JPH04301100A - 印刷版用アルミニウム支持体の電解処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属板に電解粗面化処
理を行う際、電解反応を最適に制御しうる電解処理方法
に関する、特に印刷版用アルミニウム支持体の電解処理
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、特にオフ
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
刷をおこな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。印刷版用アルミニウム支持体の粗面化法
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おこなうもので、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、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５４−６５
６０７号公報）、電源波形（特開昭５５−２５３８１号
公報）、単位面積あたりの通電量の組み合わせ（特開昭
５６−２９６９９号公報）などが知られている。

【０００３】また特公昭６１−６０７９７号公報では、
アルミニウム板に陽極時間及び陰極時間の内少くとも一
方の各周期内に電圧が０になるような休止時間がある交
番波形電圧を印加し、陽極時電気量が陰極時電気量より
も大きくなる様に流すことにより、均一な粗面が得られ
ると記載されている。しかしながら、ＪＩＳ３００３材
に代表されるような合金成分の多い材料を前記印刷版用
アルミニウム板に大量に用いる場合、アルミニウム板ロ
ット間の合金成分の微量成分のばらつきなどによって、
生成する砂目の形状が変化し、印刷性能のばらつきを生
ずることがあった。この問題点を解決する方法として、
波形上の対策として、本発明者らは、最近、印刷版用ア
ルミニウム支持体の製造方法において、１サイクル当り
の陽極時間をｔＦ　，陰極時間をｔＲ　とすると、それ
ぞれの電流のピーク値迄に達する時間が、それぞれｔＦ
　，ｔＲ　の０．１％以上２０％以下であることを特徴
とする電解処理方法を提案した。この電流のピーク値迄
に達する時間を短くする方法として電源装置内のインダ
クタンス成分の低減，負荷のインダクタンス成分の低減
，負荷の抵抗成分の増加，負荷と直列に抵抗を入れるな
ど数々試みられて来た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源又
は負荷のインダクタンス成分を減少させるには、電源の
容量を小さくしたり、負荷の電解処理層を小型化する方
法などがあるが、それでは大量生産には適さないという
問題点があった。また、負荷の抵抗成分を増加させるた
めには、負荷と直列に抵抗を入れる方法があるが、抵抗
が増加すると、電圧が上昇して、電力コストが多大にか
かるという欠点があった。さらにまた、負荷に変動があ
ると電流の波形が変化し、特に電流のピーク値迄に達す
る時間が変化して生成する砂目の形状が変化することが
あるという欠点があった。上記負荷変動による電流の波
形変化を防止するためには、負荷に変動があっても電流
の波形に変化が起こり難くすることによる課題の解決方
法も可能であるが、この方法では自ずから限界がある。 本発明の目的は、より積極的に負荷変動による電流波形
変化を防止するように電流反転回路を制御する方法によ
りコストを過大にかけることなく問題点を解消し、大量
生産に適する安定な、そして深いピットが均一かつ緻密
に存在する粗面化が得られる、電解処理方法を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
交番電流を発生する電源を中心に鋭意検討した結果本発
明に達した。即ち、本発明の上記目的は金属イオンを含
む電解液中で、被処理材と対極との間に交番電流を供給
して電気化学的処理を施す電解処理方法において、電源
回路に負荷と並列にダイオードのブリッジ回路を図１に
示す通りに接続し、ダイオードのブリッジ回路の端子に
並列にコンデンサを接続する。さらに、電流波形を検知
する回路及び検知した波形と設定波形との違いを補正す
るフィードバック回路を設ける。このフィードバック回
路からの信号によって決まる電圧をダイオードのブリッ
ジ回路の端子に並列に接続されているコンデンサの両端
にかけることによってダイオードのブリッジの中辺から
の電圧を制御し、これによりＧＴＯ電流反転回路を制御
して負荷変動による電流の波形変化を防止する方法によ
って課題を解決した。

