JP2012207293A - 給電電極、給電装置、めっき装置、めっき方法、めっき部材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 板厚１ｍｍ以上の金属条にめっき加工を施す際に、先めっき方式の一般的なめっきライン（連続送り方式）で採用されているロール給電を用いると金属条に対して給電用金属ロールが片当たりを起こし、めっき材表面に擦れ痕、キズ、通電不良によるスパークなどの発生、または給電自体の破損などの問題があり、先めっきによる厚板端子は実施
されていなかった。
【解決手段】 板ばねエッジ型給電を用いて材料への接触をエッジにし、接触面積を減らすことで、ロールマークを含む傷による外観不良が発生することなくめっきする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、給電電極、給電装置、めっき装置、めっき方法、めっき部材およびその製造方法に係り、特に大電流を印加するための端子材用厚板金属材にめっきするためのめっき用の給電電極、給電装置、めっき装置、めっき方法、めっき部材およびその製造方法に関する。

大容量のモーター、バッテリーに用いられる端子は、電流印加時の発熱による焼損そのほかの不具合を避けるため端子体積を大きくする傾向がある。

端子体積を大きくする場合、端子の幅、長さについてはサイズの限界があるため、板厚を大きくする方向に開発が進んでおり、板厚１ｍｍ以上の端子が実用化されている。そしてこれらの端子には金属の裸材以外に、表面の接触抵抗低減あるいは耐食性の向上を目的としためっき加工品が存在する。

板厚が厚い（例えば１ｍｍ以上）めっき加工品の多くは、長尺（たとえば２００ｍ以上）の金属部材（以下、これを金属条と称する）を所望の個品（例えば端子）形状にプレス加工した後に個品めっきやひっかけめっき等でバッチ処理方式でめっきを行う、いわゆる後めっき方式を採用しているが、この場合、リードタイムが長く、生産量が少ない短所がある。また、後めっき方式は、１つの個品内および複数の個品間のめっき膜の厚さがばらつき、めっき金属の付着量を大きくせざるを得ないためコストが高く、また、品質の全数保証が困難になる短所がある。

従って、板厚が厚い場合であっても、金属条を連続送り方式でめっき加工を施したのちに所望の個品の形状にプレス加工を行う、先めっき方式の採用が望まれている。

連続送り方式のめっき加工で金属条に通電するための給電方式としては、一般的にロール型給電が採用される（例えば特許文献１参照。）が、これ以外にも金属条の端部に電極を当接させて給電する給電方式（板ばね型給電またはエッジ給電）や、ブラシ型給電などが採用される場合もある。

特開平８−２２５９８６号公報

しかしながら、ロール型給電方式で板厚１ｍｍ以上の金属条に連続送り方式でめっき加工を施すと、金属ロール状の給電電極への金属条の当たりが強くなり、給電電極の当たりが強い部分に筋模様ができるロールマークと呼ばれる外観不良が発生しやすい問題があった。

また、金属条板厚が厚い場合には金属条の幅方向において反りが生じ、金属条に対して金属ロール状の給電電極が片当たりを起こしてしまう。これにより、めっき加工された金属条の表面に製品化ができないほどの擦れ痕、キズが生じたり、通電不良によるスパークなどの発生、または給電電極自体の破損などの問題があった。

これに対し、エッジ給電方式では連続送り方式のめっき加工を施す場合には外観不良は発生しにくい。

図１３は、エッジ給電方式で連続送り方式のめっき加工の概要図である。この場合、給電電極１３１は、進行方向（白抜き矢印）に長い金属条１５０の幅Ｗ方向の端部に当接される。このため、金属条１５０の幅Ｗ方向における反りが生じても外観不良となる問題は少ない。しかし、給電電極１３１は低い荷重（ほぼ給電電極１３１の自重）で金属条１５０の端部に当接しており、また給電電極１３１の金属条１５０端部との対向面１３１ｏのほぼ全面が接触面ＣＳ’となる。このため金属条１５０端部の微小な凹凸によって給電電極１３１が弾み、金属条１５０への給電が不均一となる問題がある。これは、一般的なエッジ給電方式の電流値（例えば５０Ａ以下）では影響が少ないが、特に、板厚１ｍｍ以上の金属条１５０にめっき加工を行う場合のように電流値が大きい（一般的なエッジ給電方式の電流値の５倍〜６倍）場合には良好なめっき加工を行うことができなくなる。

このような理由により、大電流用端子材などとなる１ｍｍ以上の厚板の金属条１５０には先めっき方式（連続送り方式）によるめっき加工を実施するのは困難であった。

本発明はかかる課題に鑑みてなされ、第１に、長尺の被めっき材に連続送り方式でめっき加工を行うめっき装置に用いられ前記被めっき材の端部に接触すると共に該被めっき材に給電を行う給電電極であって、該給電電極の前記被めっき材との接触面を曲面とすることにより解決するものである。

第２に、前記給電電極をシャフトで支持した給電装置を提供することにより解決するものである。

第３に、前記給電装置を備えためっき装置を提供することにより解決するものである。

第４に、長尺の被めっき材に連続送り方式でめっき加工を行うめっき方法であって、板厚が１ｍｍ以上の前記被めっき材を準備し、該被めっき材の端部に接触面が曲面の給電電極を前記給電電極の自重以上の圧力で押圧させながら給電し、めっき加工するめっき方法を提供することにより解決するものである。

第５に、板厚が１ｍｍ以上の長尺の被めっき材に連続送り方式でめっき加工を施しためっき部材であって、該めっき部材の長尺方向のめっき膜厚ばらつきが標準偏差で１μｍ以下であり、該めっき部材の幅方向のめっき膜厚ばらつきが標準偏差で１μｍ以下であるめっき部材を提供することにより解決するものである。

