JPH08337343A - 金属シートの非接触型防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 張り渡された状態の帯状金属を非接触で防振
する。 【構成】 張り渡されている磁性材料からなる帯状の金
属シートに生じる振動を減衰防止する防振装置におい
て、金属シートＳをその面に垂直な方向に引き付ける電
磁石２２と、金属シートの表面の変位を電圧信号として
出力するセンサ２４と、センサ２４から出力される電圧
信号の中から所定範囲内の周波数成分を抽出するバンド
パスフィルタ２６と、抽出された電圧信号の位相を変更
する位相変換器２８と、位相変換器２８から出力された
電圧信号を半波整流する整流器３０と、整流器３０から
出力される半波電圧信号から高周波成分を除くためのロ
ーパスフィルタ３２と、ローパスフィルタ３２から出力
される電圧信号を増幅し、前記電磁石２２を駆動する増
幅器３４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属シートの非接触型
防振装置、特に印刷、塗布、蒸着等の工程で帯状の金属
シートを張り渡された状態で搬送する際に、該金属シー
トに生じる振動を防止するために適用して好適な金属シ
ートの非接触型防振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、帯状の金属シートを張り渡した
状態で連続的に搬送しながら、該金属シートに印刷、塗
布、蒸着等の処理を施すことが行われている。その一例
を、カラーテレビのブラウン管に使用されているシャド
ウマスクを製造するために、帯状の金属シートの表裏両
面をレジスト塗布する場合について説明する。

【０００３】図２２は、レジスト塗布装置の要部の概略
構成を示す側面図であり、この塗布装置では、入側ガイ
ドロール１０と出側ガイドロール１２との間に張り渡さ
れた状態で矢印方向に搬送される金属シートＳに対し
て、初めに表面を第１コータ１４で所定厚さにレジスト
を塗布した後、裏面を第２コータ１６で同様に塗布し、
その後、フローティング乾燥機１８を通過させてドライ
ヤノズル２０から熱風を吹き付けて乾燥した後、次の工
程へ搬送し、例えば図示しないコイルで巻き取る作業が
行われている。

【０００４】上記のようにしてレジストを両面塗布した
金属シートＳには、その後、表裏両面に形成されたレジ
スト膜を所定パターンに露光し、現像することにより、
レジスト膜の不要部分を除去した後、それをマスクとし
てエッチングを行って、前記シャドウマスクを作成して
いる。従って、シャドウマスクに形成されるパターンの
精度は、エッチング精度により決まり、このエッチング
精度は乾燥後のレジスト膜の厚さのむらに大きく依存し
ているため、レジストを金属シートＳに一定の厚さに塗
布することが極めて重要である。

【０００５】上記塗布装置では、レジストの塗布厚を、
金属シートＳとコータ先端との間隔を一定に維持するこ
とにより所定の厚さに調整するようにしている。そのた
め、塗布位置が入側ガイドロール１０により固定されて
いる表面側の場合は、第１コータ１４によって一定の厚
さに精度良く塗布できるものの、入側ガイドロール１０
と出側ガイドロール１２の間に位置する金属シートＳ
は、張り渡された状態にあるために振動し易く、振動す
ると第２コータ１６の先端と該金属シートＳとの間隔が
変動することになるため、その裏面側はレジストの塗布
厚が変動し易いという問題がある。

【０００６】上記金属シートＳの振動は、（１）ロール
の偏芯等の精度不良、（２）ロール軸受のガタ等、
（３）金属シートのテンション変動、（４）乾燥機１８
のドライヤノズル２０からの熱風の吹き付け、（５）塗
布装置自体の機械フレームの振動、（６）モータ等の駆
動系からの振動、（７）金属シートの材質のむら、
（８）金属シートとロールとの間の摩擦、（９）ロール
上での金属シートの変形等、に起因していることが知ら
れている。そして、その対策として、（イ）塗布装置の
機械的な各部品、部材の精度を向上したり、（ロ）塗布
装置自体の機械フレームや駆動系を防振性に優れた材料
で作成したり、ロール間距離をできるだけ短くしたりす
ることが行われている。ところが、これらの間接的な対
策には、自ずとその限界があるため、塗膜精度を向上す
るためには、第２コータ１６の下流の近い位置で金属シ
ートを機械的に支持し、その振動を積極的に防止するこ
とが、考えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように第２コータ１６の下流の近い位置で、即ち乾燥機
１８の入側で金属シートを機械的に支持するということ
は、その一部、例えば両端部を支持する場合であって
も、乾燥前の塗布面に接触することになるため、塗膜の
品質低下及び歩留りの低下を来すことになるという問題
がある。

