JP2001001664A - Doctor blade - Google Patents

Doctor blade

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JP2001001664A
JP2001001664A JP11178590A JP17859099A JP2001001664A JP 2001001664 A JP2001001664 A JP 2001001664A JP 11178590 A JP11178590 A JP 11178590A JP 17859099 A JP17859099 A JP 17859099A JP 2001001664 A JP2001001664 A JP 2001001664A
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doctor blade
printing
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plate
diamond
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a doctor blade which causes no plate fog even in the case where printing is performed at a practical printing speed and for a practical printing length (number of sheets to be printed) in gravure printing which uses water-base ink, while providing long service life for the doctor blade for scraping excess ink with its forward end pushed against a gravure printing roller. SOLUTION: This doctor blade is composed of a core metal 3a made of carbon steel or stainless steel, a primer coating 3b harder than the hardness of the core metal 3a, which is coated on one face or both faces of the core metal 3a, and a diamond-like carbon coating 3c further overcoated thereon. The diamond-like carbon coating has high smoothness and high hardness and is extremely small in its Young's modulus. The coating has flexibility and makes the doctor blade easily slidable on the surface of printing plate, whereby the doctor blade is made accessible to water-base ink existing in sandpaper marks formed in a non-image area on the surface of the printing plate and ink which passes through the underside of the doctor blade is controlled to an extremely small quantity. Accordingly, the doctor blade has excellent wear resistance and can favorably maitain the shapes of ink for a long time. Thus, plate fog can effectively be avoided, and no plate fog is caused even in the case where printing is performed at a practical printing speed and for a practical printing length.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to gravure printing using a water-based ink, in which a doctor blade is protruded from a gravure printing roll to extend the life of a doctor blade for applying ink to cells and scraping off excess ink. The present invention also relates to a doctor blade that does not easily cause plate fogging even at a printing speed equivalent to that of gravure printing using oil-based ink, and can achieve gravure printing using water-based ink to a practical level.

【0002】[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10−278222号公報、特開平10−3
37840号公報、実開昭62−005959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.#5,638,751、U.S.P.#4,8
95,071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。
2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a doctor device in a conventional gravure printing machine. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a gravure printing roll, and reference numeral 2 denotes a doctor blade of a doctor device. The doctor device is a device that supports the doctor blade 2 and pushes its tip against the gravure printing roll 1 to scrape off excess ink. The tip of the doctor blade 2 has a knife-edge shape. The doctor blade 2 performs a slow horizontal slide indicated by an arrow A during printing so that one point of the knife edge of the doctor blade 2 contacts only one fixed point in the roll surface length direction of the gravure printing roll 1. By avoiding this, uniform wear of the tip shape is achieved. If the doctor blade 2 does not perform the horizontal slide indicated by the arrow A during printing, the wear of the tip of the doctor blade 2 will not be uniform, and some of the tips of the doctor blade 2 will be heavily worn at an early stage, and the ink will be scraped there. Printing is performed in a state in which the taking function is lost and straight lines which are not present in the plate image and are continuous in the circumferential direction of the plate surface, that is, doctor streaks are generated in a large number of unexpected places. Prior art documents relating to doctor blades include JP-A-61-12396, JP-A-62-227645, and JP-A-62-238743.
JP, JP-A-62-503085, JP-A-63
-25038, JP-A-63-116852, JP-A-63-246249, JP-A-3-00
No. 7,394, JP-A-4-012853, JP-A-4-070341, JP-A-4-070342, JP-A-4-296556, JP-A-6-039
No. 991, JP-A-7-276601, JP-A-8-164598, JP-A-9-254356, JP-A-10-278222, JP-A-10-3
No. 37840, Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-005959,
There is Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-094576. Most of these documents relate to improving durability. JP Hei 10
JP-A-337840 aims to eliminate plate fog, but is not effective in gravure printing using aqueous ink. USP # 5,638,751, USP # 4,8
There are 95,071 improvements, all of which are improvements regarding the shape and holding structure of the doctor blade.

【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。
[0003] In gravure printing using oil-based inks, technical improvements have been achieved for plate fog. On the other hand, in gravure printing using water-based ink, no technical improvement has been achieved with respect to plate fogging, and practical use has not progressed at all. So far, gravure printing using an oil-based ink has been performed for gravure photo printing folded into a flexible packaging film, a calendar, or a magazine for packaging.

【0004】[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、ひげの発生の解消といっ
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。
As can be seen from the above-mentioned prior art documents, the improvement / improvement regarding the doctor blade has so far been improved in abrasion resistance and durability.
It has been proposed exclusively from the viewpoint of prolonging life, eliminating doctor muscles, and eliminating the occurrence of whiskers. For example, when the ink contains titanium white or the like, the wear rate becomes relatively high.How to reduce the running cost of the consumable doctor blade, how can it have abrasion resistance and improve the service life? Had been a problem.

