特許 5651737 ニッケルめっきのためのめっき装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5651737

(24)【登録日】2014年11月21日

(45)【発行日】2015年1月14日

(54)【発明の名称】ニッケルめっきのためのめっき装置

(51)【国際特許分類】

   C25D 17/00 20060101AFI20141218BHJP

   C25D 21/00 20060101ALI20141218BHJP

   C25D 21/18 20060101ALI20141218BHJP

   C25D 21/12 20060101ALI20141218BHJP

【ＦＩ】

   C25D17/00 H

   C25D21/00 D

   C25D21/18 H

   C25D21/00 Z

   C25D21/12 A

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-116902(P2013-116902)

(22)【出願日】2013年6月3日

(65)【公開番号】特開2014-234538(P2014-234538A)

(43)【公開日】2014年12月15日

【審査請求日】2013年6月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】593059061

【氏名又は名称】株式会社ムラタ

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100088683

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100095441

【弁理士】

【氏名又は名称】白根 俊郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100119976

【弁理士】

【氏名又は名称】幸長 保次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140176

【弁理士】

【氏名又は名称】砂川 克

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(74)【代理人】

【識別番号】100172580

【弁理士】

【氏名又は名称】赤穂 隆雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100124394

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 立志

(74)【代理人】

【識別番号】100112807

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 貴志

(74)【代理人】

【識別番号】100111073

【弁理士】

【氏名又は名称】堀内 美保子

(74)【代理人】

【識別番号】100134290

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 将訓

(72)【発明者】

【氏名】松崎 真哉

(72)【発明者】

【氏名】加藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】道上 省司

【審査官】 今井 拓也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２５５０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３９４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８０５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１１６０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１７９７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１８６８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０８１３６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特公昭４９−００５０９７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 国際公開第２００４／００９８７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１７３９９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２５Ｄ １７／００

Ｃ２５Ｄ ２１／００

Ｃ２５Ｄ ２１／１２

Ｃ２５Ｄ ２１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

めっき槽を用いて、被めっき体にニッケルめっきを施すためのめっき装置であって、
前記めっき槽は、
ニッケルを含むめっき液に浸漬させたアノードを含むアノード室と、
前記めっき液に浸漬させた、カソードとなる前記被めっき体を含むカソード室と、
前記アノード室と前記カソード室とを区分けする、前記めっき液が通過可能な第１の隔膜とを備え、前記めっき液を、槽外から前記カソード室へ供給し、前記アノード室から前記槽外へ排出することによって、前記めっき液が、前記カソード室側から前記アノード室側へ移動するようにしており、
前記めっき装置はさらに、
前記アノード室から前記槽外へ排出されためっき液から、前記めっき液に含まれる不純物を分離して除去する分離手段と、
前記分離手段によって不純物が除去されためっき液を、前記めっき槽のカソード室へ供給する供給手段とを備え、
前記アノード室から前記槽外へ排出されためっき液は、重力落下によって前記分離手段に移動する、めっき装置。

【請求項2】

前記カソード室におけるめっき液の液面を、前記アノード室におけるめっき液の液面よりも高く保つようにした、請求項１に記載のめっき装置。

【請求項3】

前記カソード室および前記アノード室に備えられた液面計によって測定された前記カソード室の液面および前記アノード室の液面を監視しながら、前記供給手段によって供給されるめっき液の流量を調節することによって、前記カソード室におけるめっき液の液面を、前記アノード室におけるめっき液の液面よりも高く保つようにした、請求項２に記載のめっき装置。

【請求項4】

前記カソードと前記アノードとの間の電流分布を制御するための電流分布制御部材を、前記カソード室に備えた、請求項１乃至３のうちの何れか１項に記載のめっき装置。

【請求項5】

前記槽外から前記カソード室に供給されるめっき液は、前記カソード室の下側から上側に向けて、前記カソード室内のめっき液を撹拌しながら導入されるようにした、請求項１乃至４のうち何れか１項に記載のめっき装置。

【請求項6】

前記アノード室から前記槽外へ排出されるめっき液は、前記アノードよりも下側から排出されるようにした、請求項１乃至５のうち何れか１項に記載のめっき装置。

【請求項7】

前記分離手段は、遠心分離および濾過のうちの少なくとも何れかによって、前記不純物を分離して除去する、請求項１乃至６のうちの何れか１項に記載のめっき装置。

【請求項8】

前記分離手段によって不純物が除去されためっき液に対して、紫外線照射し、前記めっき液におけるバクテリアを防止する紫外線照射手段、をさらに備えた請求項１乃至７のうち何れか１項に記載のめっき装置。

【請求項9】

前記供給手段を、前記分離手段と前記めっき槽との間に設けた、請求項１乃至８のうち何れか１項に記載のめっき装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばコネクタ等の被めっき体に、Reel to Reelによってニッケルめっきを施すためのめっき装置に関する。

【背景技術】

【0002】

最近、コネクタ等の被めっき体にReel to Reelによってニッケルめっきを施す場合、高耐食性および生産性向上が非常に強く望まれている。

【0003】

高耐食性のニッケルめっきを施すためには、ザラ、ピットやピンホールなどの欠陥の無いニッケルめっきを施すことが重要となる。このためには脱脂、エッチング、活性化等の前処理を十分行わねばならない。これに加え十分管理されたニッケルめっき液でめっきを行うことが必要である。このめっき液の管理の中で不溶性微粒子の管理が重要となる。なぜなら、不溶性微粒子はプラスに帯電（荷電）しているため、陰極に引き付けられやすい。この結果、陰極（ワーク)に付着し腐食の原因となるザラ、ピットやピンホールなどのめっき欠陥の発生を誘引する。

