JPS63195293A - 水平型電気メッキ装置用コンダクタ−ロ−ルの付着金属の除去方法 - 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、水子ｍ電気メッキ装置用コンダクタ−ロール
に付着するメツΦ金属の除去方法に関するものである。

［従来の技術］ 水平型電気メッキ装蓋は、縦型電気メッキ装置に比べて
、電圧損失が小さく、又コンダクタ−ローｋ、支持ロー
ルの強度が小さくてよい等の利点を有するので、古くか
ら亜鉛メッキ等に広く用いられてｈる。第５図は一般に
鋼帯への亜鉛メッキに用いられている水平型電気メッキ
装置の概略図である。水平型電気メッキ装置１には複数
の電解槽２が順次配設され、各電解槽２には移送する被
メッキ材（ここでは銅帯）３の上下に対応して１対の陽
極電極４，４′が設置されている。

ここでは順次２系列の１対の陽極電極４，４′を設置し
ているので、電解槽２内における被メッキ材３の移送距
離も長くなシ、そのため被メッキ材３のばたつきや弛み
を生じるので、一般に支持ロールが設置されている。６
槽の銅帯の出入側の近傍にはコンダクタ−ロール５と・
櫂、クアップロール６とが設置され、そこで銅帯は負に
帯電され、メッキ液１中で電極反応を行ない銅帯の表面
に亜鉛メッキが行われる。この場合、メッキ赦が銅帯に
同伴流して槽外に流出するのを防止し、かつメ、キ液面
の高さを一定に保持するためにダム・ロール８が使用さ
れている。しかし、この種の水平製心気メッキ装置は、
一般に大型であり、例えば６ｍ（長さ）Ｘ２．５ｍ（巾
）Ｘｌ、Ｏｍ（深さ）のような電解槽が１０〜１５槽順
次配設されている。

それに対応して多量のメッキ液を必要とするため、メッ
キ液の貯槽、配管等が大型になり、加えてメ、今液の加
温等に多大の費用を要している。又、コンダクタ−ロー
ルの中心軸と陽極電極との間の距離が、その間にダム・
ロールを配設していることもあって例えば１ｍ４あって
長いために、被メ、キ材自身の抵抗による電圧損失が大
きい。

そのため、近年においては、水平型電気メ、−＋装置は
、その利点を生かしながら、可溶性電極から不溶性電極
への切換等による設備のコンパクト化や、ダムロールを
使用しないで、コンダクタ−ロールと陽極電極との間の
距離を短かくすること等の試みが行なわれている。ダム
・ロールを使用しない場合は、一般にコンダクタ−ロー
ルが直接にメッキ液と接触（浸漬も含む）するので、コ
ンダクタ−ロールの表面にメッキ金属が付着し、被メッ
キ材との接触が不完全になシ、通電性を阻害し、均一な
メツ中が不可能になる。又、コンダクタ−ロールに付着
した金属が被メッキ材との間に剥れ落ち、押し傷になり
製品欠陥となる等の問題がある。そのためダムロールを
使用しないで、コンダクタ−ロー／Ｉ／ヲメ、キ液と直
接接触して使用する場合には、かならず付着メッキ金属
の防止又は除去の手段が必要で６．０、次に示すような
手段が試みられ、一部実施されている。

第６図は、コンダクタ−ロール５に付着したメ、キ金属
をコンダクタ−ロール５の上に設置した機械的研磨装置
１０によシ除去するものである。

記号２は電解槽、記号３は被メッキ材、記号１はメッキ
液を示す。

第７図は、コンダクタ−ロール５と１対の陽極電極４．
４′との間のメッキ液１中で、コンダクタ−ロール５に
近接して導電体１１を付設し、コンダクタ−ロール５に
付着したメッキ金属を導電体１１によシ、外部電源１２
ｔ−用いて電解的に剥離することによシ、コンダクタ−
ロールへのメッキ金属の付着を防止するものである（特
開昭６０−９６７９８号参照）。ここにおいて記号６は
・櫂、クアッグロールを示す。

