JP2010174265A - フープ材のめっき装置、及びそれを用いたフープ材の連続めっき方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スリット間からの処理液の漏出を抑え、フープ材の表面に傷を生じさせることのないフープ材のめっき装置、及びそれを用いたフープ材の連続めっき方法を提供する。
【解決手段】出入口用スリットを有する処理槽１にフープ材５を搬入し、連続的に内セル２を通過させてめっき液に浸漬するようにした、フープ材のめっき装置において、前記内セル２の出入口用スリット３の近傍に、フープ材５の一面側と他面側とで一対になるロッドを複数セット配置して液漏出防止機構を構成し、前記ロッドは、ホルダー内に収納し、かつホルダーとフープ材５との位置調整可能な状態で、ホルダーの端部を内セル２に連接された支持板８に固定したことを特徴とするフープ材のめっき装置、及びフープ材の連続めっき方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、フープ材のめっき装置、及びそれを用いたフープ材の連続めっき方法に関し、より詳しくは、スリット間からの処理液の漏出を抑え、フープ材の表面に傷を生じさせることのないフープ材のめっき装置、及びそれを用いたフープ材の連続めっき方法に関する。

フープ材をめっき処理するめっき処理装置は、水洗、表面処理、めっき処理等の各工程に設置する槽（以下、処理槽と呼ぶ）の中を基材であるフープ材を搬送して連続的に処理する装置であり、処理槽の両端外壁には材料が通過するためのスリットが設けられている。該処理槽の内部には内セルが設置され、該内セル内は各処理液で満たされており、該内セルのほぼ中央をフープ材が通過して処理される。内セルには処理槽と同様に出入口にフープ材を通過させるためのスリットが設けられており、内セルのスリットとフープ材の隙間より処理液が漏出する構造をしている。

このような構造であるため、内セルより漏出する処理液は、フープ材面に沿って水平方向の外部に噴出することは避けられず、噴出する勢いが強いと次工程の処理槽内に処理液が持ち出されるという問題が生じる。こうした処理槽間の処理液の持ち出しは、液の濃度管理、廃液処理などに影響が大きいため防止策が必要である。

この処理液の漏出防止策として、例えば特表平９−５０５６３８号公報（特許文献１）では、処理槽の端壁に設けたフープ材を通過させるためのスリットに対応して垂直な向きでルーズに処理浴内に対を成して配置したローラー等をシールとして配置した処理液の漏出防止装置を備えた処理装置が提案されている。
ところが、このような装置の場合、液漏出を防止するシールが液圧によって左右されるので漏出の勢いが変動してしまうだけでなく、フープ材の流れ方向の処理槽出口側にいたっては、液圧がローラーの回転を妨げる働きとなり回転不良を起こすため、フープ材に摩擦による外傷が生じる危険性が高い。また、水圧によりフープ材を押さえ込むため、フープ材を搬送する為には水圧以上の力でフープ材を引っ張らなければならず、フープ材が薄いフィルム状の場合には、ワークの変形（伸び）が顕著に発生する。

また、特開２００４−２５６８５０号公報（特許文献２）では、処理液漏出防止のため合成樹脂のシートで保護されたブラシがフープ材と接触するようにした液漏れ防止装置が提案されている。この装置構造では、ブラシシールとフープ材基材の接触により、基材が摩擦され微細な傷が発生することを防止するために、ブラシシールの先端を覆う樹脂シートを設け、該樹脂シートの先端に基材を接触させることにより、処理液の漏出を防止している。しかしながら、基材は連続的に走行していることから、連続的に移動する基材に樹脂シートが接触すると、摩擦により微細な傷が発生するという問題がある。そして、傷が発生すると装置の操業を停止して、装置各部を点検・補修するとともに、基材の通過条件を見直すなどの作業が必要になって生産性を大幅に低下させてしまう。

そこで、本出願人は、フープ材の走行方向を変更するように、フープ材の一面側と他面側とにそれぞれ配置されている一対のテンションローラと、該テンションローラの両端側に設けられ、該テンションローラを回転可能に内セルに支持する軸受部材と、前記内セルの内壁に設けられ、前記テンションローラの外周面の一部を覆う内周面を有するガイド部材とを備えることで、前記テンションローラと、前記ガイド部材と、前記内セルの内壁により、前記処理液の漏出を防止することを提案した（特許文献３）。
これにより、めっき装置の各処理槽における内セルの入口および出口のスリットにおいて、走行するフープ材と回転するテンションローラとの接触がテンションを伴って密着するため、処理液の液漏れを従来よりも確実に防止することができ、めっき装置の各処理槽において、安定して優れたシール性能が発揮されるようになった。しかしながら、フープ材とテンションローラとの接触がテンションを伴って密着するため、フープ材に傷が発生する場合もあった。

