JP2018204093A - 搬送治具及びそれを用いた表面処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 垂直状態で搬送されるワークの幅サイズに適合してワークを保持する搬送治具及びそれを用いた表面処理装置を提供すること。【解決手段】 搬送治具３０，３０Ａは、搬送部３００，３２０，３３０と、搬送部に垂下して支持されるワーク保持部５００と、を有する。ワーク保持部は、固定部材５１０と、固定部材に対して水平方向にスライド可能に支持され、固定部材の両端より突出する２つの可動部材５５０と、固定部材に支持され、ワーク２０の上端部をチャックする上部固定チャック部材６００と、２つの可動部材の各々に取り付けられ、ワーク２０の上端部をチャックする上部可動チャック部材６１０と、を有する。【選択図】 図３

Description

本発明は、めっき処理等の表面処理に用いられる搬送治具及びそれを用いた表面処理装置等に関する。

垂直状態のワークの上端及び下端をチャックした搬送治具を連続搬送しながら、ワークを表面処理する表面処理装置が提供されている（特許文献１）。この搬送治具はワークのサイズに合わせて用意され、ロット毎に幅サイズの異なるワークが供給される際には、搬送治具も交換される。

もし、最大幅のワークに合わせて設計された搬送治具を、短い幅のワークに用いると、連続搬送されるワーク間に大きな隙間が生じてしまい、表面処理のスループットが低下する。加えて、特に電解メッキ等の場合には、連続搬送されるワーク間に大きな隙間が生じると、ワーク側端部に電界集中が生じて、面内均一性が低下する。

一方、水平状態のワークの側縁をチャックして連続搬送しながらワークを表面処理し、ワークのサイズに合わせてチャック間隔を調整できる表面処理装置が提案されている（特許文献２）。

特許第５８９８５４０号公報 特許第５２８３５８５号公報

しかし、特許文献２は水平状態のワークＰを連続搬送するチャックを取付けたベルトを回転駆動する第一，第二搬送装置の各搬送ラインの横幅間隔を調節して、異なるサイズのワークＰを搬送可能としたので（特許文献１の図１，２参照）、ワークの上辺をチャックしてワークを垂直状態で搬送する特許文献１の表面処理装置には適用できない。

本発明の目的は、垂直状態で搬送されるワークの幅サイズに適合してワークを保持する搬送治具及びそれを用いた表面処理装置を提供するものである。

（１）本発明の一態様は、
搬送部と、
前記搬送部に垂下して支持されるワーク保持部と、
を有し、
前記ワーク保持部は、
水平に延びる固定部材と、
前記固定部材にスライド可能に支持され、前記固定部材の両端より突出する２つの可動部材と、
前記固定部材に支持され、ワークの上端部をチャックする上部固定チャック部材と、
前記２つの可動部材の各々に取り付けられ、前記ワークの上端部をチャックする上部可動チャック部材と、
を有する搬送治具に関する。

本発明の一態様によれば、固定部材の両端より突出する２つの可動部材は、ワークの幅に合わせた位置にスライド移動される。その２つの可動部材の各々に取り付けられた上部可動チャック部材が、ワークの幅方向の両端部にて、固定部材に取り付けられた上部固定チャックがワークの幅方向の中央部にて、それぞれワークの上端部をチャックする。こうして、幅サイズの異なるワークを、そのワークの幅に合わせて、ワークの幅方向の両端部をチャックすることで、安定してワークを保持することが可能になる。

（２）本発明の一態様（１）では、前記固定部材に対して前記２つの可動部材を前記ワークの幅に合わせた位置でそれぞれ保持する保持部材をさらに有することができる。２つの可動部材の位置は、固定部材と可動部材との嵌め合い公差に基づく嵌合によって保持しても良いが、保持部材により確実に位置決めすることが好ましい。

（３）本発明の一態様（１）または（２）では、
前記２つの可動部材の各々は、
前記固定部材にスライド可能に支持される上側横枠可動部材と、
前記上側横枠可動部材に固定される垂直部材と、
を含み、
前記上部可動チャック部材は前記垂直部材に支持されても良い。

こうすると、２つの上側横枠可動部材と共に２つの垂直部材もワークの幅に合わせて移動されるので、この２つの垂直部材に取り付けられた上部可動チャック部材により、ワークの上端部をワークの幅に合わせて位置にてチャックすることができる。

（４）本発明の一態様（３）では、
前記垂直部材は、
縦枠固定部材と、
前記縦枠固定部材に対して垂直方向にスライド可能に支持される縦枠可動部材と、
前記縦枠可動部材の下端部に支持され、前記ワークの下端部をチャックする下部可動チャック部材と、
を含み、
前記上部可動チャック部材は、前記縦枠固定部材に支持されても良い。

こうすると、２つの上側横枠可動部材と共に２つの縦枠固定部材もワークの幅に合わせて移動されるので、この２つの縦枠固定部材に取り付けられた上部可動チャック部材により、ワークの上端部をワークの幅に合わせて位置にてチャックすることができる。加えて、２つの上側横枠可動部材と共に２つの縦枠可動部材もワークの幅に合わせて移動されるので、この２つの縦枠可動部材に取り付けられた下部可動チャック部材により、ワークの下端部もワークの幅に合わせて位置にてチャックすることができる。それにより、特にごく薄いワークを表面処理対象とする場合でも、ワークの上下端部をチャックして、表面処理液の圧力によりワークが撓むことなく、ワークの垂下状態の姿勢を保持することができる。

