(57)【要約】  チャックコーンのスピンドルの基端部に用いることで摺動面に無給油にてメッキ処理が可能であり、異常放電が発生することなく、低電圧で効率良く且つ高温発熱を防止できるシリンダ体メッキ装置用集電部材及びメッキ装置を提供する。  シリンダ体の両端部をチャックコーンで把持し、前記シリンダ体を回転させてメッキを行うシリンダ体メッキ装置の前記チャックコーンの基端部に取り付けられて回転せしめられる集電部材であって、金属体からなる円筒状基材と、前記円筒状基材の摺動表面に点在して設けられた油含浸カーボン又は油含浸カーボン含有樹脂から構成されてなる複数の潤滑領域と、を含む、シリンダ体メッキ装置用集電部材とした。
2019176586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ体の両端部をチャックコーンで把持し、前記シリンダ体を回転させてメッキを行うシリンダ体メッキ装置の前記チャックコーンの基端部に取り付けられて回転せしめられる集電部材であって、
金属体からなる円筒状基材と、
前記円筒状基材の摺動表面に点在して設けられた油含浸カーボン又は油含浸カーボン含有樹脂から構成されてなる複数の潤滑領域と、
を含む、シリンダ体メッキ装置用集電部材。
【請求項２】
前記潤滑領域が円形状である、請求項１記載のシリンダ体メッキ装置用集電部材。
【請求項３】
メッキ槽と、
前記メッキ槽に設けられ、シリンダ体を把持回転せしめるためのチャックコーンと、
前記チャックコーンの基端部に取り付けられて回転せしめられる集電部材と、
前記集電部材の摺動表面に接触せしめられる導電性金属製固定部材と、
前記導電性金属製固定部材に接続されてなる電線と、を含み、
前記集電部材が、金属体からなる円筒状基材と、前記円筒状基材の摺動表面に点在して設けられた油含浸カーボン又は油含浸カーボン含有樹脂から構成されてなる複数の潤滑領域と、を有する、シリンダ体メッキ装置。
【請求項４】
前記潤滑領域が円形状である、請求項３記載のシリンダ体メッキ装置。
【請求項５】
前記集電部材が、前記チャックコーンのスピンドルの軸受とされてなる、請求項３又は４記載のシリンダ体メッキ装置。
【請求項６】
請求項３〜５いずれか１項記載のシリンダ体メッキ装置を備えた全自動グラビア製版用処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ体メッキ装置用集電部材及びそれを用いたメッキ装置に関し、特に、チャックコーンのスピンドルの基端部に特に好適に用いられるシリンダ体メッキ装置用集電部材及びそれを用いたメッキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリンダ体などの被処理体をメッキ装置でメッキ処理するにあたっては、特許文献１に記載のシリンダ用メッキ装置が知られている。また、特許文献１に記載されたようなシリンダ用メッキ装置を備えた全自動グラビア製版用処理システムとして、特許文献２に記載の全自動グラビア製版用処理システムがある。【０００３】
特許文献１に記載のシリンダ用メッキ装置では、シリンダ体に電気を供給したり、或いはシリンダ体側から電気を外部に供給したりするにあたって、チャックコーンの基端部の回転部には鉄などの金属製の集電部材が用いられていた。かかる鉄の回転する集電部材と銅などの導電性金属製の固定部材とが接触せしめられ、前記導電性金属製固定部材に接続された電線からシリンダ体に電気を供給したり、或いはシリンダ体側から電気を外部に供給したりしていた。【０００４】
しかしながら、上記した従来の金属製の集電部材では、回転時に摺動面の摩擦を抑える為に集電部材に油（潤滑油）を供給する必要があった。そして、前記集電部材に油を供給することにより、異常放電が起こりやすくなってしまうため、油の中で異常放電が発生してしまう、という問題があった。【０００５】
そして、前記集電部材の摺動面で異常放電が発生すると、放電加工を行っているのと同じこととなり、前記摺動面に被膜が形成されたりして、前記摺動面が凸凹した状態となる。そして、前記摺動面が凸凹した状態になるとさらに前記摺動面に供給する油の量が増えることとなり、それによってさらに異常放電が発生するという悪循環に陥ることとなる。【０００６】
