JP7600407B2 - Manufacturing method of fastener stringer, fastener chain and slide fastener, and electroplating device - Google Patents
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Description
本開示は、ファスナーストリンガー、ファスナーチェーン及びスライドファスナーの製造方法、並びに電気めっき装置に関する。 The present disclosure relates to manufacturing methods for fastener stringers, fastener chains and slide fasteners, as well as electroplating equipment.
特許文献1,2には、ファスナーチェーンの金属製エレメントに対して電気めっきをすることが開示されている。特許文献1の図3,4,5等に図示のように、絶縁性容器110内に導電性媒体111を収容し、ファスナーチェーン7を通過させている。ファスナーチェーン7の金属製エレメント3と板状陰極118が導電性媒体111を介して電気的に接続されている。絶縁性容器110には開口116が設けられており、金属製エレメント3とめっき液の接触が確保されている。陽極119は、絶縁性容器110の開口116を間に挟んでファスナーチェーン7に対向して配置される。金属製エレメント3には主に陽極119に対向する側でめっき膜が形成される。特許文献2にも同様の技術が開示されている(特許文献2の図2,3等参照)。
特許文献3,4には、ボタン等の基材をめっき槽に投入して電気めっきをすることが開示されている。特には、永久磁石を用いて磁性メディアをボタン等の基材と一緒に流動させて、磁性メディアをボタン等の基材に衝突させながらめっきを行うことで、特殊なめっき層が形成されることが開示されている(例えば、特許文献3の図20及び特許文献4の図20参照)。特許文献3,4はボタンやスライダーのような小物を対象としためっき方法であり、ファスナーテープにエレメントが取り付けられた状態の長尺のファスナーチェーンを対象とするものではない。 Patent documents 3 and 4 disclose electroplating by putting a base material such as a button into a plating tank. In particular, they disclose that a special plating layer is formed by using a permanent magnet to make a magnetic medium flow together with the base material such as a button, and plating is performed while the magnetic medium collides with the base material such as the button (see, for example, FIG. 20 of Patent document 3 and FIG. 20 of Patent document 4). Patent documents 3 and 4 are plating methods intended for small items such as buttons and sliders, and are not intended for long fastener chains with elements attached to a fastener tape.
特許文献5には、ファスナーチェーンを陽極23と陰極24の間を通過させ、陽極23側でファスナーエレメントを第1の金属色とし、陰極24側でファスナーエレメントを第2の金属色とする技術が開示されている。なお、この2色の金属色を得るため、ファスナーエレメントは、カソードから離れて配置される(特許文献5の図1、段落0012参照)。 Patent document 5 discloses a technology in which a fastener chain is passed between an anode 23 and a cathode 24, and the fastener elements on the anode 23 side are colored a first metallic color, and the fastener elements on the cathode 24 side are colored a second metallic color. In order to obtain these two metallic colors, the fastener elements are positioned away from the cathode (see FIG. 1, paragraph 0012 of Patent document 5).
既存の方法とは異なる新たな方法でファスナーチェーンの金属製エレメントにめっき膜を形成することに意義がある。なお、特許文献3,4の基材(端的には、ボタンのシェル)の代替としてファスナーストリンガー又はファスナーチェーンをめっき槽に投入する場合、その撹拌がうまくできず、また、ファスナーテープにより金属製エレメントとカソードの電気的な接続が阻害されてしまうおそれがある。It is significant to form a plating film on the metal element of a fastener chain using a new method different from existing methods. However, when a fastener stringer or fastener chain is put into a plating tank as a substitute for the base material (in short, the button shell) of Patent Documents 3 and 4, stirring may not be performed well, and the fastener tape may impede the electrical connection between the metal element and the cathode.
本開示の一態様に係る製造方法は、金属製エレメントにめっき膜が生成されたファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの製造方法であって、めっき槽の電解液中に少なくとも部分的に浸漬された1以上のカソードと1以上のアノードの間に電圧を印加する工程と、1以上のカソードと1以上のアノードの間に電圧が印加されている時又は期間において電解液中に交番磁界を生成する工程と、少なくともファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの金属製エレメントが交番磁界が生成された空間に配されるようにファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの位置及び配向を制御する工程と、交番磁界に応じて複数の磁性メディアを運動させ、ファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの金属製エレメントが複数の磁性メディアを介してカソードに電気的に接続し、かつ金属製エレメント上で成長するめっき膜に対して複数の磁性メディアが衝突する工程を含む。ファスナーチェーン又はファスナーストリンガーが所定の走行路において連続的又は断続的に走行することの結果としてファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの位置及び配向が制御され得るが、必ずしもこの限りではない。なお、ファスナーチェーンの製造方法は、ファスナーチェーンの金属製エレメントにめっき膜を生成する電気めっき方法としても理解可能である。A manufacturing method according to one aspect of the present disclosure is a method for manufacturing a fastener chain or fastener stringer in which a plating film is formed on a metal element, and includes the steps of: applying a voltage between one or more cathodes and one or more anodes at least partially immersed in an electrolyte in a plating bath; generating an alternating magnetic field in the electrolyte when or for a period in which a voltage is applied between the one or more cathodes and the one or more anodes; controlling the position and orientation of the fastener chain or fastener stringer so that at least the metal elements of the fastener chain or fastener stringer are disposed in a space in which the alternating magnetic field is generated; and moving a plurality of magnetic media in response to the alternating magnetic field, electrically connecting the metal elements of the fastener chain or fastener stringer to the cathodes via the plurality of magnetic media, and causing the plurality of magnetic media to collide with the plating film growing on the metal elements. The position and orientation of the fastener chain or fastener stringer can be controlled as a result of the fastener chain or fastener stringer running continuously or intermittently on a predetermined running path, but this is not necessarily the case. The manufacturing method of the fastener chain can also be understood as an electroplating method for generating a plating film on the metal elements of the fastener chain.
本開示の別態様に係るスライドファスナーの製造方法は、上述の製造方法で得られたファスナーチェーンを切断する工程と、切断により得られた短尺なファスナーチェーンに対してスライダーを取り付けて、短尺なファスナーチェーンの一対のファスナーストリンガーの金属製エレメントの係合及び係合解除を可能とする工程を含む。A method for manufacturing a slide fastener according to another aspect of the present disclosure includes a step of cutting the fastener chain obtained by the above-mentioned manufacturing method, and a step of attaching a slider to the short fastener chain obtained by cutting, thereby enabling engagement and disengagement of metal elements of a pair of fastener stringers of the short fastener chain.
本開示の更なる別態様に係る電気めっき装置は、ファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの金属製エレメントにめっき膜を生成するための電気めっき装置であって、1以上のカソードと1以上のアノードが少なくとも部分的に浸漬される電解液を貯留するめっき槽と、めっき槽の電解液中で交番磁界を生成する交番磁界生成部と、少なくともファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの金属製エレメントが交番磁界が生成された空間に配されるように設けられたファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの1以上の支持具を備える。カソードは、1以上の支持具により支持されたファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの金属製エレメントとカソードの間で複数の磁性メディアが交番磁界に応じて運動することを許容し、かつ複数の磁性メディアを介して金属製エレメントに電気的に接続可能に設けられる。An electroplating apparatus according to a further aspect of the present disclosure is an electroplating apparatus for producing a plating film on a metal element of a fastener chain or fastener stringer, and includes a plating tank for storing an electrolyte in which one or more cathodes and one or more anodes are at least partially immersed, an alternating magnetic field generating unit for generating an alternating magnetic field in the electrolyte of the plating tank, and one or more supports for the fastener chain or fastener stringer arranged so that at least the metal element of the fastener chain or fastener stringer is disposed in a space in which the alternating magnetic field is generated. The cathode allows a plurality of magnetic media to move in response to the alternating magnetic field between the metal element of the fastener chain or fastener stringer supported by the one or more supports and the cathode, and is arranged so as to be electrically connectable to the metal element via the plurality of magnetic media.
幾つかの実施形態では、ファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの長手方向が交番磁界の生成のために異なる磁極が交互に配置された所定方向に沿うようにファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの位置及び配向が制御される。この目的のために1以上の支持具が設けられ得る。In some embodiments, the position and orientation of the fastener chain or fastener stringer is controlled so that the longitudinal direction of the fastener chain or fastener stringer is along a predetermined direction in which different magnetic poles are arranged alternately to generate an alternating magnetic field. One or more supports may be provided for this purpose.
