JPH05147369A - 平版印刷版支持体の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】直流電流を用いてアルミニウムウェブを電気化
学的に粗面化する平版印刷版支持体の製造装置におい
て、充分に均一かつ深いピットを形成できるようにす
る。 【構成】電解槽１は、処理槽２とオーバーフロー槽３と
からなっている。処理層２には、回転自在に円柱状をし
たゴムロール７が設けられている。ゴムロール７の表面
には、金属部９が設けられている。また、処理槽２に
は、４個の電極部材10ａ、10ｂ、10ｃ、10ｄから成る電
極10が設けられている。電極10の先端及び後端には、ゴ
ムロール方向に突出した突起部11が設けられている。突
起部11の外側面は絶縁部材12でマスキングされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムウェブの
表面を電気化学的に粗面化処理する平版印刷版用支持体
の製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、オフセット印刷版用支持体とし
てアルミニウムウェブが使用されており、その表面は、
その上に設けられる感光層との密着性を良好にするこ
と、印刷時に使用する湿し水を保持すること等の目的の
ために、通常、粗面化されている。

【０００３】この粗面化の処理方法として、ボールグレ
イニング、ブラシグレイニングなどの機械的処理方法が
知られているが、近年、塩酸、硝酸などの酸性電解液中
でアルミニウムウェブの表面を電気化学的に粗面化処理
をする電解粗面化処理方法が注目されている。この電解
粗面化処理方法は、従来の機械的粗面化処理方法に比べ
て平均粗さ分布の小さな均一な粗面を有するアルミニウ
ムウェブが得られるが、そのような粗面を得るための条
件は極めて狭いものである。しかし、電解液組成、温
度、電解条件などの諸条件を一定にすれば、製品のばら
つきも極めて少なく、均一な性能を有するアルミニウム
ウェブを容易に得ることができる。

【０００４】しかしながら、塩酸、硝酸などの水溶液中
での電解粗面化方法は、電気化学的な反応により溶出し
たアルミニウムイオン液の疲労が起こるので、水と硝酸
または塩酸を添加し、電解液中のアルミニウムイオン濃
度、硝酸または塩酸濃度を一定にする必要があった。ま
た、このとき増加した電解液はオーバーフローさせて廃
液として系外に排出するので、自然界にとって有害な成
分を取り除く処理を行う必要があった。これらの理由に
より、塩酸等の水溶液中での電解粗面化方法は極めてコ
ストが高いものであった。また、イオン交換膜により酸
の回収を行うという方法もあるが、この方法によると付
帯設備が大きくなり、メンテナンスの点で問題が残って
いた。

【０００５】そこで、以上のような塩酸等の水溶液を用
いる方法を改善するために、中性塩水溶液中で電気化学
的に素面化を行う方法及び装置が提案されている（特開
昭52−26904号公報、特開平１−230800号公報、特願平
３−253205号明細書等）。

【０００６】例えば、従来の平版印刷版支持体の製造装
置としては、図６に示すように、電解処理槽31とその両
側のオーバーフロー槽32とから成り、電解処理槽31内に
は、金属部33が設けられたゴムロール34が設けられると
ともに、電極35、35が設けられている。そして、アルミ
ニウムウェブ36を走行させるとともに、電極35からアル
ミニウムウェブ36にパルス状の直流電流を供給して粗面
化処理している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の製造装
置は、電解処理面に充分に均一かつ深いピットを生成さ
せることができなかった。

【０００８】本発明は、上記問題点を解消し、充分に均
一かつ深いピットを形成させることができる平版印刷版
用支持体の製造装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究し、従来の電極により給電さ
れるアルミニウムウェブの界面の電位分布は、その幅が
広がっていることを見出した。すなわち、図７に示すよ
うに、立ち上がり及び立ち下がりが緩やかな曲線となっ
ていた。

【００１０】そこで、本発明者らは、この電位の立ち上
がり及び立ち下がりと、生成されるピットとの関係に付
いて検討し、電位の立ち下がりが鋭いと、充分に均一か
つ深いピットを生成することができることを見出した。
すなわち、立ち上がりと立ち下がりを種々組み合わせて
実験した結果、図８に示すように、立ち下がりの状態の
ピットに与える影響が大きく、それが鋭角であるとピッ
トの状態が良好なものであった。

