JP2013249490A - Anodization apparatus and method for manufacturing metal substrate with anodic oxide film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池、薄膜トランジスタ回路、ディスプレイ(画像表示装置)等の半導体装置の用途に有用な絶縁層付き基板や電解コンデンサー用電極を製造するのに適した陽極酸化装置および陽極酸化皮膜付き金属基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an anodizing device and a metal with an anodized film suitable for manufacturing a substrate with an insulating layer and an electrode for an electrolytic capacitor, which are useful for applications of semiconductor devices such as solar cells, thin film transistors, and displays (image display devices). The present invention relates to a method for manufacturing a substrate.
金属製の基板を用いた薄膜太陽電池は、基板の軽量性および可撓性(フレキシビリティー)という観点から、ガラス基板を用いたものに比較して、広い用途への適用の可能性がある。さらに、金属製の基板は高温プロセスにも耐えうるという点で、光電変換特性が向上するため太陽電池の高効率化が期待できる。 Thin film solar cells using a metal substrate may be applicable to a wider range of applications than those using a glass substrate from the viewpoint of lightness and flexibility of the substrate. . Furthermore, since the metal substrate can withstand high-temperature processes, the photoelectric conversion characteristics are improved, so that high efficiency of the solar cell can be expected.
太陽電池モジュ−ルは、同一基板上で太陽電池セルを直列接続し集積化することで、モジュール効率を向上させる。このとき、太陽電池モジュ−ルの金属基板には絶縁層を形成し、この上に光電変換を行う半導体回路層を設ける必要がある。 The solar cell module improves the module efficiency by connecting the solar cells in series on the same substrate and integrating them. At this time, it is necessary to form an insulating layer on the metal substrate of the solar cell module and provide a semiconductor circuit layer for performing photoelectric conversion thereon.
かかる絶縁層付き金属基板は、ステンレス等の鉄系素材を基板に用いる場合は、基板表面にCVD等の気相法やゾルゲル法等の液相法によりSiやアルミニウムの酸化物絶縁層を形成する。しかし、これらの手法は、製法的にピンホールやクラックを発生し易く、大面積の薄膜絶縁層を安定に作製する手法としては本質的な課題を抱えている(特許文献1)。 When an iron-based material such as stainless steel is used for the metal substrate with an insulating layer, an oxide insulating layer of Si or aluminum is formed on the substrate surface by a vapor phase method such as CVD or a liquid phase method such as a sol-gel method. . However, these methods are prone to pinholes and cracks in the manufacturing process, and have an essential problem as a method for stably producing a large-area thin film insulating layer (Patent Document 1).
一方、アルミニウム基板の場合には、表面に陽極酸化皮膜(AAO)を形成することにより、ピンホールが無く密着性良好な絶縁層を得ることができる(特許文献2)。しかしながら、アルミニウム上のAAOは、120℃以上に加熱するとクラックが発生することが知られており(非特許文献1)、絶縁性の低下によりリーク電流が増大してしまう、特にという問題を抱えている。 On the other hand, in the case of an aluminum substrate, by forming an anodic oxide film (AAO) on the surface, an insulating layer having no pinholes and good adhesion can be obtained (Patent Document 2). However, AAO on aluminum is known to crack when heated to 120 ° C. or higher (Non-Patent Document 1), and has a problem that leakage current increases due to a decrease in insulation. Yes.
また、アルミニウムは200℃程度で軟化するため、この温度以上を経たアルミニウムは極めて強度が小さく、クリープ変形や座屈変形といった永久変形(塑性変形)を生じ易く、これを用いる半導体装置の製造時にはハンドリングに厳しい制限が必要である。これは屋外用太陽電池などへの適用を困難なものにしている。 In addition, since aluminum softens at about 200 ° C., aluminum having a temperature higher than this temperature has extremely low strength and tends to cause permanent deformation (plastic deformation) such as creep deformation and buckling deformation. Strict restrictions are necessary. This makes it difficult to apply to outdoor solar cells.
上記問題を解決するため、所謂アルミニウムクラッド材といわれる、表面にアルミニウムでクラッドされた複合金属基板表面に、絶縁層としてAAOを形成した絶縁層付き基板を、半導体装置の基板として用いることが提案されている。 In order to solve the above problems, it is proposed to use a substrate with an insulating layer, which is a so-called aluminum clad material, on which a surface of a composite metal substrate clad with aluminum is formed with AAO as an insulating layer, as a substrate of a semiconductor device. ing.
かかる基板は、金属基板と化合物半導体層との線膨張係数の差を小さく設計することが可能であり、500℃以上の高温成膜となる化合物半導体層の形成工程においても、絶縁層のクラックや化合物半導体の剥離などの問題を生じない。またアルミニウム複合金属基材は、アルミニウムに比較して比強度や高温強度が大きいため、製造時のハンドリングも容易である。 Such a substrate can be designed to have a small difference in linear expansion coefficient between the metal substrate and the compound semiconductor layer. Even in the formation process of the compound semiconductor layer that forms a high-temperature film of 500 ° C. or higher, cracks in the insulating layer Does not cause problems such as exfoliation of compound semiconductors. In addition, since the aluminum composite metal base material has a higher specific strength and higher temperature strength than aluminum, handling during manufacture is easy.
絶縁層としてのAAOは、電池モジュールとした時の高い電圧で絶縁破壊しないだけでなく、電圧印加時のリーク電流も小さいこと、すなわち体積抵抗が高い必要がある。リーク電流が大きいと、発電した電流が個々の電池間で漏れ電流となり、モジュール発電効率が低下する。従って、AAOは前述の性能を担保するため、1μm以上、好ましくは5μm以上の厚さが必要となる。 AAO as an insulating layer needs not only to have a dielectric breakdown at a high voltage when used as a battery module, but also to have a small leakage current when a voltage is applied, that is, a high volume resistance. When the leak current is large, the generated current becomes a leak current between the individual batteries, and the module power generation efficiency decreases. Therefore, AAO requires a thickness of 1 μm or more, preferably 5 μm or more in order to ensure the above-mentioned performance.
帯状アルミニウムを連続的に陽極酸化するときの一般的な装置は、電解槽の前部に給電ロールまたは給電槽を置き、アルミニウムに電流を供給する構成であり、給電部分から電解槽にかけてのアルミニウムにも電流が流れる。 A general device for continuously anodizing strip-shaped aluminum is a structure in which a feeding roll or feeding tank is placed in the front part of the electrolytic cell and current is supplied to the aluminum. Even current flows.
陽極酸化とは電解酸化(アルミニウムの場合は3電子反応)であり、AAOの厚さは流した電気量に比例する。従って、帯状アルミニウムを連続的に陽極酸化する装置の場合、ライン速度(帯状アルミニウムの走行速度)にも比例した電流を給電する必要がある。 Anodization is electrolytic oxidation (three-electron reaction in the case of aluminum), and the thickness of AAO is proportional to the amount of electricity passed. Therefore, in the case of an apparatus that continuously anodizes strip-shaped aluminum, it is necessary to supply a current proportional to the line speed (running speed of the strip-shaped aluminum).
このとき、給電部分から電解槽にかけてのアルミニウムにも同様に比例した電流が流れることになるので、AAO厚が厚いほど、またライン速度が大きくなるほど、電圧降下が大きくなって電力ロスが発生する。 At this time, since a proportional current also flows in the aluminum from the feeding portion to the electrolytic cell, the voltage drop increases and power loss occurs as the AAO thickness increases and the line speed increases.
さらに給電部分から電解槽にかけてのアルミニウムはIR発熱により溶断する可能性があり、生成するAAO厚とライン速度には上限が存在する。発熱と溶断限界電流は帯状アルミニウムの単位断面積あたりの抵抗によって決まるので、薄いアルミニウム箔ほど単位断面積あたりの抵抗が高く、生成可能なAAO厚とライン速度の上限は小さくなる。 Furthermore, aluminum from the power feeding portion to the electrolytic cell may be melted by IR heat generation, and there is an upper limit to the AAO thickness to be generated and the line speed. Since the heat generation and the fusing limit current are determined by the resistance per unit cross-sectional area of the strip-shaped aluminum, the thinner the aluminum foil, the higher the resistance per unit cross-sectional area, and the lower the upper limit of the AAO thickness that can be generated and the line speed.
上記絶縁層付き金属基板のように、帯状の薄いアルミニウム箔の片面にのみ厚いAAOを形成したいという要求がある。この場合、片面にマスキングフィルムを貼り、前述の装置で製造することは可能であるが、AAO厚とライン速度には上限が存在する。 There is a demand to form a thick AAO only on one side of a strip-like thin aluminum foil, like the metal substrate with an insulating layer. In this case, it is possible to apply a masking film on one side and manufacture with the above-mentioned apparatus, but there is an upper limit to the AAO thickness and the line speed.
また、メッキなどのadditive皮膜と異なり、AAOはsubtractive皮膜であり、マスキングフィルム端面からの電解液侵入が生じると、容易に皮膜形成する。従って高粘着力のマスキングフィルムを選定する必要がある。さらにクラッド材のような異種金属が接合された帯状金属箔の場合は、局部電池作用による副反応を防止するため、異種金属同士が露出した幅方向の側端面もマスキングフィルムを貼り、電気化学的に不活性にしておく必要がある。 In addition, unlike additive films such as plating, AAO is a subtractive film, and easily forms a film when the electrolyte enters from the end face of the masking film. Therefore, it is necessary to select a masking film having a high adhesive strength. Furthermore, in the case of a strip-shaped metal foil joined with dissimilar metals such as clad material, a masking film is also applied to the side edges in the width direction where the dissimilar metals are exposed in order to prevent side reactions due to local cell action. Must be inactive.
