電気めっき用治具
【課題】カケや傷およびめっき未着などの治具接触跡を発生させることなく均一な電解表面処理ができる構造であって、かつ通電極部材の製作コストを低減でき、さらには通電部材の表面積を極めて小さくすることで余分なめっき皮膜の析出を防止することができるめっき治具ならびにめっき方法を提供する。
【解決手段】被めっき品への電気的接触を構成する通電部材と、前記被めっき品がわずかに移動可能な状態に保持される保持部材をと備えためっき用治具であって、前記通電部材は前記被めっき品を挿入する開口部を形成した板状の導電材からなり、前記開口部の断面とその近傍を除いた大部分の平面が絶縁体で被覆されるとともに、前記保持部材は少なくとも表面が絶縁体であって、前記被めっき品が前記通電部材の前記開口部に動作可能に保持されるよう前記通電部材に取り付けられることを特徴とする。
【解決手段】被めっき品への電気的接触を構成する通電部材と、前記被めっき品がわずかに移動可能な状態に保持される保持部材をと備えためっき用治具であって、前記通電部材は前記被めっき品を挿入する開口部を形成した板状の導電材からなり、前記開口部の断面とその近傍を除いた大部分の平面が絶縁体で被覆されるとともに、前記保持部材は少なくとも表面が絶縁体であって、前記被めっき品が前記通電部材の前記開口部に動作可能に保持されるよう前記通電部材に取り付けられることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械部品や電子部品などの表面に電着塗装や金属めっきなどの表面処理を施すために用いられるめっき治具およびめっき方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機械部品や電子部品などの表面には、電気特性や耐久性などを向上させる目的として、金属めっきや電着塗装などの表面処理が施されることがある。特に半導体部品や高精度モーターなど高信頼性を求められる機器については、その性能の向上とともに、内部に搭載される部品の品質要求も高まっており、中でも電気特性や耐候性を大きく左右する表面処理については高い品質を求められている。
【０００３】
従来、電子部品などの小物部品は、めっき処理専用容器に製品を投入し、めっき液中で回転させながら電解めっきを行ういわゆるバレルめっき法が広く用いられている。この場合、一度に大量の品物をめっき処理できるという利点があるが、一方で品物同士が回転運動によって互いに干渉しあい、品物にキズや変形などの不良を発生させ、製造工程における歩留まりを悪化させるという慢性的な課題を有している。またバレルめっき法においては、品物への通電はバレル内部に設けられた負電極より品物同士を介して全ての品物に通電するため、通電効率は品物形状に依存し、また接触と離脱を繰り返しながら通電を行うため、めっき効率が悪く、所望のめっき厚を確保するのに時間がかかるという課題を有している。
【０００４】
これに対して、めっき処理治具に設けられた通電用フックに品物を引っ掛けて、めっき液中で電解めっきを行ういわゆるラックめっき法は、製品同士が干渉しないためキズや変形を発生しないことや、常時品物に対して通電がなされている状態なので、めっき析出効率が良いという利点を備えている一方で、製品の取り付けに時間がかかるなど生産性に欠けることや、専用治具に設けられた通電用フックと品物の接触部（通電部）ではめっき液の流動が行き届かず、めっき未着やめっきムラなどを発生させることがある。このような品物を半導体部品や高精度モーターなどに搭載し使用した場合、使用される環境によってはキズ部分やめっき未着部分から素材の腐食が起こり、錆の発生や電気特性の低下などを引き起こす可能性がある。よって表面処理業界では、これらの問題を解決すべく種々の取り組みがなされており、次に示す文献では電解用回転治具および電解表面処理方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９１２７４号公報
【０００６】
文献によれば、２次元的に区画形成された被処理品を収容する収容部を複数備えた導電材料から構成される通電フレームと、前記通電フレームの両側を夫々覆う平面を備えた落下防止部材と、前記落下防止部材の平面に直交するように設けられた導電材料からなる回転軸とを備えた治具であって、前記回転軸と前記通電フレームとは電気接続されるとともに、前記治具は前記回転軸の回りに回転可能に設けられていることを特徴とする電解用回転治具が提案されている。
【０００７】
また、前記電解用回転治具において、前記通電フレームは、格子状、互いに外接した円もしくは多角形状、及び同心円状で周方向に区画された形状の内のいずれかの一つの形状に配置されている電解用回転治具であるとしている。また、前記いずれか一つの電解用回転治具において、前記落下防止部材は、回転中心を備えた円形，矩形，または多角形の板形状を備えており、多孔質又はメッシュ形状の蓋部材からなり、前記蓋部材に設けられた孔及びメッシュ形状の間隔は、前記収容部に収容される製品よりも小さな寸法を備えているとしている。また前記蓋部材は合成樹脂製又は金属メッシュ製でもよいとしている。また前記落下防止部材は、互いに離して配置された線材群もしくは前記収容部の内側に向かって突出した突起群を備え、前記線材群の間隔は、前記収容部に収容される製品よりも小さな寸法を備え、前記突起群は収容される製品の外形よりも、内側に延在しているとしており、前記線材及び突起群は導体又は絶縁材であってもよいとしている。
【０００８】
さらに、前記いずれか一つの電解用回転治具を用いた電解表面処理方法であって、前記収容部に製品を収容し、電解液中で、前記回転軸を水平にして、前記電解液中で、前記治具を前記回転軸の回りに回転させるとともに、当該回転軸を介して前記通電フレームに通電して、前記被処理品と、前記フレームとの接触点を移動させながら前記被処理品に電解表面処理を施すことを特徴とする電解表面処理方法が得られるとしており、前記落下防止部材が導体からなる場合には、前記落下防止部材にも通電して前記被処理品に電解表面処理を施すことを特徴とする電解表面処理方法が提案されている。さらに、本発明によれば、電解液を収容する容器と、前記電解用回転治具と、前記電解用回転治具の両側の落下防止部材の少なくとも一方に対して間隔をおいて配置された対極を備え、前記電解用回転治具は前記回転軸の周りに回転可能で且つ前記回転軸を介して前記通電フレームに通電可能に設けられるとともに、前記回転軸が前記対極に対して垂直となり、且つ前記通電フレーム面が前記対極に対して略平行になるようにように配置されていることを特徴とする電解表面処理装置が提案されている。
【０００９】
図３は従来の技術を示す正面図であり、図を参照しながら詳細な構成について以下に記す。
めっき治具１０１は格子状に配置された帯状の金属板材からなる通電フレーム１０２とその前面及び裏面を覆う落下防止部材としての多孔質の絶縁材料からなる蓋部材１０３とを備え、更に、蓋部材１０３及び通電フレーム１０２の形成する平面に直交するように、めっき治具１０１をその回りに回転可能とする回転軸１０４が設けられている。通電フレーム１０２は、格子に規定される空間が、角型の被めっき品２の収容区画となっている。この四角の区画の寸法は、品物よりも若干大きく、品物が回転軸に平行な軸の周りで若干移動可能である。図示の例においては、数十個の区画しか示されていないが、品物と治具の大きさにより、実際は数百個の区画が形成されている。通電フレーム１０２は、この例においては、帯状の金属板から形成されているが、勿論金属線材や細い金属棒材を用いてもよい。また、蓋部材１０３の内壁間の距離は、被めっき品２の厚さよりは大きいが、この品物の厚み２倍よりも小さくなるように設計されている。また、蓋部材１０３に設けられる複数の孔は、品物が蓋部材１０３よりも外にはみ出さない大きさであるならばどのような大きさであってもよく、また，強度を低下させないものであるならば、多数形成されていても良い。蓋部材１０３の固定は、蓋部材１０３自身が互いに嵌合する構成であっても、蓋部材１０３の直交する方向に、両側を貫通するように、ボルトを通すとともに、蓋部材１０３間にスペーサを介して固定してもよく、また、両側からクリップ等で固定してもよくその固定手段には限定されないことが記載されている。
