JP2005256131A - 表面処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 処理の種類の変更や生産変動に応じて各処理槽を交互に代替可能であり、さらに将来の新規表面処理にもすぐに対応可能な表面処理装置を提供する。
【解決手段】 搬送装置により連続的に搬送される被処理物100の表面に、目的とする表面処理とそれに付随する表面処理を含む複数の表面処理工程を行なうための表面処理装置であって、表面処理液により表面処理を行なうための複数の表面処理槽と、複数種の表面処理液をそれぞれ別々に貯蔵するための複数の貯蔵槽を含み、少なくとも目的とする表面処理のための表面処理液用の複数の貯蔵槽12,13,14の各々が、少なくとも目的とする表面処理用の複数の表面処理槽4,5,6と液供給ライン31−1,31−2,31−3によりそれぞれ接続されている。好適には、表面処理槽は内槽21と外槽23とからなり、貯蔵槽の各々は複数の表面処理槽の各外槽と液循環ラインによりそれぞれ接続されている。
【選択図】 図3

Description

本発明は、表面処理装置に関し、さらに詳しくは、ファスナーチェーンや、ボールチェーン等の装飾品、リードフレーム等の電子部品などのテープ状もしくは線状の製品や部品に複数の表面処理、例えば化成処理、陽極酸化処理、電解めっき処理、無電解めっき処理等の表面処理を行なうための装置に関する。
従来、ファスナーチェーン、ボールチェーン等のテープ状もしくは線状の製品や部品に表面処理を行なう場合、通常、1台の装置で1種類の化成処理が行なわれている。例えば、ファスナーチェーンの表面処理としては複数の化成処理が行なわれるが、化成処理機は専用機であり、それぞれの装置で1種類の化成処理を行なっているのが現状である。しかしながら、1台当りの処理機の価格は非常に高価であり、複数の化成処理を行なう場合には必要台数分の専用機が必要であるために、処理の種類を変えるたびに専用の化成処理機が必要になり、そのコストは非常に高いものになる。
また、処理機が専用機であるため、それぞれの生産負荷の変動に連動した稼働率とならざるを得ないため、あるラインは日勤であるが、他のラインは3交替せざるを得ない場合もある。このような場合、処理機が高価であるため、稼働率の低下により償却費の負担が大きくなる。また、新しい化成皮膜の色が開発されてその処理を行なう際には、新たな処理装置の導入が必要となるが、いつまでその化成皮膜の色のニーズが続くかは不明なため、設備導入が躊躇されてしまう。
さらに、製品の一部のみに表面処理を行なう(ファスナーチェーンの場合、そのエレメント部分のみが被処理部となる)場合には特有の問題がある。すなわち、ファスナーチェーンの化成処理の場合、特許文献1等に記載されているように、チェーン全体を化成処理液に浸漬して行なわれるが、作業終了時にはつなぎテープが必要である。また、多数本掛けで処理を行なう装置では、本数の不足の際にはつなぎテープを使用する。そのため、エレメント部(務歯部)の処理を目的としているにも拘らず、チェーン全体を化成処理液に浸漬しているため、処理液がテープに含浸して次の水洗工程に持ち出されるという問題がある。また、その処理液を洗い流すために水が使用される結果、水の使用量が増え、処理用の薬品コストが高くなり、排水処理費も高くなるという問題がある。さらに、テープ部の乾燥に多くの熱エネルギーを使用するため、エネルギーコストも高くなるという問題もある。
特開2003−193293号公報(要約及び図1)
従って、本発明の基本的な目的は、処理の種類の変更や生産変動に応じて各処理槽を交互に代替可能であり、さらに将来の新規表面処理にもすぐに対応可能な表面処理装置を提供し、もってこのような場合に設備費の低減を図ることにある。
