JPH03130387A - 電鋳用マンドレル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般に電鋳に関し、さらに詳細には、電鋳用マ
ンドレル並びにその製造および使用方法に関する。

〔従来の技術〕

電鋳操作に用いる従来技術のマンドレルは、多くの場合
、金属でメンキしてマンドレルの耐久性を改善し電鋳物
品の取出しを容易にしている。これらの電鋳用マンドレ
ルは通常まっすぐな平行側面を有して電鋳物品のマンド
レルからの取出しを容易にしている。この側面にはわず
かな勾配を取出し方向に与えて電鋳物品の取出しをさら
に助長させ得る。マンドレルの軸長に沿う側面の周囲は
電鋳物品がマンドレルから電鋳物品またはマンドレルを
損傷させないで取出され得るように大きさが同じま＼か
あるいは減少していることが不可欠である。

従来技術の電鋳用マンドレルは通常保護金属層でコーテ
ィングして耐久性を向上させると共に電鋳物品の取出し
を容易にしている。フラットな末端（例えば、平行側面
と直角を形成する平面の末端）を有する円筒状マンドレ
ルを電気メッキ法でメンキする場合、エツジ効果が電流
分布特性に基づいて生ずる。このエツジ効果はフラット
なマンドレル末端に隣接する平行側面の末端に厚目のメ
ッキ層を与える。これらの厚目のメッキ層はメッキした
マンドレルに各マンドレル末端で太き目の周囲を与えそ
れによって電鋳物品の各末端からの取出しを邪魔してい
る。

フラットな末端を有するマンドレルのメッキ中の厚目の
末端メッキ層を防止するためには、皿型の導電生“ロバ
−（ｒｏｂｂｅｒ）”をマンドレルの各フラットの末端
に防備させ得る。この取り合せはメッキ物質の厚目の付
着層をマンドレルのフラット末端よりもロバ−のフラッ
ト末端上に形成させる。

メッキ後、ロバ−を取り外してメッキしたマンドレルを
電鋳に使用する。残念なことに、このタイプのマンドレ
ルの各末端はメッキによって保護されてなく、従って、
使用中に腐蝕しがちである。

末端キャップを電鋳前のマンドレル末端に取り付けてメ
ッキしてない表面を腐蝕から防止することができる。し
かしながら、末端キャップとマンドレルのメッキ表面と
の交差面は依然として腐蝕を受けやすくまたサンゴに似
た付着物の蓄積を生ずる。さらにまた、電鋳材料は末端
キャップとマンドレルコアの末端との間の裂目に付着物
を形成しがちである。これらの望ましくない効果を回避
するためには、リング型のシールドを用いて末端キャッ
プとマンドレル末端との交差面をカバーすることができ
る。そのようなシールドは電鋳前にマンドレルに取付け
また電鋳後に取り外して電鋳物品がマンドレルから取出
し得るようにすべきである。これらの操作は電鋳サイク
ル当りの取扱い操作の数を増大させかつ電鋳物品の外表
面指紋のような外来物質により操作中に汚染される可能
性を増大させる。

メッキコーティング厚を調整するのに用いる他の方法に
は浴内に位置させ末端効果を最小にし得るシェードおよ
び／または変化性の多孔質スクリーンの使用がある。し
かしながら、これらの方法はマンドレル寸法の変化およ
び／または操作パラメーターの変化のいずれにも適応す
るな調整を枢・要とする。電流分布パターンは操作中の
濃淡化（ｓｈａｄｉｎｇ）ＡＭ整がメッキ中の操作パラ
メーターの通常の変化（例えば、温度上昇）に適応させ
てロバ−によって得られるのと同じ結果を得るのに必要
であるように操作条件に依存する。いずれの方法におい
てもシェードを移動させ位置決めするには徹底的な試験
を必要とする。

マスクおよび底部プロテクターを取付け、調整しまた取
り外すのに必要な多くの操作は時間と操作条件を増大さ
せ、かつ、例えば、自動電鋳分離方法を用いる自動化方
法への転換を妨げている。

１９７８年１月１０日付でＢａ１ｌｅｙ等に付与された
米国特許第４，０６７．７８２号には、エンドレスのシ
ームレスニッケルゼログラフィー用ベルトの電鋳製造法
において使用するためのクロムメッキに適する円筒形中
空コアマンドレルのニッケルメッキ法が開示されている
。この方法は中空アルごニウムコアを陽極化し、この陽
極化コアをニッケルメッキし、必要に応じてメッキした
コアを酸浸漬浴に浸し、その後、コアをクロムでメッキ
することを含む。

１９８５年２月２６日付で１ｌｅｒｂｅｒｔに付与され
た米国特許第４，５０１．６４６号には、ある種の膨張
係数と長さ対部分断面積比とを有するマンドレルを電鋳
浴に入れてこのコアマンドレル上に金属のコーティング
を電鋳し、その後、このコーティングをある冷却条件下
で取出すことを含む電鋳方法が開示されている。

１９７４年１０月２９日付でＢａ１ｌｅｙ等に付与され
た米国特許第３，８４４．９０６号には、マンドレル上
にシームレスニッケルベルトを形成させこのニッケルベ
ルトをマンドレルからある冷却条件下で取出す方法が開
示されている。

１９７７年５月１７日付でＴｈ１ｅｒｓｔｅｉｎに付与
された米国特許第４．０２４，０４５号には、ロール本
体およびこのロール本体を取巻くスリーブとを含むマス
ターパターン円筒体が開示されている。１つの実施態様
においては、円筒体である外表面と円錐台型の内表面と
を有する薄型スリーブが記載されている。別の実施態様
においては、ロール本体を円筒状内表面および外表面を
有する薄型スリーブにはめ合せている。このマンドレル
は電解析出による穿孔ニッケルスリーブの製造に使用で
きる。

１９８５年７月２３日付でＨａｎａｋ等に付与された米
国特許第４，５３０，７３９号には、電鋳基体の製造方
法が開示されている。この基体は特別製のマンドレルの
表面上に金属層を電鋳しこの金属層をマンドレル表面か
ら取出すことにより電鋳法で製造される。円筒状マンド
レルの表面は実質的に欠陥を含まずまたその上に金属層
を電鋳する前は粗面または滑らかであり得る。

１９７２年６月１３日でＳｃｈｍｉｄｔに付与された米
国特許第３，６６９，８４９号には、凹部領域を有する
表面を有するマンドレルおよびこの凹部領域での付着を
容易にする手段を用いるメッキ方法が開示されている。

〔発明が解決すべき課題〕

即ち、マスクおよび底部プロテクターを取付け、調整し
また取外すのに必要な多くの操作を低減する電鋳用マン
ドレルが求められている。

従って、本発明の目的は上述の欠点を克服する電鋳用マ
ンドレル並びにその製造および使用方法を提供すること
である。

本発明のもう１つの目的はロバ−の必要性をなくした電
鋳用マンドレル並びにその製造および使用方法を提供す
ることである。

本発明のもう１つの目的は特別な濃淡化の必要性をなく
した電鋳用マンドレル並びにその製造および使用方法を
提供することである。

本発明のもう１つの目的はマンドレル底部プロテクター
の必要性をなくした電鋳用マンドレル並びにその製造お
よび使用方法を提供することである。

本発明のもう１つの目的はマスクの必要性をなくした電
鋳用マンドレル並びにその製造および使用方法を提供す
ることである。

本発明のもう１つの目的はマンドレルからの電鋳物の取
出しを簡素化する電鋳用マンドレル並びにその製造およ
び使用方法を提供することである。

本発明のもう１つの目的は突出部のない保護コーティン
グを形成する電鋳用マンドレル並びにその製造および使
用方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記および他の目的は、本発明によれば実質的に平行な
側面と少なくとも１つの頂端に向って収斂する曲面を有
する傾斜末端とを有する実質的に円筒状のマンドレルコ
ア、および上記平行側面と上記傾斜末端上にメッキ金属
コーティングを含み、上記曲面と上記平行側面との交差
点からおよそ上記頂端までのＬ記傾斜末端の軸断面の形
状が式：％式％） によって形成される楕円の半分の形状を有し、上式中、 ａは上記楕円の長軸の長さの％であって約２．３ｂと約
１．７ｂの間の値を有し、 ｂは上記楕円の短軸の高さのＡであって上記平行側面上
の上記メッキ金属コーティングの厚さの少なくとも約１
０００倍の値を有し、Ｘおよびｙは上記楕円の中心から
測定した上記楕円の外表面に沿う点を形成する、 ことを特徴とする円筒状電鋳用マンドレルを提供するこ
とによって達成される。

