JP4517010B1 - Apparatus and method for plating against carbon fiber - Google Patents

Abstract

【課題】バイポーラ電極を利用することにより、カーボンファイバに対して導電性を有する金属を薄膜被覆すること。
【解決手段】めっき用金属を溶存した電解液１０を貯液し、電源１２に接続された陰極１４と陽極１６とを設けてなるめっき槽１８を用いて長尺状のカーボンファイバＣＦの表面にめっきを施すめっき装置であって、カーボンファイバＣＦを、陰極１４および陽極１６の何れにも接触しないように電解液１０に浸漬させた状態で、めっき槽１８内において陰極側から陽極側へと移動させることによって、カーボンファイバＣＦの表面に対し、陰極近傍２０において前処理を施し、しかる後に、陽極近傍２２においてめっき用金属をめっきする。
【選択図】図１An object of the present invention is to coat a carbon fiber with a thin metal film by using a bipolar electrode.
An electrolytic solution 10 in which a plating metal is dissolved is stored, and a plating tank 18 provided with a cathode 14 and an anode 16 connected to a power source 12 is used to form a surface of a long carbon fiber CF. A plating apparatus that performs plating, and the carbon fiber CF is moved from the cathode side to the anode side in the plating tank 18 in a state where the carbon fiber CF is immersed in the electrolytic solution 10 so as not to contact either the cathode 14 or the anode 16. Thus, the surface of the carbon fiber CF is pretreated in the vicinity 20 of the cathode, and thereafter, a plating metal is plated in the vicinity 22 of the anode.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、カーボンファイバに対してめっきする装置および方法に関し、特に、バイポーラ電極を利用した通電方法を利用して、カーボンファイバに対してめっきする装置および方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and a method for plating carbon fibers, and more particularly, to an apparatus and a method for plating carbon fibers using an energization method using bipolar electrodes.

カーボンファイバは、軽量であって、かつ、強度や弾性に優れるため、様々な産業において利用されている。   Carbon fiber is used in various industries because it is lightweight and has excellent strength and elasticity.

しかしながら、カーボンファイバを構成する炭素繊維は細く、しかも破断伸びが高々２％しかなく小さいので、取り扱いによっては折損したり毛羽となったりする。短くなった単繊維はフライや粉塵となり大気中に飛散し易い。したがって、例えば、連続繊維をボビンから引き出すとき、ガイドでこすると毛羽を生じ、折損するとフライとなる恐れがある。また、織物、組み物、編み物、縫い合わせたプリフオーム、パンチフェルト等を作るときにも、糸をしごいたり、こすったりするので毛羽・粉塵・フライが発生する恐れがある。   However, the carbon fiber constituting the carbon fiber is thin, and the elongation at break is only 2% at most, so it may break or become fluffy depending on the handling. The shortened monofilament tends to fly or dust and scatter in the atmosphere. Thus, for example, when pulling continuous fibers from a bobbin, rubbing with a guide may cause fluff, and breakage may result in fly. Also, when making woven fabrics, braided fabrics, knitted fabrics, stitched preforms, punch felts, etc., there is a risk of fluff, dust, and fly occurring due to the scuffing and rubbing of the yarn.

炭素繊維協会ホームページ（http://www.carbonfiber.gr.jp/source、http://www.carbonfiber.gr.jp/tanso/06.html）Carbon Fiber Association website (http://www.carbonfiber.gr.jp/source, http://www.carbonfiber.gr.jp/tanso/06.html) 化学便覧基礎編改訂５版、社団法人日本化学会、丸善株式会社Chemical Handbook Basic Revised 5th Edition, The Chemical Society of Japan, Maruzen Co., Ltd.

しかしながら、炭素繊維は導電性を有するので、このようにフライや糸くずが発生すると、設備等の電気系統の短絡の原因をもたらす恐れがあるという問題がある。また、ショートフアイバは皮膚や粘膜に突き刺さり易く、人体に対して痛みやかゆみを生じ易くするという問題もある。   However, since carbon fiber has electrical conductivity, there is a problem that when fly or lint is generated in this manner, it may cause a short circuit of an electrical system such as equipment. In addition, short fibers tend to pierce the skin and mucous membranes, causing problems such as pain and itching to the human body.

これら問題に対して、従来は、使用ガイド数を減らしたり、あるいは、回転ガイドを用い、糸張力の減少を図ることによって、フライや粉塵の減少が図られている。   Conventionally, the fly and dust are reduced by reducing the number of guides used or by using a rotating guide to reduce the yarn tension.

これらの問題は、カーボンファイバの強度を高めることによって解決される。しかしながら、上述した従来の解決策では、カーボンファイバ自体の強度を高めるための対策を何も施していないので、根本的な解決策にはなっていない。   These problems are solved by increasing the strength of the carbon fiber. However, the conventional solution described above is not a fundamental solution because no measures are taken to increase the strength of the carbon fiber itself.

したがって、本願発明の第１の目的は、カーボンファイバの強度を高め、もって、フライや糸くずの発生を抑えることにある。   Therefore, the first object of the present invention is to increase the strength of the carbon fiber and thereby suppress the occurrence of fly and lint.

一方、カーボンファイバは一般的には導電性材料として知られているものの、炭素繊維の一種であるＰＡＮ系炭素繊維の導電性は、１７〜５×１０^−６Ω・ｍであり、表１（非特許文献２から抜粋）に示す金属の比抵抗率と比べても十分な導電性を有しているとはいえない。

On the other hand, although carbon fiber is generally known as a conductive material, the conductivity of PAN-based carbon fiber, which is a kind of carbon fiber, is 17 to 5 × 10 ⁻⁶ Ω · m. It cannot be said that it has sufficient conductivity even when compared with the specific resistivity of the metal shown in (Extracted from Non-Patent Document 2).

カーボンファイバの導電性を高めるためには、炭素繊維よりも導電性に優れた金属をカーボンファイバに組み込めばよい訳であるが、カーボンファイバに金属を単に組み込むだけでは、当然ながら、カーボンファイバの重量も重くなってしまう。カーボンファイバの重力が増加すれば、その製造、運搬、利用等においても不利である。   In order to increase the conductivity of carbon fiber, it is only necessary to incorporate a metal having a higher conductivity than carbon fiber into carbon fiber. Will also be heavy. If the gravity of the carbon fiber increases, it is disadvantageous in manufacturing, transporting and using the carbon fiber.

したがって、本願発明の第２の目的は、カーボンファイバの重量をさほど増加させることなく、炭素繊維よりも導電性に優れた金属をカーボンファイバに組み込み、もって、カーボンファイバの導電性を高めることにある。   Therefore, the second object of the present invention is to increase the conductivity of the carbon fiber by incorporating into the carbon fiber a metal that is more conductive than the carbon fiber without increasing the weight of the carbon fiber. .

カーボンファイバに導電性金属を組み込む手法としては、スパッタリング法、無電解めっき法、および電気めっき法が考えられる。   As a method of incorporating a conductive metal into the carbon fiber, a sputtering method, an electroless plating method, and an electroplating method can be considered.

しかしながら、スパッタリング法は、軽量な金属であるアルミニウム等をカーボンファイバに対して被覆するのに適しているが、スパッタリングを行うための設備は、真空等の特殊環境を備える必要があるため高価になることに加え、ミクロン（μｍ：１×１０^−４ｃｍ）単位ではなく、むしろ、オングストローム（１×１０^−８ｃｍ）単位の薄膜を得るのに適している方法である。 However, the sputtering method is suitable for coating carbon fiber with aluminum or the like, which is a lightweight metal, but the equipment for performing sputtering is expensive because it needs to have a special environment such as vacuum. In addition, it is a suitable method for obtaining a thin film in units of angstroms (1 × 10 ⁻⁸ cm) rather than in units of microns (μm: 1 × 10 ⁻⁴ cm).

また、無電解めっき法は、異物との接触で容易に折損するリスクが高いカーボンファイバを、ダメージなく処理することができうるが、処理速度が遅いため量産向けの手法とはなり得ない。   In addition, the electroless plating method can treat a carbon fiber, which has a high risk of being easily broken by contact with foreign matter, without damage, but cannot be a method for mass production because of a slow treatment speed.

一方、これらの手法に対し、被めっき物と電源を接続することで電気的な接点を直接設ける電気めっき法は、その設備が比較的安価であることに加え、電流設定によってめっき処理速度を制御できる。さらに、無電解めっき法と比較すると、遥かに速い処理速度を獲得できる。さらに、コネクターなどに対する電気めっき工程の様に、連続めっき、或いは多段めっき処理を導入することによって、長尺物であるカーボンファイバをそのままの形態を維持しつつ迅速に銅めっきを施すことができることから、電気めっき法は、従来どおりの取扱い易い形態で市場に提供できる量産向けの手法と考えられる。   On the other hand, in contrast to these methods, the electroplating method that directly provides electrical contacts by connecting the object to be plated and the power supply is relatively inexpensive, and the plating process speed is controlled by the current setting. it can. Furthermore, a much faster processing speed can be obtained compared with the electroless plating method. Furthermore, by introducing continuous plating or multi-stage plating treatment as in the electroplating process for connectors, etc., it is possible to perform copper plating quickly while maintaining the shape of the carbon fiber that is a long object as it is. The electroplating method is considered to be a mass production method that can be provided to the market in a form that is easy to handle as usual.

しかしながら、前述の通り、電気めっき法においては、接点をカーボンファイバに設けるので、接点部でカーボンファイバが折損する恐れがある。また、カーボンファイバは、10μｍ程度の径のカーボンファイバが数千本から１万本を越える集束状態で銅めっきを施すことが必要となる。したがって、集束中心部におけるカーボンファイバに接点（通電機会）を得られないリスクが高い。   However, as described above, in the electroplating method, since the contact is provided on the carbon fiber, the carbon fiber may be broken at the contact portion. Further, the carbon fiber needs to be plated with copper in a converging state where the carbon fiber having a diameter of about 10 μm exceeds several thousand to 10,000. Therefore, there is a high risk that a contact point (energization opportunity) cannot be obtained for the carbon fiber in the focusing center.

そこで、本発明では、これらリスクを回避するために、被めっき物と電源を接続しない手法として、バイポーラ電極を利用した電気めっき法に着目した。   Therefore, in the present invention, in order to avoid these risks, attention was paid to an electroplating method using a bipolar electrode as a method of not connecting an object to be plated and a power source.

上記を考慮して、本発明では、以下のような手段を講じる。   In consideration of the above, the present invention takes the following measures.

本発明の第１の態様は、長尺状のカーボンファイバの表面にめっきを施すめっき装置および方法であって、めっき装置は、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、電源に接続された陰極を設けてなる第１の槽と、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、電源に接続された陽極を備えてなる第２の槽と、第１の槽と第２の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第３の槽とを備えている。   A first aspect of the present invention is a plating apparatus and method for performing plating on the surface of a long carbon fiber. The plating apparatus stores an electrolytic solution in which a metal for plating is dissolved, and is connected to a power source. A first tank provided with a cathode, a second tank for storing an electrolytic solution in which a plating metal is dissolved, and an anode connected to a power source, a first tank, and a second tank And a third tank in which cooling water is stored.

