JPH0665796A - 電気メッキ処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電解メッキ工程において，工程中のワークを
乾燥，秤量することなく，ワーク電着するメッキ量を管
理する方法を提供する。 【構成】 電気メッキ浴１０で電気メッキされているワ
ーク６５を，メッキ工程中に，電気メッキ浴中のメッキ
成分濃度より低い濃度の液の入った秤量タンク５０に移
送し，このタンク５０内でワーク６５の重量を秤量し，
ワーク６５表面に付着したメッキ量を算出する。算出し
たメッキ量が所定の量に達しない場合はワーク６５を再
度電気メッキ浴１０に搬送し，メッキを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気メッキとくに金の
貴金属装身具類を電気鋳造する為の処理方法および装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来知られているそのような電気鋳造処
理においては、電気鋳造の間コンピュータが様々なパラ
メータを盛んに制御している。そしてほぼ毎時ワークピ
ースは浴から出され乾燥され金合金の存在量を査定する
ために秤量される。この事はオペレータに効果的にメッ
キを計算することを可能にし、そしてこれはコンピュー
タをプログラムしそして様々なパラメータを置き直して
用いられている。この課程では、乾燥および秤量工程の
各々が約３０分かかってしまうという欠点が生じること
になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】我々はワークピースを
水浴に移し水浴にいるあいだに秤量することによってさ
らに早く正確に処理出来ることを見い出した。このこと
によって乾燥の必要無しにワークピースが水浴中にある
時に必要とされる計算をなすことが出来る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基質で
それはワークピースのラックあるいはジグのようなもの
の上への導電性物質の電着するための処理であって、基
質を第１の導電液に動くことが出来るように配置し、好
ましくは水溶液系の液で、電気メッキ浴は導電性物質を
含有し好ましくは一つあるいはそれ以上の金属イオン源
であり、実質的に第１の浴においては一定の状態の温度
および液循環を維持しており、基質上に導電性物質を堆
積させるよう基質および第１浴に電流を通し、定期的に
第２の液浴に基質を移し、好ましくは第１浴に電流供給
が維持されている間であり、第２の浴は第１浴と比較し
て同じ組成あるいは溶解されている成分がより低濃度の
ものであり、第２の浴に浸された時に基質を秤量し堆積
した導電性物質の重さをそれから計算し、第１の浴に基
質を戻し最終的に必要とする全体の堆積成分の値をなす
よう次のメッキ工程で必要な堆積組成物を計算し、最終
工程あるいはそうでないかもしれないが次のメッキ工程
に堆積される導電性物質の必要とする組成を生成するよ
うメッキ電流を調整する。

【０００５】メッキ処理は好ましくは４あるいはそれ以
上の工程で運用されることがよく、それは４、５あるい
は６工程である。そして電気メッキ浴は好ましくは水溶
液で、第２液浴あるいは秤量浴は実質的に純水で、随意
に湿潤剤を0.00001から0.00005％含み、好ましくは第１
あるいはメッキ浴で使用されており、さらに随意にメッ
キ浴で使用されている一つあるいはそれ以上の導電性物
質の塩を0.00001から0.00005％含んでいる。

【０００６】秤量浴の液体は好ましくは循環されてお
り、基質は１回あるいはそれ以上の回数たとえばそれは
２回その液体に浸され、その間それは循環されており、
その循環はそれからスイッチが切られ、基質は測定され
た値の変化が測定装置の精度内で安定するまで繰り返し
秤量され、それは大体±0.01グラムである。

【０００７】処理の代りの好ましい形態は、第２のある
いは秤量の液浴は第１のあるいはメッキ浴と同一の組成
および濃度である。

【０００８】本発明は導電性物質を基質上に電着させる
ための装置に関しても範囲が拡がり、それは電気メッキ
液を含んで成る第１の電気メッキ浴、該浴中で基質を動
くことが出来るように配置するための部材、実質的に第
１の浴において一定の状態の温度および液循環を維持す
るための部材、基質上に導電性物質を堆積させるよう基
質および第１浴に電流を通す部材、秤量用の液体と秤量
用液体に浸された時に基質を秤量するための部材を含ん
で成る第２の浴、好ましくは第１浴に電流供給が維持さ
れている間に第１から第２の液浴に基質を移すための部
材、そして第２から第１へ基質を移す部材を含んで成る
ものである。

【０００９】移動装置は好ましくは水圧で動かされてい
る。

【００１０】本発明の好ましい形態のひとつとして、移
動装置は基質を浴に入れたり出したりするよう持上げる
ための垂直方向に持上げる部材と、垂直方向に持上げる
部材を一方の浴の上からもう一方の浴の上に動かす為の
横方向に移動する部材を含んで成る。

【００１１】垂直リフト部材は好ましくは横断面が非円
筒状の穴を有する円筒を含んでなり、それにおいて横断
面に合うようなピストンが配置されており、それは基質
の為にリフト部材を運び、これが穴においてピストンの
ねじれを防ぐ。

