JP2018115352A - 電気メッキ装置と電気メッキ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理物に対して部分メッキを、被覆の必要なく連続的に行うこと。【解決手段】孔ｔｈを有する被処理物ｗに対して、所定の高さｈ１までの範囲にメッキを行う電気メッキ装置１である。水平に配置された絶縁性のレール３と、一方のメッキ電極１９がメッキ槽５内のメッキ液中に配置されている。メッキ槽５のメッキ液は、レール３に搭載された被処理物ｗが所定の高さｈ１に相当する深さに浸かるように液面高さが設定されている。電気メッキ装置１には、さらに、レール３上に搭載された被処理物ｗの孔ｔｈに対して、メッキ液の水面上から挿入された状態で、レールに沿って移動する導電性のピン１４と、ピン１４がレール３に沿って移動する経路中において、メッキ液の水面上から電位を与える他方のメッキ電極２４が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、被処理物に対して一部範囲に部分的にメッキ金属を析出させる電気メッキ装置と電気メッキ方法に関する。

電気メッキにおいて、一部範囲にメッキ金属を析出させる部分メッキに関する技術が、例えば特許文献１、２及び３に開示されている。特許文献１においては、陰極であるバー電極には同時に複数個の被処理部材が引っ掛けられてそれぞれのメッキ範囲のみを電解溶液中に浸漬されるように位置保持される。
特許文献２においては、メッキ処理の対象となる導電性基材を絶縁層で被覆し、所望部分の被覆を除去し、電解溶液中で被覆を除去した範囲のみをメッキ処理する。特許文献３においては、電極板が配置されたメッキ槽の液面の上に電極が接続された一対のレールを配し、被メッキ物の頭部を一対のレール上に挟まれるように載せ、被メッキ物の下側がメッキ槽の液面に浸った状態で、被メッキ物を押してレール上を摺動させることにより、被メッキ物の下側に対して部分メッキを行っている。

特許文献４には、部分メッキではないが、筒状の被メッキ物をレール上に載せ、エンドレス軌道を移動するピンを被メッキ物に上から差し込み、電解液の中で引き回す電気メッキ装置が開示されている。レール上には、被メッキ物が接触する電極が設けられている。

特開平５−９３２９２号公報 特開２０１０−４３２９２号公報 特許第４７５５７２９号公報 実開昭６２−１４１０７２号公報

特許文献１の技術によれば、メッキ液の中で被処理部材の位置が固定されているので、メッキ液中における被処理物の位置によって固定電極からの電解強度が異なるため、メッキ品質にバラツキが生じ易い。また、多数の被処理部材をバッチ処理するものであり、連続処理ができない。
特許文献２によれば、被メッキ対象となる導電性基材が、メッキ液の中を移動するので、電極の位置によるメッキ品質のバラツキを抑制できるが、導電性基材に自己組織化膜を形成する手間が必要となって作業能率が低下する。特許文献３によれば、部分メッキの連続処理が可能であるが、メッキ液面上の一対のレールが挟むことができるような頭部を被メッキ物が有している必要がある。

特許文献４によれば、被メッキ物が接触する電極はメッキ液に浸かっており、電極上を摺動する位置におけるメッキの析出面が荒れる要因となるうえ、電極上に付着するメッキにより電極の表面高さが次第に高くなり、電極上を摺動する被メッキ物のメッキ範囲が次第に狭くなってしまうという品質バラツキの問題がある。一方、レールの電極自体へのメッキ付着を避けるためにはその材料が限定される。
本発明は、品質のバラツキを抑制し、連続的に部分メッキすることのできる電気メッキ装置を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため本発明の電気メッキ装置は、孔を有する被処理物に対して、所定の高さ範囲までに対してメッキを行う電気メッキ装置であって、
一方のメッキ電極と、水平な絶縁性のレールとがメッキ液中に配置されたメッキ槽と、
前記レールに搭載された前記被処理物が前記所定の高さに相当する深さに浸かるように前記メッキ槽内のメッキ液の液面高さを設定する堰と、
前記レール上に搭載された前記被処理物の孔に対して、メッキ液の水面上から挿入された状態で、前記レールに沿って移動する導電性のピンと、
前記導電性のピンが前記レールに沿って移動する経路中において、メッキ液の水面上から当該ピンに電位を与える他方のメッキ電極とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の電気メッキ方法は、孔を有する被処理物に対して、所定の高さ範囲までに対してメッキを行う電気メッキ方法であって、
一方のメッキ電極と長さ方向に水平な絶縁性のレールとが配置されたメッキ槽のメッキ液が、前記レールに搭載された前記被処理物が前記所定の高さに相当する深さに浸かる液面高さを維持するように制御し、
前記レール上に搭載された前記被処理物の孔に対して、メッキ液の水面上から導電性のピンを挿入された状態で前記レールに沿って移動させ、
前記導電性のピンが前記レールに沿って移動する経路中において、メッキ液の水面上から当該ピンに電位を与えることを特徴とする。

