(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を含み、搬送経路に沿って搬送方向に搬送される測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して前記測定面に平行なレーザ光を投光する第一投光部と、
前記第一投光部により投光されるレーザ光を受光し、当該レーザ光の強度を検出する第一受光部と、
前記測定対象物の測定面から前記第一測定距離よりも大きい第二測定距離だけ離間して前記測定面に平行なレーザ光を投光する第二投光部と、
前記第二投光部により投光されるレーザ光を受光し、当該レーザ光の強度を検出する第二受光部と、
前記第一受光部により検出されたレーザ光の強度に基づいて前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間した位置における液体濃度である第一液体濃度を算出する第一液体濃度算出部と、
前記第二受光部により検出されたレーザ光の強度に基づいて前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間した位置における液体濃度である第二液体濃度を算出する第二液体濃度算出部と、
前記第一液体濃度算出部により算出された第一液体濃度および前記第二液体濃度算出部により算出された第二液体濃度に基づいて前記測定対象物に含まれる液体の濃度を算出する測定対象物液体濃度算出部と、
を具備し、
前記第一投光部により投光されるレーザ光と前記第二投光部により投光されるレーザ光とが互いに平行であり、
前記第一投光部により投光されるレーザ光および前記第二投光部により投光されるレーザ光を含む平面は前記測定対象物の測定面および前記搬送方向に対して直交し、
前記第一液体濃度算出部により算出される第一液体濃度は、前記測定対象物から蒸発する液体を含む雰囲気の液体濃度であり、
前記第二液体濃度算出部により算出される第二液体濃度は、前記測定対象物から蒸発する液体を含まない雰囲気の液体濃度である、液体濃度測定装置。
【請求項２】
前記第一投光部および前記第二投光部が投光するレーザ光の波長は、いずれも前記測定対象物に含まれる液体に吸収される波長を含む請求項１に記載の液体濃度測定装置。
【請求項３】
前記第一測定距離Ｔ１は、以下の（ａ）から（ｄ）の手順に従って設定される請求項１または請求項２に記載の液体濃度測定装置。
（ａ）前記測定対象物の搬送速度Ｕ、前記測定対象物の搬送方向から見た前記測定対象物の幅Ｗ、雰囲気の密度ρ、前記雰囲気の粘性μを用いて、以下の数１に基づいてレイノルズ数Ｒｅを算出する。
（ｂ）算出されたレイノルズ数Ｒｅが以下の数２で示す関係を満たす場合には前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定し、算出されたレイノルズ数Ｒｅが以下の数３で示す関係を満たす場合には前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定する。
（ｃ）前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定された場合には以下の数４に基づいて境界層厚みδを算出し、前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定された場合には以下の数５に基づいて境界層厚みδを算出する。
（ｄ）前記第一測定距離Ｔ１を、以下の数６で示す関係を満たす範囲に設定する。
【数１】
0005203677.tif 000024
【数２】
0005203677.tif 000025
【数３】
0005203677.tif 000026
【数４】
0005203677.tif 000027
【数５】
0005203677.tif 000028
【数６】
0005203677.tif 000029
【請求項４】
前記第二測定距離Ｔ２は、以下の数７で示す関係を満たす範囲に設定される請求項３に記載の液体濃度測定装置。
【数７】
0005203677.tif 000030
【請求項５】
液体を含み、搬送経路に沿って搬送方向に搬送される測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して前記測定面に平行なレーザ光を投光し、当該レーザ光を受光して当該レーザ光の強度を検出するとともに、前記測定対象物の測定面から前記第一測定距離よりも大きい第二測定距離だけ離間して前記測定面に平行なレーザ光を投光し、当該レーザ光を受光して当該レーザ光の強度を検出するレーザ光投光・受光工程と、
前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して投光され、受光されたレーザ光の強度に基づいて前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間した位置における液体濃度である第一液体濃度を算出するとともに、前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間して投光され、受光されたレーザ光の強度に基づいて前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間した位置における液体濃度である第二液体濃度を算出する第一液体濃度・第二液体濃度算出工程と、
前記第一液体濃度・第二液体濃度算出工程において算出された第一液体濃度および第二液体濃度に基づいて前記測定対象物に含まれる液体の濃度を算出する測定対象物液体濃度算出工程と、
を具備し、
前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して投光されるレーザ光と前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間して投光されるレーザ光とが互いに平行であり、
前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して投光されるレーザ光および前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間して投光されるレーザ光を含む平面は前記測定対象物の測定面および前記搬送方向に対して直交し、
前記第一液体濃度・第二液体濃度算出工程において算出される第一液体濃度は、前記測定対象物から蒸発する液体を含む雰囲気の液体濃度であり、
前記第一液体濃度・第二液体濃度算出工程において算出される第二液体濃度は、前記測定対象物から蒸発する液体を含まない雰囲気の液体濃度である、液体濃度測定方法。
【請求項６】
前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して投光されるレーザ光および前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間して投光されるレーザ光の波長は、いずれも前記測定対象物に含まれる液体に吸収される波長を含む請求項５に記載の液体濃度測定方法。
【請求項７】
前記第一測定距離Ｔ１は、以下の（ａ）から（ｄ）の手順に従って設定される請求項８または請求項６に記載の液体濃度測定方法。
（ａ）前記測定対象物の搬送速度Ｕ、前記測定対象物の搬送方向から見た前記測定対象物の幅Ｗ、雰囲気の密度ρ、前記雰囲気の粘性μを用いて、以下の数１に基づいてレイノルズ数Ｒｅを算出する。
（ｂ）算出されたレイノルズ数Ｒｅが以下の数２で示す関係を満たす場合には前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定し、算出されたレイノルズ数Ｒｅが以下の数３で示す関係を満たす場合には前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定する。
（ｃ）前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定された場合には以下の数４に基づいて境界層厚みδを算出し、前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定された場合には以下の数５に基づいて境界層厚みδを算出する。
（ｄ）前記第一測定距離Ｔ１を、以下の数６で示す関係を満たす範囲に設定する。
【数１】
0005203677.tif 000031
【数２】
0005203677.tif 000032
【数３】
0005203677.tif 000033
【数４】
0005203677.tif 000034
【数５】
0005203677.tif 000035
【数６】
0005203677.tif 000036
【請求項８】
前記第二測定距離Ｔ２は、以下の数７で示す関係を満たす範囲に設定される請求項７に記載の液体濃度測定方法。
【数７】
0005203677.tif 000037
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物に含まれる液体の濃度を測定する技術に関する。
より詳細には、測定対象物の測定面（表面）から大気中に蒸発した液体の当該大気中における液体の濃度を測定することにより測定対象物に含まれる液体の濃度を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測定対象物に含まれる水分の濃度を測定する技術としては、乾燥質量法、カールフィッシャー法、誘電率法、赤外線法等が知られている。
【０００３】
乾燥質量法は、水分を含んだ測定対象物の質量を測定し、次に当該測定対象物を加熱する等して乾燥し、続いて乾燥した測定対象物の質量を測定し、測定対象物を乾燥する前後の質量の変化に基づいて測定対象物に含まれていた水分の質量を算出する方法である。
【０００４】
カールフィッシャー法は、水分と選択的かつ定量的に電解酸化反応するカールフィッシャー液（ヨウ素、二酸化硫黄、塩基、および溶媒からなる溶液）を利用し、当該電解酸化反応時に要する電気量を測定することにより測定対象物に含まれている水分の量を測定する方法である。
【０００５】
誘電率法は、測定対象物と水分との誘電率の差（比誘電率の差）の差を利用し、測定対象物に含まれる水分量の変化に伴って変化する測定対象物の見かけの誘電率を測定することにより測定対象物に含まれている水分の量を測定する方法である。
誘電率法は使用されるセンサの形式が異なる複数の計測方法、例えば電磁波法、共振法、複素誘電率法、ＴＤＲ（Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）法、ＡＤＲ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）法等に分類される。
【０００６】
赤外線法は、水分に赤外線を照射すると特定の波長の成分が吸収される性質を利用し、当該吸収された波長の赤外線の強度を測定することにより測定対象物に含まれる水分の量を測定する方法である。
【０００７】
また、上記方法の他にも、水滴による電極間の電気抵抗の変化により水滴の存在を検出する方法が知られている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