【００１２】横方向シフト部材は好ましくは垂直リフト
部材の為の軸受け表面を有するシリンダ内にピストンを
含み、垂直リフト部材は該シリンダに沿って装着されて
おり、該横ピストンおよび垂直リフト部材はシリンダ内
の横ピストンの動きが垂直リフト部材の対応する横方向
の動きを生み出す様に磁気によって連結されている。

【００１３】装置の好ましい形態は、カラット金貴金属
装身具類を完全に自動的に電気鋳造するようになってい
る。装置は２つのタンクを含み、一方は金メッキ電解物
を保持し、もう一方は金すくい出し溶液を保持し、それ
は秤量タンクとして用いられる。

【００１４】移動装置はメッキラックをメッキタンクか
ら動かす様に配置されている。好ましい移動装置は水圧
流体としての通常の水を用いている水圧ホイストであ
る。水はバランスに対し滑らかなラックの移動を確保す
るように用いられている。

【００１５】精密なバランスはすくい出しタンクの中央
に位置されており、それは秤量軸を有し、その上にメッ
キしているジグの秤量を許しすくい出し溶液中でワーク
ピースを仕上るようにジグが置かれている。コンピュー
タは空気中での正確な重さを得るためにアルキメデス力
での溶液中での重さを調整している。

【００１６】制御モジュールは整流器、アンペア分メー
タ、ヒーターの制御系、フィルターポンプの制御系、溶
液レベル装置の制御系、および全体のシステムを制御す
るためのコンピュータを収容している。

【００１７】キャビネットはタンクの周りの大気が工場
ユニットの外側へ引き出されうるようタンクと移動装置
を完全に囲むように配置されている。

【００１８】コンピュータのキーボード、モニタ、プリ
ンタは作業者がコンピュータ制御システムに情報を入力
できるように配置されている。

【００１９】コンピュータ制御システムは、好ましくは
溶液の温度を±0.1℃に維持しており、そしてメッキ電
流を制御し調整している。コンピュータはまた、消費さ
れる物質の量を計算しており、また自動的に必要な濃度
を維持するためにメッキ浴に必要な量を添加している。
またコンピュータは電着された金属の正確な重量を与え
るようにメッキ前後のワークピースを自動的に秤量す
る。また、コンピュータはメッキ電流を調整し、それゆ
え電着される金合金のカラット値を正確に制御する様に
する。

【００２０】該装置によって、さらに向上した精度で与
えられたカラット値の金合金を電気鋳造するシステムを
提供する。

【００２１】従来のシステムと異なる点はジグの部分が
機械に置かれ、それからメッキサイクルが完結するまで
自動的に扱われる点である。明らかなように、ジグの部
分は手動で秤量され乾燥されまた情報は手動でコンピュ
ータ制御システムに供給されていた。

【００２２】新しいシステムではジグと構成物は空気中
でなく一定の密度のすくい出し溶液中で秤量される。こ
のことは不完全な乾燥による秤量エラーをなくす秤量前
の乾燥の必要が無いことを意味する。秤量エラーの除去
は電着合金のカラット値を越える向上した制御を与える
効果的な溶液中での測定でのエラーを除去する。

【００２３】本発明は様々な方法において実施されても
よく、ひとつの特徴的な実施態様が図面とともに記載さ
れる。

【００２４】

【実施例】本装置は、２つの同一なあるいは同じサイ
ズ、構造を有するタンクを含み、その１つ１０は電気メ
ッキ浴を提供し、そして他方の５０はジグ６０（図１に
は、浴１０での電気メッキ位置において示されている）
とジグ移動機構９０を秤量浴に提供する。タンク１０は
構成物供給機構１２０と秤量装置あるいはバランス５６
とともにタンク５０を提供される。

【００２５】装置の操作は、通常のマイクロコンピュー
タ（図示せず）の制御下に置かれ、様々な本装置に含ま
れるセンサー、バルブ、ヒーター、電流供給、モーター
が通常の方法で連結されている。

【００２６】タンク１０は方形状の外部ステンレス鋼殻
１１と、その上部３分の１の部分の周りにウォータージ
ャケット１２を備える方形の高い所を有している。これ
は誘導されたメッキ浴の温度を保持する蒸留水で満たさ
れている。この加温された蒸留水は蒸発を補正するため
メッキ浴に注ぎ足すのに用いられている。メッキ浴は、
望ましい温度で（金、銅、およびカドミウムに対しては
典型的には６５から７０℃）ジャケットによって維持さ
れるように、コンピュータに連結されている効果的なヒ
ーターおよびセンサー（図示せず）を備え付けている。
タンクは運転機構１４およびジグ６０に電気供給する部
材２０を収容する循環の内部コア１３を有する。

【００２７】非導電性物質たとえばパースペックス（Pe
rspex）の環状タンク３０はコア１３の周りに環状の形
態で確持されている。この基底３１は外殻１１の基底１
５から隔てられている。この側壁３２は上端部３３で止
まっており殻の側壁の端部１６より小さくまた外殻１１
の内部コア１３の上端部１７より小さい。

