(57)【要約】【課題】  低電圧操業および／または高電流密度めっきが可能となる電気めっき鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】  連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置を用いて電気めっき鋼板を製造する方法において、複数のめっき液噴出口を設けたノズルヘッダを電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置するとともに、前記電極の前記ノズルヘッダの各めっき液噴出口に対応する位置に、前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための貫通孔を前記電極を貫通して設け、前記ノズルヘッダの前記複数のめっき液噴出口からめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させてめっきする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置を用いて電気めっき鋼板を製造する方法において、
複数のめっき液噴出口を設けたノズルヘッダを電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置するとともに、前記電極の前記ノズルヘッダの各めっき液噴出口に対応する位置に、前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための貫通孔を前記電極を貫通して設け、前記ノズルヘッダの前記複数のめっき液噴出口からめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させてめっきすることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項２】
連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置を用いて電気めっき鋼板を製造する方法において、
前記ノズルヘッダを前記電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置し、前記ノズルヘッダに前記ノズルヘッダから突出して形成した複数のめっき液噴出管を設けるとともに、前記電極の前記ノズルヘッダの各めっき液噴出管に対応する位置に、前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための貫通孔を前記電極を貫通して設け、前記ノズルヘッダの前記複数のめっき液噴出管からめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させてめっきすることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項３】
請求項２において、前記めっき液噴出管の外法は、前記貫通孔の内法より小さく、かつ、鋼板と電極間距離をａ、電極厚さをｂとしたときに、前記めっき液噴出管先端と鋼板との距離Ｈは、下式を満足することを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法。
ｂ≦４ａ／３の場合、ａ−ｂ／２≦Ｈ≦ａ＋３ｂ／２
ｂ＞４ａ／３の場合、ａ／３≦Ｈ≦ａ＋３ｂ／２
【請求項４】
前記各貫通孔同士の間に、電極を貫通するめっき液排出孔を設けて、鋼板−電極間に噴射されためっき液を前記めっき液排出孔から排出することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれかの項に記載の電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項５】
連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置を用いて電気めっき鋼板を製造する方法において、
前記ノズルヘッダを前記電極の背面に前記電極に接するように配置するとともに、前記電極に該電極を貫通する複数の貫通孔を設けて、前記複数の貫通孔からめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させてめっきするとともに、前記貫通孔同士の間に、電極を貫通するめっき液排出孔を設けて、鋼板−電極間に噴射されためっき液を前記めっき液排出孔から排出することを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項６】
めっき液噴出口同士の間隔またはめっき液噴出管同士の間隔（請求項５は貫通孔同士の間隔）：Ｌd、めっき液噴出口先端と鋼板との距離またはめっき液噴出管先端と鋼板との距離（請求項５は貫通孔の鋼板側端部と鋼板との距離）：Ｈ、めっき液噴出口の内径またはめっき液噴出管の内径（請求項５は貫通孔の内径）：ｄは、１≦Ｌd／Ｈ≦１０、且つ、１≦Ｈ／ｄ≦１５を満足することを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれかの項に記載の電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６において、前記ノズルヘッダを鋼板の走行方向に対して少なくとも３区画以上に分割し、鋼板の上下面の対向する区画のノズルヘッダの圧力を異なるようにするとともに、鋼板の上下面の各区画の圧力の大小関係を上流側から下流側にかけて順次逆転させてめっき液を噴射してめっきすることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項８】
連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板にめっき液を噴射するノズルヘッダを有しためっき装置を用いて電気めっき鋼板を製造する方法において、
前記ノズルヘッダを鋼板の走行方向に対して少なくとも３区画以上に分割し、鋼板の上下面の対向する区画のノズルヘッダの圧力を異なるようにするとともに、鋼板の上下面の各区画の圧力の大小関係を上流側から下流側にかけて順次逆転させてめっき液を噴射してめっきすることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項９】
前記ノズルヘッダを前記電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置するとともに、前記ノズルヘッダの各々の区画にめっき液噴出用開口部を設け、前記電極は、前記ノズルヘッダの前記各めっき液噴出用開口部に対応する位置に前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための電極を貫通する開口部を設け、前記ノズルヘッダの前記めっき液噴出用開口部からめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させることを特徴とする請求項８に記載の電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項１０】
前記ノズルヘッダを前記電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置するとともに、前記ノズルヘッダの各々の区画に前記ノズルヘッダから突出して形成しためっき液噴出用開口部を設け、前記電極は、前記ノズルヘッダの前記各めっき液噴出用開口部に対応する位置に前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための電極を貫通する開口部を設け、前記ノズルヘッダからめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させることを特徴とする請求項８に記載の電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項１１】
前記ノズルヘッダを前記電極の背面に前記電極に接するように配置するとともに、前記ノズルヘッダの各々の区画に対応する電極部分に該電極を貫通する開口部を設けて、前記開口部からめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させることを特徴とする請求項８に記載の電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項１２】
前記電極の開口部及び前記ノズルヘッダのめっき液噴出口はいずれもスリット形状であることを特徴とする請求項９〜１１のうちのいずれかの項に記載の電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項１３】
鋼板の走行方向に複数の電極が配置されためっき装置を用いて電気めっき鋼板を製造するに当たり、少なくとも１の電極において請求項１〜１２のうちのいずれかの項に記載の方法でめっきすることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項１４】
連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置を備える製造ライン中に鋼板のめっき付着量を計測する付着量計を配置し、この付着量計により測定した幅方向のめっき付着量に応じて、鋼板の上下面の対向するノズルヘッダからのめっき液の噴出圧力差を変更し、鋼板幅方向のめっき付着量分布を調整することを特徴とする請求項７〜１３のうちのいずれかの項に記載の電気めっき鋼板の製造方法。
【請求項１５】
連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置において、