このマンドレルは上記マンドレルコア上に金属を電気メ
ッキすることにより製造する。マンドレルコア上のメッ
キコーティングはマンドレルコンの平行側面上で実質的
に均一な厚さを有する。また、上記平行側面から頂端の
方向のマンドレル末端の曲面上のメッキ金属コーティン
グの断面形状に対する仮想線タンジェントは上記頂端に
向って傾斜しあるいはマンドレルの軸に平行である。こ
の形状はマンドレルの楕円形末端からの電鋳物品の取出
しを妨げるであろうメッキ金属コーティングからの突出
を生じさせない。このメッキマンドレルは電極としてメ
ッキ浴に浸漬し、そのメッキコーティング上に電鋳層を
電鋳させて電鋳物を形成させ、電鋳物品をマンドレルか
らマンドレルの楕円形末端上をすべらせることにより取
出すことを含む電鋳法において使用する。

本明細書で定義するように、楕円体はその表面のすべて
の平断面が楕円である。楕円は２つの固定点からの距離
の和が正の定数であるように動く点によって生じた閉じ
た平曲線として定義される。

円は２つの固定点が等位置にある楕円として定義される
。長軸は楕円周囲にある２つの点を結ぶ最長直線である
。短軸は長軸の中心と交差し長軸に垂直な直線である。

“ｙ″は短軸に平行な方向に測定したときの楕円の長軸
からの距離である。

′Ｘ”は長軸に平行な方向に測定したときの楕円の短軸
からの距離である。

任意の適当なマンドレルコアを用いて本発明のマンドレ
ルを製造できる。コアマンドレルはメッキコーティング
を冷却する間にマンドレルの冷却を防止する加熱または
内部熱を維持する手段を有する固形、大塊状物または中
空体であり得る。即ち、マンドレルコアは、例えば、電
鋳物品材料の比熱の約３〜約４倍の範囲の高熱容量を有
するのが好ましい。このことは電鋳物品中に含まれる熱
エネルギーのコアマンドレル中に含まれる熱エネルギー
の相対酌量を決定する。また、当該技術において良く知
られているように、少なくともマンドレルコアの外表面
は導電性であるべきである。

さらに、コアマンドレルは電鋳物品の急冷中に電鋳物品
とコアマンドレル間の温度差（デルタＴ〉を最小にする
低熱伝導度を示してコアマンドレルの有意の冷却および
収縮を防止するのが好ましい。

さらに、冷却浴の温度とコーティングおよびマンドレル
コアの温度との大きい温度差は応カー歪ヒステレシス効
果による永久的変形を最大にする。

高熱膨張係数もコアマンドレルにおいては応カー歪ヒス
テレシス効果による永久的変形を最適にするのに望まし
い。アルミニウムコアマンドレルは、高熱膨張係数に特
徴を有するけれども、応カー歪ヒステレシス効果による
最適永久変形には効果の小さい高熱伝導度と低熱容量を
示す。典型的なマンドレルコアにはアルミニウム、マイ
ルド鋼、ステンレススチール、チタン、チタンパラジウ
ム合金等があり、これらは適切な構造的一体性を有する
。

マンドレルの断面形状は任意の適当な形を有して得る。

典型的な形状には円、長円形、三角形、正方形、六角形
、六角形、長方形等の正または不規則多角形がある。マ
ンドレルが非対称断面を有する場合、“ａ”および“ｂ
”の多値は以下示す比の範囲内になければならない。凸
多角形断面形状を有するマンドレルにおいては、断面形
状の隣近ピーク間の距離は各ピーク間の谷の深さ（谷の
深さは各ピークを結ぶ仮想線から谷底部への最短距離で
ある）の少なくとも２倍あって電鋳物品を損傷させるこ
となしにマンドレルからの取出しを容易にしかつ均一な
壁厚を得るようにするのが好ましい。しかしながら、重
要なのはマンドレルの軸長に沿う側面の周囲が大きさ的
に同じま＼かあるいは減少していて電鋳物品をマンドレ
ルから電鋳物品またはマンドレルを損傷させることなし
に取出し得ることである。−殻内には、マンドレルの表
面はマンドレルの軸に対して実質的に平行であるべきで
ある。即ち、コアマンドレルはコアマンドレルの長さに
沿って約０．００１インチ／フィート（０，００８３ｃ
ｍ／　ｍ）より小さい傾斜を有すべきである。これは電
鋳物品をマンドレルから取出す限りにおいては通常何ら
の困難性が存在しない形状傾斜を有するコアマンドレル
とは区別さるべきである。この傾斜は、勿論、マンドレ
ルの主要表面についてでありマンドレル末端についてで
はない。

マンドレルの半径は任意の適当な大きさを有し得る。典
型的な半径は約３１１〜約３ｍである。しかしながら、
これらの範囲外の半径も使用できる。

楕円の形状は次式によって形成され得る：ｙ＝±ｂ　／
　ａｙ’（ａ　”　−ｘ”）（式中、ａは上記楕円の長
軸の長さの％であって約２．３ｂと約１．７ｂの間の値
を有し、ｂは上記楕円の短軸の高さの％であって上記平
行側面上の上記メッキ金属コーティングの厚さの少なく
とも約１０００倍の値を有し、Ｘおよびｙは上記楕円の
中心から測定した上記楕円の外表面に沿う点を形成する
） 楕円の長軸は固形マンドレルにおいては円筒状マンドレ
ルコアの軸に沿って存在し、中空マンドレルにおいては
内表面に軸的に沿って存在する。

いずれの場合も、“ｂ”の値はマンドレルコアの平行面
に付着させた保護メッキの厚さよりも少なくとも約１．
０００倍大きくなければならない。この下限値は保護メ
ッキ形成中の望ましくない膨らみの形成を防止するのに
必要である。即ち、固形マンドレルコアにおいては、マ
ンドレルコアの半径は付着させた保護メッキの厚さより
も少なくとも約１．０００倍大きくなければならず、中
空マンドレルコアの壁の厚さは付着させた保護メッキの
厚さよりも少なくとも約１．０００倍大きくなければな
らない。満足できる結果はａが約２．３ｂ〜約１．７ｂ
の間にある場合に得られる。ａが約２．３ｂびマンドレ
ルコアの先端のブリード孔内で生じブリード孔内に充満
しがちである。膨らみにより、電鋳物品側面はマンドレ
ルの先端に向って連続的に傾斜せず、そのために電鋳物
をその場で動けないようにする。この望ましくない結果
は後で詳述するように第５図に示している。さらにまた
、ブリード孔内の充満物は、空気または水が容易に入り
込んでマンドレル中の真空／吸引を破壊できないので、
分離を妨害する。ａが約１．７ｂよりも小さい場合、メ
ッキコーティング中の膨らみはおよそ傾斜マンドレルコ
アの曲面が始まるところ、即ち、楕円形曲面がマンドレ
ルコアの平行面と結合する点で生ずる。この膨らみはま
た電鋳物品部分をマンドレルに固定する。好ましいのは
、ａが約２、１　ｂ〜約１．９ｂの間の値である。最適
の結果はマンドレルの末端がａ＝２ｂの曲面の形状を有
するときに得られる。ａが約１．７より小さいとき、例
えば、ａ＝ｂのときには、膨らみはコーティング中でマ
ンドレルの平行側面とマンドレル末端の曲面部分との交
差点で生ずる。この膨らみは電鋳物品がマンドレルから
の取出しを妨げる。

マンドレルの末端での任意の有孔またはわずかな陥没は
ブリード孔として機能して電鋳物品のマンドレルからの
より急速な取出しを容易にするために望ましい。ブリー
ド孔は電鋳工程中にマンドレル傾斜末端の頂端での金属
の付着を防止して周囲空気がマンドレルと電鋳物品間の
空間に電鋳後の電鋳物品の取出中に入り得るようにする
。ブリード孔はマンドレルから省略することはできるけ
れども、電鋳物品をマンドレルから取出すのに要する時
間が長くなる。ブリード孔は電鋳中の金属の孔封鎖付着
を防止するような十分な深さと周囲を有すべきである。

