JPH06146066A

JPH06146066A - 連続電解処理装置

Info

Publication number: JPH06146066A
Application number: JP32127692A
Authority: JP
Inventors: Hideharu Koga; 秀晴古賀; Masaki Abe; 雅樹阿部; Toyofumi Watanabe; 豊文渡辺
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1992-11-05
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【構成】金属ストリップ１の表面に連続的に電解処理
を施すための装置であって、連続的に移動する金属スト
リップ１の表面に接触する、所定速度で回転する陽極と
しての中空状のロール２と、ロール２とストリップ１と
の間に通電するための電源10とからなり、ロール２に
は、その長さ方向にわたる陽極部分３と、多数の噴出孔
５を有するロール長さ方向にわたる電解液噴出部分４と
が、ロール周方向に交互に複数列設けられており、ロー
ルの表面上には、非電導性のブラシ７が均一に取付けら
れており、ロール２の噴出孔５から噴出する電解液によ
って、ストリップ１の表面を電解処理する。【効果】ストリップの表面に高速且つ高電流密度で高
品質の電気めっき層が形成され、または、ストリップの
表面が高速且つ高効率で電解洗浄される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金属ストリップの少
なくとも１つの表面上に対する電気めっきまたは電解洗
浄等の電解処理を効率的に行うための連続電解処理装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属ストリップの少なくとも１つの表面
を連続的に電解処理するための装置として、次の連続電
解処理装置が知られている。 (1) 電解液を収容するための水平型電解槽と、前記電解
槽内を水平に移動中の金属ストリップと実質的に平行
に、前記電解槽内に配置された少なくとも１つの電極板
とからなる水平型連続電解処理装置。 (2) 電解液を収容するための垂直型電解槽と、前記電解
槽内を下方に次いで上方に向って垂直に移動中の金属ス
トリップを間に挟んで、その両側に実質的に平行に、前
記電解槽内に配置された電極板からなる垂直型連続電解
処理装置。 (3) 大径のコンダクターロールと、前記コンダクターロ
ールに沿って湾曲しながら移動する金属ストリップとを
間に挟んで、前記コンダクターロールの外側に所定間隔
をあけて湾曲して設けられた電極板と、前記電極板と前
記コンダクターロールとの間の間隙内に電解液を供給す
るための電解液供給機構とからなるラジアルセル型連続
電解処理装置。

【０００３】上述した従来の連続電解処理装置は、何れ
も、移動中の金属ストリップを陰極となしそして電極板
を陽極となし、金属ストリップと電極板との間に、電解
液を通って直流電流を通じることによって、金属ストリ
ップの表面を電解処理するものである。

【０００４】以下に、上述した連続電解処理装置におい
て、電解液として電気めっき液を使用し、金属製ストリ
ップの表面を電気めっきする場合の問題について述べ
る。一般に、電気めっき液を通って電流を通じる場合、
陰極と陽極との間の距離が大きいと、電気めっき液によ
る抵抗が大になって、電力コストが増大する問題が生ず
る。従って、可能な限り陰極と陽極との極間距離を小さ
くする必要がある。しかしながら、水平型連続電気めっ
き装置においては、水平型電気めっき槽内を移動する金
属ストリップがその重力によって撓むために、極間距離
を小さくすることは困難である。また、垂直型連続電気
めっき装置およびラジアルセル型連続電気めっき装置に
おいては、極間距離をある程度小さくすることも可能で
はあるが、それにも限界がある。

【０００５】そのために、水平型連続電気めっき装置に
おいては、例えば、水平型電気めっき槽内を移動する金
属ストリップに向けてその上方および下方からポンプに
よってめっき液の噴流を与え、その圧力によって金属ス
トリップの撓みを防止し、極間距離を短縮することが行
われている。

【０００６】近年、生産性を上げるために、電流密度を
高めることが大きな課題になっているが、電流密度を高
めると、上述した何れの形式の電気めっき装置において
も、陰極としての金属ストリップに対する金属陽イオン
の供給が十分に行われず、その結果、金属陽イオンの析
出が不充分になって、いわゆるめっき焼け現象が生じや
すくなり、且つ、電解効率も悪化する。そこで、このよ
うなめっき焼けを防止するために、電気めっき液を、金
属ストリップと陽極板との間に強制的に流動させて、金
属ストリップと電気めっき液との相対流速を高め、金属
イオンの供給を円滑に行わせることが行われている。

【０００７】上述した従来の連続電気めっき装置には、
次のような問題がある。 (1) 電気めっき槽内には、大量の電気めっき液が収容さ
れているから、前述した電気めっき液の噴流機構や電気
めっき液の管理機構が大型になり、従って、多額の設備
費および維持管理費が必要になる。 (2) 現状の噴流機構では、金属ストリップと電気めっき
液との相対流速に限界があるので、電流密度をある値以
上には高めることができない。また、金属ストリップの
幅方向および長さ方向に電気めっき液の流速分布が変化
するために、合金電気めっきのように、合金電気めっき
層の組成が電気めっき液の流速によって大きな影響を受
けるような場合には、均一な組成の合金電気めっき層を
形成することが非常に困難である。 (3) 陰極である金属ストリップと陽極との間には、ある
程度の距離を必要とするから、電気めっき液による抵抗
を小になし、電力コストを減少させるには限界がある。

