JP2016040497A - Infrared ray processing device - Google Patents
Infrared ray processing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016040497A JP2016040497A JP2014164356A JP2014164356A JP2016040497A JP 2016040497 A JP2016040497 A JP 2016040497A JP 2014164356 A JP2014164356 A JP 2014164356A JP 2014164356 A JP2014164356 A JP 2014164356A JP 2016040497 A JP2016040497 A JP 2016040497A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation intensity
- infrared
- processing
- coating film
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、赤外線処理装置に関する。 The present invention relates to an infrared processing apparatus.
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。
2. Description of the Related Art Conventionally, an infrared processing apparatus that performs processing such as drying by radiating infrared rays from an infrared heater to a processing target such as a coating film is known. As an infrared heater used in such an infrared processing apparatus, for example,
このような赤外線処理装置では、処理対象の品質を保つために、赤外線ヒーターへの供給電力を適切に制御することが行われる。そして、赤外線ヒーターの制御をより適切に行うために、赤外線処理中の赤外線ヒーターの状態(温度など)を検出することが考えられる。しかしながら、赤外線ヒーターの状態が同じでも、例えば炉体の状態などによって、処理対象の状態が異なる場合があった。その結果、処理対象の処理後の品質に問題が生じる場合があった。 In such an infrared processing apparatus, in order to maintain the quality of the processing target, the power supplied to the infrared heater is appropriately controlled. In order to control the infrared heater more appropriately, it is conceivable to detect the state (temperature, etc.) of the infrared heater during the infrared processing. However, even if the state of the infrared heater is the same, the state of the processing target may differ depending on the state of the furnace body, for example. As a result, there may be a problem in the quality of the processing target.
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、処理対象の状態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。 The present invention has been made to solve such a problem, and has as its main object to perform at least one of monitoring or control of a state of a processing target with higher accuracy.
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。 The present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
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た1以上の赤外線ヒーターと、
前記処理空間内での処理対象からの赤外線の放射強度である処理対象放射強度を検出可能な1以上の処理対象用放射強度センサと、
前記検出された処理対象放射強度に基づいて、前記赤外線処理中における処理対象の状態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。
The infrared processing apparatus of the present invention is
An infrared processing apparatus that performs infrared processing by emitting infrared rays to a processing target,
A furnace body forming a treatment space for performing the infrared treatment;
One or more infrared heaters disposed in the processing space;
One or more processing target radiation intensity sensors capable of detecting a processing target radiation intensity that is an infrared radiation intensity from the processing target in the processing space;
Monitoring control means for performing at least one of monitoring and control of the state of the processing target during the infrared processing based on the detected processing target radiation intensity;
It is equipped with.
この本発明の赤外線処理装置では、処理対象用放射強度センサが処理空間内での処理対象からの赤外線の放射強度である処理対象放射強度を検出する。そして、検出された処理対象放射強度に基づいて、赤外線処理中の処理対象の状態の監視及び制御の少なくとも一方を行う。このように、処理対象放射強度を検出することで直接的に処理対象の状態を検出できるため、赤外線ヒーターの状態を検出する場合と比べて、処理対象の状態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。ここで、「処理対象の状態」には、処理対象の大きさ,厚さ,赤外線処理による反応や変化の程度,処理対象中の所定の材質の質量又は割合,処理対象の温度などが含まれる。また、「処理対象の状態の監視」には、処理対象の状態を表す情報を記憶することや、処理対象の状態が許容範囲内か否かを判定することなどが含まれる。「処理対象の状態の制御」には、赤外線ヒーターを制御することで処理対象の状態を制御することが含まれる。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。 In the infrared processing apparatus of the present invention, the processing target radiation intensity sensor detects the processing target radiation intensity which is the infrared radiation intensity from the processing target in the processing space. Then, based on the detected processing target radiation intensity, at least one of monitoring and control of the processing target state during the infrared processing is performed. As described above, since the state of the processing target can be directly detected by detecting the processing target radiation intensity, at least one of monitoring and control of the state of the processing target is more compared to the case of detecting the state of the infrared heater. It can be performed with high accuracy. Here, the “state of the processing target” includes the size and thickness of the processing target, the degree of reaction or change due to infrared processing, the mass or ratio of a predetermined material in the processing target, the temperature of the processing target, and the like. . Further, “monitoring of the state of the processing target” includes storing information indicating the state of the processing target, determining whether the state of the processing target is within an allowable range, and the like. “Control of the state of the processing target” includes controlling the state of the processing target by controlling the infrared heater. “At least one of monitoring and control” may be expressed as “monitoring control”. The “infrared treatment” includes, for example, heat treatment, drying treatment, dehydration treatment, chemical reaction treatment, and the like.
本発明の赤外線処理装置において、前記処理対象中の検出箇所が異なる複数の前記処理対象用放射強度センサ、を備え、前記監視制御手段は、複数の前記検出箇所の前記処理対象放射強度に基づいて、前記処理対象の状態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、処理対象の複数箇所で処理対象放射強度を検出するから、処理対象の状態の監視制御をより精度よく行うことができる。 The infrared processing apparatus of the present invention comprises a plurality of processing target radiation intensity sensors having different detection locations in the processing target, and the monitoring control means is based on the processing target radiation strengths of the plurality of detection locations. Further, at least one of monitoring and control of the state of the processing target may be performed. In this way, since the processing target radiation intensity is detected at a plurality of locations on the processing target, it is possible to more accurately monitor and control the state of the processing target.
本発明の赤外線処理装置において、前記処理対象用放射強度センサを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処理対象用放射強度センサを移動させて、前記処理対象中の複数の検出箇所の前記処理対象放射強度を検出させ、該検出された複数の処理対象放射強度に基づいて、前記処理対象の状態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、処理対象用放射強度センサを移動させて処理対象の複数箇所で処理対象放射強度を検出するから、処理対象の状態の監視制御をより精度よく行うことができる。ここで、「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、回転の中心が回転させる対象の内部に位置する場合と外部に位置する場合とを含む。 The infrared processing apparatus of the present invention comprises a sensor moving means for moving the radiation intensity sensor for processing object, and the monitoring control means moves the radiation intensity sensor for processing object by the sensor moving means to perform the processing. The processing target radiation intensity at a plurality of detection locations in the target may be detected, and at least one of monitoring and control of the state of the processing target may be performed based on the detected plurality of processing target radiation intensities. In this way, the processing target radiation intensity sensor is moved and the processing target radiation intensity is detected at a plurality of locations of the processing target, so that the monitoring control of the processing target state can be performed with higher accuracy. Here, “movement” includes parallel movement along a predetermined path such as a straight line or a curve, rotational movement rotating around a predetermined position, a combination of parallel movement and rotational movement, and the like. Further, the rotational movement includes a case where the center of rotation is located inside the object to be rotated and a case where the center is located outside.
この場合において、本発明の赤外線処理装置は、前記処理対象を前記搬送方向に搬送する搬送手段、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処理対象用放射強度センサを移動させることで該処理対象用放射強度センサによる前記処理対象中の検出箇所を前記処理対象と同じ速度で前記搬送方向に移動させ、前記複数の検出箇所が検出時刻の異なる前記処理対象の同じ部分となるようにしてもよい。こうすれば、処理対象の同じ部分からの赤外線の放射強度の時間変化を検出することができる。なお、例えばセンサ移動手段が前記処理対象用放射強度センサを前記搬送方向に移動(平行移動)させる場合、前記監視制御手段は、前記センサ移動手段により前記処理対象用放射強度センサを前記処理対象と同じ速度で前記搬送方向に移動させてもよい。また、センサ移動手段が前記処理対象用放射強度センサを回転移動させる場合、前記監視制御手段は、該処理対象用放射強度センサによる前記処理対象中の検出箇所が前記処理対象と同じ速度で前記搬送方向に移動するように、前記処理対象用放射強度センサを回転移動させてもよい。 In this case, the infrared processing apparatus of the present invention includes a transport unit that transports the processing target in the transport direction, and the monitoring control unit moves the radiation intensity sensor for the processing target by the sensor moving unit. Thus, the detection point in the processing target by the processing target radiation intensity sensor is moved in the transport direction at the same speed as the processing target, so that the plurality of detection points become the same part of the processing target having different detection times. It may be. In this way, it is possible to detect a temporal change in the infrared radiation intensity from the same part to be processed. For example, when the sensor moving unit moves (translates) the processing target radiation intensity sensor in the transport direction, the monitoring control unit uses the sensor moving unit to set the processing target radiation intensity sensor as the processing target. It may be moved in the transport direction at the same speed. In addition, when the sensor moving means rotates the processing target radiation intensity sensor, the monitoring control means detects that the detection point in the processing target by the processing target radiation intensity sensor is transported at the same speed as the processing target. The processing target radiation intensity sensor may be rotated so as to move in the direction.
