JP2003341007A - 印刷用スクレーパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】印刷用掻き取りスクレーパにおいて、長寿命化
を可能とし、かつ高速印刷下でも均一にムラ無く安定し
て掻き取ることを可能とする。 【解決手段】円柱体の外周側面にスパイラル状の溝を備
え、該溝のエッジ部に形成した刃先で印刷時のインク等
を掻き取るようにしたスクレーパであって、少なくとも
上記刃先をセラミックスで形成する。

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スク
レーパに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、グラビア印刷やパッド印刷等
と通称される曲面印刷等においては、鋼、銅、亜鉛、合
成樹脂等からな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流し込んだ
後、掻き取りスクレーパブレードを用いて版面の余分な
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、スクレー
パブレード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の余分な
印刷インク１５を掻き取るものである。ここで保持機構
２０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、金属製のスクレーパブレード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１６は版胴１８にイ
ンキ１７を供給する為の受け皿で、インキ１７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１５は、被印刷体１９を一定圧力で版
胴１８に押し付け、版胴１８からインキ１７を被印刷体
１９へ転写させる役割を果たしている。

【０００６】このとき使用するスクレーパブレード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。従来の金属製スクレーパブレード１１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
の表面にセラミックコーティングや硬質クロムメッキ処
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、刃の無いスクレ
ーパブレード１１の材質は、薄肉の鋼板もしくはステン
レススチールより形成されている。又、図３（Ｂ）に示
す刃の付いたスクレーパブレード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非常
に鋭く加工された刃先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
及び良好な掻き取りを実現している。

【０００８】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、硬質
クロムメッキ仕上げを施したもの、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。

【０００９】一方、スクレーパブレード刃先の初期摩耗
を防止する目的で上記金属製スクレーパブレード１１に
厚み１〜２０μｍの薄いセラミック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
スクレーパブレード１１も検討されている（特公平３−
２１３４８号公報参照）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来より用い
られている金属製のスクレーパブレード１１やこれに硬
質クロムメッキ処理したスクレーパブレード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
１回スクレーパブレード１１を交換することも珍しいこ
とではなく、そのたびに被印刷体１９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。

【００１１】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の超寿命化は進んでいるものの、スクレー
パブレード１１の寿命がこれに追いついていないのが、
現状である。

【００１２】版胴１８は、金属製のスクレーパブレード
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１７の水溶
性化等により、版胴１８は高速回転し、スクレーパブレ
ード１１の押しつけ力を大きくするためにスクレーパブ
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。

【００１３】一方、セラミック被膜を形成したスクレー
パブレード１１は、従来スクレーパブレード１１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。

【００１４】また、ジルコニアセラミックからなるスク
レーパブレード１１は、一般的に耐摩耗性・摺動性に優
れているが、スクレーパブレード１１全体をジルコニア
セラミックで形成したものでは、ブレードのたわみによ
る破損や、先端部の欠けの発生などの問題があった。加
えて、ジルコニアセラミック製スクレーパブレード１１
の刃先１１ａは、一般的に平面研削盤にて長手方向に研
磨されているため、微細なチッピングや欠けが生じ、こ
れによってインキの掻き取りムラを発生させて、印刷媒
体に影響を及ぼすという問題があった。

【００１５】本発明は、上述した課題に鑑みなされたも
のであって、ロールの長寿命化に伴い、寿命の長い高速
対応可能な印刷用スクレーパを提供し、印刷トラブルを
防止することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、インク
等を掻き取るための刃先を０.０３〜０.２ｍｍ厚みに加
工したジルコニア製セラミックスの板状体をねじれ角度
３〜１３゜のスパイラル状に加工したシャフトに連接し
た外周側面上の溝に貼り付けたものとした。

【００１７】また、上記板状体の刃先がシャフトの外周
側面に形成したスパイラル状の溝より０.１〜０.５ｍｍ
突出しているとともに、当該板状体の幅が１.０ｍｍ以
上であり、且つ刃先面の表面粗さがＲａ０.２μｍ以下
であることとした。

【００１８】これにより、インキをきれいに掻き取るこ
とができ、高速化であっても超寿命で良好な掻き取りが
可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。

【００２０】図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように本発明の
スクレーパ１は、鋼材またはステンレススチール材でで
きたシャフト３に連接した円柱体３aに、ねじれ角度α
゜にスパイラル加工された溝部３ｂを備え、この溝部３
ｂに薄板状に加工されたジルコニア製セラミックスの板
状体２をエポキシ系接着剤等を使用して接着剤により固
定し、その刃先２ａを側面から突出させたものである。
また、板状体２の刃先２ａは高速回転化でもスムーズに
版胴８と摺動出来るように加工されている。

