(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極の洗浄方法であって、前記電極は、第１の面と第２の面と外周端とを含み、前記洗浄方法は、
ａ）経路に隣接してその対向する両側に複数の洗浄ノズルを提供し、
ｂ）底部外周端を支持し、かつ前記電極を概ね垂直に維持することにより前記電極を前記経路に沿って端部を縦にして搬送し、
ｃ）前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに、前記電極の第１の面と第２の面とに当たるように前記洗浄ノズルからの洗浄スプレイを向け、前記洗浄スプレイは前記経路に対して概ね直交する方向に向けられ、前記複数の洗浄ノズルの２つ以上は、前記電極の第１の面全体に亘って前記洗浄スプレイを実質的に垂直に向け、前記洗浄スプレイは、前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに、前記第１の面の底部より先に前記第１の面の上部に当たり、
ｄ）洗浄部を実質的に取り囲み、
ｅ）前記電極を端部を縦にして前記洗浄部へそれぞれ搬入、搬出可能な、入口と出口とを密封する機構を提供し、
ｆ）前記洗浄部を外気圧に対して負圧に維持し、
ｇ）前記洗浄ノズルの下流の前記経路に隣接して、少なくとも１つのリンスノズルを提供し、前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに、前記電極をリンスするために前記少なくとも１つのリンスノズルからのリンススプレイを向ける、
ことを含み、
前記洗浄方法は、前記洗浄スプレイに関連する洗浄部と前記リンススプレイに関連するリンス部とを実質的に分離して囲むことを更に含み、前記リンス部を外気圧に対して負圧に維持する、
方法。
【請求項２】
電極の洗浄方法であって、前記電極は、第１の面と第２の面と外周端とを含み、前記洗浄方法は、
ａ）経路に隣接してその対向する両側に複数の洗浄ノズルを提供し、
ｂ）底部外周端を支持し、かつ前記電極を概ね垂直に維持することにより、前記電極を前記経路に沿って端部を縦にして搬送し、
ｃ）前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに、前記電極の第１の面と第２の面とに当たるように前記ノズルからの洗浄スプレイを向け、前記洗浄スプレイは前記経路に対して概ね直交する方向に向けられ、
ｄ）洗浄部及びリンス部を実質的に取り囲み、
ｅ）前記電極を端部を縦にして前記洗浄部へそれぞれ搬入可能な入口と、前記リンス部から搬出可能な出口とを密封する機構を提供し、
ｆ）前記洗浄部及び前記リンス部を外気圧に対して負圧に維持し、
ｇ）前記リンス部において、前記洗浄ノズルの下流の前記経路に隣接して、少なくとも１つのリンスノズルを提供し、前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに、前記電極をリンスするために前記少なくとも１つのリンスノズルからのリンススプレイを向ける、
ことを含み、
前記洗浄方法は、前記洗浄スプレイに関連する洗浄部と前記リンススプレイに関連する前記リンス部とを実質的に分離して囲むことを更に含む、
方法。
【請求項３】
前記複数の洗浄ノズルの２つ以上は、前記電極の第１の面全体に亘って前記洗浄スプレイを実質的に垂直に向け、前記洗浄スプレイは、前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに、前記第１の面の底部より先に前記第１の面の上部に当たる、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ａ）前記少なくとも１つのリンスノズルの下からリンス廃水を回収し、
ｂ）前記リンス廃水の少なくとも一部を前記洗浄スプレイ用の前記洗浄ノズルへ供給する、
ことを更に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ａ）前記洗浄ノズルの上流の前記経路に隣接して、温水源に接続された少なくとも１つの前洗浄ノズルを提供し、
ｂ）洗浄前に前記電極を濡らしかつ前記電極の温度を外気温度より上げるために、前記少なくとも１つの前洗浄ノズルからの前洗浄スプレイを前記電極上へ向け、
ｃ）前記洗浄ノズルの下から廃水を回収し、前記廃水の少なくとも一部を前記前洗浄スプレイ用の前記少なくとも１つの前洗浄ノズルへ供給する、
ことを更に含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記電極を乾燥させるために前記電極を空気流にさらすことを更に含む、請求項１〜５のいずれか一項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
複数の電極の洗浄システムであって、前記電極のそれぞれは、第１の面と第２の面と外周端とを含み、前記洗浄システムは、
ａ）前記電極を経路に沿って端部を縦にして搬送するコンベヤであって、前記コンベヤは、各電極の底部外周端を支持するためのコンベヤベルトを含み、前記コンベヤベルトは、前記各電極の底部外周端を支持して前記電極を前記コンベヤベルトよりも概ね上方に維持するための、少なくとも１つの支持留め具を含み、前記コンベヤベルトは、前記電極を前記経路に沿って押し出すために、前記電極の後方外周端を係合するための少なくとも１つの安全止めを含む、当該コンベヤと、
ｂ）前記経路に隣接した対向する両側に配置された複数の洗浄ノズルであって、前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに前記電極に当たるように向けられ、前記経路に対してそれぞれが概ね直交する方向に向けられた洗浄ノズルであり、前記複数の洗浄ノズルの２つ以上は、直線的に配置されてノズルアレイを形成し、前記ノズルアレイは、洗浄スプレイを前記電極の第１の面の全体に亘って実質的に垂直に向けるように適合され、前記ノズルアレイは、前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに、前記洗浄スプレイを前記第１の面の底部より先に上部に当てるように角度が付けられている、当該複数の洗浄ノズルと、
を備え、
