KR20070118694A - Gravure cylinder-use copper plating method and device - Google Patents

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KR20070118694A
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마나부 이노우에
노리코 마츠모토
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가부시키가이샤 씽크. 라보라토리
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Abstract

Gravure cylinder-use copper plating method and device which can perform a uniform-thickness copper plating on a gravure cylinder over its entire length without causing defects such as rashes and pits regardless of the size of a gravure cylinder, can automatically control the concentration of copper plating solution, reduce the consumption of an additive, enable a short-time plating treatment, reduce power supply costs, and are easy to handle with good visibility. A hollow cylindrical gravure cylinder is gripped at the opposite longitudinal-direction ends, is placed in a plating tank filled with copper plating solution, and is energized so as to function as a cathode while rotated at a specified speed; a pair of long-box anode chambers that are vertically suspended slidably on the opposite sides of the gravure cylinder in the plating tank and incorporate insoluble anodes so energized as to function as anodes are allowed to come close to the opposite side surfaces of the gravure cylinder with specified intervals; and the outer peripheral surface of the gravure cylinder is copper plated.

Description

그라비아 실린더용 구리도금방법 및 장치{Gravure cylinder-use copper plating method and device}Gravure cylinder-use copper plating method and device

본 발명은 그라비아 인쇄에 사용하는 중공원통상(中空圓筒狀)의 그라비아 실린더(제판롤이라고도 불린다)의 외주표면에 판면형성용의 판재로서 구리도금을 입히기 위한 그라비아 실린더용 구리도금방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 불용성양극을 사용하여 구리도금을 입히는 그라비아 실린더용 구리도금방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a copper plating method and apparatus for a gravure cylinder for coating copper plating as a plate forming plate on the outer circumferential surface of a hollow gravure cylinder (also called a plate making roll) used for gravure printing. In particular, the present invention relates to a copper plating method and apparatus for a gravure cylinder which is coated with copper using an insoluble anode.

그라비아 인쇄에서는 그라비아 실린더에 대해서 제판정보에 따른 미소한 요부(셀)을 형성해서 판면을 제작하고 당해 셀에 잉크를 충전하고 피 인쇄물에 전사하는 것이다. 일반적으로 그라비아 실린더는 원통상의 철심 또는 알루미늄심을 기재로 하고 당해 기재의 외주표면상에 하지층(下地層)이나 박리층 등의 복수의 층을 형성하고 그 위에 판면형성용의 구리도금층(판재)을 형성한다. 그리고 이 구리도금층에 레이저 노광장치에 의하여 제판정보에 따른 셀을 형성하고, 그 후 그라비아 실린더의 내쇄력(耐刷力)을 늘리기 위해 크롬도금 등을 입혀서 제판(판면의 제작)을 완료한다.In gravure printing, micro recesses (cells) according to the plate making information are formed on the gravure cylinder to form a plate surface, the ink is filled in the cells, and transferred to the printed object. In general, a gravure cylinder is based on a cylindrical iron core or an aluminum core, and forms a plurality of layers such as an underlayer or a peeling layer on the outer circumferential surface of the substrate, and a copper plating layer for forming a plate thereon (plate material) To form. The copper plating layer is then formed with a laser exposure apparatus to form a cell according to the plate making information, and then plated (manufacturing of the plate surface) is completed by coating with chromium plating or the like in order to increase the crush force of the gravure cylinder.

종래에 그라비아 실린더의 외주표면에 구리도금을 입히기 위한 방법 및 장치 로서는 가용성 양극으로서 인함유(含燐)구리 볼을 사용한 것이 널리 알려지고 있으며 이것은 그라비아 실린더의 길이방향 양단을 한 쌍의 롤척(roll chuck)으로 회전가능한 동시에 통전(通電) 가능하도록 파지(把持)하고 도금액이 저류된 도금조(槽)에 수용하고 그라비아 실린더를 회전시키면서 도금액 중 인함유(含燐)구리 볼(가용성 양극)과 그라비아 실린더(음극)와의 사이에 전류밀도 10~15A/d㎡ 정도의 전류를 흐르게 하는 것에 의해 음극으로 이루어진 그라비아 실린더의 외주표면에 구리를 석출해서 구리도금이 행하여지도록 한 것이다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2참조).Conventionally, as a method and apparatus for coating copper plating on the outer circumferential surface of a gravure cylinder, it is widely known to use a phosphorus-containing copper ball as a soluble anode, which is a pair of roll chucks on both ends of the gravure cylinder in the longitudinal direction. Copper ball (soluble anode) and gravure cylinder in the plating solution, which are held in a plating bath in which the plating solution is held, and the plating solution is stored so that it can be energized and can be energized. By flowing a current having a current density of about 10 to 15 A / dm 2 between the (cathode), copper is deposited on the outer circumferential surface of the gravure cylinder made of the cathode so that copper plating is performed (for example, Patent Document 1). And 2).

그러나 일반적으로 그라비아 실린더용 구리도금방법 및 장치에 사용되고 있는 인함유구리 볼은 인(燐):350~700ppm, 산소:2~5ppm을 함유하고 나머지가 구리 및 불순물로 이루어지며 불가피하게 포함되는 불순물 때문에 도금처리 중에 있어서 양극슬러지(anode sludge)가 발생하고 이것이 그라비아 실린더의 외주표면에 부츠(미소돌기)나 피트(핀홀)등의 결함을 생기게 하는 원인이 된다. 반도체제조용 등으로는 고순도의 인함유구리 볼도 있지만 고가이기 때문에 그라비아 실린더용으로서는 비용면에서 채용되지 않는다. 또한 구리도금액 중 인함유구리 볼의 용해량이 너무 많아져서 구리이온 농도가 높아지게 되고, 적절한 도금처리를 할 수 없게 되는 것을 방지하기 위해 정기적으로 도금액을 뽑아서 희석하고 적절한 구리이온 농도로 조정하거나 폐액을 처리할 필요도 있다. 더욱이 그라비아 실린더의 양단부 근처에 전류가 집중하기 때문에 직동부(直胴部)에 비교해서 양단부 근처의 주면(周面)이 두껍게 도금되어 버려 사후적인 연마 등에 따라 도금의 두께를 균일화 하는 처리가 별도로 필요하게 된다.In general, however, the phosphorus-containing copper balls used in the copper plating method and apparatus for gravure cylinders contain phosphorus: 350 to 700 ppm and oxygen: 2 to 5 ppm, and the remainder is composed of copper and impurities, which are inevitably included in the plating. During processing, anode sludge occurs, which causes defects such as boots (microscopic projections) and pits (pinholes) on the outer circumferential surface of the gravure cylinder. Although high purity phosphorus-containing copper balls are used for semiconductor manufacturing and the like, they are expensive and are not employed for gravure cylinders. In addition, in order to prevent the phosphorus-containing copper balls in the copper plating solution from becoming too large, the copper ion concentration becomes high, and the plating solution is drawn and diluted regularly to prevent the proper plating process, and the copper solution concentration is adjusted to an appropriate copper ion concentration or the waste solution is treated. You also need to. In addition, since the current concentrates near both ends of the gravure cylinder, the main surface near both ends is plated thicker than the linear part, and a separate treatment is required to uniform the thickness of the plate due to post polishing. Done.

다른 한편, 가용성 양극으로서 인함유구리 볼을 사용하는 방법 이외에도 불용성 양극을 사용하는 구리도금방법이 알려져 있으며 이것에 의한 그라비아 실린더용 구리도금방법 및 장치로서는, 불용성 양극으로서 예를 들면, 티타늄판의 표면에 산화이리듐 등을 코팅한 것을 사용하고, 도금조와 구리의 용해조를 준비해서 용해조에서 구리도금재료(예를 들면, 산화구리나 탄산구리 등)를 용해하고 이것을 도금조 안의 도금액으로 공급하고 불용성 양극과 음극을 이루는 그라비아 실린더와의 사이에 통전해서 구리도금을 입힌 것이다(예를 들면, 특허문헌 3 참조).On the other hand, in addition to the method of using the phosphorus-containing copper ball as a soluble anode, a copper plating method using an insoluble anode is known. The copper plating method and apparatus for a gravure cylinder by this is known as an insoluble anode, for example, on the surface of a titanium plate. Using a coating of iridium oxide or the like, preparing a plating bath and a copper dissolving bath, dissolving a copper plating material (e.g., copper oxide or copper carbonate) in the dissolving bath and supplying it to the plating solution in the plating bath, It electrically energizes with the gravure cylinder to form and coat | covers copper plating (for example, refer patent document 3).

