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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024101646
(43)【公開日】2024-07-30
(54)【発明の名称】カソード仕上機及びこれに用いられる厚み測定器具
(51)【国際特許分類】
C25C 7/02 20060101AFI20240723BHJP
C25C 1/12 20060101ALI20240723BHJP
【ＦＩ】
C25C7/02 304
C25C1/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023005666
(22)【出願日】2023-01-18
(71)【出願人】
【識別番号】000183303
【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095223
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 章三
(74)【代理人】
【識別番号】100085040
【弁理士】
【氏名又は名称】小泉 雅裕
(74)【代理人】
【識別番号】100137752
【弁理士】
【氏名又は名称】亀井 岳行
(72)【発明者】
【氏名】長瀬 範幸
(72)【発明者】
【氏名】青木 英和
(72)【発明者】
【氏名】中井 隆行
【テーマコード（参考）】
4K058
【Ｆターム（参考）】
4K058AA30
4K058BA21
4K058CA04
4K058EB02
4K058EB20
4K058FB01
(57)【要約】
【課題】カソードの種板の厚みを測定する厚み測定器具の検出面上に異物が付着することに起因する測定不良を抑制し、精度の良いカソードを量産可能に仕上げる。
【解決手段】カソードの種板２の表裏面が上下方向を向く水平の搬送経路７に沿って種板２を搬送し、搬送経路７の途中に厚み測定器具４を設け、種板２の内部応力を除去する内部応力除去手段５及び種板２の厚み情報に応じて種板２に溝付け加工を施す溝付け手段６を備え、厚み測定器具４は、搬送経路７を挟んで上下に対称的に配置される検出器１１を有し、上側検出器１１ａで種板の表面との間の距離を検出し、かつ、下側検出器１１ｂで種板２の裏面との間の距離を検出する検出手段１０と、検出手段１０からの検出情報に基づいて種板２の厚みを算出する厚み算出手段１２と、下側検出器１１ｂの検出面に対してエアを吹き付けて検出面上に落下した異物を除去するエア吹付手段１３と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】カソードの種板２の表裏面が上下方向を向く水平の搬送経路７に沿って種板２を搬送し、搬送経路７の途中に厚み測定器具４を設け、種板２の内部応力を除去する内部応力除去手段５及び種板２の厚み情報に応じて種板２に溝付け加工を施す溝付け手段６を備え、厚み測定器具４は、搬送経路７を挟んで上下に対称的に配置される検出器１１を有し、上側検出器１１ａで種板の表面との間の距離を検出し、かつ、下側検出器１１ｂで種板２の裏面との間の距離を検出する検出手段１０と、検出手段１０からの検出情報に基づいて種板２の厚みを算出する厚み算出手段１２と、下側検出器１１ｂの検出面に対してエアを吹き付けて検出面上に落下した異物を除去するエア吹付手段１３と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
カソードの種板の表裏面が上下方向を向く水平の搬送経路に沿って前記種板を搬送する搬送手段と、
前記搬送経路の途中に設けられ、前記種板の厚みを非接触で測定する厚み測定器具と、
前記厚み測定器具よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記種板の内部応力を除去する内部応力除去手段と、
前記内部応力除去手段よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記厚み測定器具により測定された前記種板の厚みに応じて前記種板に溝付け加工を施す溝付け手段と、
を備え、
前記厚み測定器具は、前記搬送経路を挟んで上下に対称的に配置される検出器を有し、上側に位置する上側検出器で前記種板の表面との間の距離を検出すると共に、下側に位置する下側検出器で前記種板の裏面との間の距離を検出する検出手段と、
前記検出手段からの検出情報に基づいて前記種板の厚みを算出する厚み算出手段と、
前記下側検出器の検出面に対してエアを吹き付けて前記検出面上に落下した異物を除去するエア吹付手段と、を有することを特徴とするカソード仕上機。
前記搬送経路の途中に設けられ、前記種板の厚みを非接触で測定する厚み測定器具と、
前記厚み測定器具よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記種板の内部応力を除去する内部応力除去手段と、
前記内部応力除去手段よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記厚み測定器具により測定された前記種板の厚みに応じて前記種板に溝付け加工を施す溝付け手段と、
を備え、
前記厚み測定器具は、前記搬送経路を挟んで上下に対称的に配置される検出器を有し、上側に位置する上側検出器で前記種板の表面との間の距離を検出すると共に、下側に位置する下側検出器で前記種板の裏面との間の距離を検出する検出手段と、
前記検出手段からの検出情報に基づいて前記種板の厚みを算出する厚み算出手段と、
前記下側検出器の検出面に対してエアを吹き付けて前記検出面上に落下した異物を除去するエア吹付手段と、を有することを特徴とするカソード仕上機。
【請求項2】
請求項１に記載のカソード仕上機において、
前記検出手段は光学式変位計からなる検出器を用いたものであることを特徴とするカソード仕上機。
前記検出手段は光学式変位計からなる検出器を用いたものであることを特徴とするカソード仕上機。
【請求項3】
請求項１に記載のカソード仕上機において、
前記エア吹付手段は、前記種板の搬送方向に交差する交差方向に延びるエア配管を有し、このエア配管には供給圧が変化可能なエア供給源を接続すると共に、前記下側検出器の検出面に向けて延びる吹付ノズルを分岐して設けることを特徴とするカソード仕上機。
前記エア吹付手段は、前記種板の搬送方向に交差する交差方向に延びるエア配管を有し、このエア配管には供給圧が変化可能なエア供給源を接続すると共に、前記下側検出器の検出面に向けて延びる吹付ノズルを分岐して設けることを特徴とするカソード仕上機。
【請求項4】
請求項３に記載のカソード仕上機において、
エア吹付手段は、前記異物の大きさ、重量を踏まえて当該異物を除去する上で必要な圧縮エアを前記検出面に吹き付けることを特徴とするカソード仕上機。
エア吹付手段は、前記異物の大きさ、重量を踏まえて当該異物を除去する上で必要な圧縮エアを前記検出面に吹き付けることを特徴とするカソード仕上機。
【請求項5】
請求項４に記載のカソード仕上機において、
前記異物が銅粒子又は銅屑である場合、前記吹付ノズルは、吹出口の口径を０．５ないし１．５ｍｍに設定し、かつ、前記吹出口と前記検出面との間の離間距離を１０ないし２０ｍｍに設定することを特徴とするカソード仕上機。
前記異物が銅粒子又は銅屑である場合、前記吹付ノズルは、吹出口の口径を０．５ないし１．５ｍｍに設定し、かつ、前記吹出口と前記検出面との間の離間距離を１０ないし２０ｍｍに設定することを特徴とするカソード仕上機。
【請求項6】
請求項４に記載のカソード仕上機において、
前記異物が銅粒子又は銅屑である場合、前記吹付ノズルは０．５ないし１．０ＭＰａの圧縮エアを吹き付けることを特徴とするカソード仕上機。
前記異物が銅粒子又は銅屑である場合、前記吹付ノズルは０．５ないし１．０ＭＰａの圧縮エアを吹き付けることを特徴とするカソード仕上機。
【請求項7】
カソードの種板の表裏面が上下方向を向く水平の搬送経路に沿って前記種板を搬送する搬送手段と、
前記搬送経路の途中に設けられ、前記種板の厚みを非接触で測定する厚み測定器具と、
前記厚み測定器具よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記種板の内部応力を除去する内部応力除去手段と、
前記内部応力除去手段よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記厚み測定器具により測定された前記種板の厚みに応じて前記種板に溝付け加工を施す溝付け手段と、
を備えたカソード仕上機に用いられる前記厚み測定器具であって、
前記搬送経路を挟んで上下に対称的に配置される検出器を有し、上側に位置する上側検出器で前記種板の表面との間の距離を検出すると共に、下側に位置する下側検出器で前記種板の裏面との間の距離を検出する検出手段と、
前記検出手段からの検出情報に基づいて前記種板の厚みを算出する厚み算出手段と、
前記下側検出器の検出面に対してエアを吹き付けて前記検出面上に落下した異物を除去するエア吹付手段と、を有することを特徴とする厚み測定器具。
前記搬送経路の途中に設けられ、前記種板の厚みを非接触で測定する厚み測定器具と、
前記厚み測定器具よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記種板の内部応力を除去する内部応力除去手段と、
前記内部応力除去手段よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記厚み測定器具により測定された前記種板の厚みに応じて前記種板に溝付け加工を施す溝付け手段と、
を備えたカソード仕上機に用いられる前記厚み測定器具であって、
前記搬送経路を挟んで上下に対称的に配置される検出器を有し、上側に位置する上側検出器で前記種板の表面との間の距離を検出すると共に、下側に位置する下側検出器で前記種板の裏面との間の距離を検出する検出手段と、
前記検出手段からの検出情報に基づいて前記種板の厚みを算出する厚み算出手段と、
前記下側検出器の検出面に対してエアを吹き付けて前記検出面上に落下した異物を除去するエア吹付手段と、を有することを特徴とする厚み測定器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、非鉄金属分野の電解精製に使用するカソードの種板を仕上げるカソード仕上機に係り、特に、カソードの種板の厚みを測定する厚み測定器具の測定不良を改善することで精度の良いカソードの量産を実現可能とするカソード仕上機及びこれに用いられる厚み測定器具に関する。
【背景技術】
【0002】
金属の電解精製あるいは電解採取に代表される金属電解においては、アノードとなる母板（粗金属板）とカソードを交互に並べて電解槽に供給して電解操業を行っている。例えば、銅の電解精製であれば、カソードと精製粗銅鋳造アノードとを交互に電解槽に供給し通電する。すると、電解の進行につれアノードから銅が溶け出し、この溶け出した銅がカソード上に電着して製品となる電気銅が得られる。
【0003】
かかる金属電解において使用される電力は、アノードとカソードとの距離、つまり、アノードとカソードの間隔に大きく影響される。例えば、アノードとカソードの間隔を狭くすれば、電解液の電気抵抗を小さくできるので、金属電解に使用される電力を小さくできる。しかし、アノードとカソードの間隔を狭くし過ぎれば、電着が進むことによってカソードに電着した金属がアノードと接触する可能性があり、かかる接触（ショート）が生じれば、アノードからカソードに電流が直接流れて電力が空費される。かといって、アノードとカソードの間隔を広くすれば、アノードとカソードの接触は避けることができても、電解液の電気抵抗が大きくなり大きな電力を要してしまう。したがって、アノードとカソードの間隔は、ショートが生じない範囲でできるだけ狭くすることが望ましい。
また、上記金属電解では、複数のアノードと複数のカソードとを交互に並べているが、アノードとカソードの間隔にバラつきがあれば、電解槽内において、アノードとカソードとの間に流れる電流にばらつきが生じる。すると、カソードに電着される金属の状態にバラつきが生じ、製品の品質にもバラつきが生じる可能性がある。したがって、アノードとカソードの間隔は均一にすることが必要である。したがって、電解槽に供給されるカソードの種板には、形状（平坦度など）の整ったものが求められる。
また、上記金属電解では、複数のアノードと複数のカソードとを交互に並べているが、アノードとカソードの間隔にバラつきがあれば、電解槽内において、アノードとカソードとの間に流れる電流にばらつきが生じる。すると、カソードに電着される金属の状態にバラつきが生じ、製品の品質にもバラつきが生じる可能性がある。したがって、アノードとカソードの間隔は均一にすることが必要である。したがって、電解槽に供給されるカソードの種板には、形状（平坦度など）の整ったものが求められる。
【0004】
金属電解に用いるカソードの種板は、電解精製などの方法でステンレス板等の母板に金属電着させたのち、その母板から剥ぎ取った薄板を使用するのが一般的である。しかし、電着によって作られる薄板からなる種板は、電着歪みや母板から剥ぎ取る時に歪が生じ易い。また、種板は薄いので、運搬時やハンドリング時においても非常に曲がり易い。このように、種板は、その平坦度等の形状を整った状態に維持すること困難であるため、カソード仕上機において、カソードの種板を仕上げる際に内部応力除去処理や溝付け処理等の各種矯正が行われている。
【0005】
例えば特許文献１～３には、カソード仕上機において、カソードにおける種板の形状（平坦度など）を整える技術が開示されている。
特許文献１には、曲りや捩れが生じた電解用種板を、ワークローラ径５０ｍｍ以下、ワークローラ本数１５本以上のローラレベラにて一次矯正し、次いで外周にリング状鍔部を有する溝付けローラにて打出筋を形成し、しかる後外周に環状溝を有する矯正ローラにて二次矯正する電解用種板の歪み矯正方法が開示されている。
特許文献２には、粗銅アノードを陽極に、純銅製種板をカソードに用いて電気分解を行い、該カソード上に銅を電着させて電気銅を製造する方法において、表面に形成された互いに平行に形成された列状の凸部と列状の凹部の位相が隣接する列において縦方向にずれた状態で配列され、さらに隣接する列における隣接する凸部と凹部により形成されるほぼ菱形部分では相互に相対する方向に突出して凹凸形状が形成されている電気銅製造用種板が開示され、この種板を成形するための成形ローラやこの種板を用いて電気銅を製造する方法が開示されている。
