JP2015157294A - ロールプレス機 - Google Patents

Abstract

【課題】ロールの熱膨張の抑制と熱媒体によるロールの冷却とを両立できるロールプレス機を提供する。【解決手段】本発明の一側面に係るロールプレス機１０は、一対のロール１１を備え、ロール１１を構成する円筒状の側面部５０は、側面部５０の外表面５０ａに露出し、不変鋼を含む第一部材５２と、側面部５０の内表面５０ｂに露出し、第一部材５２と接し、側面部５０の内表面５０ｂから外表面５０ａに向かって側面部５０内に配置された複数の第二部材５４と、を有し、第二部材５４の熱伝導率が、第一部材５２の熱伝導率よりも高く、ロール１１の外側と連通する空間である熱交換部４２が、側面部５０の内側に位置し、側面部５０の内表面５０ｂの少なくとも一部が、熱交換部４２に露出している。【選択図】図４

Description

本発明は、ロールプレス機に関する。

プレス機の一種として、円筒状の二つの金属製ロール間で板状又はシート状の被加工物を圧縮又は圧延するロールプレス機が存在する。ロールプレス機のロールは、被加工物を高圧で連続的に圧縮したり、圧延したりするため、摩擦熱によりロールの温度が次第に上昇し、ロールが膨張する。ロールが膨張すると、二つのロール間の隙間（ギャップ）が変化し、被加工物のプレス後の厚みにバラツキが生じる。このような問題の対策の一つとして、ロール全体又はその一部に、熱膨張率の小さな、所定の組成割合を有するＦｅ−Ｎｉ系合金を用いることが提案されている。所定割合の組成割合を有するＦｅ−Ｎｉ系合金は、不変鋼とも呼ばれている（下記特許文献１及び２参照。）。

特開昭５９−１７３２４１号公報 特開２０１０−２６００７２号公報

被加工物の厚みを安定させるためは、特許文献１又は２に記載された如く、ロールに不変鋼を用いることが有効である。特に、被加工物の厚みに高い精度が求められる場合、ロール表面に不変鋼を用いることが好ましい。しかしながら、ロールの温度が過度に上昇すると、ロール間のギャップに影響しなくとも、ロールの駆動系に悪影響を及ぼすことがある。また、被加工物の材質によっては、ロールの熱が被加工物の表面品質に悪影響を及ぼすことがある。したがって、ロールの過度の温度上昇を抑制するための別の対策が必要である。ロールの冷却手段としては、例えば水冷や油冷といった、ロール内部に冷却用流体（熱媒体）を流す方法が知られている。しかしながら、不変鋼の熱伝導率が低く、不変鋼を用いたロールにおいては、熱媒体によるロールの冷却効率が悪いという問題があった。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、ロールの熱膨張の抑制と熱媒体によるロールの冷却とを両立できるロールプレス機を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係るロールプレス機は、一対のロールを備え、ロールを構成する円筒状の側面部は、側面部の外表面に露出し、不変鋼を含む第一部材と、側面部の内表面に露出し、第一部材と接し、側面部の内表面から外表面に向かって側面部内に配置された複数の第二部材と、を有し、第二部材の熱伝導率が、第一部材の熱伝導率よりも高く、ロールの外側と連通する空間である熱交換部が、側面部の内側に位置し、側面部の内表面の少なくとも一部が、熱交換部に露出している。「側面部の外表面」とは、側面部の外側（円筒の外側）の表面である。「外表面」は、外周面と言い換えられる。「側面部の内表面」とは、側面部の内側（円筒の内側）の表面である。「内表面」は、内周面と言い換えられる。「側面部の内側」とは、円筒状の側面部に囲まれた領域である。

