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技術 処理装置および処理方法

出願人 日置電機株式会社
発明者 河室佑貴塩入章弘野島崇史
出願日 2018年9月14日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2018-172054
公開日 2020年3月26日 (8ヶ月経過) 公開番号 2020-046182
状態 未査定
技術分野 電気的手段による材料の調査、分析
主要キーワード 混合対象 残差平方和 直流定電流 混合度 各差分値 電流供給用 収容容器内 減衰曲線
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

合物均一性を正確に評価可能な均一性指標を特定すると共に反射率が同等の混合対象を混合した混合物の均一性指標を特定する。

解決手段

収容容器2の中心軸上に配置された電極Efと、収容容器2の内周面に等間隔に配置された電極Es(Es1〜Es16)と、各電極と電流供給部4とを接続すると共に各電極と電圧検出部5とを接続する接続切替部と、電圧検出部5によって検出された電圧値Vに基づいて均一性指標を特定する処理部とを備え、接続切替部は、電極Efと電極Esのいずれか1つとを電流供給部4に接続させる第1接続処理をいずれか1つの電極Esを順次変更しつつ複数回実行し、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の電極Esを電圧検出部5に順次接続させる第2接続処理を第1接続処理を実行する毎に実行し、電圧検出部5は、接続する一対の電極Esが変更される毎に電圧値Vを検出する。

概要

背景

2種類の混合対象を混合した混合物均一性を評価する指標として、「混合度」が知られている。この場合、この混合度を測定する方法として、下記非特許文献1に開示されている方法が知られている。この方法では、混合対象を収容する円筒状の容器、容器の側面に形成された孔に挿入された状態で容器に取り付けられた光センサ(例えば、反射型の光センサ)、および容器に取り付けられて容器に収容された混合対象を攪拌して混合する攪拌機(例えば、スクリュー式の攪拌機)等を備えた装置が用いられる。この方法に従い、混合対象としての例えば白色の粉体黒色の粉体とを混合し、その混合物の混合度を測定する際には、白色の粉体と黒色の粉体とを容器に収容する。次いで、攪拌機を作動させる。この際に、攪拌機のスクリューの回転に伴って白色の粉体および黒色の粉体が容器内を回転するように流動しつつ徐々に混合される。

一方、容器に取り付けられている光センサは、検出光を出力し、その検出光が混合物(白色の粉体および黒色の粉体)によって反射された反射光受光して、反射光の光量に応じたレベル検出信号を出力する。この場合、白色の粉体は光の反射率が高く、黒色の粉体は光の反射率が低い(つまり、互いの反射率が大きく異なる)ため、混合物の混合度(均一性)が低い状態では、容器内を回転するように流動する混合物における白色の粉体の割合が多い部分が光センサの近傍を通過するときには、検出信号のレベルが高く、黒色の粉体の割合が多い部分が光センサの近傍を通過するときには、検出信号のレベルが低くなる。また、この検出信号のレベルの高低差は、混合度(均一性)が高くなるに従って小さくなる。つまり、検出信号のレベルの経時変化グラフ化すると、減衰曲線が描かれ、この減衰曲線の振幅(検出信号のレベルの高低差)によって混合度が表される。

概要

混合物の均一性を正確に評価可能な均一性指標を特定すると共に反射率が同等の混合対象を混合した混合物の均一性指標を特定する。収容容器2の中心軸上に配置された電極Efと、収容容器2の内周面に等間隔に配置された電極Es(Es1〜Es16)と、各電極と電流供給部4とを接続すると共に各電極と電圧検出部5とを接続する接続切替部と、電圧検出部5によって検出された電圧値Vに基づいて均一性指標を特定する処理部とを備え、接続切替部は、電極Efと電極Esのいずれか1つとを電流供給部4に接続させる第1接続処理をいずれか1つの電極Esを順次変更しつつ複数回実行し、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の電極Esを電圧検出部5に順次接続させる第2接続処理を第1接続処理を実行する毎に実行し、電圧検出部5は、接続する一対の電極Esが変更される毎に電圧値Vを検出する。

目的

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、混合物の均一性を正確に評価可能な均一性指標を特定可能で、かつ反射率が同等の混合対象を混合した混合物の均一性指標を特定可能な処理装置および処理方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

電気的特性が互いに異なる複数種類混合対象を混合した混合物均一性を評価するための均一性指標を特定する処理を実行する処理装置であって、前記各混合対象が収容される円筒状の収容容器と、当該収容容器内に配置された複数の電極と、電流供給用の一対の前記電極間電流を供給する電流供給部と、電圧検出用の一対の前記電極間の電圧値を検出する電圧検出部と、前記電流供給用の各電極と前記電流供給部とを接続すると共に前記電圧検出用の各電極と前記電圧検出部とを接続する接続切替部と、前記電圧検出部によって検出された前記電圧値に基づいて前記均一性指標を特定する処理を実行する処理部とを備え、前記各電極は、前記収容容器の中心軸上に配置された第1電極と、前記収容容器の内周面における周方向に沿って互いに等間隔でかつ当該収容容器の底面からの高さが互いに等しい3つ以上の位置にそれぞれ配置された複数の第2電極とで構成され、前記接続切替部は、前記第1電極と前記各第2電極のいずれか1つとを前記電流供給用の各電極として前記電流供給部に接続させる第1接続処理を、当該いずれか1つの第2電極を順次変更しつつ複数回実行し、かつ、前記電流供給用の前記第2電極を除く他の前記各第2電極のうちの当該電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の当該第2電極の組のすべてを前記電圧検出用の各電極として前記電圧検出部に順次接続させる第2接続処理を前記第1接続処理を実行する毎に実行し、前記電圧検出部は、前記各第2接続処理において当該電圧検出部に接続する前記一対の第2電極が変更される毎に前記電圧値を検出する処理装置。

請求項2

前記接続切替部は、前記いずれか1つの第2電極として、すべての前記第2電極を順次変更して前記第1接続処理を実行する請求項1記載の処理装置。

請求項3

前記処理部は、前記複数の第1接続処理の実行毎にそれぞれ実行されたすべての前記第2接続処理において前記電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が同じ複数組の一対の前記第2電極間の前記電圧値同士を比較した比較値に基づいて前記均一性指標を特定する請求項1または2記載の処理装置。

請求項4

前記各第2電極は、前記電流供給用の第2電極を除く他のすべての当該第2電極における隣接する一対の当該第2電極のすべての組み合わせが前記予め決められた関係を満たすように前記収容容器に配置されている請求項1から3のいずれかに記載の処理装置。

請求項5

電気的特性が互いに異なる複数種類の混合対象を混合した混合物の均一性を評価するための均一性指標を特定する処理を実行する処理装置であって、前記各混合対象が収容される円筒状の収容容器と、当該収容容器内に配置された複数の電極と、電流供給用の一対の前記電極間に電流を供給する電流供給部と、電圧検出用の一対の前記電極間の電圧値を検出する電圧検出部と、前記電流供給用の各電極と前記電流供給部とを接続すると共に前記電圧検出用の各電極と前記電圧検出部とを接続する接続切替部と、前記電圧検出部によって検出された前記電圧値に基づいて前記均一性指標を特定する処理を実行する処理部とを備え、前記各電極は、前記収容容器の中心軸上に配置された第1電極と、前記収容容器の内周面における周方向に沿って互いに等間隔でかつ当該収容容器の底面からの高さが互いに等しい3つ以上の位置にそれぞれ配置された複数の第2電極とで構成され、前記接続切替部は、前記第1電極と前記各第2電極のいずれか1つとを前記電流供給用の各電極として前記電流供給部に接続させる第1接続処理を実行し、かつ、前記電流供給用の前記第2電極を除く他の前記各第2電極のうちの当該電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の当該第2電極の組のすべてを前記電圧検出用の各電極として前記電圧検出部に順次接続させる第2接続処理を実行し、前記電圧検出部は、前記各第2接続処理において当該電圧検出部に接続する前記一対の第2電極が変更される毎に前記電圧値を検出する処理装置。