このような状況下、めっき装置の各処理槽において、安定して優れたシール性能が発揮されるだけでなく、フープ材に傷が発生せず、生産性を向上できる連続めっき装置の出現が切望されていた。

特表平９−５０５６３８ 特開２００４−２５６８５０ 特開２００８−２６０９８８

本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、スリット間からの処理液の漏出を抑え、フープ材の表面に傷を生じさせることのないフープ材のめっき装置、及びそれを用いたフープ材の連続めっき方法を提供することにある。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ね、フープ材が通路する出入口用スリットを有する処理槽を用いた浸漬方式のめっき装置において、出入口用スリット部近傍に、フープ材を中心とする一対のロッドを複数組み配置することで、フープ材に対してロッドが平行になるようにし、かつ、浸漬槽の出入り口がフープ材にとって最適なスリット幅になるように、フープ材に対してロッド位置を正確に調整する位置調整機構を設けるようにした。そして、このロッド位置調整機構を用いることで、浸漬槽から漏出する液が、フープ材に対し精度良く配置されたロッドとの隙間を漏出するように調整すれば、その漏出液を介しロッドとフープ材とは絶えず非接触の状態でフープ材の搬送が可能となって、表面に傷等のダメージを発生させることがなくなることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の第１の発明によれば、出入口用スリットを有する処理槽にフープ材を搬入し、連続的に内セルを通過させてめっき液に浸漬するようにした、フープ材のめっき装置において、前記内セルの出入口用スリットの近傍に、フープ材の一面側と他面側とで一対になるロッドを複数セット配置して液漏出防止機構を構成し、前記ロッドは、ホルダー内に収納し、かつホルダーとフープ材との位置調整可能な状態で、ホルダーの端部を内セルに連接された支持板に固定したことを特徴とするフープ材のめっき装置が提供される。

また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、前記ロッドは、材質が耐蝕性ガラスであることを特徴とするフープ材のめっき装置が提供される。
また、本発明の第３の発明によれば、第１の発明において、前記ロッドの長さは、液漏出防止出入口内セル近傍が最も長く、内セルから遠ざかるに従って短くしたことを特徴とするフープ材のめっき装置が提供される。
また、本発明の第４の発明によれば、第１の発明において、前記ホルダーは、支持板に設けた位置調整用ネジによって、支持板とフープ材間をスライドすることを特徴とする請求項１に記載のフープ材のめっき装置が提供される。

一方、本発明の第５の発明によれば、第１〜４のいずれかの発明に係り、前記処理槽に出入口用スリットを有するめっき装置を用いたフープ材の連続めっき方法であって、予め、ロッドとフープ材との間隔が、内セルの出入口用スリットのスリット幅ｂに略一致するように、ホルダー位置を調整し、その後、処理槽の出入口用スリットを有する内セルにフープ材を連続的に通過してめっき液に浸漬することを特徴とするフープ材の連続めっき方法が提供される。

また、本発明の第６の発明によれば、第５の発明において、さらに、出入口用スリット及びめっきされたフープ材を観察し、ロッドとフープ材間からのめっき液の漏出量が多過ぎるか、フープ材に傷が発生した場合は、ロッドとフープ材との間隔を、０〜５ｍｍの範囲で調整することを特徴とするフープ材の連続めっき方法が提供される。

以上の様に、本発明によれば次のような顕著な効果を奏する。
（１）フープ材とロッドとの隙間には漏出液が絶えず介在している為、ロッドはフープ材に接触する事なく傷の発生を防止する事が実現できる。
（２）出入口スリットにフープ材を中心に１組の対となるロッドを適切な隙間を保持し複数セット配置するので、次工程への液の飛び移りがなくなる。

本発明のフープ材のめっき装置における処理槽内部の平面図である。 本発明のフープ材のめっき装置における処理槽内部の正面図及び縦断面図である。 図１におけるＡ部（液漏出防止機構）の詳細を示す平面図である。 四角堰のスリットから液が漏出する状態を示す説明図である。 本発明のフープ材のめっき装置において、スリットからめっき液が漏出する状態を示す説明図である。

以下、本発明のフープ材のめっき装置、及びそれを用いたフープ材の連続めっき方法について、図１〜３を用いて詳細に説明する。なお、フープ材とは、通常、プレス加工などにより肉薄で一定の幅を有するプリント基板のような部品を多数作製するための長尺の金属材料であるが、本発明においては、これに限定されず、めっきを必要とする金属製のテープ状基材を含むものとする。