前記洗浄システムは、前記経路の両側面に横方向に配置された複数のガイドレールを更に備え、前記ガイドレールは前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに前記電極を概ね垂直に維持し、
前記洗浄システムは、前記洗浄ノズルに係わる洗浄部を取り囲む囲いを更に備え、前記囲いは密封機構を有する入口と出口とを含んでおり、
前記洗浄システムは、前記経路に隣接して配置された少なくとも１つのリンスノズルを更に備え、前記電極が前記経路に沿って前記洗浄ノズルから下流方向に搬送されるときに、前記電極をリンスするために、前記少なくとも１つのリンスノズルは前記経路の方向に向けられ、
前記囲いは、前記少なくとも１つの洗浄ノズルに係わる洗浄部と、前記少なくとも１つのリンスノズルに係わるリンス部とを実質的に分離して囲い込み、前記洗浄部と前記リンス部とは隔壁によって分離されている、
システム。
【請求項８】
複数の電極の洗浄システムであって、前記電極のそれぞれは、第１の面と第２の面と外周端とを含み、前記洗浄システムは、
ａ）前記電極を経路に沿って端部を縦にして搬送するコンベヤと、
ｂ）前記経路に隣接した対向する両側に配置された複数の洗浄ノズルであって、前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに前記電極に当たるように向けられ、前記経路に対してそれぞれが概ね直交する方向に向けられた洗浄ノズルと、
を備え、
前記洗浄システムは、前記洗浄ノズルに係わる洗浄部と、少なくとも１つのリンスノズルに係わるリンス部とを取り囲む囲いを更に備え、前記囲いは密封機構を有する入口と出口とを含んでおり、
前記少なくとも１つのリンスノズルは、前記電極が前記経路に沿って前記洗浄ノズルから下流方向に搬送されるときに、前記電極をリンスするために前記経路の方向に向けられ、
前記囲いは、前記少なくとも１つの洗浄ノズルに係わる前記洗浄部と、前記少なくとも１つのリンスノズルに係わる前記リンス部とを実質的に分離して囲い込み、前記洗浄部と前記リンス部とは隔壁によって分離されている、
システム。
【請求項９】
前記システムは、
各電極の底部外周端を支持するためのコンベヤベルトと、
前記各電極の底部外周端を支持して前記電極を前記コンベヤベルトよりも概ね上方に維持するための、少なくとも１つの支持留め具と、
前記電極を前記経路に沿って押し出すために、前記電極の後方外周端を係合するための少なくとも１つの安全止めと、を含む、
請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記複数の洗浄ノズルの２つ以上は、直線的に配置されてノズルアレイを形成し、
前記ノズルアレイは、前記洗浄スプレイを前記電極の第１の面の全体に亘って実質的に垂直に向けるように適合され、
前記ノズルアレイは、前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに、前記洗浄スプレイを前記第１の面の底部より先に上部に当てるように角度が付けられており、
前記洗浄システムは、前記経路の両側面に横方向に配置された複数のガイドレールを更に備え、前記ガイドレールは前記電極が前記経路に沿って搬送されるときに前記電極を概ね垂直に維持する、
請求項８または９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのリンスノズルの直下に配置されたリンスタンクを更に備え、前記リンスタンクは前記洗浄ノズルにリンス廃水を供給するために前記洗浄ノズルに接続されている、請求項７〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記経路に隣接して配置された少なくとも１つの前洗浄ノズルを更に備え、前記電極が前記経路に沿って前記洗浄ノズルから下流方向に搬送されるときに、前記少なくとも１つの前洗浄ノズルは、前記電極を濡らすために前記経路の方向に向けられ、
前記少なくとも１つの前洗浄ノズルは温水源に接続されて、前洗浄スプレイが洗浄前に電極温度を外気温度よりも上げるようになっている、請求項７〜１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記洗浄ノズルの直下に配置された洗浄タンクを更に備え、前記洗浄タンクは前記前洗浄ノズルに接続されて、洗浄廃水の少なくとも一部を前記前洗浄スプレイ用に前記前洗浄ノズルに供給し、
前記囲いの中の空間を外気圧に対して負圧に維持するように適合された排気システムを更に備え、
前記洗浄部及び前記リンス部は、外気圧に対して負圧に維持される、
請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記電極を乾燥するために前記囲いの出口に配置された乾燥システムを更に備える、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記乾燥システムは、前記電極の経路の対向する両側に概ね垂直に延びる一対のプレナムを含み、前記プレナムの各々は、前記電極の側面に沿って空気を吸引するための、垂直に延びる縦長の隙間を含み、前記プレナムは空気を排出するための前記排気システムに接続され、
前記乾燥システムは、前記電極を端部を縦にしてその間を搬送することが可能な大きさの縦長の通路を含み、前記乾燥システムは、それによって前記電極の周りの空気流を最小化し、前記囲いを前記乾燥システムに対してほぼ密封状態に維持する密封機構を更に含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記システムの２つの組合わせであって、前記２つのシステムが別々の電極列を洗浄するために平行に配列されている、請求項７〜１５のいずれか１項に記載の２つのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に電極洗浄の方法とシステムに関し、特に、金属の精錬又は採取に使用される電極の洗浄方法とシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の節は、そこで述べる内容のいずれも従来技術もしくは当業者の知識の一部であることを認めるものではない。
【０００３】
特許文献１（Ｎｏｒｂｅｒｇらによる）は、金属の電解精錬により得られる陰極板、および／または陽極板の洗浄方法を開示している。電極板は、棒または取っ手に吊り下げられて電解浴から組となって引き上げられ、その後、洗浄工程を連続的に通過して洗浄される。
