(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元網目状構造の骨格を有するシート状の樹脂多孔体の前記骨格の表面に導電化処理を施して、導電層を有する導電化樹脂多孔体を得る工程と、
前記導電化樹脂多孔体の骨格の表面に電気めっき処理を施して、金属めっき層を有するめっき樹脂多孔体を得る工程と、
前記めっき樹脂多孔体から少なくとも前記樹脂多孔体の除去処理を行って金属多孔体を得る工程と、を含む金属多孔体の製造方法であって、
前記電気めっき処理では、回転する電極ローラの回転軸に対して、焼結体からなる給電ブラシの接触面を、導電性の金属粉を含まない潤滑剤を介して滑り接触させながら給電する、金属多孔体の製造方法。
【請求項２】
前記電気めっき処理において、前記給電ブラシで発生した熱を、当該給電ブラシに接続された放熱部材により外部に放熱する、請求項１に記載の金属多孔体の製造方法。
【請求項３】
前記電気めっき処理において、前記給電ブラシの前記接触面で発生した摩耗粉を、当該接触面に形成された溝部により外部に排出案内する、請求項１又は請求項２に記載の金属多孔体の製造方法。
【請求項４】
前記溝部は、前記電極ローラの回転軸の接線方向に対して交差する方向に延びて形成されている、請求項３に記載の金属多孔体の製造方法。
【請求項５】
前記電気めっき処理において、前記電極ローラの軸方向両端部に設けられた前記回転軸それぞれに前記給電ブラシを配置し、前記各回転軸に対して、対応する前記給電ブラシの前記接触面を、前記潤滑剤を介して滑り接触させながら給電する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属多孔体の製造方法。
【請求項６】
前記電気めっき処理において、前記給電ブラシを、付勢部材により前記電極ローラの回転軸に押圧付勢する、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の金属多孔体の製造方法。
【請求項７】
前記電気めっき処理において、前記電極ローラを回転させるときに、前記電極ローラの回転軸の外周の一部を、当該回転軸の下方に配置された容器内に貯留している前記潤滑剤に浸漬させる、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の金属多孔体の製造方法。
【請求項８】
三次元網目状構造の骨格を有するシート状の樹脂多孔体の前記骨格の表面に導電層が形成されてなる導電化樹脂多孔体の骨格の表面に、電気めっき処理を施して金属めっき層を形成するためのめっき処理装置であって、
めっき槽と、
回転可能な回転軸を有し、当該回転軸を回転させることで前記導電化樹脂多孔体を前記めっき槽に送る電極ローラと、
焼結体からなる給電ブラシと、を備え、
前記給電ブラシは、前記電極ローラの回転軸に対して、導電性の金属粉を含まない潤滑剤を介して滑り接触する接触面を有する、めっき処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属多孔体の製造方法、及びめっき処理装置に関する。
本出願は、２０１７年１２月１５日出願の日本出願第２０１７−２４０１１９号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、三次元網目状構造の骨格を有するシート状の金属多孔体は、耐熱性を必要とするフィルターや、電池用極板、触媒担持体、及び金属複合材など様々な用途に利用されている。前記金属多孔体の製造方法としては、樹脂多孔体の骨格の表面を導電化処理した後、電気めっき処理により金属めっきを施し、樹脂多孔体の除去処理によって金属多孔体を得る方法が知られている（例えば特許文献１参照）。【０００３】
特許文献１に記載された金属多孔体の製造方法では、電気めっき処理を行う際、骨格の表面が導電化されたシート状の樹脂多孔体の片面側または両面側より金属めっき層を形成するために、送りローラと、めっき槽外の給電陰極を兼ねた電極ローラとにより樹脂多孔体を順次送りながら、複数のめっき槽で繰り返し電気めっき処理を施している。電極ローラには、電極ローラの回転軸と給電ブラシを滑り接触させることで電流が伝送される（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１５３６４８号公報
【特許文献２】実開平５−９７０８２号公報
【特許文献３】実用新案登録３０７５４３８号公報
【特許文献４】特開２００１−１５７４１３号公報
【特許文献５】特開２０１１−２０５８１６号公報
【特許文献６】特開２００１−３４６３６３号公報
【特許文献７】特開平６−８４７７５号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示の金属多孔体の製造方法は、三次元網目状構造の骨格を有するシート状の樹脂多孔体の前記骨格の表面に導電化処理を施して、導電層を有する導電化樹脂多孔体を得る工程と、前記導電化樹脂多孔体の骨格の表面に電気めっき処理を施して、金属めっき層を有するめっき樹脂多孔体を得る工程と、前記めっき樹脂多孔体から少なくとも前記樹脂多孔体の除去処理を行って金属多孔体を得る工程と、を含む金属多孔体の製造方法であって、前記電気めっき処理では、回転する電極ローラの回転軸に対して、焼結体からなる給電ブラシの接触面を、導電性の金属粉を含まない潤滑剤を介して滑り接触させながら給電する、金属多孔体の製造方法である。
【０００６】