ノズルヘッダは、めっき液を鋼板に対してほぼ垂直方向に噴射する複数のめっき液噴出口を備えて、電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置されるとともに、前記電極は、前記ノズルヘッダの各めっき液噴出口に対応する位置に、前記電極を貫通して形成され、前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための貫通孔を備えることを特徴とする電気めっき装置。
【請求項１６】
連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置において、
ノズルヘッダは、前記ノズルヘッダから突出して形成され、めっき液を鋼板に対してほぼ垂直方向に噴射する複数のめっき液噴出管を備えて、電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置されるとともに、前記電極は、前記ノズルヘッダの各めっき液噴出管に対応する位置に、前記電極を貫通して形成され、前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための貫通孔を備えることを特徴とする電気めっき装置。
【請求項１７】
請求項１６において、前記めっき液噴出管の外法は、前記貫通孔の内法より小さく、かつ、鋼板と電極間距離をａ、電極厚さをｂとしたときに、前記めっき液噴出管先端と鋼板との距離Ｈは、下式を満足することを特徴とする電気めっき装置。
ｂ≦４ａ／３の場合、ａ−ｂ／２≦Ｈ≦ａ＋３ｂ／２
ｂ＞４ａ／３の場合、ａ／３≦Ｈ≦ａ＋３ｂ／２
【請求項１８】
前記各貫通孔同士の間に、電極を貫通して形成しためっき液排出孔を備えることを特徴とする請求項１５〜１７のうちのいずれかの項に記載の電気めっき装置。
【請求項１９】
連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置において、
前記ノズルヘッダは前記電極の背面に前記電極に接するように配置され、前記電極は前記電極を貫通する複数の貫通孔を備え、前記貫通孔同士の間に、鋼板−電極間に噴射されためっき液を排出するための電極を貫通しためっき液排出孔を備えることを特徴とする電気めっき装置。
【請求項２０】
めっき液噴出口同士の間隔またはめっき液噴出管同士の間隔（請求項１９は貫通孔同士の間隔）：Ｌd、めっき液噴出口先端と鋼板との距離またはめっき液噴出管先端と鋼板との距離（請求項１９は貫通孔の鋼板側端部と鋼板との距離）：Ｈ、めっき液噴出口の内径またはめっき液噴出管の内径（請求項１９は貫通孔の内径）：ｄは、１≦Ｌd／Ｈ≦１０、且つ、１≦Ｈ／ｄ≦１５を満足することを特徴とする請求項１５〜１９のうちのいずれかの項に記載の電気めっき装置。
【請求項２１】
請求項１５〜２０において、前記ノズルヘッダを鋼板の走行方向に対して少なくとも３区画以上に分割され、各区画のノズルヘッダの圧力を調整可能であることを特徴とする電気めっき装置。
【請求項２２】
連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板にめっき液を噴射するノズルヘッダを有しためっき装置において、
前記ノズルヘッダを鋼板の走行方向に対して少なくとも３区画以上に分割され、各区画のノズルヘッダの圧力を調整可能であることを特徴とする電気めっき装置。
【請求項２３】
前記ノズルヘッダは前記電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置され、前記ノズルヘッダは各々の区画にめっき液を鋼板に対してほぼ垂直方向に噴射するめっき液噴出用開口部を備え、前記電極は、前記ノズルヘッダの各めっき液噴出用開口部に対応する位置に前記電極を貫通する前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための開口部を備えることを特徴とする請求項２２に記載の電気めっき装置。
【請求項２４】
前記ノズルヘッダは前記電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置され、
前記ノズルヘッダは、各々の区画にめっき液を鋼板に対してほぼ垂直方向に噴射し、前記ノズルヘッダから突出して形成されためっき液噴出用開口部を備え、前記電極は、前記ノズルヘッダの各めっき液噴出用開口部に対応する位置に前記電極を貫通する前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための開口部を備えることを特徴とする請求項２２に記載の電気めっき装置。
【請求項２５】
前記ノズルヘッダは前記電極の背面に前記電極に接するように配置され、前記電極は、前記ノズルヘッダの各区画に対応する電極部分にめっき液を鋼板に対してほぼ垂直方向に噴射する、該電極を貫通する開口部を備えることを特徴とする請求項２２に記載の電気めっき装置。
【請求項２６】
前記電極の開口部及び前記ノズルヘッダのめっき液噴出用開口部はいずれもスリット形状であることを特徴とする請求項２３〜２５のうちのいずれかの項に記載の電気めっき装置。
【請求項２７】
鋼板の走行方向に複数の電極が配置された電気めっき装置において、少なくとも１の電極部分は請求項１５〜２６のうちのいずれかの項に記載の電気めっき装置であることを特徴とする電気めっき装置。
【請求項２８】
請求項１５〜２７のうちのいずれかの項に記載の電気めっき装置の下流に鋼板のめっき付着量を計測する付着量計を配置してなることを特徴とする鋼板の連続電気めっきライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき液噴流を用いて鋼板に電気めっきを連続的に行う電気めっき鋼板の製造方法及び電気めっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水平または垂直方向に走行する鋼板を連続的にめっきを行う方法として、鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して電極を配置し、鋼板の進行方向に対向する方向でノズルヘッダよりめっき液を噴射し、鋼板と電極間に強制対流を形成する方法が行われている。
【０００３】
連続電気めっきラインにおいて、高能率・高生産性を達成するためにはラインスピードの高速化が必要であり、そのためには低電圧操業が可能でありかつ高電流密度による高速電析をいかに達成するかが基本的な考え方である。
【０００４】
低電圧操業を可能にするためには、めっき液抵抗およびめっき時に発生する気泡溜りによる電圧アップを解消する必要がある。その対策として電極と鋼板間の距離を縮めることが最も有効であるが、鋼板のＣ反り等の形状や振動が阻害要因となる。対向型噴流めっきでは、鋼板の形状矯正、振動抑制の機構がないため、電極と鋼板間の近接化には限界があった。
【０００５】
また、高電流密度でめっき処理を行うと、ある値を閾値としてそれ以上の電流密度では金属光沢のある正常なめっきが得られず、黒味を帯びためっきとなる。これはめっきヤケと呼ばれる品質不良であり、例えば亜鉛めっきでは、鋼板へのＺｎイオンの供給速度がめっきの電析速度に追従しきれないために生ずる。よって、高電流密度電析を達成するためには、Ｚｎイオンを鋼板へ効率的に供給することが必須となる。そのためには、強制対流を利用すればよく、電極と鋼板間の距離を縮め、めっき液の流速を大きくすることが有効である。
【０００６】
特許文献１等にめっきセル内で鋼板を安定的に保持する手段方法が開示されている。特許文献１では、電極中央部に上下対称に配置させたスリットノズルよりめっき液を鋼板に対して噴流し、静圧流体支持により鋼板のＣ反りを矯正するとともに、鋼板の安定支持により、鋼板と電極間を近接化させる方法が記載されている。
【特許文献１】特公昭６１−２１３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されている方法は、電極の中央部で鋼板に対して垂直に噴流させることにより、Ｃ反り及び振動をある程度低減することが可能であるが、この方法ではコンダクターロール間、あるいはダムロール間に節を作ることによって、Ｃ反り、及び振動を低減することになるため、Ｃ反り及び振動の低減量には限界がある。
【０００８】
また、鋼板と平行にめっき液が流れる部分の多いめっきセルの場合、電極長さの増加と共に、鋼板近傍のめっき液の速度境界層および濃度境界層が発達する。境界層内はめっき液の流れが少ないため、Ｚｎイオンの供給が鈍り、高電流密度めっき処理の場合、電析により消費されるＺｎイオンに比べ、めっき液噴流から供給されるＺｎイオンの量が少ないため、めっきヤケが生じやすくなる。さらに、静圧流体支持を行うと、鋼板と電極間でめっき液の流動状態が悪くなり、めっき時に発生する気泡が鋼板〜電極間に貯まりやすくなり、低電圧操業の妨げとなる。
【０００９】
本発明は、前記課題を解決し、めっきセル内でＺｎイオンなどの供給を効率的に行い、めっき時に発生する気泡の逃げをスムーズに行うことにより、低電圧操業および／または高電流密度めっきが可能となる電気めっき鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、めっきセル内でのＣ反りを抑制しまた振動を低減することで、鋼板と電極間距離を狭めて、低電圧操業および／または高電流密度めっきが可能となる電気めっき鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、前述の電気亜鉛めっき鋼板の製造に好適な電気めっき装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の手段は次のとおりである。
