(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
種板に溝を形成する鍔部を有する一対のローラを備えた溝付けローラであって、
該溝付けローラの一対のローラは、
一方のローラに設けられた鍔部が、その周面に突起を有する山鍔部であり、
他方のローラに設けられた鍔部が、その周面に溝を有する谷鍔部であり、
前記山鍔部は、
前記突起の両側に略円筒状面に形成された一対の山鍔部側方周面を備えており、
前記谷鍔部は、
前記溝の両側に略円筒状面に形成された一対の谷鍔部側方周面を備えており、
前記山鍔部および前記谷鍔部は、
前記谷鍔部の溝の深さが、前記山鍔部の突起の高さよりも長くなるように形成されており、
前記山鍔部と前記谷鍔部が接触するまで近づいたときに、前記山鍔部の突起の先端から前記谷鍔部の溝の底までの距離が０．０１〜５．０ｍｍとなるように形成されている
ことを特徴とする溝付けローラ。
【請求項２】
前記山鍔部の突起の高さと前記谷鍔部の溝の深さの差が、０．０１〜１．０ｍｍである
ことを特徴とする請求項１記載の溝付けローラ。
【請求項３】
前記山鍔部および前記谷鍔部は、
種板において、溝の両側に位置する面同士のなす角度が、１５０〜１８０°となるように形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の溝付けローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溝付けローラに関する。さらに詳しくは、非鉄金属などの電解製錬工程に使用されるカソードの種板に溝を形成する溝付けローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
高純度の金属を製造する方法として、電解製錬がある。この電解製錬では、電解液を満たした電解槽中にアノード（純度の低い目的金属からなる電極、または、電解液に溶出しない電極）とカソードを交互に浸漬して通電することにより、カソードの種板表面上に高純度の金属を電着させて製品を製造している。
【０００３】
かかる通電工程では大量の電力を消費することから、電解製錬の生産効率を向上するために、消費電力を低減することが求められている。アノードとカソードは、両者間の間隔が電着に適した距離となるように配設されている。しかし、アノードとカソードの距離が適切な距離から変化すれば、消費電力はその距離の変化の影響を受ける。例えば、アノードとカソードの距離が大きくなりすぎた場合には、電解液の電気抵抗が大きくなり、電着に大きな電力が必要になる。一方、アノードとカソードの距離が小さくなりすぎた場合には、電力の消費は小さくできるものの、カソードの種板に電着が進むと、電着した金属の一部がアノードと接触してしまう場合がある。かかる接触（以下、ショートという）が生じれば、電流がアノードからカソードに直接流れてしまうので、電力が空費される。したがって、アノードとカソードの距離を適切に調整する必要がある。
【０００４】
ところで、カソードの種板（以下単に種板という）は平板状に形成されているが、上下方向（つまり、電解槽に配置したときの上下方向）においてそりや曲げが生じている場合がある。かかるそりや曲げなどの変形が生じた場合には、アノードとカソードの間の距離は、上下方向において一定ではなくなり、位置によって両者間の距離が変化することになる。したがって、カソードは、通常、上下方向の変形を小さくするための加工が施されたのち、通電工程で使用される。
【０００５】
種板における上下方向の変形を小さくするためには、種板に溝状の変形を与える加工が行われる（特許文献１、２）。
【０００６】
