JP2946445B2 - 連続電解処理装置 - 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に
用いるアルミニウム板の陽極酸化処理などの帯状金属板
の連続電解処理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５８−２４５１
７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１２に示す装置があった。

【０００４】図12に示す陽極酸化処理装置は、アルミニ
ウム製品31を負に帯電させるための給電槽32と、アルミ
ニウム製品31を陽極酸化処理する陽極酸化処理槽33と、
給電槽32と陽極酸化処理槽33との間の電流の短絡を防止
する中間部34とが設けられ、給電槽32及び陽極酸化処理
槽33には電解液35が貯留されている。そして、給電槽32
には給電電極36が、陽極酸化処理槽33には電解電極37が
それぞれ電解液35中に配置され、これらの給電電極36電
解電極37は直流電源38を介して接続されている。そし
て、上記陽極酸化処理槽33における電解電極37は、図13
に示すように、アルミニウム製品31の幅より長く形成さ
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38からの電流は、給電槽32で給電電極36から電
解液35を介してアルミニウム製品31に流れ、その電流が
アルミニウム製品31内を陽極酸化処理槽33へ流れる。こ
れにより、陽極酸化処理槽33においてアルミニウム製品
31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】ところで、平版印刷版
用支持体の製造ラインにおいては、平版印刷版製品のサ
イズが非常に多様であるので、通常、被処理物であるア
ルミニウム製品も多様な巾のものが用いられている。

【０００７】そこで、従来、上述した図13に示すよう
に、電解電極の巾をアルミニウム製品の最大巾よりも広
くして、多様な全てのアルミニウム製品に対応できるよ
うにしていた。

【０００８】したがって、陽極酸化処理槽においてはア
ルミニウム製品の側端部に電流が集中し、両側端部にお
ける酸化皮膜量が中央部に比べて増大するものであっ
た。このような現象は、供給電流量が小さい場合は余り
問題にならないが、生産性向上のために処理ラインを高
速化させたり、品質性能向上のために陽極酸化皮膜量を
増加させたりする場合は高電流密度化しなければなら
ず、高電流密度化させると、アルミニウム製品の側端部
における酸化皮膜量の増大が著しくなり、品質上の許容
限度を越えたり、局所的な反応の集中によりいわゆるヤ
ケ故障が発生するものであった。したがって、高電流密
度化ができず処理ラインの高速化、陽極酸化皮膜量の増
加などを行うことができなかった。また設備が大型化
し、かつ設備費も高くなるものであった。

【０００９】さらに、アルミニウム製品の被処理面の裏
面に電流が廻り込み、被処理面の皮膜生成効率が低下す
るものであった。そこで、本出願人は、電極の巾を狭く
したり、電極と帯状金属板との間にマスキング板を設け
たりした陽極酸化装置を提案した（特願平３−294204
号）。

【００１０】本発明は、上記提案した技術をさらに改良
し、電流の側端部への集中および裏面への廻り込みを防
止しつつ、より効率よく電解処理できる連続電解処理装
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】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、本発明の連続電解処理装
置は、電解液と、該電解液中に設けられた電極とを有
し、電解液中に帯状金属板を走行させて帯状金属板を電
解処理する装置において、電流密度が５A/dm²を越える
電極の少なくとも一部の有効面積を、電流密度が５A/dm
²を越えない電極の有効面積より小さくすることを特徴
として構成されている。

【００１２】電流密度が約５A/dm²を越えるか否かで電
極を区分したのは、電流密度が約５A/dm²を越える場合
は、側端部への電流の集中及び裏面への廻り込みの弊害
が大きいからである。また、この弊害は種々の電解条件
によって変動するので、この変動に応じて、電流密度が
約５A/dm²を越える電極の内、有効面積を小さくする範
囲（電極の1/2の部分、2/3の部分、全部等）を決定す
る。また、この有効面積は、電極の電解処理に寄与して
いる面積のことである。

【００１３】電流密度が約５A/dm²を越える電極の少な
くとも一部の有効面積を、電流密度が約５A/dm² を越え
ない電極の有効面積より小さくする手段としては、例え
ば、 電流密度が約５A/dm²を越える電極の少なくとも一部
の巾を、電流密度が約５A/dm²を越えない電極の巾及び
帯状金属板の巾より小さく形成する手段、電流密度が
約５A/dm²を越える電極の少なくとも一部の側端部に切
欠を形成する手段、 電流密度が約５A/dm²を越える電極の少なくとも一部
の側端部にマスキング板を設ける手段がある。