帯状アルミニウムの片面にのみAAOを形成する装置は種々提案されている。代表例は、陽極酸化槽に断面円上の支持ドラムを置き、それにアルミニウム箔を密着させてアルミニウム箔の片面のみを陽極酸化させる手法である(特許文献3)。また、支持ドラムに導電性を持たせ、ドラムに給電する手法も提案されている(特許文献4,特許文献5,特許文献6)。ドラム給電方式では、アルミニウム箔の裏面から直接給電することになるので、前述の電圧降下や発熱を無視できるレベルにまで低下させることが可能である。
Various apparatuses for forming AAO only on one side of strip-shaped aluminum have been proposed. A typical example is a method in which a support drum on a cross-sectional circle is placed in an anodizing tank, and an aluminum foil is brought into close contact therewith to anodize only one side of the aluminum foil (Patent Document 3). In addition, a method has been proposed in which the support drum is made conductive and power is supplied to the drum (
ドラム給電方式では、支持ドラムとアルミニウム箔の間に電解液が染込みやすく、それによって生じるロス電流により、ドラム密着面側の接触抵抗が高くなりやすく、スパーク等の局部不良を生じる等の問題がある。上記特許文献4〜6では、接触面への電解液の流入、及びそれに起因する密着面側の接触抵抗増加を抑制する構成が提案されているが、簡易な構成及び容易なプロセスにて良好にドラム密着面側の接触抵抗の増加を抑制することは難しい。
In the drum power feeding method, there is a problem that the electrolyte solution is likely to be infiltrated between the support drum and the aluminum foil, and the loss current generated thereby tends to increase the contact resistance on the drum contact surface side, causing local defects such as sparks. is there. In the
本発明者らは、ドラム給電方式において、簡易な構成及び容易なプロセスにて良好にドラム密着面側の接触抵抗の増加を抑制することが可能な陽極酸化装置及びそれを用いた陽極酸化方法を提案している(特許文献7) The present inventors have provided an anodizing apparatus capable of satisfactorily suppressing an increase in contact resistance on the drum contact surface side with a simple configuration and an easy process and an anodizing method using the same in a drum power feeding system. Proposed (Patent Document 7)
しかしながら、薄いあるいは単位断面積あたりの抵抗の高い金属基板では、片面のみの陽極酸化皮膜が形成されている基板は、デバイス層成膜の加熱による熱応力、あるいは陽極酸化皮膜の内部応力変化等で反りが発生しやすく、ハンドリングが難しい。基板の両面に陽極酸化皮膜を形成すれば、対称性が高まり、反りが緩和され、ハンドリングが容易になると考えられるが、特許文献7の陽極酸化装置では、まず、帯状アルミニウムの第1の面を陽極酸化し、引き続きその裏面を陽極酸化しようにも、給電面がすでに絶縁性の陽極酸化皮膜が形成された第1の面となることから、第2の面を陽極酸化することができない。給電ロールまたは給電槽を用いて陽極酸化を行えば、両面陽極酸化も可能となるが、既に述べたように、この方法ではライン速度の上限が低いという課題がある。 However, in a thin metal substrate with a high resistance per unit cross-sectional area, a substrate on which only one side of the anodic oxide film is formed is caused by thermal stress due to heating of the device layer film formation or changes in internal stress of the anodic oxide film. Warping is likely to occur and handling is difficult. If anodized films are formed on both sides of the substrate, it is considered that symmetry increases, warping is eased, and handling becomes easy. However, in the anodizing apparatus of Patent Document 7, first, the first surface of the strip-shaped aluminum is formed on the first surface. Even if the anodization is performed and the back surface thereof is subsequently anodized, the feeding surface becomes the first surface on which the insulating anodic oxide film is already formed, and therefore the second surface cannot be anodized. Double-sided anodization is possible if anodization is performed using a power supply roll or a power supply tank. However, as described above, this method has a problem that the upper limit of the line speed is low.
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、薄いあるいは単位断面積あたりの抵抗の高い金属基板の両面に陽極酸化皮膜を高効率に形成することが可能な陽極酸化装置、及びそれを用いた陽極酸化方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an anodizing apparatus capable of forming an anodized film on both surfaces of a thin metal substrate having a high resistance per unit cross-sectional area with high efficiency, and the use thereof. It is an object of the present invention to provide an anodic oxidation method.
本発明の陽極酸化装置は、両面が陽極酸化可能な金属である金属帯状物の両面を陽極酸化する陽極酸化装置であって、
前記帯状物の第1の面を陽極酸化する第1電解部と、前記第1の面に陽極酸化皮膜が形成された前記帯状物の第2の面を陽極酸化する第2電解部とを有し、
前記第1電解部及び前記第2電解部は、前記帯状物の被陽極酸化面と反対側の面を密着支持可能であり、且つ、該面から前記帯状物に給電する給電ドラムと、
該給電ドラムに対向して設けられた対向電極と、
前記帯状物を密着支持した前記給電ドラムの一部と前記対向電極とを浸漬する電解液を貯留した電解槽と、
少なくとも前記電解液に浸漬されている前記給電ドラムに密着支持された前記帯上物の短手方向端部と、前記給電ドラム表面の前記帯状物が密着しない部分とをオーバーラップして被覆してなり、該端部を前記電解液から保護し、且つ、少なくとも前記電解液に接する部分が非導電性であるとを有し、
前記第1電解部の前記給電ドラムは、前記帯状物が密着する部分が導電性材料で形成されてなり、
前記第2電解部の前記給電ドラムは、前記第1電解部において前記保護部材で保護されていた前記帯状物の前記短手方向端部が密着する部分が導電性材料で形成されてなることを特徴とするものである。
The anodizing device of the present invention is an anodizing device for anodizing both surfaces of a metal strip that is a metal that can be anodized on both surfaces,
A first electrolysis unit for anodizing the first surface of the strip, and a second electrolysis unit for anodizing the second surface of the strip with the anodized film formed on the first surface. And
The first electrolysis unit and the second electrolysis unit are capable of closely supporting a surface opposite to the anodized surface of the strip, and feeding a power drum to feed the strip from the surface;
A counter electrode provided to face the power supply drum;
An electrolytic cell storing an electrolytic solution for immersing a part of the power supply drum and the counter electrode that tightly supports the belt-like object; and
At least a short-side end portion of the on-band object that is tightly supported by the power supply drum immersed in the electrolytic solution and a portion of the surface of the power supply drum where the belt-shaped object does not adhere are overlapped and covered. The end portion is protected from the electrolyte solution, and at least a portion in contact with the electrolyte solution is non-conductive,
The power supply drum of the first electrolysis unit is formed of a conductive material at a portion where the belt-like object is in close contact,
The power supply drum of the second electrolysis unit is formed of a conductive material at a portion where the end in the short side direction of the belt-shaped object that is protected by the protection member in the first electrolysis unit is in close contact. It is a feature.
本明細書において、「帯状物の短手方向端部」とは、帯状物の短手方向端面と、被陽極酸化面上の端部を含み、被陽極酸化面上においては、第2電解部において該端部より給電して帯状物の第2の面を陽極酸化可能な面積を有するものである。 In this specification, “the end in the short direction of the band” includes the end in the short direction of the band and the end on the anodized surface, and the second electrolysis unit on the anodized surface. In this case, the second surface of the belt-shaped object is fed with power from the end portion and has an area capable of anodizing.
本発明において金属帯状物は、単体金属あるいは合金からなるものであってもよいし、厚み方向に複数種の金属層が積層された複合金属帯状物であってもよい。 In the present invention, the metal strip may be composed of a single metal or an alloy, or may be a composite metal strip in which a plurality of types of metal layers are laminated in the thickness direction.
前記第2電解部において、前記給電ドラムと前記帯状物の前記短手方向端部が密着する部分における前記給電ドラムと対向電極との距離が、前記給電ドラムの回転軸方向中心部における前記給電ドラムと対向電極との距離よりも大きいことが好ましい。 In the second electrolysis unit, the distance between the power supply drum and the counter electrode in a portion where the power supply drum and the end of the strip in the short direction are in close contact is the power supply drum in the center of the power supply drum in the rotation axis direction. It is preferable that it is larger than the distance between the electrode and the counter electrode.
また、前記第2電解部において、前記対向電極の前記帯状物の短手方向の幅が、前記帯状物の前記保護部材によって保護されていない部分の前記幅より小さいことが好ましい。 In the second electrolysis section, it is preferable that the width of the counter electrode in the short direction of the strip is smaller than the width of the portion of the strip that is not protected by the protection member.
前記第2電解部の前記給電ドラムは、前記第1電解部において陽極酸化皮膜が形成された部分が密着する部分が非導電性であることが好ましく、該部分の少なくとも表面がゴムにより形成されてなることがより好ましい。 In the power supply drum of the second electrolysis section, it is preferable that a portion where the portion where the anodized film is formed in the first electrolysis portion is non-conductive, and at least the surface of the portion is formed of rubber. More preferably.
また、前記給電ドラムは、回転軸が前記電解液の液面よりも低いことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the rotating shaft of the power supply drum is lower than the liquid level of the electrolytic solution.
前記給電ドラムには前記帯状物を密着する面に、前記帯状物が内接走行する凹部が設けられていることが好ましい。前記保護部材を少なくとも前記端部に圧接するガイドローラーを設ける態様としてもよい。前記対向電極は多数の貫通孔を有することが好ましい。 It is preferable that the power supply drum is provided with a recess in which the belt-shaped object travels in an intimate contact with the surface of the belt-shaped object. It is good also as an aspect which provides the guide roller which press-contacts the said protection member at least to the said edge part. The counter electrode preferably has a large number of through holes.
