均匀性输出装置、均匀性输出方法及程序与流程

本发明涉及均匀性输出装置、均匀性输出方法及程序。

背景技术：

作为在液体中混合有不溶性的固体物质的粒子的混合液之一的浆料，使用粒子径的均匀性、粒子的分散度等作为其评价指标。

作为测定浆料所包含的粒子的粒子径的均匀性的方法之一，有沉降法。在沉降法中，还有利用自然重力的液相重力沉降法(日本工业标准“jisz8820-1：2002”)和利用离心力的液相离心沉降法(日本工业标准“jisz8823-1：2001”)。

在依照以上述的沉降法的沉降试验中，对于浆料所包含的粒子的粒子径的均匀性、浆料的分散度等状态而言，将浆料投入沉降管，测定者观察随着时间经过而沉降的粒子层和上清液的界面高度的变化、上清液是透明还是浑浊的状态。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：日本工业标准jisz8820-1：2002

非专利文献2：日本工业标准jisz8823-1：2001

发明所要解决的问题

但是，在上述的沉降法中，直到浆料中的粒子的沉降稳定为止需要时间。在离心沉降法的情况下，虽然时间缩短，但是需要一定程度的待机时间。此外，近年来，对于将浆料作为起始原料制造的电子零件等，高功能化、高性能化的要求提高。因此，也需要对作为起始原料的浆料的状态严格地进行管理。

相对于此，在上述的沉降试验中，不仅需要时间，在测定结果中还包含测定者的主观，因此从测定时间和准确性的观点来看，还具有改善的余地。

技术实现要素：

本发明是着眼于上述问题点而完成的，其目的在于提供一种能在短时间内准确地判断混合液所包含的粒子的粒子径的均匀性的均匀性输出装置、均匀性输出方法以及程序。

用于解决问题的方案

根据本发明的某一个方案，提供了一种均匀性输出装置，输出在液体中混合有不溶性的固体物质的混合液中的粒子的粒子径的均匀性，所述均匀性输出装置具备：电极，对所述混合液施加交流信号；测定单元，基于在对所述混合液施加了使频率变化的所述交流信号时流过所述混合液的响应信号，测定所述混合液的阻抗；以及处理单元，基于根据所述频率在所述测定单元中测定到的阻抗，执行将电阻器与电容器的并联电路作为要素来包含的粒子等效电路解析，由此判断所述均匀性。

根据本发明的某个其他方案，提供了一种均匀性输出方法，输出在液体中混合有不溶性的固体物质的混合液中的粒子的粒子径的均匀性，所述均匀性输出方法包括：对所述混合液施加使频率变化的交流信号，基于在对所述混合液施加了使频率变化的所述交流信号时流过所述混合液的响应信号，测定所述混合液的阻抗的步骤；以及基于根据所述频率测定到的阻抗，执行将电阻器与电容器的并联电路作为要素来包含的粒子等效电路解析，由此判断所述均匀性的步骤。

根据本发明的某个其他方案，提供了一种程序，用于使计算机执行在液体中混合有不溶性的固体物质的混合液中的粒子的粒子径的均匀性的输出，所述程序使计算机执行：对所述混合液施加使频率变化的交流信号，基于在对所述混合液施加了使频率变化的所述交流信号时流过所述混合液的响应信号，测定所述混合液的阻抗的步骤；以及基于根据所述频率测定到的阻抗，执行将电阻器与电容器的并联电路作为要素来包含的粒子等效电路解析，由此判断所述均匀性的步骤。

发明效果

根据本发明的方案，能在短时间内准确地判断混合液所包含的粒子的粒子径的均匀性。

附图说明

图1是表示本实施方式的均匀性输出装置的概略图。

图2是表示均匀性输出装置主体中的处理部的功能构成的框图。

图3是表示通过均匀性输出装置执行的均匀性输出处理的流程图。

图4是表示均匀性输出处理中的线图制作、均匀性判断处理的流程图。

图5是基于阻抗获取到的实测奈奎斯特图。

图6是表示线图制作、均匀性判断处理中的均匀性判断处理的流程图。

图7a是表示通过执行粒子等效电路解析获取到的单个并联电路的等效电路图。

图7b是表示与图7a的等效电路图对应的半圆的基准奈奎斯特图和图5的实测奈奎斯特图的复平面图。

图8是表示变形例的均匀性判断处理的流程图。

图9a是基于阻抗获取到的实测奈奎斯特图。

图9b是表示通过执行与图9a的实测奈奎斯特图对应的粒子等效电路解析获取到的并联电路的等效电路图。

附图标记说明：

1均匀性输出装置；

2电极；

3均匀性输出装置主体；

31测定部；

32存储部；

33操作部；

34显示部；

35处理部；

x液槽；

xa液体；

xb固体物质；

xc浆料。

具体实施方式

以下，参照附图对本实施方式进行说明。在本说明书中，在整体上对相同的要素标注相同的附图标记。

(均匀性输出装置)

