JP2003129281A

JP2003129281A - 電解処理装置、電解処理方法

Info

Publication number: JP2003129281A
Application number: JP2001329741A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Haga; 宣明芳賀; Kenichi Mimori; 健一三森; Shinichi Nagano; 真一長野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】電解処理におけるランニングコストの低減と
高効率化と高安定化と、被処理物における振動（ばたつ
き現象）発生低減と、処理液量の低減とを図る。【解決手段】対向状態に垂設された電極３，４間に整
流手段７，７により処理液を垂下させるとともに、電極
３，４間に被処理物Ｓを略水平方向に走行させて被処理
物Ｓの表面処理をおこなう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メッキ処理、脱脂
処理等の電解処理を板状等の長尺の被処理物におこなう
際に、必要な処理液量を削減するとともに処理の均一性
を向上するため電解処理装置、電解処理方法に用いて好
適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、長尺部材（被処理物）に連続的に
メッキ処理等の電解処理をおこなう場合には、被処理物
を、この被処理物の形状に対応した形状の液槽に充填さ
れている処理液中にくぐらせ、その中でメッキ等の電解
をおこなってきた。このような形態であると、基本的に
非常な大きなスペースを必要としており、また、処理液
の被処理物に対する流速を上げにくい。

【０００３】その一例としては、被処理物に大量の処理
液をかけ流すことで、処理液の被処理物に対する流速を
増大するようにして処理時間の短縮を図りランニングコ
ストの低減を図るものがあった。また、図７に示すよう
に、液槽中の処理液６０中に浸漬された電極６１，６１
どうしの間および電極６２，６２において上下方向に移
動する被処理物６５に対して電解処理をおこなうものも
あった。

【０００４】これ以外にも、垂設された対向する電極を
有する電極部内に処理液を流下し、この中通した被処理
物を上下に移動させて電解処理をおこなう構造のものが
知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、被処理物に大
量の処理液をかけ流す方式のものでは、大量の処理液を
必要としており、しかも、処理効率を低減することなく
処理液の使用量を低減することが困難なため、それ以上
のランニングコスト低減が測れないという問題があっ
た。また、上述した従来の電極間に被処理物を通す方法
においても、電極間ギャップが大きく、かつ、電極間に
処理液を充満させておく必要があるため、電極間におけ
る処理液流量の低減化が困難であると言う問題があっ
た。

【０００６】また、電極間で被処理物の移動方向と平行
な方向（向流または並流）に処理液を流した場合には、
被処理物の両側で処理液の流速が異なる可能性があり、
この場合、片側に負圧が発生して、被処理物が振動（ば
たつき現象）を起こして製品品質が劣化する、あるい
は、電極間内で被処理物が電極に吸い付いてショートす
ることにより破損する可能性があるという問題があっ
た。

【０００７】さらに、近年、電解処理の高能率化を図る
目的で電極内の処理液の流速を速くし、電流密度を高
め、また、電力消費量を極力少なくするため被処理物か
ら電極面までの距離を小さくとる傾向があり、同時に、
被処理物の厚さが、ますます薄手化の傾向にあり、振動
（ばたつき現象）が発生しやすくなっている。その上、
被処理物材料も多種多様で材料によっては振動（ばたつ
き現象）によって、折れや皺等が入り成品欠陥が生じる
要因が増大しているという問題があった。この振動（ば
たつき現象）を防止するために電極間距離を大きくした
場合には、必要な処理液量が増大するとともに、電極間
に気泡が混入する可能性が高まり、電解処理の不均一が
発生しやすくなるという問題があった。

【０００８】また、電極間で被処理物の移動方向と処理
液の流下方向とを上下方向にした場合には、被処理物の
幅方向側から処理液が漏れるため、これを減少したいと
いう要求があった。同時に、被処理物の幅方向において
処理液の流量が異なる場合があり、このような状態だ
と、この被処理物幅方向における電解処理の均一性が低
減してしまうという問題があった。

【０００９】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成しようとするものである。電解処理におけるランニングコストの低減を図るこ
と。被処理物における振動（ばたつき現象）発生低減を
図ること。処理液量の低減を図ること。電解処理の高効率化を図ること。電解処理の高安定化を図ること。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の電解処理装置
は、対向状態に垂設された電極間に処理液を垂下させる
とともに、前記電極間に被処理物を略水平方向に走行さ
せて前記被処理物の表面処理をおこなうことにより上記
課題を解決した。本発明において、前記電極の間隔が１
２ｍｍ〜０．１ｍｍ以下に設定されてなることがより好
ましい。本発明の前記電極間における前記処理液の流れ
が乱流となるように前記処理液のレイノルズ数を２００
０以上に設定することが可能である。また、本発明にお
いて、前記被処理物を略水平方向に走行させる走行手段
と、この走行方向に対して前記処理液を略均等に供給す
るための液供給手段とを具備してなることもできる。ま
た、前記液供給手段が前記電極の上部位置に設けられる
手段を採用することができる。本発明においては、前記
電極下部位置から前記液供給手段に前記処理液を循環す
る循環手段が設けられてなることが可能である。さら
に、前記処理液を垂下させるための整流手段が設けられ
てなることが望ましい。また、前記整流手段が、前記電
極表面に互いに平行状態として設けられた複数の絶縁体
の突条からなる整流部材とされてなることがある。本発
明においては、前記電極間の前記被処理物に超音波を付
与する超音波付与手段を備えてなることが好ましい。本
発明においては、前記超音波の周波数は、該超音波の波
長が前記電極における間隔寸法の１／４より小さくなる
ように設定されてなることができる。本発明において
は、前記液供給手段に前記超音波付与手段が設けられて
なる手段か、前記超音波付与手段が前記電極外側に位置
し、前記電極外面側から超音波を付与する手段を採用す
ることができる。本発明の電解処理方法においては、上
記の電解処理装置を用いたことにより上記課題を解決し
た。

