JP2014524370A - ドクターブレード - Google Patents

Abstract

ドクターブレードは、ストリップ状の本体と、薄板の形状を有する第１の摩耗部分（３）を含む少なくとも１つの薄くなった縁部とを備える。薄くなった部分は、第１の摩耗部分から距離を置いて、第１の摩耗部分とドクターブレードの本体との間の領域に、第２の摩耗部分（１３）を有し、第２の摩耗部分は第１の摩耗部分よりも厚く、第１の摩耗部分と第２の摩耗部分の間には、ドクターブレードの長手方向に直角に、薄くなった縁部の総幅（ＦＢ）のせいぜい５％の厚みを有する遷移部分（１４）があり、遷移部分では、厚みは、遷移部分に隣接する薄板形状の第１の摩耗部分の厚みから、遷移部分に隣接する第２の摩耗部分の厚みまで急激に増加する。
【選択図】図６

Description

本発明は、平らで平行な側部を含むストリップ状本体と、薄板の形状を有する第１の摩耗部分を含む厚みを減らした少なくとも１つの縁部とを備えた、鋼、他の合金また金属で作られたドクターブレードに関する。

添付図面の図１は、断面図での上記に述べた種類のドクターブレードを示す。ドクターブレードは、図３で概略的に示されたが図２と図４では省略された容器（７）内に固定される本体（２）と、薄板形状の摩耗部分（３）を備える、薄くした、より具体的には面取りした縁部を有する。ブレードの遷移部分（４）では、薄板（３）とブレード本体（２）の間にくぼんだ滑らかな遷移部（５）があり、ブレード本体に対する境界線の鋭い縁（６）で終わっている。図２で概略的に示されるアセンブリは、刻印印刷（ｅｎｇｒａｖｅｄ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）用シリンダまたはアニロックスロールから過剰な印刷インクをこすり落とすための輪転グラビア印刷プロセスで用いられる。ドクターブレード（１）の薄板形状の摩耗部分（３）は、シリンダ（８）に対して特定の角度で押しつけられるが、容器（７）とドクターブレード（１）からなるアセンブリは前後に揺れる。ドクターブレード（１）はシリンダ（８）よりも多少長い。ドクターブレード（１）は、鋼または性質の優れた他の材料で作られ、適切な硬度に硬化され、および、高い精度で形作られる端部を有しているという条件で、かなりの程度、薄くした縁部分の幾何学的形状によって、刻印印刷用シリンダまたはアニロックスシリンダから過剰な印刷インクをこすり落とすこととに関連して達成される結果の観点から非常に優れた性質を有している。

しかしながら、ドクターブレードは、ブレードの中央の主要な部分−部分（Ｌ１）−であって、印刷インクが印刷されるものへと移る、シリンダ（８）の対応する部分から過剰な印刷インクをこすり落とす部分よりも、ドクターブレードが前後に揺れるなかで回転シリンダ（８）の端部を繰り返し通過する部分（Ｘ）の方で摩耗が激しいことが明らかになった。たとえ、シリンダの端部の領域で前後に揺れる端部部分（Ｌ２）のこれらの部分が、ブレード本体（２）への距離だけ遷移部分（４）を越えて摩耗したとしても、薄板形状の部分（３）はそれゆえしばしば非常によく作動する。これがシリンダの端部分の過剰な印刷インクのこすり落としを損なうことは確かだが、シリンダのそのような部分は印刷部分ではないので、さほど重大な問題ではない。しかしながら、重大な問題は、ドクターブレードの極度に摩耗した部分Ｘで見られる著しい摩耗および／または亀裂の形成が印刷インクの漏れを引き起こすかもしれず、その結果、印刷インクが周囲に飛び散るという受け入れがたい状況になることがあるということである。その場合、破損した部分の長さは一般的に２０−３０ｍｍだが、最大で３メートルの長さを有することもあるドクターブレードの主要部分がたとえまだ使えたとしても、ドクターブレードを取り除かなければならない。ある程度までは、ドクターブレードを低硬度に硬化することによってこの問題に対応することができる。これは亀裂の形成を減らすが、その代りに、薄板形状の摩耗部分（３）の摩耗に対する抵抗性を弱めてしまい、それはドクターブレードの耐用年数を短くすることになる。薄板の縁部を含むドクターブレードの端部のそれらの角を切り取ることによって、ある程度（望ましい程度ではない）、この問題に対応することはできることも知られている。

