CN202047159U - 处理槽以及电解处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电解处理装置及适用于该电解处理装置的处理槽，该电解处理装置在处理长条形基材的情况下，也能够防止电解液的滞留，还能够抑制电解液的使用量。该电解处理装置具有处理槽和电极板，该处理槽具有：容纳电解液并浸渍圆柱状基材的、长条形的、底部的内表面沿该基材的周面弯曲成圆弧状的处理槽本体；向处理槽本体供给电解液的电解液供给部；以及从处理槽本体排出电解液的溢出部，电解液供给部沿着处理槽本体的长度方向设置在处理槽本体的一个侧面的上方，溢出部沿着处理槽本体的长度方向设置在处理槽本体的另一个侧面的上部，电极板以夹着浸渍在处理槽本体中的基材的状态配置。

Description

处理槽以及电解处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于在电解液中对圆柱状的基材进行电解处理的处理槽、以及在电解液中对圆柱状的基材进行电解处理的电解处理装置。

背景技术

处理基材表面的方法有电镀等被膜处理、阳极氧化等化成处理等等。

处理基材表面时通常进行如下的处理：例如图7所示，从设置于长方体状的处理槽70下部的供给管71向处理槽70供给电解液等处理液L’，通过多孔板72调整处理槽70内的处理液L’的流动，使处理液L’从处理槽70的上部溢出，并将圆柱状基材A浸渍在处理槽70内的处理液L’中进行表面处理。

此外，在专利文献1中公开了一种电镀处理装置，其具有长方体形状的电镀槽、包围该电镀槽四周的溢出部、与该溢出部连通的储液槽、以及从该储液槽向电镀槽补给电镀液的泵。该电镀处理装置中在泵的液体排出部设有U字型的多孔管，在该多孔管的上部设置有将电镀槽的内部上下隔断的多孔板，被镀物体(基材)位于多孔板的上部，收容在电镀槽中。

采用该电镀处理装置，通过泵将电镀液导入电镀槽，从多孔管的排出口向电镀槽上方排出，由此可以使电镀槽内的电镀液流动，并可以利用多孔管的上部的多孔板使电镀液流动均匀化。

专利文献1：日本特开2009-242878号公报

然而，在使用如图7所示的电解槽70或专利文献1公开的电镀槽处理基材表面的情况下，在多孔板72的下侧，处理液L’的流动状态容易发生不均匀。其结果是，从处理槽70的下部向上部流动、进而溢出的处理液L’的流动紊乱，部分处理液L’可能会滞留(出现滞留部)。一旦出现滞留部，就会难以对基材A的表面进行均匀处理。

如图7所示，这种趋势在基材A为长条形的情况下较易发生，长度方向上的长度越长越显著。相关原因如下所述。

通常，供给管71从处理槽70的端面朝向与该端面相对的端面延伸到内部。因此，基材A的长度越长，容纳该基材A的处理槽70的形状也越长，供给管71也按照处理槽70长度方向的长度而变长。由于处理液L’通过泵73从供给管71挤压到处理槽70，所以处理液L’受到的压力容易因为离泵73的距离不同而出现差异。供给管71越长离泵73越远，所以在靠近泵73的跟前侧与远离泵73的靠后侧之间极易产生压力差。因此，认为处理液L’的流动状态更容易发生不均匀，而容易出现滞留部。

此外，因为基材A变长，容纳该基材A的处理槽70也会变大，所以装置变得大型化，处理液L’的使用量也增大。

此外，近年来，由于发现表面具有可见光波长以下的周期的微细凹凸构造的光学膜具有防反射效果、莲花效应(Lotus effect)等，所以其应用性备受关注。特别是被称为蛾眼(Moth eye)构造的微细凹凸构造，发现其折射率从空气的曲折率向物品的材料的折射率连续地增大，从而能够有效地防止反射，上述情况已为公众熟知。

表面具有微细凹凸构造的物品的制造方法可以为在基材膜等被转印体的表面上转印形成于模具表面的微细凹凸结构的压印法。

制造在上述压印法中使用的模具的方法，已公知的方法为：在电解液中对例如圆柱状的铝基材进行阳极氧化，在铝基材的周面上形成具有多个细孔(凹部)的阳极氧化铝。

然而，在使用图7所示的处理槽70在电解液中对圆柱状的铝基材进行阳极氧化的情况下，如果在处理槽70内产生滞留部，则尤其在多孔板72的上部，处理液(电解液)L’中容易发生温度不均匀。基材A的表面温度容易受到处理液L’的温度不均匀的影响，处理液L’中发生温度不均匀，则基材A的表面也容易发生温度不均匀。