【０００４】
特許文献２（Ｓｉｔｇｅｓ  Ｍｅｎｅｎｄｅｚらによる）は、電解析出層を陰極から除去する設備を開示している。この設備は、陰極受入れ領域と、陰極洗浄装置および抽出装置を含む陰極処理領域と、電解析出層を除去した後の陰極を格納する格納領域とを備えている。
【０００５】
特許文献３（Ｓａｌａｍａｎｃａによる）は、工業的および電気冶金的プロセスにおける陰極洗浄のためのロボットシステムと方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，５６６，９５１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，５６７，２８５号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７０１５１５８０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書の一態様において、第１の面と第２の面と外周端とを含む電極の洗浄方法が、経路に隣接してその対向する両側に複数の洗浄ノズルを提供し、電極を経路に沿って端部を縦にして搬送し、電極が経路に沿って搬送されるときに、電極の第１の面と第２の面とに当たるようにノズルからの洗浄スプレイを向ける、ことを含むことができる。
【０００８】
電極は、底部外周端を支持して搬送することができる。この方法は、電極が経路に沿って搬送されるときに、電極を概ね垂直に維持するために電極をガイドすることを更に含む。洗浄スプレイは経路に対して概ね直交する方向に向けることができる。複数の洗浄ノズルの２つ以上が、電極の第１の面全体に亘って洗浄スプレイを実質的に垂直に向けることができる。電極が経路に沿って搬送されるときに、洗浄スプレイは、第１の面の底部より先に第１の面の上部に当てることができる。
【０００９】
本方法は更に、洗浄部を実質的に取り囲み、電極を端部を縦にして洗浄部へそれぞれ搬入、搬出可能な、入口と出口とを密封する機構を提供する、ことを含むことができる。本方法は、洗浄部を外気圧に対して負圧に維持することを更に含むことができる。
【００１０】
本方法は更に、洗浄ノズルの下流の経路に隣接して、少なくとも１つのリンスノズルを提供し、電極が経路に沿って搬送されるときに、電極をリンスするために少なくとも１つのリンスノズルからのリンススプレイを向けることを含むことができる。
【００１１】
本方法は、洗浄スプレイに関連する洗浄部とリンススプレイに関連するリンス部とを実質的に分離して囲むことを更に含むことができる。本方法は、洗浄部とリンス部とを外気圧に対して負圧に維持することを更に含むことができる。
【００１２】
本方法は更に、少なくとも１つのリンスノズルの下からリンス廃水を回収し、そのリンス廃水の少なくとも一部を洗浄スプレイ用の洗浄ノズルへ供給することを含むことができる。
【００１３】
本方法は更に、洗浄ノズルの上流の経路に隣接して、温水源に接続された少なくとも１つの前洗浄ノズルを提供し、洗浄前に電極を濡らしかつ電極温度を外気温度より上げるために、少なくとも１つの前洗浄ノズルからの前洗浄スプレイを電極上へ向ける、ことを含むことができる。
【００１４】
本方法は更に、洗浄ノズルの下から廃水を回収し、廃水の少なくとも一部を前洗浄スプレイ用の少なくとも１つの前洗浄ノズルへ供給することを含むことができる。
【００１５】
本方法は更に、電極を乾燥するために電極を空気流にさらすことを含むことができる。
【００１６】
本明細書の一態様において、電極の洗浄方法は、電極を経路に沿って端部を縦にして搬送し、経路に隣接して少なくとも１つの洗浄ノズルを提供し、電極が経路に沿って搬送されるときに、電極を洗浄するために、洗浄ノズルからの洗浄スプレイを電極上に向け、
経路に隣接して少なくとも１つのリンスノズルを提供し、電極が前記経路に沿って搬送されるときに、電極をリンスするために、洗浄ノズルからのリンススプレイを電極上に向けることを含むことができる。
【００１７】
本方法は、リンススプレイ水の少なくとも一部を洗浄スプレイに使用するために回収することを更に含むことができる。本方法は更に、搬送ステップの前に、経路に隣接して、温水源に接続された少なくとも１つの前洗浄ノズルを提供し、洗浄前に電極を濡らしかつ電極温度を上げるために、前洗浄ノズルからの前洗浄スプレイを電極上へ向ける、ことを含むことができる。本方法は、洗浄スプレイ水の少なくとも一部を前洗浄スプレイに使用するために回収することを更に含むことができる。本方法は、リンススプレイを向けるステップの次に、電極を乾燥させるために電極を空気流にさらすことを更に含むことができる。
【００１８】
本明細書の一態様では、各電極が第１の面と第２の面と外周端とを含む、複数の電極の洗浄システムが、電極を経路に沿って端部を縦にして搬送するコンベヤと、経路に隣接した対向する両側に配置された複数の洗浄ノズルであって、電極が経路に沿って搬送されるときに電極に当たるように向けられた洗浄ノズルと、を備えることができる。
【００１９】
コンベヤは、各電極の底部外周端を支持するためのコンベヤベルトを含むことができる。コンベヤベルトは、各電極の底部外周端を支持して電極をコンベヤベルトよりも概ね上方に維持するための、少なくとも１つの支持留め具を含むことができる。コンベヤベルトは、電極を経路に沿って押し出すために、電極の後方外周端を係合するための少なくとも１つの安全止めを含むことができる。
【００２０】
このシステムは、経路の両側面に横方向に配置された複数のガイドレールを更に備えることができる。ガイドレールは、電極が経路に沿って搬送されるときに電極を概ね垂直に維持することができる。
【００２１】
洗浄スプレイは経路に対してそれぞれが概ね直交する方向に向けられることが可能である。複数の洗浄ノズルの２つ以上は、直線的に配置されてノズルアレイを形成することができる。ノズルアレイは、洗浄スプレイを電極の第１の面の全体に亘って実質的に垂直に向けるように適合することができる。ノズルアレイは、電極が経路に沿って搬送されるときに、洗浄スプレイを第１の面の底部より先に上部に当てるように角度を付けることができる。
【００２２】
このシステムは、洗浄ノズルに係わる洗浄部分を取り囲む囲いを更に備えることができる。この囲いは密封機構を有する入口と出口とを含むことができる。
