JP2003531967A - 金属ストリップの電解コーティングの方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 金属ストリップの電解コーティングのための方法で、ストリップが陰極を形成し、陽極に対して長手方向に移動する。電解液が少なくともストリップと陽極の間に流れ、その電解液の流れがストリップと陽極の間にボディを保持することにより影響を受ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ［産業上の利用分野］ 本発明は第一に金属ストリップの電解コーティングのための方法に関し、そこ
で、ストリップが陰極を形成し、陽極に対して長手方向に移動し、電解液は少な
くともストリップと陽極の間を流れる。

【０００２】 ［従来の技術及びその課題］ この種の方法は一般に公知である。公知の方法では、金属ストリップと陽極の
間の距離が通常５ないし１０ｃｍに保持される。その一方で、コーティングをさ
れるストリップは、陽極周辺で横方向に、通常この距離の倍数（通常約１ｍ）に
亘って伸びている。結果として、金属ストリップと陽極の間に比較的狭い間隙が
形成される。陽極と陰極の間には電位差が加えられ、電解液中を電流が流れる。
可溶性陽極を用いる方法では、一方では、電流により材料が、通常、１以上の金
属元素が陽極から溶解し、他方ではストリップ上に層状に上記材料が沈着する。

【０００３】 通常、可能な最高の速度で層を付けることを目指している。層が成長する速度
は特に電流密度とストリップが電解液を移動する速度に依存する。しかしながら
、電流密度は層の成長速度だけでなく、結晶形態にも影響する。設定された限界
値を超えると、好ましくない樹枝状結晶が生成するので、最大電流密度には実際
上の制限がある。

【０００４】 ストリップの速度にも実際上制限がある。ストリップ速度が高すぎる場合、特
定の、多少制限された成長速度により、特定の希望した層の厚みに達するにはコ
ーティング・ラインが長くなりすぎる。

【０００５】 ストリップのどちら側でも特別なジェットを用いて、ストリップの移動方向に
対して実質的に横方向で、ストリップと陽極の間の間隙に電解液をスプレーする
ことが知られている。この方法で、間隙を通る電解液の流速が高められる。

【０００６】 その既知の方法のひとつの欠陥は、間隙内の電解液の流れは十分に均一になら
ないことである。その結果として、堆積した層の結晶形態および厚みは十分に均
一にならない。さらに別の欠点は、公知のジェットは維持し、使用するのに複雑
で費用がかかることである。

【０００７】 本発明の目的は、上記の欠点を除去するか軽減する方法を提供することである
。本発明の他の目的はストリップの走行速度を高めることができ、その一方で、
コーティング・ラインの単位長さ当たり堆積する層の厚みを少なくとも同等に維
持しうることである。さらに、他の目的は、ストリップ上の電解効率を高めるこ
とである。さらに他の目的は、金属ストリップの電解コーティングのための安価
な方法を提供することである。さらに他の目的は、廃棄物発生が少ない電解方法
を提供することである。

【０００８】 これらの目的の１以上は、ストリップと陽極の間にボディを保持することによ
り電解液の流れが影響を受けるという、この明細書本文の第一パラグラフで示し
たタイプの方法で達成される。この方法で、移動するストリップ周辺の電解液内
の拡散性境界層が影響を受け、その結果として、ストリップ上への陽極材料の沈
着が、より効率的および（または）より均一に進めることができる。特に、境界
層の厚みの低減は材料の沈着速度を高め、それによりストリップがコーティング
・ラインを通過する速度を高めることができる。

【０００９】 ストリップと陽極の間の間隙内にボディを保持することにより、以前の場合よ
り均一になるように電解液の流れに影響を与えることが可能である。本発明によ
れば、間隙内で過度に遮蔽しないボディを保持することにより、必要電位差およ
びストリップ周辺の電解液の電流分布の均一性への悪影響はあったとしても小さ
いことが見いだされた。

