(57)【要約】【課題】電解研磨によりアルミニウム部材の表面に形成された酸化被膜を容易に除去することができる、アルミニウム部材の酸化被膜除去方法、及び当該酸化被膜除去方法により酸化被膜の除去されたアルミニウム部材を提供する。【解決手段】アルミニウム部材４を電解研磨した後、後処理として、電解研磨によりアルミニウム部材４の表面に形成された酸化被膜を除去するアルミニウム部材４の酸化被膜除去方法において、前記後処理として、アルミニウム部材４を弗化水素酸溶液用容器１０に収容された弗化水素酸からなる弗化水素酸溶液９に浸漬し、該アルミニウム部材４の表面に形成された酸化被膜を溶解して除去するに際し、弗化水素酸溶液９の温度を１０℃〜３０℃で行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム部材を電解研磨した後、後処理として、前記電解研磨によりアルミニウム部材の表面に形成された酸化被膜を除去するアルミニウム部材の酸化被膜除去方法において、
前記後処理として、
前記アルミニウム部材を容器に収容された弗化水素酸からなる弗化水素酸溶液に浸漬し、該アルミニウム部材の表面に形成された酸化被膜を溶解して除去するに際し、
前記弗化水素酸溶液の温度を１０℃〜３０℃で行うことを特徴とするアルミニウム部材の酸化被膜除去方法。
【請求項２】
前記弗化水素酸溶液は、弗化水素酸と水とを混合したものであることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム部材の酸化被膜除去方法。
【請求項３】
前記弗化水素酸溶液は、５５％弗化水素酸と水とを容量比で１：７の比率で混合したものであることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム部材の酸化被膜除去方法。
【請求項４】
前記後処理を行うに際し、前記電解研磨されたアルミニウム部材を前記弗化水素酸溶液に浸漬する時間を、１０秒〜２０秒間行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のアルミニウム部材の酸化被膜除去方法。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の前記酸化被膜除去方法の後処理により、酸化被膜の除去がなされたことを特徴とするアルミニウム部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムやアルミニウム合金からなるアルミニウム部材の表面に形成された酸化被膜を除去する酸化被膜除去方法、及び当該酸化被膜除去方法により酸化被膜の除去されたアルミニウム部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属製の被研磨体を研磨する方法としては、物理的な手段により被研磨体の表面を切削することで平滑化する物理的研磨や、電気化学的な作用により被研磨体の表面を溶解して平滑化する電解研磨が知られている。
【０００３】
物理的研磨では、金属表面を切削等して平滑化を行うが、切削等を行うに際し、砥粒や、バフカス、油分、コンパウンドなどを用いるため、被研磨体の表面に微細なキズができ、これに砥粒等が残留するため十分な洗浄が必要であり、表面にめり込んだ砥粒等をきれいに取り除くことができなかった場合には、それらが腐食の原因となったり、或いは金属表面から後々砥粒等の残留物が放出され、不純物発生の原因になるといったデメリットがあり、また、切削等に伴い被研磨体が物理的な力を受けてしまうため、加工に伴う変質層を生じてしまうといったデメリットがある。
【０００４】
それに対し、アルミニウムやステンレス等の金属からなる被研磨体を電解研磨液に浸し、被研磨体を陽極とし、電解研磨液を収容する容器又は容器内の電解研磨液に浸漬された陰極板を陰極として、直流電流を通電することで被研磨体の金属表面を溶解することで平滑化する電解研磨においては、被研磨体たる金属体の表面を加工する技術として第２次世界大戦の直後より盛んに研究されているという経緯があり、自動車産業や電気機器産業はもちろんのこと、近年では、アルミ合金の表面処理、ＬＥＤ照明の反射鏡、太陽光発明の集光板などに係る半導体産業や、薬品の純度を保証する上で必要不可欠な薬品を収容する容器の表面処理など製薬産業分野においても益々注目されてきている。
【０００５】
こうした電解研磨においては、物理的研磨のデメリットである、被研磨体を物理的に研磨することに伴う、被研磨体に対する残留応力の発生や、研磨に伴い被研磨体に変質層が生じることを回避でき、さらには、表面を電気化学的に溶解させることで研磨面をクリーンにすることができるため、前述した半導体産業や製薬産業分野において益々関心が高まってきているといった実情がある。
【０００６】
上記電解研磨に係る技術として特許文献１には、電解研磨法による金属製品の製造方法が開示されている。
【０００７】
