(57)【要約】【課題】有効電極長をストリップのメッキ付着量に応じて調整し、電流密度を一定とすることでメッキ品質を向上させ、かつ溶液の電圧降下および非電導性気泡の滞留による導電率の低下を防止することのできる電気メッキ装置および電気メッキ方法を提供する。【解決手段】連続走行する金属ストリップと該金属ストリップの表裏面に平行に配置された電極との間で電気分解を行う電気メッキ装置において、１個の電源と、金属ストリップの流れ方向に分割された電極と、該分割された電極を昇降装置によって分離および結合する機構と、を有することを特徴とする電気メッキ装置および電気メッキ方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続走行する金属ストリップと該金属ストリップの表裏面に平行に配置された電極との間で電気分解を行う電気メッキ装置において、１個の電源と、金属ストリップの流れ方向に分割された電極と、該分割された電極を昇降装置によって分離および結合する機構と、を有することを特徴とする電気メッキ装置。
【請求項２】
前記分割された電極を前記昇降装置によって分離および結合して、有効電極長を調整し、所定の電流密度を得ることを特徴とする請求項１に記載の電気メッキ装置。
【請求項３】
前記電極はガイドロッドで連結されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気メッキ装置。
【請求項４】
前記電極の両端に絶縁性を有するブラケットを設置し、該ブラケットと昇降装置とを結合したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電気メッキ装置。
【請求項５】
前記電極は同一幅であり、該電極の両端に、各々異なる幅の絶縁ブラケットを設置したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電気メッキ装置。
【請求項６】
前記電極の接合面に凹凸を付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電気メッキ装置。
【請求項７】
連続走行する金属ストリップと該金属ストリップの表裏面に平行に配置された電極との間で電気分解を行う電気メッキ方法において、１個の電源と、金属ストリップの流れ方向に分割された電極とを配置し、該分割された電極を昇降装置によって分離および結合することにより、走行するストリップの所望メッキ付着量に応じて電極長を変化させ、電流密度を一定となる様に調整することを特徴とする電気メッキ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリップにメッキを付着させる、電気メッキ装置および電気メッキ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気メッキ装置は、連続走行する鋼板等のストリップと該ストリップに平行に設置された電極との間で電解を行い、ストリップにメッキを付着させる装置および電気メッキ方法に関する。
【０００３】
前記電気メッキ装置は、メッキタンクと連続走行するストリップの表裏面に設置された電極を有し、メッキタンク内部は、ストリップおよび電極の上面まで、メッキイオンを含む水溶液が充填されている。電極は電源と接続されており、電極に電流を流すことにより、ストリップと電極間において電解を行い、ストリップにメッキを付着させる。電源から供給される電流量は、ストリップに必要なメッキ付着量から決定される。
【０００４】
ストリップに対するメッキ付着量を一定にするためには、投入電流：I（A）が一定である必要がある。さらに、メッキ品質を一定にするためには、電流密度：J（A/m2）が一定であることが求められる。
【０００５】
ここで、電流密度：Jは次式により決定される。
【０００６】
J=I/W・L
（W：ストリップの幅、L：電極長さ）
すなわち、所望のメッキ付着量に対して、電流密度を一定にするためには、有効電極長を調整する必要がある。
【０００７】
有効電極長を調整する装置としては、特許文献１に開示されているような装置が知られている。すなわち、ストリップと平行に設置された電極との間に遮蔽板を設けて、該遮蔽板の位置を前記電極に対して移動させる遮蔽板駆動手段を備えることを特徴とし、有効電極長の調整が可能となっている。
【０００８】
また、特許文献２では、長手方向での電流密度のバラツキを小さくするため、電極を長手方向に分割し、それらの分割した電極に独立した電気制御装置を設ける装置が開示されている。該装置を用いれば、有効電極長を調整し、かつ有効範囲の電極にのみ電流を流すことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１２４７００号公報
【特許文献２】昭６３−２９３２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記特許文献１に開示されている機構では、電極とストリップ間に遮蔽板を挿入するため、隙間が狭小であれば電極間距離を広げる必要性が生じる可能性があり、その際、溶液中での電圧降下が増大する。また、電極から発生する酸素、水素等の非電導性の気泡が電極間に存在すると液中の導電率が下がるため、高電流密度の電気メッキ装置においては溶液の循環速度を速くする等の対策が必要となるが、電極とストリップ間の遮蔽板が溶液の流れを阻害し、非電導性気泡の滞留が発生する可能性がある。
【００１１】
前記特許文献２に開示されている装置では、分割された電極に対して各々の電気制御装置を設置し、各電気制御装置と電極を接続する必要があるため、設備費および工事費が増大する。特に、既存設備に対して本装置を適用する際には、既存の電気制御装置を全て変更する必要があるため、設備を新設する場合と比較して、より一層の設備費および工事費が発生する。
