(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンと電極との間に反応流体を通して通電し、前記ピストンの少なくともリング溝内の表面に陽極酸化処理を施すと共に、処理流体により表面処理を施すための表面処理方法であって、
前記ピストンを収容する収容容器体の収容穴内に前記ピストンを収容し、
前記収容穴の内周面に有する一対のシール部材を前記リング溝の上下の開口縁部付近にそれぞれ当接し、
少なくとも前記上下のシール部材と、前記リング溝と、前記収容穴の内周面において前記上下のシール部材の間に開口した環状隙間とからなり、前記反応流体及び前記処理流体を保持流通する処理チャンバーを形成し、
前記環状隙間を上下方向に仕切る通路板を配置して、該通路板の上下にそれぞれ前記反応流体及び前記処理流体を供給・排出する流路を形成し、
前記反応流体及び前記処理流体を順次切り換えながら前記リング溝に供給し、該供給された前記反応流体及び前記処理流体を前記リング溝から排出することで、陽極酸化処理及び表面処理を連続的に行うようにしたことを特徴とする表面処理方法。
【請求項２】
前記処理流体は水洗処理水であり、
前記表面処理は、前記水洗処理水によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理であることを特徴とする請求項１に記載の表面処理方法。
【請求項３】
前記陽極酸化処理の後に前記水洗処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の表面処理方法。
【請求項４】
前記ピストンは表面にスズメッキが成されたピストンであり、
前記処理流体はスズメッキ除去液であり、
前記表面処理は、前記スズメッキ除去液によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面のスズメッキを除去するスズメッキ除去処理であり、
前記陽極酸化処理は、前記スズメッキ除去処理を施した後に行われる処理であることを特徴とする請求項１に記載の表面処理方法。
【請求項５】
前記処理流体は水洗処理水とスズメッキ除去液であり、
前記表面処理は、前記水洗処理水によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理と、前記スズメッキ除去処理とからなり、
前記スズメッキ除去処理、前記水洗処理、前記陽極酸化処理、前記水洗処理の順に連続的に行うようにしたことを特徴とする請求項４に記載の表面処理方法。
【請求項６】
前記反応流体及び前記処理流体を前記通路板の下方に形成された流路を経由して前記リング溝内に供給した後、前記通路板の上方に形成された流路を経由して排出させるようにしたことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の表面処理方法。
【請求項７】
ピストンと電極との間に反応流体を通して通電し、前記ピストンの少なくともリング溝内の表面に陽極酸化処理を施すと共に、処理流体により表面処理を施すための表面処理装置であって、
前記ピストンを収容する収容穴を有する収容容器体と、
前記リング溝の上下の開口縁部付近にそれぞれ当接してシールする、前記収容穴内周面に設けられる一対のシール部材と、
少なくとも前記上下のシール部材と、前記リング溝と、前記収容穴の内周面において前記上下のシール部材の間に開口した環状隙間とからなり、前記反応流体及び前記処理流体を保持流通する処理チャンバーと、
前記環状隙間を上下方向に仕切るように配置され、前記反応流体及び前記処理流体を前記リング溝に供給し、前記供給された前記反応流体及び前記処理流体を前記リング溝から排出するために、上下にそれぞれ前記反応流体及び前記処理流体を供給・排出する流路を形成する通路板と、
前記反応流体及び前記処理流体を順次切り換えることにより、前記陽極酸化処理及び前記処理流体による表面処理を連続的に実行可能な切換供給手段と、
を備えたことを特徴とする表面処理装置。
【請求項８】
前記処理流体は水洗処理水であり、
前記表面処理は、前記水洗処理水によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理であることを特徴とする請求項７に記載の表面処理装置。
【請求項９】
前記切換供給手段は、前記反応流体を前記水洗処理水へ切り換える手段であることを特徴とする請求項８に記載の表面処理装置。
【請求項１０】
前記ピストンは表面にスズメッキが成されたピストンであり、
前記処理流体はスズメッキ除去液であり、
前記表面処理は、前記スズメッキ除去液によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面のスズメッキを除去するスズメッキ除去処理であり、
前記切換供給手段は、前記スズメッキ除去液を前記反応流体へ切り換える手段であることを特徴とする請求項７に記載の表面処理装置。
【請求項１１】
前記処理流体は水洗処理水とスズメッキ除去液であり、
前記表面処理は、前記水洗処理水によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理と、前記スズメッキ除去処理とからなり、
前記切換供給手段は、前記スズメッキ除去液を前記水洗処理水へ切り換え、該水洗処理水を前記反応流体へ切り換え、該反応流体を前記水洗処理水へ順次切り換える手段であることを特徴とする請求項１０に記載の表面処理装置。
【請求項１２】
前記通路板の上下に形成された流路が前記リング溝と略同一平面上に形成されていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の表面処理装置。
【請求項１３】
前記収容容器体に形成され、前記反応流体及び前記処理流体を前記処理チャンバー内に供給する供給通路と、前記処理チャンバー内に供給された前記反応流体及び前記処理流体を前記処理チャンバー外に排出する排出通路とを有し、
前記排出通路側には該排出通路より高い位置を経由する排出路が形成されていることを特徴とする請求項７〜１２のいずれかに記載の表面処理装置。
【請求項１４】
前記各シール部材がそれぞれ前記収容容器体に形成された断面Ｌ字状の肩部に配置され、前記各環状シール部材を前記各肩部に向けて軸方向に押圧して圧縮することによりその内径を縮径させて前記ピストンの外周面にそれぞれ当接させる押圧手段を備えていることを特徴とする請求項７〜１３のいずれかに記載の表面処理装置。
【請求項１５】
前記ピストンに導電可能な一方の電極と前記処理チャンバー内の反応流体及び処理流体に導電可能なもう一方の電極とを備えていることを特徴とする請求項７〜１４いずれかに記載の表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、内燃機関のピストンヘッド等の金属製品の軸方向中間部における限られた所定範囲の環状外周面に陽極酸化処理を行った後の処理面水洗作業や、無電解ニッケルメッキ等の表面処理方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表面処理装置のうち、陽極酸化処理装置としては、例えば、特開平９−２１７２００号公報に記載されているようなものが知られている。
この従来例の陽極酸化処理装置は、図１９に示すように、電解液（処理流体）循環回路の一部を形成する有底円筒状のジャケット槽１０１の上端開口部に中央穴を有する環状蓋体１０２が装着され、この環状蓋体１０２の中央穴には下端開口縁部に内向き環状係止段部を備えた円筒状のマスクソケット１０３が装着され、環状係止段部には、マスクソケット１０３内に収容したピストンヘッド（被処理体）１０４の底面（ヘッド）外周部に当接して表面処理を施す部分を画成シールするＯリングパッキン１０５が設けられ、前記ジャケット槽１０１内に備えた電解槽１０６内には、前記ピストンヘッド１０４の表面処理部分に向けて電解液（処理流体）を吐出供給する噴射装置１０７が備えられ、また、前記電解槽１０６の上端部に電解液（処理流体）に接する陰極（電極）１０８が設けられる一方、ピストンヘッド１０４に接する陽極（電極）１０９が設けられた構造となっている。
