JP2005133139A - Copper sulfate plating method and device for roll for plate making - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、ブツやピットの原因となる不可避不純物をフィルターで除去したメッキ液を供給してメッキを行う不溶性陽極を用いた被製版ロールの硫酸銅メッキ方法及び装置に関する。 The present invention relates to a copper sulfate plating method and apparatus for a plate-making roll using an insoluble anode for supplying a plating solution from which inevitable impurities that cause blisters and pits are removed by a filter.
従来のグラビア印刷用の被製版ロールの硫酸銅メッキ方法・装置においては、銅を電気メッキするための陽極として含燐銅陽極が使われることは知られており、この電気メッキ用含燐銅陽極の一つとして燐:350〜700ppm、酸素:2〜5ppmを含有し、残部が銅および不可避不純物からなる組成を有する含燐銅陽極が知られている。
従来のグラビア印刷用の被製版ロールの硫酸銅メッキ方法・装置は、スタッカクレーンにより搬送されるカセット形ロールチャック回転搬送ユニットをメッキ装置本体フレームに載置して該カセット形ロールチャック回転搬送ユニットにより両端チャックされるグラビア印刷用の被製版ロールを陰極に接続してメッキ槽に貯留されるメッキ液に浸漬して回転し、メッキ液に浸漬するメッキ金属である含燐銅ボールを陽極にして被製版ロールとの間にメッキ電流を流す方法であった。そして、酸素:2〜5ppm、P:350〜700ppmを含有する含燐銅からなる銅ボールがメッキ槽に陽極籠に投入・補給して、10〜15A/dm2 の高電流密度でメッキしている。
含燐銅ボールには不可避不純物が含まれていてメッキ金属銅ボールの表面に黒色のアノードスラッジが付着する。そして、液の攪拌とメッキ金属銅ボールの溶解によってアノードスラッジがメッキ金属銅ボールから離れてメッキ液中を浮遊し被製版ロールの表面に付着してブツ(微小突起)やピット(ピンホール)の原因になっていた。
又、メッキ金属銅ボールの溶解量が多過ぎてメッキ液中の銅イオン濃度が高すぎて適切な硫酸銅メッキができなくなるのを回避するために定期的にメッキ液を抜いて希釈して適切な銅イオン濃度のメッキ液とするメンテナンスが必要であった。
なお、半導体ウエハにおける電気銅めっき方法においても、含燐銅ボールを陽極にしてメッキ電流を流す方法が行われている。
A conventional copper sulfate plating method and apparatus for a plate roll for gravure printing is performed by placing a cassette type roll chuck rotating / conveying unit conveyed by a stacker crane on a plating apparatus main body frame and using the cassette type roll chuck rotating / conveying unit. A plate-making roll for gravure printing that is chucked at both ends is connected to the cathode, immersed in a plating solution stored in a plating tank and rotated, and a phosphor-containing copper ball, which is a plating metal immersed in the plating solution, is used as an anode. This was a method in which a plating current was passed between the plate-making rolls. Then, a copper ball made of phosphorous copper containing oxygen: 2 to 5 ppm and P: 350 to 700 ppm is charged and replenished to the plating tank to be plated at a high current density of 10 to 15 A / dm2. .
Phosphorus-containing copper balls contain unavoidable impurities, and black anode sludge adheres to the surface of the plated metal copper balls. The anode sludge is separated from the plated metal copper ball by the agitation of the solution and the dissolution of the plated metal copper ball, floats in the plating solution, adheres to the surface of the plate-making roll, and forms dents (microprojections) and pits (pinholes) It was the cause.
Also, to avoid the plating metal copper balls from dissolving too much and the copper ion concentration in the plating solution being too high, it is not possible to perform appropriate copper sulfate plating. Maintenance with a copper ion concentration plating solution was necessary.
In addition, also in the method of electrolytic copper plating on a semiconductor wafer, a method of flowing a plating current using a phosphorous copper ball as an anode is performed.
従来のグラビア印刷用の被製版ロールの硫酸銅メッキ方法・装置においては、不溶性陽極を用いたメッキ方法及び装置は全く採用されていない。
含リン銅ボールを溶解する方法以外の不溶性陽極を用いた硫酸銅メッキ方法・装置としては以下の技術文献がある。
The following technical literature is available as a copper sulfate plating method and apparatus using an insoluble anode other than the method of dissolving phosphorous-containing copper balls.
しかし、従来の含燐銅ボールを陽極とする銅メッキ方法によれば、メッキ液中に不可避不純物が集積して該不可避不純物が被製版ロールの表面に付着してブツやピットの原因となる。半導体ウエハにおける硫酸銅メッキに使用する高純度の含燐銅ボールを陽極とする銅メッキ方法を採用することはメッキコストの高騰につながり採用できない。 However, according to the conventional copper plating method using phosphorous-containing copper balls as an anode, inevitable impurities are accumulated in the plating solution, and the inevitable impurities adhere to the surface of the plate-making roll, resulting in bumps and pits. Adopting a copper plating method using a high purity phosphorus-containing copper ball used for copper sulfate plating on a semiconductor wafer as an anode leads to an increase in plating cost and cannot be adopted.
又、従来の含燐銅ボールを陽極とする銅メッキ方法によれば、陽極と被製版ロールとの距離が大きかったのでメッキ電流がロールの両端に集中してメッキ厚がロールの両端付近で大きくなっていた。このため、砥石円筒研磨を行うときにロールの両端付近で大きく研磨していた。砥石円筒研磨装置は大形であり高価であり加工に時間がかかる等の問題があるので、装置が小形であり安価であり加工に短時間である電解研磨装置の採用が検討したところ、電解研磨装置は、不均一なメッキ厚を均一になるように研磨することはできないので、電解研磨装置を適用するには被製版ロールの全長に渡りメッキ厚を均一にできるメッキシステムの構築が必要であることが分かった。 Also, according to the conventional copper plating method using phosphorous-containing copper balls as the anode, the distance between the anode and the plate-making roll is large, so that the plating current is concentrated at both ends of the roll and the plating thickness is large near both ends of the roll. It was. For this reason, when grinding | polishing grindstone cylinder was grind | polished largely in the vicinity of both ends of a roll. The grinding wheel cylindrical polishing device is large and expensive, and it takes time to process. Therefore, when we examined the use of an electropolishing device that is small and inexpensive, and the processing time is short, electrolytic polishing Since the apparatus cannot polish the non-uniform plating thickness to be uniform, to apply the electrolytic polishing apparatus, it is necessary to construct a plating system that can make the plating thickness uniform over the entire length of the plate-making roll. I understood that.
本願発明者らは、上記の問題点を解決するために、不溶解性陽極を用いて被製版ロールに銅メッキ処理を施す手法の採用を考えた。この手法は、不溶解性陽極として例えばチタンの表面に触媒をコーティングしたものを用い、メッキ槽外でメッキ液を作り、不可避不純物をフィルターで捕捉して不可避不純物が含まれていないメッキ液を用いてメッキを行うものでアノードスラッジが発生しない。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present application have considered adopting a technique of performing a copper plating process on a plate-making roll using an insoluble anode. This method uses, for example, a titanium-coated catalyst as an insoluble anode, creates a plating solution outside the plating tank, captures inevitable impurities with a filter, and uses a plating solution that does not contain inevitable impurities. Anode sludge is not generated.