第８図は第７図の要部説明口であシ、外部電源１２によ
り、コンダクタ−ロール５１に陽極とし、導電体１１を
陰極として電解を行なうものである。

その他、コンダクタ−ロールと陽極電極との間のメッキ
液中で、コンダクタ−ロールに近接して気泡を混入して
液抵抗を高め、陽極からメツ中波を介してコンダクタ−
ロールに流れる電流を抑制してコンダクタ−ロールへの
メッキ金属の付着を防止する方法（特開昭６０−９６７
９７号参照）等がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、コンダクタ−ロールを直接メ。

今液に接触して使用する場合に生じる付着メッキ金属に
対する従来の対策では、次に示すような問題点があった
。

コンダクタ−ロールに付着し九メ、キ金属を機械的研磨
装置によシ研磨して除去する場合は、コンダクタ−ロー
ル表面に傷をつけ、コンダクタ−ロールの寿命を短かく
する。また研磨時に発生する金属粉がメッキ液中に落ち
不純物となりやすく、結果として製品・品質の低下をも
九らす。

コンダクタ−ロールに近接し九メ、キ液中に外部電源を
用いた導電体を設置して、コンダクタ−ロールに付着し
たメッキ金属を電解的に剥離除去する場合には、コンダ
クタ−ロールが陽極処理されるので、コンダクタ−ロー
ル自体の表層の金属も溶解し、メッキ液中に不純物を混
入したり、コンダクターロールの寿命を短かくする。

又、コンダクタ−ロールに近接したメッキ液中で気泡を
混入して、メッキ液を介してコンダクタ−ロールに流れ
る電流を抑制するには、メッキ液中に均一に分布した多
量の気泡を必要とし、実際上このような気泡を作る九め
のガスの導入は、困難である。

本発明の目的は水平型電気メッキ装置において、ダムロ
ールを使用しない場合のように、コンダクタ−ロールに
直接メッキ液を接触させて使用する場合に発生するコン
ダクタ−ロールの付着金属を、コンダクタ−ロールの表
面に影響を与えることなく、適切に均一に除去せしめる
方法を提供し、結果として電圧低下による電力損失の低
減化を図シ、加えて電気メッキ設備のコン／′？クト化
を可能にすることにある。

［問題点を解決するための手段及び作用コ本発明者等は
金属が電気化学的作用において、異種金属間の接触面を
通って局部電流が流れ、局部電池ｔ−構成することの知
見を得て、これを前記コンダクタ−ロールの付着金属の
除去に適用すべく、鋭意研究を行なった結果、本発明に
到達したものである。

即ち本発明は、水平盤電気メッキ装置で連続して被メツ
中材に電気メッキするにあたり、その表面がメッキ金属
より電気化学的に貴なる金属材料からなる金属部材をメ
ッキ液と接触しない位置に設け、金属部材をコンダクタ
−ロールのメッキ液と接触していない部分に接触させて
、両者との間に酸性溶液を貯める凹部を形成し、凹部に
酸性溶液を流して両者による局部電池によシコンダクタ
ーロールに付着し九金属を溶解除去する水千盟電気メ、
キ装置用コンダクタ−ロールの付着金属の除去方法であ
る。

本発明の方法を用いて、従来のダム・ロール、支持ロー
ルの機能を兼ねたコンダクタ−ロールの適用を可能とす
ることが出来る。本発明の方法では、その表面がメッキ
金属より電気化学的に貴なる金属材料からなる金属部材
をメッキ液に接触しない位置に設けることが必要である
。

これは金属部材についてメッキ液からの影響を防止し、
後述するコンダクタ−ロールの付着金属と局部電池を充
分に形成出来るようにするためである。その表面がメッ
キ金属より電気化学的に貴なる金属材料からなる金属部
材を用いるのは、コンダクタ−ロールの付着金属と接触
させて、酸性溶液の存在下で局部電池を形成させること
による。

局部電池は、一般には腐食の分野で取シ上げられておシ
金属中に異種金属が存在し九シ、金属と異種金属が接触
している場合に、それらに接触して電解質を含む水分が
あれば局部電池が形成され、イオン化傾向の大きい金属
（電気化学的に卑）が陽極となシ、アノード溶解を起こ
して、腐食すると考えられている。本発明はこの腐食の
原理をコンダクタ−田−ルの付着金属の溶解除去に適用
したものである。