【０００８】次に、前述した連続電解処理装置におい
て、電解液として電解洗浄液を使用し、金属製ストリッ
プの表面を電解洗浄する場合の問題について述べる。電
気めっきラインにおいて、金属ストリップに対し施され
る清浄処理は、電解槽内に酸またはアルカリの電解洗浄
液を入れ、その中を通る金属ストリップと電極板との間
に通電することにより電解洗浄を行い、次いで、ブラシ
を金属ストリップに接触させそして回転させ、機械的に
金属ストリップ上の不純物を除去することによって行わ
れる。

【０００９】上述した電解洗浄時の電解電流値は、電気
めっき時におけるめっき電流値と比較すると極めて小さ
いにもかかわらず、電解洗浄装置の大きさは、電気めっ
き装置の大きさとほとんど変わらず、しかも、電解洗浄
装置とは別個に、ブラシによる機械的研磨装置が必要に
なる。従って、金属ストリップに対し施される清浄処理
は、電気めっきライン中において非常に大きい部分を占
める結果、多額の設備費および維持管理費が必要にな
る。その他、陰極と陽極との極間距離が大きく電解洗浄
液による抵抗によって電力コストが増大する等の問題
は、電気めっき装置の場合と同様である。

【００１０】上述した問題を解決する手段として、特開
平2-182893号公報には、下記からなる電解処理装置（以
下、先行技術という）が開示されている。連続的に移動
する金属ストリップの少なくとも１つの表面に接触す
る、その表面に多数の表面処理用ペースト流出孔を有す
る、陽極としての少なくとも１つの中空状の金属ロール
と、前記金属ロールを回転させるための駆動機構と、前
記中空状の金属ロール内に表面処理用ペーストを供給す
るための表面処理用ペースト供給機構と、前記金属ロー
ルを被嵌し、前記流出口から流出する前記表面処理用ペ
ーストを含浸し、外周面に浸出させるための、前記金属
ストリップと接触する筒状のパッドと、前記パッドを前
記金属ロールと相対的に回転させるためのパッド駆動機
構と、前記金属ロールと前記金属ストリップとを前記表
面処理用ペーストを介して通電する通電機構とからなる
電解処理装置。

【００１１】上述した先行技術によれば、表面処理剤と
してペーストが使用され、この表面処理用ペーストが、
陽極としての中空状の金属ロールに設けられた流出口か
ら、筒状のパッドおよび金属ストリップの表面に供給さ
れ、金属ロールとパッドとが相対回転しながら、金属ロ
ールと金属ストリップとの間に、表面処理用ペーストを
介して通電され、これによって、金属ストリップの表面
が電解処理される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術に
は、次のような問題がある。先行技術においては、金属ロールを回転させるため
の金属ロール駆動機構、および、筒状のパッドを金属ロ
ールと相対的に回転させるためのパッド駆動機構の、２
つの駆動機構が必要である。その結果、装置全体が複雑
になり、電解処理用の金属ロールを複数個配置すること
が困難になる。

【００１３】陽極としての金属ロールは、使用に伴
って劣化するために交換する必要があるが、その場合、
金属ロール全体を交換しなければならないので、その作
業が容易ではなく、且つ、コストが上昇する。

【００１４】不溶性陽極として、最近多く使用され
ている、例えば、酸化イリジウムが被覆されたチタン電
極のような、金属上に貴金属酸化物が被覆された電極の
場合は、これをロール状に加工することが困難である。

【００１５】パッドは変形しやすいので、金属ロー
ルと相対的に回転する筒状パッドは、激しく摩耗する。
従って、筒状パッドを頻繁に交換しなければならず、そ
の作業が煩雑になり、且つ、コストが上昇する。

【００１６】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、装置全体が簡単で、電解処理用の金属ロール
を複数個配置することができ、陽極としての金属ロール
が、使用に伴って劣化した場合、金属ロール全体を交換
する必要がなく、不溶性陽極として、加工が困難な、金
属上に貴金属酸化物が被覆された電極も使用することが
可能であり、パッドのように変形によって頻繁に交換す
る部材も必要とせず、金属ストリップの少なくとも１つ
の表面上に、高速且つ高電流密度で高品質の電気めっき
皮膜を形成し、または、金属ストリップの少なくとも１
つの表面を、高速且つ高効率で電解洗浄することができ
る、連続電解処理装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
問題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、次の知
見を得た。即ち、連続的に移動する金属ストリップの少
なくとも１つの表面に接触する、その表面に多数の電解
液噴出孔を有する、陽極としての少なくとも１つの中空
状の金属ロールを、通電のためのその長さ方向にわたる
陽極部分と、多数の電解液噴出孔を有する同じくその長
さ方向にわたる電解液噴出部分とが、ロール周方向に交
互に複数列設けられた構造となし、そして、金属ロール
の全表面上に、非電導性のブラシを均一に取り付けれ
ば、陽極が劣化しても、金属ロール全体を交換する必要
がなく、不溶性陽極として、加工が困難な、金属上に貴
金属酸化物が被覆された陽極も使用することができ、パ
ッドのように変形によって頻繁に交換する部材も必要と
せず、金属ストリップの少なくとも１つの表面上に、高
速且つ高電流密度で高品質の電気めっき皮膜を形成し、
または、金属ストリップの少なくとも１つの表面を、高
速且つ高効率で電解洗浄することができる。