【００２１】本発明の印刷用スクレーパ１において、円
柱体３ａは鋼材またはステンレススチール材からなり、
その外周側面に備えた溝部３ｂのねじれ角度αは３〜１
３°の範囲とすることが好ましい。この溝部３ｂにジル
コニア製セラミックスの板状体２をエポキシ系接着剤等
を使用して接着固定することによって、刃先２ａをスパ
イラル状に形成することができ、この刃先２ａを回転さ
せながら版胴に当接させることでインク等の掻き取りを
行う。このようにスパイラル状に形成されたセラミック
ス製の刃先でできた印刷用スクレーパは高速印刷時に伴
う版胴８の高速回転時にも対応でき、ムラ無くきれいに
インク等を掻き取る効果が有ると共に、高耐摩耗を有す
る。

【００２２】ここで、ねじれ角度αを３〜１３゜とした
のは、３゜未満ではスクレーパ１の回転による剥ぎ取り
ムラ発生抑制効果が得られず、１３゜を越えると薄肉に
加工したジルコニア製セラミックスの板状体２がスパイ
ラル状に加工された円柱体３ａの外周側面に形成した溝
部３ｂに添ったねじりの反発応力に耐えられず、貼り着
け後直ぐに剥がれたり、セラミックスの板状体２自体が
割れる恐れがあるためである。

【００２３】また、上記板状体２の厚みＴを０．０３〜
０．２ｍｍに薄肉加工し、その刃先２ａの表面粗さをＲ
ａ０．２μｍ以下とすることが好ましい。

【００２４】ここで、ジルコニア製セラミックスの板状
体２の厚みＴを０．０３〜０．２ｍｍとしたのは、厚み
を０．０３ｍｍ未満とすると強度が保たれず、直ぐに欠
けや割れを起こしてしまうからであり、一方で、厚みが
０．２ｍｍを越えると容易にスパイラル状にねじること
ができないから、円柱体３ａの外周側面に形成したスパ
イラル状の溝部３ｂに添って隙間無く貼り合わせること
が困難となるからである。

【００２５】ここで、板状体２の刃先２ａの形状は、図
１（Ｄ）に示すようにさまざまな形状とすることができ
る。図面の左側から順番に、最も簡素である長方形型で
刃先角度βを９０°とすることによって、掻き取りの際
の刃欠け防止に優れ、製造を簡単としたものや、刃先角
度をより鋭角にして掻き取り効率を高めたものや、逆に
刃先角度を鈍角にしたものや、刃先を円柱体の外周面と
同じ程度の円弧形状とすることによって最も版胴８に対
する摺動性を高くし、高寿命化したもの等とすることが
できる。

【００２６】なお、刃先角度βは８０°より小さくなる
と版胴８に食い込み易くなり、結果的に欠けが多くなる
傾向にあるため、８０°以上とすることが好ましく、逆
に刃先角度βが大きくなりすぎると掻き取り効果に乏し
くなるため、刃先角度βは８０〜１１０°が好ましい範
囲となる。

【００２７】また、上記板状体２の刃先２ａが円柱体３
ａの外周側面に形成したスパイラル状の溝部３ｂから突
出長さｐは０．１〜０．５ｍｍが好ましく、さらに板状
体２の幅Ｗは１．０ｍｍ以上とすることが好ましい。

【００２８】ここで、上記板状体２の刃先２ａの突出ｐ
量が０．１ｍｍ未満のときは、回転軸に添ったスパイラ
ル状のたわみが得られず、版胴８表面へなじみ難いため
に、インキ掻き取りの際に、部分的にインキ７が溜まっ
たり、漏れたりすることで、掻き取りのムラが発生す
る。

【００２９】逆に突出量が０．５ｍｍを越えると、先端
のたわみが大きくなり、版胴８に押しつけた際に、接着
固定している板状体２が外れたり、刃先２ａ部の微細な
チッピングや欠けから大きく割れてしまい、掻き取りが
できなくなる。

【００３０】この突出量ｐは、溝部３ｂに固定したジル
コニア製セラミックスの板状体２の突出した刃先２ａを
円筒研削盤や万能研削盤にて研磨加工する際に、突出量
ｐを０．１〜０．５ｍｍに調整して製作することで得ら
れる。

