(57)【要約】  グラビアシリンダのサイズを問わずにブツやピット等の欠陥を生じることなくグラビアシリンダの全長に亘ってより均一な厚みの銅めっきを施すことができ、且つ銅めっき液の自動的な濃度管理が可能であると共に、添加剤の消耗量を低減せしめ、短時間でのめっき処理を可能とし、電力供給コストを低減させ、視認性良く取り扱い易いグラビアシリンダ用銅めっき方法及び装置を提供する。  中空円筒状のグラビアシリンダをその長手方向両端で把持し、銅めっき液が満たされためっき槽に収容し、所定速度で回転しつつ陰極となるように通電すると共に、該めっき槽内でグラビアシリンダの両側方にスライド自在に垂設され且つ陽極となるように通電された不溶性陽極を内設してなる一対の長尺箱状の陽極室を該グラビアシリンダの両側面に所定間隔をおいて近接せしめ、グラビアシリンダの外周表面に銅めっきを施すようにした。【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状のグラビアシリンダをその長手方向両端で把持し、銅めっき液が満たされためっき槽に収容し、所定速度で回転しつつ陰極となるように通電すると共に、該めっき槽内でグラビアシリンダの両側方にスライド自在に垂設され且つ陽極となるように通電された不溶性陽極を内設してなる一対の長尺箱状の陽極室を該グラビアシリンダの両側面に所定間隔をおいて近接せしめ、グラビアシリンダの外周表面に銅めっきを施すことを特徴とするグラビアシリンダ用銅めっき方法。
【請求項２】
前記陽極室のグラビアシリンダ側の側面にはカチオン交換膜を付設してなることを特徴とする請求項１記載のグラビアシリンダ用銅めっき方法。
【請求項３】
前記陽極室は、グラビアシリンダの長手方向の全長以上の長さを有すること特徴とする請求項１又は２記載のグラビアシリンダ用銅めっき方法。
【請求項４】
、前記陽極室の内部には酸性電解液を満たしてなり、該陽極室の液量を計測して、液量が不足する場合には水を補給することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のグラビアシリンダ用銅めっき方法。
【請求項５】
前記銅めっき液は硫酸銅、硫酸、塩素及び添加剤を含み、該銅めっき液の比重及び硫酸濃度を計測して、比重が高すぎる場合には水を補給し、硫酸濃度が高すぎる場合には酸化第二銅粉末を補給することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のグラビアシリンダ用銅めっき方法。
【請求項６】
前記銅めっき液は不純物を濾過器で除去してなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のグラビアシリンダ用銅めっき方法。
【請求項７】
前記所定間隔は、１ｍｍ〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載のグラビアシリンダ用銅めっき方法。
【請求項８】
グラビアシリンダの外周表面に銅めっきを施すためのグラビアシリンダ用銅めっき装置であって、銅めっき液が満たされるめっき槽と、中空円筒状のグラビアシリンダを回転可能且つ通電可能に長手方向両端を把持して該めっき槽に収容するチャック手段と、該めっき槽内でグラビアシリンダの両側方にスライド自在に垂設され且つ陽極となるように通電された不溶性陽極を内設してなる一対の長尺箱状の陽極室と、を備えることを特徴とするグラビアシリンダ用めっき装置。
【請求項９】
前記陽極室のグラビアシリンダ側の側面にはカチオン交換膜を付設してなることを特徴とする請求項８記載のグラビアシリンダ用銅めっき装置。
【請求項１０】
前記陽極室は、グラビアシリンダの長手方向の全長以上の長さを有することを特徴とする請求項８又は９記載のグラビアシリンダ用銅めっき装置。
【請求項１１】
前記陽極室の内部には酸性電解液を満たしてなり、該陽極室の液量を測定して、液量が不足する場合には水を補給するようにした陽極室液量補給機構を更に備えることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項記載のグラビアシリンダ用銅めっき装置。
