JP7383441B2 - 表面処理装置、表面処理方法及びパドル - Google Patents

表面処理装置、表面処理方法及びパドル Download PDF

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Description

本発明は、表面処理液を撹拌するためのパドルを備えた表面処理装置、表面処理液を撹拌するためのパドルを用いた表面処理方法及び表面処理液を撹拌するためのパドルに関する。
従来より、めっき又はめっき前後の表面処理を効果的に行うために、めっき液やめっき前処理液又はめっき後処理液などの表面処理液を撹拌する。
めっき液やめっき前後の表面処理液を撹拌することで、被めっき物のめっき厚を均一にすることができる。
例えば特許文献１では、被めっき面方向を向く板状の弾性体からなるフィンを用い、パドルの往復運動時のそれぞれの進行方向に対してその逆方向に湾曲させることで、湾曲したフィンに沿う処理液の流れを被めっき面近傍に向かわせる流れにし、めっき用処理液を撹拌している。
特許第４３６５１４３号
しかしながら、特許文献１の図１に示されるような従来の方法では、パドル３４の上部だけをパドルシャフト３２に取り付けており、フィンやパドルが独立しているので、表面処理液の撹拌が強い箇所と弱い箇所が生じ、均一に撹拌できず、めっき厚が均一にできない。さらに撹拌の仕方によっては、表面処理液が乱流する場合があり、また装置の強度的な問題もある。
そこで、本発明は被めっき物近傍の表面処理液を均一に撹拌することでめっき厚を均一にし、かつ強度を向上させた表面処理装置及びパドルを提供すること、また、めっき厚を均一にし、かつパドルの強度を向上させ、長時間の撹拌が可能な表面処理方法を提供することを目的とする。さらには、表面処理液の乱流の発生を低減した表面処理装置、表面処理方法及びパドルを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る表面処理装置は、被めっき物に対し往復移動させ、前記被めっき物近傍の表面処理液を撹拌するための少なくとも１つ以上の板状のパドルを表面処理槽に備えた表面処理装置であって、前記パドルは、前記被めっき物に沿って前記表面処理液の深さ方向又は水平方向に設けられた複数の棒が一定の間隔で一体に形成されており、前記パドルの端部の少なくとも１辺に、液を切るための液切り部が設けられ、前記液切り部の形状は、該液切り部の厚み方向の断面において、先細り形状又は半円形状であり、前記棒は、該棒の厚み方向の断面において、四角形の一頂点に、凹状の曲線が前記被めっき物に対向して設けられており、前記曲線は、Ｒ３～１０ｍｍであることを特徴とする。
このようにすれば、被めっき物近傍の表面処理液を均一に撹拌することでめっき厚を均一にし、かつ強度を向上させた表面処理装置を提供することができる。さらには、表面処理液の乱流の発生を低減した表面処理装置を提供することができる。
また、本発明の一態様では、前記曲線は、前記被めっき物に対し、左向き及び右向きが交互に設けられても良い。
このようにすれば、パドルを往復移動させたとき、どちらの移動方向に対しても、表面処理液を捉えることができ、より均一に撹拌することができる。
また、本発明の一態様では、前記間隔は、１０～３０ｍｍに形成されても良い。
このようにすれば、被めっき物を遮蔽することなく、表面処理液を均一に撹拌し、めっき厚をより均一にできる。
また、本発明の一態様では、前記棒の厚み方向の断面において、前期曲線が形成されていない２辺はそれぞれ５～１０ｍｍとしても良い。
このようにすれば、表面処理液を撹拌するのに最適なサイズとなり、表面処理液をより均一に撹拌することでめっき厚を均一にし、かつ強度をより向上させることができる。
また、本発明の一態様では、前記パドルと前記被めっき物との距離が１０～３０ｍｍとしても良い。
このようにすれば、パドルと被めっき物が接触する懸念性が低くなる。また、撹拌力が低下することを防止できる。
また、本発明の一態様では、移動速度が３５～６００ｍｍ／ｓ、ストロークが５０～２００ｍｍで前記パドルを往復移動させる動力手段をさらに備えても良い。
このようにすれば、表面処理液を撹拌するのに最適な移動速度及びストロークとなり、表面処理液をより均一に撹拌することでめっき厚を均一にし、かつ強度をより向上させることができる。
また、本発明の一態様では、前記パドルは、被めっき物の両側に設けられても良い。
このようにすれば、被めっき物の表裏面の表面処理液を均一に撹拌することで、被めっき物の表裏面のめっき厚を均一にすることができる。
