(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構成を備えた、回転軸を中心に回転する繊維めっき治具。
（１）前記繊維めっき治具は、
前記回転軸と、
前記回転軸を中心として、被めっき繊維を螺旋状に巻装するための掛架手段と、
前記掛架手段を支持し、前記掛架手段を前記回転軸に取り付けるための支持手段と
を備えている。
（２）前記掛架手段は、
（ａ）その先端に開口スリットが形成されており、前記開口スリットに向かって漸次狭副となる部分を備えた、前記被めっき繊維を掛架するための掛架凹部、又は、
（ｂ）その先端に開口スリットが形成されており、折曲形状若しくは屈曲形状を備え、且つ、その内周面に非曲面部が形成された、前記被めっき繊維を掛架するための掛架凹部、
を備えている。
（３）前記掛架手段は、前記回転軸を中心とする円周上に配置され、且つ、前記開口スリットが前記回転軸に対して外向きとなるように、前記回転軸に取り付けられている。
【請求項２】
前記支持手段は、前記回転軸を中心として当該回転軸を取り囲んで当該回転軸と平行又は斜めに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の繊維めっき治具。
【請求項３】
前記掛架手段は、その長手方向に前記掛架凹部が列設された板状部材からなり、
前記掛架凹部は、前記板状部材の板厚方向に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維めっき治具。
【請求項４】
前記繊維めっき治具は、縦横サイズが５０００ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の繊維めっき治具。
【請求項５】
請求項１から４に記載の繊維めっき治具を用いて無電解めっき又は電解めっきを行うことを特徴とする繊維めっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維めっき治具、及び、これを用いた繊維めっき方法に関し、更に詳しくは、繊維めっき設備の小型化を図るとともに、被めっき繊維（フィラメントそのもの、及び／又は、数本から数千本のフィラメントが集まった繊維束を意味する、以下同じ）のめっき液に浸漬する長さを従来よりも長くすることにより、繊維めっきに必要な時間を短縮し、効率的に繊維めっきを実施する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の技術として、特許文献１に開示された繊維束の連続めっき装置が知られている。この連続めっき装置は、各繊維に無電解めっき又は電気めっきを均等に施した繊維束を連続して能率良く製造することを目的としたものであり、エッチング部、中和部、表面調整部、巻き取り部、キャタリスト部、アクセレータ部、無電解めっき部、酸洗部、第１電気めっき部、第２電気めっき部を備え、直線型の処理槽により各部で処理がなされる。
【０００３】
【特許文献１】特開平２００３−１８３８８６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示の連続めっき装置は、被めっき繊維を処理する処理槽に浸漬される被めっき繊維が直線型にセットされるため、めっき処理がなされるめっき槽（以下単に、「めっき槽」という）は直線型とする必要があり、その長さとして数メートル〜数十メートル（３ｍ〜７０ｍ）の長さが必要である。従って、繊維めっき装置を設置する場所として広い設置面積が必要であるという問題がある。また、装置の大型化には限界があるため、一度に浸漬できる被めっき繊維の長さも自ずから制限される。従って、３ｍ〜７０ｍのめっき装置を用いてもせいぜい毎分０．５ｍの速度で繊維をめっきすることができるに過ぎないという問題がある。特許文献１に開示の連続めっき装置の場合に、例えば、径６０ｍｍのピンチローラーで被めっき繊維を送り出した場合には、１回転で１８０ｍｍしか浸漬できないのと同じ結果となる。
【０００５】
更に、特許文献１に開示の連続めっき装置は、めっき槽内に案内ローラが右→左→右→左…と設けられる関係で被めっき繊維が案内ローラと接触する面積が多く、しかも、被めっき繊維が引っ張られやすい。そのため、被めっき繊維に、負荷がかかりすぎて繊維を構成するフィラメント切れが起こりやすく、フィラメント切れが更に多くなると糸が弱くなり糸切れに発展するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、繊維めっき装置の小型化を図るとともに、繊維めっきに必要な時間を短縮し、効率的に繊維めっきを実施することができる繊維めっき治具、及び、これを用いた繊維めっき方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、フィラメント切れや糸切れを防止できる繊維めっき治具、及び、これを用いた繊維めっき方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る繊維めっき治具は、
回転軸を中心に回転する繊維めっき治具であって、以下の構成を備えていることを要旨とする。
（１）前記繊維めっき治具は、
前記回転軸と、
前記回転軸を中心として、被めっき繊維を螺旋状に巻装するための掛架手段と、
前記掛架手段を支持し、前記掛架手段を前記回転軸に取り付けるための支持手段と
を備えている。
（２）前記掛架手段は、