また、本願出願人が出願した特許文献２には、光沢度（８°グロス）が高く（１０００以上）、且つ、吸光度を０．１以下とする酸化皮膜の薄いアルミニウム部材を電解研磨処理で得るために、容器に収容された電解研磨液にアルミニウム部材を浸漬し、当該アルミニウム部材を陽極とし、電解研磨液を収容する容器又は容器内の電解研磨液に浸漬された陰極板を陰極として、直流電流を通電することでアルミニウム部材の表面を溶解し平滑化するアルミニウム部材の電解研磨方法において、電解研磨液に浸漬されたアルミニウム部材の温度を８０℃以上であって、電流密度を０．１２８Ａ／ｃｍ２〜０．２１１Ａ／ｃｍ２で電解研磨処理を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３４８３３６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３３５０７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】赤堀  宏、「電解研摩のときできる酸化膜の除去法に関する研究」、金属表面技術  Ｖｏｌ.１２（１９６１）  Ｎｏ.９、Ｐ３５８−３６３、［平成２６年７月７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ:／／ｗｗｗ.ｊｓｔａｇｅ.ｊｓｔ.ｇｏ.ｊｐ／ａｒｔｉｃｌｅ／ｓｆｊ１９５０／１２／９／１２＿９＿３５８／＿ｐｄｆ＞
【非特許文献２】大脇  武史、「赤外分光法によるアルミニウム自然酸化膜の構造分析」、軽金属  第５４巻  第１号（２００４），３１−３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の電解研磨方法を適用し、アルミニウムやアルミニウム合金を電解研磨する場合には、電解研磨処理に伴い、被研磨体の表面に形成される酸化皮膜が厚くなってしまうといった実情があり、酸化皮膜が厚い状態では、その表面に比較的深い微細な孔（いわゆるポーラス）が多数形成されるため、これらの孔の中に電解液等に含まれている薬品成分や水分が残存することがあり、そのため、例えば、電解研磨処理で製造したアルミニウム部材を真空雰囲気中に設置したりすると、真空作用によって、孔内に有していた薬品がその外に放出されることがあり、特に真空雰囲気中において、電解研磨を施した被研磨体を用いることは不向きであるという問題があった。
【００１１】
また、特許文献２のアルミニウム部材の電解研磨方法においては、アルミニウム部材の電解研磨を行う際、電解研磨液に浸漬されたアルミニウム部材の温度が８０℃以上であって、電流密度が０．１２８Ａ／ｃｍ２〜０．２１１Ａ／ｃｍ２で行うことにより、光沢度が１０００以上であって、吸光度が０．１以下となる酸化被膜の薄いアルミニウム部材を形成することができるが、電解研磨を行う対象のアルミニウム部材が複雑な形状である場合には、アルミニウム部材の表面の電流密度が不均一になることがあり、電流密度が大きいところでは、それに対応するアルミニウム部材の表面の酸化被膜が厚くなり、品質に影響を及ぼすことがある。
【００１２】
また、電解研磨を行うときの電解研磨液の温度が８０℃以上である場合には、工業的には比較的温度が高いということもあり、それよりも温度を下げた方が作業性の向上を図れるのだが、例えば、電解研磨液の温度を６０℃以下などとして、比較的低い温度でアルミニウム部材の電解研磨を行った場合には、アルミニウム部材の表面には、比較的厚い酸化被膜が形成されることになることから、こうした問題点の解決方法として、アルミニウムの電解研磨を行った後に、その表面に形成された酸化被膜を除去するスルファミン酸法が非特許文献１には開示されている。また、こうした酸化被膜の厚さについて、吸光度の数値に基づき測定することが非特許文献２には開示されている。
【００１３】
前記のスルファミン酸法は、酸化被膜の除去方法として有効な方法として知られている。だが、アルミニウムを浸漬する電解研磨液の温度は７０℃とかなり高温であって、その処理時間が５分から１０分と比較的長く費やさなければならず作業性に劣ること、しかも、スルファミン酸は、有機物であるため老化に対する管理に注意を払わなければならないといった問題点があった。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電解研磨等によりアルミニウム部材の表面に形成された酸化被膜を容易に除去することができるアルミニウム部材の酸化被膜除去方法、及び当該酸化被膜除去方法により酸化被膜の除去されたアルミニウム部材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】
【００１５】
アルミニウム部材の酸化被膜除去方法に係る発明は、
アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム部材を電解研磨した後、後処理として、前記電解研磨によりアルミニウム部材の表面に形成された酸化被膜を除去するアルミニウム部材の酸化被膜除去方法において、
前記後処理として、
前記アルミニウム部材を容器に収容された弗化水素酸からなる弗化水素酸溶液に浸漬し、該アルミニウム部材の表面に形成された酸化被膜を溶解して除去するに際し、
前記弗化水素酸溶液の温度を１０℃〜３０℃で行うことを特徴とする。
【００１６】
アルミニウム部材の酸化被膜除去方法に係る発明は、
前記弗化水素酸溶液は、弗化水素酸と水とを混合したものであることを特徴とする。
【００１７】
アルミニウム部材の酸化被膜除去方法に係る発明は、