幾つかの実施形態では、(i)金属製エレメントの主面が磁極に関する磁軸に対して略直交するように、及び/又は、(ii)ファスナーチェーン又はファスナーストリンガーがその幅方向において磁極に対して平坦な姿勢で対面するように、ファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの位置及び配向が制御される。In some embodiments, the position and orientation of the fastener chain or fastener stringer are controlled so that (i) the major surfaces of the metal elements are substantially perpendicular to the magnetic axis of the magnetic poles, and/or (ii) the fastener chain or fastener stringer faces the magnetic poles in a flat orientation across its width.
幾つかの実施形態では、ファスナーチェーンの走行路は、1以上の螺旋状走行路を含む、及び/又は、1以上のカソードは、1以上の螺旋状カソードを含む。In some embodiments, the fastener chain run includes one or more spiral runs and/or the one or more cathodes include one or more spiral cathodes.
幾つかの実施形態では、電解液中に交番磁界を生成する工程は、異なる磁極が回転方向に交互に配置された1以上の磁性回転部を回転させることを含む。In some embodiments, the step of generating an alternating magnetic field in the electrolyte includes rotating one or more magnetic rotating parts having different magnetic poles arranged alternately in the direction of rotation.
幾つかの実施形態では、磁性回転部の周囲で(例えば、螺旋状に)ファスナーチェーン又はファスナーストリンガーを走行させることの結果としてファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの位置及び配向が制御される。In some embodiments, the position and orientation of the fastener chain or fastener stringer is controlled as a result of running the fastener chain or fastener stringer (e.g., helically) around the magnetic rotating portion.
幾つかの実施形態では、磁性回転部は、回転可能な態様で密閉された透磁性ハウジングに収容される。In some embodiments, the magnetic rotating portion is housed in a rotatably sealed magnetically permeable housing.
幾つかの実施形態では、電解液中に交番磁界を生成する工程は、1以上の磁性回転部として設けられた異なる磁性回転部それぞれを回転させることを含み、異なる磁性回転部に亘ってファスナーチェーンを走行させることの結果としてファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの位置及び配向が制御される。In some embodiments, the process of generating an alternating magnetic field in the electrolyte includes rotating each of the different magnetic rotating parts provided as one or more magnetic rotating parts, and the position and orientation of the fastener chain or fastener stringer is controlled as a result of running the fastener chain across the different magnetic rotating parts.
幾つかの実施形態では、異なる磁性回転部に亘ってファスナーチェーンを走行させることは、異なる磁性回転部の周囲の螺旋状の走行路において逆方向にファスナーチェーンを走行させることを含む。In some embodiments, running the fastener chain around the different magnetic rotating portions includes running the fastener chain in opposite directions in a spiral path around the different magnetic rotating portions.
幾つかの実施形態では、磁性回転部の回転方向に沿ってファスナーチェーンが走行することの結果としてファスナーチェーン又はファスナーストリンガーの位置及び配向が制御される。In some embodiments, the position and orientation of the fastener chain or fastener stringer is controlled as a result of the fastener chain running along the rotational direction of the magnetic rotating portion.
本開示の一態様によれば、既存の方法とは異なる新たな方法でファスナーチェーンの金属製エレメントにめっき膜を形成することができる。According to one aspect of the present disclosure, a plating film can be formed on a metal element of a fastener chain using a new method that differs from existing methods.
以下、図面を参照しつつ、様々な実施形態及び特徴について説明する。当業者は、過剰説明を要せず、各実施形態及び/又は各特徴を組み合わせることができ、この組み合わせによる相乗効果も理解可能である。実施形態間の重複説明は、原則的に省略する。参照図面は、発明の記述を主たる目的とするものであり、作図の便宜のために簡略化されている。各特徴は、本願に開示された電気めっき装置及びファスナーチェーンの製造方法にのみ有効であるものではなく、本明細書に開示されていない他の様々な電気めっき装置及びファスナーチェーンの製造方法にも通用する普遍的な特徴として理解される。Various embodiments and features will be described below with reference to the drawings. Those skilled in the art can combine the various embodiments and/or features without the need for excessive explanation, and can also understand the synergistic effects of this combination. In principle, overlapping explanations between embodiments will be omitted. The reference drawings are primarily intended to describe the invention, and are simplified for the convenience of drawing. Each feature is not only effective for the electroplating apparatus and fastener chain manufacturing method disclosed in this application, but is understood as a universal feature that is also applicable to various other electroplating apparatuses and fastener chain manufacturing methods not disclosed in this specification.
本開示に係るファスナーチェーンの製造方法は、図1に概略的に示す4つの工程S1~S4を含む。工程S1では、めっき槽の電解液中に少なくとも部分的に浸漬されたカソードとアノードの間に電圧が印加される。工程S2では、カソードとアノードの間に電圧が印加されている時又は期間において電解液中に交番磁界が生成される。工程S3では、少なくともファスナーチェーンの金属製エレメントが交番磁界が生成された空間に配されるようにファスナーチェーンの位置及び配向が制御される。例えば、ファスナーチェーンが交番磁界を通過するようにファスナーチェーンが所定の走行路を連続的又は断続的に走行させられ、この結果として、ファスナーチェーンの位置及び配向が制御される。工程S4では、交番磁界に応じて複数の磁性メディアが運動し、ファスナーチェーンの金属製エレメントが複数の磁性メディアを介してカソードに電気的に接続し、かつ金属製エレメント上で成長するめっき膜に対して複数の磁性メディアが衝突する。なお、工程S4は、めっき槽に対して磁性メディアを投入した状態で工程S1,S2を行うことにより達成可能である。工程S3は、ファスナーチェーンの走行の結果として行われる時、工程S1,S2,S4と時間軸において重畳するように実施され得るが、必ずしもこの限りではない。The method for manufacturing a fastener chain according to the present disclosure includes four steps S1 to S4, which are shown in FIG. 1. In step S1, a voltage is applied between a cathode and an anode, which are at least partially immersed in an electrolyte in a plating bath. In step S2, an alternating magnetic field is generated in the electrolyte when or during which a voltage is applied between the cathode and the anode. In step S3, the position and orientation of the fastener chain are controlled so that at least the metal elements of the fastener chain are arranged in a space in which an alternating magnetic field is generated. For example, the fastener chain is caused to run continuously or intermittently on a predetermined running path so that the fastener chain passes through an alternating magnetic field, and as a result, the position and orientation of the fastener chain are controlled. In step S4, a plurality of magnetic media move in response to the alternating magnetic field, the metal elements of the fastener chain are electrically connected to the cathode via the plurality of magnetic media, and the plurality of magnetic media collide with the plating film growing on the metal elements. Note that step S4 can be achieved by performing steps S1 and S2 with magnetic media charged in the plating bath. When step S3 is performed as a result of the running of the fastener chain, it can be performed so as to overlap steps S1, S2, and S4 on the time axis, but this is not necessarily the case.
上述の製法によると、めっき膜の成長とめっき膜に対する磁性メディアの衝突が同時に起き、これにより十分な品質(例えば、十分な加工耐性)のめっき膜の形成が促進される。ファスナーチェーンの位置及び配向が制御され、ファスナーテープによって金属製エレメントとカソード間の電気的な接続が阻害されることが抑制される。 According to the above-mentioned manufacturing method, the growth of the plating film and the collision of the magnetic media with the plating film occur simultaneously, which promotes the formation of a plating film of sufficient quality (e.g., sufficient processing resistance). The position and orientation of the fastener chain are controlled, and the fastener tape is prevented from interfering with the electrical connection between the metal element and the cathode.