（ａ）その先端に開口スリットが形成されており、前記開口スリットに向かって漸次狭副となる部分を備えた、前記被めっき繊維を掛架するための掛架凹部、又は、
（ｂ）その先端に開口スリットが形成されており、折曲形状若しくは屈曲形状を備え、且つ、その内周面に非曲面部が形成された、前記被めっき繊維を掛架するための掛架凹部、
を備えている。
（３）前記掛架手段は、前記回転軸を中心とする円周上に配置され、且つ、前記開口スリットが前記回転軸に対して外向きとなるように、前記回転軸に取り付けられている。
【０００８】
上記構成を備えた繊維めっき治具によれば、掛架手段には、漸次狭幅となる部分を備え、かつ、開口スリットが形成された掛架凹部、又は、折曲形状若しくは屈曲形状を備え且つ非曲面部が形成され、さらに開口スリットが形成された掛架凹部であって被めっき繊維が掛架される掛架凹部、あるいは、被めっき繊維が掛架されるＣ型掛架部が設けられる。そして、前記掛架凹部又はＣ型掛架部を備えた前記掛架手段は、回転軸を中心とする円周上に配置され、且つ、前記開口スリットが前記回転軸に対して外向きに形成される。従って、被めっき繊維は、その先端をエンド側の巻取装置に取り付け、これを繰り出して前記掛架凹部又はＣ型掛架部に掛架し、順次螺旋状に当該掛架凹部又はＣ型掛架部に掛架することにより当該被めっき繊維は、当該繊維めっき治具に巻装される。
【０００９】
そして、被めっき繊維のめっき開始部分をスタート側の送出装置に取り付け、被めっき繊維が巻装された繊維めっき治具をめっき液に浸漬して、送出装置・回転軸・巻取装置を同期させながら作動させると、当該繊維めっき治具が回転し、所定時間経過するとめっき処理が完了する。
【００１０】
この場合に、前記掛架手段は、
折曲形状又は屈曲形状を備え且つ非曲面部及び当該非曲面部に対して傾斜して形成される対向部が形成され、さらにその先端に開口スリットが形成された掛架凹部を備えているもの、又は、
折曲形状又は屈曲形状を備え且つ非曲面部及び当該非曲面部に対して傾斜して形成される対向部が形成され、さらにその先端に開口スリットが形成された掛架凹部を備えているものであって、当該開口スリットと当該掛架手段の外周との角部を面取りした面取部が形成されているもの
でもよい。
【００１１】
この場合に、前記掛架凹部又はＣ型掛架部の縦方向（回転軸に平行な方向）の間隔は、糸の太さ、フィラメント数に応じて調整しうるが、１ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。間隔が狭すぎると被めっき繊維の掛架作業がしにくいからであり、間隔が広すぎると繊維めっきの効率に悪影響を及ぼすためである。掛架手段の長さは、１００ｍｍ〜１５００ｍｍが好ましく、３００ｍｍ〜１０００ｍｍが更に好ましい。短すぎると繊維めっき量が少なくなるからであり、長すぎるとめっき液が大量に必要となり実用的ではないからである。掛架手段の径（被めっき繊維が掛架される部分の径をいう）は、２４０ｍｍ〜１１００ｍｍが好ましく、３４０ｍｍ〜５００ｍｍが更に好ましい。小さすぎると繊維めっき量が少なくなるからであり、大きすぎると設置面積を要するとともに、めっき液が大量に必要となり実用的ではないからである。
【００１２】
上記の本発明に係る繊維めっき治具は、更に、
前記掛架手段を取り付けこれを支持するための支持手段であって、前記回転軸を中心として当該回転軸を取り囲んで当該回転軸と平行又は斜めに配置される支持手段を備えるとよい。
この場合に、前記掛架凹部は、当該掛架手段が板状部材からなる場合には、板厚方向に対して平行又は傾斜して形成されていることが好ましい。被めっき繊維は螺旋状に当該繊維めっき治具に掛架されるが、掛架凹部を板厚方向に対して傾斜して形成させる場合には傾斜方向をその螺旋方向に合わせることができ被めっき繊維のフィラメント切れや糸切れを防止しながら被めっき繊維をスムーズに送り出し、めっきを実施し、巻き取ることができるからである。
【００１３】
前記Ｃ型掛架部は、断面円又は楕円状部材からなり、前記支持手段に一体的に形成されていることが好ましい。被めっき繊維は螺旋状に当該繊維めっき治具に掛架されるが、Ｃ型掛架部が断面円又は楕円状部材であれば被めっき繊維のフィラメント切れや糸切れを防止しながら被めっき繊維をスムーズに送り出し、めっきを実施し、巻き取ることができるからである。
【００１４】
本発明に係る繊維めっき治具の前記掛架手段は、チタン製であり、前記掛架凹部がエッチング加工によるものであることが好ましい。チタンは耐食性に優れるためである。エッチング加工が好ましいのは、前記掛架凹部の角部を丸めることができるため、フィラメント切れや糸切れを防止しうるためである。
本発明に係る繊維めっき治具は、縦横サイズ（掛架手段を取り付けたサイズ）が５０００ｍｍ以内であることが好ましい。設置面積を従来より大幅に縮小しながら、従来のめっき効率の２倍以上を達成できるからである。
本発明に係る繊維めっき方法は、当該繊維めっき治具を用いて無電解めっき又は電解めっきを行うことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る繊維めっき治具は、回転軸を中心に回転するものであって、漸次狭幅となる部分を備え、かつ、開口スリットが形成された掛架凹部、又は、折曲形状若しくは屈曲形状を備え且つ非曲面部が形成され、さらに開口スリットが形成された掛架凹部であって被めっき繊維が掛架される掛架凹部、あるいは、被めっき繊維が掛架されるＣ型掛架部が設けられた被めっき繊維の掛架手段を備えるとともに、前記掛架手段の掛架凹部又はＣ型掛架部が前記回転軸を中心とする円周上に配置され、且つ、前記開口スリットが前記回転軸に対して外向きに形成されているから、従来数十メートル要しためっき槽の設置面積を縦横５０００ｍｍ以内とすることができるため、繊維めっき装置の小型化を図ることができる。
