【手続補正書】
【提出日】令和1年5月17日(2019.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属イオンを含む電解液を生成するための装置であって、
（ａ）活性なアノードおよび陽極液を収容するよう構成された陽極液チャンバであって、前記装置は、前記陽極液中に前記活性なアノードを電気化学的に溶解することにより、金属イオンを含む前記電解液を形成するよう構成され、前記陽極液チャンバは、
（ｉ）流体を受け入れるための流入口と、
（ｉｉ）前記陽極液を排出するための流出口と、
を備える陽極液チャンバと、
（ｂ）第１のアニオン透過膜によって前記陽極液チャンバから分離され、第１の陰極液を収容するよう構成された第１の陰極液チャンバであって、液体を受け入れるための流入口と前記第１の陰極液チャンバから前記第１の陰極液を排出するための流出口とを備える第１の陰極液チャンバと、
（ｃ）カソードおよび第２の陰極液を収容するよう構成され、第２のアニオン透過膜によって前記第１の陰極液チャンバから分離された第２の陰極液チャンバと
を備える装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記第１の陰極液チャンバおよび前記第２の陰極液チャンバは、着脱可能なカソード収容アセンブリの一部であり、前記着脱可能なカソード収容アセンブリは、前記陽極液チャンバに着脱可能に挿入されるよう構成されている装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、前記装置は、前記第１の陰極液チャンバの前記流出口に結合された流体導管を通して前記第１の陰極液チャンバから前記陽極液チャンバに前記第１の陰極液を供給するよう構成されている、および／または、前記装置は、前記第１の陰極液チャンバから、前記第１の陰極液チャンバの前記流出口を介して、ドレーンに前記第１の陰極液を排出するよう構成されている装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、前記第１の陰極液チャンバおよび前記第２の陰極液チャンバは、流体導管を通して流体接続されており、前記流体導管は、前記第２の陰極液チャンバから前記第１の陰極液チャンバに前記第１の陰極液チャンバの前記流入口を通って前記第２の陰極液を移送することを可能にする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、前記装置は、一体成形の金属アノードである装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、前記陽極液チャンバは、アノードとして機能する複数の金属片を収容するためのイオン透過性のコンテナを備える装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、前記陽極液チャンバは、さらに、複数の金属片を前記イオン透過性のコンテナに受け入れるための受け入れポートを備える装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、前記受け入れポートは、重力送りホッパを備える装置。
【請求項９】
請求項７に記載の装置であって、前記受け入れポートは、該受け入れポート内の金属片の充填レベルが低下した時にシステムコントローラに通信するよう構成されたセンサを備える装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置であって、前記装置は、前記第２の陰極液チャンバ内に配置された水素生成カソードを備える装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、前記装置は、前記第２の陰極液の上方の空間に希釈ガスを供給して、前記空間にたまる水素ガスを希釈するよう構成された希釈ガス導管を備え、前記第２の陰極液の上方の前記空間は、第１の蓋で覆われており、前記第１の蓋は、希釈された水素ガスを前記第１の蓋の上方の空間に移すことを可能にする１または複数の開口部を有する装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、
第２の蓋であって、前記第１および第２の蓋の間に空間があるように前記第１の蓋の上に前記第１の蓋から離間して配置された第２の蓋と、
前記第１および第２の蓋の間の空間に希釈ガスを供給し、前記希釈された水素ガスを前記第１および第２の蓋の間の前記空間から排気口へ移すよう構成された第２の希釈ガス導管と