【請求項１２】
前記銅めっき液は硫酸銅、硫酸、塩素及び添加剤を含み、該銅めっき液の比重及び硫酸濃度を計測して、比重が高すぎる場合には水を補給し、硫酸濃度が高すぎる場合には酸化第二銅粉末を補給するようにした銅めっき液自動管理機構を更に備えることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項記載のグラビアシリンダ用銅めっき装置。
【請求項１３】
前記銅めっき液の不純物を除去する濾過器を更に備えることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項記載のグラビアシリンダ用銅めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラビア印刷に用いる中空円筒状のグラビアシリンダ（製版ロールとも呼ばれる）の外周表面に版面形成用の版材として銅めっきを施すためのグラビアシリンダ用銅めっき方法及び装置に関し、特には不溶性陽極を用いて銅めっきを施すグラビアシリンダ用銅めっき方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラビア印刷では、グラビアシリンダに対し製版情報に応じた微小な凹部（セル）を形成して版面を製作し、当該セルにインキを充填して被印刷物に転写するものである。一般的なグラビアシリンダは、円筒状の鉄芯またはアルミ芯を基材とし、当該基材の外周表面上に下地層や剥離層等の複数の層を形成し、その上に版面形成用の銅めっき層（版材）を形成する。そしてこの銅めっき層にレーザ露光装置により製版情報に応じたセルを形成し、その後グラビアシリンダの耐刷力を増すためのクロムめっき等を施して製版（版面の製作）が完了する。【０００３】
従来、グラビアシリンダの外周表面に銅めっきを施すための方法及び装置としては、可溶性陽極として含燐銅ボールを用いたものが広く知られており、これはグラビアシリンダの長手方向両端を一対のロールチャックで回転可能且つ通電可能に把持して、めっき液が貯留されためっき槽に収容し、グラビアシリンダを回転させつつ、めっき液中の含燐銅ボール（可溶性陽極）とグラビアシリンダ（陰極）との間に電流密度１０〜１５Ａ／ｄｍ2程度の電流を流すことにより、陰極となっているグラビアシリンダの外周表面に銅が析出して、銅めっきが行われるようにしたものである（例えば、特許文献１及び２参照）。【０００４】
しかし、一般的にグラビアシリンダ用銅めっき方法及び装置で用いられている含燐銅ボールは、燐：３５０〜７００ｐｐｍ、酸素：２〜５ｐｐｍを含有し、残りが銅及び不純物からなるものであり、不可避的に含まれる不純物のためにめっき処理中においてアノードスラッジが発生し、これがグラビアシリンダの外周表面にブツ（微小突起）やピット（ピンホール）等の欠陥を生じさせる原因となる。半導体製造用等には高純度の含燐銅ボールもあるが、高価であるためにグラビアシリンダ用としてはコスト面から採用されていない。また、銅めっき液中の含燐銅ボールの溶解量が多くなり過ぎて銅イオン濃度が高くなり、適切なめっき処理ができなくなるのを防止すべく、定期的にめっき液を抜いて希釈し、適切な銅イオン濃度に調整したり、廃液を処理したりする必要もある。さらに、グラビアシリンダの両端部近傍に電流が集中するために直胴部に比べて両端部近傍の周面が厚くめっきされてしまい、事後的な研磨等によってめっきの厚みを均一化する処理が別途必要となっている。【０００５】
他方、可溶性陽極として含燐銅ボールを用いる方法以外にも、不溶性陽極を用いる銅めっき方法が知られており、これによるグラビアシリンダ用銅めっき方法及び装置としては、不溶性陽極として例えばチタン板の表面に酸化イリジウム等をコーティングしたものを用い、めっき槽と銅の溶解槽とを用意して、溶解槽にて銅めっき材料（例えば酸化銅や炭酸銅等）を溶解して、これをめっき槽中のめっき液に供給し、不溶性陽極と陰極をなすグラビアシリンダとの間で通電して、銅めっきを施すようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。【０００６】