【００１３】
第１発明は、連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置を用いて電気めっき鋼板を製造する方法において、
複数のめっき液噴出口を設けたノズルヘッダを電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置するとともに、前記電極の前記ノズルヘッダの各めっき液噴出口に対応する位置に、前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための貫通孔を前記電極を貫通して設け、前記ノズルヘッダの前記複数のめっき液噴出口からめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させてめっきすることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００１４】
第２発明は、連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置を用いて電気めっき鋼板を製造する方法において、
前記ノズルヘッダを前記電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置し、前記ノズルヘッダに前記ノズルヘッダから突出して形成した複数のめっき液噴出管を設けるとともに、前記電極の前記ノズルヘッダの各めっき液噴出管に対応する位置に、前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための貫通孔を前記電極を貫通して設け、前記ノズルヘッダの前記複数のめっき液噴出管からめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させてめっきすることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００１５】
第３発明は、第２発明において、前記めっき液噴出管の外法は、前記貫通孔の内法より小さく、かつ、鋼板と電極間距離をａ、電極厚さをｂとしたときに、前記めっき液噴出管先端と鋼板との距離Ｈは、下式を満足することを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
ｂ≦４ａ／３の場合、ａ−ｂ／２≦Ｈ≦ａ＋３ｂ／２
ｂ＞４ａ／３の場合、ａ／３≦Ｈ≦ａ＋３ｂ／２
第４発明は、第１〜第３発明において、前記各貫通孔同士の間に、電極を貫通するめっき液排出孔を設けて、鋼板−電極間に噴射されためっき液を前記めっき液排出孔から排出することを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００１６】
第５発明は、連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置を用いて電気めっき鋼板を製造する方法において、
前記ノズルヘッダを前記電極の背面に前記電極に接するように配置するとともに、前記電極に該電極を貫通する複数の貫通孔を設けて、前記複数の貫通孔からめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させてめっきするとともに、前記貫通孔同士の間に、電極を貫通するめっき液排出孔を設けて、鋼板−電極間に噴射されためっき液を前記めっき液排出孔から排出することを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００１７】
第６発明は、第１〜第５発明において、めっき液噴出口同士の間隔またはめっき液噴出管同士の間隔（第５発明は貫通孔同士の間隔）：Ｌd、めっき液噴出口先端と鋼板との距離またはめっき液噴出管先端と鋼板との距離（第５発明は貫通孔の鋼板側端部と鋼板との距離）：Ｈ、めっき液噴出口の内径またはめっき液噴出管の内径（第５発明は貫通孔の内径）：ｄは、１≦Ｌd／Ｈ≦１０、且つ、１≦Ｈ／ｄ≦１５を満足することを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００１８】
第７発明は、第１〜第６発明において、前記ノズルヘッダを鋼板の走行方向に対して少なくとも３区画以上に分割し、鋼板の上下面の対向する区画のノズルヘッダの圧力を異なるようにするとともに、鋼板の上下面の各区画の圧力の大小関係を上流側から下流側にかけて順次逆転させてめっき液を噴射してめっきすることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００１９】
第８発明は、連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板にめっき液を噴射するノズルヘッダを有しためっき装置を用いて電気めっき鋼板を製造する方法において、
前記ノズルヘッダを鋼板の走行方向に対して少なくとも３区画以上に分割し、鋼板の上下面の対向する区画のノズルヘッダの圧力を異なるようにするとともに、鋼板の上下面の各区画の圧力の大小関係を上流側から下流側にかけて順次逆転させてめっき液を噴射してめっきすることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００２０】
第９発明は、第８発明において、前記ノズルヘッダを前記電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置するとともに、前記ノズルヘッダの各々の区画にめっき液噴出用開口部を設け、前記電極は、前記ノズルヘッダの前記各めっき液噴出用開口部に対応する位置に前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための電極を貫通する開口部を設け、前記ノズルヘッダの前記めっき液噴出用開口部からめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００２１】
第１０発明は、第８発明において、前記ノズルヘッダを前記電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置するとともに、前記ノズルヘッダの各々の区画に前記ノズルヘッダから突出して形成しためっき液噴出用開口部を設け、前記電極は、前記ノズルヘッダの前記各めっき液噴出用開口部に対応する位置に前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための電極を貫通する開口部を設け、前記ノズルヘッダからめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００２２】
第１１発明は、第８発明において、前記ノズルヘッダを前記電極の背面に前記電極に接するように配置するとともに、前記ノズルヘッダの各々の区画に対応する電極部分に該電極を貫通する開口部を設けて、前記開口部からめっき液を噴射して鋼板に対してほぼ垂直方向に衝突させることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００２３】
第１２発明は、第９〜第１１発明において、前記電極の開口部及び前記ノズルヘッダのめっき液噴出口はいずれもスリット形状であることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００２４】
第１３発明は、鋼板の走行方向に複数の電極が配置されためっき装置を用いて電気めっき鋼板を製造するに当たり、少なくとも１の電極において第１〜第１２発明に記載の方法でめっきすることを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法。
【００２５】
第１４発明は、第７〜第１３発明において、連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置を備える製造ライン中に鋼板のめっき付着量を計測する付着量計を配置し、この付着量計により測定した幅方向のめっき付着量に応じて、鋼板の上下面の対向するノズルヘッダからのめっき液の噴出圧力差を変更し、鋼板幅方向のめっき付着量分布を調整することを特徴とする電気めっき鋼板の製造方法である。
【００２６】
第１５発明は、連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置において、
ノズルヘッダは、めっき液を鋼板に対してほぼ垂直方向に噴射する複数のめっき液噴出口を備えて、電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置されるとともに、前記電極は、前記ノズルヘッダの各めっき液噴出口に対応する位置に、前記電極を貫通して形成され、前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための貫通孔を備えることを特徴とする電気めっき装置である。
【００２７】
第１６発明は、連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置において、
ノズルヘッダは、前記ノズルヘッダから突出して形成され、めっき液を鋼板に対してほぼ垂直方向に噴射する複数のめっき液噴出管を備えて、電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置されるとともに、前記電極は、前記ノズルヘッダの各めっき液噴出管に対応する位置に、前記電極を貫通して形成され、前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための貫通孔を備えることを特徴とする電気めっき装置である。
