JP2018028143A - 電気めっき装置及び電気めっき方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理物の電気抵抗が異なっていても均一にめっきができる方法の提供。【解決手段】電気めっき溶液を収容するためのタンク２０２と、電気めっきされる各被加工物２０５に各々着脱可能に取り付けられかつタンク２０２に対し相対的に移動可能な多くの搬送手段２０４とを含み、各搬送手段２０４が二つの電源２０６ａ、２０６ｂに電気的に接続されかつこれら電源と同時に移動可能であり、搬送手段２０４の電源２０６ａ、２０６ｂが少なくとも一つの接地された共通導電体２３０と電気的に接続される電気めっき装置２００。【選択図】図３

Description

本発明は、電気めっき装置、特に、多くの移動可能な被加工物搬送手段を備えたそのような機械、及び電気めっき方法に関する。

図１に示されるように、全体として１０のように示された従来の電気めっき装置において、多くの被加工物搬送手段１２が、電気めっき溶液を収容するタンク１４内を通過するように相対的に移動可能である。各被加工物搬送手段１２は、電気めっきされる各々の被加工物に対して、着脱可能になっている。被加工物が被加工物搬送手段１２に装着されると、被加工物と被加工物搬送手段１２は互いに電気的に接続される。被加工物搬送手段１２は、順次、即ち次から次へと一列になって、タンク１４内を連続的に移動可能であり、これにより、タンク１４内を通過するように被加工物を順次移動させる。電気めっきされる被加工物は、通常、矩形であり平坦な形状をしている。被加工物が被加工物搬送手段１２に装着され、搬送されると、被加工物の対向主面が横を向き、被加工物は垂直な状態へ方向付けられる。これにより、電気めっき装置は、連続垂直式電気めっき装置と呼ばれる。

陰極棒１６が電気めっき装置１０のタンク１４に対して固定されており、被加工物搬送手段１２の各々は各スライドコンタクト１８を介して陰極棒１６に電気的に接続され、それにより、被加工物搬送手段１２がタンク１４内を通過するように相対的に移動している間に、陰極棒１６に電気的に接続されるようにする。各々が各電源２２により通電される多くの陽極板２０がタンク１４内に位置し、そして、タンク１４に対して固定されている。従って、被加工物が被加工物搬送手段１２によりタンク１４内の電気めっき溶液中を移動すると、被加工物は陰極棒１６と陽極板２０との間で電界に晒され、電気めっき溶液中の金属が被加工物上に堆積する。

そのような電気めっき装置の有効カバー領域は被加工物の幅と同程度に短くなり得ることが一般的に知られている。被加工物上に電気めっきされる金属の総量は、主に、電気めっき処理中に電気めっき溶液内において被加工物によって消費されるアンペア時の総量に依存するので、各被加工物に供給される電流量を制御することが重要である。ところが、従来の電気めっき装置１０では、もし、被加工物の電気抵抗が異なっていたり、被加工物搬送手段１２が異なっていると、タンク１４内を移動する被加工物の各々に供給される電流を制御することが非常に困難となる。何故ならば、電気めっきが行われている間に、電気抵抗がより小さい被加工物と被加工物搬送手段１２は、より多くの電流を消費し、電気抵抗がより大きい被加工物と被加工物搬送手段１２は、より少ない電流を消費するからである。

従って、本発明の目的は、上記欠陥を緩和する電気めっき装置及び電気めっき方法を提供し、もしくは、少なくとも商業並びに公衆に対し有用な代替え手段を提供するものである。特に、中国特許出願公開番号１０３４３６９４６Ａ号に開示された自動電気めっきシステムを基にしたさらなる改良と技術革新とにより、少なくとも上記欠陥を緩和することが可能であることが分かっている。

本発明の第１の特徴によれば、電気めっき溶液を収容する少なくとも１つのタンクと、電気めっきされる第１被加工物に着脱可能となっており、タンクに対し相対的に移動可能な第１搬送手段と、電気めっきされる第２被加工物に着脱可能となっており、タンクに対し相対的に移動可能な第２搬送手段とを備え、第１搬送手段は、少なくとも１つの第１電源に電気的に接続され、該第１電源と同時に移動可能であり、第２搬送手段は、少なくとも１つの第２電源に電気的に接続され、該第２電源と同時に移動可能であり、第１電源と前記第２電源は、少なくとも１つの接地された共通導電体と電気的に接続されている、電気めっき装置が提供される。

