JPH0211796A - 連続着色装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、連続着色装置、特に交番電流電解法によりス
テンレス鋼板に着色する連続着色装置に関する。

〈従来の技術〉 従来より、金属板や金属帯を処理液に浸漬して連続処理
する連続処理装置、例えば、連続電気めっき装置、連続
酸洗装置、連続着色装置においては、被処理材である金
属板や金属帯の搬送は前記処理液に浸漬された多数のロ
ールで行われることが多い。

ここで、搬送用ロールは処理槽内の処理液に浸漬されて
おり、処理槽外に設置されたモータなどの駆動源により
駆動されるので、搬送用ロールの回転軸には処理槽壁を
貫通させた軸が用いられ、処理槽外の両軸端部を軸受等
で支承し、軸端部の所定の位置にプーリや歯車等を配置
し、前記駆動源からの動力を伝動手段により伝動するよ
う構成されていた。

例えば、第３図に示すように従来の連続処理装置２００
は、鋼板などの被処理材２０２のパスラインを水平にす
る場合には、処理液２０４を充填する内槽２０６と内槽
２０６から洩溢する処理？ｆｉ２０４を受ける外槽２０
８からなる２重処理槽２１０の側面を２体に分割し、被
処理材２０２を処理槽２１０内に搬入し、搬出している
。

被処理材２０２を搬送する複数の搬送ロール２１２（第
３図では５個）の回転軸２１４は被処理材２０２の搬送
方向と直角な方向において２重処理＠２１０の内槽壁２
１６および外槽壁２１８を貫通し、処理槽２１０外に配
設された軸受２２０で軸支されている。　そして回転軸
２１４の軸端には、スプロケットやプーリや歯車などの
伝動部材２２２が受は付けられており、この伝動部材２
２２はチェーン、ベルトあるいは歯車の組み合わせなど
の伝動手段により図示しないモータなどの駆動源に連結
されている。

回転軸２１４は、内槽壁２１６および外槽壁２１８を貫
通しているため、回転軸２１４と内槽壁２１６および外
槽壁２１８との間にはシール部材２２４．２２４．２２
６．２２６が用いラレ、処理液２０４の液漏れを防止し
ている。

このように、処理槽壁に回転軸を貫通させる場合には、
前記処理槽壁には多数の孔加工か必要であり、この貫通
孔からは槽内処理液が漏洩するために孔シールが必要で
あるため、従来、種々のシール機構が用いられている。

　　し　かし、回転軸と貫通孔との間を容易にシールす
ることは困難で、複数なシール機構や複数段シルの取付
が要求されていた。

例えば、特開昭５１−１３７０５８号に連続酸洗装置に
用いられるローラ軸用シールカバーが開示されている。

　このシールカバはローラ軸を中心にして２つに分割で
きて、取付、取外しの作業が容易なものであるが、酸洗
槽壁の軸貫通孔はシールカバーとメカニカルシール２段
シールとなっている。

また、実開昭５２−１３０２２２号において、本出願人
は浸漬ロール軸端部シール装置を提案したが、このシー
ル装置も、軸貫通孔のシールは可撓管およびメカニカル
シールの２段シールを行うものである。　この他、本出
願人は、実開昭５９−１９３８６０号にも貫通軸からの
液洩れ防止装置を提案している。

〈発明が解決しようとする課題〉 このように、処理液を充填した処理槽に貫通孔を開け、
被処理材を搬送するロールの回転軸を貫通軸とする搬送
装置では、処理槽の貫通孔のシールの構造が複雑になる
ばかりか複数段のシールを行う必要が生じるなどの問題
があった。

また、金属板および金属帯の表面処理、例えば、電解酸
洗あるいは着色処理などにおいて用いられる処理液は通
常酸性の腐食性の高い処理液が多いので、処理槽の内面
は耐食性（耐薬品性）の高い材料、例えば、ニフッ化ビ
ニリデンや四フッ化ビニリデンなどのフッ素系樹脂かコ
ーティングしであるが、芯材は鉄、ステンレス（ＳＵＳ
）などが用いられているため、処理槽壁に貫通孔を設け
ると、処理液と芯材と接触しないように特殊な孔加工が
必要であるなどの問題もある。