【００１１】本発明者らは、以上の観点から電位の立ち
下がりの緩急と電極の形状との関係について鋭意検討
し、従来のように電極が平坦であると立ち下がりが緩や
かであるが、電極の端部を突出させて電流密度を高くす
ると立ち下がりが鋭角になることを見出した。すなわ
ち、図９及び図10に示すように、横軸に電極と所定の位
置関係にあるアルミニウムウェブの位置を採り、縦軸に
電位を採ると、図９に示すように電極が平坦な場合は、
電位分布は広がり立ち上がり及び立ち下がり共緩やかな
曲線となるが、図10に示すように電極の端部に突起を設
けた場合は、電位分布は狭く立ち上がり及び立ち下がり
共鋭角なものである。

【００１２】本発明は以上の知見に基づきなされたもの
で、電極の先端を突出等させて高電流密度ゾーンとする
ことにより、アルミニウムウェブに供給する電位の立ち
下がりを鋭角にしようとするものである。

【００１３】すなわち、本発明の平版印刷版用支持体の
製造装置は、直流電流を用いてアルミニウムウェブを電
気化学的に粗面化する平版印刷版支持体の製造装置にお
いて、電極の先端が高電流密度ゾーンとなり、残余の部
分が一定電流密度ゾーンとなっていることを特徴として
構成されている。

【００１４】電極の先端の高電流密度ゾーンは、電極の
他の部分より電流密度が高く、アルミニウムウェブに高
い電位を与えるものである。高電流密度ゾーンとするに
は、例えば、先端部分を電極の残余の部分よりアルミニ
ウムウェブ側に突出して形成したり、電流密度を変える
別の電極を設けたりする。

【００１５】先端部分を突出して形成した場合、例え
ば、アルミニウムウェブと電極の残余の部分との距離が
10mmのとき、先端の突出した部分の突出した長さは、３
〜９mmが好ましく、５〜７mmが特に好ましい。また、突
出部分の外側は、電位の幅が広がるのを防止するために
マスキングするのが好ましい。

【００１６】なお、電極の先端とは、アルミニウムウェ
ブの進行方向側にある電極の端のことである。

【００１７】電極としては、カーボン、ステンレスなど
を用いることができる。電極はあまり大きな物は製作困
難であるため、分割した物を１〜５mmの間隔を隔てて、
または１〜５mm程度の厚さの塩ビ等で出来たインシュレ
ーターを挟んで並べて１個の電極とすることができる。

【００１８】本発明の製造装置に用いられる直流電流
は、パルス化された直流電流であり、このパルス化され
た直流電圧は、直流電圧が周期的に強さを変えるものを
いう。例えば、交流をサイリスタ、トランジスタ、ＧＴ
Ｏ等で整流したもの、交流と整流素子を通して直流に変
換し、その直流をサイリスタ、トランジスタ、ＧＴＯ等
を使ったインバータ回路を使ってチョッピングしたも
の、米国特許第 4,897,168号明細書で開示されているよ
うな短時間で反転するような波形のものがある。

【００１９】電解時間は0.1〜90秒が好ましく、パルス
化された直流電圧の立ち上がり時間及び立ち下がり時間
は０〜100msecが好ましく、特に０〜3.0msecが好まし
い。

【００２０】アルミニウムウェブの処理面の任意の点に
与えられるパルス状の電位は、duty比が２：１〜１：９
であることが好ましい。

【００２１】アルミニウムウェブの処理面の任意の点に
与えられるパルス状の電位は、周波数が0.1〜60Hzが好
ましく、特に0.5〜2.0Hzが好ましい。

【００２２】アルミニウムウェブの処理面の任意の点の
電流密度は、0.1〜200A/dm²が好ましく、特に、任意の
点が陰極面と陰極面の間を通過する時の電流密度は、0.
1〜1.5A/dm²であることが好ましい。このような電流密
度とするためには、電解槽の構造を好適に設定したり、
両陰極間に微小電流を流すための補助電極を設けたりし
て行う。

