JP2001262399A - 電析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アノードの取り回しを向上させてメンテナン
スの所要時間を短縮することができ、ケーブル内部への
浴の浸入を防止して、ケーブルの腐蝕を防止することが
できる電析装置を提供する。 【解決手段】 電析によって基板２００６上に酸化物膜
を堆積する電析装置であって、基板２００６と対向して
配置されるアノード１０００を枠体１００１に接触させ
て装着し、この枠体１００１を介してアノード１０００
に電力が供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電析（電解めっ
き、電解析出）により酸化物膜、とりわけ酸化亜鉛膜を
基板上に堆積する電析装置の改良に係り、詳しくは、導
電性の高い浴を用いても、安定した酸化物膜の電析を可
能ならしめる電析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、真空プロセスに代わり、水溶液の
電気化学反応を利用して基板上に酸化物膜を堆積する技
術（以下、「電析法」と称する。）が注目されている。
例えば、特願平０８−３０２５７６号公報の「酸化亜鉛
薄膜の製造方法、それを用いた半導体素子基板及び光起
電力素子」に係る発明が提案されており、同公報には
「長尺基板に電析する方法」も開示されている。

【０００３】本発明者等は、実際にこの概念に基づき、
ステンレス鋼（ＳＵＳ）を始めとするコイル状に巻かれ
た長尺基板上に酸化亜鉛膜を堆積することを試みた。図
３は、同公報に基づいて、電析法により酸化物膜を堆積
する装置の一般的構成を示す概略図であり、更にその分
割拡大図を図４〜図１０に示す。図３及び図４〜図１０
において、各部の名称及び番号は同一である。以下に、
本装置を用いて長尺基板上へ電析膜を成膜あるいは堆積
する手順を説明する。

【０００４】装置は大きく分けて、コイル状に巻かれた
長尺基板を送り出す巻出装置２０１２、第一の電析膜を
堆積または処理せしめる第一電析槽２０６６、第二の電
析膜を堆積または処理せしめる第二電析槽２１１６、第
一電析槽に加熱された電析浴を循環供給する第一循環槽
２１２０、第二電析槽に加熱された電析浴を循環供給す
る第二循環槽２２２２、第一電析槽の電析浴を排するに
際し一旦浴を貯める第一排液槽２１７２、第二電析槽の
電析浴を排するに際し一旦浴を貯める第二排液槽２２７
４、第一電析槽内の電析浴内の粉を取り除き浴を清浄化
するフィルター循環系（第一電析槽フィルター循環フィ
ルター２１６１に繋がる配管系）、第二電析槽内の電析
浴内の粉を取り除き浴を清浄化するフィルター循環系
（第二電析槽フィルター循環フィルター２２６３を用い
る配管系）、第一電析槽と第二電析槽にそれぞれ浴撹拌
用の圧搾空気を送る配管系（圧搾空気導入口２１８２か
ら始まる配管系）、電析膜を堆積された長尺基板を純水
のシャワーで洗浄する純水シャワー槽２３６０、第一の
純水リンス洗浄を行う第一温水槽２３６１、第二の純水
リンス洗浄を行う第二温水槽２３６２、これら温水槽に
必要な純水の温水を供給するための純水加熱槽２３３
９、洗浄された長尺基板を乾燥させる乾燥部２３６３、
膜堆積の完了した長尺基板を再びコイル状に巻き上げる
巻取装置２２９６、電析浴や純水の加熱段階あるいは乾
燥段階で発生する水蒸気の排気系（電析水洗系排気ダク
ト２０２０または乾燥系排気ダクト２３７０で構成され
る排気系）とからなっている。長尺基板２００６は図中
左から右へ、巻出装置２０１２、第一電析槽２０６６、
第二電析槽２１１６、純水シャワー槽２３６０、第一温
水槽２３６１、第二温水槽２３６２、乾燥部２３６３、
巻取装置２２９６の順に流れていき、所定の電析膜が堆
積される。

【０００５】巻出装置２０１２は、巻出装置長尺基板ボ
ビン２００１に巻かれたコイル状の長尺基板２００６が
セットされ、巻出装置繰出し調整ローラー２００３、巻
出装置方向転換ローラー２００４、巻出装置排出ローラ
ー２００５を順に経て長尺基板２００６を送出してい
く。コイル状の長尺基板には、特に下引き層が予め堆積
されている場合には、基板あるいは層保護のために、イ
ンターリーフ（合紙）２００７が巻き込まれた形で供給
されてくる。このため、インターリーフ２００７が巻き
込まれている場合には、長尺基板２００６の繰出しと共
に巻出装置インターリーフ巻取りボビン２００２にイン
ターリーフ２００７を巻き取る。長尺基板２００６の搬
送方向は矢印２０１０で示され、巻出装置長尺基板ボビ
ン２００１の回転方向は矢印２００９で示され、巻出装
置インターリーフ巻取りボビン２００２の巻取り方向は
矢印２００８で示される。図中、巻出装置長尺基板ボビ
ン２００１から排出される長尺基板と、巻出装置インタ
ーリーフ巻取りボビン２００２に巻き上げられるインタ
ーリーフ２００７は、それぞれ搬送開始時の位置と搬送
終了時の位置で干渉が起きていないことを示している。
巻出装置全体は、防塵のため、ヘパフィルターとダウン
フローを用いた巻出し装置クリーンブース２０１１で覆
われた構造となっている。

【０００６】第一電析槽２０６６は、電析浴に対して腐
食せず電析浴を保温できる第一電析浴保持槽２０６５中
に、温度制御された電析浴が第一電析浴浴面２０２５と
なるように保持されている。この浴面の位置は、第一電
析浴保持槽２０６５内に設けられた仕切板によるオーバ
ーフローで実現されている。不図示の仕切板は電析浴を
第一電析浴保持槽２０６５全体で奥側に向かって落とす
ように設置されており、樋構造にて第一電析槽オーバー
フロー戻り口２０２４に集められた溢れた電析浴は、第
一電析槽オーバーフロー戻り路２１１７を経て第一循環
槽２１２０へ至り、ここで加熱されて、再び第一電析槽
上流循環噴流管２０６３と第一電析槽下流循環噴流管２
０６４とから第一電析浴保持槽２０６５に還流され、オ
ーバーフローを促すに足るだけの電析浴の流入を形成す
る。

【０００７】長尺基板２００６は、電析槽入口折返しロ
ーラー２０１３、第一電析槽進入ローラー２０１４、第
一電析槽退出ローラー２０１５、電析槽間折返しローラ
ー２０１６を経て、第一電析槽２０６６内を通過する。
第一電析槽進入ローラー２０１４と第一電析槽退出ロー
ラー２０１５との間では、少なくも成膜面である長尺基
板の下側面（本明細書では、「表面（おもてめん）」と
呼ぶ）は、電析浴の中にあって、２８個のアノード２０
２６〜２０５３と対向している。実際の電析は、長尺基
板に負、アノードに正の電位を与えて、電析浴中で両者
の間に、電気化学反応を伴う電析電流を流すことによっ
て行う。

【０００８】図３の装置において第一電析槽２０６６に
おけるアノードは、４個ずつが、７つのアノード載置台
２０５４〜２０６０に載置されている（図５参照）。ア
ノード載置台は絶縁板を介してそれぞれのアノードを置
く構造となっており、独立の電源から独自の電位を印加
されるようになっている。また、アノード載置台２０５
４〜２０６０は電析浴中で長尺基板とアノード２０２６
〜２０５３との間隔を保持する機能も担っている。この
ため通常、アノード載置台２０５４〜２０６０は、予め
決められた間隔を保持するべく、高さ調整が出来るよう
に設計製作されている。

【０００９】第一電析槽退出ローラー２０１５の直前に
設けられた第一電析槽裏面電極２０６１は、浴中で長尺
基板の成膜面と反対側の面（本明細書では、「裏面（う
らめん）」と呼ぶ）に堆積された膜を電気化学的に除去
するためのもので、長尺基板に対して第一電析槽裏面電
極２０６１を負側の電位とすることで、これを実現す
る。第一電析槽裏面電極２０６１が実際に効力を持つこ
とは、電界の回り込みによって長尺基板の成膜面と反対
側の裏面に電気化学的に付着する、長尺基板の成膜面に
形成されるのと同じ材質の膜が、目視下でみるみる除去
されていくことで確認される。

【００１０】第一電析槽退出ローラー２０１５を通過し
電析浴から出た長尺基板には、第一電析槽出口シャワー
２０６７から電析浴をかけられて、成膜面が乾燥してム
ラを生じるのを防止している。また、第一電析槽２０６
６と第二電析槽２１１６との渡り部分に設けられた電析
槽間カバー２０１９も、電析浴から発生する蒸気を閉じ
込め、長尺基板の成膜面が乾燥するのを防止している。
更に、第二電析槽入口シャワー２０８６も同様の働きを
する。

【００１１】第一循環槽２１２０は、第一電析槽２０６
６中の電析浴の加熱保温ならびに噴流循環を担うもので
ある。前述のごとく、第一電析槽２０６６でオーバーフ
ローした電析浴は、第一電析槽オーバーフロー戻り口２
０２４に集められ、第一電析槽オーバーフロー戻り路２
１１７を通り、第一電析槽オーバーフロー戻り路絶縁フ
ランジ２１１８を経て、第一循環槽加熱貯槽２１２１へ
と至る。第一循環槽加熱貯槽２１２１内には、８本の第
一循環槽ヒーター２１２２〜２１２９が設けられてお
り、室温の電析浴を初期加熱する際や、循環によって浴
温の低下する電析浴を再加熱して、所定の温度に電析浴
を保持する際に機能させられる。

【００１２】第一循環槽加熱貯槽２１２１には２つの循
環系が接続されている。すなわち、第一循環槽電析浴上
流循環元バルブ２１３０、第一循環槽電析浴上流循環ポ
ンプ２１３２、第一循環槽電析浴上流循環バルブ２１３
５、第一循環槽電析浴上流循環フレキシブルパイプ２１
３６、第一循環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管２１
３７を経て、第一電析槽上流循環噴流管２０６３から第
一電析浴保持槽２０６５に戻る第一電析槽上流循環還流
系と、第一循環槽電析浴下流循環元バルブ２１３９、第
一循環槽電析浴下流循環ポンプ２１４２、第一循環槽電
析浴下流循環バルブ２１４５、第一循環槽電析浴下流循
環フレキシブルパイプ２１４８、第一循環槽電析浴下流
循環フランジ絶縁配管２１４９を経て、第一電析槽下流
循環噴流管２０６４から第一電析浴保持槽２０６５に戻
る第一電析槽下流循環還流系とである。第一電析槽上流
循環噴流管２０６３と第一電析槽下流循環噴流管２０６
４とから第一電析槽２０６６に戻る電析浴は、第一電析
浴保持槽２０６５内での電析浴の交換を効果ならしめる
よう、第一電析浴保持槽２０６５下部に設けられた第一
電析槽上流循環噴流管２０６３と第一電析槽下流循環噴
流管２０６４から、それぞれの噴流管に穿かれたオリフ
ィスを経て噴流として還流される。それぞれの循環還流
系での還流量は主に、第一循環槽電析浴上流循環バルブ
２１３５または第一循環槽電析浴下流循環バルブ２１４
５の開閉度によって制御され、更に細かい調節は、第一
循環槽電析浴上流循環ポンプ２１３２または第一循環槽
電析浴下流循環ポンプ２１４２の出口と入口を短絡して
接続したバイパス系に設けられた第一循環槽電析浴上流
循環ポンプバイパスバルブ２１３３または第一循環槽電
析浴下流循環ポンプバイパスバルブ２１４１によって制
御される。バイパス系は、還流量を少なくした場合や、
浴温が極めて沸点に近い時、ポンプ内でのキャビテーシ
ョンを防止する役目も果たしている。浴液が沸騰気化し
て液体を送り込めなくなるキャビテーションは、ポンプ
の寿命を著しく短くしてしまう。