複数の検出箇所の処理対象放射強度を検出する態様の本発明の赤外線処理装置において、前記複数の検出箇所に対応する位置にそれぞれ配置された複数の前記赤外線ヒーター、を備え、前記監視制御手段は、前記複数の検出箇所の各々について、該検出箇所の前記処理対象放射強度に基づく値が目標値になるように該検出箇所に対応する赤外線ヒーターを制御することで、前記処理対象の状態を制御してもよい。こうすれば、複数の赤外線ヒーターを用いて異なる複数の検出箇所の各々の状態を制御できる。そのため、例えば検出箇所が1つである場合と比較して、処理対象の状態を全体的により精度よく制御できる。なお、「処理対象放射強度に基づく値」は、処理対象放射強度の値そのものや、処理対象放射強度から導出され処理対象の状態を表す値などを含む。 In the infrared processing apparatus of the present invention of detecting the processing target radiation intensity at a plurality of detection locations, the monitoring control means includes a plurality of the infrared heaters respectively disposed at positions corresponding to the plurality of detection locations. For each of the plurality of detection points, the state of the processing target is controlled by controlling an infrared heater corresponding to the detection point so that a value based on the processing target radiation intensity at the detection point becomes a target value. May be. If it carries out like this, each state of a several different detection location can be controlled using a some infrared heater. Therefore, for example, the state of the processing target can be controlled with higher accuracy as a whole as compared with a case where there is one detection point. The “value based on the processing target radiation intensity” includes a value of the processing target radiation intensity itself, a value derived from the processing target radiation intensity, and a value representing the state of the processing target.
本発明の赤外線処理装置は、前記赤外線ヒーターから前記処理対象への赤外線の放射強度であるヒーター放射強度を検出可能なヒーター用放射強度センサ、を備え、前記監視制御手段は、前記処理対象放射強度と前記ヒーター放射強度との比に基づいて前記監視及び制御の少なくとも一方を行ってもよい。ここで、処理対象の状態が同じであっても、ヒーター放射強度が異なることで、処理対象放射強度が異なる値として検出される場合がある。一方、ヒーター放射強度と処理対象放射強度との比は、処理対象の状態が同じであれば比較的変化しにくい。そのため、処理対象放射強度とヒーター放射強度との比に基づくことで、処理対象の監視制御をより精度よく行うことができる。なお、ヒーター放射強度の検出と処理対象放射強度の検出とは、同時に行ってもよいし、異なるタイミングで行ってもよい。 The infrared processing apparatus of the present invention includes a heater radiation intensity sensor capable of detecting a heater radiation intensity that is an infrared radiation intensity from the infrared heater to the processing target, and the monitoring control unit includes the processing target radiation intensity. And at least one of the monitoring and control may be performed based on the ratio of the heater radiation intensity. Here, even if the state of the processing target is the same, the processing target radiation intensity may be detected as a different value due to different heater radiation intensity. On the other hand, the ratio between the heater radiation intensity and the treatment object radiation intensity is relatively difficult to change as long as the state of the treatment object is the same. Therefore, based on the ratio between the processing object radiation intensity and the heater radiation intensity, monitoring control of the processing object can be performed with higher accuracy. The detection of the heater radiation intensity and the detection of the processing target radiation intensity may be performed simultaneously or at different timings.
ヒーター放射強度を検出する態様の本発明の赤外線装置において、前記処理対象用放射強度センサは、前記処理対象が前記処理空間にあるときには前記処理対象放射強度を検出可能であり且つ前記処理対象が前記処理空間にないときには前記ヒーター放射強度を検出可能な位置に配置されて、前記ヒーター用放射強度センサを兼ねており、前記監視制御手段は、前記処理対象が前記処理空間にないときに、前記赤外線ヒーターを制御して該赤外線ヒーターに対する制御量と前記検出された前記ヒーター放射強度との対応関係を導出する対応関係導出処理を行い、前記赤外線処理中には、前記検出された処理対象放射強度と、該赤外線処理中における前記赤外線ヒーターに対する制御量に対応する前記ヒーター放射強度と、の比に基づいて前記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、赤外線処理中のヒーター放射強度の検出を行わなくとも、処理対象放射強度とヒーター放射強度との比に基づいて監視制御をより精度よく行うことができる。また、処理対象用放射強度センサがヒーター用放射強度センサを兼ねるため、放射強度センサの数を減らすことができる。 In the infrared device of the present invention that detects the heater radiation intensity, the radiation intensity sensor for the treatment object can detect the treatment object radiation intensity when the treatment object is in the treatment space, and the treatment object is the The heater is arranged at a position where the heater radiation intensity can be detected when not in the processing space, and also serves as the heater radiation intensity sensor, and the monitoring control means is configured to detect the infrared rays when the processing target is not in the processing space. A correspondence derivation process for deriving a correspondence between a control amount for the infrared heater and the detected heater radiation intensity by controlling a heater is performed, and during the infrared processing, the detected radiation intensity to be processed and , Based on the ratio of the heater radiation intensity corresponding to the control amount for the infrared heater during the infrared treatment It may be carried out at least one of vision and control. In this way, monitoring control can be performed with higher accuracy based on the ratio of the radiation intensity to be processed and the heater radiation intensity without detecting the heater radiation intensity during infrared processing. Further, since the radiation intensity sensor for processing also serves as the heater radiation intensity sensor, the number of radiation intensity sensors can be reduced.
本発明の赤外線処理装置において、前記処理対象用放射強度センサには、前記処理対象からの赤外線のうち第1波長領域の放射強度である処理対象第1放射強度を検出する処理対象用第1センサと、前記処理対象からの赤外線のうち前記第1波長領域とは異なる第2波長領域の放射強度である処理対象第2放射強度を検出する処理対象用第2センサと、が含まれ、前記監視制御手段は、前記検出された処理対象第1放射強度及び処理対象第2放射強度の少なくとも一方に基づいて前記処理対象の状態の監視及び制御の少なくとも一方を行ってもよい。この場合において、前記監視制御手段は、前記処理対象の種類に応じて前記処理対象第1放射強度と前記処理対象第2放射強度とのいずれを用いるかを切り替えるものとしてもよい。また、前記監視制御手段は、前記赤外線処理の経過時間に応じて前記処理対象第1放射強度と前記処理対象第2放射強度とのいずれを用いるかを切り替えるものとしてもよい。 In the infrared processing apparatus of the present invention, the processing target radiation intensity sensor includes a processing target first sensor that detects a processing target first radiation intensity that is a radiation intensity in a first wavelength region among infrared rays from the processing target. And a second sensor for processing target for detecting a processing target second radiation intensity that is a radiation intensity of a second wavelength region different from the first wavelength region among infrared rays from the processing target, and the monitoring The control means may perform at least one of monitoring and control of the state of the processing target based on at least one of the detected processing target first radiation intensity and processing target second radiation intensity. In this case, the monitoring control means may switch between using the processing object first radiation intensity and the processing object second radiation intensity according to the type of the processing object. Further, the monitoring control means may switch between using the processing object first radiation intensity and the processing object second radiation intensity according to the elapsed time of the infrared processing.
処理対象用第1センサと処理対象用第2センサとを備えた態様の本発明の赤外線処理装置において、前記監視制御手段は、前記検出された処理対象第1放射強度及び処理対象第2放射強度に基づいて前記処理対象の状態に関する状態関連情報を導出し、該導出した状態関連情報に基づいて前記処理対象の状態の監視及び制御の少なくとも一方を行ってもよい。ここで、「状態関連情報」は、処理対象の状態に対応して定まる情報であり、例えば処理対象の温度であってもよいし、処理対象第1放射強度と処理対象第2放射強度との和や加重和であってもよい。 In the infrared processing apparatus according to the aspect of the invention including the first sensor for processing target and the second sensor for processing target, the monitoring control unit is configured to detect the processing target first radiation intensity and the processing target second radiation intensity. The state related information related to the state of the processing target may be derived based on the information, and at least one of monitoring and control of the state of the processing target may be performed based on the derived state related information. Here, the “state-related information” is information determined in accordance with the state of the processing target, and may be, for example, the temperature of the processing target, or may be the processing target first radiant intensity and the processing target second radiant intensity. It may be a sum or a weighted sum.
本発明の赤外線処理装置において、前記処理対象用放射強度センサは、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、を有していてもよい。こうすれば、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。なお、前記処理対象用第1センサが前記フィルタ部を備える場合は、該フィルタ部が受光した赤外線のうち前記第1波長領域以外の赤外線を遮蔽すればよい。同様に、前記処理対象用第2センサが前記フィルタ部を備える場合は、該フィルタ部が受光した赤外線のうち前記第2波長領域以外の赤外線を遮蔽すればよい。前記ヒーター用放射強度センサについても、同様に前記フィルタ部と前記検出部とを有していてもよい。 In the infrared processing apparatus of the present invention, the radiation intensity sensor for processing object detects a filter part that shields infrared light outside a predetermined wavelength region out of received infrared light, and infrared radiation intensity after passing through the filter part. And a detection unit that performs. In this way, the influence of infrared rays outside the predetermined wavelength region can be further suppressed, and the detection accuracy of the radiation intensity is improved. In the case where the first sensor for processing includes the filter unit, it is only necessary to shield infrared rays other than the first wavelength region among infrared rays received by the filter unit. Similarly, in the case where the second sensor for processing includes the filter unit, it is only necessary to shield infrared rays other than the second wavelength region among infrared rays received by the filter unit. Similarly, the heater radiation intensity sensor may include the filter unit and the detection unit.