【００２８】
第１７発明は、第１６発明において、前記めっき液噴出管の外法は、前記貫通孔の内法より小さく、かつ、鋼板と電極間距離をａ、電極厚さをｂとしたときに、前記めっき液噴出管先端と鋼板との距離Ｈは、下式を満足することを特徴とする電気めっき装置である。
ｂ≦４ａ／３の場合、ａ−ｂ／２≦Ｈ≦ａ＋３ｂ／２
ｂ＞４ａ／３の場合、ａ／３≦Ｈ≦ａ＋３ｂ／２
第１８発明は、第１５〜第１７発明において、前記各貫通孔同士の間に、電極を貫通して形成しためっき液排出孔を備えることを特徴とする電気めっき装置である。
【００２９】
第１９発明は、連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板面にめっき液を噴射するためのノズルヘッダを有しためっき装置において、
前記ノズルヘッダは前記電極の背面に前記電極に接するように配置され、前記電極は前記電極を貫通する複数の貫通孔を備え、前記貫通孔同士の間に、鋼板−電極間に噴射されためっき液を排出するための電極を貫通しためっき液排出孔を備えることを特徴とする電気めっき装置である。
【００３０】
第２０発明は、第１５〜第１９発明において、めっき液噴出口同士の間隔またはめっき液噴出管同士の間隔（第１９発明は貫通孔同士の間隔）：Ｌd、めっき液噴出口先端と鋼板との距離またはめっき液噴出管先端と鋼板との距離（第１９発明は貫通孔の鋼板側端部と鋼板との距離）：Ｈ、めっき液噴出口の内径またはめっき液噴出管の内径（第１９発明は貫通孔の内径）：ｄは、１≦Ｌd／Ｈ≦１０、且つ、１≦Ｈ／ｄ≦１５を満足することを特徴とする電気めっき装置である。
【００３１】
第２１発明は、第１５〜第２０発明において、前記ノズルヘッダを鋼板の走行方向に対して少なくとも３区画以上に分割され、各区画のノズルヘッダの圧力を調整可能であることを特徴とする電気めっき装置である。
【００３２】
第２２発明は、連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板にめっき液を噴射するノズルヘッダを有しためっき装置において、
前記ノズルヘッダを鋼板の走行方向に対して少なくとも３区画以上に分割され、各区画のノズルヘッダの圧力を調整可能であることを特徴とする電気めっき装置である。
【００３３】
第２３発明は、第２２発明において、前記ノズルヘッダは前記電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置され、前記ノズルヘッダは各々の区画にめっき液を鋼板に対してほぼ垂直方向に噴射するめっき液噴出用開口部を備え、前記電極は、前記ノズルヘッダの各めっき液噴出用開口部に対応する位置に前記電極を貫通する前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための開口部を備えることを特徴とする電気めっき装置である。
【００３４】
第２４発明は、第２２発明において、前記ノズルヘッダは前記電極の背面に前記電極と間隔をあけて配置され、
前記ノズルヘッダは、各々の区画にめっき液を鋼板に対してほぼ垂直方向に噴射し、前記ノズルヘッダから突出して形成されためっき液噴出用開口部を備え、前記電極は、前記ノズルヘッダの各めっき液噴出用開口部に対応する位置に前記電極を貫通する前記ノズルヘッダからのめっき液を鋼板−電極間に案内するための開口部を備えることを特徴とする電気めっき装置である。
【００３５】
第２５発明は、第２２発明において、前記ノズルヘッダは前記電極の背面に前記電極に接するように配置され、前記電極は、前記ノズルヘッダの各区画に対応する電極部分にめっき液を鋼板に対してほぼ垂直方向に噴射する、該電極を貫通する開口部を備えることを特徴とする電気めっき装置である。
【００３６】
第２６発明は、第２３〜第２５発明において、前記電極の開口部及び前記ノズルヘッダのめっき液噴出用開口部はいずれもスリット形状であることを特徴とする電気めっき装置である。
【００３７】
第２７発明は、鋼板の走行方向に複数の電極が配置された電気めっき装置において、少なくとも１の電極部分は第１５〜第２６発明の電気めっき装置であることを特徴とする電気めっき装置である。
【００３８】
第２８発明は、第１５〜第２７発明の電気めっき装置の下流に鋼板のめっき付着量を計測する付着量計を配置してなることを特徴とする鋼板の連続電気めっきラインである。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、めっきセル内でのめっきイオンの供給を効率的に行うことが可能になり、またはさらにめっき時に発生する気泡の逃げをスムーズに行うことが可能になり、その結果、低電圧操業および／または高電流密度めっきが可能となる。
【００４０】
また、本発明によれば、めっきセル内の鋼板を連続的に微小にわん曲させることでＣ反りを抑制し、また振動を低減して、鋼板と電極間距離を狭めることが可能になり、その結果、低電圧操業および／または高電流密度めっきが可能となる。
【００４１】
本発明によれば、前記の結果から、電気めっき鋼板を製造する際に高能率、高生産性を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明者等は、電気亜鉛めっきにおけるＺｎイオンの供給不足、およびめっき時に発生する気泡に起因するめっき効率の低下を防止すべく、種々の調査、検討を行った。その結果、対向噴流型のめっきセルの場合、電極長さと供に鋼板近傍に速度境界層および濃度境界層が発達し、Ｚｎイオンの供給が低下して限界電流密度が低下するだけでなく、境界層内に気泡が溜り易く抵抗電圧が上昇することが明らかとなった。
【００４３】
そして、高能率・高生産性電気めっき達成のためには、速度境界層および濃度境界層の発達を抑えることが必要であり、そのためには、鋼板を挟むようにめっき液供給用の多孔ノズルおよび前記多孔ノズルの孔位置に対応する位置に多孔を設けた電極を配置し、この孔部からめっき液を鋼板へ噴射することが有効であることを見出した。
【００４４】
また、めっきセル内で鋼板にＬ反りを２箇所以上付与することで、Ｃ反りが矯正され、さらに振動も低減されることを見出した。
【００４５】
本発明はこれらの知見に基づくものである。以下、本発明について詳しく説明する。なお、以下の説明では、めっきは亜鉛めっきを念頭において説明する。また、以下の図において、説明済みの図に示された部分と同じ作用の部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
図１は、本発明の実施の形態に係るめっき装置の第１の実施形態の要部構成例を示す概略断面図である。本装置では、連続的に水平に走行する鋼板１に対して、鋼板１両面を挟むように電極７、７が配置され、電極７の上流側、下流側に各々めっき液４を堰き止めるダムロール５、前記各ダムロールの上流側および下流側に各々鋼板１に通電するためのコンダクターロール２とバックアップロール３が配置されている。
【００４７】
ノズルヘッダ６は、電極７の背面（電極７の鋼板１とは反対側のことである。本明細書では、反鋼板側とも記載する。）に該電極７から離れて配置されている。ノズルヘッダ６は電極７に対向する部分は電極７に略平行で、該部分にめっき液４を噴射する多数の小孔（めっき液噴出口。本明細書では単に「孔」とも記載する。）８が設けられている。電極７には、前記小孔８から噴射されためっき液４を鋼板１に向かって案内するために、前記孔と同形状の多数の小孔（貫通孔。本明細書では単に「孔」とも記載する。）９が電極７を貫通して設けられている。電極７の孔９はノズルヘッダ６の孔８に対応する位置、すなわちノズルヘッダ６の孔８と電極７の孔９はそれぞれの中心位置が同じ位置になるように設けられている。
【００４８】
図２は、本装置に配置するノズルヘッダ６の孔（めっき液噴出口）８と電極７の孔（貫通孔）９の配置状態の一例を説明する概略平面図である。ノズルヘッダ６に多数の孔（めっき液噴出口）８が配置されている。電極７にもノズルヘッダ６の孔８に対応する位置に孔（貫通孔）９が配置されている。
【００４９】
鋼板１に衝突するめっき液の流速は、孔の中心位置が最も速く、その位置から離れると流速が低下する。そのため、鋼板幅方向にみた場合、常に孔がある部分とない部分とができてしまうとむらが生じやすくなることから、孔８及び孔９は、図２に示すように、等間隔で配置し、孔８、孔９は鋼板進行方向の一直線上に配列せずに、鋼板１の進行方向に対して角度をもたせた配列にした方がよい。なお、図２中、符号Ａは鋼板の進行方向を示し、符号Ｂはノズルヘッダ６の孔９の配列方向を示す。孔８、孔９は符号Ｂの方向に対して千鳥配置されている。鋼板の進行方向（符号Ａの方向）を符号Ｂの方向に対してある角度を持たせることにより、孔８、孔９は、該符号Ａの方向（鋼板進行方向）に一直線上に配列されなくなる。
【００５０】
本明細書ではこのような多数の小孔が配置されたノズルヘッダを多孔ノズルとも記載する。同様に電極に多数の小孔が配置されている場合、このような形状の電極を、多孔を有する電極とも記載する。
【００５１】
このような多孔ノズルを用いる利点は、鋼板界面に形成される境界層の効果的な破壊にある。つまり、鋼板の界面には境界層が形成されているが、この境界層内の流れは少ないため、めっき液中のイオンの鋼板への供給が落ちてしまう。例えば、鋼板に平行にめっき液を流すと、めっき液の進行方向に境界層が発達していき、めっき効率が落ちてしまう。従って、境界層を極力薄くすることが、鋼板へのめっき液中のイオンの供給を効果的に行うことにつながる。
【００５２】
