DE602005005383T2

DE602005005383T2 - Verfahren zur Oberflächenstrukturierung von Aluminiumblechen zur Anwendung als Substrat für lithographische Druckplatte

Info

Publication number: DE602005005383T2
Application number: DE602005005383T
Authority: DE
Inventors: Naoyuki Kawanishi; Tadashi Hayashi; Hirokazu Sawada; Akio Uesugi
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2025-05-21
Also published as: US20050258136A1; DE602005005383D1; JP2005329451A; US7201850B2; ATE389491T1; EP1598138A1; EP1598138B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung einer Oberflächentexturierung eines Aluminiumblechs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs, das zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte verwendet wird, mit einer konkav-konvexen Texturierung durch Verwendung einer Prägewalze mit einem auf ihrer Oberfläche ausgebildeten konkav-konvexen Muster und Übertragen des konkav-konvexen Musters der Prägewalze auf zumindest einer Oberfläche des Aluminiumblechs, insbesondere eine Technik zur Ausbildung eines konkav-konvexen Musters auf der Prägewalze.
2. STAND DER TECHNIK
Gegenstände, die unter Verwendung eines Aluminiumblechs als Substrat hergestellt werden und für eine Oberflächentexturierung der Oberfläche sorgen, indem ein konkav-konvexes Muster auf derselben ausgebildet wird, schließen Substrate für lithographische Platten ein.
Als Verfahren zur Bereitstellung von Oberflächentexturierung eines Aluminiumblechs, insbesondere eines Verfahrens zum Versehen der Oberfläche eines Aluminiumblechs mit einer konkav-konvexen Texturierung, wie z. B. das Prägen, zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte durch Walzen des Aluminiumblechs mit einer übertragenden Walze mit auf ihrer Oberfläche ausgebildeten Konkavitäten oder Konvexitäten beschreibt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 60-36196 ein Verfahren zum Versehen der Oberfläche eines Aluminiumblechs mit einer Prägung unter Verwendung einer Druckwalze, deren Stahlwalze eine kugelgestrahlte Oberfläche aufweist. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 62-25094 beschreibt ein Verfahren zum Versehen der Oberfläche eines Aluminiumblechs mit einer Prägung durch Walzen des Aluminiumblechs unter Verwendung einer Stahlwalze, die einem Honen (Ra = 0,5 bis 1,5 μm und 500/mm² oder mehr Konkavitäten oder Konvexitäten mit einer Tiefe von 0,6 μm oder mehr) mit einer Walzverringerung von 2 bis 20% unterzogen wurde. Ferner beschreit die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 62-111792 ein Verfahren zum Versehen der Oberfläche eines Aluminiumblechs mit einer Prägung durch Walzen des Aluminiumblechs unter Verwendung einer Walze, die einem chemischen Ätzen oder Honen (Ra = 0,5 bis 1,5 μm, 500/mm² oder mehr Konkavitäten oder Konvexitäten einer Tiefe von 0,6 μm oder mehr) mit einer Verringerung von 2 bis 20% unterzogen wurde. Des weiteren Beschreibt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 62-218189 ein Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Prägung durch Walzen des Aluminiumblechs unter Verwendung einer Walze mit Konkavitäten oder Konvexitäten, die auf ihrer Oberfläche durch elektroerosiver Bearbeitung (Ra = 0,7 bis 1,7 μm, 500/mm² oder mehr Konkavitäten oder Konvexitäten einer Tiefe von 0,6 μm oder mehr) mit einer Verringerung von 2 bis 20% ausgebildet wurden.
Techniken zum Versehen von Metallblechen mit einer Oberflächentexturierung schließen die folgenden ein, obgleich diese ein Aluminiumblech mit einer Oberflächentexturierung zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte versehen sollen. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-99905 beschreibt z. B. ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminium- oder Aluminiumlegierung-Blechs mit einer bestimmten Dicke durch Kaltwalzen, wobei der Fertigwalzvorgang unter Verwendung einer Druckwalze durchgeführt wird, deren Oberfläche mit einer 3 bis 12 μm dicken Hartverchromung beschichtet ist und einen arithmetischen Mittelrauwert in Richtung der Walzenachse, Ra, von 0,2 bis 0,7 μm aufweist, so dass ein geringfügig anisotropes Aluminium- oder Aluminiumlegierung-Blech erzeugt wird.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-328705 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminium- oder Aluminiumlegierung-Blechs durch Kaltwalzen, wobei die Kaltwalzvorgänge unter Verwendung einer Arbeitswalze zum Walzen durchgeführt werden, deren Oberfläche mit einer Hartverchromung mit 3 bis 12 μm beschichtet ist, auf der Chromplattierungsbeschichtung ausgebildete Oberflächenprojektionen aufweist, die die folgenden Bedingungen erfüllen: h/D ≤ 0,2 und h ≤ 1,5 – (2,5h/D) (wobei h die Höhe der Oberflächenprojektionen und D den Durchmesser des Umkreises der Fläche derselben darstellt) und einen arithmetischen Mittelrauwert in Richtung der Walzenachse, Ra, von 0,2 bis 0,7 μm aufweist.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-259499 beschreibt ein Verfahren zum Rauen der Oberfläche eines Blatts aus rostfreiem Stahl, wobei das Rauen durch Anlegen einer alternierenden Elektrolyse an die Oberfläche des rostfreien Stahls in einer wässrigen Lösung aus Eisen(III)chlorid durchgeführt wird, um ein Blech aus rostfreiem Stahl herzustellen, das bezüglich der Haftung vielen Belagsmaterialien überlegen ist. Ferner beschreibt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-3300 ein Verfahren zum Rauen der Oberfläche von Stahlblechen, die sich von rostfreiem Stahl unterscheiden, wie z. B. gewöhnlicher Stahl oder spezielle Stahlbleche, wobei das Rauen unter Verwendung des Stahlblatts als Anode und Unterziehen derselben einer anodischen Elektrolyse bei einer Stromdichte von 50 bis 150 A/dm² durchgeführt wird, wobei Sauerstoffblasen auf der Oberfläche des Stahlblechs erscheinen, so dass die Haftung des Stahls an beschichteten Folien oder Klebemitteln erhöht wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nrn. 60-36196 , 62-25094 , 62-111792 und 62-218189 offenbarten Techniken zur Bereitstellung einer Oberflächentexturierung von Aluminiumblechen weisen jedoch die folgenden Nachteile auf, wenn sie zur Herstellung von Substraten für lithographische Platten eingesetzt werden.

(1) Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass bei Druckwalzen, deren Oberfläche mit Konkavitäten oder Konvexitäten versehen ist, ihre Nutzungsdauer erhöht wird, wenn die Peaks auf ihrer Oberfläche allesamt dasselbe Niveau aufweisen (nachfolgend als "Höhe der Peaks auf der Walzenoberfläche" bezeichnet). In herkömmlichen Walzen zur Verwendung beim Walzen von Aluminiumblechen zu Substraten für Lithographiedruckplatten wird ihre aufgeraute Oberfläche allerdings durch Beschießen der Oberfläche mit einem Schleifmittel mittels Strahlen, wie z. B. Luftstrahlen oder Kugelstrahlen, ohne ein technisches Konzept zur Ausbildung besonderer Konkavitäten oder Konvexitäten gebildet. Dies gibt Anlass zu dem Problem, dass die Höhe der Peaks auf der gestrahlten Oberfläche nicht gleichmäßig ist. Herkömmliche Walzen weisen daher eine kurze Nutzungsdauer auf, und daneben weisen die unter Verwendung der herkömmlichen Walzen hergestellten Aluminiumsubstrate für lithographische Platten keine besonderen Konkavitäten oder Konvexitäten auf, die hinsichtlich der Druckeigenschaften von lithographischen Platten optimal sind.
(2) Bei Verwendung von Walzen des Stands der Technik zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer konkav-konvexen Texturierung und Verwendung des resultierenden Aluminiumblechs zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte, insbesondere eines Aluminiumsubstrats für eine CTP-Platte (Druckplattenbelichtungstechnologie, die die lithographische Platte direkt, nicht über eine Lithographiefolie, erzeugt, indem Hochkonvergent-Strahlen bestrahlen, wie z. B. Laserstrahlen, die digitalisierte Bildinformation tragen und gescannt wird, indem eine lithographische Druckplatte den strahlenden Strahlen ausgesetzt werden) ist es schwierig, ein Aluminiumsubstrat für eine lithographische Druckplatte zu erhalten, die sich hinsichtlich der Druckleistungsfähigkeit, insbesondere hinsichtlich der Plattenhaltbarkeit (Zahl der gedruckten Kopien) und Empfindlichkeit, und darüber hinaus hinsichtlich der Beständigkeit gegen Farbflecken hervortut.
(3) In der Zwischenzeit beschreiben die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nrn. 10-99905 , 10-328705 , 10-259499 und 2003-3300 lediglich Verfahren zum Schleifen (Polieren) von Druckwalzen oder Verfahren zum Rauen der Oberfläche von Aluminiumblechen, und die Verfahren beziehen keine Technik zum Versehen eines Aluminiumblechs zur Herstellung von Substraten für lithographische Platten mit einer Oberflächentexturierung ein. Folglich offenbaren sie nicht, welche Arten von konkav-konvexen Mustern auf einer Prägewalze ausgebildet sein sollten, die zur Ausbildung von Konkavitäten oder Konvexitäten auf einem Aluminiumblech zur Verwendung in der Herstellung von Substraten für ursprüngliche lithographische Druckplatten zu verwenden ist. Insbesondere weisen die im Stand der Technik erhaltenen Prägeformen eine kurze Nutzungsdauer auf, und die lithographischen Druckplatten, die aus einem Substrat für eine lithographische Platte hergestellt werden, die unter Verwendung eines Aluminiumblechs mit Konkavitäten oder Konvexitäten erzeugt wird, die auf seiner Oberfläche unter Verwendung einer der obigen Prägewalzen gebildet wurden, und eine aus dem obigen Substrat gebildete Aufzeichnungsschicht sind hinsichtlich der Druckeigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Plattenhaltbarkeit (Zahl der gedruckten Kopien) und Empfindlichkeit und darüber hinaus hinsichtlich der Beständigkeit gegenüber Farbflecken nicht gut.

