(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融したメッキ液を貯えるメッキ槽と、
前記メッキ槽中に設けられた第一の搬送ローラ、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられた第二の搬送ローラ、及び前記メッキ槽よりも搬送方向下流側に設けられた第三の搬送ローラにより基材を搬送する搬送機構と、
前記メッキ液と電気的に接続された電気接続部と、
前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられ、搬送中の基材と電気的に接触する接触部と、
前記電気接続部と前記接触部の間に通電して、前記基材における前記接触部との接触位置から前記メッキ液の液面との接触位置までの範囲を加熱する加熱部と、
前記メッキ液の液面高さを検出する液面高さ検出部と、
前記液面高さ検出部により検出された液面高さに基づいて、前記基材における前記メッキ液の液面との接触部分での温度を制御する温度制御部と、を備え、
前記温度制御部は、前記範囲の搬送方向長さを制御することで、前記温度を制御するメッキ線の製造装置。
【請求項２】
請求項１記載のメッキ線の製造装置であって、
前記温度制御部は、前記メッキ槽にメッキ材を補給することで前記範囲の搬送方向長さを制御するメッキ線の製造装置。
【請求項３】
請求項１記載のメッキ線の製造装置であって、
前記温度制御部は、前記搬送機構と前記メッキ槽との前記メッキ液の液面に垂直な方向の相対位置を制御することで、前記範囲の搬送方向長さを制御するメッキ線の製造装置。
【請求項４】
溶融したメッキ液を貯えるメッキ槽と、
前記メッキ槽中に設けられた第一の搬送ローラ、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられた第二の搬送ローラ、及び前記メッキ槽よりも搬送方向下流側に設けられた第三の搬送ローラにより基材を搬送する搬送機構と、
前記メッキ液と電気的に接続された電気接続部と、
前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられ、搬送中の基材と電気的に接触する接触部と、
前記電気接続部と前記接触部の間に通電して、前記基材における前記接触部との接触位置から前記メッキ液の液面との接触位置までの範囲を加熱する加熱部と、
前記メッキ液の液面高さを検出する液面高さ検出部と、
前記液面高さ検出部により検出された液面高さに基づいて、前記基材における前記メッキ液の液面との接触部分での温度を制御する温度制御部と、を備え、
前記温度制御部は、前記液面高さと基準高さとの差に応じて、前記基材の搬送速度及び前記電気接続部と前記接触部間に流す電流量の少なくとも一方を制御することで前記温度を制御するメッキ線の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のメッキ線の製造装置であって、
前記液面高さ検出部は、前記メッキ液に対し非接触により前記液面の高さを検出するメッキ線の製造装置。
【請求項６】
請求項５記載のメッキ線の製造装置であって、
前記液面高さ検出部は、前記メッキ液に浮かぶフロートと、前記フロートに対し光を照射する光源と、前記フロートからの反射光を受光する受光部とを備えるメッキ線の製造装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載のメッキ線の製造装置であって、
前記メッキ液を構成するメッキ材は、半田又は錫であり、
前記基材は銅線であるメッキ線の製造装置。
【請求項８】
溶融したメッキ液を貯えるメッキ槽中に設けられた第一の搬送ローラ、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられた第二の搬送ローラ、及び前記メッキ槽よりも搬送方向下流側に設けられた第三の搬送ローラにより基材を搬送するステップと、
前記メッキ液と電気的に接続された電気接続部と、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられ、搬送中の基材と電気的に接触する接触部との間に通電して、前記基材における前記接触部との接触位置から前記メッキ液の液面との接触位置までの範囲を加熱するステップと、
前記メッキ液の液面高さを検出するステップと、
前記検出した液面高さに基づいて、前記基材における前記メッキ液の液面との接触部分での温度を制御するステップと、を備え、
