DE69017306T2

DE69017306T2 - Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumträgers für eine Druckplatte.

Info

Publication number: DE69017306T2
Application number: DE1990617306
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Kakei; Akio Uesugi
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1989-08-21
Filing date: 1990-08-20
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2010-08-21
Also published as: EP0414189A1; JP2660581B2; EP0414189B1; JPH0379799A; DE69017306D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumträgers für eine Druckplatte und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines gekörnten Aluminiumträgers für eine Offsetdruckplatte.
Üblicherweise wird eine Druckplatte (mit Aluminiumverbindung) als eine Druckplatte, wie beispielweise eine Offsetdruckplatte, verwendet. Üblicherweise ist es im Offsetdruck notwendig, eine geeignete Adhäsion und eine geeignete Menge von Wasser zwischen der Oberfläche der Aluminiumplatte und einer photosensitiven Schicht anzulegen.
Die Oberfläche der Aluminiumplatte sollte gleichmäßig und fein gekörnt sein, um die vorstehenden Erfordernisse zu erfüllen. Dieser Körnungsprozeß beeinflußt im großen Maße eine Druckausführung und eine Haltbarkeit der Druckplatte bei dem Druckprozeß nach Herstellung der Platte. Deshalb ist es wichtig für die Herstellung der Platte, ob eine solche Körnung befriedigend ist oder nicht.
Im allgemeinen wird eine elektrolytische Körnungsmethode mit Wechselstrom als das Verfahren zur Körnung eines Aluminiumträgers für eine Druckplatte verwendet. Es gibt unterschiedliche passende Wechselströme, z.B. eine Sinuswellenfunktion, eine Rechteckwellenfunktion, eine spezielle wechselnde Wellenform und dergleichen. Wenn der Aluminiumträger mittels Wechselstrom, welcher zwischen der Aluminiumplatte und einer gegenüberliegenden Elektrode, wie beispielsweise eine Graphitelektrode, angelegt ist, gekörnt wird, dann wird diese Körnung üblicherweise nur einmal ausgeführt, und als Ergebnis hiervon ist die Tiefe der Löcher, welche durch das Körnen gebildet werden, klein über die gesamte Oberfläche. Auch die Haltbarkeit der gekörnten Druckplatte während des Druckens wird verschlechtert. Deshalb sind verschiedene Verfahren, wie nachfolgend beschrieben, vorgeschlagen worden, um eine gleichmäßige und eng gekörnte Aluminiumplatte zu erhalten, welche das Erfordernis einer Druckplatte mit tiefen Löchern, verglichen mit ihren Durchmessern, erfüllt.
Ein Verfahren ist ein Körnungsverfahren, wobei ein Strom von besonderer Wellenform für eine elektrolytische Quelle verwendet wird (JP-A-53-67507). Bei einem anderen Verfahren wird ein Verhältnis zwischen einer Elektrizitätsmenge einer positiven Periode und derjenigen einer negativen Periode zur Zeit des wechselnden elektrolytischen Körnens gesteuert (JP- A-54-65607). Bei einem anderen Verfahren wird die Wellenform, welche von der elektrolytischen Quelle geliefert wird, gesteuert (JP-A-55-25381). Ein anderes Verfahren ist auf eine Kombination von Stromdichten gerichtet (JP-A-56-29699).
Zusätzlich offenbart die geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 61-60797 das Erreichen einer gleichförmigen gekörnten Oberfläche als ein Ergebnis des Anlegens eines alternierenden Stroms an die Aluminiumplatte, wobei wenigstens eine der positiven Perioden und der negativen Perioden eine Restperiode von 0 Volt aufweist, so daß die Elektrizitätsmenge der positiven Periode größer sein kann als diejenige der negativen Periode.
Jedoch ist bei Verwendung einer Verbindung mit einer großen Vielzahl von Beigaben für die Aluminiumplatte, wie beispielsweise das JIS-3003-Material, ein irreguläres Ergebnis einer kleinen Menge von Beigaben zwischen Aluminiumgebieten wahrscheinlich, um die Körnungsform zu verändern und die Druckausführung zu verändern.
Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumträgers für eine Druckplatte mittels elektrochemischen Körnens mit allen Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aus der US-A-4561944 bekannt.
Obwohl die Verfahren, welche in den vorstehenden Veröffentlichungen offenbart sind, die Erfordernisse für gleichförmige Löcher erfüllen, sind bessere Druckausführungen und gleichmäßigere Löcher erwünscht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumträgers für eine Druckplatte zu schaffen, bei welchem eine elektrolytische Behandlung und eine Stromwellenform verwendet wird und bei welchem eine Aluminiumplatte gleichmäßiger gekörnt ist, was zu einer stabileren Qualität der Druckausführung trotz der irregulären Änderungen einer kleinen Menge von Beigaben innerhalb der Aluminiumzusammensetzung führt.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumträgers für eine Druckplatte mittels elektrochemischen Körnens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Eine elektrolytische Säureflüssigkeit gemäß der Erfindung ist eine Flüssigkeit, welche hauptsächlich Salpetersäure oder Salzsäure enthält. Eine bevorzugte Konzentration der Salpetersäure ist in dem Bereich von 5-50 g/l und eine bevorzugte Konzentration von Aluminiumionen in der elektrolytischen Flüssigkeit ist in dem Bereich von 2-20 g/l. Andererseits ist eine bevorzugte Konzentration von Salzsäure in dem Bereich von 5-100 g/l und eine passende Konzentration von Aluminiumionen ist in dem Bereich von 2-30 g/l. Auch ist es für ein gleichmäßiges Körnen vorteilhaft, daß der elektrolytische Strom mit einer Stromdichte in dem Bereich von 10-80A/dm² geliefert wird und die Temperatur der elektrolytischen Flüssigkeit oberhalb 30ºC ist. Zusätzlich wird die Konzentration der Aluminiumionen in der elektrolytischen Flüssigkeit durch Eluieren von Bestandteilen aus der Aluminiumplatte mittels Anodenreaktion bewirkt oder mittels Anpassen der Dichte von Aluminiumnitrat oder dergleichen, falls gewünscht, bewirkt.
Gemäß der Erfindung ist eine Frequenz des elektrolytischen Stroms für eine Massenproduktion vorzugsweise im Bereich von 10-100 Hz.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher beschrieben. Hierbei stellt dar:
Fig. 1 ein Schaubild, welches ein Beispiel einer alternierenden Wellenform zum Beschreiben der Bedingungen der vorliegenden Erfindung zeigt.
Zuerst wird ein Aluminiumträger mittels eines Alkalis geätzt. Ein bevorzugtes alkalisches Mittel beinhaltet Natronlauge, Äztkali, Metasilicatsoda, Natriumcarbonat, Aluminatsoda, Gluconatsoda oder dergleichen. Vorzugsweise ist die Konzentration des alkalischen Mittels in einem Bereich von 0,01-20%, eine Temperatur der Ätzflüssigkeit ist in einem Bereich von 20-90ºC und eine Ätzperiode ist in dem Bereich von 5 s bis 5 min. Weiterhin ist eine bevorzugte Atzmenge in einem Bereich von 0,01-5 g/m² und hinsichtlich eines Aluminiumträgers mit einer relativ großen Menge von Verunreinigungen von Mangan oder dergleichen ist eine bevorzugte Ätzmenge in einem Bereich von 0,01-1 g/m².
Wenn ein unlösbarer Schmutz auf der Oberfläche der Aluminiumplatte zurückbleibt, dann kann zusätzlich eine Schmutzbeseitigungsbehandlung ausgeführt werden, falls dies notwendig ist.
Nachdem die Vorbehandlung, wie vorstehend beschrieben, ausgeführt worden ist, wird die Aluminiumplatte in einer elektrolytischen Säureflüssigkeit elektrochemisch gekörnt, wobei ein Wechselstrom verwendet wird.