【００１４】電流密度が約５A/dm²を越える電極の少な
くとも一部の巾を、電流密度が約５A/dm²を越えない電
極の巾及び帯状金属板の巾より小さく形成する手段にお
いて、小さくした巾は、帯状金属板の巾、帯状金属板と
電極との距離等によって、適宜最適な長さに設定され
る。例えば、帯状金属板の巾が1000mm、帯状金属板と電
極との距離が20mmの場合、300〜900mmの範囲が好まし
く、500〜800mmの範囲が特に好ましい。

【００１５】電流密度が約５A/dm²を越える電極の少な
くとも一部に切欠及び穴の１種以上を形成する手段は、
例えば、電極の側端部を連続する三角形、四角形、円弧
状等に形成したり、電極全体に穴を穿設し、その穴を側
端に行くに従って小さくしたりする。

【００１６】電流密度が約５A/dm²を越える電極の少な
くとも一部の側端部にマスキング板を設ける手段におい
て、マスキング板は、電極と帯状金属板の間であって、
少なくとも帯状金属板に対向しないが電極に対向する位
置に設けられる。すなわち、マスキング板が最小の場
合、マスキング板の内側の側端が帯状金属板の側端と一
致するものであり、それ以外の場合、マスキング板の内
側の側端が、帯状金属板の側端より内側に位置している
ものである。このマスキング板の内側の側端の位置は、
帯状金属板の巾、電極の巾、帯状金属板と電極の距離等
により適宜決定され、例えば、帯状金属板の側端から20
0mmの範囲が好ましい。マスキング板の内側側端が帯状
金属板の側端より外側にあると、帯状金属板の側端部へ
の電流の集中を有効に抑制することができず、マスキン
グ板の内側側端が帯状金属板の側端から内側に向かって
200mmより内側にあると、帯状金属板の側端部における
陽極酸化皮膜量が通常より減少する。

【００１７】このようなマスキング板は、電極の表面に
設けられ、帯状金属板の巾方向において側端部より中央
部の方が開口率が大きい電極カバーを用いることができ
る。この電極カバーは、開口部が穿設されており、この
開口部の開口率が中央部の方が大きくなっている。例え
ば、開口部を円形としたとき、中央部は径を大きく側端
部は径を小さくしたり、中央部側を底辺そして側端部側
を頂点とするような二等辺三角形としたりする。

【００１８】また、本発明の連続電解装置は、電解液
と、該電解液中に設けられた電極とを有し、電解液中に
帯状金属板を走行させて帯状金属板を電解処理する装置
において、電流密度が約５A/dm²を越える電極の少なく
とも一部が、帯状金属板の巾方向において側端に行くに
従って帯状金属板との距離が長くなるように形成されて
いることを特徴として構成されている。

【００１９】側端に行くに従って帯状金属板との距離が
長くなるようにするには、その断面形状において、中央
に行くに従って帯状金属板方向に突出した形状に形成す
る。この突出した形状は、連続的であっても、非連続的
であってもよく、例えば、連続的に変化する形状として
は、円弧状、二等辺三角形状、放物線状等があり、非連
続的に変化する形状としては、階段状がある。

【００２０】帯状金属板は、純アルミニウム又はアルミ
ニウム合金の帯状金属板があり、上記アルミニウム合金
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。帯状金属板の厚みは、一般
に、0.1〜0.5mmの範囲である。

【００２１】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。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。電解処理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】本発明の連続電解処理方法及び装置は、陽
極酸化処理、電解エッチング処理、電解メッキ処理など
に適用することができる。陽極酸化装置とする場合、従
来用いられている公知の陽極酸化装置（フラット型）に
適用することができるが、帯状金属板を支持する支持ロ
ーラーと、該支持ローラーの上流または下流の少なくと
も一方に設けられた帯状金属板と接触する給電ローラー
と、前記支持ローラーの外周面に沿って設置された略同
心円状の電極とを有する装置（ラジアル型）に適用する
こともできる。

【００２３】本発明を平板印刷支持版の陽極酸化装置に
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。

【００２４】機械的粗面化法としては、ワイヤーブラシ
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
液も用いることができる。

【００２５】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。

【００２６】帯状金属板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
−149491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。

【００２７】本発明による帯状金属板を平版印刷版用支
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。

【００２８】

【作用】本発明では、電流が側端に集中したり、裏面に
廻り込んだりする電極の部位において、電極の有効面積
を小さくすること又は電極の側端と帯状金属板との距離
を長くすることにより、電流の側端への集中及び廻り込
みを防止し、かつ、電流が側端に集中したり、裏面に廻
り込んだりしない電極の部位においては、充分に電流を
供給する。

