(57)【要約】【課題】単純な機構でありながら、確実な給電（接触不良等を生じない）ができると共に、広いピッチへの対応も可能な給電機構と、それを用いた電解処理方法、装置を提供する。さらに、前記電解処理装置を有する電線加工装置、およびそれを用いて得られるテープ電線を提供する。【解決手段】導体を絶縁材料により非連続的に被覆した電線に対する電解処理における給電機構であって、供給部における前記電線の導体終端部および／または巻取部における前記電線の導体先端部と電気的に接続する電極を有し、前記電極と電解処理槽における電極間で電線に電気を給電することを特徴とする給電機構。【選択図】    図１
2008108633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体を絶縁材料により非連続的に被覆した電線に対する電解処理における給電機構であって、供給部における前記電線の導体終端部および／または巻取部における前記電線の導体先端部と電気的に接続する電極を有し、前記電極と電解処理槽における電極間で電線に電気を給電することを特徴とする給電機構。
【請求項２】
前記電線が、複数本の導体を有する電線であって、前記複数本の導体から選択された一部の導体にのみ給電することを特徴とする請求項１に記載の給電機構。
【請求項３】
前記電線が、テープ電線であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給電機構。
【請求項４】
前記電解処理が、電解メッキ処理または電解脱脂処理であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の給電機構。
【請求項５】
前記電解メッキ処理が、金メッキ処理であることを特徴とする請求項４に記載の給電機構。
【請求項６】
前記電極が、供給リールに巻回された前記電線の導体終端部および／または巻き取りリールに巻回された前記電線の導体先端部と電気的に接続されたスリップリングであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の給電機構。
【請求項７】
前記供給リールおよび／または巻き取りリールが、発熱抑制手段を有していることを特徴とする請求項６に記載の給電機構。
【請求項８】
前記発熱抑制手段が、冷却機構であることを特徴とする請求項７に記載の給電機構。
【請求項９】
導体を絶縁材料により非連続的に被覆した電線に対する電解処理方法であって、供給部における前記電線の導体終端部および／または巻取部における前記電線の導体先端部と電気的に接続する電極を有し、前記電極と電解処理槽における電極間で電線に電気を給電して、電解処理することを特徴とする電解処理方法。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の給電機構を有していることを特徴とする電解処理装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電解処理装置を有していることを特徴とする電線加工装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電線加工装置を用いて得られたことを特徴とするテープ電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体を絶縁材料により非連続的に被覆した電線に対する電解処理における給電機構に関する。また、その給電機構を用いた電解処理方法、電解処理装置に関し、さらには、電線加工装置、およびテープ電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＯＡ機器などの需要拡大に伴い、テープ電線のように、導体を絶縁材料により非連続的に被覆した電線（以下、単に「電線」という）の使用が増加している。従来、電線に使われる導体は、コネクタ類等との確実な接続を図るために、銅線を中心にして、その周囲に、錫−鉛合金の電解メッキを施し、圧延したものを使用してきたが、鉛による環境汚染の問題から、鉛フリーの錫メッキに変更されるようになった。
【０００３】
しかし、この錫メッキにおいては、メッキ層からウィスカが発生して、これが電流の短絡をもたらすという別の問題が発生した。そこで、錫の代替として金メッキが検討されるようになったが、金は高価であるため、銅線に金メッキを施した後から絶縁被覆を施して電線とすることは、コスト的に好ましいものではない。そのため、メッキ加工を必要とする箇所以外は、加工前に絶縁被覆を施しておき、必要箇所のみにメッキ加工を施す効率的なメッキ処理方法が検討されてきた。具体的には、テープ電線のような電線に対し、給電する方法として、従来より、大きく分けて次の２つの方法が採られている。
【０００４】
第１の方法は、導体を挟み込むように配置された給電板を、導体への給電部として設け、電線における導体露出部を検知器（センサなど）で検知したときには、前記給電板を、導体露出部に接触させて給電する方法である。
【０００５】