１．フープ材のめっき装置
本発明のフープ材のめっき装置は、出入口用スリットを有する処理槽にフープ材を搬入し、連続的に内セルを通過させてめっき液に浸漬するようにした、フープ材のめっき装置において、前記内セルの出入口用スリットの近傍に、フープ材の一面側と他面側とで一対になるロッドを複数セット配置して液漏出防止機構を構成し、前記ロッドは、ホルダー内に収納し、かつホルダーとフープ材との位置調整可能な状態で、ホルダーの端部を内セルに連接された支持板に固定したことを特徴とする。

連続めっき装置は、一般に水洗、表面処理、めっき処理等を行う処理槽の中を基材が連続的に通過する装置であるが、図１に示すように、矩形の処理槽の両端外壁には材料が通過するためのスリット４が設けられている。めっき槽１の内部には内セル２が設置されており、該内セル２の内部には、めっき処理液が満たされており、該内セル２のほぼ中央をフープ材５が通過して処理される。内セル２には処理槽１と同様に出入口にフープ材５を通過させるためのスリット３が設けられており、内セル２のスリット３とフープ材５の隙間より処理液が漏出するように構成されている。

従来のめっき装置では、矩形の処理槽１と内セル２の両側面にはフープ材５が通過するためのスリット３，４が設けられているが、内セル２の出入り口スリット３の内側近傍には、フープ材５を中心とし１対となるロッド６が１組みだけ配置されている。しかしながら、ロッド６が１組みだけでは、前記したように、液漏れが十分に抑制できない。そのために、本発明のめっき装置では、フープ材５を中心とし１組で１対となるロッド６を複数セット配置している。

すなわち、ロッドの配置数は少なくとも２セット以上であり、本発明の目的を達するには図１、２のように３セットであることが好ましい。また、ロッドの配置間隔は、フープ材の大きさ、種類、めっき液量などによって異なるので規定しにくいが、フープ材の幅程度とされ、例えば、５０〜２００ｍｍの範囲、好ましくは８０〜１５０ｍｍの範囲とされる。ただし、内セルに最も近接したロッドは、５０ｍｍ以内、好ましくは３０ｍｍ以内であることが好ましい。この範囲内であれば、液漏れを十分に抑制することができる。

出入口用スリット部の近傍に複数セット配置されるロッドの長さは、同じでも構わないが、液漏出防止出入口内セル近傍が最も大きく、それから遠ざかるほどロッドの長さが短くなるようにすることが操作上好ましい。また、これにより、漏出する液は内セル２から遠いほど水位が低下する為、その高さに合わせロッド６及びホルダー７の長さを短くする事で、フープ材５とロッド６との隙間には漏出した液が絶えず介在するので、基材に傷が付き難くなる。

本発明において、前記ロッド６の材質は、めっき液に対して安定性があるものであれば特に制限されるわけではないが、コーニング社のパイレックス（登録商標）（商品名：ＰＹＲＥＸ（登録商標））として知られる耐蝕性ガラスであることが好ましい。このガラスは、ＳｉＯ_２とＢ_２Ｏ_３を混合したホウケイ酸ガラスの一種で、耐熱衝撃性にも優れている。ロッドの直径は、特に限定されないが、例えば５〜２０ｍｍ、好ましくは８〜１５ｍｍでよい。

図３は、図１のＡ部（液漏出防止機構）の詳細を示しており、ロッド６は、高さ及び幅が一回り大きいホルダー７内の一端に収納され、ロッド６の上部と下部がホルダー７の天板部と底部に軸支され回転自在にされている。そして、ホルダー７は、端部が内セルに連接された支持板８に固定されている。ホルダー７は、支持板８に設けた位置調整用ネジ９によって、支持板８とフープ材５間をスライドする。

ロッド６は、フープ材５に対し一定の隙間を正確に確保され、その為にロッド６とフープ材５との距離を平行に精度良く維持される必要がある。具体的には、ロッド６をホルダー７に精度良く挿入した状態で、そのホルダー７を凸状とし保持する支持板８に凹部を設け、凹凸のかみ合わせ構造とすることが好ましい。また、支持板８の凹部には上下及び中央の３箇所にメネジを有し、そのメネジには位置調整用ネジ９を設け、その調整用ネジ９を回す事により、凹凸のかみ合いに従いホルダー７をスライドさせる。これによりロッド６が収納されているホルダー７を任意に調整する事ができ、フープ材５に対しロッド６を平行となる位置にホルダー７が調整される。