【００３１】このスクレーパ１は、先端の突出している
刃先２ａが、版胴８への回転させながらの押し圧力によ
ってスクリュー状のたわみが発生し、均一性に富んだ良
好な掻き取りが可能となると同時に、版胴８の表面の微
細なうねりに対しても、これを吸収するだけのたわみの
発生が得られる。このとき、刃先２ａが上記範囲で突出
することにより、たわみが発生し、良好な掻き取りが可
能となる。

【００３２】また、突出量ｐが大きいほど版胴８へはな
じみやすいが、一方でスパイラル状に添ってねじらせる
必要があるジルコニア製セラミックスの板状体２の厚み
を０．０３〜０．２ｍｍと極めて薄く製作する必要があ
り著しく破損し易くなる。そこで、突出量ｐを０．１〜
０．５ｍｍの範囲とすることで、板状体２の破損を防止
することができる。

【００３３】なお、板状体２の幅Ｗを１．０ｍｍ以上と
したのは、１．０ｍｍ未満では掻き取られたインキ７が
スライド排出されず、遠心力や表面張力で円柱体３ａの
外周側面に形成したスパイラル状の溝１０の刃面付近に
溜まることで、飛散等で版胴８にインクが逆流し、班点
ムラ等の不具合が発生するからである。

【００３４】また、刃先２ａの表面粗さをＲａ０．２μ
ｍ以下にすることで高摺動面が得られ、被印刷体９のス
ピードアップ時に伴う、版胴８の高速回転時にも極めて
低い摩擦に抑えられ、高速対応が可能で、なおかつ版胴
８も摩耗させに難くできる優れた摺動状態の確保と刃先
２ａ及び版胴８の共に高寿命化が実現できる。

【００３５】従来の金属製スクレーパブレード１１で
は、摩耗が早い分、版胴１８へのなじみが早く良好な掻
き取り作用をもたらしているが、ジルコニア製スクレー
パブレードに単純に素材変更することで、超寿命の特性
を備えている反面、版胴１８へはなじみ難いという欠点
及び欠け易いという欠点も備えている。ここで言うなじ
みとは、ブレード１１先端の微細なチッピングや欠けが
摩耗して、版胴１８の全面を良好に掻き取れる事象を意
味する。

【００３６】つまり従来は、研磨加工によって発生する
小さなチッピングや欠けの影響を受けていた。

【００３７】版胴１８とスクレーパブレード１１の接触
面は数十〜数百μｍの幅を持つ線接触と考えられが、版
胴１８の回転方向と従来の平面研削盤による加工スジは
垂直方向にあり、一部分でも微細な欠けやチッピングが
発生しているといつも同じ掻き取りスジが発生してしま
う。

【００３８】これに対し、本発明のスクレーパ１では、
インク７等を掻き取るための刃先２ａが表面粗さＲａ
０．２μｍ以下に仕上げ加工を備えたジルコニア製セラ
ミックスの板状体２を円柱体３aの外周側面にねじれ角
度αが３〜１３゜となるようにスパイラル状に備えるこ
とによって、刃先２ａの表面に微細な欠けやチッピング
が介在してもスクレーパ１自体がスパイラル状に回転ス
ライドし、インク７等を掻き取るために、同じ場所に掻
き取りムラを発生することを無くすことができる。

【００３９】ここで、表面粗さＲａ０．２μｍ以下が必
要な部分は図１（Ｅ）に示す刃先２ａのδの範囲であ
る。この範囲が直接的に版胴８に摺動する部分となり、
また、間接的にインキ等が掻き取られた後、吐き出され
る部分となる。

【００４０】ここで、刃先２ａの表面粗さをＲａ０．２
μｍ以下としたのは、Ｒａ０．２μｍを越えると、版胴
との接触面で、抵抗が大きくなり欠けやチッピングの発
生を促すことになったり、高速印刷対応時には摺動面の
摩擦熱の発生により、刃先２ａを構成するジルコニア製
セラミックス素材が相変態を引き起こし、強度劣化の
末、割れてしまうからである。

【００４１】次に上記スクレーパ１を使用するときは、
図２の概略側面図に示すように、スクレーパ１のシャフ
ト３を矢印の方向に回転させながら、スクレーパ１の先
端を凹版印刷版の版胴８に接触させつつ矢印の方向に回
転させ、版胴８表面にスクレーパ１の先端が回転移動に
てスライド面圧をかけ版胴８の余分な印刷インク７を掻
き取る。