本発明によれば、被処理物を安定した高さ姿勢でメッキ液の中を移動させ、メッキ範囲以外の表面を絶縁層で被わなくても、メッキ液の浸かっていない部分を除いて、連続的に部分メッキを行うことが出来る。

電気メッキ装置の実施例を示す図であり、図１Ａは側面図、図１Ｂは斜視分解図である。 電気メッキ装置の部分を拡大して示す図であり、図２Ａは従動スプロケットの周辺の側面図、図２Ｂは平面図、図２ＤはＸ−Ｘ断面図である。 電気メッキ装置の作用を示す図であり、図３Ａは被処理物を示す図、図３Ｂは動作側面図である。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。
図１において本実施例の電気メッキ装置１は、メッキ槽５と、搬送装置２と、洗浄剤槽６と、レール３とを備えている。搬送装置２は、駆動スプロケット８、従動スプロケット９ａ〜９ｄ及び無端状チェーン１０を具備している。無端状チェーン１０の各リンクには、多数のピン１４を外向きに配置された取付治具１５が結合されている。無端状チェーン１０は駆動スプロケット８及び従動スプロケット９ａ〜９ｄに掛け回されて周回軌道を構成している。

図１Ａにおいて、無端状チェーン１０は図面上において時計回りに上下に周回する。上側の軌道では、無端状チェーン１０の各リンク１７に結合した取付治具１５はピン１４を上に向けた状態で移動する。その移動する途中には被処理物の供給領域Ｆが設けられている。供給領域Ｆの範囲には、無端状チェーン１０のバックアップとして、チェーン案内枠１２が無端状チェーン１０の下に配置されており、無端状チェーン１０の挙動を安定させて水平の軌道を維持している。

尚、電気メッキ装置１が処理するのは、例えば図３Ａに示す上下に貫通する孔ｔｈを有する筒形状の被処理物ｗである。被処理物ｗの所定のメッキ高さｈ１までをメッキし、メッキ高さｈ１より上はメッキを行わない。メッキを行わない部分は、機械的摺動部や、電気端子として利用が想定される部分である。孔ｔｈは、必ずしも上下に貫通しなくても良く、有底の孔でもよい。

図１に戻り、供給領域Ｆにおいては被処理物ｗを上から落とし、被処理物ｗの孔ｈ１にピン１４差し込むことにより、電気メッキ装置１にセットする。図１Ｂにおいて、１８は被処理物ｗを電気メッキ装置１にセットする供給装置である。

供給領域Ｆを通過すると取付治具１５は、従動スプロケット９ａにより反転されピン１４が下向きになり、メッキ槽５のメッキ液水面の直上に到る。無端状チェーン１０のバックアップとして、チェーン案内枠１３が無端状チェーン１０の下に配置されており、無端状チェーン１０の挙動を安定させている。チェーン案内枠１３は、メッキ領域Ｐの枠部１３ａと、引き上げ領域Ｅの枠部１３ｂとを有している。枠部１３ａは、水平を保った状態で無端状チェーン１０を案内する部分である。枠部１３ａにより無端状チェーン１０が案内される間、取付治具１５は、メッキ液水面上を水平の軌道に移動する。枠部１３ｂは、斜めに上向き勾配により無端状チェーン１０を案内する部分である。無端状チェーン１０は、駆動スプロケット８に向けて移動するが、その途中で枠部１３ｂは回収箱２６（図１Ａ）若しくは回収シュート２５（図１Ｂ）の上を通過する。

一方、従動スプロケット９ａにより反転されピン１４が下向きに反転する途中で被処理物ｗがピン１４から脱落しないように、被処理物ｗを取付治具１５との間に保つレール３が設けられている。レール３の先端は、従動スプロケット９ａによりピン１４が下向きになる直前の位置から始まり、従動スプロケット９ａと同心円を描きながら、メッキ槽５の液中に没する。レール３は、その後、メッキ領域Ｐに存在する水平部３ａ及び引き上げ領域Ｅに存在する傾斜部３ｂに続いている。水平部３ａは、メッキ槽５の液中で長さ方向に水平を保った状態で延びている部分である。ピン１４は、水平部３ａに沿って移動する。このメッキ領域Ｐにおいては、取付治具１５と水平部３ａとの間の被処理物ｗは、水平部３ａの上を摺動することにより、メッキ槽５の中を水平に移動する。

一方、傾斜部３ｂは、枠部１３ｂによる上向き勾配の傾斜軌道に沿って、上向きに延びている。従って、取付治具１５と傾斜部３ｂとの間の被処理物ｗは、上向きに傾斜部３ｂの上を摺動することにより、メッキ槽５のメッキ液中から離脱する。

