細管，可以展現為各種形態。分配管嘴等中，通過在管嘴內面的前端部分形成防液膜，提高液體材料排出的抗液性(liquid repellency)等，因此可利用於排出質量穩定性的評價等。
本發明的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，包括將在從內壁一方的端部至規定位置上成膜形成防液膜的多個細管豎立設置於液體材料中並使所述防液膜成膜側作為上方的工序，以及，測定在所述細管內上升並停止的液面的位置以確定所述防液膜的下端位置的工序。由此，可對多個細管進行連續的高速檢查，且能測量各個防液膜的界面位置，如果是毛細管現象作用的細管，可以展現為各種形態。分配管嘴等通過在管嘴內面的前端部分形成防液膜而提高液體材料排出的抗液性等，因此可利用於排出質量穩定性的評價等。
本發明的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，是對單元內的氣壓和溫溼度進行控制，以形成同一環境。由此，可以在同一環境下對基於毛細管現象的液體的上升程度進行控制，並能在同一條件下特定細管內的防液膜的界面位置。由此，可改變氣壓或溫溼度，能夠適用於各種防液膜和防液評價。
本發明的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，是對管內的氣壓和溫溼度進行控制，以形成同一環境。由此，可以在同一環境下對基於毛細管現象的液體的上升程度進行控制，並能在同一條件下特定細管內的防液膜的界面位置。由此，可改變氣壓或溫溼度，能夠適用於各種防液膜和防液評價。
本發明的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，是根據防液膜的種類和防液性，將從純水、環己基苯、二碘甲烷、溴化萘、乙二醇、己烷、辛烷、癸烷或甘油等中選擇的任一種作為液體材料。由此，可以根據所謂防液膜是防油膜還是防水膜的防液膜的種類以及防液性，選擇最佳的液體材料。由此，可以通過變更液體材料，適用於各種防液膜和防液評價。
本發明的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，是在液面的中央部測定細管內的液體材料的液面高度。由此，可測量細管內的防液膜的界面位置。
本發明的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，是在細管內的液體材料的液面上設置多個點，通過該點對彎月面形狀進行特定，並由該彎月面形狀求出防液膜的下端位置。由此，可以測量細管內的防液膜的界面位置，如果是毛細管現象作用的細管，可以展現為各種形態。
本發明的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，細管由分配管嘴或者噴墨管嘴構成。由此，可適用於微細孔內防液處理狀態的定量評價等。在分配管嘴或者噴墨管嘴等中，通過在管嘴內面的前端部分形成防液膜，提高液體材料排出的抗液性等，因此可以利用於排出質量穩定性的評價等。
本發明的具有防液膜的細管內壁的防液性評價裝置，其特徵是，包括控制單元，其對內部的氣壓和溫溼度進行控制以形成同一環境；固定夾具，其可將在從內壁的一方端部至規定位置上成膜形成防液膜的多個細管豎立設置且固定並使所述防液膜成膜側作為上方、同時可在上下方向移動；槽，其對浸漬在所述固定夾具上安裝的多個細管的液體材料進行儲存；高度檢測器，其對在所述細管內上升並在所述防液膜的下端位置附近停止的各個液面的位置進行測定、同時能在水平方向移動；所述固定夾具、所述槽、以及所述高度檢測器被設置在所述控制單元內，測定所述液面的各個位置，確定所述防液膜的下端位置。
由此，可對多個細管進行連續地高速檢查，能測量各個防液膜的界面位置，如果是毛細管現象作用的管，可以展現為各種形態。分配管嘴等通過在管嘴內面的前端部分形成防液膜，提高液體材料排出的抗液性等，因此可以利用於排出質量穩定性的評價等。另外，通過改變氣壓或者溫溼度、液體材料，可以適用於各種防液膜和防液評價。
