JPWO2012043513A1

JPWO2012043513A1 - シリンダ用メッキ装置

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Publication number: JPWO2012043513A1
Application number: JP2012536456A
Authority: JP
Inventors: 重田　龍男; 龍男重田
Original assignee: Think Laboratory Co Ltd
Current assignee: Think Laboratory Co Ltd
Priority date: 2010-10-01
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2014-02-24
Also published as: WO2012043513A1; EP2623646A1; KR20130114573A; CN102933751B; CN102933751A; US20130153410A1; EP2623646A4

Abstract

シリンダのメッキ技術において装置全体の寿命の向上を図ることができる上、シリンダ表面のメッキ層の硬度の均一化を実現してその硬度ムラを解消し、かつチャック手段の先端部の酸化を抑制することができるシリンダ用メッキ装置を提供する。メッキ液が満たされるメッキ槽と、長尺状のシリンダを回転可能且つ通電可能に長手方向両端を把持して該メッキ槽に収容するチャック手段と、該メッキ槽内でシリンダの両側面に対向して垂設され且つ所定の通電が行われる相対向する一対の不溶性電極とを備えてなるシリンダ用メッキ装置であって、前記チャック手段に熱冷却手段を設け、該熱冷却手段が冷却媒体を有し該冷却媒体を循環させることによって該チャック手段のシリンダ把持部を冷却し該シリンダ、特にシリンダ端部及び該チャック手段のシリンダ把持部における熱の蓄積を解消するようにした。

Description

本発明は、長尺状のシリンダ、例えばグラビア印刷に用いる中空円筒状のグラビアシリンダ（製版ロールとも呼ばれる）の外周表面に版面形成用の版材として不溶性電極を用いるメッキ、例えば銅メッキ又はクロムメッキを施すためのシリンダ用メッキ装置に関し、特には該シリンダを把持するチャック手段に熱冷却手段を設け、メッキ処理中にシリンダ、特にシリンダ端部及びチャック手段のシリンダ把持部を冷却し、該シリンダ、特にシリンダ端部及び該チャック手段のシリンダ把持部における熱の蓄積を解消するようにして該シリンダの外周表面に対するメッキ処理の均一化を図るようにしたシリンダ用メッキ装置に関する。

グラビア印刷では、グラビアシリンダに対し製版情報に応じた微小な凹部（セル）を形成して版面を製作し、当該セルにインキを充填して被印刷物に転写するものである。一般的なグラビアシリンダは、円筒状の鉄芯またはアルミ芯（中空ロール）を基材とし、当該基材の外周表面上に下地層や剥離層等の複数の層を形成し、その上に版面形成用の銅メッキ層（版材）を形成する。そしてこの銅メッキ層にレーザー露光装置により製版情報に応じたセルを形成し、その後グラビアシリンダの耐刷力を増すためのクロムメッキ等を施して製版（版面の製作）が完了する。

従来、グラビアシリンダの外周表面に銅メッキを施すための方法及び装置としては、可溶性陽極として含燐銅ボールを用いたものが広く知られており、これはグラビアシリンダの長手方向両端を一対のロールチャックで回転可能且つ通電可能に把持して、メッキ液が貯留されたメッキ槽に収容し、グラビアシリンダを回転させつつ、メッキ液中の含燐銅ボール（可溶性陽極）とグラビアシリンダ（陰極）との間に電流密度１０〜１５Ａ／ｄｍ^２程度の電流を流すことにより、陰極となっているグラビアシリンダの外周表面に銅が析出して、銅メッキが行われるようにしたものである（例えば、特許文献１及び２参照）。

しかし、一般的にグラビアシリンダ用銅メッキ方法及び装置で用いられている含燐銅ボールは、燐：３５０〜７００ｐｐｍ、酸素：２〜５ｐｐｍを含有し、残りが銅及び不純物からなるものであり、不可避的に含まれる不純物のためにメッキ処理中においてアノードスラッジが発生し、これがグラビアシリンダの外周表面にブツ（微小突起）やピット（ピンホール）等の欠陥を生じさせる原因となる。半導体製造用等には高純度の含燐銅ボールもあるが、高価であるためにグラビアシリンダ用としてはコスト面から採用されていない。また、銅メッキ液中の含燐銅ボールの溶解量が多くなり過ぎて銅イオン濃度が高くなり、適切なメッキ処理ができなくなるのを防止すべく、定期的にメッキ液を抜いて希釈し、適切な銅イオン濃度に調整したり、廃液を処理したりする必要もある。さらに、グラビアシリンダの両端部近傍に電流が集中するために直胴部に比べて両端部近傍の周面が厚くメッキされてしまい、事後的な研磨等によってメッキの厚みを均一化する処理が別途必要となっている。

