特許 6941222 低圧圧延による金属基板の表面テクスチャリングを制御するシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6941222

(24)【登録日】2021年9月7日

(45)【発行日】2021年9月29日

(54)【発明の名称】低圧圧延による金属基板の表面テクスチャリングを制御するシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   B21B 1/22 20060101AFI20210916BHJP

   B21B 27/00 20060101ALI20210916BHJP

   B21C 51/00 20060101ALI20210916BHJP

   B21B 38/08 20060101ALI20210916BHJP

【ＦＩ】

   B21B1/22 C

   B21B27/00 Z

   B21C51/00 C

   B21B38/08

【請求項の数】20

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2020-502650(P2020-502650)

(86)(22)【出願日】2018年7月20日

(65)【公表番号】特表2020-528355(P2020-528355A)

(43)【公表日】2020年9月24日

(86)【国際出願番号】US2018043047

(87)【国際公開番号】WO2019018740

(87)【国際公開日】20190124

【審査請求日】2020年1月20日

(31)【優先権主張番号】62/535,345

(32)【優先日】2017年7月21日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/535,341

(32)【優先日】2017年7月21日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/535,349

(32)【優先日】2017年7月21日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/551,296

(32)【優先日】2017年8月29日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/551,292

(32)【優先日】2017年8月29日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/551,298

(32)【優先日】2017年8月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506110243

【氏名又は名称】ノベリス・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＮＯＶＥＬＩＳ ＩＮＣ．

(74)【復代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【復代理人】

【識別番号】100156085

【弁理士】

【氏名又は名称】新免 勝利

(74)【復代理人】

【識別番号】100187584

【弁理士】

【氏名又は名称】村石 桂一

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100088801

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 宗雄

(72)【発明者】

【氏名】メフディ・シャフィイー

(72)【発明者】

【氏名】アンドリュー・ジェイムズ・ホッビス

(72)【発明者】

【氏名】デイビッド・アンソニー・ゲーンズバウアー

(72)【発明者】

【氏名】ジェフリー・エドワ−ド・ゲホ

(72)【発明者】

【氏名】スティーブン・エル・ミック

【審査官】 中西 哲也

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第０２／０７２２９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２８３８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５７８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９４８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１２３８６７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１８２１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５５６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１１４６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２９８１８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国実用新案第２０２９８４２７２（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｂ ２７／００−３５／１４

Ｂ２１Ｂ １３／００−１３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板にテクスチャを与える方法であって、
コイルツーコイルプロセスの作業台で基板にテクスチャを与えることであって、前記作業台が、上部作業ロールと、前記上部作業ロールと垂直方向に整列した下部作業ロールと、前記上部作業ロールまたは下部作業ロールの幅に沿った離散位置での局所圧力を独立して制御する複数のベアリングと、を備え、前記上部作業ロールと前記下部作業ロールのうちの少なくとも１つが、前記テクスチャを含み、前記上部作業ロールまたは前記下部作業ロールのうちの少なくとも１つは、該上部作業ロールまたは該下部作業ロールの幅に沿った前記離散位置を含み、前記テクスチャを与えることが、
前記上部作業ロールによって前記基板の上面に第１の作業ロール圧力を加えることと、
前記下部作業ロールによって前記基板の下面に第２の作業ロール圧力を加えることと、
を含む、ことと、
センサを用いて、前記基板の幅にわたる前記第１の作業ロール圧力と前記第２の作業ロール圧力のうちの少なくとも１つの接触圧力分布を測定することと、
前記センサから処理デバイスでデータを受信することと、
前記作業台が前記基板の幅にわたる所望の接触圧力分布を提供し、前記テクスチャが与えられた後に前記基板の厚さが一定のままであるように、前記基板に対する前記上部作業ロールまたは下部作業ロールの接触圧力に関連する接触圧力パラメータを調整し、前記接触圧力パラメータを調整することは、前記離散位置で接触圧力パラメータを独立して制御することと、を含む方法。

【請求項2】

前記接触圧力パラメータを調整することが、前記基板上の前記テクスチャの少なくとも１つの特性を調整し、前記少なくとも１つの特性が、前記テクスチャの高さ、前記テクスチャの深さ、前記テクスチャの形状、前記テクスチャのサイズ、前記テクスチャの分布、前記テクスチャの粗さ、または前記テクスチャの濃度、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記接触圧力パラメータを調整することが、２５％未満の前記基板の前記幅にわたる接触圧力変動を有する前記所望の接触圧力分布を提供することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記接触圧力パラメータを調整することが、円筒度の変動が１０μｍ未満になるように前記作業ロールの円筒度を調整することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記作業台が、前記上部作業ロールを支持する上部中間ロールをさらに備える、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記作業ロールが、作業ロール直径を有し、前記中間ロールが、中間ロール直径を有し、前記接触圧力パラメータを調整することが、前記作業ロール直径および前記中間ロール直径のうちの少なくとも１つを調整することを含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記作業台が、前記上部中間ロールに沿った一組の上部ベアリングであって、前記上部中間ロールにより前記上部作業ロールが前記基板に前記第１の作業ロール圧力を加えるように、各上部ベアリングが、前記上部中間ロールにベアリング荷重を加える、一組の上部ベアリングをさらに備える、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記接触圧力パラメータを調整することが、隣接する上部ベアリング間の間隔を調整すること、前記一組の上部ベアリングのうちの少なくとも１つの上部ベアリングのベアリング寸法を調整すること、前記上部ベアリングのそれぞれのクラウン高さならびに面取り高さを低減させること、前記上部ベアリングの全てによって前記上部中間ロールに加えられる前記ベアリング荷重を増加させること、または前記上部ベアリングによって前記上部中間ロールに加えられる前記ベアリング荷重を調整して、前記ベアリング荷重の分布を調整すること、のうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記上部ベアリングのそれぞれが、前記上部中間ロールに対して個別に調整可能であり、前記接触圧力パラメータを調整することが、前記上部ベアリングのうちの少なくとも１つによって前記上部中間ロールに加えられる前記ベアリング荷重を増加させることを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項10】

前記一組の上部ベアリングが、内側端部および外側端部を有する最外上部ベアリングを備え、前記接触圧力パラメータを調整することが、前記最外上部ベアリングを前記基板のエッジに対して調整することを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項11】

前記基板の幅にわたる厚さの変動が、前記テクスチャが与えられた後、２％未満である、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記作業台が、第１の作業台であり、前記上部作業ロールが、第１の上部作業ロールであり、前記テクスチャが、第１のテクスチャであり、前記下部作業ロールが、第１の下部作業ロールであり、前記方法が、
コイルツーコイルプロセスの第２の作業台で基板に第２のテクスチャを与えることであって、前記第２の作業台が、第２の上部作業ロールと、前記第２の上部作業ロールと垂直方向に整列した第２の下部作業ロールと、を備え、前記第２の上部作業ロールと前記第２の下部作業ロールのうちの少なくとも１つが、前記第２のテクスチャを含み、前記第２のテクスチャを与えることが、
前記第２の上部作業ロールにより、前記基板の前記上面に第３の作業ロール圧力を加えることと、
前記第２の下部作業ロールにより、前記基板の下面に第４の作業ロール圧力を加えることと、を含み、
前記第２のテクスチャが与えられた後に前記基板の厚さが一定のままである、第２のテクスチャを与えること、をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項13】

前記基板の厚さが、テクスチャが与えられた後に、１％以下だけ減少する、請求項１に記載の方法。

【請求項14】

コイルツーコイルプロセスシステムであって、
基板の上面に第１の作業ロール圧力を加えるように構成された上部作業ロールと、
前記上部作業ロールと垂直方向に整列しかつ前記基板の下面に第２の作業ロール圧力を加えるように構成された下部作業ロールと、
前記上部作業ロールまたは下部作業ロールの幅に沿った離散位置での局所圧力を独立して制御する複数のベアリングと、を備える作業台であって、前記上部作業ロールまたは前記下部作業ロールのうちの少なくとも１つは、該上部作業ロールまたは該下部作業ロールの幅に沿った前記離散位置を含み、
前記上部作業ロールと前記下部作業ロールのうちの少なくとも１つがテクスチャを含んで、前記上部作業ロールと前記下部作業ロールのうちの少なくとも１つが、前記第１の作業ロール圧力を加えることにより、または前記第２の作業ロール圧力を加えることにより、前記基板に前記テクスチャを与えるように構成されている、作業台と、
前記基板の幅にわたる前記第１の作業ロール圧力および前記第２の作業ロール圧力のうちの少なくとも１つの接触圧力分布を測定するように構成されたセンサと、
前記センサからデータを受信するように構成された処理デバイスと、
各々の前記離散位置で測定された接触圧力分布に基づいて、前記基板の前記幅にわたる所望の接触圧力分布を達成するように独立して調整可能である前記基板に対する前記上部作業ロールまたは前記下部作業ロールの接触圧力に関連する接触圧力パラメータであって、前記テクスチャが与えられた後の前記基板の厚さが一定のままである、接触圧力パラメータと、を備えるコイルツーコイルプロセスシステム。

【請求項15】

前記作業台が、
前記上部作業ロールを支持する上部中間ロールと、
前記上部中間ロールに沿った一組の上部ベアリングであって、前記上部中間ロールにより前記上部作業ロールが前記基板に前記第１の作業ロール圧力を加えるように、各上部ベアリングが、前記上部中間ロールにベアリング荷重を加えるように構成された、一組の上部ベアリングと、をさらに備える、請求項１４に記載のコイルツーコイルプロセスシステム。

【請求項16】

前記作業台が、
前記下部作業ロールを支持する下部中間ロールと、
前記下部中間ロールに沿った一組の下部ベアリングを備え、
前記接触圧力パラメータが、隣接する上部ベアリング間の間隔、前記一組の上部ベアリングのうちの少なくとも１つの上部ベアリングのベアリング寸法、ベアリング直径およびベアリング幅、または前記上部ベアリングもしくは前記下部ベアリングのそれぞれの、約５０μｍ未満に低減されるクラウン高さまたは面取り高さ、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載のコイルツーコイルプロセスシステム。

【請求項17】

前記上部ベアリングのそれぞれが、前記上部中間ロールに対して個別に調整可能であり、前記接触圧力パラメータが、前記上部ベアリングのうちの少なくとも１つによって前記上部中間ロールに加えられる前記ベアリング荷重を含む、請求項１５に記載のコイルツーコイルプロセスシステム。

【請求項18】

前記一組の上部ベアリングが、内側端部および外側端部を有する最外上部ベアリングを備え、前記接触圧力パラメータが、前記基板のエッジに対する前記最外上部ベアリングの位置を含む、請求項１５に記載のコイルツーコイルプロセスシステム。

【請求項19】

前記上部作業ロールが、垂直方向に調整可能であり、前記下部作業ロールが前記上部作業ロールのみが作動可能であるように垂直方向に固定される、請求項１４に記載のコイルツーコイルプロセスシステム。

