説明

無電解めっき液ろ過機制御装置

【課題】無電解めっきにおけるめっき液中の金属性副次生成物の発生状況を把握することで、めっき液のろ過を効率的に行うことができ、ろ過機の損傷も防止することができる無電解めっき液ろ過機制御装置を提供する。
【解決手段】めっき液Mを入れて無電解めっきを行うめっき槽20と、めっき液の出入り可能にめっき槽に繋がれてめっき液中に発生する金属性副次生成物のろ過を行うめっき液ろ過機30と、めっき槽内のめっき液に挿入される陰極軸40と、めっき槽及び陰極軸に接続されめっき槽内に電位差を与えると共にめっき槽内の電流量の変動を検知することでめっき槽内のめっき液中の金属性副次生成物の発生状況を監視する監視装置50と、監視装置で監視されためっき槽内のめっき液中の金属性副次生成物の発生状況に応じてめっき液ろ過機の運転を制御する制御盤60とを有する無電解めっき液ろ過機制御装置10とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無電解めっき用めっき液のろ過機を制御する無電解めっき液ろ過機制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、被めっき物に対して、外部から電流を流すことなく、化学還元剤の作用によって、めっき液中の金属イオンを還元してめっきを施す無電解めっきが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この無電解めっきに使用するめっき液は、無電解めっきを行うに連れてその液中に金属性副次生成物が発生することが避けられず、この金属性副次生成物を放置すると種々の不具合を起こすことになる。そのため、例えばギヤポンプやマグネットポンプとカートリッジフィルタを組み合わせたろ過機等によって、めっき液中の金属性副次生成物を一定時間毎又は連続的にろ過することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開昭59−143059号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、種々の要因により、前記しためっき液中の金属性副次生成物が大量に発生してしまうことがあり、そのときには、ろ過機での通常のろ過作業ではろ過しきれなくなってしまう場合がある。このような状態のまま、めっき作業やろ過機の運転を続けていると、ろ過機内部に対処しきれない金属性副次生成物が入り込んでしまい、ろ過機の部品を損傷する虞もある。そのため、一旦、めっき作業を中断すると共にろ過機の運転を停止して、金属性副次生成物を手動等で除去する作業が必要になる。
【0006】
しかしながら、従来、めっき液中の金属性副次生成物の発生状況を監視するような手段はなく、そのため、発生状況を把握することはできなかった。そこで、定期的にめっき作業を中断すると共にろ過機の運転を停止して、金属性副次生成物の手動等での除去を行うしかなかったが、この方法では、めっき液中の金属性副次生成物がまだ少ない状態でも、所定の時間が立てばめっき作業を中断してろ過機の運転を停止することになり、作業効率が良くなかった。さらに、この方法では、逆にめっき液中の金属性副次生成物が大量に発生してしまっている状態でも、所定の時間が立っていなければめっき作業の中断やろ過機の運転の停止が行われず、その結果、前記したようなろ過機の部品の損傷の原因となる虞もあった。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、無電解めっきにおけるめっき液中の金属性副次生成物の発生状況を把握することで、めっき液のろ過を効率的に行うことができ、ろ過機の損傷も防止することができる無電解めっき液ろ過機制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
かかる課題を解決するために、本発明は、めっき液(M)を入れて無電解めっきを行うめっき槽(20)と、前記めっき液(M)の出入り可能に前記めっき槽(20)に繋がれて、前記めっき液(M)中に発生する金属性副次生成物のろ過を行うめっき液ろ過機(30)と、前記めっき槽(20)内の前記めっき液(M)に挿入される陰極軸(40)と、前記めっき槽(20)及び前記陰極軸(40)に接続され、前記めっき槽(20)内に電位差を与えると共に、前記めっき槽(20)内の電流量の変動を検知することで前記めっき槽(20)内の前記めっき液(M)中の前記金属性副次生成物の発生状況を監視する監視装置(50)と、該監視装置(50)で監視された前記めっき槽(20)内の前記めっき液(M)中の前記金属性副次生成物の発生状況に応じて、前記めっき液ろ過機(30)の運転を制御する制御盤(60)と、を有する無電解めっき液ろ過機制御装置(10)としたことを特徴とする。
【0009】