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Sachlage gemacht. Folglich ist das erfindungsgemäße Ziel, folgendes bereitzustellen: ein Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung, das die Verlängerung der Nutzungsdauer von Prägewalzen ermöglicht, die zur Übertragung eines konkav-konvexen Musters auf Aluminiumbleche ermöglicht, die Herstellung von Aluminiumsubstraten für lithographische Platten ermöglicht, die hinsichtlich der Plattenhaltbarkeit, Empfindlichkeit und Beständigkeit gegen Farbflecken ausgezeichnet sind, wenn es zur Herstellung von Substraten für lithographische Platten verwendet wird.
Die hiesigen Erfinder haben festgestellt, dass, wenn ein Substrat für eine lithographische Platte durch Übertragen eines konkav-konvexen Musters auf ein Aluminiumblech unter Verwendung einer Prägewalze, dessen Oberfläche ein konkav-konvexes Muster einer bestimmten Oberflächenrauheit aufweist, die durch elektroerosiver Bearbeitung gebildet wird, so dass Konkavitäten oder Konvexitäten auf zumindest einer Oberfläche des Aluminiumblechs ausgebildet werden, und Unterziehen des resultierenden Aluminiumblechs einem chemischen Ätzen und einer elektrochemischen Rauung erzeugt wird, eine lithographische Platte hergestellt werden kann, die sich hinsichtlich der Druckleistungsfähigkeit, insbesondere hinsichtlich der Plattenhaltbarkeit, Empfindlichkeit und Beständigkeit gegen Farbflecken, hervortut und daneben außerdem die Nutzungsdauer der Prägeform verlängert werden kann.
Zum Erreichen des oben beschriebenen Ziels ist der erste erfindungsgemäße Aspekt ein Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung durch Verwenden einer Oberflächentexturierungseinrichtung, einschließlich einer Prägewalze, und Übertragen eines konkav-konvexen Musters der Prägewalze auf zumindest eine Oberfläche des Aluminiumblechs, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das auf das Aluminiumblech zu übertragende konkav-konvexe Muster der Prägewalze mittels elektroerosiver Bearbeitung gebildet wird.
Da erfindungsgemäß das konkav-konvexe Muster der Prägewalze durch elektroerosiver Bearbeitung gebildet wird, sind die Peaks auf der Oberfläche der resultierenden Prägeform alle auf demselben Niveau oder von derselben Höhe, was die Verlängerung der Nutzungsdauer der Prägewalze ermöglicht.
Da ferner das konkav-konvexe Muster der Prägewalze durch elektroerosive Bearbeitung gebildet wird, kann selbst ein kompliziertes konkav-konvexes Muster gebildet werden. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte, kann demgemäß ein Aluminiumsubstrat zu einer lithographischen Platte hergestellt werden, das sich hinsichtlich der Plattenhaltbarkeit, Empfindlichkeit und Beständigkeit gegen Farbflecken hervortut.
Gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Aspekt ist das Aluminiumblech ein Aluminiumblech, das zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte verwendet wird, und das auf das Aluminiumblech zu übertragende konkav-konvexe Muster der Prägewalze weist eine arithmetische mittlere Rauheit Ra von 0,3 μm oder mehr und 1,0 μm oder weniger und einen mittleren Abstand der Profilirregularitäten RSm von 15 μm oder mehr oder 150 μm oder weniger auf.
Die Messung der arithmetischen mittleren Rauheit Ra und des mittleren Abstands der Profilirregularitäten RSm des konkav-konvexen Musters der Prägewalze werden gemäß ISO 4287 vorgenommen.
Da gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Aspekt das konkav-konvexe Muster der Prägewalze durch elektroerosive Bearbeitung gebildet wird, sind die Peaks auf der Oberfläche der resultierenden Prägewalze alle auf demselben Niveau oder an derselben Höhe, was die Verlängerung der Nutzungsdauer der Prägewalze ermöglicht. Da ferner das auf der Prägewalze ausgebildete konkav-konvexe Muster eine arithmetische mittlere Rauheit Ra von 0,3 μm oder mehr und 1,0 μm oder weniger und einen mittleren Abstand der Profilirregularitäten RSm von 15 μm oder mehr und 150 μm oder weniger aufweist, tut sich die resultierende lithographische Platte hinsichtlich der Druckleistungsfähigkeit, insbesondere hinsichtlich der Zahl der gedruckten Kopien und Empfindlichkeit, und daneben hinsichtlich der Beständigkeit gegen Farbflecken hervor, wenn die lithographische Platte unter Verwendung des Substrats für eine lithographische Druckplatte erzeugt wird, das durch Anwendung von chemischem Ätzen und elektrochemischer Rauung auf ein Aluminiumblech mit einem auf seiner Oberfläche unter Verwendung der obigen Prägeform übertragenen konkav-konvexen Muster hergestellt wird.
Wenn die arithmetische mittlere Rauheit Ra des konkav-konvexen Musters auf der Prägewalze weniger als 0,3 μm beträgt, kann das konkav-konvexe Muster der Prägewalze nicht zufriedenstellend auf ein Aluminiumblech übertragen werden.
Ein Substrat für eine lithographische Platte unter Verwendung dieses Aluminiumblechs führt zu einer lithographischen Platte mit schwachem Glanz. Wenn die arithmetische mittlere Rauheit Ra des konkav-konvexen Musters auf der Prägewalze, das durch elektroerosive Bearbeitung erzeugt wurde, mehr als 1,0 μm beträgt, sind die konvexen Anteile nicht alle von derselben Höhe. Als Folge führt ein Substrat für eine lithographische Platte unter Verwendung dieses Aluminiumblechs zu einer lithographischen Platte mit schwacher Empfindlichkeit. Demgemäß ist es erforderlich, dass das konkav-konvexe Muster der Prägewalze eine arithmetische mittlere Rauheit Ra von 0,5 μm oder mehr und vorzugsweise 0,6 μm oder mehr aufweist. Ferner ist es erforderlich, dass das konkav-konvexe Muster der Prägewalze eine arithmetische mittlere Rauheit Ra von 1,0 μm oder weniger und vorzugsweise 0,8 μm oder weniger aufweist. Derweil ist es mit einer Prägewalze mit einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten RSm von weniger als 15 μm schwierig, die Ra zufriedenstallend auf ein Aluminiumblech zu übertragen. Ferner ist bei der Prägewalze mit einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten RSm von mehr als 150 μm die Oberfläche des Aluminiumblechs mit dem konkav-konvexen Muster der Prägewalze, das auf seine Oberfläche übertragen wurde, klein. Ein Substrat für eine lithographische Platte unter Verwendung des Aluminiumblechs mit zufriedenstellender Plattenhaltbarkeit kann nicht erhalten werden. Demgemäß ist es erforderlich, dass das konkav-konvexe Muster der Prägewalze einen mittleren Abstand der Profilirregularitäten RSm von 15 μm oder mehr und vorzugsweise 20 μm oder mehr und gleichzeitig von 150 μm oder weniger und vorzugsweise 100 μm oder weniger aufweist.
Der zweite erfindungsgemäße Aspekt ist ein Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Aspekt, wobei die elektroerosive Bearbeitung vom negativen Ionenentladungstyp ist, wobei die Arbeitsflüssigkeit Kerosin enthält und ein Material, das Kupfer oder Messing enthält, als Entladeelektrode verwendet wird, und die angelegte Spannung 100 V oder mehr und 400 V oder weniger beträgt.
Gemäß dem zweiten Aspekt wird das Oberflächenmaterial der Prägewalze geschmolzen und durch die Funken der elektroerosiven Bearbeitung verflüchtigt und gleichzeitig das in der Arbeitsflüssigkeit enthaltene Kerosin außerdem lokal erhitzt und schnell verflüchtigt. Die Volumenausdehnung des Kerosins zum Zeitpunkt der Verflüchtigung verursacht die Einfangwirkung des Kerosins, wodurch das Oberflächenmaterial der Prägewalze, das durch den in Nachbarschaft der Funken erzeugten hohen Druck geschmolzen oder verflüchtigt wird, schnell von der Oberfläche der Prägewalze entfernt. Im Hinblick auf die Bildung von exakten Konkavitäten oder Konvexitäten ist es bevorzugt, Kupfer oder Messing, das einen geringen elektrischen Widerstand aufweist, als Entladeelektrode zu verwenden. Die Verwendung einer elektroerosiven Bearbeitung vom negativen Ionenentladungstyp ermöglicht die Bildung eines gleichmäßigen konkav-konvexen Musters auf einer Prägewalze. Das Anlegen einer hohen Spannung ist bevorzugt, da ermöglicht wird, dass der Entladungsvorgang durchgeführt wird, während der Abstand zwischen der Elektrode und der Prägewalze groß gehalten werden kann, wodurch die Wirksamkeit der Wärmefreisetzung oder Freisetzung von geschmolzenen Stücken erhöht wird; bei der Bildung eines erfindungsgemäßen konkav-konvexen Musters beträgt die angelegte Spaltung allerdings vorzugsweise 100 V oder mehr oder 400 V oder weniger.
Der dritte erfindungsgemäße Aspekt ist ein Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Aspekt, wobei die Arbeitsflüssigkeit Feinpartikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1 μm oder mehr und 10 μm oder weniger in Mengen im Bereich von 1 g/l oder mehr bis 20 g/l oder weniger enthält und die Feinpartikel solche einschließen, von denen zumindest eines aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Graphit, Silicium und Molybdänsufid besteht.
Gemäß dem dritten erfindungsgemäßen Aspekt ermöglicht das Einstellen der Menge der Feinpartikel, die eine durchschnittliche Partikelgröße von 1 μm oder mehr und 10 μm oder weniger aufweisen und der Arbeitsflüssigkeit im Bereich von 1 g/l oder mehr oder 20 g/l oder weniger enthalten sind, die Bildung eines feineren konkav-konvexen Musters auf der Prägewalze. Als Feinpartikel kann zumindest eines bevorzugt verwendet werden, das aus der Gruppe ausgewählt, die aus Graphit, Silicium und Molybdänsulfid besteht.
Der vierte erfindungsgemäße Aspekt ist ein Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung gemäß mindestens einem des ersten bis dritten erfindungsgemäßen Aspekts, wobei die Vickers-Härte des Materials zur Herstellung der Prägewalze 500 Hv oder mehr und 1.500 Hv oder weniger beträgt.
Die Vickers-Härte des Materials ist wichtig für die Lebensdauer der Konkavitäten oder Konvexitäten auf der Prägewalze, die durch elektroerosive Bearbeitung erzeugt werden. Wenn die Vickers-Härte weniger als 500 Hv beträgt, nimmt die arithmetische mittlere Rauheit Ra des gebildeten konkav-konvexen Musters schnell ab, wenn die Prägewalze einem Walzvorgang unterzogen wird, während wenn sie mehr als 1.500 Hv beträgt, die Sprödheit zunimmt und die Konkavitäten oder Konvexitäten abgebrochen werden könnten, wenn die Prägewalze einem Walzvorgang unterzogen wird.
Gemäß dem vierten erfindungsgemäßen Aspekt ist das Material zur Herstellung der obigen Prägewalze mit einer Plattierung beschichtet, die aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus Hartverchromung, Vernickelung, die Phosphor oder sowohl Phosphor als auch Bor enthält; und Verchromung oder Vernickelung, die zumindest einer der Verbindungsarten mitabscheiden kann, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Titancarbid (TiC), Wolframcarbid (WC), Siliciumcarbid (SiC), Borcarbid (B4C) und Titanborid (TiB2) besteht.
Da eine harte Schicht auf der Oberfläche der Prägewalze ausgebildet wird, die einer elektroerosiven Bearbeitung zu unterziehen ist, kann die bevorzugte Härte, d. h., eine Vickers-Härte von 500 Hv oder mehr und 1.500 Hv oder weniger, ohne Bildung der gesamte Prägewalze aus einem harten Material erhalten werden. Die Dicke der harten Schicht in diesem Fall beträgt vorzugsweise 5 μm oder mehr und 300 μm oder weniger und besonders bevorzugt 15 μm oder mehr und 100 μm oder weniger.
Der fünfte erfindungsgemäße Aspekt ist ein Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung gemäß dem vierten Aspekt, wobei sich die durch Anwendung der obigen Plattierung gebildete plattierte Schicht einer Wärmehärtungsbehandlung bei 300°C oder höher und 1.000°C oder niedriger für mindestens 1 Stunde unterzieht. Diese Wärmehärtungsbehandlung sorgt für die erhöhte Härte der harten Schicht, d. h., der plattierten Schicht.
Der sechste erfindungsgemäße Aspekt ist ein Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung gemäß dem neunten Aspekt, wobei die Walzverringerung zur Zeit des Kaltwalzens 0,5 bis 20% beträgt. Die Walzverringerung beeinträchtigt die Übertragungsgenauigkeit, und eine Übertragung mit hoher Genauigkeit kann bei einer Walzverringerung von 0,5 bis 20% durchgeführt werden. Vorzugsweise beträgt die Walzverringerung während des Kaltwalzens 1,0 bis 8% und besonders bevorzugt 1,0 bis 5%.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung für ein Substrat für eine lithographische Platte, das durch das obige Verfahren hergestellt wird, ermöglicht die Verlängerung der Nutzungsdauer der Prägewalze, die zum Übertragen eines konkav-konvexen Musters auf ein Aluminiumblech für ein Aluminiumsubstrat für lithographische Platten verwendet werden, die sich hinsichtlich der Plattenhaltbarkeit, Empfindlichkeit und Beständigkeit gegen Farbflecken hervortun.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Erodiermaschine zum Bilden eines konkav-konvexen Musters auf der Walzoberfläche einer Prägewalze zeigt;
2 ist eine konzeptionelle Darstellung einer Spülvorrichtung, die das Spülen mittels eines freifallenden schleierartigen Flüssigkeitsfilms durchführt und bei der Spülbehandlung in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte verwendet wird;
3 ist eine Graphik, die ein Beispiel für eine in der elektrochemischen Rauungsbehandlung verwendete Sinus-Wellenform in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte zeigt;
4 ist eine Graphik, die ein Beispiel für eine Wechselstromwellenform zeigt, die in der elektrochemischen Rauungsbehandlung in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte verwendet wird;
5 ist eine Oberflächenansicht eines Beispiels einer radialen Zelle, die in der elektrochemischen Rauungsbehandlung unter Verwendung eines Wechselstroms in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte verwendet wird;
6 ist eine Oberflächenansicht eines Beispiels für eine Vorrichtung, die in der elektrochemischen Rauungsbehandlung unter Verwendung eines Wechselstroms in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte verwendet wird;
7 ist eine Oberflächenansicht eines weiteren Beispiels für eine Vorrichtung, die in der elektrochemischen Rauungsbehandlung unter Verwendung eines Wechselstroms in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte verwendet wird und
8 ist eine schematische Zeichnung einer anodischen Oxidationsvorrichtung, die bei der Anodisierung in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte verwendet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung für ein Substrat für eine lithographische Platte detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Nachdem enorme Forschungsanstrengungen auf das Lösen der zuvor erwähnten Probleme gerichtet wurden, haben die hiesigen Erfinder festgestellt, dass, wenn ein Substrat für eine lithographische Platte durch Bildung von Konkavitäten oder Konvexitäten auf einem Aluminiumblech durch Walzen des Aluminiumblechs unter Verwendung einer Prägewalze mit einem spezifischen Oberflächenrauheitsprofil und Unterziehen des resultierenden Aluminiumblechs einem chemischen Ätzen und einer elektrochemischen Rauung hergestellt wird, eine lithographische Platte hergestellt werden kann, die sich hinsichtlich der Druckleistungsfähigkeit, insbesondere hinsichtlich der Plattenhaltbarkeit, Empfindlichkeit und Beständigkeit gegen Farbflecken, hervortut. Als Ergebnis haben sie ein Verfahren zum Bilden von Konkavitäten oder Konvexitäten auf der Oberfläche eines Aluminiumblechs erfunden.
Vorzugsweise wird ein Aluminiumblech, das durch das erfindungsgemäße Oberflächentexturierungsverfahren auf seiner Oberfläche gebildeten Konkavitäten oder Konvexitäten aufweist, für ein Substrat für eine lithographische Platte verwendet. Besonders bevorzugt wird es als Substrat für eine CTP-Lithographische Platte verwendet. In dem Aluminiumblech, das durch das erfindungsgemäße Oberflächentexturierungsverfahren auf seiner Oberfläche gebildete Konkavitäten oder Konvexitäten aufweist, sind steile und tiefe konkave Anteile schwierig herzustellen, und daher kann ein hoch empfindliches Substrat für eine lithographische Platte erhalten werden.
[VERFAHREN ZUR BILDUNG VON KONKAVITÄTEN ODER KONVEXITÄTEN AUF DER OBERFLÄCHE EINES ALUMINIUMBLECHS]
Das erfindungsgemäße Oberflächentexturierungsverfahren bildet Konkavitäten oder Konvexitäten auf der Oberfläche eines Aluminiumblechs, indem zunächst ein konkav-konvexes Muster auf der Oberfläche einer Walze mittels elektroerosiver Bearbeitung gebildet wird, so dass die arithmetische mittlere Rauheit Ra des konkav-konvexen Musters 0,3 μm oder mehr und 1,0 μm oder weniger beträgt, und anschließend ein Aluminiumblech mit einer Stahlprägewalze mit einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten RSm von 15 μm oder mehr und 150 μm oder weniger gewalzt wird.
<EIGENSCHAFTEN DER OBERFLÄCHE DER PRÄGEWALZE>
Bei der Prägewalze, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung verwendet wird, unterzieht sich die Oberfläche der Walze einer Rauung durch elektroerosive Bearbeitung, so dass sie eine Geometrie mit einer arithmetischen mittleren Rauheit von 0,3 μm oder mehr und 1,0 μm oder weniger und einen mittleren Abstand der Profilirregularitäten RSm von 15 μm oder mehr und 150 μm oder weniger aufweist. Wenn Ra weniger als 0,3 μm beträgt, können die Konkavitäten oder Konvexitäten nicht zufriedenstellend auf ein Aluminiumblech übertragen werden. Wenn ein Substrat für eine lithographische Platte unter Verwendung eines solchen Aluminiumblechs hergestellt wird und eine lithographische Platte unter Verwendung des Substrats erzeugt wird, weist die resultierende lithographische Platte als Folge einen schwachen Glanz auf. Wenn die Oberfläche der Walze einer elektroerosiven Bearbeitung unterzogen wird, um eine Ra von mehr als 1,0 μm aufzuweisen, ist die Höhe der konvexen Anteile nicht immer dieselbe. Wenn ein Substrat für eine lithographische Platte unter Verwendung eines solchen Aluminiumblechs hergestellt wird und eine lithographische Platte unter Verwendung des Substrats erzeugt wird, weist die resultierende lithographische Platte als Folge eine schlechte Empfindlichkeit auf. Die arithmetische mittlere Rauheit Ra der Oberfläche der Walze einer Prägewalze beträgt daher vorzugsweise 0,5 μm oder mehr und besonders bevorzugt 0,6 μm oder mehr und gleichzeitig vorzugsweise 0,9 μm oder weniger und besonders bevorzugt 0,8 μm oder weniger. Der oben beschriebene Bereich ist ein bevorzugter Bereich im Hinblick darauf, ein Substrat für eine lithographische Platte mit ausgezeichneten Konkavitäten oder Konvexitäten herzustellen, was die Herstellung einer lithographischen Platte ermöglicht, die sowohl hinsichtlich des Glanzes als auch der Empfindlichkeit ausgezeichnet ist.
Mit einer Walze, die einen mittleren Abstand der Profilirregularitäten RSm von weniger als 15 μm aufweist, ist es schwierig, dass das Aluminiumblech nach dem Walzen eine zufriedenstellende Ra aufweist. Andererseits ist mit einer Walze, die einen RSm von mehr als 150 μm aufweist, bei der Bildung eines Substrats für eine lithographische Platte mit einem Aluminiumblech, das mit einer Oberflächentexturierung mittels einer solchen Walze versehen ist, und Verwendung des Substrats zur Herstellung einer lithographischen Platte, die resultierende lithographische Platte nicht so, dass sie die Herstellung einer zufriedenstellenden Anzahl von gedruckten Kopien ermöglicht. Der mittlere Abstand der Profilirrgulatitäten RSm beträgt daher vorzugsweise 15 μm oder mehr und besonders bevorzugt 20 μm oder mehr. Gleichzeitig beträgt der RSm vorzugsweise 150 μm oder weniger und besonders bevorzugt 100 μm oder weniger. Der Grund dafür ist, dass die Oberfläche der lithographischen Platte klein wird, wenn der RSm zu groß ist, was zu einer schlechten Plattenhaltbarkeit führt.
<VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DER PRÄGEWALZE>
Jedes Verfahren zur Herstellung einer Prägewalze kann erfindungsgemäß verwendet werden; das folgende Verfahren wird jedoch besonders bevorzugt.
[1] Material und Vorbehandlung für die Prägewalze
Als Prägewalzen werden vorzugsweise Stahlwalzen, insbesondere Schmiedestahlwalzen verwendet. Das Material für die Walze einer erfindungsgemäß verwendeten Prägewalze ist jedoch nicht auf ein bestimmtes beschränkt. Jede Art von Stahl, wie z. B. gewöhnlicher Stahl, Werkzeugstahl (SKD), der gewöhnlich für Druckwalzen verwendet wird, Hochgeschwindigkeits-Werkzeugstahl (SKH), Chromlagerstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt (SUJ) und Schmiedestahl, der Legierungselemente von Kohlenstoff, Chrom, Molybdän und Vanadium enthält, kann verwendet werden. Zur Verlängerung der Nutzungsdauer der Walze kann auch ein Grußstahl mit hohem Chromgelierungsanteil verwendet werden, der 10 bis 20 Massen-% Chrom enthält.
Die Oberfläche der Prägewalze wird im voraus mit Schleifsteinen usw. gehont, um ihre Walzenförmigkeit und Parallelität zu sichern; ein Mikroskop kann allerdings die Existenz von linearen Konkavitäten oder Konvexitäten selbst auf einer solchen gehonten Oberfläche feststellen. Wenn lineare Konkavitäten oder Konvexitäten von der Oberfläche durch Versehen der Oberfläche mit einem Hochglanz entfernt werden, ist es einfacher konvexe Anteile zu erhalten, die stets dieselbe Höhe aufweisen, nachdem die Oberfläche der Walze mittels elektroerosiver Bearbeitung geraut wurde. Hochglanzvorgänge schließen z. B. Schleifen mit Schleifsteinen, Polieren (buffing) und Elektropolieren ein. Von diesen Vorgängen wird das Polieren besonders bevorzugt. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäß verwendete Prägewalze einer Härtungsbehandlung, wie z. B. Quenschen oder radikales Nitrieren, vor der Durchführung der Elektrolyse unter Verwendung der Walze als Anode, unterzogen.
Bevor Konkavitäten oder Konvexitäten mechanisch oder elektrochemisch auf der Oberfläche der Walze der Prägewalze gebildet werden, beträgt die arithmetische mittlere Rauheit Ra der Oberfläche 0,01 bis 0,3 μm und die maximale Höhe Ry derselben 0,01 bis 3 μm, und besonders bevorzugt beträt Ra 0,15 bis 0,25 μm und Ry 0,05 bis 2 μm. Eine Oberfläche mit einer Ra von weniger als 0,01 μm ist bei geringem Kostenaufwand schwierig zu erhalten, und wenn Ra mehr als 0,3 μm beträgt ist die Höhe der konvexen Anteile der Walzenoberfläche nicht stets dieselbe, wenn die Konkavitäten oder Konvexitäten auf der Oberfläche der Walze mechanisch oder elektrochemisch gebildet werden, was manchmal zu einer kurzen Nutzungsdauer der Prägewalze führen kann. Eine Oberfläche mit einer Ry von weniger als 0,01 μm ist bei geringem Kostenaufwand schwierig zu erhalten, und wenn Ry mehr als 0,3 μm beträgt, ist die Höhe der konvexen Anteile der Walzenoberfläche nicht stets dieselbe, wenn die Konkavitäten oder Konvexitäten auf der Oberfläche der Walze mechanisch oder elektrochemisch gebildet werden, was manchmal zu einer kurzen Nutzungsdauer der Prägewalze führen kann.
[2] Schritt zur Bildung von Konkavitäten oder Konvexitäten auf der Walzoberfläche der Prägewalze.
Die Prägeform einer Prägewalze wird nun detailliert beschrieben. Die Prägewalze kann durch eine Vielzahl von Verfahren zur Bildung von Konkavitäten oder Konvexitäten auf der Metalloberfläche, z. B. elektroerosive Bearbeitung, Kugelstrahlen, Ätzen und Laserbearbeitung, hergestellt werden. Erfindungsgemäß ist es wichtig, elektroerosive Bearbeitung anzuwenden.
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Erodiermaschine zeigt, die ein konkav-konvexes Muster auf der Walzoberfläche (Prägeanteil) der Prägewalze zur Übertragung eines konkav-konvexen Musters auf Aluminiumbleche in dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Versehen eines Aluminiumblechs mit einer Oberflächentexturierung bildet.
Eine Erodiermaschine 33 besteht hauptsächlich aus einem Kopf 34, einem Zufuhrbehälter 35, der die Arbeitsflüssigkeit 35a zuführt, einer Stromquelle 27 und einer Elektrode 38. Die Elektrode 38 und eine Prägewalze 22, als Ziel der Bearbeitung, sind nah beieinander, und die Arbeitsflüssigkeit 35a in dem Zufuhrbehälter 35 wird mittels einer Pumpe 39 durch den Kopf 34 zur Elektrode 38 gepumpt. Die Arbeitsflüssigkeit 35a erreicht dann die zu bearbeitenden Spots auf der Oberfläche der Prägewalze 22 als Ziel der Bearbeitung. Da sowohl die Oberfläche der Elektrode 38 als auch die der Prägewalze 22 nicht perfekt glatt sind, nimmt die elektrische Feldstärke schrittweise zu, sobald die Stromquelle eingeschaltet wird, und an einigen Spots der Oberfläche der Elektrode 38 oder der Prägewalze 22 erreicht sie schließlich einen Wert, der groß genug ist, eine lokale elektrolytische Dissoziation der Arbeitsflüssigkeit 35a zu verursachen. Als Folge tritt eine Funkenentladung zwischen der Elektrode und der Prägewalze auf. Ferner erzeugt jede einzelne elektrische Entladung einen sehr kleinen Krater auf der Oberfläche der Prägewalze 22. Die Ansammlung von Kratern führt zur Bildung eines konkav-konvexen Musters (eines Prägemusters) auf der Oberfläche der Walze der Prägewalze. In diesem Fall ist es möglich, einen weiteren Arbeitsflüssigkeitsbehälter bereitzustellen, so dass die elektrische Entladung durchgeführt wird, während die Prägewalze 22 und die Elektrode 38 in der Arbeitsflüssigkeit 35a eingetaucht werden.
Da die Temperatur der Entladungspumpe mehrerer Tausend Grad Celsius oder höher sein kann, schmilzt oder verflüchtigt sich in dem sehr kleinen Bereich, in dem Funkenentladung auftritt, das Material der Oberfläche der Prägewalze 22. In den erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird außerdem Kerosin, das als Arbeitsflüssigkeit 35a verwendet wird, durch die Funkenentladung lokal erhitzt und verflüchtigt sich schnell und volumenexpandiert. Dies verursacht die Einfangwirkung des umgebenden Kerosins unter seiner eigenen Massenträgheit, wodurch ein hoher Druck in Nachbarschaft der Funken erzeugt wird. Das geschmolzene und verflüchtigte Material der Prägewalze 22 wird durch den in Nachbarschaft der Funken erzeugten hohen Druck schnell von seiner Oberfläche entfernt. In diesem Fall kann die Arbeitsflüssigkeit 35a Kerosin enthalten. Das rotierende Ablaufen der Prägewalze 22 über die Breite ermöglicht, dass sich ihre gesamte äußere Umfangsoberfläche kontinuierlich einer elektroerosiven Bearbeitung unterzieht. Jedoch ist das Verfahren zur Bereitstellung der elektroerosiven Bearbeitung für die gesamte äußere Umgangsoberfläche der Prägewalze 22 nicht auf die kontinuierliche Bearbeitung beschränkt, die durchgeführt wird, während die Walze 22 rotierend über die Breite betrieben wird, wie oben beschrieben wird, sondern auch eine kontinuierliche Bearbeitung, die durchgeführt wird, während die Elektrode betrieben wird, oder eine diskontinuierliche Bearbeitung, die für jeden vorgeschriebenen Bereich der Oberfläche durchgeführt wird, können eingesetzt werden.
Als Metall für zumindest die Oberfläche der Walze, einem Prägeformanteil, der Prägewalze 22, kann jede Eisenlegierung verwendet werden, die Kohlenstoff und Chrom enthält, solange ihre Vickers-Härte 500 Hv oder mehr und vorzugsweise 500 Hv oder mehr und 1.500 Hv oder weniger beträgt. Solche Metalle schließen z. B. Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, Chrommolybdänstahl und rostfreien Stahl ein. Die hierin verwendete Vickers-Härte ist ein physikalischer Wert, der durch eine Last, die auf einem Testmaterial unter Verwendung eines Diamanten-Eindringkörpers in Form einer Pyramide mit rechteckiger Basis mit einem Winkel von 136° zwischen den gegenüberliegenden Flächen am Eckpunkt aufliegt, und die diagonale Länge der Einkerbung der Pyramide auf der Testmaterialoberfläche ausgedrückt wird, nachdem die Last entfernt wurde. Die bevorzugte Härte ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Werte beschränkt, die mit der Vickers-Härte übereinstimmt, sondern jeder Härtewert gemäß weiteren Meßverfahren kann ebenso verwendet werden, solange er auf Niveaus liegt, die mit denen der oben beschriebenen bevorzugten Werte äquivalent sind.
Um für eine erhöhte Härte der Walzoberfläche der Prägewalze zu sorgen, kann ein Nitrieren oder Plattieren angewendet werden. Nitrieren ist ein Verfahren, indem eine Stickstoffverbindung, wie z. B. Ammoniak, unter Vakuum zur Reaktion mit Eisenlegierungen, dargestellt durch rostfreiem Stahl, bei erhöhten Temperaturen eingeführt wird. Das Plattieren wird durch die Hartverchromung repräsentiert, und weitere Beispiele für das Plattieren schließen folgende ein: Vernickelung, die Phosphor oder Phosphor und Bor enthält (KANIGEN-Plattierung, KANIBORON-Plattierung von JAPAN KANIGEN CO., Ltd.); und eine Verchromung oder Vernickelung, die Partikel von zumindest einer Art von Verbindungen mitabscheiden können, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Titancarbid (TiC), Wolframcarbid (WC), Siliciumcarbid (SiC), Borcarbid (B₄C) oder Titanborid (TiB₂) besteht. Die Plattierung wird auf der Oberfläche des Prägeformanteils aufgetragen, bevor ein konkav-konvexes Muster gebildet wird. Nachdem eine solche plattierte Schicht (eine harte Schicht) bereitgestellt wurde, wird die plattierte Schicht vorzugsweise einer Wärmehärtungsbehandlung bei 300°C oder höher und 1.000°C oder niedriger für mindestens 1 Stunde unterzogen. Das hierin verwendete Eutectoid ist das Phänomen, dass zwei oder mehr Arten von Feststoffen aus einer Flüssigkeit mit abgeschieden werden, wenn die Flüssigkeit abkühlt. Die Dicke der harten plattierten Schicht beträgt vorzugsweise 5 μm oder mehr und 300 μm oder weniger und besonders bevorzugt 15 μm oder mehr und 100 μm oder weniger.
Die Härte, der Schmelzpunkt und der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient sind signifikante Parameter des Materials für die Walzoberfläche der Prägewalze 22, auf die die elektroerosive Bearbeitung angewendet wird, und sie beeinträchtigen die Form in der oder die Geschwindigkeit bei der die Oberfläche durch die mittels der elektrischen Entladung erzeugte Hitze ausgearbeitet wird. Insbesondere unter Verwendung von Materialien, die sich in der Härte oder dem Schmelzpunkt für die entsprechenden Walzoberflächen unterscheiden, unterscheiden sich die Menge oder Form der Walzoberflächen, die durch das Schmelzen der Materialien ausgearbeitet werden, selbst wenn die durch die elektrische Entladung erzeugte Wärme dieselbe ist. Ferner beeinflusst der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient die Geschwindigkeit, bei der durch die Funkenentladung lokal erzeugte Wärme in das Material diffundiert, und daher spiegelt er sich in dem Abstand oder der Tiefe der Profilirregularitäten wieder.
Wenn die Walzoberflächen der Prägewalzen 22 den oben beschriebenen verschiedenen Arten von Härtungsbehandlungen unterzogen werden, ist bei den resultierenden Walzoberflächen das konkav-konvexe Muster der Prägewalze 22, das durch dieselbe elektroerosive Bearbeitung erhalten wurde, von Walzoberfläche zu Walzoberfläche nicht nur bezüglich der arithmetischen Rauheit Ra und des mittleren Abstands der Profilirregularitäten RSm, sondern auch bezüglich der zusammengesetzten Wellenform, die durch das Überlappen der verschiedenen Größen der Konkavitäten oder Konvexitäten gebildet wird, und der Irregularitäten der Anordnung der Konkavitäten oder der Konvexitäten verschieden. Die Härtungsbehandlung beeinflusst daher stark die Eigenschaften des mit dem konkav-konvexen Muster versehenen Aluminiumblechs und zwar nicht nur die Eigenschaften, die augenscheinlich von der Oberflächengeometrie abhängen, wie z. B. die Plattenhaltbarkeit und Empfindlichkeit, sondern auch Eigenschaften, wie z. B. Glanz und Beständigkeit gegen Farbflecken. Wenn die elektroerosive Bearbeitung zur Bildung eines konkav-konvexen Musters der Prägewalze 22, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, und die Kombination der Bedingungen, unter denen die elektroerosive Bearbeitung durchgeführt wird, und das Material für die Walzoberfläche der Prägewalze 22 angemessen ausgewählt werden, können Aluminiumbleche mit verschiedenen Eigenschaften hergestellt werden.
Erfindungsgemäß kann die elektroerosive Bearbeitung unter Verwendung einer Mehrzweck-Gesenkfräs-Erodiermaschine (z. B. die von Mitsubishi Electric Corporation oder Sodick Co.) durchgeführt werden. Um ein winziges konkav-konvexes Muster zu erhalten, wird vorzugsweise ein Modell verwendet, das mit einer CAD/CAM-Funktion ausgestattet ist, und geeignet ist, eine Positionskontrolle in μm-Bereich durchzuführen.
Die elektroerosive Bearbeitung wird in zwei Typen klassifiziert: ein positiver Ionenentladungstyp, in dem eine positive Spannung an der Elektrode angelegt wird, und ein negativer Ionenentladungstyp, in dem eine negative Spannung an der Elektrode angelegt wird. In der vorliegenden Erfindung wird eine elektroerosive Bearbeitung unter Verwendung einer negativen Elektrode bevorzugt verwendet. Da in der elektroerosiven Bearbeitung vom positiven Entladungstyp die auf der Oberfläche eines Werkstücks erzeugte Wärmemenge groß ist, wird die Bearbeitung bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt; es kann jedoch manchmal ein nicht gleichmäßiges konkav-konvexes Muster gebildet werden. In einer negativen elektroerosiven Bearbeitung unter Verwendung einer negativen Elektrode kann andererseits ein gleichmäßigeres konkav-konvexes Muster auf der Oberfläche der Prägewalze 22 gebildet werden, obgleich der Elektrodenverbrauch hoch ist.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, für die Entladungselektrode Kupfer zu verwenden, das einen geringen elektrischen Widerstand und einen hohen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten aufweist. Um in diesem Fall zu ermöglichen, dass jede lokale Entladung winzig ist und die Entladungsenergie klein ist, so dass ein sehr feines konkav-konvexes Muster gebildet wird, wird vorzugsweise eine flache Elektrode verwendet. Die Dicke der flachen Elektrode beträgt vorzugsweise 5 mm oder weniger, besonders bevorzugt 33 mm oder weniger und am meisten bevorzugt 2 mm oder weniger. Wenn eine Kupferelektrode hinsichtlich der Steifigkeit nicht ausreichend ist, ist es bevorzugt, Messing für die Entladeelektrode zu verwenden.
Die Entladungsspannung kann durch Erzeugung von Pulsen auf der Stromquellenoberfläche oder durch eine Kondensatorentladung unter Verwendung eines RC-Schaltkreises, der durch den Stromquellenschaltkreis und die Erodiermaschine gebildet wird. Die Verbesserung der Stromquellen-Schalttechnologie in den letzten Jahren macht es möglich, die Pulse selbst bei einem Hochspannungsstrom präzise zu kontrollieren; erfindungsgemäß ist jedoch die Kondensatorentladung bevorzugt, da sie für ein gleichmäßiges konkav-konvexes Muster über eine große Fläche sorgt. Wenn Entladungen auf einer unregelmäßigen und feinen konkav-konvexen Oberfläche (Walzoberfläche, bevor en konkav-konvexes Muster aus ihr ausgebildet wird) induziert werden, die das erfindungsgemäße Ziel ist, wird es schwierig, die Entladungsspannung durch Erzeugung von Pulsen an der Stromquellenoberfläche zu kontrollieren, und die Wellenform des Entladungsstroms ist in Unordnung.
Bezüglich der angelegten Spannung gilt je höher desto besser. Dies liegt daran, dass eine höhere Spannung die zu induzierenden Entladungen ermöglicht, selbst wenn der Abstand zwischen der Elektrode und der Prägewalze 22 groß gehalten wird, was zu einer Zunahme der Wirksamkeit der Wärmefreisetzung oder geschmolzenen Stücken führt. Gewöhnlich beträgt die angelegte Spannung 100 V oder mehr und 500 V oder weniger, was der oberen Grenze einer Halbleiterstromquelle entspricht; erfindungsgemäß beträgt sie jedoch vorzugsweise 100 V oder mehr und 400 V oder weniger.
Als Arbeitsflüssigkeit 35a für die erfindungsgemäße elektroerosive Bearbeitung können verschiedene Arten von Kerosin verwendet werden, das eine gewöhnlich verwendete Arbeitsflüssigkeit ist. Die Zugabe von Feinpartikeln aus Graphit, Silicium, Molybdänsulfid, Aluminiumoxid oder Siliciumcarbid mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1 μm oder mehr und 10 μm oder weniger bei einer Konzentration von 1 g/l oder mehr und 20 g/l oder weniger zu dem Kerosin macht es möglich, der Walzoberfläche ein winziges konkav-konvexes Muster zu verleihen. Diese Partikel können allein oder in Kombination verwendet werden.
<VERFAHREN ZUR BILDUNG VON KONKAVITÄTEN ODER KONVEXITÄTEN AUF DER OBERFLÄCHE DES ALUMINIUMBLECHS MIT DER PRÄGEWALZE>
Erfindungsgemäß werden Konkavitäten oder Konvexitäten auf einem Aluminiumblech, wie oben beschrieben, in einem Walzschritt zum Walzen des Aluminiumblechs mittels Durchführen von Vorgängen, wie z. B. Druckwalzen, und Übertragen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Prägewalze 22 gebildet.
Es wird ein Verfahren eingesetzt, in dem ein konkav-konvexes Muster auf einem Aluminiumblech in einem Kaltwalzschritt zum Kaltwalzen des Aluminiumblechs auf eine Enddicke oder in einem kalten Fertigwalzschritt zum Kaltwalzen des Aluminiumblechs gebildet wird, das einer Enddickeneinstellung unterzogen wurde, um dieselbe Endoberflächengeometrie bereitzustellen, indem die konkav-konvexe Oberfläche der Prägewalze 22 gegen das Aluminiumblech zur Übertragung des konkav-konvexen Musters auf dasselbe gedrückt wird. Das Verfahren zur Bildung von Konkavitäten oder Konvexitäten auf der Oberfläche des Aluminiumblechs wird durch gleichzeitiges Durchführen des konkav-konvexen Übertragungsschritts und des Kaltwalzschritts erleichtert, wodurch eine starke Kostenreduzierung ermöglicht wird. Ein spezifisches Beispiel für solche Verfahren wird in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-262203 beschrieben.
Wie oben beschrieben, weist ein Substrat für eine lithographische Platte, das unter Verwendung eines Aluminiumblechs hergestellt wurde, auf dem Konkavitäten oder Konvexitäten durch die erfindungsgemäße Prägewalze 22 übertragen wurden, ein besonderes konkav-konvexes Muster auf seiner gewalzten Oberfläche auf; das resultierende Substrat für eine lithographische Platte weist ein konkav-konvexes Muster auf, dessen mittlerer Abstand und Tiefe gleichmäßiger sind, als die eines Substrats für eine lithographische Platte, dessen Konkavitäten oder Konvexitäten unter Verwendung von Bürsten oder eines Schleifmittels gebildet werden. Das unter Verwendung eines solchen Aluminiumblechs hergestellte Substrat für eine lithographische Platte weist daher eine verbesserte Beständigkeit gegen Farbflecken auf. Ferner erleichtert das erfindungsgemäße Verfahren zur Bildung von Konkavitäten oder Konvexitäten auf einem Aluminiumblech die Einstellung der Menge des in einer Druckmaschine verwendeten Feuchtwassers, während die verbrauchte Energiemenge bei der Alkaliätzbehandlung und Oberflächenrauungsbehandlung, die nach dem erfindungsgemäßen Oberflächentexturierungsvorgang durchgeführt werden, abnimmt. Das unter Verwendung eines solchen Aluminiumblechs hergestellte Substrat für eine lithographische Platte weist daher einen ausgezeichneten Glanz auf. Ferner kann die Ätzmenge in der später beschriebenen ersten Alkaliätzbehandlung auf lediglich etwa 10 g/cm² oder weniger verringert werden, wodurch eine Kostenreduzierung ermöglicht wird. Des weiteren ermöglicht die Verwendung eines Aluminiumblechs mit einem konkav-konvexen Muster auf seiner Oberfläche, dass die Oberfläche eines Substrats für eine lithographische Platte zunimmt, das unter Verwendung eines solchen Aluminiumblechs hergestellte Substrat für eine lithographische Platte weist eine ausgezeichnete Plattenhaltbarkeit auf.
Der Vorgang der Übertragung eines konkav-konvexen Musters auf ein Aluminiumblech mit einer Prägewalze wird in einem finalen Kaltwalzschritt durchgeführt, der bei einem üblichen Aluminiumblech eingesetzt wird. Vorzugsweise werden die Konkavitäten oder Konvexitäten auf beiden Oberflächen eines Aluminiumblechs durch den Übertragungsvorgang ausgebildet. Dies ermöglicht die Einstellung der Ausdehnung sowohl der Front- als auch der Rückseitenoberfläche des Aluminiumblechs auf dasselbe Ausmaß, und ermöglicht daher den Erhalt eines Aluminiumblechs mit guter Planheit.
Die Walzverringerung beim Walzen eines Aluminiumblechs unter Verwendung der oben beschriebenen Prägewalze 22 beträgt vorzugsweise 0,5 bis 20%, besonders bevorzug 1 bis 8% und am meisten bevorzugt 1 bis 5%. Das Walzen zum Übertragen kann in 1 bis 3 Durchgängen durchgeführt werden. Die Oberflächengeometrie des Aluminiumblechs, auf dem ein konkav- konvexes Muster durch das erfindungsgemäße Oberflächentexturierungsverfahren gebildet wurde, ist vorzugsweise so, dass die durch JIS (japanische industrielle Standards) spezifizierten Ra, RSm, Ry und Δa im Bereich von 0,4 bis 1,0 μm, 15 bis 150 μm, 1 bis 10 μm bzw. 1 bis 10° liegen.
[ALUMINIUMSUBSTRAT]
<ALUMINIUMBLECH>
Ein Aluminiumblech, das erfindungsgemäß als Substrat für lithographische Platten verwendet wird, ist aus einem Metall, das Aluminium enthält, einem formstabilen Metall, als Hauptkomponente – d. h., ein erfindungsgemäß verwendbares Aluminiumblech ist aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Beispiele für solche Aluminiumbleche schließen folgende ein: Neben einem reinen Aluminiumblech, ein Aluminiumlegierungsblech, das Aluminium als Hauptkomponente und sehr kleine Mengen weiterer Elemente enthält; und eine Kunststofffolie oder Papier, auf der/dem Aluminium oder eine Aluminiumlegierung laminiert oder abgeschieden ist. Außerdem kann ein Verbundblech aus einem Aluminiumblech und eine an dem Aluminiumblech gebundene Polyethylenterephthalatfolie, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 48-18327 beschrieben wird, erfindungsgemäß verwendet werden.
In der folgenden Beschreibung werden die oben beschriebenen Typen von Substraten, die aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung sind oder eine Schicht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung einschließen, generisch als Aluminiumbleche bezeichnet. Die von Aluminium verschiedenen Elemente, die in den oben beschriebenen Aluminiumlegierungen enthalten sein können, schließen folgende ein: z. B. Silicium, Eisen, Mangan, Kupfer, Magnesium, Chrom, Zink, Wismut, Nickel und Titan. Die Gehalte von solchen Elementen in den Legierungen betragen 10 Massen-% oder weniger.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, ein reines Aluminiumblech zu verwenden. Da reines Aluminium jedoch schwierig mittels der vorhandenen Veredelungstechnologien herzustellen ist, kann auch ein Aluminiumblech verwendet werden, das kleine Mengen anderer Elemente enthält. Die Zusammensetzung des erfindungsgemäß verwendeten Aluminiumblechs ist daher nicht auf eine bestimmte beschränkt, und bekannte und derzeitig verwendete Aluminiumlegierungsbleche, wie z. B. JIS A1050, JIS A1100, JIS A3005 und die international registrierte Legierung 3103A, können in geeigneter Weise situationsabhängig verwendet werden.
Die Dicke des erfindungsgemäß verwendeten Aluminiumblechs beträgt etwa 0,1 mm bis 0,6 mm, vorzugsweise 0,15 mm bis 0,4 mm und besonders bevorzugt 0,2 mm bis 0,3 mm. Die Dicke kann in geeigneter Weise je nach Größe der verwendeten Druckmaschine, Größe der verwendeten Druckplatte oder Anfragen des Verwenders verändert werden.
Vorzugsweise wird ein Aluminiumblech in der vorliegenden Erfindung verwendet, das einem in JIS spezifizierten Tempern H18 unterzogen wurde.
Das so erzeugte Aluminiumblech weist erwartungsgemäß die unten beschriebenen verschiedenen Eigenschaften auf.
Im Hinblick auf die Festigkeit des Aluminiumblechs zur Sicherung der Elastizität, die für Substrate für lithographische Platten erforderlich ist, beträgt die 0,2%-ige Dehngrenze des Aluminiumblechs vorzugsweise 120 MPa oder mehr. Um einen gewissen Elastizitätsgrad zu sichern, selbst wenn eine Brennbehandlung durchgeführt wird, beträgt die 0,2%-ige Dehngrenze des Aluminiumblechs nach einem 3- bis 10-minütigen Erhitzen bei 270°C vorzugsweise 80 MPa oder mehr und besonders bevorzugt 100 MPa oder mehr. Wenn ein Aluminiumblech mit einer Elastizität benötigt wird, kann ein Aluminiummaterial eingesetzt werden, das Mg oder Mn enthält. Aluminiumbleche mit einem gewissen Elastizitätsgrad neigen jedoch dazu, die Leichtigkeit des Einpassens in einen Plattenzylinder einer Druckmaschine zu verschlechtern, und daher sollte das hinzugefügte Material oder die Menge an von Aluminium verschiedenen Komponenten in geeigneter Weise je nach Anwendung ausgewählt werden, in der die Aluminiumbleche verwendet werden. Unter Bezugnahme auf dieses Thema werden Technologien, die die Anmelderin der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen hat, in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nrn. 7-126820 und 62-140894 beschrieben.
Vorzugsweise weist das Aluminiumblech eine Zugfestigkeit von 160 ± 15 N/mm², eine 0,2%-ige Dehngrenze von 140 ± 15 MPa und eine in JIS/2241 und Z2201 spezifizierte Dehnung unter Zug von 1 bis 10% auf.
Vorzugsweise ist die kristalline Beschaffenheit der Oberfläche des Aluminiumblechs nicht sehr grob, da es zu Oberflächendefekten kommen kann, wenn die Oberfläche des Aluminiumblechs einer chemischen oder elektrochemischen Rauungsbehandlung unterzogen wird. Die kristalline Beschaffenheit der Oberfläche des Aluminiumblechs beträgt vorzugsweise 200 μm oder weniger, besonders bevorzugt 100 μm oder weniger und am meisten bevorzugt 50 μm oder weniger in der Breite; und vorzugsweise 5.000 μm oder weniger, besonders bevorzugt 1.000 μm oder weniger und am meisten bevorzugt 500 μm oder weniger in der Länge. Technologien zu diesem Thema, die von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wurden, werden in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nrn. 6-218495 , 7-39906 und 7-124609 beschrieben.
Das erfindungsgemäß verwendete Aluminiumblech ist ein kontinuierliches streifenartiges Blech oder Netz. D. h., es kann ein Aluminiumnetz oder Aluminiumblech sein, das auf eine Größe geschnitten ist, die der Größe der als Produkt zu verschickenden lithographischen Ausgangsplatte entspricht.
Die Oberflächenmakel des Aluminiumblechs können zu einem Oberflächendefekt führen, wenn das Aluminiumblech zu Substraten für lithographische Platten verarbeitet wird, so dass das Auftreten von Makeln so weit wie möglich im Stadium, bevor das Aluminiumblech der Oberflächenbehandlung zur Bildung von Substraten für lithographische Platten unterzogen wird, verhindert werden muss. Die Art der Verpackung des Aluminiumblechs ist daher vorzugsweise eine stabile, die das Auftreten von Makeln bei der Überführung verhindert.
Im Falle von Aluminiumnetzen ist die Art der Verpackung z. B. die folgende. Zunächst werden eine Hartfaserplatte und ein Filz auf einer Eisenpalette ausgebreitet, eine Doughnut-förmige gewellte Platte wird auf die Enden des Produkts aufgelegt, das gesamte Produkt wird mit einer Poly-Hülle umhüllt, ein Holz-Doughnut wird in den Innendurchmesserbereich der Wicklung eingeführt, Filz wird auf die Außenflächen der Wicklung aufgelegt, der Filz wird mit Bindeblechen befestigt und ein Aufkleber wird an den Außenflächen angebracht. Als Verpackungsmaterial kann eine Polyethylenfolie verwendet werden. Als Polstermaterial kann Nadelfilz oder eine Hartfaserplatte verwendet werden. Neben der oben Beschriebenen gibt es verschiedene Arten von Verpackungen, und jede Art von Verpackung ist für das erfindungsgemäße Aluminiumblech verwendbar, solange sie ermöglicht, dass das Aluminiumblech stabil und ohne Verursachung von Makeln transportiert wird.
<RAUUNG DES ALUMINIUMBLECHS MIT AUF SEINER OBERFLÄCHE ÜBERTRAGENEN KONKAVITÄTEN ODER KONVEXITÄTEN>
Das Aluminiumblech mit auf seiner Oberfläche übertragenen Konkavitäten oder Konvexitäten kann nachfolgend einer chemischen Ätzbehandlung und elektrochemischen Rauungsbehandlung zur Bildung von Aluminiumsubstraten für lithographische Platten unterzogen werden. Die resultierenden Substrate können dann mit einer Aufzeichnungsschicht, z. B. eine fotoempfindliche Schicht, zur Bildung von lithographischen Ausgangsplatten beschichtet werden. Eine Behandlung, wie z. B. mechanisches Rauen, chemisches Rauen, elektrochemisches Rauen, anodische Oxidation, Hydrophilierung oder Versiegelung, kann ebenso durchgeführt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Oberflächenbehandlung sind die folgenden.