金属部材の表面に使用する金属は、コンダクタ−ロール
に付着するメッキ金属に左右される。付着金属が亜鉛で
ある場合には、これよシも電気化学的に貴なる金属のニ
ッケル、クロム、鉄等又はこれらの合金が金属部材の表
面の材料として使用出来る。

この場合、金属部材の表面の金属材料とコンダクタ−ロ
ールの表面の金属材料とは同一のものが好ましい。コン
ダクタ−ロールの付着金属が除去されて、その表面が露
出した場合、金属部材の表面の金属材料と局部電池を形
成させないことによる。

これによって、コンダクタ−ロールの表面に影響を与え
なく、しかも金属部材の表面の金属材料が溶けても、メ
ッキ液に影響を与えることがない。

コンダクタ−ロールの表面金属よりも金属部材の表面の
金属材料が電気化学的に卑なる金属で両者の電位差が小
さい場合は、影響が少ないので使用することが可能であ
る。又金属部材の表面金属が溶けてもメッキ液に混入し
ない手段をとれば使用が可能である。金属部材の形状に
ついては、コンダクタ−ロールとの接触によって局部電
池を形成することが出来るものであればよい。コンダク
タ−ロールとの接触を円滑に行なうためには、ロール型
金属部材であることが好ましい。これによってコンダク
タ−ロールの表面にきすがつく等を防止出来る。この金
属部材は、コンダクタ−ロールのメ、＝？液と接触して
いない部分に接触させることが必要である。

コンダクタ−ロールのメッキ液に接触している部分では
、金属部材にもメッキ金属が付着して、コンダクタ−ロ
ールの付着金属との局部電池の形成が困難である。

この金属部材とコンダクタ−ロールとの接触によシ凹部
を形成するのは酸性溶液をその凹部に貯めて局部電池を
充分に形成し、コンダクタ−ロールの付着を溶解除去さ
せることによる。この場合前記凹部に酸性溶液ｔ−流す
のは、局部電池の形成によって生ずる亜鉛の溶解した液
及び発生する水素ガスを除去し、新しい酸性溶液を供給
して、溶液の−の上昇するのを抑制して所定の−に保持
して連続的に局部電池の形成を円滑に行なわせることに
よる。

この場合ｐＨ４以下の酸性溶液が必要でＴｏシ、特Ｋｐ
Ｈ２以下の酸性溶液が好ましい。これは局部電池におい
てコンダクタ−ロールの付着金属の溶解を促進すること
による。酸性溶液としては、酸性メッキ液の場合は、そ
の組成と同じ液が使用出来る。特に酸性溶液を調製する
ことなく、又メッキ液に混入しても影響がないので実用
的に好ましい。

その外に硫酸、塩酸等の溶液が使用出来る。しかしこの
酸性溶液は、局部電池を形成後、メッキ液に混入する場
合が多いので、メッキ液に影響を与えない酸性溶液を選
択するか、又は混入しない手段を設けることが必要であ
る。又前記凹部は確実に酸性溶液を貯めるために、コン
ダクタ−ロールと金属部材との接触上部側にあることが
必要である。

以上９ように本発明の方法を適用すれば、コンダクタ−
ロールの１部が回転によってメッキ液に接触（浸漬を含
む）している状態でその部分にメ、キ金属が付着しても
、メッキ液に接触していない状態になったときにその付
着金属が迅かに金属部材と局部電池を形成し、酸性溶液
の存在下で溶解除去されるので、コンダクタ−四−ルの
表面ニは、付着によるメッキ金属の発達を生じない。