上記方法及び装置によれば、アノードスラッジの発生がないのでブツやピット等の欠陥は生じないものの、グラビアシリンダの両端部近傍の周面が厚くめっきされてしまう欠点が依然としてあった。そこで、これを解消すべく、めっき槽内において、グラビアシリンダの下方に位置する不溶性陽極を昇降自在に構成し、種々のサイズのグラビアシリンダに応じて不溶性陽極をグラビアシリンダの下面に５ｍｍ〜３０ｍｍの間隙となるように近接せしめることにより、グラビアシリンダの両端部近傍で電流集中が生じず、グラビアシリンダの全長に亘って略均一な厚みのめっきを施すことができ、且つめっき液の銅濃度及び硫酸濃度を自動調節可能なグラビアシリンダ用銅めっき方法及び装置を既に本願出願人は提案している（特許文献４）。【０００７】
しかし、上記提案によっても、次の問題点がある。不溶性陽極を直接めっき液中に設置しているために光沢剤やコゲ止め剤等の添加剤の消耗量が著しく多い〔例えば、可溶性陽極として含燐銅ボールを用いた場合で１００ｃｃ／１０００ＡＨ程度であるのに対し、不溶性陽極を直接めっき液中に設置した場合では６００ｃｃ／１０００ＡＨ程度〕。コゲ防止のため電流密度１５〜２０Ａ／ｄｍ2程度、電圧１０〜１５Ｖ程度となるため、めっき処理に長時間を要し電力供給コストが掛かる。めっき厚みの均一化が不充分である。不溶性陽極がグラビアシリンダの下方に位置するために視認性が悪く操作性も悪い。【０００８】
【特許文献１】特公昭５７−３６９９５号公報
【特許文献２】特開平１１−６１４８８号公報
【特許文献３】特開２００５−２９８７６号公報
【特許文献４】特開２００５−１３３１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、グラビアシリンダのサイズを問わずにブツやピット等の欠陥を生じることなくグラビアシリンダの全長に亘ってより均一な厚みの銅めっきを施すことができ、且つ銅めっき液の自動的な濃度管理が可能であると共に、添加剤の消耗量を低減せしめ、短時間でのめっき処理を可能とし、電力供給コストを低減させ、視認性良く取り扱い易いグラビアシリンダ用銅めっき方法及び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】
【００１０】
本発明のグラビアシリンダ用銅めっき方法は、中空円筒状のグラビアシリンダをその長手方向両端で把持し、銅めっき液が満たされためっき槽に収容し、所定速度で回転しつつ陰極となるように通電すると共に、該めっき槽内でグラビアシリンダの両側方にスライド自在に垂設され且つ陽極となるように通電された不溶性陽極を内設してなる一対の長尺箱状の陽極室を該グラビアシリンダの両側面に所定間隔をおいて近接せしめ、グラビアシリンダの外周表面に銅めっきを施すことを特徴とする。【００１１】
即ち、不溶性陽極を直接にはめっき液中に設置しないで陽極室内に設置し、この陽極室をグラビアシリンダの両側方にスライド自在な機構を備えるスライド式陽極室を設置することとして、グラビアシリンダの両側面に近接せしめた状態で銅めっき処理が行われるようにしたものである。これにより、ブツやピット等の欠陥を生じることなく、より均一な厚みの銅めっきを施すことができ、添加剤の消耗量の低減が図られ、あらゆるサイズのグラビアシリンダに対応し、めっき厚みの均一化を図ることができる。めっき処理に要する時間の短縮や電力供給コストを図ることができ、陽極室がグラビアシリンダの両側方に位置するので、視認性や操作性にも優れた態様となる。【００１２】
前記陽極室のグラビアシリンダ側の側面にはカチオン交換膜を付設してなることが好適であり、前記陽極室は、グラビアシリンダの長手方向の全長以上の長さを有することが好ましい。グラビアシリンダの全長に亘って均一な厚みの銅めっきを施すためである。また、前記陽極室の内部には酸性電解液を満たしてなり、該陽極室の液量を計測して、不足する場合には水を補給することが望ましい。【００１３】
前記銅めっき液は硫酸銅、硫酸、塩素及び添加剤を含み、該銅めっき液の比重及び硫酸濃度を計測して、比重が高すぎる場合には水を補給し、硫酸濃度が高すぎる場合には酸化第二銅粉末を補給することが好適である。これにより、従来の定期的な銅めっき液のメンテナンスや廃液処理が不要となる。また、前記銅めっき液は不純物を濾過器で除去してなることが好ましい。【００１４】