本発明の第２の特徴によれば、（ａ）第１被加工物を第１搬送手段に着脱可能に取り付けかつ電気的に接続し、（ｂ）電気めっき溶液を収容するタンクを通過するように、かつ、該タンクに対して相対的に、第１搬送手段を移動させ、（ｃ）第１搬送手段と同時に移動可能に、少なくとも１つの第１電源を第１搬送手段に関連付け、（ｄ）第１電源から電力を第１搬送手段に供給し、（ｅ）第２被加工物を第２搬送手段に着脱可能に取り付けかつ電気的に接続し、（ｆ）電気めっき溶液を収容するタンクを通過するように、かつ、該タンクに対して相対的に、第２の搬送手段を移動させ、（ｇ）第２搬送手段と同時に移動可能に、少なくとも１つの第２電源を第２搬送手段に関連付け、（ｈ）第２電源から電力を第２搬送手段に供給し、（ｉ）第１搬送手段に供給される電流と第２搬送手段に供給される電流とを個別に調整し、（ｊ）第１電源および第２電源を、少なくとも１つの接地された共通導電体に電気的に接続するステップを具備する、少なくとも一つの被加工物を電気めっきする方法が提供される。

従来の電気めっき装置の概略図。 本発明の第１実施形態に係る電気めっき装置の概略図。 本発明の第２実施形態に係る電気めっき装置の概略図。

本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、あくまでも例として説明する。本発明の第１実施形態に係る連続垂直式電気めっき装置の概略図を図２に示し、その全体は１００として示されている。

電気めっき装置１００は電気めっき溶液を収容するためのタンク１０２を備えている。多くの被加工物搬送手段１０４（そのうち５個が図２に示されている）がタンク１０２内を通過しかつ相対的に順次移動可能になっている。各被加工物搬送手段１０４は、電気めっきされる被加工物に対して物理的かつ電気的に接続されて被加工物との物理的及び電気的接続を確立するために、着脱可能となっている。

各被加工物搬送手段１０４は、電流レギュレータ等の一組の電源１０６ａ、１０６ｂに固定されかつ電気的に接続されている。複数の電源１０６ａは第１共通陽極１０８に電気的に接続され、各電源１０６ａは、陽極１０８との電気的な接続を維持しながら陽極１０８に対する相対的なスライド運動を行うための各スライドコンタクト１１２ａを介して、陽極１０８に電気的に接続されており、複数の電源１０６ｂは第２共通陽極１１０に電気的に接続され、各電源１０６ｂは、陽極１１０との電気的な接続を維持しながら陽極１１０に対する相対的なスライド運動を行うための各スライドコンタクト１１２ｂを介して、陽極１１０に電気的に接続されている。従って、各組の電源１０６ａ、１０６ｂは、互いにかつこれらが電気的、物理的に接続されている被加工物搬送手段１０４と共に、同時にタンク１０２に対して相対的に移動可能となっている。電源１０６ａは、陽極１０８と被加工物搬送手段１０４との間に電気的に接続され、電源１０６ｂは、陽極１１０と被加工物搬送手段１０４との間に電気的に接続されている。多くの陽極板１１４（そのうち６個が図２に示されている）がタンク１０２内に位置し、タンク１０２に対して固定されている。

二つの陽極１０８、１１０は共に接地されていてもよい。もしくは、二つの陽極１０８、１１０は、例えば、５ボルトの電圧に設定されてもよい。もし、適切であれば、二つの陽極１０８、１１０はそれぞれ異なる電圧に設定されてもよい。

各被加工物搬送手段１０４に接続されている各電源１０６ａ、１０６ｂから各被加工物搬送手段１０４への電力は個別に調整可能である。特に、電源１０６ａ、１０６ｂを電流制御モードに設定することができ、よって、個々の被加工物搬送手段１０４と個々の被加工物の電気抵抗が異なっていてもこれに関わらず、各被加工物搬送手段１０４（および、各被加工物搬送手段１０４により搬送される各被加工物）に供給される電流が同じになるように様々な電源１０６ａ、１０６ｂが制御される。被加工物上に電気めっきされる金属の総量は、主に、タンク１０２内での電気めっき処理中に電気めっき溶液内において被加工物によって消費されるアンペア時間に依存するので、すべての被加工物搬送手段１０４（および、被加工物搬送手段１０４により搬送されるすべての各被加工物）に同じ電流を供給するようにすべての電源１０６ａ、１０６ｂを制御することにより、個々の被加工物搬送手段１０４と個々の被加工物の電気抵抗が異なっていても、これに関わらず、より均一且つ一貫性のある電気めっきの結果物を得ることができる。