【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。
Conventionally, there is no example in which the doctor blade is improved from the viewpoint of achieving practical use by eliminating plate fogging in gravure printing using aqueous ink. In gravure printing using oil-based ink, more than 50% of the organic solvent contained in the oil-based ink is volatilized and contributes to the contamination of the atmosphere. Switching is attracting attention. However, gravure printing using water-based ink tends to cause remarkable plate fog, and high-precision printing cannot be realized at all.

【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。
In gravure printing, a doctor blade is pushed against a gravure printing roll to fill the cells with ink and scrape off excess ink. In theory, no ink remains in the non-image area. In this case, the ink flies under the doctor blade and remains in the non-image area, so that plate fogging occurs. In the case of plate fogging, the ink is left on the non-image area of the plate surface under the doctor blade, and the ink does not reach a necessary degree of drying before printing, so that the ink is transferred to a printing material and an image is stained. This is a phenomenon that occurs when the printing speed is too high or the number of prints increases and wear of the doctor blade progresses. Plate fogging is a problem that occurs remarkably especially when using water-based ink and is difficult to avoid at present, but is a phenomenon that occurs even when oil-based ink is used.

【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、110〜130m/m
in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。
The mechanism by which plate fogging occurs will be described. Suppose now that the roll surface is buff-polished to an extremely high precision mirror surface, then chromium plating is performed to form the cells and the printing durability is applied, the plating burrs are removed, and an extremely high accuracy mirror surface is used and oil-based ink is used. Gravure printing shall be performed,
Further, the doctor blade has a blade edge capable of performing an ink scraping function extremely well. in this case,
The doctor blade can scrape off the non-image area of the plate surface for a short time so that no oil-based ink remains. However, scraping of the ink in this process results in the absence of lubricant between the doctor blade and the plate surface. Therefore, the relative coefficient of friction between the doctor blade and the non-image portion of the printing plate becomes large, the doctor blade and the printing plate are easily worn, the ink scraping function of the doctor blade is reduced, and the printing plate is quickly roughened. . Then, the oil-based ink passes through the doctor blade and remains in the non-image area, and this becomes a plate fog. Further, if there is no lubricant between the doctor blade and the printing plate, the frictional force generated in correlation with the doctor blade and the non-image area of the printing plate is constantly changed due to the eccentricity of the printing roll, and vibration occurs. As a result, the oil-based ink passes through the doctor blade and remains in the non-image area, resulting in large fogging of the plate. Therefore, the roll surface of the surface roughness is buff-polished to an extremely high precision mirror surface with a grinding stone of about 2000-3000, then the cells are formed and chrome plating is applied to give the printing durability, deburring and sufficiently uniform When performing hand finish polishing in which sandpaper marks remain, self-lubrication occurs on the plate surface. As a result, printing that does not cause plate fogging in gravure printing using oil-based ink is performed. The self-lubricating property of the printing plate can be explained as follows. When chrome plating, which gives the printing durability to the plate surface, is rubbed with sandpaper, sandpaper marks are left on the non-image area. The doctor blade is pushed against the gravure printing roll to fill the cells with ink and scrape off excess ink. Then, a very small amount of oil-based ink in the sandpaper mark goes under the doctor blade. The oil-based ink that remains on the sandpaper marks that have passed through the doctor blade has a small amount of pigment and a large amount of resin and solvent. The oil-based ink remaining on the sandpaper trace has a resin component and a solvent interposed as a lubricant between the doctor blade and the plate surface when it dives under the doctor blade.
For this reason, the relative coefficient of friction between the doctor blade and the non-image area of the plate surface is reduced, and wear of the blade edge of the doctor blade and wear of the plate surface are reduced. Since the trace amount of the oil-based ink remaining in the sandpaper mark is extremely thin, the area ratio exposed to dry air is dramatically increased. Therefore, the solvent content in the oil-based ink is 110 to 130 m / m.
It evaporates within a very short period of time before shifting to the printing position at a printing speed of in. As a result, the pigment and the resin component are drawn to the bottom of the sandpaper mark, become a lightly dried state, and do not transfer to the print substrate. Then, when the pigment and resin are attracted to the bottom of the sandpaper mark and lightly dried, when they are combined with the oil-based ink to be applied again, the solvent is impregnated and becomes wet. do not do. For this reason, plate fogging does not occur even after the printing time has elapsed. However, when the printing speed is increased, a very small amount of oil-based ink remaining in the sandpaper marks formed in the non-image area under the doctor blade does not evaporate within the time elapsed until the printing position is reached. Happens. The above is the reason why plate fogging does not occur in gravure printing using an oil-based ink if the plate surface is provided with self-lubricating properties. On the other hand, in gravure printing using water-based ink, the causal relationship between imparting self-lubricating properties to the plate surface and preventing plate fogging cannot be discussed in the same way. Another situation in which plate fogging occurs in gravure printing with aqueous inks. First, the roll surface is buff-polished to a very high precision mirror surface, then chromium plating is performed to form the cells and the printing durability is given, and deburring is performed. In the case, as in the case of performing the gravure printing using the oil-based ink described above, the doctor blade can scrape off the non-image area of the plate surface such that no oil-based ink remains at all for a very short time in the first place. Due to the large relative coefficient of friction between the blade and the non-image area of the plate, the abrasion is large and the surface is quickly roughened, and the water-based ink passes through the doctor blade and remains on the non-image area, resulting in large fog on the plate. Will happen. Therefore, as in the case of gravure printing using oil-based ink, the roll surface with a surface roughness is buff-polished to an extremely high precision mirror surface with a grinding wheel of number 2000 to 3000, then the cells are formed and chromium plating that gives the printing durability When the printing roll is manufactured by removing the burrs and hand finishing polishing that leaves sandpaper marks evenly enough, self-lubrication occurs on the plate surface,
In gravure printing using water-based ink, plate fogging remarkably occurs, and high-precision printing cannot be realized at all. There are several complex reasons for this. Aqueous ink has a pigment component concentration about 30% higher than oil-based ink.Therefore, water-based ink that exists in the sandpaper marks and scrapes the doctor blade has a high pigment concentration. Since the drying load is much larger than the drying of the volatile pigment of the organic solvent and the drying is considerably delayed, the water-based ink that has passed through the doctor blade does not dry sufficiently within a very short time before moving to the printing position. In particular, the bound water bound to the pigment and resin does not evaporate easily, and the lightly dried pigment and resin that is drawn to the bottom of the sandpaper mark has an affinity for water with an affinity for solvent. It is small in comparison with the water-based property, and even when combined with the aqueous ink applied again by the furnisher roll, the affinity of the ink component with water or alcohol is delayed and it is deposited on the bottom of the sandpaper mark. In addition, since doctor blades made of carbon steel were used in the past, when printing 20,000 m, the wear was large and the cutting edge was retreated greatly, and the thickness of the cutting edge was reduced from 55 μm to 100 μm from the initial thickness, and the ink scraping function Is remarkably reduced, and the amount of the water-based ink that passes through the scraping of the doctor blade is considered to increase. Thus, in gravure printing using water-based ink, the formation of sandpaper marks in the non-image area provides self-lubrication to the plate surface, but does not eliminate plate fog, but rather causes plate fog. Would. Therefore, in gravure printing using aqueous ink, it is necessary to increase the relative lubricity between the doctor blade and the plate surface and prevent plate fogging by other means without forming sandpaper marks on the non-image area of the plate surface. There is.

