電気めっき装置
【課題】めっき対象物が小さい場合にも、バラツキが少なく、効率のよいめっきを行うことが可能な電気めっき装置を提供する。
【解決手段】本発明の電気めっき装置１は、ポンプ１４によってめっき槽１０ａにめっき液９０を供給するものであり、めっき槽１０ａには、めっき液９０が噴出する噴出部２０ａが設けられている。そして、噴出部２０ａの噴流によってめっき対象物が上昇するめっき対象上昇部８０と、めっき対象上昇部８０とは仕切られるものであってめっき対象物９１が下降するめっき対象下降部８１とを有しており、めっき対象物９１はめっき対象上昇部８０とめっき対象下降部８１との間を循環することができる。また、めっき対象下降部８１に陰極である螺旋板４１が配置され、螺旋板４１の上側にめっき対象物９１が接触してめっきが行われる。
【解決手段】本発明の電気めっき装置１は、ポンプ１４によってめっき槽１０ａにめっき液９０を供給するものであり、めっき槽１０ａには、めっき液９０が噴出する噴出部２０ａが設けられている。そして、噴出部２０ａの噴流によってめっき対象物が上昇するめっき対象上昇部８０と、めっき対象上昇部８０とは仕切られるものであってめっき対象物９１が下降するめっき対象下降部８１とを有しており、めっき対象物９１はめっき対象上昇部８０とめっき対象下降部８１との間を循環することができる。また、めっき対象下降部８１に陰極である螺旋板４１が配置され、螺旋板４１の上側にめっき対象物９１が接触してめっきが行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品などのめっきのための電気めっき装置に関するものであり、特に、めっき対象物が精密部品などの小物部品などのめっきに好適な電気めっき装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、部品などにめっきを行う方法として様々な方法があるが、その方法の１つに電気めっきがある。
電気めっきを行う場合、通常、めっき液が通過可能であって内部に空間を有するバレルを用い、このバレルにめっき対象物を入れて、電極（陰極）をバレル内に差し込んで行う。そして、バレルを回転させながら、電気を流すと、めっき対象物の表面上でめっき液の金属イオンが金属となってめっきが行われる。また、多数のめっき対象物のめっきを行う場合であっても、バレルを回転させることにより電気の供給が均一に行われ、全体に均一にめっきを行うことができる。
【０００３】
また、回転可能なバレルを用いる方法以外にも、例えば、特許文献１に開示されているめっき装置などを用いてめっきすることができる。
【特許文献１】実開平５−５６９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バレルは、めっき液が通過可能であってめっき対象物を通過させないようにする必要がある。そのため、めっき対象が小さいものほど、めっき液を通過させるための孔を小さくする必要があるのでめっき液の循環が悪くなり、バレル内のめっき液中の金属イオンの消費に対して供給できないおそれがある。
【０００５】
また、めっき対象に電気を流すためには、電極（陰極）に直接的又は導通物を介して間接的に接触させる必要がある。しかしながら、めっき対象物が小さいと表面積が小さくなるので、個々のめっき対象物の間で、電極などとの接触が不均一になりやすく、めっきの度合いに差が生じやすかった。
そして、特許文献１に記載された方法などのように、めっき液を攪拌して電極の接触が偏らないようにする方法が考えられるが、めっき液の攪拌によって、めっき対象物が浮遊する時間が長くなり、電極に接触する時間が短くなってしまい効率的なめっきを行うことができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、めっき対象物が小さい場合にも、バラツキの少ないめっきを行うことが可能な電気めっき装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、めっき液が噴出する噴出部が設けられ、前記噴出部の噴流によってめっき対象物が上昇するめっき対象上昇部と、めっき対象上昇部とは仕切られるものであってめっき対象物が下降するめっき対象下降部とを有し、めっき対象物はめっき対象上昇部とめっき対象下降部との間を循環することができ、さらに、めっき対象下降部に陰極が配置され、陰極の上側にめっき対象物が接触してめっきが行われることを特徴とする電気めっき装置である。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、噴出部の噴流によってめっき対象物が上昇するめっき対象上昇部と、めっき対象上昇部とは仕切られるものであってめっき対象物が下降するめっき対象下降部とを有し、めっき対象物はめっき対象上昇部とめっき対象下降部との間を循環し、めっき対象下降部に配置される陰極の上側にめっき対象物が接触してめっきが行われるものであるので、めっき対象物をバラツキ無く陰極に接触させることができ、効率のよいめっきを行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、筒状部が設けられ、前記筒状部によってめっき対象上昇部とめっき対象下降部とを仕切るものであり、めっき対象下降部はめっき対象上昇部の周りに配置するものであることを特徴とする請求項１に記載の電気めっき装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、筒状部によってめっき対象上昇部とめっき対象下降部とを仕切るものであり、めっき対象下降部はめっき対象上昇部の周りに配置するものであるので、構造を複雑にすることなくめっき対象上昇部とめっき対象下降部とを仕切ることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、噴出部は前記筒状部の内側に向かってめっき液を噴出するものであり、筒状部の下端付近は下方に向かって拡がっていることを特徴とする請求項２に記載の電気めっき装置である。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、噴出部は前記筒状部の内側に向かってめっき液を噴出するものであり、筒状部の下端付近は下方に向かって拡がっているので、噴出部からめっき液を噴出する際にめっき液を巻き込むので、めっき対象物の循環をより確実に行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、陰極は螺旋の板状であって回転させることができることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気めっき装置である。