【００２９】本発明の帯状金属板の連続電解処理装置の
一例を図面に基づいて説明する。図１は平版印刷版用支
持体の陽極酸化装置の模式図、図２は電解電極の平面
図、図３は図２中Ａ−Ａ線断面図、図４は図２中Ｂ−Ｂ
線断面図である。これらの図において、給電槽１、陽極
酸化槽２、中間部３、給電電極４、電解液５及び直流電
源６は、図12に示した従来の陽極酸化装置と略同様に構
成されており、また、アルミニウム製品７も同様であ
る。

【００３０】図１において、符号８はアルミニウム製品
７を陽極酸化するための電解電極で、この電解電極８
は、図２に示すように、アルミニウム製品７の走行方向
ａに沿って巾が階段状に変化するように形成されてお
り、図３に示すように、アルミニウム製品７の巾より広
い巾広電極部９と、図４に示すように、アルミニウム製
品７の巾より狭い巾狭電極部10とから構成されている。
そして、この巾広電極部９部分は、電流密度が５A/dm²
未満の低電流密度部ｂであり、巾狭電極部10部分は電流
密度が５A/dm²以上の高電流密度部ｃである。

【００３１】以上のような陽極酸化装置で陽極酸化する
には、従来と同様に、直流電源６から給電電極４及び電
解電極８に通電し、これにより、陽極酸化槽２において
アルミニウム製品７の表面に陽極酸化皮膜が生成させ
る。このとき、巾狭電極部１０では、アルミニウム製品
７の巾より巾狭電極部１０の巾が小さいので、電流はア
ルミニウム製品７の前面に略均等に供給される。また、
巾広電極部９では、電流がアルミニウム製品７の側端部
へ集中するが、電流密度が小さいので皮膜の不均一、ヤ
ケ故障、裏面における皮膜の生成はほとんど発生しな
い。

【００３２】図５は、電流密度が約５A/dm²を越える電
極の少なくとも一部の巾を、電流密度が約５A/dm²を越
えない電極の巾及び帯状金属板の巾より小さく形成し
た、他の例の電極の平面図である。図５に示す例の電極
11は、アルミニウム製品７の巾より広い巾広電極部12
と、アルミニウム製品７の巾より狭い巾狭電極部13が、
略等間隔で交互に形成されている。

【００３３】図６は、電流密度が約５A/dm²を越える電
極の少なくとも一部に切欠及び穴の１種以上を形成した
例の電極の部分平面図である。図６に示す例の電極15
は、両側端部において長方形状の切欠き16が一定間隔で
穿設されている。

【００３４】図７、図８及び図９は、電流密度が約５A/
dm²を越える電極の少なくとも一部の側端部にマスキン
グ板を設けた例の電極部分の部分平面図である。

【００３５】図７に示す例の電極11は従来と同一である
が、この電極11の中央の一部分を残して上表面にマスキ
ング板15が固着されている。このマスキング板は、中央
部側において長方形状の切欠き16が一定間隔で穿設され
ている。したがって、電極11の側端部は中央部より露出
面積が小さくなっている。

【００３６】図８に示す例の電極18は従来と同一である
が、この電極18の中央の一部分を残して上表面にマスキ
ング板19が固着されている。このマスキング板19は、円
形の穴20が多数穿設され、すなわち、その穴20において
電極18が露出している、その穴20の大きさは中央部側へ
行くにつれて大きくなっている。したがって、電極18は
中央部に行くにつれて露出面積が大きくなっている。

【００３７】図９に示す例の電極22は従来と同一である
が、電極22の側端部にマスキング板23が固着されてい
る。このマスキング板23は、中央部側において二等辺三
角形状の切欠き24が一定間隔で穿設されている。したが
って、電極22の側端部は中央部より露出面積が小さくな
っている。

【００３８】図10及び図11は、電流密度が約５A/dm² を
越える電極の少なくとも一部が、帯状金属板の巾方向に
おいて側端に行くに従って帯状金属板との距離が長くな
るように形成した例の陽極酸化槽の断面図である。

【００３９】図10に示す例の電極25は、その上面（アル
ミニウム製品に対向する面）が中央が高く両側端が低い
二等辺三角形状に形成されている。図11に示す例の電極
27は、その上面（アルミニウム製品に対向する面）が中
央が高く両側端が低い円弧状に形成されている。

