CN106103814B - 圆筒用电镀装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供圆筒用电镀装置及方法，能够在不受被处理圆筒的直径影响的情况下将不溶性电极与被处理圆筒的距离形成为恒定，且能够通过增大不溶性电极的表面积来减少朝向不溶性电极的电流密度，由此减轻不溶性电极的负担。圆筒用电镀装置构成为，一对不溶性电极隔着预定间隔接近被处理圆筒的两侧面，对被处理圆筒的外周表面实施电镀，该一对不溶性电极具有至少使下部部分朝内侧弯曲的形状，且至少下部部分作成为梳齿状部，其中，所述不溶性电极以在一方的不溶性电极的梳齿状部的凹部的位置存在另一方的不溶性电极的梳齿状部的凸部的方式交错相向，不溶性电极构成为能够以该不溶性电极的上端部分作为转动中心而转动，从而能够与被处理圆筒的直径相应地调整不溶性电极相对于被处理圆筒的外周表面的接近距离。

Description

圆筒用电镀装置及方法
技术领域
本发明涉及当制造使用于例如凹版印刷的中空圆筒状的凹版印刷圆筒(亦被称为制版滚筒)时，使用不溶性电极对长条状中空滚筒的外周表面实施电镀的圆筒用电镀装置及方法。
背景技术
在凹版印刷中，对中空圆筒状的被处理圆筒形成与制版信息对应的微小的凹部(单元)而制作版面，对该单元填充墨水并转印至被印刷物。一般的凹版印刷圆筒是以圆筒状的铁心或铝芯(中空滚筒)作为基材，在该基材的外周表面上形成底材、剥离层等多个层，在这之上形成镀铜等电镀层。并且，在该镀铜等电镀层上通过激光曝光装置形成与制版信息对应的单元，然后实施用于增加凹版印刷圆筒的耐刷力的镀铬等，完成制版(版面的制作)。
本申请的申请人已经提出了一种凹版印刷圆筒用镀铜装置，其作为圆筒用电镀装置而具备：充满有电镀液的电镀槽；夹紧机构，其以能够使长条状的圆筒旋转且能够向该圆筒通电的方式把持该圆筒的长度方向两端，并将该圆筒收容于该电镀槽；以及在该电镀槽内与圆筒的两侧面对置地垂下设置且被进行预定的通电的相向的一对不溶性电极，使该一对不溶性电极隔着预定间隔接近该圆筒的两侧面，对该圆筒的外周表面实施电镀，其中，所述不溶性电极具有使下部部分朝内侧弯曲的形状，并且该不溶性电极构成为能够以该不溶性电极的上端部分作为转动中心而转动，通过控制相对于该圆筒的接近间隔来调整该圆筒的外周表面的电镀层的厚度(专利文献1)。
在使用于凹版印刷圆筒的制造的电镀装置中，中空圆筒状的被处理圆筒成为阴极，不溶性电极成为阳极，但在近年，被处理圆筒也越发大型化，在专利文献1等所公开的以往的不溶性电极中，电流密度变高，存在对该不溶性电极造成的负担变多的问题。由此，当对不溶性电极造成的负担变多时，存在使用于不溶性电极的例如白金等的消耗速度变快的问题等。
另外，在专利文献1等所公开的以往的不溶性电极中，由于在进行镀铬处理的情况下，生成3价铬等杂质，需要进行除去该杂质的作业，因此，还存在想要尽可能延迟该杂质的生成速度这一问题。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2012/043514号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述现有技术的问题点而完成的，其目的在于提供圆筒用电镀装置及方法，能够在不受被处理圆筒的直径影响的情况下将不溶性电极与被处理圆筒的距离形成为恒定，且能够通过增大所述不溶性电极的表面积来减少朝向所述不溶性电极的电流密度，由此能够减轻所述不溶性电极的负担。
用于解决课题的手段
