專利名稱:形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種形成微孔(セル)之前的被制版輥的電鍍和研磨方法,該形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法可相對(duì)照相凹版印刷用的被制版輥形成沒有麻點(diǎn)和凹坑的均勻厚度的硫酸銅鍍層,不使用砂輪研磨即可在短時(shí)間進(jìn)行半精加工研磨和鏡面加工研磨,提供高質(zhì)量的被制版輥。
背景技術(shù):
下面說明2種照相凹版印刷用的被制版輥的制版方法。
(1)在直版型的被制版輥的激光制版工序中,搬入輥,由車床進(jìn)行超精密圓筒加工,然后由砂輪進(jìn)行半精加工研磨·精加工研磨·鏡面加工研磨,或者在由鹽酸剝離鉻進(jìn)行修正為正圓的圓筒研磨后,進(jìn)行削去一定厚度的落版研磨,然后進(jìn)行脫脂、鍍鎳、酸銅電鍍、利用砂輪的半精加工研磨·精加工研磨·鏡面加工研磨。然后,進(jìn)行感光膜涂覆形成、利用激光曝光裝置的圖像印相、堿性顯影、利用蝕刻的微孔的形成、利用強(qiáng)堿的光致抗蝕劑剝離、鍍鉻、砂紙研磨、搬出等工序。
(2)在巴拉德(バラ一ド)電鍍型的被制版輥的激光制版工序中,實(shí)施除去使用完畢的巴拉德鍍銅層后的輥的搬入、脫脂、涂覆照相廢液的弱密接性表面處理、硫酸銅電鍍、利用砂輪的半精加工研磨·精加工研磨·鏡面加工研磨。然后,進(jìn)行感光膜涂覆形成、利用激光曝光裝置的圖像印相、堿性顯影、利用蝕刻的微孔的形成、利用強(qiáng)堿的光致抗蝕劑剝離、鍍鉻、砂紙研磨、搬出等工序。
此外存在由電子雕刻機(jī)或激光雕刻機(jī)進(jìn)行的雕刻制版等。
作為與照相凹版制版技術(shù)相關(guān)的先有技術(shù)文獻(xiàn),具有日本特愿平10-193551、日本特愿平10-193552、特開2000-062342、特開2000-062343、特開2000-062344、特開2001-179923、特開2001-179924、特開2001-187440、特開2001-187441、特開2001-191475、特開2001-191476、特開2001-260304、特開2002-127369、特開2002-187249、特開2002-187250、特開2002-200728、特開2002-200729、特開2002-307640、特開2002-307641等。
在過去的照相凹版制版印刷用的被制版輥的硫酸銅電鍍方法和裝置中,作為用于電鍍銅的陽(yáng)極使用含磷銅陽(yáng)極,作為該電鍍用含磷銅陽(yáng)極的一個(gè),已知使用包含磷350~700ppm、氧2~5ppm、余下部分為銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成的含磷銅陽(yáng)極。
過去的照相凹版制版印刷用的被制版輥的硫酸銅電鍍方法和裝置將由堆裝起重機(jī)輸送的盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置載置于電鍍裝置本體構(gòu)架,將由該盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置夾住兩端的照相凹版印刷用的被制版輥連接于陰極,浸入到儲(chǔ)存于電鍍槽的電鍍液中回轉(zhuǎn),使浸入到電鍍液的作為電鍍金屬的含磷銅球作為陽(yáng)極,在與被制版輥之間流過電鍍電流。然后,將含氧2~5ppm、磷350~700ppm的含磷銅構(gòu)成的銅球在電鍍槽中投入補(bǔ)給到陽(yáng)極籠,按10~15A/dm2的高電流密度進(jìn)行電鍍。
在含磷銅球包含不可避免的雜質(zhì),在電鍍金屬銅球的表面附著黑色的陽(yáng)極淤渣。通過液體的攪拌和電鍍金屬銅球的溶解使陽(yáng)極淤渣從電鍍金屬銅球離開,在電鍍液中浮游,附著于被制版輥的表面,成為麻點(diǎn)(微小凸起)和凹坑(針孔)的原因。
另外,為了避免電鍍金屬銅球的溶解量過多、電鍍液中的銅離子濃度過高而不能獲得適當(dāng)?shù)牧蛩徙~電鍍,需要定期地排出電鍍液進(jìn)行稀釋以獲得適當(dāng)?shù)你~離子濃度的電鍍液的維護(hù)。
在半導(dǎo)體晶片的銅電鍍的方法中,進(jìn)行以含磷銅球?yàn)殛?yáng)極、流過電鍍電流的方法。
(專利文獻(xiàn)1)日本特開平5-214586號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)日本特開平8-67932號(hào)公報(bào)
(專利文獻(xiàn)3)日本特開平11-061488號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)日本特開2003-171797號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)5)日本特開2002-275698號(hào)公報(bào)在過去的照相凹版制版印刷用的被制版輥的硫酸銅電鍍方法和裝置中,利用不溶性陽(yáng)極的電鍍方法和裝置完全未得到采用。
作為溶解含磷銅球的方法以外的不溶性陽(yáng)極的硫酸銅電鍍方法和裝置,具有以下的技術(shù)文獻(xiàn)。
(專利文獻(xiàn)6)日本特開2003-166100號(hào)公報(bào)...用于銅電鍍方法的銅粉和銅粉的使用方法。
(專利文獻(xiàn)7)日本特開2002-068743號(hào)公報(bào)...易溶解性氧化銅的制造方法、易溶解性氧化銅和鍍銅材料及鍍銅方法。
(專利文獻(xiàn)8)日本特表2002-515549號(hào)公報(bào)...基體的銅電鍍方法。
(專利文獻(xiàn)9)日本特表平08-501827號(hào)公報(bào)...銅的電解電鍍方法及裝置。
如在上述制版工序中可以得知的那樣,利用砂輪研磨裝置進(jìn)行的處理工序具有幾個(gè),在進(jìn)行硫酸銅電鍍之前的研磨和進(jìn)行硫酸銅電鍍后的研磨需要30分鐘以上的時(shí)間。另外,砂輪研磨裝置需要準(zhǔn)備落版用的粗加工砂輪、加工成鏡面狀態(tài)之前的半精加工砂輪、精加工砂輪、鏡面加工砂輪這樣4種,而且,需要可對(duì)應(yīng)100mmφ×1000mm~300mmφ×2000mm的輥的大小的通用性,需要裝備有砂輪的自動(dòng)更換機(jī)構(gòu),另外,為了縮短時(shí)間,成為從兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行研磨的2頭研磨或4頭研磨。為此,砂輪研磨裝置成為極昂貴的設(shè)備。另外,砂輪研磨裝置為濕式裝置,所以,不能與水分會(huì)產(chǎn)生不良影響的感光膜涂覆裝置和激光曝光裝置設(shè)置到同一房間,另一方面,尚未形成可在夾到由設(shè)于電鍍生產(chǎn)線的堆裝起重機(jī)輸送的盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置的狀態(tài)下相對(duì)被制版輥進(jìn)行研磨的構(gòu)成。
在過去的照相凹版制版印刷用的被制版輥的硫酸銅電鍍方法和裝置中,完全沒有采用電解磨粒研磨方法和裝置。
作為電解磨粒研磨方法和裝置存在以下的技術(shù)文獻(xiàn)。
(專利文獻(xiàn)10)日本特開平10-156627鎢的電解鏡面加工研磨方法。
(專利文獻(xiàn)11)日本特開平10-086020動(dòng)壓軸承的動(dòng)壓槽的電解加工方法和裝置。
(專利文獻(xiàn)12)日本特開平09-192933微小量電解加工方法和裝置。
(專利文獻(xiàn)13)日本特開平09-192932電解微小槽加工方法和裝置。
(專利文獻(xiàn)14)日本特開平07-241728不銹鋼的電解磨粒研磨方法。
(專利文獻(xiàn)15)日本特開平07-185938高速電解粗加工方法及其裝置。
(專利文獻(xiàn)16)日本特開平06-023663超平滑化非接觸研磨方法和裝置。
按照過去的將含磷銅球作為陽(yáng)極的鍍銅方法,在電鍍液中集聚不可避免的雜質(zhì),該不可避免的雜質(zhì)附著于被制版輥的表面,成為麻點(diǎn)和凹坑的原因。采用將用于半導(dǎo)體晶片的硫酸銅電鍍的高純度的含磷銅球?yàn)殛?yáng)極的鍍銅方法時(shí)使電鍍成本增大,不能采用。
另外,按照過去的將含磷銅球作為陽(yáng)極的鍍銅方法,陽(yáng)極與被制版輥的距離大,所以,電鍍電流集中到輥的兩端,鍍層厚度在輥兩端附近變大。為此,當(dāng)進(jìn)行砂輪圓筒研磨時(shí),在輥的兩端附近較大程度地研磨。砂輪圓筒研磨裝置大型,昂貴,加工很費(fèi)時(shí)間等,所以,考慮采用裝置小型、價(jià)廉、加工時(shí)間短的電解研磨裝置時(shí)得知,電解研磨裝置不能使不均勻的鍍層厚度變均勻地研磨,所以,為了適用電解研磨裝置,需要構(gòu)成可沿被制版輥的全長(zhǎng)使鍍層厚度均勻的電鍍系統(tǒng)。
本申請(qǐng)發(fā)明者為了解決上述問題,采用了使用不溶解性陽(yáng)極對(duì)被制版輥實(shí)施鍍銅處理的手法。該手法作為不溶解性陽(yáng)極例如使用將觸媒涂覆到例如鈦的表面的陽(yáng)極,在電鍍槽外形成電流液,由過濾器捕捉不可避免的雜質(zhì),使用未包含不可避免的雜質(zhì)的電鍍液進(jìn)行電鍍,所以,不發(fā)生陽(yáng)極淤渣。然而,沒有在照相凹版印刷用的被制版輥的電鍍生產(chǎn)線采用的例子。
本申請(qǐng)發(fā)明者在研究設(shè)備中設(shè)置電鍍裝置,該電鍍裝置包括具有不溶性陽(yáng)極的電鍍槽和電鍍液補(bǔ)給槽,該電鍍液補(bǔ)給槽用于形成電鍍液并在與電鍍槽之間進(jìn)行循環(huán);將由堆裝起重機(jī)搬運(yùn)的盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置載置于電鍍裝置本體構(gòu)架,使由該盒形輥夾持回轉(zhuǎn)搬運(yùn)裝置夾住兩端的照相凹版印刷用的被制版輥處于上述電鍍槽上側(cè);在該研究設(shè)備條件下認(rèn)真研究了如何設(shè)置電鍍槽具有的不溶性陽(yáng)極時(shí)可相對(duì)大小各不相同的被制版輥不產(chǎn)生麻點(diǎn)和凹坑地沿全長(zhǎng)進(jìn)行均勻厚度的鍍層。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),在從電鍍液補(bǔ)給槽將電鍍液供給到電鍍槽的過程中,補(bǔ)充地除去包含于電鍍液中的不可避免的雜質(zhì),從而可進(jìn)行沒有麻點(diǎn)和凹坑產(chǎn)生的電鍍;另外還發(fā)現(xiàn),如輥對(duì)置面平滑,使平行于被制版輥、成為陽(yáng)極地通電的不溶性陽(yáng)極在被制版輥的下面形成5mm~30mm的間隙地接近,流過電鍍電流,則在輥的兩端不產(chǎn)生電鍍電流的流入導(dǎo)致的電流集中的影響,沿輥全長(zhǎng)進(jìn)行均勻厚度的電鍍,而且照射超聲波,或減少被制版輥的電鍍液浸漬面積,或施加噴淋等,從而流過高電流,在短時(shí)間獲得所需要厚度的電鍍層。另外,還獲得這樣的成果,即,當(dāng)進(jìn)行大量的被制版輥的電鍍時(shí),由于電鍍液的銅濃度和硫酸濃度不足,所以,檢測(cè)出電鍍液的銅濃度與電鍍電流的累計(jì)值的關(guān)系和硫酸濃度,在電鍍液補(bǔ)給槽中自動(dòng)補(bǔ)給必要量的含銅微粉末或硫酸,實(shí)現(xiàn)電鍍生產(chǎn)線的自動(dòng)化和無人運(yùn)行。