前記弗化水素酸溶液は、５５％弗化水素酸と水とを容量比で１：７の比率で混合したものであることを特徴とする。
【００１８】
アルミニウム部材の酸化被膜除去方法に係る発明は、
前記後処理を行うに際し、前記電解研磨されたアルミニウム部材を前記弗化水素酸溶液に浸漬する時間を、１０秒〜２０秒間行うことを特徴とする。
【００１９】
アルミニウム部材に係る発明は、
前記酸化被膜除去方法の後処理により、酸化被膜の除去がなされたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、アルミニウム部材の電解研磨を行った後に、弗化水素酸溶液による後処理を行うことにより、電解研磨によりアルミニウム部材の表面に形成された酸化被膜を除去することができる。
【００２１】
また、例えば、６０℃付近の温度など、工業的に低い温度の電解研磨液にアルミニウム部材を浸漬し、電解研磨を行ったときには、アルミニウム部材の表面には、電解研磨に伴い、比較的厚い酸化被膜が形成されることになるが、このような酸化被膜を、低温であることにより作業性の良い弗化水素酸溶液を用いて、酸化被膜を容易に除去することができる。
【００２２】
また、酸化被膜を除去する後処理として、電解研磨されたアルミニウム部材を弗化水素酸溶液に浸漬する時間は、１０秒〜２０秒と比較的短時間で済むので、アルミニウム部材の表面から酸化被膜を除去する作業効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態の電解研磨装置を示す概略構成図である。
【図２】アルミニウム部材に電解研磨を施したときの電流密度と光沢度との関係を示すグラフである。
【図３】アルミニウム部材に電解研磨を施したときの電流密度と吸光度との関係を示すグラフである。
【図４】電解研磨を施したアルミニウム部材の表面構造を示す顕微鏡写真である。
【図５】電解研磨を施したアルミニウム部材を後処理したときのアルミニウム部材の光沢度の実験結果を示すグラフである。
【図６】電解研磨を施したアルミニウム部材を後処理したときのアルミニウム部材の吸光度の実験結果を示すグラフである。
【図７】電解研磨を施したアルミニウム部材を後処理したときのアルミニウム部材の表面構造を示す顕微鏡写真である。
【図８】変形例の電解研磨装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を以下に説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反しない範囲で、実施形態において説明した以外の構成のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。
【００２５】
本実施形態における酸化被膜除去装置としての電解研磨装置１には、図１に示すように、電解研磨液２が収容された電解研磨液用容器３、電解研磨液用３内に収容された電解研磨液２及び被研磨体であるアルミニウム部材４を所定温度になるよう加熱する加熱手段５、水６が収容された第１，第２の水洗容器７，８、弗化水素酸溶液９が収容された弗化水素酸溶液用容器１０、弗化水素酸溶液用容器１０内に収容された弗化水素酸溶液９を所定温度になるよう調整する温度調整手段１１、及び、直流電源装置１２等を備え、電解研磨液用容器１０内に浸漬されたアルミニウム部材４を陽極とし、電解研磨液用容容器３内に設けた陰極板１３を陰極として（陰極板１３を設けない場合には電解研磨液用容器３を陰極としてもよい）、直流電源装置１２から直流電流を通電することでアルミニウム部材４の表面を電解研磨した後、さらに後処理として、電解研磨されたアルミニウム部材を弗化水素酸溶液用容器１０内の１０℃又は３０℃の弗化水素酸溶液９に１５秒間浸漬することで、電解研磨に伴いアルミニウム部材の表面に形成された酸化被膜を除去するものである。この後処理による酸化被膜の除去においては、弗化水素酸溶液９への浸漬時間は重要なものであり、実験的実証を繰り返したところ、５秒程度では短すぎることが分かっている。また、２５秒もの長い時間浸漬すると、過剰なエッチング処理が行われることになる。このような実験的な知見から、試行錯誤的に実験を繰り返し、１０秒〜２０秒、好ましくは１５秒という浸漬時間が導きだされた。以下、本実施例の説明では、好ましい浸漬時間として、１５秒間浸漬した例を中心に説明する。なお、本実施形態におけるアルミニウム部材４としては、高さ２５ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの純アルミニウム（材質記号：Ａ１０５０−Ｈ２４）を適用するものであるが、それ以外のアルミニウムやアルミニウム合金などのアルミニウム部材を適用してもよい。
【００２６】
ここで、電解研磨装置１によりアルミニウム部材を電解研磨処理したときの実験方法及び実験結果について以下に説明する。
【００２７】
＜実験方法＞