他方、可溶性陽極として含燐銅ボールを用いる方法以外にも、不溶性陽極を用いる銅メッキ方法が知られており、これによるグラビアシリンダ用銅メッキ方法及び装置としては、不溶性陽極として例えばチタン板の表面に酸化イリジウム等をコーティングしたものを用い、メッキ槽と銅の溶解槽とを用意して、溶解槽にて銅メッキ材料（例えば酸化銅や炭酸銅等）を溶解して、これをメッキ槽中のメッキ液に供給し、不溶性陽極と陰極をなすグラビアシリンダとの間で通電して、銅メッキを施すようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。

上記方法及び装置によれば、アノードスラッジの発生がないのでブツやピット等の欠陥は生じないものの、グラビアシリンダの両端部近傍の周面が厚くメッキされてしまう欠点が依然としてあった。そこで、これを解消すべく、メッキ槽内において、グラビアシリンダの下方に位置する不溶性陽極を昇降自在に構成し、種々のサイズのグラビアシリンダに応じて不溶性陽極をグラビアシリンダの下面に５ｍｍ〜３０ｍｍの間隙となるように近接せしめることにより、グラビアシリンダの両端部近傍で電流集中が生じず、グラビアシリンダの全長に亘って略均一な厚みのメッキを施すことができ、且つメッキ液の銅濃度及び硫酸濃度を自動調節可能なグラビアシリンダ用銅メッキ方法及び装置を本願出願人は提案している（特許文献４参照）。

またさらに、上記提案では、不溶性陽極を直接メッキ液中に設置しているために光沢剤やコゲ止め剤等の添加剤の消耗量が著しく多くなることや、コゲ防止のため電流密度１５〜２０Ａ／ｄｍ^２程度、電圧１０〜１５Ｖ程度となるためにメッキ処理に長時間を要し電力供給コストが掛かることや、メッキ厚みの均一化が不充分であることや、不溶性陽極がグラビアシリンダの下方に位置するために視認性が悪く操作性も悪いこと等に鑑みて、中空円筒状のグラビアシリンダをその長手方向両端で把持し、銅メッキ液が満たされたメッキ槽に収容し、所定速度で回転しつつ陰極となるように通電すると共に、該メッキ槽内でグラビアシリンダの両側方にスライド自在に垂設され且つ陽極となるように通電された不溶性陽極を内設してなる一対の長尺箱状の陽極室を該グラビアシリンダの両側面に所定間隔をおいて近接せしめ、グラビアシリンダの外周表面に銅メッキを施すようにしたグラビアシリンダ用銅メッキ方法及び装置を本願出願人は既に提案した（特許文献５）。

上記提案によれば、グラビアシリンダのサイズを問わずにブツやピット等の欠陥を生じることなくグラビアシリンダの全長に亘って従来よりも均一な厚みの銅メッキを施すことができ、且つ銅メッキ液の自動的な濃度管理が可能であると共に、添加剤の消耗量を低減せしめ、短時間でのメッキ処理を可能とし、電力供給コストを低減させ、視認性良く取り扱い易いグラビアシリンダ用銅メッキ方法及び装置を提供することができるが、グラビアシリンダ３００の全長に亘る銅メッキの厚みの均一性という観点からは必ずしも充分なものではなく、グラビアシリンダ３００の両端部近傍（特に端部から５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の部分）において、電流が集中するために直胴部に比べて両端部近傍の周面が厚くメッキされ１５０μｍ程度の厚いメッキの層が形成されてしまうという現象は依然として充分には解決されていなかった。

本願出願人は、さらに鋭意研究を続けて、不溶性電極を分割し、各分割電極の電位を調節することによって、シリンダ端部における電流集中を効果的に防止することができるという画期的な新規知見を得て、シリンダのサイズを問わずにブツやピット等の欠陥を生じることなくシリンダの全長に亘ってより均一な厚みの銅メッキを施すことができ、且つ銅メッキ液の自動的な濃度管理が可能であると共に、添加剤の消耗量を低減せしめ、短時間でのメッキ処理を可能とし、電力供給コストを低減させ、視認性良く取り扱い易いシリンダ用メッキ方法及び装置を提供すると共に、シリンダの両端部近傍が直胴部に比べて厚くメッキされるのを大幅に抑止して、事後的にメッキの厚みを均一化する研磨等の処理を不要乃至簡略化することのできるシリンダ用メッキ方法及び装置を提案した（特許文献６）。

