金屬箔電解析出裝置的製作方法
2023-07-22 08:30:06 1
專利名稱：金屬箔電解析出裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過電解液使陰極鼓和陽極板通電，由此在陰極鼓的周面析出金屬箔的金屬箔電解析出裝置，特別是涉及為了使析出的金屬箔的厚度均勻而在陽極板上配置了多個供電端子的金屬箔電解析出裝置。
背景技術：
已知有如下一種金屬箔電解析出裝置，其具備能夠貯存規定的電解液的電解槽、在電解槽內被驅動旋轉的陰極鼓以及在電解槽內與陰極鼓的周面對置配置的至少二片陽極板，通過使從電解槽的下部流入的電解液在陰極鼓和陽極板之間通過的同時使陰極鼓和陽極板通電，由此在陰極鼓的周面析出金屬箔，並將析出的金屬箔從陰極鼓的周面剝離的同時對其進行卷取，從而連續地製造金屬箔。這種金屬箔電解析出裝置的電解槽例如如專利文獻I所述，採用的是雙槽結構，該雙槽結構具有形成在陰極鼓和陽極板之間的內槽和形成為能夠貯存從內槽溢出的電解液的外槽。因此，對於陽極板而言，不僅與陰極鼓對置的電解面接觸電解液，與該電解面相反側的面也接觸從內槽溢出的電解液，受到電解液的侵蝕，所以陽極板由相對於電解液具有耐蝕性的鈦等閥用金屬構成。另外，析出的金屬箔要求具有均勻的厚度，為了滿足這種要求，均勻地保持陰極鼓和陽極板這兩極間的距離自不必說，還需要在陽極板上形成同樣電流密度的電場。為了應對這種必要性，專利文獻2中提出了一種金屬箔電解析出裝置的供電結構，在陽極板的整個區域上大致均 勻的位置設置了適當數量的供電端子(連接端子)，能夠分別對這些供電端子供電。專利文獻I JP特開2002-294481號公報(參照第6頁第4圖)專利文獻2 JP特開平9-87883號公報
發明內容
可是，雖然在陽極板的整個區域上大致均勻地分別配置多個供電端子，但並不是由此析出的金屬箔必然均勻，不僅需要進行使向各供電端子供給的電流量增減的調整控制，還需要進行將與規定部位的供電端子連接的連接帶拆除、或者使與一個供電端子連接的連接帶和與其它供電端子連接的連接帶互換的物理調整。在進行這種物理調整時成為障礙的是電解槽所具有的雙槽結構，由於陽極板的兩個面都浸潰在電解液中，不能直接用手觸碰供電端子，所以被迫進行對存留在外槽中的電解液進行回收等事前作業，成為難以開展調整作業的主要原因。為此，還考慮了使電解槽形成為單槽結構，該單槽結構是使陽極板的一個面(設置供電端子的一側)面向槽外，且陽極板作為電解槽的壁面的一部分。但是，陽極板由於是因電解析出所造成的電流集中等，產生覆蓋表面的氧化銥等損耗或活性下降等，為了對此進行修復而需要被拆下的構件，所以以能夠相對於電解槽拆裝的方式構成。這種能夠相對於電解槽拆裝的結構從陽極板的安裝部分產生電解液的漏出，成為阻礙電解槽的單槽化的主要原因。為了解決以上的問題，本申請的發明人經過了銳意研究，想到了通過使陽極板的設有供電端子的面側面向槽外，且實現電解槽的單槽化，能夠從槽外對與供電端子連接的電纜進行拆裝，從而完成了本發明。S卩，本發明是為了解決上述現有技術所具有的問題而提出的，其目的在於提供一種金屬箔電解析出裝置，該裝置為了在陽極板上形成同樣電流密度的電場而在一個陽極板上設置多個供電端子，並且能夠從槽外對與各供電端子連接的電纜進行拆裝。