JP2018070316A - 粉粒体の散布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、粉粒体の流動性が変化しても振動搬送部への粉粒体の落下位置を制御して振動搬送部の搬送面における粉粒体の分散状態を均一化する粉粒体の散布方法に関する。【解決手段】搬送される基材８０上に粉粒体を散布する方法であって、前記粉粒体を貯留する供給部２０からスクリューフィーダ３で該粉粒体を送り出して振動搬送部４の搬送面４６上に落下させる工程と、前記振動搬送部４の振動によって前記搬送面４６上の前記粉粒体を分散させながら搬送する工程と、搬送した前記粉粒体を前記振動搬送部４の散布口から前記基材８０上に散布する工程とを有しており、前記散布口４４から幅を有して落下する前記粉粒体の幅方向の分布状態を検知し、前記粉粒体の幅方向の分布状態に基づいて前記振動搬送部４へ落下する前記粉粒体の落下位置を調整して、前記振動搬送部４の散布口４４から連続散布される前記粉粒体の幅方向の分散状態を制御する、粉粒体の散布方法を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は粉粒体の散布方法に関する。

従来、連続搬送される基材上に、粉粒体を定量的に供給する方法について工夫されたものが種々ある。例えば特許文献１には、粉粒体を一時貯留する供給部から粉粒体をスクリューフィーダで連続的に切り出す。その切り出した粉粒体を落下させて振動搬送部で受け取り、振動搬送部が備える振動体の振動で粉粒体を分散させながら搬送し、振動搬送部の散布口から分散した粉粒体を基材上に連続散布する方法が開示されている。

特開２０１３−１３９３３７

特許文献１に記載された方法では、連続搬送される基材上に散布する粉粒体の散布量が均一化し、散布量を制御し得るとされる。しかし、振動搬送部に落下した粉粒体が、例えば、潮解性や吸湿性のものである場合、振動搬送部の搬送面における幅方向の分散状態が変動して均等にならない場合がある。そのため、基材上に散布される粉粒体の厚さの分布が変動することがあり、改善の余地があった。

本発明は、粉粒体の流動性が変化しても振動搬送部への粉粒体の落下位置を制御して振動搬送部の搬送面における粉粒体の分散状態を均等化する粉粒体の散布方法に関する。

本発明は、搬送される基材上に粉粒体を散布する方法であって、
前記粉粒体を貯留する供給部からスクリューフィーダで該粉粒体を送り出して振動搬送部の搬送面上に落下させる工程と、
前記振動搬送部の振動によって前記搬送面上の前記粉粒体を分散させながら搬送する工程と、
搬送した前記粉粒体を前記振動搬送部の散布口から前記基材上に散布する工程とを有しており、
前記散布口から幅を有して落下する前記粉粒体の幅方向の分布状態を検知し、
前記粉粒体の幅方向の分布状態に基づいて前記振動搬送部へ落下する前記粉粒体の落下位置を調整して、前記振動搬送部の散布口から連続散布される前記粉粒体の幅方向の分散状態を制御する、粉粒体の散布方法を提供する。

本発明の粉粒体の散布方法は、粉粒体の流動性が変化しても振動搬送部への粉粒体の落下位置を制御して振動搬送部の搬送面における粉粒体の分散状態を均等化する。

本発明に係る粉粒体の散布方法を実施する粉粒体の散布装置の好ましい一例を示した概略斜視図である。 粉粒体の質量測定方法の好ましい一例を示した概略斜視図である。 粉粒体の質量測定方法の好ましい一例を示した概略正面図である。 スクリューフィーダの排出口から排出される粉粒体の落下位置の制御について示したトラフを正面上方からみた斜視図であり、（Ａ）図は粉粒体が左側に片寄って分散した一例を示した図面であり、（Ｂ）図は粉粒体が右側に片寄って分散した一例を示した図面であり、（Ｃ）図は粉粒体が均等に分散した一例を示した図面である。 粉粒体の散布方法の一例を示したフローチャートである。 質量比ＭＡ／ＭＢとスクリューフィーダの移動距離ｄとの関係を示したグラフである。 質量比ＭＡ／ＭＢとスクリューフィーダの移動距離ｄとの関係を示したグラフである。 質量比ＭＡ／ＭＢと粉粒体の流量との関係を示したグラフである。 トラフを正面上方からみた粉粒体の分布状態の一例を示した図面代用写真であり、（Ａ）図は粉粒体が均等に分散した一例を示した図面代用写真であり、（Ｂ）図は粉粒体が右側に片寄って分散した一例を示した図面代用写真であり、（Ｃ）図は粉粒体が左側に厚く、右側に薄く分散した一例を示した図面代用写真である。なお、各写真には、散布口上方に桟が写されている。 トラフの受け取り位置、振動体および排出口の配列関係の好ましい一例を示した側面図である。 トラフの受け取り位置、振動体および排出口の配列関係の好ましい一例を示した正面図である。

本発明に係る粉粒体の散布方法の好ましい一実施形態について、図面を参照しながら、以下に説明する。まず、粉粒体の散布方法を実施する粉粒体の散布装置の好ましい一例について、図１を参照して説明する。本発明の粉粒体の散布方法は、例えば、発熱体の製造方法における電解質の散布方法に適用することができる。図１では、電解質の散布方法に適用した散布装置の一例を示す。

