(57)【要約】【課題】  垂下されるワークの自由端部が表面処理槽内で搬送時に動いてしまうことを、ワークを傷つけずに、確実に防止することができる表面処理装置及び表面処理方法を提供すること。【解決手段】  表面処理装置１０は、搬送治具１００に上端部が保持されて垂下されるワーク２０が、処理液中で連続搬送されて、ワーク２０が表面処理される処理槽２００と、処理槽２００内のワーク２０の搬送経路の両側にそれぞれ設けられ、ワーク２０に向けて処理液を吐出する複数の吐出ノズル３００と、ワーク２０の送経路の両側の複数の吐出ノズル３００とワーク２０の搬送経路との間にそれぞれ設けられ、ワーク２０の下端部に向けて処理液を吐出する複数のガイドノズル４００と、を有する。【選択図】      図１
2018115367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送治具に上端部が保持されて垂下されるワークが、処理液中で連続搬送されて、前記ワークが表面処理される処理槽と、
前記処理槽内の前記ワークの搬送経路の両側にそれぞれ設けられ、前記ワークに向けて前記処理液を吐出する複数の吐出ノズルと、
前記搬送経路の両側の前記複数の吐出ノズルと前記搬送経路との間にそれぞれ設けられ、前記ワークの下端部に向けて前記処理液を吐出する複数のガイドノズルと、
を有することを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記複数の吐出ノズルの各々は、第１吐出圧で前記処理液を吐出し、
前記複数のガイドノズルの各々は、前記第１吐出圧よりも低い第２吐出圧で前記処理液を吐出することを特徴とする表面処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記ワークの搬送方向に沿って前記搬送経路の両側にそれぞれ設けられ、内部通路に沿って前記処理液が圧送される少なくとも１本の管状部材をさらに有し、
前記複数のガイドノズルは、前記少なくとも１本の管状部材の前記内部通路に連通して、前記搬送方向にて間隔をあけて配置されることを特徴とする表面処理装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記少なくとも１本の管状部材は、前記搬送方向の下流に向かうに従い下降するように傾斜して配置されることを特徴とする表面処理装置。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記少なくとも１本の管状部材に設けられる前記複数のガイドノズルの前記搬送方向で配列ピッチは、前記複数の吐出ノズルの前記搬送方向の配列ピッチよりも短いことを特徴とする表面処理装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか一項において、
前記搬送経路の両側にそれぞれ設けられた前記少なくとも１本の管状部材を昇降する昇降機構をさらに有することを特徴とする表面処理装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記処理槽内の前記搬送経路の両側にそれぞれ設けられ、前記処理液が供給される配管と、
前記搬送経路の両側にそれぞれ設けられた前記少なくとも１本の管状部材と前記配管とを連結する少なくとも１本のチューブと、
をさらに有することを特徴とする表面処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項において、
前記ワークの搬送方向と直交する正面視で、前記複数の吐出ノズルの各々と前記複数のガイドノズルの各々とは重ならないことを特徴とする表面処理装置。
【請求項９】
搬送治具に上端部が保持されて垂下されるワークを、処理槽内の処理液中にて連続搬送する工程と、
前記処理槽内の前記ワークの搬送経路の両側にそれぞれ設けられた複数の吐出ノズルから、前記ワークに向けて前記処理液を吐出する工程と、
前記搬送経路の両側の前記複数の吐出ノズルと前記搬送経路との間にそれぞれ設けられた複数のガイドノズルから、前記ワークの下端部に向けて前記処理液を吐出する工程と、
を有することを特徴とする表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理装置及び表面処理方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
平板状のワークに表面処理を施す表面処理装置として、例えば、プリント配線基板にメッキ処理を施すメッキ処理装置が知られている。メッキ処理装置においては、プリント配線基板の上部のみを搬送治具に保持して、プリント配線基板を垂直状態に維持しつつ、メッキ槽内を連続搬送するようにしている。
