JPH06108289A - 電解処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】帯状物を電解液に浸漬しつつ支持ローラーに密
着状態で搬送し、かつ、給電ローラーで帯状物に給電を
行い、帯状物と支持ローラーの外周面に沿って設置され
た略同心円状の電極との間に通電して帯状物を陽極酸化
処理する装置（ラジアル型）において、酸化皮膜量を均
一にするこができ、かつ、焼け故障及び帯状物の裏面へ
の酸化皮膜の生成を防止することができるようにする。 【構成】陽極酸化槽１内に断面円弧状の電極２が設けら
れている。電解液４が陽極酸化槽１内に充填されてい
る。電極２の上方には、僅かな距離を隔てて同心円状の
周面を持つ支持ローラー５が回転自在に設けられ、この
支持ローラー５の周面には不織布からなる弾性層６が設
けられている。支持ローラー５の上方にはスプレーノズ
ル10が設けられ、このスプレーノズル10で適時水11を弾
性層６に吹きつけるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平版印刷版用支持体な
どに用いるアルミニウムまたはその合金製の帯状物の方
法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、平版印刷版に使用されるアルミ
ニウム支持体は、親水性及び保水性に優れていることが
要求され、そのために機械的、化学的又は電気化学的な
方法で表面に微細な凹凸を形成して粗面化処理されてい
る。さらに、この粗面化処理された表面の機械的強度及
び保水性を向上させるために、表面を陽極酸化処理する
ことも一般に行われている。

【０００３】従来、平版印刷版用支持体の陽極酸化処理
は、特開昭48−26638号、特公昭58−24517号、特開昭47
−18739号各公報等で開示されている陽極酸化処理方法
で行われており、この方法は、いわゆる液中給電方式と
呼ばれている。この液中給電方式による陽極酸化処理装
置（いわゆるフラット型）としては、例えば、図３に示
す装置があった。

【０００４】図３に示す陽極酸化処理装置は、アルミニ
ウム製品21を負に帯電させるための給電層22と、アルミ
ニウム製品21を陽極酸化処理する陽極酸化処理槽23と、
給電槽22と陽極酸化処理槽23との間の電流の短絡を防止
する中間部24とが設けられ、給電槽22及び陽極酸化処理
槽23には電解液25が貯留されている。そして、給電槽22
には給電電極26が、陽極酸化処理槽23には電解電極27が
それぞれ電解液25中に配置され、これらの給電電極26電
解電極27は直流電源28を介して接続されている。

【０００５】このような陽極酸化処理装置においては、
直流電源28からの電流は、給電槽22で給電電極26から電
解液25を介してアルミニウム製品21に流れ、その電流が
アルミニウム製品21内を陽極酸化処理槽23へ流れる。こ
れにより、陽極酸化処理槽23においてアルミニウム製品
21の表面に陽極酸化皮膜が生成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の陽極酸化処理装置では、電解液中で生ずる電圧
ロスが無視できないほど大きなものであった。すなわ
ち、給電槽及び陽極酸化処理槽において、アルミニウム
製品と電極の距離が短いと、アルミニウム製品のばたつ
きや不安定な搬送によるアルミニウム製品の電極への接
触により、傷つきやスパーク等の品質故障が発生する場
合がある。したがって、これらの品質故障を防止するた
めには、アルミニウム製品と電極の距離を大きくしなけ
ればならず、通常、50mm以上の距離を取る必要があっ
た。その結果、電解液中で生ずる電圧ロスが大きいもの
となっていた。

【０００７】また、従来の方法は、アルミニウム製品の
両面が電解液に漬かっているので、陽極酸化処理を施さ
ない反対側の面にも電流が回り込んで酸化皮膜を生成さ
せる。したがって、片面処理製品を製造する場合には、
アルミニウム製品の反対側の面への電流の回り込みを防
止するための手段、例えば特開昭57−47894号公報に開
示されているような特別な手段を設ける必要があった。

【０００８】そこで、本出願人は、図２に示すような、
長尺のアルミニウム又はその合金製の帯状物31を密着支
持する支持ローラー32と、該支持ローラー32の上流又は
下流の少なくとも一方に設けられ帯状物31と接触する給
電ローラー33と、上記支持ローラー32の外周面に沿って
設置された略同心円状の電極34と、該電極34と支持ロー
ラー32との間に充填された電解液35とを有する陽極酸化
装置（いわゆるラジアル型）を提案した（特願平３−15
0083号）。