【００２３】本発明に用いる中性塩水溶液は、例えば、
特開昭52−26904号公報に記載されているような中性塩
の水溶液であり、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ
金属硝酸塩であり、塩化ナトリウム、硝酸ナトリウムが
好ましく、特に硝酸ナトリウムが好ましい。pHは５〜９
が好ましく、特に、溶解したほとんどのアルミニウムイ
オンが水酸化アルミニウム又は酸化アルミニウム水和物
の形で沈澱し、かつ中性塩水溶液はアルミニウムウェブ
の持ち出し以外にはほとんど消費されず、ろ過又は遠心
分離により中性塩水溶液から連続的に除去することがで
き、廃液処理に要するコストを低減できるので、pH６〜
８の範囲が好ましい。但し、アルミニウムウェブまたは
電極界面近傍はpH５以下又はpH９以上になる。濃度は、
１〜40％が好ましい。液温は35〜75℃が好ましい。

【００２４】アルミニウムウェブは、純アルミニウムウ
ェブ又はアルミニウム合金板である。

【００２５】本発明の中性塩水溶液中での電解粗面化処
理の前段または後段に苛性ソーダ、硫酸、硝酸等への浸
漬による軽度のエッチング処理及びデスマット処理、中
性塩水溶液中での電解洗浄処理等を行うことが好まし
い。中性塩水溶液中での電解洗浄処理は、専用の電源を
設けてもよいし、本発明の電解粗面化に用いる直流電流
を供給する電源を共用してもよい。電解粗面化処理の前
段又は後段に中性塩水溶液で電解洗浄処理するときは、
電解粗面化処理と同一の処理槽内にアルミニウムウェブ
に対向する陽極を設置して処理してもよいし、別の電解
処理槽で処理してもよい。

【００２６】さらに、このように処理されたアルミニウ
ムウェブは親水性、保水性、耐印刷性能を向上させるた
めに、常法により硫酸または燐酸を含む電解液中で陽極
酸化処理を行うことが出来る。また、陽極酸化処理後に
封孔処理を行うことが出来る。さらに、珪酸ソーダなど
を含む水溶液中に浸漬し、浸水化処理を行うこともでき
る。また、特公昭57−16918号公報に開示されているよ
うに、機械的な粗面化を事前に行ってもよく、米国特許
4,721,552号明細書に記載のように、塩酸水溶液中で交
流を用いて粗面化処理を事前におこなってもよい。前記
機械的または電気化学的な粗面化処理の後のエッチング
処理は、苛性ソーダなどによる化学的なエッチング処理
でもよいし、中性塩水溶液中でアルミニウムウェブを陰
極にして処理する電気化学的なエッチング処理でもよ
い。

【００２７】

【作用】本発明の印刷用支持体の製造装置は、電極の先
端の高電流密度ゾーンがアルミニウムウェブに与える電
位の立ち下がりを鋭角にし、充分均一かつ深いピットが
形成される。

【００２８】

【実施例】本発明の平版印刷版支持体の製造装置の一実
施例を図１から図３に基づいて説明する。

【００２９】図１は、平版印刷版支持体の製造装置の概
略図、図２は同上電極の先端部分の拡大図、図３は同上
の製造装置におけるアルミニウムウェブ界面の電位を示
す波形図である。

【００３０】図１において符号１は電解槽で、この電解
槽１は断面が略円形の処理槽２とその両側のオーバーフ
ロー槽３、３とで構成され、そして処理槽２の底部には
中性塩水溶液４が供給される給液口５が形成され、オー
バーフロー槽３、３の底部には中性塩水溶液４が排出さ
れる廃液口６、６が形成されている。

【００３１】処理槽２には、回転自在に円柱状をしたゴ
ムロール７が設けられ、このゴムロール７の周面中央部
の円周方向にはアルミニウムウェブ８に通電させるため
の金属部９が設けられている。そして、この金属部９は
給電ブラシ（図示せず）、スリップリング（図示せず）
及びロール軸部（図示せず）を介して連続直流電源（図
示せず）に接続されている。

【００３２】また、処理槽２の内面であって給液口５の
両側には、カーボンから成る電極10、10がそれぞれ設け
られており、この電極10は、先端側（アルミニウムウェ
ブが走行して行く方向）から４個の電極部材10ａ、10
ｂ、10ｃ、10ｄを連結して構成したものである。また、
電極10の先端及び後端には、図２に示すように、内側方
向−ゴムロール７の回転軸方向−に突出した高電流密度
ゾーンとしての突起部11…11が形成されている。そし
て、この突起部11の外側面は絶縁部材12でマスキングさ
れている。