本発明の一側面に係るロールプレス機では、側面部の外表面における第一部材の表面積は、側面部の外表面における第二部材の表面積よりも大きくてよい。

本発明の一側面に係るロールプレス機では、側面部の内表面における第二部材の表面積は、側面部の内表面における第一部材の表面積よりも大きくてよい。

本発明の一側面に係るロールプレス機では、側面部の外表面に略平行な方向における第二部材の幅が、側面部の外表面から内表面に向かうに連れて増加してよい。

本発明によれば、ロールの熱膨張の抑制と熱媒体によるロールの冷却とを両立できるロールプレス機が提供される。

図１は、本発明の一実施形態に係るロールプレス機の側面を示す模式図である。 図２は、図１に示すロールプレス機が備えるロールをロール軸に沿って二等分する断面を示す模式図である。 図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったロールの断面（ロール軸に垂直であるロールの断面）を示す模式図である。 図４ａは、図２に示すロールが備える側面部の断面を示す模式図（図２の領域ＩＶａの拡大図）であり、図４ｂは、図４ａに示す側面部の外表面を示す模式図であり、図４ｃは、図４ａに示す側面部の内表面を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図面の説明において、同一又は同等の構成要素には同一符号を付す。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１に示すように、ロールプレス機１０は、対向する一対の円柱状のロール１１（上ロール１１ａ及び下ロール１１ｂ）と、各ロール１１のロール軸１１ｃを支持する転がり軸受（ロール軸受部）１４と、転がり軸受１４を保持する軸受箱１３と、軸受箱１３を保持するフレーム１２（ロールのハウジング）と、を備える。一対のロール１１は、同様の寸法、構造及び組成を有する。シート状の被加工物２０は、一対のロール１１の間に挟まれる。ロール軸１１ｃは、ロール１１全体に対して固定されている。各ロール１１のロール軸１１ｃは、互いに平行である。下ロール１１ｂの両端に配置された軸受箱１３とフレーム１２との間には、加圧機構１５（例えば、油圧シリンダー）が設けられている。加圧機構１５は、下ロール１１ｂを上下に自在に移動させ、ロール１１間の間隙（被加工物２０の厚さ）又は被加工物２０へ加える圧力を調整する。下ロール１１ｂに代え、上ロール１１ａの両端に配置された軸受箱１３とフレーム１２との間に加圧機構が設けられていてもよい。

被加工物２０がロール１１の間を通過する際に、各ロール１１が回転して各ロール１１の側面部５０が被加工物２０の両面を圧縮する。その結果、被加工物２０の密度が高まると共に、被加工物２０の厚さが均一になる。本実施形態では、被加工物２０は、リチウムイオン二次電池が備える電極の前駆体であり、両面に活物質層が形成された金属箔である。ただし、本発明が適用できる被加工物は、特にこれに限定されるものではない。

図２及び図３に示すように、各ロール１１は円筒状の側面部５０を備える。側面部５０の外表面５０ａは、ロール１１の表面に相当する。つまり、側面部５０の外表面５０ａが被加工物２０に接する。側面部５０は、ロール１１全体に対して固定されている。

側面部５０の内側の空間は、熱交換部４２である。つまり、側面部５０とロール１１の中心部５６との間の空間は、熱交換部４２である。熱交換部４２は、ロール１１の外側と連通する空間である。熱交換部４２には熱媒体が導入される。側面部５０の内表面５０ｂの全体が熱交換部４２に露出している。なお、必ずしも側面部の内表面の全体が熱交換部に露出しなくてもよい。側面部の内表面の一部のみが熱交換部に露出していてもよいが、この場合は、露出部位が均等な間隔で配置されていることが好ましい。側面部５０の外表面５０ａと被加工物２０との摩擦により、側面部５０の外表面５０ａにおいて摩擦熱が発生する。この摩擦熱は、側面部５０の外表面５０ａから内表面５０ｂへ伝導した後、内表面５０ｂから熱交換部４２内の熱媒体へ伝導する。つまり、熱交換部４２において、熱媒体が側面部５０を冷却する。熱媒体は、流体であってよく、例えば、油、水、又は気体であってよい。なお、本実施形態においては、熱の「伝導」は熱の「拡散」と同義である。

熱交換部４２は、熱媒体の流路の一部である。熱媒体の流路は、以下のようにして形成されている。

図２に示すように、ロール軸１１ｃの内部には、ロール軸１１ｃの長手方向に沿って中空部３２が貫通している。直線状の管体３０が、ロール軸１１ｃの一端から中空部３２内に挿入されている。管体３０の一端は、円筒状の第一継手３３によって支持されている。第一継手３３は、シール部材を介して、ロール軸１１ｃの一端に連結されている。第一継手３３の一端３３ａは、ロール軸１１ｃに接続されており、第一継手３３の他端３３ｂは閉じている。第一継手３３は、ロール軸１１ｃに対して相対的に自在に回転する。

