JPH0422999B2 - - Google Patents

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JPH0422999B2
JPH0422999B2 JP13027483A JP13027483A JPH0422999B2 JP H0422999 B2 JPH0422999 B2 JP H0422999B2 JP 13027483 A JP13027483 A JP 13027483A JP 13027483 A JP13027483 A JP 13027483A JP H0422999 B2 JPH0422999 B2 JP H0422999B2
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JP
Japan
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current
graphite electrode
electrode
power supply
electrolytic
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JP13027483A
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English (en)
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JPS6029500A (ja
Inventor
Takanori Masuda
Teruo Myashita
Akira Morita
Masahiro Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Nippon Light Metal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は金属板の電解処理に於て、電極の安定
性を著しく向上させうる電解処理方法に関するも
のである。 アルミニウム、鉄などの金属の表面に電解を応
用する方法は、例えば鍍金処理、電解粗面化処
理、電解エツチング処理、陽極酸化処理、電解着
色、梨地処理などあつて広汎に実相化されてお
り、利用される電源は要求される品質や反応効率
の向上の目的から、直流、商用交流、重畳波形電
流、その他サイリスター制御による特殊波形や短
形波交番電流等がある。たとえば、特公昭56−
19280号公報には、AI板の電解処理に於て、陽極
時電圧が陰極時電圧より大なるよう、印加した交
番波形電流を用いることにより、オフセツト印刷
板支持体として優れた粗面化処理が可能になると
いう記載がある。 特殊な交番波形電流を用いる時、電極の選定が
安定性の点から重要である。一般には、電極材料
としては、白金、タンタル、チタン、鉄、鉛、黒
鉛等が利用されるが、黒鉛電極は比較的化学的に
安定であり、製造コストが安価であるため広く利
用されている。 本発明の目的は黒鉛材料の特質を生かし、非対
称交番波形電流を使用する、電解処理に於ても充
分に安定性が確保出来る電解処理方法を提供する
ことである。 第1図は従来からある黒鉛電極を利用した、金
属ウエブの直続電解処理システムの一具体例を示
す。金属ウエブ1はガイドロール2より電解セル
4に導びかれ、パスロール3により支持され電解
セル内を水平に搬送され、ガイドロール5によ
り、セル外に移送される。電解セル4はインシユ
レーター6により、2つの室に分割され、それぞ
れに黒鉛電極7,8が金属ウエブに対向して、配
置される。28は電解液であり、循環タンク9に
ストツクされ、ポンプ10により電解槽4の内に
設置された電解液供給口11,12に送液され
る。黒鉛電極7,8と金属ウエブの間を電解液が
満たし、排出口13を経て循環タンク9にもど
る。14は電源であり、電極7,8に接続し、電
圧を印加する。このようにすることにより、金属
ウエブ1に連続的に電解処理を施こすことが出来
る。電源14には、第2図に示すように1直流波
形2商用交流3,4波形制御された交番電流、
5,6波形制御された矩形波交番電流等が利用さ
れる。交番波形においては一般的には順側電流値
I(o)と逆側電流値I(r)との大きさは等しくない。黒
鉛電極は一般的にカソード極としては極めて、安
定的に作用することが出来るが、アノード極とし
て、作用する時、電解条件によつては、電解液中
でアノード酸化により、CO2となつて消耗すると
同時に黒鉛の層間が侵食され機械的に崩壊して消
耗する現象が起る。精密な電解処理を必要とされ
る場合は、この現象は電極内の電流分布に変化が
生じるため、電解処理が不均一となり極めて不都
合である。このため定期的に電極を更新する必要
があるため量産化の観点からは生産性を低下させ