通过阳极氧化在基材表面形成的细孔的深度容易受到处理过程中的温度的影响。因此，若电解液、基材表面发生温度不均匀，就可能会做出不同部位的细孔深度不齐整的模具。若使用这种模具、利用压印法转印形成于该模具表面的微细凹凸构造，则会得到不同部位的凸部的高度不齐整、即不同部位的反射率不均匀的部件。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种电解处理装置和适用于该电解处理装置的处理槽，该电解处理装置即使在处理长条形基材的情况下，也能够防止电解液的滞留，而且还能够抑制电解液的使用量。

本实用新型的处理槽用于在电解液中对圆柱状基材进行电解处理，该处理槽具有：容纳电解液并浸渍所述基材的长条形的处理槽本体、向处理槽本体供给电解液的电解液供给部、以及从处理槽本体排出电解液的溢出部，所述处理槽本体的底部的内表面沿着浸渍在该处理槽本体中的基材的周面弯曲成圆弧状，所述电解液供给部沿着处理槽本体的长度方向设置在处理槽本体的一个侧面的上方，所述溢出部沿着处理槽本体的长度方向设置在处理槽本体的另一个侧面的上部。

此外，本实用新型的电解处理装置在电解液中对圆柱状基材进行电解处理，该电解处理装置具有处理槽和电极板，所述处理槽具有：容纳电解液并浸渍所述基材的长条形的处理槽本体、向处理槽本体供给电解液的电解液供给部、以及从处理槽本体排出电解液的溢出部，所述电极板以夹着浸渍在所述处理槽本体中的基材的状态配置，所述处理槽本体的底部的内表面沿着浸渍在该处理槽本体中的基材的周面弯曲成圆弧状，所述电解液供给部沿着处理槽本体的长度方向设置在处理槽本体的一个侧面的上方，所述溢出部沿着处理槽本体的长度方向设置在处理槽本体的另一个侧面的上部。

这里，所述电极板最好沿着所述处理槽本体的底部的内表面形状弯曲。

另外，最好还具有使该基材以所述基材的中心轴为旋转中心旋转的旋转单元。

此外，所述旋转单元最好使所述基材在与从电解液供给部供给的电解液向溢出部流动的方向相反的方向上旋转。

实用新型的效果

本实用新型的处理槽是一种适用于电解处理装置的处理槽，该电解处理装置即便在处理长条形基材的情况下，也能够防止电解液的滞留，而且还能够抑制电解液的使用量。

此外，本实用新型的电解处理装置即使在处理长条形基材的情况下，也能够防止电解液的滞留，而且还能够抑制电解液的使用量。

附图说明

图1是表示本实用新型处理槽一例的侧视图。

图2是沿图1的I-I’线的截面图。

图3是溢出部的其它实施例的侧视图。

图4是表示本实用新型电解处理装置一实施例的截面图。

图5(a)是沿图4的II-II’线的截面图；图5(b)是表示图4所示的电解处理装置所具有的处理槽和电极板的立体图。

图6是表示阳极氧化铝的细孔的形成过程的截面图。

图7是表示已有的处理装置的一例的图，(a)是侧视图，(b)是沿图(a)的III-III’线的截面图。

图8是对使用本实用新型的处理槽和长方体形状的处理槽进行电解处理时的电解液温度进行比较的图表，是表示在处理槽壁面附近的多个点处上升的最大温度的图表。

图9是对使用本实用新型的处理槽和长方体形状的处理槽进行电解处理时的电解液温度的图表，是表示在基材表面长度方向的多个点处的最大温度差的图表。

符号说明

1...电解处理装置；10...处理槽；11...处理槽本体；11a...底部；11a’...内表面；11b，11c...侧面；12...电解液供给部；13...溢出部；20...电极板；30...旋转单元；A...基材；A’...周面(外周面)；L...电解液。

具体实施方式

下面，根据附图对本实用新型的实施方式进行详细地说明。

[处理槽]

本实用新型的处理槽是一种用于在电解液中对圆柱状基材进行电解处理的处理槽。

图1是表示本实施方式的处理槽10一例的图，是从后述的电解液供给部侧投影的侧视图。图2是沿图1的I-I’线的截面图。

此外，图2中添加了容纳图1所示的处理槽10的外槽40。

此外，在本实用新型中，作为电解处理对象的基材的形状为圆柱形，其可以是图1、2所示的中空状(圆筒状)，也可以是非中空状。

图1、2所示的处理槽10构成为具有：容纳电解液L并浸渍中空圆柱状的基材A的长条形的处理槽本体11、向处理槽本体11供给电解液L的电解液供给部12、以及从处理槽本体11排出电解液L的溢出部13。

如图2所示，所述处理槽10被收纳在外槽40中。

<处理槽本体>

处理槽本体11容纳电解液L，基材A浸渍在该电解液L中。

所述处理槽本体11的底部11a的内表面11a’沿着浸渍在该处理槽本体11中的基材A的周面(外周面)A’弯曲成圆弧状。底部11a的内表面11a’弯曲成圆弧状，使得由后述的电解液供给部12供给的电解液L可以向溢出部13流畅地流动。

