(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物である複数のワークを垂下状態で保持するための上治具と，上記ワークを浸漬する表面処理液を容れるための処理容器とからなる表面処理装置を複数有すると共に，該複数の表面処理装置を，所定の温度及び所定の湿度の環境下に所定時間の間配置しておくための空調室を有しており，
上記処理容器は，上記表面処理液を容れるための取替容器と，該取替容器の外側に配設され該取替容器を着脱可能に保持するためのキャリア容器とよりなり，
上記取替容器は上記キャリア容器よりも上記表面処理液に対する耐食性が優れており，
上記キャリア容器は，上記上治具を，該上治具に保持した上記ワークが上記取替容器の中の表面処理液に浸漬されるよう案内するためのガイド手段を有しており，上記上治具と上記取替容器と上記キャリア容器とは一体化された状態で上記空調室内へ搬送可能であり，
上記空調室は，該空調室内の温度を制御する温度制御手段を有すると共に，該空調室内の湿度を制御する湿度制御手段を有しており，当該空調室内に配置した上記複数の表面処理装置における上記表面処理液の温度を同時に制御するよう構成してあることを特徴とする表面処理設備。
【請求項２】
請求項１において，上記ワークは，一端を閉塞し他端を開放した内室を有する有底円筒形状の固体電解質体であり，
該固体電解質体の外側面には，外側電極が設けてあると共に，当該固体電解質体の内側面には，内側電極が設けてあり，
上記空調室内においては，上記固体電解質体の全体を，上記表面処理液としての第一化学メッキ液内に浸漬して，上記外側電極の厚みを調整すると共に，当該固体電解質体の上記内室内に第二化学メッキ液を容れて，上記内側電極の厚みを調整するよう構成してあり，かつ，上記第一化学メッキ液の温度と上記第二化学メッキ液の温度とを同時に制御するよう構成してあることを特徴とする表面処理設備。
【請求項３】
請求項１又は２において，上記表面処理液は，無電解メッキ液であることを特徴とする表面処理設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，被処理物であるワークの表面に，例えばメッキ液等の表面処理液を用いて表面処理を施すための表面処理装置，及び該表面処理装置を所定の温度，湿度において所定時間配置するための空調室を有する表面処理設備に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の表面処理装置は，被処理物である複数のワークを垂下状態で保持するための上治具と，上記ワークを浸漬する表面処理液を容れるための処理容器とからなる。
そして，上記ワークに対する表面処理は次のように行われる。
まず，複数のワークの上部を上記上治具に対して挿入固定して，被処理物の準備する。一方，上記処理容器の中に直接に上記表面処理液を容れて，表面処理液の準備する。次いで，上記上治具を下降させて，これに固定されたワークを所定時間の間，上記処理容器の中の表面処理液に浸漬させる。これにより，上記表面処理液の析出成分が上記ワークの表面に析出する。次いで，上記上治具を上昇させて，表面処理を完了したワークを上記処理容器の中の表面処理液から取り出す。
【０００３】
そして，上記処理容器は，その中の表面処理液を排出した後，洗浄して再使用する。
なぜならば，表面処理を行っている間，上記表面処理液の析出成分は上記処理容器の内壁面等にも若干析出しているので，上記処理容器を洗浄せずに再使用すると，上記処理容器の内壁面に付着した析出物が核となり，上記表面処理液の析出成分が上記処理容器の内壁面に大量に析出してしまう。そのため，上記ワークの表面に形成される析出量が減少し，製品品質の安定化が困難になるからである。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかし，上記従来の表面処理装置においては，次の問題がある。
即ち，上記処理容器は，上記表面処理液に接する内壁面を取り外すことができない１重構造である。そのため，上記処理容器は，その内壁面に付いた析出物を除去するために洗浄されているが，完全に除去することは困難である。それ故，徐々に析出物が堆積し，ついにはメッキ品質が悪くなるおそれがあるという問題がある。
【０００５】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，処理容器の析出物除去を容易に行うことができ，製品品質の安定化を図ることができる表面処理装置及び表面処理設備を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，被処理物である複数のワークを垂下状態で保持するための上治具と，上記ワークを浸漬する表面処理液を容れるための処理容器とからなる表面処理装置を複数有すると共に，該複数の表面処理装置を，所定の温度及び所定の湿度の環境下に所定時間の間配置しておくための空調室を有しており，
