(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１超音波センサと第２超音波センサとが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属製の基材の片面または両面に塗布材を塗布した塗布製品の厚み方向に対し、一方側に前記第１超音波センサを、他方側に前記第２超音波センサを、それぞれ空気層を介して配置し、前記第１超音波センサと前記第２超音波センサとの間で超音波を伝播させることにより、前記塗布材の厚みを計測する超音波計測方法において、
前記超音波センサ組として、前記塗布材の厚みを計測する実測用超音波センサ組を少なくとも１組と、前記第１超音波センサ及び前記第２超音波センサとは別で、一対の第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとからなる校正用超音波センサ組とを有し、
前記塗布材の厚みの計測時に、前記校正用超音波センサ組でキャリブレーションを行うと共に、前記校正用超音波センサ組で得られた計測条件値を用いて、前記実測用超音波センサ組により、前記塗布材の厚みを算出すること、
前記校正用超音波センサ組では、前記実測用超音波センサ組による実測前に、前記第１校正用超音波センサと前記第２校正用超音波センサとの間に、キャリブレーションで用いる基準箔を配置し、前記第１校正用超音波センサから送波した超音波を前記基準箔に透過させ、前記第２校正用超音波センサで受波した超音波の第１受信信号を、前記計測条件値として予め取得すること、
前記計測条件値は、前記塗布材の厚みの計測時に、前記空気層の状態変化に応じて補正され更新されたものであること、
を特徴とする超音波計測方法。
【請求項２】
請求項１に記載する超音波計測方法において、
前記校正用超音波センサ組では、前記第１校正用超音波センサと前記第２校正用超音波センサとに、超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、及び
前記実測用超音波センサ組では、前記第１超音波センサと前記第２超音波センサとに、
超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、
を特徴とする超音波計測方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する超音波計測方法において、
前記実測用超音波センサ組では、前記第１超音波センサと前記第２超音波センサとの間で前記塗布製品を透過した超音波の第２受信信号を取得すること、
前記塗布材の厚みは、前記第１受信信号と前記第２受信信号との相対比により算出すること、
を特徴とする超音波計測方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載する超音波計測方法において、
前記第１校正用超音波センサから送波した超音波を、前記基準箔に透過させ、前記第２校正用超音波センサで受波した超音波の受信信号として、第１サンプル受信信号を、前記基準箔内の複数の部位で取得すること、
前記第１受信信号は、前記複数の第１サンプル受信信号に基づいて処理された信号であること、
を特徴とする超音波計測方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載する超音波計測方法において、
前記実測用超音波センサ組を前記基準箔の配置位置まで移動させ、前記実測用超音波センサ組により、前記第１超音波センサから送波した超音波を前記基準箔に透過させ、前記第２超音波センサで受波した超音波の第３受信信号を取得すること、
を特徴とする超音波計測方法。
【請求項６】
請求項５に記載する超音波計測方法において、
前記第１超音波センサから送波した超音波を、前記基準箔に透過させ、前記第２超音波センサで受波した超音波の受信信号として、第３サンプル受信信号を、前記基準箔内の複数の部位で取得すること、
前記第３受信信号は、前記複数の前記第３サンプル受信信号に基づいて処理された信号であること、
を特徴とする超音波計測方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載する超音波計測方法において、
前記第１校正用超音波センサ及び前記第２校正用超音波センサと、前記第１超音波センサ及び前記第２超音波センサとは、それぞれ同期して超音波を送受信していること、
を特徴とする超音波計測方法。
【請求項８】
第１超音波センサと第２超音波センサとが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属製の基材の片面または両面に塗布材を塗布した塗布製品の厚み方向に対し、一方側に前記第１超音波センサを、他方側に前記第２超音波センサを、それぞれ空気層を介して配置し、前記第１超音波センサと前記第２超音波センサとの間で超音波を伝播させることにより、前記塗布材の厚みを計測する超音波計測装置において、
前記超音波センサ組として、前記塗布材の厚みを計測する実測用超音波センサ組を少なくとも１組と、前記第１超音波センサ及び前記第２超音波センサとは別で、一対の第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとからなる校正用超音波センサ組とを有し、
キャリブレーションで用いる基準箔が、前記塗布製品と共に配置され、
前記実測用超音波センサ組は、前記塗布材の厚みの実測時に、前記校正用超音波センサ組により、前記基準箔を用いたキャリブレーションで得られた計測条件値に基づいて、超音波を送受信すること、
前記校正用超音波センサ組及び前記実測用超音波センサ組に対し、超音波の送受信と計測条件とを制御する制御手段を備えていること、
前記制御手段は、前記塗布材の厚みの計測時に、前記計測条件値を、前記空気層の状態変化に応じて補正して更新すること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項９】
請求項８に記載する超音波計測装置において、
前記校正用超音波センサ組では、前記第１校正用超音波センサと前記第２校正用超音波センサとに、超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、及び
前記実測用超音波センサ組では、前記第１超音波センサと前記第２超音波センサとに、
超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載する超音波計測装置において、
前記制御手段は、前記校正用超音波センサ組による前記計測条件値を、前記実測用超音波センサ組にフィードバックすること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、
前記校正用超音波センサ組が、前記基準箔が配置されている第１位置と、前記第１位置から外れ、前記第１校正用超音波センサと前記第２校正用超音波センサとの間に空気層だけが存在する第２位置との範囲を、少なくとも移動可能に設けられていること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項１２】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、
前記基準箔を保持する保持部材と、前記保持部材を動作させると共に、その動作を停止させる駆動手段と、を備え、
前記保持部材で保持された前記基準箔が、前記駆動手段により、
対向する前記第１超音波センサの中心と前記第２超音波センサの中心とを結ぶ仮想線と交差する範囲内で、前記第１超音波センサ及び前記第２超音波センサと相対的に移動可能に配置されていること、または
対向する前記第１校正用超音波センサの中心と前記第２校正用超音波センサの中心とを結ぶ仮想線と交差する範囲内で、前記第１校正用超音波センサ及び前記第２校正用超音波センサと相対的に移動可能に配置されていること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載する超音波計測装置において、
動作する前記保持部材に対し、前記仮想線が前記基準箔内の所定部位に交差する状態に対応する位置を検出する位置決め手段を備えていること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項１４】
請求項１１乃至請求項１３のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、
前記実測用超音波センサ組が、前記基準箔が配置されている第１位置と、前記第１位置から外れ、前記塗布製品が配置されている第３位置との範囲を少なくとも移動可能に設けられていること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項１５】
請求項８乃至請求項１４のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、
捲回されている前記基材は長尺状であり、前記基材の長辺に沿う長手方向及び前記基材の厚み方向に直交する方向を、前記基材の幅方向としたときに、
前記基準箔は、前記塗布製品と前記幅方向に並んで配置され、
前記校正用超音波センサ組と前記実測用超音波センサ組とが、それぞれ前記幅方向に沿う方向に移動すること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項１６】
請求項８乃至請求項１５のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、
前記校正用超音波センサ組には、前記第１校正用超音波センサと前記第２校正用超音波センサとに対し、超音波振動面と前記基準箔との間の空気層を包囲する筒状の校正センサ用カバーが設けられていること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項１７】
請求項８乃至請求項１６のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、
前記実測用超音波センサ組には、前記第１超音波センサと前記第２超音波センサとに対し、超音波振動面と前記塗布製品との間の空気層を包囲する筒状の実測センサ用カバーが設けられていること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載する超音波計測装置において、
前記校正センサ用カバーは、内筒側カバーと、前記内筒側カバーより外側に位置する外筒側カバーとの２重構造で形成され、
前記外筒側カバーは、前記基準箔と前記内筒側カバーよりも離れるよう、前記基材の厚み方向に沿う方向に対し、前記内筒側カバーより短く形成されていること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載する超音波計測装置において、
前記実測センサ用カバーは、内筒側カバーと、前記内筒側カバーより外側に位置する外筒側カバーとの２重構造で形成され、
前記外筒側カバーは、前記塗布製品と前記内筒側カバーよりも離れるよう、前記基材の厚み方向に沿う方向に対し、前記内筒側カバーより短く形成されていること、
を特徴とする超音波計測装置。
【請求項２０】
請求項８乃至請求項１９のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、
前記基材は、前記塗布製品である電池の電極に用いる金属箔であり、前記塗布材は、前記金属箔に塗布された電極ペーストであること、
を特徴とする超音波計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、電池製造工程において電極製造ラインで金属箔に塗布された電極ペーストの目付け量等、塗布材の厚みを、インラインで計測する超音波計測方法、及び超音波計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池製造工程の中には、電極製造ラインで電極ペーストを金属箔に塗布して電極を製造する工程がある。電極は、製品となった電池の性能に大きく影響を及ぼすため、品質管理上、塗布後に、塗布された電極ペーストの目付け量や目付けプロファイルについて、品質検査を行うことが重要である。このような品質検査の中には、電極製造ラインのインライン上で、電極の電極ペーストに対し、広範囲にわたって満遍なく実施したい場合がある。
【０００３】
そこで、出願人は、例えば、特許文献１に開示されているような超音波計測装置を用いて、電極製造ラインで製造される電極に対し、その電極ペーストの目付け量及び目付けプロファイルを、インライン上で全数検査ができないかを考えた。
図２４に、特許文献１に開示された超音波計測装置の説明図を示す。特許文献１は、図２４に示すように、一対の超音波送信手段８１と超音波受信手段８２とを計測対象物９０の上方に配置し、超音波送信手段８１から送信された入射波を計測対象物９０に透過させ、計測対象物９０からの反射波を超音波受信手段８２で受信する超音波計測装置である。
【０００４】
特許文献１では、伝播時間計測手段８３が、超音波送信手段８１の入射信号と超音波受信手段８２で受信する反射信号とに基づき、計測対象物９０を伝播する超音波の伝播時間を測定する。また、温度測定手段９４ａ，９４ｂが、計測対象物９０を構成する液相９１、固相９２の各温度を測定し、速度校正手段８５が、温度測定手段９４ａ，９４ｂにより測定した液相９１、固相９２の測定温度に基づいて、伝播する超音波の伝播速度を校正する。
伝播経路長測定手段８６は、伝播時間計測手段８３により得られた超音波の伝播時間と、速度校正手段８５による伝播速度の校正値とに基づいて、計測対象物９０の厚みのほか、液相９１と固相９２とが積層された計測対象物９０の相変化の位置を計測できるようになっている。
【０００５】
また、超音波送信手段８１及び超音波受信手段８２のキャリブレーションについては、特許文献１に何ら記載されていないが、特許文献１のような従来の超音波計測装置では、超音波を送信（受信）する超音波センサのキャリブレーションは、一般的に行われている。
キャリブレーションは、計測時に超音波センサで計測誤差をより少なくするため、通常、例えば、計測対象物の厚さ、距離等の計測（以下、「超音波計測」という。）を超音波センサで実施する前や実施した後、あるいは実測を中断したとき等、超音波計測を実測で実施していないときに行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０２１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術には、以下の２つの問題があった。
（１）特許文献１では、超音波送信手段８１から計測対象物９０に向けて送波した超音波や、計測対象物９０で反射して超音波受信手段８２で受波された超音波は、計測対象物９０以外の媒質である空気層を伝播する。この空気層の温度が管理されていないと、空気層において音響インピーダンスは空気層の温度変化によって変化してしまう。
空気層で音響インピーダンスが変化すると、この空気層を伝播する超音波の波長が変化してしまうため、超音波の伝播速度を速度校正手段８５で校正しただけでは、結果的に計測対象物９０の厚み等を正確に得ることができない。
【０００８】
（２）また、超音波センサのキャリブレーションが超音波計測の実測時にリアルタイムで実施されていないと、超音波センサの雰囲気温度が、キャリブレーションの実施時と超音波計測の実測時で大きく異なる場合がある。このような場合、例えば、超音波を受波する受波側超音波センサの受信信号強度等は、雰囲気温度に起因して大きく変化する。
【０００９】
その一例として、図２５に、受波側超音波センサに対し、その受信信号強度と雰囲気温度との関係を調査した結果のグラフを示す。その調査は、同じ周波数帯の受波側超音波センサをサンプル数２とし、図２５では、それぞれセンサＡ、センサＢとした。
図２５に示すように、センサＡ，Ｂとも、例えば、雰囲気温度２０℃近傍のとき、受信信号強度は約８２５〔ｍＶ〕であったものが、雰囲気温度２３℃を超えると、受信信号強度は７８０〔ｍＶ〕を下回り、３℃分の温度上昇変化で、受信信号強度は実に５％以上低下していることが判る。
【００１０】
また、超音波センサは、センサの特性上、超音波を送信または受信している作動状態の時間の経過と共に、自己発熱する。図２６は、受波側超音波センサにおいて、一例として、自己発熱と超音波強度との関係を示すグラフである。
図２６に示すように、受波側超音波センサでは、その作動開始時（ｔ＝０〔ｍｉｎ．〕）に、例えば、センサの温度が約２８．５℃であったものが、作動開始後、ｔ＝１２０〔ｍｉｎ．〕のときには、センサ自体の発熱により、約３０．７℃まで上昇している。その一方で、作動開始後２時間が経過する間に、受信信号強度は、約７６，２００〔ｍＶ〕から約７２，３００〔ｍＶ〕までと、作動開始時の約５％も低下していることが判る。
【００１１】
ところで、超音波センサには、音波伝播の特性上、図２７に示すような受信信号強度と実質的に等価である超音波の受信パワー（超音波強度）の大きさと、受波する超音波の波長の大きさとの間には、一般的に相関関係がある。図２７は、受波された超音波における波長と超音波強度との関係を示すグラフである。
超音波強度は、図２７に示すように、ある波長の大きさをピーク値とする正規分布で変化し、波長の大きさがこのピーク値から前後に外れると、超音波強度が上記ピーク値より大きく低下する特性がある。
【００１２】
このように、同じ受波側超音波センサにおいて、超音波センサの雰囲気温度が、キャリブレーションの実施時と超音波計測の実測時とで異なる場合のほか、超音波センサの自己発熱が生じると、超音波強度が大きく変化してしまうため、参照する図２７から読み取れるように、受波側超音波センサで受波する超音波の波長の大きさも変化する。
超音波計測は、受波する超音波の波長の大きさに基づいて演算処理され算出される。そのため、たとえキャリブレーションを適切に行っていても、キャリブレーションが、超音波計測の実測時にリアルタイムで実施されていなければ、同じ受波側超音波センサでも、超音波センサの雰囲気温度の違いや自己発熱に起因して、受波する超音波の波長の大きさが異なり、超音波計測をより精度良くできない問題があった。
【００１３】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、製造ラインで製造される塗布製品に対し、その塗布された塗布材の厚みを、インライン上で高精度に計測することができる超音波計測方法、及び超音波計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の問題点を解決するために、本発明の超音波計測方法、及び超音波計測装置は、次の構成を有している。
【００１５】
（１）第１超音波センサと第２超音波センサとが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属製の基材の片面または両面に塗布材を塗布した塗布製品の厚み方向に対し、一方側に第１超音波センサを、他方側に第２超音波センサを、それぞれ空気層を介して配置し、第１超音波センサと第２超音波センサとの間で超音波を伝播させることにより、塗布材の厚みを計測する超音波計測方法において、超音波センサ組として、塗布材の厚みを計測する実測用超音波センサ組を少なくとも１組と、第１超音波センサ及び第２超音波センサとは別で、一対の第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとからなる校正用超音波センサ組とを有し、塗布材の厚みの計測時に、校正用超音波センサ組でキャリブレーションを行うと共に、校正用超音波センサ組で得られた計測条件値を用いて、実測用超音波センサ組により、塗布材の厚みを算出すること、を特徴とする。
（２）（１）に記載する超音波計測方法において、校正用超音波センサ組では、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとに、超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、及び実測用超音波センサ組では、第１超音波センサと第２超音波センサとに、超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、を特徴とする。
なお、本発明の超音波計測方法では、「超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサ」とは、超音波センサが送信側である場合、超音波センサで超音波を送波する超音波振動面が、１つの振動面、または複数に分割された振動面からなり、超音波振動面の全体形状が、例えば、矩形状、円形状等に形成された超音波センサである。また、送波した超音波を、空気層を介して、塗布製品のうち、超音波センサの超音波振動面と対向するエリア内に少なくとも伝播させることができる超音波センサをいう。
また、超音波センサが受信側である場合、超音波センサで超音波を受波する超音波振動面が、１つの振動面、または複数に分割された振動面からなり、超音波振動面の全体形状が、例えば、矩形状、円形状等に形成された超音波センサである。また、他の超音波センサから送波、照射されて塗布製品を少なくとも透過した超音波（透過波）を、空気層を介して超音波振動面全体で受波することができる超音波センサをいう。
（３）（１）または（２）に記載する超音波計測方法において、校正用超音波センサ組では、実測用超音波センサ組による実測前に、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間に、キャリブレーションで用いる基準箔を配置し、第１校正用超音波センサから送波した超音波を基準箔に透過させ、第２校正用超音波センサで受波した超音波の第１受信信号を、計測条件値として予め取得すること、実測用超音波センサ組では、第１超音波センサと第２超音波センサとの間で塗布製品を透過した超音波の第２受信信号を取得すること、塗布材の厚みは、第１受信信号と第２受信信号との相対比により算出すること、を特徴とする。
【００１６】
（４）（３）に記載する超音波計測方法において、第１校正用超音波センサから送波した超音波を、基準箔に透過させ、第２校正用超音波センサで受波した超音波の受信信号として、第１サンプル受信信号を、基準箔内の複数の部位で取得すること、第１受信信号は、複数の第１サンプル受信信号に基づいて処理された信号であること、を特徴とする。
（５）（３）または（４）に記載する超音波計測方法において、実測用超音波センサ組を基準箔の配置位置まで移動させ、実測用超音波センサ組により、第１超音波センサから送波した超音波を基準箔に透過させ、第２超音波センサで受波した超音波の第３受信信号を取得すること、を特徴とする。
（６）（５）に記載する超音波計測方法において、第１超音波センサから送波した超音波を、基準箔に透過させ、第２超音波センサで受波した超音波の受信信号として、第３サンプル受信信号を、基準箔内の複数の部位で取得すること、第３受信信号は、複数の第３サンプル受信信号に基づいて処理された信号であること、を特徴とする。
（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載する超音波計測方法において、第１校正用超音波センサ及び第２校正用超音波センサと、第１超音波センサ及び第２超音波センサとは、それぞれ同期して超音波を送受信していること、を特徴とする。
【００１７】
（８）第１超音波センサと第２超音波センサとが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属製の基材の片面または両面に塗布材を塗布した塗布製品の厚み方向に対し、一方側に第１超音波センサを、他方側に第２超音波センサを、それぞれ空気層を介して配置し、第１超音波センサと第２超音波センサとの間で超音波を伝播させることにより、塗布材の厚みを計測する超音波計測装置において、超音波センサ組として、塗布材の厚みを計測する実測用超音波センサ組を少なくとも１組と、第１超音波センサ及び第２超音波センサとは別で、一対の第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとからなる校正用超音波センサ組とを有し、実測用超音波センサ組は、塗布材の厚みの実測時に、校正用超音波センサ組によるキャリブレーションで得られた計測条件値に基づいて、超音波を送受信すること、を特徴とする。
（９）（８）に記載する超音波計測装置において、校正用超音波センサ組では、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとに、超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、及び実測用超音波センサ組では、第１超音波センサと第２超音波センサとに、超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、を特徴とする。
（１０）（８）または（９）に記載する超音波計測装置において、校正用超音波センサ組及び実測用超音波センサ組に対し、超音波の送受信と計測条件とを制御する制御手段を備え、制御手段は、校正用超音波センサ組による計測条件値を、実測用超音波センサ組にフィードバックすること、を特徴とする。
（１１）（８）乃至（１０）のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、キャリブレーションで用いる基準箔が、塗布製品と共に配置され、校正用超音波センサ組が、基準箔が配置されている第１位置と、第１位置から外れ、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間に空気層だけが存在する第２位置との範囲を、少なくとも移動可能に設けられていること、を特徴とする。
【００１８】
（１２）（１１）に記載する超音波計測装置において、基準箔を保持する保持部材と、保持部材を動作させると共に、その動作を停止させる駆動手段と、を備え、保持部材で保持された基準箔が、駆動手段により、対向する第１超音波センサの中心と第２超音波センサの中心とを結ぶ仮想線と交差する範囲内で、第１超音波センサ及び第２超音波センサと相対的に移動可能に配置されていること、または対向する第１校正用超音波センサの中心と第２校正用超音波センサの中心とを結ぶ仮想線と交差する範囲内で、第１校正用超音波センサ及び第２校正用超音波センサと相対的に移動可能に配置されていること、を特徴とする。
（１３）（１２）に記載する超音波計測装置において、動作する保持部材に対し、仮想線が基準箔内の所定部位に交差する状態に対応する位置を検出する位置決め手段を備えていること、を特徴とする。