然后,本申請(qǐng)發(fā)明者考慮從制版生產(chǎn)線取消砂輪研磨裝置,著手設(shè)置電解磨粒研磨裝置代替砂輪研磨裝置的研究開發(fā)。
本申請(qǐng)發(fā)明者首先將與日本特公昭57-36995號(hào)公報(bào)所示盒形輥?zhàn)詣?dòng)裝拆裝置實(shí)質(zhì)相同的盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置載置到水洗裝置上,在水洗水儲(chǔ)箱中儲(chǔ)存純水+硝酸鈉1wt%+粒子直徑0.8μmφ以下的磨粒1wt%構(gòu)成的電解液電鍍液,在裝置后方作為研磨頭的往復(fù)移動(dòng)裝置設(shè)置產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人,在機(jī)器人臂的前端準(zhǔn)備具有與研磨砂輪同等大小的凹筒面的研磨頭本體,連接到陰極,將該凹筒面作為電極部,重合具有液體浸漬性的多孔質(zhì)彈性體,最后在表面重合具有高耐蠕變性、高強(qiáng)度、高溫耐久性的超纖維(具體地說扎依龍(ザイロン)(注冊(cè)商標(biāo)=東洋紡株式會(huì)社產(chǎn)品)),構(gòu)成研磨頭,由具有該研磨頭的研磨系統(tǒng)進(jìn)行電解磨粒研磨試驗(yàn)。
扎依龍(ザイロン)剛直,為對(duì)具有直線性極高的分子構(gòu)造的聚對(duì)苯基苯并雙噁唑(PBO)進(jìn)行液晶紡紗的纖維,僅為1mmφ的粗細(xì),具有懸掛450千克的驚人的強(qiáng)度,具有在已有的有機(jī)纖維中最高級(jí)別的強(qiáng)度、彈性率、耐熱性、阻燃性,所以選擇了它。
在盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置夾持被制版輥的兩端,將被制版輥連接于陽(yáng)極,按所需要的轉(zhuǎn)速使其回轉(zhuǎn),由研磨頭推壓被制版輥,使電解液進(jìn)行噴淋,并使電解電流流過,進(jìn)行研磨。該研磨理論是,電解電流流過時(shí)在被制版輥的與研磨頭對(duì)置的表面形成鈍化膜,由捕捉到研磨頭的超纖維的表面的磨粒擦去該鈍化膜中的覆蓋微凸起部分的鈍化膜,由電解電流溶解除去鈍化膜后的微凸起部分,由此進(jìn)行平滑化??墒牵荒苡行У貙?duì)輥進(jìn)行研磨。從開始經(jīng)過較短時(shí)間以后,堆積產(chǎn)生使被制版輥的表面不被電解的作用的鈍化膜,阻礙了輥的有效研磨。如電解電流流過而在輥表面的與研磨頭對(duì)應(yīng)的部分形成的鈍化膜不被除去的狀態(tài)經(jīng)過一些時(shí)間后,則成為氧化膜,如成為氧化膜,則成為磨粒難以除去的膜地產(chǎn)生堆積。
另外,已經(jīng)得知,在研磨頭的超纖維的表面捕捉電解液中的磨粒,由該磨粒對(duì)被制版輥進(jìn)行研磨,不能對(duì)研磨產(chǎn)生大的促進(jìn)。
如研磨壓力小,則僅進(jìn)行少量電解磨粒研磨,如增大研磨壓力,則電解磨粒研磨增大,但即使將研磨壓力提高到被制版輥的夾持回轉(zhuǎn)不受到影響的限度,鈍化膜也堆積,不能由包含于電解液中的磨粒有效地除去鈍化膜。
因此,作為超纖維的替代,形成重疊了固定與800號(hào)相當(dāng)?shù)难心ド拜喯喈?dāng)?shù)哪チ5暮>d狀彈性體(具體地說在尼龍無紡布粘結(jié)磨粒的構(gòu)造的斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)(注冊(cè)商標(biāo)=住友斯立艾姆(スリ一エム)公司產(chǎn)品))的研磨頭進(jìn)行電解磨粒研磨。
結(jié)果,當(dāng)時(shí)間經(jīng)過時(shí),如不除去鈍化膜,作為氧化膜堆積成斑點(diǎn)模樣,電解磨粒研磨受到阻礙。
使電解電流流過的時(shí)間和不流過的時(shí)間交替地各為20秒,可避免鈍化膜的氧化,在約45分鐘可實(shí)現(xiàn)全面的研磨,但調(diào)查表面粗糙度時(shí)發(fā)現(xiàn),未達(dá)到鏡面加工研磨的精度。另外,進(jìn)行了研磨的部位成為紫色。這被認(rèn)為是堿燒傷。
另外得知,在使電解液為酸性時(shí),不成為紫色。然而,如時(shí)常流過電解電流,則鈍化膜氧化而產(chǎn)生堆積。
為此,對(duì)研磨頭進(jìn)行以下改進(jìn),使得同時(shí)存在電解電流時(shí)常流過進(jìn)行電解磨粒研磨的狀態(tài)和電解電流不流過地進(jìn)行磨粒研磨的狀態(tài)。
在研磨頭本體的凹筒面具有與陰極連接的電極部,并重疊2片帶狀的板形橡膠,使凹筒面的中途的電極部露出,并在電極部露出的槽重疊多孔質(zhì)彈性體(海綿),使其平坦化,最后作為研磨條重疊斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト),構(gòu)成研磨頭。研磨的結(jié)果表明,由約15分鐘實(shí)現(xiàn)了不殘留麻點(diǎn)的粗加工研磨。
該研磨頭在露出電極部的槽中重疊有多孔質(zhì)彈性體,所以,確保了通過電解液使電解電流流動(dòng),電解電流流過使得在被制版輥的與電極部露出的槽對(duì)置的表面部位瞬間形成鈍化膜,該鈍化膜中的覆蓋微凸起部分的鈍化膜由固定于斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)的磨粒擦去,而且由電解電流溶解除去了鈍化膜后的微凸起部分,實(shí)現(xiàn)平滑化,進(jìn)行電解磨粒研磨,同時(shí),重疊板狀橡膠,在多孔質(zhì)彈性體的上游側(cè)部分與下游側(cè)部分電解電流不流過,所以,不形成鈍化膜,與露出電極的槽對(duì)置的表面部位進(jìn)行電解磨粒研磨后,可繼續(xù)由斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)進(jìn)行磨粒研磨(粗加工研磨)。
接著,在重疊超纖維的扎依龍(ザイロン)代替固定磨粒的斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)對(duì)剛結(jié)束硫酸銅電鍍的被制版輥進(jìn)行電解磨粒研磨時(shí),不能進(jìn)行鏡面加工研磨。因此,相對(duì)剛結(jié)束利用上述斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)的粗加工研磨的被制版輥進(jìn)行電解磨粒研磨時(shí),用約15分鐘可進(jìn)行鏡面加工研磨。
另外,由重疊了固定磨粒的斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)的研磨頭,可相對(duì)形成微孔后形成硬質(zhì)鍍層的被制版輥進(jìn)行電解磨粒研磨時(shí),可在短時(shí)間除去延伸到微孔的角的鍍鉻層毛邊。
然后,例如準(zhǔn)備1個(gè)具有曲率半徑150mm的凹筒面的塊體的研磨頭,為了對(duì)直徑80mm~300mm的范圍內(nèi)的各種大小的照相凹版印刷用的被制版輥進(jìn)行粗加工研磨或鏡面加工研磨,隨著被制版輥的直徑變小,斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)和扎依龍(ザイロン)的與被制版輥的接觸角變小,所以,不能進(jìn)行良好的研磨。
因此,使得可相應(yīng)于被制版輥的直徑改變斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)和扎依龍(ザイロン)的與被制版輥的接觸角,制作可相對(duì)被制版輥良好地推壓斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)和扎依龍(ザイロン)的研磨頭,反復(fù)進(jìn)行研磨的實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了電解磨粒研磨的良好的鏡面加工。另外,即使制作可由回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)形式進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)的研磨盤,將電極埋入成放射狀,重疊圓形的斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)和扎依龍(ザイロン)進(jìn)行研磨,在該場(chǎng)合,也可由電解磨粒研磨實(shí)現(xiàn)良好的鏡面加工。
根據(jù)以上的經(jīng)過,而完成本申請(qǐng)發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法,該形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法可相對(duì)照相凹版印刷用的被制版輥形成沒有麻點(diǎn)和凹坑的均勻厚度的硫酸銅鍍層,不使用砂輪研磨即可在短時(shí)間進(jìn)行半精加工研磨和鏡面加工研磨,提供高質(zhì)量的被制版輥,特別是可將使用不溶性陽(yáng)極的電鍍系統(tǒng)適用于照相凹版印刷用的被制版輥,同時(shí),可實(shí)現(xiàn)不適用砂輪研磨而是可適用電解研磨的電鍍系統(tǒng)。
第1項(xiàng)發(fā)明的形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法在被制版輥進(jìn)行硫酸銅電鍍,然后進(jìn)行研磨,形成為鏡面加工狀態(tài);其特征在于在上述硫酸銅電鍍中,可自由回轉(zhuǎn)地支承作為被鍍體的被制版輥的兩端,使其位于電鍍槽內(nèi)成為陰極地通電,并按所需要轉(zhuǎn)速進(jìn)行回轉(zhuǎn),不溶性陽(yáng)極位于該被制版輥的下方,具有被制版輥的最大長(zhǎng)度以上的長(zhǎng)度,輥對(duì)置面平滑,與被制版輥平行,成為陽(yáng)極地通電,使該不溶性陽(yáng)極上升,接近被制版輥的下面,供給由過濾器除去成為麻點(diǎn)和凹坑的原因的不可避免的雜質(zhì)后的電鍍液進(jìn)行電鍍;在上述研磨中,可自由回轉(zhuǎn)地支承被制版輥的兩端,使其連接到陽(yáng)極地回轉(zhuǎn),研磨頭本體在輥推壓面的一部分具有連接于陰極的電極部,在該研磨頭本體重疊將磨粒固定到摩擦強(qiáng)度大的無紡布構(gòu)成的液體浸漬性磨粒固定柔性體或超纖維,將該液體浸漬性磨粒固定柔性體或超纖維緊密接觸于上述被制版輥,而且將電解液供給到密接面,由上述凹筒面推壓到被制版輥,使研磨頭朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)動(dòng)作,從而在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分進(jìn)行摩擦研磨。