【００２３】
システムは更に、経路に隣接して配置された少なくとも１つのリンスノズルを含むことができる。この少なくとも１つのリンスノズルは、電極が経路に沿って洗浄ノズルから下流方向に搬送されるときに、電極をリンスするために経路の方向に向けられることができる。
【００２４】
システムは更に、少なくとも１つの洗浄ノズルに係わる洗浄部と、少なくとも１つのリンスノズルに係わるリンス部とを実質的に分離して囲い込む、囲いを備えることができる。洗浄部とリンス部とは隔壁によって分離することができる。
【００２５】
システムはさらに、少なくとも１つのリンスノズルの直下に配置されたリンスタンクを備えることができる。リンスタンクは、洗浄ノズルにリンス廃水を供給するために洗浄ノズルに接続されている。
【００２６】
システムは更に、経路に隣接した少なくとも１つの前洗浄ノズルを含むことができる。この少なくとも１つの前洗浄ノズルは、電極が経路に沿って洗浄ノズルから下流方向に搬送されるときに、電極を濡らすために経路の方向に向けることができる。少なくとも１つの前洗浄ノズルは、温水源に接続されて、前洗浄スプレイが洗浄前に電極温度を外気温度よりも上げるようにすることができる。
【００２７】
システムは更に、洗浄ノズルの直下に配置された洗浄タンクを備えることができる。洗浄タンクは、前洗浄ノズルに接続されて、洗浄廃水の少なくとも一部を前洗浄スプレイ用に前洗浄ノズルに供給することができる。
【００２８】
システムは更に、囲いの中の空間を外気圧に対して負圧に維持するように適合された排気システムを備えることができる。
【００２９】
システムは更に、電極を乾燥するために囲いの出口に配置された乾燥システムを備えることができる。乾燥システムは、電極の経路の対向する両側に概ね垂直に延びる一対のプレナム（空気溜り）を含むことができる。各プレナムは、電極の側面に沿って空気を吸引するための、垂直に延びる縦長の隙間を含むことができる。プレナムは、空気を排出するための排気システムに接続することができる。乾燥システムは、電極を端部を縦にしてその間を搬送することが可能な大きさの、縦長の通路を含み、乾燥システムは更に、それによって電極の周りの空気流を最小化し、囲いを乾燥システムに対してほぼ密封状態に維持する密封機構を更に含むことができる。
【００３０】
組合せによって上記のシステムの２つを、別々の電極列を洗浄するために平行に配列することができる。
【００３１】
これら及びその他の出願人の教示の特徴はここに記述される。
【００３２】
本発明をよりよく理解し、その実行の仕方をより明確に示すために、添付の図面を一例として参照する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】電極洗浄システムの斜視図である。
【図２】電極洗浄システムの拡大斜視図である。
【図３】電極洗浄システムの拡大斜視図である。
【図４】電極洗浄システムの拡大斜視図である。
【図５】電極洗浄システムの部分斜視図である。
【図６】電極洗浄システムの部分拡大斜視図である。
【図７】電極洗浄システムの部分側面図である。
【図８】電極洗浄システムの部分端面図である。
【図９】電極洗浄システムの部分上面図である。
【図１０】フローチャートである。
【図１１】電極洗浄システムの部分拡大斜視図である。
【図１２】電極洗浄システムの部分拡大端面図である。
【図１３】電極洗浄システムの部分拡大斜視図である。
【図１４】電極洗浄システムの部分拡大斜視図である。
【図１５】電極洗浄システムの拡大逆斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
特許請求の範囲に記載のそれぞれの発明の実施形態の例を提供するために、以下にさまざまな装置あるいはプロセスについて説明する。下記の実施形態はいずれも、請求の範囲に記載の発明を制限するものではない。また請求の範囲に記載の任意の発明は、下記で説明されていないプロセスあるいは装置を包含してもよい。請求の範囲に記載の発明は、以下で説明する任意の１つの装置あるいはプロセスのすべての特徴を有する装置あるいはプロセスに限定されるものではないし、以下で説明する複数あるいはすべての装置に共通の特徴に限定されるものでもない。以下で説明する装置あるいはプロセスが、請求の範囲に記載の発明のいずれの実施形態でもないこともあり得る。出願人、発明者、または所有者は、例えば継続出願における発明をクレームする権利などのような、本書類で請求の範囲に記載されていなくて、下記説明の装置あるいはプロセスにおいて開示されたいかなる発明についても権利を留保する。そしてかかる発明のいかなるものも本書類における開示によって、放棄または遺棄したり、公共に供するものではない。
【００３５】
金属の電解精錬は、通常、精錬する粗金属でできた陽極を陰極と共に好適な電解浴に配置することを含む。この陽極と陰極との間に電圧を印加すると、粗金属が酸化されて純金属イオンが溶液に溶けだし、電気分解によって電解浴中を陰極へと移動する。純金属イオンは精錬された金属として、通常非常に高い純度で陰極上へ析出する。不純物の大半は電解浴中に残される。
【００３６】
金属の電解採取は、通常、精錬する金属とは異なる金属でできた陽極と陰極とを共に好適な電解浴に配置することを含む。精錬する金属は、電解浴に溶解する形（例えば、ろ過及び溶媒抽出処理による）で加えられる。陽極と陰極との間に電圧を印加すると、金属が溶液から移動して陰極上に高純度の精錬された金属として析出する。
【００３７】
一般に、電解採取（electro-winning）と電解精錬（electro-refining）とでは同様の電解槽構成が用いられる。電解採取に対しては、所望の金属、例えば銅、を溶解している溶液が準備される。次に、電気分解を利用して、銅もしくは所望の金属を陰極上に析出させる。電解精錬においては、既回収の金属、例えば銅、が陽極として与えられ、電気分解により溶液中に溶かし出されて、それが陰極上に析出される。電解精錬の過程においては、所望の銅の陰極上への析出を促進し、その一方でその他の望まない金属や他の材料を溶液中に残すか、あるいは陰極上に析出しないようにする条件が設定される。いずれの場合においても、陰極表面に適切な厚さの精錬金属が析出されると、陰極は電解浴から取り外される。永久陰極に対しては、析出層が次の剥離ステップで分離される。