為了實現上述目的，本發明的金屬箔電解析出裝置，具備:能夠貯存規定的電解液的電解槽；在所述電解槽內被驅動旋轉的陰極鼓；以及在所述電解槽內與所述陰極鼓的周面對置配置的至少二片陽極板，通過使從所述電解槽的下部流入的所述電解液在所述陰極鼓和所述陽極板之間通過的同時使所述陰極鼓和所述陽極板通電，由此在所述陰極鼓的周面析出金屬箔，所述金屬箔電解析出裝置的特徵在於，所述電解槽具備形成為具有規定曲率的圓弧狀且與所述陰極鼓的周面對置配置的底板部以及與所述陰極鼓的軸向正交地配置的側板部，在由所述底板部和所述側板部圍成的槽內貯存電解液，同時，所述電解槽設置成槽外不是浸潰在所述電解液中而是暴露在大氣氣氛中，在所述底板部上形成有具有除去所述陽極板的周緣部的開口面積且通向槽外的大致矩形的窗部，所述陽極板形成為具有規定曲率的圓弧狀，配置在所述底板部和所述陰極鼓之間且以堵住所述窗部的方式安裝在所述底板部上，從而具有暴露在所述電解液中且與所述陰極鼓對置的電解面和沒有暴露在所述電解液中且露出到槽外的露出面，在所述露出面上設有按照規定的配置圖案配置的多個供電端子，在所述多個供電端子上分別連接有用於向所述陽極板供電的電纜，在所述陽極板的周緣部和所述窗部的周緣之間設有用於防止所述電解液從所述窗部向槽外漏出的環狀的密封機構，所述金屬箔電解析出裝置還具備在不使從所述電解槽溢出的所述電解液與所述露出面接觸的情況下將電解液 回收的回收機構，所述多個供電端子經由所述窗部而面向槽外，使得所述各電纜從槽外分別拆裝自如。(發明效果)根據本發明的金屬箔電解析出裝置，能夠在從槽外對面向電解槽外的多個供電端子上連接的電纜進行拆裝操作的同時對向陽極板供給的電流進行調整，所以能夠減輕涉及調整的作業強度，並能夠使析出的金屬箔的厚度均勻。
圖1是表示本發明的一實施方式所涉及的金屬箔電解析出裝置的概略立體圖；圖2是示意地表示本發明的一實施方式所涉及的金屬箔電解析出裝置的內部結構的圖，是表示拆下二片陽極板中的一片陽極板的狀態的概略剖視圖。
具體實施例方式以下，對於本發明所涉及的金屬箔電解析出裝置的優選實施方式，參照圖1、圖2進行說明。
如各圖所示，本實施方式所涉及的金屬箔電解析出裝置I具備:能夠貯存電解液L的電解槽10、在電解槽10內被驅動旋轉的陰極鼓20、以及在電解槽10內與陰極鼓20的周面20a對置配置的二片陽極板30，使從設置在電解槽10下部的供給管60流入的電解液L在陰極鼓20和陽極板30之間通過的同時使陰極鼓20和陽極板30通電，由此在陰極鼓20的周面20a析出金屬箔S，並通過剝離輥70將析出的金屬箔S從陰極鼓20的周面20a邊剝離邊對其進行卷取，從而能夠連續地製造金屬箔S，另外，在陽極板30上設置多個供電端子31，同時，能夠從槽外對與各供電端子31連接的電纜40進行拆裝。以下，對本實施方式的金屬箔電解析出裝置I進行詳細敘述。電解槽10具備:形成為具有規定曲率的圓弧狀且與陰極鼓20的周面20a對置配置的底板部11、和與陰極鼓20的旋轉軸方向正交地配置的側板部12，在由底板部11和側板部12圍成的槽內能夠貯存電解液L(例如硫酸銅)。
底板部11是作為電解槽10的底面的部分，形成為具有與陰極鼓20成為同心圓的曲率的大致半圓筒形狀，並且底板部11配置成在與陰極鼓20的周面20a之間確保等間隔的間隙。在該底板部11上，形成有兩處具有除去陽極板30的周緣部的開口面積(例如800mmX800mm)且通向槽外的大致矩形的窗部111，陽極板30的一個面經由該窗部111露出到槽外。側板部12是作為電解槽10的側壁面的部位，對通過焊接等接合的底板部11進行支承的同時，通過使該側板部12的下端部抵接到設置面上而對電解槽10整體進行支撐。這樣構成的電解槽10通過用陽極板30堵住窗部111，而在由底板部11和側板部12圍成的空間內貯存電解液L，並且槽外沒有浸潰在電解液L中，而是暴露在大氣氣氛中。陰極鼓20是析出金屬箔S(例如銅箔)的部位，具有在其周面20a上卷繞有鈦板的圓筒形狀，將其下半部分埋沒在電解槽10內的同時，由側板部12樞軸支承且能夠旋轉。