JP2000079775A - ドクタ―ブレ―ド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 グラビア印刷ロールに先端を突き立てて余分
なインクを掻き取るドクターブレードの長寿命化が図
れ、水性インキ使用グラビア印刷において実用的な印刷
速度、実用的な印刷長さ（印刷枚数）を印刷しても版か
ぶりが生じないドクターブレード。 【解決手段】 グラビア印刷ロールにドクターブレード
の先端を突き立てて余分なインクを掻き取るドクターブ
レードにおいて、ドクターブレードの先端に対応する端
部が鋭角に形成されたクッション性を有するブレード本
体３ａと、該ブレード本体３ａの少なくとも鋭角な先端
部にコートしたダイヤモンドライクカーボン被膜３ｂと
からドクターブレード３を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、グラビア印刷ロ
ールにドクターブレードを突き立ててセルにインクを盛
りかつ余分なインクを掻き取るドクターブレードの長寿
命化が図れ、かつ水性インキ使用グラビア印刷に適用し
て油性インキ使用グラビア印刷と同等の印刷速度にして
も版かぶりが起きにくく、水性インキ使用グラビア印刷
を実用レベルになしうるドクターブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来のグラビア印刷機における
ドクター装置を示す。図２において、符号１はグラビア
印刷ロール、符号２はドクター装置のドクターブレード
を示す。ドクター装置は、ドクターブレード２を支持し
てその先端をグラビア印刷ロール１に突き立てて余分な
インクを掻き取る装置である。ドクターブレード２の先
端はナイフエッヂ形である。ドクターブレード２は、印
刷中に矢印Ａで示すゆっくりとした横スライドを行うこ
とにより、ドクターブレード２のナイフエッヂの一点が
グラビア印刷ロール１のロール面長方向の定まった一点
にのみ接触するのを回避して先端形状の均一な摩耗を図
っている。もしも、ドクターブレード２が印刷中に矢印
Ａで示す横スライドを行わないとすれば、ドクターブレ
ード２の先端の摩耗が均一でなくなり、早期に先端の数
か所が大きく摩耗してそこのインク掻き取り機能が喪失
し版画像に存在しない版面周方向に連続する直線、すな
わちドクター筋を予期せぬ多数の箇所に発生した状態に
印刷することになる。ドクターブレードに関する先行技
術文献として、特開昭６１−１２３９６号公報、特開昭
６２−２２７６４５号公報、特開昭６２−２３８７４３
号公報、特開昭６２−５０３０８５号公報、特開昭６３
−２５０３８号公報、特開昭６３−１１６８５２号公
報、特開昭６３−２４６２４９号公報、特開平３−００
７３９４号公報、特開平４−０１２８５３号公報、特開
平４−０７０３４１号公報、特開平４−０７０３４２公
報、特開平４−２９６５５６号公報、特開平６−０３９
９９１号公報、特開平７−２７６６０１号公報、特開平
８−１６４５９８号公報、特開平９−２５４３５６号公
報、特開平１０−３３７８４０号公報、実開昭６２−０
０５９５９号公報、実開昭６３−０９４５７６号公報が
ある。これらの文献の殆どが耐久性の向上に関するもの
である。特開平１０−３３７８４０号公報は、版かぶり
の解消を目的としているが、水性インキ使用グラビア印
刷において効果があるものではない。又、U.S.P.＃ 5,6
38,751、U.S.P.＃ 4,895,071があるが、いずれもドクタ
ーブレードの形状、保持構造に関する改善である。

【０００３】油性インキ使用グラビア印刷では版かぶり
について技術的な改善が達成されている。他方、水性イ
ンキ使用グラビア印刷では版かぶりについて技術的な改
善が達成されておらず、実用化が全く進んでいない。こ
れまでのところ、パッケージ用の軟包装フィルムやカレ
ンダー、雑誌に折り込まれるグラビア写真印刷等は、全
て油性インキ使用グラビア印刷が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の先行技術文献か
ら判るように、これまでのところ、ドクターブレードに
関する改善・改良は、耐摩耗性の向上、耐久性の向上、
長寿命化、ドクター筋の解消といった観点から専ら提案
されてきている。例えば、インキにチタンホワイト等を
含む場合には摩耗速度が比較的大きくなり、消耗品であ
るドクターブレードのランニングコストを抑えるために
は如何に耐磨耗性を持たせ寿命を向上させ得るかが問題
になっていた。

【０００５】従来においては、水性インキ使用グラビア
印刷における版かぶりを解消して実用化を達成するとい
う観点から、ドクターブレードの改良が行われた例は存
在しない。油性インキ使用グラビア印刷は、油性インキ
に含まれる５０％超の有機溶剤が揮発して大気の汚れの
一因になっているので、アルコール分が５〜１０％と少
ない水性インキ使用グラビア印刷への切替えが注目され
ている。しかしながら、水性インキ使用グラビア印刷
は、版かぶりが顕著に生じ易く、高精度な印刷が全く実
現できなかった。

