JP7005558B2

JP7005558B2 - 金属箔製造装置

Info

Publication number: JP7005558B2
Application number: JP2019108081A
Authority: JP
Inventors: 祥吾仲谷; 信幸八幡
Original assignee: 日鉄工材株式会社
Priority date: 2019-06-10
Filing date: 2019-06-10
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2039-06-10
Also published as: KR20200141369A; JP2020200505A; KR102463980B1; TW202045775A; CN112064066B; TWI771606B; CN112064066A

Description

本発明は、例えば銅箔や銀箔などの金属箔を製造する金属箔製造装置に関するものである。

従来、例えば特許文献１に開示されるような、電解液が溜められる電解槽と、一部が電解液に浸漬するように電解槽内に設けられる電着ドラム（陰極）と、この電着ドラムの外周面と所定間隔をおいて対向状態に設けられ電解液に浸漬する電極板（陽極）とを有し、電着ドラムと電極板との間に電圧を印加することで電着ドラムの外周面に金属箔を電着生成するように構成される金属箔製造装置が知られている。

上記のように構成される金属箔製造装置の電極板は、一般的には金属板材を凹湾曲状に曲成して形成され、変形防止のため表面が同様の凹湾曲状に形成される電極板支持体に止着される構成とされている。

特開２００４－３３２１０２号公報

従来、この電極板を電極板支持体に止着する際、ビスやボルトなどの金属製の止着部材を用いて電極板の幅方向端部などを電極板支持体に止着する構成が一般的であった。

しかしながら、上記の止着構成では、電極板の表面において局所的に止着部材が設けられることになり、この止着部材が設けられた電極板の幅方向端部付近に電流が集中し、電極間（陰極と陽極との間、すなわち電着ドラムと電極板との間）の電流分布の均一性が低下するため、生成される金属箔の厚さにムラが生じる可能性がある。

さらに、この電極板を電極板支持体に止着する止着部材の頭部が電極板の表面から突出した状態にあるため、この止着部材の頭部が電極板表面に沿って流れる電解液の流れを阻害し、電解液の流れが不均一になり、やはり生成される金属箔の厚さにムラが生じる可能性がある。

本発明は、上述のような現状に鑑みなされたものであり、電極板表面に局所的な電流集中が生じたり電解液の流れが阻害されたりすることがなく、均一な厚さの金属箔を生成することができる実用的な金属箔製造装置を提供することを目的とする。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

回転自在に設けられる電着ドラム１と、この電着ドラム１の外周面と対向するように配される電極体２とを備え、前記電着ドラム１と前記電極体２との間に電解液３を供給して金属箔を生成する金属箔製造装置であって、前記電極体２は前記電着ドラム１の外周面に沿った凹湾曲形状に形成され前記電着ドラム１の外周面と対向する電極板４及び該電極板４を支持する電極板支持体５で構成されており、前記電極板４は絶縁性を有する押さえ部材６及び止着部材７により前記電極板支持体５に止着され、更に、前記押さえ部材６及び前記止着部材７は前記電極板４の表面から突出しないように構成されていることを特徴とする金属箔製造装置に係るものである。

また、請求項１記載の金属箔製造装置において、前記電極板４には凹部８が設けられ、この凹部８の底が前記電極板支持体５に接地するように構成され、この凹部８内において前記押さえ部材６及び前記止着部材７により前記電極板４が前記電極板支持体５に止着されていることを特徴とする金属箔製造装置に係るものである。

また、請求項１記載の金属箔製造装置において、前記電極板４と前記電極板支持体５との間には空隙９が形成され、更に、前記電極板４の任意の箇所には凹部８が設けられ、この凹部８の底は前記電極板支持体５と接地するように構成され、この凹部８内において前記押さえ部材６及び前記止着部材７により前記電極板４が前記電極板支持体５に止着されていることを特徴とする金属箔製造装置に係るものである。

また、請求項３記載の金属箔製造装置において、前記空隙９内には前記電極板４を支持する適宜な支持部材10が設けられていることを特徴とする金属箔製造装置に係るものである。

