(57)【要約】【課題】版胴と刃先との密着性が良く、刃先の摩耗が少なく、版表面を摩耗させず、研磨や交換の回数を減らすことができ、安価に製造できるドクターブレードを提供する。【解決手段】クロムメッキされた表面を有する版胴に適用するドクターブレードであって、鋼板、樹脂、セラミックス、その他の任意の材料、複合材料からなる薄板帯状の母材の少なくとも先端部分を銅材層で被覆し、被覆した先端をドクター刃先とするようにしたドクターブレード。その銅材層の厚さは５０〜１５０μｍ、その銅材層はピロリン酸銅メッキによって形成したものが好適である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属、樹脂、セラミックス、その他の任意の材料、複合材料からなる薄板帯状の母材の少なくとも先端部分を銅材層で被覆し、前記被覆した先端をドクター刃先とすることを特徴とするドクターブレード。
【請求項２】
請求項１記載のドクターブレードにおいて、クロムメッキされた表面を有する版胴に適用することを特徴とするドクターブレード。
【請求項３】
請求項１または２記載のドクターブレードにおいて、前記銅材層の厚さは５０〜１５０μｍであることを特徴とするドクターブレード。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のドクターブレードにおいて、前記銅材層表面はピロリン酸銅メッキによって形成された銅材層であることを特徴とするドクターブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグラビア印刷、グラビア塗工、等の技術分野に属する。特に、版面の余剰インキを掻き落とすドクターブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドクターブレードにうねりや表面粗さ等の表面状態における微妙な不均一箇所があると、そのドクターブレードの刃先を版胴表面に押し当てたときに隙間を生じることがある。その隙間によって掻き落とし切れないインキが刃先から漏れ、そのインキが版面から被印刷材料であるウェブに転移する。その結果、版かぶりと呼ばれる印刷汚れ不良を引き起こすという問題がグラビア印刷等において存在する。
【０００３】
それを回避するため、従来のドクターブレードでは、版胴とドクターブレードの刃先とを摩擦させて馴染ませ密着性を高めるために、印刷開始前に数分〜３０分程度の空運転を必要とする。また、空運転により密着性を得た後にも、印刷中、版胴表面に押し当てている間にドクターブレードの刃先の摩耗が進行するため、ドクターブレードは数千〜数万ｍの印刷ごとに研磨または交換する必要性がある。
【０００４】
刃先の摩耗が少ないドクターブレードとしては、たとえばＺｒＯ2を主成分とし、３〜８モル％のＣｅＯ2を含むジルコニアセラミックスを刃先の材料とするドクターブレードの提案がある（特許文献１）。またたとえば、ポリマー材料からなる内部コアの両側に複数の強化繊維を含む中間層を設けて強化した複合材料を刃先の材料とするドクターブレードの提案がある（特許文献２）。しかし、それらのドクターブレードは高価である上に、版表面を摩耗させ、条件により掻き落とす効果が不十分なことがあるため用途も限定される。なお、刃先に金属メッキ等を施したドクターブレードについての提案がある（特許文献３）。その目的は水性インキに対する基材表面の防錆処理である。メッキ材料、構成において刃先と版表面を摩耗させるという問題がある。
【特許文献１】特開平９−１５０１００
【特許文献２】特表２００３−５１２５３７
【特許文献３】特開２００２−１７２７５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、版胴と刃先との密着性が良く、刃先の摩耗が少なく、版表面を摩耗させず、研磨や交換の回数を減らすことができ、安価に製造できるドクターブレードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係るドクターブレードは、 金属、樹脂、セラミックス、その他の任意の材料、複合材料からなる薄板帯状の母材の少なくとも先端部分を銅材層で被覆し、前記被覆した先端をドクター刃先とするようにしたものである。
また本発明の請求項２に係るドクターブレードは、請求項１記載のドクターブレードにおいて、クロムメッキされた表面を有する版胴に適用するようにしたものである。
また本発明の請求項３に係るドクターブレードは、請求項１または２に係るドクターブレードにおいて、前記銅材層の厚さは５０〜１５０μｍであるようにしたものである。
また本発明の請求項４に係るドクターブレードは、請求項１〜３のいずれかに係るドクターブレードにおいて、前記銅材層の表面はピロリン酸銅メッキによって形成された銅材層であるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１に係るドクターブレードによれば、 金属、樹脂、セラミックス、その他の任意の材料、複合材料からなる薄板帯状の母材の少なくとも先端部分を銅材層で被覆し、その被覆した先端がドクター刃先となっている。すなわち、版表面と摩擦するドクター刃先は銅材料からできている。銅材料は（鋼材と比較し）軟質であることにより容易な塑性変形を起こし版表面に馴染みやすい。また、通常の版表面はクロムメッキ面であるが、銅材料はクロム材料との親和性が（鋼材と比較し）低く、軟質であっても凝着による摩耗が鋼材と比較し小さく、版表面を摩耗させることもない。したがって、版胴と刃先との密着性が良く、刃先の摩耗が少なく、版表面を摩耗させず、研磨や交換の回数を減らすことができ、安価に製造できるドクターブレードが提供される。