상기 방법 및 장치에 의하면, 양극슬러지(anode sludge)의 발생이 없으므로 부츠나 피트 등의 결함은 생기지 않지만 그라비아 실린더의 양단부 근처의 주면이 두껍게 도금되어 버리는 결점이 여전히 있었다. 따라서 이것을 해소하기 위하여 도금조내에서 그라비아 실린더의 아래쪽에 위치하는 불용성 양극을 승강자재로 구성하고, 다양한 사이즈의 그라비아 실린더를 따라서 불용성 양극을 그라비아 실린더의 하면에 5㎜~30㎜의 간격이 되도록 근접하게 하는 것에 의해 그라비아 실린더의 양단부 근처에서 전류집중이 생기지 않게 하고, 그라비아 실린더의 전체길이에 걸쳐서 균일한 두께의 도금을 입힐 수 있고 동시에 도금액의 구리농도 및 황산농도를 자동조절 가능한 그라비아 실린더용 구리도금방법 및 장치를 이전에 본원 출원인이 제안하였다(특허문헌 4).According to the above method and apparatus, no defects such as anode sludge are generated and defects such as boots and pit are not generated, but there is still a drawback that the main surfaces near both ends of the gravure cylinder are thickly plated. Therefore, in order to solve this problem, the insoluble anode positioned below the gravure cylinder in the plating tank is constituted by a lifting material, and the insoluble anode along the gravure cylinders of various sizes is placed close to the bottom surface of the gravure cylinder at a distance of 5 mm to 30 mm. This method prevents current concentration from occurring near both ends of the gravure cylinder, and enables plating of uniform thickness over the entire length of the gravure cylinder, and at the same time, the copper plating method for the gravure cylinder which can automatically adjust the copper concentration and sulfuric acid concentration of the plating liquid. And the device was previously proposed by the applicant (Patent Document 4).

그러나 상기 제안에 따라서도 다음의 문제점이 있다. 불용성 양극을 직접 도금액 중에 설치하기 때문에 광택제나 누름방지제 등의 첨가제의 소모량이 현저하게 많다 [예를 들면, 가용성 양극으로서 인함유구리 볼 이용한 경우에 100cc/1000AH정 도인데 비하여 불용성 양극을 직접 도금액 중에 설치한 경우에는 600cc/1000AH정도]. 누름방지를 위한 전류밀도 15~20A/d㎡정도, 전압 10~15V정도가 되기 위해 도금처리에 장시간을 요하여 전력공급 비용이 든다. 도금두께의 균일화가 불충분하다. 불용성 양극이 그라비아 실린더의 아래쪽에 위치하기 때문에 시인성(視認性)이 나쁘고 조작성도 나쁘다.However, according to the above proposal, there are the following problems. Since the insoluble anode is directly installed in the plating solution, the consumption of additives such as polishes and anti-pressing agents is considerably high. [For example, when insoluble copper balls are used as the soluble anode, the insoluble anode is installed in the plating solution. In one case, about 600cc / 1000AH]. It takes a long time for the plating process to get the current density of 15 ~ 20A / dm2 and the voltage of 10 ~ 15V to prevent the pressure, and it requires the power supply cost. Uniformity of the plating thickness is insufficient. Since the insoluble anode is located under the gravure cylinder, visibility is poor and operability is also bad.

특허문헌 1: 일본특공소57-36995호 공보Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 57-36995

특허문헌 2: 일본특개평11-61488호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-61488

특허문헌 3: 일본특개2005-29876호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-29876

특허문헌 4: 특개2005-133139호 공보Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-133139

발명의 개시Disclosure of the Invention

발명이 해결하고자 하는 과제Problems to be Solved by the Invention

본 발명은 상기 문제점에 비추어, 그라비아 실린더의 사이즈를 불문하고 부츠나 피트 등의 결함이 생기지 않도록 그라비아 실린더의 전체길이에 걸쳐서 균일한 두께의 구리도금을 입힐 수 있고 동시에 구리도금액의 자동적인 농도관리가 가능하고 그리고 첨가제의 소모량을 저감시켜서 단시간에 도금처리를 가능하게 하고, 전력공급 비용을 저감시키고, 시인성이 좋고, 취급하기 쉬운 그라비아 실린더용 구리도금방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the above problems, the present invention is capable of coating copper plating with a uniform thickness over the entire length of the gravure cylinder so as to prevent defects such as boots and pit irrespective of the size of the gravure cylinder and at the same time automatic concentration management of the copper plating solution. The present invention aims to provide a plating method and apparatus for a gravure cylinder which is capable of reducing the consumption of additives, enabling plating in a short time, reducing power supply cost, and being easy to handle and easy to handle.

과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem

본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금방법은 중공원통상의 그라비아 실린더를 장수방향 양단에 파지(把持)하고 구리도금액을 채운 도금조에 수용하여 소정속도로 회전하면서 음극이 되도록 통전하는 동시에, 해당 도금조 내에서 그라비아 실린더의 양측방에서 슬라이드 자재에 수설(垂設)되고 그리고 양극이 되도록 통전된 불용성 양극을 내설하게 되는 한 쌍의 장척상(長尺箱) 모양의 양극실(陽極室)을 해당 그라비아 실린더의 양측면에 소정간격을 두어 근접시켜서 그라비아 실린더의 외주표면에 구리도금을 입히는 것을 특징으로 한다.In the copper plating method for gravure cylinder of the present invention, the hollow gravure cylinder is held at both ends in a long life direction and is accommodated in a plating tank filled with a copper plating solution, and is energized to become a cathode while rotating at a predetermined speed. A pair of long-shaped anode chambers, which are insoluble in the slide material on both sides of the gravure cylinder and inside the gravure cylinder, and which are energized to become anodes, are gravure. It is characterized in that the copper plating is applied to the outer circumferential surface of the gravure cylinder by proximity to both sides of the cylinder at a predetermined interval.

즉, 불용성 양극을 직접 도금액 중에 설치하지 않고 양극실 내에 설치하고, 이 양극실을 그라비아 실린더의 양측방에서 슬라이드 자재인 기구를 구비한 슬라이드식 양극실을 설치함으로서, 그라비아 실린더의 양측면에 근접시킨 상태에서 구리도금처리가 행하여지도록 한 것이다. 이것에 의해 부츠나 피트 등의 결함이 생기지 않고, 보다 균일한 두께의 구리도금을 입힐 수 있고 첨가제의 소모량의 저감을 도모할 수 있고, 모든 사이즈의 그라비아 실린더에 대응하여 도금두께의 균일화를 도모할 수 있다. 도금처리에서 필요한 시간의 단축이나 전력공급 비용을 도모할 수 있고 양극실이 그라비아 실린더의 양측방에 위치하므로 시인성이나 조작성도 뛰어난 상태가 된다.In other words, the insoluble anode is installed in the anode chamber without being directly installed in the plating solution, and the anode chamber is provided in a state in which the anode chamber is provided on both sides of the gravure cylinder and provided with a slide type anode chamber provided with a slide material mechanism. Copper plating treatment is performed at. This makes it possible to coat copper plating with a more uniform thickness without reducing defects such as boots and pits, to reduce the consumption of additives, and to achieve uniform plating thickness in response to gravure cylinders of all sizes. Can be. The time required for the plating process and the power supply cost can be reduced, and since the anode chambers are located on both sides of the gravure cylinder, the visibility and operability are excellent.

상기 양극실의 그라비아 실린더측의 측면에는 양이온(cation)교환막을 부설하게 되는 것이 적절하며, 상기 양극실은 그라비아 실린더의 장수방향의 전체길이 이상의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 그라비아 실린더의 전체길이에 걸쳐서 균일한 두께의 구리도금을 입히기 위해서다. 또 상기 양극실의 내부에는 산성전해액을 채우게 되고, 이 양극실의 액량을 계측하고 부족한 경우에는 물을 보급하는 것이 바람직하다.It is appropriate to provide a cation exchange membrane on the side surface of the gravure cylinder side of the anode chamber, and the anode chamber preferably has a length equal to or greater than the total length of the longevity direction of the gravure cylinder. To coat copper with uniform thickness over the entire length of the gravure cylinder. The inside of the anode chamber is filled with an acidic electrolyte solution, and it is preferable to measure the amount of liquid in the anode chamber and to supply water when there is a shortage.

