(57)【要約】【課題】品質や生産性および作業性に優れているラック式のめっきを行う上で、均等な被膜形成を可能にする。【解決手段】めっき液１が注入されるめっき槽２と、被処理物を保持可能なラック４と、めっき槽２内に設けられており、ラック４を保持可能であり陰極として機能するハンガー３とを有し、ラック４は、被処理物を包囲可能な網状のワークホルダー７と、ワークホルダー７に保持されている被処理物の異なる位置にそれぞれ接続される２つの負電荷供給部と、負電荷供給部のいずれか一方を選択的にハンガー３と導通させる陰極接続切換部とを有し、ラック４はハンガー３に対して相対運動可能であり、ラック４のハンガー３に対する相対運動により、ハンガー３の導体露出部分３ａと接触して接続される負電荷供給部が陰極接続切換部によって切り換えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき液が注入されるめっき槽と、被処理物を保持可能なラックと、前記めっき槽内に設けられており、前記ラックを保持可能であり陰極として機能するハンガーと、を有する、ラック式めっき装置であって、
前記ラックは、絶縁材からなり前記被処理物を包囲可能な網状のワークホルダーと、前記ワークホルダーを挟んで対向する位置にそれぞれ設けられ、前記ワークホルダーに保持されている前記被処理物の異なる位置にそれぞれ接続される２つの負電荷供給部と、前記負電荷供給部のいずれか一方を選択的に前記ハンガーと導通させる陰極接続切換部と、を有し、
前記ハンガーは導電材からなり、前記ラックの前記負電荷供給部に接続される導体露出部分と、電源への接続部分とを除いて絶縁材で被覆されており、
前記負電荷供給部は導電材からなり、前記ワークホルダーに保持されている前記被処理物との接触部分を除いて絶縁材で被覆されており、
前記ラックは前記ハンガーに対して相対運動可能であり、前記ラックの前記ハンガーに対する相対運動により、前記ハンガーの前記導体露出部分と接触して接続される前記負電荷供給部が前記陰極接続切換部によって切り換えられる
ラック式めっき装置。
【請求項２】
前記ラックが前記ハンガーに保持されたまま、該ハンガーの前記導体露出部分を中心として１８０度回転することによって、前記ワークホルダーおよび前記被処理物が１８０度回転するとともに、前記陰極接続切換部により、前記ハンガーの前記導体露出部分から一方の前記負電荷供給部を介して前記被処理物に導通する状態から、前記ハンガーの前記導体露出部分から他方の前記負電荷供給部を介して該被処理物に導通される状態に切り替えられる、請求項１に記載のラック式めっき装置。
【請求項３】
前記陰極接続切換部は、前記ラックの基体に設けられ、前記ハンガーの前記導体露出部分が挿入されている長穴と、前記長穴の両端の内壁にそれぞれ形成され、前記負電荷供給部にそれぞれ接続されている２つの接続端子と、を有し、前記ハンガーが前記長穴内で移動することによって、前記導体露出部分が接触する前記接続端子が切り換わる、請求項２に記載のラック式めっき装置。
【請求項４】
前記めっき槽内に突起が設けられており、前記めっき槽内で前記ラックが前記突起に係合すると、前記ラックが前記ハンガーに保持されたまま該ハンガーの前記導体露出部分を中心として１８０度回転させられる、請求項３に記載のラック式めっき装置。
【請求項５】
前記ワークホルダーは前記負電荷供給部および前記陰極接続切換部に対して着脱可能である、請求項１から４のいずれか１項に記載のラック式めっき装置。
【請求項６】
前記ワークホルダーは、内面が湾曲した網状で前記被処理物を包囲可能な形状であり、網目の密度を変更可能である、請求項１から５のいずれか１項に記載のラック式めっき装置。
【請求項７】
前記めっき槽に隣接して超音波振動発生装置が設けられている、請求項１から６のいずれか１項に記載のラック式めっき装置。
【請求項８】
ラックのワークホルダーによって被処理物を保持するステップと、前記被処理物をそれぞれ保持している前記ラックを、めっき槽内に設けられており陰極として機能するハンガーによって保持するステップと、前記めっき槽内のめっき液に、前記ラックに保持されている前記被処理物を浸漬するステップと、を含み、
