JPS63199900A - 電気めつき装置 - 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〉 本発明は可溶性陽極をコンパクト化し、かつ可溶性陽極
内にめっき用金属粒を自動的に補給できるようにした電
気めっき装置に関する。

〈従来技術およびその問題点〉 従来、電気めっきを行なう方法として、めっき用金属を
陽極とし、被めっき材を陰極として、電解液中で通電し
、陽極を電気化学的に溶解して、めっき液中にめっき金
属イオンを補給しながら被めっき材にめっきを行なう方
法がある。このようなめっき方式に使用される陽極を一
般に可溶性陽極と称している。

可溶性陽極としては、インゴット状または板状に加工さ
れためっき用金属を使用する方式と、めっき用金属粒（
形状は、粒状、チップ状など種々あるが、ここでは総称
して金属粒と称する）を陽極バスケットの中に充填して
使用する方式とがある。

本発明は、めっき用金属粒を陽極バスケットの中に供給
する方法をとるめっき装置に関するものであり、これに
関する従来のめっき技術として、ラジアル型のめっき装
置により銅帯にめっきを行なう場合を例にとって、第４
．５図を用いて説明を行なう。

第４図において、鋼帯１は、通電ロール（陰極）２と、
ターンロール３に巻掛けられて、図中へ方向に搬送され
る。

ターンロール３の略下半部外周面よりわずかに離隔対向
して、該ロール３とほぼ同幅の１対の陽極４０，４０°
が配設されていて、該陽極４０゜４０°はタンク（めっ
き槽）６内に貯蔵されためっき液１７中に浸漬されてい
る。該めっき液１７は、タンク６とめっき液循環用タン
クとの間をポンプ（共に図示せず）を介して循環されて
いる。

ここで陽極４０，４０°は全く同一構造なので、以下陽
極４０についてのみ説明する。陽極４０は、陽極バスケ
ット４１内にめっき用金属粒５を充填して成り、陽極バ
スケット４１は、前記ターンロール３対向側（内側）全
面がめつき金属イオンの通過を可能とした多孔性部材４
１ａにて形成され、外側全面が金属イオンの通過不可能
とする平板状の枠部材４１ｂにて形成されていて、該バ
スケットの上端に陽極端子１８が配設されている。

そして、陽極バスケット４１の上端（開口端）に配設さ
れた２本のパイプ１，９．１９（第５図参照）からめっ
き用金属粒５を該バスケット４１内に供給し、この金属
粒５が多孔性部材４１ａの多数の孔からめっき液１７中
へ溶解して、金属イオンの補給をするようになっている
。

このように陽極バスケット４１の幅方向２カ所の上方か
らパイプ１９．１９を介してめっき用金属粒５を供給す
ると、該金属バスケット４１内におけるめっき用金属粒
５の幅方向の堆積分布は第５図中実線で示すようなＭ型
の堆積分布Ｍｌ　となる。

ここで、Ｌｌをめっき液１７の液面とし、鋼帯１の板幅
をｄｌとし、この幅ｄ１に対応するめっき用金属粒５が
めつき液面Ｌ１から出ている部分の幅をｄ２　、　ｄ４
　、まためっき液面Ｌｌ下の部分の幅をｄ３とすると、
ターンロール３にて搬送される鋼帯１の幅方向の被めっ
き時間は、幅ｄ２゜６４部に比べ幅６３部の方が短くな
ることから、幅６３部のめっき目付量は幅ｄ２．ｄ４部
のそれよりも少なくなる。

従って、鋼帯１の幅方向の被めっき時間を均一にするた
めには、陽極バスケット４１内の前記鋼帯１対向部分に
、すなわち鋼帯１の板幅ｄｉ全幅対向部分に、めっき用
金属粒５をめっき液面Ｌ１から露出するまで供給しなけ
ればならない。すなわち第５図中において、一点鎖線で
示す堆積分布Ｍ２以りのレベルまでめっき用金属粒５を
供給する必要がある。ここで堆積分布Ｍ２以上に供給す
る必要があるという理由は、めっきにより消耗するめフ
き用金属粒５を自動的に補充する量を貯えておくためで
ある。

