(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストリップを、電解液中に陰極を配設した電解槽に連続的に通板、浸漬すると共に、前記電解槽の電解液の液外に配設された陽極であるコンダクタロールと接触せしめて直接通電を行う金属ストリップの連続電解エッチング方法において、金属ストリップとコンダクタロールとの接触部に電解液を噴霧すると共に、コンダクタロール表面と接触する噴霧電解液と電解槽中の電解液との電気的導通を防止することを特徴とする金属ストリップの連続電解エッチング方法。
【請求項２】
金属ストリップを、電解液中に陰極を配設した電解槽に連続的に通板、浸漬すると共に、前記電解槽の電解液の液外に配設された陽極であるコンダクタロールと接触せしめて直接通電を行う金属ストリップの連続電解エッチング方法において、金属ストリップとコンダクタロールとの接触部に電解液を噴霧すると共に、噴霧した電解液を、前記した電解槽の電解液中に流入せしめることなく別個に回収し、回収した電解液を、前記した金属ストリップとコンダクロールとの接触部に循環、噴霧することを特徴とする金属ストリップの連続電解エッチング方法。
【請求項３】
金属ストリップを連続的に通板、浸漬、電解するための電解槽(8) と、該電解槽(8) の電解液中に配設されると共に金属ストリップと相対向する陰極(3) と、電解槽(8) の電解液の液外に配設された陽極であるコンダクタロール(2) を有する金属ストリップの連続電解エッチング装置であって、金属ストリップとコンダクタロール(2) との接触部(C) に電解液を噴霧するためのスプレー装置(7) を有し、前記した金属ストリップとコンダクタロール(2) との接触部(C) が、金属ストリップの長さ方向ｆS かつ水平方向において電解槽(8) の槽外に配置されると共に、該接触部(C) の下方に配設された噴霧電解液受槽(20)と、該噴霧電解液受槽(20)内の電解液を前記スプレー装置(7) に循環供給するための噴霧電解液循環ポンプ(21)および噴霧電解液循環配管(22)を有することを特徴とする金属ストリップの連続電解エッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップの連続電解エッチング技術に関し、特に、金属ストリップの連続電解エッチング装置に配設されるコンダクタロールの寿命延長が可能な金属ストリップの連続電解エッチング方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼帯など金属ストリップに電気絶縁性インクでエッチングレジストを印刷した後、電解エッチングによって金属ストリップ表面にエッチングパターンを形成し、金属ストリップの特性を改善する技術が開示されている（特公平８−6140号公報参照）。
【０００３】
図４に、従来の金属ストリップの連続電解エッチング装置を、側面図によって示す。
図４において、１は鋼帯などの金属ストリップ、２はコンダクタロール、３は陰極、４は直流電源、５はエッチング用の電解液、5aは噴霧電解液、６はポンプ、７はスプレー装置、８は電解槽、９はバックアップロール、10は金属ストリップ浸漬用ロール、Ｃは金属ストリップ１とコンダクタロール２との接触部、ｆは金属ストリップの通板方向、ｆS は金属ストリップの長さ方向を示す。
【０００４】
金属ストリップ１は、陽極であるコンダクタロール２と該コンダクタロール２と金属ストリップ１を介在して相接するように配設されたバックアップロール９との間を通板され、金属ストリップ浸漬用ロール10によって電解液５に浸漬される。
直流電源４からの電流は、コンダクタロール２→金属ストリップ１→電解液５→陰極３→直流電源４を経由して流れ、金属ストリップ１の電解エッチングが行われる。
【０００５】
この場合、コンダクタロール２を金属ストリップ１に押し付けて通電する際に、金属ストリップ１とコンダクタロール２との局部接触によってアークが発生し、金属ストリップ１にアークスポット疵と呼ばれるストリップ表面欠陥が発生する。
この問題に対処するため、従来は、図４に示すようにスプレー装置７を用いて、噴霧電解液5a（：電解液５）を、金属ストリップ１とコンダクタロール２との接触部Ｃにスプレーする方法が用いられていた。
【０００６】
しかし、上記した金属ストリップ１とコンダクタロール２との接触部Ｃに噴霧電解液5aをスプレーする方法では、アークスポットの発生は防止できる反面、コンダクタロール表面が電蝕を受け、ロール寿命が低下する。
