JP2002067269A

JP2002067269A - 印刷用ブレード

Info

Publication number: JP2002067269A
Application number: JP2000259806A
Authority: JP
Inventors: Osamu Furukawa; 治古川; Takashi Yokoyama; 敬横山
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2002-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】印刷工程において、ロールの長寿命化に伴い、
掻き取りブレードの寿命を長くして印刷トラブルを防止
する。【解決手段】刃部を備えたジルコニアセラミックス製板
状体を金属板に貼り付けたドクターブレードにおいて、
上記板状体と金属板の厚みの差が０．２ｍｍ以内で、か
つヤング率の差が２０ＧＰａ以内とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、雑誌や食品袋、建
材・床材の絵柄などの印刷を行う際に版面から印刷イン
クを掻き取ったり、ガムテープやアルミ箔等へコーティ
ングする際の余分なコート材を掻き取る際に使用するブ
レードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、グラビア印刷やバッド印刷等
と通称される曲面印刷等においては、鋼、銅、亜鉛、合
成樹脂などから成る版材の表面に凹状の絵柄を加工して
なる凹版印刷版を用い、その版に印刷インクを詰め込ん
だ後、掻き取りブレードを用いて版面の余分のインクを
掻き取り、絵柄となる凹部のインクを直接又は間接的に
被印刷物に転写するようにしている。

【０００３】図４の概略側面図に示すように、ブレード
１１を凹版印刷版の版胴１８に接触させつつ矢印で示す
掻き取り方向に移動させ、版胴１８の印刷インク１５を
掻き取るものである。ここで保持機構１９は工具鋼又は
炭素鋼等の金属で作られている。又版胴１８は、金属製
のブレード１１に掻き取られ摩耗しないようにクロムメ
ッキを施している。

【０００４】ここで、インキ供給槽１４は版胴１８にイ
ンキ１５を供給する為の受け皿で、インキ１５が不足し
ないように一定の液量を蓄えられるように工夫してあ
る。

【０００５】圧胴１６は、被印刷体７を一定圧力で版胴
１８に押し付け、版胴１８からインキ１５を被印刷体７
へ転写させる役割を果たしている。

【０００６】このとき使用するブレード１１としては、
図３の側面図に示すようなものが知られている。従来の
金属製ブレードの形状では、先端部に刃が付いたものと
付いていないもの、或いはこの表面にＳｉＣ＋Ｎｉのメ
ッキ処理を施したもの等も使用されている。

【０００７】即ち、図３（Ａ）に示す、刃の無いブレー
ド１１の材質は、薄肉の鋼板若しくはステンレススチー
ルより形成されている。又、図３（Ｂ）に示す刃の付い
たブレード１１は同様の材質からなり、先端を薄肉のナ
イフエッジ状とするとともに刃先１１ａを備えており、
この薄肉の刃先１１ａが大きくたわむことで版面へのな
じみの早さ及び良好な掻取りを実現している。この刃先
１１ａの材質は薄肉の鋼板、この鋼板にセラミック複合
材をコーティングしたもの、ニッケルメッキ仕上げをし
たもの、更にはその表面層にダイヤモンド等のコーティ
ングをしたもの、或いは樹脂等を用いる。又、図３
（Ｂ）において、上記刃先１１ａは非常に鋭く加工され
ている。

【０００８】一方、電食を防止する目的で上記金属製ブ
レード１１に厚み１〜２０μｍの極く薄いセラミックス
被膜を形成したものも作られている。又、近年、ジルコ
ニア焼結体からなるブレード１１も検討されている（特
公平３−２１３４８号公報参照）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来用いられ
ている金属製のブレード１１やこれにメッキ処理したブ
レード１１は、印刷の高速化や、全面に彫刻を施した版
胴１８に使用する際などにおいて、寿命が極端に短くな
っている。１日に一回ブレード１１を交換することもめ
ずらしいことではなく、そのたびに被印刷体１７の色調
チェック等に多くの時間を費やすことになっている。

【００１０】近年のフレキソ印刷等においては、版胴１
８の表面に酸化クロムを溶射したものなども登場してお
り、版胴１８の長寿命化は進んでいるものの、ブレード
１１の寿命がこれに追いついていないのが、現状であ
る。

【００１１】版胴１８は、金属製のブレード１１に掻き
取られ摩耗しないようにクロムメッキを施しているが、
近年では、印刷の高速化やインキ１５の水性化等によ
り、版胴１８は高速回転し、ブレード１１の押しつけ力
を大きくするためにブレード１１の耐久性が低いために
起こると思われる印刷トラブルも少なくない。

【００１２】一方、セラミック膜等の皮膜を形成したブ
レ−ドは、従来ブレ−ドより耐久性が少々優れているも
のの、母材そのものが従来同様の鋼板であるため、初期
摩耗に若干の効果があるのみで、著しい耐久性を備えて
いるものではない。