図１に示すように、粉粒体の散布装置１は、図示していない貯蔵部、供給部２０および搬出部３０を有する。以下、粉粒体の散布装置１は散布装置１ともいう。
貯蔵部は、供給部２０の上流（上方）側に配置され、粉粒体が貯蔵される図示していない貯蔵タンクと、粉粒体を供給部２０に配給する配給パイプ１２とを有する。配給パイプ内には、粉粒体の配送量を制御する図示していない弁が配される。弁は、配給パイプ１２内の配送路に上流側から、例えば、第１バタフライ弁、ロータリーバルブ、第２バタフライ弁の順に配される。貯蔵タンク内にある粉粒体は、配給パイプ１２を通って下方の供給部２０へ配給される。その配給量および配給のタイミングは、上記各弁の開閉によって調整される。

供給部２０は、粉粒体の一部を一時貯留しつつ搬出部３０へ供給するためのホッパである。供給部２０には、貯留本体部２１を備える。貯留本体部２１の上部に粉粒体Ｍ１の配給受け口２２が配される。貯留本体部２１内には貯留されている粉粒体Ｍ２を攪拌するアジテータ２３を備える。貯留本体部２１の下部には、粉粒体Ｍ２の供給口２４が配される。なお、供給部２０は、貯蔵部から粉粒体Ｍ１が配給されるよう、配給受け口２２に配給パイプ１２が挿入されるが、配給パイプ１２と配給受け口２２とは接合されない。供給口２４は、貯留本体部２１の半球形状の底面に開口された部分である。この供給口２４の下部に後述のスクリューフィーダ３のスクリュー（図示せず）が配され、供給口２４から配給される粉粒体Ｍ２と直接接触される。

供給部２０は、配給パイプ１２から配給される粉粒体Ｍ１を配給受け口２２から受けて貯留本体部２１で所定量（所定高さ）まで粉粒体Ｍ２として貯留する。散布装置１の稼働時には、後述のスクリューフィーダ３のスクリュー（図示せず）が回転することで供給口２４を介して供給部２０内の貯留粉粒体Ｍ２を一定量ずつスクリューフィーダ３へ供給する。また稼働時には、アジテータ２３が回転し供給部２０内の貯留粉粒体Ｍ２を攪拌する。

供給部２０内には、上方の配給受け口２２から粉粒体Ｍ１の一部が落下して積み上がる。積み上げられた粉粒体Ｍ２の堆積圧による押し出しによって、下方の供給口２４から粉粒体Ｍ２がスクリューフィーダ３へ供給される。そしてスクリュー（図示せず）によって、粉粒体Ｍ２が一定量ずつ切り出されて搬送される。供給部２０の形状は、貯留されている粉粒体Ｍ２自体の圧力を利用しつつも粉粒体Ｍ２が出過ぎないよう、供給口２４へ向かって狭まる先細り形状であることが好ましい。また、粉粒体Ｍ２は配給されたものから順に供給されることが、粉粒体の品質保持の観点から好ましい。特に潮解性や吸湿性の高い粉粒体である場合は、凝塊しないよう、貯留本体部２１内部に粉粒体が止まり続けないことが好ましい。粉粒体の正常なマスフロー状態の供給を妨げる現象として、粉粒体の排出がファンネルフローの状態になることがある。また、貯留本体部２１内にてブリッジやラットホールが形成されることが挙げられる。これらの解消方法として、アジテータ２３による粉粒体Ｍ２の攪拌が効果的である。なお、アジテータ２３の駆動は、後述のスクリューフィーダ３の駆動部３５によってなされてもよく、アジテータ２３用に別途設けた独立した駆動部（図示せず）によってなされてもよい。

搬出部３０は、供給部２０にある貯留されている粉粒体Ｍ２を連続的に切り出すスクリューフィーダ３と切り出した粉粒体Ｍ３を振動によって徐々に分散させ搬送する振動搬送部４とを有する。
スクリューフィーダ３は、螺旋状のスクリュー（図示せず）と、スクリューを覆う外壁部３２を有する。供給口２４に対向する外壁部３２の位置には、粉粒体Ｍ２の取り込み口３３が配され、外壁部３２の下流側には、例えば円筒状の、排出口３４が配されている。さらに、スクリューを回転させる駆動部３５および駆動部３５を制御するスクリュー制御部（図示せず）を有する。

スクリューは粉粒体Ｍ２の取り込み口３３から略水平方向に長さを持つ。スクリューは、駆動部３５の駆動軸（図示せず）に接続され、その動力で回転する。この螺旋状のスクリューの回転によって、供給部２０にある貯留されている粉粒体Ｍ２が小分けに切り出され、外壁部３２内でスクリューの長手方向へと粉粒体Ｍ３として搬送される。そして、スクリュー端部にある排出口３４から粉粒体Ｍ３が連続的に排出される。排出口３４は、外壁部３２の下端よりも下方へと突き出しており、粉粒体Ｍ３を鉛直方向に落下させ易くしている。

供給部２０およびスクリューフィーダ３は、台座５上に固定され、台座５はトラフ４１の幅方向と平行な方向（Ｙ方向）に移動可能である。台座５には、移動手段である台座駆動部（図示せず）が配される。なお、台座５による供給部２０の移動に追従して配給パイプ１２を介して貯蔵部（図示せず）も移動可能に配されることが好ましい。