前記温度を制御する前記ステップでは、前記範囲の搬送方向長さを制御することで、前記温度を制御するメッキ線の製造方法。
【請求項９】
溶融したメッキ液を貯えるメッキ槽中に設けられた第一の搬送ローラ、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられた第二の搬送ローラ、及び前記メッキ槽よりも搬送方向下流側に設けられた第三の搬送ローラにより基材を搬送するステップと、
前記メッキ液と電気的に接続された電気接続部と、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられ、搬送中の基材と電気的に接触する接触部との間に通電して、前記基材における前記接触部との接触位置から前記メッキ液の液面との接触位置までの範囲を加熱するステップと、
前記メッキ液の液面高さを検出するステップと、
前記検出した液面高さに基づいて、前記基材における前記メッキ液の液面との接触部分での温度を制御するステップと、を備え、
前記温度を制御する前記ステップでは、前記液面高さと基準高さとの差に応じて、前記基材の搬送速度及び前記電気接続部と前記接触部間に流す電流量の少なくとも一方を制御することで前記温度を制御するメッキ線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッキ線の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュール用のリード線であるインターコネクタや電子部品用のリード線としては、基材に半田メッキを施した半田メッキ線が用いられている。
【０００３】
半田メッキ線の１つであるインターコネクタの０．２％耐力を低減するために、基材に通電加熱又は誘導加熱を行った状態のまま、この基材にメッキ処理を施す方法が特許文献１に記載されている。
【０００４】
この方法を実現するための製造設備として、特許文献１には、溶融したメッキ液を貯えるメッキ槽と、メッキ槽中に設けられたターン用搬送ローラ、メッキ槽よりも上流に設けられた送り出し用搬送ローラ、及びメッキ槽よりも下流に設けられた引上げ用搬送ローラによって基材を搬送する搬送機構と、搬送機構によって搬送される基材のうち送り出し用搬送ローラとターン用搬送ローラとの間の部分を通電加熱する加熱部とを備えるものが記載されている。この加熱部は、送り出し用搬送ローラとメッキ液を電極とし、この電極を介して搬送中の基材に通電して、基材を加熱している。
【０００５】
また、特許文献２には、電線の芯線部にメッキ処理を施す装置が記載されている。この装置は、メッキ槽におけるメッキ液の液面高さを検出する検出部を有し、検出部により検出される液面高さが所定位置よりも低い場合に、メッキ槽内にメッキ材を補給して、液面高さを所定位置に保つ制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−７７６１２号公報
【特許文献２】特開２００８−２３８２３７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に記載の製造設備は、基材のうち、送り出し用搬送ローラとの接触点からメッキ液の液面との接触点までの範囲に通電を行うことで基材を加熱する。この範囲における加熱時間は、この範囲の搬送方向長さと基材の搬送速度によって決まる。また、この範囲における単位長さ単位時間あたり生じるジュール熱は、この範囲の搬送方向長さ及び基材の断面寸法と、この区間に流れる電流量とによって決まる。
【０００８】
したがって、メッキ処理が進み、メッキ液の液面が下降すると、上記範囲の搬送方向長さが変動し、基材の加熱時間と単位長さ単位時間あたり生じるジュール熱が変動する。これにより、基材に対する加熱条件が一定とならなくなり、範囲の終点における基材の温度が所望温度を超えてしまったり、所望温度に達しなかったりする。
【０００９】
範囲の終点における基材温度が所望温度よりも低くなってしまうと、０．２％耐力が大きくなる、半田の付きが変化する等の製品品質低下を及ぼす。また、範囲の終点における基材温度が所望温度を超えてしまうと、０．２％耐力は低減できるものの、高い温度によるメッキ液への基材溶解が進むこと等によりメッキ品質が低下するおそれがある。
【００１０】
基材の持つ抵抗は温度によって変化するため、通電加熱が開始された基材の任意の部分の温度は線形には変化せず、加熱してから少し経過したメッキ液の液面に近い位置で急激に温度が上昇する。したがって、メッキ液の液面の変動が僅かでもあると、メッキ液に突入する時点での基材温度が所望温度からずれることになる。上記範囲の搬送方向長さの設計値に対し、０．１％程度の液面変動が生じるだけでも、製品品質への影響が大きいことが分かっている。特許文献１では、このような加熱条件の変動について考慮されていない。
