WO2012070561A1 - ロールプレス装置 - Google Patents

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本城 恒
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株式会社Ihi
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a roll press apparatus.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2010-261486 for which it applied to Japan on November 24, 2010, and uses the content here.
  • a rolling device for rolling a plate material for example, as shown in Patent Document 1, an apparatus for rolling a plate material between a pair of opposed rolls is used.
  • a method is used in which a correction mechanism that corrects bending of a roll during rolling is installed to make the thickness of a sheet material uniform.
  • rolls having regions having different inclination angles in a crown shape are arranged to face each other, and the opposed rolls are moved in a direction opposite to the rotation axis direction, thereby forming a sheet. The thickness at the end and the thickness at the center of the sheet are adjusted.
  • Non-Patent Document 1 in the process of manufacturing a secondary battery, an electrode material sheet in which an electrode material is disposed on an electrode plate base plate as a base material can be manufactured by a roll press apparatus. Proposed.
  • a roll press apparatus is for compressing and molding an electrode material disposed on an electrode plate base plate, and is different from the above-described rolling apparatus for rolling an object and thinly deforming it.
  • attempts have been made to uniformize the thickness of the electrode material sheet using a correction mechanism that corrects the deflection of the roll.
  • an electrode material sheet is manufactured by a roll press apparatus
  • a plurality of coating films containing electrode materials are arranged in multiple rows in the width direction of the electrode plate base plate.
  • a plurality of coating films arranged in a strip are pressed between rolls at a time.
  • the coating film applied as a different strip is formed by discharging the coating liquid from different nozzles, there may be variations in the thickness of the coating film for each strip due to variations in nozzle ejection accuracy. That is, in the roll press apparatus, the thickness of the molding target (for example, coating liquid) tends to vary.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and in a roll press apparatus, even when the thickness of a molding target on a sheet varies, the molding target can be molded to a desired thickness. For the purpose.
  • a roll press that presses the molding object arranged on the sheet in the gap between the first roll and the second roll arranged opposite to each other together with the sheet. It is an apparatus, Comprising: The crown shape of the said 1st roll and the said 2nd roll has an inclination area
  • the first roll and the second roll can be moved in the opposite directions along the rotation axis direction by the roll moving device. For this reason, if the crown shape of the first roll and the second roll is not a straight line, the gap distance in the rotation axis direction can be changed depending on the location by moving the first roll and the second roll in opposite directions. it can.
  • the molding target can be molded to a desired thickness.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a cross section taken along line II-II in FIG. 1. It is a schematic diagram for demonstrating operation
  • the roll press apparatus 1 of this embodiment manufactures an electrode material sheet by pressing and molding a plurality of coating films T (molding targets) arranged in multiple lines on the electrode plate S, together with the sheet.
  • the upper roll 2 first roll
  • the lower roll 3 second roll
  • the upper shift beam 4 first shift beam
  • the lower shift beam 5 A second shift beam
  • a roll bending device 6 a gap adjusting device 7
  • an upper roll shift cylinder 8 first cylinder
  • second roll shift cylinder 9 second cylinder.
  • the coating film T is a material including an electrode material, and is a solid obtained by drying a predetermined amount of a binder of a fluid (coating liquid) including the electrode material. For this reason, even if it is a case where the coating film T is apply
  • the upper roll 2 abuts on the upper side of the electrode plate mother plate S to mold the coating film T on the electrode plate mother plate S, and the rotation axis is in a horizontal direction perpendicular to the traveling direction of the electrode plate mother plate S. It is arranged toward.
  • the upper roll 2 is disposed above the lower roll 3, and is disposed to face the lower roll 3 in parallel.
  • the lower roll 3 abuts on the lower side of the electrode plate base plate S to form the coating film T on the electrode plate base plate S, and is disposed below the upper roll 2 in parallel with the upper roll 2. Has been.
  • Each of the upper roll 2 and the lower roll 3 is connected to a drive device (not shown), and the rotational power is transmitted from the drive device toward the traveling direction of the electrode plate base plate S. They are driven to rotate at the same speed in opposite directions.
  • the crown shape of the upper roll 2 (the contour shape of the pressing surface when viewed from the traveling direction of the electrode plate S) is an end region. It is comprised by R1 and center area
  • the end region R1a is a region that presses the end of the electrode plate base plate S, and is provided on the left end side in the rotation axis direction of the upper roll 2 in FIG.
  • the end region R1b is a region that presses the end of the electrode plate base plate S, and is provided on the right end side in the rotation axis direction of the upper roll 2 in FIG.
  • regions R1a and R1b are inclined by inclination-angle (theta) 1 with respect to the rotating shaft of the upper side roll 2 in the gap. Specifically, the end region R1a is reduced in diameter toward the left side in FIG. The end region R1b increases in diameter toward the right side in FIG.
  • press working is performed on an electrode plate base plate S in which eight coating films T are arranged at equal intervals in the width direction. I do. That is, in the electrode plate base plate S that is pressed by the roll press device 1 of the present embodiment, a plurality of coating films T are arranged in multiple rows in the width direction of the electrode plate base plate S. Such a coating film T is formed by supplying the coating liquid from one supply pipe and discharging the coating liquid from a nozzle arranged for each strip.
