JP3591973B2

JP3591973B2 - ドクターブレードのメッキ方法及びその方法で得られるドクターブレード

Info

Publication number: JP3591973B2
Application number: JP06976296A
Authority: JP
Inventors: 満金子
Original assignee: Nihon New Chrome Co Ltd
Current assignee: Nihon New Chrome Co Ltd
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: JPH09254356A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はグラビア（凹版）印刷において版胴上の余剰のインクを掻き落とすために使用されるドクターブレードのメッキ方法及びそのメッキ方法により得られる特定の合金層を有するドクターブレードに関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
グラビア（凹版）印刷においては、版胴の円周面にドクターブレードを一定の圧力で押圧しておいて、版胴の非画像部に付着しているインクを掻き落として除去している。ドクターブレードは非画像部のインクを完全に除去すると共に、画像部に所定量のインクを残す機能を有するものであるから、版胴とドクターブレードとの接触は常に一定の状態に維持されなければならず、その先端部には耐磨耗性だけでなく、その磨耗性が均一であることが求められる。
ドクターブレードは、通常、印刷版ごとに交換して使用されるものであり、印刷用インクの種類や印刷物の量に合わせ比較的少量の印刷用としては従来よりメッキ処理をしていないスチール（鋼）製の汎用品が使用されている。また、多量の印刷用としては耐磨耗性がある硬質メッキ処理を施したブレードが使用されている。
【０００３】
耐磨耗性に優れたドクターブレードとしては、ニッケルメッキ浴中に、炭化珪素、窒素化ホウ素等の各種セラミックスの微粉を適当量添加し、撹拌下にメッキ処理を行ないメッキと同時にこれら微粉をメッキ被膜内に析出複合させ、必要により焼き付け処理を施してドクターブレードの表面に硬質層を形成させる、いわゆる硬質セラメッキ層を有するものがあるが、スチール製の汎用品に比べて当然に製造コストが高くなる。また、硬度があるために、版胴との接触圧力の調整如何によっては版胴を傷つける可能性もある。
【０００４】
本発明は使用者の印刷用ドクターブレードの選択幅を広げることを目的とし、現在、メッキ処理していないスチール製のもの及び耐磨耗性のセラメッキ層を有するものの２種類に大別されるドクターブレード製品に対して中間的な性能、すなわちメッキ処理を施していないスチール製のものに比べて耐磨耗性を有するが、セラメッキ層を有するものよりは硬度が低く、版胴を傷つけるおそれが少ないという、両者の中間的な性能を有するドクターブレード製品を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題の解決手段】
本発明者らは鋭意研究の結果、鋼製のブレード母材面にタングステンとニッケルとの合金メッキ層を設けることによって前記の課題を解決する適度な硬度を持つ紫白色の美麗なメッキ層が得られることを確認して本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は以下のドクターブレードのメッキ方法及びその方法により得られる特定の合金層を有するドクターブレードを提供するものである。
【０００７】
（１）硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ₄・６Ｈ₂Ｏ）１０〜８０ｇ／リットル、タングステン酸ナトリウム（Ｎａ₂ＷＯ₄・２Ｈ₂Ｏ）２０〜１２０ｇ／リットル、塩化アンモニウム１０〜５０ｇ／リットル、クエン酸アンモニウム３０〜１２０ｇ／リットル、ｐＨ６．５〜７．５、温度５０〜６０℃のメッキ浴を用いて、２〜２０Ａ／ｄｍ²の電流密度で、ニッケル（Ｎｉ）／タングステン（Ｗ）＝９０〜６０／１０〜４０（重量比）の合金メッキをするドクターブレードのメッキ方法。
（２）前記１に記載のメッキ方法により得られた合金メッキ層を有するドクターブレード。
（３）硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ₄・６Ｈ₂Ｏ）１０〜８０ｇ／リットル、タングステン酸ナトリウム（Ｎａ₂ＷＯ₄・２Ｈ₂Ｏ）２０〜１２０ｇ／リットル、塩化アンモニウム１０〜５０ｇ／リットル、クエン酸アンモニウム３０〜１２０ｇ／リットル、ｐＨ６．５〜７．５、温度５０〜６０℃のメッキ浴を用いて、２〜２０Ａ／ｄｍ²の電流密度で鋼板母材を電気メッキし、ニッケル（Ｎｉ）／タングステン（Ｗ）＝９０〜６０／１０〜４０（重量比）の合金メッキ層を形成する工程を有するドクターブレードの製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のメッキ方法では、ブレード表面の硬度（耐磨耗性）を上げるために、金属元素単体としてはメッキできないタングステンまたはモリブデンを鉄系金属（Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ）の合金としてブレード面上にメッキするものである。
合金メッキする金属の組み合わせとしては、Ｎｉ−Ｗ、Ｎｉ−Ｍｏ、Ｆｅ−Ｗ、Ｆｅ−Ｍｏ、Ｃｏ−Ｗ及びＣｏ−Ｍｏがあるが、特にＮｉ−Ｗが好ましい。
【００１０】
本発明でメッキ浴に用いる金属イオン源は、タングステンイオン源としてタングステン酸ナトリウム（Ｎａ_２ＷＯ_４）、モリブデンイオン源としてモリブデン酸ナトリウム（Ｎａ_２ＭｏＯ_４）が代表例として挙げられる。
鉄系金属のイオン源としては、硫酸塩、ハロゲン酸塩等の各種の塩類が用いられ、具体例としては、Ｎｉイオン源として硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ_４）、塩化ニッケル（ＮｉＣｌ_２）等、Ｆｅイオン源としては硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ_４）、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ_２）等、Ｃｏイオン源としては硫酸コバルト（ＣｏＳＯ_４）、塩化ニッケル（ＣｏＣｌ_２）等が挙げられる。
【００１１】
また、通常のメッキ液に使用する各種の成分が用いられる。
すなわち、遊離金属イオンからの水酸化物の沈殿防止、金属イオン濃度の調節、メッキ液の分解抑制等の目的で使用される錯化剤としては、アンモニア、エチレンジアミン、ピロリン酸塩、酢酸、クエン酸、酒石酸等の各種有機酸あるいはその塩類、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等が用いられる。
【００１２】
無電解メッキ処理する場合には、金属イオンの還元剤として、ＮａＨ_２ＰＯ_２、ＫＨ_２ＰＯ_２、ＮａＢＨ_４、ＫＢＨ_４、ヒドラジン、ホルマリン等が使用される。
【００１３】
その他、ｐＨ緩衝剤（各種有機酸及び無機の弱酸）、安定剤（吸着性化合物、界面活性剤等）、ｐＨ調節剤（酸または塩基）など、通常メッキの分野で用いられている各種の薬品が使用される。
【００１４】
本発明によるメッキ方法は、電気メッキあるいは無電解メッキのいずれの方法でも行なうことができる。
以下に本発明で使用するメッキ浴の例と条件を示す。
１）Ｎｉ−Ｗ合金用電気メッキ浴
【００１５】
【表１】