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、陰極は螺旋の板状であって回転させることができるものであるので、めっき対象物が陰極に接触する時間をより長くすることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、陰極の回転速度は、少なくとも２段階に変更することができるものであって、周期的に変更するように制御されていることを特徴とする請求項４に記載の電気めっき装置である。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、陰極の回転速度は、少なくとも２段階に変更することができるものであって、周期的に変更するように制御されているので、めっき対象物を陰極上を移動させてめっきのバラツキを小さくしつつ、めっきを行うことができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、筒状部及び陰極は一体となっており、筒状部と陰極とが回転するものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気めっき装置である。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、筒状部及び陰極は一体となっており、筒状部と陰極とが回転するものであるので、陰極の回転を容易に行うことができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、筒状部は、電気を導通することができる部材によって形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電気めっき装置である。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、筒状部は、電気を導通することができる部材によって形成されているので、陰極と筒状部とを導通させることにより、陰極に容易に電気を供給することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の電気めっき装置によれば、めっき対象物が小さい場合にも、バラツキが少なく、効率的のよいめっきを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態における電気めっき装置を示した斜視図である。図２は、図１に示される電気めっき装置の模式図である。図３は、図１に示される電気めっき装置のめっき槽内を示す断面図である。図４は、回転体を示した斜視図である。
【００２３】
本発明の第１の実施形態における電気めっき装置１は、図１に示されるように、めっき槽１０ａを有する本体部１０と、めっきの制御などを行う制御部１３と、ポンプ１４と、本体部１０の下側に配置されるタンク１５とを有している。なお、本実施形態のめっき槽１０ａは透明樹脂板により形成されており、図１に示されるように、めっき槽１０ａ内に配置される筒体３０や有孔板３１が見えている。
そして、電気めっき装置１によって、めっき対象物９１のめっきを行うことができる。本実施形態の電気めっき装置１では、めっき対象物９１は小物部品のめっきに向くものであるが、めっき対象物９１の大きさや形状は限定されるものではない。
【００２４】
そして、図２に示されるように、ポンプ１４につながる供給管２０によってめっき液９０をタンク１５からめっき槽１０ａに供給し、また、排出管２１やオーバーフロー管２２によってめっき槽１０ａからタンク１５に流れ、めっき液９０は循環するものである。
【００２５】
そして、供給管２０のめっき槽１０ａ側の出口部分、すなわち、めっき液９０のめっき槽１０ａの入口部分には、めっき液９０が噴出する噴出部２０ａが設けられ、噴出方向にめっき液９０の噴流が形成される。噴出部２０ａは、めっき槽１０ａの底に配置され、方向は上向きである。
【００２６】
また、排出管２１のめっき槽１０ａ側の入口部分、すなわち、めっき槽１０ａのめっき液９０の出口部分は排出部２１ａが設けられており、排出部２１ａはめっき槽１０ａの底付近に配置している。
オーバーフロー管２２のめっき槽１０ａ側の入口部分はオーバーフロー部２２ａが設けられており、オーバーフロー部２２ａはめっき槽１０ａの上側に配置している。そして、オーバーフロー管２２によって、オーバーフロー部２２ａより水位が上昇するほどめっき液９０が供給された場合に、オーバーフロー部２２ａからめっき液９０が流れ込んで水位の上昇を防ぐ。
【００２７】
本実施形態のポンプ１４は、インバーターによって調節することができるものであり、めっき槽１０ａへのめっき液９０の供給量を変えることができる。
【００２８】
本体部１０のめっき槽１０ａの内部には、図３に示されるように、筒体３０、有孔板３１、回転体３２及び陽極吊り下げ部３６が配置している。そして、めっき槽１０ａの外側であって回転体３２の上側には、モータ３３及び陰極側電源接続部３５が配置している。
【００２９】
筒体３０は、図１に示されるように、開口３０ａを有する円筒状の部材であり、樹脂製のものが用いられている。そして、水流などにより、筒体３０の内側に配置される有孔板３１の変形を防ぐものである。
有孔板３１は、めっき液９０を通過可能にしつつ、部品などのめっき対象物９１が外側に飛びだすことを防止するものであり、円筒形であって樹脂製のものが用いられている。具体的な材質としては、バレルめっきに用いられるバレルと同じものを採用することができる。
【００３０】
有孔板３１の下側は、すり鉢状のテーパー部３８が形成されており、後述するように、めっき対象物９１が落下する際に、テーパー部３８の下側に配置される噴出部２０ａ側に誘導する。
【００３１】
回転体３２は、図２、図３に示されるように、筒体３０や有孔板３１の内側に配置するものであり、図４に示されるように、筒状部４０、螺旋板４１及び連結部材４４とを有している。
【００３２】
筒状部４０は筒状であって、内側と外側とを仕切っている。そして、内側が、めっきを行う際にめっき対象物９１が上昇するめっき対象上昇部８０となり、外側が、めっきを行う際にめっき対象物９１が下降するめっき対象下降部８１となる。
【００３３】
