(57)【要約】【課題】電解めっき法を用いながら、ワーク１０の表面に任意のパターンの部分選択めっき被膜９を形成できるようにした電解めっき装置Ａを提供する。【解決手段】互いに逆電極に帯電するめっき用ローラー３と押さえローラー４を備え、２つのローラーに挟まれて搬送されるワーク１０の表面に電解めっき法によりめっき被膜９を形成する電解めっき装置Ａであって、前記装置Ａは、ワーク１０上に形成すべきめっきパターンに対応した形状にめっき液１をめっき用ローラー３上に塗布することのできるめっき液塗布手段（パターンに沿った凸部６を持つパターニング用ローラー５）をさらに備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに逆電極に帯電するめっき用ローラーと押さえローラーを備え、２つのローラーに挟まれて搬送されるワーク表面に電解めっき法によりめっき被膜を形成する電解めっき装置であって、
前記ワーク上に形成すべきめっきパターンに対応した形状にめっき液を前記めっき用ローラー上に塗布するめっき液塗布手段をさらに備えることを特徴とする電解めっき装置。
【請求項２】
前記ワーク上に形成すべきめっきパターンに対応した形状は、ワークの長手方向に不連続なめっき形状を含むことを特徴とする請求項１に記載の電解めっき装置。
【請求項３】
前記めっき液塗布手段は、めっき液に一部を浸漬しておりかつ表面に前記めっきパターンに対応した凸部を有するパターニング用ローラーを備え、前記パターニング用ローラーは前記凸部の表面が前記めっき用ローラーの表面に接した状態で同期回転するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の電解めっき装置。
【請求項４】
前記めっき液塗布手段は、前記めっき用ローラーの表面にめっき液槽からのめっき液を塗工する塗工装置を備え、該塗工装置はさらに前記めっきパターンに対応したパターンでめっき液を塗工させるための塗工制御部とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電解めっき装置。
【請求項５】
前記塗工装置はインクジェット式塗工装置であることを特徴とする請求項４に記載の電解めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分選択めっきを可能とした電解めっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属が溶けてイオン化している電解めっき液中に、陰極に帯電した被処理物（ワーク）を浸して、金属イオンをワーク表面に移動・析出させてめっき被膜を形成する電解めっき法は知られている。電解めっきは多くの分野で用いられており、めっき部材の電気特性の向上を目的に、銅めっきや金めっきを含む貴金属めっきも行われる。金めっきの一例として、燃料電池用セパレータに金めっきを施すことが行われており、特許文献１には、チタン基材に金の電解めっき処理を施してセパレータとすることが記載されている。
【０００３】
通常、電解めっき処理は、電解めっき液中にワーク全体を浸漬する、いわゆる浸漬めっき法により行われる。浸漬めっきの場合、そのままではワーク全体にめっきが施されるので、例えば燃料電池で用いるセパレータのように、電極と接する部位にのみ金めっきを施せばよいような場合に、貴金属である金の無駄が生じる。それを回避するためにめっき不要箇所をマスキングして浸漬電解めっきすることが行われるが、マスキング作業は大きな負担を伴う。
【０００４】
ワークの一部にのみ電解めっきによるめっき被膜を形成する方法が特許文献１に記載されている。そこでは、陽極電圧が印加されたスポンジ状ロール部から滲み出ためっき液を、ロール対の間を移動するワークにおける陰極電圧に印加された導電膜張りフィルムの導電膜面の所定部分に接触させることにより、部分めっきを行うようにしている。
【特許文献１】特開平４−３３３５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の電解めっき方法は、ワークの一部にのみめっき被膜を形性できるので、浸漬めっき法と比較して貴金属の無駄を排除できる利点がある。しかし、ワークの長手方向に対して所定幅で連続的にめっきをすることができるが、長手方向に不連続なめっき被膜を形成することはできない。また、ワーク上に任意パターンでの部分めっき被膜を形成することもできない。
【０００６】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、電解めっき法を用いながら、ワークの表面に任意のパターンの部分選択めっき被膜を形成できるようにした電解めっき装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による電解めっき装置は、互いに逆電極に帯電するめっき用ローラーと押さえローラーを備え、２つのローラーに挟まれて搬送されるワーク表面に電解めっき法によりめっき被膜を形成する電解めっき装置であって、前記ワーク上に形成すべきめっきパターンに対応した形状にめっき液を前記めっき用ローラー上に塗布するめっき液塗布手段をさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明による電解めっき装置では、前記めっき液塗布手段によってめっき液が所定のパターンでめっき用ローラーの表面に塗布され、該塗布されためっき液中の金属イオンがワーク表面に移動してめっき被膜を形成する。そのために、ワークに対してマスキング処理をすることなく、ワーク表面に任意パターンの部分選択めっき被膜を形成することができる。それにより、めっき工程の高効率・量産化を実現できる。また、めっき液の使用歩留まりも高くなる。