首先，参照图1和图2对本实施方式的均匀性输出装置1进行说明。

图1是表示本实施方式的均匀性输出装置1的概略图。图2是表示均匀性输出装置主体3中的处理部35的功能构成的框图。

如图1所示，均匀性输出装置1是用于输出储藏于液槽x、作为在液体xa中混合有不溶性的固体物质xb的混合液的浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性的装置。均匀性输出装置1具备电极2和均匀性输出装置主体3。需要说明的是，作为浆料xc的一个例子，可以举出使作为导电率高的固体物质xb的炭黑等导电性粒子在作为导电率低的液体xa的溶剂(包括粘合剂树脂和活性物质的有机溶剂)中分散得到的浆料。

如图1所示，电极2例如对储藏于液槽x的浆料xc施加作为交流信号的交流电压。在本实施方式中，电极2由以相互对置的方式设于液槽x的周壁的一对电极2构成，但并不限定于此，例如也可以是由多个电极2构成。需要说明的是，对浆料xc施加的交流信号不限于交流电压，也可以是交流电流。

均匀性输出装置主体3包括作为测定单元的测定部31、作为记录介质的存储部32、作为操作单元的操作部33、作为显示单元的显示部34以及作为处理单元的处理部35。需要说明的是，测定部31、存储部32、操作部33以及显示部34也可以构成为不包括于均匀性输出装置主体3中。

测定部31基于在对位于一对电极2之间的浆料xc施加了使频率变化的交流电压时流过浆料xc的作为响应信号的响应电流，测定浆料xc的阻抗。对一对电极2施加频率呈阶段性变化的交流电压。需要说明的是，对一对电极2施加的交流电压是从内置于测定部31的恒压电源(cv)或恒流电源(cc)供给的。并且，每当交流电压的频率呈阶段性变化时，测定部31就基于在一对电极2之间流过的响应电流，测定浆料xc的阻抗作为测定信号输出至处理部35。

存储部32由ram和rom构成。在存储部32存储有执行输出浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性的均匀性输出处理的程序和后述的规定的近似度阈值。即，存储部32是记录了处理部35的动作程序的计算机可读记录介质。需要说明的是，存储部32也可以与处理部35一体地构成。

操作部33具备指示均匀性输出处理的开始等的各种操作开关。操作部33将与这些操作对应的操作信号输出至处理部35。需要说明的是，操作部33也可以由设于显示部34上面的触摸操作部构成来代替操作开关。

显示部34按照处理部35的指示显示判断结果等。显示部34由液晶面板等构成。

处理部35基于根据交流电压的频率在测定部31中测定到的阻抗，使用将电阻器r1与电容器c1的并联电路rc1(参照图7a)作为要素来包含的等效电路来执行等效电路解析，由此判断浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性。这里所谓的均匀性是表示浆料xc中的粒子的粒子径的大小的均匀程度的指标，浆料xc中的粒子的粒子径的大小越接近均匀的状态则均匀性越高，越接近不均匀的状态则均匀性越低。以下，将使用将并联电路rc1作为要素来包含的等效电路来执行等效电路解析称为“粒子等效电路解析”。

处理部35是由作为计算机的cpu构成的。需要说明的是，处理部35也可以由多个微型计算机构成。

如图2所示，处理部35具有阻抗获取模块351、奈奎斯特图生成模块352以及均匀性判断模块353。

阻抗获取模块351获取从测定部31输出的阻抗，将获取到的阻抗输出至奈奎斯特图生成模块352。

奈奎斯特图生成模块352基于从阻抗获取模块351输出的多个阻抗，生成实测奈奎斯特图m(参照图5)。然后，奈奎斯特图生成模块352将生成的实测奈奎斯特图m输出至均匀性判断模块353。

均匀性判断模块353基于从奈奎斯特图生成模块352输出的实测奈奎斯特图m(参照图5)，执行将电阻器r1与电容器c1的并联电路rc1(参照图7a)作为要素来包含的粒子等效电路解析，由此判断浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性。然后，均匀性判断模块353将判断出的均匀性输出至显示部34。

(均匀性输出处理)