本願発明は、不溶性陽極を用いたメッキシステムをグラビア印刷用の被製版ロールに対して適用できるように鋭意に研究し案出したもので、ブツやピットの原因となる不可避不純物を除去できるメッキシステム、被製版ロールの全長に渡り均一なメッキ厚が得られメッキ後の鏡面加工について砥石研磨ではなくて電解研磨が適用できるメッキシステム、被製版ロールの大きさに対して汎用性が有るメッキシステムが実現できる、被製版ロールの硫酸銅メッキ方法及び装置を提供することを解決課題としている。 The present invention has been devised by intensively researching and inventing a plating system using an insoluble anode so as to be applied to a plate roll for gravure printing, and a plating system capable of removing inevitable impurities that cause blisters and pits. There is a plating system that can obtain a uniform plating thickness over the entire length of the plate-making roll and can apply electrolytic polishing instead of grinding wheel polishing for mirror finishing after plating, and a plating system that is versatile with respect to the size of the plate-making roll An object of the present invention is to provide a copper sulfate plating method and apparatus for a plate-making roll that can be realized.
本願発明者らは、メッキ液がオーバーフローして液面レベルの管理が行える硫酸銅メッキを行えるメッキ槽を昇降自在に備えているとともに、メッキ槽が下降位置に有るときにメッキ槽の上側を閉塞するように移動し得る洗浄水受皿を備え、メッキ液補給槽を有するメッキ装置を設備し、スタッカクレーンにより搬送されるカセット形ロールチャック回転搬送ユニットをメッキ装置本体フレームに載置して該カセット形ロールチャック回転搬送ユニットにより両端チャックされるグラビア印刷用の被製版ロールを、前記のメッキ槽上側に位置させる構成の研究設備を整えた上で、メッキ槽に備える不溶性陽極をどのように設ければ大きさが様々に異なる被製版ロールに対してブツやピットが生じることなく全長に渡り均一な厚みのメッキが行えるかについて鋭意に研究した。
その結果、メッキ液補給槽からメッキ槽へメッキ液を給送する過程でメッキ液に含まれる不可避不純物を補足除去することによりブツやピットが生じないメッキが行えることを見出し、そして、ロール対向面が平滑で被製版ロールに平行し陽極となるように通電される不溶性陽極を被製版ロールの下面に5mm〜30mmのギャップとなるように近接させてメッキ電流を流したところ、ロールの両端においてメッキ電流の回り込みによる電流集中の影響が生じずにロール全長に渡り均一な厚みのメッキが行えてしかも超音波を照射したり被製版ロールのメッキ液浸漬面積を小さくしたりシャワーをかけること等により高電流を流して短時間で所要厚みのメッキが得られることを見出した。しかし、被製版ロールの径が異なると、その都度にメッキ液の被製版ロールに対する浸漬面積が異なってきてメッキ電流の密度が異なりメッキ時間が大きく相違してくるので自動メッキラインにおける時間管理が難しいという問題がある。そこで、メッキ液の被製版ロールに対する浸漬管理とは独立して不溶性陽極を昇降自在に設けてギャップを独立に制御してかつ不溶性陽極の長さを少なくとも被製版ロールの最大長以上になるようにして大きさが様々に異なる被製版ロールに対する汎用性を確保して種々の大きさの被製版ロールについてメッキテストを行った結果、時間に大差がない範囲内でピンホールやピットが生じない硫酸銅メッキができることを確認した。次いで、沢山の被製版ロールのメッキを行うとメッキ液の銅濃度及び硫酸濃度が不足するので、メッキ液の銅濃度及び硫酸濃度の不足を検出してメッキ液補給槽において必要量の含銅微粉末又は硫酸を自動補給することとしてメッキラインの自動化・無人運転に繋げて、本願の発明を完成するに至った。
The inventors of the present application are equipped with a plating tank capable of performing copper sulfate plating that can control the liquid level when the plating liquid overflows, and can close up the plating tank when the plating tank is in the lowered position. And a washing apparatus for receiving a washing solution, a plating apparatus having a plating solution replenishing tank, and a cassette-type roll chuck rotating and conveying unit conveyed by a stacker crane. How to provide an insoluble anode for the plating tank after preparing the research equipment with a structure for positioning the plate-making roll for gravure printing that is chucked at both ends by the roll chuck rotary conveyance unit above the plating tank Plates with a uniform thickness over the entire length can be applied to plate rolls of different sizes without any pits or pits. It was studied in intensive for Luke.
As a result, it has been found that plating can be carried out without generating pits or pits by supplementary removal of inevitable impurities contained in the plating solution in the process of feeding the plating solution from the plating solution supply tank to the plating tank, and the roll facing surface When an insoluble anode, which is smooth and parallel to the plate-making roll, is energized so as to be an anode, is placed close to the lower surface of the plate-making roll so as to form a gap of 5 mm to 30 mm, a plating current is passed. It is possible to perform plating with a uniform thickness over the entire length of the roll without the influence of current concentration due to current wraparound, and it is possible to radiate ultrasonic waves, reduce the plating solution immersion area of the plate-making roll, or apply a shower. It was found that plating with a required thickness can be obtained in a short time by passing an electric current. However, if the diameter of the plate-making roll is different, the immersion area of the plating solution to the plate-making roll will be different each time, the plating current density will be different and the plating time will be greatly different, so it is difficult to manage the time in the automatic plating line There is a problem. Therefore, independent of the immersion control of the plating solution into the plate making roll, the insoluble anode is provided so that it can be raised and lowered, the gap is controlled independently, and the length of the insoluble anode is at least equal to or greater than the maximum length of the plate making roll. As a result of performing plating tests on plate-making rolls of various sizes while ensuring versatility for plate-making rolls of different sizes, copper sulfate that does not produce pinholes or pits within a time range that is not significantly different It was confirmed that plating was possible. Next, when many plate-making rolls are plated, the copper concentration and sulfuric acid concentration of the plating solution are insufficient. Therefore, the shortage of the copper concentration and sulfuric acid concentration of the plating solution is detected. As a result of automatically replenishing powder or sulfuric acid, the present invention of the present application has been completed by leading to automation and unmanned operation of the plating line.