交番磁界の利用効率を高めるためにファスナーチェーン1の長手方向が交番磁界の生成のために異なる磁極が交互に配置された所定方向に沿うようにファスナーチェーン1の位置及び配向を制御すると良い。更には、金属製エレメントの主面が磁極に関する磁軸に対して略直交するように、及び/又は、ファスナーチェーン1がその幅方向において磁極に対して平坦な姿勢で対面するようにファスナーチェーン1の位置及び配向を制御すると良い。これにより均一な品質及び/又は厚みでめっき膜を形成することが促進される。なお、平坦な姿勢は、ファスナーチェーン1がその幅方向で大きく屈曲してしない状態を意味し、ファスナーチェーン1の両方のファスナーテープが同一平面に配される程の平坦さを意味せず、各ファスナーテープに局所的な撓み、波打ちが生じることも包含する。勿論、ファスナーチェーン1において金属製エレメントがファスナーテープにより被覆される屈曲状態は、上述の平坦な姿勢に包含されない。金属製エレメントの配向に関して、略直交は、80°~100°の範囲内の角度を意味する。In order to increase the efficiency of the alternating magnetic field, it is preferable to control the position and orientation of the
ファスナーチェーン1が所定の走行路80において連続的又は断続的に走行することの結果としてファスナーチェーン1の位置及び配向が制御される場合、電気めっきを効率的に行うことができる。所定の走行路80は、複数の支持部材78により画定することができるが、必ずしもこの限りではない。なお、ファスナーチェーン1の位置及び配向を制御する工程を、ファスナーチェーンが交番磁界を通過するようにファスナーチェーンを所定の走行路で連続的又は断続的に走行させる工程で読み替えることもできる。Electroplating can be performed efficiently when the position and orientation of the
ファスナーチェーンの代替として(片方の)ファスナーストリンガーに対して上述の工程を実施することができる。本明細書では、専らファスナーチェーンの製法に関して説明するが、(片方の)ファスナーストリンガーの製法にも同様に適用可能であり、重複説明は省略する。The above process can be carried out on (one of) the fastener stringers as an alternative to the fastener chain. In this specification, the manufacturing method of the fastener chain is described exclusively, but it is equally applicable to the manufacturing method of (one of) the fastener stringers, and therefore a duplicated description will be omitted.
磁性メディアは、交番磁界に応じて運動し、かつカソード10と金属製エレメント4a,4bの電気的な接続(即ち、短絡)を確保するのに十分な導電性を有する。様々な形状の磁性メディアを用いることができ、幾つかの場合、非球状メディアが用いられる。例えば、円柱又は角柱といったピンメディアが用いられる。ピンメディアは、0.2mm~1.0mm程度の直径又は最大幅、3mm~15mmの長さのステンレスピンであり得る。ステンレス以外の強磁性材料も採用可能である。The magnetic media moves in response to an alternating magnetic field and is sufficiently conductive to ensure electrical connection (i.e., short circuit) between the
ピンメディアは、交番磁界に応じて回転する(磁界の向きが変わる時、ピンメディアは、変化前の磁界の向きに対応した第1姿勢から変化後の磁界の向きに対応した第2姿勢に変化する)。また、ピンメディアは、磁極に連行されて変位する。このようなピンメディアの挙動に加え、ピンメディア同士が衝突し、更には、ピンメディアがファスナーチェーン(特には金属製エレメント)に衝突する。ピンメディアの個々の挙動は無秩序であるが、それらのピンメディアの集合によりカソードと金属製エレメント間の電気的な接続が偶発的ではなく連続的又は間欠的に維持される。ここで、衝突とは、磁性メディアが金属製エレメントから離れた状態(磁性メディア同士は離れていなくてもよい状態)にあるときに交番磁界から得た回転運動量と並進運動量を、金属製エレメントに与えることであり、特許文献1や特許文献2に記載の既存のめっき技術における電極と被めっき対象物とが常時接触した状態において、電極と被めっき物とが相対的に動くような場合とは異なるものである。The pin media rotates in response to the alternating magnetic field (when the direction of the magnetic field changes, the pin media changes from a first position corresponding to the direction of the magnetic field before the change to a second position corresponding to the direction of the magnetic field after the change). The pin media is also displaced by being drawn by the magnetic pole. In addition to this behavior of the pin media, the pin media collide with each other, and further, with the fastener chain (especially the metal element). Although the behavior of each pin media is disordered, the electrical connection between the cathode and the metal element is maintained continuously or intermittently, not accidentally, by the collection of the pin media. Here, the collision means that the rotational momentum and translational momentum obtained from the alternating magnetic field are given to the metal element when the magnetic media is in a state where it is separated from the metal element (the magnetic media do not have to be separated from each other), which is different from the case where the electrode and the plated object move relatively in a state where they are in constant contact with each other in the existing plating technology described in
磁界の変化速度を適切に設定することにより磁性メディアによるめっき膜の打撃力を適正化することができる。磁性メディアの衝突により、めっき膜が平坦化され、又は、その表面の一部が削られ、結果として、めっき膜の成長が遅れてしまうおそれがある。しかしながら、めっき膜への磁性メディアの衝突によってめっき膜の品質(例えば、加工耐性、又は、基材への密着性)が高められ得る。基材への密着性が高められる場合、衝突は、めっき層の結晶構造の変化に影響を与える程度の運動量をもった衝突を意味するともいえる。By appropriately setting the rate of change of the magnetic field, the impact force of the magnetic media on the plating film can be optimized. The collision of the magnetic media may flatten the plating film or remove part of its surface, which may result in a delay in the growth of the plating film. However, the collision of the magnetic media with the plating film may improve the quality of the plating film (e.g., processing resistance or adhesion to the substrate). When adhesion to the substrate is improved, the collision can be said to mean a collision with momentum that affects changes in the crystal structure of the plating layer.
図2に示すように、ファスナーチェーン1は、所定幅で所定方向に長尺に延びる長尺物であり、一対のファスナーストリンガー2a,2bを有する。各ファスナーストリンガー2a,2bは、ファスナーテープ3a,3bと、ファスナーテープ3a,3bの側縁部に取り付けられた金属製エレメント4a,4bを有する。ファスナーチェーン1は、一対のファスナーストリンガー2a,2bの金属製エレメント4a,4bがお互いに係合したものである。一対のファスナーストリンガー2a,2bの金属製エレメント4a,4bは、不図示のスライダーを用いて係合可能であり、また同様に係合解除可能である。As shown in FIG. 2, the
金属製エレメント4aは、ファスナーテープ3aの側縁部に所定間隔で取り付けられ、従って、ファスナーテープ3a上においてお互いに電気的に接続されていない。同様、金属製エレメント4bは、ファスナーテープ3bの側縁部に所定間隔で取り付けられ、従って、ファスナーテープ3b上においてお互いに電気的に接続されていない。金属製エレメント4aと金属製エレメント4bが係合する時、両者が接触可能となり、両者が共通の電位を持つことができる。なお、金属製エレメント4aと金属製エレメント4b同士の接触状態は、ファスナーチェーン1の走行時に磁性メディアの衝突等により変化するおそれがある。The