直径（即ち、２ｂ）約１／１６インチ（０，２ｎ）〜約
２．５インチ（６３，５重１）を有する小直径マンドレ
ルコアにおいては、ブリード孔深さの典型的な寸法は約
３〜約１４１重の範囲にあり、周囲の典型的な寸法は約
５ｎ〜約１５ｍｍの範囲にある。即ち、約ａ　／　８〜
約ａ　／　２のブリート孔深さおよび約ａ　／　５〜約
ａ　／　１．７の周囲が小直径コアにおいて満足できる
。約６３．５　ｍｍより大きいような他のマンドレルコ
ア直径もまた上記深さおよび周囲範囲内外の寸法を有す
る適当なブリード孔を利用できる。ブリード孔の最小の
大きさを選択する場合に考慮すべき他の要因は保護メッ
キの厚さ、電鋳物品の厚さ、および電鋳物品の取出しに
望まれる速度（例えば、薄い電鋳物品をマンドレルから
迅速に取出す試みは、ブリード孔が生じがちな部分真空
を補正するように十分な空気を入れるのに十分に大きく
ない場合には、物品の崩壊を起す）である。ブリード孔
の最小の大きさを選択する場合に考慮すべきもう１つの
要因は使用するマンドレルの直径である。−船釣には、
大直径マンドレルにおいては、マンドレルコアはコア材
料を節約しマンドレル重量を低減するようにスリーブタ
イプの形状を有すべきである。少なくとも約６．３５　
ｃｍの直径を有しかつスリーブタイプの形状を有する大
直径マンドレルコアにおいては、少なくとも約０．５イ
ンチ（１，２７ｃｍ）のスリーブ壁厚がより大きい剛性
のために好ましく、最適の剛性は少なくとも約０．　フ
インチ（１，８ｃｍ）の壁厚により得られる。しかしな
がら、それより薄い壁も、特に壁が堅密に取付けた内部
ライナーまたはスリーブのような適当な手段で支持され
ている場合に使用できる。いずれにおいても、壁厚はマ
ンドレルコアの平行壁に付着させた保護メッキの厚さよ
りも少なくとも約１．０００倍大きくあるべきである。

明らかなことは、比較的薄い壁を有する大直径スリーブ
はマンドレルの末端上のメッキを防止しそれによってブ
リード孔として同様な形で機能するのに十分な内部開口
を有するであろうことである。そのようなマンドレルに
おいては、マンドレルの内部がマスク剤でコーティング
または覆われていてマンドレルの内部にメッキ材料の付
着を防止することが望ましい。

任意構成要素としてのブリード孔を用いる場合、−次槽
円形状マンドレル末端の曲り表面からブリード孔内表面
への移り変り点の断面もまた楕円形状にあるべきである
。“−次”楕円の外表面からブリード孔内表面へ拡がる
この“二次”楕円の曲率半径は好ましくは次の式による
べきである：ｙ’＝±１．　／ａ　ｒｖ′（８７ｇ　　
　Ｋ’２）（式中、ａ′は上記二次楕円の長軸の長さの
Ａであって約１ｂ’と約２．３ｂ’の間の値を有し、 ｂ′は上記円筒状マンドレルコアの軸から離れた方向に
内部ブリード孔壁表面に延びる上記二次楕円の短軸の高
さのＡであり、 Ｘ′およびｙ′は上記二次楕円の中心から測定した上記
二次楕円の外表面に沿う点を形成する） 一般的には、小直径マンドレルコアにおいては、ブリー
ド孔の直径は、少ない空気を分離用に使用できる故にま
たマンドレル壁厚が電鋳物品の繰返しの取出しに耐える
のに十分な厚さであるべき故に、小さい。即ち、例えば
、漸進的に小さい最大ブリード孔直径は２．５　ｍｍ直
径のマンドレルコアのブリード孔の約０．２９　＋＋ｎ
から１００ｍｍマンドレルコアの約１２０のブリード孔
径へ延びるのが好ましい。二次楕円の長軸もまた円筒状
マンドレルコアの軸に平行に存在する。二次楕円によっ
て描かれる弧の末端は一次楕円の弧に正接しかつブリー
ド孔の側面に正接すべきである。ブリード孔の側面はマ
ンドレルの軸に平行である必要はない。

ａ′＝ｂ′　（即ち、ａ／　＝ｌ　ｂ／）であるときに
は、二次楕円は円形であり、二次楕円のこの特別の型の
曲率半径は式Ｒ＝ａ／１０　（式中、２ａ＝−次楕円の
長さであり、Ｒは曲率半径である〉によるのが好ましい
。Ｒまたはｂ′が小さ過ぎる場合には、メッキコーティ
ング材料の不釣り合いな量がマンドレル先端の周りに生
じブリード孔を閉塞し得る。Ｒまたはｂ′が大き過ぎる
場合、マンドレルコア末端の一次楕円傾斜は、実際上、
二次楕円傾斜により消失し、マンドレルコアの末端全体
が第６図に示すタイプの望ましくない半円形をとるであ
ろう。

メッキコーティングはマスクしたまたはマスクすべき領
域を除いては一般に連続しており任意の適当な材料であ
り得る。マントル用の典型的な保護コーティングには、
クロム、ニッケル、ニッケルの合金、鉄等があり得る。

メッキ金属は好ましくは電鋳物を形成するのに用いる金
属よりも硬質でありまた厚さにおいて少なくとも０．０
０６１ｍあるべきである。メッキマンドレルの外表面は
また電着させる金属に対して電鋳中の粘着を防止するよ
うに不動態、即ち、非粘着性であるべきである。

メッキ用の金属を選定する場合に考慮し得る他の要因に
は、コスト、核形成、接着性、酸化物形成等がある。ク
ロムメッキがマンドレル外表面用の好ま、しい材料であ
る。何故ならば、クロムは天然産酸化物を有しニッケル
のような電着金属との強付着性結合の形成に対して表面
抵抗性であるからである。従って、ニッケル電鋳物をク
ロム表面上に電鋳させる場合、ニッケル電鋳物はまさし
く右応力条件を有する事物であり電鋳物はマンドレルか
ら右すべりする。しかしながら、他の適当な金属表面も
マンドレル用に使用できる。

マンドレルコアは任意の適当な電着法を用いてメッキし
得る。マンドレルコアをメンキする方法は公知であり特
許文献に記載されている。例えば、多層金属メッキをア
ルミニウムマンドレルコアに付着させる方法は米国特許
第４，０６７．７８２号に記載されている。この米国特
許においては、アルミニウムまたはアルミニウム合金の
円筒形コア部材を鉛または鉛合金の金属カソードを含有
する陽極化ゾーン中でアノードとして陽極化する。カソ
ードとコア部材アノードは約７８”Ｆ（２５，６℃）〜
約８０’Ｆ（２６，７℃）の温度に維持した陽極化浴に
より分離されている。コア部材アノードを浴中に約１〜
３分間暴露させたのち、電圧を漸次的に掛ける。、電圧
を約１５〜１７ボルトに約１〜２分間で上昇させる。好
ましいのは、電圧を１．５分間で１６ボルトに上げ、１
６ボルトで１３．５分間維持することである。この間に
、十分な攪拌を陽極化浴中に与えコア部材アノードを新
鮮な陽極化浴に連続的に暴露させる。好ましくは、コア
部材アノードを１．５〜３　ｒｐｍで回転させて十分な
攪拌を得る。陽極化浴は次のものを含む安定な平衡組成
に陽極化ゾーン内で維持される： ２．７〜３．７部の濃Ｈ！１Ｐ０４対６．３〜７，３部
の１（２０コア部材アノードはその後陽極化浴より電圧
を依然として陽極化浴に掛けながら取出す。このコア部
材アノードを水で十分にすすぎ陽極化浴溶液をコア部材
アノードから除去する。