特許文献１に記載の水滴感知センサは、一対の電極を設けた基板の表面に親水性の化学吸着膜を形成したものである。水滴感知センサの化学吸着膜に吸着された水滴は化学吸着膜に沿って素早く濡れ広がり、一対の電極間を導通するため、電極間の電気抵抗が変化する。
【０００８】
しかし、乾燥質量法およびカールフィッシャー法は、測定後の測定対象物を実質的に変質させてしまうこと、および測定に要する時間が長いこと、といった問題を有するため、複数の測定対象物を短時間で順次測定する（全数検査する）用途への適用が困難である。
【０００９】
誘電率法は、使用されるセンサが測定対象物に接触していなければならず、移動している（静止していない）測定対象物に適用することが困難である。また、誘電率法は、使用されるセンサの応答時間も例えば十数秒と長いので、リアルタイムで水分濃度を測定する用途への適用が困難である。
【００１０】
赤外線法は、測定対象物に非接触で測定を行うことが可能であり、測定対象物を実質的に変質させることが無く、また測定時の応答性が良い（応答時間が非常に短い）という点において優れている。
しかし、赤外線法は、測定対象物が赤外光を透過しない材質である場合には一般に適用が困難であるという問題を有する。
【００１１】
特許文献１の水滴感知センサは、水滴の化学吸着膜への吸着がセンサの応答性の律速条件となるため、リアルタイムで水滴の有無を検出することが困難である。
【００１２】
上記問題を解消し、移動している測定対象物（特に、光を透過しない測定対象物）に含まれる水分の量を測定する方法としては、（Ａ）測定対象物から蒸発した水分を含むガスを採取し、当該採取されたガス（サンプリングガス）を誘電率法によるセンサ（例えば、セラミックスや高分子膜に水分を吸着させる形式のもの）に接触させることによりサンプリングガスの水分濃度を測定する方法、（Ｂ）測定対象物から蒸発した水分を含む気体を採取し、サンプリングガスを鏡面に接触させつつ当該鏡面を冷却し、当該鏡面が結露する温度を測定することによりサンプリングガスの水分濃度を測定する方法、（Ｃ）測定対象物から蒸発した水分を含むガスに赤外線を照射し、当該ガスに含まれる水分濃度を測定する方法、等が考えられる。
【００１３】
しかし、上記（Ａ）および（Ｂ）の方法は、以下の問題を有する。
上記（Ａ）および（Ｂ）の方法は、サンプリングガスの搬送経路の途中で結露を起こした場合に測定精度が低下する。
上記（Ａ）および（Ｂ）の方法は、サンプリングガスが採取されてからセンサに到達する（実際に水分濃度が測定される）までに要する時間がタイムラグとなり、リアルタイムで水分濃度を測定することが困難である。
上記（Ａ）および（Ｂ）の方法は、サンプリングガスが搬送経路の内部で混合した場合に測定結果の信頼性が低下する。
上記（Ａ）および（Ｂ）の方法は、サンプリングガスの採取位置というごく狭い領域についての水分濃度しか測定できないので、水分濃度の分布を測定する場合には複数箇所でサンプリングガスを採取し、それぞれについて水分濃度を測定しなければならず、装置が大型化あるいは複雑化する。
【００１４】
また、上記（Ａ）の方法は、上記問題に加えて、使用されるセンサの応答時間およびセンサにサンプリングガスを接触させる前に施される前処理（除塵等）に要する時間もタイムラグとなるため、リアルタイムで水分濃度を測定することが困難であるという問題を有する。
上記（Ｂ）の方法は、上記問題に加えて、一度結露した水滴が蒸発するまで次の測定を行うことができないため、複数の対象物を短時間で順次測定する用途への適用が困難であるという問題を有する。
【００１５】
また、上記（Ｃ）の方法は、測定対象物から蒸発した水分を含むガスに赤外線を照射するため測定対象物が赤外線を透過するか否かに関わらず適用することが可能であり、測定時の応答性が良いという点において優れているが、単に測定対象物から蒸発した水分を含むガスに赤外線を照射するだけでは測定精度が低いという問題を有する。
特に、測定対象物から蒸発した水分を含むガスに照射される赤外線の光路が測定領域（測定対象物から蒸発する水分が含まれるガスが占める領域）だけでなく、デッドスペース（測定領域外の領域）を通過する場合には、水分濃度の測定精度が更に低下するという問題を有する。
【００１６】
上記デッドスペースの問題を解消する方法としては、（ｉ）デッドスペースに水分を含まないガスをパージする方法、あるいは（ｉｉ）デッドスペースに光学部品（ガラスブロック等、赤外線を透過する固体あるいは液体）を配置する方法等が考えられる。
しかし、上記（ｉ）の方法はデッドスペースにパージされたガスが測定領域に流入すると測定精度が低下すること、（ｉｉ）の方法は測定環境によっては（測定対象物が高温である場合等）光学部品をデッドスペースに配置することが困難であること、といった問題を有する。
【特許文献１】特開平８−１２２２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は以上の如き状況に鑑み、測定対象物（特に移動している測定対象物）に含まれる液体（水分、有機溶剤、油等）を精度良く測定することが可能な液体濃度測定装置および液体濃度測定方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１９】
即ち、請求項１においては、
液体を含み、搬送経路に沿って搬送方向に搬送される測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して前記測定面に平行なレーザ光を投光する第一投光部と、
前記第一投光部により投光されるレーザ光を受光し、当該レーザ光の強度を検出する第一受光部と、
前記測定対象物の測定面から前記第一測定距離よりも大きい第二測定距離だけ離間して前記測定面に平行なレーザ光を投光する第二投光部と、
前記第二投光部により投光されるレーザ光を受光し、当該レーザ光の強度を検出する第二受光部と、
前記第一受光部により検出されたレーザ光の強度に基づいて前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間した位置における液体濃度である第一液体濃度を算出する第一液体濃度算出部と、
前記第二受光部により検出されたレーザ光の強度に基づいて前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間した位置における液体濃度である第二液体濃度を算出する第二液体濃度算出部と、
前記第一液体濃度算出部により算出された第一液体濃度および前記第二液体濃度算出部により算出された第二液体濃度に基づいて前記測定対象物に含まれる液体の濃度を算出する測定対象物液体濃度算出部と、
を具備し、
前記第一投光部により投光されるレーザ光と前記第二投光部により投光されるレーザ光とが互いに平行であり、
前記第一投光部により投光されるレーザ光および前記第二投光部により投光されるレーザ光を含む平面は前記測定対象物の測定面および前記搬送方向に対して直交し、
前記第一液体濃度算出部により算出される第一液体濃度は、前記測定対象物から蒸発する液体を含む雰囲気の液体濃度であり、
前記第二液体濃度算出部により算出される第二液体濃度は、前記測定対象物から蒸発する液体を含まない雰囲気の液体濃度である、ものである。
【００２０】
請求項２においては、
前記第一投光部および前記第二投光部が投光するレーザ光の波長は、いずれも前記測定対象物に含まれる液体に吸収される波長を含むものである。
【００２１】
請求項３においては、
前記第一測定距離Ｔ１は、以下の（ａ）から（ｄ）の手順に従って設定されるものである。
（ａ）前記測定対象物の搬送速度Ｕ、前記測定対象物の搬送方向から見た前記測定対象物の幅Ｗ、雰囲気の密度ρ、前記雰囲気の粘性μを用いて、以下の数１に基づいてレイノルズ数Ｒｅを算出する。
（ｂ）算出されたレイノルズ数Ｒｅが以下の数２で示す関係を満たす場合には前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定し、算出されたレイノルズ数Ｒｅが以下の数３で示す関係を満たす場合には前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定する。
（ｃ）前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定された場合には以下の数４に基づいて境界層厚みδを算出し、前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定された場合には以下の数５に基づいて境界層厚みδを算出する。
（ｄ）前記第一測定距離Ｔ１を、以下の数６で示す関係を満たす範囲に設定する。
【００２２】
【数１】
0005203677.tif 000002
【００２３】
【数２】
0005203677.tif 000003
【００２４】
【数３】
0005203677.tif 000004
【００２５】
【数４】
0005203677.tif 000005
【００２６】
【数５】
0005203677.tif 000006
【００２７】
【数６】
0005203677.tif 000007
【００２８】
請求項４においては、前記第二測定距離Ｔ２は、以下の数７で示す関係を満たす範囲に設定されるものである。
【００２９】
【数７】
0005203677.tif 000008
【００３０】
請求項５においては、
液体を含み、搬送経路に沿って搬送方向に搬送される測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して前記測定面に平行なレーザ光を投光し、当該レーザ光を受光して当該レーザ光の強度を検出するとともに、前記測定対象物の測定面から前記第一測定距離よりも大きい第二測定距離だけ離間して前記測定面に平行なレーザ光を投光し、当該レーザ光を受光して当該レーザ光の強度を検出するレーザ光投光・受光工程と、
前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して投光され、受光されたレーザ光の強度に基づいて前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間した位置における液体濃度である第一液体濃度を算出するとともに、前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間して投光され、受光されたレーザ光の強度に基づいて前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間した位置における液体濃度である第二液体濃度を算出する第一液体濃度・第二液体濃度算出工程と、
前記第一液体濃度・第二液体濃度算出工程において算出された第一液体濃度および第二液体濃度に基づいて前記測定対象物に含まれる液体の濃度を算出する測定対象物液体濃度算出工程と、
を具備し、
前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して投光されるレーザ光と前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間して投光されるレーザ光とが互いに平行であり、