なお、ここでは、本発明をわかりやすく説明するため、実施の形態を表す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施の形態に限定されるものではないことは言及するまでもない。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、無電解めっきにおけるめっき液中の金属性副次生成物の発生状況を把握することで、めっき液のろ過を効率的に行うことができ、ろ過機の損傷も防止することができる無電解めっき液ろ過機制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施の形態に係る無電解めっき液ろ過装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【0013】
最初に、本発明の実施の形態に係る無電解めっき液ろ過機制御装置の構成について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る無電解めっき液ろ過装置を示す概略構成図である。
【0014】
本発明の実施の形態に係る無電解めっき液ろ過機制御装置10は、無電解めっきにおけるめっき液中の金属性副次生成物の発生状況を監視・把握し、その発生状況に応じて、めっき液ろ過機の運転状態を制御する装置であり、図1に示すように、めっき槽20と、めっき液ろ過機30と、陰極軸40と、監視装置としての定電圧直流電源50と、制御盤60とを有している。以下、それぞれの構成について説明する。
【0015】
めっき槽20は、無電解めっきに使用するめっき液Mを入れておき、このめっき液Mに被めっき物(図示省略)を漬けることにより、めっき液Mの還元反応でその表面にめっきを施すためのものである。このめっき槽20には、後述するめっき液ろ過機30や陰極軸40、定電圧直流電源50等が種々の状態で繋がれている。また、このめっき槽20には、めっき液Mの温度を昇温させるヒータ等の昇温装置(図示省略)が設けられている。なお、本発明の実施の形態のめっき液Mは、被めっき物にニッケルめっきを施すめっき液である。
【0016】
めっき液ろ過機30は、めっき槽20で所定の温度に昇温されためっき液Mを、めっき槽20との間で循環させて、めっき液M中に発生した金属性副次生成物をろ過するものであり、ポンプ(図示省略)、ろ材(図示省略)、ハウジング33等で構成されている。本発明の実施の形態のポンプは、ステンレス製ギヤポンプであり、最大吐出量が18リットル/分の能力を持ったものとなっている。また、本発明の実施の形態のろ材は、ポア径1μmで全長は10インチのカートリッジ型ろ材である。また、ろ材を覆うハウジング33はステンレス製のものとなっている。また、めっき液ろ過機30は、めっき槽20とめっき液配管31,32で繋がれており、このめっき液配管31,32により、めっき液Mをめっき槽20とめっき液ろ過機30の間で出入り可能にしている。本発明の実施の形態のめっき液配管31,32は、吸込側と吐出側の双方とも、内径φ25mmのステンレス製配管となっている。なお、金属性副次生成物とは、被めっき物に付着した微細な不純物や当該被めっき物の表面から脱落しためっき微粒子等のめっき槽20内に存在している微粒子に、めっきが徐々に析出して成長して大きくなって粒状になったものである。
【0017】
監視装置(定電圧直流電源)50は、めっき槽20内に電位差を与えると共に、めっき槽20内の電流量の変動を検知するものであり、これにより、めっき槽20内のめっき液M中の金属性副次生成物の発生状況を監視するものである。また、本発明の実施の形態では、めっき槽20と後述する陰極軸40との間に一定の電圧を掛けることで、めっき槽20の底面21及び壁面22に無電解めっきが析出することを防止する定電圧直流電源50が、監視装置を兼ねるように構成されている。
【0018】
この監視装置としての定電圧直流電源50は、陽極端子51と陰極端子52のそれぞれに電気ケーブル53,54が接続されており、この電気ケーブル53,54のうち、陽極端子51に接続された電気ケーブル53は、めっき槽20の上部と接続されている。また、陰極端子52に接続された電気ケーブル54は、めっき槽20内のめっき液Mに挿入された陰極軸40と接続されている。
【0019】
本発明の実施の形態の定電圧直流電源50は、最大電圧が6V、最大電流が2Aの容量であり、電圧計(図示省略)及び電流計(図示省略)を備えている。そして、具体的には、電圧を0.9Vに設定することで、めっき液Mが接触しているめっき槽20の表面に、めっきが析出することを防止制御する作用を持つようになっている。なお、0.9Vよりも電圧が低い場合は、めっきの析出を防止制御する作用はなくなり、0.9Vよりも電圧が高い場合は、めっき槽20の表面を溶解する作用が働いてしまうため、0.9Vに維持することが好ましい。そして,この状態であれば、通常、電流は流れることは無く、定電圧直流電源50内に配設された電流計は0Aを表示する。