第６に、長尺の被めっき材に連続送り方式でめっき加工を行うめっき部材の製造方法であって、板厚が１ｍｍ以上の前記被めっき材を準備し、該被めっき材の端部に接触面が曲面の給電電極を前記給電電極の自重以上の圧力で押圧させながら給電し、めっき加工することを特徴とするめっき部材の製造方法を提供することにより解決するものである。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１に、長尺の金属部材（金属条）の端部のみが給電電極と接触し、金属条の主面に接触する給電電極がないため、板厚が１ｍｍ以上の金属条に幅方向に反りが発生した場合であっても、ロールマーク、擦れ痕、キズなどの外観不良の発生を回避できる。

第２に、給電シャフトに対して回動可能に片持ちで支持された給電電極の角部で金属条を押圧して保持するため、金属条の幅方向の反りの有無や反りの程度、あるいは、金属条の端部の凹凸にかかわらず、給電電極の接触状態をほぼ一定に維持でき、均一な給電が可能となる。特に板厚が厚い（１ｍｍ以上）金属条に対し、大電流（例えば１００Ａ程度）を給電する場合に均一な給電が可能となり良好なめっき加工が行える。

第３に、給電電極の角部を湾曲形状とすることで、金属条の端部に凹凸が生じていても、給電電極と金属条の接触面積をほぼ一定に維持でき、均一な給電が可能となる。

第４に、厚板の金属条を連続送り方式でめっき加工でき、大電流端子などに用いられる高品質なめっき部材の大量生産が可能となる。

第５に、個品内のめっき膜厚のばらつきを抑え、外観不良も抑制した板厚１ｍｍ以上のめっき部材できるので、めっき加工済みの大電流端子を、高品質かつ安価に提供することができる。

本発明の実施形態のめっき装置およびめっき方法を説明する概要図である。 本発明の実施形態の給電装置を説明する（Ａ）側面概要図、（Ｂ）上面図、（Ｃ）斜視図である。 本発明の実施形態の給電装置を説明する側面図である。 本発明の実施形態の給電電極を説明する（Ａ）斜視図、（Ｂ）側面図、（Ｃ）側面図、（Ｄ）側面図である。 本発明の実施形態のめっき部材の外観不良を測定した結果を示す表である。 本発明の実施形態のめっき部材のめっき膜厚測定における（Ａ）測定点を示す図、（Ｂ）測定結果を示す表である。 本発明の実施形態のめっき部材のめっき膜厚測定における（Ａ）測定点を示す図、（Ｂ）測定結果を示す表である。 本発明の実施形態のめっき部材のめっき膜厚測定における測定方法を示す図である。 本発明の実施形態のめっき部材のめっき膜厚測定の結果を示すグラフである。 本発明の実施形態のめっき部材のめっき膜厚測定における測定方法を示す図である。 本発明の実施形態のめっき部材のめっき膜厚測定の結果を示す表である。 本発明の実施形態のめっき部材のめっき膜厚測定の結果を示す表である。 従来の給電方法を示す概略図である。

本発明の実施の形態について、図１から図１２を参照して説明する。

図１は、本実施形態の給電装置３０を備えためっき装置１０および、これを用いためっき方法を説明する概略ブロック図である。

本実施形態のめっき装置１０は、被めっき部材である長尺の金属部材を巻き出し、めっき処理し、製品ロールとして巻き取る連続送り方式のめっき装置であり、ここでは不図示の巻き出し部、電解脱脂工程部１、酸洗工程部２、めっき工程部３、湯洗工程部４、液きり工程部５、乾燥工程部６、巻き取り部（不図示）を有する。

巻き出し部は、リール等に巻回することによりロール状体で収納された被めっき部材を巻き出す。被めっき部材は、例えば銅（Ｃｕ）またはＣｕ合金からなり、長さが例えば５０ｍ〜５００ｍで、幅が１２０ｍｍ〜２３０ｍｍ、厚み（板厚）が１ｍｍ〜３ｍｍの長尺の金属部材である。以下、この様な長尺の金属部材を金属条と称する。めっき装置１０は金属条を、長さ（長手）方向に搬送しながらめっき処理を行う。ここで、金属条は、選択的なめっき処理を行うために、マスクにより表面が部分的に被覆された状態でも良いし、マスクにより被覆されずに全面的にめっき処理が施されるものであっても良い。

電解脱脂工程部１は、金属条のめっき処理の前処理として電解脱脂を行う。すなわち、金属条をアルカリ溶液中で陰極電解し、金属条表面の油を除去する。

酸洗工程部２は、金属条に対する前処理として酸洗を行う。すなわち、金属条を酸溶液中に浸漬することで、金属条表面の酸化膜除去および表面の活性化を行う。

めっき工程部３は、金属条に接触して給電を行う給電装置３０とめっき処理槽を備える。

給電装置３０は、金属条に接触して陰極となる給電電極とこれに接続する電源（いずれも不図示）を有している。給電電極は金属条の幅方向の少なくとも一端に接触する。めっき処理槽は、例えばスルファミン酸ニッケル（Ｎｉ）やシアン系銀（Ａｇ）のめっき液が貯留される。めっき液は電源の陽極に接続し、これに金属条を浸漬することによって電解めっきが施される。

本実施形態では給電装置３０を通過する際に通電された金属条を、通電しながらめっき処理槽を通過させ、スルファミン酸浴またはシアン浴で陽極電解することで、例えばＮｉまたはＡｇを金属条に電着させ、めっき膜を成膜する。