さらに、このような搬送装置の搬送ロールを処理槽に据
え付ける場合や解体する場合、搬送ロールは多数用いら
れているので、据付や解体に長時間を必要とし、処理槽
の槽長が長くなると、現場組立となり組立精度を十分に
挙げることが困難であるという問題もあった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、被処
理材を処理液に浸漬した状態で搬送する複数の浸漬ロー
ルと処理槽外の駆動源とを一体に組み込んだユニットと
し、処理槽に着脱可能に組み込むことにより、処理槽壁
に貫通孔を設ける必要がなく、コンパクトでメンテナン
スか容易であり、保全性および信頼性が高く、据付およ
び解体時間の短縮による工事期間の短縮化を図ることの
できる連続着色装置を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明は、連続通板される
金属板を電解着色する連続着色装置であって、着色槽内
の着色液に浸漬される複数の搬送ロールと、この搬送ロ
ールの回転軸とこの搬送ロールを駆動するための前記着
色槽外に配置される駆動源と、前記駆動源の駆動力を前
記回転軸に伝達するための駆動力伝達手段と、前記着色
槽内で前記回転軸を軸支し、かつ前記着色槽外で駆動源
を支持するフレームとを有する搬送ユニットを備え、こ
の搬送ユニットを前記着色槽内外に着脱可能に組み込む
ことを特徴とする連続着色装置を提供するものである。

本発明においては、金属板はシート状金属板および金属
帯をも含むものであり、着色可能な金属板であればいか
なるものでもよいが以下、ステンレス鋼板を代表例とし
て説明する。

以下に、本発明に係る連続着色装置を添付の図面に示す
好適実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は、本発明の連続着色装置の交番電流電解着色装
置の一実施例を示す横断面図である。

同図において、本発明の交番電流電解着色装置１０は、
着色液を充填する着色槽１２と、搬送装置１４と、交番
電流電解を行うための給電装置１６とを有する。

ここで、交番電流電解によるステンレス鋼板の着色法は
、交番電流の陽極電気量と陰極電気量とを最適に組合せ
ることにより、「着色」　；陽極電解と「硬膜」　；陰
極電解とを１液１工程で行うものである。　ここで用い
る着色溶液は、クロム酸と硫酸との混合溶液を主体とし
て、その他のクロム化合物、モリブデン酸などを添加し
たものや、過マンガン酸塩、バナジウム化合物、その他
の金属酸化物を硫酸またはアルカリ溶液に混合したもの
など、交番電流電解による着色が可能な溶液であればい
かなる溶液でもよい。

本実施例では、交番電流電解着色法を実施する連続着色
装置を代表例として説明するが、本発明はこれに限定さ
れるわけではなく、被処理材を着色液に浸漬して電解着
色処理するものであればいかなる着色法を実施する連続
着色装置であってもよい。

着色槽１２は、着色液２０を充填する内槽２２と、内槽
側壁２４から潤湿する着色液２０を受けるための外槽２
６との２重構造を有する体型構造の楢であって、外槽側
壁２８は内槽壁２４より高くなるように設けられる。　
ここで、着色槽１２は、鉄、ステンレス（ＳＵＳ）など
を芯材としているが、着色液２０は、通常硫酸やクロム
酸などを含む酸性の腐食性の高い溶液であるため、着色
槽１２の内面、特に、内槽２２の内面は必ず、耐食性、
耐薬品性および絶縁性の高い材料、例えば、ニフッ化ビ
ニリデンや四フッ化ビニリデンなどのフッ素系樹脂でコ
ーティングしておくのがよい。

搬送装置１４は、着色槽１２内の着色液２０中において
ステンレス鋼板３０を載置して搬送するための複数の搬
送ロール３２（第１図で、５個のロール３２ａ、３２ｂ
、３２ｃ。

３２ｄ、３２ｅ）と、この複数の搬送ロール３２ａ〜３
２ｅの回転軸３４と、着色槽１２外に配設されて搬送ロ
ール３２を回転駆動するための駆動源３６と、駆動源３
６の回転駆動力を回転軸３４に伝達するための駆動力伝
達手段３８と、着色槽内槽２２内で回転軸３４を軸支す
るとともに、着色槽１２外で駆動源３６を支持するフレ
ーム４０からなり、ユニット化された搬送ユニット４２
を構成し、着色槽１２へ搬送ユニット４２を着脱自在に
組込むように構成されている。　第１図に示す例では搬
送ロール３２は、着色処理される種々の形状のステンレ
ス鋼板３０の幅に応じて定められた所定の間隔を置いて
、１列に５個のロール３２ａ〜３２ｅを１つの回転軸に
配設しているけれども、ロールの数、形状は特に限定さ
れるものではない。