【０００６】グラビア印刷は、ドクターブレードをグラ
ビア印刷ロールに突き立ててセルにインクを盛りかつ余
分なインクを掻き取るので、理論的には非画線部にイン
キが残らない訳であるが、実際にはインキがドクターブ
レードを潜って非画線部に残るために、版かぶりが起こ
る。版かぶりとは、インキがドクターブレードを潜って
版面の非画線部に残され、該インキが印刷される前まで
の間に必要な乾燥度合いにならないために被印刷物に転
移して画像が汚れる現象であり、印刷速度が速過ぎた
り、印刷枚数が多くなりドクターブレードの摩耗が進ん
だときに起こる現象である。版かぶりは、特に水性イン
キを使用するときは顕著に起きて現状では回避が困難な
問題であるが、油性インキを使用しても起こる現象であ
る。

【０００７】版かぶりが起こるメカニズムについて説明
する。仮に今、ロール面を極めて高精度の鏡面にバフ研
磨してからセルを形成し耐刷力を付けるクロムメッキを
行って、メッキのバリを除去し、かつ極めて高精度の鏡
面にして油性インキ使用グラビア印刷を行うものとし、
又、ドクターブレードは、インキ掻き取り機能が極めて
良好に行える刃先を備えているものとする。この場合、
ドクターブレードは、最初の僅かな時間は版面の非画線
部に油性インキが全く残らないように掻き取ることがで
きる。しかし、この過程のインキの掻き取りは、ドクタ
ーブレードと版面との間に潤滑剤が存在しないことにな
る。そのため、ドクターブレードと版面の非画線部の相
対的な摩擦係数が大きくなり、ドクターブレード及び版
面の摩耗が生じ易く、ドクターブレードのインキ掻き取
り機能が低下しかつ版面がすぐに粗れてしまう。する
と、油性インキがドクターブレードを通過して非画線部
に残り、これが版かぶりとなる。又、ドクターブレード
と版面との間に潤滑剤が存在しないと、ドクターブレー
ドと版面の非画線部に相関的に生ずる摩擦力が印刷ロー
ルの偏心と相俟って絶えず変化し振動が発生することに
なり、このため、油性インキがドクターブレードを通過
して非画線部に残り、版かぶりが大きく生じる。そこ
で、２０００〜３０００番位の砥石で表面粗さのロール
面を極めて高精度の鏡面にバフ研磨してからセルを形成
し耐刷力を付けるクロムメッキを行って、バリ取りしか
つ十分均一にサンドペーパー痕が残る手仕上げ研磨する
ことを行うと、版面に自己潤滑性が生じる。これによっ
て油性インキ使用グラビア印刷では版かぶりが生じない
印刷が行われている。版面の自己潤滑性は、以下のよう
に説明できる。版面に耐刷力を付けるクロムメッキをサ
ンドペーパーで擦ると非画線部にサンドペーパー痕が付
く。ドクターブレードをグラビア印刷ロールに突き立て
てセルにインクを盛りかつ余分なインクを掻き取る。す
ると、サンドペーパー痕に入った極微量の油性インキが
ドクターブレードを潜る。ドクターブレードを潜ったサ
ンドペーパー痕に残る油性インキは、顔料が少なく樹脂
分及び溶剤が多い。そして、サンドペーパー痕に残る油
性インキは、ドクターブレードを潜るときに樹脂分及び
溶剤がドクターブレードと版面との間に潤滑剤として介
在する。このため、ドクターブレードと版面の非画線部
の相対的な摩擦係数を小さくし、ドクターブレードの刃
先の摩耗及び版面の摩耗を小さく抑える。サンドペーパ
ー痕に残る極微量の油性インキは、極めて薄膜になって
いるから乾燥空気に晒される面積割合が飛躍的に大きく
なるので、該油性インキ中の溶剤分は、１１０〜１３０
ｍ／ｍｉｎという印刷速度で印刷位置に移行するまでの
微小な時間経過以内に揮発する。その結果、顔料及び樹
脂分は、サンドペーパー痕の底へ引き寄せられ軽く乾燥
した状態となり被印刷物に転移しない。そうして、サン
ドペーパー痕の底へ引き寄せられ軽く乾燥した顔料及び
樹脂分は、再び塗布される油性インクと合わさるとき
に、溶剤が含浸してウエットになるので、サンドペーパ
ー痕の底に乾燥堆積しない。このため、印刷時間が経過
しても版かぶりが起きない。しかし、印刷速度を大きく
すると、ドクターブレードを潜った非画線部に形成され
たサンドペーパー痕に残る極微量の油性インキは、印刷
位置に移行されるまでの経過時間内に揮発しないので版
かぶりが起きる。叙上が、油性インキ使用グラビア印刷
において、版面の自己潤滑性を持たせると版かぶりが起
きない理由である。これに対し、水性インキ使用グラビ
ア印刷においては、版面の自己潤滑性を持たせることと
版かぶりが起きないこととの因果関係を同じに論ずるこ
とはできない。水性インキ使用グラビア印刷では版かぶ
りが起きる別の状況が存在する。先ず、ロール面を極め
て高精度の鏡面にバフ研磨してからセルを形成し耐刷力
を付けるクロムメッキを行って、バリ取りし、かつ極め
て高精度の鏡面にして水性インキ使用グラビア印刷を行
う場合、上述した油性インキ使用グラビア印刷を行う場
合と同様に、ドクターブレードは、最初の極僅かな時間
は版面の非画線部に油性インキが全く残らないように掻
き取ることができるが、ドクターブレードと版面の非画
線部の相対的な摩擦係数が大きいために摩耗が大きく表
面がすぐに粗れてしまい、水性インキがドクターブレー
ドを通過して非画線部に残り、版かぶりが大きく生じる
ことになる。そこで、油性インキ使用グラビア印刷のと
きと同様に、２０００〜３０００番位の砥石で表面粗さ
のロール面を極めて高精度の鏡面にバフ研磨してからセ
ルを形成し耐刷力を付けるクロムメッキを行って、バリ
を取ってかつ十分均一にサンドペーパー痕が残る手仕上
げ研磨して印刷ロールを製作すると、版面に自己潤滑性
が生じるが、水性インキ使用グラビア印刷では版かぶり
が顕著に生じ、高精度な印刷が全く実現できない。その
理由として、いくつかの複合的な原因がある。水性イン
キは油性インキに比べ顔料の成分濃度が３０％位多いの
で、サンドペーパー痕に存してドクターブレードの掻き
取りを潜る水性インキは、顔料濃度が多いこと、水の蒸
発ー顔料の乾燥は、有機溶剤の揮発ー顔料の乾燥に比べ
て乾燥負荷が遙かに大きく乾燥がかなり遅れるので、ド
クターブレードを潜った水性インキが印刷位置に移行す
るまでの微小な経過時間内に十分に乾かないこと、特に
顔料及び樹脂に結合している結合水は容易には蒸発しな
いこと、、及び、サンドペーパー痕の底へ引き寄せられ
軽く乾燥した顔料及び樹脂分は、水分との親和性が溶剤
との親和性に比べて小さく、再びファニッシャロールに
より塗布される水性インキと合わさってもインキ成分の
水やアルコールとの親和が遅れてサンドペーパー痕の底
に堆積していくこと、及び従来では炭素鋼からなるドク
ターブレードを使用していたので、２０，０００ｍも印
刷すると、摩耗が大きく刃先が大きく後退して刃先の厚
みが当初の５５μｍから１００μｍ位になってインキ掻
き取り機能を顕著に低下してドクターブレードの掻き取
りを潜る水性インキの量が多くなることが考えられる。
このように、水性インキ使用グラビア印刷では非画線部
にサンドペーパー痕を形成することが、版面に自己潤滑
性を付与するものの、版かぶりの解消にはならず、むし
ろ版かぶりの原因となってしまう。従って、水性インキ
使用グラビア印刷では版面の非画線部にサンドペーパー
痕を形成しないで、別の手段でドクターブレードと版面
との相対的な潤滑性を高めかつ版かぶりが起きないよう
にする必要がある。