【００１１】
また、特許文献２に記載の装置は、半田自体を電極として、電線の芯線部を加熱することは行っておらず、上述した課題は生じない。また、特許文献２に記載の装置は、電線の芯線部をメッキ液の液面側から押し付けてメッキ処理を行うものであり、特許文献１とは前提とするメッキ処理方法が異なる。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、０．２％耐力を低減するための加熱条件を一定に保って製品品質低下を防ぐことが可能なメッキ線の製造装置及び製造方法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】
【００１３】
本発明のメッキ線の製造装置は、溶融したメッキ液を貯えるメッキ槽と、前記メッキ槽中に設けられた第一の搬送ローラ、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられた第二の搬送ローラ、及び前記メッキ槽よりも搬送方向下流側に設けられた第三の搬送ローラにより基材を搬送する搬送機構と、前記メッキ液と電気的に接続された電気接続部と、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられ、搬送中の基材と電気的に接触する接触部と、前記電気接続部と前記接触部の間に通電して、前記基材における前記接触部との接触位置から前記メッキ液の液面との接触位置までの範囲を加熱する加熱部と、前記メッキ液の液面高さを検出する液面高さ検出部と、前記液面高さ検出部により検出された液面高さに基づいて、前記基材における前記メッキ液の液面との接触部分での温度を制御する温度制御部と、を備え、前記温度制御部は、前記範囲の搬送方向長さを制御することで、前記温度を制御するものである。
また、本発明のメッキ線の製造装置は、溶融したメッキ液を貯えるメッキ槽と、前記メッキ槽中に設けられた第一の搬送ローラ、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられた第二の搬送ローラ、及び前記メッキ槽よりも搬送方向下流側に設けられた第三の搬送ローラにより基材を搬送する搬送機構と、前記メッキ液と電気的に接続された電気接続部と、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられ、搬送中の基材と電気的に接触する接触部と、前記電気接続部と前記接触部の間に通電して、前記基材における前記接触部との接触位置から前記メッキ液の液面との接触位置までの範囲を加熱する加熱部と、前記メッキ液の液面高さを検出する液面高さ検出部と、前記液面高さ検出部により検出された液面高さに基づいて、前記基材における前記メッキ液の液面との接触部分での温度を制御する温度制御部と、を備え、前記温度制御部は、前記液面高さと基準高さとの差に応じて、前記基材の搬送速度及び前記電気接続部と前記接触部間に流す電流量の少なくとも一方を制御することで前記温度を制御するものである。
【００１４】
本発明のメッキ線の製造方法は、溶融したメッキ液を貯えるメッキ槽中に設けられた第一の搬送ローラ、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられた第二の搬送ローラ、及び前記メッキ槽よりも搬送方向下流側に設けられた第三の搬送ローラにより基材を搬送するステップと、前記メッキ液と電気的に接続された電気接続部と、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられ、搬送中の基材と電気的に接触する接触部との間に通電して、前記基材における前記接触部との接触位置から前記メッキ液の液面との接触位置までの範囲を加熱するステップと、前記メッキ液の液面高さを検出するステップと、前記検出した液面高さに基づいて、前記基材における前記メッキ液の液面との接触部分での温度を制御するステップと、を備え、前記温度を制御する前記ステップでは、前記範囲の搬送方向長さを制御することで、前記温度を制御するものである。