上記したシリンダ用メッキ方法は、長尺状のシリンダをその長手方向両端で把持して、メッキ液が満たされたメッキ槽に収容し、所定速度で回転しつつ陰極となるように通電すると共に、該メッキ槽内でシリンダの両側方にスライド自在に垂設され且つ所定の通電が行われる不溶性電極を内設してなる一対の長尺箱状の電極室を該シリンダの両側面に所定間隔をおいて近接せしめ、該シリンダの外周表面にメッキを施すようにしたシリンダ用メッキ方法であって、前記不溶性電極を多数の分割電極に分割するとともに前記シリンダの長手方向の少なくとも両端部近傍に対応する前記不溶性電極部分をそれぞれ少なくとも３つの分割電極群に分割し、各分割電極群が１個以上の分割電極を有し、該分割電極群の電位を制御して該シリンダの両端部外周表面のメッキの層の厚みを調整するようにしたものである（特許文献６、請求項１）。

また、上記したシリンダ用メッキ装置は、メッキ液が満たされるメッキ槽と、長尺状のシリンダを回転可能且つ通電可能に長手方向両端を把持して該メッキ槽に収容するチャック手段と、該メッキ槽内でシリンダの両側方にスライド自在に垂設され且つ所定の通電が行われる不溶性電極を内設してなる一対の長尺箱状の電極室とを備え、該電極室を該シリンダの両側面に所定間隔をおいて近接せしめ、該シリンダの外周表面にメッキを施すようにしたシリンダ用メッキ装置であって、前記不溶性電極を多数の分割電極に分割するとともに前記シリンダの長手方向の少なくとも両端部近傍に対応する前記不溶性電極部分をそれぞれ少なくとも３つの分割電極群に分割し、各分割電極群が１個以上の分割電極を有し、該分割電極群の電位を制御して該シリンダの両端部外周表面のメッキの層の厚みを調整するようにしたものである（特許文献６、請求項１０）。

特公昭５７−３６９９５号公報特開平１１−６１４８８号公報特開２００５−２９８７６号公報特開２００５−１３３１３９号公報ＷＯ２００６−１２６５１８号公報特開２００７−２２４３２１号公報

上記提案のシリンダ用メッキ方法及び装置によれば、確かにシリンダの両端部近傍が直胴部に比べて厚くメッキされるのを大幅に抑止して、事後的にメッキの厚みを均一化する研磨等の処理を不要乃至簡略化することができるが、いまだメッキの層の厚さを均一化する観点からいえば完璧とはいえないものであった。本願出願人は、引き続き、シリンダのメッキ技術において厚さの均一なメッキの層を形成することのできる技術を追求していたところ、メッキ処理中にシリンダに熱が蓄積されて高温となりかつこの高温のシリンダを把持するチャック手段の把持側端部も高温となり、その把持機能が低下してしまい、シリンダの回転の均一性が低下してしまい、ひいてはメッキ層の厚さの均一性の低下を惹起するという事態を招来してしまうという知見を得た。また、シリンダの温度が上昇すると、銅メッキ及びクロムメッキを含めてメッキ層の硬度が低下してしまい、特にシリンダの両端面におけるメッキ層の硬度が低下するという問題があった。さらに、特にチャック手段の先端部の温度が上昇すると、チャック手段の先端部が酸化されて酸化皮膜で被覆されてしまって通電不良となり、電流の流れが悪くなるので電流をもっと流そうとするとチャック手段の先端部の温度が上昇して酸化が進んで酸化皮膜の形成が増大するという悪循環が生じてしまうという問題があった。

そこで、本願出願人は、上記した従来技術の問題を解消すべく、さらに検討を加えた結果、シリンダを把持するチャック手段に熱冷却手段を設けることによってメッキ処理中にシリンダ、特にシリンダ端部及びチャック手段のシリンダ把持部を冷却し、該シリンダ、特にシリンダ端部及び該チャック手段のシリンダ把持部における熱の蓄積を解消するようにし、メッキ処理中のシリンダにおける熱の蓄積を均一化し、チャック手段の先端部の酸化が抑制されることを見出し、本発明に到達したものである。

本発明は、シリンダのメッキ技術において装置全体の寿命の向上を図ることができる上、シリンダ表面のメッキ層の硬度の均一化を実現してその硬度ムラを解消し、かつチャック手段の先端部の酸化を抑制することができ上記したチャック手段の先端部に酸化皮膜が形成されてしまうという悪循環の抑制が可能となり、シリンダのサイズを問わずにブツやピット等の欠陥を生じることなくシリンダの全長に亘ってより均一な厚みのメッキを施すことができるシリンダ用メッキ装置を提供することを目的とするものである。