本发明的圆筒用电镀装置具备：贮存电镀液的电镀槽；夹紧机构，其以能够使被处理圆筒旋转且能够向该被处理圆筒通电的方式把持该被处理圆筒的长度方向两端，并将该被处理圆筒收容于所述电镀槽；以及相向的一对不溶性电极，它们在所述电镀槽内与被处理圆筒的两侧面对置地垂下设置，并且被进行预定的通电，一对所述不溶性电极隔着预定间隔接近所述被处理圆筒的两侧面，对所述被处理圆筒的外周表面实施电镀，所述圆筒用电镀装置的特征在于：所述不溶性电极具有至少使下部部分朝内侧弯曲的形状，且至少所述下部部分作成为梳齿状部，所述不溶性电极以在一方的所述不溶性电极的所述梳痕状部的凹部的位置存在另一方的所述不溶性电极的所述梳痕状部的凸部的方式交错相向，所述不溶性电极构成为能够以所述不溶性电极的上端部分作为转动中心而转动，从而能够与所述被处理圆筒的直径相应地调整所述不溶性电极相对于所述被处理圆筒的外周表面的接近距离。
通过这样做，能够在不受被处理圆筒的直径影响的情况下将不溶性电极与被处理圆筒的距离形成为恒定。另外，通过将不溶性电极的下部部分作成梳齿状部，使所述不溶性电极以在一方的所述不溶性电极的所述梳齿状部的凹部的位置存在另一方的所述不溶性电极的所述梳齿状部的凸部的方式交错相向，由此所述不溶性电极的表面积变大。由此，所述不溶性电极的电流密度较以往减少，使用寿命变长。
优选所述不溶性电极的弯曲形状为与所述圆筒的外周面的曲率对应的弯曲形状。
另外，优选所述不溶性电极为网眼状电极。其原因在于，当采用网眼状电极时，不仅所述不溶性电极的表面产生电场，从背面也会产生电场，因此所述不溶性电极的作为电极的表面积增加，其结果，所述不溶性电极的电流密度减少，使用寿命变长。
优选所述电镀液为镀铜液或镀铬液，所述被处理圆筒为中空圆筒状的凹版印刷制版用圆筒。所述镀铜液含有硫酸铜、硫酸、氯及添加剂，测量所述镀铜液的比重及硫酸浓度，在比重过高的情况下补充水分，在硫酸浓度过高的情况下补充氧化亚铜粉末为佳。由此，不需要进行进行以往的镀铜液的定期维护、废液处理等。需要说明的是，优选对所述镀铜液利用过滤器除去杂质。另外，也能以镀铬液作为电镀液来进行镀铬。在进行镀铬处理的情况下，具有能够使3价铬等杂质延迟的优点。
本发明的圆筒用电镀方法的特征在于，使用所述圆筒用电镀装置对被处理圆筒的外周表面进行电镀。
本发明的凹版印刷圆筒的特征在于，通过所述圆筒用电镀方法进行电镀而得到。
发明效果
根据本发明，能够达到以下显著的效果，即，能够提供在不受被处理圆筒的直径影响的情况下将不溶性电极与被处理圆筒的距离形成为恒定，且能够通过增大所述不溶性电极的表面积来减少朝向所述不溶性电极的电流密度，由此减轻所述不溶性电极的负担的圆筒用电镀装置及方法。
另外，在本发明中，由于能够减轻不溶性电极的负担，因此与以往相比能够延长不溶性电极的使用寿命，与以往相比具有约2倍的耐久性。
附图说明
图1是示出本发明的圆筒用电镀装置的不溶性电极的设置一例，且示出不溶性电极的梳齿状部的凹部与另一方的不溶性电极的梳齿状部的凸部交叉的状况的主要部分立体简图。
图2是图1所示的本发明的圆筒用电镀装置的不溶性电极的设置例的主视简要说明图。
图3是示出从图1的状态以与小径的圆筒相对应的方式使不溶性电极转动，从而不溶性电极的梳齿状部的凹部与另一方的不溶性电极的梳齿状部的凸部进一步交叉至深处的状况的主要部分立体简图。
图4是示出从图1的状态，以与大径的圆筒相对应的方式使不溶性电极转动，从而不溶性电极的梳齿状部的凹部与另一方的不溶性电极的梳齿状部的凸部处于同一平面的状况的主要部分立体简图。
图5是本发明的圆筒用电镀装置的基本结构的一例的侧视简要说明图。
图6是示出本发明的不溶性电极的滑动机构的一例的俯视说明图。
图7是示出本发明的不溶性电极的滑动机构的一例的俯视说明图。
图8是示出本发明的不溶性电极的滑动机构的一例的主视说明图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式，但图示例仅为举例说明本发明，毋庸置疑，只要不超出本发明的技术构思，本发明能够进行各种变形。