なお、「所定部位」とは、第１超音波センサと第２超音波センサとの間で伝播させる超音波を、基準箔内の所望の位置で、この基準箔を透過させる部位、または第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間で伝播させる超音波を、基準箔内の所望の位置で、この基準箔を透過させる部位をいう。
（１４）（１１）乃至（１３）のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、実測用超音波センサ組が、第１位置と、第１位置から外れ、塗布製品が配置されている第３位置との範囲を少なくとも移動可能に設けられていること、を特徴とする。
（１５）（１１）乃至（１４）のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、捲回されている基材は長尺状であり、基材の長辺に沿う長手方向及び基材の厚み方向に直交する方向を、基材の幅方向としたときに、基準箔は、塗布製品と幅方向に並んで配置され、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組とが、それぞれ幅方向に沿う方向に移動すること、を特徴とする。
【００１９】
（１６）（１１）乃至（１５）のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、校正用超音波センサ組には、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとに対し、超音波振動面と基準箔との間の空気層を包囲する筒状の校正センサ用カバーが設けられていること、を特徴とする。
（１７）（８）乃至（１６）のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、実測用超音波センサ組には、第１超音波センサと第２超音波センサとに対し、超音波振動面と塗布製品との間の空気層を包囲する筒状の実測センサ用カバーが設けられていること、を特徴とする。
（１８）（１６）または（１７）に記載する超音波計測装置において、校正センサ用カバー及び実測センサ用カバーは、内筒側カバーと、内筒側カバーより外側に位置する外筒側カバーとの２重構造で形成され、外筒側カバーは、基準箔または塗布製品と内筒側カバーよりも離れるよう、基材の厚み方向に沿う方向に対し、内筒側カバーより短く形成されていること、を特徴とする。
（１９）（８）乃至（１８）のいずれか１つに記載する超音波計測装置において、基材は、塗布製品である電池の電極に用いる金属箔であり、塗布材は、金属箔に塗布された電極ペーストであること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成を有する本発明の超音波計測方法、及び超音波計測装置の作用・効果について説明する。
【００２１】
本発明の超音波計測方法では、
（１）第１超音波センサと第２超音波センサとが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属製の基材の片面または両面に塗布材を塗布した塗布製品の厚み方向に対し、一方側に第１超音波センサを、他方側に第２超音波センサを、それぞれ空気層を介して配置し、第１超音波センサと第２超音波センサとの間で超音波を伝播させることにより、塗布材の厚みを計測する超音波計測方法において、超音波センサ組として、塗布材の厚みを計測する実測用超音波センサ組を少なくとも１組と、第１超音波センサ及び第２超音波センサとは別で、一対の第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとからなる校正用超音波センサ組とを有し、塗布材の厚みの計測時に、校正用超音波センサ組でキャリブレーションを行うと共に、校正用超音波センサ組で得られた計測条件値を用いて、実測用超音波センサ組により、塗布材の厚みを算出するので、例えば、電池製造工程において、金属箔（基材）に電極ペースト（塗布材）を塗布して電極（塗布製品）を製造する製造ラインのインライン上で、塗布材の目付け量等、塗布材の厚みを計測する場合に、超音波センサの自己発熱や空気層の温度変化に起因した計測精度の誤差要因を排除して、塗布材の厚み（目付け量等）をより高精度に計測することができる。
【００２２】
すなわち、本発明の超音波計測方法では、校正用超音波センサ組がキャリブレーションを行う一方で、実測用超音波センサ組が、塗布材の厚みの実測時にリアルタイムに、校正用超音波センサ組から得られた計測条件値を採り入れて塗布材の厚みを計測している。
【００２３】
ここで、超音波センサ（第１超音波センサ、第２超音波センサ、第１校正用超音波センサ、第２校正用超音波センサ）と、空気層における音速、密度、及び音響インピーダンスとの関係について、簡単に説明する。
空気層における音速、密度、及び音響インピーダンスは、次式より求められる。
（あ）音速
Ｃ＝ｆ×λ…式１
Ｃ：音速（ｍ／ｓｅｃ）、ｆ：超音波センサの周波数（ｋＨｚ）、λ：波長（ｍ）
また、
Ｃ＝３３１．５＋（０．６１×ｔ）…式２
ｔ：温度（℃）
（い）密度
ρ＝１．２９３×（２７３．１５／（２７３．１５＋ｔ））×（Ｐ／１０１３．２５）…式３
ρ：密度（ｋｇ／ｍ３）（ｎｔｐ）、ｔ：温度（℃）、Ｐ：気圧（ａｔｍ）
（う）音響インピーダンス
Ｚ＝ρ×Ｃ…式４
Ｚ：音響インピーダンス（Ｐａ・ｓ／ｍ）
大気圧の下、空気層における音速、密度、及び音響インピーダンスは、式２及び式４より、空気層の温度に比例し、式１中、周波数ｆを定数とみなすと、波長λも、空気層の温度に比例する関係にある。
【００２４】
第１超音波センサと第２超音波センサとの間には、特許文献１と同様、超音波が空気層を介して伝播する。
しかしながら、本発明の超音波計測方法では、実測用超音波センサ組は、例えば、空気層における音速、密度、音響インピーダンス、及び伝播する超音波の波長等、空気層の温度変化に伴いパラメータとして変化する計測条件値を、塗布材の厚みの計測時にリアルタイムに、校正用超音波センサ組から採り入れて実測している。
そのため、第１超音波センサと第２超音波センサとの間の空気層の温度が、たとえ計測中に変化しても、実測用超音波センサ組が、校正用超音波センサ組で補正された計測条件値の下、上述したように、実測時の実際の温度に対応した波長に基づいて、塗布材の厚みを計測することができる。
【００２５】
また、キャリブレーションを超音波計測の実測と同時に行っていない従来の超音波計測方法では、同じ受波側超音波センサでも、超音波センサの雰囲気温度（空気層の温度）が異なる場合や自己発熱に起因して、受波する超音波の波長の大きさが異なり、超音波計測を精度良くできない問題があった。
これに対し、本発明の超音波計測方法では、実測用超音波センサ組が、校正用超音波センサ組による計測条件値を、塗布材の厚みの計測時にリアルタイムに採り入れて実測している。
そのため、第１，第２超音波センサによる実測時と第１，第２校正用超音波センサによるキャリブレーションの実施時で、空気層の温度に差異が生じることはない。
【００２６】
また、第１，第２超音波センサと第１，第２校正用超音波センサとが、共に同じタイミングで作動していれば、たとえ第１，第２超音波センサが作動時間の経過と共に自己発熱しても、第１，第２超音波センサと同様、第１，第２校正用超音波センサも自己発熱する。このとき、自己発熱した第１，第２超音波センサの温度と、自己発熱した第１，第２校正用超音波センサの温度との相対差はほとんどない。そのため、自己発熱により校正用超音波センサ組で受波する超音波の波長の大きさが変化しても、実測用超音波センサ組でも、受波する超音波の波長の大きさが、校正用超音波センサ組と同じように変化する。
よって、実測用超音波センサ組の波長の大きさと校正用超音波センサ組の波長の大きさとの相対差はほとんど生じず、校正用超音波センサ組の第１，第２校正用超音波センサと、実測用超音波センサ組の第１，第２超音波センサとが共に自己発熱しても、塗布材の厚み（目付け量等）の計測をより高精度に行うことができる。
【００２７】
従って、本発明の超音波計測方法によれば、超音波センサの自己発熱や空気層の温度変化に起因した計測精度の誤差要因が排除できるため、製造ラインで製造される塗布製品に対し、その塗布された塗布材の厚み（目付け量等）を、インライン上で高精度に計測することができる、という優れた効果を奏する。
【００２８】
（２）校正用超音波センサ組では、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとに、超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、及び実測用超音波センサ組では、第１超音波センサと第２超音波センサとに、超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いるので、実測用超音波センサ組では、第１超音波センサ及び第２超音波センサのうち、超音波を受波する受信側超音波センサにおいて、塗布材の厚みを求めるための受信信号が、超音波が局部的な部位に伝播するスポットタイプの超音波センサに比べて、塗布製品の広い範囲で得られるようになる。
そのため、例示したような電極ペーストの目付け量や目付けプロファイル等、塗布材の厚みに係る品質検査を、塗布製品の製造ライン上で実施することができる。
【００２９】
また、受信側超音波センサで受波した受信信号を、塗布製品の広域から得ることができるため、塗布製品において塗布材の厚みをより広い範囲で検出できることから、計測範囲内で塗布材の厚みのバラツキ等がより正確に把握でき、塗布材の目付け量等、塗布製品の所定範囲内における塗布材の全体的な厚みを、高い信頼性で計測することができる。
【００３０】
また、校正用超音波センサ組の第１校正用超音波センサ及び第２校正用超音波センサと、実測用超音波センサ組の第１超音波センサ及び第２超音波センサとが、いずれもフラットタイプの超音波センサである。
そのため、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組との間で、超音波センサの超音波振動面の形態の違いに起因した特性上の差異が生じず、実測用超音波センサ組が、校正用超音波センサ組によるキャリブレーションで得られた計測条件値を、精度良く適切な状態で取得することができる。
【００３１】
なお、本発明の超音波計測方法では、第１超音波センサ、第２超音波センサ、第１校正用超音波センサ、及び第２校正用超音波センサに、公称の周波数として、同じ周波数帯の超音波センサを用いることが好ましい。また、第１超音波センサと第２超音波センサとに対し、また第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとに対し、それぞれ超音波を送信及び受信が可能な超音波センサを用いることが好ましい。
【００３２】
（３）校正用超音波センサ組では、実測用超音波センサ組による実測前に、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間に、キャリブレーションで用いる基準箔を配置し、第１校正用超音波センサから送波した超音波を基準箔に透過させ、第２校正用超音波センサで受波した超音波の第１受信信号を、計測条件値として予め取得すること、実測用超音波センサ組では、第１超音波センサと第２超音波センサとの間で塗布製品を透過した超音波の第２受信信号を取得すること、塗布材の厚みは、第１受信信号と第２受信信号との相対比により算出するので、例えば、基材に塗布材を塗布した塗布製品に対し、塗布材の目付け量や目付けプロファイル等、塗布材の厚みを計測する場合、その実測時に、この塗布材を透過する超音波の減衰率と塗布材の厚みとの関係を示した検量線等を全く必要とせず、実測時に第２受信信号を取得するだけで、塗布材の厚みを簡単に算出することができる。
【００３３】
すなわち、塗布材の目付け量は、塗布材を透過する超音波の減衰率を用いて、次式より求めることができる。
Ｍ＝Ａ／α…式５
Ｍ：塗布材の目付け量（ｇ／ｍ２）、α：超音波の減衰率（％）、Ａ：定数
【００３４】
ここで、目付け量が異なる３種の比較検討用基準箔Ａ，Ｂ，Ｃを用いて、目付け量と超音波の減衰率との関係について、説明する。
超音波の減衰率αは、第１超音波センサと第２超音波センサとの間に箔を配置せず、空気層だけを伝播して受波する超音波の受信信号（箔無し受信信号）ＳＣと、第１超音波センサと第２超音波センサとの間に配置した比較検討用基準箔を伝播して受波する超音波の受信信号（箔有り受信信号）ＳＫとの相対比である。
（ア）比較検討用基準箔Ａについて
比較検討用基準箔Ａの目付け量ＭＡを求めると、式５より
ＭＡ＝Ａ／（ＳＫＡ／ＳＣ）…式６  式６より、Ａ＝ＭＡ×ＳＫＡ／ＳＣ…式７
ＭＡ：比較検討用基準箔Ａの目付け量（ｇ／ｍ２）、ＳＫＡ：比較検討用基準箔Ａ有り受信信号、ＳＣ：箔無し受信信号
（イ）比較検討用基準箔Ｂについて
比較検討用基準箔Ｂの目付け量ＭＢを求めると、式５より
ＭＢ＝Ａ／（ＳＫＢ／ＳＣ）…式８  式８より、Ａ＝ＭＢ×ＳＫＢ／ＳＣ…式９
ＭＢ：比較検討用基準箔Ｂの目付け量（ｇ／ｍ２）、ＳＫＢ：比較検討用基準箔Ｂ有り受信信号
（ウ）比較検討用基準箔Ｃについて
比較検討用基準箔Ｃの目付け量ＭＣを求めると、式５より
ＭＣ＝Ａ／（ＳＫＣ／ＳＣ）…式１０  式１０より、Ａ＝ＭＣ×ＳＫＣ／ＳＣ…式１１
ＭＣ：比較検討用基準箔Ｃの目付け量（ｇ／ｍ２）、ＳＫＣ：比較検討用基準箔Ｃ有り受信信号
式７、式９、及び式１１に示すように、定数Ａ及び箔無し受信信号ＳＣは一定であるため、式７、式９、及び式１１を変形すると、
ＭＡ×ＳＫＡ＝ＭＢ×ＳＫＢ＝ＭＣ×ＳＫＣ＝Ａ×ＳＣ＝一定…式１２
上述したように、式１２が導き出される。
【００３５】
その一方で、目付け量が未知である比較検討用基準箔Ｘについて、目付け量ＭＸを計測するには、式５により、
ＭＸ＝Ａ／（ＳＸ／ＳＣ）…式１３
ＭＸ：比較検討用基準箔Ｘの目付け量（ｇ／ｍ２）、ＳＸ：比較検討用基準箔Ｘ有り受信信号
式１２を用いて式１３を変形すると、
ＭＸ＝Ａ×ＳＣ／ＳＸ＝ＭＡ×ＳＫＡ／ＳＸ＝ＭＢ×ＳＫＢ／ＳＸ＝ＭＣ×ＳＫＣ
／ＳＸ…式１４
よって、式１４の分子項は、式１２より一定値であることから、比較検討用基準箔Ｘの目付け量ＭＸが、式１２から得られる一定値と、比較検討用基準箔Ｘの箔有り受信信号ＳＸとの相対比から求めることができる。
【００３６】
本発明の超音波計測方法では、実測用超音波センサ組による実測前に、まず校正用超音波センサ組により、キャリブレーションで用いる基準箔を透過する超音波の減衰率を、第１受信信号として予め取得しておく。
具体的に、例えば、比較検討用基準箔Ａが、キャリブレーションで用いる基準箔の場合で説明すると、式６の分母項において、箔無し受信信号ＳＣは、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間に、この基準箔を配置せず、空気層だけを伝播して受波する超音波の定数としての受信信号である。また、式６の分母項において、比較検討用基準箔Ａ有り受信信号ＳＫＡは、第１受信信号そのものである。
その一方で、この基準箔において、重量と面積とが予め確認できていれば、基準箔の密度が把握できる。基準箔の目付け量ＭＡは、基準箔の密度と等価であるため、基準箔の重量と面積とから求まる。
従って、上記のＭＸ＝ＭＡ×ＳＫＡ／ＳＸ…式１４において、分子項は、予め確認できている基準箔の重量と、基準箔の面積と、第１受信信号とから算出される。
【００３７】
次いで、その後、塗布材の厚みの実測時に、実測用超音波センサ組で、第１超音波センサと第２超音波センサとの間に、塗布製品を配置し、第１超音波センサから送波した超音波を塗布製品に透過させ、第２超音波センサで受波した第２受信信号を取得する。
上述したように、式１４の分母項である受信信号ＳＸは、目付け量が未知である比較検討用基準箔Ｘ、すなわち計測対象の塗布製品を伝播して受波する超音波の受信信号であり、第２受信信号そのものである。
従って、式１４より、キャリブレーションで用いる基準箔の目付け量ＭＡ、及び第１受信信号ＳＫＡを、実測用超音波センサ組による実測前に前もって取得しておけば、塗布材の厚みの実測時に、第２受信信号を取得するだけで、塗布材の厚みを簡単に算出することができる。
【００３８】
（４）第１校正用超音波センサから送波した超音波を、基準箔に透過させ、第２校正用超音波センサで受波した超音波の受信信号として、第１サンプル受信信号を、基準箔内の複数の部位で取得すること、第１受信信号は、複数の第１サンプル受信信号に基づいて処理された信号であること、を特徴とするので、基準箔を用いて、校正用超音波センサ組によりキャリブレーションを行うときに、基準箔を透過する超音波の減衰率（第１サンプル受信信号）に、基準箔内の部位によってバラツキがある場合でも、信頼性がより高い最適な大きさの第１受信信号が得られる。
【００３９】
すなわち、厳密に言えば、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間に配置した１つの基準箔において、校正用超音波センサ組により超音波が透過する部位が異なると、例えば、参照する前述の式６、式８、式１０において、ＳＫＡ≠ＳＫＢ≠ＳＣや、ＳＫＡ≒ＳＫＢ≠ＳＣとなる場合等のように、超音波の減衰率（第１サンプル受信信号）にバラツキが生じることがある。校正用超音波センサ組によりキャリブレーションを行うときに、基準箔を透過する部位によって、超音波の減衰率にバラツキがあると、第１受信信号に係る信頼性が低下してしまい、実測用超音波センサ組に反映させる計測条件値が、より高精度に得られない。
これに対し、本発明の超音波計測方法では、第１サンプル受信信号が、基準箔内の複数の部位で取得され、第１受信信号（基準箔を透過する超音波の減衰率）が、得られた複数の第１サンプル受信信号に基づき、例えば、最小二乗法等の演算処理により、得られた信号である。そのため、第１受信信号は、信頼性がより高い最適な大きさの信号となる。特に、実測用超音波センサ組により塗布材の厚み（目付け量）を計測し算出する毎に、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間を超音波が伝播する空気層に対し、その温度、密度、及び気圧を計測したその各データが、塗布材の厚みの計測毎に補正されることが好ましい。上記各データが塗布材の目付け量を算出する毎に補正された状態で、その都度、第１受信信号が取得されれば、第１受信信号は、より信頼性の高い信号で、高精度に維持されたままの信号とすることができる。
【００４０】
また、基準箔を透過する超音波の減衰率が、信頼性がより高く、高精度に得ることができることから、実測用超音波センサ組により塗布材の厚み（目付け量）を計測し算出するときに、高精度に取得できた第１受信信号が、第２受信信号と共に、実測用超音波センサ組の計測条件値に反映されて、塗布材の厚み（目付け量）が一層高精度に算出することができる。
【００４１】
（５）実測用超音波センサ組を基準箔の配置位置まで移動させ、実測用超音波センサ組により、第１超音波センサから送波した超音波を基準箔に透過させ、第２超音波センサで受波した超音波の第３受信信号を取得するので、校正用超音波センサ組の第１校正用超音波センサ、第２校正用超音波センサと、実測用超音波センサ組の第１超音波センサ、第２超音波センサに機差がある場合、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組との機差は、第１受信信号と第３受信信号との相対比よって把握することができる。
よって、実測用超音波センサ組は、第１受信信号及び第３受信信号に基づき、校正用超音波センサ組との機差を考慮した上で塗布材の厚みを算出すれば、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組との機差による誤差要因を排除して、塗布材の厚みを高精度に計測することができる。
【００４２】
（６）第１超音波センサから送波した超音波を、基準箔に透過させ、第２超音波センサで受波した超音波の受信信号として、第３サンプル受信信号を、基準箔内の複数の部位で取得すること、第３受信信号は、複数の第３サンプル受信信号に基づいて処理された信号であること、を特徴とするので、基準箔を用いて、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組との機差を確認するときに、基準箔を透過する超音波の減衰率（第３サンプル受信信号）に、基準箔内の部位によって多少のバラツキがある場合でも、信頼性がより高い最適な大きさの第３受信信号が得られる。第３受信信号（基準箔を透過する超音波の減衰率）は、得られた複数の第３サンプル受信信号に基づき、例えば、最小二乗法等の演算処理により得られた信号であるため、複数の第３サンプル受信信号にバラツキが存在していても、信頼性がより高い最適な大きさの信号となるからである。
【００４３】
特に、校正用超音波センサ組についても、第１受信信号が、基準箔内の複数の部位から取得した複数の第１サンプル受信信号に基づいて処理された信号であることが好ましい。そして、このような第１受信信号と、第３受信信号とから、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組との機差を確認する調査が行われれば、上記機差に係る調査結果がより高精度に得ることができる。
【００４４】
（７）第１校正用超音波センサ及び第２校正用超音波センサと、第１超音波センサ及び第２超音波センサとは、それぞれ同期して超音波を送受信しているので、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組とは、時間差のない同じ雰囲気温度の環境下に晒すことができ、空気層における音速、密度、及び音響インピーダンスは、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組とで、ほぼ同じとすることができる。
これにより、校正用超音波センサ組で、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間で送受信する超音波と、実測用超音波センサ組で、第１超音波センサと第２超音波センサとの間で送受信する超音波とが、ほぼ同じ条件の下で、空気層を伝播するようになる。
よって、実測用超音波センサ組は、校正用超音波センサ組と同じ条件の下、雰囲気温度や自己発熱等の温度による誤差要因を排除した高精度の校正値として、校正用超音波センサ組から得られた計測条件値を取得することで、塗布材の厚みが、高精度に安定した状態で計測できる。
【００４５】
（８）第１超音波センサと第２超音波センサとが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属製の基材の片面または両面に塗布材を塗布した塗布製品の厚み方向に対し、一方側に第１超音波センサを、他方側に第２超音波センサを、それぞれ空気層を介して配置し、第１超音波センサと第２超音波センサとの間で超音波を伝播させることにより、塗布材の厚みを計測する超音波計測装置において、超音波センサ組として、塗布材の厚みを計測する実測用超音波センサ組を少なくとも１組と、第１超音波センサ及び第２超音波センサとは別で、一対の第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとからなる校正用超音波センサ組とを有し、実測用超音波センサ組は、塗布材の厚みの実測時に、校正用超音波センサ組によるキャリブレーションで得られた計測条件値に基づいて、超音波を送受信するので、例えば、電池製造工程において、金属箔（基材）に電極ペースト（塗布材）を塗布して電極（塗布製品）を製造する製造ラインのインライン上で、塗布材の目付け量、及び目付けプロファイル等、塗布材の厚みを計測する場合に、実測時に、超音波センサの自己発熱や空気層の温度変化に起因した計測精度の誤差要因を排除して、塗布材の厚みをより高精度に計測することができる。
【００４６】
また、第１，第２超音波センサと第１，第２校正用超音波センサとが、共に同じタイミングで作動していれば、たとえ第１，第２超音波センサが作動時間の経過と共に自己発熱しても、第１，第２超音波センサと同様、第１，第２校正用超音波センサも自己発熱する。このとき、自己発熱した第１，第２超音波センサの温度と、自己発熱した第１，第２校正用超音波センサの温度との相対差はほとんどない。そのため、自己発熱により校正用超音波センサ組で受波する超音波の波長の大きさが変化しても、実測用超音波センサ組でも、受波する超音波の波長の大きさが、校正用超音波センサ組と同じように変化する。
よって、実測用超音波センサ組の波長の大きさと校正用超音波センサ組の波長の大きさとの相対差はほとんど生じず、校正用超音波センサ組の第１，第２校正用超音波センサと、実測用超音波センサ組の第１，第２超音波センサとが共に自己発熱しても、計測精度を高精度に維持したまま、塗布材の厚みが計測できる。
【００４７】
従って、本発明の超音波計測装置では、超音波センサの自己発熱や空気層の温度変化に起因した計測精度の誤差要因が排除できるため、製造ラインで製造される塗布製品に対し、その塗布された塗布材の厚み（目付け量等）を、インライン上で高精度に計測することができる、という優れた効果を奏する。
【００４８】
また、本発明の超音波計測装置では、塗布製品を製造する製造ラインを停止させる必要がなく、ライン稼働中に、実測用超音波センサ組が、校正用超音波センサ組によるキャリブレーションで得られた計測条件値を取得することができる。そのため、実測用超音波センサ組の計測条件を校正するのに余分な工程が増えず、塗布製品がコスト高になることもない。
また、本発明の超音波計測装置は、製造ラインに設備するときのコストも安価である上、塗布製品を製造する製造ラインに対し、新設または既設にかかわらず容易に組み込むことができる。
【００４９】
（９）校正用超音波センサ組では、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとに、超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、及び実測用超音波センサ組では、第１超音波センサと第２超音波センサとに、超音波の伝播がフラットタイプの超音波センサを用いるので、先に例示したように、例えば、電池製造工程において、金属箔（基材）に電極ペースト（塗布材）を塗布して電極（塗布製品）を製造する製造ラインのインライン上で、塗布材の目付け量、及び目付けプロファイル等、塗布材の厚みを計測するときに、第１超音波センサから送波した超音波が、塗布製品の広い面積にわたって照射されて塗布製品中の基材と塗布材とを透過し、第２超音波センサが、より広範囲にわたって基材及び塗布材を透過した超音波（透過波）を受波できる。