【００１８】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、この発明は、連続的に移動する金属スト
リップの少なくとも１つの表面に接触する、その表面に
多数の電解液噴出孔を有する、陽極としての少なくとも
１つの中空状の金属ロールと、前記金属ロールを、所定
速度で且つ制御自在に回転させるための駆動機構と、前
記中空状の金属ロール内に電解液を供給し、電解液を前
記噴出孔から前記金属ストリップの表面に噴出させるた
めの電解液供給機構と、前記陽極としての金属ロールと
前記金属ストリップとの間に、前記噴出する電解液を通
って通電するための電源とからなる、前記金属ストリッ
プに対し連続的に電解処理を施すための連続電解処理装
置において、前記陽極としての金属ロールには、通電の
ためのその長さ方向にわたる陽極部分と、多数の電解液
噴出孔を有する同じくその長さ方向にわたる電解液噴出
部分とが、ロール周方向に交互に複数列設けられてお
り、そして、前記金属ロールの全表面上には、非電導性
のブラシが均一に取り付けられており、前記電解液噴出
孔から噴出する電解液が、前記金属ストリップと前記金
属ロールとの間に、前記ブラシによって保持されるよう
になっていることに特徴を有するものである。

【００１９】

【作用】この発明において、連続的に移動する金属スト
リップの少なくとも１つの表面に接触する、その表面に
多数の電解液噴出孔を有する、陽極としての少なくとも
１つの中空状の金属ロールは、通電のためのその長さ方
向にわたる陽極部分と、多数の電解液噴出孔を有する同
じくその長さ方向にわたる電解液噴出部分とが、ロール
周方向に交互に設けられた構造となっており、そして、
金属ロールの全表面上に、非電導性のブラシを均一に取
り付けられている。

【００２０】従って、電解液噴出孔から噴出する電解液
が、金属ストリップと金属ロールとの間に、ブラシによ
って常に適量保持されるので、陽極としての金属ロール
と陰極である金属ストリップとの間の距離を極限まで短
縮することができる。その結果、電解液による電圧ロス
が抑えられ、電力コストを最小に低減することができ、
液切れによる通電不良が防止される。

【００２１】また、金属ロールの回転数を制御して、金
属ストリップと電解液との相対流速を制御することによ
り、限界電流密度が高められ、高電流密度での操業が可
能になる。これらによって、金属ストリップの少なくと
も１つの表面上に、高速且つ高電流密度で高品質の電気
めっき層を形成し、または、金属ストリップの少なくと
も１つの表面を、高速且つ高効率で電解洗浄することが
できる。

【００２２】更に、陽極が劣化した場合でも、金属ロー
ルの陽極部分のみを交換すればよく、陽極は細長い短冊
状であるから、加工が困難な、金属上に貴金属酸化物が
被覆された電極も使用することができ、パッドのように
変形によって頻繁に交換する部材も必要としない。

【００２３】図１はこの発明の装置の第１実施態様を示
す概略斜視図、図２はその概略側面図、図３は金属ロー
ルの拡大垂直断面図である。第１実施態様の装置は、実
質的に水平に移動する金属ストリップに対しめっき処理
が施される水平型電気めっき装置にこの発明の装置を適
用したものであって、図面に示すように、連続的に移動
する金属ストリップ１の少なくとも１つの表面に接触す
るように、陽極としての中空状の金属ロール２が設けら
れている。金属ロール２は、駆動機構８によって所定速
度で回転する。金属ロール２の回転速度は、駆動機構８
によって自在に制御することができる。

【００２４】陽極としての金属ロール２は、通電のため
のその長さ方向にわたる陽極部分３と、多数の電解液噴
出孔５を有する同じくその長さ方向にわたる電解液噴出
部分４とが、金属ロール２の周方向に交互に複数列設け
られている。陽極部分３は、金属ロール２の表面に設け
られた、陽極部分３とほぼ同じ幅および同じ長さの溝６
に着脱可能に嵌挿され、例えば、図示しないボルトによ
って固定されている。陽極部分３としては、例えば、チ
タンを基体としその表面が金属酸化物で被覆された、通
電により電極自身が溶解することのない不溶性陽極を使
用する。

【００２５】中空状の金属ロール２の陽極部分３および
電解液噴出部分４を含む全表面上には、非電導性のブラ
シ７が均一に取り付けられている。ブラシ７は、例え
ば、繊維製の基体の表面にブラシが植えつけられたもの
を金属ロール１の表面に被せてもよく、または、陽極部
分３および電解液噴出部分４の各々に直接ブラシを植え
つけたものでもよい。ブラシ７の材質は、例えばナイロ
ンのように、非電導性であって、金属ストリップ１に接
触してこれを傷つけることなく、且つ、摩耗しにくいも
のであることが必要である。