【００１３】第一電析槽上流循環噴流管２０６３と第一
電析槽下流循環噴流管２０６４とにオリフィスを穿って
噴流を形成する場合、還流量は殆ど第一電析槽上流循環
噴流管２０６３と第一電析槽下流循環噴流管２０６４へ
戻す浴液の圧力によって定まる。これを知るために第一
循環槽電析浴上流循環圧力ゲージ２１３４と第一循環槽
電析浴下流循環圧力ゲージ２１４３が設けられていて、
還流量のバランスはこれらの圧力ゲージにて知ることが
出来る。オリフィスから吹き出す還流浴液量は正確には
ベルヌーイの定理に従うが、噴流管に穿ったオリフィス
が数ミリ以下の径の時には、第一電析槽上流循環噴流管
２０６３ないし第一電析槽下流循環噴流管２０６４全体
にわたって噴流量を実質的に一定とすることができる。
更に還流量が充分に大きい場合には、浴の交換が極めて
スムーズに行われるので、第一電析槽２０６６がかなり
長くとも、浴の濃度の均一化や温度の均一化が効果的に
図れる。第一電析槽オーバーフロー戻り路２１１７がこ
の充分な還流量を流しうる太さを持つべきであることは
当然である。

【００１４】それぞれの循環還流系に設けられた第一循
環槽電析浴上流循環フレキシブルパイプ２１３６と第一
循環槽電析浴下流循環フレキシブルパイプ２１４８は、
配管系の歪みを吸収するものであり、特に歪みに対して
機械的強度が不足しがちなフランジ絶縁配管などを用い
る場合には有効である。それぞれの循環還流系に設けら
れた第一循環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管２１３
７と第一循環槽電析浴下流循環フランジ絶縁配管２１４
９は、第一電析槽オーバーフロー戻り路２１１７途中に
設けられた第一電析槽オーバーフロー戻り路絶縁フラン
ジ２１１８と共に第一循環槽２１２０と第一電析槽２０
６６とを電気的に浮かせるものである。これは、不要な
電流経路の形成を絶つことが、迷走電流を防止して電析
電流を電気化学的な成膜反応に殆ど用いることにつなが
る、という本発明者等の知見に基づくものである。

【００１５】一方の循環還流系には、直接第一循環槽加
熱貯槽２１２１へと戻る第一循環槽電析浴バイパス循環
フレキシブルパイプ２１４６及び第一循環槽電析浴バイ
パス循環バルブ２１４７からなるバイパス還流系が設け
られており、これは、第一電析槽に浴液を還流すること
無く浴の循環を行わしめたい場合、例えば室温から所定
温度への昇温時などに用いるものである。また、第一循
環槽からの一方の循環還流系には、第一電析槽退出ロー
ラー２０１５を通過し電析浴から出た長尺基板に電析浴
をかける第一電析槽出口シャワー２０６７へと至る送液
系が設けられており、第一電析槽出口シャワーバルブ２
１５０を介して第一電析槽出口シャワー２０６７へとつ
ながっている。第一電析槽出口シャワー２０６７からの
電析液噴霧量は、第一電析槽出口シャワーバルブ２１５
０の開閉度を調節することによって調整される。

【００１６】第一循環槽加熱貯槽２１２１は、実際には
蓋が設けられており、蒸気となって水が失われいくのを
防止する構造となっている。浴温が高い場合には、蓋の
温度も高くなるので、断熱材を貼るなどの考慮は作業の
安全面から必要である。

【００１７】第一電析槽電析浴の粉末除去のために、フ
ィルター循環系が設けられている。第一電析槽に対する
フィルター循環系は、第一電析槽フィルター循環戻りフ
レキシブルパイプ２１５１、第一電析槽フィルター循環
戻りフランジ絶縁配管２１５２、第一電析槽フィルター
循環元バルブ２１５４、第一電析槽フィルター循環サク
ションフィルター２１５６、第一電析槽フィルター循環
ポンプ２１５７、第一電析槽フィルター循環ポンプバイ
パスバルブ２１５８、第一電析槽フィルター循環圧力ス
イッチ２１５９、第一電析槽フィルター循環圧力ゲージ
２１６０、第一電析槽フィルター循環フィルター２１６
１、第一電析槽フィルター循環フレキシブルパイプ２１
６４、第一電析槽フィルター循環フランジ絶縁配管２１
６５、第一電析槽フィルター循環バルブ２１６６、第一
電析槽フィルター循環系電析浴上流戻りバルブ２１６
７、第一電析槽フィルター循環系電析浴中流戻りバルブ
２１６８、第一電析槽フィルター循環系電析浴下流戻り
バルブ２１６９、からなっている。この経路を電析浴は
第一電析槽フィルター循環方向２１５５、同２１６２、
同２１６３の方向に流れていく。除去されるべき粉末
は、機外から飛び込むことも有るし、また電析反応に応
じて、電極表面や浴中で形成されることもある。除去さ
れるべき粉末の最小の大きさは、第一電析槽フィルター
循環フィルター２１６１のフィルターサイズで定まる。

【００１８】第一電析槽フィルター循環戻りフレキシブ
ルパイプ２１５１ならびに第一電析槽フィルター循環フ
レキシブルパイプ２１６４は、配管の歪みを吸収して、
配管接続部からの液漏れを極小化すると共に、機械強度
に劣る絶縁配管を保護し、ポンプを始めとする循環系の
構成部品の配置自由度を上げるためのものである。第一
電析槽フィルター循環戻りフランジ絶縁配管２１５２な
らびに第一電析槽フィルター循環フランジ絶縁配管２１
６５は、大地アースからフロートとした第一電析浴保持
槽２０６５が大地アースに落ちることを防止するため、
電気的に浮かせることを目的としたものである。第一電
析槽フィルター循環サクションフィルター２１５６はい
わば「茶漉し」のような金網であり、大きなごみを取り
除き、後に続く第一電析槽フィルター循環ポンプ２１５
７や第一電析槽フィルター循環フィルター２１６１を保
護するためのものである。第一電析槽フィルター循環フ
ィルター２１６１はこの循環系の主役であり、電析浴中
に混入あるいは発生した粉体を除去するためのものであ
る。本循環系の電析浴の循環流量は、主に第一電析槽フ
ィルター循環バルブ２１６６でまた従として第一電析槽
フィルター循環ポンプ２１５７に並列に設けられた第一
電析槽フィルター循環ポンプバイパスバルブ２１５８で
微調整をおこなう。これらのバルブ調整による循環流量
を把握するために、第一電析槽フィルター循環圧力ゲー
ジ２１６０が設けられている。第一電析槽フィルター循
環ポンプバイパスバルブ２１５８は流量の微調整の他、
フィルター循環流量全体を絞った時に、キャビテーショ
ンが発生して第一電析槽フィルター循環ポンプ２１５７
が破損するのを防止している。

【００１９】第一電析槽フィルター循環戻りフランジ絶
縁配管２１５２を経て第一電析槽排水バルブ２１５３か
ら第一排液槽２１７２に電析浴が移送できる。この移送
は、電析浴交換や装置のメンテナンスや更には緊急時に
行われるものである。移送される排液としての電析浴は
重力落下にて第一排液槽排液貯槽２１４４に落とされ
る。メンテナンスや緊急時の目的には、第一排液槽排液
貯槽２１４４が、第一電析槽２０６６および第一循環槽
２１２０の浴容量の合計を貯めるだけの容量をもつこと
が好ましい。第一排液槽排液貯槽２１４４には第一排液
槽排液貯槽上蓋２２７７が設置されており、電析浴の重
力落下移送を効果的ならしめるために、第一排液槽空気
抜き２１７１及び第一排液槽空気抜きバルブ２１７０が
設けられている。一旦、第一排液槽排液貯槽２１４４に
落とされた電析浴は、温度が下がった後、第一排液槽排
水バルブ２１７３より建物側の廃水処理に、あるいは第
一排液槽排液回収バルブ２１７４、排液回収元バルブ２
１７５、排液回収サクションフィルター２１７６と排液
回収ポンプ２１７７を経て不図示のドラム缶に回収さ
れ、然るべき処分がとりおこなわれる。回収や処理に先
立って第一排液槽排液貯槽２１４４内で、水による希釈
や薬液による処理など行うことも可能である。

【００２０】電析浴を撹拌し電析成膜を均一化ならしめ
るために、第一電析浴保持槽２０６５底部に設置された
第一電析槽撹拌空気導入管２０６２に穿った複数のオリ
フィスから空気バブルを噴出させるようになっている。
空気は、工場に供給される圧搾空気を圧搾空気導入口２
１８２から取り込み、電析浴撹拌用圧搾空気圧力スイッ
チ２１８３を経て、第一電析槽圧搾空気導入方向２１８
４に示される方向で、順に第一電析槽圧搾空気元バルブ
２１８５、第一電析槽圧搾空気流量計２１８６、第一電
析槽圧搾空気レギュレーター２１８７、第一電析槽圧搾
空気ミストセパレーター２１８８、第一電析槽圧搾空気
導入バルブ２１８９、第一電析槽圧搾空気フレキシブル
パイプ２１９０、第一電析槽圧搾空気絶縁配管２１９
１、そして第一電析槽圧搾空気上流側制御バルブ２１９
３または第一電析槽圧搾空気下流側制御バルブ２１９２
を通り第一電析槽撹拌空気導入管２０６２へと至る。

【００２１】電析槽間折返しローラー２０１６を経て第
二電析槽２１１６に搬送された長尺基板は、第二の電析
膜を堆積または処理される。本装置の使い方によって、
第二の電析膜は第一の電析膜と同一のもので、第一の電
析膜と第二の電析膜とが一つの膜を形成することもある
し、また同じ材質ながら別の特性を付与された二層の積
層であることもあるし（例えば、酸化亜鉛で粒径の異な
る層の積層など）、同じ特性を持ちながら別の材質から
なる二層の積層であることもあるし（例えば、透明導電
膜として酸化インジウムと酸化亜鉛の積層など）、ある
いは全く異なる二層の積層であることもあるし、更に、
第一電析槽２０６６で低酸化物を堆積し、第二電析槽２
１１６で酸化進行処理を行ったり、第一電析槽２０６６
で低酸化物を堆積し、第二電析槽２１１６で食刻処理を
行ったり、といった組み合わせが可能となる。従って、
電析浴あるいは処理浴、浴温度、浴循環量、電流密度、
撹拌量、などの電析または処理条件は、それぞれの目的
に合わせて選択される。電析または処理時間を第一電析
槽２０６６と第二電析槽２１１６とで変える必要がある
場合には、長尺基板２００６の通過時間を第一電析槽２
０６６と第二電析槽２１１６とで変えればよく、そのた
めには、第一電析槽２０６６と第二電析槽２１１６とで
槽の長さを変えたり、または長尺基板の折り返しを行う
ことで調整する。

【００２２】第二電析槽２１１６は、電析浴に対して腐
食せず電析浴を保温できる第二電析浴保持槽２１１５中
に、温度制御された電析浴が第二電析浴浴面２０７４と
なるように保持されている。この浴面の位置は、第二電
析浴保持槽２１１５内に設けられた仕切板によるオーバ
ーフローで実現されている。不図示の仕切板は電析浴を
第二電析浴保持槽２１１５全体で奥側に向かって落とす
ように設置されており、樋構造にて第二電析槽オーバー
フロー戻り口２０７５に集められた溢れた電析浴は、第
二電析槽オーバーフロー戻り路２２１９を経て第二循環
槽２２２２へ至り、ここで加熱されて、再び第二電析槽
上流循環噴流管２１１３と第二電析槽下流循環噴流管２
１１４とから第二電析浴保持槽２１１５に還流され、オ
ーバーフローを促すに足るだけの電析浴の流入を形成す
る。

【００２３】長尺基板２００６は、電析槽間折返しロー
ラー２０１６、第二電析槽進入ローラー２０６９、第二
電析槽退出ローラー２０７０、純水シャワー槽折返し進
入ローラー２２７９を経て、第二電析槽２１１６内を通
過する。第二電析槽進入ローラー２０６９と第二電析槽
退出ローラー２０７０との間で長尺基板の表面は、電析
浴の中にあって、２８個の第二電析槽アノード２０７６
〜２１０３と対向している。実際の電析は、長尺基板に
負、アノードに正の電位を与えて、電析浴中で両者の間
に、電気化学反応を伴う電析電流を流すことによって行
う。