筒状部４０は、円筒部材４２とエゼクター部材４３とを有しており、エゼクター部材４３は円筒部材４２の下側に配置している。円筒部材４２は金属製のパイプであり、上側に開口４２ａが形成されている。開口４２ａは４方向に４ヵ所形成されている。また、４ヵ所の開口４２ａの上下方向の位置は同じであり、螺旋板４１の上側よりも、さらに上側に配置されている。そして、図２に示されるように、開口４２ａは、オーバーフロー管２２のオーバーフロー部２２ａの位置付近であり、電気めっき装置１の使用時には、水位が開口４２ａの下端よりも上側となる。
【００３４】
また、エゼクター部材４３は、図３に示されるように、下側部４３ａが円筒部材４２からはみ出すものであり、上側部４３ｂが円筒部材４２の内側に配置しており、上側部４３ｂを挿入することにより円筒部材４２と固定される。
【００３５】
エゼクター部材４３の内側の形状は、上端及び下端側が広く、中央付近が狭い形状であって狭窄部４５が形成されている。そして、狭窄部４５から離れるほど徐々に拡がっており、筒状部４０の下側付近の形状は、下方に向かって拡がるような形状となっている。また、下側部４３ａの断面積は、円筒部材４２の断面積より広くなっている。
【００３６】
また、筒状部４０の下側に、噴出部２０ａが配置しており、噴出部２０ａの向きが筒状部４０の内部に向かっている。そのため、噴出部２０ａから噴出されためっき液９０は筒状部４０の内部を上昇する。
このめっき液９０の上昇のとき、エゼクター部材４３によって、周りのめっき液９０を巻き込みながら上昇する。すなわち、噴出部２０ａからの噴流によって、筒状部４０の下側付近のめっき液９０も上昇するため、筒状部４０の外側のめっき液９０も上昇する。
【００３７】
螺旋板４１は、図４に示されるように、連続する螺旋状の板であり、筒状部４０の外側の周りに配置されるものであり、めっき対象下降部８１に配置されている。螺旋板４１は金属製であり、電気を通じることができる材質であり、後述するように、螺旋板４１は陰極側電源接続部３５は電気的につながって陰極となるものであり、本実施形態の電気めっき装置１では、陰極がめっき対象下降部８１に配置に配置される。
【００３８】
また、螺旋板４１の上下方向から見た形状は、内側、外側共に円形である。そして、螺旋板４１の内側の大きさは筒状部４０の外径とほぼ等しく、螺旋板４１の内側は筒状部４０に固定されている。また、螺旋板４１の外側の大きさは、有孔板３１の内径よりも小さく、螺旋板４１の外側の縁部４１ａと有孔板３１との間には、図３に示されるように、隙間４６が形成されている。
【００３９】
連結部材４４は金属製であり、円筒部材４２の上側に位置している。そして、円筒部材４２と連結部材４４、及び、円筒部材４２と螺旋板４１は、溶接によって固定されており、連結部材４４と螺旋板４１との間は電気を通じることができるようになっている。
【００４０】
図３に示されるように、回転体３２の連結部材４４は、回転体３２の上部に配置されるモータ３３側に固定されており、回転体３２は回転可能となっている。この回転体３２の回転速度は変えることができ、制御部１３によって、速度を少なくとも２段階に変えることができる。
また、連結部材４４は陰極側電源接続部３５と電気的に接続されており、螺旋板４１と陰極側電源接続部３５との間で電気を導通させることができる。また、回転体３２が回転しても、陰極側電源接続部３５が回転しないように、ロータリーコネクタ４７を介して連結されている。
【００４１】
陽極吊り下げ部３６は、陽極棒９２を吊り下げる部分である。そして、図１に示されるように、陽極吊り下げ部３６は、めっき槽１０ａの内部に配置されるものであるが、一部分が外部に露出して、陽極側電源接続部３６ａが形成される。
陽極吊り下げ部３６は銅板によって形成されており、めっき槽１０ａの上側に配置され、筒体３０を取り巻くように配置している。
【００４２】
陽極吊り下げ部３６の上下方向の位置は、図２に示されるように、オーバーフロー管２２のオーバーフロー部２２ａの位置よりも上側であり、電気めっき装置１の使用時には、めっき液９０が接触せず、陽極吊り下げ部３６に吊り下げられた陽極棒９２がめっき液９０に接触するようになっている。
めっきを行う際に用いられる陽極棒９２は、一般に行われるものと同様なものを用いることができ、めっきによる金属イオンを補給することができる溶解性ものを用いても良く、また、不溶性のものを用いても良い。
【００４３】
次に、電気めっき装置１を用いて、めっき対象物９１のめっきを行う方法について、図２などを用いて説明する。
まず、有孔板３１の内側に、めっき対象物９１を入れる。めっき対象物９１を入れる場合には、回転体３２やモータ３３を外すことにより容易に行うことができる。そして、めっき液９０が供給されない状態では、めっき対象物９１は上昇することがなく、めっき対象物９１は噴出部２０ａ付近に集まっている。なお、噴出部２０ａには、フィルター２０ｂが設けられているので、めっき対象物９１が落ちることはない。
【００４４】
そして、ポンプ１４を作動し、噴出部２０ａからめっき液９０を供給する。供給されるめっき液９０の一部は、有孔板３１から外に出て、排出管２１から排出されるが、排出される量よりも供給される量が多いので、めっき槽１０ａのめっき液９０の水位が徐々に上がる。
水位が上昇して、オーバーフロー管２２のオーバーフロー部２２ａまで到達すると、オーバーフロー部２２ａからもめっき液９０が排出されるので、オーバーフロー部２２ａの高さで水位が維持される。
【００４５】
また、噴出部２０ａからのめっき液９０の噴流は、筒状部４０内に流れ込み、筒状部４０内では、めっき液９０が上昇する流れが発生する。そして、このめっき液９０が上昇する流れに乗ってめっき対象物９１が上昇し、筒状部４０内がめっき対象上昇部８０となる。
【００４６】
そして、筒状部４０内のめっき対象上昇部８０を上昇した、めっき液９０及びめっき対象物９１は、筒状部４０の上部に形成された開口４２ａから排出される。開口４２ａから排出されためっき対象物９１は、陰極である螺旋板４１の上に載って、螺旋板４１の上側で接触する。
ポンプ１４を作動させながら、陰極側電源接続部３５と陽極側電源接続部３６ａとの間で電圧をかけると、螺旋板４１の上に載っためっき対象物９１の表面上で、めっき液９０中の金属イオンが金属となって、めっき対象物９１のめっきが行われる。
【００４７】
また、めっきを行う際には、モータ３３によって回転体３２を回転させる。そうすると、めっき対象物９１が螺旋板４１上で動くので、バラツキの少ないめっきを行うことができる。特に、本実施形態の電気めっき装置１では、回転体３２の回転速度は変えることができるので、さらにバラツキを少なくすることができる。