特許文献３には、外周面に多数のリング状の鍔部を有する鍔付きローラを間隔を置いて上下に対向して配設した上下一対の成形ローラを複数組有する成形装置にて電気ニッケル用カソードを成形する際、成形ローラのクリアランス、加工溝の本数および位置を適正化して種板を矯正する電気ニッケル用カソードの成形方法が開示されている。
このように、カソードの種板の形状を整えることにより、作製されたカソードの歪を小さくすることが可能である。
特許文献１には、曲りや捩れが生じた電解用種板を、ワークローラ径５０ｍｍ以下、ワークローラ本数１５本以上のローラレベラにて一次矯正し、次いで外周にリング状鍔部を有する溝付けローラにて打出筋を形成し、しかる後外周に環状溝を有する矯正ローラにて二次矯正する電解用種板の歪み矯正方法が開示されている。
特許文献２には、粗銅アノードを陽極に、純銅製種板をカソードに用いて電気分解を行い、該カソード上に銅を電着させて電気銅を製造する方法において、表面に形成された互いに平行に形成された列状の凸部と列状の凹部の位相が隣接する列において縦方向にずれた状態で配列され、さらに隣接する列における隣接する凸部と凹部により形成されるほぼ菱形部分では相互に相対する方向に突出して凹凸形状が形成されている電気銅製造用種板が開示され、この種板を成形するための成形ローラやこの種板を用いて電気銅を製造する方法が開示されている。
特許文献３には、外周面に多数のリング状の鍔部を有する鍔付きローラを間隔を置いて上下に対向して配設した上下一対の成形ローラを複数組有する成形装置にて電気ニッケル用カソードを成形する際、成形ローラのクリアランス、加工溝の本数および位置を適正化して種板を矯正する電気ニッケル用カソードの成形方法が開示されている。
このように、カソードの種板の形状を整えることにより、作製されたカソードの歪を小さくすることが可能である。
【0006】
また、従前のカソード仕上機には、種板を搬送する搬送経路の途中に、種板の厚みを測定するための厚み測定器具が設けられている。この厚み測定器具において測定された種板の厚み情報に基づいて、上下一対の溝付けローラ等の成形ローラのクリアランス（隙間）を調整することで、種板ごとにその種板に最適な変形量を与えることが可能である。
ここで、厚み測定器具としては、測定対象となる種板の表面位置を検出する検出光を放射する放射部と、該検出光が測定対象の種板の表面で反射した反射検出光を受光する受光部とを備える光学式変位計（例えばレーザ変位計）が用いられ、上下１組からなる光学式変位計が種板の搬送経路を上下方向から挟む態様で配置されている。本例では、種板の搬送経路は、種板の表裏面が上下方向に向くように種板を水平姿勢で搬送するようになっているため、厚み測定器具に種板が通過すると、一組の光学式変位計が種板の表裏面の位置情報を取得し、この位置情報に基づいて種板の厚み情報を算出することが可能である。
ここで、厚み測定器具としては、測定対象となる種板の表面位置を検出する検出光を放射する放射部と、該検出光が測定対象の種板の表面で反射した反射検出光を受光する受光部とを備える光学式変位計（例えばレーザ変位計）が用いられ、上下１組からなる光学式変位計が種板の搬送経路を上下方向から挟む態様で配置されている。本例では、種板の搬送経路は、種板の表裏面が上下方向に向くように種板を水平姿勢で搬送するようになっているため、厚み測定器具に種板が通過すると、一組の光学式変位計が種板の表裏面の位置情報を取得し、この位置情報に基づいて種板の厚み情報を算出することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平８－１７６８８０号公報（実施例，図４）
【特許文献2】特開２００１－１９２８７９号公報（発明の実施の形態，図６）
【特許文献3】特開２００４－３６００５０号公報（発明の実施の形態，図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、上述したカソード仕上機において、種板の表面上には、種板の表面に付着した銅粒子や、種板の周縁に形成された切れ端（以下、異物という場合がある）が存在している場合がある。そのため、こうした異物が種板から落下して搬送経路の下側に位置する光学式変位計の放射部や受光部に乗っかってしまうと、検出光が遮られてしまい、これに起因して種板の厚みを測定することが困難になるという懸念がある。
このように種板の厚みを測定することが困難になるケースでは、上下一対の溝付けローラ等の成形ローラを用いた矯正処理において、種板ごとに厚みに応じた最適な変形量を与えることができないため、カソード歪を規定の範囲内に抑制することが困難になる。尚、ここでいうカソード歪は、後述するように、支持ロッドに吊手を介して種板を吊り下げた状態のカソードに対し、種板を上下方向又は左右方向の端縁から見たときの種板の表裏面の最大厚み方向寸法δを指す（図９（ｂ）（ｃ）参照）。
このように種板の厚みを測定することが困難になるケースでは、上下一対の溝付けローラ等の成形ローラを用いた矯正処理において、種板ごとに厚みに応じた最適な変形量を与えることができないため、カソード歪を規定の範囲内に抑制することが困難になる。尚、ここでいうカソード歪は、後述するように、支持ロッドに吊手を介して種板を吊り下げた状態のカソードに対し、種板を上下方向又は左右方向の端縁から見たときの種板の表裏面の最大厚み方向寸法δを指す（図９（ｂ）（ｃ）参照）。
【0009】
しかも、正常に種板の厚み測定が行われた結果カソード歪が規定の範囲内となったカソードが殆どのカソード群と、種板の厚み測定を行うことができなかった結果カソード歪が規定の範囲外となったカソードが殆どのカソード群とが混在した状態になるため、１日に生産されるカソード群全体としてのカソード歪のばらつきが極めて大きくなってしまう不都合が生じていた。
こうした不都合を回避するために、種板から落下した銅粒子や切れ端等の異物を定期的に取り除くための清掃を行う必要があった。しかしながら、こうした清掃を行うためには設備を一旦停止する必要があり、その停止した時間は種板の矯正処理が行われないため、その分、カソードの減産になってしまう。だからといって、カソード歪のばらつきが大きい状態で電解槽へのカソードの供給を行うことは、種板電解工程において必要以上に大きな電力を要してしまう原因や、ショートが発生する原因になるうえ、カソードに電着される金属の状態にバラつきが生じ、製品の品質にもバラつきが生じる原因になる。そのため、作業者の手作業でカソード歪の大きいカソードの再矯正を行わなくてはならず、２度手間となっていた。
こうした不都合を回避するために、種板から落下した銅粒子や切れ端等の異物を定期的に取り除くための清掃を行う必要があった。しかしながら、こうした清掃を行うためには設備を一旦停止する必要があり、その停止した時間は種板の矯正処理が行われないため、その分、カソードの減産になってしまう。だからといって、カソード歪のばらつきが大きい状態で電解槽へのカソードの供給を行うことは、種板電解工程において必要以上に大きな電力を要してしまう原因や、ショートが発生する原因になるうえ、カソードに電着される金属の状態にバラつきが生じ、製品の品質にもバラつきが生じる原因になる。そのため、作業者の手作業でカソード歪の大きいカソードの再矯正を行わなくてはならず、２度手間となっていた。
【0010】
本発明が解決しようとする技術的課題は、カソードの種板の厚みを測定する厚み測定器具の検出面上に異物が付着することに起因する測定不良を抑制し、精度の良いカソードを量産可能に仕上げるカソード仕上機及びこれに用いられる厚み測定器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の第１の技術的特徴は、カソードの種板の表裏面が上下方向を向く水平の搬送経路に沿って前記種板を搬送する搬送手段と、前記搬送経路の途中に設けられ、前記種板の厚みを非接触で測定する厚み測定器具と、前記厚み測定器具よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記種板の内部応力を除去する内部応力除去手段と、前記内部応力除去手段よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記厚み測定器具により測定された前記種板の厚みに応じて前記種板に溝付け加工を施す溝付け手段と、を備え、前記厚み測定器具は、前記搬送経路を挟んで上下に対称的に配置される検出器を有し、上側に位置する上側検出器で前記種板の表面との間の距離を検出すると共に、下側に位置する下側検出器で前記種板の裏面との間の距離を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出情報に基づいて前記種板の厚みを算出する厚み算出手段と、前記下側検出器の検出面に対してエアを吹き付けて前記検出面上に落下した異物を除去するエア吹付手段と、を有することを特徴とするカソード仕上機である。
【0012】
本発明の第２の技術的特徴は、第１の技術的特徴を備えたカソード仕上機において、前記検出手段は光学式変位計からなる検出器を用いたものであることを特徴とするカソード仕上機である。
本発明の第３の技術的特徴は、第１の技術的特徴を備えたカソード仕上機において、前記エア吹付手段は、前記種板の搬送方向に交差する交差方向に延びるエア配管を有し、このエア配管には供給圧が変化可能なエア供給源を接続すると共に、前記下側検出器の検出面に向けて延びる吹付ノズルを分岐して設けることを特徴とするカソード仕上機である。
本発明の第４の技術的特徴は、第３の技術的特徴を備えたカソード仕上機において、エア吹付手段は、前記異物の大きさ、重量を踏まえて当該異物を除去する上で必要な圧縮エアを前記検出面に吹き付けることを特徴とするカソード仕上機である。
本発明の第５の技術的特徴は、第４の技術的特徴を備えたカソード仕上機において、前記異物が銅粒子又は銅屑である場合、前記吹付ノズルは、吹出口の口径を０．５ないし１．５ｍｍに設定し、かつ、前記吹出口と前記検出面との間の離間距離を１０ないし２０ｍｍに設定することを特徴とするカソード仕上機である。
本発明の第６の技術的特徴は、第４の技術的特徴を備えたカソード仕上機において、前記異物が銅粒子又は銅屑である場合、前記吹付ノズルは０．５ないし１．０ＭＰａの圧縮エアを吹き付けることを特徴とするカソード仕上機である。
本発明の第３の技術的特徴は、第１の技術的特徴を備えたカソード仕上機において、前記エア吹付手段は、前記種板の搬送方向に交差する交差方向に延びるエア配管を有し、このエア配管には供給圧が変化可能なエア供給源を接続すると共に、前記下側検出器の検出面に向けて延びる吹付ノズルを分岐して設けることを特徴とするカソード仕上機である。
本発明の第４の技術的特徴は、第３の技術的特徴を備えたカソード仕上機において、エア吹付手段は、前記異物の大きさ、重量を踏まえて当該異物を除去する上で必要な圧縮エアを前記検出面に吹き付けることを特徴とするカソード仕上機である。
本発明の第５の技術的特徴は、第４の技術的特徴を備えたカソード仕上機において、前記異物が銅粒子又は銅屑である場合、前記吹付ノズルは、吹出口の口径を０．５ないし１．５ｍｍに設定し、かつ、前記吹出口と前記検出面との間の離間距離を１０ないし２０ｍｍに設定することを特徴とするカソード仕上機である。
本発明の第６の技術的特徴は、第４の技術的特徴を備えたカソード仕上機において、前記異物が銅粒子又は銅屑である場合、前記吹付ノズルは０．５ないし１．０ＭＰａの圧縮エアを吹き付けることを特徴とするカソード仕上機である。
【0013】
本発明の第７の技術的特徴は、カソードの種板の表裏面が上下方向を向く水平の搬送経路に沿って前記種板を搬送する搬送手段と、前記搬送経路の途中に設けられ、前記種板の厚みを非接触で測定する厚み測定器具と、前記厚み測定器具よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記種板の内部応力を除去する内部応力除去手段と、前記内部応力除去手段よりも前記種板の搬送方向下流側に設けられ、前記種板を挟持して搬送し、前記厚み測定器具により測定された前記種板の厚みに応じて前記種板に溝付け加工を施す溝付け手段と、を備えたカソード仕上機に用いられる前記厚み測定器具であって、前記搬送経路を挟んで上下に対称的に配置される検出器を有し、上側に位置する上側検出器で前記種板の表面との間の距離を検出すると共に、下側に位置する下側検出器で前記種板の裏面との間の距離を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出情報に基づいて前記種板の厚みを算出する厚み算出手段と、前記下側検出器の検出面に対してエアを吹き付けて前記検出面上に落下した異物を除去するエア吹付手段と、を有することを特徴とする厚み測定器具である。
【発明の効果】
【0014】
本発明の第１の技術的特徴によれば、カソードの種板の厚みを測定する厚み測定器具の検出面上に異物が付着することに起因する測定不良を抑制し、精度の良いカソードを量産可能に仕上げることができる。
本発明の第２の技術的特徴によれば、既存の光学系変位計を検出器として利用することで、厚み測定器具を簡単に構築することができる。
本発明の第３の技術的特徴によれば、本構成を有しない場合に比べて。厚み測定器具にエア吹付手段を簡単に付加することができる。
本発明の第４の技術的特徴によれば、下側検出器の検出面に落下した異物を効率良く除去可能なエア吹付手段を簡単に構築することができる。
本発明の第５の技術的特徴によれば、本構成を有しない場合に比べて、吹付ノズルの行成を工夫することで、下側検出器の検出面上に落下した銅粒子または銅屑からなる異物の除去性能を良好に保つことができる。
本発明の第６の技術的特徴によれば、本構成を有しない場合に比べて、吹付ノズルから吹き付けられる圧縮エアの圧力を工夫することで、下側検出器の検出面上に落下した銅粒子または銅屑からなる異物の除去性能を良好に保つことができる。
本発明の第７の技術的特徴によれば、カソードの種板の厚みを測定する厚み測定器具の検出面上に異物が付着することに起因する測定不良を抑制し、精度の良いカソードを量産可能に仕上げるカソード仕上機を簡単に構築することができる。
本発明の第２の技術的特徴によれば、既存の光学系変位計を検出器として利用することで、厚み測定器具を簡単に構築することができる。
本発明の第３の技術的特徴によれば、本構成を有しない場合に比べて。厚み測定器具にエア吹付手段を簡単に付加することができる。
本発明の第４の技術的特徴によれば、下側検出器の検出面に落下した異物を効率良く除去可能なエア吹付手段を簡単に構築することができる。