【００２６】中空状の金属ロール２には、その内部に電
解液を供給し、電解液を噴出孔５から金属ストリップ１
の表面に噴出させるための電解液供給機構９が接続され
ている。陽極としての金属ロール２と陰極としての金属
ストリップ１とは、噴出孔５から噴出する電解液を通っ
て通電するための電源10に導線11によって接続されてい
る。

【００２７】図２に示すように、中空状の金属ロール２
は、上方から適度の圧力をかけらて金属ストリップ１の
上面に接している。金属ストリップ１の下面に接するよ
うに金属ストリップ１の下方の、金属ロール２と対称の
位置には、サポートロール12が設けられている。従っ
て、金属ロール２とサポートロールと12によって、金属
ストリップ１は弛まないように水平に維持される。

【００２８】駆動機構８によって、中空状の金属ロール
２を所定速度で回転する。電解液供給機構９によって、
金属ロール２の内部に電気めっき液を供給する。その結
果、電気めっき液は、金属ロール２の電解液噴出部分４
に設けられた多数の噴出孔５から噴出する。噴出した電
気めっき液は、ブラシ７によって保持され、且つ、めっ
き液自体が粘性を有していることによって、金属ロール
２の表面上に、ほぼ一定の厚さの層を形成する。

【００２９】このように金属ロール２の表面に形成され
た電気めっき液の層13は、金属ロール２が金属ストリッ
プ１に接触したときに金属ストリップ１に移される。そ
して、電源10によって、金属ロール２と金属ストリップ
１との間に、電気めっき液を通って通電することによ
り、金属ストリップ１の表面上に電気めっき層が形成さ
れる。

【００３０】なお、金属ストリップ１との接触部におけ
る金属ロール２の押し付け力が強すぎると、通電部分に
おいて、めっき液の液切れによりスパークが発生する原
因となり、一方、金属ロール２の押し付け力が弱すぎる
と、電気めっき液と金属ストリップ１との相対流速が小
さくなって、限界電流密度も小さくなる。従って、金属
ロール２の押し付け力を、適切に調整することが必要で
ある。

【００３１】図４は、この発明の装置の第２実施態様を
示す概略正面図である。第２実施態様の装置は、実質的
に垂直に移動する金属ストリップに対しめっき処理が施
される垂直型電気めっき装置にこの発明の装置を適用し
た例である。図面に示すように、第２実施態様の装置
は、連続的に移動する金属ストリップ１を下方に向って
実質的に垂直に導き、そして、金属ストリップ１に通電
するための、装置入側に設けられた第１コンダクタロー
ル14と、下方に向って導かれた金属ストリップ１の移動
方向を上方に向って反転させるためのデフレクターロー
ル15と、デフレクターロール15によって反転した金属ス
トリップ１を上方に向って実質的に垂直に導き、そし
て、金属ストリップ１に通電するための、装置出側に設
けられた第２コンダクタロール16と、そして、第１コン
ダクタロール14とデフレクターロール15との間、およ
び、デフレクターロール15と第２コンダクタロール16と
の間において、各々実質的に垂直に移動する金属ストリ
ップ１を間に挟んでその両表面に接触するように設けら
れた、少なくとも１対の陽極としての中空状の金属ロー
ル２，２’とからなっている。

【００３２】第１コンダクタロール14とデフレクターロ
ール15との間を下方に向って実質的に垂直に移動し、そ
して、デフレクターロール15と第２コンダクタロール16
との間を上方に向って実質的に垂直に移動する金属スト
リップ１は、その両表面に接触するように設けられた少
なくとも１対の陽極としての中空状の金属ロール２，
２’によって、その両表面上に、上述したと同様に電気
めっき層が形成される。

【００３３】第２実施態様の装置によれば、装置全体が
垂直型であるから、小さなスペースによって、金属スト
リップ１の両表面上に電気めっき層を形成することがで
きる。そして、第１コンダクタロール14とデフレクター
ロール15との間、および、デフレクターロール15と第２
コンダクタロール16との間に配置される中空状の金属ロ
ール２，２’を、適切な数例えば６対以上に選定するこ
とにより、コンパクトな電気めっき設備により、極めて
効率的に電気めっき層を形成することができる。

【００３４】図５は、この発明の装置の第３実施態様を
示す概略正面図である。第３実施態様の装置は、大型の
コンダクターロールに沿って湾曲しながら移動する金属
ストリップに対しめっき処理が施されるラジアルセル型
電気めっき装置にこの発明の装置を適用した例である。
図面に示すように、第３実施態様の装置は、大径のコン
ダクターロール17と、コンダクターロール17に沿って湾
曲しながら移動する金属ストリップ１の表面上に接触す
るように、コンダクターロール17の外側に設けられた複
数個の陽極としての中空状の金属ロール２とからなって
いる。18は、コンダクターロール17への入側および出側
に設けられたデフレクターロールである。なお、図示の
例では、コンダクターロール17および金属ロール２は、
水平に移動する金属ストリップ１の移動ラインの上方に
設けられているが、これらを、上記移動ラインの下方に
設けてもよい。