前記給電ドラムに支持された帯状物が前記電解液に接液する部分および/または離液する部分における前記給電ドラムと前記対向電極との距離が、前記帯状物の前記電解液浸液中央部分における前記給電ドラムと前記対向電極との距離よりも大きいことが好ましい。 The distance between the power supply drum and the counter electrode in the portion where the strip supported by the power supply drum is in contact with the electrolyte and / or the portion where the strip is separated is the central portion of the strip in the electrolyte immersion liquid. It is preferable that the distance is larger than the distance between the power supply drum and the counter electrode.
前記保護部材は、前記帯状物の短手方向端部と接する部分の少なくとも一部が導電性材料からなる態様が好ましい。かかる態様では、前記保護部材は非導電ゴムまたは非導電ゴムで覆われた金属箔であることが好ましい。前記給電ドラムの導電性材料が導電プラスチックまたは導電ゴムであることが好ましい。また、前記保護部材は、前記帯状物に密着する側に粘着性物質を有することが好ましい。 The protection member preferably has an aspect in which at least a part of the portion in contact with the end portion in the short direction of the strip is made of a conductive material. In such an aspect, the protective member is preferably a non-conductive rubber or a metal foil covered with a non-conductive rubber. The conductive material of the power supply drum is preferably a conductive plastic or a conductive rubber. Moreover, it is preferable that the said protection member has an adhesive substance in the side closely_contact | adhered to the said strip | belt-shaped object.
前記対向電極の電位がグランドに対して負極性であることが好ましい。とりわけ、前記帯状物をグランドと同電位とし、かつ陽極酸化のための電解用電源をグランドに対して絶縁出力とすることが好ましい。前記グランドの電位に対する前記給電ドラムの電圧を監視する監視部を備えていることがさらに好ましい。 It is preferable that the potential of the counter electrode is negative with respect to the ground. In particular, it is preferable that the strip is set to the same potential as the ground, and the electrolysis power source for anodization is an insulated output with respect to the ground. It is further preferable that a monitoring unit that monitors the voltage of the power supply drum with respect to the potential of the ground is provided.
本発明の陽極酸化装置は、前記第1電解部及び前記第2電解部のいずれかまたは両方が、複数直列に配置されてなる態様であることが好ましい。また、本発明の陽極酸化装置が直列に多数配置された態様としてもよい。 It is preferable that the anodizing apparatus of the present invention is an embodiment in which one or both of the first electrolysis unit and the second electrolysis unit are arranged in series. Moreover, it is good also as an aspect by which many anodizing apparatuses of this invention were arrange | positioned in series.
本発明の陽極酸化皮膜付き金属基板の製造方法は、両面が陽極酸化可能な金属である金属帯状物の両面を陽極酸化する陽極酸化皮膜付き金属基板の製造方法であって、
前記帯状物の第1の面を陽極酸化する際に、帯状物の長手方向に、連続的に、陽極酸化皮膜と、陽極酸化されていない部分を形成し、
第2の面を陽極酸化する際に、該第1の面の該陽極酸化されていない部分を介して給電し、第2の面に陽極酸化皮膜を形成することを特徴とするものである。かかる製造方法は、上記本発明の陽極酸化装置により好適に実施することができる。
The method for producing a metal substrate with an anodized film of the present invention is a method for producing a metal substrate with an anodized film in which both surfaces of a metal strip that is a metal that can be anodized on both sides are anodized,
When anodizing the first surface of the strip, continuously forming an anodized film and an anodized portion in the longitudinal direction of the strip,
When the second surface is anodized, power is supplied through the non-anodized portion of the first surface, and an anodized film is formed on the second surface. Such a production method can be preferably carried out by the anodizing apparatus of the present invention.
本発明の陽極酸化装置は、帯状物の第1の面を陽極酸化する第1電解部と、その帯状物の第2の面を陽極酸化する第2電解部とを有し、第1電解部及び第2電解部において、帯状物の被陽極酸化面と反対側の面を密着支持可能であり、且つ、該面から帯状物に給電する給電ドラムを用いて第1の面及び第2の面を陽極酸化するものであり、少なくとも電解液に浸漬されている給電ドラムに密着支持された帯上物の短手方向端部と、給電ドラム表面の帯状物が密着しない部分とをオーバーラップして被覆してなり、該端部を電解液から保護し、且つ、少なくとも電解液に接する部分が非導電性である保護部材とを有し、第1電解部の給電ドラムは、帯状物が密着する部分が導電性材料で形成されてなり、第2電解部の給電ドラムは、第1電解部において保部材で保護されていた帯状物の短手方向端部が密着する部分が導電性材料で形成されてなる。
かかる構成によれば、第1電解部において保護部材により被覆されたことにより陽極酸化されずに残った、帯状物の短手方向端部を、第2電解部における給電部として利用することができる。従って、本発明によれば、薄いあるいは単位断面積あたりの抵抗の高い金属基板の両面に、陽極酸化皮膜を形成することができる。
The anodizing apparatus of the present invention includes a first electrolysis unit that anodizes the first surface of the strip, and a second electrolysis unit that anodizes the second surface of the strip, and the first electrolysis unit In the second electrolysis unit, the first surface and the second surface can be supported by using a power supply drum capable of closely supporting and supporting the surface of the belt-like object opposite to the anodized surface and feeding the belt-like material from the surface. The end of the strip in the short direction, which is closely supported by the power supply drum immersed in the electrolytic solution, and the portion where the belt-like material on the surface of the power supply drum does not adhere are overlapped at least. A covering member that protects the end portion from the electrolytic solution, and at least a portion that is in contact with the electrolytic solution is non-conductive, and the power supply drum of the first electrolytic unit is in close contact with the belt The portion is formed of a conductive material, and the power supply drum of the second electrolysis unit is connected to the first electrolysis unit. In this case, the portion where the end in the short direction of the belt-like material protected by the holding member is in close contact is formed of a conductive material.
According to such a configuration, the short-side end portion of the belt-like material that remains without being anodized by being covered with the protective member in the first electrolysis portion can be used as a power feeding portion in the second electrolysis portion. . Therefore, according to the present invention, an anodized film can be formed on both surfaces of a thin metal substrate having a high resistance per unit cross-sectional area.
更に、本発明の陽極酸化装置は、帯上物の短手方向端部と、給電ドラム表面の帯状物が密着しない部分とをオーバーラップして被覆してなり、該端部を電解液から保護する保護部材を備えていることから、陽極酸化時に帯状物の短手方向端部が電解液に触れることを防ぎ、且つ、給電ドラムと帯上物との間への電解液の浸入を防ぐことかできるので、安定した接触抵抗により、帯状物の第1の面に、膜厚均一が高く、かつ表面状態が良好な陽極酸化皮膜を形成することができる。 Furthermore, the anodizing apparatus of the present invention is formed by overlapping and covering an end portion of the strip in the short direction and a portion where the strip on the surface of the power supply drum is not in close contact, and protecting the end portion from the electrolytic solution. Because the protective member is provided, the end of the strip in the short direction is prevented from touching the electrolyte during anodization, and the electrolyte is prevented from entering between the power supply drum and the strip. Therefore, an anodic oxide film having a high film thickness uniformity and a good surface condition can be formed on the first surface of the belt-like material with a stable contact resistance.
また、第1電解部及び第2電解部において、帯状物は給電ドラムに密着支持されているため、帯状物の裏面から直接給電することができるので、電圧降下や発熱を無視できるレベルにまで低下させることが可能となり、ライン速度を上げることができるため、単位幅における長さあたりの抵抗が高い帯状物であっても、高速で膜厚均一が高く、かつ表面状態が良好な陽極酸化皮膜を形成することができる。 Further, in the first electrolysis unit and the second electrolysis unit, since the belt is closely supported by the power supply drum, power can be directly supplied from the back surface of the belt, so that the voltage drop and heat generation can be ignored. This makes it possible to increase the line speed, so even with a strip having a high resistance per unit width, it is possible to form an anodic oxide film that has a high uniform film thickness and a good surface condition. Can be formed.
さらに、第2電解部の給電ドラムにおいて、帯状物の陽極酸化皮膜が形成されている部分が密着する部分を非導電性材料とした態様では、第1の面に形成された陽極酸化皮膜に、電界がかかることがなく、スパークの発生等にともなう絶縁破壊等の悪影響を防止することができる。 Furthermore, in the aspect which made the part which the part in which the anodic oxide film of the strip | belt-shaped object is closely_contact | adhered in the electric power supply drum of the 2nd electrolysis part made into the nonelectroconductive material, in the anodic oxide film formed in the 1st surface, An electric field is not applied, and adverse effects such as dielectric breakdown due to the occurrence of sparks can be prevented.
以下、本発明の陽極酸化装置および陽極酸化皮膜つき金属基板の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明の陽極酸化装置の一実施の形態を示す概略斜視図、図2A、図2Bは、図1に示す本陽極酸化装置の第1電解部(図2A)、第2電解部(図2B)の給電ドラムの概略正面模式図である。また、図3は、図1に示す陽極酸化装置の構成及び作用を説明するための概略模式図である。視認しやすくするために各部の縮尺は適宜変更して示してある。 Hereinafter, an anodizing apparatus and a method for producing a metal substrate with an anodized film according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the anodizing apparatus of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are a first electrolysis unit (FIG. 2A) and a second electrolysis unit (FIG. 2A) of the anodizing apparatus shown in FIG. FIG. 2B is a schematic front schematic view of the power supply drum of FIG. 2B). FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the configuration and operation of the anodizing apparatus shown in FIG. In order to facilitate visual recognition, the scale of each part is appropriately changed and shown.