【００４８】
本実施形態の電気めっき装置１では、回転体３２の回転速度には、低速回転状態と高速回転状態とがあり、低速回転状態は、高速回転状態よりも遅い回転である。これらの状態の回転速度やそれぞれの状態での運転時間は特に限定されるものでなく、めっき対象物９１の形状や大きさ、その他の条件により変更可能であるが、例えば、低速回転状態での回転速度を５〜１０ｒｐｍ、高速回転状態での回転速度を１５〜３０ｒｐｍとすることができる。
【００４９】
そして、ポンプ１４を作動させ、陰極側電源接続部３５と陽極側電源接続部３６ａとの間で電圧をかけながら、低速回転状態と高速回転状態とを所定の周期で交互に繰り返す。低速回転状態では、めっき対象物９１が螺旋板４１上で動きは小さく、主に、めっき対象物９１のめっきが行われる。また、高速回転状態では、めっき液９０と螺旋板４１との相対速度に差ができ、めっき対象物９１が螺旋板４１上で動くことになり、めっきされる部分が偏ることを防止することができる。
【００５０】
なお、回転体３２の回転方向は、特に限定されるものではないが、回転によってめっき対象物９１が螺旋板４１上で動くようにして、円筒部材４２の開口４２ａ付近にめっき対象物９１が滞留しないように、螺旋板４１を下るようにするため、図４に示す矢印の方向に回転させることができる。
【００５１】
めっき対象物９１はめっきされながら、めっき対象下降部８１に配置された螺旋板４１を徐々に下って、筒状部４０の下側に移動する。そして、筒状部４０の下側に移動しためっき対象物９１は、噴流による巻き込まれる流れや、テーパー部３８による中心側への誘導によって、再びめっき対象上昇部８０を上昇して循環する。
【００５２】
このように、めっき対象物９１は、めっき対象上昇部８０とめっき対象下降部８１との間を繰り返して循環して、めっき対象下降部８１で下降する際にめっきが行われる。そして、めっき対象上昇部８０でのめっき対象物９１の上昇は、噴流によって行われるので時間は短く、また、めっき対象下降部８１でのめっき対象物９１の下降は、螺旋板４１上を徐々に下るので時間が長い。したがって、めっき対象物９１の螺旋板（陰極）４１でめっきされる時間をより長くすることができ、効率よいめっきを行うことができる。
【００５３】
そして、所定の時間運転させた後に、電源を停止してめっきを終了させる。めっき液９０の供給を止めれば、排出管２１からめっき液９０が排出されるので、めっき対象物９１を取り出す。このとき、めっき対象物９１の一部が、螺旋板４１の上に載っているので、めっき対象物９１の回収作業が行いにくい。そこで、以下に示すめっき対象回収工程を行うことにより、めっき対象物９１の回収作業を容易にすることができる。
【００５４】
めっき対象回収工程では、めっき液９０の水位が維持できる程度に噴出部２０ａからのめっき液９０の供給を小さくし、さらに、回転体３２を高速回転状態で継続して回転させる。この状態では、噴出部２０ａからの噴流が小さくなり、めっき対象物９１が上昇しなくなる。また、回転体３２は高速回転状態であるので、めっき対象物９１は螺旋板４１上を移動して、さらに、遠心力により螺旋板４１と有孔板３１との間の隙間４６からめっき対象物９１が落ちる。
【００５５】
めっき対象回収工程によって、螺旋板４１上のめっき対象物９１が噴出部２０ａ付近に移動し、最終的には全てのめっき対象物９１が、噴出部２０ａ付近に移動する。そうして、回転体３２を取り外すことにより、めっき対象物９１を容易に回収することができる。
なお、めっき対象回収工程の高速回転状態の回転速度は、めっきの際の回転速度とは同じであってもよく、異なる速度であってもよい。
【００５６】
上記した実施形態では、めっき対象下降部８１に配置される陰極は、連続する螺旋状の板である螺旋板４１を用いたが、めっき対象物９１が上側に接触でき、めっき対象物９１が下降することができれば、他の形状のものを用いることができる。例えば、一部が不連続な螺旋状の板や、螺旋でなく周方向に傾かないものであって、部分的に欠落する板状のものを層状に配置したものを用いることができる。
【００５７】
さらに、めっき対象物９１の螺旋板４１上の移動を確実にさせるため、振動発生装置（バイブレータ）を設けることもできる。そして、この振動発生装置によって、回転体３２を上下方向（軸方向）に振動させ、螺旋板４１上のめっき対象物９１が移動しやすい状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態における電気めっき装置を示した斜視図である。
【図２】図１に示される電気めっき装置の模式図である。
【図３】図１に示される電気めっき装置のめっき槽内を示す断面図である。
【図４】回転体を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 電気めっき装置
１０ 本体部
１０ａ めっき槽
２０ａ 噴出部
３２ 回転体
４０ 筒状部
４１ 螺旋板（陰極）
４２ 円筒部材
４３ エゼクター部材
８０ めっき対象上昇部
８１ めっき対象下降部
９０ めっき液
９１ めっき対象
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品などのめっきのための電気めっき装置に関するものであり、特に、めっき対象物が精密部品などの小物部品などのめっきに好適な電気めっき装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、部品などにめっきを行う方法として様々な方法があるが、その方法の１つに電気めっきがある。
電気めっきを行う場合、通常、めっき液が通過可能であって内部に空間を有するバレルを用い、このバレルにめっき対象物を入れて、電極（陰極）をバレル内に差し込んで行う。そして、バレルを回転させながら、電気を流すと、めっき対象物の表面上でめっき液の金属イオンが金属となってめっきが行われる。また、多数のめっき対象物のめっきを行う場合であっても、バレルを回転させることにより電気の供給が均一に行われ、全体に均一にめっきを行うことができる。
【０００３】
また、回転可能なバレルを用いる方法以外にも、例えば、特許文献１に開示されているめっき装置などを用いてめっきすることができる。
【特許文献１】実開平５−５６９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バレルは、めっき液が通過可能であってめっき対象物を通過させないようにする必要がある。そのため、めっき対象が小さいものほど、めっき液を通過させるための孔を小さくする必要があるのでめっき液の循環が悪くなり、バレル内のめっき液中の金属イオンの消費に対して供給できないおそれがある。