これにより、第２超音波センサで受波した透過波による受信信号が、塗布材の厚みを求めるための受信信号として、塗布製品の広域から得ることができるため、塗布製品において塗布材の厚みをより広い範囲で検出できる。よって、計測範囲内で塗布材の厚みのバラツキ等がより正確に把握でき、塗布材の目付け量等、塗布製品の所定範囲内における塗布材の全体的な厚みを、高い信頼性で計測することができる。
【００５０】
その一方で、校正用超音波センサ組の第１校正用超音波センサ及び第２校正用超音波センサと、実測用超音波センサ組の第１超音波センサ及び第２超音波センサとが、いずれもフラットタイプの超音波センサである。そのため、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組との間で、超音波センサの超音波振動面の形態の違いに起因した特性上の差異が生じず、校正用超音波センサ組によるキャリブレーションで得られた計測条件値が、実測用超音波センサ組に、精度良く適切にフィードバックできるようになる。
【００５１】
（１０）校正用超音波センサ組及び実測用超音波センサ組に対し、超音波の送受信と計測条件とを制御する制御手段を備え、制御手段は、校正用超音波センサ組による計測条件値を、実測用超音波センサ組にフィードバックするので、常時、実測用超音波センサ組が、計測環境変化に対応して、校正用超音波センサ組によりキャリブレーションされた最新の計測条件値を、塗布材の厚みの実測時とリアルタイムに取得でき、塗布材の厚みの計測が高精度にできる。
【００５２】
すなわち、キャリブレーションを超音波計測の実測時と同時に行っていない従来の超音波計測方法では、先に行ったキャリブレーションと、その後に行ったキャリブレーションには、時間差があり、この時間内に、自己発熱による超音波センサの温度上昇、雰囲気温度や空気層の密度等の計測環境が変化することが多々ある。このような計測環境に変化がある中で、超音波センサにより塗布材の厚みの計測を行っても、計測結果は、計測環境変化に起因したバラツキを有し、計測結果に信頼性がない計測値となり問題である。
これに対し、本発明の超音波計測装置は、計測環境変化に対応し、常時、最新の計測条件値を採り入れて塗布材の厚みの計測を行うことができるため、塗布材の厚みの計測結果は、高精度でかつ高い信頼性を有した計測値となる。
【００５３】
（１１）キャリブレーションで用いる基準箔が、塗布製品と共に配置され、校正用超音波センサ組が、基準箔が配置されている第１位置と、第１位置から外れ、校正用第１超音波センサと校正用第２超音波センサとの間に空気層だけが存在する第２位置との範囲を、少なくとも移動可能に設けられているので、校正用超音波センサ組が、第１位置と第２位置との間を移動することにより、前述したように、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間に配置した基準箔を伝播して受波する超音波の受信信号（箔有り受信信号）ＳＫを第１位置で、箔無し受信信号ＳＣを第２位置で、それぞれ取得することができる。
これにより、キャリブレーションを行う雰囲気温度や空気層の密度、自己発熱による超音波センサの温度上昇等の計測環境が、たとえ変化しても、校正用超音波センサ組が、第１位置と第２位置との間を移動し、基準箔を透過する超音波の減衰率を求めるのに必要な箔有り受信信号ＳＫ及び箔無し受信信号ＳＣを常時取得する。よって、塗布製品の塗布材の厚みの実測時には、計測環境変化に応じて最適な上記減衰率を取得することができる。
【００５４】
（１２）基準箔を保持する保持部材と、保持部材を動作させると共に、その動作を停止させる駆動手段と、を備え、保持部材で保持された基準箔が、駆動手段により、対向する第１超音波センサの中心と第２超音波センサの中心とを結ぶ仮想線と交差する範囲内で、第１超音波センサ及び第２超音波センサと相対的に移動可能に配置されていること、または対向する第１校正用超音波センサの中心と第２校正用超音波センサの中心とを結ぶ仮想線と交差する範囲内で、第１校正用超音波センサ及び第２校正用超音波センサと相対的に移動可能に配置されていること、を特徴とするので、校正用超音波センサ組において、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間に配置した１つの基準箔を用いてキャリブレーションを行う場合に、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間で伝播する超音波が、基準箔内の複数の部位を透過できるようになる。これにより、透過するこの超音波の減衰率が、１つの基準箔内において、超音波が透過する部位毎に算出可能になる。また、基準箔を用いて、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組との機差を確認する場合に、第１超音波センサと第２超音波センサとの間で伝播する超音波が、基準箔内の複数の部位を透過できるようになる。これにより、透過するこの超音波の減衰率が、１つの基準箔内において、超音波が透過する部位毎に算出可能になる。ひいては、校正用超音波センサ組によるキャリブレーションや、第１校正用超音波センサと、第２校正用超音波センサと、第１超音波センサと、第２超音波センサとの機差の確認がより高精度に行うことができる。
【００５５】
（１３）動作する保持部材に対し、仮想線が基準箔内の所定部位に交差する状態に対応する位置を検出する位置決め手段を備えていること、を特徴とするので、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとの間に配置した基準箔を用いてキャリブレーションを、複数回繰り返し行う場合に、位置決め手段により、仮想線が基準箔内で交差する所定部位が、キャリブレーションを行うサイクル毎に、同じ位置に設定することができる。ひいては、信頼性の高いキャリブレーションが実現できる。また、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組との機差を、複数回繰り返し確認する場合に、位置決め手段により、仮想線が基準箔内で交差する所定部位が、機差の確認を行うサイクル毎に、同じ位置に設定することができる。ひいては、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組との機差調査が信頼性を高くして行うことができる。
【００５６】
（１４）実測用超音波センサ組が、第１位置と、第１位置から外れ、塗布製品が配置されている第３位置との範囲を少なくとも移動可能に設けられているので、実測用超音波センサ組が第１位置と第３位置との間を往来する度に、「正」とする基準箔を用いてキャリブレーションを行っている校正用超音波センサ組との最新の機差を、実測用超音波センサ組に採り入れることができる。
そのため、塗布材の厚みを計測する雰囲気温度や空気層の密度、自己発熱による超音波センサの温度上昇等の計測環境が、たとえ変化しても、校正用超音波センサ組との機差による誤差要因を、より確実に排除することができる。
【００５７】
（１５）捲回されている基材は長尺状であり、基材の長辺に沿う長手方向及び基材の厚み方向に直交する方向を、基材の幅方向としたときに、基準箔は、塗布製品と幅方向に並んで配置され、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組とが、それぞれ幅方向に沿う方向に移動するので、校正用超音波センサ組や実測用超音波センサ組が同じスライド軸上を移動し、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組とが同期でスライド軸と相対移動する構成とすれば、校正用超音波センサ組では、第１位置と第２位置との間の移動が、実測用超音波センサ組では、第１位置と第３位置との間の移動が、同時にできるようになる。
これにより、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組とも、雰囲気温度や空気層の密度等の計測環境に応じた計測条件の設定の変更を、タイムロスがなく効率良く行うことができる。
【００５８】
一方、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組とが、特に上記スライド軸上を同期して移動せず、それぞれ独立した動作で構成した場合でも、実測用超音波センサ組の移動は、上記スライド軸の校正用超音波センサ組の移動量に拘束されないため、実測用超音波センサ組で塗布材の厚みを計測できる範囲の自由度を大きく取ることができる。
【００５９】
（１６）校正用超音波センサ組には、第１校正用超音波センサと第２校正用超音波センサとに対し、超音波振動面と基準箔との間の空気層を包囲する筒状の校正センサ用カバーが設けられているので、キャリブレーションの実施時に、超音波振動面と基準箔との間の空気層において、密度変化、温度変化、音響インピーダンスの変化、伝播する超音波の指向性、ノイズとして外部から伝播する音波との干渉等、空気層の対流の影響による誤差要因を排除して、基準となる計測条件値をより高精度に得ることができる。
【００６０】
（１７）実測用超音波センサ組には、第１超音波センサと第２超音波センサとに対し、超音波振動面と塗布製品との間の空気層を包囲する筒状の実測センサ用カバーが設けられているので、塗布材の厚みの実測時に、超音波振動面と塗布製品との間の空気層において、密度変化、温度変化、音響インピーダンスの変化、伝播する超音波の指向性、ノイズとして外部から伝播する音波との干渉等、空気層の対流の影響による誤差要因を排除して、より高精度に塗布材の厚みを計測することができる。
【００６１】
（１８）校正センサ用カバー及び実測センサ用カバーは、内筒側カバーと、内筒側カバーより外側に位置する外筒側カバーとの２重構造で形成され、外筒側カバーは、基準箔または塗布製品と内筒側カバーよりも離れるよう、基材の厚み方向に沿う方向に対し、内筒側カバーより短く形成されているので、校正センサ用カバーの外部で対流する空気が基準箔の表面近くで外筒側カバーに当たっても、内筒側カバーによりこの空気の流れが変わり、この空気が、外筒側カバーと内筒側カバーの間に流れて、空気の乱流が、基準箔の表面近くで生じ難くなる。
そのため、内筒側カバーと基準箔との間に僅かな隙間があっても、この小さな隙間を通気する空気は乱流の影響をほとんど受けず、超音波振動面と基準箔との間の空気層は、安定した状態を維持することができる。
【００６２】
また、実測センサ用カバーの外部で対流する空気が塗布製品の表面近くで実測センサ用カバーに当たっても、内筒側カバーによりこの空気の流れが変わり、この空気が、外筒側カバーと内筒側カバーとの間に流れて、空気の乱流が塗布製品の表面近くで生じ難くなる。
そのため、内筒側カバーと塗布製品との間に僅かな隙間があっても、この小さな隙間を通気する空気は乱流の影響をほとんど受けず、超音波振動面と塗布製品との間の空気層は、安定した状態を維持することができる。
【００６３】
（１９）基材は、塗布製品である電池の電極に用いる金属箔であり、塗布材は、金属箔に塗布された電極ペーストであるので、電池製造工程において、金属箔に電極ペーストを塗布して電極を製造する製造ラインで、ライン稼働中に、電極に対し、電極ペーストの目付け量に係る品質検査を満遍なく広範囲にわたって精度良く実施できるようになる上、電極の全数検査をも可能にできるようになることから、高品質で高性能な電池が提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施形態１に係る超音波計測装置の概略を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係る超音波計測装置の構成を説明する模式図である。
【図３】図１中、Ａ−Ａ矢視断面図で主要部を示した説明図である。
【図４】実施形態１に係る超音波計測装置のセンサユニット部の上面図である。
【図５】図４に示すセンサユニット部の半断面図である。
【図６】図４に示すセンサユニット部の下面図である。
【図７】図１中、Ａ−Ａ矢視に相当する方向から見た電極の断面図である。
【図８】校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組との動きを示すタイムチャートである。
【図９】校正用超音波センサ組による超音波の減衰率を求める様子を示す説明図であり、（ａ）は基準箔無しで超音波を送信したときの模式図、（ｂ）は（ａ）の状態において受波側超音波センサで受波した超音波の受信信号を示す。
【図１０】校正用超音波センサ組による超音波の減衰率を求める様子を示す説明図であり、（ａ）は基準箔有りで超音波を送信したときの模式図、（ｂ）は（ａ）の状態において受波側超音波センサで受波した超音波の受信信号を示す。
【図１１】校正用超音波センサ組及び実測用超音波センサ組でそれぞれ超音波を送信したときの模式図であり、（ａ）はキャリブレーションを実施している様子、（ｂ）は電極の目付け量を実測している様子を示す。
【図１２】受波側超音波センサの超音波の減衰率と目付け量との関係を示すグラフである。
【図１３】実施形態１に係る超音波計測装置のカバーの作用を説明する模式図である。
【図１４】受波された超音波において、空気層の対流により超音波強度に及ぼす影響について、その調査結果を一例として示したグラフである。
【図１５】変形形態に係る超音波計測装置の構成を説明する模式図である。
【図１６】実施形態２に係る超音波計測装置の構成を説明する模式図である。
【図１７】実施形態２に係る超音波計測装置の主要部を説明する図であり、一部を、図１６中、Ｂ−Ｂ矢視に相当する方向から見た断面で示した図である。
【図１８】実施形態２に係る超音波計測装置に構成された基準箔保持部材を示す斜視図である。
【図１９】実施形態２に係る超音波計測方法において、基準箔内の５つの部位に超音波を透過させて第１サンプル受信信号または第３サンプル受信信号を取得する様子を示す模式図である。
【図２０】実施形態２に係る超音波計測方法において、実測用超音波センサ組による目付け量計測と、校正用超音波センサ組による基準箔計測とを行うタイミングを模式的に示したタイムチャートである。
【図２１】実施形態２に係る超音波計測方法において、第１サンプル受信信号を模式的に示す説明図である。
【図２２】実施形態２に係る超音波計測方法において、第３サンプル受信信号を模式的に示す説明図である。
【図２３】受波側超音波センサについて、空気層の気圧と、受波した超音波の受信信号強度との関係について、調査した結果のグラフを示す。
【図２４】特許文献１に開示された超音波計測装置の説明図を示す。
【図２５】受波側超音波センサに対し、その受信信号強度と雰囲気温度との関係を調査した結果のグラフを示す。
【図２６】受波側超音波センサにおいて、自己発熱と超音波強度との関係を示すグラフである。
【図２７】受波された超音波における波長と受信パワーとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
以下、本発明に係る超音波計測方法、及び超音波計測装置について、実施形態１，２を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００６６】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１に係る超音波計測装置の概略を示す斜視図である。図７は、図１中、Ａ−Ａ矢視に相当する方向から見た電極の断面図を示す。
本実施形態１では、図１において、金属箔６１の長辺、及びこの長辺に沿う方向をＸ軸方向とし、電極６０（金属箔６１及び電極ペースト６２）の厚み、及びこの厚みに沿う方向をＺ軸方向とする。また、金属箔６１の短辺に沿う方向（金属箔６１の幅方向）、及びこの方向に沿う超音波計測装置１の幅方向で、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。以下、図２以降の図についても、図１に準ずる。
【００６７】
本実施形態１に係る超音波計測装置は、電池製造工程において、金属箔６１（基材）に電極ペースト６２（塗布材）を塗布して電極６０（塗布製品）を製造する電極製造ラインでインラインに設置され、乾燥した電極ペースト６２の目付け量等の品質検査を行う目的で設置される。
また、本実施形態１に係る超音波計測方法は、この超音波計測装置１を用いて電極ペースト６２の目付け量の品質検査を行うときの方法である。
【００６８】
はじめに、電極について、簡単に説明する。
本発明において、前述したように、基材は、塗布製品である電池の電極に用いる金属箔６１であり、塗布材は、金属箔６１に塗布された電極ペースト６２である。本実施形態１では、電極ペースト６２を金属箔６１の両面（一面６１ａ及び他面６１ｂ）に塗工する場合について説明する。
電極６０は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の電源として、二次電池に用いる電極であり、図７に示すように、Ａｌ，Ｃｕ等の金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂに電極ペースト６２を塗布してなる。具体的には、電極ペースト６２は、図１に示すように、金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂのうち、Ｙ軸方向両側の一部分を除いた部分に塗布されている。
【００６９】
長尺状の金属箔６１は、その厚さが２０μｍ程度であり、図示しない電極製造ラインの捲回ローラに、ロール状に捲回されている。電極製造ラインでは、電極６０は、金属箔６１に塗布された電極ペースト６２を金属箔６１に押圧して電極ペースト６２の厚みｔを４０〜５０μｍ程度に形成してから乾燥させた後、捲回ローラ５０及び送出ローラ５１を介して、送出コンベア５２により、ロール状から水平状に搬送される。次々と連続的に製造される電極６０は、送出コンベア５２により水平状に送出されると、電極６０の切断等、次工程に向けて送出される。
なお、図１には図示されていないが、電極製造ラインで製造される電極６０のうち、Ｘ軸方向に対し、搬送開始で先頭となる先端部、及び搬送終了で後尾となる後端部は、金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂに電極ペースト６２が塗布されない金属箔６１だけとなっている。
【００７０】
次に、超音波計測装置について、図１乃至図４を用いて説明する。図２は、実施形態１に係る超音波計測装置の構成を説明する模式図である。図３は、図１中、Ａ−Ａ矢視断面図で主要部を示す説明図である。
超音波計測装置１は、図１及び図２に示すように、計測部７、超音波計測制御部５（制御手段）、厚み演算部４０、及びモニタ４１等を有している。
超音波計測装置１は、図１に示すように、送出コンベア５２により水平状に送出され、電極６０の切断工程等の次工程に送出する前の位置に配設され、特に、電極ペースト６２の目付け量を算出する計測部７については、本実施形態１では、Ｘ軸方向に対し、送出コンベア５２と約２００（ｍｍ）離れた位置に配設されている。
【００７１】
計測部７を送出コンベア５２から離間させる理由として、送出コンベア５２は、支持する電極６０をロール状から水平状に送出するときの支点となり、送出コンベア５２等の振動による外部振動が外的要因として生じる。このときの外部振動の周波数は、後に詳述するように、計測部７で電極６０の厚みを計測するときに用いる第１，第２超音波センサ１１，１２等による超音波の周波数と近く、電極ペースト６２の目付け量の算出時に、ノイズとして阻害要因となり、このような外的要因を排除するため、計測部７が、送出コンベア５２からある程度離間されている。
【００７２】
次に、計測部７について説明する。
超音波計測装置１は、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とが一対の超音波センサ組を計測部７に有している。この超音波計測装置１は、ロール状に捲回されていた金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂに電極ペースト６２を塗布した電極６０の厚み方向Ｙに対し、一方側（図１中、上側）に第１超音波センサ１１を、他方側（図１中、下側）に第２超音波センサ１２を、それぞれ空気層ＡＲを介して配置している。
この計測部７には、超音波センサ組として、電極ペースト６２の目付け量を計測する実測用超音波センサ組１０を少なくとも１組と、第１超音波センサ１１及び第２超音波センサ１２とは別で、一対の第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とからなる校正用超音波センサ組２０とを有している。なお、本実施形態１に係る超音波計測装置１では、実測用超音波センサ組１０は、説明の便宜上、図１等に図示したのは１組である。
【００７３】
実測用超音波センサ組１０は、電極ペースト６２の目付け量の実測時に、校正用超音波センサ組２０によるキャリブレーションで得られた計測条件値に基づき、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２との間で超音波ＵＳを受信して伝播させることにより、電極ペースト６２（塗布材）の厚み、すなわち目付け量を算出する。
校正用超音波センサ組２０によるキャリブレーションでは、基準箔６５が用いられる。基準箔６５は、計測部７において、超音波計測装置１の幅方向（Ｙ軸方向）に電極６０と同じ高さ（Ｚ軸方向）で並んで、電極６０と共に配置されている。
【００７４】
この基準箔６５は、例えば、ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレート製フィルム）や、その他の高分子フィルム等、経時的に酸化せず、重量変化のない材質で、実測用超音波センサ組１０で計測対象となる電極６０と同じ程度の厚みや密度を有した材料で形成されている。また、この基準箔６５は、第１，第２超音波センサ１１，１２や第１，第２校正用超音波センサ２１，２２による超音波ＵＳの照射範囲、透過範囲よりも大きい面積を有する所定の形状に形成されている。
【００７５】
次に、実測用超音波センサ組１０の第１，第２超音波センサ１１，１２について説明する。
第１超音波センサ１１は、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの送信センサであり、超音波の受信をも可能とする超音波センサである。
フラットタイプの送信センサとは、第１超音波センサ１１で超音波ＵＳを送波する第１振動面１１ａが、本実施形態１では、１つであり、第１振動面１１ａの全体形状が円形状に形成された超音波センサである。また、送波した超音波ＵＳを、空気層ＡＲを介して、電極６０のうち、第１振動面１１ａと対向するエリア内に少なくとも伝播させることができる超音波センサをいう。
第２超音波センサ１２が送信側になる場合についても、第１振動面１１ａが第２振動面１２ａに変わるだけで、第１超音波センサ１１と実質的に同じである。
【００７６】
第２超音波センサ１２は、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの受信センサであり、超音波の送信をも可能とする超音波センサである。
フラットタイプの受信センサとは、第２超音波センサ１２で超音波ＵＳを受波する第２振動面１２ａが、本実施形態１では、１つであり、第２振動面１２ａの全体形状が円形状に形成された超音波センサである。また、第１超音波センサ１１から送波、照射されて電極６０を少なくとも透過した超音波（透過波）ＵＳを、空気層ＡＲを介して第２振動面１２ａ全体で受波することができる超音波センサをいう。
第１超音波センサ１１が受信側になる場合についても、第２振動面１２ａが第１振動面１１ａに変わるだけで、第２超音波センサ１２と実質的に同じである。
【００７７】
第１，第２超音波センサ１１，１２の周波数は、１００ＫＨｚ〜２５０ＫＨｚの範囲内で、公称の周波数として、同じ周波数帯の超音波センサが用いられる。第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とは、電極６０に対し、何れも垂直方向に配置されている。
実測用超音波センサ組１０では、例えば、第１，第２超音波センサ１１，１２の周波数が２００ＫＨｚの場合、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とは、電極６０（または基準箔６５）を挟み、空気層ＡＲを介して、対向する第１振動面１１ａと第２振動面１２ａとの距離を約７０ｍｍ離間させて配置されている。
【００７８】
次に、校正用超音波センサ組２０の第１，第２校正用超音波センサ２１，２２について説明する。
第１校正用超音波センサ２１は、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの送信センサであり、超音波の受信をも可能とする超音波センサであり、実質的には、第１，第２超音波センサ１１，１２と同じ仕様の超音波センサである。
すなわち、フラットタイプの送信センサとは、第１校正用超音波センサ２１で超音波ＵＳを送波する第１振動面２１ａが、本実施形態１では、１つであり、第１振動面２１ａの全体形状が円形状に形成された超音波センサである。また、送波した超音波ＵＳを、空気層ＡＲを介して、基準箔６５と対向するエリア内に少なくとも伝播させることができる超音波センサをいう。
第２校正用超音波センサ２２が送信側になる場合についても、第１振動面２１ａが第２振動面２２ａに変わるだけで、第１校正用超音波センサ２１と実質的に同じである。
【００７９】
第２校正用超音波センサ２２は、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの受信センサであり、超音波の送信をも可能とする超音波センサであり、実質的には、第１，第２超音波センサ１１，１２及び第１校正用超音波センサ２１と同じ仕様の超音波センサである。
すなわち、フラットタイプの受信センサとは、第２校正用超音波センサ２２で超音波ＵＳを受波する第２振動面２２ａが、本実施形態１では、１つであり、第２振動面２２ａの全体形状が円形状に形成された超音波センサである。また、第１校正用超音波センサ２１から送波、照射されて基準箔６５を少なくとも透過した超音波（透過波）ＵＳを、空気層ＡＲを介して第２振動面２２ａ全体で受波することができる超音波センサをいう。
第１校正用超音波センサ２１が受信側になる場合についても、第２振動面２２ａが第１振動面２１ａに変わるだけで、第２校正用超音波センサ２２と実質的に同じである。
【００８０】
また、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２の周波数は、第１，第２超音波センサ１１，１２と同様、１００ＫＨｚ〜２５０ＫＨｚの範囲内で、公称の周波数として、同じ周波数帯の超音波センサが用いられる。第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とは、基準箔６５に対し、何れも垂直方向に配置されている。