即ち、この従来例の陽極酸化処理装置は、筒状もしくは柱状被処理体の端面に陽極酸化処理という表面処理を施す装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例の陽極酸化処理装置は、上述のように、Ｏリングパッキン１０５が被処理体を構成するピストンヘッド１０４の底面（ヘッド）側に当接する構造であったため、筒状もしくは柱状の被処理体の外周面における軸方向中間部分の所定範囲のみを環状に表面処理することができないという問題がある。
即ち、例えば、端面の陽極酸化処理は不要で外周面の限られた範囲の環状外周面にのみ表面処理を施したい場合にあっては、陽極酸化処理を必要としない部分をテープ等でマスキングすることが考えられるが、そのためには、陽極酸化処理装置にセットする前に、まず、被処理体にテープ等でマスキング処理を施す工程が必要となるため、作業効率が極めて悪く、処理能力を悪化させることになる。
【０００４】
また、処理流体は、噴射装置１０７から上向きに噴射して被処理体の処理面に供給された後下向きに反転する構造で、処理流体が行き帰りでぶつかりあってスムーズな流通が得られない状態となるため、処理流体をスムーズに流通させるためには処理流体の流通流路として広いスペースを確保する必要があり、これにより、装置が大型化する。
【０００５】
以上は、電極による通電を条件とする陽極酸化処理方法および装置に関するものであるが、電極による通電を条件としない陽極酸化処理後における処理面水洗作業や、硝酸による無電解ニッケルメッキ等の表面処理作業においても、同様の問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、作業効率を低下させることなしに柱状もしくは筒状の被処理体の外周面における軸方向中間部分の所定範囲のみを能率的に環状に表面処理することを可能として処理能力の向上を図ることができる表面処理方法および装置を提供することを目的とし、さらに、装置のコンパクト化を図ることを追加の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明請求項１記載の表面処理方法は、ピストンと電極との間に反応流体を通して通電し、前記ピストンの少なくともリング溝内の表面に陽極酸化処理を施すと共に、処理流体により表面処理を施すための表面処理方法であって、前記ピストンを収容する収容容器体の収容穴内に前記ピストンを収容し、前記収容穴の内周面に有する一対のシール部材を前記リング溝の上下の開口縁部付近にそれぞれ当接し、少なくとも前記上下のシール部材と、前記リング溝と、前記収容穴の内周面において前記上下のシール部材の間に開口した環状隙間とからなり、前記反応流体及び前記処理流体を保持流通する処理チャンバーを形成し、前記環状隙間を上下方向に仕切る通路板を配置して、該通路板の上下にそれぞれ前記反応流体及び前記処理流体を供給・排出する流路を形成し、前記反応流体及び前記処理流体を順次切り換えながら前記リング溝に供給し、該供給された前記反応流体及び前記処理流体を前記リング溝から排出することで、陽極酸化処理及び表面処理を連続的に行うようにした手段とした。
請求項２記載の表面処理方法は、請求項１に記載の表面処理方法において、前記処理流体は水洗処理水であり、前記表面処理は、前記水洗処理水によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理であることを特徴とする。
請求項３に記載の表面処理方法は、請求項２に記載の表面処理方法において、前記陽極酸化処理の後に前記水洗処理を行うことを特徴とする。
請求項４に記載の表面処理方法は、請求項１に記載の表面処理方法において、前記ピストンは表面にスズメッキが成されたピストンであり、前記処理流体はスズメッキ除去液であり、前記表面処理は、前記スズメッキ除去液によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面のスズメッキを除去するスズメッキ除去処理であり、前記陽極酸化処理は、前記スズメッキ除去処理を施した後に行われる処理であることを特徴とする。
請求項５に記載の表面処理方法は、請求項４に記載の表面処理方法において、前記処理流体は水洗処理水とスズメッキ除去液であり、前記表面処理は、前記水洗処理水によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理と、前記スズメッキ除去処理とからなり、前記スズメッキ除去処理、前記水洗処理、前記陽極酸化処理、前記水洗処理の順に連続的に行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項６記載の表面処理方法は、請求項１〜５のいずれかに記載の表面処理方法において、前記反応流体及び処理流体を前記通路板の下方に形成された流路を経由して前記リング溝内に供給した後、前記通路板の上方に形成された流路を経由して排出させるようにした。
【００１３】
請求項７記載の表面処理装置は、ピストンと電極との間に反応流体を通して通電し、前記ピストンの少なくともリング溝内の表面に陽極酸化処理を施すと共に、処理流体により表面処理を施すための表面処理装置であって、前記ピストンを収容する収容穴を有する収容容器体と、前記リング溝の上下の開口縁部付近にそれぞれ当接してシールする、前記収容穴内周面に設けられる一対のシール部材と、少なくとも前記上下のシール部材と、前記リング溝と、前記収容穴の内周面において前記上下のシール部材の間に開口した環状隙間とからなり、前記反応流体及び前記処理流体を保持流通する処理チャンバーと、前記環状隙間を上下方向に仕切るように配置され、前記反応流体及び前記処理流体を前記リング溝に供給し、前記供給された前記反応流体及び前記処理流体を前記リング溝から排出するために、上下にそれぞれ前記反応流体及び前記処理流体を供給・排出する流路を形成する通路板と、前記反応流体及び前記処理流体を順次切り換えることにより、前記陽極酸化処理及び前記処理流体による表面処理を連続的に実行可能な切換供給手段と、を備えた手段とした。
請求項８に記載の表面処理装置は、請求項７に記載の表面処理装置において、前記処理流体は水洗処理水であり、前記表面処理は、前記水洗処理水によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理であることを特徴とする。
請求項９に記載の表面処理装置は、請求項８に記載の表面処理装置において、前記切換供給手段は、前記反応流体を前記水洗処理水へ切り換える手段であることを特徴とする。
請求項１０に記載の表面処理装置は、請求項７に記載の表面処理装置において、前記ピストンは表面にスズメッキが成されたピストンであり、前記処理流体はスズメッキ除去液であり、前記表面処理は、前記スズメッキ除去液によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面のスズメッキを除去するスズメッキ除去処理であり、前記切換供給手段は、前記スズメッキ除去液を前記反応流体へ切り換える手段であることを特徴とする。
請求項１１に記載の表面処理装置は、請求項１０に記載の表面処理装置において、前記処理流体は水洗処理水とスズメッキ除去液であり、前記表面処理は、前記水洗処理水によって前記ピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理と、前記スズメッキ除去処理とからなり、前記切換供給手段は、前記スズメッキ除去液を前記水洗処理水へ切り換え、該水洗処理水を前記反応流体へ切り換え、該反応流体を前記水洗処理水へ順次切り換える手段であることを特徴とする。
【００１４】
請求項１２記載の表面処理装置は、請求項７〜１１のいずれかに記載の表面処理装置において、前記通路板の上下に形成された流路が前記リング溝と略同一平面上に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１３記載の表面処理装置は、請求項７〜１２のいずれかに記載の表面処理装置において、前記収容容器体に形成され、前記反応流体を前記処理チャンバー内に供給する供給通路と、前記処理チャンバー内に供給された前記反応流体を前記処理チャンバー外に排出する排出通路とを有し、前記排出通路側には該排出通路より高い位置を経由する排出路が形成されている手段とした。
【００１９】