また、前記摺動面に供給する油が飛散してメッキ装置のメッキ槽に油が滴下してしまい、メッキ液が劣化するといった問題があった。さらに、前記集電部材と他部材との間に油が流れ込んでしまい、前記集電部材の摺動面の油によって電流が流れ難くなり、９Ｖ等の通常よりも高い電圧が必要となるといった問題があった。さらにまた、１２０℃等の通常よりも高い温度に発熱するといった問題もあった。また、グラファイト製の集電部材を用いた場合、回転して集電することにより、摩耗して粉が発生するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ２０１５／１５１６６５
【特許文献２】ＷＯ２０１１／１２５９２６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、チャックコーンのスピンドルの基端部に用いることで摺動面に無給油にてメッキ処理が可能であり、異常放電が発生することなく、低電圧で効率良く且つ高温発熱を防止できるシリンダ体メッキ装置用集電部材及びメッキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のシリンダ体メッキ装置用集電部材は、シリンダ体の両端部をチャックコーンで把持し、前記シリンダ体を回転させてメッキを行うシリンダ体メッキ装置の前記チャックコーンの基端部に取り付けられて回転せしめられる集電部材であって、金属体からなる円筒状基材と、前記円筒状基材の摺動表面に点在して設けられた油含浸カーボン又は油含浸カーボン含有樹脂から構成されてなる複数の潤滑領域と、を含む、シリンダ体メッキ装置用集電部材である。【００１０】
前記潤滑領域が円形状であることが好適である。【００１１】
本発明のシリンダ体メッキ装置は、メッキ槽と、前記メッキ槽に設けられ、シリンダ体を把持回転せしめるためのチャックコーンと、前記チャックコーンの基端部に取り付けられて回転せしめられる集電部材と、前記集電部材の摺動表面に接触せしめられる導電性金属製固定部材と、前記導電性金属製固定部材に接続されてなる電線と、を含み、前記集電部材が、金属体からなる円筒状基材と、前記円筒状基材の摺動表面に点在して設けられた油含浸カーボン又は油含浸カーボン含有樹脂から構成されてなる複数の潤滑領域と、を有するシリンダ体メッキ装置である。【００１２】
前記潤滑領域が円形状であることが好適である。【００１３】
前記集電部材が、前記チャックコーンのスピンドルの軸受とされてなることが好適である。【００１４】
本発明の全自動グラビア製版用処理システムは、前記シリンダ体メッキ装置を備えた全自動グラビア製版用処理システムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、チャックコーンのスピンドルの基端部に用いることで摺動面に無給油にてメッキ処理が可能であり、異常放電が発生することなく、低電圧で効率良く且つ高温発熱を防止できるシリンダ体メッキ装置用集電部材及びメッキ装置を提供することができるという著大な効果が達成されるものである。本発明のシリンダ体メッキ装置用集電部材では、給油が不要であるため、油による問題が発生せず、電圧も従来に比べ約２／３の電圧で済み、効率が良く、さらに、発熱も４０℃程度に抑えることができる。さらに、本発明のシリンダ体メッキ装置は、スパークの発生を防ぐことができ、耐摩耗性、導電性及び耐久性に優れている。本発明は、グラビア製版用のメッキ装置に特に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のシリンダ体メッキ装置の一つの実施の形態を示す模式図である。
【図２】従来のシリンダ体メッキ装置を示す模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。【００１８】
