(57)【要約】【課題】被めっき物に電流を安定して供給可能であり、生産性に優れた化学処理装置を提供すること。【解決手段】複数の搬送給電手段により搬送及び給電されるシート状のワークの表面に電気化学的処理を施す化学処理装置であって、前記搬送給電手段は、電極に接触する集電手段と、前記ワークを保持し、前記ワークに給電する給電手段と、前記集電手段を前記電極に押圧する押圧手段と、前記給電手段から前記ワークの搬送方向における下流側に向かって延伸する棒状部材により、前記集電手段を回転可能に支持する支持手段とを有する化学処理装置。【選択図】図３
2015124391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の搬送給電手段により搬送及び給電されるシート状のワークの表面に電気化学的処理を施す化学処理装置であって、
前記搬送給電手段は、
電極に接触する集電手段と、
前記ワークを保持し、前記ワークに給電する給電手段と、
前記集電手段を前記電極に押圧する押圧手段と、
前記給電手段から前記ワークの搬送方向における下流側に向かって延伸する棒状部材により、前記集電手段を回転可能に支持する支持手段とを有する
ことを特徴とする化学処理装置。
【請求項２】
前記棒状部材は、開口部が底部よりも前記ワークの搬送方向において下流側になるように形成されている前記給電手段の傾斜穴に挿入されている
ことを特徴とする請求項１に記載の化学処理装置。
【請求項３】
前記集電手段は、導電性の板状部材であって、前記電極に面接触する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の化学処理装置。
【請求項４】
前記集電手段は、前記ワークの搬送方向における上流側端部が、前記電極から離間するように屈曲している
ことを特徴とする請求項３に記載の化学処理装置。
【請求項５】
前記ワークの前記給電手段とは反対側の端部を保持するクランプ手段を有する
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の化学処理装置。
【請求項６】
前記電気化学的処理は、電気めっき処理であることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の化学処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビ、携帯電話等の電子機器には可撓性を有する絶縁性基板上に配線回路が形成されたいわゆるフレキシブル回路基板が用いられることが多くなってきている。
【０００３】
このようなフレキシブル回路基板の製造に用いられるめっき装置として、複数のクランプでワークの上端を挟持して搬送すると共にワークに給電し、めっき槽を通過するワークの表面に電気めっき処理を施すめっき装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に係るめっき装置では、電源に接続するレールに給電ブラシを介して接触するクランプから、表面に金属薄膜を有するワークに給電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９３７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に係るめっき装置では、給電ブラシとクランプとの接触抵抗のばらつきに起因してクランプに流れる電流が変動し、クランプに瞬間的に過大な電流が流れる場合がある。クランプに過大な電流が流れると、ワーク上端のクランプに挟持されている給電部分近傍の金属薄膜が溶解することがある。したがって、ワークに流れる電流を金属薄膜の溶解が発生しない範囲に抑える必要があり、クランプを介してワークに流れる電流を増大させて生産性の向上を図ることは困難な場合がある。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、被めっき物に電流を安定して供給可能であり、生産性に優れた化学処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、複数の搬送給電手段により搬送及び給電されるシート状のワークの表面に電気化学的処理を施す化学処理装置であって、前記搬送給電手段は、電極に接触する集電手段と、前記ワークを保持し、前記ワークに給電する給電手段と、前記集電手段を前記電極に押圧する押圧手段と、前記給電手段から前記ワークの搬送方向における下流側に向かって延伸する棒状部材により、前記集電手段を回転可能に支持する支持手段とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、被めっき物に電流を安定して供給可能であり、生産性に優れた化学処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る化学処理装置の概略構成を例示する図である。
