JP4282935B2

JP4282935B2 - 表面処理ドクターブレード

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Publication number: JP4282935B2
Application number: JP2002023622A
Authority: JP
Inventors: 和也浦田; 直幸大庭
Original assignee: Nihon New Chrome Co Ltd
Current assignee: Nihon New Chrome Co Ltd
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2022-01-31
Also published as: JP2003220682A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面が特定の皮膜よりなる２層構造を有した表面処理ドクターブレードに関し、さらに詳しく言えば、連続印刷時に発生するドクターブレードに起因する印刷不良の抑制に優れた表面処理ドクターブレードに関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
グラビア（凹版）印刷では、図１および図２（図１の部分拡大図。但し、図１、２共に理解を容易にするためにブレード部分をシリンダーに対して極端に拡大して描いている。）に示すように円筒表面に画像に対応するセルと呼ばれる微小な凹部（図示せず）を多数形成したシリンダー（１）を用い、このシリンダーの円周面にスチール製またはステンレス製のドクターブレード（２）を一定の圧力で押圧しておいて、版面の非画像部に付着しているインキ（３）を掻き落とし除去している。このドクターブレードは非画像部のインキを完全に除去すると共に、画像部に所定量のインキを残す機能を有するものであるから、シリンダーとドクターブレードとの接触圧は常に一定に維持されなければならず、その先端部（刃先）には耐磨耗性が要求され、一般的にはブレードに表面処理を施したドクターブレードが利用されている。
【０００３】
例えば、(1)特開平4−296556には、刃先部の表面が撥インキ性を有する材質（高分子粒子を含有する金属めっき）からなるドクターブレード、
(2)特開平2001-80230には、表面に含フッ素処理（例えば、４フッ化エチレン樹脂粒子を共析した金属めっき）を施したヘラウラ防止用のドクター、
(3)特表2000-507523には、ブレード表面に表面エネルギーが１０〜６０ｍＮ／ｍの表面エネルギーの乏しいポリマーを被覆したドクターブレード、
(4)特開平3-64595には、第１層のニッケル系合金と、その上層にクロムめっきよりなる発錆び性、耐磨耗性に優れた表面処理ドクターブレードが提案されている。
(5)特許第2952333号には、第１層にＮｉめっき、その上層にセラミック粉を含有させたＮiめっきの２層めっきよりなるドクターブレードの製造方法が提案されている。
(6)特開2001-1664にはブレード芯金表面に、芯金より硬くダイヤモンドライクカーボン被膜よりも軟らかい下地被膜の上層にダイヤモンドライクカーボン被膜が被覆されたドクターブレードが提案されている。
【０００４】
しかし、これら従来技術には以下のような問題があった。
(1)で提案されている技術は、刃先表面を撥インキ性とし、版のセルに入っているインキを引張り出すことなくドクタリングすることにより、良好にセルにインキを詰めることを可能とし、精密印刷においても画素の形状を良好に再現することを狙いとするものであるが、撥インキ性高分子粒子含有金属の単層処理であるため、耐磨耗性が十分ではなく、連続印刷に伴い刃先の磨耗が急激に進行し、頻繁にブレードを交換する必要があり生産効率を落とすものであった。
【０００５】
(2)で提案されている技術は、ブレードに４フッ化エチレン樹脂粒子を含有した金属めっきのみを単層で施すことにより、連続印刷時に刃先の裏側（シリンダー回転方向裏側）に塗工液が蓄積成長することにより、蓄積した液滴が原版上に不規則に転移し、点状、筋状に盛り上がるヘラウラという印刷の欠陥防止には有効ではあるが、４フッ化エチレン樹脂粒子を共析せしめた金属めっきのみでは、めっきが比較的柔らかいため、耐磨耗性が十分ではなく、連続印刷に伴い刃先の磨耗が急激に進行し、頻繁にブレードを交換する必要があり生産効率を落とすものであった。また、この単層めっきのみでは、シリンダーからのインキの掻き落とし不良が生じやすく、連続印刷時における比較的早い段階から掻き落とし不良に起因すると考えられる印刷不良（カブリ等）が生じるという問題があった。