請求項１４記載の表面処理装置は、請求項７〜１３のいずれかに記載の表面処理装置において、前記各シール部材がそれぞれ前記収容容器体に形成された断面Ｌ字状の肩部に配置され、前記各環状シール部材を前記各肩部に向けて軸方向に押圧して圧縮することによりその内径を縮径させて前記ピストンの外周面にそれぞれ当接させる押圧手段を備えている手段とした。
【００２１】
請求項１５記載の表面処理装置は、請求項７〜１４のいずれかに記載の表面処理装置において、前記ピストンに導電可能な一方の電極と前記処理チャンバー内の反応流体及び処理流体に導電可能なもう一方の電極とを備えている手段とした。
【００２２】
【作用】
この発明請求項１記載の陽極酸化処理方法では、上述のように、収容容器体の収容穴内にピストンを収容した状態で収容穴内周面に備えた上下一対のシール部材をピストンの外周面における表面処理を施すべき環状処理部分であるリング溝の上下両開口縁部付近の外周面にそれぞれ当接させてシールするようにしたことにより、作業効率を低下させることなしにピストンの外周面における軸方向中間部分の少なくともリング溝内を含む上下両開口縁部のみを効率的に環状に表面処理することが可能となり、これにより、処理能力の向上が図れるようになる。
【００２３】
また、上述のように、リング溝内に反応流体及び処理流体を供給・排出する通路板が環状隙間を上下方向に仕切るように配置されたことにより、反応流体及び処理流体の流れが極めてスムーズであると共に、反応流体及び処理流体を環状処理部分の面積に応じた必要最小限度の狭いスペースの処理チャンバー内で効率的に循環させることになるため、装置のコンパクト化が可能となる。さらに、ピストンにおける表面処理を施すべき環状処理部分であるリング溝に対してその全周から同時にかつ均一に反応流体が供給されるため、円周方向において均一に表面処理することができるようになる。
また、処理流体を順次切り換えることにより処理流体により連続的に異なった表面処理を行うようにしたことで、陽極酸化処理作業およびその後の処理作業を１つの表面処理装置内で連続して行うことができ、これにより、作業効率を高めることができるようになる。
請求項２記載の表面処理方法は、水洗処理水によってピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理を行うことで、１つの表面処理装置内で陽極酸化処理と水洗処理を行うことができ、これにより、作業効率を高めることができる。
請求項３に記載の表面処理方法では、陽極酸化処理の後に水洗処理を行うことで、１つの表面処理装置内で連続して行うことができ、これにより、作業効率を高めることができる。
請求項４に記載の表面処理方法は、スズメッキ除去液によってピストンの少なくともリング溝内の表面のスズメッキを除去するスズメッキ除去処理を施した後に、前記陽極酸化処理が行われることで、通電を必要とする表面処理を含む複数の表面処理工程を１つの表面処理装置内で連続して行うことができるため、作業効率を高めることができる。
請求項５に記載の表面処理方法は、スズメッキ除去処理、水洗処理、陽極酸化処理、水洗処理の順に連続的に行うようにしたことで、通電を必要とする表面処理を含む複数の表面処理工程を１つの表面処理装置内で連続して行うことができるため、作業効率を高めることができる。
【００２４】
請求項６記載の表面処理方法では、上述のように、反応流体及び処理流体を通路板における下方に形成された流路を経由してリング溝内に供給した後、通路板の上方に形成された流路を経由して排出させるようにしたことにより、反応流体及び処理流体に混入された空気が効率よく排出され、従って、混入空気による反応むらの発生を防止することができるようになる。
【００２８】
この発明請求項７記載の表面処理装置では、上述のように構成されるため、収容容器体の上方から被処理体を収容穴内に収容すると、収容容器体の底部に当接して支持される共に、収容穴の軸方向中間部内周面に設けられた上下一対のシール部材がピストンにおける表面処理を施すべき環状処理部分であるリング溝の上下両開口縁部付近の外周面に当接してシールした状態となり、これにより、該一対のシール部材相互間における前記ピストンの環状外周面と前記収容容器体における収容穴の内周面との間に反応流体及び処理流体を保持流通させる環状の処理チャンバーが形成された状態となる。従って、作業効率を低下させることなしに筒状もしくは柱状の被処理体の外周面における軸方向中間部分の所定範囲のみを効率的に環状に表面処理することが可能となり、これにより、処理効率を高めることができるようになる。
また、処理流体を順次切り換えることにより処理流体により連続的に異なった表面処理を行うようにしたことで、陽極酸化処理作業およびその後の処理作業を１つの表面処理装置内で連続して行うことができ、これにより、作業効率を高めることができるようになる。
請求項８記載の表面処理装置は、水洗処理水によってピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理を行うことで、１つの表面処理装置内で陽極酸化処理と水洗処理を行うことができ、これにより、作業効率を高めることができる。
請求項９に記載の表面処理装置では、陽極酸化処理の後に水洗処理を行うことで、１つの表面処理装置内で連続して行うことができ、これにより、作業効率を高めることができる。
請求項１０に記載の表面処理装置は、スズメッキ除去液によってピストンの少なくともリング溝内の表面のスズメッキを除去するスズメッキ除去処理を施した後に、前記陽極酸化処理が行われることで、通電を必要とする表面処理を含む複数の表面処理工程を１つの表面処理装置内で連続して行うことができるため、作業効率を高めることができる。
請求項１１に記載の表面処理装置は、スズメッキ除去処理、水洗処理、陽極酸化処理、水洗処理の順に連続的に行うようにしたことで、通電を必要とする表面処理を含む複数の表面処理工程を１つの表面処理装置内で連続して行うことができるため、作業効率を高めることができる。
【００２９】
また、処理流体が接する処理面積を最小限度に狭くでき、かつ、処理チャンバーの容量も最小限度に小さくなり、かつ処理流体の流れが水平方向のままであるため、処理チャンバー内における処理流体の流れもスムーズで流速が速くなり、これにより、処理効率を高めることができる。従って、コストを低減化させることができるようになる。
また、処理流体を環状処理部分の面積に応じた必要最小限度の狭いスペースの処理チャンバー内で効率的に循環させることができるため、装置のコンパクト化が可能となる。
【００３０】
請求項１２記載の表面処理装置では、上述のように、通路板の上下に形成された流路が前記リング溝と略同一平面上に形成されているため、リング溝内における反応流体の流れがスムーズで、その流速を速めることができ、これにより、処理効率を高めることができるようになる。
【００３３】
請求項１３記載の表面処理装置では、上述のように、排出通路側には該排出通路より高い位置を経由する排出路が形成されているため、処理流体に混入された空気が効率よく排出され、従って、混入空気による処理むらの発生を防止することができるようになる。
【００３５】
請求項１４記載の表面処理装置では、上述のように、上下一対の各シール部材がそれぞれ収容容器体に形成された断面Ｌ字状の肩部に配置され、各シール部材を各肩部に向けて軸方向に押圧して圧縮することによりその内径を縮径させて被処理体の外周面にそれぞれ当接させる押圧手段を備えた構成とすることで、ピストンを収容穴内に収容した後、押圧手段を操作するだけで両環状シール部材によるシールを行うことができ、これにより、作業の効率化が図れるようになる。
【００３７】
請求項１５記載の表面処理装置では、上述のように、ピストンに導電可能な一方の電極と前記処理チャンバー内の反応流体に導電可能なもう一方の電極とを備えた構成としたことで、例えば、通電を条件とする硫酸による陽極酸化処理作業およびその後の水洗処理作業を１つの表面処理装置内で連続して行うことができ、これにより、作業効率を高めることができるようになる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