【０００８】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、張り渡された状態の帯状の金属シー
トを、機械的に支持することなく防振することができ
る、金属シートの非接触型防振装置を提供することを課
題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、張り
渡されている磁性材料からなる帯状の金属シートに生じ
る振動を減衰防止する金属シートの非接触型防振装置に
おいて、金属シートをその面に垂直な方向に引き付ける
電磁石と、金属シートの垂直方向の振動を検出し、電圧
信号として出力するセンサと、該センサで検出された金
属シートの振動と同一の周期で且つ所定の位相差で、前
記電磁石に引き付け力を発生させる制御信号を作成して
フィードバックする制御手段と、を備えた構成とするこ
とにより、前記課題を解決したものである。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の防振装置に
おいて、制御手段が、センサから出力される電圧信号を
半波整流する整流器と、該整流器から出力され半波電圧
信号を増幅して前記電磁石に印加する増幅器と、を有す
るようにしたものである。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１の防振装置に
おいて、制御手段が、センサから出力される電圧信号の
中から所定範囲内の周波数成分を抽出するバンドパスフ
ィルタと、該バンドパスフィルタにより抽出された電圧
信号の位相を変更する位相変換器と、を有するようにし
たものである。

【００１２】請求項４の発明は、請求項２の防振装置に
おいて、整流器の後に、半波電圧信号から高周波成分を
除くためのローパスフィルタが配設されているようにし
たものである。

【００１３】請求項５の発明は、張り渡されている帯状
の金属シートに生じる振動を減衰防止する金属シートの
非接触型防振装置において、金属シートの振動方向に垂
直な磁界を発生させる磁界発生手段が設置された構成と
することにより、前記課題を解決したものである。

【００１４】請求項６の発明は、請求項５の防振装置に
おいて、磁界発生手段が、金属シートを取り囲む枠体
と、該枠体に巻回された導線からなるコイルとを有する
電磁石であるとしたものである。

【００１５】

【作用】本発明者等は、張り渡された状態にある帯状の
金属シートに生じる振動をモデル化して種々検討した結
果、その振動を非接触で減衰防止できることを知見し
た。請求項１の発明は、この知見に基づいてなされたも
のであり、まずその基本原理について説明する。

【００１６】本発明は、磁性材料からなる帯状の金属シ
ート、即ち磁石で吸着できる金属シートを対象としてお
り、図１に示すように、質量ｍの金属シートＳが、２つ
のガイドロールに張り渡され、変位ｘで振動している振
動系を考えると、これを図２に示すように両端の支点に
支持された剛性ＩＥで質量０の棒の中心に質量ｍが固定
された振動モデルに簡単化して考えることができる。

【００１７】上記振動モデルは、剛性ＩＥの棒をばねと
見做すと、図３のような質量Ｍ、ばね定数ＫのＭＫモデ
ルに近似でき、更に、振動の減衰を考慮して一般化する
と、図４に示したようなＭＣＫモデルに置き換えること
ができ、この振動モデルに外乱Ｆが加わることにより質
量Ｍが変位ｘの振動をするとした場合、このモデルの振
動は次の（１）式の微分方程式が表わすことができる。
なお、ここでＣは減衰力を表わし、一般的には摩擦熱等
のエネルギロスに相当する。

【００１８】 Ｍｄ² ｘ／ｄｔ² ＋Ｃｄｘ／ｄｔ＋Ｋｘ＝Ｆ …（１）

【００１９】上記のように外乱Ｆにより、質量Ｍが変位
ｘの振動をする場合、この振動をフィードバック制御す
る制御モデルは、Ｇをフィードバック要素とすると図５
のように表わすことができ、このモデルに適用できる制
御式は、次の（２）式で表わすことができる。