実測用超音波センサ組１０と同様、校正用超音波センサ組２０でも、例えば、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２の周波数が２００ＫＨｚの場合、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とは、基準箔６５を挟み、空気層ＡＲを介して、対向する第１振動面２１ａと第２振動面２２ａとの距離を約７０ｍｍ離間させて配置されている。
【００８１】
第１超音波センサ１１と第１校正用超音波センサ２１とは、図２に示すように、第１超音波発振器１１Ｆと電気的に接続されている。第１超音波発振器１１Ｆは、電圧を印加して第１振動面１１ａ，２１ａを超音波振動させるための発振回路と、第１振動面１１ａ，２１ａで受波した超音波振動を電圧に変換して受信するための受信回路とを有している。
【００８２】
また、第２超音波センサ１２と第２校正用超音波センサ２２とは、第２振動面１２ａ，２２ａに超音波振動を発振させる第２超音波発振器１２Ｆと電気的に接続されている。第２超音波発振器１２Ｆは、電圧を印加して第２振動面１２ａ，２２ａを超音波振動させるための発振回路と、第２振動面１２ａ，２２ａで受波した超音波振動を電圧に変換して受信するための受信回路とを有している。
第１超音波発振器１１Ｆと第２超音波発振器１２Ｆとは、超音波計測制御部５と電気的に接続されている。
【００８３】
次に、超音波計測制御部５について、図２を用いて説明する。
超音波計測制御部５は、実測用超音波センサ組１０（第１，第２超音波センサ１１，１２）、及び校正用超音波センサ組２０（第１，第２校正用超音波センサ２１，２２）に対し、超音波ＵＳの送受信及び、実測用超音波センサ組１０と校正用超音波センサ組２０との間で計測条件を制御する。
【００８４】
この超音波計測制御部５は、実測用超音波センサ組１０の第１，第２超音波センサ１１，１２、及び校正用超音波センサ組２０の第１，第２校正用超音波センサ２１，２２のそれぞれに対し、例えば、最大発振電圧１Ｋｖ、最大発振周波数１０Ｈｚ（１００μｓで１回の頻度で発振）、最大発振波数１００波（所定時間内に送波可能な波数）、最大Ａ／Ｄ変換周波数１００ＭＨｚ等の制御条件で、超音波ＵＳを発振できるようになっている。
【００８５】
本実施形態１では、計測１回当たりの発振波数は３０波としている。また、発振波数３０波の波形が重複しないよう、実測用超音波センサ組１０及び校正用超音波センサ組２０において、第１振動面１１ａと電極６０，基準箔６５との距離、第２振動面１２ａと電極６０，基準箔６５との距離、第１振動面２１ａと基準箔６５との距離、及び第２振動面２２ａと基準箔６５との距離が、何れも３５ｍｍに設定されている。
また、超音波計測制御部５では、実測用超音波センサ組１０において、第１超音波センサ１１が送波し、第２超音波センサ１２が受波する状態を第１状態とし、第１超音波センサ１１が受波し、第２超音波センサ１２が送波する状態を第２状態としたときに、超音波計測制御部５が、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とに対し、互いに異なるよう、第１状態と第２状態とを交互に置換させる。
【００８６】
また、この超音波計測制御部５は、校正用超音波センサ組２０による計測条件値を、実測用超音波センサ組１０にフィードバックする。
具体的には、校正用超音波センサ組２０でキャリブレーションを行ったときの計測条件として、第１状態の場合には、第１校正用超音波センサ２１から空気層ＡＲを介して超音波を送波したときの送波条件、すなわち、空気層ＡＲの温度、空気層ＡＲの密度、第１校正用超音波センサ２１自体の発熱温度等の計測条件値を、実測用超音波センサ組１０の第１超音波センサ１１に適用し対応させている。
【００８７】
同時に、基準箔６５を透過した超音波が空気層ＡＲを伝播して第２校正用超音波センサ２２で受波したときの受波条件、すなわち、空気層ＡＲの温度、空気層ＡＲの密度、第２校正用超音波センサ２２自体の発熱温度等の計測条件値を、実測用超音波センサ組１０の第２超音波センサ１２に適用し対応させている。
第２状態については、実測用超音波センサ組１０において、第１状態のときの第１超音波センサ１１が第２超音波センサ１２に、校正用超音波センサ組２０において、第１状態のときの第１校正用超音波センサ２１が第２校正用超音波センサ２２に、それぞれ変わるだけで、上述した第１状態の場合と実質的に同じであるため、その説明は省略する。
【００８８】
また、超音波計測制御部５は、後述する上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５Ｂと電気的に接続され、上側スライド軸５５Ａと下側スライド軸５５Ｂとを同期させて動作制御を行うようになっている。また、超音波計測制御部５は、厚み演算部４０と電気的に接続されている。
【００８９】
厚み演算部４０は、第１超音波センサ１１及び第２超音波センサ１２のうち、いずれか一方の受波側超音波センサで受波した超音波ＵＳの受信信号に基づいて、電極ペースト６２の目付け量及び目付けプロファイルを算出する。
厚み演算部４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等公知の構成のマイクロコンピュータ（図示しない）を備えている。
【００９０】
ＲＡＭには、超音波ＵＳが空気層ＡＲを伝播するときの減衰率、超音波ＵＳが基準箔６５を透過するときの減衰率、超音波ＵＳが電極６０を透過するときの減衰率、超音波ＵＳが金属箔６１を透過するときの減衰率または金属箔６１の厚み、図示しない温度計により計測した空気層ＡＲの雰囲気温度や、第１，第２超音波センサ１１，１２、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２の発熱温度、第１振動面１１ａ，２１ａと第２振動面１２ａ，２２ａとのプローブ間距離、空気層ＡＲにおいて、温度に対応した音速、密度、音響インピーダンス等が、設定値として入力できるようになっている。
【００９１】
また、ＲＯＭには、校正用超音波センサ組２０の第１，第２校正用超音波センサ２１，２２のキャリブレーションを実行するプログラム、実測用超音波センサ組１０で第１，第２超音波センサ１１，１２のいずれかにより基準箔６５を透過した透過波の減衰率を算出するプログラム、実測用超音波センサ組１０で第１，第２超音波センサ１１，１２のいずれかにより電極６０（電極ペースト６２）を透過した透過波の減衰率を算出するプログラム、受波した透過波の音波波形をサイン波に近似補正するプログラム、算出された透過波の減衰率に基づいて、電極ペースト６２の厚み、目付け量を演算処理する目付け量算出プログラム、演算処理した結果をモニタ４１に数値や画像で表示するプログラム、上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５Ｂを幅方向（Ｙ軸方向）に動作させるプログラム、その他のプログラムが記憶されている。
【００９２】
厚み演算部４０では、ＣＰＵにロードすることにより、上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５Ｂの操作のほか、電極ペースト６２の目付け量及び目付けプロファイルを、当該厚み演算部４０と接続するモニタ４１に数値や画像で表示すること等の所定の動作が実行できるようになっている。
【００９３】
次に、第１，第２超音波センサ１１，１２、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２が組み込まれたセンサユニット部３０について、図３乃至図６を用いて説明する。
図３は、図１中、Ａ−Ａ矢視断面図で、第１，第２超音波センサ、及び電極等の主要部を示した説明図である。図４は、センサユニット部の上面図である。図５は、図４に示すセンサユニット部の半断面図である。図６は、図４に示すセンサユニット部の下面図である。
【００９４】
はじめに、実測用超音波センサ組１０を収容するセンサユニット部３０について説明する。
実測用超音波センサ組１０では、図３に示すように、第１，第２超音波センサ１１，１２に対し、超音波振動面である第１，第２振動面１１ａ，１２ａと電極６０（または基準箔６５）の間の空気層ＡＲを包囲する筒状の実測センサ用カバー３１がそれぞれ設けられている。
【００９５】
実測センサ用カバー３１は、例えば、アルミニウム等、熱伝導率が高く放熱性に優れた材質からなり、図５及び図６に示すように、筒状の実測センサ用内筒側カバー３１Ａと、この実測センサ用内筒側カバー３１Ａより外周側に位置する筒状の実測センサ用外筒側カバー３１Ｂとの２重構造で形成されている。
実測センサ用カバー３１は、第１，第２振動面１１ａ，１２ａと電極６０との間の空気層ＡＲに対し、外部からの対流の影響を受けないよう、第１，第２超音波センサ１１，１２の下部から第１，第２振動面１１ａ，１２ａの周囲を実測センサ用内筒側カバー３１Ａで包含した形態に設けられている。また、実測センサ用外筒側カバー３１Ｂは、実測センサ用内筒側カバー３１Ａよりも電極６０（または基準箔６５）と離れるよう、金属箔６１の厚み方向に沿う方向（Ｚ軸方向）に対し、実測センサ用内筒側カバー３１Ａより短く形成されている。
【００９６】
その一方、第１，第２超音波センサ１１，１２本体は、図４乃至図６に示すように、当該第１，第２超音波センサ１１，１２本体より径大な円柱状の内部空間を有したセンサ保持部材３５によって保持され固定されている。
このセンサ保持部材３５では、例えば、アルミニウム等、熱伝導率が高く放熱性に優れた材質からなり、内部空間に収容された第１，第２超音波センサ１１，１２の外周側の空間が、通気により第１，第２超音波センサ１１，１２を冷却する冷却室３５Ｓとなっている。センサ保持部材３５には、冷却室３５Ｓに冷気を導入する通気導入孔３６と、自己発熱した第１，第２超音波センサ１１，１２を冷却して、第１，第２超音波センサ１１，１２から熱を奪った温かい空気を冷却室３５Ｓから排気する通気排出孔３７とが形成されている。
【００９７】
次に、校正用超音波センサ組２０を収容するセンサユニット部３０について説明する。
校正用超音波センサ組２０では、図３に示すように、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２に対し、超音波振動面である第１，第２振動面２１ａ，２２ａと基準箔６５の間の空気層ＡＲを包囲する筒状の校正センサ用カバー３２がそれぞれ設けられている。
本実施形態１では、校正用超音波センサ組２０を収容するセンサユニット部３０と、実測用超音波センサ組１０を収容するセンサユニット部３０とは、実質的に全く同じ構成であるため、説明の便宜上、図面に同じ図番を用いている。
【００９８】
校正センサ用カバー３２は、例えば、アルミニウム等、熱伝導率が高く放熱性に優れた材質からなり、図５及び図６に示すように、筒状の校正センサ用内筒側カバー３２Ａと、この校正センサ用内筒側カバー３２Ａより外周側に位置する筒状の校正センサ用外筒側カバー３２Ｂとの２重構造で形成されている。
校正センサ用カバー３２は、第２振動面２１ａ，２２ａと基準箔６５との間の空気層ＡＲに対し、外部からの対流の影響を受けないよう、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２の下部から第１，第２振動面２１ａ，２２ａの周囲を校正センサ用内筒側カバー３２Ａで包含した形態に設けられている。また、校正センサ用外筒側カバー３２Ｂは、校正センサ用内筒側カバー３２Ａよりも基準箔６５と離れるよう、金属箔６１の厚み方向に沿う方向（Ｚ軸方向）に対し、校正センサ用内筒側カバー３２Ａより短く形成されている。
【００９９】
その一方、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２は、図４乃至図６に示すように、当該第１，第２校正用超音波センサ２１，２２より径大な円柱状の内部空間を有したセンサ保持部材３５によって保持され固定されている。
このセンサ保持部材３５では、例えば、アルミニウム等、熱伝導率が高く放熱性に優れた材質からなり、内部空間に収容された第１，第２校正用超音波センサ２１，２２の外周側の空間が、通気により第１，第２校正用超音波センサ２１，２２を冷却する冷却室３５Ｓとなっている。センサ保持部材３５には、冷却室３５Ｓに冷気を導入する通気導入孔３６と、自己発熱した第１，第２校正用超音波センサ２１，２２を冷却して、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２から熱を奪った温かい空気を冷却室３５Ｓから排気する通気排出孔３７とが形成されている。
【０１００】
図５に図示されていないが、本実施形態１では、実測センサ用カバー３１において、実測センサ用内筒側カバー３１Ａと実測センサ用外筒側カバー３１Ｂとの間にある空気の流路、及び、校正センサ用カバー３２において、校正センサ用内筒側カバー３２Ａと校正センサ用外筒側カバー３２Ｂとの間にある空気の流路は、センサ保持部材３５の冷却室３５Ｓと連通しているが、この空気の流路と冷却室３５Ｓとは、特に連通していなくても良い。
【０１０１】
また、計測部７には、図１及び図２に示すように、上側スライド軸５５Ａと下側スライド軸５５Ｂとが、一対で電極６０及び基準箔６５を挟んで両側に、幅方向Ｙに対し、電極６０及び基準箔６５を跨ぐ位置に、図示しない駆動源により、移動可能に配設されている。
上側スライド軸５５Ａと下側スライド軸５５Ｂとは、電気的に接続した超音波計測制御部５により、同期した移動及びその停止を自在に動作制御されるようになっている。
【０１０２】
実測用超音波センサ組１０の第１超音波センサ１１をセンサ保持部材３５に収容したセンサユニット部３０と、校正用超音波センサ組２０の第１校正用超音波センサ２１をセンサ保持部材３５に収容したセンサユニット部３０とが、所定間隔で離間して、それぞれ上側スライド軸５５Ａの所定位置に固定して取付けられている。これら２つのセンサユニット部３０の上側スライド軸５５Ａへの取付け位置は、任意に変更できるようになっている。
【０１０３】
また、実測用超音波センサ組１０の第２超音波センサ１２をセンサ保持部材３５に収容したセンサユニット部３０と、校正用超音波センサ組２０の第２校正用超音波センサ２２をセンサ保持部材３５に収容したセンサユニット部３０とが、所定間隔で離間し、上側スライド軸５５Ａの両センサユニット部３０と対向する所定位置に、それぞれ下側スライド軸５５Ｂに固定して取付けられている。これら２つのセンサユニット部３０の下側スライド軸５５Ｂへの取付け位置は、任意に変更できるようになっている。
【０１０４】
すなわち、実測用超音波センサ組１０と校正用超音波センサ組２０とが、一対の上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５Ｂにより、それぞれ幅方向Ｙに移動するようになっている。
具体的には、校正用超音波センサ組１０が、基準箔６５が配置されている第１位置Ｌ１と、第１位置Ｌ１から外れ、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２との間に空気層ＡＲだけが存在する第２位置Ｌ２との範囲を、少なくとも移動可能に設けられている。かつ、実測用超音波センサ組１０が、第１位置Ｌ１と、第１位置Ｌ１から外れ、電極６０が配置されている第３位置Ｌ３との範囲を少なくとも移動可能に設けられている。
【０１０５】
次に、本実施形態１に係る超音波計測方法について、説明する。
本実施形態１に係る超音波計測方法は、前述したように構成された超音波計測装置１を用いて電極ペースト６２の目付け量の品質検査を行うときの方法である。
本実施形態１に係る超音波計測方法は、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属製の金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂに電極ペースト６２を塗布した電極６０の厚み方向Ｚに対し、一方側に第１超音波センサ１１を、他方側に第２超音波センサ１２を、それぞれ空気層ＡＲを介して配置し、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２との間で超音波ＵＳを伝播させることにより、電極ペースト６２の厚み（目付け量）を計測する超音波計測方法において、超音波センサ組として、電極ペースト６２の目付け量を計測する実測用超音波センサ組１０を少なくとも１組と、第１超音波センサ１１及び第２超音波センサ１２とは別で、一対の第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とからなる校正用超音波センサ組２０とを有し、電極ペースト６２の厚みの計測時に、校正用超音波センサ組２０でキャリブレーションを行うと共に、校正用超音波センサ組２０で得られた計測条件値を用いて、実測用超音波センサ組１０により、電極ペースト６２の目付け量を算出する。
【０１０６】
また、本実施形態１に係る超音波計測方法は、校正用超音波センサ組２０では、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とに、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、及び実測用超音波センサ組１０では、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とに、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの超音波センサを用いることを特徴とする。
【０１０７】
ここで、図９乃至図１２を示す。図９は、校正用超音波センサ組による超音波の減衰率を求める様子を示す説明図であり、（ａ）は基準箔無しで超音波を送信したときの模式図、（ｂ）は（ａ）の状態において受波側超音波センサで受波した超音波の受信信号を示す。
図１０は、校正用超音波センサ組による超音波の減衰率を求める様子を示す説明図であり、（ａ）は基準箔有りで超音波を送信したときの模式図、（ｂ）は（ａ）の状態において受波側超音波センサで受波した超音波の受信信号を示す。
図１１は、校正用超音波センサ組及び実測用超音波センサ組でそれぞれ超音波を送信したときの模式図であり、（ａ）はキャリブレーションを実施している様子、（ｂ）は電極の目付け量を実測している様子を示す。
図１２は、受波側超音波センサの超音波の減衰率と目付け量との関係を示すグラフである。
【０１０８】
また、本実施形態１に係る超音波計測方法は、校正用超音波センサ組２０では、実測用超音波センサ組１０による実測前に、図１０に示すように、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２との間に、キャリブレーションで用いる基準箔６５を配置し、第１校正用超音波センサ２１から送波した超音波ＵＳを基準箔６５に透過させ、第２校正用超音波センサ２２で受波した超音波ＵＳの第１受信信号ＳＫを、計測条件値として予め取得すること、実測用超音波センサ組１０では、図１１（ｂ）に示すように、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２との間で電極６０を透過した超音波ＵＳの第２受信信号ＳＸ（図９（ｂ）に示すＳｃに相当）を取得すること、電極ペースト６２の目付け量（厚み）は、第１受信信号ＳＫと第２受信信号ＳＸとの相対比により算出する。
【０１０９】
すなわち、箔の目付け量は、箔を透過する超音波ＵＳの減衰率を用いて、次式より求めることができ、箔の目付け量と超音波ＵＳの減衰率との関係は、図１２に示す通りである。
Ｍ＝Ａ／α…式５
Ｍ：箔の目付け量（ｇ／ｍ２）、α：超音波の減衰率（％）、Ａ：定数
【０１１０】
ここで、目付け量が異なる３種の比較検討用基準箔Ａ，Ｂ，Ｃ（基準箔６５等に相当）を用いて、目付け量と超音波の減衰率との関係について、説明する。
超音波の減衰率αは、校正用超音波センサ組２０において、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２との間に箔を配置せず、空気層ＡＲだけを伝播して受波する超音波ＵＳの受信信号（箔無し受信信号）ＳＣと、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２との間に配置した基準箔６５を伝播して受波する超音波ＵＳの受信信号（箔有り受信信号）ＳＫとの相対比である。
（ア）比較検討用基準箔Ａについて
比較検討用基準箔Ａの目付け量ＭＡを求めると、式５より
ＭＡ＝Ａ／（ＳＫＡ／ＳＣ）…式６  式６より、Ａ＝ＭＡ×ＳＫＡ／ＳＣ…式７
ＭＡ：比較検討用基準箔Ａの目付け量（ｇ／ｍ２）、ＳＫＡ：比較検討用基準箔Ａ
有り受信信号、ＳＣ：箔無し受信信号
（イ）比較検討用基準箔Ｂについて
比較検討用基準箔Ｂの目付け量ＭＢを求めると、式５より
ＭＢ＝Ａ／（ＳＫＢ／ＳＣ）…式８  式８より、Ａ＝ＭＢ×ＳＫＢ／ＳＣ…式９
ＭＢ：比較検討用基準箔Ｂの目付け量（ｇ／ｍ２）、ＳＫＢ：比較検討用基準箔Ｂ有り受信信号
（ウ）比較検討用基準箔Ｃについて
比較検討用基準箔Ｃの目付け量ＭＣを求めると、式５より
ＭＣ＝Ａ／（ＳＫＣ／ＳＣ）…式１０  式１０より、Ａ＝ＭＣ×ＳＫＣ／ＳＣ…式１１
ＭＣ：比較検討用基準箔Ｃの目付け量（ｇ／ｍ２）、ＳＫＣ：比較検討用基準箔Ｃ有り受信信号
式７、式９、及び式１１に示すように、定数Ａ、及び箔無し受信信号ＳＣは一定であるため、式７、式９、及び式１１を変形すると、
ＭＡ×ＳＫＡ＝ＭＢ×ＳＫＢ＝ＭＣ×ＳＫＣ＝Ａ×ＳＣ＝一定…式１２
上述したように、式１２が導き出される。
【０１１１】
その一方で、目付け量が未知である比較検討用基準箔Ｘ、すなわち電極６０について、その目付け量ＭＸを計測するには、式５により、
ＭＸ＝Ａ／（ＳＸ／ＳＣ）…式１３
ＭＸ：比較検討用基準箔Ｘ（電極６０）の目付け量（ｇ／ｍ２）、ＳＸ：比較検討用基準箔Ｘ（電極６０）有り受信信号
式１２を用いて式１３を変形すると、
ＭＸ＝Ａ×ＳＣ／ＳＸ＝ＭＡ×ＳＫＡ／ＳＸ＝ＭＢ×ＳＫＢ／ＳＸ＝ＭＣ×ＳＫＣ
／ＳＸ…式１４
よって、式１４の分子項は、式１２より一定値であることから、電極６０の目付け量ＭＸが、式１２から得られる一定値と、電極６０有りの受信信号ＳＸとの相対比から求めることができる。
【０１１２】
すなわち、本実施形態１に係る超音波計測方法では、実測用超音波センサ組１０による実測前に、まず校正用超音波センサ組２０により、キャリブレーションで用いる基準箔６５を透過する超音波ＵＳの減衰率を、第１受信信号ＳＫして予め取得しておく。
具体的には、例えば、比較検討用基準箔Ａが、キャリブレーションで用いる基準箔６５の場合で説明すると、式６の分母項において、箔無し受信信号ＳＣは、図９（ａ）に示すように、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２との間に、この基準箔６５を配置せず、空気層ＡＲだけを伝播して受波する超音波ＵＳの定数としての受信信号である。また、式６の分母項において、比較検討用基準箔Ａ有り受信信号ＳＫＡは、第１受信信号ＳＫそのものである。
【０１１３】
その一方で、この基準箔６５において、その重量と面積とが予め確認できていれば、基準箔６５の密度が把握できる。基準箔６５の目付け量ＭＡは、基準箔６５の密度と等価であるため、基準箔６５の重量と面積とから求まる。
従って、上記のＭＸ＝ＭＡ×ＳＫＡ／ＳＸ…式１４において、分子項は、予め確認できている基準箔６５の重量と、基準箔の面積と、第１受信信号ＳＫとから算出できる。
【０１１４】
次いで、その後、電極６０の電極ペースト６２の目付け量（厚み）の実測時に、実測用超音波センサ組１０で、図１１（ｂ）に示すように、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２との間に、電極６０を配置し、第１超音波センサ１１から送波した超音波ＵＳを電極６０に透過させ、第２超音波センサ１２で受波した超音波ＵＳの第２受信信号ＳＸを取得する。
上述したように、式１４の分母項である第２受信信号ＳＸは、目付け量が未知である比較検討用基準箔Ｘ、すなわち計測対象の電極６０を伝播して受波する超音波ＵＳの受信信号であり、第２受信信号ＳＸそのものである。
よって、電極ペースト６２の目付け量（厚み）は、第１受信信号ＳＫと第２受信信号Ｓ
Ｘとの相対比により算出する。
【０１１５】
また、本実施形態１に係る超音波計測方法は、実測用超音波センサ組１０を基準箔６５の配置位置まで移動させ、実測用超音波センサ組１０により、第１超音波センサ１１から送波した超音波ＵＳを基準箔６５に透過させ、第２超音波センサ１２で受波した超音波ＵＳの第３受信信号ＳＹ（図９（ｂ）に示すＳＣに相当）を取得する。
また、本実施形態１に係る超音波計測方法は、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２と、第１，第２超音波センサ１１，１２とは、それぞれ同期して超音波を送受信している。
【０１１６】
次に、上述した本実施形態１に係る超音波計測方法について、具体的な超音波計測装置１の動作を交えて、図２及び図８を用いて説明する。図８は、校正用超音波センサ組と実測用超音波センサ組との動きを示すタイムチャートである。
まず、実測用超音波センサ組１０による実測を行う前に、実測用超音波センサ組１０の第１，第２超音波センサ１１，１２、及び校正用超音波センサ組２０の第１，第２校正用超音波センサ２１，２２には、超音波の振動特性が個々に微妙に異なり、個体差がある。そのため、第１，第２超音波センサ１１，１２、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２において、それぞれ最大出力となる発振周波数を、予め調査し把握しておく。
また、実測用超音波センサ組１０と校正用超音波センサ組２０との双方を、所定時間、ウォーミングアップとして同時に作動させ、第１，第２超音波センサ１１，１２、及び第１，第２校正用超音波センサ２１，２２の自己発熱によるセンサ温度と、雰囲気温度との熱平衡を図っておく。
【０１１７】
次に、電極ペースト６２の目付け量の算出時（厚みの実測時）に入り、超音波計測装置１では、図８に示すように、実測用超音波センサ組１０と校正用超音波センサ組２０との双方を常時作動させ、それぞれ超音波ＵＳを同時に送受信させる。
超音波計測装置１では、実測用超音波センサ組１０の第１校正用超音波センサ２１は、基準箔６５が配置された第１位置Ｌ１、電極６０が配置された第３位置Ｌ３のうち、電極ペースト６２が金属箔６１に塗布されていない未塗工部の第３位置Ｌ３Ａ、及び電極ペースト６２が金属箔６１に塗布された塗工部の第３位置Ｌ３Ｂで、それぞれ１回当たりの計測で発振波数３０波を発振する。