【００１０】
これらの構成によって、被めっき品２に対し連続的にかつ効率よく均一な電解表面処理が可能な電解用回転治具を提供することができるとしている。また被めっき品にかけや傷の発生がない電解用回転治具を提供することができるとしている。またこれらの電解用回転治具を用いれば、連続的に接点を移動することが可能であり、被処理品に治具跡を残すことがない電解用回転治具を提供することができるとしている。さらに、前述した電解用回転治具を使用し電解表面処理方法と電解表面処理装置とを提供することができるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上のように従来技術の特徴は、導電性材料からなる区画整理された通電フレーム１０２の収容部に被めっき品２を挿入し、落下防止の目的である蓋部材１０３によって、被めっき品２が通電フレーム１０２からの脱落が無いように規制した状態で、通電フレーム１０２の中心部に設けられた導電性材料からなる回転軸１０４を駆動させ、尚且つ回転軸１０４を介して通電フレーム１０２に電気的導通状態とし、めっき液中で電解めっきを行うものである。通電フレーム１０２の収容部に挿入された被めっき品２は回転運動によって通電フレーム１０２と蓋部材１０３とで形成された区域の中で自在に移動し、通電フレーム１０２と被めっき品２の接点位置を次々と変化させながら通電を行い、治具跡を残すことなくめっきを行うことができる。
【００１２】
しかしながら、従来の技術には次のような課題がある。
通電フレーム１０２は格子状に配置された帯状の金属板からなる構造であり、その格子形状を形成するためには金属板の板金加工、溶接加工あるいはロウ付け加工などを行って帯状の金属板を曲げたり接合したりする必要がある。また金属線や金属棒材などの材料を用いた場合においても、格子形状を形成するためには難易度の高い板金加工や溶接加工が必要であり、これは格子形状が多角形になるほど、あるいは格子形状の数が増加するほどその加工難易度は上がり、通電フレーム１０２の製作コストが増大するという課題を有している。
【００１３】
また通電フレーム１０２は格子状に配置された帯状の金属板からなる構造であり、その格子形状を維持するためにある程度の強度を有する材料を使用しなければならないと推測される。仮に通電フレーム１０２の機械的強度が弱く、格子形状に変形や歪が生じた場合、被めっき品２との通電フレーム１０２の間に保たれるべき隙間が変化して、被めっき品２の電解処理に必要な通電状態が変化するだけでなく、その変形の程度によっては、被めっき品２の挿入自体に不具合を生じることも懸念される。また被めっき品２を多数装着した場合には、被めっき品２の重量および回転時の動的荷重も加算されることは明らかであり、被めっき品２の重量が重いほど、あるいはめっき治具１０１の回転が速いほど、通電フレーム１０２にかかる応力は増大すると推測され、これらは通電フレーム１０２にひずみや変形を生じるだけでなく、最悪の場合は通電フレーム１０２の破損につながることも懸念される。よって、通電フレーム１０２には、被めっき品２を保持規制するための適度な機械的強度を持たせる必要があり、このことは通電フレーム１０２を構成する材料が金属線材であっても金属棒であっても同様である。
【００１４】
通電フレーム１０２の機械的強度を確保するために、例えば先行技術のような帯状の金属板であれば、板幅や板厚を増やすことが必要であるが、それは同時に通電フレーム１０２の表面積を増大させることにつながる。また金属線材や金属棒材を使用する場合は、その直径や辺の寸法などを増やすことで機械的強度を確保することができるが、同様に通電フレーム１０２の表面積を増大させることは避けられないと考えられる。通電フレーム１０２が被めっき品２を正確に且つ多数保持しつつ、めっき液中で回転運動に耐えるためには、表面積の大きな帯状の金属板や金属線材、あるいは金属棒材が必要であるといえる。
【００１５】
このように通電フレーム１０２の表面積が増大することは、特に電気めっきの場合、被めっき品２に析出するめっき皮膜の他に、通電フレーム１０２にもめっき皮膜が析出することにつながり、余分なめっき皮膜コストが発生するという課題を有している。これは、めっきの種類が例えば金めっきなど、高価なものであるほど深刻な問題であり、余分なめっき皮膜コストによって製造原価を圧迫することが懸念される。よって通電フレーム１０２などのように被めっき品２に対し接触的に給電を行う通電部材においては、めっき皮膜コストを下げるため、その表面積を極力小さくすることが望ましいと考えられる。
【００１６】
すなわち、本発明の目的は、被めっき品に対して、カケや傷およびめっき未着などの治具接触跡を発生させることなく均一な電解表面処理ができる構造であって、かつ通電極部材の製作コストを低減でき、さらには通電部材の表面積を極めて小さくすることで余分なめっき皮膜の析出を防止することができるめっき治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するために本発明のめっき治具は、被めっき品への電気的接触を構成する通電部材と、前記被めっき品がわずかに移動可能な状態に保持される保持部材をと備えためっき用治具であって、前記通電部材は前記被めっき品を挿入する開口部を形成した板状の導電材からなり、前記開口部の断面とその近傍を除いた大部分の平面が絶縁体で被覆されるとともに、前記保持部材は少なくとも表面が絶縁体であって、前記被めっき品が前記通電部材の前記開口部に動作可能に保持されるよう前記通電部材に取り付けられることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明のめっき治具によれば、通電部材は板状の導電材料に開口部を形成するだけであり、慣用の加工方法であるレーザー穴あけ加工や金属エッチング加工によって、容易に高精度な開口部形状を形成することができ、従来技術に記載されている通電フレームのように、格子形状を形成するための金属板の板金加工、溶接加工あるいはロウ付け加工などを行って帯状の金属板を曲げたり接合したりする必要がない。また金属線や金属棒材などの材料を用いて格子形状を形成するための難易度の高い板金加工や溶接加工が必要ない。また、格子形状が多角形になるほど、あるいは格子形状の数が増加するほどその加工難易度は上がり、通電フレームの製作コストが増大するという課題も、板状の導電材にレーザー加工および金属エッチング加工で多角穴を形成することで解決できる。よって通電部材のコストを大幅に削減することができ、ひいては被めっき品の製造コストを低減することができる。
【００１９】
また本発明のめっき治具によれば、被めっき品の外形輪郭が四角形などの単純形状でなく、曲線を含むなど複雑な形状であったとしても、その輪郭に合った適正な通電部材の開口部を、レーザー加工やエッチング加工によっていかなる形状にも容易に形成することができる。これによって従来の通電フレームでは対応できなかった複雑な形状の被めっき品に対しても効率的にめっき処理することができる。
【００２０】