（５）本発明の一態様（３）では、前記ワークに給電する給電部をさらに有し、前記給電部は、前記固定部材を介して前記上部固定チャック部材に給電する第１給電部と、前記垂直部材を介して前記上部可動チャック部材に給電する第２給電部と、を含むことができる。こうして、第１給電部から上部固定チャック部材に給電するルートと、第２給電部から上部可動チャック部材に給電するルートとに分離することで、各ルートの抵抗値や電流値を独立して設定でき、それにより、ワークの電流分布の面内均一性を向上させて、ワークの表面処理品質をさらに高めることができる。なお、固定部材と横枠延長部材とが電気的に導通していても、両者は相対的にスライド移動する関係にあることから両者間の電気抵抗が大きいので、上部可動チャック部材には実質的に第２給電部から給電される。

（６）本発明の一態様（４）では、
前記ワークに給電する給電部をさらに有し、
前記縦枠可動部材は、前記上側横枠可動部材とは電気的に絶縁され、
前記給電部は、
前記固定部材を介して前記上部固定チャック部材に給電する第１給電部と、
前記上側横枠可動部材を介して前記上部可動チャック部材に給電する第２給電部と、
前記縦枠可動部材を介して前記下部可動チャック部材に給電する第３給電部と、
を含むことができる。

こうすると、第１給電部から上部固定チャック部材に給電するルートと、第２給電部から上部可動チャック部材に給電するルートと、第３給電部から下部可動チャック部材に給電するルートと、に分離することができる。それにより、各ルートの抵抗値や電流値を独立して設定でき、ワークの電流分布の面内均一性を向上させて、ワークの表面処理品質をさらに高めることができる。

（７）本発明の一態様（５）または（６）では、
前記給電部は、外部レールから給電される被給電部を含み、
前記被給電部は、
固定部と、
前記固定部に水平方向にてスライド可能に支持され、前記固定部の両端より突出する２つの可動部と、
前記２つの可動部に一つずつ取り付けられ、前記外部レールと接触して給電される２つの接触部と、
前記固定部に対して前記２つの可動部を前記ワークの幅に合わせた位置でそれぞれ保持する保持部と、
をさらに有することができる。

こうすると、固定部の両端より突出する２つの可動部は、ワークの幅に合わせた位置にて保持部により固定部に保持される。それにより、２つの可動部に取り付けられた２つの接触部を、ワークの幅に合わせた位置に設定できる。もし、２つの接触部の位置が固定であるとすると、最も小さいサイズのワークに合わせて固定せざるを得ない。そうすると、大きいサイズのワークを処理するために表面処理槽に搬入される搬送治具は、ワークの搬送先端よりも接触部が遅れて給電レールと接触する場合には、ワークの搬送先端に電気が流れないデッドタイムが生ずる。あるいは、２つの接触部の幅とワークの幅とが不一致となることで、処理槽分割ユニットの境界で２つの接触部がそれぞれ異なる電流制御対象の給電レールと接触すると、ワークの電流制御が複雑化する。２つの接触部をワークの幅に合わせた位置に設定することによって、ワーク幅が変わっても、接触部はワークの幅方向の両端に位置するように設定され、上述したデッドタイムや電流制御の複雑性を回避することができる。

（８）本発明の一態様（４）または（６）では、前記縦枠可動部材は、最下端面を転接面とするローラーを有することができる。ローラーは表面処理槽の底部側と転接するので、搬送治具の下端部をローラーにより搬送案内することができる。

（９）本発明の一態様（３）では、
前記垂直部材は、
縦枠固定部材と、
前記縦枠固定部材に対して垂直方向にスライド可能に支持される縦枠可動部材と、
前記縦枠可動部材の下端部に支持される基端部から自由端部に向けて水平に延びる下側横枠可動部材と、
を含み、
前記縦枠固定部材に前記上部可動チャック部材が支持され、
前記下側横枠可動部材に下部可動チャック部材を支持することができる。こうすると、ワークの下部を下部可動チャック部材により安定して保持することができる。

（１０）本発明の一態様（９）では、前記２つの可動部材にそれぞれ設けられた２つの前記下側横枠可動部材の前記自由端を水平方向に移動案内する案内部をさらに有することができる。こうすると、搬送治具の幅を可変しても、２つの下側横枠可動部材の自由端は案内部に案内されて水平方向に移動するので、２つの下側横枠可動部材を同一直線上に維持しながら、幅可変動作を円滑に実施することができる。

（１１）本発明の一態様（４）または（１０）では、前記縦枠可動部材は、前記ワークの側部をチャックする側部固定チャック部材をさらに有することができる。こうすると、例えばワークの厚さが例えば３０μｍ以下の極薄であっても、矩形ワークの４辺を保持してワークを撓ませずに保持することができる。

（１２）本発明の一態様（４）、（１０）または（１１）では、縦方向に延びる前記縦枠可動部材は、前記ワークの主面と平行な第１面の幅よりも前記ワークの主面と直交する第２面の幅が短い板状部材で形成することができる。こうすると、ワークの主面と平行な方向に搬送治具を搬送させても、縦枠可動部材に作用する液圧が少なくなる。よって、搬送治具を安定して搬送させることができる。

（１３）本発明の一態様（１）〜（１２）では、前記搬送部は、前記ワークの主面と平行に延びる軸の廻りに前記ワーク保持部を回動自在に支持することができる。こうすると、搬送時に搬送治具に作用する揺れの外力を軸の廻りの回動により逃がすことができる。それにより、ワークへの衝撃を緩和することができる。

（１４）本発明の他の態様は、
ワークの上端部の幅に合わせて、前記上端部の両端部をチャックする位置が可変である２つのチャック部材を含むワーク保持部と、
前記２つのチャック部材を介して前記ワークに給電する給電部と、
を備えた搬送治具であって、
前記給電部は、外部から給電される被給電部を含み、
前記被給電部は、
固定部と、
前記固定部に水平方向にてスライド可能に支持され、前記固定部の両端より突出する２つの可動部と、
前記２つの可動部の各々に取り付けられ、外部レールと接触して給電される接触部と、
前記固定部に対して前記２つの可動部を前記ワークの幅に合わせた位置でそれぞれ保持する保持部と、
をさらに有する搬送治具に関する。