上記のような問題群に対処すること、および、傷まず長い耐用年数と絶えず優れた質を有するドクターブレードを提供することが本発明の目的である。これは本明細書で達成することができ、本発明は添付の請求項に記載されることを特徴とする。本発明のさらなる特性および態様は、いくつかの好ましい実施形態の以下の詳細な記載で開示される。

薄板形状の摩耗部分を含む、既知の外形を有する、ドクターブレードを断面図で示している。 容器に取り付けられたドクターブレードが、どのようにして回転式の印刷シリンダに接触するかを概略的に示している。 矢印ＩＩＩの方向で見られる図２のアセンブリを示している。 拡大した縮尺で印刷ローラーの１つの端部の領域におけるドクターブレードの囲まれた部分を示している。 本発明の第１のあり得る実施形態によるドクターブレードの断面図を示している。 本発明の第２のあり得る実施形態によるドクターブレードの断面図を示している。

本発明が取り組もうとしている問題群は、本発明の背景の導入的な記載で簡潔に述べられている。図２は、先行技術のドクターブレード（１）が、どのようにして、印刷シリンダ（８）の端部−端部の１つが輪ＩＶで示されている−の領域で著しくひどく摩耗し、薄板形状の摩耗部分（３）がその領域で完全に消耗し、その結果、ドクターブレードがブレード本体（２）まで、および、ブレード本体（２）内部まで摩耗したのかを示している。この端部領域の摩耗の深さは図１の矢印（１０）によって示されている。同時に、薄板形状の摩耗部分（３）は、ドクターブレードの主要部分に沿ってほんのわずかに、例えば、矢印（１１）によって示される深さまで摩耗した。理想的な場合では、印刷シリンダの端部領域は印刷のためには用いられないため、印刷シリンダの端部領域内のブレード本体（２）までのドクターブレードの摩耗はいかなる問題も引き起こさないはずであり、このことは、その領域の印刷インクの効率の悪いこすり落としには耐えることができるということを意味している。しかしながら、場合によっては、図４で示されるタイプの欠損が生じかねないことがあり、すなわち、開口部または亀裂がドクターブレードに形成され、それを介して印刷インクが通ったり、飛び散ったりすることがある。そのような場合、ドクターブレード（１）全体を早期に、すなわち、薄板（３）全体が摩耗するよりもずっと前に、取り外さなければならない。

ブレード本体の領域へのドクターブレードの前記亀裂の形成および／または摩耗の理由は、明らかには解明されていないが、１つの可能性のある理由としては、ブレード本体（２）、すなわち、ドクターブレード（１）の基材が、弾性の高い薄板形状の摩耗部分（３）よりもかなり堅いということがあるかもしれない。したがって、印刷シリンダの端部領域でのドクターブレードの摩耗が図１の鋭い縁（６）に達したとき、著しく大きな圧縮力がブレードの幅方向の第１の場所に発生する。これが、結果として亀裂の形成と破壊をもたらしかねない、印刷シリンダの端部領域におけるドクターブレードの局所的な過熱、局所的な硬化、非常に硬い相の沈殿、脆化、疲労などの現象の理由であると考えられている。本発明をこの理論に縛らせることなく、ドクターブレードの薄くした縁部分の多少の改良が本発明によって示唆されており、すなわち、面取りを介したまたはそれ以外の方法によるその縁部分の材料体積が、ドクターブレードを使い始める前に減少しており、これらはすべて、薄板形状が完全に、または、かなりの程度まで消耗する前に、ドクターブレードの幅方向に破損を与える圧縮力が任意の必要不可欠な程度まで進行しないようにするという目的のためである

図１の先行技術のドクターブレード（１）に関する限り、縁部分の幅は、薄板形状の摩耗部分（３）の先端の幅と遷移部分（４）の幅、すなわち、薄板（３）の先端と鋭い縁（６）の間の幅からなる。図５で示される本発明に応じた実施形態において、Ｆ５で指定される薄くなった部分の幅は、より広がって、第１の摩耗部分を含み、第１の摩耗部分は薄板形状であり、先行技術のドクターブレード（１）の薄板（３）と同じ幅、厚み、および幾何学的形状を有してもよく、それゆえ、前記の薄板と同じ参照番号（３）が与えられている。薄くなった部分の幅は、第２の幅の広い摩耗部分（１３）をさらに含んでいる。

