(57)【要約】      （修正有）【課題】表面の摩耗に強く、不織布の巻き取り性能の低下が生じにくい不織布巻き取りロールを提供する。【解決手段】不織布巻き取りロール９は、ニッケルクロム、ステンレス、チタン及びアルミニウムからなる群のうちいずれかを含む合金又は単体などの硬質材からなる。このロール母材にショットブラストが施され、更にアーク溶射又はガス溶射が施されたことを特徴とする。さらにセラミックをプラズマ溶射することもできる。その表面粗さは５μｍＲａ、３０μｍ Ｒｚ以上であり、摩擦係数では０．２２以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフセット印刷機のブランケットを洗浄する不織布の巻き取りロールであって、硬質材からなるロール母材にショットブラストが施され、更にアーク溶射が施されたことを特徴とする不織布巻き取りロール。
【請求項２】
オフセット印刷機のブランケットを洗浄する不織布の巻き取りロールであって、硬質材からなるロール母材にショットブラストが施され、更にガス溶射が施されたことを特徴とする不織布巻き取りロール。
【請求項３】
セラミックをプラズマ溶射されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の不織布巻き取りロール。
【請求項４】
前記不織布巻き取りロールは、その表面粗さが５μｍＲａ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の不織布巻き取りロール。
【請求項５】
前記不織布巻き取りロールは、その表面粗さが３０μｍＲｚ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の不織布巻き取りロール。
【請求項６】
前記不織布巻き取りロールは、その表面の摩擦係数が０．２２以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の不織布巻き取りロール。
【請求項７】
前記硬質材は、ニッケルクロム、ステンレス、チタン及びアルミニウムからなる群のうちいずれかの合金又は単体からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の不織布巻き取りロール。
【請求項８】
ロール母材の粗面加工が、不織布接触面の一部分であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の不織布巻き取りロール。
【請求項９】
ロール母材の粗面加工が、不織布接触面に複数条設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の不織布巻き取りロール。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の不織布巻き取りロールを用いることを特徴とするオフセット印刷機。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれかに記載の不織布巻き取りロールを用いることを特徴とするオフセット印刷機のブランケットを洗浄する不織布の巻き取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に不織布巻き取りロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にオフセット印刷においては、印刷に使われる刷版は画像のない部分が親水性になっている。この刷版全体を水に浸すと親水性の部分に水が付着し、続いて印版全体をインキに浸すと水の付着した部分はインキをはじき、画像部分にのみインキが付着する。この刷版の上にインキで構成された画像は、いったんゴム等のブランケットに移されてから、紙に転写される。このオフセット印刷の仕組みについての説明図を図４に示す。
【０００３】
ところで、このブランケットには刷版の画像が繰り返し転写されるため、綺麗な印刷結果を保つためには、このブランケットを一定印刷回数ごとに洗浄しなくてはならない。このブランケットの洗浄には、一般的に不織布をブランケットロールに接触させ、強い張力をかけながら通過させて、この不織布にブランケット上に付着したインキ等の汚れを移し取るという方法が採られている。
【０００４】
このブランケットの汚れを拭き取った不織布を巻き取るロールとして、従来は図１０のような巻き取りロールが用いられていた。これは、アルミ材、チタン材、又はＳＵＳ材などからなる金属ロールの外周面に、図１１のようなアルミ合金又はステンレス合金製で幅３５〜７０ｍｍの、突起部を形成したリボンが、芯材である金属ロールの上にゲートル状に巻き付けられ両端がハトメ、ノックピン、またはネジ止めされたものである。この突起部が不織布にくい込むことによって使用済み不織布を巻き取ることができるようになっていた。
【特許文献１】実開平５−６０８４３号公報
【特許文献２】特開平９−２４８９０２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、こうした従来の不織布巻き取りロールは、強い張力がかかるためにリボンが伸びて、亀裂が入り、折れてしまうという問題点があった。また突起部を形成しているリボンの母材が薄板のため、繰り返しの使用に対して突起部の摩耗が早く、不織布の巻き取り性能の低下が生じ、平均して１年〜３年程度しか使用できないという問題点があった。