前記ハンガーの導体露出部分から、前記ラックに設けられている一方の負電荷供給部を介して、前記ワークホルダーに保持されている前記被処理物に負電荷を供給する状態と、前記ハンガーの前記導体露出部分から、前記ラックに設けられている他方の負電荷供給部を介して、前記ワークホルダーに保持されている前記被処理物に負電荷を供給する状態とを、前記ラックを前記ハンガーに対して相対運動させることにより切り換える
ラック式めっき方法。
【請求項９】
前記ラックを前記ハンガーによって保持するステップは、前記ラックに取り付けられた基体に設けられた長穴に前記ハンガーの前記導体露出部分を挿入することによって行い、
前記ラックを前記ハンガーに保持されたまま該ハンガーの前記導体露出部分を中心として１８０度回転させることによって、前記ワークホルダーおよび前記被処理物を１８０度回転させて、前記長穴の両端の内壁にそれぞれ形成され、前記負電荷供給部にそれぞれ接続されている２つの接続端子のうちの一方の接続端子に前記ハンガーの前記導体露出部分が接触した状態から、他方の前記接続端子に前記ハンガーの前記導体露出部分が接触した状態に切り替える、
請求項８に記載のラック式めっき方法。
【請求項１０】
前記めっき槽中の前記めっき液および前記被処理物に超音波振動を伝達する、請求項８または９に記載のラック式めっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラック式めっき装置およびラック式めっき方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理物（ワーク）に被膜を形成する方法としてめっきが広く行われている。複数のワークを対象とした一般的なめっき方法として、特許文献１に開示されているようなバレル式めっき方法（ガラめっき法や回転めっき法とも呼ばれる）と、特許文献２に開示されているようなラック式めっき方法（引っ掛けめっき法や静止めっき法とも呼ばれる）がある。
【０００３】
バレル式めっき方法は、多数の小孔を有する合成樹脂製の樽（バレル）の中に複数のワークとめっき液を入れて、ワークをめっき液に浸漬させる。そして、この樽を回転させながらめっきする方法である。
【０００４】
ラック式めっき方法は、ワークを保持するための治具（ラック）を用意して、このラックにワークを保持させる。そして、ワークを保持した複数のラックを陰極棒（ブスバー）に吊り下げて、複数のラックおよびワークを、めっき液が注入されためっき槽中に投入して、ワークをめっき液に浸漬させてめっきする方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５３４号公報
【特許文献２】特開２００８−１３８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されているようなバレル式めっき方法の場合、バレルに陽極と陰極を設けて（特許文献１の場合には、バレルの外方側に陽極棒を、バレルの内部に陰極端子をそれぞれ設けて）通電している。しかし、電流密度をあまり高く設定できないため、めっき速度が遅く、めっき層を厚く形成することは困難である。また、複数のワークにおいて、形成されためっき層の厚さのばらつきが生じやすく、均一な被膜が得られにくい。さらに、使用されるめっき液が比較的多く、めっき液の管理が煩雑でめっき液のロスが多いなどの問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２に開示されているようなラック式めっき方法の場合、ラックに電極（特許文献２では陽極）を設け、この陽極と陰極棒とを用いて通電している。このラック式めっき方法は、複数のワークにおいて、形成されためっき層の厚さのばらつきが生じにくく、均一な被膜が得やすいという利点がある。また、電流密度を高く設定できるため、めっき速度が速くめっき層を厚く形成することができる。さらに、めっき液の管理や排水処理などの作業管理が容易である。このように、ラック式めっき方法は、品質や生産性および作業性に優れている。
【０００８】
