JP3374159B2 - 電気メッキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解液を吐出する
陽極を具備する電気メッキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気メッキ装置には、陰極となる金属板
を鉛直に案内し、陽極をその鉛直面に対面するよう設
け、陽極から金属板に向けて電解液を吐出しつつ通電し
て金属板表面にメッキを施すものがある。このような装
置は、例えばDE−PS3209451に示されている。

【０００３】これは、絶縁材料製のケーシングの一面に
陽極を設け、その中央に、ケーシング内部から陽極の中
央を通って金属板に抜ける縦型のスリットを設けたもの
であり、このスリットから金属板に向けて電解液を吐出
し、陽極と金属板との間を電解液で充たそうとするもの
である。しかしながら、この縦型スリットから吐出され
る電解液だけで陽極と金属板との間に気泡が入らないよ
うにすることは困難であり、部分的にメッキされない領
域ができたり、メッキ層が薄い領域ができてしまうとい
う問題があった。

【０００４】この問題は、縦型スリットから電解液を高
圧で吐出し、金属板と陽極の問に供給される電解液量を
増加させることによって防げるが、この場合、金属板の
中央は陽極とは反対側に押圧され、反対に、金属板の両
側縁は、陽極と金属板との間から溢れ出る電解液流によ
り、陽極側に引き寄せられ、金属板は横断面円弧状に大
きく撓み、金属板の表面に均一な厚さのメッキ層を設け
ることはできない。

【０００５】このため、従来は、金属板の張力を調整す
る装置を用い、その張力を上げ、金属板をできるだけ平
らに保持するようにしていたが、コストが高くなるとい
う問題があった。さらに、このような張力詣整装置を使
用して、幅1500mmの金属板にメッキを施した場合でも、
メッキ層の厚さの偏差は±10％以上であり、均一なメッ
キを施すことはできないという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、鉛直な金属板に向けて陽極から電解液を吐出し
てメッキを施す電気メッキ装置において、低コストで金
属板に均一にメッキを施し得るようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、陽極に、
鉛直な金属板に向けて所定の強さで電解液を吐出し得る
縦型スリットと、その縦型スリットの周囲に、金属板に
向けて、縦型スリットよりも弱い強さで電解液を吐出し
得る吐出口を設け、陽極と金属板との間に気泡が入らな
いようにすることによって達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明を詳細
に説明する。図1は本発明に係る電気メッキ装置の第一
実施例の主要構成を示す説明図、図2は図1に示したケー
シングの金属板側から見た平面図、図3は図2のA−A断面
図、図4は図2のB−B断面図、図5は図4に示したC−C断面
図、図6は本発明に係る電気メッキ装置の第二実施例の
主要構成を示す説明図、図7は図6に示したケーシングの
金属板側から見た平面図、図8は本発明に係る電気メッ
キ装置の第三実施例に用いられるケーシングの金属板側
から見た平面図である。

【０００９】まず、図1及び図2について説明する。図
中、10、11は通電ローラー（陰極）、2は案内ローラ
ー、3は金属板、40〜43はケーシング、50〜52は陽極で
ある。通電ローラー10、11は、所定間隙を介して同じ高
さで水平に回転自在に設けられ、それぞれ図示しない直
流電源の陰極に接続されるものである。案内ローラー2
は、その直径が通電ローラー10、11間の間隔と等しく、
通電ローラー10、11の間の下方にそれらと平行に回転自
在に設けられる。

【００１０】金属板3は、長尺のものであって、図1に示
したように、通電ローラー10の上に載るよう右側から水
平に供給され、通電ローラー10で、案内ローラー2の方
向、即ち、下方に曲げられ、案内ローラー2に巻きかけ
られてUターンし、通電ローラー11で左側に曲げられる
ものである。この金属板3は、通電ローラー10、11に接
触することによって陰極となるものであり、図1に示し
た部分の右側では金属板3の表面に付着した汚れの洗浄
等の前処理が行われ、その左側では電解液の洗浄等の後
処理が行われる。さらに、この金属板3は図示しない送
出装置により、上記の経路に従って所定速度で送出され
る。

【００１１】ケーシング40〜43は、金属板3の鉛直な部
分をそれぞれ表裏から挟むように設けられるものであ
る。以下、図2ないし図5に基づいてケーシング40につい
て説明する。なお、他のケーシング41〜43は、ケーシン
グ40と同様の構成であり、その説明は省略する。ケーシ
ング40は、縦長の平たい箱状のもので、絶縁材料から成
る。この絶縁材料としては、例えば、チタニウム、非導
電耐酸性プラスチック等が挙げられるが、これに限定さ
れない。このケーシング40は、表面板40a、裏面板40b及
び側板40c、40dを具備し、表面板40aの中央には、後述
の陽極50〜52が設けられている。

