JPH0532083A - 平版印刷版用支持体の陽極酸化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】平版印刷版用支持体の製造過程における陽極酸
化処理において、帯状物であるアルミニウム製品の側端
部に、陽極酸化皮膜が増加し過ぎたり焼け故障が発生し
たりすることなく、処理ラインの高速化、陽極酸化皮膜
量の増加等をできるようにする。 【構成】アルミニウム製品18の陽極酸化しようとする方
の面を給電ローラー16、17に接触させた状態で支持ロー
ラー15にも密着させ、支持ローラー15を回転させてアル
ミニウム製品18を搬送させるとともに、支持ローラー15
でアルミニウム製品18を電解液温度より低く冷却し、か
つ、電源をＯＮして電流を供給する。この給電された電
流は、給電ローラー16、17からアルミニウム製品18に流
れ、さらに、アルミニウム製品18内をそれぞれ図中最下
端部に流れ、そして、電解液14を介して電極12に流れ込
み、アルミニウム製品18の露出面に陽極酸化皮膜が形成
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平版印刷版用支持体の
製造方法に関するものであり、特にアルミニウムまたは
その合金製の機械的、化学的又は電気化学的方法で粗面
化処理された平版印刷版用支持体を陽極酸化処理する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、平版印刷版に使用されるアルミ
ニウム支持体は、親水性及び保水性に優れていることが
要求され、そのために機械的、化学的又は電気化学的な
方法で表面に微細な凹凸を形成して粗面化処理されてい
る。さらに、この粗面化処理された表面の機械的強度及
び保水性を向上させるために、表面を陽極酸化処理する
ことも一般に行われている。

【０００３】従来、平版印刷版用支持体の陽極酸化処理
は、特開昭48−26638号、特公昭58−24517号、特開昭47
−18739号各公報等で開示されている陽極酸化処理方法
で行われており、この方法は、いわゆる液中給電方式と
呼ばれている。この液中給電方式による陽極酸化処理装
置としては、例えば、図２に示す装置があった。図２に
示す陽極酸化処理装置は、アルミニウム製品１を負に帯
電するための給電部２、その負に帯電したアルミニウム
製品１を陽極酸化処理するための陽極酸化処理部３およ
び給電部２と陽極酸化処理部３との液中間での電流の短
絡を防止するための中間部４の三つの部分によって構成
されている。そして、給電部２と陽極酸化処理部３に
は、給電電極５と電解電極６がそれぞれ電解液中に配設
され、これら給電電極５と電解電極６は直流電源７を介
して接続されている。

【０００４】このような陽極酸化処理装置においては、
直流電源７からの電流は、給電部２で給電電極５から電
解液を介してアルミニウム製品１に流れ、その電流がア
ルミニウム製品１内を陽極酸化処理部３へ流れる。これ
により、陽極酸化処理部においてアルミニウム製品１の
表面に陽極酸化皮膜が生成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の陽極酸化処理方法は、電解液中で生ずる電圧ロ
スが無視できないほど大きなものであった。すなわち、
給電部及び陽極酸化処理部において、アルミニウム製品
と電極の距離が短いと、アルミニウム製品のばたつきや
不安定な搬送によるアルミニウム製品の電極への接触に
より、傷つきやスパーク等の品質故障が発生する場合が
ある。したがって、これらの品質故障を防止するために
は、アルミニウム製品と電極の距離を大きくしなければ
ならず、通常、50mm以上の距離を取る必要があった。そ
の結果、電解液中で生ずる電圧ロスが大きいものとなっ
ていた。

【０００６】また、従来の方法は、アルミニウム製品の
両面が電解液に漬かっているので、陽極酸化処理を施さ
ない反対側の面にも電流が回り込んで酸化皮膜を生成さ
せる。したがって、片面処理製品を製造する場合には、
アルミニウム製品の反対側の面への電流の回り込みを防
止するための手段、例えば特開昭57−47894号公報に開
示されているような特別な手段を設ける必要があった。

【０００７】そこで、本発明者らは、上記問題点を解決
する技術として、長尺のアルミニウム又はその合金製帯
上物を電解液に浸漬しつつ支持ローラーに密着状態で搬
送し、かつ、支持ローラーの上流又は下流の少なくとも
一方に設けた給電ローラーと支持ローラーの外周面に沿
って設置された略同心円上の電極とに通電して帯上物を
陽極酸化処理する平版印刷版用支持体の陽極酸化方法を
提案した（特願平３−150083号) 。