  • the end region R1a has a width so as to press only the coating film T positioned at the leftmost end of the electrode plate base plate S among the plurality of coating films T arranged. Is set. Further, the end region R1b is set to have a width so as to press only the coating film T positioned at the rightmost end of the electrode plate mother plate S among the plurality of coating films T arranged.
  • the central region R2 is a region that presses the central portion sandwiched between the end portions of the electrode plate mother plate S that is pressed by the end region R1a and R1b, and is sandwiched between the end region R1a and the end region R1b. Has been placed.
  • the central region R2 is set at a different inclination angle from the end regions R1a and R1b. Specifically, the central region R2 is inclined in the negative direction when the inclination direction of the end regions R1a and R1b is a positive direction, and the inclination angle ⁇ 2 is larger than the inclination angle ⁇ 1 of the end regions R1a and R1b. It is set small. That is, the central region R2 is reduced in diameter toward the right side in FIG.
  • the crown shape of the lower roll 3 is set to a shape that is inverted vertically and horizontally with respect to the crown shape of the upper roll 2. That is, the crown shape of the upper roll 2 and the crown shape of the lower roll 3 are the same. However, the end region R1a of the upper roll 2 is located at the left end in FIG. 2, but the end region R1a of the lower roll 3 is located at the right end in FIG. Further, the end region R1b of the upper roll 2 is located at the right end in FIG. 2, but the end region R1b of the lower roll 3 is located at the left end in FIG. That is, the lower roll 3 is reversed with respect to the upper roll 2. As a result, since the lower roll 3 is arranged in parallel with the upper roll 2, the crown shape of the lower roll 3 is the end region R1a as in the crown shape of the upper roll 2, as shown in FIG. , R1b and the central region R2.
  • the upper roll 2 is moved in a direction to move the end regions R1a away from each other and bring the end regions R1b closer to each other.
  • the lower roll 3 are moved in opposite directions along the rotation axis direction (in FIG. 2, when the upper roll 2 is moved to the left side and the lower roll 3 is moved to the right side), The central regions R2 are far from each other (see FIG. 3A).
  • the gap distance in the region where the outermost coating film T of the multi-layered coating films T is molded is reduced, and the gap distance in the other regions is increased (see the same figure).
  • the upper roll 2 and the lower roll 3 are The rate of change of the gap distance when moving in the opposite direction is larger in the region where the outermost one of the coating films T arranged in the strip is molded than in the other regions.
  • the upper shift beam 4 is disposed above the upper roll 2, and a bearing 10 that pivotally supports the upper roll 2 is fixed and disposed along the upper roll 2.
  • the lower shift beam 5 is disposed below the lower roll 3, and a bearing 11 that pivotally supports the lower roll 3 is fixed and disposed along the lower roll 3.
  • a pair of frames 12 arranged to face each other are fixed to both end sides of the upper roll 2 and the lower roll 3.
  • the bearing 10 and the bearing 11 are supported by the frame 12, thereby supporting the upper roll 2, the lower roll 3, the upper shift beam 4, and the lower shift beam 5.
  • the bearing 10 and the bearing 11 are supported so that it can slide independently in the rotating shaft direction of the upper roll 2 and the lower roll 3.
  • the bearing 10 is fixed to the upper shift beam 4 via the axle box 10A, and the inner race 10a is fixed to the upper roll 2, and the outer race is fixed to the axle box 10A. 10b, and a roller 10c interposed between the inner race 10a and the outer race 10b.
  • the bearing 11 is fixed to the lower shift beam 5 via the axle box 11A, and is fixed to the inner race 11a fixed to the lower roll 3 and the axle box 11A.
  • the outer race 11b includes a roller 11c interposed between the inner race 11a and the outer race 11b.
  • the roll bending device 6 is for correcting the bending of the upper roll 2 or the lower roll 3. As shown in FIG. 2, the roll bending apparatus 6 is provided for each of the upper roll 2 and the lower roll 3.
  • the roll bending device 6 that corrects the deflection of the upper roll 2 is fixed to the upper shift beam 4 and is connected to both ends of the upper roll 2 by bearings 6a. Then, the roll bending device 6 corrects the bending by curving the upper roll 2 by lifting or lowering both ends of the upper roll 2 supported by the bearing 10. As shown in FIG. 2, the bearing 6a is fixed to the upper shift beam 4 via a shaft box 6b, and an inner race 6a1 fixed to the upper roll 2 and an outer race fixed to the shaft box 6b. 6a2 and a roller 6a3 interposed between the inner race 6a1 and the outer race 6a2.
  • the roll bending device 6 that corrects the deflection of the lower roll 3 is fixed to the lower shift beam 5 and is connected to both ends of the upper roll 2 by bearings 6a.
  • the roll bending device 6 corrects the bending by curving the lower roll 3 by lifting or lowering both ends of the lower roll 3 supported by the bearing 11.
  • the bearing 6a is fixed to the lower shift beam 5 via a shaft box 6b, and is fixed to the inner race 6a1 fixed to the lower roll 3 and the shaft box 6b. It has an outer race 6a2 and a roller 6a3 interposed between the inner race 6a1 and the outer race 6a2.
  • a positioning sleeve 13 is provided between the inner race 10a of the bearing 10 and the roll body of the upper roll 2, and between the inner race 10a of the bearing 10 and the inner race 6a1 of the bearing 6a. Is installed.