【0020】
制御盤60は、監視装置としての定電圧直流電源50で監視されためっき槽20内のめっき液M中の金属性副次生成物の発生状況に応じて、めっき液ろ過機30の運転を制御するものであり、この制御盤60は、定電圧直流電源50及びめっき液ろ過機30と、それぞれ信号ケーブル61,62で接続されている。また、制御盤60には、定電圧直流電源50から出力された電流の信号を受けて、めっき液ろ過機30の駆動を制御する連動式スイッチ(図示省略)が配設されている。また、この連動スイッチは、定電圧直流電源50から出力される電流量に応じて、めっき液ろ過機30の駆動制御が可能となっている。また、制御盤60には、この他に、めっき液ろ過機30の駆動を任意に制御する手動スイッチ(図示省略)も配設されている。また、制御盤60は、めっき液ろ過機30の駆動と停止を示す表示灯(図示省略)も有している。
【0021】
次に、本発明の実施の形態の無電解めっき液ろ過機制御装置10を用いて行うめっき作業中のろ過制御法について、図1を用いて説明する。
【0022】
まず、めっき液Mをめっき槽20に所定量入れ、制御盤60の手動スイッチによりめっき液ろ過機30を駆動させる。
【0023】
次に、定電圧直流電源50のスイッチ(図示省略)を入れて定電圧直流電源50を作動させ、電圧を0.9Vに設定する。この時点では、めっき槽20と陰極軸40との間で電流はほとんど流れることはなく、定電圧直流電源50の電流計は0Aを示すこととなる。
【0024】
次に、制御盤60を連動式スイッチに切り替える。ここでは、定電圧直流電源50の電流計が0.3Aを示した時点で、めっき液ろ過機30を停止させるように設定した。そして、めっき槽20の昇温装置により、めっき槽20内のめっき液Mが所定の作業温度に昇温したら、被めっき物をめっき槽20内のめっき液Mに入れてめっき作業を開始する。
【0025】
このめっき作業を行っている間、同時にめっき液ろ過機30では、めっき液Mのろ過が行われており、金属性副次生成物がめっき液ろ過機30のろ材に捕獲されるようになっている。
【0026】
そして、所定のめっき時間で処理した被めっき物は、めっき槽20内のめっき液Mから取り出し、引き続き、次の被めっき物をめっき槽20内のめっき液Mに入れてめっき作業を行う。
【0027】
このようにして繰り返しめっき作業を行っている間に、めっき槽20内のめっき液M中には、金属性副次生成物が徐々に発生し,次第に増え出してくる。また、これにより、定電圧直流電源50によるめっき析出防止作用を超えて、めっき槽20内の底面21や壁面22に、めっきが析出してくる。そして、めっき槽20内の金属性副次生成物と陰極軸40との間では電気分解が生じ、定電圧直流電源50の電流計の値が徐々に上昇を示すようになる。
【0028】
これについて詳述する。まず、めっき槽20内の金属性副次生成物の発生量が少ない状態では、その金属性副次生成物はめっき液ろ過機30に吸い込まれてろ材に捕獲され、めっき槽20内のめっき液Mは清浄な状態に保たれる。しかし、めっき槽20内の金属性副次生成物の発生量が多くなってくると、その金属性副次生成物がめっき液ろ過機30に吸い込まれきれずにめっき槽20内に蓄積するようになる。この場合、金属性副次生成物は、めっき槽20内の底面21や壁面22と接触しているため陽極となり、電圧が負荷されていることから電気分解が生じ、陰極軸40との間に電流が流れるようになるものである。
【0029】
そして、さらにめっき作業を行ううちに、定電圧直流電源50の電流計の値が予め設定していた0.3Aを示すと、この電流が定電圧直流電源50を通じて、制御盤60に信号として入ることで、同時にめっき液ろ過機30の駆動を停止させる。これにより、めっき液ろ過機30内部に多量の金属性副次生成物が吸い込まれることが無くなり、めっき液ろ過機30の部材の損傷を防止することができる。
【0030】
なお、この時点で行っていためっき作業は継続され、所定の時間を経過した後に取り出す。この後、めっき液Mを別の槽(図示省略)に移し替えて、金属性副次生成物を小容器で掬い出す等により除去する。そして、清浄な状態になっためっき液Mを元のめっき槽20に戻し、めっき作業を再開する。
【0031】
以上のように、本発明の実施の形態の無電解めっき液ろ過機制御装置10は、めっき液Mを入れて無電解めっきを行うめっき槽20と、めっき液Mの出入り可能にめっき槽20に繋がれて、めっき液M中に発生する金属性副次生成物のろ過を行うめっき液ろ過機30と、めっき槽20内のめっき液Mに挿入される陰極軸40と、めっき槽20及び陰極軸40に接続され、めっき槽20内に電位差を与えると共に、めっき槽20内の電流量の変動を検知することでめっき槽20内のめっき液M中の金属性副次生成物の発生状況を監視する監視装置としての定電圧直流電源50と、監視装置としての定電圧直流電源50で監視されためっき槽20内のめっき液M中の金属性副次生成物の発生状況に応じて、めっき液ろ過機30の運転を制御する制御盤60と、を有することを特徴とする。