上記処理容器は，上記表面処理液を容れるための取替容器と，該取替容器の外側に配設され該取替容器を着脱可能に保持するためのキャリア容器とよりなり，
上記取替容器は上記キャリア容器よりも上記表面処理液に対する耐食性が優れており，
上記キャリア容器は，上記上治具を，該上治具に保持した上記ワークが上記取替容器の中の表面処理液に浸漬されるよう案内するためのガイド手段を有しており，上記上治具と上記取替容器と上記キャリア容器とは一体化された状態で上記空調室内へ搬送可能であり，
上記空調室は，該空調室内の温度を制御する温度制御手段を有すると共に，該空調室内の湿度を制御する湿度制御手段を有しており，当該空調室内に配置した上記複数の表面処理装置における上記表面処理液の温度を同時に制御するよう構成してあることを特徴とする表面処理設備にある。
また，請求項２に記載の発明のように，上記ワークは，一端を閉塞し他端を開放した内室を有する有底円筒形状の固体電解質体であり，該固体電解質体の外側面には，外側電極が設けてあると共に，当該固体電解質体の内側面には，内側電極が設けてあり，上記空調室内においては，上記固体電解質体の全体を，上記表面処理液としての第一化学メッキ液内に浸漬して，上記外側電極の厚みを調整すると共に，当該固体電解質体の上記内室内に第二化学メッキ液を容れて，上記内側電極の厚みを調整するよう構成してあり，かつ，上記第一化学メッキ液の温度と上記第二化学メッキ液の温度とを同時に制御するよう構成してあることが好ましい。
【０００７】
本発明において最も注目すべきことは，上記処理容器は上記取替容器を上記キャリア容器から取り外すことができる２重構造であり，上記表面処理液は上記取替容器の中に容れられることである。
【０００８】
次に，本発明の作用につき説明する。
本発明の表面処理装置においては，上記処理容器は，上記表面処理液に接する上記取替容器を取り外すことができる２重構造である。そのため，上記表面処理液の析出成分が内壁面に析出した取替容器を取外し，析出物の付いていない取替容器に交換することによって，上記処理容器の内側を清浄に保つことができる。それ故，メッキ製品の品質を安定化することができる。
【０００９】
以上のごとく，本発明によれば，処理容器の析出物除去を容易に行うことができ，製品品質の安定化を図ることができる表面処理装置を提供することができる。
【００１０】
次に，上記のごとく，上記キャリア容器は，上記ワークを保持した上治具を，上記ワークが上記取替容器の中の表面処理液に浸漬されるよう案内するためのガイド手段を有しており，上記上治具と上記取替容器と上記キャリア容器とは一体的に保持された状態で搬送可能に設けられていることが好ましい。
この場合には，上記キャリア容器のガイド手段が上記上治具を案内して，上記ワークを上記取替容器の中の表面処理液に確実かつスムーズに浸漬させることができる。
【００１１】
また，上記上治具と上記取替容器と上記キャリア容器とは，一体的に保持された状態で搬送可能に設けられている。これにより，上記表面処理装置の個数を増しても，表面処理液の給排装置等の位置まで各表面処理装置を搬送することができるので，各表面処理装置に対してそれぞれ上記給排装置装置を設ける必要がない。それ故，設備コストを上げることなく，上記３者からなる表面処理装置の個数を増して，生産効率をより一層向上させることができる。
【００１２】
次に，請求項３に記載の発明のように，上記表面処理液は，無電解メッキ液であることが好ましい。
この場合には，電解メッキ液の場合に比べて上記処理容器の内側に析出物が堆積しやすい無電解めっき液においても，上記取替容器の交換回数を増やすことにより，これに容易に対応することができる。そのため，低コストで上記処理容器の内側を清浄に保つことができ，メッキ製品の品質を安定化することができる。
【００１３】
次に，上記のごとく，上記表面処理設備は，被処理物である複数のワークを垂下状態で保持するための上治具と，上記ワークを浸漬する表面処理液を容れるための処理容器とからなる表面処理装置と，該複数の表面処理装置を所定時間の間配置しておくための空調室とを有し，
かつ該空調室は，該空調室内の温度を制御する温度制御手段を有すると共に，該空調室内の湿度を制御する湿度制御手段を有している。
【００１４】
上記表面処理設備において最も注目すべきことは，上記空調室は，その内に上記複数の表面処理装置を配置すると共に，上記空調室内の温度及び湿度を制御するための温度制御手段及び湿度制御手段を有することである。
【００１５】
上記表面処理設備においては，上記空調室内に上記表面処理装置を配置して上記空調室内の温度及び湿度を制御している。そのため，各表面処理装置の表面処理液の温度を制御することができる。それ故，製品品質の安定化を図ることができる。
