JP3097792B2 - 平版印刷版用支持体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は平版印刷版用支持体の製
造方法に関する、特に電解粗面化性の良いアルミニウム
支持体の製造方法に関するものである。

【０００２】

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

【０００３】印刷版用アルミニウム支持体の粗面化方法
としては、交流電解エッチング法が一般的に採用されて
おり、電流としては、普通の正弦波交流電流、矩形波な
どの特殊交番波形電流が用いられている。そして、黒鉛
等の適当な電極を対極として交流電流により、アルミニ
ウム板の粗面化処理を行うもので、通常一回の処理で行
われているが、そこで得られるピット深さは全体的に浅
く、耐刷性能に劣るものであった。このため、その直径
に比べて深さの深いピットが均一かつ緻密に存在する砂
目を有する印刷版用支持体として好適なアルミニウム板
が得られるように、数々の方法が提案されている。その
方法としては、特殊電解電源波形を使った粗面化方法
（特開昭５３−６７５０７号公報）、交流を使った電解
粗面化時の陽極時と陰極時の電気量の比率（特開昭５４
−６５６０７号公報）、電源波形（特開昭５５−２５３
８１号公報）、単位面積あたりの通電量の組合わせ（特
開昭５６−２９６９９号公報）などが知られている。ま
た、機械的な粗面化と組みあわせた（特開昭５５−１４
２６９５号公報）なども知られている。

【０００４】一方、アルミニウム支持体の製造方法とし
ては、アルミニウムのインゴットを溶解保持してスラブ
（厚さ４００〜６００ｍｍ，幅１０００〜２０００ｍ
ｍ，長さ２０００〜６０００ｍｍ）を鋳造し、スラブ表
面の不純物組織部分を面削機にかけて３〜１０ｍｍづつ
切削する面削工程を経た後、スラブ内部の応力の除去と
組織の均一化の為、均熱炉において４８０〜５４０℃，
６〜１２時間保持する均熱化処理工程を行い、しかる後
に熱間圧延を４８０〜５４０℃で行う。熱間圧延で５〜
４０ｍｍの厚みに圧延した後、室温で所定の厚みに冷間
圧延を行う。またその後組織の均一化のため焼鈍を行い
圧延組織等を均質化した後、規定の厚みに冷間圧延を行
い、平坦度の良い板にするため矯正する。この様にして
作られたアルミニウム支持体を平版印刷版用支持体とし
ていた。

【０００５】しかしながら、電解粗面化処理の場合は特
に対象となるアルミニウム支持体の影響を受けやすく、
アルミニウム支持体を溶解保持→鋳造→面削→均熱とい
う工程を通して製造する場合、加熱、冷却をくり返し、
面削という表面層を削り取る工程があったとしても、表
面層に金属合金成分などのばらつきを生じて平版印刷版
としては得率低下の原因となっていた。

【０００６】これに対して、本出願人は先にアルミニウ
ム支持体の材質のバラツキを少くし、電解粗面化処理の
得率を向上させることによって品質の優れた得率のよい
平版印刷版を作れる方法として、アルミニウム溶湯から
鋳造，熱間圧延を連続して行い、薄板の熱間圧延コイル
を形成させた後、冷間圧延，熱処理、矯正を行ったアル
ミニウム支持体を粗面化処理することを特徴とする平版
印刷版用支持体の製造方法を提案した。（特開平３−７
９７９８号公報）

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら先に提案
した本出願人の製造方法についても、アルミニウム支持
体の成分によって電解粗面化処理の得率及び粗面化適正
のばらつきがあった。

【０００８】本発明の目的はアルミニウム支持体の材質
のバラツキを少くし、電解粗面化処理の得率を向上させ
ると共に、粗面化適性のすぐれた平版印刷版を作れる平
版印刷版用支持体の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
アルミニウム支持体と電解粗面化処理の関係を鋭意研究
して来た結果、本発明を見出したものである。即ち、本
発明の上記目的は、溶湯供給ノズルからアルミニウム溶
湯を鋳型に供給し、板状のアルミニウムを鋳造した後、
圧延，熱処理を行い、さらに矯正を行なったアルミニウ
ム支持体を粗面化する平版印刷版用支持体の製造法にお
いて、前記溶湯供給ノズルにおける溶湯の温度分布が、
ノズル先端において、３０℃以内であることを特徴とす
る平版印刷版用支持体の製造方法によって達成される。