電極７の孔９は、ノズルヘッダ６の孔（めっき液噴出口）８から噴射されるめっき液の噴流が電極７の孔９内に確実に導入されることが好ましい。ノズルヘッダ６の孔８より噴射されためっき液はその進行とともに徐々に広がるため、電極７の孔９の大きさは、ノズルヘッダ６の孔８と同等以上でその３倍以下の範囲とする方がよい。また、ノズルヘッダ６と電極７の間隔は、ノズルヘッダ６の孔８より噴射されためっき液の噴流の幅が電極７の孔９の大きさ以下となる間隔が好ましい。
【００５３】
孔８、孔９の形状は円形に限定されず、例えば楕円形、矩形であってもよい。孔８の内径ｄは、φ１ｍｍ〜φ１０ｍｍ程度が望ましい。ここで、孔とは、孔８が円形の場合は孔８の直径であり、孔８が矩形、楕円形等のように円形でない場合は孔断面積を面積が等価の円形としたときの円の直径のことである。効率的にめっきを行うためには、孔８の間隔Ｌdは等間隔が望ましく、孔９の間隔Ｌdは電極と鋼板間の距離Ｈの１〜１０倍が好ましく、１．５倍〜４倍程度がより好ましい。また、孔８の直径ｄと電極と鋼板間の距離Ｈは、Ｈ／ｄが１〜１５の範囲が好ましく、５〜８の範囲がより好ましい。
【００５４】
めっき液噴出口８先端が鋼板１から離れすぎると、めっき液噴流の流速が鋼板衝突位置で減衰し、濃度境界層と速度境界層の発達を抑制する作用が低下するため、Ｚｎイオンの供給効率が低下する。係る観点から、鋼板１と電極７の距離をａ、電極７の厚さをｂとしたときに、めっき液噴出口８先端と鋼板１との距離Ｈは、Ｈ≦ａ＋３ｂ／２（但し、ａ＋ｂ＜Ｈ）を満足することが好ましい。
【００５５】
本装置では、電極７を陽極、水平方向に走行する鋼板１を陰極として通電することで鋼板にめっきする。その際に、めっき液４はめっき液供給ポンプ（図示なし）で加圧されてノズルヘッダ６に送られ、ノズルヘッダ６の多数の孔（小孔）８から噴出され、電極７の多数の孔（小孔）９内を通過し、鋼板面にほぼ垂直に衝突する。電極７の多数の孔９から、鋼板１面に対してほぼ垂直方向にめっき液４を噴射することにより、鋼板近傍のＺｎイオンの濃度境界層、およびめっき液の速度境界層を打破り、各境界層の発達を抑制できるので、Ｚｎイオンの鋼板への供給が効率的となり、限界電流密度を飛躍的に高めることができる。
【００５６】
めっき液４は鋼板面に対し垂直に噴射するのが最も効率が良いが、鋼板の走行速度、鋼板サイズ等の条件により鋼板面に対して９０度の方向（垂線方向）を中心にこの垂線から４５度程度以内に傾斜した範囲で噴射してもよい。本明細書において、ほぼ垂直方向とは、鋼板面に対して９０度の方向（垂線方向）を中心にこの垂線から４５度程度以内に傾斜した範囲も許容範囲として含むという意味である。めっき液の噴射流量は、必要な限界電流密度に合わせて、調整すればよい。
【００５７】
本装置を用いてめっきすると、鋼板１に衝突しためっき液は電極７の孔９の壁部近傍をめっき液の噴射方向と逆の方向に流れ、ノズルヘッダ６のヘッダ部と電極間に流れ出ることで、めっき時に発生する気泡が鋼板−電極間の領域に溜まることを抑制し、また鋼板１近傍の亜鉛イオンの濃度境界層とめっき液の速度境界層の発達を抑制する効果がある。ノズルヘッダ６と電極７の間隔は、電極７の孔９の壁部近傍から流れ出ためっき液がさらに系外にスムーズに流れ出る適宜の間隔、例えば電極と鋼板の間隔以上であることが好ましい。
【００５８】
図３は、本発明の実施の形態に係るめっき装置の第２の実施形態の要部構成例を示す概略断面図である。本装置では、ノズルヘッダ６は、ノズルヘッダ６本体に対して突起して形成された多数のノズル（めっき液噴出管）８ａが配置され、該ノズル８ａは、ノズルヘッダ６本体に対して突起状に形成されている。ノズルヘッダ６のノズル８ａと電極７の孔（貫通孔）９はそれぞれの中心位置が対応する位置に設けられている。
【００５９】
図３の装置では、ノズル８ａの外法は、電極７の孔９の内法より小さいことが好ましい。ノズル８ａの外法とは、ノズル８ａの外側の寸法であり、孔９の内法とは孔９の内側の寸法であるので、ノズル８ａの外法が電極７の孔９の内法より小さいと、ノズル８ａの突起部分は孔９内に装入または、さらに孔９を通過させて鋼板−電極間に突出させて存在させることが可能である。この場合、ノズル８ａの外面と孔９内面の間に隙間がある。
【００６０】
ノズル８ａ先端が鋼板１に近づきすぎると、ノズル８ａが電極−鋼板間の電流分布を乱すことで、抵抗電圧を上昇させたり、めっきむらを発生させたりする。鋼板１と電極７の距離をａ、電極７の厚さをｂとしたときに、ノズル８ａ先端と鋼板１との距離Ｈは、
ｂ≦４ａ／３の場合、ａ−ｂ／２≦Ｈ
ｂ＞４ａ／３の場合、ａ／３≦Ｈ
を満足することが好ましい。ノズル８ａ先端と鋼板１との距離Ｈが前述の式を満足すると、ノズル８ａが電極−鋼板間の電流分布を乱すことを防止し、それによって抵抗電圧の上昇を回避することができ、また鋼板幅方向の電流密度分布むらの発生を抑制してめっきむらを防止する効果が優れる。
【００６１】
一方、ノズル８ａ先端が鋼板１から離れすぎると、めっき液噴流の流速が鋼板衝突位置で減衰し、濃度境界層と速度境界層の発達を抑制する作用が低下するため、Ｚｎイオンの供給効率が低下するので、ノズル８ａ先端と鋼板１との距離Ｈは、Ｈ≦ａ＋３ｂ／２を満足することが好ましい。ノズル８ａ先端と鋼板１との距離Ｈが、Ｈ≦ａ＋３ｂ／２を満足すると、鋼板１近傍のめっき液４の濃度境界層と速度境界層の発達を抑制する効果がより優れることによる。
【００６２】
なお、本発明では、電極厚さ自体は特に規定しないが、通常５〜５０ｍｍ程度の厚さである。
【００６３】
ノズルヘッダ６のノズル（めっき液噴出管）８ａ配置の考え方、電極７の孔（貫通孔）９配置の考え方は、前述の図１の装置における孔（めっき液噴出口）８及び孔（貫通孔）９の場合と同様である。ノズル８ａの形状（外法形状）、孔９の形状についても、円形に限定されず、楕円形、矩形であってもよい。ノズル８ａの形状と孔９の形状は異なっていてもよい。めっき液の鋼板面への噴射角度、噴射量の考え方は、前述の図１の場合と同様である。
【００６４】
図３の装置を用いてめっき鋼板を製造する方法は、前記した図１の装置を用いてめっき鋼板を製造する場合と同様にして行うことができる。本装置では、ノズルヘッダ６のノズル８ａから鋼板面にほぼ垂直にめっき液４を噴射する。めっき液４は、ノズル８ａと電極７の孔９を通過し、鋼板１に到達する。ノズルヘッダ本体に対して突起して配置したノズル８ａからめっき液を噴射することで、鋼板１近傍のＺｎイオンの濃度境界層、およびめっき液の速度境界層を打破り、各境界層の発達を抑制する効果が優れ、Ｚｎイオンの鋼板への供給が効率的となり、限界電流密度を飛躍的に高めることができる。
【００６５】
従来技術の鋼板面に平行にめっき液を流す方法では、速度境界層が発達し易く、境界層内はめっき液の流れが遅いため、めっき時に発生する気泡が電極から鋼板間の境界層内に溜まりやすくなり、抵抗電圧の上昇が避けられなかった。しかし、図３の装置では、ノズル８ａの外法を電極７に設けた孔９の内法より小さくすることにより、図４に示すように、鋼板１に衝突しためっき液の戻り液を、電極７の孔９とノズル８ａとの隙間から、電極７とノズルヘッダ６間に逃がすことが可能となり、鋼板１近傍へのＺｎイオンの供給をスムーズにし、さらに、めっき時に発生する気泡が電極−鋼板間に溜まるのを抑制し、抵抗電圧を低減させることが可能となる。
【００６６】
図５は本発明の実施の形態に係るめっき装置の第３の実施の形態の要部構成例を示す概略断面図である。本装置では、図３に示した装置において、電極７のノズルヘッダ６からのめっき液を鋼板１と電極７間の領域に案内するための孔９同士の間に、鋼板１と電極７間の領域のめっき液を排出するための複数の孔（めっき液排出口）１１が設けられている。
【００６７】
図６は、図５の装置の電極７に配置される孔（貫通孔）９と孔（めっき液排出口）１１の配置状態の一例を示す概略平面図である。本図では、図２に示した孔（貫通孔）９が配置された電極７において、孔（めっき液液排出口）１１は隣り合う孔（貫通孔）９の中間位置に設けられている。孔（めっき液排出口）１１が大きくなると電極面積が減少し、電極〜鋼板間の抵抗が増大するため、孔（めっき液排出口）１１の大きさは、孔（貫通孔）８より小さいことが好ましい。孔１１の形状は特に限定されない。
【００６８】
図５の装置を用いてめっき鋼板を製造する方法は、前記した図３の装置を用いてめっき鋼板を製造する場合と同様にして行うことができる。本装置では、ノズルヘッダ６のめっき液は、ノズル（めっき液噴出管）８ａから鋼板に噴射され、鋼板−電極間に噴射されためっき液は孔（めっき液液排出口）１１からも排出される。
【００６９】
従来の水平噴流型のめっきセルの場合、鋼板面からの戻り液が特にめっきセル内の中央部付近で滞留しやすく、さらに、鋼板１または電極７近傍で速度境界層が発達するために、Ｚｎイオンの供給が妨げられるばかりではなく、めっき時に発生する気泡がめっき液が滞留した部分に溜まり易くなり、限界電流密度の低下および高抵抗電圧でのめっきが避けられなかった。以下に説明するように、本装置を用いることで、前述の従来装置の問題点が解消される。
【００７０】
図７は、図５のめっき装置におけるめっき液の流れを説明する図である。図５の装置を用いて、ノズルヘッダ６のノズル８ａからめっき液４を鋼板面に対してほぼ垂直方向に噴射しながらめっきすると、ノズルヘッダ６内のめっき液４は、ノズル８ａと電極７の孔９を通過し、鋼板１に衝突する。電極７に対して、前記孔９同士の間にさらに孔１１を設けることにより、めっき時に発生する気泡を含んだめっき液の戻り液を孔９とノズル８ａとの間隙部分からだけでなく、孔１１から効率的に逃がすことが可能となる。これによって、電極７と鋼板１間に新鮮なめっき液の供給を効率的に行うことが可能となる。また鋼板１からの戻り液がめっきセル内の中央部付近で滞留するのを防止し、さらに、鋼板１または電極７近傍での速度境界層の発達を抑制して、鋼板近傍へのＺｎイオンの供給が一層促進される。また、鋼板幅方向での流速むらの発生が防止される。
【００７１】