【００１６】
本発明に係る繊維めっき治具は、その掛架凹部又はＣ型掛架部に被めっき繊維が掛架され、順次螺旋状に当該掛架凹部又はＣ型掛架部に掛架され、この状態でめっきが開始されるが、そのめっき時における回転速度を調整することで繊維めっきに必要な時間を短縮し、効率的に繊維めっきを実施することができるという効果がある。更に、被めっき繊維を前記掛架凹部又はＣ型掛架部へ掛架するときの被めっき繊維のテンションを緩めにすれば、フィラメント切れや糸切れを防止できるという効果がある。
【００１７】
本発明に係る繊維めっき治具は、折曲形状若しくは屈曲形状を備え且つ非曲面部が形成され、さらに開口スリットが形成された掛架凹部を備えるため、被めっき繊維が掛架凹部で束になることがなく非曲面部のところで並列して巻回され、円滑にめっきを行うことができるという効果がある。
【００１８】
本発明に係る繊維めっき治具は、掛架凹部又はＣ型掛架部の間隔を狭めたり、掛架手段の長さを長くすることにより、一度にめっきできる繊維の量を増加できるため、これによっても、繊維めっきに必要な時間を短縮し、効率的に繊維めっきを実施することができるという効果がある。更に、掛架凹部又はＣ型掛架部の間隔や掛架手段の長さの調整は、設置面積の有効活用を促すという効果がある。
また、本発明に係る繊維めっき治具は、従来と同じ設置面積より狭くても一度にめっきできる繊維の量を増加させることができるため、繊維めっきに必要な時間を短縮し、効率的に繊維めっきを実施することができるという効果がある。
本発明に係る繊維めっき方法は、本発明に係る繊維めっき治具を用いるものであるから上記と同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る繊維めっき治具の外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る繊維めっき治具の上面図及び正面図である。
【図３】同図（ａ）は本発明の一実施形態に係る繊維めっき治具に取り付けられる掛架板の正面図、同図（ｂ）〜（ｅ）は各実施形態に係る掛架凹部の拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る繊維めっき方法の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
（第一の実施形態）
（繊維めっき治具）
図１は、本発明の一実施形態に係る繊維めっき治具１０の外観斜視図であり、図２は、その上面図及び正面図であり、図３（ａ）及び同図（ｂ）は、掛架板１２を拡大して示す正面図である。これらの図において、繊維めっき治具１０は、これに被めっき繊維を巻装した状態でめっき液が充填されためっき槽（無電解めっき槽、電解めっき槽）に浸漬して用いられ、サーボモーター制御により回転軸１４を中心に回転し、順次、新たな被めっき繊維をめっき液へ浸漬するとともにめっき済み繊維を次の処理へ送り出す。
【００２１】
繊維めっき治具１０は、掛架板１２と、回転軸１４と、ラック本体１６とを備える。繊維めっき治具１０は、設置面積の観点によれば縦横サイズ（掛架板１２を取り付けたサイズをいう、以下同じ）を５０００ｍｍ以内とすることができるが、３０００ｍｍ以内がより好ましく、１１００ｍｍ以内がより好ましく、５００ｍｍ以内がより好ましい。但し、めっき効率の観点によれば縦横サイズとして２４０ｍｍ以上、更に好ましくは、３４０ｍｍ以上を確保すべきである。また、繊維めっき治具１０は、その掛架板１２の長さとしてめっき効率の観点から１００ｍｍ以上を確保する必要があるが、めっき作業・メンテナンス作業を考慮すると１５００ｍｍ以内が好ましい。繊維めっき治具１０の特に好ましいサイズは、縦３００ｍｍ〜４００ｍｍ、幅３００ｍｍ〜４００ｍｍ、高さ３００ｍｍ〜１０００ｍｍ（掛架板１２の高さと同じ）である。
【００２２】
回転軸１４は、ラック本体１６、支持骨格１６ｃ、掛架板１２を含む繊維めっき治具１０を回転させる回転体である。回転軸１４はめっき液に浸漬して用いられる。従って、回転軸１４の材質は、回転軸１４がめっき液と化学反応を起こさないもの又は化学反応を起こさないよう加工がなされたものであり、且つ、硬い材質であれば特に限定されないが、例えば、金属製（例えば、銅）のものに不導体樹脂の皮膜（塩化ビニル樹脂に顔料をまぜたゾルを塗布して形成した皮膜、テフロン皮膜、ポリエチレン皮膜等）を形成させたものが用いられる。回転軸１４は、図示を省略する制御装置によって回転速度が制御される。
【００２３】
ラック本体１６は、円柱又は角柱状のスケルトンからなる。ラック本体１６は、その材質は特に限定されず、金属製、高分子樹脂製等各種の材質を用いることができるが、本実施形態においては、銅製の平板や丸棒が好適である（この場合、無電解めっきの場合には上記と同様の不導体樹脂の皮膜を形成させる）。加工性では平板が好ましいが、図１は丸棒の一例を示す。ラック本体１６は、放射状骨格１６ａと、外周骨格１６ｂと、支持骨格１６ｃとからなる。
【００２４】