接着，参照图3对输出浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性的均匀性输出处理进行说明。

图3是表示通过均匀性输出装置1执行的均匀性输出处理的流程图。

首先，当通过由用户进行的对操作部33的操作使均匀性输出处理开始时，进入步骤s1。

在步骤s1中，测定部31按照处理部35的指示，基于在对浆料xc施加了交流电压时流过浆料xc的响应电流，测定浆料xc的阻抗。然后，测定部31将测定到的阻抗输出至处理部35，进入步骤s2。

具体而言，在步骤s1中，测定部31按照处理部35的指示，对一对电极2施加使频率呈阶段性变化的交流电压，每当交流电压的频率呈阶段性变化时，就根据一对电极2之间的响应电流测定浆料xc的阻抗。然后，测定部31将测定到的阻抗输出至处理部35。

接着，在步骤s2中，处理部35基于从测定部31输出的阻抗，执行将并联电路rc1(参照图7a)作为要素来包含的粒子等效电路解析，生成基准奈奎斯特图m0(参照图7b)，基于基准奈奎斯特图m0，计算出浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性。

由此，与在测定上需要时间并且在测定结果中包含测定者的主观的沉降试验相比，能在短时间内准确地判断浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性。然后，处理部35将判断出的均匀性输出至显示部34，进入步骤s3。需要说明的是，关于线图制作、均匀性判断处理(步骤s2)的详细情况将在后文叙述。

接着，在步骤s3中，显示部34按照处理部35的指示，将从处理部35输出的判断结果等作为输出结果进行显示。然后，处理部35使均匀性输出处理结束。

(线图制作、均匀性判断处理)

接着，参照图4和图5对均匀性输出处理中的线图制作、均匀性判断处理(步骤s2)进行说明。

图4是表示均匀性输出处理中的线图制作、均匀性判断处理(步骤s2)的流程图。图5是基于测定到的浆料xc的阻抗获取到的实测奈奎斯特图m。

如图4所示，首先，在步骤s21中，图2所示的处理部35的阻抗获取模块351获取从测定部31输出的阻抗。然后，阻抗获取模块351将获取到的阻抗输出至奈奎斯特图生成模块352，进入步骤s22。

接着，在步骤s22中，处理部35的奈奎斯特图生成模块352基于从阻抗获取模块351输出的多个阻抗，获取实测奈奎斯特图m(参照图5)。然后，奈奎斯特图生成模块352将生成的实测奈奎斯特图m输出至均匀性判断模块353，进入步骤s23。

具体而言，在步骤s22中，奈奎斯特图生成模块352基于根据交流电压的频率在测定部31中测定到的多个阻抗，将阻抗的数据标示于复平面上，沿标示的阻抗的数据获取实测奈奎斯特图m(参照图5)。然后，奈奎斯特图生成模块352将生成的实测奈奎斯特图m输出至均匀性判断模块353。

在此，在图5所示的实测奈奎斯特图m中，复平面上的横轴(z′)表示阻抗的实数成分(r1)，纵轴(z″)表示阻抗的虚数成分。此外，在图5所示的实测奈奎斯特图m中，表示有在横轴(z′)延伸的半椭圆(在纵轴方向向被压扁的半圆)。

接下来，返回图4，在步骤s23中，处理部35的均匀性判断模块353基于从奈奎斯特图生成模块352输出的实测奈奎斯特图m，执行将并联电路rc1(参照图7a)作为要素来包含的粒子等效电路解析，生成基准奈奎斯特图m0(参照图7b)，基于基准奈奎斯特图m0判断浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性。然后，均匀性判断模块353将判断出的均匀性输出至显示部34，使线图制作、均匀性判断处理结束，并返回至图3所示的均匀性输出处理。需要说明的是，关于均匀性判断处理(步骤s23)的详细情况将在后文叙述。

(均匀性判断处理)

接着，参照图6、图7a以及图7b对均匀性判断处理(步骤s23)进行说明。

图6是表示线图制作、均匀性判断处理(步骤s2)中的均匀性判断处理(步骤s23)的流程图。图7a是表示通过执行粒子等效电路解析获取到的单个并联电路rc1的等效电路图。图7b是表示与图7a的并联电路rc1对应的半圆的基准奈奎斯特图m0和图5的实测奈奎斯特图m的复平面图。需要说明的是，基准奈奎斯特图m0是将半椭圆的实测奈奎斯特图m的阻抗的实数成分(r1)作为直径的半圆的奈奎斯特图。