前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して投光されるレーザ光および前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間して投光されるレーザ光を含む平面は前記測定対象物の測定面および前記搬送方向に対して直交し、
前記第一液体濃度・第二液体濃度算出工程において算出される第一液体濃度は、前記測定対象物から蒸発する液体を含む雰囲気の液体濃度であり、
前記第一液体濃度・第二液体濃度算出工程において算出される第二液体濃度は、前記測定対象物から蒸発する液体を含まない雰囲気の液体濃度である、ものである。
【００３１】
請求項６においては、
前記測定対象物の測定面から第一測定距離だけ離間して投光されるレーザ光および前記測定対象物の測定面から第二測定距離だけ離間して投光されるレーザ光の波長は、いずれも前記測定対象物に含まれる液体に吸収される波長を含むものである。
【００３２】
請求項７おいては、
前記第一測定距離Ｔ１は、以下の（ａ）から（ｄ）の手順に従って設定されるものである。
（ａ）前記測定対象物の搬送速度Ｕ、前記測定対象物の搬送方向から見た前記測定対象物の幅Ｗ、雰囲気の密度ρ、前記雰囲気の粘性μを用いて、以下の数１に基づいてレイノルズ数Ｒｅを算出する。
（ｂ）算出されたレイノルズ数Ｒｅが以下の数２で示す関係を満たす場合には前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定し、算出されたレイノルズ数Ｒｅが以下の数３で示す関係を満たす場合には前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定する。
（ｃ）前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定された場合には以下の数４に基づいて境界層厚みδを算出し、前記測定対象物の測定面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定された場合には以下の数５に基づいて境界層厚みδを算出する。
（ｄ）前記第一測定距離Ｔ１を、以下の数６で示す関係を満たす範囲に設定する。
【００３３】
【数１】
0005203677.tif 000009
【００３４】
【数２】
0005203677.tif 000010
【００３５】
【数３】
0005203677.tif 000011
【００３６】
【数４】
0005203677.tif 000012
【００３７】
【数５】
0005203677.tif 000013
【００３８】
【数６】
0005203677.tif 000014
【００３９】
請求項８においては、
前記第二測定距離Ｔ２は、以下の数７で示す関係を満たす範囲に設定されるものである。
【００４０】
【数７】
0005203677.tif 000015
【発明の効果】
【００４１】
本発明は、測定対象物に含まれる液体を精度良く測定することが可能である、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下では、図１から図６を用いて本発明に係る液体濃度測定装置の実施の一形態である水分濃度測定装置１００について説明する。
【００４３】
図１および図２に示す如く、水分濃度測定装置１００はリチウムイオン二次電池の正極製造装置１０に設けられ、アルミニウム箔１の一方のシート面１ａに塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度を測定する装置である。
【００４４】
アルミニウム箔１はリチウムイオン二次電池の正極を構成する材料の一つであり、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるシート状物である。
ここで、「シート状物」は、一対のシート面を有し、当該一対のシート面の長さおよび幅の両方、または一対のシート面の長さおよび幅のいずれか一方が、一対のシート面の間隔（厚み）に比べて大きい形状を成す物品を指す。
【００４５】
ペースト２は本発明に係る測定対象物の実施の一形態であり、水分を含む。
より詳細には、ペースト２は正極活物質（例えば、コバルト酸リチウム等のリチウム遷移金属酸化物）、電解質（例えば、有機溶媒（炭酸エチレン、炭酸ジエチル等）とリチウム塩（六フッ化リン酸リチウム等）との混合物等）、および水の混合物からなるペースト状物（固体と液体との混合物であって、ある程度の粘性を有するもの）である。
【００４６】
図２に示す如く、リチウムイオン二次電池の正極製造装置１０は、アルミニウム箔１の両方のシート面にペースト２を塗布し、塗布されたペースト２を乾燥した後圧延してペースト２の密度（嵩密度）を上昇させることにより、リチウムイオン二次電池の正極を製造する。
なお、図２では説明の便宜上、リチウムイオン二次電池の正極製造装置１０のうち、アルミニウム箔１の一方のシート面１ａにペースト２を塗布し、塗布されたペースト２を乾燥する作業を行う部分のみ図示し、それ以外の部分については図示を省略している。
【００４７】
リチウムイオン二次電池の正極製造装置１０は搬送ローラ１１・１２、ペースト塗布装置１３、ヒータ１４等を具備する。
【００４８】
搬送ローラ１１・１２はアルミニウム箔１の搬送経路の中途部に設けられる。搬送ローラ１１・１２はアルミニウム箔１に当接しつつ回転することにより、アルミニウム箔１に所定の張力を付与しつつ、アルミニウム箔１を搬送経路に沿って搬送する。搬送ローラ１１は搬送ローラ１２よりも搬送経路において上流側に位置する。
アルミニウム箔１のうち搬送ローラ１１と搬送ローラ１２との間で張られている部分は、シート面１ａが上方に向いている。
【００４９】
ペースト塗布装置１３はアルミニウム箔１の一方のシート面１ａにペースト２を塗布するものである。
ペースト塗布装置１３は容器１３ａおよびノズル１３ｂを具備し、容器１３ａに充填されたペースト２をノズル１３ｂの先端部から吐出する。
ノズル１３ｂの先端部は、搬送ローラ１１・１２の間に張られたアルミニウム箔１のシート面１ａにおいて上流寄りとなる部分（搬送ローラ１１に近い部分）に対向する位置に下向きに配置される。
アルミニウム箔１を搬送経路に沿って搬送しつつペースト塗布装置１３からペースト２を吐出することにより、ペースト２がアルミニウム箔１のシート面１ａに均一に（ペースト２の厚さが均一となるように）塗布される。
【００５０】
ヒータ１４はアルミニウム箔１のシート面１ａに塗布されたペースト２を加熱することにより乾燥させるものである。
ヒータ１４は、搬送ローラ１１・１２の間に張られたアルミニウム箔１のシート面１ａにおいて、ペースト塗布装置１３よりも下流側となる部分に対向する位置に配置される。
ヒータ１４は電気抵抗式のヒータであり、ヒータ１４に対向する位置に移動してきたアルミニウム箔１のシート面１ａに塗布されたペースト２を加熱する。その結果、アルミニウム箔１のシート面１ａに塗布されたペースト２に含まれる水分が蒸発する。
【００５１】
図１および図２に示す如く、水分濃度測定装置１００は、第一投光部１１１、第一受光部１１２、第二投光部１２１、第二受光部１２２、濃度算出装置１３０、解析ユニット１４０等を具備する。
【００５２】
第一投光部１１１は本発明に係る第一投光部の実施の一形態であり、レーザ光１０１を投光するものである。
第一投光部１１１はレーザ光１０１を発生する投光素子と、当該投光素子に電力を供給する電源と、当該投光素子により発生したレーザ光１０１を収束して照射する光学部品（レンズ等）と、を具備する。
【００５３】
第一受光部１１２は本発明に係る第一受光部の実施の一形態であり、第一投光部１１１により投光されるレーザ光１０１を受光し、レーザ光１０１の強度を検出するものである。
第一受光部１１２は受光したレーザ光１０１の強度に応じた電圧または電流を発生する受光素子と、当該受光素子にレーザ光１０１を導く光学部品（レンズ等）と、を具備する。
【００５４】
図１および図２に示す如く、第一投光部１１１および第一受光部１１２は、リチウムイオン二次電池の正極製造装置１０におけるアルミニウム箔１の搬送経路に沿って配置される。また、図２に示す如く、第一投光部１１１および第一受光部１１２は、アルミニウム箔１の搬送経路においてヒータ１４よりも下流側となる位置に配置される。
【００５５】
図１に示す如く、第一投光部１１１は搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１の搬送方向の上流側から見てアルミニウム箔１の左端部よりも左側、かつアルミニウム箔１のシート面１ａに塗布されたペースト２の表面よりも上方となる位置に配置される。
第一受光部１１２は搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１の搬送方向の上流側から見てアルミニウム箔１の右端部よりも右側、かつアルミニウム箔１のシート面１ａに塗布されたペースト２の表面よりも上方となる位置に配置される。
また、第一投光部１１１および第一受光部１１２は、レーザ光１０１の向き（レーザ光１０１の光軸方向）が搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１のシート面１ａに塗布されたペースト２の表面に平行となるように配置される。
従って、第一投光部１１１から投光され、第一受光部１１２により受光されるレーザ光１０１は、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１のシート面１ａに塗布されたペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間した位置を通過する。
ここで、「第一測定距離」は、第一投光部により投光されるレーザ光と測定対象物の測定面との間の距離を指す。
【００５６】
第二投光部１２１は本発明に係る第二投光部の実施の一形態であり、レーザ光１０２を投光するものである。
第二投光部１２１はレーザ光１０２を発生する投光素子と、当該投光素子に電力を供給する電源と、当該投光素子により発生したレーザ光１０２を収束して照射する光学部品（レンズ等）と、を具備する。
【００５７】
第二受光部１２２は本発明に係る第二受光部の実施の一形態であり、第二投光部１２１により投光されるレーザ光１０２を受光するものである。
第二受光部１２２は受光したレーザ光１０２の強度に応じた電圧または電流を発生する受光素子と、当該受光素子にレーザ光１０２を導く光学部品（レンズ等）と、を具備する。
【００５８】
図１および図２に示す如く、第二投光部１２１および第二受光部１２２は、リチウムイオン二次電池の正極製造装置１０におけるアルミニウム箔１の搬送経路に沿って配置される。また、図２に示す如く、第二投光部１２１および第二受光部１２２は、アルミニウム箔１の搬送経路においてヒータ１４よりも下流側となる位置に配置される。
【００５９】