種板に溝状の変形を与える工程では、成形装置によって種板に溝を形成する。この成形装置は、上下一対の溝付けローラＲを複数有しており、上下一対の溝付けローラＲは鍔部Ｆが形成された軸部Ａを有している（図１参照）。具体的には、上側のローラＲ１（または下側のローラＲ２）には、その外周に突起ｐを有する山鍔部ＦＰが設けられており、下側のローラＲ２（または上側のローラＲ１）には、その外周に溝ｖが形成された谷鍔部ＦＶを有している（図１参照）。このため、上下のローラＲ１，Ｒ２の軸方向と種板の上下方向が直交するように上下のローラＲ１，Ｒ２間に種板を供給すれば、山鍔部ＦＰの突起ｐと谷鍔部ＦＶの溝ｖの間に種板が挟まれて、種板にはその上下方向に沿って溝が形成される。そして、種板に溝が形成されれば、溝が形成されている部分はそり等の変形が生じにくくなるので、種板における上下方向の変形を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１９２８７９号公報
【特許文献２】特開２００４−３６００５０号公報
【０００８】
しかるに、従来は、山鍔部ＦＰの突起ｐの高さと谷鍔部ＦＶの溝ｖの深さが同等程度または、突起ｐの高さが長いものが使用されている。このため、種板への溝加工を行っていくと、山鍔部ＦＰおよび谷鍔部ＦＶにおいて、種板と接触する山鍔部ＦＰの突起ｐと谷鍔部ＦＶの溝ｖの開口縁が摩耗してしまう（図３（Ｂ）参照）。かかる摩耗が進行すると、鍔部ＦＰの突起ｐと谷鍔部ＦＶの溝ｖの距離が遠くなるので、種板に形成される溝が浅くなるとともに溝の角度が緩やかになる。すると、種板における上下方向の変形を溝が抑える効果が弱くなってしまう。このため、摩耗が発生すると溝付けローラＲを交換しなければならないが、交換には人員を要するとともに、溝付けローラＲの交換のために設備を停止すると作業効率が低下する。また、カソードは１日あたり２０００〜５０００枚程度の製造を要するため、磨耗自体も発生しやすく、また、磨耗発生時の対処が難しい。したがって、鍔部の摩耗が発生しても、種板に形成する溝による種板変形を防止する効果を維持でき、ある程度長期間の操業が可能となる溝付けローラＲが求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み、カソードの種板にしっかりと溝を形成でき、しかも、鍔部の摩耗が発生してもその効果を維持できる溝付けローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明の溝付けローラは、種板に溝を形成する鍔部を有する一対のローラを備えた溝付けローラであって、該溝付けローラの一対のローラは、一方のローラに設けられた鍔部が、その周面に突起を有する山鍔部であり、他方のローラに設けられた鍔部が、その周面に溝を有する谷鍔部であり、前記山鍔部は、前記突起の両側に略円筒状面に形成された一対の山鍔部側方周面を備えており、前記谷鍔部は、前記溝の両側に略円筒状面に形成された一対の谷鍔部側方周面を備えており、前記山鍔部および前記谷鍔部は、前記谷鍔部の溝の深さが、前記山鍔部の突起の高さよりも長くなるように形成されており、前記山鍔部と前記谷鍔部が接触するまで近づいたときに、前記山鍔部の突起の先端から前記谷鍔部の溝の底までの距離が０．０１〜５．０ｍｍとなるように形成されていることを特徴とする。
第２発明の溝付けローラは、第１発明において、前記山鍔部の突起の高さと前記谷鍔部の溝の深さの差が、０．０１〜１．０ｍｍであることを特徴とする。
第３発明の溝付けローラは、第１または第２発明において、前記山鍔部および前記谷鍔部は、種板において、溝の両側に位置する面同士のなす角度が、１５０〜１８０°となるように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、谷鍔部の溝の深さが山鍔部の突起の高さよりも長くなっているので、種板が山鍔部と谷鍔部に挟まれると、種板において凹んだ部分（溝となる部分）の両側の部分が山鍔部側方周面と谷鍔部の谷鍔部側方周面に挟まれる。したがって、溝と溝の周辺の部分との境界をしっかりと折り曲げることできるから、種板に精度良く溝（折り目）を形成することができる。しかも、山鍔部の山鍔部側方周面と谷鍔部の谷鍔部側方周面によって溝の周辺の部分を挟んだ状態で種板を変形させるので、山鍔部の突起や谷鍔部の溝の開口縁が摩耗しても、ある程度の精度を保ったまま溝（折り目）を形成することができる。そして、山鍔部と前記谷鍔部が接触するまで近づいたときに、山鍔部の突起の先端から谷鍔部の溝の底までの距離が０．０１〜５．０ｍｍとなるように形成されているので、種板のスプリングバック等を防止できる。