振動搬送部４は、粉粒体Ｍ３が落下した後の粉粒体Ｍ４を分散させながら搬送するトラフ４１、トラフ４１を振動させる振動体４２、および振動体４２の振動（振動周波数、振幅、等）を制御する振動制御部４５を有する。振動搬送部４は、スクリューフィーダ３の排出口３４の下方に排出口３４と分離して配される。また、振動体４２は、台座６上に設置され、台座６と振動体４２との間には振動体４２自体の振動を緩和する防振部（図示せず）が配されることが好ましい。防振部としては、例えば、振動部４２の振動に対応したばねによる防振装置が挙げられる。

トラフ４１は、粉粒体Ｍ４の搬送面４６が平面であり、上方が開放された搬送方向に沿う横長の箱形状であり、粉粒体Ｍ４の排出方向に散布口４４が配される。トラフ４１の一端側の下面が振動体４２の振動面４２Ｓ上に固定され、振動体４２が台座６上に配される。振動体４２が配置されたトラフ４１の上方には、スクリューフィーダ３の排出口３４が配される。トラフ４１の一端側が、排出口３４から落下する粉粒体Ｍ３の受け取り位置４３となる。受け取り位置４３で受け取られた粉粒体Ｍ４は、振動体４２の振動によってトラフ４１とともに振動して、トラフ４１の幅方向に分散し、トラフ４１の他端側である散布口４４へと移動する。したがってトラフ４１の他端は、振動体４２の振動によって幅方向の両側に向かって均等に分散した粉粒体Ｍ７を、連続搬送される基材８０上に散布するための散布口４４となる。トラフ４１および散布口４４の幅は、スクリューフィーダ３の排出口３４の幅より広い。

トラフ４１は、受け取り位置４３の下面側が振動体４２に固定され、散布口４４が固定されず、自由端であり、片持ち梁の形態である。これにより、振動体４２の振動が、トラフ４１の受け取り位置４３から散布口４４に向かって徐々に増幅されて伝搬する。それとともに、搬送面４６上にて粉粒体Ｍ４を散布直前まで振動させ分散させる。これにより、粉粒体Ｍ４が搬送面４６の幅方向均等に分散しながら粉粒体Ｍ５として散布口４４へと移行する。そして搬送面４６の幅方向に均等に分散され平らにならされた粉粒体Ｍ６が粉粒体Ｍ７として基材８０上に散布される。また、スクリューフィーダ３の排出口３４の幅よりトラフ４１および散布口４４の幅が広く形成されていることにより、スクリューによって定量が切り出された粉粒体が幅方向に均等に分散し散布される。基材８０はシート状であり、その幅は散布口４４の幅Ｗより広くなされている。以下、基材８０を基材シート８０ともいう。

図２に示すように、散布口４４の鉛直下方には、散布口４４から幅Ｗｐを有して落下する粉粒体Ｍ７の幅方向（Ｙ方向）の分布情報を得るための検知手段５０を備える。なお、粉粒体Ｍ７の幅Ｗｐは、粉粒体Ｍ７の落下とともに幅方向にも奥行方向にも広がっていく。粉粒体Ｍ７の幅方向の分布情報とは、粉粒体Ｍ７を幅方向に区分した各質量値を意味する。検知手段５０は、振動搬送部４の散布口４４から落下する粉粒体Ｍ７の幅方向に区分した各質量値を量るものであればよい。
また、検知手段は基材ごとに画像をとり、その画像情報をもとに各質量値を量ることや、物品の状態で量ってもよい。

より具体的には、振動搬送部４の散布口４４から落下する粉粒体Ｍ７の幅方向を複数に区分した各区分域における単位時間当たりの粉粒体Ｍ７の各質量を量る。
そして検知手段５０によって検出した粉粒体Ｍ７の幅方向の質量値に基づいて振動搬送部４へ落下する粉粒体Ｍ４の落下位置、実際には、スクリューフィーダの搬出口３４の中心位置を調整する。これによって、振動搬送部４の散布口４４から連続散布される粉粒体Ｍ７の幅方向の分散状態を制御する。分散状態の具体的な制御については後述する。

検知手段５０として、枡５５（５５Ａ、５５Ｂ）と図示していない質量測定器とを用いる。
測定領域は、散布口４４を幅方向に複数に区分して、落下する粉粒体Ｍ７の広がり状態を考慮して、その鉛直方向の基材８０面上に設定される。具体的には、散布口４４の幅方向中央を通る鉛直線を基準線Ｌｖとして、この基準線Ｌｖが基材８０上の散布される粉粒体の散布領域Ｓｃの幅方向中央を通る中心線Ｃ３と一致するように設定されることが好ましい。実質的には、基材８０の機械流れ方向（ＭＤ）に対して直交する基材８０の幅方向の中心を通る中心線Ｃ４と一致するように設定される。通常、中心線Ｃ３とＣ４とは一致している。図示例では、散布口４４を幅方向（Ｙ方向）に２等分に区分した。２区分した各領域の鉛直方向下方にある、基材８０上に粉粒体Ｍ７が線状に落下される領域上が、測定領域ＳＡ、ＳＢとなる。粉粒体Ｍ７が線状に落下されるとは、散布による幅方向および基材８０の搬送方向への広がりも含めていう。なお、基材８０の搬送方向を矢印Ｑにて示したが、搬送方向が逆方向であってもよい。後述する図３では逆方向になっている。