また、本発明のメッキ線の製造方法は、溶融したメッキ液を貯えるメッキ槽中に設けられた第一の搬送ローラ、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられた第二の搬送ローラ、及び前記メッキ槽よりも搬送方向下流側に設けられた第三の搬送ローラにより基材を搬送するステップと、前記メッキ液と電気的に接続された電気接続部と、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられ、搬送中の基材と電気的に接触する接触部との間に通電して、前記基材における前記接触部との接触位置から前記メッキ液の液面との接触位置までの範囲を加熱するステップと、前記メッキ液の液面高さを検出するステップと、前記検出した液面高さに基づいて、前記基材における前記メッキ液の液面との接触部分での温度を制御するステップと、を備え、前記温度を制御する前記ステップでは、前記液面高さと基準高さとの差に応じて、前記基材の搬送速度及び前記電気接続部と前記接触部間に流す電流量の少なくとも一方を制御することで前記温度を制御するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、０．２％耐力を低減するための加熱条件を一定に保って製品品質低下を防ぐことが可能なメッキ線の製造装置及び製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態である太陽電池用リード線の製造装置１を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す製造装置１の液面高さ検出部７０の好ましい構成例を示す図である。
【図３】図１に示す製造装置１の変形例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態である太陽電池用リード線の製造装置１を模式的に示す図である。太陽電池用リード線は、銅材等の金属からなる基材Ｗをメッキ処理して得られるメッキ線の１つである。ここでは製造装置１による製造の対象を太陽電池リード線としているが、電子回路用のリード線等の他のメッキ線を対象とすることもできる。リード線は、基材Ｗとして銅線を用いたものである。
【００１９】
図１に示す製造装置１は、搬送機構１０と、加熱部２０と、メッキ液３１を溶融して貯えるメッキ槽３２を含むメッキ処理部３０と、制御部４０と、包囲体５１と、チョークコイル５２と、メッキ材補給部６０と、液面高さ検出部７０と、を備える。メッキ処理部３０のうち、メッキ液３１を溶融加熱するためのヒーターやそれに付随する手段については図示を省略している。
【００２０】
搬送機構１０は、太陽電池用リード線の基材Ｗの搬送路に沿って所定の位置に搬送ローラが複数配置されて構成されている。図１の例では、搬送機構１０は、メッキ槽３２中に設けられた第一の搬送ローラであるターン用搬送ローラ１１と、メッキ槽３２よりも搬送方向上流側に設けられた第二の搬送ローラである送り出し用搬送ローラ１２と、メッキ槽３２よりも搬送方向下流側に設けられた第三の搬送ローラである引上げ用搬送ローラ１３と、送り出し用搬送ローラ１２よりも搬送方向上流側に設けられた入口用搬送ローラ１４と、引き上げ用搬送ローラ１３よりも搬送方向下流側に設けられた出口用搬送ローラ１５と、を備える。
【００２１】
送り出し用搬送ローラ１２は、給電ローラによって構成されており、搬送中の基材Ｗと電気的に接触する接触部として機能する。
【００２２】
入口用搬送ローラ１４と送り出し用搬送ローラ１２は同じ高さ位置でメッキ槽３２よりも高い位置に、この順で搬送方向に向かって配置されている。引き上げ用搬送ローラ１３は、基材Ｗをほぼ垂直に引き上げ可能にメッキ槽３２のほぼ真上に配置されている。出口用搬送ローラ１５は、引上げ用搬送ローラ１３と同じ高さに配置されており、基材Ｗはここから製造装置１外に搬出される。
【００２３】
何れの搬送ローラ１１〜１５も回転軸を同じにして水平軸周りに回転するように配置され、ターン用搬送ローラ１１のみが他の搬送ローラ１２〜１５と逆に回転する。搬送機構１０により、水平の搬入路、傾斜路、引き上げ路、水平の搬出路からなる搬送路が形成される。
【００２４】
液面高さ検出部７０は、メッキ槽３２に貯えられているメッキ液３１の表面（液面）の高さ（基準点（例えばメッキ槽３２の底面）からの高さ）を検出する。液面高さ検出部７０は、液面高さを検出できればどのような装置を用いてもよい。例えば、特許文献２に記載されているように、メッキ液３１に対して電極を接触させて液面高さを検出するもの等を用いることができる。
【００２５】
製造装置１では、基材Ｗの搬送路の一部がメッキ液３１中に存在するため、基材Ｗを搬送している間は、メッキ液３１の液面が多少波打つことになる。そのため、液面高さ検出部７０で検出するメッキ液３１の液面高さは、任意の期間においてサンプリングされた複数の液面高さの平均値とするのがよい。このようにすることで、液面高さを精度良く検出することができる。