【０００６】本発明において金属イオンを含む電解処理
液中とは、電解処理を行う対象となる金属を主体とした
金属イオンを当初より電解処理液中に含ませることで、
本発明のアルミニウムウエブの電解処理の場合含ませる
アルミニウムイオン濃度としては２〜２０グラム／リッ
トルが好ましい。このイオン濃度は電解粗面化処理の場
合の粗面化の品質に大きな影響を有するものである。本
発明における交番電流を供給する交流反転制御回路を入
れた電源とは、基本的にはブリッジ回路の４辺にそれぞ
れ反転素子を設け、相対する辺の反転素子を対として、
２対を交互にゲート信号によりオン・オフさせることに
よって中辺に交流を発生させるブリッジ回路よりなる電
源であり、そのブリッジ回路の中辺（対極）に、両端子
に並列にコンデンサを有するダイオードのブリッジ回路
の中辺（対極）を接続し、このコンデンサの両端にかけ
る電圧によって交番電流波形が制御し得るように設計さ
れた交流反転制御回路を有する電源である。反転素子に
はゲートターンオフサイリスタ（ＧＴＯ）を用いるのが
一般的である。

【０００７】次ぎに本発明に用いる電源を図１によって
詳しく説明する。図１は本発明の電解処理方法に用いる
電源の基本回路図を示す。図１において、１はコンデン
サ、２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄは反転素子である。サー
ジ電圧の関係から耐圧の大きなゲートターンオフサイリ
スタ（ＧＴＯ素子）を使用しているが、これに限られる
ものではない。ブリッジ回路の４辺にそれぞれ反転素子
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを設け、相対する辺の反転素子
２ａ、２ｃそして反転素子２ｂ、２ｄを対として、２対
を交互にゲート信号によりオン・オフさせることによっ
て対極に交流を発生させるのである。この対極に発生す
る交番電流の波形が負荷３の抵抗値の変動によって設定
波形から変異しないように、負荷３における交番電流の
波形を波形検出回路６によって検知し、検知した交番電
流の波形をフィードバック回路５において設定波形と対
比し、差異の補正に相当する電圧をフィードバック回路
５からコンデンサ１の両端に遺還し、これをダイオード
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄから成るブリッジ回路で設定交
番電流との差電流として、この差電流をＧＴＯ素子から
成るブリッジ回路の対極に付与して出力電流を設定交番
電流に近い交番電流として安定化させる交流反転制御回
路を有する電源である。

【０００８】図２は、本発明の電解処理装置の１実施例
の概略側面図であるが，、図２において１１はアルミニ
ウム板であり、１２は、電極とアルミニウム板のクリア
ランスを保つドラムロール、１３はパスロール，１４は
電解液で、平版印刷版用支持体としてのアルミニウム板
を粗面化する場合、電解液１４としては硝酸，または塩
酸を主体とする電解液が用いられる。１５は電解液の排
出口であり、ここの液面を保つことで電解処理槽２０内
の液面を一定に保つ。１６は主対極であり、一般に黒鉛
電極が用いられる。またこの電極の劣化防止の為、電源
に主対極と、並列に接続した補助対極２２（図示せず）
を布設することが好ましい。補助対極２２は、白金，鉛
など各種あるが、フェライト電極が望ましい。１７は主
対極の電解処理槽へ送液するポンプで、本実施例には図
示されていないが、物性測定用の機器，温度制御用のコ
ントローラー，異物除去の為のフィルターを、ポンプ後
の配管に布設しても良い。１８は電源である。

【０００９】この電源１８が既に上記した電流反転制御
回路を含む（詳細を図１に示した）電源であり、電解処
理装置に交番電流を供給する。周波数については求める
品質によって変化させられるが、平版印刷版用支持体の
アルミ粗面化においては１５ＨＺ以上が望ましい。１９
は電解液のストックタンクであり、ポンプ１７を介して
電解液供給口２１から電解液１４が供給される。本発明
で使用される電解液は、硝酸または塩酸を主体とした液
で、硝酸の場合の硝酸濃度５〜５０グラム／リットル、
その時の電解浴内のアルミニウムイオンの濃度は２〜２
０グラム／リットル、塩酸の場合の塩酸濃度５〜１００
グラム／リットル、その時のアルミニウムイオンの濃度
は２〜３０グラム／リットルが望ましい。また電解電流
の電流密度は１０〜８０Ａ／ｄｍ２　、電解浴温度３０
℃以上の条件が均一に砂目立てするには望ましい。

