JP2007192760A - Method and device for measuring liquid weight - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、揮発性を有する液体の重量を測定する液体重量測定方法及び液体重量測定装置に関する。 The present invention relates to a liquid weight measuring method and a liquid weight measuring apparatus for measuring the weight of a volatile liquid.
従来、基板上に液晶ディスプレイやPDP(Plasma Display Panel)や有機EL(organic ElectroLuminescence)等の表示装置に用いるカラーフィルタ製造方法としてインクジェット方式がある。インクジェット方式ではR(赤)及びG(緑)及びB(青)の3色のインクを基板上に吐出して着色層を形成することによりカラーフィルタが製造される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an inkjet method as a color filter manufacturing method used for a display device such as a liquid crystal display, a PDP (Plasma Display Panel), or an organic EL (Organic ElectroLuminescence) on a substrate. In the inkjet method, a color filter is manufactured by ejecting R (red), G (green), and B (blue) inks onto a substrate to form a colored layer.
カラーフィルタに色むら等が生じるのを防止するためには、インク吐出量を適正に管理する必要がある。そこで、電子天秤によりインク滴の重量を直接測定することによりインク吐出量を管理するインク重量測定方法が提案されている(例えば、[特許文献1]参照。)。また、塗布したインクの面積をカメラにより測定してインクの体積を算出することによりインク吐出量が算出される。 In order to prevent color unevenness from occurring in the color filter, it is necessary to appropriately manage the ink discharge amount. In view of this, an ink weight measurement method has been proposed in which the ink discharge amount is managed by directly measuring the weight of ink droplets using an electronic balance (see, for example, [Patent Document 1]). Further, the ink ejection amount is calculated by measuring the area of the applied ink with a camera and calculating the volume of the ink.
しかしながら、従来のインク重量測定方法では、インクが含有する溶剤等の揮発性成分が揮発して重量が減少するので正確な重量測定が困難であるという問題点がある。
また、カメラによる測定方法では、2次元画像からインクの体積を算出するので精度が低下するという問題点がある。
However, the conventional ink weight measurement method has a problem in that accurate weight measurement is difficult because volatile components such as a solvent contained in the ink volatilize and the weight is reduced.
In addition, the measurement method using a camera has a problem that accuracy is lowered because the volume of ink is calculated from a two-dimensional image.
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、揮発性を有する液体の重量を高精度に測定する液体重量測定方法及び液体重量測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid weight measuring method and a liquid weight measuring apparatus for measuring the weight of a volatile liquid with high accuracy.
前述した目的を達成するために第1の発明は、被測定液体の重量を測定する液体重量測定方法であって、前記被測定液体と比較して低比重かつ低揮発性の補助液体を容器に入れ、前記容器内の補助液体に前記被測定液体を入れ、前記被測定液体を入れる前後の重量差を計測し、前記重量差に基づいて前記被測定液体の重量を測定することを特徴とする液体重量測定方法である。 In order to achieve the above-mentioned object, a first invention is a liquid weight measuring method for measuring the weight of a liquid to be measured, wherein an auxiliary liquid having a low specific gravity and a low volatility as compared with the liquid to be measured is contained in a container. And putting the liquid to be measured into the auxiliary liquid in the container, measuring a weight difference before and after adding the liquid to be measured, and measuring the weight of the liquid to be measured based on the weight difference. This is a liquid weight measurement method.
第1の発明では、被測定液体と比較して低比重かつ低揮発性の補助液体を容器に入れ、容器内の補助液体に被測定液体を入れ、被測定液体を入れる前後の重量差を計測し、この重量差に基づいて被測定液体の重量を測定する。 In the first invention, an auxiliary liquid having a low specific gravity and low volatility compared to the liquid to be measured is put in the container, the liquid to be measured is put in the auxiliary liquid in the container, and the weight difference before and after the liquid to be measured is measured is measured. The weight of the liquid to be measured is measured based on this weight difference.
被測定液体は、測定対象の液体であり、例えば、インクジェットヘッドやディスペンサから吐出される粒状の液体や、パイプなどで連続的に供給される液体である。
補助液体は、被測定液体と比較して低比重かつ低揮発性の液体である。補助液体は、特定の液体に限定されず、被測定液体の揮発を抑制するものであればよい。被測定液体に応じて、比重、粘度、沸点、揮発性等の観点から適切な補助液体を選択することが望ましい。
重量計測手段としては、電子天秤を用いることが望ましい。
The liquid to be measured is a liquid to be measured, for example, a granular liquid discharged from an inkjet head or a dispenser, or a liquid continuously supplied through a pipe or the like.