【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。
The present invention has been devised in view of the above points, and has a long life of a doctor blade of a doctor device in which a doctor blade is protruded from a gravure printing roll to apply ink to cells and scrape excess ink. The object of the present invention is to provide a doctor blade which can be applied to gravure printing using water-based ink, and hardly causes plate fogging even at the same printing speed as gravure printing using oil-based ink, and can make gravure printing using water-based ink to a practical level. And

【0009】[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、先端がナイフエッジになっている薄肉な
炭素鋼板製の、若しくはステンレス鋼板製の芯金と、該
芯金にコートされていて芯金よりも硬くダイヤモンドラ
イクカーボン被膜よりも軟らかくて芯金の硬さを補強す
る下地被膜と、芯金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。
According to the present invention, there is provided a doctor blade in which the tip of a doctor blade is protruded from a gravure printing roll, ink is applied to cells, and excess ink is scraped off. A core metal made of a carbon steel sheet or a stainless steel sheet, a base coat coated on the core metal, harder than the core metal, softer than the diamond-like carbon coating, and reinforcing the hardness of the core metal; And a diamond-like carbon coating for coating at least the knife edge.

【0010】[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。ドクターブレード
3は、グラビア印刷ロールの大きさや機械によって異な
るが、具体的には、長さ2200〜1050mm×幅60〜80mm
×厚さ120〜180mm×μmの大きさで、かつ、片側又は
両側に、先端における厚さが50〜70μm位である刃先を
有しており、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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a doctor blade according to the present invention will be described with reference to FIG. The doctor blade 3 varies depending on the size of the gravure printing roll and the machine. Specifically, the length is 220 to 1,050 mm × the width, 60 to 80 mm.
× Thickness of 120 to 180 mm × μm, and on one or both sides, has a cutting edge whose thickness at the tip is about 50 to 70 μm, the position is adjusted according to the diameter of the gravure printing roll The edge of the gravure printing roll is protruded in an inclined state with respect to the gravure printing roll to scrape off excess ink and fill the cells of the gravure printing roll with ink.

【0011】本願発明のドクターブレード3は、芯金3
aと、該芯金3aにコートする下地皮膜3bと、該下地
皮膜3bの上からオーバーコートするダイヤモンドライ
クカーボン被膜3cとから構成されている。
[0011] The doctor blade 3 of the present invention comprises a metal core 3
a, a base coat 3b for coating the core metal 3a, and a diamond-like carbon coat 3c for overcoating the base coat 3b.