放射状骨格１６ａ及び支持骨格１６ｃは、本実施形態においては、同一部材からなる。すなわち、放射状骨格１６ａは、回転軸１４の上部から水平方向に放射状に延びて所定長さ（概ね、ラック本体１６の半径よりやや小さい程度）で鉛直方向に屈曲して、支持骨格１６ｃとなる。支持骨格１６ｃは、鉛直方向に延びて所定長さ（概ね、掛架板１２の長手方向の長さよりやや小さい程度）で先ほどの水平方向と逆向きの水平方向に屈曲して、放射状骨格１６ａとなる。放射状骨格１６ａは、回転軸１４に向かって延びて回転軸１４に連繋する。
外周骨格１６ｂは、放射状骨格１６ａと支持骨格１６ｃの境界である屈曲部分のところに各種固定方法、例えば、溶着・接着等の化学的方法やネジ止め・係合等の機械的方法その他の方法（以下、「各種固定方法」というときは同様の意味で用いる）によりその屈曲部分付近に取付又は接合される。放射状骨格１６ａは、回転軸１４に各種固定方法により取付又は接合される。
【００２５】
すなわち、本実施形態では、８本の放射状骨格１６ａが回転軸１４の上下二箇所から等角度間隔で放射状に延びる。支持骨格１６ｃは、回転軸１４を中心として回転軸１４を取り囲んで４５度間隔で複数本（８本）設けられ、回転軸１４と平行に配置される。支持骨格１６ｃは、掛架板１２を取り付け、これを支持する。支持骨格１６ｃは８本設けられていることから、掛架板１２は、各々、隣接する順番に第一掛架板〜第八掛架板とも称される。
【００２６】
掛架板１２（第一掛架板〜第八掛架板）は、平面状又は曲面状の板状部材からなり、その材質としては、金属製（無電解めっきの場合には不導体樹脂でコーティングする）、高分子樹脂製等を適用することができ、特に限定されない。掛架板１２は、これが平面状の板状部材からなる場合には、板厚１ｍｍ〜５ｍｍ、板幅２０ｍｍ〜５０ｍｍ、板長さ１００ｍｍ〜１５００ｍｍ（好ましくは、３００ｍｍ〜１０００ｍｍ）のサイズが好ましい。板厚をこの範囲としたのは、厚すぎると被めっき繊維が段状になり、薄すぎると板の強度が弱くなるからである。また、板幅をこの範囲としたのは、掛架板１２を固定板１８に取り付けるための取付け部分を要するためである。板長さをこの範囲としたのはめっき効率の観点による。
掛架板１２は、めっき液に浸漬されるため、めっき液と化学反応を起こさない又は起こさないよう表面処理がなされたものが好ましく、本実施形態では導電性は良好ではないが耐食性が良好なチタン製のものが用いられる。掛架板１２は、酸性浴以外ではステンレス製でもよい。
【００２７】
掛架板１２は、漸次狭幅となる部分を備え、かつ、開口スリット１２ａが形成された掛架凹部１２ｂであって被めっき繊維が掛架される掛架凹部１２ｂが列設されている。掛架凹部１２ｂは、板厚方向に対して平行又は傾斜して形成された貫通孔であって、開口スリット１２ａ付きの貫通孔である。掛架凹部１２ｂは、フィラメント切れや糸切れを防止する観点から内周方向及び板厚方向に尖った部分がなく、且つ、漸次狭幅となる部分を備えている限り、その形状は特に限定されず、円形状、楕円形状、角部が丸められた多角形状、その他の曲線・曲面形状を採用しうる。掛架凹部１２ｂに漸次狭幅となる部分を形成するのは、めっき処理中に被めっき繊維が掛架凹部１２ｂから外れるのを防止するためである。図３に示すように、掛架凹部１２ｂは、円形であり、その円弧が開口スリット１２ａに向かって漸次狭幅となる。
【００２８】
本実施形態においては、掛架凹部１２ｂは、エッチング加工により形成されるため、板厚方向に平行に形成され、更に掛架凹部１２ｂの板厚方向の角部は丸めが施される。エッチング加工は、例えば、フッ化物系の液をスプレーすることにより行う。
尚、掛架凹部１２ｂに代えて、断面円又は楕円状部材からなるＣ型掛架部（図示省略）を支持骨格１６ｃに直接一体的に形成してもよい。この場合、Ｃ型掛架部は、支持骨格１６ｃが金属製であれば同じ種類の金属製とするのが好ましく、支持骨格１６ｃが高分子樹脂製であれば同じ種類の高分子樹脂製とするのが好ましい。
【００２９】
掛架凹部１２ｂ又はＣ型掛架部の長手方向（回転軸１４に平行な方向）の間隔（隣接する掛架凹部１２ｂ又はＣ型掛架部の同じ位置どうしの間の距離）は、１ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。間隔が狭すぎると被めっき繊維の掛架作業の能率に悪影響を及ぼすとともに被めっき繊維の内面側（回転軸１４に対向する側）へのめっきの付き周りが悪くなるからである。一方、間隔が広すぎると繊維めっきの効率に悪影響を及ぼすためである。掛架板１２の長さは、１００ｍｍ〜１５００ｍｍが好ましく、３００ｍｍ〜１０００ｍｍが更に好ましい。短すぎると繊維めっき量が少なくなるからであり、長すぎるとめっき液が大量に必要となり実用的ではないからである。
【００３０】
掛架板１２は、支持骨格１６ｃ上に適当な間隔を置いて取り付けられる固定板１８を用いて取り付けられる。固定板１８には、固定孔１８ａ，１８ａ…が形成され、固定孔１８ａ，１８ａ…のところで支持骨格１６ｃに掛架板１２が取り付けられる。従って、掛架板１２は固定板１８を用いて支持骨格１６ｃに沿った位置となり、且つ、掛架凹部１２ｂとは反対側に形成された固定孔１２ｃのところで取り付けられるため、掛架凹部１２ｂは、回転軸１４を中心とする円周上に配置され、且つ、開口スリット１２ａが回転軸１４に対して外向きに形成される。Ｃ型掛架部の場合においても、開口スリット１２ａが回転軸１４に対して外向きに形成される。
【００３１】