第２発明によれば、種板にしっかりと溝を形成することができる。
第３発明によれば、種板に形成された溝による種板変形防止効果を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の溝付けローラＲの概略説明図である。
【図２】本実施形態のカソード仕上機１によって溝ｇが形成された種板Ｓを使用したカソードＣの概略説明図である。
【図３】（Ａ）は一般的なカソード仕上機１の要部を示した図であり、（Ｂ）は従来の溝付けローラＲの鍔部Ｆの概略拡大説明図である。
【図４】カソード歪Ｘの概略説明図である。
【図５】（Ａ）は実施例および比較例で使用された溝付けローラの概略平面図であり、（Ｂ）は実施例および比較例で形成された種板Ｓの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の溝付けローラは、カソードの種板の上下方向の変形、具体的には、幅方向の凹凸を小さくするための溝を種板に形成するための溝付けローラである。
【００１４】
本発明の溝付けローラは、電気銅の電解製錬に使用されるカソードの種板に溝を形成するローラに適しているが、その用途はとくに限定されない。例えば、金、ニッケル、コバルト、鉛、亜鉛などの電解製錬に使用されるカソードの種板に溝を形成する溝付けローラにも使用することができる。
【００１５】
（カソード仕上機）
まず、本実施形態の溝付けローラＲを説明する前に、本実施形態の溝付けローラＲを使用してカソードＣを製造するカソード仕上機１を説明する。
【００１６】
まず、カソード仕上機１によって製造されるカソードＳの概略を説明する。
図２に示すように、カソードＣは、種板Ｓを吊り手ＳｈでカソードビームＢから吊り下げたものである。種板Ｓは、例えば、縦幅が約２５０〜２０００ｍｍ、横幅が約２５０〜２０００ｍｍ、厚みが約０．６〜１．０ｍｍの金属板である。電気銅の製造に使用される場合には、種板Ｓには、純度が９９．９９％の電気銅が使用される。本実施形態のカソード仕上機１では、図示しない種板電解工程から得られた種板Ｓを収容した種板パレットをカソード仕上機１の装入口に移送すれば、カソードビームＢが取り付けられた状態のカソードＳが製造されるのである。
【００１７】
そして、このカソードＣの種板Ｓには、その上下方向（カソードＣを吊り下げたときに鉛直方向となる方向、図２では上下方向）に沿って延びる溝ｇが複数本形成されている。この複数本の溝ｇは、以下に説明する本実施形態のカソード仕上機１によって形成されるので、精度良く溝ｇ（折り目）を形成でき、カソード歪を抑制することができる。したがって、かかるカソードＣを使用すれば、電解製錬の通電工程における電力量の消費を抑えることができるので、電解製錬の生産効率を向上することができる。
【００１８】
なお、カソード歪とは、種板Ｓを上下方向の端縁からみたときにおける、種板Ｓの厚さを意味している（図４のＸ参照）。
【００１９】
つぎに、カソード仕上機１の一般的な構造を簡単に説明する。
【００２０】
一般的なカソード仕上機１は、内部応力除去部２、溝付け部１０、吊り手形成部、カソードビーム取り付け部、を備えている（図３（Ａ）参照）。
なお、カソード仕上機１は、上記以外にも、種板の裁断、表面付着物の除去、カソード歪の測定などを行う機能を有していてもよい。
【００２１】