【0012】芯金3a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
がナイフエッジになっている。鋼板よりなる芯金3aに
あっては、焼入れすることによりビッカース硬度が約60
0である炭素鋼からなる。ここで言うナイフエッジと
は、先端に向かって漸次に厚さが小さくなっている楔形
断面の他、先端が一段階又は数段階厚さが薄くなる階段
状断面も含む。
The core metal 3a is formed of a thin steel plate or stainless steel having a strong stiffness and flexibility, and has a knife edge at the tip. The core metal 3a made of a steel plate has a Vickers hardness of about 60 by quenching.
It consists of carbon steel which is 0. As used herein, the knife edge includes a wedge-shaped cross section in which the thickness gradually decreases toward the tip, and a stepped cross section in which the tip is reduced in thickness by one step or several steps.

【0013】下地皮膜3bは、芯金3aの片面又は両面
に約5〜10μmの厚さでインキ掻き取り側の面にコート
されている。下地皮膜3bは、芯金3aの摩耗強度を増
すために設けるものであるから、芯金3aよりも硬いメ
ッキ材料又はセラミック材料よりなる。他方、下地皮膜
3bは、ダイヤモンドライクカーボン被膜3cよりも軟
らかい必要がある。下地皮膜3bがダイヤモンドライク
カーボン被膜3cよりも硬い場合には、芯金3aの摩耗
強度の補強が大き過ぎて、ダイヤモンドライクカーボン
被膜3cが先に摩耗し、剥き出しになって版面に対して
インキ掻き取りを行なうことになってしまい、下地皮膜
3bの滑り摩擦係数が大きいために、版面の摩耗が大き
くなり、又、下地皮膜3bが硬くかつヤング率が大きい
ために、水性インキ使用グラビア印刷において顕著に生
ずる版かぶりに特別の効果を発揮しない。版面の硬さ
は、硬質クロムメッキの場合、ビッカース硬さが1000〜
1100であり、下地皮膜3bは、版面よりも軟らかいこと
が好ましい。その理由は、下地皮膜3bも版面を擦るの
で、版面の摩耗を小さく抑えるには、下地皮膜3bとし
て、硬くても摩擦係数が小さく材料を選択するか、又は
版面よりも軟らかい材料を選択する必要があるからであ
る。このような観点から、下地皮膜3bとして好適な材
料は、セラミック複合ニッケルメッキである。このメッ
キは、無電解ニッケル浴、或いは電気ニッケル浴中に、
炭化珪素、窒化ホウ素等の各種のセラミックス微粉の中
から適宜に選択される一種類、又は複数類のセラミック
ス微粉を適当量添加し、攪拌下にメッキ処理を行なうこ
とにより、ニッケルメッキを付けると同時にメッキ被膜
内に前記微粉を析出させ、必要に応じて焼付処理を施す
ものである。その他、下地皮膜3bとして、硬質ニッケ
ルメッキ、或いは軟質クロムメッキを形成したものでも
良いし、或いは、窒化珪素セラミックやジルコニア等を
形成したものでも良いし、さらに、アルミナを溶射して
も良い。下地皮膜3bは、芯金3aの少なくとも刃先の
片面又は両面にコートされていれば良い。下地皮膜3b
は、種類によって異なるが約5〜10μmの厚さに形成す
る。アルミナを溶射する場合は、芯金3aの刃先のイン
キ掻き取り側の片面にのみ形成することができる。
The undercoat 3b is coated on one side or both sides of the metal core 3a with a thickness of about 5 to 10 μm on the surface on the ink scraping side. The undercoat 3b is provided to increase the wear strength of the core 3a, and is therefore made of a plating material or a ceramic material that is harder than the core 3a. On the other hand, the base coat 3b needs to be softer than the diamond-like carbon coat 3c. If the undercoat 3b is harder than the diamond-like carbon coating 3c, the reinforcement of the abrasion strength of the core metal 3a is too large, and the diamond-like carbon coating 3c is worn away first, and is exposed and scraped with respect to the plate surface. In this case, the abrasion of the plate surface is increased due to the large sliding friction coefficient of the undercoat 3b, and the undercoat 3b is hard and has a large Young's modulus, which is remarkable in the gravure printing using the water-based ink. No special effect is exerted on plate fogging that occurs in The hardness of the plate surface is Vickers hardness of 1000 ~ in case of hard chrome plating
1100, and the undercoat 3b is preferably softer than the plate surface. The reason is that the undercoating 3b also rubs the plate surface, and therefore, in order to suppress the abrasion of the plate surface, it is necessary to select a material that is hard but has a small friction coefficient, or a material that is softer than the plate surface, as the undercoating 3b. Because there is. From such a viewpoint, a material suitable for the undercoat 3b is ceramic composite nickel plating. This plating is performed in an electroless nickel bath or an electric nickel bath.
One kind or a plurality of kinds of ceramic fine powder appropriately selected from various ceramic fine powders such as silicon carbide and boron nitride are added in an appropriate amount, and plating is performed with stirring, so that nickel plating is performed at the same time. The fine powder is deposited in the plating film and is subjected to a baking treatment as required. In addition, the base film 3b may be formed by forming hard nickel plating or soft chromium plating, or may be formed by forming silicon nitride ceramic, zirconia, or the like, or may be sprayed with alumina. The base coat 3b may be coated on at least one or both sides of the cutting edge of the cored bar 3a. Undercoat 3b
Is formed in a thickness of about 5 to 10 [mu] m, depending on the type. In the case of spraying alumina, it can be formed only on one surface of the cutting edge of the metal core 3a on the ink scraping side.