そして、長尺状のカーボンファイバを、陰極に接触しないように電解液に浸漬させた状態で第１の槽に供給して、陰極近傍においてカーボンファイバの表面に前処理を施し、その後、第１の槽において前処理を施されたカーボンファイバを、第３の槽に供給して、冷却水によって冷却し、その後、カーボンファイバを、陽極に接触しないように電解液に浸漬させた状態で第２の槽に供給して、陽極近傍においてカーボンファイバの表面にめっき用金属をめっきする。   Then, the long carbon fiber is supplied to the first tank while being immersed in the electrolyte so as not to contact the cathode, and the surface of the carbon fiber is pretreated in the vicinity of the cathode. The carbon fiber that has been pretreated in this tank is supplied to the third tank, cooled with cooling water, and then the carbon fiber is immersed in the electrolyte so as not to contact the anode. The plating metal is plated on the surface of the carbon fiber in the vicinity of the anode.

本発明の第２の態様は、長尺状のカーボンファイバの表面にめっきを施すめっき装置およびめっき方法である。このめっき装置は、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第１の電源に接続された第１の陰極を設けてなる第１の槽と、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第２の電源に接続された第２の陰極と第２の陽極とを設けてなる第２の層と、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第１の電源に接続された第１の陽極を設けてなる第３の槽と、第１の槽と第２の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第４の槽と、第２の槽と第３の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第５の槽とを備えている。   The second aspect of the present invention is a plating apparatus and a plating method for plating the surface of a long carbon fiber. The plating apparatus stores an electrolytic solution in which a plating metal is dissolved, stores a first tank provided with a first cathode connected to a first power source, and an electrolytic solution in which the plating metal is dissolved. A second layer comprising a second cathode and a second anode connected to a second power source, and an electrolytic solution in which a plating metal is dissolved is stored and connected to the first power source A third tank provided with the first anode, a fourth tank provided in the first tank and the second tank, in which cooling water is stored, and a second tank And a third tank, and a fifth tank in which cooling water is stored.

そして、長尺状のカーボンファイバを、第１の陰極に接触しないように電解液に浸漬させた状態で第１の槽に供給して、第１の陰極近傍においてカーボンファイバの表面に前処理を施し、その後、第１の槽において前処理を施されたカーボンファイバを、第４の槽に供給して、冷却水によって冷却し、その後、カーボンファイバを、第２の陰極に接触しないように電解液に浸漬させた状態で第２の槽に供給し、まず、第２の陰極近傍においてカーボンファイバの表面に前処理を施し、次に、第２の陽極近傍においてめっき用金属をめっきし、その後、第２の槽においてめっき用金属がめっきされたカーボンファイバを、第４の槽に供給して、冷却水によって冷却し、しかる後に、カーボンファイバを、第１の陽極に接触しないように電解液に浸漬させた状態で第３の槽に供給して、第２の槽においてめっき用金属がめっきされたカーボンファイバの表面にさらにめっき用金属をめっきする。   Then, the long carbon fiber is supplied to the first tank while being immersed in the electrolyte so as not to contact the first cathode, and the surface of the carbon fiber is pretreated in the vicinity of the first cathode. After that, the carbon fiber pretreated in the first tank is supplied to the fourth tank and cooled with cooling water, and then the carbon fiber is electrolyzed so as not to contact the second cathode. First, the surface of the carbon fiber is pretreated in the vicinity of the second cathode, and then a plating metal is plated in the vicinity of the second anode. The carbon fiber plated with the plating metal in the second tank is supplied to the fourth tank and cooled by cooling water, and then the carbon fiber is not in contact with the first anode. In In a state of being immersed it is supplied to the third tank, further plating the plating metal on the surface of the carbon fibers plated metal is plated in the second tank.

本発明の第３の態様は、本発明の第２の態様において、第２の槽の電解液に溶存しているめっき用金属と、第３の槽の電解液に溶存しているめっき用金属とは異なる。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the plating metal dissolved in the electrolytic solution of the second tank and the plating metal dissolved in the electrolytic solution of the third tank Is different.

本発明の第４の態様は、長尺状のカーボンファイバの表面にめっきを施すめっき装置およびめっき方法である。このめっき装置は、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第１の電源に接続された第１の陽極と第１の陰極と、第２の電源に接続された第２の陽極と第２の陰極とを設けてなる第１の槽と、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第３の電源に接続された第３の陰極を設けてなる第２の槽と、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第３の電源に接続された第３の陽極を設けてなる第３の槽と、第２の槽と第３の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第４の槽とを備え、第１の槽では、カーボンファイバが移動される移動方向に沿って、第１の陽極、第１の陰極、第２の陽極、第２の陰極の順に配置されている。   The fourth aspect of the present invention is a plating apparatus and a plating method for plating the surface of a long carbon fiber. The plating apparatus stores an electrolytic solution in which a plating metal is dissolved, and includes a first anode connected to a first power source, a first cathode, and a second anode connected to a second power source. A first tank provided with a second cathode, a second tank provided with a third cathode for storing an electrolytic solution in which a plating metal is dissolved and connected to a third power source; An electrolytic solution in which a metal for plating is dissolved is stored, and provided in a third tank provided with a third anode connected to a third power source, a second tank, and a third tank. And a fourth tank in which cooling water is stored. In the first tank, the first anode, the first cathode, the second anode, along the moving direction in which the carbon fiber is moved, Arranged in the order of the second cathode.

そして、長尺状のカーボンファイバを、第１および第２の陽極、第１および第２の陰極の何れにも接触しないように電解液に浸漬させた状態で、第１の槽内において移動方向に沿って移動させることによって、カーボンファイバの表面に対し、第１の陽極近傍においてめっき用金属をめっきし、第１の陰極近傍において、めっきされためっき用金属の一部をカーボンファイバから剥離し、その後、第２の陽極近傍においてさらにめっき用金属をめっきし、その後、このめっきされためっき用金属の一部を、第２の陰極近傍において剥離し、その後、カーボンファイバを、第３の陰極に接触しないように電解液に浸漬させた状態で第２の槽に供給し、カーボンファイバの表面にめっきされためっき用金属の一部を第２の槽においてさらに剥離し、その後、このカーボンファイバを、第４の槽に供給して、冷却水によって冷却し、しかる後に、第３の陽極に接触しないように電解液に浸漬させた状態で第４の槽に供給して、第２の槽においてめっき用金属の一部が剥離されたカーボンファイバの表面にさらにめっき用金属をめっきする。   Then, in the state where the long carbon fiber is immersed in the electrolyte so as not to contact any of the first and second anodes and the first and second cathodes, the moving direction in the first tank The plating metal is plated on the surface of the carbon fiber in the vicinity of the first anode, and a part of the plated plating metal is peeled off from the carbon fiber in the vicinity of the first cathode. Then, a plating metal is further plated in the vicinity of the second anode, and then a part of the plated plating metal is peeled in the vicinity of the second cathode, and then the carbon fiber is removed from the third cathode. In a state immersed in the electrolyte so as not to contact the second tank, it is supplied to the second tank, and a part of the plating metal plated on the surface of the carbon fiber is further peeled off in the second tank. Thereafter, this carbon fiber is supplied to the fourth tank, cooled by cooling water, and then supplied to the fourth tank in a state where it is immersed in the electrolyte so as not to contact the third anode. The plating metal is further plated on the surface of the carbon fiber from which a part of the plating metal has been peeled off in the second tank.

本発明の第５の態様は、第１、２および４の態様のうち何れかにおいて、めっき用金属は銅であり、電解液はピロリン酸銅めっき液である。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first, second and fourth aspects, the plating metal is copper, and the electrolytic solution is a copper pyrophosphate plating solution.

本発明の第６の態様は、第１乃至５の態様のうち何れかにおいて、前処理は、カーボンファイバの表面の汚れ、油、および酸化皮膜のうちの少なくとも何れかを除去する処理である。   According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the pretreatment is a treatment for removing at least one of dirt, oil, and oxide film on the surface of the carbon fiber.

本発明のようなバイポーラ電極を利用しためっき装置およびめっき方法により、炭素繊維に対して、電気めっきにより金属を薄膜被覆することによって、カーボンファイバの強度を高めるのみならず、カーボンファイバの導電性をも高めるなど被覆金属独自の特性をカーボンファイバに付与することが可能となる。   The plating apparatus and the plating method using the bipolar electrode as in the present invention can not only increase the strength of the carbon fiber by coating the carbon fiber with a metal thin film by electroplating, but also improve the conductivity of the carbon fiber. It is possible to give the carbon fiber unique properties such as increasing the thickness of the coated metal.

本発明の実施例１に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the example of the apparatus to which the electroplating method using the bipolar electrode which concerns on Example 1 of this invention is applied. 本発明の実施例１に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の別の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows another example of the apparatus to which the electroplating method using the bipolar electrode which concerns on Example 1 of this invention is applied. 本発明の実施例２に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the example of the apparatus to which the electroplating method using the bipolar electrode which concerns on Example 2 of this invention is applied. 本発明の実施例２に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の別の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows another example of the apparatus to which the electroplating method using the bipolar electrode which concerns on Example 2 of this invention is applied. 本発明の実施例３に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the apparatus to which the electroplating method using the bipolar electrode which concerns on Example 3 of this invention is applied. 本発明の実施例４に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the apparatus to which the electroplating method using the bipolar electrode which concerns on Example 4 of this invention is applied. 本発明の実施例５に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the apparatus to which the electroplating method using the bipolar electrode which concerns on Example 5 of this invention is applied. 図７に示す電解装置の構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structural example of the electrolyzer shown in FIG. 図８に示す電解槽に設けられる遮蔽板の構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structural example of the shielding board provided in the electrolytic cell shown in FIG. 図７に示す電解装置の他の構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the other structural example of the electrolyzer shown in FIG.

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。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明の実施例１を図１および図２を用いて説明する。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１および図２は、本発明の実施例１に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の例を示す概念図である。   1 and 2 are conceptual diagrams showing an example of an apparatus to which an electroplating method using a bipolar electrode according to Example 1 of the present invention is applied.

バイポーラ電極とは、図１に示すように、めっき用金属を溶存した電解液１０を貯液し、電源１２に接続された陰極１４と陽極１６とを設けてなるめっき槽１８内に、電極１４、１６の何れにも接触しないように電解液１０に浸漬された導体（図１の場合、カーボンファイバＣＦ）が、電極のように作用する現象である。   As shown in FIG. 1, the bipolar electrode stores an electrolytic solution 10 in which a metal for plating is dissolved, and in a plating tank 18 provided with a cathode 14 and an anode 16 connected to a power source 12, the electrode 14 , 16 is a phenomenon in which the conductor (carbon fiber CF in the case of FIG. 1) immersed in the electrolytic solution 10 so as not to contact any of the electrodes acts like an electrode.

めっき用金属としては、優れた導電性、耐腐食性、強度を有することが知られている銅が好適である。めっきの厚みは、例えば０．２μｍのように０．５μｍ以下である。銅以外にも、例えば、ニッケル、金、銀等、電気めっきが行なえる金属を用いることは可能である。   As the plating metal, copper which is known to have excellent conductivity, corrosion resistance and strength is suitable. The thickness of the plating is 0.5 μm or less, for example, 0.2 μm. In addition to copper, it is possible to use a metal that can be electroplated, such as nickel, gold, and silver.