상기 구리도금액은 황산구리, 황산, 염소 및 첨가제를 포함하고, 이 구리도금액중의 비중 및 황산농도를 계측하여, 비중이 너무 높은 경우에는 물을 보급하고, 황산농도가 너무 높은 경우에는 산화제2구리 분말을 보급하는 것이 적합하다. 이에 의해 종래의 정기적인 구리도금액의 유지·보수(maintenance)나 폐액처리가 불필요하게 된다. 또 상기 구리도금액은 불순물을 여과기에서 제거하는 것이 바람직하다.The copper plating solution contains copper sulfate, sulfuric acid, chlorine and additives, and the specific gravity and sulfuric acid concentration in the copper plating solution are measured, and water is supplied when the specific gravity is too high, and oxidizing agent 2 when the sulfuric acid concentration is too high. It is suitable to replenish copper powder. This eliminates the need for maintenance and maintenance of conventional copper plating solutions. In addition, the copper plating solution is preferably to remove impurities from the filter.

상기 소정 간격(양극실을 그라비아 실린더 측면에 근접시킨 간격)은 1㎜~50㎜정도, 바람직하게는 3㎜~40㎜정도, 가장 바람직하게는 5㎜~30㎜정도이다. 근접시킨간격을 좁게 하면 좁을수록 도금두께의 균일화의 관점으로는 바람직하지만 지나치게 좁으면 도금처리 중에 양극실과 그라비아 실린더가 접촉해 버리는 위험이 있다.The said predetermined space | interval (space | interval which made the anode chamber close to the gravure cylinder side surface) is about 1 mm-50 mm, Preferably it is about 3 mm-40 mm, Most preferably, it is about 5 mm-30 mm. The narrower the interval, the narrower it is, the more preferable from the viewpoint of the uniformity of the plating thickness, but too narrow the risk of contact between the anode chamber and the gravure cylinder during the plating process.

본 발명의 그라비아 실린더용 도금장치는 그라비아 실린더의 외주표면에 구리도금을 입히기 위해 그라비아 실린더용 구리도금 장치에 있어서, 구리도금액을 채운 도금조와 중공원통상의 그라비아 실린더를 회전가능한 동시에 통전가능 하도록 장수방향 양단을 파지하고, 이 도금조에 수용하는 척(chuck)수단과, 이 도금조내에서 그라비아 실린더의 양측방에서 슬라이드 자재에 수설되고 그리고 양극이 되도록 통전된 불용성 양극을 내설하게 되는 한 쌍의 장척상(長尺箱) 모양의 양극실을 구비하는 것을 특징으로 한다.The gravure cylinder plating apparatus of the present invention is a copper plating apparatus for gravure cylinders in order to coat copper on the outer circumferential surface of the gravure cylinder, the long life of the plating tank filled with the copper plating solution and the hollow gravure cylinder rotator can be energized at the same time A pair of long-phase images that hold both ends in directions and house the chuck means housed in the plating bath, and insoluble anodes which are carried on the slide material on both sides of the gravure cylinder in this plating bath and are energized to become anodes. It is characterized by including an anode chamber having a long shape.

상기 양극실의 그라비아 실린더측의 측면에는 양이온 교환막을 부설하게 되는 것이 적절하며, 상기 양극실은 그라비아 실린더의 장수방향의 전체길이 이상의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 또 상기 양극실의 내부에는 산성전해액을 채우게 되어 이 양극실의 액량을 측정하고 액량이 부족한 경우에는 물을 보급하도록 한 양극실 액량 보급기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.It is appropriate to provide a cation exchange membrane on the side surface of the gravure cylinder side of the anode chamber, and the anode chamber preferably has a length equal to or greater than the total length of the longevity direction of the gravure cylinder. In addition, the inside of the anode chamber is filled with an acidic electrolyte solution, and it is preferable to further include a cathode chamber liquid supply mechanism for measuring the amount of liquid in the anode chamber and supplying water if the liquid volume is insufficient.

상기 구리도금액은 황산구리, 황산, 염소 및 첨가제를 포함하고, 이 구리도금액 중의 비중 및 황산농도를 계측하여, 비중이 너무 높은 경우에는 물을 보충하고 황산농도가 너무 높은 경우에는 산화제2구리 분말을 보충하도록 한 구리도금액 자동관리 기구를 더 구비하는 것이 적합하다. 상기 구리도금액의 불순물을 제거하는 여과기를 더 준비하는 것이 바람직하다.The copper plating solution contains copper sulfate, sulfuric acid, chlorine and additives, and the specific gravity and sulfuric acid concentration in the copper plating solution are measured, and when the specific gravity is too high, water is supplemented and the cupric oxide powder when the sulfuric acid concentration is too high. It is suitable to further provide a copper plating solution automatic management mechanism to compensate for this. It is preferable to further prepare a filter for removing impurities of the copper plating solution.

도 1은 본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치의 요부구성의 일례를 나타내는 정면설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is front explanatory drawing which shows an example of the principal part structure of the copper plating apparatus for gravure cylinder of this invention.

도 2는 본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치의 요부구성의 일례를 나타내는 평면설명도이다.Fig. 2 is a plan explanatory view showing an example of a main part structure of the copper plating apparatus for gravure cylinder of the present invention.

도 3은 본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치의 요부구성의 일례를 나타내는 측면설명도이다.Fig. 3 is an explanatory side view showing an example of a major part of the gravure cylinder copper plating apparatus of the present invention.

도 4는 본 발명에 있어서 양극실의 일례를 나타내는 모식설명도이다.4 is a schematic explanatory diagram showing an example of the anode chamber in the present invention.

도 5는 본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치의 기본구성의 일례를 나타내는 개략설명도이다.Fig. 5 is a schematic explanatory diagram showing an example of the basic configuration of a copper plating apparatus for a gravure cylinder of the present invention.

도 6은 본 발명에 있어서 구리도금액 자동관리기구의 일례를 나타내는 개념 설명도이다.6 is a conceptual explanatory diagram showing an example of the copper plating solution automatic management mechanism in the present invention.

도 7은 본 발명에 있어서 양극실 액량 보급기구의 일례를 나타내는 개념설명도이다.7 is a conceptual explanatory diagram showing an example of the anode chamber liquid supply mechanism in the present invention.

부호의 설명Explanation of the sign

2: 그라비아 실린더용 구리도금장치, 4:가대(架台), 6:베어링, 8:덮개, 10:도금조, 11:배기덕트, 12:회수조, 14:척(chuck)수단, 15:방액 어댑터, 16:스핀들(spindle), 18:스프로킷(sprocket), 20:양극실, 22:리드바, 23:양극케이스, 24:불용성 양극, 25:취부지그, 26:양이온 교환막, 27:취부지그, 28:누름 프랜지(flange), 30:기어드 모터, 31:취부앵글, 32, 33, 34, 35, 38:평치차, 39, 40:취부금구, 43, 44, 45, 46, 47, 48:스프로킷(sprocket), 50, 52:리니어레일, 54, 55:가이드부재, 58, 59:취부가졸, 60, 62:래크(rack), 70:저류조, 80:여과기, 86:히터, 88:열교환기, 90:자동첨가장치, 100:구리도금액 자동관리기구, 102:용해조, 104:분말공급장치, 105:스크류콘베이어(screw conveyor), 106:분말 스토어호퍼(store hopper), 108:순수(純水)가압조, 110:콘트롤러, 112:비중센서, 114:황산센서, 200:양극실 액량보급기구, 210:순수조, 212:부표, 220:순수가압조, C, C1 , C2,C3:체인, D:산화제2구리분말, F:구리도금액, M:실린더 회전 모터, P1, P2, P3, P4:펌프, R:그라비아 실린더, S:산성전해액, VT:조정밸브, VE:전자변, W:순수.2: copper plating device for gravure cylinder, 4: stand, 6: bearing, 8: cover, 10: plating tank, 11: exhaust duct, 12: recovery tank, 14: chuck means, 15: liquid Adapter: 16: Spindle, 18: Sprocket, 20: Anode chamber, 22: Lead bar, 23: Anode case, 24: Insoluble anode, 25: Mounting jig, 26: Cationic exchange membrane, 27: Mounting jig , 28: pressing flange, 30: geared motor, 31: mounting angle, 32, 33, 34, 35, 38: flat car, 39, 40: mounting bracket, 43, 44, 45, 46, 47, 48 : Sprocket, 50, 52: linear rail, 54, 55: guide member, 58, 59: attaching sol, 60, 62: rack, 70: storage tank, 80: filter, 86: heater, 88 : Heat exchanger, 90: automatic addition device, 100: copper plating solution automatic management mechanism, 102: melting tank, 104: powder supply device, 105: screw conveyor, 106: powder store hopper, 108: Pure water pressurization tank, 110: controller, 112: specific gravity sensor, 114: sulfuric acid sensor, 200: anode chamber liquid supply mechanism, 210: pure water tank, 212: buoy, 220: Pure pressurization tank, C, C 1 , C 2 , C 3 : chain, D: cuprous oxide powder, F: copper plating solution, M: cylinder rotary motor, P 1 , P 2 , P 3 , P 4 : pump, R: Gravure cylinder, S: Acid electrolyte, V T : Control valve, V E : Electromagnetic valve, W: Pure water.