しかし、ラック式めっき方法では、通常、ラックが絶縁材で被覆されており、ワークを保持しているラックの搬送時や、ラックをめっき槽内へ投入してワークをめっき液に浸漬させる時などに振動や衝撃等が生じて、ワークが、ラックを被覆している絶縁材に接触することがある。ワークの絶縁材に接触している部分にはめっき層が形成されにくくなるため、均等な被膜形成ができなくなる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、品質や生産性および作業性に優れているラック式のめっきを行う上で、従来より均等な被膜形成を可能にするラック式めっき装置およびラック式めっき方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、めっき液が注入されるめっき槽と、被処理物を保持可能なラックと、めっき槽内に設けられており、ラックを保持可能であり陰極として機能するハンガーと、を有する、ラック式めっき装置において、ラックは、絶縁材からなり被処理物を包囲可能な網状のワークホルダーと、ワークホルダーを挟んで対向する位置にそれぞれ設けられ、ワークホルダーに保持されている被処理物の異なる位置にそれぞれ接続される２つの負電荷供給部と、負電荷供給部のいずれか一方を選択的にハンガーと導通させる陰極接続切換部と、を有し、ハンガーは導電材からなり、ラックの負電荷供給部に接続される導体露出部分と、電源への接続部分とを除いて絶縁材で被覆されており、負電荷供給部は導電材からなり、ワークホルダーに保持されている被処理物との接触部分を除いて絶縁材で被覆されており、ラックはハンガーに対して相対運動可能であり、ラックのハンガーに対する相対運動により、ハンガーの導体露出部分と接触して接続される負電荷供給部が陰極接続切換部によって切り換えられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、導通を遮断することなく、ワークを保持しているラックの姿勢を変化させることによって、ワークの特定の部分が絶縁材に接触し続けて部分的にめっき層が形成されにくくなることを防ぎ、それにより、比較的均等な厚さのめっき層（被膜）が形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態のラック式めっき装置を示す断面図である。
【図２】図１に示すラック式めっき装置のラックを示す斜視図である。
【図３】（ａ）は図２に示すラックのワークホルダーを分解した状態を示す斜視図、（ｂ）はその連結状態の断面図である。
【図４】図２に示すラックの負電荷供給部を示す斜視図である。
【図５】図１に示すラック式めっき装置におけるラックの姿勢変化および陰極接続の切換状態を示す説明図である。
【図６】図２に示すラックのワークホルダーの網目の密度を変更した状態を示す正面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態のラック式めっき装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に、本発明のラック式めっき装置の第１の実施形態が示されている。このめっき装置は、めっき液１が注入されるガラス製のめっき槽２の中に、ハンガー３が設けられている。ハンガー３は銅やアルミニウムなどの導電材からなり、後述するラック４の保持部３ａである導体露出部分と、後述する接点５ａに接触する中心部（電源５への接続部分）３ｄとを除いて、絶縁材で被覆されている。ハンガー３は、環状部３ｂに複数の保持部３ａが設けられ、環状部３ｂが、環状部３ｂの直径になっている支持部３ｃの中心部３ｄの周りを回転可能である。そして、ハンガー３の中心部３ｄは、図１に模式的に示している電源５の陰極に接続された接点５ａに回転可能に接触しており、ハンガー３全体が電源５の陰極に接続されている。従って、ハンガー３の保持部（導体露出部分）３ａが陰極端子として機能する。電源５の陽極に接続された端子５ｂは、めっき槽２中（めっき液１中）に配置されている。また、めっき槽２内には、ハンガー３に保持されたラック４に当接可能な位置に突起２ａが形成されている。
【００１５】