本開示のめっき処理装置は、三次元網目状構造の骨格を有するシート状の樹脂多孔体の前記骨格の表面に導電層が形成されてなる導電化樹脂多孔体の骨格の表面に、電気めっき処理を施して金属めっき層を形成するためのめっき処理装置であって、めっき槽と、回転可能な回転軸を有し、当該回転軸を回転させることで前記導電化樹脂多孔体を前記めっき槽に送る電極ローラと、焼結体からなる給電ブラシと、を備え、前記給電ブラシは、前記電極ローラの回転軸に対して、導電性の金属粉を含まない潤滑剤を介して滑り接触する接触面を有する、めっき処理装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】金属多孔体を示す模式図である。
【図２】金属多孔体を正極板として用いた電池を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る金属多孔体の製造方法を示すフロー図である。
【図４Ａ】樹脂多孔体の表面を拡大視した拡大模式図である。
【図４Ｂ】導電化樹脂多孔体の表面を拡大視した拡大模式図である。
【図４Ｃ】めっき樹脂多孔体の表面を拡大視した拡大模式図である。
【図４Ｄ】金属多孔体の表面を拡大視した拡大模式図である。
【図５】めっき処理装置の一例を示す側断面図である。
【図６】電極ローラへの給電構造を示す平面図である。
【図７】給電装置を示す断面図である。
【図８Ａ】給電ブラシを示す側面図である。
【図８Ｂ】給電ブラシを図８Ａの下側から見た図である。
【図９】めっき処理装置の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［本開示が解決しようとする課題］
上記従来のようにシート状の樹脂多孔体に電気めっき処理を施す場合、樹脂多孔体の表面積が大きいので、電極ローラに大電流を流す必要がある。このため、一般的に、電極ローラに給電する給電ブラシには、銅または鉄を主成分とする焼結体が用いられている。
しかし、焼結体を用いた給電ブラシの表面は多孔質になるので、給電ブラシと電極ローラの回転軸との摩擦抵抗が大きくなり、低速回転する電極ローラでしゃくり（回転不良）が発生し易くなる。このようなしゃくりが発生した場合、電気めっき処理で樹脂多孔体へのめっき量が少なければ、製作された金属多孔体のめっき厚が薄くなるので、金属多孔体の骨格にひびが生じることによって強度が低下し、金属多孔体の品質が低下するおそれがある。
【０００９】
そこで、このような事情に鑑み、金属多孔体の品質を向上させることができる金属多孔体の製造方法、及びめっき処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
［本開示の効果］
本開示によれば、金属多孔体の品質を向上させることができる。
【００１１】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の実施形態に係る金属多孔体の製造方法は、三次元網目状構造の骨格を有するシート状の樹脂多孔体の前記骨格の表面に導電化処理を施して、導電層を有する導電化樹脂多孔体を得る工程と、前記導電化樹脂多孔体の骨格の表面に電気めっき処理を施して、金属めっき層を有するめっき樹脂多孔体を得る工程と、前記めっき樹脂多孔体から少なくとも前記樹脂多孔体の除去処理を行って金属多孔体を得る工程と、を含む金属多孔体の製造方法であって、前記電気めっき処理では、回転する電極ローラの回転軸に対して、焼結体からなる給電ブラシの接触面を、導電性の金属粉を含まない潤滑剤を介して滑り接触させながら給電する。
【００１２】
前記金属多孔体の製造方法によれば、電気めっき処理において、焼結体からなる給電ブラシの接触面は、潤滑剤を介して電極ローラの回転軸に滑り接触するため、給電ブラシと電極ローラの回転軸との摩擦抵抗を小さくすることができる。これにより、電気めっき処理でのめっき量を少なくしても、電極ローラの回転軸におけるしゃくりの発生を抑制することができる。その結果、金属多孔体にひびが生じて強度が低下するのを抑制できるので、金属多孔体の品質を向上させることができる。
【００１３】
また、一般的には、電気を流すことを目的とした部品間に流動体を塗布する場合、その流動体内に金属粉などの導電材を混合させ、流動体そのものに導電性を持たせる手法が取られる。しかし、この流動体に相当する潤滑剤に導電性の金属粉が含まれている場合、この潤滑剤を長期間使用すると、金属粉が酸化して導電性が著しく悪化するおそれがある。また、給電ブラシの接触面と電極ローラの回転軸との間に前記金属粉が凝集した塊となって蓄積することで、前記接触面と電極ローラの回転軸との接触面積が低下したりするおそれがある。
これに対して、上記（１）では、前記潤滑剤に導電性の金属粉が含まれていないため、金属粉の酸化に起因して導電性が悪化するのを防止することができる。また、給電ブラシの接触面と電極ローラの回転軸との間に、金属粉が凝集した塊となって蓄積するのを防止することができるので、前記接触面と電極ローラの回転軸との接触面積が低下するのを防止することができ、安定した前記接触面積を確保することができる。
【００１４】
（２）前記電気めっき処理において、前記給電ブラシで発生した熱を、当該給電ブラシに接続された放熱部材により外部に放熱するのが好ましい。
この場合、放熱部材により、焼結体からなる給電ブラシの温度が上昇するのを効果的に抑制することができるので、焼結体が温度上昇に起因して腐食するのを抑制することができる。
【００１５】
（３）前記電気めっき処理において、前記給電ブラシの前記接触面で発生した摩耗粉を、当該接触面に形成された溝部により外部に排出案内するのが好ましい。