【００１１】本発明の電解処理装置は、対向状態に垂設
された電極間に処理液を垂下させるとともに、前記電極
間に被処理物を略水平方向に走行させて前記被処理物の
表面処理をおこなうことにより、長尺の被処理物を処理
液の流れ方向と略直交した状態で移動させて電解処理を
おこなうことが可能となるため、処理液中に気泡が混入
しにくくなり、かつ、電極側方からの液漏れを低減して
電極間距離を小さくし、必要な処理液量の低減を図るこ
とが可能となる。同時に、被処理物の幅方向において処
理液の流量が異なってしまうことを防止し、被処理物幅
方向における電解処理均一性の低減を防止することがで
きる。

【００１２】本発明において、前記電極の間隔が１２ｍ
ｍ以下に設定されてなることにより、電極と被処理物と
の間の処理液が表面張力により安定し、気泡の混入を確
実に防止することが可能になるとともに、電極間距離を
小さくできることにより、側方からの液漏れを減少して
処理液量のさらなる低減を図ることが可能な状態で、被
処理物の振動（ばたつき）や電極への接触による短絡現
象を防止することができる。また、電極の間隔（ギャッ
プ）が、０．１ｍｍ未満になると、乱流を得るために必
要な流速が非常に大きくなり、また圧力損失が大きくな
り、さらには電極と被電解処理物とが接触する可能性が
高まるため好ましくない。

【００１３】本発明の前記電極間における前記処理液の
流れが乱流となるように前記処理液のレイノルズ数を２
０００程度以上に設定することにより、被処理物表面に
おける処理液の流れを層流とならないようにして、被処
理物表面により多くの新鮮な処理液を供給することが可
能となる。ここで、新鮮とは、電解処理により必要な成
分が低減したり、副生成物が増加したりしていない状態
を意味する。

【００１４】ここで、レイノルズ数は、被処理物と電極
との距離等流れの中にある長さＬ（ｍ），速度Ｕ（ｍ／
ｓ），密度ρ（ｋｇ／ｍ³ ），粘性率η（Ｐａ・ｓ），
動粘性率ν＝η／ρ（ｍ²／ｓ）から作られる無次元の
数Ｒであり、以下の式（１）で表される。Ｒ＝ρＬＵ/η ＝ＬＵ/ν （１）をいう。レイノルズ数Ｒは、慣性の大きさと粘性の大き
さの比と考えてよく、物体の大きさ、流速、流体の種類
が異なっていても、物体の形が相似であり、レイノルズ
数Ｒが等しければ流れの状態は変わらない、したがって
レイノルズ数Ｒは流れを特徴づけるものとしてきわめて
重要である。この処理液におけるレイノルズ数を２００
０程度以下に設定した場合には、電極間において処理液
が層流となり、被処理物表面側に新鮮な液が供給され
ず、また、処理物より離れた位置を流れる液は電解処理
に寄与しなくなり、好ましくない。

【００１５】また、本発明において、前記被処理物を略
水平方向に走行させる走行手段と、この走行方向に対し
て前記処理液を略均等に供給するための液供給手段とを
具備してなることにより、長尺の被処理物の走行方向を
略水平方向とし、処理液の流れ方向を略垂直方向とし、
これらを略直交した状態とすることができ、この状態で
電解処理をおこなう際に、被処理物の走行方向に沿って
処理液を略均等に供給することにより、前記走行方向に
おける電解処理に差が生じてしまうことを防止可能にで
きる。ここで、液供給手段としては、被処理物の走行方
向に沿って電極上端部位置または下端部位置に延在する
液供給管とされ、この液供給管にはその延在する方向に
沿って、連続的に貫通するスリットまたは断続的に貫通
する液供給穴を有するとともに、液供給管の両端部に接
続された加圧手段等の処理液供給部を有する構成とされ
ることができる。さらに、この液供給管が内部に収容さ
れるとともに、液供給管から供給された処理液を対向す
る電極端部どうしの間に送り込む液供給外管を有するこ
とができる。この液供給外管と対向する電極端部とが密
閉状態とされることができる。

【００１６】また、前記液供給手段が前記電極の上部位
置に設けられる手段を採用することにより、電極の上側
位置において被処理物の走行方向に処理液を略均一に供
給することにより、これを電極間に処理液を流下させる
ことで、被処理物の走行方向に沿って処理液を略均等に
供給することが可能となる。

【００１７】本発明においては、前記電極下部位置から
前記液供給手段に前記処理液を循環する循環手段が設け
られてなることにより、電極間を流下した処理液を再度
電極の上側位置に再供給することができるため、電解処
理に必要な処理液の総量を低減可能とすることができ、
処理液の流下速度を上げて電解処理時間の短縮を図った
場合にも、処理液の総量が増加することを防止可能であ
る。