【００１２】表面板40aには、その中央に一条の縦型ス
リット状の電解液吐出口40eと、その電解液吐出口40eの
上下にそれぞれ一条ずつ横型スリット状の電解液吐出口
40f、40gが設けられる。電解液吐出口40eは、下方に向
かって先細りするテーバー状であり、その中心線は鉛直
線に対して15°以内、好ましくは10°前後で傾斜させて
おくこと が望ましい。このように電解液吐出口40eを
傾斜させる理由は、噴出する電解液が幅広く帯状に分散
して流れるようにすることと、対向して移動する金属板
3上のメッキ工程中の電流密度積分値をできるだけ均一
にするためである。このケーシング40は、内部に表面板
40aと所定間隙を介して対面する隔壁40hと、側板40dと
所定間隙を介して対面する隔壁40iとから成る横断面L字
状の壁を有する。

【００１３】このケーシング40内の、裏面板40bに沿っ
た空間が高圧室40jであり、表面板40a及び側面板40dに
沿った空間が低圧室40kである。また、隔壁40hは、電解
液吐出口40eの縁部に向かって立ち上がる突出部分を有
し、高圧室40jの内部は、電解液吐出口40eを通してケー
シング40の外部に通じる。低圧室40kの内部は、電解液
吐出ロ40f、40gを通してケーシング40の外部に通じる。

【００１４】側板40cには、高圧室40j内に電解液を導入
するための供給口401が設けられる。隔壁40iには、圧力
調整弁400が設けられ、高圧室40j内の圧力が所定の値に
達したときに電解液を低圧室40kに排出し、高圧室40j内
の圧力を所定値に保つ。このケーシング40は、支持位置
を調整し得る図示しない支持装置によって後述する陽極
50〜52の表面が金属板1と所定間際を介して対面するよ
う支持され、かつ、電源の陽極に接続される。

【００１５】本発明実施例においては、陽極50〜52は、
それぞれ不溶性材料から成る、同一サイズの矩形板状で
ある。この不溶性材料としては、例えば、鉛、鉛合金、
白金メッキされたチタニウム、イリジウム酸化被覆チタ
ニウム等が挙げられるがこれに限定されない。このう
ち、中央の陽極51には、ケーシング40の電解液吐出口40
eに対応する大きさ及び形状の縦型スリット51aが設けら
れる。これらの陽極50〜52は、図示しない止め具によっ
て、ケーシング40の表面板40aに取付けられる。

【００１６】以下、上記の電気メッキ装置の作動につい
て説明する。ケーシング40にメッキ金属イオンを含む電
解液が、電解液吐出口40e及び40gから吐出される量以上
に供給され、高圧室40j内が電解液で満たされる。この
ように高圧室40jが電解液で満たされると、電解液が電
解液吐出口40eから所定の圧力で吐出されると共に、電
解液の一部が圧力調節弁400を介して低圧室40kに排出さ
れる。

【００１７】このとき、電解液吐出口40eから吐出され
る電解液の速度は、5ないし15m／sに設定されることが
好ましく、これにより金属板3と陽極40の間の好ましい
流量1ないし5m／sを得ることができる。低圧室40kに排
出された電解液は、その一部が電解液吐出口40gから吐
出され、残りが低圧室40k内に溜まっていき、電解液吐
出口40fからも吐出されるようになる。

【００１８】このケーシング40においては、電解液吐出
口40eから多量の電解液が吐出される。この電解液吐出
口40eは縦に細長く、上端側と下端側では、下端側の方
が水圧か高く、多量の電解液を吐出し得るが、下端側を
先細りになるよう形成することにより、電解液吐出口40
eのどの位置でも一様に電解液が吐出されるようになっ
ている。また、この電解液吐出口40eは、若干傾斜して
おり、金属板3の中央領域において幅広く帯状に分散し
て電解液が流下するようになっており、このため電解液
の流れが一直線上に集中することがない。また、電解液
吐出口40fからは、金属板3に対してカーテン状に電解液
が吐出され、陽極50〜52と金属板3との間に気泡が存在
しないようにする。又、この傾斜によってメッキ工程中
に金属板3が受ける電流密度の積分値が均一化される効
果もある。

【００１９】さらに、電解液吐出口40gからも、カーテ
ン状に電解液が吐出され、陽極50〜52と金属板3との間
に供給された電解液が直接流下しないよう下から支える
と共に、金属板3の両側縁方向に電解液を行き渡らせる
ようにする。この状態で、陽極50〜52及び陰極通電ロー
ラー10、11が電源に接続され、金属板3が所定の速度で
送られると、金属板3の表面にメッキが施されて行くも
のである。