（発明の実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１の表面処理方法を図１〜３に示す表面処理装置に基づいて説明する。なお、この発明の実施の形態１では、被処理体を構成するピストンヘッドＰにおけるトップリング溝１０の表面に陽極酸化処理を施した後に、処理流体である水洗処理水によって処理面の水洗処理を行う場合について説明する。
図１は本発明の実施の形態１の表面処理方法で用いられる表面処理装置を示す縦断面図であり、この図において、１は収容容器体、２は外筒、３は通路板、４、４は環状シール部材、４１、４１は押圧筒（押圧手段）、４２、４２は押圧環（押圧手段）、４３、４３は押圧軸（押圧手段）、Ｐはピストンヘッドを示す。
【００３９】
前記収容容器体１は、前記ピストンヘッドＰを上下逆さまの状態で上方から収容可能な収容穴を有する有底円筒状の容器を構成するもので、底部構成部材５と、下部周壁構成部材６ａと、上部周壁構成部材６ｂとで構成されている。
【００４０】
前記外筒２は、円筒状周壁部２１の下端開口縁部内周に環状底部２２が形成され、上端開口部には別部材の環状上蓋部材２３が装着されることにより、内周に前記下部周壁構成部材６ａおよび上部周壁構成部材６ｂ等を組み付けるための環状溝を有する断面コ字状に形成されている。
【００４１】
前記底部構成部材５は、収容容器体１における収容穴の底部を構成するもので、ピストンヘッドＰの外径と同一外径を有する略円柱状に形成されていて、その下端外周部を外筒２における環状底部２２の軸心穴内周部に装着係止させた状態で組み付けられている。
【００４２】
前記下部周壁構成部材６ａと上部周壁構成部材６ｂはそれぞれ外装部材６１と内装部材６２の２部材で構成されている。
即ち、前記外装部材６１は、下部周壁構成部材６ａ側の組み付け状態で説明すると、円筒部６１ａの下端部に外向に突出するフランジ部６１ｂを備えると共に、円筒部６１ａの上端部内側には前記環状シール部材４を位置決め支持するための係止フランジ（肩部）６１ｃが内向き環状に突出形成された構造となっている。そして、この下部周壁構成部材６ａ側の外装部材６１は、外筒２における環状底部２２の上部に形成された環状係止段部２４に外向フランジ部６１ｂの外周部を係止させた状態で外筒２の環状溝内下部に組み付けられている。
【００４３】
前記外装部材６１と底部構成部材５との間に、前記下側の環状シール部材４を押圧する押圧筒４１が上下摺動自在な状態で組み込まれている。また、外筒２における環状底部２２と外装部材６１におけるフランジ部６１ｂとの間に前記２つ割り状の押圧環４２が径方向摺動可能な状態で組み込まれている。この押圧環４２はその上端内周縁部に形成された環状テーパ面４２ａを押圧筒４１の下端外周縁部に当接させると共に、外筒２の円筒状周壁部２１を貫通して摺動自在に組み込まれた複数の押圧軸４３により押圧摺動可能に構成されている。
【００４４】
前記内装部材６２は、同じく下部周壁構成部材６ａ側の組み付け状態で説明すると、円筒部６２ａの下端部に内向きフランジ部６２ｂを備え、また、円筒部６２ａの上端部には外向フランジ部６２ｃをそれぞれ備えると共に、前記円筒部６２ａには該円筒部６２ａの外側空間６２ｄと内側空間６２ｅとの間を連通する複数の連通穴６２ｆが形成された構造となっている。
【００４５】
前記上部周壁構成部材６ｂを構成する外装部材６１および内装部材６２は、下部周壁構成部材６ａを構成する外装部材６１および内装部材６２と共に同一形状のものが用いられ、下部周壁構成部材６ａの上部に上下逆向きの状態で組み付けられる。なお、その組み付けに際しては、下部周壁構成部材６ａと上部周壁構成部材６ｂの両内装部材６２、６２の両外向フランジ部６２ｃ、６２ｃ相互間に前記通路板３を挟持させた状態で組み付けられている。そして、この組み付け状態において、下部周壁構成部材６ａと上部周壁構成部材６ｂの両係止フランジ６１ｃ、６１ｃ側端面相互間に処理チャンバー７を構成する環状隙間が形成されるように通路板３と各外装部材６１および各内装部材６２の軸方向寸法設定がなされている。なお、図において６３、６３は、外筒２と外装部材６１、６１との間をシールするシールリングを示す。
【００４６】
前記通路板３は、両外向フランジ部６２ｃ、６２ｃ相互間に挟持される本体部３１の内周面側に、図２、３にもその詳細を示すように、前記処理チャンバー７を構成する環状隙間の幅より肉薄の通路形成部３２が一体に形成された構造で、この通路形成部３２の先端部を前記処理チャンバー７を構成する環状隙間の中途部位置まで挿入させた状態となっている。
【００４７】
前記上部周壁構成部材６ｂを構成する外装部材６１の内周側に前記上側の環状シール部材４を押圧する押圧筒４１が上下摺動自在な状態で組み込まれている。また、環状上蓋部材２３と外装部材６１におけるフランジ部６１ｂとの間に前記２つ割り状の押圧環４２が径方向摺動可能な状態で組み込まれている。この押圧環４２はその下端内周縁部に形成された環状テーパ面４２ａを押圧筒４１の上端外周縁部に当接させると共に、外筒２の円筒状周壁部２１を貫通して摺動自在に組み込まれた複数の押圧軸４３により押圧摺動可能に構成されている。
【００４８】
前記外筒２の円筒状周壁部２１には、下部周壁構成部材６ａ側の外側空間６２ｄと連通する水洗処理水の供給穴（供給路）２１ａが形成され、また、上部周壁構成部材６ｂ側の外側空間６２ｄと連通する水洗処理水の排出穴（排出路）２１ｂが形成されている。
【００４９】
即ち、前記下部周壁構成部材６ａにおける外側空間６２ｄと連通穴６２ｆと内側空間６２ｅとで、水洗処理水が供給される供給穴２１ａと処理チャンバー７との間を連通する供給通路Ｉが形成され、また、上部周壁構成部材６ｂにおける内側空間６２ｅと連通穴６２ｆと外側空間６２ｄとで、処理チャンバー７と水洗処理水が排出される排出穴２１ｂとの間を連通する排出通路IIが形成されている。
【００５０】
そして、前記収容容器体１の収容穴内に、ピストンヘッドＰを上下逆さまの状態で上方から収容し、該ピストンヘッドＰの底面（ヘッド）が底部構成部材５の上面に形成された窪部５１に当接して位置決めされた状態で、トップリング溝１０が前記処理チャンバー７を構成する環状隙間と一致すると共に、上下一対の環状シール部材４、４がピストンヘッドＰの外周面でトップリング溝１０の上下両開口縁部付近（表面処理を施すべき処理部分を決定する両境界線ｋ、ｋ部分）に位置するように、各構成部材の寸法設定がなされている。
【００５１】
また、前記底部構成部材５の上面に形成された窪部５１の中央部には、ピストンヘッドＰの脱却時に処理チャンバー７から窪部５１内に漏洩する水洗処理水を排出させる排出穴５２が形成されている。
【００５２】
次に、この発明の実施の形態１の作用・効果を説明する。
この発明の実施の形態１の表面処理装置では、上述のように構成されるため、収容容器体１の収容穴内にピストンヘッドＰを収容した状態で、各押圧軸４３、４３により２つ割り状に形成された上下各押圧環４２、４２を内部方向にそれぞれ押圧摺動させると、上下各押圧環４２、４２に形成された環状テーパ面４２ａ、４２ａが上下各押圧筒４１、４１の外周縁部に当接して軸方向に押圧摺動させ、上下各環状シール部材４、４をそれぞれ係止フランジ部６１ｃ、６１ｃに向けて軸方向に押圧して圧縮することによりその内径が縮径され、上下一対の環状シール部材４、４がピストンヘッドＰにおける表面処理を施すべき処理部分を決定する両境界線ｋ、ｋ部分の外周面にそれぞれ当接してシールした状態となり、これにより、上下一対の環状シール部材４、４相互間におけるトップリング溝１０の表面を含むピストンヘッドＰの環状外周面と収容容器体１における収容穴の内周面側との間に水洗処理水を保持流通させる環状の処理チャンバー７が形成された状態となる。
【００５３】
そこで、図示を省略したポンプを駆動させると、ポンプから吐出された水洗処理水は、供給口２１ａから供給通路Ｉ（下部周壁構成部材６ａにおける外側空間６２ｄ→連通穴６２ｆ→内側空間６２ｅ）を経由して、処理チャンバー７に供給され、この処理チャンバー７内では、通路板３における通路形成部３２の下面側を経由してピストンヘッドＰにおけるトップリング溝１０の表面に向けて噴射供給された後、通路形成部３２の上面側および排出通路II（上部周壁構成部材６ｂにおける内側空間６２ｅ→連通穴６２ｆ→外側空間６２ｄ）を経由し、排出穴２１ｂから収容容器体１の外部に排出されるもので、これにより、トップリング溝１０の表面を含む限られた所定範囲のみを環状に水洗処理（表面処理）することができる。