この場合、給電ブラシの接触面と電極ローラの回転軸との間に、前記摩耗粉が凝集した塊となって蓄積するのを抑制することができるので、前記接触面と電極ローラの回転軸との接触面積が低下するのを抑制することができ、安定した前記接触面積を確保することができる。
【００１６】
（４）前記溝部は、前記電極ローラの回転軸の接線方向に対して交差する方向に延びて形成されているのが好ましい。
この場合、溝部により前記摩耗粉を効率的に外部に排出案内することができるので、給電ブラシの接触面と電極ローラの回転軸との間に、前記摩耗粉が凝集した塊となって蓄積するのをさらに抑制することができる。
【００１７】
（５）前記電気めっき処理において、前記電極ローラの軸方向両端部に設けられた前記回転軸それぞれに前記給電ブラシを配置し、前記各回転軸に対して、対応する前記給電ブラシの前記接触面を、前記潤滑剤を介して滑り接触させながら給電するのが好ましい。
この場合、給電ブラシから電極ローラに給電するときに、電極ローラの軸方向両端部における回転軸それぞれに配置された給電ブラシにより、適正な電流密度範囲に調整することが可能となる。
【００１８】
（６）前記電気めっき処理において、前記給電ブラシを、付勢部材により前記電極ローラの回転軸に押圧付勢するのが好ましい。
この場合、付勢部材により、給電ブラシの接触面と電極ローラの回転軸との接触面圧を高めることができる。
また、付勢部材により前記接触面圧を高めることができるため、給電ブラシが焼結体からなり、その表面に凹凸が形成されることと相まって、導電性の金属粉を含まない潤滑剤であっても、その潤滑剤の層が部分的に（給電ブラシの局所凸部と電極ローラとの接触部で）薄くなり、導電性の金属粉が含まれていない潤滑剤であっても、電流の流れを妨げるのを抑制することができる。したがって、上記（６）においては、給電ブラシに焼結体を用いることと、付勢部材により給電ブラシの接触面と電極ローラの回転軸との接触面圧を高めることと、導電性の金属粉を含まない潤滑剤を組み合わせることにより、より一層、著しい効果を発揮する。
【００１９】
（７）前記電気めっき処理において、前記電極ローラを回転させるときに、前記電極ローラの回転軸の外周の一部を、当該回転軸の下方に配置された容器内に貯留している前記潤滑剤に浸漬させるのが好ましい。
この場合、電極ローラを回転させることで、その回転軸の外周全体に容器内の潤滑剤を塗布することができるので、簡単な構成により、給電ブラシの接触面を、潤滑剤を介して電極ローラの回転軸に滑り接触させることができる。また、前記容器は電極ローラの回転軸の下方に配置されているので、給電ブラシの接触面で発生した摩耗粉が自重等により落下したときに、その落下した摩耗粉を前記容器内に入れることができる。これにより、メンテナンス作業時に前記摩耗粉を容易に回収することができる。
【００２０】
（８）本発明の実施形態に係るめっき処理装置は、三次元網目状構造の骨格を有するシート状の樹脂多孔体の前記骨格の表面に導電層が形成されてなる導電化樹脂多孔体の骨格の表面に、電気めっき処理を施して金属めっき層を形成するためのめっき処理装置であって、めっき槽と、回転可能な回転軸を有し、当該回転軸を回転させることで前記導電化樹脂多孔体を前記めっき槽に送る電極ローラと、焼結体からなる給電ブラシと、を備え、前記給電ブラシは、前記電極ローラの回転軸に対して、導電性の金属粉を含まない潤滑剤を介して滑り接触する接触面を有する。
【００２１】
前記めっき処理装置によれば、電気めっき処理において、焼結体からなる給電ブラシの接触面は、潤滑剤を介して電極ローラの回転軸に滑り接触するため、給電ブラシと電極ローラの回転軸との摩擦抵抗を小さくすることができる。これにより、電気めっき処理でのめっき量を少なくしても、電極ローラの回転軸におけるしゃくりの発生を抑制することができる。その結果、電気めっき処理後に得られる金属多孔体にひびが生じて強度が低下するのを抑制できるので、金属多孔体の品質を向上させることができる。
【００２２】
また、一般的には、電気を流すことを目的とした部品間に流動体を塗布する場合、その流動体内に金属粉などの導電材を混合させ、流動体そのものに導電性を持たせる手法が取られる。しかし、この流動体に相当する潤滑剤に導電性の金属粉が含まれている場合、この潤滑剤を長期間使用すると、金属粉が酸化して導電性が著しく悪化したり、給電ブラシの接触面と電極ローラの回転軸との間に前記金属粉が凝集した塊となって蓄積することで、前記接触面と電極ローラの回転軸との接触面積が低下したりするおそれがある。
これに対して、上記（８）では、前記潤滑剤に導電性の金属粉が含まれていないため、金属粉の酸化に起因して導電性が悪化するのを防止することができる。また、給電ブラシの接触面と電極ローラの回転軸との間に、金属粉が凝集した塊となって蓄積するのを防止することができるので、前記接触面と電極ローラの回転軸との接触面積が低下するのを防止することができ、安定した前記接触面積を確保することができる。
【００２３】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づき詳細に説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
＜金属多孔体＞
図１は、金属多孔体を示す模式図である。金属多孔体１０は、シート状の外観を有し、三次元網目構造を構成する骨格１１を有している。この三次元網目構造により規定される多数の気孔が、金属多孔体１０の表面から内部まで連なるように形成されている。