次いで、ニッケルおよびニッケル合金からなる群から選
ばれた金属アノードとマンドレルコアを含むカソードと
を含むニッケル電鋳ゾーンを確立する。コアカソードと
アノードは約１３２”Ｆ〜１３８°Ｆ（５５，５℃〜５
８．９℃）の温度に維持したニッケル浴により分離され
ている。１０〜２０アンペア／平方インチ（１，５５〜
３．１０アンペア／備２）のランプ電流をコア部材カソ
ードがニッケル浴に入ったときに供給する。３ボルトの
電圧を掛ける。コア部材カソードがニッケル浴に入った
この時点でのカソードの好ましい回転は２８〜３２ｒｐ
ｍであり、また好ましい電圧は３ボルトに維持する。ラ
ンプ電流は少なくとも５秒間で７５〜１５０アンペア／
平方インチ（１１，６２〜２３、２５アンペア／ａｍ”
）に上昇させる。

ニッケル浴には十分な攪拌を与えてコア部材カソードを
新鮮なニッケル浴に連続的に暴露させるべきであり、そ
の間、ニッケル浴はニッケル電鋳ゾーン内で次のものを
含む安定な平衡組成に維持する： ニッケル浴の表面張力は３３〜４２ダイン／■に連続的
に維持する。その後、コア部材カソードを依然として十
分な攪拌をニッケル浴に与えてコア部材カソードを新鮮
浴に暴露させながらニッケル浴より取出す。ニッケル浴
のｐＨは３．６〜４．８好ましくは３．８〜４．３であ
り得る。好ましいアノード対コア部材カゾード表面積比
は１．５対１である。

コア部材をニッケル浴から取出し水ですすいでニッケル
浴溶液をコア部材カソードより除去する。

ニッケル浴の後、クロムのような適当な金属をニッケル
メッキマンドレルコア上にメッキできる。

例えば、ニッケルメッキマンドレルコアを先ず）１．ｓ
Ｏ４希溶液でクロムメッキ前に洗浄し、次いで、必要に
応じて、６５°Ｆ〜７５’Ｆ（１８，３℃〜２８．９℃
）の温度に維持しｐＨ１，７〜２．０を有する酸浸漬溶
液中に浸す。次に、マンドレルコアカソードを、依然と
してすすぎ液から湿潤させたま＼、酸浸漬溶液中に、４
〜６分間、コア部材カソードを２８〜３０ｒｐｔａでコ
ア部材カソードが十分に酸浸漬されるまで回転させなが
ら、浸漬させる。十分な攪拌を酸浸漬溶液に与えてコア
カソードを新鮮な酸浸漬溶液に連続的に暴露させるべき
であり、その間、酸浸漬溶液を該ゾーン内で次を含む安
定な平衡組成に維持する： ＨｇＳＯ４−０，０８〜０．１８オンス／ガロン（０，
５９９〜１．３４８ｇ／／り好ましくは０．１３オンス
／ガロン（０，９７４ｇ／ｌ） コア部材カソードを酸浸漬溶液から取出し水ですすいで
酸浸漬溶液をコアカソードから除去する。

好ましいのは、クロム浴に入る前に行う次の工程は均一
な導電性とアソード活性を得るための過程である“プレ
電解”または“ダ累−浴”である。

さもないと、不均一または低電流が操作時に生じ得る。

また、局部的燃焼領域および他の望ましくない効果も生
じ得る。長期の非稼動時間中に生ずるアノードの不活性
はこれらアノード上に形成するクロム酸鉛の不動態膜を
通常生ずる。従って、クロム工程を“予備処理（ｐｒｅ
−ｗｏｒｋｉｎｇ）　”または“ダミー化（ｄｕｍｍｙ
ｉｎｇ）”することによる均一活性を得る通常のプラク
チスを用いることができる。

“ダミー浴”は後述するクロム浴中に置いた鉛のブレカ
ソードを用いることを含む。アノード対カソード表面積
比は少なくとも２４対１であり、このプレカソードは浴
中に少なくとも１５分間少なくとも２００アンペアの電
流密度で滞留する。次に、ブレカソードをクロム浴から
コア部材カソードが後述するクロム浴に入る前に取り出
す。

鉛または鉛合金好ましくは鉛合金、例えば、鉛／錫合金
、鉛−アンチモン−銀合金または鉛−クロム合金からな
る群から選ばれた金属アノードを含むクロム電鋳ゾーン
を確立する。カソードはマンドレルコアを含み得る。好
ましいアノード対コアカソード表面積比は１：１である
。アノードとコア部材カソードは約１００”Ｆ〜１１６
”Ｆ（３７，８℃〜４６．７℃）の温度に維持された上
記クロム浴によって分離されている。コア部材カソード
はクロム浴に入りクロム浴中に少なくとも２００アンペ
ア／平方インチ〈３１アンペア１０２）の電流密度を浴
に少なくとも１湾ル（２５，４μｍ）のクロムをコア部
材カソード上に付着させるのに十分な時間供給する前に
少なくとも４秒間滞留する。十分な攪拌を与えてコアカ
ソードを新鮮な浴に連続的に暴露させ、その間、浴をク
ロム電鋳ゾーン内で次を含む安定な平衡Ｕ或に維持する
：好ましいのは任意の硫酸塩／フッ化物または硫酸塩／
−フルオロケイ酸酸塩触媒化クロ温浴約４００〜８００
クランク／インチ（１５７，５〜３１５クランク／ｃＩ
１１）の表面クラック密度を有するクロムのメッキ層を
生ずる条件下で使用することである。メッキしたマンド
レルコアカソードはその後クロム浴溶液から取出す。米
国特許第４．０６７．７８２号の記載はすべて参考とし
て本明細書に引用する。

物品は本発明のメッキマンドレル上に任意の適当な電鋳
方法により形威し得る。マンドレル上に物品を電鋳する
方法もまた周知であり、例えば、米国特許第４，５０１
．６４６号および第３，８４４．９０６号に記載されて
いる。これら２つの米国特許の記載はすべて参考として
本明細書に引用する。本発明の電鋳方法は任意の適当な
電鋳用装置内で実施できる。例えば、楕円形末端を有す
るメッキ円筒形マンドレルを電鋳タンク中に垂直に吊す
。導電性マンドレルメッキ材料は金属メッキ溶液と親和
性であるべきである。例えば、マンドレルメッキはクロ
ムであり得る。マンドレルの頂端部はワックスのような
適当な非導電性材料でマスクして付着を防止し得る。電
鋳タンクをメッキ溶液で満し、メッキ溶液の温度を所望
温度に維持する。電気メッキタンクはマンドレルを取り
巻きかつ金属チップを充填した環状型アノードバスケッ
トを含み得る。

このアノードバスケットはマンドレルと軸配列で配置す
る。マンドレルをモーター駆動の回転可能なドライブシ
ャフトに連結する。ドライブシャフトとモーターは適当
な支持部材で支持し得る。マンドレルまたは電気メッキ
タンクの支持体のいずれかは縦横に移動可能でありマン
ドレルを電気メッキ溶液から出入させ得る。電気メッキ
電流は電気メッキタンクに適当なりＣ電源から供給でき
る。

ＤＣ電源の正末端はアノードバスケットに接続でき、Ｄ
Ｃ電源の負末端はマンドレルを支持し駆動させるドライ
ブシャフト上のブラシおよびブラシ／分割リング配列に
接続できる。電気メッキ電流はＤＣ電源からアノードバ
スケント、メッキ溶液、マンドレル、ドライブシャフト
、分割リング、ブラシへと通り、ＤＣ電源に戻る。操作
においては、マンドレルを電気メッキ溶液中に下げその
垂直軸の周りを連続回転させる。マンドレルが回転する
とき、電鋳金属の層がその外表面上に析出する。

析出金属層が所望の厚さに達したとき、マンドレルを電
気メッキタンクから取出し冷水浴中に浸漬する。冷水浴
の温度は好ましくは約８０”Ｆ（２６，７℃）〜約３３
°Ｆ（０，６℃）であるべきである。マンドレルを冷水
浴に浸漬したとき、析出金属は固形マンドレルが何ら有
意に冷却および収縮する前に冷却されて析出金属に約４
０．０００〜約８０　、０００ｐｓ　ｉ　（約２８１２
〜５６２５ｋｇ／ｃｍ２）の内部応力を与える。金属は
収縮できずまた少なくとも約０．０００１５インチ／イ
ンチの応カー歪ヒストレシスを有するよう選択されるの
で、永久的に変形し、コアマンドレルが冷却され収縮し
たのち、析出金属物品をマンドレルから取出し得るよう
になる。