図1および図3に示すように、陽極酸化装置10は、両面が陽極酸化可能な金属である金属帯状物1の両面(1a,1b)を陽極酸化するものであって、帯状物1の第1の面1aを陽極酸化する第1電解部11と、第1の面1aに陽極酸化皮膜が形成された帯状物1の第2の面1bを陽極酸化する第2電解部12とから構成される。本実施形態では、第1電解部11にて第1の面1aを陽極酸化した後に、巻き取らずに連続して第2の電解部12にて第2の面1bを陽極酸化する態様である。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
第1電解部11及び第2電解部12は、帯状物1の被陽極酸化面と反対側の面(第電解部においては1b,第2電解部においては1a)を密着支持可能であり、且つ、該面から帯状物1に給電する給電ドラム20(21,22)と、給電ドラム20に対向して設けられた対向電極30(31,32)と、帯状物1を密着支持した給電ドラム20の一部と対向電極30とを浸漬する電解液Lを貯留した電解槽40(41,42)と、少なくとも電解液Lに浸漬されている給電ドラム20に密着支持された帯上物1の短手方向端部1tと、給電ドラム表面20s(21s、22s)の帯状物1が密着しない部分とをオーバーラップして被覆してなり、端部1tを電解液Lから保護し、且つ、少なくとも電解液Lに接する部分が非導電性である保護部材60とを有している。
The
第1電解部11の給電ドラム21は、帯状物1が密着する部分が導電性材料で形成されてなり、第2電解部12の給電ドラム22は、第1電解部11において保護部材60で保護されていた帯状物1の短手方向端部が密着する部分22dが導電性材料で形成されてなる。
The
各給電ドラム20、対向電極30には電源50が接続されており、陽極酸化膜の形成時に、第1電界部11および第2電界部12において給電ドラム20を介して帯状物1が陽極となるように電流が流される。
A
第1の電解部11の給電ドラム21の上流側には、帯状物1をロール状に巻回する巻出しロール71が、下流側には給電ドラム21に送りだされた帯状物1の片面1aに陽極酸化を実施した後の帯状物1を、第2電解部12の給電ドラム22に、被陽極酸化面が第2の面1bとなるように導くガイドロールGが設けられており、第2電解部12の下流側には、両面陽極酸化された帯状物1を巻き取る巻取りロール72が設けられている。
On the upstream side of the
また、給電ドラム21及び給電ドラム22の近傍には、保護部材60をロール状に巻回する巻出しロール72,73が、また陽極酸化終了後に保護部材60を巻き取る巻取りロール82、83が、保護部材60によって、帯状物1の短手方向端部1tと給電ドラム表面20s(21s、22s)の帯状物1が密着しない部分とをオーバーラップできるように、帯状物1の両側にそれぞれ設けられている。
Further, in the vicinity of the
巻取りロール81,82,83にはそれぞれ駆動部(図示せず)が設けられており、給電ドラム20の周速に同期させて給電ドラム20に密着させた帯状物1と保護部材60を電解液L中で共走行させることができるようになっている。
Each of the winding rolls 81, 82, 83 is provided with a drive unit (not shown), and electrolyzes the
なお、ここでは巻取りロール81,82,83に設けられた駆動部が巻取りロールをそれぞれ駆動して、陽極酸化実施後の帯状物1および保護部材60が巻取られる態様について説明しているが、巻取りロール81,82,83は単に回転自在な構成で、帯状物1および保護部材60を送り出すだけの機能を有し、その下流にそれぞれ別の駆動部で制御された巻取りロールが配置されている構成であってもよい。なおこの構成の場合には、巻取りロール81と駆動部で制御された別の巻取りロールとの間に、陽極酸化された帯状物を水洗する水洗槽や水洗後に乾燥するための乾燥槽を設置してもよい。
In addition, the drive part provided in winding
給電ドラム20そのものは、回転軸20cを有し、単に回転自在(回転可能)な構成となっており、給電ドラム20は回転軸20cを中心として例えば、回転方向Rに回転する。
The
このため、上記で説明した駆動部を駆動することによって給電ドラム20は、回転方向Rに回転し、帯状物1の一方の面のみを電解液Lに浸漬した状態で搬送するようになっている。但し、給電ドラム20は駆動源が設けられていてそれ自身が、例えば、回転方向Rに回転するものであってもかまわない。
For this reason, by driving the drive unit described above, the
回転軸20cは、その中心軸が電解液Lの液面よりも低いことが好ましい。
It is preferable that the central axis of the
給電ドラム20の直径は生産規模と陽極酸化速度にもよるが、一般的に50cm〜500cmの範囲で適宜選択することができる。
Although the diameter of the
図2Aに示されるように、第1電解部11の給電ドラム21の表面21sにおいて、帯状物1が密着する部分は導電性材料で構成されてなり、給電ドラム21の表面21sにおいて、帯状物1が密着しない部分は非導電性材料で構成される。給電ドラム21の帯状物1が密着する導電性材料の幅W1は、必ずしも帯状物1の幅と一致させておく必要はなく、帯状物1の蛇行を許容できる限りの幅としておけばよい。導電性材料の幅は好ましくは帯状物1に対して50〜100%、さらには70〜90%とすることが望ましい。
As shown in FIG. 2A, the portion of the
図2Bに示されるように、第2電解部12の給電ドラム22の表面22sにおいて、第1電解部11において保護部材60で保護されていた帯状物1の短手方向端部1tが密着する部分を含む領域が導電性材料で形成されてなり、それ以外の部分は非導電性材料で構成される。図2Bでは、給電ドラム22における導電性材料が形成されている部分22dの幅(W2−W1)と、第1電解部11において保護部材60で保護されていた部分の幅とが略一致した態様について示してあるが、第1電解部11において保護部材60で保護されていた部分に、第2電解部12において良好に第2の面1bを陽極酸化可能な電流を通電可能であり、且つ、帯状物1の蛇行を許容できれば、22dの幅は特に制限されない。なお、図2A及び図2Bにおいて、各給電ドラムの正面図中に斜線部21dが導電性材料で形成されてなる領域、それ以外の領域21iが非導電性材料で形成されてなる領域として示してある。
2B, on the
陽極酸化は面電流密度が一般に500mA/cm2以下であるため、第1給電ドラム21の導電部分21dは、同等の面電流密度での給電が可能である材料である必要がある。一方、第2給電ドラム22の導電部分22dは、帯状物1の第2面1bのうち陽極酸化がなされる部分の幅、および、第2給電ドラム22の導電部分の幅22dによって、給電に必要な面電流密度が異なる。前者の幅をW1、後者の幅をW2−W1、陽極酸化の面電流密度をIとしたとき、第2給電ドラム22の導電部分にかかる電流密度Jは、以下の式で求められる値になる。
J=0.5×I×W1/(W2−W1)
Since the surface current density of anodic oxidation is generally 500 mA / cm 2 or less, the
J = 0.5 × I × W1 / (W2-W1)
給電ドラムの表面20sの導電部分に好適に用いられる材料としては、金属、導電性プラスチックや導電ゴム等が挙げられ、導電性プラスチックや導電ゴムは表面が軟らかく、該表面への帯状物1の密着面が損傷にくいため好ましい。導電性プラスチックや導電ゴムは、通常の汎用材料に対してカーボンを混入させることにより導電性を持たせたものを使用することができる。これらの厚さは、所望とする強度や導電性によっても異なるが0.1mmから10mm程度が好ましい。
Examples of the material suitably used for the conductive portion of the
給電ドラムの表面20sの導電部分に好適に用いられる材料が金属の場合は、電解液Lのミストにより酸化膜を形成する等して接触抵抗の経時変化が生じることがあるので、ミストを防ぐことが好ましい。
When the material suitably used for the conductive portion of the
給電ドラムの表面20sに用いられる非導電性材料としては、非導電性プラスチックや非導電ゴム等が好ましい。
As the nonconductive material used for the
上記のように、本実施形態では、好ましい態様である、給電ドラム22の表面において陽極酸化皮膜が密着する領域が非導電性材料からなる場合について説明したが、密着している陽極酸化皮膜に要求される特性と、第2電解部12での陽極酸化による該陽極酸化皮膜への影響の程度によっては、陽極酸化皮膜の密着面を導電性としてよい。
As described above, in the present embodiment, a case where the region where the anodized film is in close contact with the surface of the
しかしながら、本実施形態のように、第2電解部の給電ドラム22において、帯状物1の陽極酸化皮膜が形成されている部分が密着する部分を非導電性材料とした態様では、第1の面1aに形成された陽極酸化皮膜に、電界がかかることがなく、スパークの発生等にともなう絶縁破壊等の悪影響を防止することができる。
However, as in the present embodiment, in the aspect in which the portion where the anodized film of the
対向電極30の形状は給電ドラム20と略同芯円状の湾曲板形状であることが好ましい。また、対向電極30は、多数の貫通孔を有するものであることが好ましい。但し、対向電極30が給電ドラム20に完全に等距離の配置で電解液L中にあると、陽極酸化される帯状物が電解液Lに接液する部分および電解液Lから離液する部分において、電界集中による電流集中を生じて、陽極酸化不良の原因にもなるため、実効的な電界が小さくなるようにしておくことが好ましい。このように実効電界を小さくするには、電解液抵抗を利用することが簡便であり、接液部分におよび/または離液部分において、給電ドラムと対向電極間との距離を大きくする配置や、接液部分および/または離液部分には対向電極を設けない配置、あるいはそれらを併用した配置とすることができる。
The shape of the
図3においては、接液部分および離液部分において給電ドラム20と対向電極30間の距離を大きくする対向電極配置を示している。すなわち、給電ドラム20に支持された帯状物1が電解液Lに接液する部分における給電ドラム20と対向電極30との距離P1および帯状物1が電解液Lから離液する部分における給電ドラム20と対向電極30との距離P2を、帯状物1の電解液Lに浸液している中央部分における給電ドラム20と対向電極3との距離P3よりも大きくしている。ここで、距離P1〜P3は給電ドラム20と対向電極30とを結ぶ最短距離である。このような対向電極配置とすることにより、実効電界を小さくすることができ、陽極酸化不良の発生を抑制することができる。
FIG. 3 shows a counter electrode arrangement in which the distance between the
また、帯状物1の短手方向(回転軸方向)における陽極酸化ムラ、陽極酸化不良についても、対向電極32(30)の形状を工夫することによって、発生を抑制することができる。陽極酸化皮膜(絶縁層)は一様であることが好ましく、膜厚にムラが生じることは避けたい。