【００２４】
金属多孔体１０は、例えば図２に示すように、電池２０の正極板２１として利用できる。すなわち、図２に示すように、本実施形態に係る金属多孔体１０を利用した電池２０は、筐体２４の内部に配置された正極板２１と、セパレータ２２と、負極板２３とを主に備える。これらの正極板２１、セパレータ２２および負極板２３は積層した状態で筐体２４の内部に配置される。正極板２１、セパレータ２２および負極板２３の積層体は、巻回された状態で保持されている。正極板２１は、本実施形態による金属多孔体１０と、当該金属多孔体１０に充填された活物質（図示省略）とを含む。
【００２５】
＜金属多孔体の製造工程＞
図３は、本発明の一実施形態に係る金属多孔体１０の製造方法を示すフロー図である。以下、図３を参照して金属多孔体１０の製造方法全体の流れを説明する。
まず、基体となる三次元網目状構造を有するシート状の樹脂多孔体の準備を行う（ステップＳＴ１）。図４Ａは、基体となる樹脂多孔体１の表面を拡大視した拡大模式図である。樹脂多孔体１には、三次元網目構造により規定される多数の気孔が、表面から内部まで連なるように形成されている。
【００２６】
次に、樹脂多孔体１の骨格の表面に導電化処理を施す（ステップＳＴ２）。この工程により、図４Ｂに示すように、樹脂多孔体１の骨格の表面に薄く導電体による導電層２を形成してなる導電化樹脂多孔体３を得ることができる。
続いて、導電化樹脂多孔体３の骨格の表面に電気めっき処理を施す（ステップＳＴ３）。この工程により、図４Ｃに示すように、導電化樹脂多孔体３の骨格の表面に金属めっき層４を形成してなるめっき樹脂多孔体５を得ることができる。
【００２７】
次に、めっき樹脂多孔体５から、基体である樹脂多孔体１の除去処理を行う（ステップＳＴ４）。この除去処理では、樹脂多孔体１を焼却等により消失させることにより、金属めっき層４のみが残った金属多孔体１０を得ることができる（図４Ｄ参照）。以下各工程の詳細について順を追って説明する。
【００２８】
＜樹脂多孔体の準備＞
三次元網目構造の骨格を有するシート状の樹脂多孔体１を準備する。樹脂多孔体１の素材としては樹脂発泡体、不織布、フェルト、織布などが挙げられるが、必要に応じてこれらを組み合わせてもよい。また、樹脂多孔体１の素材は、特に限定されるものではないが、電気めっき処理により骨格の表面に金属めっき層４を形成した後、焼却処理により除去できるものが好ましい。
【００２９】
また、樹脂多孔体１の素材は、その取り扱い上、特にシート状のものにおいては剛性が高いと折れ易くなるので、柔軟性のある素材であることが好ましい。本実施形態では、樹脂多孔体１の素材として樹脂発泡体を用いることが好ましい。樹脂発泡体は、多孔性のものであればよく、公知又は市販のものを使用できる。例えば、発泡ウレタン、発泡スチレン等が挙げられる。これらの中でも、特に発泡ウレタンは、多孔度が大きいという観点で好ましい。樹脂発泡体の厚み、多孔度、平均孔径は、本発明において特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜設定することができる。
【００３０】
本実施形態における樹脂発泡体の厚みは、例えば１．０ｍｍ〜２．５ｍｍであり、好ましくは１．０ｍｍ〜１．６ｍｍ、より好ましくは１．０ｍｍ〜１．３ｍｍである。
また、本実施形態における樹脂発泡体の平均孔径は、例えば２５０μｍ〜５００μｍであり、好ましくは３００μｍ〜４５０μｍ、より好ましくは３００μｍ〜４００μｍである。
【００３１】
＜導電化処理＞
次に、電解めっき処理を施すために、樹脂多孔体１の骨格の表面を予め導電化処理する。導電化処理の方法は、樹脂多孔体１の骨格の表面に導電層２を形成することができるものであれば特に限定されない。導電層２を構成する材料としては、例えば、ニッケル、チタン、ステンレススチール等の金属の他、カーボンブラック等の非晶質炭素、黒鉛等のカーボン粉末が挙げられる。これらの中でも特にカーボン粉末が好ましく、カーボンブラックがより好ましい。導電層２は、樹脂多孔体１の骨格の表面に連続的に形成されていればよい。導電層２の目付量は、特に限定されるものではなく、通常５ｇ／ｍ２〜１５ｇ／ｍ２程度、好ましくは７ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２程度とすればよい。
【００３２】
導電化処理の具体例としては、例えば、ニッケルを用いる場合は、無電解めっき処理、スパッタリング処理等が好ましい。また、チタン、ステンレススチール等の金属、カーボンブラック、黒鉛などの材料を用いる場合は、これら材料の微粉末にバインダを加えて得られる混合物を、樹脂多孔体１の骨格の表面に塗着する処理が好ましい。
【００３３】
ニッケルを用いた無電解めっき処理としては、例えば、還元剤として次亜リン骸ナトリウムを含有した硫酸ニッケル水溶液等の公知の無電解ニッケルめっき浴に樹脂多孔体１を浸漬すればよい。必要に応じて、めっき浴の浸漬前に、樹脂多孔体１を微量のパラジウムイオンを含む活性化液（カニゼン社製の洗浄液）等に浸漬してもよい。
ニッケルを用いたスパッタリング処理としては、例えば、基板ホルダに樹脂多孔体１を取り付けた後、不活性ガスを導入しながら、基板ホルダとターゲット（ニッケル）との間に直流電圧を印加することにより、イオン化した不活性ガスをニッケルに衝突させて、吹き飛ばしたニッケル粒子を樹脂多孔体１の骨格の表面に堆積させればよい。
【００３４】
＜電気めっき処理＞
