JP3439707B2 - 金属箔用圧延機 - Google Patents

金属箔用圧延機

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一対のワークロー
ルの相互間に板状の圧延素材を供給することによって当
該圧延素材に圧延を施す金属箔用圧延機に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図10(a)乃至図10(d)は、それ
ぞれ従来より一般的に知られている圧延機のロール配置
態様を模式的に示したものである。
【0003】図10(a)に示した圧延機(以下、二段
圧延機という)は、最も基本的な構造をもつもので、上
下一対のワークロールW1 によって構成され、これら一
対のワークロールW1 の間に板状の圧延素材Sを供給す
ることにより当該圧延素材Sに圧延を施すようにしてい
る。
【0004】図10(b)に示した圧延機(以下、四段
圧延機という)は、上下一対のワークロールW2 をそれ
ぞれ各一のバックアップロールB2 によって支持するよ
うにしたものである。この四段圧延機では、バックアッ
プロールB2 によってワークロールW2 の撓みが抑えら
れるため、当該ワークロールW2 として二段圧延機より
も小径のものを適用することが可能となる。
【0005】図10(c)に示した圧延機(以下、六段
圧延機という)は、上下一対のワークロールW3 をそれ
ぞれ前後一対のバックアップロールB3 によって支持す
るようにしたものである。この六段圧延機では、四段圧
延機に対してさらにワークロールW3 を小径化すること
が可能となる。
【0006】図10(d)に示した圧延機(以下、十二
段圧延機という)は、上下一対のワークロールW4 をそ
れぞれ前後一対の中間ロールM4 で支持し、さらに各一
対の中間ロールM4 をそれぞれ3本の補強ベアリングロ
ールR4 で支持するようにしたものである。補強ベアリ
ングロールR4 は、それぞれが複数のローラベアリング
RBを並べて構成したものである。この十二段圧延機で
は、多数のロールM4、R4 によってワークロールW4
が支持されるため、ワークロールW4 を最も小径化する
ことが可能となる。
【0007】こうした図10(a)から図10(d)に
至るワークロールの小径化は、所要動力の低減に繋がる
ため、圧延機の小型化や低コスト化を図ることが可能に
なるばかりでなく、圧延素材Sを薄板化する上で重要な
要因となることが理論及び実績の双方から証明されてい
る。つまり、上述した各種圧延機においては、ワークロ
ールが小径になるほど圧延素材Sの板厚を小さくするこ
とができ、ワークロールを最も小径化した十二段圧延機
によれば、実際に板厚50〜10数μm程度の圧延製品
を製造することが可能である。しかも、この十二段圧延
機によれば、補強ベアリングロールR4 を構成する複数
のローラベアリングRBを個別に径方向に移動させるこ
とができるため、これらを適宜調整することにより圧延
素材Sの幅方向においてその板厚制御を容易に行うこと
が可能であり、製品品質の点でも有利となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電子技術分
野におけるめざましい進歩は、近年においても留まると
ころを知らず、上述した圧延機による圧延製品に対して
も更なる性能の向上を求めている。例えば、プリント配
線基板の多層・薄板化や二次電池製品の小型・大容量・
長寿命化、さらには半導体製品の高密度集積化に必要不
可欠となる圧延銅合金箔に対しては、板厚が数μmで、
しかも歩留まりの向上から板幅750mm超といった厳
しい要求がある。
【0009】このような要求に対して考えられるのは、
十二段圧延機のワークロールW4 をさらに小径化するべ
く、中間ロールや補強ベアリングロールの剛性を向上さ
せる、あるいはそれぞれの数を増やすということであ
る。
【0010】しかしながら、こうした圧延機にあって
は、圧延に関与するロールの重量、もしくは数量が著し
く増加するため、メカニカルロスや慣性重量の影響も多
大なものとなる。この結果、これらロールを正確に駆動
制御することがきわめて困難になり、ワークロールを通
過した圧延素材に縦伸び、中伸び、複合伸び、片伸びと
いった各種製品不良が多発するばかりか、容易に破断す