湯洗工程部４は、めっき処理の後処理としてめっき膜が成膜された金属条表面に残留しためっき液等の除去を行う。

液きり工程部５は、エアナイフなどによって湯洗後の金属条表面の水洗水を除去する。

乾燥工程部６は、例えば１００度程度の加熱処理をし、金属条表面の水洗水を除去する。

巻き取り部（不図示）は、めっき加工が施された金属条を、リール等に巻き取り、ロール状体で収納さする。

図２および図３を参照して、給電装置３０について説明する。給電装置３０は、給電電極３１と、給電シャフト３４と、角度制御手段３３と、電源３８を有する。

図２は給電装置３０を示す概略図であり、図２（Ａ）が給電装置３０と金属条５０の位置関係を示す側面概略図であり、給電装置３０の給電電極３１のみを抽出して示している。また、図２（Ｂ）が給電装置３０の上面図であり、図２（Ｃ）が給電装置３０の外観斜視図である。

本実施形態では、長さＬの金属条５０の幅Ｗ方向の端部に接触してこれを挟持するとともに、金属条５０に給電する、いわゆるエッジ給電方式の給電装置３０を採用する。

図２（Ａ）を参照して、給電電極３１は、導電性を有し、湾曲接触面ＣＳを有する例えば肉厚の板状体であり、金属条５０の長手方向に長い略直方体である。湾曲接触面ＣＳは金属条５０の端部との接触面である。従来構造（図１３）においては金属条１５０との対向面１３１ｏが接触面であり、平面状であったのに対し、本実施形態では接触面が単一の曲面となっている。

給電装置３０内で、金属条５０は両端部が上下になるように、進行方向（白抜き矢印）に対して幅Ｗが垂直となるよう配置され、長さＬ方向に移動する。本実施形態では、金属条５０の端部に給電電極３１が接触する給電方式を採用している。より詳細には、金属条５０の下端側に１つの給電電極３１ａが接触し、上端側に他の給電電極３１ｂが接触する。また後述するが、金属条５０の両端は、給電電極３１ａ、３１ｂによって所定の押圧力（接圧）で挟持される。

このようなエッジ給電方式の給電装置３０では、金属条５０との接触面積を減らすことができ、特に金属条５０の主面への給電電極３１ａ、３１ｂの接触を回避できる。従って、金属条５０の板厚が厚く（１ｍｍ以上）、金属条５０に反りが発生した場合であっても片当たりすることなく、ロールマークや擦り痕、キズなどの外観不良の発生を回避できる。

図２（Ｂ）は金属条５０を上端側からみた給電装置３０の上面図であり、上端側の給電装置３０ｂは破線で示している。

給電電極３１と給電シャフト３４の一部は、給電水洗槽３９内に配置される。給電水洗槽３９は、可動式ノズル等によって給電電極３１の金属条５０との接触点に供給される水が貯留される水槽である。給電装置３０（３０ａ、３０ｂ）は、金属条５０の幅方向の両端に設けられる。すなわち、給電シャフト３４（３４ａ、３４ｂ）が金属条５０の両主面側に配置されるように給電装置３０ａ、１０ｂを配置する。しかしこれに限らず、２つの一主面側に給電装置３０ａ、１０ｂを配置してもよい。

図２（Ｃ）は、金属条５０を挟持するように上下に配置された２つの給電装置３０のうち一方（例えば金属条５０下端側）のみを示す斜視図である。他方（金属条５０の上端側）も同様である。

給電装置３０は、例えば給電水洗槽３９（図２（Ｂ）参照）に、その側壁を固定部材４０で挟み、給電電極３１が給電水洗槽３９内に配置されるように、取り付けられる。

給電電極３１は、連結部品３２にネジなどで固定される。連結部品３２は、金属条５０の長手方向に長い直方体であり、長手方向の中心より端部にずれた位置に孔部３２ｈを有する。孔部３２ｈには円柱状の給電シャフト３４が挿入、固定される。

給電電極３１は、給電シャフト３４と連結される。給電シャフト３４は、細長い円柱状の金属（例えばチタン）である。給電電極３１は片持梁状に給電シャフト３４の外周方向に回動可能に固定される。ただし、給電電極３１および連結部品３２は、給電シャフト３４に対しては回動せず、給電シャフト３４の軸中心を中心とする回転に伴って給電シャフト３４の外周面に沿う方向に回動する。

また、給電シャフト３４は、連結部品３５を介して例えばロータリーコネクタ３７に接続し、軸中心を中心として回動する。

ロータリーコネクタ３７は、回転する部材間で電力線や信号線を接続するために、給電シャフト３４と電源３８間の経路に介装される。これにより、電源３８に対して給電シャフト３４が回転可能に接続される。尚、電源３８に対して給電シャフト３４が回転可能に接続できれば、ロータリーコネクタ３７に限らず回転摺動子などであってもよい。

電源３８は、めっき装置１０に対して直流電流を供給する機能を有し、陽極がめっき処理槽中のめっき液に接続され、陰極がロータリーコネクタ３７および給電シャフト３４を介して、給電電極３１に接続されている。電源１４からは、例えば１００Ａ程度の大電流が供給される。

給電シャフト３４の端部には、ネジなどの固定手段３６によって、角度制御手段３３が固定される。角度制御手段３３は例えば、給電シャフト３４に対して垂直に設置された圧縮バネであり、伸縮することによって給電シャフト３４を軸中心を中心として回動可能に固定する。つまり、角度制御手段３３の伸縮により、給電シャフト３４が回動し、これに伴い給電電極３１が金属条５０の端部に接触する角度を調節できる。給電電極３１が金属条５０の端部に接触する角度を変えることにより、給電電極３１の金属条５０端部への押圧力（接圧）を変化させることができる。

図３は、金属条５０の下端側付近（図２（Ｃ））の、給電シャフト３４ａ側から見た給電電極３１ａの側面概要図である。

角度制御手段３３が圧縮バネの場合、太実線の如く圧縮バネが伸びることによって給電電極３１の、金属条５０との対向面３１ｏと金属条５０の端部とのなす角（接触角）θが大きくなり、接圧が小さくなる。