【０００３】
しかし、プリント配線基板が薄いと、プリント配線基板をメッキ槽内で搬送する際に、プリント配線基板の特に下端部がメッキ液中で動いてしまう。こうなると、陰極に設定されるプリント配線基板と、メッキ槽中の陽極電極との距離を一定に維持できず、均一なメッキ処理が行えなくなる。
【０００４】
特に、メッキ槽内で、吐出ノズルよりメッキ液の液流を付与して処理効率を向上させるようにしている場合には、より一層、プリント配線基板が液中で動いてしまい、上述の問題がより顕著になる。
【０００５】
このため、本出願人による特許文献１では、メッキ槽内のプリント配線基板の搬送路の両側に、ワイヤーから成る搬送ガイドを設けている。両側のワイヤー間の間隔は、プリント配線基板の通過を許し、かつ、プリント配線基板がメッキ液中で動こうとした場合に、その動きを止めることができる程度とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２３４４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の搬送ガイドは、プリント配線基板等のワークの動きを規制するのに効果があるが、ワークがさらに薄くなって動きの頻度が大きいと、ワークが搬送ガイドに当たることでワーク表面に生ずる傷が無視できなくなる。
【０００８】
本発明の目的は、垂下されるワークの自由端部が表面処理槽内で搬送時に動いてしまうことを、ワークを傷つけずに、確実に防止することができる表面処理装置及び表面処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の一態様は、
搬送治具に上端部が保持されて垂下されるワークが、処理液中で連続搬送されて、前記ワークが表面処理される処理槽と、
前記処理槽内の前記ワークの搬送経路の両側にそれぞれ設けられ、前記ワークに向けて前記処理液を吐出する複数の吐出ノズルと、
前記搬送経路の両側の前記複数の吐出ノズルと前記搬送経路との間にそれぞれ設けられ、前記ワークの下端部に向けて前記処理液を吐出する複数のガイドノズルと、
を有する表面処理装置に関する。
【００１０】
本発明の一態様によれば、処理槽内の処理液中にて連続搬送されるワークの両面に向けて、複数の吐出ノズルから処理液が吐出されることで、表面処理速度が速められる。ワークは、上端部が搬送治具に保持されて垂下されるので、自由端部であるワークの下端部側は、処理液の抵抗等により必ずしも直進せずに揺れ動くように変動し、吐出ノズルから吐出される処理液によっても変動する。この変動は、複数のガイドノズルからワーク両面の下端部に向けて吐出される処理液によって抑制される。つまり、複数のガイドノズルから吐出される処理液は、搬送治具に垂下して保持されるワークの自由端部側を直進させるように案内する。また、ワークの自由端部がガイドノズルに接触してワーク表面が傷つくことも防止できる。
【００１１】
（２）本発明の一態様では、前記複数の吐出ノズルの各々は、第１吐出圧で前記処理液を吐出し、前記複数のガイドノズルの各々は、前記第１吐出圧よりも低い第２吐出圧で前記処理液を吐出することができる。このように低い吐出圧でも、搬送治具に垂下して保持されるワークの自由端部側を直進させるように案内することができる。
【００１２】
（３）本発明の一態様では、前記ワークの搬送方向に沿って前記搬送経路の両側にそれぞれ設けられ、内部通路に沿って前記処理液が圧送される少なくとも１本の管状部材をさらに有し、前記複数のガイドノズルは、前記少なくとも１本の管状部材の前記内部通路に連通して、前記搬送方向にて間隔をあけて配置されても良い。こうすると、ワークの搬送方向に沿って多数のガイドノズルを容易に配置することができる。しかも、その多数のガイドノズルに共用される管状部材を介して、多数のガイドノズルに処理液を供給することができる。
【００１３】
（４）本発明の一態様では、前記少なくとも１本の管状部材に設けられる前記複数のガイドノズルの前記搬送方向で配列ピッチＰ１は、前記複数の吐出ノズルの前記搬送方向の配列ピッチＰ２よりも短くすることができる。それにより、ワークの下端部の変動を抑制する効果を高めることができる。
【００１４】
（５）本発明の一態様では、前記少なくとも１本の管状部材は、前記搬送方向の下流に向かうに従い下降するように傾斜して配置されることが好ましい。こうすると、複数のガイドノズルから吐出される処理液によってワークの自由端部側が上方に持ち上げせられるような外力が生じない。それにより、複数のガイドノズルによる適正な案内機能を担保することができる。
【００１５】
