JP5096375B2 - 銅箔の表面処理に用いるロール装置 - Google Patents
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Description
一般に、電解銅箔は、回転する金属製陰極ドラムと、その陰極ドラムのほぼ下方半分の位置に配置した該陰極ドラムの周囲を囲む不溶性金属アノード(陽極)を使用し、前記陰極ドラムとアノードとの間に銅電解液を流動させかつこれらの間に電位を与えて陰極ドラム上に銅を電着させ、所定厚みになったところで、該陰極ドラムから電着した銅を剥がして連続的に銅箔が製造されている。
また、圧延銅箔は、溶解鋳造したインゴットを、多数回の圧延と焼鈍を繰返して製造するものである。
上記のように、電解銅箔及び圧延銅箔は連続的に製造されコイルに巻かれているが、このようにして得た銅箔は、その後いくつかの化学的又は電気化学的な表面処理を施してプリント配線板等に使用される。
図1に示すように、コイル(図示せず)に巻かれた銅箔Cは巻戻しされ、電解槽Aの内外に設置した複数の上ロールD及び下ロールFを介して、対向するアノードBの前に連続的に銅箔Cを通過させるとともに、表面処理が行なわれる。表面処理した銅箔Cは、再びコイル(図示せず)に巻き取られる。Eはガイドロールである。図2に、連続表面処理装置に付設される液切ロール装置の例を示す。同装置において、図1の上ロールDに相当する大径ロールGとこれに対向して配置された小径の液切ロール(スクイズロール)Hからなる。
電解槽には処理用の電解液、例えば粗化処理、防錆処理、めっき液等が備えられている。電解液は電解槽への補充又は建浴した電解液が循環できる構造となっている。アノードと陰極となる銅箔間には、電解液を介して表面処理用の電流が流される。
アノードとしては、通常Pb板、貴金属酸化物被覆Ti板等の不溶性アノードが使用されるが、それ自体が溶解し、銅箔に電着する溶性アノードとしても良い。これは電気化学的処理の条件に応じて適宜変更できる。
電気化学的表面処理には硫酸銅、クロム酸等の溶液が使用されるが、これらの処理溶液から発生したガスやミストが充満している腐蝕環境にある。このような状況下で使用されるロールは、ガスやミストが軸受内部に侵入し、軸受の摩耗が特に激しいという問題がある。このため、ロールの軸受内部にグリースを充填し摩耗を抑制すると共に、ロール軸受部の交換が容易にできるようにする工夫がなされているが、十分ではなかった。
また、ロール軸の材質をガスやミストによる腐食を防止するためSUS304としているが、SUS材は焼き入れによる表面の改質(硬化)が難しいため、結果的に硬度が軸受け内輪より低くなり、根本的な解決とはならなかった。
また、オイルシールとロール軸が直接接触した構造である場合には、長期間使用すると、接触面においてロール軸表面が磨耗する現象が起きる。
一例として、液切りロールを挙げると、この液切りロールに通常のゴム材質を使用していればゴムの電気絶縁性が高いため、液切りロール表面に銅の粉が電着することは無いが、耐磨耗性を向上させるためにゴムにカーボンを多く含んだものを使用することが多い。この耐磨耗性を向上させる理由は、液切りロールが上ロールに1.2トン程度の力で押し付けられており、ロール表面のゴムが磨耗し易く、これによる銅箔表面へのゴム片の付着があるからである。これを防止するためにカーボンを多く含ませ耐磨耗性を向上させるのである。しかし、このカーボンを多く含ませたロールの使用は、電気絶縁性を著しく低下させるという問題を生じさせる。
従来技術において、プランマブロックという、製品を搬送するロール側へのグリース漏れを防止するために、2重シール構造の漏れ防止ロールが提案されている(特許文献1参照)。しかし、このような構造だけでは、腐蝕環境にあるミストの軸受部の侵入を防止することができず、ロール軸の摩耗が激しいという問題を解決することができなかった。
1.銅箔の表面処理に用いるロール装置において、ロールのロール軸に軸スリーブを嵌合し、前記軸スリーブを介して軸受に回転可能に支持することを特徴とする銅箔の表面処理に用いるロール装置。
2.軸スリーブが、ロール本体側に配置したロール側スリーブと軸端側に配置したテーパースリーブの2個のスリーブからなり、ロール側スリーブと軸受箱との間にオイルシールを設けると共に、テーパースリーブを軸受とロール軸の間に挿入し、テーパースリーブを介してロール軸を軸受に回転可能に支持する構造を備えていることを特徴とする上記1記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