本発明の第５の技術的特徴によれば、本構成を有しない場合に比べて、吹付ノズルの行成を工夫することで、下側検出器の検出面上に落下した銅粒子または銅屑からなる異物の除去性能を良好に保つことができる。
本発明の第６の技術的特徴によれば、本構成を有しない場合に比べて、吹付ノズルから吹き付けられる圧縮エアの圧力を工夫することで、下側検出器の検出面上に落下した銅粒子または銅屑からなる異物の除去性能を良好に保つことができる。
本発明の第７の技術的特徴によれば、カソードの種板の厚みを測定する厚み測定器具の検出面上に異物が付着することに起因する測定不良を抑制し、精度の良いカソードを量産可能に仕上げるカソード仕上機を簡単に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】（ａ）は本発明が適用されたカソード仕上機の実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示す厚み測定器具の要部を示す説明図である。
【図2】実施の形態１に係るカソード仕上機の全体構成を示す説明図である。
【図3】（ａ）は実施の形態１で用いられる厚み測定器具の要部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す厚み測定器具の詳細を示す説明図、（ｃ）はエアノズルの構成例を示す説明図である。
【図4】（ａ）は上側光学式センサの構成例を示す説明図、（ｂ）は受光素子の構成例を示す説明図である。
【図5】（ａ）は実施の形態１で用いられるレベラーの全体構成を示す説明図、（ｂ）はその動作原理を示す説明図である。
【図7】（ａ）は実施の形態１で用いられる溝成形ユニットの要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図、（ｃ）は溝付けローラの要部を示す説明図である。
【図9】（ａ）はカソード仕上機によって作製されたカソードの構成例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図、（ｃ）は（ａ）中Ｃ方向から矢視図である。
【図10】比較例１で用いられる厚み測定器具の要部を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用されたカソード仕上機の実施の形態の概要を示す説明図である。
同図において、カソード仕上機１は、カソードの種板２の表裏面が上下方向を向く水平の搬送経路７に沿って種板２を搬送する搬送手段３と、搬送経路７の途中に設けられ、種板２の厚みを非接触で測定する厚み測定器具４と、厚み測定器具４よりも種板２の搬送方向下流側に設けられ、種板２を挟持して搬送し、種板２の内部応力を除去する内部応力除去手段５と、内部応力除去手段５よりも種板２の搬送方向下流側に設けられ、種板２を挟持して搬送し、厚み測定器具４により測定された種板２の厚みに応じて種板２に溝付け加工を施す溝付け手段６と、を備え、厚み測定器具４は、図１（ｂ）に示すように、搬送経路７を挟んで上下に対称的に配置される検出器１１（具体的には１１ａ，１１ｂ）を有し、上側に位置する上側検出器１１ａで種板の表面との間の距離を検出すると共に、下側に位置する下側検出器１１ｂで種板２の裏面との間の距離を検出する検出手段１０と、検出手段１０からの検出情報に基づいて種板２の厚みを算出する厚み算出手段１２と、下側検出器１１ｂの検出面に対してエアを吹き付けて検出面上に落下した異物ｗを除去するエア吹付手段１３と、を有するものである。
図１（ａ）は本発明が適用されたカソード仕上機の実施の形態の概要を示す説明図である。
同図において、カソード仕上機１は、カソードの種板２の表裏面が上下方向を向く水平の搬送経路７に沿って種板２を搬送する搬送手段３と、搬送経路７の途中に設けられ、種板２の厚みを非接触で測定する厚み測定器具４と、厚み測定器具４よりも種板２の搬送方向下流側に設けられ、種板２を挟持して搬送し、種板２の内部応力を除去する内部応力除去手段５と、内部応力除去手段５よりも種板２の搬送方向下流側に設けられ、種板２を挟持して搬送し、厚み測定器具４により測定された種板２の厚みに応じて種板２に溝付け加工を施す溝付け手段６と、を備え、厚み測定器具４は、図１（ｂ）に示すように、搬送経路７を挟んで上下に対称的に配置される検出器１１（具体的には１１ａ，１１ｂ）を有し、上側に位置する上側検出器１１ａで種板の表面との間の距離を検出すると共に、下側に位置する下側検出器１１ｂで種板２の裏面との間の距離を検出する検出手段１０と、検出手段１０からの検出情報に基づいて種板２の厚みを算出する厚み算出手段１２と、下側検出器１１ｂの検出面に対してエアを吹き付けて検出面上に落下した異物ｗを除去するエア吹付手段１３と、を有するものである。
【0017】
このような技術的手段において、カソード仕上機１は、図１（ａ）に示す構成要素に限られるものではなく、搬送手段３に種板２を供給する種板供給手段や、溝付け手段６を経た種板を電解槽での使用を可能にするように吊手付きのカソードに成形する吊手成形手段など、仕上げに必要な他の要素を備えてもよいことは勿論である。また、種板２の裁断やカソード歪の測定などを行う機能を有していてもよい。
また、搬送手段３は種板２を搬送するものであれば対構成の搬送ローラ、ローラコンベア、搬送ベルト等適宜選定して差し支えない。図１（ａ）に示すカソード仕上機１では、ローラコンベア状の搬送部材３ａが用いられる。
更に、本例では、搬送手段３は種板２の表裏面が上下方向を向く水平の搬送経路７に沿って種板２を搬送する領域を含むものであればよく、全てが水平の搬送経路７である必要はない。本例では、厚み測定器具４、内部応力除去手段５及び溝付け手段６は水平の搬送経路７に設けられている。
また、搬送手段３は種板２を搬送するものであれば対構成の搬送ローラ、ローラコンベア、搬送ベルト等適宜選定して差し支えない。図１（ａ）に示すカソード仕上機１では、ローラコンベア状の搬送部材３ａが用いられる。
更に、本例では、搬送手段３は種板２の表裏面が上下方向を向く水平の搬送経路７に沿って種板２を搬送する領域を含むものであればよく、全てが水平の搬送経路７である必要はない。本例では、厚み測定器具４、内部応力除去手段５及び溝付け手段６は水平の搬送経路７に設けられている。
【0018】
また、本例において、図１（ｂ）に示す厚み測定器具４は種板２の厚みを非接触で測定するものを広く含む。但し、種板２の厚みを非接触で直接測定することは難しいため、本例では、水平の搬送経路７に沿って搬送される種板２を挟んで上下に対称的に配置される検出器１１を有し、上側検出器１１ａ及び下側検出器１１ｂで種板２の表裏面の位置を検出し、上側検出器１１ａ及び下側検出器１１ｂの相対位置関係と種板２の表裏面の位置とに基づいて、厚み算出手段１２で種板２の厚みを算出する方式が採用されている。
更に、本例では、水平の搬送経路７の下側には下側検出器１１ｂが検出面を上に向けて配置されているため、種板２の金属粒子や切れ端等の異物ｗが下側検出器１１ｂの検出面上に落下し易い構造になっている。ここで、下側検出器１１ｂの検出面上に異物ｗが落して堆積下すると、異物ｗが下側検出器１１ｂの検出面から出射される出射光や検出面に入射される入射光を一部遮る作用を奏し、異物ｗによる遮光作用によって下側検出器１１ｂによる種板２の裏面位置の検出に支障をきたす懸念がある。
本例では、このような事態を踏まえ、厚み測定器具４には、下側検出器１１ｂの検出面にエアを吹き付けるエア吹付手段１３が設けられている。このエア吹付手段１３からのエアが下側検出器１１ｂの検出面に吹き付けられると、検出面上の異物ｗは除去され、異物ｗによる検出面の遮光作用は解消される。これにより、下側検出器１１ｂによる種板２の裏面位置の検出に支障をきたすことがなくなり、厚み測定器具４による種板２の厚み測定が測定不良になるケースが抑制される。
更に、本例では、水平の搬送経路７の下側には下側検出器１１ｂが検出面を上に向けて配置されているため、種板２の金属粒子や切れ端等の異物ｗが下側検出器１１ｂの検出面上に落下し易い構造になっている。ここで、下側検出器１１ｂの検出面上に異物ｗが落して堆積下すると、異物ｗが下側検出器１１ｂの検出面から出射される出射光や検出面に入射される入射光を一部遮る作用を奏し、異物ｗによる遮光作用によって下側検出器１１ｂによる種板２の裏面位置の検出に支障をきたす懸念がある。
本例では、このような事態を踏まえ、厚み測定器具４には、下側検出器１１ｂの検出面にエアを吹き付けるエア吹付手段１３が設けられている。このエア吹付手段１３からのエアが下側検出器１１ｂの検出面に吹き付けられると、検出面上の異物ｗは除去され、異物ｗによる検出面の遮光作用は解消される。これにより、下側検出器１１ｂによる種板２の裏面位置の検出に支障をきたすことがなくなり、厚み測定器具４による種板２の厚み測定が測定不良になるケースが抑制される。
【0019】
また、内部応力除去手段５は、種板２を挟持して搬送し、種板２の内部応力を除去するものであれば、適宜選定して差し支えない。具体的には、種板２に大きな反りや凹凸差があると、カソード歪が規定の範囲外になる虞れがあるため、これらの変形を小さくするために、内部応力除去手段５では、種板２の変形に伴う内部応力を除去する処理を実施するようにすればよい。
更に、内部応力除去手段５を経た種板２はカソード歪が小さい平坦形状に矯正されるが、この種板２は面剛性が弱く、吊手に吊り下げてカソードとして使用すると、カソードの面が不安定になり易い傾向が見られる。つまり、前段の内部応力除去手段５だけでは、吊り下げられたカソードの鉛直性が十分に担保されないため、追加の矯正が必要であることに加え、電解が進み、カソードの表裏に例えば銅が電着し厚みができると、表裏の電着厚みの差により応力が生ずるので、この応力に対抗して変形を抑制する必要がある。
このため、本例では、溝付け手段６を採用し、種板の搬送方向に沿って延びる溝（凹溝、凸溝）を適宜間隔毎に複数形成し、種板の平坦度を維持し、かつ、面剛性を高めるようにすればよい。特に、本例では、溝付け手段６は、種板２ごとに厚み測定器具４にて測定された厚み情報に基づいて溝付け加工条件を選定することから、厚み測定器具４による測定不良が抑制されることは、種板２に対する溝付け加工が種板２の厚みに応じて適切に実施され、その分、カソード歪の小さい精度の良いカソードが作製されることになる。
更に、内部応力除去手段５を経た種板２はカソード歪が小さい平坦形状に矯正されるが、この種板２は面剛性が弱く、吊手に吊り下げてカソードとして使用すると、カソードの面が不安定になり易い傾向が見られる。つまり、前段の内部応力除去手段５だけでは、吊り下げられたカソードの鉛直性が十分に担保されないため、追加の矯正が必要であることに加え、電解が進み、カソードの表裏に例えば銅が電着し厚みができると、表裏の電着厚みの差により応力が生ずるので、この応力に対抗して変形を抑制する必要がある。
このため、本例では、溝付け手段６を採用し、種板の搬送方向に沿って延びる溝（凹溝、凸溝）を適宜間隔毎に複数形成し、種板の平坦度を維持し、かつ、面剛性を高めるようにすればよい。特に、本例では、溝付け手段６は、種板２ごとに厚み測定器具４にて測定された厚み情報に基づいて溝付け加工条件を選定することから、厚み測定器具４による測定不良が抑制されることは、種板２に対する溝付け加工が種板２の厚みに応じて適切に実施され、その分、カソード歪の小さい精度の良いカソードが作製されることになる。
【0020】
次に、本実施の形態に係るカソード仕上機１の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
先ず、厚み測定器具４の代表的態様としては、検出手段１０が光学式変位計からなる検出器１１を用いた態様が挙げられる。
また、エア吹付手段１３の代表的態様としては、図１（ｂ）に示すように、種板２の搬送方向に交差する交差方向に延びるエア配管１３ａを有し、このエア配管１３ａには供給圧が変化可能なエア供給源１３ｂを接続すると共に、下側検出器１１ｂの検出面に向けて延びる吹付ノズル１３ｃを分岐して設ける態様が挙げられる。ここで、下側検出器１１ｂが種板２の搬送方向に交差する方向に複数設けられている場合には、複数の下側検出器１１ｂの検出面に向けて複数の吹付ノズル１３ｃを分岐するようにすればよい。また、吹付ノズル１３ｃからの圧縮エアは常時吹付けるようにしてもよいし、定期的に吹き付けるようにしてもよいし、あるいは、下側検出器１１ｂの検出面の汚れを図示外の汚れ検出器で検出し、汚れ検出器で検出面が汚れるタイミングで圧縮エアを吹き付けるようにしてもよい。
先ず、厚み測定器具４の代表的態様としては、検出手段１０が光学式変位計からなる検出器１１を用いた態様が挙げられる。
また、エア吹付手段１３の代表的態様としては、図１（ｂ）に示すように、種板２の搬送方向に交差する交差方向に延びるエア配管１３ａを有し、このエア配管１３ａには供給圧が変化可能なエア供給源１３ｂを接続すると共に、下側検出器１１ｂの検出面に向けて延びる吹付ノズル１３ｃを分岐して設ける態様が挙げられる。ここで、下側検出器１１ｂが種板２の搬送方向に交差する方向に複数設けられている場合には、複数の下側検出器１１ｂの検出面に向けて複数の吹付ノズル１３ｃを分岐するようにすればよい。また、吹付ノズル１３ｃからの圧縮エアは常時吹付けるようにしてもよいし、定期的に吹き付けるようにしてもよいし、あるいは、下側検出器１１ｂの検出面の汚れを図示外の汚れ検出器で検出し、汚れ検出器で検出面が汚れるタイミングで圧縮エアを吹き付けるようにしてもよい。
【0021】
更に、エア吹付手段１３の好ましい態様としては、異物ｗの大きさ、重量を踏まえて当該異物ｗを除去する上で必要な圧縮エアを検出面に吹き付ける態様が挙げられる。このとき、圧縮エアの吹付圧を大きく設定しすぎると、検出面上の異物ｗが飛び過ぎ、カソード仕上機１の周辺環境を汚す懸念があるため、検出面上の異物ｗが除去されて落下する軌跡が想定できる程度の吹付圧を選定し、除去された異物ｗの落下軌跡付近に予め回収手段１５を設置し、除去した異物ｗを回収することが好ましい。
また、異物ｗが銅粒子又は切れ端等の銅屑である場合には、銅粒子は大きさが２ｍｍ～５ｍｍ、重量が０．３ｇ～５ｇであり、また、銅屑は幅が２ｍｍ～５ｍｍ、厚みが２ｍｍ～５ｍｍ、長さが５ｍｍ～１００ｍｍ、重量が３ｇ～２５ｇであることが経験的に判明している。この点を踏まえると、吹付ノズル１３ｃの好ましい態様としては、吹出口の口径を０．５ないし１．５ｍｍに設定し、かつ、吹出口と検出面との間の離間距離を１０ないし２０ｍｍに設定する態様、あるいは、０．５ないし１．０ＭＰａの圧縮エアを吹き付ける態様が好ましい。
