説明

電気メッキ方法及び電気メッキ装置

【課題】 特に、従来に比べて、被メッキ物の表面に均一にメッキ皮膜を形成できるようにした電気メッキ方法及び電気メッキ装置を提供することを目的としている。
【解決手段】 メッキ槽2と、前記メッキ槽2内に設けられた陽極板3及び陰極板7とを有し、被メッキ物12の表面にメッキ皮膜をメッキ形成するための電気メッキ方法において、メッキ液20中で、前記被メッキ物12を、前記陰極板7と回転部8の間に挟持した状態で、回転部8を回転させながら両極間に電流を供給して前記被メッキ物12の表面に前記メッキ皮膜をメッキ形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、従来に比べて、被メッキ物の表面に均一にメッキ皮膜を形成できるようにした電気メッキ方法及び電気メッキ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来では、例えばバレルメッキ法にて、被メッキ物の表面にメッキ皮膜をメッキ形成していた。バレルメッキ法では、導電性の回転籠の中に、給電用の電極を設けるとともに被メッキ物を配置し、回転籠を回転させながら、被メッキ物の表面にメッキ皮膜をメッキ形成する。この方法では、被メッキ物が供給用の電極に接触したときに電流が供給され、メッキ皮膜が生成される。
【0003】
しかしながら、バレルメッキ法では、以下の問題点があった。
まず、被メッキ物がメッキ液中に浮遊した状態では、被メッキ物に対して給電されないので、被メッキ物に安定してメッキ皮膜をメッキ形成できなかった。
【0004】
またバレルメッキ法では、被メッキ物同士が密着したり、被メッキ物が電極面に対して不動支持され、被メッキ物の所定部分が電極面に常に密着した状態を保つことがあった。かかる場合、被メッキ物の密着面にはメッキ液が供給されないため、被メッキ物の表面に均一なメッキ皮膜を形成できなかった。
【0005】
下記に示す特許文献には、いずれも上記した課題認識が無く、それを解決する手段は開示されていない。
【特許文献1】特開平4−8518号公報
【特許文献2】特開平5−117897号公報
【特許文献1】特開平11−92994号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、従来に比べて、被メッキ物の表面に均一にメッキ皮膜を形成できるようにした電気メッキ方法及び電気メッキ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、メッキ槽と、前記メッキ槽内に設けられた陽極及び陰極とを有し、被メッキ物の表面にメッキ皮膜をメッキ形成するための電気メッキ方法において、
メッキ液中で、前記被メッキ物を、少なくとも一方が前記陰極を構成する下面板及び上面板の間に挟持した状態で、前記上面板及び前記下面板を相対的に平面運動させながら、両極間に電流を供給して前記被メッキ物の表面に前記メッキ皮膜をメッキ形成することを特徴とするものである。
【0008】
あるいは本発明は、メッキ槽と、前記メッキ槽内に設けられた陽極及び陰極とを有し、被メッキ物の表面にメッキ皮膜をメッキ形成するための電気メッキ装置において、
前記被メッキ物をメッキ液中で上下から挟むための下面板及び上面板を有し、前記下面板及び前記上面板の少なくとも一方は前記陰極を構成しており、両極間に電流を供給して前記被メッキ物の表面に前記メッキ皮膜をメッキ形成する際、相対的に平面運動するように、前記上面板及び前記下面板の少なくとも一方が平面運動可能に支持されていることを特徴とするものである。
【0009】
本発明では、被メッキ物を、下面板と上面板の間に挟持するので、従来のように被メッキ物がメッキ液中に浮遊することがない。また、相対的に平面運動するように、少なくとも上面板及び下面板の一方を平面運動させることで、被メッキ物が同じ場所に留まらず回転しながら、下面板と上面板の間の平面領域内を移動しやすくなる。以上により、被メッキ物に対する安定した給電と、メッキ液の流動性の向上により、従来に比べて、被メッキ物の表面に均一なメッキ皮膜を形成しやすく出来る。
【0010】
本発明では、前記下面板及び前記上面板のうち、少なくとも一方の対向面が凹凸面で形成された前記対向面間に、前記被メッキ物を配置することが好ましい。これにより被メッキ物を効果的に回転させながら移動させることができる。また凹部にもメッキ液を供給できる。これにより、被メッキ物の表面全体に対して、より安定してメッキ液を供給でき、より効果的に、被メッキ物の表面に均一なメッキ皮膜を形成できる。
【0011】
また本発明では、前記被メッキ物を、液透過性で形成された前記上面板と、前記下面板の間に配置することが好ましい。前記上面板は、多孔質で形成されていることが好ましい。これにより上面板を介してメッキ液が下面板と上面板の間の全域に流れ込みやすくなり、メッキ液の流動性(攪拌効果)を高めることが出来、より効果的に、被メッキ物の表面に均一なメッキ皮膜を形成できる。
