(57)【要約】【課題】細孔を所定の配列で複数有する構造物について、その複数の細孔に均一性の高いめっきを一括的に施すことを可能とするめっき方法の提供。【解決手段】所定の配列で複数の細孔が形成された構造物をめっき処理対象とし、そのめっき処理対象構造物における複数の細孔それぞれの内周面に一括的に電解めっきによるめっき処理を施すについて、平面状に形成のフレーム部１３からめっき対象の細孔の配列に対応させてその細孔の数だけ棒状電極１２を突設して形成した電極ユニット１１を用い、この電極ユニットの各棒状電極それぞれをめっき対象の細孔のそれぞれに挿入した状態で一括的めっき処理を行うようにしている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配列で複数の細孔が形成された構造物をめっき処理対象とし、前記めっき処理対象構造物における前記複数の細孔それぞれの内周面に一括的に電解めっきによるめっき処理を施すめっき方法であって、
平面状に形成のフレーム部から前記細孔の前記配列に対応させて前記細孔の数だけ棒状電極を突設して形成した電極ユニットを用い、前記電極ユニットの前記各棒状電極それぞれを前記配列について対応する前記めっき処理対象構造物の前記細孔のそれぞれに挿入した状態で前記一括的めっき処理を行うようにしたことを特徴とするめっき方法。
【請求項２】
前記電極ユニットの前記棒状電極は、前記フレーム部を介して通電がなされるようにされ、前記棒状電極が前記細孔の内周面に接触することで電気的な短絡状態を生じた場合に、その電気的な短絡状態による発熱で溶融する接合材料を用いて前記フレーム部に接合固定することで前記フレーム部から突設されていることを特徴とするめっき方法。
【請求項３】
前記接合材料としてはんだが用いられていることを特徴とする請求項２に記載のめっき方法。
【請求項４】
前記細孔が一端側に小径部を有し他端側に大径部を有する場合に、２段階で前記一括的めっき処理を行うようにされ、１段階目のめっき処理は、前記棒状電極をその先端が前記小径部に届かない範囲まで前記細孔に挿入した状態で行い、２段階目のめっき処理は、前記棒状電極をその先端が前記小径部を貫通するまで前記細孔に挿入した状態で行うようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のめっき方法。
【請求項５】
前記めっき処理対象構造物が合成樹脂造粒用ダイスであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のめっき方法。
【請求項６】
所定の配列で複数の細孔が形成された構造物をめっき処理対象とし、前記めっき処理対象構造物における前記複数の細孔それぞれの内周面に一括的に電解めっきによるめっき処理を施すのに用いられる電極ユニットであって、
平面状に形成されたフレーム部、および前記フレーム部に接合固定することで前記フレーム部から前記細孔の前記配列に対応させて前記細孔の数だけ突設された棒状電極を備え、前記各棒状電極それぞれを前記配列について対応する前記めっき処理対象構造物の前記細孔のそれぞれに挿入した状態とすることで前記一括的めっき処理をなせるようにされたことを特徴とする電極ユニット。
【請求項７】
前記フレーム部を導電性材で形成することにより、当該フレーム部を介して前記棒状電極に対する通電をなせるようにされ、前記棒状電極の前記フレーム部に対する前記接合固定は、前記棒状電極が前記細孔の内周面に接触することで電気的な短絡状態を生じた場合に、その電気的な短絡状態による発熱で溶融する接合材料を用いてなされていることを特徴とする請求項６に記載の電極ユニット。
【請求項８】