また本発明の請求項２に係るドクターブレードによれば、請求項１記載のドクターブレードにおいて、クロムメッキされた表面を有する版胴に適用するようにしたものである。本発明によれば、適用する版胴との適合性がよく、密着性が良く刃先と版表面の摩耗が少ないという特性を最高度に発揮することができる。
また本発明の請求項３に係るドクターブレードによれば、請求項１または２に係るドクターブレードにおいて、前記銅材層の厚さは５０〜１５０μｍであるようにしたものである。本発明によれば、対摩擦性（５０μｍ以上が必要）と、版表面への馴染みやすさ（１５０μｍ以下が適当）とを両立できる。
また本発明の請求項４に係るドクターブレードによれば、請求項１〜３のいずれかに係るドクターブレードにおいて、前記銅材層表面はピロリン酸銅メッキによって形成された銅材層であるようにしたものである。本発明によれば、銅材層はレべリング性、光沢性に優れ、速やかに版胴表面に馴染み、良好にインキを掻き落とすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のドクターブレードの構成について図１、図２を参照して説明する。図１は本発明のドクターブレード１をドクターホルダーに装着した状態を示す断面図である。図２は本発明のドクターブレード１を印刷ユニットに適用した状態を示す側面図である。図１、図２において、１はドクターブレード、２ａ，２ｂは当板、３ａ，３ｂはドクターホルダー、１１は母材、１２は銅材層、１００はウェブ（被印刷物）、１０１版胴、１０２は圧胴、１０３はファニッシャーローラ、１１１はクロム層である。
【０００９】
ドクターブレード１は、図１に示すように、母材１１と銅材層１２から構成される。
母材１１は、材質としては帯状の焼入れを行った鋼材が一般的には用いられる。母材１１が鋼材であるときには、厚さが０．１２〜０．２ｍｍ程度のものが多用される。ただし、本発明においはその他の金属板、樹脂、セラミックス、その他の任意の材料、複合材料であってもよい。その理由は、ドクターブレード１における母材１１の役割が、本発明においては版胴１０１の表面にドクター刃を適当な力で押圧する弾性体としての役割に限定されるためである。版胴１０１の表面はクロム層１１１であるが、そのクロム層１１１と直接的に接触するのは、母材１１ではなく、銅材層１２である。したがって、対摩擦性や版表面への馴染みやすさ等については母材１１よりも銅材層１２の役割が主要となる。
【００１０】
銅材層１２は、母材１１の少なくとも先端部分を被覆する銅を材料とする層である。その被覆した先端がドクター刃先となる。銅材層１２の材料である銅は純度の高い銅であって層の厚さは５０〜１５０μｍが好適である。３０μｍ以下のときには銅材層１２が破壊され易く、使用中に母材１１が露出してしまい摩耗の加速に繋がる。また、２００μｍ以上のときには、版胴１０１の表面へ押し当てたとき以降もドクター刃先の塑性変形が収まらず、断続的な版かぶりが生じる等により印刷品質が安定しない。
【００１１】
銅材層１２は、母材１１が鋼材であるときには、たとえば、銅メッキによって形成することができる。これには、シアン化銅メッキ液、ピロリン酸銅メッキ液を使用する方式を適用することができる。また、シアン化銅メッキ液、ピロリン酸銅メッキ液によるストライクめっきを行った後、硫酸銅メッキ液を使用すれば、高速にメッキ処理を行うことができる。いずれの方式であっても、レベリング性、光沢性に優れたメッキを行って形成した銅材層１２は対摩耗性、密着性において好適である。特に、銅材層１２の形成にピロリン酸銅メッキ液を使用すれば、緻密な銅メッキを行うことができ、メッキ液の公害対応もし易いことから好適である。
【００１２】
銅材層１２の母材１１が鋼材でないときには、その材料に適合する方法で銅材層１２を形成すればよい。無電解メッキ方式を適用できるときには無電解メッキ方式にて銅材層を形成することができる。あるいは、無電解メッキ方式にてストライクメッキを行った後、電解メッキ方式にて銅材層１２を形成することができる。溶射により形成した銅材層の粗い表面を追加工して、レベリング性、光沢性に優れた表面を有する銅材層１２を形成することができる。また、母材１１に銅箔をラミネート加工して銅材層１２を形成することができる。
【００１３】
当板２ａ，２ｂは、ドクターブレード１の刃先における腰の強さ（弾性）を加減するためのものである。当板２ａ，２ｂは、図１に示すように、ドクターブレード１をその両面において挟み込むように重ねて使用する。ドクターブレード１の刃先の当板２ａ，２ｂからの延長を長くすると刃先は柔らかくソフトにインキを掻き落とすことができる。また、短くすると硬くシャープにインキを掻き落とすことができる。通常は、ドクターブレードの版胴表面に対する角度、および押付力の大小によって、印刷における画像再現を調節するが、この当板２ａ，２ｂの調節によっても調節することができる。当板２ａ，２ｂとしては、一般的に厚さが０．２〜０．５ｍｍ程度の鋼板が使用される。