ファスナーチェーン1は、金属製エレメント4a,4bに対する電気めっき後、切断工程により短尺なファスナーチェーンにされ、この短尺なファスナーチェーンに対してスライダーが取り付けられ、その後、必要に応じてファスナーチェーンに対して止め具が取り付けられる。短尺なファスナーチェーンにスライダー(又はこれに加えて止め具)が取り付けられたものが、一般的にスライドファスナーと呼ばれる。ファスナーチェーン1には、最終製品であるスライドファスナーの構成部品のスライダーが取り付けられておらず、効率的かつ円滑に下流側に搬送可能である。After electroplating the
ファスナーテープ3a,3bは、織物、編物、又はこれらの混在物から成る可撓性帯である。ファスナーテープ3a,3bは、ファスナーチェーン1の表面側から見える表面とファスナーチェーン1の裏面側から見える裏面の一対の主面を有し、また一対の主面により画定される厚みを有する。金属製エレメント4a,4bは、その塑性変形を介してファスナーテープ3a,3bの芯紐に取り付けられる。金属製エレメント4a,4bは、ファスナーテープ3a,3bの側縁部(典型的には、芯紐)に取り付けられた一対の脚部と、一対の脚部を連結する頭部を有する。ある場合、ファスナーチェーン1の長手方向に交差する頭部の一対の側面に関して、一方の側面に係合突起が設けられ、他方の側面に係合凹部が設けられる。別の場合、上述の一対の側面それぞれに係合突起が設けられる。金属製エレメント4a,4bは、ファスナーチェーン1の表面側から見える表面とファスナーチェーン1の裏面側から見える裏面の一対の主面を有し、また一対の主面により画定される厚みを有する。The
本開示の電気めっき工程の後、図3に示すように、金属製エレメント4a,4bの基材4gがめっき膜4hにより被覆される。図3は、金属製エレメント4a,4bの基材4gがめっき膜4hにより被覆される様子を示す概念図である。After the electroplating process of the present disclosure, the
金属製エレメントの基材4gが黄銅(CuZn)から成り、アノードとして錫(Sn)が用いられる場合を一例に挙げて説明する。本開示の電気めっきによると、めっき膜4hは、錫(Sn)に加えて基材4gの金属元素(Cu,Zn)も含む。めっき膜4hの厚み方向において基材4gから離間するに応じてめっき膜4hにおけるCu,Zn(第1のめっき膜金属元素と呼ぶ)の割合が連続的に減少する。アノードに対応のSn(第2のめっき膜金属元素と呼ぶ)の割合は、めっき膜4hの厚み方向において基材4gに接近するに応じて減少する。第2のめっき膜金属元素の割合は、めっき膜4hの上面で最大であり、第1のめっき膜金属元素の割合は、めっき膜4hの上面で最小又はゼロである。言うまでも無く、めっき膜4h上に1以上の追加のめっき膜を形成することも可能である。基材4gの金属元素とアノードの金属元素に関して様々な組み合わせが可能であり、ここで述べたものは非限定の単なる一例と理解すべきである。An example will be described in which the
上述の工程S1~S4の順番について補足的に説明する。工程S1と工程S2は完全に同期して行う必要はなく、開始タイミング又は終了タイミングにおいて時間差があっても良い(図4参照)。また、工程S1と工程S2を間欠的に実施しても良い(図5参照)。工程S3は、ファスナーチェーンの走行の結果として行われる時、工程S1,S2と時間軸沿いに重畳して行われ(図4参照)、又は、工程S1,S2と時間軸沿いに重畳せずに(相補的に)行われる(図5参照)。工程S4は、工程S1,S2と時間軸沿いに重畳して行われる。 The order of steps S1 to S4 described above will be explained in more detail. Steps S1 and S2 do not need to be performed completely in sync, and there may be a time difference in the start or end timing (see FIG. 4). Steps S1 and S2 may also be performed intermittently (see FIG. 5). When step S3 is performed as a result of the running of the fastener chain, it is performed overlapping with steps S1 and S2 along the time axis (see FIG. 4), or is performed without overlapping with steps S1 and S2 along the time axis (complementary) (see FIG. 5). Step S4 is performed overlapping with steps S1 and S2 along the time axis.
図4では、時刻t2以降、金属製エレメントがカソードから電子の供給を受けてアノード由来の金属イオンが金属製エレメント上に連続的に析出する。また、金属イオンの析出に伴って成長するめっき膜に対して磁性メディアが連続的に衝突する。図5では、時刻t1と時刻t2の間の期間で停止中のファスナーチェーンの金属製エレメントにめっき膜が形成され、かつめっき膜に対して磁性メディアが連続的に衝突する。時刻t2と時刻t3の間の期間ではファスナーチェーンが所定距離だけ走行させられる。これが繰り返され、金属製エレメントに所望のめっき膜が形成される。In FIG. 4, after time t2, the metal element receives a supply of electrons from the cathode, and metal ions from the anode are continuously deposited on the metal element. In addition, the magnetic media continuously collides with the plating film that grows with the deposition of the metal ions. In FIG. 5, in the period between time t1 and time t2, a plating film is formed on the metal element of the stopped fastener chain, and the magnetic media continuously collides with the plating film. In the period between time t2 and time t3, the fastener chain is caused to run a predetermined distance. This is repeated until the desired plating film is formed on the metal element.
以下、本開示に係るファスナーチェーンの製造(電気めっき)方法及び装置について詳述する。なお、本開示に係る方法のために様々な電気めっき装置を用いることができ、本開示に開示の電気めっき装置は単なる一例であるに過ぎない。図6に示すように、電気めっき装置100は、めっき槽30、搬送機構40、交番磁界生成部50、及びファスナーチェーン1の走行路80を有する。ファスナーチェーン1は、搬送機構40のローラ41,42を介してめっき槽30外からめっき槽30内に進入し、搬送機構40のローラ43,44を介してめっき槽30内からめっき槽30外に退出する。ファスナーチェーン1の搬送の具体的な方法は任意であり、例えば、その搬送のために巻き取りローラ、グリッパー、又はローラ対(駆動ローラと押圧ローラの組み合わせ)を用いることができる。ファスナーチェーン1は、めっき槽30内において走行路80を走行し、めっき槽30の電解液35に浸漬した浸漬部分と、それ以外の部分を含むことになる。Hereinafter, the manufacturing method (electroplating) of the fastener chain and the device according to the present disclosure will be described in detail. Note that various electroplating devices can be used for the method according to the present disclosure, and the electroplating device disclosed in the present disclosure is merely one example. As shown in FIG. 6, the
めっき槽30は、1以上のカソード10と1以上のアノード20が浸漬される電解液35を貯留する。めっき槽30は、底板31と側板32を有する絶縁性容器であり、オプションとして蓋により閉鎖可能である。めっき槽30の電解液35は、例えば、シアン系めっき液であり、これが外部の副槽との間で循環される。なお、環境負荷低減の観点から、シアン、クロム、セレンのような特定有害物質を含まないめっき液を利用することが好ましい。カソード10とアノード20が直流電源E1に接続され、両者の間に電圧が印加される。スイッチSWのオン・オフにより電圧印加状態を制御可能である。アノード20は、可溶性又は不溶性アノードであり得る。アノード20の金属元素は、目的とするめっき膜の金属元素に応じて適切に決定される。カソード10は、ファスナーチェーン1の金属製エレメント4a,4bに電子を供給するため(金属製エレメント4a,4bをカソード電位とするため)に電解液35中でアノード20から離れて設けられる。The
交番磁界生成部50は、めっき槽30の電解液35中で交番磁界を生成する。交番磁界は、時間と共に大きさと方向が変化する磁界を意味する。ファスナーチェーン1の走行路80は、ファスナーチェーン1が交番磁界生成部50により生成される交番磁界に配されるように設けられる。交番磁界の生成とファスナーチェーン1の走行が同時に又は同じ期間に行われる時、ファスナーチェーン1の金属製エレメント4a,4bは、交番磁界生成部50により生成されている交番磁界を通過する。The alternating magnetic