アルミニウム部材４の電解研磨処理は、図１に示すように、２電極式で行なうこととし、電解研磨液２としては、８５％燐酸と、９８％硫酸と、水との容量比を、６．５：０．５：２の比率にて容器内で建浴させ、混酸電解研磨液としての電解研磨液２と当該電解研磨液２に浸漬されたアルミニウム部材４が加熱手段５により、６０℃又は８０℃になるように加温した状態で、後述する所定の電流密度にて実験を行った。また、陰極板１３は、ステンレスＳＵＳ３０４、高さ２００ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ０．５ｍの板２枚を電解研磨液用容器３中に１３０ｍｍの間隔で設置し、陰極の下方部分の約１５０ｍｍを電解研磨液２の液中に入った状態とし、陽極についてはアルミニウム部材４とするが、より詳しくは、直径６ｍｍの純チタン丸棒をＵ字型に曲げ、アルミニウム部材４の上部を幅方向から挟み込む構造とし、当該アルミニウム部材４は２枚の陰極板１３の中間位置に設置した。また、直流電源装置（具体的には、菊水電子工業株式会社製  ＰＡＤ１１０−２０Ｌ）１２としては直流を通電可能なものを用い、電解研磨処理をする際には、アルミニウム部材４を１秒周期で上下運動をさせながら１８０秒間行なった。また、後述するアルミニウム部材４の表面の光沢度については、分光測色計（コニカミノルタセンシング株式会社製ＣＭ−７００ｄ）を用い、測定条件は、開口径６ｍｍ、測定径３ｍｍ、視野角度２度、光源Ｄ６５、投光・受光８度で測定を行ない、吸光度（ＡＢＳ）については、吸光度測定装置（パーキンエルマージャパン株式会社製  フーリエ変換型赤外分光分析装置  ＳｐｅｃｔｒｕｍＯｎｅ）を用いて測定した。当該測定条件は、反射吸収法（ＲＡＳ）でＳｐｅｃｔｒａ−Ｔｅｃｈ製ＦＴ−８０のアタッチメントを用い、高感度反射法（入射角８０°、Ｐ偏光）、測定波数範囲：４０００〜４００ｃｍ−１、分解能：８ｃｍ−１、積算回数：３２回で測定を行なった。また、後述するアルミニウム部材４の表面構造の画像は、電界放出型走査顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ,日本電子株式会社製  ＪＳＭ−６３３０Ｆ）を用い、また、アルミニウム部材４の溶解量は分析天秤（株式会社島津製作所製  ＡＵＷ３２０）を用いて測定した。
【００２８】
＜電解研磨を施したアルミニウム部材の実験結果＞
図２は、電流密度を横軸に表し、縦軸に光沢度（８°グロス）を表し、電解研磨液用容器３に収容された電解研磨液２を加熱手段５により６０℃又は８０℃で加熱し、当該加熱された電解研磨液２にアルミニウム部材４を浸漬してアルミニウム部材４の電解研磨を行ったときの、電流密度と光沢度との関係を示したグラフである。電解研磨を施す前のアルミニウム部材４の光沢度は、８００〜１０００グロスであったのだが、電解研磨液２を６０℃に加熱したときには、電流密度の増加に伴い光沢度が高くなり、電流密度が０．１１３Ａ／ｃｍ２で光沢度は一定となり、この光沢度の値は約１８００グロスに達し、電解研磨前に比べ２倍近くに増加する。また、電解研磨液２を８０℃に加熱したときには、電流密度が０．１５１Ａ／ｃｍ２より低いときでは光沢度が低下し、０．１５１Ａ／ｃｍ２のときを境に、それ以上の電流密度では光沢度は著しく向上することが分かる。
【００２９】
図３は、電流密度を横軸に表し、縦軸に吸光度（ＡＢＳ）を表し、電解研磨液用容器３に収容された電解研磨液２を加熱手段５により６０℃又は８０℃で加熱し、当該加熱された電解研磨液２にアルミニウム部材４を浸漬してアルミニウム部材４の電解研磨を行ったときの、電流密度と吸光度との関係を示したグラフである。なお、縦軸には「吸光度」を示しているが、当該吸光度は酸化被膜の厚さに依存して増大するため、吸光度が高い値であれば酸化被膜が厚く、吸光度が低い値であれば酸化被膜が薄いと解することができる。なお、アルミニウム部材を自然酸化させたときの吸光度の数値としては、０．１以下（より詳しくは、約０．０３）となることが知られており、この数値に近い場合には、酸化被膜が極めて薄いと解することができる。
【００３０】
図３において６０℃では、当該６０℃に対応する線で示したように、低電流密度の範囲では吸光度の数値は低く、電流密度が高くなるにつれ吸光度の数値が高くなるが、図２の６０℃に対応する線で示したように、電流密度が高くなるにつれ光沢度が高くなることが分かる。
【００３１】
一方、８０℃では、図２において８０℃に対応する線で示したように、電流密度が０．１５１Ａ／ｃｍ２付近を閾値に光沢度が急激に増加している。また、電流密度が急激に増加する０．１５１Ａ／ｃｍ２付近では、図３の８０℃に対応する線で示したように、吸光度の数値は小さいままであり酸化被膜が極めて薄いことが分かるが、それよりも電流密度が高くなると、図２の８０℃に対応する線で示したように、光沢度は高いままほぼ一定ではあるものの、図３の８０℃に対応する線で示したように、吸光度については増加し、電流密度の増加に応じて酸化被膜が厚くなることが分かる。
【００３２】
