CN100337108C - 具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法及其评价装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，包括：将在从内壁一方的端部至规定位置上成膜形成防液膜的细管竖立设置于液体材料中并使所述防液膜成膜侧作为上方的工序，以及，测定在所述细管内上升并停止的液面的位置以确定所述防液膜的下端位置的工序。

Description

具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法及其评价装置
技术领域
本发明涉及具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法及其评价装置。
背景技术
关于以往的细孔内壁的防液性评价方法及其评价装置，有以下评价方法以及装置，即：向细孔内部导入溶液而形成溶液和空气的界面，一边连续改变溶液浓度或者溶液温度，一边向溶液照射光或者超声波，并测定其反射或者透过的光量，即，使气液界面的形状发生连续变化，并将其成为平坦状态时设为其基准形状，从而对在细孔内壁所实施的防液处理进行评价的方法及其装置(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：特开平8-334452号公报
根据专利文献1，是对整个细孔内区域进行防液性评价，而无法适用于在特定位置形成有防液部和亲液部的边界的对象，且还无法获得有关边界位置的信息。
发明内容
本发明鉴于以上的事实，其目的在于提供一种能够对部分性成膜的管嘴内部的防液区域和未处理区域(亲液性区域)之间的边界位置进行特定的防液性评价方法及其评价装置。
本发明的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，包括：将在从内壁一方的端部至规定位置上成膜形成防液膜的细管竖立设置于设在单元中的液体材料(liquid)中并使所述防液膜成膜侧作为上方的工序，以及，测定在所述细管内上升并停止的液面的位置以确定所述防液膜的下端位置的工序。由此，可以测量细管内的防液膜的界面位置，如果是毛细管现象作用的细管，可以展现为各种形态。分配管嘴等中，通过在管嘴内面的前端部分形成防液膜，提高液体材料排出的抗液性(liquid repellency)等，因此可利用于排出质量稳定性的评价等。
本发明的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，包括：将在从内壁一方的端部至规定位置上成膜形成防液膜的多个细管竖立设置于液体材料中并使所述防液膜成膜侧作为上方的工序，以及，测定在所述细管内上升并停止的液面的位置以确定所述防液膜的下端位置的工序。由此，可对多个细管进行连续的高速检查，且能测量各个防液膜的界面位置，如果是毛细管现象作用的细管，可以展现为各种形态。分配管嘴等通过在管嘴内面的前端部分形成防液膜而提高液体材料排出的抗液性等，因此可利用于排出质量稳定性的评价等。
本发明的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，是对单元内的气压和温湿度进行控制，以形成同一环境。由此，可以在同一环境下对基于毛细管现象的液体的上升程度进行控制，并能在同一条件下特定细管内的防液膜的界面位置。由此，可改变气压或温湿度，能够适用于各种防液膜和防液评价。
本发明的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，是对管内的气压和温湿度进行控制，以形成同一环境。由此，可以在同一环境下对基于毛细管现象的液体的上升程度进行控制，并能在同一条件下特定细管内的防液膜的界面位置。由此，可改变气压或温湿度，能够适用于各种防液膜和防液评价。
本发明的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，是根据防液膜的种类和防液性，将从纯水、环己基苯、二碘甲烷、溴化萘、乙二醇、己烷、辛烷、癸烷或甘油等中选择的任一种作为液体材料。由此，可以根据所谓防液膜是防油膜还是防水膜的防液膜的种类以及防液性，选择最佳的液体材料。由此，可以通过变更液体材料，适用于各种防液膜和防液评价。