本発明の他の態様は、（７）にて上述した本発明の一態様に課係る発明を独立項として定義したものであり、（７）にて上述した通りワークの搬送先端に電気が流れないデッドタイムを生じることがない。

（１５）本発明のさらに他の態様は、
処理液が収容され、上端開口を有する表面処理槽と、
前記表面処理槽の前記処理液中に配置させてワークをそれぞれ保持する（１）〜（１４）のいずれかに記載の複数の搬送治具と、
を有する表面処理装置に関する。

本発明のさらに他の態様に係る表面処理装置によれば、上述した（１）〜（１４）にて説明した作用・効果を奏することができる。

本発明の実施形態に係る表面処理装置の縦断面図である。 図１の部分拡大図である。 広い幅のワークが保持された搬送治具の斜視図である。 狭い幅のワークが保持された搬送治具の斜視図である。 搬送治具の被給電部を示す図である。 垂直長さが可変であることを説明する搬送治具の側面図である。 図７（Ａ）〜図７（Ｃ）はチャック部材の構造及び動作を説明するための図である。 保持部材を示す図である。 図３とは異なる搬送治具の斜視図である。 ２つの接触部をワーク幅に合わせて可動とした被給電部を示す図である。 特に厚さが薄いワークに好適な搬送治具の最小幅に設定した状態を示す図である。 図１１に示す搬送治具を最大幅に設定した状態を示す図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．表面処理装置の概要
図１は、上部開口２００Ａを有するメッキ槽（広義には表面処理槽）２００を有する連続メッキ処理装置（広義には表面処理装置）１０の概略断面図である。搬送治具３０は、図示しない陽極を備えたメッキ槽２００の上部開口２００Ａよりメッキ液Ｑ内に垂下されるようにワーク２０（図３）を保持する。

図１の一部を拡大して示す図２に示すように、連続メッキ処理装置１０は、メッキ槽２００に隣接して、給電部２６０、駆動部２７０及び案内部２８０を有する。給電部２６０は、搬送治具３０と接触してワーク２０（図３）に給電する。駆動部２７０は、搬送治具３０に駆動力を付与して搬送治具３０をメッキ槽２００内で連続搬送駆動する。案内部２８０は、搬送治具３０と接触して搬送治具３０を連続搬送案内する。

給電部２６０は、本出願人による特開２００９−１３２９９９号及び特開２０１３−０１１００９号に示す陰極分割方式が採用される場合、複数例えば４本の給電レール２６０Ａ〜２６０Ｄを含むことができる。なお、給電部２６０は、陰極分割方式が採用されない場合には、１本の給電レールで構成することができる。これら給電レール２６０Ａ〜２６０Ｄは、メッキ槽２００の長手方向と平行な第１方向Ａ（図３参照）に沿って延設される。

駆動部２７０は、例えば本出願人による特開２０１２−０４６７８２号と同様に、回転駆動部材例えばスプロケット２７１と、スプロケット２７１により駆動されるチェーン等の無端状駆動部材２７２と、無端状駆動部材２７２に固定される歯付ブロック２７３とを含むことができる。無端状駆動部材２７２は、メッキ槽２００の長手方向と平行な第１方向Ａ（図１参照）に沿って延設される。これに代えて、駆動部２７０は、例えば本出願人による特許第６１１７８９１号公報に示すように、分割領域毎にそれぞれ配置されて交互駆動される２本のプッシャーを含むものでも良いし、その他の連続駆動方式を採用することができる。

案内部２８０は、少なくとも天面が平坦な例えば断面矩形の案内レールで形成することができる。案内レール２８０は、メッキ槽２００の長手方向と平行な第１方向Ａ（図３参照）に沿って延設される。

２．搬送治具
次に、搬送治具３０について、図３〜図５も参照して説明する。搬送治具３０は、図１〜図３に示すように、水平アーム部３００と、この水平アーム部３００垂下される垂直アーム部３０１とを有する。

水平アーム部３００は、図３に示すように、第１方向（搬送方向）Ａと直交（広義には交差）する第２方向Ｂに沿って延びる。この水平アーム部３００には、被給電部３１０、被駆動部３２０及び被案内部３３０が設けられる。

被給電部３１０は、メッキ装置１０に設けられた給電部２６０から給電される部分である。本実施形態の被給電部３１０は、複数の給電レール２６０Ａ〜２６０Ｄの一つと接触する。本実施形態では、水平アーム部３００に対して第２方向Ｂにて位置が異なる複数箇所の各一つに被給電部３１０が取り付けられた複数種類の搬送治具３０が用意される。複数種類の搬送治具３０の各一つが、複数の給電レール２６０Ａ〜２６０Ｄの各一つと接触する。

本実施形態では、搬送治具３０の部品を共通化して、複数の給電レール２６０Ａ〜２６０Ｄの任意の一つと接触する構造を採用した。そのために、搬送治具３０は、図３に示すように、被給電部３１０を支持する支持部３１１が、水平アーム部３００と直交して配置される。水平アーム部３００は、第２方向Ｂで異なる位置に設けられた複数の取付部（例えばねじ孔）を有する。この複数の取付部の一つに、支持部３１１が取り付けられる。あるいは、支持部３１１は、搬送治具３０の例えば水平アーム部３００に設けられたれ複数のガイド軸（図示せず）に沿って第２方向Ｂにスライド可撓に支持され、複数の給電レール２６０Ａ〜２６０Ｄの任意の一つと対応する位置に固定されても良い。こうすると、２つの接触部３１２，３１２の水平姿勢をより維持し易くすることができる。