本発明のシリンダ用メッキ装置は、メッキ液が満たされるメッキ槽と、長尺状のシリンダを回転可能且つ通電可能に長手方向両端を把持して該メッキ槽に収容するチャック手段と、該メッキ槽内でシリンダの両側面に対向して垂設され且つ所定の通電が行われる相対向する一対の不溶性電極とを備え、該一対の不溶性電極を該シリンダの両側面に所定間隔をおいて近接せしめ、該シリンダの外周表面にメッキを施すようにしたシリンダ用メッキ装置であって、
前記チャック手段に熱冷却手段を設け、該熱冷却手段が冷却媒体を有し該冷却媒体を循環させることによって該チャック手段のシリンダ把持部を冷却し該シリンダ、特にシリンダ端部及び該チャック手段のシリンダ把持部における熱の蓄積を解消するようにしたことを特徴とする。

前記熱冷却手段は、前記チャック手段のシリンダ把持部に隣接して設けられたメインパイプ部と、該メインパイプ部の内部に形成された冷却媒体を流通させるための冷却媒体用流路と、該冷却媒体用流路の流入口及び流出口に連通する外部流路と、該冷却媒体用流路及び外部流路に封入された冷却媒体と、該外部流路に設置されかつ該冷却媒体用流路及び外部流路に封入された冷却媒体が該外部流路から該流入口を介して該冷却媒体用流路に流入するとともに該冷却媒体用流路から該流出口を介して該外部流路に流出するように作用する循環ポンプ手段と、該外部流路に設置されかつ該流出口から流出する該冷却媒体を冷却するように作用する冷却装置と、を含む構成とするのが好適である。

本発明のシリンダ用メッキ装置において前記不溶性電極として下部部分を内方に湾曲せしめてなる形状を有するとともに当該不溶性電極の上端部を回動中心として当該不溶性電極を回動可能に構成し、該シリンダに対する近接間隔を制御することによって該シリンダの外周表面のメッキの層の厚みを調整するのが好ましい。

本発明のシリンダ用メッキ装置において、前記不溶性電極の下部部分の湾曲形状としては、内方に湾曲していれば効果は上がるが、シリンダの外周面の曲面に対応するような湾曲形状とするのが好適である。

前記不溶性電極をシリンダ側面に近接せしめる間隔は、１ｍｍ〜５０ｍｍ程度、好ましくは３ｍｍ〜４０ｍｍ程度、最も好ましくは５ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。近接せしめる間隔は狭ければ狭いほどメッキの厚みの均一化の観点からは好ましいが、あまり狭すぎるとメッキ処理中に不溶性電極とシリンダが接触してしまう事故が生じる危険があるからである。

前記メッキ液を銅メッキ液とし、前記シリンダをグラビアシリンダとすることができる。また、前記銅メッキ液は硫酸銅、硫酸、塩素及び添加剤を含み、該銅メッキ液の比重及び硫酸濃度を計測して、比重が高すぎる場合には水を補給し、硫酸濃度が高すぎる場合には酸化第二銅粉末を補給することが好適である。これにより、従来の定期的な銅メッキ液のメンテナンスや廃液処理が不要となる。なお、前記銅メッキ液は不純物を濾過器で除去してなることが好ましい。また、前記メッキ液をクロムメッキ液とし、クロムメッキを行うことも可能である。

本発明は、シリンダを把持するチャック手段に熱冷却手段を設けることによってメッキ処理中にシリンダ、特にシリンダ端部及びチャック手段のシリンダ把持部を冷却し、該シリンダ、特にシリンダ端部及び該チャック手段のシリンダ把持部における熱の蓄積を解消するようにし、シリンダのメッキ技術において装置全体の寿命の向上を図ることができる上、シリンダ表面のメッキ層の硬度の均一化を実現してその硬度ムラを解消し、かつチャック手段の先端部の酸化を抑制することができ上記したチャック手段の先端部に酸化皮膜が形成されてしまうという悪循環の抑制が可能となり、特にグラビアシリンダのメッキ処理に好適に用いられるという著大な効果を達成するものである。

本発明のシリンダ用メッキ装置におけるシリンダのチャック手段に熱冷却手段を設けた構成の一例を示す正面概略説明図である。本発明のシリンダ用メッキ装置における不溶性電極の設置態様の一例を示す摘示拡大斜視説明図である。本発明のシリンダ用メッキ装置の基本構成の一例を示す側面的概略説明図である。本発明における不溶性電極のスライド機構の一例を示す平面説明図である。本発明における不溶性電極のスライド機構の一例を示す側面説明図である。本発明における不溶性電極のスライド機構の一例を示す正面的説明図である。本発明における不溶性電極の動作例を示す正面的説明図である。本発明のシリンダ用メッキ装置における不溶性電極の設置の一例を示す正面概略説明図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されたもので、本発明の技術的思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことは言うまでもない。