前記接合材料としてはんだが用いられていることを特徴とする請求項６に記載の電極ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき処理に関し、特に、多数の細孔が設けられた構造物における細孔内周面の選択的な電解めっきに好適なめっき処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂ペレットは、一般に、原料の熱可塑性樹脂を線状に押出してペレット化することで製造される。具体的には、先端部にノズル部が形成されたノズル用細孔が所定の配列で例えば数十〜数千といった数で設けられた合成樹脂造粒用ダイスを用い、その多数のノズル用細孔におけるノズル部をノズルとして原料樹脂を線状に押出して水中で切断することによりペレット化する手法である（例えば特許文献１〜４）。
【０００３】
こうした合成樹脂ペレット製造法では、合成樹脂造粒用ダイス（または合成樹脂造粒用金型）のノズルは、原料樹脂から発生する塩素ガスなどの酸化性のガスにより腐食を受けたり、また高圧で押出される原料樹脂により磨耗を受けたりする。そのためノズルには高い耐食性や耐磨耗性を有していることが望まれる。また原料樹脂の押出し時の摩擦抵抗はできるだけ小さいことがペレット製造の安定性や効率性の上で好ましいことから、ノズルには摩擦抵抗の小さいことも望まれる。
【０００４】
こうしたノズルに求められる特性をより十全に満足させるには、ノズルないしノズル用細孔の内周面に例えば硬質クロムめっきのように耐食性や耐磨耗性が高く、また摩擦係数も小さいめっきを施すのが最適である。
【０００５】
ノズル用細孔のような細孔の内周面にめっきを施す技術としては、めっき対象の細孔内に棒状の電極を挿入した状態で電解めっきを行う手法が知られている（例えば特許文献５、６）。
【０００６】
原理的には、こうした従来の手法を用いることで合成樹脂造粒用ダイスのノズルないしノズル用細孔にもめっきを施すことが可能である。しかし、合成樹脂造粒用ダイスには数百〜数千といった数でノズル用細孔が設けられているのが一般で、こうした膨大な数のノズル用細孔の一つひとつに従来の棒状電極法でめっきを施すことは実際的には不可能であるし、また仮にそれを行えたとしても、各ノズル用細孔のめっき状態に均一性を確保するのは実際上不可能である。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３２３７４３号公報
【特許文献２】特開２００４−２９９３１４号公報
【特許文献３】特開２００３−２２０６０６号公報
【特許文献４】特開２００６−１６８２３５号公報
【特許文献５】特開平１０−３１０８９６号公報
【特許文献６】特開２００６−１１１９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、合成樹脂造粒用ダイスについてはそのノズルないしノズル用細孔にめっきを施すことが望まれるが、従来のめっき手法ではそれに応えることができない。本発明は、このような従来の事情を背景になされてものであり、合成樹脂造粒用ダイスのような構造物、つまり合成樹脂造粒用ダイスにおけるノズル用細孔のような細孔を所定の配列で複数有する構造物について、その複数の細孔に均一性の高いめっきを一括的に施すことを可能とするめっき方法の提供を課題とし、またそのようなめっき方法で用いる電極ユニットの提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では上記課題を解決するために、所定の配列で複数の細孔が形成された構造物をめっき処理対象とし、前記めっき処理対象構造物における前記複数の細孔それぞれの内周面に一括的に電解めっきによるめっき処理を施すについて、  平面状に形成のフレーム部から前記細孔の前記配列に対応させて前記細孔の数だけ棒状電極を突設して形成した電極ユニットを用い、前記電極ユニットの前記各棒状電極それぞれを前記配列について対応する前記めっき処理対象構造物の前記細孔のそれぞれに挿入した状態で前記一括的めっき処理を行うようにしたことを特徴としている。
【００１０】