本電気めっき装置100では、カソード10は、支持部材78により支持されたファスナーチェーン1の金属製エレメント4a,4bとカソード10の間で複数の磁性メディアが上述の交番磁界に応じて運動(例えば、回転)することを許容し、かつ複数の磁性メディアを介して金属製エレメント4a,4bに電気的に接続可能に設けられる。換言すれば、(i)支持部材78により支持されたファスナーチェーン1の金属製エレメント4a,4bとカソード10の間には交番磁界に応じて複数の磁性メディアが運動する空間が設けられ、(ii)この空間は、その金属製エレメント4a,4bが複数の磁性メディアを介してカソード10に電気的に接続され、かつ金属製エレメント4a,4b上で成長するめっき膜に対して複数の磁性メディアが衝突可能なように設定される。In the
上述の構成によると、金属製エレメント4a,4b上へのめっき膜の成長と、めっき膜に対する磁性メディアの衝突の両方が同時に起きることを確保できる。これにより十分な品質のめっき膜(例えば、加工耐性)の形成が促進される。また、支持部材78により画定される走行路80においてファスナーチェーンを連続的又は断続的に走行させる場合には、電気めっき工程を効率的に行うことができる。
The above-mentioned configuration ensures that both the growth of the plating film on the
支持部材78は、ファスナーチェーン1の長手方向が交番磁界の生成のために異なる磁極が交互に配置された所定方向(例えば、後述の磁性回転部60の周方向及び/又は回転方向)に沿うと共に、ファスナーチェーン1がその幅方向において磁極に対して平坦な姿勢で対面するようにファスナーチェーン1の位置及び配向を制御するように設けられ得る。これにより均一な品質及び/又は厚みでめっき膜を形成することが促進される。The
交番磁界生成部50は、モータ61と、モータ61により回転される磁性回転部60を含む。モータ61は、例えば、直流又は交流モータである。磁性回転部60では、異なる磁極(即ち、N極とS極)がその回転方向に交互に配置される。磁極として永久磁石、電磁石、又はこれらの組み合わせを用いることができる。図7に示す場合、磁極のために永久磁石が用いられる。磁性回転部60は、モータ61の回転軸62に回転可能に固定された回転体63と、その回転体63の外面に設けられた複数の永久磁石64を有する。回転体63は、例えば、ステンレス製の中空の円柱部材である。永久磁石64は、ネオジウム磁石といった希土類磁石であり得るが、他の種類も採用可能である。一つの磁性回転部60に対応して一つのモータ61を設けることは必須ではない。適切な動力伝達系を介してモータ61の出力を複数の磁性回転部60に供給することもできる。なお、モータ61の回転軸62は、めっき槽30の底板31の開口に防水ベアリングを介して固定され得る。The alternating magnetic
複数の永久磁石64は、磁性回転部60の回転方向においてS極とN極が交互に並ぶように配置される(図8参照)。モータ61の作動に応じて磁性回転部60が回転する時、磁性回転部60の径方向外側の所定位置から見て磁性回転部60がS極とN極の間で交互に切り替えられる。磁性回転部60の径方向外側の所定位置にある磁性メディア(例えば、ピンメディア)は、(その磁性メディアに最も近い)磁極の変化に応じて回転しつつ、磁性回転部60の回転方向に流動する。磁性回転部60の回転速度は、例えば、100~4,000rpmである。The multiple
図8に示すように、磁性回転部60の外面には、N極が外向きの永久磁石64が配置されたN極配置ゾーンZ1,Z3,Z5と、S極が外向きの永久磁石64が配置されたS極配置ゾーンZ2,Z4が磁性回転部60の回転方向において交互に設けられ得る。図8では、N極配置ゾーンZ1,Z3,Z5とS極配置ゾーンZ2,Z4が磁性回転部60の回転軸に平行に上下に真っ直ぐに延びているが、このような態様に限られない。幾つかの場合、磁性メディアの重力による沈降を考慮し、N極配置ゾーンZ1,Z3,Z5とS極配置ゾーンZ2,Z4は、磁性回転部60の回転軸に非平行に上下に斜めに延び、又は、磁性回転部60の回転軸に非平行に上下にジグザグに延びる。As shown in FIG. 8, on the outer surface of the magnetic
電気めっき装置100は、透磁性ハウジング70を更に有し、磁性回転部60が回転可能にかつ密閉性を持たせて収容される。透磁性ハウジング70は、その内部の磁性回転部60の永久磁石64のN極からS極に向かう磁束を透過し、透磁性ハウジング70外に磁界を形成可能とする。透磁性ハウジング70は、モータ61の作動に基づいて磁性回転部60と一緒に回転せずに所定場所で静止を維持し、例えば、(その底板と上板で)回転軸62に対して防水ベアリングを介して結合される。透磁性ハウジング70を設けることにより磁性回転部60を電解液35から保護することができ、及び/又は、磁性回転部60の回転抵抗を小さくすることができる。透磁性ハウジング70は、例えば、ポリプロピレン、アクリル、塩化ビニル等の樹脂から成る。The
透磁性ハウジング70の外面にはファスナーチェーン1を支持するための1以上の支持具として複数の支持部材78が設けられる。これにより、ファスナーチェーン1の位置及び姿勢が制御されると共にその走行路80が画定される。好適には、支持具(例えば、支持部材78)によりファスナーチェーン1が平坦な姿勢で支持される。ファスナーチェーン1は、磁性回転部60の周囲を、具体的には、磁性回転部60の回転軸62の径方向外側の位置で周方向に走行できる。磁性回転部60から径方向外側に離間するに応じて磁束密度が低下するが、透磁性ハウジング70に支持部材78を設けることでファスナーチェーン1を磁性回転部60の近傍で走行させることができる。透磁性ハウジング70とファスナーチェーン1の間で磁性メディアが交番磁界に応じて大きく運動することができ、めっき膜に対して磁性メディアが強く衝突できる。幾つかの場合、複数の支持部材78は、ファスナーチェーン1の螺旋状の走行路80を画定するように透磁性ハウジング70の外面に取り付けられる。走行路80を螺旋状とすることで電気めっき装置100の大型化を回避することができる。A plurality of
各支持部材78は、L字形状部材であり、詳細には、磁性回転部60の回転軸62から径方向外側に延びる第1棒部78aと、透磁性ハウジング70の外面から所定の間隔を空けて上方に延びる第2棒部78bを有する。第1棒部78aによって、重力に応じた電解液35中でのファスナーチェーン1の沈降が阻止される。第2棒部78bによって、重力、磁性メディア又は水流等によってファスナーチェーン1が透磁性ハウジング70の外面から離れる側に倒れることが阻止される。支持部材78は、ネジ止め、接着といった任意の方法で透磁性ハウジング70の外周に固定され得る。Each
透磁性ハウジング70の外面にカソード10を設けることができる。カソード10は、ファスナーチェーン1の走行路に沿って延びるように設けられる。これによりカソード10に対する磁性メディアを介して金属製エレメント4a,4bの電気的な接続が良好になることが見込まれる。幾つかの場合、カソード10は、ファスナーチェーン1の螺旋状の走行路80に対応して透磁性ハウジング70の周囲に螺旋状に設けられる。この追加又は代替として、カソード10は、走行路80を走行中のファスナーチェーン1の金属製エレメント4a,4bがカソード10に対面する位置に設けられる。なお、永久磁石64、透磁性ハウジング70、カソード10、磁性メディア、及び金属製エレメント4a,4bが磁性回転部60の回転軸に関する径方向において同軸上に配置される状態になる。The
透磁性ハウジング70の外面にカソード10を設ける場合、磁性回転部60の回転によってカソード10に誘導起電力が生じ、カソード10に誘導電流が流れる。この影響を低減するため透磁性ハウジング70の外面においてカソード10が(円筒状ではなく)線状に設けられる。カソード10に鎖交する磁束が低減し、誘導起電力及び誘導電流を抑制することができる。なお、螺旋状のカソード10は、線状のカソード10を透磁性ハウジング70の外面に螺旋状に巻くことにより構築可能である。線状のカソード10は、螺旋状以外の態様で透磁性ハウジング70の外面に設けられ得る。カソード10は、ネジ、接着剤、嵌合といった方法で透磁性ハウジング70の外面に固定され得る。When the
カソード10が線状又は螺旋状に設けられる場合、カソード10の長さが長くなってしまう。カソード電位の安定化を図るため、一つの透磁性ハウジング70において、直流電源E1との複数の接点をカソード10に設けることができ、又はカソード10を分割して直流電源E1との接点を個別に設けることができる。If the
ファスナーチェーン1の走行路80の近傍にアノード20を配置するためにフレーム72を用いることができる(図9参照)。フレーム72に対して複数のアノード20を直接的又はカゴ等を介して間接的に取り付けることによってファスナーチェーン1の走行路80に沿って異なる場所に複数のアノード20を配置することができる。これによりファスナーチェーン1の走行路80沿いにおける金属イオン濃度の偏りを低減することができる。例えば、フレーム72に対してメッシュ状のカゴが取り付けられ、カゴ内に(アノード20として機能する)金属板が入れられる。A
フレーム72は、磁性回転部60の回転軸62に関して透磁性ハウジング70よりも径方向外側に位置する。フレーム72は、上下方向に間隔を空けて設けられた横材73と、横材73同士を上下方向で連結する縦材74を有する円筒状の網部材である。フレーム72は、ファスナーチェーン1の走行路80と干渉しないように構築される。アノード20から溶出する金属イオンは、フレーム72の網目を通して走行路80に在るファスナーチェーン1の金属製エレメント4a,4bに到達することができる。当業者には明らかなように、フレーム72を用いることなく、ファスナーチェーン1の走行路80の近傍にアノード20を配置することもできる。The
図10を参照して磁性メディアの役割について更に説明する。図10(a)の時、透磁性ハウジング70の外周の所定位置において、その内側に磁性回転部60のN極配置ゾーンが位置する。図10(b)の時、透磁性ハウジング70の外周の所定位置において、その内側に磁性回転部60のS極配置ゾーンが位置する。図10(a)、図10(b)のいずれの状態においても適切な量の磁性メディア9がカソード10と金属製エレメント4a,4bの間に存在する。図10(a)、10(b)において磁束が破線で示されている。The role of the magnetic media will be further explained with reference to Figure 10. In Figure 10(a), the N-pole arrangement zone of the magnetic
図10(a)から図10(b)に磁束の向きが変わる過程で、各磁性メディア9が回転及び変位する。各磁性メディア9の配向及び変位の変化に関わらず、その前後又はその全過程において複数のメディアを介して金属製エレメント4a,4bがカソード10に電気的に接続され得る。幾つかの磁性メディア9は、その回転時、金属製エレメント4a,4b上で成長中のめっき膜に衝突する。ファスナーチェーン1においては、金属製エレメント4a,4bは、磁性メディア9を介してカソード10に電気的に接続されなくても、他の金属製エレメント4a,4bを介してカソード10に電気的に接続され得る。
