(57)【要約】【課題】  電解処理液の温度上昇を抑制する冷却水を削減する。【解決手段】  電解液中を搬送されるアルミウェブ１１の搬送路に対向する位置に、一対の電極部材である対極１９Ａ，１９ｂ、及び対極２０Ａ，２０Ｂを配置する。対極１９Ａと対極１９Ｂは極性が異なり、絶縁部２３で絶縁されている。また、対極２０Ａと対極２０Ｂも同様に極性が異なり、絶縁部２４で絶縁されている。これらの対極１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０Ｂは、複数の電極２１に分割され、それぞれの電極間には絶縁性のスペーサ２２が設けられている。対極１９Ａ，１９Ｂは、複数の電極２１に対して並列となるように、電解電源２５が接続される。同様にして対極２０Ａ，２０Ｂにも、電解電源２６が接続される。電解部材を２分割して、それぞれに給電する２段給電タイプとしたので、電解部材を分割せずに１段給電するものに比べて、発熱量を１／４にすることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液中で金属板を電気化学的処理することにより、前記金属板の表面を粗面化する電解処理装置において、
前記電解液中を搬送される前記金属板の搬送路に対向する位置に配置され、極性が異なり、絶縁体で互いが絶縁された一対の電極部材を複数設け、前記一対の電極部材毎に、電解電流を供給する電源を備えたこと特徴とする電解処理装置。    
【請求項２】
前記電極部材は、複数の電極と、この複数の電極の間に設けられ、それぞれを絶縁する絶縁体とで構成されていることを特徴とする請求項１記載の電解処理装置。
【請求項３】
前記電極部材は、ラジアル型セルであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電解処理装置。
【請求項４】
電解液中で金属板を電気化学的処理することにより、前記金属板の表面を粗面化する電解処理方法において、
極性が異なり、絶縁体で互いが絶縁された一対の電極部材を、前記電解液中を搬送される前記金属板の搬送路に対向する位置に複数配置し、前記一対の電極部材毎に別電源で電解電流を供給すること特徴とする電解処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平版印刷支持体などに使用する金属板の表面を電気化学的に粗面化処理する電解処理装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷版支持体、特に平版印刷版（ＰＳ版）の支持体としては、アルミニウム板が用いられており、ユーザの要求に対応するために、純アルミニウムに近いものから、マンガンを添加し強度を上げたものまで多様化している。
【０００３】
このようなアルミニウム板をＰＳ版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、実際に印刷を行ったとき、版材の汚れ性能などの印刷性能に著しい影響を及ぼすので、その良否は版材製造上重要な要素となっている。        
【０００４】
ＰＳ版用アルミニウム支持体表面の粗面化方法としては、機械的な砂目立て法、電気化学的な砂目立て法などがあり、また、これらの方法を適宜組み合わせて粗面化を行っている。電気化学的な砂目立て方法としては、交流電解エッチング法が一般に使用されており、電流としては普通の正弦波交流電流あるいは矩形波など、特殊交番電流が用いられている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−２４８９７７号公報
【特許文献２】特開平１１−３４８４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述の特許文献１及び特許文献２に記載の電解処理装置では、電解電源で供給する電流は、例えば、１セル当たり最高で２４ｋＡであり、アルミニウム支持体での発熱量が大きい。このため、電解処理液の温度上昇を抑制するために冷却水が用いられているが、製造工程の設備費を低減するために、この冷却水を削減することが求められている。
【０００６】