此外，本实用新型中的“圆弧状”并不仅限于正圆形。

底部11a的内表面11a’的形状优选为半圆形、半椭圆形等没有转折点、平滑地沿着一方向弯曲的形状，其中尤为优选半圆形。底部11a的内表面11a’的形状为半圆形时，由电解液供给部12供给的电解液L可以在底部11a的内表面11a’上保持更加流畅的流动的状态而流向溢出部13。

关于处理槽本体11的材质，只要是不易被电解液L腐蚀的材质即可，没有特殊限制，例如可以为不锈钢、聚氯乙烯(PVC)等。

关于处理槽本体11的大小，只要是可以容纳基材A的大小即可，没有特殊限制，例如如图2所示，其大小为当将基材A配置在处理槽本体11内时，在基材A的外周面A’与底部11a的内表面11a’之间形成有间隙S。具体地说，从基材A的中心轴P到底部11a的内表面11a’的距离D最好为基材A的半径(r)的1.25～2倍。

此外，在底部11a的内表面11a’的形状为半圆形的情况下，最好在处理槽本体11内将基材A配置成使该半圆的直径上的中心与基材A的中心轴P重叠。

另外，如上所述，在对基材进行阳极氧化而在该基材的周面形成细孔的情况下，由于细孔的深度容易受到电解液、基材表面(外周面)的温度不均匀的影响，所以需要减轻温度不均匀的程度。

电解液、基材表面的温度不均匀主要是因为电解液在处理槽内滞留而产生的，基材与处理槽内表面的间隔窄小则可能会发生温度不均匀。这是因为，进行阳极氧化时会发热，使得处理槽容易被加热，处理槽附近的基材表面被上述处理槽的热量直接且不均匀地加热，因而发生温度不均匀。可以认为，基材与处理槽的内表面的距离越近，这种情况越容易发生。

然而，只要从基材A的中心轴P到底部11a的内表面11a’的距离D为基材A的半径(r)的1.25倍以上，基材A的外周面A’与底部11a的内表面11a’之间就会形成充分的间隙。由此，因为位于基材A与处理槽本体11之间的电解液L能够充分地起到缓冲部件的作用，所以，即使处理槽本体11被阳极氧化时的发热加热，也能够抑制基材A被处理槽本体11直接加热的情况。因此，可以更为有效地防止基材A的外周面A’的温度不均匀，可以在基材外周面上形成深度不齐整受到抑制的细孔。

此外，距离D最好在基材A的半径(r)的2倍以下。即使距离D超过基材A的半径(r)的2倍，防止温度不均匀的效果也已经达到最大程度，不但如此，还使得处理槽本体11变得较为大型，因此会使电解液L的使用量增加。

<电解液供给部>

图中示例的电解液供给部12由供给管12a、以及与该供给管12a连接的长条形的排出部12b构成。

电解液通过泵(图中省略示出)等被送入供给管12a内，充满供给管12a内部的电解液从排出口121a排出到排出部12b。

排出口121a可以沿着供给管12a的长度方向连续地(缝隙状)形成，也可以沿着供给管12a的长度方向断续地形成。

排出部12b的顶端浸渍在处理槽本体11所容纳的电解液L中，电解液L从排出部12b的排出口121b供给到处理槽本体11。

排出口121b可以沿着排出部12b的长度方向连续地形成，也可以沿着排出部12b的长度方向断续地形成。

如果构成为为了使从排出部12b排出的电解液相对于处理槽本体11的长度方向保持均匀流动的状态，而使电解液供给部内保持正压，则可以形成相对于宽度方向的均匀的流动。为了保持正压，将供给管12a的排出口121a的面积设置成比排出部12b的排出口121b的开口面积大即可。

关于供给管12a以及排出部12b的材质，只要不易被电解液L腐蚀即可，没有特殊限制，例如可以为不锈钢、聚氯乙烯(PVC)等。

<溢出部>

溢出部13将从处理槽本体11溢出的电解液L排出到处理槽本体11外，其沿着处理槽本体11的长度方向设置在处理槽本体11的另一个侧面11c的上部。

图中示例的溢出部13通过使处理槽本体11的一个侧面11b与另一个侧面11c的高度不同而形成，具体地说，形成为另一个侧面11c比一个侧面11b低。

<作用效果>

如上所述的本实用新型的处理槽10从处理槽本体11的一个侧面的11b的上方供给电解液L，并将电解液从另一个侧面11c的上部排出。这时，由于处理槽本体11的底部11a的内表面11a’弯曲成圆弧状，所以电解液L不会出现滞留，可以流畅地流向溢出部13。

此外，向电解液供给部12送入电解液L时使用泵(图中省略示出)等，电解液L由于重力而被从电解液供给部12送出。因此，本实用新型的处理槽10与如图8所示以往的处理槽70的情况、即利用泵73使电解液L’从设置于该处理槽70的下部的供给管71向处理槽70的上方(即与重力相反的方向)排出的情况相比，不易受到泵的压力的影响。因此，即使电解处理的基材A变长、处理槽本体11的长度方向的长度以及电解液供给部12变长，在电解液供给部12的两端从泵接收到的电解液的压力差也较小。