本発明の赤外線処理装置において、前記処理対象用放射強度センサは、受光した赤外線の放射強度を検出する検出部と、該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と、を有し、前記処理対象用放射強度センサは、前記絞り部の開口が前記処理対象に向くように配置されていてもよい。こうすれば、処理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。なお、赤外線処理装置が上述したセンサ移動手段を備える場合など、処理対象用放射強度センサと処理対象との位置関係が変更可能である場合には、処理対象放射強度の検出時に絞り部の開口が前記処理対象に向くようにすればよい。 In the infrared processing apparatus according to the present invention, the radiation intensity sensor for processing includes a detection unit that detects the intensity of received infrared radiation, and a diaphragm unit that limits an incident direction of infrared rays that can reach the detection unit. And the said process object radiation intensity sensor may be arrange | positioned so that the opening of the said aperture | diaphragm | squeeze part may face the said process target. By so doing, it is possible to further suppress the influence of infrared rays emitted from an object other than the object to be processed, and improve the detection accuracy of the radiation intensity. When the positional relationship between the processing target radiation intensity sensor and the processing target can be changed, such as when the infrared processing apparatus includes the above-described sensor moving means, the aperture of the diaphragm unit is detected when the processing target radiation intensity is detected. What is necessary is just to make it suitable for the said process target.
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。図3は、赤外線処理装置10が備える赤外線ヒーター30及び放射強度センサ60の配置を示す斜視図である。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3に示した通りとする。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an
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、複数の赤外線ヒーター30及び複数の放射強度センサ60が配置されている。
The
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の左右方向に複数列(本実施形態では3列),及び炉体12の前後方向に複数列(本実施形態では3列)並べられ、本実施形態では計9本が取り付けられている(図3参照)。この9本の赤外線ヒーター30を左前方から右後方に向かって赤外線ヒーター30a〜30iと称する。9本の赤外線ヒーター30は、左右方向及び前後方向にそれぞれ略等間隔に並べて取り付けられている。赤外線ヒーター30a〜30iは、いずれも長手方向が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〜30iはいずれも同様の構成をしているため、以下、左前方の赤外線ヒーター30aの構成について説明する。
The
赤外線ヒーター30aは、図1及び図2の破線枠内に示した拡大図に示すように、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2参照)。
The
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2〜3μm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。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。
The
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。
The
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。
The
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〜30i)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。
In the
放射強度センサ60は、処理空間12a内での塗膜82からの赤外線の放射強度である処理対象放射強度を検出するセンサである。放射強度センサ60は、炉体12の左右方向に複数列(本実施形態では3列),及び炉体12の前後方向に複数列(本実施形態では3列)並べられ、本実施形態では計9個が取り付けられている(図3参照)。この9個の放射強度センサ60を左前方から右後方に向かって放射強度センサ60a〜60iと称する。9個の放射強度センサ60a〜60iは、それぞれ赤外線ヒーター30a〜30iと一対一に対応しており、対応する各赤外線ヒーター30の長手方向略中央の真下に取り付けられている。また、放射強度センサ60は、炉体12の底部付近に取り付けられており、処理空間12a内を通過する塗膜82から下方に離間して位置している。放射強度センサ60a〜60iはいずれも同様の構成をしているため、以下、左前方の放射強度センサ60aの構成について説明する。
The
放射強度センサ60aは、図1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60a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。開口62aの開口の中心軸と水平方向とのなす角を角度θとすると、本実施形態では角度θが90°であるものとした。そのため、主に開口62aの真上からの赤外線が検出部64に到達する。開口62aの直径は、到達しうる赤外線の放射強度の範囲や、塗膜82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。
As shown in the enlarged view of FIG. 1, the
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。
The
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。
The
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。
The second flow
こうして構成された放射強度センサ60aでは、塗膜82が処理空間12a内を搬送されているときには、塗膜82のうち放射強度センサ60a(開口62a)の真上に位置する部分である検出箇所83aからの赤外線が検出部64に到達する。そして、フィルタ部63が存在することで、検出部64は検出箇所83aからの赤外線のうち所定の波長領域(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。検出部64が検出した検出箇所83aからの所定の波長領域の放射強度を、塗膜放射強度Ecと称する。なお、本実施形態では、放射強度センサ60aと検出箇所83aとを結んだ直線の延長上に赤外線ヒーター30a(フィラメント32)が配置されている。そのため、塗膜放射強度Ecは、主に赤外線ヒーター30からの赤外線のうち検出箇所83aを透過した(検出箇所83aで吸収されなかった)赤外線の放射強度に基づく値となる。また、塗膜82が処理空間12a内を搬送されていないときには、開口62aの真上に配置された赤外線ヒーター30aからの赤外線が検出部64に到達する。そして、フィルタ部63が存在することで、検出部64は赤外線ヒーター30aからの赤外線のうち所定の波長領域(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。検出部64が検出した赤外線ヒーター30aからの所定の波長領域の放射強度を、ヒーター放射強度Ehと称する。同様に、放射強度センサ60a以外の放射強度センサ60b〜60iは、塗膜82のうち真上に位置する部分である検出箇所83b〜83iからの塗膜放射強度Ecや、対応する赤外線ヒーター30b〜30iからのヒーター放射強度Ehを検出可能である。なお、放射強度センサ60a〜60iの各々が検出する塗膜放射強度Ecやヒーター放射強度Ehを区別する場合には、それぞれ塗膜放射強度Eca〜Eci,ヒーター放射強度Eha〜Ehiと表記する。また、検出箇所83a〜83iを区別しない場合には検出箇所83と表記する。
In the thus configured
シート80は、PETフィルムからなるものである。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、塗膜82は、シート80の上面に塗布されたものであり、例えば乾燥後に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ものである。塗膜82は、例えばセラミックス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である。本実施形態では、有機溶剤としてN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用いるものとした。
The
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、後述する対応関係導出処理や監視制御処理に用いる各種の設定値や閾値などを記憶している。また、フラッシュメモリー92は、対応関係導出処理で導出した対応関係テーブル93を記憶可能である。対応関係テーブル93については後述する。
The
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(供給電力値W)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。
The
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。
The
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、ユーザーは、ローラー21に巻かれたシート80を処理空間12a内に通した後、ローラー25に繋いだ状態にする。図5は、赤外線処理装置10においてシート80をローラー25に繋いだ状態を示す断面図である。次に、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、赤外線処理を行う前に、まず、赤外線ヒーター30に対する制御量である供給電力値Wとヒーター放射強度Ehとの対応関係を導出する対応関係導出処理を行う。図4は、対応関係導出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。
Next, how the