また本発明のめっき治具は、板状の導電材料よりなる通電部材に取り付けられる保持部材によって、めっき治具の機械的強度を保ち、被めっき品を保持する構成であるため、通電部材そのものに機械的強度を求める必要が無い。これは、通電フレーム１０２の表面積を縮小するために、使用する金属材料の寸法を縮小させた場合に懸念される、通電フレーム１０２の機械的強度不足や通電状態の変化、あるいは被めっき品２の挿入不具合などの問題を全て解決することができる。これによって、薄い板状の導電材に形成された開口部断面とその近傍部分以外を露出しないようにし、被めっき品に電気的接触を構成するために必要な最低限の表面のみがめっき液中で露出されるため、従来の技術が抱えていた、被めっき品２に析出するめっき皮膜の他に、通電フレーム１０２にもめっき皮膜が析出し、余分なめっき皮膜コストが発生するという課題を解決することができる。
【００２１】
すなわち、本発明のめっき治具によって、被めっき品に対して、カケや傷およびめっき未着などの治具接触跡を発生させることなく均一な電解表面処理ができる構造であって、かつ通電極部材の製作コストを低減でき、さらには通電部材の表面積を極めて小さくすることで余分なめっき皮膜の析出を防止することができるという優れた効果を発揮するめっき治具の提供ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１のａ−ａ´断面図である。
【図３】従来の技術を示す代表図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００２３】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１および図２において、通電部材１はステンレス、銅合金、ニッケル合金など、導電性を有する金属材料で形成されている。通電部材１はその厚みが０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の薄い板状の金属材料で構成されており、めっき処理の対象となる被めっき品２のサイズや仕様によって適宜変更される。通電部材１には被めっき品２がわずかに動作可能に挿入されるための開口部３が形成されており、開口部３の大きさは、被めっき品２の外形寸法よりも約５〜２０％程度大きい寸法に形成されている。これは通電部材１の厚みと同様に、めっき処理の対象となる被めっき品２のサイズや仕様によって適宜変更される。
【００２４】
通電部材１に形成される開口部３の断面とその近傍を除く大部分の平面は、塩化ビニルやポリカーボネイトなどの絶縁体４によって被覆されている。通電部材１と絶縁体４の固定は、耐薬品性や耐熱性のある接着材で接着固定されており、今回は１液性室温乾燥型のシリコーンシーラントを用いて接着固定した。このように絶縁体４で被覆することにより、めっき液５の中に露出する被めっき品２への電気的接触を構成する部位を極めて小さくすることができる。
【００２５】
本実施の形態においては、通電部材１と絶縁体４の隙間にめっき液が進入することをほぼ完全に遮断するために接着固定の構成としたが、使用するめっき液や条件によっては通電部材１と絶縁体４が脱着できるようにゴムパッキンなどを挟み込んでネジ止めするなどの方法をとることもできる。
【００２６】
次に保持部材６は通電部材１の両側に固定されており少なくとも片側が脱着自在に取り付けられている。これによって被めっき品２の挿入と取り出しが行える構成となっている。保持部材６には通電部材１に形成された開口部３と略同様の保持部材開口部７が形成され、挿入される被めっき品２に対し、めっき液５の流動が良好に行えるようになっている。また保持部材開口部７の一部には突起部８が設けられており、挿入する被めっき品２がめっき処理中に脱落しないように、通電部材１の両側に設けられる保持部材６の突起部８によって被めっき品２を隙間をもって脱落規制するストッパーの役割を果たしている。
【００２７】
本実施例においては保持部材開口部７の一部に設けられた突起部８によって被めっき品を脱落規制する構成としているが、被めっき品２が通電部材１の開口部３から脱落しないような形状であれば突起８に限らずどのような形状でもかまわない。本発明のめっき治具１０は、以上のような構造であるため、電気的接触を構成する通電部材１と、被めっき品２が保持部材６によってわずかに移動可能な状態に保持されるようになっている。
【００２８】
次に本発明のめっき治具１０を用いためっき方法について説明する。本来、めっき処理にはめっき皮膜を析出させる工程の前に、素材表面を洗浄したり、研磨、活性化するなどの前処理を行うことが一般的であり、さらにめっき処理の後には、薬品を洗い流す洗浄工程や、被めっき品を乾燥させる工程などが設けられているが、本発明の趣旨より、めっき皮膜析出工程のみ説明し、前後処理については省略する。
【００２９】
めっき治具１０を構成する通電部材１の開口部３には被めっき品２が挿入されている。図中では、開口部３などの構造を説明するために、４箇所ある開口部のうち１箇所のみ被めっき品２を記載しているが、実際には全ての開口部３に被めっき品２を挿入することが望ましい。めっき治具１０は下方に設けられた２個の保持ロール１１上に載せられており、２個の保持ロール１１の端部に設けられたガイド部によって保持ロール１１の軸方向への移動が規制されている。この保持ロール１１は内部にベアリングやブッシュを使用するなどして滑らかに回転することが望ましく、これによってめっき治具１０を滑らかに回転可能な状態に取り付けることができる。
【００３０】
次にめっき治具１０の上方にはモータ１８およびプーリ２０ａ、２０ｂ、ベルト２１などによって回転する駆動ロール１２が設けられており、めっき治具１０と駆動ロール１２との摩擦力によってめっき治具１０に回転駆動力が与えられる構成となっている。それぞれの部品は、筐体１９に取り付けられており、回転装置１３を構成している。
【００３１】
駆動ロール１２はできるだけ摩擦力の大きい材質が望ましく、例えばウレタンゴムやシリコンゴムなどが適している。駆動ロール１２は回転駆動力をめっき治具１０にさらに安定して伝達するため、めっき治具１０に対して駆動ロール１２を押さえつける構成としてもよい。また、２個の保持ロール１１を上方に持ち上げるようにし、めっき治具１０を駆動ロール１２に相対的に押さえつける構造でも同様の作用が得られる。また、めっき治具１０に対して、上方が駆動ロール、下方が保持ロールという制約は特に無いため、図面に記載の限りではない。
【００３２】
また２個の保持ロール１１と駆動ロール１２に囲まれた範囲からめっき治具１０を脱着自在にするために、駆動ロール１２と２個の保持ロール１１のいずれかは移動または取り外し可能に設けられていることが望ましい。これによって、被めっき品２を収納しためっき治具１０を容易に回転装置１３に脱着することができる。
【００３３】
回転装置１３には送電プレート１４が設けられており、その一端はめっき電源（図示せず）などの直流電源に配線１５を介して接続され、さらにもう一端はめっき治具１０の外周部に露出している通電部材１の外周部と電気的接触状態になるように構成されている。送電プレート１４はステンレスや銅合金、鉄−ニッケル合金などの導電性を有する材料からなり、めっき治具１０が回転装置１３によって回転運動している場合においても、そのバネ性を利用してめっき治具１０の外周に露出している通電部材１の外周部と常に密着状態にあり、電解めっきに必要な電流を安定して通電部材１に供給し続けることができる構造となっている。
【００３４】