【００２４】図３の装置において第二電析槽におけるア
ノードは、４個ずつが、７つの第二電析槽アノード載置
台２１０４〜２１１０に載置されている（図６参照）。
アノード載置台は絶縁板を介してそれぞれのアノードを
置く構造となっており、独立の電源から独自の電位を印
加されるようになっている。また、アノード載置台２１
０４〜２１１０は電析浴中で長尺基板とアノード２０７
６〜２１０３との間隔を保持する機能も担っている。こ
のため通常、アノード載置台２１０４〜２１１０は、予
め決められた間隔を保持するべく、高さ調整が出来るよ
うに設計製作されている。

【００２５】第二電析槽退出ローラー２０７０の直前に
設けられた第二電析槽裏面電極２１１１は、浴中で長尺
基板の裏面に堆積された膜を電気化学的に除去するため
のもので、長尺基板に対して第二電析槽裏面電極２１１
１を負側の電位とすることで、これを実現する。第二電
析槽裏面電極２１１１が実際に効力を持つことは、電界
の回り込みによって長尺基板の成膜面と反対側の裏面に
電気化学的に付着する、長尺基板の成膜面に形成される
のと同じ材質の膜が、目視下でみるみる除去されていく
ことで確認される。

【００２６】第二電析槽退出ローラー２０７０を通過し
電析浴から出た長尺基板には、第二電析槽出口シャワー
２２９７から電析浴をかけられて、成膜面が乾燥してム
ラを生じるのを防止している。また第二電析槽２１１６
と純水シャワー槽２３６０との渡り部分に設けられた純
水シャワー槽折返し進入ローラーカバー２３１８も、電
析浴から発生する蒸気を閉じ込め、長尺基板の成膜面が
乾燥するのを防止している。更に、純水シャワー槽入口
表面純水シャワー２２９９や純水シャワー槽入口裏面純
水シャワー２３００も、電析浴を洗浄して落とすだけで
なく、同様の働きを機能する。

【００２７】第二循環槽２２２２は、第二電析槽２１１
６中の電析浴の加熱保温ならびに噴流循環を担うもので
ある。前述のごとく、第二電析槽２１１６でオーバーフ
ローした電析浴は、第二電析槽オーバーフロー戻り口２
０７５に集められ、第二電析槽オーバーフロー戻り路２
２１９を通り、第二電析槽オーバーフロー戻り路絶縁フ
ランジ２２２０を経て、第二循環槽加熱貯槽２２２３へ
と至る。第二循環槽加熱貯槽２２２３内には、８本の第
二循環槽ヒーター２２２４〜２２３１が設けられてお
り、室温の電析浴を初期加熱する際や、循環によって浴
温の低下する電析浴を再加熱して、所定の温度に電析浴
を保持する際に機能させられる。

【００２８】第二循環槽加熱貯槽２２２３には２つの循
環系が接続されている。すなわち、第二循環槽電析浴上
流循環元バルブ２２３２、第二循環槽電析浴上流循環ポ
ンプ２２３４、第二循環槽電析浴上流循環バルブ２２３
７、第二循環槽電析浴上流循環フレキシブルパイプ２２
３８、第二循環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管２２
３９を経て、第二電析槽上流循環噴流管２１１３から第
二電析浴保持槽２１１５に戻る第二電析槽上流循環還流
系と、第二循環槽電析浴下流循環元バルブ２２４２、第
二循環槽電析浴下流循環ポンプ２２４５、第二循環槽電
析浴下流循環バルブ２２４７、第二循環槽電析浴下流循
環フレキシブルパイプ２２４８、第二循環槽電析浴下流
循環フランジ絶縁配管２２４９を経て、第二電析槽下流
循環噴流管２１１４から第二電析浴保持槽２１１５に戻
る第二電析槽下流循環還流系とである。第二電析槽上流
循環噴流管２１１３と第二電析槽下流循環噴流管２１１
４とから第二電析槽２１１６に戻る電析浴は、第二電析
浴保持槽２１１５内での電析浴の交換を効果ならしめる
よう、第二電析浴保持槽２１１５下部に設けられた第二
電析槽上流循環噴流管２１１３と第二電析槽下流循環噴
流管２１１４から、それぞれの噴流管に穿かれたオリフ
ィスを経て噴流として還流される。それぞれの循環還流
系での還流量は主に、第二循環槽電析浴上流循環バルブ
２２３７または第二循環槽電析浴下流循環バルブ２２４
７の開閉度によって制御され、更に細かい調節は、第二
循環槽電析浴上流循環ポンプ２２３４または第二循環槽
電析浴下流循環ポンプ２２４５の出口と入口を短絡して
接続したバイパス系に設けられた第二循環槽電析浴上流
循環ポンプバイパスバルブ２２３５または第二循環槽電
析浴下流循環ポンプバイパスバルブ２２４４によって制
御される。バイパス系は、還流量を少なくした場合や、
浴温が極めて沸点に近い時、ポンプ内でのキャビテーシ
ョンを防止する役目も果たしている。第一電析槽の説明
でも述べたが、浴液が沸騰気化して液体を送り込めなく
なるキャビテーションは、ポンプの寿命を著しく短くし
てしまう。

【００２９】第二電析槽上流循環噴流管２１１３と第二
電析槽下流循環噴流管２１１４とにオリフィスを穿って
噴流を形成する場合、還流量は殆ど第二電析槽上流循環
噴流管２１１３と第二電析槽下流循環噴流管２１１４へ
戻す浴液の圧力によって定まる。これを知るために第二
循環槽電析浴上流循環圧力ゲージ２２３６と第二循環槽
電析浴下流循環圧力ゲージ２２４６が設けられていて、
還流量のバランスはこれらの圧力ゲージにて知ることが
出来る。オリフィスから吹き出す還流浴液量は正確には
ベルヌーイの定理に従うが、噴流管に穿ったオリフィス
が数ミリ以下の径の時には、第二電析槽上流循環噴流管
２１１３ないし第二電析槽下流循環噴流管２１１４全体
にわたって噴流量を実質的に一定とすることができる。
更に還流量が充分に大きい場合には、浴の交換が極めて
スムーズに行われるので、第二電析槽２１１６がかなり
長くとも、浴の濃度の均一化や温度の均一化が効果的に
図れる。第二電析槽オーバーフロー戻り路２２１９がこ
の充分な還流量を流しうる太さを持つべきであることは
当然である。

【００３０】それぞれの循環還流系に設けられた第二循
環槽電析浴上流循環フレキシブルパイプ２２３８と第二
循環槽電析浴下流循環フレキシブルパイプ２２４８は、
配管系の歪みを吸収するものであり、特に歪みに対して
機械的強度が不足しがちなフランジ絶縁配管などを用い
る場合には有効である。それぞれの循環還流系に設けら
れた第二循環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管２２３
９と第二循環槽電析浴下流循環フランジ絶縁配管２２４
９は、第二電析槽オーバーフロー戻り路２２１９途中に
設けられた第二電析槽オーバーフロー戻り路絶縁フラン
ジ２２２０と共に第二循環槽２２２２と第二電析槽２１
１６とを電気的に浮かせるものである。これは、不要な
電流経路の形成を絶つことが、迷走電流を防止して電析
電流を電気化学的な成膜反応に殆ど用いることにつなが
る、という本発明者等の知見に基づくものである。

【００３１】一方の循環還流系には、直接第二循環槽加
熱貯槽２２２３へと戻る第二循環槽電析浴バイパス循環
フレキシブルパイプ２２５０及び第二循環槽電析浴バイ
パス循環バルブ２２５１からなるバイパス還流系が設け
られており、これは、第二電析槽に浴液を還流すること
無く浴の循環を行わしめたい場合、例えば室温から所定
温度への昇温時などに用いるものである。また、第二循
環槽からの両循環還流系には、第二電析槽進入ローラー
２０６９に至る直前に電析浴をかける第二電析槽入口シ
ャワー２０６８へと送るものと、第二電析槽退出ローラ
ー２０７０を通過し電析浴から出た長尺基板に電析浴を
かける第二電析槽出口シャワー２２９７へと送るものと
の２つの送液系が設けられており、前者は、第二電析槽
入口シャワーバルブ２２４１を介して第二電析槽入口シ
ャワー２０６８へと、後者は第二電析槽出口シャワーバ
ルブ２２５２を介して第二電析槽出口シャワー２２９７
へと繋がっている。第二電析槽入口シャワー２０６８か
らの電析液噴霧量は、第二電析槽入口シャワーバルブ２
２４１の開閉度を調節することによって、また、第二電
析槽出口シャワー２２９７からの電析液噴霧量は、第二
電析槽出口シャワーバルブ２２５２の開閉度を調節する
ことによって、調整される。

【００３２】第二循環槽加熱貯槽２２２３は、実際には
蓋が設けられており、蒸気となって水が失われいくのを
防止する構造となっている。浴温が高い場合には、蓋の
温度も高くなるので、断熱材を貼るなどの考慮は作業の
安全面から必要である。

【００３３】第二電析槽電析浴の粉末除去のために、フ
ィルター循環系が設けられている。第二電析槽に対する
フィルター循環系は、第二電析槽フィルター循環戻りフ
レキシブルパイプ２２５３、第二電析槽フィルター循環
戻りフランジ絶縁配管２２５３、第二電析槽フィルター
循環元バルブ２２５６、第二電析槽フィルター循環サク
ションフィルター２２５８、第二電析槽フィルター循環
ポンプ２２６０、第二電析槽フィルター循環ポンプバイ
パスバルブ２２５９、第二電析槽フィルター循環圧力ス
イッチ２２６１、第二電析槽フィルター循環圧力ゲージ
２２６２、第二電析槽フィルター循環フィルター２２６
３、第二電析槽フィルター循環フレキシブルパイプ２２
６６、第二電析槽フィルター循環フランジ絶縁配管２２
６７、第二電析槽フィルター循環パルプ２２６８、第二
電析槽フィルター循環系電析浴上流戻りバルブ２２６
９、第二電析槽フィルター循環系電析浴中流戻りバルブ
２２７０、第二電析槽フィルター循環系電析浴下流戻り
バルブ２２７１からなっている。この経路を電析浴は第
二電析槽フィルター循環方向２２５７、同２２６４、同
２２６５の方向に流れていく。除去されるべき粉末は、
機外から飛び込むこともあるし、また電析反応に応じ
て、電極表面や浴中で形成されることもある。除去され
るべき粉末の最小の大きさは、第二電析槽フィルター循
環フィルター２２６３のフィルターサイズで定まる。

【００３４】第二電析槽フィルター循環戻りフレキシブ
ルパイプ２２５３ならびに第二電析槽フィルター循環フ
レキシブルパイプ２２６６は、配管の歪みを吸収して、
配管接続部からの液漏れを極小化すると共に、機械強度
に劣る絶縁配管を保護し、ポンプを始めとする循環系の
構成部品の配置自由度を上げるためのものである。第二
電析槽フィルター循環戻りフランジ絶縁配管２２５４な
らびに第二電析槽フィルター循環フランジ絶縁配管２２
６７は、大地アースからフロートとした第二電析浴保持
槽２１１５が大地アースに落ちることを防止するため、
電気的に浮かせることを目的としたものである。第二電
析槽フィルター循環サクションフィルター２２５８はい
わば「茶漉し」のような金網であり、大きなごみを取り
除き、後に続く第二電析槽フィルター循環ポンプ２２６
０や第二電析槽フィルター循環フィルター２２６３を保
護するためのものである。第二電析槽フィルター循環フ
ィルター２２６３はこの循環系の主役であり、電析浴中
に混入あるいは発生した粉体を除去するためのものであ
る。本循環系の電析浴の循環流量は、主に第二電析槽フ
ィルター循環バルブ２２６８でまた従として第二電析槽
フィルター循環ポンプ２２６０に並列に設けられた第二
電析槽フィルター循環ポンプバイパスバルブ２２５９で
微調整をおこなう。これらのバルブ調整による循環流量
を把握するために、第二電析槽フィルター循環圧力ゲー
ジ２２６２が設けられている。第二電析槽フィルター循
環ポンプバイパスバルブ２２５９は流量の微調整の他、
フィルター循環流量全体を絞った時に、キャビテーショ
ンが発生して第二電析槽フィルター循環ポンプ２２６０
が破損するのを防止している。