【００２０】 Ｍｄ² ｘ／ｄｔ² ＋Ｃｄｘ／ｄｔ＋Ｋｘ＋Ｇ＝Ｆ …（２）

【００２１】即ち、Ｇとして質量Ｍに適切な操作量を作
用させることにより、質量Ｍの振動を減衰させ、防止で
きることを表わしている。

【００２２】今、外乱Ｆにより質量Ｍが一般的なｓｉ
ｎ、ｃｏｓで表わされる定常的な振動を起こす場合を考
えると、変位ｘは振幅をａとして複素表示すると時間ｔ
に関して（３）式で、速度成分は（４）式で、加速度成
分は（５）式でそれぞれ表わすことができる。

【００２３】 ｘ＝ａｅｘｐ（−ｊωｔ） …（３） ｄｘ／ｄｔ＝−ａｊωｅｘｐ（−ｊωｔ） …（４） ｄ² ｘ／ｄｔ² ＝−ａω² ｅｘｐ（−ｊωｔ） …（５）

【００２４】即ち、上記３式の関係から明らかなよう
に、（４）式の速度成分は変位ｘの位相を−９０°ずら
した振動に、又、（５）式の加速度成分は同位相を−１
８０°にずらした振動に相当する。つまり、検出された
質量Ｍの振動を基準にして、その位相を０°、−９０
°、−１８０°のように設定した振動をフィードバック
要素Ｇによる制御量として金属シートに作用させること
により、前記（２）式における左辺の変位成分、速度成
分、加速度成分の大きさを、それぞれ次の（６）〜
（８）式により調整する操作を実行したことになる。こ
こでｇは係数である。

【００２５】 Ｇ＝ｇ・ｘ（位相０°） …（６） Ｇ＝ｇ・ｄｘ／ｄｔ（位相−９０°） …（７） Ｇ＝ｇ・ｄ² ｘ／ｄｔ² （位相−１８０°） …（８）

【００２６】従って、上記のように位相が異なる周波数
の制御信号をフィードバックして質量Ｍに実際に生じて
いる振動と同一の周期の振動を与えることにより、位相
０°の場合はばね定数Ｋを、−９０°の場合は減衰係数
Ｃを、−１８０°の場合は質量Ｍの各大きさを調整した
とみなすことができる。

【００２７】このように異なる位相の制御信号を印加
し、質量Ｍ、ばね定数Ｋ、減衰係数Ｃをそれぞれ大きく
した場合の効果を図６に概念的に示した。即ち、図６
（Ａ）の波形の振動が検出された場合、この振動波から
位相を−１８０°ずらした波形信号の振動を質量Ｍに与
えると質量Ｍを増大させたことに相当し同図（Ｂ）に示
しうに振動数、振幅ともに小さくすることができる。
又、位相を−９０°ずらした振動を与えると、減衰係数
Ｃを大きくしたことに相当し、図６（Ｃ）のように、振
動数は変わらないが、振幅を小さくすることができ、
又、位相を変えずに周波数が同一の振動を与えるとばね
定数Ｋを大きくしたことに相当し、同図（Ｄ）のように
振動数は大きくなるが振幅を小さくすることができる。
このようにいずれの場合も、振幅を減少させることがて
きることから、振動を減衰できることが理解される。以
上説明した基本原理は、理想的な振動モデルの制御を解
析した結果に基づいているが、以上の基本原理を基に実
際の制御を試みたところ、有効であることが認められ
た。

【００２８】請求項１の発明は、以上の知見に基づい
て、張り渡された磁性材料からなる帯状の金属シートを
その面に垂直な方向に引き付ける電磁石と、金属シート
が振動した際のその表面の変位を検出するセンサとを備
えると共に、制御手段により、上記センサで検出された
振動と同一の周期で且つ所定の位相差を設定して上記電
磁石に金属シートを引き付ける力を作用させるこができ
るようにした。

【００２９】従って、請求項１の発明によれば、金属シ
ートに生じている振動と同一の周波数の振動で該金属シ
ートに対する引付け力を電磁石から作用させることがで
きるため、その位相を変えずに、あるいは別途所定の位
相角に調整することにより、金属シートに生じている上
記振動を減衰させ、防止することが可能となる。