前記した図１の装置において、電極７の孔９同士の間に、図５の装置と同様の孔（めっき液排出口）１１を設けてもよい。この場合も、前記と同様の作用効果が発現される。
【００７２】
前述の図３、図５の装置においては、めっき液噴出管間隔：Ｌd、めっき液噴出管先端と鋼板の距離：Ｈ、めっき液噴出管の内径：ｄは、１≦Ｌd／Ｈ≦１０、且つ、１≦Ｈ／ｄ≦１５を満足させるようにすることが好ましい。
【００７３】
ポンプ流量を一定とし、Ｌd／Ｈを変化させてめっきしたときに良好なめっき外観が得られる限界電流密度を調査した。その結果、Ｌd／Ｈが２．８のときに限界電流密度が最も高くなり、Ｌd／Ｈが２．８以下ではＬd／Ｈが小さくなるとそれに応じて限界電流密度が低下し、Ｌd／Ｈが２．８以上ではＬd／Ｈが大きくなるとそれに応じて限界電流密度が低下することが明らかになった。
【００７４】
Ｌd／Ｈ＜２．８の領域では、流速ｕ＝流量Ｑ／噴出口面積Ａnozzleの関係より、Ｌd／Ｈを小さくすると、それに応じて電極に占める噴出口面積が大きくなり、Ｓｈ数（物質伝達量の無次元数）が小さくなる。その結果、めっき液の流速が下がるため、Ｚｎイオンの供給が鈍り、限界電流密度が低下する。１≦Ｌd／Ｈとすることで限界電流密度の低下を防止して、従来の鋼板水平方向にめっき液を噴射するめっきセル（水平噴流型のめっきセル）に比べ、効率的なめっきが可能となる。
【００７５】
Ｌd／Ｈ＞２．８の領域では、Ｌd／Ｈを大きくすると，それに応じて、噴出口配置が粗くなり，Ｓｈ数（物質伝達量の無次元数）が大きくなる。噴出口配置が粗くなる（ノズル間隔が広がる）と、噴出口直下の鋼板面のみにＺｎイオンの供給が促進されて優先的にめっきされ、よどみ点から離れた鋼板に沿う流れである壁面噴流領域付近では、めっき液噴流が充分に行き届かず、さらに、境界層が発達し易いために、Ｚｎイオンの供給が少なくなり、この部分でめっきやけが発生しやすくなる。その結果、鋼板全体の限界電流密度が低下する。Ｌd／Ｈ≦１０とすることにより、よどみ点から離れた鋼板に沿う流れである壁面噴流領域付近に充分にめっき液を供給できるようになり、従来の水平噴流型のめっきセルに比べ、効率的なめっきが可能となる。
【００７６】
以上から、Ｌd／Ｈ、１≦Ｌd／Ｈ≦１０を満足することが好ましい。より好ましい範囲は、１．５≦Ｌd／Ｈ≦４である。
【００７７】
また、めっき液噴出口内径ｄが、１≦Ｈ／ｄ≦１５を満足すると、従来の水平噴流型のめっきセルに比べ、効率的にＺｎイオンの供給を行うことが可能となる。ｄは、５≦Ｈ／ｄ≦８を満足することが特に好ましい。
めっき液をめっき液噴出管から噴出すると、めっき液噴出管出口付近で生成したせん断渦が成長し、合体してその下流で渦糸が不安定になり、分裂して大きなスケールの乱れ渦となる。この状態で鋼板面に衝突したとき最も物質伝達が大きくなると考えられる。このような噴流の特徴として、流れが非常に乱れて３次元的な動きをしており、定常乱流のような状態ではなく、強い継続的な非定常性がある。大きなスケールの乱れが断続的に衝突して、境界層を断続的に剥離することにより鋼板界面でのめっき液の更新が起きる。この界面更新でのめっき液により、物質伝達が大きくなると考えられる。
【００７８】
Ｈ／ｄが１未満では、めっき液噴出管出口付近で生成したせん断渦の成長・合体が不十分のため、大きなスケールの乱れ渦ができない。Ｈ／ｄが１５超になると、大きなスケールの乱れ渦の成長・合体による下流の渦糸が安定化し大きなスケールの乱れ渦がなくなる。Ｈ／ｄが５〜８の範囲内においては物質伝達係数が高くなるため前記大きなスケールの乱れ渦の作用が特に優れると考えられる。
【００７９】
また、前述の図１の装置においても、上記と同様の理由から、めっき液噴出口間隔：Ｌd、めっき液噴出口先端と鋼板の距離：Ｈ、めっき液噴出口の内径：ｄは、１≦Ｌd／Ｈ≦１０、且つ、１≦Ｈ／ｄ≦１５を満足させるようにすることが好ましい。
【００８０】
図８は本発明の実施の形態に係るめっき装置の第４の実施形態の要部構成例を示す概略断面図である。図８の装置では、連続的に水平に走行する鋼板１に対して、鋼板１両面を挟むように電極７、７が配置され、電極７の上流側、下流側に各々めっき液４を堰き止めるダムロール５、前記各ダムロールの上流側および下流側に各々鋼板１に通電するためのコンダクターロール２とバックアップロール３が配置されている。ノズルヘッダ６は電極７の背面（反鋼板１側）に直接取りつけられており、電極７にはノズルヘッダ６のめっき液を鋼板１面に対してほぼ垂直方向に噴射するための多数の孔（めっき液噴出口）９が設けられている。電極７に設ける多数の孔（めっき液噴出口）９は、図２に示すように、鋼板進行方向の一直線上に配列せず、鋼板の進行方向に対して角度をもたせた配列とする。孔（めっき液噴出口）９の大きさ、配列の考え方、めっき液の噴射方向、噴射量の考え方は、図１及び図３の装置の場合と同様である。すなわち、孔９の形状は円形に限定されず、その直径は、φ１ｍｍ〜φ１０ｍｍ程度が望ましい。さらに、効率的にめっきを行うためには、めっき液噴出管間隔：Ｌd、めっき液噴出管先端と鋼板の距離：Ｈ、めっき液噴出管の内径：ｄは、１≦Ｌd／Ｈ≦１０、且つ、１≦Ｈ／ｄ≦１５を満足させるようにすることが好ましく、孔９の間隔Ｌdは等間隔にするのが望ましい。Ｌd／Ｈは１〜４がより好ましい。
【００８１】
本装置では、加圧されためっき液４は電極７の多数の孔９から鋼板面に噴射し、その表面に衝突させる。電極７の多数の孔９から、鋼板１面に対してほぼ垂直方向にめっき液４を噴射することにより、鋼板近傍のＺｎイオンの濃度境界層、およびめっき液の速度境界層を打破り、各境界層の発達を抑制できるので、Ｚｎイオンの鋼板への供給が効率的となり、限界電流密度を高めることができる。
【００８２】
図８の装置において、電極７のめっき液噴出口９同士の間に、図５の場合と同様のめっき液排出口１１を設けることができる。この場合、図９に示すように、めっき液排出口１１に接続してダクト１２を設けてめっき液を系外に排出する必要がある。
【００８３】
図８の装置において、めっき液噴出口の先端に電極７面より突出しためっき液噴出管を付設してもよい。
【００８４】
低電圧操業のためには、電極と鋼板間の距離を縮めることが最も有効であり、そのためには鋼板のＣ反り矯正、振動抑制が必要である。連続的に走行する鋼板の両面側に鋼板を挟むように各々相対して配置した電極と、前記鋼板に通電するコンダクターロールと、前記鋼板の両面側に各々配置されて鋼板にめっき液を噴射するノズルヘッダを有しためっき装置において、ノズルヘッダを鋼板の走行方向に少なくとも３区画以上に分割し、分割後の各ノズルヘッダは独立して噴流の圧力制御できるようにして、鋼板の上下面の対向するノズルヘッダの圧力を異なるようにするとともに、鋼板の上下面の圧力の大小関係を上流側から下流側にかけて順次逆転させてめっき液を噴射させることで、鋼板のＣ反り、振動を抑制できる。
【００８５】
図１０は本発明の実施の形態に係るめっき装置の第５の実施形態の要部構成例を示す概略断面図である。本装置は、鋼板の走行方向に分割したノズルヘッダを備え、鋼板のＣ反り強制、振動抑制に好適である。鋼板のＣ反り矯正と振動抑制の方法について図面に基いて具体的に説明する。
【００８６】
ノズルヘッダ６は、上下とも鋼板１の搬送方向に沿って４分割されている。鋼板１の上面側の４分割されたノズルヘッダ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、及び鋼板１の下面側のノズルヘッダ６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈは、各々独立してめっき液の噴出の圧力制御ができるようになっている。各ノズルヘッダの圧力の関係は、６ａ＞６ｅ、６ｂ＜６ｆ、６ｃ＞６ｇ、６ｄ＜６ｈになっている。その結果、例えば、ノズルヘッダ群の最上流部の６ａと６ｅでは、鋼板１は電極間の中心位置より下面側にシフトし、次の６ｂ、６ｆのノズル位置では逆に上面側シフトするため、鋼板１にＬ反りを付与することが可能になる。
【００８７】
鋼板１のパスラインは平均的には上下の電極間のほぼ中心に位置することが望ましいため、各ノズルヘッダ６ａ、６ｆ、６ｃ、６ｈの圧力、及び各ノズルヘッダ６ｂ、６ｄ、６ｅ、６ｇの圧力は各々等しくした方がよい。また、上下の圧力差は大きい方が、Ｃ反り矯正、振動低減効果があるが、圧力が極端に小さい場合、鋼板１に供給されるＺｎイオンが少なくなり、いわゆるめっき焼けを引き起こす。従って、ノズルヘッダの圧力の最小値はめっき焼けを生じさせないように配慮し、鋼板１の初期のＣ反り量、あるいは振動量に応じて圧力の最大値を決めればよい。
【００８８】
ノズルの形状は鋼板幅方向にスリットを設けたスリットノズルや多孔ノズル等何でもよく、特に限定されるものではない。いずれのノズル形状においてもノズルからほぼ垂直にめっき液を鋼板１に噴射する。ノズルより噴射されためっき液により鋼板１への衝突力を生み、鋼板１を遠ざける方向に押しやろうとする。従って、鋼板１の上下面の衝突力を変えることにより、鋼板１のパスラインを電極間の中心からずらすことができる。これを連続したノズルヘッダ群で行うことにより、鋼板１をＬ反り状態に保持することが可能になる。鋼板１をＬ反りさせるためには、少なくとも３箇所以上の連続した圧力面が必要である。鋼板１の上下面の付着量、あるいは外観を同等にするためには、ノズルヘッダが上下面とも偶数個がより望ましい。
【００８９】