【０００９】
本発明による電解めっき装置では、前記ワーク上に形成すべきめっきパターンに対応した形状には、ワークの長手方向に不連続なめっき形状も含まれる。
【００１０】
前記めっき液塗布手段は、前記したワーク上に形成すべきめっきパターンに対応した形状にめっき液をめっき用ローラー上に塗布することができれば任意であり制限はないが、１つの態様として、前記めっき液塗布手段は、めっき液に一部を浸漬しておりかつ表面に前記めっきパターンに対応した凸部を有するパターニング用ローラーを備えており、そのパターニング用ローラーは前記凸部の表面が前記めっき用ローラーの表面に接した状態で同期回転するようにされている。
【００１１】
この態様では、パターニング用ローラーの一部がめっき液槽中のめっき液内を通過するときにパターニング用ローラーの表面に付着しためっき液が、その凸部のパターンどおりにめっき用ローラーの表面に転写塗布され、ワーク表面にはそのパターンどおりの部分選択めっき被膜が形成される。
【００１２】
前記めっき液塗布手段の他の形態は、めっき用ローラーの表面にめっき液槽からのめっき液を塗工する塗工装置を備えており、該塗工装置はさらに前記めっきパターンに対応したパターンでめっき液を塗工させるための塗工制御部とを備ている。このような塗工装置の一例として、インクジェット式塗工装置を挙げることができる。
【００１３】
この形態では、塗工制御部を用いて、めっき用ローラーの表面にめっき液を塗工すべきパターンをコンピュータ制御により任意に設定することが可能となる。そのために、適宜のパターンデータをコンピュータに記憶させ、コンピュータからの制御信号により塗工装置を制御することにより、任意のめっきパターンを容易にめっき用ローラーの表面に形成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ワークに対してマスキング処理をすることなく、ワーク表面に任意パターンの部分選択めっき被膜を形成することができる。そのために、電解めっきでのめっき工程を高効率・量産化することができる。また、電解めっき液の使用歩留まりも高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図面を参照しながら説明する。図１および図２は、本発明によるの電解めっき装置の２つの異なる実施の態様を説明するための概略図である。
【００１６】
図１に示す電解めっき装置Ａは、めっき液１を収容しためっき液槽２と、前記めっき液槽２の上面側を移動するワーク１０の一方の面１１に接触できる位置において前記めっき液槽２内に配置されためっき用ローラー３と、前記めっき用ローラー３の上方の対向した位置に互いの軸心を平行にした状態で、かつ前記ワーク１０の他方の面１２に接触できる位置に配置された押さえローラー４とを備える。
【００１７】
前記めっき用ローラー３と押さえローラー４は導電性材料で作られており、互いに逆電極に帯電するようにされている。図示の例では、めっき用ローラー３は電源１５の＋極に接続し、押さえローラー４は−極に接続している。また、めっき用ローラー３と押さえローラー４には、図示しない駆動機構によって逆方向の回転が与えられ、２つのローラー間でワーク１０を矢印方向に移動する。
【００１８】
電解めっき装置Ａは、さらに、めっき液塗布手段としてのパターニング用ローラー５を備える。パターニング用ローラー５は非導電性材料で作られており、ローラー表面に、ワーク１０の表面に形成しようとするめっきパターンに対応した形状の凸部６によるパターンが形成されている。この例で、凸部６は、パターニング用ローラー５の軸線方向に平行であり互いに離間した複数本の突条で形成されており、それにより、前記ワーク１０の表面に形成しようとするめっきパターンは、ワーク１０の長手方向に不連続なパターンとなる。なお、パターニング用ローラー５は、例えば導電性金属材料のような材料で作ることができ、凸部６のパターンは例えばエッチングや機械加工のような手法で作ることができる。
【００１９】
前記パターニング用ローラー５は、前記めっき用ローラー３の下方の対向した位置に互いの軸心を平行にした状態で、かつその凸部６の表面が前記めっき用ローラー３の表面に接触できる位置において、前記めっき液槽２内に配置されている。さらに、パターニング用ローラー５はその凸部６の表面が前記めっき用ローラー３の表面に接した状態で同期回転するように、図示しない駆動機構により回転が与えられる。
【００２０】
ワーク１０へのめっき処理にあたっては、めっき液槽２内にパターニング用ローラー５の一部が浸漬するレベルまでめっき液１を供給する。めっき液１は、従来の電解めっきで使用されるものと同様であってよく、金属（例えば、金）が溶けてイオン化している溶液である。パターニング用ローラー５に矢印方向の回転を与えると、その表面の凸部６によって形成される表面凹凸に引きずられてめっき液１は、パターニング用ローラー５と共に上昇する。前記凸部６がめっき用ローラー３に接したときに、凸部６の表面に付着しためっき液１は、パターニング用ローラー５の表面に転写（塗布）されると同時に、＋の電荷が付与される。パターニング用ローラー５とめっき用ローラー３とが互いに接した状態で回転を継続することにより、パターニング用ローラー５の全表面に形成された凸部６のパターンと同じパターンで、めっき用ローラー３の表面にはめっき液１のパターン９ａが形成される。
【００２１】