図１に示す如く、第二投光部１２１は搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１の搬送方向の上流側から見てアルミニウム箔１の左端部よりも左側、かつアルミニウム箔１のシート面１ａに塗布されたペースト２の表面よりも上方となる位置に配置される。また、第二投光部１２１は第一投光部１１１よりも上方に配置される。
第二受光部１２２は搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１の搬送方向の上流側から見てアルミニウム箔１の右端部よりも右側、かつアルミニウム箔１のシート面１ａに塗布されたペースト２の表面よりも上方となる位置に配置される。また、第二受光部１２２は第一受光部１１２よりも上方に配置される。
第二投光部１２１および第二受光部１２２は、レーザ光１０２の向き（レーザ光１０２の光軸方向）がアルミニウム箔１のシート面１ａに平行となるように配置される。
従って、第二投光部１２１から投光され、第二受光部１２２により受光されるレーザ光１０２は、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１のシート面１ａに塗布されたペースト２の表面から第二測定距離Ｔ２だけ離間した位置を通過し、第二測定距離Ｔ２は第一測定距離Ｔ１より大きい（Ｔ２＞Ｔ１）。
ここで、「第二測定距離」は、第二投光部により投光されるレーザ光と測定対象物の測定面との間の距離を指す。
【００６０】
レーザ光１０１およびレーザ光１０２（レーザ光１０１およびレーザ光１０２の光軸方向）はいずれも、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１のシート面１ａに塗布されたペースト２の表面に平行である。
また、図２に示す如く、レーザ光１０１およびレーザ光１０２（より厳密には、レーザ光１０１の光軸方向およびレーザ光１０２の光軸方向）はいずれも、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１の搬送方向に対して直交する。
従って、レーザ光１０１とレーザ光１０２とは互いに平行となる。
【００６１】
また、図２に示す如く、レーザ光１０１およびレーザ光１０２を含む仮想的な平面１０３は、アルミニウム箔１のシート面１ａに対して直交する。言い換えれば、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１のシート面１ａに対して垂直な方向（図２中の矢印Ａの方向）から見ると、レーザ光１０１とレーザ光１０２とが重なる。
【００６２】
レーザ光１０１およびレーザ光１０２の波長は、いずれも水に吸収される波長を含む。
従って、レーザ光１０１の光路上に水分子が多い（レーザ光１０１の光路上の雰囲気中の水分の濃度が高い）ほど第一受光部１１２により検出されるレーザ光１０１の強度が低下し、レーザ光１０２の光路上に水分子が多い（レーザ光１０２の光路上の雰囲気中の水分の濃度が高い）ほど第二受光部１２２により検出されるレーザ光１０２の強度が低下する。
【００６３】
以下では、第一測定距離Ｔ１（第一投光部１１１により投光されるレーザ光１０１とペースト２の表面との間の距離）および第二測定距離Ｔ２（第二投光部１２１により投光されるレーザ光１０２とペースト２の表面との間の距離）の設定方法について説明する。
【００６４】
水分濃度測定装置１００は、二本のレーザ光１０１・１０２のうち、ペースト２の表面からの距離が相対的に近いレーザ光１０１を用いて測定対象物たるペースト２から蒸発する水分を含む雰囲気の水分濃度を検出し、ペースト２の表面からの距離が相対的に遠いレーザ光１０２を用いて測定対象物たるペースト２から蒸発する水分を含まない雰囲気の水分濃度を検出し、レーザ光１０１を用いて検出される水分濃度（第一液体濃度Ｃ１）とレーザ光１０２を用いて検出される水分濃度（第二液体濃度Ｃ２）との差分を算出することにより、元々雰囲気中に含まれる水分（ペースト２に由来しない水分）の影響を排除してペースト２から蒸発する水分の雰囲気中の濃度を精度良く測定し、ひいてはペースト２に含まれる水分の濃度を精度良く測定するものである。
従って、水分濃度測定装置１００がペースト２に含まれる水分の濃度を精度良く測定するためには、（ａ）レーザ光１０１の光路上の雰囲気における水分の濃度とペースト２に含まれる水分の濃度との間に相関があること、（ｂ）レーザ光１０２の光路上の雰囲気における水分の濃度がペースト２から蒸発する水分の影響を受けないこと、が求められる。
【００６５】
第一測定距離Ｔ１は、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１（より厳密には、アルミニウム箔１に塗布されたペースト２）の境界層深さδに基づいて設定される。
これは、アルミニウム箔１に塗布されたペースト２の表面からの距離が境界層深さδ以下の領域では当該領域に存在する雰囲気がその粘性によりアルミニウム箔１の表面にある程度追従して移動するため、境界層深さδ以下の領域に含まれる水分の濃度と、アルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度との間に強い相関があることによる。
境界層深さδは一般にレイノルズ数Ｒｅおよび測定対象物の幅Ｗで表されるが、境界層深さδは測定対象物に対向する領域における雰囲気の流れ状態が層流または乱流のいずれの状態であるかによっても変化する。
また、測定対象物に対向する領域における雰囲気の流れ状態が層流または乱流のいずれの状態であるかは、レイノルズ数Ｒｅの大きさに基づいて判定することが可能である。
【００６６】
アルミニウム箔１の搬送速度をＵ、アルミニウム箔１の搬送方向から見たアルミニウム箔１の幅（より厳密には、アルミニウム箔１に塗布されたペースト２の幅）をＷ、雰囲気（本実施例の場合、大気）の密度をρ、雰囲気の粘性をμとすると、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１のレイノルズ数Ｒｅは以下の数１で表される。
【００６７】
【数１】
0005203677.tif 000016
【００６８】
アルミニウム箔１に塗布されたペースト２に対向する領域における雰囲気の流れ状態が層流または乱流のいずれの状態であるかは、以下の数２および数３に基づいて判定される。
【００６９】
【数２】
0005203677.tif 000017
【００７０】
【数３】
0005203677.tif 000018
【００７１】
数１により算出されたレイノルズ数Ｒｅが数２の条件を満たす場合には、アルミニウム箔１に塗布されたペースト２に対向する領域における雰囲気の流れ状態が層流であると判定される。
また、数１により算出されたレイノルズ数Ｒｅが数３の条件を満たす場合には、アルミニウム箔１に塗布されたペースト２に対向する領域における雰囲気の流れ状態が乱流であると判定される。
【００７２】
アルミニウム箔１に塗布されたペースト２に対向する領域における雰囲気の流れ状態が層流であると判定された場合、境界層厚みδは以下の数４で表される。
【００７３】
【数４】
0005203677.tif 000019
【００７４】
アルミニウム箔１に塗布されたペースト２に対向する領域における雰囲気の流れ状態が
乱流であると判定された場合、境界層厚みδは以下の数５で表される。
【００７５】
【数５】
0005203677.tif 000020
【００７６】
以下の数６に示す如く、第一測定距離Ｔ１を数４または数５により算出された境界層厚みδ以下に設定することにより、第一受光部１１２により検出されるレーザ光１０１の強度、ひいてはレーザ光１０１の光路上の雰囲気に含まれる水分の濃度は、アルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度と強い相関を有する。
【００７７】
【数６】
0005203677.tif 000021
【００７８】
第二測定距離Ｔ２は、レーザ光１０２の光路上に存在する雰囲気中の水分の濃度がアルミニウム箔１に塗布されたペースト２からの水分の蒸発が無い場合におけるレーザ光１０１の光路上に存在する雰囲気中の水分の濃度と同じであると見なすことができる距離とすることが望ましい。
従って、第二測定距離Ｔ２を第一測定距離Ｔ１よりもある程度大きく設定し、アルミニウム箔１に塗布されたペースト２から蒸発した水分がレーザ光１０２の光路上の雰囲気の水分の濃度に影響しないようにすることが望ましい。
第二測定距離Ｔ２の設定値の目安としては、以下の数７に示す如く、第二測定距離Ｔ２を数４または数５により算出された境界層厚みδの１０倍よりも大きくすることが望ましい。
【００７９】
【数７】
0005203677.tif 000022
【００８０】
濃度算出装置１３０は第一受光部１１２に接続され、第一受光部１１２により検出されたレーザ光１０１の強度（に係る情報）を取得する。
【００８１】
濃度算出装置１３０は本発明に係る第一液体濃度算出部としての機能を果たす。
すなわち、濃度算出装置１３０は第一受光部１１２により検出されたレーザ光１０１の強度に基づいてレーザ光１０１の通過した位置（すなわち、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１のシート面１ａから第一測定距離Ｔ１だけ離間した位置）における水分の濃度である第一液体濃度Ｃ１を算出する。
より詳細には、濃度算出装置１３０は、予め記憶されたレーザ光１０１の強度とレーザ光１０１の光路上に存在する水分子の数（ひいてはレーザ光１０１の光路が通過する雰囲気中の水分の濃度）との関係式に第一受光部１１２により検出されたレーザ光１０１の強度を代入することにより、第一液体濃度Ｃ１を算出する。
【００８２】
濃度算出装置１３０は第二受光部１２２に接続され、第二受光部１２２により検出されたレーザ光１０２の強度（に係る情報）を取得する。
【００８３】
濃度算出装置１３０は本発明に係る第二液体濃度算出部としての機能を果たす。
すなわち、濃度算出装置１３０は第二受光部１２２により検出されたレーザ光１０２の強度に基づいてレーザ光１０２の通過した位置（すなわち、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１のシート面１ａから第二測定距離Ｔ２だけ離間した位置）における水分の濃度である第二液体濃度Ｃ２を算出する。
より詳細には、濃度算出装置１３０は、予め記憶されたレーザ光１０２の強度とレーザ光１０２の光路上に存在する水分子の数（ひいてはレーザ光１０２の光路が通過する雰囲気中の水分の濃度）との関係式に第二受光部１２２により検出されたレーザ光１０１の強度を代入することにより、第二液体濃度Ｃ２を算出する。
【００８４】
このように、濃度算出装置１３０は本発明に係る第一液体濃度算出部の実施の一形態であるとともに、本発明に係る第二液体濃度算出部の実施の一形態である。
なお、本実施例は濃度算出装置１３０が本発明に係る第一液体濃度算出部としての機能と本発明に係る第二液体濃度算出部としての機能を兼ねる構成（第一液体濃度算出部と第
二液体濃度算出部とが一体である構成）であるが、本発明はこれに限定されず、第一液体濃度算出部と第二液体濃度算出部とが別体である構成でも良い。
【００８５】
