JP4967768B2 - めっき装置の液漏れ防止構造およびこれを用いためっき装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行するテープ状基材を処理液に浸漬させるためのめっき装置に関し、特に、各処理槽におけるテープ状基材のスリットから処理液の液漏れを防止する液漏れ防止構造に関する。

従来のめっき装置は、水洗、表面処理、めっき処理等の各工程に、処理槽が設置され、それぞれの処理槽の中を、フープ材から引き出されたテープ状基材が連続的に通過し、リール・トゥ・リール処理がなされるように、各処理槽が配置されている。

かかるめっき装置の各処理槽は、容器本体と、該容器本体の内側に設けられ内セルとを備える。容器本体の入口および出口には、テープ状基材を通過させるために、処理槽スリットが設けられている。内セルの内部には、それぞれの処理液が満たされ、内セルのほぼ中央をテープ状基材が水平方向に走行することにより、該基材に対して各処理が施される。内セルには、容器本体と同様に、入口および出口にテープ状基材を通過させるための内セルスリットが設けられている。かかる内セルの入口および出口に設けられた各挿通口と、走行するテープ状基材との隙間からは、処理液が漏出し、この漏出した処理液を、容器本体の内部から内セル内に戻している。

しかしながら、内セルより漏出する処理液が、テープ状基材のワーク面に沿って水平方向に噴出することは避けられず、勢いによっては、容器本体の内側に止まらず、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ずる。かかる問題は、処理液の濃度管理や、廃液処理などに大きく影響するため、その防止策が必要とされる。

このような処理槽からの液漏れを防止する構造を備えためっき装置としては、例えば、特表平９−５０５６３８号公報（特許文献１）に開示されるものが知られている。

この特許文献１には、内セルスリットの外側にスルース室を設け、該スルース室のスリット近傍に、一対のローラをルーズに配置して液漏れ防止用のシールとする構造が開示されている。このような構造の場合、２個のローラ間で基材を液圧により圧着した状態で挟み込むが、ローラ周囲の液圧が変動するので、シール性能が不十分になり処理液が漏出するという問題やローラの回転不良により基材に摩擦による外傷を与えるという問題がある。また、液圧により基材をローラ間に挟み込むため、基材を走行させるために比較的大きな引張力が必要になり、基材が薄いフィルム状のテープ状基材の場合には、伸び変形が顕著に発生するという問題がある。

また、特開２００４−２５６８５０号公報には、スルース室の外側にブラシシールをさらに設けた処理液の漏出防止構造が開示されている。この構造では、ブラシシールとの接触により、基材に摩擦による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、摩擦による微細な傷の発生原因となり得るという問題がある。
特表平９−５０５６３８号公報 特開２００４−２５６８５０号公報

本発明は、めっき装置において、処理液の漏出を防止すると共に、テープ状基材の表面に傷が付いたり伸び変形が生じたりするのを防止する液漏れ防止構造を提供することを目的とする。

本発明の液漏れ防止構造は、走行するテープ状基材を処理液に浸漬させるための処理槽の内セルに設けられ、ローラシールにより内セルのスリットから処理液が漏出することを防止する液漏れ防止構造であって、
前記テープ状基材の走行方向を変更するように、テープ状基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、
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。

具体的には、前記一対のテンションローラは、該テンションローラの回転軸が相互に、テープ状基材の走行方向に所定間隔だけ離れ、両テンションローラの半径の合計より短い距離となるように、テープ状基材の走行方向に対して垂直方向に所定間隔だけ離れ、かつ、両テンションローラの外周面が接触しないように配置されている。

前記テンションローラの外周面が、熱可塑性エラストマーにより形成されていることが好ましい。

前記テンションローラの外周面における、前記テープ状基材と接触する抱き角が１°〜１８０°であることが好ましい。

前記テンションローラの外周面と前記ガイド部材の内周面との隙間が、０．１ｍｍ〜１ｍｍであることが好ましい。

前記一対のテンションローラの外周面間の最小隙間長さが、０.０１ｍｍ〜２.２７ｍｍであることが好ましい。

また、本発明に係るめっき装置は、上記の液漏れ防止構造が、前記内セルにおけるテープ状基材の入口および出口に設けられている処理槽を有する。

なお、かかるめっき装置では、上記の液漏れ防止構造のほか、
前記内セル内に、
前記テープ状基材の走行方向を変更するように、テープ状基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、
からなるテンションローラ装置をさらに備えることが好ましい。