対応関係導出ルーチンが開始されると、CPU91は、まず、電力供給源50に制御信号を出力して各赤外線ヒーター30(30a〜30i)に供給する供給電力値W(Wa〜Wi)を変化させ、各放射強度センサ60(60a〜60i)が検出した値(電圧)をヒーター放射強度Eh(Eha〜Ehi)として複数回取得する(ステップS100)。供給電力値Wは、電力供給源50が各赤外線ヒーター30に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た。なお、供給電力値Wを電力の値そのものとしてもよい。また、本実施形態では、各赤外線ヒーター30について、供給電力値Wを10%〜100%まで10%刻みに変化させ、供給電力値Wに対応するヒーター放射強度Ehを複数回(本実施形態では10回)取得するものとした。なお、図5に示したように、ステップS100は塗膜82が処理空間12a内に存在しない状態で行う。また、シート80はPETフィルムであり、赤外線ヒーター30からの近赤外線をほとんど吸収せずにそのまま透過する。そのため、各赤外線ヒーター30からの近赤外線が各放射強度センサ60にほぼそのまま到達し、その近赤外線のうち所定の波長領域(波長3±0.25μmの領域)の放射強度に基づく値をヒーター放射強度Ehとして放射強度センサ60が検出することになる。なお、ステップS100では、ある値の供給電力値Wを供給するようCPU91が電力供給源50に制御信号を出力してから、フィラメント32の温度が安定するまで所定時間待った後で、対応するヒーター放射強度Ehを検出してもよい。あるいは、フィラメント32の温度が安定したか否かをヒーター放射強度Ehの値に基づいて判定し、安定した時のヒーター放射強度Ehをその供給電力値Wに対応する値として検出してもよい。
When the correspondence relationship derivation routine is started, the
続いて、CPU91は、ステップS100で取得した各赤外線ヒーター30についての供給電力値Wとヒーター放射強度Ehとの複数の組み合わせに基づいて、両者の対応関係を表す対応関係テーブル93を導出し、フラッシュメモリー92に記憶して(ステップS110)、本ルーチンを終了する。図6は、対応関係テーブル93の一例を示す説明図である。本実施形態では、赤外線ヒーター30a〜30iの各々について、供給電力値Wを1%刻みとして、1%〜100%までの各供給電力値Wに対応するヒーター放射強度Ehを記憶するものとした。なお、上述したようにヒーター放射強度Ehの検出は10%刻みであり、ステップS100における供給電力値Wとヒーター放射強度Ehとの組み合わせ数は対応関係テーブル93と比べて少ない。本実施形態では、10%刻みの検出結果に基づいて、例えば比例換算などを行って適宜1%刻みの各供給電力値Wに対応するヒーター放射強度Ehを導出するものとした。なお、ステップS100において供給電力値Wを1%〜100%まで1%刻みに変化させて、取得した供給電力値Wとヒーター放射強度Ehとの組み合わせをそのまま対応関係テーブル93として記憶してもよい。
Subsequently, the
このように、対応関係導出処理では、各赤外線ヒーター30への制御量(供給電力値W)に対応するヒーター放射強度Ehを赤外線処理前に予め取得して、対応関係テーブル93として記憶しておくのである。なお、この対応関係導出処理を開始してから後述する赤外線処理が終了するまでの間、CPU91は、第1冷媒供給源52及び第2冷媒供給源54を制御して、外管40や放射強度センサ60の過熱を抑制する。具体的には、CPU91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、冷媒供給源52を制御して第1冷媒の流量を調整する。また、CPU91は、第2冷媒流路67を流通する第2冷媒の流量が予め設定値として定められた流量となるように、第2冷媒供給源54を制御する。
In this way, in the correspondence derivation process, the heater radiation intensity Eh corresponding to the control amount (supply power value W) to each
対応関係導出処理を行ったあと、CPU91は、赤外線処理(乾燥処理)を行う。具体的には、CPU91は、まず、電力供給源50を制御して各赤外線ヒーター30への供給電力値Wが所定の初期値になるようにする。この初期値は、塗膜82の乾燥を適切に行うことができるように、赤外線ヒーター30a〜30iの各々について例えば実験により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。なお、赤外線ヒーター30a〜30cは、いずれも塗膜82の搬送方向(前後方向)の位置が同じであるため、初期値も同じ値に設定されている。赤外線ヒーター30d〜30fの初期値や、赤外線ヒーター30g〜30iの初期値も同様である。そして、CPU91は、処理空間12a内の温度が安定するまで例えば所定時間待つ。その後、CPU91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の監視制御処理を行う。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、赤外線ヒーター30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MLCC用の薄膜となる。その後、シート80及び薄膜(乾燥後の塗膜82)は、開口18から搬出される。搬出された薄膜は、ロール25にシート80とともに巻き取られる。その後、薄膜はシート80から剥離され、所定形状に切断されて積層され、MLCCが製造される。なお、本実施形態では、塗膜82の乾燥を行う際の処理空間12aの雰囲気は、大気雰囲気とした。
After performing the correspondence derivation process, the
ここで、監視制御ルーチンについて詳細に説明する。図7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、コントローラー90によって赤外線処理中(塗膜82を搬送している間)に繰り返し実行される。この監視制御ルーチンが実行されると、CPU91は、まず、各放射強度センサ60(60a〜60i)が検出した値(電圧)を塗膜放射強度Ec(Eca〜Eci)として取得する(ステップS200)。なお、例えば塗膜82の搬送を開始した直後など、真上に塗膜82が到達していない放射強度センサ60がある場合には、その放射強度センサ60からの塗膜放射強度Ecは取得する必要はなく、これに基づく以降の処理も行わない。各放射強度センサ60の真上に塗膜82が到達しているか否かは、例えば赤外線処理開始からの経過時間とローラー21,25の回転速度とに基づいてCPU91が判定してもよい。
Here, the monitoring control routine will be described in detail. FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a monitoring control routine. This routine is repeatedly executed by the
続いて、CPU91は、各赤外線ヒーター30(30a〜30i)の現在の供給電力値W(Wa〜Wi)に対応するヒーター放射強度Eh(Eha〜Ehi)を、対応関係テーブル93に基づいて導出する(ステップS210)。なお、監視制御ルーチンを最初に実行したときのステップS210では、上述した赤外線ヒーター30a〜30iへの供給電力値Wの初期値を、現在の供給電力値Wとする。また、監視制御ルーチンの2回目以降の実行時は、前回の監視制御ルーチンのステップS240(後述)で決定した供給電力値W(Wa〜Wi)を、現在の供給電力値Wとする。
Subsequently, the
次に、CPU91は、ステップS200,S210で導出した塗膜放射強度Ec及びヒーター放射強度Ehに基づいて、比R=塗膜放射強度Ec/ヒーター放射強度Ehを導出する(ステップS220)。なお、比Rは、放射強度センサ60の各々について導出する。例えば放射強度センサ60aについては、比Ra=塗膜放射強度Eca/ヒーター放射強度Ehaを導出する。同様に、放射強度センサ60b〜60iの各々について比Rb〜Riを導出する。
Next, the
ここで、塗膜放射強度Ecは、上述したように塗膜82の検出箇所83からの所定の波長領域(波長3±0.25μmの領域)の放射強度である。そして、本実施形態の塗膜82は、赤外線ヒーター30からの赤外線により乾燥されることで、処理空間12a内での搬送に伴って状態が変化していく。具体的には、水分や有機溶剤であるNMPが蒸発していく。水は約2.9μmの吸収極大波長を有し、NMPは約3.4μmの吸収極大波長を有しており、水及びNMPは波長3±0.25μmの領域の赤外線の吸収率が比較的高い。そのため、塗膜82は、赤外線処理前では波長3±0.25μmの領域の赤外線の吸収率が高く、塗膜放射強度Ecはその分小さい値になる傾向にある。そして、塗膜82から水やNMPが蒸発するにつれて波長3±0.25μmの領域の赤外線の吸収率が低下していき、塗膜放射強度Ecの値は大きくなっていく傾向にある。このように、塗膜放射強度Ecは塗膜82の状態(ここでは水やNMPの蒸発量すなわち塗膜82の乾燥の程度)と相関がある。
Here, the coating film radiation intensity Ec is a radiation intensity in a predetermined wavelength region (region of wavelength 3 ± 0.25 μm) from the
また、塗膜82の状態が同じであっても、赤外線ヒーター30からの赤外線の放射強度が大きいほど塗膜82を透過する赤外線の放射強度が増すため、塗膜放射強度Ecは大きくなる傾向にある。そこで、本実施形態では、塗膜放射強度Ecから赤外線ヒーター30からの赤外線の放射強度の大小による影響を除いた値として、比Rを導出している。比Rは、ヒーター放射強度Ehを基準とした値に塗膜放射強度Ecを換算したものに相当する。そのため、比Rは、塗膜放射強度Ecと比べて、塗膜82の状態が同じであれば赤外線ヒーター30からの赤外線の放射強度が異なっていても変化しにくい値になっている。すなわち、比Rは、塗膜82の状態との相関がより高い値になっている。
Even if the state of the
このような比Rを放射強度センサ60の各々について導出すると、CPU91は、比Rの各々に基づいて塗膜82の各検出箇所83の状態が許容範囲内か否かを判定する(ステップS230)。具体的には、比Rが、下限Rmin以上且つ上限Rmax以下であるか否かを判定する。なお、下限Rmin及び上限Rmaxは、検出箇所83a〜83iの各々に対応して下限Ramin〜Rimin及び上限Ramax〜Rimaxとしてそれぞれ定められており、予めフラッシュメモリー92に記憶されている。
When such ratio R is derived for each of the
下限Rmin及び上限Rmaxは、例えば以下のように定めることができる。まず、塗膜82の処理条件(例えば赤外線ヒーター30の各々への供給電力値Wなど)を種々変更して赤外線処理を行い、それぞれの場合の各検出箇所83の比Rの値や赤外線処理後の塗膜82(乾燥後の薄膜)の品質を調べる。そして、赤外線処理後の塗膜82の品質が許容範囲内となるような比Ra〜Riの各々の範囲を調べて、その範囲の下限及び上限として下限Rmin及び上限Rmaxを定める。なお、検出箇所83a〜83cは、いずれも塗膜82の搬送方向(前後方向)の位置が同じである。そのため、本実施形態では、下限Ramin〜Rcminはいずれも同じ値とし、上限Ramax〜Rcmaxはいずれも同じ値とした。同様に、下限Rdmin〜Rfminは同じ値とし、下限Rgmin〜Riminは同じ値とし、上限Rdmax〜Rfmaxは同じ値とし、上限Rgmax〜Rimaxは同じ値とした。また、搬送方向の下流ほど塗膜82の乾燥が進んで(水やNMPが蒸発して)比Rは大きくなる傾向にあるため、下限Rminや下限Rmaxの値も搬送方向下流にある検出箇所83に対応する値ほど大きくなる傾向に設定されている。なお、比Rが下限Rminを下回っている場合は、対応する検出箇所83が乾燥不足の状態であることを意味する。また、比Rが上限Rmaxを上回っている場合は、対応する検出箇所が乾燥過多の状態であることを意味する。