3.軸受箱がロール取付けフレームに絶縁ブッシュを介して取外し可能に固定されていることを特徴とする上記1又は2記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
4.軸受箱の端部にOリングを介して軸受箱カバーが配置されていることを特徴とする上記1〜3のいずれかに記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
5.軸受の直上にグリースが導入される構造のグリースニップルを軸受箱に設けると共に、古いグリースを排出するプラグを軸受箱カバーに設置したことを特徴とする上記1〜4のいずれかに記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
を提供する。
6.前記ロール側スリーブの内周面にOリングを設けると共に、ロール側スリーブの側面とロール本体の側面との間に調整ライナーを設け、ロール側スリーブの位置を調整することを特徴とする上記1〜5のいずれかに記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
7.ロール軸と軸受との間に挿入される前記テーパースリーブは、外周面がロール軸の端部方向に径が縮小するテーパー面となっており、これに相対する軸受の内周面がロール軸の端部方向に内径が縮小するテーパー面を備えていることを特徴とする上記1〜6のいずれかに記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
8.テーパースリーブの端面にネジが切られており、このネジにロックナットを入れ締め付けることにより、軸受をスリーブ上で相対移動させ、軸受とテーパースリーブとの隙間を無くすことを特徴とする上記1〜7のいずれかに記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
9.軸受とテーパースリーブとの間に座金を挿入し、前記ロックナットの緩みを防止すると共に、軸受の取外しを容易にすることを特徴とする上記1〜8のいずれかに記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
を提供する。
10.前記ロール側スリーブのテーパースリーブ側の内周面が、テーパースリーブの外周面よりもやや大きく、テーパースリーブの外周面の一部を覆い、かつロール側スリーブのテーパースリーブとの間に、相互の移動が可能となるように隙間が設けられていることを特徴とする上記1〜9のいずれかに記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
11.前記ロール側スリーブの端面により軸受端部の相対移動を拘束する構造を備えていることを特徴とする上記1〜10のいずれかに記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
12.軸受箱カバー、軸受箱、軸受、ロール側スリーブ、テーパースリーブ、オイルシール、絶縁ブッシュ、調整ライナー、座金の拘束を解くことにより、これらの全てがロールの軸及び取付けフレームから取外し可能に取付けられていることを特徴とする上記1〜11のいずれかに記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
を提供する。
本発明の銅箔の表面処理に用いるロール装置は、主に液切ロール(スクイズロールとも言う。)に使用する例をもって説明するが、以下の説明に使用するロール装置は、表面処理装置に使用するガイドロール装置等の他のロール装置に使用できることは言うまでもない。処理液の付着及び表面処理液から発生する腐蝕性のミストによるロール装置のロール軸及び軸受の摩耗及び腐蝕を抑制するための要求があるものであれば、同様に適用できるものである。
この軸スリーブ3を設けることにより、ロール軸2と後述するオイルシール5との直接接触がないので、ロール軸2の摩耗を防止できるという大きな特徴を有する。この軸スリーブ3は後述するロックナット20により、ロール軸2に対して固定することができ、またこの軸スリーブ3は軸受箱6に設けた軸受4にも調節可能に固定できるので、結果的に軸受箱6に対するロール1の軸方向のずれを防止できる。