請求項6

前記処理部は、前記第2接続処理において前記電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が同じ複数組の一対の前記第2電極間の前記電圧値同士を比較した比較値に基づいて前記均一性指標を特定する請求項5記載の処理装置。

請求項7

電気的特性が互いに異なる複数種類の混合対象を混合した混合物の均一性を評価するための均一性指標を特定する処理を実行する処理方法であって、円筒状の収容容器の中心軸上に第1電極が配置され、前記収容容器の内周面における周方向に沿って互いに等間隔でかつ当該収容容器の底面からの高さが互いに等しい3つ以上の位置に複数の第2電極がそれぞれ配置された当該収容容器に前記各混合対象を収容した状態において、前記第1電極と前記各第2電極のいずれか1つとを電流供給用の各電極として電流供給部に接続させる第1接続処理を、当該いずれか1つの第2電極を順次変更しつつ複数回実行し、前記電流供給用の前記第2電極を除く他の前記各第2電極のうちの当該電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の当該第2電極の組のすべてを電圧検出用の各電極として電圧検出部に順次接続させる第2接続処理を前記第1接続処理を実行する毎に実行し、前記各第2接続処理において前記電圧検出部に接続する前記一対の第2電極を変更する毎に当該各第2電極間の電圧値を当該電圧検出部に検出させ、前記電圧値に基づいて前記均一性指標を特定する処理方法。

請求項8

電気的特性が互いに異なる複数種類の混合対象を混合した混合物の均一性を評価するための均一性指標を特定する処理を実行する処理方法であって、円筒状の収容容器の中心軸上に第1電極が配置され、前記収容容器の内周面における周方向に沿って互いに等間隔でかつ当該収容容器の底面からの高さが互いに等しい3つ以上の位置に複数の第2電極がそれぞれ配置された当該収容容器に前記各混合対象を収容した状態において、前記第1電極と前記各第2電極のいずれか1つとを電流供給用の各電極として電流供給部に接続させる第1接続処理を実行し、前記電流供給用の前記第2電極を除く他の前記各第2電極のうちの当該電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の当該第2電極の組のすべてを電圧検出用の各電極として電圧検出部に順次接続させる第2接続処理を実行し、前記各第2接続処理において前記電圧検出部に接続する前記一対の第2電極を変更する毎に当該各第2電極間の電圧値を当該電圧検出部に検出させ、前記電圧値に基づいて前記均一性指標を特定する処理方法。

技術分野

0001

本発明は、電気的特性が互いに異なる複数種類混合対象を混合した混合物均一性を評価するための均一性指標を特定する処理を実行する処理装置および処理方法に関するものである。

背景技術

0002

2種類の混合対象を混合した混合物の均一性を評価する指標として、「混合度」が知られている。この場合、この混合度を測定する方法として、下記非特許文献1に開示されている方法が知られている。この方法では、混合対象を収容する円筒状の容器、容器の側面に形成された孔に挿入された状態で容器に取り付けられた光センサ(例えば、反射型の光センサ)、および容器に取り付けられて容器に収容された混合対象を攪拌して混合する攪拌機(例えば、スクリュー式の攪拌機)等を備えた装置が用いられる。この方法に従い、混合対象としての例えば白色の粉体黒色の粉体とを混合し、その混合物の混合度を測定する際には、白色の粉体と黒色の粉体とを容器に収容する。次いで、攪拌機を作動させる。この際に、攪拌機のスクリューの回転に伴って白色の粉体および黒色の粉体が容器内を回転するように流動しつつ徐々に混合される。

0003

一方、容器に取り付けられている光センサは、検出光を出力し、その検出光が混合物(白色の粉体および黒色の粉体)によって反射された反射光受光して、反射光の光量に応じたレベル検出信号を出力する。この場合、白色の粉体は光の反射率が高く、黒色の粉体は光の反射率が低い(つまり、互いの反射率が大きく異なる)ため、混合物の混合度(均一性)が低い状態では、容器内を回転するように流動する混合物における白色の粉体の割合が多い部分が光センサの近傍を通過するときには、検出信号のレベルが高く、黒色の粉体の割合が多い部分が光センサの近傍を通過するときには、検出信号のレベルが低くなる。また、この検出信号のレベルの高低差は、混合度(均一性)が高くなるに従って小さくなる。つまり、検出信号のレベルの経時変化グラフ化すると、減衰曲線が描かれ、この減衰曲線の振幅(検出信号のレベルの高低差)によって混合度が表される。

先行技術

0004

フォトメーターによる混合度測定の原理」、MSE株式会社粉体事業ホームページ、https://www.mse.jp/j_powder/j_kongo/genri.html

発明が解決しようとする課題

0005

ところが、上記の方法には、解決すべき以下の課題が存在する。具体的には、上記の方法では、光センサによって混合物の一部分の混合度だけを測定しているため、測定した混合度を用いて混合物の全体の均一性を正確に評価することが困難であるという課題が存在する。また、光センサを用いているため、光の反射率が大きく異なる混合対象だけが測定対象となっている。したがって、この方法には、光の反射率が同等の(または、互いの反射率の差が小さい)混合対象についての混合度を測定することが困難であるという課題も存在する。

0006

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、混合物の均一性を正確に評価可能な均一性指標を特定可能で、かつ反射率が同等の混合対象を混合した混合物の均一性指標を特定可能な処理装置および処理方法を提供することを主目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成すべく請求項1記載の処理装置は、電気的特性が互いに異なる複数種類の混合対象を混合した混合物の均一性を評価するための均一性指標を特定する処理を実行する処理装置であって、前記各混合対象が収容される円筒状の収容容器と、当該収容容器内に配置された複数の電極と、電流供給用の一対の前記電極間電流を供給する電流供給部と、電圧検出用の一対の前記電極間の電圧値を検出する電圧検出部と、前記電流供給用の各電極と前記電流供給部とを接続すると共に前記電圧検出用の各電極と前記電圧検出部とを接続する接続切替部と、前記電圧検出部によって検出された前記電圧値に基づいて前記均一性指標を特定する処理を実行する処理部とを備え、前記各電極は、前記収容容器の中心軸上に配置された第1電極と、前記収容容器の内周面における周方向に沿って互いに等間隔でかつ当該収容容器の底面からの高さが互いに等しい3つ以上の位置にそれぞれ配置された複数の第2電極とで構成され、前記接続切替部は、前記第1電極と前記各第2電極のいずれか1つとを前記電流供給用の各電極として前記電流供給部に接続させる第1接続処理を、当該いずれか1つの第2電極を順次変更しつつ複数回実行し、かつ、前記電流供給用の前記第2電極を除く他の前記各第2電極のうちの当該電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の当該第2電極の組のすべてを前記電圧検出用の各電極として前記電圧検出部に順次接続させる第2接続処理を前記第1接続処理を実行する毎に実行し、前記電圧検出部は、前記各第2接続処理において当該電圧検出部に接続する前記一対の第2電極が変更される毎に前記電圧値を検出する。

0008

また、請求項2記載の処理装置は、請求項1記載の処理装置において、前記接続切替部は、前記いずれか1つの第2電極として、すべての前記第2電極を順次変更して前記第1接続処理を実行する。

0009

また、請求項3記載の処理装置は、請求項1または2記載の処理装置において、前記処理部は、前記複数の第1接続処理の実行毎にそれぞれ実行されたすべての前記第2接続処理において前記電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が同じ複数組の一対の前記第2電極間の前記電圧値同士を比較した比較値に基づいて前記均一性指標を特定する。

0010

また、請求項4記載の処理装置は、請求項1から3のいずれかに記載の処理装置において、前記各第2電極は、前記電流供給用の第2電極を除く他のすべての当該第2電極における隣接する一対の当該第2電極のすべての組み合わせが前記予め決められた関係を満たすように前記収容容器に配置されている。