また，１つの空調室によって，複数の表面処理装置に容れられている表面処理液の温度を制御できるので，表面処理液の温度制御を効率的に行うことができる。
【００１６】
また，表面処理液の温度制御を行うにあたっては，例えば温度計や電気ヒータ等を各表面処理装置の表面処理液の中に直接に配設する構成としていない。そのため，各温度計や電気ヒータ等とこれらを制御するための制御装置との間に配線を設ける必要がない。それ故，上記表面処理装置を搬送可能にすることが容易になる。
【００１７】
これにより，処理容器の析出物除去を容易に行うことができ，製品品質の安定化を図ることができる表面処理設備を提供することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる表面処理装置及び表面処理設備について，図１〜図１０を用いて説明する。本例においては，上記表面処理装置及び表面処理設備を用いて，酸素濃度検出素子を構成する固体電解質の表面に無電解メッキ処理を行う例を示す。
本例の表面処理装置１は，図１，図２に示すごとく，被処理物である複数のワークとしての固体電解質２０を垂下状態で保持するための上治具１１と，上記固体電解質２０を浸漬する表面処理液としての第一化学メッキ液８１を容れるための処理容器１２とからなる。
【００１９】
上記処理容器１２は，上記第一化学メッキ液８１を容れるための取替容器１２１と，該取替容器１２１の外側に配設されこれを着脱可能に保持するためのキャリア容器１２２とよりなる。
また，上記取替容器１２１は上記キャリア容器１２２よりも上記第一化学メッキ液８１に対する耐食性が優れている。
【００２０】
また，上記キャリア容器１２２は，上記固体電解質２０を保持した上治具１１を，上記固体電解質２０が上記取替容器１２１の中の第一化学メッキ液８１に浸漬されるよう案内するためのガイド手段としてのガイドピン１２５を有する。
また，上記上治具１１と上記取替容器１２１と上記キャリア容器１２２とは，一体的に保持された状態で搬送可能に設けられている。
【００２１】
また，本例の表面処理設備５は，図３に示すごとく，搬送可能に設けた上記表面処理装置１と，複数の表面処理装置１を所定時間の間配置しておくための空調室６とを有する。
また，この空調室６は，図４，図５に示すごとく，空調室内の温度を制御する温度制御手段６１を有すると共に，空調室内の湿度を制御する湿度制御手段６２を有する。
【００２２】
以下，順を追って詳説する。
上記表面処理装置１の上治具１１は，図１，図２に示すごとく，上記キャリア容器１２２のガイドピン１２５の先端部１２６を挿通するためのガイド穴１１０を設けたガイド枠１１１と，これに対して連結棒１１５とボルト１１６とにより固定されたプレート１１２と，このプレート１１２の貫通穴１１７に対して嵌入された多数のパイプ１１３とよりなる。
各パイプ１１３はシリコンゴム製であり，弾性を有する。また，各パイプ１１３は，押え板１１４により上記プレート１１２に固定されている。押え板１１４は，ボルト１１９により上記プレート１１２に固定されている。また，押え板１１４には，各パイプ１１３の上方を開放すべく，各パイプ１１３の内径以上の孔径を有する貫通穴１１８が設けてある。
【００２３】
また，上記処理容器１２は２重構造であり，上記取替容器１２１は，例えばポリプロピレン，塩化ビニル等からなるシート状の樹脂材料等を，真空成型して形成されており，次に示すキャリア容器１２２の内側に着脱可能に装着された状態で，上記第一化学メッキ液８１を保有する。
上記キャリア容器１２２は，例えば金属，樹脂等からなる籠状体であり，底部を形成するベース１２３と，この上にボルト１２９により固定され，上記取替容器１２１の側面を外側から支持するための側部を形成する支持枠１２４とよりなる。上記ベース１２３には，その４隅に上記ガイドピン１２５を立設してある。このガイドピン１２５は，その先端部１２６の直径が基端部の直径よりも細くなっている。この先端部１２６の直径は，上記ガイド枠１１１に設けたガイド穴１１０の孔径よりも小さい。
【００２４】
次に，上記表面処理設備５は，図３に示すごとく，上記表面処理装置１を次の各装置に搬送するためのコンベアとローダとよりなる搬送装置５９を有する。搬入装置５１，搬出装置５８も同様の構成である。
また，上記表面処理設備５は，上記上治具１１に上記固体電解質２０を着脱するための上治具装着装置５２，上治具取外し装置５６を有する。この上治具取外し装置５６の後工程には，二次洗浄装置５７を配設すると共に，上治具洗浄装置５６１と上治具交換装置５６３とを配設してある。
【００２５】
また，上記表面処理設備５は，上記キャリア容器１２２に上記上治具１１を着脱するための一体化装置５３，分離装置５５を有する。