【００３０】請求項２のように、請求項１の防振装置に
おいて、制御手段が、センサから出力される電圧信号を
半波整流する整流器と、該整流器から出力され半波電圧
信号を増幅して前記電磁石に印加する増幅器と、を有す
る場合には、該センサから出力される電圧信号を整流器
で半波整流し、その半波電圧信号に基づいて前記電磁石
を駆動できる。

【００３１】その結果、センサで検出された振動に起因
する電圧信号が、０Ｖを中心とする交流電圧である場合
に、それを半波整流して負電位の周波数成分を除去した
半波電圧信号で電磁石を駆動することが可能となるた
め、結果として検出した振動と同一の周波数で金属シー
トを引き付けることが可能となる。

【００３２】ここで、上記のように電磁石を駆動するた
めの電圧信号を、センサからの出力電圧を半波整流して
作成する理由は、電磁石は＋でも−でも電圧の絶対値が
最大のときに磁性材料を引き付ける力が最大となり、電
圧が０Ｖのときにそれが最小となるため、センサから検
出電圧が０Ｖを中心とする振動電位で出力される場合、
負電位の周波数成分を除去しないと、検出した振動数の
２倍の振動数で金属シートを引き付けることになるの
で、その整合をとることにある。

【００３３】又、請求項３のように、請求項１の防振装
置において、制御手段が、センサから出力される電圧信
号の中から所定範囲内の周波数成分を抽出するバンドパ
スフィルタと、該バンドパスフィルタにより抽出された
電圧信号の位相を変更する位相変換器と、を有する場合
には、振動信号からノイズ成分を除去し、振動制御に有
効な周波数領域の振動にあたる電圧信号のみを抽出する
と共に、その電圧信号に所望の位相差を設定することが
可能となるため、金属シートに生じている振動を適切に
減衰させ、防止することが可能となる。

【００３４】又、請求項４のように、請求項２の防止装
置において、整流器の後に、半波電圧信号から高周波成
分を除くためのローパスフィルタが配設されているよう
にする場合には、半波電圧信号をローパスフィルタを通
すことにより、それを正弦波形に近付けることが可能と
なるため、金属シートの振動防止を一段と高精度で行う
ことが可能となる。

【００３５】請求項５の発明においては、金属シートの
振動方向に垂直な磁界を発生させるようにしたので、金
属シートが振動して磁界を直交する方向に遮る場合は、
該金属シートに渦電流が発生し、該渦電流が金属シート
の振動を減衰させる、いわゆる磁気減衰力が運動速度に
比例した大きさで作用するため、該金属シートが導電性
であれば、非磁性材料でも有効にその振動の発生を防止
することができる。なお、この磁気減衰力については、
１９８９年６月２６日〜２８日に開催された日本機械学
界の講演論文集Ｎｏ．８９０−２６，Ｐ３３８〜３４４
の「磁気減衰を活用した振動制御法」、同Ｐ３４５〜３
５０の「磁気を利用したダンパの設計法」に解説されて
いる。

【００３６】又、請求項６のように、請求項５の防振装
置において、磁界発生手段が、金属シートを取り囲む枠
体と、該枠体に巻回された導線からなるコイルとを有す
る電磁石とする場合には、その電磁石により金属シート
の面に平行な磁界を確実に発生させることができる。

【００３７】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００３８】図７は、請求項１の発明に係る第１実施例
の非接触型防振装置の概略構成を示す側面方向から見た
説明図、図８は、この防振装置の要部を示す一部斜示図
を含む説明図である。

【００３９】本実施例の防振装置は、両面レジスト塗布
装置に適用され、この塗布装置は、前記図２０に示した
ものと同様に、入側ガイドロール１０と出側ガイドロー
ル１２に張り渡された状態で、矢印方向に搬送される磁
性材料からなる金属シートＳを第１コータ１４、第２コ
ータ１６でそれぞれ表面及び裏面にレジストを塗布した
後、該金属シートＳをフローティング乾燥機１８内を通
過させてレジストを乾燥するようになっている。

【００４０】本実施例の防振装置は、第２コータ１６と
乾燥機１８との間に位置する金属シートＳの裏面（図中
下面）に近接配置された電磁石２２と、金属シートＳを
間に挟んで該電磁石２２と対向配置された変位センサ
（距離センサ）２４とを備えており、該センサ２４は金
属シートの振動を検出し、それを電圧信号として出力す
るようになっている。