次に、ラック４について説明する。透視図である図２に示すように、ラック４は、プラスチックやセラミックスなどの絶縁体からなり被処理物（ワーク）６を包囲して保持する網状のワークホルダー７を有している。図３に示すように、ワークホルダー７は、内側の面が湾曲した形状の１つまたは複数（図３に示す例では２つ）の網状体７ａ，７ｂが連結されて、ワーク６の全周を包囲して保持することができる。ワークホルダー７は、１つのワーク６のみを保持する構成であってもよいが、複数（図２に示す例では４つ）のワーク６を同時に保持可能であってもよい。
【００１６】
ワークホルダー７を両側（図３の上側と下側）から挟むように１対の負電荷供給部８，９が配置されており、基体１０に保持されている。各負電荷供給部８，９はそれぞれ、ワーク６の異なる位置（図２に示す例では上部と下部）に接触する。透視図である図４に示すように、負電荷供給部８，９は銅やアルミニウムなどの導電材からなり、ワーク６との接触部分８ａ，９ａを除いて絶縁材で被覆されている。負電荷供給部８，９と同様に銅やアルミニウムなどの導電材からなり絶縁材で被覆されている基体１０には、長穴１０ａが設けられており、長穴１０ａの両端（図２に示す例では上端と下端）の内壁には、接続端子１１，１２がそれぞれ設けられている。基体１０の内部には、互いに独立した導電路１３，１４が設けられており、一方の接続端子１１が導電路１３を介して下側の負電荷供給部９に接続されている。そして、他方の接続端子１２が導電路１４を介して上側の負電荷供給部８に接続されている。
【００１７】
本実施形態では、複数のこのようなラック４がハンガー３に保持されている。具体的には、軸状の保持部３ａがラック４の基体１０の長穴１０ａに挿入されることによって、基体１０がハンガー３の保持部３ａに回転可能に保持される。そして、基体１０が、１対の負電荷供給部８，９とワークホルダー７を保持している。従って、図１に示すように、ハンガー３の環状部３ｂに複数のラック４が保持されている。
【００１８】
この構成によると、電源５の陰極から、ハンガー３の中心部３ｄ、支持部３ｃ、環状部３ｂ、および保持部（導体露出部分）３ａと、ラック４の接続端子１１（または１２）および導電路１３（または１４）とを介して、負電荷供給部９（または８）の接触部分９ａ（または８ａ）まで導通する。そして、ワークホルダー７にワーク６が保持されている場合には、負電荷供給部９（または８）の接触部分９ａ（または８ａ）に接触するワーク６に負電荷が供給される。一方、電源５の陽極から端子５ｂを介して、めっき液１に正電荷が供給される。すなわち、ワーク６にホルダー３から負電荷が供給され、めっき液に正電荷が供給されることにより、電解めっきが行われ、ワーク６の表面に、例えばＮｉ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ａｇ，Ａｕ等のめっき層が形成される。
【００１９】
そして、本実施形態では、ハンガー３は中心部３ａを中心として例えば反時計回りに回転させられる。この回転の途中で、めっき槽２内で複数のラック４が突起２ａに順番に当接する。突起２ａに当接したラック４は、図５に示すように、保持部３ａを中心として時計回りに回転し始める。図５には、回転中の各段階のラック４を重ねて図示している。保持部（導体露出部分）３ａは長穴１０ａ内に固定されることなく移動可能に収容されているだけであるので、基体１０および長穴１０ａが水平に近い姿勢になると、保持部３ａが長穴１０ａ内を摺動し始める。ラック４が時計回りにさらに回転すると、ラック４は突起２ａに押されて水平な状態から傾き始め、重力によって一気に下降する。このラック４のハンガー３に対する相対運動は、保持部（導体露出部分）３ａが例えば一方の接続端子１１側から他方の接続端子１２側へ相対的に移動することである。ラック４が突起２ａを乗り越えたときには、図５中に符号Ａで示すように、ラック４は、突起２ａに当接する前と上下反転した（１８０度回転した）姿勢になる。ラック４の上下反転に伴って、保持部（導体露出部分）３ａは、一方の接続端子１１に接触した状態から、他方の接続端子１２に接触した状態に切り換わる。これによって、電源５の陰極から、ハンガー３の中心部３ｄ、支持部３ｃ、環状部３ｂ、および保持部（導体露出部分）３ａと、ラック４の接続端子１１および導電路１３とを介して、負電荷供給部９の接触部分９ａまで導通し、ワークホルダー７内のワーク６に負電荷を供給する状態から、電源５の陰極から、ハンガー３の中心部３ｄ、支持部３ｃ、環状部３ｂ、および保持部（導体露出部分）３ａと、ラック４の接続端子１２および導電路１４とを介して、負電荷供給部８の接触部分８ａまで導通し、ワークホルダー７内のワーク６に負電荷を供給する状態に切り換わる。