上記一体化装置５３は，第一化学メッキ液濃度調整ユニット５３１と第一化学メッキ液供給装置５３２とを有する。また，上記分離装置５５の前工程には，一次洗浄装置５４を配設してある。一方，上記分離装置５５の後工程には，取替容器洗浄装置５５１と取替容器交換装置５５３とを配設してある。
また，上記表面処理設備５には，上記一体化装置５３と上記分離装置５５との間において３個所に，化学メッキ液の温度条件の安定化を図るための上記空調室６を配設してある。
【００２６】
次に，上記空調室６は，図４，図５に示すごとく，その上部に温度制御手段６１と湿度制御手段６２と攪拌ファン６４とを有する。
上記温度制御手段６１は，温度センサ６１１と加熱用熱交換器６１２と冷却用熱交換器６１３とからなる。これらは，空調コントローラ６３に電気的に接続されている。また，上記冷却用熱交換器６１３は，冷却水水槽６８とウォータチラーユニット６９とを有する。また，上記湿度制御手段６２は，湿度センサ６２１と加湿器６２２とからなる。これらも，上記空調コントローラ６３に電気的に接続されている。
なお，上記温度制御手段６１は，加熱用熱交換器６１２，冷却用熱交換器６１３のどちらか一方だけにできる場合もある。なお，上記湿度制御手段６２は，加湿器６２２だけでなく除湿機（図示略）を設ける場合もある。
【００２７】
また，図３，図５に示すごとく，上記３つの空調室６の中，一体化装置５３側の２つの空調室６においては，２台の第二化学メッキ液入換装置６５を配設すると共に，その間には８台の揺動装置６６を配設してある。一方，分離装置５５側の空調室６においては，第二化学メッキ液入換装置６５と第二化学メッキ液排出装置６７との間に，８台の揺動装置６６を配設してある。
【００２８】
次に，上記空調室６内の第二化学メッキ液入換装置６５は，図６，図７に示すごとく，金属製細管からなる供給ノズル７３と排出ノズル７５とを有する。上記供給ノズル７３と排出ノズル７５とは，それぞれ上治具１１の各パイプ１１３に対向させて配置されており，各パイプ１１３の上端に挿入できるよう上下動可能に配設してある。
【００２９】
また，上記供給ノズル７３は，それぞれチューブ（図示略）を介してディスペンサ７３２に接続されている。また，このディスペンサ７３２は，パイプ（図示略）を介してタンク７３１に接続されている。なお，この第二化学メッキ液入換装置６５のタンク７３１には，第二化学メッキ液８２が容れられている。
一方，上記排出ノズル７５は，それぞれチューブ（図示略）を介してバキュームタンク７５３に接続されている。また，このバキュームタンク７５３は，パイプ，バルブ（図示略）を介して真空ポンプ７５４に接続されている。
【００３０】
また，上記空調室６内の第二化学メッキ液排出装置６７は，上記第二化学メッキ液入換装置６５と同様の構造であるが，この第二化学メッキ液排出装置６７のタンク７３１には，純水が容れられている。
【００３１】
次に，上記空調室６内の揺動装置６６は，図８に示すごとく，上記上治具１１を保持するクランプ機構７７と，このクランプ機構７７を介して上記上治具１１を揺動するカム機構７９とからなる。
具体的には，上記クランプ機構７７は，上記上治具１１のガイド枠１１１を締結保持するための上下一対の締結プレート７７１を有する。下側の締結プレート７７１は，側部プレート７７２に固定してある。一方，上側の締結プレート７７１は，上記側部プレート７７２に対して，上記上治具１１の揺動時には固定的に設けてあり，上記上治具１１の締結時には上下方向にスライド可能に設けてある。また，上記側部プレート７７２は，ガイド７７３によりレール７７４に沿って上下に揺動可能に設けてある。
【００３２】
また，上記カム機構７９は，カム７９３と，ベルト７９２を介してカム７９１を回転させるモータ７９１とからなる。また，上記カム７９３の上方には，カム７９３の回転によって周期的にカム７９３に押し上げられる位置に，コロ７９４が配設してある。このコロ７９４は，揺動台７９５の下部に回転可能に設けてある。また，上記揺動台７９５は上下に揺動可能に設けてあり，エアシリンダ７９６を介して連結プレート７９７に連結されている。
上記エアシリンダ７９６は上昇して上記連結プレート７９７を押し上げ，上記締結プレート７７１によって上記上治具１１をクランプするよう，構成されている。
【００３３】
そして，上記カム機構７９の連結プレート７９７と，上記クランプ機構７７の側部プレート７７２との間には，連結用のロッド７９８を配設してある。
なお，図８中の符号７８は，上記表面処理装置１を搬送するフィーダーである。
【００３４】
次に，上記表面処理装置１及び表面処理設備５によって製造される酸素濃度検出素子について説明する。
上記酸素濃度検出素子２は，図９，図１０に示すごとく，一端を閉塞し他端を開放した内室２５を有する有底円筒形状の上記固体電解質２０を有する。