本発明により、めっき装置の各処理槽の内セルの入口および出口のスリットにおいて、走行するテープ状基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。

また、テンションローラを支持する軸受部材と、テンションローラの外周面の一部を覆うガイド部材とにより、テンションローラが安定した状態でスムーズに回転するので、テープ状基材に摩擦による外傷を与えることがない。

さらに、テープ状基材をローラ間に挟み込むことがないので、基材が薄いフィルム状の場合でも、伸び変形を発生させることなく、該基材を処理できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明に係るめっき装置における液漏れ防止構造の一実施形態を備えためっき処理槽の平面方向に沿った断面を示している。図示のように、めっき処理槽１は、断面矩形状の容器本体２と、該容器本体２の内側に設けられた内セル３とを備えている。容器本体２のテープ状基材Ｔの進行方向にある両側面には、テープ状基材Ｔを通過させるための処理槽スリット５が設けられている。また、内セル３にも、テープ状基材Ｔの進行方向にある両側面に、テープ状基材Ｔを通過させるための内セルスリットが設けられ、入口３ａおよび出口３ｂを形成している。

この入口３ａおよび出口３ｂの近傍で、内セル３の内壁に、スリットからめっき液Ｗの液漏れを防止するための液漏れ防止構造４が設けられている。

図２は、この液漏れ防止構造４の詳細を示している。また、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面を示している。図示のように、液漏れ防止構造４には、テープ状基材Ｔの一面側と他面側とに、一対のテンションローラ４１ａ，４１ｂが、テープ状基材Ｔの走行方向を変更するような配置において、設けられている。テンションローラ４１ａ，４１ｂは、ローラ部の長さが、入口３ａおよび出口３ｂのスリットよりも長く伸長し、めっき処理槽１の鉛直方向に配置される。テンションローラ４１ａ，４１ｂのそれぞれの両端には、ローラ部の両側から伸長する軸部が設けられ、該軸部が、軸受部材の構成要素の１つであるベアリング４４１により回転可能に軸支される。該ベアリング４４１は、軸受部材であるローラホルダ４４内に内嵌支持されている。該ローラホルダ４４は、所定の手段により、内セルの内壁ないしは底面に固定支持され、これによって、テンションローラ４１ａ，４１ｂは、内セル３内の所定位置に配置されることになる。

より具体的には、テンションローラ４１ａ，４１ｂの回転軸は、テープ状基材Ｔの走行方向および走行方向に対する垂直方向に、所定間隔離れている。なお、テープ状基材Ｔの走行方向に対して垂直方向には、両テンションローラの半径の合計より短い距離だけ離れるようになっている。また、両テンションローラの外周面同士が接触しない状態となっている。

かかる構成により、テンションローラ４１ａ，４１ｂにテープ状基材Ｔに対する抱き角を与え、走行方向に進むテープ状基材Ｔが、テンションローラ４１ａの外周面との接触により、一面側に方向を変えて、テンションローラ４１ｂの外周面と接触するようになる。さらに、テンションローラ４１ｂの外周面との接触により、他面側に方向を変えて、走行方向と平行な方向にテープ状基材Ｔは走行するようになる。

テンションローラ４１ａ，４１ｂを、軸受部材を構成するベアリング４４１およびローラホルダ４４により支持することにより、テンションローラ４１ａ，４１ｂは、テープ状基材Ｔの走行と共に、これに同期して、速度差なく回転可能となる。なお、同期してとは、テンションローラ４１ａ，４１ｂの外周面とテープ状基材Ｔの間に滑りが生じないことを意味し、また、速度差を有さないということは、テンションローラ４１ａ，４１ｂの外周面のある点の回転移動距離とテープ状基材Ｔの移動距離とが等しいことを意味する。また、所定位置に維持されることで、最適な抱き角が一定に保たれ、これらのテンションローラ４１ａ，４１ｂとテープ状基材Ｔの間にテンションが保持されて、処理液であるめっき液Ｗがスリット方向に漏出することが防止される。