【００４０】

【実施例】

陽極酸化処理する帯状金属板；長尺のＪＩＳ 1050アル
ミニウムの帯板状製品（厚み0.2mm、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。

【００４１】〔実施例１〕上記アルミニウム製品を、図
４に示す形態の電極を用いて陽極酸化処理した。この電
極の巾は、600mmとした。陽極酸化処理条件は、電解液
として150g/l、30℃の硫酸水溶液を用い、30秒間行っ
た。

【００４２】〔実施例２〕上記アルミニウム製品を、図
10に示す形態の電極を用いて陽極酸化処理した。この電
極は、巾700mm、中央の最高点（アルミニウム製品に最
も近い点）と両端の最下点との距離が100mmとした。陽
極酸化条件は実施例１と同一である。

【００４３】〔実施例３〕上記アルミニウム製品を、図
９に示すカバーで覆われた形態の電極を用いて陽極酸化
処理した。この電極は、巾1500mmで、カバーの内側の二
等辺三角形状の切欠は、底辺200mm、高さ300mmとした。
陽極酸化条件は実施例１と同一である。

【００４４】〔従来例１〕上記アルミニウム製品を、図
13に示す形態の電極を用いて陽極酸化処理した。この電
極の巾は、1500mmであった。陽極酸化条件は実施例１と
同一である。

【００４５】以上の実施例１〜３及び従来例１の特性を
比較した結果を表１に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】皮膜のエッジ集中、裏廻り量は重量法で、
ヤケの発生は目視でそれぞれ評価・比較することにより
判定した。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、電流の側端部への集中を抑制
することができるので、皮膜のエッジ集中を抑制し巾方
向の皮膜分布を均一にでき、かつ、ヤケ故障限界電流密
度を高くし高電流密度化することができる。また、電流
の裏廻りを抑制して裏面の皮膜量を減少させることがで
きるので、表面の皮膜生成効率を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による帯状金属板の連続電解処理装置
の一例である平版印刷版用支持体の陽極酸化装置の断面
模式図。

【図２】 本発明による帯状金属板の連続電解処理装置
の他の例である平版印刷版用支持体の電解電極の平面
図。

【図３】 図２中Ａ−Ａ線断面図。

【図４】 図２中Ｂ−Ｂ線断面図。

【図５】 本発明による帯状金属板の連続電解処理装置
の他の例である電極平面図。

【図６】 本発明による帯状金属板の連続電解処理装置
の他の例である電極部分の部分平面図。

【図７】 本発明による帯状金属板の連続電解処理装置
の他の例である電極部分の部分平面図。

【図８】 本発明による帯状金属板の連続電解処理装置
の他の例である電極部分の部分平面図。

【図９】 本発明による帯状金属板の連続電解処理装置
の他の例である電極部分の部分平面図。

【図１０】 本発明による帯状金属板の連続電解処理装
置の他の例である陽極酸化槽の断面図。

【図11】 本発明による帯状金属板の連続電解処理装置
の他の例である陽極酸化槽の断面図。

【図12】 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13】 従来の平版印刷版用支持体の陽極酸化装置の
電極の平面図。

【符号の説明】

８，11，18，22，25，27…電極 ９，12…巾広電極部 10，13…巾狭電極部 16…切欠き 15，19，23…マスキング板 20…穴 24…切欠き

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−207299（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−41785（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−176899（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−91377（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C25D 11/04 C25D 7/06 C25D 11/00 305 C25D 21/00 C25D 21/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電解液と、該電解液中に設けられた電極と
   を有し、電解液中に帯状金属板を走行させて帯状金属板
   を電解処理する装置において、電流密度が約５A/dm²を
   越える電極の少なくとも一部の有効面積を、電流密度が
   約５A/dm²を越えない電極の有効面積より小さくするこ
   とを特徴とする電解処理装置
2. 【請求項２】 電流密度が約５A/dm²を越える電極の少
   なくとも一部の巾が、電流密度が約５A/dm²を越えない
   電極の巾及び帯状金属板の巾より小さく形成されている
   請求項１に記載の連続電解処理装置
3. 【請求項３】 電解液と、該電解液中に設けられた電極
   とを有し、電解液中に帯状金属板を走行させて帯状金属
   板を電解処理する装置において、電流密度が約５A/dm²
   を越える電極の少なくとも一部が、帯状金属板の巾方向
   において側端に行くに従って帯状金属板との距離が長く
   なるように形成されていることを特徴とする連続電解処
   理装置