このように、掛架凹部１２ｂ又はＣ型掛架部は、掛架板１２の回転軸１４を中心とする円周上に配置され、且つ、開口スリット１２ａが回転軸１４に対して外向きに形成されるため、被めっき繊維は、その先端をエンド側の巻取装置に取り付け、これを繰り出して掛架凹部１２ｂ又はＣ型掛架部に掛架し、順次螺旋状に掛架凹部１２ｂ又はＣ型掛架部に掛架することにより被めっき繊維は、繊維めっき治具１０に巻装される。
【００３２】
そして、被めっき繊維のめっき開始部分をスタート側の送出装置に取り付け、被めっき繊維が巻装された繊維めっき治具をめっき液に浸漬して、送出装置・回転軸・巻取装置を同期をとりながら作動させると、繊維めっき治具１０が回転し、所定時間経過するとめっき処理が完了する。被めっき繊維を繊維めっき治具１０に巻回してめっき処理を行うとサーボモーターの回転速度が同じでも、ラック本体１６の径を調整するだけで、１回転あたりのめっき量を調整することができる。例えば、ラック本体１６を径約３００ｍｍとした場合には１回転で約１ｍの被めっき繊維を浸漬するのと同様の効果が得られる。
【００３３】
掛架凹部１２ｂは、板厚方向に対して傾斜して形成される場合には、掛架凹部１２ｂに掛架される被めっき繊維の螺旋方向に沿うように傾斜させる。この場合、エッチング加工において斜め方向に貫通孔が形成されるよう、掛架板１２を所定角度傾斜させた状態でエッチングを行う等の手法がとられる。
【００３４】
繊維めっき治具１０が設置される繊維めっき設備（図示省略）には、図示を省略するが、陽極、濾過器、ヒーター、エアブロー、サブタンク、超音波装置が設けられるめっき槽（図示省略）と、スタート側（送り側）及びエンド側（巻き側）の各サーボモーター等とが備えられる。
【００３５】
陽極は、銅板、銅チップ、ニッケル板、ニッケルチップ等が用いられる。銅板やニッケル板はめっき槽の内壁面に取り付けられ、銅チップやニッケルチップはチタンケースで作製したケージに収容されめっき槽に投入される。陰極は、被めっき繊維がこれを構成し、掛架板１２、回転体１４を介して電気的に通電される。濾過器は、フィルターを備え、めっき液を循環させてフィルターで液中の汚れを取る。ヒーターは、テフロン製、石英製、ステンレス製、チタン製等を用いることができめっき液の種類によって使い分けがなされる。石英製ヒーターは、ラック本体１６と衝突すると破損するため保護管が設けられる。保護管は、孔空き塩化ビニル製パイプからなる。
【００３６】
エアブローは、めっき液を攪拌するために空気を送って気泡を作り出すためのものであり、空気を送り出すブロアーに小さい穴をあけた塩化ビニルパイプ等を被せたものがめっき液に沈めて用いられる。サブタンクは、めっき液を加温し、めっき液に薬品を補給した後、めっき槽へ薬品が補給されためっき液を補充するものであり、めっき槽よりサイズが大きいものが好ましい。超音波装置は、めっきの付き周りを向上させるために用いられるものであり、めっき槽内で回転軸１４の側面に超音波があたるように設置される。超音波を被めっき繊維にあてることにより、被めっき繊維を振動させてめっき液の浸透を促すためである。各サーボモータは、サーボアンプによりインバータ制御され、被めっき繊維を送り出す又は巻き取るためのボビンの回転制御を行う。各サーボモータは、巻回した被めっき繊維に適度な緩みをもたせるよう位相制御される。
【００３７】
（第二の実施形態）
第二の実施形態は、図３（ｃ）に示すように、折曲形状又は屈曲形状、例えば、Ｌ字型の掛架凹部２２ｂであって、非曲面部２２ｃが形成され、かつ、開口スリット２２ａが形成された掛架凹部２２ｂを示す。折曲形状又は屈曲形状としたことにより被めっき繊維は掛架凹部２２ｂから容易に外れない。非曲面部２２ｃを形成したことにより、被めっき繊維が並列して巻回される。ここで、「非曲面部」とは、凹部や凸部が形成されていない平面状部分・直線状部分をいい、平面状である限り面方向・直線方向は特に限定されない（以下同じ）。非曲面部は、例えば、鉛直方向とすることができる。掛架凹部２２ｂは、板厚方向に対して平行又は傾斜して形成される。その他の点については第一の実施形態と同様であるため、その説明をもって第二の実施形態における説明に代える。
【００３８】
（第三の実施形態）
第三の実施形態は、図３（ｄ）に示すように、折曲形状又は屈曲形状の掛架凹部３２ｂであって、非曲面部３２ｃが形成された掛架凹部３２ｂを示す。掛架凹部３２ｂにおいては、非曲面部３２ｃに対向する対向部３２ｄが、開口スリット３２ａに向かって非曲面部３２ｃに対して傾斜して形成される。対向部３２ｄは、掛架凹部３２ｂが漸次狭幅となるように傾斜する。折曲形状又は屈曲形状としたことにより被めっき繊維は掛架凹部３２ｂから容易に外れない一方、対向部３２ｄを傾斜させたため、逆に折曲形状又は屈曲形状部分で引っかかって必要以上に外れにくくならない。掛架凹部３２ｂは、板厚方向に対して平行又は傾斜して形成される。その他の点については第一の実施形態と同様であるため、その記述をもって第三の実施形態における説明に代える。
【００３９】
（第四の実施形態）