【図２】実施形態における搬送給電機構の概略構成を例示する図である。
【図３】実施形態におけるクランプの概略構成を例示する正面図である。
【図４】実施形態におけるクランプの概略構成を例示する側面図である。
【図５】比較例１におけるクランプの概略構成を例示する図である。
【図６】クランプに流れる電流実測値のばらつきを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１１】
図１は、実施形態に係る化学処理装置１００の概略構成を例示する図である。
【００１２】
図１に示すように、化学処理装置１００は、ワーク供給装置１、ワーク回収装置２、前処理槽３、めっき槽４、後処理槽５、エンドレスベルト１２、プーリー１３，１４、クランプ１５を有し、被処理対象物であるワーク１０の表面に電気めっき処理を施す。なお、以下に示す図面において、Ｘ方向はプーリー１３からプーリー１４までの間におけるワーク１０の搬送方向且つめっき槽４の長手方向、Ｙ方向はめっき槽４の短手方向、Ｚ方向は鉛直方向である。
【００１３】
ワーク１０は、長尺シート状の被処理対象物であり、例えば樹脂材料等の様々な材料で形成される。また、ワーク１０は、電気めっき処理が施される場合にはカソードとして通電することが必要であり、例えば金属薄膜等の導電体からなるシード層が表面に形成されている。なお、シード層は、ワーク１０の片面にめっき処理が施される場合には、ワーク１０の片面に形成され、両面にめっき処理が施される場合には、ワーク１０の両面に形成される。
【００１４】
ワーク供給装置１は、化学処理装置１００の化学処理ラインにワーク１０を供給する供給手段であり、ロール状に巻き取られた状態のワーク１０を複数の搬送ローラで送り出す。
【００１５】
ワーク回収装置２は、化学処理装置１００において化学処理が施されたワーク１０を回収する回収手段である。ワーク回収装置２は、ワーク供給装置１とは逆に、ワーク１０をロール状に巻き取って回収する。
【００１６】
前処理槽３は、ワーク１０に電気めっき処理の前処理を施す処理槽であり、例えば、ワーク１０の表面を清浄化する処理や、ワーク１０の表面の濡れ性を高める処理等が行われる。
【００１７】
めっき槽４は、ワーク１０に電気めっき処理を施す化学処理槽である。めっき槽４は、めっき液を貯留可能であり、めっき液にワーク１０を浸漬させて電気めっき処理を施すことで、ワーク１０の表面をめっきする。なお、本実施形態では、化学処理槽としてめっき槽４が設置されている例について説明するが、例えば電解エッチング等の他の電気化学的処理を施す化学処理槽が設けられてもよい。
【００１８】
めっき槽４は、ワーク１０の搬送方向に沿って長く延びる直方体形状を有する。このような形状により、めっき槽４における電気めっき処理時間が確保され、一槽で十分な電気めっき処理を施すことが可能になり、生産性が向上する。めっき槽４は、図１における右側面にＺ方向に長いスリット状の入口が設けられ、左側面に入口と同様にＺ方向に長いスリット状の出口が設けられている。ワーク１０は、図１における右側面の入口からめっき槽４に入り、めっき液に浸漬されて電気めっき処理が施された後に左側面の出口から排出される。
【００１９】
後処理槽５は、電気めっき処理が施されたワーク１０の後処理として、例えば洗浄等を行う処理槽である。後処理槽５における洗浄としては、例えば水洗や、薬液を用いた薬液洗浄等であってもよい。
【００２０】
エンドレスベルト１２は、例えばステンレス等で形成された無端状の金属ベルトであり、所定間隔で複数のクランプ１５が固定して設けられ、プーリー１３，１４に掛け渡されている。プーリー１３，１４は、少なくとも一方が回転駆動し、プーリー１３，１４の回転に伴ってエンドレスベルト１２が回転する。
【００２１】
エンドレスベルト１２に搬送給電手段として設けられている複数のクランプ１５は、ワーク供給装置１から送り出されるワーク１０の上端部を保持し、エンドレスベルト１２と共に回転してワーク１０を搬送する。また、クランプ１５は、図１には不図示の電極に接触してワーク１０に給電する。
【００２２】
クランプ１５は、ワーク１０を保持した状態で前処理槽３、めっき槽４、後処理槽５を通過し、所定の処理が施された後にワーク１０を開放する。クランプ１５から開放されたワーク１０は、ワーク回収装置２に巻き取られて回収される。
【００２３】
なお、ワーク１０の上端を保持するクランプ１５に加えて、ワーク１０の下端を保持するクランプが設けられてもよい。ワーク１０の両端部を保持する構成にすることで、ワーク１０にしわや弛み等の発生が防止され、より均一に電気めっき処理を行うことが可能になる。