【００１８】さらに、前記処理液を垂下させるための整
流手段が電極の対向面に設けられてなることにより、略
水平方向とされる被処理物の走行方向に対して、処理液
の流れ方向を略垂直方向に規定し、これらの方向を略直
交した状態に維持することができるとともに、被処理物
の走行方向に沿って新鮮な処理液をそれぞれの部分で均
等に供給することが可能となる。これにより、被処理物
の走行方向における電解処理均一性の低減を防止するこ
とができるとともに、被処理物の振動（ばたつき現象）
や電極への接触による短絡現象をより一層防止すること
ができる。

【００１９】前記整流手段が、前記電極表面に互いに平
行状態として垂設された複数の絶縁体の突条からなる整
流部材とされてなることにより、処理液の流れ方向を略
垂直方向に規定することが可能となるとともに、被処理
物が振動（ばたつき現象）をおこした場合でも、絶縁体
の突条に接触するだけであり電極に接触することがない
ため、電極と被処理物とがショートしてしまうことを防
止でき、これにより、電極間距離を小さくし、必要な処
理液量の低減を図ることが可能となる。同時に、処理液
の流れ方向を垂直方向に規制して電極側方からの液漏れ
をより一層低減することが可能になるとともに、電極間
距離を小さくし、必要な処理液量の低減を図ることが可
能となる。

【００２０】本発明においては、前記電極間の前記被処
理物に向かって超音波を付与する超音波付与手段を備え
てなることにより、電極間において付与された超音波と
処理液とが協働した状態として電解処理をおこなうこと
ができるため、電解処理の高効率化を図ることができ
る。さらに、超音波に起因するキャビテーションによる
マイクロジェットで被処理物表面に新鮮な処理液をより
多量に供給することが可能となり電解処理の高効率化を
図ることができる。

【００２１】本発明においては、前記超音波の周波数
は、該超音波の波長が前記電極における間隔寸法の１／
４より小さくなるように設定されてなることにより、電
極上端部および／または電極下端部から超音波を付与す
る場合に、電極間に対して上下方向充分な位置にまで超
音波を伝播させることが可能となる。これにより、電極
上端部および／または電極下端部とされる超音波付与手
段接地位置から離間した位置における被処理物に対して
も充分な超音波を付与することが可能となり電解処理の
高効率化を図ることができる。

【００２２】本発明においては、前記液供給手段に前記
超音波付与手段が設けられてなることにより、電極上端
部および／または電極下端部とされる超音波付与手段接
地位置から離間した位置における被処理物に対しても充
分な超音波を付与することが可能となり、確実な電解処
理の高効率化を図ることができる。また、前記超音波付
与手段が前記電極外側に位置し、前記電極外面側から超
音波を付与することにより、電極表面から被処理物に向
かって超音波を付与し、超音波と処理液とが協働した状
態として電解処理をおこなうことができるため、電解処
理の高効率化を図ることができる。

【００２３】本発明の電解処理方法においては、上記の
電解処理装置を用いたことにより、少ない処理液量で、
被処理物表面全域にわたって均一な電解処理ができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電解処理装
置、電解処理方法における第１実施形態を、図面に基づ
いて説明する。［第１実施形態］図１は、本実施形態における電解処理
装置を示す正面図、図２は図１におけるII−II矢視断面
図である。図において、符号１は電解処理装置、Ｓは被
処理物である。

【００２５】本実施形態における電解装置１は、図１に
示すように、ストリップ（被処理物）Ｓを略水平方向に
走行するための走行手段として回動可能に立設された少
なくとも２本の走行ロール２と、この走行ロール２の間
に位置してストリップＳの表裏両面側に位置して互いに
離間した状態に対向する一対の電極３，４と、この電極
３，４の上端部３ａ，４ａに接続された液供給外管６
と、液供給外管６内部に収容された液供給管５とを有す
る構成とされている。

【００２６】走行ロール２は、図において１本しか図示
していないが、図示しない制御手段によって、電極３，
４の両端に平行状態として設置された２本が同期して回
動され、図中矢印Ｔで示す略走行方向にストリップ（被
処理物）Ｓを走行させるようなっている。なお、被処理
物Ｓは可撓性を持つものに限定されるわけではなく、シ
リコン基板等の可撓性を有さないものの場合には、走行
手段として、走行ロール２の代わりに被処理物を表裏両
面から押圧した状態で挟持する構造等、被処理物Ｓを走
行方向Ｔに走行可能なものならばどのような構成も可能
である。

【００２７】一対の電極３，４は、ストリップＳの全幅
を覆うように立設され、図２に示すように、電極３と電
極４との間の距離である電極間隔Ｄａが１２ｍｍ以下に
設定されている。この電極３，４の上端部３ａ，４ａに
は、走行方向Ｔにおける電極３，４の全長にわたって液
供給外管６が接続されている。この液供給外管６の底面
には電極３，４どうしの電極間隔Ｄａに等しい幅寸法の
スリット６ａが電極３，４の全長にわたって設けられて
おり、電極３，４の上端部３ａ，４ａとスリット６ａと
がそれぞれ水密状態に接続されている。液供給外管６の
内部には、その全長にわたってスリット６ａの幅寸法よ
りも大きな管径を有する液供給管５が収容されており、
液供給外管６の両端部において、この液供給管５外側と
液供給外管６とは密閉状態に接続されている。