【００１０】 本発明を用いることにより、例えば、シアン化物を含む電解液を用いる特定の
プロセスで追加の利点を生じる。この種のプロセスでは、陽極効率は通常１００
％である。陰極効率は通常１００％未満であるから、通常、陰極効率に対応する
陽極露出面の一部が、電解液内の陽極材料の量を一定に保つために、非溶解性（
不活性）金属から成っている。しかしながら、電解液は陽極のこの非溶解性部分
で分解し、廃棄物を生成する。例えば、シアン化物から炭酸塩が生成し、この炭
酸塩は電解液から定常的に除去して、廃棄物として処分しなければならない。一
方で、これは除去費用を伴い、他方で、原材料コストも関係する。本発明では、
陰極の効率を高めることができ、結果として、不活性部分に伴う欠点は比例的に
軽減する。

【００１１】 好ましくは、少なくとも、ストリップと陽極の間に保持されるボディの部分を
電気的に絶縁する。これにより、陽極と陰極の間に保持されたボディの電気化学
的活性により電解プロセスが中断されるのを防止する。

【００１２】 好ましくは、ストリップから一定距離での、ストリップの長手方向でのストリ
ップに対する電解液の平均速度が、陽極に対するストリップの速度より高くなる
ように、電解液の流れが影響を受ける。これは、電解液の流動方向がストリップ
の運動方向に対しできるだけ反対方向になるように流れに影響を与えることによ
り達成される。電解液を通過するストリップの相対速度が高いので、境界層がよ
り薄く、材料の沈着がより順調に、かつ、より高速で進む。

【００１３】 好ましくは、ボディを動かす。この方法で、ストリップのどちら側でもプロセ
ス内でジェットを必要とせず、電解液の流れにより効果的に影響を与えることが
できる。層流と乱流の両方の流れに影響し、また、層流が乱流に転換することも
可能である。全ての場合に、拡散性境界層は薄くなり、物質移動を改善する。

【００１４】 本発明に基づく方法の一実施態様は、ボディを、例えば穴付きストリップにし
て、金属ストリップに実質的に平行で反対方向に移動する。ボディの反対向きの
動きにより、電解液の中に少なくとも部分的に賦課された、金属ストリップの運
動方向と反対向きの流れが生じる。この実施態様のひとつの利点は、電解液を通
る電流密度の分布が不変ではなく、一方では（通常、不変である）陽極がより均
一に溶解し、他方では、金属ストリップ上に層が均一に沈着する。

【００１５】 本発明に基づく方法の他の実施態様では、ボディが軸回りに回転運動をするこ
とを特徴とする。この軸は金属ストリップに実質的に平行で、金属ストリップの
長手方向に対し実質的に垂直に動く。正しい回転方向であれば、金属ストリップ
の運動方向と実質的に反対の方向に電解液が流され、その結果、金属ストリップ
の上記相対速度が増す。

【００１６】 この実施態様では、好ましくは、ボディは縦軸回りに回転する。これにより、
金属ストリップの運動方向と実質的に反対の方向に電解液が流される。その一方
で、電解が行われる状態の変動はできるだけ小さくなる。

【００１７】 さらに、本発明の実施態様は、電解液を保持するためのハウジング、陽極、陰
極としてストリップを用いるための手段、陽極に対して特定距離の経路を介して
長手方向にストリップを進める手段を含んで成る金属ストリップを電解コーティ
ングするための装置である。

【００１８】 本発明のこの側面に基づくと、さらに、装置が、陽極と経路の間の電解液内に
、少なくもその一部について保持すべきボディを含むことを特徴とする。運転中
に、ボディは電解液の流れに影響を与え、その結果、物質移動が向上し、材料を
ストリップ上により迅速に沈着させることができる。間隙内で過剰の遮蔽してい
ないボディは、運転中に必要な陽極とストリップの間の電位差に、また、ストリ
ップ上の電解液の電流分布の均一性に与える悪影響があったとしても小さい。

【００１９】 好ましくは、陽極と経路の間に保持されるボディの少なくともその部分が電気
的に絶縁されている。これにより、陽極と経路の間に保持されるボディが電気化
学的に活性になるのを防止する。