  • a positioning cup 14 for positioning the inner race 6a1 of the bearing 6a is bolted to the end of the upper roll 2. The positioning sleeve 13 and the positioning cup 14 position the bearing 10, the bearing 6 a, and the upper roll 2.
  • a positioning sleeve is provided between the inner race 11a of the bearing 11 and the roll body of the lower roll 3, and between the inner race 11a of the bearing 11 and the inner race 6a1 of the bearing 6a. 15 is installed.
  • a positioning cup 16 for positioning the inner race 6a1 of the bearing 6a is bolted to the end of the lower roll 3. The positioning sleeve 15 and the positioning cup 16 position the bearing 11, the bearing 6 a, and the lower roll 2.
  • the gap adjusting device 7 adjusts the gap distance between the upper roll 2 and the lower roll 3, and is installed on the frame 12.
  • the gap adjusting device 7 adjusts the gap distance between the upper roll 2 and the lower roll 3 by moving the lower shift beam 5 up and down.
  • the upper roll shift cylinder 8 moves the upper roll 2 in the rotation axis direction, is fixed to the frame 12, and is connected to the upper shift beam 4.
  • the upper roll shift cylinder 8 moves the upper roll 2 in the rotation axis direction by pushing or pulling the upper shift beam 4 in the rotation axis direction of the upper roll 2.
  • the lower roll shift cylinder 9 moves the lower roll 3 in the rotation axis direction, is fixed to the frame 12, and is connected to the lower shift beam 5.
  • the lower roll shift cylinder 9 moves the lower roll 3 in the rotation axis direction by pushing or pulling the lower shift beam 5 in the rotation axis direction of the lower roll 3.
  • the roll moving apparatus of this invention is comprised by the above-mentioned upper side roll shift cylinder 8 and the lower side roll shift cylinder 9.
  • FIG. 1 the roll moving apparatus of this invention is comprised by the above-mentioned upper side roll shift cylinder 8 and the lower side roll shift cylinder 9.
  • the roll press apparatus 1 of this embodiment is provided with a control device (not shown), and is controlled by the upper roll shift cylinder 8 and the lower roll shift cylinder 9 under the control of the control device.
  • the roll 3 is moved parallel to the rotation axis and in the opposite direction.
  • an electrode plate base plate S in which a plurality of coating films T are arranged in a gap between the upper roll 2 and the lower roll 3 is supplied.
  • the coating film T is pressed together with the electrode plate base plate S only with a load applied by the upper roll 2 and the lower roll 3 in the gap.
  • the deflection of the upper roll 2 and the lower roll 3 is corrected by the roll bending device 6. Further, the overall adjustment of the gap distance is performed by the gap adjusting device 7.
  • a coating film T is discharged and applied to the electrode plate S from a plurality of nozzles arranged in the width direction of the electrode plate S.
  • the coating film T is supplied from one pipe to all the nozzles, the nozzle located at the end of the plurality of nozzles has a lower internal pressure and the discharge amount is smaller than that of the other nozzles.
  • decrease of the discharge amount of the coating film T is shown.
  • the control device acquires the thickness information of the coating film T based on the measurement result of the thickness measuring device disposed downstream of the roll press device 1 and the command from the operation unit operated by the operator.
  • the upper roll 2 and the lower roll 3 are set so that the gap distance in the end region R1 and the gap distance in the central region R2 are equal. And bring them closer together.
  • the upper roll 2 and the lower roll 3 can be moved in opposite directions along the rotation axis direction. For this reason, if the crown shape of the upper roll 2 and the lower roll 3 is not a straight line as in this embodiment, the gap in the rotation axis direction can be obtained by moving the upper roll 2 and the lower roll 3 in opposite directions. The distance can be changed depending on the location. Therefore, according to the roll press apparatus 1 of the present embodiment, the coating film T can be molded to a desired thickness even when the thickness of the coating film T on the electrode plate base plate S varies. Is possible.
  • the upper roll 2 and the lower roll 3 having the end region R1 and the central region R2 are arranged at the end portion of the electrode plate base plate S where the thickness variation is most likely to occur.
  • the thickness of the applied coating film T can be changed flexibly.
  • the upper roll 2 is moved by moving the upper shift beam 4, and the lower roll 3 is moved by moving the lower shift beam 5.
  • An actuator that directly contacts the upper roll 2 and the lower roll 3 can also be used as a roll moving device.
  • the upper roll 2 and the lower roll 3 are moved, There is a possibility that a load acts locally on a part of the lower roll 3 to cause an undesirable deformation in the upper roll 2 and the lower roll 3.
  • the upper roll 2 is moved by moving the upper shift beam 4, and the lower roll 3 is moved by moving the lower shift beam 5, so that the upper roll 2 and the lower roll 3 are moved.
  • the roll press apparatus 1 of the present embodiment presses the coating film T with a load applied by the upper roll 2 and the lower roll 3. For this reason, it is not necessary to provide the backup roll installed when the further load is required, and it is a simple and cheap roll press apparatus. Further, by adopting such a configuration, it is possible to easily install the upper shift beam 4 and the lower shift beam 5 as described above, and to adjust the gap distance with high accuracy.
  • the present invention is not limited to this, and can be applied to a press roll apparatus that places a molding object other than the coating film T on a sheet other than the electrode plate base plate S and presses it. Further, the present invention can be applied to a roll press apparatus for forming a coating film formed by applying some coating liquid on a sheet, for example, a process for producing an electrode material sheet used for a solar cell Can also be used.