【００１４】
ドクターホルダー３ａ，３ｂは、ドクターブレード１の刃先が所定の位置、角度で版胴に接触することができるように、印刷ユニットにおいてドクターブレード１を強固に保持するホルダーである。ドクターホルダー３ａ，３ｂは、ドクターブレード１をそれに重ねられた当板２ａ，２ｂとともに挟み込んでネジ等により機械的に締付けて保持する。ドクターホルダー３ａ，３ｂは、一般的に厚さが１０ｍｍ程度の鋼板または軽くして扱い易くするためアルミニウム合金等が使用される。
【００１５】
以上の構成において、本発明のドクターブレード１における動作、作用効果について説明する。
ドクターブレード１は、上述したように母材１１に銅材層１２を形成したものである。ただし従来のドクターブレードと同様に、実際に使用する前には、銅材層１２におけるドクターブレード１の刃先となる部分について使用条件に対する適性を持たせる加工を必要とする。すなわち、インキの掻き落としが版胴１０１の全幅において十分でありかつ均一となるように、刃先を研磨し表面や形状を整えることが必要である。たとえば、ドクターブレード１の刃先表面を光沢面に磨き、刃先の角度が∠３０度となるように研磨する。
【００１６】
または研磨する代わりに、空運転により版胴１０１とドクターブレード１の刃先とを摩擦させて馴染ませ密着性を高めるようにしてもよい。銅材料は軟質であり容易な塑性変形を有するため短時間で版胴１０１の表面形状に追従することができる。
【００１７】
刃先を整えたドクターブレード１は、たとえばグラビア印刷機の印刷ユニットに装着される。図２にはグラビア印刷機の印刷ユニットにおける主要な構成だけが示されている。インキタンクからはインキポンプ等を使用してインキが版胴１０１とファニッシャーローラ１０３の間に供給される。ファニッシャーローラ１０３はインキを版胴１０１に形成されたセルに十分に行き届かせるための着けローラである。版胴１０１に凹形状のセルが形成されているが、その表面はクロム層１１１となっている。版胴１０１の表面には過剰なインキが供給され版胴１０１の回転により供給されたインキがドクターブレード１の刃先に到達する。
【００１８】
ドクターブレード１によって版胴１０１の表面に存在する余剰のインキが掻き落とされ、適正な量のインキが版胴１０１の表面に形成されたセルの内部に残る。ファニッシャーローラ１０３へのインキ供給の余りと、ドクターブレード１によって掻き落とされた余剰インキは版胴１０１の下に設けられたインキパン（図示せず）等によって受け止められ、インキパンからインキタンクに戻される。
一方、セルの内部に残ったインキは版胴１０１の回転により、版胴１０１にウェブ１００が圧胴１０２によって押圧される部位（印圧の加わる部位）に到達し、その部位おいて、そのインキがウェブ１００に転移し印刷が行われる。
【００１９】
印刷が行われている間は、ドクターブレード１の刃先は版胴１０１の表面に接触しており、版胴１０１が回転することにより摩擦力が作用し、当然、摩耗が進行する。勿論、版胴１０１の表面にはインキが存在するため、インキの潤滑効果は存在する。しかし、ドクターブレード１の刃先と版胴１０１の表面はクロム層１１１と相互作用する。相互作用の中で、特に凝着による摩耗が、摩耗の進行において主要な要因となる。
【００２０】
印刷条件によっては、凝着による摩耗が８０％を閉める。銅材料と従来の鋼材とを比較すると、銅材料はクロムとの親和性が鋼材に比較して低く、軟質であっても凝着による摩耗は鋼材と比較して小さい。実験によれば、他の条件を同一としたとき、体積で銅材料の摩耗量は鋼材の１／３の程度である。また、版胴１０１の表面におけるクロム層１１１の摩耗量も同様に小さい。
【００２１】
このように本発明のドクターブレード１は摩耗の進行が遅いから、ドクターブレード交換回数を削減することができ、段取時間を短縮し、空運転時間を削減できる。また、版胴１０１の摩耗の進行も遅くすることができるから、版胴の再クロムメッキ回数を削減でき印刷コストを下げることができる。また、銅材は、その酸化物を含めて無害であることが証明されており、また酸化数によっては毒性があるクロムを、従来のドクターブレードに比較して摩耗させないため、食品包装分野の印刷においても安全性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のドクターブレードをドクターブレードによって装着した状態を示す図である。
【図２】本発明のドクターブレードを印刷ユニットに適用した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ドクターブレード
２，２ａ，２ｂ  当板
３，３ａ，３ｂ  ドクターホルダー
１１  母材
１２  銅材層
１００  ウェブ（被印刷物）
１０１  版胴
１０２  圧胴
１０３  ファニッシャーローラ
１１１  クロム層
【図１】
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【図２】
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