【００４１】上記電磁石２２は、図９に拡大して示すよ
うに、長尺状の磁芯２２Ａの周囲に、金属シートＳの面
に平行な方向に巻回された導線からなるコイル２２Ｂと
で構成され、該コイル２２Ｂに電流を流すことにより磁
界が金属シートＳの面に垂直な方向に生じ、該面を矢印
方向に引き付けるようになっている。

【００４２】又、この実施例では、上記電磁石２２は、
図７のように金属シートＳの幅方向の任意位置で金属シ
ートの搬送方向に平行に設置することも、又、図８のよ
うに金属シートＳの幅方向に沿って、即ち搬送方向に直
交するように設置することもできるようになっており、
又、このように電磁石２２の設置位置に合せてセンサ２
４の位置も変更可能になっている。

【００４３】本実施例の防振装置は、更に、上記センサ
２４から出力される電圧信号の中から所定範囲内の周波
数成分を抽出するバンドパスフィルタ２６と、該バンド
パスフィルタ２６により抽出された電圧信号の位相を変
更する位相変換器２８と、該変換器２８から出力される
電圧信号を半波整流する整流器３０と、該整流器３０か
ら出力される半波電圧信号から高周波成分を除くための
ローパスフィルタ３２と、該ローパスフィルタ３２から
出力される電圧信号を増幅して前記電磁石２２を駆動す
る増幅器（パワーアンプ）３４を備えている。なお、図
８中に（Ａ）〜（Ｆ）の電圧信号波形を併記したが、こ
れは各信号処理部で行われる処理の特徴を概念的に示し
たものである。

【００４４】次に、本実施例の作用を、図８を参照しな
がら説明する。

【００４５】まず、金属シートＳに振動が生じている
と、それを時間的に変化する表面の変位としてセンサ２
４が検出し、該センサ２４が０Ｖ基準の振動電圧信号と
してバンドパスフィルタ２６に出力する。このセンサ２
４からの電圧信号は、図中（Ａ）で示す波形で示したよ
うに、ノイズに起因する細かい高周波成分が混在してい
るが、上記バンドパスフィルタ２６を通すことにより、
（Ｂ）に示す波形からなる振動に起因する周波数成分の
みを抽出することができる。このように高周波成分を除
く理由は、次の位相変換器２８により処理を高精度で実
行できるようにすることにある。

【００４６】上記バンドパスフィルタ２６から高周波成
分が除去されて出力される上記（Ｂ）の電圧信号は、位
相変換器２８に入力され、ここで位相が所望の角度（例
えば−９０°）にシフトされ、（Ｃ）に破線で示すよう
な電圧信号に変換され、次いで整流器３０により半波整
流され、−成分が除去された（Ｄ）で示す波形からなる
半波電圧信号に変換される。

【００４７】上記整流器３０で周波数が半分になった
（Ｄ）の信号を、ローパスフィルタ３２を通過させてそ
の角部を鈍らせて（Ｅ）に示す波形からなる、丁度
（Ｂ）と同一の周波数からなる０Ｖ以上の正弦波形に近
い電圧信号に変換し、この信号を増幅器３４で増幅し、
（Ｆ）の電圧信号にして電磁石２２に出力する。

【００４８】本実施例では、整流器３０によりバンドパ
スフィルタ２６から出力される（Ｂ）の波形の電圧信号
（変位センサ２４で検出される金属シートＳの振動に相
当する）から一成分を除去して、電磁石２２を駆動して
いる。

【００４９】即ち、電磁石２２を交流で駆動する場合、
前述した如く±の極性に関係なく絶対値が最大（振幅の
最大値と最小値）のときに、磁性材料を引き付ける力が
最大となり、０Ｖで最小となるため、前記（Ｂ）の波形
のように０Ｖを中心とする交流電圧信号として金属シー
トＳの振動が検出される場合には、この電気信号をその
まま用いて電磁石２２を駆動すると、該電磁石２２によ
る金属シートＳの引付け力は、（Ｂ）の波形の２倍の周
期で発生することになる。従って、前記（２）式を用い
て説明した基本原理に従って、電磁石２２による引き付
け力として位相のみが異なる振動を金属シートＳに作用
させ、生じている振動を防止するためには、増幅器３４
で増幅して電磁石２２を駆動するための電圧信号とし
て、整流器３０で全て正電位にして負電位の時の引き付
けを除去する必要があり、更に精度を上げるためにそれ
を滑らかな波形にした（Ｆ）の電圧信号にすることが有
効である。