そして，後に詳説する無電解メッキ処理を行うことによって，この固体電解質２０の外側面２０１における外側電極形成部分２０３には，外側電極２１を設けてある。また，上記内室２５の内側面２０２における内側電極形成部分２０４には，内側電極２２を設けてある。上記外側電極２１及び内側電極２２は白金（Ｐｔ）より形成されている。なお，上記外側電極２１の表面には，該外側電極２１を被覆する電極保護層２３とトラップ層２４とを設けてある。
【００３５】
次に，上記酸素濃度検出素子２のメッキ工程に従って，上記表面処理設備５を説明する。
まず，上記表面処理設備５の搬入装置５１が，図３に示すごとく，固体電解質２０を上記上治具装着装置５２に搬入する。この固体電解質２０は，上記メッキ工程の前工程において，上記外側面２０１，内側面２０２（図９）をフッ酸等の強酸にて化学的にエッチングされて粗化された後，例えば塩化白金酸等の溶液と水素化ホウ素ナトリウム等の溶液を接触させる等の方法によって，その外側電極形成部２０３，内側電極形成部２０４（図１０）に白金の種付け（活性化処理）を施されている。
なお，図３中の白抜き矢印は，上記固体電解質２０の搬送経路を示す。
【００３６】
次いで，上記上治具装着装置５２は，搬入された固体電解質２０を，開放側を上にした状態で上記上治具１１の各パイプ１１３の下端に嵌入する。これにより，パイプ１１３の弾性力によって，上記上治具１１に複数の固体電解質２０を保持させる。
【００３７】
一方，上記一体化装置５３は，上記取替容器１２１を上記キャリア容器１２２の内側に装着すると共に，この取替容器１２１に上記第一化学メッキ液８１を供給する。この際，上記第一化学メッキ液供給装置５３２が，外側電極２１の厚みを所望の厚みにするよう，上記取替容器１２１に供給する第一化学メッキ液８１の量を計量する。また，上記第一化学メッキ液濃度調整ユニット５３１は，図３の波線矢印に示すごとく，濃度を希釈調整した第一化学メッキ液８１を上記第一化学メッキ液供給装置５３２に供給している。
【００３８】
次いで，上記一体化装置５３が，複数の固体電解質２０を保持した上治具１１を下降させて，この上治具１１のガイド枠１１１に設けたガイド穴１１０に，上記キャリア容器１２２のガイドピン１２５の先端部１２６を挿通させる。
これにより，上記上治具１１と上記取替容器１２１と上記キャリア容器１２２とを一体的に保持すると共に，上記パイプ１１３の下端に上記固体電解質２０の外側面の上部を嵌入して仮接続した上記固体電解質２０を，取替容器１２１の中の第一化学メッキ液８１に浸漬する（図２）。なお，上記固体電解質２０の外側電極形成部分は，第一化学メッキ液８１の液面８１０よりも確実に液中に浸漬されている（図７）。
そして，図４，図５に示すごとく，一体化された表面処理装置１を上記搬送装置５９により上記空調室６に搬送する。
【００３９】
次いで，上記空調室６内において，無電解メッキ処理を行い，外側電極２１及び内側電極２２を形成する。
即ち，注入工程において，上記第二化学メッキ液入換装置６５は，図６，図７に示すごとく，上記パイプ１１３内を通じて上記固体電解質２０の内室２５に供給ノズル７３を挿入し，この内室２５に上記タンク７３１内の第二化学メッキ液８２を注入する。この際，上記ディスペンサ７３２が，上記第二化学メッキ液８２を上記固体電解質２０の内室２５及びパイプ１１３内にも注入するよう，上記内室２５に注入する第二化学メッキ液８２の量を定量的に計量する。そして，第二化学メッキ液８２の注入後，速やかに上記供給ノズル７３を引き抜く。
【００４０】
次いで，無電解メッキ工程において，上記固体電解質２０を合計２１０分程度放置することにより，第一化学メッキ液８１により外側電極２１を，第二化学メッキ液８２により内側電極２２を形成していく。
この間，上記揺動装置６６は，上記第二メッキ液入換装置６５から次の第二化学メッキ液入換装置６５まで上記表面処理装置１を搬送する間に，上記カム機構７９により，上記クランプ機構７７を介して上記上治具１１と共に固体電解質２０を上下に揺動する（図８）。
【００４１】
具体的には，上記カム機構７９のモータ７９１が，ベルト７９２を介して上記カム７９３を回転させて，上記コロ７９４を周期的に押し上げる。そのため，上記コロ７９４を固定した上記揺動台７９５が，上記連結プレート７９７と共に上下に揺動される。そして，上記ロッド７９８を介して，上記クランプ機構７７の側部プレート７７２を上記レール７７４に沿って上下に揺動させる。
これにより，上記締結プレート７７１，上記上治具１１，上記固体電解質２０を，一体的に上下に揺動させることができる。
本例においては，上記揺動装置６６は，上記表面処理装置１に対して，１５ｍｍストロークで１分あたり６０回の揺動を与えている。
【００４２】
なお，上記フィーダー７８は，上記表面処理装置１が揺動されていないときに，上記上治具１１を上記キャリア容器１２２のガイドピン１２５にセットした状態で，上記表面処理装置１を搬送する。なお，上記フィーダー７８は，上記のごとく，上記表面処理装置１が揺動されているときは，上記表面処理装置１を搬送しない。