また、本実施例の濃度算出装置１３０は、予め記憶されたレーザ光１０１の強度とレーザ光１０１の光路上に存在する水分子の数との関係式に第一受光部１１２により検出されたレーザ光１０１の強度を代入することにより第一液体濃度Ｃ１を算出するとともに、予め記憶されたレーザ光１０２の強度とレーザ光１０２の光路上に存在する水分子の数との関係式に第二受光部１２２により検出されたレーザ光１０２の強度を代入することにより第二液体濃度Ｃ２を算出する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８６】
すなわち、本発明に係る第一液体濃度算出部は、予め記憶されたレーザ光の強度とレーザ光の光路上に存在する水分子の数との関係を示すデータテーブルと第一受光部により検出されたレーザ光の強度とを比較することにより第一液体濃度Ｃ１を算出する構成としても良い。
同様に、本発明に係る第二液体濃度算出部は、予め記憶されたレーザ光の強度とレーザ光の光路上に存在する水分子の数との関係を示すデータテーブルと第二受光部により検出されたレーザ光の強度とを比較することにより第二液体濃度Ｃ２を算出する構成としても良い。
【００８７】
解析ユニット１４０は濃度算出装置１３０により算出された第一液体濃度Ｃ１および第
二液体濃度Ｃ２を解析する装置である。解析ユニット１４０は解析装置１４１、入力装置１４２、表示装置１４３を具備する。
【００８８】
解析装置１４１は後述する補正液体濃度算出プログラム、測定対象物液体濃度算出プログラム等の種々のプログラム等を格納することができ、これらのプログラム等を展開することができ、これらのプログラム等に従って所定の演算を行うことができ、当該演算の結果等を記憶することができる。
【００８９】
解析装置１４１は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで相互に接続される構成であっても良く、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であっても良い。
本実施例の解析装置１４１は専用品であるが、市販のパーソナルコンピュータやワークステーション等に上記プログラム等を格納したもので達成することも可能である。
【００９０】
解析装置１４１は濃度算出装置１３０に接続され、濃度算出装置１３０により算出された第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度Ｃ２に係る情報を取得することが可能である。
【００９１】
入力装置１４２は解析装置１４１に接続され、解析装置１４１に水分濃度測定装置１００によるペースト２に含まれる水分の濃度の測定に係る種々の情報・指示等を入力するものである。
本実施例の入力装置１４２は専用品であるが、例えば市販のキーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、スイッチ等を用いても同様の効果を達成することが可能である。
【００９２】
表示装置１４３は入力装置１４２から解析装置１４１への入力内容、水分濃度測定装置１００の動作状況、ペースト２に含まれる水分の濃度の測定結果等を表示するものである。
本実施例の表示装置１４３は専用品であるが、例えば市販の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ
；Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴディスプレイ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等を用いても同様の効果を達成することが可能である。
【００９３】
以下では、解析装置１４１の構成の詳細について説明する。
解析装置１４１は本発明に係る測定対象物液体濃度算出部の実施の一形態であり、濃度算出装置１３０により算出された第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度Ｃ２に基づいて、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度を算出するものである。
解析装置１４１は、機能的には記憶部１４１ａ、補正液体濃度算出部１４１ｂ、測定対象物液体濃度算出部１４１ｃを具備する。
【００９４】
記憶部１４１ａは解析装置１４１による演算等を行う上で用いられる各種パラメータ（数値）、水分濃度測定装置１００の動作状況の履歴、測定結果等を記憶するものである。
記憶部１４１ａは、実体的にはＲＡＭ等のメモリ、ＨＤＤ、ＣＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体からなる。
【００９５】
補正液体濃度算出部１４１ｂは第一液体濃度Ｃ１の補正値である補正液体濃度Ｃｒを算出するものである。
実体的には、解析装置１４１が、解析装置１４１に格納された補正液体濃度算出プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、補正液体濃度算出部１４１ｂとしての機能を果たす。
補正液体濃度算出部１４１ｂは、濃度算出装置１３０により算出された第一液体濃度Ｃ１、第一投光部１１１から投光されるレーザ光１０１の光路長さＬ１、濃度算出装置１３０により算出された第二液体濃度Ｃ２および第二投光部１２１から投光されるレーザ光１０２の光路長さＬ２を用いて、以下の数８に基づいて補正液体濃度Ｃｒを算出する。
補正液体濃度Ｃｒの算出値は、記憶部１４１ａに適宜記憶される。
【００９６】
【数８】
0005203677.tif 000023
【００９７】
第一液体濃度Ｃ１は、実体的にはレーザ光１０１の光路上の雰囲気に元々存在する水分の濃度とペースト２から蒸発した水分の濃度との和である。
補正値Ｃｒは、第一液体濃度Ｃ１と第二気体濃度Ｃ２との差分であり、第一液体濃度Ｃ１（すなわちレーザ光１０１の光路上の雰囲気に含まれる水分の濃度）から雰囲気に元々存在する（ペースト２に由来しない）水分の濃度の影響を排除したものである。
なお、数８において第二液体濃度Ｃ２に係数（Ｌ１／Ｌ２）を乗ずることにより、レーザ光１０１およびレーザ光１０２の光路長さの差が補正値Ｃｒに及ぼす影響を排除している。
【００９８】
測定対象物液体濃度算出部１４１ｃは、「予め記憶された補正液体濃度Ｃｒと搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度との関係」と、「算出された補正液体濃度Ｃｒ」と、を比較することにより、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度を算出するものである。
実体的には、解析装置１４１が、解析装置１４１に格納された測定対象物液体濃度算出プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、測定対象物液体濃度算出部１４１ｃとしての機能を果たす。
【００９９】
記憶部１４１ａには、補正液体濃度Ｃｒと搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度との関係を表す関係式が記憶されている。
補正液体濃度Ｃｒと搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度との関係は、例えば搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２の複数箇所について乾燥法による水分濃度測定を行うとともに、対応する箇所における補正液体濃度Ｃｒを算出する実験を行うことにより予め求められる。
【０１００】
測定対象物液体濃度算出部１４１ｃは、記憶部１４１ａに記憶された「補正液体濃度Ｃｒと搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度との関係を表す関係式」に、補正液体濃度算出部１４１ｂにより算出された補正液体濃度Ｃｒを代入することにより、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度を算出する。
アルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度の算出値（ペースト２に含まれる水分の濃度の測定結果）は、記憶部１４１ａに適宜記憶される。
【０１０１】
以下では、水分濃度測定装置１００を用いてペースト２に含まれる水分の濃度を測定した場合の測定結果と、従来の液体濃度測定装置の実施の一形態である水分濃度測定装置５０を用いてペースト２に含まれる水分の濃度を測定した場合の測定結果と、を比較する。
【０１０２】
水分濃度測定装置５０は採取されたガス（サンプリングガス）に含まれる水分の濃度を測定する装置である。
図２に示す如く、水分濃度測定装置５０は、ガス搬送管５１、吸引ポンプ５２、前処理装置５３、計測装置５４を具備する。
【０１０３】
ガス搬送管５１は搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に対向する部分の雰囲気の一部を採取し、搬送する配管である。ガス搬送管５１の両端は開口しており、それぞれ吸気口５１ａ・排気口５１ｂを成す。
ガス搬送管５１の吸気口５１ａは搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離れた位置に配置される。また、ガス搬送管５１の吸気口５１ａは搬送経路の搬送方向においてレーザ１０１よりも上流側かつヒータ１４よりも下流側となる位置に配置される。
ガス搬送管５１の排気口５１ｂはアルミニウム箔１の搬送経路から離れた位置に配置される。
【０１０４】
吸引ポンプ５２はガス搬送管５１の中途部に設けられるポンプである。吸引ポンプ５２が作動すると、ガス搬送管５１の吸気口５１ａから雰囲気がサンプリングガスとして吸入される。
【０１０５】
前処理装置５３はサンプリングガスに前処理を行う装置である。
ここで「前処理」は、サンプリングガスに含まれる塵埃等を除去することを指す。
前処理装置５３はガス搬送管５１の中途部かつサンプリングガスの搬送方向において吸引ポンプ５２よりも下流側に設けられる。
【０１０６】
計測装置５４はサンプリングガスに含まれる水分の濃度を計測する装置である。
計測装置５４はサンプリングガスを捕集する容器、当該容器内に配置されてサンプリングガスに含まれる水分の濃度に応じた信号を発生するセンサ、当該センサから取得した信号に基づいてサンプリングガスに含まれる水分の濃度を算出する算出装置等を具備する。
計測装置５４はガス搬送管５１の中途部かつサンプリングガスの搬送方向において前処理装置５３よりも下流側に設けられる。
【０１０７】
ガス搬送管５１の吸気口５１ａから吸入されたサンプリングガスは、吸引ポンプ５２、前処理装置５３、計測装置５４を経てガス搬送管５１の排気口５１ｂから排出される。
【０１０８】
以下では、ペースト塗布装置１３によりアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度が途中から急激に上昇し、水分の濃度が上昇したペースト２が時刻ｔ１においてガス搬送管５１の吸気口５１ａの直下を通過し、時刻ｔ２においてレーザ光１０１の直下を通過した場合について説明する。