ここで、電解研磨を施したアルミニウム部材４の表面構造について、図４により説明する。図４は、各種電解研磨処理条件で電解研磨を行ったときのアルミニウム部材４の表面構造を画像で示したものであり、（ａ）〜（ｇ）のそれぞれの画像のうち、右側は高倍率の画像を、左側は低倍率の画像を表しており、（ａ）は、電解研磨を施す前のアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｂ）は、電解研磨液２の温度を６０℃、電流密度を０．０３８Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨したときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｃ）は、電解研磨液２の温度を６０℃、電流密度を０．１５１Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨したときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｄ）は、電解研磨液２の温度を６０℃、電流密度を０．２２６Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨したときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｅ）は、電解研磨液２の温度を８０℃、電流密度を０．０３８Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨したときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｆ）は、電解研磨液２の温度を８０℃、電流密度を０．１５１Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨したときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｇ）は、電解研磨液２の温度を８０℃、電流密度を０．２２６Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨したときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。
【００３３】
図４において、（ａ）では、一定方向に圧延によるロール目が見られる。また、（ｂ）〜（ｇ）における右側の高倍率側では、凹凸のある表面となっていることが分かる。また、（ｂ）では、不定型な凹凸の表面がみられる。また、（ｃ）、（ｄ）では、低倍率側では平滑な表面で、高倍率側では直径百ナノメートル程度の細孔の多孔質酸化皮膜が形成されている。また、（ｅ）では、サブミクロンからミクロンオーダーの不定型凹凸が形成された粗い表面がみられる。一方（ｆ）では、多孔質酸化皮膜は見られず、非常に平滑な表面となる。また、（ｇ）では、６０℃の電流密度の条件で電解研磨された（ｃ）、（ｄ）と同様に、高倍率側で多孔質酸化皮膜が観察される。
【００３４】
以上の結果より、高い光沢度（１５００グロス以上）を有することが可能なアルミニウム部材４の電解研磨条件は、電解研磨液２の温度が６０℃では、電流密度を０．１１３Ａ／ｃｍ２以上に、電解研磨液２の温度が８０℃では、電流密度を０．１５１Ａ／ｃｍ２以上にしなければならないことが分かった。また、その条件下では、電解研磨液２の温度が８０℃であって、電流密度が０．１５１Ａ／ｃｍ２付近である場合は、酸化被膜は極めて薄く形成されることになるものの、この条件を除くと、アルミニウム部材の表面には、比較的厚い多孔質酸化皮膜等の酸化被膜が形成されることが分かった。
【００３５】
＜アルミニウム部材の後処理の実験方法及び実験結果＞
ここで、電解研磨を施すことに伴い、アルミニウム部材４の表面に形成された酸化被膜について、それを除去する後処理の実験結果等について図５により説明する。後処理としては、電解研磨の施されたアルミニウム部材４を、水洗手段である第１の水洗容器７に収容された水等を用いて３回水洗した後に行われるものであり、第１の水洗容器７を用いて水洗された後、弗化水素酸溶液用容器１０内に収容された１０℃又は３０℃の弗化水素酸溶液９へ１５秒間という短時間浸漬することより、電解研磨に伴いアルミニウム部材４の表面に形成された酸化被膜の除去処理が行われる。なお、後処理液である弗化水素酸溶液９としては、５５％弗化水素酸と水とを容量比で１：７の比率で混合したものであり、また、後処理を終えた後には、アルミニウム部材４の表面に付着した弗化水素酸溶液９を洗浄してから乾燥させるため、当該後処理後のアルミニウム部材４については、水洗手段である第２の水洗容器８に収容された水等を用いて３回水洗し、その後にエアーブローで乾燥される。
【００３６】
図５は、各種電解研磨条件を横軸に表し、縦軸に光沢度を表しており、横軸の各種電解研磨条件は、後処理を行う前にアルミニウム部材４に対して電解研磨を行ったときの各種電解研磨条件を示している。横軸の左側から順に、後処理を施さない「Ｂｌａｎｋ」、電解研磨液２が６０℃であって電流密度を０．１１３Ａ／ｃｍ２で電解研磨を行った「６０℃−０．１１３Ａ／ｃｍ２」、電解研磨液２が６０℃であって電流密度を０．１８９Ａ／ｃｍ２で電解研磨を行った「６０℃−０．１８９Ａ／ｃｍ２」、電解研磨液２が８０℃であって電流密度を０．２２６Ａ／ｃｍ２で電解研磨を行った「８０℃−０．２２６Ａ／ｃｍ２」、電解研磨液２が８０℃であって電流密度を０．３０２Ａ／ｃｍ２で電解研磨を行った「８０℃−０．３０２Ａ／ｃｍ２」を示している。アルミニウム部材４を後処理する前に、こうした条件で電解研磨する理由としては、これらの条件下でアルミニウム部材４の表面が比較的平滑であって光沢度についても比較的高くなるためである。