【0012】
また本発明では、前記上面板の対向面に液透過性で且つ前記上面板より軟らかい軟質膜を設け、前記被メッキ物を前記軟質膜に当接させることが好ましい。上面板を介してメッキ液が下面板と上面板の間の全域に流れ込みやすくなり、メッキ液の流動性(攪拌効果)を高めることが出来る。また、被メッキ物をより確実に下面板と上面板間に挟持できる。さらに下面板と上面板間に押圧力を加えて、被メッキ物を下面板と上面板間に挟持したときの被メッキ物に対するダメージを低減することができる。
【0013】
また本発明では、前記下面板及び前記上面板のうち、少なくとも一方が回転板であり、前記回転板を偏心させて回転させることが好ましい。これにより、被メッキ物全体の回転移動をより効果的に促進できる。よって被メッキ物全体に対してより安定してメッキ液を供給でき、より効果的に、被メッキ物の表面に均一なメッキ皮膜を形成できる。
【0014】
また、前記下面板は固定された陰極板であり、前記上面板が平面運動可能に支持されていることが、簡単な機構の電気メッキ装置を構成できて好ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明の電気メッキ方法及び電気メッキ装置によれば、従来に比べて、被メッキ物の表面に均一にメッキ皮膜を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
図1は本発明の電気メッキ装置の模式図、図2はメッキ生成部の部分拡大断面図、図3は、メッキ生成部を平面から見た透視図、図4は、メッキ物の断面図、である。
【0017】
図1に示すように電気メッキ装置1を構成するメッキ槽2内には、陽極板3及びメッキ生成部4が設けられる。
【0018】
図1,図2に示すように、メッキ生成部4は、陰極側給電板5と、支持台6と、陰極板(下面板)7と、回転部8とを有して構成される。図2に示すように回転部8は回転板(上面板)10と軟質膜9とで構成される。図2に示すように、支持台6の内部には、給電用コイルバネ11が設けられる。給電用コイルバネ11の下部は、陰極側給電板5に当接し、給電用コイルバネ11の上部は、陰極板7に当接している。
【0019】
この実施形態では、陰極板7は固定部である。また図2に示すように陰極板7の上面は凹凸面7aとなっている。たとえば、凹凸面7aはフォトリソグラフィ技術を用いて形成できる。陰極板7は例えば、ステンレスで形成されるが、ステンレス以外の導電板で形成されてもよい。また陰極板7に形成された凹凸面7aの凹凸深さ(凸部の上面から凹部の底面までの深さ)や、凹部間(凸部間)のピッチは、数十μm〜数百μm程度である。例えば凹凸深さは100μm程度、ピッチは200μm程度である。
【0020】
また、回転板10は、液透過性であることが好ましい。具体的には多孔質であることが好適である。例えば回転板10は発泡ガラスや多孔セラミックスで形成される。回転板10に形成される孔径は200〜300μm程度である。
【0021】
軟質膜9は、回転板10の下面(陰極板7との対向面)10aに貼着されている。軟質膜9は液透過性の多孔質で且つ回転板10より軟らかい例えばフェルト(不織布)で形成される。軟質膜9の厚みは2mm程度である。
【0022】
図2に示すように、陰極板7と回転部8との間に、被メッキ物12が挟持されている。被メッキ物12は例えば黄銅球であるが、材質や形状を限定するものではない。
【0023】
図1に示すように、支持台6の上面には、陰極板7を載置するための凹部6aが設けられ、陰極板7を凹部6a内に載置したとき、陰極板7よりも上方に飛び出す側壁6bが設けられている。この側壁6bの陰極板7の上面(凹凸面7aであるときは凸部の上面)からの突出量は、被メッキ物12を陰極板7上に配置したときに、被メッキ物12の最上部が側壁6bの上面と同等か、あるいは、被メッキ物12の最上部が側壁6bの上面から若干飛び出すように調整される。
【0024】
図3に示すように回転部8及び陰極板7はいずれも円形状で形成されるが、特に平面形状を限定するものではない。ただし、少なくとも側壁6bに囲まれた被メッキ物12の移動平面領域が円形状となるように形成したほうが、被メッキ物12の移動を阻害せずに、被メッキ物12をスムーズに移動させることができて好適である。
【0025】
図1,図3に示すように回転部8の上面8bには、回転軸15が取り付けられている。この実施形態では、回転軸15は、回転部8の中心8cに設けられず、中心8cからずれた位置に設けられる。回転部8は、回転軸15を回転中心として平面内にて回転可能に支持されている。
【0026】