  • the structure by which the coating film T was made into a series in the advancing direction of the electrode plate mother board S was demonstrated.
  • the coating film for performing molding in the present invention is not limited to this, and the coating film may be divided into a plurality in the traveling direction of the electrode plate base plate S.
  • the crown shape of the upper side roll 2 and the lower side roll 3 demonstrated the structure formed with the straight line.
  • the present invention is not limited to this, and it is also possible to employ a configuration in which the end regions R1a, R1b and the central region R2 are curved as shown in FIG.
  • the rolls 2 and 3 are rounded as described above, the effect that the fluctuation of the distribution of the roll gap in the plate width direction due to the deflection of the roll axis can be corrected and controlled by shifting the rolls 2 and 3 is increased.
  • the molding target can be molded to a desired thickness.

Abstract

 平行に対向配置される第1ロールと第2ロールとのギャップにおいてシート上に配置された成型対象を前記シートごとプレス加工するロールプレス装置であって、 前記第1ロール及び前記第2ロールのクラウン形状が互いの回転軸に対して傾斜する傾斜領域を有し、 前記第1ロールと前記第2ロールとを互いの回転軸方向に沿って反対方向に移動するロール移動装置を備えるロールプレス装置。

Description

ロールプレス装置
 本発明は、ロールプレス装置に関する。
 本願は、2010年11月24日に日本国に出願された特願2010-261486号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来から、板材を圧延加工する圧延装置としては、例えば、特許文献1に示すように、対向配置された一対のロール間で板材を圧延する装置が用いられている。
このような圧延装置では、例えば特許文献1に示すように、圧延時におけるロールの撓みを補正する補正機構を設置し、シート材の厚みを均一とする方法が用いられている。
また、圧延装置では、例えば特許文献2に示すように、クラウン形状において傾斜角度が異なる領域を有するロールを対向配置し、対向配置されたロールを回転軸方向の反対方向に移動することによって、シート端部における厚みとシート中央部における厚みとを調節している。
特開平11-260356号公報 特開2002-11503号公報
「二次電池用電極材シートの圧縮加工ロール設備事業 -日立エンジニアリングサービスの高精度ロールプレス機-」、渡辺健一、産業機械誌2004年8月号、第65頁~67頁
ところで、近年は、非特許文献1に示すように、二次電池の製造過程において、基材としての極板母板上に電極材が配置された電極材シートをロールプレス装置で製造することが提案されている。
このようなロールプレス装置は、極板母板上に配置された電極材を圧縮して成型するためのものであり、対象物を圧延して薄く変形させる上述の圧延装置とは異なるものであるが、非特許文献1に記載されているように、ロールの撓みを補正する補正機構を用いて電極材シートの厚みを均一化する試みがなされている。
しかしながら、通常、電極材シートをロールプレス装置で製造する場合には、大量生産を可能とするために、極板母板の幅方向に電極材を含む塗布膜を多条に複数配列し、多条に複数配列された塗布膜を一度にロール間でプレス加工している。
そして、異なる条として塗布される塗布膜は、異なるノズルから塗布液が吐出されて形成されるため、ノズルの吐出精度のばらつきから、条ごとの塗布膜の厚みにばらつきが生じることがある。
つまり、ロールプレス装置では、成型対象(例えば塗布液)の厚みにばらつきが生じやすい。
 ロールの撓みを補正する補正機構では、大きさは可変であるものの、ロール撓み補正カーブは1つであるため、成型対象(例えば塗布膜)の厚みにばらつきが生じると、全ての成型対象を所望の厚みに成型することが難しい。
 本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ロールプレス装置において、シート上の成型対象の厚みにばらつきが生じた場合であっても、成型対象を所望の厚みに成型可能とすることを目的とする。
 本発明の実施形態では、上記課題を解決するため、平行に対向配置される第1ロールと第2ロールとの間のギャップにおいてシート上に配置された成型対象を上記シートごとプレス加工するロールプレス装置であって、上記第1ロール及び上記第2ロールのクラウン形状が互いの回転軸に対して傾斜する傾斜領域を有し、上記第1ロールと上記第2ロールとを互いの回転軸方向に沿って反対方向に移動するロール移動装置を備える。