前記第１の摩耗部分（３）と第２の摩耗部分（１３）の間には、遷移部分（１４）がある。薄くなった縁の合計幅ＦＢ、すなわち、薄板形状部分（３）、遷移部分（１４）、および、第２の摩耗部分（１３）の全幅は、本発明の態様に従って２−１０ｍｍであるとする。さらに、本発明の別の態様によれば、第１の摩耗部分（３）の幅ＬＢは、薄くなった縁の全幅ＦＢのせいぜい５０％にしか達しないものとする。本発明によれば、薄板（３）は、わずかに楔形をしており、すなわち、その厚みは先端から遷移部分（１４）に向かって増加するが、必ずしも直線であるとは限らない。勾配を上げる傾斜は実施形態に従って０．０２／１である。とりわけ鋼の硬度に依存して、傾きは、薄板に望ましい弾力性を与えるために変えられてもよい。図６に示される実施形態のように、薄板の上下面は平行であってもよく、そのことは、薄板（３）が楔形ではないことを意味する。遷移部分の幅ＴＢは、薄くなった縁の幅ＦＢの約５％に達する。第２の摩耗部分（１３）の傾き、すなわち、幅単位あたりのその厚みは、０．２／１である。これは、ｔｇβ＝０．２とも表されることもあり、βは摩耗部分（１３）の傾斜角度である。薄板（３）の傾斜角度αの大きさは、それに応じて、ｔｇα＝０．０２と表されてもよい。

薄くなった端部の全幅への薄板の幅ＬＢの適応を介して、薄板（３）と薄くなった領域ＦＢ全体の適切な弾力性は、第２の摩耗部分の特定の弾力性と柔軟性と組み合わせて、印刷インクのこすり落としのためにドクターブレード（１）の所望の特徴を準備することで達成することができ、その結果、第１の摩耗部分／薄板（３）がある程度まで消耗したときに、印刷シリンダ（８）と接触する薄板（３）の表面−線（１１）に相当する−は、印刷インクの遷移が行われる印刷シリンダの主要な部分に沿って遷移部分（１４）に接近し、印刷シリンダの端部部分の領域におけるドクターブレードの摩耗は、線（１０’）によって表わされる第２の摩耗部分（１３）へと距離を進めた。幾何学的形状のおかげで、その部分は十分な柔軟性を有するか、あるいは、相当な局所的な硬化、硬い相の沈殿、亀裂の形成などの前述した種類の材料の変化を原則的に防ぐそれ以外の特徴を有している。言い換えれば、印刷シリンダの前記主要な部分に沿った薄板の摩耗が、遷移部分（１４）に隣接する薄板（３）の土台まで、または、少なくともほとんどその土台まで下方に進むまでは、印刷インクの望ましくない飛び散りを回避することができる。

図６によるドクターブレード（１’’）の実施形態は、第２の摩耗部分（１３’）の設計に関して図５によるその実施形態とは異なり、第２の摩耗部分（１３’）は、図５の実施形態のように面取りされておらず、平等に薄くされてもいないが、長手方向に平行な多くの溝（１６ａ、１６ｂなど）が設けられており、その深さは、鋭い縁（６）に近い第１の溝（１６ａ）から、摩耗部分（１３’）の端部の最後の溝（１６ｎ）まで増えている。この場合、それは、端（６）から連続的に減少する第２の摩耗部分（１３’）の平均的な厚みである。溝（１６ａ、１６ｂ、．．１６ｎ）は、摩耗部分（１３’）の柔軟性を高め、一方で、溝の間の棒（ｂａｒ）（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、．．１７ｎ）は、ドクターブレード（１’’）の長手方向の摩耗部分の剛性を増加させる。摩耗部分（１３’）と第１の棒（６）の間の遷移部分は、（１４’）と指定される。実施形態は、言いかえれば、ドクターブレードの２つの所望の特徴を組み合わせている。本実施形態の特性である溝の準備も、前述の実施形態に特有の法則と組み合わされてもよい。