る事態も頻発するようになり、到底実用に耐えない。さ
らに、破断が発生した場合には、その断片が多数のロー
ル相互間に詰まって個々の周面を傷つけることになり、
その事後処理にも多大な時間が必要となる。つまり、圧
延製品の板厚が50〜10数μm程度以上の形状的に自
立可能な圧延製品に関しては、従前の圧延機と同様の考
え方、もしくはその延長上に位置する考え方によってこ
れを圧延製造することが可能であったが、数μmという
形状的に自立が困難な圧延製品である金属箔に関して
は、こうした考えが逆にその圧延製造を妨げる主因とな
ったのである。
【0011】そこで、本発明者等は、全く新たな発想の
下、ワークロールの撓みの点では十二段圧延機に比べて
劣るものの、ロールの正確な駆動制御という点で有利と
なる六段圧延機についてその金属箔の圧延製造限界に関
する実験・解析・改良を繰り返し実施し、ある一定の成
果を得ることができた。すなわち、形状的に自立が困難
なほど極薄で幅広の金属箔に関しては、ワークロールの
小径化及びロールの正確な駆動制御が必要であると同時
に、ワークロールの極近傍において圧延素材及び圧延製
品をガイドすることが、その圧延製造の具現化に繋がる
という点を見出したことである。実際に、こうした改良
型の六段金属箔用圧延機であれば、上述した要求水準に
は達しないものの、十二段圧延機の圧延製造限界よりさ
らに板厚の薄い圧延製品を製造できることを確認してい
る。
【0012】しかしながら、こうした改良型の六段金属
箔用圧延機にあっても、図11(a)及び図11(b)
に示すように、ワークロールW3 及びバックアップロー
ルB3 の配置態様から来る制約により、上述した要求水
準を達成するべくワークロールW3 を小径化した場合
(W3 →W3 ′)、以下に列挙するような課題が未だ残
る。
【0013】圧延素材Sのパスラインを挟んで対向す
るバックアップロールB3 の相互間隔rが、ワークロー
ルW3 ′の小径化に伴って減少し、これらバックアップ
ロールB3 が相互に接触する事態を招来する虞れがある
ため、当該ワークロールW3′の小径化に限界がある。
【0014】バックアップロールB3 が相互に近接す
ることに起因して、ワークロールW3 ′の極近傍に圧延
素材Sや圧延製品のガイドを配置するスペースを確保す
ることも困難になる。
【0015】各ワークロールW3 ′の軸心aと一対の
バックアップロールB3 の軸心bとを結ぶ面の相互内角
αを鈍角に設定せざるを得ず、バックアップロールB3
に加わる圧延荷重の反力が増大することになるため、圧
延荷重の制御の点で不利となるとともに、バックアップ
ロールB3 の各軸受部が早期に損傷する事態を招来す
る。
【0016】なお、これらの課題は、バックアップロー
ルB3 の径を小さくすれば、ある程度解決できるもので
ある。しかしながら、当該バックアップロールB3 にあ
っては、ワークロールW3 ′の撓みを防止すべくそれぞ
れに所望の剛性を確保する必要があるため、いずれも小
径化することはできない。
【0017】本発明は、上記実情に鑑みて、形状的に自
立することが困難なほど極薄で幅広の金属箔をも容易
に、かつ精度良く圧延製造することのできる金属箔用圧
延機を提供することを解決課題とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明では、一対のワー
クロールの相互間に板状の圧延素材を供給することによ
って当該圧延素材に圧延を施すと共に、軸心が相互に平
行となる態様で、それぞれワークロールに各一対の中問
ロールを接触配置させ、該中聞ロールに各一のバックア
ップロールを接角触配置させて、それぞれのワークロー
ルに対しこれら一対のバックアップロール及び一対の中
間ロールを介して圧延荷重を付与する金属箔用圧延機に
おいて、前記ワークロールに接触する各一対の中間ロー
ルの軸心を、前記ワークロールとの軸心を結ぷ面の相互
内角が鋭角となるように配置し、かつ前記一対の中問ロ
ールに接触するバックアップロールの軸心を、それぞれ
前記面を含む内角の領域内に配置している。
【0019】上記した構成においては、前記中間ロール
をそれぞれ軸心方向に沿って移動可能に配設し、圧延素
材の板厚偏差に応じて前記中間ロールを移動させるよう