軸スリーブ3は、ロール1のロール本体側に配置したロール側スリーブ7と軸端側に配置したテーパースリーブ8の2個のスリーブから構成することができる。ロール側スリーブ7と軸受箱6との間にオイルシール5を配置する。このオイルシール5は、軸受箱6に設けた窪みに入れ、スナップリング5aで固定することができる。一方、テーパースリーブ8は軸受箱6に設置した軸受4に直接支持されるようにする。
上記からも明らかなように、軸受箱6は軸受4及びオイルシール5を収納し保持する役割を持つ。絶縁ブッシュ10はワークである銅箔(図2に、図示せず)の電流がロール取付けフレーム9に流れるのを防止することができ、これによって、ロール1表面に銅の粉が電着するのを抑制できる。軸受4には、軸受鋼からなる自動調芯ころ軸受を使用するが、特にこの軸受の構造及び材料を制限する必要はない。
また、軸受箱6の側面に配置することにより、軸受箱カバー14を開放して、軸受箱、軸受、ロール側スリーブ、テーパースリーブ、オイルシール、絶縁ブッシュ、調整ライナー、座金等へのアクセスを容易にすることができる。これによって、軸受等の部品の交換時間を短縮化できるという効果を有する。
また、ロール自体は表面処理を受けた銅箔に接触しているが、銅箔に付着した腐蝕性のある表面処理液はロールにも移動するので、それが軸受部に流れる可能性がある。しかし、上記の構造は軸受箱への表面処理液の浸透を防止することができ、軸受等部品を防錆する役割を持つ。
調整ライナー19を任意にセットすることによって、ロール軸2上でロール側スリーブ7の位置を調整し、固定することができる。調整ライナー19の材料として、通常ステンレス(SUS304)を使用するが、耐摩耗性、耐蝕性、強度に優れた材料であればステンレス以外の材料も使用できる。
また、テーパースリーブ8の外側の端面にネジが切られており、ここにロックナット20を入れ締め付けることにより、軸受4をテーパースリーブ8上で相対移動させ、軸受4とテーパースリーブ8との隙間を無くすようにする。
軸受4とテーパースリーブ8との間に座金(菊座金)21を挿入し、前記ロックナット20の緩みを防止すると共に、軸受4の取外しを容易にする。すなわち、軸受4等の部品の分解を容易にするためである。
分解する場合には、ロックナット20を途中まで緩め、かつロックナット20の端部をロール本体方向にハンマーで叩くことで、テーパースリーブ8をロール軸2方向に滑らせ、軸受4とテーパースリーブ8間に若干の隙間をつくり、相互のテーパー面の拘束力を無くすることにより、軸受4を容易に取り外すことができる。これは後述する通り、ロール側スリーブ7のテーパースリーブ8との間に隙間があり、これらが直接接触することがなく、相互の移動が可能となるようになっているので、テーパースリーブ8の軸方向の移動が可能となっているためである。
これによって、ロール側スリーブ7のテーパースリーブ8が直接接触することがなく、相互の移動が可能となるようになっている。また、前記ロール側スリーブ7の端面で、軸受4の端部の相対移動が拘束される構造となっている。これによって、ロール1の軸方向のずれを防止することができる
以上から、軸受箱カバー、軸受箱、軸受、ロール側スリーブ、テーパースリーブ、オイルシール、絶縁ブッシュ、調整ライナー、座金の拘束を解くことにより、これらの全てがロールの軸及び取付けフレームから取外し可能となっている。
さらに、絶縁ブッシュを採用することにより、ロールと取付けフレームとの間の電気的絶縁をとることにより、ロール1表面に銅の粉が電着するのを抑制できる効果を有する。これらによって、生産性を向上させることができ、圧延銅箔又は電解銅箔の表面への粗化処理、防錆処理、酸化表面処理(黒化処理)等の電気化学的な連続的表面処理のロール装置有用である。
Claims (10)
- ロール軸に軸スリーブを嵌合し、前記軸スリーブを介して軸受に回転可能に支持する銅箔の表面処理に用いるロール装置において、前記軸スリーブが、ロール本体側に配置したロール側スリーブと軸端側に配置したテーパースリーブの2個のスリーブからなり、ロール側スリーブと軸受箱との間にオイルシールを設けると共に、テーパースリーブを軸受とロール軸の間に挿入し、テーパースリーブを介してロール軸を軸受に回転可能に支持する構造を備え、かつロール軸と軸受との間に挿入される前記テーパースリーブは、外周面がロール軸の端部方向に径が縮小するテーパー面となっており、これに相対する軸受の内周面がロール軸の端部方向に内径が縮小するテーパー面を備え、さらに前記ロール側スリーブの端面により軸受端部の相対移動を拘束する構造を備えていることを特徴とする銅箔の表面処理に用いるロール装置。