【００２０】而して、この電気メッキ装置においては、
陽極50〜52を備えたケーシング40と同様のケーシング41
〜43が、図1に示したように、金属板3のU字状に案内さ
れた部分の鉛直面をそれぞれ一対のケーシングで挟むよ
う配されるものであって、金属板3の両面に対し、ぞれ
ぞれ2回ずつメッキが施される。この装置を用いて実際
に幅1500mmの金属板にメッキを施したところ、1回のメ
ッキによって設けられるメッキ層の厚さの偏差は±7％
となった。

【００２１】次に、図6及び図7に基づき、本発明に係る
電気メッキ装置の第二実施例を説明する。なお、この実
施例の基本的な構成は第一実施例と同様であるので、以
下では第一実施例との相違点を中心に説明する。この電
気メッキ装置は、金属板3′の片面に電気メッキを施す
ものであり、ケーシング44は、陽極53〜55を有し、それ
らの陽極53〜55は金属板3のU字状に案内される部分の鉛
直面の両外側に配される。中央の陽極54の縦型スリット
は、途中の複数箇所で横方向の架橋部54bにより区切ら
れた複数のセクション54aから成る。縦型スリットが全
体として傾いているので，これら複数のセクション54a
は斜めに傾けてオフセット配置されることになる。

【００２２】この陽極54は、両側の陽極53、55よりも縦
長であり、それぞれの陽極53〜55における金属板に対す
る有効面積が略等しくなるようになっており、これによ
り各陽極を通過する金属板が、メッキ工程中に単位面積
あたり同一の電気量を受けることになる。この架橋部54
bのスリット長手方向寸法は、好ましくは20ないし200mm
であり、個々の縦型スリット54aの長さは、好ましくは5
0ないし400mmである。この電気メッキ装置においては、
ケーシング44の縦型スリット状の電解液吐出口は、陽極
54の架橋部54bによって部分的に塞がれるものである
が、陽極54の縦型スリットを構成する長縁部分が撓むこ
とがなく、金属板3との距離を均一に保つことができ、
より良好なメッキを施すことができる。

【００２３】次に、図8に基づき、本発明に係る電気メ
ッキ装置の第三実施例に用いられるケーシングを説明す
る。このケーシング45は、第一実施例に示した装置と同
様の装置に使用されるものであり、その基本的構成は、
第二実施例に設けるものと同様であるので、以下では第
一及び第二実施例との相違点を中心に説明する。このケ
ーシング45は、3枚の陽極56〜58を有するものである。
中央の陽極57は、縦型スリットの両側領域に低圧室から
電解液を吐出し得る多数の小孔57bを有する。

【００２４】また、この電極57は、その上側を山形状に
構成してあり、そして、電極57の上側には、電極57と同
様なスリットの延長部と小孔とを有する絶縁材料製の非
導電性プレート6が取付けられこれにより各陽極56〜58
を通過する金属板3が、メッキ工程中に単位面積あたり
同一の電気量を受けることになる。また、このケーシン
グ45の上縁及び下縁部分には、金属板の反りなどを矯正
すると共に、それを正しい位置に案内するための補助ロ
ーラー45c、45dが回転自在に設けられる。

【００２５】この補助ローラー45c、45dは、案内される
金属板の表面に接するものであり、金属板は、その表裏
両面をメッキするため一対のケーシングが用いられると
きは、この補助ローラー45c、45dと、その相手方のケー
シングの補助ローラーとの間で扶持される。このため、
このケーシングによるときは、陽極と金属板との間によ
り多くの溶液が均一に滞留し、その電解液中に気泡が入
り難くなると共に、メッキ工程中に金属板3の撓みが生
じ難く、そのためより良好なメッキが施される。

【００２６】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではない。例えば、第一実施例における陽極を第二
実施例に用いても良く、又反対に、第二実施例及び第三
実施例における陽極を第一実施例に使用してもよい。ま
た、陽極の高圧室と低圧室とを接続せず、低圧室にも電
解液を外部から供給するようにしてもよく、低圧室に陽
極外に通じる通気孔を設け、低圧室から電解液が大気圧
下で流れ出るようにしてもよい。また、各スリットは、
電解液の吐出方向に向かって、その開口面積が広くなる
ようテーバー状にしてもよく、また、第二実施例におい
て、ケーシングの縦型スリットにも架橋部を設けるよう
にしてもよい。