さらに本発明の目的は、ファスナーチェーンのように製品の一部のみに表面処理を行なう場合に、処理液の持ち出しを少なくし、薬品コストを低減し、さらに排水処理の負荷を低減し、かつ乾燥エネルギーを削減できる表面処理装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の基本的な態様によれば、搬送装置により連続的に搬送される被処理物の表面に、目的とする表面処理とそれに付随する表面処理を含む複数の表面処理工程を行なうための表面処理装置であって、表面処理液により表面処理を行なうための複数の表面処理槽と、複数種の表面処理液をそれぞれ別々に貯蔵するための複数の貯蔵槽を含み、少なくとも目的とする表面処理のための表面処理液用の複数の貯蔵槽の各々が、少なくとも目的とする表面処理用の複数の表面処理槽と液供給ラインによりそれぞれ接続されていることを特徴とする表面処理装置が提供される。一つの特定の態様においては、目的とする表面処理とそれに付随する表面処理のための表面処理液用の複数の貯蔵槽の各々が、表面処理液により表面処理を行なうための複数の表面処理槽と液供給ラインによりそれぞれ接続されている。ここでいう「表面処理液により表面処理を行なうための複数の表面処理槽」は、目的とする表面処理、例えば化成処理等の特定の所謂狭義の表面処理のための各種表面処理槽と、それに付随する表面処理のための処理槽、例えば脱脂槽、水洗槽、湯洗槽等、目的とする表面処理に伴う湿式の全ての表面処理槽を意味するものと理解されるべきである。
より具体的な態様によれば、前記表面処理槽、特に目的とする表面処理用の表面処理槽や脱脂槽は、処理室と流出液室とに区画され、前記貯蔵槽(目的とする表面処理のための表面処理液用の複数の貯蔵槽、あるいはさらにそれに付随する表面処理のための表面処理液用の複数の貯蔵槽)の各々が、上記複数の表面処理槽(目的とする表面処理用の表面処理槽、あるいはさらにそれに付随する表面処理用の表面処理槽)の各処理室と液供給ラインによりそれぞれ接続されていると共に、上記複数の表面処理槽の各流出液室と液循環ラインによりそれぞれ接続されていることを特徴とする表面処理装置が提供される。
本発明の前記表面処理装置は、ファスナーチェーンや、ボールチェーン等の装飾品、リードフレーム等の電子部品などのテープ状もしくは線状の製品や部品の化成処理、陽極酸化処理、電解めっき処理、無電解めっき処理等の各種表面処理に適用可能であるが、複数の処理を行なう化成処理、特にファスナーテープにエレメントが取り付けられたファスナーチェーンの化成処理に有利に適用できる。この場合、ファスナーチェーンのエレメントの部分だけを処理液に浸漬できるように、各表面処理槽の一対の側壁にファスナーチェーン挿通用のスリットが形成されていることが好ましい。また、搬送装置は無端ベルトであることが好ましい。
本発明の表面処理装置によれば、表面処理液により表面処理を行なう複数の表面処理槽と、複数種の表面処理液をそれぞれ別々に貯蔵した複数の貯蔵槽を含み、少なくとも目的とする表面処理のための表面処理液用の複数の貯蔵槽の各々が、少なくとも目的とする表面処理用の複数の表面処理槽と液供給ラインによりそれぞれ接続されているため、多槽化によって処理の多様化に充分に対応でき、処理の種類の変更や生産変動に応じて各処理槽を交互に代替可能であり、さらに将来の新規表面処理にもすぐに対応可能であり、各種処理の組み合わせも容易になる。また、このような場合に、新たな処理装置を導入する必要が無いため、設備費を低減することができる。
さらに、ファスナーチェーンのように製品の一部のみに表面処理を行なう場合に、各表面処理槽の一対の側壁にファスナーチェーン挿通用のスリットを形成することにより、被処理部分(エレメント部分)のみに処理を行なえるため、処理液の持ち出しを少なくでき、その結果、薬品コストの低減、排水処理の負荷低減、及び乾燥エネルギーコストの削減を図ることができ、経費の削減と環境対策の両面において有利である。また、被処理物がファスナーチェーンの場合に送りテープが不要となる。さらに、表面処理槽が処理室と流出液室とに区画され、前記貯蔵槽(目的とする表面処理のための表面処理液用の複数の貯蔵槽、あるいはさらにそれに付随する表面処理のための表面処理液用の複数の貯蔵槽)の各々が、上記複数の表面処理槽(目的とする表面処理用の表面処理槽、あるいはさらにそれに付随する表面処理用の表面処理槽)の各処理室と液供給ラインによりそれぞれ接続されていると共に、上記複数の表面処理槽の各流出液室と液循環ラインによりそれぞれ接続されている場合、各処理槽毎に循環ラインが形成されるため、洗浄が容易であり、また液交換も比較的に簡単であるなど、作業性にも優れたものとなる。