图1至图5是示出本发明的圆筒用电镀装置的一实施方式的基本结构的一例的图。图中，附图标记2为本发明的圆筒用电镀装置，作为具体的图标例，说明凹版印刷圆筒用镀铬装置。本发明的圆筒用电镀装置2是用于对长条中空圆筒状的被处理圆筒300的外周表面实施镀铬的装置，具备电镀槽10、支承被处理圆筒300的一对夹紧机构14、14；以及经由汇流条20、20垂下设置于所述电镀槽10的一对不溶性电极22、22。电镀槽10、夹紧机构14具有与以往的装置(专利文献1)大致相同的常用结构，省略重复的说明，电镀槽10是充满有镀铬液304的电镀处理用槽，能够将凹版印刷圆筒300以完全浸没的方式浸渍于镀铬液304中。
在电镀槽10的周围设有回收溢出的镀铬液304的回收口12，在电镀槽10的下方具备与回收口12连通并预先储存镀铬液304的贮存槽70。在贮存槽70中内设有用于将镀铬液304保持于预定温度(例如40℃左右)的加热器86及热交换器88，并设有用于进行镀铬液304的杂质除去的过滤器80、从贮存槽70汲取镀铬液304并使之向电镀槽10的泵P1等。
夹紧机构14、14是把持被处理圆筒300的长度方向两端并将其收容于电镀槽10的滚筒夹紧装置，具备被轴承6轴支承的主轴16、以及防止镀铬液304进入的防液接合器15，利用设在架台4上的圆筒旋转马达306经由链条C及链轮18以预定速度(例如120rpm左右)被旋转驱动，另外，能够以使被处理圆筒300成为阴极的方式通电。另外，在电镀槽10的上方酌情具备开闭自如的盖板8、排气管道11等。
在本发明的凹版印刷圆筒用镀铬装置2中，如图1所示，汇流条20、20经由辅助构件21安装于支承杆23、23，在所述汇流条20、20处，不溶性电极(图示例为分割电极)22、22相向地垂下设置于在电镀槽10内被夹紧机构14所把持的被处理圆筒300的两侧方，作为不溶性电极22，使用在钛板的表面涂布有白金、铱等的电极。
另外，作为不溶性电极22而使用网眼状电极。其原因在于，当采用网眼状电极时，不仅所述不溶性电极22的表面产生电场，还会从背面产生电场，因此所述不溶性电极22的作为电极的表面积增加，其结果，所述不溶性电极22的电流密度减少，使用寿命变长。例如，在专利文献1所示的不溶性电极中，圆筒用电镀装置的每一槽的不溶性电极的表面积为11000cm2，但在本发明的圆筒用电镀装置2中，每一槽的不溶性电极的表面积成为30000cm2，表面积显著增加。此外，由于在采用网眼状电极时，电镀液容易通过，因此还具有电镀液能够顺畅地供给至被处理圆筒300的优点。
如图1至图5所示，本发明的圆筒用电镀装置2具备贮存电镀液304(图示例为镀铬液)的电镀槽10、以能够使被处理圆筒300旋转且能够向该被处理圆筒300通电的方式把持该被处理圆筒300的长度方向两端并将其收容于所述电镀槽的夹紧机构14、14、以及在所述电镀槽10内与被处理圆筒300的两侧面对置地垂下设置且被进行预定的通电的相向的一对不溶性电极22、22，使所述一对不溶性电极22、22隔着预定间隔接近所述被处理圆筒300的两侧面，对所述被处理圆筒300的外周表面实施电镀，其中，所述不溶性电极22、22具有至少使下部部分61、61朝内侧弯曲的形状，且至少所述下部部分61、61作成为梳齿状部63、63，该不溶性电极以在一方的所述不溶性电极22的梳齿状部63的凹部的位置存在另一方的所述不溶性电极22的梳齿状部63的凸部的方式交错相向，所述不溶性电极22构成为能够以所述不溶性电极22的上端部分69作为转动中心而转动，从而能够与所述被处理圆筒300的直径相应地调整所述不溶性电极22、22相对于所述被处理圆筒300的外周表面的接近距离。
本发明的特征在于，所述不溶性电极22、22具有至少使其下部部分61、61朝内侧弯曲的形状，且至少所述下部部分61、61作成为梳齿状部63、63，该不溶性电极以在一方的所述不溶性电极22的梳齿状部63的凹部的位置存在另一方的所述不溶性电极22的梳齿状部63的凸部方式交替相向。