上記の無電解めっき処理及びスパッタリング処理の少なくとも一方の処理により金属めっき層の厚みを増していけば、電気めっき処理の必要性はないが、生産性及びコストの観点から、上記したように、まず樹脂多孔体１を導電化処理し、次いで導電化樹脂多孔体３に電気めっき処理により金属めっき層４を形成する方法を採用することが好ましい。
【００３５】
電気めっき処理は、常法に従って行えばよい。例えばニッケルめっきの場合には、めっき浴としては、公知又は市販のものを使用することができる。例えば、ワット浴、塩化浴、スルファミン酸浴等が挙げられる。上記の無電解めっき処理やスパッタリング処理により導電化樹脂多孔体３をめっき浴に浸し、導電化樹脂多孔体３を陰極に、めっき金属の対極板を陽極に接続して、直流或いはパルス断続電流を通電させることにより、導電化樹脂多孔体３の導電層２上に、さらに金属めっき層４を形成することができる。金属めっき層４は、導電層２が露出しない程度に当該導電層２上に形成されていればよい（図４Ｃ参照）。
【００３６】
図５は、シート状の導電化樹脂多孔体３に対して電気めっき処理を連続的に行うめっき処理装置３０の一例を示す側断面図である。本実施形態のめっき処理装置３０は、シート状の導電化樹脂多孔体３を図５の左側から右側に送る構成となっており、第１めっき槽３１と、この第１めっき槽３１の下流側に配置された第２めっき槽３２と、給電装置５０（図７参照）とを備えている。
【００３７】
第１めっき槽３１は、めっき浴３３と、円筒状電極３４（円筒状陰極）と容器内壁に設けられた陽極３５（円筒状陽極）とを備えている。導電化樹脂多孔体３が円筒状電極３４に沿ってめっき浴３３の中を通過することにより、導電化樹脂多孔体３の一面側（図５の下面側）に金属めっき層４が形成される。
【００３８】
第２めっき槽３２は、導電化樹脂多孔体３の他面側（図５の上面側）に金属めっき層４を形成するための複数の槽３６を備えている。導電化樹脂多孔体３は、各槽３６に隣接して配置された複数の送りローラ３７、及び複数の電極ローラ３８により挟まれた状態で順次送られ、めっき浴３９を通過することで金属めっきが行われる。複数の槽３６内には、導電化樹脂多孔体３の前記他面側にめっき浴３９を介して陽極４０が設けられおり、この陽極４０及び電極ローラ３８（槽外給電陰極）の回転軸３８ａに給電することで、導電化樹脂多孔体３の前記他面側に金属めっき層４が形成される。
【００３９】
図６は、電極ローラ３８の回転軸３８ａへの給電構造を示す平面図である。電極ローラ３８の回転軸３８ａは、シート状の導電化樹脂多孔体３に接触しながら回転する電極ローラ３８の軸方向両端部にそれぞれ設けられている。各電極ローラ３８の回転軸３８ａは、その外周面に滑り接触する複数の給電ブラシ５１によって給電される。給電ブラシ５１は、電極ローラ３８の回転軸３８ａに大電流を流すことができるように、例えば銅を主成分とする焼結体からなる。ここで、「主成分」とは、質量含有量が最も多い成分をいい、本実施形態の効果を奏する範囲で、不純物が含まれていてもよい。
電極ローラ３８の回転軸３８ａは、金属製の焼結体からなり、当該回転軸３８ａには腐食防止の観点でめっきを施すことができる。なお、給電ブラシ５１は、例えば鉄等、銅以外を主成分とする焼結体からなるものであってもよい。
【００４０】
各給電ブラシ５１は、電極ローラ３８の回転軸３８ａに対して摩耗するように設計されている。各給電ブラシ５１の動摩擦係数は、０．０１〜０．４０程度、好ましくは０．１０〜０．３０である。これらの範囲を下回ると、コスト的に不利となり、これらの範囲を上回ると、摺動性が悪くなり、摩耗量が大きくなるという問題が生じるからである。
【００４１】
図７は、複数の給電ブラシ５１を備えた給電装置５０を示す断面図である。給電装置５０は、電極ローラ３８の軸方向両端部にそれぞれ設けられている。本実施形態の給電装置５０は、複数（ここでは２個）の給電ブラシ５１と、各給電ブラシ５１を電極ローラ３８の回転軸３８ａの外周面に押圧付勢する複数の付勢部材５２と、筐体５３とを備えている。
【００４２】
筐体５３は、例えば導電性を有する金属部材によって構成されている。本実施形態の筐体５３は、電極ローラ３８の回転軸３８ａを囲むように断面矩形状に形成されており、４つの内側面のうち、上側及び左側の２面には、前記付勢部材５２が取り付けられている。
【００４３】
付勢部材５２は、給電ブラシ５１を電極ローラ３８の回転軸３８ａの外周面に押圧付勢するものであれば、特に限定されないが、本実施形態の付勢部材５２は、例えば断面Ｓ字形状に折り曲げられた板バネによって構成されている。各付勢部材５２の一端部は、対応する筐体５３の内面に、例えば固定板５６Ａ及びボルト５７Ａにより取り付けられており、各付勢部材５２の他端部には、給電ブラシ５１が例えば固定板５６Ｂ及びボルト５７Ｂにより接続されている。これにより、２個の給電ブラシ５１の接触面５１ａ（後述）は、対応する付勢部材５２の付勢力によって、図７の上側及び左側から、電極ローラ３８の回転軸３８ａの外周面に押し付けられている。
【００４４】
付勢部材５２は、導電性及び放熱性にも優れた金属部材によって構成されているのが好ましい。本実施形態の付勢部材５２は、導電性を有し、且つ放熱性に優れた銅に錫めっきした金属部材によって構成されている。また、本実施形態では、固定板５６Ａ，５６Ｂも放熱性を有している。これにより、付勢部材５２及び固定板５６Ａ，５６Ｂは、当該付勢部材５２に接続されている給電ブラシ５１で発生した熱を外部に放熱する放熱部材として機能する。なお、給電ブラシ５１に接続される放熱部材は、付勢部材５２及び固定板５６Ａ，５６Ｂ以外の部材で構成されていてもよいし、付勢部材５２及び固定板５６Ａ，５６Ｂと筐体５３とにより構成されていてもよい。