例えば、搬送ロール３２は連続した１つのロールからな
ってもよい。

ここで、フレーム４０は、その中央部が搬送ロール３２
ａ〜３２ｅの下側を内槽２２の底部に沿って横断する水
平部４０ａと水平部４０ａの両側に内槽側壁に沿って、
上昇する垂直部４０ｂ、４０ｂと外槽２６．２６上に水
平に架は渡され、駆動源３６、駆動力伝達手段３８の部
などを載置固定して支持する台部４０ｃ、４０ｃと、そ
の面外側に、着色槽１２の外槽側壁２８の外側でフレー
ム４０自体はもちろん搬送ユニット４２を支持する支持
部４０ｄ、４０ｄとからなる。

搬送ロール３２ａ〜３２ｅの回転軸３４は、その両端が
フレーム４０の垂直部４０ｂ、４０ｂに軸受４４．４４
を介して軸支されているわ 回転軸３４はフレーム４０の片方の垂直部４０ｂを貫通
して、その先端にスプロケット４６を装着している。

方、同じ側の台部４０ｃ上には、駆動源３６が固定され
、駆動源３６の回転軸３６ａは、ウオーム減速機などの
減速機４８に接続され、減速機４８の出力軸４８ａの先
端にはスプロケット５０が装着され、スプロケット４６
とスプロケット５０との間にはチェーン５２が張架され
る。　ここで減速機４８、スプロケット５０およびチェ
ーン５２は駆動力伝達手段３８を構成する。　ここで、
駆動力伝達手段３８としては、スプロケット４６．５０
およびヂエン５２からなるチェーン伝動手段が用いられ
ているが、本発明はこれに限定されるわけではなく、歯
車伝動、ベルト伝動などの伝動手段を単独あるいは組合
わせて用いることができる。

前述したように、着色液２０は、通常硫酸やクロム酸な
どを含む酸性の腐食性の高い溶液であるので、着色液２
０に浸漬する部分で、例えばフレーム４０の水平部４０
ａ１垂直部４０ｂ、４０ｂ、回転軸３４などのように強
度を必要とする部分にはチタンやチタン合金などの耐食
性、耐薬品性の高い材料を芯材として用い、その表面に
ニフッ化ビニリデンや四フッ化ビニリデンなどのフッ素
系樹脂をコーティングして、絶縁性、耐食性および耐薬
品性を付与している。　さらに、搬送ロール３２ａ〜３
２ｅ、スプロケット４６．５０．チェーン５２などの駆
動力伝達手段３８や軸受４４．４４やボルト、ナツトな
どの固定具など、着色液２０に浸漬される部材は、全て
フッ素系樹脂を用いるのが好ましい。　この他セラミッ
ク製部材、例えばセラミック軸受などを用いることも可
能である。

搬送ユニット４２は、以上のようなものから構成される
が、以上の構成要素の他、搬送装置として必要なもの、
例えばサイドガイドローラーや遮蔽板などはいかなるも
のを付加してもよい。

また、着色槽１２の内槽２２に浸漬される１列の搬送ロ
ール３２（３２ａ〜３２ｅ）は、第２図に示すように、
ステンレス鋼板３０の搬送方向に対して、複数列、被着
色材であるステンレス鋼板３０の最小長さより短い間隔
で配設されるので、本発明の搬送ユニット４２は、各列
すなわち１つの回転軸３４を１単位としてユニット化し
てもよいし、複数列ごとに、あるいは全部を１ユニツト
としてもよい。

本発明においては、着色液２０に浸漬される搬送ロール
３２と、着色＠１２の外側に配置される駆動源３６など
の精度を必要とする部分とを一体のフレーム４０にユニ
ット化しているが、着色槽１２には着色槽用カバー５４
をかけ、駆動源３６などの精度を必要とする部分は、着
色槽１２内の着色液２０による悪影響を避けるために着
色槽用カバー５４の外側に配置するのがよい。

給電装置１６は、搬送ロール３２ａ〜３２ｅ上のステン
レス鋼板３０の上表面に対向して、所定間隔離間して配
設される対極６０と、ステンレス鋼板３０にその下表面
すなわち裏面または側面から給電する給電治具６２と、
対極６０と給電治具６２とへ交番電流を通電する電源６
４とを有し、対極６０および給電治具６２には電源６４
から所定の電気量の交番電流が通電される。