鋼板１のＣ反り抑制、及び振動低減の効果を大きくするためには、上下面の噴出圧力差を大きくすればよい。しかし、少なくとも噴出圧力差（（高圧側圧力−低圧側圧力）／低圧側圧力）が２０％以上でなければ、Ｃ反り抑制、及び振動低減効果は乏しい。一方、噴出圧力差を大きくし過ぎると、噴出圧力の低い面は鋼板１に供給されるＺｎイオンが少なくなり、めっき焼けを引き起こすので、噴出圧力差は６０％以下とするのがよい。めっき焼けが生じる条件は、電極の電流密度、鋼板のライン速度、めっき液の噴出速度によって異なるが、めっき液の噴出速度０．２ｍ／ｓ以上であれば、電気亜鉛めっき鋼板の製造ラインにおいて実用上、めっき焼けを引き起こさない。従って、噴出圧力が小さい方の噴出速度の下限値を確保した上で、上下面の噴出圧力差を大きくすれば、Ｃ反り抑制、及び振動低減効果が得られる。
【００９０】
ノズルを多孔ノズルとする場合、前述の図１、図３、図５、図８の装置の使用し、該装置のノズルヘッダを鋼板走行方向に少なくとも３分割以上に分割し、前記のようにして、Ｃ反りを抑制し、及び振動を低減することができる。
【００９１】
また、図１、図３、図５、図８の装置において、多孔ノズルの代わりに、スリットノズルを用いても同じ原理から同様のＣ反り矯正、及び振動低減効果が得られる。この場合、ノズルヘッダのスリット位置に対応する電極部分にスリット状の開口部を設ける。スリットノズルの場合は鋼板幅方向に均一な噴出が可能なため、特に鋼板の進行方向に対して角度をもたせる必要はない。但し、図８の装置では、電極のめっき液噴出用開口部の形状をスリット状とする。
【００９２】
前述のめっき装置を備える電気めっきライン内に例えば蛍光Ｘ線等のめっき付着量計を設置し、このめっき付着量計により鋼板幅方向のめっき付着量を測定し、ノズルヘッダからのめっき噴出圧力差を変更して、鋼板の幅方向のめっき量分布を調整することができる。すなわち、鋼板のＣ反り等によって幅方向の付着量分布が大きい場合、付着量分布が均一になる量に、ノズルヘッダからのめっき液の噴出圧力を上下面で適正な差にすることが可能となる。ここで、鋼板幅方向のめっき付着量の測定は一つのセンサーを幅方向にスキャンさせてもよく、予め鋼板幅方向に並べて固定された複数個のセンサーで測定してもよい。また、表裏面同時に測定することが望ましいが、どちらか片面のみの測定でも非測定面側は測定面とは逆の付着量分布となることから、どちらか一方の面のみの測定からめっき液の噴出圧力の調整を行ってもよい。
【００９３】
鋼板の走行方向に複数の電極が配置されためっき装置にあっては、少なくとも１の電極に本発明のめっき装置を配し、本発明法を実施してもよい。これによって、当該セルで本発明の効果が奏される。なお、鋼板両面のめっき品質を同等にするには、鋼板の両面に多孔ノズルを配置することが望ましいが、片面のみに配置しても良い。
【００９４】
以上の説明は鋼板が水平方向に走行する水平型めっきセルで亜鉛めっきする場合を説明したが、本発明の実施に使用するめっきセルの形式は水平型に限定されない。鋼板が垂直方向に走行する縦型めっきセルであってもよい。また、めっき種も亜鉛めっきに限定されない。
【００９５】
以下、この発明の実施例について、従来法と比較して説明する。
【実施例１】
【００９６】
（本発明例１）
図８に示しためっき装置を備える電気亜鉛めっき鋼板の製造ラインを用い、板厚０．８ｍｍ、板幅１２００ｍｍの鋼板にＺｎＳＯ4を含む硫酸浴を用い、連続して走行する鋼板に電気亜鉛めっきを施した。
【００９７】
電極７とノズルヘッダ６を一体化して、電極７に設けためっき液噴出口９よりめっき液を多孔部から鋼板に垂直に噴射した。図２に示すように、各めっき液噴出口９は鋼板の進行方向に対して角度をもたせた配列にした千鳥配置とし、電極７に設けためっき液噴出口９の直径をφ２ｍｍ、各めっき液出射口９の中心間隔Ｌdを２８ｍｍとした。電極長は１ｍ、電極厚さは３０ｍｍである。電極７と鋼板１間の距離を１０ｍｍとした。鋼板のライン速度は２００ｍｐｍとし、めっきヤケが発生するまで電流値を段階的に調整し、本発明例の効果は、限界電流密度値の測定およびめっき時の抵抗を算出することにより評価を行った。尚、ノズルヘッダの噴流圧力を調整し、１つのめっきセルのノズルヘッダからの噴流量を上下面合わせて３００ｍ3／ｈｒとした。
【００９８】
（本発明例２）
図３に示した電気めっき設備を備える電気亜鉛めっき鋼板の製造ラインを用い、板厚０．８ｍｍ、板幅１２００ｍｍの鋼板にＺｎＳＯ4を含む硫酸浴を用い、連続して走行する鋼板に電気亜鉛めっきを施した。
【００９９】
図２に示すように、ノズルヘッダ６の各ノズル８ａ、及び電極７の各小孔９は鋼板の進行方向に対して角度をもたせた配列にした千鳥配置とした。電極７に設けた小孔９の直径をφ６ｍｍ、ノズルヘッダ６に電極７の各小孔９の中心位置と一致する位置にノズル８ａを設け、そのノズル８ａの外径をφ４ｍｍ、内径をφ２ｍｍとし、各ノズル８ａ及び小孔９の中心間隔Ｌdを２８ｍｍとした。電極長は１ｍ、電極厚さは３０ｍｍである。電極７とノズルヘッダ６間の距離を１０ｍｍ、電極と鋼板間の距離を１０ｍｍとし、また、ノズル先端と鋼板の距離を１０ｍｍとした。
【０１００】
めっき液は、ポンプ（図示なし）よりノズルヘッダ６に供給し、ノズル８ａより鋼板面に垂直に噴射した。被めっき面（鋼板面）からの戻り液は、各ノズル８ａと電極７に設けた小孔９の隙間を流動し、さらに電極７とノズルヘッダ６との隙間を流れ、めっき部より外へ逃がした。鋼板のライン速度は２００ｍｐｍとし、めっきヤケが発生するまで電流値を段階的に調整し、限界電流密度とめっき時の抵抗を評価した。尚、ノズルヘッダの噴流圧力を調整し、１つのめっきセルのノズルヘッダからの噴流量を上下面合わせて３００ｍ3／ｈｒとした。
【０１０１】
（本発明例３）
図５に示した電気めっき設備を備える電気亜鉛めっき鋼板の製造ラインを用い、板厚０．８ｍｍ、板幅１２００ｍｍの鋼板にＺｎＳＯ4を含む硫酸浴を用い、連続して走行する鋼板に電気亜鉛めっきを施した。
【０１０２】
図２に示すように、ノズルヘッダ６の各ノズル８ａと電極の小孔９は鋼板の進行方向に対して角度をもたせた配列にした千鳥配置とした。電極７に設けた小孔９の直径をφ６ｍｍ、ノズルヘッダ６に電極７の各小孔９の中心位置と一致する位置にノズルヘッダ６から突出したノズル８ａを設け、そのノズル８ａの外径をφ４ｍｍ、内径をφ２ｍｍとし、各ノズル８ａの液噴出口の中心間隔、電極の小孔９の中心間隔Ｌｄを２８ｍｍとした。電極７に設けた戻り液排出用の孔１１は直径をφ１ｍｍとした。図６に示すように、孔１１は、電極７の隣り合う小孔９同士の中間位置に配置した。孔１１は小孔９の周りに６個配置されている。電極長は１ｍ、電極厚さは３０ｍｍである。電極とノズルヘッダ間の距離を１０ｍｍとし、電極と鋼板間の距離を１０ｍｍとした。
【０１０３】
めっき液は、ポンプ（図示なし）よりノズルヘッダ６に供給し、ノズル８ａより鋼板面に垂直に噴射した。被めっき面（鋼板）からの戻り液は、各ノズル８ａと電極７に設けた小孔９の隙間部分および、電極７に設けた戻り液排出孔のための孔１１を流動して電極とノズルヘッダとの隙間部分に排出することで、めっき部より外へ逃がした。
【０１０４】
鋼板のライン速度は２００ｍｐｍとし、めっきヤケが発生するまで電流値を段階的に調整し、限界電流密度とめっき時の抵抗を評価した。尚、ノズルヘッダの噴流圧力を調整し、１つのめっきセルのノズルヘッダからの噴流量を上下面合わせて３００ｍ3／ｈｒとした。
【０１０５】
（本発明例４）
図３に示した電気めっき設備を備える電気亜鉛めっき鋼板の製造ラインを用い、板厚０．８ｍｍ、板幅１２００ｍｍの鋼板にＺｎＳＯ4を含む硫酸浴を用い、連続して走行する鋼板に電気亜鉛めっきを施した。
【０１０６】
図２に示すように、ノズルヘッダ６の各ノズル８ａ、及び電極の各小孔９は鋼板の進行方向に対して角度をもたせた配列にした千鳥配置とした。電極７に設けた小孔９の直径をφ６ｍｍ、ノズルヘッダ６に電極７の各小孔９の中心位置と一致する位置にノズル８ａを設け、そのノズル８ａの外径をφ４ｍｍ、内径をφ２ｍｍとし、各ノズル８ａの液噴出口の中心間隔Ｌdを２８ｍｍとした。電極長は１ｍ、電極厚さは３０ｍｍである。電極とノズルヘッダ間の距離を１０ｍｍ、電極と鋼板間の距離を１０ｍｍとし、また、ノズル先端と鋼板の距離を８ｍｍとした。
【０１０７】
めっき液は、ポンプよりノズルヘッダに供給し、ノズルより鋼板面に垂直に噴射した。被めっき面からの戻り液は、各ノズルと電極に設けた多孔の隙間を流動し、さらに電極とノズルヘッダとの隙間を流れ、めっき部より外へ逃がした。
【０１０８】
鋼板のライン速度は２００ｍｐｍとし、めっきヤケが発生するまで電流値を段階的に調整し、限界電流密度とめっき時の抵抗を評価した。尚、ノズルヘッダの噴流圧力を調整し、１つのめっきセルのノズルヘッダからの噴流量を上下面合わせて３００ｍ3／ｈｒとした。
【０１０９】
前記各本発明例で得られた限界電流密度、及びめっき時の抵抗の評価結果を表１に記載する。評価は、電極長１ｍの電極で、電極と鋼板間の距離を１０ｍｍとして、鋼板面に対して水平方向にめっき液を上下面合わせて３００ｍ3／ｈｒで噴射してめっきしたとき（従来例）の限界電流密度、及びめっき時の抵抗値と比較し、従来例を基準として、それに対する比で評価した。
【０１１０】
【表１】
2005272999.tif 000003
【０１１１】
表１から明らかなように、鋼板にほぼ垂直にめっき液を噴射してめっきを行う本発明例は、鋼板面に水平方向にめっき液を噴射する従来例と比べ、限界電流密度を向上させることが可能となる。また、めっき面からの戻り液を逃げやすくするほど限界電流密度を高めることができる。これは、本発明例は、従来例に比べて、Ｚｎイオンの供給効率が上昇すると同時に、気泡の除去効果が向上することで、セル内の電流密度分布が悪化し、局所的に電流集中が生じ限界電流密度を越えめっきヤケを生じることが防止されるためである。また、本発明例では、被めっき面からの戻り液の逃げ部を設けることにより、気泡に起因する抵抗分を低減でき、全体の抵抗電圧を低減させることが可能となる。
【０１１２】