めっき用ローラー３の表面に所定のパターンに転写（塗布）されためっき液１は、めっき用ローラー３の回転により、前記−に帯電した押さえローラー４と面１２で接して移動するワーク１０に対向する位置にきたときに、めっき液中の＋に帯電した金属イオンはワーク１０の一方の表面１１に移動し、そこに、前記したパターニング用ローラー５の凸部６により形成されたパターンと同じパターンのめっき被膜９、すなわち、ワーク１０の表面１１を部分的に選択した状態のワーク１０の長手方向に不連続なめっき被膜９を形成する。
【００２２】
図２に示す電解めっき装置Ａ１を説明する。電解めっき装置Ａ１は、ワーク１０の上面１１に接触できる位置に配置されためっき用ローラー３と、前記めっき用ローラー３の下方の対向した位置に互いの軸心を平行にした状態で、かつ前記ワーク１０の下面１２に接触できる位置に配置された押さえローラー４とを備える。前記めっき用ローラー３と押さえローラー４は導電性材料で作られており、めっき用ローラー３は電源１５の＋極に接続し、押さえローラー４は−極に接続している。また、めっき用ローラー３と押さえローラー４には、図示しない駆動機構によって逆方向の回転が与えられ、２つのローラー間でワーク１０を矢印方向に移動する。
【００２３】
電解めっき装置Ａ１では、前記めっき用ローラー３に対向するようにして、めっき液槽（図２では省略している）からのめっき液１をめっき用ローラー３の表面に塗工する塗工装置７が、めっき液塗布手段として備えられる。塗工装置７は塗工制御部８をさらに備えており、塗工制御部８からの信号により、塗工装置７は、ワーク１０の表面１１に形成しようとするパターンのめっき被膜９に対応したパターン９ａとなるように、めっき液１をめっき用ローラー３の表面に塗工する。
【００２４】
めっき用ローラー３の表面に所定のパターンに塗工されためっき液１は、＋に帯電するとともに、めっき用ローラー３の回転により、−に帯電した押さえローラー４と面１２で接して移動するワーク１０に対向する位置にきたときに、めっき液中の＋に帯電した金属イオンはワーク１０の一方の表面１１に移動し、そこに、所定パターンのめっき被膜９、すなわち、ワーク１０の表面１１を部分的に選択した状態のめっき被膜９を形成する。
【００２５】
前記塗工装置７の１つの具体例として、インクジェット式塗工装置が挙げられる。インクジェット塗工装置はノズルからの噴射パターンをコンピュータ制御により任意に設定することが可能であり、適宜のパターンデータを塗工制御部８のコンピュータに記憶させ、コンピュータからの制御信号によりノズルの噴射を適宜制御することにより、任意のめっき液パターン９ａをめっき用ローラー３の表面に形成することができる。
【００２６】
なお、インクジェット式塗工装置の塗工方式には、従来知られたサーマルインクジェット方式およびピエゾ方式のいずれも用いることができる。また、インクジェットヘッドもそれぞれの方式に対応した従来知られたヘッドを用いることができる。
【００２７】
本発明による電解めっき装置は、ワークの表面を部分的に選択した状態にめっき被膜を形成することが求められる種々の部材に対するめっき装置として用いることができる。一例として、図３に示すような燃料電池の膜電極接合体２０と共に用いられるセパレータ３０が挙げられる。膜電極接合体２０は、電解質膜２１の両面に触媒層２２とガス拡散層２３とが積層した電極２４を備え、セパレータ３０は、集電板としての機能と電極に燃料ガス（水素）や酸化ガス（酸素、通常は空気）を供給するガス流路機能を備える。セパレータ３０の集電機能を良好にするために金めっき等が施されるが、それを電解めっきで行う場合、前記したように、浸漬めっきでは集電に直接は機能しないガス流路３１の部分も金めっきされてしまい、金の無駄が生じる。また、金めっきを要しない領域をマスキングすることにより金の無駄を省くことができるが、マスキング作業を必要とする。
【００２８】
本発明の装置における前記しためっき液塗布手段によりめっき用ローラー３の表面に、セパレータ３０が膜電極接合体２０の電極２４に接する部分３２のパターンと一致するように、めっき液のパターンを形成することにより、貴金属である金めっき液の使用歩留まりを低下させないで、セパレータ３０の量産化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明によるの電解めっき装置の一実施の態様を説明するための概略図。
【図２】本発明によるの電解めっき装置の他の実施の態様を説明するための概略図。
【図３】本発明の電解めっき装置を用いて効果的にめっき処理を施すことができる燃料電池のセパレータを説明するための図。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ，Ａ１…電解めっき装置、１…めっき液、２…めっき液槽、３…めっき用ローラー、１２…ワークの他方の面、４…押さえローラー、５…めっき液塗布手段としてのパターニング用ローラー、６…ワークの表面に形成しようとするめっきパターンに対応した形状の凸部、７…めっき液塗布手段としての塗工装置（インクジェット塗工装置）、８…塗工制御部、９…ワークの表面に形成されためっき被膜、９ａ…めっき用ローラーの表面に形成されるめっき液パターン、１０…ワーク、１１…ワークの一方の面、１２…ワークの他方の面、１５…電源、２０…膜電極接合体、２４…電極、３０…セパレータ、３２…セパレータが電極と接する部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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