図３は本発明のシリンダ用メッキ装置の基本構成の一例を示す側面的概略説明図である。図中、符号２は本発明のシリンダ用メッキ装置であるが、具体的な図示例としては、グラビアシリンダ用銅メッキ装置について説明する。
本発明のグラビアシリンダ用銅メッキ装置２は、長尺中空円筒状のグラビアシリンダ３００の外周表面に銅メッキを施すための装置であり、メッキ槽１０、グラビアシリンダ３００を支持する一対のチャック手段１４，１４、ブスバー２０，２０を介して該メッキ槽１０に垂設される一対の不溶性電極２２，２２を備えるものである。メッキ槽１０については、従来の装置（特許文献１〜３、５、６参照）と略同様の常用の構成を有するものであり、重複した説明は省略するが、メッキ槽１０は、銅メッキ液３０４が満たされるメッキ処理用の槽であり、グラビアシリンダ３００を銅メッキ液３０４中に全没するように浸漬可能とされている。メッキ槽１０の周囲には、オーバーフローした銅メッキ液３０４を回収する回収口１２が設けられ（図３〜図５参照）、メッキ槽１０の下方には、回収口１２と連通して銅メッキ液３０４を溜めておく貯留槽７０を備える（図３参照）。貯留槽７０には、銅メッキ液３０４を所定の液温（例えば４０℃程度）に保つためのヒータ８６及び熱交換器８８が内設され、銅メッキ液３０４の不純物の除去を行うための濾過器８０や、貯留槽７０から銅メッキ液３０４を汲み上げてメッキ槽１０に循環せしめるポンプＰ１等が設けられている（図３参照）。

チャック手段１４，１４は、グラビアシリンダ３００の長手方向両端を把持し、メッキ槽１０に収容せしめるロールチャック装置であり、軸受６で軸承されるスピンドル１６を備え、架台４に設けられたシリンダ回転モータ３０６によりチェーンＣ及びスプロケット１８を介して所定速度（例えば１２０ｒｐｍ程度）で回転駆動され、また、グラビアシリンダ３００が陰極となるように通電可能とされているものである（図３参照）。その他、メッキ槽１０の上方で開閉自在とされた蓋板８や排気ダクト１１等を適宜備えている（図３参照）。

本発明の特徴は、シリンダを把持するチャック手段に熱冷却手段を設けることによってメッキ処理中にシリンダ、特にシリンダ端部及びチャック手段のシリンダ把持部を冷却し、該シリンダ、特にシリンダ端部及び該チャック手段のシリンダ把持部における熱の蓄積を解消するようにし、メッキ処理中のシリンダにおける熱の蓄積を均一化し、シリンダのメッキにおいてさらにメッキの層の厚さの均一化を図るものである。図１は本発明のシリンダ用メッキ装置におけるシリンダのチャック手段に熱冷却手段を設けた構成の一例を示す正面概略説明図である。図３は本発明のシリンダ用メッキ装置の基本構成の一例を示す側面的概略説明図である。

図１及び図３において、シリンダ３００をその両端部で把持する一対のチャック手段１４には熱冷却手段１００がそれぞれ設けられている（図１においては一方のチャック手段１４のみを図示）。該チャック手段１４、１４はシリンダ３００の両端をシリンダ把持部（一般的にはチャックコーンと称される）１４ａ，１４ａによってそれぞれ把持する。

前記熱冷却手段１００は、前記チャック手段１４のシリンダ把持部１４ａに隣接してメインパイプ部１０２が設けられている。該メインパイプ部１０２の内部には冷却媒体１０４を流通させるための冷却媒体用流路１０６が形成されている。該チャック手段１４の後端部１４ｂには該冷却媒体用流路１０６に連通し該冷却媒体１０４の流入及び流出を行うための流入口１０８及び流出口１１０が形成されている。１１２は外部流路で、該メインパイプ部１０２の外部に設けられており、該流入口１０８及び流出口１１０に連通している。上記冷却媒体１０４としては気液二相の冷却媒体、例えば蒸留水が好適に用いられるが、その他公知の冷却媒体が使用可能なことはいうまでもない。