必要ならば、電鋳法は上述の米国特許第４，５０１．６
４６号に開示された方法以外にも使用できる。例えば、
米国特許第４，５０１．６４６号に記載の電鋳法は大直
径を有する電鋳物品／かさ嵩マンドレルにおいても使用
できる。米国特許第４，５０１，６４６号の記載はすべ
て参考として本明細書に引用する。

上記の析出金属物品は該コーティングを不動態材料から
選ぶのでマンドレルコア上のメッキ金属コーティングに
付着しない。結果として、分離用の空隙がマンドレルと
電鋳金属物品間に形成されるので、電鋳金属物品は容易
にマンドレルからすべり外せる。

楕円形末端を有するマンドレルを使用することを除いて
の上述の方法を実施するのに適する電鋳装置は、例えば
、１９７２年９月１３日公告の英国特許第１，２８８，
７１７号に記載されている。この英国特許明細書の記載
はすべて参考として本明細書に引用する。

ニッケルのようなメッキ用金属用の典型的な電解槽はそ
の中心に据付けられたマンドレルドライブハブのような
回転駆動手段を収容するタンクを含む。駆動手段はまた
比較的高アンペアの電流をマンドレルと出力源間に伝導
するための低抵抗性導電素子を与える。電解槽は、例え
ば、約１８ボルトの電位で約３．　ＯＯＯアンペアＤＣ
のピーク電流を通すようにされている。即ち、マンドレ
ルは槽のカソードを構成する。電解槽のアノード電極は
溶液から電鋳したニッケルを補う金属ニッケルを収容す
る環状型バスケットを含む。アノードに使用するニッケ
ルは硫黄減極ニッケルを含む。適当な硫黄減極ニッケル
はインターナショナルニッケル社より商品名“ＳＤ”エ
レクトロリティックニッケルおよび“Ｓ”ニッケルラウ
ンズとして人手できる。非硫黄減極ニッケル、例えば、
カルボニルニンケルおよび電解用ニッケルも使用できる
。

ニッケルは任意の適当な形状または形態であり得る。典
型的な形状にはボタン形、チップ形、角形、ストリップ
形等がある。バスケットは槽内に環状バスケット支持部
材により支持され、この支持部材はまた電鋳溶液を槽に
導入しその攪拌を行うようにした電鋳溶液分布機マニホ
ールドまたは散布機も支持する。バスケット内の比較的
高アンペア電流路は電流供給バスバーに接続させた接触
ターミナルを介して与えられる。

本発明のマンドレル上のメッキコーティングはマンドレ
ルコアの平行側面上で実質的に均一な厚さを有する。ま
た、平行側面から頂端への方向のマンドレルの曲面上の
メッキ金属コーティングの断面形状は頂端に向ってまた
マンドレルの軸と平行に傾斜させる。この形状により、
電鋳物品のマンドレル楕円形末端からの取出しを妨害す
るであろうメッキ金属コーティング中の突出を存在させ
ないようにする。

本発明のより完全な理解は添付図面より得られる。

第１図においては、メッキした従来技術のマンドレル２
０の断面が示されており、フラット末端２４と２６を有
する円筒状コア２２を含む。電解メッキにより形成され
たメッキコーティング２７はコア２２の平行面の殆んど
において実質的に均一であるが、コア２２の平行面がマ
ンドレルのフラット末＄２４と２６と出会う点で厚目の
メッキ付着物２８．３０．３２および３４を有している
。

このメッキマンドレル上で電鋳された物品はこれらの厚
目のメッキ付着物２８．３ｏ、３２および３４をすべて
通過することができない。

第２図においては、円筒状コア４２、およびマンドレル
コア４２の各フラット末端に固定させた皿型導電性ロバ
−４４と４６を有するメッキした従来技術のマンドレル
４０の断面である。電解メッキにより形成されたメッキ
コーティング４８はコア４２の平行側面の殆んどにおい
て実質的に均一であるが、ロバ−４４と４６の平行側面
がフラット末端５６および５８と出会う接合部で厚目の
メッキ付着物４８．５ｏ、５２および５４を有する。メ
ッキ付着物はロバ−４４，４６と円筒状コア４２の各末
端６０．６２との接合部に形成された裂目内に生ずるけ
れども、これらの付着物は円筒状コア４２の各末端を十
分に被覆せず、従って、電鋳中の腐蝕に対して適切な保
護を与えない。ロバ−４４と４６はマンドレル上に物品
を電鋳させる前に取り除かねばならず、マスクさせない
限り、円筒状コア４２のメッキなしの末端６０と６２は
電鋳浴の寿命短縮性の腐蝕影響にさらされる。

第３図においては、円筒状コア７０、マンドレルコア７
０の各フラット末端に固定された皿型導電性ロバ−７２
と７６、およびロバ−７２，７６と円筒状コア７０の末
端８０．８２との接合部に生じた裂目をカバーするリン
グ状シールド７８および７９とを有するメッキしていな
い従来技術のマンドレル６８の断面が示されている。ロ
バ−７２，７６はリング状シールド７８．７９は物品を
マンドレル上に電鋳させる前に取除かねばならず、マス
クされない限り、円筒状コア７０のメッキされてない末
端８０と８２は電鋳浴の寿命短縮性の腐蝕性影響にさら
される。

本発明のマンドレル実施Ｈ様のメッキした末端９０の上
部半分の断面を第４図に示す。マンドレルコアの傾斜末
端９１は楕円形状を有する。曲面と平行側面との交差部
からおよそ頂端までの傾斜末端９１の軸断面形状は次式
： ％式％） 〔式中、ａは楕円の長軸の長さの％であって２ｂの値を
有し、 ｂは楕円の短軸の高さのＡ（即ち、マンドレルコアの半
径の長さ）であり、 Ｘとｙは楕円の中心から測定した楕円の外表面に沿って
存在する点を形成する〕 によって形成される楕円の半分の形状を有する。

ブリード孔９２の存在故に、頂端でのマンドレル末端の
形状は点線で示す真の一次楕円形からは逸脱している。

さらに詳細には、曲面の外表面からブリード孔の内表面
までのブリード孔９２に隣接するマンドレル末端の移り
変り部も“二次”楕円の形状にある。−次楕円の外表面
からブリード孔の内表面に延びるこの二次楕円の曲半径
は次式： ％式％） （式中、ａ′は二次楕円の長軸の長さのＡであり、 ｂ′は円筒状マンドレルコア軸から離れる方向のブリー
ド孔内壁表面９２から延びる二次楕円の短軸の高さの％
であり、 Ｘおよびｙは二次楕円の中心から測定した二次楕円の外
表面に沿って存在する点を形成する） 二次楕円の長軸も円筒状マンドレルコアの軸に平行であ
る。二次楕円によって描かれる弧の末端は一次楕円の弧
に正接しかつ内部ブリード孔壁表面９２に正接している
。また、第４図に示す実施態様においては、ａ′＝ｂ′
であれば、円であり、この２次楕円の曲率半径は式Ｒ＝
ａ／１０（式中、ミニー次楕円の長さのＡであり、Ｒは
曲率半径である）による。即ち、ａ’＝ａ／１０である
。平行側面（図示せず）から頂端への方向のマンドレル
末端９１の曲面上のメッキ金属コーティング９４の断面
形状に沿う任意の点に正接する仮想線は頂端に向って傾
斜させる。この形状によりマンドレルのメンキした楕円
形末端９０からから電鋳物品の取出しを妨害するであろ
うメッキ金属コーティング中の突出が存在しないように
する。また、ブリード孔は開口したま＼である。

第５図においては、マンドレルの楕円形メッキ末端１０
０の上半部の断面が示されている。メッキ前のマンドレ
ル末端１０２の大部分の楕円形状は次式： ％式％） によって形成され、ａ＝３　ｂであり、ｂ＝マンドレル
の半径である。ブリード孔１０４の近くは、頂端でのマ
ンドレル末端形状は点線で示す真の楕円形状から逸脱し
ている。曲面の外表面からブリード孔の内側面までのブ
リード孔１０４に隣接するマンドレル末端の移り変り部
も楕円形である。