一方、太一点鎖線の如く圧縮バネが縮むことによって給電電極３１の対向面３１ｏと金属条５０の端部（破線）の接触角θが小さくなり接圧が大きくなる。

尚、角度制御手段３３は、自身の形状の変化（伸縮）等によって固定手段３６が上下に稼動し、給電シャフト３４の回動を可能とするものであればよく、例えば錘であってもよい。重さの異なる複数の錘を準備し、重さによって接圧を調整できる。あるいは、油圧シリンダーや空圧シリンダーなどであってもよいが、入手の容易性やコストを考慮すると圧縮バネが好適である。

本実施形態では、角度制御手段３３の伸縮とテコの原理によって、金属条５０の両端に給電電極３１の自重による圧力より大きい接圧で金属条５０を挟持する。この接圧は、上述のごとく角度制御手段３３の伸縮によって、給電電極３１の接触角θを調節することにより変更可能である。給電電極３１の接触角θは、５°から３０°とする。５°より小さいと供給電極３１が金属条５０端部と接触する面（接触面）が曲面とならないためであり、これについては後述する。また３０°より大きいと接圧が弱く（小さく）なるためである。

再び図２（Ａ）を参照して、給電電極３１ａ、３１ｂの接圧はこれらの自重による圧力（例えば約２Ｎ程度）以上であり、具体的には２０Ｎ〜４０Ｎである。金属条５０の両端には、バリや微小変形等による凹凸が生じており、給電電極３１（３１ａ、３１ｂ）の自重程度の圧力では、この凹凸で給電電極３１の微小変動（弾み）が生じる。つまり、給電電極３１が凹凸に追従できず、給電が不均一となる問題がある。そこで、給電電極３１の自重による圧力以上の接圧で金属条５０の両端を挟持することにより、金属条５０の両端に凹凸が生じていても給電電極３１ａ、３１ｂの微小変動（弾み）を抑えることができ、凹凸に追従させることによって均一な給電を可能にしている。

２０Ｎ〜４０Ｎとしたのは、２０Ｎより小さいと、給電電極３１の弾みを抑えるには不十分であり、４０Ｎより大きいと、特に両端から挟持する場合は押圧力が大きすぎ、金属条５０に歪みや反りを発生させるおそれがあるからである。

また、給電装置３０は金属条５０の幅方向のいずれか一端（図２（Ａ）では上端または下端）に設けられるものであってもよいが、その場合であっても給電電極３１は金属条５０の一端を所定の圧力（２０Ｎ〜４０Ｎ）で押圧する。

図４を参照して、給電電極３１について更に説明する。図４（Ａ）は給電電極３１の斜視図、図４（Ｂ）は、側面図である。図４（Ｃ）（Ｄ）は給電電極３１の他の形態を示す側面図である。尚、図２および図３では、給電電極３１ａ、３１ｂは同様の構成とする。

図４（Ａ）（Ｂ）を参照して、給電電極３１はチタン、銅材またはステンレス等の導電性の金属材料からなり、端部に湾曲接触面ＣＳを有する、例えば肉厚の板状体あるいは柱状体である。湾曲接触面ＣＳが、金属条の端部と接触する。

一例をあげて具体的に説明すると、厚み（板厚）ｔが１０ｍｍ、長さ（金属条の長手方向（進行方向）の長さ）ｌが７０ｍｍ、幅ｗが２０ｍｍの直方体の、長手方向端部の角部を、金属条との対向面３１ｏから側面３１ｓにかけて面取りして単一の湾曲面を形成した形状である。この湾曲面（湾曲接触面ＣＳ）が、長尺の長手方向に移動する金属条端部と接触する。

一例として、湾曲接触面ＣＳの曲率半径Ｒは、板厚ｔの２分の１から板厚ｔと同等（たとえば（５ｍｍ〜１０ｍｍ）とし、Ｒ／ｔ＝０．５〜１．０とする。Ｒ／ｔ＜０．５の場合、十分な曲面が得られず、給電の損傷（摩耗）が大きくなる。一方、Ｒ／ｔ＞１．０の場合、Ｒが大きい曲面を形成するために給電電極３１の材料を削る分量が多くなり、給電電極３１としての体積が小さくなるため、通電時発熱が大きくなる。

湾曲接触面ＣＳを設けることで、金属条５０の端部に微小な凹凸が生じていた場合であっても、金属条５０との給電電極との接触面積を概ね一定に維持できるので、均一な給電が可能となる。

ここで既述の如く、給電電極３１の対向面３１ｏと金属条５０の端部の接触角θの下限を５°としたのは、これより小さい場合には湾曲接触面ＣＳが金属条５０と接触しなくなり（対向面３１ｏが接触する）、均一な接触面積の確保が困難となるからである。

金属条５０への給電に際して用いる湾曲接触面ＣＳは１つであり、給電電極３１は少なくとも１つの湾曲接触面ＣＳを有すればよいが、１つの給電電極３１で利用できる湾曲接触面ＣＳが多ければ、これらを交互に用いることで、給電電極３１の耐久性を向上できる。例えば図４（Ｂ）において長手方向の両端の角部に湾曲接触面ＣＳが設けられているものであってもよい。

尚、本実施形態では、給電電極３１の側面３１ｓから対向面３１ｏにかけて幅ｗ方向の全体にわたり湾曲させて湾曲面を形成している。しかし金属条５０の厚みは、給電電極３１の幅に比べて十分小さいので、少なくとも金属条５０と接する幅ｗ方向の一部のみが湾曲した構造であってもよい。例えば、給電電極３１の角部に、長手方向に平行にスリットを設けてスリットの底部が金属条５０と接触するようにし、スリットの底部を湾曲面にすれば、同様に実施できる。