因此，使用本实用新型的处理槽10，可以防止电解液L在处理槽本体11内部分滞留的情况，所以可以均匀地对基材A的外周面A’进行电解处理。

特别是，在对铝基材进行阳极氧化处理时，抑制电解液、基材表面的温度不均匀较为重要，使用本实用新型的处理槽10，处理槽本体11内的电解液L不易出现滞留部，所以不易发生温度不均匀。由此，可以抑制形成于基材A的外周面A’的细孔的深度不齐整。

此外，因为本实用新型的处理槽10的处理槽本体11的底部11a的内表面11a’弯曲成圆弧状，所以与图8所示的长方体形状的处理槽70相比，容积能够变小。由此，电解液的使用量也能得到抑制。

此外，使用本实用新型的处理槽10，电解液L在处理槽本体11内流畅地流动，所以无需设置多孔板等调整流动的部件。

<其它实施方式>

本实用新型的处理槽不限于图1、2所示的处理槽10。例如图1、2所示的处理槽10的电解液供给部12只要是能够在长度方向上均匀实施供给的形状即可，可以为管状构造。

此外，在图1、2所示的处理槽10中，溢出部13通过使另一个侧面11c比一个侧面11b低而形成，然而，例如如图3所示，也可以在另一个侧面11c设置沿处理槽本体11的长度方向延伸的孔13’，将其作为溢出部13。不过，这种情况下，最好在比浸渍于处理槽本体11的基材A高的位置上设置孔13’。

孔13’可以为图3所示的连续型，也可以为断续型。

此外，在图3中，仅示出处理槽本体11、孔13’、以及基材A，省略了电解液供给部。

[电解处理装置]

本实用新型的电解处理装置是一种在电解液中对圆柱状基材进行电解处理的装置。

图4是表示本实施方式的电解处理装置1的一例的侧截面图，图5(a)是沿图4的II-II’线的截面图，图5(b)是图4所示的电解处理装置所具有的处理槽10和电极板20的立体图。

本例的电解处理装置1具有：盛满电解液L的处理槽10；电极板20，该电极板20被配置成夹着浸渍基材A，该基材A浸渍于所述处理槽10的处理槽本体11；使基材A以基材A的中心轴为旋转中心进行旋转的旋转单元30；外槽40，该外槽40容纳处理槽10，用来接收从处理槽10溢出的电解液L；临时储存电解液L的储存槽50；使由外槽40接收的电解液L向储存槽50流下的流下流路41；将储存槽50的电解液L送回到处理槽10的电解供给部12的返回流路51；以及设置在返回流路51中途的泵52。

下面，以使用本实用新型的电解处理装置1作为阳极氧化处理装置的情况为例，进行具体地说明。

电解处理装置1具有如上所述的本实用新型的处理槽10，如图5(a)、(b)所示，电极板20呈沿该处理槽10的处理槽本体11的底部11a的内表面11a’的形状弯曲的形状。通过使电极板20呈弯曲的形状，使得电解液L的流动不易受到妨碍，所以电解液L不会滞留，可以更流畅地向溢出部13移动。

此外，图5(a)中省略了外槽40。此外，图5(b)中仅示出处理槽10的处理槽本体11、溢出部13、电极板20以及基材A，省略了电解处理装置1的其它构成部件。

如图5(b)所示，处理槽本体11的端面11d、11e呈U字型。因此，在端面11d、11e上安装与其形状相适应的密封部件(图中省略示出)，从而避免电解液从端面11d、11e泄漏。

此外，如图4、图5(a)所示，在端面11d、11e的下部侧设有作为旋转单元30的支撑轴31，该支撑轴31在水平方向上沿轴向支撑基材A。

如图4、图5(a)所示，在处理槽本体11的端面11d、11e上分别设有一对在水平方向上并列的支撑轴31，各支撑轴31贯穿处理槽本体11的端面11d、11e，被支撑为可以相对于所述处理槽本体11的端面11d、11e旋转。

在各支撑轴31的处理槽本体11内的端部插有由树脂材料构成的圆筒状的弹性部件32，基材A的两端部的外周面搭载在各弹性部件32上，并且该基材A支撑在支撑轴31上。各支撑轴31与例如电动机等的旋转驱动部(图中省略示出)连接，通过该旋转驱动部使各驱动轴31向同一方向旋转，由此使得该电解处理装置1中与弹性部件32接触的基材A旋转。