第四の実施形態は、図３（ｅ）に示すように、折曲形状又は屈曲形状の掛架凹部４２ｂであって、非曲面部４２ｃ及び傾斜部４２ｄが形成された掛架凹部４２ｂを示す。掛架凹部４２ｂにおいては、非曲面部４２ｃに対向する対向部４２ｄが、開口スリット４２ａに向かって非曲面部４２ｃに対して傾斜して形成される。対向部４２ｄは、掛架凹部４２ｂが漸次狭幅となるように傾斜する。折曲形状又は屈曲形状としたことにより被めっき繊維は掛架凹部４２ｂから容易に外れない一方、対向部４２ｄを傾斜させたため、逆に折曲形状又は屈曲形状部分で引っかかって必要以上に外れにくくならない。また、開口スリット４２ａと掛架板１２ａの外周との角部を面取りして形成される面取部４２ｅが開口スリット４２ａの開口部分に形成される。面取部４２ｅにより、被めっき繊維の掛架作業がしやすくなる一方、めっき終了時に開口スリット４２ａから糸が外れるときに糸に傷がつきにくい。掛架凹部４２ｂは、板厚方向に対して平行又は傾斜して形成される。その他の点については第一の実施形態と同様であるため、その記述をもって第四の実施形態における説明に代える。
【００４０】
次に、本発明の一実施形態に係る繊維めっき治具１０を用いた繊維めっき方法について説明する。
（繊維めっき方法）
本発明の一実施形態に係る繊維めっき治具、及び、繊維めっき方法を用いてめっきすることができる被めっき繊維としては、高分子繊維材料（芳香族ポリアミド（ポリパラフェニレンテレフタルアミド）、ポリエステル、パラ型アラミド繊維（コポリパラフェニレン・３，４’オキシジフェニレン・テレフタラミド）、ガラス繊維、アルミナ繊維、カーボン繊維、その他の有機，無機高分子繊維材料）が一例としてあげられるが、これらに限定されるものではない。
【００４１】
表１は、本発明の一実施形態に係る繊維めっき方法及び当該方法に適した被めっき繊維を示す。第１及び第３方法に係る繊維めっき方法は、被めっき繊維を高分子樹脂製（例えば、ポリプロピレン製）の透液性又は透気性（例えば、格子状又は網目状）の円筒状巻芯に緩めに巻回して、被めっき繊維をソフト巻きした巻筒（以下単に「ソフト巻筒」ともいう）に適用するのに好適な方法である。第２及び第４方法に係る繊維めっき方法は、被めっき繊維（糸状の被めっき繊維にダミー繊維を繋いだものであり以下単に「糸」ともいう）をボビン・トゥー・ボビン（bobin to bobin）又はリール・トゥー・リール（reel to reel）で送りながらめっきをする場合に好適な方法である。ここで、ダミー繊維を繋ぐのは、めっき開始時は各処理工程を通過しない繊維、あるいは、めっき液に浸漬できない繊維が出るため、その部分を無駄にしないためである。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
（第１方法）
（１）ソフト巻き工程は、ソフト巻筒を作製する工程である。ソフト巻筒の作製に際しては、めっき液が被めっき繊維に浸透するよう緩めに巻回される。
【００４４】
（２）精練工程は、ソフト巻筒を精練剤で処理する工程である。これにより、被めっき繊維のフィブリル化の防止、油剤・汚れ等の再付着を防止する。精練剤としては、例えば、苛性ソーダ、非イオン系界面活性剤、有機溶剤等を用いることができるがこれに限定されない。精練剤で処理した後は、ソフト巻筒を流水槽を潜らせて水洗する。これにより、高分子繊維への余分な付着物を除去する。尚、精練工程は、被めっき繊維に油剤・ゴミ等が付いていない場合や帯電していない場合等には省略できる。
精練工程によれば、図４（ａ）に示すように、高分子繊維の表面から油・ゴミ等が除去されている。
【００４５】
（３）エッチング工程は、被めっき繊維を腐食することにより表面介在物や層を取り除き、被めっき繊維表面を親水化させる工程である。例えば、ソフト巻筒を７０℃の１ｇ／Ｌ苛性ソーダ液に１０分浸漬する手法を用いることができるがこれに限定されない。エッチング処理後は、ソフト巻筒を流水槽に潜らせて水洗する。これにより、高分子繊維への余分な付着物を除去する。エッチング工程によれば、図４（ｂ）に示すように、高分子繊維の表面が親水化されている。
【００４６】
（４）表面調整工程は、被めっき繊維をカチオン化することにより、被めっき繊維の表面にめっきの核を付けやすくする工程である。例えば、ソフト巻筒をカチオン系界面活性剤溶液に浸漬する手法を用いることができるがこれに限定されない。表面調整処理後は、ソフト巻筒を流水槽を潜らせて水洗する。表面調整工程によれば、図４（ｃ）に示すように、高分子繊維の表面がカチオン化されている。
【００４７】
（５）触媒付与工程は、被めっき繊維の表面にめっきの核となる触媒金属コロイドを吸着・結合させる工程である。例えば、ソフト巻筒を触媒溶液に浸漬する手法を用いることができるがこれに限定されない。触媒溶液としては、例えば、ＰｄとＳｎのコロイド溶液を用いることができる。この溶液は、塩化スズ（ＩＩ）と塩化パラジウム（ＩＩ）をそれぞれ塩酸溶液で溶解させたものを攪拌しながら混合し、加熱しながら熟成させて作製したものである。触媒付与処理後は、ソフト巻筒を流水槽を潜らせて水洗する。触媒付与工程によれば、図４（ｄ）に示すように、カチオン化された高分子繊維の表面に触媒金属コロイドが吸着・結合する。この吸着・結合は、例えば、ファンデルワールス力やクーロン力によるものである。
【００４８】
（６）アクセレーター工程は、被めっき繊維の表面に触媒活性な金属を生成させる工程である。例えば、ソフト巻筒を酸溶液に浸漬することにより、吸着させた触媒金属コロイド、例えば、Ｐｄ及びＳｎのうちＳｎを溶かし、酸化還元反応により触媒活性なＰｄを生成させこれを被めっき繊維の表面に生成させる工程である。酸溶液としては、例えば、Ｓｎを溶解させるがＰｄが溶けない酸であれば特に限定されず、濃度、温度及び処理時間は特に限定されない。好適な酸溶液の例として、塩酸（１０％、室温、５分）、硫酸（１０％、４５℃、５分）、フッ化水素酸（５％、室温、５分）、ホウフッ化水素酸 (５〜１０％、室温、５分）が挙げられる。アクセレーター処理後は、ソフト巻筒を流水槽に潜らせて水洗し、更に、遠心乾燥させる。アクセレーター工程によれば、図４（ｅ）に示すように、被めっき繊維の表面に触媒活性な金属が生成される。