【００３５】第３実施態様の装置によれば、装置がラジ
アルセル型であるから、１セル当たりのめっき部分の面
積を広くとることができ、従って、小さなスペースによ
って、金属ストリップ１の一方の表面上に連続的に電気
めっき層を形成することができる。そして、大径のコン
ダクターロール17に沿ってその外側に設けられた複数個
の金属ロール２を、適切な数例えば６個以上に選定する
ことにより、極めて効率的に電気めっき層を形成するこ
とができる。

【００３６】上述した各実施態様の装置において、中空
状の金属ロール２の、電解液噴出部分４に設けられた多
数の電解液噴出孔５の各々の直径を、0.5 〜15mmの範囲
内となし、そして、金属ロール２の全表面積に対する噴
出孔５の面積の総和を、５〜50% の範囲内とすることが
好ましい。

【００３７】電解液噴出孔５の各々の直径が0.5 mm未満
では、めっき液自体がある程度の粘性を有しているの
で、噴出孔５からめっき液が噴出しにくくなる結果、め
っき液の供給量即ち金属イオンが不足して、金属ストリ
ップ１の表面上に適切なめっきを行うことが困難になる
場合が生ずる。一方、電解液噴出孔５の各々の直径が15
mmを超えると、噴出孔５から噴出するめっき液が過剰に
なって、金属ロール２の表面に取り付けられたブラシ７
によるめっき液の保持が困難になる結果、金属ストリッ
プ１上のめっき液に部分的な枯渇や過剰が生じやすくな
り、電気めっき層が斑点状になって、めっき外観が著し
く劣化する場合が生ずる。

【００３８】中空状の金属ロール２の全表面積に対する
噴出孔５の合計面積が５% 未満では、電気めっき液の供
給量が不足し、金属ロール２の全周を電気めっき液によ
って覆うことができなくなる結果、通電不良が発生しや
すくなる。一方、金属ロール２の全表面積に対する噴出
孔５の合計面積が50% を超えると、これに伴って、金属
ロール２の全周に取り付けられてたブラシ７の面積の合
計が50% 未満になり、金属ロール２の表面に取り付けら
れたブラシ７によるめっき液の保持が困難になる結果、
金属ストリップ１上のめっき液に部分的な枯渇や過剰が
生じやすくなって、電気めっき層が斑点状になり、めっ
き外観が著しく劣化する場合が生ずる。

【００３９】図１に示した第１実施態様の水平型電気め
っき装置にこの発明の装置を適用した場合には、中空状
の金属ロール２の数は４個以上であることが好ましい。
即ち、金属ロール２の数が４個未満では、金属ロール２
の陽極部分３に金属ストリップ１が接したときと、電解
液噴出部分４に金属ストリップ１が接したときとの差が
顕著に現れるため、金属ストリップ１の長手方向にむら
が発生しやすくなる。これに対し、金属ロール２を４個
以上設置すれば、金属ロール１と金属ストリップ２とが
接する部分は、金属ロール２の回転および金属ストリッ
プ１の移動による、両者の相対速度が早いために、常に
等しい電解条件とみなすことができ、金属ストリップ１
の長手方向に均一に電気めっき層を形成することができ
る。

【００４０】中空状の金属ロール２の全表面上に取り付
けられた非電導性のブラシ７の各々の直径は0.5mm 以下
であり、その各々の長さは３mm以上であり、そして、各
ブラシ７間の間隔は２mm以下であることが好ましい。ブ
ラシ７の直径が0.5mm を超えると、陰極である金属スト
リップ１の表面との接触抵抗が大になる結果、金属スト
リップ１の表面に疵が発生しやすくなる。また、ブラシ
７の各々の長さが３mm未満では、陰極と陽極との極間距
離が小さくなる結果、連続的に移動する金属ストリップ
１に生ずる揺れや機械的振動等により、陰極と陽極とが
接触する場合が生じて、通電不良が発生したり、スパー
クによる疵によって金属ストリップの表面外観が劣化す
る場合が生ずる。また、各ブラシ７間の間隔が２mmを超
えると、ブラシ７により適量のめっき液を保持すること
が困難になる結果、金属ストリップ１上のめっき液に部
分的な枯渇や過剰が生じて、電気めっき層が斑点状にな
り、めっき外観が著しく劣化する場合が生ずる。

【００４１】中空状の金属ロール２の内部に供給される
電気めっき液に、電解反応を起こさず、電気めっき液に
可溶で且つ電気めっき液の電気化学反応を阻害しない有
機または無機の増粘剤を添加し、電気めっき液の動粘度
を1.8cSt以上に保つことが望ましい。

【００４２】即ち、電気めっき液の動粘度は、一般に1.
2 〜1.6cStであって低い。そのために、上述した各実施
態様の装置によって、金属ストリップに対し電気めっき
を施す場合に、中空状の金属ロール２の噴出孔５から噴
出した電気めっき液を、ブラシ７によっても、金属ロー
ル２の表面に均一に保持することができず、液切れによ
る通電不良のためにスパークが発生し、また、電気めっ
き層自体にも悪影響が生じて、金属ストリップの表面上
に美麗な外観の電気めっき層を形成することができない
場合が生ずる。