カソード仕上機には、高純度の金属板を所定の寸法（例えば、縦約１ｍ×横約１ｍ）に加工した種板Ｓと、金属板を所定の寸法（例えば、縦約０．１ｍ×横約０．３ｍ）に加工した吊り手Ｓｈと、が供給される。
なお、高純度の金属板を裁断して所定の寸法の種板を形成する方法は、バリが少なく平滑な板が得られる方法であればよく、とくに限定されない。
【００２２】
内部応力除去部２は、ローラーによって種板Ｓを挟んで、種板Ｓの内部応力を除去するものである。具体的には、内部応力除去部は、ローラーレベラーを備えている。ローラーレベラーは、種板Ｓに直接接触するワークローラーを備えたものである。ワークローラーは、上下に千鳥状に配置されており、上下ワークローラー間に種板Ｓが送り込まれる。すると、種板Ｓは多数のワークローラー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Ｓの反りや凹凸幅を小さくすることができる。なお、搬送方向は、種板Ｓの上下方向と一致している。
なお、ローラーレベラーは、ワークローラーを支えるバックアップローラーを備えていることが望ましい。
【００２３】
溝付け部１０は、内部応力除去部によって内部応力を除去された種板Ｓに溝を形成するものである。具体的には、内部応力除去部における種板Ｓの搬送方向と平行な複数本の溝ｇを種板Ｓに形成する。この溝付け部１０は、本実施形態の溝付けローラＲを複数有しており、溝付けローラＲの一対のローラＲ１，Ｒ２間に種板Ｓを通すことによって、種板Ｓに溝ｇが形成される。
【００２４】
吊り手形成部は、溝付け部によって溝がつけられた種板Ｓに吊り手Ｓｈ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Ｓの両面に固定して吊り手Ｓｈが形成される。例えば、一対の吊り手Ｓｈ，Ｓｈを取り付ける場合には、図２（Ａ）に示すような位置に取り付けられる。
【００２５】
カソードビーム取り付け部は、吊り手ＳｈにカソードビームＢ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り手Ｓｈ（例えば、一対の吊り手Ｓｈ，Ｓｈ）にカソードビームＢを挿通する。このように、カソードビームＢを吊り手Ｓｈに取り付ければ、カソードＣが完成する（図２（Ａ）参照）。
【００２６】
（溝付けローラＲ）
以下では、図１に示すように、溝付けローラＲは、互いに平行かつ離間した状態で配設された一対のローラＲ１，Ｒ２を備えている。一対のローラＲ１，Ｒ２には、互いに対応する位置にそれぞれ鍔部Ｆが設けられている。つまり、一対のローラＲ１，Ｒ２に設けられた一対の鍔部Ｆ，Ｆによって種板Ｓが挟まれ、種板Ｓに溝ｇが形成されるようになっている。
以下、一対のローラＲ１，Ｒ２に設けられている一対の鍔部Ｆ，Ｆについて、具体的に説明する。
【００２７】
図１に示すように、一対のローラＲ１，Ｒ２に設けられている一対の鍔部Ｆ，Ｆは、その中心軸が各ローラＲ１，Ｒ２の中心軸と同軸なリング状の部材である。そして、一対の鍔部Ｆ，Ｆは、一方が山鍔部ＦＰとなり他方が谷鍔部ＦＶとなるように、一対のローラＲ１，Ｒ２が設けられている。つまり、ローラＲ１に鍔部Ｆとして山鍔部ＦＰが設けられると、ローラＲ２の対応する鍔部Ｆには谷鍔部ＦＶが設けられているのである。
【００２８】
山鍔部ＦＰは、その外周面に沿って環状の突起ｐが形成されたものである。この環状の突起ｐは、山鍔部ＦＰの幅方向（ローラＲ１またはローラＲ２の軸方向）のほぼ中央部に設けられている。そして、山鍔部ＦＰは、その幅方向において、この突起ｐの両側に一対の山鍔部側方周面ｆｐ，ｆｐが設けられている。この一対の山鍔部側方周面ｆｐ，ｆｐは、略円筒状面となっている。具体的には、一対の山鍔部側方周面ｆｐ，ｆｐは、ローラＲ１またはローラＲ２の中心軸と同軸な中心軸を有する略円筒状面に形成されている。
【００２９】
