JP3661426B2 - バレルめっき方法およびバレルめっき装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、めっきすべき複数のワークをバレルに収容した状態で実施されるバレルめっき方法およびバレルめっき装置に関するもので、特に、たとえばエッチング処理のようなめっきの前処理についても、バレルに収容した状態で、ワークに対して連続的に実施される、バレルめっき方法およびバレルめっき装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２には、この発明にとって興味ある連続自動めっきライン１が示されている。この連続自動めっきライン１は、たとえば、セラミック電子部品の表面に金属膜を無電解めっきにより形成する際に適用されるもので、セラミック素体のようなめっきすべき複数のワークは、回転するバレルに収容された状態で、この連続自動めっきライン１に沿って、矢印２方向へ移動される。なお、図２においては、ワークおよびバレルの図示が省略されている。
【０００３】
上述のようなワークとしてのセラミック素体上に無電解めっきにより金属膜を形成するため、連続自動めっきライン１は、矢印２で示すワークの移動方向に従って、前処理工程としてのたとえばエッチング処理工程を実施するためのエッチング処理槽３と、エッチング処理後の水洗工程を実施するための水洗槽４〜８と、無電解めっき処理工程を実施するためのめっき処理槽９と、めっき処理後の水洗工程を実施するための水洗槽１０〜１４と、乾燥工程を実施するための乾燥槽１５とが順次配置された構成を有している。
【０００４】
上述した水洗槽４〜８および１０〜１４の数は、必要に応じて増減されるものであるが、エッチング処理後およびめっき処理後の各水洗工程は、通常、粗水洗およびこれに続く仕上げ水洗の２段階に分けられる。また、粗水洗および仕上げ水洗のそれぞれについても、複数段階で水洗が行なわれるようにすることが一般的であり、図２に示した連続自動めっきライン１においては、水洗槽４〜６および１０〜１２のそれぞれにおいて粗水洗が実施され、水洗槽７および８ならびに１３および１４のそれぞれにおいて仕上げ水洗が実施される。
【０００５】
また、上述したように複数段階をもって実施される粗水洗および仕上げ水洗のそれぞれにおいて洗浄のために用いられる水は、より後段側からより前段側へと流れるようにされ、より後段においてより清浄な水による水洗が行なわれ得るようにされる。
【０００６】
すなわち、たとえば、エッチング処理後の粗水洗を行なう水洗槽４〜６については、水１６を、外部から、まず、最も後段の水洗槽６に供給し、この水洗槽６でオーバーフローさせることによって、中段の水洗槽５に供給し、さらに、この水洗槽５でオーバーフローさせることによって、最も前段の水洗槽４に供給するようにされている。
【０００７】
同様に、エッチング処理後の仕上げ水洗を行なう水洗槽７および８についても、水１７を、まず、後段の水洗槽８に供給し、ここでオーバーフローしたものを、前段の水洗槽７に供給するようにしている。
【０００８】
また、めっき処理後の粗水洗を行なう水洗槽１０〜１２についても、水１８を、まず、最も後段の水洗槽１２に供給し、オーバーフローに従って、順次、中段の水洗槽１１および最も前段の水洗槽１０へと供給するようにされている。
【０００９】
また、めっき処理後の仕上げ水洗を行なう水洗槽１３および１４についても、水１９を、まず、後段の水洗槽１４に供給し、オーバーフローに従って、前段の水洗槽１３に供給するようにしている。
【００１０】
また、エッチング処理槽３には、特定の薬剤、たとえば、ＨＣｌ、ＨＢＦ₄ 、ＨＦ等の酸を含むエッチング処理液２０が収容され、めっき処理槽９には、所望の金属イオンを含む、たとえば無電解めっきのためのめっき液２１が収容されている。また、乾燥槽１５においては、たとえば熱風を用いた乾燥が行なわれるように構成されている。
【００１１】
図３は、上述したエッチング処理、めっき処理、または水洗のように、液体２２を用いた処理を行なう槽２３を一般的に示したものである。すなわち、図３には、エッチング処理槽３、めっき処理槽９、または水洗槽４〜８および１０〜１４のいずれかが図示され、また、液体２２は、水１６〜１９のいずれか、エッチング処理液２０またはめっき液２１であると理解すればよい。
【００１２】