【００３８】
電解浴からの残留汚染物質は、陰極が電解浴から取り外された後、陰極表面に残存する可能性がある。これらの表面不純物としては、これに限定されるものではないが例えば、有機物質または無機塩、および金属と不純物の化合物などがある。表面不純物は、陰極上で乾燥し、銅析出製品の純度およびそれに対応する価値を著しく劣化させる。例えば、“ブルーストーン”（銅硫化物）のような表面不純物が存在すると、銅析出製品の硫黄水準を“Ａ”水準の許容レベルよりも上げてしまう可能性がある。従って、電解浴から取り出した後、陰極を洗浄して、表面不純物の存在を除去するか、または少なくとも低減することが望ましい。
【００３９】
出願人の教示は、電極洗浄の方法とシステムに関する。電極は、例えば陰極であってよいが、これに限るものではない。陰極は、端部を縦にして経路に沿って搬送することができる。その経路に隣接して洗浄ノズルが提供され、洗浄スプレイが陰極の表面に当たるように向けられる。１つまたは複数の洗浄部が与えられ、任意選択のリンス部または前洗浄部を含むことができる。この方法とシステムは非常に優れた洗浄品質を達成できる。
【００４０】
図１を参照すると、電極洗浄システムが、全体として参照番号１００で示されている。
【００４１】
図に示すように、システム１００は複数の陰極１０２と共に使用されるように示されている。陰極１０２は、第１の面と第２の面と周辺を画定する端部とを有する、概ね平坦な析出板を含む、典型的な永久陰極アセンブリの形態をとっている。析出板は、相対的に高い引張り強度と良好な耐食性を有する導電性材料から造られていてもよい。例えば、析出板は３１６Ｌステンレス鋼、あるいは許容範囲の耐食性を有するその他の合金で作られ、“２Ｂ”仕上げとなっている。各陰極１０２は、析出板と電気的に結合した、導電性の懸吊棒を含んでいてもよい。例えば、懸吊棒２４は銅でできていてもよい。懸吊棒が電解浴内の析出板を支持し、電源と析出板との間の電気の流路を提供する。他の電極板の構成も可能であり、洗浄システム１００にも適用可能である。出願人は本教示を図示された特定の陰極１０２に限定することは意図していない。
【００４２】
陰極１０２は、投入ロボット１０４を用いてシステム１００へ導入することができる。陰極１０２は、コンベヤまたは固定棚（表示せず）によって投入ロボットへ供給することができる。陰極１０２は、取り出しロボット１０６を用いてシステム１００から取り出すことができる。ロボット１０４、１０６は、各陰極を所望通りに回転、配置するように構成されている。ロボット１０４、１０６は、例えば、ＦＡＮＵＣ（登録商標）  Ｍ−４１０ｉＢシリーズのロボット（ファナックロボティックスカナダ社（カナダ、オンタリオ州、ミシサガ市）の市販モデルであってよい。ただしこれに限るものではない。
【００４３】
図にはロボット１０４、１０６を示しているが、システム１００への陰極１０２の装着、取り外しには、それ以外の任意の好適な手段を実装してもよい。ロボット１０４、１０６は陰極１０２を扱うのに好適である。それは、かなりの重さの陰極１０２を正確に取り上げ、配置することが可能であるからである。
【００４４】
システム１００は、各陰極１０２を、端部を縦にしてＡ方向に一列縦隊で搬送するために、少なくとも１つのコンベヤ１０８を含んでいる。この少なくとも１つのコンベヤ１０８は、陰極１０２を、端部を縦にして洗浄チャンバ１１０を貫いて搬送する。各陰極１０２が経路に沿って搬送されるときに、各陰極１０２の側面は方向Ａに対して概ね平行に維持される。各陰極１０２が経路に沿って搬送されるとき、各陰極１０２はほぼ垂直に保持される。
【００４５】
図に示すように実施例のあるものでは、投入ロボット１０４は、陰極１０２を２つのコンベヤライン１０８ａ、１０８ｂ上に配置する。複数のコンベヤライン１０８を利用すれば、複数の洗浄ラインを提供することができ、システム１００の出力を増加させることができる。コンベヤライン１０８ａ、１０８ｂは、通常ロボット１０４とロボット１０６の間を平行に走る。投入ロボット１０４は、陰極１０２を互い違いに配置することができ、１つの投入ロボット１０４があればコンベヤライン１０８ａ、１０８ｂに陰極１０２を交互に供給することができる。同様に、１つの取り出しロボット１０６だけで、コンベヤライン１０８ａ、１０８ｂから陰極１０２を交互に取り出すことができる。コンベヤライン１０８ａ、１０８ｂは独立かつ間歇的に運転可能であるので、ロボット１０４、１０６は停止位置で陰極１０２を配置し、取り出すことができる。
【００４６】
コンベヤライン１０８ａ、１０８ｂの間隔は、コンベヤ、スプレイノズル、および関連するハードウェアに要するスペースで決まる。洗浄チャンバ１１０の中央に通路を設けてもよい。これにより、コンベヤライン１０８ａ、１０８ｂ、スプレイノズル、関連するハードウェアなどを手動でメンテナンスし及び検査することが可能となる。
【００４７】
実施例のあるものでは、洗浄システム１００を覆いでカバーしてもよい。しかし、洗浄システム１００の覆いは任意選択である。それは、ある環境下では陰極を覆いなしで洗浄することが可能であるからである。
【００４８】
図に示すように、実施例によっては、洗浄チャンバ１１０は、例えば洗浄部１１０ａとリンス部１１０ｂのように２つ以上の部分、または分離されたチャンバを備えていてもよい。スプレイのしぶきを閉じ込め、洗浄部１１０ａとリンス部１１０ｂとの間の汚染を最小化するために、任意選択で、洗浄部１１０ａとリンス部１１０ｂとが実質的に分離して囲われてもよい。図示した実施例においては、隔壁１１２が洗浄部１１０ａとリンス部１１０ｂとを実質的に分離する。ここでは、１つの洗浄部１１０ａと１つのリンス部１１０ｂが図示されているが、洗浄部とリンス部が複数であってもよく、任意選択で、それぞれのセクションにそれぞれの囲いが設けられていてもよい。さらには、洗浄部１１０ａは前洗浄ステップ（後で説明）を含んでもよい。
【００４９】
システム１００は、洗浄チャンバ１１０内の空気を排気する、排気システム１１４を含んでもよい。排気システム１１４は、洗浄チャンバ１１０を外気圧に対して負圧に維持するように構成されていてもよい。負圧によって、水蒸気と熱がシステム１００内部に保持される。
【００５０】