【０００８】本発明は、上述した点に鑑み案出したもの
で、グラビア印刷ロールにドクターブレードを突き立て
てセルにインクを盛りかつ余分なインクを掻き取るドク
ター装置のドクターブレードの長寿命化が図れ、かつ水
性インキ使用グラビア印刷に適用して油性インキ使用グ
ラビア印刷と同等の印刷速度にしても版かぶりが起きに
くく、水性インキ使用グラビア印刷を実用レベルになし
うるドクターブレードを提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明は、グラビア印
刷ロールにドクターブレードの先端を突き立ててセルに
インクを盛りかつ余分なインクを掻き取るドクターブレ
ードにおいて、薄肉な鋼板若しくはステンレススチール
より形成され、先端がナイフエッジになっているブレー
ド本体と、ブレード本体の少なくともナイフエッジにコ
ートするダイヤモンドライクカーボン被膜とから構成し
たことを特徴とするドクターブレードを提供するもので
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】本願発明のドクターブレードの実
施の形態を図１を参照して説明する。図１において、ド
クターブレード３は、グラビア印刷ロールの径に合わせ
て位置を調整され刃先をグラビア印刷ロールに対して傾
斜状態に突き立てて余分なインクを掻き取りつつグラビ
ア印刷ロールのセルにインクを盛る役目を果たす。この
ドクターブレード３は、腰が強い可撓性を有する薄肉な
鋼板若しくはステンレススチールより形成され、先端部
が断面ナイフエッジになっているブレード本体３ａと、
ブレード本体３ａの両側全面に真空下で処理する薄膜形
成技術により形成される０．１〜５μｍの膜厚のダイヤ
モンドライクカーボン被膜３ｂとからなる。ブレード本
体３ａは、焼入れした炭素鋼からなり、例えば長さ１０
３０ｍｍ×幅６０ｍｍ×厚さ１５０μｍの極薄帯状鋼板
の一側の端縁の長さ１０３０ｍｍ×幅１２００μｍの面
積について先端における厚さが５５μｍとなるように傾
斜面を付け、この傾斜面を刃先として、焼入れを施して
ある。焼入れした炭素鋼よりなるブレード本体３ａのビ
ッカース硬度は約６００である。なお、ドクターブレー
ドは、両側に刃先を形成する両刃形とするのが良い。ダ
イヤモンドライクカーボン被膜３ｂは、蒸着法、スパッ
タ法、イオンプレーティング法、又は気相成長法により
形成されるものであって良い。ダイヤモンドライクカー
ボン被膜の表面粗さは、Ｒａ＝７．３オングストローム
であり、硬質膜とされるＴｉＮ膜の表面粗さは、Ｒａ＝
１１３オングストロームである。ダイヤモンドライクカ
ーボン被膜３ｂは、焼入れした炭素鋼に比べ、表面平滑
性、硬度及び耐摩耗性が遙に大きい。又、ダイヤモンド
ライクカーボン被膜の摩擦係数は、硬質膜とされるＴｉ
Ｎ膜、ＣｒＮ膜、ＴｉＣＮ膜や超硬合金の摩擦係数の約
１／４と極めて小さく、焼入れした炭素鋼に比べると一
層小さい。ダイヤモンドライクカーボン被膜の硬度は、
被膜形成する対象の材質により相違し、シリコンゴムに
形成する場合にはビッカース硬度５００位、チタン鋼に
形成する場合には２０００〜３０００位であると言われ
ている。炭素鋼に形成したダイヤモンドライクカーボン
被膜３ｂについてビッカース硬度が９５０あるヤスリで
擦ったところ、全く痕が付かなかった。超微小硬度計に
より測定したところ、セラミックドクターと同等以上の
硬さがあった。ステンレススチール製のブレード本体３
ａにダイヤモンドライクカーボン被膜３ｂを形成する場
合も略同等の硬さが得られる。