【請求項20】

前記基板の前記幅にわたる厚さの変動が、前記テクスチャが与えられた後、２％未満であり、前記第１の作業ロール圧力および前記第２の作業ロール圧力が、前記基板の降伏強度未満である、請求項１４に記載のコイルツーコイルプロセスシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年７月２１日に出願された、「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＳＵＲＦＡＣＥ ＴＥＸＴＵＲＩＮＧ ＯＦ Ａ ＭＥＴＡＬ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＷＩＴＨ ＬＯＷ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＲＯＬＬＩＮＧ」と題された米国仮出願第６２／５３５，３４５号、２０１７年７月２１日に出願された、「ＭＩＣＲＯ−ＴＥＸＴＵＲＥＤ ＳＵＲＦＡＣＥＳ ＶＩＡ ＬＯＷ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＲＯＬＬＩＮＧ」と題された米国仮出願第６２／５３５，３４１号、２０１７年７月２１日に出願された、「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＦＬＡＴＮＥＳＳ ＯＦ Ａ ＭＥＴＡＬ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＷＩＴＨ ＬＯＷ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＲＯＬＬＩＮＧ」と題された米国仮出願第６２／５３５，３４９号、２０１７年８月２９日に出願された、「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＳＵＲＦＡＣＥ ＴＥＸＴＵＲＩＮＧ ＯＦ Ａ ＭＥＴＡＬ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＷＩＴＨ ＬＯＷ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＲＯＬＬＩＮＧ」と題された米国仮出願第６２／５５１，２９６号、２０１７年８月２９日に提出された、「ＭＩＣＲＯ−ＴＥＸＴＵＲＥＤ ＳＵＲＦＡＣＥＳ ＶＩＡ ＬＯＷ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＲＯＬＬＩＮＧ」と題された米国仮出願第６２／５５１，２９２号、および、２０１７年８月２９日に提出された、「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＦＬＡＴＮＥＳＳ ＯＦ Ａ ＭＥＴＡＬ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＷＩＴＨ ＬＯＷ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＲＯＬＬＩＮＧ」と題された米国仮出願第６２／５５１，２９８号の利益を主張し、これらの全ては参照によりその全体が本出願に組み込まれる。

【0002】

本出願は、コイルツーコイルプロセスでの低圧圧延による金属基板の表面テクスチャリングを制御するための制御システムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

コイルツーコイルプロセス中に、金属ストリップ、ストック、プレート、または基板（ここでは「金属基板」）が一対のロールに通される。場合によっては、コイルツーコイルプロセス中に金属基板の表面にテクスチャまたはパターンを与えることが望ましい場合がある。しかしながら、テクスチャリングプロセス中にロールによって金属基板に加えられる力は、金属基板および／または金属基板上のパターンの特性を歪める可能性がある。

【発明の概要】

【0004】

本特許で使用される「発明（ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」「その発明（ｔｈｅ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「この発明（ｔｈｉｓ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、および「本発明（ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」という用語は、この特許の主題の全ておよび以下の特許請求の範囲を広く指すことを意図している。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載された主題を限定するものではなく、または以下の特許請求の意味もしくは範囲を限定するものではないと理解すべきである。この特許によって網羅される本発明の実施形態は、この概要ではなく、以下の特許請求の範囲によって定義される。この概要は、本発明の様々な実施形態の高レベルな概説であり、以下の発明を実施するための形態の項でさらに説明される概念のいくつかを紹介するものである。この概要は、特許請求される主題の重要または本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を決定するために単独で使用されることも意図していない。主題は、本特許の明細書全体の適切な部分、任意のまたは全ての図面、および各請求項を参照することによって理解されるべきである。

【0005】

本開示の特定の態様および特徴は、基板上にテクスチャを与える方法に関する。いくつかの実施例では、基板は、金属基板（例えば、金属シートまたは金属合金シート）または非金属基板であってもよい。例えば、基板は、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、鋼ベースの材料、マグネシウム、マグネシウムベースの材料、銅、銅ベースの材料、複合材、複合材で使用されるシート、または任意の他の適切な金属、非金属、または材料の組み合わせを含んでよい。

【0006】

いくつかの態様では、基板は金属基板である。以下の説明は金属基板を参照して提供されるが、この説明は様々な他のタイプの金属または非金属基板に適用可能であることが理解されよう。様々な実施例によれば、金属基板にテクスチャを与える方法は、コイルツーコイルプロセスシステムの作業台で金属基板にテクスチャを与えることを含む。作業台は、上部作業ロールと、上部作業ロールと垂直方向に整列した下部作業ロールと、を含む。上部作業ロールおよび下部作業ロールは、中間ロールによって支持される。ベアリングが、中間ロールに沿って設けられ、中間ロールにベアリング荷重を与えるように構成されている。上部作業ロールおよび下部作業ロールの少なくとも一方はテクスチャを含む。テクスチャを与えることは、上部作業ロールによって金属基板の上面に第１の作業ロール圧力を加え、下部作業ロールによって金属基板の下面に第２の作業ロール圧力を加えることを含む。この方法はまた、金属基板の幅にわたる第１の作業ロール圧力と第２の作業ロール圧力のうちの少なくとも１つの接触圧力分布をセンサで測定することと、センサから処理デバイスでデータを受信することと、を含む。この方法は、作業台が金属基板の幅にわたる所望の接触圧力分布を提供し、テクスチャが与えられた後に金属基板の厚さが実質的に一定のままになるように、作業台の圧力パラメータを調整することをさらに含む。

【0007】

基板の降伏強度とは、金属基板の厚さまたはゲージの一部を通して塑性変形が生じる応力または圧力の量（例えば、基板の厚さまたはゲージの一部に永久的な変化を生じさせることができる応力または圧力の量）を指す。テクスチャリングプロセス中、金属基板の厚さが減少するのを防ぐために（例えば、金属基板の厚さが実質的に一定のままで、金属基板の厚さは実質的に減少しない）、ベアリングは、中間ロールにベアリング荷重を与えるように構成されている。次いで、中間ロールは、金属基板が作業ロール間を通過する際の金属基板の降伏強度付近を下回る作業ロール圧力を金属基板に与えるように、作業ロールに荷重を伝達する。接触圧力分布とは、作業ロール間を通過する際の、表面全体および基板の幅にわたる作業ロール圧力の分布を指す。作業ロールによって金属基板に与えられる平均作業ロール圧力は金属基板の降伏強度を下回る圧力を生成するため、金属基板の厚さは、実質的に一定のままであり得る（例えば、金属基板の厚さの実質的な減少はない）。

【0008】

作業ロールによって加えられる作業ロール圧力は金属基板の降伏強度を下回るが、作業ロールのテクスチャは、金属基板が作業ロール間を通過する際に局所圧力が金属基板の降伏強度を超える金属基板の表面に局所領域を作成するトポグラフィを有してもよい。これらの局所領域は、金属基板の所望の用途または使用に応じて、任意の適切な高さ、深さ、形状、またはサイズの金属基板の表面上の突起またはくぼみである様々な凹凸またはスキューを形成してもよい。換言すれば、作業ロールは、これらの局所領域での金属基板の降伏強度を克服するのに十分高い凹凸接触で局所圧力を生成することができる。これらの局所領域では、テクスチャによって生成される圧力が金属基板の降伏強度よりも大きいため、テクスチャは、金属基板の表面に部分的な塑性変形の局所領域を作成し、様々なテクスチャ、特徴、またはパターンを金属基板の表面に印象付ける一方で、金属基板の残りの部分を変形させない（例えば、テクスチャは、金属基板の厚さが金属基板に沿って実質的に一定のままで金属基板の表面の特定の場所で塑性変形を引き起こす）。いくつかの実施例では、局所領域でテクスチャによって作成される局所圧力は、様々なテクスチャ、特徴、またはパターンを表面に印象付けることができるように降伏強度よりも大きいが、作業ロール全体の圧力は、局所領域での金属基板の厚さの実質的な減少を引き起こすのに十分ではない。一実施例として、局所領域でテクスチャによって作成される局所圧力は、様々なテクスチャ、特徴、またはパターンを表面に印象付けることができるように金属基板の降伏強度よりも大きいが、金属基板の幅にわたるまたは長さに沿った金属基板の厚さに実質的な減少を引き起こさない。一実施例として、圧力は、金属基板の幅にわたるまたは長さに沿った金属基板の厚さの１％未満の減少を引き起こし得る。したがって、いくつかの実施例では、作業ロールを使用して、金属基板の表面の厚さ全体を変えることなく、金属基板の表面に局所的な塑性変形を引き起こすことができる（すなわち、テクスチャを作業ロールから金属基板の表面に転写する）。

【0009】

いくつかの実施例では、金属基板の表面に異なるテクスチャ、パターン、または特徴を印象付けると、例えば、潤滑剤保持率の増加、デスタッキング能力の増加、抵抗スポット溶接性の増加、接着性の増加、かじりの低減、光学特性の向上、摩擦均一性など、金属基板の特性を向上させることができる。

【0010】

これらの利点は、とりわけ、多くの場合金属シートまたはプレートの形態の金属基板を、自動車部品、飲料缶およびボトル、および／または他の高度に成形された金属製品により簡単かつ効率的にさらに加工することを可能にする。例えば、本明細書で説明する様々なテクスチャを持つ表面を有する金属基板の向上したトライボロジー特性は、形成されているテクスチャ加工された金属基板の摩擦特性が材料の異なるバッチ間でおよび／または金属基板の同じストリップに沿ってより一貫して等方性であるため、大量の自動車製品のより高速で安定した加工を可能にする。さらに、負に歪んだ表面テクスチャ（例えば、金属基板の表面のマイクロディンプル）を導入すると、一緒に積み重ねられた潤滑金属基板間の表面張力が乱れ、これによりデスタッキング能力が向上する。さらに、金属基板の表面が潤滑剤を保持する能力が向上すると、成形ダイとシートメタル表面との間の摩擦力がさらに減少および／または安定して、イヤリング、しわ、および引き剥がし率の低下、より高い加工速度、かじりの低減、工具寿命の延長、成形部品の表面品質の向上を伴った成形性の向上をもたらす。

【0011】

本開示に記載された様々な実施は、付加的なシステム、方法、特徴、および利点を含むことができ、これらを、必ずしも本明細書に明白に開示することができるわけではないが、以下に続く詳細な説明および添付の図面を考察した場合、当業者には明らかであろう。全てのそのようなシステム、方法、特徴、および利点は、本開示内に含まれ、添付の請求項によって保護されることが意図されている。

【図面の簡単な説明】

【0012】

以下の図面の特徴および構成要素は、本開示の一般的な原則を強調するために図示される。図面全体にわたって、対応する特徴および構成要素は、一貫性および明瞭性のために参照番号を一致させることによって指定することができる。