【００４３】
次いで，排出工程において，上記第二化学メッキ液入換装置６５は，図６，図７に示すごとく，上記内室２５内に排出ノズル７５を挿入した後，上記真空ポンプ７５４により上記バキュームタンク７５３内を負圧にして，上記内室２５内に残留している第二化学メッキ液８２を上記バキュームタンク７５３内に吸い出す。
【００４４】
そして，内側電極２２が所望の厚みとなるまで，順次，上記注入工程，無電解メッキ工程，排出工程を繰返す。
本例においては，図３に示すごとく，上記内側電極２２を形成しながら，上記表面処理装置１を３つの空調室６に搬送し，合計５台の上記第二化学メッキ液入換装置６５により上記３つの工程を５回繰返す。その後，上記第二メッキ液排出装置６７により，上記内室２５の第二化学メッキ液８２を吸引排出した後，上記内室２５内を純水にて洗浄し，この純水と上記第二化学メッキ液８２とを吸引排出する。
【００４５】
また，上記無電解メッキ処理を行う間，各空調室６に設けた温度制御手段６１は，図５に示すごとく，上記温度センサ６１１により空調室６内の空気の温度を検出する。また，各空調室６に設けた湿度制御手段６２は，上記湿度センサ６２１により空調室６内の相対湿度を検出する。なお，上記空調室６内の空気は，上記攪拌ファン６４によって，均一にされている。
そして，本例においては，上記空調コントローラ６３が，上記温度と湿度の検出信号を受けて上記加熱用熱交換器６１２，冷却用熱交換器６１３，上記加湿器６２２等を作動させて，上記空調室６内の雰囲気温度を３７〜４１℃に制御すると共に，相対湿度を４５〜６０％ＲＨに制御する。
【００４６】
これにより，各空調室６内に配置された複数の表面処理装置１は，それぞれ第一化学メッキ液８１，第二化学メッキ液８２の温度を３０〜３４℃に調整保持される。
なお，上記空調室６は，各空調室６の内外に表面処理装置１を搬送する際にはシャッタ（図示略）を開放するが，それ以外の時は閉鎖して気密性を保っている。
【００４７】
そして，図３に示すごとく，上記３つの空調室６を通過して無電解メッキ処理を完了した表面処理装置１を，上記搬送装置５９により上記一次洗浄装置５４に搬送する。
上記一次洗浄装置５４は，搬入された表面処理装置１の上記上治具１１を上昇させて，上記第一化学メッキ液８１内より上記固体電解質２０を引き上げる。そして，各表面処理装置１の取替容器１２１内より上記第一化学メッキ液８１を吸引排出した後，上記取替容器１２１を純水にて洗浄し，この純水と上記第一化学メッキ液８１とを排出する。これにより，上記上治具１１の一部と上記固体電解質２０との一次洗浄を行う。
【００４８】
次いで，上記分離装置５５は，上記キャリア容器１２２から上記上治具１１を取外す。そして，一次洗浄を終えた上記上治具１１と上記固体電解質２０とを，上記搬送装置５９により上記上治具取外し装置５６に搬送する。
上記上治具取外し装置５６は，上記上治具１１から上記固体電解質２０を取外し，上記二次洗浄装置５７にセットする。次いで，この二次洗浄装置５７が，上記固体電解質２０の外側面２０１及び内側面２０２を純水にてシャワー洗浄して，上記固体電解質２０の二次洗浄を行う。
そして，上記表面処理設備５の搬出装置５８が，二次洗浄された固体電解質２０を，上記メッキ工程の後工程に搬出する。
【００４９】
また，図３に示すごとく，内壁面に析出物が蓄積した取替容器１２１は，搬送装置５９上において取替容器交換装置５５３によって，清浄な取替容器１２１と交換される。
同様に，析出物が蓄積した上治具１１は，搬送装置５９上において上治具交換装置５６３によって，固体電解質２０を装着した清浄な上治具１１と交換される。
【００５０】
なお，上記メッキ工程の後工程において，上記酸素濃度検出素子２の外側電極２１及び内側電極２２は，熱処理を施される。次いで，上記外側電極２１の表面には，ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3スピネル等をプラズマ溶射することにより，保護層２３が形成される。さらにその表面には，γ−Ａｌ2Ｏ3粒子をデッピングにより付着させた後，焼き付け等を施すことにより，トラップ層２４が形成される。
【００５１】
次に，本例における作用効果につき説明する。
本例の表面処理装置１によれば，上記処理容器１２は，上記第一化学メッキ液８１に接する上記取替容器１２１を取り外すことができる２重構造である。そのため，上記取替容器交換装置５５３によって，定期的に上記第一化学メッキ液８１の析出成分が内壁面に析出した取替容器１２１を取外し，析出物の付いていない取替容器１２１に交換することができる。これにより，上記取替容器１２１の内壁面を清浄に保つことができる。それ故，メッキ製品の品質を安定化することができる。