なお、テンションローラ４１ａ，４１ｂの外周面間の最小隙間長さは、０.０１ｍｍ〜２.２７ｍｍとするのが好ましい。この最小隙間長さが、２.２７ｍｍ以上であると、テンションローラ４１ａ，４１ｂの両端側はテープ状基材Ｔと接触しないため（図２の二点鎖線参照）、めっき液Ｗが漏出するおそれがあると共に抱き角が失われ、テンションローラが回転力を失い、しいては基材に傷を与える。一方、０.０１ｍｍ以下とすると、テープ状基材Ｔが通過できないと言う問題が生ずるおそれがある。

テンションローラ４１ａ，４１ｂとテープ状基材Ｔとの接触面の最適な抱き角θａ，θｂ（図４記載）は、ローラの偏芯や、ローラホルダ４４のベアリング４４１（図２記載）の遊び等を考慮に入れ、１°〜１８０°とされる。抱き角θａ，θｂは、テンションローラ４１aへの進入角度及びテンションローラ４１ｂからの出口角度により大きく変化するが、テンションローラ４１ａ，４１ｂが確実に回転しテープ状基材Ｔへのダメージを少なくするためには、５°以上とするのが好ましい。

テンションローラ４１ａ，４１ｂと内セル３の内壁の間には、ガイド部材４２ａ，４２ｂが備えられる。ガイド部材４２ａ，４２ｂは、テンションローラ４１ａ，４１ｂと長さが概ね同様であり、テンションローラ４１ａ，４１ｂと内セル３の内壁の間からのめっき液Ｗの漏出を防止する機能を有する。なお、このガイド部材４２ａ，４２ｂは、内セル３の内壁に直接備えてもよく、例えば、既存の処理槽に本発明を適用する際には、内セル３の壁面に取り付けられ、その内壁を構成する板状の介在部材である抵抗板４３に設けてもよい。

また、ガイド部材４２ａ，４２ｂには、テンションローラ４１ａ，４１ｂの外周面の一部を覆うように対向する内周面が形成されている。すなわち、テンションローラ４１ａ，４１ｂの外周面とガイド部材４２ａ，４２ｂの内周面との間には、隙間が形成されている。このように隙間を設けるようにして、テンションローラ４１ａ，４１ｂとガイド部材４２ａ，４２ｂとを配置すると、両者の間からめっき液Ｗが漏出することが防止されると共に、テンションローラ４１ａ，４１ｂとガイド部材４２ａ，４２ｂとの間に摺接抵抗が発生しない。よって、ガイド部材４２ａ，４２ｂに対して、テンションローラ４１ａ，４１ｂがスムーズに回転することが可能となる。ここで、テンションローラ４１ａ，４１ｂの外周面とガイド部材４２ａ，４２ｂの内周面との隙間は、例えば、０．１ｍｍ〜１ｍｍとする。０．１ｍｍ未満では、両部材が接触するおそれが生じ、１ｍｍを超えると、処理液の種類によっては、処理液が両部材間を通じて漏出するおそれがある。

図５は、テンションローラ４１ａの長手方向断面を示している。図示のように、テンションローラ４１ａは、金属や樹脂等で作製され、軸を構成する軸部材４１１と、該軸部材４１１の外周面を覆う弾性材４１２とを有している。弾性材４１２を用いると、その弾性により、テープ状基材Ｔのばたつきが吸収されるため、テンションローラ４１ａ，４１ｂとテープ状基材Ｔとの隙間からめっき液Ｗが漏出するのを防止することができる。

弾性材４１２の材質としては、例えば、熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。その中でも、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ショア硬度６３）を用いることが、特に好ましい。オレフィン系熱可塑性エラストマーは、接触抵抗が大きく、テープ状基材Ｔの動きに追従するため、テープ状基材Ｔと同期して動くことができる。また、オレフィン系熱可塑性エラストマーを用いると、従来の塩化ビニール樹脂等を用いた場合よりもテープ状基材Ｔに傷が生じ難いという利点がある。