【０１１８】
図８において、先の第３位置Ｌ３Ａは、電極製造ラインで製造される電極６０のうち、Ｘ軸方向に対し、搬送開始で先頭となる先端部で、金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂに電極ペースト６２が塗布されない未塗工部である。また、後の第３位置Ｌ３Ａは、搬送開始後、送出コンベア５２等により次工程に向けて送出された電極６０のうち、搬送終了で後尾となる後端部で、金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂに電極ペースト６２が塗布されない未塗工部である。
【０１１９】
その一方、第２校正用超音波センサ２２で取得した基準箔６５の透過波ＵＳ３０パルス分のうち、例えば、立ち上がりまでのはじめの約５パルス分の透過波ＵＳについては、安定した受信信号として取得できない。そのため、超音波計測制御部５及び厚み演算部４０は、安定化する残りの約２５パルス分等の透過波ＵＳを、平均化等により正弦波に近似させて音波波形に補正した正弦波近似波形の最大振幅値（受信信号）を算出する。
【０１２０】
また、校正用超音波センサ組２０の第１校正用超音波センサ２１は、上述の第１位置Ｌ１、第２校正用超音波センサ２２との間に空気層ＡＲだけが存在する第２位置で、それぞれ発振波数３０波を発振する。
その一方、第２校正用超音波センサ２２で取得した基準箔６５の透過波ＵＳ３０パルス分のうち、例えば、立ち上がりまでのはじめの約５パルス分の透過波ＵＳについては、安定した受信信号として取得できない。そのため、超音波計測制御部５及び厚み演算部４０は、安定化する残りの約２５パルス分等の透過波ＵＳを、平均化等により正弦波に近似させて音波波形に補正した正弦波近似波形の最大振幅値（受信信号）を算出する。
【０１２１】
はじめに、超音波計測制御部５は、上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５Ｂに
より、校正用超音波センサ組２０を、基準箔６５が配置された第１位置Ｌ１に移動させ、目付け量の算出開始後、時間ｔ１までの間、停止させておく。
この間、実測用超音波センサ組１０で、第１超音波センサ１１は、第２超音波センサ１２との間に、電極ペースト６２の未塗工部である第３位置Ｌ３Ａ（金属箔６１）を挟んで、発振波数３０波を発振する。超音波計測制御部５及び厚み演算部４０は、このときの発振による安定した分の金属箔６１の透過波ＵＳに基づいて、上述した正弦波近似波形の最大振幅値（受信信号）を取得する。
同時に、校正用超音波センサ組２０では、第１校正用超音波センサ２１は、基準箔６５を介して第２校正用超音波センサ２２との間で、発振波数３０波を発振する。超音波計測制御部５及び厚み演算部４０が、このときの発振による安定した分の基準箔６５の透過波ＵＳに基づいて、上述した正弦波近似波形の最大振幅値（受信信号）を取得する。
【０１２２】
なお、実測用超音波センサ組１０により、第３位置Ｌ３Ａで金属箔６１の透過波ＵＳに基づく受信信号、または校正用超音波センサ組２０により、基準箔６５の透過波ＵＳに基づく受信信号のいずれか一方の取得でも、前述した式１４の分子項を求めることはできる。
しかしながら、時間ｔ１までの間、上述したように、実測用超音波センサ組１０と校正用超音波センサ組２０の双方で同時に、超音波ＵＳを金属箔６１や基準箔６５に透過させて受信信号をそれぞれ取得することで、用いる超音波センサに経年劣化あるいは不良状態にないかを確認することができる。
また、実測用超音波センサ組１０と校正用超音波センサ組２０の双方で、超音波ＵＳを金属箔６１や基準箔６５に透過させて受信信号をそれぞれ取得することで、実測用超音波センサ組１０の第１，第２超音波センサ１１，１２と、校正用超音波センサ組２０の第１，第２校正用超音波センサ２１，２２との機差や、超音波ＵＳが伝播する空気層ＡＲの温度変化による影響を把握することができる。
【０１２３】
次に、時間ｔ１になったら、超音波計測制御部５は、実測用超音波センサ組１０が第１位置Ｌ１に配置されるところまで、上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５ＢをＹ軸方向のマイナス側（図２中、左下側）に移動させた後、時間ｔ２になるまでの間、停止させておく。これにより、校正用超音波センサ組２０は、第１位置Ｌ１から外れ、第２位置Ｌ２に移動する。
【０１２４】
時間ｔ１から時間ｔ２までの間、校正用超音波センサ組２０では、実測用超音波センサ組１０による実測時に合わせ、少なくとも１回分の計測を実施し、第１校正用超音波センサ２１が、第２校正用超音波センサ２２との間にある空気層ＡＲに向けて１回当たり発振波数３０波を発振する。超音波計測制御部５及び厚み演算部４０が、空気層ＡＲを伝播した超音波ＵＳで、このときの発振による安定して伝播した超音波ＵＳに基づき、上述した正弦波近似波形の最大振幅値（受信信号）を取得する。
一方、実測用超音波センサ組１０では、少なくとも１回分の計測を実施し、第１超音波センサ１１は、基準箔６５に向けて１回当たり発振波数３０波を発振する。超音波計測制御部５及び厚み演算部４０が、このときの発振による安定した分の基準箔６５の透過波ＵＳに基づいて、上述した正弦波近似波形の最大振幅値（受信信号）を取得する。
【０１２５】
超音波計測制御部５及び厚み演算部４０は、実測用超音波センサ組１０で取得した受信信号に、校正用超音波センサ組２０で取得した受信信号と差異があれば、実測用超音波センサ組１０に対し、計測条件値を更新させる。
また、超音波計測制御部５は、時間ｔ１までに校正用超音波センサ組２０で基準箔６５を計測した受信信号と、時間ｔ１から時間ｔ２までの間、実測用超音波センサ組１０で基準箔６５を計測した受信信号とに基づいて、校正用超音波センサ組２０と実測用超音波センサ組１０との機差を取得する。
【０１２６】
次に、時間ｔ２になったら、超音波計測制御部５が、実測用超音波センサ組１０が第３位置Ｌ３Ｂに配置されるところまで、上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５ＢをＹ軸方向のプラス側（図２中、右上側）に移動させた後、時間ｔ３になるまでの間、停止させておく。
目付け量の算出開始後、時間ｔ２になるまでには、Ｘ軸方向に対し、搬送開始された電極６０の先端部（電極ペースト６２の未塗工部）は、送出コンベア５２等により、既に次工程側に送出され、この先端部と、搬送終了となる後端部との間の電極ペースト６２の塗工部が、超音波計測装置１の計測部７に位置している。
【０１２７】
時間ｔ２から時間ｔ３までの間、校正用超音波センサ組２０では、実測用超音波センサ組１０による実測時に合わせて、第１校正用超音波センサ２１が、計測１回当たり発振波数３０波を発振する。これと同時に、超音波計測制御部５及び厚み演算部４０が、このときの発振による安定した分の基準箔６５の透過波ＵＳに基づいて、上述した正弦波近似波形の最大振幅値（受信信号）を取得する。
【０１２８】
その一方で、時間ｔ２から時間ｔ３までの間、実測用超音波センサ組１０では、実測用超音波センサ組１０による実測は、電極６０の後端部までの長さにもよるが、電極ペースト６２の塗工部（第３位置Ｌ３Ｂ）と、後端部で電極ペースト６２の未塗工部（第３位置Ｌ３Ａ）との間で、複数回にわたって行われる。
各回の実測で、第１超音波センサ１１は、計測１回あたり発振波数３０波を発振する。超音波計測制御部５及び厚み演算部４０が、このときの発振による安定した分で、電極ペースト６２の塗工部（第３位置Ｌ３Ｂ）及び未塗工部（第３位置Ｌ３Ａ）の透過波ＵＳに基づいて、上述した正弦波近似波形の最大振幅値（受信信号）を取得する。
【０１２９】
超音波計測制御部５及び厚み演算部４０は、実測用超音波センサ組１０で取得した受信信号に、校正用超音波センサ組２０で取得した受信信号と差異があれば、実測用超音波センサ組１０に対し、計測条件値を更新させる。
【０１３０】
次に、時間ｔ３になったら、超音波計測制御部５は、実測用超音波センサ組１０が第１位置Ｌ１に配置されるところまで、上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５ＢをＹ軸方向のマイナス側（図２中、左下側）に移動させた後、時間ｔ４になるまでの間、停止させておく。これにより、校正用超音波センサ組２０は、第１位置Ｌ１から外れ、第２位置Ｌ２に移動する。
【０１３１】
時間ｔ３から時間ｔ４までの間、校正用超音波センサ組２０では、実測用超音波センサ組１０による実測時に合わせ、少なくとも１回分の計測を実施し、第１校正用超音波センサ２１が、第２校正用超音波センサ２２との間にある空気層ＡＲに向けて１回当たり発振波数３０波を発振する。超音波計測制御部５及び厚み演算部４０が、空気層ＡＲを伝播した超音波ＵＳで、このときの発振による安定して伝播した超音波ＵＳに基づき、上述した正弦波近似波形の最大振幅値（受信信号）を取得する。
【０１３２】
その一方で、実測用超音波センサ組１０では、少なくとも１回分の計測を実施し、第１超音波センサ１１は、基準箔６５に向けて１回当たり発振波数３０波を発振する。超音波計測制御部５及び厚み演算部４０が、このときの発振による安定した分の基準箔６５の透過波ＵＳに基づいて、上述した正弦波近似波形の最大振幅値（受信信号）を取得する。
【０１３３】
超音波計測制御部５及び厚み演算部４０は、実測用超音波センサ組１０で取得した受信信号に、校正用超音波センサ組２０で取得した受信信号と差異があれば、実測用超音波センサ組１０に対し、計測条件値を更新させる。
また、超音波計測制御部５は、時間ｔ２から時間ｔ３までの間、校正用超音波センサ組２０で基準箔６５を計測した受信信号と、時間ｔ３から時間ｔ４までの間、実測用超音波センサ組１０で基準箔６５を計測した受信信号とに基づいて、校正用超音波センサ組２０と実測用超音波センサ組１０との機差を取得する。
【０１３４】
前述した構成を有する本実施形態１に係る超音波計測方法、及び超音波計測装置の作用・効果について説明する。
【０１３５】
本実施形態１に係る超音波計測方法では、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂに電極ペースト６２を塗布した電極６０の厚み方向Ｚに対し、一方側に第１超音波センサ１１を、他方側に第２超音波センサ１２を、それぞれ空気層ＡＲを介して配置し、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２との間で超音波ＵＳを伝播させることにより、電極ペースト６２の厚み（目付け量）を計測する超音波計測方法において、超音波センサ組として、電極ペースト６２の目付け量を計測する実測用超音波センサ組１０を少なくとも１組と、第１超音波センサ１１及び第２超音波センサ１２とは別で、一対の第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とからなる校正用超音波センサ組２０とを有し、電極ペースト６２の厚みの計測時に、校正用超音波センサ組２０でキャリブレーションを行うと共に、校正用超音波センサ組２０で得られた計測条件値を用いて、実測用超音波センサ組１０により、電極ペースト６２の目付け量を算出するので、電池製造工程において、金属箔６１に電極ペースト６２を塗布して電極６０を製造する製造ラインのインライン上で、電極ペースト６２等、電極ペースト６２の厚みを計測する場合に、実測時に、超音波センサの自己発熱や空気層ＡＲの温度変化に起因した計測精度の誤差要因を排除して、電極ペースト６２の厚みをより高精度に計測することができる。
【０１３６】
すなわち、本実施形態１の超音波計測方法では、校正用超音波センサ組２０がキャリブレーションを行う一方で、実測用超音波センサ組１０が、電極ペースト６２の目付け量の実測時にリアルタイムに、校正用超音波センサ組２０から得られた計測条件値を採り入れて電極ペースト６２の目付け量を算出している。
【０１３７】
ここで、超音波センサ（第１超音波センサ１１、第２超音波センサ１２、第１校正用超音波センサ２１、第２校正用超音波センサ２２）と、空気層ＡＲにおける音速、密度、及び音響インピーダンスとの関係について、簡単に説明する。
空気層における音速、密度、及び音響インピーダンスは、次式より求められる。
（あ）音速
Ｃ＝ｆ×λ…式１
Ｃ：音速（ｍ／ｓｅｃ）、ｆ：超音波センサの周波数（ｋＨｚ）、λ：波長（ｍ）
また、
Ｃ＝３３１．５＋（０．６１×ｔ）…式２
ｔ：温度（℃）
（い）密度
ρ＝１．２９３×（２７３．１５／（２７３．１５＋ｔ））×（Ｐ／１０１３．２
５）…式３
ρ：密度（ｋｇ／ｍ３）（ｎｔｐ）、ｔ：温度（℃）、Ｐ：気圧（ａｔｍ）
（う）音響インピーダンス
Ｚ＝ρ×Ｃ…式４
Ｚ：音響インピーダンス（Ｐａ・ｓ／ｍ）
大気圧の下、空気層ＡＲにおける音速、密度、及び音響インピーダンスは、式２及び式４より、空気層ＡＲの温度に比例し、式１中、周波数ｆを定数とみなすと、波長λも、空気層ＡＲの温度に比例する関係にある。
【０１３８】
第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２との間には、特許文献１と同様、超音波が空気層ＡＲを介して伝播する。
しかしながら、本実施形態１の超音波計測方法では、実測用超音波センサ組１０は、例えば、空気層ＡＲにおける音速、密度、音響インピーダンス、及び伝播する超音波ＵＳの波長等、空気層ＡＲの温度変化に伴いパラメータとして変化する計測条件値を、電極ペースト６２の目付け量の算出時にリアルタイムに、校正用超音波センサ組２０から採り入れて実測している。
そのため、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２との間の空気層ＡＲの温度が、たとえ計測中に変化しても、実測用超音波センサ組１０が、校正用超音波センサ組２０で補正された計測条件値の下、上述したように、実測時の実際の温度に対応した波長に基づいて、電極ペースト６２の目付け量を算出することができる。
【０１３９】
また、キャリブレーションを超音波計測の実測と同時に行っていない従来の超音波計測方法では、同じ受波側超音波センサでも、図２５及び図２６に示すように、超音波センサの雰囲気温度（空気層ＡＲの温度）が異なる場合や自己発熱に起因して、受波する超音波の波長の大きさが異なり、超音波計測を精度良くできない問題があった。
これに対し、本実施形態１の超音波計測方法では、実測用超音波センサ組１０が、校正用超音波センサ組２０による計測条件値を、電極ペースト６２の目付け量の算出時にリアルタイムに採り入れて実測している。
そのため、第１，第２超音波センサ１１，１２による実測時と第１，第２校正用超音波センサ２１，２２によるキャリブレーションの実施時で、空気層ＡＲの温度に差異が生じることはない。
【０１４０】
また、第１，第２超音波センサ１１，１２と第１，第２校正用超音波センサ２１，２２とが、共に同じタイミングで作動していれば、たとえ第１，第２超音波センサ１１，１２が作動時間の経過と共に自己発熱しても、第１，第２超音波センサ１１，１２と同様、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２も自己発熱する。このとき、自己発熱した第１，第２超音波センサ１１，１２の温度と、自己発熱した第１，第２校正用超音波センサ２１，２２の温度との相対差はほとんどない。そのため、自己発熱により校正用超音波センサ組２１，２２で受波する超音波ＵＳの波長の大きさが変化しても、実測用超音波センサ組１０でも、受波する超音波ＵＳの波長の大きさが、校正用超音波センサ組２０と同じように変化する。
よって、実測用超音波センサ組１０の波長の大きさと校正用超音波センサ組２０の波長の大きさとの相対差はほとんど生じず、校正用超音波センサ組２０の第１，第２校正用超音波センサ２１，２２と、実測用超音波センサ組１０の第１，第２超音波センサ１１，１２とが共に自己発熱しても、超音波計測をより高精度に行うことができる。
【０１４１】
従って、本実施形態１の超音波計測方法によれば、超音波センサ１１，１２，２１，２２の自己発熱や空気層ＡＲの温度変化に起因した計測精度の誤差要因が排除できるため、製造ラインで製造される電極６０に対し、その塗布された電極ペースト６２の目付け量（厚み）を、インライン上で高精度に計測することができる、という優れた効果を奏する。
【０１４２】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測方法では、校正用超音波センサ組２０では、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とに、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、及び実測用超音波センサ組１０では、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とに、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの超音波センサを用いるので、実測用超音波センサ組１０では、第１超音波センサ１１及び第２超音波センサ１２のうち、超音波ＵＳを受波する受信側超音波センサにおいて、電極ペースト６２の目付け量（厚み）を求めるための受信信号が、超音波が局部的な部位に伝播するスポットタイプの超音波センサに比べて、電極６０の広い範囲で得られるようになる。
そのため、電極ペースト６２の目付け量や目付けプロファイル等、電極ペースト６２の厚みに係る品質検査を、電極６０の製造ライン上で実施することができる。
【０１４３】
また、受信側超音波センサで受波した受信信号を、塗布製品の広域から得ることができるため、電極６０において電極ペースト６２の厚みをより広い範囲で検出できることから、計測範囲内で電極ペースト６２の厚みのバラツキ等がより正確に把握でき、電極ペースト６２の塗布材の目付け量等、電極６０の所定範囲内における電極ペースト６２の全体的な厚みを、高い信頼性で計測することができる。
【０１４４】
また、校正用超音波センサ組２０の第１校正用超音波センサ２１及び第２校正用超音波センサ２２と、実測用超音波センサ組１０の第１超音波センサ１１及び第２超音波センサ１２とが、いずれもフラットタイプの超音波センサである。
そのため、校正用超音波センサ組１０と実測用超音波センサ組２０との間で、超音波センサの超音波振動面１１ａ，１２ａ，２１ａ，２２ａの形態の違いに起因した特性上の差異が生じず、実測用超音波センサ組１０が、校正用超音波センサ組２０によるキャリブレーションで得られた計測条件値を、精度良く適切な状態で取得することができる。
【０１４５】
なお、本実施形態１の超音波計測方法では、第１超音波センサ１１、第２超音波センサ１２、第１校正用超音波センサ２１、及び第２校正用超音波センサ２２に、公称の周波数として、同じ周波数帯の超音波センサを用いることが好ましい。また、第１超音波センサ１１と第２超音波１２センサとに対し、また第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とに対し、それぞれ超音波ＵＳを送信及び受信が可能な超音波センサを用いることが好ましい。
【０１４６】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測方法では、校正用超音波センサ組２０では、実測用超音波センサ組１０による実測前に、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２との間に、キャリブレーションで用いる基準箔６５を配置し、第１校正用超音波センサ２１から送波した超音波ＵＳを基準箔６５に透過させ、第２校正用超音波センサ２２で受波した超音波ＵＳの第１受信信号ＳＫを、計測条件値として予め取得すること、実測用超音波センサ組１０では、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２との間で電極６０を透過した超音波ＵＳの第２受信信号ＳＸを取得すること、電極６０の電極ペースト６２の厚みは、第１受信信号ＳＫと第２受信信号ＳＸとの相対比により算出するので、金属箔６１に電極ペースト６２を塗布した電極６０に対し、電極ペースト６２の目付け量や目付けプロファイル等、電極ペースト６２の厚みを計測する場合、前述した式１４より、キャリブレーションで用いる基準箔６５の目付け量ＭＡ、及び第１受信信号ＳＫを、実測用超音波センサ組１０による実測前に前もって取得しておけば、電極ペースト６２の厚みの実測時に、電極ペースト６２を透過する超音波ＵＳの減衰率と電極ペースト６２の目付け量との関係を示した検量線（図１２参照）等を全く必要とせず、第２受信信号ＳＸを取得するだけで、電極ペースト６２の目付け量を簡単に算出することができる。
【０１４７】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測方法では、実測用超音波センサ組１０を基準箔６５の配置位置まで移動させ、実測用超音波センサ組１０により、第１超音波センサ１１から送波した超音波ＵＳを基準箔６５に透過させ、第２超音波センサ１２で受波した超音波ＵＳの第３受信信号ＳＹを取得するので、校正用超音波センサ組２０の第１校正用超音波センサ２１、第２校正用超音波センサ２２と、実測用超音波センサ組１０の第１超音波センサ１１、第２超音波センサ１２に機差がある場合、校正用超音波センサ組２０と実測用超音波センサ組１０との機差は、第１受信信号ＳＸと第３受信信号ＳＹとの相対比よって把握することができる。
よって、実測用超音波センサ組１０は、第１受信信号ＳＸ及び第３受信信号ＳＹに基づき、校正用超音波センサ組２０との機差を考慮した上で電極ペースト６２の目付け量を算出すれば、校正用超音波センサ組２０と実測用超音波センサ組１０との機差による誤差要因を排除して、電極ペースト６２の目付け量を高精度に算出することができる。
【０１４８】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測方法では、第１校正用超音波センサ２１及び第２校正用超音波センサ２２と、第１超音波センサ１１及び第２超音波センサ１２とは、それぞれ同期して超音波ＵＳを送受信しているので、校正用超音波センサ組２０と実測用超音波センサ組１０とは、時間差のない同じ雰囲気温度の環境下に晒すことができ、空気層ＡＲにおける音速、密度、及び音響インピーダンスは、校正用超音波センサ組２０と実測用超音波センサ組１０とで、ほぼ同じとすることができる。
これにより、校正用超音波センサ組２０で、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２との間で送受信する超音波ＵＳと、実測用超音波センサ組１０で、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２との間で送受信する超音波ＵＳとが、ほぼ同じ条件の下で、空気層ＡＲを伝播するようになる。
よって、実測用超音波センサ組１０は、校正用超音波センサ組２０と同じ条件の下、雰囲気温度や自己発熱等の温度による誤差要因を排除した高精度の校正値として、校正用超音波センサ組２０から得られた計測条件値を取得することで、電極ペースト６２の目付け量が、高精度に安定した状態で算出できる。
【０１４９】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測方法では、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂに電極ペースト６２を塗布した電極６０の厚み方向Ｚに対し、一方側に第１超音波センサ１１を、他方側に第２超音波センサ１２を、それぞれ空気層ＡＲを介して配置し、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２との間で超音波ＵＳを伝播させることにより、電極ペースト６２の厚み（目付け量）を計測する超音波計測装置１において、超音波センサ組として、電極ペースト６２の厚みを計測する実測用超音波センサ組１０を少なくとも１組と、第１超音波センサ１１及び第２超音波センサ１２とは別で、一対の第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とからなる校正用超音波センサ組２０とを有し、実測用超音波センサ組１０は、電極ペースト６２の目付け量の計測時に、校正用超音波センサ組２０によるキャリブレーションで得られた計測条件値に基づいて、超音波ＵＳを送受信するので、電池製造工程において、金属箔６１に電極ペースト６２を塗布して電極６０を製造する製造ラインのインライン上で、電極ペースト６２等、電極ペースト６２の厚みを計測する場合に、実測時に、超音波センサ１１，１２，２１，２２の自己発熱や空気層ＡＲの温度変化に起因した計測精度の誤差要因を排除して、電極ペースト６２の厚みをより高精度に計測することができる。
【０１５０】
また、第１，第２超音波センサ１１，１２と第１，第２校正用超音波センサ２１，２２とが、共に同じタイミングで作動していれば、たとえ第１，第２超音波センサ１１，１２が作動時間の経過と共に自己発熱しても、第１，第２超音波センサ１１，１２と同様、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２も自己発熱する。このとき、自己発熱した第１，第２超音波センサ１１，１２の温度と、自己発熱した第１，第２校正用超音波センサ２１，２２の温度との相対差はほとんどない。そのため、自己発熱により校正用超音波センサ組２０で受波する超音波ＵＳの波長の大きさが変化しても、実測用超音波センサ組１０でも、受波する超音波ＵＳの波長の大きさが、校正用超音波センサ組２０と同じように変化する。
よって、実測用超音波センサ組１０の波長の大きさと校正用超音波センサ組２０の波長の大きさとの相対差はほとんど生じず、校正用超音波センサ組２０の第１，第２校正用超音波センサ２１，２２と、実測用超音波センサ組１０の第１，第２超音波センサ１１，１２とが共に自己発熱しても、計測精度を高精度に維持したまま、電極ペースト６２の厚みが計測できる。
【０１５１】
従って、本実施形態１の超音波計測装置１では、超音波センサ１１，１２，２１，２２の自己発熱や空気層ＡＲの温度変化に起因した計測精度の誤差要因が排除できるため、製造ラインで製造される電極６０に対し、その塗布された電極ペースト６２の厚み（目付け量等）を、インライン上で高精度に計測することができる、という優れた効果を奏する。
【０１５２】
また、本実施形態１の超音波計測装置１では、電極６０を製造する製造ラインを停止させる必要がなく、ライン稼働中に、実測用超音波センサ組１０が、校正用超音波センサ組２０によるキャリブレーションで得られた計測条件値を取得することができる。そのため、実測用超音波センサ組１０の計測条件を校正するのに余分な工程が増えず、電極６０がコスト高になることもない。