また、本発明の他の態様は、被めっき物に対し往復移動させ、前記被めっき物近傍の表面処理液を撹拌するための少なくとも１以上の板状のパドルを用いた表面処理方法であって、前記パドルは、前記被めっき物に沿って前記表面処理液の深さ方向又は水平方向に設けられた複数の棒が一定の間隔で一体に形成されており、前記パドルの端部の少なくとも１辺に、液を切るための液切り部が設けられ、前記液切り部の形状は、該液切り部の厚み方向の断面において、先細り形状又は半円形状であり、前記棒は、該棒の厚み方向の断面において、四角形の一頂点に、凹状の曲線が前記被めっき物に対向して設けられており、前記曲線は、Ｒ３～１０ｍｍであることを特徴とする。
このようにすれば、被めっき物近傍の表面処理液を均一に撹拌することでめっき厚を均一にし、かつパドルの強度を向上させ、長時間の撹拌が可能な表面処理方法を提供することができる。さらには、表面処理液の乱流の発生を低減した表面処理方法を提供することができる。
また、本発明の他の態様は、被めっき物に対し往復移動させ、前記被めっき物近傍の表面処理液を撹拌するための板状のパドルであって、前記パドルは、鉛直方向又は水平方向に設けられた複数の棒が一定の間隔で一体に形成されており、前記パドルの端部の少なくとも１辺に、液を切るための液切り部が設けられ、前記液切り部の形状は、該液切り部の厚み方向の断面において、先細り形状又は半円形状であり、前記棒は、該棒の厚み方向の断面において、四角形の一頂点に、凹状の曲線が前記被めっき物に対向して設けられており、前記曲線は、Ｒ３～１０ｍｍであることを特徴とする。

このようにすれば、被めっき物近傍の表面処理液を均一に撹拌することでめっき厚を均一にし、かつ強度を向上することができるパドルを提供することができる。さらには、表面処理液の乱流の発生を低減したパドルを提供することができる。
以上説明したように本発明によれば、被めっき物近傍の表面処理液を均一に撹拌することでめっき厚を均一にし、かつ強度を向上させた表面処理装置及びパドルを提供することができる。また、めっき厚を均一にし、かつパドルの強度を向上させ、長時間の撹拌が可能な表面処理方法を提供することができる。さらには、表面処理液の乱流の発生を低減した表面処理装置、表面処理方法及びパドルを提供することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る表面処理装置を上から見た概略図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る表面処理装置を側面から見た概略図である。 図３は、本発明の一実施形態に係るパドルにおいて、３辺に液を切るための液切り部を設け、かつ角棒を表面処理液の深さ方向に設けた図であり、図３（Ａ）はパドルを側面から見た概略図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ－Ａ’断面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係るパドルにおいて、２辺に液を切るための液切り部を設け、かつ角棒を表面処理液の深さ方向に設けた図であり、図４（Ａ）はパドルを側面から見た概略図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ－Ａ’断面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図である。 図５は、本発明の一実施形態に係るパドルにおいて、１辺に液を切るための液切り部を設け、かつ角棒を水平方向に設けた図であり、図５（Ａ）はパドルを側面から見た概略図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ－Ａ’断面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図である。 図６は、本発明の一実施形態に係るパドルにおいて、３辺に液を切るための液切り部を設け、かつ角棒を水平方向に設けた図であり、図６（Ａ）はパドルを側面から見た概略図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ－Ａ’断面図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図である。 図７は、本発明の一実施形態に係るパドルにおいて、４辺に液を切るための液切り部を設け、かつ角棒を水平方向に設けた図であり、図７（Ａ）はパドルを側面から見た概略図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＡ－Ａ’断面図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図である。 