図３に示す支持部３１１には、図２に示す給電レール２６０（給電レール２６０Ａ〜２６０Ｄ）に接触する少なくとも一つ例えば２つの接触部３１２が設けられる。図５は、接触部３１２の支持構造を示している。被給電部３１０は、支持部３１１と接触部３１２とを例えば２本の平行リンク３１３Ａ，３１３Ｂで連結する四節回転連鎖の平行リンク機構３１３を有する。２本のリンク３１３Ａ，３１３Ｂは、付勢部材であるねじりコイルスプリング３１４，３１４により、常時時計廻り方向に移動付勢されている。この結果、接触部３１２を給電レール２６０に適度な接触圧にて接触させることができる。

被駆動部３２０は、メッキ装置１０に設けられた駆動部２７０から駆動力が付与されて搬送治具３０を連続搬送駆動する。被駆動部３２０は、図３に示すように、チェーン２７２に固定された歯付ブロック２７３（図２）に噛合される複数例えば４個の爪部材３２１〜３２４を有している。４つの爪部材３２１〜３２４のいずれか一つを歯付ブロック２７３の歯に噛合させるために、４つの爪部材３２１〜３２４の噛合先端位置がＡ方向にてずらして配置される。こうして、４つの爪部材３２１〜３２４のいずれか一つが、チェーン２７２に固定された歯付ブロック２７３（図２）と係合することで、搬送治具３０は連続搬送駆動される。

被案内部３３０は、図２に示す案内レール２８０の天面に接触するローラー３３１を有する。それにより、駆動部２７０により連続搬送駆動される搬送治具３０は、摩擦抵抗を小さくして搬送案内される。被案内部３３０は、図３及び図４に示す第２方向Ｂでの搬送治具３０の移動を規制するために、案内レール２８０の例えば両側面に転接する追加のローラー３３４，３３５をさらに有することができる（図２も参照）。第２方向Ｂでの搬送治具３０の移動規制は、案内レール２８０とは異なる領域で実施されても良い。なお、ローラー３３１は、有限長さを有する給電レール間の継ぎ目に生ずる隙間の衝撃を受けにくい適切な直径を有している。また、ローラー３３１，３３４，３３５は、例えばメッキ設備特有の酸やアルカリ等の環境に耐えうる材質例えばポリプロピレンなどで形成される。

３．搬送治具のワーク保持部
搬送治具３０は、図２、図３及び図４に示すように、水平アーム部３００に垂直アーム部３０１を介して支持されて垂下されるワーク保持部５００を有する。ここで、水平アーム部３００と、それに支持される被駆動部３２０及び被案内部３３０とを、搬送部と総称する。ワーク保持部５００は、搬送部より垂下して支持される。ワーク保持部５００は、例えばワーク２０の厚さが１００μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下のように極薄のワーク２０に好適に用いられる。本実施形態では、ワーク２０の厚さは例えば４０μｍ＝０．０４ｍｍである。ただし、ワーク２０は厚さが１００μｍを超えるものであっても良い。

ワーク保持部５００は、図３及び図４に示すように、矩形ワーク２０の幅に合わせて全幅が可変である。このために、ワーク保持部５００は、水平に延びる固定部材５１０と、固定部材５１０にスライド可能に支持され、固定部材５１０の両端より突出する２つの可動部材５５０と、を含む。固定部材５１０には、ワーク２０の上端部をチャックする少なくとも一つ例えば２つの上部固定チャック部材６００が支持されている。２つの可動部材５５０の各々には、ワーク２０の上端部をチャックする上部可動チャック部材６１０が支持されている。そして、２つの可動部材５５０のスライド位置を調整することで、ワーク２０の幅に合わせた位置に上部可動チャック部材６１０，６１０が移動されて、ワーク２０の幅方向の両端部にて、ワーク２０の上端部が上部可動チャック部材６１０，６１０にチャックされる。なお、固定部材５１０に対して２つの可動部材５５０をワーク２０の幅に合わせた位置でそれぞれ保持する保持部材５３０を設けることができる。保持部材５３０については後述する。

このように、固定部材５１０の両端より突出する２つの可動部材５５０，５５０は、ワーク２０の幅に合わせた位置に設定される。その２つの可動部材５５０，５５０の各々に取り付けられた上部可動チャック部材６１０，６１０がワーク２０の幅方向の両端部にて、固定部材５１０に取り付けられた上部固定チャック部材６００，６００がワーク２０の幅方向の中央部にて、それぞれワーク２０の上端部をチャックする。こうして、幅サイズの異なるワーク２０を、そのワーク２０の幅に合わせてチャックすることで、安定してワークを保持することが可能になる。

ここで、固定部材５１０は、２枚の固定板５２０，５２２を有する。この２枚の固定板５２０，５２２の間に、２つの可動部材５５０，５５０が水平方向にてスライド可能に支持される。一方の固定板５２２が下方に延長された延長部５２４に、２つの上部固定チャック部材６００，６００が支持されている。

２枚の固定板５２０，５２２は、連結部材５２５を介して垂直アーム部３０１に固定されている。連結部材５２５には、軸受５４０，５４０によりスライド案内される水平な２本のガイド軸５４１，５４１が支持される。２本のガイド軸５４１，５４１の端部は、２つの可動部材５５０，５５０に固定される。

本実施形態では、２つの可動部材５５０，５５０の各々は、固定部材（横枠固定部材とも言う）５１０にスライド可能に支持される上側横枠可動部材５６０と、上側横枠可動部材５６０に固定される垂直部材５６２と、を含むことができる。この場合、上部可動チャック部材６１０を、上側横枠可動部材５６０または垂直部材５６２に支持することができる。本実施形態では、上部可動チャック部材６１０は、上側横枠可動部材５６０ではなく垂直部材５６２に支持されている。こうすると、図４に示すように、最小幅サイズに設定される場合に、２つの上部可動チャック部材６１０，６１０と干渉せずに、２つの上側横枠可動部材５６０を固定部材（横枠固定部材）５１０に収容することができる。それにより、最小幅サイズを小さくできる。