［実施例］ 以下第１〜２図に例示するところに従って本発明に使用
する装置及び操業方法を説明する。

第１図（、）は本発明の方法を適用する水平型電気メッ
キ装置の横断面図であシ第１図（ｂ）はその要部拡大図
である。第２図は本発明の方法を適用するコンダクタ−
ロール装置の斜視図である。第１図（、）による水平型
電気メツ中装置１の電解槽２では、被メッキ材３の入側
に設置されたコンダクタ−ロール５と・譬、クア、ｆロ
ール６とによって、被メ、キ材３は負に帯電され、かつ
支持されて、電解槽２内のメッキ液７中を水平に移送さ
れる。電解槽２内では、被メッキ材３は上下に対応して
設置された１対の陽極電極４，４′と対面し、メッキ液
７′ｔ−介した電極反応によシ、その表面に電気メッキ
される。ここでは電解槽２内の１対の陽極電極４．４′
が２系列配設しておシ、その陽極電極の間に支持ロール
を兼ねて、コンダクタ−ロール５が設置されている。そ
のため被メッキ材３は、適切に負に帯電されるので均一
な電流密度で電気メ。

キされる。電解槽２のメッキ材３の出側には、次の電解
槽２の入側も兼ねたコンダクタ−ロール５が設置されて
いる。次の電解槽２内では前記と同様に被メッキ材３の
表面に電気メッキされる。そして次々にこのようにして
所定の厚みに電気メ。

キされた被メッキ材３は、図示してｂないリンス、化成
処理等の処理をしてテンションリールで巻きとられる。

この場合コンダクタ−ロール５には、第１図（ｂ）に示
すようにその表面がメッキ金属より電気化学的に貴なる
金属材料からなり、メッキ液と接触しない位置に設けて
いるロール型金属部材１３を、コンダクタ−ロールのメ
ッキ液に接触していない部分に接触させ、両者の間で凹
部１４ｔ−形成する。

その凹部１４にノズル装置１５からメッキ液と同じ組成
の酸性溶液１６ｔ−噴出して流してｂる。そのためコン
ダクタ−ロール５とロール型金属部材１３とは局部電池
を形成し、コンダクターロール５が回転時にメッキ液に
接触して発生した付着金属は、未だ非常に薄い状態でも
あシ局部電池にょシ迅かに溶解する。そしてロール型金
属部材１３に接触して局部電池を形成した後のコンダク
タ−ロール５の表面には、付着金属が存在していとい。

コンダクタ−ロー／１１５は、上記のようなくシかえし
によシ、コンダクタ−ロールの表面に付着するメッキ金
属が溶解除去されるので、メッキ金属の発達がなく、コ
ンダクタ−ロール本来の機能を充分に発揮出来る。この
場合、コンダクタ−ロールは金属部材と接触後酸性溶液
の流れに接しているが逆の場合でも効果は同じである。

第２図はコンダクタ−ロール装置の斜視図を示す。

図示していない酸性溶液貯槽から配管を経てヘラター管
１７とスリ、トノズル１８からなるノズル装ｆＪ５によ
シ、コンダクタ−ロール５とロール型金属部材１３とを
接触して形成した酸性液１６を貯める凹部１４に、酸性
液１６を噴出流入して、ロール１３の端部から酸性液１
６ｔ−メッキ液２中に落下して混入させる。図中矢印は
酸性溶液の供給と、メッキ液中への落下を示す。

この場合コンダクタ−ロール５とロール１３とは電解槽
２の側壁１９ｔ−介して支持されている。

記号２０はコンダクタ−ロールの駆動機構である。

被メッキ材３はコンダクタ−ロール５とパックア、プ四
−ル６とによって負に帯電されて水平に移送される。陽
極電極は被メッキ材３の上下に対応して設置されている
が、ここでは、図面での記載上、下部陽極電極４′のみ
示し、上部陽極４を省略している。破線はメッキ液２の
液面を示す。

第３〜４図は本発明の方法に用いる金属部材の他の一例
を示したものである。

第３図は、コンダクタ−ロール５のメッキ液７に浸漬し
ていない部分に、表面が付着するメ、−ＩＰ金属より電
気化学的に貴なる金属材料からなるロール型金属部材１
３を２個所で接触させている８この場合は、コンダクタ
−ロール５に付着したメッキ金属の溶解難易に対応して
よシ溶解を促進することが出来る。