図３を参照して、めっきすべき複数のワーク（図示せず。）を収容するバレル２４が図示されている。バレル２４は、吊り下げ板２５によって吊り下げられる。吊り下げ板２５には、支持軸２６が取付けられ、バレル２４は、この支持軸２６を中心に回転可能とされる。吊り下げ板２５には、また、駆動軸２７が取付けられる。この駆動軸２７は、バレル２４に対して回転駆動力を与えるもので、駆動軸２７の回転は、図示しない伝達機構を介してバレル２４に伝達される。また、バレル２４の上方には、これを覆うように傘状部分２８が配置される。
【００１３】
バレル２４は、吊り下げ板２５および傘状部分２８等を含むバレル周辺部分２９を伴って、図２に示した連続自動めっきライン１に沿って矢印２方向へ移動され、それによって、エッチング処理槽３、水洗槽４〜８、めっき処理槽９、水洗槽１０〜１４、および乾燥槽１５を順次通過する。このようなバレル２４の移動の過程であって、エッチング処理槽３、水洗槽４〜８、めっき処理槽９、または水洗槽１０〜１４内にあるときには、図３に示すように、バレル２４は、液体２２に浸漬されながら、支持軸２６を中心として回転している状態にある。
【００１４】
このようにバレル２４が移動する間、図２に示した自動めっきライン１において、バレル２４内のワークに対して、より詳細には、次のような処理が施される。
【００１５】
まず、エッチング処理槽３において、ワークの表面がエッチング処理される。より具体的には、ワークがセラミック素体であるとき、エッチング処理液２０により、セラミック素体の表面にあるセラミックの一部を溶解させ、セラミック素体の表面を粗化させる。これによって、後で実施されるめっき処理によって形成される金属膜に対するアンカー効果を高め、金属膜の密着強度を向上させる。
【００１６】
次いで、ワークは、水洗槽４〜８を順次通過して、粗水洗および仕上げ水洗され、これによって、エッチング処理液２０が除去される。
【００１７】
次いで、めっき処理槽９において、ワークに対して、たとえば無電解めっきが施される。
【００１８】
次いで、水洗槽１０〜１４において、粗水洗および仕上げ水洗が行なわれ、これによって、めっき液２１が除去される。
【００１９】
次いで、乾燥槽１５において、ワークが乾燥される。このとき、バレル２４内に収容されるワークの乾燥を効果的に行なうため、熱風がバレル２４に向かって付与される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような連続自動めっきライン１には、次のような問題がある。
【００２１】
エッチング処理槽３においては、前述したように、ＨＣｌ、ＨＢＦ₄ 、ＨＦ等の酸を含むエッチング処理液２０を用いてエッチング処理を施しているが、これらの酸は揮発性であるため、エッチング処理工程において、この酸の蒸気が吊り下げ板２５および傘状部分２８等を含むバレル周辺部分２９に付着する。
【００２２】
他方、以後の水洗槽４〜８、めっき処理槽９および水洗槽１０〜１４において実施される各工程では、図３に示すように、回転するバレル２４およびその内部のワークは、液体２２に接触し得るが、吊り下げ板２５の大部分を含むバレル周辺部分２９は、液体２２に接触する機会が全くない。
【００２３】
そのため、前述したように、バレル周辺部分２９に付着した酸は、乾燥槽１５における乾燥工程にまで持ち込まれる。その結果、この乾燥工程において、バレル周辺部分２９に付着した酸は、再び、気化して、バレル２４内のワークに悪影響を及ぼすことがある。たとえば、ワークの表面に形成された金属膜を酸化させたりして、不所望な変色をもたらすことになる。このような酸の気化は、乾燥槽１５において熱風が用いられるとき、より促進される。
【００２４】
なお、上述した不都合を回避するため、めっき処理後の水洗工程を終えたとき、ワークをバレル２４から取り出し、このように取り出されたワークに対して乾燥工程を実施することも考えられるが、この場合には、連続自動めっきライン１による連続処理が阻害されてしまう。
【００２５】
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る、バレルめっき方法およびバレルめっき装置を提供しようとすることである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、まず、めっきすべき複数のワークをバレルに収容した状態で移動させながら、ワークに対して、特定の薬剤を用いる前処理工程と、前処理後の水洗工程と、湿式めっき処理工程と、めっき処理後の水洗工程と、乾燥工程とを順次実施する、バレルめっき方法に向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、前処理工程の後であって乾燥工程の前に、バレルに伴われて移動する、かつ前処理後の水洗工程による水洗が及ぼされないバレル周辺部分を水洗するための周辺水洗工程を実施することを特徴としている。