【0004】

この不溶性微粒子混入を引き起こすものが陽極のニッケル・アノードである。ニッケル・アノードは通電によって溶解し、めっき液中にニッケルを補充する役割を担っている。陽極の形状としては、板状の物を用いても良いが、一般的には小片にした物をチタン製のバスケットに入れて用いることが多い。

【0005】

しかし、溶解が完全に行われるわけでなく、アノード金属の不純物などによって陽極は電解によりスライムと呼ばれる溶解残渣を生じる。特にReel to Reelのニッケルめっきでよく使用されるめっき液はスルファミン酸ニッケル浴が多い。この場合の陽極には通常、硫黄が0.01〜0.03重量％程度含有されている。この硫黄はニッケル溶解時に不溶性の硫化ニッケルを生成する。これら生成した不溶解残渣が液中に懸濁すると前述のザラ、ピットやピンホールなどの原因になる。

【0006】

これら不溶解残渣のめっき液中への混入防止のため、通常アノード・バックと称されるポリプロピレンなどの布で作られた袋をアノードにかぶせ、不溶解残渣のめっき液中への混入を防止している。

【0007】

しかしニッケルめっきでは一般に陰極（ワーク)界面へのニッケル・イオンの補給を十分行うためエア撹拌、液流動(噴流)、カソード・ロッキングなどによる撹拌が行われている。この撹拌によってアノード・バックが揺らされ、アノード・バック内の不溶解残渣の微粒子がアノードバッグの目を通してめっき液中に混入してくる。

【0008】

これを阻止するために、特許文献１のように、アノードの周囲を、アノード・バックで覆い、強制的にアノード・バック内の液をポンプで吸引することによってアノード側からめっき液中に、不溶性微粒子が混入しないようにする技術が適用されている。

【0009】

アノード・バックは、不溶性微粒子を含むアノード・スライムの、カソード室中のめっき液への混入を阻止するために、通常、できるだけ細かな目の布で作成されている。アノード・バックの適用により、カソード室とアノード室とが隔離され、めっき液の対流が抑制されるので、めっきに必要で十分な電流を確保するためには、アノード・バックが適用されない場合に比べて、電圧をより上昇させねばならなくなる。このため、高電流を使用する高速度めっきには不利となる。

【0010】

このようなアノード・バックを適用した場合であっても、アノード・バックの揺れや、アノード・バックの破損などの原因により、アノード・スライムの不溶性微粒子が、めっき液中に混入し、めっき液中において不溶性微粒子の蓄積が生じることがある。

【0011】

一方、生産性向上に関しては、コネクタめっきの単価下落により、ライン稼働をできるだけ継続し、生産性を向上することが望まれることは言うまでもない。しかしながら、前述のとおり稼働(電解)により必然的にアノード・バック内にアノード・スライムが蓄積されてくる。

【0012】

アノード・スライムが蓄積されると、めっき液中への微粒子混入が起こりやすくなり、その結果ピット、ピンホールなどのめっき欠陥の発生の危険性が高くなる。また、陽極の有効面積の低下をもたらす。これによって、通電容量が低下するので、めっきに必要な十分な電流を確保するために、電圧をさらに上昇させねばならなくなる。さもなければ、めっき厚み分布が変化し、品質の低下を招いてしまう。

【0013】

このために、定期的にライン稼働を停止し、以下のようなメンテナンス作業がなされている。

【0014】

まず、アノード・バックを装着させたままアノードがアノード・ケースと共にめっき槽から取り出される。さらには、このアノード・ケースに収容されているアノードが全量取り出される。 そして、このようにして取り出されたアノード・バックおよびアノードに対して洗浄が行われる。劣化が激しいアノード・バック並びに小片化したアノードは交換されまた、小片となったアノードならびにＮｉは再利用される場合が多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】特開２００５−２９８９３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

しかしながら、このようなメンテナンス作業には、以下のような問題がある。

【0017】

すなわち、メンテナンス作業を行うためには、ライン稼働の停止が必要になるので、当然ながら、生産性の低下をもたらす。

【0018】

また、アノード・バックは、布のような脆弱な材料から構成されているので、取り出し時に破損しやすい。破損した場合、新規のアノード・バックに交換する必要がある。

【0019】

新規のアノード・バックには、紡織の際の静電気防止剤などの有機物が付着している可能性があるため、新規のアノード・バックに交換した場合、使用前の洗浄などの作業が必要となり、手間と時間とを要する。

【0020】

なお、品質上問題がなければ、洗浄後のアノード・バックを再びめっき槽内に配置し、再利用することも可能である。しかしながら、このように再使用する場合であっても、先の使用中で生じた目詰まりを解消するため、再使用の前に酸洗などを行っての調整が必要になる。このためやはり手間と時間とを要する。