枡５５Ａ、５５Ｂは、上方から見てその内部に測定領域が入るように、かつ、枡５５Ａ、５５Ｂ間に基準線Ｌｖを挟むように接触して設置される。したがって、枡５５Ａ、５５Ｂは、その内部に測定領域が入る大きさのものである。要するに、落下する粉粒体Ｍ７のすべてを枡５５Ａ、５５Ｂ内に取り込むことができればよい。なお、枡５５Ａ、５５Ｂの隣接部分は、枡５５Ａ、５５Ｂの壁の厚さがあるが、厚さが薄いため、質量測定では無視できるものとする。また、枡５５Ａ、５５Ｂの隣接部分の壁は、開口側に向かって先細り形状にすることで、より壁の厚さを無視できるようになる。

各枡５５（５５Ａ、５５Ｂ）には、形状、質量が同じものを用いる。
例えば、上記枡５５にはステンレス鋼材製の箱型の枡を用いる。枡５５の材質としては、ステンレス鋼材の他に、一般鉄鋼材、銅合金材、アルミニウム合金材、等が挙げられる。枡５５を構成する部材の厚さは薄いほど好ましいが、強度が確保されることが必要であるため、その厚さは、０．５ｍｍ以上、好ましくは０．７５ｍｍ以上、より好ましくは１．０ｍｍ以上とする。また隣接する枡５５Ａ、５５Ｂ同士の枡を構成する壁部の厚さが厚くなり過ぎないようにするために、１．０ｍｍ以下であり、好ましくは０．７５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．５ｍｍ以下とする。

各枡５５にて枡内に落下した粉粒体Ｍ７を捕らえ、捕らえた粉粒体Ｍ７の質量を、枡５５とともに質量測定器によって測定する。なお、枡５５の質量は、予め、質量測定器によって測定しておく。そして、粉粒体Ｍ７の質量は、枡５５とともに粉粒体を測定して得た質量値から枡の質量値を引くことで、粉粒体の質量値を得ることができる。
質量測定器には、質量が測定できるものであればよく、例えば、メトラー・トレド製の電子天びん（商品名）を用いることができる。

または、図３に示すように、質量分布は、上記のように散布口４４から落下する粉粒体Ｍ７を撮像部で撮像し、その撮像画像を画像処理して求める方法がある。
例えば、散布口４４から落下する粉粒体Ｍ７が撮像される撮像部５１と、撮像部５１で撮像した画像を処理して単位時間当たりに落下する粉粒体Ｍ７の質量分布情報を求める画像処理制御部５２とが挙げられる。また粉粒体Ｍ７の落下軌道空間を間に挟んで撮像部５１と照明部５３とが対向するようにして配置されている。この撮像部５１、画像処理制御部５２、照明部５３および画像処理方法は、特開２０１５−１１１０８８号公報に記載されたものと同様なものを用いることができる。

粉粒体Ｍ７の測定質量値に基づいて、搬送面４６への粉粒体Ｍ３の落下位置を調整する。落下位置の調整は、図１に示したように、振動搬送部４の搬送面４６における粉粒体Ｍ３の落下位置を、搬送面４６における粉粒体Ｍ４の搬送方向と直交する幅方向であるＹ方向に移動して行う。具体的にはスクリューフィーダ３を上記Ｙ方向のどちらか一方に移動して調整する。スクリューフィーダ３の移動は、スクリューフィーダ３が固定されている台座５を移動する台座駆動部（図示せず）によって行う。

台座５は、少なくともＹ方向に移動可能なステージで構成されていることが好ましい。このステージは、固定ステージと、固定ステージ上にＹ方向に移動可能に配した移動ステージを備える。移動ステージの移動は、通常の移動手段を用いることができ、例えば図示していないボールねじを採用することができる。移動ステージの移動は、ボールねじの一端に配されたハンドルを手動で動かしてもよく、または、ボールねじを図示していない電動機によって動かしてもよい。電動機を用いる場合、ボールねじの駆動手段としてステッピングモータを用いることが好ましい。

上記撮像装置を用いた質量検出において、基準線Ｌｖに対してＡ側の領域の単位時間当たりの粉粒体の散布質量と、Ｂ側の領域の単位時間当たりの粉粒体の散布質量との比、すなわち、後述するＭＡ／ＭＢを求め、それに基づいて、移動量を求める。移動量を求める方法は後述する。この移動量に基づいて、自動的にボールねじの駆動手段にスクリューフィーダ３の移動量を指示し、ボールねじの駆動手段を動作させることで、スクリューフィーダ３が載置される移動ステージを自動で移動させることが可能である。駆動手段としてはステッピングモータを用いることが好ましい。

搬送面４６に対する粉粒体Ｍ３の落下位置である受け取り位置４３の移動方法については、振動搬送部４を移動させることも考えられる。しかし、通常、振動搬送部４の散布口４４は、基材８０との精密な位置調整がなされており、振動搬送部４を移動することは難しい。そこで、上記したように、台座５をＹ方向に移動可能なステージで構成し、台座５の移動ステージごとスクリューフィーダ３を移動させることが好ましい。