【００２０】 金属ストリップが陽極を通過する経路には、運転中にストリップがコーティン
グされる活性領域が含まれ、かつ、オープン領域が含まれる。そのオープン領域
では、陽極と経路の間に位置しているボディの、少なくともボディの一部分の垂
直投影により形成される仮想陰影を生じない。好ましくは、オープンな面が経路
の活性領域の６０％超を含む。この状態で、ボディが経路から陽極を過剰に遮蔽
せず、その結果、この状態に従がえば、ボディの結果として、電流密度分布と通
例の電解プロセスに必要な電位差に悪影響を生ぜず、または、僅かしか悪影響を
生じないことが見出された。

【００２１】 好ましくは、ボディは経路に平行に伸びている。これにより、運転中に電解液
の流れが経路に沿ってできるだけ均一に影響を受けることを確保する。

【００２２】 好ましくは、装置はボディを動かす手段を含む。この方法で、ストリップのど
ちら側でもジェットを必要とせず、電解液の流れがより効果的になるように影響
を与えることができる。

【００２３】 本発明に基づく装置の一実施態様では、ボディは穴付きストリップを含む。こ
の方法で、経路の活性領域全体に亘って電解液の流れが均一になるような影響を
受ける。穴は陽極材料と電流のために通路を作るのに役立つ。ストリップがコー
ティングされる金属ストリップの運動方向と反対の方向に動くとき、電解液もス
トリップと共に動かされ、結果として、電解液に対する金属ストリップの速度が
高くなる。穴付きストリップの別の利点は、装置の運転中に電流密度の分布が一
定とならず、結果として、陽極がより均一に溶解することである。

【００２４】 他の実施態様では、陽極と経路の間の電解液内で少なくとも保持される２以上
のボディが装置に含まれる。さらに、これにより、電解液の流れの均一性に影響
する。希望する場合、経路に平行で、かつ、経路内のストリップの運動方向を横
切る方向を向いている軸の回りにボディを回転できる。この態様は、既存の装置
に組み込むのが比較的容易である。

【００２５】 好ましくは、ボディから経路までの距離は、各ボディについて同様である。結
果として、より均一なコーティングになる。

【００２６】 ここで、図面を参照し、本発明に基づく方法と装置の例示的実施態様を参照し
て、本発明を説明する。

【００２７】 図１は電解作用の助けにより金属ストリップをコーティングするための装置を
示し、ハウジング６、金属ストリップ１、陽極４，および、矢印方向の長手方向
でストリップを陽極から一定距離の経路を介して前進させる手段、例えば、コン
ベヤ・ローラー２を含む。ハウジング６には電解液３が充填されている。金属ス
トリップ１は陰極として用いられる。金属ストリップ１と陽極４の間に電位差が
加えられ、その結果、電流は陽極と陰極の間を流れ、電解を行うことができる。
電解の間、材料が金属ストリップ上に沈着し、一層のコーティングが行われる。

【００２８】 本発明に基づくと、さらに、装置は、陽極と金属ストリップの経路の間に少な
くとも部分的にボディ５を含む。図１に示されている実施態様では、いくつかの
棒状ボディ５が金属ストリップから等距離にある。棒状ボディ５は矢印の方向に
回転することができる。ボディの回転により、電解液の流れに影響を生じる。こ
の方法で、移動するストリップの周辺で電解液内に位置している境界層が影響を
受けて、ストリップ上への材料の沈着がよりうまく進行する。

【００２９】 通常、特定の電流密度で、長くて平坦なストリップ上に沈着する物質移動は、
ストリップが電解液を通る速度にほぼ比例する（対数表示の比例度(the logarit
hm of proportionality)は約０．９）。電解液に対するストリップの相対速度が
上昇するように電解液の流れに影響することにより、金属ストリップでの物質移
動を高めることができる。