【００１１】本願のドクターブレード３は、ダイヤモン
ドライクカーボン被膜で刃先の両面を覆っており、セラ
ミックドクターと比べて、硬くて耐摩耗性が大きく、長
寿命である。水性インキ使用グラビア印刷の実用化は、
スクリン線数を175 線／インチメートルから３００線／
インチメートルへと切り換えて版画像をて高精細化して
水分蒸発の時間を短縮化すること、ドクターブレードの
摩耗及び版面の摩耗を小さくすること、版かぶりが起き
にくい水性インキを使用すること等の改善が必要であ
り、特に版を形成してクロムメッキした後の版面の表面
粗さをできるかぎり小さくなるように鏡面加工すること
を前提として解決する必要がある。しかるに、版面を鏡
面加工することは、ドクターブレードを潜るインキを皆
無に近づけるものであって、版面の自己潤滑性を低く抑
えることであり、ドクターブレードと版面との摩擦係数
が大きくなり、ドクターブレードと版面の双方の摩耗が
大きくなることが予想される。しかしながら、本願発明
のドクターブレードは、ダイヤモンドライクカーボン被
膜で炭素鋼の焼入れした刃先又はステンレス鋼の刃先の
両面を覆っており、反力を耐摩耗性が極めて大きくかつ
摩擦係数が極めて小さいダイヤモンドライクカーボン被
膜で主に担持し、摩擦係数が大きい炭素鋼の焼入れした
刃先又はステンレス鋼の刃先の端面の反力の分担を小さ
く抑えられるので、ドクターブレード全体としての摩擦
係数は小さく抑えることができる。ダイヤモンドライク
カーボン被膜でサンドイッチにされる炭素鋼の焼入れし
た刃先又はステンレス鋼の刃先の端面は、ダイヤモンド
ライクカーボン被膜が摩耗しても残って剥き出しになる
ことがなく、ダイヤモンドライクカーボン被膜が存在し
ない場合の大きな摩擦を伴って版面を摺動するというこ
とはない。ダイヤモンドライクカーボン被膜でサンドイ
ッチにされる炭素鋼の焼入れした刃先又はステンレス鋼
の刃先の端面は、ダイヤモンドライクカーボン被膜より
も耐磨耗性が小さいので、ダイヤモンドライクカーボン
被膜の摩耗が進むことに速やかに追従する。従って、本
願発明のドクターブレードは、鏡面加工した版面との間
の摩擦係数が大きくなるのを回避でき、又、ダイヤモン
ドライクカーボン被膜の耐摩耗性が極めて大きいので、
実用的な印刷速度、印刷長さの印刷を行ってもドクター
ブレードの刃先のインキの切れをいつまでも良好に維持
することができる。