Eine elektrolytische Säureflüssigkeit gemäß der Erfindung kann hauptsächlich Salpetersäure oder Salzsäure enthalten. Eine Konzentration der Salpetersäure ist in dem Bereich von 3-150 g/l, bevorzugterweise 5-50 g/l und eine Konzentration von Aluminiumionen ist nicht größer als 50 g/l, vorzugsweise in einem Bereich von 3-20 g/l. Andererseits ist eine Konzentration von Salzsäure in dem Bereich von 2-250 g/l, vorzugsweise 5-100 g/l und eine Konzentration von Aluminiumionen ist nicht größer als 50 g/l, vorzugsweise in einem Bereich von 2-30 g/l. Es ist möglich, einen Zusatz wie beispielsweise Ammoniumionen hinzuzugeben, aber bei Verwendung eines solchen Zusatzes ist es schwierig, die Lösungskonzentration bei Massenherstellung zu kontrollieren. Weiterhin wird der elektrolytische Strom vorzugsweise mit einer Stromdichte in dem Bereich von 5-100 A/dm², vorzugsweise 10-80 A/dm² gewählt. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen können gemäß der Menge der Elektrizität, einer gewünschten Qualität, einer Zusammensetzung des Aluminiumträgers und dergleichen ausgewählt werden.
Weiterhin wird die elektrische Stromwellenform in einer Induktionskomponente und dergleichen, einer elektrischen Quelle, einer Steckleiste und einer elektrolytischen Zelle gewählt. Jedoch ist es notwendig, daß die Perioden innerhalb welcher der Strom die Peak-Level in der positiven Periode tF und der negativen Periode tR erreicht, innerhalb des Anfangsbereichs von 0,1-20% von jeder Periode angepaßt oder erreicht werden.
Die Erfindung wird nun mit Hinblick auf Fig. 1 beschrieben. Eine alternierende Wellenform, wie in Fig. 1 gezeigt, wird als eine Stromwellenform verwendet. Angenommen, daß IFP der Peak-Level in der positiven Periode ist, IRP der Peak-Level in der negativen Periode ist, T&sub1; die Zeitdauer eines Stroms von 0 bis auf den Peak-Level IFP ist, und T&sub2; die Zeitdauer eines Stroms von 0 auf den Peak-Level IRP ist. Die Zeitdauern der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:
tF × 0,001 ≤ T1 ≤ tF × 0,2
tR × 0,001 ≤ T2 ≤ tR × 0,2
Die Frequenz ist festgelegt wie folgt:
f = 1/T = 1/(tF+tR)
Als Ergebnis dieser wirkenden Perioden tF und tR, welche die vorstehenden Bedingungen erfüllen, werden eine Auf lösungsreaktion an der Anode und eine Schmutzherstellungsreaktion an der Kathode auf effektive Weise ausgeführt, um gleichmäßige Löcher herzustellen. Hinsichtlich der Perioden tF und tR ist festzustellen, daß, obwohl die vorstehende Methode effektiv ist, um eine Induktionskomponente der elektrischen Quelle und der elektrolysen Zelle so gut wie möglich zu reduzieren, so ist in dem Fall, wo eine elektrische Quelle von großer Kapazität für eine Massenproduktion erforderlich ist, die Induktionskomponente in unerwünschter Weise angestiegen, aufgrund von einer Vergrößerung der elektrischen Quellenvorrichtung. Um die Induktionskomponente zu behandeln, wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches die Quellenspannung zwingt überbeansprucht zu sein, um die Perioden tF und tR der Stromwellenform zu reduzieren.
Unter solch einer Bedingung haben die Löcher einen Durchmesser von 0,5-3 um und eine Tiefe von 0,3-3 um.