【００３０】 図１のボックスＡで示した装置の部分を図２に拡大図で示している。図２で使
用する参照番号は図１に用いた参照番号に対応している。図２に示す形状に基づ
いて、規則的一列配置の円筒を金属ストリップに平行に配置し、縦軸回りに回転
した結果としての電解液の流速分布の研究が行われた。この研究で、選択したパ
ラメーターはセル幅Ｂが１０ｃｍ、セル高さＨが１０ｃｍで、その中心に半径Ｒ
＝１．５ｃｍの円筒ボディ２が特定の周波数で回転する。研究はＣＦＸ数値計算
により、周期的境界状態を用いて行われ、隣接するボディの影響も研究に含めて
いる。

【００３１】 図３はボディ２の回転軸から線Ｘ−Ｘ上の距離ｒの関数として、電解液の流速
ｖをメートル／秒の単位で示し、ストリップ１は静止している。線１０は、ボデ
ィが回転周波数１０Ｈｚでその縦軸の回りに回転した結果としての流速を示す。
この回転周波数で、円筒面の速度は０．９４ｍ／ｓである。ボディが回転すると
き、電解液が動かされるのは明らかである。円筒面から数ミリメートル以内で、
電解液の速度は半分になる。次いで、流速が約1/r + 1/(B - r)で低下する範囲
になる。これはストリップ面に対して鏡面対称となる２個のボディの電位近似（
ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）に対応する。最後に、スト
リップ１の近くに薄い境界層が生成する。その境界層においては、電解液の流速
はストリップの速度（この場合は静止）に対応している。この境界層の生成は物
質移動に有益である。

【００３２】 これが陰極効率も改善するという事実が実験に基づいて示されている。この実
験では、直径１．２ｃｍの円筒状陰極で、電流密度５００Ａｍ^-2の銅電解中にシ
アン化物浴槽内で１から２６．８Ｈｚの間の種々の回転周波数Ωで陰極を回転さ
せることにより効率を系統的に決定した。浴液の組成は、CuCN 112.8 g/l (Cuが
80g/l ) + NaCN 135.4 g/l + Na₂CO₃ 80 g/l で、である。設定時間内に陰極面
上に沈着した銅を陽極的に（１００％の陽極効率で）再溶解させ、全ての銅が表
面から消滅した時点を示す電圧低下の顕著な変化により、陰極効率を決定した。
この種の回転陰極による物質移動は周波数の０．７乗に比例することが知られて
いる。それゆえ、図４では、陰極効率ＣＥをΩ^0.7に対してプロットした。図４
から、７０℃の浴温度で１Ｈｚの回転をする円筒の陰極効率は約７５％であり、
Ω^0.7に比例して最高値約９３％まで上昇することが分る。さらに、回転周波数
がHz当たり約Ω^0.7＝５より高くなった場合も効率が向上しなくなる。

【００３３】 図４は物質移動の改善（境界層の大きさ低減）が陰極効率を顕著に高めること
を示している。平坦な陰極の場合、物質移動が電解液を通過するストリップの速
度に直接比例して高くなると仮定すると、ストリップの相対速度が５倍高くなれ
ば、陰極効率が７５％から９３％に上昇するのに十分である。

【００３４】 さらに、図３では、線１１は２０Ｈｚの回転周波数で見られる速度プロフィー
ルであり、線１２は４０Ｈｚの回転周波数で見られる速度プロフィールである。
図３から導かれ、回転するボディにより生じる電解液の平均流速は以下の表に示
される：

【００３５】

【表１】

【００３６】 ０．３４ｍ／ｓの流速で、ストリップ速度を一定として、陰極効率の改善を最高
にするため、物質移動の必要係数５にすることは、この例では、４０Ｈｚで達成
される。

【００３７】 研究では、電解液の平均流速は円筒形ボディの半径の約３乗で上昇する。希望
する場合、この事実は電解液用装置の設計にも使用しうる。

【００３８】 図５では、線１２がボディを４０Ｈｚで回転させた結果としての、直線Ｘ−Ｘ
上での電解液流速ｖのプロフィールを、再度、示している。図５の線１３は直線
Ｚ−Ｚ上での電解液の流速である。セルの幅全体に亘って、線Ｚ−Ｚ上の速度は
線Ｘ−Ｘ上の速度より低い。図６では、回転軸から４．５ｃｍの距離（金属スト
リップから０．５ｃｍの距離）で金属ストリップに平行に走る軸Ｙ−Ｙ上の位置
ｙの関数として速度を示している。ｙ＝５．０ｃｍの値は線Ｙ−Ｙと線Ｘ−Ｘの
交点に対応している。この図から、回転するボディの後ろで期待される物質移動
は、２個の隣接して回転するボディの間の中心での物質移動よりも約２倍高くな
っていることを見ることができる。