【００１０】本発明において、アルミニウム溶湯から、
例えば固定鋳型を用いてアルミ鋳塊を製造する方法とし
ては、ＤＣ法などの鋳造技術が実用化されている。ま
た、駆動鋳型を用いる方法としては、ハズレー法などの
冷却ベルトを用いる方法と、ハンター法，３Ｃ法などの
冷却ロールを用いる方法を用いることが出来る。また、
特開昭６０−２３８００１号公報、特開昭６０−２４０
３６０号公報などには薄板のコイルを作成する方法が開
示されている。本発明は溶湯供給ノズルにおける溶湯温
度分布をノズル先端において一定範囲以内にすることが
肝要である。また、鋳造方法として一対の冷却ロールを
用いる場合には、粗面化適性をより優れたアルミニウム
合金板とするため、冷却ロールによる圧下力を、板巾１
ｍあたり３０ｔｏｎ以上にすることが尚好ましい。そう
することによって粗面化性の優れた平版印刷版用支持体
を低コストでかつ得率よく製造することができる。

【００１１】図１及び図２の工程概念図を用いて本発明
に用いるアルミニウム支持体の製造方法の実施態様の１
例について更に具体的に説明する。１は溶解保持炉でこ
こでインゴットは溶解保持される。ここから、溶湯供給
ノズル３を通って双ロール連続鋳造機２に送られる。こ
の際溶湯供給ノズルの先端において板巾方向の温度分布
が３０℃以内になるように、温度測定器４によって測温
しつつノズル幅方向にわたって分割して設けた加熱素子
の制御を行なう。双ロール連続鋳造機ではアルミニウム
溶湯から直接４〜３０ｍｍの厚みの薄板を形成する。こ
の際、双ロールによる圧下力を板巾１ｍあたり３０ｔｏ
ｎ以上にすることがよい結果が得られる。圧延圧下力
は、圧延力測定器６によって測定される。コイラー５で
巻取った後は引続いて図３、図４、図５にそれぞれ示す
ように冷間圧延機７、熱処理工程８、矯正装置９にかけ
てアルミニウム支持体を製造する。鋳型に一対の冷却ロ
ールを使用せず、ベルト等の駆動鋳型、又は固定鋳型を
使用する場合も同様に、溶湯供給ノズルにおける温度分
布をノズル出口の溶湯温度測定結果をもとに、ノズル幅
方向にわたって分割して設けた加熱素子を制御して３０
℃以内にし、その後熱間圧延を行い、引続き、図３、図
４、図５にそれぞれ示すような冷間圧延機７、熱処理工
程８、矯正装置９にかけてアルミニウム支持体を製造す
る。

【００１２】それらの製造条件について更に詳しく説明
すると、溶解保持炉１ではアルミニウムの融点以上の温
度に保持させる必要があり、その温度はアルミニウム合
金成分によって適時変化する。一般に８００℃以上であ
る。また、アルミニウム溶湯の酸化物発生の抑制、品質
上有害となるアルカリ金属の除却策として、適宜、不活
性ガスパージ、フラックス処理等が行なわれる。引き続
き溶湯供給ノズルを経て、双ロール連続鋳造機２のよう
な鋳造機によって鋳造される。その際溶湯供給ノズル出
口における溶湯温度を測定し、その測定結果をもとに温
度分布巾が３０℃以内になるようにノズル軸方向にわた
って分割して設けた加熱素子を制御する。鋳造方式には
色々あるが、例えば固定鋳型ではＤＣ法、駆動鋳型で
は、ベルトを用いるハズレー法、ロールを用いるハンタ
ー法、３Ｃ法等がある。鋳造温度は方式，合金によって
異なるが、７００℃付近が用いられる。ハンター法，３
Ｃ法を採用した場合、溶湯を凝固させると共に双ロール
間で圧延加工を行なうことができる。その際の圧延力は
板巾１ｍあたり３０ｔｏｎ以上にするのが望ましい。こ
の様にして得られた板材に、熱間圧延機（図なし）や冷
間圧延機７によって、規定の厚みに圧延する。その際、
結晶粒の大きさをそろえるため、中間焼鈍等の熱処理工
程８を行い、更に冷間圧延機７をさし挟んで行ってもよ
い。つぎに矯正装置９によって矯正を行ない、所定の平
面性を与え、アルミニウム支持体を作り、これを粗面化
する。また、矯正は最後の冷間圧延に含めて行うことも
ある。