ある実施例では、陰極１０２は底部外周端を支持して搬送される。他の方法によるシステム１００を貫通する陰極の搬送も可能である。例えば、陰極１０２は頭上のコンベヤフックシステム（表示せず）によって搬送されてもよく、これにより各陰極１０２は懸吊棒に固定されて、ぶら下がった状態でシステム１００を移動することが可能となる。しかし、各陰極１０２を底部外周端で支持することで、陰極析出物が陰極母材から偶発的に分離して、それが洗浄チャンバ１１０内のコンベヤ手段と干渉する可能性を持つこと等の問題は、通常回避することができる。ある実施例においては、コンベヤ１０８は無端コンベヤベルトの形態を取ることができる。この方式では、駆動システム１１６で各陰極１０２の一端を駆動することにより、洗浄チャンバ１１０を貫通する搬送を行うことが可能である。
【００５１】
図２を参照すると、コンベヤライン１０８はコンベヤベルト１１８を含むことができる。コンベヤベルト１１８は複数のベルト継手１１８ａから構成されている。ベルト継手１１８ａは、硬質プラスチックなどの、比較的頑丈で、耐食、耐熱性のある材料から形成される。ベルト継手１１８ａは、接合部位をステンレス製のピンで連結されて、コンベヤベルト１１８を形成する。ベルト継手１１８ａは、摺動台１２０を取り囲み、離間した駆動スプロケット１２２の間を駆動システム１１６によって駆動される。コンベヤベルト１１８は駆動スプロケット１２２の間を駆動され、陰極１０２を洗浄チャンバ１１０を貫通して搬送する。摺動台１２０は、これに限定するものではないが、例えばステンレススチールなどのような耐食性材料から形成することができる。摺動台１２０は、切り込みの入った排水部１２４を含み、処理水がコンベヤベルト１１８から排水されるようになっている。
【００５２】
陰極１０２は、投入ロボット１０４によって１つ又は複数の支持留め具１２６上に配置される。支持留め具１２６は、コンベヤベルト１１８に沿って間隔をおいて固定される。支持留め具１２６は、これに限定するものではないが、例えばステンレススチールなどのような耐食性材料から形成することができる。支持留め具１２６は、陰極１０２をコンベヤベルト１１８の上に維持し、陰極１０２とコンベヤベルト１１８および支持留め具１２６との間の接触点を最小化するように適合されており、陰極１０２の底の端部がよく洗浄されるようになっている。
【００５３】
コンベヤベルト１１８上で各陰極１０２の後方に隣接して、安全止め１２８が配置されてもよい。安全止め１２８は、コンベヤベルト１１８に沿って間隔をおいて固定される。安全止め１２８は、これに限定するものではないが、例えばステンレススチールなどのような耐食性材料から形成することができる。各陰極１０２は、安全止め１２８が陰極１０２の直後にあるように、コンベヤベルト１１８上に配置することができる。ただし安全止めは必ずしも陰極１０２に接する必要はない。安全止め１２８は、陰極１０２の後方外周端に係合して、陰極１０２が経路に沿った搬送中に、例えばガイドレール（後で説明）に引っかかったとしても、経路に沿って陰極１０２を押し出すように作用する。
【００５４】
図３と図４とを参照すると、洗浄チャンバ１１０の入口は細長の通路１３０であってよい。通路１３０は、その間を、陰極１０２を、端部を縦にして搬送することができる大きさであってよい。通路１３０は、陰極の周りの空気流を最小化して、それによって洗浄室１１０を外気に対してほぼ密封された状態に維持するための、密封機構１３２を含んでもよい。洗浄室１１０を外気に対してほぼ密封された状態に維持することにより、洗浄が外気温度よりも高い温度で行われる場合でも、システム１００内の熱エネルギ保持を促進する。ある実施形態では、密封機構１３２は、係合ブラシまたは対向ゴムフラップの形態であってよい。
【００５５】
同様に、洗浄部１１０ａとリンス部１１０ｂとが隔壁１１２で実質的に分離されて囲われている実施例において、細長の通路（表示せず）が隔壁１１２の中に設けられて、陰極１０２を、端部を縦にして洗浄部１１０ａからリンス部１１０ｂへ通すことが可能となる。細長の通路はまた、陰極１０２の周りの空気流を最小化するための密封機構も含み、それによって洗浄スプレイ水とリンススプレイ水との混合を低減する。
【００５６】
図５〜図９を参照すると、洗浄チャンバ１１０を画定する囲いが取り払われて、システム１００の詳細が見える。複数のガイドレール１３４が経路のそれぞれの側の横方向に配置され、陰極１０２が経路沿いに搬送されるときに、陰極１０２をほぼ垂直に保持する。ガイドレール１３４などのような内部部品は、洗浄チャンバ１１０内部の比較的腐食性のある環境に耐えられるように、例えばプラスチックやステンレススチールなどの耐食性材料で形成されてもよい。
【００５７】
任意選択的に、陰極１０２が通路１３０を通って洗浄チャンバ１１０の中に入るとすぐに、陰極１０２は比較的低圧の水で前洗浄されてもよい。前洗浄のステップでは、陰極１０２は、洗浄チャンバ１１０への入口に隣接する少なくとも１つの前洗浄ノズル１３６からの水を噴霧される。ある実施例においては、各前洗浄ノズル１３６は、例えばスプレイ角１３５°をした、概ねファン形状をしている。各前洗浄ノズル１３６は、陰極１０２が経路沿いに搬送されるときに、各陰極１０２の全体に亘って水を水平に向ける。
【００５８】
一態様においては、前洗浄スプレイは陰極１０２の表面を濡れさせて、洗浄前に表面不純物の溶解を開始させる。陰極１０２が洗浄チャンバ１１０に入るとき、陰極は外気環境から入ってくるので相対的に温度が低い場合がある。例えば、投入ロボット１０６によってシステム１００に導入される陰極１０２は、約０〜２０℃である。別の態様においては、前洗浄スプレイは陰極１０２を高温にまで上げるために利用されてもよい。陰極を、例えば約６０〜８０℃の高温にすることは、後続の洗浄に対して有益であり、結果として洗浄の過程において、表面不純物が十分に溶解されて剥離される。
【００５９】
複数の洗浄ノズル１３８が経路に隣接してその対向する両側に設けられる。陰極１０２が経路沿いに搬送されるときに、各陰極１０２の両側の面に水のスプレイが向けられて当たるように、洗浄ノズル１３８は構成されている。各陰極１０２を、端部を縦にして搬送することにより、各洗浄ノズル１３８は各陰極１０２の表面に対して、十分に近い距離からほぼ垂直に向けられるようになり、その結果、陰極１０２の各面の実質的に全表面が、陰極１０２の表面から不純物又は汚染物を除去するのに効果的な直接衝撃にさらされる。洗浄ノズル１３８は、均一な洗浄が行われるように陰極１０２からほぼ等距離に維持される。陰極１０２の両側に、洗浄ノズル１３８がほぼ鏡像的に配置される。