【００４５】
各給電ブラシ５１において、電極ローラ３８の回転軸３８ａの外周面に対向する面は、当該外周面に滑り接触する接触面５１ａとされている。接触面５１ａは、電極ローラ３８の回転軸３８ａの外周面に沿って円弧状に形成されている。また、接触面５１ａには、導電性の金属粉を含まない潤滑剤５８が塗布されている。
【００４６】
潤滑剤５８としては、液体の潤滑油、又はグリースが用いられる。本実施形態では、潤滑剤５８として、潤滑油である流動パラフィンが用いられる。ここで、パラフィン（paraffin）とは、炭化水素化合物（有機化合物）の一種であって、炭素原子の数が２０以上のアルカン（一般式がＣｎＨ２ｎ+２の鎖式飽和炭化水素）の総称であり、その炭素数に関わらず、脂肪族飽和炭化水素ＣｎＨ２ｎ+２同義語とされる場合もある。また、パラフィンは、石油原油から蒸留や精製などの工程を経て得られる炭化水素類の混合物であり、無色透明の液体である。流動パラフィンは、原料となる石油の潤滑油留分に含まれている芳香族炭化水素や硫黄化合物などの不純物を除去し、高度に精製しているため、純粋な炭化水素といえる。
【００４７】
本発明において、流動パラフィンは、炭化水素（炭素数が１５〜２０程度）の混合物（重量平均分子量４８３）であって、純度が９５％前後の一級相当試薬を用いるのが好ましい。また、流動パラフィンの密度は、好ましくは０．８５５ｇ／ｍｌ以上であり、本実施形態では、例えば０．８７ｇ／ｍｌである。
流動パラフィンの粘度は、低粘度を４０ｃＳｔ〜７５ｃＳｔ、中粘度を７５ｃＳｔ〜３００ｃＳｔ、及び高粘度を３００ｃＳｔ〜とした場合、取り扱い易さという観点で、好ましくは低粘度〜中粘度下限である。本実施形態では、流動パラフィンの粘度は、例えば７５．８ｃＳｔであり、流動パラフィンの動粘度は、例えば６７．６５ｃＳｔ（４０℃ｍｍ２／ｓのとき）である。
【００４８】
潤滑剤５８は、筐体５３内の下面において、電極ローラ３８の回転軸３８ａの下方に配置された容器５９内に貯留されている。容器５９の上側には、開口部５９ａが形成されている。そして、電極ローラ３８の回転軸３８ａの外周の一部は、開口部５９ａから容器５９内の潤滑剤５８に浸漬されている。これにより、電極ローラ３８を回転させることで、回転軸３８ａの外周面全体に容器５９内の潤滑剤５８が塗布されるので、各給電ブラシ５１は、その接触面５１ａが潤滑剤５８を介して回転軸３８ａの外周面に滑り接触することで、回転軸３８ａに給電することができる。また、各給電ブラシ５１の接触面５１ａで発生した摩耗粉が自重等により落下したときに、その落下した摩耗粉を開口部５９ａから容器５９内に入れることができる。
【００４９】
図８Ａは、給電ブラシ５１を示す側面図である。また、図８Ｂは、給電ブラシ５１を図８Ａの下側から見た図である。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、給電ブラシ５１の接触面５１ａには、複数（ここでは３個）のスリット形状の溝部５５が形成されている。これらの溝部５５は、接触面５１ａにおいて、その長手方向（図８Ａ及び図８の左右方向）に等間隔をあけて形成されている。
【００５０】
また、各溝部５５は、給電ブラシ５１の接触面５１ａが電極ローラ３８の回転軸３８ａの接線方向Ｔ（図８Ｂ参照）に対して交差する方向に延びて形成されている。本実施形態では、各溝部５５は、接触面５１ａにおいて、その短手方向（図８Ａ及び図８の上下方向）に対して所定角度（例えば３０°）傾斜した状態で、当該短手方向の全体にわたって直線状に延びて形成されている。これにより、給電ブラシ５１の接触面５１ａにおいて電極ローラ３８の回転軸３８ａとの滑り接触により発生した摩耗粉を、複数の溝部５５によって外部に効率的に排出案内することができる。
【００５１】
給電ブラシ５１から電極ローラ３８の回転軸３８ａに給電するときの電流密度（電流と給電ブラシ５１の総断面積比）は、５Ａ／ｃｍ２〜１５Ａ／ｃｍ２程度、好ましくは８Ａ／ｃｍ２〜１３Ａ／ｃｍ２である。これらの範囲を下回ると、給電装置５０全体が大きくなり、給電装置５０から対応する槽３６までの距離が長くなるため、電圧ロスが大きくなる。一方、これらの範囲を超えると、給電ブラシ５１の温度が上昇するため、給電ブラシ５１の周辺部材の耐熱性を確保する必要があるため、コスト的に不利となる。
【００５２】
金属めっき層４の目付量は、特に限定されるものではないが、通常１５０ｇ／ｍ２〜４００ｇ／ｍ２程度であり、導電層２の目付量及び金属めっき層４の目付量の合計量としては、好ましくは２００ｇ／ｍ２以上３５０ｇ／ｍ２以下である。前記合計量がこの範囲を下回ると、金属多孔体の強度が低下するおそれがあり、前記合計量がこの範囲を上回ると、カーボン製の給電ブラシでは発熱性が高くなることや、めっき量が増加することでコスト的に不利となるからである。
【００５３】
電気めっき処理は、本実施形態の電気めっき処理に限定されるものではなく、例えば、予備めっき槽を用いためっき処理方式や、予備めっき槽と引き上げ式の本めっき槽とを用いためっき処理方式を採用してもよい。
図９は、めっき処理装置３０の変形例を示す模式図である。本変形例のめっき処理装置３０は、予備めっき槽６１と、この予備めっき槽６１の下流側に配置された引き上げ式の本めっき槽６２とを備えている。
【００５４】