【0013】

【図1】本開示の態様に係るコイルツーコイルプロセスシステムの台の概略図である。

【図2】図１の台の別の概略図である。

【図3】図２の台の拡大図である。

【図4】本開示の一実施例による３つの金属基板上の作業ロールの接触圧力分布のグラフである。

【図5】本開示の一実施例による３つの金属基板上の作業ロールの別の接触圧力分布のグラフである。

【図6】本開示の一実施例による３つの金属基板上の作業ロールの別の接触圧力分布のグラフである。

【図7】本開示の態様に係る作業台の概略図である。

【図8】図７の作業台の端面図である。

【図9】本開示の態様に係る作業台の概略図である。

【図10】図９の作業台の端面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施例の主題は、法定要件を満たすために、具体的に本明細書に記載されるが、この説明は必ずしも特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。特許請求される主題は、他の方法で実施されてもよく、異なる要素またはステップを含んでいてもよく、他の既存または将来の技術と一緒に使用されてもよい。この説明は、個々のステップの順序または要素の配置が明示的に記載されている場合を除いて、様々なステップまたは要素の間に任意の特定の順序または配置を意味するものと解釈されるべきではない。

【0015】

本明細書で使用する場合、システムの構成要素の長さとは、一般に、図２に示す方向２０１に延びるその構成要素の寸法を指す。システムの構成要素の幅とは、一般に、方向２０１を横断する方向２０３に延びる構成要素の寸法を指す。

【0016】

本開示の特定の態様および特徴は、基板上にテクスチャを与える方法に関する。いくつかの実施例では、基板は、金属基板（例えば、金属シートまたは金属許容シート）または非金属基板であってもよい。例えば、基板は、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、鋼ベースの材料、マグネシウム、マグネシウムベースの材料、銅、銅ベースの材料、複合材、複合材で使用されるシート、または任意の他の適切な金属、非金属、または材料の組み合わせを含んでよい。いくつかの態様では、基板は金属基板である。以下の説明は金属基板を参照して提供されるが、この説明は様々な他のタイプの金属または非金属基板に適用可能であることが理解されよう。

【0017】

本開示の特定の態様および特徴は、金属基板の表面全体にまたは幅にわたって所望の接触圧力分布を提供するために、１つ以上の圧力パラメータ（例えば、金属基板に対する作業ロールの作業ロール圧力に影響を及ぼすパラメータ）を制御するための制御システムおよび方法に関する。場合によっては、所望の接触圧力分布は、圧力変動を最小限に抑えるとともに、金属基板の厚さをコイルツーコイルプロセスによる冷間圧延中に実質的に一定に保つように加工からの金属基板のエッジ効果を低減する。接触圧力分布を制御することにより、テクスチャの均一性（例えば、テクスチャサイズ、深さ、高さ、形状、粗さ、分布、濃度などの一貫性）も制御／向上できる。様々な場合、制御システムを使用して圧力パラメータを調整するか適合させると、テクスチャの一貫性が向上した金属基板が生成される。

【0018】

コイルツーコイルプロセスは少なくとも１つの台を含み、いくつかの実施例では、コイルツーコイルプロセスは複数の台を含んでもよい。冷間圧延とは、たとえ基板が人間の感覚で熱く感じる場合でも、ひずみ硬化が起こるのに十分低い温度で金属を圧延することを指す。非限定的な一実施例として、場合によっては、コイルツーコイルプロセスにおける基板の開始温度は約５０℃〜約１００℃であり、コイルツーコイルプロセスを離れる基板の温度は約２００℃まで可能である。ひずみ硬化が起こるのに十分に低い他の様々な温度を利用してもよい。

【0019】

各台は、一対の垂直方向に整列した作業ロールを含む。作業ロールは、中間ロールによって支持されており、ベアリングが、中間ロールにベアリング荷重を与えるために中間ロールに沿って設けられている。作業ロール間にロールギャップが画定され、加工中に金属基板がロールギャップを通過する。金属基板がロールギャップを通過すると、作業ロールは金属基板に作業ロール圧力を加える。いくつかの実施例では、作業ロールの少なくとも１つは、テクスチャを含み、そのテクスチャは、作業ロールが金属基板に作業ロール圧力を加えると、金属基板の表面に転写される。

【0020】

テクスチャリングプロセス中、金属基板の厚さが減少するのを防ぐために（例えば、金属基板の厚さが実質的に一定のままで、金属基板の厚さは実質的に減少しない）、ベアリングは、基板の降伏強度を下回る中間ロールにベアリング荷重を与えるように構成されている。中間ロールは、金属基板が作業ロール間を通過する際の金属基板の降伏強度付近を下回る作業ロール圧力を金属基板に与えるように、作業ロールに荷重を伝達する。作業ロールによって金属基板に加えられる作業ロール圧力は金属基板の降伏強度を下回るため、金属基板の厚さは、実質的に一定のままである（例えば、金属基板の厚さの実質的な減少はない）。

【0021】

作業ロールによって加えられる作業ロール圧力は金属基板の降伏強度を下回るが、作業ロールのテクスチャは、金属基板が作業ロール間を通過する際に、作業ロールによって加えられる局所圧力が金属基板の降伏強度を超える金属基板の表面に局所領域を作成するトポグラフィを有してもよい。換言すれば、金属基板の降伏強度より低い作業ロール圧力と組み合わせたテクスチャの表面プロファイルは、金属基板の表面にかかる圧力が金属基板の降伏強度よりも大きい領域を作成してもよい。これらの局所領域では、テクスチャによって生成される圧力が金属基板の降伏強度よりも大きいため、テクスチャは、基板の表面に部分的な塑性変形の局所領域を作成し、金属基板の残りの部分を変形させない（例えば、テクスチャは、金属基板の厚さが金属基板の残りの部分に沿って実質的に一定のままで金属基板の表面の特定の場所で塑性変形を引き起こす）。したがって、いくつかの実施例では、作業ロールを使用して、金属基板の表面の厚さを変えることなく、金属基板の表面に局所的な塑性変形を引き起こすことができる（すなわち、テクスチャを作業ロールから金属基板の表面に転写する）。

【0022】

図１〜３を参照すると、コイルツーコイルプロセス１００は、少なくとも１つの台１０２を含む。台１０２は、上部作業ロール１０４Ａと、上部作業ロール１０４Ａと垂直方向に整列した下部作業ロール１０４Ｂと、を含む。以下に詳細に説明するように、金属基板１０８のテクスチャリング中に金属基板１０８を受け入れるように構成された上部作業ロール１０４Ａと下部作業ロール１０４Ｂとの間にギャップ１０６が画定される。他の実施例では、基板は、様々な他の金属または非金属基板であってもよい。加工中、上部作業ロール１０４Ａおよび下部作業ロール１０４Ｂは、金属基板１０８がギャップ１０６を通過する際に、金属基板１０８の上面１１０および下面１１２に接触して作業ロール圧力を加えるように構成されている。

【0023】

金属基板１０８の移動方向１０１を横断する金属基板１０８の幅にわたって、金属基板１０８は、概して、エッジ部分（すなわち、移動方向１０１に延在する金属基板１０８の最外エッジ近くの部分）、および非エッジ部分（すなわち、エッジ部分間の部分）を有する。いくつかの実施例では、エッジ部分の厚さプロファイルは、テクスチャリング前の金属基板１０８の加工により、非エッジ部分とは異なってもよい。一般に、金属基板１０８の幅にわたる作業ロール圧力の変動を最小化する接触圧力分布を提供することにより、非エッジ部分のテクスチャの均一性が向上する。ただし、エッジ部分と非エッジ部分の厚さプロファイルが潜在的に異なるため、エッジ部分で必要な作業ロール圧力は、非エッジ部分で必要な作業ロール圧力とは異なって、金属基板１０８の幅にわたって均一なテクスチャを提供してもよい。したがって、テクスチャの均一性を向上させる接触圧力分布は、金属基板１０８のエッジ部分と非エッジ部分の両方での作業ロール圧力のニーズを考慮に入れなければならない。

【0024】

作業ロール１０４Ａ〜Ｂは、概して、特定の真円度または円筒度を有する円筒形であり、鋼、黄銅、および他の様々な適切な材料などの様々な材料から構成される。作業ロール１０４Ａ〜Ｂのそれぞれの真円度または円筒度は、作業ロール１０４Ａ〜Ｂの幅に沿った複数の点に配置された様々なダイヤルゲージおよび／または他のインジケータを使用して決定されてもよい。各作業ロール１０４Ａ〜Ｂは、作業ロール直径を有する。作業ロール直径は、約２０ｍｍ〜約２００ｍｍとすることができる。各作業ロール１０４Ａ〜Ｂの第１の端部から第２の端部までの距離は、作業ロール幅と称し、概して、加工中の金属基板１０８の移動方向１０１を横断する方向である。作業ロール１０４Ａ〜Ｂは、作業ロール１０４Ａ〜Ｂを駆動して作業ロール１０４Ａ〜Ｂを回転させるためのモータまたは他の適切な装置によって駆動することができる。作業ロール１０４Ａ〜Ｂは、作業ロールの幅に沿って加工中に金属基板１０８に圧力を加える。作業ロールによって生成される全体的な圧力は、作業ロール圧力と称する。作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって加えられる作業ロール圧力は、上述のように金属基板１０８の降伏強度よりも低い。例えば、作業ロール圧力は、約１ＭＰａ〜金属基板１０８のほぼ降伏強度であってもよい。

【0025】

作業ロールに沿った局所領域は、局所圧力を生成し、これは、作業ロールに沿った他の局所領域と同じまたは異なってもよい。したがって、圧力は、作業ロール幅に沿って変動し得る。接触圧力分布とは、金属基板１０８が作業ロール１０４Ａ〜Ｂ間を通過する際に、基板の表面全体にかつ作業ロール１０４Ａ〜Ｂの幅に沿って各作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって加えられる圧力の分布を指す。各作業ロール１０４Ａ〜Ｂの接触圧力分布は、作業台１０２のベアリング１１６Ａ〜Ｂに加えられた荷重プロファイルの結果として、それぞれの作業ロール１０４Ａ〜Ｂの幅に沿った局所曲げの分布に基づいて計算されてもよい。接触圧力分布の計算は、材料の剛性および基板１０８を形成する金属または材料をさらに考慮する。

【0026】

以下で詳細に説明するように、金属基板１０８の厚さが実質的に一定のままで、金属基板１０８の加工中に様々な圧力パラメータを制御して、金属基板１０８の幅（エッジ部分と非エッジ部分の両方を含む）にわたる所望の接触圧力分布を達成し得る。

【0027】

様々な実施例では、作業ロール１０４Ａ〜Ｂの一方または両方は、ロールの外面に沿って１つ以上のテクスチャを含む。テクスチャリング中に、金属基板１０８がギャップ１０６を通過する際に、１つ以上のテクスチャが金属基板１０８の表面１１０および１１２の一方または両方に少なくとも部分的に転写される。様々な実施例では、作業ロール１０４Ａは、放電テクスチャリング（ＥＤＴ）、電着テクスチャリング、電気融合コーティング、電子ビームテクスチャリング（ＥＢＴ）、レーザビームテクスチャリング、および他の様々な適切な手法を含むがこれらに限定されない様々なテクスチャリング技術によりテクスチャリングされてもよい。金属基板１０８上の１つ以上のテクスチャは、様々な特性を有してもよい。例えば、１つ以上のテクスチャは、サイズ、形状、深さ、高さ、粗さ、分布、および／または濃度を有することができる。テクスチャの均一性とは、金属基板の長さと幅の一貫性のために所定の許容範囲内にある作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって金属基板１０８に転写されたテクスチャの特性の少なくとも１つを指し、概して接触圧力分布と相関する。