本发明的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，是在液面的中央部测定细管内的液体材料的液面高度。由此，可测量细管内的防液膜的界面位置。
本发明的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，是在细管内的液体材料的液面上设置多个点，通过该点对弯月面形状进行特定，并由该弯月面形状求出防液膜的下端位置。由此，可以测量细管内的防液膜的界面位置，如果是毛细管现象作用的细管，可以展现为各种形态。
本发明的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，细管由分配管嘴或者喷墨管嘴构成。由此，可适用于微细孔内防液处理状态的定量评价等。在分配管嘴或者喷墨管嘴等中，通过在管嘴内面的前端部分形成防液膜，提高液体材料排出的抗液性等，因此可以利用于排出质量稳定性的评价等。
本发明的具有防液膜的细管内壁的防液性评价装置，其特征是，包括：控制单元，其对内部的气压和温湿度进行控制以形成同一环境；固定夹具，其可将在从内壁的一方端部至规定位置上成膜形成防液膜的多个细管竖立设置且固定并使所述防液膜成膜侧作为上方、同时可在上下方向移动；槽，其对浸渍在所述固定夹具上安装的多个细管的液体材料进行储存；高度检测器，其对在所述细管内上升并在所述防液膜的下端位置附近停止的各个液面的位置进行测定、同时能在水平方向移动；所述固定夹具、所述槽、以及所述高度检测器被设置在所述控制单元内，测定所述液面的各个位置，确定所述防液膜的下端位置。
由此，可对多个细管进行连续地高速检查，能测量各个防液膜的界面位置，如果是毛细管现象作用的管，可以展现为各种形态。分配管嘴等通过在管嘴内面的前端部分形成防液膜，提高液体材料排出的抗液性等，因此可以利用于排出质量稳定性的评价等。另外，通过改变气压或者温湿度、液体材料，可以适用于各种防液膜和防液评价。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的细管内壁的防水性评价方法的说明图。
图2是对图1的主要部分放大显示的详细说明图。
图3是本发明的一实施方式的作用说明图。
图4是本发明的一实施方式的作用说明图。
图5是本发明的一实施方式的作用说明图。
图6是本发明的一实施方式的作用说明图。
图7是对图5的主要部分放大显示的详细说明图。
具体实施方式
图1是表示本发明的一实施方式的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法的说明图，图2是对图1的主要部分放大显示的详细说明图。对于本发明的具有防液膜的细管内壁的防水性评价方法以及评价装置，用于在例如显示体、半导体等电子器件的制造中使用的分配单元或者喷墨管嘴等微细孔内的防液处理状态即防液部和亲液部的边界面的定量评价等，且对部分性成膜的管嘴内部的防液区域和未处理区域(亲液性区域)的边界位置进行特定。
如图1所示，将对细孔内壁已进行部分性防液处理的第一分配管嘴1、第二分配管嘴2、和第三分配管嘴3竖立设置并使防液膜8位于上方，间隔一定距离并列配置，并安装在固定夹具4上。固定夹具4可通过对其进行上下移动，而浸渍在槽5的作为液体材料6的纯水内。
这些槽5、液体材料6、第一～第三分配管嘴1～3、固定夹具4等被配设在由气压·温湿度控制单元7进行控制的处理空间内，从而将管内或者整个处理气氛的气压和温湿度控制在任意的固定值，使基于毛细管现象的各管嘴1～3内的液体材料6的上升程度相同。
固定夹具4被浸渍在放入了需要的液体材料6的槽5内，从而使安装在其上的第一～第三分配管嘴1～3除了设有防液膜8的上部附近之外，也都浸渍在液体材料6中。此时，第一～第三分配管嘴1～3内的液体材料6的管嘴液面6a通过毛细管现象，而上升为比槽5内的液体材料6的液面6b高。
上述槽5内的液体材料6是根据防液膜8的种类和防液性进行选择。在本实施方式中，液体材料6使用纯水，但能够根据防液膜8的种类例如类似防油膜或者防水膜等的种类、以及按照防液性选择液体材料6，也能够使用环己基苯、二碘甲烷、溴化萘、乙二醇、己烷、辛烷、癸烷、甘油等。
如图2所示，在第一分配管嘴1的前端部附近，从第一分配管嘴1的顶部1a开始沿轴方向对其内壁进行防液处理且只有一定距离，从而形成防液膜8。然后，由毛细管现象而在细管内上升的液体材料6，接触第一分配管嘴1的防液部和亲液部的边界面，并通过表面张力在其液面6a上形成有凹状的边界(弯月面)。