また、本実施形態１の超音波計測装置１は、製造ラインに設備するときのコストも安価である上、電極６０を製造する製造ラインに対し、新設または既設にかかわらず容易に組み込むことができる。
【０１５３】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測装置１では、校正用超音波センサ組２０では、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とに、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、及び実測用超音波センサ組１０では、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とに、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの超音波センサを用いるので、先に例示したように、電池製造工程において、金属箔６１に電極ペースト６２を塗布して電極６０を製造する製造ラインのインライン上で、電極ペースト６２等の厚み（目付け量）を計測するときに、第１超音波センサ１１から送波した超音波ＵＳが、電極６０の広い面積にわたって照射されて電極６０の金属箔６１及び電極ペースト６２を透過し、第２超音波センサ１２が、より広範囲にわたって金属箔６１及び電極ペースト６２を透過した超音波（透過波）ＵＳを受波できる。
【０１５４】
これにより、第２超音波センサ１２で受波した透過波ＵＳによる受信信号が、電極ペースト６２の厚みを求めるための受信信号（第２受信信号ＳＸ）として、電極６０の広域から得ることができるため、電極６０において電極ペースト６２の厚みをより広い範囲で検出できる。よって、計測範囲内で電極ペースト６２の厚みのバラツキ等がより正確に把握でき、電極ペースト６２の目付け量等、電極６０の所定範囲内における電極ペースト６２の全体的な厚みを、高い信頼性で計測することができる。
【０１５５】
その一方で、校正用超音波センサ組２０の第１校正用超音波センサ２１及び第２校正用超音波センサ２２と、実測用超音波センサ組１０の第１超音波センサ１１及び第２超音波センサ１２とが、いずれもフラットタイプの超音波センサである。そのため、校正用超音波センサ組２０と実測用超音波センサ組１０との間で、超音波センサの超音波振動面１１ａ，１２ａ，２１ａ，２２ａの形態の違いに起因した特性上の差異が生じず、校正用超音波センサ組２０によるキャリブレーションで得られた計測条件値が、実測用超音波センサ組１０に、精度良く適切にフィードバックできるようになる。
【０１５６】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測装置１では、校正用超音波センサ組２０及び実測用超音波センサ組１０に対し、超音波ＵＳの送受信と計測条件とを制御する超音波計測制御部５を備え、超音波計測制御部５は、校正用超音波センサ組２０による計測条件値を、実測用超音波センサ組１０にフィードバックするので、常時、実測用超音波センサ組１０が、計測環境変化に対応して、校正用超音波センサ組２０によりキャリブレーションされた最新の計測条件値を、電極ペースト６２の目付け量の算出時とリアルタイムに取得でき、電極ペースト６２の目付け量が高精度に算出できる。
【０１５７】
すなわち、キャリブレーションを超音波計測の実測時と同時に行っていない従来の超音波計測方法では、先に行ったキャリブレーションと、その後に行ったキャリブレーションには、時間差があり、この時間内に、自己発熱による超音波センサの温度上昇、雰囲気温度や空気層の密度等の計測環境が変化することが多々ある。このような計測環境に変化がある中で、超音波センサにより塗布材の厚みの計測を行っても、計測結果は、計測環境変化に起因したバラツキを有し、計測結果に信頼性がない計測値となり問題である。
これに対し、本実施形態１の超音波計測装置１は、計測環境変化に対応し、常時、最新の計測条件値を採り入れて電極ペースト６２の厚みを計測することができるため、電極ペースト６２の目付け量の算出結果は、高精度でかつ高い信頼性を有した計測値となる。
【０１５８】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測装置１では、キャリブレーションで用いる基準箔６５が、電極６０と共に配置され、校正用超音波センサ組２０が、基準箔６５が配置されている第１位置Ｌ１と、第１位置Ｌ１から外れ、校正用第１超音波センサ２１と校正用第２超音波センサ２２との間に空気層ＡＲだけが存在する第２位置Ｌ２との範囲を、少なくとも移動可能に設けられているので、校正用超音波センサ組２０が、第１位置Ｌ１と第２位置Ｌ２との間を移動することにより、前述したように、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２との間に配置した基準箔６５を伝播して受波する超音波の受信信号（箔有り受信信号）ＳＫを第１位置Ｌ１で、箔無し受信信号ＳＣを第２位置Ｌ２で、それぞれ取得することができる。
これにより、キャリブレーションを行う雰囲気温度や空気層ＡＲの密度、自己発熱による超音波センサの温度上昇等の計測環境が、たとえ変化しても、校正用超音波センサ組２０が、第１位置Ｌ１と第２位置Ｌ２との間を移動し、基準箔６５を透過する超音波ＵＳの減衰率αを求めるのに必要な箔有り受信信号ＳＫ及び箔無し受信信号ＳＣを常時取得する。よって、電極６０の電極ペースト６２の厚みの実測時には、計測環境変化に応じて最適な上記減衰率αを取得することができる。
【０１５９】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測装置１では、実測用超音波センサ組１０が、第１位置Ｌ１と、第１位置Ｌ１から外れ、電極６０が配置されている第３位置Ｌ３Ａ，Ｌ３Ｂとの範囲を少なくとも移動可能に設けられているので、実測用超音波センサ組１０が第１位置Ｌ１と第３位置Ｌ３Ａ，Ｌ３Ｂとの間を往来する度に、「正」とする基準箔６５を用いてキャリブレーションを行っている校正用超音波センサ組２０との最新の機差を、実測用超音波センサ組１０に採り入れることができる。
そのため、電極ペースト６２の厚みを計測する雰囲気温度や空気層ＡＲの密度、自己発熱による超音波センサの温度上昇等の計測環境が、たとえ変化しても、校正用超音波センサ組２０との機差による誤差要因を、より確実に排除することができる。
【０１６０】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測装置１では、捲回されている金属箔６１は長尺状であり、金属箔６１の長辺に沿う長手方向Ｘ及び金属箔６１の厚み方向Ｚに直交する方向を、金属箔６１の幅方向Ｙとしたときに、基準箔６５は、電極６０と幅方向Ｙに並んで配置され、校正用超音波センサ組２０と実測用超音波センサ組１０とが、それぞれ幅方向Ｙに沿う方向に移動するので、校正用超音波センサ組２０や実測用超音波センサ組１０が同じ一対の上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５Ｂ上を移動し、校正用超音波センサ組２０と実測用超音波センサ組１０とが同期で上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５Ｂと相対移動する構成であることから、校正用超音波センサ組２０では、第１位置Ｌ１と第２位置Ｌ２との間の移動が、実測用超音波センサ組１０では、第１位置Ｌ１と第３位置Ｌ３Ａ，Ｌ３Ｂとの間の移動が、同時にできるようになる。
これにより、校正用超音波センサ組２０と実測用超音波センサ組１０とも、雰囲気温度や空気層ＡＲの密度等の計測環境に応じた計測条件の設定の変更を、タイムロスがなく効率良く行うことができる。
【０１６１】
ここで、図１３に、超音波計測装置のカバーの作用を説明する模式図を示す。図１４に、受波された超音波において、空気層の対流により超音波強度に及ぼす影響について、その調査結果のグラフを一例として示す。
調査は、受波した超音波をサンプル数９とし、その超音波Ｖ１乃至Ｖ９が伝播する空気層の対流速度が流速０．１（ｍ／ｓｅｃ．毎）のときに、超音波Ｖ１乃至Ｖ９の各受信信号強度Ｐにおける計測電圧をそれぞれ確認した。
その結果、流速０．１（ｍ／ｓｅｃ．毎）で空気層に対流が生じると、図１４に示すように、同じ受信信号強度Ｐでも、計測電圧が最も大きい超音波Ｖ９の計測電圧値Ｑ２と、計測電圧が最も小さい超音波Ｖ３の計測電圧値Ｑ１との間に変化量δが生じている。変化量δは、計測電圧値Ｑ１の絶対値が計測電圧値Ｑ２の絶対値の約半分に相当する量であり、超音波強度は、空気層の対流による影響を大きく受けていることが判る。
【０１６２】
これに対し、本実施形態１の超音波計測装置１では、校正用超音波センサ組２０には、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とに対し、超音波振動面２１ａ，２２ａと基準箔６５との間の空気層ＡＲを包囲する筒状の校正センサ用カバー３２が設けられているので、キャリブレーションの実施時に、超音波振動面２１ａ，２２ａと基準箔６５との間の空気層ＡＲにおいて、密度変化、温度変化、音響インピーダンスの変化、伝播する超音波ＵＳの指向性、ノイズとして外部から伝播する音波との干渉等、空気層ＡＲの対流の影響による誤差要因を排除して、基準となる計測条件値をより高精度に設定することができる。
【０１６３】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測装置１では、実測用超音波センサ組１０には、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とに対し、超音波振動面１１ａ，１２ａと電極６０との間の空気層ＡＲを包囲する筒状の実測センサ用カバー３１が設けられているので、電極ペースト６２の厚みの実測時に、超音波振動面１１ａ，１２ａと電極６０との間の空気層ＡＲにおいて、密度変化、温度変化、音響インピーダンスの変化、伝播する超音波の指向性、ノイズとして外部から伝播する音波との干渉等、空気層ＡＲの対流の影響による誤差要因を排除して、より高精度に電極ペースト６２の厚みを計測することができる。
【０１６４】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測装置１では、校正センサ用カバー３２は、校正センサ用内筒側カバー３２Ａと、校正センサ用内筒側カバー３２Ａより外側に位置する校正センサ用外筒側カバー３２Ｂとの２重構造で形成され、校正センサ用外筒側カバー３２Ｂは、基準箔６５と校正センサ用内筒側カバー３２Ａよりも離れるよう、金属箔６１の厚み方向に沿う方向Ｚに対し、校正センサ用内筒側カバー３２Ａより短く形成されているので、図１３に示すように、校正センサ用カバー３２の外部で対流する空気が基準箔６５の表面ＳＬ近くで校正センサ用カバー３２に当たっても、校正センサ用内筒側カバー３２Ａによりこの空気の流れが変わり、この空気が、校正センサ用外筒側カバー３２Ｂと校正センサ用内筒側カバー３２Ａの間に流れて、空気の乱流が、基準箔６５の表面ＳＬ近くで生じ難くなる。
そのため、校正センサ用内筒側カバー３２Ａと基準箔６５との間に僅かな隙間があっても、この小さな隙間を通気する空気は乱流の影響をほとんど受けず、超音波振動面２１ａ，２２ａと基準箔６５との間の空気層ＡＲは、安定した状態を維持することができる。
【０１６５】
また、実測センサ用カバー３１は、実測センサ用内筒側カバー３１Ａと、実測センサ用内筒側カバー３１Ａより外側に位置する実測センサ用外筒側カバー３１Ｂとの２重構造で形成され、実測センサ用外筒側カバー３１Ｂは、基準箔６５及び電極６０と実測センサ用内筒側カバー３１Ａよりも離れるよう、金属箔６１の厚み方向に沿う方向Ｚに対し、実測センサ用内筒側カバー３１Ａより短く形成されているので、図１３に示すように、実測センサ用カバー３１の外部で対流する空気が、基準箔６５の表面ＳＬ近くや、電極６０の表面ＳＬ近くで実測センサ用カバー３１に当たっても、実測センサ用内筒側カバー３１Ａによりこの空気の流れが変わり、この空気が、実測センサ用外筒側カバー３１Ｂと実測センサ用内筒側カバー３１Ａとの間に流れて、空気の乱流が、基準箔６５の表面ＳＬ近くや、電極６０の表面ＳＬ近くで生じ難くなる。
そのため、実測センサ用内筒側カバー３１Ａと電極６０（または基準箔６５）との間に僅かな隙間があっても、この小さな隙間を通気する空気は乱流の影響をほとんど受けず、超音波振動面１１ａ，１２ａと電極６０との間の空気層ＡＲは、安定した状態を維持することができる。
【０１６６】
また、このような本実施形態１に係る超音波計測装置１では、基材は、塗布製品である電池の電極６０に用いる金属箔６１であり、塗布材は、金属箔６１に塗布された電極ペースト６２であるので、電池製造工程において、金属箔６１に電極ペースト６２を塗布して電極６０を製造する製造ラインで、ライン稼働中に、電極６０に対し、電極ペースト６２の目付け量に係る品質検査を広範囲にわたって精度良く実施できるようになる上、電極の全数検査をも可能にできるようになることから、高品質で高性能な電池が提供できるようになる。
【０１６７】
〔実施形態２〕
次に、実施形態２に係る超音波計測方法、及び超音波計測装置について説明する。
実施形態１では、超音波計測装置１を、基準箔６５を固定させたまま配置する構成とした。また、第１校正用超音波センサ２１から送波した超音波ＵＳを、固定された基準箔６５内の１つの部位に透過させ、第２校正用超音波センサ２２で受波した超音波ＵＳの信号を、第１受信信号ＳＫとした。また、第１超音波センサ１１から送波した超音波ＵＳを、固定された基準箔６５内の１つの部位に透過させ、第２超音波センサ１２で受波した超音波ＵＳの信号を、第３受信信号ＳＹとした。また、第１超音波センサ１１、第２超音波センサ１２、第１校正用超音波センサ２１、及び第２校正用超音波センサ２２の周波数帯を、１００〜２５０ＫＨｚの範囲とした。また、実測用超音波センサ組１０に実測センサ用カバー３１を、校正用超音波センサ組２０に校正センサ用カバー３２を設けた。
【０１６８】
これに対し、実施形態２では、超音波計測装置２０１が、基準箔６５を回転運動させる機構を備えた構成となっている。また、第１受信信号ＳＫが、第１校正用超音波センサ２２１から送波した超音波ＵＳを、回転運動する基準箔６５内の５つの部位に透過させ、第２校正用超音波センサ２２２で受波した超音波ＵＳの５つの第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５を演算処理することにより、取得されている。また、第３受信信号ＳＹが、第１超音波センサ２１１から送波した超音波ＵＳを、回転運動する基準箔６５内の５つの部位に透過させ、第２超音波センサ２１２で受波した超音波ＵＳの５つの第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５を演算処理することにより、取得されている。また、第１超音波センサ２１１、第２超音波センサ２１２、第１校正用超音波センサ２２１、及び第２校正用超音波センサ２２２の周波数帯が、４０ＫＨｚ近傍となっている。また、実測センサ用カバーは実測用超音波センサ組２１０に、校正センサ用カバーは校正用超音波センサ組２２０に、それぞれ設けていない。
【０１６９】
すなわち、実施形態２は、基準箔６５を回転運動させる点と、５つの第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５に基づいて第１受信信号ＳＫを取得する点と、５つの第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５に基づいて第３受信信号ＳＹを取得する点と、実測用超音波センサ組２１０と校正用超音波センサ組２２０とも超音波センサの周波数を４０ＫＨｚとする点と、実測センサ用カバー及び校正センサ用カバーを配設しない点等で、実施形態１と異なるが、それ以外の部分は、実施形態１と同様である。
従って、実施形態１とは異なる部分を中心に説明し、その他について説明を簡略または省略する。
【０１７０】
図１６は、実施形態２に係る超音波計測装置の構成を説明する模式図である。図１７は、実施形態２に係る超音波計測装置の主要部を説明図であり、一部を、図１６中、Ｂ−Ｂ矢視に相当する方向から見た断面で示した図である。
【０１７１】
はじめに、実測用超音波センサ組２１０の第１，第２超音波センサ２１１，２１２について、図１６及び図１７を用いて説明する。
第１超音波センサ２１１は、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの送信センサであり、超音波の受信をも可能とする超音波センサである。
フラットタイプの送信センサとは、第１超音波センサ２１１で超音波ＵＳを送波する第１振動面２１１ａが、本実施形態２では、１つであり、第１振動面２１１ａの全体形状が円形状に形成された超音波センサである。また、送波した超音波ＵＳを、空気層ＡＲを介して、電極６０のうち、第１振動面２１１ａと対向するエリア内に少なくとも伝播させることができる超音波センサをいう。
第２超音波センサ２１２が送信側になる場合についても、第１振動面２１１ａが第２振動面２１２ａに変わるだけで、第１超音波センサ２１１と実質的に同じである。
【０１７２】
第２超音波センサ２１２は、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの受信センサであり、超音波の送信をも可能とする超音波センサである。
フラットタイプの受信センサとは、第２超音波センサ２１２で超音波ＵＳを受波する第２振動面２１２ａが、本実施形態２では、１つであり、第２振動面２１２ａの全体形状が円形状に形成された超音波センサである。また、第１超音波センサ２１１から送波、照射されて電極６０を少なくとも透過した超音波（透過波）ＵＳを、空気層ＡＲを介して第２振動面２１２ａ全体で受波することができる超音波センサをいう。
第１超音波センサ２１１が受信側になる場合についても、第２振動面２１２ａが第１振動面２１１ａに変わるだけで、第２超音波センサ２１２と実質的に同じである。
【０１７３】
この第２超音波センサ２１２には、第２振動面２１２ａで受波した超音波振動を電圧に変換して受信信号を精度良く増幅して第２受信信号を取得するため、受波信号高精度化回路部２１３が設けられている。受波信号高精度化回路部２１３には、変換された受信信号に含まれる阻害要因の信号（ノイズ）を除去するノイズ除去回路と、ノイズを除去して受信信号を増幅させて第２受信信号、及び第３受信信号を生成する信号増幅回路と、が内蔵されている。
【０１７４】
第１，第２超音波センサ２１１，２１２の周波数は、約４０ＫＨｚ近傍で、公称の周波数として、同じ周波数帯の超音波センサが用いられる。第１超音波センサ２１１と第２超音波センサ２１２とは、電極６０に対し、何れも垂直方向に配置されている。
実測用超音波センサ組２１０では、第１，第２超音波センサ２１１，２１２の周波数が４０ＫＨｚの場合、第１超音波センサ２１１と第２超音波センサ２１２とは、例えば、電極６０（または基準箔６５）を挟み、空気層ＡＲを介して、対向する第１振動面２１１ａと第２振動面２１２ａとの距離を約７０ｍｍ離間させて配置されている。すなわち、実測用超音波センサ組２１０では、第１振動面２１１ａと電極６０、基準箔６５との距離、第２振動面２１２ａと電極６０、基準箔６５との距離が、何れも３５ｍｍに設定されている。
【０１７５】
第１超音波センサ２１１は、上側スライド軸５５Ａに、その取付け位置を変更可能に取付けられており、所定位置で動かないよう、固定可能となっている。また、第２超音波センサ２１２は、下側スライド軸５５Ｂに、その取付け位置を変更可能に取付けられており、第１超音波センサ２１１と互いに対向する位置で動かないよう、固定可能となっている。
【０１７６】
次に、校正用超音波センサ組２２０の第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２について、図１６及び図１７を用いて説明する。
第１校正用超音波センサ２２１は、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの送信センサであり、超音波の受信をも可能とする超音波センサであり、実質的には、第１，第２超音波センサ２１１，２１２と同じ仕様の超音波センサである。
すなわち、フラットタイプの送信センサとは、第１校正用超音波センサ２２１で超音波ＵＳを送波する第１振動面２２１ａが、本実施形態２では、１つであり、第１振動面２２１ａの全体形状が円形状に形成された超音波センサである。また、送波した超音波ＵＳを、空気層ＡＲを介して、基準箔６５と対向するエリア内に少なくとも伝播させることができる超音波センサをいう。
第２校正用超音波センサ２２２が送信側になる場合についても、第１振動面２２１ａが第２振動面２２２ａに変わるだけで、第１校正用超音波センサ２２１と実質的に同じである。
【０１７７】
第２校正用超音波センサ２２２は、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの受信センサで、超音波の送信をも可能とする超音波センサであり、実質的には、第１，第２超音波センサ２１１，２１２及び第１校正用超音波センサ２２１と同じ仕様の超音波センサである。
すなわち、フラットタイプの受信センサとは、第２校正用超音波センサ２２２で超音波ＵＳを受波する第２振動面２２２ａが、本実施形態２では、１つであり、第２振動面２２２ａの全体形状が円形状に形成された超音波センサである。また、第１校正用超音波センサ２２１から送波、照射されて基準箔６５を少なくとも透過した超音波（透過波）ＵＳを、空気層ＡＲを介して第２振動面２２２ａ全体で受波することができる超音波センサをいう。
第１校正用超音波センサ２２１が受信側になる場合についても、第２振動面２２２ａが第１振動面２２１ａに変わるだけで、第２校正用超音波センサ２２２と実質的に同じである。
【０１７８】
この第２校正用超音波センサ２２２には、第２振動面２２２ａで受波した超音波振動を電圧に変換して受信信号を精度良く増幅して第１受信信号を取得するため、受波信号高精度化回路部２２３が設けられている。受波信号高精度化回路部２２３には、変換された受信信号に含まれる阻害要因の信号（ノイズ）を除去するノイズ除去回路と、ノイズを除去して受信信号を増幅させて第１受信信号を生成する信号増幅回路と、が内蔵されている。
【０１７９】
また、第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２の周波数は、第１，第２超音波センサ２１１，２１２と同様、約４０ＫＨｚ近傍で、公称の周波数として、同じ周波数帯の超音波センサが用いられる。第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２とは、基準箔６５に対し、何れも垂直方向に配置されている。
実測用超音波センサ組２１０と同様、校正用超音波センサ組２２０でも、第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２の周波数が４０ＫＨｚの場合、第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２とは、例えば、基準箔６５を挟み、空気層ＡＲを介して、対向する第１振動面２２１ａと第２振動面２２２ａとの距離を約７０ｍｍ離間させて配置されている。すなわち、校正用超音波センサ組２２０では、第１振動面２２１ａと基準箔６５との距離、及び第２振動面２２２ａと基準箔６５との距離が、何れも３５ｍｍに設定されている。
【０１８０】
第１校正用超音波センサ２２１は、上側スライド軸５５Ａに、その取付け位置を変更可能に取付けられており、所定位置で動かないよう、固定可能となっている。また、第２校正用超音波センサ２２２は、下側スライド軸５５Ｂに、その取付け位置を変更可能に取付けられており、第１校正用超音波センサ２１１と互いに対向する位置で動かないよう、固定可能となっている。
【０１８１】
第１超音波センサ２１１と第１校正用超音波センサ２２１とは、第１超音波発振器２１１Ｆと電気的に接続されている。第１超音波発振器２１１Ｆは、電圧を印加して第１振動面２１１ａ，２２１ａを超音波振動させるための発振回路と、第１振動面２１１ａ，２２１ａで受波した超音波振動を電圧に変換して受信するための受信回路とを有している。
【０１８２】
また、第２超音波センサ２１２と第２校正用超音波センサ２２２とは、第２振動面２１２ａ，２２２ａに超音波振動を発振させる第２超音波発振器２１２Ｆと電気的に接続されている。第２超音波発振器２１２Ｆは、電圧を印加して第２振動面２１２ａ，２２２ａを超音波振動させるための発振回路と、第２振動面２１２ａ，２２２ａで受波した超音波振動を電圧に変換して受信するための受信回路とを有している。
第１超音波発振器２１１Ｆと第２超音波発振器２１２Ｆとは、超音波計測制御部２０５と電気的に接続されている。
【０１８３】
次に、超音波計測制御部２０５について、図１６及び図１７を用いて説明する。
超音波計測制御部２０５は、実施形態１で説明した超音波計測制御部５と同様、実測用超音波センサ組２１０（第１，第２超音波センサ２１１，２１２）、及び校正用超音波センサ組２２０（第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２）に対し、超音波ＵＳの送受信及び、実測用超音波センサ組２１０と校正用超音波センサ組２２０との間で計測条件を制御する。さらに、この超音波計測制御部２０５は、後述するように、駆動手段２８０のモータ２８１の駆動制御と、ロータリーエンコーダ２９０の検出制御とを行う。
【０１８４】
この超音波計測制御部２０５は、実測用超音波センサ組２１０の第１，第２超音波センサ２１１，２１２、及び校正用超音波センサ組２２０の第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２のそれぞれに対し、例えば、最大発振電圧１Ｋｖ、最大発振周波数１０Ｈｚ（１００μｓで１回の頻度で発振）、最大発振波数１００波（所定時間内に送波可能な波数）、最大Ａ／Ｄ変換周波数１００ＭＨｚ等の制御条件で、超音波ＵＳを発振できるようになっている。
【０１８５】
また、超音波計測制御部２０５は、厚み演算部２４０と電気的に接続されている。厚み演算部２４０は、第１超音波センサ２１１及び第２超音波センサ２１２のうち、いずれか一方の受波側超音波センサで受波した超音波ＵＳの受信信号に基づいて、電極ペースト６２（図７参照）の目付け量及び目付けプロファイルを算出する。厚み演算部２４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等公知の構成のマイクロコンピュータ（図示しない）を備えている。
