JP2016040496A - 赤外線処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線ヒーターの監視又は制御の少なくとも一方を、より精度よく行う。【解決手段】赤外線処理装置１０では、放射強度センサ６０が赤外線ヒーター３０が放射する赤外線を受光して赤外線の放射強度を検出する。そして、検出された放射強度に基づいて、コントローラー９０が赤外線ヒーター３０の監視及び制御を行う。放射強度センサ６０は、受光した赤外線のうち所定の波長領域以外の赤外線を遮蔽するフィルタ部６３を有している。放射強度センサ６０は、検出部６４へ到達可能な赤外線の入射方向を制限する絞り部６２を有している。また、フィラメント３２は、端部に近づくほど赤外線ヒーター３０の外部への赤外線の放射強度が小さくなっていく強度低下領域と、強度低下領域以外の非強度低下領域とが存在する。そして、放射強度センサ６０は、フィラメント３２のうち非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出している。【選択図】図２

Description

本発明は、赤外線処理装置に関する。

従来、塗膜などの処理対象に対して赤外線ヒーターから赤外線を放射して乾燥などの処理を行う赤外線処理装置が知られている。こうした赤外線処理装置に用いられる赤外線ヒーターとして、例えば特許文献１には、加熱すると赤外線を放出するロッド状の発熱体と、この発熱体が気密的に収容された透光性アルミナセラミックス製筒形状の保護管とを備えた赤外線ヒーターが記載されている。

特開２００６−２９４３３７号公報

ところで、赤外線ヒーターの監視や制御を行うにあたり、発熱体の温度を測定して発熱体の状態を検出することが考えられる。しかしながら、特許文献１に記載の赤外線ヒーターでは、発熱体が保護管に気密的に収容されており、発熱体は保護管内に温度センサを取り付けて温度を直接検出することは困難であった。また、例えば保護管の外表面に温度センサを取り付けて発熱体の温度を間接的に検出すると、誤差が生じる場合があった。その結果、赤外線ヒーターの監視や制御の精度が低下する場合があった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、赤外線ヒーターの監視又は制御の少なくとも一方を、より精度よく行うことを主目的とする。

本発明は、上述した主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の赤外線処理装置は、
処理対象に赤外線を放射して赤外線処理を行う赤外線処理装置であって、
前記赤外線処理を行う処理空間を形成する炉体と、
前記処理空間に配置され発熱体を備えた１以上の赤外線ヒーターと、
前記赤外線ヒーターが放射する赤外線を受光可能であり、受光した赤外線のうち所定の波長領域以外の赤外線を遮蔽するフィルタ部と、前記フィルタ部を通過した後の赤外線の放射強度を検出する検出部と、を有する放射強度センサと、
前記検出された放射強度に基づいて、前記赤外線ヒーターの監視及び制御の少なくとも一方を行う監視制御手段と、
を備えたものである。

この本発明の赤外線処理装置では、放射強度センサが赤外線ヒーターが放射する赤外線を受光して赤外線の放射強度を検出する。そして、検出された放射強度に基づいて、赤外線ヒーターの監視及び制御の少なくとも一方を行う。このように、放射強度センサが発熱体の温度ではなく赤外線の放射強度を検出するため、例えば温度センサを用いる場合と比較して、赤外線ヒーターの監視及び制御の少なくとも一方をより精度よく行うことができる。しかも、放射強度センサは、受光した赤外線のうち所定の波長領域以外の赤外線を遮蔽するフィルタ部を通過した後の赤外線の放射強度を検出する。そのため、所定の波長領域以外の赤外線の影響をより抑制でき、放射強度の検出精度が向上する。ここで、「赤外線ヒーターの監視」とは、例えば故障や劣化の有無の確認など、赤外線ヒーターの出力（赤外線の放射強度）の異常の有無を確認することを含む。また、「赤外線ヒーターの制御」とは、発熱体に供給する電力を調整して赤外線ヒーターの出力を制御することを含む。なお、「監視及び制御の少なくとも一方」を「監視制御」と表記する場合がある。また、「赤外線処理」は、例えば加熱処理，乾燥処理，脱水処理，化学反応させる処理などを含む。また、本発明の赤外線処理装置は、赤外線ヒーターを複数備えていてもよい。その場合、放射強度センサは赤外線ヒーター毎に１以上存在してもよいし、複数の赤外線ヒーターに対応する１つの放射強度センサが存在してもよい。

本発明の赤外線処理装置において、前記所定の波長領域は、前記赤外線ヒーターからの赤外線のうち前記処理対象の前記赤外線処理に最も寄与する波長を含む領域としてもよい。こうすれば、検出した放射強度に基づく赤外線ヒーターの制御を行った際の処理対象の品質がより安定化する。

本発明の赤外線処理装置において、前記放射強度センサは、前記検出部へ到達可能な赤外線の入射方向を制限する絞り部を有していてもよい。こうすれば、放射強度の検出対象以外の物体から放射される赤外線の影響をより抑制でき、放射強度の検出精度が向上する。この場合において、前記放射強度センサは、前記絞り部の開口が前記赤外線ヒーターに向くように配置されていてもよいし、前記発熱体に向くように配置されていてもよい。また、赤外線処理装置が後述するセンサ移動手段を備える場合など、放射強度センサと赤外線ヒーターとの位置関係が変更可能である場合には、放射強度の検出時に絞り部の開口が前記赤外線ヒーターや前記発熱体に向くようにすればよい。

本発明の赤外線処理装置において、前記発熱体は、端部に近づくほど前記赤外線ヒーターの外部への赤外線の放射強度が小さくなっていく強度低下領域と、該強度低下領域以外の非強度低下領域とが存在し、前記放射強度センサは、前記発熱体のうち前記非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出してもよい。こうすれば、強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出する場合と比較して、放射強度センサによる放射強度の検出精度が向上する。

この場合において、前記発熱体は、長尺形状であり、長手方向の少なくとも一方の端部に前記強度低下領域が存在し、前記非強度低下領域が赤外線処理中の処理対象と対向するように配置されており、前記放射強度センサは、前記発熱体からみて前記赤外線処理中の処理対象と同方向且つ前記赤外線ヒーターのうち前記非強度低下領域以外の部分に対向する位置に配置され、前記発熱体のうち前記非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出してもよい。こうすれば、赤外線処理中の処理対象は発熱体の非強度低下領域と対向するため、処理対象に放射される赤外線の放射強度が均一化しやすくなり、赤外線処理後の処理対象の品質がより安定化する。また、放射強度センサは、発熱体からみて処理対象と同方向に配置され且つ非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出するため、処理対象に放射される赤外線の放射強度を検出しやすい。しかも、放射強度センサは赤外線ヒーターのうち非強度低下領域以外の部分に対向する位置、すなわち処理対象への赤外線の放射を妨げず且つ赤外線ヒーターの長手方向で赤外線ヒーターからはみ出さない位置に配置されている。そのため、炉体の大きさや赤外線ヒーターの長さをよりコンパクトにしやすい。

本発明の赤外線処理装置は、前記放射強度センサを冷却する冷却手段を備えていてもよい。ここで、放射強度センサが処理空間の雰囲気や赤外線ヒーターからの赤外線により過熱されると、放射強度センサの検出精度が低下する場合がある。放射強度センサを冷却することで、そのような検出精度の低下をより抑制できる。

本発明の赤外線処理装置は、前記放射強度センサを、前記炉体の内部と外部との間で移動させるセンサ移動手段、を備え、前記監視制御手段は、前記放射強度センサによる前記放射強度の検出が必要なときには該放射強度センサが前記炉体の内部に位置し、該放射強度の検出が不要なときには該放射強度センサを前記炉体の外部に位置するよう、前記センサ移動手段を制御してもよい。こうすれば、赤外線ヒーターからの赤外線による放射強度センサの過熱がより抑制され、放射強度センサの検出精度の低下をより抑制できる。