【0014】ダイヤモンドライクカーボン被膜3cは、
下地皮膜3bをコートした芯金3aの両面に、真空下で
処理する薄膜形成技術により0.1〜5μmの膜厚に形成
される非晶質の炭素化合物の被膜である。ダイヤモンド
ライクカーボン被膜3cは、硬いといわれるセラミック
よりもさらに硬くて耐摩耗性が大きく、それでいて、セ
ラミックのような脆性はなく、ヤング率が極めて小さく
て被膜として柔軟性があり、しかも、表面が平滑で摩擦
係数がμ=0.12と小さくて滑り易く、表面エネルギーが
極めて小さくて摩擦熱の発生が小さく焼きつきが起きる
惧れがない、優れた特性を有している。ダイヤモンドラ
イクカーボン被膜3c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3c
は、焼入れした炭素鋼やステンレス鋼に比べ、表面平滑
性、硬度及び耐摩耗性のいずれもが遙に大きい。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TiN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3c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よりも硬かっ
た。本願発明において、ドクターブレード3の刃先の両
面を覆ってダイヤモンドライクカーボン被膜3cを形成
するのは、ドクターブレードの耐摩耗性の向上が図れ、
水性インキ使用グラビア印刷において顕著に生ずる版か
ぶりを回避でき、版面の摩耗を小さく抑えることができ
るからである。
The diamond-like carbon coating 3c is
An amorphous carbon compound film formed on both surfaces of the core metal 3a coated with the base film 3b to a thickness of 0.1 to 5 [mu] m by a thin film forming technique of processing under vacuum. The diamond-like carbon coating 3c is harder and more abrasion-resistant than ceramic which is said to be hard, yet does not have the brittleness of ceramic, has a very small Young's modulus, is flexible as a coating, and has a smooth surface. It has excellent properties such that the coefficient of friction is as small as μ = 0.12 and it is easy to slip, the surface energy is extremely small, the generation of frictional heat is small, and there is no risk of seizure. The diamond-like carbon coating 3c may be formed by a vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a vapor deposition method. The surface roughness of the diamond-like carbon film is Ra = 7.3 angstroms, and the surface roughness of the hard TiN film is Ra = 113 angstroms. Diamond-like carbon coating 3c
Has much higher surface smoothness, hardness and wear resistance than quenched carbon steel or stainless steel. Further, the friction coefficient of the diamond-like carbon film is extremely small, about 1/4 of the friction coefficient of a TiN film, a CrN film, a TiCN film or a cemented carbide which is a hard film, and is much smaller than that of quenched carbon steel. The hardness of a diamond-like carbon coating differs depending on the material to be coated, and is said to be about Vickers hardness 500 when formed on silicon rubber and 2000-3000 when formed on titanium steel. . When the diamond-like carbon coating 3c formed on the carbon steel was rubbed with a file having a Vickers hardness of 950, no mark was formed. It was harder than a ceramic doctor as measured by an ultra-micro hardness tester. In the present invention, the formation of the diamond-like carbon coating 3c covering both sides of the blade edge of the doctor blade 3 can improve the wear resistance of the doctor blade,
This is because plate fogging that occurs remarkably in gravure printing using water-based ink can be avoided, and abrasion of the plate surface can be suppressed.