管体３０の外径は、ロール軸１１ｃの中空部３２の内径より小さい。管体３０は、一対の転がり軸受１４間にまたがる長さを有し、ロール軸１１ｃの全長よりも短い。第一継手３３の反対側に位置するロール軸１１ｃの一端は、封止栓１１ｄにより塞がれている。このようなロール軸１１ｃの内部構造によって、管体３０の内部が、熱媒体の往路３１として機能する。管体３０の外周とロール軸１１ｃの中空部３２の内周との間の空間は、熱媒体の復路３２ａとして機能する。図２に記載の矢印は、熱媒体の流れる方向を示す。

第一継手３３の内部には、管状の第二継手３３’が設けられている。第二継手３３’の一端は管体３０に接続される。第二継手３３’の他端は、往路チューブ３５に接続される。管体３０の内側の空間は、第二継手３３’を介して、往路チューブ３５と連通する。往路チューブ３５は、熱媒体をロール軸１１ｃ内へ供給する。第一継手３３と第二継手３３’との間の空間は、中空部３３ｃである。第一継手３３には復路チューブ３４が接続されており、第一継手３３内の中空部３３ｃは復路チューブ３４の内側と連通する。中空部３３ｃ及び復路チューブ３４は、熱媒体をロール１１の外側へ排出するための流路である。第二継手３３’は、管体３０に対して相対的に自在に回転する。

往路チューブ３５と復路チューブ３４は、循環ポンプ３６に連結される。循環ポンプ３６は、熱媒体を冷却する機能を有している。なお、ロールプレス機が、例えば、熱交換器又はラジエータを別途備え、循環ポンプが熱交換器又はラジエータと連結されており、熱媒体が循環ポンプから熱交換器又はラジエータへ供給されてもよい。

管体３０の外周とロール軸１１ｃの中空部３２の内周との間の空間には、管体３０を囲む環状の仕切り部材４１が設けられる。仕切り部材４１は、復路３２ａを二等分する位置において、復路３２ａを塞いでいる。つまり、仕切り部材４１によって、復路３２ａが、上流側復路３２ａ’と下流側復路３２ａ’’とに分けられる。なお、「上流側」及び「下流側」との語句は、熱媒体の流れる方向を基準とした相対的な位置を意味する。

上流側復路３２ａ’は、流入口２２ａにおいて分岐して、熱交換部４２と連通する。上流側復路３２ａ’は、複数の流入口２２ａにおいて分岐している。例えば、複数の流入口２２ａにおいて分岐した複数の上流側復路３２ａ’が、熱交換部４２に向かって放射状に延びて、熱交換部４２と連通する。下流側復路３２ａ’’は、流出口２２ｂにおいて分岐して、熱交換部４２と連通する。下流側復路３２ａ’’は、流出口２２ｂにおいて分岐している。例えば、複数の流出口２２ｂにおいて分岐した複数の下流側復路３２ａ’’が、熱交換部４２に向かって放射状に延びて、熱交換部４２と連通する。上流側復路３２ａ’内の熱媒体は、流入口２２ａを通じて、熱交換部４２内へ流れる。熱交換部４２内の熱媒体は、流出口２２ｂを通じて、下流側復路３２ａ’’内へ流れる。

以上のように、熱媒体は、循環ポンプ３６、往路チューブ３５、第二継手３３’の内側、往路３１、上流側復路３２ａ’、熱交換部４２、下流側復路３２ａ’’、中空部３３ｃ、復路チューブ３４、及び循環ポンプ３６から構成される循環流路を流れる。つまり、熱媒体は、ロール１１の外側からロール１１内の熱交換部４２へ導入される。そして、熱媒体は熱交換部４２において側面部５０の内表面５０ｂによって加熱された後に、ロール１１の外側へ排出される。熱媒体は、ロール１１の外側において冷却された後、ロール１１内の熱交換部４２へ導入される。以上のように、熱媒体は、ロール１１の外側と側面部５０の内側（熱交換部４２）との間を循環する。

熱媒体が上記の循環流路を流れることにより、側面部５０及びロール軸１１ｃ（転がり軸受１４に接する部分）で発生した摩擦熱が除去され、側面部５０及びロール軸１１ｃの熱膨張が抑制される。また、熱媒体が上記の循環流路を流れることにより、ロール１１全体における温度差が低減する。つまり、ロール１１全体における温度の斑が抑制される。ロール１１全体における温度の斑が抑制されることにより、熱膨張によるロール１１全体の歪みが抑制される。

