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技術 電解処理条件の決定方法及び電解処理方法

出願人 富士フイルムホールディングス株式会社
発明者 金子修芳掛井勤
出願日 1991年2月20日 (29年9ヶ月経過) 出願番号 1991-026084
公開日 1994年5月6日 (26年6ヶ月経過) 公開番号 1994-122999
状態 未査定
技術分野 印刷版及びその材料 電解清浄、電解エッチング
主要キーワード 予測表 一実施様態 電界処理 正弦波交流電流 実験設備 電極材質 中性塩水溶液 電解金属
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年5月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

目的

金属の表面を電気化学的に粗面化処理を行う際、目的とする表面形状を得ることのできる最適な電解処理条件を、安価かつ短時間で決定することができるようにする。

構成

予め目的とする表面形状を設定するST1。次に、特定の電解処理条件の場合の電解処理時の表面形状をコンピュータを用いたシミュレーションにより予測するST2、3、4。そして、予め設定した目的とする表面形状とシミュレーションにより予測された表面形状とを比較し、両表面形状が一致する特定の電解処理条件を見つけるST5。

概要

背景

印刷版用支持体、特に平版印刷版支持体としては、アルミニウム板が用いられており、ユーザーの多用化により、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用化している。

そして、このようなアルミニウム板を平版印刷版支持体として使用するためには、アルミニウム板が感光材との適度な接着性保水性を有していることが必要である。このため、アルミニウム板の表面は、均一かつ緻密なピットを有するように粗面化されなければならない。この粗面化処理は、実際に印刷を行なったとき版材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。

印刷版用アルミニウム支持体粗面化方法としては、機械的な粗面化法電気化学的な粗面化法などがあり、それらの一つかまたはそれらを適宜組み合わせた形態で粗面化を行なっている。このうち、電気化学的な粗面化方法としは、直流電解エッチング交流電解エッチングなどがあり、交流電解エッチングの電流としては、正弦波交流電流や、矩形波等の特殊交番波形電流が用いられている。

この電気化学的な粗面化処理においては、電解処理後の金属の表面形状を決定する電解処理条件が、電解液組成電解液濃度電解液温度電流波形電流密度電解時間、電解槽構造、電極材質電極寸法、被電解金属材質被電解物の寸法など非常に多く存在し、これらの電解処理条件が複雑に関係しあって電解処理後の金属の表面形状を大きく変化させている。そして、電解処理後の金属の表面形状が版材の品質性能を決定する大きな要因となっているため、電解処理条件を最適化することは、品質の優れた版材を製造するためには必須の要件となっている。

従来、電解処理条件を最適化するためには、製造設備実験設備において、数多くの電解処理条件を少しずつ変えながら実際に電解粗面化処理を行ない、その結果得られる金属の表面形状を観察および解析して、目標の品質性能に到達するような目的とする表面形状が得られるように電解処理条件を決めていた。

概要

金属の表面を電気化学的に粗面化処理を行う際、目的とする表面形状を得ることのできる最適な電解処理条件を、安価かつ短時間で決定することができるようにする。

予め目的とする表面形状を設定するST1。次に、特定の電解処理条件の場合の電解処理時の表面形状をコンピュータを用いたシミュレーションにより予測するST2、3、4。そして、予め設定した目的とする表面形状とシミュレーションにより予測された表面形状とを比較し、両表面形状が一致する特定の電解処理条件を見つけるST5。

目的

また、品質向上のために、目的とする表面形状や被電解金属の材質や寸法を変化させる必要が生じたり、生産性向上のために、電解処理時間を短縮させる必要が生じる場合があり、このような場合、新たな電解処理条件を変更しなければならないが、従来の方法では迅速かつ効率的に電解処理条件を変更することができなかった。

本発明は、上記の問題点を解決し、目的とする表面形状を得ることのできる最適な電解処理条件を安価かつ短時間で決定できる方法およびこの方法で決定された電解処理条件で電解処理を行う方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

予め目的とする表面形状を設定し、次に特定の電界処理条件の場合の電解処理時の表面形状をコンピュータを用いたシミュレーションにより予測し、前記目的とする表面形状とシミュレーションにより予測された表面形状とを比較し両表面形状が一致する特定の電解処理条件を見つけることを特徴とする電解処理条件の決定方法