また、請求項２～４いずれか１項に記載の金属箔製造装置において、前記凹部８は前記電極板４の湾曲方向と直交する電極板幅方向に延設され、その長さは少なくとも前記電着ドラム１の幅と同等の長さに設定されていることを特徴とする金属箔製造装置に係るものである。

また、請求項２～５いずれか１項に記載の金属箔製造装置において、前記凹部８は前記電極板４を折曲して形成されていることを特徴とする金属箔製造装置に係るものである。

また、請求項２～６いずれか１項に記載の金属箔製造装置において、前記凹部８は前記電極板４の湾曲方向と直交する電極板幅方向にこの電極板４を横断するように一直線状に設けられていることを特徴とする金属箔製造装置に係るものである。

また、請求項２～７いずれか１項に記載の金属箔製造装置において、前記凹部８には帯状の前記押さえ部材６が嵌合され、前記止着部材７はこの押さえ部材６を貫通して前記電極板支持体５に止着されていることを特徴とする金属箔製造装置に係るものである。

また、請求項２～８いずれか１項に記載の金属箔製造装置において、前記電極板４は複数の分割体11からなり、各分割体11はその両側にＬ字部11ａが折曲形成されており、前記凹部８は隣接する前記分割体11のＬ字部11ａを突き合わせることで構成されるものであることを特徴とする金属箔製造装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、電極板表面に局所的な電流集中が生じたり電解液の流れが阻害されたりすることがなく、均一な厚さの金属箔を生成することができる金属箔製造装置となる。

本実施例を示す概略説明正断面図である。本実施例の電極体（片側）を示す斜視図である。本実施例の電極体を示す説明分解斜視図である。本実施例の電極体の要部を示す正断面図である。本実施例の電極板支持体に分割体を並設した状態を示す斜視図である。本実施例の別構成例を示す概略説明正断面図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

本発明は、電極板４が絶縁性を有する押さえ部材６及び止着部材７により電極板支持体５に止着されているから、この押さえ部材６及び止着部材７に電流の集中が生じない。さらに、本発明は、電極板４を電極板支持体５に止着している押さえ部材６及び止着部材７が電極板４の表面から突出していないから、電極板４表面に沿って流れる電解液３の流れが阻害されない。

しかも、本発明は押さえ部材６を併用しているから、少ない止着部材７で強固に且つ均一に電極板４を電極板支持体５に止着することができる。

したがって、本発明は、電極板４表面に局所的な電流集中が生じたり電解液３の流れが阻害されたり電極板４が変形したりすることがなく、均一な厚さの金属箔を生成することができる実用的な金属箔製造装置となる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、回転自在に設けられる電着ドラム１と、この電着ドラム１の外周面と対向するように配される電極体２とを備え、前記電着ドラム１と前記電極体２との間に電解液３を供給して金属箔を生成する金属箔製造装置であって、前記電極体２は前記電着ドラム１の外周面に沿った凹湾曲形状に形成され前記電着ドラム１の外周面と対向する電極板４及び該電極板４を支持する電極板支持体５で構成されており、前記電極板４は絶縁性を有する押さえ部材６及び止着部材７により前記電極板支持体５に止着され、更に、前記押さえ部材６及び前記止着部材７は前記電極板４の表面から突出しないように構成されているものである。

具体的には、本実施例は、図１に示すように、本体12内に設けられる電着ドラム１（陰極）と、この電着ドラム１の下方側の左右両側に夫々対向状態に左右一対に設けられこの電着ドラム１の外周面と所定間隔で対向するように本体12内に設けられる電極体２（陽極）と、電着ドラム１と電極体２との間に電解液３を供給する電解液供給部13とを備え、電解液供給部13を通じて電着ドラム１と電極体２（電極板４）との間に電解液３を供給すると共にこの電着ドラム１と電極体２（電極板４）との間に電圧を印加することで電着ドラム１の外周面に金属箔を電着生成（めっき）するように構成されている。

図１において、符号14は電着ドラム１の回転軸、符号15は電極体２（電極板４が止着された電極板支持体５）を支持する支持体、符号16は電解液３を回収する電解液回収部である。また、本実施例は、図１に示す構成各部において、電極体２を除く構成各部（本体12（電解液回収部16含む）、電着ドラム１、支持体15及び電解液供給部13）は公知の構成（構造）のものが採用されている。なお、電極体２を除く構成各部は、例えば図６に示すような電着ドラム１と電極体２が電解槽19に浸漬される従来構造のものでも良いことは勿論である。