【０１８６】
ＲＡＭには、超音波ＵＳが空気層ＡＲを伝播するときの減衰率、超音波ＵＳが基準箔６５を透過するときの減衰率、超音波ＵＳが電極６０を透過するときの減衰率、超音波ＵＳが金属箔６１を透過するときの減衰率または金属箔６１の厚み、図示しない温度計により計測した空気層ＡＲの雰囲気温度や、第１，第２超音波センサ２１１，２１２、第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２の発熱温度、第１振動面２１１ａ，２２１ａと第２振動面２１２ａ，２２２ａとのプローブ間距離、空気層ＡＲにおいて、温度に対応した音速、密度、音響インピーダンス、超音波を伝搬させる空気層ＡＲの気圧、基準箔６５内で超音波ＵＳを透過させる部位の座標等が、設定値として入力できるようになっている。
【０１８７】
また、ＲＯＭには、校正用超音波センサ組２２０の第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２のキャリブレーションを実行するプログラム、実測用超音波センサ組２１０で第１，第２超音波センサ２１１，２１２のいずれかにより基準箔６５を透過した透過波の減衰率を算出するプログラム、実測用超音波センサ組２１０において、第１，第２超音波センサ２１１，２１２のいずれかにより電極６０（電極ペースト６２）を透過した透過波の減衰率を算出するプログラム、受波した透過波の音波波形をサイン波に近似補正するプログラム、算出された透過波の減衰率に基づいて、電極ペースト６２の厚み、目付け量を演算処理する目付け量算出プログラム、演算処理した結果をモニタ４１に数値や画像で表示するプログラム、上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５Ｂを幅方向（Ｙ軸方向）に動作させるプログラム、モータ２８１の駆動制御やロータリーエンコーダ２９０の作動を制御するプログラム、第１，第２超音波センサ２１１，２１２と第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２との機差を補正するプログラム、その他のプログラムが記憶されている。
【０１８８】
厚み演算部２４０では、ＣＰＵにロードすることにより、上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５Ｂの操作のほか、電極ペースト６２の目付け量及び目付けプロファイル、基準箔６５内で超音波を透過させる部位を、当該厚み演算部２４０と接続するモニタ４１に数値や画像で表示すること等の所定の動作が実行できるようになっている。
【０１８９】
次に、基準箔６５を回転運動させる機構について、図１７及び図１８を用いて説明する。図１８は、実施形態２に係る超音波計測装置に構成された基準箔保持部材を示す斜視図である。なお、図１８は、図面を見易くするため、図１６において、超音波計測制御部と電気的に接続されている第１，第２超音波発振器、上側スライド軸、及び下側スライド軸との配線経路を省略して図示されている。
【０１９０】
本実施形態２では、超音波計測装置２０１は、基準箔６５を回転運動させる機構として、基準箔保持部材２７０（保持部材）、駆動手段２８０、及びロータリーエンコーダ２９０（位置決め手段）を備えている。
【０１９１】
はじめに、基準箔保持部材２７０について説明する。基準箔保持部材２７０は、本実施形態２では、正方形形状で形成された一片の基準箔６５を、その四辺の各縁部を載置させ、基準箔６５の面方向に弛みをなくしつつ、必要以上にテンションをかけない自然な平面状態を維持して保持させる部材である。基準箔保持部材２７０は、例えば、図１７及び図１８に示すように、軸心Ｇ１を中心に円筒状に形成された立設部２７２と、軸心Ｇ１を中心とする環状に形成され、この立設部２７２の下側と接続する基部２７１と、立設部２７２の上側と接続する平板状の基準箔保持部２７３とから構成されている。
【０１９２】
基準箔保持部２７３は、その上面である回転検出面２７３ａと、正方形形状の貫通孔である開口部２７４とを有している。この開口部２７４の四辺縁部には、回転検出面２７３ａと段差を有した支持面２７３ｂが、開口部２７４の四辺縁部に沿って設けられている。基準箔６５の四辺縁部は、図１７に示すように、四辺縁部の支持面２７３ｂに載置される。そして、支持面２７３ｂに載置した基準箔６５が、その面方向に弛みをなくしつつ、必要以上にテンションをかけない自然な平面状態を維持して保持できるよう、開口部２７４の周囲で、図示しない固定部材により固定できるようになっている。支持面２７３ｂを含む開口部２７４は、図１８に示すように、その開口部中心点Ｇ２を、基準箔保持部材２７０の軸心Ｇ１から偏心させた位置に形成されている。
【０１９３】
次に、駆動手段２８０について説明する。駆動手段２８０は、基準箔保持部材２７０を、本実施形態２では、回転運動させて動作させると共に、その動作を停止させる。
具体的には、駆動手段２８０は、モータ２８１と、このモータ２８１の回転力を伝達する駆動軸２８２と、駆動伝達部２８３と、駆動被伝達部２８４とからなる。モータ２８１は、超音波計測制御部２０５と電気的に接続されており、超音波計測制御部２０５が、モータ２８１を駆動制御して、モータ２８１の回転とその停止を行う。駆動伝達部２８３及び駆動被伝達部２８４は、駆動軸２８２の回転方向（図１７において、Ｙ軸に沿う軸心を中心とする回転方向）を、軸心Ｇ１を中心とする基準箔保持部材２７０の回転方向（図１７において、Ｚ軸に沿う軸心を中心とする回転方向）に変換する。すなわち、駆動手段２８０は、モータ２８１の回転を、軸心Ｇ１を中心とする基準箔保持部材２７０の回転運動に変換する。
【０１９４】
超音波計測装置２０１では、基準箔保持部材２７０の基準箔保持部２７３の支持面２７３ｂに載置されて保持された基準箔６５が、駆動手段２８０により基準箔保持部材２７０を回転させて、対向する第１超音波センサ２１１の中心と第２超音波センサ２１２の中心とを結ぶ仮想線Ｍと交差する範囲内で、固定された状態にある第１超音波センサ２１１及び第２超音波センサ２１２と相対的に移動可能に配置されている。また、基準箔保持部材２７０の基準箔保持部２７３の支持面２７３ｂに載置して保持された基準箔６５が、駆動手段２８０により基準箔保持部材２７０を回転させて、対向する第１校正用超音波センサ２２１の中心と第２校正用超音波センサ２２２の中心とを結ぶ仮想線Ｎと交差する範囲内で、固定された状態にある第１校正用超音波センサ２２１及び第２校正用超音波センサ２２２と相対的に移動可能に配置されている。
【０１９５】
次に、ロータリーエンコーダ２９０について説明する。本発明の位置決め手段は、本実施形態２では、周知技術のロータリーエンコーダ２９０である。ロータリーエンコーダ２９０は、被検出部２９１と、位置検出センサ部２９２とからなる。被検出部２９１は、図１８に示すように、環状に形成されており、基準箔保持部材２７０の基準箔保持部２７３の回転検出面２７３ａに設けられている。また、位置検出センサ部２９２は、この基準箔保持部２７３の回転検出面２７３ａと対向する所定位置に設けられており、超音波計測制御部２０５と電気的に接続されている。
【０１９６】
ロータリーエンコーダ２９０は、図１６及び図１７に示すように、軸心Ｇ１を中心に回転動作する基準箔保持部材２７０に対し、対向する第１超音波センサ２１１の中心と第２超音波センサ２１２の中心とを結ぶ仮想線Ｍが基準箔６５内の所定部位である超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５の中心Ｃ１ａ〜Ｃ５ａ（図１９参照）に交差する状態に対応する位置を検出する。また、ロータリーエンコーダ２９０は、対向する第１校正用超音波センサ２２１の中心と第２校正用超音波センサ２２２の中心とを結ぶ仮想線Ｎが基準箔６５内の所定部位である超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５の中心Ｃ１ａ〜Ｃ５ａに交差する状態に対応する位置を検出する。
【０１９７】
次に、本実施形態２に係る超音波計測方法について説明する。本実施形態２に係る超音波計測方法は、前述したように構成された超音波計測装置２０１を用いて電極ペースト６２の目付け量の品質検査を行うときの方法である。
【０１９８】
本実施形態２に係る超音波計測方法は、第１超音波センサ２１１と第２超音波センサ２１２とが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属製の金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂに電極ペースト６２を塗布した電極６０の厚み方向Ｚに対し、一方側に第１超音波センサ２１１を、他方側に第２超音波２センサ２１２を、それぞれ空気層ＡＲを介して配置し、第１超音波センサ２１１と第２超音波センサ２１２との間で超音波ＵＳを伝播させることにより、電極ペースト６２の厚み（目付け量）を計測する超音波計測方法において、超音波センサ組として、電極ペースト６２の目付け量を計測する実測用超音波センサ組２１０を少なくとも１組と、第１超音波センサ２１１及び第２超音波センサ２１２とは別で、一対の第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２とからなる校正用超音波センサ組２２０とを有し、電極ペースト６２の厚みの計測時に、校正用超音波センサ組２２０でキャリブレーションを行うと共に、校正用超音波センサ組２２０で得られた計測条件値を用いて、実測用超音波センサ組２１０により、電極ペースト６２の目付け量を算出する。
【０１９９】
また、本実施形態２に係る超音波計測方法は、校正用超音波センサ組２２０では、第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２とに、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの超音波センサを用いること、及び実測用超音波センサ組２１０では、第１超音波センサ２１１と第２超音波センサ２１２とに、超音波ＵＳの伝播がフラットタイプの超音波センサを用いる。
【０２００】
また、本実施形態２に係る超音波計測方法は、校正用超音波センサ組２２０では、実測用超音波センサ組２１０による実測前に、参照する図１０に示すように、第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２との間に、キャリブレーションで用いる基準箔６５を配置し、第１校正用超音波センサ２２１から送波した超音波ＵＳを基準箔６５に透過させ、第２校正用超音波センサ２２２で受波した超音波ＵＳの第１受信信号ＳＫを、計測条件値として予め取得する。
【０２０１】
また、この第１受信信号ＳＫを取得するのに、本実施形態２に係る超音波計測方法は、第１校正用超音波センサ２２１から送波した超音波ＵＳを、基準箔６５内の複数の所定部位Ｃ１〜Ｃ５（超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５）に透過させ、第２校正用超音波センサ２２２で受波した超音波ＵＳの受信信号として、第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５を、基準箔６５内の５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５で取得する。そして、第１受信信号ＳＫは、この５つ（複数）の第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５に基づいて、演算処理され取得される。
【０２０２】
具体的に、図１７及び、図１９乃至図２１を用いて説明する。図１９は、実施形態２に係る超音波計測方法において、基準箔内の５つの部位に超音波を透過させて第１サンプル受信信号または第３サンプル受信信号を取得する様子を示す模式図である。図２０は、実施形態２に係る超音波計測方法において、実測用超音波センサ組による目付け量計測と、校正用超音波センサ組による基準箔計測とを行うタイミングを模式的に示したタイムチャートである。図２１は、実施形態２に係る超音波計測方法において、第１サンプル受信信号を模式的に示す説明図である。
【０２０３】
本実施形態２に係る超音波計測方法では、基準箔６５を用いて校正用超音波センサ組２２０によりキャリブレーションを行うときには、図１９に示すように、第１校正用超音波センサ２２１から送波した超音波ＵＳを、基準箔６５内にある５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５（複数の部位）に向けて透過させる。すなわち、実測用超音波センサ組２１０では、第１校正用超音波センサ２２１は上側スライド軸５５Ａの所定位置に停止させ固定された状態にあり、第２校正用超音波センサ２２２も、第１校正用超音波センサ２２１と対向する位置で、第１校正用超音波センサ２２１の中心と第２校正用超音波センサ２２２の中心とを結ぶ仮想線Ｎ上にある位置に停止され、下側スライド軸５５Ｂに固定された状態にある。
【０２０４】
そこで、駆動手段２８０とロータリーエンコーダ２９０を作動させ、基準箔６５を回転運動させる。そのためには、基準箔６５は、その基準箔中心点Ｈを基準箔保持部材２７０の開口部２７４の開口部中心点Ｇ２に合わせてセットして保持しておき、モータ２８１を回転させて、基準箔保持部材２７０を、中心Ｇ１を中心に回転させる。このとき、基準箔保持部材２７０に保持された基準箔６５は、中心Ｇ１を中心に基準箔保持部材２７０と相対的に回転するが、開口部中心点Ｇ２が基準箔保持部材２７０の中心Ｇ１と偏心し、基準箔中心点Ｈが基準箔保持部材２７０の開口部２７４内に存在している。そのため、基準箔保持部材２７０の回転により、第１校正用超音波センサ２２１の中心と第２校正用超音波センサ２２２の中心とを結ぶ仮想線Ｎが、基準箔中心点Ｈとする円で、所望とする５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５の中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａを通る軌跡のピッチ円Ｒ上を通過する。
【０２０５】
本実施形態２に係る超音波計測方法では、基準箔６５内のうち、５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５（複数の部位）で、校正用超音波センサ組２２０によりキャリブレーションが行われるため、基準箔保持部材２７０の回転中、仮想線Ｎがピッチ円Ｒのうち、中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａの順にそれぞれ到達したところで、一時的にモータ２８１の回転を停止させる。モータ２８１の回転の停止位置は、ロータリーエンコーダ２９０で検出され、具体的には、位置検出センサ部２９２が、中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａにそれぞれ相当する基準箔保持部材２７０の周方向の位置、すなわち被検出部２９１の周方向の位置を検出する。
【０２０６】
そして、第１校正用超音波センサ２２１の中心と第２校正用超音波センサ２２２の中心とを結ぶ仮想線Ｎが、中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａと交差する位置で、第１校正用超音波センサ２２１から送波した超音波ＵＳを、基準箔６５に向けて透過させる。仮想線Ｎが中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａに交差したところで、第１校正用超音波センサ２２１から送波した超音波ＵＳは、超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５（複数の部位）に向けて透過され、第２校正用超音波センサ２２２で受波した超音波の受信信号として、５つの第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５（図２１参照）が取得される。すなわち、第１サンプル受信信号ＳＫ１は、超音波透過部位Ｃ１を透過した超音波ＵＳの受信信号である。第１サンプル受信信号ＳＫ２は、超音波透過部位Ｃ２を透過した超音波ＵＳの受信信号である。第１サンプル受信信号ＳＫ３は、超音波透過部位Ｃ３を透過した超音波ＵＳの受信信号である。第１サンプル受信信号ＳＫ４は、超音波透過部位Ｃ４を透過した超音波ＵＳの受信信号である。第１サンプル受信信号ＳＫ５は、超音波透過部位Ｃ５を透過した超音波ＵＳの受信信号である。かくして、第１受信信号ＳＫが、これら５つの第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５に基づいて、最小二乗法により演算処理されて取得される。
【０２０７】
次いで、電極６０の電極ペースト６２の目付け量（厚み）の実測時に、実測用超音波センサ組２１０で、図１１（ｂ）に示すように、第１超音波センサ２１１と第２超音波センサ２１２との間に、電極６０を配置し、第１超音波センサ２１１から送波した超音波ＵＳを電極６０に透過させ、第２超音波センサ２１２で受波した超音波ＵＳの第２受信信号ＳＸを取得する。電極ペースト６２の目付け量（厚み）が、第１受信信号ＳＫと第２受信信号ＳＸとの相対比により算出される。
【０２０８】
このとき、目付け量（厚み）の計測では、図２０に示すように、先の目付け量計測ＷＭ１で用いる第１受信信号ＳＫを、その次に行う目付け量計測ＷＭ２で用いる第１受信信号ＳＫに、そのまま使うのではなく、前述したキャリブレーションは、先の目付け量計測ＷＭ１と、次の目付け量計測ＷＭ２とで、別々に行う。すなわち、目付け量計測を行う度に、その都度、５つの第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５を取得して、目付け量計測の条件をリアルタイムに補正し更新して、精度の高い第１受信信号ＳＫを用いることが重要である。
【０２０９】
次に、実測用超音波センサ組２１０と校正用超音波センサ組２２０との間で、超音波センサの個体機差、すなわち、第１超音波センサ２１１と、第２超音波センサ２１２と、第１校正用超音波センサ２２１と、第２校正用超音波センサ２２２との機差を確認する調査方法について、説明する。
上記超音波センサの個体機差を確認するには、キャリブレーションを行う校正用超音波センサ組２２０において、前述した本実施形態１に係る超音波計測方法により、第１受信信号ＳＫを求める必要がある。
【０２１０】
また、実測用超音波センサ組２１０を基準箔６５の配置位置まで移動させ、実測用超音波センサ組２１０により、第１超音波センサ２１１から送波した超音波ＵＳを基準箔６５に透過させ、第２超音波センサ２１２で受波した超音波ＵＳの第３受信信号ＳＹ（図９（ｂ）に示すＳＣに相当）を取得する。このとき、この第３受信信号ＳＫを取得するのに、本実施形態２に係る超音波計測方法は、第１超音波センサ２１１から送波した超音波ＵＳを、基準箔６５内の複数の所定部位Ｃ１〜Ｃ５（超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５）に透過させ、第２超音波センサ２１２で受波した超音波ＵＳの受信信号として、第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５を、基準箔６５内の５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５で取得する。そして、第３受信信号ＳＹは、この５つ（複数）の第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５に基づいて、演算処理されて取得される。
【０２１１】
具体的に、図１９、図２０、及び図２２を用いて説明する。図２２は、実施形態２に係る超音波計測方法において、第３サンプル受信信号を模式的に示す説明図である。
【０２１２】
本実施形態２に係る超音波計測方法では、基準箔６５を用いて、校正用超音波センサ組２２０と実測用超音波センサ組２１０との機差を確認調査するときには、前述したように、まず第１受信信号ＳＫを、５つの第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５に基づいて、最小二乗法により演算処理して取得しておく。なお、第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５を取得するのに超音波ＵＳを透過させる超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５と、第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５を取得するのに超音波ＵＳを透過させる超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５とが、同じ部位であることが好ましい。実測用超音波センサ組２１０と校正用超音波センサ組２２０との間で、超音波センサの機差の確認をより精度良く行うためである。
【０２１３】
次に、実測用超音波センサ組２１０において、図１９に示すように、第１超音波センサ２１１から送波した超音波ＵＳを、基準箔６５内にある５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５（複数の部位）に向けて透過させる。すなわち、基準箔６５の配置位置まで移動させた実測用超音波センサ組２１０では、第１超音波センサ２１１は上側スライド軸５５Ａの所定位置に停止させ固定された状態にあり、第２超音波センサ２１２も、第１超音波センサ２１１と対向する位置で、第１超音波センサ２１１の中心と第２超音波センサ２１２の中心とを結ぶ仮想線Ｍ上にある位置に停止され、下側スライド軸５５Ｂに固定された状態にある。
【０２１４】
そこで、駆動手段２８０とロータリーエンコーダ２９０を作動させ、基準箔保持部材２７０の開口部２７４にセットされた基準箔６５を回転運動させる。このとき、基準箔保持部材２７０に保持された基準箔６５は、中心Ｇ１を中心に基準箔保持部材２７０と相対的に回転するが、開口部中心点Ｇ２が基準箔保持部材２７０の中心Ｇ１と偏心し、基準箔中心点Ｈが基準箔保持部材２７０の開口部２７４内に存在している。そのため、基準箔保持部材２７０の回転により、第１超音波センサ２１１の中心と第２超音波センサ２１２の中心とを結ぶ仮想線Ｍが、基準箔中心点Ｈとする円で、所望とする５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５の中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａを通る軌跡のピッチ円Ｒ上を通過する。
【０２１５】
本実施形態２に係る超音波計測方法では、基準箔６５内のうち、５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５（複数の部位）で、実測用超音波センサ組２１０により超音波ＵＳを基準箔６５に透過させるため、基準箔保持部材２７０の回転中、仮想線Ｍがピッチ円Ｒのうち、中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａの順にそれぞれ到達したところで、一時的にモータ２８１の回転を停止させる。モータ２８１の回転は、前述したように、ロータリーエンコーダ２９０により、中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａにそれぞれ相当する基準箔保持部材２７０の周方向の位置を検出して、この位置で停止される。
【０２１６】
そして、第１超音波センサ２１１の中心と第２超音波センサ２１２の中心とを結ぶ仮想線Ｍが、中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａと交差する位置で、第１超音波センサ２１１から送波した超音波ＵＳを、基準箔６５に向けて透過させる。仮想線Ｍが中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａにそれぞれ交差したところで、第１超音波センサ２１１から送波した超音波ＵＳは、超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５（複数の部位）に向けて透過され、第２超音波センサ２１２で受波した超音波の受信信号として、５つの第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５（図２２参照）が取得される。すなわち、第３サンプル受信信号ＳＹ１は、超音波透過部位Ｃ１を透過した超音波ＵＳの受信信号である。第３サンプル受信信号ＳＹ２は、超音波透過部位Ｃ２を透過した超音波ＵＳの受信信号である。第３サンプル受信信号ＳＹ３は、超音波透過部位Ｃ３を透過した超音波ＵＳの受信信号である。第３サンプル受信信号ＳＹ４は、超音波透過部位Ｃ４を透過した超音波ＵＳの受信信号である。第３サンプル受信信号ＳＹ５は、超音波透過部位Ｃ５を透過した超音波ＵＳの受信信号である。かくして、第３受信信号ＳＹが、これら５つの第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５に基づいて、最小二乗法により演算処理されて取得される。
【０２１７】
ここで、空気層を伝播する超音波と、この空気層の状態との関係について、例示する校正用超音波センサ組２２０を用いて説明する。
第１校正用超音波センサ２２１の第１振動面２２１ａと基準箔６５との間の空気層ＡＲや、第２校正用超音波センサ２２２の第２振動面２２２ａと基準箔６５との間の空気層ＡＲでは、厳密に言えば、空気層ＡＲの密度、空気層ＡＲの温度、及び空気層ＡＲの対流の状態が、時々刻々と変化している。勿論、これ等の空気層ＡＲの状態は、厳密に言えば、実測用超音波センサ組２１０のある場所と、校正用超音波センサ組２２０のある場所とで、異なっている。
【０２１８】
ところで、実施形態１で前述したように、空気層ＡＲの密度や温度等の状態が変化すると、空気層ＡＲにおいて音速、密度、音響インピーダンス、及び伝播する超音波ＵＳの波長等が、空気層ＡＲの温度変化に伴い、パラメータとして変化してしまうことが分かっている。特に、空気層ＡＲの温度が１℃変化するだけで、受波側超音波センサの受信信号強度が、その基準となる受信信号強度に対し、約０．２％変化することが、これまでの出願人の調査で判っている。その上でさらに、出願人は、空気層ＡＲの気圧の変化と、受波側超音波センサにおいて、空気層ＡＲを伝播し受波した超音波の受信信号強度との関係について、調査を行った。
【０２１９】
