CN101532166B

CN101532166B - 电解处理装置和电解处理方法

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Publication number: CN101532166B
Application number: CN2009101273880A
Authority: CN
Inventors: 增田明
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2029-03-13
Also published as: CN101532166A; JP5014211B2; JP2009221525A

Abstract

本发明涉及一种电解处理装置和电解处理方法，所述电解处理装置是将沿规定方向输送的带状体在电解液中进行电化学处理的电解处理装置，其具备：电解槽，贮存上述电解液、在内部输送带状体；电极，沿上述带状体在上述电解槽中的输送路径而配设在上述输送路径的上方并被施加直流或交流；绝缘板，比重小于上述电解液、沿上述输送路径以浮游于上述输送路径下方的状态而配设。

Description

电解处理装置和电解处理方法

技术领域

本发明涉及电解处理装置和电解处理方法。

背景技术

正如将铝料片的一个面进行电解粗糙化来制造平版印刷版用的支撑体料片的情况那样，在将金属带状体的一个面在电解液中进行电化学处理的情况下，必须抑制因电流绕入至相反侧的面而生成被膜的背面蔓延。

作为抑制对带状体进行电解处理时的背面蔓延的方法，例如有如下方法：使电绝缘板靠近、配设在带状金属板的进行电解处理的区域中与电极相反侧的表面来进行电解处理(日本特开昭57-047894号公报)。

作为上述电解处理方法中使用的电绝缘板，能使用电镀用边缘掩模(edge mask)等，所述电镀用边缘掩模设置在从电镀槽内通过的被镀部件的侧缘部周边。作为这种电镀用边缘掩模，存在如下的边缘掩模：其具有支撑于镀槽侧的支撑部、被支撑部支撑且在被镀部件的侧缘部的长度方向上连续并可接触的板状的绝缘部件、以及将绝缘部件一直弹向被镀部件的侧缘部的弹力部件(日本实开昭61-073666号公报)。

但是，若为了减少背面蔓延量而缩小电绝缘板与带状体的间距，则当上述电绝缘板由塑料等较软的材料形成时，带状体的侧缘侵入电绝缘板，带状体中的侧缘侵入电绝缘板的部分有可能发生受损或变形、断裂等。此外，带状体与电绝缘板的表面密合有可能会导致在带状体产生较大阻力而出现带状体的输送不良。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的发明，其目的在于提供即使为减少背面蔓延量而使电绝缘板与带状体的间距变窄也不会发生带状体的损伤以及输送不良的电解处理装置和电解处理方法。

用于实现上述目的的第一方式为一种将沿规定方向输送的带状体在电解液中进行电化学处理的电解处理装置，其具备：电解槽，贮存上述电解液、在内部输送带状体；电极，沿上述带状体在上述电解槽中的输送路径而配设在上述输送路径的上方并被施加直流或交流；绝缘板，比重小于上述电解液、沿上述输送路径以浮游于上述输送路径下方的状态而配设。

在上述第1方式的电解处理装置中，绝缘板的比重小于电解液，并且在沿上述输送路径浮游于上述输送路径下方的状态下配设，因此若带状体上下移动，则绝缘板也会上下移动，因而可以获得较高的防背面蔓延效果。此外，当以某种理由从带状体向绝缘板施加强力时，绝缘板会向下方逃离，因此可以有效地抑制因从带状体向绝缘板施加强力所引起的绝缘板及带状体的表面损伤或带状体变形。

用于实现上述目的的第2方式是在上述第1方式的电解处理装置中，上述绝缘板的与电极相对侧的面的中央部与上述面的两侧缘部相比向下方凹陷。

在上述第2方式的电解处理装置中，由于上述绝缘板的与电极相对侧的面的中央部与上述面的两侧缘部相比向下方凹陷，因此与绝缘板为平板的情况相比，带状体与绝缘板的接触面积减少。