The lower limit Rmin and the upper limit Rmax can be determined as follows, for example. First, infrared treatment is performed by changing the treatment conditions of the coating film 82 (for example, the power supply value W supplied to each of the infrared heaters 30), and the ratio R value of each
ステップS230で塗膜82の状態が許容範囲内であるとき、すなわち比Ra〜Riの各々が下限Ramin〜Rimin以上且つ上限Ramax〜Rimax以下であるときには、CPU91は、比R(Ra〜Ri)と目標値Rt(Rat〜Rit)とに基づいて、フィードバック制御により電力供給源50から各赤外線ヒーター30に供給すべき供給電力値W(Wa〜Wi)を決定する(ステップS240)。なお、目標値Rtは、検出箇所83a〜83iの各々に対応して目標値Rat〜Ritとしてそれぞれ定められており、予めフラッシュメモリー92に記憶されている。目標値Rtは、例えば上述した下限Rmin及び上限Rmaxと同様に塗膜82の処理条件を種々変更して最も塗膜82が高品質となるような処理条件における比Rの値として定めてもよい。あるいは、下限Rminと上限Rmaxとの中央値として目標値Rtを定めてもよい。なお、フィードバック制御に用いる他のパラメーターも、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S240のフィードバック制御は、例えば比Raと目標値Ratとの差分がゼロになるようにPID制御により供給電力値Waを決定することで行う。供給電力値Wb〜Wiについても同様に、比Rb〜Riと目標値Rbt〜Ritとに基づいて決定する。なお、ステップS240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。
When the state of the
ステップS240で供給電力値Wを決定すると、CPU91は、決定した供給電力値Wを赤外線ヒーター30に供給するよう電力供給源50に制御信号を出力して(ステップS250)、本ルーチンを終了する。これにより、決定した供給電力値Wa〜Wiに基づく電力が赤外線ヒーター30a〜30iに供給される。一方、ステップS230で塗膜82の状態が許容範囲内でないとき、すなわち比Ra〜Riのうち下限Ramin〜Rimin以上且つ上限Ramax〜Rimax以下でないものが1以上存在するときには、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に制御信号を送信する(ステップS260)と共に、赤外線処理を中止して(ステップS270)、本ルーチンを終了する。ステップS270では、CPU91は、例えばローラー21,25の回転を停止したり、赤外線ヒーター30の電力供給を停止するよう電力供給源50に制御信号を出力したりする。なお、ステップS260での操作パネル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。
When the supply power value W is determined in step S240, the
このように、本実施形態では、塗膜82の各検出箇所83の状態を表す値として比Rを導出し、この値に基づいて塗膜82の状態の異常の有無の監視を行うのである。また、この比Rに基づいて赤外線ヒーター30の制御を行うことで、塗膜82の各検出箇所83の状態(比R)が各目標値Rtになるように塗膜82の状態を制御するのである。しかも、赤外線ヒーター30は、上述したように主に3.5μm以下の波長の赤外線を塗膜82に放射する。この波長の赤外線は、塗膜82に含まれる水分や溶剤の水素結合を切断する能力に優れるといわれており、効率的に水や溶剤を蒸発させて乾燥を行うことができる。このような赤外線ヒーター30を比Rに基づいて制御することで、効率よくしかも適切な赤外線ヒーター30の出力(塗膜82への赤外線の放射強度)で塗膜82の乾燥を行うことができる。
Thus, in this embodiment, the ratio R is derived as a value representing the state of each
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。本実施形態の塗膜82が本発明の処理対象に相当し、処理空間12aが処理空間に相当し、炉体12が炉体に相当し、赤外線ヒーター30が赤外線ヒーターに相当し、塗膜放射強度Ecが処理対象放射強度に相当し、放射強度センサ60が処理対象用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、ローラー21,25が搬送手段に相当し、放射強度センサ60がヒーター用放射強度センサに相当する。
Here, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be clarified. The
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が処理空間12a内での塗膜82(検出箇所83)からの赤外線の放射強度である塗膜放射強度Ecを検出する。そして、検出された塗膜放射強度Ecに基づいて、コントローラー90が赤外線処理中の塗膜82の状態の監視及び制御を行う。このように、塗膜放射強度Ecを検出することで直接的に塗膜82の状態を検出できるため、赤外線ヒーター30の状態を検出する場合と比べて、塗膜82の状態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。例えば、赤外線ヒーター30の温度を検出してこれに基づく赤外線ヒーター30の制御を行っても、炉体12の状態(例えば処理空間12a内の雰囲気への外乱など)によって塗膜82の状態が異なってしまう場合がある。また、赤外線ヒーター30への供給電力値Wが同じであっても、個体差や経年劣化などにより赤外線ヒーター30からの赤外線の放射強度が変化して、塗膜82の状態が異なってしまう場合がある。本実施形態の赤外線処理装置10では、放射強度センサ60を用いて塗膜82の状態を検出するため、そのような影響による監視や制御の精度低下が生じにくい。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、塗膜82の異常の検出や制御をより素早く行うことができる。
According to the
また、赤外線処理装置10は、塗膜82の検出箇所83が異なる複数の放射強度センサ60a〜60iを備え、コントローラー90は複数の検出箇所83a〜83iの塗膜放射強度Eca〜Eciに基づいて、塗膜82の状態の監視及び制御を行う。そのため、塗膜82の複数箇所で塗膜放射強度Ecを検出するから、塗膜82の状態の監視制御をより精度よく行うことができる。
Moreover, the
また、赤外線処理装置10は、複数の検出箇所83a〜83iに対応する位置にそれぞれ配置された複数の赤外線ヒーター30a〜30iを備えている。そして、コントローラー90は、複数の検出箇所83a〜83iの各々について、検出箇所83の塗膜放射強度Ecに基づく値(比R)が目標値Rtになるように検出箇所83に対応する赤外線ヒーター30を制御することで、塗膜82の状態を制御する。これにより、複数の赤外線ヒーター30a〜30iを用いて異なる複数の検出箇所83a〜83iの各々の状態を制御できる。そのため、例えば検出箇所83が1つである場合と比較して、塗膜82の状態を全体的により精度よく制御できる。
The
さらに、赤外線処理装置10は、赤外線ヒーター30から塗膜82への赤外線の放射強度であるヒーター放射強度Ehを検出可能な放射強度センサ60を備えている。そして、コントローラー90は、塗膜放射強度Ecとヒーター放射強度Ehとの比Rに基づいて塗膜82の監視及び制御を行う。上述したように、比Rは、塗膜82の状態が同じであれば赤外線ヒーター30からの赤外線の放射強度が異なっていても変化しにくい値になっている。そのため、比Rに基づくことで塗膜82の監視制御をより精度よく行うことができる。
Further, the
さらにまた、放射強度センサ60は、塗膜82が処理空間12aにあるときには塗膜放射強度Ecを検出可能であり且つ塗膜82が処理空間12aにないときにはヒーター放射強度Ehを検出可能な位置に配置されて、処理対象用放射強度センサとヒーター用放射強度センサとを兼ねている。そして、コントローラー90は、塗膜82が処理空間12aにないときに、赤外線ヒーター30を制御して赤外線ヒーター30に対する制御量(供給電力値W)とヒーター放射強度Ehとの対応関係を導出する対応関係導出処理を行う。また、コントローラー90は、赤外線処理中には、検出された塗膜放射強度Ecと、赤外線処理中における現在の赤外線ヒーター30への供給電力値Wに対応するヒーター放射強度Ehと、の比Rに基づいて塗膜82の監視及び制御を行う。そのため、赤外線処理中にヒーター放射強度Ehの検出を行わなくとも、比Rに基づいて監視制御をより精度よく行うことができる。また、放射強度センサ60が処理対象(塗膜82)用とヒーター用とを兼ねるため、放射強度センサ60の数を減らすことができる。
Furthermore, the
そして、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と、フィルタ部63を通過した後の赤外線の放射強度を検出する検出部64と、を有している。これにより、所定の波長領域以外の赤外線の影響をより抑制でき、塗膜放射強度Ecやヒーター放射強度Ehの検出精度が向上する。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、絞り部62の開口62aが塗膜82の検出箇所83に向くように配置されている。これにより、塗膜82(検出箇所83)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、塗膜放射強度Ecの検出精度が向上する。また、開口62aは赤外線ヒーター30に向くように配置されているため、同様にヒーター放射強度Ehの検出精度が向上する。
The
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。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
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。図8は、この場合の変形例の赤外線処理装置110の断面図である。この赤外線処理装置110は、放射強度センサ60d,60gを備えない代わりに、放射強度センサ60aを前後方向に沿って平行移動させるセンサ水平移動機構170を備えている。センサ水平移動機構170は、電動シリンダー171と、ロッド171aと、を備えている。電動シリンダー171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の外側の前方に配置されている。電動シリンダー171は、図示しないモーターや、モーターの駆動軸及びロッド171a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171aは、電動シリンダー171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170では、コントローラー90は、電動シリンダー171に制御信号を入力することにより、ロッド171a及び放射強度センサ60aを前後方向に移動して、検出箇所83a,83d,83gの真下に放射強度センサ60aを移動させることができる。なお、赤外線処理装置110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、例えば第2冷媒出入口68や配線引出部69を可撓性の部材で構成しておけばよい。この赤外線処理装置110では、コントローラー90がセンサ水平移動機構170により放射強度センサ60aを移動させることで、上述した対応関係導出ルーチンのステップS100において赤外線ヒーター30a,30d,30gのヒーター放射強度Eha,Ehd,Ehgを順次取得する。同様に、監視制御ルーチンのステップS200では、コントローラー90が放射強度センサ60aを移動させることで、塗膜82の複数の検出箇所83a,83d,83gの塗膜放射強度Eca,Ecd,Ecgを順次取得する。この赤外線処理装置110でも、上述した実施形態と同様の効果が得られる。また、放射強度センサ60aを移動させることで放射強度センサ60aが放射強度センサ60d,60gの役割を兼ねるため、放射強度センサ60の数を減らすことができる。ここで、センサ水平移動機構170が本発明のセンサ移動手段に相当する。なお、図示は省略するが、赤外線処理装置110では、放射強度センサ60e,60f,60h,60iを備えない代わりに、放射強度センサ60b,60cについてもそれぞれセンサ水平移動機構170と同様の機構が取り付けられて前後方向に移動可能とした。また、赤外線処理装置110では、センサ水平移動機構170が放射強度センサ60aを前後方向に移動させるが、左右方向に移動させてもよい。この場合、放射強度センサ60aが放射強度センサ60b,60cの役割を兼ねることができる。あるいは、赤外線処理装置110が、センサ水平移動機構170の代わりに放射強度センサ60aを前後左右に移動させるセンサ水平移動機構を備えていてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