前記冷却媒体１０４は前記冷却媒体用流路１０６及び外部流路１１２に封入されている。１１４は循環ポンプ手段で、該外部流路１１２に設置されている。該循環ポンプ手段１１４は、該冷却媒体用流路１０６及び外部流路１１２に封入された冷却媒体１０４が該外部流路１１２から該流入口１０８を介して該冷却媒体用流路１０６に流入するとともに該冷却媒体用流路１０６から該流出口１１０を介して該外部流路１１２に流出するように作用する。１１６は冷却装置で、該外部流路１１２に設置されかつ該流出口１１０から流出する該冷却媒体１０４を冷却するように作用する。

図３の構成において、各不溶性電極２２，２２に必要な電位をかけてシリンダ３００に対するメッキ処理を行うと、シリンダ３００が発熱し、この発熱によってシリンダ３００が高温となり、このシリンダ３００の両端を把持するチャック手段１４，１４のシリンダ把持部１４ａ，４ａも高温となる。このメッキ処理中に生じるチャック手段１４，１４のシリンダ把持部１４ａ，４ａの高温化を、シリンダ、特にシリンダ端部及びチャック手段のシリンダ把持部を冷却することにより解消し、該シリンダ、特にシリンダ端部及び該チャック手段のシリンダ把持部における熱の蓄積を解消するようにし、そのためシリンダ３００の極端な温度上昇は回避されまたシリンダ把持部１４ａの温度上昇も回避されるためにチャック手段１４の把持機能の低下も防止され、シリンダのメッキ処理においてさらにメッキの層の厚さの均一化を図ることが可能となるものである。

図８は本発明のシリンダ用メッキ装置における不溶性電極の設置の一例を示す正面概略説明図である。図２は本発明のシリンダ用メッキ装置の要部の摘示拡大斜視説明図である。本発明のグラビアシリンダ用銅メッキ装置２にあっては、図８に示すように、支持バー２３、２３に補助部材２１を介してブスバー２０，２０が取付けられており、該ブスバー２０，２０に不溶性電極２２，２２がメッキ槽１０内でチャック手段１４に把持されたグラビアシリンダ３００の両側方に相対向して垂設され、不溶性電極２２としてはチタン板の表面に酸化イリジウム等をコーティングしたものが用いられる。

本発明においては、図８及び図２に示されたように、前記不溶性電極２２，２２がその下部部分を内方に湾曲せしめてなる形状を有する構成を採用することもできる。不溶性電極２２，２２の下部部分の湾曲形状としては、内方に湾曲していれば効果は上がるが、グラビアシリンダ３００の外周面の曲面に対応するような湾曲形状とするのが好適である。さらに、該不溶性電極２２，２２はその上端部を回動中心として当該不溶性電極２２，２２を回動可能に構成されており、該グラビアシリンダ３００に対する近接間隔を制御することによって該グラビアシリンダの外周表面のメッキの層の厚みを調整することができるようになっている。該不溶性電極２２，２２の回動可能の機構は周知の回動機構を採用すればよいが、例えば図７に示すような機構を採用することができる。図７は本発明における不溶性電極の動作例を示す正面的説明図である。図７において、３００Ａは最大径のシリンダを、３００Ｂは最小径のシリンダをそれぞれ仮想的に示すものである。符号６４はメッキ槽１０に取り付けられる回転軸である。該回転軸１０にはブスバー２０が取り付けられ、該ブスバー２０の先端部分には不溶性電極２２が装着されている。この様な構成により、該回転軸１０を回動させることによって、ブスバー２０が回動し、それとともに不溶性電極２２が回動する。従って、図７に示されるように、シリンダ３００、３００Ａ，３００Ｂの径に応じて該不溶性電極２２を回動させて、その下端部分をシリンダ３００、３００Ａ，３００Ｂの表面に対する近接距離を最適位置に制御してメッキを行うことができる。

次に、一対の不溶性電極２２，２２をグラビアシリンダ３００の両側方においてスライド自在とする機構については特に限定されないが、図４〜図６に基づいて一例を説明する。図４は、本発明における不溶性電極のスライド機構の一例を示す平面説明図である。図５は、本発明における不溶性電極のスライド機構の一例を示す側面説明図である。図６は本発明における不溶性電極のスライド機構の一例を示す正面的説明図である。図４〜図６に示されるように、メッキ槽１０の正面外方には架台４が立設されており、架台４の内壁面にはリニアレール５０，５２が設けられている。リニアレール５０，５２と平行して、ラック６０，６２が平歯車３５，３８の正逆転により往復運動するように設けられており、取付架枠５８，５９を介して、リニアレール５０，５２と摺動可能に係合するガイド部材５４，５５に連結されている。