作为不溶性电极22、22的下部部分的弯曲形状，若朝内侧弯曲则效果提升，但适合采用与被处理圆筒300的外周面的曲面相对应的弯曲形状。此外，所述不溶性电极22、22构成为其上端部分例如能够以设在电镀槽10的旋转轴作为转动中心而转动，能够通过控制相对于凹版印刷圆筒300的接近间隔来调整所述凹版印刷圆筒的外周表面的电镀层的厚度。所述不溶性电极22、22的可转动的机构采用公知的转动机构即可，例如能够采用专利文献1所公开的机构。
如图1所示，本发明的圆筒用电镀装置的不溶性电极形成为不溶性电极的梳齿状部的凹部与另一方的不溶性电极的梳齿状部的凸部交叉的状态。
并且，在应对小径(直径小)的圆筒的情况，使不溶性电极转动，使不溶性电极的梳齿状部的凹部与另一方的不溶性电极的梳齿状部的凸部从图1的状态进一步交叉至深处(图3)。
另外，在应对大径(直径大)的圆筒的情况，使不溶性电极转动，使不溶性电极的梳齿状部的凹部与另一方的不溶性电极的梳齿状部的凸部处于同一平面(图4)。
如此，在本发明中，能够在不受被处理圆筒300的直径的影响的情况下将不溶性电极22、22与被处理圆筒300的距离设为恒定，且能够使所述不溶性电极22、22的表面积较以往更大。
在本发明装置中，作为不溶性电极22，优选分割成如专利文献1所公开的多个分割电极22A～22C的方式。通过对如专利文献1所公开的分割电极22A～22C施加电位并进行施加于凹版印刷圆筒300的端部的电位的控制，能够防止对于圆筒的两端部的电流集中，比起以往，能够将该端部的电镀层的厚度大幅地减少至30μm～40μm左右的厚度。
另外，也可以如专利文献1所公开那样，采用使一对不溶性电极22、22在凹版印刷圆筒300的两侧滑动自如的机构。图6～图8示出使不溶性电极22、22滑动自如的机构的一例。
如图6至图8所示，架台4立设于电镀槽10的正面外侧，在架台4的内壁面设有线性轨道50、52。齿条60、62设置成与线性轨道50、52平行并通过正齿轮35、38的正逆转而进行往复运动，并经由安装架框58、59连结于以能够滑动的方式与线性轨道50、52卡合的引导构件54、55。
对于使齿条60、62进行往复运动的正齿轮35、38，正齿轮35利用安装金属件40以与架台4的外壁面侧的链轮45同轴转动的方式固装于架台4，另外，正齿轮38利用安装金属件39以与架台4的外壁面侧的链轮48同轴转动的方式固装于架台4。在链轮45的正下方，链轮44设置成与正齿轮34同轴地转动，在另一方的链轮48的正下方，链轮47设置成与链轮46同轴地转动。在架台42的外壁面，经由安装角型材31设置有齿轮电动机30，并具备正齿轮32。正齿轮33设置成与链轮43同轴地转动，以便与正齿轮32卡合，在链轮43、46之间挂绕有链条C1，在链轮44、45之间挂绕有链条C2，在链轮47、48之间挂绕有链条C3。因此，通过齿轮电动机30的正逆转驱动使得正齿轮35、28进行正逆转，使齿条60、62进行往复运动，与其连动地，不溶性电极22、22能够沿着线性轨道50、52准确地滑动(参照图6至图8)。
使不溶性电极22、22接近凹版印刷圆筒300的侧面的间隔为1mm～50mm左右，优选为3mm～40mm左右，最优选为5mm～30mm左右。从电镀厚度均匀化的观点来看，可以认为使不溶性电极22、22越接近越好，但若过于接近，则存在电镀处理中不溶性电极22、22与凹版印刷圆筒300接触的危险。
期望本发明的圆筒用电镀装置2进一步具备如专利文献1所记载的电镀液自动管理机构及液量补充机构，其详细说明在此省略。
[实施例]
列举以下的实施例进一步具体地说明本发明，但该实施例仅为举例说明本发明，并非用来限定说明本发明。
[实施例1]