【０００６】
また、この不織布を巻き取るロールについては、例えば特許文献１に記載の発明などが挙げられるが、特許文献１の発明ではロール形状が複雑なため、巻き取りロールが高価になってしまうという問題があった。
【０００７】
同様に、特許文献２に記載の発明も挙げられるが、この発明では、不織布の先端に加工を施す必要があったり、ロール形状の加工が面倒であったりするため、実用性に乏しいという問題点があった。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる不織布巻き取りロール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】
【０００９】
上記課題を解決するべく、本発明は以下に掲げる構成とした。
請求項１の要旨は、オフセット印刷機のブランケットを洗浄する不織布の巻き取りロールであって、硬質材からなるロール母材にショットブラストが施され、更にアーク溶射が施されたことを特徴とする不織布巻き取りロールに存する。
請求項２の要旨は、オフセット印刷機のブランケットを洗浄する不織布の巻き取りロールであって、硬質材からなるロール母材にショットブラストが施され、更にガス溶射が施されたことを特徴とする不織布巻き取りロールに存する。
請求項３の要旨は、セラミックをプラズマ溶射されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の不織布巻き取りロールに存する。
請求項４の要旨は、前記不織布巻き取りロールは、その表面粗さが５μｍＲａ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の不織布巻き取りロールに存する。
請求項５の要旨は、前記不織布巻き取りロールは、その表面粗さが３０μｍＲｚ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の不織布巻き取りロールに存する。
請求項６の要旨は、前記不織布巻き取りロールは、その表面の摩擦係数が０．２２以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の不織布巻き取りロールに存する。
請求項７の要旨は、前記硬質材は、ニッケルクロム、ステンレス、チタン及びアルミニウムからなる群のうちいずれかの合金又は単体からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の不織布巻き取りロールに存する。
請求項８の要旨は、ロール母材の粗面加工が、不織布接触面の一部分であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の不織布巻き取りロールに存する。
請求項９の要旨は、ロール母材の粗面加工が、不織布接触面に複数条設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の不織布巻き取りロールに存する。
請求項１０の要旨は、請求項１乃至９のいずれかに記載の不織布巻き取りロールを用いることを特徴とするオフセット印刷機に存する。
請求項１１の要旨は、請求項１乃至９のいずれかに記載の不織布巻き取りロールを用いることを特徴とするオフセット印刷機のブランケットを洗浄する不織布の巻き取り方法に存する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の不織布巻き取りロールは、ショットブラスト及びアーク溶射によって表面粗さが一定以上にされているため、空回りすることなく良好に使用済み不織布を巻き取ることができる。また、母材が硬質材であるため、不織布と接触する表面の摩耗が極めて少なく、半永久的に使用できるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
本実施形態の不織布巻き取りロール９は、下記のように製造することができる。まず母材である金属ロールはショットブラストすることによって表面の油を取り除くとともに表面を荒らされる。母材となる金属ロールとしては、その材質は硬度及び加工性の面から、ニッケルクロム、ステンレス、チタン及びアルミニウムなどの金属単体か、或いはこれらの合金であることが好ましい。錆による浮き上がりの問題から、18％Cr合金は母材とするのに好適ではないが、本実施形態の不織布巻き取りロールの母材として使用することはできる。この金属ロールの形状については、ショットブラスト及びプラズマ溶射を施すことが可能な形状であればどのようなものであっても良く、例えば無垢材のロールであっても、またパイプ状のロールであっても良い。このショットブラストは、３６番手、すなわち25.4mm/36φである約70μmのシリカやアルミナの粒子を吹き付けて行うのが好適である。ノズルからwork stationまでの距離は150mmが好適である。空気圧は0.39〜0.59Mpas.Gが好適であり、施工速度は4.5〜9.0m3/hrが好適である。尚、本実施形態はこれら各施工条件に限定されることはなく、油取りと下地の荒しが行えるのであれば、他の実施条件においてショットブラストが施工されても良い。また、新品母材など油の汚れがひどい場合は、事前にmethylene chlorideで洗浄するか、180℃油で12hr焼いて油を除去しても良い。
【００１３】