図３に示す如く、水分濃度測定装置１００の場合、補正液体濃度Ｃｒ（第一液体濃度Ｃ１から雰囲気に元々存在する（ペースト２に由来しない）水分の濃度の影響を排除したもの）は、時刻ｔ２までは濃度Ｃａであり、時刻ｔ２に到達した時点から急激に上昇して濃度Ｃｂに到達する。
これに対して、水分濃度測定装置５０の場合、サンプリングガスの水分濃度の測定結果は、時刻ｔ１までは濃度Ｃａであり、時刻ｔ１を経過すると上昇し始めるが水分濃度測定装置１００の場合ほど急激には水分濃度が上昇せず、かなり時間が経過してから濃度Ｃｂに到達する。
【０１０９】
以下では、ペースト塗布装置１３によりアルミニウム箔１に塗布され、ヒータ１４により加熱されたペースト２に含まれる水分の濃度が途中から一時的に急激に上昇し、水分の濃度が上昇したペースト２が時刻ｔ３においてガス搬送管５１の吸気口５１ａの直下を通過し、時刻ｔ４においてレーザ光１０１の直下を通過した場合について説明する。
【０１１０】
図４に示す如く、水分濃度測定装置１００の場合、補正液体濃度Ｃｒ（第一液体濃度Ｃ１から雰囲気に元々存在する（ペースト２に由来しない）水分の濃度の影響を排除したもの）は、時刻ｔ４までは濃度Ｃａであり、時刻ｔ４に到達した時点から急激に上昇して濃度Ｃｂに到達し、その後急激に下降して再び濃度Ｃａとなる。
これに対して、水分濃度測定装置５０の場合、サンプリングガスの水分濃度の測定結果は、時刻ｔ３までは濃度Ｃａであり、時刻ｔ３を経過すると上昇し始めるが水分濃度測定装置１００の場合ほど急激には水分濃度が上昇せず、かなり時間が経過してから濃度Ｃｂよりも小さい濃度Ｃｄに到達し、その後緩やかに下降して再び濃度Ｃａとなる。
【０１１１】
このように、水分濃度測定装置１００は応答遅れを起こすことなく、リアルタイムかつ精度良く補正液体濃度Ｃｒ、ひいてはペースト２に含まれる水分の濃度を測定することが可能であるのに対して、水分濃度測定装置５０は応答遅れを起こし、サンプリングガスの水分濃度をリアルタイムかつ精度良く測定することが出来ない。
これは、水分濃度測定装置１００の場合にはレーザ光１０１およびレーザ光１０２の強度がそれぞれ第一受光部１１２および第二受光部１２２により検出され、レーザ光１０１およびレーザ光１０２の強度に係る情報が解析装置１４１により取得され、補正液体濃度算出部１４１ｂにより補正液体濃度Ｃｒが算出されるという一連の動作に要する時間が非常に短い（当該一連の動作が瞬時に行われる）のに対し、水分濃度測定装置５０の場合には吸気口５１ａにて採取されたサンプリングガスが計測装置５４に到達し、計測装置５４のセンサの表面に水分が接触して水分濃度に応じた信号が発生し、当該信号に基づいて計測装置５４の算出装置が水分濃度を算出するという一連の動作に要する時間が相対的に長いことに起因する。
また、水分濃度測定装置５０の場合には、サンプリングガスの搬送経路において異なる時刻に採取されたガスが相互に混合することによっても測定精度が低下する。
【０１１２】
また、図５に示す如く、ペースト２に含まれる水分の濃度がアルミニウム箔１の幅方向において均一でなく、ペースト２に含まれる水分の濃度が低い部分と高い部分とが混在する場合、対向する雰囲気中の水分濃度も同様に低い部分（濃度Ｃｅ）と高い部分（濃度Ｃｆ）とが混在する。
このような場合において、水分濃度測定装置１００ではアルミニウム箔１の幅方向とレーザ光１０１・１０２の光軸方向が同じであることから、水分の濃度が高い部分におけるピーク濃度（Ｃｆ）自体は検出できないが、図６に示す如くアルミニウム箔１の幅方向の水分濃度の平均値Ｃｇを検出することは可能である。
これに対して、水分濃度測定装置５０では図５に示す如くガス搬送管５１の吸気口５１ａがペースト２に含まれる水分の濃度が低い部分に対応する位置に配置されていた場合、図６に示す如く水分濃度の測定値はＣｅのままで変化せず、アルミニウム箔１の幅方向の水分濃度の分布の変化を検出することが出来ない。
【０１１３】
このように、水分濃度測定装置１００は、アルミニウム箔１の幅方向における水分濃度の分布が変化した場合に、当該水分濃度の分布の個々のピーク値を精度良く測定することは出来ないが、幅方向における水分濃度の変化を「幅方向における水分濃度の平均値の変化」という形で検出することが可能である。
【０１１４】
以上の如く、水分濃度測定装置１００は、
水分を含むペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間してペースト２の表面に平行なレーザ光１０１を投光する第一投光部１１１と、
第一投光部１１１により投光されるレーザ光１０１を受光し、レーザ光１０１の強度を検出する第一受光部１１２と、
ペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１よりも大きい第二測定距離Ｔ２だけ離間してペースト２の表面に平行なレーザ光１０２を投光する第二投光部１２１と、
第二投光部１２１により投光されるレーザ光１０２を受光し、レーザ光１０２の強度を検出する第二受光部１２２と、
第一受光部１１２により検出されたレーザ光１０１の強度に基づいてペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間した位置における水分濃度である第一液体濃度Ｃ１を算出するとともに、第二受光部１２２により検出されたレーザ光１０２の強度に基づいてペースト２の表面から第二測定距離Ｔ２だけ離間した位置における水分濃度である第二液体濃度Ｃ２を算出する濃度算出装置１３０と、
濃度算出装置１３０により算出された第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度Ｃ２に基づいてペースト２に含まれる水分の濃度を算出する解析装置１４１と、
を具備する。
このように構成することは、以下の利点を有する。
すなわち、水分濃度測定装置１００は、測定対象物たるペースト２から蒸発する水分の雰囲気中の濃度を測定し、当該水分濃度に基づいてペースト２に含まれる水分の濃度を測定するので、ペースト２に含まれる水分の濃度を非接触で精度良く測定することが可能である。
特に、水分濃度測定装置１００は、測定対象物たるペースト２から蒸発する水分の雰囲気中の濃度を非接触で測定するので、測定対象物たるペースト２（本実施例の場合、厳密にはペースト２が塗布されたアルミニウム箔１）が第一測定距離Ｔ１および第二測定距離Ｔ２を保持しつつ移動する場合にもペースト２に含まれる水分の濃度をリアルタイムで測定することが可能である。
また、水分濃度測定装置１００は、第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度Ｃ２に基づいてペースト２に含まれる水分の濃度を算出するため、雰囲気中に元々存在する（ペースト２に由来しない）水分の影響を排除することが可能であり、ペースト２に含まれる水分の濃度の測定精度が向上する。
さらにまた、水分濃度測定装置１００は、第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度Ｃ２に基づいてペースト２に含まれる水分の濃度を算出するため、レーザ光１０１およびレーザ光１０２の光路長さがそれぞれ変化したり、あるいはレーザ光１０１およびレーザ光１０２がデッドスペース（図１において長さＷ１１、Ｗ１２、Ｗ２１、Ｗ２２で表される部分）を通過したりする場合であっても、レーザ光１０１およびレーザ光１０２の光路のうち当該デッドスペースに対応する部分に存在する水分の影響を排除してペースト２に含まれる水分の濃度を精度良く測定することが可能である。
このことは、第一投光部１１１、第一受光部１１２、第二投光部１２１および第二受光部１２２を測定対象物たるペースト２の表面に対向する位置に配置する必要がないことを示しており、測定対象物たるペースト２が高温である場合にペースト２からの熱により第一投光部１１１、第一受光部１１２、第二投光部１２１および第二受光部１２２が破損する事態を防止することが可能である。
【０１１５】
また、水分濃度測定装置１００の第一投光部１１１が投光するレーザ光１０１の波長および第二投光部１２１が投光するレーザ光１０１の波長は、いずれもペースト２に含まれる水分に吸収される波長を含む。
このように構成することにより、第一受光部１１２により検出されるレーザ光１０１の強度がレーザ光１０１の光路上の雰囲気中に含まれる水分の濃度に応じて変化するとともに第二受光部１２２により検出されるレーザ光１０２の強度がレーザ光１０２の光路上の雰囲気中に含まれる水分の濃度に応じて変化するので、ペースト２に含まれる水分の濃度を精度良く測定することが可能である。
【０１１６】
また、水分濃度測定装置１００の第一投光部１１１により投光されるレーザ光１０１と第二投光部１２１により投光されるレーザ光１０２とが互いに平行であり、
第一投光部１１１により投光されるレーザ光１０１および第二投光部１２１により投光されるレーザ光１０２を含む平面１０３はペースト２の表面に対して直交する。
このように構成することにより、レーザ光１０１およびレーザ光１０２はいずれもペースト２の表面上の同じ位置に（同時刻において）正対することとなり、第一受光部１１２により検出されるレーザ光１０１の強度に基づいて算出される第一液体濃度Ｃ１のうち雰囲気中に元々存在する（ペースト２に由来しない）水分に係る部分と、第二受光部１２２により検出されるレーザ光１０２の強度に基づいて算出される第二液体濃度Ｃ２と、を同じであると見なすことが可能である。従って、ペースト２に含まれる水分の濃度の測定精度が向上する。
【０１１７】
また、水分濃度測定装置１００の第一測定距離Ｔ１は、以下の（ａ）から（ｄ）の手順に従って設定される。
（ａ）アルミニウム箔１に塗布されたペースト２の搬送速度Ｕ、アルミニウム箔１に塗布されたペースト２の搬送方向から見たペースト２の幅Ｗ、雰囲気の密度ρ、雰囲気の粘性μを用いて、数１に基づいてレイノルズ数Ｒｅを算出する。
（ｂ）算出されたレイノルズ数Ｒｅが数２で示す関係を満たす場合にはペースト２の表面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定し、算出されたレイノルズ数Ｒｅが数３で示す関係を満たす場合にはペースト２の表面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定する。
（ｃ）ペースト２の表面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定された場合には数４に基づいて境界層厚みδを算出し、ペースト２の表面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定された場合には数５に基づいて境界層厚みδを算出する。
（ｄ）第一測定距離Ｔ１を、数６で示す関係を満たす範囲に設定する。
このように構成することにより、第一受光部１１２により検出されるレーザ光１０１の強度、ひいてはレーザ光１０１の光路上の雰囲気に含まれる水分の濃度はアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度と強い相関を有するので、ペースト２に含まれる水分の濃度の測定精度が向上する。
【０１１８】