一方、例えば４０００〜１２０００本のようにある程度の本数毎に集束された状態で、移動方向Ｆに沿ってめっき槽１８に連続的に供給されるカーボンファイバＣＦは、陰極１４に近い部分である陽極電解部２０では陽極として作用し、陽極１６に近い部分である陰極電解部２２では陰極として作用する。   On the other hand, the carbon fiber CF continuously supplied to the plating tank 18 along the moving direction F in a state of being focused at a certain number such as 4000 to 12000, for example, is an anode close to the cathode 14. The electrolysis unit 20 functions as an anode, and the cathode electrolysis unit 22 that is close to the anode 16 functions as a cathode.

すなわち、バイポーラ電極を利用した電気めっき方法は、従来の電気めっき方法とは異なり、異物との接触で容易に折損すると考えられるカーボンファイバＣＦに接点を設けることなく、長尺物であるカーボンファイバＣＦを連続的に、めっき槽１８を通過させることによって、カーボンファイバＣＦの表面に連続的にめっきを施すものである。   That is, unlike the conventional electroplating method, the electroplating method using the bipolar electrode is a long carbon fiber CF without providing a contact point on the carbon fiber CF that is considered to be easily broken by contact with foreign matter. Is continuously passed through the plating tank 18 so that the surface of the carbon fiber CF is continuously plated.

なお、電解液１０はめっき液に相当し、銅めっきを施す場合にはピロリン酸銅めっき液が、金めっきを施す場合にはシアン化金めっき液や亜硫酸金めっき液が、銀めっきを施す場合にはシアン化銀めっき液が、ニッケルめっきを施す場合にはスルファミン酸ニッケル液、硫酸ニッケル液、塩化ニッケル液が、合金めっきを施す場合には、Ｓｎ−Ｎｉ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｓｎ−Ｃｏ等が好適である。目的に応じて、被覆する金属種を適宜選択するようにする。   Electrolytic solution 10 corresponds to a plating solution. When copper plating is performed, copper pyrophosphate plating solution is used. When gold plating is performed, gold cyanide plating solution or gold sulfite plating solution is used for silver plating. In the case where the silver cyanide plating solution is nickel plated, the nickel sulfamate solution, the nickel sulfate solution and the nickel chloride solution are Sn-Ni, Sn-Zn, Ni-Co, Sn-Co or the like is preferable. According to the purpose, the metal species to be coated is appropriately selected.

上述したように、このようなバイポーラ電極を利用した電気めっき方法では、カーボンファイバＣＦに、陽極電解部２０および陰極電解部２２が発生する。これらは、電子の循環上（回路上）、必然的に発生する。陽極電解部２０では、電気化学的な酸化反応が生じ、陰極電解部２２では、電気化学的な還元反応または電析が生じ、銅めっきが形成される。   As described above, in the electroplating method using such a bipolar electrode, the anode electrolysis part 20 and the cathode electrolysis part 22 are generated in the carbon fiber CF. These are inevitably generated in the circulation of electrons (on the circuit). In the anodic electrolysis part 20, an electrochemical oxidation reaction occurs, and in the cathode electrolysis part 22, an electrochemical reduction reaction or electrodeposition occurs, and copper plating is formed.

一般に、カーボンファイバＣＦに対して、銅めっきを首尾よく形成するためには、カーボンファイバＣＦの表面に対して、電気化学的な陽極処理、すなわち酸化処理を引き起し、表面の汚れ、油、あるいは酸化皮膜を除去することによって、めっきし易くするための前処理が必要であることが知られている。このような電気化学的な陽極処理は、前処理あるいは活性化処理と呼ばれている。また、前処理が施されずになされた銅めっきは、前処理が施された銅めっきに比べて脆いことも知られている。   In general, in order to successfully form a copper plating on a carbon fiber CF, an electrochemical anodization, that is, an oxidation treatment is caused on the surface of the carbon fiber CF, and surface contamination, oil, Alternatively, it is known that a pretreatment is required to facilitate plating by removing the oxide film. Such electrochemical anodizing is called pretreatment or activation treatment. It is also known that copper plating that has not been pretreated is more fragile than copper plating that has been pretreated.

バイポーラ電極を利用した電気めっき方法では、必然的に発生する陽極電解部２０において、このような前処理が行われる。そして、カーボンファイバＣＦが移動方向Ｆに沿って、たとえば毎分１ｍ程度の速度で移送されることによって、カーボンファイバＣＦは、好都合にも、陽極電解部２０において前処理が行われた後に、陰極電解部２２においてめっき処理されるようになる。   In the electroplating method using the bipolar electrode, such pretreatment is performed in the anodic electrolysis portion 20 that is inevitably generated. Then, the carbon fiber CF is transported along the moving direction F at a speed of, for example, about 1 m per minute, so that the carbon fiber CF is advantageously subjected to the cathode treatment after being pretreated in the anode electrolysis unit 20. Plating is performed at the electrolysis unit 22.

また、図１に示すような装置の変形例として、陰極１４と陽極１６との対を直列に２段、あるいは３段以上連結した構成を有する装置によって、よりきめ細やかな前処理およびめっき処理を行うことができるようになる。   Further, as a modification of the apparatus as shown in FIG. 1, a more detailed pretreatment and plating process can be performed by an apparatus having a structure in which a pair of cathodes 14 and anodes 16 are connected in series in two stages, or three or more stages. Will be able to do.

例えば、図２に示すように、陰極１４と陽極１６との対を直列に２段連結した構成を有するめっき槽２４では、以下に示す１）乃至４）の処理を行うことにより、より信頼性の高い、高品質な銅めっきを施すことができる。   For example, as shown in FIG. 2, in a plating tank 24 having a configuration in which a pair of a cathode 14 and an anode 16 are connected in series in two stages, the following treatments 1) to 4) are performed, thereby improving reliability. High quality copper plating can be applied.

すなわち、１）陽極電解部２０（＃１）における陽極処理によって、カーボンファイバＣＦの表面の前処理がなされ、２）陰極電解部２２（＃１）おける銅めっき処理によって、銅ストライクによる核発生がなされる。銅ストライクとは、カーボンファイバＣＦに対して電着銅を核発生させることによって、後工程で行われる銅めっき皮膜の析出を促進させる効果を有する前処理である。   That is, 1) pretreatment of the surface of the carbon fiber CF is performed by anodizing in the anode electrolysis section 20 (# 1), and 2) nucleation due to copper strike is caused by copper plating in the cathode electrolysis section 22 (# 1). Made. The copper strike is a pretreatment having an effect of promoting the deposition of a copper plating film performed in a subsequent process by generating a nucleus of electrodeposited copper on the carbon fiber CF.

その後、３）陽極電解部２０（＃２）における陽極処理によって、２）の銅ストライクによって発生した核の一部が剥離され、４）陰極電解部２２（＃２）による陰極処理によって、銅めっきがなされる。   Thereafter, 3) part of the nuclei generated by the copper strike of 2) is peeled off by anodizing in the anode electrolysis part 20 (# 2), and 4) copper plating is carried out by cathodic treatment by the cathode electrolysis part 22 (# 2). Is made.

上記１）乃至４）の反応のうち、２）および３）は、電気めっきを施しにくい素材に対する前処理として一般に適用されている核の脱着前処理に相当する。   Of the reactions 1) to 4), 2) and 3) correspond to a nuclear desorption pretreatment generally applied as a pretreatment for a material that is difficult to be electroplated.

次に、以上のように構成した本発明の実施例１に係るバイポーラ電極を利用してカーボンファイバにめっきするための電気めっき方法を適用した装置の動作について説明する。   Next, the operation of an apparatus to which an electroplating method for plating carbon fibers using the bipolar electrode according to Example 1 of the present invention configured as described above is applied will be described.

すなわち、本発明の実施例１に係る電気めっき方法を適用しためっき装置は、図１に示すように、電解液１０を貯液し、電源１２に接続された陰極１４と陽極１６とを備えてなるめっき槽１８によって実現される。   That is, the plating apparatus to which the electroplating method according to the first embodiment of the present invention is applied includes a cathode 14 and an anode 16 that store an electrolyte solution 10 and is connected to a power source 12 as shown in FIG. This is realized by the plating tank 18.

電解液１０はめっき液に相当し、銅めっきを施す場合にはピロリン酸銅めっき液が、金めっきを施す場合にはシアン化金めっき液や亜硫酸金めっき液が、銀めっきを施す場合にはシアン化銀めっき液が、ニッケルめっきを施す場合にはスルファミン酸ニッケル液、硫酸ニッケル液、塩化ニッケル液が、合金めっきを施す場合には、Ｓｎ−Ｎｉ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｓｎ−Ｃｏ等が好適である。   Electrolytic solution 10 corresponds to a plating solution. When copper plating is performed, a copper pyrophosphate plating solution is used. When gold plating is performed, a gold cyanide plating solution or a gold sulfite plating solution is used. When the silver cyanide plating solution is nickel plated, the nickel sulfamate solution, the nickel sulfate solution and the nickel chloride solution are Sn—Ni, Sn—Zn, Ni—Co and Sn— Co or the like is preferred.

めっき槽１８内には、めっきが施されるカーボンファイバＣＦが、例えば４０００〜１２０００本のようにある程度の本数毎に集束された状態で、移動方向Ｆに沿ってめっき槽１８に、電源１２に、すなわち、陰極１４および陽極１６と直接的に接続しないように、連続的に供給される。   In the plating tank 18, the carbon fibers CF to be plated are focused to a certain number such as 4000 to 12000, for example, along the moving direction F to the plating tank 18 and to the power source 12. That is, it is continuously supplied so as not to be directly connected to the cathode 14 and the anode 16.

このようにめっき槽１８にカーボンファイバＣＦが供給されると、電子の循環上（回路上）、必然的に、カーボンファイバＣＦの陰極１４に近い部分である陽極電解部２０が陽極として作用し、陽極１６に近い部分である陰極電解部２２が陰極として作用するようになる。   When the carbon fiber CF is supplied to the plating tank 18 in this way, on the circulation of the electrons (on the circuit), the anode electrolysis part 20 that is necessarily a part close to the cathode 14 of the carbon fiber CF acts as an anode, The cathode electrolysis part 22 which is a part close to the anode 16 functions as a cathode.

そして、陰極電解部２０では、電気化学的な酸化反応が生じ、表面の汚れ、油、あるいは酸化皮膜が除去されるいわゆる前処理がなされる。前処理は、活性化処理とも呼ばれ、この前処理によって、後に行われる銅めっき処理の信頼性が高められる。   In the cathode electrolysis unit 20, an electrochemical oxidation reaction occurs, and so-called pretreatment is performed to remove surface dirt, oil, or oxide film. The pretreatment is also called activation treatment, and the reliability of the copper plating treatment to be performed later is enhanced by this pretreatment.

カーボンファイバＣＦは、移動方向Ｆに沿って移送されるので、好都合にも、陽極電解部２０において前処理が行われた後に、陰極電解部２２において銅めっきが施されるので、高い信頼性で銅めっきが施される。   Since the carbon fiber CF is transferred along the moving direction F, advantageously, after the pretreatment in the anodic electrolysis unit 20 is performed and the copper plating is performed in the cathodic electrolysis unit 22, the carbon fiber CF is highly reliable. Copper plating is applied.

上述したように、本実施例に係る電気めっき方法および装置においては、上記のような作用により、バイポーラ電極を利用した通電方法を適用することにより、従来の電気めっき方法とは異なり、異物との接触で容易に折損すると考えられる長尺物であるカーボンファイバに接点を設けることなく、連続的に銅めっきを施すことができる。   As described above, in the electroplating method and apparatus according to the present embodiment, by applying the energization method using the bipolar electrode due to the above action, unlike the conventional electroplating method, Copper plating can be continuously performed without providing a contact point on a carbon fiber which is a long object that is considered to be easily broken by contact.