【００２８】液供給管５には、走行方向Ｔにおける電極
３，４の全長にわたって連続的に貫通するスリット５ａ
が設けられ、このスリット５ａが液供給管５の上側位置
つまり液供給外管６の電極３，４側のスリット６ａと反
対側位置になるよう設定されている。液供給管５の両端
部には図示しない加圧手段、処理液貯留槽等が接続され
て、液供給管５内に処理液を供給可能とされている。こ
れら液供給管５，液供給外管６、および加圧手段等、処
理液貯留槽等は液供給手段を構成している。

【００２９】本実施形態の液供給手段においては、供給
する処理液のレイノルズ数が２０００程度以上に設定さ
れている。これにより、被処理物Ｓ表面における処理液
の流れを層流とならないようにつまり乱流となるように
して、被処理物Ｓ表面に、より多くの新鮮な処理液を供
給することが可能としている。

【００３０】ここで、レイノルズ数Ｒは無次元であり、
代表寸法とされる被処理物Ｓと電極３，４との距離Ｄｅ
に対して、処理液の動粘性係数ν（ｍ²／ｓ）、処理液
の流速Ｕ（ｍ／ｓ）に対して、以下の式（１’）で表さ
れる。Ｒ＝ρＵ・Ｄｅ/η ＝Ｕ・Ｄｅ/ν （１’）レイノルズ数Ｒは、慣性の大きさと粘性の大きさの比と
みなすことができ、流れの状態を特徴づけるものといえ
る。

【００３１】処理液におけるレイノルズ数を２０００程
度以下に設定した場合には、電極間において処理液が層
流となり、被処理物Ｓ表面側に新鮮な液が供給されず、
また、被処理物Ｓより離れた位置を流れる液は電解処理
に寄与しなくなり、好ましくない。

【００３２】レイノルズ数を設定するためには、例え
ば、上記の処理液の粘度、密度、電極３，４と被処理物
Ｓとのギャップ寸法である間隔Ｄｅ、処理液の流速を制
御して所定のレイノルズ数を設定する。ここで、具体的
にこれらの諸元を設定した状態の一例を表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１においては、ギャップＤｅと流速Ｕを
設定したものとされている。

【００３５】電極３，４の対向する面には、処理液を垂
直に流下させるための整流手段として、複数の突条７，
７が走行方向Ｔにおける電解処理領域全長にわたって、
設けられている。複数の突条７，７は、ＰＴＦＥ（Poly
tetrafluoroethylene ）、ＰＶＣ（polyvinyl chloride
）等の樹脂、または、セラミックス等の絶縁材料から
なり、走行方向Ｔと直交する垂直方向にストリップＳの
幅寸法より大きく延在しており、これらは互いに平行状
態として設けられている。走行方向Ｔにおける突条７の
厚み寸法Ｄｗは、図１に示すように設定され、１ｍｍ程
度に設定される。電極３，４表面から突出する突条７の
高さ寸法Ｄｔは、図２に示すように設定され、０．２〜
０．３ｍｍ程度に設定される。走行方向Ｔにおける突条
７，７の間隔寸法である突条間隔Ｄｐは、図１に示すよ
うに設定され、５ｍｍ程度に設定される。

【００３６】本実施形態における電解処理装置１におい
ては、液供給手段としての液供給管５に処理液を供給す
る。すると、スリット５ａから液供給外管６に走行方向
Ｔに略均一に処理液が充満し、スリット６ａから電極
３，４間に処理液が充填されて垂直方向に流下する。こ
の状態で走行手段により、被処理物Ｓを走行方向Ｔに走
行するとともに、電極３，４に図示しない給電手段によ
り通電して電解処理をおこなう。この電解処理として
は、メッキ処理、電解脱脂、電解エッチング、陽極酸化
等の処理を適応することができる。

【００３７】このとき、液供給手段により供給した処理
液を電極３，４間において整流手段としての突条７，７
により垂下させるとともに、走行手段により処理液の流
れ方向と直交して略水平方向に被処理物Ｓを走行させる
ことにより、電極３，４における走行方向Ｔ側方である
側端部３ｂ，４ｂからの液漏れを低減するとともに、電
極３，４間距離である電極間隔Ｄａを小さくし、必要な
処理液量の低減を図ることが可能となる。同時に、被処
理物Ｓの幅方向において処理液の流量が異なってしまう
ことを防止し、被処理物幅方向における電解処理均一性
の低減を防止することができるとともに、走行方向Ｔに
おける電解処理に差が生じてしまうことを防止可能にで
きる。

【００３８】本実施形態において、電極３，４どうしの
電極間隔Ｄａが１２ｍｍ以下に設定されてなることによ
り、電極３，４と被処理物Ｓとの間の処理液が表面張力
により安定し、気泡の混入を確実に防止することが可能
になるとともに、電極３，４間距離を小さくできること
により、側端部３ｂ，４ｂからの液漏れを減少して処理
液量のさらなる低減を図ることが可能な状態で、被処理
物Ｓの振動（ばたつき）や電極３，４への接触による短
絡現象を防止することができる。

【００３９】処理液のレイノルズ数を２０００程度以上
に設定することにより被処理物Ｓ表面における処理液の
流れが層流とならずに乱流となるようにすることがで
き、より多くの新鮮な処理液を被処理物Ｓ表面に供給す
ることが可能となる。このため、被処理物Ｓ表面におい
て、電解処理に必要な成分を充分含有した処理液が常に
流下しているので、電解処理の効率が低減することがな
い。