前記のように、本発明の表面処理装置は、処理の多様化に充分に対応できるように、表面処理液により表面処理を行なう複数の表面処理槽と、複数種の表面処理液をそれぞれ別々に貯蔵した複数の貯蔵槽を含み、少なくとも目的とする表面処理のための表面処理液用の複数の貯蔵槽の各々が、少なくとも目的とする表面処理用の複数の表面処理槽と液供給ラインによりそれぞれ接続され、各表面処理槽への液供給の切り換えをバルブ操作で容易に行えるように構成されている。ボールチェーンなどの線状材の表面処理の場合、被処理物全体を処理液中に浸漬するため、例えば、案内ローラにより被処理物が処理液中を搬送されるようにすればよいため、複数の表面処理槽と複数の貯蔵槽の組み合わせで充分に対応できる。しかしながら、ファスナーチェーンのように製品の一部のみに表面処理を行ないたい場合、このような組み合わせだけでは不充分となる。
このような場合、各表面処理槽の一対の側壁にファスナーチェーン挿通用のスリットを形成することにより、被処理部分(エレメント部分)のみに処理を行なえるようにすることが必要である。そのためには、表面処理槽を処理室と流出液室とに区画し、前記貯蔵槽の各々が、上記複数の表面処理槽の各処理室と液供給ラインによりそれぞれ接続されていると共に、上記複数の表面処理槽の各流出液室と液循環ラインによりそれぞれ接続されるように構成することが好ましい。これによって、エレメントの部分だけを処理液に浸漬するという処理方法が可能となり、チェーンを一旦シングルチェーンとして、エレメントの部分を下に向けて、液面が一定に保たれた処理液に浸漬した状態で搬送することが可能となる。
ファスナーチェーンを搬送する手段としては、駆動ローラや案内ローラは使用せず、各処理槽の上を走行するようにレールを敷設し、そのレールを無端ベルトや駆動チェーンがエンドレスで廻り続け、その無端ベルトにファスナーチェーンのテープを挟持した状態で吊下げ、あるいは駆動チェーンから吊り下げられた保持具によりファスナーチェーンのテープを挟み、連続的に搬送する駆動方式を採用できる。また、搬送用の無端ベルトや駆動チェーンを多数本並列して設けておき、生産変動に応じて処理本数を自在に変更でき、汎用性をもつ装置とすることもできる。
また、処理槽を複数の小型モジュール槽で構成し、処理時間の変更調整は、処理槽の組み合わせで行ない、処理速度は一定で行なうようにすることもできる。
以下、添付図面に示す好適な実施態様について説明し、本発明についてより具体的に説明する。
図1は、本発明の表面処理装置をファスナーチェーンの化成処理に適用した例の全体構成を概略的に示しており、架台1の上には、複数の表面処理槽である脱脂槽2、水洗槽3、第1表面処理槽4、第2表面処理槽5、第3表面処理槽6、水洗又は湯洗槽7、及び乾燥槽8が整列して配設されており、これら各槽の上には閉サークルの搬送ラインを形成する無端ベルト9が配設されている。また、架台1の下には、脱脂液貯蔵槽10、水洗水貯蔵槽11、処理液Aを貯蔵する第1処理液貯蔵槽12、処理液Bを貯蔵する第2処理液貯蔵槽13、及び処理液Cを貯蔵する第3処理液貯蔵槽14が配置されている。図示しない被処理物は、無端ベルト9により吊下げられた状態で、脱脂槽2、水洗槽3、第1表面処理槽4、第2表面処理槽5、第3表面処理槽6、水洗又は湯洗槽7、及び乾燥槽8の順に搬送される。
図2は、本発明の表面処理装置の各処理槽及び処理液循環系統の概略構成を示しており、各処理槽に共通の構造を有している。