以下、本実施例の電極体２について詳述する。

本実施例の電極体２は、前述したように、電着ドラム１の外周面に沿った凹湾曲形状に形成され電着ドラム１の外周面と対向する電極板４とこの電極板４を支持する電極板支持体５とで構成され、電着ドラム１の下側の左右両側に夫々対向状態に左右一対に設けられている。

この電極体２を構成する電極板４は、チタン製の薄板状体からなり、電着ドラム１の下側左右半分に相当する１／４円弧状の凹湾曲形状に形成されている。

また、電極板４は表面の任意の位置に複数の凹部８を有し、この凹部８の底が電極板支持体５に接地する接地部となる構成とされている。

また、電極板４はこの凹部８内において押さえ部材６及び止着部材７（例えばビスやボルトなど）により電極板支持体５に止着される構成とされている。

この凹部８は電極板４を電極板支持体５に止着した状態の押さえ部材６及び止着部材７の頭部７ａが電極板表面から突出しない深さに設定されて、電極板４の幅方向にして少なくとも電着ドラム１の幅と同等の長さを有する凹溝状に形成されている。

具体的には、凹部８は電極板４を折曲して形成され、電極板４の湾曲方向と直交する電極板幅方向にこの電極板４を横断するように一直線状に形成され、電極板４の湾曲方向に間隔をおいて並設され、この凹部８間には電極面部４ａが配設されている。

なお、凹部８は上記構成に限定されるものではなく、電極板４の任意の位置に任意の形状（平面視円形或いは矩形）でも良く、また、折曲形成に限らずプレス成形でも良い。

また、電極面部４ａは凹部８の底よりも上方に位置し電極板支持体５との間に空隙９が形成されるように設けられている。

すなわち、本実施例においては、電極板４は凹部８とこの凹部８に対して凸部に形成される電極面部４ａとが湾曲方向に交互配設されてなる側面視凹凸形状に構成されている。

また、この空隙９には電極板４（電極面部４ａ）を支持する支持部材10が設けられ、電極板４（電極面部４ａ）はこの支持部材10に支持されることで凹み変形が防止され滑らかな湾曲面が保持されるように構成されている。

この支持部材10は合成樹脂製（例えばナイロン、ＰＥＥＫ、ＰＶＣなど）の帯状板からなり電極板４（電極面部４ａ）の湾曲方向と直交する電極板幅方向に延設されている。

具体的には、本実施例においては、支持部材10は図示するように空隙９内に間隔をおいて並設され、ビスやボルトなどの止着部材17により電極板支持体５に止着されている。

また、本実施例においては、電極板４をやや強めにＲ曲げしこの支持部材10の高さにより電極板４のＲ公差を調整するように構成されている。

また、電極板４は一枚の板材からなるものとしても良いし複数の分割体11を並設して形成されるものとしても良く、本実施例においては後者の複数の分割体11により形成されるものが採用されている。

この分割体11は電極板４の湾曲方向と直交する電極板幅方向に長い横長板状に形成され、電極板支持体５上にこの電極板支持体５の湾曲方向に所定間隔をおいて並設され電極板４を形成するように構成されている。

具体的には、分割体11は湾曲方向両側となる両長辺部にＬ字部11ａが相互に背向状態となるようにして折曲形成されている。

すなわち、本実施例の電極板４は、電極板支持体５上にこの電極板支持体５の湾曲方向に所定間隔をおいて分割体11が並設されることで形成され、また、この電極板支持体５上に並設される分割体11の隣接するＬ字部11ａが付き合わさることで凹部８が形成される構成とされている。

そして、この複数の分割体11により形成される各電極板４は、凹部８内に嵌合される帯状の押さえ部材６を止着部材７により電極板支持体５に止着することにより、凹部８の底となるＬ字部11ａの水平部がこの押さえ部材６により押さえ固定され、電極板支持体５に止着固定される構成とされている。