【００２７】
上述した周辺水洗工程では、好ましくは、シャワー水洗が適用され、このシャワー水洗によってバレル周辺部分が水洗される。
【００２８】
また、周辺水洗工程は、前処理後の水洗工程と同時に実施されることが好ましい。
【００２９】
また、前処理後の水洗工程が、複数段階の水洗工程を含む場合、周辺水洗工程は、比較的前段の水洗工程において、比較的後段の水洗工程の水を用いて実施されることが好ましい。
【００３０】
また、この発明に係るバレルめっき方法は、前処理工程として、エッチング処理工程が実施される場合、このエッチング処理工程で用いる前述の特定の薬剤が、揮発性の酸を含み、乾燥工程では、熱風が用いられるとき、特に有利に採用される。
【００３１】
この発明は、また、めっきすべき複数のワークを収容した状態で所定の経路に沿って移動するバレルを備えるとともに、この所定の経路に沿って、特定の薬剤を用いる前処理槽と、前処理後の水洗槽と、湿式めっき処理槽と、めっき処理後の水洗槽と、乾燥槽とが順次配置されている、バレルめっき装置にも向けられる。
【００３２】
このようなバレルめっき装置において、この発明では、バレルに伴われて移動する、かつ前処理後の水洗槽による水洗が及ぼされないバレル周辺部分をシャワー水洗するためのシャワーノズルが、前処理後の水洗槽に関連して設けられていることを特徴としている。
【００３３】
このようなバレルめっき装置において、前処理後の水洗槽が、複数段階の水洗を行なうための複数の水洗槽を含むとき、比較的前段の水洗槽に関連してシャワーノズルが配置され、比較的後段の水洗槽の水がシャワーノズルに供給されるようにすることが好ましい。
【００３４】
上述したバレル周辺部分としては、たとえば、バレルを上方から覆う傘状部分、バレルを吊り下げる吊り下げ板、およびバレルに回転駆動力を伝達するための伝達機構等がある。
【００３５】
また、この発明に係るバレルめっき装置は、前処理槽として、前述の特定の薬剤を用いてエッチング処理を行なうためのエッチング処理槽を含み、このエッチング処理槽で用いる特定の薬剤が、揮発性の酸を含み、乾燥槽では、熱風を用いた乾燥が行なわれるとき、特に有利に採用される。
【００３６】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態によるバレルめっき装置に備える水洗槽３０を示す正面図である。図１において、図３に示したバレル２４およびこれに関連する要素については同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３７】
図１に示すように、水洗槽３０に関連して、複数のシャワーノズル３１が設けられる。これらシャワーノズル３１から噴出される水すなわちシャワー３２の形態および量は、バレル２４を浸漬する水３３から露出するバレル周辺部分２９の全面に行き渡るように選ばれる。したがって、前処理工程としてのエッチング処理工程においてバレル周辺部分２９に付着した酸等の薬剤は、シャワーノズル３１からのシャワー３２によって効果的に洗い落とされる。その結果、後の乾燥工程において、バレル周辺部分２９に付着している酸等の薬剤が再び気化して、バレル２４内のワークに悪影響を及ぼす問題に遭遇することはない。
【００３８】
上述したようなシャワーノズル３１による周辺水洗工程は、エッチング処理工程の後であって乾燥工程の前であれば、いずれの段階で実施してもよいが、好ましくは、エッチング処理後の水洗工程の途中で実施される。
【００３９】
また、より好ましくは、周辺水洗工程は、エッチング処理後の水洗工程と同時に実施するようにされる。言い換えると、周辺水洗工程を実施するための図１に示した水洗槽３０は、これを特別に設けるのではなく、図２に示した連続自動めっきライン１にあっては、エッチング処理後の水洗槽４〜８のいずれかに関連して、図１に示したシャワーノズル３１が設けられ、バレル２４内のワークの水洗と同時に、バレル周辺部分２９の水洗が行なわれるようにされる。
【００４０】
図１を参照して、上述のように、周辺水洗工程を、エッチング処理後の水洗工程と同時に実施しようとするとき、シャワーノズル３１から噴出される水３２は、水洗槽３０内に収容される水３３に比べて、その清浄度が同等かそれ以上であることが好ましい。シャワーノズル３１からの水３２によって、水洗槽３０内の水３３の清浄度が低下することを防ぎ、それによって、バレル２４内のワークに対する水洗効果を阻害しないようにするためである。