このように堆積分布Ｍ２を満足するためには、めっき用
金属粒５の堆積分布の上端はめっき液面Ｌ１から高さｈ
ｔ　と相当高くなり、それだけ陽極バスケットが嵩高に
なるので設備が大型化する。

さらに、陽極バスケットがめつき液面し１から出る部分
の高さがｈｔ　と高くなると、当然のことながら通電ロ
ールの設置位置もその分高くなる。

そうするとめっき中に銅帯１内を流れる電流の通電長さ
が長くなり、電力ロスおよび銅帯の電気抵抗値の増大に
よる発熱を生じる等の問題があっ、た。さらに、パイプ
１９を介して、金属粒の堆積分布Ｍ２を達成するように
、金属粒を補給することが正確にできないために、堆積
分布Ｍ１の状態になることもあり、銅帯巾方向の目付は
量分布を均一にすることが困難であった。

これは、被めっき材として種々の板巾の板を連続的に処
理するために、陽極内巾方向の金属粒の消費量を時々刻
々計算し、陽極内巾方向の金属粒の堆積分布を予測する
ことが非常に困難であることと、この堆積分布をＭ２の
堆積分布にするための金属粒の供給量を制御することが
困難であるためである。しかも、金属粒を供給した結果
としての堆積分布を検出することが困難であることによ
る。

即ち、連続的に銅帯にめっきを行う場合において、自動
的に金属粒を供給し、しかも堆積分布をＭ２になるよう
に制御することが困難である。

このため被めっき材（鋼帯）の巾方向の目付は量分布を
均一にできない。

（１）従来技術で目付は量分布の均一化対策を取ろうと
すると陽極が大型化し設備費が増大する。

（２）従来技術で目付は量分布の均一化対策を取ろうと
すると、めっき電力ロスおよび銅帯内の発熱増加に伴な
うめっき品質の劣化をもたらす。

（３）従来技術で銅帯に連続的にめっきを行なおうとし
ても、陽極への金属粒の供給および、陽極内での金属粒
の堆積分布を、自動制御することが困難で目付は量分布
の均一化対策が取られない。

〈発明の目的〉 本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
陽極バスケットをコンパクトにし、しかも被めっき材の
板幅方向の被めっき時間を容易に一定化でき、もってめ
っき目付量を均一化することができるめっき用金属粒の
自動供給が可能なめっき装置を提供することを目的とす
る。

〈発明の構成〉 本発明によれば、めっき用金属粒を充填した陽極と被め
っき材との間でめっきを行なう電気めっき装置であって
、前記陽極の上端部にめっき用金属イオンの通過を許さ
ないダミーアノード部を設けると共に、該ダミーアノー
ド部の少なくとも一端にめっき用金属粒供給手段を有す
る筒状ガイドを連通配設し、このめっき用金属粒供給手
段から供給されためっき用金属粒を、前記筒状ガイドを
経て前記ダミーアノード部に供給する押込み手段を設け
、前記ダミーアノード部のめっき用金属粒が不足してい
る時には、前記めっき用金属粒供給手段から供給される
めっき用金属粒を前記押込み手段により前記ダミーアノ
ード部に供給し、前記ダミーアノード部にめっき用金属
粒が充足している時には、首記押込み手段による前記ダ
ミーアノード部へのめっき用金属粒の供給を停止するよ
う制御する制御装置を設けたことを特徴とする電気めっ
き装置が提供される。

以下本発明の好適実施例について、添付図面に基づいて
説明する。

第１および第２図に示すように銅帯（被めっき材）１は
通電ロール（陰極）２と、ターンロール３に巻掛けられ
て、図中六方向に搬送される。

ターンロール３の略下半部外周面よりわずかに離隔対向
して、該ロール３とほぼ同幅の１対の陽極４．４°が配
設されていて、これら陽極４゜４°はタンク（めっきＮ
り６内に貯蔵されためっき液１７中に浸漬されている。