本発明の赤外線処理装置は、前記放射強度センサを前記炉体の内部で移動させるセンサ移動手段、を備え、前記監視制御手段は、前記センサ移動手段により前記放射強度センサを移動させて、前記発熱体の複数箇所の放射強度を検出させ、該検出された複数箇所の放射強度に基づいて、前記赤外線ヒーターの監視及び制御の少なくとも一方を行ってもよい。こうすれば、検出した複数箇所の放射強度に基づいてより精度よく赤外線ヒーターの監視制御を行うことができる。ここで、放射強度センサの「移動」は、直線又は曲線などの所定の経路に沿った平行移動や、所定の位置を中心として回転する回転移動、平行移動と回転移動との組み合わせ、などを含む。また、回転移動には、回転の中心が放射強度センサの内部に位置する場合と外部に位置する場合とを含む。

赤外線処理装置１０の断面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 監視制御ルーチンの一例を示すフローチャート。 変形例の赤外線処理装置１１０の断面図。 変形例の赤外線処理装置２１０の断面図。 変形例の赤外線処理装置３１０の断面図。 変形例の赤外線処理装置４１０の断面図。

次に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態である赤外線処理装置１０の縦断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。赤外線処理装置１０は、シート８０上に塗布された処理対象としての塗膜８２の赤外線処理（本実施形態では乾燥処理）を赤外線を用いて行うものであり、炉体１２と、赤外線ヒーター３０と、放射強度センサ６０と、コントローラー９０と、操作パネル９８と、を備えている。また、赤外線処理装置１０は、炉体１２の前方（図１の左側）に設けられたロール２１と、炉体１２の後方（図１の右側）に設けられたロール２５と、を備えている。この赤外線処理装置１０は、塗膜８２が上面に形成されたシート８０を、ロール２１，２５により連続的に搬送して乾燥を行う、ロールトゥロール方式の乾燥炉として構成されている。本実施形態において、左右方向、前後方向及び上下方向は、図１，図２に示した通りとする。

炉体１２は、塗膜８２の赤外線処理を行う処理空間１２ａを形成するものである。炉体１２は、略直方体に形成された断熱構造体であり、前端面１３，後端面１４，左端面１５，右端面１６と、内部の空間である処理空間１２ａと、炉体の前端面１３及び後端面１４にそれぞれ形成され外部から処理空間１２ａへの出入口となる開口１７，１８とを有している。この炉体１２は、前端面１３から後端面１４までの長さが例えば２〜１０ｍである。片面に塗膜８２が塗布されたシート８０は、処理空間１２ａを開口１７から開口１８まで略水平に通過していく。処理空間１２ａには、赤外線ヒーター３０，放射強度センサ６０などが配置されている。

赤外線ヒーター３０は、炉体１２内の塗膜８２に赤外線を放射する装置である。赤外線ヒーター３０は、炉体１２の前後方向（図１の左右方向）に複数本（本実施形態では３本）が略等間隔に並べて取り付けられている。３本の赤外線ヒーター３０を前方向から順に赤外線ヒーター３０ａ，３０ｂ，３０ｃと称する。赤外線ヒーター３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、いずれも長手方向が左右方向（図２の左右方向）に沿うように取り付けられている。赤外線ヒーター３０ａ，３０ｂ，３０ｃはいずれも同様の構成をしているため、以下、中央の赤外線ヒーター３０ｂの構成について説明する。

赤外線ヒーター３０ｂは、図１，図２に示すように、発熱体であるフィラメント３２を内管３６が囲むように形成されたヒーター本体３８と、このヒーター本体３８を囲むように形成された外管４０と、外管４０の両端に気密に嵌め込まれた有底筒状のキャップ４２と、ヒーター本体３８と外管４０との間に形成され第１冷媒が流通可能な第１冷媒流路４７と、を備えている。また、外管４０の上側の表面には、反射層４１が形成されている。外管４０の下側の表面には、外管４０の表面温度を検出する温度センサ５６が取り付けられている（図２）。

フィラメント３２は、加熱すると赤外線を放射する発熱体であり、本実施形態ではＷ（タングステン）製の電線を螺旋状に巻いたものとした。なおフィラメント３２の材料としては、他にＮｉ−Ｃｒ合金，Ｍｏ，Ｔａ，及びＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金などを挙げることができる。このフィラメント３２は、電力供給源５０から電力が供給されて、例えば７００〜１７００℃に通電加熱されると、波長が３．５μｍ以下（例えば３μｍ付近）の赤外線領域にピークを持つ赤外線を放射する。フィラメント３２に接続された電気配線３４は、キャップ４２に設けられ炉体１２の上部（天井）を貫通する配線引出部４４を介して気密に外部へ引き出され、電力供給源５０に接続されている。内管３６，外管４０は、フィラメント３２から放射された電磁波のうち３．５μｍ以下の波長の赤外線を通過し３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収するフィルタとして機能する赤外線吸収材料で形成されている。内管３６，外管４０に用いるこのような赤外線透過材料としては、例えば、石英ガラスなどが挙げられる。本実施形態では、内管３６，外管４０は、いずれも石英ガラスで形成されているものとした。内管３６の内部は、アルゴンガスにハロゲンガスを添加した雰囲気となっている。

ヒーター本体３８は、両端がキャップ４２の内部に配置されたホルダー４９に支持されている。各キャップ４２は、第１冷媒出入口４８を有している。第１冷媒出入口４８の一方には、第１冷媒供給源５２から第１冷媒が供給される。一方の第１冷媒出入口４８から外管４０内に流入した第１冷媒は、冷媒流路４７を流通して他方の第１冷媒出入口４８から流出するようになっている。第１冷媒流路４７を流れる第１冷媒は、例えば空気や不活性ガスなどの気体であり、内管３６と外管４０とに接触して熱を奪うことによりこれらを冷却する。

反射層４１は、外管４０の外周面のうち、フィラメント３２からみて塗膜８２とは反対側（上側）を含む領域に形成され、フィラメント３２の周囲の一部のみを覆うように設けられている。本実施形態では、反射層４１は、外管４０の上側半分を全て覆っているものとした。反射層４１は、その断面の円弧を含む円の中心位置にフィラメント３２が位置するように配置されている。この反射層４１は、フィラメント３２から放射される電磁波のうち赤外線の少なくとも一部を反射する赤外線反射材料で形成されている。赤外線反射材料としては、例えば金，白金，アルミニウムなどが挙げられる。反射層４１は、特に、フィラメント３２から放射される波長３．５μｍ以下の赤外線の反射率が高いことが好ましい。反射層４１は、外管４０の表面に塗布乾燥、スパッタリングやＣＶＤ、溶射といった成膜方法を用いて赤外線反射材料を成膜することで形成されている。

こうして構成された赤外線ヒーター３０（赤外線ヒーター３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）では、フィラメント３２から波長が３．５μｍ以下にピークを持つ赤外線が放射されると、そのうち主に３．５μｍ以下の波長の赤外線（波長０．７μ〜３．５μｍの近赤外線）が内管３６や外管４０を通過して炉体１２内部の塗膜８２に放射される。なお、内管３６や外管４０は、３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収するが、第１冷媒流路４７を流れる第１冷媒によって冷却されることで（例えば２００℃以下）、自身が赤外線の二次放射体となることを抑制可能である。

放射強度センサ６０は、赤外線ヒーター３０から離間して配置され、赤外線ヒーター３０の外側からフィラメント３２が放射する赤外線を受光してその赤外線の放射強度を検出するセンサである。放射強度センサ６０は、赤外線ヒーター３０ａ，３０ｂ，３０ｃの各々に複数個（本実施形態では２個の放射強度センサ６０ａ，６０ｂ）が対応して配置されている。すなわち、本実施形態では放射強度センサ６０が計６個（放射強度センサ６０ａ，６０ｂが各３個）配置されている。放射強度センサ６０ａは、処理空間１２ａ内の左側に配置され、放射強度センサ６０ｂは、処理空間１２ａの右側に配置されている。複数の放射強度センサ６０はいずれも同様の構成をしているため、以下、中央の赤外線ヒーター３０ｂに対応する放射強度センサ６０ａの構成について説明する。

