JP4077981B2

JP4077981B2 - ドクターブレード

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Publication number: JP4077981B2
Application number: JP17859099A
Authority: JP
Inventors: 龍男重田
Original assignee: Think Laboratory Co Ltd
Current assignee: Think Laboratory Co Ltd
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2019-06-24
Also published as: JP2001001664A

Description

【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。
【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。
【０００３】
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。
【０００４】
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３−００７３９４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６−０３９９９１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１０−３３７８４０号公報、実開昭６２−００５９５９号公報、実開昭６３−０９４５７６号公報がある。
【０００５】
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。
【０００６】
又、Ｕ．Ｓ．Ｐ．＃５，６３８，７５１、Ｕ．Ｓ．Ｐ．＃４，８９５，０７１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。
【０００７】
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。
【０００８】
【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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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／ｍｉｎ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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、水性インキ使用グラビア印刷に用いられかつ版面の非画線部に形成されたサンドペーパー痕を有する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水性インクを盛りかつ余分な水性インクを掻き取るドクターブレードであって、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。前記下地被膜としてはセラミック複合ニッケルメッキを使用することができる。上記構成により、前記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水性インキの量を極めて少なく抑え、版かぶりを有効に回避できるという効果が達成される。
【００２９】
【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。
【００３０】
本願発明のドクターブレード３は、芯金３ａ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。
【００３１】
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６００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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
【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。
【００６３】
（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。
【００６４】
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、６６０μｍの摩耗があった。これは、印刷長さ１０，０００ｍ当たり、３３０μｍの摩耗が生じる割合であった。
【００６５】
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。
【００６６】
（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０〜１μｍの摩耗があった。
【００６７】
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。
【００６８】
（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３００℃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。
【００６９】
（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。
【００７０】
【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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図２】従来のドクター装置を示す概略斜視図。
【符号の説明】
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

Claims

水性インキ使用グラビア印刷に用いられかつ版面の非画線部に形成されたサンドペーパー痕を有する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水性インクを盛りかつ余分な水性インクを掻き取るドクターブレードであって、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。
前記下地被膜がセラミック複合ニッケルメッキであることを特徴とする請求項１記載のドクターブレード。