この結果、従来、コンダクタロールの交換作業が必要であり、コンダクタロールの電蝕は、電解エッチングの生産性向上の阻害要因となっていた。
【０００７】
また、一般的に、コンダクタロールは、非常に高価な特殊合金を用いるため、ロール寿命が生産原価に及ぼす影響は大きく、コンダクタロールの寿命を伸ばすことは工業的生産という観点で、非常に重要なことであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した従来技術の問題点を解決し、コンダクタロール表面の電蝕を防止し、コンダクタロールの寿命を延長することが可能な金属ストリップの連続電解エッチング方法および連続電解エッチング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、金属ストリップを、電解液中に陰極を配設した電解槽に連続的に通板、浸漬すると共に、前記電解槽の電解液の液外に配設された陽極であるコンダクタロールと接触せしめて直接通電を行う金属ストリップの連続電解エッチング方法において、金属ストリップとコンダクタロールとの接触部に電解液を噴霧すると共に、コンダクタロール表面と接触する噴霧電解液と電解槽中の電解液との電気的導通を防止することを特徴とする金属ストリップの連続電解エッチング方法である。
【００１０】
第２の発明は、金属ストリップを、電解液中に陰極を配設した電解槽に連続的に通板、浸漬すると共に、前記電解槽の電解液の液外に配設された陽極であるコンダクタロールと接触せしめて直接通電を行う金属ストリップの連続電解エッチング方法において、金属ストリップとコンダクタロールとの接触部に電解液を噴霧すると共に、噴霧した電解液を、前記した電解槽の電解液中に流入せしめることなく別個に回収し、回収した電解液を、前記した金属ストリップとコンダクロールとの接触部に循環、噴霧することを特徴とする金属ストリップの連続電解エッチング方法である。
【００１１】
すなわち、上記した第２の発明においては、金属ストリップとコンダクタロールとの接触部に電解液を噴霧すると共に、噴霧した電解液を、前記した電解槽の電解液中に直接流入、混合せしめることなく、電解槽の電解液とは別個に回収し、回収した電解液を、前記した金属ストリップとコンダクロールとの接触部に循環、噴霧する。
【００１２】
第３の発明は、金属ストリップを連続的に通板、浸漬、電解するための電解槽８と、該電解槽８の電解液中に配設されると共に金属ストリップと相対向する陰極３と、電解槽８の電解液の液外に配設された陽極であるコンダクタロール２を有する金属ストリップの連続電解エッチング装置であって、金属ストリップとコンダクタロール２との接触部Ｃに電解液を噴霧するためのスプレー装置７を有し、前記した金属ストリップとコンダクタロール２との接触部Ｃが、金属ストリップの長さ方向ｆS かつ水平方向において電解槽８の槽外に配置されると共に、該接触部Ｃの下方に配設された噴霧電解液受槽20と、該噴霧電解液受槽20内の電解液を前記スプレー装置７に循環供給するための噴霧電解液循環ポンプ21および噴霧電解液循環配管22を有することを特徴とする金属ストリップの連続電解エッチング装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
図５に、前記したコンダクタロール表面の電蝕の機構を、金属ストリップとコンダクタロールの表面との接触部の断面図によって示す。
図５において、7aはスプレー装置７のスプレー孔、ｆｅは金属ストリップ１中を通電する正規の通電ルート、ｆｅL は噴霧電解液5a中を流れる漏洩通電ルートを示し、その他の符号は前記した図４と同一の内容を示す。
【００１４】
図４、図５に示す従来の金属ストリップの連続電解エッチング装置においては、噴霧電解液5aが、電解エッチングに使用する電解槽８中のエッチング用の電解液５中に流入するため、図５に示すように、実線の矢印ｆe で示す正規の通電ルートである〔コンダクタロール２→金属ストリップ１→電解液５→陰極３〕の他に、破線の矢印ｆeLで示す〔コンダクタロール２→噴霧電解液5a→電解液５→陰極３〕の漏洩通電ルートが発生し、コンダクタロール２と噴霧電解液5aの間で直接電子やイオンのやり取りが行われ、コンダクタロール２の金属が金属イオンとなって溶出し、電蝕すなわちコンダクタロールのエッチングが生じる。
【００１５】