本発明は、金属板での発熱により電解処理液の温度上昇を抑制して冷却水の削減が図れるようにした電解処理装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の電解処理装置は、電解液中で金属板を電気化学的処理することにより、金属板の表面を粗面化する電解処理装置であり、電解液中を搬送される金属板の搬送路に対向する位置に配置され、極性が異なり、絶縁体で互いが絶縁された一対の電極部材を複数設け、一対の電極部材毎に、電解電流を供給する電源を備えたこと特徴とするものである。
【０００８】
前述の電極部材は、複数の電極と、この複数の電極の間に設けられ、それぞれを絶縁する絶縁体とで構成されていることを特徴とするものである。さらに、前述の電極部材は、ラジアル型セルであることを特徴とするものである。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の電解処理方法は、電解液中で金属板を電気化学的処理することにより、金属板の表面を粗面化する電解処理方法において、極性が異なり、絶縁体で互いが絶縁された一対の電極部材を、電解液中を搬送される金属板の搬送路に対向する位置に複数配置し、一対の電極部材毎に別電源で電解電流を供給すること特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電解処理装置及び方法によれば、電解処理液の温度上昇を抑制する冷却水を削減することができ、製造設備の管理コストを低減することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のＰＳ版用支持体の電解処理装置について、図面を参照して説明を行う。図１は、ＰＳ版用支持体の電解処理装置の断面模式図である。この電解処理装置１０は、ＰＳ版用支持体であるアルミウェブ１１の表面を均一かつ緻密な砂目を有するように粗面化を行うものであり、酸性水溶液中で交流電流を用いて、アルミニウム板の表面に対して電気化学的な粗面化を施す。
【００１２】
この電解処理装置１０は、ラジアル型セルタイプの電解処理装置である。この電解処理装置１０は、電解処理槽１２が内部に形成された装置本体１３と、電解処理槽１２の中央に配設された案内ローラ１４と、電解処理槽１２に電解処理液１５を給液する給液ノズル１６，１７と、電解処理槽１２の上方に配設された搬送ローラ１８ａ，１８ｂ等とで構成されている。
【００１３】
電解処理槽１２の内壁面は、案内ローラ１４を囲むように略円筒状に形成されており、電解処理液１５が貯留されている。この電解処理液１５は、酸性水溶液であり、通常の交流を用いた電気化学的な粗面化処理に用いるものを使用でき、例えば、塩酸、硝酸を主体とする水溶液があるが、硝酸を主体とする水溶液が好ましい。
【００１４】
また、この電解処理槽１２の周面には、円筒を分割した形状を有し、一対の電極部材である対極１９Ａ，１９Ｂ，及び対極２０Ａ，２０Ｂが案内ローラ１４を囲むように配設されている。これらの対極１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０Ｂは、複数の電極２１に分割され、それぞれの電極の間には、絶縁体である絶縁性のスペーサ２２が介装されている。この電極２１は、例えば、グラファイトや金属等を用いて形成されている。また、スペーサ２２は、例えば、塩化ビニル樹脂等により形成されている。さらに、対極１９Ａと対極１９Ｂとの間には、絶縁体である絶縁部２３が設けられており、対極１９Ａと対極１９Ｂとが絶縁されている。また、対極２０Ａと対極２０Ｂとの間にも、同様に、絶縁体である絶縁部２４が設けられており、対極２０Ａと対極２０Ｂとが絶縁されている。
【００１５】
また、図２に示すように、対極１９Ａ，１９Ｂには、複数の電極２１に対して並列になるように交流電源である電解電源２５が接続されている。同様に、対極２０Ａ，２０Ｂには、複数の電極２１に対して並列になるように電解電源２６が接続されている。このように、対極１９Ａ，１９Ｂ、及び対極２０Ａ，２０Ｂに対して、それぞれ電解電源２５，２６が接続され、給電系統が２つに分割されており、２段で給電を行っている。これらの電解電源２５，２６の周波数は、通常０．１〜５００Ｈｚの交流電源が使用され、求めるエッチング形態によって適宜変更される。
【００１６】