In the process of changing the direction of the magnetic flux from FIG. 10(a) to FIG. 10(b), each
必ずしもこの限りではないが、ファスナーチェーン1の搬送を補助するように磁性メディア9を用いることができる。例えば、磁性回転部60の回転方向とその周囲を走行するファスナーチェーン1の走行方向が同じ方向に設定される。磁性メディア9は、交番磁界に応じて回転することの他、磁性回転部60の永久磁石64に連行して磁性回転部60と同じ方向に流動する。この磁性メディア9の流動によってファスナーチェーン1が押され、ファスナーチェーン1が同じ方向に走行し易くなる。Although not necessarily limited to this, the
ファスナーチェーン1の金属製エレメント4a,4bは、カソード10に対面した第1面5とカソード10とは反対側に向いた第2面6を有する(図10参照)。透磁性ハウジング70からファスナーチェーン1よりも径方向外側にアノード20が配置され、金属製エレメント4a,4bの第1面5側と第2面6側において同等の磁性メディアが存在しているものとすると、金属製エレメント4a,4bの第2面6側でのめっき膜の成長速度は、金属製エレメント4a,4bの第1面5側でのめっき膜の成長速度よりも大きくなる。金属製エレメント4a,4bの表裏でめっき膜の厚みに違いが出ることを抑制するために、ファスナーチェーン1の走行路においてファスナーチェーン1の表裏を反転させると良い。The
図6に示す場合、めっき槽30には2つの交番磁界生成部50が設けられており、上流側の交番磁界生成部50の透磁性ハウジング70の外周に上流側の螺旋状走行路が設けられ、下流側の交番磁界生成部50の透磁性ハウジング70の外周に下流側の螺旋状走行路が設けられ、これらの螺旋状走行路の間にはファスナーチェーン1の表裏反転部90が設けられる。As shown in Figure 6, the
図11に示す場合、表裏反転部90は、2つのガイドローラ91,92を有するだけである。ファスナーチェーン1の表裏反転は、上流側の透磁性ハウジング70と下流側の透磁性ハウジング70の間でファスナーチェーン1の走行方向を逆向きにすることにより達成される。即ち、図11に示すように、めっき槽30を上方から見た時、ファスナーチェーン1は、上流側の螺旋状走行路において時計回りに走行し、下流側の螺旋状走行路において半時計回りに走行する。このようにしてファスナーチェーン1の表裏が反転され、金属製エレメント4a,4bの表裏でのめっき膜の厚みの均一化が促進される。なお、ファスナーチェーン1の表裏反転は、他の様々な方法で実行することができる。In the case shown in FIG. 11, the front-
電気めっき装置100の動作方法に関して、ファスナーチェーン1の所定部分について着目して説明する。まず、ファスナーチェーン1の搬送に応じて、ファスナーチェーン1の所定部分は、ローラ41,42に案内されて電解液35中の走行路80に到達する。ファスナーチェーン1の所定部分が走行路80を走行する前、モータ61の作動に基づいて磁性回転部60が回転しており、この周囲に交番磁界が生成される。ファスナーチェーン1の走行路80は交番磁界に配されており、そこで磁性メディア9が運動している。また、カソード10とアノード20間には直流電源E1により電圧が印加されている。The operation method of the
ファスナーチェーン1の所定部分が走行路80を走行する時、その金属製エレメント4a,4bが磁性メディア9を介して透磁性ハウジング70の外面に設けられたカソード10に電気的に接続される。また、金属製エレメント4a,4b上に形成されるめっき膜に磁性メディア9が繰り返し衝突する。ファスナーチェーン1の所定部分が螺旋状の走行路80の下端から上端に向けて走行する期間においてめっき膜の成長と磁性メディア9のめっき膜への衝突が連続的に起きる。このようにして、電気めっき装置100の大型化を回避しつつ、十分な厚みのめっき膜を形成することが促進される。When a predetermined portion of the
ファスナーチェーン1の所定部分は、続いて、表裏反転され、次の螺旋状の走行路80を逆方向に、即ち、その上端から下端に向けて走行する。この走行期間において上述と同様、めっき膜の成長と磁性メディア9のめっき膜への衝突が連続的に起きる。このようにしてファスナーチェーン1の金属製エレメント4a,4bの表裏にめっき膜が形成される。螺旋状の走行路80を走行し終えると、ファスナーチェーン1の所定部分は、ローラ43,44に案内されて電解液35から退出する。The specified portion of the
なお、金属製エレメント4a,4bの接触部分にも金属イオンが析出し、めっき膜が形成される。電気めっきに際して、ファスナーチェーン1の長手方向に沿って金属製エレメント4a,4bの係合列が磁性メディア9を介して連続的にカソード10に電気的に接続され、従って、ファスナーチェーン1の長手方向に沿って金属製エレメント4a,4bの係合列に電位勾配が生じることが抑制される。各モータ61のオン・オフ、スイッチSWのオン、オフの制御のため、シーケンサーを用いることができる。シーケンサーは、ファスナーチェーンの搬送開始・搬送停止も制御することができ得る。In addition, metal ions are also deposited on the contact portions of the
上述の説明では、主に図6を参照して、2つの交番磁界生成部50、2つの螺旋状走行路、及び1つの表裏反転部90が設けられる形態について説明したが、1つの交番磁界生成部50と1つの螺旋状走行路のみが設けられる形態も想定される。ファスナーチェーン1の走行路80は必ずしも螺旋状に限らず、直線上、ジグザグ状等も有り得る。また、複数の透磁性ハウジング70にファスナーチェーン1を蛇行状に掛け渡し、これを磁性回転部60の回転軸に沿って繰り返すこともできる。In the above description, mainly with reference to FIG. 6, a configuration in which two alternating magnetic
以下、図12~図16を参照してバリエーションについて説明する。図12及び図13は、4つの交番磁界生成部50、4つの螺旋状走行路、2つの表裏反転部90が設けられる形態を示す。図12では、ファスナーチェーン1は、1番目の螺旋状走行路を時計回りに上向きに走行し、2番目の螺旋状走行路を反時計回りに下向きに走行し、3番目の螺旋状走行路を反時計回りに上向きに走行し、4番目の螺旋状走行路を時計回りに下向きに走行する。図13では、ファスナーチェーン1は、1番目の螺旋状走行路を反時計回りに上向きに走行し、2番目の螺旋状走行路を時計回りに下向きに走行し、3番目の螺旋状走行路を時計回りに上向きに走行し、4番目の螺旋状走行路を反時計回りに下向きに走行する。4つ以上の交番磁界生成部50と4つの螺旋状走行路を設けることによりファスナーチェーン1の走行速度を増加しても十分なめっき膜の厚みを確保することができる。
Below, variations will be described with reference to Figs. 12 to 16. Figs. 12 and 13 show a form in which four alternating magnetic
図14及び図15は、支持部材78ではなく搬送機構40のローラ41,42によりファスナーチェーン1の位置及び配向が制御される形態を示す(即ち、搬送機構40のローラ41,42が、ファスナーチェーン1の支持具として機能する)。このような場合においても矛盾のない範囲で上述と同様の効果が得られる。14 and 15 show a configuration in which the position and orientation of the
図14及び図15では、ファスナーチェーン1の水平走行路の上下に交番磁界生成部50’が設けられる。上述の説明と同様、交番磁界生成部50’は、磁性回転部60’(図15では、磁性回転部が簡略的に示される)、透磁性ハウジング70’を有する。上述と同様、磁性回転部60’は透磁性ハウジング70’に回転可能に密閉されて収容され、モータの作動に応じて回転する。磁性回転部6’は透磁性ハウジング70’内に複数個設けられていてもよい。なお、ここでは、モータの回転軸が水平に配置されている。上下の透磁性ハウジング70’の間にファスナーチェーン1の走行路80が設けられる。この走行路80を走行するファスナーチェーン1の金属製エレメント4a,4bを挟むように上下に所定間隔を空けてカソード10が配置される。また、ファスナーチェーン1のファスナーテープの上下両側にアノード20が配置される。磁性回転部60の回転に応じて磁性メディア9が回転し、カソード10と金属製エレメント4a,4bの電気的な接続が確保され、金属製エレメント4a,4b上にめっき膜が成長する。めっき膜の成長中、磁性メディア9がめっき膜に繰り返し衝突する。これにより上述と同様の良好な品質のめっき膜が形成される。なお、図14では一対の交番磁界生成部50’の間をファスナーチェーン1が1回のみ通過するが、めっき槽30内に複数対の交番磁界生成部50’を設置して、ファスナーチェーン1を複数回通過させるようにしてもよい。14 and 15, the alternating magnetic field generating unit 50' is provided above and below the horizontal running path of the
図16は、めっき槽30の電解液中にファスナーチェーン1が所定の位置及び配向で供給され、電気めっきにより金属製エレメントにめっき膜が形成されることを示す。ファスナーチェーン1の長手方向において、その一端が1以上の支持具120により支持され、その他端が別の1以上の支持具120により支持される。このような方法でファスナーチェーン1の位置及び配向を制御することもできる。支持具120の具体的な構成は様々であり、その個数も様々である。図示例では、合計4つの支持具120が設けられ、そのうちの2つがファスナーチェーン1の一端に割り当てられ、他の2つがファスナーチェーン1の他端に割り当てられる。
Figure 16 shows that the
各支持具120は、固定部材121,124、バネ122及び押圧ボール123から構成される。固定部材121,124は、めっき槽30中の所定位置に固定されている。バネ122の一端が固定部材121に固定され、バネ122の他端に押圧ボール123が固定される。押圧ボール123と固定部材124の支持面の間でファスナーチェーン1のファスナーテープが挟まれて位置決めされる。図16から明らかなように、ファスナーチェーンを走行させることは必須ではない。念のため述べれば、図16においてファスナーストリンガーを支持具120により所定位置及び配向で支持することもできる。Each