【００４９】
（７）無電解めっき工程は、被めっき繊維を巻回した繊維めっき治具１０をめっき液を充填しためっき槽（径４００ｍｍ〜径１２００ｍｍ）に浸漬することにより、被めっき繊維にめっき皮膜を形成させる工程である。ここで、無電解めっきは、めっき液に含まれる還元剤が酸化されるときに放出される電子により、めっき液に含まれる金属イオンを還元し、その金属を金属皮膜として被めっき物に析出させる方法である。素材の形状や種類にかかわらず均一な厚みの皮膜が得られる。本実施形態において使用可能な無電解めっきとしては、無電解銅めっき、無電解ニッケルめっき、無電解銀めっき、無電解錫めっき等が好適な例として挙げられるが特に限定されない（表２参照）。
【００５０】
【表２】
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【００５１】
本実施形態における無電解めっき工程は、繊維めっき治具１０を使用しうる点に特徴がある。すなわち、被めっき繊維（糸状）にダミー繊維を繋ぎ、ダミー繊維の先端を巻き取り側（エンド側）のボビン又はリールに巻回する。ダミー繊維を繋ぐのは、めっき開始時はめっき液に浸漬しえない繊維が出るため、その部分を無駄にしないためである。次いで、水洗・温風乾燥の各設備を通過する分だけ糸に余裕を持たせて、ダミー繊維（繋ぎ目を過ぎて被めっき繊維が出てきた場合にはその被めっき繊維を示す、以下単に「糸」ともいう）を繊維めっき治具１０の各掛架板１２，１２…に螺旋を描くように巻回する。すなわち、糸を第一掛架板１２の掛架凹部１２ｂに掛架し、次いで、第一掛架板１２に隣接する第二掛架板１２の掛架凹部１２ｂに螺旋状に掛架し、以下順に、第三掛架板１２の掛架凹部１２ｂ、第四掛架板１２の掛架凹部１２ｂ、第五掛架板１２の掛架凹部１２ｂ、第六掛架板１２の掛架凹部１２ｂ、第七掛架板１２の掛架凹部１２ｂ、第八掛架板１２の掛架凹部１２ｂ、また戻って第一掛架板１２の掛架凹部１２ｂ…、に螺旋状に掛架することにより、当該繊維めっき治具１０の周囲に巻回する。そして、処理に供される開始部分となる糸を送り側（スタート側）のボビン又はリールに巻回する。
【００５２】
そして、無電解めっき液が充填されためっき槽に糸を巻回した繊維めっき治具１０を浸漬し、繊維めっき治具１０と、送り側及び巻き取り側のボビン又はリールとを同期させながら回転させて、順次、糸を無電解めっき液に所定時間浸漬する。これにより、糸にめっき皮膜が形成される。無電解めっき処理後は、水洗処理設備及び温風乾燥処理設備を通過する分だけ糸に余裕を持たせてあるため、水洗及び温風乾燥処理部分をめっき済み糸が通過すれば、水洗及び温風乾燥処理が完了し、その後、巻き取り側のボビン又はリールでめっき済み糸が巻き取られる。無電解めっき処理によれば、図４（ｆ）に示すように、被めっき繊維の表面にめっき皮膜が生成される。
【００５３】
（８）電気めっき工程は、糸を巻回した繊維めっき治具１０をめっき液を充填しためっき槽（径４００ｍｍ〜径１２００ｍｍ）に浸漬するともに、糸（正確には、糸に形成されためっき皮膜）に通電することにより、その糸に更にめっき皮膜を形成させる工程である。ここで、電気めっきは、被めっき物たる糸を電極として通電することにより、めっき液に含まれる金属イオンを還元し、その金属を金属皮膜としてその糸に析出させる方法である。本実施形態において使用可能な電気めっきとしては、電気銅めっき、電気ニッケルめっき、電気錫めっき、電気銀めっき、電気金めっき、が好適な例として挙げられるが特に限定されない（表３参照）。
【００５４】
【表３】
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【００５５】
本実施形態における電気めっき工程は、電気めっきである点や、場合に応じて運転条件（回転速度、温度等）を変更する点を除けば、上記の無電解めっき工程と同様であるため、その説明をもって電気めっき工程の説明に代える。無電解めっき処理によれば、図４（ｇ）に示すように、糸表面にめっき皮膜が生成される。無電解めっき工程を経てから電気めっき工程を行うのは、糸に金属めっき皮膜を形成させることで、その糸が通電可能になるため、効率がより良い電気めっきが使用できるからである。
【００５６】
（第２方法）
（１）ボビン（リール）セット工程は、糸の先端を巻き取り側（エンド側）のボビン（又はリール）に巻回するとともに、後続の精練・エッチング・表面調整・触媒付与・アクセレーターの各工程での処理に供されるように当該糸をセットし、スタート側（送り側）のボビン（又はリール）に巻回する工程である。第２方法が第１方法と異なるところは、ソフト巻筒を使用せず、ボビン・トゥ・ボビン又はリール・トゥー・リールによって各処理を行うところである。また、アクセレーター工程における巻取処理で、ボビン（又はリール）で巻き取りを行うところである。これら以外については、第２方法における後続の（２）精練工程、（３）エッチング工程、（４）表面調整、（５）触媒付与工程、（６）アクセレーター工程、（７）無電解めっき工程、（８）電気めっき工程は、第１方法と同様であるため、その説明をもって第２方法についての説明に代える。
【００５７】
（第３方法）