因此，能有效地抑制因带状体与绝缘板密合而引起的输送不良。

用于实现上述目的的第3方式是在上述第1方式的电解处理装置中，上述绝缘板在中央部具有开口部。

在上述第3方式的电解处理装置中，由于在上述绝缘板的中央部形成了开口部，因此与绝缘板为平板的情况相比，带状体与绝缘板的接触面积减少。

用于实现上述目的的第4方式是上述第1方式的电解处理装置中，在上述绝缘板的与上述电极相对侧的面上按规定的间距形成有贯通孔、凹陷部、突出部或槽。

在上述第4方式的电解处理装置中，由于在上述绝缘板的与上述电极相对侧的面上按规定的间距形成有贯通孔、凹陷部、突出部或槽。因此与绝缘板为平板的情况相比，带状体与绝缘板的接触面积减少，因而能有效地抑制因带状体与绝缘板密合而引起的输送不良。

用于实现上述目的的第5方式是在上述第1方式的电解处理装置中，上述绝缘板在上述带状体的输送方向或与上述输送方向正交的方向上被分成2块以上。

在上述第5方式的电解处理装置中，由于上述绝缘板在上述带状体的输送方向或与上述输送方向正交的方向上被分成2块以上，因此即使在电解槽内带状体摇摆等，从而带状体局部上下移动时，绝缘板也会追随带状体上下移动。因此，当带状体的输送不稳定时，与绝缘板为一块板的情况相比，能获得更高的防背面蔓延效果。

用于实现上述目的的第6方式是在上述第1～第5的任一方式的电解处理装置中，上述绝缘板是由比重小于上述电解液的绝缘性材料形成的无垢板。

在上述第6方式的电解处理装置中，由于上述绝缘板采用由比重小于上述电解液的绝缘性材料形成的无垢板，因此能容易且廉价地形成绝缘板。

用于实现上述目的的第7方式基于上述第1～第5的任一方式的电解处理装置，其中，上述绝缘板是内部中空的中空结构体。

在上述第7方式的电解处理装置中，由于上述绝缘板采用内部中空的中空结构体，因此通过增减中空结构体的外壳的壁厚，从而根据电解液的比重以及带状体的输送速度来调节绝缘板整体的比重，能一直以适度的表面压力使绝缘板与带状体接触。

用于实现上述目的的第8方式是在上述第1～第5的任一方式的电解处理装置中，上述绝缘板是内部发泡的发泡体。

在上述第8方式的电解处理装置中，由于上述绝缘板采用内部发泡的发泡体，因此通过增减发泡体的内部的发泡度，从而根据电解液的比重以及带状体的输送速度来调节绝缘板整体的比重，能一直以适度的表面压力使绝缘板与带状体接触。

用于实现上述目的的第9方式是在上述第1～第8的任一方式的电解处理装置中，在上述绝缘板的与上述电极相对侧的面中的相对于上述输送方向为上游侧的端部，形成有向上述电极接近的方向的倾斜。

在上述第9方式的电解处理装置中，由于在上述绝缘板的与上述电极相对侧的面中的相对于上述输送方向为上游侧的端部，形成向上述电极接近的方向的倾斜。因此，易于在上述绝缘板与电极之间导入带状体。

用于实现上述目的的第10方式是在上述第1～第9的任一方式的电解处理装置中，具备调节上述绝缘板的高度方向的浮起位置的浮起位置调节机构。

在上述第10方式的电解处理装置中，由于具备调节上述绝缘板的高度方向的浮起位置的浮起位置调节机构，因此利用上述浮起位置调节机构使绝缘板的浮游高度上下变化，能调节带状体与绝缘板的间距。

用于实现上述目的的第11方式是一种电解处理方法，其使用贮存电解液并在内部设有电极的电解槽，一边将带状体在上述电极的下方沿规定的输送路径输送，一边对上述带状体进行电化学处理；并且将比重小于上述电解液的绝缘板在沿上述输送路径浮游于上述输送路径下方的状态下配设，并在上述配设的状态下向上述电极施加直流或交流，对上述带状体进行电化学处理。