【００６０】
ある実施例においては、各陰極１０２が洗浄ノズル１３８を通過するとき、各洗浄ノズル１３８の洗浄スプレイが隣の洗浄ノズル１３８のスプレイと重なり合って、スプレイパターンが陰極１０２の片面の垂直方向全体に亘って短冊状に覆うように、洗浄ノズル１３８が陰極１０２に対して配置される。こうして、１つの陰極１０２が水平に動いて洗浄ノズル１３８を通過するとき、陰極１０２の片面全体が洗浄される。これに代わり、陰極１０２の片面全面に亘って、洗浄スプレイを実質的に垂直に向ける、可動洗浄ノズルを設けることもできる。
【００６１】
複数の洗浄ノズル１３８の２つ以上は、直線的に配置されてノズルアレイ１４０を形成することができる。各洗浄ノズル１３８の洗浄スプレイが隣接する洗浄ノズル１３８のスプレイと重複するように、洗浄ノズル１３８がノズルアレイ１４０として配置される。そうして、陰極１０２が経路沿いに搬送されるとき、陰極１０２の片面の全面に亘ってほぼ垂直に洗浄スプレイが向けられる。
【００６２】
図に示すように、ノズルアレイ１４０は、方向Ａとは反対方向に角度を付けることができる。そうして、電極が経路に沿って搬送されるときに、第１の面の底部より先に第１の面の上部に洗浄スプレイが当たるようにできる。ノズルアレイ１４０を方向Ａとは反対方向に角度を付けることは、陰極１０２が端部を縦にして通過するときに、ノズルアレイ１４０からのスプレイが陰極１０２の表面を拭い取って行くように作用する、“スキージ”効果を与える。更に、複合的な角度を与えるために、各洗浄ノズル１３８は方向Ａの反対方向に僅かだけ角度を付けて、陰極１０２の移動中に、陰極１０２の表面全体に当たるようにすることも可能である。特定の角度を調節して、陰極１０２が洗浄チャンバを搬送されていく速度に対して最適化することができる。複合的な角度とすることにより、陰極１０２の表面全面に確実に当たるようになる。
【００６３】
図示したように、複数のノズルアレイ１４０を洗浄部１１０ａに直列に備えることができる。通常陰極１０２の経路の上に配置されているヘッダ（通水管）１４２によって、ノズルアレイ１４０に水が分配される。ヘッダ１４２は、各ノズルアレイ１４０を通して各洗浄ノズル１３８へ水を供給する、ピッグテイル（ｐｉｇｔａｉｌ）を含むことができる。各洗浄ノズル１３８は、これに限定するものではないが例えば、水圧６０ｐｓｉ（＝４１４ｋＰａ）で噴霧することができる。一実施例においては、洗浄ノズル１３８への水の流速が陰極１つ当り毎分約２００リットル（＝毎分０．２立方メートル）で、保持時間が約２分に維持される。勿論、これとは異なる様々な流速、保持時間および圧力が可能である。
【００６４】
任意選択のリンス部１１０ｂ内では、１つまたは複数のリンスノズルアレイ１４０ａを備えることができる。通常リンス部１１０ｂ内の陰極１０２の経路の上に配置されているヘッダ１４２ａによって、ノズルアレイ１４０ａに水が分配される。
【００６５】
ある実施例において、リンスノズルアレイ１４０ａに供給される水は、精製水、例えば脱イオン水であってよい。リンスノズルアレイ１４０ａに供給される水は、加熱されていてもよい。リンス水の廃水は、リンスノズルアレイ１４０ａの周りの陰極１０２の下から回収され、リンス廃水の少なくとも一部は、洗浄ノズルアレイ１４０に供給される洗浄水を連続的に希釈し、かつ部分的に補充するために供給されてもよい。
【００６６】
水を保存し、システム１００の異なる部分における水の純度を所望水準に維持するために、前洗浄水と洗浄水とリンス水の連続循環と少なくとも部分的再利用、および前洗浄水と洗浄水とリンス水の水源への同時部分補充をしてもよい。図１０は、システム１００内部の、考えうる水分配経路を示すフローチャートである。単一の水流分配網を維持することにより、チャンバ１１０内部を所望の高温に維持するために要するエネルギ量を最小化して、システム１００内の熱エネルギの節約を促進する。
【００６７】
ある実施例において、リンス廃水を回収して、少なくともリンス廃水の一部を洗浄ノズルアレイ１４０へ供給するように仕向けることが可能である。任意選択として、リンス廃水の別の部分をリンスノズルアレイ１４０ａへの供給に仕向け、新鮮なリンス水と混合することも可能である。しかし、相対的に清浄なリンス水流を維持するためには、リンス水をリンス目的で再利用することは望ましくない。
【００６８】
同様に、ある実施例において、洗浄ノズルアレイ１４０の周りの陰極１０２の下から回収された洗浄廃水の一部を、回収して洗浄ノズル１４０へ供給するように振り向け、任意選択で、リンス廃水と混合することが可能である。洗浄廃水の別の部分を連続的に除去して、既知の廃水処理方法に従って処理してもよい。回収された洗浄廃水の更に別の部分を、前洗浄ノズル１３６への供給に振り向けてもよい。
【００６９】
ある実施例において、前洗浄廃水は、前洗浄ノズル１３６の周りの陰極１０２の下から回収することができる。回収された前洗浄廃水の一部を、元に戻して前洗浄ノズル１３６への供給に振り向けてもよい。前洗浄廃水の別の部分を連続的に除去して、既知の廃水処理方法に従って処理してもよい。
【００７０】
図９を参照すると、グレーチング１４４または別の好適な開放面をコンベヤ１０８ａとコンベヤ１０８ｂの間に備えてメンテナンスと清掃を容易にすることができる。１つまたは複数のタンク１４６をグレーチング１４４の下に備えて、前洗浄、洗浄およびリンスのステップからの使用済み廃水を回収することができる。洗浄タンク１４６は、陰極１０２に当てられ、グレーチング１４４を通って降りてきた洗浄廃水を回収する。洗浄廃水は、周知の廃水処理技術に従って処理するか、洗浄ノズル１３８に戻して再利用するかのいずれかが可能である。
【００７１】