また、谷鍔部ＦＶは、その外周面に沿って環状の溝ｖが形成されたものである。この環状の溝ｖは、谷鍔部ＦＶの幅方向（ローラＲ１またはローラＲ２の軸方向）のほぼ中央部に設けられている。この谷鍔部ＦＶの溝ｖは、その深さｄｖが山鍔部ＦＰの突起ｐの高さｈｐよりも長くなるように設けられている。
また、谷鍔部ＦＶは、その幅方向において、この溝ｖの両側に一対の谷鍔部側方周面ｆｖ，ｆｖが設けられている。この一対の谷鍔部側方周面ｆｖ，ｆｖは、略円筒状面となっている。具体的には、一対の谷鍔部側方周面ｆｖ，ｆｖは、ローラＲ１またはローラＲ２の中心軸と同軸な中心軸を有する略円筒状面に形成されている。
【００３０】
そして、上述したような一対のローラＲ１，Ｒ２は、一対の鍔部Ｆ，Ｆにおいて、山鍔部ＦＰの突起ｐが谷鍔部ＦＶの溝ｖに入ることが可能な状態となるように配設されている。つまり、一対のローラＲ１，Ｒ２間の距離を調整すれば、山鍔部ＦＰの突起ｐが谷鍔部ＦＶの溝ｖに入った状態となるように配設されている。
【００３１】
以上のごとき構成となっているので、山鍔部ＦＰの突起ｐが谷鍔部ＦＶの溝ｖに入った状態となるように一対のローラＲ１，Ｒ２を配置し、一対のローラＲ１，Ｒ２間に種板Ｓを通せば、種板Ｓは一対の鍔部Ｆ，Ｆ、つまり、山鍔部ＦＰと谷鍔部ＦＶに挟まれて、その搬送方向（種板Ｓの上下方向）に沿って溝ｇが形成される。
【００３２】
つまり、山鍔部ＦＰと谷鍔部ＦＶに挟まれると、種板Ｓは山鍔部Ｆｐの突起ｐの先端によって谷鍔部ＦＶの溝ｖに向けて凹むように変形する。
【００３３】
上述したように、谷鍔部ＦＶの溝ｖは、その深さｄｖが山鍔部ＦＰの突起ｐの高さｈｐよりも長くなっている。このため、山鍔部ＦＰと谷鍔部ＦＶに挟まれた種板Ｓは、凹んだ部分（突起ｐが接触している部分、つまり、種板Ｓの溝ｇとなる部分）の両側が、山鍔部ＦＰの山鍔部側方周面ｆｐと谷鍔部ＦＶの谷鍔部側方周面ｆｖに挟まれた状態となる。
【００３４】
すると、種板Ｓは、突起ｐと山鍔部側方周面ｆｐとの境界部分、言い換えれば、溝ｇと溝ｇの周辺の部分との境界でしっかりと折り曲げられる。つまり、種板ｇに、溝ｇが形成される際に、精度良く溝ｇ（折り目）を形成することができる。
【００３５】
したがって、本実施形態の溝付けローラＲの一対のローラＲ１，Ｒ２によって溝ｇが形成された種板Ｓは、その上下方向の変形が生じにくくなるので、カソード歪を小さくできる。
【００３６】
（山鍔部ＦＰの突起ｐと谷鍔部ＦＶの溝ｖの関係）
上述したように、本実施形態の溝付けローラＲでは、谷鍔部ＦＶの溝ｖは、その深さｄｖが山鍔部ＦＰの突起ｐの高さｈｐよりも長くなっている。この両者の差、つまり、山鍔部ＦＰの突起ｐの先端から谷鍔部ＦＶの溝ｖの底までの距離Ｄ１（以下、中央間距離Ｄ１という）は、山鍔部ＦＰと谷鍔部ＦＶが接触するまで近づいたときの距離Ｄ１ｍｉｎ（以下、最小中央間距離Ｄ１ｍｉｎという）が、Ｄ１ｍｉｎ＝０．０１〜５．０ｍｍとなるように形成することが望ましい。最小中央間距離Ｄ１ｍｉｎがかかる範囲となるようにすれば、山鍔部ＦＰと谷鍔部ＦＶによって、しっかりと種板Ｓに溝ｇを形成することができる。
【００３７】
もし、Ｄ１ｍｉｎ＜０．０１となった場合には、山鍔部ＦＰと谷鍔部ＦＶで種板Ｓを挟んだときに、突起ｐや溝ｖの内面が集中的に摩耗して、突起ｐや溝ｖが扁平になる可能性がある。すると、溝ｇを形成する際に、種板Ｓをしっかりと変形させることができなくなり、種板Ｓがスプリングバックするなどしてカソード歪が大きくなる可能性がある。
【００３８】
一方、Ｄ１ｍｉｎ＞５．０ｍｍとなった場合には、上下の溝付けローラを近づけても、突起ｐと山鍔部側方周面ｆｐとの境界部分において種板Ｓをしっかりと変形させることができなくなる可能性がある。この場合も、溝ｇを形成する際に、種板Ｓをしっかりと変形させることができなくなり、種板Ｓがスプリングバックするなどしてカソード歪が大きくなる可能性がある。
【００３９】