また、異物ｗが銅粒子又は切れ端等の銅屑である場合には、銅粒子は大きさが２ｍｍ～５ｍｍ、重量が０．３ｇ～５ｇであり、また、銅屑は幅が２ｍｍ～５ｍｍ、厚みが２ｍｍ～５ｍｍ、長さが５ｍｍ～１００ｍｍ、重量が３ｇ～２５ｇであることが経験的に判明している。この点を踏まえると、吹付ノズル１３ｃの好ましい態様としては、吹出口の口径を０．５ないし１．５ｍｍに設定し、かつ、吹出口と検出面との間の離間距離を１０ないし２０ｍｍに設定する態様、あるいは、０．５ないし１．０ＭＰａの圧縮エアを吹き付ける態様が好ましい。
【0022】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
－カソード仕上機の全体構成－
図２は実施の形態１に係るカソード仕上機の全体構成を示す。
同図において、カソード仕上機１は、図示外の種板電解工程から得られた種板２が収容されたパレット２０を搬送するパレットコンベア２１の近傍に設置されている。
本例では、カソード仕上機１は、種板２を移載する種板移載装置２２と、移載された種板２を搬送するローラコンベア２３と、種板２を送り込む送り込みローラ２４と、種板２の表面を平滑にする表面平滑ユニット２５と、種板を送り込む送り込みローラ２６と、種板２の厚みを測定する厚み測定器具４と、種板２の内部応力を除去する内部応力除去手段としてのレベラー５０と、レベラー５０を経た種板２に溝付け加工を施す溝付け手段としての溝成形ユニット８０と、溝成形ユニット８０を経た種板２を図示外の電解槽で使用可能な吊り下げ式のカソードＳに成形するカソード成形ユニット（図示せず）と、を備えている。
◎実施の形態１
－カソード仕上機の全体構成－
図２は実施の形態１に係るカソード仕上機の全体構成を示す。
同図において、カソード仕上機１は、図示外の種板電解工程から得られた種板２が収容されたパレット２０を搬送するパレットコンベア２１の近傍に設置されている。
本例では、カソード仕上機１は、種板２を移載する種板移載装置２２と、移載された種板２を搬送するローラコンベア２３と、種板２を送り込む送り込みローラ２４と、種板２の表面を平滑にする表面平滑ユニット２５と、種板を送り込む送り込みローラ２６と、種板２の厚みを測定する厚み測定器具４と、種板２の内部応力を除去する内部応力除去手段としてのレベラー５０と、レベラー５０を経た種板２に溝付け加工を施す溝付け手段としての溝成形ユニット８０と、溝成形ユニット８０を経た種板２を図示外の電解槽で使用可能な吊り下げ式のカソードＳに成形するカソード成形ユニット（図示せず）と、を備えている。
【0023】
本例において、パレットコンベア２１は、パレット２０内に曲がりや捩れが生じたカソードの種板２を積載して所定位置まで搬送するコンベアである。尚、所定寸法の種板２を形成する方法としては、バリが少なく平滑な板となった種板が得られるものであれば、特には限定されない。
本例において、種板２は、例えば縦幅が約１０００～１１５０ｍｍ、横幅が約１０００～１１５０ｍｍ、厚さが約０．６～１．０ｍｍの金属板である。電気銅の作製に使用される場合には、種板２には純度が９９．９９％の電気銅が使用される。
ここで、種板電解工程とは、例えば、電気銅を作製する場合であれば、純度が９９．９９％の電気銅の種板を得る工程を意味している。この種板電解工程では、純度９８％程度の粗銅であるアノード（陽極）とステンレス製やチタン製の母板（陰極）とを、電解液を満たした電解槽に交互に供給した状態で実施される。この状態で、電解槽に対する電解液の給液を行いつつ、例えば、電流密度２５０Ａ／ｍ２程度となるように両電極間に電流を供給すれば、純度が９９．９９％の電気銅の種板を得ることができる。この種板電解工程で使用される電解液はとくに限定されないが、例えば、膠（にかわ）、アビトン等が添加された銅の硫酸溶液が好ましい。
本例において、種板２は、例えば縦幅が約１０００～１１５０ｍｍ、横幅が約１０００～１１５０ｍｍ、厚さが約０．６～１．０ｍｍの金属板である。電気銅の作製に使用される場合には、種板２には純度が９９．９９％の電気銅が使用される。
ここで、種板電解工程とは、例えば、電気銅を作製する場合であれば、純度が９９．９９％の電気銅の種板を得る工程を意味している。この種板電解工程では、純度９８％程度の粗銅であるアノード（陽極）とステンレス製やチタン製の母板（陰極）とを、電解液を満たした電解槽に交互に供給した状態で実施される。この状態で、電解槽に対する電解液の給液を行いつつ、例えば、電流密度２５０Ａ／ｍ２程度となるように両電極間に電流を供給すれば、純度が９９．９９％の電気銅の種板を得ることができる。この種板電解工程で使用される電解液はとくに限定されないが、例えば、膠（にかわ）、アビトン等が添加された銅の硫酸溶液が好ましい。
【0024】
本例において、種板移載装置２２は、架台２２ａ上に流体圧水平シリンダにて横行する移動台２２ｂに流体圧垂直シリンダにて上下動可能に設けられたバキューム式吸着台２２ｃにてパレットコンベア２１のパレット２０内の種板２を一枚ずつ吸着してローラコンベア２３に移載するものである。更に、ローラコンベア２３は、バキューム式移載装置２２にて移載された種板２を矯正工程へ搬送するコンベアであり、パレットコンベア２１に対し略直交する方向に配置され、種板２の表裏面が上下方向を向く水平の搬送経路７に沿って種板２を搬送するようになっている。
更にまた、表面平滑ユニット２５は、種板２の表面に電解時に精製された粒状の突起あるいは返り等を押し潰して表面を平滑にする一対の平滑ローラ２５ａ，２５ｂを有し、一対の平滑ローラ２５ａ，２５ｂを予め決められた間隔を隔てて上下に配置した構造になっている。
更にまた、表面平滑ユニット２５は、種板２の表面に電解時に精製された粒状の突起あるいは返り等を押し潰して表面を平滑にする一対の平滑ローラ２５ａ，２５ｂを有し、一対の平滑ローラ２５ａ，２５ｂを予め決められた間隔を隔てて上下に配置した構造になっている。
【0025】
また、厚み測定器具４は、レベラー５０、溝形成ユニット８０による種板２の形状を矯正する矯正工程に至る前に、種板２の厚みを非接触で測定するものである。
更に、レベラー５０は、種板２を挟持して搬送する上下千鳥状に配設した多数のワークローラ５１，５２を有し、種板２がワークローラ５１，５２間を通過することで、種板２の反りや凹凸差の変形を小さくし、変形に伴う内部応力を除去するようにするものである。
更にまた、溝成形ユニット８０は、複数段（本例では３段）の上下一対の溝成形ローラ８１～８３を有し、種板２がこれらの溝成形ローラ８１～８３を通過することで、種板２の搬送方向に沿う溝を複数成形するものである。そして、本例では、溝成形ローラ８１～８３による溝成形処理（溝付け加工）は、厚み測定器具４により測定した種板２の厚み情報に基づいて溝成形処理条件を選定し、実施される。
更に、レベラー５０は、種板２を挟持して搬送する上下千鳥状に配設した多数のワークローラ５１，５２を有し、種板２がワークローラ５１，５２間を通過することで、種板２の反りや凹凸差の変形を小さくし、変形に伴う内部応力を除去するようにするものである。
更にまた、溝成形ユニット８０は、複数段（本例では３段）の上下一対の溝成形ローラ８１～８３を有し、種板２がこれらの溝成形ローラ８１～８３を通過することで、種板２の搬送方向に沿う溝を複数成形するものである。そして、本例では、溝成形ローラ８１～８３による溝成形処理（溝付け加工）は、厚み測定器具４により測定した種板２の厚み情報に基づいて溝成形処理条件を選定し、実施される。
【0026】
また、カソード成形ユニットは、図９（ａ）に示すように、レベラー５０及び溝成形ユニット８０を経て形状が矯正された種板２の一端縁に輪状の吊手１０１を取付け、この吊手１０１に電極として機能する板状の支持ロッド１０２を挿通させ、電解槽で使用可能なカソードＳとして成形するものである。
【0027】
－厚み測定器具－
本例において、厚み測定器具４は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、図１（ｂ）に示す検出手段１０として、水平の搬送経路７を挟んで上下に対称的に配置される検出器としての光学式センサ３０を有し、上側に位置する上側光学式センサ３０ａで種板２の表面との間の距離を検出すると共に、下側に位置する下側光学式センサ３０ｂで種板２の裏面との間の距離を検出するものである。
本例では、光学式センサ３０（３０ａ，３０ｂ）は、種板２の搬送方向に交差する幅方向に間隔を置いて複数（本例では中央、幅方向左右の３箇所）設けられている。また、光学式センサ３０（３０ａ，３０ｂ）は、焦点距離等の光学特性を考慮し、搬送経路７の中心線Ｌから所定距離（本例では例えば８０ｍｍ±１５ｍｍ）離れた位置に検出面を有するように配置されている。
本例において、厚み測定器具４は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、図１（ｂ）に示す検出手段１０として、水平の搬送経路７を挟んで上下に対称的に配置される検出器としての光学式センサ３０を有し、上側に位置する上側光学式センサ３０ａで種板２の表面との間の距離を検出すると共に、下側に位置する下側光学式センサ３０ｂで種板２の裏面との間の距離を検出するものである。
本例では、光学式センサ３０（３０ａ，３０ｂ）は、種板２の搬送方向に交差する幅方向に間隔を置いて複数（本例では中央、幅方向左右の３箇所）設けられている。また、光学式センサ３０（３０ａ，３０ｂ）は、焦点距離等の光学特性を考慮し、搬送経路７の中心線Ｌから所定距離（本例では例えば８０ｍｍ±１５ｍｍ）離れた位置に検出面を有するように配置されている。
【0028】
＜光学式センサの構成例＞
本例において、光学式センサ３０は上下で同様の構成を有しているため、ここでは上側光学式センサ３０ａを例に挙げて説明する。
ここで、光学式センサ３０（本例では上側光学式センサ３０ａ）は、例えば図４（ａ）に示すように、検出光Ｄを放射する放射部３１と、搬送ライン（搬送経路７の中心線Ｌに相当）上を搬送される測定対象の種板２の表面で該検出光Ｄが反射した反射検出光Ｒを受光する受光部３５とを備えている。
同図において、放射部３１は光源３２及び投光レンズ３３から主に構成され、受光部３５は受光素子３６及び受光レンズ３７から主に構成される。これらを図４（ａ）に示すように配設することで、三角測量法の原理により搬送ライン上を搬送される種板２の表面までの距離を測定することができる。
本例において、光学式センサ３０は上下で同様の構成を有しているため、ここでは上側光学式センサ３０ａを例に挙げて説明する。
ここで、光学式センサ３０（本例では上側光学式センサ３０ａ）は、例えば図４（ａ）に示すように、検出光Ｄを放射する放射部３１と、搬送ライン（搬送経路７の中心線Ｌに相当）上を搬送される測定対象の種板２の表面で該検出光Ｄが反射した反射検出光Ｒを受光する受光部３５とを備えている。
同図において、放射部３１は光源３２及び投光レンズ３３から主に構成され、受光部３５は受光素子３６及び受光レンズ３７から主に構成される。これらを図４（ａ）に示すように配設することで、三角測量法の原理により搬送ライン上を搬送される種板２の表面までの距離を測定することができる。
【0029】
すなわち、測定対象の種板２の表面から同じ距離ｈ１で離間する投光レンズ３３の中心及び受光レンズ３７の中心が互いに離間する距離をＱとし、受光レンズ３７の中心が受光素子３６の受光面から離間する距離をＦとし、受光レンズ３７の中心から受光素子３６の受光面に下した垂線が該受光面に交わる点から反射検出光Ｒが該受光面に入射する位置までの距離をＸとしたとき、距離ｈ１は以下に示す式１から求めることができる。
［式１］ ｈ１＝（Ｆ／Ｘ）・Ｑ
［式１］ ｈ１＝（Ｆ／Ｘ）・Ｑ
【0030】
上記式１の４つの変数のうち、Ｑ及びＦは光学式センサ３０の構造で定まる値であるので、距離ｈ１は距離Ｘから一意的に求めることができる。尚、上記距離Ｘの具体的な算出方法については、後述する。受光素子３６からは反射検出光の入射位置に応じた出力値が出力されるので、図３（ｂ）に示すように、制御装置４０に搭載されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御要素によって、この受光素子３６から出力される出力値を所定のアルゴリズムに沿って演算処理することで、搬送ライン上を搬送される種板２の表面までの距離ｈ１(上側離間距離という)を算出することができる。
同じように、下側光学式センサ３０ｂは当該センサの検出面と種板２の裏面との間の距離ｈ２（下側離間距離という）を算出することが可能である。
同じように、下側光学式センサ３０ｂは当該センサの検出面と種板２の裏面との間の距離ｈ２（下側離間距離という）を算出することが可能である。
【0031】
＜距離Ｘの算出方法＞
さて、本例において、光学式センサ３０を構成する受光部３５は、例えばＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）からなる受光素子３６と、光学式センサ３０の光源３２から発振された検出光Ｄとしてのレーザー光が、の表種板２面で反射した後に再び光学式センサ３０に戻ってきたレーザー光である反射検出光Ｒを受光素子３６にスポット光として集光させる受光レンズ３７とで構成されている。ここで、受光部３５には、特定の波長の光のみを通過させる干渉フィルタを取り付けてもよい。例えば検出光Ｄに採用した波長の光のみを通過させる干渉フィルタを取り付けることで、スポット光以外の光の入射を効果的に抑制することができる。
尚、図４（ａ）において、符号３４は光源３２を駆動する駆動回路、符号３８，３９は受光素子３６に接続され、距離Ｘに応じて変化する電流差分（Ｉx1－Ｉx2）を増幅するアンプである。
さて、本例において、光学式センサ３０を構成する受光部３５は、例えばＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）からなる受光素子３６と、光学式センサ３０の光源３２から発振された検出光Ｄとしてのレーザー光が、の表種板２面で反射した後に再び光学式センサ３０に戻ってきたレーザー光である反射検出光Ｒを受光素子３６にスポット光として集光させる受光レンズ３７とで構成されている。ここで、受光部３５には、特定の波長の光のみを通過させる干渉フィルタを取り付けてもよい。例えば検出光Ｄに採用した波長の光のみを通過させる干渉フィルタを取り付けることで、スポット光以外の光の入射を効果的に抑制することができる。
尚、図４（ａ）において、符号３４は光源３２を駆動する駆動回路、符号３８，３９は受光素子３６に接続され、距離Ｘに応じて変化する電流差分（Ｉx1－Ｉx2）を増幅するアンプである。
【0032】