上述した実施形態では、テープ状基材Ｔとテンションローラ４１ａ，４１ｂとの接触はテンションを伴って密着しているので、液漏れを確実に防止することができ、また、安定して優れたシール性能を奏する。

また、テンションローラ４１ａ，４１ｂの両端側に設けられテンションローラ４１ａ，４１ｂを回転可能に支持する軸受部材であるベアリング４４１およびローラホルダ４４と、テンションローラ４１ａ，４１ｂの外周面の一部を覆うガイド部材４２ａ，４２ｂとが設けられ、テンションローラ４１ａ，４１ｂが安定した状態でスムーズに回転するので、テープ状基材Ｔに摩擦による外傷を与えることがない。

また、テープ状基材Ｔをローラ間に挟み込むことがないので、テープ状基材Ｔが薄いフィルム状の場合でも、伸び変形が発生し難い。

以上、本発明を説明してきたが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態では、液漏れ防止構造４を内セル３の入口３ａおよび出口３ｂの近傍にそれぞれ設けた例について説明したが、例えば、図６に示すように、内セル３の中央に、軸受部材によって支持された前記一対のテンションローラからなるテンションローラ装置４ａをさらに設置する構成にしてもよい。

このような構成にすれば、テープ状基材Ｔの撓みをテンションローラ４１ａ，４１ｂで抑止することができ、よりスムーズにテープ状基材Ｔを走行させることができる。

以下、本発明の一実施態様に係る実施例について説明する。

図１に示した処理槽をめっき処理槽として使用して、幅２００ｍｍのテープ状基材Ｔに、４０００ｍのめっき処理を施した。

めっき処理槽１の全体寸法は、長さ１.３ｍ×幅０.３ｍ×深さ０.４ｍであり、内セル３の全体寸法は、長さ１.０ｍ×幅０.２ｍ×深さ０.３ｍであった。内セル３の内壁に設けられた入口３ａおよび出口３ｂにおけるスリットの大きさは、２５０ｍｍ×１０ｍｍであった。

テンションローラ４１ａ，４１ｂとしては、長さ２７０ｍｍ×φ１５ｍｍでチタン製の軸部材４１１の周囲を、長さ２６６ｍｍ×φ２８ｍｍでポリオレフィン製の弾性材４１２が覆っているものを使用した。テンションローラ４１ａ，４１ｂの両端部の軸部材４１１をベアリング４４１を内嵌したローラホルダ４４で支持し、該ローラホルダ４４をボルトにより抵抗板４３に固定した。

テンションローラ４１ａ，４１ｂの配置は、テープ状基材Ｔの走行方向に関して、その中心軸同士の距離が１１.５ｍｍとなり、テープ状基材Ｔの走行方向に対する垂直方向に関して、その中心軸同士の距離が２６ｍｍとなるようにした。両ローラ間の最小隙間長さは０.４３ｍｍであった。

また、ガイド部材４２ａ，４２ｂとしては、長さ２７０ｍｍで、テープ状基材Ｔの進行方向における幅が４２ｍｍ（４２ａ）と２１.５ｍｍ（４２ｂ）、テープ状基材Ｔの進行方向に対する垂直方向における幅が１６.５ｍｍで、テンションローラ４１ａ，４１ｂを覆う内周面が形成されたポリオレフィン製のものを使用した。該ガイド部材４２ａ，４２ｂも抵抗板４３にボルトにより固定した。

テンションローラ４１ａ，４１ｂの外周面とガイド部材４２ａ，４２ｂの内周面とは、１ｍｍ離して対向させ、面が対向する角度は９０°とした。

なお、抵抗板４３には、内セル３のスリットに合わせて、２５０ｍｍ×１０ｍｍの大きさのスリットが中央に形成されていた。

さらに、同様のテンションローラ４１ａ，４１ｂをローラホルダ４４で支持したテンションローラ装置４ａを、ローラホルダ４４を底面および内セルの壁面上部にボルトにより固定することで、内セル３の中央部で、テープ状基材Ｔの通過部分に配置した。