以上のように本発明のめっき方法では、めっき処理対象構造物における細孔の配列に対応させてその細孔の数だけ棒状電極を平面状に形成のフレーム部から突設して形成した電極ユニットを用いるようにしている。このような電極ユニットは、めっき処理対象構造物における実際の細孔の状態（配列や細孔の深さなど）に応じて細孔ごとに突設状態を調整しつつ各細孔用の棒状電極を整えることができる。このため、その電極ユニットの各棒状電極を一斉にめっき処理対象構造物における複数の細孔のそれぞれに挿入することで、それら複数の細孔それぞれについて均一性の高い電界分布を細孔内部に一括的に形成することができ、したがって各細孔を均一性が高い状態で一括的にめっきすることが可能となる。
【００１１】
ただ、めっき処理対象構造物における細孔の数が多くなる、つまり電極ユニットにおける棒状電極の数が多くなると、細孔との対応関係が不十分となる棒状電極が発生する場合があり得る。そして細孔と棒状電極の対応関係が不十分であることにより、棒状電極が細孔の内周面に接触して電気的な短絡となる事態を招くことがあり得る。そのような電気的短絡状態を招いた場合、それを放置したままめっき用の通電を行うことになると、電気的短絡状態の細孔を損傷したり、またそれ以外の細孔のめっき状態に影響を与えたり、さらにはめっき処理対象構造物そのものを損傷したりする可能性がある。このため、棒状電極が細孔の内周面に接触して電気的な短絡状態になった際には、その状態を素早く解消できるようにすることが求められる。
【００１２】
そこで本発明では、上記のようなめっき方法について、前記電極ユニットの前記棒状電極は、前記フレーム部を介して通電がなされるようにし、前記棒状電極が前記細孔の内周面に接触することで電気的な短絡状態を生じた場合に、その電気的な短絡状態による発熱で溶融する接合材料、好ましくははんだを用いて前記フレーム部に接合固定することで前記フレーム部から突設するものとしている。
【００１３】
このようにすることにより、接合固定部がいわばヒューズとして機能し、そのヒューズ機能により、細孔と棒状電極の電気的短絡状態を迅速に解消することができ、したがって細孔と棒状電極の電気的短絡が悪影響をもたらす事態を効果的に避けることができる。
【００１４】
以上のようなめっき方法にあっては、めっき処理対象構造物の細孔が、例えば合成樹脂造粒用ダイスにおけるノズル用細孔のように、一端側に小径部を有し他端側に大径部を有する２段構造となっている場合がある。このような２段構造の細孔については、その小径部と大径部で電極ユニットの棒状電極との間の距離が異なってしまい、そのために例えば小径部に合わせた電圧条件でめっきを行うと、大径部ではほとんどめっき金属の析出を生じないとい状態になってしまうのを避け難い。
【００１５】
そこで本発明では前記のようなめっき方法について、前記細孔が先端側に小径部を有し後端側に大径部を有する場合に、２段階で前記一括的めっき処理を行うようにし、１段階目のめっき処理は、前記棒状電極をその先端が前記小径部に届かない範囲まで前記細孔に挿入した状態で行い、２段階目のめっき処理は、前記棒状電極をその先端が前記小径部を貫通するまで前記細孔に挿入した状態で行うことを好ましい形態としている。
【００１６】
以上のようなめっき方法は、合成樹脂造粒用ダイスのノズルのめっきに特に適している。そこで、本発明では、上記のようなめっき方法の適用対象として、合成樹脂造粒用ダイスを特に好ましいものとしている。
【００１７】
また本発明では上記課題を解決するために、所定の配列で複数の細孔が形成された構造物をめっき処理対象とし、前記めっき処理対象構造物における前記複数の細孔それぞれの内周面に一括的に電解めっきによるめっき処理を施すのに用いられる電極ユニットについて、導電性の線状体を用いて平面状に形成されたフレーム部、および前記フレーム部に接合固定することで前記フレーム部から前記細孔の前記配列に対応させて前記細孔の数だけ突設された棒状電極を備え、前記各棒状電極それぞれを前記配列について対応する前記めっき処理対象構造物の前記細孔のそれぞれに挿入した状態とすることで前記一括的めっき処理をなせるようにされたことを特徴としている。
【００１８】
このような電極ユニットは、上述したのと同じ理由により、めっき処理対象構造物における複数の細孔のそれぞれに均一性の高い状態で一括的にめっきすることを可能とする。
【００１９】