本実施形態では、垂直部材５６２は、縦枠固定部材５７０と、縦枠固定部材５７０に対して垂直方向にスライド可能に支持される縦枠可動部材５８０と、縦枠可動部材５８０の下端部に支持され、ワーク２０の下端部をチャックする下部可動チャック部材６２０と、を含むことができる。この場合、上部可動チャック部材６１０は、縦枠固定部材５７０に支持することができる。

こうすると、２つの上側横枠可動部材５６０と共に２つの縦枠固定部材５７０もワークの幅に合わせて移動されるので、この２つの縦枠固定部材５７０に取り付けられた上部可動チャック部材６１０により、ワーク２０の上端部をワークの幅に合わせて位置にてチャックすることができる。加えて、２つの上側横枠可動部材５６０と共に２つの縦枠可動部材５８０もワーク２０の幅に合わせて移動されるので、この２つの縦枠可動部材５８０に取り付けられた下部可動チャック部材６２０により、ワーク２０の下端部もワークの幅に合わせて位置にてチャックすることができる。それにより、特にごく薄いワーク２０を表面処理対象とする場合でも、ワーク２０の上下端部をチャックして、表面処理液の圧力によりワーク２０が撓むことなく、ワーク２０の垂下状態の姿勢を保持することができる。なお、２つの縦枠可動部材５８０，５８０を図示しない下部横枠部材で連結し、かつ、この下部横枠部材の幅を可変としても良い。下部横枠部材は、例えば上部横枠部材である固定部材５１０及び２つの横枠可動部材５６０，５６０と同様にして形成することができる。下部横枠部材についても、保持部材５３０は必須ではない。

また、本実施形態では、縦枠可動部材５８０は、最下端面を転接面とするローラー６３０を有することができる。ローラー６３０は表面処理槽２００の底部側と転接するので、搬送治具３０の下端部をローラー６３０により搬送案内することができる。

ここで、縦枠固定部材５７０は、図６に示すように平行な２枚の縦枠固定板５７１，５７２を含むことができる。この２枚の縦枠固定板５７１，５７２の間に、縦枠可動部材５８０が垂直方向にてスライド可能に支持される。縦枠可動部材５８０の上端部にはストッパー５８１が設けられている。図６に鎖線で示すように、ワーク２０がチャックされていない場合には、ストッパー５８１は、２枚の縦枠固定板５７１，５７２の上端部に当接することで、縦枠可動部材５８０の下限ストッパーとして機能する。ワーク２０の上下端部がチャック６００〜６２０によりチャックされると、ワーク２０の長さにより縦枠可動部材５８０の位置が自ずから定まる。従って、本実施形態では図６に示す長さＬ（例えばＬ＝２００ｍｍ）の範囲で全長が異なるワーク２０を取り付けることが可能となる。このように、本実施形態によれば、幅及び長さの一方又は双方が異なる複数サイズのワーク２０に兼用できる搬送治具３０を提供することができる。従って、ワークサイズ毎に専用の複数の搬送治具を備える場合と比べて、大幅なコストダウンが可能となる。なお、搬送治具３０は、ワーク２０の幅に合わせて幅のみを可変とするもの、あるいは、ワーク２０の長さに合わせて長さのみを可変とするものであっても良い。

本実施形態では、ワーク２０に給電する給電部をさらに有することができる。図３は、ワーク２０の上端部に給電する給電部を示している。この給電部は、固定部材５１０を介して２つの上部固定チャック部材６００に給電する第１給電部７０１と、２つの垂直部材５６２の例えば２つの縦枠固定部材５７０を介して２つの前記上部可動チャック部材に給電する第２給電部７０２，７０２と、を含むことができる（図４では、第１，第２給電部７０１，７０２は省略されている）。これら第１，第２給電部７０１，７０２，７０２は、例えば導電ケーブルで形成することができる。また、搬送治具３０の２つの接触部３１２から第１，第２給電部７０１，７０２，７０２へは、支持部３１１、水平アーム部３００、垂直アーム部３０１の導電経路を介して給電することができる。これに代えて、支持部３１１から垂直アーム部３０１に導電ケーブルを介して給電しても良い。

こうして、第１給電部７０１から上部固定チャック部材６００に給電するルートと、第２給電部７０２から上部可動チャック部材６１０に給電するルートとに分離することで、各ルートの抵抗値や電流値を独立して設定でき、それにより、ワーク２０の電流分布の面内均一性を向上させて、ワーク２０の表面処理品質をさらに高めることができる。なお、固定部材５１０と上側横枠可動部材５６０とが電気的に導通していても、両者は相対的にスライド移動する関係にあることから両者間の電気抵抗が大きいので、上部可動チャック部材６１０には実質的に第２給電部７０２から給電される。

次に、上部固定チャック部材６００、上部可動チャック部材６１０及び下部可動チャック部材６２０に共通する構成について、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）を参照して説明する。なお、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示す構造は、上部固定チャック部材６００、上部可動チャック部材６１０及び下部可動チャック部材６２０として図示された形状と一部異なるが、圧接構造としては同じである。