（６）本発明の一態様では、前記搬送経路の両側にそれぞれ設けられた前記少なくとも１本の管状部材を昇降する昇降機構をさらに有することができる。ワークサイズに応じて管状部材の高さ位置を昇降機構により調整できる。こうして、複数のガイドノズルは、サイズに拘わらずワークの自由端部側に処理液を吐出して案内機能を果たすことができる。
【００１６】
（７）本発明の一態様では、前記処理槽内の前記搬送経路の両側にそれぞれ設けられ、前記処理液が供給される配管と、前記搬送経路の両側にそれぞれ設けられた前記少なくとも１本の管状部材と前記配管とを連結する少なくとも１本のチューブと、をさらに有することができる。こうすると、昇降機構による管状部材の高さ位置の変化に、チューブが変形して追従することができる。
【００１７】
（８）本発明の一態様では、前記ワークの搬送方向と直交する正面視で、前記複数の吐出ノズルの各々と前記複数のガイドノズルの各々とは重ならないことが好ましい。吐出ノズルの機能をガイドノズルによって阻害させないためである。
【００１８】
（９）本発明の他の態様は、
搬送治具に上端部が保持されて垂下されるワークを、処理槽内の処理液中にて連続搬送する工程と、
前記処理槽内の前記搬送経路の両側にそれぞれ設けられた複数の吐出ノズルから、前記ワークに向けて前記処理液を吐出する工程と、
前記搬送経路の両側の前記複数の吐出ノズルと前記搬送経路との間にそれぞれ設けられた複数のガイドノズルから、前記ワークの下端部に向けて前記処理液を吐出する工程と、
を有することを表面処理方法に関する。
【００１９】
本発明の他の態様に係る表面処理方法によれば、複数のガイドノズルから吐出される処理液により、搬送治具に垂下して保持されるワークの自由端部側を直進させるように案内することができる。それにより、不良処理を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の表面処理装置の一例である連続メッキ装置の概略断面図である。
【図２】図１に示すメッキ槽をワークの搬送経路から正面視した部分正面図である。
【図３】図２に示すガイドノズル管を示す一部を切断した図である。
【図４】図３のＢ部拡大図である。
【図５】図２に示すガイドノズル管を側方から見た拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２２】
図１は、本実施形態の表面処理装置の一例である連続メッキ装置の概略断面図である。連続メッキ処理装置１０は、ワーク２０の上端部を保持してワークを垂下する複数の搬送治具１００（図１の断面では一つの搬送治具１００が示される）と、処理液（メッキ液）が収容される処理槽（メッキ槽）２００と、を有する。ワーク２０は、メッキ槽２００内の液面Ｌで示すメッキ液中で連続搬送されて、表面処理（メッキ処理）される。
【００２３】
連続メッキ処理装置１０はさらに、メッキ槽２００内のワーク２０の搬送経路の両側にそれぞれ設けられ、ワーク２０に向けて処理液（メッキ液）を吐出する複数の吐出ノズル３００を有する。複数の吐出ノズル３００は、メッキ液に下されるワーク２０の上端部から下端部に亘る縦方向で間隔をおいて配置される。
【００２４】
このような基本構造を有する連続メッキ処理装置１０はさらに、ワーク２０（ワーク２０搬送経路）の両側の複数の吐出ノズル３００とワーク２０との間にそれぞれ設けられ、ワーク２０の下端部に向けて処理液を吐出する複数のガイドノズル４００を有する。
【００２５】
図１において、メッキ槽２００内の処理液中にて連続搬送されるワーク２０の両面に向けて、複数の吐出ノズル３００からフレッシュなメッキ液が吐出されることで、表面処理速度が速められる。ワーク２０は、上端部が搬送治具１００に保持されて垂下されるので、自由端部であるワーク２０の下端部側は、メッキ槽２００内のメッキ液の抵抗等により必ずしも直進せずに揺れ動くように変動し、吐出ノズル３００から吐出されるメッキ液によっても変動する。この変動は、複数のガイドノズル４００からワーク２０の両面の下端部に向けて吐出されるメッキ液によって抑制される。つまり、複数のガイドノズル４００から吐出されるメッキ液は、搬送治具１００に垂下して保持されるワーク２０の自由端部側を直進させるように案内する。また、ワーク２０の自由端部がガイドノズル４００に接触してワーク表面が傷つくことも防止できる。
【００２６】