Moreover, generation | occurrence | production can also be suppressed by devising the shape of the counter electrode 32 (30) also about the anodic oxidation nonuniformity and anodic oxidation defect in the transversal direction (rotation axis direction) of the strip | belt-shaped
第2電解部12では、端部1tから給電するため、中心に近づくほど、帯状物内部の通電距離が長くなり、帯状物起因の電気抵抗が大きくなる。そのため、電圧低下が大きくなり、中心部ほど通電電流密度が小さくなる。陽極酸化皮膜の膜厚は、通電電気量にほぼ比例するため、帯状物の短手方向中心部に向かって、膜厚が薄くなることがある。その結果、帯状物1の短手方向における陽極酸化ムラや陽極酸化不良を引き起こす可能性がある。
In the
かかる陽極酸化ムラ及び不良を抑制する構成として、第2電解部12において、給電ドラム22と帯状物1の短手方向端部1tが密着する部分における給電ドラム22と対向電極32との距離Dcが、給電ドラム22の回転軸方向中心部における給電ドラム22と対向電極32との距離Dsよりも大きい態様が挙げられる(図4)。
As a configuration for suppressing such anodic oxidation unevenness and defects, the distance Dc between the
図4では、短手方向中央部から端部1tにかけて対向電極32との距離が徐々に広くなっていく構成について示してあるが、かかる態様に限られるものではない。
FIG. 4 shows a configuration in which the distance from the
陽極酸化皮膜を形成する帯状物1と、対向電極32との距離が大きいと、間に存在する電解液Lの抵抗による電圧降下がより大きくなるため、通電電流密度を小さくできる。したがって、このような形状とすることにより、帯状物1に起因する抵抗が大きい中心部ほど、電解液抵抗が下がるため、全体として、より均一な電流密度分布が得られる。すなわち、帯状物1の端手方向中心部に向かっての膜厚減少を抑制、緩和して陽極酸化ムラを低減させ、また、端部での電解集中を抑制して陽極酸化不良を低減することができる。
When the distance between the
また、陽極酸化ムラ及び不良を抑制するその他の態様としては、第2電解部12において、対向電極32の帯状物1の短手方向の幅W4が、帯状物1の保護部材60によって保護されていない部分の幅W1より小さい態様が挙げられる(図5)。
Further, as another aspect for suppressing anodic oxidation unevenness and defects, the width W4 in the short direction of the
このような形状にすることにより、電流密度が高くなりがちな帯状物1の端部1tにおいて、対向電極32との距離が長くなり、間に存在する電解液Lの抵抗による電圧降下がより大きくなるため、通電電流密度を小さくできる。したがって、上記と同様に、帯状物1の端手方向中心部に向かっての膜厚減少を抑制、緩和して陽極酸化ムラを低減させ、また、端部での電解集中を抑制して陽極酸化不良を低減することができる。
By adopting such a shape, the distance from the
保護部材60は、少なくとも電解液Lとの接触部分が非導電性となっている。図6A及び図6Bは、帯状物1の密着部分における給電ドラムのドラム半径方向の概略断面図を示す。
The
保護部材60の全てが非導電性である場合は、図6Aに示されるように、帯状物1への給電部分である短手方向端部1tにおける、給電ドラム22の導電部分22dとの接触は、給電ドラム22の表面のみである。保護部材60が電解液Lと接触する部分が非導電性である構成では、保護部材60の表面での電気化学反応の発生を抑制することができるし、本来の目的である、帯状物1の裏面への電解液Lの侵入を良好に阻止することができる。
When all of the
一方、第2電解部12においては、端部給電に用いる給電ドラムの導電部分22dとの接触面積が小さいことから、その接触面積はできるだけ大きい方が、帯状物1との接触抵抗が小さくなり、また、外乱による接触面積の変化が抑制されて連続的に安定な給電が可能になるため好ましい。
On the other hand, in the
図6Bに示すように、保護部材60の電解液Lとの接触部分が非導電性部61からなり、短手方向端部1tにおける帯状物1の端面に接触する部分等を導電性部62からなるような保護部材60とすることにより、本来の目的である、帯状物1の裏面への電解液Lの侵入を阻止すると同時に、図中矢印で示されるように、給電ドラム22から保護部材60の導電性部62を経由した帯状物1への給電が可能となるため、帯状物1への給電面積を増加させることができる。図6Bに示される態様では、図6Aの態様に比して、通電面積は略2倍程度大きくなると考えられる。また、保護部材60が電解液Lと接触する部分は、非導電性材料で構成されているため、保護部材60の表面での電気化学反応の抑制効果も有している。
As shown in FIG. 6B, the contact portion of the
保護部材60において、図6Aの保護部材60及び図6Bの非導電性部61は非導電ゴムまたは非導電ゴム等が好ましく、また導電性部62は金属であることが好ましい。保護部材60としてより好ましい構成としては、非導電ゴムまたは非導電ゴムで覆われた金属箔が挙げられる。より水密性を上げるために、帯状物1に密着する側に粘着性を有する材質を塗布したものであってもよい。
In the
給電ドラム20の直径にもよるが、共走行させる保護部材60は水密性を確保するため、張力を掛けておくことが好ましく、大径給電ドラムの場合は、鋼芯入りの非導電ゴムベルトなどをより好ましく使用することができる。
Depending on the diameter of the
陽極酸化装置10にて陽極酸化可能な金属帯状物1は、両面が陽極酸化可能であれば特に制限されず、単体金属あるいは合金からなるものであってもよいし、厚み方向に複数種の金属層が積層された複合金属帯状物であってもよい。
The
背景技術の項において述べたように、薄いあるいは単位断面積あたりの抵抗の高い金属基板では、片面のみの陽極酸化皮膜が形成されている基板は、デバイス層成膜の加熱による熱応力、あるいは陽極酸化皮膜の内部応力変化等で反りが発生しやすく、ハンドリングが難しい。従って、陽極酸化装置10は、薄いあるいは単位断面積あたりの抵抗の高い金属帯状物の陽極酸化に効果的に使用することができる。
As described in the background art section, in a thin metal substrate having a high resistance per unit cross-sectional area, a substrate on which only one side of an anodic oxide film is formed is a thermal stress due to heating of the device layer film formation or an anode Warping is likely to occur due to changes in internal stress of the oxide film, and handling is difficult. Therefore, the
帯状物1の厚みは、一般に、0.02〜0.5mmの範囲である。このような単位幅における長さあたりの抵抗が高い帯状物であっても、帯状物を給電ドラムに密着支持して、帯状物の裏面から直接給電することができるので、より高速で陽極酸化皮膜を形成することができる。
The thickness of the
陽極酸化可能な金属としては、アルミニウム、Nb、Ta、Ti等、及びこれらの合が挙げられる。例えば、アルミニウムの場合、アルミニウム合金は一般に90%以上の純度を有するものが好ましく用いられ、陽極酸化皮膜を絶縁膜として利用する場合は、金属Si粒子を析出物として含まない方が好ましい。 Examples of the metal that can be anodized include aluminum, Nb, Ta, Ti, and the like. For example, in the case of aluminum, generally an aluminum alloy having a purity of 90% or more is preferably used. When an anodized film is used as an insulating film, it is preferable not to include metal Si particles as a precipitate.
複合金属帯状物として陽極酸化可能な金属に複合させる金属は、鉄、炭素鋼、ステンレス鋼、Ti等を好ましく挙げることができ、これらの金属の帯状物の両面にAlのクラッド材を備えた複合金属帯状物は、光デバイス等の絶縁層付き基板材料として好ましい。 Preferred examples of the metal to be combined with the anodizable metal as a composite metal strip include iron, carbon steel, stainless steel, Ti and the like, and a composite having an Al clad material on both sides of these metal strips. A metal strip is preferable as a substrate material with an insulating layer for an optical device or the like.
電解液Lとしては、例えば、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、酒石酸、マロン酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、およびアミドスルホン酸等の酸またはそれらの塩の水溶液、あるいはそれらの混合液が挙げられるが、所望の品質を得るために最適なものを選べばよい。電解液の濃度、温度も適宜選択することができる。 Examples of the electrolyte L include aqueous solutions of acids such as sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, oxalic acid, tartaric acid, malonic acid, sulfamic acid, benzenesulfonic acid, and amidosulfonic acid, or a mixture thereof. However, what is necessary is just to select an optimal thing in order to obtain desired quality. The concentration and temperature of the electrolytic solution can also be appropriately selected.