【0028】

テクスチャリング中、金属基板１０８は、作業ロール１０４Ａ〜Ｂが回転する際に、ギャップ１０６を通過する。作業ロール１０４Ａ〜Ｂは、テクスチャが作業ロール１０４Ａ〜Ｂの少なくとも一方から金属基板１０８の表面１１０および１１２の少なくとも一方に転写されるように、金属基板１０８に作業ロール圧力を加える。様々な実施例では、金属基板１０８の幅にわたって作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって加えられる作業ロール圧力の量は、以下で詳細に説明するように、様々な圧力パラメータを最適化することにより制御されて、所望の接触圧力分布を提供してもよい。接触圧力分布を制御することにより、金属基板１０８のテクスチャの均一性（例えば、サイズ、深さ、高さ、形状、粗さ、分布、濃度などの一貫性）も制御することができる。

【0029】

様々な実施例では、作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって金属基板１０８に加えられる作業ロール圧力により、金属基板１０８の厚さを実質的に一定に保つことができる（例えば、金属基板１０８の厚さ全体は実質的に減少しない）。一実施例として、作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって加えられる作業ロール圧力は、金属基板１０８の厚さを約０％〜約１％の間に減少させてもよい。例えば、金属基板１０８がギャップ１０６を通過する際に、金属基板１０８の厚さは約０．５％未満だけ減少してもよい。

【0030】

より具体的には、作業ロール１０４Ａ〜Ｂは、金属基板１０８の降伏強度を下回る作業ロール圧力を加え、これにより、金属基板１０８がギャップ１０６を通過する際に、金属基板１０８の厚さが実質的に減少する（例えば、１％を超えて減少する）のを防ぐことができる。基板の降伏強度とは、基板１０８の実質的に全体の厚さまたはゲージにわたって塑性変形が生じる強度または圧力の量（例えば、基板１０８の実質的に全体の厚さまたはゲージに実質的に永久的な変化を引き起こすことができる強度または圧力の量）。テクスチャリング中、金属基板の厚さが減少するのを防ぐために、金属基板１０８がギャップ１０６を通過する際に作業ロール１０４Ａ〜Ｂが、金属基板１０８の降伏強度を下回る、金属基板１０８に作業ロール圧力を与えるような荷重が、作業ロール１０４Ａ〜Ｂに与えられる。作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって金属基板１０８に加えられる作業ロール圧力は、金属基板１０８の降伏強度を下回るため、金属基板１０８の厚さは、実質的に一定のままである（例えば、金属基板１０８の厚さは実質的に一定のままであり、金属基板１０８の厚さに実質的に減少はない）。

【0031】

作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって加えられる作業ロール圧力は金属基板の降伏強度を下回るが、作業ロール１０４Ａ〜Ｂのテクスチャは、金属基板が作業ロール１０４Ａ〜Ｂ間を通過する際に、作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって加えられる圧力が金属基板１０８の降伏強度を超える金属基板１０８の表面に局所領域を作成するトポグラフィを有してもよい。換言すれば、作業ロールは、これらの局所領域での金属基板１０８の降伏強度を克服するのに十分高い凹凸接触で局所圧力を生成することができる。これらの局所領域では、テクスチャによって生成される圧力が金属基板の降伏強度よりも大きいため、テクスチャは、金属基板１０８の表面に部分的な塑性変形の局所領域を作成し、金属基板１０８の残りの部分を変形させない（例えば、テクスチャは、金属基板１０８の厚さが金属基板１０８の残りの部分に沿って実質的に一定のままで金属基板１０８の表面１１０および／または１１２の特定の場所で塑性変形を引き起こす）。したがって、いくつかの実施例では、作業ロール１０４Ａ〜Ｂを使用して、金属基板１０８の厚さを変えることなく（例えば、金属基板１０８全体の厚さを減らすことなく）、金属基板１０８の表面１１０および／または１１２に塑性変形の局所領域を生じさせることができる。様々な実施例では、テクスチャリングプロセスの結果としての金属基板の幅にわたる厚さの変動は、テクスチャが与えられた後、約１％未満である。様々な実施例では、テクスチャリングプロセスとコイルツーコイルプロセス中の圧延との両方の結果としての金属基板の幅にわたる厚さの変動は、約２％未満である。

【0032】

いくつかの実施例では、作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって加えられる作業ロール圧力は、金属基板１０８がギャップ１０６を通過する際に金属基板の長さが実質的に一定のままであるようなものである（例えば、金属基板１０８の長さの伸びまたは増加が実質的にない）。一実施例として、作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって加えられる作業ロール圧力は、金属基板１０８の長さを約０％〜約１％の間で増加させてもよい。例えば、金属基板１０８がギャップ１０６を通過する際に、金属基板１０８の長さは約０．５％未満だけ増加してもよい。

【0033】

図１〜３に示すように、上部作業ロール１０４Ａは、上部中間ロール１１４Ａによって支持され、下部作業ロール１０４Ｂは、下部中間ロール１１４Ｂによって支持される。２つの上部中間ロール１１４Ａおよび２つの下部中間ロール１１４Ｂが図示されているが、各作業ロール１０４Ａ〜Ｂを支持する上部中間ロール１１４Ａおよび下部中間ロール１１４Ｂの数は変えてもよい。様々な実施例では、中間ロール１１４Ａ〜Ｂは、金属基板１０８がギャップ１０６を通過する際に作業ロール１０４Ａ〜Ｂが分離するのを防ぐのに役立つように提供される。中間ロール１１４Ａ〜Ｂはさらに、作業ロール１０４Ａ〜Ｂが金属基板１０８に作業ロール圧力を加えるように、ベアリング１１６Ａ〜Ｂから作業ロール１０４Ａ〜Ｂにそれぞれベアリング荷重を伝達するために設けられる。

【0034】

作業ロール１０４と同様に、中間ロール１１４Ａ〜Ｂは、一般に、特定の真円度または円筒度を有する円筒形である。中間ロール１１４Ａ〜Ｂのそれぞれの真円度または円筒度は、中間ロール１１４Ａ〜Ｂの幅に沿った複数の点に配置された様々なダイヤルゲージおよび／または他のインジケータを使用して決定されてもよい。中間ロール１１４Ａ〜Ｂは、鋼、黄銅、および様々な他の適切な材料などの様々な材料から構成されてもよい。各中間ロール１１４Ａ〜Ｂは、中間ロール直径を画定する。中間ロール直径は、約２０ｍｍ〜約３００ｍｍとすることができる。いくつかの実施例では、中間ロール直径は、作業ロール直径よりも大きいが、そうである必要はない。

【0035】

図１〜３に示すように、台１０２は、複数のベアリング１１６Ａ〜Ｂも含む。上部ベアリング１１６Ａは、上部中間ロール１１４Ａに沿って設けられ、上部中間ロール１１４Ａにベアリング荷重を加え、これにより、上部作業ロール１０４Ａが金属基板１０８の表面１１０に作業ロール圧力を加えるように荷重を上部作業ロール１０４Ａに伝達するように構成されている。同様に、下部ベアリング１１６Ｂは、下部中間ロール１１４Ｂに沿って設けられ、下部中間ロール１１４Ｂにベアリング荷重を加え、これにより、下部作業ロール１０４Ｂが金属基板１０８の表面１１２に作業ロール圧力を加えるように荷重を下部作業ロール１０４Ｂに伝達するように構成されている。例えば、様々な場合において、金属基板１０８が移動方向１０１に水平方向に移動するとき、ベアリング１１６Ａ〜Ｂは垂直ベアリング荷重を加える。いくつかの実施例では、ベアリング荷重は、約２ｋｇｆ〜約２０，０００ｋｇｆである。いくつかの実施例では、ベアリング１１６Ａ〜Ｂのうちの少なくともいくつかは、作業ロール１０４Ａ〜Ｂの幅に沿った離散位置での局所圧力を独立して制御できるように、それぞれの作業ロール１０４Ａ〜Ｂに対して独立して調整可能である。他の実施例では、２つ以上のベアリング１１６Ａ〜Ｂを一緒に調整してもよい。

【0036】

場合によっては、テクスチャリング中に、上部作業ロール１０４Ａは、矢印１０３で概して示される方向に作動し、下部作業ロール１０４Ｂは、矢印１０５で概して示される方向に作動してもよい。そのような実施例では、作業ロールは、金属基板１０８の上面１１０と下面１１２の両方に対して作動する。しかしながら、他の実施例では、台１０２の片側のみ／作業ロール１０４Ａ〜Ｂの一方のみが作動されてもよく、矢印１０３によって示される作動または矢印１０５によって示される作動は省略されてもよい。そのような実施例では、テクスチャリング中、作業ロール１０４Ａ〜Ｂの一方が作動しないように、片側のベアリングを凍結および／または完全に省略してもよい（すなわち、金属基板上の作動は、金属基板の片側からのみである）。例えば、場合によっては、下部ベアリング１１６Ｂは、下部作業ロール１０４Ｂが凍結されるように（および矢印１０５によって示される方向に作動されないように）凍結されてもよい。他の実施例では、下部作業ロール１０４Ｂが凍結されるように、下部ベアリング１１６Ｂを省略してもよい。

【0037】

各ベアリング１１６Ａ〜Ｂは、ほぼ円筒形であり、工具鋼および／または他の様々な適切な材料から構成されてもよい。各ベアリング１１６Ａ〜Ｂもベアリング直径を有する。いくつかの実施例では、ベアリング直径は、作業ロール直径よりも大きいが、そうである必要はない。図３を参照すると、各ベアリング１１６Ａ〜Ｂは、第１のエッジ１１８と、第１のエッジ１１８に対向する第２のエッジ１２０と、を含む。第１のエッジ１１８から第２のエッジ１２０までの距離は、ベアリング幅１１９と称する。いくつかの実施例では、ベアリング幅１１９は、約５５ｍｍ〜約１１０ｍｍである。非限定的な一実施例では、ベアリング幅１１９は、約１００ｍｍである。いくつかの実施例では、各ベアリング１１６Ａ〜Ｂは、ベアリング幅１１９にわたってクラウン（ｃｒｏｗｎ）または面取り（ｃｈａｍｆｅｒ）を伴うプロファイルを有し、クラウンは、一般に、中心線とベアリングのエッジ１１８、１２０との間の直径の差を指す（例えば、ベアリングは、バレル形状である）。クラウンまたは面取りは、高さが約０μｍ〜約５０μｍであってもよい。非限定的な一実施例では、クラウンは約３０μｍである。別の非限定的な実施例では、クラウンは約２０μｍである。

