JPS5915997B2 - ストリツプの近接電解装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はストリップの高電流密度電解処理、特にストリ
ップ面の連続電気メッキに関する改良装置に関するもの
である。

従来の装置は２０〜６０Ａ／ ｄＴｒｉ’の電流密度の
範囲で、竪型、もしくは横型のストレート通板で、ｏい
ずれもストリップに通電ロールをかいして通電したのち
ストリップの長手方向を導体として用い、所定位置の対
極面との間で電解液を通して電解する装置が一般的であ
る。

これらの在来型の装置は自動車鋼板をはじめと５する厚
手目付量、通板速度の高速化のニーズに対し、電解槽の
増設により対処して釆た為に床面積の必要、プロセスの
超大化、更には製造費用の増加を用する欠点を示し、実
際的には厚メッキが不可能である。

ｉ０厚メッキの高速化には通常電解電流密度の向上によ
り対処するのが一般的である。

この高電流密度化を実現する装置としていくつかの先行
技術がある。例えば、特公昭５０−８０２０号は、水平
に通ｉ５過するストリップ上、下両面に対向する側を陽
極として不溶性電極材で構成した断面矩形の筒状の電解
槽内をストリップを陰極として連続的に通過せしめ、か
つ、電解槽内に供給する電解液をストリップ進行方行に
対し向流的に強制循環させつつ１０メッキすることを特
徴とする装置及び方法である。

該特公昭５０−８０２０号は、電解液の流入によりイオ
ン補給を強制的に供給し、かつ長手方向に陽極で発生す
る酸素ガスを連続的に除去することを特徴として、従来
の２０〜３０Ａ／ ｄ７７！’から５５０〜６０Ａ／ｄ
７７！′まで電流密度を向上することを可能とした。し
かし、この技術範囲にはストリップの振動、マ７−カテ
ナリ一形状不良にともなう不安定な通板に、対処する方
法がなく、陰極と陽極との近接化は２０〜２５１１１ｍ
が限界となる。

従つて、２００Ａ／ＤＴｎ′の電流密度を達成するには
、少くとも電極間距離を５〜１０１ｔ１１にして電解液
の抵抗を高電流密度でも現在の電解電圧、１６〜２０Ｖ
以内にしなければ、電解電力の増大をきたしコスト高の
ため実質的な高能率化が達成出来ない。又、水平型、竪
型であれ通電ロールと接したストリツプを長手方向に導
体として用いる場合、ストリップの加熱が生じ、又スト
リツプの薄手化にともない通電能力が、ストリツプ厚み
によつて限定される欠点をもつた装置と云える。

特公昭４６−７１６２号、同４９−２２６４号、同５４
−３４６９１号の一連の方法は、前述の方法の欠点を補
つたものである。

即ち、大径の通電ドラムにストリツプテンシヨンによつ
て接触せしめた、回転電極面上のストリツプを陰極とし
て、回転電極に対応した。湾曲陽極とで構成された流通
路に、下部より電解液を流入し、ストリップ長手方向に
電解液を流し、かつ、通電ドラムで安定通板下に電極間
距離５〜１０１ｔ１１１に近接した電解装置及び方法で
ある。これらの通電ドラムを用いた一連の方法はストリ
ップの安定通板により、近接電解を可能にするとともに
、大電流密度時のストリツプ抵抗をなくす、板厚方向へ
の通電システムにより大電流通電が可能になり１２０Ａ
／Ｄｍ゜までの電流密度が可能でぁる。しかし、１５０
Ａ／Ｄｍ”以上の通電を狙つた高能率な電解装置を実現
するには次の点で欠点を示す。

１回転通電ロール下部より、ストリツプと電極間に外部
流入口より電解液を流入し、ストリップと電極間を流通
路としている為に、大径ドラム電極を近接５〜１０ｎ間
で、半周する構造を形成し、狭い通路を、ローノレ径に
相当する水圧及び狭い曲つた通路での圧損が大きく均一
量が板巾方向に期特出来ない。