特别地，如图5(a)所示，旋转单元30最好使基材A在与电解液L流向溢出部13的方向相反的方向上旋转，所述电解液L为从处理槽10的电解液供给部12供给到处理槽本体11的电解液L。因为电解液L的流动方向与基材A的旋转方向相反，所以基材A表面附近的电解液L相对于基材A的流动相对较快，可以有效地移动电解处理时由基材A产生的热量。电解液L的流动方向与基材A的旋转方向相同的情况下，由于基材A的表面附近的电解液L的流动相对较慢，在无速度的状态下热量的移动较差，因而会导致处理槽10整体中的电解液温度上升。

在支撑轴31的上部，在水平方向上沿着轴向的通电用轴33贯穿安装于端面11d、11e上的密封部件14，该通电用轴33还贯穿外槽40而向外侧露出。通电用轴33由具有导电性的材料构成，分别被安装于端面11d、11e的密封部件支撑并可以自由旋转。此外，通电用轴33不必全部由具有导电性的材料构成，只要能够通过后述的通电部件34向基材10施加电流即可。具体地说，可以构成为利用绝缘物质包覆通电用轴33的外部，也可以在与安装于端面11d、11e的密封部件接触的部位设置耐磨损性优良的镀层等。

在各通电用轴33的处理槽本体11内的端部，一体设置有圆盘状的通电部件34。通电部件34与中空圆柱状的基材A的两端面面接触。这里，以夹着基材A的状态配置的电极板20、以及通电用轴33与电源21电连接，可以施加电流。

通电部件34设置为可以利用气筒等进行前进后退运动的驱动部(图中省略示出)在通电用轴33或基材A的轴向上进行前进后退运动。将基材A设置在支撑轴31上以后，从基材A的轴向的两侧使通电部件34与基材A的两端面接触，由此可以实施通电。此外，在图4所示的例子中，在基材A的两端面设有通电部件34，然而，也可以构成为仅在基材A的一个端面设置通电部件34，将另一端面作为推压部件。此外，通电部件34不需严格地在基材A的端面上与基材A接触，也可以构成为在基材A的内周面等其它位置上与基材A接触。

因为通电用轴33贯穿处理槽10以及外槽40并进行前进后退运动，所以在通电用轴33与处理槽10之间、以及通电用轴33与外槽40之间设置有滑动轴承35，所述滑动轴承35将通电用轴33支撑成可以旋转并可以在轴向上移动。

图中示例的基材A的两端部的内径侧角部被倒角，基材A的两端面的一部分形成有锥面a，另一方面，通电部件34的外径侧角部被倒角，形成有与基材A的锥面a面接触的锥面34a，二者最好设定为斜度相同。通过使基材A的锥面a与通电部件34的锥面34a面接触，使得两者可以紧密地电接触，而且，当基材A或者通电部件34侧旋转时，通过使两者接触的阻力可以传递旋转，可以使两者同步旋转。

通过做成这种构造，使得接触面积增大，并且旋转时的滑动影响以及磨损影响也得以减轻，因此能够供给稳定的电流。

此外，因为连接有通电部件34的通电用轴33与基材A同步旋转，所以，通电用轴33与电源21通过可旋转供电的连接器(图中省略示出)电接触(连接)。可旋转供电的连接器可以为旋转连接器、集电环等，优选旋转时电流稳定性较好的旋转连接器。此外，也可以设置为通电部件34仅与基材A的一端面面接触而实施通电。

外槽40容纳处理槽10，如图2、4所示，处理槽10内的电解液L从溢出部13排出，流到外槽40。由外槽40接收的电解液L通过流下流路41流到储存槽50中。

储存槽50设有电解液L的调温单元53，在储存槽50内被调温了的电解液L利用泵52经由返回流路51从处理槽10的电解液供给部12回到处理槽本体11。此外，设置于储存槽50的调温单元53可以为以水、油等为热介质的热交换器、电加热器等。

<作用效果>

如上所述的本实用新型的电解处理装置1具有本实用新型的处理槽10。由此，在处理槽10的处理槽本体11内电解液L不易滞留。

此外，向电解液供给部12送入电解液L时使用泵(图中省略示出)等，电解液L因为重力而被从电解液供给部12送出。因此，本实用新型的处理槽10与如图7所示以往的处理槽70的情况、即利用泵73使电解液L’从设置于该处理槽70的下部的供给管71向处理槽70的上方(即与重力相反的方向)排出的情况相比，不易受到泵的压力的影响。因此，即使电解处理的基材A变长、处理槽本体11的长度方向的长度以及电解液供给部12变长，在电解液供给部12的两端从泵接收的电解液的压力差也较小。

因此，采用本实用新型的电解处理装置1，可以防止电解液L在处理槽10的处理槽本体11内部分滞留的情况，所以可以均匀地对基材A的外周面进行电解处理。

特别是，在对铝基材进行阳极氧化处理时，抑制电解液、基材表面的温度不均匀较为重要，采用本实用新型的处理槽10，处理槽本体11内的电解液L不易出现滞留部，所以不易发生温度不均匀。由此，可以抑制形成于基材A的外周面的细孔的深度不齐整。