【００１３】本発明における平版印刷版用支持体の粗面
化の方法は機械的粗面化，化学的粗面化，電気化学的粗
面化及びそれらの組合わせ等各種用いられる。機械的な
砂目立て法としては、例えばボールグレイン，ワイヤー
グレイン，ブラッシグレイン，液体ホーニング法などが
ある。また電気化学的砂目立て方法としては、交流電解
エッチング法が一般的に採用されており、電流として
は、普通の正弦波交流電流あるいは矩形波など、特殊交
番電流が用いられている。またこの電気化学的砂目立て
の前処理として、苛性ソーダなどでエッチング処理をし
ても良い。

【００１４】また電気化学的粗面化を行う場合、塩酸ま
たは硝酸主体の水溶液で交番電流によって粗面化される
のが良い。以下詳細に説明する。先ず、アルミニウム支
持体は、まずアルカリエッチングされる。好ましいアル
カリ剤は、苛性ソーダ，苛性カリ，メタ珪酸ソーダ，炭
酸ソーダ，アルミン酸ソーダ，グルコン酸ソーダ等であ
る。濃度０．０１〜２０％，温度は２０〜９０℃，時間
は５ｓｅｃ〜５ｍｉｎ間の範囲から選択されるのが適当
であり、好ましいエッチング量としては０．１〜５ｇ／
ｍ² である。

【００１５】特に不純物の多い支持体の場合、０．０１
〜１ｇ／ｍ² が適当である。（特開平１−２３７１９７
号公報）。引き続き、アルカリエッチングしたアルミニ
ウム板の表面にアルカリに不溶な物質（スマット）が残
存するので、必要に応じてデスマット処理を行っても良
い。

【００１６】前処理は上記の通りであるが、引き続き、
本発明として塩酸，または硝酸を主体とする電解液中で
交流電解エッチングされる。交流電解電流の周波数とし
ては、０．１〜１００Ｈｚ，より好ましくは０．１〜
１．０又は１０〜６０Ｈｚである。液濃度としては、３
〜１５０ｇ／１，より好ましくは５〜５０ｇ／１，浴内
のアルミニウムの溶解量としては５０ｇ／１以下が適当
であり、より好ましくは２〜２０ｇ／１である。必要に
よって添加物を入れても良いが、大量生産をする場合
は、液濃度制御などが難しくなる。また、電流密度は、
５〜１００Ａ／ｄｍ² が適当であるが、１０〜８０Ａ／
ｄｍ² がより好ましい。また、電源波形としては、求め
る品質，使用されるアルミニウム支持体の成分によって
適時選択されるが、特公昭５６−１９２８０号，特公昭
５５−１９１９１号各公報に記載の特殊交番波形を用い
るのがより好ましい。この様な波形，液条件は、電気量
とともに求める品質，使用されるアルミニウム支持体の
成分などによって適時選択される。

【００１７】電解粗面化されたアルミニウムは、次にス
マット処理の一部としてアルカリ溶液に浸漬しスマット
を溶解する。アルカリ剤としては、苛性ソーダなど各種
あるが、ＰＨ１０以上，温度２５〜６０℃、浸漬時間１
〜１０ｓｅｃの極めて短時間で行うことが好ましい。次
に硫酸主体の液に浸漬する。硫酸の液条件としては、従
来より一段と低い濃度５０〜４００ｇ／１，温度２５〜
６５℃が好ましい。硫酸の濃度を４００ｇ／１以上，又
は温度を６５℃以上にすると処理槽などの腐食が大きく
なり、しかも、マンガンが０．３％以上あるアルミニウ
ム合金では、電気化学的に粗面化された砂目が崩れてし
まう。また、アルミニウム素地の溶解量が０．２／ｍ²
以上エッチングされると、耐刷力が低下して来るので、
０．２ｇ／ｍ² 以下にすることが好ましい。