【００４３】そこで、電気めっき液に、電解反応を起こ
さず、電気めっき液に可溶で且つ電気めっき液の電気化
学反応を阻害しない有機または無機の増粘剤を添加し、
電気めっき液の動粘度を1.8cSt以上に保つようにすれ
ば、中空状の金属ロール２の噴出孔５から噴出した電気
めっき液を、ブラシ７によって、金属ロール２の表面に
均一に保持することができ、液切れによる通電不良のた
めにスパークや、めっき皮膜自体に悪影響が生ずるよう
なことがなく、金属ストリップの表面上に美麗な外観の
電気めっき層を形成することができる。

【００４４】有機増粘剤としては、例えば、メチルセル
ロース、エチルセルロース、ポリエチレングリコール等
が使用され、無機増粘剤としては、例えば、硫酸アルミ
ニウム、水ガラス等が使用される。１種類の増粘剤で
は、溶解度が超えるような場合には、互いに電気化学的
に安定な複数種の増粘剤を添加してもよい。

【００４５】次に、この発明の電解処理装置により、電
解液として電解洗浄液を使用し、金属製ストリップの表
面を電解洗浄する場合について述べる。即ち、図１に示
した第１実施態様の装置において、電解液供給機構９に
よって、陽極としての中空状の金属ロール２の内部に電
解洗浄液を供給する。その結果、電解洗浄液は、金属ロ
ール２の電解液噴出部分４に設けられた多数の噴出孔５
から噴出し、ブラシ７によって保持され、金属ストリッ
プ１の表面上に均一に移される。そして、電源10によっ
て、金属ロール2 と金属ストリップ1 との間に、電解洗
浄液を通って通電することにより、金属ストリップ１の
表面は電解洗浄される。

【００４６】このような電解洗浄は、図４に示した、こ
の発明の装置の第２実施態様の垂直型装置によっても行
うことができる。また、中空状の金属ロール２の、電解
液噴出部分４に設けられた多数の電解液噴出孔５の各々
の直径が0.5 〜15mmの範囲内であり、そして、金属ロー
ル２の全表面積に対する噴出孔５の合計面積が、５〜50
% の範囲内であることが好ましいこと、および、電解反
応を起こさず、前記電解洗浄液に可溶で且つ前記電解洗
浄液の電気化学反応を阻害しない、有機または無機の増
粘剤を、電解洗浄液中に添加して、洗浄液の動粘度を1.
8cSt以上に保つことが好ましいことは、前述した電気め
っきの場合と同様である。

【００４７】このように、金属ストリップの電解洗浄に
この発明の装置を使用すれば、従来の装置のように、電
解洗浄装置とは別個に、ブラシによる機械的研磨装置を
設ける必要なく、金属ストリップに対し、コンパクトな
装置によって、高速且つ高電流密度で電解洗浄を施すと
同時に研磨も施すことができる。

【００４８】

【実施例】次ぎに、この発明を、実施例により更に説明
する。（実施例１）図１に示した第１実施態様の水平型装置を
使用し、幅1,000mm 、厚さ0.6mm の冷延鋼板の一方の表
面上に、下記条件によって電気亜鉛めっき層を形成し、
表１に示す、この発明の装置による電気亜鉛めっき鋼板
の供試体（以下、本発明供試体という）No. １〜15を調
製した。 (1) 電気亜鉛めっき液成分組成：ZnSO₄・7H₂O：500 g/l 、 Na₂SO₄ ： 50 g/l 、 pH値：１、温度： 70 ℃。

【００４９】(2) 金属ロール寸法：直径200mm 、長さ1200mm、回転速度：120m.p.m（金属ストリップの移動方向と反対
方向に回転）陽極部分：Tiを基体としてその上に酸化イリジウムが被
覆された構造ブラシ：ナイロン製表１に、電解液噴出部分の噴出孔直径、噴出孔の合計面
積、ブラシの直径および長さ、ブラシ相互間の間隔、陽
極の個数、ならびに、電流密度を示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】上述のようにして調製された各供試体の電
気亜鉛めっき層の表面外観および電気めっき時の通電状
態を調べ、その結果を、表１に併せて示した。なお、表
面外観および通電状態の評価基準は下記の通りである。

【００５２】表面外観： ◎：めっき量が全体にわたり均一であって、めっき層に
すじ、むら、斑点等が生ぜず、表面外観が極めて美麗で
ある。 ○：めっき量がほぼ均一であって、めっき層に生じたす
じ、むら、斑点等が少なく、表面外観が良好である。 △：めっき量がやや不均一で、めっき層にすじ、むら、
斑点等の生じた部分があり、表面外観がやや不良であ
る。

【００５３】通電状態： ◎：極めて良好。 ○：良好。 △：スパークの発生する場合があり、やや不良。

【００５４】表１から明らかなように、噴出孔の合計面
積が50% 超の金属ロールを使用した供試体No. ３、ブラ
シの直径が0.5mm 超の金属ロールを使用した供試体No.
５、ブラシ間の間隔が2mm 超の金属ロールを使用した供
試体No. ９、および、噴出孔の直径が15mm超の金属ロー
ルを使用した供試体No. 15は、表面外観がやや不良であ
り、そして、ブラシ長さが３mm未満の金属ロールを使用
した供試体No. ７および噴出孔合計面積が５% 未満の金
属ロールを使用した供試体No. 11は、通電状態がやや不
良であったが、それ以外の供試体は、何れも、表面外観
および通電状態が共に優れていた。