第2項(xiàng)發(fā)明的形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法在被制版輥進(jìn)行硫酸銅電鍍,然后進(jìn)行半精加工研磨,接著進(jìn)行精面加工研磨;其特征在于在上述硫酸銅電鍍中,可自由回轉(zhuǎn)地支承作為被鍍體的被制版輥的兩端,使其位于電鍍槽內(nèi)成為陰極地通電,并按所需要轉(zhuǎn)速進(jìn)行回轉(zhuǎn),不溶性陽(yáng)極位于該被制版輥的下方,具有被制版輥的最大長(zhǎng)度以上的長(zhǎng)度,輥對(duì)置面平滑,與被制版輥平行,成為陽(yáng)極地通電,使該不溶性陽(yáng)極上升,接近被制版輥的下面,供給由過濾器除去成為麻點(diǎn)和凹坑的原因的不可避免的雜質(zhì)后的電鍍液進(jìn)行電鍍;在上述半精加工研磨中,可自由回轉(zhuǎn)地支承被制版輥的兩端,使其連接到陽(yáng)極地回轉(zhuǎn),研磨頭本體具有凹筒面而且在該凹筒面的一部分具有連接于陰極的電極部,將磨粒固定到摩擦強(qiáng)度大的無紡布構(gòu)成的液體浸漬性磨粒固定柔性體掛到該研磨頭本體,將該液體浸漬性磨粒固定柔性體緊密接觸于上述被制版輥,由上述凹筒面推壓到被制版輥,將電解液供給到被制版輥與研磨帶的密接面,使研磨頭朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)動(dòng)作,從而使研磨帶朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)移動(dòng),在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分進(jìn)行摩擦研磨,從而通過使用研磨帶的電解磨粒研磨和磨粒研磨混合存在的研磨進(jìn)行半精加工研磨;在上述鏡面加工研磨中,可自由回轉(zhuǎn)地支承被制版輥的兩端,使其連接到陽(yáng)極地回轉(zhuǎn),研磨頭本體具有凹筒面而且在該凹筒面的一部分具有連接于陰極的電極部,將掛到研磨頭本體的所需要大寬度的具有柔性的超纖維緊密接觸于上述被制版輥,由上述凹筒面推壓到被制版輥,將電解液供給到被制版輥與超纖維的密接面,使研磨頭朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)動(dòng)作,從而使超纖維朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)移動(dòng),在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分進(jìn)行摩擦研磨,從而進(jìn)行使用超纖維的電解研磨和摩擦研磨混合存在的鏡面加工研磨的處理工序。
第3項(xiàng)發(fā)明的形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法在第1或第2項(xiàng)發(fā)明的基礎(chǔ)上還具有這樣的特征在上述硫酸銅電鍍中,在電鍍液補(bǔ)給槽中儲(chǔ)存可進(jìn)行硫酸銅電鍍的電鍍液,該電鍍液通過在硫酸中添加氧化銅粉末、碳酸銅粉末、或硫酸銅粉末中的任一種含銅微粉末而構(gòu)成,由過濾器除去電鍍液中的不可避免的雜質(zhì)后,供給到具有不溶性陽(yáng)極的電鍍槽進(jìn)行電鍍。
第4項(xiàng)發(fā)明的形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法在第3項(xiàng)發(fā)明的基礎(chǔ)上還具有這樣的特征測(cè)量使用中的電鍍液的銅濃度,當(dāng)銅濃度不足時(shí),或每次進(jìn)行1根被制版輥的電鍍處理時(shí)測(cè)量累計(jì)電鍍電流值,每次結(jié)束電鍍處理時(shí)自動(dòng)補(bǔ)給含銅微粉末的必要量,同時(shí),測(cè)量使用中的電鍍液的硫酸濃度,當(dāng)硫酸濃度不足時(shí),自動(dòng)補(bǔ)給必要量的硫酸。
第1項(xiàng)發(fā)明的效果(1)由于為使用不溶性陽(yáng)極的電鍍與電解磨粒研磨的組合,所以,如使電鍍前的輥徑沿全長(zhǎng)均勻地進(jìn)行精密加工,則電鍍后的輥徑也沿全長(zhǎng)維持均勻的精密度,所以,電鍍后的輥的圓筒研磨也不使用砂輪研磨,而是使用滑動(dòng)接觸柔軟的材料的電解磨粒研磨,適合于形成微孔之前的制版生產(chǎn)線的硫酸銅電鍍處理和研磨處理,相比于過去的電鍍方法與砂輪研磨方法的組合,可實(shí)現(xiàn)不產(chǎn)生凹坑和麻點(diǎn)的良好的硫酸銅電鍍,輥徑均勻,可獲得比用6000號(hào)到7000號(hào)的海綿砂輪研磨獲得的鏡面更好的鏡面狀態(tài)。
當(dāng)不為使用不溶性陽(yáng)極的電鍍與電解磨粒研磨的組合時(shí),具體地說,為過去的電鍍與電解磨粒研磨的組合時(shí),輥面兩端附近的電鍍厚度比其它部分大,在電解磨粒研磨中不能成為均勻的輥徑地對(duì)其進(jìn)行修正,即使進(jìn)行鏡面研磨也可能產(chǎn)生凹坑和麻點(diǎn)。
更詳細(xì)地說,在使用不溶性陽(yáng)極的電鍍方法中,作為補(bǔ)給到電流液的銅源,可采用在電鍍液補(bǔ)給槽中溶解含磷銅球的方法或在電鍍液補(bǔ)給槽中投入氧化銅粉末、碳酸銅粉末、或硫酸銅粉末的方法,可將用過濾器捕捉除去包含于銅源中的成為麻點(diǎn)和凹坑的原因的不可避免的雜質(zhì)后的電鍍液供給到電鍍槽進(jìn)行電鍍,所以,可進(jìn)行不產(chǎn)生凹坑和麻點(diǎn)的良好的硫酸銅電鍍。
過去,陽(yáng)極與被制版輥的距離大,所以,電鍍電流集中于輥的兩端,鍍層厚度在輥的兩端附近變大。為此,圓筒研磨也在輥的兩端附近較大地研磨。而本發(fā)明的不溶性陽(yáng)極的輥對(duì)置面平滑,與被制版輥平行,使該不溶性陽(yáng)極接近被制版輥的下面進(jìn)行電鍍,所以,電鍍電流沿輥全長(zhǎng)成為均勻的密度,可進(jìn)行均勻的厚度的電鍍。即,使具有被制版輥的最大長(zhǎng)度以上的長(zhǎng)度的不溶性陽(yáng)極上升,接近被制版輥的下面進(jìn)行電鍍,所以,具有相對(duì)直徑的長(zhǎng)度各不相同的被制版輥的通用性。由于使不溶性陽(yáng)極接近被制版輥進(jìn)行電鍍,所以,即使被制版輥的長(zhǎng)度相對(duì)不溶性陽(yáng)極例如為1/2,電鍍電流也不會(huì)集中到輥端面附近,可沿輥全長(zhǎng)維持均勻的電鍍電流密度,進(jìn)行均勻厚度的電鍍。因此,如沿全長(zhǎng)均勻地對(duì)電鍍前的輥徑進(jìn)行精密加工,則可沿全長(zhǎng)將電鍍后的輥徑維持在均勻的精密度,所以,電鍍后的輥的圓筒研磨也不為砂輪研磨,而是可適用滑動(dòng)接觸柔軟材料的電解磨粒研磨。
(2)由于組合使用不溶性陽(yáng)極的電鍍和電解磨粒研磨,所以,可大幅度縮短處理時(shí)間。即,在使不溶性陽(yáng)極接近被制版輥進(jìn)行的電鍍方法中,輥兩端的電鍍厚度與輥中部相比不變大,可增大電鍍電流密度,所以,可縮短電鍍時(shí)間,另外,研磨時(shí)間也可大幅度縮短,所以,可提高生產(chǎn)線的處理能力。
研磨時(shí)間也可大幅度縮短,其情況如下。
電解電流流動(dòng),在被制版輥表面的與電極板對(duì)置的位置瞬間形成鈍化膜。在電極部露出的部分流過電解電流,所以,瞬間形成鈍化膜,研磨條擦去覆蓋微凸起部分的鈍化膜,而且電解電流將除去了鈍化膜后的微凸起部分溶解,另外,由于避免了鈍化膜的堆積,所以,在電解電流不流動(dòng)的部位同時(shí)由研磨條全面進(jìn)行研磨,根據(jù)研磨條的種類(斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)和扎依龍(ザイロン)等的不同),可在短時(shí)間進(jìn)行半精加工研磨和/或鏡面加工研磨,所以,相對(duì)使用完畢的巴拉德型的被制版輥,不使用砂輪研磨裝置,可在短時(shí)間進(jìn)行圓筒研磨,整體上縮短制版時(shí)間。
第2項(xiàng)發(fā)明的效果可獲得與第1項(xiàng)發(fā)明的效果(1)和(2)相同的效果。
研磨還可獲得以下效果。
相對(duì)使用完畢后的直版型的被制版輥,對(duì)于由車床進(jìn)行落版圓筒精度加工后的半精加工研磨,通過混合存在使用斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)等的電解磨粒研磨和磨粒研磨的研磨,可在比過去的砂輪研磨裝置短得多的時(shí)間進(jìn)行半精加工研磨。
然后,關(guān)于電鍍后的鏡面加工研磨,通過混合存在使用斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)等的電解磨粒研磨和磨粒研磨的研磨,可使半精加工研磨及混合存在使用扎依龍(ザイロン)等的電解研磨和摩擦研磨的鏡面加工研磨比由過去的砂輪研磨裝置進(jìn)行的半精加工研磨→精加工研磨→鏡面加工研磨的處理工序的時(shí)間短得多。
相對(duì)使用完畢后的巴拉德型的被制版輥,對(duì)于由車床進(jìn)行落版圓筒精密加工后的半精加工研磨,通過混合存在使用斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)等的電解磨粒研磨和磨粒研磨的研磨,可在比過去的砂輪研磨裝置短得多的時(shí)間進(jìn)行半精加工研磨。
關(guān)于電鍍后的鏡面加工研磨,通過混合存在使用斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)等的電解磨粒研磨和磨粒研磨的研磨,可使半精加工研磨及混合存在使用扎依龍(ザイロン)等的電解研磨和摩擦研磨的鏡面加工研磨比由過去的砂輪研磨裝置進(jìn)行的半精加工研磨→精加工研磨→鏡面加工研磨的處理工序的時(shí)間短得多。
第3項(xiàng)發(fā)明的加重的效果停止銅球的使用,使用在硫酸中添加氧化銅粉末、碳酸銅粉末、或硫酸銅粉末制成的可進(jìn)行硫酸銅電鍍的電鍍液,所以,即使高電流流過,進(jìn)行強(qiáng)力電鍍,也可避免銅源材料的不足。
第4項(xiàng)發(fā)明的加重效果過去進(jìn)行含磷銅球和硫酸的補(bǔ)給時(shí),停止生產(chǎn)線的運(yùn)行,進(jìn)行測(cè)量后補(bǔ)給必要量,但本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)電鍍液的銅離子濃度和硫酸濃度的管理和銅源材料的自動(dòng)計(jì)量和自動(dòng)補(bǔ)給,所以,可避免在銅源補(bǔ)給時(shí)停止電鍍生產(chǎn)線的運(yùn)行,提高生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)率,另外,可避免用人手處理具有毒性的氧化銅粉末、碳酸銅粉末、或硫酸銅粉末。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的制版車間的平面圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的圓筒研磨裝置的縱斷正面圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的圓筒研磨裝置的縱斷正面圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例3的圓筒研磨裝置的平面圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的圓筒研磨裝置的研磨頭的縱斷側(cè)面圖,(a)為相對(duì)最大直徑的被制版輥的研磨前的狀態(tài)圖,(b)為相對(duì)最大直徑的被制版輥的研磨中的狀態(tài)圖,(c)為相對(duì)最小直徑的被制版輥的研磨前的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