【0021】

また、メンテナンス作業では、アノードの取り出し作業によってめっき液の損失が起こる。また、アノード・バックの洗浄に伴い、アノード・スライムが回収されるが、回収されなかった微粉のアノード・スライムを含む廃液処理の負荷が大きい。例えば、特許文献１では、同文献の図１に示されているように、めっき時にアノードから発生するスラッジ（前述したアノード・スライムに相当）をアノード・ケースに沈降させ、沈降させたスラッジを電鋳液とともに吸引ポンプで吸引している。しかしながら、このように、スラッジを含む電鋳液を吸引すれば、吸引ポンプの劣化が加速され、耐用寿命が短縮される。

【0022】

さらに、メンテナンス作業では、必要に応じて陽極の補充や、アノードの交換等も行われる。このような陽極の補充や、アノードの交換等が行われた場合も、再稼働する際に、陽極調整のための空電解を行う必要があり、やはり、手間と時間とを要する。

【0023】

以上説明したように、ニッケルめっき槽にアノード・バックを適用した場合、定期的にライン稼働を停止し、メンテナンス作業を行う必要がある。これによって、生産性が低下するのみならず、メンテナンス作業自体にも多大な手間と時間とを要するという問題がある。

【0024】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、アノード・バックを適用することなく、めっき液への不溶性微粒子の混入を阻止することにより、前述したようなメンテナンス作業を不要とし、もって、十分なニッケルめっき品質を維持しながら、ニッケルめっき作業の生産性の向上を図ることが可能なめっき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】

【0025】

上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。

【0026】

すなわち、請求項１の発明は、めっき槽を用いて、被めっき体にニッケルめっきを施すためのめっき装置である。めっき槽は、ニッケルを含むめっき液に浸漬させたアノードを含むアノード室と、めっき液に浸漬させた、カソードとなる被めっき体を含むカソード室と、アノード室とカソード室とを区分けする、めっき液が通過可能な整流のための第１の隔膜とを備える。そして、めっき液を、槽外からカソード室へ供給し、アノード室から槽外へ排出することによって、めっき液が、アノード室からカソード室への移動を防止し、カソード室側からアノード室側へ移動するようにしている。めっき装置はさらに、アノード室から槽外へ排出されためっき液から、めっき液に含まれる不純物を分離して除去する分離手段と、分離手段によって不純物が除去されためっき液を、めっき槽のカソード室へ供給する供給手段とを備えている。そして、アノード室から槽外へ排出されためっき液は、重力落下によって分離手段に移動する。

【0027】

また、請求項２の発明は、請求項１に記載のめっき装置において、カソード室におけるめっき液の液面を、アノード室におけるめっき液の液面よりも高く保つ。
さらに、請求項３の発明は、請求項２に記載のめっき装置において、カソード室およびアノード室に備えられた液面計によって測定されたカソード室の液面およびアノード室の液面を監視しながら、供給手段によって供給されるめっき液の流量を調節することによって、カソード室におけるめっき液の液面を、アノード室におけるめっき液の液面よりも高く保つ。

【0028】

さらに、請求項４の発明は、請求項１乃至３のうちの何れか１項に記載のめっき装置において、カソードとアノードとの間の電流分布を制御するための電流分布制御部材を、カソード室に備える。

【0030】

請求項５の発明は、請求項１乃至４のうち何れか１項に記載のめっき装置において、槽外からカソード室に供給されるめっき液は、カソード室の下側から上側に向けて、カソード室内のめっき液を撹拌しながら導入される。

【0031】

請求項６の発明は、請求項１乃至５のうち何れか１項に記載のめっき装置において、アノード室から槽外へ排出されるめっき液は、アノードよりも下側から排出される。

【0034】

請求項７の発明は、請求項１乃至６のうちの何れか１項に記載のめっき装置において、分離手段は、沈降分離や遠心分離および濾過のような固液分離法うちの少なくとも何れかまたは組み合わせによって、不純物を分離して除去する。

【0035】

請求項８の発明は、請求項１乃至７のうち何れか１項に記載のめっき装置において、分離手段によってアノード・スライムが除去されためっき液に対して、紫外線照射し、めっき液におけるバクテリアを防止する紫外線照射手段、をさらに備える。

【0036】

請求項９の発明は、請求項１乃至８のうち何れか１項に記載のめっき装置において、供給手段を、分離手段とめっき槽との間に設ける。

【発明の効果】

【0038】

本発明のめっき装置によれば、アノード・バックを適用することなく、めっき液への不溶性微粒子の混入を阻止することができる。

【0039】

以上により、前述したようなメンテナンス作業を不要とすることが可能となり、もって、十分なニッケルめっき品質を維持しながら、ニッケルめっき作業の生産性の向上を図ることが可能なめっき装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1A】本発明の第１の実施の形態に係るめっき装置に適用されるめっき槽の一例を示す概念図である。

【図1B】本発明の第１の実施の形態に係るめっき装置に適用されるめっき槽の一例を示す概念図であり、チタン・ケースを適用した場合を示す概念図である。

【図2】図１Ａおよび図１Ｂに示す構成のめっき槽が適用されるめっき装置の一例を示す系統構成図である。

【図3】図２に示されるめっき装置によってなされる、めっき液の再利用処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0041】

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。

【0042】

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を、図面を用いて説明する。

【0043】

図１Ａは、本発明の第１の実施の形態に係るめっき装置に適用されるめっき槽の一例を示す概念図である。

【0044】

すなわち、このめっき槽１０は、アノード室１２と、カソード室１４とを、隔膜１６によって区分けし、めっき液Ａの流れが、常に、カソード室１４側からアノード室１２側へ向かうようにすることにより、アノード１８で発生するスラッジが、カソード１４室に逆流しないように制御している。

