(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム箔に直流電源から電流を供給し、このアルミニウム箔を出入口走行ローラを介して化成槽内に設けた複数の陰極板の間を連続走行させることによりアルミニウム箔の表面に化成皮膜を形成するアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法であって、上記化成槽の出口走行ローラを金属ローラとし、この金属ローラと上記陰極板の間に電圧検出器を設け、この電圧検出器により検出された電圧を上記直流電源にフィードバックして直流電源の出力電圧を制御するようにしたアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
【請求項２】
電圧検出器が定電流を印加して電圧を測定するものである請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
【請求項３】
化成槽を複数設けることにより化成皮膜形成工程を多段で行うようにした請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法に関するもので、特に化成処理を行う陽極箔の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なアルミ電解コンデンサは、エッチングによって実効表面積を拡大させたアルミニウム箔の表面に化成処理により化成皮膜を形成した陽極箔と、エッチングによって実効表面積を拡大させたアルミニウム箔を陰極箔として、この陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回することによりコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸させるとともに、このコンデンサ素子を金属ケース内に封入することにより構成されている。
【０００３】
図５は一般的な化成処理を行う陽極箔の製造工程を示した製造装置の概念図であり、同図において、５１はエッチングされたアルミニウム箔で、厚さ０．０７〜０．１２ｍｍ、幅が５００ｍｍ、長さ５００〜１０００ｍのものが一般的に用いられている。このアルミニウム箔５１は第１直流電源５７の陽極側に接続された給電ローラ５２を通り、走行ローラ５３を介して化成槽５６内に入る。この化成槽５６の中にはアルミニウム箔５１と対向するように複数の陰極板５５が平行に配置され、また、化成液（図示せず）が満たされている。そして、この化成槽５６内でアルミニウム箔５１を陽極として陽極酸化されて化成皮膜が形成される。続いて、化成槽５６内から引き上げられた化成皮膜が形成されたアルミニウム箔５１は減極処理槽５８を経て、第２直流電源６０に接続された複数の陰極板が配置された第１再化成槽５９、第２再化成槽６１で再化成処理を連続的に行い、最後に後処理槽６２を経てロール状に巻き取られた陽極箔６３を得るようにしたものである。なお、上記第２直流電源６０の電圧は、ロール状に巻き取られる陽極箔６３の前に設置した電圧検出ローラ６４より検出された電圧により制御するようにしている。
【０００４】
一方、特開昭５８−１９７７１３号公報に記載の技術は、処理液中に電極箔を挟むように一対の電流電極と電圧電極を設置し、電流電極に交流を通して、電圧電極の電圧を位相感知電圧計を用いて測定して処理方法を制御するということが記載されている。
【０００５】
また、特開平０２−１２８４１５号公報に記載の技術は、アルミニウム箔に異なる化成電圧を多段階に印加して化成処理するときに、少なくとも各化成段階の間に、所定時間の減極処理を行うことにより、陽極箔の漏れ電流を小さくすることができるということが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図５に示す従来の化成処理においては、第２直流電源６０の出力電圧を電圧検出ローラ６４により検出した電圧で制御しても、第１再化成槽５９と電圧検出ローラ６４間のアルミニウム箔５１の固有抵抗が影響して第１再化成槽５９内の電圧が変動してしまい、陽極箔６３の長さ方向の静電容量、耐電圧などの品質ばらつきが大きくなるという課題を有している。
【０００７】
また、特開昭５８−１９７７１３号公報に記載の技術では、電極箔の一部を検出できるように一対の電流電極と電圧電極を設けているために、幅が５００ｍｍのアルミニウム箔を使用する場合は、その一部の検出で全体をコントロールすることは難しいという課題を有している。
【０００８】