本実施例においては、この電極板４を電極板支持体５に止着する止着部材７及び押さえ部材６は夫々絶縁性を有するものが採用されている。

具体的には、止着部材７は合成樹脂製の雄ネジ７が採用され、本実施例においてはＰＥＥＫ樹脂製の雄ネジ７が採用されている。

また、押さえ部材６も止着部材７（雄ネジ７）と同様、合成樹脂製（ＰＥＥＫ樹脂製）であり、凹部８の断面形状とほぼ合致する断面形状の帯状板に形成されている。

具体的には、押さえ部材６は凹部８から突出しない高さ（凹部８に嵌合せしめられた際に電極面部４ａと面一となる高さ）に設定され、長手方向に所定間隔をおいて雄ネジ７を貫挿する貫挿孔６ａが穿孔され、さらに、この貫通孔６ａの上部には雄ネジ７の頭部７ａを収納するネジ頭部収納部６ｂが形成されている。

すなわち、本実施例は電極板４の凹部８に押さえ部材６を嵌合せしめこれを雄ネジ７で止着し電極板４を電極板支持体５に固定した際、雄ネジ７の頭部７ａが押さえ部材６のネジ頭部収納部６ｂに収納されてこの押さえ部材６の上面と面一となり、さらに押さえ部材６が電極板４の電極面部４ａと面一となるように設けられ、したがって、この電極板４表面上に突出するものがなく、電極板４表面が滑らかな凹湾曲表面状態となるように構成されている。

なお、本実施例においては上述したように押さえ部材６及び止着部材７（雄ネジ７）により電極板４（分割体11）が電極板支持体５に止着される構成であるが、押さえ部材６を用いない構成、すなわち絶縁性を有する止着部材７（雄ネジ７）の頭部７ａを適宜な大きさとし、且つこの頭部７ａを電極板４表面から突出しないように設けることで押さえ部材６を省略した構成とすることも可能である。

また、上述のように構成される電極板４が止着固定される電極板支持体５は電極板４と同様、チタン製であり、電着ドラム１の下側左右半分に相当する１／４円弧状の凹湾曲形状に形成されている。

また、電極板支持体５は表面に前述した支持部材10が所定位置に設けられ、さらに所定箇所に電極板４（押さえ部材６）を止着する雄ネジ７を螺着するネジ穴18がこの電極板支持体５に非貫通状態に設けられている。

具体的には、ネジ穴18はこの電極板支持体５上に並設される分割体11の各隣接するＬ字部11ａの対向間隙に沿って一直線上に設けられている。

また、以上のように構成される本実施例の電極体２は以下のようにして形成される。

電極板支持体５上に所定間隔をおいてこの電極板支持体５の湾曲方向に分割体11を並設する。

次に、隣接する分割体11の対向するＬ字部11ａによって形成される凹部８に押さえ部材６を嵌合しこの押さえ部材６で各Ｌ字部11ａの水平部を電極板支持体５とで挟み込む。

次に、押さえ部材６に設けられる各貫挿孔６ａに雄ネジ７を貫通させ電極板支持体５の対向するＬ字部11ａの水平部間に設けられるネジ穴18に雄ネジ７を螺着し押さえ部材６を電極板支持体５に止着する。

これにより分割体11のＬ字部11ａの水平部が押さえ部材６に押さえ固定され、電極板支持体５上に分割体11が止着され電極板４が形成され、電極体２が形成される。

また、このような電極体２を備える本実施例の金属箔製造装置は、電極板４を電極板支持体５に止着する止着部材７（雄ネジ７）及び押さえ部材６が絶縁性を有するものであるから、この止着部材７及び押さえ部材６に局所的な電流の集中が生じない。

さらに、上記止着部材７及び押さえ部材６が電極板４に形成される凹部８に収納され電極板４表面と面一状態に設けられるから、電極板４表面に凹凸が殆どなく滑らかな表面状態になり、電極板４の表面に沿って電解液３が円滑に流動する。

本実施例は以上のように構成したから、電極板４表面に局所的な電流集中が生じたり電解液３の流れが阻害されたりすることがなく、均一な厚さの金属箔を生成することができ、しかも、押さえ部材６を併用しているから、少ない止着部材７で強固に且つ均一に電極板４を電極板支持体５に止着することができる。