【0045】

アノード１８は、例えば、板状、コイン状、球状などのＳ含有Ｎｉを適用する。

【0046】

カソード室１４内では、陰極２６に接続されたワークＷが、めっき液Ａに浸漬されている。また、カソード室１４内には、遮蔽板３０を適宜設けている。遮蔽板３０は、カソード室１４内での電流分布を改善するための電流分布制御板であり、多く設けるほど、陽極２８と陰極２６との間の距離が長くなるので、電流線が平行になり、電流分布の改善効果も高くなるので、好ましい。

【0047】

一方、アノード室１２は、電流分布に影響の出ない範囲で、容量をできるだけ小さくするのが好ましい。

【0048】

したがって、カソード室１４の容量、アノード室１２の容量、遮蔽板３０の量は、ワークＷのサイズ、要求されるめっき速度等に応じて、適宜、適切に選択されるべきである。

【0049】

カソード室１４からアノード室１２へのめっき液Ａの流れ制御は、以下によって実現する。

【0050】

（１）めっき槽１０からのめっき液Ａの排出を、常に、アノード室１２から行う。一例として、図１Ａでは、アノード室１２の下端開口部２０から、めっき液Ａを排出している。この排出液量が高いほど、カソード室１４側からアノード室１２側へのめっき液Ａの流れが促進される。このように、めっき液Ａを、アノード室１２から排出することによって、スラッジは、アノード室１２側からカソード室１４側へは流れないようになる。

【0051】

（２）めっき槽１０へのめっき液Ａの供給を、常にカソード室１４から行なう。一例として、図１Ａでは、めっき液Ａを、カソード室１４の下端開口部２２から、めっき槽１０内に供給している。カソード室１４内は、下端開口部２２の上側に、噴流生成部２３を備えている。そして、下端開口部２２から導入されためっき液Ａは、噴流生成部２３を通過すると、噴流となってカソード室１４内に導入されるようにしている。なお、カソード室１４の下端開口部２２から、めっき槽１０内に供給されるめっき液Ａは、アノード室１２の下端開口部２０から排出されためっき液Ａから、スラッジが除去された後に、ポンプ駆動によって、カソード室１４へと循環供給されるものである。この循環供給の構成については、図２を用いて、後述する。

【0052】

（３）カソード室１４におけるめっき液Ａの液面Ｌ１を、アノード室１２におけるめっき液Ａの液面Ｌ２よりも常に高く保つ。この液面差ΔＬ（＝Ｌ１−Ｌ２）により生じる液圧によって、めっき液Ａの流れは、カソード室１４側からアノード室１２側になるので、スラッジは、アノード室１２側からカソード室１４側へ流れないようになる。

【0053】

隔膜１６は、カソード室１４側からアノード室１２側へのめっき液Ａの流れを均一にするためのものであり、例えば、めっき液Ａの流れを阻害しないように、粗い目の布を適用する。前述した（１）乃至（３）によって、めっき液Ａの流れは、常にカソード室１４側からアノード室１２側になるので、アノード１８で発生したスラッジは、隔膜１６に付着する可能性は低い。

【0054】

また、アノード室１２におけるアノード１８の配置方法について説明する。

【0055】

図１Ａには、この配置方法の一例が示されており、アノード室１２の、下部開口部２０の上側に、チタン網２４を配置し、その上に、アノード１８を配置する。アノード１８は、陽極２８に電気的に接続される。チタン網２４は、めっき液Ａの流れを阻害せず、かつ、アノード１８を落下しないように保持する必要がある。チタン網２４の目が大きい場合はアノード、アノード・スライムが落ちやすくなり、目が小さい場合はアノード、アノードスライムが詰まりやすくなるため、適切な目の大きさのチタン網２４を使用することが望ましい。

【0056】

また、別の配置方法としては、［背景技術］で説明したように、従来技術で適用されているチタン・ケース２５のようなアノード・ケース内にアノード１８を収納し、このチタン・ケース２５を、アノード室１２内に吊り下げることによってアノード１８をアノード室１２内に配置しても良い。図１Ｂには、この配置方法の一例が示されている。チタン・ケース２５は従来、側面が網状となっているが、本実施形態では、底面もチタン網２４が配置されることによって網状となっており、これによって、めっき液Ａの流れを阻害せず、かつ、アノード１８を落下しないように保持する。ただし、チタン・ケース２５を適用した場合、側面が網状となっているものの、アノード１８で発生したスラッジがチタン・ケースの側面に付着する可能性も否めないので、この付着したスラッジを洗浄する機構を備えるようにしても良い。また、図示していないが、チタン・ケース２５には、アノード室１２内への着脱を容易にするための構造を適宜付加することが望ましい。

【0057】

なお、前述した何れの配置方法においても、オプションとして、アノード室１２内におけるアノード１８の上側に、隔膜１７を配置してもよい。隔膜１７もまた、隔膜１６と同様に、めっき液Ａの流れを阻害しないように、粗い目の布を適用する。この隔膜１７によって、アノード室１２側からカソード室１４側へのスラッジの流れは、さらに確実に阻止されるようになる。

