JPH0798428B2 - 印刷版用アルミニウム支持体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は印刷版用アルミニウム支持体の製造方法に関す
るものであり、特にオフセット印刷版用に適する粗面化
されたアルミニウム板からなる印刷版用支持体の製造方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

印刷版用支持体、とく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用版材（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。

印刷版用アルミニウム支持体の粗面化法としては第５図
に示すような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、そ
の直径に比し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、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54−65607号公
報）、電源波形（特開昭55−25381号公報）、単位面積
当たりの通電量の組み合わせ（特開昭56−29699号公
報）等が知られている。

しかしながら前記の方法でも、とくに印刷性能に優れた
２重ピット構造と適切な深さを持つ良好な砂目形状を有
するアルミニウム板が得難く、特開昭54−85802号公報
では、交番電圧を用いて、第１段目と第２段目の電気化
学的粗面化処理の中間にスマット除去処理を挟み、第１
段目の粗面化処理で比較的深いピットを得、第２段目の
粗面化処理で微細なピットを生成させ、印刷性能に優れ
た２重ピット構造と適切な深さを持った砂目形状を得る
方法を提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、特開昭54−85802号公報の方法では、印
刷性能に優れた砂目形状が容易に得られる反面、第１段
目の電気化学的粗面化処理に必要な電気量が多いため、
一般的に電力変換効率の低い大容量の交流電源を使用し
なくてはならず、設備コスト、ランニングコストが多く
必要であるという欠点があった。

また、交流の大電流を用いるため、ブスバーの取り回し
が難く、設計上の制約が大きかった。

本発明の目的は、前記問題点を解消し、設備コスト，ラ
ンニングコストを減じ設計上の制約もなくオフセット印
刷版などにおいて、横ジマ状の処理ムラを発生すること
なく満足すべき印刷性能や耐刷力を得ることができる、
又その直径に比し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アルミニウム板からなる印刷版用
アルミニウム支持体の製造方法を提供しようとするもの
である。

〔課題を解決するための手段および作用〕

本発明の上記目的は第１段目の電気化学的粗面化処理
が、酸性電解液中でアルミニウム板に対向する電極を交
互に陽極と陰極とを配置して、これら両極板間に直流電
圧を印加し、アルミニウム板をこれらの電極と任意の間
隔を保って通過させる方法であり、第２段目の電気化学
的粗面化処理が酸性電解液中での交流電解エッチング方
法で、第１段目と第２段目の電気化学的粗面化処理の間
でスマット除去処理をおこなうことを特徴とする印刷版
用アルミニウム支持体の製造方法によって達成される。

本発明者らは、種々研究の結果、硝酸または塩酸を主体
とする水溶液中で連続的に電気化学的に粗面化する方法
において、アルミニウム板に対向する電極を陽極と陰極
として、これを交互に配置して、これら両極板間に直流
電圧を印加し、アルミニウム支持体をこれらの電極と任
意の間隔を保って通過させることにより、アルミニウム
板が電気化学的に粗面化され、その直径に比して、深さ
の深いピットが生成されることを見い出した。

本発明は直流電解エッチング処理と交流電解エッチング
処理とを組合わせ、その間にスマット処理を挟んだとこ
ろに特徴がある。

本発明の実施態様を図を用いて説明すると第１図は本発
明の工程図であり、直流電解エッチング処理10を先ず行
い、次にスマット処理11を行い、交流電解エッチング処
理を行う。

本発明における直流電解エッチング処理10は第２図に示
すように、第１段目の電気化学的粗面化処理が酸性電解
液中でアルミニウム板に対向する電極を同一槽内に交互
に陽極１と陰極２を配置してもよいし、また第４図のよ
うに陽極１と陰極２は別々の槽として交互に並べる等し
てもよい。

これら両極間に直流電圧を印加し、アルミニウム板４を
これらの電極（陽極1,陰極２）と任意の間隔を保って通
過させることによる粗面化処理をおこなうことは、直径
に比して深さの深いピットを生成するためである。

次に第１図に示すようにスマット処理11を行う。電気化
学的粗面化処理（直流電解エッチング処理10）で生成し
た、水酸化アルミニウムを主体としたスマット成分を除
去する。そのあと、第２段目の電気化学的な粗面化処理
として交流電解エッチング処理12を行う。第５図に示す
ような装置により硝酸または塩酸を主体とする酸性電解
液３中で、アルミニウム板４と、これに対向する電極６
との間に給電ロール７を介して交流電圧を印加し、粗面
化をおこない、緻密なピットを生成させる。