かつ又、流入口１個から通板方向と向流方向に流れロー
ル通電内での流速が、ストリツプ通板方向に対し１：１
／４の偏差を生じる。

この場合限界電流密度は遅い方の流速によつて低目にな
る。２一方、陽極から発生する酸素ガスはすみやかに、
陰極、陽極間の系外に気泡を除去する必要がある。

一般に板巾は、１０００〜２０００Ｕであるのに対し、
回転ドラムの円周は２５００〜４０００ａにしなければ
床面積としてのタンク数の低減効果が出ない。この円周
を左右に振り分けた、円周通路上を、電解液をながすこ
とは入口よりも出口において、液／気混合の比率が高く
なり従つて、両極間の抵抗差による均一電流密度が生じ
やすい。り ストリツプ張力にのみ頼つた、通電接続部
即ち回転ドラムとストリツプ間はこれによつてのみ、接
続面圧が生じる。

しかし実際の通板は１〜２ｋｑ／ｉの弱いストリツプテ
ンシヨンしか期特出米ず、接触抵抗が高くなる。又、更
に重要なことは、ストリツプテンシヨンは、本来、板厚
、速度によつて変化するほか、加減速一によつて急激な
変化を生じる為、面圧はこれによつて変化し、通電部の
接続面圧が．まつたく別な要因によつて影響をうけＡｒ
ｃＳｐＯｔ発生をはじめとする大電流通電能力を低下せ
しめる。

以上の如く、これらの公知技術は、回転電解槽ぅ従来か
らの欠点を補う反面、高電流密度化の特可を満足するに
は十分な装置とは云えない。

本発明はこれら従来法の欠点を解決して更に高Ｌ流密度
１５０／Ｄｍ”〜３００Ａ／ｄ〆の電流密工が可能な新
しい電解装置を提供することを目的ｉしている。本発明
は上述の従米法の欠点を解決するために疋来法を以下の
ように改良したものである。

１）電解液をストリツプ面に相対する電極面から噴出せ
しめ、ストリツプ面に対し衝突せしめるとともに電極を
分割し、各分割電極面の巾方向に主として流出する経路
をもつことによつて電解液のイオン補給の流れが電解析
出面の拡散境膜を破壊し十分になされる。

又陽極で発生する酸素の迅速な系外への除去により、限
界面電流密度が１５０Ａ／Ｄｍ”以上に向上する。２）
分割電極とすることによつて、ストリップ張力のみによ
る通電ロールとの接触が、分割電極間にストリツブと通
電ロールとの接触面圧を向上する押えロールが設置出来
ることにより、通電速度によるユニツトテンシヨンの変
動に影響されることなく高い接触面圧を安定して得られ
大電流通電が可能である。

（３）更に近接電解において、ストリップ巾方向の電流
密度調整を電解液を内部より噴出せしめつつ、エツジ部
より、気泡を流出して、エツジ部の通電性を制御する。

従つて本発明の要旨は （１）ストリツプの安定支持と通電のための回転通電ロ
ールを電解液に浸漬しない状態で配置すると共に、該回
転通電ロールの円周面に沿つて通板する湾曲ストリツプ
面に近接して、電解液を噴射せしめるノズル孔を有する
湾曲電極を回転通電ロールの円周方向に分割して配置す
ることを特徴とするストリツプの近接電解装置。

（２）電解液を内部に蓄える箱状の空間を持ち、この空
間から電解液をストリツプ面に噴射するためのノズル孔
を電極面に有する湾曲電極を２ケ以上分割して配置する
ことを特徴とする前記１記載の装置。

（３）回転通電ロールの円周面に沿つて接触通板する湾
曲ストリツプ面に押えロールを湾曲電極と回転通電ロー
ルの円周方向に交互に配置することを特徴とする前記１
記載の装置。