【０００９】この陽極酸化装置は、上述した従来の問題
点を解消した極めて有意義な装置である。しかしなが
ら、酸化皮膜量分布の均一性が充分ではなく、また、焼
け故障が発生したり、電極と対向していない面に酸化皮
膜が生成したりする場合があった。また、平版印刷版用
アルミニウム支持体の製造工程では前述のように電気化
学的な粗面化処理が行なわれるが、これは特開平２−15
198号公報に開示されているような電解処理装置が用い
られている。この場合にも前記陽極酸化装置と同様の問
題点があった。

【００１０】本発明は、以上の問題点を解消し、電圧ロ
スが小さく、しかも酸化皮膜量分布が均一で、焼け故障
や不要な面に酸化皮膜が発生しない陽極酸化方法及び陽
極酸化装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【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、焼け故障などが発生する
原因を解明した。すなわち、従来のラジアル型の電解処
理装置では、支持ローラーの表面とアルミニウム等、帯
状物との間に電解液が浸透し、帯状物の裏面にまで給電
されているからであった。

【００１２】本発明は以上の知見により初めてなされた
もので、本発明の電解処理方法は、長尺のアルミニウム
又はその合金製帯状物を電解液に浸漬しつつ電解液より
電導度の低い水溶液又は水を介して支持ローラーに密着
状態で搬送し、該帯状物と該支持ローラーの外周面に沿
って設置された略同心円状の電極との間に通電して帯状
物を電解処理することを特徴として構成されている。

【００１３】また、本発明の電解処理装置は、長尺のア
ルミニウム又はその合金製の帯状物を支持する支持ロー
ラーと、該支持ローラーの外周面に設けられ帯状物が密
着する弾性層と、該弾性層に吸収された電解液より電導
度の低い水溶液又は水と、上記支持ローラーの外周面に
沿って設置された略同心円状の電極と、該電極と支持ロ
ーラーとの間に充填された電解液とを有することを特徴
として構成されている。

【００１４】支持ローラーは、帯状物を一方の面のみ電
解液に浸漬した状態で搬送させるもので、駆動源が設け
られてそれ自身が回転するものであっても、フリーに設
けられ単に回転自在なだけであってもよい。この支持ロ
ーラーの表面に弾性層が設けられている。この弾性層
は、例えば、ゴム、多孔質材料、不織布、布、網等を用
いることができ、不織布を用いることが好ましい。ま
た、弾性層の厚さは、５mm以上が好ましく、10mm以上が
より好ましい。

【００１５】電導度の低い水溶液（以下、低電導水溶液
という。）は、電導度が電解液よりわずかでも低ければ
効果を発揮するが、電解液より1/2以下の値であればよ
り好ましい。また、低電導水溶液又は水の温度は、電解
液の温度より低いことが好ましく、具体的には、２℃以
上低いことが好ましく、５℃以上低いことがより好まし
い。

【００１６】弾性層に低電導水溶液を供給する手段は、
例えば、支持ローラーの帯状物が接触していない箇所へ
スプレーノズルなどで供給する方法、支持ローラー内か
ら供給する方法等がある。また、低電導水溶液又は水の
供給量は、帯状物の巾１ｍ当りに200cc/分以上が好まし
く、500cc/分以上がより好ましい。

【００１７】給電ローラーは支持ローラーの上流又は下
流の少なくとも一方に設けられ、帯状物に電源からの電
流を供給するためのものである。給電部は、給電ローラ
ーを設けてアルミニウム等、帯状物と直接接触させて給
電しても良いし、帯状物と直接には接触しない電極を設
け、電解液を介して給電しても良い。

【００１８】電極は、支持ローラーと同心円状に設けら
れるのが好ましく、支持ローラーと電極の間隙は１〜40
mmの範囲にあることが好ましい。

【００１９】帯状物は、純アルミニウム又はアルミニウ
ム合金で形成されており、このアルミニウム合金として
は、例えば、珪素、鉄、銅、マンガン、マグネシウム、
クロム、亜鉛、ビスマス、ニッケルなどの金属とのアル
ミニウム合金がある。帯状物の厚みは、一般に、0.1〜
0.5mmの範囲である。

【００２０】電解液としては、例えば、硫酸、燐酸、シ
ュウ酸又はそれらの塩の水溶液、あるいはそれらの混合
液があるが、所望の品質を得るために最適なものを選べ
ばよい。電解液の濃度、温度も自由に選択できる。