図７（Ａ）〜図７（Ｃ）では、ベース板７００（例えば固定板５２２の延長部５２４）にはホルダー７１０が固定される。ホルダー７１０は、軸７２０を支持する。軸７２０に、チャック部材８００が揺動可能に支持される。チャック部材８００は、軸７２０に挿通された捩じりコイルスプリング７３０により付勢力が付与される。チャック部材８００は、一端部にチャック端８２０を有し、他端部側にレバー８３０を有する。ホルダー７１０は、ワーク保持部５００に取り付けられた際に垂直となる垂直面７４０を含む。この垂直面７４０は、ホルダー７１０に揺動可能に支持されるチャック部材８００のチャック端８２０と対向する領域にて局所的に、ホルダー７１０から下方または上方に延びて設けることができる。チャック部材８００は、垂直面７４０に対して接離される。つまり、チャック部材８００のチャック端８２０と垂直面７４０との間でワーク２０の上端部または下端部が挟持され、その挟持状態は捩じりコイルスプリング７３０の付勢力により維持される。コイルスプリング７３０の付勢力に抗してレバー８３０に外力Ｆ１を付与することで、チャック部材８００のチャック端８２０は垂直面７４０から遠ざかる方向に移動して、ワーク２０の挟持状態が解除される。

このように、ワーク２０の上端部または下端部を挟む一対の部材の一方を、複数のチャック部材８００を揺動自在に支持するホルダー７１０に設けた垂直面７４０とすることで、部材点数が減少する。さらに、複数のチャック部材８００と対向する領域に形成された垂直面７４０に倣ってワーク２０の垂直姿勢を確保することができる。なお、垂直面７４０は、ホルダー７１０ではなくベース板７００に設けても良く、この場合でも同様の作用・効果を奏することができる。

次に、上側横枠可動部材５６０のスライド位置を位置決めする保持部材５３０について、図８を参照して説明する。なお、図８に示す保持部材５３０の構造のうち、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示すチャック部材の構造と同一機能を有する部材については、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）と同じ符号を付している。ただし、図８に示す保持部材５３０には、面７４０は形成されない。図８に示すように、固定部材５１０に例えば４つ配置されている保持部材５３０は、図８に示す共通の構造を有する。図８において、上側横枠可動部材５６０は、固定部材５１０を構成する２枚の固定板５２０，５２２の間を水平にスライド移動され、保持部材５３０により保持される。

保持部材５３０は固定板５２０に配置される。つまり、ホルダー７１０は固定板５２０に固定される。固定板５２０には、チャック部材８００のチャック端８２０が出入り可能なスリット孔５２１が形成される。図７（Ｂ）と同様に、コイルスプリング７３０の付勢力に抗してレバー８３０に外力Ｆ１を付与させることで、チャック部材８００のチャック端８２０は上側横枠可動部材５６０から離される。それにより、固定板５２０，５２２間で上側横枠可動部材５６０を水平方向にてスライド移動させることができる。図７（Ｂ）に示す外力Ｆ１を解除すると、チャック部材８００のチャック端８２０と固定板７２２との間で上側横枠可動部材５６０が挟持され、その挟持状態は捩じりコイルスプリング７３０の付勢力により維持される。それにより、上側横枠可動部材５６０は、ワーク２０の幅に合わせて調整された位置にて、保持部材５３０により保持される。

なお、保持部材５３０は図８に示す構造に限らず、蝶ネジ等で上側横枠可動部材５６０を位置決め保持できればよい。さらに、必ずしも保持部材５３０を設ける必要はなく、例えば２枚の固定板５２０，５２２間の間隙と上側横枠可動部材５６０の厚さとの関係から、嵌合による摩擦力で上側横枠可動部材５６０を保持させても良い。

４．給電部の変形例
図９は、ワーク２０の上端部及び下端部に給電する給電部を示している。この給電部は、２つの上部固定チャック部材６００に給電する第１給電部７０１と、２つの垂直部材５６２の例えば２つの縦枠固定部材５７０を介して２つの上部可動チャック部材に給電する第２給電部７０２，７０２と、２つの縦枠可動部材５８０を介して２つの下部可動チャック部材６２０，６２０に給電する第３給電部７０３，７０３と、含むことができる。これら第１〜第３給電部７０１〜７０３は、例えば導電ケーブルで形成することができる。なお、この場合、縦枠固定部材５７０と縦枠可動部材５８０とは電気的に絶縁されることが好ましい。

こうして、第１給電部７０１から上部固定チャック部材６００に給電するルートと、第２給電部７０２から上部可動チャック部材６１０に給電するルートと、第３給電部７０３から下部可動チャック部材６２０に給電するルートとに分離することで、各ルートの抵抗値や電流値を独立して設定でき、それにより、ワーク２０の電流分布の面内均一性をより向上させて、ワーク２０の表面処理品質をさらに高めることができる。

４．接触部の幅可変機構
図１０は、図３及び図４に示す２つの接触部３１２，３１２の幅をワーク２０の幅に合わせて調整可能な搬送治具の被給電部を模式的に示す平面図である。図１０において、水平アーム部３００に固定される固定部３１１Ａには、固定部３１１Ａより突出する２つの可動部９００，９００が搬送方向Ａに沿ってスライド可能に支持される。２つの接触部３１２は、この２つの可動部９００，９００にそれぞれ支持される。固定部３１１Ａには、２つの可動部９００，９００を位置調整後に保持する上述した保持部材５３０と同様な構造を有する保持部９１０が設けられる。図１０では保持部９１０は模式的に示され、固定部３１１Ａに形成されるスリット孔３１１Ｂを介して可動部９００と圧接されるチャック部材８００のみが示されている。なお、接触部３１２，３１２は給電レール２６０に押圧接触して移動されるため、接触部３１２，３１２の間隔を保持する保持部９１０は必須である。ただし、保持部９１０は図８に示す構造に限らず、例えば蝶ネジ等でも良い。