The auxiliary liquid is a liquid having a low specific gravity and a low volatility as compared with the liquid to be measured. The auxiliary liquid is not limited to a specific liquid and may be any liquid that suppresses volatilization of the liquid to be measured. Depending on the liquid to be measured, it is desirable to select an appropriate auxiliary liquid from the viewpoints of specific gravity, viscosity, boiling point, volatility, and the like.
It is desirable to use an electronic balance as the weight measuring means.
第1の発明によれば、被測定液体の表面は補助液体に覆われて揮発が抑制されるので、揮発による測定誤差を軽減し、揮発性を有する被測定液体の重量測定を高精度に行うことができる。 According to the first aspect, since the surface of the liquid to be measured is covered with the auxiliary liquid and volatilization is suppressed, measurement errors due to volatilization are reduced, and the weight of the liquid to be measured having high volatility is measured with high accuracy. be able to.
また、電子天秤の分解能に満たない液滴量を測定するためには、複数の液滴(例えば、100000滴)を入れ、被測定液体の液滴数を計数して1滴当たりの被測定液体の重量を測定することもできる。
また、インクジェットヘッド等が有する複数のノズルのうち測定対象のノズルから順次前記被測定液体を吐出して測定した重量に基づいて、各ノズル毎に吐出量を測定することもできる。
また、インクジェットヘッド等が有する複数のノズルの全てから被測定液体を吐出して測定した重量(D)と、測定対象のノズルから被測定液体の吐出を行わず測定対象のノズル以外の全てのノズルから前記被測定液体を吐出して測定した重量(C)と、の重量差(D−C)に基づいて、各ノズル毎に吐出量を測定することもできる。これにより、インクジェットヘッドに発生するクロストーク等による隣接ノズルの吐出の影響を抑制し、全ノズル同時に吐出した時における各ノズルからの吐出量を正確に測定することができる。
In addition, in order to measure the amount of liquid droplets that does not satisfy the resolution of the electronic balance, a plurality of liquid droplets (for example, 100,000 droplets) are inserted, the number of liquid droplets to be measured is counted, and the liquid liquid to be measured per droplet The weight of can also be measured.
In addition, the discharge amount can be measured for each nozzle based on the weight measured by sequentially discharging the liquid to be measured from the nozzles to be measured among the plurality of nozzles of the inkjet head or the like.
Also, the weight (D) measured by discharging the liquid to be measured from all of the plurality of nozzles of the inkjet head, etc., and all the nozzles other than the nozzle to be measured without discharging the liquid to be measured from the nozzle to be measured The discharge amount can be measured for each nozzle based on the weight difference (DC) measured by discharging the liquid to be measured from (C). Thereby, it is possible to suppress the influence of the discharge of the adjacent nozzles due to the crosstalk generated in the ink jet head, and to accurately measure the discharge amount from each nozzle when all the nozzles are discharged simultaneously.
第2の発明は、被測定液体の重量を測定する液体重量測定装置であって、液体を収容する容器と、前記容器に収容した液体の重量を計測する重量計測手段と、前記容器に前記被測定液体と比較して低比重かつ低揮発性の補助液体を入れる補助液体供給手段と、前記容器内の補助液体に前記被測定液体を入れる被測定液体供給手段と、前記重量計測手段により計測した前記被測定液体を入れる前後の重量差に基づいて、前記被測定液体の重量を測定する被測定液体重量測定手段と、を具備することを特徴とする液体重量測定装置である。 A second invention is a liquid weight measuring apparatus for measuring the weight of a liquid to be measured, comprising a container for storing a liquid, weight measuring means for measuring the weight of the liquid stored in the container, and the container Measured by an auxiliary liquid supply means for putting an auxiliary liquid having a low specific gravity and a low volatility compared to the measurement liquid, a measured liquid supply means for putting the measured liquid in the auxiliary liquid in the container, and the weight measuring means. A liquid weight measuring apparatus comprising: a liquid weight measuring unit to measure a weight of the liquid to be measured based on a weight difference before and after the liquid to be measured is placed.
第2の発明は、第1の発明の液体重量測定方法を用いて測定を行う液体重量測定装置に関する発明である。 The second invention is an invention relating to a liquid weight measuring apparatus for performing measurement using the liquid weight measuring method of the first invention.