1) OBERFLÄCHENBEHANDLUNGSAUSFÜHRUNGSFORM 1 Ein Verfahren, in dem das Aluminiumblech folgendem unterzogen wird:
(1) chemische Ätzbehandlung;
(2) elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung, die hauptsächlich aus Salpetersäure zusammengesetzt ist;
(3) chemische Ätzbehandlung;
(4) elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung, die hauptsächlich aus Salzsäure zusammengesetzt ist;
(5) chemische Ätzbehandlung und
(6) Anodisierung in dieser Reihenfolge.
2) OBERFLÄCHENBEHANDLUNGSAUSFÜHRUNGSFORM 2 Ein Verfahren, in dem das Aluminiumblech folgendem unterzogen wird:
(1) chemische Ätzbehandlung;
(2) elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung, die hauptsächlich aus Salpetersäure zusammengesetzt ist;
(3) chemische Ätzbehandlung und
(4) Anodisierung in dieser Reihenfolge.
3) OBERFLÄCHENBEHANDLUNGSAUSFÜHRUNGSFORM 3 Ein Verfahren, in dem das Aluminiumblech folgendem unterzogen wird:
(1) chemische Ätzbehandlung;
(2) elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung, die hauptsächlich aus Salzsäure zusammengesetzt ist;
(3) chemische Ätzbehandlung;
(4) Anodisierung in dieser Reihenfolge.
4) OBERFLÄCHENBEHANDLUNGSAUSFÜHRUNGSFORM 4 Ein Verfahren, in dem das Aluminiumblech folgendem unterzogen wird:
(1) chemische Ätzbehandlung;
(2) elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung, die hauptsächlich aus Salzsäure zusammengesetzt ist;
(3) chemische Ätzbehandlung;
(4) elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung, die hauptsächlich aus Salpetersäure zusammengesetzt ist;
(5) chemische Ätzbehandlung und
(6) Anodisierung in dieser Reihenfolge.
5) OBERFLÄCHENBEHANDLUNGSAUSFÜHRUNGSFORM 5 Ein Verfahren, in dem das Aluminiumblech folgendem unterzogen wird:
(1) chemische Ätzbehandlung;
(2) elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung, die hauptsächlich aus Salzsäure zusammengesetzt ist;
(3) chemische Ätzbehandlung;
(4) elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung, die hauptsächlich aus Salzsäure zusammengesetzt ist;
(5) chemische Ätzbehandlung und
(6) Anodisierung in dieser Reihenfolge.