図8に示した変形例の赤外線処理装置110では、センサ水平移動機構170が放射強度センサ60を水平方向に平行移動させるものとしたが、放射強度センサ60を回転移動させるセンサ移動手段を備えていてもよい。図9は、この場合の変形例の赤外線処理装置210の断面図である。この赤外線処理装置210は、放射強度センサ60a,60gを備えない代わりに、放射強度センサ60dを回転移動させるセンサ回転機構270を備えている。センサ回転機構270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271と、モーター271と放射強度センサ60dとを接続する駆動軸271aとを備えている。駆動軸271aは、炉体12の左端面15を左右方向に貫通している(図9の破線枠内参照)。モーター271は、コントローラー90からの制御信号に基づいて駆動軸271aを回転させる。駆動軸271aが回転することにより、放射強度センサ60dは、左右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270は、上述した角度θ(図1参照)を変更することができる。この赤外線処理装置210では、コントローラー90がセンサ回転機構270により放射強度センサ60dを回転させることで、上述した対応関係導出ルーチンのステップS100において赤外線ヒーター30a,30d,30gのヒーター放射強度Eha,Ehd,Ehgを順次取得する。同様に、監視制御ルーチンのステップS200では、コントローラー90が放射強度センサ60dを回転させることで、塗膜82の複数の検出箇所83a,83d,83gの塗膜放射強度Eca,Ecd,Ecgを順次取得する。なお、角度θが90°でないとき(図9では赤外線ヒーター30a,30gや検出箇所83a,83gからの放射強度を取得するとき)には、コントローラー90は、放射強度センサ60dが検出した値(電圧)に対して所定の形態係数を加味した補正を行ったあとの値をヒーター放射強度Ehや塗膜放射強度Ecとして取得することが好ましい。形態係数は、検出対象(赤外線ヒーター30(フィラメント32)や検出箇所83)の赤外線の放射面と検出部64との位置関係や、検出部64の受光面の形状及び大きさなどにより定まる値であり、予めフラッシュメモリー92に設定値として記憶しておけばよい。この赤外線処理装置210でも、上述した実施形態と同様の効果が得られる。また、放射強度センサ60dを回転させることで放射強度センサ60dが放射強度センサ60a,60gの役割を兼ねるため、放射強度センサ60の数を減らすことができる。ここで、センサ回転機構270が本発明のセンサ移動手段に相当する。なお、図示は省略するが、赤外線処理装置210では、放射強度センサ60b,60c,60h,60iを備えない代わりに、放射強度センサ60e,60fについてもそれぞれセンサ回転機構270と同様の機構が取り付けられて回転可能とした。また、赤外線処理装置210では、センサ回転機構270が左右方向を回転軸として放射強度センサ60dを回転させるが、前後方向を回転軸として回転させてもよい。この場合、放射強度センサ60dが放射強度センサ60e,60fの役割を兼ねることができる。
In the
図8に示した赤外線処理装置110において、コントローラー90は、水平移動機構170により放射強度センサ60aを塗膜82と同じ速度で搬送方向に移動させてもよい。これにより、放射強度センサ60aによる塗膜82中の検出箇所を塗膜82と同じ速度で搬送方向に移動させることができ、例えば複数の検出箇所83a,83d,83gは、検出時刻の異なる塗膜82の同じ部分となる。すなわち、検出箇所83a,83d,83gの真下に放射強度センサ60aを移動させて取得した塗膜放射強度Eca,Ecd,Ecgが、塗膜82の同じ部分からの塗膜放射強度Ecを時刻を変えて検出した値となる。こうすれば、塗膜82のある部分からの赤外線の放射強度が時間経過とともにどのように変化したかを検出することができる。この塗膜放射強度Eca,Ecd,Ecgをフラッシュメモリー92記憶しておくことで、例えば赤外線処理による塗膜82の乾燥が時間経過とともにどのように進行したかをユーザーが把握したり、塗膜82の乾燥が適切に行われたことを証明したりすることができる。また、この塗膜放射強度Eca,Ecd,Ecgに基づいて、上述した実施形態と同様に塗膜82の状態の制御(赤外線ヒーター30a,30d,30gの制御)を行ってもよい。なお、放射強度センサ60aを塗膜82と同じ速度で搬送方向に移動させる場合、検出箇所83a,83d,83gの3箇所に限らず、多数の箇所で連続的に塗膜放射強度Ecを検出してフラッシュメモリー92などに記憶してもよい。このような多数の塗膜放射強度Ecを記憶すれば、塗膜82のある部分からの赤外線の放射強度の時間変化をより詳細に把握することができる。また、図9に示した赤外線処理装置210においても、放射強度センサ60dによる塗膜82中の検出箇所を塗膜82と同じ速度で搬送方向に移動させるように、コントローラー90がセンサ回転機構270を制御して放射強度センサ60dを回転させてもよい。こうすれば、図9に示した赤外線処理装置210においても、複数の検出箇所83a,83d,83gが検出時刻の異なる塗膜82の同じ部分となる。このようにすることで、図9の赤外線処理装置210においても、塗膜82の同じ部分からの赤外線の放射強度の時間変化を検出することができる。
In the
上述した実施形態では、放射強度センサ60がヒーター用放射強度センサを兼ねているものとしたが、これに限られない。図10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では、放射強度センサ60の他に赤外線ヒーター30の各々のヒーター放射強度Ehを測定する放射強度センサ360を備えている。なお、図10では、放射強度センサ360のうち赤外線ヒーター30a〜30cのヒーター放射強度Eha〜Ehcを測定する放射強度センサ360a〜360cのみ図示した。この赤外線処理装置310では、上述した対応関係導出ルーチンを行う代わりに、監視制御ルーチンのステップS210において放射強度センサ360を用いて赤外線ヒーター30からの現在のヒーター放射強度Ehを取得すればよい。こうすれば、赤外線処理中にヒーター放射強度Ehを検出できるため、赤外線処理前の対応関係導出ルーチンを行う必要がない。また、現在のヒーター放射強度Ehを直接取得するため、赤外線処理前の対応関係導出ルーチンを行う場合と比べてヒーター放射強度Ehの検出精度が向上する。なお、放射強度センサ360からのヒーター放射強度Ehを取得する際には、図9の赤外線処理装置210と同様に赤外線ヒーター30と放射強度センサ360との位置関係等に基づく形態係数を加味した補正を行い、補正後の値をヒーター放射強度Ehとして取得することが好ましい。また、放射強度センサ360は、赤外線ヒーター30から塗膜82への赤外線の放射をなるべく妨げない位置に配置することが好ましい。例えば、図10の放射強度センサ360a,360cのように塗膜82の真上や真下以外の領域に配置したり、放射強度センサ360bのようにキャップ42の真下に配置したりすることが好ましい。
In the embodiment described above, the
上述した実施形態では、放射強度センサ60が波長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ものとしたが、これに限らず他の波長領域の放射強度を検出してもよい。例えばフィルタ部63の材質やコーティングの膜厚を適宜変更することで、放射強度センサ60が検出する波長領域を変更することができる。なお、放射強度センサ60は、赤外線処理の時間経過に伴う塗膜82からの放射強度の変化が大きい波長領域の放射強度を検出することが好ましい。赤外線処理装置10は、異なる波長領域の放射強度を検出する複数種類の放射強度センサを備えていてもよい。図11は、この場合の変形例の赤外線処理装置410の断面図である。この赤外線処理装置410は、波長3±0.25μm(第1波長領域と称する)の放射強度を検出する上述した放射強度センサ60の他に、波長2±0.25μm(第2波長領域と称する)の放射強度を検出する複数の放射強度センサ460を備えている。なお、放射強度センサ460は、放射強度センサ60と同じ数だけ配置されているが、図11では放射強度センサ460a〜460cのみ図示した。放射強度センサ460の各々は、放射強度センサ60a〜60iから右にずれた位置に配置されている。放射強度センサ460a〜460cは、真上に位置する赤外線ヒーター30(30a〜30c)及び検出箇所483(483a〜483c)からの赤外線を受光可能にそれぞれ配置されている。他の放射強度センサ460についても、同様に対応する赤外線ヒーター30及び検出箇所483からの赤外線を受光可能である。放射強度センサ460は、フィルタ部63のコーティングの膜厚が異なり第2波長領域以外の赤外線を遮蔽する点以外は、放射強度センサ60と同様の構成をしている。なお、放射強度センサ460の検出部64には第2波長領域の検出感度が高い検出部64を用いるなど、放射強度センサ460と放射強度センサ60とで検出部64が異なっていてもよい。放射強度センサ60及び放射強度センサ460は、上述した実施形態と同様に塗膜放射強度Ec(塗膜第1放射強度Ec1,塗膜第2放射強度Ec2と区別する)やヒーター放射強度Eh(ヒーター第1放射強度Eh1,ヒーター第2放射強度Eh2と区別する)を検出することができる。この赤外線処理装置410では、コントローラー90は、放射強度センサ60が検出した放射強度と放射強度センサ460が検出した放射強度との少なくとも一方に基づいて塗膜82の監視制御を行う。例えば、処理対象に応じて、放射強度センサ60が検出した塗膜第1放射強度Ec1及びヒーター第1放射強度Eh1を用いるか、放射強度センサ460が検出した塗膜第2放射強度Ec2及びヒーター第2放射強度Eh2を用いるか、を切り替えてもよい。放射強度センサ60と放射強度センサ460とのいずれを用いるかは、例えばユーザーからの指示を操作パネル98を介して入力してもよいし、処理対象との関係が予めフラッシュメモリー92などにより記憶されていてもよい。赤外線処理の時間経過に伴う処理対象からの第1波長領域と第2波長領域との放射強度の変化を予め調べておき、放射強度の変化が大きい方の波長領域の放射強度を検出する放射強度センサを用いるように、切替を行えばよい。なお、放射強度センサ60が本発明の処理対象用第1センサに相当し、放射強度センサ460が本発明の処理対象用第2センサに相当する。また、第1波長領域及び第2波長領域は、上述した範囲に限らず他の範囲としてもよい。また、赤外線処理の経過時間に応じて放射強度センサ60と放射強度センサ460とのいずれを用いるかを切り替えるものとしてもよい。例えば、赤外線処理の序盤に対応する検出箇所では放射強度センサ60が検出した塗膜第1放射強度Ec1及びヒーター第1放射強度Eh1を用いるものとし、赤外線処理の中盤や終盤に対応する検出箇所では放射強度センサ460が検出した塗膜第2放射強度Ec2及びヒーター第2放射強度Eh2を用いるものとしてもよい。
In the embodiment described above, the