【００１３】また、ジルコニアセラミックスからなるブ
レードは、一般的に耐摩耗性・摺動性に優れていること
が知られており、ブレ−ド材料として検討されたことも
あるが、ブレ−ドたわみによる破損や、先端欠けの発生
などの問題により実用化に至っていないのが現状であっ
た。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明はこれらに鑑みて
なされたもので、刃部を備えたジルコニアセラミックス
製板状体を金属板に貼り付けた印刷用ブレードにおい
て、上記板状体と金属板の厚みの差が０．２ｍｍ以内
で、かつヤング率の差が２０ＧＰａ以内であるものとし
た。

【００１５】これにより、ブレードの刃先が破損せずに
インクをきれいに掻取ることができ、良好な掻取りが可
能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
を用いて説明する。

【００１７】図１は、本発明のブレード１で、金属板３
を母材として、この先端部にジルコニアセラミックスの
板状体２をエポキシ系接着剤を使用して接着により固定
している。

【００１８】金属板３は鋼板又はステンレススチールで
作られている。又、板状体２の刃先２ａは鋭く加工され
ている。

【００１９】次に上記ブレード１を使用するときは、図
２の概略側面図に示すように、ブレード１の先端を凹版
印刷版の版胴８に接触させつつ矢印で示す方向に移動さ
せ、版胴８表面にブレード１の先端を押しつけ版胴８の
余分な印刷インク５を掻き取るものである。

【００２０】本発明は上記板状体２と金属板３の厚みＴ
２、Ｔ３の差を０．２ｍｍ以内としたことを特徴とす
る。その理由は、厚みの差が０．２ｍｍより大きいとた
わみ量に差が生じて、接合部において接着剥離が発生す
るためである。

【００２１】又、本発明では板状体２と金属板３のヤン
グ率の差が２０ＧＰａ以内であることを特徴とする。そ
の理由は、厚みに加えてたわみ量の指標となる材質のヤ
ング率が大きく異なれば、たわみ量が異なり、やはり接
着剥離につながるためである。

【００２２】ここで、たわみ量Ｖｍａｘを計算するに
は、Ｖｍａｘ＝ｗＬ³／３ＥＩただしｗ：ブレ−ド先端にかかる荷重Ｌ：ブレ−ドの支持部から先端までの距離Ｅ：ヤング率Ｉ：断面２次モ−メント（ここで、本発明の形状の断面２次モ−メントIは、Ｉ＝ｂｈ³／１２ｂ：断面の幅ｈ：断面の高さ）で求められる。つまり、ｗ、Ｌ、Ｉが同一条件、即ち形
状、厚みＴ２、Ｔ３が同一であり使用する材質のヤング
率が同じであれば、発生するたわみＶｍａｘは同様にな
る。

【００２３】このたわみ式から、セラミック板状体２の
厚みＴ２と金属板３の厚みＴ３の差が小さくヤング率の
差が小さければ、両者のたわみ量の差も小さいこととな
り、局部的な応力集中の発生を抑え、破損や接着剥離が
発生せず、ブレ−ド全体に渡って均一なたわみを発生さ
せることができ、掻き取りムラの発生を抑えることがで
きる。

【００２４】このようなたわみを発生させることで、良
好な印圧に対応し掻取りが良好に実施出来ると共に、接
着剥がれ等の構造上の問題も回避できるようになってい
る。

【００２５】一方、掻き取り作用をもたらすためには、
ブレ−ドの厚みを小さく抑えるとともに、その厚みに似
合った押しつけ圧力の設定が必要であり、できる限り薄
物の板状体で、低圧で押しつけて掻き取りに必要なたわ
みを発生させることが重要なポイントとなる。

【００２６】そこで本発明では上記板状体２、金属板３
の厚みＴ２、Ｔ３をそれぞれ０．１〜０．３ｍｍとし
た。

【００２７】従来の金属製のブレード１１の厚みＴ１は
０．０７５ｍｍ程度であったが、本発明のジルコニアセ
ラミックス製板状体２は厚みＴ２が０．１〜０．３ｍｍ
で、刃先２ａは良好な掻取りが実現できるように、セラ
ミックス特有のチッピング、カケを防止する為、粒度の
細かいダイヤモンドツールにて仕上げ加工を施してい
る。

【００２８】これにより、板状体２の刃先２ａが破損せ
ずに良好な掻取りが可能となる。良好な掻取りとは、ブ
レード１に適度な押付け力を与えたときに、版胴８に接
触し、その際ブレード１先端に掻取り作用をもたらすた
わみが発生することで、インク５がきれいに掻取れるこ
とである。