図１において、符号１０は本発明のシリンダ体メッキ装置であり、符号１２は本発明のシリンダ体メッキ装置用集電部材である。
本発明のシリンダ体メッキ装置用集電部材１２は、シリンダ体の両端部をチャックコーンで把持し、前記シリンダ体を回転させてメッキを行うシリンダ体メッキ装置１０の前記チャックコーンの基端部に取り付けられて回転せしめられる集電部材１２であって、金属体からなる円筒状基材１４と、前記円筒状基材１４の摺動表面に点在して設けられた油含浸カーボン又は油含浸カーボン含有樹脂から構成されてなる複数の潤滑領域１６と、を含む、シリンダ体メッキ装置用集電部材である。【００１９】
本発明のシリンダ体メッキ装置１０は、前記シリンダ体メッキ装置用集電部材１２を用いたメッキ装置であり、メッキ槽と、前記メッキ槽に設けられ、シリンダ体を把持回転せしめるためのチャックコーンと、前記チャックコーンのスピンドル３０の基端部に取り付けられてなる集電部材１２と、前記集電部材１２の摺動表面に接触せしめられる導電性金属製固定部材１８と、前記導電性金属製固定部材１８に接続されてなる電線２０と、を含み、前記集電部材１２が、金属体からなる円筒状基材１４と、前記円筒状基材１４の摺動表面に点在して設けられた油含浸カーボン又は油含浸カーボン含有樹脂から構成されてなる複数の潤滑領域１６と、を有するシリンダ体メッキ装置である。【００２０】
前記シリンダ体メッキ装置１０は、前記集電部材１２を、通電メタルとしての前記導電性金属製固定部材１８に接触させた状態で回転せしめることにより前記導電性金属製固定部材１８に電流が流れて集電するものである。シリンダ体をマイナス電極側にすれば前記導電性金属製固定部材１８に接続された電線２０からシリンダ体へ電流が流れて給電することができるし、シリンダ体をプラス電極側にすれば、電線２０を介して電流が流れるので外部接続機器へ電気を供給することができる。このように、本発明の集電部材１２では、シリンダ体側をマイナス電極とするかプラス電極とするかによって、シリンダ体側への電気の供給及びシリンダ体側から外部接続機器への電気の供給のいずれも可能である。【００２１】
本発明では、集電部材１２の円筒状基材１４の摺動表面に、油含浸カーボン又は油含浸カーボン含有樹脂から構成されてなる複数の潤滑領域１６を点在して設けることにより、摺動面に無給油にてメッキ処理が可能であり、低電圧で効率良く且つ高温発熱を防止することができる。【００２２】
図１では、前記金属体として真鍮を用いた例を示したが、前記円筒状基材１４の材質は金属であれば特に制限はなく、例えば、鉄、銅、アルミニウム及びそれらの合金等が挙げられる。【００２３】
前記潤滑領域１６の形状は特に制限はないが、図１に示した如く、円形状であることが好適である。また、前記複数の潤滑領域１６は、前記円筒状基材１４の摺動表面にランダムに設けても良いが、複数の潤滑領域１６が摺動表面にムラなく形成されることが好ましい。
前記潤滑領域１６の形成方法は特に制限はなく、例えば、前記円筒状基材１４として円筒状の金属体を用い、該金属体の所定の表面に油含浸カーボン又は油含浸カーボン含有樹脂を被覆して潤滑領域１６を設けても良く、また、前記円筒状基材１４として網状体の金属体を用い、該網状体の金属体の網目や表面に油含浸カーボン又は油含浸カーボン含有樹脂を充填・被覆して潤滑領域１６を設けても良い。さらに、前記円筒状基材１４として複数の孔又は凹部を有する金属体を用い、該金属体の孔又は凹部に油含浸カーボン又は油含浸カーボン含有樹脂を嵌入して潤滑領域１６を設けても良い。【００２４】
前記油含浸カーボンとしては、潤滑油等の油が練り込まれたカーボン粉が好適に用いられる。前記油含浸カーボン含有樹脂としては、潤滑油等の油が練り込まれたカーボン粉を含む合成樹脂が好適に用いられる。前記カーボン粉としては、例えば、炭素粉末又は黒鉛粉末が好ましく、多孔質状の黒鉛粉末がより好ましい。
前記合成樹脂としては特に制限はなく、公知の合成樹脂を用いることができ、例えば、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリケトン樹脂等が挙げられる。前記油含浸カーボン及び油含浸カーボン含有樹脂はその他の添加剤を含んでいても良い。【００２５】