前記所定間隔（陽極室をグラビアシリンダ側面に近接せしめる間隔）は、１ｍｍ〜５０ｍｍ程度、好ましくは３ｍｍ〜４０ｍｍ程度、最も好ましくは５ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。近接せしめる間隔は狭ければ狭いほどめっきの厚みの均一化の観点からは好ましいが、あまり狭すぎるとめっき処理中に陽極室とグラビアシリンダが接触してしまう危険がある。【００１５】
本発明のグラビアシリンダ用めっき装置は、グラビアシリンダの外周表面に銅めっきを施すためのグラビアシリンダ用銅めっき装置であって、銅めっき液が満たされるめっき槽と、中空円筒状のグラビアシリンダを回転可能且つ通電可能に長手方向両端を把持して該めっき槽に収容するチャック手段と、該めっき槽内でグラビアシリンダの両側方にスライド自在に垂設され且つ陽極となるように通電された不溶性陽極を内設してなる一対の長尺箱状の陽極室とを備えることを特徴とする。【００１６】
前記陽極室のグラビアシリンダ側の側面にはカチオン交換膜を付設してなることが好適であり、前記陽極室は、グラビアシリンダの長手方向の全長以上の長さを有することが好ましい。また、前記陽極室の内部には酸性電解液を満たしてなり、該陽極室の液量を測定して、液量が不足する場合には水を補給するようにした陽極室液量補給機構を更に備えることが望ましい。【００１７】
前記銅めっき液は硫酸銅、硫酸、塩素及び添加剤を含み、該銅めっき液の比重及び硫酸濃度を計測して、比重が高すぎる場合には水を補給し、硫酸濃度が高すぎる場合には酸化第二銅粉末を補給するようにした銅めっき液自動管理機構を更に備えることが好適である。前記銅めっき液の不純物を除去する濾過器を更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、グラビアシリンダのサイズを問わずにブツやピット等の欠陥を生じることなくグラビアシリンダの全長に亘ってより均一な厚みの銅めっきを施すことができ、且つ銅めっき液の自動的な濃度管理が可能であると共に、添加剤の消耗量を低減せしめ、短時間でのめっき処理を可能とし、電力供給コストを低減させ、視認性良く取り扱い易いグラビアシリンダ用銅めっき方法及び装置を提供することができるという著大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置の要部構成の一例を示す正面説明図である。
【図２】本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置の要部構成の一例を示す平面説明図である。
【図３】本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置の要部構成の一例を示す側面説明図である。
【図４】本発明における陽極室の一例を示す模式説明図である。
【図５】本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置の基本構成の一例を示す概略説明図である。
【図６】本発明における銅めっき液自動管理機構の一例を示す概念説明図である。
【図７】本発明における陽極室液量補給機構の一例を示す概念説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
２：グラビアシリンダ用銅めっき装置、４：架台、６：軸受、８：蓋板、１０：めっき槽、１１：排気ダクト、１２：回収槽、１４：チャック手段、１５：防液アダプタ、１６：スピンドル、１８：スプロケット、２０：陽極室、２２：リードバー、２３：陽極ケース、２４：不溶性陽極、２５：取付治具、２６：カチオン交換膜、２７：取付治具、２８：押さえフランジ、３０：ギヤードモータ、３１：取付アングル、３２，３３，３４，３５，３８：平歯車、３９，４０：取付金具、４３，４４，４５，４６，４７，４８：スプロケット、５０，５２：リニアレール、５４，５５：ガイド部材、５８，５９：取付架枠、６０，６２：ラック、７０：貯留槽、８