【００２８】端部３３は、せきを形成しており、タンク
の前部と比較しタンクの後部に於いてより低くなるよう
に例えば約１ｃｍ位で段階的な構造を備えていてもよ
い。これはタンク３０の後部から優先的に液体がオーバ
ーフローするような攪拌を促進し、電気メッキの成分の
濃度を作り上げるためにタンクの後で処理している間に
加えられる固形物を溶解することを助けることが出来
る。

【００２９】ジグの電力供給２０は電気メッキ回路の一
部を担い、ジグが動力伝導可能にしかし着脱可能に配置
されている駆動心棒２２に電気をかけるスライド接触ハ
ウジング２１を経てカソード（負極）としてのジグに対
し電流を供給する。駆動心棒２２は、再び速度、回転方
向、ある与えられた点での回転数および方向を変える時
の休止回数等のコンピュータ制御の元、適当な手段で反
転可能な可変速モーター２４からの駆動軸２３によって
動かされる。

【００３０】電気メッキ回路は電力供給４０によって完
成される。それは２つの環状電極４１と４２に供給し、
それらは環状タンク３０の上部中程の周りに配置されて
いる。そのひとつ４１は壁の上部３３の丁度下の側壁３
２を背にして配置しており、他方の４２はコア１３を背
にして同じレベルになっている。コア１３はその上端１
７で絶縁板１８によって封印されており、そこからスラ
イド接触ハウジング２１が垂れ下がり、そこを通って駆
動心棒２２が通過している。

【００３１】２つの電極はストラップ４３によってアノ
ード（正極）としてひと続きに連結されており、タンク
３０の端部３３を越え電極４１の後方下側にいき側壁３
２の下方を通り基底３１に沿って他の電極４１に向かっ
てコア１３を上がっていく。

【００３２】電極は好ましくはプラチナ−チタンの網で
作られており、またストラップも好ましくはプラチナ−
チタンで作られている。

【００３３】電気メッキ回路もまたコンピュータの制御
下にあり、それによってスイッチのオン／オフが出来、
その電圧と電流も可変となる。コンピュータは時間をカ
ウントするように編制されており、それに対し電流の流
れと電流の値がアンペア分の確かな値が到達された時に
検知できる。

【００３４】電極は、ジグに対し用いるよう取り付けら
てれいるワークピースのレベルの上あるいは下に拡がる
様、そしてワークピースから７から８ｃｍの等間隔に放
射状になるような大きさになっている。

【００３５】ジグ６０は、例えば青銅であるような電流
導電体、例えば水平に広がっているような中央ボス６
１、各々が独立であり好ましくは垂直である６本のステ
ンレス鋼の腕６２、それ上に電着しないように絶縁体で
覆われている脚部６３を有し、該腕部は電気メッキ中は
浴に浸されている。腕６２の下部はワークピース支持リ
ング６４によって連結されている。これはそれに対しメ
ッキされるべきワークピース６５例えばもしモデルが錫
−鉛で作られていれば錫−鉛はんだによって導電的に連
結されている。図１において、これらは概略的に示され
たイヤリングであり、さらに詳しくはちょうど４つの部
品である２つの上向きの輪（上下逆さま）と２つの下向
きの輪６４である。実際、それらは典型的に同時に１０
０箇所メッキされる時同じだけの輪の周りに非常に近接
して間隔を開けられている。

【００３６】ワークピースは成形されたものあるいは他
の方法で形成された金属導電体であり、例えば亜鉛、ア
ルミニウムあるいは青銅である。

【００３７】ジグ６０はまた非導電体例えばポリプロピ
レンで作られているリフト部材６６も有する。これは、
ステム６８がそこから上端部でコーン６９へと張り出し
ているボス６１の上端に固着されている脚部あるいは板
６７を含む。コーンは電流の通過がない移動機構上のリ
フトフック９１によって連結されている。

【００３８】ボスは、軸から簡単に滑らかに持上げられ
なくてはならないが心棒２２に近接して適合されている
内部輪郭を有する。従来タイプの例えばスプリットスプ
ラングリングタイプのようなスライド接触構造が都合よ
く使用される。

【００３９】正方向回転駆動はボスと心棒の間で確保さ
れ、例えば心棒の頂点において横方向のスロットを有し
たり、ボスに位置しスロットにおいて緩く合うよう装着
されている協同ロッドを有することによってである。

【００４０】メッキの間電解質は一定の温度と一定の攪
拌状態下に維持される。殻１１はそれゆえヒーター（図
示せず）を電解質循環機構と同様のコンピュータ制御の
もと収容している。これは、中央コア１３のつぎの外殻
の中央の基底３１から電解質を引出し、それをフィルタ
ー７２・７３とポンプ７４・７５を経て上方と外側に面
している放水口７７と上方と内側に面している放水口７
８のリングを有するタンク３０中の配水リング７６に供
給している一対あるいはそれ以上の放水口パイプ７０お
よび７１を含んでなる。