【０００５】
また、めっき対象に電気を流すためには、電極（陰極）に直接的又は導通物を介して間接的に接触させる必要がある。しかしながら、めっき対象物が小さいと表面積が小さくなるので、個々のめっき対象物の間で、電極などとの接触が不均一になりやすく、めっきの度合いに差が生じやすかった。
そして、特許文献１に記載された方法などのように、めっき液を攪拌して電極の接触が偏らないようにする方法が考えられるが、めっき液の攪拌によって、めっき対象物が浮遊する時間が長くなり、電極に接触する時間が短くなってしまい効率的なめっきを行うことができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、めっき対象物が小さい場合にも、バラツキの少ないめっきを行うことが可能な電気めっき装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、めっき液が噴出する噴出部が設けられ、前記噴出部の噴流によってめっき対象物が上昇するめっき対象上昇部と、めっき対象上昇部とは仕切られるものであってめっき対象物が下降するめっき対象下降部とを有し、めっき対象物はめっき対象上昇部とめっき対象下降部との間を循環することができ、さらに、めっき対象下降部に陰極が配置され、陰極の上側にめっき対象物が接触してめっきが行われることを特徴とする電気めっき装置である。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、噴出部の噴流によってめっき対象物が上昇するめっき対象上昇部と、めっき対象上昇部とは仕切られるものであってめっき対象物が下降するめっき対象下降部とを有し、めっき対象物はめっき対象上昇部とめっき対象下降部との間を循環し、めっき対象下降部に配置される陰極の上側にめっき対象物が接触してめっきが行われるものであるので、めっき対象物をバラツキ無く陰極に接触させることができ、効率のよいめっきを行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、筒状部が設けられ、前記筒状部によってめっき対象上昇部とめっき対象下降部とを仕切るものであり、めっき対象下降部はめっき対象上昇部の周りに配置するものであることを特徴とする請求項１に記載の電気めっき装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、筒状部によってめっき対象上昇部とめっき対象下降部とを仕切るものであり、めっき対象下降部はめっき対象上昇部の周りに配置するものであるので、構造を複雑にすることなくめっき対象上昇部とめっき対象下降部とを仕切ることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、噴出部は前記筒状部の内側に向かってめっき液を噴出するものであり、筒状部の下端付近は下方に向かって拡がっていることを特徴とする請求項２に記載の電気めっき装置である。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、噴出部は前記筒状部の内側に向かってめっき液を噴出するものであり、筒状部の下端付近は下方に向かって拡がっているので、噴出部からめっき液を噴出する際にめっき液を巻き込むので、めっき対象物の循環をより確実に行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、陰極は螺旋の板状であって回転させることができることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気めっき装置である。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、陰極は螺旋の板状であって回転させることができるものであるので、めっき対象物が陰極に接触する時間をより長くすることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、陰極の回転速度は、少なくとも２段階に変更することができるものであって、周期的に変更するように制御されていることを特徴とする請求項４に記載の電気めっき装置である。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、陰極の回転速度は、少なくとも２段階に変更することができるものであって、周期的に変更するように制御されているので、めっき対象物を陰極上を移動させてめっきのバラツキを小さくしつつ、めっきを行うことができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、筒状部及び陰極は一体となっており、筒状部と陰極とが回転するものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気めっき装置である。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、筒状部及び陰極は一体となっており、筒状部と陰極とが回転するものであるので、陰極の回転を容易に行うことができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、筒状部は、電気を導通することができる部材によって形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電気めっき装置である。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、筒状部は、電気を導通することができる部材によって形成されているので、陰極と筒状部とを導通させることにより、陰極に容易に電気を供給することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の電気めっき装置によれば、めっき対象物が小さい場合にも、バラツキが少なく、効率的のよいめっきを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態における電気めっき装置を示した斜視図である。図２は、図１に示される電気めっき装置の模式図である。図３は、図１に示される電気めっき装置のめっき槽内を示す断面図である。図４は、回転体を示した斜視図である。
【００２３】