이하에 본 발명의 실시의 형태를 첨부도에 기초를 두어 설명하지만, 도시예 는 예시적 나타내는 것이므로 본 발명의 기술사상에서 이탈하지 않는 한 다양한 변화가 가능한 것은 말할 것도 없다.Embodiments of the present invention will be described below based on the accompanying drawings. However, the illustrated examples are illustrative only, and various changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치의 요부구성의 일례를 나타내는 정면설명도이다. 도 2는 본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치의 요부구성의 일례를 나타내는 평면설명도이다. 도 3은 본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치의 요부구성의 일례를 나타내는 측면설명도이다. 도 4는 본 발명에 있어서 양극실의 일례를 나타내는 모식설명도이다. 도 5는 본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치의 기본구성의 일례를 나타내는 개략설명도이다. 도 6은 본 발명에 있어서 구리도금액 자동관리기구의 일례를 나타내는 개념설명도이다. 도 7은 본 발명에 있어서 양극실 액량보급기구의 일례를 나타내는 개념설명도이다. 도면 중, 부호 (2)는 본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is front explanatory drawing which shows an example of the principal part structure of the copper plating apparatus for gravure cylinder of this invention. Fig. 2 is a plan explanatory view showing an example of a main part structure of the copper plating apparatus for gravure cylinder of the present invention. Fig. 3 is an explanatory side view showing an example of a major part of the gravure cylinder copper plating apparatus of the present invention. 4 is a schematic explanatory diagram showing an example of the anode chamber in the present invention. Fig. 5 is a schematic explanatory diagram showing an example of the basic configuration of a copper plating apparatus for a gravure cylinder of the present invention. 6 is a conceptual explanatory diagram showing an example of the copper plating solution automatic management mechanism in the present invention. 7 is a conceptual explanatory diagram showing an example of the anode chamber liquid supply mechanism in the present invention. In the figure, reference numeral 2 denotes a copper plating apparatus for a gravure cylinder of the present invention.

본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치(2)는 중공원통상의 그라비아 실린더(R)의 외주표면에 구리도금을 입히기 위해 장치로서, 도금조(10), 척 수단(14), 한 쌍의 양극실(20),(20)을 구비하고 있다(도 1 ~ 도 5참조). 도금조(10)나 척 수단(14)에 관하여는 종래의 장치(특허문헌 1 ~ 특허문헌 3 참조)와 대부분 동일한 구성을 가지고, 중복된 설명은 생략하지만, 도금조(10)는 구리도금액(F)이 채워진 도금처리용 조(槽)이며 그라비아 실린더(R)를 구리도금액(F) 중에 전몰(全沒) 하도록 침지가능하게 되어있다. 도금조(10)의 주위에는 오버플로우한 구리도금액(F)를 회수하는 회수조(일류승,12)가 설치되어(도 2, 도 3, 도 5참조) 도금조(10)의 아래쪽에는 회수조(12)와 연통하고 구리도금액(F)를 모아둔 저류조(70)를 구비한다(도 5, 도 6참조). 저류조(70)에는 구리도금액(F)을 소정의 액온(예를 들면, 40℃ 정도)으로 유지하기 위해 히터(86) 및 열교환기(88)가 내설되고, 구리도금액(F)의 불순물의 제거하기 위해 여과기(80)나 저류조(70)에서 구리도금액(F)을 퍼 올리고 도금조(10)에 순환시키는 펌프(P1) 등이 설치되어 있다(도 5, 도 6참조). 척 수단(14)은 그라비아 실린더(R)의 장수방향 양단을 파지하고 도금조(10)에 수용하게 하는 롤 척 장치(특허문헌 1 ~ 특허문헌 3참조)이고, 베어링(6)에서 축승(軸承)되는 스핀들(16)과 구리도금액(F)의 진입 방지용의 방액 어댑터(15)를 구비하고, 가대(4)에 설치된 실린더 회전 모터(M)에 의해 체인(C) 및 스프로킷(18)을 끼우고 소정속도(예를 들면, 120rpm정도)로 회전구동되고, 또 그라비아 실린더(R)가 음극이 되도록 통전가능하게 되어 있다(도 5참조). 그 외 도금조(10)의 위쪽에서 개폐자재로 된 덮개(8)나 배기덕트(11) 등을 적절하게 구비하고 있다(도 1, 도 5 참조).The gravure cylinder copper plating device 2 of the present invention is a device for coating copper plating on the outer circumferential surface of the hollow gravure cylinder R, the plating bath 10, the chuck means 14, a pair of anodes. The yarns 20 and 20 are provided (see FIGS. 1 to 5). About the plating tank 10 and the chuck means 14, it has the structure similar to the conventional apparatus (refer patent document 1-patent document 3), and the overlapping description is abbreviate | omitted, but the plating tank 10 is a copper plating liquid. It is a plating process tank filled with (F), and it can be immersed so that the gravure cylinder R may be fully molten in the copper plating liquid F. FIG. Around the plating tank 10, a recovery tank (first riser, 12) for recovering the overflowed copper plating solution F is provided (see FIGS. 2, 3, and 5). A storage tank 70 communicating with the recovery tank 12 and collecting the copper plating solution F is provided (see FIGS. 5 and 6). In the storage tank 70, a heater 86 and a heat exchanger 88 are installed in order to maintain the copper plating solution F at a predetermined liquid temperature (for example, about 40 ° C), and the impurities of the copper plating solution F are embedded. In order to remove the water, a pump P 1 for pouring the copper plating solution F from the filter 80 or the storage tank 70 and circulating the plating bath 10 is provided (see FIGS. 5 and 6). The chuck means 14 is a roll chuck device (see Patent Documents 1 to 3) that grips both ends of the longevity direction of the gravure cylinder R and accommodates it in the plating bath 10. The chain (C) and the sprocket (18) are equipped with a spindle (16) and a liquidproof adapter (15) for preventing the entry of the copper plating solution (F), and the cylinder rotating motor (M) installed on the mount (4). It is fitted and rotated at a predetermined speed (e.g., about 120 rpm), and energized so that the gravure cylinder R becomes a cathode (see Fig. 5). In addition, the lid 8, the exhaust duct 11, etc. which are made of the opening and closing material above the plating bath 10 are appropriately provided (see FIGS. 1 and 5).

그리고 본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치(2)에 있어서는, 한 쌍의 양극실(20), (20)이 도금조(10) 내에서 그라비아 실린더의 양측방에 슬라이드 자재에 수설된 슬라이드식 양극실로 되어 있다(도 1 ~ 도 5). 양극실(20), (20)은 그라비아 실린더(R)의 장수방향의 전체길이 이상의 길이를 가지는 장척상(長尺箱)모양의 부재이고(도 2~ 도 5 참조), 도 4에 나타난 것처럼 황산수용액 등의 산성전해액(S)이 양극 케이스(23)에 충전되고 불용성 양극(24)가 취부지그(25)에 의해 내설되어 있다. 불용성 양극(24)으로서 티타늄판의 표면에 산화 이리듐 등을 코팅한 것 을 사용하고, 리드바(22)를 끼우고 양극이 되도록 통전시킨다. 양극실(20)의 그라비아 실린더측의 측면에는 양이온 교환막(26)이 취부지그(27) 및 누름 플랜지(28)에 의해 부설되어 있다.In the gravure cylinder copper plating apparatus 2 of the present invention, a pair of anode chambers 20 and 20 are slide type anodes in which the slide material is mounted on both sides of the gravure cylinder in the plating bath 10. It is a thread (FIGS. 1-5). The anode chambers 20 and 20 are long-shaped members having a length equal to or greater than the total length of the longevity direction of the gravure cylinder R (see FIGS. 2 to 5), as shown in FIG. 4. An acidic electrolyte solution S, such as an aqueous sulfuric acid solution, is filled in the positive electrode case 23, and an insoluble positive electrode 24 is embedded by the mounting jig 25. As the insoluble anode 24, a surface of a titanium plate coated with iridium oxide or the like is used, and the lead bar 22 is inserted to energize the anode. On the side of the gravure cylinder side of the anode chamber 20, a cation exchange membrane 26 is provided by the mounting jig 27 and the pressing flange 28.