【００２９】ここで、板状体２の厚みＴ２が０．１ｍｍ
未満になると、使用時の剪断応力により板状体３が破損
してしまう恐れがある。

【００３０】その理由として、構造面では、通常のグラ
ビア、オフセット印刷などでは、ロ−ル全体にインキが
供給されて、これを掻き取るためのブレード１は、ロ−
ルの幅よりも長く必要とされる。またこれまでのブレー
ド１１では、局部的な摩耗によるインキ漏れを防ぐため
に、ブレード１１が左右に揺動しながら、掻き取りを実
施っしているため、通常ロ−ル幅よりもブレード１１の
ほうが、３０〜６０ｍｍ程度長く設定されている。ここ
で、板状体２のロ−ル端に接している部分とロ−ルに接
していない部分においては、ブレード１の押し付け力に
よる剪断応力が発生する。セラミックスは一般に圧縮に
は強いが引っ張り応力には弱いと言われており、これは
セラミックスが延性材料ではなく、脆性材料であること
に起因している。この場合も局部的な曲がりが引っ張り
応力を発生させ剪断となって板状体２が破損にいたって
しまう。したがって、厚みを少しでも大きくする事で見
かけ上の強度アップをはかるために、０．１ｍｍ以上と
した。

【００３１】逆に板状体２の厚みＴ２が０．３ｍｍを越
えると、版胴８になじまず掻き取りムラが発生すること
となる。

【００３２】その理由は、ブレ−ド１に押し付け力を与
えることで、板状体２全体に曲がりが発生するが、ロ−
ルに接する近傍では、ロ−ル表面の微少なうねりに沿っ
て曲がろうとする働きが生じている。これをなじみと呼
んでいるが、このなじみ作用が発生するためには、曲が
り易い材料であることが望まれる。

【００３３】即ち材料の厚みをできる限り薄くして見か
け上の強度を低くすることが必要となる。掻き取りムラ
は、ロ−ル表面のうねりに板状体２が対応できずにイン
キが漏れてブレ−ド１を通過してしまうことに起因して
いる。従って厚みが厚過ぎてもたわみの発生が小さく、
良好な掻取りは期待出来ない。

【００３４】また、金属板３の厚みＴ３が０．１ｍｍ未
満となると、ブレード１の曲がりが大きく、押さえが効
かないため、掻き取りムラが発生する。逆に厚みＴ３が
０．３ｍｍを越えると、ブレード１の曲がりが小さく、
版胴８になじまず、掻き取りムラが発生することとな
る。

【００３５】従って本発明では、母材の金属板３の厚み
Ｔ３を０．１〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．
２ｍｍとし、また、セラミックス製板状体２の厚みＴ２
も同様の０．１〜０．３ｍｍ以下、好ましは０．１５〜
０．２ｍｍとした。

【００３６】また、ジルコニア板状体の先端を飛び出さ
せた場合は、接合部と先端飛び出し部でのたわみに差が
生じていることになるが、飛び出し量が２ｍｍ以下と小
さいため、実質的には接合部のたわみがブレ−ドのたわ
み量となる。

【００３７】又、金属板３からの板状体２の飛び出し
は、飛び出し量が大きいほど版胴８へはなじみやすい
が、破損し易くなる。これを２ｍｍ以下に押さえること
により、板状体２の破損を防止できる。ここで、板状体
２の飛び出しが２ｍｍを越えると、たわみ（曲がり）が
大きくなり過ぎ、破損してしまう。

【００３８】板状体２をなすジルコニアセラミックス
は、強度が約１００ｋｇｆ／ｍｍ²と高く、ブレード１
を押しつけた際に版胴８により発生する剪断応力にも耐
えうる特性を備えている。また、ヤング率が２０６ＧＰ
ａと金属に近く、取り扱い時や使用時のたわみにおい
て、金属と同様にたわむため、接着剥離が発生しにく
い。加えて破壊靭性値が、６ＭＰａ√ｍと大きいため、
カケやチッピングが発生しにくい。結晶が細かいことも
あり、従来から包丁やハサミなどの刃加工に耐えうる材
質となっている。

【００３９】例えば、金属板３としてヤング率が２００
ＧＰａのステンレススチールを使用し、板状体２として
ヤング率２０６ＧＰａのジルコニアセラミックスを使用
した場合、押付け力を与えた際に、互いのヤング率差を
２０ＧＰａ以下とすることができ、たわみが均一化し、
長期間の使用でも接着剥離が発生しにくい結果となる。