放射強度センサ６０ａは、図２の拡大図に示すように、本体部である筒状体６１と、筒状体６１の先端に取り付けられた絞り部（アパーチャ）６２と、筒状体６１の内部に取り付けられたフィルタ部６３及び検出部６４と、筒状体６１の外周を覆うように取り付けられた第２流路形成部材６６と、を備えている。絞り部６２は、略円盤状の部材であり、中央に開口６２ａが形成されている。絞り部６２は、放射強度センサ６０の外部から検出部６４に到達可能な赤外線の入射方向を制限するものであり、主に開口６２ａの延長上の領域から放射される赤外線が検出部６４に到達するようになっている。放射強度センサ６０ａは、水平方向から角度θだけ傾けて処理空間１２ａ内に取り付けられている。そのため、開口６２ａの中心軸の方向、すなわち検出部６４に到達可能な赤外線の主な入射方向は、水平方向から角度θだけ傾いている。特にこれに限定するものではないが、本実施形態では、角度θは４５°とした。開口６２ａの直径は、フィラメント３２の太さやフィラメント３２と放射強度センサ６０ａとの距離に応じて適宜定めることができ、例えば数ｍｍ〜十数ｍｍである。絞り部６２の材質としては、赤外線の透過率及び吸収率が低く、赤外線の反射率が高いものが好ましい。本実施形態では、絞り部６２はアルミニウム製とした。

フィルタ部６３は、略円盤状の部材であり、開口６２ａを通過して検出部６４へ向かう赤外線のうち所定の波長領域以外の赤外線を遮蔽するバンドパスフィルタとして機能する部材である。フィルタ部６３は、例えばサファイア，石英，シリコンなどの表面にＧｅ，ＺｎＳなどの薄膜をコーティングした干渉フィルタとして構成されている。本実施形態では、フィルタ部６３はサファイアにＧｅをコーティングしたものとし、所定の波長領域は波長３μｍ付近（より具体的には波長３±０．２５μｍ）の領域とした。すなわち、フィルタ部６３は、波長３μｍ付近の領域の赤外線を透過し、それ以外の波長領域の赤外線を遮蔽するものとした。

検出部６４は、開口６２ａ，フィルタ部６３を通過したあとの赤外線を受光し、受光した赤外線の放射強度を検出する装置である。検出部６４は、受光した放射強度に応じた電気信号（例えば電圧や電流）を電気配線６５を介してコントローラー９０に出力する。電気配線６５は、筒状体６１の下端に設けられ炉体１２の底部を貫通する配線引出部６９を介して気密に外部へ引き出され、コントローラー９０に接続されている。検出部６４としては、例えばＩｎＡｓ，ＩｎＡｓＳｂ，ＩｎＳｂ，ＰｂＳｅなどからなるフォトダイオードを用いることができる。なお、検出部６４は、上述した所定の波長領域の放射強度の検出感度が高いものを用いることが好ましい。本実施形態では、検出部６４は周知のＩｎＡｓフォトダイオードとし、受光した赤外線の放射強度に応じて例えば０ｍＶ〜数百ｍＶの電圧を出力するものとした。なお、検出部６４には上述したようにフィルタ部６３を通過したあとの赤外線が入力される。そのため、本実施形態では、検出部６４は開口６２ａを通過した赤外線のうち波長３μｍ付近（波長３±０．２５μｍ）の領域の赤外線の放射強度を検出することになる。

第２流路形成部材６６は、放射強度センサ６０ａを冷却して過熱を抑制するための部材である。第２流路形成部材６６は、開口６２ａを覆わないように形成され、本実施形態では筒状体６１の外周面を覆う円筒状の部材とした。第２流路形成部材６６は、内部に円筒状の空間である第２冷媒流路６７が形成されている。また、第２流路形成部材６６は、２箇所に形成された第２冷媒出入口６８を有している。第２冷媒出入口６８の一方には、炉体１２の外部に配置された第２冷媒供給源５４から第２冷媒が供給される。一方の第２冷媒出入口６８から第２流路形成部材６６内に流入した第２冷媒は、第２冷媒流路６７を流通して他方の第２冷媒出入口６８から流出するようになっている。第２冷媒流路６７を流れる第２冷媒は、例えば水などの液体であり、第２流路形成部材６６に接触して熱を奪うことにより、放射強度センサ６０ａを冷却する。

なお、放射強度センサ６０ｂは、放射強度センサ６０ａと左右対称に配置されている点以外は、放射強度センサ６０ａと同様の構成をしている。そのため、放射強度センサ６０ｂも放射強度センサ６０ａと同様に水平方向から角度θ（＝４５°）だけ傾けて処理空間１２ａ内に取り付けられているものとした。

シート８０は、特に限定するものではないが、例えば、アルミニウムや銅等の金属シートである。シート８０は、特に限定するものではないが、例えば厚さ１０〜１００μｍ，幅２００〜１０００ｍｍである。また、シート８０上の塗膜８２は、例えば乾燥後に電池用の電極として用いられるものであり、特に限定するものではないが、例えばリチウムイオン二次電池用の電極となる塗膜である。塗膜８２としては、例えば、電極材（正極活物質又は負極活物質）とバインダーと導電材と溶剤とを共に混練した電極材ペーストを、シート８０上に塗布したもの等が挙げられる。塗膜８２の厚みは、特に限定するものではないが、例えば２０〜１０００μｍである。

コントローラー９０は、ＣＰＵ９１を中心とするマイクロプロセッサーとして構成されており、各種処理プログラムや各種データなどを記憶したフラッシュメモリー９２と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ９４と、操作パネル９８などと通信する図示しない内部通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）と、を備えている。フラッシュメモリー９２は、後述する監視制御ルーチンに用いる各種の設定値や閾値などを記憶している。

このコントローラー９０は、熱電対である温度センサ５６が検出した外管４０の温度を入力したり、放射強度センサ６０の検出部６４が検出した赤外線の放射強度を表す電圧を電気配線６５を介して入力したりする。また、コントローラー９０は、第１冷媒供給源５２の図示しない開閉弁や流量調整弁に制御信号を出力して、外管４０の温度が所定の上限値を超えないように赤外線ヒーター３０の第１冷媒流路４７を流れる第１冷媒の流量を制御する。また、コントローラー９０は、第２冷媒供給源５４の図示しない開閉弁や流量調整弁に制御信号を出力して、第２冷媒流路６７を流れる第２冷媒の流量を制御する。更に、コントローラー９０は、電力供給源５０からフィラメント３２へ供給される電力の大きさを調整するための制御信号を電力供給源５０へ出力して、赤外線ヒーター３０の出力（フィラメント３２からの赤外線の放射強度）を個別に制御する。また、コントローラー９０は、図示しないモーターに制御信号を出力してロール２１，ロール２５の回転速度を制御することで、炉体１２内のシート８０及び塗膜８２の通過時間やシート８０及び塗膜８２にかかる張力を調整する。コントローラー９０は、操作パネル９８の操作に応じて発生する操作信号を入力したり、操作パネル９８に表示指令を出力したりする。

操作パネル９８は、表示部と、この表示部を含んで構成された操作部とを備える。表示部は、タッチパネル式の液晶ディスプレイとして構成されており、メニューや項目を選択する選択／設定ボタン、各種数値を入力するための数字ボタン、赤外線処理を開始するスタートボタンなどを表示してタッチ操作を受け付け、タッチ操作に基づく操作信号をコントローラー９０に送信する。また、コントローラー９０からの表示指令を受信すると、表示指令に基づく画像や文字，数値などを表示部に表示する。

ここで、こうして構成された赤外線処理装置１０における、赤外線ヒーター３０のフィラメント３２からの赤外線の放射強度の分布について説明する。本実施形態では、フィラメント３２から赤外線ヒーター３０ｂの外部に放射される赤外線の放射強度の左右方向（フィラメント３２の長手方向）の分布が図２の下段に示すグラフのようになるものとした。図２では、赤外線ヒーター３０ｂの存在する領域（本実施形態では、左側のキャップ４２の左端から右側のキャップ４２の右端までの領域）を左右方向の位置Ａ−Ｆ間の領域とし、そのうちフィラメント３２の発熱域を左右方向の位置Ｂ−Ｅ間の領域として示している。そして、フィラメント３２の発熱域（位置Ｂ−Ｅ間の領域）のうち、左右方向の中央やその周辺などフィラメント３２の大部分の領域（図２の左右の位置Ｃ−Ｄ間の領域）では、フィラメント３２からの赤外線の放射強度は略一定である。この領域を非強度低下領域と称する。一方、フィラメント３２のうち非強度低下領域（位置Ｃ−Ｄ間の領域）以外の部分では、フィラメント３２の左右の端部に近づくほど、フィラメント３２からの赤外線の放射強度が小さくなっていく傾向にある。この領域を強度低下領域と称する。なお、図２に示すように、フィラメント３２の存在範囲よりもさらに左右外側にも、放射強度は小さいが赤外線が放射される領域が存在してもよい。図２では、位置Ｃより左側の領域と、位置Ｄより右側の領域が強度低下領域となっている。なお、このようなフィラメント３２の放射強度の分布は、例えば上述した放射強度センサ６０を用いて測定することができる。例えば、放射強度センサ６０の角度θを９０°（開口６２ａが真上に開口している向き）とし、放射強度センサ６０とフィラメント３２との距離を一定（例えば赤外線ヒーター３０と塗膜８２との距離）としたまま、放射強度センサ６０をフィラメント３２の真下で左右方向に移動させながらフィラメント３２からの赤外線の放射強度を連続的に測定することで、図２のようなグラフを得ることができる。