圖1是表示本發明的一實施方式的細管內壁的防水性評價方法的說明圖。
圖2是對圖1的主要部分放大顯示的詳細說明圖。
圖3是本發明的一實施方式的作用說明圖。
圖4是本發明的一實施方式的作用說明圖。
圖5是本發明的一實施方式的作用說明圖。
圖6是本發明的一實施方式的作用說明圖。
圖7是對圖5的主要部分放大顯示的詳細說明圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發明的一實施方式的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法的說明圖，圖2是對圖1的主要部分放大顯示的詳細說明圖。對於本發明的具有防液膜的細管內壁的防水性評價方法以及評價裝置，用於在例如顯示體、半導體等電子器件的製造中使用的分配單元或者噴墨管嘴等微細孔內的防液處理狀態即防液部和親液部的邊界面的定量評價等，且對部分性成膜的管嘴內部的防液區域和未處理區域(親液性區域)的邊界位置進行特定。
如圖1所示，將對細孔內壁已進行部分性防液處理的第一分配管嘴1、第二分配管嘴2、和第三分配管嘴3豎立設置並使防液膜8位於上方，間隔一定距離並列配置，並安裝在固定夾具4上。固定夾具4可通過對其進行上下移動，而浸漬在槽5的作為液體材料6的純水內。
這些槽5、液體材料6、第一～第三分配管嘴1～3、固定夾具4等被配設在由氣壓·溫溼度控制單元7進行控制的處理空間內，從而將管內或者整個處理氣氛的氣壓和溫溼度控制在任意的固定值，使基於毛細管現象的各管嘴1～3內的液體材料6的上升程度相同。
固定夾具4被浸漬在放入了需要的液體材料6的槽5內，從而使安裝在其上的第一～第三分配管嘴1～3除了設有防液膜8的上部附近之外，也都浸漬在液體材料6中。此時，第一～第三分配管嘴1～3內的液體材料6的管嘴液面6a通過毛細管現象，而上升為比槽5內的液體材料6的液面6b高。
上述槽5內的液體材料6是根據防液膜8的種類和防液性進行選擇。在本實施方式中，液體材料6使用純水，但能夠根據防液膜8的種類例如類似防油膜或者防水膜等的種類、以及按照防液性選擇液體材料6，也能夠使用環己基苯、二碘甲烷、溴化萘、乙二醇、己烷、辛烷、癸烷、甘油等。
如圖2所示，在第一分配管嘴1的前端部附近，從第一分配管嘴1的頂部1a開始沿軸方向對其內壁進行防液處理且只有一定距離，從而形成防液膜8。然後，由毛細管現象而在細管內上升的液體材料6，接觸第一分配管嘴1的防液部和親液部的邊界面，並通過表面張力在其液面6a上形成有凹狀的邊界(彎月面)。
如圖2所示，將第一分配管嘴1的長度設定為A、將其內徑設定為D、在管嘴1沉入液體材料6中時從液面6b到管嘴1的頂部1a的距離設定為B、從防液膜8的頂部8a的在軸方向上的防液膜8的長度設定為C，則管嘴液面6a的中央部60位於向下方距防液膜8的下端8b的距離僅為E的位置上。
在第一分配管嘴1的上部，配設有非接觸式高度檢測器9例如微型點的雷射位移計等，測量至管嘴液面6a的中央部60的距離。在這種情況下，測定部分是管嘴液面6a的中央部60，但考慮第一分配管嘴1相對液面6b的插入量A-B、以及彎月面的形狀等，而對防液膜8的位置進行特定。另外，可通過數μm以下的刻度測量多點，獲知其形狀，並能通過該形狀計算出相對於中央部60的防親液的邊界位置偏移量。
下面說明以上述方式構成的實施方式1的作用。如圖3所示，在氣壓、溫溼度控制單元7的處理空間內，將管內或者整個處理氣氛的氣壓和溫溼度控制為任意的固定值。此時，液體材料6根據防液膜8的種類和防液性進行選擇。此後，將防液膜8作為上部，將第一～第三分配管嘴1～3安裝在固定夾具4上，在相同位置並列設置三根管嘴1～3，再使固定夾具4下降。
如此，對於第一～第三分配管嘴1～3，從其後端部1b插入到液體材料6內，並如圖4所示，只浸漬一定距離A-B之後，停止。此時的浸漬距離A-B，是通過預先計算液體材料6因毛細管現象在管嘴管內上升並在防液膜8的下端8b停止的距離而確定的。如果知道A、B，則能知道在管嘴管內上升的液面的高度，所以，由此可以確定第一～第三分配管嘴1～3浸漬的距離。液體材料6是相同的液體，因此也確定浸漬的距離。