ホルダー７の位置は、フープ材５に対しロッド６が平行に調整された段階で、固定する。具体的には、支持板８の凹部には上下及び中央に位置調整用メネジとは別の穴を配置し、その穴位置と重なり合う凸側のホルダー７にメネジを付帯して、固定用ネジ１０を用いフープ材５に対しロッド６が平行に調整された段階で、固定用ネジ１０を締めこむことにより、支持板８をホルダー７と固定用ネジ１０にて挟みこみ確実に固定する。
ホルダー７に精度良く挿入されたロッド６は、出入口用スリット部の近傍に複数セット配置されるために、フープ材５に対し従来よりも平行な状態を維持しながら、ホルダー７で確実に固定される事となる。

フープ材５とロッド６間に形成される平行な隙間に関しては、処理液の漏出を抑える観点から狭いほど有効では有るが、フープ材５が処理液を介さずにロッド６と接触する危険性が増大する。そこで最適な条件を見つける事が必要となる為、ロッド６とフープ材５との隙間を任意に０〜５ｍｍまで調整できる調整機構とすることが望ましい。なお、位置調整手段として簡便かつ確実なネジを例示したが、これに限定されず、バネ、磁石あるいは油圧や空気圧を利用することもできる。
これにより、フープ材の厚さや走行条件などが変わっても、本発明の装置によって安定的にめっき処理することが可能となる。

２．フープ材の連続めっき方法
本発明に係る連続めっき方法は、前記処理槽に出入口用スリットを有するめっき装置を用いたフープ材の連続めっき方法であって、予め、ロッドとフープ材との間隔が、内セルの出入口用スリットのスリット幅に略一致するように、ホルダー位置を調整し、その後、処理槽の出入口用スリットを有する内セルにフープ材を連続的に通過してめっき液に浸漬することを特徴とする。

すなわち、本発明においては、上記めっき装置を用い、まず、下記式（１）を用いて、内セルの出入口用スリットに固有のスリット幅ｂを決定し、フープ材５に対しロッド６が一定の隙間を正確に確保されるようにする。

（式中、Ｑ：めっき液の流量、ｃ：流量係数、ｂ：スリット幅、ｇ：重力加速度、Ｈ：内セルのスリット高さである）

具体的には、支持板８の凹部でその上下及び中央の３箇所に設けられた調整用ネジ９を回す事により、ホルダー７をスライドさせる。これにより、フープ材５に対しロッド６が平行となる位置にホルダー７が調整される。

こうしてホルダー位置を調整した後、処理槽の出入口用スリットを有する内セルにめっき液を供給しながら、フープ材を連続的に通過してめっき液に浸漬する。
めっき装置を稼動すると、図２（左図）のように、液吐出口２０から内セルに充満しためっき液が出入り口スリット３から漏出するが、内セルに近接したロッド６ａが隔壁となって漏出が一部抑えられるため、次のロッド６ｂではめっき液の水位が低下し、さらに次のロッド６ｃによって十分にめっき液の水位が低下して、液戻り口２１から排出される。
本発明では、このように内セル２から遠いほど水位が低下する為、その高さに合わせロッド６及びホルダー７の長さを短くする事で、フープ材５とロッド６との隙間には漏出した液が絶えず介在する事になり、フープ材への傷の発生を抑制できる。液戻り口２１から排出されためっき液は、その後、ゴミなどを除去し、あるいは成分を調整して再び液吐出口２０から内セルに供給される。

フープ材５とロッド６との平行な隙間に関しては、処理液の漏出を抑える観点から狭いほど有効では有るが、フープ材５が処理液を介さずにロッド６と接触することがある。本発明においては、さらに、めっきされたフープ材を観察し、傷が発生した場合は、ロッドとフープ材との間隔を、０〜５ｍｍの範囲で調整するようにする。このようにロッド６がフープ材５に対する隙間を任意に０〜５ｍｍまで調整する調整機構と、その位置調整されたロッド６を固定する固定機構を用いることで、フープ材の種類や厚さなどによらず、最適な条件でめっき処理する事が可能となる。