なお、ロールプレス機１０が停止している状態では、側面部５０の温度は常温であることがある。このようなロールプレス機１０を作動させて、被加工物２０のホットプレスを行う場合、熱媒体をロール１１の外側で加熱し、加熱した熱媒体を熱交換部４２へ供給し、熱媒体によって側面部５０（ロール１１の表面）を加熱してもよい。

図４ａ、図４ｂ及び図４ｃに示すように、側面部５０は、第一部材５２と、第一部材５２と接する複数の第二部材５４と、を備える。第一部材５２は、側面部５０の外表面５０ａに露出する。第一部材５２の一方の端面が、側面部５０の外表面５０ａに露出し、第一部材５２の他方の端面が、側面部５０の内表面５０ｂに露出している。第二部材５４は、側面部５０の内表面５０ｂに露出する。第二部材５４は、側面部５０の内表面５０ｂから外表面５０ａに向かって側面部５０を貫通する。つまり、第二部材５４の一方の端面が、側面部５０の内表面５０ｂに露出し、第二部材５４の他方の端面が、側面部５０の外表面５０ａに露出している。本実施形態では、側面部５０の全体が、第一部材５２と、第二部材５４、とからなっている。換言すれば、側面部５０の全体が、円筒状の第一部材５２と、第一部材５２を貫通する複数の貫通孔内に充填された第二部材５４と、からなっていている。なお、側面部の構造は前述の構造に限定されるものではなく、例えば、第一部材が側面部の外表面のみに露出し、側面部の内表面の全体は第二部材からなっていてもよい。つまり、第二部材は側面部を貫通していなくてもよい。

第一部材５２は不変鋼を含む。第一部材５２は不変鋼のみならなっていてもよい。不変鋼は、主成分として鉄を含み、さらにニッケルを含む合金である。不変鋼は、さらにマンガン、炭素、クロム、シリコン、モリブデン、タンタル、タングステン、ニオブ及びチタンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでもよい。不変鋼におけるニッケルの含有率は、例えば３２〜４３質量％であってよく、３６質量％程度であってもよい。不変鋼におけるマンガンの含有率は、例えば０．７質量％程度であってよい。不変鋼における炭素の含有率は、例えば１．０質量％以下、０．５質量％以下又は０．２質量％未満であってよい。不変鋼における炭素の含有率は、例えば０．０５質量％以上又は０．１質量％以上であってよい。不変鋼は、ステンレス鋼（ニッケル鋼）の一種であり、インバー合金とも呼ばれる。

以下に示すように、不変鋼の線膨張係数は、黒鉛、鋼（炭素鋼）及び高炭素クロム鋼（ＳＵＪ２鋼）等に比べて小さい傾向がある。つまり、不変鋼は熱膨張し難い。また、不変鋼のヤング率は、黒鉛よりも小さい。つまり、不変鋼は黒鉛に比べて歪み難い。

（不変鋼の特性の一例）
不変鋼の線膨張係数（ａｔ 常温（２０±１５℃）〜１２５℃）：０．５×１０^−６〜１．０×１０^−６／Ｋ。
不変鋼のヤング率： １４２ＧＰａ。
不変鋼の熱伝導率：１３．４Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１。
不変鋼のビッカース硬度：１２０Ｈｖ。
ただし、不変鋼の線膨張係数、ヤング率、熱伝導率及びビッカース硬度は、上記の値に限定されない。

（黒鉛の特性の一例）
黒鉛の線膨張係数：２．０×１０^−６〜３．３×１０^−６／Ｋ。
黒鉛のヤング率：８〜１３ＧＰａ。
黒鉛の熱伝導率：１１９〜１６５Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１。
黒鉛のビッカース硬度：１７００Ｈｖ。
ただし、黒鉛の線膨張係数、ヤング率、熱伝導率及びビッカース硬度は、上記の値に限定されない。

（鋼の特性の一例）
鋼の線膨張係数：１０．６×１０^−６〜１２．６×１０^−６／Ｋ。
鋼のヤング率：２１０ＧＰａ。
鋼の熱伝導率：５０Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１。
鋼のビッカース硬度：５００Ｈｖ。
ただし、鋼の線膨張係数、ヤング率、熱伝導率及びビッカース硬度は、上記の値に限定されない。