実施例
本願の図13に示すめっき装置を用いてファスナーチェーンの金属製エレメントにめっき膜を形成した。なお、磁性回転部の回転速度は、400rpmである。ファスナーチェーンの走行速度は、3.5m/分である。電源電圧は、1Vであり、各カソードに10Aの電流を流した。電気めっき時間は、7分である。このファスナーチェーンをデニム生地に対して縫い付け、洗い加工を施した。洗い加工として、デニム生地が濃色を維持する濃色加工と、デニム生地が淡色になる淡色加工を行った。
Example A plating film was formed on a metal element of a fastener chain using the plating device shown in FIG. 13 of the present application. The rotation speed of the magnetic rotating part was 400 rpm. The running speed of the fastener chain was 3.5 m/min. The power supply voltage was 1 V, and a current of 10 A was passed through each cathode. The electroplating time was 7 minutes. This fastener chain was sewn onto denim fabric, and a washing process was performed. As the washing process, a dark color process in which the denim fabric maintains its dark color and a light color process in which the denim fabric becomes light in color were performed.
洗い加工では、ファスナーチェーン付きのデニム生地に対して、前処理、ストーンウォッシュ、バイオウォッシュ、及びエコブリーチをこの順で行った。淡色加工では、エコブリーチ後に強ブリーチを更に行った。前処理は、糊抜きのための湯洗い工程であり、90℃の熱水で20分洗い、60℃の熱水で5分洗い、30℃の温水で5分洗った。ストーンウォッシュは、軽石と共洗いする工程であり、30分洗った。バイオウォッシュは、酵素を用いて繊維を溶かしてデニム生地を柔らかくし、鳥羽取りする工程であり、55℃の熱水にセルラーゼを投入して20分洗った。エコブリーチは、ブドウ糖を用いてデニム生地の色を落として白度を出す工程であり、90℃の熱水にグルコース(20g/L)とNaOH(15g/L)を加えて20分洗った。ブリーチは、漂白剤でデニム生地の色を落として白度を出す工程であり、次亜塩素酸ソーダを加えて50°の熱水で15分洗った。In the washing process, denim fabric with zipper chains was pre-treated, stone washed, bio washed, and eco bleached in that order. In the light color process, strong bleaching was further performed after eco bleaching. Pre-treatment was a hot water washing process for removing starch, and the fabric was washed in hot water at 90°C for 20 minutes, hot water at 60°C for 5 minutes, and warm water at 30°C for 5 minutes. Stone washing was a process in which the fabric was washed together with pumice for 30 minutes. Bio washing was a process in which enzymes were used to dissolve the fibers to soften the denim fabric and remove the feathers, and cellulase was added to hot water at 55°C and washed for 20 minutes. Eco bleach was a process in which glucose was used to remove the color of the denim fabric and bring out its whiteness, and the fabric was washed for 20 minutes with glucose (20 g/L) and NaOH (15 g/L) added to hot water at 90°C. Bleaching is a process in which denim fabric is decolorized using a bleaching agent to make it whiter. Sodium hypochlorite was added and the fabric was washed in hot water at 50°C for 15 minutes.
洗い加工とは別に染加工も施した。染加工として、硫化染料を用いた染加工と、反応性染料を用いた染加工を行った。硫化染料を用いた染加工では、50°の熱水にアルカリ材、染料、染着促進剤、還元剤(チオゲン)を投入し、ファスナーチェーン付きのデニム生地を85°で20分に亘り浸漬させた。反応性染料を用いた染加工では、反応性染料を所定温度の熱水に投入し、ファスナーチェーン付きのデニム生地を所定時間に亘り浸漬させた。洗い加工と染加工とは別に更に24時間の塩水噴霧試験を行った。In addition to the washing process, the fabric was also dyed. Two dyeing processes were carried out: one using a sulfur dye and the other using a reactive dye. In the sulfur dyeing process, alkaline material, dye, dyeing accelerator, and reducing agent (thiogen) were added to hot water at 50°, and the denim fabric with zipper chain was immersed in the water at 85° for 20 minutes. In the reactive dyeing process, the reactive dye was added to hot water at a specified temperature, and the denim fabric with zipper chain was immersed in the water for a specified time. In addition to the washing and dyeing processes, a salt spray test was also carried out for 24 hours.
比較例1,2
比較例1では、金属製エレメントに対してカソード電極(例えば、特許文献1,2の導電性媒体)を直接的に接触させて電気めっきを行った。比較例2では、無電解めっき方法によって金属製エレメントに対してめっき膜を形成した。ファスナーチェーンの走行速度は、30m/分である。続いて、実施例と同様に、洗い加工、染加工、及び塩水噴霧試験を施した。
Comparative Examples 1 and 2
In Comparative Example 1, a cathode electrode (e.g., the conductive medium of
図17に示すように、実施例において比較例1,2と同等又はそれ以上の品質のめっき膜が形成されたことが確認できた。洗い加工前後で、比較例1、2、実施例ともに若干の剥離はあるものの、実施例においてはより軽度な剥離となっていることが確認できた。また、反応性染料による染加工において比較例1,2と同様、実施例において染加工の前後でめっき膜の剥離が見られない。硫化染料による染加工については比較例1,2と同様に変色が見られるものの、実施例は比較例1,2に対し、変色が発生した面積は少ない。また、24時間にわたり塩水を噴霧し続ける試験についても確認したところ、実施例について、比較例1,2と同様に表面の変色が見られなかった。 As shown in Figure 17, it was confirmed that the plating film formed in the Example was of equal or better quality than that of Comparative Examples 1 and 2. Although there was some peeling before and after washing in both Comparative Examples 1 and 2 and the Example, it was confirmed that the peeling was milder in the Example. Furthermore, in the dyeing process using reactive dyes, as in Comparative Examples 1 and 2, no peeling of the plating film was observed before and after dyeing in the Example. In the dyeing process using sulfide dyes, discoloration was observed as in Comparative Examples 1 and 2, but the area where discoloration occurred was smaller in the Example than in Comparative Examples 1 and 2. Furthermore, when a test was conducted in which salt water was sprayed continuously for 24 hours, no surface discoloration was observed in the Example, as in Comparative Examples 1 and 2.