【００３９】 図７は図３に示したものと同等の研究で、線１０は静止したストリップと１０
Hzで回転する円筒ボディに対する線Ｘ−Ｘ上での電解液の流速ｖを示している。
線１４はボディが回転せず、ストリップが装置を通る長手方向に１．０ｍ／ｓで
移動する状況での、線Ｘ−Ｘ上の速度分布を示している。静止したボディの周辺
に生成する境界層は別にして、この組合わせは従来技術のようにボディ５が無い
状況に対応する。最後になるが、線１５はストリップが移動し、ボディが１０Ｈ
ｚで回転する効果を示している。ボディが回転するとき、境界層が薄くなり、ス
トリップ周辺の速度勾配が高くなることは明白である。さらに高い回転周波数に
すると、速度勾配がさらに高くなることが理解されよう。

【００４０】 陰極効率が高くなるので、ストリップの前進速度を高めることも可能である。
結果として、同じ装置と同じ電流密度を用いて、同じ層厚みで単位時間当たりの
ストリップのコーティング長さを高めることが可能である。

【００４１】 上記により、回転円筒ボディを用いた実施態様は、コーティングされる金属ス
トリップの表面周辺での境界層の生成に好ましい影響を有することを見ることが
できる。当然、電解液への運動の移転を高めるために、例えば、ブレード、ブラ
シを設けた、または、他の方法で形成したボディのような変更を用いることは可
能である。

【００４２】 以後の文章は、ボディの位置が電解液を通る電流密度の分布にどのように影響
するか、また、ストリップ上への材料沈着の均一性への影響をどのようなに最小
限にするかを示す。

【００４３】 電流密度に関して、一定の限界値を超えると、沈着した層の形状が樹枝状結晶
により支配され、好ましくない特性を有する層になることが知られている。この
限界値の約６０％から８０％の間の最高電流密度が一般に用いられており、実際
には、約５００Aｍ^-2の電流密度を示している。できるだけ高い平均電流密度を
使用できるようにするには、金属ストリップの表面周辺の電流密度分布をできる
だけ均一にすることが重要である。

【００４４】 さらに、特に金属ストリップを（例えば、Ｃｕ−Ｚｎのような）合金でコーテ
ィングするとき、沈着する合金の組成が電流密度に依存するので、電流密度分布
をできるだけ均一に維持しなければならない。電流密度が過度に変動する場合、
層の組成が十分に均一にならない。通常、平均電流密度（ｉ_avg）に対するスト
リップ上での電解液の電流密度（ｉ）を０．９＜ｉ／ｉ_avg＜１．１の範囲内に
保つことが試みられる。

【００４５】 さらに、散逸を最小限にするため、必要な電位差をできるだけ低く保つべきで
ある。希望値は５．０から５．５Ｖの間であるけれども、例えば、鋼を銅で電解
コーティングをするための最大許容値と考えられる電解液を横切る電圧降下は７
．０Ｖである。

【００４６】 経路上の位置ｙでの電流密度の分布および必要な電位差は正確に計算できる。
図８は、シミュレーション・セルの形状を断面で示している。ここで、電流密度
の計算は境界要素法として知られている方法を用いて行った。計算はラプラスの
方程式とオームの法則に基づいている。計算では一連の棒状ボディを想定してい
る。金属ストリップ（陰極）は垂直側面の一方の上にあり、反対側の垂直側面が
陽極の上にあると想定されている。このタイプを反復した一組から図８に示すよ
うにシミュレーション・セルを取り出した。セルには導電度がκ＝１０Ω^-1ｍ^-1 に等しい媒体が充填されていると想定されている。これは鋼の電解コーティング
に慣用的に用いられている電解液に相当している。さらに、セル幅はＢ＝１０ｃ
ｍ、セル高さＨＨ＝１０ｃｍ、ボディの幅ｌ＝２．０ｃｍが選ばれた。ボディ高
さの半分ｈｈは計算において変更された。