これを、図２を用いて、具体的に説明する。即ち、走行する電線１の導体露出部を、センサ２２が検知すると、それぞれ上下２対の部品から構成される給電板２３，２４のいずれかが、電線１を挟み込んで、導体露出部と接触する。給電板２３，２４は、電線１の走行方向に沿って平行に、給電板２３についてはＡ点からＢ点、給電板２４についてはＣ点からＤ点に、往復移動が可能になっている。Ａ点またはＣ点で給電板２３または２４は、電線１を挟み込んで導体と接触すると、そのままで進行方向に一定の距離を移動し、Ｂ点またはＤ点に達すると、挟み込みが解除されて、Ａ点またはＣ点に戻る。また、給電板２３，２４は、そのどちらかが、必ず、電線１を挟み込んでいるように制御されている。給電板２３、２４が導体と接触して、移動している間、整流器Ｅから負の電荷が、電線１に送られ、メッキ槽Ｍ内において、正の電荷を有する電極板Ｐとの間で電気分解を起こして導体露出部にメッキ処理が施され、メッキ処理済電線１１が得られる。
【０００６】
第２の方法は、電線を給電ドラムに巻き付けて、導体露出部を給電ドラムと接触させることにより給電する方法である。
これを、図３を用いて、具体的に説明する。即ち、電線１は、給電ドラム３１と押えローラ３３ａ、３３ｂにより、給電ドラム３１に密着巻き付けされて走行する。電線１の導体露出部が給電ドラム３１に接触すると、整流器Ｅから給電ドラムに送られた負の電荷が、電線１に送られ、メッキ槽Ｍ内において、正の電荷を有する電極板Ｐとの間で電気分解を起こして導体露出部にメッキ処理が施され、メッキ処理済電線１１が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、これらの方法は、次のような問題点を有している。
即ち、第１の方法では、対になった部品から構成される給電板を複数個設けるとともに、検知器と給電板との間で同期を取る必要がある等、装置が複雑とならざるを得ず、大きな設備投資を必要とする。
そして、給電板の劣化、更新など、メンテナンスが煩雑である。
また、各給電板の移動距離（図２におけるＡ〜Ｂ、Ｃ〜Ｄ）の制限もあり、電線の導体露出部のピッチが広い場合には、対応が困難となる。
さらに、この方法では、給電板が電線を挟み込むため、製品の表面を傷つけるおそれがある。
【０００８】
第２の方法では、導体露出部の長さに比べ、絶縁被覆層が厚すぎると、押えローラを用いても、導体を給電ドラムに接触させることができず、導体への給電が不可能となり、メッキ処理ができないおそれがある。
また、給電ドラムの径との関係から、電線の導体露出部のピッチが広い場合には、対応が困難となる
【０００９】
本発明は、従来のメッキ処理方法が給電に関して有する上記の問題点を解決し、単純な機構でありながら、確実な給電（接触不良等を生じない）ができると共に、広いピッチへの対応も可能な給電機構と、それを用いた電解処理方法、装置を提供することを課題とする。さらに、電線加工装置およびテープ電線を提供することも、その課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記の課題に鑑み、鋭意研究の結果、導体を絶縁材料により非連続的に被覆した電線の、供給部における導体終端部および／または巻取部における前記電線の導体先端部と電気的に接続する電極と、電解処理槽における電極間で、電線に電気を給電することにより、単純な機構でありながら、確実な給電ができると共に、電線の導体露出部が広いピッチの場合の対応も可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
以下、各請求項の発明について説明する。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、
導体を絶縁材料により非連続的に被覆した電線に対する電解処理における給電機構であって、供給部における前記電線の導体終端部および／または巻取部における前記電線の導体先端部と電気的に接続する電極を有し、前記電極と電解処理槽における電極間で電線に電気を給電することを特徴とする給電機構である。
【００１２】
本請求項の発明においては、前記電線の導体終端部および／または導体先端部と電気的に接続する電極に給電する方式であるため、従来の複雑な機構を用いた給電方法は不要となり、単純な機構でありながら、確実な給電ができると共に、電線の導体露出部が広いピッチの場合の対応も容易に可能となる。また、導体の端末で確実に把持されて給電されるので、導体との接触不良等の問題もなく、通電ムラも発生せず、確実に導体露出部のみを電解処理することができる。さらに、給電板の劣化更新などメンテナンスの煩雑さもない。また、本請求項の発明による確実な給電により、複数本の導体の一部に電解処理が施されない、いわゆるピン抜けの発生が防止できる。
【００１３】
ここで、「導体を絶縁材料により非連続的に被覆した電線」とは、例えば、１本以上の導体（導体が複数本の場合には、長手方向に並列に配置）の両面を、ポリエチレンテレフタレート等の絶縁性樹脂組成物で非連続的に被覆、ラミネートした電線をいい、例えば、テープ電線等が挙げられる。