請求項2

請求項1で決定された電解処理条件により電解処理を行なうことを特徴とする電解処理方法

技術分野

0001

本発明は、金属表面の電気化学的な粗面化方法に関するものであり、特に、オフセット印刷版に用いられるアルミニウム板からなる印刷版用支持体電解処理条件の決定方法及び電解処理方法に関するものである。

背景技術

0002

印刷版用支持体、特に平版印刷版支持体としては、アルミニウム板が用いられており、ユーザーの多用化により、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用化している。

0003

そして、このようなアルミニウム板を平版印刷版支持体として使用するためには、アルミニウム板が感光材との適度な接着性保水性を有していることが必要である。このため、アルミニウム板の表面は、均一かつ緻密なピットを有するように粗面化されなければならない。この粗面化処理は、実際に印刷を行なったとき版材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

印刷版用アルミニウム支持体の粗面化方法としては、機械的な粗面化法、電気化学的な粗面化法などがあり、それらの一つかまたはそれらを適宜組み合わせた形態で粗面化を行なっている。このうち、電気化学的な粗面化方法としは、直流電解エッチング交流電解エッチングなどがあり、交流電解エッチングの電流としては、正弦波交流電流や、矩形波等の特殊交番波形電流が用いられている。

0005

この電気化学的な粗面化処理においては、電解処理後の金属の表面形状を決定する電解処理条件が、電解液組成電解液濃度電解液温度電流波形電流密度電解時間、電解槽構造、電極材質電極寸法、被電解金属材質被電解物の寸法など非常に多く存在し、これらの電解処理条件が複雑に関係しあって電解処理後の金属の表面形状を大きく変化させている。そして、電解処理後の金属の表面形状が版材の品質性能を決定する大きな要因となっているため、電解処理条件を最適化することは、品質の優れた版材を製造するためには必須の要件となっている。

0006

従来、電解処理条件を最適化するためには、製造設備実験設備において、数多くの電解処理条件を少しずつ変えながら実際に電解粗面化処理を行ない、その結果得られる金属の表面形状を観察および解析して、目標の品質性能に到達するような目的とする表面形状が得られるように電解処理条件を決めていた。

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、上述した従来の電解処理条件の決定方法では、数多くの電解処理を実際に行っていたので、電解処理条件の決定に莫大費用と時間がかかっていた。

0008

また、品質向上のために、目的とする表面形状や被電解金属の材質や寸法を変化させる必要が生じたり、生産性向上のために、電解処理時間を短縮させる必要が生じる場合があり、このような場合、新たな電解処理条件を変更しなければならないが、従来の方法では迅速かつ効率的に電解処理条件を変更することができなかった。

0009

本発明は、上記の問題点を解決し、目的とする表面形状を得ることのできる最適な電解処理条件を安価かつ短時間で決定できる方法およびこの方法で決定された電解処理条件で電解処理を行う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

0010

ところで、金属製の陽極が溶解する場合については、腐食理論を応用した電気化学的な理論展開により、コンピュータを用いてその表面形状を演算予測する方法が知られている(電気化学51、491(1983)等)。

0011

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意検討の結果、上述した金属性の陽極が溶解する場合の理論を応用すれば、アルミニウム板を始めとする金属板の電解粗面化処理においても、コンピュータを用いた理論的シミュレーションによりその表面形状を予測することが可能であることを見出し、本発明を完成させたものである。

0012

すなわち、本発明の電解処理条件の決定方法は、予め目的とする表面形状を設定し、特定の電界処理条件の場合の電解処理時の表面形状をコンピュータを用いたシミュレーションにより予測し、前記目的とする表面形状とシミュレーションにより予測された表面形状とを比較し両表面形状が一致する特定の電解処理条件を見つけることを特徴として構成されている。

0013

また、本発明の電界処理方法は、予め目的とする表面形状を設定し、特定の電界処理条件の場合の電解処理時の表面形状をコンピュータを用いたシミュレーションにより予測し、前記目的とする表面形状とシミュレーションにより予測された表面形状とを比較し両表面形状が一致する特定の電解処理条件を見つけることにより決定された電解処理条件で電解処理されていることを特徴として構成されている。