【００１２】本願のドクターブレード３は、ダイヤモン
ドライクカーボン被膜がセラミックよりも硬度が大きい
が版面を滑りやすい。これは、ダイヤモンドライクカー
ボン被膜３ｂは、ヤング率が極めて小さいことに起因す
る。ダイヤモンドライクカーボン被膜３ｂは、極めて硬
いにもかかわらず、セラミックやＴｉＮ、ＣｒＮ、Ｔｉ
ＣＮ等とは異なって弾性を有しており、版面に接触して
いる部分が僅少であるが歪んで滑り、その上表面平滑性
が高いことから、摩擦係数が少ないものと考えられ、版
面の摩耗を小さく抑えられる。さらに、ダイヤモンドラ
イクカーボン被膜３ｂは、表面エネルギーが小さいの
で、摩擦による発熱が小さく焼き付きが生ずる惧れがな
い。従って、ダイヤモンドライクカーボン被膜のドクタ
ーブレードを使用すると、刃先の平滑度・直線度が高
く、濡れ性が大きく、硬度が大きいがヤング率が極小で
膜に柔軟性があるので版面を滑りやすく、版面の非画線
部に形成したサンドペーパー痕に存する水性インキに近
づき易く、ドクターブレードを潜るインキの量を極めて
少なく抑えられるので、耐摩耗性が大きくてドクターブ
レードの刃先のインキの切れをいつまでも良好に維持す
ることができることと相俟って、版かぶりを有効に回避
でき、実用的な印刷速度、印刷長さの印刷を行っても版
かぶりを起こさない。他方、版面の摩耗を小さく抑えら
れることは、非画線部の表面の粗面化を抑えることがで
きるから、版かぶりを生じさせない有効な手段である。
セラミック製ドクターブレードは、摩擦係数が大きくて
版面の摩耗を大きくして版かぶりを起こす。

【００１３】本願のドクターブレード３は、ダイヤモン
ドライクカーボン被膜で炭素鋼の焼入れした刃先又はス
テンレス鋼の刃先の両面を覆っており、耐摩耗性がセラ
ミックよりも優れていて長寿命であり、刃欠けが起きず
ドクター筋が発生する惧れがなく、ドクターとしての信
頼性が高い。セラミック製ドクターブレードは、摩耗が
少なく長寿命であるが、刃欠けが起きてドクター筋が生
じることがある。

【００１４】

【実施例】(1) 水性インキ使用グラビア印刷を行って版
かぶりの発生が観察できない適正な印刷速度を調べた。
その結果、本願のドクターブレードでは、油性インキ使
用グラビア印刷と同じ１１０〜１３０ｍ／ｍｉｎの実用
的な印刷速度で版かぶりの発生が見られなかった。これ
に対して、従来の極薄帯状鋼板製のドクターブレードで
は９５ｍ／ｍｉｎの印刷速度で版かぶりの発生が見られ
た。 (2) 本願のドクターブレードを装着し、水性インキ使用
グラビア印刷（水性インキは東洋インキ株式会社製のア
クアピア白（商品名／チタンホワイト含有）を使用）を
行い、28,000ｍ印刷した後、刃先の磨耗量を測定した結
果、187 μｍの摩耗があった。これは、印刷長さ10,000
ｍ当たり、67μｍの摩耗が生じる割合であった。これに
対し、従来の極薄帯状鋼板製のドクターブレードで水性
インキ使用グラビア印刷を行い、20,000ｍ印刷した後、
刃先の磨耗量を測定した結果、660 μｍの摩耗があっ
た。これは、印刷長さ10,000ｍ当たり、330 μｍの摩耗
が生じる割合であった。水性インキ使用グラビア印刷で
は、油性インキ使用グラビア印刷の場合と同等のドクタ
ーブレードの刃先の摩耗・後退があると、版かぶりが顕
著に現れる。 (3) 本願のドクターブレードを装着し、水性インキ使用
グラビア印刷（水性インキは東洋インキ株式会社製のア
クワエコール（商品名）を使用）を行い、50,000ｍ印刷
した後、版面の磨耗量を測定した結果、印刷ロールは、
画線部で２μｍ、非画線部で０〜１μｍの摩耗があっ
た。これに対し、従来の極薄帯状鋼板製のドクターブレ
ードで水性インキ使用グラビア印刷を行い、同50,000ｍ
印刷後の版面の磨耗量を測定した結果、印刷ロールは、
画線部で４μｍ、非画線部で２μｍの摩耗があった。 (4) 本願のドクターブレードについてプラズマＣＶＤ法
により製作し、アニーリング硬度の測定を行った。サー
モラベルによるダイヤモンドライクカーボン被膜の成膜
時の温度は膜内面で２１０℃、膜外面で２００°Ｃであ
った。これに対し、炭素鋼からなるブレード本体３ａの
焼入れ温度は３００℃を越えているので、成膜時の加熱
によってブレード本体３ａが焼きなましされることがな
く、ビッカース硬度６００の硬さが保たれ、ブレード本
体３ａがダイヤモンドライクカーボン被膜の支持体とし
て硬度が小さ過ぎることはない。なお、ブレード本体３
ａがステンレススチールからなるときは、焼入れはでき
ないが、元々硬度が大きいので問題はない。 (5) 印刷ロールの版面の表面粗さと版面の濡れ性と版か
ぶりの関係を調べた結果では、版面の表面粗さが大きく
なればなる程、みかけの濡れ性が小さくなり滴下液の接
触角が大きくなり、版かぶりが大きく現れる。このこと
と符合するように、ダイヤモンドライクカーボン被膜
は、極めて平滑な表面を有し、炭素鋼、ニッケル、セラ
ミックのいずれよりも接触角が小さく濡れ性が大きいこ
とが認められた。