このような構成の液漏れ防止構造４に対して、テープ状基材Ｔを通したところ、各テンションローラ４１ａ，４１ｂにおける抱き角は、それぞれ１４°となった。

従来のめっき装置を使用して、同様のめっき処理を行うと、「長傷」と呼ばれる、ローラとテープ状基材との速度差によって生じる線状の長い傷が、テープ状基材に所々に見られたが、本実施例では、テンションローラ４１ａ，４１ｂは、テープ状基材Ｔによく追従し、長傷の発生が大幅に減少した。また、ローラとテープ状基材との接触によるテープ状基材における微細な傷の発生も減少した。

また、処理槽間での処理液の持ち出しも確認されなかった。この確認は、めっき処理を行った後の水洗工程における廃水のＰＨ値を調べて行った。その結果、水として処理できる基準内に収まっており、処理槽間での処理液の持ち出しが確認されなかった。

次に、テンションローラ４１ａ，４１ｂの外周面を構成する弾性材４１２を、オレフィン系熱可塑性エラストマーとしたこと以外は、上記実施例と同様にして、めっき処理を行ったところ、傷が顕著に減少していた。

本発明に係るめっき装置における液漏れ防止構造の一実施形態を備えためっき処理槽の平面方向に沿った断面図である。 本発明の液漏れ防止構造の一実施形態を示す説明図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 テンションローラとテープ状基材との接触面の抱き角を示す説明図である。 テンションローラの詳細を示す断面図である。 本発明の液漏れ防止構造の一実施形態を備えためっき処理槽の変形例を示す説明図である。

符号の説明

１ めっき処理槽
２ 容器本体
３ 内セル
３ａ 入口
３ｂ 出口
４ 液漏れ防止構造
４ａ テンションローラ装置
４１ａ，４１ｂ テンションローラ
４１１ 軸部材
４１２ 弾性材
４２ａ，４２ｂ ガイド部材
４３ 抵抗板
４４ ローラホルダ
４４１ ベアリング
５ 処理槽スリット
θａ，θｂ 抱き角
Ｔ テープ状基材
Ｗ めっき液

Claims (7)

1. 走行するテープ状基材を処理液に浸漬させるための処理槽の内セルに設けられ、ローラシールにより内セルのスリットから処理液が漏出することを防止する液漏れ防止構造であって、
   前記液漏れ防止構造に進入する前記テープ状基材の一面側と他面側とにそれぞれ配置され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、
   前記一対のテンションローラのそれぞれは、互いの外周面が接触しないように、該一対のテンションローラの各回転軸が、前記テープ状基材が前記液漏れ防止構造に進入する走行方向に所定間隔だけ離れ、かつ、該走行方向に対して垂直方向に該一対のテンションローラの半径の合計より短い距離となるように所定間隔だけ離れて配置されることで、前記テープ状基材の走行方向が変更されて、該液漏れ防止構造から該テープ状基材が送出されるように構成されており、
   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、めっき装置の液漏れ防止構造。
2. 前記テンションローラの外周面が、熱可塑性エラストマーにより形成されている請求項１に記載の液漏れ防止構造。
3. 前記テンションローラのそれぞれの外周面における、前記テープ状基材と接触する抱き角が１°〜１８０°である請求項１に記載の液漏れ防止構造。
4. 前記テンションローラの外周面と前記ガイド部材の内周面との隙間が、０．１ｍｍ〜１ｍｍである請求項１に記載の液漏れ防止構造。
5. 前記一対のテンンローラの外周面間の最小隙間長さが、０.０１ｍｍ〜２.２７ｍｍである請求項１に記載の液漏れ防止構造。
6. 請求項１〜４いずれかに記載の液漏れ防止構造が、前記内セルにおけるテープ状基材の入口および出口に設けられている処理槽を有するめっき装置。
7. 前記内セル内に、
   前記テープ状基材の走行方向を変更するように、テープ状基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、
   からなるテンションローラ装置をさらに備える請求項６に記載のめっき装置。

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