上記のような電極ユニットについては、前記フレーム部を導電性材で形成することにより、当該フレーム部を介して前記棒状電極に対する通電をなせるようにし、前記棒状電極が前記細孔の内周面に接触することで電気的な短絡状態を生じた場合に、その電気的な短絡状態による発熱で溶融する接合材料、好ましくははんだを用いることで、前記棒状電極の前記フレーム部に対する前記接合固定をなすようにするのが好ましい。これは上述したのと同じ理由による。
【発明の効果】
【００２０】
以上のような本発明によれば、細孔を所定の配列で複数有する構造物について、その複数の細孔に均一性の高いめっきを一括的に施すことを可能となる。したがって本発明によるめっき方法を用いることで、例えば従来では困難であった合成樹脂造粒用ダイスのノズル用細孔にも均一性の高いめっきを施すことができ、合成樹脂ペレットの製造環境を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１に示すのは、一実施形態によるめっき方法でめっき対象とする構造物である合成樹脂造粒用ダイスの簡略化した構成であり、図１の（ａ）にその外観構成を示し、図１の（ｂ）にその部分断面構造を示してある。この合成樹脂造粒用ダイス１は、全体として円盤状に形成され、取付け部２とノズル配列部３を有し、その取付け部２に設けてあるボルト孔４を介して図外の合成樹脂造粒装置に装着できるようにされている。
【００２２】
ノズル配列部３は、円環状に形成され、そこに多数のノズル用細孔５が設けられている。ノズル用細孔５は、原料樹脂を線状に押出すためのノズルとして機能するノズル部６が先端側に設けられ、このノズル部６に原料樹脂を導くための導入部７が後端側に設けられた構造となっている。つまりノズル用細孔５は、例えば２ｍｍ程度の直径の小径部であるノズル部６と例えば５ｍｍ程度の直径の大径部である導入部７を有する２段構造となっている。こうしたノズル用細孔５は、ノズル配列部３に所定の配列で設けられている。図の例の場合、ノズル用細孔５は、同心状の複数の配列円８（８ａ、８ｂ、８ｃ）のそれぞれに複数のノズル用細孔５を設けた配列パターンとされている。なお、図１は簡略化してあり、実際には図の状態よりも密度の高い状態で配列円８やノズル用細孔５が設けられことになる。
【００２３】
図２に、一実施形態による電極ユニットの外観構成を簡略化して示す。この電極ユニット１１は、図１の合成樹脂造粒用ダイス１に対応した構成とされている。すなわち、合成樹脂造粒用ダイス１における多数のノズル用細孔５の配列に対応させてそれらノズル用細孔５の数だけ棒状電極１２をフレーム部１３から直角状態で突設した構成とされている。
【００２４】
フレーム部１３は、円板状に形成して中心部に配置したベース体１４、ベース体１４の周面から放射状に突設した複数の放射フレーム１５、および放射フレーム１５に組み付けた複数の円形フレーム１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を備えた構成により平面状に形成されている。このフレーム部１３には、多数の棒状電極１２のそれぞれに均等的に通電させる機能を負わせ、そのフレーム部１３の通電機能に関する主要部は、放射フレーム１５と円形フレーム１６で形成させる。そのため放射フレーム１５と円形フレーム１６は、ともに例えば一般的な針金材のような導電性の大きい線状体を用いて形成する。また図の例のように、ノズル用細孔５の配列円８ａ、８ｂ、８ｃに対応するようにして円形フレーム１６ａ、１６ｂ、１６ｃを形成する。
【００２５】
棒状電極１２は、放射フレーム１５や円形フレーム１６と同じ線状体を用いて形成され、図３に示すように、その基端部でフレーム部１３、より具体的にはフレーム部１３の円形フレーム１６に接合部１７により接合固定することでフレーム部１３から突出するようにして設けられている。棒状電極１２の接合部１７は、特定の接合材料で形成されている。その特定の接合材料とは、後述するめっき処理の際に電極ユニット１１を合成樹脂造粒用ダイス１に対してセットした状態にあって、棒状電極１２がノズル用細孔５の内周面に接触することで電気的な短絡状態を生じた場合に、その電気的な短絡状態による発熱で溶融する材料である。このような接合材料には、例えば１５０〜２００℃程度で溶融するはんだを好ましいものとして用いる。