【００３３】以上のような平版印刷板支持体の製造装置
で支持体を製造するには、アルミニウムウェブ８を金属
部９に接触させた状態でゴムロール７に巻回し、ゴムロ
ール７の回転により走行させるとともに、パルス状の連
続直流電圧を供給する。すると、電極10の先端及び後端
の突起部11において高電流密度となり、その他の残余の
平坦部分において所定の一定電流密度となった状態で、
アルミニウムウェブ８にパルス状の電位が供給される。
したがって、アルミニウムウェブ8 には、図３に示すよ
うな立ち上がり及び立ち下がりが鋭く電位分布の幅が狭
いパルス状の電位が供給される。

【００３４】図４は本発明による平版印刷版支持体の製
造装置の他の実施例の概略図、図５は同上要部の拡大図
である。

【００３５】図４に示す製造装置において、電解槽21は
中性塩水溶液22が貯留されており、両端に陽極23、23が
配置されるとともに、中央に多数の電極24…24が一定感
覚で配置されている。この電極24の両端には、図５に示
すように、高電流密度ゾーンとしての突起部25、25が形
成されている。そして、電極24は連続直流電源26を介し
て陽極23に接続され、また陽極23への電流はＧＴＯ27の
点孤タイミングにより調整することができる。さらに、
パスロール28…28が電解層21の両端の中性塩水溶液22中
及びその情報に配置され、アルミニウムウェブ29の走行
路が形成されている。

【００３６】実施例１ JIS 1050アルミニウムウェブを苛性ソーダ５％水溶液中
へ浸漬して洗浄した後に水洗した。更に、硫酸25％水溶
液中へ浸漬したあとに水洗した。このアルミニウムウェ
ブを図１に示す装置にセットしてアルミニウムウェブに
加わる電位の周期が0.5Hzとなるように、１秒間に0.25
回転するようにロールを回転させた。このときの直流電
流密度は、100A/dm²の連続直流であった。ロールは、ア
ルミニウムウェブに加わる電気量が600C/dm²となるまで
回転させた。電解槽に満たされている水溶液は、硝酸イ
オン濃度が80g/lとなるように調整された硝酸ナトリウ
ム水溶液で45℃であった。

【００３７】なお、電極の突起部は高さ５mm、幅約1000
mm（処理槽全体の幅）とし、残余の平坦な部分とアルミ
ニウムウェブとの距離は10mmとした。

【００３８】この粗面化処理されたアルミニウムウェブ
を60℃の硫酸水溶液300g/lに20秒間浸漬した後水洗い
し、電解粗面化処理で生成した水酸化アルミニウムを除
去した。このアルミニウムウェブの表面を観察したとこ
ろ粗面化がなされており、走査型電子顕微鏡で1000倍程
度まで拡大して観察すると、充分に均一かつ深いピット
が形成されていた。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、充分に均一かつ深いピットを
生成することができるので、平版印刷版支持体として極
めて好適な粗面を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による平版印刷版支持体の製造装置の一
実施例の概略図。

【図２】本発明による平版印刷版支持体の製造装置の一
実施例の電極の先端部分の拡大図。

【図３】本発明による平版印刷版支持体の製造装置の一
実施例によりアルミニウムウェブに供給される電位の波
形図。

【図４】本発明による平版印刷版支持体の製造装置の他
の実施例の概略図。

【図５】本発明による平版印刷版支持体の製造装置の他
の実施例の電極の中央部分を切除した拡大図。

【図６】従来の平版印刷版支持体の製造装置の概略図。

【図７】従来の平版印刷版支持体の製造装置によりアル
ミニウムウェブに供給される電位の波形図。

【図８】電位の波形とピットの状態の関係を示す図。

【図９】電極の形状と電位の波形の関係を示す図。

【図10】電極の形状と電位の波形の関係を示す図。

【符号の説明】

１、21…電解槽 ２…処理槽 ４、22…中性塩水溶液 ７…ゴムロール ８…アルミニウムウェブ ９…金属部 10、24…電極 10ａ、10ｂ、10ｃ、10ｄ…電極部材 11、25…突起部 12…節煙部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電流を用いてアルミニウムウェブを
   電気化学的に粗面化する平版印刷版支持体の製造装置に
   おいて、電極の先端が高電流密度ゾーンとなり、残余の
   部分が一定電流密度ゾーンとなっていることを特徴とす
   る平版印刷版支持体の製造装置