此外，因为本实用新型的电解处理装置1的处理槽本体11的底部弯曲成圆弧状，所以与图7所示的长方体形状的处理槽70相比，容积能够变小。由此，电解液的使用量也能得到抑制。

此外，采用本实用新型的电解处理装置1，电解液L在处理槽本体11内流畅地流动，所以无需在处理槽10内设置多孔板等调整流动的部件。

<又一实施方式>

本实用新型的电解处理装置不限于图4、5所示的电解处理装置1。例如，虽然图4、5所示的电解处理装置1具有支撑轴31作为使基材A旋转的旋转单元30，但也可以将与通电部件34连接的通电用轴33作为旋转单元。在这种情况下，支撑轴31不与上述说明的旋转驱动部连接，只要构成为能够与基材A同步旋转即可。

此外，通电部件34不必像上述那样全部由具有导电性的材料构成，只要构成为可以使基材A与通电用轴33电连接即可。具体地说，也可以构成为除通电部件34的锥面34a与通电用轴33电连接的部分以外的部分由绝缘物质包覆。此外，关于锥面34a，只要能够稳定地电连接基材A与通电部件34，其表面的一部分也可以由导电性物质以外的物质构成。

此外，在上述实施方式中，对基材A的两端部的内径侧角部实施倒角，形成锥面a，对通电部件34的外径侧角部实施倒角，形成锥面34a，然而，还可以对基材A的两端部的外径侧角部实施倒角，对通电部件34的内径侧角部实施倒角而形成锥面。

此外，形成于各通电部件34的锥面34a不必为相同形状，也可以为不同形状。另外，也可以构成为锥面34a形成在至少一个通电部件34上。

<用途>

本实用新型的电解处理装置可以作为阳极氧化等化成处理、电镀等被膜处理之类的对基材表面进行电解处理的装置进行使用，尤其适于作为对铝基材进行阳极氧化的阳极氧化处理装置来使用。

下面，对于使用本实用新型的电解处理装置，对铝基材进行阳极氧化，从而制造模具的方法的一例进行说明。

首先，如图4、图5所示，将铝基材作为基材A设置在支撑轴31上。这时，如图2所示，将基材A在支撑轴31上设置成基材A的外周面A’与处理槽本体11的底部11a的内表面11a’之间形成有间隙S。具体地说，最好将基材A设置为从基材A的中心轴P到底部11a的内表面11a’的距离D为基材A的半径(r)的1.5倍。

此外，在底部11a的内表面11a’的形状为半圆形的情况下，最好将基材A设置为使该半圆的直径上的中心与基材A的中心轴P重叠。

然后，使用进行前后移动的上述驱动部(图中省略示出)从两侧同时驱动通电用轴33，使通电部件34与基材A接触。而且，可以在使通电部件34接触基材A后向处理槽本体11供给电解液L，也可以在处理槽本体11盛有电解液L的状态下使通电部件34与基材A接触。在基材A已与通电部件34接触的状态下驱动上述旋转驱动部(图中省略示出)，使支撑轴31旋转从而使基材A旋转。

一边使基材A旋转，一边通过通电用轴33、通电部件34对作为阳极的基材A和作为阴极的电极板20施加电压，对基材A进行阳极氧化。

在使通电部件34与基材A接触时，用于使两者接触的推压压力优选在0.2MPa以上。由于旋转时在使两者接触的锥面上产生滑动、或未能紧密接触，可能会影响稳定的电流供给。但是，因为推压压力一旦过大，可能导致基材A变形、或无法传递旋转而停止等，所以应当根据工件的形状以及驱动源的规格进行适当的选择。

在阳极氧化基材A期间，一边旋转基材A，一边从处理槽本体11排出一部分电解液L，同时向处理槽本体11供给等量的电解液。具体地说，在处理槽10的溢出部13使电解液L从处理槽本体11排出到外槽40，使排出的电解液L从外槽40流到储存槽50中，在储存槽50中对电解液L的温度进行调节后，将该电解液L送回到沿着处理槽本体11的长度方向设置在一个侧面的上方的电解液供给部12中，从该电解液供给部12向处理槽本体11供给。

这时，因为处理槽本体11的底部11a的内表面11a’弯曲成圆弧状，所以电解液L形成大致均匀的流动，电解液L不会发生滞留而能够流畅地流向溢出部13。

此外，最好使基材A在与电解液L的流动方向相反的方向上旋转。

相对于处理槽本体11的容积，从电解液供给部12向处理槽本体11供给的电解液L的供给量最好使处理槽本体11内的电解液L每三分钟的循环次数为一次以上。由此，处理槽本体11可以频繁地进行液体更新，有效地去除热量、去除所产生的氢。

基材A的转速优选为3rpm以上。如果基材A的转速为3rpm以上，则可以更有效地抑制基材A周围的电解液L的浓度、温度的不均匀。从驱动装置的能力方面考虑，基材A的转速优选为10rpm以下。