【0015】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、芯金3aの硬さを補強した下地被膜3b
をさらにダイヤモンドライクカーボン被膜3cで覆って
おり、耐摩耗性が極めて大きくかつ摩擦係数がTiN
膜、CrN膜、TiCN膜や超硬合金の摩擦係数の約1
/4と極めて小さいダイヤモンドライクカーボン被膜で
摩擦力の大部分を担持し、摩擦係数が大きい芯金及び下
地被膜の刃先の端面における摩擦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。ドクターの版面に対する押
圧力は、インキ掻き取り側で大きく、背面側になるに従
い小さくなる圧力分布となる。又、芯金3a及び下地被
膜3bの刃先の端面は、磨耗係数が大きいが版面に対す
る接触面積がダイヤモンドライクカーボン被膜3cに比
べて遙に大きいので、単位面積当たりの圧力は、ダイヤ
モンドライクカーボン被膜3cに比べて遙に小さくな
り、このため、版面の擦り減りへの関与が小さくなる。
従って、単位面積当たりの圧力が大きいダイヤモンドラ
イクカーボン被膜3cが版面の擦り減りに大きく関与
し、特に、インキ掻き取り側のダイヤモンドライクカー
ボン被膜3cの関与が大きい。しかしながら、ダイヤモ
ンドライクカーボン被膜3cは、硬度・耐磨耗性が極め
て大きく、表面が極めて平滑であり、摩擦係数がμ=0.
12と小さくて滑り易く、表面エネルギーが極めて小さく
て摩擦熱の発生が小さく焼きつきが起きる惧れがないと
いう、優れた特性を有しているから、版面の擦り減りに
ついて従来よりも充分に小さく関与することになる。イ
ンキ掻き取り側のダイヤモンドライクカーボン被膜3a
が耐摩耗性が極めて大きく容易には擦り減らないので、
芯金3a及び下地被膜3bの刃先の端面も容易には擦り
減らない。芯金3a及び下地被膜3bの刃先の端面は、
ダイヤモンドライクカーボン被膜3cよりも軟らかく耐
摩耗性が小さいから、インキ掻き取り側のダイヤモンド
ライクカーボン被膜3aが擦り減るのに従って擦り減
る。ダイヤモンドライクカーボン被膜3aが摩耗しても
芯金3a及び下地被膜3bの刃先の端面が残って剥き出
しになることがない。背面側のダイヤモンドライクカー
ボン被膜3cは、芯金3a及び下地被膜3bの刃先の端
面の擦り減りを効果的に抑制する。下地被膜3bにオー
バコートしたダイヤモンドライクカーボン被膜3cは、
下地被膜3bを硬脆なセラミックで構成した場合におい
て該セラミックのクラックの発生を回避できる。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。
The practical use of gravure printing using water-based ink is as follows.
Switching the number of screen lines from 175 lines / inch meter to 300 lines / inch meter to increase the resolution of the plate image and shorten the time of water evaporation, reduce doctor blade wear and plate surface wear, It is necessary to improve the use of water-based inks that are unlikely to cause fogging, and this problem is solved especially on the assumption that the plate is mirror-finished so that the surface roughness of the plate after chrome plating is reduced as much as possible. There is a need. However, mirror-finishing the plate surface makes it possible to reduce the amount of ink that penetrates the doctor blade to almost nothing, and keeps the self-lubricating property of the plate surface low, increasing the coefficient of friction between the doctor blade and the plate surface. It is expected that the wear on both the plate and the plate surface will increase. However, the doctor blade according to the present invention is not limited to the undercoat 3b in which the hardness of the metal core 3a is reinforced.
Is further covered with a diamond-like carbon coating 3c, which has extremely high wear resistance and a friction coefficient of TiN.
Coefficient of friction of film, CrN film, TiCN film and cemented carbide
A very small diamond-like carbon coating of / 4 carries most of the frictional force, and the sharing of the frictional force on the end faces of the cutting edge of the core metal and the base coating having a large frictional coefficient can be suppressed to a small value. Can be kept small. The pressing force of the doctor against the plate surface has a pressure distribution that is large on the ink scraping side and becomes smaller toward the back side. The end faces of the cutting edges of the metal core 3a and the undercoat 3b have a large abrasion coefficient but a much larger contact area with the plate surface than the diamond-like carbon coating 3c, so that the pressure per unit area is smaller than that of the diamond-like carbon coating 3c. , So that the contribution of the plate surface to abrasion is reduced.
Therefore, the diamond-like carbon coating 3c having a large pressure per unit area greatly contributes to the abrasion of the plate surface, and in particular, the diamond-like carbon coating 3c on the ink scraping side plays a significant role. However, the diamond-like carbon coating 3c has extremely high hardness and abrasion resistance, has an extremely smooth surface, and has a friction coefficient μ = 0.
It has excellent characteristics that it is small and easy to slip, has a very small surface energy, generates little friction heat, and does not cause seizure, so the abrasion of the plate is sufficiently smaller than before. Will be involved. Diamond-like carbon coating 3a on ink scraping side
Has extremely high abrasion resistance and does not easily wear away,
The end faces of the cutting edges of the cored bar 3a and the undercoat 3b are not easily worn away. The end surfaces of the cutting edges of the metal core 3a and the undercoat 3b are
Since the diamond-like carbon coating 3c is softer and has less wear resistance than the diamond-like carbon coating 3c, the wear is reduced as the diamond-like carbon coating 3a on the ink scraping side is reduced. Even if the diamond-like carbon coating 3a is worn, the end faces of the cutting edges of the core metal 3a and the base coating 3b do not remain and are not exposed. The diamond-like carbon coating 3c on the back side effectively suppresses abrasion of the end surfaces of the cutting edges of the core metal 3a and the base coating 3b. The diamond-like carbon coating 3c overcoated on the base coating 3b
When the undercoat 3b is made of a hard and brittle ceramic, cracks in the ceramic can be avoided. Therefore, the doctor blade of the present invention can avoid an increase in the coefficient of friction between the mirror-finished plate surface and the diamond-like carbon coating, which has extremely high abrasion resistance. Even when printing is performed, it is possible to satisfactorily maintain the ink at the blade edge of the doctor blade forever.