該め）き液１７はタンク６とめっき液循環用タンクとの
間をポンプ（共に図示せず）を介して循環されている。

ここで陽極４．４°は全く同一構造なので、以下陽極４
について゛のみ説明する。

陽極４は陽極バスケット４ｄ内にめっき用金属粒５を充
填して成る。この陽極バスケット４ｄは第１．２図に示
すように、外側全面は平板状で絶縁部材の枠部材４ｂに
て形成され、内側すなわち銅帯１対向面は、めっき金属
イオンの通過を可能とした多孔性部材４ａにて形成され
た有効アノード部Ｈと、該有効アノード部Ｈの上部に位
置し前記絶縁性を存する枠部材４ｂにて一体に形成され
、かつめっき金属イオンの通過不可能とするダミーアノ
ード部Ｇとを構成している。これら多孔性部材４ａと枠
部材４ｂとは図示しないボルトにてボルト締めされてい
る。

ダミーアノード部Ｇの両端にはめっき用金属粒５を陽極
バスケット４内に供給するめっき用金属粒送り装置２０
，２０が連設されている。このめフき用金属粒送り装置
２０．２０は以下のように構成されている。

すなわち、ダミーアノード部Ｇの両端には筒状ガイド８
．８が延設されており、このガイド８゜８内にはプラン
ジャ（押込手段）９．９が進退自在に嵌挿し得るように
なっている。該プランジャ９．９にはブラケット１０．
１０が設置されており、ビン１１．１１を介して、プラ
ンジャ９．９に往復運動を与えるシリンダ１３．１３の
クレビス１２．１２に連結されている。シリンダ１３゜
１３は、架橋１６．１６に固定されたブラケット１５．
１５に軸１４．１４を介して支持されている。

前記ガイド８．８の途中所定箇所は、めっき用金属粒５
を供給するためのめっき用金属粒供給手段の供給配管７
，７の供給ロアａ、７ａと連通開口しており、プランジ
ャ９．９が後退した位置でめっき用金属粒５がガイド８
，８に供給され、プランジャ９，９が前進することによ
ってこれらめっき用金属粒５がダミーアノード部Ｇ内に
押込まれるように構成されている。

めっき用金属粒供給手段は、めっき用金属粒５を貯蔵す
るためのホッパー２１とこれに連通ずる金属粒切出し装
置２４と、金属粒切出し装置２４からの金属粒５をガイ
ド８に案内する供給配管７と、ダミーアノード部Ｇ中の
めつき用金属粒５の不足または充足状態を検出する検出
器２６と、検出器２６の検出信号により金属粒切出し装
置２４を作動させる制御機構２３とから構成される。

ホッパー２１内のめつき用金属粒５は制御装置２３の指
令による金属粒切出し装置２４の開閉によって、供給配
管７を経て供給ロアａに供給される。

ダミーアノード部Ｇ中のめっき用金属粒５の不足または
充足状態の検出はいかなる方法であってもよく、光電管
等を用いる電気的手段であってもよいが、以下に説明す
るプランジャ９の押込み限界を検出する機械的方法が好
ましい。

押込み限界とはプランジャ９が完全に伸長した位置に達
した状態を意味し、ダミーアノード部Ｇの両端の筒状ガ
イド８．８内に嵌挿された両側のプランジャ９．９が完
全に伸長した位置である。

プランジャ９の押込みの限界を検出する場合は、プラン
ジャ９の動きは図示しないタイマー等により所定の時間
間隔で往復運動を繰り返すようセットする。

また、プランジャ９の押込みの限界を検出する検出器２
６をめらき用金属粒送り装置２０の近傍の適切位置に設
ける。検出器２６は、制御機構２３を介して金属粒切出
し装置２４と電気的に接続する。制御機構２３は、検出
器２６のプランジャ９の押込み限界検出信号によって金
属粒切出し装置２４を０Ｎ−ＯＦＦする。