次に、赤外線ヒーター３０ｂ，放射強度センサ６０ａ，６０ｂ及び塗膜８２の位置関係について図２を用いて説明する。本実施形態では、フィラメント３２の非強度低下領域が処理空間１２ａを通過する塗膜８２と上下に対向するように配置されているものとした。すなわち、フィラメント３２の非強度低下領域の真下を塗膜８２が通過するものとした。また、塗膜８２の左右方向の幅は、非強度低下領域の左右方向の幅よりも小さく、塗膜８２は非強度低下領域の左右にはみ出す部分がないものとした。シート８０の左右方向の幅についても同様とした。放射強度センサ６０ａ，６０ｂは、いずれもフィラメント３２からみて処理空間１２ａを通過する塗膜８２と同じ方向（すなわち真下）に位置し、且つ赤外線ヒーター３０ｂのうち非強度低下領域（位置Ｃ−Ｄ間の領域）以外の部分（位置Ａ−Ｃ間の領域，位置Ｄ−Ｆ間の領域）に対向する位置に配置されているものとした。そして、放射強度センサ６０ａは、上述した角度θが４５°であることで、開口６２ａの開口の中心軸がフィラメント３２のうち非強度低下領域内の部分（検出箇所３２ａ）と交差するように配置されている。これにより、放射強度センサ６０ａが強度低下領域の真下に位置していても、検出部６４にはフィラメント３２のうち非強度低下領域の検出箇所３２ａからの赤外線が主に到達する（図２のフィラメント３２から放射強度センサ６０ａに向かう破線矢印参照）。そのため、放射強度センサ６０ａはフィラメント３２の非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出できるようになっている。同様に、放射強度センサ６０ｂも、上述した角度θが４５°であることで、開口６２ａの開口の中心軸がフィラメント３２のうち非強度低下領域内の部分（検出箇所３２ｂ）と交差するように配置されている。これにより、放射強度センサ６０ｂが強度低下領域の真下に位置していても、検出部６４にはフィラメント３２のうち非強度低下領域の検出箇所３２ｂからの赤外線が主に到達する（図２のフィラメント３２から放射強度センサ６０ｂに向かう破線矢印参照）。そのため、放射強度センサ６０ｂはフィラメント３２の非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出できるようになっている。

なお、赤外線ヒーター３０ａ，３０ｃと各ヒーターに対応する放射強度センサ６０ａ，６０ｂ及び塗膜８２の位置関係は図２と同様であるため、図示及び説明を省略する。また、本実施形態では、赤外線ヒーター３０ａ，３０ｃの左右方向の放射強度の分布は赤外線ヒーター３０ｂと同じであるものとした。ただし、赤外線ヒーター３０に個体差がある場合など、非強度低下領域の左右方向の位置や長さが異なる場合でも、それに合わせて上述したように対応する放射強度センサ６０ａ，６０ｂの処理空間１２ａ内の位置や角度θを調整すればよい。

次に、こうして構成された赤外線処理装置１０を用いて赤外線処理（乾燥処理）を行って塗膜８２を乾燥する様子について説明する。まず、ユーザーが操作パネル９８を操作してスタートボタンを押下すると、操作パネル９８はコントローラー９０に処理開始信号などを送信する。処理開始信号を入力したコントローラー９０は、ロール２１，ロール２５を回転させ、シート８０の搬送を開始する。これにより、赤外線処理装置１０の左端に配置されたロール２１からシート８０が巻き外されていく。また、シート８０は開口１７から炉体１２内に搬入される直前に図示しないコーターによって上面に塗膜８２が塗布される。そして、塗膜８２が塗布されたシート８０は、炉体１２内に搬送される。なお、コントローラー９０は、設定値としてフラッシュメモリー９２に記憶された塗膜８２の処理時間（炉体１２の通過時間）やシート８０の張力などに基づいてローラー２１，２５の回転速度を制御する。また、コントローラー９０は、後述する監視制御ルーチンを実行して電力供給源５０を制御し、赤外線ヒーター３０の監視制御を行う。これにより、赤外線ヒーター３０ａ〜３０ｃのフィラメント３２が通電されて加熱され、フィラメント３２からは赤外線が放射される。そして、シート８０が炉体１２の処理空間１２ａ内を通過する間に、シート８０の上面に形成された塗膜８２は、フィラメント３２からの赤外線が照射されることによって乾燥される。これにより、塗膜８２は上述した電極となり、開口１８から搬出される。そして、この電極（塗膜８２）は、炉体１２の右端に設置されたロール２５にシート８０とともに巻き取られる。

また、これと同時に、コントローラー９０は、第１冷媒供給源５２を制御して第１冷媒流路４７に第１冷媒を流通させる。これにより、内管３６及び外管４０は、第１冷媒流路４７を流れる第１冷媒によって冷却される。なお、本実施形態では、コントローラー９０は、温度センサ５６から入力した外管４０の温度に基づいて、外管４０の温度が塗膜８２から蒸発する溶剤の着火点未満の温度（例えば２００℃以下など）に維持されるように、第１冷媒供給源５２を制御して第１冷媒の流量を調整するものとした。また、コントローラー９０は、第２冷媒供給源５４を制御して第２冷媒流路６７に第２冷媒を流通させる。これにより、放射強度センサ６０は、第２冷媒流路６７を流れる冷媒によって冷却される。なお、本実施形態では、第２冷媒流路６７を流れる第２冷媒の流量は予め固定の設定値として定められており、その設定値に基づく流量の第２冷媒が第２冷媒流路６７を流通するように第２冷媒供給源５４を制御するものとした。

ここで、監視制御ルーチンについて詳細に説明する。図３は、監視制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、フラッシュメモリー９２に記憶されている。このルーチンは、コントローラー９０が、ユーザーから操作パネル９８を介してスタートボタンが押下されたことを表す処理開始信号を入力すると、繰り返し実行される。なお、監視制御ルーチンは、赤外線ヒーター３０ａ〜３０ｃのそれぞれについて実行するが、処理内容はいずれも同様であるため、赤外線ヒーター３０ｂについて監視制御ルーチンを実行する場合を例として説明する。

この監視制御ルーチンが実行されると、ＣＰＵ９１は、まず、赤外線ヒーター３０ｂに対応する放射強度センサ６０ａ，６０ｂの検出値（電圧）を電気配線６５を介して取得し、取得した値に基づく放射強度をＲＡＭ９４に記憶する（ステップＳ１００）。なお、本実施形態では、放射強度センサ６０ａ，６０ｂから取得した検出値で表される放射強度に対して、それぞれ所定の形態係数を加味した補正を行い、フィラメント３２から真下の塗膜８２に放射される赤外線の放射強度を表す補正後放射強度を導出して、この補正後放射強度の値をＲＡＭ９４に記憶するものとした。すなわち、本実施形態では放射強度センサ６０を角度θ＝４５°だけ傾けて配置して検出箇所３２ａ，３２ｂからの赤外線の放射強度を検出しているが、塗膜８２の位置において角度θ＝９０°の向き（開口６２ａが真上に開口する向き）で検出箇所３２ａ，３２ｂからの赤外線の放射強度を検出した場合の放射強度に換算した値として補正後放射強度を導出し、これをＲＡＭ９４に記憶するものとした。なお、形態係数は、フィラメント３２の赤外線の放射面と検出部６４の受光面の形状及び大きさや位置関係などにより定まる値であり、放射強度センサ６０ａ，６０ｂのそれぞれについて予めフラッシュメモリー９２に設定値として記憶されているものとした。

