(57)【要約】【課題】金属箔の幅方向の一方側の弛みを抑えつつ、金属箔を加熱しながら搬送することができる金属箔の加熱方法を提供する。【解決手段】この加熱方法は、第１ロール１２と第２ロール１３との間で搬送される金属箔Ｍの金属を焼鈍しつつ、金属箔Ｍの幅方向の両端の張力の計測と、金属箔の幅方向の位置の調整と、を行うものであり、張力の計測を行った金属箔Ｍの一端ｍａの張力をＴ１、他端ｍｂの張力をＴ２、金属箔Ｍの幅をＬとしたときに、以下の式１に基づいて、両端ｍａ、ｍｂの張力のうち、高い張力Ｔ１が計測された側に金属箔Ｍの幅方向の位置がΔＬ分移動するように、金属箔Ｍの幅方向の前記位置の調整を行う。ΔＬ＝｜Ｔ１−Ｔ２｜／（Ｔ１＋Ｔ２）×Ｌ…（式１）【選択図】図３
2020059590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ロールと第２ロールとを少なくとも含む複数のロールで帯状の金属箔を搬送しながら前記金属箔を加熱する金属箔の加熱方法であって、
前記加熱方法は、
前記第１ロールと前記第２ロールとの間で搬送される前記金属箔の金属を焼鈍しつつ、前記金属箔の幅方向の両端の張力の計測と、前記金属箔の幅方向の位置の調整と、を行うものであり、
前記張力の計測を行った前記金属箔の一端の張力をＴ１、他端の張力をＴ２、前記金属箔の幅をＬとしたときに、以下の式１に基づいて、前記両端の張力のうち、高い張力が計測された側に前記金属箔の幅方向の位置がΔＬ分移動するように、前記金属箔の幅方向の前記位置の調整を行うことを特徴とする金属箔の加熱方法。
ΔＬ＝｜Ｔ１−Ｔ２｜／（Ｔ１＋Ｔ２）×Ｌ…（式１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のロールで帯状の金属箔を搬送しながら、加熱する金属加熱の加熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、帯状の金属箔をロールツーロール機構によって搬送しながら、加熱されることがある。この種の加熱方法として、例えば、特許文献１には、ロールツーロール機構において、一対のロール間において、帯状の金属箔を搬送し、一対のロール間において、金属箔を通電することにより、金属箔を抵抗加熱する加熱方法が開示されている。この加熱方法では、弛み検出センサでロール間における弛み量を検出し、弛み量に基づいて、金属箔に印加する張力を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１８３４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、金属箔の弛み量は、金属箔の幅方向において、その両端が必ずしも同じではなく、金属箔の幅方向において、一方側のみが弛んでしまった場合には、一方側の弛みのみを修正することは難しい。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、金属箔の幅方向の一方側の弛みを抑えつつ、金属箔を加熱しながら搬送することができる金属箔の加熱方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明に係る金属箔の加熱装置は、第１ロールと第２ロールとを少なくとも含む複数のロールで帯状の金属箔を搬送しながら前記金属箔を加熱する金属箔の加熱方法であって、前記加熱方法は、前記第１ロールと前記第２ロールとの間で搬送される前記金属箔の金属を焼鈍しつつ、前記金属箔の幅方向の両端の張力の計測と、前記金属箔の幅方向の位置の調整と、を行うものであり、前記張力の計測を行った前記金属箔の一端の張力をＴ１、他端の張力をＴ２、前記金属箔の幅をＬとしたときに、以下の式１に基づいて、前記両端の張力のうち、高い張力が計測された側に前記金属箔の幅方向の位置がΔＬ分移動するように、前記金属箔の幅方向の前記位置の調整を行うことを特徴とする。
ΔＬ＝｜Ｔ１−Ｔ２｜／（Ｔ１＋Ｔ２）×Ｌ…（式１）