こうすることにより、第１段目の電気化学的粗面化処理
で深い砂目を生成させ、第２段目の電気化学的粗面化処
理で、先に得られた深い砂目のピット面に微細なピット
を含む、２重構造のピットが容易に得ることが可能とな
る。

第１段目と第２段目の電気化学的粗面化処理の中間に設
けるスマット除去処理は、第１段目と第２段目の砂目を
重ね合わせるのに必要であり、此のスマット除去処理を
おこなわないときは、砂目がうまく重ならない。

次に本発明について順次その要件を説明する。

本発明に適用されるアルミニウム支持体としては、純ア
ルミニウム板またはアルミニウムを主成分とする合金板
などが挙げられる。

本発明において電気化学的な粗面化に先立ち、アルミニ
ウム支持体に次のような周知の処理を施してもよい。例
えばアルミニウム支持体を苛性ソーダ水溶液に浸漬し、
表面の汚れや自然酸化皮膜を除去するアルカリエッチン
グをおこない、そのあと、アルカリエッチング後の中和
およびスマット除去処理をおこなうために硝酸または硝
酸水溶液中へ浸漬するなどの前処理である。又例えば硫
酸またはリン酸を主体とする電解液中での電解研磨によ
るアルミニウム支持体表面の洗浄等である。これらの処
理は必要に応じて選択して使用できる。もちろん行われ
なくてよい。

本発明において第１段目の電気化学的粗面化に用いる直
流電流波形は、極性の変化しない電流の波形であり、く
し型波形，連続直流，商用交流をサイリスタで全波整流
したものなどいづれも使用できるが、とくに第２図に示
すような平滑された連続直流電流を用いるのが好まし
い。

電解浴としては通常の交流を用いた電気化学的な粗面化
に用いるものがいづれも使用できるが、とくに好適なも
のは塩酸を５〜20g/含有する水溶液、または硝酸を５
〜20g/含有する水溶液であり、液温は20℃〜60℃が好
ましい。また、電流密度は2A/dm²〜200A/dm²の範囲であ
ることが好ましい。電解処理時間は、余り長過ぎても短
か過ぎても最適な粗面が得られず、５〜90秒の範囲にあ
ることが好ましい。本発明方法による電気化学的な粗面
化は、回分法、半連続法、連続法いづれでも実施するこ
とが可能であるが、連続法を用いることが、最も好まし
い。

本発明に用いる電極としては、公知の電気化学的な処理
に用いるものがいづれも使用可能である。陽極として
は、チタン，タンタル，ニオブなどのバルブ金属に白金
属系の金属をメッキまたはクラッドしたもの、バルブ金
属に白金属系の金属の酸化物を塗布または焼結したも
の、アルミ、ステンレスなどが使用可能である。とくに
陽極として用いるのに好ましいものは、バルブ金属に、
白金をクラッドしたものであり、電極の内部に水を通し
て水冷化するなどすれば、陽極の寿命を更に延ばすこと
ができる。

第１段目と第２段目の間で行なうデスマット処理は、電
解粗面化処理において生じた水酸化アルミニウムを主体
とするスマットをほぼ完全に除去できればよく、苛性ソ
ーダ溶液，高温硫酸溶液，高温硝酸溶液，リン酸，クロ
ム酸溶液などに浸漬してスマットを溶解除去すれば十分
である。さらに、デスマット処理の前後では十分に水洗
を行なって、電解浴とデスマット浴がそれぞれ混合しな
いように配慮することが望ましい。

また、スマットの除去効率を上げるために、上記水溶液
中で、電解処理を並用するなどしてもよい。

第２段目におこなう粗面化処理は、酸性水溶液中でアル
ミニウム板とこれに対向する電極との間に交番電圧を印
加し、電気化学的な粗面化をおこなう。交番電圧は、商
用交流，商用交流をサイリスタで位相角制御したもの、
矩形波などを用いるることが可能であるが、矩形波が最
も好ましい。アルミニウム板に対向する電極は、カーボ
ンなど用いることができ、特開昭60−33398号公報,,特
開昭62−127500号公報に記載されているような電解処理
方法および装置を適応することができる。

