JPH04280999A - 印刷版用アルミニウム支持体の電解処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属板に電解粗面化処
理を行う際、電解反応を最適に制御しうる電解処理方法
に関する、特に印刷版用アルミニウム支持体の電解処理
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】印刷版用アルミニウム支持体、特にオフ
セット印刷版用支持体としてはアルミニウム板（アルミ
ニウム合金板を含む）が用いられている。一般にアルミ
ニウム板をオフセット印刷版用支持体として使用するた
めには、感光材との適度な接着性と保水性を有している
ことが必要である。このためにはアルミニウム板の表面
を均一かつ緻密な砂目を有するように粗面化しなければ
ならない。この粗面化処理は製版後実際にオフセット印
刷をおこなったときに版材の印刷性能や耐刷力に著しい
影響をおよぼすので、その良否は版材製造上重要な要素
となっている。

【０００３】印刷版用アルミニウム支持体の粗面化法と
しては交流電解エッチング法が一般的に採用されており
、電流としては、普通の正弦波交流電流、矩形波などの
特殊交番波形電流が用いられている。そして、黒鉛等の
適当な電極を対極として交流電流により、アルミニウム
板の粗面化処理をおこなうもので、通常一回の処理で行
われているが、そこで得られるピット深さは全体的に浅
く、耐刷性能に劣るものであった。このため、直径に比
べて深さの深いピットが均一かつ緻密に存在する砂目を
有する印刷版用支持体として好適なアルミニウム板が得
られるように、数々の方法が提案されている。その方法
としては、特殊電解電源波形を使った粗面化方法（特開
昭５３−６７５０７号公報）交流を使った電解粗面化時
の陽極時と陰極時の電気量の比率（特開昭５４−６５６
０７号公報）、電源波形（特開昭５５−２５３８１号公
報）、単位面積あたりの通電量の組み合わせ（特開昭５
６−２９６９９号公報）などが知られている。

【０００４】また特公昭６１−６０７９７号公報では、
アルミニウム板に陽極時間及び陰極時間の内少くとも一
方の各周期内に電圧が０になるような休止時間がある交
番波形電圧を印加し、陽極時電気量が陰極時電気量より
も大きくなる様に流すことにより、均一な粗面が得られ
ると記載されている。しかしながら、ＪＩＳ３００３材
に代表されるような合金成分の多い材料を前記印刷版用
アルミニウム板に大量に用いる場合、アルミニウム板ロ
ット間の合金成分の微量成分のばらつきなどによって、
生成する砂目の形状が変化し、印刷性能のばらつきを生
ずることがあった。この問題点を解決する方法として、
波形上の対策として、本発明者らは、最近、印刷版用ア
ルミニウム支持体の製造方法において、１サイクル当り
の陽極時間をｔＦ　，陰極時間をｔＲ　とすると、それ
ぞれの電流のピーク値迄に達する時間が、それぞれｔＦ
　，ｔＲ　の０．１％以上２０％以下であることを特徴
とする電解処理方法を提案した。この電流のピーク値迄
に達する時間を短くする方法として電源装置内のインダ
クタンス成分の低減，負荷のインダクタンス成分の低減
，負荷の抵抗成分の増加，負荷と直列に抵抗を入れるな
ど数々試みられて来た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源又
は負荷のインダクタンス成分を減少させるには、電源の
容量を小さくしたり、負荷の電解処理層を小型化する方
法などがあるが、それでは大量生産には適さないという
問題点があった。また、負荷の抵抗成分を増加させるた
めには、負荷と直列に抵抗を入れる方法があるが、抵抗
が増加すると、電圧が上昇して、電力コストが多大にか
かるという欠点があった。さらにまた、負荷に変動があ
ると電流の波形が変化し、特に電流のピーク値迄に達す
る時間が変化して生成する砂目の形状が変化することが
あるという欠点があった。

【０００６】その上、従来は交番電流を発生するために
使用されているゲートターンオフサイリスタに対して耐
電圧容量以上の電圧がかかり電源が停止するというトラ
ブルが生じることがあった。本発明の目的は従来の問題
点を解消し、電力コストを過大にかけることなく、大量
生産に適する安定な、そして深いピットが均一かつ緻密
に存在する粗面化が得られる、電解処理方法を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
交番電流を発生する電源を中心に鋭意検討した結果本発
明に達した。即ち、本発明の上記目的は金属イオンを含
む電解液中で、被処理材と対極との間に交番電流を供給
して電気化学的処理を施す電解処理方法において、電源
回路に負荷と並列にコンデンサを入れ、電流反転制御回
路によって交番電流を発生する回路をもった電源によっ
て交番電流を発生させ電解粗面化処理を行うことを特徴
とする電解処理方法によって達成される。