本発明の第２実施形態に係る連続垂直式電気めっき装置の概略図を図３に示し、その全体は２００として示されている。

電気めっき装置２００は電気めっき溶液を収容するためのタンク２０２を備えている。多くの被加工物搬送手段２０４（そのうち４個が図３に示されている）がタンク２０２内を通過しかつ相対的に順次移動可能になっている。各被加工物搬送手段１０４は、電気めっきされる各被加工物２０５に対して物理的かつ電気的に接続されて被加工物２０５との物理的及び電気的接続を確立するために、着脱可能となっている。

各被加工物搬送手段２０４は、電流レギュレータ等の一組の電源２０６ａ、２０６ｂに固定されかつ電気的に接続されている。複数の電源２０６ａは分割陽極２０８に電気的に接続され、各電源２０６ａは、分割陽極２０８との電気的な接続を維持しながら分割陽極２０８に対する相対的なスライド運動を行うための各スライドコンタクト２１２ａを介して、分割陽極２０８に電気的に接続されている。複数の電源２０６ｂは分割陽極２１０に電気的に接続され、各電源２０６ｂは、分割陽極２１０との電気的な接続を維持しながら分割陽極２１０に対する相対的なスライド運動を行うための各スライドコンタクト２１２ｂを介して、分割陽極２１０に電気的に接続されている。従って、電源２０６ａ、２０６ｂの各ペアは、互いにかつこれらが電気的、物理的に接続されている被加工物搬送手段２０４と共に、同時にタンク２０２に対して相対的に移動可能となっている。電源２０６ａは、分割陽極２０８と被加工物搬送手段２０４との間に電気的に接続され、電源２０６ｂは、分割陽極２１０と被加工物搬送手段２０４との間に電気的に接続されている。

上記の如く述べたように、陽極２０８，２１０は共に分割されている。特に、陽極２０８は、複数の電気的に分離された分割部２２２を形成するように、多くの位置２２０で分割されている。従って、電気めっき装置２００の動作中、並びに、被加工物２０５がタンク２０２内を通過するように移動している間、各電源２０６ａは、連続的に（直列的に）配置されているが電気的には分離されている陽極２０８の複数の分割部２２２に対して相対的に移動して連続的に電気的に接続され、電源２０６ｂは、連続的に（直列的に）配置されているが電気的に分離されている陽極２１０の複数の分割部２２６に対して相対的に移動して連続的に電気的に接続される。例えば、電源２０６に電気的に接続されている被加工物搬送手段２０４が電気めっき装置２００のタンク２０２内を通過するように相対的に移動している間、電源２０６ａは、陽極２０８の第１分割部２２２、次に、第２分割部２２２、そして、第３分割部２２２に連続的に電気的に接続するように移動する。ここで、第１、第２、および、第３分割部２２２は、順次、長手方向に配置され、かつ、互いに電気的に分離されている。

このような配置により、陽極２０８の各分割部２２２の電圧を個別に制御することが可能となり、それにより、異なった電気めっき効果が得られ、即ち、異なる製品を電気めっきすることができる。同様に、陽極２１０も、複数の電気的に分離された分割部２２６を形成するように、多くの位置２２４で分割されている。このような構成により、陽極２１０の各分割部２２６の電圧を個別に制御することが可能となり、それにより、異なった電気めっき効果が得られ、即ち、異なる製品を電気めっきすることができる。電源２０６ａ、２０６ｂの各陰極側は、各スライドコンタクト２２９を介して、接地されている共通導電体２３０に電気的に接続されており、従って、電源２０６ａ、２０６ｂの各陰極側（および、各被加工物搬送手段２０４に搬送される各被加工物２０５）もまた互い接続されている。接地された共通導電体２３０は、電気めっき装置２００の接地された筐体でもよい。