 本発明によれば、ロール移動装置によって、第1ロールと第2ロールとを回転軸方向に沿って反対方向に移動可能とされている。
 このため、第1ロールと第2ロールとのクラウン形状が直線でなければ、第1ロールと第2ロールとを反対方向に移動させることによって、回転軸方向におけるギャップ距離を場所によって変化させることができる。
 本発明によれば、シート上の成型対象の厚みにばらつきが生じた場合であっても、成型対象を所望の厚みに成型可能とすることが可能となる。
本発明の一実施形態におけるロールプレス装置の斜視図である。 図1のII-II線断面を示す模式図である。 本発明の一実施形態におけるロールプレス装置の動作を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態におけるロールプレス装置の動作を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態におけるロールプレス装置の変形例を示す模式図である。
 以下、図面を参照して、本発明に係るロールプレス装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
 本実施形態のロールプレス装置1は、極板母板S上に多条に複数配列された塗布膜T(成型対象)をシートごとプレス加工して成型して電極材シートを製造するものであり、図1及び図2に示すように、上側ロール2(第1ロール)と、下側ロール3(第2ロール)と、上側シフトビーム4(第1シフトビーム)と、下側シフトビーム5(第2シフトビーム)と、ロールベンディング装置6と、ギャップ調節装置7と、上側ロールシフトシリンダ8(第1シリンダ)と、下側ロールシフトシリンダ9(第2シリンダ)とを備えている。
 なお、塗布膜Tは、電極材材料を含む材料であり、電極材材料を含む流動体(塗布液)のバインダが所定量乾燥してやや固化したものである。このため、塗布膜Tは、極板母板Sの下側面に塗布された場合であっても、極板母板Sから剥離することなく固着する。
 上側ロール2は、極板母板Sの上側に当接して極板母板S上の塗布膜Tを成型するものであり、回転軸が極板母板Sの進行方向と直交する水平方向に向けて配設されている。
 この上側ロール2は、下側ロール3の上方に配置されており、前記下側ロール3と平行に対向配置されている。
 下側ロール3は、極板母板Sの下側に当接して極板母板S上の塗布膜Tを成型するものであり、上側ロール2の下方に前記上側ロール2と平行に配設されている。
 なお、上側ロール2と下側ロール3とは、各々が不図示の駆動装置と接続されており、前記駆動装置から回転動力を伝達されることによって、極板母板Sの進行方向に向けて互いに逆方向に同速にて回転駆動される。
 そして、図2に示すように、本実施形態のロールプレス装置1において、上側ロール2のクラウン形状(極板母板Sの進行方向から見た場合の押圧面の輪郭形状)は、端部領域R1と、中央領域R2とによって構成されている。
 端部領域R1aは、極板母板Sの端部を押圧する領域であり、図2において、上側ロール2の回転軸方向における左端側に設けられている。端部領域R1bは、極板母板Sの端部を押圧する領域であり、図2において、上側ロール2の回転軸方向における右端側に設けられている。
 そして、2つの端部領域R1a,R1bは、ギャップにおいて上側ロール2の回転軸に対して傾斜角度θ1にて傾斜されている。具体的には、端部領域R1aは、図2において左側に向かうにつれて縮径している。端部領域R1bは、図2において右側に向かうにつれて拡径している。
 なお、本実施形態のロールプレス装置1においては、図1及び図2に示すように、幅方向に対して塗布膜Tが等間隔で8つ配列された極板母板Sに対してプレス加工を行う。つまり、本実施形態のロールプレス装置1によってプレス加工を行う極板母板Sは、前記極板母板Sの幅方向に対して塗布膜Tが多条に複数配列されている。
 このような塗布膜Tは、1つの供給管から塗布液が供給されると共に条ごとに配置されるノズルから塗布液が吐出されて形成される。
 そして、本実施形態のロールプレス装置1においては、端部領域R1aは、複数配列された塗布膜Tのうち極板母板Sの最左端に位置する塗布膜Tのみを押圧するように幅が設定されている。また、端部領域R1bは、複数配列された塗布膜Tのうち極板母板Sの最右端に位置する塗布膜Tのみを押圧するように幅が設定されている。
 中央領域R2は、端部領域R1a,R1bによって押圧される極板母板Sの端部に挟まれた中央部を押圧する領域であり、端部領域R1aと端部領域R1bとに挟まれて配置されている。
 この中央領域R2は、端部領域R1a,R1bと異なる傾斜角度に設定されている。具体的には、中央領域R2は、端部領域R1a,R1bの傾斜方向が正方向とすると、負方向に傾斜されており、その傾斜角度θ2が端部領域R1a,R1bの傾斜角度θ1よりも小さく設定されている。すなわち、中央領域R2は、図2において右側に向かうにつれて縮径している。
 一方、下側ロール3のクラウン形状は、上側ロール2のクラウン形状に対して上下左右に反転された形状に設定されている。すなわち、上側ロール2のクラウン形状と、下側ロール3のクラウン形状とは同一である。ただし、上側ロール2の端部領域R1aは図2において左端に位置しているが、下側ロール3の端部領域R1aは図2において右端に位置している。また、上側ロール2の端部領域R1bは図2において右端に位置しているが、下側ロール3の端部領域R1bは図2において左端に位置している。すなわち、下側ロール3は、上側ロール2に対して反転している。