【００４０】液供給手段としては、走行方向Ｔに沿って
電極３，４上端部３ａ，４ａ位置に延在する液供給管５
が液供給外管６に収容され、電極３，４上端部３ａ，４
ａとの間が密閉された液供給外管６により液供給管５か
ら供給された処理液を対向する電極３，４の間に送り込
む構成とされているため、電極３，４の間に気泡が混入
することを確実に防止することが可能になる。同時に、
走行方向Ｔにおける処理液供給量を均一に設定すること
ができるので、走行方向Ｔにおける電解処理に差が生じ
ないようにすることが可能である。

【００４１】さらに、整流手段としての突条７，７が電
極３，４の対向面に設けられてなることにより、略水平
方向とされる被処理物Ｓの走行方向Ｔに対して、処理液
の流れ方向を略垂直方向に規定し、これらの方向を略直
交した状態に維持することができるとともに、電解処理
に必要な成分を充分含有した処理液を走行方向Ｔに沿っ
てそれぞれの部分で均等に供給することが可能となる。
これにより、被処理物Ｓの走行方向Ｔにおける電解処理
均一性の低減を防止することができるとともに、被処理
物Ｓの振動（ばたつき現象）をより一層防止することが
できる。同時に、被処理物Ｓが振動（ばたつき現象）を
おこした場合でも、絶縁体である突条７，７により電極
３，４に直接接触することを防止できるため、電極３，
４と被処理物Ｓとがショートしてしまうことを防止でき
る。これにより、電極間３，４距離を小さくし、必要な
処理液量の低減を図ることが可能となる。同時に、処理
液の流れ方向を垂直方向に規制して電極側端部３ｂ，４
ｂからの液漏れをより一層低減することが可能になると
ともに、電極３，４間距離をさらに小さくし、必要な処
理液量の低減を図ることが可能となる。

【００４２】なお、液供給手段としての液供給管５及び
液供給外管６を電極３，４の上端部３ａ，４ａではな
く、下端部３ｃ，４ｃに密着するように設けることもで
きる。

【００４３】以下、本発明に係る電解処理装置、電解処
理方法における第２実施形態を、図面に基づいて説明す
る。［第２実施形態］図３は、本実施形態における電解処理
装置を示す図で、図２におけるII−II矢視に対応する断
面図である。本実施形態において図１，図２に示す第１
実施形態と異なるのは、循環手段８に関する点であり、
これ以外の略対応する構成要素に対しては同一の符号を
付してその説明を省略する。

【００４４】本実施形態においては、図３に示すよう
に、電極下端部３ｃ，４ｃ位置から液供給手段としての
液供給管５に処理液を循環する循環手段として、電極
３，４下側に位置する循環用容器８ａと、この容器８ａ
から処理液を吸出して液供給管５の端部に供給するため
の循環部８とが設けられる。

【００４５】容器８ａは突条７，７と同等の材質からな
ることができ、この容器８ａには、その縁部８ｂが、電
極３，４下端部３ｃ，４ｃを囲むように周設され、この
縁部８ｂの上端８ｃが電極３，４下端部３ｃ，４ｃより
も高い位置になるとともに、縁部８ｂの上端８ｃが被処
理物Ｓの下側端部位置よりも下側に位置するよう設定さ
れている。

【００４６】循環部８は、容器８ａに接続されてこの容
器８ａから処理液を吸出する吸引手段と、液供給管５の
端部に接続されて容器８ａから吸引した処理液を液供給
管５の端部に供給する加圧手段とを有している。この加
圧手段は、液供給手段における加圧手段等と兼用とさ
れ、循環する処理液は新規の処理液と混合されて液供給
管５に供給されることになる。ここで、吸引手段におい
ては、電極３，４間で電解処理をおこなった処理液に含
まれる不必要な成分を除去する用に設定されるととも
に、また、加圧手段においては、循環して電極３，４間
に再供給される処理液を、電解処理に必要な成分の濃度
が、所定の値となるように設定されている。

【００４７】本実施形態においては、前述の実施形態と
同様の効果を奏することができるとともに、循環手段と
して容器８ａと循環部８とが設けられてなることによ
り、電極３，４間を流下した処理液を再度液供給管５か
ら電極３，４の上側位置に再供給することができるた
め、電解処理に必要な処理液の総量を低減可能とするこ
とができ、使用処理液の総量が増加しない状態において
処理液の流下速度を上げることができるとともに、流下
速度を上げて電解処理時間の短縮を図った場合にも、処
理液の総量が増加することを防止可能である。

【００４８】なお、循環手段としては、電極３，４間を
流下した処理液を電極３，４下端部３ｃ，４ｃ位置から
この電極３，４上端部３ａ，４ａ位置に再供給可能な構
造であれば、どのようなものでもよく上記の構成に限る
ものではない。

【００４９】以下、本発明に係る電解処理装置、電解処
理方法における第３実施形態を、図面に基づいて説明す
る。［第３実施形態］図４は、本実施形態における電解処理
装置を示す図で、図２におけるII−II矢視に対応する断
面図である。本実施形態において図１〜図３に示す第
１，第２実施形態と異なるのは、超音波付与手段に関す
る点であり、これ以外の略対応する構成要素に対しては
同一の符号を付してその説明を省略する。

【００５０】本実施形態においては、図４に示すよう
に、電極３の外側面に、電解処理中において電極３，４
間の処理液中の被処理物Ｓに超音波振動を付与するため
の超音波付与手段として、超音波振動子９Ａが設けられ
ている。