本発明において、第１段目と第２段目電気化学的粗面化
処理に使用する電解液としては、硝酸または塩酸を主体
とした水溶液であることが好ましい。

もちろん硝酸と塩酸の混合液、硝酸または塩酸に、有機
酸，硫酸，リン酸，フッ酸，臭酸などを混合した水溶液
を用いてよい。

２段目の電気化学的粗面化処理で使用する電解液でとく
に好適なものは塩酸を５〜20g/含有する水溶液、また
は硝酸を５〜20g/含有する水溶液であり、液温は20℃
〜60℃が好ましい。また、電流密度は20A/dm²〜200A/dm
²の範囲であることが好ましい。電解処理時間は、余り
長過ぎても短過ぎても最適な粗面が得られず、５〜90秒
の範囲にあることが好ましい。本発明方法による電気化
学的な粗面化は、回分法、半連続法、連続法いづれでも
実施することが可能であるが、連続法を用いることが、
最も好ましい。

交番電流波形の周波数としては、アルミ材質、液組成，
電流密度等の電解条件により、最適値は異なり、0.1〜8
0Hzまで、広範囲にわたって使用することが可能であ
り、特に限定されるものではない。JIS 1050材,1100材
など純度な高いアルミを用いて粗面化をおこなうときは
15〜60Hzの比較的、周波数の高い領域が適しており、特
に、40〜60Hzが好ましい。JIS 3003材を用いて粗面化を
おこなうときは、0.1〜15Hzの比較的周波数の高い領域
が適しており、とくに、0.2〜1.2Hzが好ましい。アルミ
ニウム合金においては組成，熱処理条件によって周波数
の最適域は変わってくる。

このように電気化学的に粗面化したアルミニウム支持体
は、酸またはアルカリを含む水溶液中に浸漬し、電気化
学的粗面化処理で生成した水酸化アルミニウムを主体と
したスマットの除去と軽度のエッチングをおこなうこと
で、更に優れた印刷版用アルミニウム支持体とすること
ができる。軽度のエッチングは、リン酸や硫酸電解液中
での電解研磨処理をおこなってもよい。

又以上のようにして得られた粗面板に対して通常の手法
に従って硫酸またはリン酸を含む電解液中で陽極酸化処
理をおこなうことにより、親水性、保水性、耐刷性とも
に優れた印刷版用支持体を製造できる。もちろん陽極酸
化処理後ケイ酸ソーダなどを含む水溶液中に浸漬し、親
水化処理をおこなってもよい。

〔実 施 例〕

次に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこの実施例のみに限定されるものではない。

実施例−１ JIS 3003−H14アルミニウム圧延板を10％苛性ソーダ水
溶液中に30秒間浸漬し、洗浄処理をおこない水洗した。
このアルミニウム板を第１図に示すような公定を通し、
第一段目の電気化学的粗面化処理として直流電解エッチ
ング処理を用いる。直流電解エッチング処理としては、
第２図に示すような電解槽５に陽極１を白金、陰極をカ
ーボンとし、陽極１と陰極２の間隔を100mm離して電解
液３中に交互に14本づつ設置し、電極1,2の上10mmの間
隔を保ってアルミニウム板４を連続的に通過させた。電
極の配列は陽極が先頭であった。その際電極当りの電流
密度は80A/dm²であり、第３図に示すように平滑された
連続直流を用いた。電極のアルミニウム板進行方向の長
さは、陽極1,陰極２ともに100mmであった。アルミニウ
ム板４の通板速度は、12m/minであった。使用した電解
液３としては、硝酸を15g/含有する水溶液で、液温45
℃であった。第一段目の電気化学的粗面化処理（直流電
解エッチング処理）を終えて電解槽５を出たアルミニウ
ム板は次に水洗後、第１図に示すスマット除去処理11と
して硝酸300g/含有する水溶液60℃に60秒浸漬して、
電気化学的な粗面化処理で生成した水酸化アルミニウム
を主体とするスマット成分の除去をおこない水洗した。

そのあと、第２段目の電気化学的粗面化処理として第１
図に示す交流電解エッチング処理12を行い、第５図に示
す装置を用いて周波数1.0Hzを有する矩形波の交流80A/d
m²で５秒間粗面化処理をおこなった。