図８は、本発明の一実施形態に係るパドルにおいて、３辺に液を切るための液切り部を設け、角棒を表面処理液の深さ方向に設け、かつ角棒の厚み方向の断面において被めっき物に対して曲面を角棒に設けた図であり、図８（Ａ）はパドルを側面から見た概略図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＡ－Ａ’断面図、図８（Ｃ）は図８（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図である。 図９は、図８の一部における拡大図である。 図１０は、角棒に設けられた曲面のパラメータの追加例である。 図１１は、本発明の他の実施形態に係るパドルを側面から見た概略図である。 図１２は図１１の断面図であり、図１２（Ａ）が図１１のａ－ａ’、図１２（Ｂ）が図１１のｂ－ｂ’、図１２（Ｃ）が図１１のｃ－ｃ’、図１２（Ｄ）が図１１のｄ－ｄ’の断面図である。 図１３は、貫通穴を千鳥状に設けたパドルを側面から見た概略図である。
以下、図面を参照して、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。本発明の一実施形態に係る表面処理装置、表面処理方法及びパドルについて、下記の順に説明する。
１．表面処理装置
２．パドル
３．表面処理方法
［１．表面処理装置］
本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００は、図１に示すように、被めっき物１０に対し、矢印Ｃのように表面処理槽３０の長手方向（Ｘ方向）に往復移動させ、上記被めっき物１０近傍の表面処理液２０を撹拌するための少なくとも１つ以上の板状のパドル５０を表面処理槽３０に備える。そして、上記パドルは、上記被めっき物に沿って上記表面処理液の深さ方向又は水平方向に設けられた複数の角棒が一定の間隔で一体に形成されており、上記パドル５０の端部の少なくとも１辺に、液を切るための液切り部５８が設けられていることを特徴とする。以下詳細に説明する。
上記パドル５０は、例えば図１に示すような、固定具４０により支柱４１に固定され、支柱４１を動かすための動力手段６０と、軸受７０とを備えても良い。また、上記パドル５０は、被めっき物１０とアノード８０との間に設けられている。
上記パドル５０は、静止状態で被めっき物１０に対して平行に設けられることが好ましい。また、上記パドル５０は、矢印Ｃのように表面処理槽３０の長手方向（Ｘ方向）に往復移動させるが、被めっき物１０に平行に往復移動することが好ましい。このようにすれば、被めっき物近傍の表面処理液２０をより均一に撹拌できるからである。なお図１に示す表面処理槽３０は、Ｘ方向が長手になっているが、Ｙ方向が長手になっている表面処理槽の場合には、パドル５０は、表面処理槽の短手方向（Ｘ方向）に往復移動させる。つまり被めっき物１０に対し平行に往復移動させる。
なお、パドル５０による撹拌の他、バブリング装置を表面処理槽３０に取り付け、バブリングによる撹拌と組み合わせても良い。このようにすれば、表面処理液中に酸素が必要であり、溶存酸素を高めたい場合に好適である。
また、図１では、被めっき物に対し、パドル５０を片側に設けたが、被めっき物両側に設けても良い。このようにすれば、両側の撹拌が必要な場合において、効率よく撹拌をすることができる。また、被めっき物の片側又は両側にパドルを２以上設けても良い。表面処理槽の大きさ、被めっき物の処理数に応じて適宜パドル数を調整する。
次に、図２を用いて説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００を側面から見た概略図である。図２に示すように、表面処理装置１００に備えたパドル５０は、上記表面処理液の深さ方向（Ｚ方向）に設けられた複数の角棒が一定の間隔で一体に形成されている。そうすることで、パドル５０の強度を向上させることができる。なお、角棒は水平方向（Ｘ方向）に設けられても良い。
本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００は、パドル５０の端部の少なくとも１辺に、液を切るための液切り部５８が設けられていることを特徴とする。液切り部５８を有することで、表面処理液の乱流を低減することができる。表面処理液の乱流は、パドル５０に予期しない振動を発生させる。その予期しない振動は、表面処理液や被めっき物への均一な撹拌を妨げたり、例えば表面処理液がめっき液である場合には、めっきの膜厚を不均一化させる。さらにパドル５０と被めっき物の衝突の原因となり、被めっき物を破損させるおそれがある。
液切り部５８の形状は、該液切り部の厚み方向の断面において、先細り形状又は円形状であることが好ましい。このようにすれば、パドル５０がストロークした際、効率良く表面処理液を切ることができ、さらに乱流の発生を低減することができる。なお、本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００に用いられるパドル５０の形態等は、［２．パドル］で詳述する。