図１では、前記導電性金属製固定部材１８として、銅製の固定部材を示したが、前記導電性金属製固定部材１８の材質は、導電性金属であればよく特に制限はなく、例えば、鉄、銅、アルミニウム及びそれらの合金等が挙げられる。【００２６】
前記集電部材１２が、前記チャックコーンのスピンドル３０の軸受とされてなることが好適である。【００２７】
本発明のシリンダ体メッキ装置１０を、例えば、特許文献２の全自動グラビア製版処理システムに組み込むことで、本発明の全自動グラビア製版処理システムとなる。このうち、特に特許文献２に開示されたような、スタッカクレーンを用いることなく非走行型の産業ロボットのみを用いて被製版ロールを製版処理ユニットに次々と受け渡して製版処理を行うタイプの全自動グラビア製版処理システムに本発明のメッキ装置を組み入れるのが好適である。特許文献２に開示されたようなタイプの全自動グラビア製版用処理システムは、グラビア製版ロールの製造を従来よりも迅速に行うことが出来、省スペース化をはかることが出来、また夜間であっても無人操業が可能であり、さらに、製造ラインをフレキシブルにカスタマイズすることができ、顧客の様々なニーズに応えることができる自由度の高い全自動グラビア製版用処理システムだからである。【００２８】
このように、本発明のシリンダ体メッキ装置を用いれば、全自動グラビア製版処理システムにおけるメッキ装置での製版処理の際に、摺動面に無給油にてメッキ処理が可能であり、異常放電が発生することなく、また、油による問題が発生せず、従来に比べ約２／３の低電圧で済み、効率が良く、さらに発熱も４０℃程度に抑えることができ、高温発熱を防止することができる。さらに、本発明のシリンダ体メッキ装置は、スパークの発生を防ぐことができ、スパーク痕が生じず、耐摩耗性に優れており、また、長時間メッキを行っても集電部材及び導電性金属製固定部材は、良好な導電性を維持することができ、耐久性にも優れている。
【実施例】
【００２９】
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。【００３０】
（実施例１）
シリンダ体メッキ装置として図１に示した構成以外は、基本的に従来のシリンダ体メッキ装置と同様の構成の装置を用いた。チャックコーンのスピンドルの基端部に集電部材１２を用いた。集電部材１２としては、オイレス工業（株）製のSPB-7590100を用いた。メッキ液として、クロム酸濃度２５０ｇ／Ｌ、硫酸濃度２．５ｇ／Ｌのクロムメッキ液を使用した。【００３１】
被処理シリンダとして、円周８００ｍｍ、面長１２５０ｍｍのアルミ芯の円筒型基材を用い、被処理シリンダの両端をチャックしてメッキ槽に装着し、クロムメッキ液をオーバーフローさせ、被処理シリンダを全没させた。被処理シリンダの回転数を１００ｒｐｍとし、メッキ液温度５５℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２（電流３０００Ａ）、電圧６Ｖとした。この条件で１０分メッキ処理を行い、表面にブツやピットの発生がない厚さ６μｍの均一なメッキ被膜が得られた。さらに、集電部材の発熱も４０℃程度に抑えることができた。【００３２】
＜異常放電発生試験＞
実施例１と同様の条件で１０分メッキ処理を１４４回繰り返した（合計２４時間）。メッキで消費されるクロム及び添加剤成分（奥野製薬工業（株）製のＣＨＲＩＯ  ＲＸ−Ｒ）は、自動補給装置により自動的に補給した。異常放電の発生の有無を観察したが、異常放電の発生は確認されなかった。【００３３】
＜挙動確認試験＞
実施例１と同様の条件により、メッキ槽に集電部材１２を取り付け、連続的にクロムメッキを行い、試験時の導電性金属製固定部材１８の温度、試験後の導電性金属製固定部材１８の摩耗、試験前後における集電部材１２と導電性金属製固定部材１８の導電性の変化について、挙動を確認した。試験条件は下記の通りである。
試験時間：２２時間、使用したシリンダの本数：５７本、シリンダに流す電流値：３０００Ａ、メッキ電圧：７．０Ｖ−７．２Ｖ、シリンダ回転数：３４０ｒｐｍ。