この例示実施態様の曲率半径は式Ｒ＝ａ／ｌ　Ｏにより
、式中、ａ”−次楕円のａである。マンドレル末端１０
２の形状により、平行側面（図示せず）から頂端への方
向のマンドレル末端１０２の曲面上のメッキ金属コーテ
ィング１０６の断面形状に沿う幾つかの点に正接する仮
想線は頂端に向って傾斜させてない。さらに詳細には、
表面の外側およびブリード孔内部の両方に沿うマンドレ
ルコアの先端近くのメッキ金属コーティング１０６中の
膨らみ１０８はブリード孔を満す傾向にあり、また電鋳
物品のマンドレルのメッキ楕円形末端１００からの取出
しを妨げる。

本発明のマンドレル実施態様の上半部の断面を第６図に
示す。メッキ前のマンドレル末端１１２の大部分の形状
は次式： ％式％） により形成され、ａ＝ｂであり、ｂ＝マンドレルの半径
である。ブリード孔１１４の近くは、頂端でのマンドレ
ル末端の形状は点線で示す真の楕円形からは逸脱してい
る。曲面の外表面からブリード孔の内表面までのブリー
ド孔１１４に隣接するマンドレル末端の移り変り部も楕
円形状である。

この例示実施態様の曲率半径は式Ｒ＝ａ／１０に従い、
ミニー次楕円のａである。マンドレル末端１１２の形状
により、平行面１１８から頂部への方向のマンドレル末
端１１２の曲面上のメッキ金属コーティング１１６の断
面形状に沿う幾つかの点に正接する仮想線は頂端に向っ
て傾向させてない。さらに詳細には、楕円が平行面１１
８と接合するところでのメッキ金属コーティング１１６
中の膨らみ１２０が電鋳物品のメッキマンドレルからの
取り出しを妨げている。

〔実施例〕

以下、本発明を特定の好ましい実施態様に関連して詳細
に説明するが、これらの実施例は単に例示を目的とする
ものであり本発明をこれら実施例で示した材料、条件、
プロセスパラメーターに限定するものでないことを理解
されたい。すべての部およびパーセントは特に断わらな
い限り重量による。

〔例１〕 直径約１インチ（２，５４ｃｍ）および長さ約２１イン
チ（５３，３４ｃ＋＋＋）のアルミニウムカンパニーオ
ブアメリカ社より入手できる６０６１−Ｔ６−ＱＱＡア
ルξニウムの円筒状固形アルごニウムマンドレルコアを
用いた。このコアの外側表面は何ら目視し得る欠陥のな
い、即ち、刻み目、引かきおよびツールマークがなく極
めて滑らかであった。

表面平滑性の尺度であるＲＭＳ　（進路平均ます目（ｒ
ｏｕｔｅ　ｍｅａｎ　５ｑｕａｒｅ））は約３〜５マイ
クロインチ（５６，５〜１２７μｍ）のマイクロインチ
で測定した。コアのｌ末端を機械加工して第４図で例示
したマンドレルコア末端形状と同様の楕円形を形成した
。メッキ前のマンドレルコア末端の大部分の楕円形は、
式： ％式％） により定義し、ａ　＝　２５．４　ｖｓ、ｂ＝１２．７
（即ち、ａ＝２ｂ）であり、ｂ＝横楕円短軸の高さのＡ
（即ち、マンドレルの半径）であった。直径３．１７５
ｎおよび深さ１２．７１重を有するブリード孔をマンド
レルコアの楕円形末端の頂端にドリル開けした。

ａ”に対しては、このドリル開は孔の寸法はａ／２深さ
およびａ　／　８直径であった。ブリード孔近（の頂端
でのマンドレル端形状も機械加工して曲面の外表面から
ブリード孔内表面までのブリード孔に隣接するマンドレ
ル末端の移り変り部（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）　も楕円
形であるようにした。ブリード孔に隣接するマンドレル
コア末端断面の曲率半径はＲ＝ａ／１０、ａ　＝　２５
．４　關に従った。ブリード孔に隣接して形成された二
次楕円形により、−次槽円形の中心から測定したときの
上記楕円形末端の実際の軸長は０．９３　ａであり、　
ａ”は単なる計算目的のための理論的尺度である。

マンドレルコアを損傷を生じ得る粒子もしくは汚れまた
は外来物質を吹き落し、アセトンで洗浄してあり得る油
状物等を除去した。メッキしてない上部表面をマスクし
た。コアをホイストに固定しコアが種々の塔間で移動で
きるようにした。マンドレルコアの下部傾斜末端は被覆
または“ロバ”に接合しなかった。マンドレルコアをも
う１回アセトンによる完全洗浄に供しアセトンで湿した
紙クロスでふいてすべての有機汚染物を除去した。

次いで、マンドレルコアをナイロンパッド、即ち、スコ
ッチブライト（Ｓｃｏｔｃｈ　Ｂｒ１ｔｅ、登録商標）
およびアルファアルξす即ち研磨用粉末でこすった。ア
ルファアルξすは極めて微細で約０．３μｍであった。

マンドレルコアをその後２つの異なる方向に祇タオルで
次いでアルファアルミナでこすった。すべての痕跡酸の
アルファアルξすを、マンドレルコアを脱イオン水でフ
ラッシュさせその間紙タオル〔リトワイブス（Ｌｉｔｈ
ｏ　Ｗｉｐｅｓ）、登録商標〕で表面を祇タオル上に黒
色残留物が存在しなくなるまでこすることによって除去
した。この処理の間、脱イオン水をマンドレル上にあふ
れ落した。

マンドレルをその後電極化浴に移動させた。この浴は１
０部の脱イオン水に対し３部の８５％Ｈ：＋ＰＯ，を含
有していた。浴温で約７９　”　Ｆ　（２６，１℃）で
あった。カソードは鉛を含み、カソード対アノード、即
ち、マンドレルコアの表面積比は１：１であった。マン
ドレルコアを依然として脱イオン水すすぎ水で湿らせな
がら、浴に入れ、浴に電圧を掛けなかった。マンドレル
コアを陽極化浴中で２分間約２．５　ｒｐｍでゆっくり
回転させた。電圧をマンドレルを陽極浴中に浸漬したま
＼約１５分間で１６ボルトにゆっくり上昇させた。マン
ドレルコアをまだ電圧を掛けたま＼で陽極浴から取り出
た。マンドレルコアがタンクから出るとすぐに“完全す
すぎを開始してマンドレルが次の浴に入る前に上記浴の
残留物すべてを除去した。“完全すすぎ”においては、
脱イオン水を３部４インチ（１９０）パイプから約１．
５〜２ガロン／分（５，６８〜１．５７１／分）の速度
でマンドレル上にマンドレルを約７〜１０ｒｐｍで回転
させながら少なくとも６回の回転で発出させた。水の流
量をその後約５ガロン／分（１８，９：ｌ！／分）に増
大させその間マンドレルを約３０〜４０ｒｐｍで回転さ
せた。マンドレルコアの回転をその後７〜１０ｒｐｍに
落し、その間、脱イオン水で１．５〜２ガロン／分（５
，６８〜１．５７１１分）ですすいだ。

マンドレルコアをその後依然としてすすぎ工程から湿ら
せたま＼でニッケル浴に移動させた。ニッケル浴は１０
オンス／ガロン（７４，９ｇ／Ｉｌ）の濃度のニッケル
、１．２オンス／ガロン（８，９９ｇ／ｌ）の濃度のＮ
１（１，・６Ｈ！Ｏおよび５オンス／ガロン（３７，４
５ｇ／ｌの濃度のＨＪＯ４とを含有していた。表面張力
は約３８ダイン／ｃＩｎであり、ｐ）ｌは約４．１であ
り、温度は約１３５　”　Ｆ（５７，２℃）であった。

アノードはニッケルであり、このアノード対カソード、
即ち、マンドレルとの表面積比は１．５対Ｉであった。

マンドレルコアは１５アンペアで約３ボルトの電圧を掛
けながらニッケル浴中に入れた。マンドレルを約３０ｒ
ｐｍで回転させた。マンドレルを浴中に完全に浸漬させ
るとすぐに、マンドレルの回転を３５０ｒｐｍに上げ、
電圧を３０秒間で約１５アンペア／平方インチ（２，３
２５アンペア／　ｃｍ　２）から約１００アンペア／平
方インチ（１５，５アンペア／ｃｍ”）に上昇させた。