続いて、ＣＰＵ９１は、赤外線ヒーター３０ｂに異常があるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。この判定は、例えば以下のように行う。まず、ＣＰＵ９１は、赤外線ヒーター３０ｂへの現在の供給電力値を調べる。具体的には、前回実行した監視制御ルーチンのステップＳ１３０（後述）で出力した赤外線ヒーター３０ｂへの供給電力値を調べ、その値を赤外線ヒーター３０ｂへの現在の供給電力値とする。次に、調べた現在の供給電力値で表される電力を赤外線ヒーター３０ｂに供給した場合の放射強度の許容範囲を取得する。なお、フラッシュメモリー９２には、供給電力値と放射強度の許容範囲との対応関係を表すテーブルが予め記憶されているものとした。そして、今回のステップＳ１００で記憶した補正後放射強度の平均値（放射強度センサ６０ａ，６０ｂの補正後放射強度の平均値）が許容範囲内であれば異常がないと判定し、許容範囲外であれば異常があると判定する。すなわち、赤外線ヒーター３０ｂへの現在の供給電力値（前回実行した監視制御ルーチンで出力した赤外線ヒーター３０ｂへの供給電力値）に対して、今回の赤外線ヒーター３０ｂからの赤外線の放射強度があまりに高すぎたり低すぎたりする場合に、異常であると判定する。なお、スターボタンが押下されて最初に実行するステップＳ１１０では、例えば供給電力値が所定の初期値（例えば０ｋＷ，０％など）とした場合の対応する放射強度の許容範囲を取得し、この許容範囲に基づいて異常の判定を行う。

ステップＳ１１０で異常がないと判定したきには、ＣＰＵ９１は、ステップＳ１１０で記憶した放射強度（補正後放射強度）と放射強度の目標値とに基づいて、フィードバック制御により電力供給源５０から赤外線ヒーター３０ｂに供給すべき供給電力値を決定する（ステップＳ１２０）。放射強度の目標値は、塗膜８２の乾燥処理に適した放射強度の値として予め定められてフラッシュメモリー９２に記憶されているものである。なお、本実施形態では、目標値は波長３μｍの赤外線の放射強度の適切な値とした。なお、フィードバック制御に用いるパラメーターも、フラッシュメモリー９２に予め記憶されているものとした。ステップＳ１２０のフィードバック制御は、例えば目標値と補正後放射強度の平均値との差分がゼロになるようにＰＩＤ制御により供給電力値を決定することで行う。供給電力値は、例えば電力供給源５０が供給可能な最大の電力を１００％として０％から１００％の間で定められる値としてもよいし、電力の値そのものとしてもよい。なお、ステップＳ１２０では、ＰＩＤ制御に限らずＰＩ制御など他のフィードバック制御を採用してもよい。

ステップＳ１２０で供給電力値を決定すると、ＣＰＵ９１は、決定した供給電力値を電力供給源５０に出力して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。これにより、決定した供給電力値に基づく電力が赤外線ヒーター３０ｂに供給される。また、ステップＳ１１０で異常があると判定すると、ＣＰＵ９１は、異常がある旨を表示して報知するよう操作パネル９８に制御信号を送信して(ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。なお、操作パネル９８への表示に加えて又は代えて、操作パネル９８に異常を報知する音声を出力させたりしてもよい。また、ステップＳ１４０では、異常の報知に加えて又は代えて、赤外線ヒーター３０への電力の供給の停止やローラー２１，２５の回転の停止など赤外線処理を中止する処理を行ってもよい。

なお、赤外線ヒーター３０ａ，３０ｃについても監視制御ルーチンは同様に行うが、ステップＳ１２０におけるフィードバック制御の目標値は、赤外線ヒーター３０毎に異なっていてもよい。例えば、乾燥の初期，中期，後期で適切な赤外線の放射強度が変わる場合には、赤外線ヒーター３０ａ，３０ｂ，３０ｃ毎に異なる目標値を用いてもよい。

ここで、上述したように、赤外線ヒーター３０ａ〜３０ｃは、３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収する内管３６及び外管４０を有しているため、赤外線ヒーター３０ａ〜３０ｃからは波長３．５μｍ以下の赤外線（近赤外線）が主に放射される。波長３．５μｍ以下の赤外線は、水や溶剤などの分子中の水素結合を切断する能力に優れている。そのため、塗膜８２を効率よく乾燥することができる。しかも、水は約２．９μｍの吸収極大波長を有しており、この波長の赤外線が塗膜８２の乾燥に最も寄与する。そして、放射強度センサ６０は、この波長２．９μｍを含む領域である所定の波長領域（波長３±０．２５μｍの領域）の放射強度を検出し、この放射強度が目標値になるようＣＰＵ９１が監視制御ルーチンを行うので、塗膜８２の品質がより安定化する。このように、本実施形態では、放射強度センサ６０を用いて赤外線ヒーター３０の監視制御を行うのである。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の炉体１２が本発明の炉体に相当し、フィラメント３２が発熱体に相当し、赤外線ヒーター３０が赤外線ヒーターに相当し、フィルタ部６３がフィルタ部に相当し、検出部６４が検出部に相当し、放射強度センサ６０が放射強度センサに相当し、コントローラー９０が監視制御手段に相当する。また、第２冷媒供給源５４，第２流路形成部材６６及び第２冷媒流路６７が冷却手段に相当する。

以上説明した本実施形態の赤外線処理装置１０によれば、放射強度センサ６０が赤外線ヒーター３０が放射する赤外線を受光して赤外線の放射強度を検出する。そして、検出された放射強度に基づいて、コントローラー９０が赤外線ヒーター３０の監視及び制御を行う。このように、放射強度センサ６０がフィラメント３２の温度ではなく赤外線の放射強度を検出するため、例えば温度センサを用いる場合と比較して、赤外線ヒーター３０の監視及び制御の少なくとも一方をより精度よく行うことができる。また、温度センサよりも放射強度センサ６０は応答性が高いため、赤外線ヒーター３０の制御や異常の検出をより素早く行うことができる。また、放射強度センサ６０は、受光した赤外線のうち所定の波長領域以外の赤外線を遮蔽するフィルタ部６３を有している。そのため、所定の波長領域以外の赤外線の影響をより抑制でき、放射強度の検出精度が向上する。しかも、所定の波長領域（波長３±０．２５μｍの領域）は、フィラメント３２からの赤外線のうち塗膜８２の赤外線処理に最も寄与する波長である波長２．９μｍを含む領域であるため、検出した放射強度に基づく赤外線ヒーター３０の制御を行った際の電極（乾燥後の塗膜８２）の品質がより安定化する。

また、放射強度センサ６０は、検出部６４へ到達可能な赤外線の入射方向を制限する絞り部６２を有している。そのため、赤外線ヒーター３０以外の物体から放射される赤外線の影響をより抑制でき、放射強度の検出精度が向上する。また、放射強度センサ６０は、絞り部６２の開口６２ａが赤外線ヒーター３０に向くように配置されており、特にフィラメント３２に向くように配置されている。