第４図（−）は、前記ロール型金属部材の代りに、固定
した箱型の金属部材２１をコンダクタ−ロール５に接触
させ九ものである。この場合コンダクタ−ロール５は円
筒状なので箱型の金属部材２１の横板２２と、各々酸性
溶液を貯める凹部１４を形成している。箱型の金属部材
２１の内部には酸性溶液１６が流れている。第４図伽）
は第４図（＆）の要部拡大の一部断面斜視図である。こ
こにおいて酸性溶液７は箱型の金属部材２１に供給され
、金属部材内を流れ、他端よシ排出される。この場合、
局部電池の形成により発生した水素ガスは箱型金属部材
２１の天井板２３に設けられた細孔２４ｔ−とうして捕
集除去等が行なわれる。

記号２５は箱型金属部材２１をコンダクタ−ロールに接
触させる調節装置である。図中矢印は酸性溶液の供給、
排出を示す。この構造は酸性溶液１６ｔ−メッキ液ＩＫ
混入したくないような場合に、箱型金属部材２１の一方
から他方に酸性溶液を流入する等が容易に出来る利点が
ある。

次に第１〜２図に示すような水平型電気メッキ装置に本
発明の方法を適用し九場合のコンダクタ−ロールのメッ
キ金属の付着状況を示す。

実験例 水平型電気メッキ装置において、極間距離２５閤の陽極
電極と銅帯との間に、硫酸亜鉛４００　ｇｒ／ｊ、液温
５０℃のメッキ液を流入させ、直径３００Ｘの表面がハ
ステロイ（Ｎｉ基合金）のコンダクタ−ロールを用い、
そのコンダクタ−ロールが回転し九時に、メッキ液に接
触又は浸漬していない部分に、直径８０％の表面がハス
テロイのロール型金属部材を接触させ、両者の接触によ
って形成された凹部にノズルにより、酸性溶液を噴出し
て流しながら、前記水平凰電気メッキ装置で銅帯に連続
して２４時間電気亜鉛メ、キした場合のコンダクタ−ロ
ールについて、そのロール型金属部材との接触後の付着
金属の状況を調べた。

その結果を第１表に示す。

比較例 本発明の方法における次の主要な構成要件のうち、少な
くとも１つが欠けている場合を条件に選び、他の条件は
前記実施例と同じものとした。

主要な構成要件として； Ａ、ロール型金属部材をコンダクタ−ロールへ接触して
いること。

Ｂ、その金属部材がメッキ液に接触していないこと。

Ｃ，コンダクタ−ロールにその金属部材を接触して形成
した凹部への流す溶液が酸性溶液であること。

即ち、Ａの欠けている比較例→ム１．ム７，４９゜Ｂの
欠けている比較例→ム２．ム３．Ａ８．Ａｌｌ。

ム１２ Ｃの欠けている比較例→４４　、Ａ５　、Ａｌ　３　、
ム１４なおロールの材質が本発明の方法に用いるものと
異る比較例→ムｓ、４１５ 以上の場合のコンダクタ−ロールへの付着状況を表２に
示す。

表１、表２から明らかなように、本発明による方法を使
用した場合に、コンダクタ−ロールの付着金属を除去出
来ることがわかる。また、コンダクタ−ロールの表面と
金属部材の表面とが同一材料なので、コンダクタ−ロー
ルの表面が露出しても、その表面の金属材料への影響は
なかった。なお実施例では、電気亜鉛メツΦの場合につ
いて述べ九が、亜鉛−鉄合金メッキ、亜鉛−二、ケル合
金メッキをはじめ亜鉛系合金メッキ、亜鉛以外の鉄メッ
キ、カドミウムメッキ、マンガンメッキ等についてもコ
ンダクタ−ロールの付着金属よシ貴麦る金属の場合には
、同様の結果が得られることはいうまでもない。