さらに、特開平０２−１２８４１５号公報に記載の技術では、アルミニウム箔に異なる化成電圧を多段階に印加して化成処理しても、各化成槽は定電圧で化成処理しているため、化成皮膜の耐電圧が所望の耐電圧を有しているかどうかを確認することができないことから、最終で得られる陽極箔は静電容量、耐電圧などにばらつきが生じてしまい、品質の安定化という面での課題を有しているものであった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、陽極箔の長さ方向および幅方向の静電容量、耐電圧などの品質ばらつきを低減することができるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、以下の製造方法を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、アルミニウム箔に直流電源から電流を供給し、このアルミニウム箔を出入口走行ローラを介して化成槽内に設けた複数の陰極板の間を連続走行させることによりアルミニウム箔の表面に化成皮膜を形成するアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法であって、上記化成槽の出口走行ローラを金属ローラとし、この金属ローラと上記陰極板の間に電圧検出器を設け、この電圧検出器により検出された電圧を上記直流電源にフィードバックして直流電源の出力電圧を制御するようにした製造方法とするもので、この方法により、化成槽で形成された化成皮膜の耐電圧を化成槽の出口で検出して直流電源の出力電圧を制御することから、化成皮膜の耐電圧を一定に保つことができ、陽極箔の長さ方向および幅方向の静電容量、耐電圧などの品質ばらつきを低減することができるという作用効果を有する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に電圧検出器が定電流を印加して電圧を測定するようにした製造方法としたもので、この方法により、アルミニウム箔に形成された化成皮膜の耐電圧を正確に検出することができるという作用効果を有している。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に化成槽を複数設けることにより化成皮膜形成工程を多段で行うようにした製造方法としたもので、この方法により、陽極箔の長さ方向および幅方向の静電容量、耐電圧などの品質ばらつきをより低減することができるという作用効果を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
図１はアルミニウム箔を化成処理するときに用いる化成槽の概念図である。同図において、１はエッチングされたアルミニウム箔で、直流電源７の陽極側に接続した給電ローラ（図示せず）と接触することにより直流電圧が給電される。２はアルミニウム箔１を化成槽５内に送るための入口走行ローラ、３はアルミニウム箔１を化成槽５内から引き上げて次の処理に走行させるための出口走行ローラで、金属ローラを用いている。４は化成液（図示せず）が満たされた化成槽５の内部に平行に複数配置された陰極板で、この陰極板４の間をアルミニウム箔１が通過することにより、アルミニウム箔１を陽極箔として陽極酸化されてアルミニウム箔１の表面に化成皮膜が形成される。
【００１６】
このとき、化成槽５内で形成される化成皮膜の耐電圧は、直流電源７の出力電圧によって決まるが、アルミニウム箔１のエッチングの実効表面積や化成液の液抵抗などで変化することから、出口走行ローラ３と陰極板４の間に電圧検出器６を用いてアルミニウム箔１の化成皮膜の耐電圧を検出して、その検出した値を直流電源７にフィードバックして直流電源７の出力電圧を制御することにより、アルミニウム箔１に形成される化成皮膜の耐電圧を一定に保つことができるようにしている。
【００１７】
図２はアルミニウム箔を化成処理して陽極箔を製造する製造工程を示した製造装置の概念図である。同図において、１１はエッチングされたアルミニウム箔、１２はアルミニウム箔１１に給電するための給電ローラで、第１直流電源１３、第２直流電源１４および第３直流電源１５の陽極側に接続されている。１６は化成槽で、リン酸やホウ酸、有機酸等を含む水溶液で満たされている。この化成槽１６の陰極板１９に電流を印加することによりアルミニウム箔１１の表面に所望の耐電圧を有する化成皮膜が形成される。
【００１８】
上記化成槽１６は、図１に示した化成槽と同様の構造を有しており、化成槽１６の出口走行ローラ２２と陰極板１９の間に電圧検出器２５を設置し、検出された値を第１直流電源１３にフィードバックして出力電圧を制御するようにしている。
【００１９】
また、２８は減極処理槽、１７および１８は再化成槽で、リン酸やホウ酸、有機酸等を含む水溶液で満たされており、この再化成槽１７，１８も図１に示した化成槽と同様の構造を有しており、再化成槽１７の出口走行ローラ２３と陰極板２０の間に電圧検出器２６を設置し、検出された値を第２直流電源１４にフィードバックして出力電圧を制御するようにしている。同様にして再化成槽１８にも電圧検出器２７を設置し、検出された値を第３直流電源１５にフィードバックして出力電圧を制御するようにしている。２９は後処理槽で、最後にロール状に巻き取られて陽極箔３０が得られるように構成されている。
【００２０】
上記電圧検出器２５，２６，２７は、アルミニウム箔１１と出口走行ローラ２２，２３，２４とが同電位になるように、ホイートストーンブリッジを組み込んだり、アルミニウム箔１１と出口走行ローラ２２，２３，２４の間に微小な電流を流したり、アルミニウム箔１１と出口走行ローラ２２，２３，２４をアース電位としたりすることにより、より安定した電圧を検出することができる。特に、アルミニウム箔１１と出口走行ローラ２２，２３，２４の間に微小な電流を流す方法は、簡単で正確な電圧を検出することができるので最も好ましい方法である。