予備めっき槽６１は、めっき浴６３、陽極６４（円筒状陽極）、押えローラ６５、及び回転軸６６ａ（給電陰極）を端部に有する電極ローラ６６を備えている。導電化樹脂多孔体３は、押えローラ６５と電極ローラ６６とにより挟まれた状態で順次送られ、めっき浴６３の中を通過することにより、導電化樹脂多孔体３の一面側（図９の上面側）に予備的にめっきが行われる。
本めっき槽６２は、めっき浴６７、第１押えローラ６８、回転軸６９ａ（給電陰極）を端部に有する第１電極ローラ６９、一対の第１陽極７０（円筒状陽極）、第１送りローラ７１、第２送りローラ７２、一対の第２陽極７３（円筒状陽極）、第２押えローラ７４、及び回転軸７５ａ（給電陰極）を端部に有する第２電極ローラ７５を備えている。
【００５５】
本めっき槽６２において、導電化樹脂多孔体３は、第１押えローラ６８と第１電極ローラ６９とにより挟まれた状態で、めっき浴６７内の一対の第１陽極７０同士の間に順次引き込まれる。その際、第１電極ローラ６９の回転軸６９ａ及び一対の第１陽極７０に給電することで、導電化樹脂多孔体３の両面側にめっきが行われる。
次いで、導電化樹脂多孔体３は、めっき浴６７内において第１及び第２送りローラ７１，７２により、一対の第２陽極７３同士の間に順次送られる。そして、導電化樹脂多孔体３は、第２押えローラ７４と第２電極ローラ７５とにより挟まれた状態で、めっき浴６７内から順次引き上げられる。その際、一対の第２陽極７３及び第２電極ローラ７５の回転軸７５ａに給電することで、導電化樹脂多孔体３の両面側にめっきが行われる。
【００５６】
予備めっき槽６１の電極ローラ６６の回転軸６６ａは、これに滑り接触する給電ブラシ（図示省略）によって給電される。同様に、本めっき槽６２の第１及び第２電極ローラ６９，７５の回転軸６９ａ，７５ａは、これらに滑り接触する給電ブラシ（図示省略）によって給電される。
各電極ローラ６６，６９，７５の回転軸６６ａ，６９ａ，７５ａに給電する給電ブラシは、上記実施形態と同様に構成されているため、説明を省略する。
【００５７】
＜樹脂多孔体の除去処理＞
電気めっき処理により得られためっき樹脂多孔体５（図４Ｃ参照）から樹脂多孔体１の除去処理を行う。この除去処理では、例えば、６００℃程度以上８００℃以下、好ましくは６００℃以上７００℃以下の大気等の酸化性雰囲気で、めっき樹脂多孔体５から樹脂多孔体１を除去した後、還元性雰囲気中７５０℃以上（好ましくは高い温度が望ましいが、コスト的に不利となることや還元炉の炉体材質の面から１０００℃）で加熱する。還元性ガスとしては、水素ガス、又は水素と二酸化炭素や不活性ガスとの混合ガスを用いたり、必要に応じてこれらを組み合わせて用いたりすることもできる。特に、水素ガスを還元性ガスに必ず加えるようにすれば、酸化還元性の効率が良くなる点で好ましい。
【００５８】
以上、本実施形態における金属多孔体の製造方法、及びめっき処理装置５０によれば、電気めっき処理において、焼結体からなる給電ブラシ５１の接触面５１ａは、潤滑剤５８を介して電極ローラ３８の回転軸３８ａに滑り接触するため、給電ブラシ５１と電極ローラ３８の回転軸３８ａとの摩擦抵抗を小さくすることができる。これにより、電気めっき処理でのめっき量を少なくしても、電極ローラ３８の回転軸３８ａにおけるしゃくりの発生を抑制することができる。その結果、金属多孔体１０にひびが生じて強度が低下するのを抑制できるので、金属多孔体１０の品質を向上させることができる。
【００５９】
また、一般的には、電気を流すことを目的とした部品間に流動体を塗布する場合、その流動体内に金属粉などの導電材を混合させ、流動体そのものに導電性を持たせる手法が取られる。しかし、この流動体に相当する潤滑剤に導電性の金属粉が含まれている場合、この潤滑剤を長期間使用すると、金属粉が酸化して導電性が著しく悪化したり、給電ブラシ５１の接触面５１ａと電極ローラ３８の回転軸３８ａとの間に前記金属粉が凝集した塊となって蓄積することで、前記接触面５１ａと電極ローラ３８の回転軸３８ａとの接触面積が低下したりするおそれがある。
これに対して、本実施形態では、潤滑剤５８に、導電性の金属粉が含まれていないため、金属粉の酸化に起因して導電性が悪化するのを防止することができる。また、給電ブラシ５１の接触面５１ａと電極ローラ３８の回転軸３８ａとの間に、金属粉が凝集した塊となって蓄積するのを防止することができるので、前記接触面５１ａと電極ローラ３８の回転軸３８ａとの接触面積が低下するのを防止することができ、安定した前記接触面積を確保することができる。
【００６０】
また、電気めっき処理において、給電ブラシ５１で発生した熱を、当該給電ブラシ５１に接続された付勢部材５２及び固定板５６Ａ，５６Ｂにより外部に放熱することができる。これにより、焼結体からなる給電ブラシ５１の温度が上昇するのを効果的に抑制することができるので、焼結体が温度上昇に起因して腐食するのを抑制することができる。
【００６１】
また、電気めっき処理において、給電ブラシ５１の接触面５１ａで発生した摩耗粉を、当該接触面５１ａに形成された溝部５５により外部に排出案内することができる。これにより、給電ブラシ５１の接触面５１ａと電極ローラ３８の回転軸３８ａとの間に、前記摩耗粉が凝集した塊となって蓄積するのを抑制することができるので、前記接触面５１ａと電極ローラ３８の回転軸３８ａとの接触面積が低下するのを抑制することができ、安定した前記接触面積を確保することができる。
【００６２】
また、溝部５５は、給電ブラシ５１の接触面５１ａが電極ローラ３８の回転軸３８ａの接線方向Ｔに対して交差する方向に延びて形成されているので、溝部５５により前記摩耗粉を効率的に外部に排出案内することができる。これにより、給電ブラシ５１の接触面５１ａと電極ローラ３８の回転軸３８ａとの間に、前記摩耗粉が凝集した塊となって蓄積するのをさらに抑制することができる。