浴を薄Ｉ！ＩＩ　（ｓｋｉｍｍｅｒ）で連続的に濾過し
て浴上肩部からの残渣を絶えず除去した。マンドレルコ
アは１．０ξル（２５，４μｍ）のニッケルをメッキす
るのに十分な時間浴中に滞留した。メッキ終了後：メッ
キしたマンドレルをニッケル浴からの取出しの間約２９
ｒｐｍでゆっくり回転させた。“急速すすぎをマンドレ
ルがニッケル浴から出始めるとすぐに開始した。“急速
すすぎ”は本実施例で上述した“完全すすぎ”と同じで
あった。

マンドレルは上記すすぎ、即ちニッケル浴後すすぎ後直
ちに酸浸漬浴に入れた。マンドレルはまだすすぎにより
湿っていた。温度７０　”　Ｆ　（２１，１℃）および
ｐ）！１．８５に維持した０、１３オンス／ガロン（０
，９２ｇ／　ｆｆ１）　）ＩｚＳＯｎを含んでいた。２
９ｒｐ＋ｍで回転させながら、マンドレルは酸浸漬液に
入り、電圧は掛けなかった。マンドレルが完全に酸浸漬
浴に浸漬するとすぐに、ｒｐｍを３５に増大させた。こ
れらの条件は少なくとも１分間維持した。次いで、ｒｐ
ｍを５分間で１２．５　ｒｐｍに増大させた。“急速す
すぎ”をマンドレルが酸浸漬浴を出始めるとすぐに開始
した。“急速すすぎ”は本実施例で上述した“完全すす
ぎ”と同じであった。

マンドレルを次にクロムメフキ浴に移動させた。

クロム浴は３３オンス／ガロン（２４６，８ｇ／ｌ）の
６価クロム、０．５０オンス／ガロン（３，７４５ｇ／
ｌ）のフルオロケイ酸塩（Ｆ−イオンを与えるために存
在する）および０．２オンス／ガロン（１，５０ｇ／β
）の硫酸塩を含有していた。浴は約１１２”Ｆ（４４，
４℃）であり、アノードは鉛／錫合金であった。アノー
ド対カソード、即ちマンドレルとの表面積比はｌ対１で
あった。クロム浴をマンドレルが浴に入る前に１５分間
“ダミー処理”した。鉛／１８合金カソードを鉛／錫合
金カソードと一緒に用い、アノード対カソード表面積比
は２４対ｌであり、電流密度は２００アンペアであった
。これによってアノードを後の使用のために活性化する
。

以前のすすぎによりまだ湿ったま＼で、マンドレルを約
５　ｒｐｍで回転させながらクロム浴に浸漬し電流を供
給する前に少なくとも約４秒間クロム浴中に維持した。

約２００アンペア／平方インチ（１５，５アンペア／ｃ
ｍ”）の電流をランピングなしで供給した。マンドレル
を浴中に約１ミル（２５，４μｍ）のクロムがマンドレ
ル上にメッキされるまで滞留させた。得られたクロムメ
ッキマンドレルを浴から取り出し、清浄化し、検査した
。電鋳物品のマンドレルのメッキ楕円形末端からの取出
しを妨げるメッキ金属コーティング中の突出は存在しな
かった。

〔例２〕 実施例１に記載の手順を繰返したが、異なるマンドレル
コアを用いた。この新しいコアも直径約１インチ（２，
５４ｃｍ）と長さ約２１インチ（５３，３４ｃｍ）を有
するアルミニウムカンパニーオブアメリカ社から人手で
きる６　０６１−Ｔ６−ＱＱＡアルミニウムの円筒状固
形アルミニウムコアであった。

このコアの外表面は何ら目視し得る欠陥のない、即ち、
刻み目、引っかきおよびツールマークのない極めて滑ら
かであった。ＲＭＳ　（道路平均まず目）は約３〜５マ
イクロインチ（７６，２〜１２７μｍ）であった。コア
の１末端を機械加工して第５図に例示したマンドレル末
端の形状と同様の楕円形状を形成させた。メッキ前のマ
ンドレル末端の大部分の楕円形状は次式： ％式％） によって定義され、ａ＝３８．１ｍ、ｂ＝１２．７ｍ（
即ち、ａ＝３ｂ）であり、ｂ＝マンドレルの半径であっ
た。直径３．１８　ｍＷと深さ１２．７　關を有するブ
リード孔をマンドレルコアの楕円形末端の頂端にドリル
開けした。ブリード孔に隣接する頂端でのマンドレルコ
ア未満の形状もまた機械加工して曲面の外表面からブリ
ード孔の内表面までのブリード孔に隣接するマンドレル
コア末端での移り変り部もまた楕円形状であるようにし
た。ブリード孔に隣接するマンドレルコア末端の断面の
曲率半径は式Ｒ＝ａ／３０に従い、ａ　＝　３８．１　
ｎであった。クロムメッキ後、メッキしたマンドレルを
浴より取出し、清浄化し、検査した。外表面およびブリ
ード孔の内部の両方に沿って楕円頂端のメッキ中に膨ら
みが見られ、この膨らみはマンドレルのメッキした楕円
形末端からの電鋳物品の取出しを妨げた。

〔例３〕 実施例１に記載の手順を繰返したが、異なるマンドレル
コアを用いた。この新しいコアも直径約１インチ（２，
５４（Ｊ）と長さ約２１インチ（５３，３４ｃｍ）を有
するアルミニウムカンパニーオブアメリカ社から人手で
きる６　０６１−Ｔ６−ＱＱＡアルミニウムの円筒状固
形アルミニウムコアであった。

このコアの外表面は何ら目視し得る欠陥のない、即ち、
刻み目、引っかきおよびツールマークのない極めて滑ら
かであった。ＲＭＳ（道路平均まず目）は約３〜５マイ
クロインチ（７６，２〜１２７μｍ）であった。コアの
１末端を機械加工して第６図に例示したマンドレル末端
の形状と同様の楕円形状を形成させた。メッキ前のマン
ドレル末端の大部分の楕円形状は次式： ％式％） によって形状され、ａ　＝　１２．７　重重、ｂ　＝　
１２．７　ｍｍ（即ち、ａｍｂ）であり、ｂ＝マンドレ
ルの半径であった。直径３．１８ｍｍと深さ１２．７ｍ
を有するブリード孔をマンドレルコアの楕円形末端の頂
端にドリル開けした。ブリード孔に隣接する頂端でのマ
ンドレルコア未満の形状もまた機械加工して曲面の外表
面からブリード孔の内表面までのブリード孔に隣接する
マンドレルコア末端での移り変り部もまた楕円形状であ
るようにした。ブリード孔に隣接するマンドレルコア末
端の断面の曲率半径は式Ｒ＝　ａ　／　４に従い、ａ　
＝　１２．７關であった。

クロムメッキ後、メンキしたマンドレルを浴より取出し
、清浄化し、検査した。メッキ中の膨らみは傾斜末端の
曲面がマンドレルコアの直線面と接合したところに観察
された。この膨らみはマンドレルのメッキ楕円形末端部
からの電鋳メッキの取出を妨害する。

Ｃ例４〕 実施例１の方法で製造したマンドレルをリフト装置に取
付けて、清浄化しニッケルゼログラフィーベルトをメッ
キするのに使用するニッケルベルトメッキ浴の温度に加
熱した。次に、マンドレルをメッキ槽中に下げた。槽は
ニッケルベルトメッキ浴を含んでいた。−船釣なメッキ
条件は一定であり以下に示す： ｐ）ｌ　　　　　　　　　　３．８〜３．９表面張力　
　　　３３〜３９ （ダイン／　ｃｎ　） Ｎｉ（４２・６８．０　６オンス／ガロン（４４，９４
ｇ　／　ｌ　）アノード　　　　電解性 メンキ温度（”Ｆ）Ｔｇ　　１４０　（６０℃）デルタ
Ｔ（’ｈ−Ｔ＋）　　１００　＠Ｆ　（３７，８℃）分
離用間隙　　　０．０００２６インチ（０，００６６ａ
ｍ）（ｒ＋　での） Ｔ、　（分離温度）　　４０°Ｆ（４，４℃）ニッケル
をマンドレル上に約５ミル（０，１２７１ｍ）の厚さに
電鋳させた。メッキは約２０分間行った。