本実施例装置は例えば電解メッキ装置であり、ワーク２０は搬送治具１００を介して陰極（カソード）に設定され、メッキ槽２００内にてワーク２０（ワーク２０の搬送経路）の両側に陽極（アノード）２１０が配置される。陽極２１０は、例えば不溶性電極であり、電極本体の周囲が隔壁または隔膜によりメッキ液から隔離されている。搬送治具１００は、水平アーム１１０と、水平アーム１１０の一端にて垂下される垂直アーム１２０とを有し、ワーク２０の上端部を挟持するチャック１３０が垂直アーム１２０に設けられている。水平アーム１１０の他端は搬送レール２２０に支持される。このために、水平アーム１１０の他端は、断面矩形の搬送レール２２０の上面と接触すると共に、搬送レール２２０の両側面と転接可能なローラ１４０Ａ，１４０Ｂを有する。水平アーム１１０は、メッキ槽２００に設けられた給電レール２３０と移動接触可能な給電子１５０を有することができる。給電レール２３０を複数設けることで、陰極となるワーク２０毎に電流制御することが可能となる（陰極分割という）。陰極分割しない場合には、搬送レール２２０を給電レール２３０として兼用することができる。ワーク２０は、給電レール２３０、給電子１５０、水平アーム１１０、垂直アーム１２０及びチャック１３０を介して陰極に設定される。搬送レール２２０及び給電レール２３０はメッキ槽２００の上端開口の上方から外れた位置にあるので、粉塵等がメッキ槽２００内に落下してメッキ液を汚染することがない。
【００２７】
ここで、複数のガイドノズル４００の各々は、複数の吐出ノズル３００の各々がメッキ液を吐出する第１吐出圧よりも低い第２吐出圧で、メッキ液を吐出することができる。このように低い吐出圧でも、搬送治具１００に垂下して保持されるワーク２０の自由端部を直進させるように案内することができる。
【００２８】
図２は、図１に示すメッキ槽２００をワーク２０の搬送経路から正面視した部分正面図である。図２において、矢印Ａはワーク２０の搬送方向を示している。メッキ槽２００には、ワーク２０の搬送経路の両側（図２は片側のも図示）に、複数本の吐出ノズル管３１０が、搬送方向Ａにて等間隔（ピッチＰ２）で、それぞれ垂直方向を長手軸として設けられている。複数の吐出ノズル３００は、吐出ノズル管３１０がワーク２０と対向する面にて、縦方向で等間隔（ピッチＰ３）で配置される。図２に示すように、搬送方向Ａで隣り合う２本の吐出ノズル管３１０は、吐出ノズル３００の高さが例えば半ピッチ（Ｐ３／２）だけ異ならせることができる。４分の１ピッチ（Ｐ３／４）ずつ等、他のピッチで異ならせることもできる。これにより、ワーク２０被処理面に対してフレッシュなメッキ液が供給される面内均一性を高めることができる。
【００２９】
図２に示すように、複数本の吐出ノズル管３１０の下端は、メッキ槽２００の底部にて搬送方向Ａに沿って延びる共通配管３２０に連結されている。共通配管３２０は供給管３３０と連結されている。メッキ槽２００内のメッキ液は、電解により加熱され、あるいは不純物が混入することもある。そこで、メッキ槽２００の底部の傾斜を利用してメッキ液が排出されて回収され、その後冷却や不純物除去されたフレッシュなメッキ液を、共通配管３２０を経由して吐出ノズル管３１０に循環供給することができる。また、フレッシュなメッキ液は、図１及び図２に示す供給管２５０からもメッキ槽２００に供給される。
【００３０】
図２に示すように、搬送方向Ａにおいて例えば８本の吐出ノズル管３１０を有する長さを一ユニットとしたとき、一ユニット毎に少なくとも１本、例えば異なる高さで配置された３本のガイドノズル管４１０が、搬送方向Ａに沿って設けられている。
【００３１】
図２に示すガイドノズル管４１０について、図３〜図５を参照して説明する。図３に示すように、ガイドノズル管４１０は長手軸に沿って形成された内部通路４２０を有する。多数のガイドノズル４００が、内部通路４２０と連通して、ガイドノズル管４１０の長手軸に沿って等間隔（図４に示すピッチＰ１）で形成されている。本実施形態では、多数のガイドノズル４００は、ノズル形成板４３０に形成される孔例えば段付き孔として形成されている。ノズル形成板４３０は、ガイドノズル管４１０の一面に固定されている。ガイドノズル管４１０の内部通路４２０にメッキ液を供給する例えば３個の配管継手４４０が、ガイドノズル管４１０に連結されている。
【００３２】
このように、ワーク２０の搬送方向Ａに沿って配置されるガイドノズル管４１０にガイドノズル４００を形成しているので、搬送方向Ａでのガイドノズル４００の配列ピッチＰ１を、搬送方向Ａでの吐出ノズル３００の配列ピッチＰ２よりも十分に短くすることができる。それにより、ワーク２０の下端部の変動を抑制する効果を高めることができる。また、本実施形態では一ユニット内で高さ方向で異なる位置に複数例えば３本のガイドノズル管４１０を配置することにより、ワーク２０の下端部の変動を抑制する効果をさらに高めることができる。
【００３３】