また、上述したが、パドル５０は、例えば固定具４０により支柱４１に固定され、支柱４１を動かすための動力手段６０と、軸受７０とを備えても良い。さらに動力手段６０及び軸受７０とを支えるフレーム９０を設けても良い。
パドル５０は、図２に示すように、矢印Ｃのように往復移動する。このとき、移動速度が３５～６００ｍｍ／ｓ、ストロークが５０～２００ｍｍで上記パドル５０を往復移動させる動力手段６０をさらに備えることが好ましい。動力手段６０は例えば、モーターなどが挙げられ、公知の手段を用いればよい。それら動力手段を用いて、移動速度やストロークを調整すればよい。場合によっては、上下にストロークしても良い。このときのストローク速度や距離は上記の通りである。また、上下のストロークは、ショックシリンダによる揺動でもよい。
さらに、被めっき物１０は、パドル５０の静止状態で、パドル５０の端部（上部５０Ｕ、右部５０Ｒ、左部５０Ｌ、下部５０Ｂ）より内側に配置されることが好ましい。このようにすれば、被めっき物１０の隅々における被めっき物近傍の表面処理液２０をより均一に撹拌することができる。より好ましくは、作動状態でパドル５０の端部（上部５０Ｕ、右部５０Ｒ、左部５０Ｌ、下部５０Ｂ）の内側に配置されることが好ましい。
本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００は、電解めっき、無電解めっきなどに適用でき、特にビアホールフィリング及び／又はスルホールフィリング用に適用することが好ましい。これは、ビアホールフィリングやスルホールフィリング用めっきにおいて、上記のように効率的に撹拌することにより、ブライトナーやレベラー等の添加剤が効率良く機能し、フィリングの性能が向上するからである。
その他、本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００は、めっき前処理、後処理にも適用できる。特に液の効率良い撹拌が要求される場面において好適である。よって、本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００は、上記のように効率良く撹拌することで、めっき液やめっき前後処理液等の表面処理液に含まれる添加剤の効果をより効率的に発揮することができる。
また、被めっき物１０は、プリント基板などの板状のものや、凹凸がある被装飾物等が挙げられる。また、本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００は、被めっき物１０にスルホールやビアホールなどの孔が設けられた仕様、特にアスペクト比が高いものや、凹凸のあるものに対し有効である。
以上より、本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００によれば、被めっき物１０近傍の表面処理液２０を均一に撹拌することができる。そして、撹拌を均一にすることで、被めっき物表面のイオン交換が均等になることで、めっき厚を均一にすることができる。また、強度を向上させた表面処理装置を提供することができる。
［２．パドル］
次に本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００に用いられるパドル５０について説明する。本発明の一実施形態に係るパドル５０は、被めっき物１０に対し往復移動させ、上記被めっき物１０近傍の表面処理液を撹拌するための板状のパドルである。図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、上記パドル５０は、一方向に設けられた複数の角棒が一定の間隔で一体に形成されており、上記パドル５０の端部の少なくとも１辺に、液を切るための液切り部５８が設けられていることを特徴とする。
上記の本発明の一実施形態に係るパドル５０の構造とすることで、表面処理液を均一に撹拌することができるほか、めっき時に遮蔽効果が生じないことも特徴である。パドルの形状によっては遮蔽効果が生じてしまうので、本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００に用いられるパドル５０の形状とすることが良い。さらに、表面処理液の乱流の発生を低減することができる。
液切り部５８の形状は、当該液切り部の厚み方向の断面において、先細り形状又は円形状であることが好ましい。このようにすれば、パドル５０がストロークした際、効率良く表面処理液を切ることができ、さらに乱流の発生を低減することができる。