図示した実施例、特に図７において、タンク１４６は、前洗浄ノズル１３６の直下に配置された前洗浄部１４６ａと、洗浄ノズルアレイ１４０の下に配置された洗浄部１４６ｂと、リンスノズルアレイ１４０ａの直下に配置されたリンス部１４６ｃとを含んでもよい。タンク１４６は、各部分１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃを分離する一連の仕切りまたはバッフル（表示せず）を含んでもよい。各部分１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃにおいて、処理用水はタンクに捕捉され、バッフルが各部分１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃの間の下層流を形成して、各部分１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃの間に水を分配する。ある実施例において、リンスノズルアレイ１４０ａに供給される精製水は加熱水であってよい。従って、通常、リンス部１４６ｃの水は前洗浄部１４６ａの水に比べて高温であるので、タンク１４６内には温度勾配が存在する。水の使用量を節約し、流れの均衡を保つために、リンスノズルアレイ１４０ａに供給される水流は、前洗浄ノズル１３６の流量にほぼ一致する。そうして、陰極１０２のリンスに使用されるすべての水は、次に、下流（陰極１０２の動きから見ると上流）の前洗浄のステップにおいて利用することができる。各部分１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃにおける水流はモニタされて、流量の均衡がほぼ保たれるようにされる。さらに、リンスノズルアレイ１４０ａに供給される入力精製水の流速は、前洗浄タンク１４６ａから出る処理水の廃水処理の流速にほぼ一致する。
【００７２】
１つまたは複数の前洗浄ノズル１３６は加熱水源に接続されて、洗浄チャンバ１１０に入るとすぐに陰極１０２を所望の温度に上げることができる。またはその代わりにある実施例においては、リンスノズルアレイ１４０ａに供給される精製水は加熱水であり、前述したように１つまたは複数の前洗浄ノズル１３６は、下流の洗浄ステップおよび任意選択のリンスステップから回収され再利用された水を供給可能であるので、独立した加熱源を必要としない。従って、前洗浄水は、陰極１０２を加熱するのに十分なほど既に温かくなっている。
【００７３】
図１１〜図１４を参照すると、洗浄チャンバ１１０の出口に乾燥システム１４８を備えることができる。乾燥システム１４８の入口は細長の通路１５０であってよい。通路１５０は通路１３０と同様であって、その間を、陰極１０２を、端部を縦にして搬送することができる大きさである。通路１５０は、陰極の周りの空気流を最小化して、それによって洗浄室１１０を乾燥システム１４８に対してほぼ密封された状態に維持するための、密封機構１５２を含んでもよい。例えば、密封機構１５２は、係合ブラシまたは対向ゴムフラップの形態であってよい。乾燥システム１４８の出口は細長の通路１５４であってよい。
【００７４】
乾燥システム１４８は、陰極１０２が洗浄チャンバ１１０から出るときに陰極１０２の両面の周りに強い空気流を与えて、陰極１０２の表面を実質的に乾燥させるように適合されている。乾燥システム１４８は、リンスステップの後、陰極１０２が比較的高温になっていることを利用する。例えば、リンスステップの後の陰極表面は、６０〜８０℃である。
【００７５】
乾燥システム１４８は、陰極１０２の経路の対向する両側に概ね垂直に延びる一対のプレナム（空気溜り）１５６を含むことができる。洗浄チャンバ１１０が外気圧に対して負圧になっていることで、外部空気が通路１５４に入り、陰極１０２の両側にある空隙１５８の横を流れる。空気は空隙１５８の横を流れ、通路１５０に隣接して設けられた垂直の縦長の隙間１６０に吸引される。隙間１６０は、プレナム１５６のそれぞれの中に空気を供給する。プレナム１５６は排気ダクト１６０に接続されている。排気ダクト１６０は、陰極１０２の乾燥に使用された空気を個別に排出する。または、排気ダクト１６０は排気システム１１４に接続されていて、陰極１０２の乾燥に使用された空気を洗浄チャンバ１１０内部からの他の空気と共に排出する。
【００７６】
図１５を参照すると、陰極１０２が通路１５４から現れると、荷重／位置合わせ機構１６４が起動されて各陰極を取り上げて、取り出しロボット１０６（図５には表示せず）に搬送のために渡す。ある実施例において、この機構１６４は、ピストン制御の２本の水平分離アームを備えることができる。アームは各陰極１０２の懸吊棒を陰極の１つに係合するように適合され、取り出しロボット１０６で取り上げられる陰極１０２を精度よく配置する。任意選択として、機構１６４は陰極１０２の荷重測定のためのロードセルを備えていてもよい。陰極１０２が永久陰極である実施例においては、機構１６４で計量された荷重から、銅の近似的な収量が計算される。さらに、機構１６４は計算機と連結されて、“スマートストリップ”機能を可能とすることができる。スマートストリップとは、次の永久陰極ブランクから析出銅を剥離除去する剥離作業において、必要なフレキシングを荷重情報を利用して決定することを指す。剥離、スタッキング、ストラッピング、秤量およびマーキング等の後続の陰極処理ステップは、個別の下流工程で行われる。
【００７７】
本明細書で開示した電極の洗浄方法とシステムは、特に永久陰極上に生成された陰極製品の洗浄について述べたが、ここで開示した方法とシステムは、スタータシート（ｓｔａｒｔｅｒ  ｓｈｅｅｔ）上の陰極製品の洗浄に利用することもできる。本明細書で開示した方法とシステムは、消耗された陽極の洗浄にも利用可能である。さらに、本明細書で開示した方法とシステムは、析出の行われていない（例えば、剥離作業が終わり、まだ次の析出工程に入っていない）永久陰極のブランクシートから残留析出物を除去するための洗浄に利用することもできる。そのような実施例において、本方法とシステムは、例えば４０，０００ｐｓｉ（２，７６０バール）（＝約２７５ＭＰａ）の高圧洗浄スプレイを発生するように構成されたノズルを含むことができる。
【００７８】
本明細書において添付の図面を参照して、１つまたは複数の発明について特定の実施形態で説明したが、請求の範囲に記載のそれぞれの発明は、それらの特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の請求の範囲に定義されている任意の発明の範囲と精神から逸脱することなしに、当業者によってその中に種々の変更及び修正を実行しうることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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