また、水分濃度測定装置１００の第二測定距離Ｔ２は、数７で示す関係を満たす範囲に設定される。
このように構成することにより、第二受光部１２２により検出されるレーザ光１０２の強度に基づいて算出される第二液体濃度Ｃ２から「ペースト２から蒸発した水分」の影響を排除することが可能であり、ペースト２に含まれる水分の濃度の測定精度が向上する。
【０１１９】
また、水分濃度測定装置１００の解析装置１４１は、
濃度算出装置１３０により算出された第一液体濃度Ｃ１、第一投光部１１１から投光されるレーザ光１０１の光路長さＬ１、濃度算出装置１３０により算出された第二液体濃度Ｃ２および第二投光部１２１から投光されるレーザ光１０２の光路長さＬ２を用いて、数８に基づいて第一液体濃度Ｃ１の補正値である補正液体濃度Ｃｒを算出する。
このように構成することにより、（α）レーザ光１０２の光路長さＬ２がレーザ光１０１の光路長さＬ１と同じである場合、および（β）レーザ光１０２の光路長さＬ２がレーザ光１０１の光路長さＬ１と異なっている場合、のいずれの場合であっても、第一液体濃度Ｃ１から「雰囲気中に元々存在する（ペースト２に由来しない）水分の影響」を精度良く排除することが可能である。
従って、補正液体濃度Ｃｒを精度良く算出し、ひいてはペースト２に含まれる水分の濃度を精度良く測定することが可能である。
【０１２０】
また、水分濃度測定装置１００の解析装置１４１は、
予め記憶部１４１ａに記憶された「補正液体濃度Ｃｒとペースト２に含まれる水分の濃度との関係」と、「算出された補正液体濃度Ｃｒ」と、を比較することにより、ペースト２に含まれる水分の濃度を算出する。
このように構成することにより、ペースト２に含まれる水分の濃度を精度良くかつリアルタイムで測定することが可能である。
【０１２１】
なお、本実施例の水分濃度測定装置１００は濃度算出装置１３０により算出された第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度Ｃ２に基づいて補正液体濃度Ｃｒを算出し、補正液体濃度Ｃｒに基づいてペースト２に含まれる水分の濃度を算出することによりペースト２に含まれる水分の濃度を測定する構成としたが、本発明はこれに限定されない。
【０１２２】
すなわち、本発明は、第一液体濃度算出部により算出された第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度算出部により算出された第二液体濃度Ｃ２に基づいて補正液体濃度Ｃｒを算出し、算出された補正液体濃度Ｃｒに基づいて測定対象物に含まれる水分の濃度が予め設定された所望の範囲にあるか否かを判定する構成であっても良い。
より詳細には、本発明に係る測定対象物液体濃度算出部が「算出された補正液体濃度Ｃｒ」と、「予め記憶された閾値」と、を比較する構成としても良い。閾値は、上記「補正液体濃度Ｃｒと搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度との関係を表す関係式」と同様の手法で設定することが可能である。
上記測定対象物液体濃度算出部が「算出された補正液体濃度Ｃｒ」と、「予め記憶された閾値」と、を比較する構成の例としては、（１）「算出された補正液体濃度Ｃｒ」が「予め記憶された閾値」よりも大きい場合には測定対象物に含まれる水分の濃度が所望の範囲にあると判定し、「算出された補正液体濃度Ｃｒ」が「予め記憶された閾値」よりも小さい場合には測定対象物に含まれる水分の濃度が所望の範囲に無いと判定する構成、（２）「算出された補正液体濃度Ｃｒ」が「予め記憶された閾値」よりも大きい場合には測定対象物に含まれる水分の濃度が所望の範囲に無いと判定し、「算出された補正液体濃度Ｃｒ」が「予め記憶された閾値」よりも小さい場合には測定対象物に含まれる水分の濃度が所望の範囲にあると判定する構成、（３）「算出された補正液体濃度Ｃｒ」が「予め記憶された第一の閾値」以上かつ「予め記憶された第二の閾値（第二の閾値は第一の閾値よりも大きい）」以下である場合には測定対象物に含まれる水分の濃度が所望の範囲にあると判定し、「算出された補正液体濃度Ｃｒ」が「第一の閾値」未満または「第二の閾値」よりも大きい場合には測定対象物に含まれる水分の濃度が所望の範囲に無いと判定する構成、等が挙げられる。
上記（１）〜（３）の構成は、測定対象物の性状や本発明の用途等に応じて適宜選択される。
【０１２３】
本実施例の水分濃度測定装置１００は測定対象物たるペースト２に含まれる水分の濃度を測定する構成としたが、本発明はこれに限定されず、測定対象物に含まれる液体の濃度を測定する用途に広く適用することが可能である。
測定対象物に含まれる液体の他の例としては、有機溶剤、油等が挙げられる。
【０１２４】
以下では、図７を用いて本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態について説明する。
本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態は、水分濃度測定装置１００を用いてペースト２に含まれる水分の濃度を測定する方法であり、図７に示す如くレーザ光投光・受光工程Ｓ１１００、第一液体濃度・第二液体濃度算出工程Ｓ１２００および測定対象物液体濃度算出工程Ｓ１３００を具備する。
【０１２５】
レーザ光投光・受光工程Ｓ１１００は本発明に係るレーザ光投光・受光工程の実施の一形態であり、水分を含むペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間してペースト２の表面に平行なレーザ光１０１を投光し、レーザ光１０１を受光してレーザ光１０１の強度を検出するとともに、ペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１よりも大きい第二測定距離Ｔ２だけ離間してペースト２の表面に平行なレーザ光１０２を投光し、レーザ光１０２を受光してレーザ光１０２の強度を検出する工程である。
レーザ光投光・受光工程Ｓ１１００が終了したら、第一液体濃度・第二液体濃度算出工程Ｓ１２００に移行する。
【０１２６】
第一液体濃度・第二液体濃度算出工程Ｓ１２００は本発明に係る第一液体濃度・第二液体濃度算出工程の実施の一形態であり、ペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間して投光され、受光されたレーザ光１０１の強度に基づいてペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間した位置における水分濃度である第一液体濃度Ｃ１を算出するとともに、ペースト２の表面から第二測定距離Ｔ２だけ離間して投光され、受光されたレーザ光１０２の強度に基づいてペースト２の表面から第二測定距離Ｔ２だけ離間した位置における水分濃度である第二液体濃度Ｃ２を算出する工程である。
第一液体濃度・第二液体濃度算出工程Ｓ１２００が終了したら、測定対象物液体濃度算出工程Ｓ１３００に移行する。
【０１２７】
測定対象物液体濃度算出工程Ｓ１３００は本発明に係る測定対象物液体濃度算出工程の実施の一形態であり、第一液体濃度・第二液体濃度算出工程Ｓ１２００において算出された第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度Ｃ２に基づいてペースト２に含まれる水分の濃度を算出する工程である。
図７に示す如く、測定対象物液体濃度算出工程Ｓ１３００は、補正液体濃度算出工程Ｓ１３１０および濃度算出工程Ｓ１３２０を具備する。
【０１２８】
補正液体濃度算出工程Ｓ１３１０は第一液体濃度・第二液体濃度算出工程Ｓ１２００において算出された第一液体濃度Ｃ１、レーザ光１０１の光路長さＬ１、第一液体濃度・第
二液体濃度算出工程Ｓ１２００において算出された第二液体濃度Ｃ２およびレーザ光１０２の光路長さＬ２を用いて、数８に基づいて補正液体濃度Ｃｒを算出する工程である。
補正液体濃度算出工程Ｓ１３１０が終了したら、濃度算出工程Ｓ１３２０に移行する。
【０１２９】
濃度算出工程Ｓ１３２０は、「予め記憶された補正液体濃度Ｃｒと搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度との関係」と、「補正液体濃度算出工程Ｓ１３１０において算出された補正液体濃度Ｃｒ」と、を比較することにより、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度を算出する工程である。
より詳細には、濃度算出工程Ｓ１３２０において、予め記憶された「補正液体濃度Ｃｒと搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度との関係を表す関係式」に、補正液体濃度算出工程Ｓ１３１０において算出された補正液体濃度Ｃｒを代入することにより、搬送経路に沿って搬送されるアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度が算出される。
【０１３０】
以上の如く、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態は、
水分を含むペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間してペースト２の表面に平行なレーザ光１０１を投光し、レーザ光１０１を受光し、レーザ光１０１の強度を検出するとともに、ペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１よりも大きい第二測定距離Ｔ２だけ離間してペースト２の表面に平行なレーザ光１０２を投光し、レーザ光１０２を受光し、レーザ光１０２の強度を検出するレーザ光投光・受光工程Ｓ１１００と、
ペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間して投光され、受光されたレーザ光１０１の強度に基づいてペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間した位置における水分濃度である第一液体濃度Ｃ１を算出するとともに、ペースト２の表面から第二測定距離Ｔ２だけ離間して投光され、受光されたレーザ光１０２の強度に基づいてペースト２の表面から第二測定距離Ｔ２だけ離間した位置における水分濃度である第二液体濃度Ｃ２を算出する第一液体濃度・第二液体濃度算出工程Ｓ１２００と、
第一液体濃度・第二液体濃度算出工程Ｓ１２００において算出された第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度Ｃ２に基づいてペースト２に含まれる水分の濃度を算出する測定対象物液体濃度算出工程Ｓ１３００と、
を具備する。
このように構成することは、以下の利点を有する。
すなわち、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態は、測定対象物たるペースト２から蒸発する水分の雰囲気中の濃度を測定し、当該水分濃度に基づいてペースト２に含まれる水分の濃度を測定するので、ペースト２に含まれる水分の濃度を非接触で精度良く測定することが可能である。