【００２４】
以上で説明した構成を有する化学処理装置１００では、まず、ワーク供給装置１からワーク１０が送り出され、エンドレスベルト１２に設けられている複数のクランプ１５がワーク１０の上端を保持して搬送する。ワーク１０は、クランプ１５に保持された状態で搬送され、前処理槽３、めっき槽４、後処理槽５を通って各処理が施される。一連の化学処理が施されたワーク１０は、クランプ１５から開放されてワーク回収装置２に巻き取られて回収される。化学処理装置１００における以上の動作により、ワーク１０は表面がめっきされる。
【００２５】
図２は、実施形態における搬送給電機構の概略構成を例示する図であり、複数のクランプ１５によってワーク１０がめっき槽４の中を搬送されている様子を示している。
【００２６】
化学処理装置１００では、図２に示すように、エンドレスベルト１２に複数のクランプ１５が固定して設けられている。各クランプ１５は、ワーク１０の上端部を保持し、回転するエンドレスベルト１２と共に移動し、図中白抜き矢印方向にワーク１０を搬送する。
【００２７】
また、各クランプ１５は、各部が導電性材料で構成され、整流器３０の負電極に接続されている電極であるブスバー３１に接触してワーク１０に給電する。なお、図２には示されていないが、めっき槽４には、整流器３０の正電極に接続されているアノードが設置されている。
【００２８】
ブスバー３１は、Ｘ方向に長い矩形板状の電極であり、整流器３０の負電極に接続され、めっき槽４の上部に固定して設けられている。ブスバー３１は、めっき槽４を搬送されるワーク１０を保持するクランプ１５に接触することで、クランプ１５を介してワーク１０に給電する。
【００２９】
次に、搬送給電手段としてのクランプ１５について、図面に基づいて詳細に説明する。図３は実施形態におけるクランプ１５の正面図であり、図４は実施形態におけるクランプ１５の側面図である。
【００３０】
図３及び図４に示すように、クランプ１５は、集電部材１６、軸受１７、支持シャフト１８、押圧ばね２０、給電部材２１を有する。
【００３１】
集電部材１６は、導電性の板状部材で形成され、ブスバー３１の下面に面接触して摺動する。集電部材１６がブスバー３１に面接触することで、ワーク１０への安定した給電が可能となる。
【００３２】
また、集電部材１６は、クランプ１５の移動方向（ワーク１０の搬送方向であり、図３において左側）の上流側端部が、ブスバー３１から離間するように屈曲している。このような形状により、集電部材１６は、ブスバー３１との接触時に、端面がブスバー３１の側面に衝突してワーク１０の破損等を招くことがなく、滑らかにブスバー３１に接触できる。
【００３３】
給電部材２１は、導電性の材料で形成され、化学処理装置１００のエンドレスベルト１２に固定され、ワーク１０の上端部を保持すると共に、ワーク１０に給電する。給電部材２１の下端部には、ワーク１０を挟み込んで挟持する保持手段が設けられており、ワーク１０の上端部を保持する。保持手段としては、ワーク１０を保持して給電可能であれば、どのような構成であってもよい。
【００３４】
給電部材２１には、支持シャフト１８が挿入される傾斜穴２２が設けられている。傾斜穴２２は、Ｚ方向に対して傾斜するように形成され、開口部２２ａが底部２２ｂよりもワーク１０の搬送方向（図３において左側）において下流側になるように設けられている。
【００３５】
支持シャフト１８は、導電性の棒状部材であって、給電部材２１の傾斜穴２２に下端側が挿入され、上端部に円筒状の軸部材１９が設けられている。支持シャフト１８は、傾斜穴２２に挿入されることで、ワーク１０の搬送方向に対して上端側が後傾するように設けられている。
【００３６】
支持シャフト１８の上端部に設けられている軸部材１９は、集電部材１６を固定保持する２枚の側板で構成される軸受１７を回転自在に支持する。集電部材１６は、軸受１７に固定されて支持シャフト１８及び軸部材１９に支持されることによって、図３に示す矢印方向に回転可能に設けられている。
【００３７】
また、集電部材１６は、支持シャフト１８を取り巻くように設けられているスプリング２０により、軸受１７と共にブスバー３１に向かって押圧されている。スプリング２０は、一端が給電部材２１に固定され、他端が軸部材１９に接し、支持シャフト１８、軸部材１９、軸受１７及び集電部材１６をブスバー３１に向かって押圧する。
【００３８】
集電部材１６は、回転可能に設けられてブスバー３１に押圧されることで、ブスバー３１の磨耗による接触面の位置変動や、クランプ１５の設置位置のばらつき及び位置変動等によらず、常に一定の面積且つ圧力でブスバー３１に接触する。また、集電部材１６は、回転可能に設けられて押圧されることで、ブスバー３１が図３及び図４に示す状態から傾いた場合であっても、傾きがない場合と同様にブスバー３１に接触できる。