【００４７】 図９はボディ高さの半分ｈｈを１．０ｃｍから９．０ｃｍ（両端を含む）の種
々の値に変えた場合の金属ストリップの表面付近での電流密度の分布を、図８に
示すシミュレーション・セル内のストリップ上の位置ｙの関数として示している
。種々のタイプの線は凡例に対応していて、ｈｈ（ｃｍ）に関連する数値および
電解液を横切る電圧降下（Ｖ）が示されている。電流密度の分布は、平均電流密
度ｉ_avgに対する相対電流密度ｉ（ｙ）／ｉ_avgとして示されている。ボディの高
さが小さくなると共に、電流密度の分布がより均一になることが分る。ｉ_avgを
限界値の７０％に設定した場合、ｉ／ｉ_avg＜１．４の率で偏っても、依然とし
て限界値を下回っている。図９に示すように、これはボディの高さの半分ｈｈが
４．０ｃｍ以下となるボディの場合である。高さの半分が１．０ｃｍ以下のボデ
ィの場合、０．９＜ｉ／ｉ_avg＜１．１の要件を満たす。

【００４８】 ｉ_avg＝５００Ａｍ^-2の平均電流密度によって生じる電解液を横切る電圧降下
は図９の凡例にも示されている。電解液のみを充填した１０ｃｍ幅のセル内で、
１０Ω^-1ｍ^-1のκを選ぶと、ｉ_avg＝５００Ａｍ^-2での電圧降下は５．０Ｖであ
る。図に示されているように、ボディの存在により、電解液を横切る電圧降下が
増大する。ボディのｈｈが高いほど、電圧降下は増大する。高さの半分ｈｈ＝４
．０を有するボディにより、７．０Ｖの電圧降下を生じる。それゆえ、依然とし
て受容できる。

【００４９】 電流密度の分布と電解液を横切る電圧降下の両方が、陽極とストリップの間に
小さなボディを多数配置することにより、さらに改善しうる。例えば、図１０は
、ボディの幅ｌ＝２．０ｃｍで、セル幅Ｂ＝１０ｃｍのいくつかのシミュレーシ
ョン・セルについて、セル高さに対するボディの相対高さ（ｈｈ／ＨＨ）を一定
に保って、セルの高さに対するストリップ上の位置（ｙ／ＨＨ）の関数としての
電流密度分布および電圧降下を示している。凡例は全ての曲線について、関連す
るＨＨ、ｈｈ（両方ともｃｍ）、および電解液を横切る電圧降下（Ｖ）を示して
いる。ボディを小さくして、その数を増加すると共に、電流密度がより均一にな
り、同時に、電解液を横切る電圧降下も低くなることを見ることができる。

【００５０】 図９および図１０から、一定の条件の下で、陽極とストリップの間にボディが
存在することは、電流密度と必要電位差を容認できないほど阻害することにはか
ならずしもならないことは明白である。ある場合に、その阻害は無視しうる。

【００５１】 図１１は幅１０ｃｍのセルに対する電流密度の分布を示しており、凡例に示す
ようにセル高さＨＨが２．０ｃｍから５．０ｃｍの範囲の種々のセル高さについ
て、図２に示すのと同じ円筒ボディ（半径１．５ｃｍ）が保持されている。その
状況で、ＨＨ＝５．０ｃｍは図３、５、６、７からの計算に対応している。この
状況で、０．９＜ｉ／ｉ_avg＜１．１の要件が満たされている。さらに、凡例か
ら読みとれるように、（５００Ａｍ^-2での）電解液を横切る電圧降下は６．０Ｖ
未満である。ＨＨの変動は隣接するボディ間の距離を低減することに対応してい
る。ＨＨが小さくなると共に、電流密度の分布が一様になり、電圧降下にも影響
する。