図２に示すように、ガイドノズル管４１０は、搬送方向Ａの下流に向かうに従い下降するように傾斜して配置されても良い。こうすると、複数のガイドノズル４００から吐出されるメッキ液によってワーク２０の自由端部側が上方に持ち上げせられるような外力が生じないからである。複数のガイドノズル４００から吐出されるメッキ液によりワーク２０に付与される外力は、専らワーク２０を押し下げる方向に作用するが、ワーク２０は上端部がチャック１３０により保持されているのでワーク２０は変動しない。それにより、複数のガイドノズル４００による適正な案内機能を担保することができる。また、ガイドノズル管４１０は陽極２１０とワーク２０との間に形成される電界を遮ることになるが、ガイドノズル管４１０を水平に対して傾斜させることで、搬送されるワーク２０の同一高さ位置が常にガイドノズル管４１０に遮られることがなくなるので、メッキ品質を維持することができる。
【００３４】
なお、図２に示すように、ワーク２０の搬送方向Ａと直交する正面視では、複数の吐出ノズル３００の各々（図１参照）は、複数のガイドノズル４００の各々（図３参照）あるいはガイドノズル管４１０とは、図２では一部重なっているが、好ましくは重ならないことが好ましい。吐出ノズル３００の機能を、ガイドノズル４００あるいはガイドノズル管４１０によって阻害しないためである。
【００３５】
図１及び図２に示すように、ワーク２０の搬送経路の両側にそれぞれ設けられたガイドノズル管４１０を昇降する昇降機構５００をさらに有することができる。ワーク２０の縦サイズに応じてガイドノズル管４１０の高さ位置を昇降機構５００により調整できる。こうして、複数のガイドノズル４００は、サイズに拘わらずワーク２０の自由端部側に処理液を吐出して案内機能を果たすことができる。
【００３６】
昇降機構５００は、図１及び図２に示すモーター６００及びベルト６１０により回転駆動される、図２の２ユニットで共用される回転軸５１０を含む。回転軸５１０には複数のピニオンギア５２０が固定されている。図1及び２に示すように、一つのピニオンギア５２０と噛合するギア５２１が設けられ、ギア５２１の回転方向及び回転数がエンコーダー５２３で検出されることにより、昇降距離が管理される。昇降機構５００はさらに、メッキ槽２００の底部側にて、ガイド軸５３１に沿って昇降可能な昇降部５３０を有する。この昇降部５３０は、一ユニット内の３本のガイドノズル管４１０を支持する支持部材５４０を立設して保持している。さらに支持部材５４０は、支持部材５４０から上方に延びてピニオンギア５２０と噛合するラック５５０Ａ（図1参照）を備えたラック部材５５０（図２参照）を有する。こうして、モーター６００が駆動されると、昇降機構５００によりガイドノズル管４１０が昇降される。
【００３７】
本実施形態では、昇降機構５００により昇降されるガイドノズル管４１０にメッキ液を供給するフレキシブルな供給経路が設けられている。先ず、メッキ槽２００内には、上端部からメッキ液が供給されるメッキ液供給配管７００が、図２に示すように一ユニットに計２つ（図１に示すワーク２０の搬送経路の両側に一つずつ）設けられている（ただし、図２では右側のユニット用のメッキ液供給配管７００は図示が省略されている）。
【００３８】
このメッキ液供給配管７００には、少なくとも１個例えば９個の配管継手７１０が垂直方向で異なる位置に設けられている。この９個の配管継手７１０は、９本のフレキシブルなチューブ７２０を介して、図２に示す一ユニット内の３本のガイドノズル管４１０にそれぞれ設けられた３個の配管継手４４０（図３〜図５も参照）に連結されている（図２の右側のユニット参照）なお、図２に示す左側のユニットではチューブ７２０は省略されている。
【００３９】
こうして、昇降機構５００によるガイドノズル管４１０の高さ位置の変化に、チフレキシブルなチューブ７２０変形して追従することができる。それにより、昇降機構５００によりガイドノズル管４１０が昇降されても、配管継手４４０，７１０間の連結を維持できる。
【００４０】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００４１】
１０  表面処理装置（連続メッキ装置）、２０  ワーク（ワークの搬送経路）、１００  搬送治具、２００  処理槽（メッキ槽）、２１０  陽極、２２０  搬送レール、２３０  給電レール、３００  吐出ノズル、３１０  吐出ノズル管、３２０  共通配管、３３０  供給管、４００  ガイドノズル、４１０  管状部材（ガイドノズル管）、４２０  内部通路、４４０  配管継手、５００  昇降機構、６００  モーター、６１０  ベルト、７００  メッキ液供給配管、７１０  配管継手、７２０  フレキシブルなチューブ、Ａ  搬送方向、Ｐ１〜Ｐ３  搬送方向の配列ピッチ
【図１】
2018115367.tif 000003
【図２】
2018115367.tif 000004
【図３】
2018115367.tif 000005
【図４】
2018115367.tif 000006
【図５】
2018115367.tif 000007