各被加工物搬送手段２０４に接続されている各電源２０６ａ、２０６ｂから各被加工物搬送手段２０４へ供給される電力は個別に調整可能である。特に、電源２０６ａ、２０６ｂを電流制御モードに設定することができ、よって、個々の被加工物搬送手段２０４と個々の被加工物の電気抵抗が異なっていてもこれに関わらず、各被加工物搬送手段２０４（および、各被加工物搬送手段２０４により搬送される各被加工物）に供給される電流が同じになるように、陽極２１０の同じ分割部２２６に接続された様々な電源２０６ａ、２０６ｂが制御される。同様に、各被加工物搬送手段２０４（および、各被加工物搬送手段２０４により搬送される各被加工物）に供給される電流が同じになるように、陽極２０８の同じ分割部２２２に接続された様々な電源２０６ａ、２０６ｂが制御される。被加工物上に電気めっきされる金属の総量は、主に、タンク２０２内での電気めっき処理中に電気めっき溶液内において被加工物によって消費されるアンペア時間に依存するので、各陽極２０８，２１０の各々の分割部２２２，２２６においてすべての被加工物搬送手段２０４（および、被加工物搬送手段２０４により搬送されるすべての各被加工物）に同じ電流を供給するように、すべての電源２０６ａ、２０６ｂを制御することにより、個々の被加工物搬送手段２０４と個々の被加工物の電気抵抗が異なっていても、これに関わらず、より均一且つ一貫性のある電気めっきの結果を得ることができる。

電源２０６ａ、２０６ｂの各陰極側を、接地されている共通導電体２３０（例えば、装置２００の接地された筐体）に電気的に接続することにより、複数の被加工物搬送手段２０４により搬送される複数の被加工物２０５の両端にかかる電圧はそれぞれ同電圧となり、従って、エッジ効果が低減される。加えて、既存の電気めっき装置では、共通陰極導電体に大きな電流が流れ、これが被加工物２０５間にさらなる電位差を引き起こす。一方、本発明に係る電気めっき装置２００では、電源２０６ａ、２０６ｂが局所的に電気を発生するので、大きな電流を流す必要がなく、そして、これがさらに被加工物２０５間の電位差を小さくする。

上記は、本発明が実行可能な例を説明しただけであり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更及び／又は置き換えを行うことができることが理解されるところである。

さらに、例えば、明瞭にするために別々の実施形態の中で説明した本発明のある特徴は、一つの実施形態に組み合わせてもよい。逆に、例えば、簡潔にするために一つの実施形態の中で説明した本発明の様々な特徴は、別々の実施形態としてもよく、又は、如何なる適切な部分的な組み合わせとしてもよい。

Claims (23)