【００２１】電源波形としては、直流の場合が一般的で
あるが、他にも交流波形や交直重畳波形など所望の品質
を得るために最適なものを選択できる。陽極酸化時の電
流密度としては、自由に選択できる。例えば、処理時間
中常に一定値としてもよいし、次第に電流密度を上げて
いくようにしてもよい。

【００２２】本発明を平板印刷支持版に用いる場合、陽
極酸化処理の前段階において、通常、粗面化処理が施さ
れている。この粗面化処理は、アルミニウム支持体の保
水性及びその上に塗設される感光材料との密着性を向上
させるためのもので、機械的粗面化法、化学的粗面化
法、電気化学的粗面化法又はそれらを組み合わせた方法
により行われる。

【００２３】機械的粗面化法としては、ワイヤーブラシ
ングレイニング法、ブラシグレイニング法、サンドブラ
スト法、ボールグレイニング法などがある。化学的粗面
化法としては、選択的に表面を溶解させる方法などがあ
る。電気化学的粗面化法としては、硝酸、塩酸及びその
混合液を電解液として用いる方法がある。さらに、これ
らに硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アンモ
ニウム、塩化アンモニウム、硝酸マンガン、塩化マンガ
ン、硝酸鉄、塩化鉄などの塩類を添加してもよい。ま
た、塩化ナトリウムや硝酸ナトリウムなどの中性塩水溶
液も用いられる。

【００２４】また、粗面化処理した後陽極酸化処理前
に、必要に応じてアルカリエッチング処理、中和処理、
デスマット処理などが適宜選択、複合して実施すること
ができる。また、以上のような装置をを１ユニットとし
て２つ以上の複数のユニットを長手方向に連結させ、複
数回上述した同様の陽極酸化処理を繰り返してもよい。

【００２５】帯状物を陽極酸化処理した後、必要により
特開平１−150583号公報記載の封孔処理、特開昭60−14
9491号公報記載の親水化処理、米国特許3181461号明細
書記載のアルカリ金属シリケート水溶液処理、米国特許
3860426号明細書記載の水溶性金属塩を含む親水性セル
ロースの下塗り層塗設などを適宜選択して実施できる。

【００２６】本発明による帯状物を平版印刷版用支持体
に用いる場合は、その表面に感光層を設けて感光性平版
印刷版とすることができる。この感光層の組成物として
は、ジアゾ樹脂からなるもの、o-キノンジアジゾ化合物
からなるもの、感光性アジド化合物からなるもの、光重
合性組成物、分子中に不飽和二重結合を有する感光性樹
脂からなる組成物等がある。

【００２７】

【作用】本発明では、低電導水溶液又は水が帯状物の裏
面を冷却し、過度な電流の集中を防止する。したがっ
て、皮膜量分布の不均一及び焼け故障の発生を防止す
る。さらに、低電導水溶液又は水が電流が帯状物の裏面
に廻り込むのを防止し、皮膜が裏面に生成するのを防止
する。

【００２８】本発明の陽極酸化装置の一例を図１に基づ
いて説明する。図１は、平版印刷用支持体の陽極酸化装
置の断面模式図である。この図において、符号１は陽極
酸化槽で、この陽極酸化槽１内に断面円弧状の電極２が
設けられている。この電極２の一方の端部上方には電解
液流入口３が設けられ、この電解液流入口３から電解液
４が陽極酸化槽１内に充填されている。

【００２９】電極２の上方には、僅かな距離を隔てて同
心円状の周面を持つ支持ローラー５が回転自在に設けら
れ、この支持ローラー５の周面には不織布からなる弾性
層６が設けられ、この弾性層６には水が含水されてい
る。そして、この支持ローラー５は電解液４に略下半分
が浸漬した状態となっている。この支持ローラー５の両
側には、上流側給電ローラー７及び下流側給電ローラー
８が回転自在に設けられ、これら給電ローラー７、８は
電源（図示せず）を介して電極２に接続されている。そ
して、帯状物としてのアルミニウム製品９が、支持ロー
ラー５に巻きつけられるとともに、給電ローラー７、８
に巻付けられている。

【００３０】また、支持ローラー５の上方にはスプレー
ノズル10が設けられ、このスプレーノズル10で適時水11
を弾性層６に吹きつけて弾性層６が常に水を含んだ状態
であるようにしている。