次に、こうしてショットブラストされた金属ロール母材は、アーク溶射によって更に表面粗さが粗くされる。このアーク溶射は、通常はNi-Cr wireを用いて行われるのが好適である。Gunからwork stationまでの距離は250mmが好適である。workの周速は60m/minが好適であり、SparkしているものをAirで飛ばす。このAirの送り速度によって飛ばす粒の粒径は変わってくるが、これを一定にして、Gunからの距離によって制御する。加工の厚みは0.8-1.5mmが好適である。Airの速度については、Air compressorを使用し、圧力は0.49 Mpas.Gが好適である。また、アーク溶射に替えて、SUS304 wireを使用してのガス溶射によって表面粗さを粗くすることもでき、この場合はGunからwork stationまでの距離は150mmが好適である。このアーク溶射又はガス溶射によって、金属ロール母材の表面粗さが５μｍＲａ以上となる。
【００１４】
発明者らは、不織布の巻き取り性能を満たすための金属ロール母材の表面加工について鋭意検討した結果、上記のショットブラスト・アーク溶射又はガス溶射によって表面粗さを５μｍＲａ以上とすることで、使用済み不織布を巻き取るのに十分な摩擦力を生じ、かつ摩耗に強い不織布巻き取りロールを製造できることを見出した。この表面粗さについては、Ｒａであれば５μｍ Ｒａ以上であり、これはＲｚを基準に取れば３０μｍ Ｒｚ以上に相当する。また、この条件の不織布巻き取りロールの摩擦係数は、概ね０．２２以上に相当する。上記の表面粗さの基準、及び摩擦係数の算出方法については、以下の実施例において詳述する。尚、本発明の不織布巻き取りロールの表面粗さＲａについては、特に上限はなく、不織布を巻き取るのに充分な程度に粗ければ良いが、加工上の問題、及びコストの問題から、５０μｍ Ｒａ程度以下であることが好ましい。
【００１５】
本実施形態の不織布巻き取りロール９は、さらにセラミックをプラズマ溶射することによって表面の摩耗、特に摺動摩耗に対する強度をより高めることもできる。セラミックのプラズマ溶射については、Powderの粒径によって条件が異なるが、通常5-15μmで、その温度は通常80℃（〜130℃）であることが好適である。そして、Nozzleからwork stationまでの距離は64-152mmが好適であり、より好適には100mmが好ましい。通常は音速以下で粒子を飛ばすが、硬度を上げるためにW-Carbideを用いてマッハ以上の速度で粒子を飛ばすことも可能である。Powderは、例えば昭和電工のK-11などを用いることが好ましい。このK-11は、平均粒度34.3μm、組成はアルミナ96.5％、二酸化チタン2.64％、シリカ0.43％、三酸化第二鉄0.07％であり、グレイアルミナと呼ばれるものである。Spray Gunは、例えば3MDなどを用いることが好適である。こういったSpray Gunを用いて、Ar-水素に対して放電によってArcを作り、N2を用いてテーパーのついたNozzle(GH)に送り込み、生じたflame（9800℃）にPowderを乗せて飛ばすことが好ましい。加工厚みは、0.1mm以下が好適である。このセラミックのプラズマ溶射によって、ほんの若干、表面粗さが丸くなるが、本発明の不織布巻き取りロール９の目的である不織布巻き取りにはほとんど影響しない。本実施形態の不織布巻き取りロール９の全体図を図１に示す。また、不織布巻き取りロール９の粗面加工部９３についての拡大図を図２に示す。そして、ブランケットを洗浄する際の動作説明図を図３に示す。
【００１６】
本実施形態の不織布巻き取りロール９は、金属などの硬質材の表面をショットブラスト・アーク溶射又はガス溶射によって粗くすることで、不織布を空回りすることなく巻き取れるだけの摩擦力を保持しつつも、耐摩耗性などの耐久性が非常に高く、製品寿命が非常に長いという顕著な特徴を有している。また、硬質材ロールをショットブラストし、アーク溶射又はガス溶射を行うのみで良いので、加工が比較的容易であり、どのような大きさの不織布巻き取りロールに対しても適応可能である。加えて、さらに表面にセラミックのプラズマ溶射を行うことによって、より耐摩耗性の高い不織布巻き取りロールを製造することも可能である。このため、オフセット印刷機に本発明の不織布巻き取りロールを用いた場合、ほぼ半永久的に交換の必要が無く、印刷作業をストップしなくてはならない機会を大幅に減らし、利用者に信頼感と安心感を与えることができるという顕著な効果を奏する。
【００１７】
本実施形態においては、ショットブラスト・アーク溶射又はガス溶射による粗面加工は不織布巻き取りロール９の巻き取り面全面に施されている必要はなく、例えば図５のように、不織布を巻き取り空回りしない範囲であれば、巻き取り面の一部分のみが粗面加工部９３とされているものであっても良い。また同様に、図６のように粗面加工部９３を複数条設けるように製造されても良い。このような図５、図６のような実施形態による顕著な効果としては、粗面加工部９３の面積を減らすことができるため、加工コストを大幅に削減することができるという顕著な効果を奏する。また、図６のように粗面加工部分を複数条設けることによって、加工面積を狭くしつつも不織布接触面全面においての摩擦を確保できるという顕著な効果を奏する。
【００１８】
以下、本実施の形態の実施例および比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【実施例１】
【００１９】