【００１０】次ぎに本発明の電解処理方法の実施態様に
ついて更に詳しく説明する。アルミニウム支持体は、本
発明の電解処理の前に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５秒〜５分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、０．０１
〜５ｇ／ｍ２　である。特にマンガン等不純物の多いア
ルミニウム支持体の場合、エッチング量としては０．０
１〜１ｇ／ｍ２　が適当である。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。前処理は上記の通りであるが
、引き続き本発明として金属イオンを含む電解液中で、
交番波形電流を使用して電気化学的に粗面化する。本発
明で使用される金属イオンを含む電解液は、硝酸または
塩酸を主体とした液で、硝酸の場合の濃度３〜１５０グ
ラム／リットルより好ましくは５〜５０グラム／リット
ル、その中に含まれるアルミニウムイオンの濃度は５０
グラム／リットル以下であり、より好ましくは２〜２０
グラム／リットルである。塩酸の場合の濃度は２〜２５
０グラム／リットル、より好ましくは５〜１００グラム
／リットル、その時のアルミニウムイオンの濃度は５０
グラム／リットル、より好ましくは２〜３０グラム／リ
ットルである。この硝酸又は塩酸に、アンモニウムイオ
ン等添加物を入れても良いが、大量生産をする場合、液
濃度制御などが難しくなる。

【００１１】また、電解電流の電流密度は５〜１００Ａ
／ｄｍ２　が適当であるが、１０〜８０Ａ／ｄｍ２　が
より好ましい。また、この様な条件は電気量と共に、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
よって随時選択される。なお、本発明で開発された負荷
の抵抗値の変動によって出力の交番電流の波形が設定波
形から変異しないように、負荷における交番電流の波形
を波形検出回路によって検知し、設定波形と対比し、差
異の補正に相当する電圧からフィードバックして交流反
転制御回路の出力電流を設定交番電流に近い交番電流と
して安定化させる交流反転制御回路を有する電源及びそ
の電源を用いて行う電解処理方法は、電解コンデンサの
製造用の電源及び製造方法に適用できる。

【００１２】

【実施例】実施例−１ 図２のような電解処理槽，並びに図１の様な電源を用い
て、ＪＩＳ１０５０材アルミニュウム板の粗面化処理を
行った。硝酸濃度１０グラム／リットル、電解液中のア
ルミニュウムイオン濃度７グラム／リットル、温度５５
℃の電解液を作成して、ポンプ１７を介して電解処理槽
２０に送液した。この電解処理槽２０に通電して電源中
のコンデンサにかかる電圧を２０Ｖにして電解粗面化処
理を行った。陽極時の電気量を５００クーロンとなる様
にに設定し、４０ＨＺの周波数で電解粗面化処理を行っ
た。電解処理槽直前の電流波形をオシロスコープで観察
したところ、０．３ミリ秒でピーク電流に達していた。 粗面化後のピットを電子顕微鏡で観察したところ、均一
なピットが生成していた。

【００１３】実施例−２ （実施例−１）と同じ電解処理槽及び電解液を用い、電
源中のコンデンサにかかる電圧を３０Ｖにして、（実施
例−１）と同じ条件で電解粗面化処理を行った。波形を
オシロスコープで観察したところ、３．２ミリ秒でピー
ク電流に達していた。粗面化後のピットを電子顕微鏡で
観察したところ、１０〜２０μｍの不均一なピットが生
成していた。

【００１４】

【発明の効果】本発明の電解処理方法により電流のピー
ク値に達する時間が短くなり、大量生産に適した電力コ
ストの適当な条件で、而も良好なピット条件で電解粗面
化処理を行うことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の電解処理方法に用いる電源の基
本回路図である。

【図２】図２は本発明の電解粗面化処理方法の一実施例
の電解処理槽の概略側面図である。

【符号の説明】

１　　コンデンサ ２　　反転素子 ２ａ　　反転素子 ２ｂ　　反転素子 ２ｃ　　反転素子 ２ｄ　　反転素子 Ａ　　出力端子 Ｂ　　出力端子 ３　　負荷 ４　　ダイオード ４ａ　　ダイオード ４ｂ　　ダイオード ４ｃ　　ダイオード ４ｄ　　ダイオード ５　　フィードバック回路 ６　　波形検出回路 １１　　アルミニウム板 １２　　ドラムロール １３　　パスロール １４　　電解液 １５　　電解液の搬出口 １６　　主対極 １７　　ポンプ １８　　電源 １９　　電解液のストックタンク ２０　　電解処理槽 ２１　　電解液供給口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属イオンを含む電解液中で、被処理
   材と対極との間に交番電流を供給して電気化学的処理を
   施す電解処理方法において、電源回路にダイオード及び
   電圧制御用コンデンサを入れ、電流反転制御回路によっ
   て交番電流を発生する回路をもった電源によって交番電
   流を発生させ電解粗面化処理を行うことを特徴とする電
   解処理方法。