０：濾過器、８６：ヒータ、８８：熱交換器、９０：自動添加装置、１００：銅めっき液自動管理機構、１０２：溶解槽、１０４：粉末供給装置、１０５：スクリューコンベア、１０６：粉末ストアホッパー、１０８：純水加圧槽、１１０：コントローラ、１１２：比重センサ、１１４：硫酸センサ、２００：陽極室液量補給機構、２１０：純水槽、２１２：フロート、２２０：純水加圧槽、Ｃ，Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3：チェーン、Ｄ：酸化第二銅粉末、Ｆ：銅めっき液、Ｍ：シリンダ回転モータ、Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ４：ポンプ、Ｒ：グラビアシリンダ、Ｓ：酸性電解液、ＶT：調整バルブ、ＶE：電磁弁、Ｗ：純水。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。【００２２】
図１は、本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置の要部構成の一例を示す正面説明図である。図２は、本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置の要部構成の一例を示す平面説明図である。図３は、本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置の要部構成の一例を示す側面説明図である。図４は、本発明における陽極室の一例を示す模式説明図である。図５は、本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置の基本構成の一例を示す概略説明図である。図６は、本発明における銅めっき液自動管理機構の一例を示す概念説明図である。図７は、本発明における陽極室液量補給機構の一例を示す概念説明図である。図中、符号２は本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置である。【００２３】
本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置２は、中空円筒状のグラビアシリンダＲの外周表面に銅めっきを施すための装置であり、めっき槽１０、チャック手段１４、一対の陽極室２０，２０を備えるものである（図１〜図５参照）。めっき槽１０やチャック手段１４については、従来の装置（特許文献１〜特許文献３参照）と略同様の構成を有するものであり、重複した説明は省略するが、めっき槽１０は、銅めっき液Ｆが満たされるめっき処理用の槽であり、グラビアシリンダＲを銅めっき液Ｆ中に全没するように浸漬可能とされている。めっき槽１０の周囲には、オーバーフローした銅めっき液Ｆを回収する回収槽（溢流枡）１２が設けられ（図２、図３、図５参照）、めっき槽１０の下方には、回収槽１２と連通して銅めっき液Ｆを溜めておく貯留槽７０を備える（図５、図６参照）。貯留槽７０には、銅めっき液Ｆを所定の液温（例えば４０℃程度）に保つためのヒータ８６及び熱交換器８８が内設され、銅めっき液Ｆの不純物の除去を行うための濾過器８０や、貯留槽７０から銅めっき液Ｆを汲み上げてめっき槽１０に循環せしめるポンプＰ1等が設けられている（図５、図６参照）。チャック手段１４は、グラビアシリンダＲの長手方向両端を把持し、めっき槽１０に収容せしめるロールチャック装置（特許文献１〜特許文献３参照）であり、軸受６で軸承されるスピンドル１６と銅めっき液Ｆの進入防止用の防液アダプタ１５を備え、架台４に設けられたシリンダ回転モータＭによりチェーンＣ及びスプロケット１８を介して所定速度（例えば１２０ｒｐｍ程度）で回転駆動され、また、グラビアシリンダＲが陰極となるように通電可能とされているものである（図５参照）。その他、めっき槽１０の上方で開閉自在とされた蓋板８や排気ダクト１１等を適宜備えている（図１、図５参照）。【００２４】