また、本実施例は電極板４（分割体11）を電極板支持体５に止着する雄ネジ７を螺着するネジ穴18が電極板支持体５を貫通していないから、ネジ穴18を通じて電解液３が電極板支持体５の裏面側に漏れ出てしまう問題が生じない。

さらに、電極板４の電極板支持体５との接地部、すなわち分割体11のＬ字部11ａの水平部が全域に亘って押さえ部材６により電極板支持体５に密着固定されるから、電極板４の裏面側に電解液３が浸入してしまうことによる不具合が生じない。

このように電極板４や電極板支持体５の表裏間で電解液３の行き来が生じないから、電着ドラム１と電極体２（電極板４）間の電解液３の濃度が安定し均一な反応が行われると共に、本実施例のように電極体２が電解槽を兼ねる構造である場合、給電装置を電極体２（電極板支持体５）の裏面に取り付けることができ、コンパクトな装置構成とすることができる。

しかも、上記のように各分割体11のＬ字部11ａの水平部を押さえ部材６で押さえ固定する構成とされるから、電極板４（分割体11）に止着部材７（雄ネジ７）が貫通しておらず、よって、止着部材７を一々外さなくても緩めるだけで分割体11を電極板支持体５から取り外すことができ、メンテナンス性に優れた金属箔製造装置となる。

なお、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１電着ドラム
２電極体
３電解液
４電極板
５電極板支持体
６押さえ部材
７止着部材
８凹部
９空隙
10 支持部材
11 分割体
11ａＬ字部

Claims

回転自在に設けられる電着ドラムと、この電着ドラムの外周面と対向するように配される電極体とを備え、前記電着ドラムと前記電極体との間に電解液を供給して金属箔を生成する金属箔製造装置であって、前記電極体は前記電着ドラムの外周面に沿った凹湾曲形状に形成され前記電着ドラムの外周面と対向する電極板及び該電極板を支持する電極板支持体で構成されており、前記電極板は絶縁性を有する押さえ部材及び止着部材により前記電極板支持体に止着され、更に、前記押さえ部材及び前記止着部材は前記電極板の表面から突出しないように構成されていることを特徴とする金属箔製造装置。
請求項１記載の金属箔製造装置において、前記電極板には凹部が設けられ、この凹部の底が前記電極板支持体に接地するように構成され、この凹部内において前記押さえ部材及び前記止着部材により前記電極板が前記電極板支持体に止着されていることを特徴とする金属箔製造装置。
請求項１記載の金属箔製造装置において、前記電極板と前記電極板支持体との間には空隙が形成され、更に、前記電極板の任意の箇所には凹部が設けられ、この凹部の底は前記電極板支持体と接地するように構成され、この凹部内において前記押さえ部材及び前記止着部材により前記電極板が前記電極板支持体に止着されていることを特徴とする金属箔製造装置。
請求項３記載の金属箔製造装置において、前記空隙内には前記電極板を支持する適宜な支持部材が設けられていることを特徴とする金属箔製造装置。
請求項２～４いずれか１項に記載の金属箔製造装置において、前記凹部は前記電極板の湾曲方向と直交する電極板幅方向に延設され、その長さは少なくとも前記電着ドラムの幅と同等の長さに設定されていることを特徴とする金属箔製造装置。
請求項２～５いずれか１項に記載の金属箔製造装置において、前記凹部は前記電極板を折曲して形成されていることを特徴とする金属箔製造装置。
請求項２～６いずれか１項に記載の金属箔製造装置において、前記凹部は前記電極板の湾曲方向と直交する電極板幅方向にこの電極板を横断するように一直線状に設けられていることを特徴とする金属箔製造装置。
請求項２～７いずれか１項に記載の金属箔製造装置において、前記凹部には帯状の前記押さえ部材が嵌合され、前記止着部材はこの押さえ部材を貫通して前記電極板支持体に止着されていることを特徴とする金属箔製造装置。
請求項２～８いずれか１項に記載の金属箔製造装置において、前記電極板は複数の分割体からなり、各分割体はその両側にＬ字部が折曲形成されており、前記凹部は隣接する前記分割体のＬ字部を突き合わせることで構成されるものであることを特徴とする金属箔製造装置。