【００１４】
また、「非連続的に被覆した」とは、前記絶縁性樹脂組成物での被覆が、導体全体で連続的に行われたものではなく、非連続的に行われることによって、電線が導体露出部を有していることを示している。導体露出部は、通常、一定の間隔（ピッチ）で設けられるが、本発明においては、必ずしも一定である必要はない。また、絶縁被覆面は、電線の上下において非対称を為している（例えば、片面が連続的な絶縁被覆面で、他面が非連続的な絶縁被覆面）のが通常であるが、本発明においては、絶縁被覆面が電線の上下において対称を為して、絶縁被覆された導体部と被覆のないむき出しになった導体部とが交互に表れていてもよい。さらに、上下においてパターンが異なる非連続的な絶縁被覆面を有する電線でもよい。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記の給電機構であって、
前記電線が、複数本の導体を有する電線であって、前記複数本の導体から選択された一部の導体にのみ給電することを特徴とする給電機構である。
【００１６】
本請求項の発明は、電線を構成する複数本の導体の内、適宜選択した一部の導体にのみ、給電するものである。
【００１７】
本請求項の発明により、電線を構成する複数本の導体に対して、多面的な電解処理が可能となる。即ち、ある導体には、金メッキを施し、他の導体には、錫メッキを施す等の処理が可能となる。この一部の導体への給電は、従来技術では実現困難なものであり、本請求項の発明は、後工程の製品用途に広がりをもたらすものである。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、前記の給電機構であって、
前記電線が、テープ電線であることを特徴とする給電機構である。
【００１９】
本請求項の発明により、複数本の導体に対して、確実な給電ができるため、テープ電線の導体露出部へのメッキ処理の安定度が向上し、製品歩留りが向上する。
ここで、テープ電線とは、長手方向に並列に配置した複数本の導体の両面を絶縁被覆体で挟んで、平角状に成形した電線をいい、一例として、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等が挙げられる。なお、本請求項の発明におけるテープ電線には、１本のテープ電線のみならず、電解メッキ処理後、所定の寸法に切断して複数本のテープ電線を得る長尺体のテープ状電線も含まれる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、前記の給電機構であって、
前記電解処理が、電解メッキ処理または電解脱脂処理であることを特徴とする給電機構である。
【００２１】
電線の電解処理としては、錫、金などの金属メッキ処理だけでなく、前工程で導体表面に付着した油脂類を除去する脱脂処理等も、一般に行われている。
本請求項の発明は、電解メッキ処理により好ましく適用されるが、重要な前工程としての電解脱脂処理に対しても、好ましく適用される。
本請求項の発明により、導体に対して、確実な給電ができるため、メッキ処理、脱脂処理の安定性が向上する。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、前記の給電機構であって、
前記電解メッキ処理が、金メッキ処理であることを特徴とする給電機構である。
【００２３】
本請求項の発明により、導体に対して、確実な給電ができるため、均一で安定した金メッキ処理が可能となり、高価な金を無駄にすることがなく、必要な部分でのみ金メッキ処理を確実に施すことができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、前記の給電機構であって、
前記電極が、供給リールに巻回された前記電線の導体終端部および／または巻き取りリールに巻回された前記電線の導体先端部と電気的に接続されたスリップリングであることを特徴とする給電機構である。
【００２５】
本請求項の発明は、給電機構を、より具体的に特定したものである。導体端部が結線されたスリップリングは、供給リールと一体となって回転し、スリップリングが整流器から導かれた接触子と接触、回転する。
本請求項の発明により、単純な機構でありながら、確実な給電を行うことができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、前記の給電機構であって、
前記供給リールおよび／または巻き取りリールが、発熱抑制手段を有していることを特徴とする給電機構である。
【００２７】
本請求項の発明は、導体への給電に伴うジュール熱による発熱を抑制するものである。本発明は、電線の導体端末から、給電を行う為、導体に大きなジュール熱が発生する。そして、発生した熱は、巻回された電線に溜まり外部へは放熱されにくい。従って、本発明に係る給電機構は、ジュール熱による発熱を抑制する手段を有することが望ましい。
【００２８】