本発明の第１の実施形態における電気めっき装置１は、図１に示されるように、めっき槽１０ａを有する本体部１０と、めっきの制御などを行う制御部１３と、ポンプ１４と、本体部１０の下側に配置されるタンク１５とを有している。なお、本実施形態のめっき槽１０ａは透明樹脂板により形成されており、図１に示されるように、めっき槽１０ａ内に配置される筒体３０や有孔板３１が見えている。
そして、電気めっき装置１によって、めっき対象物９１のめっきを行うことができる。本実施形態の電気めっき装置１では、めっき対象物９１は小物部品のめっきに向くものであるが、めっき対象物９１の大きさや形状は限定されるものではない。
【００２４】
そして、図２に示されるように、ポンプ１４につながる供給管２０によってめっき液９０をタンク１５からめっき槽１０ａに供給し、また、排出管２１やオーバーフロー管２２によってめっき槽１０ａからタンク１５に流れ、めっき液９０は循環するものである。
【００２５】
そして、供給管２０のめっき槽１０ａ側の出口部分、すなわち、めっき液９０のめっき槽１０ａの入口部分には、めっき液９０が噴出する噴出部２０ａが設けられ、噴出方向にめっき液９０の噴流が形成される。噴出部２０ａは、めっき槽１０ａの底に配置され、方向は上向きである。
【００２６】
また、排出管２１のめっき槽１０ａ側の入口部分、すなわち、めっき槽１０ａのめっき液９０の出口部分は排出部２１ａが設けられており、排出部２１ａはめっき槽１０ａの底付近に配置している。
オーバーフロー管２２のめっき槽１０ａ側の入口部分はオーバーフロー部２２ａが設けられており、オーバーフロー部２２ａはめっき槽１０ａの上側に配置している。そして、オーバーフロー管２２によって、オーバーフロー部２２ａより水位が上昇するほどめっき液９０が供給された場合に、オーバーフロー部２２ａからめっき液９０が流れ込んで水位の上昇を防ぐ。
【００２７】
本実施形態のポンプ１４は、インバーターによって調節することができるものであり、めっき槽１０ａへのめっき液９０の供給量を変えることができる。
【００２８】
本体部１０のめっき槽１０ａの内部には、図３に示されるように、筒体３０、有孔板３１、回転体３２及び陽極吊り下げ部３６が配置している。そして、めっき槽１０ａの外側であって回転体３２の上側には、モータ３３及び陰極側電源接続部３５が配置している。
【００２９】
筒体３０は、図１に示されるように、開口３０ａを有する円筒状の部材であり、樹脂製のものが用いられている。そして、水流などにより、筒体３０の内側に配置される有孔板３１の変形を防ぐものである。
有孔板３１は、めっき液９０を通過可能にしつつ、部品などのめっき対象物９１が外側に飛びだすことを防止するものであり、円筒形であって樹脂製のものが用いられている。具体的な材質としては、バレルめっきに用いられるバレルと同じものを採用することができる。
【００３０】
有孔板３１の下側は、すり鉢状のテーパー部３８が形成されており、後述するように、めっき対象物９１が落下する際に、テーパー部３８の下側に配置される噴出部２０ａ側に誘導する。
【００３１】
回転体３２は、図２、図３に示されるように、筒体３０や有孔板３１の内側に配置するものであり、図４に示されるように、筒状部４０、螺旋板４１及び連結部材４４とを有している。
【００３２】
筒状部４０は筒状であって、内側と外側とを仕切っている。そして、内側が、めっきを行う際にめっき対象物９１が上昇するめっき対象上昇部８０となり、外側が、めっきを行う際にめっき対象物９１が下降するめっき対象下降部８１となる。
【００３３】
筒状部４０は、円筒部材４２とエゼクター部材４３とを有しており、エゼクター部材４３は円筒部材４２の下側に配置している。円筒部材４２は金属製のパイプであり、上側に開口４２ａが形成されている。開口４２ａは４方向に４ヵ所形成されている。また、４ヵ所の開口４２ａの上下方向の位置は同じであり、螺旋板４１の上側よりも、さらに上側に配置されている。そして、図２に示されるように、開口４２ａは、オーバーフロー管２２のオーバーフロー部２２ａの位置付近であり、電気めっき装置１の使用時には、水位が開口４２ａの下端よりも上側となる。
【００３４】
また、エゼクター部材４３は、図３に示されるように、下側部４３ａが円筒部材４２からはみ出すものであり、上側部４３ｂが円筒部材４２の内側に配置しており、上側部４３ｂを挿入することにより円筒部材４２と固定される。
【００３５】
エゼクター部材４３の内側の形状は、上端及び下端側が広く、中央付近が狭い形状であって狭窄部４５が形成されている。そして、狭窄部４５から離れるほど徐々に拡がっており、筒状部４０の下側付近の形状は、下方に向かって拡がるような形状となっている。また、下側部４３ａの断面積は、円筒部材４２の断面積より広くなっている。
【００３６】
また、筒状部４０の下側に、噴出部２０ａが配置しており、噴出部２０ａの向きが筒状部４０の内部に向かっている。そのため、噴出部２０ａから噴出されためっき液９０は筒状部４０の内部を上昇する。
このめっき液９０の上昇のとき、エゼクター部材４３によって、周りのめっき液９０を巻き込みながら上昇する。すなわち、噴出部２０ａからの噴流によって、筒状部４０の下側付近のめっき液９０も上昇するため、筒状部４０の外側のめっき液９０も上昇する。
【００３７】
螺旋板４１は、図４に示されるように、連続する螺旋状の板であり、筒状部４０の外側の周りに配置されるものであり、めっき対象下降部８１に配置されている。螺旋板４１は金属製であり、電気を通じることができる材質であり、後述するように、螺旋板４１は陰極側電源接続部３５は電気的につながって陰極となるものであり、本実施形態の電気めっき装置１では、陰極がめっき対象下降部８１に配置に配置される。
【００３８】
また、螺旋板４１の上下方向から見た形状は、内側、外側共に円形である。そして、螺旋板４１の内側の大きさは筒状部４０の外径とほぼ等しく、螺旋板４１の内側は筒状部４０に固定されている。また、螺旋板４１の外側の大きさは、有孔板３１の内径よりも小さく、螺旋板４１の外側の縁部４１ａと有孔板３１との間には、図３に示されるように、隙間４６が形成されている。
【００３９】
連結部材４４は金属製であり、円筒部材４２の上側に位置している。そして、円筒部材４２と連結部材４４、及び、円筒部材４２と螺旋板４１は、溶接によって固定されており、連結部材４４と螺旋板４１との間は電気を通じることができるようになっている。
【００４０】