上記のＰＳＤは、高抵抗半導体基板の片面又は両面に形成された均一な抵抗層の両端に、信号取り出し用の一対の出力電極が設けられた構造を有している。これにより、該抵抗層の表面にスポット光として反射検出光Ｒが入射すると、その入射位置に光量に比例した電荷が発生する。発生した電荷は光電流として抵抗層に到達し、上記の一対の出力電極までのそれぞれの距離に逆比例して分割され、出力電極から取り出される。例えばＰＳＤが図４（ｂ）に示す構造（ＰＩＮ型フォトダイオード）を有する場合は、反射検出光Ｒの入射位置と、出力電極Ｘ１、Ｘ２との出力電流ＩＸ１，ＩＸ２との間には下記式２及び式３に示す関係が成立し、これら２つの式から導くことのできる式４に基づいて、光量及びその変化とは無関係にスポット光の入射位置ＸＡを求めることができる。これにより、式１のＸを算出することができる。ここで、ＩＸ１は出力電極Ｘ１の出力電流、ＩＸ２は出力電極Ｘ２の出力電流、Ｉ０は全光電流（ＩＸ１＋ＩＸ２）、ＬＸは受光面の長さ、ＸＡはＰＳＤ
の電気的中心位置から入射位置までの距離をそれぞれ表している。
［式２］ ＩＸ１＝（（ＬＸ／２－ＸＡ）／ＬＸ）×Ｉ０
［式３］ ＩＸ２＝（（ＬＸ／２＋ＸＡ）／ＬＸ）×Ｉ０
［式４］ （ＩＸ２－ＩＸ１）／（ＩＸ１＋ＩＸ２）＝２×ＸＡ／ＬＸ
の電気的中心位置から入射位置までの距離をそれぞれ表している。
［式２］ ＩＸ１＝（（ＬＸ／２－ＸＡ）／ＬＸ）×Ｉ０
［式３］ ＩＸ２＝（（ＬＸ／２＋ＸＡ）／ＬＸ）×Ｉ０
［式４］ （ＩＸ２－ＩＸ１）／（ＩＸ１＋ＩＸ２）＝２×ＸＡ／ＬＸ
【0033】
＜種板の厚み算出手法＞
したがって、図３（ｂ）に示すように、制御装置４０のＣＰＵに光学式センサ３０の間の離間距離Ｇ（センサ間離間距離という）を記憶しておけば、この記憶したセンサ間離間距離Ｇと、式１及び式４に基づいて算出した上側離間距離ｈ１及び下側離間距離ｈ２とを用いて、以下に示す式５から、種板の厚みｔを算出することができる。
［式５］ ｔ＝Ｇ－（ｈ１＋ｈ２）
したがって、図３（ｂ）に示すように、制御装置４０のＣＰＵに光学式センサ３０の間の離間距離Ｇ（センサ間離間距離という）を記憶しておけば、この記憶したセンサ間離間距離Ｇと、式１及び式４に基づいて算出した上側離間距離ｈ１及び下側離間距離ｈ２とを用いて、以下に示す式５から、種板の厚みｔを算出することができる。
［式５］ ｔ＝Ｇ－（ｈ１＋ｈ２）
【0034】
＜エア吹付機構＞
更に、本実施の形態においては、種板２が厚み測定器具４を通過するとき、種板２の表裏面に付着していた異物ｗ（本例では銅粒子や種板２の周縁に残存する切れ端等の銅屑）が下側光学式センサ３０ｂの検出面上に落下して堆積する懸念がある。この場合、下側光学式センサ３０ｂによる検出精度が不良になってしまうため、下側光学式センサ３０ｂの検出面を清掃して堆積した異物ｗを取り除くことが必要になるが、異物ｗの清掃に伴い、カソード仕上機１の設備を一旦停止させなければならない。また、下側光学式センサ３０ｂによる検出精度を不良のままにすると、厚み測定器具４による種板２の厚み測定値が不正確になってしまうため、後述するように、種板２の厚みに応じて種板２の形状を矯正する溝成形ユニット８０による種板２の溝付け加工が適切に実施されず、作業者の手作業によるカソードの再矯正につながる懸念がある。
このため、本例では、下側光学式センサ３０ｂは、図３（ａ）（ｂ）に示すように、放射部３１及び受光部３５の検出光が通過する検出面に対して圧縮エアを吹き付けるエア吹付機構４１を備えている。
このようなエア吹付機構４１を備えることで、下側光学式センサ３０ｂの検出面上に異物ｗが落下したとしても、検出面上に異物ｗが堆積することを防止することができる。これにより、異物ｗの清掃に伴う設備停止が不要になるうえ、作業者の手作業による再矯正が不要になる。
更に、本実施の形態においては、種板２が厚み測定器具４を通過するとき、種板２の表裏面に付着していた異物ｗ（本例では銅粒子や種板２の周縁に残存する切れ端等の銅屑）が下側光学式センサ３０ｂの検出面上に落下して堆積する懸念がある。この場合、下側光学式センサ３０ｂによる検出精度が不良になってしまうため、下側光学式センサ３０ｂの検出面を清掃して堆積した異物ｗを取り除くことが必要になるが、異物ｗの清掃に伴い、カソード仕上機１の設備を一旦停止させなければならない。また、下側光学式センサ３０ｂによる検出精度を不良のままにすると、厚み測定器具４による種板２の厚み測定値が不正確になってしまうため、後述するように、種板２の厚みに応じて種板２の形状を矯正する溝成形ユニット８０による種板２の溝付け加工が適切に実施されず、作業者の手作業によるカソードの再矯正につながる懸念がある。
このため、本例では、下側光学式センサ３０ｂは、図３（ａ）（ｂ）に示すように、放射部３１及び受光部３５の検出光が通過する検出面に対して圧縮エアを吹き付けるエア吹付機構４１を備えている。
このようなエア吹付機構４１を備えることで、下側光学式センサ３０ｂの検出面上に異物ｗが落下したとしても、検出面上に異物ｗが堆積することを防止することができる。これにより、異物ｗの清掃に伴う設備停止が不要になるうえ、作業者の手作業による再矯正が不要になる。
【0035】
本例において、エア吹付機構４１は、下側光学式センサ３０ｂの下部領域を種板２の裏面と平行に配置され、かつ、種板２の搬送方向に交差する方向に延びるエア配管としてのエアダクト４２を有している。このエアダクト４２は一端が開口し、他端部が塞がれた筒状に構成されており、エアダクト４２の一端の開口にはエア供給源として例えばエアコンプレッサ４３が連通接続されると共に、このエアコンプレッサ４３は圧縮エアの供給圧を可変に選定できるようになっている。
更に、エアダクト４２には複数の下側光学式センサ３０ｂに対応した箇所に夫々通孔が設けられ、各通孔には夫々吹付ノズルとしてのエアノズル４４（具体的４４ａ～４４ｃ）が連通接続されている。各エアノズル４４は複数の下側光学式センサ３０ｂに対応して配置され、エアダクト４２から略鉛直方向に延びる直線ノズル部４５と、直線ノズル部４５の先端から１／４円弧状に湾曲する湾曲ノズル部４６とを有し、湾曲ノズル部４６は下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈに向けて圧縮エアを吹き付けるようになっている。ここで、エアノズル４４から下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈに対する圧縮エアの吹付方向は適宜選定して差し支えないが、本例では、種板２の搬送方向とは反対側の方向に向かって下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈに沿う方向に選定されている。
更に、エアダクト４２には複数の下側光学式センサ３０ｂに対応した箇所に夫々通孔が設けられ、各通孔には夫々吹付ノズルとしてのエアノズル４４（具体的４４ａ～４４ｃ）が連通接続されている。各エアノズル４４は複数の下側光学式センサ３０ｂに対応して配置され、エアダクト４２から略鉛直方向に延びる直線ノズル部４５と、直線ノズル部４５の先端から１／４円弧状に湾曲する湾曲ノズル部４６とを有し、湾曲ノズル部４６は下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈに向けて圧縮エアを吹き付けるようになっている。ここで、エアノズル４４から下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈに対する圧縮エアの吹付方向は適宜選定して差し支えないが、本例では、種板２の搬送方向とは反対側の方向に向かって下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈに沿う方向に選定されている。
【0036】
このとき、本例では、エアノズル４４からの圧縮エアの吹付圧は、検出面上に落下した異物１４を除去して落下させる程度に設定するようにすれば、下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈに落下した異物ｗにエアノズル４４から圧縮エアが吹き付けられたとしても、検出面Ｈ上の異物が遠くに飛散して浮遊することは避けられ、所定の落下軌跡に沿って下方へと落下するものと推測される。
このため、本例では。下側光学式センサ３０ｂの下方には、検出面Ｈから除去されて落下した異物ｗが回収可能な回収容器４７が配設されている。
このため、本例では。下側光学式センサ３０ｂの下方には、検出面Ｈから除去されて落下した異物ｗが回収可能な回収容器４７が配設されている。
【0037】
＜エア吹付機構の好ましい態様＞
（１）圧縮エアの吹付圧
本例では、圧縮エアの吹付圧は０．５～１．０ＭＰａであることが好ましい。
ここで、０．５ＭＰａより圧力が低くなると銅粒や種板２の切れ端を圧縮エアで吹き飛ばすだけの風力がないことからブローで除去できず、一方１．０ＭＰａよりも圧力が高くなると銅粒が大気中に勢いよく飛散し周辺に散乱する。そのため、圧縮エアの圧力は０．５ＭＰａ～１．０ＭＰａであることが望ましい。
（１）圧縮エアの吹付圧
本例では、圧縮エアの吹付圧は０．５～１．０ＭＰａであることが好ましい。
ここで、０．５ＭＰａより圧力が低くなると銅粒や種板２の切れ端を圧縮エアで吹き飛ばすだけの風力がないことからブローで除去できず、一方１．０ＭＰａよりも圧力が高くなると銅粒が大気中に勢いよく飛散し周辺に散乱する。そのため、圧縮エアの圧力は０．５ＭＰａ～１．０ＭＰａであることが望ましい。
【0038】
（２）圧縮エアの吹付頻度
圧縮エアの吹付頻度としては多い方がよいが、銅粒や切れ端が下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈ上に載る頻度が特定できないため、常時吹き付けて常に銅粒や切れ検出面Ｈ上にない状態を作ることが好ましいが、一定時間毎に高頻度で吹き付けるようにしてもよい。あるいは、一枚毎の厚み測定結果を監視し、測定不良の発生の都度、エアダクト４２に設けられた自動弁を操作して圧縮エアを吹き付ける機構を設けてもよい。圧縮エアの種類は銅粒や種板２の切れ端を圧縮エアの流れによって除去できるものであれば計装用圧縮エア、水分や油分を分離したコンプレッサの圧縮エアを問わず使用することができる。また、圧縮エアを吹き付けたに検出面Ｈに粉塵や油等の汚れが付かないようにフィルタ等の清浄設備を通過させた圧縮エアが好ましい。
圧縮エアの吹付頻度としては多い方がよいが、銅粒や切れ端が下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈ上に載る頻度が特定できないため、常時吹き付けて常に銅粒や切れ検出面Ｈ上にない状態を作ることが好ましいが、一定時間毎に高頻度で吹き付けるようにしてもよい。あるいは、一枚毎の厚み測定結果を監視し、測定不良の発生の都度、エアダクト４２に設けられた自動弁を操作して圧縮エアを吹き付ける機構を設けてもよい。圧縮エアの種類は銅粒や種板２の切れ端を圧縮エアの流れによって除去できるものであれば計装用圧縮エア、水分や油分を分離したコンプレッサの圧縮エアを問わず使用することができる。また、圧縮エアを吹き付けたに検出面Ｈに粉塵や油等の汚れが付かないようにフィルタ等の清浄設備を通過させた圧縮エアが好ましい。
【0039】
（３）エアノズルの口径、レイアウト
図３（ｃ）に示すように、エアノズル４４の口径は０．５～１．５ｍｍとし、下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈとエアノズル４４の先端との間の距離ｅは１０～２０ｍｍが好ましい。
ここで、０．５ｍｍより口径が小さくなるとエアノズル４４の抵抗によりブロー量が少なくなるとともに、検出面Ｈより２０ｍｍ以上離すと圧縮エアの吹き飛ばす力が拡散してしまうため、重量のある銅粒が一部ブローで除去できず、一方１．５ｍｍよりも口径が大きくかつ検出面Ｈとの距離ｅが１０ｍｍより近くなると、銅粉が勢いよく飛散し周辺に散乱してしまう。また１０ｍｍよりも近い場合にはエアノズル４４の先端から放出された圧縮エアの噴射角度が狭く、検出面Ｈ全体を清掃することが出来ない。そのため、圧縮エアのエアノズル４４先端形状は扁平でも構わないが口径は０．５ｍｍ～１．５ｍｍで下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈから１０～２０ｍｍ離した位置に設置することが望ましい。
図３（ｃ）に示すように、エアノズル４４の口径は０．５～１．５ｍｍとし、下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈとエアノズル４４の先端との間の距離ｅは１０～２０ｍｍが好ましい。
ここで、０．５ｍｍより口径が小さくなるとエアノズル４４の抵抗によりブロー量が少なくなるとともに、検出面Ｈより２０ｍｍ以上離すと圧縮エアの吹き飛ばす力が拡散してしまうため、重量のある銅粒が一部ブローで除去できず、一方１．５ｍｍよりも口径が大きくかつ検出面Ｈとの距離ｅが１０ｍｍより近くなると、銅粉が勢いよく飛散し周辺に散乱してしまう。また１０ｍｍよりも近い場合にはエアノズル４４の先端から放出された圧縮エアの噴射角度が狭く、検出面Ｈ全体を清掃することが出来ない。そのため、圧縮エアのエアノズル４４先端形状は扁平でも構わないが口径は０．５ｍｍ～１．５ｍｍで下側光学式センサ３０ｂの検出面Ｈから１０～２０ｍｍ離した位置に設置することが望ましい。
【0040】
（４）エアノズルによる圧縮エアの吹付方向
エアノズル４４の形状としては、図３（ｃ）に仮想線で示すように、湾曲ノズル部４６を略Ｕ状に湾曲させ、検出面Ｈに対し斜め上方から圧縮エアを吹き付けるようにしてもよい。この場合、図３（ｃ）に実線で示すエアノズル４４を用いた場合に比べて、圧縮エアが斜め下方に吹き付けられることから、検出面Ｈから除外された異物１４が重力方向に向けて落下し易くなり、その分、回収容器４７に異物１４を回収し易くなる点で好ましい。
エアノズル４４の形状としては、図３（ｃ）に仮想線で示すように、湾曲ノズル部４６を略Ｕ状に湾曲させ、検出面Ｈに対し斜め上方から圧縮エアを吹き付けるようにしてもよい。この場合、図３（ｃ）に実線で示すエアノズル４４を用いた場合に比べて、圧縮エアが斜め下方に吹き付けられることから、検出面Ｈから除外された異物１４が重力方向に向けて落下し易くなり、その分、回収容器４７に異物１４を回収し易くなる点で好ましい。
【0041】
－レベラー－
本例において、レベラー５０は、図５及び図６に示すように、種板２に直接接触し種板２を挟持して矯正する複数のワークローラ５１，５２を備えている。この複数のワークローラ５１，５２は、上下に千鳥状に配置されており、少なくとも種板２の搬送方向に交差する幅方向寸法よりも長い寸法で連続的に延びるローラ本体を有している。