【0038】

複数のベアリング１１６Ａ〜Ｂが提供されるいくつかの実施例では、ベアリング１１６Ａ〜Ｂは、１つ以上の列に配置されてもよい。しかしながら、ベアリング１１６Ａ〜Ｂの数または構成は、本開示を限定するものと見なされるべきではない。図２および３を参照すると、ベアリング１１６Ａ〜Ｂの各列内で、隣接するベアリング１１６Ａ〜Ｂは、隣接するベアリング１１６Ａ〜Ｂの隣接する端部間の距離であるベアリング間隔１２１だけ離間している。様々な実施例では、ベアリング間隔１２１は、約１ｍｍ〜各ベアリングのほぼ幅である。特定の態様では、ベアリング１１６Ａ〜Ｂの密度、または作業ロール１０４Ａ〜Ｂの特定の部分に作用するいくつかのベアリングは、作業ロール１０４Ａ〜Ｂに沿って変化してもよい。例えば、場合によっては、作業ロール１０４Ａ〜Ｂのエッジ領域のベアリング１１６Ａ〜Ｂの数は、作業ロール１０４Ａ〜Ｂの中央領域のベアリング１１６Ａ〜Ｂの数と異なってもよい。

【0039】

様々な実施例では、ベアリング荷重を制御するために垂直方向に調整可能であることに加えて、ベアリング１１６Ａ〜Ｂは、それぞれの作業ロール１０４Ａ〜Ｂに対して横方向に調整可能であってもよい。つまり、それぞれの作業ロール１０４Ａ〜Ｂの幅に沿ってベアリング１１６Ａ〜Ｂの位置を調整してもよい。例えば、ベアリング１１６Ａ〜Ｂが少なくとも１つの列に配置される実施例では、その列は、ベアリング１１６Ａ〜Ｂの列の最外ベアリング１１６Ａ〜Ｂである２つのエッジベアリング１１７を含む。いくつかの実施例では、少なくともエッジベアリング１１７は、横方向に調整可能である。

【0040】

いくつかの実施例では、ベアリング１１６Ａ〜Ｂの特性は、作業ロールの幅に沿った特定のベアリング１１６Ａ〜Ｂの所望の位置に応じて調整または制御されてもよい。１つの非限定的な実施例として、作業ロールのエッジに近接するベアリング１１６Ａ〜Ｂのクラウンまたは面取りは、作業ロールの中心に向かうベアリング１１６Ａ〜Ｂのクラウンまたは面取りとは異なってもよい。他の態様では、直径、幅、間隔などを制御または調整して、ベアリング１１６Ａ〜Ｂの特定の特性が場所に応じて同じまたは異なるようにしてもよい。いくつかの態様では、作業ロールの中央領域のベアリングと比較して作業ロールのエッジ領域で異なる特性を有するベアリングは、テクスチャリング中に均一な圧力または他の所望の圧力プロファイルをさらに可能にし得る。例えば、場合によっては、ベアリングを制御して、金属基板１０８の平坦性および／またはテクスチャを意図的に変更してもよい。いくつかの実施例として、ベアリング１１６Ａ〜Ｂを制御して、意図的にエッジ波を作成し、より薄いエッジを作成するなどしてもよい。他の様々なプロファイルを作成してもよい。

【0041】

ミル１００は、金属基板１０８上の作業ロール１０４Ａ〜Ｂの接触圧力分布に影響を及ぼす様々な圧力パラメータを含む。これらの圧力パラメータは、これらに限定されないが、作業ロール１０４Ａ〜Ｂおよび／または中間ロール１１４Ａ〜Ｂの円筒度、作業ロール直径、中間ロール直径、ベアリング直径、ベアリング幅１１９、ベアリングクラウン、ベアリング間隔１２１、ベアリング荷重、ベアリング荷重分布（すなわち、適用荷重プロファイルまたはロール幅に沿ったベアリング荷重の分布）、および金属基板１０８のエッジに対するエッジベアリング１１７の位置、を含む。これらの圧力パラメータのいくつかは、制御システム１２２のコントローラを介して調整および制御されてもよく、および／またはミル１００のオペレータまたはユーザによって調整および制御されてもよい。様々な実施例では、圧力パラメータは、新たなミル１００での設置のために選択および事前決定されてもよい。他の実施例では、圧力パラメータは、既存のミル１００を改造するために調整および制御されてもよい。

【0042】

様々な実施例では、作業ロール１０４Ａ〜Ｂおよび／または中間ロール１１４Ａ〜Ｂの真円度または円筒度は、所定の真円度または円筒度の作業ロール１０４Ａ〜Ｂおよび／または中間ロール１１４Ａ〜Ｂを選択することにより、またはミル１００に既に設置されている作業ロール１０４Ａ〜Ｂおよび／または中間ロール１１４Ａ〜Ｂを取り外してそれらを異なる所定の真円度または円筒度を有する交換作業ロール１０４Ａ〜Ｂおよび／または交換中間ロール１１４Ａ〜Ｂと交換することにより、調整されてもよい。交換ロールは、システムのニーズに応じて、より丸まってよくまたはより丸まっていなくて、所望の接触圧力分布を提供してもよい。上述のように、各ロールの真円度または円筒度は、それぞれのロールの幅に沿った複数の点に配置された様々なダイヤルゲージおよび／または他のインジケータを使用して決定されてもよい。様々な実施例では、ロールの真円度または円筒度は、円筒度の変動がロールの幅に沿って約１０μｍ未満になるように調整される（すなわち、ロールの幅に沿った約０μｍ〜約１０μｍの変動）。

【0043】

いくつかの実施例では、作業ロール直径、中間ロール直径、および／またはベアリング直径は、所定の直径の作業ロール１０４Ａ〜Ｂ、中間ロール１１４Ａ〜Ｂ、および／またはベアリング１１６Ａ〜Ｂを選択するか、または作業ロール１０４Ａ〜Ｂ、中間ロール１１４Ａ〜Ｂ、および／またはミル１００にすでに設置されているベアリング１１６Ａ〜Ｂを取り外して交換作業ロール１０４Ａ〜Ｂ、交換中間ロール１１４Ａ〜Ｂ、および／または異なる所定の直径を有する交換ベアリング１１６Ａ〜Ｂと交換することにより、調整されてもよい。交換作業ロール１０４Ａ〜Ｂ、交換中間ロール１１４Ａ〜Ｂ、および／または交換ベアリング１１６Ａ〜Ｂは、システムのニーズに応じて、直径を増減させて所望の接触圧力分布を提供してもよい。例えば、場合によっては、作業ロール直径、中間ロール直径、および／またはベアリング直径を１．５分の１だけ減少させて、接触圧力分布の変動を減少させてもよい。他の実施例では、作業ロール直径、中間ロール直径、および／またはベアリング直径を２倍だけ増加させて、接触圧力分布の変動を減少させる。様々な実施例では、直径が増加するにつれて、接触圧力分布の圧力変動は減少するが、金属基板１０８上の離散位置（すなわち、異なる局所圧力）での作業ロール圧力を制御する能力も低下し、したがってエッジ効果が増大する。

【0044】

様々な場合において、ベアリング幅１１９およびベアリング間隔１２１は、所定のベアリング幅１１９のベアリング１１６Ａ〜Ｂを選択してそれらを所定のベアリング間隔で配置することにより、および／またはミル１００に既に設置されたベアリング１１６Ａ〜Ｂを取り外してそれらを異なる所定のベアリング幅１１９および／または異なる所定のベアリング間隔１２１を有する交換ベアリング１１６Ａ〜Ｂと交換することにより調整されてもよい。場合によっては、交換ベアリング１１６Ａ〜Ｂの幅を増加または減少させてもよい。いくつかの実施例では、所定のベアリング幅１１９は、約２０ｍｍ〜約４００ｍｍである。例えば、場合によっては、ベアリング幅１１９は、約５５ｍｍ〜約１１０ｍｍである。様々な実施例では、所定のベアリング幅１１９は、約１００ｍｍである。ベアリング幅１１９は、システムのニーズに応じて増減させて所望の接触圧力分布を提供してもよい。例えば、場合によっては、金属基板１０８の幅にわたるおよびエッジでのテクスチャの均一性を低下させるのを助けるために、ベアリング幅１１９を増加させてもよい。他の実施例では、金属基板１０８の幅にわたるおよびエッジでのテクスチャの均一性を高めるのを助けるために、ベアリング幅１１９を減少させてもよい。

【0045】

様々な実施例では、交換ベアリング１１６Ａ〜Ｂは、中間ロール１１４Ａ〜Ｂに対するベアリング１１６Ａ〜Ｂの横方向位置が維持されるように設置される。交換ベアリング１１６Ａ〜Ｂが増加したベアリング幅１１９を有する場合、隣接するベアリング１１６Ａ〜Ｂ間のベアリング間隔１２１を減少させてもよい。いくつかの実施例では、所定のベアリング間隔１２１は、約３４ｍｍの最小ベアリング間隔１２１である。逆に、交換ベアリング１１６Ａ〜Ｂが減少したベアリング幅１１９を有する場合、隣接するベアリング１１６Ａ〜Ｂ間のベアリング間隔１２１を増加させてもよい。他の実施例では、交換ベアリング１１６Ａ〜Ｂは、中間ロール１１４Ａ〜Ｂに対するベアリング１１６Ａ〜Ｂの位置が横方向に調整されるように設置される。例えば、交換ベアリング１１６Ａ〜Ｂは、ベアリング間隔１２１を増加または減少させるように配置してもよい。いくつかの実施例では、所定のベアリング間隔１２１は、約３４ｍｍの最小ベアリング間隔１２１である。他の実施例では、ベアリング間隔１２１は、約１ｍｍ〜ベアリングのほぼ幅である。様々な場合において、ベアリング間隔１２１を調整することは、中間ロール１１４Ａ〜Ｂに沿ったそれぞれ同じ数の一列のベアリング１１６Ａ〜Ｂを維持することを含む。いくつかのさらなる実施例では、ベアリング間隔１２１を増加させることは、中間ロール１１４Ａ〜Ｂに沿ったそれぞれ一列のベアリング１１６Ａ〜Ｂの数を減少させることをさらに含んでもよい。逆に、他の任意選択的な実施例では、ベアリング間隔１２１を減少させることは、中間ロール１１４Ａ〜Ｂに沿ったそれぞれ一列のベアリング１１６Ａ〜Ｂの数を増加させることをさらに含んでもよい。様々な実施例では、より小さい幅１１９および／または減少したベアリング間隔１２１を有するベアリングは、接触圧力分布の圧力変動を減少させ、基板エッジでの作業ロール圧力およびテクスチャの均一性を向上させるのに役立ち得る。