ここで給電治具６２は、ステンレス鋼板３０の着色面す
なわち対極６０と対向する面以外の面から、必要な電流
をステンレス鋼板３０に給電できねばいかなるものでも
よい、不都合でなければ、搬送ロール３２から直接給電
しても良い 第１図に示す交番電流電解着色装置１０を用いた連続着
色装置１００の全ラインの断面図を第２図に示す。　第
２図に示す例はステンレス鋼帯を連続着色するものであ
るが、本装置はシート状ステンレス鋼板に適用可能なこ
とはもちろんである。

同図に示すようにステンレス鋼帯の連続着色装置１００
においては、前処理を施す脱脂槽１０２→渇洗槽１０４
→酸洗槽１０６→渇洗槽１０８と続く前処理装置１１Ｑ
の後に着色・硬膜を１液・１工程で行う交番電流電解着
色装置１０を設置し、つぎに後処理を施す湯洗槽１１２
→湯洗槽１１４→乾燥器１１６と続く後処理装置１１８
を設置する。　前記多槽の両側部には、ステンレス鋼ｆ
１２０か水平に通り抜けることができるように、すなわ
ちパスラインが水平になるように、それぞれシールロー
ル対１２２が配設されている。　１２４はガイドロール
である。

第２図に示すものは、交番電流電解着色装置１０の着色
槽１２の両側部にそれぞれ着色槽シールロール対１２６
が配設され、着色液２０の漏れ防止とステンレス鋼帯１
２０の水平な通過を可能にしている例である。

交番電流電解着色装置１０の着色槽１２内には搬送装置
１４を構成する搬送ユニット４２が組み込まれ、搬送ユ
ニット４２のフレーム４０に軸支された搬送ロール３２
によってステンレス鋼帯１２０は搬送される。

前記ステンレス鋼帯パスラインの上方には、これに対し
一定間隔離間して複数個の対極６゜が配設される。

前記ステンレス鋼板パスラインの下方には、ステンレス
鋼帯表面に接触させて給電する給電治具６２が多数配設
される。

多槽の前後および／または各種間には内容液または洗浄
液を受けるための受皿１２８を配設してもよい。　第２
図には交番電流電解着色槽１２とその前後の槽１０８，
１１２との間に受皿１２８を設けた例を示す。

交番電流電解着色槽１２の出側には色識別センサ１３０
を設置し、これを電解条件制御コンピュータ１３２に接
続し、コンピュータ１３２を電源６４に接続し、銅帯着
色の色調管理を行うことは、安定した着色鋼帯の製造の
ためには好適である。

く作用〉 本発明に係る連続着色装置は基本的には以上のように構
成されるものであり、つぎにその作用について説明する
。

ステンレス鋼帯１２０は、アンコイラ−１３４から巻き
出されて前処理装置１１０の脱脂１１ｔｏｚ（アルカリ
浴）で表面に付着した油等の汚れを取り、湯洗槽１０４
で洗浄し、酸洗（例えば硝酸浴）槽１０６で表面に均一
な不動態皮膜を形成させ、湯洗槽１０８で洗浄した後で
、交番電流電解着色装置１０の着色槽１２に導かれる。

　この着色槽１２には、対ｆｉ６０が設けられており、
これとステンレスＷ４１Ｆｔ２゜の間で交番電流電解を
行い、着色処理されてこの着色槽１２から出ていく。

なお、着色槽１２の出口の着色ステンレス鋼帯１３６上
に色識別センサー１３０を設置し、圧搾空気で着色ステ
ンレス鋼帯１３６に付着している溶液の一部分を吹き飛
ばし、この部分で色調測定を行い、得られたデータ（色
彩の表示はＪＩＳ　　Ｚ　　８７３０で色差を用いるの
がよい）を制御コンピータ−１３２に入力して予め設定
した色差の限界を越えている場合は、電解条件（陽極電
解・陰極電解の電流密度ｉ、および各々の電解時間ｔ、
電解繰返し数Ｎ、浴温度など）にフィードバックさせて
着色処理制御を行うことは色調管理上好ましい。　この
際、必ずしも通板速度を変化させる必要はない。

このようにして、予定通りの色調の仕上ったステンレス
鋼帯１３６は後続の後処理装置１１８の２つの湯洗槽１
１２．１１４で完全に表面上の溶液を洗い落とし、槽外
の乾燥器１１６から吹き出される温風により表面を乾燥
させられる。　その後、好適には保護シート１３８を間
に挿入しながら巻取機１４０に巻取られる。