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１ロールと第２ロールとの間で搬送される金属箔を焼鈍する。ここで、搬送中の加熱された金属箔の幅方向の温度分布が均一でない場合、金属箔の幅方向において、温度が高い側の金属箔の部分が、温度が低い側の金属箔の部分よりも伸びて弛むことがある。この結果、金属箔の端部が弛んだ側の張力は、その反対側（これよりも弛んでいない側）の張力よりも低くなる。
【０００８】
そこで、本発明では、張力計測を行った金属箔の両端の張力のうち、高い張力が計測された側に、金属箔の幅方向の位置が移動するように、金属箔の幅方向の位置の調整を行う。具体的には、上述した式１に示すように、両端の張力差に応じて、高い張力が計測された側に金属箔の幅方向の位置がΔＬ分移動するように、金属箔の幅方向の位置の調整を行う。
【０００９】
これにより、金属箔の幅方向において、温度が高い側の金属箔の部分を、温度が低い側に移動させることができるので、金属箔の温度分布に起因した伸び差を低減することができる。この結果、金属箔の両端の弛み差を抑えつつ、幅方向の張力をより均一にすることができるため、搬送される金属箔の蛇行を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る金属箔の加熱装置の模式的断面図である。
【図２】図１に示す加熱装置による金属箔の加熱方法を説明するためのフロー図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、加熱装置における金属箔の挙動を説明するための模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態を図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１２】
１．金属箔Ｍの加熱装置１について
図１に示すように、本実施形態に係る加熱装置１は、第１ロール１２と第２ロール１３とを少なくとも含む複数のロールで帯状の金属箔Ｍを搬送しながら金属箔Ｍを加熱する金属箔の加熱装置である。
【００１３】
金属箔Ｍは、ロールツーロール方式で搬送され、ロール状に巻かれた金属箔Ｍを巻出して、加熱装置１を通過後、ロール状に巻き取ることにより、搬送される。金属箔Ｍは、たとえば、金属製の箔であり、可撓性を有するものであれば特に限定されず、チタン箔等を挙げることができ、その厚みは、１０μｍ〜１０００μｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは、１０μｍ〜２００μｍの範囲にある。なお、加熱装置１を通過する金属箔Ｍの張力は、たとえば、巻き取り時の巻き取り速度等を変更することにより、付与されてもよく、通板技術で一般的に知られた張力調整機構により付与されてもよく、金属箔Ｍへの張力の付与方法は特に限定されるものではない。
【００１４】
加熱装置１は、第１ロール１２と第２ロール１３との間で搬送される金属箔Ｍの金属を焼鈍する焼鈍炉１１を備えている。焼鈍炉１１では、内部に配置された電気ヒータなどの加熱装置（図示せず）により金属箔Ｍが加熱される。
【００１５】
ここで、たとえば、金属箔Ｍがチタンまたはチタン合金である場合には、焼鈍炉１１で、７００℃以上で加熱される。これにより、金属箔Ｍのチタンまたはチタン合金が焼鈍される。
【００１６】
加熱装置１は、金属箔Ｍの幅方向の両端の張力の計測を行う張力計測部１４を備えている。具体的には、張力計測部１４は、第１ロール１２の両端に取付けられた一対のロードセルである。ロードセルは、金属箔Ｍの張力により、第１ロール１２に作用する荷重を測定する。したがって、ロードセルの荷重から、金属箔Ｍの幅方向の両端の張力が算出される。
【００１７】
また、その他にも、張力計測部１４が、第１ロール１２の表面に配置された圧電素子を備えた圧力計測装置であってもよい。この場合には、第１ロール１２に金属箔Ｍが巻き付いた部分において、圧電素子で金属箔Ｍから作用する面圧を測定し、測定した面圧から金属箔Ｍの幅方向の両端の張力が算出される。
【００１８】
加熱装置１は、金属箔Ｍの幅方向の位置の検出を行う位置検出部１５と、金属箔Ｍの幅方向の位置の調整を行う位置調整部１６と、を備えている。位置検出部１５は、一対の電極１５ａ、１５ｂを備えており、この一対の電極１５ａ、１５ｂの間に電位差を付与し、これらの間に電気力線を形成するものであり、一対の電極１５ａ、１５ｂの間に、金属箔Ｍを搬送することにより、電気力線の変化量から、金属箔Ｍの幅方向の両端を検出する。これにより、金属箔Ｍが、幅方向にどの程度ずれているかを算出することができる。