【００５５】（実施例２）図４に示した第２実施態様の
垂直型装置を使用し、下記条件の金属ロールを使用し、
300A/dm²の電流密度で電気めっきしたほかは、実施例１
と同様の条件によって、冷延鋼板の両表面上に電気亜鉛
めっき層を形成し、表２に示す本発明供試体No.16 〜21
を調製した。

【００５６】金属ロール寸法：直径200mm 、長さ1200mm、回転速度：120m.p.m（金属ストリップの移動方向と反対
方向に回転）陽極部分：Tiを基体としてその上に酸化イリジウムが被
覆された構造陽極個数：８個ブラシ：ナイロン製電解液噴出孔の直径： 1.0mm、電解液噴出孔の合計面積： 60% 、ブラシの直径： 0.3mm、ブラシの長さ： 4.0mm、ブラシ相互間の間隔： 1.0mm。

【００５７】表２に、使用した金属ロールの個数、図１
に示した第１実施態様の水平型装置のライン長さを100%
としたときの、この装置の長さの割合、および、調製さ
れた各供試体の電気亜鉛めっき層の表面外観を示す。な
お、表面外観の評価基準は前述した通りである。

【００５８】

【表２】

【００５９】表２から明らかなように、供試体の表面外
観は何れも優れており、そして、金属ロールの個数を１
２個（６対）以上とした場合には、ラインの長さを、水
平型装置の場合に比べて短くすることができ、装置全体
をコンパクトにすることができた。

【００６０】（実施例３）図５に示した第３実施態様の
ラジアルセル型装置を使用し、実施例２と同一条件の金
属ロールを使用し、300A/dm²の電流密度で電気めっきし
たほかは、実施例１と同様の条件によって、冷延鋼板の
一方の表面上に電気亜鉛めっき層を形成し、表３に示す
本発明供試体No.22 〜27を調製した。

【００６１】表３に、使用した金属ロールの個数、図１
に示した第１実施態様の水平型装置のライン長さを100%
としたときの、この装置の長さの割合、および、調製さ
れた各供試体の電気亜鉛めっき層の表面外観を示す。な
お、表面外観の評価基準は前述した通りである。

【００６２】

【表３】

【００６３】表３から明らかなように、供試体の表面外
観は何れも優れており、そして、金属ロールの個数を６
個以上とした場合には、水平型装置の場合に比べてライ
ンの長さが短くなり、装置全体をコンパクトにすること
ができた。

【００６４】（実施例４）図１に示した第１実施態様の
水平型装置を使用し、下記増粘剤を含有する電気亜鉛め
っき液を使用したほかは、実施例１と同様の条件によ
り、表４に示す本発明供試体No.28 〜34を調製した。

【００６５】電気亜鉛めっき液成分組成： ZnSO₄・7H₂O ： 600 g/l 、 Na₂SO₄ ： 100 g/l 、 Al₂(SO₄)₃・18H₂O ：０〜300g/l（増粘剤）、 pH値：１、温度： 50 ℃。

【００６６】表４に、電気めっき液の動粘度(cSt) 、通
電状態および調製された各供試体の電気亜鉛めっき層の
表面外観および通電状態を示す。なお、表面外観および
通電状態の評価基準は、実施例１と同様である。

【００６７】表４から明らかなように、増粘剤を含有せ
ず、動粘度（cSt)が1.2 以下の電気めっき液を使用した
供試体No. 28および29は、通電時にスパークの発生する
場合が生じ、形成された電気めっき層の表面にむらが生
じてめっき外観がやや不良であり、また、増粘剤の含有
量が少なく、動粘度（cSt)が1.5 の電気めっき液を使用
した供試体No. 30も、めっき外観がやや不良であった。
これに対し、増粘剤を含有し、動粘度（cSt)が1.8 以上
である電気めっき液を使用した供試体No. 31〜34は、表
面外観および通電状態が共に優れていた。

【００６８】

【表４】

【００６９】（実施例５）図１に示した第１実施態様の
水平型装置を使用し、幅1,000mm 、厚さ0.6mm の冷延鋼
板を、電解洗浄液として硫酸またはオルソけい酸ソーダ
（40g/l)を使用し、下記条件によって電解洗浄し、表５
に示す、この発明の装置による電解洗浄された供試体N
o. 35〜39を調製した。

【００７０】金属ロール：寸法：直径200mm 、長さ1200mm、回転速度：120m.p.m（金属ストリップの移動方向と反対
方向に回転）陽極部分：Tiを基体としてその上に酸化イリジウムが被
覆された構造陽極個数：８個ブラシ：ナイロン製電解液噴出孔の直径： 1.0mm、電解液噴出孔の合計面積： 60%、ブラシの直径： 0.2mm、ブラシの長さ： 8.0mm、ブラシ相互間の間隔： 1.0mm。