【0032】
そして、本発明の実施の形態の無電解めっき液ろ過機制御装置10によれば、無電解めっきにおけるめっき液M中の金属性副次生成物の発生状況を把握することで、めっき液Mのろ過を効率的に行うことができ、めっき液ろ過機30の損傷も防止することができる無電解めっき液ろ過機制御装置10を提供することができる。
【0033】
また、本発明の実施の形態の無電解めっき液ろ過機制御装置10は、上記構成に加えて、めっき槽20と陰極軸40との間に一定の電圧を掛けることで、めっき槽20の底面21及び壁面22に無電解めっきが析出することを防止する定電圧直流電源50が、監視装置を兼ねていることを特徴とする。
【0034】
そして、本発明の実施の形態の無電解めっき液ろ過機制御装置10によれば、上記作用効果に加えて、定電圧直流電源50が監視装置を兼ねていることで、装置の構成を簡単にすることができ、定電圧直流電源と監視装置を別々に配設するよりもコストを抑えることができる。
【0035】
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。
【0036】
例えば、前記した実施の形態では、定電圧直流電源50が監視装置を兼ねるように構成されていたが、本発明はこれに限るものではなく、定電圧直流電源と監視装置が別々に設けられる構成となっていても良い。但し、前記した実施の形態のような定電圧直流電源が監視装置を兼ねる構成の方が、装置の構成を複雑化させずに簡単にすることができ、別々に配設するよりもコスト低減を図ることができるという利点はある。
【0037】
また、前記した実施の形態では、被めっき物にニッケルめっきを施すようになっていたが、本発明はこれに限るものではなく、銅、銀等の他の種類めっきを施す装置にも適用可能である。
【0038】
また、前記した実施の形態における各種数値は、これに限るものではなく、本発明の範囲内で適宜変更可能である。例えば、めっき液ろ過機30を停止させる設定電流量を前記した実施の形態の値よりも下げることで、金属性副次生成物の発生がより少ない時点でめっき液ろ過機30の駆動を停止させることができる。
【0039】
また、前記した実施の形態では、めっき液M中の金属性副次生成物が所定量を超えた場合、めっき液ろ過機30を停止させるように制御していたが、本発明はこれに限るものではない。めっき液ろ過機の性能や仕様等によっては、例えば、当該めっき液ろ過機のろ過機能を上げたり下げたりするように制御したり、ろ過状態を通常モードから金属性副次生成物が大量である場合に使用する別モードに変更するように制御したりする等、めっき液ろ過機を停止させる以外の制御を行うようになっていても良い。
【符号の説明】
【0040】
10 無電解めっき液ろ過機制御装置
20 めっき槽
21 底面
22 壁面
30 めっき液ろ過機
31,32 めっき液配管
40 陰極軸
50 定電圧直流電源(監視装置)
51 陽極端子
52 陰極端子
53,54 電気ケーブル
60 制御盤
61,62 信号ケーブル
M めっき液

【特許請求の範囲】
【請求項1】
めっき液を入れて無電解めっきを行うめっき槽と、
前記めっき液の出入り可能に前記めっき槽に繋がれて、前記めっき液中に発生する金属性副次生成物のろ過を行うめっき液ろ過機と、
前記めっき槽内の前記めっき液に挿入される陰極軸と、
前記めっき槽及び前記陰極軸に接続され、前記めっき槽内に電位差を与えると共に、前記めっき槽内の電流量の変動を検知することで前記めっき槽内の前記めっき液中の前記金属性副次生成物の発生状況を監視する監視装置と、
該監視装置で監視された前記めっき槽内の前記めっき液中の前記金属性副次生成物の発生状況に応じて、前記めっき液ろ過機の運転を制御する制御盤と、
を有することを特徴とする無電解めっき液ろ過機制御装置。
【請求項2】
前記めっき槽と前記陰極軸との間に一定の電圧を掛けることで、前記めっき槽の底面及び壁面に前記無電解めっきが析出することを防止する定電圧直流電源が、前記監視装置を兼ねていることを特徴とする請求項1に記載の無電解めっき液ろ過機制御装置。

【図1】
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【公開番号】特開2012−97289(P2012−97289A)
【公開日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−243592(P2010−243592)
【出願日】平成22年10月29日(2010.10.29)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】