【００３５】第二電析槽フィルター循環戻りフランジ絶
縁配管２２５４を経て第二電析槽排水バルブ２２５５か
ら第二排液槽２２７４に電析浴が移送できる。この移送
は、電析浴交換や装置のメンテナンスや更には緊急時に
行われるものである。移送される排液としての電析浴は
重力落下にて第二排液槽排液貯槽２２７３に落とされ
る。メンテナンスや緊急時の目的には、第二排液槽排液
貯槽２２７３が、第二電析槽２１１６および第二循環槽
２２２２の浴容量の合計を貯めるだけの容量をもつこと
が好ましい。第二排液槽排液貯槽２２７３には第二排液
槽排液貯槽上蓋２２７８が設置されており、電析浴の重
力落下移送を効果的ならしめるために、第二排液槽空気
抜き２２７６及び第二排液槽空気抜きバルブ２２７５が
設けられている。一旦、第二排液槽排液貯槽２２７３に
落とされた電析浴は、温度が下がった後、第二排液槽排
水バルブ２１８０より建物側の廃水処理に、あるいは第
二排液槽排液回収バルブ２１８１、排液回収元バルブ２
１７５、排液回収サクションフィルター２１７６と排液
回収ポンプ２１７７を経て不図示のドラム缶に回収され
然るべき処分がとりおこなわれる。回収や処理に先立っ
て第二排液槽排液貯槽２２７３内で、水による希釈や薬
液による処理など行うことも可能である。

【００３６】電析浴を撹拌し電析成膜を均一化ならしめ
るために、第二電析浴保持槽２１１５底部に設置された
第二電析槽撹拌空気導入管２１１２に穿った複数のオリ
フィスから空気バブルを噴出させるようになっている。
空気は、工場に供給される圧搾空気を圧搾空気導入口２
１８２から取り込み、電析浴撹拌用圧搾空気圧力スイツ
チ２１８３を経て、第二電析槽圧搾空気導入方向２１９
４に示される方向で、順に第二電析槽圧搾空気元バルブ
２１９５、第二電析槽圧搾空気流量計２１９６、第二電
析槽圧搾空気レギュレーター２１９７、第二電析槽圧搾
空気ミストセパレーター２１９８、第二電析槽圧搾空気
導入バルブ２１９９、第二電析槽圧搾空気フレキシブル
パイプ２２２０、第二電析槽圧搾空気絶縁配管２２０
１、そして第二電析槽圧搾空気上流側制御バルブ２２０
２または第二電析槽圧搾空気下流側制御バルブ２２７２
を通り第二電析槽撹拌空気導入管２１１２へと至る。

【００３７】第一電析槽２０６６や第二電析槽２１１６
には、予備の液体または気体が導入できるように、予備
導入系が設置されている。電析槽予備導入口２２１３か
らの液体または気体は、電析槽予備導入バルブ２２１４
を介して、第一電析槽予備導入バルブ２２１５、第一電
析槽予備導入絶縁配管２２１６を経て第一電析槽へ、ま
た、第一電析槽予備導入バルブ２２１７、第二電析槽予
備導入絶縁配管２２１８を経て第二電析槽へ導入され
る。予備導入系で最も可能性の高いものは、浴の能力を
長時間一定に保つための保持剤や補充薬であるが、場合
によっては、浴に溶かす気体であったり、また粉末を除
去する酸であったりする。

【００３８】洗浄は、純水シャワー槽、第一温水槽、第
二温水槽の３段で行われる。第二温水槽に加温された純
水が供給され、その排液が第一温水槽で用いられ、更に
その排液が純水シャワー槽で用いられる構成となってい
る。このことにより、長尺基板は電析槽での電析を終了
した後、次第に純度の高い水で洗われていく。

【００３９】第二温水槽は最も高純度の純水を用いる。
この純水は長尺基板が退出していく直前の第二温水槽出
口裏面純水シャワー２３０９、第二温水槽出表面純水シ
ャワー２３１０へ供給される。供給すべき純水は、水洗
系純水口２３３７から水洗系純水供給元バルブ２３３８
を経て一旦純水加熱槽２３３９に貯められ、純水加熱槽
純水加熱ヒーター２３４０〜２３４３で所定の温度に暖
められ、純水加熱槽純水送出バルブ２３４４、純水加熱
槽純水送出ポンプ２３４６、純水加熱槽圧力スイッチ２
３４７、純水加熱槽カートリッジ式フィルター２３４
９、純水加熱槽流量計２３５０を通り、一方は第二温水
槽出口裏面シャワーバルブ２３５１から第二温水槽出口
裏面純水シャワー２３０９へ、他方は第二温水槽出口実
面シャワーバルブ２３５２から第二温水槽出口表面純水
シャワー２３１０へと至る。加温は洗浄効果を向上させ
るためである。シャワーヘ供給されて第二温水槽温水保
持槽２３１７へ溜まった純水は純水リンス浴を形成し、
ここで長尺基板は静水での洗浄が行われる。純水の温度
が下がらないように、第二温水槽には第二温水槽温水保
温ヒーター２３０７が設けられている。

【００４０】第一温水槽２３６１へは、第二温水槽温水
保持槽２３１７を溢れた純水が、第二温水槽２３６２か
ら温水槽間連結管２２３２を介して供給される。第二温
水槽２３６２同様、第一温水槽温水保温ヒーター２３０
４が設置されており純水の温度を保持するようになって
いる。更に第一温水槽２３６１には超音波源２３０６が
設置されており、積極的に長尺基板表面の汚れを第一温
水槽ローラー２２８２と第二温水槽折返し進入ローラー
２２８３の間で除去するようになつている。

【００４１】第一温水槽温水保持槽２３１６からの純水
は、純水シャワー槽純水シャワー供給元バルブ２３２３
に続いて、純水シャワー槽純水シャワー供給ポンプ２３
２５、純水シャワー槽純水シャワー供給圧力スイッチ２
３２６、純水シャワー槽純水シャワー供給カートリッジ
式フィルター２３２８、純水シャワー槽純水シャワー供
給流量計２３２９を経て、純水シャワー槽入口表面純水
シャワーバルブ２３３０から純水シャワー槽入口表面純
水シャワー２２９９へ、純水シャワー槽入口裏面純水シ
ャワーバルブ２３３１から純水シャワー槽入口裏面純水
シャワー２３００へ、純水シャワー槽出口裏面純水シャ
ワーバルブ２３３２から純水シャワー槽出口裏面純水シ
ャワー２３０２へ、純水シャワー槽出口表面純水シャワ
ーバルブ２３３３から純水シャワー槽出口表面純水シャ
ワー２３０３へと送られ、純水シャワー槽２３６０の入
口と出口で、それぞれ長尺基板表面と長尺基板裏面に洗
浄用シャワー流がかけられる。シャワーの済んだ水は純
水シャワー槽受け槽２３１５で受けられ、そのまま第一
温水槽温水保持槽２３１６と第二温水槽温水保持槽２３
１７の一部と合流して水洗系排水２３３６に捨てられ
る。通常は、洗浄済みの水にはイオンその他が含まれる
ため、所定の処理を必要とする。

【００４２】洗浄のための純水シャワー槽２３６０、第
一温水槽２３６１、第二温水槽２３６２では、長尺基板
は純水シャワー槽折返し進入ローラー２２７９、純水シ
ャワー槽ローラー２２８０、第一温水槽折返し進入ロー
ラー２２８１、第一温水槽ローラー２２８１、第二温水
槽折返し進入ローラー２２８３、第二温水槽ローラー２
２８４、乾燥折返しローラー２２８５へと送られてい
く。純水シャワー槽折返し進入ローラー２２７９の直後
には純水シャワー槽裏面ブラシ２２９８が設けられてお
り、長尺基板裏面に付着する比較的大きな粉や付着力の
弱い生成物を取り除けるようになっている。

【００４３】乾燥部２３６３に至った長尺基板２００６
は、まず乾燥部入口で乾燥部入口裏面エアーナイフ２３
１１、乾燥部入口表面エアーナイフ２３１２による水切
りが行われる。エアーナイフへの空気の導入は、乾燥系
圧搾空気導入口２３５３、乾燥系圧搾空気圧力スイッチ
２３５４、乾燥系圧搾空気フィルターレギュレーター２
３５５、乾燥系圧搾空気ミストセパレーター２３５６、
乾燥系圧搾空気供給バルブ２３５７、その後乾燥部入口
裏面エアナイフバルブ２３５８または乾燥部入口裏面エ
アナイフバルブ２３５９、という経路でなされる。乾燥
部に供給される空気は特に水滴など含むと不都合なの
で、乾燥系圧搾空気ミストセパレーター２３５６の役割
は重要である。

【００４４】続いて乾燥折返しローラー２２８５から巻
取装置進入ローラー２２８６に搬送される過程で、並ん
だＩＲランプ２３１３の幅射熱による乾燥が行われる。
ＩＲランプ２３１３の幅射熱が充分であれば、電析膜を
成膜後長尺基板２００６をＣＶＤ装置などの真空装置に
投入しても不都合は生じない。乾燥時は、水切りによる
霧の発生と、ＩＲランプ幅射による水蒸気の発生があっ
て、排気ダクトに繋がる乾燥部排気口２３１４は不可欠
である。乾燥系排気ダクト２３７０に集められた水蒸気
は、乾燥系凝縮器２３７１でそのほとんどが水に戻り乾
燥系凝縮器排水ドレイン２３７３へと捨てられ、一部は
乾燥系排気２３７４へと捨てられていく。水蒸気に有害
気体を含む場合には、排気は所定の処理を行うべきであ
る。

【００４５】巻取装置２２９６は、巻取装置進入ローラ
ー２２８６、巻取装置方向転換ローラー２２８７、巻取
り調整ローラー２２８８、を順に経て長尺基板２００６
を長尺基板巻上げボビン２２８９にコイル状に巻取って
いく。堆積した層保護が必要な場合には、図８に示され
るように、インターリーフ繰出しボビン２２９０からイ
ンターリーフを繰出し、長尺基板に巻き込まれていく。
長尺基板２００６の搬送方向は矢印２２９２で示され、
長尺基板巻上げボビン２２８９の回転方向は矢印２２９
３で示され、インターリーフ繰出しボビン２２９０の巻
取り方向は矢印２２９４で示される。図８中、長尺基板
巻上げボビン２２８９へ巻き上げられる長尺基板と、イ
ンターリーフ繰出しボビン２２９０から繰り出されるイ
ンターリーフは、それぞれ搬送開始時の位置と搬送終了
時の位置で干渉が起きていないことを示している。巻取
装置全体は、防塵のため、ヘパフィルターとダウンフロ
ーを用いた巻取装置クリーンブース２２９５で覆われた
構造となっている。

【００４６】図８に示した装置にあっては、巻取装置方
向転換ローラー２２８７が長尺基板の蛇行を修正する機
能を付与されている。巻取装置方向転換ローラー２２８
７と巻取り調整ローラー２２８８との間に設置された蛇
行検知器からの信号に基づいて、油圧のサーボで巻取装
置方向転換ローラー２２８７を巻取装置進入ローラー２
２８６側にセットされた軸を中心として振ってやること
で、蛇行の修正が可能となる。巻取装置方向転換ローラ
ー２２８７の制御は、図中、近似的に手前側あるいは奥
側へのローラーの移動であり、その移動の向きは、蛇行
検出器からの長尺基板蛇行検出方向と逆である。サーボ
のゲインは、長尺基板の搬送速度によるが、一般に大き
な物を必要としない。数百メートルの長さの長尺基板を
巻き上げても、その端面はサブミリの精度で揃えられ
る。