【００２１】
このようにして得られた陽極箔３０は、各直流電源の出力電圧を各化成槽の出口の各電圧検出器により検出した電圧によって制御することから、化成皮膜の耐電圧を一定に保つことができ、陽極箔の長さ方向および幅方向の静電容量、耐電圧などの品質ばらつきを低減することができるという効果を有するものである。
【００２２】
（実施例）
上記図２に示す陽極箔を製造する製造方法において、エッチングされたアルミニウム箔１１を、（表１）に示す化成条件で、化成槽１６と再化成槽１７および１８における出口ローラ２２，２３，２４と陰極板１９、２０，２１の各電圧を検出して各直流電源１３，１４，１５を制御するようにして陽極箔３０を作製した。
【００２３】
【表１】
0003589157.tif 000002
【００２４】
（比較例）
図５に示す製造方法において、（表１）に示した化成条件で、また、検出ローラ６４の電圧を検出して第２直流電源６０を制御するようにしてエッチングされたアルミニウム箔５１を化成処理して陽極箔６３を作製した。
【００２５】
以上の実施例と比較例の陽極箔について、静電容量および耐電圧を測定した。その結果を図３（実施例）および図４（比較例）に示す。
【００２６】
なお、静電容量および耐電圧の測定は、陽極箔３０を１０ｃｍ２に切断した試験片を用意し、静電容量はアジピン酸アンモニウム１５０ｇ／ｌ、３０℃の水溶液中で測定し、耐電圧はアジピン酸アンモニウム３０ｇ／ｌ、７０℃の水溶液中で、０．２ｍＡ／ｃｍ２で電流を流し、所望電圧の９０％の電圧値に到達後、一分間保持したときの電圧を値とした。
【００２７】
図３および図４から明らかなように、実施例の化成処理して陽極箔を製造する製造方法は、化成槽および再化成槽に安定した所望の電圧を印加することができるので、陽極箔の長さ方向の静電容量、耐電圧のばらつきを低減することができる。また、陽極箔の静電容量、耐電圧の標準偏差値は、静電容量が０．２８６、耐電圧が０．０８５と品質の面でも優れた陽極箔を得ることができる。
【００２８】
なお、比較例の陽極箔の静電容量および耐電圧の標準偏差値は、静電容量が２．３１、耐電圧が０．３８７であった。
【００２９】
上記実施の形態では所望電圧を印加する化成層を３槽用い、その化成槽内をアルミニウム箔１１が１往復するようにしたが、化成槽数および往復回数を増やしても、電圧検出器を用いて出力電圧を制御することにより、陽極箔のばらつき低減効果を発揮することができる。
【００３０】
また、アルミニウム箔１１に電流を供給する場所を１ヵ所にしたが、本発明はこれに限定するものではなく、各化成槽に設置しても良い。
【００３１】
また、生産スピードを早くする或は所望電圧が低電圧であるほど、アルミニウム箔１１の抵抗による電圧変動が大きくなるので、電圧検出器を用いて電源の出力電圧を制御する効果が発揮される。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、アルミニウム箔に直流電源から電流を供給し、このアルミニウム箔を出入口走行ローラを介して化成槽内に設けた複数の陰極板の間を連続走行させることによりアルミニウム箔の表面に化成皮膜を形成するアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法であって、上記化成槽の出口走行ローラを金属ローラとし、この金属ローラと上記陰極板の間に電圧検出器を設け、この電圧検出器により検出された電圧を上記直流電源にフィードバックして直流電源の出力電圧を制御するようにした製造方法とするもので、この方法により、化成槽で形成された化成皮膜の耐電圧を化成槽の出口で検出して直流電源の出力電圧を制御することから、化成皮膜の耐電圧を一定に保つことができ、陽極箔の長さ方向および幅方向の静電容量、耐電圧などの品質ばらつきをより低減することができるという作用効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による化成槽の概念図
【図２】同実施の形態による化成処理して陽極箔を製造する製造工程を示す製造装置の概念図
【図３】同実施例により得られた陽極箔の特性を示す特性図
【図４】同比較例により得られた陽極箔の特性を示す特性図
【図５】従来のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造工程を示す製造装置の概念図
【符号の説明】
１  アルミニウム箔
２  入口走行ローラ
３  出口走行ローラ
４  陰極板
５  化成槽
６  検出器
７  直流電源
【図１】
0003589157.tif 000003
【図２】
0003589157.tif 000004
【図３】
0003589157.tif 000005
【図４】
0003589157.tif 000006
【図５】
0003589157.tif 000007