【００１５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本願発明のド
クターブレードによれば、ブレード本体３ａの少なくと
も先端部にダイヤモンドライクカーボン被膜３ｂを形成
してなるので、グラビア印刷ロールに先端を突き立てて
余分なインクを掻き取るドクターブレードの自己潤滑機
能と耐磨耗性を確保して長寿命化が図れ、版面に対して
優しく傷を付ける惧れがない。本願発明のドクターブレ
ードによれば、水性インキ使用グラビア印刷において実
用的な印刷速度、実用的な印刷長さ（印刷枚数）を印刷
しても版かぶりが生じない。ダイヤモンドライクカーボ
ン被膜のドクターブレードを使用すると、刃先の平滑度
・直線度が高く、濡れ性が大きく、表面に柔軟性がある
ので、版面の非画線部に形成したサンドペーパー痕に存
する水性インキに近づき易く、ドクターブレードを潜る
インキの量を極めて少なく抑えられるので、版かぶりを
有効に回避できる。従来における水性インキ使用グラビ
ア印刷は、実用的な印刷速度にすると版かぶりが生じて
いたが、本願発明のドクターブレードを使用すれば、版
面の表面粗さを小さくすることと、版画像を高精細化す
ること等との併用によって水性インキ使用グラビア印刷
を商業的実用が初めて実現できる。本願発明のドクター
ブレードによれば、インキ掻き取り機能を保障する刃先
の摩耗が従来品に対して約１／５になるから、ドクター
ブレードの寿命を従来品に比して五倍に延ばすことがで
きて、版かぶりの発生を長時間にわたり回避できる。
又、ドクターブレードを短時間毎に取り替える必要がな
く、メンテナンスが楽になる。本願発明のドクターブレ
ードによれば、版面の磨耗を小さく抑えることができる
ので、版面の耐刷枚数を実質的に二倍以上に高めること
ができ、再クロムメッキを行う回数を半減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明のドクター装置の実施の形態を示す要
部断面図。

【図２】従来のドクター装置を示す概略斜視図。

【符号の説明】

１ ・・・・グラビア印刷ロール ２ ・・・・ドクターブレード ３ ・・・・ドクターブレード ３ａ ・・・・ブレード本体 ３ｂ ・・・・ダイヤモンドライクカーボン被膜