【００６３】
また、電気めっき処理において、電極ローラ３８の軸方向両端部に設けられた回転軸３８ａそれぞれに給電ブラシ５１を配置し、各回転軸３８ａに対して、対応する給電ブラシ５１の接触面５１ａを、潤滑剤５８を介して滑り接触させながら給電する。これにより、給電時において、電極ローラ３８の軸方向両端部における回転軸３８ａそれぞれに配置された給電ブラシ５１により、適正な電流密度範囲に調整することが可能となる。
【００６４】
また、電気めっき処理において、給電ブラシ５１を、付勢部材５２により電極ローラ３８の回転軸３８ａに押圧付勢するので、給電ブラシ５１の接触面５１ａと電極ローラ３８の回転軸３８ａとの接触面圧を高めることができる。
また、付勢部材５２により前記接触面圧を高めることができるため、給電ブラシ５１が焼結体からなり、その表面に凹凸が形成されることと相まって、導電性の金属粉を含まない潤滑剤５８であっても、その潤滑剤５８の層が部分的に（給電ブラシ５１の局所凸部と電極ローラ３８との接触部で）薄くなり、導電性の金属粉が含まれていない潤滑剤５８であっても、電流の流れを妨げるのを抑制することができる。したがって、本実施形態においては、給電ブラシに焼結体を用いることと、付勢部材５２により給電ブラシ５１の接触面と電極ローラ３８の回転軸３８ａとの接触面圧を高めることと、導電性の金属粉を含まない潤滑剤５８を組み合わせることにより、より一層、著しい効果を発揮する。
【００６５】
また、電極ローラ３８ａを回転させることで、その回転軸３８ａの外周面全体に容器５９内の潤滑剤５８を塗布することができるので、簡単な構成により、給電ブラシ５１の接触面５１ａを、潤滑剤５８を介して電極ローラ３８の回転軸３８ａに滑り接触させることができる。また、容器５９は電極ローラ３８の回転軸３８ａの下方に配置されているので、給電ブラシ５１の接触面５１ａで発生した摩耗粉が自重等により落下したときに、その落下した摩耗粉を開口部５９ａから容器５９内に入れることができる。これにより、メンテナンス作業時に前記摩耗粉を容易に回収することができる。
【００６６】
［その他］
上記実施形態における金属多孔体の製造方法は、電池の電極として用いられる金属多孔体の製造方法に適用する場合について説明したが、必ずしも電池の電極に限定されるものではなく、耐熱性を必要とするフィルター、触媒担持体又は金属複合材等に用いられる金属多孔体の製造方法に適用してもよい。但し、上記実施形態における金属多孔体の製造方法は、電池の電極として用いられる金属多孔体の製造方法に適用することが特に有効である。
【００６７】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６８】
１  樹脂多孔体
２  導電層
３  導電化樹脂多孔体
４  金属めっき層
５  めっき樹脂多孔体
１０  金属多孔体
１１  骨格
２０  電池
２１  正極板
２２  セパレータ
２３  負極板
２４  筐体
３０  めっき処理装置
３１  第１めっき槽
３２  第２めっき槽
３３  めっき浴
３４  円筒状電極
３５  陽極
３６  槽    
３７  送りローラ
３８  電極ローラ
３８ａ  回転軸
３９  めっき浴
４０  陽極
５０  給電装置
５１  給電ブラシ
５１ａ  接触面
５２  付勢部材（放熱部材）
５３  筐体
５５  溝部
５６Ａ，５６Ｂ  固定板（放熱部材）
５７Ａ，５７Ｂ  ボルト
５８  潤滑剤
５９  容器
５９ａ  開口部
６１  予備めっき槽
６２  本めっき槽
６３  めっき浴
６４  陽極
６５  押えローラ
６６  電極ローラ
６６ａ  回転軸
６７  めっき浴
６８  第１押えローラ
６９  第１電極ローラ
６９ａ  回転軸
７０  第１陽極
７１  第１送りローラ
７２  第２送りローラ
７３  第２陽極
７４  第２押えローラ
７５  第２電極ローラ
７５ａ  回転軸
Ｔ  接線方向
【要約】
三次元網目状構造の骨格を有するシート状の樹脂多孔体の前記骨格の表面に導電化処理を施して、導電層を有する導電化樹脂多孔体を得る工程と、前記導電化樹脂多孔体の骨格の表面に電気めっき処理を施して、金属めっき層を有するめっき樹脂多孔体を得る工程と、前記めっき樹脂多孔体から少なくとも前記樹脂多孔体の除去処理を行って金属多孔体を得る工程と、を含む金属多孔体の製造方法であって、前記電気めっき処理では、回転する電極ローラの回転軸に対して、焼結体からなる給電ブラシの接触面を、導電性の金属粉を含まない潤滑剤を介して滑り接触させながら給電する、金属多孔体の製造方法。【図１】
0006600869.tif 000002
【図２】
0006600869.tif 000003
【図３】
0006600869.tif 000004
【図４Ａ】
0006600869.tif 000005
【図４Ｂ】
0006600869.tif 000006
【図４Ｃ】
0006600869.tif 000007
【図４Ｄ】
0006600869.tif 000008
【図５】
0006600869.tif 000009
【図６】
0006600869.tif 000010
【図７】
0006600869.tif 000011
【図８Ａ】
0006600869.tif 000012
【図８Ｂ】
0006600869.tif 000013
【図９】
0006600869.tif 000014