【００２６】
以上のような電極ユニット１１は、めっき処理対象構造物である合成樹脂造粒用ダイス１におけるノズル用細孔５の実際の状態に応じてノズル用細孔５ごとに対応の棒状電極１２の突設状態（突設角度や長さ、あるいは曲がり具合など）を調整しつつ整えることで製作される。より具体的に説明すると、電極ユニット１１の製作作業では、まず、上述のように合成樹脂造粒用ダイス１におけるノズル用細孔５の配列に対応する構成で形成したフレーム部１３を合成樹脂造粒用ダイス１に対して適切に位置決めさせた状態とする。それからこの状態で、棒状電極１２の突設作業、つまりノズル用細孔５１つごとに棒状電極１２用の線状体材をノズル用細孔５に通しながら突設状態を調整して整えることで棒状電極１２とし、その棒状電極１２の基端部に接合部１７を形成してフレーム部１３に接合固定するという作業を合成樹脂造粒用ダイス１におけるノズル用細孔５の数だけ繰り返す。このようにして製作される電極ユニット１１は、めっき処理の際に後述のようにしてその棒状電極１２のそれぞれを対応するノズル用細孔５のそれぞれに一斉に挿入することで（図５参照）、それらノズル用細孔５のそれぞれについて均一性の高い電界分布を一括的に形成することができる。したがって、電極ユニット１１を用いることにより、合成樹脂造粒用ダイス１の各ノズル用細孔５を均一性が高い状態で一括的にめっきすることを可能となる。
【００２７】
以下では、図２の電極ユニット１１を用いて図１の合成樹脂造粒用ダイス１のノズル用細孔５に施すめっき処理について説明する。図４に流れを示すように、そのめっき処理はステップ１０１〜ステップ１０９の各処理を含む。
【００２８】
まずステップ１０１として、めっき対象構造物である合成樹脂造粒用ダイス１に対する前処理がなされる。ステップ１０１の前処理では、合成樹脂造粒用ダイス１のノズル用細孔５を専用のスコープで検査したり、専用の研磨具で研磨したりする。
【００２９】
ステップ１０２では、前処理済みの合成樹脂造粒用ダイス１を酸洗いなどにより洗浄する洗浄処理を行う。この洗浄処理は、洗浄液を満たした洗浄槽に合成樹脂造粒用ダイス１を漬けることで行うのが通常である。
【００３０】
ステップ１０３〜ステップ１０７で実質的なめっき処理がなされ、そのめっき処理は２段階に分けてなされる。ステップ１０３では、合成樹脂造粒用ダイス１をめっき槽に設置する。具体的には、図５に模式化して示すように、めっき液２１を満たしためっき槽２２の中に合成樹脂造粒用ダイス１を設置する。
【００３１】
ステップ１０４では、第１段階のめっきのための電極ユニット１１のセットがなされる。第１段階のめっきのための電極ユニット１１のセットは、電極ユニット１１における棒状電極１２それぞれを対応するノズル用細孔５のそれぞれに、棒状電極１２の先端がノズル部６の直前まで届く状態に挿入するようにして行う（図５の（ａ））。
【００３２】
ステップ１０５では、合成樹脂造粒用ダイス１をカソードに、電極ユニット１１をアノードにそれぞれ接続した状態で通電してめっき金属（例えば硬質クローム）をノズル用細孔５の導入部７の内周面に析出させて所定厚みのめっき層２３（図７）を形成させる。この際、図示を省略の攪拌手段により攪拌することで、めっき液２１がノズル用細孔５に循環するようにする。
【００３３】
ステップ１０５の処理を終えたら、ステップ１０６で第２段階のめっきのための電極ユニット１１のセットを行う。第２段階のめっきのための電極ユニット１１のセットでは、棒状電極１２のノズル用細孔５に対する挿入深さを変え、先端がノズル部６を貫通する状態まで棒状電極１２を挿入する（図５の（ｂ））。
【００３４】
ステップ１０７では、ステップ１０５と同様な通電によりめっき金属をノズル用細孔５のノズル部６の内周面に析出させて所定厚みのめっき層２４（図６）を形成させる。なお、ステップ１０７での通電は、小径部であるノズル部６の内径に合わせた電圧条件でなされる。このため、ステップ１０７では、主にノズル部６にだけめっき金属を析出し、大径部である導入部７にはほとんどめっき金属が析出を生じない。