請求項1に記載の発明は、被メッキ体である被製版ロールをロール回転手段により両端チャックしてメッキ槽内に位置させて陰極となるように通電して所要回転数で回転し、該被製版ロールの下方に位置して設けられていて被製版ロールの最大長以上の長さを有しロール対向面が平滑で被製版ロールに平行し陽極となるように通電される不溶性陽極を上昇させて被製版ロールの下面に近接させ、ピンホールやピットの原因となる不可避不純物をフィルターで除去したメッキ液を供給してメッキを行うことを特徴とする被製版ロールの硫酸銅メッキ方法を提供することにある。
請求項2に記載の発明は、メッキ液補給槽において硫酸に酸化第二銅粉末、炭酸銅粉末、又は硫酸銅粉末を添加してなる硫酸銅メッキが行えるメッキ液を貯留し、メッキ液補給槽内に貯留されるメッキ液をメッキ液給送手段により吸い上げかつ該メッキ液給送手段に備えたフィルターによりピンホールやピットの原因となる不可避不純物を除去して不溶性陽極を備えたメッキ槽へ供給し、被メッキ体である被製版ロールをロール回転手段により両端チャックしてメッキ槽内に位置させて陰極となるように通電して所要回転数で回転し、被製版ロールの最大長以上の長さを有しロール対向面が平滑で被製版ロールに平行し陽極となるように通電される不溶性陽極を被製版ロールの下面に近接させてメッキを行うことを特徴とする被製版ロールの硫酸銅メッキ方法を提供することにある。
請求項3に記載の発明は、使用中のメッキ液の銅濃度及び硫酸濃度を計測して銅濃度が不足するときは酸化第二銅粉末、炭酸銅粉末、又は硫酸銅粉末のいずれかの含銅微粉末の必要量を、又硫酸濃度が不足するときは必要量の硫酸を自動補給することを特徴とする〔請求項1〕又は〔請求項2〕に記載の被製版ロールの硫酸銅メッキ方法を提供することにある。
請求項4に記載の発明は、メッキ装置本体の所要位置に被製版ロールを位置させた後に、昇降自在なメッキ槽を被製版ロールの少なくとも下側半分を収容するように上昇させ次いで不溶性陽極を被製版ロールの下面に近接させ、メッキ液が被製版ロールの下面を浸漬状態にするか、又はメッキ槽内に設けるメッキ液シャワーノズルからメッキ液を被製版ロールの下面にかけてメッキを行うことを特徴とする〔請求項1〕乃至〔請求項3〕のいずれか1項に記載の被製版ロールの硫酸銅メッキ方法を提供することにある。
請求項5に記載の発明は、上下動しないメッキ槽内に被製版ロールを位置させた後に、メッキ槽内に設ける不溶性陽極を上昇させ被製版ロールの下面に近接するとともに、メッキ槽内のメッキ液の液面レベルを上昇させてメッキ液が被製版ロールを全没乃至約1/3以上没入する浸漬状態にしてメッキを行うことを特徴とする〔請求項1〕乃至〔請求項3〕のいずれか1項に記載の被製版ロールの硫酸銅メッキ方法を提供することにある。
請求項6に記載の発明は、超音波発信装置が発信する超音波をメッキ液に伝波してメッキを行うことを特徴とする〔請求項1〕乃至〔請求項5〕のいずれか1項に記載の被製版ロールの硫酸銅メッキ方法を提供することにある。
請求項7に記載の発明は、メッキ終了後は、洗浄水がメッキ槽に混入しないようにする洗浄水受皿を被製版ロールの下側に移動して被製版ロールの洗浄を行うことを特徴とする〔請求項1〕乃至〔請求項6〕のいずれか1項に記載の被製版ロールの硫酸銅メッキ方法を提供することにある。
請求項8に記載の発明は、被メッキ体である被製版ロールを両端チャックして所要位置にて陰極となるように通電して所要回転数で回転し得るロール回転手段と、前記ロール回転手段の下側に設けられる昇降自在なメッキ槽と、メッキ槽内の中央に被製版ロールの最大長以上の長さとなるように昇降自在に横架されていて陽極となるように通電される不溶性陽極と、硫酸に酸化第二銅粉末、炭酸銅粉末、又は硫酸銅粉末を添加してなる硫酸銅メッキが行えるメッキ液を貯留するメッキ液補給槽と、メッキ液補給槽内に貯留されるメッキ液をフィルターを介して吸い上げてメッキ槽へ供給するメッキ液給送手段と、メッキ槽から余分のメッキ液をメッキ液補給槽へ戻すメッキ液帰還手段とを備え、メッキ槽の上昇ストロークを被製版ロールの径に対応させることにより、メッキ液が被製版ロールの下面を浸漬状態にするか、又はメッキ槽に備えられているメッキ液シャワーノズルが所要高さに位置してメッキ液を被製版ロールの下面にかけられるように構成され、メッキ槽の上昇後に不溶性陽極を上昇させて近接センサにより不溶性陽極と被製版ロールの下面とのギャップを検出して不溶性陽極を被製版ロールの下面に近接させ得る構成であることを特徴とする被製版ロールの硫酸銅メッキ装置を提供することにある。
請求項9に記載の発明は、使用中のメッキ液の銅濃度及び硫酸濃度を計測して銅濃度が不足するときは酸化第二銅粉末、炭酸銅粉末、又は硫酸銅粉末のいずれかの含銅微粉末の必要量を、又硫酸濃度が不足するときは必要量の硫酸をメッキ液補給槽へ補給する手段を備えていることを特徴とする〔請求項8〕に記載の被製版ロールの硫酸銅メッキ装置を提供することにある。
According to the first aspect of the present invention, a plate-making roll, which is an object to be plated, is chucked at both ends by a roll rotating means, is placed in a plating tank, is energized so as to become a cathode, and rotates at a required rotational speed. The insoluble anode which is provided below the plate-making roll and has a length equal to or greater than the maximum length of the plate-making roll and which has a smooth surface facing the roll and is parallel to the plate-making roll and becomes an anode is raised. A copper sulfate plating method for a plate-making roll is provided, in which the plate-making roll is brought close to the lower surface of the plate-making roll, and plating is performed by supplying a plating solution from which inevitable impurities causing pinholes and pits are removed by a filter. There is.
The invention according to claim 2 stores a plating solution capable of performing copper sulfate plating by adding cupric oxide powder, copper carbonate powder, or copper sulfate powder to sulfuric acid in a plating solution replenishing tank. The plating solution stored in the plating solution is sucked up by the plating solution feeding means, and the inevitable impurities that cause pinholes and pits are removed by the filter provided in the plating solution feeding means and supplied to the plating tank equipped with the insoluble anode. Then, the plate-making roll, which is the object to be plated, is chucked at both ends by roll rotating means, placed in the plating tank, energized to become the cathode and rotated at the required number of rotations, and the length of the plate-making roll is longer than the maximum length. An insoluble anode which is energized so that the roll-facing surface is smooth and parallel to the plate-making roll and becomes an anode, and is plated close to the lower surface of the plate-making roll, It is to provide a copper plating method.
When the copper concentration and the sulfuric acid concentration of the plating solution in use are measured and the copper concentration is insufficient, the invention according to claim 3 includes any one of cupric oxide powder, copper carbonate powder, or copper sulfate powder. The required amount of fine copper powder, or when the sulfuric acid concentration is insufficient, the required amount of sulfuric acid is automatically replenished. The copper sulfate plating of the plate-making roll according to [Claim 1] or [Claim 2] It is to provide a method.
In the invention according to
In the invention according to claim 5, after the plate-making roll is positioned in the plating tank that does not move up and down, the insoluble anode provided in the plating tank is raised and close to the lower surface of the plate-making roll, and the plating in the plating tank The liquid level of the liquid is raised, and the plating is performed in a dipping state in which the plating solution completely immerses or immerses about 1/3 or more. (Claim 1) to (Claim 3) It is providing the copper sulfate plating method of the plate-making roll of any one of Claims.
The invention described in claim 6 is characterized in that the plating is performed by transmitting the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmission device to the plating solution [Claim 1] to [Claim 5]. It is in providing the copper sulfate plating method of the plate-making roll as described in above.