ラック６０，６２を往復運動せしめる平歯車３５，３８は、夫々、平歯車３５が架台４の外壁面側のスプロケット４５と同軸で回動するように取付金具４０で架台４に固着され、他方、平歯車３８は架台４の外壁面側のスプロケット４８と同軸で回動するように取付金具３９で架台４に固着されている。スプロケット４５の直下には、スプロケット４４が平歯車３４と同軸で回動するように具設され、他方のスプロケット４８の直下には、スプロケット４７がスプロケット４６と同軸で回動するように具設されている。架台４の外壁面には、取付アングル３１を介してギヤードモータ３０が設置されており、平歯車３２が備えられている。平歯車３２と係合するように平歯車３３がスプロケット４３と同軸で回動するように具設されており、スプロケット４３，４６の間にはチェーンＣ１を係回し、スプロケット４４，４５の間にはチェーンＣ２を係回し、スプロケット４７，４８の間にはチェーンＣ３を係回する。従って、ギヤードモータ３０の正逆転駆動により、平歯車３５，３８が正逆転し、ラック６０，６２を往復運動せしめ、これに連動して不溶性電極２２，２２がリニアレール５０，５２に沿って正確にスライド可能となっている（図４〜図５参照）。

不溶性電極２２，２２をグラビアシリンダ３００の側面に近接せしめる間隔としては、１ｍｍ〜５０ｍｍ程度、好ましくは３ｍｍ〜４０ｍｍ程度、最も好ましくは５ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。メッキ厚みの均一化の観点からは、不溶性電極２２，２２を近接させればさせるほど好ましいと言えるが、あまり近接させ過ぎると銅メッキ処理中に不溶性電極２２，２２とグラビアシリンダ３００が接触してしまう危険があるためである。

本発明のグラビアシリンダ用銅メッキ装置２は、更に、特許文献５に記載されたような銅メッキ液自動管理機構を備えることが望ましいが、詳細な説明は省略する。

銅メッキ液自動管理機構は、貯留槽に溜められている銅メッキ液の銅濃度及び硫酸濃度を調整するための管理機構である。銅メッキ液が、例えば硫酸銅（ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏ）濃度：２００〜２５０ｇ／Ｌ、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）濃度：５０〜７０ｇ／Ｌ、塩素（Ｃｌ）濃度：５０〜２００ｐｐｍ及び光沢剤やコゲ止め剤等の添加剤濃度：１〜１０ｍＬ／Ｌからなる場合、グラビアシリンダに対する銅メッキが進行するにつれて、銅メッキ液中の銅イオン濃度が減少し、遊離の硫酸が増加する。そこで、減少した銅イオン濃度は酸化第二銅（ＣｕＯ）を添加することにより、ＣｕＯ＋Ｈ_２ＳＯ_４→ＣｕＳＯ_４＋Ｈ_２Ｏという反応を生じせしめて銅イオン濃度を調整すべく、銅メッキ液自動管理機構を導入するものである。これにより、従来の定期的な銅メッキ液のメンテナンスや廃液処理が不要となるので好ましい。

以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。

以下の実施例１〜実施例３では、次の共通構成を用いた。メッキ装置として図３に示した構成の装置を用いた。銅メッキ液として、硫酸銅濃度２２０ｇ／Ｌ、硫酸濃度６０ｇ／Ｌ、塩素濃度１２０ｐｐｍ、添加剤に「コスモＲＳ−ＭＵ」（大和特殊（株）製造販売）を５ｍＬ／Ｌ、「コスモＲＳ−１」（大和特殊（株）製造販売）を２ｍＬ／Ｌを含む硫酸銅メッキ液を使用した。銅メッキ液自動管理機構により補給される粉末として酸化第二銅粉末である「易溶性酸化銅（ＥＳ−ＣｕＯ）」（鶴見曹達（株）製造販売）を使用した。不溶性電極としてはチタン板の表面に酸化イリジウムをコーティングしたものを用いた。

（実施例１）
グラビアシリンダとして、円周５００ｍｍ、全長１１００ｍｍのアルミ芯の円筒形基材を用い、グラビアシリンダの両端を図１に示したような熱冷却手段を設けたチャック手段によってチャックしてメッキ槽に装着し、不溶性電極をコンピュータ制御されたスライド機構により３０ｍｍまでグラビアシリンダ側面に近接させ、銅メッキ液をオーバーフローさせ、グラビアシリンダを全没させた。グラビアシリンダの回転速度を１２０ｒｐｍとし、液温４０℃、電流密度１６Ａ／ｄｍ^２（総電流８９０Ａ、電圧７Ｖ）とした。図８及び図２に示したように、下端部分を内方に湾曲させた形状の電極を用いた。この条件で厚さ１００μｍとなるまで銅メッキした。メッキ処理に要した時間は約２０分であった。メッキ処理されたシリンダの端面形状をレーザー計測器によって測定した。メッキ表面はブツやピットの発生がなく、グラビアシリンダの全長に亘って厚みの均一なメッキが可能であった。特に、グラビアシリンダの両端部においてもメッキの厚みの均一性は保たれており、グラビアシリンダの両端部近傍が直胴部に比べて厚くメッキされるのを大幅に抑止できていた。