を備える装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置であって、前記陽極液チャンバは、冷却システムを備える装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置であって、前記陽極液チャンバは、前記陽極液チャンバの冷却部分に前記活性なアノードから離して配置された冷却システムを備える装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、さらに、前記陽極液チャンバにおいて前記アノードに近接して配置された前記陽極液の流出口から前記陽極液チャンバの前記冷却部分に前記陽極液を供給するよう構成された流体導管および関連のポンプを備える装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の装置であって、前記装置は、１または複数のセンサで前記陽極液中の金属イオンの濃度を測定し、前記測定された値を装置コントローラに通信するよう構成されている装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置であって、単一のセンサが、前記陽極液中の金属イオンの濃度を測定するために用いられ、前記センサは密度計である装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の装置であって、少なくとも２つのセンサが、前記陽極液中の金属の濃度を測定するために用いられ、前記少なくとも２つのセンサは、密度計および導電率計を含む装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置であって、前記密度計および前記導電率計は、さらに、前記陽極液中の酸の濃度を測定するよう構成されている装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置であって、前記導電率計は、誘電プローブである装置。
【請求項２１】
請求項１に記載の装置であって、さらに、前記第２の陰極液中の酸の濃度を測定するよう構成されたセンサを備える装置。
【請求項２２】
請求項１に記載の装置であって、前記装置は、目標範囲内の金属イオン濃度を有する電解液を自動的に生成するためのプログラム命令を備えたコントローラを備える装置。
【請求項２３】
請求項１に記載の装置であって、さらに、前記陽極液チャンバから電解液貯蔵タンクに前記陽極液を自動的に移送することを可能にする流体接続を備え、前記電解液貯蔵タンクは、電気メッキツールに流体接続され、前記装置は、前記電解液貯蔵タンクから前記電気メッキツールに前記電解液を供給するよう構成されている装置。
【請求項２４】
請求項１に記載の装置であって、さらに、交換可能な酸の酸源を保持するよう構成されたアクセス可能なコンパートメントを備え、前記交換可能な酸源は、前記陽極液チャンバの前記流入口と流体接続され、前記流体接続は、酸バッファタンクを備え、前記装置は、前記交換可能な酸源から前記酸バッファタンクに、そして、前記酸バッファタンクから前記陽極液チャンバに、前記酸を供給するよう構成されている装置。
【請求項２５】
金属イオンを含む電解液を自動的に生成するための装置であって、
（ａ）活性アノードおよび陽極液を収容するよう構成された陽極液チャンバであって、前記装置は、前記陽極液中に前記活性アノードを電気化学的に溶解することにより、金属イオンを含む前記電解液を形成するよう構成され、前記陽極液チャンバは、
（ｉ）流体を受け入れるための流入口と、
（ｉｉ）前記陽極液を排出するための流出口と、
を備える陽極液チャンバと、
（ｂ）カソードおよび陰極液を収容するよう構成され、アニオン透過膜によって前記陽極液チャンバから分離された陰極液チャンバと、
（ｃ）前記陽極液中の金属イオンの濃度を測定するよう構成された１または複数のセンサと、
（ｄ）前記１または複数のセンサによって提供されたデータを用いて、前記陽極液チャンバ内で目標範囲内の金属イオン濃度を有する電解液の自動生成を行なわせるためのプログラム命令を有するコントローラと
を備える装置。
【請求項２６】
システムであって、
（ａ）金属イオンを含む電解液を利用する電気メッキ装置と、
（ｂ）前記電解液を自動生成するよう構成され、前記電気メッキ装置と連絡する電解液生成装置と、
（ｃ）電解液の要求を前記電気メッキ装置から前記電解液生成装置に通信するためのプログラム命令、および、目標範囲内の金属イオン濃度を有する電解液を生成するためのプログラム命令を備えた１または複数のシステムコントローラと
を備えるシステム。
【請求項２７】
金属イオンを含む電解液を生成する方法であって、
（ａ）電解液を生成する電解液生成装置に電流を流す工程であって、前記電解液生成装置は、
（ｉ）活性な金属アノードおよび陽極液を収容する陽極液チャンバと、
（ｉｉ）カソードおよび陰極液を収容し、アニオン透過膜によって前記陽極液チャンバから分離された陰極液チャンバとを備え、
前記活性な金属アノードは、電流が通されると、前記陽極液中に電気化学的に溶解される工程と、