【００５０】以上詳述した本実施例によれば、変位セン
サ２４で検出した振動と周波数が同一で、位相も同一、
又は位相のみが異なる正の電圧信号で電磁石２２を駆動
して磁界を発生させて金属シートＳを引き付けることが
できるようにしたので、該金属シートＳに生じている振
動を減衰させることが可能となる。

【００５１】次に、本実施例の効果を具体例を挙げて説
明する。

【００５２】金属シートに生じている振動としては、図
１０に示すように、矢印方向に走行する金属シートＳの
ギアサイドＧＳもマンサイドＭＳも共に同程度に振動す
る両側振動や、ガイドロール等の機械的特性や金属シー
ト自体の特性に起因して一方の側に弛みが生じるため
に、図１１に示すように、一方の側端（ここではギヤサ
イド）を支点として他方が大きく振動する片側振動等が
ある。

【００５３】上記図１０のような両側振動の場合は、前
記図８に示したように電磁石２２を金属シートＳの幅方
向に延在させた配置をとればよく、図１１のようなマン
サイドの片側振動の場合は、図７と同様に、即ち図１２
に斜示図で示すように、金属シートＳのマンサイドＭＳ
に沿って電磁石を走行方向に平行に延在させる配置を取
るようにすればよい。

【００５４】ここでは、上記図１１のようにマンサイド
に片側振動が生じている金属シートに本実施内の防振装
置を適用したテスト結果を示す。このテストは、下記条
件の下で、金属シートを走行させ、フローティング乾燥
機１８で熱風を吹き付けた状態で行った。

【００５５】（テスト条件） 金属シート：厚さ２５μｍで幅３００ｍｍの鉄製シート ラインスピード：１ｍ／分 テンション：２０ｋｇ／幅 ドライヤ風速：１８ｍ／分

【００５６】上記条件で、単に金属シートを走行させた
ときのマンサイドとギヤサイドの振動を図１３に示す。
この図で上段は、センサで検出された振動波形（出力電
圧）で、縦軸はボルト（Ｖ）単位で表わした変位で１Ｖ
＝１ｍｍに相当し、横軸は時間（秒）である。又、下段
は、上段の振動波形に含まれる周波数成分の分布を示
し、縦軸が強度（頻度）を、横軸が周波数（Ｈｚ）をそ
れぞれ表わす。なお、後述する図１４、図１５も同様で
ある。

【００５７】上記図１３に示したように、マンサイドに
大きな片側振動が生じている金属シートＳに対して、本
実施例装置を適用して防振を行った。その際、電磁石２
２、センサ２４を図１２に示した配置にし、又、バンド
パスフィルタ２６に対するバンド（通過周波数域）設定
は、実際に検出された図１３に示されている最大強度
（ピーク）の周波数を中心に所定範囲で設定した。な
お、通常走行する金属シートに生じる振動は定常波に近
い周波数を取るため、バンドの設定は、静止状態の金属
シートを指で弾いて自由振動させたときの定常波を検出
し、その周波数を基準に設定するようにしてもよい。

【００５８】本実施例装置により、位相を−９０°ずら
した振動電圧信号をフィードバックして電磁石２２を駆
動制御した時と、制御しない時のマンサイドの検出振動
を図１４に示した。この図１４より、明らかに振動が減
衰していることが認められる。

【００５９】又、位相を変更せずに、センサで検出され
た振動と同一の周波数の電圧信号をそのままフィードバ
ックして電磁石を駆動制御したときと、制御しないとき
のマンサイドの検出振動を図１５に示した。この図１５
より、位相を−９０°にした場合より、更に有効に振動
を減衰できていることが分かる。

【００６０】以上詳述した本実施例によれば、センサ２
４からの出力信号を基本とし、その位相を所定値に設定
し、それを電磁石２２を駆動する電圧信号としてフィー
ドバックするだけで金属シートの振動を有効に減衰させ
ることができる。従って、簡単な構成で、しかも非接触
で金属シートの振動を減衰防止することができるため、
該金属シートに塗布するレジストの厚さの精度を向上す
ることが可能となる。