【0058】

図２は、図１Ａおよび図１Ｂに示すような構成のめっき槽が適用されるめっき装置の一例を示す系統構成図である。

【0059】

すなわち、本発明の第１の実施の形態に係るめっき装置は、めっき槽１０に加えて、スラッジ分離槽４０と、滞留槽４２と、濾過装置４４と、めっき貯留槽４６とを備えている。これら槽類は、アノード室１２の下端開口部２０から排出されためっき液Ａから、スラッジ、粒径の小さいアノード、アノード・スライム等を除去し、このめっき液Ａを、再びめっき槽１０に供給することによって、めっき液Ａの再利用を図るためのものである。

【0060】

（１）で説明したように、アノード室１２の下端開口部２０から排出されためっき液Ａは、配管Ｐ１を介してスラッジ分離槽４０に移動する。この移動は、ポンプ等の動的機器によってではなく、重力落下等による静的な移動によってなされるようにしている。配管Ｐ１には、流量計５６が設けられており、この流量計５６は、めっき槽１０から排出されるめっき液Ａの流量を測定する。配管Ｐ１にはさらに、流量調整バルブ４８が設けられており、必要に応じて、めっき槽１０から排出されるめっき液Ａの流量を調節できるようにしている。

【0061】

スラッジ分離槽４０は、アノード室１２の下端開口部２０から排出されためっき液Ａから、例えば、比重の差異や、遠心分離を利用することによって、スラッジ、粒径の小さいアノード、アノード・スライム等の不純物を除去する。このように分離により不純物が除去されためっき液Ａは、例えばオーバフロー等により滞留槽４２へ移送され、いったん滞留槽４２に滞留された後に、濾過装置４４に移送され、濾過装置４４において、濾過処理されることにより、さらに不純物が除去された後にめっき貯留槽４６に移送されるようにしている。なお、滞留槽４２から濾過装置４４への移送に際しては、例えば、液面レベル計６１を滞留槽４２に備え、液面レベル計６１によって計測された液面が、あるレベル以上になった場合に、ポンプ５９を駆動することによって行う。

【0062】

めっき貯留槽４６では、貯留されためっき液Ａに対して、紫外線照射が行われるようにしている。これは、めっき液Ａでのバクテリアの発生を防止するためである。めっき貯留槽４６に貯留されためっき液Ａは、紫外線照射が行われた後に、ポンプ５０の駆動力によって、配管Ｐ２を介して、カソード室１４の下端開口部２２から、めっき槽１０に供給されためっき液Ａは、噴流生成部２３を通過すると、噴流となってカソード室１４内に入る。このように、カソード室１４の下方から、めっき液Ａを、噴流を伴ってめっき槽１０に導入することにより、カソード室１４内のめっき液Ａに対する撹拌効果が高まり、この撹拌効果により、使用電流密度も高まる。

【0063】

配管Ｐ２には、流量計５４が設けられており、この流量計５４は、めっき貯留槽４６からめっき槽１０へ供給されるめっき液Ａの流量を測定する。流量計５４によって測定される流量と、流量計５６によって測定される流量とが一致するように、バルブ４８およびポンプ５０を調整することにより、めっき槽１０におけるめっき液Ａの供給および排出のバランスを保つようにしている。これらの制御は、コンピュータを用いて、自動的になされるようにすることも可能である。

【0064】

なお、カソード室１４に供給されるめっき液Ａの量が、アノード室１２から排出されるめっき液Ａの量よりも多くなり、前述したバランスが崩れてしまった場合のための緊急措置対応用として、カソード室１４からめっき液Ａを排出させる流路を設けるようにしても良い。

【0065】

めっき槽１０におけるめっき液Ａの供給および排出のバランスを保つことは、めっき槽１０におけるめっき液Ａの液面を管理し、一定のめっき品質を達成するという観点から重要である。なぜなら、めっき液Ａの液面が変化すると、電流分布が変化し、これによって、ワークＷに施されるニッケルめっきの厚み分布が変化してしまうからである。さらには、この電流分布の変化を補償するために、電圧を調整する必要があるからである。

【0066】

一方、めっき貯留槽４６には、配管Ｐ２の他に配管Ｐ３にも接続されており、めっき貯留槽４６に貯留されためっき液Ａは、ポンプ５２の駆動力によって、配管Ｐ３を介して、めっき槽１０に、上方から供給されるようにもなっている。めっき貯留槽４６から配管Ｐ３を介してめっき槽１０にめっき液Ａを供給するこの系統は、アノード室１２またはカソード室１４の液面調整のために、必要に応じて使用されるものである。

【0067】

すなわち、アノード室１２においては、アノード１８が浸漬し、カソード室１４においては、ワークＷが浸漬する程度に、十分にめっき液Ａが存在している必要がある。このため、アノード室１２およびカソード室１４には液面計５３ａ，５３ｂ，５３ｃが設けられている。そして、アノード室１２の液面が、所定の最低液面まで低下した場合には、液面計５３ａまたは液面計５３ｂがこれを検知する。この検知に応じてポンプ５２を駆動することにより、めっき貯留槽４６からめっき液Ａを、アノード室１２に、上方から供給する。一方、カソード室１４の液面が、所定の最低液面まで低下した場合には、液面計５３ｃがこれを検知し、この検知に応じてポンプ５２を駆動することにより、めっき貯留槽４６からめっき液Ａを、カソード室１４に、上方から供給する。このように、必要に応じて、アノード室１２またはカソード室１４の何れかにめっき液Ａを供給できるように、配管Ｐ３の終端部に、図示しない切換機構を設けている。