また、図11の赤外線処理装置410において、塗膜第1放射強度Ec1,塗膜第2放射強度Ec2の両方に基づいて塗膜82の状態に関する状態関連情報を導出し、導出した状態関連情報に基づいて塗膜82の監視制御を行ってもよい。例えば、塗膜第1放射強度Ec1と塗膜第2放射強度Ec2との和や、加重和を状態関連情報として導出したり、比R1(塗膜第1放射強度Ec1/ヒーター第1放射強度Eh1)と比R2(塗膜第2放射強度Ec2/ヒーター第2放射強度Eh2)との和や加重和を状態関連情報として導出したりしてもよい。そして、この状態関連情報を上述した比Rの代わりに用いて、上述した監視制御ルーチンを行ってもよい。ここで、例えば乾燥により処理対象から蒸発する物質が2種類あり、それぞれの吸収極大波長が大きく異なる場合などにおいて、第1波長領域及び第2波長領域をそれぞれの吸収極大波長付近に設定することで、塗膜第1放射強度Ec1(あるいは比R1)と塗膜第2放射強度Ec2(あるいは比R2)とを検出することで2種類の物質のそれぞれの蒸発の程度を検出することができる。このような場合に、塗膜第1放射強度Ec1,塗膜第2放射強度Ec2の両方に基づいた状態関連情報に基づくことで、処理対象の状態をより精度よく検出して、処理対象の監視制御を行うことができる。あるいは、塗膜第1放射強度Ec1,塗膜第2放射強度Ec2の両方に基づいて処理対象の温度を導出してもよい。例えば、塗膜第1放射強度Ec1と塗膜第2放射強度Ec2との比や、比R1と比R2との比に基づいて、周知の2色法により処理対象の温度を導出してもよい。そして、この処理対象の温度を上述した比Rの代わりに用いて、上述した監視制御ルーチンを行ってもよい。
Moreover, in the
上述した実施形態では、監視制御ルーチンにおいて塗膜82の異常の有無の判定(ステップS230)と赤外線ヒーター30の制御(ステップS240,S250)とを共に行うものとしたが、これらのいずれか一方を行ってもよい。あるいは、ステップS230以降の処理を行わず、CPU91がステップS220で導出した比Rをフラッシュメモリー92に記憶することで塗膜82の監視を行ってもよい。こうしても、例えばユーザーが記憶された比Rを確認することで、塗膜82の赤外線処理が適正に行われたか否かを把握したり、そのことを証明したりすることができる。
In the above-described embodiment, the determination of the presence or absence of abnormality of the coating film 82 (step S230) and the control of the infrared heater 30 (steps S240 and S250) are performed in the monitoring control routine. You may go. Alternatively, the
上述した実施形態では、比Rに基づいて監視制御を行うものとしたが、比Rを導出せずに塗膜放射強度Ecに基づいて監視制御を行ってもよい。ただし、精度が向上するため比Rに基づいて完成制御を行うことが好ましい。なお、赤外線ヒーター30の供給電力値Wが予め固定値として設定されている場合など、赤外線処理中に赤外線ヒーター30の出力を変化させない場合には、例えば異常判定の上下限に予め赤外線ヒーター30から塗膜82への赤外線の放射強度を考慮しておけばよく、比Rを導出せずに塗膜放射強度Ecに基づいて監視を行っても精度はそれほど低下しない。
In the embodiment described above, monitoring control is performed based on the ratio R. However, monitoring control may be performed based on the coating film radiation intensity Ec without deriving the ratio R. However, it is preferable to perform completion control based on the ratio R in order to improve accuracy. If the output of the
上述した実施形態において、ステップ240でフィードバック制御により供給電力値Wを決定したが、第1冷媒の流量についても決定してもよい。例えば、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Wの値を前回の値よりも大きい値にする代わりに、第1冷媒の流量を減少させるようにするなどとしてもよい。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。
In the embodiment described above, the supply power value W is determined by feedback control in step 240, but the flow rate of the first refrigerant may also be determined. For example, when the temperature detected by the
上述した実施形態では、放射強度センサ60は真上の検出箇所83からの赤外線の放射強度を検出するものとしたが、これに限られない。放射強度センサ60は、塗膜82からの赤外線を検出すればよく、塗膜82を透過した赤外線,塗膜82自身が放射した赤外線,塗膜82が反射した赤外線、のいずれか1以上の赤外線の放射強度を検出するように配置すればよい。例えば、放射強度センサ60を塗膜82の上方に配置してもよい。この場合、放射強度センサ60は、塗膜82が反射した赤外線や塗膜82自身が放射した赤外線の放射強度を検出することになる。こうすれば、塗膜82やシート80が赤外線の透過率が低い場合でも、塗膜82からの赤外線の放射強度を検出することができる。
In the embodiment described above, the
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良い。
In the above-described embodiment, the flow rate of the second refrigerant flowing through the second
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。
In the embodiment described above, the
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、複数の層によって構成してもよい。例えば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フィルタ部を構成してもよい。また、放射強度センサ60がフィルタ部63と絞り部62との少なくとも一方を備えないものとしてもよい。
The configuration of the
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。
In the above-described embodiment, the
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。
In the embodiment described above, the
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。
In the above-described embodiment, the
上述した実施形態では、処理対象である塗膜82として、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例示したが、処理対象はこれに限られない。例えば、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処理対象としてもよい。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。
In the embodiment described above, a coating film used as a thin film for MLCC (multilayer ceramic capacitor) is exemplified as the
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〜30i 赤外線ヒーター、32 フィラメント、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、47 第1冷媒流路、48 第1冷媒出入口、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〜60i 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、83,83a〜83i 検出箇所、90 コントローラー、91 CPU、92 フラッシュメモリー、93 対応関係テーブル、94 RAM、98 操作パネル、110 赤外線処理装置、170 センサ水平移動機構、171 電動シリンダー、171a ロッド、210 赤外線処理装置、270 センサ回転機構、271 モーター、271a 駆動軸、310 赤外線処理装置、360,360a〜360c 放射強度センサ、410 赤外線処理装置、460 ,460a〜460c 放射強度センサ、483,483a〜483c 検出箇所。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Infrared processing apparatus, 12 Furnace body, 12a Processing space, 13 Front end surface, 14 Rear end surface, 15 Left end surface, 16 Right end surface, 17, 18 Opening, 21, 25 Roller, 30, 30a-30i Infrared heater, 32 filament, 34 Electric wiring, 36 Inner pipe, 38 Heater main body, 40 Outer pipe, 41 Reflective layer, 42 Cap, 44 Wiring lead part, 47 First refrigerant flow path, 48 First refrigerant inlet / outlet, 49 Holder, 50 Power supply source, 52 1st refrigerant | coolant supply source, 54 2nd refrigerant | coolant supply source, 56 Temperature sensor, 60, 60a-60i Radiation intensity sensor, 61 Cylindrical body, 62 Restriction part, 62a Opening, 63 Filter part, 64 Detection part, 65 Electrical wiring, 66 second flow path forming member, 67 second refrigerant flow path, 68 second refrigerant inlet / outlet, 69 wiring outlet, 80 sheet, 82 coating film, 8 3, 83a to 83i Detection location, 90 controller, 91 CPU, 92 flash memory, 93 correspondence table, 94 RAM, 98 operation panel, 110 infrared processing device, 170 sensor horizontal movement mechanism, 171 electric cylinder, 171a rod, 210 infrared Processing device, 270 sensor rotation mechanism, 271 motor, 271a drive shaft, 310 infrared processing device, 360, 360a-360c radiation intensity sensor, 410 infrared processing device, 460, 460a-460c radiation intensity sensor, 483, 483a-483c detection location .
