JPH03191079A - 電着ドラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電解金属箔の製造に用いられる電着ドラムに
関する。

（従来の技術） 電解金属箔としては銅箔、ニッケル箔、鉄箔などがある
が、今日最も大量に生産されているのは印刷回路用電解
鋼箔である。そこで電解鋼箔を例として従来の製造装置
及び方法を説明する。

電着ドラムを、軸方向が水平になるようにして、その一
部分を例えば硫酸酸性硫酸鋼溶液からなる電解液に浸し
て回転させ、ドラム面、を陰極とし、電解液中にあって
ドラム面に対抗して配設された陽極との間に直流電流を
流して、ドラム面に電解銅層を形成させ、所望の層厚と
なったとき、電解銅箔をドラム面より剥離し、これを巻
取ることにより電解鋼箔が生産されている。電着ドラム
の表面は、繰返し行なわれる強酸性液中での電着や剥離
に耐えねばならず、また定期的に行なわれるパフ研磨な
どの表面清浄作用による層積がさけられず、他方均一厚
の銅箔を商業ベースで生産するためには表面に大電流が
均一に供給されなければならない、そのため電着ドラム
には、ステンレススチール製、チタン製又は表面にクロ
ムメツキなどを施した交換可能なアウタースキンをイン
ナードラムに焼嵌めした構造のものが使われている。

そしてこの電着ドラムのアウタースキンに給電する方法
としては、アウタースキンから側板を通って直接ドラム
軸の給電ラインに流す方法と、アウタースキンからそれ
に面接触したインナードラムを通って流す方法がある。

前者では、高価なチタン材で厚いアウタースキンを作ら
なければならないこと、ドラムの縁部から中央部になる
ほど表面の電流密度が小さくなり易いこと、さらにアウ
タースキンと給電ラインとの電気的接続が容易でないな
どの問題がある。後者では、アウタースキンは厚くなく
ても良いが、その内表面とインナードラム外表面との電
気的接触を均一安定に行なうことに問題がある０本発明
は電解電流なアウタースキンからインナードラムに流す
後者の方法を改善するものである。

（発明が解決しようとする課題） 上記のようにインナードラムの外側にアウタースキンを
嵌着した電着ドラムは、加温された電解液に浸され、か
つ大電流が流れた部分は温度が上昇し、他方電解液から
でた部分は大気で冷され、かつ通電による発熱もない、
電解銅箔の製造においては、電着ドラムはこのように加
温と冷却がくり返されるために、インナードラムとアウ
タースキンの接触面ではかなりの相対移動がくり返され
る。その結果、両者の界面において均一安定した電気的
接触が不可能となり、局部的に大電流が流れた部分がア
ラクースキン表面にいわゆるホットスポットとして現わ
れる。この現象は使用電流が大きい程発生しやすく、電
解銅箔の生産速度を制限する要因の１つとなっている。

本発明の目的は、前記ホットスポットの発生を防ぐと共
に、インナードラムとアウタースキンの間の通電ロスを
少なくすることである。そのためには、従来も焼嵌め圧
力を高くしたり、インナードラム外面とアウタースキン
内面の接触力を強めるこころみか種々なされた０例えば
インナードラム表面に溝を彫ってアウタースキン内面と
接触する面積を減らして接続性を高め、さらに接触面に
銀めっき層を存在させる方法（特公昭５８−２４５０７
号公報）、円筒面全面で接触し、その接触面に銀めっき
層を存在させる方法（特公昭６２−２３３号公報）、円
筒面全面で接触し、その接触面に銀めっき、金めつき、
白金めっきの層を存在させる方法（特公昭６１−６０１
４９号公報）など、結果として接触力を高める方法が工
夫されている。

しかしながら、上記に例示した、従来のインナードラム
表面に溝を彫ってアウタースキンを焼嵌める方法（特公
昭５８−２４５０７号公報）は、両者の電気的接続が改
良されるが、このようなインナードラムを製作するには
、その全外表面に亘って、例えば山部分を巾１．５ｍ■
、谷部分を巾約３．５■−１深さ約０．３ａ＋ｍの交互
に高められた部分を設けた外表面とするため、費用と時
間を要し、より効果的にするために、より微細化すれば
、この弱点は、更に顕著なものとなるので、十分満足で
きるものではなかった。