【０００８】ところで、平版印刷版用支持体の製造ライ
ンにおいては、平版印刷版製品のサイズが非常に多様で
あるので、通常、被処理物であるアルミニウム製品も多
様な巾のものが用いられている。

【０００９】そこで、従来、電解電極の巾をアルミニウ
ム製品の最大巾よりも広くして、多様な全てのアルミニ
ウム製品に対応できるようにしていた。

【００１０】したがって、陽極酸化処理部においてはア
ルミニウム製品の側端部に電流が集中し、両側端部にお
ける酸化皮膜量が中央部に比べて増大するものであっ
た。このような現象は、供給電流量が小さい場合は余り
問題にならないが、生産性向上のために処理ラインを高
速化させたり、品質性能を向上させるために陽極酸化皮
膜量を増加させる場合には、アルミニウム製品の側端部
における酸化皮膜量に増大が著しくなり、品質上の許容
限界を越えたり、局所的な反応の集中により、所謂焼け
故障が発生するものであった。したがって、処理ライン
の高速化、陽極酸化皮膜量の増加等を行うことができな
かった。

【００１１】本発明は、以上の問題点を解決し、帯上物
の側端部に焼け故障が発生することなく、処理ラインの
生産性向上及び品質性向上を計ることができる平版印刷
版用支持体の陽極酸化方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明らは、上述した支
持ドラムを用いる陽極酸化方法における帯状物の側端部
の焼け故障について鋭意研究した結果、側端部のように
電流が集中する個所では、他の個所に比べ酸化皮膜生成
反応速度が早く、さらに、反応熱の発生によって温度上
昇が著しく、この温度上昇により反応が一層加速されて
いることを見出した。そこで、本発明らは、さらに鋭意
研究し、帯状物の側端部に発生する局所的な熱を除去し
て局所的な温度上昇を防止することにより、側端部の焼
け故障等を防止できることを見出し、本発明を完成させ
た。

【００１３】すなわち、本発明の平版印刷版用支持体の
陽極酸化方法は、長尺のアルミニウム又はその合金性帯
状物を電解液に浸漬しつつ支持ローラーに密着状態で搬
送し、かつ、支持ローラーの上流又は下流の少なくとも
一方に設けた給電ローラーと支持ローラーの外周面に沿
って設置された略同心円状の電極とに通電して帯状物を
陽極酸化処理するに際し、支持ローラーの外周面の温度
を電解液の温度より低くすることを特徴として構成され
ている。

【００１４】支持ローラーの外周面の温度を電解液の温
度より低くするには、支持ローラーの内部に冷却手段を
設けることにより行う。この冷却手段としては、水、ア
ンモニア等の冷媒を循環させるパイプを設けたり、支持
ローラー内部を空洞として冷媒を封入、循環する方法な
どがある。

【００１５】また、支持ローラーの外周面の温度は、電
解液の温度より２℃以上低いことが好ましい。

【００１６】給電ローラーは支持ローラーの上流又は下
流の少なくとも一方に設けられ、帯状物に電源からの電
流を供給するためのものである。この給電ローラーは、
従来存在していた問題点を解決できるので、支持ローラ
ーの両側にそれぞれ設けることが好ましい。

【００１７】すなわち、従来の陽極酸化処理では以下に
示す問題点あった。

【００１８】第１に、陽極酸化処理ラインの高速化、陽
極酸化皮膜量の増加等を安価に行えなかった。すなわ
ち、生産性を向上させるために陽極酸化処理ラインを高
速化する際や、品質性能を向上させるために陽極酸化皮
膜量を増加させる際には、供給電流量を上げなければな
らず、供給電流量を上げるとアルミニウム製品内でのオ
ーム損による電圧降下が増加する。したがって、電源の
電解電圧を増大させることが必要となってくる。

【００１９】このように電解電圧を増加させると供給電
力量が増大するので、ランニングコストが増加し、か
つ、電源能力を大きくする必要があるので設備コストも
増加することになった。また、電解電圧が大きくなるこ
とから、給電電極と電解電極の間におけるアルミニウム
製品内のジュール熱の発生量が大きくなるので、アルミ
ニウム製品および電解液を定常の規定温度にまで冷却す
るための冷却費も増加することになる。以上のように、
従来の装置で電解処理ラインの高速化等を図ろうとする
と、極めて高価になるものであった。