さらに、図１に示すように、この対極１９Ａと対極２０Ａとの間、及び対極１９Ｂと対極２０Ｂとの間には、給液ノズル１６，１７が設けられている。また、装置本体１３の一方の端部には、電解処理液１５を電解処理槽１２から排出する排出管３０が連結されており、この排出管３０、及び前述の給液ノズル１６，１７は、電解処理液１５を貯留するストックタンク（図示せず）に連結されている。このストックタンクに貯留された電解処理液１５は、給液ノズル１６，１７を介して電解処理槽１２内に給液され、電解処理液１５が、電解処理槽１２内を流路として流れて排出管３０から排出される。その後、排出管３０から排出された電解処理液１５は、再びストックタンクに貯留される。このストックタンクは、電解処理液１５を貯留している際に、冷却水を用いて電解処理液１５の冷却を行う。
【００１７】
電解処理液槽１２の上方には、アルミウェブ１１を電解処理槽１２の内部へ搬送を行う搬送ローラ１８ａと、電解処理槽１２で電解処理されたアルミウェブ１１を電解処理槽１２の外部に搬送する搬送ローラ１８ｂとが配設されている。これらの搬送ローラ１８ａ，１８ｂ、及び前述の案内ローラ１４でアルミウェブ１１の搬送路が構成されている。
【００１８】
次に、上記構成の電解処理装置１０の作用について説明を行う。ストックタンク内に貯留された電解処理液１５は、ストックタンク内に貯留されている時に、冷却水により冷却される。その後、給液ノズル１６，１７から電解処理槽１２内へ電解処理液１５が流入される。この電解処理液１５が、電解処理槽１２の内部を流路として、図中矢印で示す方向に流れて排液管３０から排液される。このように、排液された電解処理液１５は再びストックタンク内に流入する。アルミウェブ１１を電解処理する際は、このような電解処理液１５の循環が繰り返し行われる。このように、電解処理液１５を電解処理槽１２内で循環させることにより、電解処理槽１２内の電解処理液１５の温度の均一性、及び攪拌効果が良くなり電解効率が向上する。なお、このような電解処理液１５の循環は、図示せぬポンプにより行われる。
【００１９】
アルミウェブ１１は、図１における左方から、電解処理槽１２に案内されたアルミウェブ１１は、搬送ローラ１８ａにより電解処理槽１２内に導入される。電解処理槽１２内では、アルミウェブ１１が案内ローラ１４により電解処理槽１２の内部を左方から右方に案内されながら送られ、下流側の搬送ローラ１８ｂにより電解処理槽１２の外部に導出される。
【００２０】
アルミウェブ１１が、電解処理槽１２内を搬送されている時には、電解電源２５により対極１９Ａ，１９Ｂに対して給電されており、さらに電解電源２６により対極２０Ａ，２０Ｂに対して給電されている。アルミウェブ１１は、対極１９Ａ，１９Ｂに印加された交流電流、及び対極２０Ａ，２０Ｂに印加された交流電流により、対極１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０Ｂに対面する側の面が粗面化される。この時、アルミウェブ１１を流れる電流と、アルミウェブ１１の抵抗とにより、アルミウェブ１１が発熱する。この発熱エネルギーについて以下に説明を行う。
【００２１】
従来の電解処理装置では、図３に示すように、案内ローラ１４を囲むように、一対の電極部材である対極４０Ａ，４０Ｂを配置し、対極４０Ａと、対極４０Ｂとの間に絶縁体である絶縁部４１を設け、交流電源である電解電源４２により、対極４０Ａ，４０Ｂに電圧を印加していた。このように、給電を１段でおこなう場合の単位時間当たりに、アルミウェブ１１に発生する熱エネルギーＱ１（Ｊ／ｔ）は、下記の数式１で表される。だだし、Ｑ１は、発生する熱エネルギー（Ｊ）、ｔは時間（ｓ）、Ｗ１は、電力（ｋＷ）（単位時間当たりに発生する熱エネルギー）、Ｉ１は、アルミウェブ１１に流れる電流（Ａ）、Ｒ１は、アルミウェブ１１の抵抗（Ω）とする。また、電流が流れるアルミウェブ１１の長さをＬ１と考える。
【００２２】
Ｑ１／ｔ＝Ｗ１＝Ｉ１2 ・Ｒ１      ・・・・（１）
【００２３】
一方、本発明の電解処理装置１０では、従来の電極部材である対極４０Ａ，４０Ｂを２つに分割した形状にされている。このため、アルミウェブ１１の抵抗Ｒ２は、電流が流れるアルミウェブ１１の長さＬ２は、Ｌ１の略１／２となる。アルミウェブ１１の幅・厚さは同一であり、アルミウェブ１１の抵抗値はアルミウェブ１１の長さに比例する。このため、抵抗Ｒ２は、抵抗Ｒ１の略１／２となる。また、アルミウェブ１１に流す電流Ｉ２は、略Ｉ１／２で１段給電の場合と同等のエッチング量・エッチング形態が得られる。このように、給電を２段でおこなう場合、単位時間当たりにアルミウェブ１１に発生する熱エネルギーＱ２（Ｊ／ｔ）は、下記の数式２で表される。だだし、Ｑ２は、発生する熱エネルギー（Ｊ）、ｔは時間（ｓ）、Ｗ２は、電力（ｋＷ）（単位時間当たりに発生する熱エネルギー）、Ｉ２は、アルミウェブ１１に流れる電流（Ａ）、Ｒ２は、アルミウェブ１１の抵抗（Ω）とする。また、電流が流れるアルミウェブ１１の長さをＬ２と考える。