【００６１】なお、以上の説明では、位相を０°と−９
０°の場合だけを示したが、実際には、−１８０°とし
てもよい。又、上記３つの角度の位相は、理想的な系か
ら理論的に導き出された値であるため、実際の工程では
最適な位相は上記角度に限らないため、最も振動が少な
い位相を適宜設定するようにしてもよいことは言うまで
もない。

【００６２】図１６は、請求項５の発明に係る第２実施
例の防振装置の要部を示す斜示図である。

【００６３】本実施例は、受動型の非接触型防振装置で
あり、この装置は矢印方向に搬送される金属シートＳの
面に平行な磁界を発生させる電磁石（磁界発生手段）４
０を要部として備えているものである。上記電磁石４０
は、金属シートＳを取り囲むように配置された枠体（ヨ
ーク）４２と、該枠体４２の巻回された導線からなるコ
イル４４とで構成され、このコイル４４に直流電源が接
続され、該電磁石４０から常時金属シートＳの表面に沿
って静磁場を発生させるようになっている。

【００６４】本実施例においては、静磁場による磁気減
衰作用により、導電材料からなる金属シートＳに振動が
生じた場合には、その振動を防止することができる。こ
の磁気減衰作用は、その原理を図１７を用いて説明する
と、磁石により形成されている磁界に直交する矢印方向
に鉄等の導電体を急速に移動させた場合、その移動を阻
止する方向に渦電流が生じ、該導電体を元の位置に戻そ
うとする力が生じる作用である。

【００６５】従って、図１８に示すように、磁石により
導電体の面に平行に静磁場を形成した状態の下で、該導
電体が磁界に直交する矢印方向に変位する振動をしたと
すると、振動部分に渦電流が生じることになり、この場
合は上記磁気減衰作用により導電体は矢印と逆方向に戻
されることになる。

【００６６】本実施例では、図１９に電磁石４０を二点
鎖線で示したように、該電磁石４０により図１８の場合
と同様に金属シート（導電体）Ｓの面に沿った静磁場を
発生させることができるため、該金属シートＳに振動が
生じた場合には、速やかにそれを減衰させる力が作用す
ることになり、その結果、金属シートの振動を有効に防
止することができる。

【００６７】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。

【００６８】例えば、前記第１実施例でフィードバック
する電圧信号の位相を変えないで、即ち位相差＝０の電
圧信号で電磁石２２を駆動するだけで振動を防止できる
場合であれば、その装置構成を第１コータ１４を省略し
た図２０に示したように、簡単化することもできる。

【００６９】又、前記第１実施例では、センサからの出
力電圧を半波整流する場合を示したが、これに限らずセ
ンサ出力に一定の直流電圧を印加して該出力電圧に負電
位成分が生じないようにしてもよい。

【００７０】又、前記第２実施例では、磁界を電磁石４
０で発生させた場合を示したが、配設の仕方を工夫して
永久磁石を用いるようにしてもよい。

【００７１】又、本発明の防振装置は、第１実施例の変
形例として図２１に示したように、ディップ式のコータ
のように縦型配置にしてもよい。又、前記図７に示した
装置も同様に縦型配置にしてもよい。更に、本発明の適
用対象は、塗布装置に限定されない。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１の発明に
よれば、張り渡された状態の帯状の金属シートを、機械
的に接触することなく、防振することができる。

【００７３】請求項２の発明によれば、センサで検出さ
れた振動に起因する電圧信号が、０Ｖを中心とする交流
電圧である場合に、それを半波整流して負電位の周波数
成分を除去した半波電圧信号で電磁石を駆動することが
可能となるため、検出した振動と同一の周波数で金属シ
ートを引き付け、該金属シートに生じている振動を減衰
させることが可能となる。

【００７４】請求項３の発明によれば、検出された振動
信号からノイズ成分を除去し、振動制御に有効な周波数
領域の振動にあたる出力電圧のみを抽出すると共に、そ
の出力電圧信号に所望の位相を設定することが可能とな
るため、金属シートに生じている振動を適切に防止する
ことが可能となる。

【００７５】請求項４の発明によれば、センサで検出し
た振動の周波数の１／２にあたる半波電圧信号をローパ
スフィルタを通すことにより、それを正弦波形に近付け
ることができるため、金属シートの振動防止を一段と高
精度に行うことが可能となる。