【0046】

ベアリング１１６Ａ〜Ｂのクラウンは、所定のクラウンを有するベアリング１１６Ａ〜Ｂを選択するか、またはミル１００にすでに取り付けられているベアリング１１６Ａ〜Ｂを取り外して異なる所定のクラウンを有する交換ベアリング１１６Ａ〜Ｂと交換することにより調整されてもよい。例えば、接触圧力分布の圧力変動を増加させるために、増加したクラウンを有するベアリング１１６Ａ〜Ｂが提供されてもよい。接触圧力分布の圧力変動を減少させるために、減少したクラウンを有するベアリング１１６Ａ〜Ｂが提供されてもよい。様々な実施例では、所定のベアリングクラウンは、約０μｍ〜約５０μｍである。

【0047】

ベアリング荷重は、ベアリング荷重プロファイル（すなわち、作業ロール１０４Ａ〜Ｂの幅に沿ったベアリング荷重の分布）、つまり作業ロール圧力が局所領域で調整されるように（すなわち、特定の領域での局所圧力が調整されるように）、それぞれの作業ロール１０４Ａ〜Ｂに対して１つ以上のベアリング１１６Ａ〜Ｂを垂直方向に調整することにより調整されてもよい。いくつかの実施例では、作業ロール１０４Ａ〜Ｂに対するベアリング１１６Ａ〜Ｂの垂直位置は、それぞれコントローラを介して制御されてもよい。他の実施例では、オペレータが、ベアリング１１６Ａ〜Ｂの垂直位置を制御してもよい。いくつかの実施例では、ベアリング１１６Ａ〜Ｂまたはベアリング１１６Ａ〜Ｂのサブセットが、それぞれの作業ロール１０４Ａ〜Ｂから離れるように垂直方向に調整されて、ベアリング荷重を減少させ、したがって局所領域での金属基板１０８への作業ロール圧力を減少させる（すなわち、特定の領域での局所圧力が低下する）。他の実施例では、ベアリング１１６Ａ〜Ｂまたはベアリング１１６Ａ〜Ｂのサブセットが、それぞれの作業ロール１０４Ａ〜Ｂに向かって垂直方向に調整されて、ベアリング荷重を増加させ、したがって局所領域での金属基板１０８への作業ロール圧力を増加させる（すなわち、特定の領域での局所圧力が増加する）。ベアリング１１６Ａ〜Ｂまたはベアリング１１６Ａ〜Ｂのサブセットは、各ベアリング１１６Ａ〜Ｂの荷重が約２ｋｇｆ〜約２０，０００ｋｇｆになるように調整されてもよい。非限定的な一実施例として、各ベアリング１１６Ａ〜Ｂの荷重は、約３００ｋｇｆ〜約６６０ｋｇｆであってもよい。いくつかの実施例では、ベアリング１１６Ａ〜Ｂまたはベアリング１１６Ａ〜Ｂのサブセットは、１つ以上の局所領域での作業ロール圧力が約６１０ｋｇｆになるように調整される。様々な実施例では、各ベアリング１１６Ａ〜Ｂの荷重は、ベアリングの寸法、基板１０８の硬度、および／または所望のテクスチャに依存してもよい。

【0048】

上述のように、ベアリング１１６Ａ〜Ｂのそれぞれは個別に調整されてもよく、ベアリング１１６Ａ〜Ｂの組は一緒に調整されてもよい。例えば、場合によっては、ベアリング１１６Ａ〜Ｂを垂直方向に調整することは、ベアリング１１６Ａ〜Ｂの全てを垂直方向に調整することを含む。他の実施例では、各ベアリング１１６Ａ〜Ｂは個別に調整される。例えば、場合によっては、エッジベアリング１１７は、金属基板１０８のエッジに対して垂直に調整されて、金属基板１０８のエッジ部分での局所圧力を調整する。エッジベアリング１１７の垂直調整は、金属基板１０８の非エッジ部分に間接的に荷重を加える他のベアリング１１６Ａ〜Ｂの垂直調整とは異なってもよい。エッジベアリング１１７を垂直に調整することは、エッジベアリング１１７を作業ロール１０４Ａ〜Ｂに向かって垂直方向に移動させて、金属基板１０８のエッジ部分での局所圧力を増加させることを含んでもよい。エッジベアリング１１７を垂直に調整することは、エッジベアリング１１７を作業ロール１０４Ａ〜Ｂから離れて垂直方向に移動させて、金属基板１０８のエッジ部分での局所圧力を減少させることも含んでもよい。

【0049】

金属基板１０８のエッジに対するエッジベアリング１１７の横方向位置も、コントローラまたはオペレータを介して調整してもよい。驚くべきことに、エッジベアリング１１７の第１のエッジ１１８および第２のエッジ１２０に対する金属基板１０８のエッジ部分の位置を制御することにより、エッジ効果を制御できることがわかった。いくつかの実施例では、エッジベアリング１１７は、金属基板１０８のエッジが第１のエッジ１１８と、第１のエッジ１１８と第２のエッジ１２０との間の中間位置と、の間にあるように横方向に調整される。他の実施例では、エッジベアリング１１７は、金属基板１０８のエッジが第２のエッジ１２０と、第１のエッジ１１８と第２のエッジ１２０との間の中間位置と、の間にあるように横方向に調整される。様々な実施例では、エッジベアリング１１７は、金属基板１０８のエッジが第２のエッジ１２０から横方向外側にあるように横方向に調整される（すなわち、金属基板１０８の少なくとも一部がエッジベアリング１１７を越えて延在する）。

【0050】

ミル１００の上記の圧力パラメータの１つ以上を調整することにより、金属基板１０８上の作業ロール１０４Ａ〜Ｂの所望の接触圧力分布を提供して、向上しテクスチャ一貫性を有する金属基板１０８、または金属基板１０８の表面全体および幅にわたる均一なテクスチャをもたらすことができる。いくつかの実施例では、圧力パラメータは、金属基板１０８の厚さが実質的に一定のままであるように調整および制御される。様々な実施例では、１つ以上の圧力パラメータは、圧力変動を最小化しかつテクスチャリング中に生じる金属基板１０８のエッジ効果を低減させる所望の接触圧力分布を提供するように制御される。

【0051】

いくつかの実施例では、制御システム１２２は、任意の適切な処理デバイスであり得るコントローラ（図示せず）、および１つ以上のセンサ１２４を含む。図１に示すセンサ１２４の数および位置は、例示のみを目的としており、必要に応じて変更することができる。センサ１２４は、圧延ミル１００および／または台加工条件を監視するように構成されている。例えば、場合によっては、センサ１２４は、金属基板１０８上の作業ロール１０４Ａ〜Ｂの接触圧力分布を監視する。検出された接触圧力分布に応じて、１つ以上の圧力パラメータが調整されて（コントローラおよび／またはミルオペレータなどを介して）、所望の接触圧力分布を提供する。いくつかの実施例では、１つ以上の圧力パラメータは、金属基板１０８の厚さを変えることなく圧力変動およびエッジ効果が最小化されるように調整される。いくつかの実施例では、１つ以上の圧力パラメータは、金属基板１０８のより均一なテクスチャが達成されるように調整される。

【0052】

様々な実施例では、金属基板１０８にテクスチャを与える方法は、金属基板１０８をギャップ１０６に通過させることを含む。金属基板１０８がギャップ１０６を通過するとき、作業ロール１０４Ａ〜Ｂは、金属基板の厚さを実質的に一定のままにしつつ、１つ以上の作業ロール１０４Ａ〜Ｂのテクスチャが金属基板１０８に転写されるように、金属基板１０８の幅にわたって金属基板１０８の上面１１０および下面１１２に作業ロール圧力を加える。いくつかの実施例では、この方法は、少なくとも１つのセンサ１２４で金属基板１０８の幅にわたる接触圧力分布を測定することと、制御システム１２２の処理デバイスでセンサからデータを受信することと、を含む。様々な実施例では、この方法は、金属基板１０８の幅にわたって作業ロール１０４Ａ〜Ｂによって加えられる作業ロール圧力が金属基板１０８の幅にわたって所望の接触圧力分布を提供して、金属基板１０８の厚さが実質的に一定のままであるように、ミル１００の少なくとも１つの圧力パラメータを維持または調整することを含む。

【0053】

いくつかの実施例では、圧力パラメータのうちの少なくとも１つが調整されて、金属基板１０８の表面全体および幅にわたる接触圧力分布の圧力変動が特定のパーセンテージ未満になるように調整される。例えば、場合によっては、圧力パラメータの少なくとも１つが、金属基板１０８の幅にわたる接触圧力分布の圧力変動が約２５％未満になるように調整される。他の場合、圧力パラメータのうちの少なくとも１つが、金属基板１０８の幅にわたる接触圧力分布の圧力変動が約１３％未満になるように調整される。さらなる実施例では、圧力パラメータのうちの少なくとも１つが、金属基板１０８の幅にわたる接触圧力分布の圧力変動が約８％未満になるように調整される。金属基板１０８の幅にわたる接触圧力分布の変動を低減することにより、金属基板１０８に転写されるテクスチャは、より大きな変動を有する接触圧力分布の下で与えられるテクスチャと比較して、少なくとも１つのテクスチャ特性に関してより均一である。

【0054】

上述の１つ以上の圧力パラメータを調整して、金属基板１０８の厚さを実質的に一定のままにしつつ、圧力変動を最小限に抑えかつ加工からの金属基板１０８のエッジ効果を低減する所望の接触圧力分布を提供して、金属基板１０８に沿ってより均一なテクスチャを提供してもよい。非限定的な一実施例として、所望の接触圧力分布を提供するために、この方法は、作業ロール直径および／または中間ロール直径を増加させることと、ベアリング間隔１２１を最小ベアリング間隔１２１に減少させることと、金属基板１０８のエッジがエッジベアリング１１７の第２のエッジ１２０を超えて延在するようにエッジベアリング１１７を配置することと、のうちの少なくとも１つを含んでもよい。別の非限定的な実施例として、所望の接触圧力分布を提供するために、適用される荷重プロファイル（すなわち、ロール構成の幅に沿ったベアリング全体の荷重の分布）が調整されて、基板１０８の幅にわたる所望の作業ロール圧力およびテクスチャを得る。

【0055】

図４〜６は、接触圧力分布に対する２つの例示的な圧力パラメータ（金属基板１０８のエッジに対するエッジベアリング１１７のロール直径および位置）を調整する効果の実施例を示す。図４〜６のそれぞれにおいて、線４０２は、金属基板１０８のエッジが第１のエッジ１１８と、第１のエッジ１１８と第２のエッジ１２０との間の中間位置と、の間にある金属基板の圧力分布を表す。図４〜６のそれぞれにおける線４０４は、金属基板１０８のエッジが第２のエッジ１２０と、第１のエッジ１１８と第２のエッジ１２０との間の中間位置と、の間にある金属基板の圧力分布を表す。図４〜６のそれぞれにおける線４０４は、金属基板１０８のエッジが第２のエッジ１２０から外側に延在する金属基板の圧力分布を表す。

【0056】

図４〜６の全てにおける線４０２について、８つのベアリングが示されている。ベアリング１〜６について、各ベアリングによって加えられる局所圧力は、６１０ｋｇｆであった。ベアリング７について、加えられる局所圧力は、６１０／４ｋｇｆであった。ベアリング８は、ｙ方向に固定されており、これは、局所圧力が加えられていないことを意味する。