本発明の方法によれば、上記問題点を解決するために、コンダクタロール表面と接触する噴霧電解液と電解槽中のエッチング用電解液との電気的導通を防止することによって、上記したコンダクタロールの電蝕を防止し、コンダクタロールの寿命延長を可能とした（第１の発明）。
また、本発明の方法によれば、上記したコンダクタロール表面と接触する噴霧電解液と電解槽中のエッチング用電解液との電気的導通の防止のために、金属ストリップ１とコンダクタロール２との接触部Ｃに噴霧する電解液を、金属ストリップの電解エッチングに使用するエッチング用電解液と分離し、電解槽８のエッチング用電解液中へ直接流入せしめることなく別個に回収し、回収した電解液を、金属ストリップとコンダクタロールとの接触部Ｃに循環、噴霧する（第２の発明）。
【００１６】
この結果、〔コンダクタロール２→噴霧電解液5aによって形成されるコンダクタロール２表面の液膜→液流→電解槽内の電解液５→陰極３〕の電流の流れ、すなわちコンダクタロール２から噴霧電解液5aを経由する電解槽８内の電解液５への電流漏洩を防止し、コンダクタロール２表面の電蝕の防止が可能となった。
さらに、本発明の装置によれば、前記したコンダクタロール表面と接触する噴霧電解液と電解槽中のエッチング用電解液との電気的導通の防止のために、金属ストリップ１とコンダクタロール２との接触部Ｃを、金属ストリップの長さ方向ｆS かつ水平方向において電解槽８の槽外に配置すると共に、該接触部Ｃの下方に噴霧電解液受槽20を配設し、噴霧電解液受槽20内の電解液をスプレー装置７に循環供給するための噴霧電解液循環ポンプ21および噴霧電解液循環配管22を配設することによって、コンダクタロール２表面の電蝕を防止することが可能となった（第３の発明）。
【００１７】
図１に、本発明の金属ストリップの連続電解エッチング装置（水平セル方式）の一例を、側面図によって示す。
図１において、5bは回収した噴霧電解液、20は噴霧電解液受槽、21は噴霧電解液循環ポンプ、22は噴霧電解液循環配管、23はデフレクタロール、ｆ5bは噴霧電解液循環配管22内の回収した噴霧電解液5bの流れ方向を示し、その他の符号は図４、図５と同一の内容を示す。
【００１８】
図１に示す本発明の装置においては、コンダクタロール２およびスプレー装置７のスプレー孔7aの両者を、金属ストリップの長さ方向ｆS かつ水平方向において電解槽８の槽外に配設し、金属ストリップとコンダクタロール２との接触部Ｃを、金属ストリップの長さ方向ｆS かつ水平方向において電解槽８の槽外に配置する構成とした。
【００１９】
また、スプレー装置７からの噴霧電解液5aは、金属ストリップ１とコンダクタロール２との接触部Ｃに噴霧した後、電解槽８内のエッチング用の電解液５中に流入せしめることなく、上記した接触部Ｃの下方に配設した噴霧電解液受槽20中に流入せしめ、回収する。
回収した噴霧電解液5bは、噴霧電解液循環ポンプ21および噴霧電解液循環配管22によって、スプレー装置７に循環し、スプレー孔7aから金属ストリップ１とコンダクタロール２との接触部Ｃに循環、噴霧する。
【００２０】
また、この噴霧電解液受槽20は、コンダクタロール２および陰極３とは電気的に絶縁しており、噴霧電解液5aがエッチング用の電解液５と電気的に導通することを防止している。
この結果、噴霧電解液5aを通じてコンダクタロール２から漏洩電流が流れることがなく、コンダクタロール表面の電蝕を防止できる。
【００２１】
なお、本発明において、金属ストリップ１とコンダクタロール２との接触部Ｃに噴霧する電解液は、導電性に優れた溶液であればその組成は制限されるものではなく、電解質を含有する水溶液が好ましく用いられる。
また、本発明の内容から明らかなように、上記した噴霧電解液5aは電解槽８内のエッチング用の電解液５と同一組成である必要はない。
【００２２】
以上、水平セル方式の金属ストリップの連続電解エッチング装置について説明したが、本発明は、ラジアルセル方式、竪型セル方式など、水平セル方式以外の連続電解エッチング装置にも適用可能である。
図２および図３に、ラジアルセル方式および竪型セル方式の本発明の金属ストリップの連続電解エッチング装置の一例を示す。
【００２３】
図２、図３において、30、41は金属ストリップをエッチング用の電解液５中に浸漬し陰極３と相対向せしめるためのロールであるシンクロール、40はエッチング用の電解液供給のためのノズルヘッダ、42はエッチング用の電解液の排出口を示し、その他の符号は図１、図４、図５と同一の内容を示す。