（実施例２）
グラビアシリンダとして、円周４３０ｍｍ、全長１１００ｍｍのアルミ芯の円筒形基材を用いた以外は、実施例１と同様にしてメッキ処理を行ったところ、実施例１と同様の結果を得た。

（実施例３）
グラビアシリンダとして、円周９２０ｍｍ、全長１１００ｍｍのアルミ芯の円筒形基材を用いた以外は、実施例１と同様にしてメッキ処理を行ったところ、実施例１と同様の結果を得た。

上記した発明の実施の形態においては、グラビアシリンダに対して銅メッキを施す例について説明したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、グラビアシリンダに対してクロムメッキを施す場合にも適用でき、またその他のシリンダ状の被メッキ物に対して銅メッキ以外のメッキを施す場合にも適用可能であり、例えば、ロータリースクリーン印刷用の印刷シリンダに対してニッケルメッキを行う場合にも同様に適用できる。

また、上記した発明の実施の形態においては、熱冷却手段１００として図１に示した構造について説明したが、例えばヒートパイプ手段等の公知の熱冷却手段を適用することも可能である。

２：グラビアシリンダ用銅メッキ装置、４：架台、６：軸受、８：蓋板、１０：メッキ槽、１１：排気ダクト、１２：回収口、１４：チャック手段、１４ａ：チャック手段の先端部、シリンダ把持部、１４ｂ：チャック手段の後端部、１６：スピンドル、１８：スプロケット、２０：ブスバー、２１：補助部材、２２：不溶性電極、２３：支持バー、３０：ギヤードモータ、３１：取付アングル、３２，３３，３４，３５，３８：平歯車、３９：取付金具、４０：取付金具、４３，４４，４５，４６，４７，４８：スプロケット、５０，５２：リニアレール、５４，５５：ガイド部材、５８，５９：取付架枠、６０，６２：ラック、７０：貯留槽、８０：濾過器、８６：ヒータ、８８：熱交換器、１００：熱冷却手段、１０２：メインパイプ部、１０４：冷却媒体、１０６：冷却媒体用流路、１０８：流入口、１１０：流出口、１１２：外部流路、１１４：循環パイプ、１１６：冷却装置、３００：グラビアシリンダ、３０２：整流器、３０４：銅メッキ液、３０６：シリンダ回転モータ、Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３：チェーン、Ｐ：循環ポンプ、Ｐ１：ポンプ。

Claims

メッキ液が満たされるメッキ槽と、長尺状のシリンダを回転可能且つ通電可能に長手方向両端を把持して該メッキ槽に収容するチャック手段と、該メッキ槽内でシリンダの両側面に対向して垂設され且つ所定の通電が行われる相対向する一対の不溶性電極とを備え、該一対の不溶性電極を該シリンダの両側面に所定間隔をおいて近接せしめ、該シリンダの外周表面にメッキを施すようにしたシリンダ用メッキ装置であって、
前記チャック手段に熱冷却手段を設け、該熱冷却手段が冷却媒体を有し該冷却媒体を循環させることによって該チャック手段のシリンダ把持部を冷却し該シリンダ、特にシリンダ端部及び該チャック手段のシリンダ把持部における熱の蓄積を解消するようにしたことを特徴とするシリンダ用メッキ装置。
前記熱冷却手段が、前記チャック手段のシリンダ把持部に隣接して設けられたメインパイプ部と、該メインパイプ部の内部に形成された冷却媒体を流通させるための冷却媒体用流路と、該冷却媒体用流路の流入口及び流出口に連通する外部流路と、該冷却媒体用流路及び外部流路に封入された冷却媒体と、該外部流路に設置されかつ該冷却媒体用流路及び外部流路に封入された冷却媒体が該外部流路から該流入口を介して該冷却媒体用流路に流入するとともに該冷却媒体用流路から該流出口を介して該外部流路に流出するように作用する循環ポンプ手段と、該外部流路に設置されかつ該流出口から流出する該冷却媒体を冷却するように作用する冷却装置と、を含むことを特徴とする請求項１記載のシリンダ用メッキ装置。
前記メッキ液が銅メッキ液又はクロムメッキ液であり、前記シリンダが中空円筒状のグラビアシリンダであることを特徴する請求項１又は２記載のシリンダ用メッキ装置。