傾斜部３ｂはメッキ槽５を離脱した後、回収箱２６（若しくは回収シュート２５）に到ったところで終端する。この時点においてはピン１４が下向きであり、取付治具１５と傾斜部３ｂの間で搬送されてきた被処理物ｗは、傾斜部３ｂが終端した位置で落下して、回収箱２６（若しくは回収シュート２５）により回収される。

無端状チェーン１０はその後、従動スプロケット９ｄ、９ｃにより、洗浄剤槽６へピン１４を導く。洗浄剤槽６では、ピン１４に付着したメッキを剥がす処理が行われる。具体的には、洗浄剤槽６には希塩酸が洗浄剤として保持されている。そして、無端状チェーン１０は、従動スプロケット９ｂを経由して、ピン１４は再び上を向いた状態で、供給領域Ｆへと向かう。

メッキ槽５は、図１Ｂの図面においてメッキ液を手前から奥へ向けて流し、ポンプ１６により循環させている。５ａは堰であり、メッキ液の水位を一定に保つものである。メッキ槽５の中には、堰５ａよりも低い位置にメッキ電極１９が配置されている。

図２は、従動スプロケット９ａの周辺のメッキ槽５と、レール３と、無端状チェーン１０および、無端状チェーン１０の取付治具１５等を拡大して示している。図２Ａにおいて、無端状チェーン１０の各リンク１７には、多数のピン１４を上向きに配置された取付治具１５が固定されている。図２Ｂにおいて、リンク１７と取付治具１５との間には、電気的絶縁性のプラスチックの絶縁板２０が絶縁体として配置されている。２１は、絶縁板２０とリンク１７をつなぐＬ字金具である。ピン１４と取付治具１５は導電性であり、絶縁板２０によりリンク１７とピン１４若しくは取付治具１５は絶縁されている。隣同士の取付治具１５の間の接続関係は無く、かつ導体で結ばれていない。従って、各取付治具１５は、互いに電気的に孤立した状態である。

一方、メッキ領域Ｐのメッキ液の水面上には、他方のメッキ電極２４が設置されている。メッキ電極２４からブラシ２２が接続されており、メッキ領域Ｐに位置する取付治具１５に対して電位を与えている。ブラシ２２は、銅製の網筒状であり、サポート２３によりブラシ２２の下側を通過する取付治具１５に対して押しつけられて導通するようになっている。ブラシ２２に接触した取付治具１５に対して設けられたピン１４が導通状態になることにより、当該ピン１４にセットされた被処理物ｗは、ピン１４と接触して受電しメッキ槽５においてメッキされる。

メッキ槽５のメッキ液の水位は、堰５ａによって設定する。メッキ槽５のメッキ液の水位は、水平部３ａに支持されピン１４により水平部３ａ上を引き回される被処理物ｗの高さｈ１（図３Ａ参照）までが浸かるように設定されているのである。

レール３は、電気的に絶縁性であり、被処理物ｗの滑りを良くするためにベークライト製の表面３０を有することが望ましい。レール３と被処理物ｗが接触するレール３の断面は曲面で有り、レール３自体を丸棒で作成するのが望ましい。レール３が絶縁性であるので、メッキ槽５のメッキ液に浸かっていても、レール３の表面にメッキが析出することがない。このため、被処理物ｗが摺動するレール３の高さが一定に保たれる。被処理物ｗに対する部分メッキのメッキ高さｈ１が一定となり、被処理物ｗの品質は維持される。実施例では、ベークライトを被覆した金属の丸棒を用いた。一方で、メッキ液に部分的に浸かってしまうピン１４については、メッキが析出してしまい、このまま放置すると径が次第に膨大して、被処理物ｗの孔ｔｈに入らなくなってしまう。そのため、後に続く工程の洗浄剤槽６では、ピン１４に付着したメッキを剥がす処理が行われるのである。

次に上記した本実施例の電気メッキ装置の作用について説明する。
メッキ槽５内のメッキ液面はメッキ領域Ｐにおけるレール３を水平に摺動する被処理物ｗの高さｈ１まで浸漬されるように堰５ａを調整する。この状態で、各無端状チェーン１０を一定移動軌跡上で周回させる。

この状態の下で、供給領域Ｆにおいて、上向き状態のピン１４に対して供給装置１８により被処理物ｗをセットする。図３Ｂに示すように、被処理物ｗの孔ｔｈにピン１４が差し込まれる。ピン１４と孔ｔｈの間に若干の遊びを設けて置くのが望ましい。