根据上述第11方式的电解处理方法，基于与技术方案1中说明的理由相同的理由，可以提供能有效地抑制因从带状体向绝缘板施加强力所引起的绝缘板及带状体的表面损伤或带状体变形。

附图说明

图1是表示将实施方式1的电解粗糙化装置沿铝料片的输送方向切断得到的剖面的剖面图。

图2是表示可以在实施方式1的电解粗糙化装置中使用的绝缘板的一个例子的宽度方向的剖面图。

图3是表示可以在实施方式1的电解粗糙化装置中使用的绝缘板的另一个例子的宽度方向的剖面图。

图4是表示可以在实施方式1的电解粗糙化装置中使用的绝缘板的在中央部设有开口的例子的立体图。

图5是表示在上述绝缘板的与电极相对侧的面上形成了凹陷部的例子的立体图。

图6是表示在上述绝缘板的与电极相对侧的面上形成了突出部的例子的立体图。

图7是表示在上述绝缘板的与电极相对侧的面上形成了贯通孔的例子的立体图。

图8是表示在上述绝缘板的与电极相对侧的面上形成了槽的例子的立体图。

图9是表示在上述绝缘板的与电极相对侧的面上形成了槽的例子的立体图。

图10是表示上述绝缘板沿与铝料片W的输送方向正交的方向分成多块的例子的立体图。

图11是表示实施例1的电解粗糙化装置所具有的浮起位置调节机构的结构的放大图。

图12是表示比较例1和2中使用的电解粗糙化装置的结构的剖面图。

图13是表示比较例3中使用的电解粗糙化装置的结构的剖面图。

具体实施方式

1.实施方式1

对本发明的电解处理装置的一个例子、即用于通过电化学方法使铝料片的一个面粗糙化的电解粗糙化装置进行说明。

[结构]

如图1所示，实施方式1的电解粗糙化装置100具有：电解槽1，其在内部贮存酸性电解液，并沿水平方向输送希望进行电解粗糙化的铝料片W，是上表面开放的有底容器；一组的电极2，其配设在电解槽1内部的铝料片W的输送路径P的上方；绝缘板3，其配设在电解槽1的内部的输送路径P的下方；导辊4，其在电解槽1内部沿输送路径P对铝料片W进行引导。

因此，绝缘板3夹隔铝料片W的输送路径而配设在电极2的相反侧。

绝缘板3与输送路径P之间的间距、换而言之是绝缘板3与被输送的铝料片W之间的间距优选为0～10mm的范围。但如后所述，当绝缘板3的与电极2相对侧的面为平面时，优选不与铝料片W密合，具体而言，与铝料片W之间的间距优选为1～10mm左右。

作为电极2，使用沿箭头a所示的铝料片W的输送方向配设块状的小电极2A而形成的电极。小电极2A由石墨烧结体等形成。相邻的2个小电极2A之间优选介入安装绝缘板。小电极2A分别与交流电源(未图示)连接。

如图1所示，在绝缘板3的相对于输送方向a为上游侧的端部3A的与电极2相对侧的面上，以向电极2接近的方式形成倾斜。

绝缘板3是漂浮于电解槽1中贮存的酸性电解液中的板状部件，如图2所示，也可以在与电极2相对侧的面的宽度方向中央部形成与输送方向a平行的凹陷部30，如图3所示，也可以朝向宽度方向中央部向下方弯曲。另外，也可以是省略绝缘板3中沿宽度方向的中央部而仅残留与铝料片W的侧缘部对应的部分的形态。

而且，在与电极2相对侧的整个面上，如图4所示，可以在中央部形成开口部31，如图5～图9所示，也可以按一定的间距d形成凹陷部32(图5)、突出部33(图6)、贯通孔34(图7)、槽35(图8、图9)。另外，槽35可以如图8所示那样沿与输送方向a正交的方向形成，也可以如图9所示那样沿输送方向a的方向形成。