【0068】

なお、このように配管Ｐ３を介してめっき液Ａを、アノード室１２またはカソード室１４に供給する場合であっても、前述した（３）のように、カソード室１４におけるめっき液Ａの液面Ｌ１を、アノード室１２におけるめっき液Ａの液面Ｌ２よりも常に高く保つ必要があることは言うまでもない。このような液面差ΔＬの維持もまた、液面計５３ａ，５３ｂ，５３ｃを用いることによって達成される。このような液面計５３ａ，５３ｂ，５３ｃによる計測結果に基づく液面差ΔＬの管理もまた、コンピュータを用いて、自動的になされるようにすることが可能である。

【0069】

このような構成をなす本発明の第１の実施の形態に係るめっき装置では、めっき貯留槽４６よりも下流側にしかポンプ５０，５２が配置されていない。このような配置によって、ポンプ５０，５２が移送する液は、不純物が除去された後のめっき液Ａとなる。したがって、ポンプ５０，５２に無用な負荷をかけずに済むので、ポンプ５０，５２の耐用寿命が短縮されることはない。

【0070】

なお、ポンプ５０，５２への不純物の混入を極力回避するために、必要に応じて、例えば、めっき貯留槽４６とポンプ５０，５２との間にフィルタ５５，５７を設けても良い。

【0071】

次に、以上のように構成した本発明の第１の実施の形態に係るめっき装置の動作について説明する。

【0072】

すなわち、本発明の第１の実施の形態に係るめっき装置は、図２の系統構成図に示すように、めっき槽１０と、スラッジ分離槽４０と、滞留槽４２と、濾過装置４４と、めっき貯留槽４６とを備えて構成される。

【0073】

そして、めっき槽１０は、図１Ａおよび図１Ｂの概念図に示すように、アノード室１２と、カソード室１４とが、隔膜１６によって区分けされている。

【0074】

アノード室１２には、アノード１８が配置される。例えば、図１Ａに示すように、アノード室１２の、下部開口部２０の上側に、チタン網２４が配置され、その上に、多数のアノード１８が積載されることにより配置される。アノード１８は、例えば、板状、コイン状、球状のＳ含有Ｎｉが適用される。そして、アノード１８は、陽極２８に電気的に接続される。

【0075】

チタン網２４は、アノード１８が落下しない限り、できるだけ目の粗いものが用いられる。したがって、めっき液Ａの流れは阻害されず、かつ、アノード１８は確実に保持される。

【0076】

また、別の配置方法としては、［背景技術］で説明したように、従来技術で適用されているチタン・ケース２５のようなアノード・ケース内にアノード１８を収納し、このチタン・ケース２５を、アノード室１２内に吊り下げることによってアノード室１２内にアノード１８を配置するようにしても良い。チタン・ケース２５は従来、側面が網状となっているが、本実施形態では、底面もチタン網２４が配置されることによって網状となっており、これによって、めっき液Ａの流れは、阻害されず、かつ、アノード１８は確実に保持される。ただし、チタン・ケース２５を適用した場合、側面が網状となっているものの、アノード１８で発生したスラッジがチタン・ケースの側面に付着する可能性も否めないので、スラッジを洗浄する機構を備えるようにしても良い。また、チタン・ケース２５には、アノード室への着脱を容易にするための構造も適宜付加されているので、これによって、アノード１８の交換作業が容易となる。

【0077】

カソード室１４内では、陰極２６に接続されたワークＷが、めっき液Ａに浸漬されている。また、カソード室１４内には、遮蔽板３０が適宜設けられている。遮蔽板３０は、カソード室１４内での電流分布を改善するために設けられる電流分布制御板であり、多く設けるほど、陽極２８と陰極２６との間の距離が長くなるので、電流線が平行になり、電流分布の改善効果も高くなる。

【0078】

一方、アノード室１２は、電流分布に影響の出ない範囲で、容量をできるだけ小さくするのが好ましい。

【0079】

したがって、カソード室１４の容量、アノード室１２の容量、遮蔽板３０の量は、ワークＷのサイズ、要求されるめっき速度等に応じて、適宜、適切に選択される。

【0080】

隔膜１６は、カソード室１４側からアノード室１２側へのめっき液Ａの流れを均一にするためのものであり、例えば、粗い目の布が適用される。

【0081】

そして、後述する（１）乃至（３）に記載されているように、めっき液Ａの流れが、常に、カソード室１４側からアノード室１２側へ向かうように制御されているので、アノード１８で発生するスラッジは、カソード１４室側に逆流しないように制御されている。

【0082】

（１）めっき槽１０からのめっき液Ａの排出が、常に、アノード室１２から行われる。例えば、図１Ａおよび図１Ｂには、アノード室１２の下端開口部２０から、めっき液Ａが排出されている。そして、この排出液量が高いほど、カソード室１４側からアノード室１２側への流れが促進される。このように、めっき液Ａを、アノード室１２から排出することによって、スラッジは、アノード室１２側からカソード室１４側へ流れない。

【0083】

（２）めっき槽１０へのめっき液Ａの供給は、常にカソード室１４から行なわれる。例えば、図１Ａおよび図１Ｂには、めっき液Ａが、カソード室１４の下端開口部２２から、めっき槽１０内へ供給されている。なお、カソード室１４の下端開口部２２から、めっき槽１０内に供給されるめっき液Ａは、アノード室１２の下端開口部２０から排出されためっき液Ａから、スラッジが除去された後に、ポンプ駆動によって、カソード室１４へと循環供給される。