［発明の効果コ 本発明の利点とするところは次の通シである。

その表面がメ、：？金属より電気化学的に貴なる金属材
料からなる金属部材を、メッキ液と接触しない位置に設
け、その金属部材をコンダクタ−ロールのメッキ液に接
触していない部分に接触させる構造で、両者の接触によ
る凹部に酸性溶液を流すためのノズル等の装置を組合せ
九簡単な設備であシ、その設備を用いて、コンダクタ−
ロールの付着金属と、前記金属部材とで酸性溶液の存在
下で局部電池を形成させるだけで、コンダクタ−ロール
の付着金属を溶解除去出来る。

また、この場合、金属部材の表面の金属材料をコンダク
タ−ロールの表面金属の材料と同一にするか又は電位差
の小さい卑なる金属材料にすることにより、コンダクタ
−ロールの表面金属への影響を与えない。

コンダクタ−ロールがメッキ液に接触（浸漬を含ム）シ
ても、コンダクタ−ロールの機能を充分に発揮出来るの
で、従来のダムロー／Ｉ／ｌ−使用しなくてもよく、複
数槽の電解槽を順次配設するような場合には、電解槽を
隣どうし接触させて配設することが出来、又一つの電解
槽においても順次複数系列の陽極電極を設置する場合に
は、前記陽極電極の間に支持ロールを兼ねたコンダクタ
−ロールを使用することが出来、電流密度の均一な電気
メッキが可能となる。

更に、コンダクタ−ロールと陽極電極との間の距離が短
かく出来るので被メッキ材自身の抵抗による電圧ロース
も少なく、電力節倹につながる。

この場合コンダクタ−ロールの中心軸と陽極との距離は
３００−程度まで短縮することが可能となる。加えて、
陽極電極の不溶性材の使用等と組合せ、水平型電気メッ
キ装置のより一層の二ン／４クト化が可能となる。

以上のことから、本発明の方法は実用的には極めて有用
である。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）は本発明方法の適用例を示す水平型電気メ
ッキ装置の横断面であシ、第１図（ｂ）は第１図（−）
の要部拡大図であシ、第２図は本発明方法の適用例を示
すコンダクタ−ロール装置の斜視図であシ、第３図は本
発明方法の他の適用例を示すコンダクタ−ロール装置の
概略図であシ、第４図（、）は本発明方法の他の適用例
を示すコンダクタ−ロール装置の概略断面図であシ、第
４図（ｂ）は第４図（、）狛 の要部拡大の１部断掴′斜視図であシ、第５図は従来の
水平型電気亜鉛メッキ装置の概略図でアシ、第６図は従
来のコンダクタ−ロールの付着金属除去装置を例示した
概略図であり、第７図は従来のコンダクタ−ロールの付
着金属除去装置を例示した他の装置の概略図であシ、第
８図は第７図の要部説明図である。 １・・・水平型電気メッキ装置、５・・・コンダクタ−
ロール、６・・・ｌｆ　ｙ　ｐア、フリール、１３・・
・ロール形状の金属部材、１４・・・凹部、１５−・・
ノズル装置、１６・・・酸性溶液、１７・・・へ、ター
管、１８・・・スリット・ノズル、１９・・・電解槽の
側壁、２０・・・駆動装置、２１・・・箱型金属部材、
２２・・・横板、２３・・・天井板、２４・・・細孔、
２５・・・調節装置。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 第３図 ｑ 第４図（ａ） ｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水平型電気メッキ装置で連続して被メッキ材に電気
   メッキするにあたり、 その表面がメッキ金属より電気化学的に貴なる金属材料
   からなる金属部材をメッキ液と接触しない位置に設け、 該金属部材をコンダクターロールのメッキ液と接触して
   いない部分に接触させて、両者との間に酸性溶液を貯め
   る凹部を形成し、 前記凹部に酸性溶液を流して両者による局部電池により
   コンダクターロールに付着した金属を溶解除去すること
   を特徴とする水平型電気メッキ装置用コンダクターロー
   ルの付着金属の除去方法。 ２、金属部材の表面とコンダクターロールの表面が同一
   の金属材料であることを特徴とする上記第１項に記載の
   方法。 ３、金属部材がロール型金属部材であり、凹部がコンダ
   クターロールとの接触上部側にある上記第１項又は第２
   項に記載の方法。