한 쌍의 양극실(20), (20)을 그라비아 실린더(R)의 양측방에서 슬라이드 자재로 하는 기구에 관해서는 특히 한정되지 않지만 도 1 ~ 도 3에 기초를 두고 일례를 설명하면, 도금조(10)의 정면 바깥쪽에는 가대(4)가 입설되고 있고, 가대(4)의 내벽면에는 리니어레일(50), (52)이 설치되어 있다. 리니어레일(50), (52)과 평행하게 래크(60), (62)가 평치차(35), (38)의 정역전(正逆轉)에 의해 왕복운동하도록 설치되어 있으며, 취부가졸(58), (59)를 끼우고 리니어레일(50), (52)로 접동가능하게 결합하는 가이드부재(54), (55)에 연결되어 있다. 취부가졸(58), (59)의 상단부에는 양극실(20), (20)의 리드바(22), (22)의 단부가 각각 연결되어있다(도 1~ 도 3참조).Although the mechanism which makes a pair of anode chambers 20 and 20 a slide material from both sides of the gravure cylinder R is not specifically limited, An example is demonstrated based on FIGS. 1-3. The mount 4 is installed in the front outer side of (10), and the linear rails 50 and 52 are provided in the inner wall surface of the mount 4. In parallel with the linear rails 50 and 52, the racks 60 and 62 are installed to reciprocate by the forward and reverse rotation of the flat gears 35 and 38. 58), 59 are connected to the guide members 54, 55 to slidably engage the linear rails 50, 52. The ends of the lead bars 22 and 22 of the anode chambers 20 and 20 are respectively connected to the upper ends of the addition sols 58 and 59 (see FIGS. 1 to 3).

래크(60), (62)를 왕복운동하게 하는 평치차(35), (38)는 각각 평치차(35)가 가대(4)의 외벽면측의 스프로킷(45)과 동일한 축에서 회동하도록 취부금구(40)에서 가대(4)에 고착되고, 다른쪽 평치차(38)는 가대(4)의 외벽면측의 스프로킷(48)과 동일한 축에서 회동하도록 취부금구(39)에서 가대(4)에서 고착되어 있다. 스프로킷(45)의 바로 아래에서는 스프로킷(44)이 평치차(34)와 동일한 축에서 회동하도록 구설(具設)되고 다른 쪽의 스프로킷(48)의 바로 아래에는 스프로킷(47)이 스프로킷(46)과 동축에서 회동하도록 구설되어 있다. 가대(4)의 외벽면에는 취부 앵글(31)을 끼우고 기어드 모터(30)가 설치되어 있으며 평치차(32)가 구비되어 있다. 평치차(32)와 결합하도록 평치차(33)가 스프로킷(43)과 동축에서 회동하도록 구설되어 있으며 스프로킷(43), (46)의 사이에는 체인(C1)을 계회(係回)하고, 스프로킷(44), (45)의 사이에는 체인(C2)를 계회하고, 스프로킷(47), (48)의 사이에는 체인(C3)를 계회한다. 따라서 기어드 모터(30)의 정역전구동에 의해 평치차(35), (38)이 정역전하고 래크(60), (62)를 왕복운동하게 하고 이것으로 연동해서 양극실(20), (20)이 리니어레일(50), (52)을 따라서 정확하게 슬라이드 가능하게 된다(도 1 ~ 도 3참조).Mounting brackets 35 and 38 for causing the racks 60 and 62 to reciprocate are mounted so that the flat carriage 35 rotates on the same axis as the sprocket 45 on the outer wall surface side of the mount 4, respectively. It is fixed to the mount 4 at 40, and the other flat gear 38 is fixed to the mount 4 at the mounting bracket 39 so that it may rotate on the same axis as the sprocket 48 on the outer wall surface side of the mount 4. It is. Directly below the sprocket 45, the sprocket 44 is constructed to rotate on the same axis as the flat gear 34, and just below the other sprocket 48 is the sprocket 47. It is designed to rotate coaxially with. On the outer wall surface of the mount 4, a mounting angle 31 is fitted, and a geared motor 30 is provided, and a flat gear 32 is provided. The flat car 33 is designed to be rotated coaxially with the sprocket 43 so as to engage with the flat car 32, and the chain C 1 is interposed between the sprockets 43 and 46, The chain C 2 is interlocked between the sprockets 44 and 45, and the chain C 3 is interposed between the sprockets 47 and 48. Accordingly, the flat gears 35 and 38 are reversed by the forward and reverse driving of the geared motor 30, and the racks 60 and 62 are reciprocated and interlocked with the anode chambers 20 and 20. The linear rails 50 and 52 can be slid accurately (see FIGS. 1 to 3).

양극실(20)을 그라이드 실린더(R)의 측면에 근접하게 하는 간격으로서는 1㎜~50㎜정도, 바람직하게는 3㎜~4㎜정도, 가장 바람직하게는 5㎜~30㎜정도이다. 도금두께의 균일화의 관점으로는 양극실(20)을 근접시키면 시킬수록 바람직하다고 말할 수 있지만, 나머지가 너무 근접하면 구리 도금처리 중에 양극실(20)과 그라비아 실린더(R)가 접촉해 버리는 위험이 있기 때문이다.As the space | interval which makes the anode chamber 20 adjoin the side surface of the glide cylinder R, it is about 1 mm-50 mm, Preferably it is about 3 mm-4 mm, Most preferably, it is about 5 mm-30 mm. From the standpoint of uniform plating thickness, it may be said that the closer the anode chamber 20 is to be closer, the better. However, if the remainder is too close, there is a risk that the anode chamber 20 and the gravure cylinder R come into contact during the copper plating process. Because there is.

본 발명의 그라비아 실린더용 구리도금장치(2)는 또한 구리도금액 자동관리기구(10) 및 양극실 액량보급기구(200)를 구비하는 것이 바람직하다(도 6 및 도 7참조). 도금조(10)의 아래쪽에는 구리도금액(F)을 모아둔 저류조(70)를 구비할 수 있고, 구리도금액(F)은 여과기(80)에 의해 불순물 제거가 행해지면서 펌프(P1)에 의해 퍼 올리고 도금조(10)에 공급되도록 되어 있다. 또한 적절하게 광택제나 누름 방지제 등의 첨가제를 공급하는 펌프(P4)를 구비하는 자동첨가장치(90)가 설치되어 있다(도 6 참조).It is preferable that the copper plating apparatus 2 for gravure cylinders of this invention is also provided with the copper plating liquid automatic management mechanism 10 and the anode chamber liquid supply mechanism 200 (refer FIG. 6 and FIG. 7). May be provided with a storage tank 70, the bottom of a collection of copper plating (F) in the plating bath 10, copper plating (F) will it performed the impurities removed by the filter 80, the pump (P 1) It raises by so that it may supply to the plating bath 10. There is also auto-adding device 90 is provided with a pump (P 4) to properly feed additives such as a brightening agent or a pressing agent is provided (see Fig. 6).

구리도금액의 자동관리기구(100)는 저류조(70)에 모아두고 있는 구리도금액(F)의 구리농도 및 황산농도를 조정하기 위한 관리기구이다. 구리도금액(F)이 예를 들면, 황산구리(CuSO4·5H2O)농도:200~250g/L, 황산(H2SO4)농도:50~70g/L, 염소(C1)농도:50~200ppm 및 광택제나 누름 방지제 등의 첨가제 농도:1~10mL/L으로 되는 경우 그라비아 실린더(R)에 대해서 구리도금을 진행하는 것에 따라서 구리도금액(F) 중 구리이온농도가 감소하고 유리 황산이 증가한다. 거기에서 감소한 구리이온농도는 산화제2구리(CuO)를 첨가하는 것에 의해 CuO+H2SO4→CuSO4+H2O라는 반응을 생기게 해서 구리이온 농도를 조정할 수 있도록 구리도금액 자동관리기구(100)을 도입한 것이다(도 6참조). 이러한 것에 의해 종래의 정기적인 구리도금액(F)의 유지·보수나 폐액처리가 불필요하게 되므로 바람직하다.The automatic management mechanism 100 of the copper plating solution is a management mechanism for adjusting the copper concentration and sulfuric acid concentration of the copper plating solution F stored in the storage tank 70. Copper plating solution (F) is, for example, copper sulfate (CuSO 4 · 5H 2 O) concentration: 200 ~ 250g / L, sulfuric acid (H 2 SO 4 ) concentration: 50 ~ 70g / L, chlorine (C 1 ) concentration: 50 ~ 200ppm and concentration of additives such as polish or anti-pressing agent: 1 ~ 10mL / L As copper plating is performed on gravure cylinder (R), copper ion concentration in copper plating solution (F) decreases and free sulfuric acid This increases. The copper ion concentration decreased therein is a copper plating solution automatic control mechanism so that the copper ion concentration can be adjusted by generating CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O by adding cupric oxide (CuO). 100) is introduced (see FIG. 6). This is preferable because the maintenance and repair of the conventional periodic copper plating solution F and the waste liquid treatment are unnecessary.