本発明の実施の形態では送電プレート１４を金属板としているが、例えば金属ワイヤーや、編組線、あるいは金属棒などを用いてもよく、また材料自体のバネ性を利用して通電部材１の外周部に密着させる方法のほかに、スプリングなどを利用して強制的に通電部材１の外周部に押さえつける方法もあるなど、実施例の構成に限定されるものではない。また、通電部材１の外周部に送電プレート１４を接触させる方法のほかに、通電部材１の一部にボルトなどを用いて直接配線接続してもよいが、この場合、めっき治具１０の回転によって配線１５にねじれが生じ、配線切断などのトラブルが起こることが懸念されるが、めっき治具１０の回転方向を右回転左回転交互に行うことによって解決できる。さらには、配線途中にロータリーコネクターなどを利用することもできる。
【００３５】
以上のような本発明のめっき治具１０を回転装置１３に装着した状態でめっき処理タンク１６に投入し電解めっきを行う。めっき処理タンク１６内部には処理に必要なめっき液５が貯蓄されており、必要に応じて攪拌機（図示せず）によって処理液の攪拌が行われている。処理タンクには陽極１７が設けられ、めっき電源（図示せず）などの直流電源に配線によって接続されており、電解めっきに必要な電流を加えることができる構造になっている。
【００３６】
このめっき処理タンク１６の中に回転装置１３に取り付けられた状態のめっき治具１０を浸漬する。さらに電流を加えながら回転装置１３の駆動ロール１２を回転させ、めっき治具１０を回転動作させる。めっき治具１０を構成する通電部材１に形成された開口部３の寸法は、保持部材６に形成された保持部材開口部７の寸法よりもわずかに小さく形成しており、すなわち通電部材１の開口部３が保持部材開口部７よりもわずか内側に飛び出す構成とすることで、被めっき品２が通電部材１の開口部３に動作可能に収容されている時、被めっき品２は保持部材開口部７よりも優先的に通電部材１の開口部３断面と接触することができるようになっている。
【００３７】
さらにめっき治具１０が回転し、収容された被めっき品２は回転運動と被めっき品２に働く重力によって通電部材１の開口部３断面との接触位置を次々と変化させながら電解めっき処理されていく。これによって被めっき品２の表面にめっき未着部分を生じることなく効率よく通電しめっきすることができると同時に、被めっき品はめっき治具１０に隙間をもって収容された状態にあって、わずかに動作するだけなので、キズやカケ変形といった不具合を解決することができる。
【００３８】
また本発明のめっき治具において、通電部材１は板状の導電材料に開口部３を形成するだけであり、慣用の加工方法であるレーザーによる穴あけ加工や金属エッチング加工によって、容易に高精度な開口部形状を形成することができ、従来技術に記載されている通電フレーム１０２のような格子形状を形成するための金属板の板金加工、溶接加工あるいはロウ付け加工などを行って帯状の金属板を曲げたり接合したりする必要がない。
【００３９】
また金属線や金属棒材などの材料を用いて格子形状を形成するための難易度の高い板金加工や溶接加工が必要ない。また、格子形状が多角形になるほど、あるいは格子形状の数が増加するほどその加工難易度は上がり、通電フレームの製作コストが増大するという課題も、板状の導電材にレーザー加工および金属エッチング加工で多角穴を形成することによって解決できる。
【００４０】
尚、開口部３の形状は直線的であっても非直線的であってもその形状は自在であり、たとえばノコギリ刃のようなギザギザ形状の開口部３にして、被めっき品２と通電部材１との接触面積を極力小さくすることもできる。これによれば、通電跡やめっき未着に対し、さらに有利となる通電状態が得られる。
【００４１】
また本発明のめっき治具によれば、被めっき品の外形輪郭が四角形などの単純形状でなく、曲線を含むなど複雑な形状であったとしても、その輪郭に合った適正な通電部材の開口部を、レーザー加工やエッチング加工によっていかなる形状にも容易に形成することができる。これによって従来の通電フレームでは対応できなかった複雑な形状の被めっき品に対しても効率的にめっき処理することができる。
【００４２】
以上のように本発明のめっき治具構成によれば、通電部材１の製作を容易にし、コストを大幅に削減することができ、ひいては被めっき品２の製造コストを低減することができる。
【００４３】
さらに本発明のめっき治具１０では、通電部材１に形成される開口部３の断面とその近傍を除く大部分の平面を、塩化ビニルやポリカーボネイトなどの絶縁体４によって被覆することによって、めっき液中に露出する被めっき品２への電気的接触を構成する部位を極めて小さくすることができる。
【００４４】
また通電部材１は取り付けられる保持部材６によって、機械的強度を保ち、被めっき品２を保持する構成であるため、通電部材１そのものに機械的強度を求める必要が無く、極力厚みの薄い材料を使用することができる。これによれば、従来の技術のように、通電フレームの表面積を縮小するために、使用する金属材料の寸法を縮小させた場合に懸念される、通電フレーム１０２の機械的強度不足や通電状態の変化、あるいは被めっき品２の挿入不具合などの問題を全て解決することができる。これによって、通電部材１に形成された開口部３の断面とその近傍部分以外を露出しないように絶縁体４で被覆し、被めっき品２に電気的接触を構成するために必要な最低限の表面のみがめっき液中で露出されるため、従来の技術が抱えていた、被めっき品２に析出するめっき皮膜の他に、通電フレーム１０２にもめっき皮膜が析出することによる余分なめっき皮膜コストが発生するという重大な課題を解決することができる。
【００４５】
すなわち本発明によれば、品物に対して、カケや傷およびめっき未着などの治具接触跡を発生させることなく均一な電解表面処理ができる構造であって、かつ通電極部材の製作コストを低減でき、さらには通電部材の表面積を極めて小さくすることで余分なめっき皮膜の析出を防止することができるという優れた効果を発揮するめっき治具の提供ができる。
【００４６】
本実施の形態では、被めっき品２を四角形形状とし、めっき治具１０を円形としているが被めっき品２の形状やめっき仕様によって変更可能である。
【００４７】
まためっき処理に限らず、電着塗装や電解洗浄など、めっき液中で電解処理を行う工程に応用することも可能である。
【００４８】
まためっき治具１０は回転治具に１個だけでなく、複数取り付けられるようにし、製造能力を向上させることもできる。また、回転装置１３はめっき処理タンク１６に常設してめっき治具１０のみを脱着する構造にすることで作業者への負担が低減するなど、本発明の思想に逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のめっき治具は、被めっき品に対して、カケや傷およびめっき未着などの治具接触跡を発生させることなく均一な電解表面処理が構造であって、かつ通電極部材の製作コストを低減でき、さらには通電部材の表面積を極めて小さくすることで余分なめっき皮膜の析出を防止することが必要な場合のめっき治具として利用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 通電部材
２ 被めっき品
３ 開口部
４ 絶縁体
５ めっき液
６ 保持部材
７ 保持部材開口部
８ 突起部
１０ めっき治具
１１ 保持ロール
１２ 駆動ロール
１３ 回転装置
１４ 送電プレート
１５ 配線
１６ めっき処理タンク
１７ 陽極
１８ モータ
１９ 筐体
２０ａ、２０ｂ プーリ
２１ ベルト
１０１ 従来のめっき治具
１０２ 通電フレーム
１０３ 蓋部材