（実施例１）
本発明のめっき装置として、図１〜３のようにロッド６にφ１０ｍｍのパイレックス（登録商標）（コーニング社の商品名）ガラスを使用し、かつ内セル２出入口の近傍から順にガラスロッドの長さを短くし（セル近傍より４５０ｍｍ、３００ｍｍ、１５０ｍｍ）、またガラスロッド６を収容するホルダー７を製作した。ガラスロッド６は、フープ材５を中心とし１組の対となるユニットとして、出入口に合計６組配置した。
フープ材５とガラスロッド６との隙間は、四角堰の計算により決定し、使用するポンプ能力に基づき堰からの流出量を１００Ｌ／ｍｉｎとした。なお、Ｂ：全幅（２８６ｍｍ）、Ｈ：スリット高さ（４１０ｍｍ）、Ｄ：スリット下限高さ（３５ｍｍ）であり、また、堰の流量係数に関しては予め実験的に１．０８である事を確認している。
前記式（１）を用い、スリット幅ｂ（堰の幅）を求めた結果、２ｍｍとなった。
そこで、フープ材５を中心に１組の対となるガラスロッド６が、フープ材５に対し平行に２ｍｍとなる位置に調整用ボルト９にて調整し、次に固定用ネジ１０を用いガラスロッドを固定し試験を実施した。幅３００ｍｍ、厚さ１ｍｍのフープ材において４０００ｍめっき処理を行ったところ、フープ材に傷が発生する事はなかった。
処理槽間への液の持ち出しにおいても、次工程への液の飛び移りがなくなり、例えばめっき処理を行った後の水洗工程における廃水のＰＨ値は、水として処理できる基準内に収まっていた。このことは、処理槽間での処理液の持ち出しが無かったことを意味している。この結果、堰止めの能力を維持したままで傷の減少を見込めることが実証できた。

（実施例２）
実施例１において、フープ材を幅３００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのものに変更した以外は同様に行った。実施例１よりもロッドからのめっき液の漏出が増え過ぎたので、フープ材を中心に１組の対となるガラスロッドをフープ材に対し平行に１．８ｍｍの位置に調整用ボルトにて調整し直して、次に固定用ネジを用いガラスロッドを固定し、再び試験を実施した。ロッドからの漏出は減少し、フープ材に傷が発生する事はなかった。
処理槽間への液の持ち出しにおいても、次工程への液の飛び移りがなくなり、めっき処理を行った後の水洗工程における廃水のＰＨ値は水として処理できる基準内に収まっていた。

（従来例１）
フープ材を中心に１対となる樹脂製ロッドを１組設けた従来の装置を用いて、実施例１と同じフープ材（幅３００ｍｍ）を４０００ｍめっき処理した。
その結果、ローラーとフープ材の速度差によって生じる長傷と言われる線状の長い傷が所々見られた。

１．処理槽
２．内セル
３．内セルスリット
４．処理槽スリット
５．フープ材
６．ロッド
７．ホルダー
８．支持板
９．調整用ネジ
１０．固定用ネジ
Ｂ．内セル幅
ｂ．スリット幅（堰の幅）
Ｈ．スリット高さ
Ｄ．スリット下限高さ

Claims (6)

1. 出入口用スリットを有する処理槽にフープ材を搬入し、連続的に内セルを通過させてめっき液に浸漬するようにした、フープ材のめっき装置において、
   前記内セルの出入口用スリットの近傍に、フープ材の一面側と他面側とで一対になるロッドを複数セット配置して液漏出防止機構を構成し、前記ロッドは、ホルダー内に収納し、かつホルダーとフープ材との位置調整可能な状態で、ホルダーの端部を内セルに連接された支持板に固定したことを特徴とするフープ材のめっき装置。
2. 前記ロッドは、材質が耐蝕性ガラスであることを特徴とする請求項１に記載のフープ材のめっき装置。
3. 前記ロッドの長さは、液漏出防止出入口内セル近傍が最も長く、内セルから遠ざかるに従って短くしたことを特徴とする請求項１に記載のフープ材のめっき装置。
4. 前記ホルダーは、支持板に設けた位置調整用ネジによって、支持板とフープ材間をスライドすることを特徴とする請求項１に記載のフープ材のめっき装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の処理槽に出入口用スリットを有するめっき装置を用いたフープ材の連続めっき方法であって、
   予め、ロッドとフープ材との間隔が、内セルの出入口用スリットのスリット幅に略一致するように、ホルダー位置を調整し、その後、処理槽の出入口用スリットを有する内セルにフープ材を連続的に通過してめっき液に浸漬することを特徴とするフープ材の連続めっき方法。
6. さらに、出入口用スリット及びめっきされたフープ材を観察し、ロッドとフープ材間からのめっき液の漏出量が多いか、フープ材に傷が発生した場合は、ロッドとフープ材との間隔を、０〜５ｍｍの範囲で調整することを特徴とする請求項５に記載のフープ材の連続めっき方法。

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