Claims (9)
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た1以上の赤外線ヒーターと、
前記処理空間内での処理対象からの赤外線の放射強度である処理対象放射強度を検出可能な1以上の処理対象用放射強度センサと、
前記検出された処理対象放射強度に基づいて、前記赤外線処理中における処理対象の状態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。 An infrared processing apparatus that performs infrared processing by emitting infrared rays to a processing target,
A furnace body forming a treatment space for performing the infrared treatment;
One or more infrared heaters disposed in the processing space;
One or more processing target radiation intensity sensors capable of detecting a processing target radiation intensity that is an infrared radiation intensity from the processing target in the processing space;
Monitoring control means for performing at least one of monitoring and control of the state of the processing target during the infrared processing based on the detected processing target radiation intensity;
Infrared processing device equipped with.
前記処理対象中の検出箇所が異なる複数の前記処理対象用放射強度センサ、
を備え、
前記監視制御手段は、複数の前記検出箇所の前記処理対象放射強度に基づいて、前記処理対象の状態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。 The infrared processing apparatus according to claim 1,
A plurality of the radiation intensity sensors for the processing object with different detection locations in the processing object,
With
The monitoring control means performs at least one of monitoring and control of the state of the processing target based on the processing target radiation intensity of the plurality of detection locations.
Infrared processing equipment.
前記処理対象用放射強度センサを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処理対象用放射強度センサを移動させて、前記処理対象中の複数の検出箇所の前記処理対象放射強度を検出させ、該検出された複数の処理対象放射強度に基づいて、前記処理対象の状態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。 The infrared processing apparatus according to claim 1,
Sensor moving means for moving the processing object radiation intensity sensor;
With
The monitoring control means moves the radiation intensity sensor for processing object by the sensor moving means to detect the processing object radiation intensity at a plurality of detection locations in the processing object, and the plurality of detected processing objects Based on the radiation intensity, at least one of monitoring and control of the state of the processing target is performed.
Infrared processing equipment.
前記処理対象を前記搬送方向に搬送する搬送手段、
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処理対象用放射強度センサを移動させることで該処理対象用放射強度センサによる前記処理対象中の検出箇所を前記処理対象と同じ速度で前記搬送方向に移動させ、前記複数の検出箇所が検出時刻の異なる前記処理対象の同じ部分となるようにする、
赤外線処理装置。 The infrared processing apparatus according to claim 3,
Conveying means for conveying the processing object in the conveying direction;
With
The monitoring control means moves the detection target radiation intensity sensor in the processing target by the sensor moving means in the transport direction at the same speed as the processing target by moving the processing target radiation intensity sensor. Move the plurality of detection points to be the same part of the processing target with different detection times,
Infrared processing equipment.
前記複数の検出箇所に対応する位置にそれぞれ配置された複数の前記赤外線ヒーター、
を備え、
前記監視制御手段は、前記複数の検出箇所の各々について、該検出箇所の前記処理対象放射強度に基づく値が目標値になるように該検出箇所に対応する赤外線ヒーターを制御することで、前記処理対象の状態を制御する、
赤外線処理装置。 The infrared processing device according to any one of claims 2 to 4,
A plurality of the infrared heaters respectively disposed at positions corresponding to the plurality of detection points;
With
For each of the plurality of detection locations, the monitoring control means controls the infrared heater corresponding to the detection location so that a value based on the radiation intensity to be processed at the detection location becomes a target value. Control the state of the subject,
Infrared processing equipment.
前記赤外線ヒーターから前記処理対象への赤外線の放射強度であるヒーター放射強度を検出可能なヒーター用放射強度センサ、
を備え、
前記監視制御手段は、前記処理対象放射強度と前記ヒーター放射強度との比に基づいて前記監視及び制御の少なくとも一方を行う、
赤外線処理装置。 The infrared processing device according to claim 1,
A radiation intensity sensor for a heater capable of detecting a heater radiation intensity which is an infrared radiation intensity from the infrared heater to the processing target;
With
The monitoring control means performs at least one of the monitoring and control based on a ratio between the processing object radiation intensity and the heater radiation intensity.
Infrared processing equipment.
前記処理対象用放射強度センサは、前記処理対象が前記処理空間にあるときには前記処理対象放射強度を検出可能であり且つ前記処理対象が前記処理空間にないときには前記ヒーター放射強度を検出可能な位置に配置されて、前記ヒーター用放射強度センサを兼ねており、
前記監視制御手段は、前記処理対象が前記処理空間にないときに、前記赤外線ヒーターを制御して該赤外線ヒーターに対する制御量と前記検出された前記ヒーター放射強度との対応関係を導出する対応関係導出処理を行い、前記赤外線処理中には、前記検出された処理対象放射強度と、該赤外線処理中における前記赤外線ヒーターに対する制御量に対応する前記ヒーター放射強度と、の比に基づいて前記監視及び制御の少なくとも一方を行う、
赤外線処理装置。 The infrared processing apparatus according to claim 6,
The radiant intensity sensor for processing object is located at a position where the radiant intensity of the processing object can be detected when the processing object is in the processing space and the heater radiant intensity can be detected when the processing object is not in the processing space. Arranged, also serves as the radiation intensity sensor for the heater,
The monitoring control means derives a correspondence relationship between the control amount for the infrared heater and the detected heater radiation intensity by controlling the infrared heater when the processing target is not in the processing space. Performing the processing, and during the infrared processing, the monitoring and control based on a ratio between the detected radiation intensity to be processed and the heater radiation intensity corresponding to a control amount for the infrared heater during the infrared processing Do at least one of the
Infrared processing equipment.
前記処理対象用放射強度センサには、前記処理対象からの赤外線のうち第1波長領域の放射強度である処理対象第1放射強度を検出する処理対象用第1センサと、前記処理対象からの赤外線のうち前記第1波長領域とは異なる第2波長領域の放射強度である処理対象第2放射強度を検出する処理対象用第2センサと、が含まれ、
前記監視制御手段は、前記検出された処理対象第1放射強度及び処理対象第2放射強度の少なくとも一方に基づいて前記処理対象の状態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。 The infrared processing device according to any one of claims 1 to 7,
The processing target radiation intensity sensor includes a processing target first sensor that detects a processing target first radiation intensity that is a radiation intensity in a first wavelength region among infrared rays from the processing target, and an infrared ray from the processing target. A processing target second sensor for detecting a processing target second radiation intensity that is a radiation intensity of a second wavelength region different from the first wavelength region,
The monitoring control means performs at least one of monitoring and control of the state of the processing target based on at least one of the detected processing target first radiation intensity and processing target second radiation intensity.
Infrared processing equipment.
請求項8に記載の赤外線処理装置。 The monitoring control means derives state related information related to the state of the processing target based on the detected processing target first radiation intensity and processing target second radiation intensity, and the processing based on the derived state related information Monitoring and / or controlling the condition of the object,
The infrared processing apparatus according to claim 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014164356A JP2016040497A (en) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | Infrared ray processing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014164356A JP2016040497A (en) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | Infrared ray processing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016040497A true JP2016040497A (en) | 2016-03-24 |
Family
ID=55540867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014164356A Pending JP2016040497A (en) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | Infrared ray processing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016040497A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022210427A1 (en) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 京セラ株式会社 | Bottomed cylindrical body |
CN109669215B (en) * | 2017-10-13 | 2023-12-08 | 亚历山大·曼内斯基 | Apparatus and method for detecting unauthorized objects or substances carried by individuals in protected access areas |
-
2014
- 2014-08-12 JP JP2014164356A patent/JP2016040497A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109669215B (en) * | 2017-10-13 | 2023-12-08 | 亚历山大·曼内斯基 | Apparatus and method for detecting unauthorized objects or substances carried by individuals in protected access areas |
WO2022210427A1 (en) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 京セラ株式会社 | Bottomed cylindrical body |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20140361099A1 (en) | System and Method for Thermal Control of Flow Through a Conduit | |
JP6225117B2 (en) | Infrared heating device and drying furnace | |
JP2016040497A (en) | Infrared ray processing device | |
JP5775224B2 (en) | Infrared heating unit, infrared heating device and drying device | |
JP2009295456A (en) | Induction cooker | |
TW201447207A (en) | Heater provided with nozzle and drying furnace | |
US20160282188A1 (en) | Film forming apparatus and thermometry method | |
JP4921057B2 (en) | Radiation temperature measuring device | |
JP6464765B2 (en) | Heat treatment apparatus, heat treatment method and storage medium | |
JP2016040496A (en) | Infrared ray processing device | |
JP2016040757A (en) | Infrared ray processing apparatus | |
TWI524819B (en) | Induction cooktop | |
JP2004095316A (en) | Induction heating cooker | |
JP2003347028A (en) | Cooking device | |
JP2009170433A (en) | Induction-heating cooker | |
JP6408279B2 (en) | Infrared treatment method | |
JP5679039B2 (en) | Induction heating cooker | |
WO2015005207A1 (en) | Drying furnace | |
JP2014053221A (en) | Induction heating cooker | |
JP5029774B1 (en) | Induction heating cooker | |
JP6506569B2 (en) | Induction cooker | |
JP2016154074A (en) | Induction heating cooker | |
JP6704764B2 (en) | Infrared processor | |
JP5241895B2 (en) | Induction heating cooker | |
JP5445628B2 (en) | Induction heating cooker |