（ｂ）前記陽極液中の金属イオン濃度を測定し、前記金属イオン濃度を装置コントローラに自動的に通信する工程であって、前記装置コントローラは、金属イオン濃度に関するデータを処理するためのプログラム命令、および、前記データに基づいて動作するように前記電解液生成装置へ自動的に命令するためのプログラム命令を備える工程と、
（ｃ）前記陽極液中の金属イオン濃度が目標範囲内に収まった時に、前記陽極液の一部を前記陽極液チャンバから電解液の貯蔵コンテナへ自動的に移す工程と
を備える方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法であって、前記金属イオン濃度は、前記電流が前記電解液生成装置に通されている間に測定される方法。
【請求項２９】
請求項２７に記載の方法であって、前記活性な金属アノードは低アルファ線スズ金属を含み、前記陽極液はＳｎ２＋イオンを含む方法。
【請求項３０】
請求項２７に記載の方法であって、前記陽極液は、さらに、酸を含み、
前記方法は、さらに、前記陽極液中の酸濃度を測定する工程と、酸濃度を前記装置コントローラへ自動的に通信する工程とを備え、
前記装置コントローラは、酸濃度に関するデータを処理するためのプログラム命令、および、前記データに基づいて動作するように前記電解液生成装置へ自動的に命令するためのプログラム命令を備える方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の方法であって、さらに、前記酸濃度が目標濃度範囲を下回った場合に、前記陽極液に酸を自動的に追加する工程を備える方法。
【請求項３２】
請求項２７に記載の方法であって、さらに、前記陽極液の一部が前記電解液の貯蔵コンテナに移された後に、前記陽極液に酸溶液を添加する工程と、工程（ａ）〜（ｃ）を繰り返す工程とを備える方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の方法であって、前記陽極液の総体積の１０％以下が、工程（ａ）〜（ｃ）の１サイクルごとに前記陽極液チャンバから移される方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の方法であって、各サイクル後に酸を陽極液に追加しつつ、工程（ａ）〜（ｃ）を少なくとも３サイクル実行する工程を備える方法。
【請求項３５】
請求項３３に記載の方法であって、各サイクル後に酸を陽極液および陰極液に追加しつつ、工程（ａ）〜（ｃ）を少なくとも３サイクル実行する工程を備える方法。
【請求項３６】
請求項２７に記載の方法であって、前記陽極液および陰極液は、メタンスルホン酸（ＭＳＡ）、硫酸、および、それらの混合物からなる群より選択された酸を含む方法。
【請求項３７】
請求項２７に記載の方法であって、さらに、前記陰極液チャンバに希釈ガスを流して、前記カソードによって生成された水素ガスを希釈する工程を備える方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４７】
また、酸およびスズ塩を含む溶液の導電率は、様々なスズイオン濃度で酸の濃度に線形依存することが示された。図１２Ｃは、スズイオンを含むＭＳＡ水溶液中のＭＳＡ濃度に対する導電率の依存を示す一群の線形曲線である。最大の傾きを持つ線形曲線は、スズイオンを含まないＭＳＡ溶液に対応し、最小の傾きを持つ線形曲線は、３０４ｇ／Ｌのスズイオンを含むＭＳＡ溶液に対応する。残りの線形曲線は、５０、１００、１５０、２００、２５０、および、３００ｇ／Ｌのスズイオンを含むＭＳＡ溶液に対応しており、ここで、線形曲線の傾きは、スズイオン濃度の上昇と共に小さくなる。図１２Ｄは、３０〜６０ｇ／ＬのＭＳＡ濃度範囲について、２５０、３００、および、３０４ｇ／Ｌの濃度のスズイオンを含むＭＳＡ溶液に対応する線形曲線を示す。これらの濃度は、いくつかの実施形態において、電解液生成中に陽極液中のＭＳＡおよびスズイオンの動作濃度として見られる。スズイオンの濃度が安定している時には、導電率だけを用いて、陽極液中の酸の濃度を決定し、酸濃度の調整が必要であるか否かを判定してもよい。
以上本発明の種々の実施形態について説明したが、本開示は、以下の適用例としての実施可能である。
［適用例１］金属イオンを含む電解液を生成するための装置であって、
（ａ）活性なアノードおよび陽極液を収容するよう構成された陽極液チャンバであって、前記装置は、前記陽極液中に前記活性なアノードを電気化学的に溶解することにより、金属イオンを含む前記電解液を形成するよう構成され、前記陽極液チャンバは、
（ｉ）流体を受け入れるための流入口と、
（ｉｉ）前記陽極液を排出するための流出口と、
（ｉｉｉ）前記陽極液中の金属イオンの濃度を測定するよう構成された１または複数のセンサとを備える陽極液チャンバと、
（ｂ）第１のアニオン透過膜によって前記陽極液チャンバから分離され、第１の陰極液を収容するよう構成された第１の陰極液チャンバと、