発熱抑制手段の例としては、リールの素材として放熱し易いものを選定する、リールの形状設計において熱がこもらないように内径を大きくする、放熱表面積を広くする等リールに対する工夫や、電線の巻数を小さくする等の工夫が挙げられる。また、リールの回転を利用して周囲の空気をかき混ぜる等の方法も好ましい。
本請求項の発明により、得られる製品の温度上昇を抑えることができ、品質が安定する。
【００２９】
請求項８に記載の発明は、前記の給電機構であって、
前記発熱抑制手段が、冷却機構であることを特徴とする給電機構である。
【００３０】
本請求項の発明は、前記発熱抑制手段として、強制送風や排風、あるいは、水冷等の冷却機構を採用するものである。電線仕様やメッキ仕様により、導体に供給される電流値が異なり、リールに発生する発熱量も異なるため、リールの素材の選定や形状設計程度の発熱抑制手段では、足りない場合もあり、このような場合には、より強制的な冷却機構を設けることが望ましい。
本請求項の発明により、得られる製品の温度上昇を効率的に抑えることができ、品質が安定する。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、
導体を絶縁材料により非連続的に被覆した電線に対する電解処理方法であって、供給部における前記電線の導体終端部および／または巻取部における前記電線の導体先端部と電気的に接続する電極を有し、前記電極と電解処理槽における電極間で電線に電気を給電して、電解処理することを特徴とする電解処理方法である。
【００３２】
本請求項の発明は、請求項１の発明を、電解処理方法の面より捉えたものである。
本請求項の発明により、導体の端末で確実に把持されて給電され、通電ムラも発生しないので、均質なメッキ処理や脱脂処理等が可能となる。
【００３３】
請求項１０に記載の発明は、
前記の給電機構を有していることを特徴とする電解処理装置である。
【００３４】
本請求項の発明は、給電機構に関する本発明を、電解処理装置の面より捉えたものである。
本請求項の発明により、単純な給電機構となり、処理装置を安価なものにできる。また、導体の端末が確実に把持されて、確実な給電ができるので、導体との接触不良等の問題もなく、電解処理中の給電が安定し、導体露出部へのメッキが均質化する。さらに、電線の導体露出部が広いピッチの場合の対応も可能となる。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、
前記電解処理装置を有していることを特徴とする電線加工装置である。
【００３６】
本請求項の発明により、確実なメッキ処理が施された良質な電線加工製品を得ることができる。さらに、装置をより小型化することができると共に、導体露出部のピッチが広い電線に対しても、容易に対応することができる。
【００３７】
請求項１２に記載の発明は、
前記電線加工装置を用いて得られたことを特徴とするテープ電線である。
【００３８】
本請求項の発明により、導体露出部へのメッキが均質化した、良質なテープ電線を得ることができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明により、従来の複雑な機構を用いた給電方法は不要となり、単純な機構でありながら、確実な給電ができると共に、ピン抜けの発生を防止できる。また、電線の導体露出部が広いピッチの場合の対応も容易に可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明を実施するための最良の形態につき、図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００４１】
図１は、本発明に係る給電機構を説明する模式図である。図１において、電線１の供給部Ｆと巻取部Ｗとの間には、電解処理槽Ｍが配置されている。電解処理槽Ｍ内には、電極板Ｐが配置されている。なお、供給部Ｆと巻取部Ｗは、リールによって構成されている。
【００４２】
また、電線１の供給部Ｆでは、その中央付近に設けた導体端末把持器Ｆ１とスリップリングＳ１とが結線して配置されており、回転するスリップリングＳ１は、整流器Ｅと結線した固定側接触子と接触対峙するよう配置されている。スリップリングＳ１は、供給部Ｆと一体となって回転し、安定した給電を行うことができる。
【００４３】
電線の巻取部Ｗにおいても、同様に、その中央付近に設けた導体端末把持器Ｗ１とスリップリングＳ２とが結線して配置されており、回転するスリップリングＳ２は、整流器Ｅと結線した固定側接触子と接触対峙するように配置されている。
【００４４】
電線１は、供給ローラ（図示せず）を介して供給され、スリップリングＳ１を介して給電された電線１の導体露出部が、電解処理槽Ｍ内を通過する時、導体露出部と電極板Ｐとの間に電流が流れて電解処理が施される。電解処理が完了した電線は、送りローラ（図示せず）を介して、製品１１として巻き取られる。
【００４５】