したがって、溝ｇを形成した際に、種板Ｓをしっかりと変形させて、種板Ｓのスプリングバック等を防止する上では、Ｄ１ｍｉｎ＝０．０１〜５．０ｍｍとすることが望ましく、Ｄ１ｍｉｎ＝０．１〜１．０ｍｍ程度がより望ましく、Ｄ１ｍｉｎ＝０．６〜１．０ｍｍ程度がさらに望ましい。
【００４０】
上述したように、山鍔部ＦＰは、谷鍔部ＦＶとの間に種板Ｓを挟むと、その突起ｐの先端および一対の山鍔部側方周面ｆｐ，ｆｐが種板Ｓに接する。しかも、中央間距離Ｄ１よりも、山鍔部側方周面ｆｐと谷鍔部側方周面ｆｖ間の距離Ｄ２の方が短い。したがって、種板Ｓに形成される溝ｇの深さは、少なくとも、突起ｐの高さｈｐに応じた深さに形成できる。しかも、谷鍔部ＦＶの溝ｖの深さｄｖを大きくしておけば、種板Ｓに形成される溝ｇの深さは、突起ｐの高さｈｐよりも深くすることが可能となる。つまり、種板Ｓが谷鍔部ＦＶの溝ｖの内底面に接触する程度までは、溝ｖを深くすることにより、突起ｐの磨耗を補って溝ｇを深くすることも可能である。
【００４１】
なお、突起ｐの高さｈｐや溝ｖの深さｄｖは、種板Ｓの厚さや、目標とするカソード歪に合わせて適宜設定すればよい。例えば、種板Ｓの厚さが０．６〜１．０ｍｍ程度であれば、突起ｐの高さｈｐは、０．１〜１０．０ｍｍ、好ましくは０．６〜５．０ｍｍとし、溝ｖの深さｄｖを、０．１〜１０．０ｍｍ、好ましくは２．０〜６．０ｍｍとする。すると、種板Ｓに形成される溝ｇの深さを、カソード歪を抑える上で適切な深さとすることができる。
【００４２】
（種板Ｓの曲げ位置と角度）
また、山鍔部ＦＰや谷鍔部ＦＶは、種板Ｓに溝ｇが形成された際に、溝ｇの両側に位置する面同士が所定の角度となるように形成されていることが望ましい。具体的には、種板Ｓの溝ｇの両側に位置する面同士のなす角度θ１が、１５０°〜１８０°となるように形成されていることが望ましい（図２（Ｂ）参照）。このようにすれば、精度良く溝ｇ（折り目）を形成できるので、通電工程でショートを抑制できる。また、ショート率を低減する上では、角度θ１が、１７０°〜１８０°、好ましくは、１７７°〜１８０°となるように形成されていることがさらに望ましい。
【００４３】
また、山鍔部ＦＰや谷鍔部ＦＶは、種板Ｓにおける溝ｇの内面と溝ｇの両側に位置する面のなす角度θ２が、９０°程度に近い角度となるように形成されていることが望ましい。角度θ２を９０°程度の小さな角度となるように、山鍔部ＦＰや谷鍔部ＦＶの形状を調整することが望ましい。角度θ２をかかる角度とすれば、種板Ｓを、溝ｇの内面と溝ｇの両側に位置する面の境界でしっかりと折れ曲げることができ、その部分を確実に塑性変形させることができる。すると、種板Ｓの溝ｇの両側に位置する面同士のなす角度θ１を所望の値に保ちやすくなるという利点が得られる。
【００４４】
なお、角度θ１や角度θ２は、山鍔部ＦＰや谷鍔部ＦＶの形状を変えることで制御ができるが、角度θ１や角度θ２を評価する場合には、種板Ｓの弾性変形の影響を考慮して、種板Ｓが溝付けローラＲ等から外力を受けていない状態で評価する。
【００４５】
（長期間使用によるメリット）
また、本実施形態の溝付けローラＲの場合、長期使用するほど、山鍔部側方周面ｆｐ，ｆｐおよび谷鍔部側方周面ｆｖ，ｆｖが摩耗し、最小中央間距離Ｄ１ｍｉｎが短くなる。すると、種板Ｓは、山鍔部ＦＰの突起ｐと谷鍔部ＦＶの溝ｖの内面との接触面積が大きくなるので、形成される溝ｇの加工精度が向上する。しかも、山鍔部側方周面ｆｐ，ｆｐおよび谷鍔部側方周面ｆｖ，ｆｖの摩耗により、突起ｐの高さｈｐが高くなるので、溝ｇの内面と溝ｇの両側に位置する面の境界部分をしっかりと折れ曲げることができる。つまり、本実施形態の溝付けローラＲでは、長期間使用することによって、種板Ｓの溝ｇをしっかりと形成できカソード歪を小さくできる可能性がある。言い換えれば、本実施形態の溝付けローラＲを使用すれば、カソード歪が小さいカソードを長期的に安定して製造できる可能性がある。
【００４６】