スクリューフィーダ３の排出口３４から排出される粉粒体Ｍ３の落下位置の制御について、図４を参照して説明する。
図４（Ａ）に示すように、搬送面４６における幅方向の中心を通る中心線Ｃ３に対して、矢印Ａによって示す粉粒体Ｍ３の落下領域Ａ１の中心Ｐ１が図面左側に偏っている。実際の落下位置は、点ではなく拡がりを有する領域となっている。以下、落下領域という。この落下領域が偏っているとは、落下領域の中心が偏っていることである。図示例では、左側に偏っている。この場合、搬送面４６に落下した粉粒体Ｍ４は、トラフ４１の振動によって搬送面４６上を分散されながら、粉粒体Ｍ５として散布口４４方向に搬送される。しかし、散布口４４に搬送された粉粒体Ｍ６は、搬送面４６の幅方向に均等に分布せず、粉粒体Ｍ６の搬送面４６上の幅方向の分布が、中心線Ｃ３よりも左側に偏った分布を有して搬送される。そのため、散布口４４から散布される粉粒体Ｍ７も中心線Ｃ３よりも左側に偏って散布されることになる。なお、散布口４４における中心線Ｃ３から鉛直下方に下した鉛直線の基準線Ｌｖが基材（図示せず）の幅方向中央に一致するように、基材８０に対してトラフ４１が配されている。

一方、図４（Ｂ）に示すように、搬送面４６における幅方向の中心を通る中心線Ｃ３に対して、矢印Ｂによって示す粉粒体Ｍ３の落下領域Ａ２の中心Ｐ２が図面右側に偏っている。この場合、上記とは全く逆に、トラフ４１の振動によって、搬送面積４６上を右側に偏って分散されて搬送される。そのため、散布口４４から散布される粉粒体Ｍ７も中心線Ｃ３よりも右側に偏って散布されることになる。

さらに、図４（Ｃ）に示すように、搬送面４６における幅方向の中心を通る中心線Ｃ３に対して、矢印Ｃによって示す粉粒体Ｍ３の落下領域Ａ３の中心Ｐ３が一致している。
この場合、搬送面４６に落下した粉粒体Ｍ４は、粉粒体Ｍ５としてトラフ４１の振動によって搬送面４６上を分散されながら、散布口４４方向に搬送される。そして、散布口４４に搬送された粉粒体Ｍ６は、振動による分散によって搬送面４６の幅方向に均等に分布している。そのため、粉粒体Ｍ６の搬送面４６上の幅方向の分布が、中心線Ｃ３に対して質量分布が対称分布を有している。これによって、散布口４４から散布される粉粒体Ｍ７も中心線Ｃ３に対して質量分布が対称になるように散布される。

上記の場合は、受け取り部４３に落下した粉粒体Ｍ４が搬送面４６上を分散、搬送され、散布口４４における質量分布が中心線Ｃ３に対して対称になっていることが前提である。また、搬送面４６に不均一性がなく平面であるとの前提である。しかし、スクリューフィーダ３から落下された粉粒体Ｍ３の受け取り位置４３は、必ずしも中心線Ｃ３に対して対称になっているとは限らない。また、搬送面４６も、完全な平面になっているとは限らない。また、トラフ４１の振動状態も必ずしも均等ではない。
そのため、受け取り部４３の中心が中心線Ｃ３に一致した状態にあっても、散布口４４から散布される粉粒体Ｍ７の幅方向の質量分布が均等にならない場合がある。また受け取り部４３の中心が中心線Ｃ３に一致しない状態にあっても、散布口４４から散布される粉粒体Ｍ７の幅方向の質量分布が均等になる場合がある。そこで、搬送面４６における受け取り部４３の中心と中心線Ｃ３とを測定して、中心線Ｃ３に対する受け取り部４３の位置の補正を行うことで、粉粒体Ｍ７の幅方向の質量分布を均等にする。

具体的には、図５のフローチャートに示したように、スクリューフィーダ３の位置調整を行うことによって、粉粒体Ｍ３の落下位置となる受け取り部４３の位置補正を行う。なお、適宜、図１、２等も参照。
（１）トラフ４１の散布口４４における中心線Ｃ３から鉛直下方に下した基準線Ｌｖが基材８０の幅方向中央に一致するように、基材８０に対してトラフ４１を配する（トラフと基材との位置合わせ：Ｓ１）。
（２）トラフ４１のレベル出しを行う。具体的には、水準器を用いて搬送面４６の水平度を水平に調整する（トラフのレベル出し：Ｓ２）。
（３）スクリューフィーダ３の排出口３４の中心から鉛直方向に延びる中心線Ｃ２と、トラフ４１の搬送面４６における幅方向の中心を通る中心線Ｃ３とを一致させる（スクリューフィーダの排出口とトラフ搬送面との位置合わせ：Ｓ３）。以下、トラフ４１の搬送面４６をトラフ搬送面ともいう。