にしてもよい。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づいて本発明を詳細に説明する。図1乃至図4は、本発
明に係る金属箔用圧延機の一実施形態を示したものであ
る。ここで例示する金属箔用圧延機は、特に、プリント
配線基板の多層・薄板化や二次電池製品の小型・大容量
・長寿命化、さらには半導体製品の高集積度化に必要と
なる極薄(数μm)の圧延銅合金箔を圧延製造する場合
に好適なもので、上下一対のワークロール10と、上下
二対のバックアップロール20と、上下二対の中間ロー
ル30とを備えた十段金属箔用圧延機である。
【0021】ワークロール10は、個々の両端部に細径
のネック部11を有し、かつこれらネック部11の間に
位置する胴部12が一様の外径を有した円柱状を成すも
ので、それぞれネック部11を介して第1ロールチョッ
ク40に回転可能に支持させてある。
【0022】第1ロールチョック40は、それぞれのワ
ークロール10に対して個別となるもので、各ワークロ
ール10の軸心が水平、かつ同一の鉛直面内に位置する
状態で、ハウジング50の開口51に突設する一対の支
持ブラケット52の間に上下に並設してある。これら第
1ロールチョック40は、ハウジング50に対して上下
方向にスライド可能であり、上下一対のワークロール1
0を、それぞれの姿勢を維持した状態で相互に近接離反
する方向に移動させる機能を有している。
【0023】また、各第1ロールチョック40と支持ブ
ラケット52の間には、ワークロールインクリーズベン
ダ60を介在させてある。
【0024】バックアップロール20は、上述したワー
クロール10と同様、個々の両端部に細径のネック部2
1を有し、かつこれらネック部21の間に位置する胴部
22が一様の外径を有した円柱状を成すものである。図
からも明らかなように、これらバックアップロール20
は、ネック部21及び胴部22の双方をいずれもワーク
ロール10のそれよりも太径に構成し、十分な剛性を確
保してある。バックアップロール20における胴部22
の長さは、ワークロール10のそれとほぼ同一である。
これらバックアップロール20は、それぞれ一対のワー
クロール10の外方となる位置に、各ネック部21を介
して第2ロールチョック70に回転可能に支持させてあ
る。
【0025】第2ロールチョック70は、上方に位置す
る一対のバックアップロール20(以下、上方バックア
ップロールという)と下方に位置する一対のバックアッ
プロール20(以下、下方バックアップロールという)
とで個別となるもので、左右に位置するバックアップロ
ール20の軸心が同一の水平面内に位置し、かつ上下に
位置するバックアップロール20の軸心が同一の鉛直面
内に位置する状態で、ハウジング50の開口51に上下
に並設してある。これら第2ロールチョック70は、第
1ロールチョック40と同様に、ハウジング50に対し
て上下方向にスライド可能であり、上方バックアップロ
ール20と下方バックアップロール20とを、それぞれ
の姿勢を維持した状態で相互に近接離反する方向に移動
させる機能を有している。
【0026】また、下方に位置する第2ロールチョック
70とハウジング50との間には、当該第2ロールチョ
ック70に鉛直方向に沿った圧延荷重を与えるための圧
下用油圧シリンダアクチュエータ80を介在させてあ
り、一方、上方に位置する第2ロールチョック70とハ
ウジング50との間には、一対のバランスシリンダ81
を介在させてある。さらに、各第2ロールチョック70
には、第1ロールチョック40に対向する端部に、後述
する第3ロールチョック90を収容するための切欠71
が設けてある。なお、図中の符号82は、上方に位置す
る第2ロールチョック70とハウジング50との間に介
在し、圧下用油圧シリンダアクチュエータ80によって
与えられた圧延荷重を測定するためのロードセルであ
る。
【0027】中間ロール30は、それぞれの両端部に細
径のネック部31を有し、かつこれらネック部31の間
に位置する胴部32が一方側に向けて漸次外径が僅かず
つ減少するテーパ円柱状を成している。各ネック部31
と胴部32との間は、それぞれ胴部32に向けて漸次外
径が増加するテーパ面33,34によって連続させてあ
る。図からも明らかなように、これら中間ロール30
は、胴部32の最小外径がバックアップロール20の胴