【００２０】
このように、軸状の保持部（導体露出部分）３ａが挿入される長穴１０ａと、長穴１０ａの両端の内壁に形成されている接続端子１１，１２とによって、陰極接続切換部が構成されている。
【００２１】
なお、ハンガー３がさらに回転し続けて、上下反転した（１８０度回転した）ラック４が再び突起２ａに当接する位置まで来ると、前記したのと同様にラックが時計回りに再度１８０度回転して、初期状態（ラック４の接続端子１１、導電路１３、負電荷供給部９の接触部分９ａを介してワーク６に負電荷を供給する状態）に戻る。このように、ハンガー３の１回転毎に、ラック４の保持部（導体露出部分）３ａを中心とした時計回りの１８０度の回転が繰り返される。
【００２２】
接点５ｂとハンガー３の中心部３ｂは互いに回転可能に接触しているので、前記したようにラック４が時計回りに回転する最中も導通が遮断されることはない。従って、電解めっきを進行させつつ、前記したように、ワーク６を保持しているラック４の姿勢の変化および導通状態の切換が行える。これによって、仮にワーク６の一部が絶縁材に接触している場合であっても、ラック４の姿勢の変化に伴ってワーク６の絶縁材と接触する部分が変化する。すなわち、ワーク６のある特定の部分が絶縁材に接触し続けることはないため、部分的に特別にめっき層が形成されにくい箇所は存在せず、比較的均等な厚さのめっき層（被膜）が形成できる。
【００２３】
もちろん、本発明において、めっき速度が速くめっき層を厚く形成することができ、めっき液１の管理や排水処理などの作業管理が容易であるというラック式めっき方法の利点は維持されている。
【００２４】
なお、図６には、図３に示す網状のワークホルダー７に棒材１５を追加して、網目の密度を高くしたワークホルダー７を示している。このように、ワークホルダー７を、着脱可能な棒材１５を用いることによって網目の密度を変更可能な構成にすると、ワーク６の大きさや形状に応じて、適切な保持が可能であると同時に、網目の隙間からワーク６がめっき液１に接する面積と、ワーク６が絶縁材に接する面積のバランスを適宜に調節することができる。従って、様々な大きさおよび形状のワーク６に幅広く対応することが可能である。
【００２５】
図７には、本発明のラック式めっき装置の第２の実施形態が示されている。このラック式めっき装置では、前記した第１の実施形態と同様なラック４を保持可能なハンガー３を収容しためっき槽１が、超音波発生装置１６を収容し水が注入された超音波槽１７内に載置されている。本実施形態では、超音波層１７の超音波発生装置１６により間欠的に超音波振動を発生させてめっき槽２内のめっき液１およびワーク６に伝達する。これにより、仮にワーク６の一部が絶縁材に接触している場合であっても、超音波振動によってワーク６と絶縁材の間に隙間を生じさせてその隙間にめっき液１を浸入させることができ、めっき層が形成されにくい箇所をできるだけなくし、めっき層（被膜）の厚さのさらなる均一化に寄与する。
【符号の説明】
【００２６】
１      めっき液
２      めっき槽
２ａ    突起
３      ハンガー
３ａ    保持部（導体露出部分）
３ｂ    環状部
３ｃ    支持部
３ｄ    中心部（電源への接続部分）
４      ラック
５      電源
５ａ    接点
５ｂ    端子
６      被処理物（ワーク）
７      ワークホルダー
７ａ，７ｂ      網状体
８，９      負電荷供給部
８ａ，９ａ      接触部分
１０    基体
１０ａ  長穴
１１，１２      接続端子
１３，１４      導電路
１５    棒材
１６    超音波発生装置
１７    超音波槽
【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】
2012025987.tif 000008
【図７】
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