【００４１】ポンプ７４と７５は循環が必要に応じて変
化されるようにコンピュータの制御下におかれている。
フィルターは好ましくは１ミクロン以上の全ての粒子を
除去するようにポリプロピレンの糸で編まれている。

【００４２】電気メッキの間、浴はワークピース上に電
着されているこれらの成分の消費状態になっている。そ
れによって構成物供給装置１２０が提供されている。こ
れは例えば、２つの分れた供給システムを有しそれで２
つの成分あるいは成分の２つのバッチによってそれを補
償することが出来る。

【００４３】各々の供給システムはリザーバー１２１を
有しており、それは重力でパイプ１２２を通ってバルブ
１２３を含むバルブハウジング３０に供給している。こ
れは上方に直結したパイプ１２４を経てピストン１２７
を含むシリンダ１２５に連結されており、ロッド１２８
上に浮んでおりまた重力によって作動している。シリン
ダ１２５はリザーバー１２１とハウジング１３０の間に
位置している。

【００４４】パイプ１３１はシリンダ１２５からハウジ
ング１３０と第２バルブ１３２に通じており、それはタ
ンク３０の外側の殻１１に対し下に導いているパイプ１
３３を供給する。

【００４５】バルブ１２３を開くことによって液体がリ
ザーバーからシリンダ１２５にピストンを持上げ重力で
流れ落ちる。リザーバーへと引き込まれる液体の量はど
れだけ長くバルブ１２３が開放されているかによる。

【００４６】バルブ１２３はそれから閉り、バルブ１３
２が開かれる。液体はそれからシリンダ１２５からピス
トン１２７の重さのもとパイプ１３１と１３３およびバ
ルブ１３２を通って流れ出る。再度流れ出る量はバルブ
１３２が開いている時間に依存している。両方のバルブ
はコンピュータの制御のもとにある。

【００４７】ジグ移動機構９０は、自由浮動ピストン９
３を含む方形の外形の水平シリンダ９２を有す。シリン
ダはメインズ水（例えば４バールの圧力）（好ましくは
不安定を除去する圧調節器を備えられている）とともに
バルブシステム（図示せず）を経てシリンダの両端部に
ある流入口に送られている。コンピュータの制御下にあ
るバルブ機構は、ピストン９３をタンク５０に向けてお
よびその反対に動かすように、一方の入口例えば９５に
水を引き込みその間他方の９６からそれをだしている。

【００４８】ジグ移動機構はまたリフト機構も有してい
る。これは、非円筒系の例えばその中にマッチングピス
トン（図示せず）が配置されているオーバル・ボアを有
する垂直シリンダ１００を含んでなるものである。非円
筒系の形態はピストンがシリンダ内でねじれたり回転し
たり出来ないようにしている。ピストンは持上げ棒１０
１を運ぶ（それはネジ１０２とナット１０３の構造によ
って長さを調整できる）。（棒１０１は図ではスペース
を省略するために中間部分を省略して示されている）棒
１０１はその最も低い端部で持上げフック９１を運ぶ。
このフックはリフト部材６６のステム６８よりは広くコ
ーン６９よりは狭く切り抜きされている水平の板であ
る。切り抜きはコーン６９より小さな環状領域へと広く
なっている。これによってタンク間の移動中にはジグを
確実に保持し、また電気メッキあるいはジグの秤量中に
は開放状態にしている。

【００４９】シリンダ１００は、シリンダ９１の平らな
頂上に沿って走るハウジング１０５例えば車輪や軸受け
表面の上（図示せず）に配置されている。ハウジング１
０５はそれ自身が磁石であるかあるいは磁石を含んでい
る（あるいは電気的に磁力を帯びている）コンピュータ
制御下のものである。シリンダ９０内でのハウジング１
０５とピストン９２の間の磁力的引力はシリンダ９１に
沿ってジグを運ぶ持上げ機構を引っ張るためのシリンダ
９２の動きに対して効果を持つようになっている。

【００５０】垂直シリンダ１００は口１０６と１０７を
経るシリンダ９１と同様の方法で、メインズ水とともに
バルブシステムを経て供給され、バルブ機構は既に記載
したようにコンピュータ制御下におかれている。

【００５１】秤量タンク５０はタンク１０に非常に近い
構造を有しており、外側の容器５１と内側の容器５２を
有してなる。しかしこれはステンレス鋼で作られてい
る。この場合の外側の容器の内側コア５３は絶縁キャッ
プ５４によって塞がれている。精密バランス５５は好ま
しくは０．０１グラムまで正確であり、それはその上端
部近傍のコア内部に収容されている。バランスはコンピ
ュータに連結されている出力ケーブル５７と５８を有し
ている。バランスは心棒２２と同様の形態の秤量心棒５
６を有し、しかしキャップを通って広がっている電気的
に接触している歪みはない。