１０４ 回転軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械部品や電子部品などの表面に電着塗装や金属めっきなどの表面処理を施すために用いられるめっき治具およびめっき方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機械部品や電子部品などの表面には、電気特性や耐久性などを向上させる目的として、金属めっきや電着塗装などの表面処理が施されることがある。特に半導体部品や高精度モーターなど高信頼性を求められる機器については、その性能の向上とともに、内部に搭載される部品の品質要求も高まっており、中でも電気特性や耐候性を大きく左右する表面処理については高い品質を求められている。
【０００３】
従来、電子部品などの小物部品は、めっき処理専用容器に製品を投入し、めっき液中で回転させながら電解めっきを行ういわゆるバレルめっき法が広く用いられている。この場合、一度に大量の品物をめっき処理できるという利点があるが、一方で品物同士が回転運動によって互いに干渉しあい、品物にキズや変形などの不良を発生させ、製造工程における歩留まりを悪化させるという慢性的な課題を有している。またバレルめっき法においては、品物への通電はバレル内部に設けられた負電極より品物同士を介して全ての品物に通電するため、通電効率は品物形状に依存し、また接触と離脱を繰り返しながら通電を行うため、めっき効率が悪く、所望のめっき厚を確保するのに時間がかかるという課題を有している。
【０００４】
これに対して、めっき処理治具に設けられた通電用フックに品物を引っ掛けて、めっき液中で電解めっきを行ういわゆるラックめっき法は、製品同士が干渉しないためキズや変形を発生しないことや、常時品物に対して通電がなされている状態なので、めっき析出効率が良いという利点を備えている一方で、製品の取り付けに時間がかかるなど生産性に欠けることや、専用治具に設けられた通電用フックと品物の接触部（通電部）ではめっき液の流動が行き届かず、めっき未着やめっきムラなどを発生させることがある。このような品物を半導体部品や高精度モーターなどに搭載し使用した場合、使用される環境によってはキズ部分やめっき未着部分から素材の腐食が起こり、錆の発生や電気特性の低下などを引き起こす可能性がある。よって表面処理業界では、これらの問題を解決すべく種々の取り組みがなされており、次に示す文献では電解用回転治具および電解表面処理方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９１２７４号公報
【０００６】
文献によれば、２次元的に区画形成された被処理品を収容する収容部を複数備えた導電材料から構成される通電フレームと、前記通電フレームの両側を夫々覆う平面を備えた落下防止部材と、前記落下防止部材の平面に直交するように設けられた導電材料からなる回転軸とを備えた治具であって、前記回転軸と前記通電フレームとは電気接続されるとともに、前記治具は前記回転軸の回りに回転可能に設けられていることを特徴とする電解用回転治具が提案されている。
【０００７】
また、前記電解用回転治具において、前記通電フレームは、格子状、互いに外接した円もしくは多角形状、及び同心円状で周方向に区画された形状の内のいずれかの一つの形状に配置されている電解用回転治具であるとしている。また、前記いずれか一つの電解用回転治具において、前記落下防止部材は、回転中心を備えた円形，矩形，または多角形の板形状を備えており、多孔質又はメッシュ形状の蓋部材からなり、前記蓋部材に設けられた孔及びメッシュ形状の間隔は、前記収容部に収容される製品よりも小さな寸法を備えているとしている。また前記蓋部材は合成樹脂製又は金属メッシュ製でもよいとしている。また前記落下防止部材は、互いに離して配置された線材群もしくは前記収容部の内側に向かって突出した突起群を備え、前記線材群の間隔は、前記収容部に収容される製品よりも小さな寸法を備え、前記突起群は収容される製品の外形よりも、内側に延在しているとしており、前記線材及び突起群は導体又は絶縁材であってもよいとしている。
【０００８】
さらに、前記いずれか一つの電解用回転治具を用いた電解表面処理方法であって、前記収容部に製品を収容し、電解液中で、前記回転軸を水平にして、前記電解液中で、前記治具を前記回転軸の回りに回転させるとともに、当該回転軸を介して前記通電フレームに通電して、前記被処理品と、前記フレームとの接触点を移動させながら前記被処理品に電解表面処理を施すことを特徴とする電解表面処理方法が得られるとしており、前記落下防止部材が導体からなる場合には、前記落下防止部材にも通電して前記被処理品に電解表面処理を施すことを特徴とする電解表面処理方法が提案されている。さらに、本発明によれば、電解液を収容する容器と、前記電解用回転治具と、前記電解用回転治具の両側の落下防止部材の少なくとも一方に対して間隔をおいて配置された対極を備え、前記電解用回転治具は前記回転軸の周りに回転可能で且つ前記回転軸を介して前記通電フレームに通電可能に設けられるとともに、前記回転軸が前記対極に対して垂直となり、且つ前記通電フレーム面が前記対極に対して略平行になるようにように配置されていることを特徴とする電解表面処理装置が提案されている。
【０００９】
図３は従来の技術を示す正面図であり、図を参照しながら詳細な構成について以下に記す。
めっき治具１０１は格子状に配置された帯状の金属板材からなる通電フレーム１０２とその前面及び裏面を覆う落下防止部材としての多孔質の絶縁材料からなる蓋部材１０３とを備え、更に、蓋部材１０３及び通電フレーム１０２の形成する平面に直交するように、めっき治具１０１をその回りに回転可能とする回転軸１０４が設けられている。通電フレーム１０２は、格子に規定される空間が、角型の被めっき品２の収容区画となっている。この四角の区画の寸法は、品物よりも若干大きく、品物が回転軸に平行な軸の周りで若干移動可能である。図示の例においては、数十個の区画しか示されていないが、品物と治具の大きさにより、実際は数百個の区画が形成されている。通電フレーム１０２は、この例においては、帯状の金属板から形成されているが、勿論金属線材や細い金属棒材を用いてもよい。また、蓋部材１０３の内壁間の距離は、被めっき品２の厚さよりは大きいが、この品物の厚み２倍よりも小さくなるように設計されている。また、蓋部材１０３に設けられる複数の孔は、品物が蓋部材１０３よりも外にはみ出さない大きさであるならばどのような大きさであってもよく、また，強度を低下させないものであるならば、多数形成されていても良い。蓋部材１０３の固定は、蓋部材１０３自身が互いに嵌合する構成であっても、蓋部材１０３の直交する方向に、両側を貫通するように、ボルトを通すとともに、蓋部材１０３間にスペーサを介して固定してもよく、また、両側からクリップ等で固定してもよくその固定手段には限定されないことが記載されている。
【００１０】
これらの構成によって、被めっき品２に対し連続的にかつ効率よく均一な電解表面処理が可能な電解用回転治具を提供することができるとしている。また被めっき品にかけや傷の発生がない電解用回転治具を提供することができるとしている。またこれらの電解用回転治具を用いれば、連続的に接点を移動することが可能であり、被処理品に治具跡を残すことがない電解用回転治具を提供することができるとしている。さらに、前述した電解用回転治具を使用し電解表面処理方法と電解表面処理装置とを提供することができるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上のように従来技術の特徴は、導電性材料からなる区画整理された通電フレーム１０２の収容部に被めっき品２を挿入し、落下防止の目的である蓋部材１０３によって、被めっき品２が通電フレーム１０２からの脱落が無いように規制した状態で、通電フレーム１０２の中心部に設けられた導電性材料からなる回転軸１０４を駆動させ、尚且つ回転軸１０４を介して通電フレーム１０２に電気的導通状態とし、めっき液中で電解めっきを行うものである。通電フレーム１０２の収容部に挿入された被めっき品２は回転運動によって通電フレーム１０２と蓋部材１０３とで形成された区域の中で自在に移動し、通電フレーム１０２と被めっき品２の接点位置を次々と変化させながら通電を行い、治具跡を残すことなくめっきを行うことができる。