【００２６】
なお、液面高さ検出部７０としては、メッキ液３１に対して非接触で液面高さを検出できる装置を用いることが好ましい。接触方式では、メッキ液３１の高温に耐えうるデバイスが必要となり装置の選択に制限がかかるためである。また、接触方式では、メッキ液３１からの輻射熱によって高さを誤検出する可能性があるためである。
【００２７】
図２は、非接触で液面高さを検出する液面高さ検出部７０の構成の一例を示す図である。
【００２８】
図２に示した液面高さ検出部７０は、メッキ液３１に浮かぶ表面が平坦なフロート７１と、フロート７１に対してレーザ光、可視光、特定波長光等の光を照射する光源７２と、光源７２から照射されてフロート７１表面で反射された光を受光して電気信号に変換する受光部７３とを備える構成である。
【００２９】
この構成によれば、受光部７３で検出された信号に基づいて、フロート７１の平坦面の高さを液面高さとして検出することができる。このため、フロート７１を重量のあるものとしておくことで、メッキ液３１の液面の僅かな揺れの影響を排除した液面高さ検出が可能となる。また、フロート７１を用いない場合は、揺れる液面に光を照射して反射光を受光することになるため、精度良く高さを検出することができないが、図２の構成によればこのような心配もない。
【００３０】
図１の説明に戻り、メッキ材補給部６０は、メッキ槽３２にメッキ材を補給するものであり、糸半田Ｈが巻装されたボビン６１と、ボビン６１から引き出された糸半田Ｈを搬送するための送りローラ６２と、送りローラ６２を回転駆動させる駆動部６３と、を備える。メッキ材補給部６０が補給するメッキ材としては、リード線の製造に一般的に用いられる半田又は錫が挙げられる。
【００３１】
送りローラ６２から送り出された糸半田Ｈは、メッキ槽３２内に導入されて、メッキ液３１に混入する。そして、メッキ槽３２内で糸半田Ｈが溶融してメッキ液３１が増えることとなり、メッキ液３１の液面高さを上げることができる。
【００３２】
駆動部６３は、液面高さ検出部７０により検出されたメッキ液３１の液面高さに応じて、メッキ槽３２に補給する糸半田Ｈの量を制御する。具体的には、駆動部６３は、液面高さ検出部７０により検出された液面高さと予め決めた液面の基準高さとの差が閾値ＴＨ以上になった場合に、液面高さと基準高さとの差を閾値ＴＨ未満にする（例えばゼロにする）ために必要な糸半田Ｈの量を演算し、この量の糸半田Ｈがメッキ液３１に投入されるようにローラ６２を駆動する。駆動部６３は、このような制御により、メッキ液３１の液面高さが基準高さから閾値ＴＨ以上さがった状態になるのを防ぐ。
【００３３】
加熱部２０は、電源２１に接続されて出力を制御する出力制御部２２と、出力制御部２２に給電配線２３Ａを介在して接続されかつ送り出し用搬送ローラ１２と電気的に接続する滑動子２４と、出力制御部２２に給電配線２３Ｂを介在して接続された電極体２５と、を備える。
【００３４】
電極体２５は、メッキ槽３２中のメッキ液３１と電気的に接続された電気接続部として機能し、例えば一部又は全部がメッキ液３１に浸漬している。
【００３５】
電源２１は商用電源、高周波電源の何れかが用いられる。出力制御部２２は、例えば変成器を備え、変成器の一次側に電源２１が接続されており、変成器の二次側に給電配線２３Ａ，２３Ｂが接続された構成である。
【００３６】
出力制御部２２は、給電配線２３Ａ、滑動子２４、及び給電配線２３Ｂを経由して、送り出し用搬送ローラ１２と電極体２５の間に形成された回路（送り出し用搬送ローラ１２、基材Ｗ、メッキ液３１、電極体２５を順に結ぶ回路）に通電を行う。
【００３７】
この通電により、搬送中の基材Ｗにおける、送り出し用搬送ローラ１２との接触部位からメッキ液３１の液面との接触部位までの範囲（以下、「被加熱範囲」とも言う）には電流が流れ、この電流によるジュール熱によって基材Ｗが加熱される。
【００３８】
被加熱範囲の搬送方向長さと基材Ｗの搬送速度を定めることにより、基材Ｗの任意部分を加熱する時間を決めることができる。本実施形態においては、メッキ液３１の液面高さが基準高さに固定されるものとして、基材Ｗの任意部分を加熱する時間が５秒以下となるように、制御部４０が基材Ｗの搬送速度を設定している。
【００３９】