0011

また、請求項5記載の処理装置は、電気的特性が互いに異なる複数種類の混合対象を混合した混合物の均一性を評価するための均一性指標を特定する処理を実行する処理装置であって、前記各混合対象が収容される円筒状の収容容器と、当該収容容器内に配置された複数の電極と、電流供給用の一対の前記電極間に電流を供給する電流供給部と、電圧検出用の一対の前記電極間の電圧値を検出する電圧検出部と、前記電流供給用の各電極と前記電流供給部とを接続すると共に前記電圧検出用の各電極と前記電圧検出部とを接続する接続切替部と、前記電圧検出部によって検出された前記電圧値に基づいて前記均一性指標を特定する処理を実行する処理部とを備え、前記各電極は、前記収容容器の中心軸上に配置された第1電極と、前記収容容器の内周面における周方向に沿って互いに等間隔でかつ当該収容容器の底面からの高さが互いに等しい3つ以上の位置にそれぞれ配置された複数の第2電極とで構成され、前記接続切替部は、前記第1電極と前記各第2電極のいずれか1つとを前記電流供給用の各電極として前記電流供給部に接続させる第1接続処理を実行し、かつ、前記電流供給用の前記第2電極を除く他の前記各第2電極のうちの当該電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の当該第2電極の組のすべてを前記電圧検出用の各電極として前記電圧検出部に順次接続させる第2接続処理を実行し、前記電圧検出部は、前記各第2接続処理において当該電圧検出部に接続する前記一対の第2電極が変更される毎に前記電圧値を検出する。

0012

また、請求項6記載の処理装置は、請求項5記載の処理装置において、前記処理部は、前記第2接続処理において前記電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が同じ複数組の一対の前記第2電極間の前記電圧値同士を比較した比較値に基づいて前記均一性指標を特定する。

0013

また、請求項7記載の処理方法は、電気的特性が互いに異なる複数種類の混合対象を混合した混合物の均一性を評価するための均一性指標を特定する処理を実行する処理方法であって、円筒状の収容容器の中心軸上に第1電極が配置され、前記収容容器の内周面における周方向に沿って互いに等間隔でかつ当該収容容器の底面からの高さが互いに等しい3つ以上の位置に複数の第2電極がそれぞれ配置された当該収容容器に前記各混合対象を収容した状態において、前記第1電極と前記各第2電極のいずれか1つとを電流供給用の各電極として電流供給部に接続させる第1接続処理を、当該いずれか1つの第2電極を順次変更しつつ複数回実行し、前記電流供給用の前記第2電極を除く他の前記各第2電極のうちの当該電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の当該第2電極の組のすべてを電圧検出用の各電極として電圧検出部に順次接続させる第2接続処理を前記第1接続処理を実行する毎に実行し、前記各第2接続処理において前記電圧検出部に接続する前記一対の第2電極を変更する毎に当該各第2電極間の電圧値を当該電圧検出部に検出させ、前記電圧値に基づいて前記均一性指標を特定する。

0014

また、請求項8記載の処理方法は、電気的特性が互いに異なる複数種類の混合対象を混合した混合物の均一性を評価するための均一性指標を特定する処理を実行する処理方法であって、円筒状の収容容器の中心軸上に第1電極が配置され、前記収容容器の内周面における周方向に沿って互いに等間隔でかつ当該収容容器の底面からの高さが互いに等しい3つ以上の位置に複数の第2電極がそれぞれ配置された当該収容容器に前記各混合対象を収容した状態において、前記第1電極と前記各第2電極のいずれか1つとを電流供給用の各電極として電流供給部に接続させる第1接続処理を実行し、前記電流供給用の前記第2電極を除く他の前記各第2電極のうちの当該電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の当該第2電極の組のすべてを電圧検出用の各電極として電圧検出部に順次接続させる第2接続処理を実行し、前記各第2接続処理において前記電圧検出部に接続する前記一対の第2電極を変更する毎に当該各第2電極間の電圧値を当該電圧検出部に検出させ、前記電圧値に基づいて前記均一性指標を特定する。

発明の効果

0015

請求項1記載の処理装置、および請求項7記載の処理方法では、第1電極と各第2電極のいずれか1つとを電流供給部に接続させる第1接続処理をいずれか1つの第2電極を順次変更しつつ複数回実行し、電流供給用の第2電極を除く他の各第2電極のうちの電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の第2電極の組のすべてを電圧検出部に順次接続させる第2接続処理を第1接続処理を実行する毎に実行し、電圧検出部に接続する一対の第2電極を変更する毎に検出された各第2電極間の電圧値に基づいて均一性指標を特定する。このため、この処理装置および処理方法によれば、収容容器内の混合物の複数箇所において検出した電圧値に基づいて混合物の全体の均一性を正確に評価可能な均一性指標を特定することができる。また、この処理装置および処理方法では、電流供給用の各電極に電流を供給したときの電圧検出用の各第2電極間の電圧値に基づいて均一性指標を特定する。このため、この処理装置および処理方法によれば、複数の混合対象の光の反射率の相違を利用して光センサによって混合物の混合度を測定する構成および方法とは異なり、混合対象の反射率が同等であったとしても、混合対象の電気的特性が互いに異なるときには、混合対象を混合した混合物の均一性を正確に評価可能な均一性指標を確実に特定することができる。

0016

また、請求項2記載の処理装置によれば、電流供給用の電極としてのいずれか1つの第2電極として、すべての第2電極を順次変更して第1接続処理を実行することにより、収容容器の中心部と収容容器の内周面における周方向に沿って互いに等間隔に規定したすべての位置との間に順次電流を供給しつつ電圧値を検出することができる。このため、この処理装置および処理方法によれば、電流を供給する位置の偏りによる電圧値の誤差を十分に低減することができる結果、電圧値に基づいて特定する均一性指標の信頼性を十分に向上させることができる。

0017

また、請求項3記載の処理装置によれば、複数の第1接続処理の実行毎にそれぞれ実行されたすべての第2接続処理において電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が同じ複数組の一対の第2電極間の電圧値同士を比較した比較値に基づいて均一性指標を特定することにより、簡易な方法でありながら、混合物の均一性を正確に評価可能な均一性指標を特定することができる。

0018

また、請求項4記載の処理装置では、電流供給用の第2電極を除く他のすべての第2電極における隣接する一対の第2電極のすべての組み合わせが予め決められた関係を満たすように各第2電極が収容容器に配置されている。このため、この処理装置および処理方法によれば、収容容器の内周面における周方向に沿って互いに等間隔に規定したすべての位置において電圧値を検出することができる。したがって、この処理装置および処理方法によれば、電圧値を検出する位置の偏りを低減することができる結果、検出した各電圧値に基づいて特定する均一性指標の信頼性をさらに向上させることができる。

0019

また、請求項5記載の処理装置、および請求項8記載の処理方法では、第1電極と各第2電極のいずれか1つとを電流供給部に接続させる第1接続処理を実行すると共に、電流供給用の第2電極を除く他の各第2電極のうちの電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の第2電極の組のすべてを電圧検出部に順次接続させる第2接続処理を実行し、電圧検出部に接続する一対の第2電極を変更する毎に検出された各第2電極間の電圧値に基づいて均一性指標を特定する。このため、この処理装置および処理方法によれば、収容容器内の混合物の複数箇所において検出した電圧値に基づいて混合物の全体の均一性を正確に評価可能な均一性指標を特定することができる。また、この処理装置および処理方法では、電流供給用の各電極に電流を供給したときの電圧検出用の各第2電極間の電圧値に基づいて均一性指標を特定する。このため、この処理装置および処理方法によれば、複数の混合対象の光の反射率の相違を利用して光センサによって混合物の混合度を測定する構成および方法とは異なり、混合対象の反射率が同等であったとしても、混合対象の電気的特性が互いに異なるときには、混合対象を混合した混合物の均一性を正確に評価可能な均一性指標を確実に特定することができる。