【0084】

（３）カソード室１４におけるめっき液Ａの液面Ｌ１が、アノード室１２におけるめっき液Ａの液面Ｌ２よりも常に高く保たれる。この液面差ΔＬ（＝Ｌ１−Ｌ２）により生じる液圧によって、めっき液Ａの流れは、カソード室１４側からアノード室１２側になるので、スラッジは、アノード室１２側からカソード室１４側へ流れない。

【0085】

このように、めっき槽１０では、めっき液Ａの流れが、常にカソード室１４側からアノード室１２側になるように制御されるので、アノード１８で発生したスラッジが、隔膜１６に付着する可能性は低くなる。

【0086】

なお、前述した何れの配置方法においても、アノード室１２内におけるアノード１８の上側に、隔膜１７を配置してもよい。この隔膜１７によって、アノード室１２側からカソード室１４側へのスラッジの流れは、さらに確実に阻止される。

【0087】

次に、図３のフローチャートを用いて、アノード室１２の下端開口部２０から排出されためっき液Ａから、スラッジ、粒径の小さくなったアノード、アノード・スライム等が除去され、このめっき液Ａが、再びめっき槽１０へ供給される、めっき液Ａの再利用処理の流れを説明する。

【0088】

めっき槽１０のアノード室１２の下端開口部２０から排出されためっき液Ａは、配管Ｐ１を介してスラッジ分離槽４０へ移動する（ステップ１）。この移動は、ポンプ等の動的機器によってではなく、重力落下等による静的な移動によってなされる。また、配管Ｐ１には、流量計５６が設けられており、めっき槽１０から排出されるめっき液Ａの流量が、流量計５６によって測定される。配管Ｐ１にはさらに、流量調整バルブ４８が設けられており、必要に応じて、めっき槽１０から排出されるめっき液Ａの流量が調節される。

【0089】

スラッジ分離槽４０では、例えば、比重の差異や、遠心分離を利用することによって、アノード室１２の下端開口部２０から排出されためっき液Ａから、スラッジ、粒径の小さいアノード、アノード・スライム等といた不純物が除去される（ステップ２）。

【0090】

このように分離により不純物が除去されためっき液Ａは、例えばオーバフロー等により滞留槽４２へ移送され、滞留槽４２でいったん滞留される（ステップ３）。

【0091】

その後、めっき液Ａは、滞留槽４２から濾過装置４４に移送され、濾過装置４４において、濾過処理されることにより、さらに不純物が除去される（ステップ４）。なお、滞留槽４２から濾過装置４４への移送に際しては、例えば、液面レベル計６１を滞留槽４２に備え、液面レベル計６１によって計測された液面が、あるレベル以上になった場合に、ポンプ５９を駆動することによって、行われる。

【0092】

その後、めっき液Ａは、濾過装置４４からめっき貯留槽４６に移送され、めっき貯留槽４６において、貯留されためっき液Ａに対して、紫外線照射が行われる（ステップ５）。これによって、めっき液Ａでのバクテリアの発生が防止される。

【0093】

このように紫外線照射が行われためっき液Ａは、ポンプ５０の駆動力によって、配管Ｐ２を介して、カソード室１４の下端開口部２２から、めっき槽１０に、噴流を伴って再び供給される（ステップ６）。この噴流効果により、カソード室１４内のめっき液Ａに対する撹拌効果が高められ、この撹拌効果により、使用電流密度も高められる。

【0094】

ところで、配管Ｐ２には、流量計５４が設けられており、めっき貯留槽４６からめっき槽１０へ供給されるめっき液Ａの流量が、この流量計５４によって測定される。したがって、流量計５４によって測定される流量と、流量計５６によって測定される流量とが一致するように、バルブ４８およびポンプ５０を調整することにより、めっき槽１０におけるめっき液Ａの供給および排出のバランスが保たれる。これらの制御は、コンピュータを用いて、自動制御によって実施することも可能である。

【0095】

また、アノード室１２およびカソード室１４には液面計５３ａ，５３ｂ，５３ｃが設けられている。よって、アノード室１２の液面が、所定の最低液面まで低下した場合には、それが液面計５３ａまたは液面計５３ｂによって検知される。アノード室１２においては、アノード１８が浸漬し、カソード室１４においては、ワークＷが浸漬する程度に、十分にめっき液Ａが存在している必要がある。万が一、最低液面が検知された場合には、この検知に応じてポンプ５２を駆動することにより、めっき貯留槽４６からのめっき液Ａが、配管Ｐ３を介してアノード室１２に、上方から供給される。

【0096】

配管Ｐ３の終端部には、めっき液Ａの供給先を、アノード室１２にするかカソード室１４にするかを切り換える切換機構（図示せず）が設けられている。したがって、カソード室１４の液面が、所定の最低液面まで低下した場合には、それが液面計５３ｃによって検知され、この検知に応じてポンプ５２が駆動され、めっき貯留槽４６からめっき液Ａが、配管Ｐ３を介してカソード室１４に、上方から供給される。

【0097】

なお、このように配管Ｐ３を介してめっき液Ａを、アノード室１２またはカソード室１４に供給する場合であっても、カソード室１４におけるめっき液Ａの液面Ｌ１を、アノード室１２におけるめっき液Ａの液面Ｌ２よりも常に高く保った状態でなされることは言うまでもない。このような液面差ΔＬの維持もまた、液面計５３ａ，５３ｂ，５３ｃを用いることによって達成される。このような制御もまた、コンピュータを用いて、自動制御することが可能である。