尚、レベラー５０において種板１を搬送する搬送速度は特に限定されない。希望する処理量（つまりカソードの作製量）に応じて都度設定すればよい。レベラー５０における種板２の搬送速度は、例えば、２５～３５ｍ／分の範囲に設定される。
本例において、レベラー５０は、図５及び図６に示すように、種板２に直接接触し種板２を挟持して矯正する複数のワークローラ５１，５２を備えている。この複数のワークローラ５１，５２は、上下に千鳥状に配置されており、少なくとも種板２の搬送方向に交差する幅方向寸法よりも長い寸法で連続的に延びるローラ本体を有している。
尚、レベラー５０において種板１を搬送する搬送速度は特に限定されない。希望する処理量（つまりカソードの作製量）に応じて都度設定すればよい。レベラー５０における種板２の搬送速度は、例えば、２５～３５ｍ／分の範囲に設定される。
【0042】
また、種板２は、その上下方向が複数のワークローラ５１，５２によって種板２を搬送する方向と一致するように、上下のワークローラ５１，５２間に送り込まれる。上下のワークローラ５１，５２間に送り込まれた種板２は、上下のワークローラ５１，５２間を移動する間に、複数のワークローラ５１，５２で繰り返し板厚方向に曲げられるので、搬送方向における種板２の反りや凹凸差を小さくすることができる。つまり、種板２でカソードを成形したときに、上下方向の反りや凹凸差を小さくすることができる。
【0043】
本例において、レベラー５０は、ワークローラ５１，５２の種板２とは反対側、つまり、ワークローラ５１，５２が種板１と接触する側の反対側に設けられるバックアップローラ５３，５４を備えている。ここで、上方のワークローラ５１であれば、その上方にバックアップローラ５３が設けられ、下方のワークローラ５２であれば、その下方にバックアップローラ５４が設けられる。
本例において、下方のバックアップローラ５４は、バックアップローラアッセンブリ６０の構成要素となっている。具体的には、バックアップローラアッセンブリ６０は、ワークローラ５１，５２によるローラ押し込み量を調節するユニットであり、複数のバックアップローラ５４と、支持部材６２と、高さ調節機構６３と、を備えている。
尚、ローラ押し込み量とは、上段の各ワークローラ５１と種板２が接触する点を繋いで形成される第１接触面Ａ１と、下段の各ワークローラ５２と種板２が接触する点を繋いで形成される第２接触面Ａ２と、の間の距離Ｗを示す（図５（ｂ）参照）。
本例において、下方のバックアップローラ５４は、バックアップローラアッセンブリ６０の構成要素となっている。具体的には、バックアップローラアッセンブリ６０は、ワークローラ５１，５２によるローラ押し込み量を調節するユニットであり、複数のバックアップローラ５４と、支持部材６２と、高さ調節機構６３と、を備えている。
尚、ローラ押し込み量とは、上段の各ワークローラ５１と種板２が接触する点を繋いで形成される第１接触面Ａ１と、下段の各ワークローラ５２と種板２が接触する点を繋いで形成される第２接触面Ａ２と、の間の距離Ｗを示す（図５（ｂ）参照）。
【0044】
本例において、支持部材６２は、レベラー５０における種板１の搬送方向に垂直な方向の断面が凹形状に形成された部材であり、矩形状の底板６２ａと、種板２の搬送方向に沿う一対の側板６２ｂと、種板２の搬送方向に交差する方向の一対の端部壁６４ｄとを有している。そして、バックアップローラ６１は、その両端部が回転可能に支持部材６２の一対の側板６２ｂに支持されている。
高さ調節機構６３は、支持部材６２を昇降させる機能を有しており、高さ調節機構６３によって支持部材６２の高さを調節することによって、ローラ押し込み量Ｗを調節することができるようになっている。具体的には、支持部材６２は、その下面が傾斜面、具体的には、図５（ａ）では右から左に下傾した傾斜面となっており、高さ調節機構６３は、レベラー５０の基台６４の上面と支持部材６２の傾斜面との間に配置された楔形の移動部材６３ａを備えている。この移動部材６３ａには、レベラー５０における種板１の搬送方向と平行にネジ孔６３ｈが形成されており、このネジ孔６３ｈには、ネジ軸６３ｂの先端に形成された雄ネジが螺合している。このネジ軸６３ｂは、その基端部が基台６４に立設された保持部材６３ｃに回転可能に保持されている。したがって、図示外のハンドルを回転させてネジ軸６３ｂを回転させれば、移動部材６３ａを種板１の搬送方向に沿って移動させることができる。すると、移動部材６３ａを支持部材６２の傾斜面に接近する方向（つまり図５（ａ）では左方向）に移動させることにより、支持部材６２を上昇させることができる。反対に、移動部材６３ａを支持部材６２の傾斜面から離間する方向に移動させることにより、支持部材６２を下降させることができる。つまり、ネジ軸６３ｂを回転させれば、ローラ押し込み量Ｗを調節することができるようになっている。
尚、高さ調節機構６３の構成は、支持部材６２を昇降させてローラ押し込み量Ｗを調節できる構成であればよく、上述した構成に限定されない。
高さ調節機構６３は、支持部材６２を昇降させる機能を有しており、高さ調節機構６３によって支持部材６２の高さを調節することによって、ローラ押し込み量Ｗを調節することができるようになっている。具体的には、支持部材６２は、その下面が傾斜面、具体的には、図５（ａ）では右から左に下傾した傾斜面となっており、高さ調節機構６３は、レベラー５０の基台６４の上面と支持部材６２の傾斜面との間に配置された楔形の移動部材６３ａを備えている。この移動部材６３ａには、レベラー５０における種板１の搬送方向と平行にネジ孔６３ｈが形成されており、このネジ孔６３ｈには、ネジ軸６３ｂの先端に形成された雄ネジが螺合している。このネジ軸６３ｂは、その基端部が基台６４に立設された保持部材６３ｃに回転可能に保持されている。したがって、図示外のハンドルを回転させてネジ軸６３ｂを回転させれば、移動部材６３ａを種板１の搬送方向に沿って移動させることができる。すると、移動部材６３ａを支持部材６２の傾斜面に接近する方向（つまり図５（ａ）では左方向）に移動させることにより、支持部材６２を上昇させることができる。反対に、移動部材６３ａを支持部材６２の傾斜面から離間する方向に移動させることにより、支持部材６２を下降させることができる。つまり、ネジ軸６３ｂを回転させれば、ローラ押し込み量Ｗを調節することができるようになっている。
尚、高さ調節機構６３の構成は、支持部材６２を昇降させてローラ押し込み量Ｗを調節できる構成であればよく、上述した構成に限定されない。
【0045】
＜ローラ押し込み量について＞
本例において、ローラ押込み量Ｗは特に限定されないが、種板２の搬入方向入口側が大きく、出口側が小さくなるように調整することが好ましい。第１接触面Ａ１と第２接触面Ａ２が一致する場合を基準、つまり、距離Ｗ＝０とする。すると、第１接触面Ａ１に対して第２接触面Ａ２が下方に位置する場合には、距離Ｗはプラス量として規定され、第１接触面Ａ１に対して第２接触面Ａ２が上方に位置する場合には、距離Ｗはマイナス量として規定される。つまり、この距離Ｗを調整することによって、種板２の内部応力を効果的に除去することが可能である。例えば、ローラ押し込み量Ｗは、種板２の基準板厚が０．５～１．０ｍｍの範囲である場合には、入口側で－２．０～０．０ｍｍ、出口側で０．５～１．５ｍｍの範囲に設定することができる。
本例において、ローラ押込み量Ｗは特に限定されないが、種板２の搬入方向入口側が大きく、出口側が小さくなるように調整することが好ましい。第１接触面Ａ１と第２接触面Ａ２が一致する場合を基準、つまり、距離Ｗ＝０とする。すると、第１接触面Ａ１に対して第２接触面Ａ２が下方に位置する場合には、距離Ｗはプラス量として規定され、第１接触面Ａ１に対して第２接触面Ａ２が上方に位置する場合には、距離Ｗはマイナス量として規定される。つまり、この距離Ｗを調整することによって、種板２の内部応力を効果的に除去することが可能である。例えば、ローラ押し込み量Ｗは、種板２の基準板厚が０．５～１．０ｍｍの範囲である場合には、入口側で－２．０～０．０ｍｍ、出口側で０．５～１．５ｍｍの範囲に設定することができる。
【0046】
また、本例では、支持部材６２は断面が凹形状の空間部６２ｓを備えており、種板２がレベラー５０を通過するときに、種板２の表面から剥離した異物（同粒子や切り端等の銅屑）が支持部材６２内に落下する懸念がある。このため、支持部材６２内に落下した異物をレベラー５０外に排出するための異物除去機構７０を備えるようにすることが好ましい。
異物除去機構７０は、例えば図５（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、支持部材６２の端部、例えば支持部材６２の種板２の搬送方向の排出側の端部にノズル７１を有し、このノズル７１は端部壁６２ｄの開口６２ｈを通して、その噴射口を支持部材６２の空間部６２ｓに向けた状態で設置されている。このノズル７１には、エアダクト７２を介して図示外の圧縮エア供給装置と接続されている。この圧縮エア供給装置から圧縮エアをノズル７１に供給すれば、ノズル７１から空間部６２ｓ内に連続して又は間欠的に圧縮エアを吹き出すようにすることができる。
更に、支持部材６２の種板２の搬送方向の挿入側の端部には回収シュート７５が設けられ、支持部材６２の端部壁６２ｄの開口６２ｈを通じて支持部材６２の空間部６２ｓに連通している。このため、支持部材６２内に落下した異物は圧縮エアにて回収シュート７５側に排出され、回収シュート７５に回収することが可能である。
尚、前述した厚み測定器具４のエア吹付機構４１のエアコンプレッサ４３については、図示外の圧縮エア供給装置を共用することも可能である。また、本例では、図６（ｂ）に示すように、開口６２ｈは端部壁６２ｄにおいて部分的に開設された態様として例示されているが、これに限られるものではなく、端部壁６２ｄの全面が開設された態様であってもよい。
異物除去機構７０は、例えば図５（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、支持部材６２の端部、例えば支持部材６２の種板２の搬送方向の排出側の端部にノズル７１を有し、このノズル７１は端部壁６２ｄの開口６２ｈを通して、その噴射口を支持部材６２の空間部６２ｓに向けた状態で設置されている。このノズル７１には、エアダクト７２を介して図示外の圧縮エア供給装置と接続されている。この圧縮エア供給装置から圧縮エアをノズル７１に供給すれば、ノズル７１から空間部６２ｓ内に連続して又は間欠的に圧縮エアを吹き出すようにすることができる。
更に、支持部材６２の種板２の搬送方向の挿入側の端部には回収シュート７５が設けられ、支持部材６２の端部壁６２ｄの開口６２ｈを通じて支持部材６２の空間部６２ｓに連通している。このため、支持部材６２内に落下した異物は圧縮エアにて回収シュート７５側に排出され、回収シュート７５に回収することが可能である。
尚、前述した厚み測定器具４のエア吹付機構４１のエアコンプレッサ４３については、図示外の圧縮エア供給装置を共用することも可能である。また、本例では、図６（ｂ）に示すように、開口６２ｈは端部壁６２ｄにおいて部分的に開設された態様として例示されているが、これに限られるものではなく、端部壁６２ｄの全面が開設された態様であってもよい。
【0047】
－溝成形ユニット－
本例において、溝成形ユニット８０は、図７（ａ）に示すように、レベラー５０による形状の矯正を経ることで、内部応力が除去された種板２に複数の溝ｇを形成するものである。具体的には、種板２を搬送しながら、種板２の搬送方向と平行な複数本の溝ｇを種板２に形成する。この溝成形ユニット８０は、複数段（本例では３段）の溝成形ローラ８１～８３を備えている。これらの溝成形ローラ８１～８３は、いずれも上下一対の溝付けローラ８１a～８３ａ,８１ｂ～８３ｂで構成されている。
尚、溝成形ローラ８１～８３において、種板２を搬送する搬送速度は特に限定されない。カソードの作製量に応じて適宜設定すればよく、例えば、２５～３５ｍ／分に設定することができる。
本例において、溝成形ユニット８０は、図７（ａ）に示すように、レベラー５０による形状の矯正を経ることで、内部応力が除去された種板２に複数の溝ｇを形成するものである。具体的には、種板２を搬送しながら、種板２の搬送方向と平行な複数本の溝ｇを種板２に形成する。この溝成形ユニット８０は、複数段（本例では３段）の溝成形ローラ８１～８３を備えている。これらの溝成形ローラ８１～８３は、いずれも上下一対の溝付けローラ８１a～８３ａ,８１ｂ～８３ｂで構成されている。
尚、溝成形ローラ８１～８３において、種板２を搬送する搬送速度は特に限定されない。カソードの作製量に応じて適宜設定すればよく、例えば、２５～３５ｍ／分に設定することができる。
【0048】
＜溝成形ローラの構成例＞
本例において、前段の溝成形ローラ８１は、図７（ａ）～（ｃ）に示すように、上下一対の溝付けローラ８１ａ，８１ｂのローラ本体８４の中央付近領域にリング状の鍔部８５を所庭間隔毎に３つ設け、各鍔部８５間には種板２の厚みに応じて選定されるクリアランスＣＬを確保するようになっている。そして、本例では、溝付けローラ８１ａ，８１ｂは、鍔部８５のうちいずれかの鍔部８５には周面全域に山型状の凸部８８を有する山鍔部８５ｕとし、残りの鍔部８５には周面全域に谷型状の凹部８９を有する谷鍔部８５ｄとしたものである。本例では、上側溝付けローラ８１ａは、真中の鍔部８５が山鍔部８５ｕとして構成され。その両側に位置する鍔部８５が谷鍔部８５ｄとして構成されている。これに対し、下側溝付けローラ８１ｂは、上側溝付けローラ８１ａとは逆に、真中の鍔部８５が谷鍔部８５ｄとして構成され、その両側に位置する鍔部８５が山鍔部８５ｕとして構成されている。
本例において、前段の溝成形ローラ８１は、図７（ａ）～（ｃ）に示すように、上下一対の溝付けローラ８１ａ，８１ｂのローラ本体８４の中央付近領域にリング状の鍔部８５を所庭間隔毎に３つ設け、各鍔部８５間には種板２の厚みに応じて選定されるクリアランスＣＬを確保するようになっている。そして、本例では、溝付けローラ８１ａ，８１ｂは、鍔部８５のうちいずれかの鍔部８５には周面全域に山型状の凸部８８を有する山鍔部８５ｕとし、残りの鍔部８５には周面全域に谷型状の凹部８９を有する谷鍔部８５ｄとしたものである。本例では、上側溝付けローラ８１ａは、真中の鍔部８５が山鍔部８５ｕとして構成され。その両側に位置する鍔部８５が谷鍔部８５ｄとして構成されている。これに対し、下側溝付けローラ８１ｂは、上側溝付けローラ８１ａとは逆に、真中の鍔部８５が谷鍔部８５ｄとして構成され、その両側に位置する鍔部８５が山鍔部８５ｕとして構成されている。