Vorzugsweise werden nach der Anodisierung eine Hydrophilierungsbehandlung, eine Versiegelungsbehandlung oder sowohl eine Hydrophilierungsbehandlung als auch eine Versiegelungsbehandlung durchgeführt. Besonders bevorzugt werden eine Versiegelungsbehandlung oder sowohl eine Hydrophilierungsbehandlung als auch eine Versiegelungsbehandlung nach der Anodisierung durchgeführt.
Vorzugsweise wird nach der chemischen Ätzbehandlung eine Dekapierung in einer sauren wässrigen Lösung durchgeführt.
<MECHANISCHE RAUUNGSBEHANDLUNG>
In dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kann das oben beschriebene Aluminiumblech mit einem konkav-konvexen Muster auf seiner Oberfläche einer mechanischen Rauungsbehandlung unter Verwendung einer rotierenden Bürste oder eines Schleifmittels, wie unten beschrieben, unterzogen werden oder nicht.
Die Durchführung einer mechanischen Rauungsbehandlung unter Verwendung einer rotierenden Bürste und eines Schleifmittels macht es möglich, eine größere Oberfläche durch die nachfolgende Bürstenkörnungsbehandlung zu sichern, selbst wenn die durch das übertragene konkav-konvexe Muster bereitgestellte Oberfläche klein ist, wodurch ermöglicht wird, dass die Oberfläche des Aluminiumblechs angemessene Wassertrageeigenschaften aufweist. Sie trägt außerdem zur Lösung des Problems bei, das die mechanische Rauungsbehandlung unter Verwendung einer herkömmlichen Bürste und eines Schleifmittels begleitet, nämlich das Problem der Bildung punktförmiger Konkavitäten oder Konvexitäten, wodurch die Beschichtungen wesentlich wahrscheinlicher zurückbleiben und Schmutz wesentlich wahrscheinlicher in den Randbereichen zurückbleibt. Ferner wird ermöglicht, dass die Menge der anschließend durchgeführten alkalischen Ätzung abnimmt, was hinsichtlich der Kostenreduzierung vorteilhaft ist.
Im folgenden wird das Bürstenkörnungsverfahren beschrieben, das auf geeignete Art und Weise für die mechanische Rauungsbehandlung verwendet wird.
Gewöhnlich wird das Bürstenkörnungsverfahren unter Verwendung von walzenartigen Bürsten, die jeweils aus einer zylindrischen Trommel und einer großen Anzahl von Borsten aus synthetischem Harz, wie z. B. Nylon (Handelsmarke), Propylen- und Vinylchlorid-Harz, die in die zylindrische Trommel eingesetzt sind, so durchgeführt, dass eine Oberfläche oder beide Oberflächen des oben beschriebenen Aluminiumblechs mit den walzenartigen Bürsten gerieben werden, während eine Aufschlämmung, die ein Schleifmittel enthält, über die rotierenden walzenartigen Bürsten gesprüht wird. Anstelle der oben beschriebenen walzenartigen Bürsten und der Aufschlämmung können Schleifwalzen verwendet werden, die jeweils eine Schleifschicht auf ihrer Oberfläche aufweisen.
Bei der Verwendung von walzenartigen Bürsten werden Borsten verwendet, die ein Biegemodul von vorzugsweise 10.000 bis 40.000 kg/cm² und besonders bevorzugt 15.000 bis 35.000 kg/cm² und eine Elastizität von vorzugsweise 500 g oder weniger und besonders bevorzugt 400 g oder weniger aufweisen. Der Durchmesser der Borsten beträgt üblicherweise 0,2 bis 0,9 mm. Die Länge der Bürsten kann in angemessener Weise je nach dem Außendurchmesser der walzenartigen Bürste und dem Durchmesser der Trommel festgelegt werden; sie beträgt jedoch üblicherweise 10 bis 100 mm.
Die Anzahl der verwendeten Nylonbürsten beträgt vorzugsweise mehr als 1, besonders bevorzugt 3 oder mehr und insbesondere bevorzugt 4 oder mehr. Die Einstellung der Anzahl der verwendeten Bürsten ermöglicht die Einstellung der Wellenlängenkomponente des auf der Oberfläche des Aluminiumblechs gebildeten konkaven Anteils.
Die Last auf dem Antriebsmotor, der die Bürste rotiert, ist vorzugsweise um 1 kW oder mehr schwerer, bevor die walzenartige Bürste gegen das Aluminiumblech gedrückt wird, besonders bevorzugt um 2 kW oder mehr und insbesondere bevorzugt um 8 kW oder mehr schwerer. Die Einstellung der Last ermöglicht die Einstellung der Tiefe des auf der Oberfläche des Aluminiumblechs gebildeten konkaven Anteils. Die Umdrehungszahl der Bürste beträgt vorzugsweise 100 oder mehr und besonders bevorzugt 200 oder mehr.
Als Schleifmittel kann jedes bekannte Schleifmittel verwendet werden. Beispiele für solche Schleifmittel schließen folgende ein: Bimsstein, Silikasand, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxidpulver, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Vulkanasche, Karborund, Schmirgel und Mischungen davon. Von diesen Schleifmitteln werden Bimsstein und Silikasand bevorzugt. Silikasand ist bezüglich der Rauungswirksamkeit gegenüber Bimsstein überlegen, da es härter als Bimsstein und schwer zu zerbrechen ist. Aluminiumhydroxid wird geeigneter Weise verwendet, wenn die lokale Bildung von tiefen konkaven Anteilen verhindert werden soll, da seine Partikel zerbrechen, wenn eine übermäßige Last angelegt wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung der mechanischen Rauungsbehandlung unter Verwendung von Bürsten und einem Schleifmittel, die die Anmelderin der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen hat, wird detailliert in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-211159 beschrieben.
Bei der Durchführung der mechanischen Rauungsbehandlung unter Verwendung von rotierenden Bürsten und einem Schleifmittel auf dem Aluminiumblech, das ein durch Übertragung gebildetes konkav-konvexes Muster auf seiner Oberfläche aufweist, beträgt die Zunahme der Ra erfindungsgemäß vorzugsweise 0,3 μm oder weniger, besonders bevorzugt 0,2 μm oder weniger und am meisten bevorzugt 0,1 μm oder weniger.
<CHEMISCHE OBERFLÄCHENBEHANDLUNG>
Im Verfahren zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte kann ein Substrat für eine lithographische Platte durch Anwendung einer chemischen Ätzbehandlung und elektrochemischen Rauungsbehandlung (in der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "chemische Oberflächenbehandlung" für beide Arten von Behandlungen zusammen verwendet) auf das Aluminiumblech mit einem durch Übertragung auf seine Oberfläche gebildeten konkav-konvexen Muster erhalten werden.
Als Rauungsbehandlung wird vorzugsweise jede der Behandlungen, die aus den Rauungsbehandlungs-Ausführungsformen 1 bis 5 ausgewählt wird, vorzugsweise angewendet. In einem Beispiel für die Rauungsbehandlung werden eine Ätzbehandlung in alkalischer wässriger Lösung (erste), das Dekapieren in einer sauren wässrigen Lösung (erste), eine elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung, die Salpetersäure oder Salzsäure enthält, eine Ätzbehandlung in einer alkalischen wässrigen Lösung (zweite), das Dekapieren in einer sauren wässrigen Lösung (zweite), eine elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung, die Salzsäure enthält, eine Ätzbehandlung in einer alkalischen Lösung (dritte), das Dekapieren in einer sauren wässrigen Lösung (dritte) und eine Anodisierung in dieser Reihenfolge angewendet.
Das Verfahren zur Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte kann verschiedene Schritte einschließen, die sich von den oben beschriebenen unterscheiden.
Die Anwendung einer Hydrophilierungsbehandlung nach der oben beschriebenen Anodisierung wird ebenso bevorzugt. Im folgenden wird jeder der Oberflächenbehandlungsschritte detailliert beschrieben.
<ERSTE ALKALISCHE ÄTZBEHANDLUNG>
Eine alkalische Ätzbehandlung ist eine Behandlung, die die Oberflächenschicht des oben beschriebenen Aluminiumblechs durch in Kontakt bringen des Aluminiumblechs mit einer alkalischen Lösung auflöst. Die erste alkalische Ätzbehandlung, die vor der ersten Elektrolyse durchgeführt wird, ist dafür da, dass gleichmäßige konkave Anteile durch die erste Elektrolyse gebildet werden und das Walzöl, Schmutz, natürliche Oxide, usw. auf der Oberfläche des Aluminiumblechs (gewalztes Aluminium) entfernt werden.
In der ersten alkalischen Ätzbehandlung beträgt die Ätzmenge vorzugsweise 0,1 g/m² oder mehr, besonders bevorzugt 0,5 g/m² oder mehr und am meisten bevorzugt 1 g/m² oder mehr, und gleichzeitig vorzugsweise 10 g/m² oder weniger, besonders bevorzugt 8 g/m² oder weniger und noch bevorzugter 5 g/m² oder weniger. Indem der minimale Wert der Ätzmenge innerhalb des oben beschriebenen Bereichs gehalten wird, wird ermöglicht, dass gleichmäßige Vertiefungen durch die erste Elektrolyse gebildet werden und darüber hinaus das Auftreten einer ungleichmäßigen Behandlung verhindert wird. Indem der maximale Wert der Ätzmenge innerhalb des oben beschriebenen Bereichs gehalten wird, wird ermöglicht, dass die Menge der verwendeten alkalischen Lösung abnimmt, was in ökonomischer Hinsicht vorteilhaft ist.
Für die alkalische Lösung verwendbare Alkali schließen z. B. Ätzalkali und Alkalimetallsalze ein. Spezifische Beispiele für Ätzalkali sind Ätznatron und Ätzkali. Spezifische Beispiele für Alklimetallsalze sind die folgenden: Alkalimetallsilicate, wie z. B. Natriummetasilicat, Natriumsilicat, Kaliummetasilicat und Kaliumsilicat; Alkalimetallcarbonate, wie z. B. Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat; Alkalimetallaluminate, wie z. B. Natriumaluminat und Kaliumaluminat; Alkalimetallaldonate, wie z. B. Natriumgluconat und Kaliumgluconat; und Alkalimetallhydrogenphosphate, wie z. B. Dinatriumhydrogenphosphat, Dikaliumhydrogenphosphat, Natriumdihydrogenphosphat und Kaliumdihydrogenphosphat. Von diesen Alkalis sind im Hinblick auf eine schnelle Ätzgeschwindigkeit und geringe Kosten eine Lösung aus einem Ätzalkali und eine Lösung bevorzugt, die sowohl ein Ätzalkali als auch ein Alkalimetallaluminat enthält. Besonders bevorzugt ist eine Lösung aus Ätzsoda.
In der ersten alkalischen Ätzbehandlung beträgt die Konzentration der alkalischen Lösung vorzugsweise 30 g/l oder mehr und besonders bevorzug 300 g/l oder mehr und gleichzeitig 500 g/l oder weniger und besonders bevorzugt 450 g/l oder weniger.
Vorzugsweise enthält die alkalische Lösung Aluminiumionen. Die Konzentration der Aluminiumionen beträgt vorzugsweise 1 g/l oder mehr und besonders bevorzugt 50 g/l oder mehr und gleichzeitig vorzugsweise 200 g/l oder weniger und besonders bevorzugt 150 g/l oder weniger. Eine solche alkalische Lösung kann z. B. unter Verwendung von Wasser, einer wässrigen Lösung von 48 Massen-%igem Ätzsoda und Natriumaluminat hergestellt werden.
In der ersten alkalischen Ätzbehandlung ist die Temperatur der alkalischen Lösung vorzugsweise 30°C oder höher und besonders bevorzugt 50°C oder höher und gleichzeitig vorzugsweise 80°C oder niedriger und besonders bevorzugt 75°C oder niedriger.
In der ersten alkalischen Ätzbehandlung beträgt die Behandlungsdauer vorzugsweise 1 Sekunde oder mehr und besonders bevorzugt 2 Sekunden oder mehr, und gleichzeitig vorzugsweise 30 Sekunden oder weniger und besonders bevorzugt 15 Sekunden oder weniger.
Da die Ätzbehandlung kontinuierlich auf dem Aluminiumblech durchgeführt wird, nimmt die Konzentration der Aluminiumionen in der alkalischen Lösung zu; als Folge unterzieht sich die Ätzmenge des Aluminiumblechs Veränderungen. Es ist daher bevorzugt, die Zusammensetzung der Ätzlösung in folgender Weise zu kontrollieren.
Zunächst wird eine Matrix aus elektrischer Leitfähigkeit, Dichte und Temperatur oder eine Matrix aus elektrischer Leitfähigkeit, Ultraschallausbreitungsgeschwindigkeit und Temperatur angefertigt, die der Matrix aus der Ätzsodakonzentration und der Aluminiumionenkonzentration entspricht, die Zusammensetzung der Lösung wird durch die elektrische Leitfähigkeit, die Dichte und Temperatur oder die elektrische Leitfähigkeit, die Ultraschallausbreitungsgeschwindigkeit und Temperatur bestimmt, und dann werden Ätzsoda und Wasser so hinzugefügt, dass der Zielwert der Zusammensetzung der Lösung erhalten wird. Die Menge der Ätzlösung wird dadurch konstant gehalten, dass die Ätzlösung den Umlaufbehälter in Mengen überflutet, die durch die Zugabe von Ätzsoda und Wasser zunehmen. Als hinzuzufügendes Ätzsoda kann kommerzielles 40 bis 60 Massen-%iges Ätzsoda verwendet werden.
Als elektrische Leitfähigkeitsmesser und Dichte-Hydrometer werden vorzugsweise solche verwendet, die die Temperatur kompensieren. Als Dichte-Hydrometer wird vorzugsweise ein Differenzdrucktyp verwendet.
Verfahren zum in Kontakt bringen des Aluminiumblechs mit einer alkalischen Lösung schließen z. B. folgende ein: Verfahren, in denen das Aluminiumblech durch ein Bad geleitet wird, das eine alkalische Lösung enthält, in denen das Aluminiumblech in ein Bad getaucht wird, das eine alkalische Lösung enthält, und in denen eine alkalische Lösung auf das Aluminiumblech gesprüht wird.
Nach Beendigung der alkalischen Ätzbehandlung wird das Aluminiumblech vorzugsweise mit Andruckwalzen drainiert, für 1 bis 10 Sekunden gespült und dann wieder mit Andruckwalzen drainiert.
Vorzugsweise wird das Spülen zunächst unter Verwendung einer Vorrichtung durchgeführt, die das Spülen mit einem frei fallenden schleierartigen Flüssigkeitsfilm durchführt und dann unter Verwendung eines Sprühröhrchens.
<ERSTE DEKAPIERUNG>
Nach der ersten alkalischen Ätzbehandlung wird vorzugsweise ein Beizen (erstes Dekapieren) zur Entfernung des aus der Oberfläche des Aluminiumblechs zurückgebliebenen Schmutzes durchgeführt. Das Dekapieren wird durch in Kontakt bringen des Aluminiumblechs mit einer sauren Lösung vorgenommen.
Für die Behandlung verwendbare Säuren schließen z. B. folgende ein: Salpetersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Chromsäure, Fluorwasserstoffsäure und Fluorwasserstoffborsäure.
Wenn anschließend eine Salpetersäure-Elektrolyse als Erstelektrolysebehandlung durchgeführt wird, ist es bevorzugt, in der nach der ersten alkalischen Ätzbehandlung durchgeführten Dekapierung den überfließenden Abfall einer in der Salpetersäure-Elektrolyse zu verwendenden elektrolytischen Lösung zu verwenden.
Die Zusammensetzung der Dekapierungslösung kann durch Auswählen einer der Verfahren kontrolliert werden, indem eine Matrix aus elektrischer Leitfähigkeit und Temperatur verwendet wird, die der Matrix aus der Konzentration der sauren Lösung und der Aluminiumionenkonzentration entspricht; indem eine Matrix aus elektrischer Leitfähigkeit, Dichte und Temperatur verwendet wird und indem eine Matrix aus elektrischer Leitfähigkeit Ultraschallausbreitungsgeschwindigkeit und Temperatur verwendet wird, wie im Falle der alkalischen Ätzbehandlung.
Bei der ersten Dekapierung wird vorzugsweise eine saure Lösung verwendet, die eine Säure und Aluminiumionen in Konzentrationen von 1 bis 400 g/l bzw. 0,1 bis 5 g/l enthält.
Die Temperatur der sauren Lösung ist vorzugsweise 20°C oder höher und besonders bevorzugt 30°C oder höher und gleichzeitig bevorzugt 70°C oder niedriger und besonders bevorzugt 60°C oder niedriger.
Bei der ersten Dekapierung beträgt die Behandlungszeit vorzugsweise 1 Sekunde oder mehr und besonders bevorzugt 4 Sekunden oder mehr und gleichzeitig vorzugsweise 60 Sekunden oder weniger und besonders bevorzugt 40 Sekunden oder weniger.
Verfahren zum in Kontakt bringen des Aluminiumblechs mit einer sauren Lösung schließen z. B. Verfahren ein, in denen das Aluminiumblech durch ein Bad geleitet wird, das eine saure Lösung enthält, in denen das Aluminiumblech in ein Bad getaucht wird, das eine saure Lösung enthält, und in denen eine saure Lösung auf das Aluminiumblech gesprüht wird.
Nach Beendigung des Dekapierens wird das Aluminiumblech vorzugsweise mit Andruckwalzen drainiert, für 1 bis 10 Sekunden gespült und mit Andruckwalzen drainiert.
Die Spülung wird in gleicher Weise wie nach der alkalischen Ätzbehandlung durchgeführt. Jedoch beträgt die verwendet Wassermenge pro Sprühstoß vorzugsweise 1 bis 20 l/min.
Bei Verwendung des überfließenden Abfalls der elektrolytischen Lösung, die in der nachfolgenden Salpetersäure-Elektrolyse zu verwenden ist, als Dekapierungslösung in der ersten Dekapierung, wird das Aluminiumblech vorzugsweise keinem Drainieren mit Andruckwalzen und Spülen nach dem Dekapieren unterzogen, sondern bis zur nachfolgenden Salpetersäure-Elektrolyse fortgefahren, während seine Oberfläche mit der Dekapierungslösung angemessen je nach Situation besprüht wird, so dass die Oberfläche des Aluminiumblechs nicht getrocknet wird.
<ERSTE ELEKTROLYSEBEHANDLUNG>
Die erste Elektrolysebehandlung ist eine erste elektrochemische Rauungsbehandlung, die in einer wässrigen Lösung durchgeführt wird, die Salpetersäure oder Salzsäure enthält.
Wie in den Rauungsbehandlungsausführungsformen 1, 4 und 5 gezeigt wird, ermöglicht das Durchführen der ersten und zweiten Elektrolysebehandlung die Bildung eines gekörnten Musters auf der Oberfläche des Aluminiumblechs, indem sich äußerst gleichmäßige konkav-konvexe Strukturen überlagern, und die Verwendung eines solchen Aluminiumblechs kann eine lithographische Platte bereitstellen, die hinsichtlich der Beständigkeit gegen Farbflecke und der Plattenhaltbarkeit ausgezeichnet ist.
Die mittlere Rauheit der Oberfläche des Aluminiumblechs nach der ersten Elektrolysebehandlung beträgt vorzugsweise 0,45 bis 0,85 μm.
In den Rauungsbehanldungsausführungsformen 2 und 3 wird eine elektrolytische Rauung unter Verwendung von Salpetersäure bzw. eine elektrolytische Rauung unter Verwendung von Salzsäure durchgeführt. In der Rauungsbehandlungsausführungsform 4 folgt der Salzsäureelektrolyse eine Salpetersäurelektrolyse. In der Rauungsbehandlungsausführungsform 5 wird die Salzsäureelektrolyse zweimal durchgeführt. Im folgenden wird die vorliegende Erfindung hauptsächlich im Hinblick auf die Rauungsbehandlungsausführungsform 1 beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass in den anderen Ausführungsformen die Bedingungen, unter denen die Rauungsbehandlung durchgeführt wird, in Abhängigkeit der Charakteristika der entsprechenden Ausführungsformen geändert werden können.
(Elektrochemische Rauungsbehandlung in einer Salpetersäure-haltigen wässrigen Lösung)
Die Elektrochemische Rauungsbehandlung in einer Salpetersäure-haltigen wässrigen Lösung (Salpetersäure-Elektrolyse) ermöglicht die Bildung von vorzugsweise konkav-konvexen Strukturen auf der Oberfläche des Aluminiumblechs. Wenn das Aluminiumblech in der vorliegende Erfindung eine relativ große Menge an Cu enthält, werden relativ große und gleichförmige konkave Anteile durch die Salpetersäure-Elektrolyse gebildet. Als Folge weist eine lithographische Platte, die unter Verwendung eines erfindungsgemäß erhaltenen Substrats für eine lithographische Platte hergestellt wurde, eine ausgezeichnete Plattenhaltbarkeit auf.
Als Salpetersäure-haltige wässrige Lösung kann jede Salpetersäure-haltige wässrige Lösung verwendet werden, die in gewöhnlichen elektrochemischen Rauungsbehandlungen verwendet werden, die unter Verwendung von Gleichstrom oder Wechselstrom durchgeführt würden. Die Salpetersäure-haltige wässrige Lösung kann durch Zugabe von mindestens einer nitrierten Verbindung, die Salpetersäureionen enthält, wie z. B. Aluminiumnitrat, Natriumnitrat und Ammoniumnitrat, zu einer 100 g/l-Lösung von Salpetersäure in Wasser in Mengen im Bereich von 1 g/l bis zu einem Maximum, das die Lösung sättigt, hergestellt werden. In Aluminiumlegierungen enthaltene Metalle, wie z. B. Eisen, Kupfer, Mangan, Nickel, Titan, Magnesium oder Silica, können in der Salpetersäure-haltigen wässrigen Lösung gelöst werden. Hypochlorsäure oder Wasserstoffperoxid können zu der wässrigen Lösung in Mengen von 1 bis 100 g/l hinzugefügt werden.
Insbesondere wird eine Lösung bevorzugt, die durch Lösen von Aluminiumnitrat in einer 5 bis 15 g/l-Lösung von Salpetersäure in Wasser hergestellt wird, so dass die Konzentration der Aluminiumionen 3 bis 7 g/l beträgt.
Die Temperatur der Salpetersäure-haltigen wässrigen Lösung beträgt vorzugsweise 30°C oder höher und 55°C oder niedriger.
Die Salpetersäure-Elektrolyse ermöglicht die Bildung von Vertiefungen mit einer durchschnittlichen Öffnungsgröße von 1 bis 10 μm. Wenn allerdings eine relativ größere Menge an Elektrizität verwendet wird, kann die elektrolytische Reaktion manchmal konzentriert sein und Honigwabenvertiefungen mit einer durchschnittlichen Öffnungsgröße von mehr als 10 μm erzeugen.
Um eine solche Körnung zu erreichen, beträgt die Summe der Elektrizität zum Zeitpunkt der Beendigung der elektrolytischen Reaktion, die in der anodischen Reaktion des Aluminiumblechs einbezogen ist, vorzugsweise 150 C/dm² oder mehr und besonders bevorzugt 170 C/dm² oder mehr und gleichzeitig vorzugsweise 600 C/dm² oder weniger und besonders bevorzugt 500 C/dm² oder weniger. Die Stromdichte, bezogen auf den Höchstwert beträgt vorzugsweise 20 bis 100 A/dm², wenn Wechselstrom verwendet wird, und vorzugsweise 20 bis 100 A/dm², wenn Gleichstrom verwendet wird.
(Elektrochemische Rauungsbehandlung in einer Salzsäure-haltigen wässrigen Lösung)
Als Salzsäure-haltige wässrige Lösung kann jede Salzsäure-haltige wässrige Lösung verwendet werden, die in einer gewöhnlichen elektrochemischen Rauungsbehandlung verwendet wird, die zur Verwendung von Gleichstrom oder Wechselstrom durchgeführt wird. Die Salzsäure-haltige wässrige Lösung kann durch Zugabe einer oder mehreren Salzsäure-Verbindungen, die Salzsäureionen enthalten, wie z. B. Aluminiumchlorid, Natriumchlorid und Ammoniumchlorid, oder nitrierten Verbindung, die Salpetersäureionen enthält, wie z. B. Aluminiumnitrat, Natriumnitrat und Ammoniumnitrat, zu einer 1 bis 30 g/l-Lösung, vorzugsweise 2 bis 20 g/l-Lösung, von Salzsäure in Wasser in Mengen im Bereich von 1 g/l bis zu einem Maximum, das die Lösung sättigt, hergestellt werden. Die oben beschriebenen Verbindungen, die mit Kupfer Komplexe bilden, können ebenso zu der Lösung in Mengen von 1 bis 200 g/l zugeführt werden. In Aluminiumlegierungen enthaltene Metalle, wie z. B. Eisen, Kupfer, Mangan, Nickel, Titan, Magnesium oder Silica, können in der Salzsäure-haltigen wässrigen Lösung gelöst werden. Hypochlorsäure oder Wasserstoffperoxid kann zu der wässrigen Lösung in Mengen von 1 bis 100 g/l zugefügt werden.
Insbesondere wird eine Lösung bevorzugt, die durch Lösen eines Aluminiumsalzes (Aluminiumchlorid, AlCl3·6H2O) in einer 2 bis 10 g/l-Lösung von Salzsäure in Wasser in Mengen von 27 bis 63 g/l hergestellt wird, so dass die Konzentration der Aluminiumionen 3 bis 7 g/l und vorzugsweise 4 bis 6 g/l beträgt. Die elektrochemische Rauungsbehandlung unter Verwendung einer solchen wässrigen Lösung von Salzsäure ermöglicht, dass das Aluminiumblech mit einer gleichmäßigen Oberflächengeometrie versehen wird, verhindert das Auftreten einer Behandlungsungleichmäßigkeit des Aluminiumblech, unabhängig davon, ob das gewalzte Aluminiumblechs von geringer Reinheit oder hoher Reinheit ist, und bei Verwendung eines solchen Aluminiumblechs zur Herstellung einer lithographischen Platte tut sich die resultierende lithographische Platte sowohl hinsichtlich der Plattenhaltbarkeit als auch der Beständigkeit gegen Farbflecken hervor.
Die Temperatur der Salzsäure-haltigen wässrigen Lösung ist vorzugsweise 25°C oder höher und besonders bevorzugt 30°C oder höher und gleichzeitig vorzugsweise 55°C oder niedriger und besonders bevorzugt 40°C oder niedriger.
Als Additive, die in der Salzsäure-haltigen wässrigen Lösung verwendet werden und Vorrichtung, Stromquelle, Stromdichte, Durchfluss und Temperatur, die in der elektrochemischen Rauungsbehandlung eingesetzt werden, können solche aus bekannten elektrochemischen Rauungsbehandlungen verwendet werden. Als Stromquelle wird eine Wechselstromquelle besonders bevorzugt, obgleich jede Wechsel- und Gleichstromquelle verwendet werden kann.
In der ersten Salzsäure-Elektrolyse können außerdem große Krater-artige Wellenformen gebildet werden, wenn die Summe der in der anodischen Reaktion des Aluminiumblechs einbezogenen Elektrizität auf eine Größe von 150 bis 2.000 C/dm² eingestellt wird. Selbst in diesem Fall können außerdem Vertiefungen mit einer durchschnittlichen Öffnungsgröße von 1 bis 15 μm, die winzige Konkavitäten oder Konvexitäten mit einer durchschnittlichen Öffnungsgröße von 0,01 bis 0,4 μm aufweisen, auf ihrer Oberfläche gebildet werden. Die Stromdichte, bezogen auf den Höchstwert, beträgt vorzugsweise 20 bis 100 A/cm².
Das Unterziehen des Aluminiumblechs einer Salzsäure-Elektrolyse unter Verwendung der oben beschriebenen großen Elektrizitätsmenge ermöglicht die gleichzeitige Bildung von großen Wellenformen und winzigen Konkavitäten oder Konvexitäten. Wenn die großen Wellenformen durch die später beschriebene zweite alkalische Ätzbehandlung gleichmäßiger gestaltet werden, kann eine unter Verwendung eines solchen Aluminiumblechs hergestellte lithographische Platte eine erhöhte Beständigkeit gegen Farbflecken aufweisen.
Die in der elektrochemischen Rauungsbehandlung verwendete alternierende Wellenform ist nicht auf eine spezifische beschränkt, und sinusförmige, rechteckige, trapezoide und dreieckförmige Wellen können verwendet werden. Bevorzugt ist eine sinusförmige Welle, rechteckige Welle oder trapezoide Welle und besonders bevorzugt ist eine trapezoide Welle. Im Falle der ersten Salzsäure-Elektrolyse wird eine sinusförmige Welle besonders bevorzugt, da die Vertiefungen mit einer durchschnittlichen Öffnungsgröße von 1 μm oder mehr auf einfache Weise gleichmäßig zu erzeugen sind. Eine "sinusförmige Welle" bezeichnet eine Welle, wie sie in 3 dargestellt ist.
Eine "trapezoide Welle" bezeichnet eine Welle, wie sie in 4 dargestellt ist. In dieser trapezoiden Welle, beträgt die Dauer (TP) des Stroms einen Peak von 0 ausgehend zu erreichen, vorzugsweise 0,5 bis 3 msec. Wenn TP mehr als 3 msec beträgt, wird die Oberfläche des Aluminiumblechs mit höherer Wahrscheinlichkeit durch geringe Mengen an Komponenten in der elektrolytischen Lösung, dargestellt durch Ammoniumionen, beeinträchtigt, deren Menge durch die Elektrolysebehandlung spontan zunimmt, wodurch eine gleichmäßige Körnung schwer zu erzielen ist. Bei Verwendung des Aluminiumblechs zur Herstellung einer lithographischen Platte neigt die resultierende lithographische Platte als Folge davon zu einer schlechten Beständigkeit gegen Farbflecken.
Wechselstrom eines Einschaltzyklus (ta/T, Verhältnis der anodischen Reaktionsdauer zu Dauer von 1 Zyklus) von 1:2 bis 2:1 ist anwendbar. Wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-195300 beschrieben wird, ist allerdings bei indirekter Zuführung, wobei keine Leitwalze für das Aluminium verwendet wird, ein Wechselstrom eines Arbeitszyklus von 1:1 bevorzugt.