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月１０日（１９９９．６．１
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】版かぶりが起こるメカニズムについて説明
する。仮に今、ロール面を極めて高精度の鏡面にバフ研
磨してからセルを形成し耐刷力を付けるクロムメッキを
行って、メッキのバリを除去し、かつ極めて高精度の鏡
面にして油性インキ使用グラビア印刷を行うものとし、
又、ドクターブレードは、インキ掻き取り機能が極めて
良好に行える刃先を備えているものとする。この場合、
ドクターブレードは、最初の僅かな時間は版面の非画線
部に油性インキが全く残らないように掻き取ることがで
きる。しかし、この過程のインキの掻き取りは、ドクタ
ーブレードと版面との間に潤滑剤が存在しないことにな
る。そのため、ドクターブレードと版面の非画線部の相
対的な摩擦係数が大きくなり、ドクターブレード及び版
面の摩耗が生じ易く、ドクターブレードのインキ掻き取
り機能が低下しかつ版面がすぐに粗れてしまう。する
と、油性インキがドクターブレードを通過して非画線部
に残り、これが版かぶりとなる。又、ドクターブレード
と版面との間に潤滑剤が存在しないと、ドクターブレー
ドと版面の非画線部に相関的に生ずる摩擦力が印刷ロー
ルの偏心と相俟って絶えず変化し振動が発生することに
なり、このため、油性インキがドクターブレードを通過
して非画線部に残り、版かぶりが大きく生じる。そこ
で、２０００〜３０００番位の砥石で表面粗さのロール
面を極めて高精度の鏡面にバフ研磨してからセルを形成
し耐刷力を付けるクロムメッキを行って、バリ取りしか
つ十分均一にサンドペーパー痕が残る手仕上げ研磨する
ことを行うと、版面に自己潤滑性が生じる。これによっ
て油性インキ使用グラビア印刷では版かぶりが生じない
印刷が行われている。版面の自己潤滑性は、以下のよう
に説明できる。版面に耐刷力を付けるクロムメッキをサ
ンドペーパーで擦ると非画線部にサンドペーパー痕が付
く。ドクターブレードをグラビア印刷ロールに突き立て
てセルにインクを盛りかつ余分なインクを掻き取る。す
ると、サンドペーパー痕に入った極微量の油性インキが
ドクターブレードを潜る。ドクターブレードを潜ったサ
ンドペーパー痕に残る油性インキは、顔料が少なく樹脂
分及び溶剤が多い。そして、サンドペーパー痕に残る油
性インキは、ドクターブレードを潜るときに樹脂分及び
溶剤がドクターブレードと版面との間に潤滑剤として介
在する。このため、ドクターブレードと版面の非画線部
の相対的な摩擦係数を小さくし、ドクターブレードの刃
先の摩耗及び版面の摩耗を小さく抑える。サンドペーパ
ー痕に残る極微量の油性インキは、極めて薄膜になって
いるから乾燥空気に晒される面積割合が飛躍的に大きく
なるので、該油性インキ中の溶剤分は、１１０〜１３０
ｍ／ｍｉｎという印刷速度で印刷位置に移行するまでの
微小な時間経過以内に揮発する。その結果、顔料及び樹
脂分は、サンドペーパー痕の底へ引き寄せられ軽く乾燥
した状態となり被印刷物に転移しない。そうして、サン
ドペーパー痕の底へ引き寄せられ軽く乾燥した顔料及び
樹脂分は、再び塗布される油性インクと合わさるとき
に、溶剤が含浸してウエットになるので、サンドペーパ
ー痕の底に乾燥堆積しない。このため、印刷時間が経過
しても版かぶりが起きない。しかし、印刷速度を大きく
すると、ドクターブレードを潜った非画線部に形成され
たサンドペーパー痕に残る極微量の油性インキは、印刷
位置に移行されるまでの経過時間内に揮発しないので版
かぶりが起きる。叙上が、油性インキ使用グラビア印刷
において、版面の自己潤滑性を持たせると版かぶりが起
きない理由である。これに対し、水性インキ使用グラビ
ア印刷においては、版面の自己潤滑性を持たせることと
版かぶりが起きないこととの因果関係を同じに論ずるこ
とはできない。水性インキ使用グラビア印刷では版かぶ
りが起きる別の状況が存在する。先ず、ロール面を極め
て高精度の鏡面にバフ研磨してからセルを形成し耐刷力
を付けるクロムメッキを行って、バリ取りし、かつ極め
て高精度の鏡面にして水性インキ使用グラビア印刷を行
う場合、上述した油性インキ使用グラビア印刷を行う場
合と同様に、ドクターブレードは、最初の極僅かな時間
は版面の非画線部に油性インキが全く残らないように掻
き取ることができるが、ドクターブレードと版面の非画
線部の相対的な摩擦係数が大きいために摩耗が大きく表
面がすぐに粗れてしまい、水性インキがドクターブレー
ドを通過して非画線部に残り、版かぶりが大きく生じる
ことになる。そこで、油性インキ使用グラビア印刷のと
きと同様に、２０００〜３０００番位の砥石で表面粗さ
のロール面を極めて高精度の鏡面にバフ研磨してからセ
ルを形成し耐刷力を付けるクロムメッキを行って、バリ
を取ってかつ十分均一にサンドペーパー痕が残る手仕上
げ研磨して印刷ロールを製作すると、版面に自己潤滑性
が生じるが、水性インキ使用グラビア印刷では版かぶり
が顕著に生じ、高精度な印刷が全く実現できない。その
理由として、いくつかの複合的な原因がある。水性イン
キは油性インキに比べ顔料の成分濃度が３０％位多いの
で、サンドペーパー痕に存してドクターブレードの掻き
取りを潜る水性インキは、顔料濃度が多いこと、水の蒸
発ー顔料の乾燥は、有機溶剤の揮発ー顔料の乾燥に比べ
て乾燥負荷が遙かに大きく乾燥がかなり遅れるので、ド
クターブレードを潜った水性インキが印刷位置に移行す
るまでの微小な経過時間内に十分に乾かないこと、特に
顔料及び樹脂に結合している結合水は容易には蒸発しな
いこと、及び、サンドペーパー痕の底へ引き寄せられ軽
く乾燥した顔料及び樹脂分は、水分との親和性が溶剤と
の親和性に比べて小さく、再びファニッシャロールによ
り塗布される水性インキと合わさってもインキ成分の水
やアルコールとの親和が遅れてサンドペーパー痕の底に
堆積していくこと、及び従来では炭素鋼からなるドクタ
ーブレードを使用していたので、２０，０００ｍも印刷
すると、摩耗が大きく刃先が大きく後退して刃先の厚み