- ロール軸に軸スリーブを嵌合し、前記軸スリーブを介して軸受に回転可能に支持する銅箔の表面処理に用いるロール装置において、前記軸スリーブが、ロール本体側に配置したロール側スリーブと軸端側に配置したテーパースリーブの2個のスリーブからなり、ロール側スリーブと軸受箱との間にオイルシールを設けると共に、テーパースリーブを軸受とロール軸の間に挿入し、テーパースリーブを介してロール軸を軸受に回転可能に支持する構造を備え、かつロール軸と軸受との間に挿入される前記テーパースリーブは、外周面がロール軸の端部方向に径が縮小するテーパー面となっており、これに相対する軸受の内周面がロール軸の端部方向に内径が縮小するテーパー面を備えており、さらに前記ロール側スリーブのテーパースリーブ側の内周面が、テーパースリーブの外周面よりもやや大きく、テーパースリーブの外周面の一部を覆い、ロール側スリーブのテーパースリーブとの間に、相互の移動が可能となるように隙間が設けられていることを特徴とする銅箔の表面処理に用いるロール装置。
- ロール軸に軸スリーブを嵌合し、前記軸スリーブを介して軸受に回転可能に支持する銅箔の表面処理に用いるロール装置において、前記軸スリーブが、ロール本体側に配置したロール側スリーブと軸端側に配置したテーパースリーブの2個のスリーブからなり、ロール側スリーブと軸受箱との間にオイルシールを設けると共に、テーパースリーブを軸受とロール軸の間に挿入し、テーパースリーブを介してロール軸を軸受に回転可能に支持する構造を備え、かつロール軸と軸受との間に挿入される前記テーパースリーブは、外周面がロール軸の端部方向に径が縮小するテーパー面となっており、これに相対する軸受の内周面がロール軸の端部方向に内径が縮小するテーパー面を備え、さらに前記ロール側スリーブの端面により軸受端部の相対移動を拘束する構造を備え、前記ロール側スリーブのテーパースリーブ側の内周面が、テーパースリーブの外周面よりもやや大きく、テーパースリーブの外周面の一部を覆い、ロール側スリーブのテーパースリーブとの間に、相互の移動が可能となるように隙間が設けられていることを特徴とする銅箔の表面処理に用いるロール装置。
- 軸受箱がロール取付けフレームに絶縁ブッシュを介して取外し可能に固定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
- 軸受箱の端部にOリングを介して軸受箱カバーが配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
- 軸受の直上にグリースが導入される構造のグリースニップルを軸受箱に設けると共に、古いグリースを排出するプラグを軸受箱カバーに設置したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
- 前記ロール側スリーブの内周面にOリングを設けると共に、ロール側スリーブの側面とロール本体の側面の間に調整ライナーを設け、ロール側スリーブの位置を調整することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
- テーパースリーブの端面にネジが切られており、このネジにロックナットを入れ締め付けることにより、軸受をスリーブ上で相対移動させ、軸受とテーパースリーブとの隙間を無くすことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
- 軸受とテーパースリーブとの間に座金を挿入し、前記ロックナットの緩みを防止すると共に、軸受の取外しを容易にすることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
- 軸受箱カバー、軸受箱、軸受、ロール側スリーブ、テーパースリーブ、オイルシール、絶縁ブッシュ、調整ライナー、座金の拘束を解くことにより、これらの全てがロールの軸及び取付けフレームから取外し可能に取付けられていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の銅箔の表面処理に用いるロール装置。
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