該陰極鼓20由規定的電動機驅動而沿著一個方向旋轉。陽極板30是與規定的電源連接而被供電的構件，形成為具有與陰極鼓20成為同心圓的曲率的圓弧狀，按照配置在底板部11和陰極鼓20之間且堵住窗部111的方式安裝在底板部11上。在本實施方式中，兩片陽極板30安裝在底板部11上，各陽極板30具有大於窗部111的外形(例如，IOOOmmX 1000mm)，分別覆蓋各窗部111。陽極板30往底板部11上的安裝，在本實施方式中，如圖2所示，是通過陽極板30和截面大致L字狀的墊片35來夾持底板部11的周緣而實現的。具體而言，在陽極板30上，通過焊接等接合的陽螺紋件33沿著窗部111設置多個，通過使多個陽螺紋件33插入墊片35且使該墊片35與底板部11的周緣抵接，同時將陰螺紋件34擰入陽螺紋件33，由此在陽極板30和截面大致L字狀的墊片35之間夾持底板部11的周緣，將陽極板30固定在底板部11上。通過這種安裝，窗部111被陽極板30堵住，陽極板30具有暴露在電解液L中且與陰極鼓20對置的電解面30a、和沒有暴露在電解液L中且露出到槽外的露出面30b。另外，在陽極板30的周緣部和窗部111的周緣之間設有環狀的密封機構。該密封機構例如由將截面圓形的橡膠或矽等的彈性構件環狀(矩形)連接而成的環37構成，在陽極板30的周緣部的整周上凹陷設置而形成有嵌入該環37的槽部36。由此，在將陽極板30固定在底板部11上時，該環37被夾入陽極板30的周緣部和窗部111的周緣之間，由於陽極板30和窗部111之間的間隙消失，所以能夠防止電解液L從窗部111向槽外漏出。S卩，在為了修復等使陽極板30能夠相對於電解槽10拆裝的同時，能夠防止電解液L從電解槽10漏出，所以能夠實現電解槽10的單槽化。另外，在露出到槽外的陽極板30的露出面30b上設有多個(例如在一個陽極板30上設有9 20個)供電端子31，供電端子31作為與連接規定電源的電纜40連接的接點。各供電端子31由通過·焊接等接合在陽極板30的露出面30b上的陽螺紋件構成，通過在供電端子31和陰螺紋件32之間夾入電纜40的端子部41 (例如O型端子、Y型端子)的狀態下擰緊陰螺紋件32，能夠使電纜40與供電端子31連接。由此，僅通過使陰螺紋件32鬆緩或擰緊的作業，就能夠使電纜40自由地拆裝，從而能夠從槽外簡單地進行將與規定部位的供電端子31連接的電纜40拆下、或將與一個供電端子31連接的電纜40替換為與其它供電端子31連接的電纜40的調整作業。再有，各供電端子31形成為能夠夾入多個(例如最多三個)電纜40的端子部41的長度(多電纜連接機構)。通過這樣使各供電端子31具有能夠夾入多個電纜40的長度，例如能夠使從與析出的金屬箔S的厚度厚的部分對應的供電端子31拆下的一個電纜40，與已經連接有其它電纜40的與金屬箔S的厚度薄的部分對應的供電端子31連接，從而能夠進行用於實現析出的金屬箔S的厚度均勻化的調整。另外，各供電端子31在露出面30b的整個面上按照大致等間隔的配置圖案來配置。由此，能夠使在電解面30a上形成的電場的電流密度相同。構成為在陰極鼓20和陽極板30之間通過的電解液L從電解槽10的下部流入。具體而言，在電解槽10的下部配置有與規定的泵連接的兩根供給管60，電解液L從這些供給管60經由電解液供給部13流入電解槽10。電解液供給部13是設置在電解槽10的下部，且從陰極鼓20的下方側向陰極鼓20和陽極板30之間供給電解液L的部位，具有使在陰極鼓20和陽極板30之間通過的電解液L的流速在陰極鼓20的軸向上保持均勻的功能。