The invention according to claim 7 is characterized in that after completion of plating, the plate-making roll is washed by moving a washing-water receiving tray below the plate-making roll so that the washing water is not mixed into the plating tank. An object of the present invention is to provide a copper sulfate plating method for a plate-making roll according to any one of claims 1 to 6.
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a roll rotating means capable of rotating at a required number of rotations by energizing a plate-making roll, which is an object to be plated, at both ends to be a cathode at a required position, and the roll rotating means. An elevating and lowering plating tank provided on the lower side, and an insoluble anode that is energized so that it can be raised and lowered horizontally at the center of the plating tank so as to be longer than the maximum length of the plate making roll A plating solution replenishing tank for storing a plating solution capable of performing copper sulfate plating by adding cupric oxide powder, copper carbonate powder, or copper sulfate powder to sulfuric acid, and a plating solution stored in the plating solution replenishing tank A plating solution feeding means for sucking the solution through a filter and supplying the plating solution to the plating tank; and a plating solution feedback means for returning the excess plating solution from the plating tank to the plating solution supply tank. Diameter By making it correspond, the plating solution makes the lower surface of the plate making roll immersed, or the plating solution shower nozzle provided in the plating tank is positioned at a required height so that the plating solution can be applied to the lower surface of the plate making roll. The insoluble anode is raised after the plating tank is raised, and the proximity sensor detects the gap between the insoluble anode and the lower surface of the plate making roll so that the insoluble anode can be brought close to the lower surface of the plate making roll. An object of the present invention is to provide a copper sulfate plating apparatus for a plate-making roll.
According to the ninth aspect of the present invention, when the copper concentration and the sulfuric acid concentration of the plating solution in use are measured and the copper concentration is insufficient, any one of cupric oxide powder, copper carbonate powder, or copper sulfate powder is included. The plate making roll according to claim 8, further comprising means for supplying the required amount of fine copper powder to the plating solution supply tank when the sulfuric acid concentration is insufficient. The object is to provide a copper sulfate plating apparatus.
請求項1の発明の効果
(1)不溶性陽極を用いたメッキ方法でありメッキ液に補給する銅源としてメッキ液補給槽にて含燐銅ボールを溶解するか又はメッキ液補給槽へ酸化第二銅粉末、炭酸銅粉末、又は硫酸銅粉末を投入するどちらの方法も取りうるが、銅源に含まれるピンホールやピットの原因となる不可避不純物をフィルターで捕捉除去したメッキ液をメッキ槽に供給してメッキを行うことができるから、ピンホールやピットが生じない良好な硫酸銅メッキが行える。
(2)従来では陽極と被製版ロールとの距離が大きかったのでメッキ電流がロールの両端に集中してメッキ厚がロールの両端付近で大きくなっていた。このため、円筒研磨もロールの両端付近で大きく研磨していた。これに対して、この発明は、ロール対向面が平滑で被製版ロールに平行する不溶性陽極を被製版ロールの下面に近接させてメッキを行うのでメッキ電流がロール全長に渡って均一な密度になり均一な厚さのメッキが行える。従って、メッキ前のロール径を全長に渡り均一に精密加工しておけばメッキ後のロール径も全長に渡り均一な精密度に維持されるから、メッキ後のロールの円筒研磨も砥石研磨ではなくて柔らかい材料を摺接する研磨、好適には電解砥粒研磨が適用できる。
(3)被製版ロールの最大長以上の長さを有する不溶性陽極を上昇させて被製版ロールの下面に近接させメッキを行うので、直径の長さが様々に異なる被製版ロールに対する汎用性を有する。不溶性陽極を被製版ロールに近接させてメッキを行うから、不溶性陽極に対して被製版ロールの長さが例えば1/2であったとしても、メッキ電流がロール端面付近に集中することがなく、ロール全長に渡って均一なメッキ電流密度が維持されて均一な厚さのメッキが行える。
Effects of the Invention of Claim 1
(1) It is a plating method using an insoluble anode. Phosphorus-containing copper balls are dissolved in a plating solution supply tank as a copper source to be supplied to the plating solution, or cupric oxide powder, copper carbonate powder in the plating solution supply tank, Alternatively, either method of adding copper sulfate powder can be used, but plating can be performed by supplying a plating solution obtained by trapping and removing inevitable impurities that cause pinholes and pits contained in the copper source to the plating tank. Therefore, good copper sulfate plating without pinholes and pits can be performed.
(2) Conventionally, since the distance between the anode and the plate-making roll was large, the plating current was concentrated on both ends of the roll, and the plating thickness was increased near both ends of the roll. For this reason, the cylindrical polishing was also greatly polished near both ends of the roll. In contrast, in the present invention, plating is performed with an insoluble anode having a smooth roll-facing surface parallel to the plate-making roll close to the lower surface of the plate-making roll, so that the plating current has a uniform density over the entire length of the roll. Plating with uniform thickness can be performed. Therefore, if the roll diameter before plating is uniformly processed over the entire length, the roll diameter after plating is maintained at a uniform precision over the entire length, so cylindrical polishing of the roll after plating is not grinding wheel polishing. Polishing in which a soft material is slidable, preferably electrolytic abrasive polishing can be applied.
(3) Since the insoluble anode having a length longer than the maximum length of the plate-making roll is raised and brought close to the lower surface of the plate-making roll, plating is performed, so it has versatility for plate-making rolls with various diameter lengths. . Since plating is performed by bringing the insoluble anode close to the plate-making roll, even if the length of the plate-making roll is 1/2, for example, with respect to the insoluble anode, the plating current is not concentrated near the end face of the roll. A uniform plating current density is maintained over the entire length of the roll, and plating with a uniform thickness can be performed.
請求項2の発明の効果
上記の請求項1の発明の(1), (2),及び (3)効果に加えて以下の(4)の効果を有する。
(4)銅ボールの使用を止めて、硫酸に酸化第二銅粉末、炭酸銅粉末、又は硫酸銅粉末を添加してなる硫酸銅メッキが行えるメッキ液を用いるので、高電流を流して強力なメッキを行っても銅源材料の不足が生じることが回避される。
Advantages of the Invention of Claim 2 In addition to the effects (1), (2), and (3) of the invention of claim 1 above, the following effect (4) is obtained.
(4) Stop using copper balls and use a plating solution capable of copper sulfate plating by adding cupric oxide powder, copper carbonate powder, or copper sulfate powder to sulfuric acid. Even when plating is performed, it is avoided that a shortage of the copper source material occurs.
請求項3の発明の効果
従来は含燐銅ボールを補給を行うときはラインの運転を停止させていたが、本発明は、メッキ液の銅イオン濃度及び硫酸濃度の管理と銅源材料の自動計量・自動補給を実現できるから、銅源の補給時にメッキラインの運転を停止させることを回避できてラインの稼動率が上がる、又、毒性が有る酸化第二銅粉末、炭酸銅粉末、又は硫酸銅粉末の人手による取り扱いを回避できる、という加重的効果を有する。
The effect of the invention of claim 3 Conventionally, the line operation was stopped when replenishing the phosphorus-containing copper balls. However, the present invention controls the copper ion concentration and sulfuric acid concentration of the plating solution and automatically controls the copper source material. Since metering and automatic replenishment can be realized, it is possible to avoid stopping the operation of the plating line when replenishing the copper source, and the operation rate of the line is increased, and the toxic cupric oxide powder, copper carbonate powder, or sulfuric acid It has a weighted effect of avoiding manual handling of copper powder.