が当初の５５μｍから１００μｍ位になってインキ掻き
取り機能を顕著に低下してドクターブレードの掻き取り
を潜る水性インキの量が多くなることが考えられる。こ
のように、水性インキ使用グラビア印刷では非画線部に
サンドペーパー痕を形成することが、版面に自己潤滑性
を付与するものの、版かぶりの解消にはならず、むしろ
版かぶりの原因となってしまう。従って、水性インキ使
用グラビア印刷では版面の非画線部にサンドペーパー痕
を形成しないで、別の手段でドクターブレードと版面と
の相対的な潤滑性を高めかつ版かぶりが起きないように
する必要がある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】本願のドクターブレード３は、ダイヤモン
ドライクカーボン被膜で刃先の両面を覆っており、セラ
ミックドクターと比べて、硬くて耐摩耗性が大きく、長
寿命である。水性インキ使用グラビア印刷の実用化は、
スクリン線数を175 線／インチメートルから３００線／
インチメートルへと切り換えて版画像を高精細化して水
分蒸発の時間を短縮化すること、ドクターブレードの摩
耗及び版面の摩耗を小さくすること、版かぶりが起きに
くい水性インキを使用すること等の改善が必要であり、
特に版を形成してクロムメッキした後の版面の表面粗さ
をできるかぎり小さくなるように鏡面加工することを前
提として解決する必要がある。しかるに、版面を鏡面加
工することは、ドクターブレードを潜るインキを皆無に
近づけるものであって、版面の自己潤滑性を低く抑える
ことであり、ドクターブレードと版面との摩擦係数が大
きくなり、ドクターブレードと版面の双方の摩耗が大き
くなることが予想される。しかしながら、本願発明のド
クターブレードは、ダイヤモンドライクカーボン被膜で
炭素鋼の焼入れした刃先又はステンレス鋼の刃先の両面
を覆っており、反力を耐摩耗性が極めて大きくかつ摩擦
係数が極めて小さいダイヤモンドライクカーボン被膜で
主に担持し、摩擦係数が大きい炭素鋼の焼入れした刃先
又はステンレス鋼の刃先の端面の反力の分担を小さく抑
えられるので、ドクターブレード全体としての摩擦係数
は小さく抑えることができる。ダイヤモンドライクカー
ボン被膜でサンドイッチにされる炭素鋼の焼入れした刃
先又はステンレス鋼の刃先の端面は、ダイヤモンドライ
クカーボン被膜が摩耗しても残って剥き出しになること
がなく、ダイヤモンドライクカーボン被膜が存在しない
場合の大きな摩擦を伴って版面を摺動するということは
ない。ダイヤモンドライクカーボン被膜でサンドイッチ
にされる炭素鋼の焼入れした刃先又はステンレス鋼の刃
先の端面は、ダイヤモンドライクカーボン被膜よりも耐
磨耗性が小さいので、ダイヤモンドライクカーボン被膜
の摩耗が進むことに速やかに追従する。従って、本願発
明のドクターブレードは、鏡面加工した版面との間の摩
擦係数が大きくなるのを回避でき、又、ダイヤモンドラ
イクカーボン被膜の耐摩耗性が極めて大きいので、実用
的な印刷速度、印刷長さの印刷を行ってもドクターブレ
ードの刃先のインキの切れをいつまでも良好に維持する
ことができる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】本願のドクターブレード３は、ダイヤモン
ドライクカーボン被膜で炭素鋼の焼入れした刃先又はス
テンレス鋼の刃先の両面を覆っており、耐摩耗性がセラ
ミックよりも優れていて長寿命であり、刃欠けが起きず
ドクター筋が発生する惧れがなく、ドクターとしての信
頼性が高い。セラミック製ドクターブレードは、摩耗が
少なく長寿命であるが、刃欠けが起きてドクター筋を生
じることがある。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本願発明のド
クターブレードによれば、ブレード本体３ａの少なくと
も先端部にダイヤモンドライクカーボン被膜３ｂを形成
してなるので、グラビア印刷ロールに先端を突き立てて
余分なインクを掻き取るドクターブレードの自己潤滑機
能と耐磨耗性を確保して長寿命化が図れ、版面に対して
優しく傷を付ける惧れがない。本願発明のドクターブレ
ードによれば、水性インキ使用グラビア印刷において実
用的な印刷速度、実用的な印刷長さ（印刷枚数）を印刷
しても版かぶりが生じない。ダイヤモンドライクカーボ
ン被膜のドクターブレードを使用すると、刃先の平滑度
・直線度が高く、濡れ性が大きく、表面に柔軟性がある
ので、版面の非画線部に形成したサンドペーパー痕に存
する水性インキに近づき易く、ドクターブレードを潜る
インキの量を極めて少なく抑えられるので、版かぶりを
有効に回避できる。従来における水性インキ使用グラビ
ア印刷は、実用的な印刷速度にすると版かぶりが生じて
いたが、本願発明のドクターブレードを使用すれば、版
面の表面粗さを小さくすることと、版画像を高精細化す
ること等との併用によって水性インキ使用グラビア印刷
の商業的実用が初めて実現できる。本願発明のドクター
ブレードによれば、インキ掻き取り機能を保障する刃先
の摩耗が従来品に対して約１／５になるから、ドクター
ブレードの寿命を従来品に比して五倍に延ばすことがで
きて、版かぶりの発生を長時間にわたり回避できる。
又、ドクターブレードを短時間毎に取り替える必要がな
く、メンテナンスが楽になる。本願発明のドクターブレ
ードによれば、版面の磨耗を小さく抑えることができる
ので、版面の耐刷枚数を実質的に二倍以上に高めること
ができ、再クロムメッキを行う回数を半減できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グラビア印刷ロールにドクターブレード
   の先端を突き立ててセルにインクを盛りかつ余分なイン
   クを掻き取るドクターブレードにおいて、薄肉な鋼板若
   しくはステンレススチールより形成され、先端がナイフ
   エッジになっているブレード本体と、ブレード本体の少
   なくともナイフエッジにコートするダイヤモンドライク
   カーボン被膜とから構成したことを特徴とするドクター
   ブレード。