0020

また、請求項6記載の処理装置によれば、第2接続処理において電流供給用の第2電極との相対的な位置関係が同じ複数組の一対の第2電極間の電圧値同士を比較した比較値に基づいて均一性指標を特定することにより、簡易な方法でありながら、混合物の均一性を正確に評価可能な均一性指標を特定することができる。

図面の簡単な説明

0021

処理装置1,1Aの構成を示す構成図である。
収容容器2、電極Ef,Esおよび撹拌器7の構成を示す斜視図である。
電極Ef,Es1〜Es16の配置位置を説明する説明図である。
混合対象100a,100bが分離している状態を模式的に示す状態図である。
混合対象100a,100bが混合した混合物200を示す状態図である。
接続切替部6によって実行される接続処理を説明する第1の説明図である。
電流供給用の電極Esと電圧検出用の電極Esとの相対位置を説明する説明図である。
第2接続処理で検出された電圧値Vに付した符号を説明する説明図である。
接続切替部6によって実行される接続処理を説明する第2の説明図である。
処理装置1Aの接続切替部6Aによって実行される接続処理を説明する説明図である。

実施例

0022

以下、処理装置および処理方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

0023

最初に、図1に示す処理装置1の構成について説明する。処理装置1は、「処理装置」の一例であって、電気的特性が互いに異なる複数種類の混合対象(例えば、図4に示す2種類の混合対象100a,100b)を混合した混合物(図5に示す混合物200)の均一性を評価するための均一性指標Uiを特定する処理を、後述する処理方法に従って実行可能に構成されている。具体的には、処理装置1は、図1に示すように、収容容器2、複数の電極E、電流供給部4、電圧検出部5、接続切替部6、撹拌器7、記憶部8、処理部9を備えて構成されている。

0024

収容容器2は、図2に示すように、本体部2aおよび蓋2bを備えて円筒状に形成され、混合対象(例えば、図4に示す2種類の混合対象100a,100b)を収容可能に構成されている。

0025

各電極Eは、図2,3に示すように、1つの電極Ef(第1電極に相当する)と、複数(一例として、16個)の電極Es1〜Es16(第2電極に相当し、以下、区別しないときには「電極Es」ともいう)とで構成されて、収容容器2内に配置されている。具体的には、電極Efは、図2に示すように、収容容器2の蓋2bの中心部から吊り下げられて、収容容器2の中心軸21上に配置されている。また、各電極Esは、同図および図3に示すように、収容容器2の内周面22における周方向に沿って互いに等間隔でかつ収容容器2の底面23からの高さが互いに等しい(底面23から電極Efまでの高さとも等しい)16箇所(3つ以上の位置)にそれぞれ配置されている。なお、底面23から電極Efまでの高さと底面23から電極Esまでの高さが異なる構成を採用することもできる。また、底面23から各電極Esまでの高さが互いに多少異なる構成を採用することもできる。

0026

この場合、電極Efと、各電極Esのうちの1つとが、接続切替部6によって電流供給部4に接続切り替え(以下、単に「接続」ともいう)されて、電流供給部4から出力される電流Iを収容容器2に収容される混合対象100a,100bに供給するための電極E(電流供給用の一対の電極E)として機能する。ここで、電流供給用の一対の電極Eの一方である電極Efを収容容器2の中心軸21上に配置し、そのうちの1つが電流供給用の一対の電極Eの他方となる各電極Esを収容容器2の内周面22における周方向に沿って互いに等間隔でかつ収容容器2の底面23からの高さが互いに等しい位置に配置したことで、各電極Esのいずれか1つを順次変更しつつ後述する第1接続処理を複数回実行する際の電極Efと各電極Esとの間の距離を同じ距離とすることができる。このため、各第1接続処理によって電流供給部4に接続された電極Efおよび電極Esを介して、混合対象100a,100bに対して同じ条件で電流Iを供給することができる。

0027

また、電流供給用の電極Eとして用いられる1つの電極Esを除く他の電極Esのうちの2つは、接続切替部6によって電圧検出部5に接続切り替え(以下、単に「接続」ともいう)されて、各電極Es間(電極Esが配置されている配置位置間)の電圧を検出するための電極E(電圧検出用の一対の電極E)として機能する。

0028

電流供給部4は、処理部9の指示に従って電流I(例えば、直流定電流)を出力して、接続切替部6によって接続される電極Efと1つの電極Esとの間(電流供給用の一対の電極E間)に電流Iを供給する。なお、電流供給部4が交流の電流Iを出力する構成を採用することもできる。

0029

電圧検出部5は、接続切替部6によって接続された一対の電極Es間(電圧検出用の一対の電極E間)の電圧値Vを検出する。

0030

接続切替部6は、図外の複数のスイッチを備えて構成され、処理部9の指示に従って電流供給用の各電極Eと電流供給部4とを接続すると共に、処理部9の指示に従って電圧検出用の各電極Eと電圧検出部5とを接続する。

0031

この場合、接続切替部6は、電極Efを電流供給用の一対の電極Eの一方として電流供給部4に接続させると共に、各電極Esのいずれか1つを電流供給用の一対の電極Eの他方として電流供給部4に接続させる第1接続処理を、いずれか1つの電極Esをすべての各電極Es(16個の電極Es1〜Es16)について順次変更しつつ複数回(この例では、16回)実行する。

0032

また、接続切替部6は、電流供給用の電極Eとして電流供給部4に接続した電極Esを除く他の各電極Esのうちの、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の電極Esの組のすべてを電圧検出用の各電極Eとして電圧検出部5に順次接続させる第2接続処理を、第1接続処理を実行する毎に実行する。この場合、この処理装置1では、電流供給用の電極Eとしての電極Esを除く他のすべての電極Esにおける隣接する一対の電極Esのすべての組み合わせ(この例では、14組の一対の電極Es)が予め決められた関係を満たすように各電極Esが収容容器2に配置され、接続切替部6は、各第2接続処理において、隣接する一対の電極Esのすべての組み合わせ(14組の一対の電極Es)についての一対の電極Esを1組ずつ順次電圧検出部5に接続させる。なお、以下の説明において第1接続処理および第2接続処理を合わせて「接続処理」ともいう。

0033

撹拌器7は、図2に示すように、収容容器2における本体部2aの底面23側に配置されて、収容容器2に収容されている混合対象100a,100bを撹拌する。

0034

記憶部8は、処理部9の制御に従い、電圧検出部5によって検出された電圧値Vを示す電圧データDvを記憶する。また、記憶部8は、処理部9によって実行される後述する均一性指標特定処理において特定される均一性指標Uiを記憶する。

0035

処理部9は、処理装置1を構成する各部を制御する。また、処理部9は、後述する電圧値検出処理を実行して、均一性指標Uiの特定に必要な電圧データDv(電圧値Vを示すデータ)を取得する。また、処理部9は、後述する均一性指標特定処理を実行して、混合対象を混合した混合物の均一性を評価するための均一性指標Uiを電圧データDv(電圧検出部5によって検出された電圧値V)に基づいて特定する。

0036

次に、処理装置1を用いて複数の混合対象を混合した混合物の均一性を評価するための均一性指標Uiを特定する処理方法、およびその均一性指標Uiを用いて混合物の均一性を評価する方法について図面を参照して説明する。

0037

まず、図4に示すように、電気的特性が互いに異なる2種類の混合対象100a,100bを収容容器2の本体部2aに収容する。なお、同図および図5では、電極Eおよび撹拌器7の図示を省略している。この場合、例えば、電気的特性の一例としての導電率が低い有機溶媒を混合対象100aとし、導電率が高い導電性粒子カーボンブラック等)を混合対象100bとする。また、収容容器2に収容した混合対象100a,100bの上面が各電極Eの配置位置よりも上方に位置するように、(各電極Eが混合対象100a,100bに浸されるように)混合対象100a,100bの量を調整する。