【0049】
更に、中段の溝成形ローラ８２は、図７（ａ）～（ｃ）に示すように、上下一対の溝付けローラ８２ａ，８２ｂのローラ本体８４の中央付近領域に隣接する外側領域に二つずつ合計四つのリング状の鍔部８６を設け、四つのいずれかの鍔部８６には周面全域に山型状の凸部８８を有する山鍔部８６ｕとし、残りの鍔部８６には周面全域に谷型状の凹部８９を有する谷鍔部８６ｄとしたものである。本例では、上側溝付けローラ８２ａは、軸方向中央寄りに位置する二つの鍔部８６が山鍔部８６ｕとして構成され、その外側に位置する二つの鍔部８６が谷鍔部８６ｄとして構成されている。尚、下側溝付けローラ８２ｂは、上側溝付けローラ８２ａとは逆の位置関係になるように、山鍔部８６ｕ又は谷鍔部８６ｄを備えている。
【0050】
また、後段の溝成形ローラ８３は、図７（ａ）～（ｃ）に示すように、上下一対の溝付けローラ８３ａ，８３ｂのローラ本体８４の軸方向端部寄り領域に二つずつ合計四つのリング状の鍔部８７を設け、四つのいずれかの鍔部８７には周面全域に山型状の凸部８８を有する山鍔部８７ｕとし、残りの鍔部８７には周面全域に谷型状の凹部８９を有する谷鍔部８７ｄとしたものである。本例では、上側溝付けローラ８３ａは、軸方向中央寄りに位置する二つの鍔部８７が山鍔部８７ｕとして構成され、その外側に位置する二つの鍔部８７が谷鍔部８７ｄとして構成されている。尚、下側溝付けローラ８３ｂは、上側溝付けローラ８３ａとは逆の位置関係になるように、山鍔部８７ｕ又は谷鍔部８７ｄを備えている。
【0051】
本例では、前段、中段の溝成形ローラ８１，８２の鍔部８５、８６は、略同じ寸法間隔で山鍔部８５ｕ，８６ｕと谷鍔部８５ｄ，８６ｄとが交互に配置され、また、後段の溝成形ローラ８３の鍔部８５、８６は、前段、中段の溝成形ローラ８１，８２に比べて狭い寸法間隔で山鍔部８７ｕと谷鍔部８７ｄとが交互に配置されている。
このため、図８（ｂ）に示すように、前段、中段及び後段の溝成形ローラ８１～８３間を種板２が通過すると、対構成の溝付けローラ８１ａ～８３ａ，８１ｂ～８３ｂ間に種板２が通されるとき、種板２には、各鍔部８５～８７に挟まれたクリアランスＣＬ部分で谷鍔部８５ｄ～８７ｄ側に凹んだ溝ｇが形成される。つまり、種板２には、図８に実線で示すように、種板２の表面側から見て凹んだ凹状の溝ｇ１と、図８に点線で示すように、種板２の裏面側から見て凹み、かつ、種板２の表面側から見て突出する凸状の溝ｇ２とが交互に形成される。
尚、本例では、溝成形ローラ８１～８３の各鍔部８５～８７のレイアウトや凹部８８，凸部８９の組み合わせについては、種板２に要求される溝付けパターンに応じて適宜選定して差し支えない。
このため、図８（ｂ）に示すように、前段、中段及び後段の溝成形ローラ８１～８３間を種板２が通過すると、対構成の溝付けローラ８１ａ～８３ａ，８１ｂ～８３ｂ間に種板２が通されるとき、種板２には、各鍔部８５～８７に挟まれたクリアランスＣＬ部分で谷鍔部８５ｄ～８７ｄ側に凹んだ溝ｇが形成される。つまり、種板２には、図８に実線で示すように、種板２の表面側から見て凹んだ凹状の溝ｇ１と、図８に点線で示すように、種板２の裏面側から見て凹み、かつ、種板２の表面側から見て突出する凸状の溝ｇ２とが交互に形成される。
尚、本例では、溝成形ローラ８１～８３の各鍔部８５～８７のレイアウトや凹部８８，凸部８９の組み合わせについては、種板２に要求される溝付けパターンに応じて適宜選定して差し支えない。
【0052】
＜隙間調整機構＞
本例では、溝成形ユニット８０は、図７（ｃ）及び図８（ａ）に示すように、溝成形ローラ８１～８３を構成する上下一対の溝付けローラ８１ａ～８３ａ，８１ｂ～８３ｂの鍔部８５～８７同士の隙間（クリアランスＣＬ）を調整する隙間調整機構９０を備えている。
本例において、隙間調整機構９０は、各溝成形ローラ８１～８３に対して個別に設けても差し支えない。この場合、各溝成形ローラ８１～８３に要求されるクリアランスＣＬを個別に選定することが可能である。但し、各溝成形ローラ８１～８３で要求されるクリアランスＣＬが共通している場合には、各溝成形ロール８１～８３に対して隙間調整機構９０を共用して設けるようにすればよい。
例えば図８（ａ）には、溝成形ローラ８１を例に挙げて隙間調整機構９０が示されているが、他の溝成形ローラ８２，８３に対しても同様の隙間調整機構９０が個別若しくは共用して設けられる。
本例では、溝成形ユニット８０は、図７（ｃ）及び図８（ａ）に示すように、溝成形ローラ８１～８３を構成する上下一対の溝付けローラ８１ａ～８３ａ，８１ｂ～８３ｂの鍔部８５～８７同士の隙間（クリアランスＣＬ）を調整する隙間調整機構９０を備えている。
本例において、隙間調整機構９０は、各溝成形ローラ８１～８３に対して個別に設けても差し支えない。この場合、各溝成形ローラ８１～８３に要求されるクリアランスＣＬを個別に選定することが可能である。但し、各溝成形ローラ８１～８３で要求されるクリアランスＣＬが共通している場合には、各溝成形ロール８１～８３に対して隙間調整機構９０を共用して設けるようにすればよい。
例えば図８（ａ）には、溝成形ローラ８１を例に挙げて隙間調整機構９０が示されているが、他の溝成形ローラ８２，８３に対しても同様の隙間調整機構９０が個別若しくは共用して設けられる。
【0053】
本例では、溝成形ローラ８１（８２，８３）を構成する上下対構成の溝付けロール８１ａ，８１ｂ（８２ａ，８２ｂ，８３ａ，７３ｂ）は、いずれも両端軸部が軸受９７，９８によって回転可能に保持されている。
そして、隙間調整機構９０は、例えば溝成形ローラ８１（溝付けローラ８１ａ，８１ｂ）を例に挙げると、溝成形ローラ８１（溝付けローラ８１ａ，８１ｂ）の軸受９７，９８間の距離を調整するものである。
ここで、隙間調整機構９０は、シリンダ機構やネジ機構、あるいは、駆動モータにより回転するカム機構などによって構成されており、溝付けローラ８１ａ，８１ｂの両方の軸受９７，９８間の距離を調整するものである。この場合、一対の溝付けローラ８１ａ，８１ｂの夫々の軸受９７，９８を相対的に移動させてもよいし、あるいは、一対の溝付けローラ８１ａ，８１のいずれか一方の軸受９７，９８のみを移動させてもよい。また、一対の溝付けローラ８１ａ，８１ｂの一端側の軸受９７間の距離を調整し、軸受９７の移動に連動する連動機構（駆動伝達機構やリンク機構）を介して他端側の軸受９８を移動させるようにしてもよい。
そして、隙間調整機構９０は、例えば溝成形ローラ８１（溝付けローラ８１ａ，８１ｂ）を例に挙げると、溝成形ローラ８１（溝付けローラ８１ａ，８１ｂ）の軸受９７，９８間の距離を調整するものである。
ここで、隙間調整機構９０は、シリンダ機構やネジ機構、あるいは、駆動モータにより回転するカム機構などによって構成されており、溝付けローラ８１ａ，８１ｂの両方の軸受９７，９８間の距離を調整するものである。この場合、一対の溝付けローラ８１ａ，８１ｂの夫々の軸受９７，９８を相対的に移動させてもよいし、あるいは、一対の溝付けローラ８１ａ，８１のいずれか一方の軸受９７，９８のみを移動させてもよい。また、一対の溝付けローラ８１ａ，８１ｂの一端側の軸受９７間の距離を調整し、軸受９７の移動に連動する連動機構（駆動伝達機構やリンク機構）を介して他端側の軸受９８を移動させるようにしてもよい。
【0054】
本例によれば、隙間調整機構９０は、溝成形ローラ８１～８３の軸受９７，９８間の距離を調整するものであるため、軸受９７，９８に保持されている対構成の溝付けローラ８１ａ，８１ｂ（８２ａ，８２ｂ，８３ａ，８３ｂ）が適宜移動することになり、対構成の溝付けローラ８１ａ，８１ｂ（８２ａ，８２ｂ，８３ａ，８３ｂ）間の距離、つまり、クリアランスＣＬが調整される。
【0055】
また、隙間調整機構９０には、溝付けを行う種板２の基準板厚が入力されている。そして、基準板厚の種板２を用いてカソードＳ（図９（ａ）参照）を作製する際には、クリアランスＣＬが基準クリアランスになるように隙間調整機構９０がクリアランスＣＬを調整する。ここでいう基準クリアランスとは、基準板厚の種板２に対して、適切な力で溝を形成できるクリアランスＣＬのことである。例えば、基準クリアランスは、種板２の基準板厚が０．５～１．０ｍｍの範囲である場合には、通常、１．３～２．０ｍｍの範囲に設定される。そして、クリアランスＣＬは、厚さ測定器具４での測定値に基づいてさらに調整される。
このように、基準クリアランスを基準板厚の種板２に対応した値に設定し、厚さ測定器具４での測定値に基づいてクリアランスＣＬを調整することは、さまざまな種板２に対応した値に設定するよりも、設定時の板厚のばらつきの影響を受けにくく、信頼性の高いクリアランスが得られる利点がある。
尚、種板２の基準板厚には、種板２の精製条件から決まる標準的な種板２の厚みを用いるのが好ましい。例えば、電解精製による電気銅の精製に使用されるカソードの種板２を精製する場合には、０．５～１．０ｍｍの範囲における任意の値を種板２の基準板厚とすることができる。
このように、基準クリアランスを基準板厚の種板２に対応した値に設定し、厚さ測定器具４での測定値に基づいてクリアランスＣＬを調整することは、さまざまな種板２に対応した値に設定するよりも、設定時の板厚のばらつきの影響を受けにくく、信頼性の高いクリアランスが得られる利点がある。
尚、種板２の基準板厚には、種板２の精製条件から決まる標準的な種板２の厚みを用いるのが好ましい。例えば、電解精製による電気銅の精製に使用されるカソードの種板２を精製する場合には、０．５～１．０ｍｍの範囲における任意の値を種板２の基準板厚とすることができる。
【0056】
－カソード成形ユニット－
本実施の形態において、カソード仕上機１は、レベラー５０及び溝成形ユニット８０を経て種板２の形状を矯正した後、図示外のカソード成形ユニットにて矯正された種板２を用いてカソードＳを成形する。
カソード成形ユニットは、吊手形成部と、支持ロッド取付部とを備えている。
吊手形成部は、溝成形ユニットによって溝ｇが付けられた種板２に吊手１０１を取り付けるものである。具体的には、帯状の板を、輪状になるようにその両端を種板２の端縁両面にカシメ固定して吊手１０１が京成される。例えば一対の吊手１０１を取り付ける場合には、図８（ａ）に示すように、溝ｇのない領域に略対称的に取り付けられる。
また、支持ロッド取付部は、吊手１０１に電飾としての支持ロッド１０２を取り付けるものである。具体的には、輪状になっている吊手１０１（例えば一対の吊手１０１）に支持ロッド１０２を挿通するようにすればよい。
本実施の形態において、カソード仕上機１は、レベラー５０及び溝成形ユニット８０を経て種板２の形状を矯正した後、図示外のカソード成形ユニットにて矯正された種板２を用いてカソードＳを成形する。
カソード成形ユニットは、吊手形成部と、支持ロッド取付部とを備えている。
吊手形成部は、溝成形ユニットによって溝ｇが付けられた種板２に吊手１０１を取り付けるものである。具体的には、帯状の板を、輪状になるようにその両端を種板２の端縁両面にカシメ固定して吊手１０１が京成される。例えば一対の吊手１０１を取り付ける場合には、図８（ａ）に示すように、溝ｇのない領域に略対称的に取り付けられる。
また、支持ロッド取付部は、吊手１０１に電飾としての支持ロッド１０２を取り付けるものである。具体的には、輪状になっている吊手１０１（例えば一対の吊手１０１）に支持ロッド１０２を挿通するようにすればよい。
【0057】
－カソードの作製例－
上述したカソード仕上機１によって作製されるカソードＳの概略を説明する。
本例において、カソードＳは、図９（ａ）に示すように、種板２を吊手１０１を介して支持ロッド１０２から吊り下げたものである。
そして、このカソードＳの種板２には、その上下方向（カソードＳを吊り下げたときに、鉛直方向となる方向に相当）に沿って伸びる溝ｇ（ｇ１，ｇ２）が複数本形成されている。この複数本の溝ｇは溝成形ユニット８０によって成形される。この複数本の溝ｇを形成することによって、カソードＳの種板２の上下方向における種板２の凹凸が小さくなり、カソード歪を抑制することができる。従って、かかるカソードＳを使用すれば、種板電解工程における電力量の消費を抑えることができるうえ、ショートが生じ難くなる。このため、電解精製の生産効率を向上させることができる。しかも、均一に電着させることが行い易くなるため、電着後のカソード（製品）の品質を良好に維持し易くなる。
尚、カソード歪とは、図９（ｂ）（ｃ）に示すように、種板２を上下方向又は左右方向の端縁から見たときの種板２３の表裏面の最大厚み方向寸法δを指す。
上述したカソード仕上機１によって作製されるカソードＳの概略を説明する。
本例において、カソードＳは、図９（ａ）に示すように、種板２を吊手１０１を介して支持ロッド１０２から吊り下げたものである。
そして、このカソードＳの種板２には、その上下方向（カソードＳを吊り下げたときに、鉛直方向となる方向に相当）に沿って伸びる溝ｇ（ｇ１，ｇ２）が複数本形成されている。この複数本の溝ｇは溝成形ユニット８０によって成形される。この複数本の溝ｇを形成することによって、カソードＳの種板２の上下方向における種板２の凹凸が小さくなり、カソード歪を抑制することができる。従って、かかるカソードＳを使用すれば、種板電解工程における電力量の消費を抑えることができるうえ、ショートが生じ難くなる。このため、電解精製の生産効率を向上させることができる。しかも、均一に電着させることが行い易くなるため、電着後のカソード（製品）の品質を良好に維持し易くなる。
尚、カソード歪とは、図９（ｂ）（ｃ）に示すように、種板２を上下方向又は左右方向の端縁から見たときの種板２３の表裏面の最大厚み方向寸法δを指す。
【実施例0058】
◎実施例１
実施例１は、図２に示す構造のカソード仕上機においてカソードを作製した。カソード仕上機は、厚み測定器具４に図３に示すエア吹付機構４１を採用したものを使用した。
カソード仕上機１に供給する種板２は以下の方法で作製した。
純度９８％程度の粗銅であるアノード（陽極）とステンレス製の母板（陰極）を電解槽の電解液に供給し、２４時間通電した後、母板から電着している銅を剥がして種板を作製した。使用した銅電解液は、銅濃度４７±２ｇ／１、硫酸濃度１８０±２０ｇ／１、膠１００±１０ｇ／電着銅トン、アビトン１０±５ｇ／電着銅トン、チオ尿素１１０±１０ｇ／電着銅トンのものである。陽極と陰極との間に流す電流の電流密度は２５０Ａ／ｍ２であり、電解槽に供給する電解液の給液量は２５Ｌ／ｍｉｎに調整した。
尚、作製された種板は、いずれも純度９９．９９％の電気銅であり、その寸法は、縦１０００ｍｍ×横１０００ｍｍ×厚さ０．６～１．０ｍｍの平板状であった。
実施例１は、図２に示す構造のカソード仕上機においてカソードを作製した。カソード仕上機は、厚み測定器具４に図３に示すエア吹付機構４１を採用したものを使用した。