電極６はカーボンを用い、給電ロール７はアルミニウム
製であった。アルミニウム板４は、カーボン電極６の
上、10mmの間隔を保って通過させた。使用した電解液３
は、硝酸を15g/含有する水溶液であった。液温は45℃
であった。

電解槽３を出たアルミニウム板は、次に水洗後、硫酸30
0g/含有する水溶液60℃に60秒間浸漬して、電気化学
的粗面化処理で生成した水酸化アルミニウムを主体とす
るスマット成分の除去をおこない水洗した。

このようにして得られた粗面板は、平均表面粗さ0.30μ
ｍで、大波構造の砂目の上に、緻密なハニカム状のピッ
トを有する、２重構造の砂目構造をしていた。

また、以上のようにして得られたアルミニウム板に、酸
化皮膜量が2.0g/m²となるように硫酸100g/含有する水
溶液中35℃で陽極酸化処理をおこなった。水洗後、３号
ケイ酸ソーダ2.5％を含有する水溶液中70℃に、20秒間
浸漬して親水化処理を行った。

このようにして得られたアルミニウム板上に感光槽を塗
布し、印刷版を製造したところ、得られた印刷版は、製
版性、耐刷性15万枚、汚れ性能ともに良好な印刷版であ
った。

比較例−１ JIS 3003−H14アルミニウム圧延板を10％苛性ソーダ水
溶液中に30秒間浸漬し、洗浄処理をおこない水洗した。
このアルミニウム板を実施例−１の第１段目と同様な設
備及び条件で電気化学的粗面化処理（直流電解エッチン
グ処理）を行った。又実施例−１と同様のスマット処理
を行った。

このようにして得られた粗面化は、平均表面粗さ0.21μ
ｍで均一なハニカム状のピットを有していた。ピットの
径は、平均３μｍであった。

また、以上のようにして得られたアルミニウム板に、酸
化皮膜量が2.0g/m²となるように硫酸100g/含有する水
溶液中35℃で陽極酸化処理をおこなった。水洗後、３号
ケイ酸ソーダ2.5％を含有する水溶液中70℃に、20秒間
浸漬して親水化処理をおこなった。

このようにして得られたアルミニウム板上に感光層を塗
布し、印刷版を製造したところ、得られた印刷版は、耐
刷性10万枚で、汚れ性能，製版性ともに良好な印刷版で
あった。

しかし、実施例−１に比べ、耐刷性能は劣っていた。

〔発明の効果〕

本発明は、第１段目の電気化学的粗面化処理が、酸性電
解液中でアルミニウム板に対向する電極を交互に陽極と
陰極とを配置して、これら両極板間に直流電圧を印加
し、アルミニウム板をこれらの電極と任意の間隔を保っ
て通過させる方法であり、第２段目の電気化学的粗面化
処理が酸性電解液中での交流電解エッチング方法で、第
１段目と第２段目の電気化学的粗面化処理の間でスマッ
ト除去処理をおこなうことを特徴とする印刷版用アルミ
ニウム支持体の製造方法によって、設備コスト，ランニ
ングコストを減じ、設計上の制約も減すばかりでなく、
品質的に大波構造の砂目の上に、緻密なハニカム状のピ
ットが重なりあった２重構造的な砂目を容易に得ること
が可能となり、オフセット印刷版などにおいて横ジマ状
の処理ムラを発生することなく、満足すべき耐刷力や印
刷性能を得ることが出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程図、第２図，第４図，第５図は本
発明で用いる装置の１実施例の側面断面図、第３図は本
発明に係わる直流電流波形の電圧波形図である。 １……陽極、２……陰極 ３……電解液、４……アルミニウム板 ５……電解槽、６……電極 ７……給電ロール、８……給液ノズル 10……直流電解エッチング処理 11……スマット除去処理 12……交流電解エッチング処理

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１段目の電気化学的粗面化処理が、酸性
   電解液中でアルミニウム板に対向する電極を交互に陽極
   と陰極とを配置して、これら両極板間に直流電圧を印加
   し、アルミニウム板をこれらの電極と任意の間隔を保っ
   て通過させる方法であり、第２段目の電気化学的粗面化
   処理が酸性電解液中での交流電解エッチング方法で、第
   １段目と第２段目の電気化学的粗面化処理の間でスマッ
   ト除去処理をおこなうことを特徴とする印刷版用アルミ
   ニウム支持体の製造方法。