部22よりも十分細径で、かつワークロール10の胴部
12よりも僅かに太径となるように構成してある。中間
ロール30における胴部32の長さは、ワークロール1
0のそれとほぼ同一である。これら中間ロール30は、
左右に位置するものの胴部32が互いに同一の向きとな
る一方、上下に位置するものの胴部32が相互に逆向き
となる状態で、それぞれワークロール10及び一対のバ
ックアップロール20の相互間位置に、各ネック部31
を介して第3ロールチョック90に回転可能に支持させ
てある。
【0028】第3ロールチョック90は、上方に位置す
る一対の中間ロール30(以下、上方中間ロールとい
う)と下方に位置する一対の中間ロール30(以下、下
方中間ロールという)とで個別となるもので、左右に位
置する中間ロール30の軸心が同一の水平面内に位置
し、かつ上下に位置する中間ロール30の軸心が同一の
鉛直面内に位置する状態で、各第2ロールチョック70
の切欠71に収容させてある。これら第3ロールチョッ
ク90は、第2ロールチョック70に対して上下方向に
スライド可能であり、上方中間ロール30と下方中間ロ
ール30とをそれぞれの姿勢を維持した状態で相互に近
接離反する方向に移動させる機能を有している。
【0029】また、上方中間ロール30と下方中間ロー
ル30とにおいて同一側の端部に位置する第3ロールチ
ョック90には、ハウジング50との間にシフトシリン
ダアクチュエータ100を介在させてある。シフトシリ
ンダアクチュエータ100は、図には明示していない
が、それぞれのシリンダ本体101を介してハウジング
50に取り付けられ、かつそれぞれの作動ロッド102
が第3ロールチョック90の上下動を許容する状態で当
該第3ロールチョック90に係合してある。
【0030】さらに、各第3ロールチョック90と支持
ブラケット52の間には、中間ロールインクリーズベン
ダ110を介在させてある一方、各第3ロールチョック
90と第2ロールチョック70との間には、中間ロール
ディクリーズベンダ120を介在させてある。
【0031】図5は、本実施形態の十段金属箔用圧延機
において、上述した上下一対のワークロール10、上下
二対のバックアップロール20及び上下二対の中間ロー
ル30の具体的な配置態様を模式的に示したものであ
る。
【0032】このうち、図5(a)は、ワークロール1
0が初期状態にある場合の配置態様を示すもので、各ワ
ークロール10の軸心aとこれに接触する一対の中間ロ
ール30の軸心cとを結ぶ面dの延長上にそれぞれバッ
クアップロール20の軸心bを位置させるようにしてお
り、圧下用油圧シリンダアクチュエータ80を駆動すれ
ば、それぞれのワークロール10に対し一対のバックア
ップロール20及び一対の中間ロール30を介して圧延
荷重を付与することが可能になる。
【0033】図5(b)は、使用に伴う再研磨処理によ
ってワークロール10′が縮径した状態を示すもので、
各ワークロール10′の軸心aとこれに接触する一対の
中間ロール30の軸心cとを結ぶ面dの相互内角領域に
それぞれバックアップロール20の軸心bが位置される
ようになる。この状態においても、圧下用油圧シリンダ
アクチュエータ80を駆動すれば、それぞれのワークロ
ール10に対し一対のバックアップロール20及び一対
の中間ロール30を介して圧延荷重を付与することが可
能である。
【0034】一方、上記十段金属箔用圧延機には、図8
に示すように、上下一対のワークロール10の上流側に
位置する部位にオイル噴射手段130及び巻出ガイド手
段140を配設するとともに、図1に示すように、その
下流側に位置する部位に巻取ガイド手段150を配設し
ている。
【0035】オイル噴射手段130は、それぞれのワー
クロール10における胴部12の外周面に対して比較的
低温(20〜40℃)のクーラントオイル(冷却兼潤滑
オイル)を噴射する低温オイル噴射ノズル131と、胴
部12の外周面に対して比較的高温(40〜60℃)の
クーラントオイルを噴射する高温オイル噴射ノズル13
2とをそれぞれワークロール10の軸方向に沿って交互
に等間隔、例えば50mmピッチで配置することによっ
て構成したものである。低温オイル噴射ノズル131
は、それぞれ個別の流量制御バルブ133及びポンプ1
34を介して低温オイルタンク135に接続してある一
方、高温オイル噴射ノズル132は、それぞれ個別の流