 この結果、下側ロール3が上側ロール2と平行に配置されていることから、下側ロール3のクラウン形状は、図2に示すように、上側ロール2のクラウン形状と同様に端部領域R1a,R1bと中央領域R2とによって構成されている。
 上述のように上側ロール2のクラウン形状と、下側ロール3のクラウン形状とを設定することによって、互いの端部領域R1a同士を遠ざけると共に互いの端部領域R1b同士を近づける方向に上側ロール2と下側ロール3とを回転軸方向に沿って反対方向に移動させた場合(図2において、上側ロール2を左側に移動させ、下側ロール3を右側に移動させた場合)には、互いの中央領域R2同士が遠のく(図3A参照)。この結果、ギャップにおいて、多条配列された塗布膜Tのうち最端のものを成型する領域のギャップ距離が小さくなり、その他の領域のギャップ距離が大きくなる(同図参照)。
 一方、互いの端部領域R1a同士を近づけると共に互いの端部領域R1b同士を遠のく方向に上側ロール2と下側ロール3とを回転軸方向に沿って反対方向に移動させた場合(図2において、上側ロール2を右側に移動させ、下側ロール3を左側に移動させた場合)には、互いの中央領域R2同士が近づく(図3B参照)。この結果、ギャップにおいて、条配列された塗布膜Tのうち最端のものを成型する領域のギャップ距離が大きくなり、その他の領域のギャップ距離が小さくなる(同図参照)。
 なお、本実施形態のロールプレス装置1においては、中央領域R2の傾斜角度θ2が端部領域R1a,R1bの傾斜角度θ1よりも小さく設定されているため、上側ロール2と下側ロール3とを反対方向に移動した場合におけるギャップ距離の変化率は、条配列された塗布膜Tのうち最端のものを成型する領域が他の領域よりも大きくなる。
 上側シフトビーム4は、上側ロール2の上方に配置されており、上側ロール2を軸支する軸受10が固定されると共に上側ロール2に沿って配設されている。
 下側シフトビーム5は、下側ロール3の下方に配置されてり、下側ロール3を軸支する軸受11が固定されると共に下側ロール3に沿って配設されている。
 また、図1に示すように、上側ロール2及び下側ロール3の両端側には、対向配置される一対のフレーム12が固定されている。
 そして、軸受10及び軸受11がフレーム12によって支持されており、これによって上側ロール2、下側ロール3、上側シフトビーム4及び下側シフトビーム5が支持されている。
 なお、軸受10及び軸受11は、上側ロール2及び下側ロール3の回転軸方向に独立してスライド可能に支持されている。
 なお、図2に示すように、軸受10は、軸箱10Aを介して上側シフトビーム4に固定されており、上側ロール2に固定されるインナーレース10aと、軸箱10Aに固定されるアウターレース10bと、インナーレース10aとアウターレース10bとの間に介在されるコロ10cとを有している。
 また、図2に示すように、軸受11は、軸箱11Aを介して下側シフトビーム5に固定されており、下側ロール3に固定されるインナーレース11aと、軸箱11Aに固定されるアウターレース11bと、インナーレース11aとアウターレース11bとの間に介在されるコロ11cとを有している。
 ロールベンディング装置6は、上側ロール2あるいは下側ロール3の撓みを補正するためのものである。
 そして、図2に示すようにロールベンディング装置6は、上側ロール2と下側ロール3との各々に対して設けられている。
 上側ロール2の撓みを補正するロールベンディング装置6は、上側シフトビーム4に固定されており、軸受6aによって上側ロール2の両端と接続されている。そして、ロールベンディング装置6は、軸受10によって支持された上側ロール2の両端を持ち上げるあるいは持ち下げることによって上側ロール2を湾曲させて撓みを補正する。
 なお、図2に示すように、軸受6aは、軸箱6bを介して上側シフトビーム4に固定されており、上側ロール2に固定されるインナーレース6a1と、軸箱6bに固定されるアウターレース6a2と、インナーレース6a1とアウターレース6a2との間に介在されるコロ6a3とを有している。
 また、下側ロール3の撓みを補正するロールベンディング装置6は、下側シフトビーム5に固定されており、軸受6aによって上側ロール2の両端と接続されている。そして、ロールベンディング装置6は、軸受11によって支持された下側ロール3の両端を持ち上げるあるいは持ち下げることによって下側ロール3を湾曲させて撓みを補正する。
 なお、図2に示すように、軸受6aは、軸箱6bを介して下側シフトビーム5に固定されており、下側ロール3に固定されるインナーレース6a1と、軸箱6bに固定されるアウターレース6a2と、インナーレース6a1とアウターレース6a2との間に介在されるコロ6a3とを有している。
 なお、図2に示すように、軸受10のインナーレース10aと上側ロール2のロール本体との間、及び、軸受10のインナーレース10aと軸受6aのインナーレース6a1との間には、位置決めスリーブ13が設置されている。
 また、上側ロール2の端部には、軸受6aのインナーレース6a1を位置決めするための位置決めカップ14がボルト締めされている。
 これらの位置決めスリーブ13と位置決めカップ14とによって、軸受10及び軸受6aと上側ロール2との位置決めがなされている。
 また、図2に示すように、軸受11のインナーレース11aと下側ロール3のロール本体との間、及び、軸受11のインナーレース11aと軸受6aのインナーレース6a1との間には、位置決めスリーブ15が設置されている。
 また、下側ロール3の端部には、軸受6aのインナーレース6a1を位置決めするための位置決めカップ16がボルト締めされている。
 これらの位置決めスリーブ15と位置決めカップ16とによって、軸受11及び軸受6aと下側ロール2との位置決めがなされている。