【００３５】
ここで、電極ユニット１１は多数の棒状電極１２を有している。そのため、例えば上述のようなセットなどの際に何かにぶつかるなどして、図６に示すように、突設角度が初期状態から異なってしまう、つまり対応するノズル用細孔５に対する対応関係が不十分となってしまう棒状電極１２ｘを生じ、この棒状電極１２ｘがノズル用細孔５の内周面に接触して電気的な短絡となる事態を招くことがあり得る。そしてそのような電気的短絡状態を招いた場合には、接合部１７がいわばヒューズとして機能する。すなわち接合部１７は、上述のように電気的短絡による発熱で溶融する材料で形成されているため、棒状電極１２ｘとノズル用細孔５の間に電気的短絡を生じた場合、その電気的短絡による発熱で溶融することで棒状電極１２ｘをフレーム部１３から離れさせ、これにより棒状電極１２ｘに対する通電を解除することでノズル用細孔５と棒状電極１２の電気的短絡状態を解消する。したがってノズル用細孔５と棒状電極１２の電気的短絡が悪影響をもたらす事態を効果的に避けることができる。なお、棒状電極１２との電気的短絡を生じたノズル用細孔５については、別途個別にめっきを施すなどして対応することになる。
【００３６】
ステップ１０７を経てノズル用細孔５の導入部７とノズル部６のそれぞれに、図７に示すようにしてめっき層２３とめっき層２４が形成されることで実質的なめっき処理が終了する。続くステップ１０８では、ノズル用細孔５のめっき層２３とめっき層２４の状態を専用のスコープで検査する仕上がり検査を行う。この仕上がり検査で合格となれば、最後にステップ１０９として、専用の研磨具による仕上げ研磨処理を行って処理終了となる。
【００３７】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、これらは代表的な例に過ぎず、本発明は、その趣旨を逸脱することのない範囲で様々な形態で実施することができる。例えば以上の実施形態では、めっき対象とするノズル用細孔が２ｍｍ程度の直径の小径部と５ｍｍ程度の直径の大径部からなる場合であったが、本発明のめっき方法で対象とすることのできる細孔はこのようなサイズに限られるものでない。一般的に言えば、本発明のめっき方法で対象となる細孔は、それが設けられているめっき対象構造物のサイズに比べて十分に小さな径でめっき対象構造物に設けられている孔と定義することができる。また以上の実施形態では、めっき対象の構造物が合成樹脂造粒用ダイスの場合であったが、これに限られるものでなく、めっきを必要とする複数の細孔をある配列で有する構造物であれば広く本発明のめっき方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一実施形態によるめっき方法でめっき対象とする合成樹脂造粒用ダイスの構成を簡略化して示す図である。
【図２】一実施形態による電極ユニットの外観構成を簡略化して示す図である。
【図３】図２の電極ユニットの要部を拡大して示す図である。
【図４】一実施形態によるめっき方法における処理の流れを示す図である。
【図５】めっき処理の状態を模式化して示す図である。
【図６】棒状電極がノズル用細孔に接触して電気的短絡を招く状態を模式化して示す図である。
【図７】めっき層が形成されたノズル用細孔の状態を模式化して示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    合成樹脂造粒用ダイス（構造物）
５    ノズル用細孔（細孔）
６    ノズル部（小径部）
７    導入部（大径部）
１１    電極ユニット
１２    棒状電極
１３    フレーム部
１７    接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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