さらに、対向電極30と、給電ドラム20に密着支持された帯状物1との間の隙間dにある電解液Lを、この隙間dから移動させる流通手段90が設けられている。この流通手段90は、対向電極30に設けられた導入部92と、この導入部92を介して隙間dにある電解液Lを、この隙間dから移動させる供給部91とを有する。
Further, a flow means 90 is provided for moving the electrolyte L in the gap d between the
導入部92は、電解槽40の電解液Lを隙間dに導入して、隙間dの電解液Lを隙間dから排出させるためのものである。導入部92は、例えば、対向電極30に設けられた開口部に取り付けられるノズルである。図3に示すように、導入部92は、対向電極30の最下部に、給電ドラム20の回転軸20cと平行な方向に沿って設けられる。
The
この導入部92は、電解槽40の電解液Lを隙間dに導入することができれば、特に、ノズルに限定されるものではない。
The
供給部91は、電解槽40の電解液Lを導入部92に供給し、この導入部92を介して、例えば、図2A,Bに示すように、電解槽40の電解液Lを隙間dに導入させるものである。供給部91は、電解槽40の電解液Lを導入部92に供給することができれば、特に、その構成は限定されるものではなく、隙間dの電解液Lと、電解槽40内の電解液Lとを循環させるようなものであってもよい。例えば、供給部91には、ポンプなどが用いられる。
The
流通手段90においては、供給部91により、導入部92を介して、電解槽40の電解液Lを隙間dに導入させて、例えば、図3に示すように、隙間dにある電解液Lを、給電ドラム20の周面に沿うように、帯状物1の長手方向と略平行な方向に移動させて、隙間dの第1の開口L1から電解液Lを排出させる。これにより、温度上昇した隙間dの電解液Lを、隙間dから取り除き、電解槽40内の発熱の影響のない電解液Lを隙間dに供給することができる。
In the circulation means 90, the
続いて陽極酸化装置10の動作について図1および図3を参照して説明する。まず、巻出しロール71からロール状に巻回された帯状物1を送りだして、第1電解部11の給電ドラム21(20)に密着支持させた後、ガイドロールGを経由して第2電解部12の給電ドラム22(20)に密着支持させ、巻取りロール81に巻回する。
Next, the operation of the
また、同様に、各電解部において、巻出しロール72,73からロール状に巻回された保護部材60を送りだして、給電ドラム20に密着支持させた後巻取りロール82,83に巻回する。このとき、保護部材60は、給電ドラム20に密着支持された帯状物1の短手方向端部1tと、給電ドラム20のうち帯状物1が密着しない部分とを、保護部材60によってオーバーラップするように、給電ドラム20に密着させる。
Similarly, in each electrolytic section, the
第1電解部11においては、保護部材60は、被陽極酸化面上における被覆部分が、第2電解部において該端部より給電して帯状物の第2の面を陽極酸化可能な面積を有するようにオーバーラップさせることが重要である。
In the
また、保護部材60の密着は、帯状物1の裏面への電解液の侵入を阻止することができるように充分密着させる必要がある。
Further, the
なお、第1電解部11においては、帯状物1の密着支持の際の位置決めは、給電ドラム21の導電部21dが、被陽極酸化部分の裏面に位置するように行う。また、第2電解部12においては、第1電解部11において、保護部材60で覆われて陽極酸化されずに残った部分が、給電ドラム22の導電部22dに密着するように位置決めされることが重要である。
In the
この状態としたところで、電解槽40内の電解液Lに給電ドラム20の一部、例えばドラム中心までを浸漬させる。ここで駆動部を駆動し、給電ドラム20の周速に同期させて給電ドラム20に密着させた帯状物1と保護部材60を電解液L中で共走行させ、陽極酸化装置1の電源50を入れて、給電ドラム20と対向電極30との間に電流が流れるようにする。このとき、流通手段90においては供給部91により、導入部92を介して電解槽40の電解液Lを隙間dに導入させ隙間dの電解液Lを隙間dから排出させる。
In this state, a part of the
これにより、帯状物1の給電ドラム20に密着していない表面に、それぞれ陽極酸化膜が形成される。
As a result, an anodic oxide film is formed on the surface of the
また、陽極酸化装置10は、帯状物1の短手方向の両端部1tは保護部材60によって完全に保護されているので、クラッド材の様な異種金属が接合された帯状物に陽極酸化を行う場合であっても、局部電池作用による副反応が起こることがない。そして、給電ドラム20と帯状物1との密着面側の陽極酸化皮膜形成を好適に防止することが可能となり、安定した接触抵抗により、金属基板の片面ずつに高速に、膜厚均一が高く、かつ表面状態が良好な陽極酸化皮膜を形成することができる。
Further, since both
さらには、浸入防止手段を設けることにより、電解液Lが、給電ドラム20において、帯状物1が巻き掛けられていない開口領域に流入することを防止して、給電ドラム20の変質等を抑制することができる。これにより、膜厚均一が高く、かつ表面状態が良好な陽極酸化皮膜を安定して形成することができる。
Furthermore, by providing the intrusion prevention means, the electrolytic solution L is prevented from flowing into the opening area where the belt-
図7および図8に示すように、給電ドラム20には帯状物1が内接走行する凹部(切欠け部)と保護部材60が内接走行する凹部が設けられている。図8において、W3およびD3は給電ドラム20の全幅とドラム径を、W2およびD2は保護部材60が給電ドラム20に接触する外側の幅とドラム径を、WpおよびDpは帯状物1の幅とドラム径を、W0は給電ドラムの導電材料部分の幅を示している。ドラム径の関係をD3>D2>Dpとすることにより、帯状物1とオーバーラップさせる保護部材60とはそれぞれ給電ドラム20に設けられた凹部によって蛇行が抑制され、上記ドラム幅の関係をW3>W2>Wp>W1とすることにより、保護部材60によって帯状物1は水密性よくオーバーラップされることとなり、帯状物1の裏面への電解液の侵入をより効果的に阻止することができる。なお、ここでは給電ドラム20に、帯状物1が内接走行する凹部と保護部材60が内接走行する凹部がそれぞれ設けられている態様を示したが、帯状物1が内接走行する凹部のみを設ける態様としてもよい。
As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the
陽極酸化装置10は、保護部材60を給電ドラム20に圧接するガイドローラーG2が設けられている態様としてもよい。図9および図10を用いて説明する。図9はガイドローラーG2が設けられた陽極酸化装置の一実施の形態を示す概略断面図、図10は図9のガイドローラーG2が設けられた給電ドラムの概略正面図である。図9および図10に示すように、この陽極酸化装置には、帯状物1の短手方向の両端部と帯状物1が密着しない部分とをオーバーラップする保護部材60を給電ドラム20に圧接するためのガイドローラーG2を4か所に設けている。なお、ガイドローラーG2の表面は絶縁処理がなされている。このようなガイドローラーG2を設けることにより、保護部材60によって帯状物1はより水密性よくオーバーラップされて、帯状物1の裏面(給電ドラムと密着している面)への電解液の侵入を阻止することができる。
The
なお、ここではガイドローラーG2を、給電ドラム20の電解液Lに浸漬している部分にのみ設けた態様を示しているが、ガイドローラーG2は給電ドラム20の電解液Lに浸漬していない部分にも設ける態様としてもよい。例えば、ガイドローラーG2を、給電ドラム20の電解液Lに浸漬していない部分(保護部材60の巻出し巻取りロール付近)にのみ設けても、保護部材60の蛇行を防止できるため、帯状物1と帯状物1が密着しない部分とを水密性よくオーバーラップさせることが可能である。
In addition, although the aspect which provided the guide roller G2 only in the part immersed in the electrolyte solution L of the
陽極酸化時の電源波形としては、直流の場合が一般的であるが、他にも直流を重畳させた交流波形など所望の品質を得るために最適なものを選択できる。陽極酸化時の電流密度としては、自由に選択できる。例えば、処理時間中常に一定値としてもよいし、次第に電流密度を上げていくようにしてもよい。陽極酸化時の電解方式は定電流方式であっても定電圧方式であってもよい。 As the power supply waveform at the time of anodization, a direct current is generally used, but an optimal waveform such as an alternating current waveform in which direct current is superimposed can be selected. The current density during anodization can be freely selected. For example, it may be a constant value during the processing time, or the current density may be gradually increased. The electrolytic method at the time of anodization may be a constant current method or a constant voltage method.
陽極酸化は、対向電極に対し正極性の電位とすることで酸化皮膜形成するが、対向電極の電位はグランドに対して負極性電圧を印加することが好ましい。これにより帯状物の電位をグランド電位近傍とすることができ、ロールツーロールで帯状物をハンドリングする設備全体をグランド電位にすることが可能となる。逆の場合は、設備全体をグランドに対して電位を持たせる必要があり、危険なばかりでなく、帯状物と設備の間でスパーク等の異常放電を生じ、製品不良を生じる可能性もある。 In the anodic oxidation, an oxide film is formed by setting a positive potential to the counter electrode, and it is preferable to apply a negative voltage to the ground as the potential of the counter electrode. As a result, the potential of the strip can be made close to the ground potential, and the entire facility for handling the strip by roll-to-roll can be set to the ground potential. In the opposite case, it is necessary to make the entire facility have a potential with respect to the ground, which is not only dangerous, but also an abnormal discharge such as a spark between the strip and the facility, which may cause a product defect.