【００５４】
以上のように、ピストンヘッドＰを収容容器体１の収容穴に収容した後、各押圧軸４３、４３を押圧操作するだけで、上下一対の環状シール部材４、４によりピストンヘッドＰにおける表面処理を施すべき環状処理部分を決定する両境界線ｋ、ｋ部分の外周面に当接してシールすることができるため、作業効率を低下させることなしにピストンヘッドＰの外周面における軸方向中間部分に存在するトップリング溝１０を含む限られた所定範囲のみを効率的に環状に表面処理することが可能となり、これにより、処理能力の向上が図れるようになるという効果が得られる。
【００５５】
また、上下一対の環状シール部材４、４により水洗処理水が接する処理面積を最小限度に狭くできるため、処理チャンバーの容量も最小限度に小さくなり、かつ水洗処理水の流れが水平方向のままであるため、処理チャンバー内における水洗処理水の流れもスムーズで流速が速くなり、これにより、処理効率を高めることができるようになる。従って、コストを低減化させることができるようになる。
【００５６】
また、水洗処理水を環状処理部分の面積に応じた必要最小限度の狭いスペースの処理チャンバー内で効率的に循環させることができるため、装置のコンパクト化が可能となる。
【００５７】
また、被処理体における表面処理を施すべき環状処理部分に対してその全周から同時にかつ均一に水洗処理水が供給されるため、円周方向において均一に表面処理することができるようになる。
また、上述のように、排出通路II側には該排出通路IIより高い位置を経由する排出穴（排出路）２１ｂが形成されているため、水洗処理水内に混入された空気が効率よく排出され、従って、混入空気による反応むらの発生を防止することができるようになる。
【００５８】
また、通路板３の通路形成部３２を処理チャンバー７内に配置させることにより、ピストンヘッドＰにおける表面処理を施すべき環状処理部分に水洗処理水を供給する供給通路Ｉの一部と該供給された水洗処理水を排出する排出通路IIの一部とに処理チャンバー７内を上下方向に仕切るようにしたことで、処理チャンバー７内における水洗処理水の流れが極めてスムーズであると共に、水洗処理水を環状処理部分の面積に応じた必要最小限度の狭いスペースの処理チャンバー７内で効率的に循環させることになるため、装置のコンパクト化が可能となる。
【００５９】
また、収容容器体１の少なくとも収容穴を形成する部分がピストンヘッドＰにおける表面処理を施すべき環状処理部分（トップリング溝１０部分）を境にして上下に分割可能な上部周壁構成部材６ｂと下部周壁構成部材６ａと底部構成部材５で構成され、該上部周壁構成部材６ｂと下部周壁構成部材６ａに上下一対の各環状シール部材４、４の一方がそれぞれ配置され、上部周壁構成部材６ｂと下部周壁構成部材６ａとの付き合わせ面相互間に通路板３が挟持状態で配置され、上部周壁構成部材６ｂと下部周壁構成部材６ａと通路板３とピストンヘッドＰにおける表面処理を施すべき環状処理部分（トップリング溝１０部分）との間に処理チャンバー７が形成され、下部周壁構成部材６ａに処理チャンバー７と連通する供給通路Ｉが形成され、上部周壁構成部材６ｂに処理チャンバー７と連通する排出通路IIが形成された構成としたことで、以上の各構成部材を上下方向に積み上げることで供給流路Ｉおよび排出流路IIとそれぞれ連通する処理チャンバー７を備えた収容容器体１を容易に構成することができるため、装置製造時における組付性を向上させることができるようになる。
なお、ピストンヘッドＰを陽極とし、処理水に代えた硫酸を陰極として各々通電すれば陽極酸化処理を行うことができる。この処理は上記発明の実施の形態の前工程として行ってもよい。
【００６０】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。なお、この他の発明の実施の形態の説明にあたっては、前記発明の実施の形態１と同様の構成部分には同一の符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００６１】
（発明の実施の形態２）
図４は、発明の実施の形態２の表面処理方法で用いられる表面処理装置を示す縦断面図である。
この発明の実施の形態２における表面処理装置は、通路板３０の構成が、前記発明の実施の形態１における通路板３とは相違すると共に、下部周壁構成部材６ａの構成が前記発明の実施の形態１のそれとは相違したものである。
【００６２】
即ち、まず、この発明の実施の形態２の下部周壁構成部材６ａが内装部材６２を省略した外装部材６１のみで構成されると共に、この外装部材６１の特に円筒部６１ａが上端部を残して肉厚に形成されることにより環状段部６１ｄが形成されている点が前記発明の実施の形態１とは相違している。なお、前記外装部材６１の外側には、外側空間６１ｅのみが形成される構造となっている。
【００６３】
また、この発明の実施の形態２の通路板３０は、図５の平面図、図６の底面図、図７の断面図（図５の VII−VII 線における縦断面図）にもその詳細を示すように、その下面内周側に供給通路Ｉの一部を構成する供給側溝３０ａが周方向所定間隔のもとに６か所に形成され、また、上面内周側には排出通路IIの一部を構成する排出側溝３０ｂが周方向所定間隔のもとに６か所に形成されている。なお、前記各供給側溝３０ａと各排出側溝３０ｂは互いに軸方向に重ならないように周方向において交互に形成されている。
【００６４】
また、前記供給側溝３０ａと排出側溝３０ｂはその軸線方向を、図５および図６に示すように、ピストンヘッドＰの外周面と接する接線に対し相反する方向に傾斜させた状態に形成されている。
そして、前記通路板３０は、上部周壁構成部材６ｂ側の内装部材６２における外向フランジ部６２ｃの下面と下部周壁構成部材６ａを構成する外装部材６１における円筒部６１ａの環状段部６１ｄとの間に挟持状態で組み付けられている。
【００６５】
この発明の実施の形態２では、上述のように構成されるため、図示を省略した圧力ポンプを駆動させると、ポンプから吐出された水洗処理水は、供給口２１ａから供給通路Ｉ（下部周壁構成部材６ａにおける外装部材６１の外側空間６１ｅ→通路板３０の各供給側溝３０ａ）を経由して、処理チャンバー７にその接線方向に向け傾斜状に供給され、この処理チャンバー７内では、ピストンヘッドＰにおけるトップリング溝１０の表面に向けて傾斜状に噴射供給された後、排出通路II（通路板３０の各排出側溝３０ｂ→上部周壁構成部材６ｂにおける内側空間６２ｅ→各連通穴６２ｆ→外側空間６２ｄ）を経由し、排出穴２１ｂから収容容器体１の外部に排出される。
【００６６】
この発明の実施の形態２の表面処理装置では、上述のように構成されるため、前記発明の実施の形態１とほぼ同様の効果が得られる他、以下に列挙する効果が得られる。
即ち、各供給側溝３０ａと各排出側溝３０ｂの軸線方向が水平方向に形成され、該各供給側溝３０ａと各排出側溝３０ｂとがピストンヘッドＰの環状処理部分であるとトップリング溝１０と略同一平面上に形成されているため、処理チャンバー７内における水洗処理水の流れがスムーズで、その流速を速めることができ、これにより、処理効率を高めることができるようになる。
【００６７】
また、供給側溝３０ａと排出側溝３０ｂとが周方向交互に複数個（６個）配置されている構成としたことで、処理チャンバー７内における水洗処理水の流れがスムーズで、流通量が多くなり、これにより、処理効率を高めることができるようになる。
【００６８】
また、各供給側溝３０ａがピストンヘッドＰにおける環状処理部分の一方の接線方向へ向けて傾斜状に形成され、各排出側溝３０ｂがピストンヘッドＰにおける処理部分のもう一方の接線方向へ向けて傾斜状に形成されている構成としたことで、処理チャンバー７内における水洗処理水の流れがスムーズで、その流速を速めることができ、これにより、処理効率を高めることができるようになる。
【００６９】
（発明の実施の形態３）
図８は、発明の実施の形態３の表面処理方法で用いられる表面処理装置を示す縦断面図であり、この図に示すように、この発明の実施の形態３における表面処理装置は、前記発明の実施の形態２とほぼ同様であるが、押圧手段を構成する２つ割り状の押圧環４２、４２の一方が固定部材４４に置き換えられると共に、押圧軸４３が上下でそれぞれ周方向１個所にのみ設けられている点で前記発明の実施の形態２と相違したものである。