【００４７】電析浴や温水を室温より高い温度で使うと
必然的に水蒸気が発生する。特に８０℃を越える温度を
用いると、水蒸気の発生はかなりのものとなる。槽の浴
面から発生する水蒸気は、槽の浴面上に溜まり、装置の
隙間から勢いよく吹き出したり、蓋の開閉時に大量の放
出を見たり、また装置の隙間から水滴となって流れ落ち
たり、装置の操作環境を悪化させる。このため、排気ダ
クトを介して強制的に吸引排気させるのが好ましい。第
一電析槽２０６６の第一電析槽上流排気口２０２１、第
一電析槽中流排気口２０２２、第一電析槽下流排気口２
０２３、また第二電析槽２１１６の第二電析槽上流排気
口２０７１、第二電析槽中流排気口２０７２、第二電析
槽下流排気口２０７３、純水シャワー槽２３６０の純水
シャワー槽排気口２３０１、第一温水槽２３６１の第一
温水槽排気口２３０５、第二温水槽２３０８の第二温水
槽排気口２３０８である。電析槽及び水洗槽系排気ダク
ト２０２０に集められた水蒸気は、絶縁フランジを通
り、電析水洗系排気ダクト凝縮器２３６６でそのほとん
どが水に戻り電析水洗系排気ダクト凝縮器排水ドレイン
２３６８へと捨てられ、一部は電析水洗系排気２３６９
へと捨てられていく。水蒸気に有害気体を含む場合に
は、排気は所定の処理を行うべきである。図３に示され
る装置では、排気ダクトをステンレスで構成したので、
第一電析槽２０６６の第一電析浴保持槽２０６５及び第
二電析槽２１１６の第二電析浴保持槽２１１５を大地ア
ースからフロート電位とするために、電析水洗系排気ダ
クト基幹絶縁フランジ２３６５と電析水洗系排気ダクト
水洗側絶縁フランジ２３６４を設け、電気的に切り離し
た。

【００４８】図３に示す装置を用いることにより、次の
ような利点がある。

【００４９】まず、スパッタなどの真空装置と異なり、
膜堆積が極めて簡便なことである。高価な真空ポンプは
必要ないし、プラズマを使用するための電源や電極周り
の設計に気を遣うことがない。

【００５０】次に、殆どの場合、ランニングコストが安
いことである。これはスパッタでは、ターゲットの作製
に人手と装置を要し、安くない上に、ターゲットの利用
効率も２割程度以下だからである。したがって、装置の
スループットを上げなければならない場合や、成膜厚の
大きい場合には、ターゲット交換の作業がかなりのウェ
イトを占めるようになるからである。スパッタ以外の、
ＣＶＤ法や真空蒸着法に対しても装置やランニング・コ
ストの点で優位に立つ。

【００５１】また、膜が多くの場合、多結晶の微粒子で
あり、真空法で作るのと遜色ない導電特性・光学特性を
示し、ゾルゲル法や有機物を用いたコーティング法、さ
らにはスプレー・パイロリシス法などに比べて優位に立
つ。更に、酸化物を形成する場合でもこれらのことが成
り立つ上、廃液が簡単に処理でき、環境に及ぼす影響も
小さく、環境汚染を防止するためのコストも高くない。

【００５２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図３の電析
装置によって酸化物膜の成膜を行うと、次のような不都
合な点が見出された。すなわち、電力供給用ケーブルを
アノードに直接取り付けているため、毎成膜前のメンテ
ナンス時にアノードをアノード載置台から外して槽内清
掃等の作業を行う場合や、アノード交換を行う場合に、
アノード自体の重量が十数ｋｇあり、指などを引っかけ
る部分のない形状を呈しているので、アノードの取り回
しが悪かった。そのため、作業効率が落ちてメンテナン
スにかかる時間が長くなり、装置の稼働率の低下が発生
した。

【００５３】また、電力供給のためのケーブルとアノー
ドの接続部分が水没しているため、浴がケーブル内部に
浸入してしまう。そのためにケーブルの水没した部分が
浸入した浴によって腐蝕してしまい、しばしばケーブル
全体を交換するか、あるいは腐蝕した部分を交換しなけ
ればならなくなる事態が発生した。さらに、ケーブルに
使われていた金属が腐蝕することによって、電析浴中に
溶け出し、成膜を行った際に所望の特性の膜が得られな
くなった。そのために浴の交換をしなければ、所望の特
性の膜が生産不可能な状態になった。

【００５４】これでは、折角のランニングコストを安く
できるという本電析法の利点を充分に発揮できないこと
になる。

【００５５】本発明の目的は、上記の課題に鑑み、アノ
ードの取り回しを向上させてメンテナンスの所要時間を
短縮することができ、ケーブル内部への浴の浸入を防止
して、ケーブルの腐蝕を防止することができる電析装置
を提供することにある。

【００５６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決すべ
く、本発明の電析装置は、電析によって基板上に酸化物
膜を堆積する電析装置において、該基板と対向して配置
されるアノードを枠体に接触させて装着し、該枠体を介
してアノードに電力が供給されるものである。

【００５７】上記電析装置において、上記枠体とアノー
ドとの接触手段が、該枠体の少なくとも一辺に突起物を
配設し、該突起物によりアノードを枠体に押し当てて接
触固定する手段であることが好ましい。

【００５８】或いは、上記枠体とアノードとの接触手段
が、該枠体の相対向している二辺に突起物を配設し、該
突起物をアノードに押し当てて接触固定する手段である
ことが好ましい。

【００５９】また、電力を供給するケーブルと枠体との
接続部分が電析浴に触れない場所に設定されていること
が好ましい。

【００６０】さらに、上記枠体に、少なくとも一つの把
手が取り付けられていることが好ましい。

【００６１】また、上記基板が長尺基板であることが好
ましい。

【００６２】さらに、ロール間で長尺基板を掛け渡して
搬送するロール・ツー・ロール装置に備えられているこ
とが好ましい。

【００６３】本発明者等が実験を行ったところ、本発明
における枠体をアノードに装着して使用したところ、枠
体が装着されていることで、アノードの取り回しが格段
に向上し、その結果メンテナンスにかかる時間が飛躍的
に短縮された。

【００６４】また、枠体を使用することでケーブルの接
続部分を、電析浴に触れない場所に設定できる。その結
果、接続部分からの浴の浸入を防げるため、浴浸入によ
るケーブルの腐蝕を防ぐことが出来た。ケーブルの腐蝕
が防止されたことで、ケーブルに使用されている金属の
電析浴中への溶け出しが防止されることになる。

【００６５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の電析装置の好適
な実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定
されるものではない。

【００６６】本実施形態の電析装置の主要な構成要素
は、基本的には図３及び図４〜図１０に示した電析装置
と同様の構成を有しているが、同装置における課題を解
決するために改良が加えられている。したがって、便宜
上、図３及び図４〜図１０と同一の符号を付して説明す
る。

【００６７】すなわち、本実施形態の電析装置は、長尺
基板２００６上に均一な酸化物膜を連続的に作成する装
置であり、コイル状に巻かれた長尺基板２００６を送り
出す巻出装置２０１２、第一の電析膜を堆積または処理
せしめる第一電析槽２０６６、第二の電析膜を堆積また
は処理せしめる第二電析槽２１１６、第一電析槽に加熱
された電析浴を循環供給する第一循環槽２１２０、第二
電析槽に加熱された電析浴を循環供給する第二循環槽２
２２２、第一電析槽の電析浴を排するに際し一旦浴を貯
める第一排液槽２１７２、第二電析槽の電析浴を排する
に際し一旦浴を貯める第二排液槽２２７４、第一電析槽
内の電析浴内の粉を取り除き浴を清浄化するフィルター
循環系（第一電析槽フィルター循環フィルター２１６１
に繋がる配管系）、第二電析槽内の電析浴内の粉を取り
除き浴を清浄化するフィルター循環系（第二電析槽フィ
ルター循環フィルター２２６３を用いる配管系）、第一
電析槽と第二電析槽にそれぞれ浴撹拌用の圧搾空気を送
る配管系（圧搾空気導入口２１８２から始まる配管
系）、電析膜を堆積された長尺基板を純水のシャワーで
洗浄する純水シャワー槽２３６０、第一の純水リンス洗
浄を行う第一温水槽２３６１、第二の純水リンス洗浄を
行う第二温水槽２３６２、これら温水槽に必要な純水の
温水を供給するための純水加熱槽２３３９、洗浄された
長尺基板を乾燥させる乾燥部２３６３、膜堆積の完了し
た長尺基板を再びコイル状に巻き上げる巻取装置２２９
６、電析浴や純水の加熱段階あるいは乾燥段階で発生す
る水蒸気の排気系（電析水洗系排気ダクト２０２０また
は乾燥系排気ダクト２３７０で構成される排気系）とか
らなっており、特に図１及び図２に示すように、アノー
ド１０００に枠体１００１，１００６を装着したもので
ある。

【００６８】すなわち、本例の電析装置は、ロール間で
長尺基板２００６を掛け渡して搬送するロール・ツー・
ロール装置に備えられており、ロール間に掛け渡された
長尺基板２００６は図３において左から右へ、巻出装置
２０１２、第一電析槽２０６６、第二電析槽２１１６、
純水シャワー槽２３６０、第一温水槽２３６１、第二温
水槽２３６２、乾燥部２３６３、巻取装置２２９６の順
に流れていき、所定の電析膜が堆積される。

【００６９】以下に、各構成要素について詳細に説明す
る。

【００７０】［基板］基板としては、酸化物を堆積可能
な基板であれば、特に制限ないが、生産性を考慮する
と、長尺基板（ロール基板、ウェブ、フープ材、コイ
ル、テープ、リール材などさまざまな称呼をもつ）が、
好ましい。ここで長尺基板とは、極めて細長い長方形を
した薄板で、長手方向には巻き上げてロールの形に保持
できるものを指す。長尺基板は、連続的に成膜を行える
ため、稼働率やランニングコストを安くできるなど、工
業的には極めて有利なものである。尚、本明細書は長尺
基板を用いて説明しているが、本発明は長尺基板に限定
されるものではない。

【００７１】基板材料としては、膜成膜面に電気的な導
通がとれ、電析浴に浸されないものなら使用でき、例え
ばステンレス鋼板（ＳＵＳ）、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅなどの
金属が用いられ、金属コーティングを施したＰＥＴフィ
ルムなども利用可能である。これらの中で、素子化プロ
セスを後工程で行うには、ＳＵＳが長尺基板としては優
れている。

【００７２】ＳＵＳは非磁性ＳＵＳ、磁性ＳＵＳのいず
れも適用できる。前者の代表はオーステナイト系のＳＵ
Ｓ３０４であり、研磨性に優れていて、０．１ｓ程度の
鏡面とすることも可能である。後者の代表はフェライト
系のＳＵＳ４３０であり、磁力を利用した搬送には有効
に利用される。

【００７３】基板表面は平滑でも良いし、粗面でもよ
い。ＳＵＳの圧延プロセスにおいて圧延ローラーの種類
を変えたりすることにより表面性状が変わる。ＢＡと称
するものは鏡面に近く、２Ｄにあっては凹凸が顕著であ
る。いずれの面においても、ＳＥＭ（走査型電子顕微
鏡）下での観察では、ミクロン単位の抉れなどが目立つ
ことがある。太陽電池基板としては、大きなうねり状の
凹凸よりも、ミクロン単位の構造の方が太陽電池の特性
には、良い方向にも悪い方向にも大きく反映する。

【００７４】さらに、これら基板には別の導電性材料が
成膜されていてもよく、電析の目的に応じて選択され
る。場合によっては、酸化亜鉛のごく薄層を予め他の方
法で形成しておくことは、電析法での堆積速度を安定的
に向上できるので好ましい。確かに、電析法はコストが
安く済むのがメリットであるが、多少高価な方法を付加
的に採用しても、総合的にコストダウンが可能ならば、
２方式の併用は有利である。

【００７５】［枠体］図１及び図２にアノードに装着す
る枠体の構造を示している。図１及び図２において、１
０００はアノード、１００１は枠体、１００２は把手、
１００３は突起物（六角ボルト）、１００４はケーブル
接続用アンテナ、１００５はケーブル接続部分、１００
６は枠体、１００７は横ズレ防止部材、１００８は把
手、１００９はケーブル接続部分である。

【００７６】本発明に用いられる枠体１００１，１００
６は、アノード１０００の固定の他に、メンテナンス時
におけるアノード１０００の取り回しの向上、アノード
１０００ヘの確実な電力の導入、電力供給用ケーブル接
続部分１００５の電析浴への接触防止の機能を満たす。