【0016】本願発明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3cが版面に対して滑ってセ
ルにインキを盛り余分なインキを掻き取るものであり、
ダイヤモンドライクカーボン被膜3cが、表面平滑性が
高いこととヤング率が極めて小さいので、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。ダイヤモン
ドライクカーボン被膜3cは、ヤング率が極めて小さ
く、セラミックやTiN、CrN、TiCN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
であるが歪んで滑るので摩擦係数μが0.12と極めて小さ
く、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3c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。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、特に弾性があるので
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、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、印刷時間経過時の非画線部の
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。これに対して、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。
In the doctor blade 3 of the present invention, the diamond-like carbon coating 3c slides on the plate surface to add ink to cells and scrape off excess ink.
Since the diamond-like carbon coating 3c has a high surface smoothness and an extremely small Young's modulus, the ink can be kept satisfactorily forever. The diamond-like carbon coating 3c has a very small Young's modulus, has elasticity different from ceramics, TiN, CrN, TiCN, etc., and has a small frictional coefficient in contact with the plate surface, but has a friction coefficient. μ is as extremely small as 0.12, and the abrasion of the plate surface can be kept small. Further, since the diamond-like carbon coating 3c has a small surface energy, heat generation due to friction is small and there is no fear that seizure may occur. When using a diamond-like carbon coated doctor blade, the smoothness and linearity of the cutting edge are high, the wettability is large, the hardness is large, but the Young's modulus is extremely small and the film is flexible, so it is easy to slide on the plate surface, especially elasticity Because it is, it is easy to approach the water-based ink in the sandpaper marks formed on the non-image area of the plate surface, and the amount of ink that dives under the doctor blade is extremely small, so the abrasion resistance is large and the ink at the blade edge of the doctor blade is cut off Can be effectively maintained forever, plate fogging can be effectively avoided, and printing at a practical printing speed and printing length does not cause plate fogging. On the other hand, to suppress the wear of the plate surface to a small extent is an effective means of preventing plate fogging since the surface of the non-image area can be prevented from being roughened after the printing time has elapsed. On the other hand, a doctor blade made of ceramic has a large coefficient of friction, so that abrasion of the plate surface is increased to cause fogging of the plate.

【0017】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。
The doctor blade 3 of the present application covers both surfaces of a quenched edge of carbon steel or a stainless steel edge with a diamond-like carbon coating, is superior in wear resistance to ceramics, has a long life, and has a chipped edge. There is no fear that doctor muscles will occur due to no occurrence of doctor, and the reliability as a doctor is high. Ceramic doctor blades have low wear and long life, but may cause doctor streaks due to chipping.

【0018】[0018]

【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。
炭素鋼を焼入れした厚さ150μm芯金にセラミック複合
ニッケルメッキよりなる厚さ10μmの下地被膜を両面コ
ートし、さらにダイヤモンドライクカーボン被膜を厚さ
4μmとなるようにオーバーコートした本願発明のドク
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。又、印刷が100000mに及んでも、
ドクター筋やひげ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。又、
セラミック製ドクターブレードも略同じ印刷速度で版か
ぶりの発生が見られ、印刷時間が長くなったときにドク
ター筋の発生が見られた。 (2) 上記(1) の本願発明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、86μmの摩耗があった。これは、印
刷長さ10,000m当たり、30μm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ことも判明した。 (3) 上記(1) の本願発明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0〜1
μm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) 本願発明のドクターブレードについて、ダイヤモン
ドライクカーボン被膜の成膜をプラズマ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℃であった。これに対
し、炭素鋼からなるブレード芯金3aの焼入れ温度は30
0℃を越えているので、成膜時の加熱によってブレード
芯金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、ブレード芯金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。 (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。
EXAMPLES (1) Gravure printing using water-based ink was performed, and an appropriate printing speed at which occurrence of plate fogging was not observed was examined.
In the doctor blade of the present invention, a 10 μm thick base coat made of ceramic composite nickel plating is coated on both sides of a 150 μm thick metal core quenched with carbon steel, and a diamond-like carbon coat is overcoated to a thickness of 4 μm. Same as gravure printing using oil-based ink
No fogging was observed at a practical printing speed of 110 to 130 m / min. Also, even if printing reaches 100,000m,
No doctor muscle or whiskers were found. On the other hand, a conventional doctor blade made of ultra-thin strip steel plate
Plate fogging was observed at a printing speed of / min. or,
With the ceramic doctor blade, plate fogging was observed at substantially the same printing speed, and doctor streaks were observed when the printing time was prolonged. (2) Attach the doctor blade of the present invention of the above (1),
After performing gravure printing using water-based ink (water-based ink is Aquapia White (trade name / containing titanium white) manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) and printing 28,000m, the wear amount of the blade edge was measured. there were. This was the rate at which abrasion of 30 μm occurred per 10,000 m of printing length. On the other hand, gravure printing using water-based ink was performed with a doctor blade made of a conventional ultra-thin strip steel plate, and 20,000 m
After printing, the wear amount of the blade edge was measured, and as a result, it was found to be 660 μm. This is equivalent to 330 m per 10,000 m of printing length.
It was the rate at which wear of μm occurred. In the gravure printing using the water-based ink, it was also found that when the blade edge of the doctor blade had the same wear and retreat as that in the gravure printing using the oil-based ink, the plate fogging became remarkable. (3) Attach the doctor blade of the present invention of the above (1),
After performing gravure printing using water-based ink (water-based ink is Akwa Ecole (trade name) manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) and printing 50,000 m, the amount of wear on the plate was measured. 2 μm, 0 to 1 in non-image area
There was a wear of μm. On the other hand, gravure printing using water-based ink was performed with a conventional doctor blade made of ultra-thin strip steel sheet, and the amount of wear on the plate after printing 50,000 m was measured. 2 μm at the line
There was abrasion. (4) With respect to the doctor blade of the present invention, a diamond-like carbon film was formed by a plasma CVD method, and the annealing hardness was measured. The temperature during the formation of the diamond-like carbon film by the thermo label was 210 ° C. on the inner surface and 200 ° C. on the outer surface. On the other hand, the quenching temperature of the blade core 3a made of carbon steel is 30
Since the temperature exceeds 0 ° C., the blade core 3a is not annealed by heating during film formation, the hardness of Vickers hardness 600 is maintained, and the hardness of the blade core 3a as a support of the diamond-like carbon coating is improved. Is never too small. (5) As a result of examining the relationship between the plate surface roughness of the printing roll, the plate surface wettability and the plate fogging, the larger the plate surface roughness, the smaller the apparent wettability and the contact angle of the dripping liquid. And the plate fog appears greatly. As is evident from the above, it was confirmed that the diamond-like carbon coating had an extremely smooth surface and had a smaller contact angle and higher wettability than any of carbon steel, nickel and ceramic.