구리도금액 자동관리기구(100)은 비중센서(112) 및 황산센서(114)를 구비하는 콘트롤러(110)에 의해 저류조(70)내의 구리도금액(F)을 샘플링하고 필요한 조정을 용해조(102)에서 실시하고, 용해조(102)에서 펌프(P3)에 의한 조정 후 구리도금액(F)를 퍼 올리고 저류조(70)에 공급한다. 즉 저류조(70) 내의 구리도금액(F)을 펌프(P2)에서 퍼 올리고 콘트롤러(110)에 구비하고 있는 비중센서(112) 및 황산센서(114)에서 구리도금액(F)의 비중(구리농도)과 황산농도를 계측하고 비중(구리농도)이 너무 높다고 (예를 들면, 농도범위 200~250g/L을 넘고 있다) 판단되는 경우 에는 콘트롤러(110)는 순수 가압조(108)에서 용해조(102)에 물을 보급하도록 전자변(VE)를 제어하고, 황산농도가 너무 높다고 (예를 들면, 농도범위 50~70g/L을 넘고 있다) 판단되는 경우에는 콘트롤러(110)는 분말 스토어호퍼(106)에서 용해조(102)에 산화제2구리분말(D)를 보급하도록 스크류콘베이어(105)를 구비하는 분말공급장치(104)를 제어할 수 있도록 되어 있다(도 5 참조). 전자변(VE)이 열렸을 때 급수량은 조정밸브(VT)의 개폐에 의해 조정가능하다. 이와 같이 구성된 구리도금액 자동관리기(100)에 의해 구리도금액(F)의 농도조정을 자동관리, 예를 들면, 황산구리농도에 대하여 200~250g/L을 중심으로 관리하고 황산농도에 대하여 50~70g/L을 중심으로 관리할 수 있게 되어있다. 또한, 보급하는 분말로서는 산화제2구리분말을 사용하는 경우를 바람직한 예로서 설명했지만 탄산구리, 황산구리 등의 분말이여도 된다.The copper plating solution automatic management mechanism 100 samples the copper plating solution F in the storage tank 70 by the controller 110 having the specific gravity sensor 112 and the sulfuric acid sensor 114 and dissolves the necessary adjustment in the dissolution tank 102. ), The copper plating solution F is poured after the adjustment by the pump P 3 in the dissolution tank 102 and supplied to the storage tank 70. That is, the copper plating solution F in the storage tank 70 is pumped from the pump P 2 , and the specific gravity of the copper plating solution F in the specific gravity sensor 112 and the sulfuric acid sensor 114 provided in the controller 110. When the copper concentration) and the sulfuric acid concentration are measured and it is determined that the specific gravity (copper concentration) is too high (for example, the concentration range exceeds 200 to 250 g / L), the controller 110 may use the dissolution tank in the pure pressurization tank 108. If the electronic valve V E is controlled to supply water to the 102 and it is determined that the sulfuric acid concentration is too high (for example, the concentration range is exceeded from 50 to 70 g / L), the controller 110 controls the powder store hopper. In 106, the powder supply apparatus 104 provided with the screw conveyor 105 can be controlled to supply the cupric oxide D to the dissolution tank 102 (see FIG. 5). When the electromagnetic valve V E is opened, the water supply amount is adjustable by opening and closing the control valve V T. The copper plating solution automatic controller 100 configured as described above automatically manages the concentration adjustment of the copper plating solution F, for example, 200 to 250 g / L for the copper sulfate concentration and 50 to the sulfuric acid concentration. Can manage around 70g / L. In addition, although the case where a cupric oxide powder is used as a preferable powder was demonstrated as a preferable example, powders, such as copper carbonate and copper sulfate, may be sufficient.

또 양극실 액량보급기구(200)는 양극실(20)의 내부에 충전되어 있는 산성전해액(S)의 액량을 측정하고 액량 부족의 경우에는 물을 보급하는 것이다. 양극실(20)의 양극 케이스(23)에는 황산농도 40~150g/L 정도의 황산수용액 등으로 이루어진 산성전해액(S)가 충전되고 있지만(도 4 및 도 7참조) 불용성 양극(24)에 의해 물이 전기분해 된 산소를 발생하여 물이 소비되기 때문에, 물을 자동적으로 보급하는 것이다. 즉 양극실(20)의 양극 케이스(23)와 연통해서 순수조(210)가 설치되어 있으며 순수조(210)내에는 순수(W)가 저류되고 순수(W)의 액면 레벨을 부표(212)에 의해 검지하게 되어있다. 부표(212)에 의해 액량 레벨의 저하가 검지되면 전자 변(VE)를 제어하여 순수가압조(220)에서 순수(W)가 보급되게 되어 있다(도 7참조). 전자변(VE)이 열렸을 때 급수량은 조정밸브(VT)의 개폐에 의해 조정가능하다. 이와 같이 구성된 양극실 액량보급기구(200)에 의해 양극실(20)내의 산성전해액(S)에 대하여 필요한 액량을 자동적으로 유지할 수 있게 되어있다. In addition, the anode chamber liquid supply mechanism 200 measures the liquid amount of the acidic electrolyte solution S filled in the anode chamber 20 and supplies water in case of lack of liquid amount. The anode case 23 of the anode chamber 20 is filled with an acidic electrolyte S composed of sulfuric acid aqueous solution having a sulfuric acid concentration of 40 to 150 g / L or the like (see FIGS. 4 and 7) by the insoluble anode 24. Since water generates electrolyzed oxygen and water is consumed, water is automatically replenished. That is, the pure water tank 210 is installed in communication with the positive electrode case 23 of the anode chamber 20, and the pure water W is stored in the pure water tank 210, and the liquid level of the pure water W is buoy 212. Detected by When the drop of the liquid level is detected by the buoy 212, the pure water W is supplied from the pure water pressurizer 220 by controlling the electronic valve V E (see FIG. 7). When the electromagnetic valve V E is opened, the water supply amount is adjustable by opening and closing the control valve V T. The anode chamber liquid supply mechanism 200 configured as described above can automatically maintain the required liquid amount with respect to the acidic electrolyte solution S in the anode chamber 20.

이하에 실시예를 들어서, 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 이들 실시예는 예시적 나타낸 것이므로 한정적으로 해석되어서는 않된다는 것은 말할 것도 없다.Although an Example is given to the following and this invention is demonstrated to it further more concretely, it cannot be overemphasized that these Examples are shown as an illustration, and are not interpreted limitedly.

이하의 실시예 1 ~ 실시예 4에서는 다음의 공통구성을 사용했다. 구리도금액으로서 황산구리농도 220g/L, 황산농도 60g/L, 염소농도 120ppm, 첨가제로「코스모RS-MU」(대화특수(주)제조판매)를 5mL/L,「코스모RS-1」(대화특수(주)제조판매)를 2mL/L을 포함하는 황산구리도금액을 사용했다. 구리도금액 자동관리기구에 의해 보급되는 분말로서 산화제2구리분말인 「이용성 산화구리 (ES-CuO)」(학견조달(주)제조판매)를 사용했다. 양극실내의 불용성 양극으로서는 티타늄판의 표면에 산화이리듐 등을 코팅한 것을 사용하고 양극실내에 채운 산성전해액으로서는 황산농도100g/L의 황산수용액을 사용하고 양이온 교환막으로서는 「세레미온」(욱초자(주)제조판매)를 사용했다. 구리도금액 자동관리기구 및 양극실 액량보급기구로서 전술한 기구의 장치를 구성하고, 구리도금액 자동관리기구에 있어서 비중센서로는 「SG-1」(일본아쿠아(주)제조판매), 황산농도센서로는「DM-1」(일본아쿠아(주)제조판매)를 사용했다.In the following Examples 1 to 4, the following common configurations were used. Copper plating solution 220g / L, sulfuric acid concentration 60g / L, chlorine concentration 120ppm, additives Cosmo RS-MU (manufactured by Daehwa Special Co., Ltd.) 5mL / L, Cosmo RS-1 The copper sulfate plating liquid containing 2 mL / L was used for special sale. A cuprous oxide powder "soluble copper oxide (ES-CuO)" (Science Procurement Co., Ltd. product) was used as powder spread by the copper plating solution automatic control mechanism. As an insoluble anode in the anode chamber, a surface coated with iridium oxide or the like on the surface of the titanium plate was used. As an acid electrolyte filled in the anode chamber, a sulfuric acid solution having a sulfuric acid concentration of 100 g / L was used, and as a cation exchange membrane, "ceremione" (Note: Manufacturing and sales). The copper plating solution automatic management mechanism and the anode chamber liquid supply mechanism constitute the apparatus of the above-mentioned mechanism, and in the copper plating solution automatic management mechanism, the specific gravity sensor is "SG-1" (manufactured by Japan Aqua Co., Ltd.), sulfuric acid. DM-1 (manufactured by Japan Aqua Co., Ltd.) was used as the concentration sensor.