さらに、本発明例３と本発明例４を比較すると、ノズル８ａ先端を鋼板１に近づけると、ノズル８ａが電極７〜鋼板１間の電流分布を乱し抵抗電圧を上昇させ、一方で、Ｚｎイオンの供給効率が上昇すると同時に、気泡の除去効果が高まるために高限界電流密度でのめっきが可能となることがわかる。これは、ノズル８ａ先端が鋼板１から離れていると、図１１（ｂ）に示すように、ノズル８ａから噴射されるめっき液と鋼板１からの戻り液による逆方向の流れが干渉して図中の破線領域で抵抗摩擦力が増加するのに対して、ノズル８ａ先端が鋼板１に近づくと、図１１（ａ）に示すように、ノズル８ａから噴射されるめっき液と鋼板１からの戻り液による逆方向の流れの干渉が防止され、抵抗摩擦力が減少し、ノズル８ａからのめっき液の供給、および鋼板１からの戻り液の流れがスムーズになるためである。
【実施例２】
【０１１３】
図１０に示しためっき装置を備える電気亜鉛めっきラインで、板厚０．８ｍｍ、板幅１２００ｍｍの鋼板にＺｎＳＯ4を含む硫酸浴を用い、連続して走行する鋼板に電気亜鉛めっきを施した。ここで、一セル内のノズルヘッダは上下面とも均等に４分割した。ノズルヘッダ６の小孔８と電極の小孔９は、図２に示すように、鋼板の進行方向に対して角度をもたせた配列にした千鳥配置とした。ノズルヘッダ６の小孔８の直径をφ２ｍｍ、各小孔の中心間隔を２８ｍｍとした。また、電極７の小孔９の直径をφ４ｍｍ、各小孔の中心間隔を同じく２８ｍｍとした。ノズルヘッダ６の小孔８の中心位置と電極７の小孔９の中心位置は同じ位置としている。電極７とノズルヘッダ６間の距離を５ｍｍ、電極７と鋼板１間の距離を１０ｍｍとした。鋼板１のライン速度は２００ｍｐｍとし、亜鉛めっき付着量が２０ｇ／ｍ2を確保できるように、電流値を調整した。ノズルヘッダ６の噴出圧力を調整し、分割した一つのノズルヘッダからの噴出量を上下面で各々３００ｍ3／ｈｒと１５０ｍ3／ｈｒとした。ここで、鋼板のＣ反り抑制効果の確認は、鋼板幅方向の付着量分布の標準偏差を指標とした。また、鋼板の振動低減効果の確認は、鋼板が電極に接触するスパークの発生有無を指標とした。比較として、従来技術のめっき液を鋼板の進行方向に対向する方向で鋼板に平行に噴出する対向水平噴出めっきセルを用いた場合も同様に実施した。
【０１１４】
その結果、本発明法の幅方向めっき付着量の標準偏差は１．２ｇ／ｍ2だったのに対し、従来法では２．３ｇ／ｍ2であった。また、スパークの発生有無は、本発明法では発生がなかったのに対し、従来法ではスパークが発生した。従って、従来法では、電極と鋼板間の距離を１０ｍｍで製造を行うことが困難となり、１５ｍｍに広げざるを得なかった。
【０１１５】
本実施例２によれば、鋼板上下面で噴出圧力差を設けためっき液噴出を鋼板に対して垂直に行い、鋼板進行方向に上下面の圧力バランスを順次逆転させることにより、鋼板のＣ反り低減を行うことができる。従って、鋼板幅方向のめっき付着量分布が改善できるとともに、鋼板のＣ反り低減と振動抑制により、めっきセル内の鋼板が安定化したために、鋼板と電極の間隔を短縮化することができた。
【実施例３】
【０１１６】
本実施例３は、図２に示したノズルヘッダとノズルヘッダの小孔に合わせた多孔電極を用いて、実施例２と同様にしてめっきを行い、めっき焼けを引き起こさない限界電流密度を調べた。また、多孔ノズルの代わりに鋼板幅方向にスリットを設けたスリットノズルを用い、同様にしてめっき焼けを引き起こさない限界電流密度を調べた。また、比較として、従来技術のめっき液を鋼板の進行方向に対向する方向で鋼板に平行に噴出する対向水平噴出めっきセルを用いた場合について同様の調査を行った。
【０１１７】
限界電流密度は、ライン速度とめっき液の流速で異なるが、同条件で比較すると、いずれの条件下でも水平対向噴出ノズルを用いた従来法に比較して、多孔ノズルを用いた本発明法の方が約１．５倍の限界電流密度が達成できた。また多孔ノズルの代わりにスリットノズルを用いた場合は、従来の水平対向噴出ノズルを用いた従来法と比較して、本発明法の方が約１．２倍の限界電流密度が達成できた。
【０１１８】
このように、本実施例３によれば、限界電流密度が向上するため、より大電流を流し、めっきを付着させる速度も速くなるので、ライン速度の高速化も可能となる。
【実施例４】
【０１１９】
本実施例４は、図１２に示した電気亜鉛めっき鋼板の製造ラインを用い、板厚０．８ｍｍ、板幅１２００ｍｍの鋼板にＺｎＳＯ4を含む硫酸浴を用い、連続して走行する鋼板に電気亜鉛めっきを施した。また、一セル内のノズルヘッダは上下面とも均等に４分割した。ノズルヘッダ６の小孔８と電極７の小孔９は、図２に示すように、鋼板の進行方向に対して角度をもたせた配列にした千鳥配置とした。小孔８の直径をφ２ｍｍ、各孔の中心間隔を２８ｍｍとした。また、電極７の小孔９の直径をφ４ｍｍ、各小孔の中心間隔を同じく２８ｍｍとした。ノズルヘッダ６の小孔８の中心位置と電極７の小孔９の中心位置は同じ位置としている。電極とノズルヘッダ間の距離を５ｍｍ、電極と鋼板間の距離を１０ｍｍとした。鋼板のライン速度は２００ｍｐｍとし、亜鉛めっき付着量が２０ｇ／ｍ2を確保できるように、電流値を調整した。
【０１２０】
全めっきセルの下流側に設置した蛍光Ｘ線を用いた付着量計１０により、鋼板幅方向の亜鉛めっきの付着量を測定する。付着量計１０は鋼板の幅方向にスキャンできる構造になっており、全幅の付着量分布を測定することが可能である。この付着量計１０により測定された亜鉛めっきの付着量分布に応じて、最も付着量分布が均一になるように、手動二より各ノズルヘッダの圧力を調整した。その結果、鋼板幅方向の付着量分布の標準偏差が、何も制御しない場合は、１．２ｇ／ｍ2だったのに対し、適正な圧力調整を実施した場合は０．６ｇ／ｍ2と小さくなり、より均一なめっき付着量を得ることができ、めっき付着量の管理範囲下限値狙いの操業を行い、亜鉛原単位の低減が可能になった。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明の方法は、めっきセル内でＺｎイオンなどの供給を効率的に行い、めっき時に発生する気泡の逃げをスムーズに行うことにより、低電圧操業および／または高電流密度めっきが可能となる電気めっき鋼板の製造方法として利用することができる。
【０１２２】
また、本発明の方法は、めっきセル内でのＣ反りを抑制しまた振動を低減することで、鋼板と電極間距離を狭めて、低電圧操業および／または高電流密度めっきが可能となる電気めっき鋼板の製造方法として利用することができる。
【０１２３】
本発明の装置は、前述の電気めっき鋼板を製造するための装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施の形態に係るめっき装置の第１の実施形態の要部構成例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のめっき装置に配置するノズルヘッダのめっき液噴出口及び／または電極の貫通孔の配置状態の一例を説明する概略平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るめっき装置の第２の実施形態の要部構成例を示す概略断面図である。
【図４】図３のめっき装置におけるめっき液の流れを説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るめっき装置の第３の実施の形態の要部構成例を示す概略断面図である。
【図６】本発明のめっき装置に使用するに電極に配置される貫通孔とめっき液排出口の配置状態の一例を説明する概略平面図である。
【図７】図５のめっき装置におけるめっき液の流れを説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るめっき装置の第４の実施形態の要部構成例を示す概略断面図である。
【図９】図８のめっき装置に配置される電極にめっき液排出孔を設ける場合のめっき設備の構成例を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係るめっき装置の第５の実施形態の要部構成例を示す概略断面図である。
【図１１】本発明のめっき装置において、ノズル（めっき液噴出用噴出管）と鋼板の距離の違いによるめっき液流れの差を説明する図で、（ａ）は鋼板とノズルの距離が近い場合、（ｂ）は鋼板とノズルの距離が遠い場合の各めっき液の流れを説明する。
【図１２】本発明の実施例４で用いた電気めっき鋼板の製造ラインの要部を説明する概略図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１    鋼板
２    コンダクターロール
３    バックアップロール
４    めっき液
５    ダムロール
６    ノズルヘッダ
７    電極
８    孔（めっき液噴出口）
８ａ    ノズル（めっき液噴出管）
９    孔（めっき液噴出口、貫通孔）
１０    付着量計
１１    孔（めっき液排出口）
１２    ダクト
１３    めっき液の流れ
【図１】
2005272999.tif 000004
【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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【図７】
2005272999.tif 000010
【図８】
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【図９】
2005272999.tif 000012
【図１０】
2005272999.tif 000013
【図１１】
2005272999.tif 000014
【図１２】
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