通常は、整流器Ｅからの給電は、供給部Ｆ側になされている。しかし、供給部Ｆにおける電線の残量が少なくなった時、あるいは供給部Ｆから電線をはずして、新しい電線とジョイントする時には、整流器Ｅからの給電を、巻取部Ｗに切り替える。これにより、スリップリングＳ２を介して給電された電線１の導体露出部と電極板Ｐとの間に電流が流れて、電解処理が継続される。新しい電線とのジョイント完了後は、再び、整流器Ｅからの給電を、供給部Ｆ側に戻す。このように、必要に応じて、整流器Ｅからの給電を切り替えることにより、給電をストップさせることなく、電解処理を継続でき、生産性を低下させずに電解処理を施すことができる。
【実施例１】
【００４６】
以下、実施例１により、図面を用いて、さらに詳しく説明する。
図４は、本発明に係る実施例１を説明する図である。図４において、電線１の供給部Ｆと巻取部Ｗとの間には、電解脱脂槽Ｍ１、および金メッキ処理槽Ｍ２等が配置されている。電解脱脂槽Ｍ１内には、電極板Ｐ１が配置され、金メッキ処理槽Ｍ２内には、電極板Ｐ２が配置されている。なお、電線としては、テープ電線が用いられている。
【００４７】
また、電線１の供給部Ｆでは、その中央付近に設けた導体端末把持器Ｆ１とスリップリングＳとが結線して配置されており、回転するスリップリングＳは、固定側接触子Ａ１と接触対峙するように配置されている。スリップリングＳは、供給部Ｆと一体となって回転し、整流器Ｅ１と結線した固定側接触子Ａ１、および整流器Ｅ２と結線した固定側接触子Ａ２とが、回転接触して安定した給電を行うことができる。
【００４８】
電線１は、供給ローラ４１を介して供給され、先ず、電解脱脂槽Ｍ１で脱脂される。具体的には、整流器Ｅ１から、固定側接触子Ａ１およびスリップリングＳを介して給電された電線１の導体露出部が、電解脱脂槽Ｍ１内を通過する時、導体露出部と電極板Ｐ１との間に電流が流れて電解脱脂処理が施される。
【００４９】
次いで、電解脱脂処理が施された電線は、金メッキ処理槽Ｍ２に送られ、金メッキ処理が施される。具体的には、整流器Ｅ２から、固定側接触子Ａ２およびスリップリングＳを介して給電された電線１の導体露出部が、金メッキ処理槽Ｍ２内を通過する時、導体露出部と電極板Ｐ２との間に電流が流れて金メッキ処理が施される。
金メッキ処理が完了した電線は、送りローラ４２を介して、巻取部Ｗにおいて、製品１１として巻き取られる。
【００５０】
なお、図４において、Ｔ１〜Ｔ６は、水洗槽、酸処理槽、金回収槽、水切り乾燥装置等の装置や設備を示し、必要に応じて、金メッキ処理槽Ｍ２の前後に配置することができる。これらの装置や設備の種類や数、および配置順序等は、電線１の素材や、工程の特質に合わせて、適宜選択、決定して配置される。さらに、金メッキ処理槽Ｍ２の前に、予備メッキ処理槽を配置してもよい。
【００５１】
本実施例１において使用したテープ電線を、図５に示す。図５において、１ａは、導体露出部であり、１ｃは、絶縁性材料であるポリエチレンテレフタレート樹脂組成物による被覆、ラミネート部を示す。導体露出部１ａの長さ（ｄ）を１０ｍｍ、導体露出部間のピッチ（ｙ）を１００ｍｍ、導体本数４０本（導体断面の幅０．５ｍｍ、厚さ３５μｍ）のテープ電線を用いて実施したところ、電解脱脂槽Ｍ１内の電極板Ｐ１への電流値を１０Ａ／ｄｍ２とし、金メッキ処理槽Ｍ２内の電極板Ｐ２の電流値を２Ａ／ｄｍ２とすることより、導体露出部に金メッキが美麗均質に施された電線を得ることができた。
【００５２】
また、本発明は、フレキシブル−プリント−サーキット（ＦＰＣ）等の製造にも利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の給電機構を説明する模式図である。
【図２】従来の給電機構の一例を示す模式図である。
【図３】従来の給電機構の他の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施例を説明する模式図である。
【図５】テープ電線の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１            ：電線
１ａ          ：導体露出部
１ｃ          ：被覆、ラミネート部
１１          ：製品（メッキ処理済電線）
２２          ：センサ
２３、２４    ：給電板
３１          ：給電ドラム
Ａ１、Ａ２    ：固定側接触子
Ｅ、Ｅ１、Ｅ２：整流器
Ｆ            ：供給部
Ｆ１          ：供給部の導体端末把持器
Ｍ            ：電解処理槽
Ｍ１          ：電解脱脂槽
Ｍ２          ：金メッキ処理槽
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２：電極板
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２：スリップリング
Ｗ            ：巻取部
Ｗ１          ：巻取部の導体端末把持器
【図１】
2008108633.tif 000003
【図２】
2008108633.tif 000004
【図３】
2008108633.tif 000005
【図４】
2008108633.tif 000006
【図５】
2008108633.tif 000007