量制御バルブ136及びポンプ137を介して高温オイ
ルタンク138に接続してある。図8からも明らかなよ
うに、各オイル噴射ノズル131,132は、それぞれ
の基端部をハウジング50に保持させ、かつ個々の噴射
口をワークロール10の外周面に対向させる位置に配置
してある。高温オイル噴射ノズル132は、それぞれク
ーラントオイルを圧延素材Sのパスラインに近接した部
位に噴射するように設定し、かつ低温オイル噴射ノズル
131は、それぞれクーラントオイルを圧延素材Sのパ
スラインから若干離隔した部位に噴射するように設定し
てある。
【0036】巻出ガイド手段140は、巻出機141に
巻回された板状の圧延素材Sをワークロール10の相互
間に案内するためのものであり、一方、巻取ガイド手段
150は、ワークロール10の相互間を通過した後の圧
延製品S′を巻取機151に案内するためのものであ
り、それぞれ複数のガイドロール160を互いに並設す
ることによって構成してある。図1からも明らかなよう
に、巻出機141は、ワークロール10の上流側におい
て当該ワークロール10に近接配置してあり、圧延素材
Sを巻回した部分がハウジング50の内部に位置するよ
うになっている。巻取機151もワークロール10の下
流側において当該ワークロール10に近接配置してあ
る。
【0037】それぞれのガイドロール160は、図9に
代表して示すように、中央軸161と中空ロール162
とを備えた二重構造を成している。中央軸161は、そ
の軸心がワークロール10の軸心と平行となる状態でベ
アリング163を介してハウジング50、もしくはハウ
ジング50に設けた図示せぬブラケットに回転可能に支
持してあり、各ベアリング163から突出する一方の端
部にそれぞれドリブンプーリ164を備えている。中空
ロール162は、その内径が中央軸161よりも太径の
円筒状を成すもので、該中央軸161との間に介在させ
た間接駆動用ベアリング165を介して中央軸161の
外周域に回転可能に支持させてある。
【0038】これらガイドロール160のドリブンプー
リ164には、それぞれタイミングベルト166を張設
してある。タイミングベルト166は、エアモータ17
0の出力軸171に固着させたドライブプーリ172と
の間を接続し、該エアモータ170の回転力を個々のド
リブンプーリ164に伝達する機能を有している。
【0039】これらのガイドロール160においては、
エアモータ170を駆動すると、その回転力がドライブ
プーリ172及びタイミングベルト166を介してドリ
ブンプーリ164に伝達され、それぞれの中央軸161
が直接的に回転駆動されることになる。中央軸161が
回転すると、これに伴って間接駆動用ベアリング165
の内輪165aが回転することになるため、やがてこの
間接駆動ベアリング165の外輪165bが同期し、最
終的に中空ロール162が間接的に回転駆動されるよう
になる。この中空ロール162の回転は、直接駆動され
ている中央軸161に対して自由であり、例えば外力を
与えれば、当該中央軸161の回転状態に関わりなく直
ちに停止することが可能である。
【0040】なお、上述した巻取ガイド手段150のう
ちの何れか一つ、本実施形態では最も下流側に位置する
ガイドロール160′は、圧延製品S′の形状検出ロー
ルを兼ねている。つまり、このガイドロール160′
は、図には示していないが、中央軸161と中空ロール
162との間に多数の荷重測定器を備え、これら荷重測
定器によって検出されるラジアル荷重の分布に基づいて
圧延製品S′の形状を検出する機能を有している。
【0041】図6は、本実施形態の十段金属箔用圧延機
に適用する板厚制御装置を示すものである。以下、この
図6を参照しながら、十段金属箔用圧延機の作用につい
て説明する。
【0042】まず、上記十段金属箔用圧延機では、上述
したように、圧下用油圧シリンダアクチュエータ80を
伸長作動させれば、それぞれ一対のバックアップロール
20及び一対の中間ロール30を介して上下一対のワー
クロール10に圧延荷重が付与されることになる。従っ
て、この状態から巻出機141に予め巻回された板状の
圧延素材Sを、巻出ガイド手段140を通じてこれらワ
ークロール10の相互間に供給すれば、当該圧延素材S
に圧延を施すことができるようになる。ワークロール1