【００５１】超音波振動子９Ａは、ＰＺＴ等の電歪素子
とされて図示しない発振器が接続されるとともにこの超
音波振動子９Ａは電極３の外側面に固定されることにな
る。超音波振動子９Ａは電極３，４間の被処理物Ｓを覆
うように電極３外側面に設けられる。具体的には、整流
手段７，７の設けられた範囲に対応して設定されること
ができる。ここで、超音波振動子９Ａは単一の構成とし
て上記の範囲を覆うものとしてもよいが、複数の部分か
らなるものとして上記の範囲に対応して設けられること
も可能である。

【００５２】また、超音波振動子９Ａは、約２０ｋＨｚ
〜１０ＭＨｚ程度の範囲の周波数の超音波振動を出力可
能なものであることが電解処理を行う場合に実用的であ
る点で好ましく、特に、電極３，４と被処理部とＳとの
間に保持可能な処理液の厚さの観点から０．２ＭＨｚ以
上の周波数が好ましく、約１ＭＨｚ程度の処理が充分可
能である。

【００５３】電解処理中においては、発振器から超音波
周波電気信号が発振されこれを受けて超音波振動子９Ａ
が超音波振動を発生し、この振動が、電極３表面および
／または突条７，７から電極３，４間に放射される。こ
れにより、電極３，４間において付与された超音波と処
理液とが協働した状態として電解処理をおこなう。超音
波処理における電極３と被処理物Ｓとの間の距離Ｄｅ
は、８ｍｍ以下で被処理物Ｓと接触しない範囲がよく、
好ましくは６ｍｍ以下で被処理物Ｓと電極３とが接触し
ない範囲、より好ましくは３ｍｍ程度で被処理物Ｓと電
極３あるいは突条７とが接触しない範囲とするのがよ
い。

【００５４】本実施形態においては、前述の各実施形態
と同様の効果を奏することができるとともに、電解処理
中に、電極３，４間の被処理物Ｓに向かって超音波を付
与する超音波振動子９Ａを備えてなることにより、電極
３，４間において付与された超音波と処理液とが協働し
た状態として電解処理をおこなうことができるため、電
解処理の高効率化を図ることができる。つまり、超音波
に起因するキャビテーションによるマイクロジェットで
被処理物Ｓ表面に新鮮な処理液をより多量に供給するこ
とが可能となり、電解処理の高効率化を図ることができ
る。

【００５５】なお、超音波振動子Ａを電極４外側表面の
みに設けることもでき、電極３，４の両外側表面に設け
ることも可能である。

【００５６】さらに、本実施形態の電解処理装置１に、
第２実施形態における循環手段を併設することも可能で
ある。

【００５７】以下、本発明に係る電解処理装置、電解処
理方法における第４実施形態を、図面に基づいて説明す
る。［第４実施形態］図５は、本実施形態における電解処理
装置を示す図で、図２におけるII−II矢視に対応する断
面図である。本実施形態において図４に示す第３実施形
態と異なるのは、超音波付与手段に関する点であり、こ
れ以外の略対応する構成要素に対しては同一の符号を付
してその説明を省略する。

【００５８】本実施形態においては、液供給手段である
液供給外管６に超音波付与手段としての超音波振動子９
Ｂが設けられている。超音波振動子９Ｂは、超音波振動
子９Ａと同様にＰＺＴ等の電歪素子とされて図示しない
発振器が接続されるとともにこの超音波振動子９Ｂは、
液供給外管６上面に載置状態として固定されることにな
る。液供給管５は、超音波を通過させる材質、構造とす
る。また、液供給管５を廃し、液供給外管６のみとする
ことも可能である

【００５９】超音波振動子９Ｂは電極３，４間の上端部
３ａ，４ａの間を覆うように設けられる。具体的には、
電極３と電極４との間の電極間隔Ｄａよりも大きい幅寸
法Ｄｂを有するように設定されるとともに、走行方向Ｔ
においては整流手段７，７の設けられた範囲に対応した
長さ寸法に設定されることができる。ここで、超音波振
動子９Ｂは単一の構成として上記の範囲を覆うものとし
てもよいが、複数の部分からなるものとして上記の範囲
に対応して設けられることも可能である。

【００６０】また、超音波振動子９Ｂにおいては、発振
する超音波振動の周波数が、超音波の波長λが電極３，
４における間隔寸法である電極間隔Ｄａの１／４より小
さくなるように設定されている。つまり、式（２）に示
すように、４λ ≦ Ｄａ（２）と設定されている。これは、超音波の波長λが、電極
３，４と被処理物Ｓとの間の間隔Ｄｅに対して１／２以
下に設定されていることを示している。２λ ≦ Ｄｅ（２’）

【００６１】また超音波振動子９Ｂは、走行方向Ｔに断
続的に架設されて液供給外管６の上側に固定される構成
としてもよく、超音波振動を電極３，４間に流下する処
理液に照射可能とできるものであれば、他の構成を採用
することも可能である。

【００６２】電解処理中においては、発振器から超音波
周波電気信号が発振されこれを受けて超音波振動子９Ｂ
が超音波振動を発生して放射される。このとき、超音波
の波長λが電極３，４における間隔寸法である電極間隔
Ｄａの１／４より小さくなるように設定されている、つ
まり、電極３，４と被処理物Ｓとの間の間隔Ｄｅに対し
て１／２以下に設定されていることにより、この超音波
振動が電極３，４間において進行波となり伝播してゆく
ことが可能となる。これにより、電極３，４間において
付与された超音波と処理液とが協働した状態として被処
理物Ｓへの電解処理をおこなう。