本発明によれば、揮発性を有する液体の重量を高精度に測定する液体重量測定方法及び液体重量測定装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid weight measuring method and liquid weight measuring apparatus which measure the weight of the volatile liquid with high precision can be provided.
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る液体重量測定装置等の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。 Hereinafter, preferred embodiments of a liquid weight measuring apparatus and the like according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, the same reference numerals are given to components having substantially the same functional configuration, and redundant description will be omitted.
最初に、図1を参照しながら、本発明の第1の実施の形態に係る液体重量測定装置1の構成について説明する。
図1は、液体重量測定装置1の構成図である。
Initially, the structure of the liquid weight measuring apparatus 1 which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated, referring FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid weight measuring apparatus 1.
液体重量測定装置1は、重量計測部5及び表示部7を備える電子天秤3、液体を収容する容器9、補助液体17を容器9に供給する補助液体供給部11、被測定液体19を容器9に供給する被測定液体供給部13から構成される。
The liquid weight measuring apparatus 1 includes an electronic balance 3 including a
制御部15は、液体重量測定装置1を構成する各装置の動作制御や演算処理を行う装置であり、例えば、CPUやメモリを備える電子計算機やコンピュータ等を用いることができる。
被測定液体19は、測定対象の液体であり、例えば、インクジェットヘッド21から吐出されるインクである。
補助液体17は、被測定液体19と比較して低比重かつ低揮発性の液体であり、例えば、シリコーンオイルを用いることができる。
補助液体供給部11は、補助液体の供給元である。
被測定液体供給部13は、測定対象の液体の供給元であり、例えば、インクジェットヘッド21、ディスペンサなど液体を供給し供給量を制御可能なものであり、液体流量制御装置なども含まれる。
The
The
The
The auxiliary liquid supply unit 11 is a supply source of the auxiliary liquid.
The liquid supply unit to be measured 13 is a supply source of the liquid to be measured. For example, the
次に、図2を参照しながら、液体重量測定装置1の動作について説明する。
図2は、液体重量測定装置1の動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the liquid weight measuring apparatus 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the liquid weight measuring apparatus 1.
液体重量測定装置1の補助液体供給部11は、容器9に補助液体17を供給する(ステップ101)。電子天秤3は、容器9内の補助液体17の重量(A)を計測する(ステップ102)。被測定液体供給部13は、容器9に被測定液体19を供給する(ステップ103)。被測定液体19の比重は補助液体17の比重より大きいので、被測定液体19及び補助液体17は2層に分離し、被測定液体19は補助液体17の下側に滞留する。すわなち、被測定液体19は、容器の内面及び補助液体17により内包されて外気に直接触れることがない。電子天秤3は、容器9内の補助液体17及び被測定液体19の総重量(B)を計測する(ステップ104)。
The auxiliary liquid supply unit 11 of the liquid weight measuring apparatus 1 supplies the
制御部15は、ステップ102の処理で計測した重量(A)とステップ104の処理で計測した重量(B)との重量差(B−A)を測定する(ステップ105)。また、測定可能な液滴量を確保すべく容器9に複数の液滴(例えば、100000滴)を供給して測定を行う場合には、容器9に供給した被測定液体19の液滴数を計数し、1滴当たりの被測定液体19の重量((B−A)/(液滴数))を測定するようにしてもよい。表示部7は、測定結果を表示する(ステップ106)。
The
以上の過程を経て、液体重量測定装置1は、補助液体17に被測定液体19を注ぎ込み、被測定液体19を外気に触れないようにして、被測定液体19の重量測定を行う。
このように、被測定液体19の表面は補助液体17に覆われて揮発が抑制されるので、揮発による測定誤差を軽減し、揮発性を有する被測定液体19の重量測定を高精度に行うことができる。
Through the above process, the liquid weight measuring apparatus 1 measures the weight of the liquid to be measured 19 by pouring the liquid to be measured 19 into the
Thus, since the surface of the
尚、補助液体17の揮発等により、測定時間経過による測定誤差が見込まれる場合には当該測定誤差を補正するようにしてもよい。この測定誤差は、補助液体17を用いずに被測定液体19の重量を直接計測する場合と比較して非常に小さい。従って、誤差補正処理を行う場合であっても高精度の液体重量測定を行うことができる。
If a measurement error due to the passage of the measurement time is expected due to volatilization of the
次に、図3及び図4を参照しながら、インクジェットヘッド21の各ノズル23からのインク吐出量の測定について説明する。
図3及び図4は、複数のノズル23を有するインクジェットヘッド21を示す図である。図3は、測定対象ノズル23−1からの液滴吐出を示し、図4は、測定対象ノズル23−1以外からの液滴吐出を示す。
Next, the measurement of the ink discharge amount from each
3 and 4 are views showing an