【００１６】
上記組成において、硫酸ニッケルの含有量が１０ｇ／Ｌ未満の場合には金属析出が起こらず、８０ｇ／Ｌを超えるとニッケルの合金比が大きくなり過ぎ、タングステンによる硬度（耐磨耗性）が得られない。硫酸ニッケルに代えて塩化ニッケルを使用してもよい。
タングステン酸ナトリウムの含有量が２０ｇ／Ｌ未満の場合にはニッケルとの共析量が低下し、また１２０ｇ／Ｌを超えるとニッケルとの共析量が飽和してしまいコスト高となる。
添加剤の塩化アンモンの配合量が１０ｇ／Ｌ未満では浴中の電導度が不十分となり、５０ｇ／Ｌを超えると通電により塩素ガスが発生する。塩化アンモンの代わりに硫酸アンモンを使用してもよい。
錯化剤のクエン酸アンモンの量が３０ｇ／Ｌ未満では析出結晶の状態が不完全となり、１２０ｇ／Ｌを超えると電流効率が低下し、つき廻り不良が生じる。錯化剤としては、酒石酸塩も使用できる。
【００１７】
メッキ浴のｐＨは中性域の６．５〜７．５の範囲が好ましい。ｐＨが６．５以下では共析が不十分となり、７．５を超えると電流効率が低下する。
メッキ浴温は５０〜６５℃、電流密度として２〜２０Ａ／ｄｍ^２程度が好ましい。
上記のメッキ液による電気メッキ処理によりＮｉ／Ｗ（重量比）＝９０〜６０／１０〜４０の合金メッキ層が形成される。Ｗの含有量が少ないと、Ｗによる耐磨耗性などの効果が得られない。なお、Ｗの含有量は、ｐＨを上げること、電流密度を上げること、あるいは浴温を上げることによって高めることができる。
【００１８】
２）Ｎｉ−Ｗ合金用無電解メッキ浴
無電解メッキを行なう場合には、上記電気メッキ浴成分のほかに次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウムなどの還元剤を用い、アンモニアアルカリ性浴中で処理することが好ましい。下記にＮｉ−Ｗ合金用無電解メッキ浴の例と条件を示す。
【００１９】
【表２】