（４）スクリューフィーダ３を稼働して、貯蔵粉粒体Ｍ２を切り出し、排出口３４から粉粒体Ｍ３として搬送面４６に落下させる（トラフ搬送面への粉粒体の落下Ｓ４）。
（５）振動搬送部４を稼働して、トラフ４１を振動部４２で振動させて、搬送面４６上で粉粒体Ｍ４をＭ５として分散させながら、散布口４４方向に搬送する（振動搬送部の稼働による粉粒体の分散と搬送：Ｓ５）。
（６）散布口４４に搬送された分散された粉粒体Ｍ６は、散布口４４から落下させて、粉粒体Ｍ７として散布する（粉粒体の散布：Ｓ６）。
（７）検知手段５０によって、基材８０に落下する粉粒体Ｍ７の質量測定を行う（質量測定：Ｓ７）。まず、散布口４４を幅方向に２等分に区分した各領域の鉛直方向下方にある測定領域ＳＡ、ＳＢが、上方から見て各枡５５内に入るように各枡５５を接触させて設置する。ただし、基準線Ｌｖを挟んで枡５５Ａ、５５Ｂを設置する。こうすることで、常に一定の位置における質量測定が行える。

（８）質量測定で得た、枡５５Ａの質量測定値をＭＡ、枡５５Ｂの質量測定値をＭＢとして、ＭＡ／ＭＢ×１００（％）を計算する（ＭＡ／ＭＢ×１００（％）の計算：Ｓ８）。
（９）ＭＡ／ＭＢ×１００（％）の値がしきい値内であるか否かの判定を行う（ＭＡ／ＭＢ×１００（％）の値の判定：Ｓ９）。

（１０）判定の結果、ＭＡ／ＭＢ×１００（％）の値がしきい値以内「Ｙｅｓ」であれば、そのまま、生産に移行する（生産に移行：Ｓ１０）。
（１１）判定の結果、ＭＡ／ＭＢ×１００（％）の値がしきい値外「Ｎｏ」であれば、スクリューフィーダを移動させ、Ｓ４以降を再び行う（スクリューフィーダの位置再設定：Ｓ１１）。
スクリューフィーダ３の位置の再設定に際しては、予め、スクリューフィーダ３の種々の位置におけるＭＡ／ＭＢ×１００（％）の値を求めておき、検量線を作成しておくことが好ましい。

例えば、図６に示すように、スクリューフィーダ３の移動距離ｄ以外の測定条件を一定にして、スクリューフィーダ３の移動距離に対するＭＡ／ＭＢ×１００（％）の値を求めた。
その結果を、縦軸ｙにＭＡ／ＭＢ×１００（％）の値を取り、横軸ｘにスクリューフィーダの位置を取ってグラフに作成した。この場合、ｙ＝（０．０１１ｘ＋０．８２２１）×１００なる関係式が導ける。ｙはＭＡ／ＭＢ×１００（％）であり、ｘはスクリューフィーダの移動距離ｄである。この式に基づいて、質量測定によって得たＭＡ／ＭＢ×１００（％）の値を上記式ｙに代入してｘを求めることで、スクリューフィーダの移動距離ｄを算出することができる。

図６を求める測定条件は以下の通りである。
トラフ４１には、搬送面の長さが３８０ｍｍ、幅が８５ｍｍの表面にシンフロンＴが１μｍ以上３０μｍ以下の厚さで表面処理されたステンレス鋼材製のものを用いた。この搬送面４６の表面張力は３０ｍＮ／ｍ、動摩擦係数は０．２２であった。
粉粒体には、一例として、平均粒径が４５０μｍの塩化ナトリウムを用いた。塩化ナトリウムは、冨田製薬の塩化ナトリウムである。この粉粒体を排出口３４から０．５ｇ／ｓの流量にて、振動している搬送面４６における受け取り位置４３に供給した。このとき、トラフ４１の振動条件は、振動体４２の振動を、周波数ｆ：８９Ｈｚ、振幅ａ：０．０２ｍｍに設定した。
散布口から散布される粉粒体の質量測定には、枡５５Ａ、５５Ｂを用いた。枡５５Ａ、５５Ｂは、長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、高さ１５ｍｍ、厚さ１ｍｍのステンレス鋼材製である。この枡５５Ａ、５５Ｂを、枡５５Ａ、５５Ｂ間に基準線Ｌｖを挟んで接触するようにして、所定の測定領域ＳＡ、ＳＢ上が枡内に入るように配した。
さらに、質量を測定する質量測定器には、メトラー・トレド社製の電子天びん（商品名）を用いた。

また、ＭＡ／ＭＢとスクリューフィーダの移動距離ｄとの関係は、図７に示すようになった。図７からわかるように、スクリューフィーダの移動距離ｄを１ｍｍ変えることで、粉粒体の分散性を示すＭＡ／ＭＢ×１００（％）の値が５％程度、変化することがわかった。移動距離ｄは、搬送面４６の粉粒体の流れ方向と直交する方向（Ｙ方向）の移動距離である。
このことから、スクリューフィーダ３の移動距離ｄがわずかであっても、ＭＡ／ＭＢの値が大きく変化するため、スクリューフィーダ３とトラフ４１との位置設定が重要であることがわかる。
図７を求める測定条件は、上記図６を求める測定条件と同様である。