凹陷部32、突出部33、贯通孔34的直径优选为2～10mm，特别优选为3～7mm。槽35的宽度优选为1～10mm，更优选为2～7mm，特别优选为2～6mm的范围。凹陷部32、突出部33、贯通孔34、槽35的间距d优选为1～100mm，特别优选为20～70mm，更优选为30～60mm。另外，如图5～图9所示，间距d是2个相邻的凹陷部32、突出部33、贯通孔34以及槽35的中心间的距离。

另外，凹陷部32、突出部33、贯通孔34可以如图5～图7所示那样相对于输送方向a以交错状配设，也可以沿与输送方向a平行的方向和正交的方向以棋盘格状配设。

此外，绝缘板3可以如图10所示那样沿与输送方向a正交的方向按规定的间距分割。在图10所示的方式中，绝缘板3的宽w、换而言之是沿输送方向a的尺寸优选为20～200mm左右，更优选为50～150mm，特别优选为70～130mm。对分割块数没有特殊限制，优选为2～10块左右，更优选为2～7块左右，特别优选为3～6块左右，只要在2块以上即可，不限于上述范围的块数。

绝缘板3可以是用比重小于上述酸性电解液的材质形成的无垢板，也可以是内部空心的中空结构体，还可以是内部发泡的发泡结构体。

当使用无垢板作为绝缘板3时，作为上述无垢板的材质，可以列举聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、乙烯·丙烯共聚物等聚烯烃系树脂以及木材等，从耐试剂性以及耐冲击性高、表面具有疏水性的观点出发，优选聚烯烃系树脂。

当使用中空结构体作为绝缘板时，作为中空结构体的材质，除上述聚烯烃系树脂外，还可以列举聚苯乙烯树脂、耐冲击性聚苯乙烯树脂、ABS树脂、AS树脂等聚苯乙烯系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸1，4-丁二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂、尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙66、尼龙610、尼龙6T、尼龙6I、尼龙9T、尼龙M5T、尼龙612等脂肪族聚酰胺系树脂、环氧树脂、以及各种聚氨酯树脂等。其中，聚烯烃系树脂、脂肪族聚酰胺系树脂以及聚烯烃系树脂由于能通过吹塑成形而容易地制造大型中空结构体，因而特别优选。

作为绝缘板3使用的发泡结构体，从防止酸性电解液渗入内部的观点出发，优选为表面由致密的层形成而内部发泡的形态。作为材质，可以列举与中空结构体中所述的材质相同的材质。

如图2、图3和图11所示，在电解槽1的内侧的侧壁面上，在与绝缘板3的四角部对应的位置上，设有调节绝缘板3的高度方向的浮起位置的浮起位置调节机构5。

如图11所示，浮起位置调节机构5具备沿垂直方向设置的螺丝即浮起位置调节制动部6和固定于电解槽1内侧的侧壁面并与浮起位置调节制动部6螺合的制动部保持部7。浮起位置调节制动部6以头部位于上方、顶端部位于下方的方式与制动部保持部7螺合。因此，从酸性电解质中浮起的绝缘板3在浮起至规定的高度时，上表面与浮起位置调节制动部6的顶端抵接，因此无法浮起至高于浮起位置调节制动部6的顶端的高度。

若在与制动部保持部7螺合的状态下使浮起位置调节制动部6的头部向从上方看为顺时针的方向旋转，则浮起位置调节制动部6会下降，浮起位置调节制动部6的顶端也会向下方移动。由此，设定绝缘板3的上表面的高度方向的位置即高度方向位置，设定铝料片W与绝缘板3之间的间距。

[作用]

以下，对电解粗糙化装置100的作用进行说明。

首先，在电解槽1中装满酸性电解液。作为酸性电解液，可以使用选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸以及磺酸中的无机或有机强酸的酸性电解质的溶液。酸性电解质可以2种以上并用。此外，酸性电解质的浓度优选为1～10质量％左右。

接着，将铝料片W在导辊4的引导下沿输送路径P在电解槽1内部输送的同时，在电解槽1外部与接地辊(未图示)接触形成接地状态。在此状态下，向各小电极2A施加交流电压，将铝料片W的与电极2相对侧的面电解粗糙化。