【００１２】
しかしながら、従来の技術には次のような課題がある。
通電フレーム１０２は格子状に配置された帯状の金属板からなる構造であり、その格子形状を形成するためには金属板の板金加工、溶接加工あるいはロウ付け加工などを行って帯状の金属板を曲げたり接合したりする必要がある。また金属線や金属棒材などの材料を用いた場合においても、格子形状を形成するためには難易度の高い板金加工や溶接加工が必要であり、これは格子形状が多角形になるほど、あるいは格子形状の数が増加するほどその加工難易度は上がり、通電フレーム１０２の製作コストが増大するという課題を有している。
【００１３】
また通電フレーム１０２は格子状に配置された帯状の金属板からなる構造であり、その格子形状を維持するためにある程度の強度を有する材料を使用しなければならないと推測される。仮に通電フレーム１０２の機械的強度が弱く、格子形状に変形や歪が生じた場合、被めっき品２との通電フレーム１０２の間に保たれるべき隙間が変化して、被めっき品２の電解処理に必要な通電状態が変化するだけでなく、その変形の程度によっては、被めっき品２の挿入自体に不具合を生じることも懸念される。また被めっき品２を多数装着した場合には、被めっき品２の重量および回転時の動的荷重も加算されることは明らかであり、被めっき品２の重量が重いほど、あるいはめっき治具１０１の回転が速いほど、通電フレーム１０２にかかる応力は増大すると推測され、これらは通電フレーム１０２にひずみや変形を生じるだけでなく、最悪の場合は通電フレーム１０２の破損につながることも懸念される。よって、通電フレーム１０２には、被めっき品２を保持規制するための適度な機械的強度を持たせる必要があり、このことは通電フレーム１０２を構成する材料が金属線材であっても金属棒であっても同様である。
【００１４】
通電フレーム１０２の機械的強度を確保するために、例えば先行技術のような帯状の金属板であれば、板幅や板厚を増やすことが必要であるが、それは同時に通電フレーム１０２の表面積を増大させることにつながる。また金属線材や金属棒材を使用する場合は、その直径や辺の寸法などを増やすことで機械的強度を確保することができるが、同様に通電フレーム１０２の表面積を増大させることは避けられないと考えられる。通電フレーム１０２が被めっき品２を正確に且つ多数保持しつつ、めっき液中で回転運動に耐えるためには、表面積の大きな帯状の金属板や金属線材、あるいは金属棒材が必要であるといえる。
【００１５】
このように通電フレーム１０２の表面積が増大することは、特に電気めっきの場合、被めっき品２に析出するめっき皮膜の他に、通電フレーム１０２にもめっき皮膜が析出することにつながり、余分なめっき皮膜コストが発生するという課題を有している。これは、めっきの種類が例えば金めっきなど、高価なものであるほど深刻な問題であり、余分なめっき皮膜コストによって製造原価を圧迫することが懸念される。よって通電フレーム１０２などのように被めっき品２に対し接触的に給電を行う通電部材においては、めっき皮膜コストを下げるため、その表面積を極力小さくすることが望ましいと考えられる。
【００１６】
すなわち、本発明の目的は、被めっき品に対して、カケや傷およびめっき未着などの治具接触跡を発生させることなく均一な電解表面処理ができる構造であって、かつ通電極部材の製作コストを低減でき、さらには通電部材の表面積を極めて小さくすることで余分なめっき皮膜の析出を防止することができるめっき治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するために本発明のめっき治具は、被めっき品への電気的接触を構成する通電部材と、前記被めっき品がわずかに移動可能な状態に保持される保持部材をと備えためっき用治具であって、前記通電部材は前記被めっき品を挿入する開口部を形成した板状の導電材からなり、前記開口部の断面とその近傍を除いた大部分の平面が絶縁体で被覆されるとともに、前記保持部材は少なくとも表面が絶縁体であって、前記被めっき品が前記通電部材の前記開口部に動作可能に保持されるよう前記通電部材に取り付けられることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明のめっき治具によれば、通電部材は板状の導電材料に開口部を形成するだけであり、慣用の加工方法であるレーザー穴あけ加工や金属エッチング加工によって、容易に高精度な開口部形状を形成することができ、従来技術に記載されている通電フレームのように、格子形状を形成するための金属板の板金加工、溶接加工あるいはロウ付け加工などを行って帯状の金属板を曲げたり接合したりする必要がない。また金属線や金属棒材などの材料を用いて格子形状を形成するための難易度の高い板金加工や溶接加工が必要ない。また、格子形状が多角形になるほど、あるいは格子形状の数が増加するほどその加工難易度は上がり、通電フレームの製作コストが増大するという課題も、板状の導電材にレーザー加工および金属エッチング加工で多角穴を形成することで解決できる。よって通電部材のコストを大幅に削減することができ、ひいては被めっき品の製造コストを低減することができる。
【００１９】
また本発明のめっき治具によれば、被めっき品の外形輪郭が四角形などの単純形状でなく、曲線を含むなど複雑な形状であったとしても、その輪郭に合った適正な通電部材の開口部を、レーザー加工やエッチング加工によっていかなる形状にも容易に形成することができる。これによって従来の通電フレームでは対応できなかった複雑な形状の被めっき品に対しても効率的にめっき処理することができる。
【００２０】
また本発明のめっき治具は、板状の導電材料よりなる通電部材に取り付けられる保持部材によって、めっき治具の機械的強度を保ち、被めっき品を保持する構成であるため、通電部材そのものに機械的強度を求める必要が無い。これは、通電フレーム１０２の表面積を縮小するために、使用する金属材料の寸法を縮小させた場合に懸念される、通電フレーム１０２の機械的強度不足や通電状態の変化、あるいは被めっき品２の挿入不具合などの問題を全て解決することができる。これによって、薄い板状の導電材に形成された開口部断面とその近傍部分以外を露出しないようにし、被めっき品に電気的接触を構成するために必要な最低限の表面のみがめっき液中で露出されるため、従来の技術が抱えていた、被めっき品２に析出するめっき皮膜の他に、通電フレーム１０２にもめっき皮膜が析出し、余分なめっき皮膜コストが発生するという課題を解決することができる。
【００２１】
すなわち、本発明のめっき治具によって、被めっき品に対して、カケや傷およびめっき未着などの治具接触跡を発生させることなく均一な電解表面処理ができる構造であって、かつ通電極部材の製作コストを低減でき、さらには通電部材の表面積を極めて小さくすることで余分なめっき皮膜の析出を防止することができるという優れた効果を発揮するめっき治具の提供ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１のａ−ａ´断面図である。