【００２０】
３）Ｆｅ−Ｍｏ合金用電気メッキ浴
Ｆｅ−Ｍｏ合金用電気メッキ浴の例及び条件を以下に示す。
【００２１】
【表３】

【００２２】
本発明によるメッキ方法は、短冊状に裁断した鋼板母材を通常の静止浴でメッキするほか、本出願人が開発した特願平６−２８１５４２号に記載の方法により長尺リボン状鋼板母材を連続的にメッキ処理することもできる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例により説明するが、本発明は下記の例に限定されるものではない。
【００２４】
実施例１：Ｎｉ−Ｗ電気メッキ
通常の方法（アルカリ脱脂→酸洗）で前処理した鋼板母材（６ｃｍ×１２５ｃｍ×０．１５ｍｍ）について下記のメッキ浴及び条件にてメッキ処理を行なった。
硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ_４・６Ｈ_２Ｏ）２０ｇ／Ｌ
タングステン酸ナトリウム（Ｎａ_２ＷＯ_４・２Ｈ_２Ｏ）４０ｇ／Ｌ
塩化アンモン（ＮＨ_４Ｃｌ）３０ｇ／Ｌ
クエン酸アンモン（（ＮＨ_４）_２ＨＣ_６Ｈ_５Ｏ_７）６０ｇ／Ｌ
ｐＨ７
浴温５５℃
電流密度５Ａ／ｄｍ^２
メッキ時間１５分
得られたメッキ層（析出物）の合金組成を化学分析により測定したところ重量比でＮｉ／Ｗ＝７０／３０であった。その外観、メッキ層硬度（Ｈｖ）、防錆性、及びメッキ処理をしていないスチール製品（比較例）を基準とした実印刷機での寿命を評価した。結果を表４に示す。
【００２５】
参考例１：
Ｆｅ−Ｍｏ電気メッキ以下のメッキ浴及び条件で実施例１と同様の母材についてメッキ処理を行なった。

【００２６】
得られたメッキ層（析出物）の合金組成を化学分析により測定したところ重量比でＦｅ／Ｍｏ＝７０／３０であった。また、外観、硬度、防錆性及び寿命について実施例１と同様に評価を行なった。結果を表４に示す。
【００２７】
参考例２：
Ｎｉ−Ｗ無電解メッキ以下の浴及び条件により、実施例１と同様の母材のメッキ処理を行なった。

得られたメッキ層（析出物）の合金組成を化学分析により測定したところ重量比でＮｉ／Ｐ／Ｗ＝８２／１０／８であった。また、外観、硬度、防錆性及び寿命について実施例１と同様に評価を行なった。結果を表４に示す。
【００２８】
【表４】

【００２９】
表４中の、外観、硬度、防錆性及び寿命は、それぞれの下記の方法により測定・評価した。
・外観：目視により評価した。
・硬度：微小硬さ試験方法（ＪＩＳＺ２２５１）に従って測定した（マイクロビッカース硬度計を使用）。
・防錆性：塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ２３７１）を行ない、以下の基準により評価した。
◎…レイティングナンバー１０〜８、
○…レイティングナンバー７〜４、
×…レイティングナンバー３〜０。
・寿命：刃先が磨滅して印刷物にドクタースジが発生した時点を寿命とし、メッキ処理をしていないスチール製品（比較例）を基準（＝１）として評価した。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のメッキ方法によれば、従来のメッキ処理していないスチール製及び耐磨耗性のセラメッキ層を有する硬質製の２種類のドクターブレードに加えて、防錆性、硬度、耐久性などの性能面で両者の中間に位するドクターブレードが提供され、印刷用ドクターブレード使用者の選択幅が広がった。

Claims

硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ₄・６Ｈ₂Ｏ）１０〜８０ｇ／リットル、タングステン酸ナトリウム（Ｎａ₂ＷＯ₄・２Ｈ₂Ｏ）２０〜１２０ｇ／リットル、塩化アンモニウム１０〜５０ｇ／リットル、クエン酸アンモニウム３０〜１２０ｇ／リットル、ｐＨ６．５〜７．５、温度５０〜６０℃のメッキ浴を用いて、２〜２０Ａ／ｄｍ²の電流密度で、ニッケル（Ｎｉ）／タングステン（Ｗ）＝９０〜６０／１０〜４０（重量比）の合金メッキをするドクターブレードのメッキ方法。
請求項１に記載のメッキ方法により得られた合金メッキ層を有するドクターブレード。
硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ₄・６Ｈ₂Ｏ）１０〜８０ｇ／リットル、タングステン酸ナトリウム（Ｎａ₂ＷＯ₄・２Ｈ₂Ｏ）２０〜１２０ｇ／リットル、塩化アンモニウム１０〜５０ｇ／リットル、クエン酸アンモニウム３０〜１２０ｇ／リットル、ｐＨ６．５〜７．５、温度５０〜６０℃のメッキ浴を用いて、２〜２０Ａ／ｄｍ²の電流密度で鋼板母材を電気メッキし、ニッケル（Ｎｉ）／タングステン（Ｗ）＝９０〜６０／１０〜４０（重量比）の合金メッキ層を形成する工程を有するドクターブレードの製造方法。