【００１２】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、有効電極長をストリップのメッキ付着量に応じて調整し、電流密度を一定とすることでメッキ品質を向上させ、かつ溶液の電圧降下および非電導性気泡の滞留による導電率の低下を防止することのできる電気メッキ装置を提供することを課題としている。
【００１３】
さらに本発明の他の課題は、既存の電気メッキ装置の電気制御装置および電極と該電気制御装置を接続する配線を改造することなく、有効電極長を調整することが可能な電気メッキ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前記課題を解決すべく鋭意検討の結果なされたものであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）連続走行する金属ストリップと該金属ストリップの表裏面に平行に配置された電極との間で電気分解を行う電気メッキ装置において、１個の電源と、金属ストリップの流れ方向に分割された電極と、該分割された電極を昇降装置によって分離および結合する機構と、を有することを特徴とする電気メッキ装置。
（２）前記分割された電極を前記昇降装置によって分離および結合して、有効電極長を調整し、所定の電流密度を得ることを特徴とする（１）に記載の電気メッキ装置。
（３）前記電極はガイドロッドで連結されていることを特徴とする（１）または（２）に記載の電気メッキ装置。
（４）前記電極の両端に絶縁性を有するブラケットを設置し、該ブラケットと昇降装置とを結合したことを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の電気メッキ装置。
（５）前記電極は同一幅であり、該電極の両端に、各々異なる幅の絶縁ブラケットを設置したことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の電気メッキ装置。
（６）前記電極の接合面に凹凸を付けたことを特徴とする（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の電気メッキ装置。
（７）連続走行する金属ストリップと該金属ストリップの表裏面に平行に配置された電極との間で電気分解を行う電気メッキ方法において、１個の電源と、金属ストリップの流れ方向に分割された電極とを配置し、該分割された電極を昇降装置によって分離および結合することにより、走行するストリップの所望メッキ付着量に応じて電極長を変化させ、電流密度を一定となる様に調整することを特徴とする電気メッキ方法。
【００１５】
本発明に従う電気メッキ装置は、連続走行する金属ストリップと該金属ストリップの表裏面に平行に配置された電極との間で電気分解を行う電気メッキ装置において、１個の電源と、金属ストリップの流れ方向に分割された電極と、該分割された電極を昇降装置によって分離および結合する機構と、を有することを特徴とする。
【００１６】
前記昇降装置によって分割した電極を分離および結合して、有効電極長を調整することで、所定の電流密度を得ることができる。
【００１７】
前記電極は絶縁体を介して連結することができる。絶縁体としては、例えば絶縁性を有するガイドロッドが一例として挙げられる。
【００１８】
前記電極の両端に絶縁性を有するブラケットを設置し、該ブラケットと昇降装置を結合することで、昇降装置に電流が流れることなく、電極を分離および結合することができる。
【００１９】
前記ブラケットの構造としては、例えば同一幅の分割された電極の両端に、各々異なる幅の絶縁ブラケットを設置する構造が一例として挙げられる。
【００２０】
前記電極の接合面に凹凸を付けることにより、下部電極の凸部と上部電極の凹部が接触し、上部電極から下部電極に電流が流れることができる。
【００２１】
本発明に従う電気メッキ方法は、連続走行するストリップと該ストリップの表裏面に平行に配置された電極との間で電気分解を行う電気メッキ方法において、１個の電源と、金属ストリップの流れ方向に分割した電極とを配置し、分割した電極を昇降装置によって分離および結合することにより、電極長を走行するストリップに応じて変化させ、電流密度を一定とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、分割した電極２と電極を分離および結合する昇降装置３を設置することにより、有効電極長をストリップのメッキ付着量に応じて調整し電流密度を一定とすることができ、メッキ品質を向上させることができる。
【００２３】
さらに、既存の電気メッキ装置に分割した電極および電極を駆動する昇降装置を設置することにより、既存設備の電気制御装置および電極と電気制御装置を接続する配線を改造することなく、簡易に有効電極長を調整することが可能な電気メッキ装置および電気メッキ方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の一例である竪型電気メッキ装置を示す概略図である。
【図２】本発明の電気メッキ装置の電極と昇降装置の取付例を示す概略図である。
【図３】本発明に用いる電極と絶縁ブラケットの取付例を示す概略図である。
【図４】本発明に用いる電極と絶縁ブラケットの取付例を示す概略図である。
【図５】本発明に用いる電極とガイドロッドの取付例を示す概略図である。
【図６】本発明に用いる電極の接触面の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明による電気メッキ装置の好ましい実施形態について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。
【００２６】