【００７１】表５に、金属ストリップの移動速度、使用
した電解洗浄液、電解電流密度および電解洗浄効果を示
す。なお、電解洗浄効果の評価基準は、下記の通りであ
る。 ◎：ストリップの全面にわたり、スケール等の付着物を
均一に除去することができた。 ○：ストリップのほぼ全面にわたり、スケール等の付着
物を除去することができた。

【００７２】表５から明らかなように、供試体に対し、
何れも高速且つ高電流密度で電解洗浄を施すことができ
た。

【００７３】

【表５】

【００７４】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
装置全体が簡単で、電解処理用の金属ロールを複数個配
置することができ、陽極としての金属ロールが、使用に
伴って劣化した場合、金属ロール全体を交換する必要が
なく、不溶性陽極として、加工が困難な、貴金属上に金
属酸化物が被覆された電極も使用することが可能であ
り、パッドのように変形によって頻繁に交換する部材も
必要とせず、金属ストリップの少なくとも１つの表面上
に、高速且つ高電流密度で高品質の電気めっき皮膜を形
成し、または、金属ストリップの少なくとも１つの表面
を、高速且つ高効率で電解洗浄することができる、工業
上有用な効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の装置の第１実施態様を示す概略斜視
図である。

【図２】この発明の装置の第１実施態様を示す概略側面
図である。

【図３】この発明の装置に使用される金属ロールの拡大
垂直断面図である。

【図４】この発明の装置の第２実施態様を示す概略正面
図である。

【図５】この発明の装置の第３実施態様を示す概略正面
図である。

【符号の説明】

１金属ストリップ、２金属ロール、３陽極部分、４電解液噴出部分、５電解液噴出孔、６溝、７ブラシ、８駆動機構、９電解液供給機構、 10 電源、 11 導線、 12 サポートロール、 13 電気めっき層、 14 第１コンダクターロール、 15 デフレクターロール、 16 第２コンダクターロール、 17 コンダクターロール、 18 デフレクターロール。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続的に移動する金属ストリップの少な
くとも１つの表面に接触する、その表面に多数の電解液
噴出孔を有する、陽極としての少なくとも１つの中空状
の金属ロールと、前記金属ロールを所定速度で且つ制御
自在に回転させるための駆動機構と、前記中空状の金属
ロール内に電解液を供給し、電解液を前記噴出孔から前
記金属ストリップの表面に噴出させるための電解液供給
機構と、前記陽極としての金属ロールと前記金属ストリ
ップとの間に、前記噴出する電解液を通って通電するた
めの電源とからなる、前記金属ストリップに対し連続的
に電解処理を施すための連続電解処理装置において、前記陽極としての金属ロールには、通電のためのその長
さ方向にわたる陽極部分と、多数の電解液噴出孔を有す
る同じくその長さ方向にわたる電解液噴出部分とが、ロ
ール周方向に交互に複数列設けられており、そして、前
記金属ロールの全表面上には、非電導性のブラシが均一
に取り付けられており、前記電解液噴出孔から噴出する
電解液が、前記金属ストリップと前記金属ロールとの間
に、前記ブラシによって保持されるようになっているこ
とを特徴とする連続電解処理装置。
【請求項２】前記電気めっき処理が、実質的に水平に
移動する金属ストリップに対して施される水平型電気め
っき装置によって行われ、前記実質的に水平に移動する
金属ストリップの一方の表面に接触するように前記陽極
としての中空状の金属ロールが設けられている、請求項
１記載の装置。
【請求項３】前記電気めっき処理が、実質的に垂直に
移動する金属ストリップに対して施される垂直型電気め
っき装置によって行われ、前記実質的に垂直に移動する
金属ストリップを間に挟んで、その両表面に接触するよ
うに前記陽極としての中空状の金属ロールが設けられて
いる、請求項１記載の装置。
【請求項４】前記電気めっき処理が、その移動通路中
に設けられた大径のコンダクターロールに沿って湾曲し
ながら移動する金属ストリップに対して施されるラジア
ルセル型電気めっき装置によって行われ、前記湾曲しな
がら移動する金属ストリップの一方の表面に接触するよ
うに前記陽極としての中空状の金属ロールが設けられて
いる、請求項１記載の装置。
【請求項５】前記中空状の金属ロールの、前記電解液
噴出部分に設けられた多数の電解液噴出孔の各々の直径
が0.5 〜15mmの範囲内であり、そして、前記金属ロール
の全表面積に対する前記噴出孔の合計面積が、５〜50%
の範囲内である、請求項１から４の何れか１つに記載の
装置。
【請求項６】前記中空状の金属ロールの全表面上に取
り付けられた非電導性のブラシの各々の直径が0.5mm 以
下であり、その各々の長さが３mm以上であり、そして、
各ブラシ間の間隔が２mm以下である、請求項１から４の
何れか１つに記載の装置。
【請求項７】電解反応を起こさず、前記電気めっき液
に可溶で且つ前記電気めっき液の電気化学反応を阻害し
ない、有機または無機の増粘剤が、前記めっき液中に添
加されており、かくして、前記めっき液の動粘度が1.8c
St以上である、請求項１から４の何れか１つに記載の装
置。