そして、本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置２にあっては、一対の陽極室２０，２０がめっき槽１０内でグラビアシリンダの両側方にスライド自在に垂設されたスライド式陽極室とされている（図１〜図５）。陽極室２０，２０は、グラビアシリンダＲの長手方向の全長以上の長さを有する長尺箱状の部材であり（図２〜図５参照）、図４に示したように、硫酸水溶液等の酸性電解液Ｓが陽極ケース２３に充填され、不溶性陽極２４が取付治具２５により内設されている。不溶性陽極２４としてはチタン板の表面に酸化イリジウム等をコーティングしたものを用い、リードバー２２を介して陽極となるように通電される。陽極室２０のグラビアシリンダ側の側面にはカチオン交換膜２６が取付治具２７及び押さえフランジ２８により付設されている。【００２５】
一対の陽極室２０，２０をグラビアシリンダＲの両側方においてスライド自在とする機構については特に限定されないが、図１〜図３に基づいて一例を説明すると、めっき槽１０の正面外方には架台４が立設されており、架台４の内壁面にはリニアレール５０，５２が設けられている。リニアレール５０，５２と平行して、ラック６０，６２が平歯車３５，３８の正逆転により往復運動するように設けられており、取付架枠５８，５９を介して、リニアレール５０，５２と摺動可能に係合するガイド部材５４，５５に連結されている。取付架枠５８，５９の上端部には陽極室２０，２０のリードバー２２，２２の端部が夫々連結されている（図１〜図３参照）。【００２６】
ラック６０，６２を往復運動せしめる平歯車３５，３８は、夫々、平歯車３５が架台４の外壁面側のスプロケット４５と同軸で回動するように取付金具４０で架台４に固着され、他方、平歯車３８は架台４の外壁面側のスプロケット４８と同軸で回動するように取付金具３９で架台４に固着されている。スプロケット４５の直下には、スプロケット４４が平歯車３４と同軸で回動するように具設され、他方のスプロケット４８の直下には、スプロケット４７がスプロケット４６と同軸で回動するように具設されている。架台４の外壁面には、取付アングル３１を介してギヤードモータ３０が設置されており、平歯車３２が備えられている。平歯車３２と係合するように平歯車３３がスプロケット４３と同軸で回動するように具設されており、スプロケット４３，４６の間にはチェーンＣ1を係回し、スプロケット４４，４５の間にはチェーンＣ2を係回し、スプロケット４７，４８の間にはチェーンＣ3を係回する。従って、ギヤードモータ３０の正逆転駆動により、平歯車３５，３８が正逆転し、ラック６０，６２を往復運動せしめられ、これに連動して陽極室２０，２０がリニアレール５０，５２に沿って正確にスライド可能となっている（図１〜図３参照）。【００２７】
陽極室２０をグラビアシリンダＲの側面に近接せしめる間隔としては、１ｍｍ〜５０ｍｍ程度、好ましくは３ｍｍ〜４０ｍｍ程度、最も好ましくは５ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。めっき厚みの均一化の観点からは、陽極室２０を近接させればさせるほど好ましいと言えるが、あまり近接させすぎると銅めっき処理中に陽極室２０とグラビアシリンダＲが接触してしまう危険があるためである。【００２８】
本発明のグラビアシリンダ用銅めっき装置２は、更に、銅めっき液自動管理機構１００並びに陽極室液量補給機構２００を備えることが望ましい（図６及び図７参照）。めっき槽１０の下方には、銅めっき液Ｆを溜めておく貯留槽７０が備えられており、銅めっき液Ｆは濾過器８０により不純物の除去が行われつつ、ポンプＰ1により汲み上げられてめっき槽１０に供給されるようになっている。また、適宜、光沢剤やコゲ止め剤等の添加剤を供給するポンプＰ4を備える自動添加装置９０が設けられている（図６参照）。【００２９】