【００１８】陽極酸化皮膜は、０．１〜１０ｇ／ｍ² 、
より好ましくは０．３〜５ｇ／ｍ²を表面に形成するの
が良い。陽極酸化の処理条件は、使用される電解液によ
って種々変化するので一概には決定されないが、一般的
には電解液の濃度が１〜８０重量％、液温５〜７０℃、
電流密度０．５〜６０Ａ／ｃｍ² 、電圧１〜１００Ｖ、
電解時間１秒〜５分の範囲が適当である。この様にして
得られた陽極酸化皮膜を持つ砂目のアルミニウム板はそ
R>れ自身安定で親水性に優れたものであるから、直ちに
感光性塗膜を上に設ける事も出来るが、必要により更に
表面処理を施す事が出来る。

【００１９】たとえば、先に記載したアルカリ金属珪酸
塩によるシリケート層あるいは、親水性高分子化合物よ
りなる下塗層を設けることができる。下塗層の塗布量は
５〜１５０ｍｇ／ｍ² が好ましい。

【００２０】次に、このように処理したアルミニウム支
持体上に感光性塗膜を設け、画像露光、現像して製版し
た後に、印刷機にセットし、印刷を開始する。

【００２１】

【実施例】

（実施例−１）図１に示したような連続鋳造双ロール薄
板装置にて巾１０００ｍｍ，厚み６ｍｍのアルミニウム
板材を形成させ、更に３ｍｍの板厚まで冷間圧延し、４
００℃での焼鈍工程後更に０．３ｍｍ迄冷間圧延（矯正
を含む）してテスト材を形成した。その際、ノズル幅方
向にそって分割して設けた加熱素子の加熱条件を適宜変
更し、溶湯供給ノズル出口における湯温の分布巾が３０
℃以内になるように行われたもの、又は、３０℃を越え
るものを、それぞれ本発明の実施例−１，２，３及び比
較例−１，２，３として作成した。ノズル出口における
温度分布は熱電対を用いて測定した。また、連続鋳造中
の双ロールにかかる圧延力の測定を併せて行なった。テ
スト材の内訳を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】このようにして出来たアルミニウム板を平
版印刷版用支持体として用い、１５％苛性ソーダ水溶液
でエッチング量が５ｇ／ｍ² になる様に温度５０℃でエ
ッチングし、水洗後１５０ｇ／１．５０℃の硫酸液中に
１０ｓｅｃ浸漬してデスマットし、水洗した。更に支持
体を１６ｇ／１硝酸水溶液中で、特公昭５５−１９１９
１号公報に記載の交番波形電流を用いて、電気化学的に
粗面化した。電解条件としては、アノード電圧Ｖ_A ＝１
４ボルト，カソード電圧Ｖ_C ＝１２ボルトとして、陽極
時電気量が、３５０クーロン／ｄｍ² となる様にした。

【００２４】以上の如くして作成した基板１〜６に下記
組成物を、乾燥後の塗布重量が２．０ｇ／ｍ² になる様
に塗布して感光層を設けた。 （感光液） Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル），メタクリルアミド／２−ヒドロキシエチル メタクリレート／アクリロニトリル／メチルメタクリレート／メタクリル酸（＝ １５：１０：３０：３８：７モル比）共重合体（平均分子量６００００） ・・・・・５．０ｇ ４−ジアゾジフェニルアミンとホルムアルデヒドの 縮合物の六弗化燐酸塩 ・・・・・０．５ｇ 亜燐酸 ・・・・・０．０５ｇ ジクトリアピューブル−ＢＯＨ（保土ヶ谷化学（株）社製）・・・０．１ｇ ２−メトキシエタノール ・・・１００．０ｇ このようにして作製した感光性平版印刷版に、真空焼枠
中で透明ネガティブフィルムを通して、１ｍの距離から
３ｋｗのメタルハライドランプにより５０秒間露光を行
なったのち、下記組成の現像液で現像しアラビアガム水
溶液でガム引きして平板印刷版とした。