具體而言，電解液供給部13具備液體貯存室132和多個噴出口 133，其中該液體貯存室132在陰極鼓20的軸向上延伸設置，並且具有能夠貯存從流入口 131流入的電解液L的規定的貯存容量；該多個噴出口 133均等地配置在液體貯存室132的上部，將貯存在液體貯存室132中的電解液L朝向陰極鼓20的下部噴出。噴出口 133由從液體貯存室132向上方延伸的規定長度的管路構成，液體貯存室132具備與供給管60連通的流入口 131，作為用於使電解液L從電解槽10外向該液體貯存室132流入的流入口。該流入口 131配置在不與噴出口 133直接對置的位置，例如在本實施方式中，將流入口 131配置在與側板部12平行且與噴出口 133正交的位置。通過形成這種結構，從供給管60供給的電解液L經由流入口 131流入液體貯存室132並暫時貯存，由此施加在電解液L上的壓力沿著陰極鼓20的軸向分散，同時電解液L從均等地配置在液體貯存室132的上部的噴出口 133朝向陰極鼓20的下部噴出，所以在陰極鼓20和陽極板30之間流動的電解液L的流速在陰極鼓20的軸向上均勻。再有，通過將流入口 131配置在不與噴出口 133直接對置的位置，能夠在液體貯存室132內形成沿著陰極鼓20的軸向的電解液L的流動。由此，施加在電解液L上的壓力沿著陰極鼓20的軸向分散，所以從噴出口 133噴出的電解液L的流速在陰極鼓20的軸向上更均勻。另外，雖然流入電解槽10的電解液L沿著陰極鼓20的周面20a上升，從底板部11的上緣部溢出，但在該底板部11的上緣部具備在不使電解液L與露出面30b接觸的情況下將其回收的回收機構50。本實施方式所涉及的回收機構50由接收從電解槽10的上緣部溢出的電解液L的回收溝槽51、和對回收溝槽51所接收的電解液L進行回收的回收管52構成。回收溝槽51為了能夠接收從電解槽10的上緣部溢出的電解液L，沿著陰極鼓20的軸向向上方開口，並且具有使接收的電解液L向回收管52流下的傾斜面。由此，從電解槽10的上緣部溢出的電解液L不會向電解槽10的外側漫延，所以露出面30b不會與電解液L接觸。回收管52用於將從回收溝槽51流入的電解液L回收，並且將回收的電解液L導向電解液循環用的te等。這樣，能夠在不使從電 解槽10溢出的電解液L與露出面30b接觸的情況下將其回收，所以能夠將電解槽10設置成不將電解槽10的槽外浸潰在電解液L中而是將其暴露在大氣氣氛中。另外，在回收溝槽51上設有容許溢出的電解液L的接收並覆蓋上方開口的罩、和排出罩內的空氣的排氣管(均未圖示)，能夠防止氣化的硫酸銅的吸引而保護作業環境。這樣，本實施方式的金屬箔電解析出裝置I通過將陽極板30設置成能夠相對於電解槽10拆裝、同時防止電解液L從電解槽10漏出，進而將從電解槽10溢出的電解液L全部回收，由此實現電解槽10的單槽化，確保不浸潰在電解液L中的槽外空間，且使在陽極板30的整個面上大致等間隔地配置的多個供電端子31露出到槽外。這樣構成的金屬箔電解析出裝置I通過如下動作而析出金屬箔S。首先，從供給管60流入的電解液L從陰極鼓20的下部供給到電解槽10，在陰極鼓20的周面20a和陽極板30的電解面30a之間通過。此時，電解液L在設於電解液供給部13的液體貯存室132和噴出口 133的作用下，成為均勻的液流，並在陰極鼓20的周面20a和陽極板30的電解面30a之間通過。陽極板30形成為具有與陰極鼓20成為同心圓曲率的圓弧狀，所以在陰極鼓20的周面20a和陽極板30的電解面30a之間形成等間隔的間隙，並且設置在露出面30b上的多個供電端子31大致均等地配置，從而通過將陰極鼓20和陽極板30通電而在兩極間形成相同電流密度的電場。由此，在陰極鼓20的周面20a析出均勻厚度的金屬箔S。