図２、図３に示す本発明の金属ストリップの連続電解エッチング装置においては、図１に示す装置と同様に、コンダクタロール２およびスプレー装置７のスプレー孔7aの両者を、金属ストリップの長さ方向ｆS かつ水平方向において電解槽８の槽外に配設し、金属ストリップ１とコンダクタロール２との接触部Ｃを、金属ストリップの長さ方向ｆS かつ水平方向において電解槽８の槽外に配置する構成とした。
【００２４】
この結果、〔コンダクタロール２→噴霧電解液5a→電解槽８内の電解液５→陰極３〕の経路による電流漏洩を防止し、コンダクタロール２表面の電蝕が防止可能となった。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明する。
前記した図１に示す金属ストリップの連続電解エッチング装置を用いて、下記条件下で、鋼帯の下面である片面にエッチングレジストが印刷された鋼帯の直接通電による連続電解エッチングを行った。
【００２６】
〔鋼帯およびエッチングレジストの厚み：〕
鋼帯板厚；0.22mm
エッチングレジストの厚み；１μm
エッチングレジストのインク；エポキシ系樹脂を主成分とするインク
〔電解エッチングの条件：〕
（電解槽エッチング用電解液：）
組成；300g-NaCl/l 、液温；50℃
（通電方式：）
電気量300C/dm2の電解電流一定とした直接通電方式
（噴霧電解液：）
組成；300g-NaCl/l
（コンダクタロール：）
材質；ハステロイ
上記した実験の結果、従来、前記した図４の装置においては、電蝕によって、１箇月に１回、コンダクタロールの交換が必要であったが、図１の装置においては12箇月以上経過しても電蝕はほとんど見られず、本発明によれば、コンダクタロールの寿命を大幅に延長することが可能であることが分かった。
【００２７】
以上、上記した実施例においては、本発明を水平セル型の金属ストリップの連続電解エッチング装置に適用した例を示したが、本発明は、前記した本発明の技術的内容から明らかなように、ラジアルセル方式、竪型セル方式など、水平セル方式以外の連続電解エッチング装置にも適用可能である。
また、本発明は、前記した本発明の技術的内容から明らかなように、前記した実施例に示される金属ストリップの連続電解エッチングに限定されることはなく、金属ストリップを陽極として該金属ストリップの表面をエッチングする種々の金属ストリップの連続電解エッチングに適用可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、コンダクタロール表面の電蝕を防止でき、コンダクタロールの寿命を延長することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属ストリップの連続電解エッチング装置（水平セル方式）の一例を示す側面図である。
【図２】本発明の金属ストリップの連続電解エッチング装置（ラジアルセル方式）の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の金属ストリップの連続電解エッチング装置（竪型セル方式）の一例を示す側面図である。
【図４】従来の金属ストリップの連続電解エッチング装置を示す側面図である。
【図５】コンダクタロール表面の電蝕の機構を示す、金属ストリップとコンダクタロール表面との接触部の断面図である。
【符号の説明】
１  金属ストリップ
２  コンダクタロール
３  陰極
４  直流電源
５  エッチング用の電解液
5a  噴霧電解液
5b  回収した噴霧電解液
６  ポンプ
７  スプレー装置
7a  スプレー装置のスプレー孔
８  電解槽
９  バックアップロール
10  金属ストリップ浸漬用ロール
20  噴霧電解液受槽
21  噴霧電解液循環ポンプ
22  噴霧電解液循環配管
23  デフレクタロール
30、41  シンクロール
40  ノズルヘッダ
42  エッチング用の電解液の排出口
Ｃ  金属ストリップとコンダクタロールとの接触部
ｆ  金属ストリップの通板方向
ｆ5b  噴霧電解液循環配管内の回収した噴霧電解液の流れ方向
ｆS   金属ストリップの長さ方向
ｆｅ  正規の通電ルート
ｆｅL   漏洩通電ルート
【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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