(57)【要約】【課題】不溶性陽極を使用して硫酸銅メッキを行うメッキ槽と、メッキ金属である銅を溶かして銅イオンの生成を行う溶解槽を備えて、溶解槽からメッキ槽に不足する銅イオンの供給を行う方法であって、銅イオンの生成を大きくして硫酸銅メッキを長時間持続できること。【解決手段】被製版ロールをメッキ槽のメッキ液に浸漬して回転し不溶性陽極を使用して硫酸銅メッキを行うとともに、溶解槽のメッキ液に金属銅を浸して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金属銅を溶解し銅イオンの生成を行い、液供給手段により溶解槽からメッキ槽に不足する銅イオンの供給を行うとともに、液返送手段によりメッキ槽の過剰液を溶解槽に返すようにして硫酸銅メッキを行う。特に溶解槽において、メッキ液に浸す金属銅を銅よりも貴な金属に接触させて銅の溶解を促進させて硫酸銅メッキを長時間持続させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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不溶性陽極を使用して硫酸銅メッキを行うとともに、溶解槽に貯留されるメッキ液にメッキ金属である金属銅を浸して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金属銅を溶解し銅イオンの生成を行い、液供給手段により溶解槽からメッキ槽に不足する銅イオンの供給を行うとともに、液返送手段によりメッキ槽の過剰液を溶解槽に返すようにした硫酸銅メッキ方法であって、
溶解槽において、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て銅の溶解を促進することを特徴とする硫酸銅メッキ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不溶性陽極を使用するメッキ槽と、メッキ金属である銅を溶かして銅イオンの生成を行う溶解槽を備えて、溶解槽からメッキ槽に不足する銅イオンの供給を行う方法であって、溶解槽における銅イオンの生成を大きくしてメッキ作業を持続できる硫酸銅メッキ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【特許文献１】特開平１１−０６１４８８公報（上記の硫酸銅メッキ方法）
【特許文献２】特開２００３−１６６１００公報（不溶解性陽極を用いるメッキ方法）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記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（特開平１１−０６１４８８公報）によれば、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し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やピットになっていた。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。
【０００４】
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メッキ体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、メッキ槽と、銅の溶解槽とを用意し、溶解槽にて銅メッキ材料を溶解して、これをメッキ槽中の電解液に供給し、不溶性陽極と陰極をなす被メッキ体との間で通電してメッキ処理を行うものでアノードスラッジが発生しない。
【０００５】
本願発明者らは、不溶性陽極を使用して硫酸銅メッキを行うメッキ槽と、メッキ金属である金属銅をメッキ液に浸して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金属銅を溶解し銅イオン（陽イオン）の生成を行う溶解槽と、溶解槽から前記メッキ槽に不足する銅イオンの供給を行う液供給手段と、前記メッキ槽の過剰液を前記溶解槽に返す液返送手段とを備えた硫酸銅メッキ装置を試作し、そして、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メッキ液に浸漬し不溶性陽極を使用して硫酸銅メッキを行うことを試験した。
【０００６】
試験結果によれば、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付着は見られなかったが、溶解槽におけるメッキ金属銅ボールの溶解量が少な過ぎてメッキ液中の銅イオン濃度が直ぐに過少になり硫酸銅メッキができなくなった。
【０００７】
従って、本願発明は、不溶性陽極を使用するメッキ槽と、メッキ金属である銅を溶かして銅イオン（陽イオン）の生成を行う溶解槽を備えて、溶解槽からメッキ槽に不足する銅イオンの供給を行う硫酸銅メッキ方法であって、溶解槽における銅イオンの生成を大きくして大きくしてメッキ作業を持続できることが解決課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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不溶性陽極を使用して硫酸銅メッキを行うとともに、溶解槽に貯留されるメッキ液にメッキ金属である金属銅を浸して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金属銅を溶解し銅イオン（陽イオン）の生成を行い、液供給手段により溶解槽からメッキ槽に不足する銅イオンの供給を行うとともに、液返送手段によりメッキ槽の過剰液を溶解槽に返すようにした硫酸銅メッキ方法であって、
溶解槽において、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て銅の溶解を促進することを特徴とする硫酸銅メッキ方法によって解決課題を達成できる。
【発明の効果】
【０００９】
（１）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、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。
（２）溶解槽においてメッキ金属銅ボール金、白金、パラジュウムなどの銅よりも貴な金属に接触させる面積を制御することは容易なのでメッキ金属銅ボールの溶解量を適切に制御することが容易にできて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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
被製版ロールのグラビア製版工程は、例えば、ロール搬入−脱脂−水洗−酸洗い−水洗−バラード処理−水洗−バラード銅メッキ−水洗−砥石研磨−水洗−感光剤コート−レーザー露光装置による画像焼付−現像−水洗−食刻−水洗−レジスト剥離−水洗−クロムメッキ−水洗−研磨−水洗−搬出の工程となっている。