【００５２】心棒５６とタンク５２の上端部５９の間の
関係は、心棒２２の頂上とタンク３０の上端部３３の間
の関係と同じ様にされている。これによって、ジグは各
々のタンク内で同じ深さに浸されるように設定される。
このレベル制御を容易にするために（循環速度の制御
や、循環ポンプの空の状態での運転停止のための安全制
御と同様に）各々のタンク１０と５０は、外側と内側の
タンクの間の液体に浸されている２つの電極を有する液
体レベル検出器１４０と１４１が備え付けられている。
タンク３０はタンクの頂上近辺に温度検出器１４５もま
た備え付けられている。

【００５３】これらの検出器１４０，１４１および１４
５は望ましい温度と液体の循環値を維持するヒーターと
ポンプを制御するためにコンピュータに信号をだしてい
る。

【００５４】タンク５０での循環は更新する密度と温度
の変化を確保しないようにのみ必要とされている。これ
は、外側のタンクの底からパイプ１５０を経て液体を回
収し、フィルター１５１，ポンプ１５２およびライン１
５３を経てその端部５９近傍のタンク５２の上にスムー
スに引き込まれ供給し戻されることによって行われてい
る。これによって、秤量液は固形物不純物が無い状態に
維持されている。循環の速度は秤量の邪魔をしない程度
になっている。

【００５５】タンク５１はまたタンク１１の周囲のジャ
ッケット１２と同様のウォータージャケット１５５を備
え付けられている。２つのジャッケット１２と１５５は
１５６で示しているように連結されている。タンク５０
はまた外殻５１と内側のタンク５２の間に位置している
ヒーターを備え付けており、それによってタンク５２内
の温度はもし必要ならばタンク３０内と同様に維持され
うる。

【００５６】タンク１０は、ジグのそれよりも僅かに大
きな直径の点線で描かれている環状の穴を有する穴の開
いたプラスチック例えばパースペックスの覆い１６０を
備えられている。これはジグを出し入れする際のタンク
からの蒸発を減少させる。

【００５７】本装置の使用の状態は以下に記載される。

【００５８】望ましい電気メッキ組成物は移されたジグ
とともにタンク１０内に置かれ、スイッチの入れられた
ヒーター，ポンプ，温度と循環速度の望ましい値がコン
ピュータにセットされ、それがシステムを設定値に移し
そして維持する。

【００５９】適当な構成溶液がリザーバー１２１に置か
れ、容積を仕上げる様に（そしてそれゆえバルブがしば
らく開く）そして添加の回数になるよう必要な計算がな
され、それらはコンピュータに入力される。

【００６０】ワークピースと電着される成分の為の望ま
しい電流密度値が計算されて、適当な電流設定がコンピ
ュータに入力される。

【００６１】要求される攪拌の度合いとそれゆえのジグ
の回転速度、回転回数そして回転の変動間の回数が決定
され、その値がコンピュータに入力される。

【００６２】ワークピースは、従来知られているような
浴の攪拌の必要な度合いを促すように適当な方向でジグ
に導電的に装着される。

【００６３】ワークピースの表面積は、知られている表
面積を有する形状に関連した分析とそして計算された電
着の与えられた厚さに対する表面積に於ける増加によっ
て推論される。

【００６４】それゆえ推論された表面積のワークピース
の第１のジグと正確に測定できる領域の参照ピースはそ
れから同一の浴中でメッキすることによって比較され
る。ワークピースのジグは最初に空気中で秤量された参
照ピース無しで空気中で秤量され、そしてそれから装着
され再度ジグが秤量される。ジグはそれからメッキされ
そして秤量される。知られている領域の参照ピースはそ
れからはずされ空気中で秤量され、その重量が液中で測
定されたとして再計算される。ジグはそれから液中で秤
量される。知られた密度の堆積の重さと正確な表面積と
未知の領域のワークピース上の堆積の重量がわかる。堆
積成分は同一であり、参照物とワークピース上の堆積の
厚みが同一であることからワークピースの表面積を正確
に計算することが出来る。

【００６５】合金成分が金，銅，カドミウムあるいは
金、銅の知られているような堆積物の時、電気メッキの
効率とそれゆえのカラット値と電流密度の逆数との相関
関係について経験する。それはより高い電流密度よりむ
しろより低い領域で直線上にある。効率は堆積を生じる
のに必要とするアンペア分で割った堆積重量のミリグラ
ム数である。この相関関係から必要なカラット値の為の
適当な電流密度が選択される。それから表面積を知るの
に電流が選択される。

【００６６】そのような合金に対するメッキ効率はとて
も温度や攪拌といった因子に支配される。それによって
既知の設定あるいは異なった状態に対し既知の面積のワ
ークピースでの最初のメッキが最上の状態で為されるこ
とになる。そして正確に測定された堆積重量とアンペア
分値から、異なった正確な既知のメッキ効率を産みだす
段階に於いて電流密度が正確に変化される。