特に、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態は、測定対象物たるペースト２から蒸発する水分の雰囲気中の濃度を非接触で測定するので、測定対象物たるペースト２（本実施例の場合、厳密にはペースト２が塗布されたアルミニウム箔１）が第一測定距離Ｔ１および第二測定距離Ｔ２を保持しつつ移動する場合にもペースト２に含まれる水分の濃度をリアルタイムで測定することが可能である。
また、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態は、第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度Ｃ２に基づいてペースト２に含まれる水分の濃度を算出するため、雰囲気中に元々存在する（ペースト２に由来しない）水分の影響を排除することが可能であり、ペースト２に含まれる水分の濃度の測定精度が向上する。
さらにまた、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態は、第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度Ｃ２に基づいてペースト２に含まれる水分の濃度を算出するため、レーザ光１０１およびレーザ光１０２の光路長さがそれぞれ変化したり、あるいはレーザ光１０１およびレーザ光１０２がデッドスペース（図１において長さＷ１１、Ｗ１２、Ｗ２１、Ｗ２２で表される部分）を通過したりする場合であっても、レーザ光１０１およびレーザ光１０２の光路のうち当該デッドスペースに対応する部分に存在する水分の影響を排除してペースト２に含まれる水分の濃度を精度良く測定することが可能である。
このことは、レーザ光１０１を投光する装置（本実施例の場合、第一投光部１１１）、レーザ光１０１を受光する装置（本実施例の場合、第一受光部１１２）、レーザ光１０２を投光する装置（本実施例の場合、第二投光部１２１）およびレーザ光１０２を受光する装置（本実施例の場合、第二受光部１２２）を測定対象物たるペースト２の表面に対向する位置に配置する必要がないことを示しており、測定対象物たるペースト２が高温である場合にペースト２からの熱によりこれらの装置（第一投光部１１１、第一受光部１１２、第二投光部１２１および第二受光部１２２）が破損する事態を防止することが可能である。
【０１３１】
また、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態においては、
ペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間して投光されるレーザ光１０１およびペースト２の表面から第二測定距離Ｔ２だけ離間して投光されるレーザ光１０２の波長は、いずれもペースト２に含まれる水分に吸収される波長を含む。
このように構成することにより、レーザ光投光・受光工程Ｓ１１００において検出されるレーザ光１０１の強度がレーザ光１０１の光路上の雰囲気中に含まれる水分の濃度に応じて変化するとともにレーザ光投光・受光工程Ｓ１１００において検出されるレーザ光１０２の強度がレーザ光１０２の光路上の雰囲気中に含まれる水分の濃度に応じて変化するので、ペースト２に含まれる水分の濃度を精度良く測定することが可能である。
【０１３２】
また、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態においては、
ペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間して投光されるレーザ光１０１とペースト２の表面から第二測定距離Ｔ２だけ離間して投光されるレーザ光１０２とが互いに平行であり、
ペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間して投光されるレーザ光１０１およびペースト２の表面から第二測定距離Ｔ２だけ離間して投光されるレーザ光１０２を含む平面１０３はペースト２の表面に対して直交する。
このように構成することにより、レーザ光１０１およびレーザ光１０２はいずれもペースト２の表面上の同じ位置に（同時刻において）正対することとなり、受光されたレーザ光１０１の強度に基づいて算出される第一液体濃度Ｃ１のうち雰囲気中に元々存在する（ペースト２に由来しない）水分に係る部分と、受光されたレーザ光１０２の強度に基づいて算出される第二液体濃度Ｃ２と、を同じであると見なすことが可能である。従って、ペースト２に含まれる水分の濃度の測定精度が向上する。
【０１３３】
また、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態における第一測定距離Ｔ１は、以下の（ａ）から（ｄ）の手順に従って設定される。
（ａ）アルミニウム箔１に塗布されたペースト２の搬送速度Ｕ、アルミニウム箔１に塗布されたペースト２の搬送方向から見たペースト２の幅Ｗ、雰囲気の密度ρ、雰囲気の粘性μを用いて、数１に基づいてレイノルズ数Ｒｅを算出する。
（ｂ）算出されたレイノルズ数Ｒｅが数２で示す関係を満たす場合にはペースト２の表面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定し、算出されたレイノルズ数Ｒｅが数３で示す関係を満たす場合にはペースト２の表面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定する。
（ｃ）ペースト２の表面に対向する領域の流れ状態が層流であると判定された場合には数４に基づいて境界層厚みδを算出し、ペースト２の表面に対向する領域の流れ状態が乱流であると判定された場合には数５に基づいて境界層厚みδを算出する。
（ｄ）第一測定距離Ｔ１を、数６で示す関係を満たす範囲に設定する。
このように構成することにより、レーザ光投光・受光工程Ｓ１１００において検出されるレーザ光１０１の強度、ひいてはレーザ光１０１の光路上の雰囲気に含まれる水分の濃度はアルミニウム箔１に塗布されたペースト２に含まれる水分の濃度と強い相関を有するので、ペースト２に含まれる水分の濃度の測定精度が向上する。
【０１３４】
また、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態における第二測定距離Ｔ２は、数７で示す関係を満たす範囲に設定される。
このように構成することにより、受光されたレーザ光１０２の強度に基づいて算出される第二液体濃度Ｃ２から「ペースト２から蒸発した水分」の影響を排除することが可能であり、ペースト２に含まれる水分の濃度の測定精度が向上する。
【０１３５】
また、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態は、
測定対象物液体濃度算出工程Ｓ１３００において、
第一液体濃度・第二液体濃度算出工程Ｓ１２００において算出された第一液体濃度Ｃ１、ペースト２の表面から第一測定距離Ｔ１だけ離間して投光されるレーザ光１０１の光路長さＬ１、第一液体濃度・第二液体濃度算出工程Ｓ１２００において算出された第二液体濃度Ｃ２およびペースト２の表面から第二測定距離Ｔ２だけ離間して投光されるレーザ光１０２の光路長さＬ２を用いて、数８に基づいて第一液体濃度Ｃ１の補正値である補正液体濃度Ｃｒを算出する。
このように構成することにより、（α）レーザ光１０２の光路長さＬ２がレーザ光１０１の光路長さＬ１と同じである場合、および（β）レーザ光１０２の光路長さＬ２がレーザ光１０１の光路長さＬ１と異なっている場合、のいずれの場合であっても、第一液体濃度Ｃ１から「雰囲気中に元々存在する（ペースト２に由来しない）水分の影響」を精度良く排除することが可能である。
従って、補正液体濃度Ｃｒを精度良く算出し、ひいてはペースト２に含まれる水分の濃度を精度良く測定することが可能である。
【０１３６】
また、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態は、
測定対象物液体濃度算出工程Ｓ１３００において、
予め記憶された補正液体濃度Ｃｒとペースト２に含まれる水分の濃度との関係と、算出された補正液体濃度Ｃｒと、を比較することにより、ペースト２に含まれる水分の濃度を算出する。
このように構成することにより、ペースト２に含まれる水分の濃度を精度良くかつリアルタイムで測定することが可能である。
【０１３７】
なお、本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態は第一液体濃度・第二液体濃度算出工程Ｓ１２００において算出された第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度Ｃ２に基づいて補正液体濃度Ｃｒを算出し、補正液体濃度Ｃｒに基づいてペースト２に含まれる水分の濃度を算出することによりペースト２に含まれる水分の濃度を測定する構成としたが、本発明はこれに限定されない。
【０１３８】
すなわち、本発明は、第一液体濃度・第二液体濃度算出工程において算出された第一液体濃度Ｃ１および第二液体濃度算出部により算出された第二液体濃度Ｃ２に基づいて補正液体濃度Ｃｒを算出し、算出された補正液体濃度Ｃｒに基づいて測定対象物に含まれる水分の濃度が予め設定された所望の範囲にあるか否かを判定する構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明に係る液体濃度測定装置の実施の一形態を示す正面図。
【図２】同じく本発明に係る液体濃度測定装置の実施の一形態を示す側面図。
【図３】本発明に係る液体濃度測定装置の実施の一形態および従来の液体濃度測定装置の実施の一形態による測定対象物の表面近傍における雰囲気中の水分濃度の測定結果を示す図。
【図４】同じく発明に係る液体濃度測定装置の実施の一形態および従来の液体濃度測定装置の実施の一形態による測定対象物の表面近傍における雰囲気中の水分濃度の測定結果を示す図。
【図５】測定対象物の幅方向における水分濃度の分布と本発明に係る液体濃度測定装置の実施の一形態におけるレーザ光の光軸方向との関係を示す図。
【図６】測定対象物の幅方向の水分濃度の分布が本発明に係る液体濃度測定装置の実施の一形態による水分濃度の測定結果に及ぼす影響を示す図。
【図７】本発明に係る液体濃度測定方法の実施の一形態を示すフロー図。
【符号の説明】
【０１４０】
１      アルミニウム箔
２      ペースト（測定対象物）
１００  水分濃度測定装置（液体濃度測定装置）
１０１  レーザ光
１０２  レーザ光
１１１  第一投光部
１１２  第一受光部
１２１  第二投光部
１２２  第二受光部
１３０  濃度算出装置（第一液体濃度算出部、第二液体濃度算出部）
１４１  解析装置（測定対象物液体濃度算出部）
【図１】
0005203677.tif 000038
【図２】
0005203677.tif 000039
【図３】
0005203677.tif 000040
【図４】
0005203677.tif 000041
【図５】
0005203677.tif 000042
【図６】
0005203677.tif 000043
【図７】
0005203677.tif 000044