【００１９】
さらに、位置調整部１６は、ロール本体１６ａと、金属箔Ｍの搬送方向に対して、ロール本体１６ａの回転軸を枢動させる枢動部１６ｂと、を備えている。枢動部１６ｂは、位置検出部１５で検出された金属箔Ｍの幅方向の位置が、目標の位置となるように、ロール本体１６ａを枢動させる。なお、本実施形態では、枢動部１６ｂにより、ロール本体１６ａを枢動させたが、例えば、枢動部１６ｂの代わりに、ロール本体１６ａを回転軸に沿って移動する移動部を設けてもよい。
【００２０】
本実施形態では、位置調整部１６は、張力計測部１４で計測した金属箔Ｍの一端ｍａの張力をＴ１、金属箔Ｍの他端ｍｂの張力をＴ２、金属箔Ｍの幅をＬとしたときに、式１に基づいて、金属箔の幅方向の位置を調整する。
【００２１】
ΔＬ＝｜Ｔ１−Ｔ２｜／（Ｔ１＋Ｔ２）×Ｌ…（式１）
【００２２】
具体的には、位置調整部１６は、両端の張力のうち、高い張力が計測された側に対して、金属箔Ｍの幅方向の位置がΔＬ分移動するように、金属箔Ｍの幅方向の位置の調整を行う。位置調整部１６による位置の調整は、たとえば、張力Ｔ１、Ｔ２の値が異なる場合に行ってもよく、たとえば、｜Ｔ１−Ｔ２｜の値が所定の大きさ以上になった際に行ってもよい。
【００２３】
２．金属箔Ｍの加熱方法について
以下に、図１に示す加熱装置１を用いた金属箔Ｍの加熱方法を説明する。まず、図２に示すように、巻出し工程Ｓ２１では、ロール状に巻かれた金属箔Ｍから、金属箔Ｍが巻出される。
【００２４】
焼鈍工程Ｓ２２において、巻出された金属箔Ｍを加熱装置１に通過させ、金属箔Ｍを焼鈍する。焼鈍した金属箔Ｍは、図２に示す巻取り工程Ｓ２３で、最終的には、ロール状に巻き取られる。
【００２５】
ここで、焼鈍工程Ｓ２２において、第１ロール１２と第２ロール１３との間で搬送される金属箔Ｍの焼鈍炉１１への搬送開始時での金属箔Ｍの両端ｍａ、ｍｂの張力Ｔ１、Ｔ２は、図３(ａ)に示すように略同じである。
【００２６】
しかしながら、焼鈍炉１１内の加熱による温度分布のばらつきから、金属箔Ｍの幅方向において、金属箔Ｍの一端ｍａ側の温度に比べて、他端ｍｂ側の温度が高くなることがある。これにより、温度が高い金属箔Ｍの他端ｍｂ側が、温度が低い側の金属箔Ｍの一端ｍａ側よりも伸びて弛むことがある（例えば図３（ｂ）参照）。
【００２７】
この弛みにより、金属箔Ｍの弛んだ他端ｍｂの張力Ｔ２は、一端ｍａの張力Ｔ１よりも低くなり、この状態を継続して金属箔Ｍを搬送すると、金属箔Ｍは、焼鈍炉１１内で蛇行するおそれがある。このような金属箔Ｍの蛇行が発生すると、金属箔Ｍの搬送速度を下げなければならないことがある。
【００２８】
そこで、本実施形態では、張力計測部１４で計測した金属箔Ｍの両端ｍａ、ｍｂの張力のうち、高い張力が計測された側に金属箔Ｍの幅方向の位置が移動するように、位置調整部１６で、金属箔Ｍの幅方向の位置の調整を行う。
【００２９】
たとえば、図３（ｂ）に示す状態の場合には、上述の式１の如く、両端ｍａ、ｍｂの張力差｜Ｔ１−Ｔ２｜に応じて、金属箔Ｍの幅方向の位置が、高い張力Ｔ１が計測された一端ｍａ側に、ΔＬ分移動するように金属箔Ｍの幅方向の位置を調整する（図３（ｃ）参照）。
【００３０】
これにより、金属箔Ｍの幅方向において、温度が低い金属箔Ｍの一端ｍａ側に金属箔Ｍが寄せられるため、金属箔Ｍの温度分布に起因した伸び差を低減することができる。この結果、金属箔Ｍの幅方向の張力Ｔ１、Ｔ２をより均一にすることができ、搬送される金属箔Ｍの蛇行を抑えることができ、金属箔Ｍの搬送速度を上げることができる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００３２】
１：加熱装置、１１：焼鈍炉、１２：第１ロール、１３：第２ロール、１４：張力計測部、１５：位置検出部、１６：位置調整部、Ｍ：金属箔、ｍａ：一端、ｍｂ：他端
【図１】
2020059590.tif 000003
【図２】
2020059590.tif 000004
【図３】
2020059590.tif 000005