とりわけ、帯状物をグランド電位に一致させ、電解用電源の正極及び負極出力共に、グランドに対し絶縁出力とすることがより好ましい。これにより、電解槽以外のロールツーロール部分で帯状物と設備の異常放電を完全に防止することができる。これを模式的に示したのが、図11である。帯状物1をグランド電位に一致させるには、電解槽40以外のロールツーロール部分に、少なくとも1つの導電性ロールG3を置き、そのロールを電気的にグランド接続することにより可能である。
In particular, it is more preferable that the strip is made to coincide with the ground potential, and both the positive electrode and the negative electrode output of the electrolysis power supply have an insulating output with respect to the ground. Thereby, the abnormal discharge of a strip | belt-shaped object and an installation can be prevented completely in roll-to-roll parts other than an electrolytic cell. This is schematically shown in FIG. In order to make the
さらに、電解方式(給電ドラムと対向電極との間に電流を流す方式)が定電流方式若しくは定電圧方式の場合は、グランド電位に対する給電ドラムの電圧を監視することが好ましい。これにより、前述の保護部材の水密性が一時的に低下してリーク電流を生じたり、帯状物と給電ドラムの接触抵抗が変化したりするような、帯状物上の陽極酸化皮膜の長手方向の品質変動要因を監視することができる。 Furthermore, when the electrolysis method (the method in which a current flows between the power supply drum and the counter electrode) is a constant current method or a constant voltage method, it is preferable to monitor the voltage of the power supply drum with respect to the ground potential. As a result, the watertightness of the protective member described above is temporarily reduced to cause a leakage current, or the contact resistance between the belt and the power supply drum is changed. Quality fluctuation factors can be monitored.
陽極酸化処理の前段階において、帯状物は通常、洗浄処理が施される。この洗浄処理はアルミニウム表面の汚れを除去するためであり、簡便には自然酸化皮膜を溶解させつつ汚れを除去する効果をもつアルカリ溶液に浸漬する等の公知の方法が用いられる。また必要に応じて、粗面化処理を施しても良い。この粗面化処理は、陽極酸化皮膜の表面に凹凸を設けることにより、その上に設ける層との密着性を向上させるためのもので、機械的粗面化法、化学的粗面化法、電気化学的粗面化法又はそれらを組み合わせた公知の方法により行われる。本発明の陽極酸化装置においても、このような前処理を行う前処理槽と、前処理液を洗浄除去する水洗槽を巻出しロール71の上流等に設けてもよい。
In the previous stage of the anodizing treatment, the strip is usually subjected to a washing treatment. This cleaning treatment is for removing dirt on the aluminum surface, and a known method such as immersing in an alkaline solution having an effect of removing dirt while dissolving the natural oxide film is used. Moreover, you may perform a roughening process as needed. This roughening treatment is for improving the adhesion with the layer provided on the surface of the anodic oxide film by providing irregularities on the surface, mechanical roughening method, chemical roughening method, It is carried out by an electrochemical roughening method or a known method combining them. Also in the anodizing apparatus of the present invention, a pretreatment tank for performing such pretreatment and a water washing tank for washing and removing the pretreatment liquid may be provided upstream of the unwinding
一方、陽極酸化処理後のAAO膜が形成された帯状物は、通常、電解液を洗浄除去する水洗層を経過した後に、乾燥処理が施される。
以上のように、陽極酸化装置10は構成されている。
On the other hand, the band-like material on which the AAO film after the anodizing treatment is formed is usually subjected to a drying treatment after passing through a washing layer for washing and removing the electrolytic solution.
As described above, the
陽極酸化装置10は、帯状物1の第1の面1aを陽極酸化する第1電解部11と、帯状物1の第2の面1bを陽極酸化する第2電解部12とを有し、第1電解部11及び第2電解部12において、帯状物1の被陽極酸化面と反対側の面を密着支持可能であり、且つ、該面から帯状物1に給電する給電ドラム20を用いて第1の面1a及び第2の面1bを陽極酸化するものであり、少なくとも電解液Lに浸漬されている給電ドラム20に密着支持された帯上物1の短手方向端部1tと、給電ドラム表面20sの帯状物が密着しない部分とをオーバーラップして被覆してなり、該端部1tを電解液から保護し、且つ、少なくとも電解液に接する部分が非導電性である保護部材60とを有し、第1電解部11の給電ドラム21は、帯状物1が密着する部分21dが導電性材料で形成されてなり、第2電解部の給電ドラム22は、第1電解部において保部材で保護されていた帯状物の短手方向端部が密着する部分22dが導電性材料で形成されてなる。かかる構成によれば、第1電解部11において保護部材により被覆されたことにより陽極酸化されずに残った、帯状物の短手方向端部を、第2電解部12における給電部として利用することができる。
The
更に、陽極酸化装置10は、帯上物1の短手方向端部1tと、給電ドラム表面20sの帯状物が密着しない部分とをオーバーラップして被覆してなり、該端部を電解液Lから保護する保護部材60を備えていることから、陽極酸化時に帯状物1の短手方向端部1tが電解液Lに触れることを防ぎ、且つ、給電ドラムと帯上物との間への電解液の浸入を防ぐことかできるので、安定した接触抵抗により、帯状物の第1の面1aに、膜厚均一が高く、かつ表面状態が良好な陽極酸化皮膜を形成することができる。
Further, the
また、第1電解部11及び第2電解部12において、帯状物1は給電ドラムに密着支持されているため、帯状物の裏面から直接給電することができるので、電圧降下や発熱を無視できるレベルにまで低下させることが可能となり、ライン速度を上げることができるため、単位幅における長さあたりの抵抗が高い帯状物であっても、高速で膜厚均一が高く、かつ表面状態が良好な陽極酸化皮膜を形成することができる。
Moreover, in the
さらに、第2電解部の給電ドラム22において、帯状物1の陽極酸化皮膜が形成されている部分が密着する部分を非導電性材料とした態様では、第1の面に形成された陽極酸化皮膜に、電界がかかることがなく、スパークの発生等にともなう絶縁破壊等の悪影響を防止することができる。
Furthermore, in the aspect which made the part which the part in which the anodic oxide film of the strip | belt-shaped
陽極酸化装置10を用いることにより、帯状物1の第1の面1aを陽極酸化する際に、帯状物1の長手方向に、連続的に、陽極酸化皮膜と、陽極酸化されていない部分を形成し、第2の面を陽極酸化する際に、該第1の面の該陽極酸化されていない部分を介して給電し、第2の面に陽極酸化皮膜を形成することにより、薄いあるいは単位断面積あたりの抵抗の高い金属基板の両面に陽極酸化皮膜を備えた絶縁層付き金属基板を製造することができる。
By using the
上記陽極酸化装置10を複数備えた連続陽極酸化装置100を図12に示す。連続陽極酸化装置100は、第1電解部11−1,第1電解部11−2,第2電解部12−1,第2電解部12−2を4つ直列に配置した構成となっている。連続陽極酸化装置100のように複数の第1電解部11及び第2電解部12を備えた態様では、同種の電解部を直列に配置させる方式が好ましい。
A
図12に示されるように、第1電解部11(11−2)と、第2電解部12(12−1)との間には、水洗等の洗浄工程を含んでいてもよい。第1電解部で第1の面1aを陽極酸化した直後には、帯状物表面には電解液、または電解液由来の固形物等が付着している。特に、第1の面1aのうち、陽極酸化されなかった部分にこれらが付着した状態のまま、第2電解部12(12−1,12−2)において、この部分から給電を行うことは、接触抵抗の増大、副反応の発生、漏電等の不具合が生じるおそれがあるため、水洗等によって、あらかじめ除去しておくことが好ましい。
As FIG. 12 shows, washing | cleaning processes, such as water washing, may be included between the 1st electrolysis part 11 (11-2) and the 2nd electrolysis part 12 (12-1). Immediately after the
図12において、帯状物1は巻出しロール71から送りだされて第1電解部11−1,11−2、第2電解部12−1,12−2の間をガイドロールGを経由して巻取りロール81に巻き取られるように構成され、保護部材60は、各電解部ごとに、巻出しロール72−1,72−2,73−1,73−2から送りだされて巻取りロール82−1,82−2,83−1,83−2に巻き取られるように構成されている。なお、保護部材60についても、各電解部毎に巻き取る態様ではなく、全電解部にて保護部材60を一括して用いる態様としてもよい。
In FIG. 12, the
図示していないが、巻出しロール71とガイドロールGの間には帯状物1を前処理するための前処理層を、また、水洗槽の後には乾燥するための乾燥槽13を設置してもよい。
Although not shown, a pretreatment layer for pretreating the
アルミニウムの陽極酸化は電解液と電解条件にもよるが、電解酸化のクーロン効率は3C/(cm2・μm)程度であり、面電流密度100mA/cm2の通電電流あたりで2μm/min程度の形成速度となる。このとき、面電流密度をD1(mA/cm2)、電解時間をT(min)、必要なAAO膜の厚さをH(μm)とすると、T=50×H/D1(min)となる。また、形成速度をSとすると、S=0.02×D1なので、T=H/Sとなる。帯状物の電解液浸漬長をL(m)、帯状物の走行速度をLS(m/min)とすると、LS=L/T=0.02×L×D1/H=L×S/Hであり、走行速度LSはLとD1またはSに比例し、Hに反比例することとなる。 Although the anodic oxidation of aluminum depends on the electrolytic solution and the electrolysis conditions, the Coulomb efficiency of electrolytic oxidation is about 3 C / (cm 2 · μm), and about 2 μm / min per energization current with a surface current density of 100 mA / cm 2 . It becomes the formation speed. At this time, assuming that the surface current density is D1 (mA / cm 2 ), the electrolysis time is T (min), and the necessary AAO film thickness is H (μm), T = 50 × H / D1 (min). . If the formation speed is S, S = 0.02 × D1, and therefore T = H / S. Assuming that the electrolyte immersion length of the strip is L (m) and the travel speed of the strip is LS (m / min), LS = L / T = 0.02 × L × D1 / H = L × S / H Yes, the traveling speed LS is proportional to L and D1 or S, and inversely proportional to H.