如图2所示，将第一分配管嘴1的长度设定为A、将其内径设定为D、在管嘴1沉入液体材料6中时从液面6b到管嘴1的顶部1a的距离设定为B、从防液膜8的顶部8a的在轴方向上的防液膜8的长度设定为C，则管嘴液面6a的中央部60位于向下方距防液膜8的下端8b的距离仅为E的位置上。
在第一分配管嘴1的上部，配设有非接触式高度检测器9例如微型点的激光位移计等，测量至管嘴液面6a的中央部60的距离。在这种情况下，测定部分是管嘴液面6a的中央部60，但考虑第一分配管嘴1相对液面6b的插入量A-B、以及弯月面的形状等，而对防液膜8的位置进行特定。另外，可通过数μm以下的刻度测量多点，获知其形状，并能通过该形状计算出相对于中央部60的防亲液的边界位置偏移量。
下面说明以上述方式构成的实施方式1的作用。如图3所示，在气压、温湿度控制单元7的处理空间内，将管内或者整个处理气氛的气压和温湿度控制为任意的固定值。此时，液体材料6根据防液膜8的种类和防液性进行选择。此后，将防液膜8作为上部，将第一～第三分配管嘴1～3安装在固定夹具4上，在相同位置并列设置三根管嘴1～3，再使固定夹具4下降。
如此，对于第一～第三分配管嘴1～3，从其后端部1b插入到液体材料6内，并如图4所示，只浸渍一定距离A-B之后，停止。此时的浸渍距离A-B，是通过预先计算液体材料6因毛细管现象在管嘴管内上升并在防液膜8的下端8b停止的距离而确定的。如果知道A、B，则能知道在管嘴管内上升的液面的高度，所以，由此可以确定第一～第三分配管嘴1～3浸渍的距离。液体材料6是相同的液体，因此也确定浸渍的距离。
如此，液体材料6在第一～第三分配管嘴1～3内上升，且在这些管嘴1～3内可将防液膜8形成至任意高度，因此如图7所示，上升的液体材料在防液膜8的下端8b停止，在表面上形成凹状的弯月面。
如图5所示，在该状态下，使非接触式高度检测器9例如微型点的激光位移计等沿液体材料6的液面6b平行地在X方向上移动，首先使其位于第一分配管嘴1的上部，测量至该管嘴液面6a的中央部60(参照图7)的距离、即液面高度F。然后，考虑第一分配管嘴1的相对于液面6b的插入量A-B、以及管嘴液面6a的弯月面形状等，用补正公式对至该管嘴液面6a的中央部60的距离F进行补正，求出到作为防液膜8的边界位置的下端8b的校正值(校正距离)E。即，通过数μm以下的刻度，进行管嘴液面6a的多点测量，获知弯月面的形状，并由该形状计算出相对于管嘴液面6a的中央部60的液体材料6的边界位置偏移量，特定防液膜8的位置。此时，将气压、温湿度控制单元7控制在一定的气压和温湿度，液体材料6在同一条件下，因此如果测定至各管嘴1～3的管嘴液面6a的中央部60的距离F，则可以用同一补正式求出至防液膜8的下端8b的正确距离F-E。
在完成第一分配管嘴1的测定之后，将非接触式高度检测器9进一步沿X方向移动而进行第二分配管嘴2的管嘴液面6a的测定，然后再沿X方向移动而进行第三分配管嘴3的管嘴液面6a的测定，并通过与前面相同的方法，求出防液膜8的正确位置。此时，如果防液膜8的位置偏离作为基准的位置，则可以作为异常值排除。
此后，如图6所示，上升固定夹具4，将第一～第三分配管嘴1～3从液体材料6取出。
此后，交换分配管嘴，且以后重复进行上述图3～图6的操作。
另外，本发明可应用于开有多个微细孔的分配管嘴。
如以上说明可知，在本实施方式中，在同一环境下控制由毛细管现象引起的液体材料6的上升程度，因此可以特定防亲液的边界位置，并由此能够测量细管内的防液膜的边界位置。这样可以连续地对多个细管进行高速检查，且通过改变气压或者温湿度、液体材料，可以适用于各种防液膜和防液评价中。如此，如果是毛细管现象起作用的管，可以展现为各种形态，在分配管嘴或者喷墨管嘴等中，通过在管嘴内面的前端部分形成防液膜，提高液体材料排出的抗液性等，因此可利用于排出质量稳定性的评价等。
(实施例)
将气压、温湿度控制单元7内控制为气压90000帕斯卡、温度25℃、湿度45％。在该气氛下，将对内部进行部分性防水处理的且管嘴内径D(参照图7)为30μm的3根分配管嘴1～3间隔一定的距离设置在固定夹具4上，并使防水膜8(Daikin工业制、Optool DSX)在上面。作为需要的液体材料，使用了纯水6，在放入了纯水6的槽5中使固定夹具4下降，从其后端部1b插入分配管嘴1～3，并当浸渍到规定距离后停止。