また、フィラメント３２は、端部に近づくほど赤外線ヒーター３０の外部への赤外線の放射強度が小さくなっていく強度低下領域と、強度低下領域以外の非強度低下領域とが存在する。そして、放射強度センサ６０は、フィラメント３２のうち非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出している。そのため、強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出する場合と比較して、放射強度センサによる放射強度の検出精度が向上する。さらに、フィラメント３２は、長尺形状であり、長手方向の両方の端部に強度低下領域が存在し、非強度低下領域が赤外線処理中の塗膜８２と対向するように配置されている。そして、放射強度センサ６０は、フィラメント３２からみて赤外線処理中の塗膜８２と同方向且つ赤外線ヒーター３０のうち非強度低下領域以外の部分に対向する位置に配置され、フィラメント３２のうち非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出している。これにより、赤外線処理中の塗膜８２はフィラメント３２の非強度低下領域と対向するため、塗膜８２に放射される赤外線の放射強度が均一化しやすくなり、赤外線処理後の塗膜８２の品質がより安定化する。また、放射強度センサ６０は、発熱体からみて塗膜８２と同方向に配置され且つ非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出するため、塗膜８２に放射される赤外線の放射強度を検出しやすい。しかも、放射強度センサ６０は赤外線ヒーター３０のうち非強度低下領域以外の部分に対向する位置、すなわち塗膜８２への赤外線の放射を妨げず且つ赤外線ヒーター３０の長手方向で赤外線ヒーターからはみ出さない位置に配置されている。そのため、炉体１２の大きさや赤外線ヒーター３０の長さをよりコンパクトにしやすい。例えば、放射強度センサ６０が赤外線ヒーター３０の存在範囲（図２の位置Ａ−Ｆ間の領域）よりも左右方向の外側に配置されていると、その分だけ炉体１２（処理空間１２ａ）を大きくする必要がある場合があり、炉体１２の大きさをコンパクトにしにくい。また、放射強度センサ６０の角度θが９０°である場合に非強度低下領域を検出対象とするためには、放射強度センサ６０の真上にフィラメント３２の非強度低下領域が存在する必要がある。そしてその場合、図２と比べてフィラメント３２の左右方向の長さをより長くする必要があり、赤外線ヒーター３０の長さをコンパクトにしにくい。

さらに、赤外線処理装置１０は、放射強度センサ６０を冷却する第２冷媒供給源５４，第２流路形成部材６６及び第２冷媒流路６７を備えている。ここで、放射強度センサ６０が処理空間１２ａの雰囲気や赤外線ヒーター３０からの赤外線により過熱されると、放射強度センサ６０の検出精度が低下する場合がある。放射強度センサ６０を冷却することで、そのような検出精度の低下をより抑制できる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、放射強度センサ６０は処理空間１２ａに固定配置されているものとしたが、これに限られない。赤外線処理装置１０が、放射強度センサ６０を移動させるセンサ移動手段を備えていてもよい。例えば、赤外線処理装置１０は、放射強度センサ６０を炉体１２の内部で移動させるセンサ移動手段を備えていてもよい。図４は、変形例の赤外線処理装置１１０の断面図である。赤外線処理装置１１０は、放射強度センサ６０ｂを備えない点、及び放射強度センサ６０ａを回転移動させるセンサ回転機構１７０を備える点以外は、赤外線処理装置１０と同様の構成をしている。そのため、赤外線処理装置１１０の構成要素のうち赤外線処理装置１０と同じ構成要素については同じ符号を付してその説明を省略する。また、赤外線処理装置１１０では、図を見やすくするために赤外線処理装置１０と同じ符号のうち一部の図示を省略している。センサ回転機構１７０は、ステッピングモーターなどのサーボモーターとして構成されたモーター１７１と、モーター１７１と放射強度センサ６０ａとを接続する駆動軸１７１ａとを備えている。駆動軸１７１ａは、炉体１２の前端面１３を前後方向に貫通している。モーター１７１は、コントローラー９０からの制御信号に基づいて駆動軸１７１ａを回転させる。駆動軸１７１ａが回転することにより、放射強度センサ６０ａは、前後方向を回転軸として回転する。これにより、センサ回転機構１７０は、上述した放射強度センサ６０ａの角度θ（図２参照）を変更することができる。なお、図示は省略するが、赤外線処理装置１１０では、赤外線ヒーター３０ａ，３０ｃに対応する放射強度センサ６０ａについてもそれぞれセンサ回転機構１７０が取り付けられており、個別に角度θを変更することが可能である。この変形例の赤外線処理装置１１０では、例えば図３の監視制御ルーチンのステップＳ１００において、以下の処理を行う。まず、コントローラー９０のＣＰＵ９１はセンサ回転機構１７０のモーター１７１に制御信号を出力して放射強度センサ６０を回転させることで、フィラメント３２のうち検出箇所３２ａからの赤外線の放射強度を放射強度センサ６０ａに検出させる。続いて、同様に放射強度センサ６０を回転させて検出箇所３２ｂからの赤外線の放射強度を放射強度センサ６０ａに検出させる。こうすることで、放射強度センサ６０ｂを備えなくとも、上述した実施形態と同様に、フィラメント３２のうち２箇所の放射強度を検出することができる。なお、上述した補正後放射強度を導出する場合には、予め放射強度センサ６０ａの角度θと形態係数との対応関係を表すテーブルをフラッシュメモリー９２に記憶しておき、検出した際の角度θに対応する形態係数を用いて補正後放射強度を導出してもよい。なお、赤外線処理装置１１０において、１つのフィラメント３２について３箇所以上で放射強度の検出を行ってもよい。例えば、フィラメント３２の非強度低下領域の左端から右端までを走査するように放射強度センサ６０を回転させ、連続的に放射強度の検出を行ってもよい。また、非強度低下領域の複数箇所の放射強度のばらつき（例えば最大値と最小値との差など）に基づいてフィラメント３２の異常の有無を判定してもよい。あるいは、センサ回転機構１７０は左右方向を回転軸として放射強度センサ６０を回転させる機構としてもよい。こうすれば、１つの放射強度センサ６０で複数の赤外線ヒーター３０の放射強度をそれぞれ測定することができる。なお、センサ回転機構１７０が本発明のセンサ移動手段に相当する。

変形例の赤外線処理装置１１０では、センサ回転機構１７０が放射強度センサ６０を回転移動させるものとしたが、放射強度センサ６０を炉体１２内でフィラメント３２の長手方向に沿って平行移動させてもよい。図５は、変形例の赤外線処理装置２１０の断面図である。赤外線処理装置２１０は、赤外線ヒーター３０（３０ａ〜３０ｃ）を長手方向が前後方向に沿うように左右方向に並べて配置している点、放射強度センサ６０ｂを備えない点、及び放射強度センサ６０ａを前後方向に水平移動させるセンサ水平移動機構２７０を備える点以外は、赤外線処理装置１０と同様の構成をしている。そのため、赤外線処理装置２１０の構成要素のうち赤外線処理装置１０と同じ構成要素については同じ符号を付してその説明を省略する。また、赤外線処理装置２１０では、図を見やすくするために赤外線処理装置１０と同じ符号のうち一部の図示を省略している。センサ水平移動機構２７０は、電動シリンダー２７１と、ロッド２７１ａと、を備えている。電動シリンダー２７１は、放射強度センサ６０ａを前後方向に移動させる動力を発生させる機構であり、炉体１２の外側に配置されている。電動シリンダー２７１は、図示しないモーターや、モーターの駆動軸及びロッド２７１ａに接続された図示しないボールねじなどを有している。ロッド２７１ａは、電動シリンダー２７１に接続された円柱状の部材である。このセンサ水平移動機構２７０では、コントローラー９０が電動シリンダー２７１に制御信号を入力することによりロッド２７１ａ及び放射強度センサ６０ａが前後方向に移動する。この赤外線処理装置２１０では、赤外線処理装置１１０と同様に、放射強度センサ６０ａを移動させることで赤外線ヒーター３０ｂのフィラメント３２のうち複数箇所（例えば検出箇所３２ａ，３２ｂ）の放射強度をそれぞれ検出することができる。なお、図示は省略するが、放射強度センサ６０ａは、赤外線ヒーター３０から塗膜８２への赤外線の照射を妨げないように塗膜８２の左右両端よりも左右方向の外側に配置されている。また、放射強度センサ６０ａは、開口６２ａの開口の中心軸がフィラメント３２と交差するように角度θが調整されている。また、赤外線処理装置２１０では、放射強度センサ６０ａの前後方向の移動に合わせて変形可能なように、第２冷媒供給源５４と第２冷媒出入口６８とを接続する第２冷媒流路の配管や、配線引出部６９及び電気配線６５などを、可撓性の部材で構成しておけばよい。なお、図示は省略するが、赤外線処理装置２１０では、赤外線ヒーター３０ａ，３０ｃに対応する放射強度センサ６０ａについてもそれぞれセンサ水平移動機構２７０が取り付けられており、複数の放射強度センサ６０ａを個別に水平に移動させることが可能である。なお、センサ水平移動機構２７０が本発明のセンサ移動手段に相当する。