また、めっき槽１８にカーボンファイバＣＦが供給されると、カーボンファイバＣＦの表面上に、めっき処理の信頼性を高めることができる前処理を行う陽極電解部２０と、めっき処理を行う陰極電解部２２とが必然的に形成されることから、めっき処理の信頼性を高めることができる。   Further, when the carbon fiber CF is supplied to the plating tank 18, an anodic electrolysis unit 20 that performs pretreatment that can improve the reliability of the plating process and a cathodic electrolysis unit that performs the plating process on the surface of the carbon fiber CF. Therefore, the reliability of the plating process can be improved.

しかも、このめっき槽１８は、電解液１０を貯液し、電源１２に接続された陰極１４と陽極１６とを備えてなる単純な構成からなり、複雑な構成を要することなく実現される。   Moreover, the plating tank 18 has a simple configuration in which the electrolytic solution 10 is stored and the cathode 14 and the anode 16 connected to the power source 12 are provided, and is realized without requiring a complicated configuration.

また、より信頼性の高い、高品質な銅めっき処理を施すために、装置を適宜変形させることも容易であり、例えば図２に示すように、陰極１４と陽極１６との対を直列に２段連結した構成を有するめっき槽２４を用いることによって、１）陽極電解部２０（＃１）における陽極処理によって、カーボンファイバＣＦの表面の前処理を行い、２）陰極電解部２２（＃１）おける銅めっき処理によって、銅ストライクによって核を発生させ、その後、３）陽極電解部２０（＃２）における陽極処理によって、銅ストライクによって発生した核の一部を剥離し、４）陰極電解部２２（＃２）による陰極処理によって、銅めっきを施すことによって、電気めっきを施しにくい素材に対する前処理として一般に適用されている核の脱着前処理を行うことも可能となる。   Further, in order to perform a more reliable and high-quality copper plating process, the apparatus can be easily modified as appropriate. For example, as shown in FIG. 2, two pairs of a cathode 14 and an anode 16 are connected in series. By using the plating tank 24 having a staged structure, 1) the surface of the carbon fiber CF is pretreated by anodizing in the anode electrolysis unit 20 (# 1), and 2) the cathode electrolysis unit 22 (# 1). Then, nuclei are generated by copper strike in the copper plating treatment, and then 3) part of the nuclei generated by the copper strike is peeled off by anodic treatment in the anode electrolysis section 20 (# 2). 4) cathode electrolysis section 22 By carrying out copper plating by cathodic treatment according to (# 2), pretreatment for desorption of nuclei that is generally applied as a pretreatment for materials that are difficult to be electroplated It can become.

本発明の実施例１によれば、このようにして、カーボンファイバに、導電性を有する金属を容易に薄膜被覆できるようになるので、カーボンファイバの強度を高めるとともに、重量増加を最小限に抑えながら、効果的に導電性を付与することが可能となる。   According to the first embodiment of the present invention, the carbon fiber can be easily coated with a conductive metal film in this manner, so that the strength of the carbon fiber is increased and the increase in weight is minimized. However, it is possible to effectively impart conductivity.

実施例１の変形例として、実施例２を説明する。   As a modification of the first embodiment, the second embodiment will be described.

図３および図４は、本発明の実施例２に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の例を示す概念図である。   3 and 4 are conceptual diagrams showing an example of an apparatus to which an electroplating method using a bipolar electrode according to Example 2 of the present invention is applied.

すなわち、図３に示す装置は、ともに電解液１０が貯液された前処理槽２６（＃１）とめっき槽２６（＃２）を備えている。さらに、前処理槽２６（＃１）には、電源１２に接続された陰極１４が設けられ、めっき槽２６（＃２）には、電源１２に接続された陽極１６が設けられている。そして、カーボンファイバＣＦが、電極１４、１６の何れにも接触することなく、電解液１０によって浸漬されるように、前処理槽２６（＃１）からめっき槽２６（＃２）へと連続的に供給される。ちょうど、図１に示すめっき槽１８を、前処理槽２６（＃１）とめっき槽２６（＃２）とに分離したような構成をしている。   That is, the apparatus shown in FIG. 3 includes a pretreatment tank 26 (# 1) and a plating tank 26 (# 2) in which the electrolytic solution 10 is stored. Further, the pretreatment tank 26 (# 1) is provided with the cathode 14 connected to the power source 12, and the plating tank 26 (# 2) is provided with the anode 16 connected to the power source 12. Then, the carbon fiber CF is continuously contacted from the pretreatment tank 26 (# 1) to the plating tank 26 (# 2) so as to be immersed in the electrolytic solution 10 without contacting any of the electrodes 14 and 16. To be supplied. 1 is configured such that the plating tank 18 shown in FIG. 1 is separated into a pretreatment tank 26 (# 1) and a plating tank 26 (# 2).

このような構成をしてなる装置では、カーボンファイバＣＦは、前処理槽２６（＃１）内において、図１の陽極電解部２０と同様に陽極として作用し、めっき槽２６（＃２）内では、図１の陰極電解部２２と同様に陰極として作用する。すなわち、カーボンファイバＣＦに対して、前処理槽２６（＃１）では、前処理が行われ、めっき槽２６（＃２）では、めっき処理が施される。   In the apparatus having such a configuration, the carbon fiber CF acts as an anode in the pretreatment tank 26 (# 1) as in the anode electrolysis unit 20 in FIG. Then, like the cathode electrolysis part 22 of FIG. 1, it acts as a cathode. That is, pretreatment is performed on the carbon fiber CF in the pretreatment tank 26 (# 1), and plating is performed in the plating tank 26 (# 2).

このような構成によれば、前処理が行われる前処理槽２６（＃１）と、めっき処理が行われるめっき槽２６（＃２）とが分離しているので、前処理で発生した不純物は前処理槽２６（＃１）にとどめられ、めっき槽２６（＃２）へ持ち込まれることを阻止することができる。その結果、めっき処理された薄膜被覆の純度を高めることが可能となる。また、前処理槽２６（＃１）とめっき槽２６（＃２）との間での電子の移動は、必ずカーボンファイバＣＦを経由してなされるので、電流ロスが生じない。さらに、前処理槽２６（＃１）には、陽極電解時にカーボンファイバＣＦに対して悪影響を及ぼさず、前処理に適した適当な電解液を用いることができ、めっき用金属を溶存した電解液１０を必ずしも使う必要はない。   According to such a configuration, since the pretreatment tank 26 (# 1) in which the pretreatment is performed and the plating tank 26 (# 2) in which the plating treatment is performed are separated, the impurities generated in the pretreatment are It can remain in the pretreatment tank 26 (# 1) and can be prevented from being brought into the plating tank 26 (# 2). As a result, the purity of the plated thin film coating can be increased. Moreover, since the movement of electrons between the pretreatment tank 26 (# 1) and the plating tank 26 (# 2) is always performed via the carbon fiber CF, no current loss occurs. Furthermore, in the pretreatment tank 26 (# 1), an appropriate electrolytic solution suitable for the pretreatment can be used without adversely affecting the carbon fiber CF during the anodic electrolysis, and the electrolytic solution in which the plating metal is dissolved. It is not necessary to use 10.

ただし、このように槽を分離したことによって、カーボンファイバＣＦの高い電気抵抗により、前処理槽２６（＃１）とめっき槽２６（＃２）との間において、発熱現象が生ずる。この発熱現象は、カーボンファイバＣＦ上に残留した前処理液を蒸発させるので、カーボンファイバＣＦ表面上において、前処理液成分の析出物が発生する恐れがある。これは、めっき品質を低下させうる。したがって、これを解消するために、図４に示すように、カーボンファイバＣＦの冷却、発生した析出物の溶解、ならびに洗浄のために、前処理槽２６（＃１）とめっき槽２６（＃２）との間に冷却・水洗層２８を設けることが好ましい。   However, by separating the tank in this way, a heat generation phenomenon occurs between the pretreatment tank 26 (# 1) and the plating tank 26 (# 2) due to the high electrical resistance of the carbon fiber CF. This exothermic phenomenon causes the pretreatment liquid remaining on the carbon fiber CF to evaporate, so that a precipitate of the pretreatment liquid component may be generated on the surface of the carbon fiber CF. This can reduce the plating quality. Therefore, in order to solve this problem, as shown in FIG. 4, the pretreatment tank 26 (# 1) and the plating tank 26 (# 2) are used for cooling the carbon fiber CF, dissolving the generated precipitates, and washing. ) And a cooling / washing layer 28 is preferably provided.

したがって、図４に示すような構成の装置を用いても、実施例１と同様の作用効果を奏することが可能となる。   Therefore, even if an apparatus having a configuration as shown in FIG. 4 is used, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

実施例１および実施例２の変形例として、本発明の実施例３を説明する。   As a modification of the first and second embodiments, a third embodiment of the present invention will be described.

図５は、本発明の実施例３に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の一例を示す概念図である。   FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of an apparatus to which an electroplating method using a bipolar electrode according to Example 3 of the present invention is applied.

図５に示す装置は、図１に示す装置と、図４に示す装置とを組み合わせて構成されてなる。すなわち、カーボンファイバＣＦが供給される上流側から、前処理槽２６（＃１）、めっき槽１８、およびめっき槽２６（＃２）を直列に接続してなる。ただし、前処理槽２６（＃１）とめっき槽１８との間、めっき槽１８とめっき槽２６（＃２）との間にはそれぞれ、冷却・水洗層２８（＃１）および冷却・水洗層２８（＃２）がそれぞれ設けられている。   The apparatus shown in FIG. 5 is configured by combining the apparatus shown in FIG. 1 and the apparatus shown in FIG. That is, the pretreatment tank 26 (# 1), the plating tank 18, and the plating tank 26 (# 2) are connected in series from the upstream side to which the carbon fiber CF is supplied. However, a cooling / water washing layer 28 (# 1) and a cooling / water washing layer are provided between the pretreatment tank 26 (# 1) and the plating tank 18 and between the plating tank 18 and the plating tank 26 (# 2), respectively. 28 (# 2) are provided.

このような構成の装置では、カーボンファイバＣＦはまず前処理槽２６（＃１）において前処理が行われ、冷却・水洗層２８（＃１）によって冷却および析出物の溶解処理がなされた後に、めっき槽１８へ供給される。したがって、この前処理で発生した不純物等は、めっき槽１８へ持ち込まれない。   In the apparatus having such a configuration, the carbon fiber CF is first pretreated in the pretreatment tank 26 (# 1), cooled and dissolved by the cooling / washing layer 28 (# 1), It is supplied to the plating tank 18. Therefore, impurities and the like generated by this pretreatment are not brought into the plating tank 18.

そして、カーボンファイバＣＦは、めっき槽１８において、陽極電解部２０においてさらに前処理がなされ、陰極電解部２２においてストライク処理がなされる。その後、冷却・水洗層２８（＃２）によって冷却および析出物の溶解処理がなされた後に、めっき槽２６（＃２）へ供給される。したがって、めっき槽１８内の前処理で発生した不純物等もまた、めっき槽２６(＃２)へは持ち込まれない。   The carbon fiber CF is further pretreated in the anodic electrolysis unit 20 and subjected to a strike treatment in the cathode electrolysis unit 22 in the plating tank 18. Then, after cooling and the melt | dissolution process of a deposit by the cooling and water washing layer 28 (# 2), it supplies to the plating tank 26 (# 2). Therefore, impurities generated by the pretreatment in the plating tank 18 are not brought into the plating tank 26 (# 2).