纯水6上升至作为分配管嘴1～3的防水膜8的下端8b的终点高度为止并停止。使用微型点的激光位移计9测定纯水6的液面6a的中央部60，则可以知道纯水6上升至管嘴的顶部的下侧68μm处的位置。
采用数μm以下的刻度，进行管嘴液面6a的多点测量而特定弯月面的形状，并由该形状计算出相对于管嘴液面6a的中央部60的纯水6的边界位置的偏移量，接着用8μm的数据进行补正，特定了防水膜8的位置60μm(68μm-8μm)。此时，还考虑了相对分配管嘴1～3的管嘴液面6a的插入量等。

Claims (11)

1.一种具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，其特征是，包括：
将在从内壁一方的端部至规定位置上成膜形成防液膜的细管竖立设置于设在单元中的液体材料中并使所述防液膜成膜侧作为上方的工序，和
测定在所述细管内上升并停止的液面的位置以确定所述防液膜的下端位置的工序；
在液面的中央部测定细管内的液体材料的液面高度，
在所述细管内的液体材料的液面上设置多个点，通过该点确定弯月面形状，并由该弯月面形状求出防液膜的下端位置。
2.如权利要求1所述的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，其特征是：
对单元内的气压和温湿度进行控制，形成同一环境。
3.如权利要求1或者2所述的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，其特征是：
对管内的气压和温湿度进行控制，形成同一环境。
4.如权利要求1或者2所述的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，其特征是：
根据防液膜的种类和防液性，从纯水、环己基苯、二碘甲烷、溴化萘、乙二醇、己烷、辛烷、癸烷或甘油中选择的任一种作为液体材料。
5.如权利要求1或者2所述的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，其特征是：
细管由分配管嘴或者喷墨管嘴构成。
6.一种具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，其特征是，包括：
将在从内壁一方的端部至规定位置上成膜形成防液膜的多个细管竖立设置于设在单元中的液体材料中并使所述防液膜成膜侧作为上方的工序，和
测定在所述细管内上升并停止的液面的位置以确定所述防液膜的下端位置的工序；
在液面的中央部测定细管内的液体材料的液面高度，
在细管内的液体材料的液面上设置多个点，通过该点确定弯月面形状，并由该弯月面形状求出防液膜的下端位置。
7.如权利要求6所述的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，其特征是：
对整个处理气氛的气压和温湿度进行控制，形成同一环境。
8如权利要求6或者7所述的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，其特征是：
对管内的气压和温湿度进行控制，形成同一环境。
9.如权利要求6或者7所述的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，其特征是：
根据防液膜的种类和防液性，从纯水、环己基苯、二碘甲烷、溴化萘、乙二醇、己烷、辛烷、癸烷或甘油中选择的任一种作为液体材料。
10.如权利要求6或者7所述的具有防液膜的细管内壁的防液性评价方法，其特征是：
细管由分配管嘴或者喷墨管嘴构成。
11.一种具有防液膜的细管内壁的防液性评价装置，其特征是：
包括：
控制单元、其对内部的气压和温湿度进行控制以形成同一环境，
固定夹具、其可将在从内壁的一方端部至规定位置上成膜形成防液膜的多个细管竖立设置且固定并使所述防液膜成膜侧作为上方、同时可在上下方向移动，
槽、其对浸渍在所述固定夹具上安装的多个细管的液体材料进行储存，和
高度检测器、其对在所述细管内上升并在所述防液膜的下端位置附近停止的各个液面的位置进行测定、同时能在水平方向移动；
所述固定夹具、所述槽、以及所述高度检测器被设置在所述控制单元内，测定所述液面的各个位置，确定所述防液膜的下端位置。
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