0を通過した圧延製品S′は、巻取ガイド手段150を
通じて巻取機151に案内され、当該巻取機151に順
次巻き取られることになる。この場合、十段金属箔用圧
延機においては、中間ロール30を回転駆動することに
よって間接的にワークロール10を回転させるようにし
てもよいし、これらワークロール10を直接回転駆動す
るようにしても構わない。
【0043】この間、板厚制御装置の主制御部200
は、上述した形状検出ロール160′からの出力信号に
基づいて得られる圧延製品S′の板厚偏差を常時監視し
ており、この板厚偏差をディスプレイ201を通じて可
視表示するとともに、この板厚偏差がゼロとなるよう
に、シフトシリンダ制御部202、ベンダ制御部203
及びバルブ制御部204に対してそれぞれ制御信号を与
える。
【0044】すなわち、シフトシリンダ制御部202で
は、上述した主制御部200からの制御信号に基づいて
上方中間ロール30と下方中間ロール30とを互いに逆
方向に適宜量だけシフトさせるべくシフトシリンダアク
チュエータ100を駆動し、一対のワークロール10の
間に供給される圧延素材Sの板厚偏差に応じて各中間ロ
ール30とワークロール10との接触長さを変更する制
御が実施される(図4参照)。
【0045】また、ベンダ制御部203においては、主
制御部200からの制御信号に基づいてワークロールイ
ンクリーズベンダ60、中間ロールインクリーズベンダ
110及び中間ロールディクリーズベンダ120を適宜
駆動し、ワークロール10のネック部11を互いに離反
する方向に押圧するとともに、中間ロール30のネック
部31を上下方向に沿って適宜方向に押圧することによ
り、圧延荷重によるワークロール10の撓み及び中間ロ
ール30の撓みをそれぞれ抑制するような制御が行われ
る。
【0046】さらに、バルブ制御部204では、主制御
部200からの制御信号に基づいてオイル噴射手段13
0の各流量制御バルブ133,136を駆動し、噴射す
るクーラントオイルの温度及びその流量を適宜変化させ
ることにより、ワークロール10の温度変化に起因した
収縮、膨張を利用して当該ワークロール10のロールク
ラウン量を最適とする制御が行われる。
【0047】これらの結果、上記十段金属箔用圧延機に
よれば、一対のワークロール10の相互間に供給される
圧延素材Sの幅方向全域に均一の圧延荷重が付与される
ようになり、幅方向において均一な厚さの圧延製品S′
を得ることができるようになる。
【0048】ここで、上記のようなロールの配置態様と
なる十段金属箔用圧延機では、各ワークロール10と一
対のバックアップロール20との間にそれぞれ一対の中
間ロール30を介在させるようにしているため、図5に
示したように、バックアップロール20に所望の剛性を
確保するべくこれらを十分に太径に構成した場合であっ
ても、圧延素材Sのパスラインを挟んで対向するバック
アップロール20の相互間に十分な距離が確保されるた
め、これらバックアップロール20が相互に接触する事
態を招来することなく、ワークロール10を十分に小径
化することが可能になるとともに、上述した巻出ガイド
手段140及び巻取ガイド手段150をワークロール1
0の極近傍に配置することが可能になる。
【0049】しかも、中間ロール30の介在により、各
ワークロール10の軸心aとバックアップロール20の
軸心bとを結ぶ面dの相互内角αを鋭角に設定すること
が可能となるため、バックアップロール20や中間ロー
ル30に加わる圧延荷重の反力を低減することができ、
圧延荷重の制御の点で有利となるとともに、これらバッ
クアップロール20や中間ロール30の各軸受部が早期
に損傷する事態を招来する虞れもない。
【0050】さらに、先に説明した従前の十二段圧延機
に比べて、圧延に関与するロールの重量、もしくは数量
が少なくて済むため、メカニカルロスや慣性重量の影響
も小さいものとなり、それぞれの駆動制御を容易、かつ
正確に行うことができるようになる。
【0051】従って、こうした十段金属箔用圧延機によ
れば、従前の圧延機ではいずれも達し得なかった板厚が
数μmで、板幅750mm超といった圧延製品S′に対
する厳しい要求にも十分に対応することが可能になり、
この極薄で幅広の金属箔を適用することが必須となるプ
リント配線基板の多層・薄板化や二次電池製品の小型・