その後、カーボンファイバＣＦは、めっき槽２６（＃２）へ供給され、めっき槽２６（＃２）において銅めっきが施される。   Thereafter, the carbon fiber CF is supplied to the plating tank 26 (# 2), and copper plating is performed in the plating tank 26 (# 2).

このような構成の装置によれば、前処理槽２６（＃１）と、めっき槽１８の陽極電解部２０との両方で前処理を行うことができ、めっき槽１８の陰極電解部２２と、めっき装置２６（＃２）との両方でめっき処理を行うことができるので、単位時間あたりのめっき処理効率を高めることができる。したがって、同じめっき厚さを達成するために、実施例１や実施例２の装置よりも、少ない時間で済むようになる。あるいは、実施例１や実施例２の装置と同じ時間で、より厚いめっきを施すことも可能となる。さらには、めっき槽１８とめっき槽２６（＃２）との両方でめっきを施すことができることから、例えば、耐食性を向上させるために、めっき槽１８の陰極電解部２２におけるストライク処理として、例えばニッケルをめっきし、めっき装置２６（＃２）において銅をめっきするなど、複数の金属をめっきすることも可能となる。   According to the apparatus having such a configuration, pretreatment can be performed in both the pretreatment tank 26 (# 1) and the anode electrolysis section 20 of the plating tank 18, and the cathode electrolysis section 22 of the plating tank 18; Since the plating process can be performed with both the plating apparatus 26 (# 2), the plating process efficiency per unit time can be increased. Therefore, in order to achieve the same plating thickness, it takes less time than the apparatus of Example 1 or Example 2. Alternatively, thicker plating can be performed in the same time as the apparatus of the first and second embodiments. Furthermore, since plating can be performed in both the plating tank 18 and the plating tank 26 (# 2), for example, as a strike treatment in the cathode electrolysis unit 22 of the plating tank 18 in order to improve corrosion resistance, for example, nickel It is also possible to plate a plurality of metals, such as plating copper in the plating apparatus 26 (# 2).

このように、図５に示すような構成の装置を用いることによって、実施例１および実施例２で得られる作用効果のみならず、上述したような作用効果を奏することも可能となる。   As described above, by using the apparatus configured as shown in FIG. 5, not only the operational effects obtained in the first and second embodiments but also the operational effects described above can be achieved.

その他の変形例として、本発明の実施例４を説明する。   As another modification, a fourth embodiment of the present invention will be described.

図６は、本発明の実施例４に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の一例を示す概念図である。   FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of an apparatus to which an electroplating method using a bipolar electrode according to Example 4 of the present invention is applied.

図６に示す装置は、図２に示す装置と、図４に示す装置とを組み合わせて構成されている。すなわち、カーボンファイバＣＦが供給される上流側から、前処理槽３０、前処理槽２６（＃１）、およびめっき槽２６（＃２）を直列に接続してなる。ただし、前処理槽２６（＃１）とめっき槽２６（＃２）との間には冷却・水洗層２８が設けられている。また、前処理槽３０では、図２に示すめっき槽２４と、電極の順番が逆になっている。すなわち、前処理槽３０では、カーボンファイバＣＦが供給される上流側から順に陽極１６（＃１）、陰極１４（＃１）、陽極１６（＃２）、陰極１４（＃２）が配置されている。   The apparatus shown in FIG. 6 is configured by combining the apparatus shown in FIG. 2 and the apparatus shown in FIG. That is, the pretreatment tank 30, the pretreatment tank 26 (# 1), and the plating tank 26 (# 2) are connected in series from the upstream side to which the carbon fiber CF is supplied. However, a cooling / washing layer 28 is provided between the pretreatment tank 26 (# 1) and the plating tank 26 (# 2). Moreover, in the pretreatment tank 30, the order of the electrodes is opposite to that of the plating tank 24 shown in FIG. That is, in the pretreatment tank 30, the anode 16 (# 1), the cathode 14 (# 1), the anode 16 (# 2), and the cathode 14 (# 2) are arranged in order from the upstream side to which the carbon fiber CF is supplied. Yes.

このような構成の装置では、カーボンファイバＣＦはまず前処理槽３０の陰極電解部３２（＃１）において銅ストライク処理が行われ、陽極電解部３４（＃１）において、銅ストライクによって発生した核の一部が剥離され、陰極電解部３２（＃２）において再び銅ストライク処理が行われ、陽極電解部３４（＃２）において、銅ストライクによって発生した核の一部が再度剥離される。その後、前処理槽２６（＃１）においてさらに核の一部が剥離され、冷却・水洗層２８によって冷却および析出物の溶解処理がなされた後に、めっき槽２６（＃２）へ供給される。その後、カーボンファイバＣＦは、めっき槽２６（＃２）において銅めっきが施される。   In the apparatus having such a configuration, the carbon fiber CF is first subjected to the copper strike treatment in the cathode electrolysis section 32 (# 1) of the pretreatment tank 30, and the nuclei generated by the copper strike in the anode electrolysis section 34 (# 1). A part of the core is peeled off, and the copper strike treatment is performed again in the cathode electrolysis part 32 (# 2), and a part of the nucleus generated by the copper strike is peeled off again in the anode electrolysis part 34 (# 2). Thereafter, some of the nuclei are further peeled off in the pretreatment tank 26 (# 1), cooled and dissolved by the cooling / washing layer 28, and then supplied to the plating tank 26 (# 2). Thereafter, the carbon fiber CF is subjected to copper plating in the plating tank 26 (# 2).

このような構成の装置によれば、前処理槽３０および前処理槽２６（＃１）において、前処理を入念に実施することができる。しかも、前処理槽３０および前処理槽２６（＃１）においてなされた前処理で発生した不純物等は、めっき槽２６（＃２）へ持ち込まれない。   According to the apparatus having such a configuration, the pretreatment can be carefully performed in the pretreatment tank 30 and the pretreatment tank 26 (# 1). Moreover, impurities generated in the pretreatment performed in the pretreatment bath 30 and the pretreatment bath 26 (# 1) are not brought into the plating bath 26 (# 2).

実施例２の変形例として、本発明の実施例５を説明する。   As a modification of the second embodiment, a fifth embodiment of the present invention will be described.

図７は、本発明の実施例５に係るバイポーラ電極を利用した電気めっき方法を適用した装置の一例を示す概念図である。   FIG. 7 is a conceptual diagram showing an example of an apparatus to which an electroplating method using a bipolar electrode according to Example 5 of the present invention is applied.

図７に示す装置は、めっき処理されるカーボンファイバＣＦを送り出す送出装置７１と、めっき処理されたカーボンファイバＣＦを巻き取る巻取装置７９とに加えて、図４に示すようなめっき装置７４の移動方向Ｆ上流側に浸漬脱脂槽７０および電解装置７２を備え、めっき装置７４の移動方向Ｆ下流側に後処理槽７６および乾燥装置７８を備えて構成されてなる。   The apparatus shown in FIG. 7 includes a plating apparatus 74 as shown in FIG. 4 in addition to a delivery apparatus 71 that sends out the carbon fiber CF to be plated and a winding apparatus 79 that winds up the carbon fiber CF that has been plated. The immersion degreasing tank 70 and the electrolysis device 72 are provided on the upstream side in the movement direction F, and the post-treatment tank 76 and the drying device 78 are provided on the downstream side in the movement direction F of the plating device 74.

このように構成された装置では、カーボンファイバＣＦは、送出装置７１によって、浸漬脱脂槽７０、電解装置７２、めっき装置７４、後処理槽７６、乾燥装置７８の順に連続的または半連続的に供給され、巻取装置７９によって巻き取られる。   In the apparatus configured as described above, the carbon fiber CF is continuously or semi-continuously supplied by the delivery apparatus 71 in the order of the immersion degreasing tank 70, the electrolysis apparatus 72, the plating apparatus 74, the post-treatment tank 76, and the drying apparatus 78. And wound by the winding device 79.

浸漬脱脂槽７０には、界面活性剤や前処理剤等の薬剤が貯液されており、カーボンファイバＣＦの表面に付着している有機物、サイジング剤、油、不純物等が化学的に除去されるようにしている。   A chemical such as a surfactant and a pretreatment agent is stored in the immersion degreasing tank 70, and organic substances, sizing agent, oil, impurities, etc. adhering to the surface of the carbon fiber CF are chemically removed. I am doing so.

電解装置７２は、図８に示すように、移動方向Ｆにおいて槽を略２等分する位置に、塩化ビニル等の絶縁体からなる遮蔽板８２が設けられた電解槽８０を備えている。図８では、電解槽８０のうち、移動方向Ｆに対して遮蔽板８２よりも上流側をセル８０（＃１）、下流側をセル８０（＃２）と称する。電解槽８０には電解液８６が貯液されている。遮蔽板８２は、図８における横方向から見た図である図９に示すように、略中心部に穴８４が設けられており、この穴８４を通じて、カーボンファイバＣＦがセル８０（＃１）からセル８０（＃２）へと通過することができ、電解液８６がセル８０（＃１）とセル８０（＃２）との間を自由に移動することができる。また、セル８０（＃１）の底部には、カーボンファイバＣＦと接触しないように、電源８８に接続された陰極９０が設けられている。セル８０（＃２）の底部には、カーボンファイバＣＦと接触しないように、電源８８に接続された陽極９２が設けられている。なお、セル８０（＃１）の底部に陽極９２を、セル８０（＃２）の底部に陰極９０を設けるようにしても良い。   As shown in FIG. 8, the electrolyzer 72 includes an electrolyzer 80 in which a shielding plate 82 made of an insulator such as vinyl chloride is provided at a position where the tank is approximately divided into two in the moving direction F. In FIG. 8, in the electrolytic cell 80, the upstream side of the shielding plate 82 with respect to the moving direction F is referred to as a cell 80 (# 1), and the downstream side is referred to as a cell 80 (# 2). An electrolytic solution 86 is stored in the electrolytic bath 80. As shown in FIG. 9, which is a view seen from the lateral direction in FIG. 8, the shielding plate 82 is provided with a hole 84 at a substantially central portion, and the carbon fiber CF is connected to the cell 80 (# 1) through the hole 84. To the cell 80 (# 2), and the electrolyte 86 can freely move between the cell 80 (# 1) and the cell 80 (# 2). Further, a cathode 90 connected to a power source 88 is provided at the bottom of the cell 80 (# 1) so as not to contact the carbon fiber CF. An anode 92 connected to a power source 88 is provided at the bottom of the cell 80 (# 2) so as not to contact the carbon fiber CF. The anode 92 may be provided at the bottom of the cell 80 (# 1), and the cathode 90 may be provided at the bottom of the cell 80 (# 2).

このような構成をなす電解装置７２は、電解槽８０内に界面活性剤、各金属種のめっき液（例えば、ピロリン酸カリウム、ピロリン酸ニッケル）等の十分に電気を通す電解液８６を貯液している。   The electrolytic device 72 having such a configuration stores an electrolytic solution 86 that sufficiently conducts electricity, such as a surfactant and a plating solution of each metal species (for example, potassium pyrophosphate and nickel pyrophosphate), in the electrolytic bath 80. is doing.