請求項4の発明の効果
メッキ槽を所要ストローク上昇させ次いで不溶性陽極を所要ストローク上昇させるので、被製版ロールの径が大小いかようであっても、被製版ロールの径に対応して被製版ロールのメッキ液の浸漬面積と不溶性陽極と被製版ロールの下面とのギャップをそれぞれ最適な条件・数値に設定できて高密度電流による最適メッキ条件を割り出すことができる。従って、ロール径が大小いかようであってもメッキ液の被製版ロールに対する浸漬面積を小さく一定範囲内に設定できるとともに不溶性陽極を被製版ロールの下面に近接させることができるから、ロール径が大小いかようであっても電流密度を大きくかつ一定範囲内に制御できて短時間で厚い硫酸銅メッキが得られる、という加重的効果を有する。
The effect of the invention of
請求項5の発明の効果
ロール径が大小いかようであってもメッキ液が被製版ロールを全没乃至約1/3以上没入する浸漬状態にして不溶性陽極を用いたメッキを行う方式が適用でき、被製版ロールの径に対応して被製版ロールのメッキ液の浸漬面積と不溶性陽極と被製版ロールの下面とのギャップをそれぞれ最適な条件・数値に設定できて高密度電流による最適メッキ条件を割り出すことができる。
The effect of the invention of claim 5 Even if the roll diameter is large or small, it is possible to apply a method in which the plating solution is immersed in a state where the plate making roll is fully immersed or about 1/3 or more, and plating is performed using an insoluble anode. Depending on the diameter of the plate-making roll, the immersion area of the plating solution of the plate-making roll and the gap between the insoluble anode and the bottom surface of the plate-making roll can be set to optimum conditions and numerical values, respectively, and optimum plating conditions with high-density current can be set. Can be determined.
請求項6の発明の効果
超音波発信装置が発信する超音波をメッキ液に伝波してメッキを行うので、メッキ液中の銅イオンの攪拌分散が行われるから高電流を流したときに均一な厚いメッキが短時間に行える、という加重的効果を有する。
The effect of the invention of claim 6 The plating is carried out by transmitting the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmission device to the plating solution, so that the stirring and dispersion of the copper ions in the plating solution is performed. It has a weighted effect that a thick plating can be performed in a short time.
請求項7の発明の効果
従来は全没してメッキすることが可能なメッキ槽でメッキしてメッキ槽内に位置する被製版ロールを水洗してロールに付着している強酸性のメッキ液を直ちに洗い流して錆の発生を回避しておりこのとき水洗水がメッキ液に混入してメッキ液を薄めてしまうことになっていたが、この発明では、水洗水がメッキ液に混ざらないからメッキ液の濃度管理が容易になる、という加重的効果を有する。
The effect of the invention of claim 7 Conventionally, a strongly acidic plating solution adhering to the roll is obtained by washing the plate-making roll located in the plating tank by plating in a plating tank that can be completely submerged and plating. Rinsing is avoided immediately to avoid the occurrence of rust. At this time, the washing water mixes with the plating solution and dilutes the plating solution. In this invention, the washing solution is not mixed with the plating solution. It has a weighted effect that the concentration management of the toner becomes easy.
請求項8の発明の効果
請求項1,請求項2, 請求項4〜請求項5の発明の効果を有する。
なお、構成要件として超音波装置を備えれば、至請求項6の発明の効果も有することになる。
Effects of the Invention of Claim 8 The effects of the inventions of
If an ultrasonic device is provided as a constituent requirement, the effect of the invention of claim 6 is also obtained.
請求項9の発明の効果
上記の請求項8の発明の効果に加えて請求項3の発明の効果を有する。
The effect of the invention of claim 9 In addition to the effect of the invention of claim 8, it has the effect of the invention of claim 3.
被製版ロールの硫酸銅メッキ方法・装置は、メッキ装置本体に備えている、走行形のロール搬送ロボットにより搬送されてくる被製版ロールを、対向一対の通電可能なチャックコーン及び各チャックコーンの外側を密封する防水キャップを有してなるロールチャック回転手段で両端チャックしてチャックコーンを介して被製版ロールを陰極に通電できるようになっているか、又は、特公昭57-36995号公報に示すカセット形ロール自動脱着装置と実質的に同一のカセット形ロールチャック回転搬送ユニットがロール回転手段として採用できるメッキ装置とすることが望ましい。
このカセット形ロールチャック回転搬送ユニットは、対向一対のチャックコーン及び各チャックコーンの外側を密封する防水キャップを有し、スタッカクレーンにより搬送され、被メッキ体である被製版ロールを両端チャックしてメッキ装置本体に載置されると、駆動系が連結して所要位置にて陰極となるように通電して所要回転数で回転し得る。
A method and apparatus for plating a plate-making roll with copper sulfate includes a pair of oppositely energized chuck cones and an outer side of each chuck cone, which are provided in the plating apparatus main body and conveyed by a traveling roll conveyance robot. Either a roll chuck rotating means having a waterproof cap for hermetically sealing can be chucked at both ends, and the plate-making roll can be energized to the cathode via the chuck cone, or a cassette as disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-36995 It is desirable that the cassette type roll chuck rotating and conveying unit, which is substantially the same as the automatic roll type desorbing apparatus, be a plating apparatus that can be adopted as the roll rotating means.
This cassette-type roll chuck rotating and conveying unit has a pair of opposed chuck cones and a waterproof cap that seals the outside of each chuck cone. The cassette type roll chuck rotating and conveying unit is conveyed by a stacker crane and chucks the plate-making roll, which is the object to be plated, at both ends for plating. When placed on the apparatus main body, the drive system is connected and can be energized to become a cathode at a required position and rotate at a required rotational speed.
メッキ槽は、固定された槽として構成されていてロール回転手段にチャックされる被製版ロールがメッキ槽内に位置した後にメッキ液補給槽からメッキ液の供給が行われて液面を上昇していきメッキ液が被製版ロールを全没乃至約1/3直径だけ液没し所定の液面レベルで溢流するメッキ液をメッキ液補給槽へ帰還する構成であるか、又は、昇降自在な可動槽として構成されていて、ロール回転手段にチャックされる被製版ロールがメッキ装置本体内に位置した後に可動槽が被製版ロールの径に対応して所要ストローク上昇して被製版ロールを槽内に位置させてからメッキ液補給槽からメッキ液の供給が行われて液面を上昇していきメッキ液が被製版ロールを約1/3直径乃至約1/4直径だけ液没し液面レベル保つように溢流するメッキ液をメッキ液補給槽へ帰還する構成であることが望ましい。 The plating tank is configured as a fixed tank, and after the plate making roll chucked by the roll rotating means is located in the plating tank, the plating solution is supplied from the plating solution replenishing tank to raise the liquid level. The plating solution is either completely immersed in the plate making roll or about 1/3 of the diameter, and the plating solution overflowing at a predetermined liquid level is returned to the plating solution supply tank, or movable up and down. After the plate making roll chucked by the roll rotating means is located in the plating apparatus main body, the movable tank rises by a required stroke corresponding to the diameter of the plate making roll, and the plate making roll is put in the vessel. After being positioned, the plating solution is supplied from the plating solution replenishing tank and the liquid level rises, and the plating solution submerges the plate making roll by about 1/3 diameter to about 1/4 diameter to keep the liquid level. The plating solution that overflows It is desirable that the structure is fed back to the gas-liquid supply tank.