【００７７】枠体１００１，１００６の大きさは、アノ
ード１０００の外寸にプラス１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度大
きな寸法のものがよい。枠体１００１，１００６の高さ
は長尺基板への接触防止や、電流を流した時に長尺基板
とアノード１０００との間に形成される電流線を枠体１
００１，１００６が遮蔽してしまって起こる膜厚むらの
防止を考慮すると、アノード１０００の高さと同等か、
僅かに低い寸法のものが好ましい。

【００７８】また、本発明に適用可能な枠体１００１，
１００６の構成として、例えばロの字型のもの、コの字
型のもの、あるいはコの字を組み合わせた形のものを挙
げることができる。ロ字型のものとは、例えば図１に示
すように、アノード１０００の周囲を囲繞するように、
枠体１００１内にアノード１０００を配置する場合であ
る。また、コの宇を組み合わせた形のものとは、例えば
図２に示すように、アノード１０００の底面に位置する
フレームとなる部材を有する枠体１００６に、アノード
１０００の横ズレ防止のためにコの字の横ズレ防止部材
１００７を合わせた形状である。

【００７９】枠体１００１，１００６の材質としては、
例えば耐薬品性、耐熱性、強度等を考慮すると、Ｐｔ、
Ｔｉ、ＳＵＳ３０４等の使用が好ましく、経済性等を考
慮すると、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ等にＰｔやＴｉをコー
ティングしたもの等の使用が好ましい。

【００８０】アノード１０００の枠体１００１，１００
６への接触手段としては、例えば六角ボルト等の突起物
１００３をアノード１０００に押し当てて接触固定する
方法などを挙げることができる。その接触手段は、枠体
１００１，１００６の少なくとも一辺に突起物１００３
を配設して、該突起物１００３によりアノード１０００
を枠体１００１，１００６に押し当てて接触固定する手
段であっても、或いは枠体１００１，１００６の相対向
している二辺に突起物１００３を配設し、該突起物１０
０３をアノード１０００に押し当てて接触固定する手段
であってもよい。例えば、図１及び図２に示すように、
枠体１００１，１００６の対向している二辺に六角ボル
トを各辺２本ずつ配置し、この六角ボルトを締めること
で、アノード１０００を機械的に接触固定している。こ
のとき、片方の辺に配置した六角ボルトは枠体１００１
に溶接、あるいはロックナット等で固定してもよい。こ
の突起物１００３の材質は、アノード電位でも溶解せず
に導電性を持つ必要があり、例えば枠体１００１，１０
０６に用いている材質と同じ金属を用いるのが好まし
い。

【００８１】また、図１に示すように枠体１００１の両
側に突き出させて把手１００２を設けると、この把手１
００２を把持することにより、メンテナンス時のアノー
ドの取り回しを向上させることができ、メンテナンス時
間の短縮が可能となる。枠体１００１に少なくとも一つ
の把手１００２が設けられていれば、アノード１０００
の取り回しは向上する。

【００８２】さらに、図２に示すように枠体１００６の
両側に設置した把手１００８のいずれか一方に電力供給
ケーブルの接続部分１００９を設け、このケーブル接続
部分１００９を電析浴外に出すことによって、アノード
１０００の取り回しの向上と同時に、ケーブル接続部分
１００９の電析浴への接触の防止を図ることができる。
したがって、電力はケーブルから枠体１００６を介して
アノードに供給されることになる。また、ケーブル接続
部分１００９を電析浴に触れない場所に設定できるの
で、接続部分からの浴の浸入を防げるため、浴浸入によ
るケーブルの腐蝕を防ぐことができる。そして、ケーブ
ルの腐蝕が防止されるので、ケーブルに使用されている
金属の電析浴中への溶け出しが防止されることになる。

【００８３】［アノード］アノード１０００としては、
例えば溶解性アノードとして純度２Ｎないし４Ｎの亜鉛
板等、非溶解性アノードとしてＳＵＳやＰｔ等を使うこ
ともできる。

【００８４】特に、溶解性アノードを使用する場合に
は、発生する酸化亜鉛粉が電析浴中に発塵してゆくこと
を防止するために、溶解性アノードをアノードバッグで
包むことが好ましい。アノードバッグの材質としては、
浴中で侵されない木綿やアミド樹脂繊維などが使用で
き、適当なメッシュ状とすることが好ましい。メッシュ
の目の大きさは、電析浴が確実に表面に触り、かつ発塵
する粉体の最大の大きさを規定して定める。例えば、一
般的なメッシュ目の大きさは、０．５ｍｍから数ｍｍを
選択する。

【００８５】［電析浴］電析浴は、基本的にビーカーな
どの小さな実験装置で確認したものが使用できる。太陽
電池下引き層に適用する光閉込め効果を有する凹凸を有
する酸化亜鉛膜の堆積については、特願平０８−３０２
５７６号公報で開示した溶液が使用できる。酸化亜鉛を
電析する場合には、硝酸亜鉛と添加剤の組み合わせが良
好に使用でき、添加剤が糖類であると膜の均質性が向上
する。殊に、デキストリンはその効果が著しい。

【００８６】電析浴が高温で、蒸気の発生が顕著な場合
は、図３に示したように、排気ダクトを設けて蒸気を吸
引するのが、装置の隙間から蒸気やその凝結した水滴が
出てくるのを防止できるので好ましい。また、槽に不図
示の蓋が設置されていると、蓋を開けた時に水蒸気が吹
き出してきて危険であるので、殊に排気ダクトを設ける
のが良い。電析浴からの蒸気発生・排気吸引によって液
量が減る場合には、純水を定期的に補給するとよい。

【００８７】［電析条件］電析を行うにあたっては、長
尺基板に負、アノードに正の電位を印加して、電気化学
反応を駆動する。膜厚の制御を行うために、電流制御で
電析を行うのが適当である。電流は電流密度で規定する
のが良く、０．３〜１００ｍＡ／ｃｍ²の範囲で設定す
る。

【００８８】［電析電源］各電源はフロート出力を持っ
ていることが好ましい。電圧制御として、所定の電位を
印加した場合に電流が吸い込み方向に流れる可能性があ
る時には、吸い込み型の電源とすべきである。各電源
は、単一の、あるいは取りまとめられた複数のアノード
に電位を印加し、電流を流す。電源同士の干渉を防ぐた
めに、アノード同士を結ぶ電流の経路は、出来るだけ出
現しないようにしておくのがよい。このために、テフロ
ン（登録商標）や塩ビなどの絶縁板を浴中に設置するこ
とは効果がある。

【００８９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。

【００９０】〔実施例１〕図１は、本発明における実施
例１の構成を示している。図１において、１０００はア
ノード、１００１は枠体、１００２は把手、１００３は
突起物（六角ボルト）、１００４はケーブル接続用アン
テナ、１００５はケーブル接続部分である。

【００９１】枠体１００１はＳＵＳで形成されていて、
取り回しを良くするために枠体１００１の両側に把手１
００２を設けている。また、突起物１００３として六角
ボルトを枠体１００１の両端に２本ずつ対向して配置
し、この六角ボルト１００３を締めることで枠体１００
１にアノード１０００を固定している。さらに、電力供
給用ケーブルの接続部分１００５を電析浴に接触させな
いように、電力供給用ケーブル接続用アンテナ１００４
を設けてある。この構成の枠体１００１を、図３の装置
に示す５６個のアノードの全てに組み込んで実験を行っ
た。

【００９２】電析浴は、０．２Ｍ／ｌの硝酸亜鉛であ
り、８０℃に保持される。硝酸亜鉛は亜鉛のイオンもし
くは錯イオンを浴中に存在せしめて、また同時に硝酸イ
オンを浴中に存在せしめ、これらの共同作用で、電気化
学的に基板表面で酸化亜鉛を電析するものである。電析
浴は酸化亜鉛膜の一様性を高めるために、更にデキスト
リンを０．１ｇ／ｌ含有させている。この電析浴の電導
度は、６５ｍＳ／ｃｍであった。

【００９３】アノード１０００の大きさは長尺基板に垂
直に向かう面で１４０×３８０ｍｍであり、厚みは２０
ｍｍで重量約７ｋｇの純度４Ｎの亜鉛板を用いた。アノ
ードと長尺基板との間隔は、５０ｍｍに設定した。この
とき、それぞれの電源の電流設定値は６Ａであり、電源
電圧は３．５〜４．５Ｖを指示した。

【００９４】上述した条件の下で、長尺基板を１２７０
ｍｍ／ｍｉｎの搬送速度で搬送し、電析浴中に噴流およ
び撹拌空気を発生させ、長尺基板にかかるテンションを
約９８０Ｎとして２時間、約１５０ｍにわたって、酸化
亜鉛膜の長尺基板上への堆積を行った。

【００９５】成膜実験後、槽内に設置しているアノード
を取り外して、アノードや槽内に溜まった酸化亜鉛粉の
除去等のメンテナンス作業を行い、再び成膜を行った。
この際に必要としたメンテナンス時間は、液面低下まで
かかる時間が５分、アノード取外し時間が１５分、槽内
清掃時間が３０分、アノード取付け時間が１５分であ
り、合計６５分であった。

【００９６】〔比較例１〕比較例１では、実施例１で使
用した枠体１００１を全て取り除き、圧着端子を付けた
電力供給用ケーブルを六角ボルトとナットによってアノ
ードに直接接続して検討を行った。

【００９７】電析浴は、０．２Ｍ／ｌの硝酸亜鉛であ
り、８０℃に保持される。また、酸化亜鉛膜の一様性を
高めるために、更にデキストリンを０．１ｇ／ｌ含有さ
せている。この電析浴の電導度は、６５ｍＳ／ｃｍであ
った。

【００９８】アノードの大きさは長尺基板に垂直に向か
う面で１４０×３８０ｍｍであり、厚みは２０ｍｍで重
量約７ｋｇの純度４Ｎの亜鉛板を用いた。アノードと長
尺基板との間隔は、５０ｍｍに設定した。このとき、そ
れぞれの電源の電流設定値は６Ａであり、電源電圧は
３．５〜４．５Ｖを指示した。

【００９９】上述した条件の下で、長尺基板を１２７０
ｍｍ／ｍｉｎの搬送速度で搬送し、電析浴中に噴流およ
び撹拌空気を発生させ、長尺基板にかかるテンションを
約９８０Ｎとして２時間、約１５０ｍにわたって、酸化
亜鉛膜の長尺基板上への堆積を行った。

【０１００】成膜実験後、槽内に設置しているアノード
を取り外し、槽内に溜まった酸化亜鉛粉の除去等のメン
テナンス作業の際に、アノードの形状が指を引っかける
部分が無い形状を呈しており、その重量が７ｋｇもある
ために非常に取り回しが悪かった。

【０１０１】また、５６個の全てのアノードに六角ボル
トとナットで直接、電力供給用ケーブルを接続している
ため、ケーブルの取り外し、取付けに手間と時間を要し
た。

【０１０２】その結果、メンテナンスにかかる時間、特
にアノードの取外し時間と、取付け時間が長時間にわた
って続くことになり、装置稼働率が低下する事態が発生
してしまった。この際に必要としたメンテナンス時間
は、液面低下までかかる時間が５分、アノード取外し時
間が６０分、槽内清掃時間が３０分、アノード取付け時
間が６０分であり、合計１５５分であった。

【０１０３】これに対して上述した実施例１のように、
本発明に係る枠体１００１を、アノード１０００に装着
した場合には、メンテナンスにかかる時間が、合計で６
５分程度に収まり、枠体１００１を使用していない比較
例１でかかっていたメンテナンス時間の半分以下の時間
で済んだ。

【０１０４】その結果、今まで８時間で２回しか成膜出
来なかったのに対し、３回成膜することが可能になり、
装置稼働率を飛躍的に向上させることが出来た。

【０１０５】〔実施例２〕図２は、本発明における実施
例２の構成を示している。図２において、１０００はア
ノード、１００６は枠体、１００７は横ズレ防止部材、
１００８は把手、１００９はケーブル接続部分である。