図３（Ａ）に示すように液切り部５８は、パドル５０の３辺、すなわちパドルの右端部５０Ｒ、パドルの左端部５０Ｌ、パドルの下端部５０Ｂに設けても良い。このようにすれば、パドル５０が左右にストロークした際、左右方向の表面処理液を切ることができ、乱流の発生を低減することができる。また、表面処理液がパドルよりも低い場合に、パドル５０が上下にストロークする場合やショックシリンダを用いて上下にストロークする場合に、パドル下端部５０Ｂ付近の表面処理液の液切りが有効である。
なお、図３（Ａ）のＡ－Ａ’断面図は、図３（Ｂ）に示す通りであり、パドルの右端部Ｒ及びパドルの左端部５０Ｌに液切り部５８が設けられている。また、図３（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図は、図３（Ｃ）に示す通りであり、パドルの下端部５０Ｂに液切り部５８が設けられている。
図４（Ａ）に示すように液切り部５８は、パドルの右端部５０Ｒ、パドルの左端部５０Ｌに設けても良い。このようにすれば、パドル５０が左右にストロークする場合に、特に液切りが有効である。図４に示すパドル５０は、図３に示すパドル５０よりも液切り部が少ないので、パドル５０の加工コストが低い。
なお、図４（Ａ）のＡ－Ａ’断面図は、図４（Ｂ）に示す通りであり、パドルの右端部Ｒ及びパドルの左端部５０Ｌに液切り部５８が設けられている。また、図４（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図は、図４（Ｃ）に示す通りであり、図４に示すパドル５０の態様では、パドルの下端部５０Ｂに液切り部５８は設けていない。
図５（Ａ）に示すように液切り部５８は、パドルの下端部５０Ｂに設けても良い。このようにすれば、パドル５０が上下にストロークする場合に、パドル下端部５０Ｂ付近の表面処理液の液切りが有効である。図５に示すパドル５０は、図３や図４に示すパドル５０よりも液切り部がさらに少ないので、パドル５０の加工コストが低い。
なお、図５（Ａ）のＡ－Ａ’断面図は、図５（Ｂ）に示す通りであり、パドルの右端部Ｒ及びパドルの左端部５０Ｌに液切り部５８は設けられていない。また、図５（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図は、図５（Ｃ）に示す通りであり、パドルの下端部５０Ｂに液切り部５８を設けている。
また図５に示すパドル５０は、複数の角棒が表面処理液の水平方向（Ｘ方向）に設けられている。このようにすれば、パドル５０が上下にストロークする場合に、被めっき物近傍の表面処理液を均一に撹拌することができる。
図６（Ａ）に示すように液切り部５８は、パドルの右端部５０Ｒ、パドルの左端部５０Ｌ、パドルの下端部５０Ｂに設けても良い。このようにすれば、パドル５０が左右及び上下にストロークした際、左右及び上下方向の表面処理液を切ることができ、乱流の発生を低減することができる。また、表面処理液がパドルよりも低い場合に液切りが有効である。
なお、図６（Ａ）のＡ－Ａ’断面図は、図６（Ｂ）に示す通りであり、パドルの右端部Ｒ及びパドルの左端部５０Ｌに液切り部５８が設けられている。また、図６（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図は、図６（Ｃ）に示す通りであり、パドルの下端部５０Ｂに液切り部５８が設けられている。
また図６に示すパドル５０は、複数の角棒が表面処理液の水平方向（Ｘ方向）に設けられている。このようにすれば、パドル５０が上下にストロークする場合に、被めっき物近傍の表面処理液を均一に撹拌することができる。
図７（Ａ）に示すように液切り部５８は、、パドルの右端部５０Ｒ、パドルの左端部５０Ｌ、パドルの下端部５０Ｂ及びパドルの上端部５０Ｕに設けても良い。このようにすれば、パドル５０が左右及び上下にストロークした際、左右及び上下方向の表面処理液を切ることができ、乱流の発生を低減することができる。さらに、表面処理液がパドルよりも若干低い場合にも液切りが有効である。
なお、図７（Ａ）のＡ－Ａ’断面図は、図７（Ｂ）に示す通りであり、パドルの右端部Ｒ、左端部５０Ｌ及び上端部５０Ｕに液切り部５８が設けられている。また、図７（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図は、図７（Ｃ）に示す通りであり、パドルの下端部５０Ｂ及び上端部５０Ｕに液切り部５８が設けられている。
また、図７に示すパドル５０は、複数の角棒が表面処理液の水平方向（Ｘ方向）に設けられている。このようにすれば、パドル５０が上下にストロークする場合に、被めっき物近傍の表面処理液を均一に撹拌することができる。