当像上述那样对基材A实施阳极氧化时，从图6(a)所示的状态形成图6(b)所示的带细孔61的氧化皮膜62。

基材A所用的铝的纯度为99％以上较好，为99.5％以上则更好，最好为99.8％以上。当铝的纯度较低时，在阳极氧化时由于杂质的偏析而形成有使可见光散射那样大小的凹凸构造，或者使通过阳极氧化形成的细孔61的规则性下降。电解液可以为草酸、硫酸等。

使用草酸作为电解液的情况：

草酸的浓度优选为0.7M以下。草酸的浓度超过0.7M时，会出现电流值过高、氧化皮膜的表面变粗糙的情况。

为了得到具有细孔的阳极氧化铝，并且该细孔具有某个规定周期且规则性较高，需要施加与规定周期相符的化成电压。例如，在周期为100nm的阳极氧化铝的情况下，化成电压最好为30V～60V。在未施加与规定周期相符的化成电压的情况下，存在规则性降低的趋势。

电解液的温度为60℃以下较佳，最好为45℃以下。电解液的温度超过60℃时，可能会引发称为“烧伤”的现象而使细孔受到损伤、或者表面熔化而导致细孔的规则性紊乱。

使用硫酸作为电解液的情况：

硫酸的浓度优选为0.7M以下。硫酸的浓度超过0.7M时，会出现电流值过高、难以维持固定电压的情况。

为了得到具有细孔的阳极氧化铝，并且该细孔具有某个规定周期且规则性较高，需要施加与规定周期相符的化成电压。例如，在周期为65nm的阳极氧化铝的情况下，化成电压最好为25V～30V。在未施加与规定周期相符的化成电压的情况下，存在降低规则性的趋势。

电解液的温度为30℃以下较好，最好为20℃以下。电解液的温度超过30℃时，可能会引发称为“烧伤”的现象而致使细孔受损、或表面熔化而导致细孔的规则性紊乱。

接着，如图6(b)所示，在形成带有细孔61的氧化皮膜62后，通过反复实施如下的工序来制造辊子状模具：使用本实用新型的电解处理装置1进行阳极氧化从而形成带有多个细孔的阳极氧化铝的工序(阳极氧化处理)、以及扩大该细孔孔径的工序(细孔孔径扩大处理)。

在重复实施阳极氧化处理工序和细孔孔径扩大处理时，首选，如图6(c)所示，暂时去除氧化皮膜62。这里，通过将其做成阳极氧化的细孔生成点63可以提高细孔的规则性。

去除氧化皮膜的方法可以为使其溶解在不溶解铝而选择性溶解氧化皮膜的溶液中进行去除的方法。这种溶液可以为例如铬酸/磷酸混合液等。

接着，对去除了氧化皮膜的基材A再次进行阳极氧化，如图6(d)所示，形成带圆柱状细孔61的氧化皮膜62。

阳极氧化使用上述电解处理装置1来实施。条件与形成图6(b)所示的氧化皮膜62时相同即可。阳极氧化的时间越长，能够得到的细孔越深。

接着，如图6(e)所示，进行扩大细孔61的孔径的工序。细孔孔径扩大处理是一种将氧化皮膜浸渍在将其溶解的溶液中使通过阳极氧化得到的细孔孔径扩大的处理。这种溶液可以为例如质量浓度5％左右的磷酸水溶液等。

细孔孔径扩大处理的时间越长，细孔孔径越大。

接着，再次进行阳极氧化，如图6(f)所示，进而形成从圆柱状细孔61的底部向下延伸的、直径较小的圆柱状细孔61。

阳极氧化使用上述电解处理装置1来实施。条件与上述条件相同即可。阳极氧化的时间越长，能够得到的细孔越深。

接着，如上所述，反复实施细孔孔径扩大处理和阳极氧化处理，得到如图6(g)所示的形成有阳极氧化铝(铝的多孔质氧化皮膜(防蚀铝))的辊子状模具60，所述阳极氧化铝具有形状为直径从开口部向深度方向连续减少的细孔61。最好最后一步处理为细孔孔径扩大处理。

合计的重复次数为三次以上较好，最好为五次以上。重复的次数在两次以下时，由于细孔直径非连续性减少，所以转印这种细孔而制成的光学薄膜的降低反射率的效果不充分。

细孔61的形状可以为近似圆锥形状、棱锥形状等。细孔61间的平均周期为可见光的波长以下，即400nm以下。细孔61间的平均周期优选为25nm以上。

细孔61的深宽比(细孔的深度/细孔开口部的宽度)为1.5以上较好，最好为2.0以上。

在如上所述的本实施方式的电解处理装置1中，当在处理槽本体11的电解液L中对作为基材A的辊子状铝基材进行阳极氧化时，从处理槽本体11的一个侧面的上方供给电解液L，从另一个侧面的上部将其排出。这时，由于处理槽本体11的底部的内表面弯曲成圆弧状，所以电解液L不会发生滞留，可以流畅地流向溢出部。由此，因为可以抑制电解液、基材表面的温度不均匀，所以可以在基材A的整个外周面上实施大致均匀的阳极氧化，其结果是，可以制造细孔深度不齐整得到抑制的辊子状模具。