製版ラインの一部を構成する銅メッキラインは、好ましくは、スタッカクレーンを設備し、クレーン走行ゾーンに、脱脂装置と銅メッキ装置と現像装置と腐食装置とレジスト剥離装置とクロムメッキ装置等を備え、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するカセット形ロールチャック回転搬送ユニットにより、水平に位置される被製版ロールの両端のチャック孔をチャックし、該カセット形ロールチャック回転搬送ユニットをスタッカクレーンにより吊り上げて装置から装置へと搬送し、脱脂装置と銅メッキ装置と現像装置と腐食装置とレジスト剥離装置とクロムメッキ装置では、カセット形ロールチャック回転搬送ユニットを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チャックされた被製版ロールを処理できる構成である。
そこで、本願発明の硫酸銅メッキ方法も、カセット形ロールチャック回転搬送ユニットが適応できる構成であることが好ましい。
具体的には、硫酸銅メッキ装置が、不溶性陽極を使用して硫酸銅メッキを行うメッキ槽と、メッキ金属である金属銅をメッキ液に浸して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金属銅を溶解し銅イオン（陽イオン）の生成を行う溶解槽と、溶解槽から前記メッキ槽に不足する銅イオンの供給を行う液供給手段と、前記メッキ槽の過剰液を前記溶解槽に返す液返送手段とを備えて構成されていて、特に、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メッキ槽に貯留されるメッキ液に浸漬し不溶性陽極を使用して硫酸銅メッキを行うように構成されていることが好ましい。
本願発明の硫酸銅メッキ方法は、そのような構成の上で、溶解槽において、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。
【実施例１】
【００１１】
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。
【００１２】
この硫酸銅メッキ方法は、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を使用して硫酸銅メッキを行うとともに、メッキ液貯留槽を兼ねる溶解槽１４に貯留されるメッキ液１３にメッキ金属である金属銅を浸して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メッキ金属銅ボール１５を溶解し銅イオン（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フィルター等からなる液供給手段１６により溶解槽１４からメッキ槽１２内に不足する銅イオンの供給を行うとともに、液返送手段６によりメッキ槽１２の過剰液を溶解槽１４にオーバーフロー方式で返すように構成されている。
【００１３】
カセット形ロールチャック回転搬送ユニットＵがメッキ装置本体ＸのフレームＦに載置されてから、液供給手段１６により溶解槽１４に貯留されている銅イオンを適度な濃度に含むメッキ液がメッキ槽１２に給送され、もってメッキ槽１２に貯留されるメッキ液により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が浸漬するようになっている。
メッキ液の液面レベルが一定の高さになったとき以降のメッキ液の給送は、メッキ槽１２の両端には設けられた溢流枡１２ａに流れ液返送手段（管路）１７を通って重力作用で溶解槽１４に返送される。なお、メッキを終了するときは、メッキ槽１２と溶解槽１４とを繋いでいる落液管１８に設けた弁１９を開いてメッキ槽１２内のメッキ液を溶解槽１４内に回収できるようになっている。
【００１４】
不溶性陽極１１は、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く、溶解槽１内でメッキ液に浸漬しかつメッキを付けようとする被製版ロールＲの両側に位置しロール面長方向に適宜ピッチで所要数配設される。好ましくは、不溶性陽極１１は、被製版ロールＲの長さに対応する部分についてのみ電流を流せるように構成する。
【００１５】
溶解槽１４内の底部に、樹脂管２０が多数本連通状態に敷かれ、該樹脂管２０の上に、金、白金、パラジュウムなどの銅よりも貴な金属からなる網状体２１が敷かれていて、さらに網状体２１の上にメッキ金属銅ボール１５が積層され、樹脂管２０には槽外の図示しないエアコンプレッサと接続されていて、エアコンプレッサで作られる圧縮空気が樹脂管２０に設けた多数の小孔からメッキ液中に流出してメッキ液を攪拌するように構成されている。網状体２１は、例えば、柱状部２１aを多数立設していてメッキ金属銅ボール１５との接触面積の拡大が十分に図られているものとする。
従って、メッキ液中の遊離の硫酸と圧縮空気によって補給される溶存酸素との相乗作用によって金属銅が溶解し銅イオン（陽イオン）の生成が行われる。この場合、銅よりも貴な金属とメッキ金属銅ボールとの接触が大きな面積をもって確保されているので、銅よりも貴な金属と接触した銅がプラスにチャージされアノーデイックに溶解することによって銅の溶解が促進される。
溶解槽においてメッキ金属銅ボールを金、白金、パラジュウムなどの銅よりも貴な金属に接触させる面積を制御することは容易なのでメッキ金属銅ボールの溶解量を適切に制御することが容易にできて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。
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、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。
〔実験例〕
溶解槽１４内の底部に、白金製の網状体２１を敷いてメッキを行ったところ、銅の溶解速度が0.84ｇ／L／ｈであり、不溶性陽極を用いる硫酸銅メッキが長時間継続して行えた。
〔比較例〕
溶解槽１４内の底部から、白金製の網状体２１を取り除いてメッキを行ったところ、銅の溶解速度が0.43ｇ／L／ｈであり、不溶性陽極を用いる硫酸銅メッキが僅かな時間経過した時点で行えなくなった。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
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。また、樹脂管２０の上に銅よりも貴な金属からなる網状体２１が敷かれていることに限定されない。樹脂管２０が網状体２１の上側に設けられていても良い。メッキ槽１２の下に溶解槽１４を設置することには限定されない。メッキ金属銅ボール１２を溶解槽１４に収容する手段は適宜に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本願発明にかかる硫酸銅メッキ方法を実施するための硫酸銅メッキ装置の概略の縦断正面図を示す。
【符号の説明】
【００１８】
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・・・溶解槽、１５・・・メッキ金属銅ボール、１６・・・液供給手段、１７・・・液返送手段、１８・・・落液管、１９・・・弁、２０・・・樹脂管、２１・・・銅より貴な金属からなる網状体、２１a・・・柱状部、
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年7月15日(2003.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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