本発明は、連続走行するストリップと表裏面に平行に設置された電極の間で電気分解を行う電気メッキ装置であり、分割した電極と電極を分離および結合する昇降装置としてアクチュエータを設置することにより、有効電極長を調整することができる装置である。走行するストリップのメッキ付着量に応じて有効電極長を調整することにより、所定の電流密度でストリップをメッキすることができ、メッキ品質を向上させることができる。
【００２７】
本発明の実施形態の一例を図１に示す。図１に示す電気メッキ装置1は、メッキタンク６の内部にシンクロール５が設置され、連続走行するストリップ４の表裏面に分割された電極２−１〜３とメッキタンク６の上部に設けられたアクチュエータ３−２、３が連結された構成である。ストリップ４は入側設備を通り水平方向に走行し、メッキタンク６の入側に設置されるデフレクターロールによって鉛直方向に向きを変え、メッキタンク６内に進入する。
【００２８】
メッキタンク６内には、分割された電極２−１〜３が設けられ、電極２−１の上部までメッキイオンを含む水溶液８が充填されている。メッキタンク６内に進入したストリップ４は、前記電極２−１〜３との間で電気分解を行うことにより表面にメッキが付着し、図中の進行方向に沿って出側処理設備へと走行する。分割された電極２−１〜３は、メッキ付着量およびストリップのラインスピードによって決定される電流量に応じて、電流密度が一定となる様、アクチュエータによって分離および結合され、有効電極長が調整される。
【００２９】
なお、図示例は竪型メッキタンクの場合を示しているが、本発明の装置は横型メッキタンクでもよく、その場合は水平に連続走行するストリップの上下面に分割した電極を設置することができる。また、図１ではアクチュエータとしてシリンダが例示されているが、他の駆動手段として、モータによる駆動や手動であってもよい。
【００３０】
より具体的には、メッキ付着量が最少となる条件のストリップにメッキを付着させる場合には、電極２−１〜３は全て分離されており、電源７から供給される電流は、電極２−１にのみ流れる。走行するストリップ４の条件が変化し、必要メッキ付着量が増大し、電極２−１とストリップ４間の電流密度が許容値を超過した場合、電極２−２はアクチュエータ３−２によって電極２−１と結合され、電極２−１を通して電極２−２に電流が流れる。
【００３１】
前記許容電流密度は、所望のメッキ品質を満足するために必要な条件であり、操業条件としてあらかじめ設定される必要がある。同様に電極２−３についても、許容電流密度を超過した場合に、アクチュエータ３−３によって結合される。また、走行するストリップ４の条件が変化し、必要メッキ付着量が減少した場合には、前記許容電流密度に応じて、電極２−２、３が各々のアクチュエータ３−２、３によって上部電極と分離される。
【００３２】
図２は、図1に示した電気メッキ装置の電極とアクチュエータの構造の実施例を示している。分割した電極２−１〜３は、走行するストリップ４以上の幅を有し、各電極２−１〜３の幅は一定である。電極２−２、３には各々異なる幅を有する絶縁ブラケット７−２、３が取り付けられ、ブラケット７−２、３を介して電極２−２、３とアクチュエータ３−２、３が連結されている。また、分割した電極２−２、３には、2本の絶縁性を有するガイドロッド9が設けられ、ガイドロッド９に沿って上下に駆動することにより、分離および結合することができる。なお、図２の例では、分割した電極２−２、３はガイドロッド９に沿って分離および結合しているが、本発明の装置においては絶縁性を有するレールに沿って分離および結合しても良い。
【００３３】
前記図２の取付例においては、ブラケット７−２、３を電極２−２、３の幅方向に設置しているため、メッキタンク６の板幅方向が大きくなる。メッキタンク６の板幅方向にスペース上の制約がある場合は、図３および図４に示すように、ブラケット７−２、３を電極２−２、３のストリップに対して背面に設置することができる。
【００３４】
ブラケット７−２、３と電極２−２、３の接続は、溶接等の固着、ボルト等による固定などによって行うことができるが、電極２−２、３を交換する際に安易に交換可能であり、かつ、ブラケット７−２、３を交換後の新たな電極に使用できる様にするため、ボルト等による固定が好ましい。
【００３５】
なお、図３、図４に示したブラケット７−２、３と電極２−２、３の取付例においては、電極２−２、３の背面にブラケット７−２、３を取り付けるため、ガイドロッド９の背面もしくは近傍にブラケット７−２、３を取り付けることが考えられる。その場合は、ブラケット７−２、３を溶接等により固着し、電極２−２、３を交換する際には、ブラケット７−２、３を併せて交換しても良い。
【００３６】
図５はガイドロッド９の取付例を示している。電極２−１〜３内部にガイドロッド９以上の直径を有する円筒形状の開口を設け、その内部にガイドロッド９を差し込み、ガイドロッド９の上部を電極２−１もしくはメッキタンク６と接合し、固定することができる。
【００３７】
前記電極２−１〜３は、特に形状が限定されることはないが、一例として図６に示すように、接触面の厚み方向に凹凸が設けられ、下部電極の上面に設けられた凸部が上部電極の凹部と接触することで、上部電極から下部電極に電流が流れる構造とすることができる。なお、接触面の凹凸は、幅方向に設けてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１  電気メッキ装置
２  電極
３  昇降装置
４  ストリップ
５  シンクロール
６  メッキタンク
７  電源
８  水溶液
９  ガイドロッド（絶縁体）
１０  ブラケット（絶縁体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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