他のセンサ移動手段の態様として、赤外線処理装置１０は、放射強度センサ６０を炉体１２の内部と外部との間で移動させるセンサ移動手段を備えるものとしてもよい。図６は、変形例の赤外線処理装置３１０の断面図である。この赤外線処理装置３１０は、図５に示したセンサ水平移動機構２７０と同様のセンサ水平移動機構３７０を複数備えている。センサ水平移動機構３７０は、電動シリンダー３７１と、ロッド３７１ａとを備えている。センサ水平移動機構３７０は、放射強度センサ６０ａ，６０ｂの各々を左右方向に移動可能であり、左端面１５，右端面１６に形成された開口３１５ａ，３１６ａを介して放射強度センサ６０ａ，６０ｂを炉体１２の内部と外部との間で移動させることができる。また、開口３１５ａ，３１６ａにはそれぞれシャッター３１５ｂ，３１６ｂが取り付けられており、このシャッター３１５ｂ，３１６ｂが上下に移動することで開口３１５ａ，３１６ａを開閉できるようになっている。この赤外線処理装置３１０では、コントローラー９０は、放射強度センサ６０による放射強度の検出が必要なとき（例えば監視制御ルーチンのステップＳ１００を行うとき）には、シャッター３１５ｂ，３１６ｂを上昇させると共に開口３１５ａ，３１６ａから放射強度センサ６０ａ，６０ｂを炉体１２の内部に移動させるようセンサ水平移動機構３７０を制御する。これにより、コントローラー９０は、放射強度センサ６０ａ，６０ｂの各々を検出箇所３２ａ，３２ｂからの赤外線の放射強度を検出可能な位置に配置する。また、コントローラー９０は、放射強度の検出が不要なとき（ステップＳ１００以外の処理を行うとき）には放射強度センサ６０を炉体１２の外部に移動させるようセンサ移動手段を制御し、シャッター３１５ｂ，３１６ｂを下降させて開口３１５ａ，３１６ａを封止する。こうすれば、不使用時には放射強度センサ６０が炉体１２の外部に配置される。そのため、赤外線ヒーター３０からの赤外線による放射強度センサ６０の過熱がより抑制され、放射強度センサ６０の検出精度の低下をより抑制できる。なお、図示は省略するが、赤外線処理装置３１０では、赤外線ヒーター３０ａ，３０ｃに対応する放射強度センサ６０ａ，６０ｂについてもそれぞれセンサ水平移動機構３７０や開口３１５ａ，３１６ａ及びシャッター３１５ｂ，３１６ｂが取り付けられており、複数の放射強度センサ６０を個別に炉体１２の内部と外部との間で移動させることが可能である。なお、センサ水平移動機構３７０が本発明のセンサ移動手段に相当する。また、図５に示した赤外線処理装置２１０においても、赤外線処理装置３１０と同様に、センサ水平移動機構２７０が放射強度センサ６０ａを炉内１２の内部と外部との間で移動可能としてもよい。

上述した実施形態では、コントローラー９０は赤外線ヒーター３０の監視（異常の検出）と出力の制御とを共に行うものとしたが、放射強度センサ６０が検出した放射強度に基づいて赤外線ヒーター３０の監視と制御との少なくとも一方を行うものであればよい。また、コントローラー９０は、フィラメント３２に供給する電力を調整して赤外線ヒーター３０の出力を制御するものとしたが、赤外線ヒーター３０の制御は供給する電力の調整に限られない。例えば赤外線処理装置１０において、赤外線ヒーター３０を前後方向に沿った方向（赤外線ヒーター３０の長手方向に垂直な方向）を中心軸として回転させる（傾ける）ヒーター回転機構を備えるものとし、コントローラー９０がヒーター回転機構を制御して赤外線ヒーター３０の回転角（水平方向からの傾き）を制御してもよい。例えば、放射強度センサ６０を用いて長手方向の一端側及び他端側（例えば検出箇所３２ａ，３２ｂ）からの赤外線の放射強度を取得し、取得した放射強度の差が大きい場合に、両者を近づけるように赤外線ヒーター３０の傾きを制御してもよい。例えば、検出箇所３２ａからの放射強度の方が検出箇所３２ｂからの放射強度よりも小さければ、赤外線ヒーター３０の左端が塗膜８２に近づくように赤外線ヒーター３０を回転させてもよい。このように、コントローラー９０は、１つのフィラメント３２内の複数箇所から塗膜８２への放射強度が均一化するように赤外線ヒーター３０を移動させる制御を行ってもよい。あるいは、赤外線ヒーター３０に供給する電力を調整する代わりに又は加えて、第１冷媒の流量を調整してもよい。例えば、上述したステップＳ１２０において、温度センサ５６が検出した温度が上限温度（例えば２００℃など）よりも低い場合には、供給電力値の値を前回の値よりも大きい値に決定する代わりに、第１冷媒の流量を減少させるようにしてもよい。こうすれば、赤外線ヒーター３０の消費電力を減らすことができる。

上述した実施形態では、放射強度センサ６０は、赤外線ヒーター３０のうち非強度低下領域以外の部分に対向する位置に配置され、フィラメント３２のうち非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出しているものとしたが、これに限られない。例えば、上述した実施形態において、放射強度センサ６０の角度θを９０°として、フィラメント３２のうち放射強度センサ６０の真上の強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出してもよい。この場合、非強度低下領域と比べて放射強度センサ６０に到達する赤外線の放射強度は低下するが、例えば検出した放射強度に所定の補正係数を乗じるなどにより、強度低下領域からの赤外線の放射強度に基づいて非強度低下領域からの赤外線の放射強度を導出してもよい。あるいは、放射強度センサ６０を非強度低下領域に対向する位置に配置してもよい。ただし、この場合、赤外線ヒーター３０から塗膜８２への赤外線の放射を遮らない位置に放射強度センサ６０を配置することが好ましい。例えば赤外線ヒーター３０の長手方向の長さを長くしたり，塗膜８２の左右方向の幅を小さくしたりすることで、赤外線ヒーター３０から塗膜８２への赤外線の放射を遮らず且つ非強度低下領域と対向する位置に放射強度センサ６０を配置してもよい。図７は、変形例の赤外線処理装置４１０の断面図である。図７では、フィラメント３２の発熱域の左右方向長さを長くすることで放射強度センサ６０ａ，６０ｂをフィラメント３２の非強度低下領域に対向する位置（真下）に配置しており、放射強度センサ６０の角度θを９０°としている。そのため、放射強度センサ６０ａ，６０ｂはそれぞれフィラメント３２の非強度低下領域のうち真上に位置する検出箇所４３２ａ，４３２ｂからの赤外線の放射強度を検出する。また、放射強度センサ６０ａ，６０ｂはそれぞれ塗膜８２の左右両端よりも外側に配置されており、赤外線ヒーター３０から塗膜８２への赤外線の放射を遮らないようになっている。このように、放射強度センサ６０の角度θを９０°とし且つ非強度低下領域からの赤外線を受光するように配置することで、ステップＳ１００で説明した形態係数による補正を行う必要がない。すなわち、ステップＳ１００で放射強度センサ６０ａ，６０ｂから取得した検出値で表される放射強度をそのままステップＳ１１０の判定やステップＳ１２０の処理に用いても、監視や制御の精度が低下しない。

上述した実施形態では、１つの赤外線ヒーター３０に対して２つの放射強度センサ６０ａ，６０ｂを配置するものとしたが、これに限らず１つの赤外線ヒーター３０に１つの放射強度センサ６０を配置して配置してもよいし、３つ以上の放射強度センサ６０を配置してもよい。また、放射強度センサ６０は絞り部６２の開口６２ａがフィラメント３２に向くように配置されているものとしたが、放射強度センサ６０が赤外線ヒーター３０からの赤外線の放射強度を検出できればよい。例えば、開口６２ａが赤外線ヒーター３０のうちフィラメント３２以外の部分を向くように配置されていてもよい。ただし、開口６２ａがフィラメント３２を向くように放射強度センサ６０が配置されていることが好ましい。

上述した実施形態では、第２冷媒流路６７を流れる第２冷媒の流量は予め固定の設定値として定められているものとしたが、これに限られない。例えば、コントローラー９０が、放射強度センサ６０が検出した放射強度が大きいほど第２冷媒の流量が大きくなるように第２冷媒の流量を制御してもよい。