【００６７】利用者はそれゆえ、与えられた効率とそれ
ゆえのカラット値を、浴の状態、電極構成そして温度の
与えられた設定で遂行するために電流密度が必要とされ
ることを理解する位置にいる。そして、彼はまたワーク
ピースの表面積と表面に於ける与えられた堆積物の厚さ
の増加を正確に知る。彼はそれゆえ各々の段階で正確に
電流密度を設定することが出来る。

【００６８】望ましい厚さと構成の堆積物が要求される
時、幾らかの段階でワークピースをメッキし各々のメッ
キ段階の間の乾燥後のワークピースの秤量をするため
に、従来の手段が為されている。オペレータはそれゆえ
使用されるメッキ段階の数を入力する。電流効率とそれ
ゆえのカラット値は堆積物の重量増加とメッキ段階で供
給されるアンペア分の総量から計算される。コンピュー
タはまた、堆積される重量と堆積物の与えられた厚さに
対して期待される表面での入力増加から表面領域に於け
る増加を計算する。それからコンピュータは電流を次の
段階に必要な電流密度になるように調整する。第１の段
階は普通は最終値よりも低いカラット値を与えるように
働き、次の段階はそれから最終値よりも高い値を与える
ように進む。これらの２つの値からその日の特定の制御
状態に対する特定の線が設定することができ、全ての電
着段階最後の目標カラット値を成し遂げるために必要と
する電力値が推論される。

【００６９】各々の段階ではアンペア分をカウントしコ
ンピュータによって制御され、そして必要な値にメッキ
段階で到達したら、移動機構シリンダ１００がジグを浴
から出すように持上げ作動しそれゆえその段階でのメッ
キは終結される。

【００７０】この反復課程の正確さは秤量の正確さにほ
ぼ依存している。メッキされるワークピースはしばしば
完全に乾燥するには困難な湿気を収蔵するような構造を
有している。さらに乾燥工程は幾つかのリンス工程、例
えばすくい出し浴リンス、水リンス、アルコール・リン
ス、時間がかかる空気乾燥を必要とし、さらに廃液を産
みだす。加えて、ワークピースはメッキが為される前に
適当に湿っていなければならず、これはメッキ浴に再浸
する前に湿潤剤浴、水リンス、すくい出しリンスに浸す
必要が在ることになる。

【００７１】もし秤量が乾燥なしで行うことができれ
ば、より正確にまたより速く処理を成し遂げることがで
きる。秤量時に不正確な点があれば、使用者は与えられ
たカラット値に成し遂げる事が確実でなく、それゆえ彼
の製品は評価されないことは確かである。それゆえ例え
ば決まったあるいは通知された１８カラットの製造物に
対し、彼は１８カラットよりも高い値でメッキしなけれ
ばならず、それは金の浪費になってしまう。処理がさら
に正確になれば、彼は彼の決まったあるいは通知された
カラット値を含む彼の目標堆積物より近くに設定するこ
とができる。

【００７２】しかし、上記の様にメッキ状態は化学的状
態に加えて物理的状態に対してとても敏感である。それ
ゆえ、我々はメッキ浴の温度や攪拌の状態の不安定さを
できるだけこれらの定常状態を維持するようにして最小
にし、それは電解質の加温と循環と連続的なそのろ過を
維持することである。これはジグをメッキタンクから出
し水切りが終了した後それをそれがちょうど同じ深さに
浸される秤量浴に移動することによって成し遂げられ
る。浴の構成は好ましくは実質的に純水（それは少量の
例えばメッキ浴で使用されている湿潤剤を７５リットル
当たり１から２ミリリットル（0.00001から0.00002％）
や、メッキ浴で用いられている導電の塩とシアナイド
（殺生物剤としての）を７５リットル当たり１から２グ
ラム（0.00001から0.00002％）含んでいてもよい。）で
ある。これは密度１を持ち、この値はコンピュータに入
力される。秤量浴へすくい出されるメッキ電解質の量
と、秤量浴から電解質へすくい出される水は与えられた
メッキサイクルに於ける秤量液の組成あるいは密度には
顕著な影響は及ぼさない。湿潤剤は秤量時に効果を及ぼ
すワークピース上での気泡の形成を妨げる。本質的に純
水な水の使用もまた、秤量浴においてメッキ電解質タイ
プの液体が用いられたなら生じるような、メッキ浴の濃
度が上昇する塩の引き戻しを防ぐ利点を有している。こ
れは秤量浴として用いることからそのような液体あるい
は中間塩濃度の液体を除外することはないが、それらは
そのような引き戻しを有すると考えられ、電気メッキ浴
組成のさらに注意深い監視が必要になってくる。