Wechselstrom einer Frequenz von 0,1 bis 120 Hz ist verwendbar; im Hinblick auf die Ausrüstung, wird jedoch ein Wechselstrom einer Frequenz von 50 bis 70 Hz bevorzugt. Wenn die Frequenz weniger als 50 Hz beträgt, wird sich eine Kohlenstoffelektrode als Hauptelektrode sehr wahrscheinlich auflösen, während der Wechselstrom mit höherer Wahrscheinlichkeit durch die Induktionskomponente im Stromkreis beeinflusst wird, wenn die Frequenz höher als 70 Hz ist, was zu höheren Stromkosten führt.
Die durchschnittliche Öffnungsgröße der konkaven Anteile, die durch die erste Elektrolyse-Behandlung erzeugt werden, wird z. B. durch Aufnahme von Fotografien der oberen Oberfläche eines Substrats bei einer Vergrößerung von ×2.000 und ×50.000 mit einem Elektronenmikroskop, Auswählen von mindestens 50 Vertiefungen, deren Umrandung ringförmig ist, aus den durch die Elektrolyse-Behandlung erzeugten Vertiefungen in den entsprechenden Fotografien, Ablesen der Größe von jeder der Vertiefungen als Öffnungsgröße und Berechnen der durchschnittlichen Öffnungsgröße bestimmt.
Zur Kontrolle der Variationen bei der Messung kann eine kommerziell erhältliche Bildanalysesoftware verwendet werden, um den Äquivalentdurchmesser zu bestimmen. In diesem Fall werden die oben beschriebenen Elektronenmikrogramme mit einem Scanner zur Digitalisierung gescannt, die digitalisierten Daten mit der Software binarisiert und der Durchmesser der äquivalenten Kreise erhalten.
Die Messungen durch die hiesigen Erfinder bestätigte, dass das Ergebnis der visuellen Messung und das der digitalen Verarbeitung nahezu dieselben waren.
Nach Beendigung der ersten Elektrolysebehandlung wird das Aluminiumblech vorzugsweise mit Andruckwalzen drainiert, mit Wasser für 1 bis 10 Sekunden gespült und wieder mit Andruckwalzen drainiert.
Vorzugsweise wird die Spülung unter Verwendung von Sprühröhrchen durchgeführt. Verwendbare Sprühröhrchen sind z. B. solche mit einer Vielzahl von Sprühdüsen, aus denen Wasser fächerförmig über die Breite herausspritzt. Der Abstand zwischen den Sprühdüsen beträgt vorzugsweise 20 bis 100 mm und die Menge des gesprühten Wassers pro Sprühdüse beträgt vorzugsweis 1 bis 20 l/min. Vorzugsweise wird eine Vielzahl von Sprühröhrchen verwendet.
<ZWEITE ALKALISCHE ÄTZBEHANDLUNG>
Die zweite alkalische Ätzbehandlung, die zwischen der ersten Elektrolyse-Behandlung und der zweiten Elektrolyse-Behandlung durchgeführt wird, soll dem durch die erste Elektrolyse-Behandlung gebildeten Schmutz und die Randbereiche der durch die erste Elektrolyse-Behandlung gebildeten Vertiefungen lösen. Diese Behandlung löst die Randbereiche von großen Vertiefungen, die durch die erste Elektrolyse-Behandlung gebildet wurden, was die Oberfläche des Aluminiumblechs glatt macht und es erschwert, dass Tinte durch die Randbereiche eingefangen wird. Bei Verwendung eines solchen Aluminiumblechs zur Herstellung einer lithographischen Platte weist die resultierende lithographische Ausgangsplatte eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Farbflecken auf.
Da die zweite alkalische Ätzbehandlung im wesentlichen dieselbe wie die erste alkalische Ätzbehandlung ist, werden im folgenden allein die unterschiedlichen Punkte beschrieben.
In der zweiten alkalischen Ätzbehandlung beträgt die Ätzmenge vorzugsweise 0,05 g/m² oder mehr und besonders bevorzugt 0,1 g/m² oder mehr, und gleichzeitig 4 g/m² oder weniger und besonders bevorzugt 3,5 g/m² oder weniger. Wenn die Ätzmenge 0,05 g/m² oder mehr beträgt, werden im Nicht-Bildbereich der lithographischen Platte die Randbereiche der durch die erste Elektrolyse-Behandlung gebildeten Vertiefungen geglättet. Dies führt dazu, dass die Tinte weniger wahrscheinlich durch die Randbereiche eingefangen wird, so dass die Beständigkeit der lithographischen Platte gegen Farbflecken erhöht wird. Wenn die Ätzmenge 4 g/m² oder weniger beträgt, werden die durch die erste Elektrolyse-Behandlung gebildeten Konkavitäten oder Konvexitäten groß, wodurch die Plattenhaltbarkeit der lithographischen Platte erhöht wird.
In der zweiten alkalischen Ätzbehandlung beträgt die Konzentration der alkalischen Lösung vorzugsweise 30 g/l oder mehr und besonders bevorzugt 300 g/l oder mehr, und gleichzeitig vorzugsweise 500 g/l oder weniger und besonders bevorzugt 450 g/l oder weniger.
Vorzugsweise enthält die alkalische Lösung Aluminiumionen. Die Konzentration der Aluminiumionen beträgt vorzugsweise 1 g/l oder mehr und besonders bevorzugt 50 g/l oder mehr, und gleichzeitig vorzugsweise 200 g/l oder weniger und besonders bevorzugt 150 g/l oder weniger.
<ZWEITE DEKAPIERUNG>
Nach der zweiten alkalischen Ätzbehandlung wird vorzugsweise ein Beizen (zweiten Dekapieren) zur Entfernung des auf der Oberfläche des Aluminiumblechs zurückbleibenden Schmutzes durchgeführt. Die zweite Dekapierung kann in gleicher Weise wie das erste Dekapieren durchgeführt werden.
In der zweiten Dekapierung wird vorzugsweise Salpetersäure oder Schwefelsäure verwendet.
In der zweiten Dekapierung wird vorzugsweise eine saure Lösung verwendet, die eine Säure bei einer Konzentration von 1 bis 400 g/l und Aluminiumionen bei einer Konzentration von 0,1 bis 8 g/l enthält.
Bei Verwendung von Schwefelsäure kann eine Lösung verwendet werden, die durch Lösen von Aluminiumsulfat in einer 100 bis 350 g/l-Lösung von Schwefelsäure-in-Wasser hergestellt werden, so dass die Konzentration an Aluminiumionen 0,1 bis 5 g/l beträgt. Der überfließende Abfall einer in der später beschriebenen Anodisierung zu verwendenden elektrolytischen Lösung kann ebenso verwendet werden.
In der zweiten Dekapierung beträgt die Behandlungsdauer 1 Sekunde oder mehr und besonders bevorzugt 4 Sekunden oder mehr und gleichzeitig vorzugsweise 60 Sekunden oder weniger und besonders bevorzug 20 Sekunden oder weniger.
In der zweiten Dekapierung ist die Temperatur der sauren Lösung vorzugsweise 20°C oder höher und besonders bevorzugt 30°C oder höher, und gleichzeitig vorzugsweise 70°C oder niedriger und besonders bevorzugt 60°C oder niedriger.
<ZWEITE ELEKTROLYSEBEHANDLUNG>
In den Rauungsbehandlungsausführungsformen 1, 5 ist z. B. die zweite Elektrolysebehandlung eine elektrochemische Rauungsbehandlung, die in einer wässrigen Lösung, die Salzsäure enthält, unter Verwendung von Wechsel- oder Gleichstrom durchgeführt wird. In der vorliegenden Erfindung kann eine komplexe konkav-konvexe Struktur auf der Oberfläche des Aluminiumblechs durch Kombinieren der oben beschrieben ersten Elektrolysebehandlung mit der zweiten Elektrolysebehandlung gebildet werden; bei Verwendung eines solchen Aluminiumblechs zur Herstellung einer lithographischen Platte weist die resultierende lithographische Platte als Folge eine ausgezeichnete Plattenhaltbarkeit auf. Ferner kann die zweite Elektrolysebehandlung konkave Bereiche von einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,01 bis 0,4 μm auf der Oberfläche des Aluminiumblechs bilden, die durch die zweite alkalische Ätzbehandlung geglättet wurden. Dies trägt zur Erhöhung der Plattenhaltbarkeit der lithographischen Platte bei, die unter Verwendung eines solchen Aluminiumblechs hergestellt wird.
Die zweite Salzsäure-Elektrolyse, die nach der ersten Elektrolysebehandlung durchgeführt wird, ist im wesentlichen dieselbe wie die oben beschriebene erste Salzsäure-Elektrolyse.
In der zweiten Salzsäure-Elektrolyse liegt die Summe der Ladungsdichte, die in der anodischen Reaktion des Aluminiumblechs in der elektrischen Rauungsbehandlung einbezogen ist, die in einer Salzsäure-haltigen wässrigen Lösung durchgeführt wird, im Bereich von 10 bis 200 C/dm², vorzugsweise 10 bis 100 C/dm² und besonders bevorzugt 50 bis 80 C/dm² zum Zeitpunkt der Beendigung der elektrochemischen Rauungsbehandlung.
Bei der Durchführung der ersten Salzsäure-Elektrolyse als erste Elektrolysebehandlung ist die Summe der Elektrizität Q1, die in der anodischen Reaktion zum Zeitpunkt der Beendigung der elektrolytischen Reaktion in der ersten Salzsäure-Elektrolyse einbezogen ist, größer als die Summe der Elektrizität Q2, die in der anodischen Reaktion zum Zeitpunkt der Beendigung der elektrolytischen Reaktion in der zweiten Salzsäure-Elektrolyse einbezogen ist (Q1 > Q2). Wenn dies so ist, wird ermöglicht, dass die Oberfläche des Aluminiumblechs aufgrund der Vertiefungen mit einem durchschnittlichen Öffnungsdurchmesser von 1 bis 15 μm, die durch die erste Salzsäure-Elektrolyse gebildet wurden, zunimmt. Als Folge wird die Haftung des Aluminiumblechs an eine bildgebende Schicht erhöht, die auf dem Aluminiumblech vorzusehen ist. Bei Verwendung eines solchen Aluminiumblechs zur Herstellung einer lithographischen Platte, weist die resultierende lithographische Platte eine ausgezeichnete Plattenhaltbarkeit auf.
<DRITTE ALKALISCHE ÄTZBEHANDLUNG>
Die dritte alkalische Ätzbehandlung, die nach der zweiten Elektrolysebehandlung durchgeführt wird, soll den durch die zweite Elektrolysebehandlung gebildeten Schmutz und die Randbereiche der durch die zweite Elektrolysebehandlung gebildeten Vertiefungen lösen. Da die dritte alkalische Ätzbehandlung im wesentlichen dieselbe wie die erste alkalische Ätzbehandlung ist, werden im folgenden allein die unterschiedlichen Punkte beschrieben.
In der dritten alkalischen Ätzbehandlung beträgt die Ätzmenge vorzugsweise 0,05 g/m² oder mehr und besonders 0,1 g/m² oder mehr, und gleichzeitig vorzugsweise 0,3 g/m² oder weniger und besonders bevorzugt 0,25 g/m² oder weniger. Wenn die Ätzmenge 0,05 g/m² oder mehr beträgt, werden im Nicht-Bildbereich der lithographischen Platte die Randbereiche der durch die zweite Salzsäure-Elektrolyse gebildeten Vertiefungen geglättet. Dies führt dazu, dass die Tinte weniger wahrscheinlich in den Randbereichen gefangen wird, wodurch die Beständigkeit der lithographischen Platte gegen Farbflecke erhöht wird. Wenn die Ätzmenge 0,3 g/m² oder weniger beträgt, werden die durch die ersten und zweite Salzsäure-Elektrolysebehandlung gebildeten Konkavitäten oder Konvexitäten groß, wodurch die Plattenhaltbarkeit der lithographischen Platte erhöht wird.
In der dritten alkalischen Ätzbehandlung beträgt die Konzentration der alkalischen Lösung vorzugsweise 30 g/l oder mehr und um die durch die alternierende Salzsäure-Elektrolyse im vorherigen Schritte gebildeten Konkavitäten oder Konvexitäten nicht übermäßig zu minimieren, beträgt die Konzentration vorzugsweise 100 g/l oder weniger und besonders bevorzugt 70 g/l oder weniger.
Vorzugsweise enthält die alkalische Aluminiumionen. Konzentration der Aluminiumionen beträgt vorzugsweise 1 g/l oder mehr und besonders bevorzugt 3 g/l oder mehr, und gleichzeitig vorzugsweise 50 g/l oder weniger und besonders bevorzugt 8 g/l oder weniger. Eine solche alkalische Lösung kann z. B. unter Verwendung einer 48 Massen-%igen Lösung aus Ätzsoda in Wasser oder Natriumaluminat hergestellt werden.
In der dritten alkalischen Ätzbehandlung ist die Temperatur der alkalischen Lösung vorzugsweise 25°C oder höher und besonders bevorzugt 30°C oder höher, und gleichzeitig vorzugsweise 60°C oder niedriger und besonders bevorzugt 50°C oder niedriger.
In der dritten alkalischen Ätzbehandlung beträgt die Behandlungsdauer vorzugsweise 1 Sekunde oder mehr und besonders bevorzugt 2 Sekunden oder mehr, und gleichzeitig vorzugsweise 30 Sekunden oder weniger und besonders bevorzugt 10 Sekunden oder weniger.
<DRITTE DEKAPIERUNG>
Nach der dritten alkalischen Ätzbehandlung wird vorzugsweise ein Beizen (drittes Dekapieren) zur Entfernung des auf der Oberfläche des Aluminiumblechs zurückbleibenden Schmutzes durchgeführt. Da das dritte Dekapieren im wesentlichen dasselbe wie das ersten Dekapieren ist, werden im folgenden allein die unterschiedlichen Punkte beschrieben.
In der dritten Dekapierung wird vorzugsweise dieselbe Art von elektrolytischer Lösung (Schwefelsäure) verwendet, wie in der nachfolgenden Anodisierungsbehandlung verwendet, da dies ermöglicht, den Spülschritt zwischen dem dritten Dekapieren und der nachfolgenden Anodisierung auszulassen.
In der dritten Dekapierung wird vorzugsweise eine saure Lösung verwendet, die eine Säure bei einer Konzentration von 5 bis 400 g/l und Aluminiumionen bei einer Konzentration von 0,5 bis 8 g/l enthält. Bei Verwendung von Schwefelsäure kann vorzugsweise eine Lösung verwendet werden, die durch Lösen von Aluminiumsulfat in einer 100 bis 350 g/l-Lösung aus Schwefelsäure in Wasser hergestellt wird, so dass die Konzentration der Aluminiumionen 1 bis 5 g/l beträgt.
In der dritten Dekapierung beträgt die Behandlungsdauer vorzugsweise 1 Sekunde oder mehr und besonders bevorzugt 4 Sekunden oder mehr, und gleichzeitig vorzugsweise 60 Sekunden oder weniger und besonders bevorzugt 15 Sekunden oder weniger.
Wenn in der dritten Dekapierung dieselbe Art von elektrolytischer Lösung als Dekapierungslösung verwendet wird wie in der nachfolgenden Anodisierungsbehandlung, können Vorgänge, wie das Drainieren mit Andruckwalzen und das Spülen nach dem Dekapieren, ausgelassen werden.
<ANODISIERUNG>
Das so behandelte Aluminiumblech kann ferner einer Anodisierung unterzogen werden. Die Anodisierung kann durch jedes Verfahren durchgeführt werden, das herkömmlich auf diesem Gebiet verwendet wird. In diesem Fall wird das Aluminiumblech als Anode in einer Lösung platziert, die Schwefelsäure bei einer Konzentration von 50 bis 300 g/l und Aluminium bei einer Konzentration von 5 Massen-% oder weniger enthält, und zur Erzeugung einer anodischen Oxidationsbeschichtung betätigt, die sich darauf bildet. Als Lösung zur Anodisierung können Schwefelsäure, Phosphorsäure, Chromsäure, Oxalsäure, Sulfaminsäure, Benzolsulfonsäure oder Amidosulfonsäure allein oder in Kombination verwendet werden.
Die in dieser Behandlung verwendete elektrolytische Lösung kann zumindest Komponenten enthalten, die normalerweise im Aluminiumblech, der Elektrode, dem Stadtwasser oder dem Grundwasser enthalten sind. Sie kann außerdem zweite oder dritte Komponenten enthalten. Die hierin verwendeten zweiten und dritten Komponenten schließen z. B. Metallionen, wie z. B. Na, K, Mg, Li, Ca, Ti, Al, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu und Zn; Kationen, wie z. B. Ammoniumion; und Anionen, wie z. B. Salpetersäureionen, Kohlensäureionen, Chloridionen, Phosphorsäureionen, Fluoridionen, Schwefelsäureionen, Titansäureionen, Kieselsäureionen und Borsäureionen, ein. Diese können in Konzentrationen von 0 bis 10.000 ppm enthalten sein.
Die Bedingungen, unter denen die Anodisierung durchgeführt wird, können nicht grundsätzlich festgelegt werden, da sie in Abhängigkeit von der verwendeten elektrolytischen Lösung variieren. Üblicherweise sind angemessene Bedingungen allerdings die folgenden: die Konzentration der elektrolytischen Lösung beträgt 1 bis 80 Massen-%, die Temperatur der Lösung beträgt 5 bis 70°C, die Stromdichte beträgt 0,5 bis 60 A/dm², die Spannung beträgt 1 bis 100 V und die Elektrolysedauer beträgt 15 Sekunden bis 50 Minuten. Diese werden so eingestellt, dass die gewünschte Menge an anodischer Oxidationsbeschichtung erhalten wird.
Wie in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nrn. 54-12853 und 48-45303 beschrieben wird, wird als elektrolytische Lösung vorzugsweise eine Schwefelsäurelösung verwendet. Die Konzentration der Schwefelsäure in der elektrolytischen Lösung beträgt vorzugsweise 10 bis 300 g/l (1 bis 30 Massen-%) und besonders bevorzugt 50 bis 200 g/l (5 bis 20 Massen-%), während die Konzentration der Aluminiumionen vorzugsweise 1 bis 25 g/l (0,1 bis 2,5 Massen-%) und besonders bevorzugt 2 bis 10 g/l (0,2 bis 1 Massen-%) beträgt. Eine solche elektrolytische Lösung kann z. B. durch Zugabe von Aluminiumsulfat zu einer verdünnten Schwefelsäure bei einer Konzentration von 50 bis 200 g/l hergestellt werden.
Vorzugsweise wird die Zusammensetzung der elektrolytischen Lösung in gleicher Weise wie im Falle der Salpetersäure-Elektrolyse kontrolliert, d. h., sie wird durch eine Matrix aus elektrischer Leitfähigkeit, Dichte und Temperatur oder einer Matrix aus elektrischer Leitfähigkeit, Ultraschall-Ausbreitungsgeschwindigkeit und Temperatur kontrolliert, die der Matrix aus der Schwefelsäurekonzentration und der Aluminiumionenkonzentration entspricht.
Die Temperatur der elektrolytischen Lösung beträgt vorzugsweise 25 bis 55°C und besonders bevorzugt 30 bis 50°C.
Wenn die Anodisierung in einer Schwefelsäure-haltigen elektrolytischen Lösung durchgeführt wird, kann Gleichstrom zwischen dem Aluminiumblech und der Gegenelektrode angelegt werden. Ebenso kann Wechselstrom angelegt werden.
Wenn Gleichstrom an dem Aluminiumblech angelegt wird, beträgt die Stromdichte vorzugsweise 1 bis 60 A/dm² und besonders bevorzugt 5 bis 40 A/dm².
Bei der Durchführung einer kontinuierlichen Anodisierung ist es bevorzugt, dass der Strom bei einer Stromdichte von 5 bis 10 A/m² zu Beginn der Anodisierung fließt und die Stromdichte bis zu 30 bis 50 A/dm² erhöht wird, wenn die Anodisierung fortschreitet, so dass das sogenannte "Brennen" (wobei ein Teil der anodischen Oxidationsbeschichtung dicker wird als seine Umgebung) aufgrund der Stromkonzentration an einigen Spots des Aluminiumblechs nicht auftreten sollte.
Insbesondere ist es bevorzugt, den Strom einer Gleichstromquelle so zu verteilen, dass der Strom auf der stromabwärts liegenden Oberfläche größer ist als auf der stromaufwärts liegenden Oberfläche. Eine solche Stromverteilung ermöglicht, dass das Brennen weniger wahrscheinlich auftritt; als Folge wird eine Anodisierung bei hohen Geschwindigkeiten möglich.
Bei der Durchführung einer kontinuierlichen Anodisierung ist es bevorzugt, ein Flüssigkontakt-Stromeinspeisungsverfahren einzusetzen, wobei die Stromzufuhr für das Aluminiumblech über eine Elektrolytlösung erfolgt.
Die Durchführung einer Anodisierung unter solchen Bedingungen macht es möglich, eine poröse Oxidbeschichtung mit einer Vielzahl von Poren (Mikroporen) zu erhalten. Üblicherweise beträgt der durchschnittliche Porendurchmesser etwa 5 bis 50 mm und die durchschnittliche Porendichte etwa 300 bis 800 /μm².
Die Menge der anodischen Oxidbeschichtung beträgt vorzugsweise 1 bis 5 g/m². Wenn sie geringer als 1 g/m² ist, treten Mängel in der Platten mit höherer Wahrscheinlichkeit auf, wohingegen die Herstellung einer Platte eine große Menge an elektrischer Leistung erfordert, wenn sie größer als 5 g/m² ist, was aus ökonomischer Sicht unvorteilhaft ist. Die Menge der anodischen Oxidbeschichtung beträgt besonders bevorzugt 1,5 bis 4 g/m². Vorzugsweise wird die Anodisierung so durchgeführt, dass der Unterschied in der Menge der anodischen Oxidbeschichtung zwischen dem Mittelteil und dem Randteil des Aluminiumblechs 1 g/m² oder weniger beträgt.
<VERSIEGELUNGSBEHANDLUNG>
Situationsbedingt kann eine Versiegelungsbehandlung zum Versiegeln der in der anodischen Oxidationsbeschichtung vorliegenden Mikroporen durchgeführt werden. Die Durchführung der Versiegelungsbehandlung nach der Anodisierung ermöglicht die Herstellung einer Ausgangsform für eine lithographische Platte mit guter Entwicklungsfähigkeit (Empfindlichkeit).
Es ist wohl bekannt, dass anodische Oxidbeschichtungen poröse Beschichtungen mit feinen Löchern, die als Poren bezeichnet werden, nahezu senkrecht zu ihrer Oberfläche sind. Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, die poröse Beschichtung bei einem hohen Versiegelungsanteil mit einer Versiegelungsbehandlung zu versehen. Der Versiegelungsanteil beträgt vorzugsweise 50% oder mehr, besonders bevorzugt 70% oder mehr und noch bevorzugter 90% oder mehr. Der hierin verwendete Versiegelungsanteil (%) wird durch die folgende Gleichung definiert. Versiegelungsanteil = 100 × (Oberfläche vor der Versiegelung – Oberfläche nach der Siegelung)/Oberfläche vor der Versiegelung
Die oben beschriebene Oberfläche wird durch ein vereinfachtes BET-Verfahren unter Verwendung von QUANTASORB (hergestellt von Yuasa Ionics Inc.).
Das Unterziehen des anodisierten Aluminiumblechs einer Behandlung, wie z. B. der Versiegelung und Hydrophilierung ermöglicht die Herstellung eines besonders bevorzugten Aluminiumsubstrats für eine lithographische Platte.
Bei der Versiegelungsbehandlung unter Verwendung eines alkalischen Metallsilikats, kann die Versiegelung unter Verwendung einer wässrigen Lösung eines alkalischen Metallsilikats durchgeführt werden, dessen pH-Wert bei 25°C 10 bis 13 beträgt, bei dem weder eine Gelbildung der Lösung noch eine Auflösung des anodischen Oxids auftritt, wobei die Behandlungsbedingungen, wie z. B. die Konzentration des alkalischen Metallsilikats und die Temperatur und Dauer der Behandlung, in angemessener Weise gewählt werden. Geeignete alkalische Metallsilikate schließen z. B. folgende ein: Natriumsilikat, Kaliumsilikat und Lithiumsilikat.
Zur Einstellung des pH-Wertes der wässrigen Lösung aus einem alkalischen Metallsilikat auf einen höheren Wert, kann Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid in die Lösung gemischt werden.
Nach der Versiegelungsbehandlung kann das Aluminiumblech außerdem situationsabhängig einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, wie z. B. einer Behandlung, in der das Aluminiumblech in eine wässrige Lösung aus seinem Alkalisilikat, z. B. Natriumsilikat, getaucht wird, eine Behandlung, in der das Aluminiumblech in eine Lösung getaucht wird, die ein Polymer oder Copolymer mit einer Polyvinylphosphonsäure-, Polyacrylsäure- oder Sulfonsäuregruppe an seiner Oberflächenkette aufweist, oder in eine Lösung, die eine organische Verbindung mit (a) einer Aminogruppe und (b) einer Gruppe, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Phosphin-, Phosphon- und Phosphorsäuregruppen oder einem Salz davon besteht, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-231509 beschrieben wird, oder einer Behandlung, in der das Aluminiumblatt mit einer solchen Lösung grundiert wird.
Das hydrophile Bindemittelpolymer, das in der erfindungsgemäßen hydrophilen Schicht verwendet wird, ist ein synthetisches Homopolymer oder Copolymer, wie z. B. Polyvinylalkohol, Poly(meth)acrylsäure, Poly(meth)acrylamid, Polyhydroxyethyl(meth)acrylat oder Polyvinylmethylether, oder ein natürliches Polymer, wie z. B. Gelatine oder Polysaccharid, wie z. B. Dextran, Pullulan, Cellulose, Gummiarabikum oder Algininsäure.
<HYDROPHILISIERUNGSBEHANDLUNG>
Nach einer Anodisierung oder Versiegelungsbehandlung kann eine Hydrophilierungsbehandlung durchgeführt werden. Beispiele für Hydrophiliserungsbehandlungen schließen folgende ein: eine Behandlung mit Kaliumfluorzirkonat, die in dem US-Patent Nr. 2,946,638 beschrieben wird; eine Behandlung mit Phosphomolybdat, die in dem US-Patent Nr. 3,201,247 beschrieben wird; eine Behandlung mit Alkyltitanat, die in dem GB-Patent Nr. 1,108,559 beschrieben wird; eine Behandlung mit Polyacrylsäure, die in dem GB-Patent Nr. 1,091,433 beschrieben wird; eine Behandlung mit Polyvinylphosphonat, die in dem G-Patent Nr. 1,134,093 und dem GB-Patent Nr. 1,230,447 beschrieben wird; eine Behandlung mit Phosphonsäure, die in der geprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 44-6409 beschrieben wird; eine Behandlung mit Phytat, die in US-Patent 3,307,951 beschrieben wird; eine Behandlung mit einem Salz eines lipophilen organischen Polymers und einem zweiwertigen Metall, wie in den japanischen Offenlegungsschriften Nrn. 58-16893 und 58-18291 beschrieben wird; eine Behandlung, die ein Substrat aus hydrophiler Cellulose (z. B. Carboxymethylcellulose) bereitstellt, das ein wasserlösliches Metallsalz (z. B. Zinkacetat) enthält, wie in dem US-Patent Nr. 3,860,426 beschrieben wird; und eine Behandlung, die ein wasserlösliches Polymer mit einer Sulfogruppe grundiert, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 59-101651 beschrieben wird.
Die Hydrophilierungsbehandlung mit einer wässrigen Lösung eines Alkalimetallsilikats, wie z. B. Natriumsilikat oder Kaliumsilikat, kann gemäß den in den US-Patenten Nrn. 2,714,066 und 3,181,461 beschriebenen Verfahren und Vorgehensweisen durchgeführt werden.
Die Menge des auf dem Aluminiumblechs durch Behandlung mit einem Alkalimetallsilikat adsorbierten Si kann mit einem Fluoreszenz-Röntgenanalysator gemessen werden. Die Menge beträgt vorzugsweise 1,0 bis 15,0 mg/m².
Die Behandlung mit einem Alkalimetallsilikat führt zu dem Effekt der Verbesserung der Beständigkeit gegen die Löslichkeit der Oberfläche des Substrats für eine lithographische Platte in der alkalischen Entwicklungslösung, wodurch die Eluierung der Aluminiumkomponenten in die Entwicklerlösung gehemmt wird. Dies ermöglicht die Abnahme der Mengen des Entwicklerbodensatzes, der durch die Ermüdung der Entwicklerlösung verursacht wird.
Die Hydrophiliserungsbehandlung, die ein hydrophiles Substrat auf der Oberfläche des Aluminiumblechs bildet, kann unter den Bedingungen und mittels der Vorschriften durchgeführt werden, die in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nrn. 59-101651 und 60-149491 beschrieben werden.
<TROCKNUNG>
Nach der Herstellung eines Substrats für eine lithographische Platte, wie oben beschrieben, wird die Oberfläche des Substrats für eine lithographische Platte vorzugsweise getrocknet, bevor sie mit einer bildgebenden Schicht versehen wird. Vorzugsweise wird der Trocknungsvorgang durchgeführt, nachdem das Aluminiumblech, das einer finalen Oberflächenbehandlung unterzogen wurde, gespült und mit Andruckwalzen drainiert wurde.
Die Trocknungstemperatur beträgt vorzugsweise 70°C oder höher und besonders bevorzugt 80°C oder höher, und gleichzeitig vorzugsweise 110°C oder niedrige rund besonders bevorzugt 100°C oder niedriger. Die Trocknungsdauer beträgt vorzugsweise 1 Sekunde oder mehr und besonders bevorzugt 2 Sekunden oder mehr, und gleichzeitig vorzugsweise 20 Sekunden oder weniger und besonders bevorzugt 15 Sekunden oder weniger.
<KONTROLLE DER LÖSUNGSZUSAMMENSETZUNG>
Vorzugsweise wird die Zusammensetzung der Behandlungslösungen, die in der oben beschriebenen Oberflächenbehandlung verwendet werden, durch das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-121837 beschriebene Verfahren, kontrolliert. Die Konzentration jeder der Lösungen wird vorzugsweise auf Basis der wie folgt erhaltenen Daten kontrolliert. Zunächst wird eine Datentabelle in einer Matrix im Voraus durch Herstellung einer Vielzahl von Proben mit verschiedenen Konzentrationen für jede der Behandlungslösungen und Messung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschalls in jeder Probenlösung bei zwei verschiedenen Temperaturen angefertigt. Dann wird die Temperatur jeder Lösung und die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschalls in jeder Lösung in Echtzeit während jeder Behandlung gemessen. Insbesondere bei Verwendung einer Elektrolytlösung beim Dekapieren, deren Schwefelsäurekonzentration 250 g/l oder mehr beträgt, ist es bevorzugt, die Konzentration durch das oben beschriebene Verfahren zu kontrollieren.