図3に示すように、液体重量測定装置1は、ノズル23−2〜ノズル23−5からは液滴を吐出させず、測定対象の1つのノズル23−1から液滴25を吐出して重量測定を行い、ノズル23−1のインク吐出量を測定することができる。
As shown in FIG. 3, the liquid weight measuring apparatus 1 does not discharge droplets from the nozzles 23-2 to 23-5, but discharges
また、図4に示すように、液体重量測定装置1は、測定対象の1つのノズル23−1から液滴を吐出させず、その他のノズル23−2〜ノズル23−5から液滴25を吐出して重量(C=ノズル23−2の液滴重量〜ノズル23−5の液滴重量の総和)を測定する。また、液体重量測定装置1は、全てのノズル23−1〜ノズル23−5から液滴25を吐出して重量(D=ノズル23−1の液滴重量〜ノズル23−5の液滴重量の総和)を測定する。そしてこれらの重量差(D−C)を測定することにより、ノズル23−1のインク吐出量を測定することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the liquid weight measuring apparatus 1 does not eject droplets from one nozzle 23-1 to be measured and ejects
このように、図4に示す測定方法によれば、全ノズル同時に吐出した時の状態に近似させて重量測定を行うので、測定精度を向上させることができる。図4に示す測定方法は、インクジェットヘッドに発生するクロストークと呼ばれる隣接ノズルの吐出の影響により、全ノズル同時に吐出した時の各ノズルからの吐出量を正確に測定できない場合に使用することが望ましい。 As described above, according to the measurement method shown in FIG. 4, since the weight measurement is performed by approximating the state when all the nozzles are discharged simultaneously, the measurement accuracy can be improved. The measurement method shown in FIG. 4 is desirably used when the discharge amount from each nozzle cannot be accurately measured due to the influence of the discharge of adjacent nozzles called crosstalk that occurs in the ink jet head. .
尚、図3及び図4に示す液体重量測定において、図1及び図2を用いて先述したように補助液体17に液滴25を注ぎ込み重量測定を行うことにより、揮発による測定誤差を軽減して測定精度を向上させることができる。
In the liquid weight measurement shown in FIGS. 3 and 4, the measurement error due to volatilization is reduced by pouring the
次に、図5及び図6を参照しながら、液体重量測定装置1による測定結果に基づいて塗布処理を行う塗布装置27について説明する。
図5は、塗布装置27の構成図である。
図6は、塗布装置27の動作を示すフローチャートである。
Next, the coating apparatus 27 that performs the coating process based on the measurement result of the liquid weight measuring apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
FIG. 5 is a configuration diagram of the coating device 27.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the coating apparatus 27.
塗布装置27は、制御部29、複数のノズル23を有するインクジェットヘッド21、塗布対象の基板33を支持する基板支持部31から構成される。
塗布装置27は、基板33に対して液滴25を吐出して塗布を行う装置である。塗布装置27は、例えば、基板にR、G、Bの3色のインクを塗布して着色層パターンを形成するカラーフィルタ製造装置である。
The coating device 27 includes a
The coating device 27 is a device that performs coating by discharging
制御部29は、塗布装置27を構成する各装置の動作制御や演算処理を行う装置であり、例えば、CPUやメモリを備える電子計算機やコンピュータ等を用いることができる。
インクジェットヘッド21及び基板支持部31は、制御部29からの制御信号に基づいて互いに相対的に位置決めされ、基板33における液滴25の着弾位置が定められる。
The
The
液体重量測定装置1の制御部15は、インクジェットヘッド21の各ノズル23毎に液滴25の1滴当たりの重量測定を行い、測定結果情報35を塗布装置27の制御部29に入力する(ステップ201)。
The
塗布装置27の制御部29は、インクジェットヘッド21及び基板支持部31の移動を行う(ステップ202及びステップ203)。尚、移動機構としては、汎用のものを用いることができ、例えば、移動用アクチュエータとして、ステップモータ、サーボモータ、リニアモータを用い、ガイド機構として、LMガイド(THK株式会社製)、エアースライド等を用いることができる。また、移動量の計測に関しては、レーザ干渉計、スケール、エンコーダ等を用いることができる。
The
制御部29は、測定結果情報35に基づいて、各ノズル23毎に液滴25の吐出量を調整する(ステップ204)。尚、吐出量の調整に関しては、各ノズル23に設けられる圧電素子(ピエゾ素子)への印加電圧制御や液滴数制御を行うことが望ましい。制御部29は、各ノズル23から基板33に液滴25を吐出して塗布処理を行う(ステップ205)。
Based on the measurement result
以上の過程を経て、塗布装置27は、液体重量測定装置1から入力される測定結果情報35に基づいて、各ノズル23毎に吐出量を調整して塗布処理を行う。
このように、液体重量測定装置1から取得した高精度の測定結果情報を塗布装置27における塗布処理にフィードバックすることにより、塗布処理の精度を向上させることができる。
Through the above process, the coating apparatus 27 performs the coating process by adjusting the discharge amount for each
Thus, by feeding back the highly accurate measurement result information acquired from the liquid weight measuring apparatus 1 to the coating process in the coating apparatus 27, the precision of the coating process can be improved.