【００７３】ジグは水圧移動機構９０によってタンク１
０から５０に滑らかにゆっくりと移動される。典型的な
移動サイクルは以下の様になっている。ジグはタンク１
０の外に垂直に持上げられ１０から１５秒水切りの為に
保持される。それからタンク５０の上に移動され、操作
されている循環ポンプ１５２とともにちょうど心棒５６
上に下向きに下ろされる。浸漬は１から２秒でそれは第
１リンスである。ジグは持上げられ、第２の浸漬の為に
それから下ろされ、そして１から２秒のリンスとそして
タンクの外に上げられる。ポンプ１５２は停止されバラ
ンス５５がゼロにリセットされる。ジグはそれから心棒
５６上に下げられフック９１がコーン６９の下に下ろさ
れる。コンピュータは測定された重さを調べ、値が１分
間内にバランスの精度限界内それは0.01グラムより差が
小さくなるまで続けられる。コンピュータはそれから重
さに対する測定値を受入れ、秤量溶液の密度の入力値か
らワークピースの空気中での重さを計算し、それゆえ先
のメッキサイクルの中で形成された堆積物の重量を計算
する。

【００７４】我々はこの水圧移動機構はガス圧装置より
遥かに効果的であることを見出した。ジグをバランスの
心棒５６上により滑らかにゆっくりと下ろすことができ
る。これは使用されるとても敏感なバランスを可能にす
る利点を有し、またバランスにその精度レベル内でさら
に迅速にそれゆえサイクルタイムを短く連続的に読み取
る設定を可能にする。オイルではなく圧力液体として水
を用いた点は、不純物の混入を移動機構から洩らさない
ためである。電解質浴よりむしろ水の使用は、１８カラ
ットメッキに用いられる金、銅、カドミウム系の様な確
実なシステムにおいてまた上のワークピースが電流を流
さずにメッキ電解質中にほんの少しでも浸された時に生
じる無電解メッキの問題を防いだ。

【００７５】あまり好ましくはないが可能な処理の変更
として、秤量浴の液体は電気メッキ浴と同様の組成であ
ることも可能である。その時対応して異なった密度が空
気中での実際の重量の計算において使用される。

【００７６】この場合、多分外側タンク５１の含有物を
パイプ１６５、ポンプ１６７およびパイプ１６８を経て
（図２に示している）外側タンク１１に戻して循環させ
るのが、秤量の内側タンク５２の中の状態あるいはメッ
キの内側タンク３０の循環を妨げることなく一定の組成
と温度を維持する助けになるので好ましい。

【００７７】図２の配置は適当な方法でポンプ１６６を
動かすことによってタンク５０から水でメッキ浴を仕上
げるのに用いることができる。これは蒸発に対する補正
に用いることができる。

【００７８】上記に示した無電解メッキの問題点を引き
起こしやすいこの実施態様における浴組成の使用を避け
るよう注意すべきである。

【００７９】処理は前記の様なワークピースに対する金
属モデルとともに使用することができ、それは例えば振
動性の物で磨かれそれから銅でメッキされた合金を溶か
してもよい。そのような金属モデルは決められたカラッ
ト値の凹んだ金の形態を取り除くため実質的に溶かされ
てもよい。しかし永久的な基質が金属質の物あるいは金
属化された導電表面を有するプラスティックが使われる
べき時、処理はまた利点も有している。さらに、除去可
能なワックスモデルを用いることもでき、それは金属化
された表面、例えば銀とそれから基質のメッキされた金
属、例えば銅メッキで低い温度で例えば２５℃で与えら
れているものである。銅の形態が充分厚ければワックス
は取除くことができ銅の形態が封印される。それはそれ
から上記の様にコートされた金合金を与え、そしてそれ
から銅が決められたカラットの金製造物を残し溶かしだ
される。

【００８０】本発明の方法と装置において利用されてい
るメッキ浴システムはスイス特許第５５６９１６号およ
び第５４２９３４号に開示されているものを含んでい
る。これらは１８カラットの金堆積物を形成するような
オキシアルコール漂白剤を含有するアルカリ金、銅、カ
ドミウムシアナイド浴である。

【００８１】使用されている他のシステムは金、銀、お
よび、金、銅、銀、および、金、銅、亜鉛を含んでい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明による装置の好ましい実施態様の
正面概略図である。

【図２】図２は修飾変更がなされていることを示す図１
の部分図である。

【符号の説明】

１０ 電気メッキ浴（タンク） １１ 方形状の外部ステンレス鋼殻 １２ ウォータージャケット １３ 内部コア １４ 運転機構 １５ 基底 １６ 端部 １７ 上端部 １８ 絶縁板 ２０ 電気供給部材 ２１ スライド接触ハウジング ２２ 駆動心棒 ２３ 駆動軸 ２４ 可変速モーター ３０ 環状タンク ３１ 基底 ３２ 側壁 ３３ 上端部 ４１ 電極 ４３ ストラップ ５０ タンク ５６ バランス ６０ ジグ ６１ 中央ボス ６２ 腕部 ６３ 脚部 ６４ ワークピース支持リング ６５ ワークピース ６６ リフト部材 ６７ 板 ６８ ステム ６９ コーン ７４ ポンプ ７５ ポンプ ７６ 配水リング ７７ 放水口 ９０ ジグ移動機構 ９１ リフトフック ９２ 水平シリンダ ９３ 自由浮遊ピストン １００ 垂直シリンダ １０５ ハウジング １２０ 構成物供給機構 １２１ リザーバー １２２ パイプ １２３ バルブ １２５ シリンダ １２７ ピストン １２８ ロッド １３０ ハウジング １３１ パイプ １３２ バルブ １４０ 検出器 １４１ 検出器 １４５ 検出器