然後，析出的金屬箔S被剝離輥70從陰極鼓20的周面20a剝離，並卷繞在規定的卷繞輥上。另外，在陰極鼓20的周面20a和陽極板30的電解面30a之間通過的電解液L，在配置於陽極板30的周緣部和窗部111的周緣之間的環狀的密封機構(環37)和回收機構50的作用下，不會與露出面30b接觸，而是從電解槽10被回收。由此，由於能夠將電解槽10設置成不使槽外浸潰在電解液L中而是將其暴露在大氣氣氛中，所以在析出的金屬箔S的厚度產生不均時，能夠通過從槽外直接拆裝與供電端子31連接的電纜40，進行使金屬箔S的厚度達到均勻的微調。例如，僅通過從槽外使陰螺紋件32鬆緩或擰緊的作業，就能夠將與規定部位的供電端子31連接的電纜40拆下、或將與一個供電端子31連接的電纜40替換為與其它供電端子31連接的電纜40。另外，由於各供電端子31具有能夠夾入多個電纜40的長度，所以能夠使從與析出的金屬箔S的厚度厚的部分對應的供電端子31拆下的一個電纜40，與已經連接有其它電纜40的與金屬箔S的厚度薄的部分對應的供電端子31連接，從而能夠進行析出的金屬箔S的厚度的微調。如以上所說明， 本實施方式的金屬箔電解析出裝置I通過使陽極板30的設有供電端子31的面側面向槽外、且實現電解槽10的單槽化，能夠從槽外簡單地拆裝與供電端子31連接的電纜40。由此，能夠在進行拆裝電纜40的調整的同時，從槽外進行析出的銅箔的厚度的微調。另外，由於陽極板30的一個面露出到槽外，進而電解槽10具有單槽結構，所以從槽外對陽極板30進行的維護作業及陽極板30的拆裝作業變得容易。以上，對本發明的金屬箔電解析出裝置I的優選實施方式進行了說明，但本發明所涉及的金屬箔電解析出裝置並不僅限於上述實施方式，當然可以在本發明的範圍內實施各種變更。例如，析出的金屬箔不限於銅箔，可根據電解液例如製造鎳等其它金屬箔。另外，本實施方式的密封機構使用了截面圓形的彈性構件，但也可以使用截面矩形的彈性構件。另外，在本實施方式中，陽極板30設置成一側一片的共計兩片，但也可以設置成共計兩片以上，例如一側兩片的共計四片。此時，需要在底板部11上形成與各個陽極板30對應的共計四個窗部111，在各窗部111的周緣和各陽極板30的周緣部之間分別設置密封機構(環37)。此外，在圖2中，為了便於圖示，示出了拆下兩片陽極板中的一個陽極板的狀態，但在電解析出時，兩片陽極板自然是以電解液供給部13為基準而左右對稱地安裝。另外，在本實施方式中，通過將供電端子31形成為能夠夾入多個電纜40的端子部41的長度而作為多電纜連接機構，但多電纜連接機構並不限定於此，例如也可以將電纜40的端子部41形成為夾子狀(例如鱷口夾)，並且將供電端子31形成為多個夾子能夠夾住的形狀。另外，在電解液供給部13中，作為將流入口 131配置在不與噴出口 133直接對置的位置的例子，在本實施方式中，將流入口 131配置在與側板部12平行、且與噴出口 133正交的位置，但將流入口 131配置在不與噴出口 133直接對置的位置的結構並不限於該例，只要不是流入口 131與噴出口 133直接對置而使得電解液L流動的路徑成為一條直線，而是在液體貯存室132內形成沿著陰極鼓20的軸向的電解液L的流動，則哪種形式都可以。
例如，對於雖然使流入口 131與噴出口 133對置，但在流入口 131與噴出口 133之間平行地設置隔板，或者使流入口 131與噴出口 133錯位對置的情況，由於不是使流入口131與噴出口 133直接對置(面對)的位置關係，所以也包含在本發明的技術範圍內。產業上的可利用性本發明可利用於經由電解液使陰極鼓和陽極板通電而在陰極鼓的周面析出金屬箔的金屬箔電解析出裝置。(符號說明)1-金屬箔電解析出裝置10-電解槽11-底板部111-窗部12-側板部13-電解液供給部131-流入口132-液體貯存室133-噴出口