大容量・長寿命化、さらには半導体製品の高密度集積化
にも寄与することになる。
【0052】しかも、上述した十段金属箔用圧延機にあ
っては、高温オイル噴射ノズル132及び低温オイル噴
射ノズル131をワークロール10の極近傍に配置して
いるため、クーラントオイルを不必要に拡散させること
なくこれをワークロール10に噴射することが可能であ
り、当該ワークロール10に対するクーラントオイルの
温度制御及び流量制御がより正確となる。
【0053】また、巻出ガイド手段140及び巻取ガイ
ド手段150として、中央軸161と中空ロール162
とからなるものを適用し、かつ中空ロール162を間接
駆動するようにしている。従って、圧延素材Sや圧延製
品S′に対して与える慣性力の影響を可及的に小さいも
のとすることができ、巻き出しや巻き取りの速度に変化
が生じた場合、あるいは圧延製品S′の間にエアを巻き
込むことによって圧延製品S′の速度と巻取機151の
周速とに不一致が発生した場合であっても、当該圧延製
品S′に破断が発生する事態を可及的に防止することが
できるとともに、圧延素材Sの供給速度を高速化(60
0m/min以上)することも可能となる。
【0054】さらに、万が一圧延製品S′に破断が生じ
た場合であっても、上述したように、十二段圧延機に比
べて圧延に関与するロールの数が少ないため、その事後
処理も容易となる。
【0055】また、巻出機141及び巻取機151をワ
ークロール10に近接配置しているため、これらの間の
不要な通板距離を排除することにより、圧延素材Sや圧
延製品S′にしわを発生させず、また伸びによる破断を
招来する虞れもない。
【0056】これらの結果、上記十段金属箔用圧延機に
よれば、板厚が数μmで板幅が750mm超といった、
極薄で幅広の金属箔の量産化に対しても容易に具現化す
ることが可能である。
【0057】なお、上述した実施の形態では、ガイドロ
ールの駆動源としてエアモータを適用しているため、オ
イル噴射手段から供給されるオイルクーラントに対する
発火の問題を招来する虞れがない。しかしながら、ガイ
ドロールの駆動源としては、必ずしもエアによるものを
適用する必要はない。
【0058】また、温度の異なるクーラントオイル毎に
個別の噴射ノズルを設けているため、温度応答性の点で
もきわめて有利であるが、共通の噴射ノズルから温度の
異なるクーラントオイルを択一的に噴射するように構成
してももちろんよい。
【0059】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
軸心が相互に平行となる態様で、それぞれワークロール
に各一対の中間ロールを接触配置させるとともに、該中
間ロールに各一のバックアップロールを接触配置させ、
それぞれのワークロールに対しこれら一対のバックアッ
プロール及び一対の中間ロールを介して圧延荷重を付与
するようにしているため、ワークロールを小径化した場
合であっても、圧延素材を挟んで対向配置されるバック
アップロールの相互間に十分なスペースを確保できるよ
うになるとともに、ワークロールの極近傍において圧延
素材及び圧延製品をガイドすることができるようにな
る。また、ワークロールとバックアップロールとの間に
中間ロールが介在するため、ワークロールを小径化した
場合であっても、ワークロールの軸心と中間ロールの軸
心とを結ぶ面の相互内角を鋭角に設定することができ、
これらのロールに加わる圧延荷重の反力が小さくなって
その駆動制御の点で有利となる。しかも、従前の十二段
圧延機に対しては、メカニカルロスや慣性重量の点でき
わめて有利となり、ロールを正確に駆動制御することも
容易となるため、ワークロールを通過した圧延製品に縦
伸び、中伸び、複合伸び、片伸びといった各種製品不良
を招来したり、容易に破断する事態を招来する虞れがな
くなる。万が一破断した場合であってもロールの数が十
二段圧延機に比べれば少ないため、その事後処理に費や
す時間も短縮できる。これらの結果、本発明によれば、
数μmといった極薄の金属箔をも容易に、かつ精度よく
圧延製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る金属箔用圧延機の一実施形態を概
念的に示す正面図である。
【図2】図1に示した金属箔用圧延機の要部を示す拡大
半断面図である。