従って、この発明の実施の形態３では、前記発明の実施の形態２とほぼ同様の効果が得られると共に、部品点数の削減によりコストを低減化できるようになる。
【００７０】
（発明の実施の形態４）
図９は、発明の実施の形態４の表面処理方法で用いられる表面処理装置を示す縦断面図であり、この図に示すように、この発明の実施の形態４における表面処理装置は、前記発明の実施の形態２とほぼ同様であるが、上部周壁構成部材６ｂを構成する外装部材６１と下部周壁構成部材６ａとの対向面の一部が、通路板３０における供給側溝３０ａおよび排出側溝３０ｂ以外の部分において互いに当接するように構成されている点で前記発明の実施の形態２とは相違したものである。
従って、この発明の実施の形態４では、前記発明の実施の形態２とほぼ同様の効果が得られると共に、下部周壁構成部材６ａと上部周壁構成部材６ｂが当接することから、処理チャンバー７の軸方向幅を確実に維持させることができるようになる。さらに、当接部の位置を任意に設定することで、処理部分を周方向の任意の位置に設定することができる。
【００７１】
（発明の実施の形態５）
図１０は、発明の実施の形態５の表面処理方法で用いられる表面処理装置の通路板を示す底面図であり、この図に示すように、供給側溝３０および排出側溝３０ｂの軸線方向が、ピストンヘッドＰの接線方向と平行（噴流角度０°）に形成されている点が前記発明の実施の形態２〜４の通路板３０とは相違したものである。この場合、水洗処理水の流れがスムーズになり、処理能力が向上する。
【００７２】
（発明の実施の形態６）
図１１は、発明の実施の形態６の表面処理方法で用いられる表面処理装置を示す平面図、図１２は図１０の XII−XII 線における断面図、図１３は図１０の XIII −XIII線における断面図であり、これらの図に示すように、この発明の実施の形態６における表面処理装置は、前記発明の実施の形態２とほぼ同様の構成の表面処理装置を横方向に複数個連結させた構造としたものである。
即ち、図１３に示すように、両装置の接続部において、両下部周壁構成部材６ａ、６ａ側の外側空間６１ｄ、６１ａ同士を互いに連結させると共に、両上部周壁構成部材６ｂ、６ｂ側の外側空間６２ｄ、６２ｄ同士を互いに連結させた構造となっている。
従って、この発明の実施の形態６では、前記発明の実施の形態２とほぼ同様の効果が得られると共に、複数の装置をコンパクトに一体化させることができるようになる。
【００７３】
（発明の実施の形態７）
図１４は、発明の実施の形態７の表面処理方法で用いられる表面処理装置を示す縦断面図であり、この図に示すように、この発明の実施の形態７における表面処理装置は、上下各環状シール部材４、４を押圧する押圧手段として、他の例を適用したものである。
即ち、この発明の実施の形態７は、前記発明の実施の形態２とほぼ同様であるが、押圧環４２、４２が省略され、上下方向から押圧軸４３、４３で直接押圧筒４１、４１を軸方向に押圧するようにした点が相違している。
また、この発明の実施の形態７では、上部周壁構成部材６ｂの一部を構成する外装部材６１部分が環状上蓋部材２３と一体に形成された構造となっている。
従って、この発明の実施の形態７では、前記発明の実施の形態２とほぼ同様の効果が得られると共に、構造を簡略化できるようになる。さらに、通路板３０と内装部材６２と外装部材６１、および環状上蓋部材２３を一体に組み付けた状態のユニットとして構成させれば、ユニットの交換が容易となり、交換時間を短縮できる。この時、さらに押圧筒４１をユニットに組み込むこともできる。
【００７４】
（発明の実施の形態８）
図１５は、この発明の実施の形態８の表面処理方法で用いられる表面処理装置を示す縦断面図、図１６は図１５の XVI−XVI 線における横断面図であり、両図に示すように、この発明の実施の形態８の表面処理装置は、前記処理チャンバー内７に通路板３０を備えない構造の変形例を示す。
即ち、この発明の実施の形態８の表面処理方法で用いられる表面処理装置は、収容容器体１の一端に形成された１つの供給通路Ｉから水洗処理水を環状の処理チャンバー７内に供給すると共に、該処理チャンバー７内に供給された水洗処理水を供給通路Ｉとは径方向対向位置に形成された１つの排出通路IIから排出させるようにしたものである。
【００７５】
さらに詳述すると、前記供給通路Ｉおよび排出通路IIと処理チャンバー７との間には、図１５に示すように、処理チャンバー７の上下方向幅より上下方向に狭く絞り込まれると共に、図１６に示すように、供給通路Ｉおよび排出通路IIより円周方向に徐々に幅広に広げられた絞り部１１、１２が形成されている。これは、供給通路Ｉおよび排出通路IIが開口する処理チャンバー７部分で水洗処理水がぶつかり合うことで水洗処理水が一個所に滞留することを防止するためである。そして、この水洗処理水の滞留は排出通路II側の方が顕著であるため、前記供給通路Ｉ側の絞り部１１の円周方向幅より、排出通路II側の絞り部１２の円周方向幅が広くなるように形成されている。なお、両絞り部１１、１２の円周方向幅の比率は任意であるが、１：１．５〜３．０の範囲で設定することが望ましい。要するに、供給通路Ｉから供給された水洗処理水が一箇所に滞留することなしに処理チャンバー７内をスムーズに流れて排出通路IIから排出されるような値に設定すればよい。
【００７６】
この発明の実施の形態８では、上述のように、供給通路Ｉから供給される水洗処理水は、絞り部１１で上下方向に絞られる一方で、円周方向には広げられることで、処理チャンバー７内における水洗処理水の流れが極めてスムーズになり、環状処理部分に対し均一かつ効率的に水洗処理水を接触させることができる。
従って、この発明の実施の形態８では、通路板３０の省略および通路構成の単純化により、構造を大幅に簡略化できるようになる。
【００７７】
（発明の実施の形態９）
図１７は、発明の実施の形態９の表面処理方法で用いられる表面処理装置を示す縦断面図である。
この発明の実施の形態９の表面処理装置は、被処理体を構成するピストンヘッドＰに導電可能な一方の電極８と前記処理チャンバー７内の処理流体に導電可能なもう一方の電極９とを備えると共に、前記供給穴（供給通路）２１ａには複数の異なる処理流体を切り換え供給可能な切換供給手段を備えた構成とした点が前記発明の実施の形態１〜８とは相違したものである。
【００７８】
なお、この発明の実施の形態９では、ピストンヘッドＰの表面全体にスズメッキ処理がなされた後、同じ表面処理装置内で、陽極酸化処理を行うトップリング溝１０の部分のスズメッキ除去処理と、スズメッキが除去されたトップリング溝１０部分への陽極酸化処理と、該陽極酸化処理後におけるトップリング溝１０部分の水洗処理とを連続的に行う場合を例にとって説明する。
【００７９】
また、この発明の実施の形態９は、前記発明の実施の形態１〜８の表面処理装置すべてに適用可能であるが、この発明の実施の形態９では、前記発明の実施の形態８の表面処理装置に適用した場合を例にとって説明する。
即ち、図１７に示すように、前記一方の電極８は、ピストンヘッドＰに当接可能な状態に設けられ、もう一方の電極９は、処理流体に接する状態で設けられている。
前記供給穴（供給通路）２１ａに接続された供給管１３は、３つに分岐され、各分岐管１３ａ、１３ｂ、１３ｃは開閉バルブ１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよびポンプ１５ａ、１５ｂ、１５ｃを介してスズメッキ除去液（硫酸または硝酸）を収容したタンクＡ、陽極酸化処理液（硫酸）を収容したタンクＢ、および、水洗処理水を収容したタンクＣにそれぞれ接続されている。
【００８０】
また、前記排出穴（排出通路）２１ｂに接続された排出管１６も３つに分岐され、各分岐管１６ａ、１６ｂ、１６ｃは開閉バルブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを介して前記各タンクＡ、Ｂ、Ｃにそれぞれ接続されている。さらに、収容容器体１における窪部５１の底部にはドレン管１８が接続され、このドレン管１８も３つに分岐され、各分岐管１８ａ、１８ｂ、１８ｃは開閉バルブ１９ａ、１９ｂ、１９ｃを介して前記各タンクＡ、Ｂ、Ｃにそれぞれ接続されている。
【００８１】