在电解粗糙化中，通过绝缘板3阻碍电流绕入至跟铝料片W的与电极2相对侧相反的一侧的面，因此能减小上述面被粗糙化的背面蔓延发生的宽度即背面蔓延量。另外，绝缘板3利用浮起位置调节机构5被抑制向上方的移动，保持在规定的浮起高度。因此，当强力作用于铝料片W时，绝缘板3向下方逃离，从而防止铝料片W侵入绝缘板3和铝料片W的损伤。

[实施例]

1.实施例1～4、比较例1～3

使用图1所示形态的电解粗糙化装置100，用电解粗糙化装置100将铝料片粗糙化。作为铝料片，使用厚0.3mm、宽1000mm的纯铝，输送速度为50m/分钟，向电极2的各小电极2A施加电流密度为75～125A/dm²、60Hz的正弦波电流，粗糙化面的表面粗糙度的目标值设为0.5μm，进行电解粗糙化。作为酸性电解液，使用浓度为10～18g/L的盐酸水溶液。

在电解粗糙化装置100中，电极2的宽度为1500mm，作为绝缘板3，采用如下所述的绝缘板，其是厚15mm、宽1200mm的聚丙烯树脂(比重为0.94)的无垢板，且如图1所示在距离两侧边缘200mm内侧设有深5mm的凹陷部(A型、实施例1、2)以及将实施例1中使用的绝缘板3沿与输送方向a正交的方向分成4块(B型、实施例3、4)。另外，在B型绝缘板3中，各绝缘板3的宽度为100mm。

在比较例1～3中，将实施例1和2中使用的绝缘板如图12所示那样固定在电解槽1内(比较例1、2)，或如图13所示，在电解槽1的内侧配设支撑部件E来代替绝缘板3(比较例3)，该支撑部件E由固定在电解槽1底部的绝缘板D、通过轴C能上下摇动地被绝缘板D轴支承的绝缘板B、以及介入安装在绝缘板B与绝缘板D之间的能向上方对绝缘板B施力的橡胶球A构成。

铝料片W与绝缘板3的间隙为10mm(实施例1、3、比较例1)以及0mm(实施例2、4、比较例2)。

在上述条件下进行铝料片W的表面粗糙化，关于背面蔓延量，用尺子对铝料片W的面向绝缘板3侧的面的侧缘部形成的粗糙化部的宽度进行测定，求出背面蔓延量。此外，关于铝料片W的上述面的损伤和变形，用肉眼来评价。

结果如表1所示。

[表1]

从表1可知：在绝缘板3为浮力式的实施例1～4中，未见铝料片的损伤和变形，在将绝缘板3固定在电解槽1内部的比较例1、2中，当铝料片W与绝缘板3的间距大为10mm时，在绝缘板3的表面可见明显损伤，当上述间距为0mm时，铝料片W的侧缘侵入绝缘板3而无法输送。另外，在采用利用橡胶球A的弹力将上方的绝缘板B按压到铝料片W的弹力式绝缘板的比较例3中，在铝料片W的表面可见擦伤。

2.实施例5、6、参考例1

作为绝缘板3，采用如下所述的绝缘板，其是厚15mm的聚丙烯树脂(比重为0.94)的无垢板，且与电极2相对侧的面为平面(参考例1)、如图7所示那样在上述面的整个面上以棋盘格状形成贯通孔34(实施例5)、以及如图8所示那样形成与输送方向a正交的方向的槽35(实施例6)，铝料片W与绝缘板3的间距设为0mm，除此以外，均与实施例1～4同样地实施铝料片W的电解粗糙化处理。在实施例5中，贯通孔34的直径设定为5mm，与输送方向a平行的方向以及正交的方向的间距设定为5mm。另外，在实施例6中，槽35的宽度设定为3mm，间距设定为50mm。结果如表2所示。

[表2]

	绝缘板表面形状	背面蔓延量	铝料片的损伤/变形
				参考例1		-	铝料片密合而无法输送
实施例5	贯通孔(图7)	3mm	无
				实施例6	槽(图8)	3mm	无