る大きな欠点となつていた。 我々はこの黒鉛電極の消耗を回避するため鋭意
研究を行つた結果、非対称交番波形電流を用いる
系において黒鉛電極の安定条件を見出すことが出
来た。第1図の電解セルに於て、第2図4の非対
称波形電流(I(o)>I(r))を使用し、順側端子を電
極7、逆側を電極8に接続し、周波数60Hz電流密
度50A/cm2で1%HCl電解浴にて処理した所、黒
鉛電極7の消耗が激しく逆に黒鉛電極8は全く安
定であつた。 電源の接続を逆にすると電極も逆に8が消耗を
はじめ7は消耗を停止した。即ち、これらは、非
対称波形電流を使用する場合に、電気化学的に黒
鉛電極がアノード極として、作用する周期の電流
値をIa、カソード極として作用する周期の電流値
をIcとすると、Ia>Icの時黒鉛電極の消耗が起こ
り、Ia<Icの時に安定であることを示している。 本発明者らはこの安定条件に着眼し、非対称波
形を用いる場合において、両方の黒鉛電極を安定
に維持出来る新規な電解処理方法を開発した。 すなわち、本発明は黒鉛電極を使用し、かつ非
対称交番波形電流を使用する液体給電による、金
属ウエブの連続電解処理方法に於て、非対称形の
うち大なる電流値の周期側の一部を別に設けた補
助給電ロールにより金属ウエブに直接分流させる
ことにより黒鉛電極表面で作用する、アノード反
応にあずかる電流値よりも、カソード反応にあず
かる電流値を大きくなるように制御することを特
徴とする電解処理方法である。 以下本発明について図により詳細に説明する。
第3図は本発明による電解方法を利用した金属ウ
エブの直続電解処理の一実施態様を示す。 第2図3〜6は使用する非対称波形の実施例を
示している。まず金属ウエブ1は給電ロール16
およびパスロール15を経てから、ガイドロール
2により電解セル4に導かれる。電解セル内では
サポートロール3により水平に搬送され、ロール
5により、電解セル外に搬送される。28は電解
液であり、循環タンク9にストツクされ、ポンプ
10により電解セル4内に設置された電解液供給
口11,12に送液される。供給された電解液
は、黒鉛電極7,8と金属ウエブとの間を満した
後、排出口13を経て、循環タンク9にもどる。
電解セル4はインシユレーター6により2つの室
に分割されている。14は電源であり電極7,8
に接続されると同時に抵抗18を経て更にダイオ
ードあるいはサイリスタ17を介して給電ロール
にも接続されており、これらの間に第2図3〜6
に示すような非対称交番波形電圧が印加される。 電流波形は、順側電流値をI(o)、逆側電流値を
I(R)とするときI(o)>I(R)であり、両電流値の差αを
α=I(o)−I(R)とする。 電源14の順方向の出力端は、黒鉛電極7およ
び抵抗18とサイリスタ又はダイオード17を通
して給電ロール16に接続されており、逆側の出
力端は黒鉛電極8に接続されている。電流の順側
周期においては、順側電流I(o)の1部は黒鉛電極
7を介して、金属ウエブ1に入る。この時黒鉛電
極および金属ウエブの溶液中での界面において
は、各々該当する電気化学反応が生起している。
一方順方向電流の一部は抵抗18およびダイオー
ドあるいは、サイリスタ17を経て、給電ロール
を介し、直接金属ウエブ1に給電する。このよう
に分割されて金属ウエブに入つた電流は金属ウエ
ブの中を運ばれた後、黒鉛電極8と対向する位置
あるウエブの表面で、しかるべきアノード反応を
生起させた後溶液を経て、黒鉛電極8の表面で、
カソード反応を生起させ、黒鉛電極8に入り、リ
ードを経て電源14に戻る。 この時の黒鉛電極7と給電ロール16とへの電
流値をそれぞれI′(o)、βとする時(I(o)=I′(o)+β

β>αとなるように制御される。制御の方法は例
えばサイリスタ17と抵抗18とにより点弧角調
整を行なつたり、ダイオード17と抵抗18とに
より時間遅れを生じさせることによつても可能で
ある。又、給電ロール16の有効接触長を変えた
り、給電ロール16と黒鉛電極8との距離調整に
よつても制御可能である。 次に電流の逆側周期においては逆側電流I(r)
黒鉛電極8の表面上で、アノード反応を起こし、
溶液を経て、金属ウエブ1の表面でカソード反応
を生起させ金属ウエブ1に給電される。金属ウエ
ブ1に給電された電流は金属ウエブ1の中をはこ
ばれ、黒鉛電極7に対向する金属ウエブ1の表面
でしかるべきアノード反応を生起させ、溶液中を
経て黒鉛電極7の表面上でしかるべきカソード反
応を生起させ黒鉛電極7に入る。逆向きの電流
は、給電ロール16に接続されたダイオードある
いはサイリスタ17の働きにより、これらのつく
る回路を流れることは出来ない為、無視できる程
度の微少のもれ電流を除く殆ど全ての電流I(r)は、
黒鉛電極7の表面上で起る、カソード反応に伴つ
て、黒鉛電極7に入る。黒鉛電極7の表面上でお
こるカソード反応電流をI(c)、同電極上で順方向