図1に示すように、メッキ槽2中にメッキ液20を入れ、このメッキ液20中に、陽極板3及びメッキ生成部4を浸漬させる。このとき、図2,図3に示すように、多数個の被メッキ物12を陰極板7と回転部8の間に挟持した状態でメッキ液中に浸漬させる。被メッキ物12の個数を限定しないが、側壁6bで仕切られた被メッキ物12の移動平面領域に占める被メッキ物12の占有率(各被メッキ物12の最大断面積の和/移動平面領域の面積)が大きくなりすぎると、各被メッキ物12の移動を阻害し、また各被メッキ物12に対するメッキ液20の流動性が悪化するので、占有率を30〜60%程度に調整するのがよい。続いて、回転部8を回転させながら陰極板7と陽極板3間に電流を供給する。これにより、被メッキ物12の表面12aに例えばNiメッキ皮膜16をメッキ形成する。
【0027】
例えばメッキ生成部4がメッキ槽2に対して着脱可能に支持されていれば、メッキ生成部4を電気メッキ装置1から取り外し、このメッキ生成部4を別の電気メッキ装置のメッキ槽2にセッティングすることで、簡単に、複数のメッキ皮膜を積層メッキすることが可能になる。なお、陰極板7と回転部8と、その間に挟持された被メッキ物12とを一つのユニットとして取り外し自由に支持されていれば、このユニットを別の電気メッキ装置に移動させることで複数のメッキ皮膜を積層メッキするようにしてもよい。図4に示す形態では、Niメッキ皮膜16の表面16aには例えばAuメッキ皮膜17がメッキ形成されている。
【0028】
本実施形態では、被メッキ物12を、陰極板7と回転部8との間に挟持しているので、従来のように、被メッキ物12が陰極板7から離れてメッキ液20中に浮遊してしまう現象を抑制することが出来る。また、回転部8を回転させることで被メッキ物12は、同じ場所に留まらず、回転しながら側壁6bに囲まれた平面領域内を移動しやすくなる。図2には被メッキ物12が回転している様子を矢印Aで示している。このように被メッキ物12が同じ場所に留まるよりも回転移動することで、被メッキ物12に対するメッキ液20の流動性が高まる。また特に、被メッキ物12が回転しながら移動することで、被メッキ物12同士の密着や被メッキ物12の陰極板7あるいは回転部8への密着を効果的に抑制できる。
【0029】
以上により、被メッキ物12に対する安定した給電と、メッキ液20の流動性の向上により、従来に比べて、被メッキ物12の表面に均一なメッキ皮膜を形成することが可能になる。
【0030】
また本実施形態では、図2に示すように陰極板7の上面が凹凸面7aで形成されている。これにより、回転部8を回転させたときに、被メッキ物12と陰極板7間に適度な摩擦が生じ、被メッキ物12をより効果的に回転させながら移動させることが出来る。また、凹凸面7aの凹部内にもメッキ液20が供給される。よって、被メッキ物12の表面全体に対してより安定してメッキ液20を供給でき、より効果的に、被メッキ物12の表面に均一なメッキ皮膜を形成することが可能になる。
【0031】
また、図2に示す実施形態では、回転部8が液透過性で形成される。例えば回転部8を構成する回転板10及び軟質膜9は、共に多孔質である。このため、図2の矢印Bに代表的に示すようにメッキ液20は、回転部8を介して、陰極板7と回転部8の間の全域に流れ込みやすくなる。すなわち、陰極板7と回転部8の間の外周領域のみならず中央領域にも適切にメッキ液20を流し込むことが可能である。よってメッキ液20の流動性(攪拌効果)を高めることが出来る。また、図2では、回転板10の下面に軟らかい軟質膜9を設けているが、これにより、被メッキ物12を確実に陰極板7と回転部8の間に挟持できる。また、陰極板7と回転部8の間に押圧力を与えて、被メッキ物12を陰極板7と回転部8の間に挟持するが、このとき、被メッキ物12と軟質膜9とが当接する部分では、軟質膜9が潰れて押圧力をある程度吸収するため、押圧力を加えたことによる被メッキ物12に対するダメージを低減することができる。
【0032】
また図1,図3に示すように回転部8の回転軸15は中心8cからずれた位置にある。よって回転部8は偏心回転する。これにより、回転部8を回転させたときに遠心力が大きくなり多数個の被メッキ物12全体の移動を効果的に促進できる。またこのとき被メッキ物12に対して、もみすり動作が作用することで、各被メッキ物12を効果的に回転させながら移動させることが出来る。
【0033】