（溝付けローラＲの製造方法）
溝付けローラＲのローラＲ１，Ｒ２の製造方法はとくに限定されない。たとえば、軸部Ａに略リング状に形成した鍔部Ｆを嵌め込み固定して各ローラＲ１，Ｒ２を製造してもよい。また、各溝付けローラＲのローラＲ１，Ｒ２は、一本の軸状の部材から削り出して製造してもよい。
【実施例】
【００４７】
本発明の溝付けローラを使用することによって、種板の変形を抑制できることを確認した。
実験は、図３（Ａ）に示す構造のカソード仕上機を使用し、使用する溝付けローラのみを変更して、カソードを形成し、そのカソードのカソード歪を確認した。
【００４８】
カソードの種板には、３対の溝付けローラ（図５参照）を使用して溝ｇを形成した。各溝付けローラにおける鍔部間の距離は、Ｌ１＝１２０ｍｍ、Ｌ２＝４８０ｍｍ、Ｌ３＝１６０ｍｍ、Ｌ４＝９６０ｍｍ、Ｌ５＝３０ｍｍ、である。
【００４９】
各溝付けローラは、軸材にリング状の鍔部を取り付けて形成した。鍔部（山鍔部、谷鍔部）は全て同じものを使用した。使用した鍔部（山鍔部、谷鍔部）のスペックは以下のとおりである。
１）山鍔部
突起の高さ：４ｍｍ
最大径（突起が形成されている位置の直径）：１５４ｍｍ
山鍔部側方周面の直径：１５０ｍｍ
２）谷鍔部
溝の深さ：５ｍｍ
最小径（溝が形成されている位置の直径）：１４５ｍｍ
谷鍔部側方周面の直径：１５０ｍｍ
【００５０】
種板には、純度９９．９９％の電気銅によって形成された種板を使用した。種板の寸法は、縦１０５０ｍｍ×横１０７０ｍｍ×厚さ０．６〜１．０ｍｍの平板状であった。
吊り手も、純度９９．９９％の電気銅によって形成された板を使用した。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。
なお、カソードビームは、３０×３０×１４００ｍｍのものを使用した。
【００５１】
カソード歪は、吊り手が取り付けられた種板にカソードビームを通し、カソードビーム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４に示すＸの値である。つまり、種板を板の端縁から見たときにおける種板の幅をレーザー式距離測定器（オムロン製  型番３Ｚ４Ｍ−Ｊ）によって測定し、カソード歪とした。
【００５２】
（実施例１）
図１に示すように鍔部が配置された溝付けローラ（３本の溝付けローラ、図５（Ａ）参照）を使用して、種板１００枚に溝を形成し、この１００枚の種板を用いて製造された１００枚のカソードについて、カソード歪Ｘを測定した。１００枚のカソード歪Ｘの平均値は１０．５ｍｍであった。
また、得られたカソードは、形状にバラつきが少なく、ほぼ同等の形状に形成されていた。
【００５３】
（実施例２）
実施例１の溝付けローラを１年間使用して、約１００万枚のカソードを製造した。その後、同じ溝付けローラを使用して、実施例１と同様にしてカソードを１００枚製造した。
得られたカソードについて、カソード歪Ｘを測定したところ、１００枚のカソード歪Ｘの平均値は１０．６ｍｍであった。
また、得られたカソードは、形状にバラつきが少なく、ほぼ同等の形状に形成されていた。
【００５４】
（実施例３）
実施例１と同様にしてカソードを３枚製造した。製造途中でカソード仕上機を停止し、溝付けローラと種板の接触状態を観察したところ、溝付けローラの鍔部の両端の平坦な部分（山鍔部側方周面、谷鍔部側方周面）が種板と接していることが確認された。
【００５５】
（実施例４）
実施例１と同様にしてカソードを１０枚製造した。得られたカソードの各溝を跨ぐ面同士がなす角度θ１を測定したところ、いずれも１７０°〜１８０°に収まっていた。これらカソードを用いて電流密度３００Ａ／ｍ２で１０日間かけて銅の電解精製を行ったところ、ショートは発生しなかった。
【００５６】
（実施例５）