【００２０】第２に、薄いアルミニウム製品では、陽極
酸化処理ラインの高速化等が困難であった。すなわち、
給電部と陽極酸化処理部の間の中間部では、供給される
全電流がアルミニウム製品に流れるため、供給電流量が
大きい場合、厚さの薄いアルミニウム製品は必要以上に
発熱し、溶断した。したがって、薄いアルミニウム製品
の場合は、供給電流量に限界があり、陽極酸化処理ライ
ンの高速化、陽極酸化皮膜量の増加等を行うことは困難
であった。

【００２１】そこで、支持ローラーの両側に給電ローラ
ーを設けると、帯状物への電流の供給が上流側給電ロー
ラーを介す部分と下流側給電ローラーを介す部分との２
つのルートで行われるので、従来に比べて1/2の電流量
でよくなる。

【００２２】したがって、ラインの高速化等に際し、従
来に比して供給電力が少なくてすみ、工程中の発熱量も
低減するので冷却負荷が小さくなり、工程に要するコス
トが激減する。また、電源電圧の昇圧能力の大きなもの
を使用する必要がないので、コンパクトで設備費の少な
くてすむ電源設備とすることができる。さらに、薄物の
アルミニウム製品の場合でも、アルミニウム製品が溶断
することが無く、安定した陽極酸化処理を行うこのがで
きる。

【００２３】給電ローラーが接触するのは、帯状物の被
処理面（陽極酸化皮膜の生成面）であっても反対面（陽
極酸化皮膜の生成されない面）であってもよいが、反対
面であることが好ましい。何故なら、帯状物の被処理面
は、陽極酸化処理以前の工程で粗面化処理されているた
め表面に微小な凹凸が存在する。したがって、被処理面
に給電ローラーを接触させて給電した場合、帯状物と給
電ローラーの接触が不均一になって接触部に電流が集中
し、帯状物の表面にスパーク故障などの品質故障が発生
する場合があり、この品質故障は、高速、高効率処理の
ために電流値を増大させた場合に特に発生し易くなる。
また、給電ローラーを帯状物の被処理面に接触させる
と、給電ローラーを支持ローラーの下流側に配置した場
合、支持ローラーの下流側では酸化皮膜を通して給電が
行なわれることになり、傷つき故障発生の原因となるば
かりでなく、電圧ロスにもつながる。以上のように、給
電ローラーを帯状物の被処理面の反対側の面に接触させ
ることにより、上述した欠点を防止でき、高速、高皮膜
量処理においても品質の優れた安定した処理が可能にな
る。

【００２４】支持ローラーは、帯状物を一方の面のみ電
解液に浸漬した状態で搬送させるもので、駆動源が設け
られてそれ自身が回転するものであっても、フリーに設
けられ単に回転自在なだけであってもよい。

【００２５】電極は、支持ローラーと同心円状に設けら
れるのが好ましく、支持ローラーと電極の間隙は１〜40
mmの範囲にあることが好ましい。

【００２６】帯状物は、純アルミニウム又はアルミニウ
ム合金で形成されており、このアルミニウム合金として
は、例えば、珪素、鉄、銅、マンガン、マグネシウム、
クロム、亜鉛、ビスマス、ニッケルなどの金属とのアル
ミニウム合金がある。帯状物の厚みは、一般に、0.1〜
0.5mmの範囲である。

【００２７】電解液としては、例えば、硫酸、燐酸、シ
ュウ酸又はそれらの塩の水溶液、あるいはそれらの混合
液があるが、所望の品質を得るために最適なものを選べ
ばよい。電解液の濃度、温度も自由に選択できる。

【００２８】電源波形としては、直流の場合が一般的で
あるが、他にも交流波形や交直重畳波形など所望の品質
を得るために最適なものを選択できる。

【００２９】陽極酸化時の電流密度としては、自由に選
択できる。例えば、処理時間中常に一定値としてもよい
し、次第に電流密度を上げていくようにしてもよい。

【００３０】本発明の陽極酸化処理の前段階において、
通常、粗面化処理が施されている。この粗面化処理は、
アルミニウム支持体の保水性及びその上に塗設される感
光材料との密着性を向上させるためのもので、機械的粗
面化法、化学的粗面化法、電気化学的粗面化法又はそれ
らを組み合わせた方法により行われる。

【００３１】機械的粗面化法としては、例えば、ワイヤ
ーブラシングレイニング法、ブラシグレイニング法、サ
ンドブラスト法、ボールグレイニング法がある。化学的
粗面化法としては、例えば、選択的に表面を溶解させる
方法がある。電気化学的粗面化法としては、例えば、硝
酸、塩酸及びその混合液を電解液として用いる方法があ
る。さらに、これらに硝酸アルミニウム、塩化アルミニ
ウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸マン
ガン、塩化マンガン、硝酸鉄、塩化鉄などの塩類を添加
してもよい。また、塩化ナトリウムや硝酸ナトリウムな
どの中性塩水溶液も用いられる。