図４（Ｃ）は、湾曲接触面ＣＳを上側端部と下側端部の４箇所に設けた給電電極３１である。湾曲接触面ＣＳを４か所に設けることで、交互に使用が可能となり、２箇所の場合より給電電極３１の耐久性を向上できる。この場合、それぞれの湾曲面の曲率は、例えば板厚ｔの２分の１とする（例えば板厚ｄが１０ｍｍの場合、Ｒは５ｍｍ）。

図４（Ｄ）は、対向面３１ｏ全体を湾曲させて湾曲接触面ＣＳとした給電電極３１である。この場合は対向面３１が常に曲面となるので、給電電極３１を傾斜させなくてもよい（接触角θは０°でよい）が、長手方向の端部付近と中央付近では曲率が異なるので、接触角θを変化させることによって接圧を変化させることができる。

ここで、給電電極３１の形状が円柱状、球状であっても接触面を曲面にできる。しかし、給電電極３１は発熱するためある程度の体積が必要であり、円柱状または球状で必要体積を確保すると、その径が大きくなる。つまり、図４（Ｄ）を参照すると、厚みｔ方向の大きさ（高さ）が大きくなり、給電電極３１の高さ方向の調節幅が小さくなる。給電電極３１の高さ方向の調節幅が小さくなると、金属条５０の加工可能な幅が小さくなってしまう。従って本実施形態のごとく、厚みｔはある程度小さくても必要な体積が確保できる形状として直方体の端部（側面から対向面にかけての角部）又は対向面全体を湾曲面とした構造が好適である。

本実施形態では、上部の給電電極３１ａは高さ調節可能が可能である。これにより、金属条の材料幅１２０ｍｍ〜２３０ｍｍに対応することができる。

以上のめっき装置を用いて、長さが例えば５０ｍ〜５００ｍ、板厚が１ｍｍ〜３ｍｍの被めっき材（金属条５０）に、連続送り方式でめっき加工を行うことができる。本実施形態の金属条５０の長さ（５０ｍ〜５００ｍ）は、連続送り方式でめっき加工を行う場合の長さとして一般的なものである。

すなわち、本実施形態によれば以下のめっき方法を提供できる。まず長尺の金属条５０を準備し、めっき処理の前処理として電解脱脂および酸洗を行う。その後、上記の給電装置３０によって、金属条５０の幅方向の両端部に、曲面接触面ＣＳを有する給電電極３１を、給電電極３１の自重以上の圧力（２０Ｎから４０Ｎ）で押圧させながら給電し、金属条５０に対して電解めっき加工を行う。その後、めっき処理の後処理として、湯洗、液きりおよび乾燥を行う。

また本実施形態によれば、上記のめっき装置またはめっき方法を用いることにより、めっき部材の長尺方向のめっき膜厚ばらつきが約２μｍ〜３μｍで、めっき部材の幅方向のめっき膜厚ばらつきが約２μｍ〜４．５μｍのめっき部材を得ることができる。

めっき膜厚は、ニッケルめっきで狙いを２μｍ〜６μｍが好適である。めっき膜厚のばらつきが長手方向で標準偏差（１σ）で１μｍ以下、相対値である標準偏差／平均膜厚値で９％以下となり、幅方向では、標準偏差１μｍ以下、標準偏差／平均膜厚値で２０％以下となる、膜厚ばらつきが少ないめっき材となるからである。

更に本実施形態によれば、上記のめっき装置またはめっき方法を用いることにより、めっき部材の長尺方向の両端のめっき膜厚ばらつきが約２μｍ〜３μｍで、めっき部材の幅方向のめっき膜厚ばらつきが約２μｍ〜４．５μｍのめっき部材の製造方法を提供できる。

以下に、本発明の実施例について詳述するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。

被めっき材となる、長手方向の長さ２００ｍ、幅２００ｍｍ、板厚２．０ｍｍのＣｕ合金の金属部材（金属条）に、本実施形態のめっき装置を用いて公知のスルファミン酸Ｎｉめっき液により、Ｎｉめっきを行った。Ｎｉ膜厚は２．０μｍとした。めっき浴中のＮｉ濃度は１００ｇ／Ｌ、めっき浴の温度は５０℃とした。電流密度は３．７Ａ／ｄｍ^２とし、めっき時間は２１６ｓとした。

得られためっき部材（金属条）について、下記の評価を行い、結果を図５に示した。まず、外観の評価として目視によるキズ（線キズ）の有無を確認した。目視によるキズの有無は、蛍光灯の照明にめっき部材をかざし、幅０．５ｍｍ以上の表面の凹凸をキズとして判定した。

つぎに、めっき部材の端部の変形の確認として目視観察を行なった。変形とはめっき加工前後で金属条の長さ１ｍに対し、高さが５ｍｍ以上のヨレが発生した場合、変形したと判定した。

更に、通電の良・不良についても評価した。

被めっき材の板厚を１．６ｍｍとし、それ以外は実施例１と同じ条件でＮｉめっきを行い、得られためっき部材について、実施例１と同様の評価を行い、結果を図５に示した。

被めっき材となる、長さ２００ｍ、板厚１．２ｍｍのＣｕ合金の金属条に、本実施形態のめっき装置を用い、公知のシアン系Ａｇめっき液により、Ａｇめっきを行った。Ａｇ膜厚は５．０μｍとした。めっき浴中のＡｇ濃度は１００ｇ／Ｌ、めっき浴の温度は２５℃とした。電流密度は４．２２Ａ／ｄｍ^２とし、めっき時間は１２０ｓとした。