基材Ｗの被加熱範囲において単位長さ単位時間当たり生じるジュール熱は、被加熱範囲の搬送方向長さ及び基材Ｗの断面寸法と、被加熱範囲に流れる電流量とにより定まる。本実施形態では、メッキ液３１の液面高さが基準高さに固定されるものとして上記電流量を定めている。電流量の設定は、制御部４０が、出力制御部２２からの出力電流と出力電圧の何れか一方又は双方を調整して行う。
【００４０】
具体的には、制御部４０は、複数の搬送ローラ１１〜１５のうち少なくとも出口寄りの搬送ローラの回転速度を所定の値に設定し、かつ、出力制御部２２からの出力電流と出力電圧の何れか又は双方を所定の値に設定する。この設定により、例えば、基材Ｗの任意部分が加熱される時間を０．５秒以内とし、この任意部分が被加熱範囲の終点に達した際の温度を６５０℃〜１０２０℃の範囲にする。このようにすることで、基材Ｗの０．２％耐力を低減することができると共に、任意部分のメッキ処理を良好に行って製品品質を向上させることができる。
【００４１】
送り出し用搬送ローラ１２とメッキ液３１との間には、傾斜した搬送路に沿って中空が形成された包囲体５１が配置されており、この包囲体５１内を基材Ｗが貫通して搬送される。包囲体５１にはＡｒガスなどの希ガスその他不活性ガスが導入され、通電加熱により昇温した基材Ｗの表面酸化が防止される。包囲体５１内には不活性ガス以外にＨ2ガスなどの還元ガスを導入し、通電加熱により昇温した基材Ｗの酸化した表面を還元するようにしてもよい。
【００４２】
次に、図１に示す製造設備１による太陽電池用リード線の製造方法を説明する。
【００４３】
太陽電池用リード線は平角の線条の基材Ｗにおける各面に半田メッキ層を施してなる。線条の基材Ｗは例えば銅材でなり、例えば純度９９．９９９９％以上の高純度銅、無酸素銅、リン脱酸銅、タフピッチ銅のいずれかを用いる。基材Ｗは、ダイス加工、ローラ加工、その他の加工により平角の線条に成形された後、スリット加工により所定の幅に成形されてなる。
【００４４】
このような線条の基材Ｗを搬送機構１０によって搬送し、基材Ｗの任意部分が送り出し用搬送ローラ１２を通過すると、この任意部分に対し加熱部２０により通電加熱が開始される。この通電加熱は、この任意部分がメッキ液３１の液面に接触したところで停止される。
【００４５】
この通電加熱により、基材Ｗの任意部分は、メッキ液３１に触れる直前で６５０℃乃至１０２０℃前後まで加熱された状態となる。この状態での基材Ｗの温度が１０２０℃よりも高いと、基材Ｗが溶融するので好ましくない。この状態での温度が６５０℃であれば、メッキ処理後の太陽電池用リード線の０．２％耐力を１００ＭＰａ以下に低下させることができる。ここで、基材Ｗの任意部分が通電加熱される時間は５秒以下で十分である。これ以上加熱を行うと、取扱いが難しくなるだけでなく寸法変形を生じやすくなる。
【００４６】
通電加熱が終了された基材Ｗの任意部分は、高温状態のままメッキ液３１に浸漬され、ターン用搬送ローラ１１によりほぼ垂直に引き上げられる。これにより、線条の基材Ｗの各表面、具体的には、上下の面及び左右の面にメッキ処理が施される。基材Ｗは、引上げ用搬送ローラ１３によってほぼ垂直に引き上げられるため、重力の影響により厚みが軸周りに対称となったメッキ層が形成される。
【００４７】
以上の工程によって太陽電池用リード線が製造されていくが、メッキ処理が進むにつれて、メッキ液３１は減少するため、メッキ液３１の液面高さは基準高さから徐々に低くなっていく。つまり、基材Ｗの被加熱範囲は徐々に長くなっていく。そして、液面高さ検出部７０によって検出された液面高さが基準高さよりも閾値ＴＨ以上低くなると、メッキ材補給部６０が、メッキ液３１の液面高さと基準高さの差が閾値ＴＨ未満となるようにメッキ槽３２にメッキ材を補給する。これにより、製造期間中、被加熱範囲の搬送方向長さがほぼ一定に制御される。このため、通電加熱されてメッキ液３１に突入する直前の基材Ｗの任意部分の温度を一定に保つことができ、製造される太陽電池用リード線の品質を安定化することができる。
【００４８】
なお、上述した閾値ＴＨは、メッキ液３１の液面高さを基準高さよりも低い複数の値に設定した状態にて、製造装置１で製造して得た複数の太陽電池用リード線の品質を検討し、実用に耐えうる品質が得られなくなったときの液面高さの最大値とすればよい。具体的には、液面高さが基準高さにあるときの被加熱範囲の搬送方向長さの０．１％以下の値を閾値ＴＨとしておくことで、良好な品質を得ることができる。
【００４９】
図１に示す製造装置１では、メッキ材補給部６０が、液面高さ検出部７０により検出された液面高さに基づいて、被加熱範囲の搬送方向長さを制御することで、基材Ｗにおけるメッキ液３１の液面との接触部分での温度を制御する温度制御部として機能するものとしている。しかし、温度制御部は、この構成に限らない。