【００５２】
次に，上記キャリア容器１２２は，上記のごとく，上記上治具１１を案内するためのガイドピン１２５を有している。これにより，上記キャリア容器１２２のガイドピン１２５が上記上治具１１を案内して，上記固体電解質２０を上記取替容器１２１の中の第一化学メッキ液８１に確実かつスムーズに浸漬させることができる。
【００５３】
また，上記上治具１１と上記取替容器１２１と上記キャリア容器１２２とは一体的に保持された状態で搬送可能に設けられている。これにより，上記表面処理装置１の個数を増しても，一体化装置５３の第一化学メッキ液供給装置５３２，及び上記空調室６の第二化学メッキ液入換装置６５等の位置まで，各表面処理装置１を搬送することができる。
【００５４】
そのため，各表面処理装置１に対してそれぞれ上記第一化学メッキ液供給装置５３２，第二化学メッキ液入換装置６５等を設ける必要がない。それ故，設備コストを上げることなく，上記表面処理装置１の個数を増して，生産効率をより一層向上させることができる。
【００５５】
次に，上記第一化学メッキ液８１と第二化学メッキ液８２とは，無電解メッキ液である。これにより，電解メッキ液の場合に比べて上記取替容器１２１の内壁面に析出物が堆積しやすい無電解めっき液においても，上記取替容器１２１の交換回数を増やすことにより，これに容易に対応することができる。そのため，低コストで上記取替容器１２１の内壁面を清浄に保つことができ，メッキ製品の品質を安定化することができる。
【００５６】
なお，上記取替容器１２１及び上治具１１は，上記のごとく，毎回新品（清浄なもの）に交換することが好ましいが，上記取替容器洗浄装置５５１，上治具洗浄装置５６１における洗浄が充分であれば，数回は交換せずに使用したうえで，新品と交換してもよい。
【００５７】
次に，上記表面処理設備５は，上記のごとく，複数の上記表面処理装置１を所定時間の間配置しておくための空調室６を有し，この空調室６は，上記温度制御手段６１と上記湿度制御手段６２とを有する。これにより，上記空調室６内に上記表面処理装置１を配置して上記空調室６内の空気の温度及び湿度を制御している。そのため，各表面処理装置１の第一化学メッキ液８１，第二化学メッキ液８２の温度を制御することができる。それ故，上記第一化学メッキ液８１，第二化学メッキ液８２の温度条件の安定化を確保することができ，製品品質の安定化を図ることができる。
【００５８】
また，上記第二化学メッキ液入換装置６５を一定間隔で５台設けているので，上記第二化学メッキ液８２を更新することによって，比較的量の少ない第二化学メッキ液８２の析出成分濃度が低下することを，防止することができる。また，清浄な取替容器１２１によって上記無電解メッキ処理を行うので，析出物が核となり第一化学メッキ液８１の析出成分濃度が低下することを防止することができる。
そのため，さらに，上記第二化学メッキ液８２，第一化学メッキ液８１の濃度条件の安定化を確保することができ，製品品質の安定化が確実になる。
【００５９】
また，１つの空調室６によって，複数の表面処理装置１に容れられている第一化学メッキ液８１，第二化学メッキ液８２の温度を制御できるので，これらの温度制御を効率的に行うことができる。
【００６０】
また，上記第一化学メッキ液８１の温度制御を行うにあたっては，例えば温度計や電気ヒータ等を各表面処理装置１の第一化学メッキ液８１の中に直接に配設する構成としていない。そのため，各温度計や電気ヒータ等とこれらを制御するための制御装置との間に配線を設ける必要がない。それ故，上記表面処理装置１を搬送可能にすることが容易になる。
【００６１】
なお，上記表面処理設備５においては，上記表面処理装置１を空気中（空調室内）に配置して温度調節をしながら無電解メッキを行う。そのため，例えば上記表面処理装置１を水中（ウォータバス内）に埋没させた状態に配置して温度調節をしながら無電解メッキを行う場合と比較して，上記表面処理装置１の搬送が容易かつ迅速になる。
【００６２】
次に，上記上治具１１のパイプ１１３によって，気密を保ちつつ上記固体電解質２０を保持しているので，その内室２５を第一化学メッキ液８１から遮断した状態で，上記内室２５に内側電極２２を形成することができる。これにより，外側電極２１を第一化学メッキ液８１にて，内側電極２２はこれとは異なる第二化学メッキ液８２にて，形成することができる。
従って，外側電極２１及び内側電極２２の厚み等を別途設定することができ，必要な厚みを有する外側電極２１及び内側電極２２を形成することができる。
【００６３】
また，内側電極２２の形成においては，内室２５内の供給ノズル７３は，注入工程において引き抜かれる。このため，内室２５における無電解メッキ工程にて，メッキムラが生じることもない。
【００６４】
さらに，上記内側電極形成工程は，必要に応じて，注入工程，無電解メッキ工程，排出工程が順次繰返される。