検出器２６はプランジャの位置検出ができるものであれ
ばいかなるものでもよい。プランジャ９のシリンダ１３
のピストンの位置を近接スイッチで電気的に検出しても
よいし、プランジャ９自身の動きを機械的リミットで検
出してもよい。

なお、ダミーアノード部Ｇは、枠部材４ｂにて一体構成
するようにしたが、これに限られることなく、金属イオ
ンを通過させない部材であれば別途製作して組合わせる
ようにしてもよい。

陽極４への給電は枠部材４ｂに設置された陽極端子１８
．１８から行なう。

く作用〉 上記本発明の１実施例の構成のめつき用金属粒送り装置
２０の作用について第３図を用いて述べる。

第３ａ図は、連続的にめっきを行う結果として、陽極の
山中央部のめつき用金属粒５が溶解し、その分布状態が
凹型になった状態を示している。この状態でプランジャ
９を押込むと第３ｂ図に示すように、プランジャ９の押
込み限界までプランジャ９を押込むことができる。位置
センサー等の検出器２６でプランジャ９の押込み限界か
否かを判定する。

即ち第３ｂ図の状態でプランジャ９が押込み限界まで押
込まれたことが検出器２６で検出されると第３ｃ図に示
すように、プランジャ９は後退限まで移動し、その後、
第２図に示しためっき用金属粒の切出し装置２４に制御
機構２３から指令が行き、該切出し装置２４より金属粒
５が切出されて、供給配管７を介して、供給ロアａから
、ガイド８へ金属粒が補給される。

ガイド８への金属粒の補給が完了すると、第３ｄ図のよ
うにプランジャ９は、金属粒５をダミーアノード部Ｇへ
押込む。その結果第３ｄ図中に示される部分Ｊに金属粒
が充填される。この時、プランジャ９を押込み限界まで
押込むことができる場合は、ダミーアノード部Ｇへの充
填は未完の状態にあり、再びプランジャ９を後退させて
（第３ｃ図の状態）、萌述の手順にて、金属粒５を補給
する。これらの第３Ｃ図→第３ｄ図→第３ｃ図→第３ｄ
図の一連の動作はプランジャ９の押込み限界を検出器２
６で検出することにより行われる。

以上の金属粒の補給動作を連続すると第３ｅ図の状態に
なり、これ以降はプランジャ９押込み限界まで押込むこ
とは不可能となり、検出器２６はＯＦＦとなる。一定時
間後ブランジャ９は第３ａ図の状態にもどるが、検出器
２６はＯＦＦのままで金属粒の補給動作は停止する。

これらの動作の停止は、プランジャ９の押込み限界をプ
ランジャ９の往復運動毎に自動検出しているので自動的
に行われる。

金属粒の補給が停止してしばらくするとめっきが進み、
陽極であるめっき用金属粒５が消費され、再び第３ａに
示すような、金属粒の分布となる。プランジャ９の押込
みタイミングは、タイマー等により、時間間隔をセット
しであるのでプランジャ９を押込で、押込み限界まで行
かなければ、所定のタイマーセット時間後に再度、プラ
ンジャ９を押込で、押込み限界か否か、即ち補給すべき
か否かを判断する。

プランジャ９が押込み限界まで押込み可能であると、再
び第３ｂ図の状態となり、検出器２６がＯＮになり、第
３ｃ図のプランジャ９位置で、金属粒切出し装置２４よ
り金属粒５が切出される。

即ち以Ｆの動作により本発明装置は有効アノード部Ｈに
は、常にめっき用金属粒が充填された状態となるため、
被めっき材（鋼帯１）の板巾方向のめっき時間も均一に
なり、従って板１】方向の目付は晴分布も均一化できる
。