【００６３】本実施形態においては、前述の各実施形態
と同様の効果を奏することができるとともに、電解処理
中に、電極３，４間の被処理物Ｓに向かって超音波を付
与する超音波振動子９Ｂを備えてなることにより、電極
３，４間に照射した超音波と処理液とが協働した状態と
して電解処理をおこなうことができるため、電解処理の
高効率化を図ることができる。つまり、超音波に起因す
るキャビテーションによるマイクロジェットで被処理物
Ｓ表面に新鮮な処理液をより多量に供給することが可能
となり、電解処理の高効率化を図ることができる。

【００６４】ここで、超音波の波長λが電極３，４にお
ける電極間隔Ｄａの１／４より小さくなるように設定さ
れている、つまり、電極３，４と被処理物Ｓとの間の間
隔Ｄｅに対して１／２以下に設定されていることによ
り、電極３，４上端部３ａ，４ａとされる超音波振動子
９Ｂ接地位置から上下方向に離間した位置にまで超音波
を充分伝播させることが可能となる。これにより、超音
波振動子９Ｂ接地位置から離間した位置、すなわち、電
極３，４上下方向中程位置および下側位置における被処
理物Ｓに対しても充分な超音波を付与することが可能と
なり、確実な電解処理の高効率化を図ることができる。

【００６５】また、超音波振動子９Ｂが電極３，４上端
部３ａ，４ａより上側においてスリット６ａの走行方向
Ｔにおける全長に位置しているため、走行方向Ｔ全長に
わたって超音波を略均一に付与することが可能となり、
電極表面から被処理物に向かって超音波を付与し、超音
波と処理液とが協働した状態として電解処理をおこなう
ことができるため、走行方向Ｔに電解処理の差が生じる
ことを防止することができる。

【００６６】さらに、本実施形態の電解処理装置１に、
第２実施形態における循環手段を併設することも可能で
ある。また、本実施形態の電解処理装置１に、第３実施
形態における超音波振動子９Ａを併設することも可能で
あり、この場合、超音波振動を被処理物に確実に付与す
ることが可能となる。

【００６７】以下、本発明に係る電解処理装置、電解処
理方法における第５実施形態を、図面に基づいて説明す
る。［第５実施形態］図６は、本実施形態における電解処理
装置を示す正面図である。本実施形態において図１，図
２に示す第１実施形態と異なるのは、走行方向Ｔに沿っ
て異なる電解処理をする電解処理装置１’を設けた点で
あり、これ以外の略対応する構成要素に対しては同一の
符号を付してその説明を省略する。

【００６８】本実施形態においては、電解処理装置１と
電解処理装置１’とが被処理物Ｓの走行方向Ｔに沿って
並設されており、電解処理装置１’は電解処理装置１と
略同等の構成とされている。ここで、走行手段としての
走行ロール２が、走行方向Ｔの電解処理装置１より上流
側と、電解処理装置１’より下流側とに設けられてい
る。また、図示していないが、電解処理装置１と電解処
理装置１’との間には液切り機構、リンス機構が設けら
れ、電解処理装置１の処理液を電解処理装置１’に持ち
込まないようになっている。電解処理装置１において
は、電解処理として脱脂処理をおこなうものとされ、電
解処理装置１’としてはメッキ処理処理をおこなうよう
に設定することができ、これらの脱脂処理とメッキ処理
との異なるプロセスを連続しておこなうことが可能であ
る。

【００６９】メッキ処理において使用される処理液とし
ては、硫酸ニッケルを主成分とするニッケルメッキ液等
が適応され、また、そのときの電流条件としては、１〜
１０Ａ／ｄｍ² 程度に設定される。脱脂処理において使
用される処理液としては、水酸化ナトリウム溶液等が適
応され、また、そのときの電流条件としては、１〜１０
Ａ／ｄｍ² 程度に設定される。

【００７０】本実施形態においては、前述の各実施形態
と同様の効果を奏することができるとともに、電解処理
装置１および電解処理装置１’の両方において、液供給
手段により供給した処理液の流れ方向を、電極３，４間
において整流手段としての突条７，７により垂直下向き
に設定した状態として、走行手段により処理液の流れ方
向と直交する略水平方向に被処理物Ｓの走行方向Ｔを設
定することができることにより、連続して異なるプロセ
スを被処理物Ｓにおこなうことが可能であるとともに、
それぞれの電解処理装置１，１’において電極３，４側
端部３ｂ，４ｂからの液漏れを低減することができるた
めに、処理液が混じることなく連続して異なるプロセス
を被処理物Ｓにおこなうことができる。

【００７１】連続して異なるプロセスをおこなう状態に
おいて、電極３，４間の距離である電極間隔Ｄａを小さ
くし、必要な処理液量の低減を図ることが可能となる。
同時に、連続して異なるプロセスをおこなう状態におい
て、被処理物Ｓの振動（ばたつき）や電極３，４への接
触による短絡現象を防止することができる。また、連続
して異なるプロセスをおこなう状態において、被処理物
Ｓが振動（ばたつき現象）をおこした場合でも、絶縁体
である突条７，７により電極３，４に直接接触すること
を防止できるため、電極３，４と被処理物Ｓとがショー
トしてしまうことを防止できる。これらにより、それぞ
れのプロセスにおいて、電極間３，４距離を小さくし、
必要な処理液量の低減を図ることが可能となるととも
に、処理液の流れ方向を垂直方向に規制して電極側端部
３ｂ，４ｂからの液漏れをより一層低減することが可能
になるため、必要な処理液量の低減を図ることが可能と
なる。