1. 電気めっき溶液を収容する少なくとも１つのタンクと、
   電気めっきされる第１被加工物に着脱可能となっており、前記タンクに対し相対的に移動可能な第１搬送手段と、
   電気めっきされる第２被加工物に着脱可能となっており、前記タンクに対し相対的に移動可能な第２搬送手段とを備え、
   前記第１搬送手段は、少なくとも１つの第１電源に電気的に接続され、該第１電源と同時に移動可能であり、
   前記第２搬送手段は、少なくとも１つの第２電源に電気的に接続され、該第２電源と同時に移動可能であり、
   前記第１電源と前記第２電源は、少なくとも１つの接地された共通導電体と電気的に接続されている、電気めっき装置。
2. 前記第１電源は、第１スライドコンタクトを介して、前記接地された共通導電体に対してスライド可能である、請求項１に記載の電気めっき装置。
3. 前記第２電源は、第２スライドコンタクトを介して、前記接地された共通導電体に対してスライド可能である、請求項１に記載の電気めっき装置。
4. 前記第１搬送手段は、少なくとも１つの第３電源に電気的に接続され、該第３電源と同時に移動可能である、請求項１に記載の電気めっき装置。
5. 前記第２搬送手段は、少なくとも１つの第４電源に電気的に接続され、該第４電源と同時に移動可能である、請求項４に記載の電気めっき装置。
6. 前記第１搬送手段に供給される電流と前記第２搬送手段に供給される電流とが実質的に同じになるように、前記第１電源および前記第２電源が制御可能である、請求項１に記載の電気めっき装置。
7. 前記第１搬送手段に供給される電流と前記第２搬送手段に供給される電流とが実質的に同じになるように、前記第１電源、前記第２電源、前記第３電源および前記第４電源が制御可能である、請求項５に記載の電気めっき装置。
8. 前記第１電源および前記第２電源は、各々、電流レギュレータである、請求項１に記載の電気めっき装置。
9. 前記第３電源および前記第４電源は、各々、電流レギュレータである、請求項５に記載の電気めっき装置。
10. 前記第１搬送手段に供給される電力と前記第２搬送手段に供給される電力は個別に調整可能である、請求項１に記載の電気めっき装置。
11. 前記第１電源と前記第２電源は少なくとも１つの分割陽極に電気的に接続されている、請求項１に記載の電気めっき装置。
12. 前記分割陽極は、互いに電気的に分離された第１分割部と第２分割部とを少なくとも含む、請求項１１に記載の電気めっき装置。
13. 前記接地された共通導電体は前記装置の筐体である、請求項１１に記載の電気めっき装置。
14. 前記第１電源の陰極側および前記第２電源の陰極側は、前記接地された共通導電体に電気的に接続されている、請求項１３に記載の電気めっき装置。
15. （ａ）第１被加工物を第１搬送手段に着脱可能に取り付けかつ電気的に接続し、
    （ｂ）電気めっき溶液を収容するタンクを通過するように、かつ、該タンクに対して相対的に、前記第１搬送手段を移動させ、
    （ｃ）前記第１搬送手段と同時に移動可能に、少なくとも１つの第１電源を前記第１搬送手段に関連付け、
    （ｄ）前記第１電源から電力を前記第１搬送手段に供給し、
    （ｅ）第２被加工物を第２搬送手段に着脱可能に取り付けかつ電気的に接続し、
    （ｆ）前記電気めっき溶液を収容する前記タンクを通過するように、かつ、該タンクに対して相対的に、前記第２の搬送手段を移動させ、
    （ｇ）前記第２搬送手段と同時に移動可能に、少なくとも１つの第２電源を前記第２搬送手段に関連付け、
    （ｈ）前記第２電源から電力を前記第２搬送手段に供給し、
    （ｉ）前記第１搬送手段に供給される電流と前記第２搬送手段に供給される電流とを個別に調整し、
    （ｊ）前記第１電源および前記第２電源を、少なくとも１つの接地された共通導電体に電気的に接続するステップを具備する、少なくとも一つの被加工物を電気めっきする方法。
16. 前記第１搬送手段と同時に移動可能に、第３電源を前記第１搬送手段に関連付けるステップ（ｋ）と、前記第２搬送手段と同時に移動可能に、第４電源を前記第２搬送手段に関連付けるステップ（ｌ）とをさらに具備する、請求項１５に記載の方法。
17. 前記第１電源と前記第２電源とを、互いに電気的に分離された少なくとも１つの第１分割部と１つの第２分割部とを含む分割陽極に電気的に接続するステップ（ｍ）をさらに具備する、請求項１５に記載の方法。
18. 前記第１電源は前記分割陽極の前記第１分割部に電気的に接続され、前記第２電源は前記分割陽極の前記第２分割部に電気的に接続されている、請求項１７に記載の方法。
19. 少なくとも前記第１電源を前記分割陽極の前記第１分割部に電気的に接続し、次に、少なくとも前記第１電源を前記分割陽極の前記第２分割部に電気的に接続するために、少なくとも前記第１電源を移動させる工程（ｎ）をさらに備えた、請求項１７に記載の方法。
20. 前記第１電源の陰極側および前記第２電源の陰極側は、接地された共通導電体に電気的に接続されている、請求項１７に記載の方法。
21. 前記接地された共通導電体は電気めっき装置の筐体である、請求項１５に記載の方法。
22. 前記第１搬送手段に供給される電流と前記第２搬送手段に供給される電流とが実質的に同じになるように、前記第１電源および前記第２電源を制御するステップ（ｏ）をさらに具備する、請求項１５に記載の方法。
23. 前記第１搬送手段に供給される電流と前記第２搬送手段に供給される電流とが実質的に同じになるように、前記第１電源、前記第２電源、前記第３電源および前記第４電源を制御するステップ（ｐ）をさらに具備する、請求項１６に記載の方法。