20-陰極鼓 20a-周面30-陽極板30a-電解面30b_ 露出面31-供電端子37-環(密封機構)40-電纜50-回收機構51-回收溝槽52-回收管60-供給管70-剝離輥
權利要求
1.一種金屬箔電解析出裝置，具備:能夠貯存規定的電解液的電解槽；在所述電解槽內被驅動旋轉的陰極鼓；以及在所述電解槽內與所述陰極鼓的周面對置配置的至少二片陽極板，通過使從所述電解槽的下部流入的所述電解液在所述陰極鼓和所述陽極板之間通過的同時使所述陰極鼓和所述陽極板通電，由此在所述陰極鼓的周面析出金屬箔， 所述金屬箔電解析出裝置的特徵在於， 所述電解槽具備形成為具有規定曲率的圓弧狀且與所述陰極鼓的周面對置配置的底板部以及與所述陰極鼓的軸向正交地配置的側板部，在由所述底板部和所述側板部圍成的槽內貯存電解液，同時，所述電解槽設置成槽外不是浸潰在所述電解液中而是暴露在大氣氣氛中， 在所述底板部上形成有具有除去所述陽極板的周緣部的開口面積且通向槽外的大致矩形的窗部， 所述陽極板形成為具有規定曲率的圓弧狀，配置在所述底板部和所述陰極鼓之間且以堵住所述窗部的方式安裝在所述底板部上，從而具有暴露在所述電解液中且與所述陰極鼓對置的電解面和沒有暴露在所述電解液中且露出到槽外的露出面， 在所述露出面上設有按照規定的配置圖案配置的多個供電端子， 在所述多個供電端子上分別連接有用於向所述陽極板供電的電纜， 在所述陽極板的周緣部和所述窗部的周緣之間設有用於防止所述電解液從所述窗部向槽外漏出的環狀的密封機構， 所述金屬箔電解析出裝置還具備在不使從所述電解槽溢出的所述電解液與所述露出面接觸的情況下將電解液回收的回收機構， 所述多個供電端子經由所述 窗部而面向槽外，使所述各電纜從槽外分別拆裝自如。
2.根據權利要求1所述的金屬箔電解析出裝置，其特徵在於， 所述金屬箔電解析出裝置還具備能夠使從一個所述供電端子拆下的一個所述電纜與已經連接有其它電纜的其它所述供電端子連接的多電纜連接機構。
3.根據權利要求1或2所述的金屬箔電解析出裝置，其特徵在於， 在所述電解槽的下部具備從所述陰極鼓的下方側向所述陰極鼓和所述陽極板之間供給電解液的電解液供給部， 所述電解液供給部具備:在所述陰極鼓的軸向上延伸設置，並且具有能夠貯存電解液的規定的貯存容量的液體貯存室；配置在液體貯存室的上部，將貯存在液體貯存室中的電解液朝向所述陰極鼓的下部噴出的多個噴出口， 所述液體貯存室具有用於使電解液從所述電解槽外流入該液體貯存室中的流入口， 所述流入口配置在不與所述噴出口直接對置的位置。
全文摘要
本發明提供一種金屬箔電解析出裝置，通過使陽極板的設有供電端子的面側面向槽外且實現電解槽的單槽化，能夠從槽外拆裝與供電端子連接的電纜；在電解槽的底板部上形成有通向槽外的窗部，陽極板以堵住窗部的方式安裝在底板部上，從而具有與陰極鼓對置的電解面和露出到槽外的露出面，在露出面上設有按照規定的配置圖案配置的多個供電端子，在陽極板的周緣部和窗部的周緣之間設有用於防止電解液從窗部向槽外漏出的環狀的密封機構，金屬箔電解析出裝置還具備將從電解槽溢出的電解液回收的回收機構，多個供電端子經由窗部而面向槽外，使得各電纜從槽外分別拆裝自如。
文檔編號C25D17/12GK103097589SQ20118000381
公開日2013年5月8日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者西禎造 申請人:西工業株式會社