上述した実施形態では、放射強度センサ６０は第２流路形成部材６６を備えており第２冷媒供給源５４からの第２冷媒によって冷却されるものとしたが、これに限られない。例えば、第２冷媒で冷却する代わりにペルチェ素子を用いて放射強度センサ６０を冷却してもよい。また、放射強度センサ６０を冷却する機構を備えないものとしてもよい。

放射強度センサ６０の構成は、上述した実施形態に限られない。例えば、フィルタ部６３は、塗膜８２の乾燥に最も寄与する波長３μｍ付近の赤外線を透過し、それ以外の領域の赤外線を遮蔽するものとしたが、フィルタ部６３が３μｍ付近とは異なる波長領域の赤外線を透過し且つそれ以外の領域の赤外線を遮蔽するものとしてもよい。また、フィルタ部６３は、所定の波長領域の上限を超える赤外線を遮蔽するフィルタと、所定の波長領域の下限を下回る赤外線を遮蔽するフィルタとを組み合わせて構成してもよい。また、放射強度センサ６０がフィルタ部６３を備えないものとしてもよい。

赤外線ヒーター３０の構成は、上述した実施形態に限られない。例えば、赤外線ヒーター３０のフィラメント３２は内管３６に囲まれて気密に収容されているが、発熱体が露出している赤外線ヒーターであってもよい。この場合、温度センサを用いて検出した発熱体の温度に基づいて赤外線ヒーターの制御を行うことも可能ではある。しかし、上述した実施形態のように放射強度センサ６０を用いて検出した発熱体の放射強度に基づいて例えば上述した監視制御ルーチンを行って赤外線ヒーターを制御することで、温度と比べて塗膜８２の品質に直結しやすい「発熱体からの赤外線の放射強度」が目標値になるよう制御できる。そのため、赤外線処理後の処理対象の品質が安定化しやすい。

上述した実施形態では、赤外線ヒーター３０からの赤外線のみにより塗膜８２を乾燥させるものとしたが、例えば空気などの熱風を炉体１２内に送風する給気装置を備えるものとし、熱風と赤外線とにより塗膜８２を乾燥させてもよい。熱風に限らず、炉体１２内に送風する給気装置を備えていてもよい。

上述した実施形態では、赤外線処理装置１０は、塗膜８２を連続的に搬送して乾燥を行うロールトゥロール方式の乾燥炉としたが、これに限られない。例えば、赤外線処理装置１０を、ロールトゥロール方式以外の連続炉として構成してもよいし、塗膜８２が炉体１２内で停止した状態で乾燥を行うバッチ炉として構成してもよい。

上述した実施形態では、赤外線処理装置１０は赤外線処理として塗膜８２の乾燥処理を行うものとしたが、これに限られない。赤外線処理装置１０は処理対象に赤外線を放射して処理を行うものであればよい。赤外線処理として、例えば加熱処理，乾燥処理，脱水処理などを行うものとしてもよい。また、赤外線処理として、処理対象を脱水環化反応させるなど、化学反応させる処理を行うものとしてもよい。

上述した実施形態では、処理対象である塗膜８２として、乾燥後にリチウムイオン二次電池用の電極となる塗膜を例示したが、乾燥対称はこれに限られない。例えば、ＭＬＣＣ（積層セラミックコンデンサ）用の薄膜として用いられる塗膜を処理対象としてもよい。この場合、塗膜は例えばセラミック粉末又は金属粉末と、有機バインダーと、有機溶剤とを含むものとしてもよい。また、シートはＰＥＴなどの樹脂としてもよい。あるいは、塗膜８２は、ＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス）やその他のグリーンシート用の薄膜として用いられるものとしてもよい。また、処理対象は膜状のものに限らず、例えばチップ状のものとしてもよい。

１０ 赤外線処理装置、１２ 炉体、１２ａ 処理空間、１３ 前端面、１４ 後端面、１５ 左端面、１６ 右端面、１７，１８ 開口、２１，２５ ローラー、３０，３０ａ〜３０ｃ 赤外線ヒーター、３２ フィラメント、３２ａ，３２ｂ 検出箇所、３４ 電気配線、３６ 内管、３８ ヒーター本体、４０ 外管、４１ 反射層、４２ キャップ、４４ 配線引出部、４８ 第１冷媒出入口、４７ 第１冷媒流路、４９ ホルダー、５０ 電力供給源、５２ 第１冷媒供給源、５４ 第２冷媒供給源、５６ 温度センサ、６０，６０ａ，６０ｂ 放射強度センサ、６１ 筒状体、６２ 絞り部、６２ａ 開口、６３ フィルタ部、６４ 検出部、６５ 電気配線、６６ 第２流路形成部材、６７ 第２冷媒流路、６８ 第２冷媒出入口、６９ 配線引出部、８０ シート、８２ 塗膜、９０ コントローラー、９１ ＣＰＵ、９２ フラッシュメモリー、９４ ＲＡＭ、９８ 操作パネル、１１０ 赤外線処理装置、１７０ センサ回転機構、１７１ モーター、１７１ａ 駆動軸、２１０，３１０ 赤外線処理装置、２７０，３７０ センサ水平移動機構、２７１，３７１ 電動シリンダー、２７１ａ，３７１ａ ロッド、３１５ａ，３１６ａ 開口、３１５ｂ，３１６ｂ シャッター、４１０ 赤外線処理装置、４３２ａ，４３２ｂ 検出箇所。

Claims (7)

1. 処理対象に赤外線を放射して赤外線処理を行う赤外線処理装置であって、
   前記赤外線処理を行う処理空間を形成する炉体と、
   前記処理空間に配置され発熱体を備えた１以上の赤外線ヒーターと、
   前記赤外線ヒーターが放射する赤外線を受光可能であり、受光した赤外線のうち所定の波長領域以外の赤外線を遮蔽するフィルタ部と、前記フィルタ部を通過した後の赤外線の放射強度を検出する検出部と、を有する放射強度センサと、
   前記検出された放射強度に基づいて、前記赤外線ヒーターの監視及び制御の少なくとも一方を行う監視制御手段と、
   を備えた赤外線処理装置。
2. 前記放射強度センサは、前記検出部へ到達可能な赤外線の入射方向を制限する絞り部を有している、
   請求項１に記載の赤外線処理装置。
3. 前記発熱体は、端部に近づくほど前記赤外線ヒーターの外部への赤外線の放射強度が小さくなっていく強度低下領域と、該強度低下領域以外の非強度低下領域とが存在し、
   前記放射強度センサは、前記発熱体のうち前記非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出する、
   請求項１又は２に記載の赤外線処理装置。
4. 前記発熱体は、長尺形状であり、長手方向の少なくとも一方の端部に前記強度低下領域が存在し、前記非強度低下領域が赤外線処理中の処理対象と対向するように配置されており、
   前記放射強度センサは、前記発熱体からみて前記赤外線処理中の処理対象と同方向且つ前記赤外線ヒーターのうち前記非強度低下領域以外の部分に対向する位置に配置され、前記発熱体のうち前記非強度低下領域からの赤外線の放射強度を検出する、
   請求項３に記載の赤外線処理装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の赤外線処理装置であって、
   前記放射強度センサを冷却する冷却手段、
   を備えた赤外線処理装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の赤外線処理装置であって、
   前記放射強度センサを、前記炉体の内部と外部との間で移動させるセンサ移動手段、
   を備え、
   前記監視制御手段は、前記放射強度センサによる前記放射強度の検出が必要なときには該放射強度センサが前記炉体の内部に位置し、該放射強度の検出が不要なときには該放射強度センサを前記炉体の外部に位置するよう、前記センサ移動手段を制御する、
   赤外線処理装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の赤外線処理装置であって、
   前記放射強度センサを前記炉体の内部で移動させるセンサ移動手段、
   を備え、
   前記監視制御手段は、前記センサ移動手段により前記放射強度センサを移動させて、前記発熱体の複数箇所の放射強度を検出させ、該検出された複数箇所の放射強度に基づいて、前記赤外線ヒーターの監視及び制御の少なくとも一方を行う、
   赤外線処理装置。

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