図１８は、この発明の実施の形態９の表面処理装置を用いた表面処理工程を示すブロック図であり、このブロック図に示すように、まず、通常の手順により、ピストンヘッドＰの外表面全体にスズメッキ処理を行った後、処理液の除去を行うために水洗処理を行う。
【００８２】
次に、この発明の実施の形態９の表面処理装置内で、陽極酸化処理を行うトップリング溝１０の部分のスズメッキ除去処理と、スズメッキが除去されたトップリング溝１０部分への陽極酸化処理と、該陽極酸化処理後におけるトップリング溝１０部分の水洗処理とを連続的に行うもので、この連続処理の内容を図１７に基づいて説明する。
【００８３】
（イ）スズメッキ除去処理工程
この工程においては、開閉バルブの内、タンクＡと接続された各開閉バルブ１４ａ、１７ａ、１９ａを開き、その他の開閉バルブ１４ｂ、１７ｂ、１９ｂ、１４ｃ、１７ｃ、１９ｃは全て閉じた状態とし、この状態でポンプ１５ａを駆動させることにより、タンクＡに収容されたスズメッキ除去液（硫酸または硝酸）が分岐管１３ａおよび供給管１３を経由して処理チャンバー７内に供給された後、排出管１６および分岐管１６ａを経由してタンクＡ内に戻されるもので、このスズメッキ除去液（硫酸または硝酸）がピストンヘッドＰにおけるトップリング溝１０の表面に噴射供給されることにより、陽極酸化処理が予定されるトップリング溝１０の表面を含む限られた所定範囲のみを効率的にスズメッキ除去処理することができる。
【００８４】
（ロ）陽極酸化処理工程
この工程においては、開閉バルブの内、タンクＢと接続された各開閉バルブ１４ｂ、１７ｂ、１９ｂを開き、その他の開閉バルブ１４ａ、１７ａ、１９ａ、１４ｃ、１７ｃ、１９ｃは全て閉じた状態とし、この状態でポンプ１５ｂを駆動させると同時に、両電極８、９にＤＣ電源から直流電流を通電することにより、タンクＢに収容された陽極酸化処理液（硫酸）が分岐管１３ｂおよび供給管１３を経由して処理チャンバー７内に供給された後、排出管１６および分岐管１６ｂを経由してタンクＢ内に戻されるもので、この陽極酸化処理液（硫酸）がピストンヘッドＰにおけるトップリング溝１０の表面に噴射供給された状態で通電されるることにより、該トップリング溝１０の表面を含む限られた所定範囲のみを効率的に陽極酸化処理することができる。
【００８５】
（ハ）水洗処理工程
この工程においては、開閉バルブの内、タンクＣと接続された各開閉バルブ１４ｃ、１７ｃ、１９ｃを開き、その他の開閉バルブ１４ａ、１７ａ、１９ａ、１４ｂ、１７ｂ、１９ｂは全て閉じた状態とし、この状態でポンプ１５ｃを駆動させることにより、タンクＣに収容された水洗処理水が分岐管１３ｃおよび供給管１３を経由して処理チャンバー７内に供給された後、排出管１６および分岐管１６ｃを経由してタンクＣ内に戻されるもので、これにより、トップリング溝１０の表面を含む限られた所定範囲のみを効率的に水洗処理することができる。
なお、前記スズメッキ除去処理工程と陽極酸化処理工程との間に水洗処理工程を追加するようにしてもよい。
【００８６】
以上詳細に説明したように、この発明の実施の形態９によれば、複数の表面処理工程を１つの表面処理装置内で連続して行うことができるため、作業効率を高めることができるようになるという効果が得られる。
また、電極８、９を備えたことで、通電を必要とする表面処理を含む複数の表面処理工程を１つの表面処理装置内で連続して行うことができるため、作業効率を高めることができるようになるという効果が得られる。
【００８７】
以上発明の実施の形態を図面により説明したが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００８８】
例えば、発明の実施の形態では、被処理体としてピストンヘッドＰを例にとったが、あらゆる製品の軸方向中間部における限られた所定範囲の環状外周面に表面処理を施す場合に適用することができる。
【００８９】
また、発明の実施の形態１〜８では、表面処理として水洗処理を行う場合を例にとったが、処理流体として水を用いる表面処理の他に、例えば、処理流体として燐酸を用いる無電解ニッケルメッキ処理を行う場合等に適用することができる。
【００９０】
また、発明の実施の形態９では、電極９、１０を備えたが、無電解ニッケルメッキ処理作業およびその後の水洗処理作業を連続して行う場合には、電極を備えなくてもよい。
また、発明の実施の形態１〜７においては、通路板３、３０を導電体で形成し、該通路板３、３０に通電する構造としてもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明請求項１記載の表面処理方法では、収容容器体の収容穴内にピストンを収容した状態で収容穴内周面に備えた上下一対の環状シール部材をリング溝の上下両開口縁部付近にそれぞれ当接させてシールするようにしたことにより、作業効率を低下させることなしにピストンの外周面における軸方向中間部分の少なくともリング溝内を含む上下両開口縁部のみを効率的に環状に表面処理することが可能となり、これにより、処理能力の向上が図れるようになる。
【００９２】
また、環状隙間を上下方向に仕切る通路板を配置して、該通路板の上下にそれぞれ反応流体及び処理流体を供給・排出する流路を形成したことにより、処理流体の流れが極めてスムーズであると共に、処理流体を環状処理部分の面積に応じた必要最小限度の狭いスペースの処理チャンバー内で効率的に循環させることになるため、装置のコンパクト化が可能となる。さらに、ピストンにおける表面処理を施すべき環状処理部分であるリング溝に対してその全周から同時にかつ均一に反応流体が供給されるため、円周方向において均一に表面処理することができるようになる。
また、反応流体及び処理流体を順次切り換えながら連続的に処理を行うようにしたことで、陽極酸化処理作業およびその後の処理作業を１つの表面処理装置内で連続して行うことができ、これにより、作業効率を高めることができるようになる。
請求項２記載の表面処理方法は、水洗処理水によってピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理を行うことで、１つの表面処理装置内で陽極酸化処理と水洗処理を行うことができ、これにより、作業効率を高めることができる。
請求項３に記載の表面処理方法では、陽極酸化処理の後に水洗処理を行うことで、１つの表面処理装置内で連続して行うことができ、これにより、作業効率を高めることができる。
請求項４に記載の表面処理方法は、スズメッキ除去液によってピストンの少なくともリング溝内の表面のスズメッキを除去するスズメッキ除去処理を施した後に、前記陽極酸化処理が行われることで、通電を必要とする表面処理を含む複数の表面処理工程を１つの表面処理装置内で連続して行うことができるため、作業効率を高めることができる。
請求項５に記載の表面処理方法は、スズメッキ除去処理、水洗処理、陽極酸化処理、水洗処理の順に連続的に行うようにしたことで、通電を必要とする表面処理を含む複数の表面処理工程を１つの表面処理装置内で連続して行うことができるため、作業効率を高めることができる。
【００９３】
請求項６記載の表面処理方法は、請求項１記載の表面処理方法において、前記処理流体を通路板における下方に形成された流路を経由してリング溝内に供給した後、通路板の上方に形成された流路を経由して排出させるようにしたことで、反応流体に混入された空気が効率よく排出され、従って、混入空気による反応むらの発生を防止することができるようになる。
【００９７】