特别是，因为使基材A以基材A的中心轴作为旋转轴进行旋转，可以抑制基材A周围的电解液浓度、温度的不均匀，所以能够更为均匀地对基材A进行阳极氧化，能够制造细孔的深度不齐整进一步得到抑制的辊子状模具。

此外，如果将基材A设置在处理槽本体11内并使得基材A的外周面与处理槽本体的底部的内表面之间形成有特定大小的空隙，则位于基材A与处理槽本体11间的电解液L可以充分发挥缓冲部件的作用。其结果是，处理槽本体11即使被阳极氧化时产生的热量加热，也可以抑制基材A被处理槽本体11直接加热。因此，可以更为有效地防止基材外周面的温度不均匀，可以制造细孔的深度不齐整进一步得到抑制的辊子状模具。

[比较例]

下面，对比较通过本实用新型的处理装置以及长方体形状的处理槽进行电解处理时温度的例子进行说明。

使用中空圆柱状的铝基材(纯度：99.99％，长度：1000mm，外径：200mm，内径：155mm)作为基材，使用本实用新型的处理槽和长方体形状的处理槽进行阳极氧化处理。在图2中，本实用新型的处理槽从中心轴P到底部11a的内表面11a’的距离D的距离为400mm，长方体形状的处理槽为与图7相同的形状。各处理槽以循环次数为每三分钟一次的流量进行循环，向各处理槽供给温度被调节为16℃的电解液。

图8、图9是对通过各处理槽进行阳极氧化处理时的电解液温度进行比较的图表。图8是在整个处理槽区域中对距离处理槽壁面50mm的部位的电解液温度进行多点测量时的图表。进行阳极氧化处理时，处理槽内因为由通电导致的发热、氧化反应的热量等的影响而出现温度上升，由图8可以看出，本实用新型的处理槽温度上升比较少。这是因为，在长方体形状的处理槽中产生循环效率差的滞留部，滞留部蓄积有发热时的热量而比滞留部之外的部位温度高。

此外，图9是表示基材表面的在基材长度方向的多个点上的最大温度差时的图表。所谓基材表面的温度差是指在基材表面产生的温度不均匀，进行阳极氧化处理时对细孔的深度不齐整产生影响。由图9可以看出，本实用新型的处理槽的温度差较小。这也是因为，由于长方体形状的处理槽中产生了滞留部，所以滞留部附近的基材表面的电解液温度也变高。

此外，作为处理本比较例的基材的处理槽，长方体处理槽的容积为250L，本实用新型的处理槽为130L。

根据上述比较可以确认：通过本实用新型的处理槽可以防止电解液滞留，而且还可以抑制电解液的使用量。

Claims (5)

1.一种处理槽，其用于在电解液中对圆柱状基材进行电解处理，该处理槽的特征在于，

具有：容纳电解液并浸渍所述基材的长条形的处理槽本体、向处理槽本体供给电解液的电解液供给部、以及从处理槽本体排出电解液的溢出部，

所述处理槽本体的底部的内表面沿着浸渍在该处理槽本体中的基材的周面弯曲成圆弧状，

所述电解液供给部沿着处理槽本体的长度方向设置在处理槽本体的一个侧面的上方，

所述溢出部沿着处理槽本体的长度方向设置在处理槽本体的另一个侧面的上部。

2.一种电解处理装置，其在电解液中对圆柱状基材进行电解处理，该电解处理装置的特征在于，

具有处理槽和电极板，所述处理槽具有：容纳电解液并浸渍所述基材的长条形的处理槽本体、向处理槽本体供给电解液的电解液供给部、以及从处理槽本体排出电解液的溢出部，所述电极板以夹着浸渍在所述处理槽本体中的基材的状态配置，

所述处理槽本体的底部的内表面沿着浸渍在该处理槽本体中的基材的周面弯曲成圆弧状，

所述电解液供给部沿着处理槽本体的长度方向设置在处理槽本体的一个侧面的上方，

所述溢出部沿着处理槽本体的长度方向设置在处理槽本体的另一个侧面的上部。

3.根据权利要求2所述的电解处理装置，其特征在于，所述电极板沿着所述处理槽本体的底部的内表面形状弯曲。

4.根据权利要求2或3所述的电解处理装置，其特征在于，还具有使该基材以所述基材的中心轴为旋转中心旋转的旋转单元。

5.根据权利要求4所述的电解处理装置，其特征在于，所述旋转单元使所述基材在与从电解液供给部供给的电解液向溢出部流动的方向相反的方向上旋转。

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