得られためっき部材について、実施例１と同様の評価を行い、結果を図５に示した。

被めっき材の板厚を板厚１．０ｍｍとし、それ以外は実施例３と同じ条件でＡｇめっきを行い、得られためっき部材について、実施例１と同様の評価を行い、結果を図５に示した。

［比較例１］
金属部材となる板厚０．４ｍｍのＣｕ合金部材に、本実施形態のめっき装置を用い公知のスルファミン酸Ｎｉめっき液により、Ｎｉめっきを行った。Ｎｉ膜厚は２．０μｍとした。めっき浴中のＮｉ濃度は１００ｇ／Ｌ、めっき浴の温度は５０℃とした。電流密度は３．７Ａ／ｄｍ^２とし、めっき時間は２１６ｓとした。

得られためっき部材について、実施例１と同様の評価を行い、結果を図５に示した。

［比較例２］
被めっき材となる、長さ２００ｍ、１．２ｍｍのＣｕ合金の金属条に、公知の給電ロール方式のめっき装置を用い、公知のシアン系Ａｇめっき液により、Ａｇめっきを行った。Ａｇ膜厚は５．０μｍとした。めっき浴中のＡｇ濃度は１００ｇ／Ｌ、めっき浴の温度は２５℃とした。電流密度は４．２Ａ／ｄｍ^２とし、めっき時間は１２０ｓとした。

得られためっき部材について、実施例１と同様の評価を行い、結果を図５に示した。

［比較例３］
被めっき材の板厚を１．０ｍｍとし、それ以外は比較例２と同じ条件でＡｇめっきを行い、得られためっき部材について、実施例１と同様の評価を行い、結果を図５に示した。

［比較例４］
被めっき材の板厚を０．８ｍｍとし、それ以外は比較例２と同じ条件でＡｇめっきを行い、得られためっき部材について、実施例１と同様の評価を行い、結果を図５に示した。

図５を参照して、比較例１のエッジ給電で板厚０．４ｍｍの場合および比較例２から比較例４の板厚が０．８ｍｍ以上の給電ロール方式によるめっき装置によるめっき処理の場合、いずれもキズ又は変形が生じていた。これに対し、実施例１から実施例４のめっき部材は、板厚が１ｍｍ以上であっても、キズ、変形および通電不良がないことが分かった。

尚、例えば比較例１のように、金属条５０の板厚が薄い場合には、給電電極３１の接圧が大きく、めっきを施すと「変形あり」になる場合がある。このように本実施形態のめっき装置は、板厚が特に１ｍｍ以上の金属条５０に用いて好適である。

次に、従来の後めっき方式によるＮｉめっき品と本実施形態のめっき装置による先めっき方式のＮｉめっき品について、膜厚分布を比較した。後めっき方式によるＮｉめっき品は、金属部材を個品（例えば端子）形状にプレス成形した後めっきしたものであり、後めっき方式によるＮｉめっき品は、本実施形態のめっき装置によってめっき処理した金属条５０を子品形状にプレス成形したものである。いずれも、狙い膜厚が２μｍ〜６μｍである。

図６および図７を参照して、まず従来の後めっき方式のＮｉめっき品のめっき膜厚分布測定について説明する。

図６は、Ｎｉめっき品の一主面（表面）側の測定結果であり、図６（Ａ）が表面側の外観の写真にめっき膜厚測定の測定点（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１４）を付した図であり、図６（Ｂ）は各測定点におけるめっき膜厚の測定結果を示す表である。めっき膜厚はセイコーインスツル株式会社製蛍光Ｘ線膜厚計ＳＦＴ９５００で測定した。コリメータ径はφ０．３ｍｍ、測定時間は１０秒である。

図７は、Ｎｉめっき品の他の主面（裏面）側の測定結果であり、図７（Ａ）が裏面側の外観の写真にめっき膜厚測定の測定点（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１４）を付した図であり、図７（Ｂ）各測定点におけるめっき膜厚の測定結果を示す表である。めっき膜厚はセイコーインスツル株式会社製蛍光Ｘ線膜厚計ＳＦＴ９５００で測定した。コリメータ径はφ０．３ｍｍ、測定時間は１０秒である。

この結果から、後めっき方式のＮｉめっき品の場合、表面側と裏面側のいずれにおいても、Ｎｉめっき品の上端部（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）付近において他の測定点よりめっき膜厚が上昇し、Ｎｉめっき品の面内のばらつきが大きいことが分かる。

これに対し、本実施形態によれば、めっき膜厚のばらつきを低減できる。以下、図８および図９を参照して、本願の連続送り方式のめっき装置によりめっき加工した長尺のめっき部材１００のめっき膜厚分布の評価について説明する。先めっき方式のＮｉめっき品は、このめっき加工済みの長尺のめっき部材１００（めっき加工された金属条５０）を所望の個品（端子）形状にプレス加工して成形される。

図８は、本実施形態のめっき部材１００のめっき膜厚の測定方法を説明するための図である。被めっき部材は、長手方向の長さＬが５０００ｍｍ、幅Ｗが２００ｍｍで板厚Ｄが２ｍｍの金属条５０であり、これに本実施形態の連続送り方式で狙い膜厚２μｍ〜６μｍのＮｉめっきを施し、めっき膜厚を測定した。このめっき部材１００から破線の如く、図６および図７と同様の形状の個品（端子）がプレス成型されるとして、めっき部材１００の幅Ｗ方向についてめっき膜厚を比較した。

めっき膜厚の評価は、図６および図７の場合と同様セイコーインスツル株式会社製蛍光Ｘ線膜厚計ＳＦＴ９５００で測定した。コリメータ径はφ０．３ｍｍ、測定時間は１０秒、測定間隔は１ｍｍである。