本発明の目的は上記の問題点を解消して、高品質の金属
箔が高い生産性で製造できる電着ドラムを提供すること
である。

（課題を解決するための手段） 本発明は、網状又は多孔状の金属シートを介してアウタ
ースキンをインナードラムに焼嵌めてなる電解金属箔製
造用の電着ドラムである。

本発明は、網状又は多孔状の金属シートを介して、アウ
タースキンをインナードラムに焼嵌めるので、アウター
スキンとインナードラムの両者の間の接触力が確実に高
まり、電気的接続の十分な電着ドラムとすることができ
る。インナードラムは、軟鋼、銅、ステンレススチール
などで作られ、外周表面を旋盤仕上げし、表面が汚れて
電気的接続を損うおそれのある場合は、銅めっき、銀め
っきなどを必要に応じて行なう、アウタースキンは、チ
タン、タンタル、ジルコニウム等、又はそれらの合金、
あるいはステンレススチールもしくはそれにクロムめっ
きしたものなどが用いられる。本発明で使用する網状又
は多孔状の金属シートの作成には目的に合致した種々の
方法が採用可能である。

即ちその材質は銅、ニッケル、銀、ステンレススチール
、チタン等またはそれらの合金、あるいはそれらにニッ
ケル、銀、金などをめっきしたものでよく、その形態は
、 （１）素線を編んだ所謂金網 （ｉ）金属板に千鳥配列の切れ目を入れ、同時にこれを
押し延ばして網目とした所謂エキスバンドメタル （ｉ）パンチやエツチング加工などによって種々の形の
孔をあけた孔あき金属シート など本発明の目的に合致した既に種々実用されている材
料が広く採用可能である。

これらの金属材料がアウタースキンの内表面または、イ
ンナードラムの外周表面と接している面積は、見掛は面
積の１０〜９０％の割合、更に好ましくは２０〜７０％
の割合である。

従って、素線を編んだ所謂金網は、単なる編上がりでな
くフラットロールに掛けて、使用時の相手面との接触面
積の割合が上記のようにした方が良い場合が多く、同様
にエキスバンドメタルはフラットロールに掛けて、スト
ランドやボンド部が同一平面となった所謂フラット加工
品の方が良い場合が多い。

またこれらの金属材料は、アウタースキンとインナード
ラムの間に丸めて円筒状のものを介在させるだけでもよ
く、必要によりその合わせ目を溶接、ろう付、半田づけ
、かしめ、縫合などじてあってもよい。

取付は加工の方法は、これらの金属材料をインナードラ
ムにかぶせてアウタースキンに挿入し、焼嵌めるか、単
にインナードラムの外側においてアウタースキンを焼嵌
めてもよく、逆にアウタースキンの内側においてインナ
ードラムを挿入し焼嵌めてもよく、これらの加工方法は
、任意に行なうことができる。焼嵌め加工時または使用
中に、これら金属材料の表面が酸化ないし変色してアウ
タースキンまたはインナードラムとの電気的接続の低下
が懸念される場合には、その金属材料の表面に銅、ニッ
ケル、銀、金、白金、ロジウム、パラジウム、オスミウ
ム、ルテニウムあるいはそれらの合金などの金属層を電
気めっきまたは化学めっきなどによって施しておくこと
は有効である。

網状又は多孔状の金属シート材料を介してアウタースキ
ンをインナードラムに焼嵌め挿入したあと、アウタース
キン外周表面に旋盤かけ、砥石研摩、パフ研摩して真円
筒に仕上げる。

なお、アウタースキンの外周表面は、そこに電着した銅
などの金属層を適当な剥離抗力で剥すことのできる材質
と仕上げ粗さであれば適宜なものが使用できる。

またインナードラムは、上記アウタースキン円筒より熱
膨張率が高く、ドラムの使用時に熱膨張して、焼嵌めら
れた状態よりアウタースキン／網状又は多孔状の金属シ
ート／インナードラム間の押付は圧力が一層高まり、ア
ウタースキンとインナードラムとの電気的接続がより一
層確実なものとなる。

（作用） 本発明の電着ドラムにおいては、アウタースキンとイン
ナードラムとの間に介在させた網状又は多孔状の金属シ
ート材料とアウタースキン内表面とインナードラム外周
表面とが直接全面接触するよりも少ない表面積で均一確
実に行なわれ、しかもアウタースキンとインナードラム
との熱膨張力および弾性の相互作用によってその効果を
倍加し、両者の電気的接続を高め、より接触を確実なも
のとすることができる。