（高炭素クロム鋼の特性の一例）
高炭素クロム鋼の線膨張係数：１２．８×１０^−６／Ｋ。
高炭素クロム鋼のヤング率：２１０ＧＰａ。
高炭素クロム鋼の熱伝導率：４６Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１。
高炭素クロム鋼のビッカース硬度：８００Ｈｖ。
ただし、高炭素クロム鋼の線膨張係数、ヤング率、熱伝導率及びビッカース硬度は、上記の値に限定されない。

第二部材５４の熱伝導率は、第一部材５２の熱伝導率よりも高い。つまり、第二部材５４を構成する物質の熱伝導率は、第一部材５２を構成する物質（不変鋼）の熱伝導率よりも高い。第二部材５４は、例えば、銅、鋼（純鉄を含む。）、アルミニウム、マグネシウム、これら金属と高い熱伝導率を有するセラミックとの金属基複合材料、及び黒鉛からなる群より選ばれる一種又は複数種の物質を含んでよい。金属基複合材料を構成するセラミックは、例えば、炭化珪素、窒化アルミニウム、又はアルミナであってよい。第二部材５４は、例えば、銅、鋼（純鉄を含む。）、アルミニウム、マグネシウム、これら金属と高い熱伝導率を有するセラミックとの金属基複合材料、及び黒鉛からなる群より選ばれる一種又は複数種の物質からなっていてもよい。鋼は、不変鋼以外の鋼であってよい。鋼は、例えば、不変鋼以外のステンレス鋼、炭素鋼又は高炭素クロム鋼であってよい。

第二部材５４の熱伝導率は、１３．４Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１より大きく、例えば、３８６Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１以下、２３０Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１以下、１３４Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１以下、又は７０Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１以下であってよい。ただし、第二部材５４の熱伝導率の上限値は、上記の値に限定されない。

本実施形態では、線膨張係数が大きい第一部材５２が側面部５０の外表面５０ａに露出している。したがって、外表面５０ａ（ロール１１の表面）の熱膨張は、側面部５０が第二部材５４のみからなる場合に比べて、抑制される。

本実施形態では、ヤング率が黒鉛よりも高い第一部材５２が側面部５０の外表面５０ａに露出している。したがって、外表面５０ａ（ロール１１の表面）のたわみは、側面部５０が黒鉛のみからなる場合に比べて、抑制される。

本実施形態では、第一部材５２よりも熱伝導率が高い第二部材５４が、側面部５０の外表面５０ａに露出している。したがって、外表面５０ａで生じた摩擦熱は、側面部５０が第一部材５２のみからなる場合に比べて、熱交換部４２（熱媒体）へ伝導し易い。その結果、第一部材５２自体の熱膨張、及び外表面５０ａ（ロール１１の表面）の熱膨張は、側面部５０が第一部材５２のみからなる場合に比べて、抑制される。

以上のように、本実施形態では、第一部材５２及び第二部材５４の相乗効果によって、外表面５０ａ（ロール１１の表面）の変形（熱膨張及びたわみ）が抑制される。外表面５０ａの変形が抑制されることにより、ロール１１間の間隔が一定且つ均一に維持され易い。ロール１１間の間隔が一定且つ均一に維持されることにより、被加工物２０の密度及び厚さが均一になり易く、密度及び厚さが所定の規格の範囲内に調整され易い。つまり、被加工物２０の密度及び厚さの精度が向上する。

複数の第二部材は、側面部の外表面において、等間隔で配置されていてよい。この場合、摩擦熱が側面部において等方的に伝導し易く、側面部における温度差（温度の斑）が抑制され易い。また複数の第二部材が等間隔で配置されることにより、側面部全体における線膨張係数、熱伝導率、ヤング率及び硬度等の特性値の差が小さくなり易い。これらの理由から、熱膨張による側面部の歪みが抑制され易い。同様の理由から、外表面５０ａにおける複数の第二部材５４の相対的な位置関係は並進対称的である。例えば、複数の第二部材が外表面において格子状に配置されていてもよい。複数の第二部材が外表面において千鳥状に配置されていてよい。

側面部５０の外表面５０ａにおける第一部材５２の表面積は、外表面５０ａにおける第二部材５４の表面積よりも大きい。外表面５０ａで摩擦熱が生じた場合、外表面５０ａの温度は内表面５０ｂの温度よりも高く、外表面５０ａ側は内表面５０ｂ側よりも熱膨張し易い。したがって、外表面５０ａにおいて線膨張係数が大きい第一部材５２の表面積が大きいほど、側面部５０の外表面５０ａ側の熱膨張が抑制され易い。なお、側面部の外表面における第一部材の表面積と第二部材の表面積との大小関係は限定されない。例えば、側面部の外表面において第一部材の表面積と第二部材の表面積とが等しくてもよい。