尚、上述の実施の形態では、液体重量測定装置1は、主としてインクジェットヘッドからのインク吐出量を測定するものとして説明したが、液体重量を測定するものであれば用途は限られない。また、補助液体17中に被測定液体19を入れた後に重量測定を行うものとして説明したが、重量測定を行うタイミングはこれに限られない。
例えば、液体重量測定装置1を用いて流量計の校正を行うことができる。被測定液体供給部13として流量計を適用し、流量計出口から補助液体17中に被測定液体19として基準流量の流体を注ぎ込み重量測定することにより流量計の校正を行うことができる。また、流量計出口からの流体を補助液体17中に連続的に注ぎ込みつつ逐次、重量推移を測定することにより流量計の校正を行うこともできる。また、液体重量測定装置1により流体の基準流量を測定して、当該基準流量の流体を校正対象の流量計に流入させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the liquid weight measuring apparatus 1 has been described as mainly measuring the amount of ink discharged from the inkjet head, but the application is not limited as long as the liquid weight is measured. Moreover, although it demonstrated as what measures a weight after putting the to-be-measured liquid 19 in the auxiliary |
For example, the flow meter can be calibrated using the liquid weight measuring apparatus 1. The flow meter can be calibrated by applying a flow meter as the measured
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る液体重量測定装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the liquid weight measuring device and the like according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
1………液体重量測定装置
3………電子天秤
5………重量計測部
7………表示部
9………容器
11………補助液体供給部
13………被測定液体供給部
15………制御部
17………補助液体
19………被測定液体
21………インクジェットヘッド
23………ノズル
25………液滴(インク)
27………塗布装置
29………制御部
31………基板支持部
33………基板
35………測定結果情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ......... Liquid weight measuring device 3 .........
27 .........
Claims (8)
前記被測定液体と比較して低比重かつ低揮発性の補助液体を容器に入れ、前記容器内の補助液体に前記被測定液体を入れ、前記被測定液体を入れる前後の重量差を計測し、前記重量差に基づいて前記被測定液体の重量を測定することを特徴とする液体重量測定方法。 A liquid weight measuring method for measuring the weight of a liquid to be measured,
An auxiliary liquid having a low specific gravity and low volatility compared with the liquid to be measured is put in a container, the liquid to be measured is put in the auxiliary liquid in the container, and a weight difference before and after the liquid to be measured is measured is measured. A liquid weight measuring method, wherein the weight of the liquid to be measured is measured based on the weight difference.
液体を収容する容器と、
前記容器に収容した液体の重量を計測する重量計測手段と、
前記容器に前記被測定液体と比較して低比重かつ低揮発性の補助液体を入れる補助液体供給手段と、
前記容器内の補助液体に前記被測定液体を入れる被測定液体供給手段と、
前記重量計測手段により計測した前記被測定液体を入れる前後の重量差に基づいて、前記被測定液体の重量を測定する被測定液体重量測定手段と、
を具備することを特徴とする液体重量測定装置。 A liquid weight measuring device for measuring the weight of a liquid to be measured,
A container containing a liquid;
A weight measuring means for measuring the weight of the liquid contained in the container;
Auxiliary liquid supply means for putting an auxiliary liquid having a low specific gravity and a low volatility as compared with the liquid to be measured in the container,
A liquid to be measured supplying means for putting the liquid to be measured into the auxiliary liquid in the container;
Based on the weight difference before and after the liquid to be measured measured by the weight measuring means, the liquid weight measuring means to be measured for measuring the weight of the liquid to be measured;
A liquid weight measuring apparatus comprising:
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