図８に示すパドル５０の液切り部５８は、図８（Ａ）に示すようにパドルの右端部５０Ｒ、左端部５０Ｌ及び下端部５０Ｂに設けられているが、角棒にさらに特徴がある。図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＡ－Ａ’断面図である。図８（Ｂ）に示すように、角棒５１、５２、５３、５４（５４以降の符号は省略）は、当該角棒の厚み方向の断面（Ａ－Ａ’断面）において、上記被めっき物１０に対して曲面が設けられていることが好ましい。つまりその曲面は、図８（Ｂ）に示すように、角棒の厚み方向の断面において内側に湾曲するよう設けられている。またその曲面は、上記被めっき物１０に対し、左向き及び右向きが交互に設けられていることが好ましい。つまり、図８（Ｂ）に示すように、左向きの曲面を有する角棒５１と、右向きの曲面を有する角棒５２とが交互に設けられており、隣り合う角棒５１、５２、５３、５４の断面形状がそれぞれ左右対称である。そうすることによって、パドルを往復移動させたとき、Ｘ軸方向における左右どちらの移動方向に対しても、表面処理液を捉えることができ、より均一に撹拌することができる。なお、図８（Ａ）のＡ－Ａ’断面図は、図８（Ｃ）に示す通りである。
また、図８（Ａ）は角棒が表面処理液の深さ方向に設けられた図であるが、角棒が表面処理液の水平方向に設けられた場合、角棒の厚み方向の断面形状も、図８（Ｂ）となる。つまり、図８（Ａ）のＢ－Ｂ’断面図が図８（Ｂ）となる。
次に、図８の５０Ａで示した部分を拡大した図９を用いて、上記パドル５０をより詳細に説明する。上記パドル５０（５０Ａ）は、上記被めっき物１０に沿って上記表面処理液の深さ方向又は水平方向に設けられた複数の角棒が一定の間隔で一体に形成されている。上記角棒５１、５２、５３、５４は、５～１０ｍｍ角であることが好ましい。図９の記号で示すと、四角形の４辺のうち、曲面が形成されていない辺Ａ＝５～１０ｍｍ、Ｂ＝５～１０ｍｍである。このようにすれば、表面処理液を撹拌するのに最適なサイズとなり、表面処理液をより均一に撹拌することでめっき厚を均一にし、かつ強度をより向上させることができる。さらに、パドルの強度も向上する。なお、Ｃ＝２～５ｍｍ、Ｄ＝２～５ｍｍであることが好ましい。
上記角棒５１、５２、５３、５４の辺Ａ及び／又はＢが５ｍｍ未満となると、角棒が小さくなるので、撹拌力が低下する場合がある。一方、１０ｍｍより大きくなると、撹拌力は向上するが、装置の重量化が懸念される。
また、上記角棒における上記間隔は、１０～３０ｍｍに形成されていることが好ましい。図９の記号で示すと、Ｅ＝１０～３０ｍｍ、Ｆ＝１０～３０ｍｍである。このようにすれば、パドル５０が被めっき物１０をアノード８０に対して遮蔽することなく、アノード８０から被めっき物１０への通電が確保されるとともに、表面処理液を均一に撹拌し、めっき厚をより均一にできる。上記間隔が１０ｍｍ未満となると、めっき時にアノード８０に対する遮蔽効果が生じ、アノード８０から被めっき物１０への通電を確保できず、めっき厚を均一にすることが困難な場合もある。一方、３０ｍｍより大きくなると、パドル５０に設ける上記角棒の本数自体が減少するため、被めっき物１０近傍の表面処理液を効率よく撹拌することが困難な場合もある。
上記曲面は、Ｒ３～１０ｍｍであることが好ましい。図９の記号で示すと、Ｈ＝３～１０ｍｍである。このようにすれば、最適なパドルの曲面となり、表面処理液をさらに効率的に捉え、より均一に撹拌することでめっき厚を均一にし、かつパドル５０の強度をより向上させることができる。上記曲面のＲが３ｍｍ未満となると、曲面の面積が減ることで、表面処理液をより効率的に捉えることができない場合がある。一方、１０ｍｍより大きくなるとパドル５０の強度が低減する場合がある。
本発明の一実施形態に係る表面処理装置１００に用いられるパドル５０は、角棒が一定の間隔で一体に形成されており、曲面が設けられている。また、パドル５０（５０Ａ）の断面形状は図９に示した角棒５１～５４とすることが好ましい。ここで、表面処理液を撹拌する形状は、図９に示した断面形状ではなく、例えば、台形・ひし形、三角形、三日月型、単なるＬ時やＴ字など従来技術に示された形状も考えられるが、台形・ひし形、三角形はどれも表面処理液を効率的に捉えることに乏しく、撹拌を効果的に行うことが困難である。また、三日月型は強度的に懸念される。よって、図９に示した断面形状をしたパドルが最も効率的に表面処理液を撹拌することができ、かつパドル５０ひいては装置１００の強度を向上させることができる。
また、上記パドル５０（５０Ａ）と上記被めっき物１０との距離が１０～３０ｍｍであることが好ましい。図９の記号で示すと、Ｇ＝１０～３０ｍｍである。上記の距離が１０ｍｍ未満であると、パドルと被めっき物が接触する懸念性が高くなる。３０ｍｍより大きくなると、被めっき物１０とパドル５０との距離が離れるので、撹拌力が低下する場合がある。