【００７２】なお、本実施形態においては、２つの異な
るプロセスを連続しておこなうように設定したが、同一
のプロセスを複数回おこなうことや、２つ以上の種類の
プロセスを連続しておこなうようにすることも可能であ
る。この場合、例えば、電解脱脂、下地ニッケルメッ
キ、銀ストライクメッキ、銀メッキと連続しておこなう
ことができる。

【００７３】また、本実施形態においては、各電解処理
装置１，１’において、第２実施形態における循環手段
を併設することも可能である。また、本実施形態の電解
処理装置１，１’に、第３実施形態における超音波振動
子９Ａ、あるいは、第４実施形態における超音波振動子
９Ｂを併設するか、またはこれらを同時に併設すること
も可能である。

【００７４】

【発明の効果】本発明の電解処理装置、電解処理方法に
よれば、対向状態に垂設された電極間に処理液を垂下さ
せるとともに、前記電極間に被処理物を略水平方向に走
行させて前記被処理物の表面処理をおこなうことによ
り、長尺の被処理物を処理液の流れ方向と略直交した状
態で移動させて電解処理をおこなうことが可能となるた
め、処理液中に気泡が混入しにくくなり、かつ、電極側
方からの液漏れを低減して電極間距離を小さくし、必要
な処理液量の低減を図ることが可能となる。同時に、被
処理物の幅方向において処理液の流量が異なってしまう
ことを防止し、被処理物幅方向における電解処理均一性
の低減を防止することができるという効果を奏すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る電解処理装置の第１
実施形態を示す正面図である。

【図２】図２は、図１における電解処理装置のII−I
I断面を示す断面矢視図である。

【図３】図３は、本発明に係る電解処理装置の第２
実施形態を示す断面図である。

【図４】図４は、本発明に係る電解処理装置の第３
実施形態を示す断面図である。

【図５】図５は、本発明に係る電解処理装置の第４
実施形態を示す断面図である。

【図６】図６は、本発明に係る電解処理装置の第５
実施形態を示す正面図である。

【図７】図７は、従来の電解処理装置の一例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１，１’…電解処理装置２…走行ロール（走行手段）３，４…電極３ａ，４ａ…上端部３ｂ，４ｂ…側端部３ｃ，４ｃ…下端部５…液供給管５ａ…スリット６…液供給外管６ａ…スリット６ｂ…素子固定部７…突条（整流手段）８…循環部（循環手段）８ａ…容器（循環手段）８ｂ…縁部８ｃ…上端９Ａ…超音波振動子（超音波付与手段）９Ｂ…超音波振動子（超音波付与手段）Ｄａ…電極間隔Ｄｐ…突条間隔Ｓ…ストリップ（被処理物）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長野真一東京都大田区雪谷大塚町１番７号アルプス電気株式会社内Ｆターム(参考） 4K024 CA12 CB03 CB11 CB15 EA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向状態に垂設された電極間に処理液
を垂下させるとともに、前記電極間に被処理物を略水平方向に走行させて前記被
処理物の表面処理をおこなうことを特徴とする電解処理
装置。
【請求項２】前記電極の間隔が１２ｍｍ〜０．１ｍ
ｍの範囲に設定されてなることを特徴とする請求項１記
載の電解処理装置。
【請求項３】前記電極間における前記処理液の流れ
が乱流となるように前記処理液のレイノルズ数を２００
０以上に設定することを特徴とする請求項１記載の電解
処理装置。
【請求項４】前記被処理物を略水平方向に走行させ
る走行手段と、この走行方向に対して前記処理液を略均
等に供給するための液供給手段とを具備してなることを
特徴とする請求項１記載の電解処理装置。
【請求項５】前記液供給手段が前記電極の上部位置
に設けられることを特徴とする請求項４記載の電解処理
装置。
【請求項６】前記電極下部位置から前記液供給手段
に前記処理液を循環する循環手段が設けられてなること
を特徴とする請求項５記載の電解処理装置。
【請求項７】前記処理液を垂下させるための整流手
段が設けられてなることを特徴とする請求項１記載の電
解処理装置。
【請求項８】前記整流手段が、前記電極表面に互い
に平行状態として設けられた複数の絶縁体の突条からな
る整流部材とされてなることを特徴とする請求項７記載
の電解処理装置。
【請求項９】前記電極間の前記被処理物に超音波を
付与する超音波付与手段を備えてなることを特徴とする
請求項１記載の電解処理装置。
【請求項１０】前記超音波の周波数は、該超音波の
波長が前記電極における間隔寸法の１／４より小さくな
るように設定されてなることを特徴とする請求項９記載
の電解処理装置。
【請求項１１】前記液供給手段に前記超音波付与手
段が設けられてなることを特徴とする請求項４，５，９
または１０記載の電解処理装置。
【請求項１２】前記超音波付与手段が前記電極外側
に位置し、前記電極外面側から超音波を付与することを
特徴とする請求項９または１０記載の電解処理装置。
【請求項１３】請求項７から９のいずれか記載の電
解処理装置を用いたことを特徴とする電解処理方法。