銅めっき液自動管理機構１００は、貯留槽７０に溜められている銅めっき液Ｆの銅濃度及び硫酸濃度を調整するための管理機構である。銅めっき液Ｆが、例えば硫酸銅（ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ）濃度：２００〜２５０ｇ／Ｌ、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）濃度：５０〜７０ｇ／Ｌ、塩素（Ｃｌ）濃度：５０〜２００ｐｐｍ及び光沢剤やコゲ止め剤等の添加剤濃度：１〜１０ｍＬ／Ｌからなる場合、グラビアシリンダＲに対する銅めっきが進行するにつれて、銅めっき液Ｆ中の銅イオン濃度が減少し、遊離の硫酸が増加する。そこで、減少した銅イオン濃度は酸化第二銅（ＣｕＯ）を添加することにより、ＣｕＯ＋Ｈ2ＳＯ4→ＣｕＳＯ4＋Ｈ2Ｏという反応を生じせしめて銅イオン濃度を調整すべく、銅めっき液自動管理機構１００を導入するものである（図６参照）。これにより、従来の定期的な銅めっき液Ｆのメンテナンスや廃液処理が不要となるので好ましい。【００３０】
銅めっき液自動管理機構１００は、比重センサ１１２及び硫酸センサ１１４を備えるコントローラ１１０により貯留槽７０内の銅めっき液Ｆをサンプリングし、必要な調整を溶解槽１０２で行い、溶解槽１０２からポンプＰ3により調整後の銅めっき液Ｆを汲み上げて貯留槽７０に供給するものである。即ち、貯留槽７０内の銅めっき液ＦをポンプＰ2で汲み上げ、コントローラ１１０に備えられている比重センサ１１２及び硫酸センサ１１４で銅めっき液Ｆの比重（銅濃度）と硫酸濃度を計測し、比重（銅濃度）が高すぎる（例えば濃度範囲２００〜２５０ｇ／Ｌを超えている）と判断される場合には、コントローラ１１０は純水加圧槽１０８から溶解槽１０２に水を補給するように電磁弁ＶEを制御し、硫酸濃度が高すぎる（例えば濃度範囲５０〜７０ｇ／Ｌを超えている）と判断される場合には、コントローラ１１０は粉末ストアホッパー１０６から溶解槽１０２に酸化第二銅粉末Ｄを補給するようにスクリューコンベア１０５を備える粉末供給装置１０４を制御するようになっている（図５参照）。電磁弁ＶEを開いた際の給水量は調整バルブＶTの開閉により調整可能である。このように構成された銅めっき液自動管理機構１００により、銅めっき液Ｆの濃度調整を自動管理、例えば硫酸銅濃度につき２００〜２５０ｇ／Ｌを中心に管理し、硫酸濃度につき５０〜７０ｇ／Ｌを中心に管理することができるようになっている。なお、補給する粉末としては酸化第二銅粉末を用いる場合を好ましい例として説明したが、炭酸銅、硫酸銅等の粉末であってもよい。【００３１】
また、陽極室液量補給機構２００は、陽極室２０の内部に充填されている酸性電解液Ｓの液量を測定して、液量不足の場合には水を補給するものである。陽極室２０の陽極ケース２３には、硫酸濃度４０〜１５０ｇ／Ｌ程度の硫酸水溶液等からなる酸性電解液Ｓが充填されるが（図４及び図７参照）、不溶性陽極２４により水が電気分解され酸素を発生し水が消費されるため、水を自動的に補給するものである。即ち、陽極室２０の陽極ケース２３と連通して純水槽２１０が設けられており、純水槽２１０内には純水Ｗが貯留され、純水Ｗの液面レベルをフロート２１２によって検知するようになっている。フロート２１２により液面レベルの低下が検知されると、電磁弁ＶEを制御して純水加圧槽２２０から純水Ｗが補給されるようになっている（図７参照）。電磁弁ＶEを開いた際の給水量は調整バルブＶTの開閉により調整可能である。このように構成された陽極室液量補給機構２００により陽極室２０内の酸性電解液Ｓにつき、必要な液量を自動的に保つことができるようになっている。
【実施例】
【００３２】
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。【００３３】
以下の実施例１〜実施例４では、次の共通構成を用いた。銅めっき液として、硫酸銅濃度２２０ｇ／Ｌ、硫酸濃度６０ｇ／Ｌ、塩素濃度１２０ｐｐｍ、添加剤に「コスモＲＳ−ＭＵ」（大和特殊（株）製造販売）を５ｍＬ／Ｌ、「コスモＲＳ−１」（大和特殊（株）製造販売）を２ｍＬ／Ｌを含む硫酸銅めっき液を使用した。銅めっき液自動管理機構により補給される粉末として酸化第二銅粉末である「易溶性酸化銅（ＥＳ−ＣｕＯ）」（鶴見曹達（株）製造販売）を使用した。陽極室内の不溶性陽極としてはチタン板の表面に酸化イリジウムをコーティングしたものを用い、陽極室内に満たされる酸性電解液としては、硫酸濃度１００ｇ／Ｌの硫酸水溶液を用い、カチオン交換膜としては、「セレミオン」（旭硝子（株）製造販売）を用いた。銅めっき液自動管理機構及び陽極室液量補給機構として前述した機構の装置を構成し、銅めっき液自動管理機構における比重センサとしては「ＳＧ−１」（日本アクア（株）製造販売）、硫酸濃度センサとしては「ＤＭ−１」（日本アクア（株）製造販売）を用いた。【００３４】