処理槽20(図1に示す脱脂槽2、第1表面処理槽4、第2表面処理槽5、第3表面処理槽6に共通)は、処理液35を収容して処理室を構成する内槽21と、該内槽21の周囲を囲繞し、内槽21からオーバーフローした処理液35を受ける流出液室を構成する外槽23とからなる。内槽21の前後の対向する側壁の上部略中央部には、ファスナーチェーン挿通用の一対のスリット22a、22bがそれぞれ形成されている。それぞれファスナーテープ101の長手方向一側縁部に所定間隔でエレメント102が固定された一対のファスナーチェーン100は、エレメント同士が噛み合った状態で、一方のファスナーテープ101が無端ベルト9により挟持された状態に吊下げられ、水平搬送され、上記スリット22a、22bを挿通する間にエレメント102の部分が内槽21に収容されている処理液35に浸漬するように構成されている。内槽21の処理液35は、スリット22a、22bから流出して外槽23内に入る。
一方、処理槽20の下方には、貯蔵槽30(図1に示す脱脂液貯蔵槽10、処理液Aを貯蔵する第1処理液貯蔵槽12、処理液Bを貯蔵する第2処理液貯蔵槽13、及び処理液Cを貯蔵する第3処理液貯蔵槽14に共通)が配置されており、その中に収容されている処理液35は、液供給ライン31に設けられたポンプ32により処理槽20の内槽21に供給される。また、処理槽20の外槽23内の処理液35は、液循環ライン33を経て貯蔵槽30内にもどされる。なお、貯蔵槽30には処理液の供給管及び排出管が接続されており、また、処理槽20の外槽23には、掃除等の際に処理液を抜き取り、あるいはさらに廃液処理設備へ送るための液排出ライン34も接続されている。
このように、貯蔵槽30、液供給ライン31、処理槽20及び液循環ライン33によって、処理液35の閉循環ラインが形成されている。処理槽20の内槽21に収容されている処理液35の液面は、ポンプ32の吐出圧と、ファスナーチェーン100とスリット22a、22bの間の隙間(スリット22a、22bからの流出量)により調整できる。
図3は、本発明の表面処理装置の各表面処理槽に対する処理液供給系統の概略構成を示している。なお、各表面処理槽4、5、6(サイズ等が異なる以外は、図2に示す処理槽20と同一の構造を有する)から貯蔵槽12、13、14内にそれぞれもどされる処理液の各液循環ライン、各液供給ラインに設けられるポンプ、各貯蔵槽に接続される処理液の供給管及び排出管、各表面処理槽の外槽23に接続される排出ライン、及び各ラインに設けられるバルブ等は、図示の都合上省略されている(図2参照)。
図3に示されているように、処理液Aを貯蔵する第1処理液貯蔵槽12からの液供給ライン31−1は、ライン1−1により第1表面処理槽4の内槽21に接続されており、また、ライン1−2により第2表面処理槽5の内槽21に接続され、さらにライン1−3により第3表面処理槽6の内槽21に接続されている(あるいはさらに他の貯蔵槽又は処理槽に接続されている)。同様に、処理液Bを貯蔵する第2処理液貯蔵槽13からの液供給ライン31−2は、ライン2−1により第1表面処理槽4の内槽21に、ライン2−2により第2表面処理槽5の内槽21に、さらにライン2−3により第3表面処理槽6の内槽21に接続されており、また、処理液Cを貯蔵する第3処理液貯蔵槽14からの液供給ライン31−3も、ライン3−1により第1表面処理槽4の内槽21に、ライン3−2により第2表面処理槽5の内槽21に、さらにライン3−3により第3表面処理槽6の内槽21に接続されている(あるいはさらに他の貯蔵槽又は処理槽に接続されている)。これらのラインの切り換えはバルブ操作により行なわれる。従って、各表面処理槽は、バルブ操作で容易に処理液の入れ替えを行なうことができる。
なお、図3には示されていないが、第1表面処理槽4、第2表面処理槽5及び第3表面処理槽6の各外槽23からの液循環ラインは、それぞれ第1処理液貯蔵槽12、第2処理液貯蔵槽13及び第3処理液貯蔵槽14に接続され、バルブ操作により各処理液貯蔵槽に切り換え排出できるようになっている。また、図1及び図3は、3つの表面処理槽を用いた場合を示しているが、それ以上の多数の表面処理槽を用いる場合にも、同様に構成すればよい。
図4は、ファスナーチェーンを搬送する手段の一例として、無端駆動チェーンを示している。各処理槽の上を走行するように敷設されたレール(図示せず)上を走行する無端駆動チェーンは、その下部に垂下する保持具41を有し、該保持具41によってファスナーチェーン100のテープ101を挟持した状態で吊下げ、エレメント102の部分が下方を向いた状態で連続的に搬送する。