【0098】

このように、本実施の形態に係るめっき装置では、カソード室１４またはアノード室１２において液面が低下した場合であっても、柔軟に、かつ確実に液面管理が実施される。

【0099】

なお、図２に示すような構成のめっき装置では、めっき貯留槽４６よりも下流側にしかポンプ５０，５２が配置されていない。このような配置によって、ポンプ５０，５２が移送する液は、不純物が除去された後のめっき液Ａとなる。したがって、ポンプ５０，５２に無用な負荷をかけずに済むので、ポンプ５０，５２の耐用寿命が短縮されることはない。

【0100】

上述したように、本発明の第１の実施の形態に係るめっき槽においては、前述したように、アノード・バックを適用することなく、カソード室１４側への不溶性微粒子の混入を阻止することができる。また、このようなめっき槽１０を備えた、本発明の第１の実施の形態に係るめっき装置によれば、めっき槽１０で使用された使用済みのめっき液Ａを精製し、めっき槽１０に戻すことによって、めっき液Ａを連続的に再利用することができる。

【0101】

以上により、第１の実施の形態に係る発明によれば、アノード・バックを適用するめっき槽で必須であったメンテナンス作業を不要とすることが可能となり、もって、十分なニッケルめっき品質を維持しながら、ニッケルめっき作業の生産性の向上を図ることが可能なめっき槽およびめっき装置を実現することが可能となる。

【0102】

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態で説明したような構成のめっき装置によれば、アノード室１２側からカソード室１４側へのスラッジ等の不溶性微粒子の混入が阻止される。

【0103】

しかしながら、アノード１８でのスラッジの発生自体が阻止される訳ではないので、例えば、カソード室１４側からアノード室１２側へのめっき液Ａの流量が低い場合には、アノード１８で発生したスラッジの一部が、めっき槽１０の外に排出されずに、アノード１８に付着したままになる恐れも否定できない。

【0104】

スラッジは、アノード１８が溶解することによって発生する。そして、アノード１８の溶解は、アノード１８の上面で起こるので、スラッジは、積み上げたアノード１８の上層面に付着する傾向にある。したがって、スラッジが、適切に除去されない場合には、アノード１８の上層面にスラッジが積層し、アノード１８の能力が低下する恐れがある。

【0105】

そこで、本実施の形態では、このような状況に対応するために、第１の実施の形態に係るめっき装置に対して、以下のような機構を付加する。

【0106】

すなわち、本実施の形態に係るめっき装置は、アノード１８に振動を与える機構（図示せず）を備える。例えば、この機構は、層状に配置されたアノード１８に対して、側面方向から横棒を挿入し、この横棒を上下運動させることによって、アノード１８に振動を与え、アノード１８の上層面に付着したスラッジを落とす。

【0107】

別の機構は、アノード１８に、めっき液Ａを噴射する機構（図示せず）である。この機構は、アノード室１２に配置されたアノード１８に対して、例えばホースやノズルから、めっき液Ａを噴射することによって、アノード１８の上層面に付着したスラッジを落とす。この場合、落ちたスラッジを、めっき液Ａとともにめっき槽１０から効率良く排出するために、めっき液Ａを、アノード室１２の下部開口部２０から排出するのみならず、アノード室１２の側面に排出口（図示せず）を開け、この排出口から排出するようにしても良い。

【0108】

上述したように、第２の実施の形態に係るめっき装置は、第１の実施の形態に係るめっき装置に対して、前述したような機構が付加されていることにより、アノード１８の上層面に付着したスラッジがより効率的に除去される。これらの機構は、適宜組み合わせて用いても良い。

【0109】

以上により、本実施の形態に係るめっき装置によれば、第１の実施の形態に係るめっき装置によって奏される作用に加えて、アノード１８の上層面に付着したスラッジをより効率的に除去することが可能となる。

【0110】

以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0111】

本発明は、被めっき体が連続的に搬送されながら、溶性アノードが使用される電気めっきによって、被めっき体にニッケルめっきが施される技術分野に適用することができる。

【0112】

被めっき体としては、例えば、コネクタ条材、リードフレーム条材、線材、ＦＰＣ（フレキシブル・プリント回路）等が挙げられる。

【符号の説明】

【0113】

１０・・めっき槽、１２・・アノード室、１４・・カソード室、１６・・隔膜、１７・・隔膜、１８・・アノード、２０・・下端開口部、２２・・下端開口部、２３・・噴流生成部、２４・・チタン網、２５・・チタン・ケース、２６・・陰極、２８・・陽極、３０・・遮蔽板、４０・・スラッジ分離槽、４２・・貯留槽、４４・・濾過装置、４６・・めっき貯留槽、４８・・流量調整バルブ、５０・・ポンプ、５２・・ポンプ、５３・・液面計、５４・・流量計、５５・・フィルタ、５６・・流量計、５７・・フィルタ、５９・・・ポンプ、６１・・・液面レベル計、Ａ・・めっき液、Ｌ１・・液面、Ｌ２・・液面、ΔＬ・・液面差、Ｐ１・・配管、Ｐ２・・配管、Ｐ３・・配管、Ｗ・・ワーク

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】