（ｃ）カソードおよび第２の陰極液を収容するよう構成され、第２のアニオン透過膜によって前記第１の陰極液チャンバから分離された第２の陰極液チャンバと
を備える装置。
［適用例２］適用例１に記載の装置であって、前記第１の陰極液チャンバおよび前記第２の陰極液チャンバは、着脱可能なカソード収容アセンブリの一部であり、前記着脱可能なカソード収容アセンブリは、前記陽極液チャンバに着脱可能に挿入されるよう構成されている装置。
［適用例３］適用例１に記載の装置であって、前記装置は、流体導管を通して前記第１の陰極液チャンバから前記陽極液チャンバに前記第１の陰極液を供給するよう構成されている、および／または、前記装置は、前記第１の陰極液チャンバからドレーンに前記第１の陰極液を排出するよう構成されている装置。
［適用例４］適用例３に記載の装置であって、前記第１の陰極液チャンバおよび前記第２の陰極液チャンバは、流体導管を通して流体接続されており、前記流体導管は、前記第２の陰極液チャンバから前記第１の陰極液チャンバに前記第２の陰極液を移送することを可能にする装置。
［適用例５］適用例１に記載の装置であって、前記装置は、一体成形の金属アノードである装置。
［適用例６］適用例１に記載の装置であって、前記陽極液チャンバは、アノードとして機能する複数の金属片を収容するためのイオン透過性のコンテナを備える装置。
［適用例７］適用例６に記載の装置であって、前記陽極液チャンバは、さらに、複数の金属片を前記コンテナに受け入れるための受け入れポートを備える装置。
［適用例８］適用例７に記載の装置であって、前記受け入れポートは、重力送りホッパを備える装置。
［適用例９］適用例７に記載の装置であって、前記受け入れポートは、前記ポート内の金属片の充填レベルが低下した時にシステムコントローラに通信するよう構成されたセンサを備える装置。
［適用例１０］適用例１に記載の装置であって、前記装置は、前記第２の陰極液チャンバ内に配置された水素生成カソードを備える装置。
［適用例１１］適用例１０に記載の装置であって、前記装置は、前記第２の陰極液の上方の空間に希釈ガスを供給して、前記空間にたまる水素ガスを希釈するよう構成された希釈ガス導管を備え、前記第２の陰極液の上方の前記空間は、第１の蓋で覆われており、前記第１の蓋は、希釈された水素ガスを前記第１の蓋の上方の空間に移すことを可能にする１または複数の開口部を有する装置。
［適用例１２］適用例１１に記載の装置であって、さらに、
第２の蓋であって、前記第１および第２の蓋の間に空間があるように前記第１の蓋の上に前記第１の蓋から離間して配置された第２の蓋と、
前記第１および第２の蓋の間の空間に希釈ガスを供給し、前記希釈された水素ガスを前記第１および第２の蓋の間の前記空間から排気口へ移すよう構成された第２の希釈ガス導管と
を備える装置。
［適用例１３］適用例１に記載の装置であって、前記陽極液チャンバは、冷却システムを備える装置。
［適用例１４］適用例１に記載の装置であって、前記陽極液チャンバは、前記陽極液チャンバの冷却部分に前記アノードから離して配置された冷却システムを備える装置。
［適用例１５］適用例１４に記載の装置であって、さらに、前記チャンバにおいて前記アノードに近接して配置された前記陽極液の流出口から前記陽極液チャンバの前記冷却部分に前記陽極液を供給するよう構成された流体導管および関連のポンプを備える装置。
［適用例１６］適用例１に記載の装置であって、前記装置は、前記１または複数のセンサで前記陽極液中の金属イオンの濃度を測定し、前記測定された値を装置コントローラに通信するよう構成されている装置。
［適用例１７］適用例１６に記載の装置であって、単一のセンサが、前記陽極液中の金属の濃度を測定するために用いられ、前記センサは密度計である装置。
［適用例１８］適用例１６に記載の装置であって、少なくとも２つのセンサが、前記陽極液中の金属の濃度を測定するために用いられ、前記少なくとも２つのセンサは、密度計および導電率計を含む装置。
［適用例１９］適用例１８に記載の装置であって、前記密度計および前記導電率計は、さらに、前記陽極液中の酸の濃度を測定するよう構成されている装置。
［適用例２０］適用例１９に記載の装置であって、前記導電率計は、誘電プローブである装置。
［適用例２１］適用例１に記載の装置であって、さらに、前記第２の陰極液中の酸の濃度を測定するよう構成されたセンサを備える装置。
［適用例２２］適用例１に記載の装置であって、前記装置は、目標範囲内の金属イオン濃度を有する電解液を自動的に生成するためのプログラム命令を備えたコントローラを備える装置。
［適用例２３］適用例１に記載の装置であって、さらに、前記陽極液チャンバから電解液貯蔵タンクに前記陽極液を自動的に移送することを可能にする流体接続を備え、前記電解液貯蔵タンクは、電気メッキツールに流体接続され、前記装置は、前記電解液貯蔵タンクから前記電気メッキツールに前記電解液を供給するよう構成されている装置。