このような無端駆動チェーンや無端ベルトを搬送手段として用いることにより、つなぎテープを必要とせず(処理液の持出低減)、駆動部が処理液で濡れることがなく、また構造も単純であり、メンテナンスも容易となる。
前記した実施態様では、1本のファスナーチェーン搬送ラインを採用した態様について示したが、搬送用の無端ベルトや駆動チェーンを多数本設けておき、生産変動に応じて処理本数を自在に変更でき、汎用性をもつ装置とすることもできる。そのような態様を図5に示す。
図5に示される表面処理装置は、平行に走行する3本の無端ベルト9が配設されており、該無端ベルト9にそれぞれ吊下げられたファスナーチェーン(図示せず)は、共通の脱脂槽2により脱脂処理され、それぞれ交互に3個ずつ配置された水洗槽3と脱水槽15を経た後、各々3列、3個ずつ配設された第1表面処理槽4−1、4−2、4−3、各々3列、2個ずつ配設された第2表面処理槽5−1、5−2、及び各々3列、3個ずつ配設された第3表面処理槽6−1、6−2、6−3を通過する間にそれぞれの表面処理が施され、次いで、それぞれ交互に2個ずつ配置された水洗槽7と脱水槽16、及び湯洗槽17と最後の脱水槽16を経た後、共通の脱脂槽8により脱脂処理される。
このような搬送ラインの使用例としては、例えば、図5に見られるような3ラインタイプのものであって、A色、B色、C色の化成処理を想定した場合、各ラインでそれぞれの色に化成処理することが可能となる。この時、三種類の色の製品の数(量)は自由に変更することができ、その際の処理時間の調整は、各搬送ラインのスピード、又は各処理液の数の増減(例えば、一部の処理槽を空の状態にする)によって可能となる。
また、1ラインの中で2つ以上の処理液が必要な液処理を想定した場合、複数の処理槽があるので、必要な箇所に適時、処理液を供給するなどして対応することが可能である。さらに、その間に中和処理、又は水洗が必要であれば、処理槽を水洗槽又は中和槽として使用することも可能である。
このように搬送ラインを複数にすることにより、効率的に表面処理を行なうことができ、稼動率の向上が可能となる。また、表面処理槽の数を多くすることにより、例えば多色の化成処理に対応し易くなり、また、生産変動に応じて本数の内訳を自由に組み替えし、新色に対してもすばやい対応が可能である。
一方、図6は、2連で平行に搬送されているファスナーチェーン100のエレメント102の部分のみに表面処理を行なうのに好適な表面処理槽の構造を示している。この処理槽20の内槽21の前後の対向する側壁の上部には、ファスナーチェーン挿通用のそれぞれ一対のスリット22a、22bがそれぞれ形成されている。従って、一対のファスナーチェーン100は、エレメント102の部分が下を向いた状態で、ファスナーテープ101が無端ベルトにより挟持された状態に吊下げられ、水平搬送され、上記各一対のスリット22a、22bを挿通する間にエレメント102の部分が内槽21に収容されている処理液に浸漬するように構成されている。このように、ファスナーチェーン全体を浸漬するのではなく、エレメント102の部分のみを浸漬して表面処理することにより、処理液量を大幅に低減でき、また処理液の持ち出しを少なくできる。また、水洗に必要な水の量も削減できる。その結果、テープの劣化や処理液の劣化(テープの成分溶け出しによる)の低減、薬品コストの低減、排水処理の負荷低減、及び乾燥エネルギーコストの削減を図ることができ、経費の削減と環境対策の両面において極めて有利である。
以上、本発明の表面処理装置の好適な態様について説明したが、本発明は前記した実施態様に限定されるものではなく、各種の設計変更が可能であり、また、搬送ラインの数、表面処理の組合せ、表面処理槽の設置個数及び使用個数等は所望に応じて設定できる。また、前記した好適な実施態様はスライドファスナーチェーンの化成処理に基づいて説明したが、本発明の表面処理装置は、スライドファスナーチェーンのみならず、ボールチェーン等の装飾品、リードフレーム等の電子部品などのテープ状もしくは線状の製品や部品に適用でき、また処理槽の構造は適用する被処理物に応じて適宜設計変更可能である。さらに、化成処理だけでなく、電解めっき処理、無電解めっき処理、陽極酸化処理等の各種表面処理に適用可能である。