本発明の他の利点は、金属粒５の供給がプランジャ９押
込みによるため、陽極の寸法（ダミーアノード部Ｇ）を
従来に比べて大幅に短縮できるため、第１図に示す通電
ロール２の位置を陽極に近かずけることが可能で、陽極
の設備費はもとよりめっき電力費を大幅に低減できる。

さらに、銅帯内の発熱も大幅に減少するため、めっき品
質の保証も充分にできる。

金属粒の補給は、単純なシーケンスにて、自動的に制御
され、しかも金属粒の充填が確実にできるため、従来技
術では、不可能だフた金属粒の自動補給が可能となる。

以上述べた実施例は、ダミーアノード部Ｇの両端にプラ
ンジャ９等による金属粒送り装置２０を設けた場合を示
すが、ダミアノード部Ｇの片端に金属粒送り装置２０を
設けた場合でも、面述の機能を達成できることは言うま
でもない。

〈発明の効果〉 本発明のめっき装置は、めっき用金属粒供給装置の自動
化により以下の効果がある。

１、被めワき材（銅帯）の巾方向の目付け１４分布の均
一化か達成できる。

２、めっき電力コストの低減できる。

３、被めっき材（鋼帯）内部の発熱を押さえることがで
き、めっき製品の品質が向−トする。

４、陽極の設備費を低減できる。

５、簡屯なシーケンスで、金属粒の自動補給が実現でき
るので電力、計装品の費用を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した７「気めっき装置の縦断面図
である。 第２図は第１図のＩＩ　−ｎ線に沿う図である。 第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図、第３ｄ図および第３ｅ
図は本発明の詳細な説明する線図である。 第４図は従来例を示す部分断面側面図である。 第５図は従来例における被めっき鋼帯のめっき時間、め
っき液面およびめっき用金属粒の堆積状　　　況との関
係を表わした説明図である。 符号の説明 １・・・被めっき材（銅帯）、２−・通電ロール、３・
・・ターンローン、 ４．４’　、４０．４０’　−・・陽極、４ａ、４１ａ
・・・多孔性部材、 ４ｂ、４１ｂ−一粋部材、 ４ｄ、４１−一陽極バスケット、 ５・・・めっき用金届粒、 ６・・・めっき槽（タンク）、７・・・供給配管、８・
・・筒状ガイド、 ９・・・プランジャ（押込み手段）、 １０．１５・・・ブラケット、１１−・ピン、１２−・
・クレビス、１３−・・シリンダ１４・・・軸、１６−
・・架構、１７−・・めっき液、１８・−陽極端子、１
９−・・パイプ、２１−・・ホッパー、２３−・・制御
機構、２４−・・金属粒切出し装置、２６−・・検出器
、３１−・・モータ、３２・・・スクリュ軸、３２ａ、
３２ｂ・−スクリュ歯、 ２０．３０−・・金属粒送り装置、 Ｇ・・・ダミーアノード部、 Ｈ・・・有効アノード部、 Ｊ・・・部分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）めっき用金属粒を充填した陽極と被めっき材との
   間でめっきを行なう電気めっき装置であって、前記陽極
   の上端部にめっき用金属イオンの通過を許さないダミー
   アノード部を設けると共に、該ダミーアノード部の少な
   くとも一端にめっき用金属粒供給手段を有する筒状ガイ
   ドを連通配設し、このめっき用金属粒供給手段から供給
   されためっき用金属粒を、前記筒状ガイドを経て前記ダ
   ミーアノード部に供給する押込み手段を設け、前記ダミ
   ーアノード部のめっき用金属粒が不足している時には、
   前記めっき用金属粒供給手段から供給されるめっき用金
   属粒を前記押込み手段により前記ダミーアノード部に供
   給し、前記ダミーアノード部にめっき用金属粒が充足し
   ている時には、前記押込み手段による前記ダミーアノー
   ド部へのめっき用金属粒の供給を停止するよう制御する
   制御装置を設けたことを特徴とする電気めっき装置。