【００７６】請求項５の発明によれば、請求項１の場合
と同様に、張り渡された状態の帯状の金属シートを機械
的に接触することなく、有効に防振することができる。

【００７７】請求項６の発明によれば、電磁石により金
属シートの面に平行な磁界を確実に発生させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属シートの振動を模式的に示す説明図

【図２】金属シートのモデルを示す説明図

【図３】金属シートの振動をモデル化したＭＫ振動系を
示す説明図

【図４】金属シートの振動をモデル化したＭＣＫ振動計
を示す説明図

【図５】金属シートの振動をモデル化したＭＣＫ振動計
の制御系を示す説明図

【図６】位相を変えることによる制御効果を説明するた
めの線図

【図７】第１実施例の防振装置の概略構成を示す説明図

【図８】上記防振装置の要部を示す説明図

【図９】金属シートを引き付けるための電磁石を模式的
に示す説明図

【図１０】金属シートの両側振動を示す説明図

【図１１】金属シートの片側振動を示す説明図

【図１２】片側振動を防止する際の電磁石とセンサの配
置位置を示す斜示図

【図１３】金属シートに振動が生じているときの制御前
のセンサ出力を示す線図

【図１４】位相−９０°電圧信号で電磁石をフィードバ
ック制御した結果を示す線図

【図１５】位相−０°電圧信号で電磁石をフィードバッ
ク制御した結果を示す線図

【図１６】第２実施例の防振装置の概略構成を示す斜視
図

【図１７】磁気減衰作用の原理を示す説明図

【図１８】磁気減衰作用の原理を示す他の説明図

【図１９】第２実施例における振動減衰の原理を示す説
明図

【図２０】第１実施例の減衰装置の変形例の概略構成を
示す説明図

【図２１】本発明の適用対象の他の例を示す説明図

【図２２】レジスト両面塗布装置の要部を示す概略構成
図

【符号の説明】

１０…入側ガイドロール １２…出側ガイドロール １４…第１コータ １６…第２コータ １８…乾燥機 ２０…ドライヤノズル ２２…電磁石 ２４…変位センサ ２６…バンドパスフィルタ ２８…位相変換器 ３０…整流器 ３２…ローパスフィルタ ３４…増幅器 ４０…電磁石 ４２…枠体 ４４…コイル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】張り渡されている磁性材料からなる帯状の
   金属シートに生じる振動を減衰防止する金属シートの非
   接触型防振装置において、 金属シートをその面に垂直な方向に引き付ける電磁石
   と、 金属シートの垂直方向の振動を検出し、電圧信号として
   出力するセンサと、 該センサで検出された金属シートの振動と同一の周期で
   且つ所定の位相差で、前記電磁石に引き付け力を発生さ
   せる制御信号を作成してフィードバックする制御手段
   と、を備えていることを特徴とする金属シートの非接触
   型防振装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 制御手段が、センサから出力される電圧信号を半波整流
   する整流器と、 該整流器から出力され半波電圧信号を増幅して前記電磁
   石に印加する増幅器と、を有していることを特徴とする
   金属シートの非接触型防振装置。
3. 【請求項３】請求項１において、 制御手段が、センサから出力される電圧信号の中から所
   定範囲内の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタ
   と、 該バンドパスフィルタにより抽出された電圧信号の位相
   を変更する位相変換器と、を有していることを特徴とす
   る金属シートの非接触型防振装置。
4. 【請求項４】請求項２において、 整流器の後に、半波電圧信号から高周波成分を除くため
   のローパスフィルタが配設されていることを特徴とする
   金属シートの非接触型防振装置。
5. 【請求項５】張り渡されている帯状の金属シートに生じ
   る振動を減衰防止する金属シートの非接触型防振装置に
   おいて、 金属シートの振動方向に垂直な磁界を発生させる磁界発
   生手段が設置されていることを特徴とする金属シートの
   非接触型防振装置。
6. 【請求項６】請求項５において、 磁界発生手段が、金属シートを取り囲む枠体と、該枠体
   に巻回された導線からなるコイルとを有する電磁石であ
   ることを特徴とする金属シートの非接触型防振装置。