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１２月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性物質を基質上に電着させる処理に
   おいて、第１の導電液体電気メッキ浴に可動な様に配置
   してある基質を含み、該浴が導電性物質を含み、第１の
   浴において実質的に温度および液体の循環の状態が一定
   に維持されており、基質および第１の浴を通って基質上
   に導電性物質を堆積するように電流が通過され、定期的
   に基質を第２の液浴に移動し、該第２の浴が第１の浴と
   比較し同一の組成あるいは溶解されている電解質を濃度
   が低い状態で含み、第２の浴に浸された時に基質が秤量
   されそして堆積した導電性物質の空気中での重量をそれ
   から計算し、基質を第１の浴に戻し、メッキの一連の段
   階においてメッキを連続し、要求される堆積物ができる
   まで液中での秤量とメッキを繰り返すことを特徴とする
   処理。
2. 【請求項２】 そこにおいて各々の秤量後、該処理が次
   のメッキ段階のために該堆積が最終的に必要とされる全
   体の値をなすよう堆積組成を計算すること、および最終
   段階あるいはそうではない次のメッキ段階において堆積
   される導電性物質が必要とされる組成で生成するようメ
   ッキ電流を調整することを含む金属合金堆積物を堆積す
   る事を特徴とする特許請求項第１項に記載の処理。
3. 【請求項３】 該メッキ処理が４あるいはそれ以上の段
   階で行われ、該電気メッキ浴は水溶液系であり、第２の
   液浴あるいは秤量浴が実質的に純水で、随意に湿潤剤を
   例えば0.00001から0.00005％含み、それは好ましくは第
   １あるいはメッキ浴において用いられているものであ
   り、また随意に一つあるいはそれ以上のメッキ浴で用い
   られている導電性塩を0.00001から0.00005％含有するこ
   とを特徴とする特許請求項第１項に記載の処理。
4. 【請求項４】 該秤量浴中の液体は循環されており、該
   基質はそれが循環されている間に該液体に１回あるいは
   それ以上の回数浸され、該循環はそれからスイッチを切
   られ該基質は測定値の変動が測定装置の精度内に安定す
   るまで繰り返し秤量されることを特徴とする特許請求項
   第１，２あるいは３項の何れかに記載の処理。
5. 【請求項５】 該第２あるいは秤量液浴が第１あるいは
   電気メッキ浴と同一の構成および濃度であることを特徴
   とする特許請求項第１項に記載の処理。
6. 【請求項６】 基質上に導電性物質を電着するための装
   置であって、該装置が電気メッキ液を含む第１電気メッ
   キ浴、該浴中に配置された基質を可動にするための部
   材、該第１浴中で実質的に一定の温度および液体の循環
   状態を維持するための部材、該基質上に導電性物質を堆
   積させるよう第１浴中で該基質を通って電流を通過させ
   るための部材、秤量液体および該秤量用液体に浸された
   時に該基質を秤量する部材を含む第２浴、該第１から該
   第２浴に該基質を移動させるための部材、および該第２
   浴から該第１浴に該基質を移動させるための部材を含ん
   でなることを特徴とする装置。
7. 【請求項７】 該移動部材が水圧力で動かされているこ
   とを特徴とする特許請求項第６項に記載の装置。
8. 【請求項８】 該移動部材が該浴の中におよび外に該基
   質を持上げるための垂直リフト部材と、一方の浴の上か
   ら他方の浴の上に該垂直リフト部材を動かすための横方
   向シフト部材を含んでなることを特徴とする特許請求項
   第６あるいは７項に記載の装置。
9. 【請求項９】 該垂直リフト部材が横断面で非円筒形の
   口径を有すシリンダを含み、その中に横断面で合致して
   いるピストンが配置されており、それが該基質のための
   リフト部材を運ぶことを特徴とする特許請求項第８項に
   記載の装置。
10. 【請求項１０】 該横方向シフト部材がシリンダ内にピ
    ストンを含有し、それは該垂直リフト部材のための軸受
    け表面を供給し、該垂直リフト部材が該シリンダに沿っ
    て動くよう装着されており、該シリンダ内の該横方向ピ
    ストンが該垂直リフト部材の対応する横方向の動きを生
    じさせるよう該横方向ピストンと該垂直リフト部材が磁
    力で連結されていることを特徴とする特許請求項第７あ
    るいは８項に記載の装置。