如此，液體材料6在第一～第三分配管嘴1～3內上升，且在這些管嘴1～3內可將防液膜8形成至任意高度，因此如圖7所示，上升的液體材料在防液膜8的下端8b停止，在表面上形成凹狀的彎月面。
如圖5所示，在該狀態下，使非接觸式高度檢測器9例如微型點的雷射位移計等沿液體材料6的液面6b平行地在X方向上移動，首先使其位於第一分配管嘴1的上部，測量至該管嘴液面6a的中央部60(參照圖7)的距離、即液面高度F。然後，考慮第一分配管嘴1的相對於液面6b的插入量A-B、以及管嘴液面6a的彎月面形狀等，用補正公式對至該管嘴液面6a的中央部60的距離F進行補正，求出到作為防液膜8的邊界位置的下端8b的校正值(校正距離)E。即，通過數μm以下的刻度，進行管嘴液面6a的多點測量，獲知彎月面的形狀，並由該形狀計算出相對於管嘴液面6a的中央部60的液體材料6的邊界位置偏移量，特定防液膜8的位置。此時，將氣壓、溫溼度控制單元7控制在一定的氣壓和溫溼度，液體材料6在同一條件下，因此如果測定至各管嘴1～3的管嘴液面6a的中央部60的距離F，則可以用同一補正式求出至防液膜8的下端8b的正確距離F-E。
在完成第一分配管嘴1的測定之後，將非接觸式高度檢測器9進一步沿X方向移動而進行第二分配管嘴2的管嘴液面6a的測定，然後再沿X方向移動而進行第三分配管嘴3的管嘴液面6a的測定，並通過與前面相同的方法，求出防液膜8的正確位置。此時，如果防液膜8的位置偏離作為基準的位置，則可以作為異常值排除。
此後，如圖6所示，上升固定夾具4，將第一～第三分配管嘴1～3從液體材料6取出。
此後，交換分配管嘴，且以後重複進行上述圖3～圖6的操作。
另外，本發明可應用於開有多個微細孔的分配管嘴。
如以上說明可知，在本實施方式中，在同一環境下控制由毛細管現象引起的液體材料6的上升程度，因此可以特定防親液的邊界位置，並由此能夠測量細管內的防液膜的邊界位置。這樣可以連續地對多個細管進行高速檢查，且通過改變氣壓或者溫溼度、液體材料，可以適用於各種防液膜和防液評價中。如此，如果是毛細管現象起作用的管，可以展現為各種形態，在分配管嘴或者噴墨管嘴等中，通過在管嘴內面的前端部分形成防液膜，提高液體材料排出的抗液性等，因此可利用於排出質量穩定性的評價等。
(實施例)
將氣壓、溫溼度控制單元7內控制為氣壓90000帕斯卡、溫度25℃、溼度45％。在該氣氛下，將對內部進行部分性防水處理的且管嘴內徑D(參照圖7)為30μm的3根分配管嘴1～3間隔一定的距離設置在固定夾具4上，並使防水膜8(Daikin工業制、Optool DSX)在上面。作為需要的液體材料，使用了純水6，在放入了純水6的槽5中使固定夾具4下降，從其後端部1b插入分配管嘴1～3，並當浸漬到規定距離後停止。
純水6上升至作為分配管嘴1～3的防水膜8的下端8b的終點高度為止並停止。使用微型點的雷射位移計9測定純水6的液面6a的中央部60，則可以知道純水6上升至管嘴的頂部的下側68μm處的位置。
採用數μm以下的刻度，進行管嘴液面6a的多點測量而特定彎月面的形狀，並由該形狀計算出相對於管嘴液面6a的中央部60的純水6的邊界位置的偏移量，接著用8μm的數據進行補正，特定了防水膜8的位置60μm(68μm-8μm)。此時，還考慮了相對分配管嘴1～3的管嘴液面6a的插入量等。
權利要求
1.一種具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是，包括將在從內壁一方的端部至規定位置上成膜形成防液膜的細管豎立設置於設在單元中的液體材料中並使所述防液膜成膜側作為上方的工序，和測定在所述細管內上升並停止的液面的位置以確定所述防液膜的下端位置的工序。
2.如權利要求1所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是對單元內的氣壓和溫溼度進行控制，形成同一環境。
3.如權利要求1或者2所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是對管內的氣壓和溫溼度進行控制，形成同一環境。