このような電解槽８０においても、カーボンファイバＣＦが、陰極９０および陽極９２の何れにも接触しないように電解液８６に浸漬されると、バイポーラ電極として作用する。すなわち、実施例１において図１を用いて説明したのと同じ原理により、カーボンファイバＣＦは、セル８０（＃１）では陽極として作用し、セル８０（＃２）では陰極として作用する電気化学反応が生じる。このような電気化学反応あるいは水素ガス発生によって、カーボンファイバＣＦの表面に付着している有機物、サイジング剤、油、不純物等を除去し、もって、カーボンファイバＣＦ表面の電解活性（表面改質）処理を行うようにしている。   Also in such an electrolytic cell 80, when the carbon fiber CF is immersed in the electrolytic solution 86 so as not to contact either the cathode 90 or the anode 92, it acts as a bipolar electrode. That is, based on the same principle as described with reference to FIG. 1 in the first embodiment, the carbon fiber CF acts as an anode in the cell 80 (# 1) and acts as a cathode in the cell 80 (# 2). Occurs. By such electrochemical reaction or generation of hydrogen gas, organic substances, sizing agents, oils, impurities, etc. adhering to the surface of the carbon fiber CF are removed, so that the electrolytic activation (surface modification) treatment of the carbon fiber CF surface is performed. Like to do.

特に、この電解槽８０は、図９に示すような遮蔽板８２を備えているので、以下に説明するように、電気化学反応を効率良く行うことができる。   In particular, since the electrolytic cell 80 includes a shielding plate 82 as shown in FIG. 9, as described below, an electrochemical reaction can be performed efficiently.

すなわち、カーボンファイバＣＦがバイポーラ電極として作用するためには、陰極９０から放出された電子が、セル８０（＃１）内のカーボンファイバＣＦに移動し、カーボンファイバＣＦを伝わってセル８０（＃２）側に移動し、セル８０（＃２）内のカーボンファイバＣＦから陽極９２に移動することによって回路が形成される必要がある。しかしながら、図１に示すように遮蔽板８２がないと、陰極１４から放出された電子の一部が、カーボンファイバＣＦを伝わって移動するのではなく、陽極１６に直接移動してしまう。これによって、電解槽８０でなされる電気化学反応あるいは水素ガス発生反応の効率が落ちてしまう。   That is, in order for the carbon fiber CF to act as a bipolar electrode, electrons emitted from the cathode 90 move to the carbon fiber CF in the cell 80 (# 1), and are transmitted through the carbon fiber CF to the cell 80 (# 2). ) Side, and the circuit needs to be formed by moving from the carbon fiber CF in the cell 80 (# 2) to the anode 92. However, as shown in FIG. 1, if there is no shielding plate 82, some of the electrons emitted from the cathode 14 do not move along the carbon fiber CF but move directly to the anode 16. As a result, the efficiency of the electrochemical reaction or hydrogen gas generation reaction performed in the electrolytic cell 80 is reduced.

しかしながら、図９に示すような遮蔽板８２を電解槽８０に設けることによって、陰極９０から陽極９２への直接的な電子の移動を阻止することができ、電子の移動は、カーボンファイバＣＦ周辺に強制的に限定され、カーボンファイバＣＦを効率良くバイポーラ電極として作用させることができる。   However, by providing a shielding plate 82 as shown in FIG. 9 in the electrolytic cell 80, direct electron movement from the cathode 90 to the anode 92 can be prevented, and the electron movement is caused around the carbon fiber CF. Forcibly limited, the carbon fiber CF can be efficiently operated as a bipolar electrode.

図１０は、電解装置の変形例である。この電解装置１００は、電解槽８０と同様に電解液８６を貯液している電解槽１０２が、３つの遮蔽板１０４、１０６、１０８によって４つのセル１０２（＃１）、（＃２）、（＃３）、（＃４）に分割されている。遮蔽板１０４、１０６、１０８は、遮蔽板８２と同様に、図９に示すような構成をしている。そして、セル１０２（＃１）の底部には、カーボンファイバＣＦと接触しないように、電源１１０に接続された陰極１１２が設けられ、セル１０２（＃２）の底部には、カーボンファイバＣＦと接触しないように、電源１１０に接続された陽極１１４が設けられている。また、セル１０２（＃３）の底部には、カーボンファイバＣＦと接触しないように、電源１１６に接続された陰極１１８が設けられ、セル１０２（＃４）の底部には、カーボンファイバＣＦと接触しないように、電源１１６に接続された陽極１２０が設けられている。なお、セル１０２（＃１）の底部に陽極１１４を、セル１０２（＃２）の底部に陰極１１２を設け、セル１０２（＃３）の底部に陽極１２０を、セル１０２（＃４）の底部に陰極１１８を設けるようにしても良い。   FIG. 10 shows a modification of the electrolysis apparatus. In this electrolyzer 100, the electrolytic cell 102 storing the electrolytic solution 86 is similar to the electrolytic cell 80, and the four cells 102 (# 1), (# 2), It is divided into (# 3) and (# 4). The shielding plates 104, 106, and 108 are configured as shown in FIG. A cathode 112 connected to the power source 110 is provided at the bottom of the cell 102 (# 1) so as not to contact the carbon fiber CF, and a contact with the carbon fiber CF is provided at the bottom of the cell 102 (# 2). In order to avoid this, an anode 114 connected to the power source 110 is provided. Further, a cathode 118 connected to the power source 116 is provided at the bottom of the cell 102 (# 3) so as not to contact the carbon fiber CF, and a contact with the carbon fiber CF is provided at the bottom of the cell 102 (# 4). In order to avoid this, an anode 120 connected to a power source 116 is provided. An anode 114 is provided at the bottom of the cell 102 (# 1), a cathode 112 is provided at the bottom of the cell 102 (# 2), an anode 120 is provided at the bottom of the cell 102 (# 3), and a bottom of the cell 102 (# 4). A cathode 118 may be provided on the substrate.

このように、セルの数を適宜増やし、陰極／陽極からなる対を複数設けるようにしても良い。このように陰極／陽極からなる対を適宜増やすことによって、電解槽でなされる電気化学反応あるいは水素ガス発生反応を、より十分に行うことができる。   In this way, the number of cells may be increased as appropriate to provide a plurality of cathode / anode pairs. Thus, by appropriately increasing the number of cathode / anode pairs, the electrochemical reaction or hydrogen gas generation reaction performed in the electrolytic cell can be performed more sufficiently.

めっき装置７４の構成は、図４と同一であるので、構成についての説明は省略する。めっき装置７４のめっき槽２６（＃２）でめっき処理が施されたカーボンファイバＣＦは、後処理槽７６へ送られる。   Since the configuration of the plating apparatus 74 is the same as that in FIG. 4, description of the configuration is omitted. The carbon fiber CF that has been plated in the plating tank 26 (# 2) of the plating apparatus 74 is sent to the post-treatment tank 76.

後処理槽７６は、防錆剤やサイジング剤７７を貯液しており、めっき槽２６（＃２）でめっき処理が施されたカーボンファイバＣＦに対して、防錆処理や、集束化等を行う。   The post-treatment tank 76 stores a rust preventive agent and a sizing agent 77, and applies a rust preventive treatment, focusing, etc. to the carbon fiber CF plated in the plating tank 26 (# 2). Do.

乾燥装置７８は、後処理槽７６において防錆処理や、集束化等がなされたカーボンファイバＣＦに対して乾燥処理を行う。   The drying device 78 performs a drying process on the carbon fiber CF that has been subjected to a rust prevention process, focusing, or the like in the post-treatment tank 76.

このような構成の装置によれば、送出装置７１によってカーボンファイバＣＦが送り出されると、まず浸漬脱脂槽７０において、カーボンファイバＣＦの表面に付着している有機物、サイジング剤、油、不純物等を化学的に除去することができる。   According to the apparatus having such a configuration, when the carbon fiber CF is delivered by the delivery device 71, first, in the immersion degreasing tank 70, the organic substances, sizing agent, oil, impurities, etc. adhering to the surface of the carbon fiber CF are chemically treated. Can be removed.

次に、電解装置７２の電解槽８０において、カーボンファイバＣＦは、セル８０（＃１）では陽極として作用し、セル８０（＃２）では陰極として作用することによってバイポーラ電極として作用する。この作用によって、カーボンファイバＣＦの表面において電気化学反応あるいは水素ガス発生反応を生ぜしめ、カーボンファイバＣＦの表面に付着している有機物、サイジング剤、油、不純物等を除去し、もって、カーボンファイバＣＦ表面の電解活性（表面改質）処理を行うことができる。しかも、電解槽８０は、遮蔽板８２を備えているので、カーボンファイバＣＦを効率良くバイポーラ電極として作用させることができる。   Next, in the electrolytic cell 80 of the electrolysis device 72, the carbon fiber CF acts as a bipolar electrode by acting as an anode in the cell 80 (# 1) and acting as a cathode in the cell 80 (# 2). This action causes an electrochemical reaction or hydrogen gas generation reaction on the surface of the carbon fiber CF to remove organic substances, sizing agent, oil, impurities, etc. adhering to the surface of the carbon fiber CF. Surface electrolytic activity (surface modification) treatment can be performed. Moreover, since the electrolytic cell 80 includes the shielding plate 82, the carbon fiber CF can be efficiently operated as a bipolar electrode.

その後、カーボンファイバＣＦはめっき装置７４へ送られ、前処理槽２６（＃１）において前処理が行われ、めっき槽２６（＃２）においてめっき処理が施される。前処理槽２６（＃１）とめっき槽２６（＃２）とは分離しているので、前処理で発生した不純物は前処理槽２６（＃１）にとどめられ、めっき槽２６（＃２）へは持ち込まれない。その結果、めっき処理された薄膜被覆の純度を高めることが可能となる。また、前処理槽２６（＃１）とめっき槽２６（＃２）との間での電子の移動は、必ずカーボンファイバＣＦを経由してなされるので、電流ロスが生じない。   Thereafter, the carbon fiber CF is sent to the plating apparatus 74, where pretreatment is performed in the pretreatment tank 26 (# 1), and plating treatment is performed in the plating tank 26 (# 2). Since the pretreatment tank 26 (# 1) and the plating tank 26 (# 2) are separated, impurities generated in the pretreatment are kept in the pretreatment tank 26 (# 1), and the plating tank 26 (# 2). It is not brought into. As a result, the purity of the plated thin film coating can be increased. Moreover, since the movement of electrons between the pretreatment tank 26 (# 1) and the plating tank 26 (# 2) is always performed via the carbon fiber CF, no current loss occurs.

なお、前処理槽２６（＃１）とめっき槽２６（＃２）とが分離しているので、カーボンファイバＣＦの高い電気抵抗により、前処理槽２６（＃１）とめっき槽２６（＃２）との間において、発熱現象が生ずるが、前処理槽２６（＃１）から送り出されたカーボンファイバＣＦは、めっき槽２６（＃２）に送られる前に冷却・水洗層２８に送られ、冷却・水洗層２８において、カーボンファイバＣＦの冷却、発生した析出物の溶解、ならびに洗浄がなされる。   Since the pretreatment tank 26 (# 1) and the plating tank 26 (# 2) are separated, the high electrical resistance of the carbon fiber CF causes the pretreatment tank 26 (# 1) and the plating tank 26 (# 2). The carbon fiber CF sent out from the pretreatment tank 26 (# 1) is sent to the cooling / washing layer 28 before being sent to the plating tank 26 (# 2), In the cooling / water-washing layer 28, the carbon fiber CF is cooled, the generated precipitate is dissolved, and washed.