【００３１】以上のような陽極酸化装置でアルミニウム
製品を陽極酸化する方法について説明する。まず、スプ
レーノズル10で水11を弾性層６に吹きつけ、弾性層６に
水を充分に含ませる。そして、アルミニウム製品９の陽
極酸化しようとする方の面と反対の面を給電ローラー
７、８に接触させた状態で支持ローラー５の弾性層６に
も密着させ、支持ローラー５を回転させてアルミニウム
製品９を搬送させ、かつ、電源をＯＮして電流を供給す
る。この供給された電流は、給電ローラー７、８からア
ルミニウム製品９に流れ、さらに、アルミニウム製品９
内をそれぞれ図中最下端部に流れ、そして、電解液４を
介して電極２に流れ込み、このとき、アルミニウム製品
９の露出面に陽極酸化皮膜が形成される。

【００３２】

【実施例】次に、本発明と従来例とを比較した実験結果
について説明する。 陽極酸化処理する帯状物；長尺のＪＩＳ 1050アルミニ
ウムの帯板状製品（厚み0.15mm、幅1000mm）をライン搬
送速度50ｍ/分で、以下の処理を行なった。まず、パミ
スー水懸濁液を研磨剤として回転ナイロンブラシで表面
を砂目立てした。この時の表面粗さ（中心線平均粗さ）
は0.5μｍであった。水洗後、70℃の10％苛性ソーダ水
溶液中でアルミニウムの溶解量が６g/ｍ²になるように
エッチングした。水洗後、30％硝酸水溶液中で中和し、
再び水洗を行なった。その後、0.7％硝酸水溶液中で陽
極時電圧13ボルト、陰極時電圧６ボルトの矩形波交番波
形を用いて（特開昭52−77702号公報実施例に記載の電
源波形）20秒間電解粗面化を行ない、20％硫酸水溶液中
で表面を洗浄した後、水洗した。

【００３３】実施例１ 上記アルミニウム製品を、図１に示す陽極酸化処理装置
を用い、電解液として20％の硫酸水溶液、ライン搬送速
度50ｍ/分、液温30℃、電流密度25A/dm²で陽極酸化処理
した。また、弾性層としては、ポリプロピレン系の繊維
で構成された不織布を用い、厚さ40mmで、スプレーノズ
ルによる水の供給は、温度15℃の水を、１l/分の流量で
供給した。その結果、膜厚1.5μｍの酸化皮膜が良好
で、かつ巾方向に均一に生成され、長時間経過しても焼
け故障が発生しなかった。また、裏回りは全く発生しな
かった。電解電圧は27Ｖであった。

【００３４】比較例１ 図２に示す陽極酸化装置を用いた他は、実施例１と同一
の条件で陽極酸化処理を行った。その結果、当初、良好
な酸化皮膜が生成したが、長時間処理を継続するとエッ
ジ部に焼け故障が発生した。電解電圧は実施例１とほぼ
同等であった。裏面の皮膜量は表面の約20％であった。

【００３５】従来例１ 図３に示す陽極酸化装置を用いた他は、実施例１と同一
の条件で陽極酸化処理を行った。その結果、電解電圧は
約100Ｖであり、エッジ部に焼け故障が発生した。ま
た、裏面の皮膜量は表面の約80％にも達していた。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、帯状物の酸化皮膜量を均一に
するこができ、かつ、焼け故障及び帯状物の裏面への酸
化皮膜の生成を防止することができる。したがって、処
理ラインの高速化及び酸化皮膜量の増加が可能で、しか
も、ランニングコストも減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による平版印刷版用支持体の陽極酸化
装置の一例の断面模式図。

【図２】 従来の平版印刷版用支持体の陽極酸化装置の
断面模式図。

【図３】 従来の平版印刷版用支持体の陽極酸化装置の
断面模式図。

【符号の説明】

１…陽極酸化槽 ２…電極 ４…電解液 ５…支持ローラー ６…弾性層 ７，８…給電ローラー ９…アルミニウム製品（帯状物） 10…スプレーノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺のアルミニウム又はその合金製帯状
   物を電解液に浸漬しつつ電解液より電導度の低い水溶液
   又は水を介して支持ローラーに密着状態で搬送し、該帯
   状物と該支持ローラーの外周面に沿って設置された略同
   心円状の電極との間に通電して帯状物を電解処理するこ
   とを特徴とする電解処理方法
2. 【請求項２】 長尺のアルミニウム又はその合金製の帯
   状物を密着支持する支持ローラーと、該支持ローラーの
   外周面に設けられ該帯状物が密着する弾性層と、該弾性
   層に吸収され、電導度の低い水溶液又は水と、上記支持
   ローラーの外周面に沿って設置された略同心円状の電極
   と、該電極と支持ローラーとの間に充填された電解液と
   を有することを特徴とする電解処理装置