上記の実施形態に基づいて、不織布巻き取りロールを作製した。母材の硬質材には、S２５Cのムク材、直径４５mmのものを用いた。ショットブラストは、３６番手のアルミナの粒子を吹き付けて行い、ノズルからwork stationまでの距離は150mm、空気圧は0.49 Mpas.G、施工速度は6.5m3/hrの条件において行った。アーク溶射は、Ni-Cr wireを用いて行い、Gunからwork stationまでの距離は250mm、workの周速は60m/min、加工の厚みは0.8-1.5mmにて行った。Airの速度については、Air compressorを使用し、圧力は0.49 Mpas.Gにて実施した。さらにセラミックをプラズマ溶射した。PowderにはK-11（昭和電工）を用いた。温度は80℃、Nozzleからwork stationまでの距離は100mmにて、音速以下で粒子を飛ばした。Spray Gun:3MDを用いて、Ar-水素に対して放電によってArcを作り、N2を用いてテーパーのついたNozzle(GH)に送り込み、生じたflame（9800℃）にPowderを乗せて飛ばし、プラズマ溶射を行った。加工厚みは、0.1mm以下とした。
【００２０】
こうして作製した不織布巻き取りロールを、80μmダイヤモンド粒子付きフィルム及び30μmダイヤモンド粒子付きフィルムで研磨し、表面粗さを丸くした表面を５種類準備した。この不織布巻き取りロールに、幅10mmの不織布を１周巻き付け、この不織布をモーターで巻き取って巻取り試験を行った。空回りせずに巻き取れた場合を○、空回りした場合を×で表示した。そして、各表面の表面粗さを、Surfcorder SE1700αを用いて測定し、Ｒａ、Ｒｚ、Ｒｙを算出した。また、図９に示したような装置と算出方法からバネ秤の示した重量と、摩擦係数とを測定した。結果の一覧を下記の表１に示す。表面粗さの指標であるＲａ、Ｒｚ、Ｒｙは、測定個所によってばらつきが大きいため、各試験結果から、Ｒａと摩擦係数の関係、Ｒｚと摩擦係数の関係を示した図を図７、図８に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１において示したように、本実施例においては、表１Fの巻き取りロールのみが不織布を巻き取ることができず空回りしてしまった。Ｒａ、Ｒｚ、摩擦係数では、巻取り試験で問題なかったD、Eと比較したとき、FはD、Eより不織布をつかまえやすいような数値になっており、矛盾した結果となっている。しかし、Ｒａ、Ｒｚ、摩擦係数の測定には非常にばらつきが大きいため、誤差の範囲によってこのような数値結果となったものと考えられる。従って、表１の各サンプルでの測定結果から、図７、図８に示すようなグラフを作成し、摩擦係数とＲａ、Ｒｚとの関係を推定した。その結果、図７及び図８で推定された直線関係において、摩擦係数がおよそ０．２２となる表面粗さが、本発明の不織布巻き取りロールとして不織布を空回りせずに巻き取るのに必要であることを見出した。また、この摩擦係数０．２２という値と図７、図８の推定線から、本発明の不織布巻き取りロールに必要な表面粗さは、Ｒａにおいては５μmＲａ、Ｒｚにおいては３０μmＲｚ程度が必要とされることが見出された。巻取り試験結果において○と表示されている試験用不織布巻き取りロールにおいては、不織布がちぎれるまでモーターで張力をかけても空回りすることはなく、好適に使用できることが示された。
【００２３】
なお、本発明が上記実施例の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の不織布巻き取りロールは、従来品に比して著しく表面の耐摩耗性を高めることができるため、この不織布巻き取りロールを半永久的に交換しなくても良いオフセット印刷機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態における不織布巻き取りロールの概略図
【図２】本発明の実施形態における不織布巻き取りロールの表面の拡大図
【図３】本発明の実施形態における不織布巻き取りロールの動作説明図
【図４】オフセット印刷機の説明図
【図５】本発明の実施形態における変形例
【図６】本発明の実施形態における変形例
【図７】本発明の実施例におけるＲａと摩擦係数との関係を示す図
【図８】本発明の実施例におけるＲｚと摩擦係数との関係を示す図
【図９】本発明の実施例における摩擦係数の測定方法の説明図
【図１０】従来の不織布巻き取りロールの説明図
【図１１】従来の不織布巻き取りロール用の突起付きリボンの説明図
【符号の説明】
【００２６】
１    従来の不織布巻き取りロール用の突起付きリボン
２    突起付きリボンの突起部
３    突起部を作るための孔
４    従来の不織布巻き取りロール
５    不織布
５１  ばねばかり
５２  おもり
６    ブランケット胴
７１  インキローラー
７２  水ローラー
７３  版胴
７４  圧胴
７５  押しつけパッド
８    被印刷体
９    不織布巻き取りロール
９１  ブランケット洗浄用不織布
９２  不織布ロール
９３  粗面加工部
Ａ    不織布巻き取りロールの粗面加工部の拡大部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007276208.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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