以上、本発明の連続着色装置を交番電流電解着色法を行
う交番電流電解着色装置に適用した場合を例として、説
明したけれども、本発明はこれに限定されるわけではな
く、例えば、電解酸洗、めっきなど被処理材を処理液に
浸漬して連続して処理するものであれば、いかなるもの
にも適用可能なものである。

また、本発明の連続着色装置は、以上の説明のものに限
定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の改良並びに設計の変更か可能なことは勿論である。

〈発明の効果〉 以上、詳述したように、本発明によれば、加工を最小限
に抑えた一体型槽を採用し、被着色材の搬送に必要な搬
送ロール、回転軸、駆動源、駆動力伝達手段などの搬送
装置およびその付帯装置を一体のフレームにユニット化
し、この搬送ユニットの荷重を着色処理槽外で受けるよ
う構成し、前記搬送ユニットを前記着色槽内への組込み
を可能としたことにより、着色処理槽に孔加工やシール
加工、特に複雑で高い精度を要求される加工を多数施す
必要がなくなるので、着色処理液が腐食性の高い溶液で
あって高耐食性、高耐薬品性、高絶縁性が要求される着
色処理槽からの液洩れや前記着色処理槽の加工による劣
化を防止することができる。

また、本発明の連続着色装置によれば、ユニット化して
前記着色槽に組込むよう構成されているので、コンパク
ト化が可能であり、駆動手段など精度の要求される部分
の調整も容易であり、保全性、信頼性を大幅に向上させ
ることがで籾る。

さらに、本発明の連続着色装置によれば、着色処理槽へ
の組込み、取外しをユニット化して行うので、搬送装置
の据付時間、解体時間を短縮できるので、連続着色装置
の据付および取外し工事期間を大幅に短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る連続着色装置の交番電流電解着
色装置の横断面図である。 第２図は、本発明に係る連続着色装置全体の縦断面図で
ある。 第３図は、従来の連続着色装置の横断面図である。 符号の説明 １０・・・交番電流電解着色装置、 １２・・・着色槽、　　　１４・・・搬送装置、１６・
・・給電装置、　　２０・・・着色液、２２・・・内槽
、　　　　２４・・・内槽側壁、２６・・・外槽、　　
　　２８・・・外槽側壁、３０・・・ステンレス鋼板、 ３２．３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ。 ３２ｅ・・・搬送ロール、 ３４・・・回転軸、　　　３６・・・駆動源、３６ａ・
・・回転軸、 ３８・・・駆動力伝達手段、 ４０・・・フレーム、 ４０ａ・・・水平部、　４０ｂ・・・垂直部、４０ｃ・
・・台部、　　４０ｄ・・・支持部、４２・・・搬送ユ
ニット、 ４４・・・軸受、 ４６５０・・・スプロケット、 ４８・・・減速機、　　４８ａ・・・出力軸、５２・・
・チェーン、　　５４・・・着色槽用カバ６０・・・対
極、　　　６２・・・給電治具、６４・・・電源、　　
　　１０２・・・脱脂槽、１０４・・・湯洗槽、　　１
０６・・・酸洗槽、１０８・・・湯洗槽、　　１１０・
・・前処理装置、１１２．１１４　　・・・　Ｙ易　洗
イ曹　、１１６・・・乾燥器、 １１８・・・後処理装置、 １２０・・・ステンレス鋼帯（銅板）、１２２・・・シ
ールロール対、 １２４・・・ガイドロール、 １２６・・・電解槽シールロール対、 １２８・・・受皿、 １３０・・・色識別センサ １３２・・・制御コンピューター １３４・・・アンコイラ− １３６・・・着色ステンレス鋼帯（＃４板）、１３８・
・・保護シート、 ４０・・・巻取機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続通板される金属板を電解着色する連続着色装
   置であって、着色槽内の着色液に浸漬される複数の搬送
   ロールと、この搬送ロールの回転軸とこの搬送ロールを
   駆動するための前記着色槽外に配置される駆動源と、前
   記駆動源の駆動力を前記回転軸に伝達するための駆動力
   伝達手段と、前記着色槽内で前記回転軸を軸支し、かつ
   前記着色槽外で駆動源を支持するフレームとを有する搬
   送ユニットを備え、この搬送ユニットを前記着色槽内外
   に着脱可能に組み込むことを特徴とする連続着色装置。