Claims (13)

1. 平らで平行な側部を含むストリップ状本体（２）と、薄板の形状を有する第１の摩耗部分（３）を含む厚みを減らした少なくとも１つの縁部とを備えた、鋼、他の合金また金属で作られたドクターブレード（１’，１’’）であって、
   厚みを減らした縁部は、前記第１の摩耗部分と第１の摩耗部分から距離を置いたブレード本体（２）との間の領域に第２の摩耗部分（１３、１３’）を含み、第２の摩耗部分は第１の摩耗部分よりも厚く、第１の摩耗部分と第２の摩耗部分の間には、短い遷移部分（１４）があり、該遷移部分は、ドクターブレードの長手方向に直角の方向に、厚みを減らした前記縁部の総幅のせいぜい５％であり−本文脈では薄くなった縁部の幅（ＦＢ）と呼ぶ−、遷移部分の厚みは、遷移部分に隣接する薄板形状の第１の摩耗部分の厚みから、遷移部分に隣接する第２の摩耗部分の厚みまで急激に増加し、薄板形状の摩耗部分（３）の厚みは、薄板の先端に隣接する厚みから、薄板形状の摩耗部分の内部端部における第２の大きな厚みまで増加し、および、第２の摩耗部分（１３）の厚みは、第２の厚みよりも大きな第３の厚みから、ブレード本体の厚みである第４の厚みまで増加する、ことを特徴とするドクターブレード。
2. ドクターブレードの長手方向に対して直角に厚みを減らした縁部の総幅である、薄くなった縁部の幅は、少なくとも２ｍｍであるが、せいぜい１０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１に記載のドクターブレード。
3. 第１の薄板形状の摩耗部分は、薄くなった縁部の幅のせいぜい５０％、好ましくはせいぜい３０％に達する幅−本文脈では薄板の幅と呼ばれる−を有する、ことを特徴とする請求項２に記載のドクターブレード。
4. 遷移部分は、薄くなった縁部の幅のせいぜい１０％に達する幅を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のドクターブレード。
5. 遷移部分は、薄くなった縁部の幅のせいぜい５％に達する幅を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のドクターブレード。
6. 遷移部分は、少なくとも０．０５ｍｍだが、せいぜい０．２．ｍｍの幅を有する、ことを特徴とする請求項４に記載のドクターブレード。
7. 第２の摩耗部分の厚みは、遷移部分からブレード本体に向かう方向に増え、単位幅あたりの第２の摩耗部分の平均的な厚みの増加は、薄板の先端から遷移部分に向かう方向への単位幅あたりの薄板形状の摩耗部分の平均的な厚みよりも大きい、ことを特徴とする請求項１に記載のドクターブレード。
8. 平均での薄板形状の摩耗部分の厚みは、幅の１ミリメートルあたり０．０１−０．０３ｍｍ増加する、ことを特徴とする請求項１に記載のドクターブレード。
9. 平均での薄板形状の摩耗部分の厚みは、幅の１ミリメートルあたり０．０１５−０．０２５ｍｍ増加する、ことを特徴とする請求項８に記載のドクターブレード。
10. 平均での薄板形状の摩耗部分は、第１摩耗部分が増加するよりも、単位幅あたり１０−３００％も多く増加する、ことを特徴とする請求項１−９のいずれかに記載のドクターブレード。
11. 第２の摩耗部分の厚みは、ドクターブレードの長手方向に伸びる多くの平行な溝（１６ａ，１６ｂ，．．．１６ｎ）を介して、ドクターブレードの本体に向かって増加し、前記溝の幅は、ドクターブレード本体に向かう方向に、前記第２の摩耗部分の幅に沿って連続的に減少する、ことを特徴とする請求項１−１０のいずれかに記載のドクターブレード。
12. 薄くなった部分のいずれか、両方、または、すべては、ブレード本体の対応する側面と水平である側面を有している、ことを特徴とする請求項１−１１のいずれかに記載のドクターブレード。
13. その厚みが０．１−０．５ｍｍである、ことを特徴とする請求項１−１２のいずれかに記載のドクターブレード。

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