0038

次いで、図外の操作部を操作して撹拌器7を作動させ、撹拌を開始させる。これにより、混合対象100a,100bの混合が開始される。続いて、図5に示すように、混合対象100a,100bが混合した(混合物200となった)時点で、操作部を操作して撹拌器7を停止させる。

0039

次いで、操作部を操作して、処理部9に対して電圧値検出処理および均一性指標特定処理の開始を指示する。この電圧値検出処理では、処理部9は、まず、接続切替部6に対して接続処理を実行させる。

0040

接続処理では、接続切替部6は、電流供給用の一対の電極Eを電流供給部4に接続させる1回目の第1接続処理を実行する。具体的には、接続切替部6は、図6に示すように、電極Efを電流供給用の一対の電極Eの一方として電流供給部4に接続させる。続いて、接続切替部6は、16個の電極Es1〜Es16のいずれか1つ(例えば、電極Es1)を電流供給用の一対の電極Eの他方として電流供給部4に接続させる。

0041

次いで、接続切替部6は、1回目の第2接続処理を実行する。この1回目の第2接続処理では、接続切替部6は、電流供給用の電極Esを除く他の各電極Es(この例では、電極Es1を除く電極Es2〜Es16)のうちの、電流供給用の電極Es(この例では電極Es1)との相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の電極Esの組のすべてを電圧検出用の各電極Eとして電圧検出部5に順次接続させる。

0042

この場合、この処理装置1では、電流供給用の電極Esを除く他のすべての電極Esにおける隣接する一対の電極Esのすべての組み合わせ(14組の一対の電極Es)が予め決められた関係を満たすように、各電極Esが収容容器2に配置されている。具体的には、この処理装置1では、図7に示すように、電流供給用の電極Esに対する一対の電極Esの一方(同図では、一方の電極Esを(1)で示している)の相対的な位置関係が、電流供給用の電極Esから右回り時計回り)に22.5°回転させた位置(電流供給用の電極Esから収容容器2の周方向に沿って収容容器2の周長の1/16周の長さ(以下、単に「○/16周の長さ」ともいう)だけ右回りに離間させた位置)で、電流供給用の電極Esに対する一対の電極Esの他方(同図では、他方の電極Esを(2)で示している)の相対的な位置関係が、電流供給用の電極Esから右回りに45°回転した位置(電流供給用の電極Esから2/16周の長さだけ右回りに離間させた位置)であるとの位置関係が1組目の予め決められた関係として規定されている。

0043

また、電流供給用の電極Esに対する一対の電極Esの一方の相対的な位置関係が、電流供給用の電極Esから右回りに45°回転させた位置(電流供給用の電極Esから2/16周の長さだけ右回りに離間させた位置)で、電流供給用の電極Esに対する一対の電極Esの他方の相対的な位置関係が、電流供給用の電極Esから右回りに67.5°回転させた位置(電流供給用の電極Esから3/16周の長さだけ右回りに離間させた位置)であるとの関係が2組目の予め決められた関係として規定されている。以下、同図に示すように、一対の電極Esの組番号(同図における「○○組目」の○○の値)が1つ増加する毎に、電流供給用の電極Esに対する一対の電極Esの一方および他方の相対的な位置関係が、右回りに22.5°ずつ増加させた位置(1/16周の長さずつ右回りに離間させた位置)であるとの関係が3組目〜14組目の予め決められた関係として規定されている。

0044

このため、1回目の第2接続処理では、接続切替部6は、まず、図6実線で示すように、電流供給用の電極Es1との相対的な位置関係が、図7に示す1組目の予め決められた関係を満たす1組目の隣接する一対の電極Es2,Es3を電圧検出用の一対の電極Eとして電圧検出部5に接続させる。

0045

続いて、処理部9は、電流供給部4に対して電流Iの出力を指示し、電流供給部4が電流Iを出力する。この際に、電流供給用の各電極Eとしての電極Ef,Es1間に電流Iが供給される。次いで、電圧検出部5が、電流Iの供給に伴う電極Es2,Es3間の電圧値Vを検出する。続いて、処理部9は、電圧検出部5によって検出された電圧値Vの情報、電流供給用の各電極Eとしての電極Ef,Es1を識別する情報(例えば、[Ef,Es1]との情報)、および電圧検出用の各電極Eとしての電極Es2,Es3を識別する情報(例えば、[Es2,Es3]との情報)を含む電圧データDvを記憶部8に記憶させる。なお、図8に示すように、1回目の第2接続処理における1組目の一対の電極Es(この例では、電極Es2,Es3)間の電圧値Vに「V1,1」の符号を付して以下説明する。

0046

次いで、接続切替部6は、図6破線で示すように、電流供給用の電極Es1との相対的な位置関係が図7に示す2組目の予め決められた関係を満たす2組目の隣接する一対の電極Es3,Es4を電圧検出用の一対の電極Eとして電圧検出部5に接続させる。続いて、電圧検出部5が、電流Iの供給に伴う電極Es3,Es4間の電圧値Vを検出し、処理部9が、検出された電圧値Vの情報、電流供給用の各電極Eとしての電極Ef,Es1を識別する情報([Ef,Es1])、および電圧検出用の各電極Eとしての電極Es3,Es4を識別する情報([Es3,Es4])を含む電圧データDvを記憶部8に記憶させる。なお、図8に示すように、1回目の第2接続処理における2組目の一対の電極Es(この例では、電極Es3,Es4)間の電圧値Vに「V1,2」の符号を付して以下説明する。

0047

以下、同様にして、接続切替部6は、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が、図7に示す3組目〜14組目の予め決められた関係をそれぞれ満たす3組目〜14組目の一対の電極Esを1組ずつ電圧検出用の一対の電極Eとして電圧検出部5に順次接続させる。つまり、この例では、接続切替部6は、電流供給用の電極Es1を除く電極Es2〜Es16における隣接する一対の電極Esのすべての組み合わせ(図8に示す1回目の第2接続処理における1組目〜14組目の一対の電極Es)を1組ずつ電圧検出用の一対の電極Eとして電圧検出部5に順次接続させる。また、電圧検出部5は、第2接続処理において接続される一対の電極Esの組が変更される毎に電圧値Vを検出し、処理部9は、検出された電圧値Vの情報、電流供給用の各電極Eとしての電極Ef,Es1を識別する情報、および電圧検出用の各電極Eとしての一対の電極Esを識別する情報を含む電圧データDvを記憶部8に記憶させる。つまり、この例では、1回の第2接続処理において、合計で14個の電圧データDvが記憶部8に記憶される。これにより、1回目の第2接続処理が終了する。なお、同図に示すように、1回目の第2接続処理における3組目〜14組目の一対の電極Es間の各電圧値Vにそれぞれ「V1,3〜V1,14」の符号を付して以下説明する。

0048

次いで、接続切替部6は、2回目の第1接続処理を実行する。この場合、接続切替部6は、図9に示すように、電極Efと、既に電流供給用の電極Eとした電極Es1を除く他の電極Esのうちの1つ(例えば、電極Es2)を電極Es1から変更して電流供給部4に接続させる。

0049

続いて、接続切替部6は、2回目の第2接続処理を実行する。この場合、接続切替部6は、この2回目の第2接続処理において、図9に実線で示すように、電流供給用の電極Es2との相対的な位置関係が、図7に示す1組目の予め決められた関係を満たす1組目の隣接する一対の電極Es3,Es4を電圧検出用の一対の電極Eとして電圧検出部5に接続させる。