【０１０６】図２に示すように、枠体１００６の取り回
しを良くするために、枠体１００６の両側に設けた把手
１００８のどちらか一方の上部に電力供給ケーブルの接
続部分１００９を設け、このケーブル接続部分１００９
が電析浴に触れないようにした。尚、この把手１００８
の上部は、電析浴の液面から約１０ｃｍ程離れているの
で、ケーブル接続部分１００９の浴への接触は無い。こ
の構成の枠体１００６を、図３に示す装置における５６
個のアノードの全てに組み込んで検討を行った。

【０１０７】電析浴は、０．２Ｍ／ｌの硝酸亜鉛であ
り、８０℃に保持される。また、酸化亜鉛膜の一様性を
高めるために、更にデキストリンを０．１ｇ／ｌ含有さ
せている。この電析浴の電導度は、６５ｍＳ／ｃｍであ
った。アノードの大きさは長尺基板に垂直に向かう面で
１４０×３８０ｍｍであり、厚みは２０ｍｍで重量約７
ｋｇの純度４Ｎの亜鉛板を用いた。アノードと長尺基板
との間隔は、５０ｍｍに設定した。このとき、それぞれ
の電源の電流設定値は６Ａであり、電源電圧は３．５〜
４．５Ｖを指示した。

【０１０８】上述した条件の下、１ヶ月間連続で検討を
行い、１週間間隔でサンプリングを行って酸化亜鉛膜の
特性評価を行った。本実施例では、電析浴の接触がない
枠体１００６の把手１００８の上部に接続部分を設けて
いるため、ケーブルの腐蝕や、ケーブルに使用している
金属の電析浴中への溶け出し等のトラブルもなく、１ヶ
月間安定して検討を行うことが出来た。

【０１０９】〔比較例２〕比較例２では、実施例２で使
用した枠体１００６を全て取り除き、圧着端子を付けた
電力供給用ケーブルをアノードに直接六角ボルトとナッ
トによって接続して検討を行った。

【０１１０】電析浴は、０．２Ｍ／ｌの硝酸亜鉛であ
り、８０℃に保持される。また、酸化亜鉛膜の一様性を
高めるために、更にデキストリンを０．１ｇ／ｌ含有さ
せている。この電析浴の電導度は、６５ｍＳ／ｃｍであ
った。アノードの大きさは長尺基板に垂直に向かう面で
１４０×３８０ｍｍであり、厚みは２０ｍｍで重量約７
ｋｇの純度４Ｎの亜鉛板を用いた。アノードと長尺基板
との間隔は、５０ｍｍに設定した。このとき、それぞれ
の電源の電流設定値は６Ａであり、電源電圧は３．５〜
４．５Ｖを指示した。

【０１１１】上述した条件の下、１ケ月間連続で検討を
行い、１週間間隔でサンプリングを行って酸化亜鉛膜の
特性評価を行った。

【０１１２】得られた酸化亜鉛膜について幅方向、長尺
方向の光学的特性としての反射率と、膜厚の測定をそれ
ぞれ行なった。成膜開始時の実施例２の各特性値を１．
０とした時の４週間の結果を、比較例１と共に表１示
す。

【０１１３】

【表１】

【０１１４】比較例２では、検討開始から１週間後以降
で膜厚が２割〜３割減少してしまい、所望の膜厚を得る
ことが出来なかった。

【０１１５】これは、電力供給用ケーブルとアノードの
接続部分が電析浴中に水没し、ケーブルの一部を腐蝕
し、変質させ、高抵抗化をもたらし、予め用意した電源
（ケンウッド（株）製 ＰＳ６−６０、電圧上限６．０
Ｖ、電流上限６０Ａ）の供給電圧上限の６．０Ｖに達し
てしまい、所望の６．０Ａの電流を安定に供給ができな
かったためと考えられる。

【０１１６】また、検討開始から１週間後以降で、反射
率が１割減少し、最終的に４週間後には４割も減少して
しまい、所望の反射率の酸化亜鉛膜を得ることが出来な
かった。

【０１１７】これは、電力供給用ケーブルが腐蝕した際
に、ケーブルに使用されている金属が、電析浴中に溶け
出し、電析浴中に不純物が混入してしまい、その結果反
射率の低下が起こったと考えられる。

【０１１８】一方、実施例２では反射率、膜厚共に４週
間にわたって、いずれにおいても優れた特性を示し、均
一な膜厚の酸化亜鉛膜が得られた。

【０１１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電析
装置によれば、取り回し向上のためと、電力供給ケーブ
ルの接続部分を電析浴に接触させないための枠体を備え
ている。したがって、この枠体を設置していない従来の
電析装置と比較して、メンテナンス時におけるアノード
の取り回しが向上した。その結果、メンテナンス時間が
短縮され、装置稼働率が飛躍的に向上することとなり、
太陽電池作製のコストを大きく低減することが可能とな
る。

【０１２０】また、電力供給用ケーブルの接続部分を電
析浴に接触させないことにより、浴の浸入によるケーブ
ルの腐蝕を防止し、同時にケーブルに使用されている金
属の電析浴中への溶け出しも防止できる。その結果、ケ
ーブルの腐蝕が原因の電力供給不足や、ケーブルに使用
されている金属の溶け出しが原因と考えられる膜特性の
低下を防止することが出来るので、この点においても太
陽電池作製のコストを大きく低減することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における枠体を装着したアノードを示
しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

【図２】実施例２における枠体を装着したアノードを示
しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は
側面図である。