上述の結果から、本開示の製法(電気めっき方法)により製造されたファスナーチェーンの金属製エレメントのめっき膜は、既存の製法(電気めっき方法又は無電解めっき方法)により製造されたファスナーチェーンの金属製エレメントのめっき膜と比較して劣らない加工耐性を有することが確認できた。From the above results, it has been confirmed that the plating film on the metal elements of a fastener chain manufactured by the disclosed manufacturing method (electroplating method) has processing resistance that is not inferior to that of the plating film on the metal elements of a fastener chain manufactured by existing manufacturing methods (electroplating method or electroless plating method).
詳細には、淡色の洗い加工について、実施例は、比較例1,2と比較して金属製エレメントのめっき層の表面の一様性が高い。反応性染料による染加工について、実施例は、比較例1,2と比較して金属製エレメントのめっき層の光沢度合いが高く維持されている。このように実施例は、比較例1,2と比較してめっき層の表面の一様性及び光沢度において改善が見られる。 In detail, for the light-color washing process, the Example has a higher uniformity of the surface of the plating layer of the metal element compared to Comparative Examples 1 and 2. For the dyeing process using reactive dyes, the Example maintains a higher degree of gloss of the plating layer of the metal element compared to Comparative Examples 1 and 2. Thus, the Example shows improvements in the uniformity and gloss of the surface of the plating layer compared to Comparative Examples 1 and 2.
上述の開示を踏まえ、当業者は、各実施形態及び各特徴に対して様々な変更を加えることができる。請求の範囲に盛り込まれた符号は、参考のためであり、請求の範囲を限定解釈する目的で参照されるべきものではない。In light of the above disclosure, those skilled in the art may make various modifications to each embodiment and each feature. The reference signs included in the claims are for reference only and should not be referred to for the purpose of limiting the interpretation of the claims.
1 :ファスナーチェーン
2a :ファスナーストリンガー
2b :ファスナーストリンガー
4a :金属製エレメント
4b :金属製エレメント
7 :ファスナーチェーン
10 :カソード
20 :アノード
30 :めっき槽
35 :電解液
50 :交番磁界生成部
60 :磁性回転部
70 :透磁性ハウジング
1:
Claims (25)
めっき槽(30)の電解液中に少なくとも部分的に浸漬された1以上のカソード(10)と1以上のアノード(20)の間に電圧を印加する工程と、
前記1以上のカソード(10)と前記1以上のアノード(20)の間に電圧が印加されている時又は期間において前記電解液中に交番磁界を生成する工程と、
少なくとも前記ファスナーチェーン(1)又は前記ファスナーストリンガー(2a,2b)の前記金属製エレメント(4a,4b)が前記交番磁界が生成された空間に配されるように前記ファスナーチェーン(1)又は前記ファスナーストリンガー(2a,2b)の位置及び配向を制御する工程と、
前記交番磁界に応じて複数の磁性メディア(9)を運動させ、前記ファスナーチェーン(1)又は前記ファスナーストリンガー(2a,2b)の前記金属製エレメント(4a,4b)が前記複数の磁性メディア(9)を介して前記カソード(10)に電気的に接続し、かつ前記金属製エレメント(4a,4b)上で成長するめっき膜に対して前記複数の磁性メディア(9)が衝突する工程を含む、製造方法。 A method for manufacturing a fastener chain (1) or a fastener stringer (2a, 2b) in which a plating film is formed on a metal element (4a, 4b), comprising the steps of:
applying a voltage between one or more cathodes (10) and one or more anodes (20) that are at least partially immersed in an electrolyte in a plating bath (30);
generating an alternating magnetic field in the electrolyte when or for a period during which a voltage is applied between the one or more cathodes (10) and the one or more anodes (20);
controlling the position and orientation of the fastener chain (1) or the fastener stringer (2a, 2b) so that at least the metallic elements (4a, 4b) of the fastener chain (1) or the fastener stringer (2a, 2b) are disposed in a space in which the alternating magnetic field is generated;
a step of moving a plurality of magnetic media (9) in response to the alternating magnetic field, electrically connecting the metal elements (4a, 4b) of the fastener chain (1) or the fastener stringer (2a, 2b) to the cathode (10) via the plurality of magnetic media (9), and causing the plurality of magnetic media (9) to collide with a plating film growing on the metal elements (4a, 4b).
前記異なる磁性回転部(60)に亘って前記ファスナーチェーン(1)を走行させることの結果として前記ファスナーチェーン(1)又は前記ファスナーストリンガー(2a,2b)の位置及び配向が制御されることを特徴とする請求項9乃至14のいずれか一項に記載の製造方法。 The step of generating an alternating magnetic field in the electrolyte includes rotating each of the different magnetic rotating parts (60) provided as the one or more magnetic rotating parts (60);
15. The method of claim 9, wherein the position and orientation of the fastener chain (1) or the fastener stringers (2a, 2b) is controlled as a result of running the fastener chain (1) over the different magnetic rotating portions (60).
前記切断により得られた短尺なファスナーチェーン(1)に対してスライダーを取り付けて、前記短尺なファスナーチェーン(1)の一対のファスナーストリンガー(2a,2b)の前記金属製エレメント(4a,4b)の係合及び係合解除を可能とする工程を含む、スライドファスナーの製造方法。 A step of cutting the fastener chain (1) obtained by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 18;
A method for manufacturing a slide fastener includes a step of attaching a slider to the short fastener chain (1) obtained by the cutting, thereby enabling engagement and disengagement of the metal elements (4a, 4b) of a pair of fastener stringers (2a, 2b) of the short fastener chain (1).
1以上のカソード(10)と1以上のアノード(20)が少なくとも部分的に浸漬される電解液を貯留するめっき槽(30)と、
前記めっき槽(30)の電解液中で交番磁界を生成する交番磁界生成部(50)と、
少なくとも前記ファスナーチェーン(1)又は前記ファスナーストリンガー(2a,2b)の前記金属製エレメント(4a,4b)が前記交番磁界が生成された空間に配されるように設けられた前記ファスナーチェーン(1)又は前記ファスナーストリンガー(2a,2b)の1以上の支持具(78,42,43,120)を備え、
前記カソード(10)は、前記1以上の支持具(78,42,43,120)により支持された前記ファスナーチェーン(1)又は前記ファスナーストリンガー(2a,2b)の前記金属製エレメント(4a,4b)と前記カソード(10)の間で複数の磁性メディア(9)が前記交番磁界に応じて運動することを許容し、かつ前記複数の磁性メディア(9)を介して前記金属製エレメント(4a,4b)に電気的に接続可能に設けられる、電気めっき装置。 An electroplating apparatus (100) for forming a plating film on a metal element (4a, 4b) of a fastener chain (1) or a fastener stringer (2a, 2b), comprising:
a plating tank (30) containing an electrolyte in which the one or more cathodes (10) and the one or more anodes (20) are at least partially immersed;
an alternating magnetic field generating unit (50) for generating an alternating magnetic field in the electrolytic solution of the plating tank (30);
one or more supports (78, 42, 43, 120) for the fastener chain (1) or the fastener stringer (2a, 2b) arranged so that at least the metal elements (4a, 4b) of the fastener chain (1) or the fastener stringer (2a, 2b) are disposed in a space in which the alternating magnetic field is generated;
the cathode (10) allows a plurality of magnetic media (9) to move in response to the alternating magnetic field between the metal elements (4a, 4b) of the fastener chain (1) or the fastener stringer (2a, 2b) supported by the one or more supports (78, 42, 43, 120) and the cathode (10), and is provided so as to be electrically connectable to the metal elements (4a, 4b) via the plurality of magnetic media (9).
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