この被製版ロールの硫酸銅メッキ方法・装置は、メッキ液をメッキ液補給槽において作りメッキ槽に銅イオンを供給する。メッキ液の生成方法としては、含燐銅ボールをメッキ液補給槽に投入し空気撹拌を行いメッキ液中の遊離の硫酸と溶存酸素との相乗作用によって溶解して銅イオン(陽イオン)の生成を行い、チャッキ弁式揚液口と揚液ポンプと配管と流量調整弁と不可避不純物を捕捉するフィルター等からなる液供給手段によりメッキ槽内に不足する銅イオンの供給を行うようにすることを含む。この場合、メッキ液に浸す金属銅を金、白金、パラジュウムなどの銅よりも貴な金属に接触させかつ空気撹拌をおこなうことによって銅の溶解を促進するように構成されていることが好ましい。
しかし、上記のように、含燐銅ボールを溶解するのではなくて、硫酸に易溶解性を有し銅イオンになりやすい酸化第二銅粉末、炭酸銅粉末、又は硫酸銅粉末の含銅微粉末をメッキ液補給槽へ補給する方式とすることの方が好ましい。
This copper sulfate plating method / apparatus for a plate-making roll makes a plating solution in a plating solution supply tank and supplies copper ions to the plating tank. The plating solution can be produced by introducing phosphorous-containing copper balls into the plating solution replenishment tank, stirring the air, and dissolving it by the synergistic action of free sulfuric acid and dissolved oxygen in the plating solution to produce copper ions (cations). To supply the copper ions that are deficient in the plating tank by liquid supply means consisting of a check valve type pumping port, pumping pump, piping, flow control valve, filter for catching inevitable impurities, etc. Including. In this case, it is preferable that the metal copper immersed in the plating solution is brought into contact with a precious metal such as gold, platinum, palladium, or the like, and the dissolution of copper is promoted by air stirring.
However, as described above, rather than dissolving the phosphorous-containing copper balls, the copper-containing fine particles of cupric oxide powder, copper carbonate powder, or copper sulfate powder that are easily soluble in sulfuric acid and easily become copper ions. It is preferable to use a method of supplying powder to the plating solution supply tank.
含銅微粉末のメッキ液補給槽への補給は濃度管理の下に行うことが望ましい。
具体的には、メッキ液補給槽に対応して銅濃度センサと硫酸濃度センサを付設した濃度分析用槽と粉末自動計量投入装置と液体自動計量投入装置を備え、メッキ液補給槽のメッキ液を濃度分析用槽に循環させて銅濃度と硫酸濃度を常時測定するようにし、銅濃度が不足したことを銅濃度センサが検知したときに出力する電気信号を粉末自動計量投入装置に入力し、又、硫酸濃度が不足したことを硫酸濃度センサが検知したときに出力する電気信号を液体自動計量投入装置に入力するようにする。
そして、粉末自動計量投入装置は、含銅微粉末の必要量を予め自動計量しストックしておいて、銅濃度センサが出力する電気信号を入力したときは含銅微粉末をメッキ液補給槽に投入するように構成されているとともに、
又、液体自動計量投入装置は、必要量の硫酸を予め自動計量しストックしておいて、硫酸濃度センサが出力する電気信号を入力したときはストックしている硫酸をメッキ液補給槽に投入するように構成されているのが好ましい。
It is desirable to supply the copper-containing fine powder to the plating solution supply tank under concentration control.
Specifically, it has a concentration analysis tank equipped with a copper concentration sensor and a sulfuric acid concentration sensor corresponding to the plating solution replenishment tank, an automatic powder metering device, and an automatic liquid metering device. It is circulated in the concentration analysis tank so that the copper concentration and sulfuric acid concentration are constantly measured, and the electric signal output when the copper concentration sensor detects that the copper concentration is insufficient is input to the automatic powder metering device, The electric signal output when the sulfuric acid concentration sensor detects that the sulfuric acid concentration is insufficient is input to the automatic liquid metering device.
The automatic powder metering device automatically measures and stocks the required amount of copper-containing fine powder in advance, and when the electrical signal output from the copper concentration sensor is input, the copper-containing fine powder is placed in the plating solution supply tank. Is configured to throw in,
The automatic liquid metering device automatically measures and stocks the required amount of sulfuric acid in advance, and when the electric signal output from the sulfuric acid concentration sensor is input, the stocked sulfuric acid is charged into the plating solution supply tank. It is preferable to be configured as described above.
この被製版ロールの硫酸銅メッキ方法・装置は、メッキ槽には不溶性電極を備えて陽極となるように、そして、被メッキ体である被製版ロールが陰極となるように通電する。
この不溶性陽極は、例えば、チタンの板に酸化イリジウムをコーティングしてなるものが好ましい。
この不溶性陽極は、該被製版ロールの下方に位置して設けられ昇降自在であり被製版ロールの最大長以上の長さを有しロール対向面が平滑で被製版ロールに平行して近接しかつメッキ液が被製版ロールに浸漬したら通電される。
この不溶性陽極は、メッキ液の液面レベルの上昇開始よりも前、同時又は後に上昇して被製版ロールの下面に対して5mm〜30mmのギャップが確保されることが好ましい。
この不溶性陽極は、不溶性陽極のロール対向面を最大径の被製版ロールに近接したときに、不溶性陽極のロール対向面が被製版ロールと略同心となる曲率半径を有する凹筒面である構成であると、被製版ロールの径が大小いかようであってもギャップ変化が最も良好となり、被製版ロールに高電流密度となるようにメッキ電流を流すことができて、短時間で厚い硫酸銅メッキが得られる。
In this copper sulfate plating method / apparatus for a plate-making roll, the plating tank is provided with an insoluble electrode so as to be an anode, and the plate-making roll as a plate to be plated is energized so as to be a cathode.
For example, the insoluble anode is preferably formed by coating iridium oxide on a titanium plate.
The insoluble anode is provided below the plate making roll and is movable up and down, has a length equal to or greater than the maximum length of the plate making roll, has a smooth roll-facing surface, and is close to and parallel to the plate making roll. When the plating solution is immersed in the plate making roll, it is energized.
The insoluble anode is preferably raised before, simultaneously with, or after the start of the rise in the liquid level of the plating solution to ensure a gap of 5 mm to 30 mm with respect to the lower surface of the plate making roll.
The insoluble anode has a configuration in which the roll-facing surface of the insoluble anode is a concave cylindrical surface having a radius of curvature that is substantially concentric with the plate-making roll when the roll-facing surface of the insoluble anode is brought close to the plate-making roll having the maximum diameter. In this case, even if the diameter of the plate-making roll is large or small, the gap change is the best, and the plating current can be applied to the plate-making roll so as to obtain a high current density. Is obtained.