【0057】

図４〜６の全てにおける線４０４について、８つのベアリングが示されている。ベアリング１〜６について、各ベアリングによって加えられる局所圧力は、６１０ｋｇｆであった。ベアリング７について、加えられる局所圧力は、６１０／２ｋｇｆであった。ベアリング８は、ｙ方向に固定されており、これは、局所圧力が加えられていないことを意味する。

【0058】

図４〜６の全てにおける線４０６について、８つのベアリングが示されている。ベアリング１〜７について、各ベアリングによって加えられる局所圧力は、６１０ｋｇｆであった。ベアリング８は、ｙ方向に固定されており、これは、局所圧力が加えられていないことを意味する。

【0059】

図４では、各金属基板に作業ロール圧力を加える作業ロール直径は同じである。図５では、作業ロール直径は、図４の作業ロール直径に対して１．５倍に増加している。図６では、作業ロール直径は、図４の作業ロール直径に対して２倍に増加している。

【0060】

一般に、線４０２、４０４、または４０６のいずれかについて、図４は、接触圧力分布の増加した変動ならびに増大したエッジ効果（例えば、ベアリング７から始まる圧力変動によって表される）を示す。線４０２、４０４、または４０６のいずれについても、図６は圧力変動の最良の制御を示している（すなわち、接触圧力分布の変動が最小化されている）が、エッジ効果は増大している。図４〜６のうち、線４０２、４０４、または４０６のいずれについても、図５は、接触圧力分布におけるエッジ効果を低減しつつ、最小化された圧力変動の最良の組み合わせを示す。

【0061】

したがって、開示されたシステムを使用して、エッジ効果を低減しつつ圧力変動を最小化する接触圧力分布を生成するために１つ以上の圧力パラメータを調整することにより、金属基板上のより均一なテクスチャを達成することができる。圧力パラメータを最適化して所望の接触圧力分布を生成することにより、向上したテクスチャ均一性を有する金属基板を生成してもよい。

【0062】

いくつかの例では、作業台の片側のみが作動するように（すなわち、台が方向１０３のみ、または方向１０５のみで作動するように）作業台の片側を凍結してもよい。そのような例では、下部作業ロール１０４Ｂの垂直位置は一定であり、固定されており、および／または金属基板に対して垂直方向に移動しない。

【0063】

台の上側と下側の両方にベアリングが含まれるいくつかの態様では、それらが作動しないように一組のベアリングを制御することにより、作業台の片側を凍結してもよい。例えば、場合によっては、下部作業ロール１０４Ｂが方向１０５に作動しないように、下部ベアリング１１６Ｂを凍結してもよい。他の実施例では、下部作業ロール１０４Ｂが凍結されるように、下部ベアリング１１６Ｂを省略してもよい。他の実施例では、台の片側が凍結されるように、様々な他の機構を利用してもよい。例えば、図７および８は、片側が凍結されている作業台の追加の実施例を示し、図９および１０は、片側が凍結されている作業台のさらなる実施例を示す。作業台の片側を凍結しつつ、作業台の凍結した側に必要な支持を提供するための様々な他の適切な機構および／またはロール構成を利用してもよい。

【0064】

図７および８は、作業台７０２の別の実施例を示す。作業台７０２は、作業台７０２が下部ベアリング１１６Ｂの代わりに固定バックアップロール７２５を含むことを除いて、作業台１０２と実質的に同様である。この実施例では、固定バックアップロール７２５は、垂直方向に作動せず、したがって、作業台７０２は、方向１０３にのみ作動する。任意選択で、バックアップロール７２５は、所望に応じて台７２３または他の適切な支持体で支持される。任意選択で、台７２３は、バックアップロール７２５に沿った１つ以上の位置で各バックアップロール７２５を支持する。図７および８の実施例では、３つのバックアップロール７２５が設けられている。しかしながら、他の例では、任意の所望の数のバックアップロール７２５を設けてもよい。これらの実施例では、バックアップロール７２５が垂直方向に固定されているため、下部作業ロール１０４Ｂは凍結され、これは、下部作業ロール１０４ｂは一定であり、固定されており、および／または金属基板に対して垂直に移動しないことを意味する。そのような実施例では、テクスチャリング中の台７０２の作動は、台７０２の片側からのみである（すなわち、作動は、上部作業ロール１０４Ａを備えた台の上側からのみである）。

【0065】

図９および１０は、作業台９０２の別の実施例を示す。作業台９０２は、中間ロールおよびアクチュエータが省略され、下部作業ロール１０４Ｂの直径が上部作業ロール１０４Ａの直径よりも大きいことを除いて、作業台１０２と実質的に同様である。この実施例では、作業台１２０２は、方向１０３にのみ作動する。いくつかの態様では、直径がより大きな下部作業ロール１０４Ｂは、テクスチャリング中に金属基板１０８の所望のプロファイルが作成されるように、作動に対して必要な支持を提供する。他の実施例では、中間ロールおよび／または様々な他の支持ロールに下部作業ロール１０４Ｂを設けてもよいことが理解されよう。さらなる実施例では、下部作業ロール１０４Ｂは、上部作業ロール１０４Ａと同様の直径を有してもよく、作業台は、任意の所望の数の中間ロールおよび／または支持ロールをさらに含んで、片側が凍結されたときに下部作業ロール１０４Ｂに必要な支持を提供する。

【0066】

「ＥＣ」（実施例の組み合わせ）として少なくともいくつかの明示的に列挙されたものを含む例示的な実施形態の集合は、本明細書に記載の概念に従った様々な実施形態のタイプに関する追加の説明を提供する。これらの実施例は、相互に排他的、包括的、または限定的であることを意味しておらず、本発明は、これらの例示的な実施形態に限定されず、むしろ、発行された特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内の全ての可能な修正および変形を包含する。

【0067】

ＥＣ１．基板にテクスチャを与える方法であって、コイルツーコイルプロセスの作業台で基板にテクスチャを与えることであって、作業台が、上部作業ロールと、上部作業ロールと垂直方向に整列した下部作業ロールと、を備え、上部作業ロールと下部作業ロールのうちの少なくとも１つが、テクスチャを含み、テクスチャを与えることが、上部作業ロールによって基板の上面に第１の作業ロール圧力を加えることと、下部作業ロールによって基板の下面に第２の作業ロール圧力を加えることと、を含む、テクスチャを与えることと、センサを用いて、基板の幅にわたる第１の作業ロール圧力と第２の作業ロール圧力のうちの少なくとも１つの接触圧力分布を測定することと、センサから処理デバイスでデータを受信することと、作業台が基板の幅にわたる所望の接触圧力分布を提供し、テクスチャが与えられた後に基板の厚さが実質的に一定のままであるように、作業台の接触圧力パラメータを調整することと、を含む方法。

【0068】

ＥＣ２．接触圧力パラメータを調整することが、基板上のテクスチャの少なくとも１つの特性を調整する、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0069】

ＥＣ３．少なくとも１つの特性が、テクスチャの高さ、テクスチャの深さ、テクスチャの形状、テクスチャのサイズ、テクスチャの分布、テクスチャの粗さ、またはテクスチャの濃度を含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0070】

ＥＣ４．接触圧力パラメータを調整することが、２５％未満の基板の幅にわたる接触圧力変動を有する所望の接触圧力分布を提供することを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0071】

ＥＣ５．基板の幅にわたる接触圧力変動が１３％未満である、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0072】

ＥＣ６．基板の幅にわたる接触圧力変動が８％未満である、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0073】

ＥＣ７．接触圧力パラメータを調整することが、円筒度の変動が１０μｍ未満になるように作業ロールの円筒度を調整することを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0074】

ＥＣ８．作業台が、上部作業ロールを支持する上部中間ロールと、下部作業ロールを支持する下部中間ロールと、をさらに備える、先行の後続の実施例のいずれかの方法。

【0075】

ＥＣ９．接触圧力パラメータを調整することが、円筒度の変動が１０μｍ未満になるように中間ロールの円筒度を調整することを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0076】

ＥＣ１０．作業ロールが、作業ロール直径を有し、中間ロールが、中間ロール直径を有し、接触圧力パラメータを調整することが、作業ロール直径および中間ロール直径のうちの少なくとも１つを調整することを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0077】

ＥＣ１１．作業ロール直径が、約２０ｍｍ〜約２００ｍｍであり、中間ロール直径が、約２０ｍｍ〜約３００ｍｍである、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0078】

ＥＣ１２．接触圧力パラメータを調整することが、作業ロール直径および中間ロール直径のうちの少なくとも１つを１．５倍増加させることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0079】

ＥＣ１３．接触圧力パラメータを調整することが、作業ロール直径および中間ロール直径のうちの少なくとも１つを２倍増加させることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0080】

ＥＣ１４．上部中間ロールが、第１の上部中間ロールであり、下部中間ロールが、第１の下部中間ロールであり、作業台が、上部作業ロールを支持する第２の上部中間ロールと、下部作業ロールを支持する第２の下部中間ロールと、をさらに備える、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0081】

ＥＣ１５．作業台が、上部中間ロールに沿った一組の上部ベアリングであって、上部中間ロールにより上部作業ロールが基板に第１の作業ロール圧力を加えるように、各上部ベアリングが、上部中間ロールにベアリング荷重を加える、一組の上部ベアリングと、下部中間ロールに沿った一組の下部ベアリングであって、下部中間ロールにより下部作業ロールが基板に第２の作業ロール圧力を加えるように、各下部ベアリングが、下部中間ロールにベアリング荷重を加える、一組の下部ベアリングと、をさらに備える、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0082】

ＥＣ１６．一組の上部ベアリングが、少なくとも２列の上部ベアリングを備え、一組の下部ベアリングが、少なくとも２列の下部ベアリングを備える、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0083】

ＥＣ１７．接触圧力パラメータを調整することが、隣接する上部ベアリング間の間隔を調整することを含む、先行のするまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0084】

ＥＣ１８．間隔を調整することが、隣接する上部ベアリングに対する上部ベアリングのうちの少なくとも１つの横方向位置を変えることにより、隣接する上部ベアリング間の間隔を減少させることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0085】

ＥＣ１９．間隔を減少させることが、間隔を約１ｍｍの最小間隔まで減少させることを含む、先行のするまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0086】

ＥＣ２０．間隔を減少させることが、上部中間ロールに沿って上部ベアリングの数を増加させることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0087】

ＥＣ２１．接触圧力パラメータを調整することが、一組の上部ベアリングのうちの少なくとも１つの上部ベアリングのベアリング寸法を調整することを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0088】

ＥＣ２２．ベアリング寸法を調整することが、ベアリング幅またはベアリング直径のうちの少なくとも１つを変更することを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0089】

ＥＣ２３．ベアリング幅が、約２０ｍｍ〜約４００ｍｍであり、ベアリング直径が、約２０ｍｍ〜約４００ｍｍである、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0090】

ＥＣ２４．ベアリング幅が、約１００ｍｍである、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0091】