0050

次いで、処理部9が、電流供給部4に対して電流Iの出力を指示し、電流供給部4によって出力された電流Iが、電極Ef,Es2間に供給される。続いて、電圧検出部5が、電流Iの供給に伴う電極Es3,Es4間の電圧値Vを検出する。次いで、処理部9は、電圧検出部5によって検出された電圧値Vの情報、電流供給用の各電極Eとしての電極Ef,Es2を識別する情報(例えば、[Ef,Es2]との情報)、および電圧検出用の各電極Eとしての電極Es3,Es4を識別する情報(例えば、[Es3,Es4]との情報)を含む電圧データDvを記憶部8に記憶させる。なお、図8に示すように、2回目の第2接続処理における1組目の一対の電極Es(この例では、電極Es3,Es4)間の電圧値Vに「V2,1」の符号を付して以下説明する。

0051

続いて、接続切替部6は、図9に破線で示すように、電流供給用の電極Es2との相対的な位置関係が、図7に示す2組目の予め決められた関係を満たす2組目の隣接する一対の電極Es4,Es5を電圧検出用の一対の電極Eとして電圧検出部5に接続させる。次いで、電圧検出部5が、電流Iの供給に伴う電極Es4,Es5間の電圧値Vを検出し、処理部9が、検出された電圧値Vの情報、電流供給用の各電極Eとしての電極Ef,Es2を識別する情報([Ef,Es2])、および電圧検出用の各電極Eとしての電極Es4,Es5を識別する情報([Es4,Es5])を含む電圧データDvを記憶部8に記憶させる。なお、図8に示すように、2回目の第2接続処理における2組目の一対の電極Es(この例では、電極Es4,Es5)間の電圧値Vに「V2,2」の符号を付して以下説明する。

0052

以下、同様にして、接続切替部6は、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が、図7に示す3組目〜14組目の予め決められた関係をそれぞれ満たす3組目〜14組目の一対の電極Esを1組ずつ電圧検出用の一対の電極Eとして電圧検出部5に順次接続させる。つまり、この例では、接続切替部6は、電流供給用の電極Es2を除く電極Es1,Es3〜Es16における隣接する一対の電極Esのすべての組み合わせ(図8に示す2回目の第2接続処理における1組目〜14組目の一対の電極Es)を1組ずつ電圧検出用の一対の電極Eとして電圧検出部5に順次接続させる。また、電圧検出部5は、第2接続処理において接続される一対の電極Esの組が変更される毎に電圧値Vを検出し、処理部9は、検出された電圧値Vの情報、電流供給用の各電極Eとしての電極Ef,Es2を識別する情報、および電圧検出用の各電極Eとしての一対の電極Esを識別する情報を含む電圧データDvを記憶部8に記憶させる。これにより2回目の第2接続処理が終了する。なお、図8に示すように、2回目の第2接続処理における3組目〜14組目の一対の電極Es間の各電圧値Vにそれぞれ「V2,3〜V2,14」の符号を付して以下説明する。

0053

続いて、接続切替部6は、上記した1回目の第1接続処理および2回目の第1接続処理と同様にして、第1接続処理を、電流供給用の各電極Eの他方としての電極Esをすべての電極Esについて順次変更しつつ実行する。つまり、この例では、接続切替部6は、第1接続処理を電極Esの数分だけ(合計で16回)実行する。また、接続切替部6は、第2接続処理を、第1接続処理を実行する毎に実行する。また、電圧検出部5は、各第2接続処理において接続される一対の電極Esの組み合わせ(各第2接続処理においてそれぞれ14組の組み合わせ)が1組ずつ変更される毎に電圧値Vを検出し、処理部9は、各電圧値Vの情報を記憶部8に記憶させる。以上により、電圧値検出処理が終了する。なお、図8に示すように、3回目〜16回目の各第2接続処理における1組目〜14組目の一対の電極Es間の各電圧値Vにそれぞれ「V3,1〜V16,14」の符号を付して以下説明する。

0054

次いで、処理部9は、均一性指標特定処理を実行する。この均一性指標特定処理では、処理部9は、電圧値検出処理で取得した電圧データDvを記憶部8から読み出す。続いて、処理部9は、読み出した電圧データDvに基づき、混合物200の均一性を評価するための均一性指標Uiを特定する。一例として、処理部9は、次のような手順で均一性指標Uiを特定する。まず、処理部9は、読み出した電圧データDvに基づき、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が同じ各一対の電極Es間の各電圧値Vを特定する。

0055

この場合、1回目の第2接続処理における電流供給用の電極Esに対する1組目の一対の電極Es2,Es3の相対的な位置関係は、図7に示す1組目の予め決められた関係を満たし、2回目の第2接続処理における電流供給用の電極Esに対する1組目の一対の電極Es3,Es4の相対的な位置関係も、同図に示す1組目の予め決められた関係を満たしている。つまり、1回目の第2接続処理における電流供給用の電極Esに対する1組目の一対の電極Es2,Es3の相対的な位置関係と、2回目の第2接続処理における電流供給用の電極Esに対する1組目の一対の電極Es3,Es4の相対的な位置関係とは互いに同じである。また、1回目の第2接続処理における電流供給用の電極Esに対する2組目の一対の電極Es3,Es4の相対的な位置関係は、同図に示す2組目の予め決められた関係を満たし、2回目の第2接続処理における電流供給用の電極Esに対する2組目の一対の電極Es4,Es5の相対的な位置関係も、同図に示す2組目の予め決められた関係を満たしている。つまり、1回目の第2接続処理における電流供給用の電極Esに対する2組目の一対の電極Es3,Es4の相対的な位置関係と、2回目の第2接続処理における電流供給用の電極Esに対する2組目の一対の電極Es4,Es5の相対的な位置関係とは互いに同じである。

0056

このように、各第2接続処理における一対の電極Esを電圧検出部5に接続する処理の順序図8における「○○組目」)が等しい一対の電極Es同士の電流供給用の電極Esに対する相対的な位置関係は、互いに同じである。このため、処理部9は、同図に示す電圧値V1,1〜V16,1(「1組目」の各電圧値V)を、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が互いに同じである各一対の電極Es間の各電圧値Vとして特定する。また、処理部9は、同図に示す電圧値V1,2〜V16,2(「2組目」の各電圧値V)を、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が互いに同じである各一対の電極Es間の各電圧値Vとして特定する。同様にして、処理部9は、各第2接続処理における一対の電極Esを電圧検出部5に接続する処理の順序が等しい各一対の電極Es間の各電圧値Vを、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が互いに同じである各一対の電極Es間の各電圧値Vとして特定する。

0057

次いで、処理部9は、電流供給用の第2電極との相対的な位置関係(図7に示す相対的な位置関係)が互いに同じである各一対の電極Es間の各電圧値V同士の差分値D(各電圧値V同士を比較した比較値の一例)を算出する。具体的には、処理部9は、電圧値V1,1と電圧値V2,1との差分値D(V1,1−V2,1)、電圧値V1,1と電圧値V3,1との差分値D(V1,1−V3,1)・・・電圧値V1,1と電圧値V16,1との差分値D(V1,1−V16,1)を算出する。続いて、処理部9は、電圧値V1,2と電圧値V2,2との差分値D(V1,2−V2,2)、電圧値V1,2と電圧値V3,2との差分値D(V1,2−V3,2)・・・電圧値V1,2と電圧値V16,2との差分値D(V1,2−V16,2)を算出する。以下、同様にして、処理部9は、各差分値Dを算出する。次いで、処理部9は、算出した各差分値Dのそれぞれの2乗(平方)の和(残差平方和)を均一性指標Uiとして特定する。続いて、処理部9は、特定した均一性指標Uiを処理部9に記憶させて、均一性指標特定処理を終了する。

0058

この場合、電流供給用の電極Esとの位置関係が互いに同じである各一対の電極Es間の各電圧値V同士の各差分値Dは、混合物200が均一であるほど(混合対象100a,100bが均一に混合しているほど)小さくなり、混合物200が不均一であるほど大きくなる。このため、各差分値Dの残差平方和である均一性指標Uiは、混合物200が均一であるほど小さな値となり、混合物200が不均一であるほど大きな値となる。したがって、均一性指標Uiによって混合物200の均一性を評価することができる。