なお図2に示す実施形態では、陰極板7の上面が凹凸面7aで形成されているが、それに代えて、回転部8の下面が凹凸面となっていてもよい。また、陰極板7及び回転部8の各対向面が夫々、凹凸面となっていてもよい。また、陰極板7は下面板側でなく、上面板側に、あるいは両方に、設けられてもよい。また図2では、陰極板7が固定側であるが、陰極板7を回転させることも出来る。ただし配線の関係や簡単な機構とすべく、陰極板7を固定した下面板とし、上面板を回転板としたほうが好ましい。また、図2では、回転部8は、回転板10と軟質膜9との積層構造で構成されているが、回転板10のみで構成されるものであってもよい。軟質膜9は、例えば陰極板7上に設けることも可能であるが、このとき、軟質膜9は陰極板7より軟らかく且つ導電性であることが必要である。また、軟質膜9が絶縁性である場合は、軟質膜9と間隔を空けて対向する側に陰極板を配置することが必要である。また上記した実施形態では、回転部8を平面内にて回転させる構成であるが、それ以外の構成であってもよい。本実施形態では、相対的に平面運動するように、上面板及び下面板の少なくとも一方が平面運動する形態であればよい。例えば、上面板が平面内にて直線的に往復移動するような形態でもよい。また上面板及び下面板の双方が平面運動する形態でもよい。ただし、このとき、相対的に平面運動させるべく、例えば、上面板及び下面板を逆向きに平面運動させる。
【0034】
また、本実施形態のメッキ装置1を用いてメッキ皮膜がメッキ形成された被メッキ物12の用途については特に限定しない。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本実施形態の電気メッキ装置の模式図、
【図2】本実施形態のメッキ生成部の部分拡大断面図、
【図3】本実施形態のメッキ生成部を平面から見た透視図、
【図4】メッキ物の断面図(一例)、
【符号の説明】
【0036】
1 電気メッキ装置
2 メッキ槽
3 陽極板
4 メッキ生成部
7 陰極板
7a 凹凸面
8 回転部
9 軟質膜
10 回転板
12 被メッキ物
15 回転軸
16,17 メッキ皮膜

【特許請求の範囲】
【請求項1】
メッキ槽と、前記メッキ槽内に設けられた陽極及び陰極とを有し、被メッキ物の表面にメッキ皮膜をメッキ形成するための電気メッキ方法において、
メッキ液中で、前記被メッキ物を、少なくとも一方が前記陰極を構成する下面板及び上面板の間に挟持した状態で、前記上面板及び前記下面板を相対的に平面運動させながら、両極間に電流を供給して前記被メッキ物の表面に前記メッキ皮膜をメッキ形成することを特徴とする電気メッキ方法。
【請求項2】
前記下面板及び前記上面板のうち、少なくとも一方の対向面が凹凸面で形成された前記対向面間に、前記被メッキ物を配置する請求項1記載の電気メッキ方法。
【請求項3】
前記被メッキ物を、液透過性で形成された前記上面板と、前記下面板の間に配置する請求項1又は2に記載の電気メッキ方法。
【請求項4】
前記上面板の対向面に液透過性で且つ前記上面板より軟らかい軟質膜を設け、前記被メッキ物を前記軟質膜に当接させる請求項3記載の電気メッキ方法。
【請求項5】
前記下面板及び前記上面板のうち、少なくとも一方が回転板であり、前記回転板を偏心させて回転させる請求項1ないし4に記載の電気メッキ方法。
【請求項6】
メッキ槽と、前記メッキ槽内に設けられた陽極及び陰極とを有し、被メッキ物の表面にメッキ皮膜をメッキ形成するための電気メッキ装置において、
前記被メッキ物をメッキ液中で上下から挟むための下面板及び上面板を有し、前記下面板及び前記上面板の少なくとも一方は前記陰極を構成しており、両極間に電流を供給して前記被メッキ物の表面に前記メッキ皮膜をメッキ形成する際、相対的に平面運動するように、前記上面板及び前記下面板の少なくとも一方が平面運動可能に支持されていることを特徴とする電気メッキ装置。
【請求項7】
前記下面板及び前記上面板のうち、少なくとも一方の対向面は凹凸面で形成されている請求項6記載の電気メッキ装置。
【請求項8】
前記上面板は液透過性で形成されている請求項6又は7に記載の電気メッキ装置。
【請求項9】
前記上面板は、多孔質で形成されている請求項8記載の電気メッキ装置。
【請求項10】
前記上面板の対向面には、液透過性で且つ前記上面板より軟らかい軟質膜が設けられている請求項8又は9に記載の電気メッキ装置。
【請求項11】
前記下面板及び前記上面板のうち、少なくとも一方が回転板で構成されており、前記回転板の回転軸は中心からずれている請求項6ないし10のいずれかに記載の電気メッキ装置。
【請求項12】
前記下面板は固定された陰極板であり、前記上面板が平面運動可能に支持されている請求項6ないし11のいずれかに記載の電気メッキ装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−43315(P2010−43315A)
【公開日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−207540(P2008−207540)
【出願日】平成20年8月12日(2008.8.12)
【出願人】(000010098)アルプス電気株式会社 (4,263)