図３に示されるように、回転体３２の連結部材４４は、回転体３２の上部に配置されるモータ３３側に固定されており、回転体３２は回転可能となっている。この回転体３２の回転速度は変えることができ、制御部１３によって、速度を少なくとも２段階に変えることができる。
また、連結部材４４は陰極側電源接続部３５と電気的に接続されており、螺旋板４１と陰極側電源接続部３５との間で電気を導通させることができる。また、回転体３２が回転しても、陰極側電源接続部３５が回転しないように、ロータリーコネクタ４７を介して連結されている。
【００４１】
陽極吊り下げ部３６は、陽極棒９２を吊り下げる部分である。そして、図１に示されるように、陽極吊り下げ部３６は、めっき槽１０ａの内部に配置されるものであるが、一部分が外部に露出して、陽極側電源接続部３６ａが形成される。
陽極吊り下げ部３６は銅板によって形成されており、めっき槽１０ａの上側に配置され、筒体３０を取り巻くように配置している。
【００４２】
陽極吊り下げ部３６の上下方向の位置は、図２に示されるように、オーバーフロー管２２のオーバーフロー部２２ａの位置よりも上側であり、電気めっき装置１の使用時には、めっき液９０が接触せず、陽極吊り下げ部３６に吊り下げられた陽極棒９２がめっき液９０に接触するようになっている。
めっきを行う際に用いられる陽極棒９２は、一般に行われるものと同様なものを用いることができ、めっきによる金属イオンを補給することができる溶解性ものを用いても良く、また、不溶性のものを用いても良い。
【００４３】
次に、電気めっき装置１を用いて、めっき対象物９１のめっきを行う方法について、図２などを用いて説明する。
まず、有孔板３１の内側に、めっき対象物９１を入れる。めっき対象物９１を入れる場合には、回転体３２やモータ３３を外すことにより容易に行うことができる。そして、めっき液９０が供給されない状態では、めっき対象物９１は上昇することがなく、めっき対象物９１は噴出部２０ａ付近に集まっている。なお、噴出部２０ａには、フィルター２０ｂが設けられているので、めっき対象物９１が落ちることはない。
【００４４】
そして、ポンプ１４を作動し、噴出部２０ａからめっき液９０を供給する。供給されるめっき液９０の一部は、有孔板３１から外に出て、排出管２１から排出されるが、排出される量よりも供給される量が多いので、めっき槽１０ａのめっき液９０の水位が徐々に上がる。
水位が上昇して、オーバーフロー管２２のオーバーフロー部２２ａまで到達すると、オーバーフロー部２２ａからもめっき液９０が排出されるので、オーバーフロー部２２ａの高さで水位が維持される。
【００４５】
また、噴出部２０ａからのめっき液９０の噴流は、筒状部４０内に流れ込み、筒状部４０内では、めっき液９０が上昇する流れが発生する。そして、このめっき液９０が上昇する流れに乗ってめっき対象物９１が上昇し、筒状部４０内がめっき対象上昇部８０となる。
【００４６】
そして、筒状部４０内のめっき対象上昇部８０を上昇した、めっき液９０及びめっき対象物９１は、筒状部４０の上部に形成された開口４２ａから排出される。開口４２ａから排出されためっき対象物９１は、陰極である螺旋板４１の上に載って、螺旋板４１の上側で接触する。
ポンプ１４を作動させながら、陰極側電源接続部３５と陽極側電源接続部３６ａとの間で電圧をかけると、螺旋板４１の上に載っためっき対象物９１の表面上で、めっき液９０中の金属イオンが金属となって、めっき対象物９１のめっきが行われる。
【００４７】
また、めっきを行う際には、モータ３３によって回転体３２を回転させる。そうすると、めっき対象物９１が螺旋板４１上で動くので、バラツキの少ないめっきを行うことができる。特に、本実施形態の電気めっき装置１では、回転体３２の回転速度は変えることができるので、さらにバラツキを少なくすることができる。
【００４８】
本実施形態の電気めっき装置１では、回転体３２の回転速度には、低速回転状態と高速回転状態とがあり、低速回転状態は、高速回転状態よりも遅い回転である。これらの状態の回転速度やそれぞれの状態での運転時間は特に限定されるものでなく、めっき対象物９１の形状や大きさ、その他の条件により変更可能であるが、例えば、低速回転状態での回転速度を５〜１０ｒｐｍ、高速回転状態での回転速度を１５〜３０ｒｐｍとすることができる。
【００４９】
そして、ポンプ１４を作動させ、陰極側電源接続部３５と陽極側電源接続部３６ａとの間で電圧をかけながら、低速回転状態と高速回転状態とを所定の周期で交互に繰り返す。低速回転状態では、めっき対象物９１が螺旋板４１上で動きは小さく、主に、めっき対象物９１のめっきが行われる。また、高速回転状態では、めっき液９０と螺旋板４１との相対速度に差ができ、めっき対象物９１が螺旋板４１上で動くことになり、めっきされる部分が偏ることを防止することができる。
【００５０】
なお、回転体３２の回転方向は、特に限定されるものではないが、回転によってめっき対象物９１が螺旋板４１上で動くようにして、円筒部材４２の開口４２ａ付近にめっき対象物９１が滞留しないように、螺旋板４１を下るようにするため、図４に示す矢印の方向に回転させることができる。
【００５１】
めっき対象物９１はめっきされながら、めっき対象下降部８１に配置された螺旋板４１を徐々に下って、筒状部４０の下側に移動する。そして、筒状部４０の下側に移動しためっき対象物９１は、噴流による巻き込まれる流れや、テーパー部３８による中心側への誘導によって、再びめっき対象上昇部８０を上昇して循環する。
【００５２】
このように、めっき対象物９１は、めっき対象上昇部８０とめっき対象下降部８１との間を繰り返して循環して、めっき対象下降部８１で下降する際にめっきが行われる。そして、めっき対象上昇部８０でのめっき対象物９１の上昇は、噴流によって行われるので時間は短く、また、めっき対象下降部８１でのめっき対象物９１の下降は、螺旋板４１上を徐々に下るので時間が長い。したがって、めっき対象物９１の螺旋板（陰極）４１でめっきされる時間をより長くすることができ、効率よいめっきを行うことができる。
【００５３】
そして、所定の時間運転させた後に、電源を停止してめっきを終了させる。めっき液９０の供給を止めれば、排出管２１からめっき液９０が排出されるので、めっき対象物９１を取り出す。このとき、めっき対象物９１の一部が、螺旋板４１の上に載っているので、めっき対象物９１の回収作業が行いにくい。そこで、以下に示すめっき対象回収工程を行うことにより、めっき対象物９１の回収作業を容易にすることができる。
【００５４】