【０００８】本発明において金属イオンを含む電解処理
液中とは、電解処理を行う対象となる金属を主体とした
金属イオンを当初より電解処理液中に含ませることで、
本発明のアルミニウムウエブの電解処理の場合含ませる
アルミニウムイオン濃度としては２〜２０グラム／リッ
トルが好ましい。このイオン濃度は電解粗面化処理の場
合の粗面化の品質に大きな影響を有するものである。

【０００９】本発明における交番電流を供給する交流反
転制御回路を入れた電源とは、ブリッジ回路の４辺にそ
れぞれ反転素子を設け、相対する辺の反転素子を対とし
て、２対を交互にゲート信号によりオン・オフさせるこ
とによって中辺に交流を発生させる役目をさせる事をい
う。反転素子にはゲートターンオフサイリスタ（ＧＴＯ
）を用いるのが一般的である。本発明において、電源回
路に負荷と並列してコンデンサを入れることは、コンデ
ンサをこのブリッジ回路の中辺に入れることによって行
う。使用するコンデンサの容量は１００〜１００，００
０ミクロファラッドであり、より好ましくは１，０００
〜５，０００ミクロファラッドである。

【００１０】次ぎに本発明を図によって詳しく説明する
。図１は本発明の電解処理方法に用いる電源の基本回路
図を示す。図１において、１はコンデンサ、２ａから２
ｄは反転素子である。サージ電圧の関係から耐圧の大き
なゲートターンオフサイリスタ（ＧＴＯ素子）を使用し
ているが、これに限られるものではない。ブリッジ回路
の４辺にそれぞれ反転素子２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを設
け、相対する辺の反転素子２ａ、２ｃそして反転素子２
ｂ、２ｄを対として、２対を交互にゲート信号によりオ
ン・オフさせることによって中辺（対極）に交流を発生
させるのである。そしてコンデンサをこのブリッジ回路
の中辺に入れることによって陽極及び、陰極の電流のピ
ーク値に達する迄の時間を著しく短縮することができて
、電流波形の変動を抑えることができる。

【００１１】図２は、本発明の電解処理装置の１実施例
の概略側面図であるが，、図２において１１はアルミニ
ウムウエブであり、１２は、電極とアルミニウムウエブ
のクリアランスを保つドラムロール、１３はパスロール
，１４は電解液で、平版印刷版用支持体としてのアルミ
ニウムウエブを粗面化する場合、電解液１４としては硝
酸，または塩酸を主体とする電解液が用いられる。１５
は電解液の排出口であり、ここの液面を保つことで電解
処理槽２０内の液面を一定に保つ。１６は主対極であり
、一般に黒鉛電極が用いられる。またこの電極の劣化防
止の為、電源に主対極と、並列に接続した補助対極２２
（図示せず）を布設することが好ましい。補助対極２２
は、白金，鉛など各種あるが、フェライト電極が望まし
い。１７は主対極の電解処理槽へ送液するポンプで、本
実施例には図示されていないが、物性測定用の機器，温
度制御用のコントローラー，異物除去の為のフィルター
を、ポンプ後の配管に布設しても良い。１８は電源であ
る。

【００１２】この電源１８が既に上記した電流反転制御
回路（反転素子２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを含んだブリッ
ジ回路）とコンデンサとを含む（詳細を図１に示した）
電源であり、電解処理装置に交番電流を供給する。周波
数については求める品質によって変化させられるが、平
版印刷版用支持体のアルミ粗面化においては１５ＨＺ以
上が望ましい。１９は電解液のストックタンクであり、
ポンプ１７を介して電解液供給口２１から電解液１４が
供給される。

【００１３】本発明で使用される電解液は、硝酸または
塩酸を主体とした液で、硝酸の場合の硝酸濃度５〜５０
グラム／リットル、その時の電解浴内のアルミニウムイ
オンの濃度は２〜２０グラム／リットル、塩酸の場合の
塩酸濃度５〜１００グラム／リットル、その時のアルミ
ニウムイオンの濃度は２〜３０グラム／リットルが望ま
しい。また電解電流の電流密度は１０〜８０Ａ／ｄｍ２
　、電解浴温度３０℃以上の条件が均一に砂目立てする
には望ましい。

【００１４】次ぎに本発明の電解処理方法の実施態様に
ついて更に詳しく説明する。アルミニウム支持体は、本
発明の電解処理の前にまずアルカリエッチングされる。 好ましいアルカリ剤は、苛性ソーダ，苛性カリ，メタ珪
酸ソーダ，炭酸ソーダ，アルミン酸ソーダ，グルコン酸
ソーダ等である。濃度０．０１〜２０％、温度は２０〜
９０℃、時間は５秒〜５分間の範囲から選択されるのが
適当であり、好ましいエッチング量としては、０．０１
〜５ｇ／ｍ２　である。