【００４２】なお、本発明のスクレーパ１を実際に回転
させる好ましい回転数はｒ．ｐ．ｍ（１分間での回転
数）で１５〜８０が良い。回転数が遅くなると版胴８の
インキ等の残りが厚くなりインキの無駄が多くなる傾向
にあり、一方で回転数が早過ぎても掻き取り時にインキ
等の凝集箇所を効率的に除去することができず、結果的
に斑点やムラの発生がでてくる傾向にあることから、上
記回転数ｒ．ｐ．ｍで１５〜８０が好ましい。

【００４３】また、掻き取り効率にも関係する図１
（Ｂ）に示す溝部３ｂ間のピッチθの好ましい範囲は４
５°以下である。これは言い換えるとスクレーパ１の溝
部３ｂの本数でも表され、４５°は８本分に当たり、好
ましくは溝部３ｂを８本以上有することが好ましく、特
に製造コスト的には１２本までが良い。８本を下回る溝
部３ｂでは、回転数を早過ぎる傾向と同じインキ等の凝
集箇所を効率的に除去することができず、結果的に斑点
やムラの発生がでてくる悪影響が表れてくる。

【００４４】ここで、インキ供給層６は版胴８にインキ
７を供給する為の受け皿で、インキ７が不足しないよう
に一定の液量を蓄えらるように工夫してある。圧胴５
は、被印刷体９を一定圧力で版胴８に押し付け、版胴８
からインキ７を被印刷体９へ転写させる役割を果たして
いる。

【００４５】次に、板状体２及びその刃先２ａの加工方
法を簡単に説明する。板状体２は厚みが０．０３〜０．
２ｍｍで幅が１．０ｍｍ以上で長さも３５０ｍｍ〜１０
００ｍｍ程度で、極めて細長い形状が必要なため、押し
出し成形方法及びテープ成型方法で生成形したジルコニ
ア製セラミックを大気雰囲気のバッチ式の焼成炉にて１
４００℃で１時間吊り焼き焼成したものを平面研削盤に
て研削加工して得られる。研削加工は長さ方向に番定＃
２００のダイヤモンドツールにて研削加工し、厚み０．
０３〜０．２ｍｍになるように仕上げ、刃先２ａの面の
幅加工は長さ方向に番定＃８００以上のダイヤモンドツ
ールで研削加工することでＲａ０．２μｍ以下の面粗さ
及びサイズを形成することができる。なお、余分な長さ
の加工はスライシング加工にて揃えることができる。

【００４６】

【実施例】（実験例１）表１は、本発明の金属製シャフ
トに連接した円柱体の外周側面に形成したスパイラル状
の溝加工を施したものに板状体のジルコニア製セラミッ
クスを貼り付けた構造の数点を条件と比較例として従来
構造のジルコニア製セラミック及び本発明構造体にＳＫ
Ｄ素材の板状体を貼り付けたものとでの掻き取り性能と
寿命評価についてまとめたものである。

【００４７】何れの刃先も摺動条件を統一するために、
その表面粗さをＲａ０.０１〜０.０３μｍの範囲内に合
わせて加工を施した。

【００４８】

【表１】

【００４９】この結果より、本発明の範囲外のＮｏ１は
セラミックの厚みＴが０．０２ｍｍで薄く欠けや割れが
発生し、結果としてスジが発生した。Ｎｏ３およびＮｏ
８はねじれ角度が１８゜と１５゜で角度がきつく、貼り
着け時の不可でやはり欠けや割れが発生し、結果として
スジが発生した。Ｎｏ６およびＮｏ９はねじれ角度が２
゜と０゜で角度が不十分であり、高速回転に掻き取り効
率が追いつかず、結果的にムラが発生した。Ｎｏ１３及
びＮｏ１４はセラミックの厚みＴが０．２３ｍｍと０．
３０ｍｍで厚すぎる為に金属のスパイラル状の貴台に添
って一様に貼り着けることが困難となり、隙間やクラッ
クが発生し、結果としてスジが発生した。また、Ｎｏ１
５とＮｏ１６は厚みＴ＝０．１５ｍｍのＳＫＤの金属ブ
レードを用いたが、何れも寿命が短く頻繁に取り替えが
必要となることがわかり、Ｎｏ１５はねじれ角度も０゜
であることから、ムラの発生もあった。よって本発明外
の範囲のものは掻き取り状態が悪く高速印刷時に適応で
きないことがわかる。