めっき対象回収工程では、めっき液９０の水位が維持できる程度に噴出部２０ａからのめっき液９０の供給を小さくし、さらに、回転体３２を高速回転状態で継続して回転させる。この状態では、噴出部２０ａからの噴流が小さくなり、めっき対象物９１が上昇しなくなる。また、回転体３２は高速回転状態であるので、めっき対象物９１は螺旋板４１上を移動して、さらに、遠心力により螺旋板４１と有孔板３１との間の隙間４６からめっき対象物９１が落ちる。
【００５５】
めっき対象回収工程によって、螺旋板４１上のめっき対象物９１が噴出部２０ａ付近に移動し、最終的には全てのめっき対象物９１が、噴出部２０ａ付近に移動する。そうして、回転体３２を取り外すことにより、めっき対象物９１を容易に回収することができる。
なお、めっき対象回収工程の高速回転状態の回転速度は、めっきの際の回転速度とは同じであってもよく、異なる速度であってもよい。
【００５６】
上記した実施形態では、めっき対象下降部８１に配置される陰極は、連続する螺旋状の板である螺旋板４１を用いたが、めっき対象物９１が上側に接触でき、めっき対象物９１が下降することができれば、他の形状のものを用いることができる。例えば、一部が不連続な螺旋状の板や、螺旋でなく周方向に傾かないものであって、部分的に欠落する板状のものを層状に配置したものを用いることができる。
【００５７】
さらに、めっき対象物９１の螺旋板４１上の移動を確実にさせるため、振動発生装置（バイブレータ）を設けることもできる。そして、この振動発生装置によって、回転体３２を上下方向（軸方向）に振動させ、螺旋板４１上のめっき対象物９１が移動しやすい状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態における電気めっき装置を示した斜視図である。
【図２】図１に示される電気めっき装置の模式図である。
【図３】図１に示される電気めっき装置のめっき槽内を示す断面図である。
【図４】回転体を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 電気めっき装置
１０ 本体部
１０ａ めっき槽
２０ａ 噴出部
３２ 回転体
４０ 筒状部
４１ 螺旋板（陰極）
４２ 円筒部材
４３ エゼクター部材
８０ めっき対象上昇部
８１ めっき対象下降部
９０ めっき液
９１ めっき対象
【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき液が噴出する噴出部が設けられ、前記噴出部の噴流によってめっき対象物が上昇するめっき対象上昇部と、めっき対象上昇部とは仕切られるものであってめっき対象物が下降するめっき対象下降部とを有し、めっき対象物はめっき対象上昇部とめっき対象下降部との間を循環することができ、さらに、めっき対象下降部に陰極が配置され、陰極の上側にめっき対象物が接触してめっきが行われることを特徴とする電気めっき装置。
【請求項２】
筒状部が設けられ、前記筒状部によってめっき対象上昇部とめっき対象下降部とを仕切るものであり、めっき対象下降部はめっき対象上昇部の周りに配置するものであることを特徴とする請求項１に記載の電気めっき装置。
【請求項３】
噴出部は前記筒状部の内側に向かってめっき液を噴出するものであり、筒状部の下端付近は下方に向かって拡がっていることを特徴とする請求項２に記載の電気めっき装置。
【請求項４】
陰極は螺旋の板状であって回転させることができることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気めっき装置。
【請求項５】
陰極の回転速度は、少なくとも２段階に変更することができるものであって、周期的に変更するように制御されていることを特徴とする請求項４に記載の電気めっき装置。
【請求項６】
筒状部及び陰極は一体となっており、筒状部と陰極とが回転するものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気めっき装置。
【請求項７】
筒状部は、電気を導通することができる部材によって形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電気めっき装置。
【請求項１】
めっき液が噴出する噴出部が設けられ、前記噴出部の噴流によってめっき対象物が上昇するめっき対象上昇部と、めっき対象上昇部とは仕切られるものであってめっき対象物が下降するめっき対象下降部とを有し、めっき対象物はめっき対象上昇部とめっき対象下降部との間を循環することができ、さらに、めっき対象下降部に陰極が配置され、陰極の上側にめっき対象物が接触してめっきが行われることを特徴とする電気めっき装置。
【請求項２】
筒状部が設けられ、前記筒状部によってめっき対象上昇部とめっき対象下降部とを仕切るものであり、めっき対象下降部はめっき対象上昇部の周りに配置するものであることを特徴とする請求項１に記載の電気めっき装置。
【請求項３】
噴出部は前記筒状部の内側に向かってめっき液を噴出するものであり、筒状部の下端付近は下方に向かって拡がっていることを特徴とする請求項２に記載の電気めっき装置。
【請求項４】
陰極は螺旋の板状であって回転させることができることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気めっき装置。
【請求項５】
陰極の回転速度は、少なくとも２段階に変更することができるものであって、周期的に変更するように制御されていることを特徴とする請求項４に記載の電気めっき装置。
【請求項６】
筒状部及び陰極は一体となっており、筒状部と陰極とが回転するものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気めっき装置。
【請求項７】
筒状部は、電気を導通することができる部材によって形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電気めっき装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１９１７２６（Ｐ２００７−１９１７２６Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８１４７（Ｐ２００６−８１４７）
【出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（３９５０２０６８９）株式会社島谷技研 (3)
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（３９５０２０６８９）株式会社島谷技研 (3)
[ Back to top ]