In jeder der Elektrolytlösungen, die in der elektrolytischen Rauungsbehandlung und Anodisierung verwendet werden, beträgt die Cu-Konzentration vorzugsweise 100 ppm oder weniger. Wenn die Cu-Konzentration zu hoch ist, scheidet sich beim Beenden des Behandlungsvorgangs Cu aus dem Aluminiumblech ab, und beim Wiedergebinn der Inbetriebnahme des Vorgangs wird das abgeschiedene Cu auf die Abnahmewalze (pass roll) übertragen, was zu einer ungleichmäßigen Behandlung führen kann.
Die Durchführung einer Hydrophilisierungsbehandlung nach der Versiegelungsbehandlung ist besonders bevorzugt.
[LITHOGRAPHISCHE AUSGANGSPLATTE]
Das erfindungsgemäß erhaltene Substrat für eine lithographische Platte kann durch Versehen mit einer bildgebenden Schicht zu einer lithographischen Ausgangsplatte gebildet werden. Für die bildgebende Schicht wird eine fotoempfindliche Zusammensetzung verwendet.
Beispiele für fotoempfindliche Zusammensetzungen, die geeigneter Weise verwendet werden können, schließen folgende ein: thermische fotoempfindliche Zusammensetzungen, die ein alkalisch-lösliches Polymer und ein Licht-zu-Wärme-Umwandlungsmaterial enthalten (nachfolgend werden solche Zusammensetzungen und die bildgebende Schicht unter Verwendung derselben als "thermisch-positiver Typ" bezeichnet); thermisch negative fotoempfindliche Zusammensetzungen, die eine härtbare Zusammensetzung und ein Licht-zu-Wärme-Umwandlungsmaterial enthalten (nachfolgend werden solche Zusammensetzungen und die bildgebende Schicht unter Verwendung derselben als "thermisch-negativer Typ" bezeichnet); fotopolymerisierbare fotoempfindliche Zusammensetzungen (nachfolgend werden solche Zusammensetzungen und die bildgebende Schicht unter Verwendung derselben als "Fotopolymertyp" bezeichnet); fotoempfindliche Zusammensetzungen vom Negativtyp, die ein Diazoharz oder ein fotovernetzbares Harz enthalten (nachfolgend werden solche Zusammensetzungen und die bildgebende Schicht unter Verwendung derselben als "herkömmlicher Negativtyp" bezeichnet); fotoempfindliche Zusammensetzungen vom Positivtyp, die eine Chinin-Diazo-Verbindung enthalten (nachfolgend werden solche Zusammensetzungen und die bildgebende Schicht unter Verwendung derselben als "herkömmlicher Positivtyp" bezeichnet); und fotoempfindliche Zusammensetzungen, die keinen speziellen Entwicklungsschritt erfordern (nachfolgend werden solche Zusammensetzungen und die bildgebende Schicht unter Verwendung derselben als "unbehandelter Typ" bezeichnet). Im folgenden werden die fotoempfindlichen Zusammensetzungen vom "thermisch-positiven Typ" beschrieben; es ist jedoch zu verstehen, dass die fotoempfindlichen Zusammensetzungen nicht auf solche vom "thermisch-positiven Typ" beschränkt sind, da diese Anwendung nur eine ist, die sich auf die Bildung der Oberflächengeometrie eines Substrats bezieht.
<THERMISCH-POSITIVER TYP>
<Fotoempfindliche Schicht>
Ein thermisch-positiver Typ einer fotoempfindlichen Zusammensetzung enthält ein alkalisch-lösliches Polymer und ein Licht-zu-Wärme-Umwandlungsmaterial. In der bildgebenden Schicht vom thermisch-positiven Typ wandelt das Licht-zu-Wärme-Umwandlungsmaterial die Energie des Lichts, wie z. B. Infrarotlaserlicht, zu Wärme um, und die Wärme eliminiert auf wirksame Weise die Wechselwirkung, die die alkalische Löslichkeit des alkalisch-löslichen Polymers erniedrigt.
Beispiele für alkalisch-lösliche Polymere schließen folgende ein: Harze, die eine Säuregruppe pro Molekül aufweisen und Mischungen von zwei oder mehreren Arten davon. Im Hinblick auf die Löslichkeit in alkalischen Entwicklern werden Harze, die eine Säuregruppe aufweisen, wie z. B. eine phenolische Hydroxylgruppe, Sulfonamidgruppe (-SO2NH-R (in der Formel stellt R einen Kohlenwasserstoffrest dar)) oder eine aktive Iminogruppe (-SO2NHCOR, -SO2NHSO2R, -CONHSO2R (in jeder der Formeln stellt R eine Kohlenwasserstoffgruppe dar)), besonders bevorzugt.
Harze mit einer phenolischen Hydroxylgruppe werden besonders bevorzugt, da sie sich hinsichtlich der Bildgebungseigenschaften hervortun, wenn sie Licht, wie z. B. Infrarotlaserlicht, ausgesetzt werden. Spezifische Beispiele für solche Harze schließen z. B. folgende ein: Novolakharze, wie z. B. Phenolformaldehydharze, m-Kresol-Formaldehydharze, p-Kresol-Formaldehydharze, m-/p-gemischte Kresol-Formaldehydharze und Phenol/Kresol (m-, p- oder m-/p-Mischung) gemischte Formaldehydharze (Phenol-Kresol-Formaldehyd-Copolykondensationsharze).
Polymere, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-3055722 (insbesondere in den Spalten [0023] bis [0042]), beschrieben werden, in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-215693 beschriebene Polymere, die eine Wiederholungseinheit aufweisen, welche durch die allgemeine Formel (1) ausgedrückt wird, und in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-311570 (insbesondere in Spalte [0107]) beschriebene Polymere werden ebenso bevorzugt.
Als Licht-zu-Wärme-Umwandlungsmaterialien werden hinsichtlich der Aufzeichnungsempfindlichkeit Pigmente oder Farbstoffe mit einem Lichtabsorptionsbereich im infraroten Bereich von 700 bis 1.200 nm bevorzugt. Beispiele für solche Farbstoffe schließen folgende ein: Azofarbstoffe, Metallkomplex-Azofarbstoffe, Pyrazolon-Azofarbstoffe, Naphthochinon-Farbstoffe, Anthrachinon-Farbstoffe, Phthalocyanin-Farbstoffe, Carbonium-Farbstoffe, Chinonimin-Farbstoffe, Squalelium-Farbstoffe, Pyryliumsalze und Metallthiolatkomplexe (Nickelthiolatkomplex). Von diesen Farbstoffen werden Cyanin-Farbstoffe bevorzugt und in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-305722 beschriebene Cyanin-Farbstoffe, die durch die allgemeine Formel (1) ausgedrückt werden, werden besonders bevorzugt.
Der thermisch-positive Typ einer fotoempfindlichen Zusammensetzung kann einen Auflösungsinhibitor enthalten. Beispiele für Auflösungsinhibitoren schließen solche ein, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-305722 in den Spalten [0053] bis [0055] beschrieben werden.
Vorzugsweise enthält der thermisch-positive Typ einer fotoempfindlichen Zusammensetzung Additive, wie z. B. ein Empfindlichkeitseinstellungsmittel, ein Wärmeentwicklungsmittel zum Erhalten eines sichtbaren Bilds direkt nach der Wärmeerzeugung durch Bestrahlung, eine Verbindung als Bildfärbemittel, wie z. B. einem Farbstoff, und ein Tensid zur Verbesserung der Beschichtungseigenschaften und der Behandlungsstabilität. Die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-305722 in den Spalten [0056] bis [0060] beschriebenen Verbindungen werden also solche Additive bevorzugt verwendet.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen fotoempfindlichen Zusammensetzungen werden weitere fotoempfindliche Zusammensetzungen, die detailliert in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-305722 beschrieben werden, bevorzugt verwendet.
Der thermisch-positive Typ der bildgebenden Schicht ist nicht auf einem Einzelschichttyp beschränkt, sondern kann auch ein Zweischichttyp sein.
Ein bevorzugtes Beispiel für einen Zweischichttyp von bildgebenden Schichten (Mehrschichttyp von bildgebenden Schichten) ist ein Typ, in dem eine Teilschicht, die sich hinsichtlich der Plattenhaltbarkeit und Beständigkeit gegen Lösungsmittel (nachfolgend als "Schicht A" bezeichnet) hervortut, auf der Oberfläche in der Nähe des Substrats vorgesehen ist, und eine Schicht, die sich hinsichtlich positiver bildgebender Eigenschaften hervortut (nachfolgend als "Schicht B" bezeichnet) auf der Unterschicht vorgesehen ist. Dieser Typ von bildgebender Schicht ist hoch empfindlich und ermöglicht die Realisierung eines breiten Bereichs des Entwicklungsspielraums. Die Schicht B enthält üblicherweise ein Licht-zu-Wärme-Umwandlungsmaterial. Beispiele für in der Schicht B enthaltende Licht-zu-Wärme-Umwandlungsmaterialien schließen die oben beschriebenen Farbstoffe ein.
Beispiele für bevorzugt verwendete Harze in der Schicht A schließen Polymere ein, die ein Monomer mit einer Gruppe, wie z. B. ein Sulfonamid, ein aktives Imid oder eine phenolische Hydroxylgruppe, als Copolymerisationskomponente aufweisen, da sie sich hinsichtlich der Plattenhaltbarkeit und Beständigkeit gegen Lösungsmittel hervortun. Beispiele für bevorzugt verwendete Harze in der Schicht B schließen in alkalische wässrige Lösungen lösliche Harze ein, die eine phenolische Hydroxylgruppe aufweisen.
Die verwendeten Zusammensetzungen in der Schicht A und der Schicht B können die oben beschriebenen Harze und ggf. verschiedene Additive enthalten. Spezifische Beispiele für bevorzugt verwendete Additive in den Schichten schließen solche ein, die in der japanischen Patentoffenlegungsschicht Nr. 2002-3233769 in den Spalten [0062] bis [0085] beschrieben werden. Außerdem geeignet sind Additive, die in der oben zitierten japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-305722 in den Spalten [0053] bis [0060] beschrieben werden.
Die Komponenten, die die Schicht A und die Schicht B bilden und ihre Gehalte sind vorzugsweise solche, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-218914 beschrieben werden.
<Zwischenschicht>
Vorzugsweise ist zwischen einer bildgebenden Schicht vom thermisch-positiven Typ und einem Substrat eine Zwischenschicht vorgesehen. Bevorzugte Beispiele für Komponenten, die in der Zwischenschicht enthalten sind, schließen verschiedene organische Verbindungen ein, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-305722 in Spalte [0068] beschrieben werden.
<Weiteres>
Als Verfahren zur Herstellung einer bildgebenden Schicht vom thermisch-positiven Typ und zur Fertigung einer Platte, können solche verwendet werden, die detailliert in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-305722 beschrieben werden.
<Rückseitenbeschichtung>
Auf der Rückseitenoberfläche der Ausgangsformen für lithographische Platten, die durch Versehen mit verschiedenen bildgebenden Schichten auf den erfindungsgemäß erhaltenen Substraten für lithographische Platten, wie oben beschrieben, erhalten werden, kann eine Überzugsschicht aus einem organischen Polymer vorgesehen sein, so dass das Auftreten von Kratzern verhindert wird, wenn die Ausgangsformen aufeinander gestapelt werden.
[PLATTENHERSTELLUNGSVERFAHREN (VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER LITHOGRAPHISCHEN PLATTE)]
Eine Ausgangsform für eine lithographische Platte, die als erfindungsgemäß erhaltenes Substrat für eine lithographische Platte verwendet wird, wird durch verschiedene Behandlungsverfahren in Abhängigkeit von der bildgebenden Schicht zu einer lithographischen Platte gebildet.
Beispiele für Lichtquellen, die zur Bildbelichtung verwendet werden, schließen folgende ein: Quecksilberlampen, Metallhalogenidlampen, Xenonlampen und chemische Lampen. Beispiele für Laserstrahlen schließen folgende ein: Strahlen eines Helium-Neon-Lasers (He-Ne-Laser), Argonlasers, Kryptonlasers, Helium-Kadmium-Laser, KrF-Excimer-Lasers, Halbleiterlasers, YAG-Lasers und YAG-SHG-Lasers.
Wenn die bildgebende Schicht vom thermisch-positiven Typ, thermisch-negativen Typ, herkömmlichen negativen Typ, herkömmlichen positiven Typ oder Fotopolymertyp ist, ist es bevorzugt, die bildgebende Schicht mit einer Entwicklerlösung nach der obigen Belichtung zu entwickeln.
Als Entwicklerlösung ist eine alkalische Entwicklerlösung bevorzugt und eine alkalische Lösung, die hauptsächlich kein organisches Lösungsmittel enthält, ist besonders bevorzugt.
Eine Entwicklerlösung, die hauptsächlich kein Alkalimetallsilikat enthält, ist ebenso bevorzugt. Als Verfahren zur Entwicklung unter Verwendung einer Entwicklerlösung, die hauptsächlich ein Alkalimetallsilikat enthält, kann dasjenige verwendet werden, das detailliert in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-109637 beschrieben wird.
Eine Entwicklerlösung, die ein Alkalimetallsilikat enthält, kann ebenso verwendet werden.
BEISPIELE
Im folgenden wird die folgende Erfindung detailliert anhand von Beispielen beschrieben, die die vorliegende Erfindung nicht beschränken sollen.
[1] HERSTELLUNG DER PRÄGEWALZEN
(Herstellung der Prägewalze A)
Eine einer Wärmehärtung behandelte S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde einer elektroerosiven Bearbeitung unterzogen, um eine Prägewalze A herzustellen, deren Oberfläche (Prägeformbereich) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 0,3 μm und mit einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 69 μm aufwies. Die elektroerosive Bearbeitung wurde mit einer Erodiermaschine (Typ: Gesenkfräs-Erodiermaschine EA8, von Mitsubishi Electric Corporation) mittels Katalysatorentladung vom Typ der negativen Ionenentladung bei 350 V unter Verwendung einer Kerosin-Arbeitsflüssigkeit, der Graphitpartikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1,5 μm bei einer Konzentration von 3 g/l hinzugefügt worden, und einer 0,5 mm dicken Kupferelektrode durchgeführt. Die Härte der Walzoberfläche betrug 300 Hv (Vickers-Härte), was niedriger war als die untere Grenze der Härteanforderungen, 500 bis 1.500 Hv (Vickers-Härte), die für die bevorzugte erfindungsgemäße elektroerosive Bearbeitung eingesetzt wurde.
(Herstellung der Prägewalze B)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde hartverchromt, um eine 50 μm dicke hartverchromte Beschichtung zu erhalten. Die Walze wurde dann einer elektroerosiven Bearbeitung unter denselben Bedingungen wie im Falle der Prägewalze A unterzogen, um eine Prägewalze B herzustellen, dessen Walzoberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 0,6 μm und einen mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 16 μm zu erhalten. Die Härte der Walzoberfläche betrug 900 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze B wurde so hergestellt, dass sie alle Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte.
(Herstellung der Prägewalze C)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde KANIGEN-plattiert (JAPAN KANIGEN Co., Ltd.), um eine 30 μm Dicke plattierte Beschichtung zu erhalten. Dann wurden Graphitpartikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,5 μm zu einer Kerosin-Arbeitsflüssigkeit in einer Menge von 3 g/l hinzugefügt, und eine elektroerosive Bearbeitung wurde durch eine Katalysatorentladung vom Typ der negativen Ionenentladung bei 350 V unter Verwendung einer 2 mm dicken Messingelektrode durchgeführt. Auf diese Weise wurde eine Prägewalze C erhalten, deren Oberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 0,4 μm und einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 55 μm aufwies. Die Härte der Walzoberfläche betrug 500 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze C wurde so hergestellt, dass sie alle Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte.
(Herstellung der Prägewalze D)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde unter Erhalt einer 30 μm dicken Beschichtung KANIGEN-plattiert (JAPAN KANIGEN Co., Ltd.), gefolgt durch eine Wärmebehandlung bei 400°C. Dann wurden Graphitpartikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,5 μm zu einer Kerosin-Arbeitsflüssigkeit in einer Menge von 3 g/l hinzugefügt, und eine elektroerosive Bearbeitung mittels einer Katalysatorentladung vom Typ der negativen Ionenentladung unter Verwendung einer 2 mm dicken Messingelektrode durchgeführt. Auf diese Weise wurde eine Prägewalze D erhalten, deren Oberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 0,4 μm und einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 50 μm aufwies. Die Härte der Walzoberfläche betrug 900 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze D wurde so hergestellt, dass sie alle Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte.
(Herstellung der Prägewalze E)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde KANIBORON-plattiert (JAPAN KANIGEN Co., Ltd.), um eine 30 μm Dicke plattierte Beschichtung zu erhalten. Dann wurden Graphitpartikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,5 μm zu einer Kerosin-Arbeitsflüssigkeit in einer Menge von 3 g/l hinzugefügt, und eine elektroerosive Bearbeitung wurde durch eine Katalysatorentladung vom Typ der negativen Ionenentladung bei 350 V unter Verwendung einer 2 mm dicken Messingelektrode durchgeführt. Auf diese Weise wurde eine Prägewalze E erhalten, deren Oberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 0,5 μm und einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 41 μm aufwies. Die Härte der Walzoberfläche betrug 950 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze E wurde so hergestellt, dass sie alle Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte.
(Herstellung der Prägewalze F)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde hartverchromt, um eine hartverchromte 50 μm-dicke Beschichtung zu erhalten. Dann wurde die Walze einer elektroerosiven Bearbeitung unter denselben Bedingungen wie im Falle der Prägewalze B unterzogen, mit der Ausnahme, dass das Material für die Elektrode auf Messing geändert wurde und anstelle der Katalysatorentladung vom Typ der negativen Ionenentladung einer Impulsentladung mit einer Impulszyklusdauer von 2 μs durch Umschalten der Stromquelle durchgeführt wurde. Auf diese Weise wurde eine Prägewalze F erhalten, deren Walzoberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 0,3 μm und einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 96 μm aufwies. Die Härte der Walzoberfläche betrug 900 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze F wurde so hergestellt, dass sie keine der Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte. Mit anderen Worten wurde sie nicht mit einer Katalysatorentladung vom Typ der negativen Ionenentladung, welches eine Anforderung für die bevorzugte erfindungsgemäße elektroerosive Bearbeitung war, sondern durch Impulsentladung hergestellt.
(Herstellung der Prägewalze G)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde hartverchromt, um eine hartverchromte 50 μm-dicke Beschichtung zu erhalten. Dann wurde die Walze einer elektroerosiven Bearbeitung unter denselben Bedingungen wie im Falle der Prägewalze B unterzogen, mit der Ausnahme, dass das Material für die Elektrode auf Messing geändert wurde und anstelle der Katalysatorentladung vom Typ der negativen Ionenentladung wurde eine Katalysatorentladung vom Typ der positiven Ionenentladung durchgeführt. Auf diese Weise wurde eine Prägewalze G erhalten, deren Walzoberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 0,8 μm und einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 116 μm aufwies. Die Härte der Walzoberfläche betrug 900 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze G wurde so hergestellt, dass sie keine der Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte. Mit anderen Worten wurde sie nicht mit einer Katalysatorentladung vom Typ der negativen Ionenentladung, welches eine Anforderung für die bevorzugte erfindungsgemäße elektroerosive Bearbeitung war, sondern durch eine Katalysatorentladung vom Typ der positiven Ionenentladung hergestellt.
(Herstellung der Prägewalze H)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde hartverchromt, um eine hartverchromte 50 μm-dicke Beschichtung zu erhalten. Dann wurde die Walze einer elektroerosiven Bearbeitung unter denselben Bedingungen wie im Falle der Prägewalze B unterzogen, mit der Ausnahme, dass das Material für die Elektrode auf Messing geändert wurde und keine Graphitpartikel zu der Kerosin-Arbeitsflüssigkeit hinzugefügt worden. Auf diese Weise wurde eine Prägewalze H erhalten, deren Walzoberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 0,4 μm und einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 63 μm aufwies. Die Härte der Walzoberfläche betrug 900 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze H wurde so hergestellt, dass sie keine der Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte. Die Prägewalze H wurde so hergestellt, dass sie alle Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte, mit der Ausnahme, dass keine Partikel zu der Arbeitsflüssigkeit hinzugefügt wurden.
(Herstellung der Prägewalze I)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde hartverchromt, um eine hartverchromte 50 μm-dicke Beschichtung zu erhalten. Dann wurde die Walze einer elektroerosiven Bearbeitung unter denselben Bedingungen wie im Falle der Prägewalze B unterzogen, mit der Ausnahme, dass das Material für die Elektrode auf Messing geändert wurde und die Graphitpartikel mit einem Durchmesser von 1,5 μm durch Siliciumpartikel mit einem Durchmesser von 7 μm ersetzt wurden. Auf diese Weise wurde eine Prägewalze I erhalten, deren Walzoberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 0,6 μm und einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 41 μm aufwies. Die Härte der Walzoberfläche betrug 900 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze H wurde so hergestellt, dass sie keine der Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte. Die Prägewalze I wurde so hergestellt, dass sie alle Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte.
(Herstellung der Prägewalze J)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde hartverchromt, um eine hartverchromte 50 μm-dicke Beschichtung zu erhalten. Dann wurde die Walze einer elektroerosiven Bearbeitung unter denselben Bedingungen wie im Falle der Prägewalze B unterzogen, mit der Ausnahme, dass das Material für die Elektrode auf Messing geändert wurde und die angelegte Spannung auf 70 V verringert wurde. Auf diese Weise wurde eine Prägewalze J erhalten, deren Walzoberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 0,1 μm und einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 13 μm aufwies. Die Härte der Walzoberfläche betrug 900 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze J wurde so hergestellt, dass sie nicht alle Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte. Mit anderen Worten wurde sie nicht bei einer Spannung von 100 V oder mehr und 400 V oder weniger, was eine Anforderung der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung war, sondern bei einer Spannung von lediglich 70 V hergestellt. Ferner erfüllte sie eine weitere Anforderung der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung nicht. Und zwar lag ihre arithmetische mittlere Rauheit (Ra), 0,1 μm, außerhalb des Bereichs von 0,3 μm oder mehr und 1,0 μm oder weniger und ihr mittlerer Abstand der Profilirregularitäten (RSm), 13 μm, lag außerhalb des Bereichs von 15 μm oder mehr und 150 μm oder weniger.
(Herstellung der Prägewalze K)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde hartverchromt, um eine hartverchromte 50 μm-dicke Beschichtung zu erhalten. Dann wurde die Walze einer elektroerosiven Bearbeitung unter denselben Bedingungen wie im Falle der Prägewalze B unterzogen, mit der Ausnahme, dass das Material für die Elektrode auf Messing geändert wurde und die angelegte Spannung auf 150 V verringert wurde. Auf diese Weise wurde eine Prägewalze K erhalten, deren Walzoberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 0,3 μm (die untere Grenze der erfindungsgemäßen arithmetischen mittleren Rauheit) und einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 15 μm (die untere Grenze des erfindungsgemäßen mittleren Abstands der Profilirregularitäten) aufwies. Die Härte der Walzoberfläche betrug 900 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze K wurde so hergestellt, dass sie alle Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte.
(Herstellung der Prägewalze L)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde hartverchromt, um eine hartverchromte 50 μm-dicke Beschichtung zu erhalten. Dann wurde die Walze einer elektroerosiven Bearbeitung unter denselben Bedingungen wie im Falle der Prägewalze B unterzogen, mit der Ausnahme, dass das Material für die Elektrode auf Messing geändert wurde, keine Graphitpartikel zu der Arbeitsflüssigkeit hinzugefügt worden und die angelegte Spannung auf 150 V verringert wurde. Auf diese Weise wurde eine Prägewalze L erhalten, deren Walzoberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 1,0 μm und einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 150 μm aufwies. Die Härte der Walzoberfläche betrug 900 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze L wurde so hergestellt, dass sie alle Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte, mit der Ausnahme, dass keine Partikel zu der Arbeitsflüssigkeit hinzugefügt wurden.
(Herstellung der Prägewalze M)
Die Oberfläche einer mit einer Wärmehärtung behandelten S45C-Kernstabwalze mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Breite von 12 cm wurde hartverchromt, um eine hartverchromte 50 μm-dicke Beschichtung zu erhalten. Dann wurde die Walze einer elektroerosiven Bearbeitung unter denselben Bedingungen wie im Falle der Prägewalze B unterzogen, mit der Ausnahme, dass das Material für die Elektrode auf Messing geändert wurde, die Katalysatorentladung vom Typ der negativen Ionenentladung durch eine Katalysatorentladung vom Typ der positiven Ionenentladung ersetzt wurde und keine Graphitpartikel zu der Arbeitsflüssigkeit hinzugefügt wurden. Auf diese Weise wurde eine Prägewalze M erhalten, deren Walzoberfläche (Prägeformanteil) ein konkav-konvexes Muster mit einer arithmetischen mittleren Rauheit (Ra) von 1,2 μm und einem mittleren Abstand der Profilirregularitäten (RSm) von 150 μm aufwies. Die Harte der Walzoberfläche betrug 900 Hv (Vickers-Härte). Die Prägewalze M wurde so hergestellt, dass sie nicht alle Anforderungen der bevorzugten erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung erfüllte. Insbesondere wurde sie durch eine Katalysatorentladung vom Typ der positiven Ionenentladung und ohne Zugabe von Graphitpartikeln zu der Arbeitsflüssigkeit, und daneben erfüllte die arithmetische mittlere Rauheit (Ra) ihres konkav-konvexen Musters, 1,2 μm, nicht die Obergrenze des erfindungsgemäßen Bereichs von 0,3 μm oder mehr und 1,0 μm oder weniger.
[HERSTELLUNG DER ALUMINIUMBLECHE]
Die Walz(Übertragungs)-Vorgänge wurden auf Aluminiumbleche mit einer in Tabelle 1 dargestellten Zusammensetzung unter Verwendung der oben beschriebenen Prägewalzen A bis M durchgeführt, so dass das konkav-konvexe Muster jeder Prägewalze auf die Oberfläche jedes Aluminiumblechs übertragen wurde. Die Walzverringerung betrug 2%. TABELLE 1