作為車間設(shè)備,如實(shí)施例1所示那樣,分成機(jī)器人室和電鍍室,在機(jī)器人室設(shè)置產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人和轉(zhuǎn)臺(tái)式的輥存放裝置,為了各種制版方法中的任一種可進(jìn)行,相應(yīng)于激光感光、顯影、蝕刻制版設(shè)置感光膜干燥促進(jìn)裝置、感光膜涂覆裝置、及激光曝光裝置,對(duì)應(yīng)于激光研磨、蝕刻制版設(shè)置感光膜干燥促進(jìn)裝置、激光研磨用黑色膜涂覆裝置、及研磨用激光曝光裝置,對(duì)應(yīng)于激光雕刻制版設(shè)置激光雕刻裝置,對(duì)應(yīng)于電子雕刻制版設(shè)置電子雕刻裝置。在電鍍室的設(shè)于頂部的堆裝起重機(jī)的行走線下側(cè)設(shè)置電鍍生產(chǎn)線設(shè)置,該電鍍生產(chǎn)線設(shè)置以用于對(duì)被制版輥進(jìn)行電鍍的硫酸銅電鍍裝置或鍍鉻裝置或鍍鎳裝置為主設(shè)備。
特別是作為硫酸銅電鍍裝置,如實(shí)施例2所示那樣,具有使用不溶性陽(yáng)極而且自動(dòng)補(bǔ)給含銅微粉末和硫酸的硫酸銅電鍍裝置,同時(shí),作為研磨裝置,采用伴隨著電解研磨的方法,如實(shí)施例3所示那樣,最好具有半精加工用研磨裝置和鏡面加工用研磨裝置。
電鍍槽作為固定的槽構(gòu)成,最好在使夾持于輥回轉(zhuǎn)裝置的被制版輥位于電鍍槽內(nèi)后,從電鍍液補(bǔ)給槽進(jìn)行電鍍液的供給,液面上升,電鍍液完全將被制版輥淹沒或僅使約1/3直徑浸入液體中,將在預(yù)定的液面水平溢流的電鍍液返回到電鍍液補(bǔ)給槽,或作為可自由升降的可動(dòng)槽構(gòu)成,夾持于輥回轉(zhuǎn)裝置的被制版輥位于電鍍裝置本體內(nèi)后,可動(dòng)槽對(duì)應(yīng)于被制版輥的直徑上升所需行程,使被制版輥位于槽內(nèi),然后從電鍍液補(bǔ)給槽進(jìn)行電鍍液的供給,液面上升,電鍍液將被制版輥的約1/3直徑到約1/4直徑浸入液體中,將保持液面水平地溢流的電鍍液返回到電鍍液補(bǔ)給槽。
該被制版輥的硫酸銅電鍍方法和裝置在電鍍液補(bǔ)給槽制作電鍍液,將銅離子供給到電鍍槽。作為電鍍液的生成方法,將含磷銅球投入到電鍍液補(bǔ)給槽,進(jìn)行空氣攪拌,通過電鍍液中的游離的硫酸和溶解氧的疊加作用進(jìn)行溶解,生成銅離子(陽(yáng)離子),通過由單向閥式揚(yáng)液口、揚(yáng)液泵、配管、流量調(diào)整閥、捕捉不可避免的雜質(zhì)的過濾器等構(gòu)成的液體供給裝置向電鍍槽內(nèi)供給不足的銅離子。在該場(chǎng)合,使浸入到電鍍液中的金屬銅與比金、鉑、鈀等比銅昂貴的金屬接觸而且進(jìn)行空氣攪拌,從而促進(jìn)銅的溶解。
然而,如上述那樣,最好不是溶解含磷銅球,而是向電鍍液補(bǔ)給槽補(bǔ)給在硫酸中具有易溶解性、易于成為銅離子的氧化銅粉末、碳酸銅粉末、或硫酸銅粉末的含銅微粉末。
在設(shè)于生產(chǎn)線的場(chǎng)合,最好分成可用斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)(注冊(cè)商標(biāo))等在摩擦強(qiáng)度大的無紡布固定磨粒構(gòu)成的磨粒固定液體浸漬性柔性體進(jìn)行摩擦而實(shí)施粗加工圓筒研磨的圓筒研磨裝置和使用作為超纖維的未固定磨粒的研磨條進(jìn)行摩擦而實(shí)施鏡面加工研磨的圓筒研磨裝置設(shè)置。
可由磨粒固定液體浸漬性柔性體進(jìn)行粗加工圓筒研磨的圓筒研磨裝置可進(jìn)行鉻電鍍毛邊的除去研磨。雖然也可形成為具有進(jìn)行粗加工圓筒研磨的研磨頭和進(jìn)行鏡面加工研磨的研磨頭的2頭型二級(jí)研磨式圓筒研磨裝置,但分開的場(chǎng)合處理能力大,所以較理想。
也可具有比最大長(zhǎng)度(1300mm左右)的被制版輥例如長(zhǎng)100mm的研磨頭,即使用于研磨頭的研磨的往復(fù)行程為100mm左右全長(zhǎng)也同時(shí)接觸于研磨頭,或具有與最小長(zhǎng)度(500mm左右)的被制版輥大體相同長(zhǎng)度的研磨頭,相對(duì)最小長(zhǎng)度(500mm左右)的被制版輥,用于研磨頭的研磨的往復(fù)行程為100mm左右,另外,相對(duì)最大長(zhǎng)度(1300mm左右)的被制版輥使研磨時(shí)的研磨頭的往復(fù)行程為900mm左右。
夾持被制版輥兩端,連接于陽(yáng)極地進(jìn)行回轉(zhuǎn)地構(gòu)成。進(jìn)行粗加工圓筒研磨的研磨頭和進(jìn)行鏡面加工研磨的研磨頭對(duì)于例如直徑為80mm~300mm范圍內(nèi)的各種大小的凹版印刷用的被制版輥,都為具有可獲得較大的斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)和扎依龍(ザイロン)與被制版輥的接觸角的備用(back up)功能的可變式研磨頭。
具體地說,夾持被制版輥兩端并連接于陽(yáng)極進(jìn)行回轉(zhuǎn)地構(gòu)成,具有將所需寬度的柔性的研磨帶緊密接觸于上述被制版輥將該研磨帶推壓于被制版輥的研磨頭本體,而且,在該凹筒面的一部分具有與陰極連接的電極部,將電解液供給到被制版輥與研磨帶的密接面,使研磨頭朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)移動(dòng),從而使研磨帶朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)移動(dòng),在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分進(jìn)行摩擦研磨。
作為研磨帶,為斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)(注冊(cè)商標(biāo))等在摩擦強(qiáng)度大的無紡布固定磨粒構(gòu)成的磨粒固定液體浸漬性柔性體,在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解磨粒研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分進(jìn)行摩擦磨粒研磨,或作為研磨帶,為扎依龍(ザイロン)(注冊(cè)商標(biāo))等摩擦強(qiáng)度、耐熱強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度大的超纖維,在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解摩擦研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分進(jìn)行摩擦研磨。
另外,研磨頭本體可自由開閉,由時(shí)常打開地受到彈性力作用的左右開腳連桿在兩端支承為2根水平桿離開的狀態(tài),在該2根水平桿固定附設(shè)帶狀的電極部的研磨帶推壓條的兩端,張?jiān)O(shè)成平面狀,上述研磨頭本體接近被制版輥地相對(duì)移動(dòng)所需尺寸,通過該移動(dòng),研磨推壓用條將研磨帶卷到被制版輥地進(jìn)行推壓。
當(dāng)為可變式研磨頭時(shí),斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)和扎依龍(ザイロン)相對(duì)被制版輥沿輥周向的接觸長(zhǎng)度的全長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)均勻的滑動(dòng)接觸。
在使用將磨粒固定于無紡布構(gòu)成的斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)等磨粒固定液浸漬柔性體的場(chǎng)合,在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解磨粒研磨,而且同時(shí)在電解電流不流過的其它部分同時(shí)進(jìn)行摩擦研磨,從而進(jìn)行粗加工研磨。這可適用于硫酸銅電鍍前的研磨、硫酸銅電鍍后的研磨、鍍鉻毛邊除去的研磨。
另外,在使用作為扎依龍(ザイロン)等超纖維的未固定磨粒的研磨條的場(chǎng)合,在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解摩擦研磨,在電解電流不流過的其它部分進(jìn)行摩擦研磨,從而進(jìn)行鏡面加工研磨。這可適用于硫酸銅電鍍后的粗加工、半精加工研磨后的研磨。
雖然研磨帶緊密接觸于被制版輥,由研磨頭推壓到被制版輥,但研磨帶和研磨頭包含分離的構(gòu)成和一體的構(gòu)成。最好在研磨過程中研磨帶朝自身的長(zhǎng)尺寸方向慢速移動(dòng),研磨帶的相對(duì)被制版輥的研磨位置更新地構(gòu)成。
當(dāng)電解液為堿性時(shí),在硫酸銅電鍍的電解磨粒研磨的場(chǎng)合,可看到鈍化膜的堆積,為了良好地對(duì)圓筒全面進(jìn)行研磨,使電解液為酸性。在研磨過程中將電解液供給到被制版輥與研磨帶的緊密接觸面,在研磨帶從被制版輥離開的研磨后,將堿性的液體迅速地噴淋到被制版輥,并噴淋中性水,通過接液盤的開閉等,使得堿性和中性的噴淋水不混入到酸性的電解液。
制版方法涉及多方面,所以,生產(chǎn)線設(shè)備的用于實(shí)施發(fā)明的最佳形式如以下那樣劃分。
(相對(duì)直版型的被制版輥的激光感光、顯影、蝕刻制版)相對(duì)再使用已使用過的直版型印刷輥的被制版輥,進(jìn)行以下一連串的處理工序(1)由車床進(jìn)行落版圓筒精密加工(=將輥兩端夾持于車床進(jìn)行回轉(zhuǎn),由車刀例如切削25μm~50μm左右的精密圓筒加工),(2)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用如以斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)為代表的那樣在摩擦強(qiáng)度大的無紡布固定磨粒構(gòu)成的液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,(3)使用不溶性陽(yáng)極的硫酸銅電鍍(=夾持輥兩端,按所需速度回轉(zhuǎn),將輥的下半部浸漬在硫酸銅電鍍液中回轉(zhuǎn),例如按10分鐘~15分鐘左右獲得所需要厚度的硫酸銅鍍層。自動(dòng)進(jìn)行電鍍液的銅離子濃度和硫酸濃度的管理和氧化銅粉末等銅源材料的自動(dòng)計(jì)量和自動(dòng)補(bǔ)給)(4)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,(5)鏡面加工研磨,該鏡面加工研磨混合存在使用以扎依龍(ザイロン)為代表那樣摩擦強(qiáng)度、耐熱強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度大的超纖維的電解研磨和摩擦研磨,(6)感光膜涂覆形成(=夾持輥兩端,按所需速度回轉(zhuǎn),將感光膜涂覆頭接近輥的一端,朝輥的另一端掃描,按將以噴淋方式從感光膜涂覆頭溢出的正型感光劑或負(fù)型感光劑均勻地涂覆到輥使其干固而成膜),(7)由激光曝光裝置進(jìn)行圖像印相(=夾持輥兩端按所需速度進(jìn)行回轉(zhuǎn),將激光頭接近輥的一端,朝輥的另一端掃描,對(duì)應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)使激光閃動(dòng),對(duì)感光膜進(jìn)行曝光,形成潛像)(8)堿性顯影(=將輥的下半部浸漬到PH9.5~PH12.0左右的堿性顯影液中回轉(zhuǎn),按45秒~60秒的時(shí)間期間獲得光致抗蝕劑圖像),(9)由蝕刻形成微孔(=將輥的下半部浸漬到氯化銅或氯化鐵的酸性水溶液回轉(zhuǎn),按7分鐘~8分鐘左右對(duì)曝光金屬面進(jìn)行化學(xué)蝕刻,刻出微孔),(10)光致抗蝕劑剝離(將輥的下半部浸漬到PH12.0~PH13.0左右的強(qiáng)堿顯影液中回轉(zhuǎn),在1分鐘左右溶解除去光致抗劑圖像),(11)硬質(zhì)鉻鍍層、可淬火的鎳合金鍍層或碳化鈦膜或DLC膜、有機(jī)硬質(zhì)膜等提供耐刷力的硬質(zhì)膜形成。