［適用例２４］適用例１に記載の装置であって、さらに、交換可能な酸源を保持するよう構成されたアクセス可能なコンパートメントを備え、前記交換可能な酸源は、前記陽極液チャンバの前記流入口と流体接続され、前記流体接続は、酸バッファタンクを備え、前記装置は、前記交換可能な酸源から前記酸バッファタンクに、そして、前記酸バッファタンクから前記陽極液チャンバに、前記酸を供給するよう構成されている装置。
［適用例２５］金属イオンを含む電解液を自動的に生成するための装置であって、
（ａ）活性アノードおよび陽極液を収容するよう構成された陽極液チャンバであって、前記装置は、前記陽極液中に前記活性アノードを電気化学的に溶解することにより、金属イオンを含む前記電解液を形成するよう構成され、前記陽極液チャンバは、
（ｉ）流体を受け入れるための流入口と、
（ｉｉ）前記陽極液を排出するための流出口と、
（ｉｉｉ）前記陽極液中の金属イオンの濃度を測定するよう構成された１または複数のセンサとを備える陽極液チャンバと、
（ｂ）カソードおよび陰極液を収容するよう構成され、アニオン透過膜によって前記陽極液チャンバから分離された陰極液チャンバと、
（ｃ）前記１または複数のセンサによって提供されたデータを用いて、前記陽極液チャンバ内で目標範囲内の金属イオン濃度を有する電解液を自動的に生成するためのプログラム命令を有するコントローラと
を備える装置。
［適用例２６］システムであって、
（ａ）金属イオンを含む電解液を利用する電気メッキ装置と、
（ｂ）前記電解液を自動生成するよう構成され、前記電気メッキ装置と連絡する電解液生成装置と、
（ｃ）電解液の要求を前記電気メッキ装置から前記電解液生成装置に通信するためのプログラム命令、および、目標範囲内の金属イオン濃度を有する電解液を生成するためのプログラム命令を備えた１または複数のシステムコントローラと
を備えるシステム。
［適用例２７］金属イオンを含む電解液を生成する方法であって、
（ａ）電解液を生成する装置に電流を流す工程であって、前記装置は、
（ｉ）活性な金属アノードおよび陽極液を収容する陽極液チャンバと、
（ｉｉ）カソードおよび陰極液を収容し、アニオン透過膜によって前記陽極液チャンバから分離された陰極液チャンバとを備え、
前記金属アノードは、電流が通されると、前記陽極液中に電気化学的に溶解される工程と、
（ｂ）前記陽極液中の金属イオン濃度を測定し、前記濃度を装置コントローラに自動的に通信する工程であって、前記装置コントローラは、金属イオン濃度に関するデータを処理するためのプログラム命令、および、前記データに基づいて動作するように前記装置へ自動的に命令するためのプログラム命令を備える工程と、
（ｃ）前記陽極液中の金属イオン濃度が目標範囲内に収まった時に、前記陽極液の一部を前記陽極液チャンバから電解液の貯蔵コンテナへ自動的に移す工程と
を備える方法。
［適用例２８］適用例２７に記載の方法であって、前記金属イオン濃度は、前記電流が前記装置に通されている間に測定される方法。
［適用例２９］適用例２７に記載の方法であって、前記金属アノードは低アルファ線スズ金属を含み、前記陽極液はＳｎ２＋イオンを含む方法。
［適用例３０］適用例２７に記載の方法であって、前記陽極液は、さらに、酸を含み、
前記方法は、さらに、前記陽極液中の酸濃度を測定する工程と、酸濃度を前記装置コントローラへ自動的に通信する工程とを備え、
前記装置コントローラは、酸濃度に関するデータを処理するためのプログラム命令、および、前記データに基づいて動作するように前記装置へ自動的に命令するためのプログラム命令を備える方法。
［適用例３１］適用例３０に記載の方法であって、さらに、前記酸濃度が目標濃度範囲を下回った場合に、前記陽極液に酸を自動的に追加する工程を備える方法。
［適用例３２］適用例２７に記載の方法であって、さらに、前記陽極液の一部が前記貯蔵コンテナに移された後に、前記陽極液に酸溶液を添加する工程と、工程（ａ）〜（ｃ）を繰り返す工程とを備える方法。
［適用例３３］適用例３２に記載の方法であって、前記陽極液の総体積の１０％以下が、工程（ａ）〜（ｃ）の１サイクルごとに前記陽極液チャンバから移される方法。
［適用例３４］適用例３３に記載の方法であって、各サイクル後に酸を陽極液に追加しつつ、工程（ａ）〜（ｃ）を少なくとも３サイクル実行する工程を備える方法。
［適用例３５］適用例３３に記載の方法であって、各サイクル後に酸を陽極液および陰極液に追加しつつ、工程（ａ）〜（ｃ）を少なくとも３サイクル実行する工程を備える方法。
［適用例３６］適用例２７に記載の方法であって、前記陽極液および陰極液は、メタンスルホン酸（ＭＳＡ）、硫酸、および、それらの混合物からなる群より選択された酸を含む方法。
［適用例３７］適用例２７に記載の方法であって、さらに、前記陰極液チャンバに希釈ガスを流して、前記カソードによって生成された水素ガスを希釈する工程を備える方法。