本発明の表面処理装置をファスナーチェーンの化成処理に適用した例の全体構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の表面処理装置の各処理槽及び処理液循環系統の概略構成を示す斜視図である。 本発明の表面処理装置の各表面処理槽に対する処理液供給系統の概略構成を示す斜視図である。 ファスナーチェーンを搬送する手段としての無端駆動チェーンをファスナーチェーンを吊りさげた状態で示す側面図である。 本発明の表面処理装置の各処理槽及び搬送ラインの他の例を示す概略平面図である。 本発明の表面処理装置に用いる表面処理槽の他の構造例を示す斜視図である。
符号の説明
1 架台
2 脱脂槽
3 水洗槽
4 第1表面処理槽
5 第2表面処理槽
6 第3表面処理槽
7 水洗又は湯洗槽
8 乾燥槽
9 無端ベルト
10 脱脂液貯蔵槽
11 水洗水貯蔵槽
12 第1処理液貯蔵槽
13 第2処理液貯蔵槽
14 第3処理液貯蔵槽
20 処理槽
21 内槽
22a,22b スリット
23 外槽
31,31−1,31−2,31−3 液供給ライン
32 ポンプ
33 液循環ライン
34 液排出ライン
35 処理液
40 無端駆動チェーン
100 ファスナーチェーン
101 ファスナーテープ
102 エレメント

Claims (7)

  1. 搬送装置(9,40)により連続的に搬送される被処理物(100)の表面に、目的とする表面処理とそれに付随する表面処理を含む複数の表面処理工程を行なうための表面処理装置であって、表面処理液により表面処理を行なうための複数の表面処理槽(2,3,4,5,6,7,20)と、複数種の表面処理液をそれぞれ別々に貯蔵するための複数の貯蔵槽(10,11,12,13,14)を含み、少なくとも目的とする表面処理のための表面処理液用の複数の貯蔵槽(12,13,14)の各々が、少なくとも目的とする表面処理用の複数の表面処理槽(4,5,6,20)と液供給ライン(31,31−1,31−2,31−3)によりそれぞれ接続されていることを特徴とする表面処理装置。
  2. 目的とする表面処理とそれに付随する表面処理のための表面処理液用の複数の貯蔵槽(10,11,12,13,14)の各々が、表面処理液により表面処理を行なうための複数の表面処理槽(2,3,4,5,6,7,20)と液供給ライン(31,31−1,31−2,31−3)によりそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項1に記載の表面処理装置。
  3. 前記表面処理槽(20)は処理室(21)と流出液室(23)とに区画され、前記貯蔵槽の各々が、上記複数の表面処理槽の各処理室と液供給ラインによりそれぞれ接続されていると共に、上記複数の表面処理槽の各流出液室と液循環ライン(33)によりそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の表面処理装置。
  4. 前記目的とする表面処理は化成処理であることを特徴とする請求項1又は3に記載の表面処理装置。
  5. 前記被処理物はファスナーテープ(101)にエレメント(102)が取り付けられたファスナーチェーン(100)であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の表面処理装置。
  6. ファスナーチェーンのエレメントの部分だけを処理液に浸漬できるように、各表面処理槽の一対の側壁にファスナーチェーン挿通用のスリット(22a,22b)が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の表面処理装置。
  7. 前記搬送装置は無端ベルトであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の表面処理装置。
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