0059

このように、この処理装置1および処理方法では、電極Efと各電極Esのいずれか1つとを電流供給部4に接続させる第1接続処理をいずれか1つの電極Esを順次変更しつつ複数回実行し、電流供給用の電極Esを除く他の各電極Esのうちの電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の電極Esの組のすべてを電圧検出部5に順次接続させる第2接続処理を第1接続処理を実行する毎に実行し、電圧検出部5に接続する一対の電極Esを変更する毎に検出された各電極Es間の電圧値Vに基づいて均一性指標Uiを特定する。このため、この処理装置1および処理方法によれば、収容容器2内の混合物200の複数箇所において検出した電圧値Vに基づいて混合物200の全体の均一性を正確に評価可能な均一性指標Uiを特定することができる。また、この処理装置1および処理方法では、電流供給用の各電極Eに電流を供給したときの電圧検出用の各電極Es間の電圧値Vに基づいて均一性指標Uiを特定する。このため、この処理装置1および処理方法によれば、複数の混合対象の光の反射率の相違を利用して光センサによって混合物の混合度を測定する構成および方法とは異なり、混合対象100a,100bの反射率が同等であったとしても、混合対象100a,100bの電気的特性が互いに異なるときには、混合対象100a,100bを混合した混合物200の均一性を正確に評価可能な均一性指標Uiを確実に特定することができる。

0060

また、この処理装置1および処理方法によれば、電流供給用の電極Eとしてのいずれか1つの電極Esとして、すべての各電極Es1〜Es16を順次変更して第1接続処理を実行することにより、収容容器2の中心部と収容容器2の内周面22における周方向に沿って互いに等間隔に規定したすべての位置との間に順次電流を供給しつつ電圧値Vを検出することができる。このため、この処理装置1および処理方法によれば、電流を供給する位置の偏りによる電圧値Vの誤差を十分に低減することができる結果、電圧値Vに基づいて特定する均一性指標Uiの信頼性を十分に向上させることができる。

0061

また、この処理装置1および処理方法によれば、複数の第1接続処理の実行毎にそれぞれ実行されたすべての第2接続処理において電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が同じ複数組の一対の電極Es間の電圧値V同士の差分値D(比較値)に基づいて均一性指標Uiを特定することにより、簡易な方法でありながら、混合物200の均一性を正確に評価可能な均一性指標Uiを特定することができる。

0062

また、この処理装置1および処理方法では、電流供給用の電極Esを除く他のすべての電極Esにおける隣接する一対の電極Esのすべての組み合わせが予め決められた関係を満たすように各電極Esが収容容器2に配置されている。このため、この処理装置1および処理方法によれば、収容容器2の内周面22における周方向に沿って互いに等間隔に規定したすべての位置において電圧値Vを検出することができる。したがって、この処理装置1および処理方法によれば、電圧値Vを検出する位置の偏りを低減することができる結果、検出した各電圧値Vに基づいて特定する均一性指標Uiの信頼性をさらに向上させることができる。

0063

なお、処理装置および処理方法は、上記の構成および方法構成に限定されない。例えば、図1に示す処理装置1A、および処理装置1Aを用いる処理方法を採用することもできる。なお、以下の説明において、上記した処理装置1および処理方法と同様の構成要素および動作等については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

0064

この処理装置1Aは、上記した接続切替部6に代えて接続切替部6Aを備えると共に、上記した処理部9に代えて処理部9Aを備えて構成されている。また、この処理装置1Aでは、接続切替部6Aが、処理部9Aの指示に従って電流供給用の各電極Eと電流供給部4とを接続すると共に、処理部9Aの指示に従って電圧検出用の各電極Eと電圧検出部5とを接続する。

0065

また、接続切替部6Aは、電極Efを電流供給用の一対の電極Eの一方として電流供給部4に接続させると共に、各電極Esのいずれか1つを電流供給用の一対の電極Eの他方として電流供給部4に接続させる第1接続処理を実行する。また、接続切替部6Aは、電流供給用の電極Esを除く他の各電極Esのうちの、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の電極Esの組のすべてを電圧検出用の各電極Eとして電圧検出部5に順次接続させる第2接続処理を実行する。

0066

また、この処理装置1Aでは、電圧検出部5が各第2接続処理において接続される一対の電極Esの組み合わせが変更される毎に電圧値Vを検出する。

0067

この処理装置1Aを用いて、上記した混合対象100a,100bを混合した混合物200の均一性を評価するための均一性指標Uiを特定する際には、混合対象100a,100bを収容容器2の本体部2aに収容して(図4参照)、撹拌器7を作動させて撹拌を開始させる。次いで、図5に示すように、混合対象100a,100bが混合した時点で、操作部を操作して撹拌器7を停止させる。

0068

次いで、処理部9Aに対して電圧値検出処理および均一性指標特定処理の開始を指示する。電圧値検出処理では、処理部9Aは、まず、接続切替部6Aに対して接続処理を実行させる。この接続処理では、接続切替部6Aは、図10に示すように、電極Efを電流供給用の一対の電極Eの一方として電流供給部4に接続させると共に、電極Es1〜Es16のいずれか1つ(例えば、電極Es1)を電流供給用の一対の電極Eの他方として電流供給部4に接続させる第1接続処理を実行する。

0069

次いで、接続切替部6Aは、電圧検出用の一対の電極Eを電圧検出部5に接続させる第2接続処理を実行する。この場合、この処理装置1Aでは、電流供給用の電極Esに対する一対の電極Esの一方の相対的な位置関係が、電流供給用の電極Esから右回り(時計回り)または左回り反時計回り)に22.5°回転させた位置(電流供給用の電極Esから1/16周の長さだけ右回りまたは左回りに離間させた位置)で、電流供給用の電極Esに対する一対の電極Esの他方の相対的な位置関係が、電流供給用の電極Esから右回りに45°回転させた位置(電流供給用の電極Esから2/16周の長さだけ右回りまたは左回りに離間させた位置)であるとの位置関係が予め決められた関係として規定されている。

0070

このため、接続切替部6Aは、まず、図10に実線で示すように、電流供給用の電極Es1を除く他の電極Es2〜Es16のうちの、上記した予め決められた関係を満たす1組目の電極Es2,Es3を電圧検出用の一対の電極Eとして電圧検出部5に接続させる。

0071

続いて、処理部9Aは、電流供給部4に対して電流Iの出力を指示し、電流供給部4が電流Iを出力する。次いで、電圧検出部5が、電流Iの供給に伴う電極Es2,Es3間の電圧値Vを検出し、処理部9Aが、検出された電圧値Vの情報を含む電圧データDvを記憶部8に記憶させる。

0072

続いて、接続切替部6Aは、電流供給用の電極Es1を除く他の電極Es2〜Es16のうちの、上記した予め決められた関係を満たし、かつ、既に電圧検出用の一対の電極Eとした電極Es2,Es3とは異なる2組目の電極Es15,Es16を電圧検出用の一対の電極Eとして電圧検出部5に接続させる。この場合、この例では、電極Efと電極Es1とを結ぶ直線を対称軸として、互いに線対称の位置に配置されている一対の電極Es2,Es3および一対の電極Es15,Es16が、上記した予め決められた関係を満たす一対の電極Esとして電圧検出部5に順次接続される。

0073

続いて、処理部9Aは、電流供給部4に対して電流Iの出力を指示し、電流供給部4が電流Iを出力する。次いで、電圧検出部5が、電流Iの供給に伴う電極Es15,Es16間の電圧値Vを検出し、処理部9Aが、検出された電圧値Vの情報を含む電圧データDvを記憶部8に記憶させる。以上により、電圧値検出処理が終了する。