側面部５０の内表面５０ｂにおける第二部材５４の表面積は、内表面５０ｂにおける第一部材５２の表面積よりも大きい。内表面５０ｂにおいて熱伝導率が高い第二部材５４の表面積が大きいほど、熱が内表面５０ｂから熱交換部４２（熱媒体）へ伝導し易い。なお、側面部の内表面における第一部材の表面積と第二部材の表面積との大小関係は限定されない。例えば、側面部の内表面において第一部材の表面積と第二部材の表面積とが等しくてもよい。

外表面５０ａに平行な方向における第二部材５４の幅は、外表面５０ａから内表面５０ｂに向かうに連れて増加する。換言すれば、内表面５０ｂに平行な方向における第二部材５４の幅は、内表面５０ｂから外表面５０ａに向かうに連れて減少する。例えば、第二部材５４は、略円錐台状である。この第二部材５４の一方の円状の端面（第一端面５４ａ）は、側面部５０の外表面５０ａに属する。第二部材５４の他方の円状の端面（第二端面５４ｂ）は、側面部５０の内表面５０ｂに属する。第一端面５４ａの直径ｒ１は、第二端面５４ｂの直径ｒ２よりも小さい。なお、外表面に平行な方向における第二部材の幅は、外表面から内表面に向かう方向において一定であってもよい。

側面部５０が、第一部材５２と第二部材５４とからなり、第一端面５４ａの直径ｒ１が第二端面５４ｂの直径ｒ２よりも小さい場合、外表面５０ａに占める第一部材５２の表面積の割合は、内表面５０ｂに占める第一部材５２の表面積の割合よりも大きい。また、内表面５０ｂに占める第二部材５４の表面積の割合は、外表面５０ａに占める第二部材５４の表面積の割合よりも大きい。この場合、側面部５０の外表面５０ａ側は、内表面５０ｂ側に比べて熱膨張し難い。また側面部５０の内表面５０ｂ側では、外表面５０ａ側に比べて、熱が伝導し易い。

外表面５０ａにおける第二部材５４の幅（第一端面５４ａの直径）がｒ１であり、外表面５０ａにおける第一部材５２の幅（第二部材５４間の距離）がＲ１であるとき、比ｒ１／Ｒ１は、例えば０．３〜０．５であってよい。ｒ１／Ｒ１が大きいほど、側面部５０の外表面５０ａ側で熱が伝導し易い傾向がある。ｒ１／Ｒ１が小さいほど、側面部５０の外表面５０ａ側が熱膨張し難い傾向がある。ｒ１／Ｒ１が上記の範囲内である場合、側面部５０の外表面５０ａ側における熱膨張の抑制と熱伝導とが両立し易い。

内表面５０ｂにおける第二部材５４の幅（第二端面５４ｂの直径）がｒ２であり、内表面５０ｂにおける第一部材５２の幅（第二部材５４間の距離）がＲ２であるとき、比ｒ２／Ｒ２は、例えば０．３〜０．５であってよい。ｒ２／Ｒ２が大きいほど、側面部５０の内表面５０ｂ側で熱が伝導し易い傾向がある。ｒ２／Ｒ２が小さいほど、側面部５０の内表面５０ｂ側が熱膨張し難い傾向がある。ｒ２／Ｒ２が上記の範囲内である場合、側面部５０の内表面５０ｂ側における熱膨張の抑制と熱伝導とが両立し易い。

第一部材５２の体積がＶ１であり、第二部材５４の体積がＶ２であるとき、比Ｖ２／Ｖ１は、例えば１．０〜２．５であってよい。Ｖ２／Ｖ１が大きいほど、側面部５０全体において熱が伝導し易い傾向がある。Ｖ２／Ｖ１が小さいほど、側面部５０全体が熱膨張し難い傾向がある。Ｖ２／Ｖ１が上記の範囲内である場合、側面部５０全体における熱膨張の抑制と熱伝導とが両立し易い。