【００５０】
例えば、図１の製造装置１において、メッキ材補給部６０を省略し、制御部４０が、搬送機構１０とメッキ槽３２とのメッキ液３１の液面に垂直な方向における相対位置を制御することで、基材Ｗの被加熱範囲の搬送方向長さを制御して、基材Ｗのメッキ液３１突入直前での温度を制御してもよい。例えば、搬送機構１０又はメッキ槽３２を昇降機に乗せて昇降できるようにしたり、搬送機構１０とメッキ槽３２をそれぞれ昇降機に乗せて互いに昇降できるようにしたりしておき、この昇降機の昇降状態を制御部４０が制御する。
【００５１】
この構成では、液面高さ検出部７０が検出する液面高さが基準高さよりも閾値ＴＨだけ低くなると、制御部４０が、閾値ＴＨ分、搬送機構１０を下降させる、または、メッキ槽３２を上昇させる等の制御を行って、搬送機構１０とメッキ槽３２の相対位置を制御する。これにより、製造期間中、被加熱範囲の搬送方向長さがほぼ一定に保たれる。この構成でも、通電加熱されてメッキ液３１に突入する直前の基材Ｗの任意部分の温度を一定に制御することができる。この構成では、制御部４０が温度制御部として機能する。
【００５２】
また、図３に示すように、図１に示した製造装置１に対してメッキ材補給部６０を省略し、液面高さ検出部７０の検出信号を制御部４０に入力する構成としてもよい。この構成では、液面高さ検出部７０が検出する液面高さが基準高さよりも閾値ＴＨ以上低くなると、制御部４０が、液面高さ検出部７０が検出する液面高さに応じて、基材Ｗの搬送速度と、電極体２５及び送り出し用搬送ローラ１２間に流す電流量の少なくとも一方を制御して、通電加熱されてメッキ液３１に突入する直前の基材Ｗの任意部分の温度を一定に保つように制御する。この構成では、制御部４０が温度制御部として機能する。
【００５３】
例えば、液面高さが基準高さよりも閾値ＴＨ以上下がった場合、液面高さが低いほど、基材Ｗの加熱時間は長くなる。そこで、制御部４０は、出口用搬送ローラ１５を制御して、液面高さが低いほど基材Ｗの搬送速度を速くする。これにより、基材Ｗの加熱時間を短縮して、通電加熱されてメッキ液３１に突入する直前の基材Ｗの任意部分の温度を一定に制御する。
【００５４】
または、制御部４０は、基材Ｗの搬送速度は変えずに、電極体２５及び送り出し用搬送ローラ１２間に流す電流量を液面高さが低いほど減少させる。これにより、基材Ｗの温度上昇を抑制して、通電加熱されてメッキ液３１に突入する直前の基材Ｗの任意部分の温度を一定に制御する。搬送速度と電流量のそれぞれ単独の制御だけでは温度を一定に制御することが難しい場合には、搬送速度と電流量の両方を制御すればよい。
【００５５】
このように、基材Ｗの加熱条件を決めるパラメータを制御して、通電加熱されてメッキ液３１に突入する直前の基材Ｗの任意部分の温度を一定に制御する構成とすることで、特別な装置を付加することなく、図１で説明した製造装置１と同じ効果を得ることができる。
【００５６】
図１、図３に示した製造装置１では、送り出し用搬送ローラ１２によって基材Ｗとの電気的接触を図っているが、これに限らない。例えば、メッキ槽３２よりも搬送方向上流側の搬送路上の任意の位置に、基材Ｗと電気的に接触する部材を配置し、この部材に対して給電配線２３Ａを接続した構成としてもよい。図１，３に示すように、送り出し用搬送ローラ１２によって基材Ｗとの電気的接触を図ることで、部品点数を減らしてコストを削減することができる。
【００５７】
以上説明してきたように、本明細書には次の事項が開示されている。
【００５８】
開示されたメッキ線の製造装置は、溶融したメッキ液を貯えるメッキ槽と、前記メッキ槽中に設けられた第一の搬送ローラ、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられた第二の搬送ローラ、及び前記メッキ槽よりも搬送方向下流側に設けられた第三の搬送ローラにより基材を搬送する搬送機構と、前記メッキ液と電気的に接続された電気接続部と、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられ、搬送中の基材と電気的に接触する接触部と、前記電気接続部と前記接触部の間に通電して、前記基材における前記接触部との接触位置から前記メッキ液の液面との接触位置までの範囲を加熱する加熱部と、前記メッキ液の液面高さを検出する液面高さ検出部と、前記液面高さ検出部により検出された液面高さに基づいて、前記基材における前記メッキ液の液面との接触部分での温度を制御する温度制御部と、を備えるものである。
【００５９】