(相對(duì)直版型的被制版輥的激光研磨、蝕刻制版)相對(duì)再使用已使用過的直版型印刷輥的被制版輥,進(jìn)行以下一連串的處理工序(1)由車床進(jìn)行落版圓筒精密加工,(2)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,(3)使用不溶性陽(yáng)極的硫酸銅電鍍(4)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,(5)鏡面加工研磨,該鏡面加工研磨混合存在使用超纖維的電解研磨和摩擦研磨,(6)激光研磨用黑色膜涂覆形成,
(7)利用激光研磨裝置的激光研磨,(8)利用蝕刻的微孔形成,(9)黑色膜圖像的除去(10)鉻鍍層或碳化鈦膜或DLC膜、有機(jī)硬質(zhì)膜等提供耐刷力的硬質(zhì)膜形成。
(相對(duì)直版型的被制版輥的電子雕刻制版)相對(duì)再使用已使用過的直版型印刷輥的被制版輥,進(jìn)行以下一連串的處理工序(1)由車床進(jìn)行落版圓筒精密加工,(2)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,(3)使用不溶性陽(yáng)極的硫酸銅電鍍(4)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,(5)鏡面加工研磨,該鏡面加工研磨混合存在使用超纖維的電解研磨和摩擦研磨,(6)利用驅(qū)動(dòng)金剛石雕刻針雕刻微孔的荷里奧庫(kù)里西奧古拉夫(ヘリオクリツシヨグラフ)等電子雕刻裝置的微孔形成,(7)鉻鍍層或碳化鈦膜或DLC膜、有機(jī)硬質(zhì)膜等提供耐刷力的硬質(zhì)膜形成。
(相對(duì)直版型的被制版輥的電子雕刻制版)相對(duì)再使用已使用過的直版型印刷輥的被制版輥,進(jìn)行以下一連串的處理工序(1)由車床進(jìn)行落版圓筒精密加工,(2)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,(3)使用不溶性陽(yáng)極的硫酸銅電鍍(4)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,
(5)鏡面加工研磨,該鏡面加工研磨混合存在使用超纖維的電解研磨和摩擦研磨,(6)利用YAG激光器、光纖維激光器、費(fèi)托姆(フエトム)秒激光器、吸收率良好的UV激光器等強(qiáng)力的激光器的微孔的形成,(7)鉻鍍層或碳化鈦膜或DLC膜、有機(jī)硬質(zhì)膜等提供耐刷力的硬質(zhì)膜形成。
(相對(duì)巴拉德電鍍型的被制版輥的激光感光、顯影、蝕刻制版)相對(duì)剝離已使用過的巴拉德鍍層進(jìn)行再使用的被制版輥,進(jìn)行以下一連串的處理工序(1)脫脂(=例如夾持輥兩端按所需速度回轉(zhuǎn),將堿施加到輥,水洗,施加酸性液,中和可能殘存的堿,反復(fù)2次進(jìn)行該處理,最后水洗。)(2)使用完畢的照相廢液的涂覆(剝離性表面處理),(3)使用不溶性陽(yáng)極的巴拉德硫酸銅電鍍(例如80μm~100μm),(4)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,(5)鏡面加工研磨,該鏡面加工研磨混合存在使用未固定磨粒的超纖維的電解研磨和摩擦研磨,(6)感光膜涂覆形成,(7)由激光曝光裝置進(jìn)行圖像印相,(8)堿性顯影,(9)由蝕刻形成微孔,(10)光致抗蝕劑剝離,(11)鉻鍍層或碳化鈦膜或DLC膜、有機(jī)硬質(zhì)膜等提供耐刷力的硬質(zhì)膜形成。
(相對(duì)巴拉德電鍍型的被制版輥的激光研磨、蝕刻制版)相對(duì)剝離已使用過的巴拉德鍍層進(jìn)行再使用的被制版輥,進(jìn)行以下一連串的處理工序
(1)脫脂,(2)使用完畢的照相廢液的涂覆,(3)使用不溶性陽(yáng)極的巴拉德硫酸銅電鍍,(4)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,(5)鏡面加工研磨,該鏡面加工研磨混合存在使用未固定磨粒的超纖維的電解研磨和摩擦研磨,(6)激光研磨用黑色膜涂覆形成,(7)利用激光研磨裝置的激光研磨,(8)由蝕刻形成微孔,(9)黑色膜圖像的除去,(10)鉻鍍層或碳化鈦膜或DLC膜、有機(jī)硬質(zhì)膜等提供耐刷力的硬質(zhì)膜形成。
(相對(duì)巴拉德電鍍型的被制版輥的電子雕刻制版)相對(duì)剝離已使用過的巴拉德鍍層進(jìn)行再使用的被制版輥,進(jìn)行以下一連串的處理工序(1)脫脂,(2)使用完畢的照相廢液的涂覆,(3)使用不溶性陽(yáng)極的巴拉德硫酸銅電鍍,(4)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,(5)鏡面加工研磨,該鏡面加工研磨混合存在使用未固定磨粒的超纖維的電解研磨和摩擦研磨,(6)利用驅(qū)動(dòng)金剛石雕刻針雕刻微孔的荷里奧庫(kù)里西奧古拉夫(ヘリオクリツシヨグラフ)等電子雕刻裝置的微孔形成,(7)鉻鍍層或碳化鈦膜或DLC膜、有機(jī)硬質(zhì)膜等提供耐刷力的硬質(zhì)膜形成。
(相對(duì)巴拉德電鍍型的被制版輥的激光雕刻制版)
相對(duì)剝離已使用過的巴拉德鍍層后進(jìn)行再使用的被制版輥,進(jìn)行以下一連串的處理工序(1)脫脂,(2)使用完畢的照相廢液的涂覆,(3)使用不溶性陽(yáng)極的巴拉德硫酸銅電鍍,(4)半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨,(5)鏡面加工研磨,該鏡面加工研磨混合存在使用未固定磨粒的超纖維的電解研磨和摩擦研磨,(6)利用YAG激光器、光纖維激光器、費(fèi)托姆(フエトム)秒激光器、吸收率良好的UV激光器等強(qiáng)力的激光器的微孔的形成,(7)鉻鍍層或碳化鈦膜或DLC膜、有機(jī)硬質(zhì)膜等提供耐刷力的硬質(zhì)膜形成。
在記載于上述的所有制版方法中,在施加耐刷力的硬質(zhì)膜為鉻鍍層的場(chǎng)合,通過半精加工研磨除去形成于微孔邊緣的電鍍毛邊,該半精加工研磨混合存在使用斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)(注冊(cè)商標(biāo))等在摩擦強(qiáng)度大的無紡布固定磨粒構(gòu)成的磨粒固定液體浸漬性柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨。
(實(shí)施例1)圖1示出可相同地適用于上述的所有制版方法的制版車間的平面圖。
圖1所示設(shè)備構(gòu)成示出對(duì)于需要與客戶的多種多樣的訂貨對(duì)應(yīng)的各種處理工序的制版公司可由一條生產(chǎn)線對(duì)應(yīng)所有訂貨的優(yōu)選的產(chǎn)生線設(shè)備。
特別是在圖1所示設(shè)備構(gòu)成中,不設(shè)置鍍鉻裝置,作為其替代,成為可進(jìn)行鎳合金電鍍、淬火、散熱冷卻的生產(chǎn)線設(shè)備。
該制版車間包括機(jī)器人室A和電鍍室B。
在機(jī)器人室A中的接近電鍍室B的一側(cè),設(shè)置可自由往復(fù)旋轉(zhuǎn)的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人1,該產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人1具有可夾持被制版輥R兩端進(jìn)行處理的機(jī)器人手1a,同時(shí),在機(jī)器人室A內(nèi)的離開電鍍室B的一側(cè)設(shè)置產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人2,該產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人2具有可夾持被制版輥R兩端進(jìn)行處理的機(jī)器人手2a。
在產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人1的處理區(qū)域內(nèi),設(shè)置當(dāng)涂覆正型或負(fù)型的感光膜時(shí)將感光膜干燥促進(jìn)裝置3a載置于上方的感光膜涂覆裝置3b和激光曝光裝置4,在進(jìn)行了鏡面研磨的輥涂覆感光膜,可良好地進(jìn)行顯影地充分干燥,從而可通過激光曝光形成潛像。在產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人2的處理區(qū)域內(nèi)設(shè)置高頻淬火裝置5和冷卻裝置6,相對(duì)代替鉻鍍層的鎳合金鍍層進(jìn)行高頻淬火,此后可進(jìn)行冷卻(放冷),然后取出。
2臺(tái)轉(zhuǎn)臺(tái)式的輥堆放裝置7A、7B按傾斜立起的圓周排列堆放2層輥,進(jìn)行分度定位,位于產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人1、2雙方的處理區(qū)域內(nèi)。
在電鍍室B的設(shè)于頂部的堆裝起重機(jī)8的行走線的下側(cè)設(shè)置有中繼臺(tái)裝置9、半精加工用研磨裝置10、鏡面加工用研磨裝置11、照相廢液涂覆裝置12、堆放盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U的盒堆放臺(tái)13、脫脂裝置14、顯影裝置15、腐蝕裝置16、光致抗蝕劑剝離裝置17、基底鍍鎳裝置18、2臺(tái)硫酸銅電鍍裝置19、19、2臺(tái)代替鍍鉻的鎳合金電鍍裝置20、20、盒組裝臺(tái)裝置21、盒堆放臺(tái)22。
作為外生產(chǎn)線,具有可進(jìn)行用于落版的精密圓筒加工的數(shù)控車床23、輥測(cè)量裝置24、及校正刷印刷機(jī)25。
半精加工用研磨裝置10進(jìn)行半精加工研磨,該半精加工研磨混合存在使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的電解磨粒研磨和磨粒研磨。
鏡面加工用研磨裝置11進(jìn)行鏡面加工研磨,該鏡面加工研磨混合存在使用未固定磨粒的超纖維的電解研磨和摩擦研磨。