【００５２】 拡散性境界層および電流密度の局部変化を互いに適合させることが可能である
。これは以下のように行われる。特定形状について、回転ボディ後方の電解液の
流速（それゆえ、予想される物質移動も）が、２個の隣接する回転ボディの中間
より約２倍高くなることが図６から見ることができる。ストリップ上の速度分布
は隣接するボディ間の距離を低減することにより、一層均一にすることができる
。電流密度の研究から、ボディ直後の電解液を通る電流密度がボディ間より低く
なることが示されている。その結果、均一境界層により、回転ボディ後方での層
の成長速度は実際に低くなる。研究から示されているように、電流密度の分布は
境界層の分布とは独立して変化し得る。二つの分布がストリップ表面周辺での物
質移動に逆の影響を有しているので、ストリップを横切る物質移動ができるだけ
均一になるように最適形状を設計できる。

【００５３】 本発明は長い回転ボディに基づいて上記の説明を行っているが、本発明はそれ
に限定されない。例えば、穴付きストリップがコーティングをするストリップの
運動と反対の方向に動く実施態様がこの出願に既に提供されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づく装置の例示的実施態様の概略的断面を示す。

【図２】 図１からの拡大部分を示す。

【図３】 図２に示すように、シミュレーション装置内でのボディの種々の回転周波数に
対して、電解液の流速をボディの回転軸からの距離の関数として示す。

【図４】 シアン化物浴槽内で銅による電解コーティングの間に回転円筒陰極上で実験的
に決定した陰極効率を示す。

【図５】 図２に示すシミュレーション装置内で、セル内の種々の位置における電解液の
流速を示す。

【図６】 図２に示すシミュレーション装置内で、ストリップから０．５ｃｍ離れたライ
ンでストリップを通過する電解液の流速を示す。

【図７】 図２に示すシミュレーション装置内で、静止および移動をしているストリップ
と静止および回転をしているボディによる電解液の流速をボディの回転軸からの
距離の関数として示す。

【図８】 装置の電気特性を計算するために用いられるシミュレーション装置の断面にお
ける形状を概略的に示す。

【図９】 ボディの種々の寸法に対して陰極表面周辺で電解液を通る電流密度の相対分布
を示す。

【図１０】 セルの種々の寸法に対して陰極表面周辺で電解液を通る電流密度の相対分布を
示す。

【図１１】 ボディが回転する円筒ボディを含んで成る図２に示した本発明の実施態様にお
いて、陰極表面周辺で電解液を通る電流密度の相対分布を示す。

【符号の説明】

１ 金属ストリップ ２ コンベヤ・ローラー ３ 電解液 ４ 陽極 ５ ボディ ６ ハウジング １０ 回転周波数１０Ｈｚのときの流速 １１ 回転周波数２０Ｈｚのときの流速 １２ 回転周波数４０Ｈｚのときの流速 ｖ 流速 ｒ 距離 Ｂ セル幅 Ｈ セル高さ ＨＨ セル高さ ｈｈ ボディ高さの半分 ｌ ボディの幅 ｙ 軸Ｙ−Ｙ上のストリップの位置 Ω 回転周波数 ＣＥ 陰極効率

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年１０月３１日（２００１．１０．３１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図２】

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１４年４月８日（２００２．４．８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項４】 ボディがストリップと実質的に平行で反対方向に動くことを
特徴とする請求項１から３のいずれかひとつに記載の方法。

【請求項５】 ボディが軸回りに回転運動をし、その軸がストリップと実質
的に平行に、かつ、ストリップの長手方向に実質的に垂直に走っていることを特
徴とする請求項１から３のいずれかひとつに記載の方法。

【請求項６】 ボディが縦軸回りに回転することを特徴とする請求項５に記
載の方法。

【請求項７】 電解液を保持するためのハウジング、陽極、陰極としてスト
リップを用いるための手段、および、陽極に対して特定距離で経路に沿って長手
方向にストリップを進めるための手段、および、上記陽極と上記経路の間の電解 液内に少なくともその一部を保持されたボディ、 を含んで成る金属ストリップの
電解コーティングを行うための装置であって、さらに、その装置がボディを動か す手段を含むことを特徴とする装置。