(실시예 1)(Example 1)

그라비아 실린더로서 원주 450㎜, 전체길이 1100㎜의 알루미늄심의 원통형 기재를 사용하고 그라비아 실린더의 양단을 척(chuck) 하여 도금조에 장착하고 양극실을 컴퓨터 제어된 슬라이드 기구에 의해 20㎜까지 그라비아 실린더 측면에 근접시켜 구리도금액을 오버플로우시켜 그라비아 실린더를 전몰시켰다. 그라비아 실린더의 회전속도를 120rpm으로 하고 액온 40℃,전류밀도 18A/d㎡, 전압 5.4V에서 두께 80μm으로 되기까지 구리도금했다. 도금처리에 필요한 시간은 약 20분이였다. 도금표면은 부츠나 피트의 발생이 없고, 그라비아 실린더의 전체길이에 걸쳐서 균일한 두께의 도금이 가능했다. 또 구리도금액 자동관리기구는 정상으로 작동하고 구리도금액의 조성을 적절한 범위로 유지할 수 있었다. 양극실 액량보급기구는 정상으로 작동하고 양극실내의 액량을 적절한 양으로 유지할 수 있었다. 첨가제의 소비량은 현저하게 감소하여 60cc/1000AH였다.As a gravure cylinder, a cylindrical base material of 450 mm circumference and 1100 mm circumference is used, and both ends of the gravure cylinder are chucked and mounted on the plating bath, and the anode chamber is attached to the gravure cylinder side by 20 mm by a computer controlled slide mechanism. In close proximity, the copper plating solution was overflowed to flake the gravure cylinder. The gravure cylinder was rotated at 120 rpm and copper plated at a liquid temperature of 40 ° C., a current density of 18 A / dm 2, and a voltage of 5.4 V to 80 μm. The time required for the plating treatment was about 20 minutes. The plating surface was free of boots and pits, and was able to be plated with a uniform thickness over the entire length of the gravure cylinder. In addition, the copper plating solution automatic management mechanism was able to operate normally and keep the composition of the copper plating solution in an appropriate range. The anode chamber liquid supply mechanism was able to operate normally and maintain the liquid level in the anode chamber at an appropriate amount. The consumption of additives was markedly reduced to 60 cc / 1000 AH.

(실시예 2)(Example 2)

그라비아 실린더로서 원주 600㎜, 전체길이 1100㎜의 알루미늄심의 원통형 기재를 사용하고 그라비아 실린더를 도금조에 장착하고, 양극실을 컴퓨터 제어된 슬라이드 기구에 의해 20㎜까지 그라비아 실린더에 근접시켜 도금액을 오버플로우시켜 그라비아 실린더를 전몰시켰다. 그라비아 실린더의 회전속도를 120rpm으로 하고 액온 40℃,전류밀도 18A/d㎡, 전압 6.0V에서 두께 80μm으로 되기까지 구리도금했다. 도금시간은 약 20분이였다. 도금표면은 부츠나 피트의 발생이 없고 그라비아 실린더의 전체길이에 걸쳐서 균일한 두께의 도금이 가능했다. 또 구리도금액 자동 관리기구는 정상으로 작동하고 구리도금액의 조성을 적절한 범위로 유지할 수 있었다. 양극실 액량보급기구는 정상으로 작동하고 양극실내의 액량을 적절한 양으로 유지할 수 있었다. 첨가제의 소비량은 현저하게 감소하여 60cc/1000AH였다.As a gravure cylinder, a cylindrical substrate of 600 mm circumference and 1100 mm circumference is used. The gravure cylinder is mounted on a plating bath, and the anode chamber is brought close to the gravure cylinder by 20 mm by a computer controlled slide mechanism to overflow the plating solution. The gravure cylinder was sunk. The rotation speed of the gravure cylinder was 120 rpm, and copper plating was carried out until it became 80 micrometers in thickness at 40 degreeC of liquid temperature, 18 A / dm <2> of electric currents, and the voltage of 6.0V. The plating time was about 20 minutes. The plating surface was free of boots and pits and was able to be plated with a uniform thickness over the entire length of the gravure cylinder. In addition, the copper plating solution automatic management mechanism was able to operate normally and keep the composition of the copper plating solution in an appropriate range. The anode chamber liquid supply mechanism was able to operate normally and maintain the liquid level in the anode chamber at an appropriate amount. The consumption of additives was markedly reduced to 60 cc / 1000 AH.

(실시예 3)(Example 3)

그라비아 실린더로서 원주 940㎜, 전체길이 1100㎜의 알루미늄심의 원통형 기재를 사용하고 그라비아 실린더의 양단을 척(chuck) 하여 도금조에 장착하고 양극실을 컴퓨터 제어된 슬라이드 기구에 의해 20㎜까지 그라비아 실린더에 근접시켜 도금액을 오버플로우시켜 그라비아 실린더를 전몰시켰다. 그라비아 실린더의 회전속도를 120rpm으로 하고 액온 40℃,전류밀도 18A/d㎡, 전압 7.7V에서 두께 80μm으로 되기까지 구리도금했다. 도금시간은 약 20분이였다. 도금표면은 부츠나 피트의 발생이 없고, 그라비아 실린더의 전체길이에 걸쳐서 균일한 두께의 도금이 가능했다. 또 구리도금액 자동관리기구는 정상으로 작동하고 구리도금액의 조성을 적절한 범위로 유지할 수 있었다. 양극실 액량보급기구는 정상으로 작동하고 양극실내의 액량을 적절한 양으로 유지할 수 있었다. 첨가제의 소비량은 현저하게 감소하여 60cc/1000AH였다.As a gravure cylinder, a cylindrical base of 940 mm circumference and 1100 mm circumference is used, and both ends of the gravure cylinder are chucked and mounted in a plating bath, and the anode chamber is close to the gravure cylinder up to 20 mm by a computer controlled slide mechanism. The gravure cylinder was dripped to overflow the plating liquid. The rotation speed of the gravure cylinder was 120 rpm, and copper plating was carried out until it became 80 micrometers in thickness of 40 degreeC, the current density of 18 A / dm <2>, and the voltage of 7.7V. The plating time was about 20 minutes. The plating surface was free of boots and pits, and was able to be plated with a uniform thickness over the entire length of the gravure cylinder. In addition, the copper plating solution automatic management mechanism was able to operate normally and keep the composition of the copper plating solution in an appropriate range. The anode chamber liquid supply mechanism was able to operate normally and maintain the liquid level in the anode chamber at an appropriate amount. The consumption of additives was markedly reduced to 60 cc / 1000 AH.

(실시예 4)(Example 4)

그라비아 실린더로서 원주 450㎜, 전체길이 1100㎜의 알루미늄심의 원통형 기재를 사용하고 그라비아 실린더의 양단을 척(chuck) 하여 도금조에 장착하고 양극실을 컴퓨터 제어된 슬라이드 기구에 의해 5㎜까지 그라비아 실린더에 근접시켜 구리도금액을 오버플로우시켜 그라비아 실린더를 전몰시켰다. 그라비아 실린더의 회전속도를 120rpm으로 하고 액온 40℃,전류밀도 30A/d㎡, 전압 7.9V에서 두께 80μm으로 되기까지 구리도금했다. 도금시간은 약 12분이였다. 도금표면은 부츠나 피트의 발생이 없고 그라비아 실린더의 전체길이에 걸쳐서 균일한 두께의 도금이 가능했다. 또 구리도금액 자동관리기구는 정상으로 작동하고 구리도금액의 조성을 적절한 범위로 유지할 수 있었다. 양극실 액량보급기구는 정상으로 작동하고 양극실내의 액량을 적절한 양으로 유지할 수 있었다. 첨가제의 소비량은 현저하게 감소하여 60cc/1000AH였다.As a gravure cylinder, a cylindrical base of 450 mm circumference and 1100 mm in total length is used, and both ends of the gravure cylinder are chucked and mounted on the plating bath, and the anode chamber is close to the gravure cylinder up to 5 mm by a computer controlled slide mechanism. The copper plating solution was overflowed to melt the gravure cylinder. The rotation speed of the gravure cylinder was 120 rpm, and copper plating was carried out until it became 80 micrometers in thickness of liquid temperature of 40 degreeC, current density of 30 A / dm <2>, and voltage of 7.9V. The plating time was about 12 minutes. The plating surface was free of boots and pits and was able to be plated with a uniform thickness over the entire length of the gravure cylinder. In addition, the copper plating solution automatic management mechanism was able to operate normally and keep the composition of the copper plating solution in an appropriate range. The anode chamber liquid supply mechanism was able to operate normally and maintain the liquid level in the anode chamber at an appropriate amount. The consumption of additives was markedly reduced to 60 cc / 1000 AH.