第一部材５２と第二部材５４との界面（円錐台状の第二部材５４の側面）と側面部５０の外表面５０ａとがなす角度がαであるとき、角度αは、例えば３８〜４８°であってよい。角度αは約４５°であってよい。外表面５０ａで生じた摩擦熱が、外表面５０ａよりも温度が低い側面部５０の内部へ拡散するとき、摩擦熱の拡散方向と外表面５０ａとがなす角度は４５°である傾向がある。したがって、角度αが上記の値である場合、摩擦熱が、第二部材５４を介して、外表面５０ａから熱交換部４２（熱媒体）へ効率的に拡散する。

第二部材は、略角錐台状であってもよい。この場合、角錐台の少なくとも一方の端面（例えば、大きい端面）が内表面に露出する。角錐台の他方の端面（例えば、小さい端面）が外表面に露出してよい。角錐台の各端面の形状は、正多角形（例えば、正三角形、正方形又は正六角形）であってよい。第二部材が、円錐台状又は正多角錐台状である場合、摩擦熱は、側面部において等方的に伝導し、側面部における温度差（温度の斑）が抑制され、側面部の歪みが抑制される。第二部材は、円柱又は角柱（例えば正角柱）であってもよい。この場合、円柱又は角柱の少なくとも一方の端面は内表面に露出する。円柱又は角柱の他方の端面は外表面に露出してもよい。

側面部５０の作製方法は、特に限定されない。例えば、第二部材の形状に対応する複数の貫通孔を板状の不変鋼に形成し、第二部材を構成する物質を熱圧着法により各貫通孔へ充填することにより、側面部を作製してよい。また、板状の不変鋼に複数の切れ目を形成し、不変鋼のエキスパンド加工により菱形状の網目を不変鋼に形成し、第二部材を構成する物質を網目の間に充填することにより、側面部を作製してもよい。

ロール１１のうち側面部５０以外の部分（例えばロール１１の中心部５６）を構成する物質は、特に限定されない。ロール１１のうち側面部５０以外の部分は、例えば、銅、不変鋼、不変鋼以外のステンレス鋼、炭素鋼、高炭素クロム鋼、合金鋳鋼、合金鋳鉄及び黒鉛からなる群よりも選ばれる一種又は複数種の物質を含んでよい。ロール１１のうち側面部５０以外の部分は、銅、不変鋼、不変鋼以外のステンレス鋼、炭素鋼、高炭素クロム鋼、合金鋳鋼、合金鋳鉄及び黒鉛からなる群より選ばれる一種又は複数種の物質からなっていてもよい。

上記実施形態に係るロールプレス機は、例えば、蓄電装置が備える電極の作製用のロールプレス機であってよい。蓄電装置は、例えば、リチウムイオン二次電池、金属リチウム二次電池、ニッケル水素二次電池、電気二重層キャパシタ、又はリチウムイオンキャパシタであってよい。

上記実施形態では、一対のロール１１が、同様の寸法、構造及び組成を有していたが、一対のロールが、異なる寸法、構造及び組成を有していてもよい。一対のロールのうち一方のロールを構成する側面部のみが、上記の第一部材及び第二部材を有してもよい。

１１（１１ａ，１１ｂ）・・・ロール、１０・・・ロールプレス機、５０・・・側面部、５０ａ・・・外表面、５０ｂ・・・内表面、５２・・・第一部材、５４・・・第二部材、４２・・・熱交換部。

Claims (4)

1. 一対のロールを備えるロールプレス機であって、
   前記ロールを構成する円筒状の側面部は、
   前記側面部の外表面に露出し、不変鋼を含む第一部材と、
   前記側面部の内表面に露出し、前記第一部材と接し、前記側面部の内表面から外表面に向かって前記側面部内に配置された複数の第二部材と、
   を有し、
   前記第二部材の熱伝導率が、前記第一部材の熱伝導率よりも高く、
   前記ロールの外側と連通する空間である熱交換部が、前記側面部の内側に位置し、
   前記側面部の内表面の少なくとも一部が、前記熱交換部に露出している、
   ロールプレス機。
2. 前記側面部の外表面における前記第一部材の表面積は、前記側面部の外表面における前記第二部材の表面積よりも大きい、
   請求項１に記載のロールプレス機。
3. 前記側面部の内表面における前記第二部材の表面積は、前記側面部の内表面における前記第一部材の表面積よりも大きい、
   請求項１又は２に記載のロールプレス機。
4. 前記側面部の外表面に略平行な方向における前記第二部材の幅が、前記側面部の外表面から内表面に向かうに連れて増加する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のロールプレス機。

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