図９は、めっき部材１００の幅Ｗ方向のめっき膜厚ばらつきを示すものであり、横軸が幅Ｗ方向の上端からの距離であり、０ｍｍが上端、２００ｍｍが下端である。また縦軸がその位置におけるめっき膜厚を示す。プレス成形の方法にもよるが、比較のための一例として、上端から５０ｍｍの位置ａは、後めっき品の個品の測定点Ｎｏ．６付近の位置に対応し、１００ｍｍの位置ｂは、測定点Ｎｏ.１２付近の位置に対応し、１５０ｍｍの位置ｃは、測定点Ｎｏ.１３あるいはＮｏ.１４付近の位置に対応するとみなせる。

図９を参照して、めっき部材１００の上下端から１５ｍｍはプレスによって切り落とす部位であり、これを除いた１５ｍｍ〜１８５ｍｍまでの間においては、幅Ｗ方向のめっき膜厚のばらつきはわずかであることがわかる。

これは例えば図６の後めっき方式によるＮｉめっき品の測定位置ではＮｏ．２付近からＮｏ．１４付近に至る領域の膜厚ばらつき、Ｎｏ．３付近からＮｏ．１１付近に至る領域の膜厚ばらつき、あるいはＮｏ．１付近からＮｏ．９付近に至る領域の膜厚ばらつきなどに相当する。つまり、後めっき方式のＮｉめっき品と比較して、本実施形態のめっき部材では個品の幅方向における面内のばらつきが低減していることがわかる。

次に、図１０および図１１を参照して、本実施形態のめっき部材１００の長手方向のめっき膜厚についてロット間ばらつきを評価した結果について説明する。図８および図９ではめっき部材１００の幅Ｗ方向について膜厚分布を測定したが、ここでは長さＬ方向についてのめっき膜厚のばらつきと、それらのロット間でのばらつきを測定した。図１０はロット間のばらつきの測定を説明するための図である。図１１は測定結果を示す表であり、図１１（Ａ）はそれぞれの測定位置におけるめっき膜厚［μｍ］の測定結果であり、図１１（Ｂ）は、それぞれの位置ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ（各列）の平均値［μｍ］、標準偏差（１σ）[μｍ]、最大値（ｍａｘ）［μｍ］、最小値（ｍｉｎ）［μｍ］を示す表であり、図１１（Ｂ）の最右欄は全データの平均値［μｍ］、標準偏差（１σ）[μｍ]、最大値（ｍａｘ）［μｍ］、最小値（ｍｉｎ）［μｍ］である。

図１０を参照して、所定長さ（５０００ｍｍ）のめっき部材１００の白抜き矢印の送り方向（移動方向）の測定開始位置Ｓと測定終了位置Ｅにおいて、めっき膜厚のばらつきをめっき部材１００の表裏面について測定した。測定は、破線の如く個品にした場合の（幅Ｗ方向の）、上から５ｍｍの位置ｄ、ｈ、中央の位置ｅ、ｉおよび下から５ｍｍの位置ｆ、ｊについて行った。これらは比較のための一例として、図６および図７に示す後めっき品のそれぞれＮｏ．６の位置付近、およびＮｏ．１２の位置付近、およびＮｏ.１３あるいはＮｏ．１４の位置付近に対応するとみなせる。

図１１を参照して、本実施形態のめっき部材１００は測定開始位置Ｓおよび測定終了位置Ｅのいずれにおいても、めっき膜厚のばらつきが少なく、すなわちめっき部材１００の長手方向においても膜厚のばらつきが少ないことが分かる。

更に、２１ロットについてこれらを測定した結果、ロット間ばらつきも少ないことが明らかとなった。

この表に示すデータの全サンプルの中央の位置ｅ、ｉの膜厚データの最大値と最小値から、このめっき部材１００の長尺方向のばらつきは、約２μｍ〜３μｍ（詳細には２．１２μｍ〜３．０１μｍ）程度であるといえる。

又同様に、この表に示すデータの全サンプルの膜厚データ（位置ｄ、ｈ、ｅ、ｉおよびｆ、ｊ）の最大値と最小値から、めっき部材１００の幅方向のばらつきは、約２μｍ〜４．５μｍ（詳細には２．１０μｍ〜４．４９μｍ）程度であるといえる。

図１２は、上記の測定結果をまとめた表である。後めっき方式によるＮｉめっき品と、先めっき方式となる（プレス成形前の）本実施形態のめっき部材について、それぞれ面内のめっき膜厚の平均値（ａｖｅ）［μｍ］、標準偏差（１σ）[μｍ]、相対値（（１σ／平均膜厚）×１００）［％］、最大値（ｍａｘ）［μｍ］、最小値（ｍｉｎ）［μｍ］を示した。

また、本実施形態のめっき部材１００について、２１ロット分のめっき膜厚の平均値（ａｖｅ）［μｍ］、標準偏差（１σ）[μｍ]、相対値（（１σ／平均膜厚）×１００）［％］、最大値（ｍａｘ）［μｍ］、最小値（ｍｉｎ）［μｍ］を示した。

相対値は、めっき膜厚の平均値（平均膜厚）に対する標準偏差（１σ）の割合であり、この値が小さいほうが、平均値付近のばらつきが小さいことを示す。

図１２の面内ばらつきは、後めっき方式の個品の面内のめっき膜厚と先めっき方式の金属条のめっき膜厚のばらつきを比較したものである。後めっき方式は図６（Ｂ）および図７（Ｂ）に示す全データの平均値等であり、先めっき方式は、図１１（Ａ）の全データの平均値等であり、図１１（Ｂ）の太枠内のデータである。図１１（Ａ）では、測定開始位置Ｓ、測定終了位置Ｅとにおいて、上端付近（ｄ、ｇ）、中央（ｅ、ｈ）、下端付近（ｆ、ｉ）を測定しており、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）に対応した面内ばらつきを判定できるといえる。また２１ロット分とは、図１１（Ａ）の測定開始位置Ｓと測定終了位置Ｅ中央の位置（ｅ、ｈ）の全ロットの平均値等（図１１（Ｂ）の破線枠内）のデータについて、更に平均値等を求めたものである。