【請求項８】 上記陽極と上記経路の間に保持されるボディの少なくともそ
の部分を電気的に絶縁することを特徴とする請求項７に記載の装置。

【請求項９】 上記経路が、運転中にストリップのコーティングを行う活性
領域、および、オープン領域から成り、そのオープン領域では、運転中に、陽極
と経路の間に位置するボディの垂直投影により形成される仮想陰影が無く、その
オープンな面が活性領域の６０％超を含んでいることを特徴とする請求項７また は８ に記載の装置。

【請求項１０】 ボディが経路に実質的に平行に伸びていることを特徴とす
る請求項７から９のいずれかに記載の装置。

【請求項１１】 ボディが穴付きストリップを含んで成ることを特徴とする
請求項１０に記載の装置。

【請求項１２】 ２以上のボディが、少なくとも、各ボディの一部に亘って
、陽極と経路の間に位置することを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記
載の装置。

【請求項１３】 ボディから経路までの距離が各ボディについて同一である
ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２５Ｄ 21/10 ３０１ Ｃ２５Ｄ 21/10 ３０１ 21/12 21/12 Ｍ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ストリップが陰極を形成し、陽極に対して長手方向に移
   動し、電解液が少なくともストリップと陽極の間を流れ、ストリップと陽極の間
   にボディを保持することによりその電解液の流れが影響を受けることを特徴とす
   る金属ストリップの電解コーティングを行う方法。
2. 【請求項２】 上記ストリップと上記陽極の間に保持された上記ボディのす
   くなともその部分が電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載の
   方法。
3. 【請求項３】 上記ストリップから一定の距離で、ストリップの長手方向の
   ストリップに対する電解液の平均速度が陽極に対するストリップの速度より高い
   ように、流れが影響されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 【請求項４】 ボディが動くことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の方法。
5. 【請求項５】 ボディがストリップと実質的に平行で反対方向に動くことを
   特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 【請求項６】 ボディが軸回りに回転運動をし、その軸がストリップと実質
   的に平行に、かつ、ストリップの長手方向に実質的に垂直に走っていることを特
   徴とする請求項４に記載の方法。
7. 【請求項７】 ボディが縦軸回りに回転することを特徴とする請求項６に記
   載の方法。
8. 【請求項８】 電解液を保持するためのハウジング、陽極、陰極としてスト
   リップを用いるための手段、および、陽極に対して特定距離で経路に沿って長手
   方向にストリップを進めるための手段から成る金属ストリップの電解コーティン
   グを行うための装置であって、さらに、その装置が陽極と経路の間の電解液内で
   、少なくともその一部について保持すべきボディを含むことを特徴とする装置。
9. 【請求項９】 上記陽極と上記経路の間に保持されるボディの少なくともそ
   の部分を電気的に絶縁することを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 【請求項１０】 上記経路が、運転中にストリップのコーティングを行う活
    性領域、および、オープン領域から成り、そのオープン領域では、運転中に、陽
    極と経路の間に位置するボディの垂直投影により形成される仮想陰影が無く、そ
    のオープンな面が活性領域の６０％超を含んでいることを特徴とする請求項８ま
    たは９に記載の装置。
11. 【請求項１１】 ボディが経路に実質的に平行に伸びていることを特徴とす
    る請求項８から１１のいずれかに記載の装置。
12. 【請求項１２】 装置がボディを動かす手段を含むことを特徴とする請求項
    ８から１１のいずれかに記載の装置。
13. 【請求項１３】 ボディが穴付きストリップを含んで成ることを特徴とする
    請求項１１又は１２に記載の装置。
14. 【請求項１４】 ２以上のボディが、少なくとも、各ボディの一部に亘って
    、陽極と経路の間に位置することを特徴とする請求項８から１２のいずれかに記
    載の装置。
15. 【請求項１５】 ボディから経路までの距離が各ボディについて同一である
    ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。