（実施例１）
グラビアシリンダとして、円周４５０ｍｍ、全長１１００ｍｍのアルミ芯の円筒形基材を用い、グラビアシリンダの両端をチャックしてめっき槽に装着し、陽極室をコンピュータ制御されたスライド機構により２０ｍｍまでグラビアシリンダ側面に近接させ、銅めっき液をオーバーフローさせ、グラビアシリンダを全没させた。グラビアシリンダの回転速度を１２０ｒｐｍとし、液温４０℃、電流密度１８Ａ／ｄｍ2、電圧５．４Ｖで厚さ８０μｍとなるまで銅めっきした。めっき処理に要した時間は約２０分であった。めっき表面はブツやピットの発生がなく、グラビアシリンダの全長に亘って厚みの均一なめっきが可能であった。また、銅めっき液自動管理機構は正常に作動し、銅めっき液の組成を適切な範囲に保つことができた。陽極室液量補給機構は正常に作動し、陽極室内の液量を適切な量に保つことができた。添加剤の消費量は著しく減少し６０ｃｃ／１０００ＡＨであった。【００３５】
（実施例２）
グラビアシリンダとして、円周６００ｍｍ、全長１１００ｍｍのアルミ芯の円筒形基材を用い、グラビアシリンダをめっき槽に装着し、陽極室をコンピュータ制御されたスライド機構により２０ｍｍまでグラビアシリンダに近接させ、めっき液をオーバーフローさせ、グラビアシリンダを全没させた。グラビアシリンダの回転速度を１２０ｒｐｍとし、液温４０℃、電流密度１８Ａ／ｄｍ2、電圧６．０Ｖで厚さ８０μｍとなるまで銅めっきした。めっき時間は約２０分であった。めっき表面はブツやピットの発生がなく、グラビアシリンダの全長に亘って厚みの均一なめっきが可能であった。また、銅めっき液自動管理機構は正常に作動し、銅めっき液の組成を適切な範囲に保つことができた。陽極室液量補給機構は正常に作動し、陽極室内の液量を適切な量に保つことができた。添加剤の消費量は著しく減少し６０ｃｃ／１０００ＡＨであった。【００３６】
（実施例３）
グラビアシリンダとして、円周９４０ｍｍ、全長１１００ｍｍのアルミ芯の円筒形基材を用い、グラビアシリンダの両端をチャックしてめっき槽に装着し、陽極室をコンピュータ制御されたスライド機構により２０ｍｍまでグラビアシリンダに近接させ、めっき液をオーバーフローさせ、グラビアシリンダを全没させた。グラビアシリンダの回転速度を１２０ｒｐｍとし、液温４０℃、電流密度１８Ａ／ｄｍ2、電圧７．７Ｖで厚さ８０μｍとなるまで銅めっきした。めっき時間は約２０分であった。めっき表面はブツやピットの発生がなく、グラビアシリンダの全長に亘って厚みの均一なめっきが可能であった。また、銅めっき液自動管理機構は正常に作動し、銅めっき液の組成を適切な範囲に保つことができた。陽極室液量補給機構は正常に作動し、陽極室内の液量を適切な量に保つことができた。添加剤の消費量は著しく減少し６０ｃｃ／１０００ＡＨであった。【００３７】
（実施例４）
グラビアシリンダとして、円周４５０ｍｍ、全長１１００ｍｍのアルミ芯の円筒形基材を用い、グラビアシリンダの両端をチャックしてめっき槽に装着し、陽極室をコンピュータ制御されたスライド機構により５ｍｍまでグラビアシリンダに近接させ、めっき液をオーバーフローさせ、グラビアシリンダを全没させた。グラビアシリンダの回転速度を１２０ｒｐｍとし、液温４０℃、電流密度３０Ａ／ｄｍ2、電圧７．９Ｖで厚さ８０μｍとなるまで銅めっきした。めっき時間は約１２分であった。めっき表面はブツやピットの発生がなく、グラビアシリンダの全長に亘って厚みの均一なめっきが可能であった。また、銅めっき液自動管理機構は正常に作動し、銅めっき液の組成を適切な範囲に保つことができた。陽極室液量補給機構は正常に作動し、陽極室内の液量を適切な量に保つことができた。添加剤の消費量は著しく減少し６０ｃｃ／１０００ＡＨであった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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