【００２５】 （現像液） 亜硫酸ナトリウム ・・・・・５．０ｇ ベンジルアルコール ・・・・３０．０ｇ 炭酸ナトリウム ・・・・・５．０ｇ イソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム ・・・・１２．０ｇ 純水 ・・１０００．０ｇ この様にして製版された平版印刷版を用いて、通常の手
順で印刷した結果、表２の結果となった。

【００２６】

【表２】

【００２７】また、上記印刷テストを行なったと同じ試
料について、感光層塗布を行なう前の粗面化された表面
を電子顕微鏡を観察すると、印刷テストで不良となった
No.３，４はNo.１，２，５，６に比べ砂目が板巾方向に
おいて均一になっていないことがわかった。また、印刷
結果が、不良ではないものの、No.１，２，５に比べ若
干劣ったNo.６はNo.１，５に比べ砂目が全体的にやや均
一でないこともわかった。

【００２８】（実施例−２）図２に示したようなカーボ
ン製鋳型を用いて厚さ１０ｍｍの板状の鋳片を作成し
た。その際、図中Ａ，Ｂ，Ｃで示す３点において、図示
しない溶湯供給ノズル出口の湯温を測定した。その際、
ノズルに設けた加熱素子の加熱条件を適宜かえることで
Ａ，Ｂ，Ｃ３点での温度差が３０℃以内になるもの、試
料No.７，８又は３０℃（試料No.９）を越えるものを作
り、本発明の実施例−４，５及び比較例−４として作成
した。このようにして作った鋳片に冷間圧延を施し、
０．３ｍｍ厚みの板にして、板表面の微量合金成分の分
布を電子線マイクロアナライザで調べた。さらに実施例
−１と同様の粗面化処理を行ない、面の均一さを評価し
た。テスト材の内訳を表３、評価結果を表４に示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】

【表４】

【００３１】

【発明の効果】上記のように、本発明の平版印刷版用支
持体の製造方法によって製造された平版印刷版は、従来
のものに比べ、特に板巾方向におけるアルミニウム支持
体の材質のバラツキを少くし、電解粗面化処理の得率を
向上させると共に粗面化適性にすぐれた結果印刷性能が
優れたものとなる。更にアルミニウム支持体の製造工程
が合理化されたことによる原材料コストの低減の効果も
大きく、特に平版印刷版用支持体の品質向上及びコスト
低減に大きく貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平版印刷版用支持体の製造方法の鋳造
工程の一実施例の工程の概念図。

【図２】本発明の平版印刷版用支持体の製造方法の鋳造
工程の一実施例であるカーボン鋳型の温度分布の測定点
の図

【図３】本発明の平版印刷版用支持体の製造方法の冷間
圧延工程の一実施例の概念図

【図４】本発明の平版印刷版用支持体の製造方法の熱処
理工程の一実施例の概念図

【図５】本発明の平版印刷版用支持体の製造方法の矯正
装置の一実施例の概念図

【符号の説明】

１ 溶解保持炉 ２ 双ロール連続鋳造機 ３ 溶湯供給ノズル ３ａ ノズル加熱素子 ４ 温度測定器 ５ コイラー ６ 圧延力測定器 ７ 冷間圧延機 ８ 熱処理工程 ９ 矯正装置 １０ カーボン製鋳型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−210406（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−218495（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−262203（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−210308（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−158247（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−122949（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−48058（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−192779（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−301478（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−201166（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−156414（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−96875（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−96874（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−327341（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−79798（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/00 B22D 11/06 330 B22D 11/10 320 B41N 1/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶湯供給ノズルからアルミニウム溶湯を
   鋳型に供給し、板状のアルミニウムを鋳造した後、圧
   延，熱処理を行ない、さらに矯正を行なったアルミニウ
   ム支持体を粗面化する平版印刷版用支持体の製造方法に
   おいて、 前記溶湯供給ノズルにおける溶湯の温度分布がノズル先
   端において３０℃以内であることを特徴とする平版印刷
   版用支持体の製造方法。