図13に、AAO厚さHを10μmとした場合の走行速度とAAO形成速度の関係を示したグラフを示す。図中の(a)、(b)、(c)は、各々電解槽長Lが5、10、15mの場合である。走行速度LSは、AAO形成速度Sに比例して大きくすることができる。本発明の場合、電解槽長Lは給電ドラムが電解液に浸漬している距離である。例えば、第1電解部11の給電ドラム21の直径が3m程度の場合、ドラム中心より少し大きく浸漬させると、電解槽長は5mとすることができる。AAO膜は片面にのみ形成され、もう片面は金属のままなので、引続き同様のドラム給電で陽極酸化することが可能である。従って、この電解槽を直列にN個配置すれば、走行速度をN倍とすることが可能となる。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the traveling speed and the AAO formation speed when the AAO thickness H is 10 μm. (A), (b), and (c) in the figure are cases where the electrolytic cell length L is 5, 10, and 15 m, respectively. The traveling speed LS can be increased in proportion to the AAO formation speed S. In the case of the present invention, the electrolytic cell length L is the distance at which the power supply drum is immersed in the electrolytic solution. For example, when the diameter of the
一方、第2電解部12の給電ドラム22についても、第2給電ドラム22の直径が3m程度の場合、ドラム中心より少し大きく浸漬させると、電解槽長は5mとすることができる。端部から給電されるため、引続き同様のドラム給電で陽極酸化することが可能である。従って、この電解槽を直列にそれぞれN個ずつ配置すれば、走行速度をN倍とすることが可能となる。
On the other hand, when the diameter of the second
従来の帯状物を全浸漬する方式の電解装置においては、前述の通り、給電部分から電解槽にかけての帯状物の走行方向に電解電流を流す必要がある。このとき、帯状物の幅1cmあたりの走行方向に流れる電解電流をD2(A/cm)とすると、単位時間に電解槽に浸漬する帯状物面積に必要厚さ分のAAOを成長させるのに必要な電流は、走行速度LS(m/min)とAAO厚さH(μm)、及びクーロン効率3C/(cm2・μm)から、D2=LS×H×[クーロン効率]×100/60=5×LS×Hとなる。従って、D2は、AAO形成速度や電解槽長によらず走行速度とAAO厚さに比例した電流となる。図13の右の縦軸に示した値は、AAO厚さ10μmの場合なので、左の縦軸LSに対して、D2=50×LSとなる。 In the conventional electrolyzer that immerses the entire strip, it is necessary to pass an electrolytic current in the running direction of the strip from the feeding portion to the electrolytic cell as described above. At this time, when the electrolytic current flowing in the running direction per 1 cm width of the strip is D2 (A / cm), it is necessary to grow AAO of the necessary thickness on the strip area immersed in the electrolytic cell per unit time. Current is calculated from D2 = LS × H × [Coulomb efficiency] × 100/60 = 5 from the traveling speed LS (m / min), the AAO thickness H (μm), and the Coulomb efficiency 3 C / (cm 2 · μm). × LS × H. Therefore, D2 becomes a current proportional to the traveling speed and the AAO thickness regardless of the AAO formation speed and the electrolytic cell length. Since the value shown on the right vertical axis in FIG. 13 is an AAO thickness of 10 μm, D2 = 50 × LS with respect to the left vertical axis LS.
一方、帯状物の給電部分から電解槽にかけて流す電流には上限があり、アルミニウム箔が100μmでは、水冷シャワー等で充分冷却したとしても、150A/cmを超えるとアルミニウムの抵抗によるIR発熱により、熱暴走を生じ、溶断する危険性が高まる。従って、図13においてどの様な形成速度や電解槽長で電解するにせよ、幅方向の電解電流は150A/cm以下、即ち走行速度3m/min以下とする必要がある。帯状物のIR発熱と溶断限界電流は、単位断面積あたりの抵抗によって決まるので、薄いアルミニウム箔ほど幅1cmあたりの限界電流は小さくなる。また、鉄鋼、ステンレス及びTi等の高強度ではあるが高抵抗の金属と薄いアルミニウムとを複合したクラッド材では、同様に限界電流は小さくなり、走行速度も小さくする必要がある。 On the other hand, there is an upper limit to the current that flows from the feeding portion of the strip to the electrolytic cell. When the aluminum foil is 100 μm, even if it is sufficiently cooled by a water-cooled shower or the like, if it exceeds 150 A / cm, it is heated due to IR heat generation due to the resistance of aluminum. Runaway and increased risk of fusing. Therefore, regardless of the formation speed and electrolytic cell length in FIG. 13, the electrolysis current in the width direction needs to be 150 A / cm or less, that is, the traveling speed is 3 m / min or less. Since the IR heat generation and fusing limit current of the strip are determined by the resistance per unit cross-sectional area, the limit current per 1 cm width becomes smaller as the aluminum foil becomes thinner. Further, in a clad material in which a high-strength but high-resistance metal such as steel, stainless steel, and Ti is combined with thin aluminum, the limit current is similarly reduced, and the traveling speed needs to be reduced.
1 帯状物
1a 第1の面
1b 第2の面
1t 帯状物の短手方向端部
11,11−1,11−2 第1電解部
12,12−1,12−2 第2電解部
20,21,22 給電ドラム
20s,21s、22s 給電ドラム表面
21d 第1電解部の給電ドラムにおいて帯状物密着する部分
22d 第2電解部の給電ドラムにおいて第1電解部で保護部材で保護されていた短手方向端部が密着する部分
30,31,32 対向電極
40 電解槽
50 電源
60 保護部材
10,100 陽極酸化装置
90 流通手段
91 供給部
92 導入部
L 電解液
G ガイドローラー
G2 圧接用ガイドローラー
Dc 給電ドラムの回転軸方向中心部における給電ドラムと対向電極との距離
Ds 短手方向端部が密着する部分における給電ドラムと対向電極との距離
W1 帯状物の保護部材によって保護されていない部分の幅
W4 対向電極の帯状物の短手方向の幅
DESCRIPTION OF
Claims (19)
前記帯状物の第1の面を陽極酸化する第1電解部と、前記第1の面に陽極酸化皮膜が形成された前記帯状物の第2の面を陽極酸化する第2電解部とを有し、
前記第1電解部及び前記第2電解部は、前記帯状物の被陽極酸化面と反対側の面を密着支持可能であり、且つ、該面から前記帯状物に給電する給電ドラムと、
該給電ドラムに対向して設けられた対向電極と、
前記帯状物を密着支持した前記給電ドラムの一部と前記対向電極とを浸漬する電解液を貯留した電解槽と、
少なくとも前記電解液に浸漬されている前記給電ドラムに密着支持された前記帯上物の短手方向端部と、前記給電ドラム表面の前記帯状物が密着しない部分とをオーバーラップして被覆してなり、該端部を前記電解液から保護し、且つ、少なくとも前記電解液に接する部分が非導電性である保護部材とを有し、
前記第1電解部の前記給電ドラムは、前記帯状物が密着する部分が導電性材料で形成されてなり、前記第2電解部の前記給電ドラムは、前記第1電解部において前記保護部材で保護されていた前記帯状物の前記短手方向端部が密着する部分が導電性材料で形成されてなることを特徴とする陽極酸化装置。 An anodizing device for anodizing both sides of a metal strip that is an anodizable metal on both sides,
A first electrolysis unit for anodizing the first surface of the strip, and a second electrolysis unit for anodizing the second surface of the strip with the anodized film formed on the first surface. And
The first electrolysis unit and the second electrolysis unit are capable of closely supporting a surface opposite to the anodized surface of the strip, and feeding a power drum to feed the strip from the surface;
A counter electrode provided to face the power supply drum;
An electrolytic cell storing an electrolytic solution for immersing a part of the power supply drum and the counter electrode that tightly supports the belt-like object; and
At least a short-side end portion of the on-band object that is tightly supported by the power supply drum immersed in the electrolytic solution and a portion of the surface of the power supply drum where the belt-shaped object does not adhere are overlapped and covered. The end portion is protected from the electrolytic solution, and at least a portion in contact with the electrolytic solution has a non-conductive protective member,
The power supply drum of the first electrolysis unit is formed of a conductive material at a portion where the belt-like object is in close contact, and the power supply drum of the second electrolysis unit is protected by the protective member in the first electrolysis unit. An anodic oxidation apparatus characterized in that a portion where the end in the short-side direction of the belt-like material that has been formed is in close contact is formed of a conductive material.
前記帯状物の第1の面を陽極酸化する際に、帯状物の長手方向に、連続的に、陽極酸化皮膜と、陽極酸化されていない部分を形成し、
第2の面を陽極酸化する際に、該第1の面の該陽極酸化されていない部分を介して給電し、第2の面に陽極酸化皮膜を形成することを特徴とする陽極酸化皮膜付き金属基板の製造方法。 A method for producing a metal substrate with an anodized film, in which both sides of a metal strip that is an anodizable metal on both sides are anodized,
When anodizing the first surface of the strip, continuously forming an anodized film and an anodized portion in the longitudinal direction of the strip,
When anodizing the second surface, power is supplied through the non-anodized portion of the first surface to form an anodized film on the second surface. A method for manufacturing a metal substrate.
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