【0019】[0019]

【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、炭素鋼又はステンレス鋼より
なる芯金3aに、芯金3aよりも硬い下地被膜3bを片
面又は両面にコートし、さらにダイヤモンドライクカー
ボン被膜3cをオーバーコートしてなるので、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1/10になるから、ドクターブレードの寿命を従来品に
比して10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。
As described above, according to the doctor blade of the present invention, a core metal 3a made of carbon steel or stainless steel is coated on one or both sides with a base coat 3b harder than the core metal 3a. Furthermore, since the diamond-like carbon coating 3c is overcoated, the self-lubricating function and abrasion resistance of the doctor blade that protrudes the tip of the gravure printing roll to scrape off excess ink can be ensured to extend the life, There is no fear of gently damaging the plate. According to the doctor blade of the present invention, plate fogging does not occur even when printing at a practical printing speed and a practical printing length (number of prints) in gravure printing using aqueous ink. The use of a diamond-like carbon coated doctor blade increases the smoothness and linearity of the cutting edge, increases wettability, and has a flexible surface, so the water-based ink on the sandpaper marks formed on the non-image area of the plate surface , And the amount of ink that dives through the doctor blade can be kept very small, so that plate fogging can be effectively avoided. In conventional gravure printing using water-based ink, plate fogging occurred at a practical printing speed.However, using the doctor blade of the present invention reduces the surface roughness of the plate surface and makes the plate image highly precise. Commercial use of gravure printing using water-based inks can be realized for the first time in combination with the use of gravure printing. According to the doctor blade of the present invention, since the wear of the cutting edge that guarantees the ink scraping function is about 1/10 of that of the conventional product, the life of the doctor blade can be extended 10 times as compared with the conventional product. As a result, generation of plate fogging can be avoided for a long time. Also, there is no need to replace the doctor blade every short time, which makes maintenance easier. According to the doctor blade of the present invention, the wear of the printing plate can be suppressed to a small value, so that the number of printings on the printing plate can be substantially doubled or more, and the number of times of re-chrome plating can be reduced by half.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a sectional view of a main part showing an embodiment of a doctor device of the present invention.

【図2】従来のドクター装置を示す概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a conventional doctor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 ・・・・芯金 3b ・・・・下地被膜 3c ・・・・ダイヤモンドライクカーボン被膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gravure printing roll 2 ... Doctor blade 3 ... Doctor blade 3a ... Core metal 3b ... Undercoat film 3c ... Diamond-like carbon film

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、先端がナイフ
エッジになっている薄肉な炭素鋼板製の、若しくはステ
ンレス鋼板製の芯金と、該芯金にコートされていて芯金
よりも硬くダイヤモンドライクカーボン被膜よりも軟ら
かくて芯金の硬さを補強する下地被膜と、芯金の少なく
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。
1. A doctor blade in which a tip of a doctor blade is protruded from a gravure printing roll and ink is applied to cells and excess ink is scraped. The doctor blade is made of a thin carbon steel sheet having a knife edge at the tip or made of stainless steel. A steel core, a base coat coated on the core, harder than the core and softer than the diamond-like carbon coating to reinforce the hardness of the core, and diamond coated on at least a knife edge of the core. A doctor blade comprising a like carbon coating.
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