 ギャップ調節装置7は、上側ロール2と下側ロール3とのギャップ距離を調節するものであり、フレーム12に設置されている。
 そして、ギャップ調節装置7は、下側シフトビーム5を昇降することによって、上側ロール2と下側ロール3とのギャップ距離を調節する。
 上側ロールシフトシリンダ8は、上側ロール2を回転軸方向に移動するものであり、フレーム12に固定され、上側シフトビーム4に接続されている。
 この上側ロールシフトシリンダ8は、上側シフトビーム4を上側ロール2の回転軸方向に押すあるいは引くことによって上側ロール2を回転軸方向に移動する。
 下側ロールシフトシリンダ9は、下側ロール3を回転軸方向に移動するものであり、フレーム12に固定され、下側シフトビーム5に接続されている。
 この下側ロールシフトシリンダ9は、下側シフトビーム5を下側ロール3の回転軸方向に押すあるいは引くことによって下側ロール3を回転軸方向に移動する。
 そして、本実施形態のロールプレス装置1では、本発明のロール移動装置が、上述の上側ロールシフトシリンダ8と下側ロールシフトシリンダ9とによって構成されている。
 また、本実施形態のロールプレス装置1は、不図示の制御装置を備えており、前記制御装置の制御の下、上側ロールシフトシリンダ8と下側ロールシフトシリンダ9によって、上側ロール2と下側ロール3とを回転軸と平行にかつ反対方向に移動する。
 このように構成された本実施形態のロールプレス装置1においては、上側ロール2と下側ロール3との間のギャップに、塗布膜Tが多条配列された極板母板Sが供給され、前記ギャップにおいて上側ロール2と下側ロール3とによって与えられる荷重のみで塗布膜Tが極板母板Sごとプレス加工される。
 なお、上側ロール2及び下側ロール3の撓みはロールベンディング装置6によって補正される。また、ギャップ距離の全体的な調節は、ギャップ調節装置7によって行われる。
 ここで、ロールプレス装置1の上流側においては、極板母板Sの幅方向に配列された複数のノズルから極板母板Sに塗布膜Tが吐出されて塗布される。この際、全てのノズルに対して、1つの配管から塗布膜Tが供給されるため、複数のノズルのうち端に位置するノズルは、内圧が低くなり、吐出量が他のノズルよりも減少しやすい。
 そして、本実施形態のロールプレス装置1においては、塗布膜Tの吐出量の減少によって、極板母板S上に多条配列された塗布膜Tのうち、端部に位置する塗布膜Tの厚みが他の塗布膜Tの厚みよりも減少した場合には、制御装置の制御の下、上側ロール2と下側ロール3とを、互いの端部領域R1a同士を近づけると共に互いの端部領域R1b同士を遠ざけるように移動する(図3B参照)。
 なお、制御装置は、ロールプレス装置1の下流に配置される厚み計測器の計測結果や、作業者によって操作される操作部からの指令に基づいて、塗布膜Tの厚み情報を取得する。
 また、全てのノズルから均一に塗布膜Tが吐出されている場合には、端部領域R1におけるギャップ距離と中央領域R2におけるギャップ距離とが均等となるように、上側ロール2と下側ロール3とを近づける。
 以上のような本実施形態のロールプレス装置1によれば、上側ロール2と下側ロール3とを回転軸方向に沿って反対方向に移動可能とされている。
 このため、本実施形態のように上側ロール2と下側ロール3とのクラウン形状が直線でなければ、上側ロール2と下側ロール3とを反対方向に移動させることによって、回転軸方向におけるギャップ距離を場所によって変化させることができる。
 したがって、本実施形態のロールプレス装置1によれば、極板母板S上の塗布膜Tの厚みにばらつきが生じた場合であっても、塗布膜Tを所望の厚みに成型可能とすることが可能となる。
 特に、本実施形態のロールプレス装置1においては、端部領域R1及び中央領域R2を有する上側ロール2及び下側ロール3によって、最も厚みのばらつきが生じやすい極板母板Sの端部に配置される塗布膜Tの厚みを柔軟に変化させることができる。
 また、本実施形態のロールプレス装置1においては、上側シフトビーム4を移動することによって上側ロール2を移動し、下側シフトビーム5を移動することによって下側ロール3を移動する。
 上側ロール2及び下側ロール3に直接当接するアクチュエータをロール移動装置として用いることもできるが、このような場合には、前記上側ロール2及び下側ロール3を移動する際に、上側ロール2及び下側ロール3の一部に対して局所的に荷重が作用して上側ロール2と下側ロール3とに望まない変形を生じさせる可能性がある。
 これに対して、上側シフトビーム4を移動することによって上側ロール2を移動し、下側シフトビーム5を移動することによって下側ロール3を移動することによって、上側ロール2及び下側ロール3に対して局所的に荷重が作用することを防ぎ、精度高くギャップ距離を調節することが可能となる。
 また、本実施形態のロールプレス装置1は、上側ロール2と下側ロール3とによって与えられる荷重によって塗布膜Tをプレス加工している。このため、さらなる荷重を必要とする場合に設置されるバックアップロールを備える必要がなく、単純で安価なロールプレス装置である。
 また、このような構成を採用することによって、上述のような上側シフトビーム4及び下側シフトビーム5を容易に設置することが可能となり、精度高くギャップ距離を調節することが可能となる。
 以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
 例えば、上記実施形態においては、極板母板S上に配置された塗布膜Tを成型する構成について説明した。
 しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、極板母板S以外のシートに塗布膜T以外の成型対象を配置してプレス加工するプレスロール装置に適用することが可能である。