0074

次いで、処理部9Aは、均一性指標特定処理を実行する。この均一性指標特定処理では、処理部9Aは、電圧データDvを記憶部8から読み出す。続いて、処理部9Aは、読み出した電圧データDvに基づき、混合物200の均一性を評価するための均一性指標Uiを特定する。一例として、処理部9Aは、読み出した電圧データDvに基づき、電極Es2,Es3間の電圧値Vおよび電極Es15,Es16間の電圧値Vを特定し、各電圧値Vの差分値Dを均一性指標Uiとして特定する

0075

この場合、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が互いに同じである各一対の電極Es間の各電圧値V同士の各差分値Dは、混合物200が均一であるほど(混合対象100a,100bが均一に混合しているほど)小さくなり、混合物200が不均一であるほど大きくなる。このため、各電圧値Vの差分値Dは、混合物200が均一であるほど小さな値となり、混合物200が不均一であるほど大きな値となる。したがって、各電圧値Vの差分値Dである均一性指標Uiによって混合物200の均一性を評価することができる。

0076

このように、この処理装置1Aおよび処理方法では、電極Efと各電極Esのいずれか1つとを電流供給部4に接続させる第1接続処理を実行すると共に、電流供給用の電極Esを除く他の各電極Esのうちの電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす一対の電極Esの組のすべてを電圧検出部5に順次接続させる第2接続処理を実行し、電圧検出部5に接続する一対の電極Esを変更する毎に検出された各電極Es間の電圧値Vに基づいて均一性指標Uiを特定する。このため、この処理装置1Aおよび処理方法によれば、収容容器2内の混合物200の複数箇所において検出した電圧値Vに基づいて混合物200の全体の均一性を正確に評価可能な均一性指標Uiを特定することができる。また、この処理装置1Aおよび処理方法では、電流供給用の各電極Eに電流を供給したときの電圧検出用の各電極Es間の電圧値Vに基づいて均一性指標Uiを特定する。このため、この処理装置1Aおよび処理方法によれば、複数の混合対象の光の反射率の相違を利用して光センサによって混合物の混合度を測定する構成および方法とは異なり、混合対象100a,100bの反射率が同等であったとしても、混合対象100a,100bの電気的特性が互いに異なるときには、混合対象100a,100bを混合した混合物200の均一性を正確に評価可能な均一性指標Uiを確実に特定することができる。

0077

また、この処理装置1Aおよび処理方法によれば、第2接続処理において電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が同じ複数組の一対の電極Es間の電圧値V同士の差分値D(比較値)に基づいて均一性指標Uiを特定することにより、簡易な方法でありながら、混合物200の均一性を正確に評価可能な均一性指標Uiを特定することができる。

0078

また、処理装置1および処理装置1によって実行される処理方法において、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が互いに同じである各一対の電極Es間の各電圧値V同士の差分値Dの2乗の和(残差平方和)を均一性指標Uiとして特定する例について上記したが、電圧値Vに基づいて均一性指標Uiを特定する方法は、これに限定されない。例えば、各差分値Dの平均値を均一性指標Uiとして特定することもできる。また、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が互いに同じである各一対の電極Es間の各電圧値V同士の比率を算出し、各比率の平均値を均一性指標Uiとして特定することもできる。また、1回の第2接続処理において検出した各電圧値Vの分散や標準偏差を求め、第2接続処理毎の分散や標準偏差の比較値(差分値や比率)を均一性指標Uiとして特定することもできる。

0079

また、処理装置1Aおよび処理装置1Aによって実行される処理方法において、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす2組の一対の電極Es間の各電圧値Vの差分値Dを均一性指標Uiとして特定する例について上記したが、各電圧値Vの一方に対する他方の比率を均一性指標Uiとして特定することもできる。

0080

また、2種類の混合対象100a,100bを混合した混合物200の均一性を評価する際に用いる均一性指標Uiを特定する例について上記したが、3種類以上の混合対象を混合した混合物の均一性を評価する際に用いる均一性指標Uiを特定する際に処理装置1,1Aおよび処理方法を用いることができ、この際にも、上記した効果と同様の効果を実現することができる。

0081

また、有機溶媒および導電性粒子(カーボンブラック)を混合対象とした例について上記したが、混合対象はこれに限定されず、電気的特性が互いに異なる複数種類の任意の物質を混合対象とすることができる。一例として、水と食塩のように、溶媒と溶媒に溶解する溶質とを混合対象とすることもできる。また、同じ物質で構成されて粒径が互いに異なる(電気的特性が互いに異なる)複数種類の物体を混合対象とすることもできる。さらに、同じ物質で構成されて結晶構造が互いに異なる(電気的特性が互いに異なる)複数種類の物体を混合対象とすることもできる。また、各混合対象の状態は、固体液体気体のいずれであってもよい。

0082

また、処理装置1、および処理装置1によって実行される処理方法において、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が予め決められた関係を満たす複数組の一対の電極Esについて第2接続処理を実行する例について上記したが、1組の一対の電極Esについてのみ第2接続処理を実行する構成および方法を採用することもできる。

0083

また、処理装置1A、および処理装置1Aによって実行される処理方法において、電流供給用の電極Esとの相対的な位置関係が予め決められた1つの関係を満たす2組一対の電極Es(電極Es2,Es3および電極Es15,Es16)について第2接続処理を実行する例について上記したが、予め決められたn個(nは2以上の整数)の関係をそれぞれ満たすn×2組の一対の電極Esについて第2接続処理を実行する構成および方法を採用することもできる。

0084

また、処理装置1,1A、および処理装置1,1Aによって実行される処理方法における第2接続処理において、互いに隣接する一対の電極Esを予め決められた関係を満たす一対の電極Esとして電圧検出部5に接続させる例について上記したが、第2接続処理において、互いに隣接していない(例えば、1つ置きや2つ置きの)一対の電極Esを予め決められた関係を満たす一対の電極Esとして電圧検出部5に接続させることもできる。

0085

また、処理装置1、および処理装置1によって実行される処理方法において、電流供給用の電極Esに対する一対の電極Esの相対的な位置関係として、電流供給用の電極Esから右回り(時計回り)に回転させた位置(電流供給用の電極Esから右回りに離間させた位置)であることが予め決められた関係として規定されている例について上記したが、電流供給用の電極Esから左回り(反時計回り)に回転させた位置(電流供給用の電極Esから左回りに離間させた位置)であることを予め決められた関係として規定する構成および方法を採用することもできる。

0086

また、処理装置1A、および処理装置1Aによって実行される処理方法における第2接続処理において、電流供給用の電極Es1に隣接する2組の一対の電極Es2,Es3および電極Es15,Es16を予め決められた関係を満たす一対の電極Esとして電圧検出部5に順次接続させる例について上記したが、電流供給用の電極Es1に隣接していない(電流供給用の電極Es1から離間している)2組の一対の電極Es(例えば、電極Es5,Es6および電極Es12,Es13)を予め決められた関係を満たす一対の電極Esとして電圧検出部5に順次接続させることもできる。

0087

また、接続切替部6,6Aが第1接続処理および第2接続処理の双方を実行する例について上記したが、第1接続処理および第2接続処理を別々の接続切替部が実行する構成を採用することもできる。

0088

また、電流供給部4が直流定電流を出力する構成例について上記したが、電流供給部4が定電圧を出力することで電流Iを供給する(電流供給部4として定電圧源を用いる)構成を採用することもできる。この場合、混合対象100a,100b(混合物200)のインピーダンスが高いときには、電流制御よりも電圧制御の方が制御を容易に行うことができる。このため、電流供給部4として定電圧源を用いる構成を採用することで、インピーダンスが高い混合対象100a,100b(混合物200)に対して電流供給部4から安定的に電流Iを供給することができる。

0089

1,1A処理装置
2収容容器
4電流供給部
5電圧検出部
6,6A接続切替部
9,9A 処理部
21中心軸
22内周面
23 底面
100a,100b混合対象
200 混合物
D差分値
E電極
Ef 電極
Es1〜Es16 電極
Ui均一性指標
V 電圧値

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