この被製版ロールの硫酸銅メッキ方法・装置は、メッキ終了後は、前記上昇させたメッキ槽と不溶性陽極を下降させてから、洗浄水がメッキ液に混入しないようにする洗浄水受皿を被製版ロールの下側に移動して被製版ロールの洗浄を行う構成とすることが望ましい。 This plate-making roll copper sulfate plating method / apparatus has a plate for washing water that prevents the washing water from being mixed into the plating solution after the raised plating tank and the insoluble anode are lowered after the plating is finished. It is desirable to move to the lower side of the roll and clean the plate-making roll.
この被製版ロールの硫酸銅メッキ方法・装置は、メッキ槽とメッキ液補給槽との間でメッキ液を循環させる。メッキ液補給槽内に貯留されるメッキ液をメッキ槽へ給送するメッキ液給送手段は、管路とポンプからなり不可避不純物を捕捉除去するフィルターを備えている。メッキ槽は、メッキ液の液面レベルが一定になるように管理される。メッキ槽は、オープンタンクであるから、溢流方式で液面レベルが一定になるように管理される。メッキ液帰還手段は、メッキ液が重力流下方式でメッキ槽から管路を介してメッキ液補給槽に帰還するようになっていれば足りる。
メッキ槽内のメッキ液の液面管理を溢流方式で行う場合、部分的な構成である溢流堰の高さを調整する方式を採用しても良いが、溢流堰をチューリップ式開閉構造にして槽本体を昇降させる方式が望ましい。
This copper sulfate plating method and apparatus for a plate-making roll circulates a plating solution between a plating tank and a plating solution supply tank. The plating solution supply means for supplying the plating solution stored in the plating solution supply tank to the plating tank includes a filter that captures and removes inevitable impurities. The plating tank is managed so that the level of the plating solution is constant. Since the plating tank is an open tank, it is managed by the overflow method so that the liquid level is constant. The plating solution feedback means is sufficient if the plating solution returns to the plating solution supply tank from the plating tank via a pipe line by a gravity flow method.
When managing the liquid level of the plating solution in the plating tank by the overflow method, a method of adjusting the height of the overflow weir, which is a partial configuration, may be adopted, but the overflow weir is a tulip type opening and closing structure Thus, a method of raising and lowering the tank body is desirable.
図1は、特公昭57-36995号公報に示すカセット形ロール自動脱着装置と実質的に同一のカセット形ロールチャック回転搬送ユニットを適用できる硫酸銅メッキ装置を示すもので、メッキ装置本体Xの上にカセット形ロールチャック回転搬送ユニットUを載置してメッキを行う。
詳述すると、メッキ装置本体Xの上にカセット形ロールチャック回転搬送ユニットUを載置すると、メッキ装置本体Xに備えたモータ1により走行駆動されるチェーン巻掛け装置のチェーン2に、カセット形ロールチャック回転搬送ユニットUの駆動側のスピンドル3に被嵌固定したスプロケット4が係合する。
カセット形ロールチャック回転搬送ユニットUは、吊り上げフレーム5の両端より設けられ互いに対向する一対のスピンドル3、6の先端に付設した一対の通電可能なロールチャック7、8により、被製版ロールRの両端の円錐孔を支持するとともに、各スピンドル3、6に被嵌された一対の防液キャップ9、10を移動して被製版ロールRの端面に当接して通電を行なうロールチャック7,8への処理液の進入を防止する構成である。
モータ1の駆動により被製版ロールRを回転して被製版ロールRと不溶性陽極11との間にメッキ電流を流してメッキを行う。
FIG. 1 shows a copper sulfate plating apparatus to which a cassette-type roll chuck rotating and conveying unit substantially the same as the cassette-type roll automatic detaching apparatus shown in Japanese Patent Publication No. 57-36995 can be applied. The cassette type roll chuck rotary conveyance unit U is placed on the plate and plating is performed.
More specifically, when the cassette-type roll chuck rotary conveyance unit U is placed on the plating apparatus main body X, the cassette-type roll is placed on the chain 2 of the chain winding apparatus driven by the motor 1 provided in the plating apparatus main body X. The
The cassette-type roll chuck rotating and conveying unit U is provided at both ends of the plate-making roll R by a pair of energizable roll chucks 7 and 8 provided at both ends of the pair of spindles 3 and 6 that are provided from both ends of the lifting frame 5 and face each other. And a pair of liquid-
The plate-making roll R is rotated by driving the motor 1 and plating is performed by passing a plating current between the plate-making roll R and the
この硫酸銅メッキ装置は、スタッカクレーンにより搬送されるカセット形ロールチャック回転搬送ユニットUをメッキ装置本体XのフレームFに載置して該カセット形ロールチャック回転搬送ユニットUにより両端チャックされるグラビア印刷用の被製版ロールRをメッキ槽12に貯留されるメッキ液13に浸漬し不溶性陽極11を上昇して被製版ロールRの下面に5mm〜30mmのギャップとなるように近接させ超音波装置14から超音波を発振させて、不溶性陽極11を陽極となるように、被製版ロールRを陰極となるように、通常のメッキ電流よりも所要大きいメッキ電流を流して硫酸銅メッキを行う。
In this copper sulfate plating apparatus, gravure printing in which a cassette type roll chuck rotary transport unit U transported by a stacker crane is placed on a frame F of a plating apparatus body X and chucked at both ends by the cassette type roll chuck rotary transport unit U. The plate-making roll R for use is immersed in a
不溶性陽極11は、長さ方向の両端付近を昇降装置15に連結されたブラケット16に支持されていて、被製版ロールRがメッキ槽12に位置されると昇降装置15が作動して上昇されていきロール対向面が被製版ロールRに平行に近接する。不溶性陽極11は、長さが被製版ロールRの最大長以上に確保されていて、ロール対向面が平滑である。不溶性陽極11の上昇ストロークは、個々の被製版ロールRをメッキラインで処理するに当って径をデータ入力することにより算出される。
The
この硫酸銅メッキ装置は、メッキ液補給槽17内のメッキ液18をチャッキ弁式揚液口と揚液ポンプと配管と流量調整弁とフィルター19a等からなるメッキ液供給手段19によりメッキ槽12へ給送することにより、メッキ槽12内に不足する銅イオンの補給を行い、不可避不純物を捕捉するフィルター19aが有ることによりメッキ時に不可避不純物の付着に起因するピンホールやピットの発生を回避できる。
In this copper sulfate plating apparatus, the
この硫酸銅メッキ装置は、メッキ槽12が長手方向の両端に溢流槽を備えていて被製版ロールRがメッキ液13に全没に近い浸漬状態になるようにオーバーフロー方式でメッキ槽12のメッキ液の液面レベルを管理し、溢流するメッキ液を重力流下方式で液帰還手段(管路)20を通してメッキ液補給槽17に帰還するように構成されている。