さらに、ＭＡ／ＭＢと粉粒体の流量との関係は、図８に示すようになった。図８からわかるように、粉粒体の流量が多くなると、枡５５Ａ側の粉粒体の散布量が多くなった。すなわち、トラフ４１の中心線Ｃ３に対して、Ａ側の散布量が多く、Ｂ側の散布量が少なくなった。このような散布量のばらつきの原因としては、搬送面４６が散布量の多いＡ側に傾いていることが挙げられる。または、粉粒体Ｍ３の落下位置がＡ側に片寄っているか、もしくは、振動体４２の振動が不十分であることが挙げられる。振動が不十分な場合とは、例えば、振動周波数ｆが低すぎる場合、振動周波数ｆが高すぎる場合がある。振幅ａが小さすぎる場合、振幅ａが大きすぎる場合、等がある。

また、粉粒体Ｍ３のトラフ搬送面４６への供給量が少なすぎると、搬送面４６の幅方向に粉粒体が広がりにくくなり、分布むらを発生することになる。逆に多すぎると、ライン停止後の再起動時に搬送面４６上に余分に粉粒体が残りやすくなるため、散布量が多くなり過ぎるという不良の発生原因になることがある。また粉粒体の種類によって、粉粒体の供給量の最適量は異なるため、粉粒体の供給量は、粉粒体の種類によって、適宜決定される。

なお、トラフの振動数ｆは、機械の固有振動数の整数倍にならないような値に、最初に設定することが好ましい。なお、振幅は塩の流動性によりトラフ上の塩質量が変化するため、適宜決定される。さらに、粉粒体の分散状態を適正にするには、振幅を制御する方法と、スクリューフィーダの移動距離を制御する方法がある。設定（調整）の順番は、（１）振動数を決める、（２）トラフ上の塩重量が狙いの値となるように振幅を調整する。その後、（３）分散性を適正にするためにスクリューフィーダ移動距離の調整を行う。

本実施形態の散布装置１を用いた粉粒体の散布方法によれば、振動搬送部４から基材に供給される粉粒体Ｍ７の分散むらを解消して分散状態を均一化し、基材８０上に均一に散布することができる。
このように、適正な位置にスクリューフィーダ３の排出口３４が配された場合には、図９（Ａ）に示すように、トラフ４１の散布口４４では粉粒体の幅方向分布が均等になる。たとえ、粉粒体Ｍ３の受け取り位置４３に近いところ（トラフ４１の左上側）に、粉粒体の分布が不均等な領域（黒く写されている部分）があっても差し支えない。
一方、図９（Ｂ）に示すように、スクリューフィーダ３の排出口３４が適正位置から片寄って配された場合には、図９（Ｂ）に示すように、トラフ４１の散布口４４における粉粒体の幅方向分布が不均等になる。黒く写されている領域は粉粒体が分布していないか、分布量が少ない領域である。また、図９（Ｃ）に示すように、トラフ４１の散布口４４における粉粒体の幅方向分布がどちらか一方が厚く、他方が薄くなるような不均等な分布になる。この写真では、トラフ４１の中心線Ｃ３に対してＡ側の粉粒体が薄く分布され、Ｂ側の粉粒体が厚く分布されている。

さらに、上記螺旋状のスクリューによる粉粒体Ｍ２の小分け切り出しによって、粉粒体Ｍ２がそれ自身の堆積圧でいっきに押し出されることが防止できる。そして切り出された粉粒体Ｍ３の振動搬送部４への排出量を制御できる。これにより、振動搬送部４での分散をし易くし効果的なものとすることができる。
しかし、粉粒体が、例えば、潮解性や吸湿性のものである場合、振動搬送部４における粉粒体Ｍ３の分散状態が均一になりにくいことがある。このようなときこそ、上記説明した粉粒体の散布方法が効果を発揮する。すなわち、スクリューフィーダ３を適正位置に移動することで、粉粒体の幅方向分布を均等なものにすることができる。

また、本実施形態においては、図１０に示すように、排出口３４から排出される粉粒体Ｍ３は、搬送面４６のある範囲に落下する。その落下範囲が受け取り位置４３となる。したがって、受け取り位置４３は範囲を有する。この範囲の大きさは、排出口３４から搬送面４６までの高さによって決まる。そして、例えば、トラフ４１の受け取り位置４３および振動体４２にトラフ４１が取り付けられている位置は、排出口３４の位置と鉛直線（ｖ１）上に配置されている。これにより、スクリュー３１で切り出された粉粒体Ｍ３の自重による落下衝撃力と振動体４２による振動の力とが組み合わさり相乗的な分散力となる。この配置がトラフ４１上での粉粒体Ｍ４の分散には効果的である。トラフ４１の受け取り位置４３、振動体４２および排出口３４の配列関係については、特開２０１３−１３９３３７号公報に記載されたものと同様の配置をとることができる。

さらに図１１に示すように、振動搬送部４の受け取り位置４３から散布口４４までの粉粒体の搬送方向に対し、これと直交する方向に沿ってトラフ４１を正面視する。このときに、受け取り位置４３の幅中心位置とスクリューフィーダ３の排出口３４の幅中心位置とが一致する配置とされる。なお前記搬送方向と直交する方向とは、搬送方向と同一水平面における直交方向であり、粉粒体の流れ方向をＭＤ方向（Machine Direction）としたときのＣＤ方向（Cross Direction）である。より具体的は、振動搬送部４のトラフ４１の受け取り位置４３の幅方向の中心線Ｃ３と排出口３４付近の幅方向の中心線Ｃ１とが一致する。これにより、搬送面４６の供給された衝撃により分散し始めた粉粒体Ｍ４が、振動によってトラフ４１上で幅方向（ＣＤ方向）に均等に拡がり易くなり好ましい。受け取り位置４３の幅中心位置とスクリューフィーダ３の排出口３４の幅中心位置との位置関係については、特開２０１３−１３９３３７号公報に記載されたものと同様の配置を取ることができる。また、スクリューの軸構成が多軸構成であっても、同公報に記載されたものと同様の構成を採用することができる。