 また、本発明は、シート上に何らかの塗布液を塗布して形成される塗布膜を成型するロールプレス装置に適用することが可能であり、例えば、太陽電池に用いられる電極材シートを製造する過程で用いることもできる。
 また、上記実施形態においては、塗布膜Tが極板母板Sの進行方向に一連とされている構成について説明した。
 しかしながら、本発明における成型を行う塗布膜は、これに限定されるものではなく、塗布膜が極板母板Sの進行方向に複数に分割されていても良い。
 また、上記実施形態においては、上側ロール2及び下側ロール3のクラウン形状が、直線によって形成されている構成について説明した。
 しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図4に示すように、端部領域R1a,R1bと中央領域R2とが湾曲された構成を採用することも可能である。このようにロール2,3に丸みをつけると、ロール軸芯線のたわみによるロールギャップの板幅方向分布の変動を、ロール2,3のシフトによって補正制御しうる効果が大きくなる。
 本発明によれば、シート上の成型対象の厚みにばらつきが生じた場合であっても、成型対象を所望の厚みに成型可能とすることが可能となる。
1……ロールプレス装置
2……上側ロール(第1ロール)
3……下側ロール(第2ロール)
4……上側シフトビーム(第1シフトビーム)
5……下側シフトビーム(第2シフトビーム)
6……ロールベンディング装置
7……ギャップ調節装置
8……上側ロールシフトシリンダ(第1シリンダ)
9……下側ロールシフトシリンダ(第2シリンダ)
10,11……軸受
12……フレーム
R1……端部領域
R2……中央領域
S……極板母板(シート)
T……塗布膜(成型対象)

Claims (12)

  1.  平行に対向配置される第1ロールと第2ロールとのギャップにおいてシート上に配置された成型対象を前記シートごとプレス加工するロールプレス装置であって、
     前記第1ロール及び前記第2ロールのクラウン形状が互いの回転軸に対して傾斜する傾斜領域を有し、
     前記第1ロールと前記第2ロールとを互いの回転軸方向に沿って反対方向に移動するロール移動装置を備えるロールプレス装置。
  2.  前記ロール移動装置は、
     前記第1ロールを軸支する軸受が固定されると共に前記第1ロールに沿って配設される第1シフトビームと、
     前記第2ロールを軸支する軸受が固定されると共に前記第2ロールに沿って配設される第2シフトビームと、
     前記第1シフトビームを前記第1ロールの回転軸方向に移動する第1シリンダと、
     前記第2シフトビームを前記第2ロールの回転軸方向に移動する第2シリンダと
     を備える請求項1記載のロールプレス装置。
  3.  前記第1ロールと前記第2ロールとによって与える荷重のみで前記成型対象をプレス加工する請求項1記載のロールプレス装置。
  4.  前記第1ロールのクラウン形状は、前記シートの端部を押圧すると共に前記第1ロールの回転軸に対して傾斜された端部領域と、前記端部に挟まれた前記シートの中央部を押圧すると共に前記端部面領域と異なる傾斜角度に設定された中央領域とを有し、
     前記第2ロールのクラウン形状は、前記第1ロールクラウン形状の上下左右に反転された形状に設定されている
     請求項1記載のロールプレス装置。
  5.  前記シートの幅方向に対して前記成型対象が多条に複数配列される場合に、前記第1ロールの前記端部領域が複数配列された前記成型対象のうち最端の成型対象を押圧する請求項4記載のロールプレス装置。
  6.  前記第1ロールと前記第2ロールとによって与える荷重のみで前記成型対象をプレス加工する請求項2記載のロールプレス装置。
  7.  前記第1ロールのクラウン形状は、前記シートの端部を押圧すると共に前記第1ロールの回転軸に対して傾斜された端部領域と、前記端部に挟まれた前記シートの中央部を押圧すると共に前記端部面領域と異なる傾斜角度に設定された中央領域とを有し、
     前記第2ロールのクラウン形状は、前記第1ロールクラウン形状の左右に反転された形状に設定されている請求項2記載のロールプレス装置。
  8.  前記第1ロールのクラウン形状は、前記シートの端部を押圧すると共に前記第1ロールの回転軸に対して傾斜された端部領域と、前記端部に挟まれた前記シートの中央部を押圧すると共に前記端部面領域と異なる傾斜角度に設定された中央領域とを有し、
     前記第2ロールのクラウン形状は、前記第1ロールクラウン形状の左右に反転された形状に設定されている請求項3記載のロールプレス装置。
  9.  前記第1ロールのクラウン形状は、前記シートの端部を押圧すると共に前記第1ロールの回転軸に対して傾斜された端部領域と、前記端部に挟まれた前記シートの中央部を押圧すると共に前記端部面領域と異なる傾斜角度に設定された中央領域とを有し、
     前記第2ロールのクラウン形状は、前記第1ロールクラウン形状の左右に反転された形状に設定されている請求項6記載のロールプレス装置。
  10.  前記シートの幅方向に対して前記成型対象が多条に複数配列される場合に、前記第1ロールの前記端部領域が複数配列された前記成型対象のうち最端の成型対象を押圧する請求項7記載のロールプレス装置。
  11.  前記シートの幅方向に対して前記成型対象が多条に複数配列される場合に、前記第1ロールの前記端部領域が複数配列された前記成型対象のうち最端の成型対象を押圧する請求項8記載のロールプレス装置。
  12.  前記シートの幅方向に対して前記成型対象が多条に複数配列される場合に、前記第1ロールの前記端部領域が複数配列された前記成型対象のうち最端の成型対象を押圧する請求項9記載のロールプレス装置。
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