そして、後処理槽７６において、めっき槽２６（＃２）でめっき処理が施されたカーボンファイバＣＦに対して、防錆処理や、集束化等を行うことができ、さらに、乾燥装置７８において、カーボンファイバＣＦに対して乾燥処理を行うことができ、その後、巻取装置７９によって巻き取られる。   And, in the post-treatment tank 76, it is possible to perform rust prevention treatment, focusing, etc. on the carbon fiber CF plated in the plating tank 26 (# 2). The carbon fiber CF can be subjected to a drying process, and is then wound by the winding device 79.

このように、本実施例に係る装置によれば、カーボンファイバの送り出しから、巻き取りまでの一連の処理を連続して行うことができるので、生産性を高めることができる。   As described above, according to the apparatus according to the present embodiment, a series of processes from the delivery of the carbon fiber to the winding can be continuously performed, so that productivity can be improved.

さらに、バイポーラ電極用の配線、前処理薬液、めっき液種、槽の配置や構成等を適宜変更することによって必要に応じた装置構成を実現することができる。   Furthermore, by appropriately changing the wiring for the bipolar electrode, the pretreatment chemical solution, the type of plating solution, the arrangement and configuration of the tank, etc., a device configuration as required can be realized.

例えば、高電流密度で焦げ等の不具合が起こる場合は、めっき槽を追加することで、所定面積のカーボンファイバＣＦ表面に対する電気的な負荷を分散させることができるので、生産性および、めっき品質を下げることなく、めっきを施すことが可能である。   For example, when a problem such as scorching occurs at a high current density, an electrical load on the surface of the carbon fiber CF of a predetermined area can be dispersed by adding a plating tank, so productivity and plating quality can be reduced. Plating can be performed without lowering.

また、種々のめっき液を用いることで、目的に応じた異種金属の積層多段めっきを施すが可能である（ストライクめっき、伝導性付与または密着性向上のための下地めっき等も含む）。さらに、前処理として、めっき液を用いることで脱着処理を行うことが可能である。さらにまた、前処理機会および、めっき処理機会を変更することが可能である。   In addition, by using various plating solutions, it is possible to perform multi-layer plating of different metals according to the purpose (including strike plating, imparting conductivity, or base plating for improving adhesion). Furthermore, as a pretreatment, a desorption treatment can be performed by using a plating solution. Furthermore, the pretreatment opportunity and the plating treatment opportunity can be changed.

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。   The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such a configuration. Within the scope of the invented technical idea of the scope of claims, a person skilled in the art can conceive of various changes and modifications. The technical scope of the present invention is also applicable to these changes and modifications. It is understood that it belongs to.

Ｆ…移動方向
ＣＦ…カーボンファイバ
１０…電解液
１２…電源
１４…陰極
１６…陽極
１８…めっき槽
２０…陽極電解部
２２…陰極電解部
２４…めっき槽
２６（＃１）…前処理槽
２６（＃２）…めっき槽
２８…冷却・水洗層
３０…前処理槽
３２…陰極電解部
３４…陽極電解部
７０…浸漬脱脂槽
７１…送出装置
７２…電解装置
７４…めっき装置
７６…後処理槽
７８…乾燥装置
７９…巻取装置
８０…電解槽
８０（＃１）…セル
８０（＃２）…セル
８２…遮蔽板
８４…穴
８６…電解液
８８…電源
９０…陰極
９２…陽極
１００…電解装置
１０２…電解槽
１０２（＃１）…セル
１０２（＃２）…セル
１０２（＃３）…セル
１０２（＃４）…セル
１０４…遮蔽板
１０６…遮蔽板
１０８…遮蔽板
１１０…電源
１１２…陰極
１１４…陽極
１１６…電源
１１８…陰極
１２０…陽極 F ... Movement direction CF ... Carbon fiber 10 ... Electrolyte solution 12 ... Power source 14 ... Cathode 16 ... Anode 18 ... Plating tank 20 ... Anode electrolysis section 22 ... Cathode electrolysis section 24 ... Plating tank 26 (# 1) ... Pretreatment tank 26 ( # 2) ... Plating tank 28 ... Cooling / Washing layer 30 ... Pretreatment tank 32 ... Cathode electrolysis section 34 ... Anode electrolysis section 70 ... Immersion degreasing tank 71 ... Sending device 72 ... Electrolysis apparatus 74 ... Plating apparatus 76 ... Post-treatment tank 78 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Drying device 79 ... Winding device 80 ... Electrolysis tank 80 (# 1) ... Cell 80 (# 2) ... Cell 82 ... Shielding plate 84 ... Hole 86 ... Electrolyte solution 88 ... Power source 90 ... Cathode 92 ... Anode 100 ... Electrolysis device DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... Electrolyzer 102 (# 1) ... Cell 102 (# 2) ... Cell 102 (# 3) ... Cell 102 (# 4) ... Cell 104 ... Shielding plate 106 ... Shielding plate 108 ... Shielding plate 110 ... Power source 112 ... Cathode 114 ... Anode 116 ... Power supply 118 ... Cathode 120 ... Anode

Claims (12)