【図３】従来の技術を示す代表図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００２３】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１および図２において、通電部材１はステンレス、銅合金、ニッケル合金など、導電性を有する金属材料で形成されている。通電部材１はその厚みが０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の薄い板状の金属材料で構成されており、めっき処理の対象となる被めっき品２のサイズや仕様によって適宜変更される。通電部材１には被めっき品２がわずかに動作可能に挿入されるための開口部３が形成されており、開口部３の大きさは、被めっき品２の外形寸法よりも約５〜２０％程度大きい寸法に形成されている。これは通電部材１の厚みと同様に、めっき処理の対象となる被めっき品２のサイズや仕様によって適宜変更される。
【００２４】
通電部材１に形成される開口部３の断面とその近傍を除く大部分の平面は、塩化ビニルやポリカーボネイトなどの絶縁体４によって被覆されている。通電部材１と絶縁体４の固定は、耐薬品性や耐熱性のある接着材で接着固定されており、今回は１液性室温乾燥型のシリコーンシーラントを用いて接着固定した。このように絶縁体４で被覆することにより、めっき液５の中に露出する被めっき品２への電気的接触を構成する部位を極めて小さくすることができる。
【００２５】
本実施の形態においては、通電部材１と絶縁体４の隙間にめっき液が進入することをほぼ完全に遮断するために接着固定の構成としたが、使用するめっき液や条件によっては通電部材１と絶縁体４が脱着できるようにゴムパッキンなどを挟み込んでネジ止めするなどの方法をとることもできる。
【００２６】
次に保持部材６は通電部材１の両側に固定されており少なくとも片側が脱着自在に取り付けられている。これによって被めっき品２の挿入と取り出しが行える構成となっている。保持部材６には通電部材１に形成された開口部３と略同様の保持部材開口部７が形成され、挿入される被めっき品２に対し、めっき液５の流動が良好に行えるようになっている。また保持部材開口部７の一部には突起部８が設けられており、挿入する被めっき品２がめっき処理中に脱落しないように、通電部材１の両側に設けられる保持部材６の突起部８によって被めっき品２を隙間をもって脱落規制するストッパーの役割を果たしている。
【００２７】
本実施例においては保持部材開口部７の一部に設けられた突起部８によって被めっき品を脱落規制する構成としているが、被めっき品２が通電部材１の開口部３から脱落しないような形状であれば突起８に限らずどのような形状でもかまわない。本発明のめっき治具１０は、以上のような構造であるため、電気的接触を構成する通電部材１と、被めっき品２が保持部材６によってわずかに移動可能な状態に保持されるようになっている。
【００２８】
次に本発明のめっき治具１０を用いためっき方法について説明する。本来、めっき処理にはめっき皮膜を析出させる工程の前に、素材表面を洗浄したり、研磨、活性化するなどの前処理を行うことが一般的であり、さらにめっき処理の後には、薬品を洗い流す洗浄工程や、被めっき品を乾燥させる工程などが設けられているが、本発明の趣旨より、めっき皮膜析出工程のみ説明し、前後処理については省略する。
【００２９】
めっき治具１０を構成する通電部材１の開口部３には被めっき品２が挿入されている。図中では、開口部３などの構造を説明するために、４箇所ある開口部のうち１箇所のみ被めっき品２を記載しているが、実際には全ての開口部３に被めっき品２を挿入することが望ましい。めっき治具１０は下方に設けられた２個の保持ロール１１上に載せられており、２個の保持ロール１１の端部に設けられたガイド部によって保持ロール１１の軸方向への移動が規制されている。この保持ロール１１は内部にベアリングやブッシュを使用するなどして滑らかに回転することが望ましく、これによってめっき治具１０を滑らかに回転可能な状態に取り付けることができる。
【００３０】
次にめっき治具１０の上方にはモータ１８およびプーリ２０ａ、２０ｂ、ベルト２１などによって回転する駆動ロール１２が設けられており、めっき治具１０と駆動ロール１２との摩擦力によってめっき治具１０に回転駆動力が与えられる構成となっている。それぞれの部品は、筐体１９に取り付けられており、回転装置１３を構成している。
【００３１】
駆動ロール１２はできるだけ摩擦力の大きい材質が望ましく、例えばウレタンゴムやシリコンゴムなどが適している。駆動ロール１２は回転駆動力をめっき治具１０にさらに安定して伝達するため、めっき治具１０に対して駆動ロール１２を押さえつける構成としてもよい。また、２個の保持ロール１１を上方に持ち上げるようにし、めっき治具１０を駆動ロール１２に相対的に押さえつける構造でも同様の作用が得られる。また、めっき治具１０に対して、上方が駆動ロール、下方が保持ロールという制約は特に無いため、図面に記載の限りではない。
【００３２】
また２個の保持ロール１１と駆動ロール１２に囲まれた範囲からめっき治具１０を脱着自在にするために、駆動ロール１２と２個の保持ロール１１のいずれかは移動または取り外し可能に設けられていることが望ましい。これによって、被めっき品２を収納しためっき治具１０を容易に回転装置１３に脱着することができる。
【００３３】
回転装置１３には送電プレート１４が設けられており、その一端はめっき電源（図示せず）などの直流電源に配線１５を介して接続され、さらにもう一端はめっき治具１０の外周部に露出している通電部材１の外周部と電気的接触状態になるように構成されている。送電プレート１４はステンレスや銅合金、鉄−ニッケル合金などの導電性を有する材料からなり、めっき治具１０が回転装置１３によって回転運動している場合においても、そのバネ性を利用してめっき治具１０の外周に露出している通電部材１の外周部と常に密着状態にあり、電解めっきに必要な電流を安定して通電部材１に供給し続けることができる構造となっている。
【００３４】
本発明の実施の形態では送電プレート１４を金属板としているが、例えば金属ワイヤーや、編組線、あるいは金属棒などを用いてもよく、また材料自体のバネ性を利用して通電部材１の外周部に密着させる方法のほかに、スプリングなどを利用して強制的に通電部材１の外周部に押さえつける方法もあるなど、実施例の構成に限定されるものではない。また、通電部材１の外周部に送電プレート１４を接触させる方法のほかに、通電部材１の一部にボルトなどを用いて直接配線接続してもよいが、この場合、めっき治具１０の回転によって配線１５にねじれが生じ、配線切断などのトラブルが起こることが懸念されるが、めっき治具１０の回転方向を右回転左回転交互に行うことによって解決できる。さらには、配線途中にロータリーコネクターなどを利用することもできる。
【００３５】
以上のような本発明のめっき治具１０を回転装置１３に装着した状態でめっき処理タンク１６に投入し電解めっきを行う。めっき処理タンク１６内部には処理に必要なめっき液５が貯蓄されており、必要に応じて攪拌機（図示せず）によって処理液の攪拌が行われている。処理タンクには陽極１７が設けられ、めっき電源（図示せず）などの直流電源に配線によって接続されており、電解めっきに必要な電流を加えることができる構造になっている。
【００３６】
このめっき処理タンク１６の中に回転装置１３に取り付けられた状態のめっき治具１０を浸漬する。さらに電流を加えながら回転装置１３の駆動ロール１２を回転させ、めっき治具１０を回転動作させる。めっき治具１０を構成する通電部材１に形成された開口部３の寸法は、保持部材６に形成された保持部材開口部７の寸法よりもわずかに小さく形成しており、すなわち通電部材１の開口部３が保持部材開口部７よりもわずか内側に飛び出す構成とすることで、被めっき品２が通電部材１の開口部３に動作可能に収容されている時、被めっき品２は保持部材開口部７よりも優先的に通電部材１の開口部３断面と接触することができるようになっている。