なお、メッキ槽12は上記構成のような固定式ではなく昇降式とする方が好ましい。詳しくは、まずメッキ槽12の昇降スペースを確保するためにメッキ液補給槽17をメッキ槽12の真下から外した位置に設け、メッキ槽12を昇降ガイドに係合しかつ該メッキ槽12にサーボモータを駆動源としピニオン・ラック方式等の回転−直動変換機構等からなる昇降駆動手段と係合することにより、メッキ槽12を昇降自在に備え、メッキ槽12の両側に不溶性陽極11を昇降させるための昇降装置15を付設し、昇降装置15に連結されたブラケット16を介して不溶性陽極11を支持するように構成する。そうすると、被製版ロールRがメッキ装置本体に収容されてから、メッキ槽12を被製版ロールRの径に大きさに対応して上昇させて被製版ロールRの1/3〜1/4がメッキ液13に浸漬状態になるようにして、次いで昇降装置15を作動して不溶性陽極11を上昇し被製版ロールRの下面に対して5mm〜30mmの平行なギャップを有するように近接させることができる。そして、メッキ槽12を昇降式の構成にすると、メッキ槽12が下がっているときに、メッキ槽12と被製版ロールRとの間に水洗水受皿を側方から移動して水洗を行うことができる。
In this copper sulfate plating apparatus, the
The
この硫酸銅メッキ装置は、メッキ液補給槽17内のメッキ液18の銅濃度と硫酸濃度を銅濃度センサ21及び硫酸濃度センサ22により常時に計測するようになっていて、銅濃度が不足したことを銅濃度センサ21が検知したときに出力する電気信号を粉末自動計量投入装置23に入力し、又、硫酸濃度が不足したことを硫酸濃度センサ22が検知したときに出力する電気信号を液体自動計量投入装置24に入力するように構成されている。
In this copper sulfate plating apparatus, the copper concentration and sulfuric acid concentration of the
粉末自動計量投入装置20は、酸化第二銅粉末、炭酸銅粉末、又は硫酸銅粉末の含銅微粉末の必要量を予め自動計量して下端に投入口がありバルブがあるチャンバに貯留しておいて、銅濃度センサが出力する電気信号を入力したときはバルブを開いてチャンバ内の含銅微粉末をメッキ液補給槽に投入するように構成されている。
又、液体自動計量投入装置21は、必要量を予め自動計量して投入タンクに貯留しておいて、硫酸濃度センサから出力する電気信号を入力したときは投入タンクのバルブを開いてメッキ液補給槽に必要量の硫酸を投入するように構成されている。
The automatic
The automatic
この硫酸銅メッキ装置は、硫酸と、酸化第二銅粉末、炭酸銅粉末、又は硫酸銅粉末の含銅微粉末を所要割合でメッキ液補給槽17の一側より投入して攪拌装置25により攪拌し銅イオン(陽イオン)の生成を行う。
反応式は例えば酸化第二銅粉末を用いる場合には、CuO+H2SO4→CuSO4+H2O・・・となる。
In this copper sulfate plating apparatus, sulfuric acid and cupric oxide powder, copper carbonate powder, or copper-containing fine powder of copper sulfate powder are charged from one side of the plating solution replenishing tank 17 at a required ratio and stirred by the stirring
For example, when cupric oxide powder is used, the reaction formula is: CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O.
い、チャッキ弁式揚液口と揚液ポンプと配管と流量調整弁と不可避不純物を捕捉するフィルター16a等からなるメッキ液供給手段16によりメッキ液補給槽14からメッキ槽12へメッキ液の給送を行うことによりメッキ槽12内に不足する銅イオンの供給を行うとともに、メッキ槽12のメッキ液の液面レベルを全没に近い浸漬状態になるようにオーバーフロー方式で管理し、溢流するメッキ液を重力流下方式で液帰還手段(管路)17を通してメッキ液補給槽14に帰還するように構成されている。
なお、メッキを終了するときは、メッキ槽12とメッキ液補給槽17とを繋いでいる落液管26に設けた自動開閉弁27を開いてメッキ槽12内のメッキ液をメッキ液補給槽17に回収できるようになっている。
The plating solution is supplied from the plating
When the plating is finished, the automatic opening / closing
上記の構成であると、メッキ液中の銅イオン濃度を常に適切な状態に管理できるから良好な硫酸銅メッキを持続できる。そして、メッキ槽においてアノードスラッジが発生しないので被製版ロールに着いた硫酸銅メッキの表面にブツやピットの形成がなくなり、短時間に綺麗な表面の硫酸銅メッキを形成できて、製版において電解砥粒研磨を適用すると研磨代が小さくてもブツやピットが無い極めて良好な鏡面研磨ができるからメッキの厚みを小さくすることができメッキ時間を短縮できかつ製版の失敗が少なくなる。 With the above configuration, since the copper ion concentration in the plating solution can always be managed in an appropriate state, good copper sulfate plating can be maintained. Since no anode sludge is generated in the plating tank, there is no formation of pits and pits on the surface of the copper sulfate plating that has reached the plate making roll, and a clean surface copper sulfate plating can be formed in a short time. When grain polishing is applied, even if the polishing allowance is small, it is possible to perform very good mirror polishing without any defects or pits, so that the plating thickness can be reduced, the plating time can be shortened, and the plate making failure is reduced.
本願発明は、スタッカクレーンにより搬送されるカセット形ロールチャック回転搬送ユニットを適用しないメッキ方法も含まれる。メッキ装置が被製版ロールをチャックして回転するチャック手段を備えていて、産業用ロボットにより搬送されてくる被製版ロールを授受する場合にも適用される。また、グラビア印刷用の被製版ロールは、軸付きタイプも含まれる。 The present invention also includes a plating method in which a cassette-type roll chuck rotary transport unit transported by a stacker crane is not applied. The present invention is also applicable to the case where the plating apparatus has chuck means for rotating the plate-making roll by chucking it and transfers the plate-making roll conveyed by an industrial robot. Moreover, the plate making roll for gravure printing includes a type with a shaft.
U・・・カセット形ロールチャック回転搬送ユニット、X・・・メッキ装置本体、F・・・メッキ装置本体のフレーム、R・・・グラビア印刷用の被製版ロール、1・・・モータ、2・・・チェーン、3・・・駆動側のスピンドル、4・・・スプロケット、5・・・吊り上げフレーム、6・・・反駆動側のスピンドル、7,8・・・ロールチャック、9,10・・・防液キャップ、11・・・不溶性陽極、12・・・メッキ槽、12a・・・溢流枡、13・・・メッキ液、14・・・超音波装置、15・・・昇降装置、16・・・ブラケット、17・・・メッキ液補給槽、18・・・メッキ液、19・・・メッキ液供給手段、19a・・・フィルター、20・・・粉末自動計量投入装置、21・・・銅濃度センサ、22・・・硫酸濃度センサ、23・・・粉末自動計量投入装置、24・・・液体自動計量投入装置、25・・・落液管、26・・・落液管、27・・・自動開閉弁、 U: cassette type roll chuck rotary conveyance unit, X: plating apparatus main body, F: frame of the plating apparatus main body, R: plate-making roll for gravure printing, 1 ... motor, 2. ..Chains, 3... Drive side spindle, 4... Sprocket, 5... Lifting frame, 6. Liquid-proof cap, 11 ... insoluble anode, 12 ... plating tank, 12a ... overflow, 13 ... plating solution, 14 ... ultrasonic device, 15 ... lifting device, 16 ... Bracket, 17 ... Plating solution supply tank, 18 ... Plating solution, 19 ... Plating solution supply means, 19a ... Filter, 20 ... Automatic powder metering device, 21 ... Copper concentration sensor, 22 ... Sulfuric acid concentration sensor, 23 ... Automatic powder metering device, 24 ... Automatic liquid metering device, 25 ... Falling tube, 26 ... Falling tube, 27 ... Automatic open / close valve,
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