試験時、スパークの発生は確認されず、導電性金属製固定部材１８の温度は、平均温度：左４３．５℃、右４９．９℃、最高到達温度：左５１．０℃、右５９．０℃であり、高温発熱を防止できた。また、試験後、スパーク痕は無く、導電性金属製固定部材１８の摩耗も無かった。さらに、集電部材１２と導電性金属製固定部材１８の導電性は、試験前後で変化が無く、極めて良好な結果が得られた。【００３４】
（実施例２）
メッキ装置として図１に示した構成の装置を用いた。チャックコーンのスピンドルの基端部に集電部材１２を用いた。集電部材１２としては、オイレス工業（株）製のSPB-7590100を用いた。メッキ液として、硫酸銅２００ｇ／Ｌ、硫酸１００ｇ／Ｌ、塩素イオン１００ｍｇ／Ｌの銅メッキ液を使用した。
被処理シリンダとして、円周８００ｍｍ、面長１２５０ｍｍのアルミ芯の円筒型基材を用い、被処理シリンダの両端をチャックしてメッキ槽に装着し、銅メッキ液をオーバーフローさせ、被処理シリンダを全没させた。被処理シリンダの回転数を２５０ｒｐｍとし、メッキ液温度４５℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ２（電流３０００Ａ）、電圧６Ｖとした。この条件で１０分メッキ処理を行い、表面にブツやピットの発生がない厚さ６０μｍの均一なメッキ被膜が得られた。さらに、集電部材の発熱も４０℃程度に抑えることができた。【００３５】
＜異常放電発生試験＞
実施例２と同様の条件で１０分メッキ処理を１４４回繰り返した（合計２４時間）。メッキで消費される銅メッキ成分については、自動補給装置により自動的に補給した。異常放電の発生の有無を観察したが、異常放電の発生は確認されなかった。【００３６】
（比較例１）
メッキ装置として図２に示した従来のメッキ装置４０を用い、集電部材に潤滑油を供給した以外は実施例１と同様に１０分メッキ処理を行った。従来の前記メッキ装置４０はチャックコーンのスピンドルの基端部に用いた集電部材３２として摺動表面が鉄製の集電部材を用いた。
比較例１では、回転する鉄製の集電部材３２と導電性金属製固定部材１８との間に潤滑油が入って電流が流れにくくなり、電圧６Ｖでは十分なメッキ被膜が得られず、厚さ６μｍの均一なメッキ被膜を得るためには９Ｖもの高電圧が必要であり、さらに摩擦や電流の流れ難さにより、集電部材が１２０℃に発熱してしまった。【００３７】
＜異常放電発生試験＞
比較例１と同様の条件で１０分メッキ処理を１４４回繰り返した（合計２４時間）。メッキで消費されるクロム及び添加剤成分（奥野製薬工業（株）製のＣＨＲＩＯ  ＲＸ−Ｒ）は、自動補給装置により自動的に補給した。異常放電の発生の有無を観察したが、数十回の異常放電の発生が確認された。【００３８】
＜挙動確認試験＞
比較例１と同様の条件により、メッキ槽に摺動表面が鉄製の集電部材３２を取り付け、集電部材に潤滑油を供給し、連続的にクロムメッキを行い、実施例１の挙動確認試験と同様の試験条件により、挙動を確認した。
試験時、スパークが発生し、試験途中で集電部材３２と導電性金属製固定部材１８は不通電となった為、途中で試験を中止した。試験時の導電性金属製固定部材１８の温度は、平均温度：７０℃程度、最高到達温度：１２０℃以上であり、高温発熱が確認された。また、試験後、無数のスパーク痕が確認され、スパーク痕を起点に導電性金属製固定部材１８の摩耗が激しかった。
【符号の説明】
【００３９】
１０：シリンダ体メッキ装置、１２：シリンダ体メッキ装置用集電部材、１４：円筒状基材、１６：潤滑領域、１８：導電性金属製固定部材、２０：電線、３０：チャックコーンのスピンドル、３２：鉄製の集電部材、４０：従来のメッキ装置。
【図１】
2019176586.tif 000003
【図２】
2019176586.tif 000004
【国際調査報告】
2019176586.tif 000005
2019176586.tif 000006
2019176586.tif 000007
2019176586.tif 000008