【図3】図1に示した金属箔用圧延機のロール配置を概
念的に示す斜視図である。
【図4】図1に示した金属箔用圧延機のロール配置を示
す側面図である。
【図5】図1に示した金属箔用圧延機のロール配置を示
したもので、(a)はワークロールの初期状態を示す概
念正面図、(b)は使用に伴う再研磨処理によってワー
クロールが縮径した状態を示す概念正面図である。
【図6】図1に示した金属箔用圧延機で適用する板厚制
御装置のブロック図である。
【図7】図1に示した金属箔用圧延機の冷却潤滑系を示
す回路図である。
【図8】ロールクーラントを噴射するノズルの配置を示
す要部拡大図である。
【図9】ガイドロールの駆動機構を示す断面図である。
【図10】(a)乃至(d)はそれぞれ従来の圧延機を
模式的に示す斜視図である。
【図11】(a)は図10(c)に示した圧延機のロー
ル配置を示した概念図、(b)はワークロールの小径化
した圧延機の概念図である。
【符号の説明】
10 ワークロール 11 ネック部 12 胴部 20 バックアップロール 21 ネック部 22 胴部 30 中間ロール 31 ネック部 32 胴部 33,34 テーパ面 40 第1ロールチョック 50 ハウジング 51 開口 52 支持ブラケット 60 ワークロールインクリーズベンダ 70 第2ロールチョック 71 切欠 80 圧下用油圧シリンダアクチュエータ 81 バランスシリンダ 90 第3ロールチョック 100 シフトシリンダアクチュエータ 101 シリンダ本体 102 作動ロッド 110 中間ロールインクリーズベンダ 120 中間ロールディクリーズベンダ 130 オイル噴射手段 131 低温オイル噴射ノズル 132 高温オイル噴射ノズル 133,136 流量制御バルブ 134,137 ポンプ 135 低温オイルタンク 138 高温オイルタンク 140 巻出ガイド手段 141 巻出機 150 巻取ガイド手段 151 巻取機 160 ガイドロール 160′ 形状検出ロール 161 中央軸 162 中空ロール 163 ベアリング 163 間接駆動ベアリング 164 ドリブンプーリ 165 間接駆動用ベアリング 165a 内輪 165b 外輪 166 タイミングベルト 170 エアモータ 171 出力軸 172 ドライブプーリ 200 主制御部 201 ディスプレイ 202 シフトシリンダ制御部 203 ベンダ制御部 204 バルブ制御部 S 圧延素材 S′ 圧延製品 a ワークロールの軸心 b バックアップロールの軸心 c 中間ロールの軸心 d 面 α 相互内角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−175002(JP,A) 特開 平11−277107(JP,A) 特開 昭58−50105(JP,A) 特開 昭60−83707(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 1/40 B21B 13/14 B21B 31/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のワークロールの相互間に板状の圧
    延素材を供給することによって当該圧延素材に圧延を施
    すと共に、軸心が相互に平行となる態様で、それぞれワ
    ークロールに各一対の中問ロールを接触配置させ、該中
    聞ロールに各一のバックアップロールを接角触配置させ
    て、それぞれのワークロールに対しこれら一対のバック
    アップロール及び一対の中間ロールを介して圧延荷重を
    付与する金属箔用圧延機において前記ワークロールに接触する各一対の中間ロールの軸心
    を、前記ワークロールとの軸心を結ぷ面の相互内角が鋭
    角となるように配置し、かつ前記一対の中問ロールに接
    触するバックアップロールの軸心を、それぞれ前記面を
    含む内角の領域内に配置した ことを特徴とする金属箔用
    圧延機。
  2. 【請求項2】 前記中間ロールをそれぞれ軸心方向に沿
    って移動可能に配設し、圧延素材の板厚偏差に応じて前
    記中間ロールを移動させるようにした請求項1に記載の
    金属箔用圧延機。
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