時におこるアノード反応電流をIaとすると黒鉛電
極7の表面上においてはIa<Icが成立する。なぜ
ならば、Ia=I(o)−βであり、一方、 β>α=I(o)−I(r)であるから、 Ia<I(o)−(I(o)−I(r))=I(r)である。 ここでI(r)電流は黒鉛電極7の表面でおこる、
カソード電流Icに等しかつた。したがつてIa<Ic
となつて、黒鉛電極7の消耗が防止できる。一方
黒鉛電極8においては、I(o)>I(r)の条件から当然
常にIa<Icとなるので消耗は起こらない。 本発明は、液の種類により制限を受けるもので
はない。又、交番波形電流についても非対称波形
(I(o)>I(r))であれば、それらの波形の種類によつ
て制限を受けるものではない。 次に本発明による実施例を示す。 実施例 1 硝酸1%水溶液中で温度35℃でオフセツト印刷
板支持体としてアルミニウム板の連続電解粗面化
処理を第3図に示す電極配置にて第2図5に示す
非対称交番波形電流を使用して行つた。電極は黒
鉛電極を使用し、給電極としては、アルミニウム
合金A1100製のロールを使用した。順側電流I(o)
=300A逆側電流I(r)=270Aにて処理速度1m/分
にて20時間連続電解処理した後、黒鉛電極の表面
を目視観察し、消耗崩壊の状態をチエツクした。
又、黒鉛電極と給電ロールへの順側電流I(o)の分
流の方法としては、給電ロールの有効電解長を変
えることにより、B値を種々変化させた。又、周
波数については30〜90Hzまで変化させたが、これ
に関係なく第1表に示す如き黒鉛電極のIa、Ic
関係と消耗の状態を示す結果が得られた。
【表】 又、上記条件のNo.3、No.4についてはオフセツ
ト印刷版支持体として優れた粗面化表面を得るこ
とが出来た。 実施例 2 塩酸1%水溶液中で温度35℃で実施例1と同様
の条件で実験を行つたところ電極の安定性につい
ては第1表と同様の結果が得られた。 実施例 3 硫酸20%水溶液中で温度30℃でオフセツト印刷
版支持体としてアルミニウム板の連続陽極酸化処
理を、第3図に示す電極配置にて、第2図4に示
す非対称交番波形電流を使用して行つた。電極は
黒鉛電極を使用し不溶性アノード電極としては鉛
を使用した。順側電流I(o)=60A逆側電流I(r)=50A
にて処理速度1m/分にて20時間連続電解処理し
た後、黒鉛電極の表面を目視観察し、消耗崩壊の
状態をチエツクした。又黒鉛電極と給電ロールへ
の順側電流I(o)の分流の方法としては給電ロール
の有効電解長を変えることよりB値を種々変化さ
せた。又、周波数については30〜90Hzまで変化さ
せたがこれに関係なく第2表に示す如き黒鉛電極
のIa、Icの関係と消耗の状態を示す結果が得られ
た。
【表】 本発明によれば、上述の如く電極の消耗を極め
て低くおさえることが出来るので、効率の良い連
続電解処理が可能となり工程が安定する上、保守
点検作業の省略、コストダウン等副次的な効果が
期待できる。 本発明は実施例に限定されず広範囲な応用が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の連続電解処理装置の一例を示す
模式的説明図であり、第2図は電流波形を示す図
である。第3図は本発明方法を利用した連続電解
処理装置の一例を示す模式的説明図である。 1……金属ウエブ、4……電解セル、7,8…
…黒鉛電極、14……電源、16……給電ロー
ル、22……ダイオード、28……電解液。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 黒鉛電極を使用し、かつ非対称交番波形電流
    を使用する液体給電による金属ウエブの連続電解
    処理方法に於て、非対称形のうち大なる電流値の
    周期側の電流値の一部を別に設けた補助給電ロー
    ルにより金属ウエブに直接分流させることにより
    黒鉛電極表面で作用する、アノード反応にあずか
    る電流値よりも、カソード反応にあずかる電流値
    を大きくなるように制御することを特徴とする電
    解処理方法。
JP13027483A 1983-07-19 1983-07-19 電解処理方法 Granted JPS6029500A (ja)

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US4859298A (en) * 1988-12-07 1989-08-22 Chemcut Corporation Process and apparatus for electrolytically removing protective layers from sheet metal substrate

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