【００３９】
また、支持シャフト１８の集電部材１６側端部がワーク１０の搬送方向に対して後傾するように設けられていることで、集電部材１６がワーク１０の搬送方向に受ける抗力が緩和され、集電部材１６とブスバー３１との間で発生するびびりが低減されている。
【００４０】
クランプ１５は、以上で説明した構成を有し、ブスバー３１からワーク１０に電流を供給する。上記したように、クランプ１５の集電部材１６が常に一定の面積且つ圧力でブスバー３１に接触することで、各クランプ１５からワーク１０に供給される電流のばらつきが低減される。
【００４１】
次に、実際にクランプ１５に流れる電流の測定結果について説明する。
【００４２】
＜実施例１＞
実施例１では、めっき槽４のＸ方向の長さが１４．５ｍ、給電部材２１とワーク１０との接触面積が１８ｍｍ２であって、エンドレスベルト１２に上記した構成の複数のクランプ１５が７５ｍｍ間隔で設けられた化学処理装置１００を用いて電流の測定を行った。また、硫酸９０ｇ／Ｌ、銅３０ｇ／Ｌ、塩素５０ｍｇ／Ｌ、クックソンエレクトロニクス社製のめっき光沢剤を２０ｍｇ／Ｌで建浴しためっき液を用いて、ワーク１０に厚さ４μｍの電気めっき処理を施す際にクランプ１５に流れる電流値を測定した。クランプ１５に流れる電流値の測定は、横河電機社製のオシロスコープＤＬ７５０と、日置電機社製のクランプオンＡＣ／ＤＣハイテスタ３２８５を使用した。
【００４３】
＜比較例１＞
比較例１では、図５に例示するクランプ５０を用いて、実施例１と同様の条件でクランプ５０に流れる電流値を測定した。比較例１におけるクランプ５０は、図５に示すように、ブスバー３１に接触する集電部材５１が、ワーク１０を保持する給電部材５３から集電部材５１に向かってＺ方向に延伸する軸部材５２に固定されている。なお、クランプ５０には、集電部材５１をブスバー３１に向かって押圧する押圧手段は設けられていない。
【００４４】
図６に、上記した実施例１及び比較例１において、各クランプに流れる電流実測値のばらつきを測定した結果を示す。
【００４５】
図６に示すように、比較例１では、設定値に対してクランプ５０に流れる電流のばらつきが大きく、最大で設定値の１８１％にまで達する過電流が生じている。このように大きな電流がクランプ５０に流れると、ワーク１０表面のシード層が溶解する場合がある。
【００４６】
これに対して、実施例１では、クランプ１５に流れる電流のばらつきが低減され、クランプ１５に流れる最大電流が設定値に対して１２０％にまで抑えられている。
【００４７】
このように、クランプ１５の集電部材１６が、回転可能に設けられると共に、ブスバー３１に向かって押圧され、さらにワーク１０の搬送方向に対して上端部が後傾する支持シャフト１８により集電部材１６が支持されることで、クランプ１５に流れる電流のばらつきが抑えられ、ワーク１０表面のシード層が溶解する可能性も低減される。したがって、電気めっき処理においてクランプ１５に流す電流の設定値を上げ、めっき処理速度を向上させて生産性を高めることが可能になる。
【００４８】
例えば、上記した比較例１のクランプ５０の場合には、ワーク１０に厚さ４μｍの電気めっき処理を行う場合の生産速度は最大でも３ｍ／分であった。しかし、上記した本実施形態では、クランプ１５により大きな電流を印加することができ、生産速度を５ｍ／分にまで上げ、生産性を６６％向上させることが可能になった。
【００４９】
以上で説明したように、本実施形態に係る化学処理装置１００によれば、ワーク１０の搬送方向に沿って設けられる複数の給電ローラ３２により、クランプ１５に流れる電流のばらつきが低減し、ワーク１０表面のシード層が溶解する可能性が低減される。したがって、クランプ１５に流す電流の設定値を上ることができ、生産性に優れた化学処理装置１００が提供される。
【００５０】
以上、実施形態に係る化学処理装置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、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  ワーク
１５  クランプ（搬送給電手段）
１６  集電部材（集電手段）
１７  軸受
１８  支持シャフト（棒状部材）
２０  スプリング（押圧手段）
２１  給電部材（給電手段）
２２  傾斜穴
３１  ブスバー（電極）
１００  化学処理装置
【図１】
2015124391.tif 000003
【図２】
2015124391.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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