請求項７記載の表面処理装置は、ピストンと電極との間に反応流体を通して通電し、前記ピストンの少なくともリング溝内の表面に陽極酸化処理を施すと共に、処理流体により表面処理を施すための表面処理装置であって、前記ピストンを収容する収容穴を有する収容容器体と、前記リング溝の上下の開口縁部付近にそれぞれ当接してシールする、前記収容穴内周面に設けられる一対のシール部材と、少なくとも前記上下のシール部材と、前記リング溝と、前記収容穴の内周面において前記上下のシール部材の間に開口した環状隙間とからなり、前記反応流体及び前記処理流体を保持流通する処理チャンバーと、前記環状隙間を上下方向に仕切るように配置され、前記反応流体及び前記処理流体を前記リング溝に供給し、前記供給された前記反応流体及び前記処理流体を前記リング溝から排出するために、上下にそれぞれ前記反応流体及び前記処理流体を供給・排出する流路を形成する通路板と、前記反応流体及び前記処理流体を順次切り換えることにより、前記陽極酸化処理及び前記処理流体による表面処理を連続的に実行可能な切換供給手段と、を備えた手段としたことで、作業効率を低下させることなしに筒状もしくは柱状のピストンの外周面における軸方向中間部分の少なくともリング溝内を含む上下両開口縁部のみを効率的に環状に表面処理することが可能となり、これにより、処理能力の向上が図れるようになるという効果が得られる。また、通路板が配置されたことで、処理チャンバー内における処理流体の流れが極めてスムーズであると共に、処理流体を環状処理部分の面積に応じた必要最小限度の狭いスペースの処理チャンバー内で効率的に循環させることになるため、装置のコンパクト化が可能となる。また、切換供給手段を備えたことで、陽極酸化処理作業およびその後の処理作業を１つの表面処理装置内で連続して行うことができ、これにより、作業効率を高めることができるようになる。
請求項８記載の表面処理装置は、水洗処理水によってピストンの少なくともリング溝内の表面を水洗する水洗処理を行うことで、１つの表面処理装置内で陽極酸化処理と水洗処理を行うことができ、これにより、作業効率を高めることができる。
請求項９に記載の表面処理装置では、陽極酸化処理の後に水洗処理を行うことで、１つの表面処理装置内で連続して行うことができ、これにより、作業効率を高めることができる。
請求項１０に記載の表面処理装置は、スズメッキ除去液によってピストンの少なくともリング溝内の表面のスズメッキを除去するスズメッキ除去処理を施した後に、前記陽極酸化処理が行われることで、通電を必要とする表面処理を含む複数の表面処理工程を１つの表面処理装置内で連続して行うことができるため、作業効率を高めることができる。
請求項１１に記載の表面処理装置は、スズメッキ除去処理、水洗処理、陽極酸化処理、水洗処理の順に連続的に行うようにしたことで、通電を必要とする表面処理を含む複数の表面処理工程を１つの表面処理装置内で連続して行うことができるため、作業効率を高めることができる。
【００９８】
また、処理流体が接する処理面積を最小限度に狭くできるため、小さな処理電力ですみ、これにより、処理流体の発熱も小さくなり、しかも、処理チャンバーの容量も最小限度に小さくなり、かつ処理流体の流れが水平方向のままであるため、処理チャンバー内における処理流体の流れもスムーズで流速が速くなって冷却効率がよくなり、これにより、処理効率を高めることができるようになる。従って、コストを低減化させることができるようになる。
【００９９】
また、処理流体を環状処理部分の面積に応じた必要最小限度の狭いスペースの処理チャンバー内で効率的に循環させることができるため、装置のコンパクト化が可能となる。
【０１００】
請求項１２記載の表面処理装置は、請求項３記載の表面処理装置において、通路板の上下に形成された流路がリング溝と略同一平面上に形成されている手段としたことで、処理チャンバー内における反応流体の流れがスムーズで、その流速を速めることができ、これにより、反応流体を冷却する冷却機の能力をより低く設定することができるようになる。
【０１０３】
請求項１３記載の表面処理装置は、請求項３または４に記載の表面処理装置において、収容容器体に形成され、反応流体及び処理流体を処理チャンバー内に供給する供給通路と、処理チャンバー内に供給された反応流体及び処理流体を処理チャンバー外に排出する排出通路とを有し、排出通路側には該排出通路より高い位置を経由する排出路が形成されている手段としたことで、反応流体に混入された空気が効率よく排出され、従って、混入空気による反応むらの発生を防止することができるようになる。
【０１０５】
請求項１４記載の表面処理装置は、請求項３〜５のいずれかに記載の表面処理装置において、上下一対の各環状シール部材がそれぞれ収容容器体に形成された断面Ｌ字状の肩部に配置され、各環状シール部材を各肩部に向けて軸方向に押圧して圧縮することによりその内径を縮径させてピストンの外周面にそれぞれ当接させる押圧手段を備えている手段としたことで、ピストンを収容穴内に収容した後、押圧手段を操作するだけで両環状シール部材によるシールを行うことができ、これにより、作業の効率化が図れるようになる。
【０１０７】
請求項１５記載の表面処理装置は、請求項３ないし６いずれかに記載の表面処理装置において、前記ピストンに導通可能な一方の電極と前記処理チャンバー内の反応流体に導通可能なもう一方の電極とを備えている手段としたことで、例えば、通電を条件とする硫酸による陽極酸化処理作業およびその後の水洗処理作業を１つの表面処理装置内で連続して行うことができ、これにより、作業効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１の表面処理装置を示す縦断面図である。
【図２】発明の実施の形態１の表面処理装置における通路板の平面図である。
【図３】図２の III−III 線における拡大断面図である。
【図４】発明の実施の形態２の表面処理装置を示す縦断面図である。
【図５】発明の実施の形態２の表面処理装置における通路板の平面図である。
【図６】発明の実施の形態２の表面処理装置における通路板の底面図である。
【図７】図５の VII−VII 線における断面図である。
【図８】発明の実施の形態３の表面処理装置を示す縦断面図である。
【図９】発明の実施の形態４の表面処理装置を示す縦断面図である。
【図１０】発明の実施の形態５の表面処理装置を示す縦断面図である。
【図１１】発明の実施の形態６の表面処理装置を示す縦断面図である。
【図１２】図１１の XII−XII 線における断面図である。
【図１３】図１１のXIII−XIII線における断面図である。
【図１４】発明の実施の形態７の表面処理装置を示す縦断面図である。
【図１５】発明の実施の形態８の表面処理装置を示す縦断面図である。
【図１６】図９の XVI−XVI 線における横断面図である。
【図１７】発明の実施の形態９の表面処理装置を示す縦断面図である。
【図１８】発明の実施の形態９の表面処理装置における表面処理工程を示すブロック図である。
【図１９】従来例の表面処理装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
Ａ  タンク
Ｂ  タンク
Ｃ  タンク
Ｐ  ピストンヘッド
ｋ  境界線
Ｉ  供給通路
II  排出通路
１  収容容器体
２  外筒
３  通路板
４  環状シール部材
５  底部構成部材（下部構成体）
６ａ  下部周壁構成部材（下部構成体）
６ｂ  上部周壁構成部材（上部構成体）
７  処理チャンバー
１０  トップリング溝（表面処理部）
１１  絞り部（供給通路側）
１２  絞り部（排出通路側）
１３  供給管
１３ａ  分岐管
１３ｂ  分岐管
１３ｃ  分岐管
１４ａ  開閉バルブ
１４ｂ  開閉バルブ
１４ｃ  開閉バルブ
１５ａ  ポンプ
１５ｂ  ポンプ
１５ｃ  ポンプ
１６  排出管
１６ａ  分岐管
１６ｂ  分岐管
１６ｃ  分岐管
１７ａ  開閉バルブ
１７ｂ  開閉バルブ
１７ｃ  開閉バルブ
１８  ドレン管
１８ａ  分岐管
１８ｂ  分岐管
１８ｃ  分岐管
１９ａ  開閉バルブ
１９ｂ  開閉バルブ
１９ｃ  開閉バルブ
２１  円筒状周壁部
２１ａ  供給穴（供給路）
２１ｂ  排出穴（排出路）
２２  環状底部
２３  環状上蓋部材
２４  環状係止段部
３０  通路板
３０ａ  供給側溝
３０ｂ  排出側溝
３１  本体部
３２  通路形成部
４１  押圧筒（押圧手段）
４２  押圧環（押圧手段）
４２ａ  環状テーパ面
４３  押圧軸（押圧手段）
４４  固定部材
５１  窪部
５２  排出穴
６１  外装部材
６１ａ  円筒部
６１ｂ  フランジ部
６１ｃ  係止フランジ部（肩部）
６１ｄ  環状段部
６１ｅ  外側空間
６２  内装部材
６２ａ  円筒部
６２ｂ  フランジ部
６２ｃ  外向フランジ部
６２ｄ  外側空間
６２ｅ  内側空間
６２ｆ  連通穴
６３  シールリング
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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