【００３７】
図５から明らかなように、各種電解研磨条件で電解研磨の施されたアルミニウム部材４においては、後処理を行わない「ｕｎｔｒｅａｔｅｄ」に比べ、「１０℃」又は「３０℃」の弗化水素酸溶液９に１５秒間浸漬して後処理を施した方が、光沢度が向上し、また、３０℃よりも１０℃で後処理を行った方が、光沢度が高くなることが分かった。
【００３８】
図６は、各種電解研磨条件を横軸に表し、縦軸に吸光度を表しており、横軸の各種電解研磨条件は、後処理を行う前にアルミニウム部材４に対して電解研磨を行ったときの各種電解研磨条件を示している。図５と同様に、横軸の左側から順に、後処理を施さない「Ｂｌａｎｋ」、電解研磨液２が６０℃であって電流密度を０．１１３Ａ／ｃｍ２で電解研磨を行った「６０℃−０．１１３Ａ／ｃｍ２」、電解研磨液２が６０℃であって電流密度を０．１８９Ａ／ｃｍ２で電解研磨を行った「６０℃−０．１８９Ａ／ｃｍ２」、電解研磨液２が８０℃であって電流密度を０．２２６Ａ／ｃｍ２で電解研磨を行った「８０℃−０．２２６Ａ／ｃｍ２」、電解研磨液２が８０℃であって電流密度を０．３０２Ａ／ｃｍ２で電解研磨を行った「８０℃−０．３０２Ａ／ｃｍ２」を示している。
【００３９】
図６から明らかなように、各種電解研磨条件で電解研磨の施されたアルミニウム部材４について、後処理を行わない「ｕｎｔｒｅａｔｅｄ」では吸光度の数値が約「１」であるのに対し、「１０℃」又は「３０℃」の弗化水素酸溶液９に１５秒間浸漬して後処理を施したアルミニウム部材４の方が吸光度は小さくなっており、電解研磨前の自然酸化膜の吸光度の数値が、０．０３前後であることを考慮すると、後処理を施すことにより自然酸化皮膜の厚さに近い酸化皮膜の厚さとなるよう、酸化被膜が除去されたものと考えられる。
【００４０】
ここで、後処理を行うときの弗化水素酸溶液９の温度と、アルミニウム部材４の溶解量との関係について、下記表１により説明する。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１の結果によれば、各電解研磨条件において、「電解研磨と後処理とを行ったときのアルミニウム部材の合計溶解量（ｇ）」と「電解研磨と後処理とを行ったときの後処理のみのアルミニウム部材の溶解量（ｇ）」とを比較すると、「電解研磨と後処理とを行ったときの後処理のみのアルミニウム部材の溶解量（ｇ）」の数値は、「電解研磨と後処理とを行ったときのアルミニウム部材の合計溶解量（ｇ）」の数値の１０％以下であった。このことから、電解研磨と、酸化皮膜を除去するための後処理とを組み合わせたときのアルミニウム部材４の合計溶解量のうち、後処理のみによる溶解量はわずかであることが分かった。また、後処理の温度が１０℃の時よりも３０℃の時の方がアルミニウム部材４の溶解量が大きくなることが分かった。
【００４３】
ここで、電解研磨後に後処理を施したアルミニウム部材４の表面構造について、図７により説明する。（ａ）〜（ｌ）のそれぞれの画像のうち、右側は高倍率の画像を、左側は低倍率の画像を表しており、（ａ）は、電解研磨液２の温度を６０℃、電流密度を０．１１３Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨するが後処理を行わなかったときのアルミニウム部材の表面構造を示したものである。（ｂ）は、電解研磨液２の温度を６０℃、電流密度を０．１１３Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨し、後処理では弗化水素酸溶液９の温度を１０℃としたときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｃ）は、電解研磨液２の温度を６０℃、電流密度を０．１１３Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨し、後処理では弗化水素酸溶液９の温度を３０℃としたときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｄ）は、電解研磨液２の温度を６０℃、電流密度を０．１８９Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨するが後処理を行わなかったときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｅ）は、電解研磨液２の温度を６０℃、電流密度を０．１８９Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨し、後処理では弗化水素酸溶液９の温度を１０℃としたときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｆ）は、電解研磨液２の温度を６０℃、電流密度を０．１８９Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨し、後処理では弗化水素酸溶液９の温度を３０℃としたときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｇ）は、電解研磨液２の温度を８０℃、電流密度を０．