【００１５】特にマンガン等不純物の多いアルミニウム
支持体の場合、エッチング量としては０．０１〜１ｇ／
ｍ２　が適当である。引き続き、アルカリエッチングし
たアルミニウム板の表面にアルカリに不溶な物質（スマ
ット）が残存するので、必要に応じてデスマット処理を
行っても良い。

【００１６】前処理は上記の通りであるが、引き続き本
発明として金属イオンを含む電解液中で、交番波形電流
を使用して電気化学的に粗面化する。本発明で使用され
る金属イオンを含む電解液は、硝酸または塩酸を主体と
した液で、硝酸の場合の濃度３〜１５０グラム／リット
ルより好ましくは５〜５０グラム／リットル、その中に
含まれるアルミニウムイオンの濃度は５０グラム／リッ
トル以下であり、より好ましくは２〜２０グラム／リッ
トルである。塩酸の場合の濃度は２〜２５０グラム／リ
ットル、より好ましくは５〜１００グラム／リットル、
その時のアルミニウムイオンの濃度は５０グラム／リッ
トル、より好ましくは２〜３０グラム／リットルである
。この硝酸又は塩酸に、アンモニウムイオン等添加物を
入れても良いが、大量生産をする場合、液濃度制御など
が難しくなる。

【００１７】また、電解電流の電流密度は５〜１００Ａ
／ｄｍ２　が適当であるが、１０〜８０Ａ／ｄｍ２　が
より好ましい。また、この様な条件は電気量と共に、求
める品質、使用されるアルミニウム支持体の成分などに
よって随時選択される。なお、本発明で開発された直流
ラインに、交番電流を供給する交流反転制御回路を入れ
その電源回路に負荷と並列してコンデンサを入れて、負
荷変動に対して電流波形を安定化させる方法は、電解コ
ンデンサの製造に使用できる。

【００１８】

【実施例】実施例−１ 図２のような電解処理槽，並びに図１の様な電源を用い
て、ＪＩＳ１０５０材アルミニュウム板の粗面化処理を
行った。硝酸濃度１０グラム／リットル、電解液中のア
ルミニュウムイオン濃度７グラム／リットル、温度５５
℃の電解液を作成して、ポンプ１７を介して電解処理槽
２０に送液した。この時電源１８中のコンデンサの容量
は１００μＦとした。陽極時の電気量を５００クーロン
に設定し、４０ＨＺの周波数で電解粗面化処理を行った
。

【００１９】電解処理槽直前の電流波形をオシロスコー
プで観察したところ、０．３ミリ秒でピーク電流に達し
ていた。粗面化後のピットを電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、均一なピットが生成していた。コンデンサ容量を変
化させた時の電流波形をオシロスコープで観察して得た
像の写真に代わる図を図３及び図４に示した。 実施例−２ （実施例−１）と同じ電解処理槽及び電解液を用い、電
源中のコンデンサを取りはずして電解を行った。電源の
スイッチを入れ、電解を開始したところ電源が１時間後
停止した。原因を探ったところ、ゲートターンオフサイ
リスタ（ＧＴＯ素子）に素子の耐電圧容量以上の電圧が
印加されていることがわかった。

【００２０】

【発明の効果】本発明の、電解処理方法により電流のピ
ーク値に達する時間が短くなり、大量生産に適した電力
コストの適当な条件で、而も良好なピット条件で電解粗
面化処理を行うことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の電解処理方法に用いる電源の基
本回路図である。

【図２】図２は本発明の電解粗面化処理方法の一実施例
の電解処理槽の概略側面図である。

【図３】図３は５，０００μＦのコンデンサを用いた時
の電流波形のオシロスコープ上の像の写真に代わる図で
ある。

【図４】図４は１５，０００μＦのコンデンサを用いた
時の電流波形のオシロスコープ上の像の写真に代わる図
である。

【符号の説明】

１　　コンデンサ ２　　反転素子 ２ａ　　反転素子 ２ｂ　　反転素子 ２ｃ　　反転素子 ２ｄ　　反転素子 Ａ　　出力端子 Ｂ　　出力端子 １１　　アルミニウムウエブ １２　　電極 １３　　パスロール １４　　電解液 １５　　電解液の搬出口 １６　　主対極 １７　　ポンプ １８　　電源 １９　　電解液のストックタンク ２０　　電解処理槽 ２１　　電解液供給口 ２２　　補助対極（図示せず）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属イオンを含む電解液中で、被処理
   材と対極との間に交番電流を供給して電気化学的処理を
   施す電解処理方法において、電源回路に負荷と並列にコ
   ンデンサを入れ、電流反転制御回路によって交番電流を
   発生する回路をもった電源によって交番電流を発生させ
   電解粗面化処理を行うことを特徴とする電解処理方法。