長尺状のカーボンファイバの表面にめっきを施すめっき装置であって、
めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、電源に接続された陰極を設けてなる第１の槽と、
めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、前記電源に接続された陽極を備えてなる第２の槽と、
前記第１の槽と前記第２の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第３の槽とを備え、
前記長尺状のカーボンファイバを、前記陰極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第１の槽に供給して、前記陰極近傍において前記カーボンファイバの表面に前処理を施し、その後、前記第１の槽において前処理を施されたカーボンファイバを、前記第３の槽に供給して、前記冷却水によって冷却し、その後、前記カーボンファイバを、前記陽極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第２の槽に供給して、前記陽極近傍において前記カーボンファイバの表面に前記めっき用金属をめっきするようにしためっき装置。 A plating apparatus for plating the surface of a long carbon fiber,
A first tank in which an electrolytic solution in which a metal for plating is dissolved is stored and a cathode connected to a power source is provided;
A second tank that stores an electrolytic solution in which a metal for plating is dissolved and includes an anode connected to the power source;
A third tank in which cooling water is stored and provided in the first tank and the second tank;
The elongated carbon fiber is supplied to the first tank in a state where it is immersed in the electrolyte solution so as not to contact the cathode, and the surface of the carbon fiber is pretreated in the vicinity of the cathode, Thereafter, the carbon fiber pretreated in the first tank is supplied to the third tank and cooled by the cooling water, and then the carbon fiber is not in contact with the anode. A plating apparatus which is supplied to the second tank while being immersed in an electrolytic solution, and plating the plating metal on the surface of the carbon fiber in the vicinity of the anode. 長尺状のカーボンファイバの表面にめっきを施すめっき装置であって、
めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第１の電源に接続された第１の陰極を設けてなる第１の槽と、
めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第２の電源に接続された第２の陰極と第２の陽極とを設けてなる第２の層と、
めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、前記第１の電源に接続された第１の陽極を設けてなる第３の槽と、
前記第１の槽と前記第２の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第４の槽と、
前記第２の槽と前記第３の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第５の槽とを備え、
前記長尺状のカーボンファイバを、前記第１の陰極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第１の槽に供給して、前記第１の陰極近傍において前記カーボンファイバの表面に前処理を施し、その後、前記第１の槽において前処理を施されたカーボンファイバを、前記第４の槽に供給して、前記冷却水によって冷却し、その後、前記カーボンファイバを、前記第２の陰極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第２の槽に供給し、まず、前記第２の陰極近傍において前記カーボンファイバの表面に前処理を施し、次に、前記第２の陽極近傍において前記めっき用金属をめっきし、その後、前記第２の槽において前記めっき用金属がめっきされたカーボンファイバを、前記第４の槽に供給して、前記冷却水によって冷却し、しかる後に、前記カーボンファイバを、前記第１の陽極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第３の槽に供給して、前記第２の槽においてめっき用金属がめっきされた前記カーボンファイバの表面にさらにめっき用金属をめっきするようにしためっき装置。 A plating apparatus for plating the surface of a long carbon fiber,
A first tank in which an electrolytic solution in which a plating metal is dissolved is stored, and a first cathode connected to a first power source is provided;
A second layer in which an electrolytic solution in which a plating metal is dissolved is stored, and a second cathode and a second anode connected to a second power source are provided;
A third tank in which an electrolytic solution in which a plating metal is dissolved is stored, and a first anode connected to the first power source is provided;
A fourth tank provided in the first tank and the second tank, in which cooling water is stored;
A fifth tank in which cooling water is stored and provided in the second tank and the third tank;
The long carbon fiber is supplied to the first tank while being immersed in the electrolytic solution so as not to contact the first cathode, and the surface of the carbon fiber in the vicinity of the first cathode. The carbon fiber pretreated in the first tank is then supplied to the fourth tank and cooled by the cooling water, and then the carbon fiber is cooled in the first tank. 2 is supplied to the second tank in a state of being immersed in the electrolytic solution so as not to come into contact with the cathode, and first, pretreatment is performed on the surface of the carbon fiber in the vicinity of the second cathode. The plating metal is plated in the vicinity of the second anode, and then the carbon fiber plated with the plating metal in the second tank is supplied to the fourth tank, and the cooling water Then, after that, the carbon fiber is supplied to the third tank in a state of being immersed in the electrolytic solution so as not to contact the first anode, and the plating metal is supplied to the second tank. A plating apparatus for further plating a plating metal on the surface of the plated carbon fiber. 請求項２に記載のめっき装置において、
前記第２の槽の電解液に溶存しているめっき用金属と、前記第３の槽の電解液に溶存しているめっき用金属とは異なるめっき装置。 The plating apparatus according to claim 2,
A plating apparatus different from the plating metal dissolved in the electrolytic solution of the second tank and the plating metal dissolved in the electrolytic solution of the third tank. 長尺状のカーボンファイバの表面にめっきを施すめっき装置であって、
めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第１の電源に接続された第１の陽極と第１の陰極と、第２の電源に接続された第２の陽極と第２の陰極とを設けてなる第１の槽と、
めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第３の電源に接続された第３の陰極を設けてなる第２の槽と、
めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、前記第３の電源に接続された第３の陽極を設けてなる第３の槽と、
前記第２の槽と前記第３の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第４の槽とを備え、
前記第１の槽では、前記カーボンファイバが移動される移動方向に沿って、前記第１の陽極、前記第１の陰極、前記第２の陽極、前記第２の陰極の順に配置されており、
前記長尺状のカーボンファイバを、前記第１および第２の陽極、前記第１および第２の陰極の何れにも接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で、前記第１の槽内において前記移動方向に沿って移動させることによって、前記カーボンファイバの表面に対し、前記第１の陽極近傍において前記めっき用金属をめっきし、前記第１の陰極近傍において、前記めっきされためっき用金属の一部を前記カーボンファイバから剥離し、その後、前記第２の陽極近傍においてさらに前記めっき用金属をめっきし、その後、このめっきされためっき用金属の一部を、前記第２の陰極近傍において剥離し、その後、前記カーボンファイバを、前記第３の陰極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第２の槽に供給し、前記カーボンファイバの表面にめっきされためっき用金属の一部を前記第２の槽においてさらに剥離し、その後、このカーボンファイバを、前記第４の槽に供給して、前記冷却水によって冷却し、しかる後に、前記第３の陽極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第４の槽に供給して、前記第２の槽においてめっき用金属の一部が剥離された前記カーボンファイバの表面にさらにめっき用金属をめっきするようにしためっき装置。 A plating apparatus for plating the surface of a long carbon fiber,
An electrolytic solution in which a plating metal is dissolved is stored, and a first anode and a first cathode connected to a first power source, a second anode and a second cathode connected to a second power source, A first tank comprising:
A second tank in which an electrolytic solution in which a metal for plating is dissolved is stored and a third cathode connected to a third power source is provided;
A third tank in which an electrolytic solution in which a metal for plating is dissolved is stored, and a third anode connected to the third power source is provided;
A fourth tank provided in the second tank and the third tank, in which cooling water is stored;
In the first tank, the first anode, the first cathode, the second anode, and the second cathode are arranged in this order along the moving direction in which the carbon fiber is moved,
The long carbon fiber is immersed in the electrolytic solution so as not to contact any of the first and second anodes and the first and second cathodes. The plating metal is plated in the vicinity of the first anode on the surface of the carbon fiber by moving along the moving direction in the step, and the plated metal in the vicinity of the first cathode is plated. A part of the plating metal is peeled off from the carbon fiber, and then the plating metal is further plated in the vicinity of the second anode, and then a part of the plated metal in the plating is disposed in the vicinity of the second cathode. Then, the carbon fiber is supplied to the second tank while being immersed in the electrolyte so as not to contact the third cathode, and the carbon fiber is supplied. Part of the plating metal plated on the surface of the bar is further peeled off in the second tank, and then the carbon fiber is supplied to the fourth tank and cooled by the cooling water. The carbon fiber is supplied to the fourth tank while being immersed in the electrolytic solution so as not to contact the third anode, and a part of the plating metal is peeled off in the second tank. Plating equipment that further plating metal for plating on the surface. 前記めっき用金属は銅であり、前記電解液はピロリン酸銅めっき液である請求項１、２および４のうち何れか１項に記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the plating metal is copper, and the electrolytic solution is a copper pyrophosphate plating solution. 前記前処理は、前記カーボンファイバの表面の汚れ、油、および酸化皮膜のうちの少なくとも何れかを除去する処理である請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の装置。   The apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the pretreatment is a treatment for removing at least one of dirt, oil, and oxide film on a surface of the carbon fiber. 長尺状のカーボンファイバの表面にめっきを施すめっき装置を用いためっき方法であって、
前記めっき装置は、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、電源に接続された陰極を設けてなる第１の槽と、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、前記電源に接続された陽極を備えてなる第２の槽と、前記第１の槽と前記第２の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第３の槽とを備えており、
前記長尺状のカーボンファイバを、前記陰極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第１の槽に供給して、前記陰極近傍において前記カーボンファイバの表面に前処理を施し、前記第１の槽において前処理を施されたカーボンファイバを、前記第３の槽に供給して、前記冷却水によって冷却し、その後、前記カーボンファイバを、前記陽極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第２の槽に供給して、前記陽極近傍において前記カーボンファイバの表面に前記めっき用金属をめっきするようにしためっき方法。 A plating method using a plating apparatus for plating the surface of a long carbon fiber,
The plating apparatus stores an electrolytic solution in which a plating metal is dissolved, stores a first tank provided with a cathode connected to a power source, and stores an electrolytic solution in which a plating metal is dissolved. A second tank provided with a connected anode, a third tank in which cooling water is stored and provided in the first tank and the second tank;
The long carbon fiber is supplied to the first tank in a state where it is immersed in the electrolyte solution so as not to contact the cathode, and the surface of the carbon fiber is pretreated in the vicinity of the cathode, The carbon fiber that has been pretreated in the first tank is supplied to the third tank and cooled by the cooling water, and then the electrolyte solution so that the carbon fiber does not contact the anode. A plating method in which the plating metal is plated on the surface of the carbon fiber in the vicinity of the anode by being supplied to the second tank while being immersed in the metal. 長尺状のカーボンファイバの表面にめっきを施すめっき装置を用いためっき方法であって、
前記めっき装置は、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第１の電源に接続された第１の陰極を設けてなる第１の槽と、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第２の電源に接続された第２の陰極と第２の陽極とを設けてなる第２の層と、めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、前記第１の電源に接続された第１の陽極を設けてなる第３の槽と、前記第１の槽と前記第２の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第４の槽と、前記第２の槽と前記第３の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第５の槽とを備えており、
前記長尺状のカーボンファイバを、前記第１の陰極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第１の槽に供給して、前記第１の陰極近傍において前記カーボンファイバの表面に前処理を施し、その後、前記第１の槽において前処理を施されたカーボンファイバを、前記第４の槽に供給して、前記冷却水によって冷却し、その後、前記カーボンファイバを、前記第２の陰極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第２の槽に供給し、まず、前記第２の陰極近傍において前記カーボンファイバの表面に前処理を施し、次に、前記第２の陽極近傍において前記めっき用金属をめっきし、その後、前記第２の槽において前記めっき用金属がめっきされたカーボンファイバを、前記第４の槽に供給して、前記冷却水によって冷却し、しかる後に、前記カーボンファイバを、前記第１の陽極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第３の槽に供給して、前記第２の槽においてめっき用金属がめっきされた前記カーボンファイバの表面にさらにめっき用金属をめっきするようにしためっき方法。 A plating method using a plating apparatus for plating the surface of a long carbon fiber,
The plating apparatus stores an electrolytic solution in which a plating metal is dissolved, stores a first tank provided with a first cathode connected to a first power source, and an electrolytic solution in which the plating metal is dissolved. A second layer provided with a second cathode and a second anode connected to a second power source, and an electrolytic solution in which a metal for plating is dissolved is stored in the first power source. A third tank provided with a connected first anode, a fourth tank interposed between the first tank and the second tank, in which cooling water is stored; Provided with a second tank and a third tank interposed between the third tank and the cooling water stored therein,
The long carbon fiber is supplied to the first tank while being immersed in the electrolytic solution so as not to contact the first cathode, and the surface of the carbon fiber in the vicinity of the first cathode. The carbon fiber pretreated in the first tank is then supplied to the fourth tank and cooled by the cooling water, and then the carbon fiber is cooled in the first tank. 2 is supplied to the second tank in a state of being immersed in the electrolytic solution so as not to come into contact with the cathode, and first, pretreatment is performed on the surface of the carbon fiber in the vicinity of the second cathode. The plating metal is plated in the vicinity of the second anode, and then the carbon fiber plated with the plating metal in the second tank is supplied to the fourth tank, and the cooling water Then, after that, the carbon fiber is supplied to the third tank in a state of being immersed in the electrolytic solution so as not to contact the first anode, and the plating metal is supplied to the second tank. A plating method in which a plating metal is further plated on the surface of the plated carbon fiber. 請求項８に記載のめっき装置において、
前記第２の槽の電解液に溶存しているめっき用金属と、前記第３の槽の電解液に溶存しているめっき用金属とは異なるめっき方法。 The plating apparatus according to claim 8, wherein
A plating method that is different from the plating metal dissolved in the electrolytic solution of the second tank and the plating metal dissolved in the electrolytic solution of the third tank. 長尺状のカーボンファイバの表面にめっきを施すめっき装置を用いためっき方法であって、
前記めっき装置は、
めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第１の電源に接続された第１の陽極と第１の陰極と、第２の電源に接続された第２の陽極と第２の陰極とを設けてなる第１の槽と、
めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、第３の電源に接続された第３の陰極を設けてなる第２の槽と、
めっき用金属を溶存した電解液を貯液し、前記第３の電源に接続された第３の陽極を設けてなる第３の槽と、
前記第２の槽と前記第３の槽とに介挿して設けられ、冷却水が貯液された第４の槽とを備え、前記第１の槽では、前記カーボンファイバが移動される移動方向に沿って、前記第１の陽極、前記第１の陰極、前記第２の陽極、前記第２の陰極の順に配置されており、
前記長尺状のカーボンファイバを、前記第１および第２の陽極、前記第１および第２の陰極の何れにも接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で、前記第１の槽内において前記移動方向に沿って移動させることによって、前記カーボンファイバの表面に対し、前記第１の陽極近傍において前記めっき用金属をめっきし、前記第１の陰極近傍において、前記めっきされためっき用金属の一部を前記カーボンファイバから剥離し、その後、前記第２の陽極近傍においてさらに前記めっき用金属をめっきし、その後、このめっきされためっき用金属の一部を、前記第２の陰極近傍において剥離し、その後、前記カーボンファイバを、前記第３の陰極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第２の槽に供給し、前記カーボンファイバの表面にめっきされためっき用金属の一部を前記第２の槽においてさらに剥離し、その後、このカーボンファイバを、前記第４の槽に供給して、前記冷却水によって冷却し、しかる後に、前記第３の陽極に接触しないように前記電解液に浸漬させた状態で前記第４の槽に供給して、前記第２の槽においてめっき用金属の一部が剥離された前記カーボンファイバの表面にさらにめっき用金属をめっきするようにしためっき方法。 A plating method using a plating apparatus for plating the surface of a long carbon fiber,
The plating apparatus is
An electrolytic solution in which a plating metal is dissolved is stored, and a first anode and a first cathode connected to a first power source, a second anode and a second cathode connected to a second power source, A first tank comprising:
A second tank in which an electrolytic solution in which a metal for plating is dissolved is stored and a third cathode connected to a third power source is provided;
A third tank in which an electrolytic solution in which a metal for plating is dissolved is stored, and a third anode connected to the third power source is provided;
A fourth tank in which cooling water is stored and provided in the second tank and the third tank; in the first tank, the moving direction in which the carbon fiber is moved Are arranged in the order of the first anode, the first cathode, the second anode, the second cathode,
The long carbon fiber is immersed in the electrolytic solution so as not to contact any of the first and second anodes and the first and second cathodes. The plating metal is plated in the vicinity of the first anode on the surface of the carbon fiber by moving along the moving direction in the step, and the plated metal in the vicinity of the first cathode is plated. A part of the plating metal is peeled off from the carbon fiber, and then the plating metal is further plated in the vicinity of the second anode, and then a part of the plated metal in the plating is disposed in the vicinity of the second cathode. Then, the carbon fiber is supplied to the second tank while being immersed in the electrolyte so as not to contact the third cathode, and the carbon fiber is supplied. Part of the plating metal plated on the surface of the bar is further peeled off in the second tank, and then the carbon fiber is supplied to the fourth tank and cooled by the cooling water. The carbon fiber is supplied to the fourth tank while being immersed in the electrolytic solution so as not to contact the third anode, and a part of the plating metal is peeled off in the second tank. A plating method in which a metal for plating is further plated on the surface. 前記めっき用金属は銅であり、前記電解液はピロリン酸銅めっき液である請求項７、８、および１０のうち何れか１項に記載の方法。   11. The method according to claim 7, wherein the plating metal is copper, and the electrolytic solution is a copper pyrophosphate plating solution. 前記前処理は、前記カーボンファイバの表面の汚れ、油、および酸化皮膜のうちの少なくとも何れかを除去する処理である請求項７乃至１１のうち何れか１項に記載の方法。   The method according to any one of claims 7 to 11, wherein the pretreatment is a treatment for removing at least one of dirt, oil, and oxide film on a surface of the carbon fiber.

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