0014

目的とする表面形状の設定は、任意の点における高さを数値化して設定してもよいし、任意の位置における平面図や任意の位置における断面図や、あるいはそれらを三次元的に表示するなど視覚的に設定してもよい。また、画像処理解析により、平均ピット径ピット径分布、平均ピット深さ、ピット数分布等を求め、こららの数値で設定してもよい。

0015

電解処理条件は、金属の表面形状に影響を与える全ての条件を含み、例えば、電解液組成、電解液濃度、電解液温度、電流波形、電流密度、電解時間、電解槽構造、電極材質、電極寸法、被電解金属の材質、被電解物の寸法がある。これらの電解処理条件の中から各電解処理に好ましいものを適宜選択し、コンピュータに入力する。

0016

印刷版用アルミニウム支持体を製造するための電気化学的な粗面化処理条件としては、次に挙げるような電解処理条件が望ましい。

0017

電解処理液としては、硝酸塩酸水溶液あるいはその混合液が用いられる。また、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良い。また、塩化ナトリウム硝酸ナトリウム等の中性塩水溶液も用いられる。

0018

一方、液濃度としては硝酸、塩酸の場合1〜100g/lの範囲が望ましい。液温は20〜70℃の範囲が望ましい。

0019

また、交流電解エッチングの場合、周波数は0.1〜200Hzの範囲が好ましく、電流密度は1〜100A/dm2の範囲にあることが好ましい。電解処理時間としては、0.1〜120秒の範囲にあることが好ましい。

0020

以上の電解処理条件は望ましい条件の一例であり、本発明がこれに限定されるものではない。

0021

予め設定した目的とする表面形状と、コンピュータでシュミレーションすることにより予測された表面形状との比較は、最初の設定の態様にしたがって決定される。例えば、任意の位置における平面図で設定したときは、両平面図をディスプレイ又は印刷物を介して目視により判定し、画像解析による平均ピット径等で設定したときは、コンピュータで直接比較させたり出力したデータを人為的に比較する。 両表面形状を比較し両者が一致した場合は、その電解処理条件が目的の電解処理条件となり操作は終了するが、両者が一致しなかった場合は、入力する電解処理条件を変更して表面形状をシミュレーションし目的の表面形状と比較する。そして、この操作を両表面形状が一致するまで繰り返す。入力する電解処理条件の変更方法としては、一つの条件の値を順次変更していく方法、二つ以上の条件の値を複合的に変更していく方法等がある。

0022

本発明の電解処理条件の決定方法は、印刷版用支持体の電解処理方法、コンデンサ箔の電解処理方法、建材用アルミニウム板の電解処理方法等に利用できる。

0023

本発明の電界処理条件の決定方法の一実施例を図1に基づいて説明する。図1は、電界処理条件の決定方法の手順を示す概略図である。まず、被電解物である金属の目的とする表面形状を設定しST1、コンピュータに入力する。この表面形状の設定は、平均ピット径、ピット径分布、平均ピット深さ、ピット数分布により行う。

0024

次に、第1番目の電解処理条件(電解液組成、電解液濃度、電解液温度、電流波形、電流密度、電解時間、電解槽構造、電極材質、電極寸法、被電解金属の材質、被電解金属の寸法)をコンピュータに入力するST2。この電解処理条件の入力によりコンピュータは対応する表面形状をシミュレートしST3、その結果を平均ピット径等として出力するST4。

0025

そして、目的表面形状と予測表面形状とが一致するか否か比較しST5、一致しYESの場合は入力した電解処理条件が目的の電解処理条件であるので、そのままその入力した電解処理条件を最適電解処理条件として出力するST6。また逆に、両表面処理条件が一致しない場合は、ST2に戻り、両表面形状が一致するまでその都度新たな電解処理条件を入力し同様の操作を繰り返す。

発明の効果

0026

本発明は、実際に電解処理を行なうことなく電解処理条件を決定できるので、極めて安価かつ短時間で最適な電界処理条件を決定することができる。また、電解処理条件を変更する必要がある場合にも、迅速に電解処理条件を変更することができる。

図面の簡単な説明

0027

図1本発明の一実施様態を示す電解処理条件の決定方法を示す概略図

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