ＥＣ２５．ベアリング寸法を調整することが、上部ベアリングの横方向位置を維持しながらベアリング幅を増加させることを含み、ベアリング幅を増加させることが、隣接する上部ベアリング間の間隔を減少させる、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0092】

ＥＣ２６．ベアリング幅を増加させることが、上部中間ロールに沿って上部ベアリングの数を減少させることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0093】

ＥＣ２７．接触圧力パラメータを調整することが、上部ベアリングまたは下部ベアリングのそれぞれのクラウン高さまたは面取り高さを約５０μｍ未満に低減させることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0094】

ＥＣ２８．接触圧力パラメータを調整することが、上部ベアリングまたは下部ベアリングのそれぞれのクラウン高さまたは面取り高さを約２０μｍに減少させることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0095】

ＥＣ２９．上部ベアリングのそれぞれが、上部中間ロールに対して個別に調整可能であり、接触圧力パラメータを調整することが、上部ベアリングのうちの少なくとも１つによって上部中間ロールに加えられるベアリング荷重を増加させることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0096】

ＥＣ３０．接触圧力パラメータを調整することが、上部ベアリングの全てによって上部中間ロールに加えられるベアリング荷重を増加させることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0097】

ＥＣ３１．一組の上部ベアリングが、内側端部および外側端部を有する最外上部ベアリングを備え、接触圧力パラメータを調整することが、最外上部ベアリングを基板のエッジに対して調整することを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0098】

ＥＣ３２．最外上部ベアリングを調整することが、基板のエッジが最外上部ベアリングの内側端部と中間位置との間にあるように最外上部ベアリングを移動させることであって、中間位置が外側端部と内側端部の間にある、移動させること、を含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0099】

ＥＣ３３．最外上部ベアリングを調整することが、基板のエッジが最外上部ベアリングの外側端部と中間位置との間にあるように最外上部ベアリングを移動させることであって、中間位置が外側端部と内側端部の間にある、移動させること、を含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0100】

ＥＣ３４．最外上部ベアリングを調整することが、基板のエッジが最外上部ベアリングの外側端部から軸方向外側に延在するように最外上部ベアリングを移動させることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0101】

ＥＣ３５．最外上部ベアリングを調整することが、最外上部ベアリングによって上部中間ロールに加えられるベアリング荷重を増加させて、上部作業ロールに基板のエッジにて作業ロール圧力を増加させることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0102】

ＥＣ３６．第１の作業ロール圧力および第２の作業ロール圧力が、約１ＭＰａ〜基板のほぼ降伏強度である、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0103】

ＥＣ３７．基板の幅にわたる厚さの変動が、テクスチャが与えられた後、２％未満である、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0104】

ＥＣ３８．作業台が、第１の作業台であり、上部作業ロールが、第１の上部作業ロールであり、テクスチャが、第１のテクスチャであり、下部作業ロールが、第１の下部作業ロールであり、方法が、コイルツーコイルプロセスの第２の作業台で基板に第２のテクスチャを与えることであって、第２の作業台が、第２の上部作業ロールと、第２の上部作業ロールと垂直方向に整列した第２の下部作業ロールと、を備え、第２の上部作業ロールと第２の下部作業ロールのうちの少なくとも１つが、第２のテクスチャを含み、第２のテクスチャを与えることが、第２の上部作業ロールにより、基板の上面に第３の作業ロール圧力を加えることと、第２の下部作業ロールにより、基板の下面に第４の作業ロール圧力を加えることと、を含み、第２のテクスチャが与えられた後に基板の厚さが実質的に一定のままである、第２のテクスチャを与えることをさらに含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0105】

ＥＣ３９．第１の作業ロール圧力および第２の作業ロール圧力が、基板の降伏強度未満である、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0106】

ＥＣ４０．先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法で形成された基板。

【0107】

ＥＣ４１．基板の厚さが、テクスチャが与えられた後に、１％以下だけ減少する、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0108】

ＥＣ４２．基板の厚さが、テクスチャが与えられた後に、０．５％以下だけ減少する、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0109】

ＥＣ４３．第１の作業ロール圧力および第２の作業ロール圧力が、実質的に同じである、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0110】

ＥＣ４４．コイルツーコイルプロセスシステムであって、基板の上面に第１の作業ロール圧力を加えるように構成された上部作業ロールと、上部作業ロールと垂直方向に整列しかつ基板の下面に第２の作業ロール圧力を加えるように構成された下部作業ロールと、を備える作業台であって、上部作業ロールと下部作業ロールのうちの少なくとも１つがテクスチャを含んで、上部作業ロールと下部作業ロールのうちの少なくとも１つが第１の作業ロール圧力を加えることにより、または第２の作業ロール圧力を加えることにより、基板にテクスチャを与えるように構成されている、作業台と、基板の幅にわたる第１の作業ロール圧力および第２の作業ロール圧力のうちの少なくとも１つの接触圧力分布を測定するように構成されたセンサと、センサからデータを受信するように構成された処理デバイスと、測定された接触圧力分布に基づいて、基板の幅にわたる所望の接触圧力分布を達成するように調整可能である接触圧力パラメータであって、テクスチャが与えられた後に基板の厚さが実質的に一定のままである、接触圧力パラメータと、を備えるコイルツーコイルプロセスシステム。

【0111】

ＥＣ４５．接触圧力パラメータが、作業ロールの円筒度を含み、作業ロールが、作業ロールの幅に沿った約１０μｍ未満の円筒度の変動を有する、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0112】

ＥＣ４６．作業台が、上部作業ロールを支持する上部中間ロールと、下部作業ロールを支持する下部中間ロールと、をさらに備える、先行の後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0113】

ＥＣ４７．接触圧力パラメータが、中間ロールの円筒度を含み、中間ロールが、中間ロールの幅に沿った約１０μｍ未満の円筒度の変動を有する、先行または後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0114】

ＥＣ４８．作業ロールが、作業ロール直径を有し、中間ロールが、中間ロール直径を有し、接触圧力パラメータが、作業ロール直径および中間ロール直径のうちの少なくとも１つを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0115】

ＥＣ４９．作業ロール直径が、約２０ｍｍ〜約２００ｍｍであり、中間ロール直径が、約２０ｍｍ〜約３００ｍｍである、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0116】

ＥＣ５０．上部中間ロールが、第１の上部中間ロールであり、下部中間ロールが、第１の下部中間ロールであり、作業台が、上部作業ロールを支持する第２の上部中間ロールと、下部作業ロールを支持する第２の下部中間ロールと、をさらに備える、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0117】

ＥＣ５１．作業台が、上部中間ロールに沿った一組の上部ベアリングであって、上部中間ロールにより上部作業ロールが基板に第１の作業ロール圧力を加えるように、各上部ベアリングが、上部中間ロールにベアリング荷重を加えるように構成された、一組の上部ベアリングと、下部中間ロールに沿った一組の下部ベアリングであって、下部中間ロールにより下部作業ロールが基板に第２の作業ロール圧力を加えるように、各下部ベアリングが、下部中間ロールにベアリング荷重を加えるように構成された、一組の下部ベアリングと、をさらに備える、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0118】

ＥＣ５２．一組の上部ベアリングが、少なくとも２列の上部ベアリングを備え、一組の下部ベアリングが、少なくとも２列の下部ベアリングを備える、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0119】

ＥＣ５３．接触圧力パラメータが、隣接する上部ベアリング間の間隔を含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0120】

ＥＣ５４．間隔が、約３４ｍｍである、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0121】

ＥＣ５５．接触圧力パラメータが、一組の上部ベアリングのうちの少なくとも１つの上部ベアリングのベアリング寸法を含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0122】

ＥＣ５６．ベアリング寸法が、ベアリング直径およびベアリング幅を含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0123】

ＥＣ５７．ベアリング直径が、約２０ｍｍ〜約４００ｍｍであり、ベアリング幅が、約２０ｍｍ〜約４００ｍｍである、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0124】

ＥＣ５８．ベアリング幅が、約１００ｍｍである、請求項５６に記載のコイルツーコイルプロセスシステム。

【0125】

ＥＣ５９．接触圧力パラメータが、上部ベアリングまたは下部ベアリングのそれぞれの、約５０μｍ未満に低減されるクラウン高さまたは面取り高さを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0126】

ＥＣ６０．上部ベアリングまたは下部ベアリングのそれぞれのクラウンが約２０μｍである、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0127】

ＥＣ６１．上部ベアリングのそれぞれが、上部中間ロールに対して個別に調整可能であり、接触圧力パラメータが、上部ベアリングのうちの少なくとも１つによって上部中間ロールに加えられるベアリング荷重を含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0128】

ＥＣ６２．接触圧力パラメータが、上部ベアリングの全てによって上部中間ロールに加えられるベアリング荷重を含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0129】

ＥＣ６３．一組の上部ベアリングが、内側端部および外側端部を有する最外上部ベアリングを備え、接触圧力パラメータが、基板のエッジに対する最外上部ベアリングの位置を含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0130】

ＥＣ６４．最外上部ベアリングが、基板のエッジが最外上部ベアリングの内側端部と中間位置との間にあるように配置され、中間位置が外側端部と内側端部の間にある、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0131】

ＥＣ６５．最外上部ベアリングが、基板のエッジが最外上部ベアリングの外側端部と中間位置との間にあるように配置され、中間位置が外側端部と内側端部の間にある、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0132】

ＥＣ６６．最外上部ベアリングが、基板のエッジが最外上部ベアリングの外側端部から軸方向外側に延在するように配置されることを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0133】

ＥＣ６７．基板の幅にわたる厚さの変動が、テクスチャが与えられた後、２％未満である、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0134】

ＥＣ６８．第１の作業ロール圧力および第２の作業ロール圧力が、基板の降伏強度未満である、先行のまたは後続の実施例のいずれかのコイルツーコイルプロセスシステム。

【0135】

ＥＣ６９．接触圧力パラメータを調整することが、上部ベアリングによって上部中間ロールに加えられるベアリング荷重を調整して、ベアリング荷重の分布を調整することを含む、先行のまたは後続の実施例のいずれかの方法。

【0136】

ＥＣ７０．上部作業ロールが、垂直方向に調整可能であり、下部作業ロールが上部作業ロールのみが作動可能であるように垂直方向に固定される、先行のまたは後続の実施例の組み合わせのいずれかのシステムまたは方法。

【0137】

上記の態様は、単に本開示の原理の明確な理解のために記載された、実装態様の単に可能な実施例である。本開示の趣旨および原理から実質的に逸脱することなく、上記の実施例（複数可）に多くの変形および修正をなすことができる。係る修正および変形の全てが、本明細書において、本開示の範囲内に含まれ、個々の態様または要素もしくはステップの組み合わせに対する全ての可能性のある請求項が、本開示によって支持されることが意図される。さらに、特定の用語は、本明細書ならびに以下の特許請求の範囲で使用されるが、それらは、包括的および説明的な意味でのみ使用され、記載された発明または以下の特許請求の範囲を限定することを目的としていない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】