【図３】本発明を適用可能な長尺電析装置の一例を示す
概略図である。

【図４】本発明を適用可能な長尺電析装置における巻出
装置を示す概略図である。

【図５】本発明を適用可能な長尺電析装置における第一
循環槽を示す概略図である。

【図６】本発明を適用可能な長尺電析装置における第二
循環槽を示す概略図である。

【図７】本発明を適用可能な長尺電析装置における第一
排液槽及び第二排液槽を示す概略図である。

【図８】本発明を適用可能な長尺電析装置における純水
シャワー槽、第一温水槽、第二温水槽、乾燥装置、及び
巻取装置を示す概略図である。

【図９】本発明を適用可能な長尺電析装置における純水
加熱槽等を示す概略図である。

【図１０】本発明を適用可能な長尺電析装置における排
水系等を示す概略図である。

【符号の説明】

１０００ アノード １００１ 枠体 １００２ 把手 １００３ 突起物（六角ボルト） １００４ ケーブル接続用アンテナ １００５ ケーブル接続部分 １００６ 枠体 １００７ 横ズレ防止部材 １００８ 把手 １００９ ケーブル接続部分 ２００１ 巻出装置長尺基板ボビン ２００２ 巻出装置インターリーフ巻取りボビン ２００３ 巻出装置繰出し調整ローラー ２００４ 巻出装置方向転換ローラー ２００５ 巻出装置排出ローラー ２００６ 長尺基板 ２００７ 巻取りインターリーフ ２００８ インターリーフ巻取り方向 ２００９ 巻出装置長尺基板ボビン回転方向 ２０１０ 長尺基板巻出し方向 ２０１１ 巻出装置クリーンブース ２０１２ 巻出装置 ２０１３ 電析槽入口折返しローラー ２０１４ 第一電析槽進入ローラー ２０１５ 第一電析槽退出ローラー ２０１６ 電析槽間折返しローラー ２０１７ 電析槽入口折返しローラーカバー ２０１８ 第一電析浴保持槽カバー ２０１９ 電析槽間カバー ２０２０ 電析水洗系排気ダクト ２０２１ 第一電析槽上流排気口 ２０２２ 第一電析槽中流排気口 ２０２３ 第一電析槽下流排気口 ２０２４ 第一電析槽オーバーフロー戻り口 ２０２５ 第一電析浴浴面 ２０２６〜２０５３ 第一電析槽アノード ２０５４〜２０６０ 第一電析槽アノード載置台 ２０６１ 第一電析槽裏面電極 ２０６２ 第一電析槽撹拌空気導入管 ２０６３ 第一電析槽上流循環噴流管 ２０６４ 第一電析槽下流循環噴流管 ２０６５ 第一電析浴保持槽 ２０６６ 第一電析槽 ２０６７ 第一電析槽出口シャワー ２０６８ 第二電析槽入口シャワー ２０６９ 第二電析槽進入ローラー ２０７０ 第二電析槽退出ローラー ２０７１ 第二電析槽上流排気口 ２０７２ 第二電析槽中流排気口 ２０７３ 第二電析槽下流排気口 ２０７４ 第二電析浴浴面 ２０７５ 第二電析槽オーバーフロー戻り口 ２０７６〜２１０３ 第二電析槽アノード ２１０４〜２１１０ 第二電析槽アノード載置台 ２１１１ 第二電析槽裏面電極 ２１１２ 第二電析槽撹拌空気導入管 ２１１３ 第二電析槽上流還流噴流管 ２１１４ 第二電析槽下流還流噴流管 ２１１５ 第二電析浴保持槽 ２１１６ 第二電析槽 ２１１７ 第一電析槽オーバーフロー戻り路 ２１１８ 第一電析槽オーバーフロー戻り路絶縁フラン
ジ ２１１９ 第一電析槽オーバーフロー戻り方向 ２１２０ 第一循環槽 ２１２１ 第一循環槽加熱貯槽 ２１２２〜２１２９ 第一循環槽ヒーター ２１３０ 第一循環槽電析浴上流循環元バルブ ２１３１ 第一循環槽電析浴上流循環方向 ２１３２ 第一循環槽電析浴上流循環ポンプ ２１３３ 第一循環槽電析浴上流循環ポンプバイパスバ
ルブ ２１３４ 第一循環槽電析浴上流循環圧力ゲージ ２１３５ 第一循環槽電析浴上流循環バルブ ２１３６ 第一循環槽電析浴上流循環フレキシブルパイ
プ ２１３７ 第一循環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管 ２１３８ 第二電析浴保持槽カバー ２１３９ 第一循環槽電析浴下流循環元バルブ ２１４０ 第一循環槽電析浴下流循環方向 ２１４１ 第一循環槽電析浴下流循環ポンプバイパスバ
ルブ ２１４２ 第一循環槽電析浴下流循環ポンプ ２１４３ 第一循環槽電析浴下流循環圧力ゲージ ２１４４ 第一排液槽排液貯槽 ２１４５ 第一循環槽電析浴下流循環バルブ ２１４６ 第一循環槽電析浴バイパス循環フレキシブル
パイプ ２１４７ 第一循環槽電析浴バイパス循環バルブ ２１４８ 第一循環槽電析浴下流循環フレキシブルパイ
プ ２１４９ 第一循環槽電析浴下流循環フランジ絶縁配管 ２１５０ 第一循環槽出口シャワーバルブ ２１５１ 第一電析槽フィルター循環戻りフレキシブル
パイプ ２１５２ 第一電析槽フィルター循環戻りフランジ絶縁
配管 ２１５３ 第一電析槽排水バルブ ２１５４ 第一電析槽フィルター循環元バルブ ２１５５ 第一電析槽フィルター循環方向 ２１５６ 第一電析槽フィルター循環サクションフィル
ター ２１５７ 第一電析槽フィルター循環ポンプ ２１５８ 第一電析槽フィルター循環ポンプバイパスバ
ルプ ２１５９ 第一電析槽フィルター循環圧力スイッチ ２１６０ 第一電析槽フィルター循環圧力ゲージ ２１６１ 第一電析槽フィルター循環フィルター ２１６２ 第一電析槽フィルター循環方向 ２１６３ 第一電析槽フィルター循環方向 ２１６４ 第一電析槽フィルター循環フレキシブルパイ
プ ２１６５ 第一電析槽フィルター循環フランジ絶縁配管 ２１６６ 第一電析槽フィルター循環バルブ ２１６７ 第一電析槽フィルター循環系電析浴上流戻り
バルブ ２１６８ 第一電析槽フィルター循環系電析浴中流戻り
バルブ ２１６９ 第一電析槽フィルター循環系電析浴下流戻り
バルブ ２１７０ 第一排液槽空気抜きバルブ ２１７１ 第一排液槽空気抜き ２１７２ 第一排液槽 ２１７３ 第一排液槽排水バルブ ２１７４ 第一排液槽排液回収バルブ ２１７５ 排液回収元バルブ ２１７６ 排液回収サクションフィルター ２１７７ 排液回収ポンプ ２１７８ 排液回収口 ２１７９ 排液槽共通排水口 ２１８０ 第二排液槽排水バルブ ２１８１ 第二排液槽排液回収バルブ ２１８２ 圧搾空気導入口 ２１８３ 電析浴撹拌用圧搾空気圧力スイッチ ２１８４ 第一電析槽圧搾空気導入方向 ２１８５ 第一電析槽圧搾空気元バルブ ２１８６ 第一電析槽圧搾空気流量計 ２１８７ 第一電析槽圧搾空気レギュレーター ２１８８ 第一電析槽圧搾空気ミストセパレーター ２１８９ 第一電析槽圧搾空気導入バルブ ２１９０ 第一電析槽圧搾空気フレキシブルパイプ ２１９１ 第一電析槽圧搾空気絶縁配管 ２１９２ 第一電析槽撹拌空気下流側制御バルブ ２１９３ 第一電析槽撹拌空気上流側制御バルブ ２１９４ 第二電析槽圧搾空気導入方向 ２１９５ 第二電析槽圧搾空気元バルブ ２１９６ 第二電析槽圧搾空気流量計 ２１９７ 第二電析槽圧搾空気レギュレーター ２１９８ 第二電析槽圧搾空気ミストセパレーター ２１９９ 第二電析槽圧搾空気導入バルブ ２２００ 第二電析槽圧搾空気フレキシブルパイプ ２２０１ 第二電析槽圧搾空気絶縁配管 ２２０２ 第二電析槽撹拌空気上流側制御バルブ ２２０３ 電析槽系純水導入口 ２２０４ 電析槽系純水導入バルブ ２２０５ 第一加熱貯槽純水導入フレキシブルパイプ ２２０６ 第一加熱貯槽純水導入バルブ ２２０７ 第一電析槽純水導入バルブ ２２０８ 第一電析槽純水導入絶縁配管 ２２０９ 第二加熱貯槽純水導入フレキシブルパイプ ２２１０ 第二加熱貯槽純水導入バルブ ２２１１ 第二電析槽純水導入バルブ ２２１２ 第二電析槽純水導入絶縁配管 ２２１３ 電析槽予備導入口 ２２１４ 電析槽予備導入バルブ ２２１５ 第一電析槽予備導入バルブ ２２１６ 第一電析槽予備導入絶縁配管 ２２１７ 第二電析槽予備導入バルブ ２２１８ 第二電析槽予備導入絶縁配管 ２２１９ 第二電析槽オーバーフロー戻り路 ２２２０ 第二電析槽オーバーフロー戻り路絶縁フラン
ジ ２２２１ 第二電析槽オーバーフロー戻り方向 ２２２２ 第二循環槽 ２２２３ 第二循環槽加熱貯槽 ２２２４〜２２３１ 第二循環槽ヒーター ２２３２ 第二循環槽電析浴上流循環元バルブ ２２３３ 第二循環槽電析浴上流循環方向 ２２３４ 第二循環槽電析浴上流循環ポンプ ２２３５ 第二循環槽電析浴上流循環ポンプバイパスバ
ルブ ２２３６ 第二循環槽電析浴上流循環圧力ゲージ ２２３７ 第二循環槽電析浴上流循環バルブ ２２３８ 第二循環槽電析浴上流循環フレキシブルパイ
プ ２２３９ 第二循環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管 ２２４０ 第二循環槽入口シャワーフレキシブルパイプ ２２４１ 第二循環槽入口シャワーバルブ ２２４２ 第二循環槽電析浴下流循環元バルブ ２２４３ 第二循環槽電析浴下流循環方向 ２２４４ 第二循環槽電析浴下流循環ポンプバイパスバ
ルブ ２２４５ 第二循環槽電析浴下流循環ポンプ ２２４６ 第二循環槽電析浴下流循環圧力ゲージ ２２４７ 第二循環槽電析浴下流循環バルブ ２２４８ 第二循環槽電析浴下流循環フレキシブルパイ
プ ２２４９ 第二循環槽電析浴下流循環フランジ絶縁配管 ２２５０ 第二循環槽電析浴バイパス循環フレキシブル
パイプ ２２５１ 第二循環槽電析浴バイパス循環バルブ ２２５２ 第二電析槽出口シャワーバルブ ２２５３ 第二電析槽フィルター循環戻りフレキシブル
パイプ ２２５４ 第二電析槽フィルター循環戻りフランジ絶縁
配管 ２２５５ 第二電析槽排水バルブ ２２５６ 第二電析槽フィルター循環元バルブ ２２５７ 第二電析槽フィルター循環方向 ２２５８ 第二電析槽フィルター循環サクションフィル
ター ２２５９ 第二電析槽フィルター循環ポンプパイパスバ
ルブ ２２６０ 第二電析槽フィルター循環ポンプ ２２６１ 第二電析槽フィルター循環圧力スイッチ ２２６２ 第二電析槽フィルター循環圧力ゲージ ２２６３ 第二電析槽フィルター循環フィルター ２２６４ 第二電析槽フィルター循環方向 ２２６５ 第二電析槽フィルター循環方向 ２２６６ 第二電析槽フィルター循環フレキシブルパイ
プ ２２６７ 第二電析槽フィルター循環フランジ絶縁配管 ２２６８ 第二電析槽フィルター循環バルブ ２２６９ 第二電析槽フィルター循環系電析浴上流戻り
バルブ ２２７０ 第二電析槽フィルター循環系電析浴中流戻り
バルブ ２２７１ 第二電析槽フィルター循環系電析浴下流戻り
バルブ ２２７２ 第二電析槽撹拌空気下流側制御バルブ ２２７３ 第二排液槽排液貯槽 ２２７４ 第二排液槽 ２２７５ 第二排液槽空気抜きバルブ ２２７６ 第二排液槽空気抜き ２２７７ 第一排液槽排液貯槽上蓋 ２２７８ 第二排液槽排液貯槽上蓋 ２２７９ 純水シャワー槽折返し進人ローラー ２２８０ 純水シャワー槽ローラー ２２８１ 第一温水槽折返し進入ローラー ２２８２ 第一温水槽ローラー ２２８３ 第二温水槽折返し進入ローラー ２２８４ 第二温水槽ローラー ２２８５ 乾燥折返しローラー ２２８６ 巻取装置進入ローラー ２２８７ 巻取装置方向転換ローラー ２２８８ 巻取り調整ローラー ２２８９ 長尺基板巻上げボビン ２２９０ インターリーフ繰出しボビン ２２９２ 長尺基板巻取り方向 ２２９３ 長尺基板巻取りボビン回転方向 ２２９４ インターリーフ繰出しボビン回転方向 ２２９５ 巻取装置クリーンブース ２２９６ 巻取装置 ２２９７ 第二電析槽出口シャワー ２２９８ 純水シャワー槽裏面ブラシ ２２９９ 純水シャワー槽入口表面純水シャワー ２３００ 純水シャワー槽入口裏面純水シャワー ２３０１ 純水シャワー槽排気口 ２３０２ 純水シャワー槽出口裏面純水シャワー ２３０３ 純水シャワー槽出口表面純水シャワー ２３０４ 第一温水槽温水保温ヒーター ２３０５ 第一温水槽排気口 ２３０６ 第一温水槽超音波源 ２３０７ 第二温水槽温水保温ヒーター ２３０８ 第二温水槽排気口 ２３０９ 第二温水槽出口裏面純水シャワー ２３１０ 第二温水槽出口表面純水シャワー ２３１１ 乾燥部入口裏面エアーナイフ ２３１２ 乾燥部入口表面エアーナイフ ２３１３ ＩＲランプ ２３１４ 乾燥部排気口 ２３１５ 純水シャワー槽受け槽 ２３１６ 第一温水槽温水保持槽 ２３１７ 第二温水槽温水保持槽 ２３１８ 純水シャワー槽折返し進入ローラーカバー ２３１９ 第一温水槽折返し進入ローラーカバー ２３２０ 第二温水槽折返し進人ローラーカバー ２３２１ 乾燥部カバー ２３２２ 温水槽間連結管 ２３２３ 純水シャワー槽純水シャワー供給元バルブ ２３２４ 純水シャワー槽純水シャワー供給ポンプバイ
パスバルブ ２３２５ 純水シャワー槽純水シャワー供給ポンプ ２３２６ 純水シャワー槽純水シャワー供給圧力スイッ
チ ２３２７ 純水シャワー槽純水シャワー供給圧力ゲージ ２３２８ 純水シャワー槽純水シャワー供給カートリッ
ジ式フィルター ２３２９ 純水シャワー槽純水シャワー供給流量計 ２３３０ 純水シャワー槽入日表面純水シャワーバルブ ２３３１ 純水シャワー槽入口裏面純水シャワーバルブ ２３３２ 純水シャワー槽出口裏面純水シャワーバルブ ２３３３ 純水シャワー槽出口表面純水シャワーバルブ ２３３４ 第一温水槽温水保持槽排水バルブ ２３３５ 第二温水槽温水保持槽排水バルブ ２３３６ 水洗系排水 ２３３７ 水洗系純水口 ２３３８ 水洗系純水供給元バルブ ２３３９ 純水加熱槽 ２３４０〜２３４３ 純水加熱槽純水加熱ヒーター ２３４４ 純水加熱槽純水送出バルブ ２３４５ 純水加熱槽純水送出ポンプバイパスバルブ ２３４６ 純水加熱槽純水送出ポンプ ２３４７ 純水加熱槽圧力スイッチ ２３４８ 純水加熱槽圧力ゲージ ２３４９ 純水加熱槽カートリッジ式フィルター ２３５０ 純水加熱槽流量計 ２３５１ 第二温水槽出口裏面シャワーバルブ ２３５２ 第二温水槽出口表面シャワーバルブ ２３５３ 乾燥系圧搾空気導入口 ２３５４ 乾燥系圧搾空気圧力スイッチ ２３５５ 乾燥系圧搾空気フィルターレギュレーター ２３５６ 乾燥系圧搾空気ミストセパレータ ２３５７ 乾燥系圧搾空気供給バルブ ２３５８ 乾燥部入口裏面エアナイフバルブ ２３５９ 乾燥部入口表面エアナイフバルブ ２３６０ 純水シャワー槽 ２３６１ 第一温水槽 ２３６２ 第二温水槽 ２３６３ 乾燥部 ２３６４ 電析水洗系排気ダクト水洗側絶縁フランジ ２３６５ 電析水洗系排気ダクト基幹絶縁フランジ ２３６６ 電析水洗系排気ダクト凝縮器 ２３６７ 電析水洗系排気ダクト熱交換グリッド ２３６８ 電析水洗系排気ダクト凝縮器排水ドレイン ２３６９ 電析水洗系排気 ２３７０ 乾燥系排気ダクト ２３７１ 乾燥系凝縮器 ２３７２ 乾燥系熱交換グリッド ２３７３ 乾燥系凝縮器排水ドレイン ２３７４ 乾燥系排気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 園田 雄一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 荒尾 浩三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電析によって基板上に酸化物膜を堆積す
   る電析装置において、 該基板と対向して配置されるアノードを枠体に接触させ
   て装着し、該枠体を介してアノードに電力が供給される
   ことを特徴とする電析装置。
2. 【請求項２】 前記枠体とアノードとの接触手段が、該
   枠体の少なくとも一辺に突起物を配設し、該突起物によ
   りアノードを枠体に押し当てて接触固定する手段である
   ことを特徴とする請求項１に記載の電析装置。
3. 【請求項３】 前記枠体とアノードとの接触手段が、該
   枠体の相対向している二辺に突起物を配設し、該突起物
   をアノードに押し当てて接触固定する手段であることを
   特徴とする請求項１に記載の電析装置。
4. 【請求項４】 電力を供給するケーブルと枠体との接続
   部分が電析浴に触れない場所に設定されていることを特
   徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電析装置。
5. 【請求項５】 前記枠体に、少なくとも一つの把手が取
   り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のい
   ずれかに記載の電析装置。
6. 【請求項６】 前記基板が長尺基板であることを特徴と
   する請求項１乃至５のいずれかに記載の電析装置。
7. 【請求項７】 ロール間で長尺基板を掛け渡して搬送す
   るロール・ツー・ロール装置に備えられていることを特
   徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電析装置。