【００２７】また、高圧室と低圧室とは、所定量の電解
液を排出し得る大きさの流通孔によって接続してもよ
く、また、縦型スリットは、鉛直に設けてもよく、ま
た、適宜の間隔を介して複数状並列して設けてもよい。
また、横型スリットは、上下どちらか一方にだけ設けて
もよく、また、小孔の数や大きさなどは必要に応じて自
由に変更できること勿論である。また、陽極の縦型スリ
ット（51a、54a）の下側に、金属板（3）の方向に向か
って張り出し、陽極と金属板との間を流れ落ちる電解液
を一時的に堰き止め得る横長の突出部材を設け、電解液
の保留能力を高めてもよい。

【００２８】また、陽極をメッキすべき金属で構成し、
その減り具合に応じて、これを交換するようにしてもよ
く、また、1個のケーシングに取り付けられる陽極は一
体に構成してもよい。また、第一実施例においては、ケ
ーシング全体を陽極で構成してもよく、また、第二実施
例のケーシングにも小孔を設けておき、中央の陽極を交
換することにより、金属板と陽極の間に供給される電解
液の量を調整できるようにしてもよい。

【００２９】また、補助ローラーは、第一及び第二実施
例の電極に設けても良く、電極は所定位置に固定するよ
うにしても良く、更に、各スリットや小孔の形状は、例
えば、円形、菱形、台形、長方形又は他の幾何学形状、
これらの組み合わせ、更には他の如何なる形状としても
良い。さらに、ケーシングの支持装置としては、調整装
置を有する吊下げ装置が望ましいが、下から支えるもの
であっても良く、また、所定位置に固定するものなど、
如何なるものでも良く、金属板の案内機構、案内経路
や、ケーシング、陽極、各スリット及び小孔の配置や数
及び大きさ、高圧室と低圧室の形状や配置等は本発明の
目的の範囲内で自由に設計変更できるものであり、本発
明は上記の説明から当業者が容易に憩到し得る総ての変
更実施例を包摂するものである。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る電気メッキ装置は上記の如
く構成されるので、本発明によるときは、低コストで金
属板に均一なメッキを施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気メッキ装置の第一実施例の主
要構成を示す説明図である。

【図２】図1に示したケーシングの金属板側から見た平
面図である。

【図３】図2のA−A断面図である。

【図４】図2のB−B断面図である。

【図５】図4のC−C断面図である。

【図６】本発明に係る電気メッキ装置の第二実施例の主
要構成を示す説明図である。

【図７】図6に示したケーシングの金属板側から見た平
面図である。

【図８】本発明に係る電気メッキ装置の第三実施例に用
いられるケーシングの金属板側から見た平面図である。

【符号の説明】

10 通電ローラー 11 通電ローラー 2 案内ローラー 3 金属板 3′ 金属板 40 金属板 40a 表面板 40b 裏面板 40c 側板 40d 側板 40e 電解液吐出口 40f 電解液吐出口 40g 電解液吐出口 40h 隔壁 40i 隔壁 40j 高圧室 40k 低圧室 401 供給口 400 圧力調整弁 41 ケーシング 42 ケーシング 43 ケーシング 44 ケーシング 45 ケーシング 45c 補助ローラー 45d 補助ローラー 50 陽極 51 陽極 51a 縦型スリット 52 陽極 53 陽極 54 陽極 54a 縦型スリット 54b 架橋部 55 陽極 56 陽極 57 陽極 57b 小孔 58 陽極 6 プレート

フロントページの続き (72)発明者 オーチン ノール ドイツ国、Ｄ−56587 ストラツェンホ ス、リンデンストラス 10 (72)発明者 バーマー スケラー ドイツ国、Ｄ−56271 アイセンブルグ、 ソンネンバーグ ２ (56)参考文献 特開 平５−171495（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−192895（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−180996（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−221398（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C25D 5/08 C25D 7/06