【００２４】
Ｑ２／ｔ＝Ｗ２＝（Ｉ２）2 ×Ｒ２×２
＝（Ｉ１／２）2 ×（Ｒ１／２）×２
＝Ｉ１2 ・Ｒ１／４                ・・・・（２）
【００２５】
つまり、従来の方式の１段給電と、２段給電とでは、単位時間当たりの発熱量は、略１／４となる。このため、電解処理液の温度上昇を抑制することができるので、電解処理液を冷却するための冷却液を削減することが可能である。
【実施例】
【００２６】
幅１０３０ｍｍ×厚さ０．２４ｍｍのアルミウェブ１１の表面を２４ｋＡの電流で処理した場合について説明を行う。１ｍ当たりのアルミウェブ１１の抵抗を０．１２１×１０-3  Ω／ｍ、電解処理槽内のアルミの長さを約６ｍ、１段給電の場合のアルミウェブ１１の長さを３ｍ、２段給電の場合のアルミウェブ１１の長さ１．５ｍとすると、１段給電時の単位時間当たりの発熱エネルギーＷ１は下記の数式３で計算されて、２０９ｋＷとなる。
【００２７】
Ｗ１＝Ｉ１2 ・Ｒ１＝（２４×１０3 ）2 ×０．１２１×１０-3×３
＝５７６×０．１２１×３×１０3 
＝２０９ｋＷ                        ・・・・（３）
【００２８】
また、２段給電時の単位時間当たりの発熱エネルギーＷ２は、下記の数式４で計算されて、５２ｋＷとなる。
【００２９】
Ｗ２＝Ｉ２2 ・Ｒ２＝（１２×１０3 ）2 ×０．１２１×１０-3×１．５×２
＝１４４×０．１２１×１０3 ×３
＝５２ｋＷ                          ・・・・（４）
【００３０】
以上のように、単位時間当たりにアルミウェブ１１で発生するエネルギーが略１／４となるため、電解処理液の温度上昇が抑制される。このため、電解処理液を冷却するための冷却水の量を削減することができるので、設備の管理費を低減することが可能である。
【００３１】
また、電解処理によるウェブへの影響（エッチング量、エッチングの形態）は、アルミウェブ１１と対極とのクリアランス、電解処理液の流れ・物性・濃度・温度等の影響を受けるが、これらの条件を一定にしているので、２段給電の場合でも、エッチング量及びエッチング形態は、１段給電の場合と同様であり、両者とも略同じ結果が得られていることが判る。
【００３２】
なお、本実施形態においては、２段給電する場合について説明したが、これに限るものではなく、複数段、例えば３段、４段で給電しても良い。
【００３３】
また、本実施形態においては、ラジアル型セルタイプの電解処理装置を用いて説明を行ったが、これに限るものではなく、フラット型セルタイプの電解処理装置にも本発明は適用可能である。さらに、電解電源は、交流電源ではなく、直流電源でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の電解処理装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の電解処理装置の給電方法を示す概略図である。
【図３】従来の電解処理装置の給電方法を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  電解処理装置
１１  アルミウェブ
１２  電解処理槽
１４  案内ローラ
１５  電解処理液
１８ａ，１８ｂ  搬送ローラ
１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０Ｂ，４０Ａ，４０Ｂ  対極
２１  電極
２２  スペーサ
２３，２４，４１  絶縁部
２５，２６，４２  電解電源
【図１】
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【図２】
2005048258.tif 000004
【図３】
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