【００５０】（実験例２）表２については、本発明の金
属製シャフトに連接する円柱体の外周側面に形成したス
パイラル状の溝加工を施したものに板状体のジルコニア
製セラミックスを貼り付けた構造において、貼り付ける
ジルコニア製セラミックスの厚みが０.１０ｍｍで、ね
じれ角度が１０゜に統一された条件下で、それぞれの上
記板状体の刃先が円柱体の外周側面に形成したスパイラ
ル状の溝の最外周面より突出する量と、当該板状体の
幅、および刃面の表面粗さをそれぞれ条件を組み合わせ
比較したもので、掻き取り性能と寿命評価についてまと
めたものである。

【００５１】

【表２】

【００５２】この結果より、本発明の範囲外のＮｏ１は
円柱体の外周側面に形成したスパイラル状の溝の最外周
面からの突出量が０で全くなく、インクを掻き取る際の
僅かなたわみが全く得られず、またセラミックス板状体
とスパイラル状の溝の最外周面との間に僅かな隙間がで
き、結果的にインクの逆流が発生した。Ｎｏ４およびＮ
ｏ８はセラミック板状体の幅が０．８と０．７で浅いた
めに、板状体底面に溜まったインクが高速回転時の遠心
力などで逆流することにより、結果的にムラが発生し
た。Ｎｏ７はセラミックス板状体の刃部の表面粗さＲａ
が０．２５μｍで粗いため掻き取り時の摺動抵抗が大き
くなり、欠けや割れが発生すること、または摺動熱によ
る高温化により熱劣化（相変態）が発生し、クラックが
発生し、結果的にスジが発生した。

【００５３】Ｎｏ１２およびＮｏ１３は円柱体の外周側
面に形成したスパイラル状の溝の最外周面からの突出量
が０．６と０．８で多過ぎるため、Ｎｏ１２で接着外れ
によるムラの発生およびＮｏ１３ではたわみに耐えきれ
ない為に欠けや割れが発生し、結果的にスジが発生し
た。よって本発明外の範囲のものは掻き取り状態が悪く
高速印刷時に適応できないことがわかる。

【００５４】

【発明の効果】以上記述したように、本発明によれば、
円柱体の外周側面にスパイラル状の溝を備え、該溝のエ
ッジ部に形成した刃先で印刷時のインク等を掻き取るよ
うにしたスクレーパであって、少なくとも上記刃先をセ
ラミックスで形成したことによって、長寿命化が可能と
なり、かつ、高速印刷下でも均一にムラ無く安定して掻
き取ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印刷用掻き取りスクレーパを示してお
り、（Ａ）は概略側面図、（Ｂ）は概略断面図、（Ｃ）
は概略拡大部分断面図、（Ｄ）は板状体のさまざまな形
態を示す側面図、（Ｅ）は刃先の拡大図である。

【図２】本発明の印刷用スクレーパを用いて版面のイン
クを掻き取る状態を示す概略側面図である。

【図３】（Ａ）（Ｂ）は従来の印刷用掻き取りブレード
を示す側面図である。

【図４】従来の印刷用掻き取りスクレーパを用いた版面
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】

１、１１：スクレーパ ２、２ａ：板状体/その刃先 ３、３ａ：シャフト/これに連接する円柱体 ａ、ｂ、ｃ、ｄ：板状体２の刃先２ａの形状 Ｔ：板状体２の厚み Ｗ：板状体２の幅 P：突出量 α：溝のねじれ角 β：掻き取り部の刃先２ａの角度 δ：面粗さＲａ０．２μｍ以下の範囲 θ：溝（板状体）間のピッチ角度 ５、１５：圧胴 ６、１６：インキ供給槽 ７、１７：インキ ８、１８：版胴 ９、１９：被印刷体 １０：シャフトの外周側面に形成したスパイラル状の溝 １１ａ：刃先 ２０：保持機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円柱体の外周側面にスパイラル状の溝を備
   え、該溝のエッジ部に形成した刃先で印刷時のインク等
   を掻き取るようにしたスクレーパであって、少なくとも
   上記刃先をセラミックスで形成したことを特徴とする印
   刷用スクレーパ。
2. 【請求項２】厚さ０．０３〜０．２ｍｍのジルコニアセ
   ラミックス製板状体を上記溝に備えて刃先を形成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の印刷用スクレーパ。
3. 【請求項３】上記板状体の幅が１．０ｍｍ以上であり、
   その刃先が円柱体の外周側面から０．１〜０．５ｍｍ突
   出するとともに、刃先の表面粗さがＲａ０.２μｍ以下
   であることを特徴とする請求項２記載の印刷用スクレー
   パ。