Weiterhin ist es vorteilhaft, das gekörnte Aluminium in einer Säure oder einer Alkaliflüssigkeit zu behandeln. Die bevorzugte Flüssigkeit kann Phosphorsäure oder eine Mischung von Phosphorsäure und Chromsäure enthalten, sowie Schwefelsäure, wie in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 56-11316 beschrieben. Eine Alkaliflüssigkeit, wie beispielsweise Natronlauge, welche in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 48-28123 beschrieben ist, kann verwendet werden, um eine schwache Ätzbehandlung zum Entfernen von Schmutz von der Oberfläche des gekörnten Aluminiums zu bewirken. Falls Schmutz mittels einer Alkaliflüssigkeit entfernt wird, dann bleiben unlösliche Bestandteile in der Alkaliflüssigkeit, wenn die Aluminiumoberfläche geätzt wird. Es ist deshalb notwendig, eine Entschmutzungsbehandlung in einer Säurelösung, beispielsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure, Chromsäure oder dergleichen, auszuführen.
Vorteilhafterweise hat eine oxidierte Oberfläche der Anode eine Größe von 0,1-10 g/m², insbesondere 0,3-5 g/m². Auch ist es zweckmäßig, die Alkaliätzung und die Entschmutzungsbehandlung vor der Oxidationsbehandlung auszuführen.
Obwohl hinsichtlich der Bedingungen für die Oxidation der Anode es nicht möglich ist, die Behandlungsbedingungen genau zu bestimmen, da sich die Bedingungen mit der Art der elektrolytischen Flüssigkeit ändern, ist es zweckmäßig, daß die elektrolytische Flüssigkeit mit einer Konzentration von 1-8 Gew.-%, einer Temperatur von 5-70ºC, einer Stromdichte van 0,5-60 A/dm², einer Spannung von 1-100 V und einer elektrolytischen Periode innerhalb eines Bereichs von 1 s bis 5 min hergestellt wird.
Eine Aluminiumplatte mit einer oxidierten Oberflächenanode, gemäß der vorstehenden Methode, hat eine hydrophile Eigenschaft. Deshalb ist es möglich, eine photosensitive Schicht direkt auf die Platte aufzubringen, und es ist möglich, eine weitere Oberflächenbehandlung der Platte durchzuführen. Zum Beispiel kann auf der Platte eine Silicatschicht aus Alkalimetallsilicat oder eine Unterschicht von einer hydrophilen Polymerverbindung gebildet werden. Eine bevorzugte Menge der aufgebrachten Unterschicht ist in dem Bereich von 5-150 mg/m².
Schließlich wird eine photosensitive Schicht auf den Aluminiumträger, der nach der vorstehenden Methode behandelt wurde, aufgebracht und nachfolgend werden verschiedene Behandlungen, wie beispielsweise Belichtung, Entwicklung, Photogravur und Drucken in Serie ausgeführt.

BEISPIELE

Nachfolgend werden Beispiele gemäß der Erfindung im Detail beschrieben. Jedoch sollte mit Hinblick auf die Ausführungsbeispiele erwähnt werden, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist.