从表2可知：在参考例1中，铝料片W与绝缘板3密合而无法输送，在实施例5和6中，背面蔓延量均被控制在3mm，而且铝料片W上未见损伤和变形。

由此可知：当绝缘板3中与电极2相对侧的面为平面时，铝料片W与绝缘板3的间距不宜为0mm，优选设置一定程度的间距。

能适用本发明的电解处理装置和电解粗糙化方法的带状体不限于铝料片，也包含普通钢板以及不锈钢板、钛板等各种金属的带状体等。另外，还包含在聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚砜树脂、聚醚醚酮树脂、乙烯丙烯共聚物、乙烯-乙烯基醇共聚物等各种塑料的膜的表面通过蒸镀或镀覆等形成了铝或银、铜等金属层或氧化锡等导电性氧化物被膜的带状体。

另外，能适用本发明的电解处理装置和电解粗糙化方法的电化学处理不限于在酸性电解液中利用交流使铝料片电解粗糙化，例如利用直流在铝料片表面形成阳极氧化被膜或着色铝阳极化处理、对普通钢板以及不锈钢板的带状体的各种镀覆处理等也包含在上述电化学处理中。

Claims

1.一种电解处理装置，其是将沿规定方向输送的带状体在电解液中进行电化学处理的电解处理装置，该电解处理装置具备：

电解槽，贮存所述电解液、在内部输送带状体；

电极，沿所述带状体在所述电解槽中的输送路径而配设在所述输送路径的上方并被施加直流或交流；

绝缘板，比重小于所述电解液、沿所述输送路径以浮游于所述输送路径下方的状态而配设；

浮起位置调节机构，调节所述绝缘板的高度方向的浮起位置。

2.根据权利要求1所述的电解处理装置，其中，所述绝缘板中，与电极相对侧的面的中央部与所述面的两侧缘部相比向下方凹陷。

3.根据权利要求1所述的电解处理装置，其中，所述绝缘板在中央部具有开口部。

4.根据权利要求1所述的电解处理装置，其中，所述绝缘板在与所述电极相对侧的面上按规定的间距形成有贯通孔、凹陷部、突出部或槽。

5.根据权利要求1所述的电解处理装置，其中，所述绝缘板在所述带状体的输送方向或与所述输送方向正交的方向上被分成2块以上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电解处理装置，其中，所述绝缘板是由比重小于所述电解液的绝缘性材料形成的无垢板。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的电解处理装置，其中，所述绝缘板是内部中空的中空结构体。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的电解处理装置，其中，所述绝缘板是内部发泡的发泡体。

9.根据权利要求1～5中任一项所述的电解处理装置，其中，在所述绝缘板的与所述电极相对侧的面中的相对于所述输送方向为上游侧的端部，形成有向所述电极接近的方向的倾斜。

10.根据权利要求6所述的电解处理装置，其中，在所述绝缘板的与所述电极相对侧的面中的相对于所述输送方向为上游侧的端部，形成有向所述电极接近的方向的倾斜。

11.根据权利要求7所述的电解处理装置，其中，在所述绝缘板的与所述电极相对侧的面中的相对于所述输送方向为上游侧的端部，形成有向所述电极接近的方向的倾斜。

12.根据权利要求8所述的电解处理装置，其中，在所述绝缘板的与所述电极相对侧的面中的相对于所述输送方向为上游侧的端部，形成有向所述电极接近的方向的倾斜。

13.一种电解处理方法，其使用贮存电解液并在内部设有电极的电解槽，一边将带状体在所述电极的下方沿规定的输送路径输送，一边对所述带状体进行电化学处理；并且将比重小于所述电解液的绝缘板在沿所述输送路径浮游于所述输送路径下方的状态下配设，通过浮起位置调节机构来调节所述绝缘板的高度方向的浮起位置，并在所述配设的状态下向所述电极施加直流或交流，对所述带状体进行电化学处理。