供給領域Ｆを通過すると取付治具１５は、従動スプロケット９ａにより反転される。レール３は、下向きとなったピン１４から脱落しようとする被処理物ｗを受け止める。ピン１４は、孔ｔｈに差し込まれたままの状態である。メッキ領域Ｐにおいては、被処理物ｗは水平部３ａの上を、メッキ領域Ｐに案内され水平を保った状態で、メッキ液面から高さｈ１よりも上の部分を出して移動する。ブラシ２２が水平に移動を保たれた被処理物ｗに対して、ピン１４を介して電位を与えてメッキを析出させる。被処理物ｗの孔ｔｈとピン１４の間には遊びがあるため、被処理物ｗがレール３上を摺動する際に、回転動作をするためメッキ液が行き渡り、被処理物ｗの底や孔ｔｈの内側についても同様にメッキされる。ブラシ２２は、取付治具１５を介して水平に移動を保たれた状態の被処理物ｗに電位を与えるため、被処理物ｗのメッキ厚が均等化する。ブラシ２２の配置をメッキ領域Ｐのみに限定すれば、従動スプロケット９ａにより反転される過程あるいは、傾斜部３ｂで上向き勾配を上昇する過程でのブラシ２２による受電がなくなるため、被処理物ｗの高さｈ１の範囲に同時にメッキが開始されるため、メッキ厚の均等化にはより望ましい。

メッキ領域Ｐを通過した被処理物ｗは、引き上げ領域Ｅの傾斜部３ｂの上を斜めに上向き勾配に摺動する。傾斜部３ｂはその途中で回収箱２６（若しくは回収シュート２５）の上で終端しており、傾斜部３ｂの支えが無くなった。被処理物ｗは回収箱２６（若しくは回収シュート２５）に落下する。

被処理物ｗが脱落したピン１４は、洗浄剤槽６へ導かれ、ピン１４に付着したメッキを剥がす処理が行われ、ピン１４は再び上を向いた状態で、供給領域Ｆへと向かう。以後、電気メッキ装置１は、このような動作の繰り返す。このように、本実施例においては、被処理物ｗに対して何ら被覆をすることなく、連続的に部分メッキ処理を安定的に行うことが出来るという効果がある。

１ 電気メッキ装置
２ 搬送装置
３ レール
５ メッキ槽
８ 駆動スプロケット
９ａ〜９ｄ 従動スプロケット
１０ 無端状チェーン
１２、１３ チェーン案内枠
１３ａ、１３ｂ 枠部
１４ ピン
１５ 取付治具
１７ リンク
１８ 供給装置
１９ メッキ電極
２０ 絶縁板
２２ ブラシ
２３ サポート
２４ メッキ電極
２５ 回収シュート
２６ 回収箱

Claims (4)

1. 孔を有する被処理物に対して、所定の高さ範囲までに対してメッキを行う電気メッキ装置であって、
   一方のメッキ電極と、水平な絶縁性のレールとがメッキ液中に配置されたメッキ槽と、
   前記レールに搭載された前記被処理物が前記所定の高さに相当する深さに浸かるように前記メッキ槽内のメッキ液の液面高さを設定する堰と、
   前記レール上に搭載された前記被処理物の孔に対して、メッキ液の水面上から挿入された状態で、前記レールに沿って移動する導電性のピンと、
   前記導電性のピンが前記レールに沿って移動する経路中において、メッキ液の水面上から当該ピンに電位を与える他方のメッキ電極とを備えたことを特徴とする電気メッキ装置。
   
2. 請求項１の電気メッキ装置において、
   前記メッキ槽のメッキ液の上を水平に移動する軌道を有する無端状チェーンと、
   前記無端状チェーンの夫々のリンクに対して、互いに電気的に絶縁された状態で固定された導電性の取付治具と、
   前記取付治具が水平の軌道を移動する際に、当該取付治具に接触するブラシとを有し、
   前記ピンは前記取付治具に対して取り付けられていることを特徴とする電気メッキ装置。
   
3. 請求項２の電気メッキ装置において、
   前記無端状チェーンの周回軌道の途中に、前記ピンに付着したメッキを剥がす洗浄剤が入った洗浄剤槽を配置されていることを特徴とする電気メッキ装置。
   
4. 孔を有する被処理物に対して、所定の高さ範囲までに対してメッキを行う電気メッキ方法であって、
   一方のメッキ電極と長さ方向に水平な絶縁性のレールとが配置されたメッキ槽のメッキ液が、前記レールに搭載された前記被処理物が前記所定の高さに相当する深さに浸かる液面高さを維持するように制御し、
   前記レール上に搭載された前記被処理物の孔に対して、メッキ液の水面上から導電性のピンを挿入された状態で前記レールに沿って移動させ、
   前記導電性のピンが前記レールに沿って移動する経路中において、メッキ液の水面上から当該ピンに電位を与えることを特徴とする電気メッキ方法。