にある。

以下本発明を図面で説明する。

第１図は本発明の電解装置の１例を示す側面断面図であ
る。

電解槽６の中央に電解液に浸漬しない状態で回転通電ロ
ール３が配置され、回転通電ロール３の上方にストリツ
プ１の入側デフレクターロール２及び出側デフレクター
ロール２′を配し、さらに回転通電ロール３面に対向し
て複数個の湾曲型の陽極４を配置して構成される。

ストリツプ１は人側デフレクターロール２を介して回転
通電ロール３の円周面に沿つて接触通過した後出側デフ
レクターロール２′を経て次工程へ移動する。

湾曲型の陽極Ａは中空になつており回転通電ロールに−
対向する面にメツキ液噴射用のスリツト５が互に内向き
に一定の角度で穿設されており、図示されないメツキ液
供給用ポンプによりメツキ液を陽極中空部に供給すると
スリツト５から対向するストリツプ面に噴射され矢印で
示す方向に流出し陽極４と回転通電ロール３に接するス
トリツプ１間に静圧Ｐが形成されストリツプと通電ドラ
ムの接触電圧を高める。

その結果従来のストリツプの張力だけによる場合のよう
に通板速度によるユニツトテンシヨンの変動による影響
を受けることがなく高い接触面圧を安定して維持できる
ので大電流通電が可能になる。さらに陽極が１体化され
ずに分割されているので噴射液の流出路が制約されずメ
ツキ液の流動性が大きくイオンの補給が容易である。さ
らに電解で陽極に発生する酸素ガスを迅速に系外に排出
できるなど従来法に比べてメリツトが大きい。なお陽極
から噴射されたメツキ液は電解後陽極の上下端及び左右
より落下して電解槽の液溜７に回収され循環使用される
。

第２図は第１図の平面断面図を示す。

回転通電ロール３は表面層の中央部だけにストリツプ巾
より狭い巾の通電面１２を有し、その両端はシールラバ
一等の非通電材料でシール１３され、電流は通電面とス
トリツプの接触面を通して流れる。

一方回転通電ロール３に接触しながら移動するストリツ
プ１と対向して中空の陽極４が配置されでおり、この陽
極はストリツプの巾方向とはほぼ平行であるが、第１図
に示すようにストリツプの長さ方向においては回転通電
ロールに対向して湾曲している。

陽曲４の中空部にメツキ液を供給するとスリツト５から
本図で示すようにストリツプの巾方向においても矢印の
ようにメツキ液が噴射され陽極Ａとストリツプ１間に静
圧Ｐが形成されストリツプと通電ドラムの接触面圧を高
めることは第１図で説明した場合と同様である。

又本発明に於ては陽極４のストリツプと対向する表面は
通電性材料に白金族等のメツキを施した不溶性陽極とす
ることが好ましい。

陽極を不溶性とすることによりストリツプ１と陽極４の
間隙を常に一定に保持できるので、電流密度を安定維持
できメツキ量のコントロールが容易である。さらに本発
明においては必要によつては陽極の構成として第２図に
示すように陽極４の巾方向の端部に気体供給用パイプ９
に接続する気体噴射孔１０を複数個設けることができる
。一般に電気メツキ作業に於ては（特に電極巾よりスト
リツプ巾が狭い場合）ストリツプの端部の電流密度が大
きくなり端部のメツキ量が過大なエツジオーバーコート
になりやすい。このような場合にはスリット５よりメツ
キ液を噴射すると共に電極の端部の気体噴射孔１０より
気泡１１を噴射すると気泡の存在によりストリツプ端部
の見掛の通電性が低下するのでエツジオーバーコートを
防止することがで，きる。第３図は本発明の他の例を示
す側面断面図である。