Bestandteil Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Al

Massen-% 0,073 0,27 0,1 0 0 0,001 0,003 0,002 Rest
Die Dicke der Aluminiumbleche betrug 0,3 mm und die arithmetische mittlere Rauheit (Ra) und der mittlere Abstand der Profilirregularitäten (RSm) derselben waren wie in Tabelle 2 dargestellt. Zur Messung der Oberflächengeometrie wurde ein Nadel-Profilmessgerät (zweidimensionales Oberflächenrauheitsprüfgerät SJ-400, von MITUTOYO Corporation) zur Messung der zweidimensionalen Oberflächenrauheit verwendet, die in ISO 4287 spezifizierte arithmetische mittlere Rauheit Ra wurde 5-mal bestimmt und der Mittelwert der bestimmten Ra wurde als mittlere Rauheit Ra verwendet. Der mittlere Abstand der Profilirregularitäten (mittlerer Abstand in Bezugslänge) RSm wurde in gleicher Weise wie oben bestimmt.
<Messbedingungen>

Cutoff-Länge: 0,8 mm, Tilt-Kompensation: ALL, Filter: GAUSS, Scanngeschwindigkeit: 0,1 mm/sec, Durchmesser der Messfühlerspitze: 2 μm

TABELLE 2

Prägewalzentyp	Eigenschaften der Prägewalze		Ra (μm) des Aluminiumblechs, das einer Übertragung unterzogen wurde
Prägewalzentyp	Ra (μm)	RSm (μm)
A	0,3	69	0,2
B	0,6	16	0,5
C	0,4	55	0,3
D	0,4	50	0,3
E	0,5	41	0,4
F	0,3	96	0,2
G	0,8	116	0,7
H	0,4	63	0,3
I	0,6	41	0,5
J	0,1	13	0,1
K	0,3	15	0,2
L	1,0	150	0,9
M	1,2	150	1,0