【００３７】
さらにめっき治具１０が回転し、収容された被めっき品２は回転運動と被めっき品２に働く重力によって通電部材１の開口部３断面との接触位置を次々と変化させながら電解めっき処理されていく。これによって被めっき品２の表面にめっき未着部分を生じることなく効率よく通電しめっきすることができると同時に、被めっき品はめっき治具１０に隙間をもって収容された状態にあって、わずかに動作するだけなので、キズやカケ変形といった不具合を解決することができる。
【００３８】
また本発明のめっき治具において、通電部材１は板状の導電材料に開口部３を形成するだけであり、慣用の加工方法であるレーザーによる穴あけ加工や金属エッチング加工によって、容易に高精度な開口部形状を形成することができ、従来技術に記載されている通電フレーム１０２のような格子形状を形成するための金属板の板金加工、溶接加工あるいはロウ付け加工などを行って帯状の金属板を曲げたり接合したりする必要がない。
【００３９】
また金属線や金属棒材などの材料を用いて格子形状を形成するための難易度の高い板金加工や溶接加工が必要ない。また、格子形状が多角形になるほど、あるいは格子形状の数が増加するほどその加工難易度は上がり、通電フレームの製作コストが増大するという課題も、板状の導電材にレーザー加工および金属エッチング加工で多角穴を形成することによって解決できる。
【００４０】
尚、開口部３の形状は直線的であっても非直線的であってもその形状は自在であり、たとえばノコギリ刃のようなギザギザ形状の開口部３にして、被めっき品２と通電部材１との接触面積を極力小さくすることもできる。これによれば、通電跡やめっき未着に対し、さらに有利となる通電状態が得られる。
【００４１】
また本発明のめっき治具によれば、被めっき品の外形輪郭が四角形などの単純形状でなく、曲線を含むなど複雑な形状であったとしても、その輪郭に合った適正な通電部材の開口部を、レーザー加工やエッチング加工によっていかなる形状にも容易に形成することができる。これによって従来の通電フレームでは対応できなかった複雑な形状の被めっき品に対しても効率的にめっき処理することができる。
【００４２】
以上のように本発明のめっき治具構成によれば、通電部材１の製作を容易にし、コストを大幅に削減することができ、ひいては被めっき品２の製造コストを低減することができる。
【００４３】
さらに本発明のめっき治具１０では、通電部材１に形成される開口部３の断面とその近傍を除く大部分の平面を、塩化ビニルやポリカーボネイトなどの絶縁体４によって被覆することによって、めっき液中に露出する被めっき品２への電気的接触を構成する部位を極めて小さくすることができる。
【００４４】
また通電部材１は取り付けられる保持部材６によって、機械的強度を保ち、被めっき品２を保持する構成であるため、通電部材１そのものに機械的強度を求める必要が無く、極力厚みの薄い材料を使用することができる。これによれば、従来の技術のように、通電フレームの表面積を縮小するために、使用する金属材料の寸法を縮小させた場合に懸念される、通電フレーム１０２の機械的強度不足や通電状態の変化、あるいは被めっき品２の挿入不具合などの問題を全て解決することができる。これによって、通電部材１に形成された開口部３の断面とその近傍部分以外を露出しないように絶縁体４で被覆し、被めっき品２に電気的接触を構成するために必要な最低限の表面のみがめっき液中で露出されるため、従来の技術が抱えていた、被めっき品２に析出するめっき皮膜の他に、通電フレーム１０２にもめっき皮膜が析出することによる余分なめっき皮膜コストが発生するという重大な課題を解決することができる。
【００４５】
すなわち本発明によれば、品物に対して、カケや傷およびめっき未着などの治具接触跡を発生させることなく均一な電解表面処理ができる構造であって、かつ通電極部材の製作コストを低減でき、さらには通電部材の表面積を極めて小さくすることで余分なめっき皮膜の析出を防止することができるという優れた効果を発揮するめっき治具の提供ができる。
【００４６】
本実施の形態では、被めっき品２を四角形形状とし、めっき治具１０を円形としているが被めっき品２の形状やめっき仕様によって変更可能である。
【００４７】
まためっき処理に限らず、電着塗装や電解洗浄など、めっき液中で電解処理を行う工程に応用することも可能である。
【００４８】
まためっき治具１０は回転治具に１個だけでなく、複数取り付けられるようにし、製造能力を向上させることもできる。また、回転装置１３はめっき処理タンク１６に常設してめっき治具１０のみを脱着する構造にすることで作業者への負担が低減するなど、本発明の思想に逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のめっき治具は、被めっき品に対して、カケや傷およびめっき未着などの治具接触跡を発生させることなく均一な電解表面処理が構造であって、かつ通電極部材の製作コストを低減でき、さらには通電部材の表面積を極めて小さくすることで余分なめっき皮膜の析出を防止することが必要な場合のめっき治具として利用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 通電部材
２ 被めっき品
３ 開口部
４ 絶縁体
５ めっき液
６ 保持部材
７ 保持部材開口部
８ 突起部
１０ めっき治具
１１ 保持ロール
１２ 駆動ロール
１３ 回転装置
１４ 送電プレート
１５ 配線
１６ めっき処理タンク
１７ 陽極
１８ モータ
１９ 筐体
２０ａ、２０ｂ プーリ
２１ ベルト
１０１ 従来のめっき治具
１０２ 通電フレーム
１０３ 蓋部材
１０４ 回転軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被めっき品への電気的接触を構成する通電部材と、前記被めっき品がわずかに移動可能な状態に保持される保持部材をと備えためっき用治具であって、前記通電部材は前記被めっき品を挿入する開口部を形成した板状の導電材からなり、前記開口部の断面とその近傍を除いた大部分の平面が絶縁体で被覆されるとともに、前記保持部材は少なくとも表面が絶縁体であって、前記被めっき品が前記通電部材の前記開口部に動作可能に保持されるよう前記通電部材に取り付けられることを特徴とする電気めっき用治具。
【請求項１】
被めっき品への電気的接触を構成する通電部材と、前記被めっき品がわずかに移動可能な状態に保持される保持部材をと備えためっき用治具であって、前記通電部材は前記被めっき品を挿入する開口部を形成した板状の導電材からなり、前記開口部の断面とその近傍を除いた大部分の平面が絶縁体で被覆されるとともに、前記保持部材は少なくとも表面が絶縁体であって、前記被めっき品が前記通電部材の前記開口部に動作可能に保持されるよう前記通電部材に取り付けられることを特徴とする電気めっき用治具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１０６０１９（Ｐ２０１１−１０６０１９Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８２１７９（Ｐ２００９−２８２１７９）
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（５９２０１３２４４）株式会社山口製作所 (2)
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（５９２０１３２４４）株式会社山口製作所 (2)
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