実施例２と同様にしてカソードを１０枚製造した。得られたカソードの各溝を跨ぐ面同士がなす角度θ１を測定したところ、１７０°〜１８０°に収まっていた。これらカソードを用いて電流密度３００Ａ／ｍ２で１０日間かけて銅の電解精製を行ったところ、ショートは発生しなかった。
【００５７】
（比較例１）
実施例１に対して、山鍔部の突起の高さを４ｍｍ、谷鍔部の溝の深さを２ｍｍとした点以外は実施例１と同様の構造および方法として、カソードを１００枚製造した。
得られたカソードについて、カソード歪Ｘを測定したところ、１００枚のカソード歪Ｘの平均値は１３．２ｍｍであった。
また、得られたカソードの形状にはばらつきがみられた。そして、得られたカソードの各溝を跨ぐ面同士がなす角度θ１がカソードごとに異なっていることが確認された、
【００５８】
（比較例２）
比較例１の溝付けローラを１年間使用して、約１００万枚のカソードを製造した。その後、同じ溝付けローラを使用して、比較例１と同様にしてカソードを１００枚製造した。
得られたカソードのそれぞれについて、カソード歪Ｘを測定したところ、１００枚のカソード歪Ｘの平均値は１６．１ｍｍであった。
また、得られたカソードの形状にはばらつきがみられた。しかも、形成された溝が浅くなっていることが確認された。
さらに、溝の両側の折り曲げ角度が小さいものが多く、一部のカソードでは、溝がほとんど形成されておらず、本来溝が形成される位置でほとんど折れ曲がっていないものもあった。
【００５９】
（比較例３）
比較例１と同様にしてカソードを１０枚製造した。得られたカソードの各溝を跨ぐ面同士がなす角度θ１を測定したところ、一部のカソードでは、角度θ１が１６８°となっていた。これらのカソードを用いて、電流密度３００Ａ／ｍ２で銅の電解精製を行ったところ、６日目でショートが発生した。
【００６０】
（比較例４）
比較例１と同様にしてカソードを１０枚製造した。得られたカソードの各溝を跨ぐ面同士がなす角度θ１を測定したところ、一部のカソードでは、角度θ１が１６２°となっていた。これらのカソードを用いて、電流密度３００Ａ／ｍ２で銅の電解精製を行ったところ、３日目でショートが発生した。
【００６１】
以上の結果より、本発明の溝付けローラを使用すれば、従来の溝付けローラに比べて、カソード歪を小さくでき、電解精製の際にショートを抑制できることが確認された。
また、本発明の溝付けローラを使用すれば、従来の溝付けローラよりも、カソード形状のばらつきが少なく、カソード歪を安定して小さくできることが確認された。しかも、本発明の溝付けローラを使用すれば、従来の溝付けローラよりも、長期間安定して溝形成を実施することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の溝付けローラは、銅やニッケル等の薄い平板状の種板の変形抑制に適している。
【符号の説明】
【００６３】
１      カソード仕上機
２      内部応力除去部
１０      溝付け部
Ｒ      溝付けローラ
Ｒ１    ローラ
Ｒ２    ローラ
Ｆ      鍔部
ＦＰ    山鍔部
ＦＶ    谷鍔部
ｐ      突起
ｖ      溝
ｆｐ    山鍔部側方周面
ｆｖ    谷鍔部側方周面
Ｃ      カソード
Ｓ      種板
Ｂ      カソードビーム
Ｓｈ    吊り手
ｇ      溝
Ａ      軸部
Ｘ      カソード歪
Ｆ      鍔部
Ｄ１    中央間距離
Ｄ２    ｆｐとｆｖ間の距離
ｄｖ    溝ｖの深さ
ｈｐ    突起ｐの高さ
θ１    溝ｇの両側に位置する面同士のなす角度
θ２    溝ｇの内面と溝ｇの両側に位置する面のなす角度θ２
Ｌ１〜Ｌ５    鍔部間の距離
【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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