２２６Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨するが後処理を行わなかったときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｈ）は、電解研磨液２の温度を８０℃、電流密度を０．２２６Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨し、後処理では弗化水素酸溶液９の温度を１０℃としたときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｉ）は、電解研磨液２の温度を８０℃、電流密度を０．２２６Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨し、後処理では弗化水素酸溶液９の温度を３０℃としたときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｊ）は、電解研磨液２の温度を８０℃、電流密度を０．３０２Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨するが後処理を行わなかったときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｋ）は、電解研磨液２の温度を８０℃、電流密度を０．３０２Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨し、後処理では弗化水素酸溶液９の温度を１０℃としたときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。（ｌ）は、電解研磨液２の温度を８０℃、電流密度を０．３０２Ａ／ｃｍ２でアルミニウム部材４を電解研磨し、後処理では弗化水素酸溶液９の温度を３０℃としたときのアルミニウム部材４の表面構造を示したものである。これら（ａ）〜（ｌ）の画像は、何れにおいても電解研磨後のアルミニウム部材４を画像として表したものであるが、図４（ａ）の電解研磨を行っていないアルミニウム部材４の画像と比べ、その表面が平滑となっていることが分かる。また、図６において、１０℃と３０℃での後処理を比較すると、各電解研磨条件とも吸光度はほぼ同じであったが、光沢度については、図５に示すように、３０℃での後処理よりも１０℃での後処理の方がわずかに高かった。
【００４４】
また、図７において、１０℃と３０℃での後処理後のアルミニウム部材４の画像を比較すると、１０℃での後処理では高倍率の画像では多孔質酸化皮膜の痕跡がわずかに残っているものの、３０℃での後処理の高倍率の画像では、小孔（ポーラス）の痕跡はなく、多孔質酸化皮膜は化学的に完全に除去されていた。
【００４５】
これまでの測定結果と観察結果を下記表２にまとめた。
【００４６】
【表２】
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【００４７】
上記表２等に示す結果から、アルミニウム部材４の電解研磨を行った後、１０℃〜３０℃の弗化水素酸溶液９に１０秒〜２０秒ほど（より好ましくは１５秒）浸漬することにより、電解研磨を施したアルミニウム部材４の表面から、ほとんどの酸化被膜を除去できるという結論に至った。そして、アルミニウム部材４の光沢度が重要でより高い光沢度が必要な時、電解研磨で用いる電解研磨液２の温度が比較的低く工業的にも扱いやすい６０℃で電解研磨を施したときには、その後に弗化水素酸溶液９の温度を１０℃で後処理を行うことが適していることが分かった。
【００４８】
また、さらに高い光沢度が必要な時には、電解研磨で用いる電解研磨液２の温度をより高くし、８０℃で電解研磨を施し、その後に弗化水素酸溶液９の温度を１０℃で後処理を行うことが適していることが分かった。
【００４９】
また、多孔質酸化皮膜を排除しつつ、小孔の痕跡のないアルミニウム部材４を得ようという時には、電解研磨後に弗化水素酸溶液の温度を３０℃で後処理を行うことが適していることが分かった。
【００５０】
このようにアルミニウム部材４の電解研磨後に後処理を施すことにより、高い反射率が可能であって、また、金属表面の多孔質酸化皮膜が除去された、アルミニウム部材４を得ることができる。そして、当該方法で得られたアルミニウム部材４は、光学部品、真空用部品、半導体部品、或いは自動車部品など広い分野で適用可能であり、その用途は多大である。
【００５１】
以上のような本実施形態の発明によれば、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム部材４を、６０℃〜８０℃の電解研磨液２に浸漬して電解研磨した後、後処理として、電解研磨によりアルミニウム部材４の表面に形成された酸化被膜を除去するアルミニウム部材４の酸化被膜除去方法において、前記後処理として、アルミニウム部材４を弗化水素酸溶液用容器１０に収容された弗化水素酸からなる弗化水素酸溶液９に浸漬し、該アルミニウム部材４の表面に形成された酸化被膜を溶解して除去するに際し、弗化水素酸溶液９の温度を１０℃〜３０℃で行ったものである。
【００５２】
また、弗化水素酸溶液９は、５５％弗化水素酸と水とを容量比で１：７の比率で混合したものである。