본 발명에 의하면, 그라비아 실린더의 사이즈를 불문하고서 부츠나 피트 등의 결함이 생기는 일이 없고, 그라비아 실린더의 전체길이에 걸쳐서 보다 균일한 두께의 구리도금을 입힐 수 있고 동시에 구리도금액의 자동적인 농도관리가 가능하고 그리고 첨가제의 소모량을 저감하게 해서 단시간에 도금처리가 가능하고 전력공급 비용을 저감시켜서 시인성이 좋고 취급하기 쉬운 그라비아 실린더용 구리도금방법 및 장치를 제공할 수 있다는 현저한 효과가 있다.According to the present invention, regardless of the size of the gravure cylinder, defects such as boots and pits do not occur, and copper plating of a more uniform thickness can be coated over the entire length of the gravure cylinder, and at the same time, the automatic concentration of the copper plating solution is achieved. There is a remarkable effect that it is possible to provide a copper plating method and apparatus for gravure cylinders that can be managed and reduced in consumption of additives, which can be plated in a short time and reduce power supply costs, and are easily visible and easy to handle.

Claims (13)

중공원통상의 그라비아 실린더를 그 장수방향 양단에서 파지(把持)하고 구리도금액이 채워진 도금조에 수용하고, 소정 속도로 회전하면서 음극이 되도록 통전하는 동시에, 도금조 내에서 그라비아 실린더의 양측방에서 슬라이드 자재에 수설(垂設)되고 그리고 양극으로 되도록 통전시킨 불용성 양극을 내설하여 이루어진 한 쌍의 장척상((長尺箱) 모양의 양극실을 이 그라비아 실린더의 양측면에 소정간격을 두어 근접시켜서 그라비아 실린더의 외주표면에 구리도금을 입히는 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금방법.The hollow gravure cylinder is held at both ends of its long-life direction in a plating bath filled with a copper plating solution, energized to become a cathode while rotating at a predetermined speed, and slides on both sides of the gravure cylinder in the plating bath. A gravure cylinder is formed by placing a pair of long-shaped anode chambers made by insoluble anodes, which are immersed in the material and energized to become anodes, at predetermined intervals on both sides of the gravure cylinder. Copper plating method for a gravure cylinder, characterized in that the copper plating on the outer peripheral surface of the. 제 1항에 있어서, 상기 양극실의 그라비아 실린더측의 측면에는 양이온 교환막을 부설하여 이루어진 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금방법.The copper plating method for a gravure cylinder according to claim 1, wherein a cation exchange membrane is provided on a side surface of the anode chamber at the gravure cylinder side. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 양극실은 그라비아 실린더의 장수방향의 전체길이 이상의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금방법.The copper plating method for a gravure cylinder according to claim 1 or 2, wherein the anode chamber has a length equal to or greater than the total length of the longevity direction of the gravure cylinder. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양극실의 내부에는 산성전해액을 채우고, 이 양극실의 액량을 계측하여, 부족한 경우에는 물을 보급하는 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금방법.The copper plating for gravure cylinders according to any one of claims 1 to 3, wherein an acidic electrolyte solution is filled in the interior of the anode chamber, and the amount of liquid in the anode chamber is measured and water is supplied when there is insufficient. Way. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구리도금액은 황산구리, 황산, 염소 및 첨가제를 포함하고, 이 구리도금액의 비중 및 황산농도를 계측하여 비중이 너무 높은 경우에는 물을 보급하고 황산농도가 너무 높은 경우에는 산화제2구리 분말을 보급하는 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금방법.The copper plating solution according to any one of claims 1 to 4, wherein the copper plating solution contains copper sulfate, sulfuric acid, chlorine, and an additive, and if the specific gravity is too high by measuring the specific gravity and sulfuric acid concentration of the copper plating solution, A copper plating method for gravure cylinders, characterized in that the cupric oxide powder is supplemented when the sulfuric acid concentration is too high and the sulfuric acid concentration is too high. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구리도금액은 불순물을 여과기로 제거한 것인 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금방법.The copper plating method for gravure cylinder according to any one of claims 1 to 5, wherein the copper plating solution is obtained by removing impurities with a filter. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소정간격은 1㎜~50㎜인 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금방법.The copper plating method for a gravure cylinder according to any one of claims 1 to 6, wherein the predetermined interval is 1 mm to 50 mm. 그라비아 실린더의 외주표면에 구리도금을 입히기 위한 그라비아 실린더용 구리도금 장치에 있어서,In the copper plating apparatus for gravure cylinders for coating copper plating on the outer circumferential surface of the gravure cylinder, 구리도금액이 채워진 도금조와 중공원통상의 그라비아 실린더를 회전가능 한 동시에 통전가능하게 장수방향 양단을 파지하고, 이 도금조에 수용하는 척(chuck) 수단과 이 도금조 내에서 그라비아 실린더의 양측방에서 슬라이드 자재에 수설되고 그리고 양극이 되도록 통전시킨 불용성 양극을 내설하여 이루어진 한 쌍의 장척상 모양의 양극실을 구비하는 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금장치. A chuck means for holding a copper plating solution filled with a plating bath and a hollow gravure cylinder, which are both rotatable and energized, and accommodated in the plating tank, and held in the plating bath, on both sides of the gravure cylinder. A copper plating apparatus for a gravure cylinder, comprising: a pair of long-shaped anode chambers formed by insulting an insoluble anode which is carried on a slide material and energized so as to be an anode. 제 8항에 있어서, 상기 양극실의 그라비아 실린더측의 측면에는 양이온 교환막을 부설하여 이루어진 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금장치.9. The copper plating apparatus for gravure cylinders according to claim 8, wherein a cation exchange membrane is provided on the side surface of the anode chamber at the gravure cylinder side. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 양극실은 그라비아 실린더의 장수방향의 전체길이 이상의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금장치.The copper plating apparatus for gravure cylinders according to claim 8 or 9, wherein the anode chamber has a length equal to or greater than the total length of the longevity direction of the gravure cylinder. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양극실의 내부에는 산성전해액을 채우고, 이 양극실의 액량을 측정하여 액량이 부족한 경우에는 물을 보급하도록 한 양극실 액량보급기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금장치.The anode chamber liquid supply mechanism according to any one of claims 8 to 10, wherein an acidic electrolyte solution is filled in the anode chamber, and the amount of the anode chamber is measured so that water is supplied when the liquid volume is insufficient. Gravure cylinder copper plating apparatus characterized in that it comprises. 제 8항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구리도금액은 황산구리, 황산, 염소 및 첨가제를 포함하고, 이 구리도금액의 비중 및 황산농도를 계측하여 비중이 너무 높은 경우에는 물을 보급하고 황산농도가 너무 높은 경우에는 산화제2구리 분말을 보급하도록 한 구리도금액 자동관리기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금장치.12. The copper plating solution according to any one of claims 8 to 11, wherein the copper plating solution contains copper sulfate, sulfuric acid, chlorine, and an additive, and the specific gravity and sulfuric acid concentration of the copper plating solution are measured so that water is too high. A copper plating apparatus for gravure cylinders, further comprising a copper plating solution automatic management mechanism for replenishing the cupric oxide powder when the sulfuric acid concentration is too high and the sulfuric acid concentration is too high. 제 8항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구리도금액의 불순물을 제거하는 여과기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 그라비아 실린더용 구리도금장치.The copper plating apparatus for a gravure cylinder according to any one of claims 8 to 12, further comprising a filter for removing impurities of the copper plating liquid.
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