4.如權利要求1～3中任何一項所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是根據防液膜的種類和防液性，從純水、環己基苯、二碘甲烷、溴化萘、乙二醇、己烷、辛烷、癸烷或甘油等中選擇的任一種作為液體材料。
5.如權利要求1～4中任何一項所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是在液面的中央部測定細管內的液體材料的液面高度。
6.如權利要求1～5中任何一項所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是在細管內的液體材料的液面上設置多個點，通過該點對彎月面形狀進行特定，並由該彎月面形狀求出防液膜的下端位置。
7.如權利要求1～6中任何一項所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是細管由分配管嘴或者噴墨管嘴構成。
8.一種具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是，包括將在從內壁一方的端部至規定位置上成膜形成防液膜的多個細管豎立設置於液體材料中並使所述防液膜成膜側作為上方的工序，和測定在所述細管內上升並停止的液面的位置以確定所述防液膜的下端位置的工序。
9.如權利要求8所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是對整個處理氣氛的氣壓和溫溼度進行控制，形成同一環境。
10.如權利要求8或者9所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是對管內的氣壓和溫溼度進行控制，形成同一環境。
11.如權利要求8～10中任何一項所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是根據防液膜的種類和防液性，從純水、環己基苯、二碘甲烷、溴化萘、乙二醇、己烷、辛烷、癸烷或甘油等中選擇的任一種作為液體材料。
12.如權利要求8～11中任何一項所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是在液面的中央部測定細管內的液體材料的液面高度。
13.如權利要求8～12中任何一項所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是在細管內的液體材料的液面上設置多個點，通過該點對彎月面形狀進行特定，並由該彎月面形狀求出防液膜的下端位置。
14.如權利要求8～13中任何一項所述的具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，其特徵是細管由分配管嘴或者噴墨管嘴構成。
15.一種具有防液膜的細管內壁的防液性評價裝置，其特徵是包括控制單元、其對內部的氣壓和溫溼度進行控制以形成同一環境，固定夾具、其可將在從內壁的一方端部至規定位置上成膜形成防液膜的多個細管豎立設置且固定並使所述防液膜成膜側作為上方、同時可在上下方向移動，槽、其對浸漬在所述固定夾具上安裝的多個細管的液體材料進行儲存，和高度檢測器、其對在所述細管內上升並在所述防液膜的下端位置附近停止的各個液面的位置進行測定、同時能在水平方向移動；所述固定夾具、所述槽、以及所述高度檢測器被設置在所述控制單元內，測定所述液面的各個位置，確定所述防液膜的下端位置。
全文摘要
本發明提供一種具有防液膜的細管內壁的防液性評價方法，包括將在從內壁一方的端部至規定位置上成膜形成防液膜的細管豎立設置於液體材料中並使所述防液膜成膜側作為上方的工序，以及，測定在所述細管內上升並停止的液面的位置以確定所述防液膜的下端位置的工序。
文檔編號G01N13/00GK1670504SQ200510056518
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月18日 優先權日2004年3月18日
發明者足肋慎太郎, 樋口和央 申請人:精工愛普生株式會社