【００３２】また、粗面化処理した後陽極酸化処理前
に、必要に応じてアルカリエッチング処理、中和処理、
デスマット処理などが適宜選択、複合して実施すること
ができる。

【００３３】また、以上のような装置を１ユニットとし
て２つ以上の複数のユニットを長手方向に連結させ、複
数回上述した同様の陽極酸化処理を繰り返してもよい。

【００３４】帯状物を陽極酸化処理した後、必要により
特開平１−150583号公報記載の封孔処理、特開昭60−14
9491号公報記載の親水化処理、米国特許3181461号明細
書記載のアルカリ金属シリケート水溶液処理、米国特許
3860426号明細書記載の水溶性金属塩を含む親水性セル
ロースの下塗り層塗設などを適宜選択して実施できる。

【００３５】本発明による平版印刷版用支持体は、その
表面に感光層を設けて感光性平版印刷版とすることがで
きる。この感光層の組成物としては、ジアゾ樹脂からな
るもの、o-キノンジアジゾ化合物からなるもの、感光性
アジド化合物からなるもの、光重合性組成物、分子中に
不飽和二重結合を有する感光性樹脂からなる組成物等が
ある。

【００３６】

【作用】本発明では、帯状物を支持ローラーに密着させ
た状態で陽極酸化処理することにより、電解液中を流れ
る電流が帯状物の陽極酸化膜が形成されない面に流れ込
むのを防止し、かつ帯状物の走行路をばたつきのない常
に一定した状態にして帯状物と電極の距離を近接できる
ようにいている。また、ドラムの外面温度を電解液温度
より低くすることにより、帯状物の側端部における反応
熱を効率よく除去する。

【００３７】

【実施例】本発明の平版印刷版用支持体の陽極酸化方法
の一実施例を図１に基づいて説明する。

【００３８】図１は、平版印刷版用支持体の陽極酸化方
法を実施する装置の帯状物の搬送方向に接断した断面模
式図である。図１において、符号11は陽極酸化槽で、こ
の陽極酸化槽11内に、帯状物の搬送方向に切断した断面
形状が円弧状の電極12が設けられている。この電極12の
一方の端部上方には電解液流入口13が設けられ、この電
解液流入口13から電解液14が陽極酸化槽11内に充填され
ている。

【００３９】電極12の上方には、僅かな距離を隔てて同
心円状の周面を持つ支持ローラー15が電解液14に略下半
分が浸漬した状態で回転自在に配設され、この支持ロー
ラー15は内部に低温の水が流通するパイプからなる冷却
部材( 図示せず) が設けられている。この支持ローラー
15の両側には、上流側給電ローラー16及び下流側給電ロ
ーラー17が回転自在に設けられ、これら給電ローラー1
6、17は電源（図示せず）を介して電極12に接続されて
いる。そして、帯状物としてのアルミニウム製品18が、
支持ローラー15に巻きつけられるとともに、給電ローラ
ー16、17に巻付けられている。

【００４０】以上のような陽極酸化装置でアルミニウム
製品を陽極酸化する方法について説明する。

【００４１】まず、アルミニウム製品18の陽極酸化しよ
うとする方の面を給電ローラー16、17に接触させた状態
で支持ローラー15にも密着させ、支持ローラー15を回転
させてアルミニウム製品18を搬送させるとともに、支持
ローラー15でアルミニウム製品18を電解液温度より低い
温度に冷却し、かつ、電源をＯＮして電流を供給する。
この給電された電流は、給電ローラー16、17からアルミ
ニウム製品18に流れ、さらに、アルミニウム製品18内を
それぞれ図中最下端部に流れ、そして、電解液14を介し
て電極12に流れ込み、アルミニウム製品18の露出面に陽
極酸化皮膜が形成される。

【００４２】このとき、アルミニウム製品18の側端部に
おいて発生する反応熱は直ちに支持ローラー15に吸収さ
れるので、側端部において温度が上昇することがなく、
反応の進行が抑制される。したがって、陽極酸化皮膜量
を適度な範囲内にすることができ、かつ焼け故障が発生
することも無い。また、アルミニウム製品18を傷つける
ことなくアルミニウム製品18と電極12の距離を短くで
き、かつアルミニウム製品18を流れる電流が半減するの
で、電解液の電圧を減少させることができる。さらに、
上述したようにアルミニウム製品18を流れる電流が半減
するので、薄いアルミニウム製品18を高速で処理しても
溶断することがない。