也可將產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人2、淬火裝置5、冷卻裝置6設(shè)置作外生產(chǎn)線,另外,也可將數(shù)控車床23和輥測(cè)量裝置24設(shè)置為內(nèi)生產(chǎn)線。砂紙研磨裝置可設(shè)置于生產(chǎn)線,但半精加工用研磨裝置10也可兼用于除去電鍍毛邊。
電鍍室的被制版輥R的輸送通過堆裝起重機(jī)4、具有對(duì)置1對(duì)夾持裝置的盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U的共同作用進(jìn)行。
盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U例如示于日本特開昭55-164095公報(bào)/特公昭57-36995號(hào)公報(bào)所示那樣,由對(duì)置1對(duì)夾持裝置夾持被制版輥R兩端,而且可密封夾持圓錐的外側(cè),另外,當(dāng)載置于各裝置時(shí)可回轉(zhuǎn),根據(jù)需要通過夾持圓錐流過電鍍電流。
也可設(shè)置可往復(fù)自由旋轉(zhuǎn)的行走型的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人代替堆裝起重機(jī)8和盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U,該產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人具有可夾持被制版輥R兩端地進(jìn)行處理的機(jī)器人手,而且在各裝置10~20設(shè)置可夾持被制版輥兩端地回轉(zhuǎn)、可根據(jù)需要通過夾持圓錐流過電鍍電流的對(duì)置1對(duì)夾持裝置。
圖1所示設(shè)備構(gòu)成可實(shí)施上述(0029)和(0033)記載的制版方法。另外,進(jìn)行電鍍處理后進(jìn)行半精加工研磨然后進(jìn)行鏡面加工研磨的處理工序也可適用于記載于(0030)、(0031)、(0032)、(0034)、(0035)、(0036)的制版方法,如具有激光研磨裝置、電子雕刻裝置、激光雕刻裝置等,則上述(0029)~(0036)所述的制版方法都可實(shí)現(xiàn)。
(實(shí)施例2)該實(shí)施例參照附圖詳細(xì)說明構(gòu)成制版方法的一部分的、使用不溶性陽(yáng)極的硫酸銅電鍍的實(shí)施例。
圖2示出可適用與日本特公昭57-36995號(hào)公報(bào)所示盒型輥?zhàn)詣?dòng)裝拆裝置實(shí)質(zhì)上相同的盒型輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置的使用不溶性陽(yáng)極的硫酸銅電鍍裝置,在電鍍裝置本體X上載置盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U,進(jìn)行硫酸銅電鍍。
下面詳細(xì)進(jìn)行說明。當(dāng)在電鍍裝置本體X上載置盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U時(shí),在由設(shè)于電鍍裝置本體X上的電動(dòng)機(jī)26進(jìn)行行走驅(qū)動(dòng)的鏈卷掛裝置的鏈27接合鏈輪29,該鏈輪29配合固定到盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U的驅(qū)動(dòng)側(cè)的主軸28。
盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U由1對(duì)可通電的輥夾具32、33支承被制版輥R的兩端的圓錐孔,該1對(duì)輥夾具32、33附設(shè)于從懸掛構(gòu)架30的兩端設(shè)置、相互對(duì)置的1對(duì)主軸28、31的前端,同時(shí),移動(dòng)配合于各主軸28、31的1對(duì)防液蓋34、35,防止處理液浸入到接觸于被制版輥R的端面進(jìn)行通電的輥夾具32、33。
盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U的主軸28、31接觸于與陰極連接的滑電刷。因此,由電動(dòng)機(jī)26回轉(zhuǎn)的被制版輥R連接于陰極。由電動(dòng)機(jī)26的驅(qū)動(dòng)使被制版輥R回轉(zhuǎn),在被制版輥R與不溶性陽(yáng)極36之間流過電鍍電流進(jìn)行電鍍。
該硫酸銅電鍍裝置將由堆裝起重機(jī)輸送的盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U載置于電鍍裝置本體X的構(gòu)架F,將由該盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U夾持兩端的照相凹版印刷用的被制版輥R浸漬到儲(chǔ)存于電鍍槽37的電鍍液38,使不溶性陽(yáng)極36上升,在被制版輥R的下面形成5mm~30mm的間隙地使其接近,從超聲波裝置39產(chǎn)生超聲波,使不溶性陽(yáng)極36成為陽(yáng)極、被制版輥R成為陰極地流過比通常的電鍍電流大所需量的電鍍電流,進(jìn)行硫酸銅電鍍。
不溶性陽(yáng)極36將長(zhǎng)度方向兩端附近支承到與升降裝置40連接的托架41,當(dāng)被制版輥R位于電鍍槽37時(shí),升降裝置40作動(dòng)而上升,輥對(duì)置面形成5mm~30mm的間隙地平行接近被制版輥R的下面。不溶性陽(yáng)極36確保長(zhǎng)度在被制版輥R的最大長(zhǎng)度以上,輥對(duì)置面平滑。不溶性陽(yáng)極36的上升行程在由電鍍生產(chǎn)線處理各被制版輥R時(shí),事先將直徑作為數(shù)據(jù)輸入而計(jì)算出。輥的直徑和輥浸入電鍍液中的深度決定被電鍍面積,所以,可根據(jù)希望提供給輥的電鍍電流密度和被電鍍面積決定必要的電鍍電流。
該硫酸銅電鍍裝置通過包括單向閥式揚(yáng)液口、揚(yáng)液泵、配管、流量調(diào)整閥、過濾器44a等的電鍍液供給裝置44將電鍍液補(bǔ)給槽42內(nèi)的電鍍液43供給到電鍍槽37,從而將不足的銅離子補(bǔ)給到電鍍槽37內(nèi),通過具有捕捉不可避免的雜質(zhì)的過濾器44a,從而可避免電鍍時(shí)不可避免的雜質(zhì)的附著導(dǎo)致的凹坑和麻點(diǎn)的發(fā)生。
該硫酸銅電鍍裝置的電鍍槽37在縱向兩端具有溢流槽37a,使被制版輥R成為接近完全浸入到電鍍液38的狀態(tài)地按溢流方式管理電鍍槽37的電鍍液的液面高度,按重力流下方式通過液體返回裝置(管路)45將溢流的電鍍液返回到電鍍液補(bǔ)給槽42地構(gòu)成。
電鍍槽37也可不為上述構(gòu)成那樣的固定式,而是為升降式。
該硫酸銅電鍍裝置設(shè)置有電流累計(jì)儀,每次開始1根被制版輥R電鍍時(shí),累計(jì)電鍍電流,累計(jì)對(duì)結(jié)束電鍍的時(shí)刻的電流,在結(jié)束1根被制版輥R的電鍍的時(shí)刻,由粉末自動(dòng)計(jì)量投入裝置46對(duì)與消耗的銅離子對(duì)應(yīng)的成為銅源的氧化銅粉末、碳酸銅粉末、或硫酸銅粉末的含銅微粉末的必要量進(jìn)行計(jì)量,投入到電鍍液補(bǔ)給槽42內(nèi),當(dāng)這樣的投入反復(fù)多次時(shí),電鍍液43的銅濃度從管理目標(biāo)值偏移,所以,由銅濃度傳感器47時(shí)常測(cè)量電鍍液補(bǔ)給槽42內(nèi)的電鍍液的銅濃度,當(dāng)由銅濃度傳感器47檢測(cè)到銅濃度不足時(shí),迅速由粉末自動(dòng)計(jì)量投入裝置46對(duì)含銅微粉末的必要量進(jìn)行計(jì)量,投入到電鍍液補(bǔ)給槽42內(nèi),另一方面,在結(jié)束1根被制版輥R的電鍍的時(shí)刻,如由銅濃度傳感器47檢測(cè)到銅濃度沒有不足,則不從粉末自動(dòng)計(jì)量投入裝置46向電鍍液補(bǔ)給槽42內(nèi)投入含銅微粉末,成為雙重管理方式。
另外,該硫酸銅電鍍裝置時(shí)常由硫酸濃度傳感器48測(cè)量電鍍液補(bǔ)給槽42內(nèi)的電鍍液的硫酸濃度,當(dāng)由硫酸濃度傳感器48檢測(cè)到硫酸濃度不足時(shí),在該時(shí)刻由硫酸自動(dòng)計(jì)量投入裝置49計(jì)量硫酸的必要量,補(bǔ)給到電鍍液補(bǔ)給槽42內(nèi)。
粉末自動(dòng)計(jì)量投入裝置46預(yù)先對(duì)氧化銅粉末、碳酸銅粉末、或硫酸銅粉末的含銅微粉末的必要量進(jìn)行自動(dòng)計(jì)量,在下端具有投入口,儲(chǔ)存于具有閥的室內(nèi),當(dāng)輸入由銅濃度傳感器輸出的電信號(hào)時(shí),閥打開,將室內(nèi)的含銅微粉末投入到電鍍液補(bǔ)給槽。
另外,硫酸自動(dòng)計(jì)量投入裝置49預(yù)先自動(dòng)計(jì)量必要量,儲(chǔ)存到投入槽中,當(dāng)輸入由硫酸濃度傳感器輸出的電信號(hào)時(shí),打開投入槽的閥,將必要量的硫酸投入到電鍍液補(bǔ)給槽。
該硫酸銅電鍍裝置按所需比例從電鍍液補(bǔ)給槽42的一側(cè)投入硫酸、氧化銅粉末、碳酸鋼粉末、或硫酸銅粉末的含銅微粉末,由攪拌裝置50進(jìn)行攪拌,生成銅離子(陽(yáng)離子)。
反應(yīng)式例如在使用氧化銅粉末的場(chǎng)合,成為如上述那樣,通過由單向閥式揚(yáng)液口、揚(yáng)液泵、配管、流量調(diào)整閥、捕捉不可避免的雜質(zhì)的過濾器44a等構(gòu)成的電鍍液供給裝置44將電鍍液從電鍍液供給裝置42供給到電鍍槽37,從而將不足的銅離子補(bǔ)給到電鍍槽37內(nèi),同時(shí),使得接近完全浸入到電鍍槽37的電鍍液的液面高度地按溢流方式管理,按重力流下方式通過液體返回裝置(管路)45將溢流的電鍍液返回到電鍍液補(bǔ)給槽42。
當(dāng)電鍍結(jié)束時(shí),打開設(shè)于連接電鍍槽37與電鍍液補(bǔ)給槽42的落液管51的自動(dòng)開閉閥52,將電鍍槽37內(nèi)的電鍍液回收到電鍍液補(bǔ)給槽42。
按照上述構(gòu)成,可時(shí)常將電鍍液中的銅離子濃度管理成適當(dāng)?shù)臓顟B(tài),所以,可保持良好的硫酸銅電鍍。在電鍍槽中,由于不發(fā)生陽(yáng)極淤渣,所以,在附著于被制版輥的硫酸銅鍍層的表面不形成麻點(diǎn)和凹坑,在短時(shí)間可形成美觀的表面的硫酸銅鍍層,當(dāng)在制版中適用電解磨粒研磨時(shí),即使研磨量小,也可進(jìn)行沒有麻點(diǎn)和凹坑的極良好的鏡面研磨,所以,可減小鍍層厚度,縮短電鍍時(shí)間,而且制版的失敗少。
(實(shí)施例3)該實(shí)施例參照附圖詳細(xì)說明構(gòu)成制版方法的一部分的、使用液體浸漬性磨粒固定柔性體的半精加工研磨和未固定磨粒的超纖維的鏡面加工研磨。
圖3示出相對(duì)本發(fā)明的照相凹版印刷用的被制版輥實(shí)施電解研磨方式的圓筒研磨方法的圓筒研磨裝置的平面圖,圖4示出平面圖,圖5示出要部縱斷側(cè)面圖。
將盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U載置于裝置本體Y上,進(jìn)行圓筒研磨。盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U為實(shí)質(zhì)上與日本特公昭57-36995號(hào)公報(bào)所示盒形輥?zhàn)詣?dòng)裝拆裝置相同的構(gòu)成。因此,關(guān)于盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U,采用與圖2所示符號(hào)相同的符號(hào),省略說明。
當(dāng)在裝置本體Y的構(gòu)架上載置盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U時(shí),在由設(shè)于裝置本體X的電動(dòng)機(jī)53進(jìn)行行走驅(qū)動(dòng)的鏈卷掛裝置的鏈54接合鏈輪56,該鏈輪56配合固定于盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U的驅(qū)動(dòng)側(cè)的主軸28。
與電鍍的場(chǎng)合不同,盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U的主軸28、31與連接于陽(yáng)極的滑電刷57、58接觸。因此,由電動(dòng)機(jī)53回轉(zhuǎn)的被制版輥R連接于陽(yáng)極。
如圖4所示那樣,裝置本體Y由伺服電動(dòng)機(jī)60移動(dòng)通過直動(dòng)導(dǎo)向件58導(dǎo)向的滑塊59。
研磨頭61的例如固定于研磨頭本體61a背面兩端部的2個(gè)水平導(dǎo)向件62、62配合到滑塊59的導(dǎo)向孔中受到導(dǎo)向,而且將缸本體固定于滑塊59的氣缸63的活塞桿的前端樞裝于研磨頭本體61a的背面,由此通過氣缸63的伸縮作動(dòng)使研磨頭61相對(duì)被制版輥R接觸或離開。
下面再次返回到圖3說明裝置本體Y。
裝置本體Y由研磨槽64、電解液返回槽65、電解液儲(chǔ)存槽66、金屬粉捕捉過濾器67、噴淋管68、及液體供給裝置69,該噴淋管68朝向研磨頭61的研磨部位噴淋,該液體供給裝置69包括單向閥式揚(yáng)液口、揚(yáng)液泵、配管、流量調(diào)整閥、過濾器等,將儲(chǔ)存于電解液儲(chǔ)存槽66的電解液供給到噴淋管68。
在電解液儲(chǔ)存槽66中儲(chǔ)存包括純水+硝酸鈉1wt%的電解液電鍍液。然后,投入必要量的酸,將電解液保持為酸性。最好為PH3.0左右。
噴淋管68支承于研磨頭本體61a,一體地往復(fù)移動(dòng)。
研磨槽64成為開放槽,接受到噴淋的電解液,通過排泄管返回到電解液返回槽65。
返回到電解液返回槽65的電解液通過金屬粉捕捉過濾器67除去金屬粉,返回到電解液儲(chǔ)存槽66。
研磨槽64雖然成為開放式槽,但可自由開閉地設(shè)置有排泄盤,該排泄盤可防止中和研磨后的輥表面的堿液噴淋及此后的自來水等的噴淋落到研磨槽64。
返回到電解液返回槽65的金屬粉由酸大體溶解,所以,也可在電解液返回槽65設(shè)置捕捉金屬離子的離子交換塔。
下面說明作動(dòng)。
裝置本體Y具有的電動(dòng)機(jī)53驅(qū)動(dòng),被制版輥R按所需轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)。接著,氣缸63伸張作動(dòng),研磨頭61滑動(dòng)接觸于回轉(zhuǎn)的被制版輥R,開始圓筒研磨,同時(shí),液體供給裝置69的泵作動(dòng),噴淋管68朝研磨頭61的研磨部位的背面噴淋電解液。接著,伺服電動(dòng)機(jī)60驅(qū)動(dòng),滑塊59從等候位置開始朝被制版輥R的面長(zhǎng)度方向往復(fù)移動(dòng)?;瑝K59的研磨頭61兩端朝被制版輥R的端緣外方例如伸出50mm地往復(fù)移動(dòng)。
雖然圖中未示出,但實(shí)際上具有在研磨結(jié)束后進(jìn)行中和·水洗的噴淋裝置。該噴淋裝置最初噴淋堿性液體,進(jìn)行相對(duì)酸性的電解液的中和,然后,噴淋自來水等中性水。進(jìn)行該噴淋時(shí),接液盤來到被制版輥的下側(cè),避免混入到研磨時(shí)噴淋的電解水。
下面詳細(xì)說明研磨頭61。
如圖5(a)所示那樣,研磨頭61在研磨頭本體61a的正面兩側(cè)部設(shè)置1對(duì)托架61b,在各托架61b樞支上下的開腳連桿61c、61c,而且固定于各側(cè)的開腳連桿61c、61c的兩側(cè)基部的齒輪61d、61d相互外接嚙合,由彈簧61e和限位構(gòu)件61f使上下的開腳連桿61c、61c擺動(dòng)到最大的張開狀態(tài),在上側(cè)的開腳連桿61c的前端部間和下側(cè)的開腳連桿61c的前端部間支承水平桿61g的兩端,在該2根水平桿61g、61g固定由網(wǎng)狀材料構(gòu)成的研磨帶推壓用條61h,張成平面狀,在該研磨帶推壓用條61h的中途附設(shè)帶狀的電極部61i,在電極部61i的下游側(cè)和下游側(cè)粘貼橡膠板61i、61k研磨頭61包含緊密接觸于電極部61i和橡膠板61j、61k地設(shè)置的研磨帶61m。
研磨帶61m為以斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)為代表的在摩擦強(qiáng)度大的無紡布固定磨粒構(gòu)成的液體浸漬性磨粒固定柔性體,或以扎依龍(ザイロン)為代表的摩擦強(qiáng)度、耐熱強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度大的超纖維。
當(dāng)研磨帶61m為液體浸漬性磨粒固定柔性體時(shí),從橫向觀看成為大的圈地形成,在研磨過程中成為與輥回轉(zhuǎn)相反回轉(zhuǎn)地輸送,從而不進(jìn)行一個(gè)部位的研磨,存在于下方的部分由電解液清洗,洗落網(wǎng)目堵塞的金屬粉和游離磨粒。使研磨帶61m進(jìn)行行走的裝置圖中未示出。可采用適當(dāng)?shù)妮斔脱b置。
當(dāng)研磨帶61m為液體浸漬性磨粒固定柔性體時(shí),從下側(cè)朝上側(cè)輸送。同樣,雖然圖中未詳細(xì)示出,但實(shí)際上例如在下側(cè)的夾持裝置夾持卷繞管,在卷繞管卷繞液體浸漬性磨粒固定柔性體,由連接于卷繞管的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)在將液體浸漬性磨粒固定柔性體卷繞到卷繞管的回轉(zhuǎn)方向作用力矩,從卷繞管送出的液體浸漬性磨粒固定柔性體在上側(cè)的水平桿61g的上方夾于驅(qū)動(dòng)輥與夾持輥,反抗轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的賦能拉出,卷繞到卷取用的卷繞管。
圖5(a)所示狀態(tài)為研磨頭61處于待機(jī)位置、上下的開腳連桿61c、61c張開最大的狀態(tài),在圖5(b)所示狀態(tài)下,氣缸裝置63伸長(zhǎng)作動(dòng),研磨頭61的研磨帶61m緊密接觸于被制版輥R,上下的開腳連桿61c、61c關(guān)閉,接近于被制版輥R而停止,進(jìn)行研磨。
在圖5(c)的示狀態(tài)下,相對(duì)直徑小的被制版輥R,研磨帶61m緊密接觸于被制版輥R,上下的開腳連桿61c、61c關(guān)閉,從被制版輥R離開地停止,進(jìn)行研磨。
如圖5(b)和圖5(c)所示那樣,圖3、圖4所示噴淋管68設(shè)于上側(cè)的開腳連桿61c和下側(cè)的開腳連桿61d的外方,在研磨帶推壓用條61h的后面使噴淋液朝向電極部61i。
下面說明研磨理論。
通過將電解液供給到被制版輥R與研磨帶61m的緊密接觸面,使研磨頭61朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)移動(dòng),從而使研磨帶61m朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)移動(dòng),在被制版輥R的與電極部61i對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分進(jìn)行摩擦研磨。研磨帶61m以緩慢的速度朝自身的縱向移動(dòng),更新研磨帶61m相對(duì)被制版輥R的研磨位置,從而維持良好的研磨條件。
在研磨帶61m為斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)(注冊(cè)商標(biāo))等在摩擦強(qiáng)度大的無紡布固定磨粒構(gòu)成的液體浸漬性磨粒固定柔性體時(shí),在被制版輥R的與電極部61i對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解磨粒研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分(橡膠覆蓋部分)61j、61k進(jìn)行摩擦磨粒研磨,從而進(jìn)行粗加工研磨或鍍鉻毛邊的除去研磨。
在研磨帶61m為扎依龍(ザイロン)(注冊(cè)商標(biāo))等摩擦強(qiáng)度、耐熱強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度大的超纖維時(shí),在被制版輥R的與電極部61i對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解摩擦研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分(橡膠覆蓋部分)61j、61k進(jìn)行摩擦研磨,從而進(jìn)行鏡面加工研磨。
研磨帶推壓用條61h起到將研磨帶61m卷繞到被制版輥R地推壓的作用。
在使用斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)的研磨中,被制版輥的圓周速度為200rpm,電極的輥面長(zhǎng)度方向的速度為300~400mm/sec,電流密度為0.025A/cm2,壓力為150g/cm2,當(dāng)在該條件下進(jìn)行研磨時(shí),可進(jìn)行良好的半精加工研磨。
在使用斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)的研磨后,進(jìn)行使用扎依龍(ザイロン)的研磨。在使用扎依龍(ザイロン)的研磨中,被制版輥的圓周速度為200rpm,電極的輥面長(zhǎng)度方向的速度為300~400mm/sec,電流密度為0.025A/cm2,壓力為200g/cm2,當(dāng)在該條件下進(jìn)行研磨時(shí),可進(jìn)行良好的鏡面加工研磨。
在設(shè)置生產(chǎn)線的場(chǎng)合,最好分成可用斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)(注冊(cè)商標(biāo))等在摩擦強(qiáng)度大的無紡布固定磨粒構(gòu)成的磨粒固定液體浸漬性柔性體摩擦進(jìn)行粗加工圓筒研磨的圓筒研磨裝置和使用作為超纖維的未固定磨粒的研磨條摩擦進(jìn)行鏡面加工研磨的圓筒研磨裝置進(jìn)行設(shè)置。
可由磨粒固定液體浸漬性柔性體進(jìn)行粗加工圓筒研磨的圓筒研磨裝置可進(jìn)行鉻電鍍毛邊的除去研磨。雖然也可形成為具有進(jìn)行粗加工圓筒研磨的研磨頭和進(jìn)行鏡面加工研磨的研磨頭的2頭型二級(jí)研磨式圓筒研磨裝置,但分開的場(chǎng)合處理能力大,所以較理想。