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源に接続され、少なくとも1個の通電ロ
   ーラー（10、11）と案内ローラー（2）とによって鉛直
   方向に引き回される金属板（3、3′）に対面する陽極
   （50〜58）が設けられた少なくとも1個のケーシング（4
   0〜45）を具備する電気メッキ装置であって、 ケーシング（40〜45）が、 内部に電解液を導入するための少なくとも1個の電解液
   供給口（401）と、 陽極（50〜58）に設けた縦型スリット（51a、54a）を介
   して、陽極（50〜58）と金属板（3、3′）の間に電解液
   を供給するための少なくとも1個の電解液吐出口（40e）
   を有し、陽極（50〜58）の縦型スリット（51a、54a）に
   電解液を供給する前に所定の水準を下回らないよう電解
   液を保持する高圧室（40j）と、 金属板（3、3′）と陽極（50〜58）の間に電解液を供給
   するための少なくとも1個の電解液吐出口（40f、40g）
   を有し、高圧室（40 j）よりも低い圧力で電解液を保持
   する低圧室（40k）とを具備する、 上記の電気メッキ装置。
2. 【請求項２】ケーシング（40〜45）の低圧室（40k）が
   外気に通じる通気孔を有し、高圧室（40j）が電解液を
   吐出するための電解液吐出口（40e、45a）を有し、低圧
   室（40k）が金属板（3、3′）と陽極（50〜58）の間に
   電解液を供給するための電解液吐出口（40f、40g）を有
   する請求項1に記載の電気メッキ装置。
3. 【請求項３】高圧室（40j）と低圧室（40k）が、圧力調
   整弁（400）によって接続される請求項1又は2に記載の
   電気メッヰ装置。
4. 【請求項４】陽極（50〜58）の縦型スリット（51a、54
   a）が、下方に向かって先細りする請求項1ないし3のい
   ずれか一に記載の電気メッキ装置。
5. 【請求項５】陽極（50〜58）の縦型スリット（51a、54
   a）が、鉛直線に対して15°以内の角度で傾けられてい
   る請求項1ないし4のいずれか一に記載の電気メッキ装
   置。
6. 【請求項６】陽極（50〜58）の縦型スリット（51a、54
   a）の鉛直線に対する傾斜角が10°前後である請求項5に
   記載の電気メッキ装置。
7. 【請求項７】縦型スリット（54a）が、少なくとも1個の
   架橋部（54b）によって複数のセクション（54a）に区分
   された請求項1ないし6のいずれか一に記載の電気メッキ
   装置。
8. 【請求項８】縦型スリットの複数のセクション（54a）
   が斜めに傾いてオフセット配置されている請求項7に記
   載の電気メッキ装置。
9. 【請求項９】電解液が供給される少なくとも1個の横型
   スリット状の電解液吐出口（40f、40g）が、低圧室（40
   k）側壁の、陽極（50〜58）の上方又は下方でかつ陽極
   （50〜58）に近接した位置に設けられた請求項1ないし8
   のいずれか一に記載の電気メッキ装置
10. 【請求項１０】高圧室（40j）に通じる縦型スリット（5
    1a、54a）に近接して設けられ、低圧室（40k）に通じる
    電解液吐出口を有する請求項1ないし9のいずれか一に記
    載の電気メッキ装置。
11. 【請求項１１】陽極（50〜58）の縦型スリット（51a、5
    4a）の下側に、金属板（3）の方向に向かって張り出し
    陽極と金属板との間を流れ落ちる電解液を一時的に堰き
    止め得る横長の突出部材を具備する請求項1ないし10の
    いずれか一に記載の電気メッキ装置。
12. 【請求項１２】陽極（50〜58）が、不溶性材料から成る
    請求項1ないし11のいずれか一に記載の電気メッキ装
    置。
13. 【請求項１３】不溶性材料が、鉛、鉛合金、白金メッキ
    されたチタニウムおよびイリジウム酸化物被覆チタニウ
    ムから成る群の中から選ばれた少なくとも一つの不溶性
    材料である請求項12に記載の電気メッキ装置。
14. 【請求項１４】ケーシング（40〜45）が、チタニウムお
    よび非導電耐酸性プラスチックから成る群の中から選ば
    れた少なくとも一つの材料によって構成される請求項1
    ないし13のいずれか一に記載の電気メッキ装置。
15. 【請求項１５】陽極が、金属板（3）の送出方向に沿っ
    て横方向に隣接する3つのセクションに分割され、中央
    の陽極（51、54、57）に縦型スリット（51a、54a）及び
    小孔（57b）が設けられる請求項1ないし14のいずれか一
    に記載の電気メッキ装置。
16. 【請求項１６】金属板側（3）から見たときに、両側の
    陽極（50、52、53、55、56、58）よりも、中央の陽極
    （51、54、57）の方が縦長であり、それぞれの陽極（50
    〜58）の有効面積が互いに略等しい請求項15に記載に電
    気メッキ装置。
17. 【請求項１７】ケーシング（40〜45）が金属板（3、
    3′）に作用する少なくとも一つの補助ローラー（45c、
    45d）を有する請求項1ないし16のいずれか一に記載の電
    気メッキ装置。
18. 【請求項１８】ケーシング（40〜45）が調整可能な吊下
    げ装置を介して吊り下げられる請求項1ないし17に記載
    の電気メッキ装置。