これにより、まずめっき膜厚の平均値（ａｖｅ）について、後めっき方式によるＮｉめっき品は４．３３μｍであり、本実施形態のめっき部材１００は２．８２μｍである。また本実施形態の長手方向（２１ロット分）の平均値は２．４４μｍである。つまり本実施形態のめっき部材１００の方が、めっき膜厚がめっきの狙い膜厚の下限に近く、材料コストを低減できる。本実施形態の長手方向の標準偏差（１σ）は０．２２μｍであり、標準偏差／平均膜厚［％］は、９％であった。幅方向では、平均膜厚が２．８２μｍ、標準偏差は０．５６μｍであり、標準偏差／平均膜厚［％］は、２０％であった。このように、膜厚に対してばらつきが小さいことがわかった。

また、最小値（ｍｉｎ）と最大値（ｍａｘ）を比較すると、後めっき方式によるＮｉめっき品ではめっき膜厚が２．４７μｍ〜６．７６μｍの範囲でばらついていたのに比べて本実施形態のめっき部材１００は、めっき膜厚の面内ばらつきが幅方向で２．１０μｍ〜４．４９μｍの範囲、長手方向で２．１２μｍ〜３．０１μｍに抑えられ、ばらつきが低減していることが分かる。

更に、めっき膜厚のばらつきの程度を表す標準偏差（１σ）についても本実施形態のめっき部材１００は後めっき方式のＮｉめっき品と比較して低い。具体的には、後めっき方式のＮｉめっき品の面内ばらつきの標準偏差（１σ）は、図６の場合に１．２３μｍ、図７の場合に１．０７、全データを対象とした場合１．１９であり、標準偏差／平均膜厚［％］は、２７％であった。これに対し、本実施形態では図１１（Ｂ）に示す標準偏差（１σ）の範囲（図１１（Ｂ）参照）が、０．２０μｍ〜０．４３μｍ（全データを対象にした最右欄では０．５６μｍ）であり、長尺方向の中央位置での標準偏差（１σ）の範囲（図１１（Ｂ）破線枠）が０．２０μｍ〜０．２５μｍ（破線枠の全データを対象にすると０．２２μｍ）であり、いずれも１μｍ以下である。

また、相対値も後めっき方式より本実施形態の先めっき方式のほうが値が小さく、平均値付近のバラツキが小さいといえる。

更に、本実施形態のめっき部材１００について２１ロット分を比較しても、ロット毎のばらつきが少ないといえ、めっき部材１００の製品間ばらつきを低減できるといえる。

１０ めっき装置
３０ 給電装置
３１ 給電電極
３２ 連結部品
３３ 角度制御手段
３４ 給電シャフト
３７ ロータリーコネクタ
３８ 電源
５０ 金属条
１００ めっき部材

Claims (13)

1. 長尺の被めっき材に連続送り方式でめっき加工を行うめっき装置に用いられ、前記被めっき材の端部に接触すると共に該被めっき材に給電を行う給電電極であって、
   該給電電極の前記被めっき材との接触面は曲面であることを特徴とする給電電極。
2. 前記給電電極は、湾曲する少なくとも１つの角部を有し、該角部を前記被めっき材と接触させることを特徴とする請求項１に記載の給電電極。
3. 請求項１または請求項２のいずれかに記載の前記給電電極をシャフトで支持した給電装置。
4. 前記給電電極は前記シャフトの外周に沿う方向に回動可能であることを特徴とする請求項３に記載の給電装置。
5. 前記給電電極が前記被めっき材の端部に接触する圧力が２０Ｎ〜４０Ｎであることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の給電装置。
6. 前記給電電極の前記被めっき材との対向面と、前記被めっき材の端部とのなす角が５°から３０°であることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の給電装置。
7. 前記給電電極と請求項１または請求項２に記載の他の給電電極とで被めっき材の両端を挟持することを特徴とする請求項３から請求項６のいずれかに記載の給電装置。
8. 請求項３から請求項７のいずれかに記載の給電装置を備えためっき装置。
9. 長尺の被めっき材に連続送り方式でめっき加工を行うめっき方法であって、
   板厚が１ｍｍ以上の前記被めっき材を準備し、該被めっき材の端部に接触面が曲面の給電電極を前記給電電極の自重以上の圧力で押圧させながら給電し、めっき加工することを特徴とするめっき方法。
10. 板厚が１ｍｍ以上の長尺の被めっき材に連続送り方式でめっき加工を施しためっき部材であって、該めっき部材の長尺方向のめっき膜厚ばらつきが標準偏差で１μｍ以下であり、該めっき部材の幅方向のめっき膜厚ばらつきが標準偏差で１μｍ以下であることを特徴とするめっき部材。
11. 前記被めっき材の長さは、５０ｍ〜５００ｍ、めっき膜厚が２μｍ〜６μｍであることを特徴とする請求項１０に記載のめっき部材。
12. 長尺の被めっき材に連続送り方式でめっき加工を行うめっき部材の製造方法であって、
    板厚が１ｍｍ以上の前記被めっき材を準備し、該被めっき材の端部に接触面が曲面の給電電極を前記給電電極の自重以上の圧力で押圧させながら給電し、めっき加工することを特徴とするめっき部材の製造方法。
13. 前記被めっき材の長さは、５０ｍ〜５００ｍであることを特徴とする請求項１２に記載のめっき部材の製造方法。