さらに上記パドル５０における曲面のパラメータの追加例としては、図１０に示すように、Ａ，Ｂ＝５～１０、Ｈ＝１～１５、Ｊ＝－１５～１５、Ｋ＝－１５～１５としてもよい（但し、Ｊ・Ｋは角棒５５の外側を＋、内側を－とする）。例えば図１０（Ａ）に示す角棒５５の曲面のパラメータとしては、Ａ＝６、Ｂ＝８、Ｈ＝８、Ｊ＝３、Ｋ＝２となる。また、例えば図１０（Ｂ）に示す角棒５６の曲面のパラメータとしては、Ａ＝１０、Ｂ＝１０、Ｈ＝１５、Ｊ＝－１５、Ｋ＝５となる。なお、上記曲面は便宜上真円で示したが、図１０（Ｃ）に示すように角棒５７、５７’に設けられた曲面は、楕円、放物線としてもよい。このように曲面を有すればよい。
以上より、本発明の一実施形態に係るパドル５０によれば、被めっき物近傍の表面処理液を均一に撹拌することでめっき厚を均一にし、かつ強度を向上することができるパドルを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るパドル５０の他の実施形態としては、図３等に示した格子状の他、図１１に示した形状としても良い。図１１に示すパドル１５０は、板状であって、左右及び上下方向の列に複数の貫通穴が設けられ、上記貫通穴が設けられた領域以外の領域に球状の複数のザグリ（凹）が設けられていることを特徴とする。また、上記ザグリは、上記貫通穴に隣り合う位置及び／又は上記貫通穴どうしが対角する位置に設けられてもよい。さらに、パドル１５０の端部の少なくとも１辺に、液を切るための液切り部が設けられていることが好ましい。パドルに設けられる液切り部の形状や設ける位置や数も上述した通りである。
図１２（Ａ）に図１１のａ－ａ’断面図、図１２（Ｂ）にｂ－ｂ’断面図、図１２（Ｃ）にｃ－ｃ’断面図、図１２（Ｄ）にｄ－ｄ’断面図を示す。図１２（Ａ）及び図１２（Ｃ）に示すように、左右及び上下方向に貫通穴が設けられている列に、複数のザグリが設けられてもよい。また、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｄ）に示すように、左右及び上下方向に貫通穴が設けられていない列にも、追加的に複数のザグリが設けられてもよい。上記のように左右及び上下方向の一直線上にザグリを設けた方が、より均一に撹拌できるし、ザグリ加工も容易である。また、ザグリは断面で見たときに真円でなく楕円などでもよく、曲面を有すればよい。
上記貫通穴は、四角形や円状でもよい。上記貫通穴の大きさは、１０～３０ｍｍが好ましい。上記ザグリの深さは３～８ｍｍでＲ＝３～８ｍｍとしてもよい。上記パドルの板の厚みは５～１０ｍｍが好ましい。
このようにすることで、図１１におけるＺ方向の撹拌も効果的に行うことができる。この場合、表面処理槽に対して長手又は短手方向に往復運動することが、スペースが狭いため不可能な場合に特に有効である。
また、図１３に示すように、パドル２５０は貫通穴が千鳥状に設けられてもよい。このようにすれば、Ｚ方向の撹拌も効果的に行うことができるほか、千鳥状に貫通穴を設けた方が、設けないときよりも、横桟部分が陽極に対して常に遮蔽になりにくいので、よりめっき厚を均一にすることができる。なお、好ましい貫通穴の形状や大きさ、ザグリの深さは上記の通りである。パドルに設けられる液切り部の形状や設ける位置や数も上述した通りである。
［３．表面処理方法］
次に、本発明の一実施形態に係る表面処理方法について説明する。本発明の一実施形態に係る表面処理方法は、被めっき物に対し往復移動させ、前記被めっき物近傍の表面処理液を撹拌するための少なくとも１以上の板状のパドルを用いた方法である。
そして、上記パドルは、上記被めっき物に沿って上記表面処理液の深さ方向又は水平方向に設けられた複数の角棒が一定の間隔で一体に形成されており、パドルの端部の少なくとも１辺に、液を切るための液切り部が設けられていることを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る表面処理方法に用いられるパドル５０の特徴は上述した通りである。また、図１１や図１３に示したパドル１５０、２５０を用いても良い。本発明の一実施形態に係る表面処理方法は、めっき（電解めっき、無電解めっき）やめっき前処理、後処理における撹拌が必要な場合に適用可能である。また、適用できる又は好ましい被めっき物は上述した通りである。
本発明の一実施形態に係る表面処理方法は、パドルによる撹拌の他、バブリングによる撹拌と組み合わせても良い。このようにすれば、表面処理液中に酸素が必要であり、溶存酸素を高めたい場合に好適である。
本発明の一実施形態に係る表面処理方法によれば、被めっき物近傍の表面処理液を均一に撹拌することでめっき厚を均一にし、かつパドルの強度を向上させ、長時間の撹拌が可能な表面処理方法を提供することができる。