この構成によれば、メッキ液の液面高さが変動しても、この液面高さに基づいて、基材におけるメッキ液の液面との接触部分での温度を例えば一定に保つことができるため、基材を所望の温度に加熱した状態でメッキ処理を開始させることができる。したがって、高品質のメッキ線を製造することができる。
【００６０】
開示されたメッキ線の製造装置は、前記温度制御部が、前記範囲の搬送方向長さを制御することで、前記温度を制御するものである。
【００６１】
この構成によれば、複雑な制御を行うことなく液面突入時の基材温度を一定に保つことができる。
【００６２】
開示されたメッキ線の製造装置は、前記温度制御部が、前記メッキ槽にメッキ材を補給することで、前記温度を制御するものである。
【００６３】
この構成によれば、複雑な制御を行うことなく液面突入時の基材温度を一定に保つことができる。
【００６４】
開示されたメッキ線の製造装置は、前記温度制御部が、前記搬送機構と前記メッキ槽との前記メッキ液の液面に垂直な方向の相対位置を制御することで、前記温度を制御するものである。
【００６５】
この構成によれば、複雑な制御を行うことなく液面突入時の基材加熱温度を一定に保つことができる。
【００６６】
開示されたメッキ線の製造装置は、前記温度制御部が、前記液面高さと基準高さとの差に応じて、前記基材の搬送速度及び前記電気接続部と前記接触部間に流す電流量の少なくとも一方を制御することで前記温度を制御するものである。
【００６７】
この構成によれば、液面突入時の基材温度を制御するための新たな設備が不要となるため、製造装置の低コスト化、小規模化が可能となる。
【００６８】
開示されたメッキ線の製造装置は、前記液面高さ検出部が、前記メッキ液に対し非接触により前記液面の高さを検出するものである。
【００６９】
この構成によれば、メッキ液の液面高さを精度良く検出することができる。液面高さの僅かな変動が製品品質に大きな影響を与えるため、高精度に液面高さを検出できる本構成は有効となる。
【００７０】
開示されたメッキ線の製造装置は、前記液面高さ検出部が、前記メッキ液に浮かぶフロートと、前記フロートに対し光を照射する光源と、前記フロートからの反射光を受光する受光部とを備えるものである。
【００７１】
この構成によれば、メッキ液の液面高さを精度良く検出することができる。液面高さの僅かな変動が製品品質に大きな影響を与えるため、高精度に液面高さを検出できる本構成は有効となる。
【００７２】
開示されたメッキ線の製造装置は、前記メッキ液を構成するメッキ材が半田又は錫であり、前記基材が銅線であるものを含む。
【００７３】
開示されたメッキ線の製造方法は、溶融したメッキ液を貯えるメッキ槽中に設けられた第一の搬送ローラ、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられた第二の搬送ローラ、及び前記メッキ槽よりも搬送方向下流側に設けられた第三の搬送ローラにより基材を搬送するステップと、前記メッキ液と電気的に接続された電気接続部と、前記メッキ槽よりも搬送方向上流側に設けられ、搬送中の基材と電気的に接触する接触部との間に通電して、前記基材における前記接触部との接触位置から前記メッキ液の液面との接触位置までの区間を加熱するステップと、前記メッキ液の液面高さを検出するステップと、前記検出した液面高さに基づいて、前記基材における前記メッキ液の液面との接触部分での温度を制御するステップと、を備えるものである。
【００７４】
この方法によれば、メッキ液の液面高さが変動しても、この液面高さに基づいて、基材におけるメッキ液の液面との接触部分での温度を一定に保つことが可能なため、基材を所望の温度で加熱した状態でメッキ処理を開始させることができる。したがって、高品質のメッキ線を製造することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  搬送機構
１１  ターン用搬送ローラ（第一の搬送ローラ）
１２  送り出し用搬送ローラ（第二の搬送ローラ）
１３  引上げ用搬送ローラ（第三の搬送ローラ）
２０  加熱部
２５  電極体（電気接続部）
３１  メッキ液
３２  メッキ槽
４０  制御部
６０  メッキ材補給部（温度制御部）
７０  液面高さ検出部
【図１】
0006389682.tif 000002
【図２】
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【図３】
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