（実施例） 第１図は電着ドラムを用いた一般的な電解金属箔製造装
置の１例を示す１部欠損側面図である。

電着ドラムｌはシャフト２に固定され、シャフト２はそ
の両端を軸受３．４により電着ドラムｌを回転可能に支
持する。シャフト２の１端にはシャフト２と共に電着ド
ラム１を回転させるための回転駆動源を連結する。前者
電着ドラムｌは陰極となり、その１部は電解槽５中の電
解液６に浸される。陽極７を電着ドラムｌの電解液６中
のドラム面に相対して配設する。シャフト２の端部に設
けたドラム通電用のコンタクトリング８に直流電源９の
陰極側を接続し、陽極７に陽極側を接続する。

前記電着ドラムｌはシャフト２の周りに組立てられた軟
鋼製等のインナードラムｌＯの外側にアウタースキン１
１を焼嵌めしている。その他は、シャフト２の筒軸１２
、円板状の側板１３゜電解液によるインナードラムの腐
蝕を守るためのカバー１４である。

第２図〜第４図は本発明の電着ドラムに用いる孔あき金
属シート、エキスバンドメタル、及び金属網又は多孔シ
ートの形状、装着状態などを示す図面である。

実施例１ 第２図において、厚さｔ＝約０．１５＋＋＋ａ＋のニッ
ケルシートを用いパンチングによって直径ｄ＝約２ｍｍ
の孔が、間隔２＝約２．７關で分布したシートを作り、
このシート１２を丸めてアウタースキン１１とインナー
ドラムＩＯとの焼嵌め時、両者間に介在させた。

実施例２ 厚さｔ＝約０．４＋ａｍの銅シートを用い、実施例１と
同様の孔をエツチングによって作り、表面に銀めっきを
３μ施したシートを作り、これを丸めてアウタースキン
１１とインナードラムｌＯとの焼嵌め時、両者間に介在
させた。

実施例３ 第３図において、ステンレススチールのエキスバンドメ
タルを用意し、このシート１２を介してアウタースキン
１１とインナードラム１０との焼嵌め時、両者間に介在
させた。エキスバンドメタルは、フラット加工したもの
で、その寸法は、第３図においてＳＷ＝約３ｍｍ、ＬＷ
’＝約６１１ＩＩＩ＋、板厚ｔ＝約０．４ｍｏ＋、ｗ＝
約０．６ｍｍであった。

実施例４ 第４図において素線を編んだ銅網を圧延して、両者の平
坦部を全面積の約３０％とし、これに銀めっきし、これ
を丸めて合わせ目を銀ろう付けし、この銅網１２を介し
てアウタースキン１１とインナードラム１０との焼嵌め
を行なった。

（発明の効果） 本発明は上述のように、網状又は多孔状の金属シートを
介してアウタースキンをインナードラムに焼嵌めること
によりアウタースキンからインナードラムへの電気的接
続を均一確実なものとすることができ、大電流を通して
も全体の通電状況を均一にし、かつ局部的なホットスポ
ットの発生を抑制することができる。

本発明に用いる金属材料は、金属シートに既に実用化さ
れているパンチングやエツチングによって孔をあけ、ま
た、よ（知られたエキスバンドメタルや金属網を使用す
るなど容易でかつ安価に入手できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電着ドラムを用いた一般的な電解金属箔製造装
置の１例を示す１部欠損側面図であり、第２〜第４図は
本発明の電着ドラムに用いる本発明の網状又は多孔状の
金属シート材料の形状及び装着状況を示す図面である。 １・・・電着ドラム　　　　　２・・・シャフト３．４
・・・軸受　　　　　　５・・・電解槽６・・・電解液
　　　　　　　７・・・陽極８・・・コンタクトリング
　　９・・・直流電源ｌＯ・・・インナードラム　　１
１・・・アウタースキン１２・・・孔あき金属シート、
エキスバンドメタル及び金属網など 第 ２ 図 ０ 第 図 第 図 謂ベシへ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 網状又は多孔状の金属シートを介してアウタースキンを
   インナードラムに焼嵌めてなる電解金属箔製造用の電着
   ドラム。