[3] HERSTELLUNG EINES SUBSTRATS FÜR EINE LITHOGRAPHISCHE PLATTE
Substrate für lithographische Platten wurden hergestellt, indem die resultierenden Aluminiumbleche der folgenden Behandlung unterzogen wurden.
<OBERFLÄCHENBEHANDLUNG>
(1) Ätzbehandlung in einer alkalischen wässrigen Lösung
Das Ätzen wurden für jedes der Aluminiumbleche durch Besprühen derselben mit einer wässrigen Lösung bei 60°C durchgeführt, die NaOH und Aluminiumionen bei Konzentrationen von 370 g/l bzw. 100 g/l enthielt. Die Menge des durch die Ätzbehandlung gelösten Aluminiumblechs betrug 3 g/m² auf der elektrochemisch zu rauenden Oberfläche im anschließenden Schritt. Nach dem Ätzschritt wurde jedes Aluminiumblech mit Andruckwalzen drainiert, gespült und wieder mit Andruckwalzen drainiert. Das Spülen wurde zunächst unter Verwendung einer Vorrichtung durchgeführt, die das Spülen mit einem freifallenden schleierartigen Flüssigkeitsfilm durchführte, und dann mit aus einer Sprühdüse, die an einem Sprühröhrchen angebracht war, für 5 Sekunden fächerförmig herausspritzenden Wasser.
(2) Dekapierung in saurer wässriger Lösung
Anschließend wurde die Dekapierung durchgeführt. Die Behandlung wurde unter Verwendung eines Abfalls einer Salpetersäurelösung vorgenommen, die in der elektrochemischen Rauung im nachfolgenden Schritt zu verwenden war. Die Temperatur der Lösung betrug 35°C. Die Dekapierlösung wurde für 5 Sekunden auf jedes der Aluminiumbleche gesprüht. Nach dem Dekapieren wurde jedes Aluminiumblech keinem Drainieren mit Andruckwalzen unterzogen, sondern bis zum nächsten Schritt so belassen, wobei Salpetersäure auf seiner Oberfläche haftete. Die Handhabungsdauer, nachdem jedes Aluminiumblech durch ein Dekapierbad geleitet wurde, also während dessen das Aluminiumblech auf seiner Oberfläche anhaftende Salpetersäure aufwies, betrug 25 Sekunden.
(3) Elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung von Salpetersäure
Eine elektrolytische Lösung wurde verwendet, die durch Zugabe von Aluminiumnitrat zu einer 10,4 g/l-Lösung von Salpetersäure in Wasser bei 35°C und Einstellung der Aluminiumionenkonzentration auf 4,5 g/l hergestellt wurde.
Vor der Durchführung der elektrochemischen Rauungsbehandlung wurde jedes der Aluminiumbleche mit einer elektrolytischen Lösung mit derselben Zusammensetzung und Temperatur wie die der in der elektrochemischen Rauungsbehandlung verwendete elektrolytische Salpetersäurelösung besprüht. Die elektrochemische Rauungsbehandlung wurde unter Verwendung einer Stromquelle durchgeführt, die Wechselstrom erzeugte. Die Frequenz des Wechselstroms betrug 60 Hz und die Dauer Tp, die der Strom brauchte, um von 0 ausgehend einen Höchstwert zu erreichen, betrug 1,2 ms. Der Arbeitszyklus (ta/T) des Wechselstroms betrug 0,5. Die Stromdichte betrug 60 A/dm² zur Zeit der anodischen Reaktion von jedem der Aluminiumbleche, wenn der Wechselstrom auf einem Höchstwert ist. Das Verhältnis der gesamten Elektrizitätsmenge zur Zeit der anodischen Reaktion von jedem der Aluminiumbleche zu der zur Zeit der kathodischen Reaktion desselben betrug 0,95. Die angewendete Elektrizitätsmenge für jedes Aluminiumblech betrug 215 C/dm² bezüglich der gesamten Elektrizitätsmenge zur Zeit der anodischen Reaktion von jedem Aluminiumblech.
Als elektrolytische Zellen wurden zwei radiale elektrolytische Zellen verwendet, die in 5 dargestellt sind. Die relative Geschwindigkeit von jedem Aluminiumblech in der elektrolytischen Lösung betrug durchschnittliche in jeder Zelle 1,5 m/sec (1 bis 2 m/sec).
Die Aluminiumbleche wurden mit Andruckwalzen drainiert, gespült und weiter mit fächerförmig aus einer Sprühdüse, die an einem Sprühröhrchen angebracht war, für 5 Sekunden heraussprühendem Wasser gespült. Die gespülten Aluminiumbleche wurden dann wieder mit Andruckwalzen drainiert.
(4) Ätzbehandlung in einer alkalischen wässrigen Lösung
Das Ätzen wurde für jedes Aluminiumblech für 7 Sekunden durch Besprühen desselben mit einer wässrigen Lösung bei 64°C durchgeführt, die NaOH und Aluminiumionen bei Konzentrationen von 370 g/l bzw. 100 g/l enthielt. Die Menge des durch die Ätzbehandlung gelösten Aluminiumblechs auf der elektrochemisch zu rauenden Oberfläche im nachfolgenden Schritt betrug 3 g/m². Nach der Ätzbehandlung wurde jedes Aluminiumblech mit Andruckwalzen drainiert, gespült und wieder mit Andruckwalzen drainiert. Das Spülen wurde zunächst unter Verwendung einer Vorrichtung durchgeführt, die das Spülen mit einem freifallenden schleierartigen Flüssigkeitsfilm durchführte, und dann mit fächerförmig aus einer Sprühdüse, die an einem Sprühröhrchen angebracht war, für 5 Sekunden herausspritzendem Wasser.
(5) Dekapierung in einer sauren wässrigen Lösung
Anschließend wurde die Dekapierung durchgeführt. Die Behandlung wurde unter Verwendung einer Lösung vorgenommen, die durch Lösen von Aluminiumionen in einer 300 g/l-Lösung hergestellt wurde, so dass die Aluminiumionenkonzentration 2 g/l betrug. Die Temperatur der Lösung betrug 35°C und die Behandlungsdauer 10 Sekunden. Nach der Behandlung wurde jedes Aluminiumblech mit Andruckwalzen drainiert, mit fächerförmig aus einer Sprühdüse, die an einem Sprühröhrchen angebracht war, für 5 Sekunden herausspritzendem Wasser gespült und letztlich mit Andruckwalzen drainiert.
(6) Elektrochemische Rauungsbehandlung in einer wässrigen Lösung von Salzsäure
Eine elektrolytische Lösung wurde verwendet, die durch Zugabe von Aluminiumchlorid zu einer 5 g/l-Lösung von Salzsäure in Wasser bei 35°C und Einstellen der Aluminiumionenkonzentration auf 5 g/l hergestellt wurde. Die elektrochemische Rauungsbehandlung wurde unter Verwendung einer Stromquelle durchgeführt, die den trapezförmigen Wechselstrom erzeugte. Die Frequenz des Wechselstroms betrug 60 Hz und die Dauer Tp, die der Strom brauchte, um von 0 ausgehend einen Höchstwert zu erreichen, betrug 0,8 msec. Der Arbeitszyklus (ta/T) des Wechselstroms betrug 0,5. Die Stromdichte betrug 50 A/dm² zur Zeit der anodischen Reaktion von jedem der Aluminiumbleche, wenn der Wechselstrom bei einem Höchstwert lag. Das Verhältnis der gesamten Elektrizitätsmenge zur Zeit der anodischen Reaktion des Aluminiumblechs zu der zur Zeit der kathodischen Reaktion desselben betrug 0,95. Die an jedem Aluminiumblech angelegte Elektrizitätsmenge betrug 65 C/dm², bezogen auf die Gesamtmenge der Elektrizität zur Zeit der anodischen Reaktion des Aluminiumblechs.
Als elektrolytische Zelle wurde eine radiale elektrolytische Zelle verwendet, die in 5 dargestellt ist.
Die relative Geschwindigkeit des Aluminiumblechs in der elektrolytischen Lösung betrug durchschnittlich für jede elektrolytische Zelle 1,5 m/sec. Die Aluminiumbleche wurden mit Andruckwalzen drainiert, gespült und wieder mit Andruckwalzen drainiert.
(7) Ätzbehandlung in einer alkalischen wässrigen Lösung
Das Ätzen wurde für jedes der Aluminiumbleche durch Besprühen desselben mit einer wässrigen Lösung bei 35°C durchgeführt, die NaOH und Aluminiumionen bei Konzentrationen von 50 g/l bzw. 5 g/l enthielt, so dass 0,2 g/m² von jedem Aluminiumblech gelöst wurden. Nach der Ätzbehandlung wurde jedes Aluminiumblech mit Andruckwalzen drainiert, gespült und wieder mit Andruckwalzen drainiert. Die Spülung wurde zunächst unter Verwendung einer Vorrichtung durchgeführt, die das Spülen mit einem freifallenden schleierartigen Flüssigkeitsfilm durchführte, und dann mit fächerförmig aus einer Sprühdüse, die an einem Sprühröhrchen angebracht war, für 5 Sekunden herausspritzendem Wasser. Ferner wurde das Aluminiumblech mit Andruckwalzen drainiert.
(8) Dekapierung in einer sauren wässrigen Lösung
Anschließend wurde eine Dekapierung durchgeführt. Diese Behandlung wurde unter Verwendung eines Abfalls (eine 5 g/l-Lösung von Aluminiumionen in einer 170 g/l-Lösung von Schwefelsäure in Wasser) vorgenommen, der im nachfolgenden Anodisierungsschritt erzeugt wird, als saure wässrige Lösung zur Verwendung für die Dekapierung vorgenommen. Die Temperatur der Lösung betrug 35°C und die Behandlungsdauer 5 Sekunden. Nach der Behandlung wurde jedes Aluminiumblech mit Andruckwalzen drainiert. Nach dem Drainieren wurde bis zur nachfolgenden Anodisierung kein Spülen durchgeführt.
(9) Anodisierung
Anschließend wurde eine Anodisierung für jedes der Aluminiumbleche, das der obigen Dekapierung unterzogen wurde, unter den folgenden Bedingungen durchgeführt. Zunächst wurde eine elektrolytische Lösung durch Zugabe von Aluminiumsulfat zu einer 170 g/l-Lösung von Schwefelsäure in Wasser und Einstellung der Aluminiumionenkonzentration aus 5 g/l hergestellt. Anschließend wurde jedes Aluminiumblech unter Verwendung der obigen elektrolytischen Lösung mit 2,4 g/m² eines anodischen Gleichstromoxidationsfilms unter solchen Bedingungen versehen, dass die an jedem Aluminiumblech angelegte Gleichstromdichte in der elektrolytischen Zelle 15 A/dm², bezogen auf die durchschnittliche Stromdichte während der anodischen Reaktion des Aluminiumblechs, betrug.
(10) Hydrophilierungsbehandlung
Eine Hydrophilierungsbehandlung wurde durchgeführt, in der jedes der Aluminiumbleche, das der obigen Anodisierung unterzogen wurde, in einer 1,0 Massen-%igen Lösung von Natriumsilikat in Wasser bei 20°C für 10 Sekunden getaucht wurde. Die Si-Menge auf der Oberfläche von jedem Aluminiumblech, die mit einem Fluoreszenz-Röntgenanalysator gemessen wurde, betrug 3,5 mg/m². Anschließend wurde jedes Aluminiumblech mit Andruckwalzen drainiert, gespült und wieder mit Andruckwalzen drainiert. Ferner wurde Luft bei 90°C auf jedes der drainierten Aluminiumbleche für 10 Sekunden zur Trocknung desselben geblasen.
Die Oberflächengeometrie von jedem der Aluminiumbleche wurde bei einer 50.000-fachen Vergrößerung mit einem Rasterelektronenmikroskop untersucht. Die Untersuchung bestätigte, dass winzige Konkavitäten oder Konvexitäten im Durchmesser von 0,1 μm gleichmäßig und nach aneinander auf der Oberfläche gebildet wurden. Ferner bestätigte die Untersuchung bei 2.000-facher Vergrößerung mit einem Rasterelektronenmikroskop, dass Konkavitäten oder Konvexitäten mit einem Durchmesser von 1 bis 5 μm auf der Oberfläche von jedem Aluminiumblech gebildet wurden. Die winzigen Konkavitäten oder Konvexitäten mit einem Durchmesser von 0,1 μm wurden so gebildet, dass sie auf den Konkavitäten oder Konvexitäten mit einem Durchmesser 1 bis 5 μm überlagert waren.
[4] HERSTELLUNG VON LITHOGRAPHISCHEN PLATTEN
Jedes der oben erhaltenen Substrate für lithographische Platten wurde mit einer bildgebenden Schicht vom thermisch positiven Typ beschichtet und in einer unten beschriebenen Weise getrocknet, so dass lithographische Plattenproben 1 bis 13 hergestellt wurden.
Jedes der Substrate für lithographische Platten wurde mit einer Grundierfarbe mit einer unten beschriebenen Zusammensetzung beschichtet und bei 80°C für 15 Sekunden zur Bildung eines Beschichtungsfilms aus einem Grundanstrich getrocknet. Die Menge des Beschichtungsfilms nach dem Trocknen betrug 15 mg/m².
<ZUSAMMENSETZUNG DER GRUNDIERFARBE>

– das folgende Polymer ... 0,3 g
– Methanol ... 100 g
– Wasser ... 1 g

[CHEMISCHE FORMEL 1]
Ferner wurde eine Beschichtungslösung für eine temperaturempfindliche Schicht mit einer unten beschriebenen Zusammensetzung hergestellt, und jedes der Substrate für lithographische Platten, auf denen der Grundanstrich vorgesehen war, wurde mit der Beschichtungslösung für die temperaturempfindliche Schicht beschichtet, so dass die Menge der Beschichtungslösung für die temperaturempfindliche Schicht nach dem Trocknen (die Beschichtungsmenge für die temperaturempfindliche Schicht) 1,8 g/m² betrug. Die Beschichtungslösung wurde zur Bildung einer temperaturempfindlichen Schicht (bildgebende Schicht vom thermisch-positiven Typ) getrocknet, wodurch lithographische Platten erhalten wurden.
<ZUSAMMENSETZUNG DER BESCHICHTUNGSLÖSUNG FÜR DIE TEMPERATUREMPFINDLICHE SCHICHT>

– Novolakharz (m-Kresol/p-Kresol = 60/40, gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 7.000, enthaltend 0,5 Massen-% nicht-reagiertes Kresol): 0,90 g
– Ethylmethacrylat/Isobutylmethacrylat/Methacrylsäure-Copolymer (Molverhältnis: 35/35/20): 0,10 g
– Cyanin-Farbstoff A, ausgedrückt durch die folgende chemische Strukturformel 2: 0,1 g
– Tetrahydrophthalsäureanhydrid: 0,05 g
– p-Toluolsulfonsäure: 0,002 g
– Ethylviolett-Gegenion in Form von 6-Hydroxy-β-naphthalinsulfonsäure: 0,02 g
– Fluortensid (Defensor F-780F von DAINIPPON INK AND CHEMICALS INCORPORATION, Feststoffgehalt: 30 Massen-%): 0,0045 g (bezogen auf den Feststoffgehalt)
– Fluortensid (Defensor F-781F von DAINIPPON INK AND CHEMICALS INCORPORATION, Feststoffgehalt: 100 Massen-%): 0,035 g
– Methylethylketon: 12 g

[CHEMISCHE FORMEL 2] Cyanin-Farbstoff A
[5] BEWERTUNG DER LITHOGRAPHISCHEN PLATTEN
Die Druckeigenschaften, wie z. B. Plattenhaltbarkeit, Empfindlichkeit und Beständigkeit gegen Farbflecke, wurde für die oben hergestellten lithographischen Plattenproben 1 bis 13 mittels der im folgenden beschriebenen Verfahren bewertet.
(1) Plattenhaltbarkeit (Zahl der gedruckten Kopien)
Auf jeder der lithographischen Platten wurden Bilder unter Verwendung des TrendSetter von Creo Inc. bei einer Trommel-Umdrehungsgeschwindigkeit von 150 U/min mit einer Strahlintensität von 10 W geschrieben. Dann wurde jede der oben beschriebenen lithographischen Platten mit einem PS-Prozessor 940H von FUJI PHOTO FILM Co., Ltd., dem eine alkalische Entwicklerlösung mit einer unten beschriebenen Zusammensetzung zugeführt wurde, über 20 Sekunden entwickelt, während die Entwicklerlösung bei einer Temperatur von 30°C gehalten wurde, um lithographische Platten zu erhalten.
<Zusammensetzung der alkalischen Entwicklerlösung B>

– D-Sorbitol: 2,5 Massen-%
– Natriumhydroxid: 0,85 Massen-%
– Polyethylenglycollaurylether (gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 1.000): 0,5 Massen-%
– Wasser: 96,15 Massen-%

Die Bilder auf den resultierenden lithographischen Platten wurden auf einem LITHRONE-Drucker von KOMORI Corporation unter Verwendung von schwarzer Tinte DIC-GEOS (N) von DAINIPPON INK AND CHEMICALS, Inc. gedruckt. Die Plattenhaltbarkeit wurde mittels der Zahl der gedruckten Kopien bewertet, wobei die Abnahme der Dichte des durchgezogenen Bilds visuell untersucht wurde, und die Bewertungen wurden in vier Rangstufen aufgeteilt: ⌾, O, Δ, X

⌾:: Die Zahl der gedruckten Kopien betrug 40.000 oder mehr
O:: Die Zahl der gedruckten Kopien betrug 30.000 oder mehr und weniger als 40.000.
Δ:: Die Zahl der gedruckten Kopien betrug 20.000 oder mehr und weniger als 30.000.
X:: Die Zahl der gedruckten Kopien betrug weniger als 20.000.

(2) Empfindlichkeit
Jede der lithographischen Platten wurde bildweise unter Verwendung des TrendSetter 3244, ausgestattet mit einem Halbleiterlaser mit einer Leistung von 500 W, einer Wellenlänge von 830 nm und einem Strahldurchmesser von 17 μm (1/e²) von Creo Inc. bei einer schnellen Scanngeschwindigkeit von 5 m/sec und einer auf die Plattenoberfläche abgestrahlten Energie von 140 mJ/cm² mit Licht bestrahlt. Zur Bewertung der Empfindlichkeit wurden Proben hergestellt, die mit Licht bestrahlt wurden, während eine auf die Plattenoberfläche abgestrahlte Energie von 45 mJ/cm² bis 180 mJ/cm² in 5 mJ/cm²-Schritten geändert wurde.
Die Entwicklung wurde bei einer Entwicklungstemperatur von 25°C für 12 Sekunden unter Verwendung einer automatischen Entwicklungsmaschine, PS900NP (FUJI PHOTO FILM Co., Ltd.), mit einer Entwicklungslösung B, in der die obige Zusammensetzung enthalten war. Nach Beendigung der Entwicklung wurden die lithographischen Platten gespült und mit Gummi (GU-7 (1:1)) usw. behandelt, um fertige lithographische Platten zu erhalten. Die minimale Bestrahlungsmenge, bei der Bilder nach der Entwicklung gebildet wurden, wurde für jede der Proben mit unterschiedlicher auf die Plattenoberfläche abgestrahlte Energie bestimmt, und der bestimmte Wert wurde als Empfindlichkeit verwendet. Eine kleinere Plattenoberflächenenergie gibt eine bessere Empfindlichkeit an. Die Bewertungen wurden in vier Randstufen aufgeteilt: ⌾, O, Δ, X, bezogen auf die auf die Plattenoberfläche abgestrahlte Energie.

⌾:: Die Energiemenge beträgt weniger als 50 mJ/cm².
O:: Die Energiemenge beträgt weniger als 100 mJ/cm² und 50 mJ/cm² oder mehr.
Δ:: Die Energiemenge beträgt weniger als 150 mJ/cm² und 100 mJ/cm² oder mehr.
X:: Die Energiemenge beträgt 150 mJ/cm² oder mehr.

(3) Beständigkeit gegen Farbflecken
Das Drucken wurde auf lithographischen Platten, die in gleicher Weise wie die in der Bewertung der Plattenhaltbarkeit verwendeten erhalten wurde, auf einer Druckmaschine, MITSUBISHI DAI F2 (Mitsubishi Heavy Industries Ltd.) unter Verwendung von DIC-GEOS (s) roter Tinte durchgeführt. Die Farbflecken auf dem Gummituch wurden visuell nach dem Drucken von 10.000 Kopien bewertet. Die Bewertungen wurden in 3 Rangstufen unterteilt: A, B und C, je nach Ausmaß der Farbflecken.

A:: Das Tuch ist kaum befleckt
B:: Das Tuch ist ein wenig befleckt
B–C:: Das Tuch ist befleckt, jedoch sind die Farbflecken innerhalb des akzeptablen Bereichs.
C:: Das Tuch ist befleckt und der Druckauszug ist ebenso offensichtlich befleckt.

(4) NUTZUNGSDAUER DER WALZE DER PRÄGEWALZE
Das Prägen wurde auf einem 10 cm breiten und 100 m langen Aluminiumblech unter Verwendung einer 12 cm breiten Prägewalze (Prägeform) durchgeführt. Anschließend werden die Makel oder der Verschleiß an den mit den Kanten des Aluminiumblechs in Kontakt gebrachten Anteilen (Anteile, die 1 cm innerhalb der Walzenbreite lagen) untersucht und visuell bewertet. Die Bewertungen wurden in 3 Rangstufen unterteilt: A, B und C wie folgt.

A:: Es wurden keine Makel festgestellt.
B:: Einige Makel wurden festgestellt.
C:: Der Verschleiß ist offensichtlich.

Die wie oben vorgenommenen Bewertungen werden in Tabelle 3 dargestellt. TABELLE 3

Proben-nr.	Prägeformtyp	Bewertung der lithographischen Platte
Proben-nr.	Prägeformtyp	Nutzungsdauer der Walze	Empfindlichkeit	Plattenhaltbarkeit	Beständigkeit gegenüber Farbflecken	Bemerkungen
1	A	C	O	Δ	A	Oberflächenhärte 300 Hv
2	B	A	O	⌾	A	Alle Erfordernisse wurden erfüllt
3	C	B	O	O	A	Alle Erfordernisse wurden erfüllt
4	D	A	O	O	A	Alle Erfordernisse wurden erfüllt
5	E	A	O	⌾	A	Alle Erfordernisse wurden erfüllt
6	F	A	O	Δ	A	Impulsentladung wurde verwendet
7	G	A	O	X	A	Positive Entladung wurde verwendet
8	H	A	Δ	O	A	Alle Erfordernisse wurden erfüllt, mit der Ausnahme, dass keine Feinpartikel hinzugefügt wurden
9	I	A	O	⌾	A	Alle Erfordernisse wurden erfüllt
10	J	A	O	X	A	Ra: 0,1 μm, RSm: 13 μm
11	K	A	O	⌾	A	Alle Erfordernisse wurden erfüllt
12	L	A	Δ	O	A	Alle Erfordernisse wurden erfüllt, mit der Ausnahme, dass keine Feinpartikel hinzugefügt wurden
13	M	A	X	X	B	Ra: 1,2 μm. Positive Entladung wurde verwendet.

Wie aus Tabelle 3 deutlich wird, waren die Proben 2 bis 5, 9 und 11, die unter Verwendung eines Aluminiumblechs hergestellt wurden, auf dem ein konkav-konvexes Muster mit einer Prägewalze übertragen wurde, die so hergestellt wurde, dass sie alle erfindungsgemäßen Erfordernisse für die elektroerosive Bearbeitung erfüllte, ausgezeichnet hinsichtlich Empfindlichkeit, Plattenhaltbarkeit und Beständigkeit gegen Farbflecken, welche wichtige Eigenschaften für lithographische Platten sind, und daneben war außerdem die Nutzungsdauer ihrer Walze, die der Prägeübertragung unterzogen wurde, gut. Die Proben 8 und 12, die unter Verwendung eines Aluminiumblechs hergestellt wurden, auf dem ein konkav-konvexes Muster mit einer Prägewalze übertragen wurde, die so hergestellt wurde, dass alle Erfordernisse erfüllte, mit der Ausnahme, dass keine Feinpartikel hinzugefügt wurden, waren akzeptabel, obgleich ihre Empfindlichkeit ein wenig gegenüber den Proben unterlegen war, die unter Verwendung eines Aluminiumblechs hergestellt wurden, das so texturiert war, dass es alle Erfordernisse der elektroerosiven Bearbeitung erfüllte.
Andererseits waren die Proben 1, 6, 7, 10 und 13, die unter Verwendung einer Aluminiumblechoberfläche so hergestellt wurden, dass sie nicht eines oder mehrere der Erfordernisse der erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitung: Ra, RSM, Oberflächenhärte und Entladungstyp, erfüllt, als lithographische Platten mit hoher Qualität nicht akzeptabel, da sie hinsichtlich der Empfindlichkeit schlecht waren oder es ihnen an der Plattenhaltbarkeit fehlte. Ferner war bei der Prägewalze A, dessen Walzoberfläche keine ausreichende Härte aufwies, die Nutzungsdauer kurz.

Claims

Verfahren zum Oberflächentexturieren eines Aluminiumblatts/blechs zur Verwendung als Substrat für eine lithographische Platte, umfassend die Schritte: Bilden eines konkav-konvexen Musters auf der Oberfläche einer Prägewalze (22) durch elektroerosive Bearbeitung und Übertragen des konkav-konvexen Musters von der Prägewalze auf zumindest eine Oberfläche des Aluminiumblatts/blechs durch Kaltwalzen, worin das konkav-konvexe Muster auf der Prägewalze eine arithmetische mittlere Rauigkeit Ra von 0,3 bis 1,0 μm und einen mittleren Abstand von Profilirregularitäten RSm von 15 bis 150 μm aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die elektroerosive Bearbeitung unter Verwendung einer angelegten Spannung von 100 bis 400 V durchgeführt wird und vom negativen Ionen-Entladungstyp ist, wobei eine Arbeitsflüssigkeit (35a), die Kerosin enthält, und eine Entladeelektrode (38), die Kupfer oder Messing enthält, verwendet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 2, worin die Arbeitsflüssigkeit (35a) 1 bis 20 g/l von Feinpartikeln aus Graphit, Silizium oder Molybdänsulfid mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1 bis 10 μm enthält.
Verfahren gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin die Vickers-Härte des Materials, das die Prägewalze aufbaut, 500 bis 1.500 Hv beträgt und beschichtet ist mit: einer Hartverchromung; einer Vernickelung, die Phosphor und gegebenenfalls Bor enthält; oder einer Verchromung oder Vernickelung, die Partikel von Titancarbid (TiC), Wolframcarbid (WC), Siliziumcarbid (SiC), Borcarbid (B₄C) oder Titanborid (TiB₂) mitabscheiden kann.
Verfahren gemäß Anspruch 4, umfassend das Wärmehärten der Plattierung bei 300 bis 1.000°C für zumindest 1 Stunde.
Verfahren gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin das Kaltwalzen zu einer Walzverringerung von 0,5 bis 20% führt.