固定部３１１Ａの両端より突出する２つの可動部９００，９００は、ワーク２０の幅に合わせた位置にて保持部９１０により固定部３１１Ａに保持される。それにより、２つの可動部９００，９００に取り付けられた２つの接触部３１２，３１２を、ワーク２０の幅に合わせた位置に設定できる。もし、２つの接触部３１２，３１２の位置が固定であるとすると、最も小さいサイズのワーク２０に合わせて固定される。そうすると、大きいサイズのワーク２０を処理するために表面処理槽２００に搬入される搬送治具３０は、ワーク２０の搬送先端よりも接触３１２部が遅れて給電レール２６０と接触する場合もあるので、ワーク２０の搬送先端に電気が流れないデッドタイムが生ずる。あるいは、２つの接触部３１２，３１２の幅とワーク２０の幅とが不一致となることで、２つの処理槽分割ユニットの境界で２つの接触部３１２，３１２がそれぞれ異なる電流制御対象の給電レール２６０と接触すると、ワーク２０の電流制御が複雑化する。２つの処理槽分割ユニットの境界をワーク２０が通過する時、上流のユニットでは電流漸減制御され、下流のユニットでは電流漸増制御される。この制御を、ワーク２０の幅だけでなく２つの接触部３１２，３１２の幅も考慮して実施する必要があるからである。２つの接触部３１２，３１２をワーク２０の幅に合わせた位置に設定することによって、ワーク２０の幅が変わっても、接触部３１２，３１２はワーク２０の幅方向の両端に位置するように設定され、上述したデッドタイムや電流制御の複雑性を回避することができる。

５．極薄ワークを保持可能なワーク保持部の変形例
図１１及び図１２は、特に厚さが薄いワーク例えば３０μｍ以下の厚さのワークであっても確実に保持できる搬送治具３０Ａを示している。図１１及び図１２に示す搬送治具３０Ａにおいて、図３及び図４に示す搬送治具３０の部材と同一機能を有する部材については、同一符号を付してその説明を省略する。図１１及び図１２において、５００〜６００番台の符号が付された部材については、既に図３及び図４に記載された搬送治具３０として説明済である。つまり、図１１及び図１２に示す搬送治具３０Ａは、矩形ワーク２０の幅及び／又は長さに合わせて上部可動チャック部材６１０と下部可動チャック部材６２０の位置を可変できる点において、図３及び図４に記載された搬送治具３０と同じである。ただし、図１１及び図１２に示す搬送治具３０Ａは、特に厚さが薄いワーク２０の上部及び下部を幅広のチャック部材６００，６１０，６２０で把持するようにしている。

このために、搬送治具３０Ａは、２つの縦枠可動部材５８０の下端部に支持される基端部から自由端部に向けて水平に延びる２つの下側横枠可動部材７００を有している。そして、２つの下側横枠可動部材７００に少なくとも一つ好ましくは複数の下部可動チャック部材６２０を支持することができる。こうすると、図１２に示すように搬送治具３０Ａの幅が広げられたとしても、ワーク２０の下部を比較的長い範囲に亘って下部可動チャック部材６２０で把持することができる。

また、２つの下側横枠可動部材７００の自由端を水平方向に移動案内する案内部７１０をさらに設けることができる。案内部７１０は、２つの下側横枠可動部材７００にそれぞれ固定された軸受７１２，７１４を有することができる。軸受７１２は、軸７１２Ａの一端が固定され、軸受７１４は軸７１２Ａを軸方向に移動自在に案内する。同様に、軸受７１４は、軸７１４Ａの一端が固定され、軸受７１２は軸７１４Ａを軸方向に移動自在に案内する。こうすると、搬送治具３０Ａの幅を可変しても、２つの下側横枠可動部材７００の自由端は案内部７１０に案内されて水平方向に移動するので、２つの下側横枠可動部材７００を同一直線上に維持させながら、幅可変動作を円滑に実施することができる。

搬送治具３０Ａの２つの縦枠可動部材５８０の各々は、矩形ワーク２０の側部をチャックする少なくとも一つ好ましくは複数の側部固定チャック部材７２０をさらに有することができる。側部固定チャック部材７２０のチャック部分も幅広に形成されることが好ましい。こうすると、例えばワークの厚さが例えば３０μｍ以下の極薄であっても、矩形ワークの４辺をチャック部材６００，６１０，６２０，７２０により保持して、ワーク２０を撓ませずに保持することができる。

搬送治具３０Ａでは、縦枠可動部材５８０が縦方向に延びる点では搬送治具３０と同じであるが、搬送治具３０とは異なる点として、縦枠可動部材５８０は、ワーク２０の主面と平行な第１面の幅Ｗ１よりもワーク２０の主面と直交する第２面の幅Ｗ２が短い、幅Ｗ２を厚さとする板状部材で形成することができる（図１２参照）。こうすると、ワーク２０の主面と平行な搬送方向Ａに沿って搬送治具３０Ａを搬送させても、縦枠可動部材５８０に作用する液圧が少なくなる。よって、搬送治具３０Ａを安定して搬送させることができる。

図３、図４、図１１及び図１２に示す搬送治具３０，３０Ａに共通する構造として、搬送部側の連結部５２５は、ワーク２０の主面と平行に延びる軸５４１の廻りにワーク保持部５００を回動自在に支持することができる。こうすると、搬送時に搬送治具３０，３０Ａに作用する揺れの外力を軸５４１の廻りの回動により逃がすことができる。それにより、搬送治具３０，３０Ａに保持されるワーク２０への衝撃を緩和することができる。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。