これにより，所望の厚みを有する内側電極２２を得ることができる。
【００６５】
また，パイプ１１３内に第二化学メッキ液８２を注入するので，上記内室２５の内側面だけでなく該内室２５上部の開口縁にも，内側電極２２を形成することができる上，一回当たりの第二化学メッキ液８２の液量を多くすることができる。
【００６６】
また，上記注入工程と上記排出工程以外においては，固体電解質２０が揺動されている。これにより，固体電解質２０の外側面２０１，又は内側面２０２の各表面に常に新鮮な第一化学メッキ液８１，又は第二化学メッキ液８２を円滑に供給でき，またメッキ反応を阻害する気泡が発生した場合，該気泡を固体電解質２０の表面より振り払うことができる。
【００６７】
そのため，上記揺動を行うことにより，メッキの反応速度が向上すると共に，メッキ反応が均一になる。即ち，短時間で，均一な厚さの外側電極２１及び内側電極２２を形成することができる。それ故，必要な厚みを有する外側電極及び内側電極を安定して形成することができる。
【００６８】
なお，外側電極形成範囲が固体電解質２０の先端部（閉塞側）だけでよいような場合には，パイプ１１３の下端が必ずしも第一化学メッキ液８１中に浸漬させる必要はない。また，上記内室２５に供給する第二化学メッキ液８２の量を減らすことによって，固体電解質２０の上部の開口縁に電極を形成しない様にすることもできる。
【００６９】
なお，本例においては，表面処理として無電解メッキ処理を行ったが，このほかにも，表面処理としては洗浄や塗装を行うことができる。
なお，本例においては，上記上治具１１のパイプ１１３によって，上記上治具１１の下方で上記固体電解質２０を保持する例を示したが，パイプ１１３の代わりにホルダ（図示略）を用いることによって，上記上治具１１の側方で上記固体電解質２０を保持することもできる。
【００７０】
実施形態例２
本例は，上記酸素濃度検出素子２を，自動車の排気ガス中の酸素濃度を検出するための酸素濃度検出器３に適用した例である。
即ち，上記酸素濃度検出素子２は，図１１に示すごとく，絶縁部材３３０を介して，筒状の金属ハウジング３３内に固定されている。上記金属ハウジング３３の上方開口部には，本体カバー３５１が固定されており，さらにその上方には，絶縁体３９１，３９２を覆うコネクタカバー３５が取付けられている。
【００７１】
また，上記酸素濃度検出素子２は酸素濃淡起電力式であり，上記外側電極２１と内側電極２２とは，それぞれ板状端子３６１，３６２，電極リード線３６３，３６４，コネクタ３８１，３８２を介して，上記出力取出しリード線３７１，３７２と電気的に接続されている。また，上記酸素濃度検出素子２の内室２５に設けたヒータ３１（図９）は，上記ヒータリード線３７３と電気的に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，表面処理装置の分解斜視図。
【図２】実施形態例１における，表面処理装置の断面説明図。
【図３】実施形態例１における，表面処理設備の平面配置図。
【図４】実施形態例１における，空調室の斜視図。
【図５】実施形態例１における，空調室の温度制御手段と湿度制御手段との説明図。
【図６】実施形態例１における，第二化学メッキ液入換装置による固体電解質への無電解メッキ処理の説明図。
【図７】実施形態例１における，上治具の拡大断面図。
【図８】実施形態例１における，揺動装置の断面説明図。
【図９】実施形態例１における，酸素濃度検出素子の要部断面説明図。
【図１０】実施形態例１における，酸素濃度検出素子の断面説明図。
【図１１】実施形態例２における，酸素濃度検出器の断面説明図。
【符号の説明】
１．．．表面処理装置，
１１．．．上治具，
１１０．．．ガイド穴，
１１３．．．パイプ，
１２．．．処理容器，
１２１．．．取替容器，
１２２．．．キャリア容器，
１２５．．．ガイドピン（ガイド手段），
１２６．．．先端部，
２．．．酸素濃度検出素子，
２０．．．固体電解質，
２５．．．内室，
３．．．酸素濃度検出器，
５．．．表面処理設備，
５２．．．上治具装着装置，
５３．．．一体化装置，
５４．．．一次洗浄装置，
５５．．．分離装置，
５５３．．．取替容器交換装置，
５６．．．上治具取外し装置，
５７．．．二次洗浄装置，
６．．．空調室，
６１．．．温度制御手段，
６２．．．湿度制御手段，
６５．．．第二化学メッキ液入換装置，
６６．．．揺動装置，
７３．．．供給ノズル，
７５．．．排出ノズル，
７７．．．クランプ機構，
７９．．．カム機構，
８１．．．第一化学メッキ液，
８２．．．第二化学メッキ液，
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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