なお、上記のように本発明の各実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及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、全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、より広義又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、表面処理装置、表面処理方法及びパドルの構成、動作も本発明の各実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
１０ 被めっき物、２０ 被めっき物近傍の表面処理液、３０ 表面処理槽、４０ 固定具、４１ 支柱、
５０ １５０ ２５０ パドル、５０Ｒ パドルの右端部、５０Ｂ パドルの下端部、５０Ｌ パドルの左端部、５０Ｕ パドルの上端部、
５１ ５２ ５３ ５４ ５５ ５６ ５７ ５７’角棒、５８ 液切り部、６０ 動力手段、７０ 軸受、８０ アノード、９０ フレーム、１００ 表面処理装置

Claims (9)

  1. 被めっき物に対し往復移動させ、前記被めっき物近傍の表面処理液を撹拌するための少なくとも１つ以上の板状のパドルを表面処理槽に備えた表面処理装置であって、
    前記パドルは、前記被めっき物に沿って前記表面処理液の深さ方向又は水平方向に設けられた複数の棒が一定の間隔で一体に形成されており、
    前記パドルの端部の少なくとも１辺に、液を切るための液切り部が設けられ、
    前記液切り部の形状は、該液切り部の厚み方向の断面において、先細り形状又は半円形状であり、
    前記棒は、該棒の厚み方向の断面において、四角形の一頂点に、凹状の曲線が前記被めっき物に対向して設けられており、
    前記曲線は、Ｒ３～１０ｍｍであることを特徴とする表面処理装置。
  2. 前記曲線は、前記被めっき物に対し、左向き及び右向きが交互に設けら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. 前記間隔は、１０～３０ｍｍに形成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. 前記棒の厚み方向の断面において、前期曲線が形成されていない２辺はそれぞれ５～１０ｍｍであることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の表面処理装置。
  5. 前記パドルと前記被めっき物との距離が１０～３０ｍｍであることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の表面処理装置。
  6. 移動速度が３５～６００ｍｍ／ｓ、ストロークが５０～２００ｍｍで前記パドルを往復移動させる動力手段をさらに備えることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の表面処理装置。
  7. 前記パドルは、被めっき物の両側に設けられていることを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の表面処理装置。
  8. 被めっき物に対し往復移動させ、前記被めっき物近傍の表面処理液を撹拌するための少なくとも１以上の板状のパドルを用いた表面処理方法であって、
    前記パドルは、前記被めっき物に沿って前記表面処理液の深さ方向又は水平方向に設けられた複数の棒が一定の間隔で一体に形成されており、
    前記パドルの端部の少なくとも１辺に、液を切るための液切り部が設けられ、
    前記液切り部の形状は、該液切り部の厚み方向の断面において、先細り形状又は半円形状であり、
    前記棒は、該棒の厚み方向の断面において、四角形の一頂点に、凹状の曲線が前記被めっき物に対向して設けられており、
    前記曲線は、Ｒ３～１０ｍｍであることを特徴とする表面処理方法。
  9. 被めっき物に対し往復移動させ、前記被めっき物近傍の表面処理液を撹拌するための板状のパドルであって、
    前記パドルは、鉛直方向又は水平方向に設けられた複数の棒が一定の間隔で一体に形成されており、
    前記パドルの端部の少なくとも１辺に、液を切るための液切り部が設けられ、
    前記液切り部の形状は、該液切り部の厚み方向の断面において、先細り形状又は半円形状であり、
    前記棒は、該棒の厚み方向の断面において、四角形の一頂点に、凹状の曲線が前記被めっき物に対向して設けられており、
    前記曲線は、Ｒ３～１０ｍｍであることを特徴とするパドル。
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