【００４３】次に、本発明の陽極酸化方法と従来の陽極
酸化方法とを比較した実験結果に付いて説明する。

【００４４】陽極酸化処理する帯状物；長尺のJIS 1050
アルミニウムの帯板状製品（厚み0.15mm、幅1000mm）を
ライン搬送速度60m/分で以下の処理を行なった。まず、
パミスー水懸濁液を研磨剤として回転ナイロンブラシで
表面を砂目立てした。この時の表面粗さ（中心線平均粗
さ）は0.5μｍであった。水洗後、70℃の10％苛性ソー
ダ水溶液中でアルミニウムの溶解量が６g/m²になるよう
にエッチングした。水洗後、30％硝酸水溶液中で中和
し、再び水洗を行なった。その後、0.7％硝酸水溶液中
で陽極時電圧13ボルト、陰極時電圧６ボルトの矩形波交
番波形を用いて（特開昭52−77702号公報実施例に記載
の電源波形）20秒間電解粗面化を行ない、20％硫酸水溶
液中で表面を洗浄した後、水洗した。

【００４５】実施例１ 上記アルミニウム製品を、図１に示す陽極酸化処理装置
を用い、電解液として20％の硫酸水溶液、ライン搬送速
度50m/分、電解電圧27Ｖ、供給電力900kw、電流密度25A
/dm²で陽極酸化処理した。そして、電解液の温度は30
℃、支持ローラーの温度は24℃であった。

【００４６】その結果、膜厚1.5μｍの酸化皮膜が良好
に形成され、焼け故障等も発生せず良好な品質であっ
た。また、支持ローラー出口でのアルミニウム製品の表
面温度は50℃であり、長時間経過しても安定的に陽極酸
化処理が行われた。

【００４７】実施例２ 電流密度を50A/dm²とした他は実施例１と同様の条件で
陽極酸化処理を行ったが、実施例１と同様な結果を得
た。

【００４８】実施例３ ライン搬送速度を100m/分とした他は実施例１と同様の
条件で陽極酸化処理を行ったが、実施例１と同様な結果
を得た。

【００４９】比較例１ 上記アルミニウム製品を、電解液の温度を30℃、支持ロ
ーラーの温度を30℃とした他は、実施例１と同様の装置
かつ同様の条件で陽極酸化処理を行った。その結果、ア
ルミニウム製品の側端部に焼け故障が発生した。

【００５０】比較例２ 上記アルミニウム製品を、図２に示す陽極酸化処理装置
を用い、電解液として20％の硫酸水溶液、ライン搬送速
度50m/分、電解電圧100Ｖ、供給電力4400kw、電流密度2
5A/dm²で陽極酸化処理した。そして、電解液の温度は30
℃であった。その結果、アルミニウム製品の側端部に焼
け故障が発生した。

【００５１】

【発明の効果】本発明は、品質故障を発生させることな
く帯状物と電極との距離を短くするこんたできるので、
電解液中での電圧降下を減少させることができる。ま
た、何らの防止手段を設けることなく、帯状物の酸化皮
膜が形成される面の反対の面に酸化皮膜が形成されな
い。さらに、電流密度を上げても帯状物の側端部で酸化
皮膜量が増加し過ぎたり焼け故障が発生することがない
ので、処理ラインを高速化でき、また陽極酸化皮膜量を
増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による平版印刷版用支持体の陽極酸化方
法を実施する装置の一実施例の断面模式図。

【図２】従来の平版印刷版用支持体の陽極酸化装置の断
面模式図。

【符号の説明】

12…電極 14…電解液 15…支持ローラー 16…上流側給電ローラー 17…下流側給電ローラー 18…アルミニウム製品（帯状物）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 長尺のアルミニウム又はその合金性帯状
   物を電解液に浸漬しつつ支持ローラーに密着状態で搬送
   し、かつ、支持ローラーの上流又は下流の少なくとも一
   方に設けた給電ローラーと支持ローラーの外周面に沿っ
   て設置された略同心円状の電極とに通電して帯状物を陽
   極酸化処理するに際し、支持ローラーの外周面の温度を
   電解液の温度より低くすることを特徴とる平版印刷版支
   持体の陽極酸化方法