也可具有比最大長(zhǎng)度(1300mm左右)的被制版輥例如長(zhǎng)100mm的研磨頭,即使用于研磨頭的研磨的往復(fù)行程為100mm左右,全長(zhǎng)也同時(shí)接觸于研磨頭進(jìn)行研磨,或具有與最小長(zhǎng)度(500mm左右)的被制版輥大體相同長(zhǎng)度的研磨頭,相對(duì)最小長(zhǎng)度(500mm左右)的被制版輥使用于研磨頭的研磨的往復(fù)行程為100mm左右,另外,相對(duì)最大長(zhǎng)度(1300mm左右)的被制版輥使研磨時(shí)的研磨頭的往復(fù)行程為900mm左右。
夾持被制版輥兩端,連接于陽(yáng)極地進(jìn)行回轉(zhuǎn)地構(gòu)成。進(jìn)行粗加工圓筒研磨的研磨頭和進(jìn)行鏡面加工研磨的研磨頭都對(duì)于例如直徑為80mm~300mm的范圍內(nèi)的各種大小的凹版印刷用的被制版輥都為具有可獲得較大的斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)和扎依龍(ザイロン)與被制版輥的接觸角的具有備用功能的可變式研磨頭。
當(dāng)為可變式研磨頭時(shí),斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)和扎依龍(ザイロン)相對(duì)被制版輥沿輥周向的接觸長(zhǎng)度的全長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)均勻的滑動(dòng)接觸。
在使用將磨粒固定于無紡布構(gòu)成的斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)等磨粒固定液體浸漬柔性體的場(chǎng)合,在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解磨粒研磨,而且在電解電流不流過的其它部分同時(shí)進(jìn)行摩擦研磨,從而進(jìn)行粗加工研磨。這可適用于硫酸銅電鍍前的研磨、硫酸銅電鍍后的研磨、鍍鉻毛邊除去的研磨。
另外,在使用作為扎依龍(ザイロン)等超纖維的未固定磨粒的研磨條的場(chǎng)合,在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解摩擦研磨,在電解電流不流過的其它部分進(jìn)行摩擦研磨,從而進(jìn)行鏡面加工研磨。這可適用于硫酸銅電鍍后的粗加工和半精加工研磨后的研磨。
雖然研磨帶緊密接觸于被制版輥,由研磨頭推壓被制版輥,但研磨帶和研磨頭包含分離的構(gòu)成和一體的構(gòu)成。最好在研磨過程中研磨帶朝自身的長(zhǎng)尺寸方向慢速移動(dòng),研磨帶的相對(duì)被制版輥的研磨位置更新地構(gòu)成。
當(dāng)電解液為堿性時(shí),在硫酸銅電鍍的電解磨粒研磨的場(chǎng)合,可看到鈍化膜的堆積,為了良好地對(duì)圓筒全面進(jìn)行研磨,電解液為酸性。在研磨過程中將電解液供給到被制版輥與研磨帶的緊密接觸面,在研磨帶從被制版輥離開的研磨后,將堿性的液體迅速地噴淋到被制版輥,并噴淋中性水,通過接液盤的開閉等,使得堿性和中性的噴淋水不混入到酸性的電解液。
研磨頭本體不限于上述實(shí)施例3所示構(gòu)成。
也可夾住研磨對(duì)象的被制版輥使重疊了斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)的粗加工用的第1研磨頭和重疊了扎依龍(ザイロン)的鏡面加工用的第2研磨頭對(duì)置地構(gòu)成2頭型的裝置,由該2頭型的裝置進(jìn)行照相凹在版印刷用的被制版輥的圓筒研磨。另外,也可進(jìn)行在1頭型的裝置中交換斯哥奇布拉衣托(スコツチブライト)和扎依龍(ザイロン)等的切換,進(jìn)行研磨。
本發(fā)明也可不使用盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置,而是在研磨裝置本體夾持被制版輥兩端,按所需轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn),而且具有將被制版輥連接于陽(yáng)極的裝置。
不限于在裝置本體Y上載置盒形輥夾持回轉(zhuǎn)輸送裝置U進(jìn)行圓筒研磨的構(gòu)成。也可在裝置本體Y具有夾持被制版輥連接于陽(yáng)極地回轉(zhuǎn)的1對(duì)夾持回轉(zhuǎn)裝置,在產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人之間進(jìn)行被制版輥的授受。
本發(fā)明對(duì)于在進(jìn)行硫酸銅電鍍之后形成微孔之前的鏡面加工研磨可在比砂輪研磨裝置的研磨時(shí)間短的時(shí)間進(jìn)行研磨,另外,可適用于除去在形成微孔、形成硬質(zhì)鍍層時(shí)產(chǎn)生的鍍鉻毛邊。
本發(fā)明不限于帶銅鍍層的被制版輥的粗加工研磨,鏡面加工研磨,及除去形成微孔、形成硬質(zhì)鍍層后的被制版鍍鉻毛邊的研磨。在制版中,存在對(duì)被制版輥形成鋅鍍層,進(jìn)行圓筒研磨并進(jìn)行激光雕刻、再鍍鉻的方法,以及在被制版輥形成鎳鍍層,進(jìn)行圓筒研磨,由各種各樣的方法形成微孔的方法,所以,本發(fā)明方法可適用于被制版輥的整個(gè)研磨。
權(quán)利要求
1.一種形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法,在被制版輥進(jìn)行硫酸銅電鍍,然后進(jìn)行研磨,形成為鏡面加工狀態(tài);其特征在于在上述硫酸銅電鍍中,可自由回轉(zhuǎn)地支承作為被鍍體的被制版輥的兩端,使其位于電鍍槽內(nèi)成為陰極地通電,并按所需要轉(zhuǎn)速進(jìn)行回轉(zhuǎn),不溶性陽(yáng)極位于該被制版輥的下方,具有被制版輥的最大長(zhǎng)度以上的長(zhǎng)度,輥對(duì)置面平滑,與被制版輥平行,成為陽(yáng)極地通電,使該不溶性陽(yáng)極上升,接近被制版輥的下面,供給由過濾器除去成為麻點(diǎn)和凹坑的原因的不可避免的雜質(zhì)后的電鍍液進(jìn)行電鍍;在上述研磨中,可自由回轉(zhuǎn)地支承被制版輥的兩端,使其連接到陽(yáng)極地回轉(zhuǎn),研磨頭本體在輥推壓面的一部分具有連接于陰極的電極部,在該研磨頭本體重疊將磨粒固定到摩擦強(qiáng)度大的無紡布構(gòu)成的液體浸漬性磨粒固定柔性體或超纖維,將該液體浸漬性磨粒固定柔性體或超纖維緊密接觸于上述被制版輥,而且將電解液供給到密接面,由上述凹筒面推壓到被制版輥,使研磨頭朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)動(dòng)作,從而在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分進(jìn)行摩擦研磨。
2.一種形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法,在被制版輥進(jìn)行硫酸銅電鍍,然后進(jìn)行半精加工研磨,接著進(jìn)行鏡面加工研磨;其特征在于在上述硫酸銅電鍍中,可自由回轉(zhuǎn)地支承作為被鍍體的被制版輥的兩端,使其位于電鍍槽內(nèi)成為陰極地通電,并按所需要轉(zhuǎn)速進(jìn)行回轉(zhuǎn),不溶性陽(yáng)極位于該被制版輥的下方,具有被制版輥的最大長(zhǎng)度以上的長(zhǎng)度,輥對(duì)置面平滑,與被制版輥平行,成為陽(yáng)極地通電,使該不溶性陽(yáng)極上升,接近被制版輥的下面,供給由過濾器除去成為麻點(diǎn)和凹坑的原因的不可避免的雜質(zhì)后的電鍍液進(jìn)行電鍍;在上述半精加工研磨中,可自由回轉(zhuǎn)地支承被制版輥的兩端,使其連接到陽(yáng)極地回轉(zhuǎn),研磨頭本體具有凹筒面而且在該凹筒面的一部分具有連接于陰極的電極部,將磨粒固定到摩擦強(qiáng)度大的無紡布所構(gòu)成的液體浸漬性磨粒固定柔性體掛到該研磨頭本體,將該液體浸漬性磨粒固定柔性體緊密接觸于上述被制版輥,由上述凹筒面推壓到被制版輥,將電解液供給到被制版輥與研磨帶的密接面,使研磨頭朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)動(dòng)作,從而使研磨帶朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)移動(dòng),在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分進(jìn)行摩擦研磨,從而通過使用研磨帶的電解磨粒研磨和磨粒研磨混合存在的研磨進(jìn)行半精加工研磨;在上述鏡面加工研磨中,可自由回轉(zhuǎn)地支承被制版輥的兩端,使其連接到陽(yáng)極地回轉(zhuǎn),研磨頭本體具有凹筒面而且在該凹筒面的一部分具有連接于陰極的電極部,將掛到研磨頭本體的所需要寬度的具有柔性的超纖維緊密接觸于上述被制版輥,由上述凹筒面推壓到被制版輥,將電解液供給到被制版輥與超纖維的密接面,使研磨頭朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)動(dòng)作,從而使超纖維朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)移動(dòng),在被制版輥的與電極部對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行電解研磨,在電解電流不流動(dòng)的其它部分進(jìn)行摩擦研磨,從而進(jìn)行使用超纖維的電解研磨和摩擦研磨混合存在的鏡面加工研磨的處理工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法,其特征在于在上述硫酸銅電鍍中,在電鍍液補(bǔ)給槽中儲(chǔ)存可進(jìn)行硫酸銅電鍍的電鍍液,該電鍍液通過在硫酸中添加氧化銅粉末、碳酸銅粉末、或硫酸銅粉末中的任一種含銅微粉末而構(gòu)成,由過濾器除去電鍍液中的不可避免的雜質(zhì)后,供給到具有不溶性陽(yáng)極的電鍍槽進(jìn)行電鍍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法,其特征在于測(cè)量使用中的電鍍液的銅濃度,當(dāng)銅濃度不足時(shí),或每次進(jìn)行1根被制版輥的電鍍處理時(shí)測(cè)量累計(jì)電鍍電流值,每次結(jié)束電鍍處理時(shí)自動(dòng)補(bǔ)給含銅微粉末的必要量,同時(shí),測(cè)量使用中的電鍍液的硫酸濃度,當(dāng)硫酸濃度不足時(shí),自動(dòng)補(bǔ)給必要量的硫酸。
全文摘要
使該不溶性陽(yáng)極上升,接近被制版輥的下面,供給由過濾器除去成為麻點(diǎn)和凹坑的原因的不可避免的雜質(zhì)后的電鍍液進(jìn)行電鍍;研磨時(shí),在具有電極部的研磨頭本體重疊液體浸漬性磨粒固定柔性體或超纖維,供給電解液,使研磨頭朝輥面長(zhǎng)度方向往復(fù)動(dòng)作,進(jìn)行電解研磨和摩擦研磨的形成微孔之前的被制版輥的電鍍和研磨方法。
文檔編號(hào)B41C1/00GK1718431SQ200410063768
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者井上學(xué), 祐成和弘, 松本典子, 小沼智之, 重田龍男 申請(qǐng)人:株式會(huì)社新克