【００４０】ここでヤング率差のデータを示すと、表１
の通りで、金属板３として一般的な、バネ鋼（リン青
銅）は、ジルコニアとのヤング率差が２０ＧＰａを越え
るため、ステンレス（ＳＵＳ）系材料が好ましい。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【実施例】（実験例１）図１に示す本発明のジルコニア
セラミックス製ブレード１を使用し、その形状において
は、板状体２の厚み量、板状体２の突き出し量を変え、
また版胴８への押しつけ力を上げて、インク５の掻き取
り状態を確認した。

【００４３】このとき、金属板３の材質はＳUＳ３０
４、厚みは０．１５ｍｍ、ヤング率は１９３ＧＰａとし
た。また、ジルコニア板状体の厚みは、厚み差０．３
（０．４５ｍｍ）、厚み差０．２（０．３５ｍｍ）、厚
み差０．１（０．２５ｍｍ）、厚み差０（０．１５ｍ
ｍ）とした。

【００４４】金属板３とセラミックス製板状体２の接合
はエポキシ系接着剤にて接着固定し、刃先２ａ先端は＃
２３０粒度のダイヤツールにて仕上げ加工を施した後、
遊離砥粒１０μｍパウダーを使用し、磨き加工を実施し
た。

【００４５】この試験結果を表２に示す。表２中再スタ
ートとは、ブレード１に３６０ｇ／ｃｍの押しつけ力を
加えたままで、版胴８の回転を１度止め、再度回転させ
た。

【００４６】表２から、厚みの差が０．３ｍｍと大きい
場合は、接着剥離が発生してブレ−ドが破損してしま
う。突き出し０の場合は、剥離作用が発生しにくくムラ
が発生するにとどまっているが、良好な掻き取りはでき
ていない。

【００４７】次に、厚みの差が０．２ｍｍの場合は、突
き出し２ｍｍのものが、押しつけ力の増加に伴い破損し
たものの、突き出し１ｍｍ、０ｍｍの低圧時ではきれい
に掻き取れた。

【００４８】また、厚みの差が０．１ｍｍ、０ｍｍの場
合は突き出し量にかかわらず良好に掻き取れた。つま
り、厚み差が大きいと接着剥離により破損が発生し、差
が小さい厚いとほぼ均一にたわみ接着剥離は発生せず、
良好な掻き取りが実施できた。

【００４９】従って、ジルコニア性板状体２と金属板３
の厚みの差の範囲は０．２ｍｍ以内とすればよいことが
わかる。

【００５０】

【表２】

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、刃部を備えたジルコニ
アセラミックス製板状体を金属板に貼り付けた印刷用ブ
レードにおいて、上記板状体と金属板の厚みの差が０．
２ｍｍ以内で、かつヤング率の差が２０ＧＰａ以内とす
ることにより、ドクターブレードに適度な押付け力を与
えたときに、版胴に接触し、その際ブレード先端に掻取
り作用をもたらすたわみが発生することで、ドクターの
刃先が破損せずに良好な掻取りが可能となり、インクを
きれいに掻取ることが出来る。

【００５２】金属板についても、セラミックと同様のた
わみを発生させることでブレードの局部的な曲がりを防
止し、良好な掻取りに必要なたわみを発生させることが
出来る。更に、互いのヤング率差の少ない材料を使用す
ることで、たわみがほぼ均一化し、長期間の使用でも接
着剥離が発生しにくいという効果を得ることができる。

【００５３】又、金属板からのセラミックス製の刃先部
先端の飛び出しが２ｍｍ以下とすることにより、破損し
易いブレードを保護することが出来る。

【００５４】これにより、従来の金属製ブレードで１日
一回交換していたものが、１０日から数週間に一回まで
の長寿命化が可能となる。又、ブレードの交換ごとに実
施していた色調調整の作業回数を大幅に削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印刷用掻き取りブレードを示す概略斜
視図である。

【図２】本発明の印刷用掻き取りブレードを用いて版面
の印刷インクを掻き取る状態を示す概略側面図である。

【図３】（Ａ）は従来の印刷用掻き取りブレード（刃無
しタイプ）を示す側面図、（Ｂ）は従来の他の印刷用掻
き取りブレード（刃付きタイプ）を示す側面図である。

【図４】従来の印刷用掻き取りブレードを用いて版面の
印刷インクを掻き取る状態を示す概略側面図である。

【符号の説明】

１１：ブレード、Ｔ１：厚み、１１ａ：刃先２：板状体、Ｔ２：厚み、２ａ：刃先３：金属板、Ｔ３：厚み４、１４：インキ供給槽５、１５：インキ６、１６：圧胴７、１７：被印刷体８、１８：版胴９、１９：保持機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】刃部を備えたジルコニアセラミックス製板
状体を金属板に貼り付けた印刷用ブレードにおいて、上
記板状体と金属板の厚みの差が０．２ｍｍ以内で、かつ
ヤング率の差が２０ＧＰａ以内であることを特徴とする
印刷用ブレード。