調査は、受波する超音波が伝播する空気層の環境を、２５℃の一定温度に設定された恒温室内とし、公称周波数４０ＫＨｚの受波側超音波センサをサンプル数３、受波した超音波の受波周波数を１００Ｈｚ（１０μｓで１回の頻度で受波）、調査期間を１日当たり２４時間連続で１ヶ月間継続とした。
【０２２０】
図２３に、受波側超音波センサについて、空気層の気圧と、受波した超音波の受信信号強度との関係について、調査した結果のグラフを示す。なお、図２３は、大気圧として一般的に用いられる気圧１０１３ｈＰａのときの受信信号強度を１００％とし、横軸を「気圧（ｈＰａ）」、縦軸を、受波側超音波センサの受信信号強度である「超音波透過信号量」としている。また、調査で取得されたデータを、最小二乗法による演算処理（Ｙ＝０．１７７９Ｘ−８０．１９５  Ｒ２＝０．９９５９）を施して処理している。
【０２２１】
図２３に示す調査結果から、空気層ＡＲの気圧が１ｈＰａ変化するだけで、受波側超音波センサの受信信号強度が、その基準となる受信信号強度に対し、約０．２％変化することが判る。つまり、空気層ＡＲにおける密度、温度のほかに、気圧等の状態が変化すると、空気層ＡＲにおいて音速、密度、音響インピーダンス、及び伝播する超音波ＵＳの波長等が、厳密に言えば、空気層ＡＲの状態変化に伴い、時々刻々とパラメータとして変化していることを意味する。勿論、これ等の空気層ＡＲの状態は、厳密に言えば、実測用超音波センサ組２１０のある場所と、校正用超音波センサ組２２０のある場所とでも、異なっている。
【０２２２】
そのために、目付け量計測を行う度に、その都度、５つの第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５を取得して、目付け量計測の条件をリアルタイムに補正し更新して、精度の高い第１受信信号ＳＫを用いることが重要となってくる。勿論、基準箔６５を用いて、校正用超音波センサ組２２０と実測用超音波センサ組２１０との機差を確認調査する度に、第３受信信号ＳＹが、これら５つの第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５に基づいて、最小二乗法により演算処理され取得されるのも、空気層ＡＲの状態変化が時々刻々とパラメータとして変化し、このことを目付け量計測に反映させるために行うものである。
【０２２３】
前述した構成を有する本実施形態２に係る超音波計測方法、及び超音波計測装置の作用・効果について説明する。
【０２２４】
本実施形態２に係る超音波計測方法では、実施形態１と同様、第１超音波センサ２１１と第２超音波センサ２１２とが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂに電極ペースト６２を塗布した電極６０の厚み方向Ｚに対し、一方側に第１超音波センサ２１１を、他方側に第２超音波センサ２１２を、それぞれ空気層ＡＲを介して配置し、第１超音波センサ２１１と第２超音波センサ２１２との間で超音波ＵＳを伝播させることにより、電極ペースト６２の厚み（目付け量）を計測する超音波計測方法において、超音波センサ組として、電極ペースト６２の目付け量を計測する実測用超音波センサ組２１０を少なくとも１組と、第１超音波センサ２１１及び第２超音波センサ２１２とは別で、一対の第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２とからなる校正用超音波センサ組２２０とを有し、電極ペースト６２の厚みの計測時に、校正用超音波センサ組２２０でキャリブレーションを行うと共に、校正用超音波センサ組２２０で得られた計測条件値を用いて、実測用超音波センサ組２１０により、電極ペースト６２の目付け量を算出するので、電池製造工程において、金属箔６１に電極ペースト６２を塗布して電極６０を製造する製造ラインのインライン上で、電極ペースト６２等、電極ペースト６２の厚みを計測する場合に、実測時に、超音波センサの自己発熱や空気層ＡＲの温度変化に起因した計測精度の誤差要因を排除して、電極ペースト６２の厚みをより高精度に計測することができる。
【０２２５】
従って、実施形態１と同様、本実施形態２に係る超音波計測方法によれば、超音波センサ２１１，２１２，２２１，２２２の自己発熱や空気層ＡＲの温度変化に起因した計測精度の誤差要因が排除できるため、製造ラインで製造される電極６０に対し、その塗布された電極ペースト６２の目付け量（厚み）を、インライン上で高精度に計測することができる、という優れた効果を奏する。
【０２２６】
また、このような本実施形態２に係る超音波計測方法では、第１校正用超音波センサ２２１から送波した超音波ＵＳを、基準箔６５に透過させ、第２校正用超音波センサ２２２で受波した超音波ＵＳの受信信号として、第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５を、基準箔６５内の５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５で取得すること、第１受信信号ＳＫは、５つの第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５に基づいて演算処理された信号であること、を特徴とするので、基準箔６５を用いて、校正用超音波センサ組２２０によりキャリブレーションを行うときに、基準箔６５を透過する超音波ＵＳの減衰率（第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５）に、基準箔６５内の超音波透過部位Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５によってバラツキがある場合でも、信頼性がより高い最適な大きさの第１受信信号ＳＫが得られる。
【０２２７】
すなわち、厳密に言えば、第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２との間に配置した１つの基準箔６５において、校正用超音波センサ組２２０により超音波ＵＳが透過する部位が異なると、例えば、参照する前述の式６、式８、式１０において、ＳＫＡ≠ＳＫＢ≠ＳＣや、ＳＫＡ≒ＳＫＢ≠ＳＣとなる場合等のように、超音波ＵＳの減衰率（第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５）にバラツキが生じることがある。校正用超音波センサ組２２０によりキャリブレーションを行うときに、基準箔６５を透過する部位によって、超音波ＵＳの減衰率にバラツキがあると、第１受信信号ＳＫに係る信頼性が低下してしまい、実測用超音波センサ組２２０に反映させる計測条件値が、より高精度に得られない。
【０２２８】
これに対し、本実施形態２の超音波計測方法では、第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５が、基準箔６５内の５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５で取得され、第１受信信号ＳＫ（基準箔を透過する超音波の減衰率）が、得られた５つの第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５に基づき、最小二乗法等の演算処理により、得られた信号である。そのため、第１受信信号ＳＫは、信頼性がより高い最適な大きさの信号となる。特に、実測用超音波センサ組２２０により電極６０（電極ペースト６２）の厚み（目付け量）を計測し算出する毎に、第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２との間を超音波ＵＳが伝播する空気層ＡＲに対し、その温度、密度、及び気圧を計測したその各データが、電極ペースト６２の厚みの計測毎に補正されることが好ましい。上記各データが電極ペースト６２の目付け量を算出する毎に補正された状態で、その都度、第１受信信号ＳＫが取得されれば、第１受信信号ＳＫは、より信頼性の高い信号で、高精度に維持されたままの信号とすることができる。
【０２２９】
また、基準箔６５を透過する超音波ＵＳの減衰率が、信頼性がより高く、高精度に得ることができることから、実測用超音波センサ組２１０により電極ペースト６２の厚み（目付け量）を計測し算出するときに、高精度に取得できた第１受信信号ＳＫが、第２受信信号ＳＸと共に、実測用超音波センサ組２１０の計測条件値に反映されて、電極ペースト６２の厚み（目付け量）が一層高精度に算出することができる。
【０２３０】
また、このような本実施形態２に係る超音波計測方法では、第１超音波センサ２１１から送波した超音波ＵＳを、基準箔６５に透過させ、第２超音波センサ２１２で受波した超音波ＵＳの受信信号として、第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５を、基準箔６５内の５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５で取得すること、第３受信信号ＳＹは、５つの第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５に基づいて演算処理された信号であること、を特徴とするので、基準箔６５を用いて、校正用超音波センサ組２２０と実測用超音波センサ組２１０との機差を確認するときに、基準箔６５を透過する超音波ＵＳの減衰率（第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５）に、基準箔６５内の超音波透過部位Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５によってバラツキがある場合でも、信頼性がより高い最適な大きさの第３受信信号ＳＹが得られる。第３受信信号ＳＹ（基準箔６５を透過する超音波の減衰率）は、得られた５つの第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５に基づき、最小二乗法等の演算処理により得られた信号であるため、複数の第３サンプル受信信号ＳＹ１〜ＳＹ５にバラツキが存在していても、信頼性がより高い最適な大きさの信号となるからである。
【０２３１】
特に、校正用超音波センサ組２２０についても、第１受信信号ＳＫが、基準箔６５内の５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５から取得した５つの第１サンプル受信信号ＳＫ１〜ＳＫ５に基づいて処理された信号であることが好ましい。そして、このような第１受信信号ＳＫと、第３受信信号ＳＹとから、校正用超音波センサ組２２０と実測用超音波センサ組２１０との機差を確認する調査が行われれば、上記機差に係る調査結果がより高精度に得ることができる。
【０２３２】
また、このような本実施形態２に係る超音波計測装置２０１では、第１超音波センサ２１１と第２超音波センサ２１２とが一対の超音波センサ組を有し、ロール状に捲回されていた金属箔６１の両面６１ａ，６１ｂに電極ペースト６２を塗布した電極６０の厚み方向Ｚに対し、一方側に第１超音波センサ２１１を、他方側に第２超音波センサ２１２を、それぞれ空気層ＡＲを介して配置し、第１超音波センサ２１１と第２超音波センサ２１２との間で超音波ＵＳを伝播させることにより、電極ペースト６２の厚み（目付け量）を計測する超音波計測装置２０１において、超音波センサ組として、電極ペースト６２の厚みを計測する実測用超音波センサ組２１０を少なくとも１組と、第１超音波センサ２１１及び第２超音波センサ２１２とは別で、一対の第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２とからなる校正用超音波センサ組２２０とを有し、実測用超音波センサ組２１０は、電極ペースト６２の目付け量の計測時に、校正用超音波センサ組２２０によるキャリブレーションで得られた計測条件値に基づいて、超音波ＵＳを送受信するので、電池製造工程において、金属箔６１に電極ペースト６２を塗布して電極６０を製造する製造ラインのインライン上で、電極ペースト６２等、電極ペースト６２の厚みを計測する場合に、実測時に、超音波センサ２１１，２１２，２２１，２２２の自己発熱や空気層ＡＲの温度変化に起因した計測精度の誤差要因を排除して、電極ペースト６２の厚みをより高精度に計測することができる。
【０２３３】
また、第１，第２超音波センサ２１１，２１２と第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２とが、共に同じタイミングで作動していれば、たとえ第１，第２超音波センサ２１１，２１２が作動時間の経過と共に自己発熱しても、第１，第２超音波センサ２１１，２１２と同様、第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２も自己発熱する。このとき、自己発熱した第１，第２超音波センサ２１１，２１２の温度と、自己発熱した第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２の温度との相対差はほとんどない。そのため、自己発熱により校正用超音波センサ組２２０で受波する超音波ＵＳの波長の大きさが変化しても、実測用超音波センサ組２１０でも、受波する超音波ＵＳの波長の大きさが、校正用超音波センサ組２２０と同じように変化する。
よって、実測用超音波センサ組２１０の波長の大きさと校正用超音波センサ組２２０の波長の大きさとの相対差はほとんど生じず、校正用超音波センサ組２２０の第１，第２校正用超音波センサ２２１，２２２と、実測用超音波センサ組２１０の第１，第２超音波センサ２１１，２１２とが共に自己発熱しても、計測精度を高精度に維持したまま、電極ペースト６２の厚みが計測できる。
【０２３４】
従って、実施形態１と同様、本実施形態２の超音波計測装置２０１では、超音波センサ２１１，２１２，２２１，２２２の自己発熱や空気層ＡＲの温度変化に起因した計測精度の誤差要因が排除できるため、製造ラインで製造される電極６０に対し、その塗布された電極ペースト６２の厚み（目付け量等）を、インライン上で高精度に計測することができる、という優れた効果を奏する。
【０２３５】
また、このような本実施形態２に係る超音波計測装置２０１では、基準箔６５を保持する基準箔保持部材２７０と、基準箔保持部材２７０を動作させると共に、その動作を停止させる駆動手段２８０と、を備え、基準箔保持部材２７０で保持された基準箔６５が、駆動手段２８０により、対向する第１超音波センサ２１１の中心と第２超音波センサ２１２の中心とを結ぶ仮想線Ｍと交差する範囲内で、第１超音波センサ２１１及び第２超音波センサ２２２と相対的に移動可能に配置されていること、または対向する第１校正用超音波センサ２２１の中心と第２校正用超音波センサ２２２の中心とを結ぶ仮想線Ｎと交差する範囲内で、第１校正用超音波センサ２２１及び第２校正用超音波センサ２２２と相対的に移動可能に配置されていること、を特徴とするので、校正用超音波センサ組２２０において、第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２との間に配置した１つの基準箔６５を用いてキャリブレーションを行う場合に、第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２との間で伝播する超音波ＵＳが、本実施形態２では、基準箔６５内の５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５を透過できるようになる。これにより、透過するこの超音波ＵＳの減衰率が、１つの基準箔６５内において、超音波ＵＳが透過する超音波透過部位Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５の各部位毎に算出可能になる。
【０２３６】
また、基準箔６５を用いて、校正用超音波センサ組２２０と実測用超音波センサ組２１０との機差を確認する場合に、第１超音波センサ２１１と第２超音波センサ２１２との間で伝播する超音波ＵＳが、基準箔６５内の５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５を透過できるようになる。これにより、透過するこの超音波ＵＳの減衰率が、１つの基準箔６５内において、超音波ＵＳが透過する超音波透過部位Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５の各部位毎に算出可能になる。ひいては、校正用超音波センサ組２２０によるキャリブレーションや、第１校正用超音波センサ２２１と、第２校正用超音波センサ２２２と、第１超音波センサ２１１と、第２超音波センサ２１２との機差の確認がより高精度に行うことができる。
【０２３７】
また、このような本実施形態２に係る超音波計測装置２０１では、動作する基準箔保持部材２７０に対し、仮想線Ｍ、Ｎが基準箔６５内の所定位置である超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５の中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａに交差する状態に対応する位置を検出するロータリーエンコーダ２９０を備えていること、を特徴とするので、第１校正用超音波センサ２２１と第２校正用超音波センサ２２２との間に配置した基準箔６５を用いてキャリブレーションを、複数回繰り返し行う場合に、ロータリーエンコーダ２９０により、仮想線Ｎが基準箔６５内で交差する超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５の超音波透過部位Ｃ１の中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａが、キャリブレーションを行うサイクル毎に、同じ位置に設定することができる。ひいては、信頼性の高いキャリブレーションが実現できる。また、校正用超音波センサ組２２０と実測用超音波センサ組２１０との機差を、複数回繰り返し確認する場合に、ロータリーエンコーダ２９０により、仮想線Ｍ、Ｎが基準箔６５内で交差する超音波透過部位Ｃ１の中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａが、機差の確認を行うサイクル毎に、同じ位置に設定することができる。ひいては、校正用超音波センサ組２２０と実測用超音波センサ組２１０との機差調査が信頼性を高くして行うことができる。
【０２３８】
以上において、本発明を実施形態１，２に即して説明したが、本発明は上記実施形態１，２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
【０２３９】
（１）例えば、実施形態１では、実測用超音波センサ組１０に対し、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２とを、電極６０を挟んで配置し、第１超音波センサ１１と第２超音波センサ１２との間で、電極６０を透過した超音波（透過波）の受信信号に基づいて、電極６０の目付け量を算出した。
同様に、校正用超音波センサ組２０に対しては、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とを、基準箔６５を挟んで配置し、この基準箔６５を用いて、第１校正用超音波センサ２１と第２校正用超音波センサ２２とによりキャリブレーションを行った。
【０２４０】
しかしながら、実測用超音波センサ組と校正用超音波センサ組とに用いる超音波センサは、それぞれ３つの超音波センサを１セットとした超音波計測装置でも良い。具体的に、図１５を用いて説明する。図１５は、変形形態に係る超音波計測装置の構成を説明する模式図である。
超音波計測装置１０１では、図１５に示すように、実測用超音波センサ組１０に、第１，第２超音波センサ１１，１２のほか、第３超音波センサ１３と、校正用超音波センサ組２０に、第１，第２校正用超音波センサ２１，２２のほか、第３校正用超音波センサ２３とが設けられている。第１超音波センサ１１及び第１校正用超音波センサ２１は、上側第１スライド軸１５５Ａに取り付け、第３超音波センサ１３及び第３校正用超音波センサ２３は、上側第２スライド軸１５５Ｃに取り付けられている。第２超音波センサ１１及び第２校正用超音波センサ２２は、下側スライド軸１５５Ｂに取り付けられている。
【０２４１】
第１超音波センサ１１及び第１校正用超音波センサ２１と、第３超音波センサ１３及び第１３校正用超音波センサ２３とを、空気層を介して電極６０の一方側（図１５中、上側）に配置する。具体的な配置位置として、超音波が、第１超音波センサ１１と第３超音波センサ１３との間で、及び第１校正用超音波センサ２１と第３校正用超音波センサ２３との間で、それぞれ正反射する位置に配置する。
第２超音波センサ１２及び第２校正用超音波センサ２２を、空気層を介して電極６０の他方側（図１５中、下側）に、第１超音波センサ１１及び第１校正用超音波センサ２１の軸心方向Ｚに向けて電極６０を透過した位置に配置する。
【０２４２】
このように、実測用超音波センサ組と校正用超音波センサ組とにそれぞれ、３つの超音波センサを１セットに配置すると、電極６０の一面側の電極ペースト（塗布材）の厚みは、第３超音波センサ１３で受波した超音波の横波による受信信号に基づいて、計測することができる。これと同時に、電極６０の他面側の電極ペーストの厚みも、第２超音波センサ１２で受波した超音波の縦波による受信信号に基づいて計測することができる。そのため、電極６０の両面側の電極ペーストの厚み（目付け量）を計測する設備の簡素化を図ることができる。
勿論、実施形態１と同様、第１，第２，第３校正用超音波センサ２１，２２，２３による第１，第２，第３超音波センサ１１，１２，１３のキャリブレーションや、第１，第２，第３超音波センサ１１，１２，１３と第１，第２，第３校正用超音波センサ２１，２２，２３との機差による誤差要因も排除することができる。
【０２４３】
（２）実施形態２では、ロータリーエンコーダ２９０により、仮想線Ｍ、Ｎが基準箔６５内の所定位置である超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５の中心Ｃ１ａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃ５ａに交差する状態に対応する位置を検出した。しかしながら、駆動手段に構成されるモータに、ロータリーエンコーダを内蔵したサーボモータが用いられ、サーボモータの回転量が検出されれば、位置決め手段を用いなくても、仮想線が基準箔内の所定位置に交差する状態に対応する位置は、検出できる。
【０２４４】
（３）実施形態２では、第１超音波センサ２１１（または第２校正用超音波センサ２２１）から送波し、第２超音波センサ２１２（または第２校正用超音波センサ２２２）で複数の第１サンプル受信信号ＳＫ１等（または第３受信信号ＳＹ等）を得るのに、駆動手段２８０により、基準箔保持部材２７０で保持された基準箔６５を回転運動させて、超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５で超音波が透過するようにした。
しかしながら、実施形態１のように、基準箔６５を固定したまま、上側スライド軸５５Ａ及び下側スライド軸５５Ｂに沿って、実測用超音波センサ組１０（または校正用超音波センサ組２０）を、実測用超音波センサ組１０（または校正用超音波センサ組２０）から伝播された超音波が基準箔６５を透過可能な範囲内で移動させても良い。これにより、駆動手段を設けなくても、基準箔６５内で、一列状に並ぶ複数の部位で、第１サンプル受信信号ＳＫ１等や第３サンプル受信信号ＳＹ１等を取得することができる。
【０２４５】
（４）実施形態２では、基準箔６５を、基準箔保持部材２７０で保持して、駆動手段２８０により回転させて、複数の第１サンプル受信信号ＳＫ１等や、複数の第３サンプル受信信号ＳＹ１等を取得した。勿論、実測用超音波センサ組及び校正用超音波センサ組を構成する超音波センサの周波数帯が実施形態２と異なる実施形態１においても、基準箔を、保持部材で保持して、駆動手段により回転させて、複数の第１サンプル受信信号や、複数の第３サンプル受信信号等を取得できる超音波計測装置としても良い。
【０２４６】
（５）実施形態２では、実測用超音波センサ組２１０及び校正用超音波センサ組２２０において、校正センサ用カバー（または実測センサ用カバー）を設けなかったが、実施形態１のように、校正センサ用カバーを校正用超音波センサ組の第１，第２校正用超音波センサそれぞれに、実測センサ用カバーを、実測用超音波センサ組の第１，第２超音波センサそれぞれに、設けることがより好ましい。
【０２４７】
（６）実施形態２では、超音波を、正方形形状の基準箔６５内に、ピッチ円Ｒの軌跡上に位置する５つの超音波透過部位Ｃ１〜Ｃ５に透過させて、キャリブレーションや機差の調査を行ったが、基準箔の形状ほか、基準箔内において、超音波を透過させる部位の数や位置については、実施形態１，２に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０２４８】
１，１０１，２０１  超音波計測装置
５，２０５  超音波計測制御部（制御手段）
１０，２１０  実測用超音波センサ組
１１，２１１  第１超音波センサ
１１ａ，２１ａ，２１１ａ，２１２ａ  第１振動面（超音波振動面）
１２，２１２  第２超音波センサ
１３  第３超音波センサ
１２ａ，２２ａ，２２１ａ，２２２ａ  第２振動面（超音波振動面）
２０，２２０  校正用超音波センサ組
２１，２２１  第１校正用超音波センサ
２２，２２２  第２校正用超音波センサ
２３  第３校正用超音波センサ
３１  実測センサ用カバー
３１Ａ  実測センサ用内筒側カバー
３１Ｂ  実測センサ用外筒側カバー
３２  校正センサ用カバー
３２Ａ  校正センサ用内筒側カバー
３２Ｂ  校正センサ用外筒側カバー
６０  電極（塗布製品）
６１  金属箔（基材）
６１ａ，６１ｂ両面
６２  電極ペースト（塗布材）
６５  基準箔
２７０  基準箔保持部材（保持部材）
２８０  駆動手段
２９０  位置決め手段
Ｘ  長手方向
Ｙ  幅方向
Ｚ  厚み方向
ＡＲ  空気層
ＵＳ  超音波
Ｌ１  第１位置
Ｌ２  第２位置
Ｌ３，Ｌ３Ａ，Ｌ３Ｂ  第３位置
ＳＫ  第１受信信号
ＳＫ１，ＳＫ２，ＳＫ３，ＳＫ４，ＳＫ５  第１サンプル受信信号
ＳＸ  第２受信信号
ＳＹ  第３受信信号
ＳＹ１，ＳＹ２，ＳＹ３，ＳＹ４，ＳＹ５  第３サンプル受信信号
Ｍ，Ｎ  仮想線
【図１】
0005705770.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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