この電解装置の構成は第１図に示した装置の構成に近い
が第３図においては第１図の構成に加え，て陽極間及び
陽極とデフレクターロール間に押えロール８を配置した
ことに特徴があるｏ第１図に示した電解装置の場合には
ストリツプと陽極間に静圧が形成され、従来のストリツ
ブ張力のみによる場合に比べてストリツプと通電ロー
，ルの接触面圧を高めることはすでに説明した通りであ
るが第３図に示すようにメツキ液噴射による静圧力を形
成すると同時に陽極と交互に押えロールを配置すること
により、さらにストリップと通電ロールの接触面圧が高
くなり高電流密度電解をピ達成する最も良い条件を実現
することができる。

第４図は本発明のさらに他の例を示す側面断面概略図で
ある。第１図〜第３図においてはいずれもストリツプの
片面にのみにメツキを行う場合であるが、第４：図のよ
うに電解装置を２組組合せておいて１つの電解槽で片面
にメツキ後ストリツプを反転して別の電解槽に通して前
工程での非メツキ面にメツキを行うことにより両面をメ
ツキすることができる。

以上の電解装置の説明においては陽極のスリツトからメ
ツキ液を噴射してストリツプと陽極間に静圧が形成され
る場合について説明した力（本発明では上述の静圧が形
成される場合のみに限定されるものではなく第５図イ，
口，ハ，に示すスリット又は噴射孔を有する陽極を使用
することもで．きる。この場合にもストリツプ面ヘメツ
キ液を噴射することにより動圧が作用し通電ロールとス
トリツプの接触面圧が高くなり、さらに加えて陽極間及
びデフレクターロールと陽極間に押えロールを配置する
ことによりストリツプと通電ロールの接触面圧が著しく
高くなることは前述の場合と同様である。以上説明した
ように本発明の電解装置は回転通電ドラムに接触しなが
ら移動するストリツブに対向して陽極を分割して配置す
ること、中空の電極表面からメツキ液をストリツプに噴
射するような陽極構造としたこと、場合によつては回転
通電ロールに接触するロール表面に押えロールを陽極と
交互に配置することに特徴を有し、その結果以下の効果
が得られる。

（４）ストリツプと陽極を近接化できるので大気電流電
解ができる。

（２）ストリツプと通電ロールの接触面圧が大きいので
大電流電解を安定して続行できる。

（３）陽極で発生する酸素を迅速に除去できるので電流
密度が低下しない。

（４）メッキ液の流出抵抗が少ないのでイオンの補給が
十分にしかも均一に行はれるので高速メツキができる。

このように本発明は従来のメッキ装置に比べて優れたも
のであり大電流による高速メッキが可能となりその工業
的なメリットは大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電解装置の１例の側面の断面図、第２
図は第１図の平面断面図、第３図は本発明の他の例の側
面断面図、第４図は本発明の更に他の例の側面断面図、
第５図イ，口，ハは別のスリツト又は噴射孔の陽極の側
面断面図である。 １：ストリツプ、２：人側デフレクターロール、２′：
出側デフレクターロール、３：回転通電ロール、４：湾
曲型陽極、５：メツキ液噴射用スリット． ６：電解槽
、７：液溜、８：押えロール、９：気体供給用パイプ、
１０：気体噴射子Ｌｌｌ：気泡、１２：通液面、１３：
非通電材料シール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ストリップの安定支持と通電のための回転通電ロー
   ル電解液に浸漬しない状態で配置するとともに、該回転
   通電ロールの円周面に沿つて接触通板する湾曲ストリッ
   プ面に近接して、電解液を噴射せしめるノズル孔を有す
   る湾曲電極を回転通電ロールの円周方向に分割して配置
   することを特徴とするストリップの近接電解装置。 ２ 電解液を内部に替える空間を持ち、この空間から電
   解液をストリップ面に噴射するためのノズル孔を電極面
   に有する湾曲電極を２ケ以上分割して配置することを特
   徴とする特許請求の範囲１に記載のストリップの近接電
   解装置。 ３ 回転通電ロールの円周面に沿って接触通板する湾
   曲ストリップ面に押えロールを湾曲電極と回転通電ロー
   ルの円周方向に交互に配置することを特徴とする特許請
   求の範囲１に記載のストリップの近接電解装置。