如图6所示，首先，在步骤s2301中，图2所示的处理部35的均匀性判断模块353基于从奈奎斯特图生成模块352输出的实测奈奎斯特图m，执行将电阻器r1与电容器c1的并联电路rc1(参照图7a)作为要素来包含的粒子等效电路解析，生成将半椭圆的实测奈奎斯特图m的阻抗的实数成分(r1)作为直径的半圆的基准奈奎斯特图m0(参照图7b的虚线部分)，进入步骤s2302。将该基准奈奎斯特图m0用作表示浆料xc中的粒子的粒子径完全均匀的指标(参数)。

接着，在步骤s2302中，均匀性判断模块353基于生成的基准奈奎斯特图m0和实测奈奎斯特图m，使用曲线拟合法或最小二乘法判断实测奈奎斯特图m是否接近基准奈奎斯特图m0，进入步骤s2303。

具体而言，在步骤2302中，均匀性判断模块353基于生成的基准奈奎斯特图m0和实测奈奎斯特图m，使用曲线拟合法或最小二乘法计算出实测奈奎斯特图m相对于基准奈奎斯特图m0的近似度。

在此，对上述的近似度与粒子的粒子径的均匀性的关系进行说明。发明人等进行了深入研究，结果发现近似度与均匀性相关。即，发现了近似度越高则均匀性越高，近似度越低则均匀性越低。因此，计算出的近似度越高，则均匀性判断模块353判断为均匀性越高。即，实测奈奎斯特图m越接近将该实测奈奎斯特图m的阻抗的实数成分(r1)作为直径的半圆的基准奈奎斯特图m0，则均匀性判断模块353判断为均匀性越高。如上所述，通过使用实测奈奎斯特图m和与单个并联电路rc1对应的基准奈奎斯特图m0，能在短时间内准确地判断浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性。

接下来，参照步骤s2303、步骤s2304以及步骤s2305对均匀性的高低的判断进行说明。

在步骤s2303中，均匀性判断模块353基于计算出的近似度，判断是否在从存储部32输出的规定的近似度阈值以上。然后，在计算出的近似度在规定的近似度阈值以上的情况(是的情况)下进入步骤s2304，在计算出的近似度小于规定的近似度阈值的情况(否的情况)下进入步骤s2305。需要说明的是，规定的近似度阈值也可以根据浆料xc的种类通过操作部33进行变更。

接着，在步骤s2303为是的情况下，在步骤s2304中，均匀性判断模块353判断为浆料xc中的粒子的粒子径均匀，并结束均匀性判断处理返回图3所示的线图制作、均匀性判断处理(步骤s2)。

另一方面，在步骤s203为否的情况下，在步骤s2305中，均匀性判断模块353判断为浆料xc中的粒子的粒子径不均匀，并结束均匀性判断处理返回图3所示的线图制作、均匀性判断处理(步骤s2)。

如上所述，能通过均匀性判断模块353即处理部35自动判断浆料xc中的粒子的粒子径是否均匀。

接着，对通过本实施方式产生的作用效果进行说明。

本实施方式的均匀性输出装置1输出在液体xa中混合有不溶性的固体物质xb的浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性，该均匀性输出装置1具备：电极2，对浆料xc施加交流电压；测定部31，基于在对浆料xc施加了使频率变化的交流电压时流过浆料xc的响应电流，测定浆料xc的阻抗；处理部35，基于根据频率在测定部31中测定到的阻抗，执行将电阻器r1与电容器c1的并联电路rc1作为要素来包含的粒子等效电路解析，由此计算出均匀性。

此外，本实施方式的均匀性输出方法输出在液体xa中混合有不溶性的固体物质xb的浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性，该均匀性输出方法包括：对浆料xc施加使频率变化的交流电压，基于在对浆料xc施加了使频率变化的交流电压时流过浆料xc的响应电流，测定浆料xc的阻抗的步骤s1；以及基于根据频率测定到的阻抗，执行将电阻器r1与电容器c1的并联电路rc1作为要素来包含的粒子等效电路解析，由此计算出均匀性的步骤s2。

而且，本实施方式的程序用于使计算机执行在液体xa中混合有不溶性的固体物质xb的浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性的输出，该程序使处理部35执行：对浆料xc施加使频率变化的交流电压，基于在对浆料xc施加了使频率变化的交流电压时流过浆料xc的响应电流，测定浆料xc的阻抗的步骤s1；以及基于根据频率测定到的阻抗，执行将电阻器r1与电容器c1的并联电路rc1作为要素来包含的粒子等效电路解析，由此计算出均匀性的步骤s2。