Beispiel 1

Ein Aluminiumträger wie beispielsweise ein JIS-3103-Material wird in einer Lösung mit 100 Natronlauge, welche auf 50ºC erwärmt ist, gewässert, so daß Aluminium in der Lösung mit einer Menge von 3 g/m² während der Ätzbehandlung gelöst wird. Nachfolgend werden Behandlungen wie das Entfernen von Schmutz von dem Aluminiumträger und das Waschen des Aluminiumträgers mit Wasser in Serie ausgeführt. Weiterhin wird der behandelte Aluminiumträger in einer Lösung bei 50ºC, welche Salpetersäure von 13 g/l enthält, gewässert und Aluminiumionen von 4 g/l werden hinzugegeben. Die Bedingungen des elektrolytischen Körnens in der Lösung sind wie folgt:
Perioden tF = tR bei den entsprechenden Antriebsfrequenzen von 10, 30, 50, 80 und 100 Hz, die Elektrizitätsmenge in einer positiven Periode ist 200 C/dm² und die Perioden, bei welchen der Strom die Peak-Level in der positiven Periode tF und der negativen Periode tR erreicht, sind bei 0,0001 s (0,1 ms), 0,001 s (1 ms) und 0,002 s (2 ms) als das Ergebnis des Anpassens der Wechselspannung der Elektrolyse, um so die Perioden in dem Bereich von tF/1000-tF/S, tR1000-tR/S zu halten. Kombinationen der Bedingungen sind in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1 Frequenz (tF = tR)
Die Beispiele wurden mit A-P bezeichnet. Nachfolgend zu einer elektrolytischen Behandlung und einem Entfernen von Schmutz von der Oberfläche der Aluminiumplatte wurde die Oberfläche mit Elektrophotographie beobachtet. Nachfolgend wurde eine oxidierte Oberfläche der Anode gebildet, indem eine Menge von 2,5 g/m² in einer Lösung mit 200 Schwefelsäure verwendet wurde, mit Wasser gewaschen wurde und getrocknet wurde. Diese behandelten beispielsweise [A]-[P] als Basisplatten bezeichnet.

Vergleichsbeispiel

Ein Aluminiumträger wie beispielsweise ein JIS-3103-Material wurde in einer Lösung mit 10% Natronlauge, welche auf 50ºC erwärmt war, gewässert, so daß ein Aluminium in der Lösung mit einer Menge von 3 g/m² während der Ätzbehandlung gelöst wurde. Nachfolgend wurden Behandlungen wie beispielsweise das Entfernen von Schmutz von dem Aluminiumträger und das Waschen des Aluminiumträgers mit Wasser in Serie ausgeführt. Weiterhin wurde der behandelte Aluminiumträger in einer Lösung von 50ºC mit Salpetersäure von 13 g/l gewässert und Aluminiumionen von 4 g/l wurden hinzugegeben. Die Bedingungen des elektrolytischen Körnens in der Lösung waren wie folgt: Perioden tF = tR bei den entsprechenden Antriebsfrequenzen von 10, 30, 50, 80 und 100 Hz, die Elektrizitätsmenge ist in einer positiven Periode bei 200 C/dm² und die Perioden, in welchem der Strom die Peak-Level in der positiven Periode tF und der negativen Periode tR erreicht, sind bei 0,002 s (2 ms), 0,005 s (5 ms) und 0,011 s (11 ms) als das Ergebnis des Anpassens der Wechselspannung der Elektrolysen, um so die Perioden oberhalb von tF/5 und tR/5 zu halten. Kombinationen der Bedingungen sind in der folgenden Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2 Frequenz (tF = tR)
Die Beispiele wurden mit Q-U bezeichnet. Nachfolgend zu der elektrolytischen Behandlung und dem Entfernen des Schinutzes von der Oberfläche wurde die Oberfläche der Aluminiumplatte mit Elektrographie beobachtet. Nachfolgend wurde eine oxidierte Oberfläche der Anode gebildet, indem eine Menge von 2,5 g/m² in einer Lösung mit 20% Schwefelsäure verwendet wurde, mit Wasser gewaschen wurde und getrocknet wurde. Auch die so behandelten Beispiele wurden mit [Q]-[U] als Basisplatten bezeichnet.
Die Basisplatten [A]-[U], welche durch die vorstehenden Methoden gebildet wurden, wurden mit photosensitiven Schichten von 2,5 g/m² Trockengewicht gebildet, welche die folgenden Komponenten auf der Oberfläche enthalten.