１０ 表面処理装置、２０ ワーク、３０，３０Ａ 搬送治具、２００ 表面処理槽、３００，３２０，３３０ 搬送部、３１０ 被給電部、３１１Ａ 固定部、３１２ 接触部、５００ ワーク保持部、５１０ 固定部材、５３０ 保持部材（保持部）、５５０ 可動部材、５６０ 上側横枠可動部材、５６２ 垂直部材、５７０ 縦枠固定部材、５８０ 縦枠可動部材、６００ 上部固定チャック部材、６１０ 上部可動チャック部材、６２０ 下部可動チャック部材、６３０ ローラー、７００ 下側横枠可動部材、７０１ 第１給電部、７０２ 第２給電部、７０３ 第３給電部、７１０ 案内部、７１２，７１４ 軸受、７１２Ａ，７１４Ａ 軸、７２０ 側部チャック部材、９００ 可動部、９１０ 保持部

Claims (15)

1. 搬送部と、
   前記搬送部に垂下して支持されるワーク保持部と、
   を有し、
   前記ワーク保持部は、
   固定部材と、
   前記固定部材に対して水平方向にスライド可能に支持され、前記固定部材の両端より突出する２つの可動部材と、
   前記固定部材に支持され、ワークの上端部をチャックする上部固定チャック部材と、
   前記２つの可動部材の各々に取り付けられ、前記ワークの上端部をチャックする上部可動チャック部材と、
   を有することを特徴とする搬送治具。
2. 請求項１において、
   前記固定部材に対して前記２つの可動部材を前記ワークの幅に合わせた位置でそれぞれ保持する保持部材をさらに有することを特徴とする搬送治具。
3. 請求項１または２において、
   前記２つの可動部材の各々は、
   前記固定部材にスライド可能に支持される上側横枠可動部材と、
   前記上側横枠可動部材に固定される垂直部材と、
   を含み、
   前記上部可動チャック部材は前記垂直部材に支持されることを特徴とする搬送治具。
4. 請求項３において、
   前記垂直部材は、
   縦枠固定部材と、
   前記縦枠固定部材に対して垂直方向にスライド可能に支持される縦枠可動部材と、
   前記縦枠可動部材の下端部に支持され、前記ワークの下端部をチャックする下部可動チャック部材と、
   を含み、
   前記上部可動チャック部材は、前記縦枠固定部材に支持されることを特徴とする搬送治具。
5. 請求項３において、
   前記ワークに給電する給電部をさらに有し、
   前記給電部は、前記固定部材を介して前記上部固定チャック部材に給電する第１給電部と、前記垂直部材を介して前記上部可動チャック部材に給電する第２給電部と、を含むことを特徴とする搬送治具。
6. 請求項４において、
   前記ワークに給電する給電部をさらに有し、
   前記縦枠可動部材は、前記上側横枠可動部材とは電気的に絶縁され、
   前記給電部は、
   前記固定部材を介して前記上部固定チャック部材に給電する第１給電部と、
   前記上側横枠可動部材を介して前記上部可動チャック部材に給電する第２給電部と、
   前記縦枠可動部材を介して前記下部可動チャック部材に給電する第３給電部と、
   を含むことを特徴とする搬送治具。
7. 請求項５または６において、
   前記給電部は、外部レールから給電される被給電部を含み、
   前記被給電部は、
   固定部と、
   前記固定部に水平方向にてスライド可能に支持され、前記固定部の両端より突出する２つの可動部と、
   前記２つの可動部の各々に取り付けられ、外部レールと接触して給電される接触部と、
   前記固定部に対して前記２つの可動部を前記ワークの幅に合わせた位置でそれぞれ保持する保持部と、
   をさらに有することを特徴とする搬送治具。
8. 請求項４または６において、
   前記縦枠可動部材は、最下端面を転接面とするローラーを有することを特徴とする搬送治具。
9. 請求項３において、
   前記垂直部材は、
   縦枠固定部材と、
   前記縦枠固定部材に対して垂直方向にスライド可能に支持される縦枠可動部材と、
   前記縦枠可動部材の下端部に支持される基端部から自由端部に向けて水平に延びる下側横枠可動部材と、
   を含み、
   前記縦枠固定部材に前記上部可動チャック部材が支持され、
   前記下側横枠可動部材に下部可動チャック部材が支持されることを特徴とする搬送治具。
10. 請求項９において、
    前記２つの可動部材にそれぞれ設けられた２つの前記下側横枠可動部材の前記自由端を水平方向に移動案内する案内部をさらに有することを特徴とする搬送治具。
11. 請求項４または１０において、
    前記縦枠可動部材は、前記ワークの側部をチャックする側部固定チャック部材をさらに有することを特徴とする搬送治具。
12. 請求項４、１０または１１において、
    縦方向に延びる前記縦枠可動部材は、前記ワークの主面と平行な第１面の幅よりも前記ワークの主面と直交する第２面の幅が短い板状部材で形成されることを特徴とする搬送治具。
13. 請求項１乃至１２のいずれか一項において、
    前記搬送部は、前記ワークの主面と平行に延びる軸の廻りに前記ワーク保持部を回動自在に支持することを特徴とする搬送治具。
14. ワークの上端部の幅に合わせて、前記上端部の両端部をチャックする位置が可変である２つのチャック部材を含むワーク保持部と、
    前記２つのチャック部材を介して前記ワークに給電する給電部と、
    を備えた搬送治具であって、
    前記給電部は、外部から給電される被給電部を含み、
    前記被給電部は、
    固定部と、
    前記固定部に水平方向にてスライド可能に支持され、前記固定部の両端より突出する２つの可動部と、
    前記２つの可動部の各々に取り付けられ、外部レールと接触して給電される接触部と、
    前記固定部に対して前記２つの可動部を前記ワークの幅に合わせた位置でそれぞれ保持する保持部と、
    をさらに有することを特徴とする搬送治具。
15. 処理液が収容され、上端開口を有する表面処理槽と、
    前記表面処理槽の前記処理液中に配置させてワークをそれぞれ保持する請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の複数の搬送治具と、
    を有することを特徴とする表面処理装置。

Images