根据这些构成，基于在对浆料xc施加了交流电压时流过浆料xc的响应电流，测定浆料xc的阻抗，基于根据频率测定到的阻抗，执行将电阻器r1与电容器c1的并联电路rc1作为要素来包含的粒子等效电路解析，由此计算出均匀性，因此与在测定上需要时间并且在测定结果中包含测定者的主观的沉降试验相比，能在短时间内准确地判断浆料xc所包含的粒子的粒子径的均匀性。

此外，在本实施方式中，如图7b所示，基于测定到的浆料xc的阻抗获取到的实测奈奎斯特图m越接近与通过执行粒子等效电路解析获取到的单个并联电路rc1对应的半圆的基准奈奎斯特图m0，则处理部35判断为均匀性越高。

根据该构成，通过使用实测奈奎斯特图m和与单个并联电路rc1对应的基准奈奎斯特图m0，能在短时间内准确地判断浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性。

此外，在本实施方式中，在实测奈奎斯特图m相对于基准奈奎斯特图m0的近似度在预先设定的规定的近似度阈值以上时，处理部35判断为粒子的粒子径均匀。

根据该构成，通过均匀性判断模块353即处理部35能自动判断浆料xc中的粒子的粒子径是否均匀。

以上，对本实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过表示本发明的应用例的一部分，并非旨在将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体的构成。

(变形例的均匀性判断处理)

接着，参照图8、图9a以及图9b对变形例的均匀性判断处理(步骤s23)进行说明。在该变形例中，对与上述的实施方式同样的点省略说明，主要对与上述的实施方式不同的点进行说明。

图8是表示变形例的均匀性判断处理(步骤s23)的流程图。图9a是基于测定到的浆料xc的阻抗获取到的实测奈奎斯特图m1。图9b是表示通过执行与图9a的实测奈奎斯特图m1对应的粒子等效电路解析而获取到的并联电路rc的等效电路图。

如图8所示，首先，在步骤s2311中，处理部35的均匀性判断模块353计算出通过执行与从奈奎斯特图生成模块352输出的实测奈奎斯特图m1(参照图9a)对应的粒子等效电路解析而获取到的并联电路rc(rc1、rc2、rc3、rc4)的数量(在图9b所示的例子中为四个)，进入步骤s2312。

在此，对并联电路rc的数量和粒子的粒子径的均匀性的关系进行说明。发明人等进行了研究，结果发现并联电路rc的数量的倒数与均匀性相关。即，发现了并联电路rc的数量越多则均匀性越低，并联电路rc的数越少则均匀性越高。因此，计算出的并联电路rc(rc1、rc2、rc3、rc4)的数量越少，则均匀性判断模块353判断为均匀性越高。如上所述，通过使用实测奈奎斯特图m1，能在短时间内准确地判断浆料xc中的粒子的粒子径的均匀性。

在计算出的并联电路rc的数量为一个的情况下，均匀性判断模块353判断为与该并联电路rc对应的实测奈奎斯特图m1是半圆。即，均匀性判断模块353通过并联电路rc的数量判断实测奈奎斯特图m1是否为半圆。需要说明的是，在实测奈奎斯特图m1为半圆的情况下，均匀性判断模块353判断为浆料xc中的粒子的粒子径完全均匀。

接下来，参照步骤s2312、步骤s2313以及步骤s2314对均匀性的高低的判断进行说明。

首先，在步骤s2312中，均匀性判断模块353基于计算出的并联电路rc(rc1、rc2、rc3、rc4)的数量，判断是否在从存储部32输出的规定的数量阈值以下。并且，在计算出的并联电路rc(rc1、rc2、rc3、rc4)的数量在规定的数量阈值以下的情况(是的情况)下进入步骤s2313，在计算出的并联电路rc(rc1、rc2、rc3、rc4)的数量超过规定的数量阈值的情况(否的情况)下进入步骤s2314。需要说明的是，规定的数量阈值也可以根据浆料xc的种类通过操作部33进行变更。

接着，在步骤s2312为是的情况下，在步骤s2313中，均匀性判断模块353判断为浆料xc中的粒子的粒子径均匀，并结束均匀性判断处理返回图3所示的线图制作、均匀性判断处理(步骤s2)。

另一方面，在步骤s2312为否的情况下，在步骤s2314中，均匀性判断模块353判断为浆料xc中的粒子的粒子径不均匀，并结束均匀性判断处理返回图3所示的线图制作、均匀性判断处理(步骤s2)。

如上所述，在本实施方式中，均匀性判断模块353基于计算出的并联电路rc(rc1、rc2、rc3、rc4)的数量，判断浆料xc中的粒子的粒子径是否均匀。由此，能通过均匀性判断模块353即处理部35自动判断浆料xc中的粒子的粒子径是否均匀。