Esterverbindungen mit Naphthochinon-1,2-Diazid-5-sulfonylchlorid mit Pyrogallol oder Acetonharz (offenbart im Beispiel 1 im US-Patent 3,635,709) 0,75 g
Cresolnovolakharz 2,00 g
Öl blau # 603 (Produkt von Orient Chemical Co., Ltd.) 0,04 g
Etylendichlorid 16 g
2-Methoxyethylacetat 12 g
Die photosensitiven lithographischen Druckplatten gemäß den vorstehenden Behandlungen wurden mit Licht von einer 3 kW Metallhalogen-Dampflampe in einer Entfernung von 1 m durch einen transparenten positiven Film während 50 Sekunden belichtet, und wurden in der Lösung (pH = 12,7) mit Natriumsilicat von 5,26% mit einem Molverhältnis 1,74 zwischen S&sub1;O&sub2; und Na&sub2;O entwickelt. Schließlich wurden die Druckplatten in einem bekannten Druckprozeß verwendet.
Beim Drucken wurde ein "Sprint 25" (Produkt von Komori Printer Company) verwendet. Die Druckbedingungen und die Bedingungen der gekörnten Oberfläche sind in der folgenden Tabelle 3 offenbart.
In der Tabelle 3 bedeutet das Symbol eine ausgezeichnete Druckausführung mit starker Fleckenfestigkeit, das Symbol bedeutet eine ausgezeichnete Druckausführung mit Fleckenfestigkeit, das Symbol Δ bedeutet eine begrenzte praktische Ausführung, das Symbol Δx bedeutet eine unpraktische Druckverwendung und das Symbol x bedeutet eine unpraktische Verwendung und leichte Fleckenbildung. Tabelle 3 Fleckenfestigkeit Oberflächenbedingung BEISPIELE VERGLEICHSBEISPIELE Gleichmäßigkeit halbwegs gleichmäßig Ungleichmäßigkeit
Als Ergebnis hiervon ist festzustellen, daß es möglich war, für die Beispiele der vorliegenden Erfindung den Aluminiumträger gleichmäßig zu körnen, und daß es auch möglich war, einen ausgezeichneten Druck ohne Fleckenbildung für die Druckplatte, welche erfindungsgemäß hergestellt wurde, zu erhalten.
Im Falle eines elektrocheinischen Körnens eines Aluminiumträgers mittels Wechselstroms ist es möglich, einen Träger gleichmäßig zu körnen mittels des Wechselstroms der vorliegenden Erfindung. Auch ist es möglich, einen Träger zu erhalten, welcher eine gute Druckausführung mit gleichmäßigen Löchern anstelle der irregulären Ergebnisse von Aluminiumverbindungsbeigaben hat.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumträgers für eine Druckplatte mittels elektrochemischen Körnens, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Wässern des Aluminiumträgers in einer Säureelektrolytlösung und

vorausgesetzt, daß tF eine positive Periode eines Wechselstroms und tR eine negative Periode eines Wechselstroms ist, Anlegen eines Wechselstroms zwischen dem Aluminiumträger und einer entgegengesetzten Elektrode, welcher Perioden aufweist, innerhalb derer der Strom Peak Level in der positiven Periode tF und der negativen Periode tR erreicht, dadurch gekennzeichhet, daß die Peak Levels innerhalb des Anfangsbereichs von 0,1 - 20% von jeder Periode erreicht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytflüssigkeit Salpetersäure im Bereich von 3 - 150 g/l aufweist, und daß Aluminiumionen nicht mehr als 50 g/l sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytflüssigkeit Salpetersäure in dem bevorzugten Bereich von 5 - 50 g/l aufweist und Aluminiumionen in dem bevorzugten Bereich von 2 - 20 g/l sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytflüssigkeit Salzsäure im Bereich von 2 - 250 g/l aufweist und Aluminiumionen nicht mehr als 50 g/l sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytflüssigkeit Salzsäure im bevorzugten Bereich von 5 - 100 g/l aufweist und Aluminiumionen in dem bevorzugten Bereich von 2 - 30 g/l sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom mit einer Stromdichte im Bereich von 10 - 80 A/dm² versorgt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Elektrolytflüssigkeit über 30ºC ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Stroms in einem Bereich von 10 - 100 Hz ist.