他の析出パラメーターは次のとおりである二表面粗さ　
（マイクロインチ、ＲＭＳ）　　　　８　　（２０，３
２ｅｌＢ）内部応力（ｐｓｉ）　　　　　　　−３，０
００（−２１０，９３ｋｇ／ｃｍ”引張強度（ｐｓｉ）
　　　　　　　９３，０００（６５３８，８ｋｇ／ｃｍ
”）伸び（２インチでの％）１２ マンドレルと電鋳物品を糟から取出し約４０　”Ｆ（４
，４℃）の温度に冷却した。電鋳物品はマンドレルから
マンドレルの傾斜末端上をすべらせることによって容易
に取外した。

〔例５〕 実施例４の手順を繰返したが、実施例２のマンドレルを
用いた。電鋳物品はマンドレルから容易に取外せなかっ
た。それは、楕円体の頂端でのメッキ中の膨らみが物品
のマンドレルの傾斜末端上での摺動を妨げたことによる
。

〔例６〕 実施例４の手順を繰返したが、実施例３のマンドレルを
用いた。電鋳物品はマンドレルから容易に取外せなかっ
た。それは、傾斜末端の曲面がマンドレルコアの直線面
と接するところのメッキ中の膨らみが物品のマンドレル
の傾斜末端上での摺動を妨げたことによる。

〔例７〕 実施例１に記載の手順を繰返したが、異なるマンドレル
コアを用いた。この新しいコアも直径約２１インチ（５
３，３４ｃｍ）と長さ約２２インチ（５５，８８ｃａ＋
）を有するアルミニウムの円筒状中空アルミニウムスリ
ーブであった。このスリーブの壁は約１インチ厚（２，
５４ｃｍ）であった。このコアの外表面は何ら目視し得
る欠陥のない、即ち、刻み目、引っかきおよび道具マー
クのない極めて滑らかであった。スリーブの１末端を機
械加工して楕円形状を有する断面を形成させた。メッキ
前のマンドレル末端の大部分の楕円形状は次式：％式％
） によって定義され、ａ　−５０，８ｔｍ、ｂ　＝　２５
．４　ｔｍ（即ち、ａｍ２ｂ）であり、ｂ＝マンドレル
の壁厚であった。円筒形中空内部はマンドレルの末端の
過メッキを防止するのに十分な領域を形成する。

円筒状中空内部への入口近くの頂端でのマンドレルコア
の形状も機械加工して曲面の外表面から円筒状中空内部
の内表面までの入口近くのマンドレルコア末端での移り
変り部もまた楕円形であるようにした。マンドレルの内
部近くのマンドレルコア末端の断面形状の曲率半径は式
Ｒ＝Ａに従い、こ＼で、ａ−２インチ（５，１ｃｎ）で
あった。得られたクロムメッキマンドレルを浴から取出
し、清浄化し、検査した。メッキ金属コーティング中に
電鋳物品のマンドレルのメッキ楕円形末端からの取出し
を妨害する突出物は存在しなかった。

本発明を特定の好ましい実施態様について説明して来た
けれども、本発明はこれらの限定されるものではなく、
むしろ、当業者であれば種々の修正および変形を本発明
の精神および特許請求の範囲においてなし得るものと理
解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はフラットな末端を有するメッキした従来技術の
マンドレルの断面図である。 第２図はロバ−で保護したフラットな末端を有するメッ
キした従来技術のマンドレルの断面図である。 第３図はロバ−とリング状シールドで保護したフラット
な末端を有するメッキしていない従来技術のマンドレル
の断面図である。 第４図は楕円形末端とブリード孔での楕円形曲部とを有
するメッキしたマンドレルの断面図である。 第５図は漸進的に曲がった末端とブリード孔での楕円形
曲部とを有するメッキしたマンドレルの断面図である。 第６図は半円状末端とブリード孔での楕円形曲部とを有
するメッキしたマンドレルの断面図である。 ２０．４０．６８・・・従来技術のマンドレル、２２．
４２．７０・・・マンドレルコア、２７．４８・・・メ
ッキコーティング、２４．２６．５８．６２．８０．８
２・・・マンドレルのフラット末端、 ２８．３０．３２．３４．４８．５０，５２．５４・・
・厚目のメッキ付着層、 ４４．４６．７２．７６・・・皿型導電性ロバ−７８，
７９・・・リング状シールド、 ９０．１００．１１０・・・楕円形末端９１．１０２．
１１２・・・マンドレル末端９２．１０４．１１４・・
・ブリード孔、９４．１０６．１１６・・・メッキ金属
コーティング、 １０８．１２０・・・膨らみ ＦＩＧ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、実質的に平行な側面と少なくとも１つの頂端に向っ
   て収斂する曲面を有する傾斜末端とを有する実質的に円
   筒状のマンドレルコア、および上記平行側面と上記傾斜
   末端上にメッキ金属コーティングを含み、上記曲面と上
   記平行側面との交差点からおよそ上記頂端までの上記傾
   斜末端の軸断面の形状が式： ｙ＝±ｂ／ａ■（ａ＾２−ｘ＾２） によって定義される楕円の半分の形状を有し、上式中、 ａは上記楕円の長軸の長さの１／２であって約２．３ｂ
   と約１．７ｂの間の値を有し、 ｂは上記楕円の短軸の高さの１／２であって上記平行側
   面上の上記メッキ金属コーティングの厚さの少なくとも
   約１０００倍の値を有し、ｘおよびｙは上記楕円の中心
   から測定した上記楕円の外表面に沿う点を形成する、 ことを特徴とする円筒状電鋳用マンドレル。 ２、実質的に平行な側面と少なくとも１つの頂端に向っ
   て収斂する曲面を有する傾斜末端とを有する実質的に円
   筒状のマンドレルコアを用い、上記曲面と上記平行側面
   との交差点からおよそ上記頂端までの上記傾斜末端の軸
   断面の形状が式： ｙ＝±ｂ／ａ■（ａ＾２−ｘ＾２） によって定義される楕円の半分の形状を有し、上式中、 ａは上記楕円の長軸の長さの１／２であって約２．３ｂ
   と約１．７ｂの間の値を有し、 ｂは上記楕円の短軸の高さの１／２であって上記平行側
   面上の上記メッキ金属コーティングの厚さの少なくとも
   約１０００倍の値を有し、ｘおよびｙは上記楕円の中心
   から測定した上記楕円の外表面に沿う点を形成し、 上記マンドレルコアの上記平行側面および上記傾斜末端
   上に金属コーティングを電鋳させることを特徴とするメ
   ッキした円筒状電鋳用マンドレルの製造方法。 ３、実質的に平行な側面と少なくとも１つの頂端に向っ
   て収斂する曲面を有する傾斜末端とを有する実質的に円
   筒状のマンドレルコア、および上記平行側面と上記傾斜
   末端上にメッキ金属コーティングを含む円筒状電鋳用マ
   ンドレルを用い、上記曲面と上記平行側面との交差点か
   らおよそ上記頂端までの上記傾斜末端の軸断面の形状が
   式： ｙ＝±ｂ／ａ■（ａ＾２−ｘ＾２） によって形成される楕円の半分の形状を有し、上式中、 ａは上記楕円の長軸の長さの１／２であって約２．３ｂ
   と約１．７ｂの間の値を有し、 ｂは上記楕円の短軸の高さの１／２であって上記平行側
   面上の上記メッキ金属コーティングの厚さの少なくとも
   約１０００倍の値を有し、ｘおよびｙは上記楕円の中心
   から測定した上記楕円の外表面に沿う点を形成し、 上記電極をメッキ浴中に浸漬し、上記メッキ金属コーテ
   ィング上に電鋳層を電鋳して電鋳物品を形成させ、この
   電鋳物品を上記マンドレルから上記電鋳物品を上記マン
   ドレルの上記傾斜末端上をスライドさせることによって
   取出すことを特徴とする電鋳方法。