【００４１】
好ましい具体的な実施形態では、エッチング処理後の水洗槽４〜８のうち、仕上げ水洗を行なう前段側の水洗槽７に関連して、周辺水洗工程のためのシャワーノズル３１が配置される。このとき、シャワーノズル３１から噴出される水３２は、同じ水洗槽７、より好ましくは、後段側の水洗槽８から供給される。これによって、シャワーノズル３１から噴出される水３２の清浄度を、水洗槽７内の水の清浄度と同等以上にすることができる。
【００４２】
以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他、種々の実施形態が可能である。
【００４３】
たとえば、シャワーノズル３１から噴出されるシャワーすなわち水３２は、水洗槽内の水とは別系統の配管を通して供給されてもよい。
【００４４】
また、バレル周辺部分２９を水洗するにあたり、たとえば浸漬のようなシャワー水洗以外の方法が採用されてもよい。
【００４５】
また、バレル周辺部分２９を水洗するための周辺水洗工程は、上述した実施形態では、エッチング処理で付着した揮発性の酸を除去することを目的として実施されたが、乾燥工程においてワークに対して悪影響を及ぼす他の薬剤の除去を目的として実施されてもよい。この意味で、除去されるべき薬剤は、エッチング処理以外の前処理においても用いられる場合もあり、しかも、めっき処理工程では、たとえば電気めっきのように、無電解めっき以外の湿式めっき処理が施される場合もあり、このような場合でも、この発明を有利に適用することができる。
【００４６】
また、周辺水洗工程は、複数段階で実施されてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係るバレルめっき方法によれば、前処理工程の後であって乾燥工程の前に、バレル周辺部分を水洗するための周辺水洗工程が実施されるので、前処理工程においてバレル周辺部分に付着した酸などの薬剤を、乾燥工程の前に除去しておくことができる。したがって、乾燥工程において、バレル周辺部分から酸などの薬剤が揮発するなどしてワークに悪影響を及ぼすことを有利に防止することができる。
【００４８】
また、上述したバレル周辺部分に付着した薬剤の影響を避けるため、乾燥工程を実施するにあたり、ワークをバレルから取り出す必要がないので、連続自動めっきラインによる処理の連続性を保つことができ、能率的なめっき方法を実施することができる。
【００４９】
上述した周辺水洗工程において、バレル周辺部分を水洗するため、シャワー水洗が適用されると、比較的少量の水で効果的にバレル周辺部分を水洗することが可能になる。
【００５０】
また、周辺水洗工程を、前処理後の水洗工程と同時に実施するようにすれば、工程数や処理時間の増加や装置の大型化を招くことなく、このような周辺水洗工程を付加することができる。また、周辺水洗工程に使用された水を、ワークの水洗のためにも用いることができるので、水の有効利用を図ることができる。
【００５１】
また、前処理後の水洗工程が、複数段階の水洗工程を含むとき、周辺水洗工程を、比較的前段の水洗工程において、比較的後段の水洗工程の水を用いて実施するようにすれば、周辺水洗工程で用いる水を特別に外部から供給する必要がないばかりでなく、周辺水洗工程で用いる水の清浄度を、ワークの水洗のための水の清浄度より高くすることができ、周辺水洗工程で用いた水のために、ワークの水洗のための水の清浄度を低下させてしまうことを防止できる。
【００５２】
また、前処理工程として、エッチング処理工程が実施される場合、このエッチング処理工程において、揮発性の酸が用いられ、乾燥工程において、熱風が用いられるとき、この発明による効果が特に顕著に発揮される。すなわち、エッチング処理工程において、酸が揮発性であるため、その蒸気が比較的大量にバレル周辺部分に付着し、この酸が、この発明に従って除去されないときには、乾燥工程における熱風のために、より迅速に気化し、ワークにより大きい影響を及ぼすことになるからである。この発明によれば、上述のような酸が、乾燥工程の前に除去されているので、乾燥工程において、酸の蒸気がワークに悪影響を及ぼすことがなく、そのため、ワークの表面に形成された金属膜が酸化されるなどして、変色不良を生じることを効果的に防止できる。
【００５３】