（１）ソフト巻き工程は、第１方法のソフト巻きと同様である。
（２）精練工程は、第１方法の精練工程と同様であるが、第３方法においては、更に、ソフト巻きの状態で乾燥（温風乾燥）を行う工程である。
（３）超臨界核付け処理工程は、超臨界流体（例えば、ＣＯ２）に金属錯体（例えば、Ｐｔ錯体、Ｎｉ錯体、Ｐｄ錯体）を溶解した所定圧力の超臨界核付け処理装置内にソフト巻筒を所定時間晒す工程である。これにより、有機高分子繊維中に金属錯体を拡散させるとともに（図４（ｄ）参照）、当該有機高分子繊維に当該金属錯体を構成する触媒活性な金属単体を生成させ（図４（ｅ）参照）、これを糸表面に生成させる工程である。この工程が終わるとソフト巻筒が処理装置から取り出され、次の処理に供される。
（４）無電解めっき工程、（５）電気めっき工程は、第１方法の電気めっき工程と同様であるため、その説明をもって第３方法についての説明に代える。
【００５８】
（第４方法）
（１）開繊精練工程は、扁平な形状の繊維（例えば、カーボン繊維）を開いて糸状とし、巻筒に巻回してソフト巻筒を作製する工程であるがこれに限定されるものではなく、ボビン（又はリール）に巻き取ってもよい。
（２）電気めっき工程は、第１方法の電気めっき工程と同様であるため、その説明をもって第４方法についての説明に代える。
【００５９】
以上説明した第１〜第４方法によれば、繊維めっき治具１０を用いることにより以下の効果がある。
（１）回転軸１４の回転速度と巻取の回転速度とを調整すれば常時被めっき繊維を緩めた状態でめっきすることができるという効果がある。
（２）緩めた状態でめっきすれば、フィラメントの全てにめっきを付けることができるという効果がある。
（３）緩めた状態でめっきすれば、フィラメント切れや糸切れを防ぐことができるという効果がある。
（４）めっき槽の側面に被めっき繊維に超音波が当たるように超音波装置をセットすることによって更に付き周りを改善できるという効果がある。
【実施例】
【００６０】
以下に本実施形態に係る繊維めっき治具を用いてめっきを行ったのでそれについて説明する。
（実施例１）
繊維めっき治具として、図１と同様の外観のものを作製した。このサイズは、ラック本体が径４００ｍｍ、高さ４００ｍｍである。繊維めっき治具には、図１に示すように、穴あきチタン板を８本取付け固定した。そこに、被めっき繊維として、ポリエステル繊維を巻回した。巻回された被めっき繊維は、径５００ｍｍである。引き続き、銅めっきを行った。その結果、１μｍ厚のめっき皮膜を毎分２ｍの速度で被めっき繊維に形成させることができた。この場合、めっき槽のサイズは縦横６００ｍｍ、高さ６００ｍｍで済んだ。
【００６１】
（比較例１）
従来の長方形型のめっき槽として、長さ・幅・高さが７０００ｍｍ×５００ｍｍ×３００ｍｍを作製するとともに、これにめっき液を供給するためのサービス槽として、長さ・幅・高さが３０００ｍｍ×７５０ｍｍ×７５０ｍｍを作製し、サービス槽の上側にめっき槽を設置した。そして、めっき槽に設けられたロールに糸を掛け銅めっきを行った。その結果、１μｍ厚のめっき皮膜を毎分１ｍの速度で被めっき繊維に形成させることができた。
【００６２】
（評価）
実施例１と比較例１とを比べると、実施例１のめっき槽は、比較例１のめっき槽よりも格段に省スペース化されていることがわかる。また、実施例１は、比較例１の２倍の速度でめっきを行うことができたため、めっき時間の短縮や効率化を実現できることがわかる。
【００６３】
以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。例えば、掛架手段としては、掛架板１２に代えて、ラック本体１６の外周に螺旋状に形成したレール状（内周断面は円形、楕円形、多角形等特に限定されない）の掛架部を設けてもよい。この場合、レール状の掛架部は、糸がめっき液に十分浸漬できるように、格子状又は編目状とするとよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係る繊維めっき治具、及び、これを用いた繊維めっき方法は、繊維めっき設備の設置面積を縮小することができるとともに、効率的なめっき処理を実現させるため、めっき繊維の大量生産が可能となり産業上極めて有益である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  繊維めっき治具
１２  掛架板（掛架手段）
１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ  開口スリット（開口）
１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４２ｂ  掛架凹部（掛架凹部）
１２ｃ  固定孔
２２ｃ，３２ｃ，４２ｃ  非曲面部（非曲面部）
３２ｄ，４２ｄ  対向部（対向部）
４２ｅ  面取部（面取部）
１４  回転軸
１６  ラック本体
１６ａ  放射状骨格
１６ｂ  外周骨格
１６ｃ  支持骨格（支持手段）
１８  固定板
１８ａ  固定孔
【図１】
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【図２】
0005576682.tif 000006
【図３】
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【図４】
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