【００５３】
また、後処理を行うに際し、電解研磨されたアルミニウム部材４を弗化水素酸溶液９に浸漬する時間を、１０秒〜２０秒、より好ましくは１５秒で行ったものである。
【００５４】
以上のように、アルミニウム部材４の電解研磨を行った後に、弗化水素酸溶液９による後処理を行うことで、電解研磨によりアルミニウム部材４の表面に形成された酸化被膜を除去することが可能となる。
【００５５】
また、例えば、６０℃付近の温度など、工業的に低い温度の電解研磨液２にアルミニウム部材４を浸漬し、電解研磨を行ったときには、アルミニウム部材４の表面には、電解研磨に伴い、比較的厚い酸化被膜が形成されることがあるが、このような酸化被膜を、１０℃〜３０℃と低温であることにより作業性の良い弗化水素酸溶液９を用いて、アルミニウム部材４の表面に形成された酸化被膜を容易に除去することが可能となる。
【００５６】
また、酸化被膜を除去する後処理として、電解研磨されたアルミニウム部材４を弗化水素酸溶液９に浸漬する時間は、１０秒〜２０秒（より好ましくは１５秒）と比較的短時間で済むので、アルミニウム部材４の表面から酸化被膜を除去する作業効率を向上することができる。
【００５７】
＜変形例＞
ここで、電解研磨装置の他の実施形態について変形例として図８によりに説明する。なお、図８に示す電解研磨装置２０は、図１で示す電解研磨装置１と実質同じ構成を備えていることから、同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略して以下に主な異なる点について説明する。図８に示す電解研磨装置２０は、平板で長尺状なアルミニウム部材であるアルミニウムシート４ａをロールツーロールで一定速度で搬送しながら、当該アルミニウムシート４ａの表面の電解研磨と、後処理による酸化被膜の除去を行うものであり、アルミニウムシート４ａの巻き付けられた第１のロール２１、第１のロール２１から巻き出され搬送されてきたアルミニウムシート４ａを巻き取る第２のロール２２、アルミニウムシート４ａを支持する回転自在な支持ロール２３、第１のロール２１から第２のロール２２へアルミニウムシート４ａが搬送されるときに第１，第２のロール２１，２２、及び支持ロール２３を回転駆動する駆動手段２４等を備える。
【００５８】
電解研磨液用容器３、第１の水洗容器７、弗化水素酸溶液用容器１０、第２の水洗容器８は、これらの順に上流側から、第１のロール２１と第２のロール２２との間で搬送方向に一列に配置され、弗化水素酸溶液用容器１０に浸漬されることで後処理の施されたアルミニウムシート４ａは、第２のロール２２に巻き取られる前にエアーブローにて乾燥されてから巻き取られる。
【００５９】
また、アルミニウムシート４ａの搬送方向（図８の左右方向）に配設された各支持ロール２３は、図８において、一例として二点鎖線で示しように、アルミニウムシート４ａの搬送方向にスライド可能に設けられている。このように構成することにより、アルミニウムシート４ａが一定速度で搬送されてゆくとき、当該アルミニウムシート４ａが電解研磨液用容器３内の電解研磨液２に浸漬される時間を調整することが可能であり、またこれと同様に、アルミニウムシート４ａが一定速度で搬送されてゆくとき、アルミニウムシート４ａが弗化水素酸溶液用容器１０内の弗化水素酸溶液９に浸漬される時間についても調整することが可能となる。
【００６０】
以上のように構成することで、一定速度でアルミニウムシート４ａを搬送するだけで、アルミニウムシート４ａに対し所定時間（１８０秒間）の電解研磨を施すよう制御ができ、また、その後に行われる後処理においても、所定時間（１０秒〜２０秒ほど（より好ましくは１５秒））で行うよう制御することが可能となり、アルミニウムシート４ａの電解研磨、及びその後に行われる後処理の自動化を図ることができる。
【００６１】
さらに、アルミニウムシート４ａは、搬送されることに伴い、電解研磨液用溶液３に収容された電解研磨液２の中を移動することから、アルミニウムシート４ａを上下運動等で搖動させなくても、効果的に電解研磨を促進することができる。
【００６２】
さらに、アルミニウムシート４ａは、搬送されることに伴い、第１，第２の水洗容器７，８内に収容された水の中を移動することから、当該アルミニウムシートを効果的に水洗することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  電解研磨装置
２  電解研磨液
３  電解研磨液用容器
４  アルミニウム部材
４ａ  アルミニウムシート
５  加熱手段
６  水
７  第１の水洗容器
８  第２の水洗容器
９  弗化水素酸溶液
１０  弗化水素酸溶液用容器（容器）
１１  温度調整手段
１２  直流電源装置
１３  陰極板
２０  電解研磨装置
２１  第１のロール
２２  第２のロール
２３  支持ロール
２４  駆動手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図４】
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【図７】
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