作为电镀装置，使用如图1～图5所示的结构的装置。作为电镀液，使用含有铬酸浓度250g/L、硫酸浓度2.5g/L、50mL/L的添加剂“CHRIO RX-ML”(奥野制药制)的镀铬液。对于因电镀而消耗的铬及添加剂成分，通过自动补充装置供给“CHRIO RX-R”(奥野制药制)。作为不溶性阳极，使用在使下部部分弯曲的钛板的表面涂布有白金的阳极。
作为被处理圆筒，使用圆周600mm、面长1100mm的铝芯的圆筒型基材，夹紧被处理圆筒的两端并装设至电镀槽，利用以计算机控制电极的转动机构使不溶性电极接近被处理圆筒至相距20mm，使镀铬液溢出，将被处理圆筒完全浸没。将被处理圆筒的转速设为100rpm，电镀液温度55℃，电流密度30A/dm2(电流1980A)，电压6V。在此条件下进行10分钟的电镀处理，获得在表面未产生颗粒、坑洞等的厚度6μm的均匀的电镀披膜。
[实施例2]
作为电镀装置，使用如图1～图5所示的结构的装置。使用镀铜液作为电镀液。
作为被处理圆筒，使用圆周600mm、面长1100mm的铝芯的圆筒型基材，夹紧被处理圆筒的两端并装设至电镀槽，利用以计算机控制电极的转动机构使不溶性电极接近被处理圆筒至相距20mm，使镀铜液溢出，将被处理圆筒完全浸没。将被处理圆筒的转速设为250rpm，电镀液温度45℃，电流密度30A/dm2(电流1980A)，电压7V。在此条件下进行10分钟的电镀处理，获得在表面未产生颗粒、坑洞等的厚度60μm的均匀的电镀披膜。
附图标记说明
2：圆筒用电镀装置
4：架台
6：轴承
8：盖板
10：电镀槽
11：排气管道
12：回收口
14：夹紧机构
15：防液接合器
16：主轴
18：链轮
20：汇流条
21：辅助构件
22：不溶性电极
23：支承杆
30：齿轮电动机
31：安装角型材
32、33、34、35、38：正齿轮
39、40：安装金属件
43、44、45、46、47、48：链轮
50、52：线性轨道
54、55：引导构件
58、59：安装框架
60、62：齿条
61：下部部分
63：梳齿状部
64：旋转轴
65：凹部
67：凸部
69：上端部分
70：贮存槽
80：过滤器
86：加热器
88：热交换器
300：被处理圆筒(凹版印刷圆筒)
302：整流器
304：电镀液
306：圆筒旋转马达
C、C1、C2、C3：链条
P1：泵

Claims (5)

1.一种圆筒用电镀装置，其具备：
贮存电镀液的电镀槽；
夹紧机构，其以能够使被处理圆筒旋转且能够向该被处理圆筒通电的方式把持该被处理圆筒的长度方向两端，并将该被处理圆筒收容于所述电镀槽；以及
相向的一对不溶性电极，它们在所述电镀槽内与被处理圆筒的两侧面对置地垂下设置，并且被进行预定的通电，
一对所述不溶性电极隔着预定间隔接近所述被处理圆筒的两侧面，对所述被处理圆筒的外周表面实施电镀，
所述圆筒用电镀装置的特征在于：
所述不溶性电极具有至少使下部部分朝内侧弯曲的形状，且至少所述下部部分作成为梳齿状部，
所述不溶性电极以在一方的所述不溶性电极的所述梳齿状部的凹部的位置存在另一方的所述不溶性电极的所述梳齿状部的凸部的方式交错相向，
所述不溶性电极构成为能够以所述不溶性电极的上端部分作为转动中心而转动，从而能够与所述被处理圆筒的直径相应地调整所述不溶性电极相对于所述被处理圆筒的外周表面的接近距离。
2.根据权利要求1所述的圆筒用电镀装置，其特征在于，
所述不溶性电极的弯曲形状为与所述被处理圆筒的外周面的曲率相对应的弯曲形状。
3.根据权利要求1所述的圆筒用电镀装置，其特征在于，
所述不溶性电极为网眼状电极。
4.根据权利要求1所述的圆筒用电镀装置，其特征在于，
所述电镀液为镀铜液或镀铬液，所述被处理圆筒为中空圆筒状的凹版印刷制版用圆筒。
5.一种圆筒用电镀方法，其特征在于，
使用权利要求1所述的圆筒用电镀装置对被处理圆筒的外周表面实施电镀。
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