他方、この発明に係るバレルめっき装置によれば、バレル周辺部分をシャワー水洗するためのシャワーノズルが、前処理後の水洗槽に関連して設けられているので、バレル周辺部分を水洗するための特別な設備を必要とせず、したがって、バレルめっき装置の大型化を招くことがない。また、バレル周辺部分の水洗がシャワー水洗によって行なわれるので、少量の水により効果的な水洗を行なうことが可能になる。
【００５４】
上述した前処理後の水洗槽が、複数段階の水洗を行なうための複数の水洗槽を含むとき、比較的前段の水洗槽に関連してシャワーノズルを配置し、比較的後段の水洗槽の水をシャワーノズルに供給するようにすれば、前述したバレルめっき方法の場合と同様、シャワーノズルに外部から特別に水を供給する必要がないばかりでなく、シャワーノズルに供給される水の清浄度を比較的高く保つことができ、この水によってワークが不所望にも汚されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるバレルめっき装置に備える水洗槽３０を示す正面図である。
【図２】この発明にとって興味ある連続自動めっきライン１を図解的に示す正面図である。
【図３】図２に示したエッチング処理槽３、めっき処理槽９、または水洗槽４〜８および１０〜１４のように、液体２２を用いた処理を行なう槽２３を一般的に示す正面図である。
【符号の説明】
１ 連続自動めっきライン
３ エッチング処理槽（前処理槽）
４〜８ エッチング処理後の水洗槽
９ めっき処理槽
１０〜１４ めっき処理後の水洗槽
１５ 乾燥槽
１６〜１９，３３ 水
２０ エッチング処理液
２１ めっき液
２４ バレル
２５ 吊り下げ板
２６ 支持軸
２７ 駆動軸
２８ 傘状部分
２９ バレル周辺部分
３０ 水洗槽
３１ シャワーノズル
３２ 水またはシャワー

Claims (11)

1. めっきすべき複数のワークをバレルに収容した状態で移動させながら、前記ワークに対して、特定の薬剤を用いるめっき前処理工程と、前処理後の水洗工程と、湿式めっき処理工程と、めっき処理後の水洗工程と、乾燥工程とを順次実施するとともに、
   前記前処理工程の後であって前記乾燥工程の前に、前記バレルに伴われて移動する、かつ前記前処理後の水洗工程による水洗が及ぼされないバレル周辺部分を水洗するための周辺水洗工程を実施することを特徴とする、バレルめっき方法。
2. 前記周辺水洗工程は、前記バレル周辺部分をシャワー水洗する工程を備える、請求項１に記載のバレルめっき方法。
3. 前記周辺水洗工程は、前記前処理後の水洗工程と同時に実施される、請求項２に記載のバレルめっき方法。
4. 前記前処理後の水洗工程は、複数段階の水洗工程を含み、前記周辺水洗工程は、比較的前段の前記水洗工程において、比較的後段の前記水洗工程の水を用いて実施される、請求項３に記載のバレルめっき方法。
5. 前記前処理工程は、エッチング処理工程を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載のバレルめっき方法。
6. 前記エッチング処理工程で用いる前記特定の薬剤は、揮発性の酸を含み、前記乾燥工程では、熱風が用いられる、請求項５に記載のバレルめっき方法。
7. めっきすべき複数のワークを収容した状態で所定の経路に沿って移動するバレルを備えるとともに、前記所定の経路に沿って、特定の薬剤を用いる前処理槽と、前処理後の水洗槽と、湿式めっき処理槽と、めっき処理後の水洗槽と、乾燥槽とが順次配置されている、バレルめっき装置であって、
   前記バレルに伴われて移動する、かつ前記前処理後の水洗槽による水洗が及ぼされないバレル周辺部分をシャワー水洗するためのシャワーノズルが、前記前処理後の水洗槽に関連して設けられていることを特徴とする、バレルめっき装置。
8. 前記前処理後の水洗槽は、複数段階の水洗を行なうための複数の水洗槽を含み、比較的前段の前記水洗槽に関連して前記シャワーノズルが配置され、比較的後段の前記水洗槽の水が前記シャワーノズルに供給される、請求項７に記載のバレルめっき装置。
9. 前記バレル周辺部分は、前記バレルを上方から覆う傘状部分、前記バレルを吊り下げる吊り下げ板、および前記バレルに回転駆動力を伝達するための伝達機構を含む、請求項７または８に記載のバレルめっき装置。
10. 前記前処理槽は、前記特定の薬剤を用いてエッチング処理を行なうためのエッチング処理槽を含む、請求項７ないし９のいずれかに記載のバレルめっき装置。
11. 前記エッチング処理槽で用いる前記特定の薬剤は、揮発性の酸を含み、前記乾燥槽では、熱風を用いた乾燥が行なわれる、請求項１０に記載のバレルめっき装置。

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