本実施形態におけるトラフ４１は横長の箱体（直方体）の上面を開放し、散布口４４を開口した形状であるが、本発明の搬送体としてはこれに限らず、特開２０１３−１３９３３７号公報に記載された形状を採用することができる。なお、受け取り位置４３以外の上方が塞がれたものであってもよい。

振動体４２の振動は、振動制御部４５が制御する振幅ａおよび周波数ｆによって調整される。振幅ａや振動数ν（周波数ｆによって変動）が大きすぎると、粉粒体がうまく分散しきれないまま散布口４４に到達してしまう。逆に振幅ａや振動数νが小さすぎると、粉粒体がトラフ４１上で前進できず滞留してしまう。また、振動体４２の振幅ａおよび周波数ｆの好適な設定は、特開２０１３−１３９３３７号公報に記載された設定を採用することができる。

以上のとおり、本実施形態の粉粒体の散布方法によれば、粉粒体の潮解や吸湿によってその流動性が変化しても、振動搬送部の搬送面積４６への粉粒体の落下位置を制御して搬送面４６の幅方向における粉粒体の分散状態を均等化して散布することができる。

１ 粉粒体の散布装置（散布装置）
３ スクリューフィーダ
４ 振動搬送部
５ 台座
６ 台座
１２ 配給パイプ
２０ 供給部
２１ 貯留本体部
２２ 配給受け口
２３ アジテータ
２４ 供給口
３０ 搬出部
３２ 外壁部
３３ 取り込み口
３５ 駆動部
４１ トラフ
４２ 振動体
４２Ｓ 振動面
４３ 受け取り位置
４４ 散布口
４５ 振動制御部
４６ 搬送面
５０ 検知手段
５１ 撮像部
５２ 画像処理制御部
５３ 照明部
５５、５５Ａ、５５Ｂ 枡
８０ 基材（基材シート）
Ａ１、Ａ２、Ａ３ 落下領域
Ｃ１、Ｃ２，Ｃ３、Ｃ４ 中心線
Ｌｖ 基準線
Ｍ１〜Ｍ７ 粉粒体
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 各落下領域の中心
Ｓｃ 散布領域
Ｗｐ 散布口４４から落下する粉粒体Ｍ７の幅
ａ 振幅
ｄ スクリューフィーダの移動距離
ｆ 振動周波数
ν 振動数

Claims (8)

1. 搬送される基材上に粉粒体を散布する方法であって、
   前記粉粒体を貯留する供給部からスクリューフィーダで該粉粒体を送り出して振動搬送部の搬送面上に落下させる工程と、
   前記振動搬送部の振動によって前記搬送面上の前記粉粒体を分散させながら搬送する工程と、
   搬送した前記粉粒体を前記振動搬送部の散布口から前記基材上に散布する工程とを有し、
   前記散布口から幅を有して落下する前記粉粒体の幅方向の分布状態を検知し、
   前記粉粒体の幅方向の分布状態に基づいて前記振動搬送部へ落下する前記粉粒体の落下位置を調整して、前記振動搬送部の散布口から連続散布される前記粉粒体の幅方向の分散状態を制御する、粉粒体の散布方法。
2. 前記粉粒体の落下位置を前記振動搬送部の搬送面における搬送方向と直交する幅方向に移動して、前記振動搬送部へ落下する前記粉粒体の落下位置を調整する請求項１に記載の粉粒体の散布方法。
3. 前記スクリューフィーダを移動して前記振動搬送部へ落下する前記粉粒体の落下位置を調整する請求項２に記載の粉粒体の散布方法。
4. 前記振動搬送部の散布口から落下する前記粉粒体の幅方向の分布状態を検知手段にて検知し、検知して得た前記粉粒体の分布情報に基づいて前記振動搬送部へ落下する前記粉粒体の落下位置を調整する請求項１〜３のいずれか１項に記載の粉粒体の散布方法。
5. 前記検知手段は、前記振動搬送部の散布口から落下する前記粉粒体を撮像する撮像装置と、前記撮像装置で撮像した画像を処理して単位時間当たりに落下する前記粉粒体の分布情報を求める画像処理装置とを有する請求項４に記載の粉粒体の散布方法。
6. 前記粉粒体の分布情報は、前記振動搬送部の散布口の幅方向を複数に分割した下方の各分割域における単位時間当たりの前記粉粒体の質量を求めて得られる前記粉粒体の質量分布である請求項４または５に記載の粉粒体の散布方法。
7. 前記質量分布は、前記振動搬送部の散布口から落下する前記粉粒体を撮像して得た画像を処理して求める請求項６に記載の粉粒体の散布方法。
8. 前記質量分布に基づいて、振動搬送部への前記粉粒体の落下位置を自動で移動させる請求項６または７に記載の粉粒体の散布方法。