カソード仕上機１に供給する種板２は以下の方法で作製した。
純度９８％程度の粗銅であるアノード（陽極）とステンレス製の母板（陰極）を電解槽の電解液に供給し、２４時間通電した後、母板から電着している銅を剥がして種板を作製した。使用した銅電解液は、銅濃度４７±２ｇ／１、硫酸濃度１８０±２０ｇ／１、膠１００±１０ｇ／電着銅トン、アビトン１０±５ｇ／電着銅トン、チオ尿素１１０±１０ｇ／電着銅トンのものである。陽極と陰極との間に流す電流の電流密度は２５０Ａ／ｍ２であり、電解槽に供給する電解液の給液量は２５Ｌ／ｍｉｎに調整した。
尚、作製された種板は、いずれも純度９９．９９％の電気銅であり、その寸法は、縦１０００ｍｍ×横１０００ｍｍ×厚さ０．６～１．０ｍｍの平板状であった。
【0059】
作製された種板２をカソード仕上機１に装入してカソードの作製を行った。カソード仕上機の運転条件としては、レベラー５０による形状矯正において、ローラ押し込み量は、入口側で－０．６ｍｍ、出口側で＋０．８ｍｍとし、溝成形ユニット８０の溝成形ローラ８１～８３の基準クリアランスは１．３ｍｍ、基準厚みは０．８ｍｍとした。
尚、カソードの吊手は、作製された種板から切り出した板を使用した。板の寸法は、縦３００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ０．６～１．０ｍｍの帯状のものを使用した。
厚み測定器具４としては、上下一組からなる光学式センサ３０を用い、レベラー５０の前段において、種板２の搬送ラインに対して上下方向に対称となる位置に、上側光学式センサ３１ａ及び下側光学式センサ３０ｂを夫々設置し、夫々の搬送ラインに対する離間距離が８０ｍｍとなるように調整した。この場合、上記一組の光学式センサ３０において、種板２の表面までの距離を検出することが可能な有効検出範囲は、搬送ラインを基準として８０±１５ｍｍの範囲である。また、厚み測定器具４を通過する種板２の歪が上記検出範囲を超える場合や、異物が下側光学式センサ３０ｂの放射部３１及び受光部３５を遮った場合は、測定不良として取り扱うようにし、更に、その測定不良となった種板２の枚数をカウントするようにした。
また、エア吹付機構４１のエアノズル４４は、その先端部の圧縮エアの吐出口の口径を１．０ｍｍに設定し、吐出口と放射部３１及び受光部３５との離間距離を約１５ｍｍに設定し、エア供給源についてはエアコンプレッサ４３を用いるようにし、エアの供給圧力を０．７ＭＰａに設定した。
尚、カソードの吊手は、作製された種板から切り出した板を使用した。板の寸法は、縦３００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ０．６～１．０ｍｍの帯状のものを使用した。
厚み測定器具４としては、上下一組からなる光学式センサ３０を用い、レベラー５０の前段において、種板２の搬送ラインに対して上下方向に対称となる位置に、上側光学式センサ３１ａ及び下側光学式センサ３０ｂを夫々設置し、夫々の搬送ラインに対する離間距離が８０ｍｍとなるように調整した。この場合、上記一組の光学式センサ３０において、種板２の表面までの距離を検出することが可能な有効検出範囲は、搬送ラインを基準として８０±１５ｍｍの範囲である。また、厚み測定器具４を通過する種板２の歪が上記検出範囲を超える場合や、異物が下側光学式センサ３０ｂの放射部３１及び受光部３５を遮った場合は、測定不良として取り扱うようにし、更に、その測定不良となった種板２の枚数をカウントするようにした。
また、エア吹付機構４１のエアノズル４４は、その先端部の圧縮エアの吐出口の口径を１．０ｍｍに設定し、吐出口と放射部３１及び受光部３５との離間距離を約１５ｍｍに設定し、エア供給源についてはエアコンプレッサ４３を用いるようにし、エアの供給圧力を０．７ＭＰａに設定した。
【0060】
【0061】
以下、実施例１及び比較例１において、夫々の条件で各１日間の試験操業を行った。
実施例１では、エアノズル４４から連続的に圧縮エアを噴き出して下側光学式センサ３０ｂの検出面から異物の除去を行う操業を１日間継続した。
そして、実施例１のカソード仕上機で作製されたカソードと、比較例１のカソード仕上機で作製されたカソードとについて、カソード歪を比較した。更に、実施例、及び比較例の夫々において、終業時に下側光学式センサの検出面（放射部及び受光部）上の異物の堆積状況を観察した。
実施例１では、エアノズル４４から連続的に圧縮エアを噴き出して下側光学式センサ３０ｂの検出面から異物の除去を行う操業を１日間継続した。
そして、実施例１のカソード仕上機で作製されたカソードと、比較例１のカソード仕上機で作製されたカソードとについて、カソード歪を比較した。更に、実施例、及び比較例の夫々において、終業時に下側光学式センサの検出面（放射部及び受光部）上の異物の堆積状況を観察した。
【0062】
＜結果＞
結果を以下の表１に示す。
結果を以下の表１に示す。
【0063】
【表1】
【0064】
ここで、カソード歪は、吊手が取り付けられた種板に支持ロッド（２４×４２×１３９４ｍｍ）を通し、支持ロッドを保持してカソードを吊り下げた状態で測定した。カソード歪は、図９（ｂ）（ｃ）に示すδの値である。尚、カソード歪の測定装置については特開平７－１９０７４４号公報に開示されている測定装置によって測定した。そして、実施例、及び比較例の夫々において、その日一日に生産したカソードのカソード歪の平均値を求め、平均カソード歪とした。更に、カソード歪のばらつきを求め、カソード歪標準偏差とした。
【0065】
以下の表１に示すように、実施例１では測定不良としてカウントされた種板の枚数が１６枚であったのに対し、比較例１では、１４８０枚に急増した。比較例１において、操業終了後に下側光学式センサの検出面への異物の堆積状況を確認したところ、放射部、及び受光部を覆うように異物が堆積しており、堆積した異物によって、検出光及び反射検出光が遮られていることが確認できた。一方、実施例１では、異物の堆積は認められなかった。このことから、測定不良は、厚み測定器具を通過する種板の歪が過大であることに起因する測定不良よりも、異物によって検出光及び反射検出光が遮られることに起因する測定不良の方が、数十倍多く発生していることが確認できた。
【0066】
また、比較例１では、１４８０枚の種板において測定不良となった。測定不良となった種板においては、種板の厚み情報が溝付け部に提供されないため、比較例１では、溝成形ユニットによる溝付け加工においてクリアランスＣＬの最適化が困難となり、平均カソード歪、及びカソード歪標準偏差の何れもが、実施例１に比べて悪化した。
また、実施例１では、再矯正が必要となるカソードはなかったのに対し、比較例１では、再矯正が必要となる程度にカソード歪が大きなカソードが多発したため、再矯正を行うための専用の人員を配置する必要が生じた。
このように、定期的に下側光学式センサの検出面上に堆積した異物を除去する必要性が確認できた。
また、実施例１では、再矯正が必要となるカソードはなかったのに対し、比較例１では、再矯正が必要となる程度にカソード歪が大きなカソードが多発したため、再矯正を行うための専用の人員を配置する必要が生じた。
このように、定期的に下側光学式センサの検出面上に堆積した異物を除去する必要性が確認できた。
【0067】
さて、比較例１では、本願のエア吹付機構（異物除去機構）を有していないため、カソード仕上機を停止して清掃を行う必要がある。カソード仕上機を停止してしまうと電解槽に必要なカソードを供給することができないため、その停止時間中は電解を停止する（電解停電）必要がある。比較例１では、異物清掃に起因して電解を停止する時間（電解停電時間）が１．３ｈ／日となった。一方、実施例１では、そのような電解停電時間は発生しなかった。
そして、この電解停電に伴う減産は、約４ｔ／日となった。即ち、実施例１の厚み測定器具を備えるカソード仕上げ機を使用することによって、実質的に約４ｔ／日の増産が可能であることが示された。
そして、この電解停電に伴う減産は、約４ｔ／日となった。即ち、実施例１の厚み測定器具を備えるカソード仕上げ機を使用することによって、実質的に約４ｔ／日の増産が可能であることが示された。
【0068】
ここで、年間の増産量を想定したところ、実施例１の厚み測定器具を備えるカソード仕上機を使用することによって、約１０５４ｔ／年の増産が実質的に可能であることが推定できた。
このように、実施例１のカソード仕上機は、種板の厚みを測定する厚み測定器具を工夫することで、光学式センサの検出面上に異物が落下したとしても、検出面上に異物が堆積することを防止することができる。即ち、実施例１のカソード仕上機は、カソードの種板の厚みを測定する厚み測定器具の検出面上に異物が付着することに起因する測定不良を抑制することができる。
これにより、種板電解工程における電力量の消費を抑えることができるうえ、ショートが生じ難くなる。しかも、均一に電着させることが行い易くなるため、電着後のカソード（製品）の品質を良好に維持し易くなる。更に、精度の良いカソードを量産でき、異物の清掃に伴う設備停止や、作業者の手作業による再矯正が不要になる。そして、その効果は、約１０５４ｔ／年の増産が実質的に可能となるような、非常に大きなものであることが示された。
このように、実施例１に係るカソード仕上機は、カソードの種板の厚みを測定する厚み測定器具の検出面上に異物が付着することに起因する測定不良を抑制し、精度の良いカソードを量産可能に仕上げることで、電解精製の生産効率を向上させることができる。
このように、実施例１のカソード仕上機は、種板の厚みを測定する厚み測定器具を工夫することで、光学式センサの検出面上に異物が落下したとしても、検出面上に異物が堆積することを防止することができる。即ち、実施例１のカソード仕上機は、カソードの種板の厚みを測定する厚み測定器具の検出面上に異物が付着することに起因する測定不良を抑制することができる。
これにより、種板電解工程における電力量の消費を抑えることができるうえ、ショートが生じ難くなる。しかも、均一に電着させることが行い易くなるため、電着後のカソード（製品）の品質を良好に維持し易くなる。更に、精度の良いカソードを量産でき、異物の清掃に伴う設備停止や、作業者の手作業による再矯正が不要になる。そして、その効果は、約１０５４ｔ／年の増産が実質的に可能となるような、非常に大きなものであることが示された。
このように、実施例１に係るカソード仕上機は、カソードの種板の厚みを測定する厚み測定器具の検出面上に異物が付着することに起因する測定不良を抑制し、精度の良いカソードを量産可能に仕上げることで、電解精製の生産効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【0069】
本発明のカソード仕上機は、厚み測定器具を工夫することで、全体の装置構成を複雑にすることなく、非鉄金属などの電解精製工程に使用されるカソードの歪を大幅に抑制する上で有効である。
【符号の説明】
【0070】
１ カソード仕上機
２ 種板
３ 搬送手段
３ａ 搬送部材
４ 厚み測定器具
５ 内部応力除去手段
６ 溝付け手段
７ 搬送経路
１０ 検出手段
１１ 検出器
１１ａ 上側検出器
１１ｂ 下側検出器
１２ 厚み算出手段
１３ エア吹付手段
１３ａ エア配管
１３ｂ エア供給源
１３ｃ 吹付ノズル
１４ 異物
１５ 回収手段
２０ パレット
２１ パレットコンベア
２２ 種板移載装置２２
２２ａ 架台
２２ｂ 移動台
２２ｃ バキューム式吸着台
２３ ローラコンベア
２４ 送り込みローラ
２５ 平面円滑ユニット
２５ａ，２５ｂ 平滑ローラ
２６ 送り込みローラ
３０ 光学式センサ
３０ａ 上側光学式センサ
３０ｂ 下側光学式センサ
３１ 放射部
３２ 光源
３３ 投光レンズ
３５ 受光部
３６ 受光素子
３７ 受光レンズ
４０ 制御装置
４１ エア吹付機構
４２ エアダクト
４３ エアコンプレッサ
４４ エアノズル
４５ 直線ノズル部
４６ 湾曲ノズル部
５０ レベラー
５１，５２ ワークローラ
５３，５４ バックアップローラ
６０ バックアップローラアッセンブリ
６２ 支持部材
６２ａ 底板
６２ｂ 側板
６２ｄ 端部壁
６２ｈ 開口
６２ｓ 空間部
６３ 高さ調節機構
６３ａ 移動部材
６３ｂ ネジ軸
６３ｃ 保持部材
６３ｈ ネジ孔
６４ 基台
７０ 異物除去機構
７１ ノズル
７２ エアダクト
７５ 回収シュート
８０ 溝成形ユニット
８１～８３ 溝成形ローラ
８１ａ，８１ｂ 溝付けローラ
８２ａ，８２ｂ 溝付けローラ
８３ａ，８３ｂ 溝付けローラ
８５～８７ 鍔部
８５ｕ～８７ｕ 山鍔部
８５ｄ～８７ｄ 谷鍔部
８８ 凸部
８９ 凹部
９０ 間隔調整機構
９７，９８ 軸受
１０１ 吊手
１０２ 支持ロッド
Ｓ カソード
２ 種板
３ 搬送手段
３ａ 搬送部材
４ 厚み測定器具
５ 内部応力除去手段
６ 溝付け手段
７ 搬送経路
１０ 検出手段
１１ 検出器
１１ａ 上側検出器
１１ｂ 下側検出器
１２ 厚み算出手段
１３ エア吹付手段
１３ａ エア配管
１３ｂ エア供給源
１３ｃ 吹付ノズル
１４ 異物
１５ 回収手段
２０ パレット
２１ パレットコンベア
２２ 種板移載装置２２
２２ａ 架台
２２ｂ 移動台
２２ｃ バキューム式吸着台
２３ ローラコンベア
２４ 送り込みローラ
２５ 平面円滑ユニット
２５ａ，２５ｂ 平滑ローラ
２６ 送り込みローラ
３０ 光学式センサ
３０ａ 上側光学式センサ
３０ｂ 下側光学式センサ
３１ 放射部
３２ 光源
３３ 投光レンズ
３５ 受光部
３６ 受光素子
３７ 受光レンズ
４０ 制御装置
４１ エア吹付機構
４２ エアダクト
４３ エアコンプレッサ
４４ エアノズル
４５ 直線ノズル部
４６ 湾曲ノズル部
５０ レベラー
５１，５２ ワークローラ
５３，５４ バックアップローラ
６０ バックアップローラアッセンブリ
６２ 支持部材
６２ａ 底板
６２ｂ 側板
６２ｄ 端部壁
６２ｈ 開口
６２ｓ 空間部
６３ 高さ調節機構
６３ａ 移動部材
６３ｂ ネジ軸
６３ｃ 保持部材
６３ｈ ネジ孔
６４ 基台
７０ 異物除去機構
７１ ノズル
７２ エアダクト
７５ 回収シュート
８０ 溝成形ユニット
８１～８３ 溝成形ローラ
８１ａ，８１ｂ 溝付けローラ
８２ａ，８２ｂ 溝付けローラ
８３ａ，８３ｂ 溝付けローラ
８５～８７ 鍔部
８５ｕ～８７ｕ 山鍔部
８５ｄ～８７ｄ 谷鍔部
８８ 凸部
８９ 凹部
９０ 間隔調整機構
９７，９８ 軸受
１０１ 吊手
１０２ 支持ロッド
Ｓ カソード
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】