【０００６】
(3)で提案されている技術は、ブレード表面に表面エネルギーが乏しいポリマーを被覆することにより、高粘度のインキを使用した際のインキ溜まりを防止するものであるが、ブレードに施された処理物がポリマーであるため、ブレードの耐磨耗性は全く向上せず、刃先の磨耗によるブレードの交換を頻繁に行う必要があり、生産効率の悪いものであった。また、シリンダーからの薬液の掻き落とし不良が生じやすく、印刷の比較的初期の段階で印刷不良（カブリ等）が生じるという問題があった。
【０００７】
(4)および(5)で提案されている技術は、２層めっきすることにより、上層のめっきの密着力を向上させ、かつ最表層のめっきであるクロムめっき、あるいはセラミック含有ニッケルめっきにより刃先の耐磨耗性を向上させたものであり、ブレードの磨耗の減少には有効であるが、最表層のめっき皮膜が硬いため、シリンダー自体の磨耗促進、シリンダーの損傷、めっき皮膜自体の剥離等による印刷不良が生じやすいという問題があった。
【０００８】
(6)で提案されている技術は、セラミック複合ニッケル被膜とダイヤモンドライクカーボン被膜の２層処理とすることにより、水性インキ使用時の、インキ掻き取り不良による版カブリを防止しようというものであるが、この技術は、ダイヤモンドライクカーボン被膜とセラミック複合ニッケル被膜との密着性が充分でなく、連続印刷時の刃先の磨耗にともない、上層が剥離しやすくなり、この剥離粉のインキへの混入により、印刷不良が生じやすいという問題があった。また、ダイヤモンドライクカーボン被膜をつける生産効率が悪く、かつそれをつけるためにはプラズマ蒸着装置等の特別な装置が必要となり、生産自体が高コストとなる等の問題があった。
【０００９】
また、近年、ユーザーニーズが高度化し、画像形状のより精密な再現性が要求されてきており、従来は問題とされなかったミクロなレベルの画像のニジミ、カスレ等の形状不良までも問題とされるようになってきており、従来技術ではこの問題を解消することが出来なかった。
【００１０】
したがって、本発明の課題は、上記従来技術の問題を改善し、刃先の耐磨耗性を向上させるとともに、連続印刷時の印刷不良の発生を抑止することを可能とする表面処理ドクターブレードを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、連続印刷時に生じる印刷不良の発生要因を検討した結果以下のことが判明した。
連続印刷初期〜中期段階で発生する画像のニジミ、カスレ、カブリ等の印刷不良は、主にブレードによるインキの掻き取り不良に起因しているものと考えられ、これを解決するためには以下の▲１▼、▲２▼の対策が有効であることを見出した。
【００１２】
▲１▼少なくともインキと接する刃先の表側（シリンダー回転方向表側(図２のＳ側)）のブレードの最表層処理面の表面エネルギーを下げること。表面エネルギーを下げることによって、皮膜の撥インキ性により非画像部より掻き取った余剰インキが滞留せず、シリンダー／ブレード接触界面領域（図２のａ部）より系外への排出が促進される結果、内部へのインキの巻き込み（ブレードによる掻き取り不良）が抑制されるものと考えられる。
【００１３】
▲２▼処理後のブレードの表面硬度を特定の範囲とすること。めっきの硬度を特定の範囲とすることにより、安定、均一かつ十分な圧力をブレードよりシリンダーに加圧できることになり、インキの掻き取り性能が向上するものと考えられる。
【００１４】
また、連続印刷後期に発生する印刷不良の主な要因は、刃先の磨耗、めっきの欠落、シリンダーの損傷および磨耗によるものであり、これらを抑止するには、
▲３▼ブレード表面の摩擦係数を低下させる。すなわち、表面の潤滑性を上げ、ブレードとシリンダーの接点での、凝着磨耗を抑制すること。
▲４▼表面硬度を特定の範囲とすること。および、
▲５▼膜厚を特定の範囲とすることが有効であることが判明した。
【００１５】
以上のように連続印刷時に良好な印刷性能を得るには、ドクターブレードとして上記▲１▼〜▲５▼のすべてを同時に満足する必要があるが、従来技術では上記条件すべてを満足することは困難であり、本発明で提案した特定の皮膜よりなる２層構造とし、それぞれの皮膜層で機能を分担させることによって初めて可能になることを見出した。
【００１６】
すなわち本願発明のドクターブレードは、以下の構成よりなる。
１．少なくとも刃先部の表面が、第１層としてニッケル系めっきまたはクロム系めっき（ただし、めっき中に有機樹脂粒子が分散した有機樹脂分散複合めっきは除く。）、その上層に第２層として表面エネルギーの低い有機樹脂皮膜層よりなる表面処理ドクターブレード。
２．ビッカース硬度（Ｈｖ）が４００〜1500である前項１に記載の表面処理ドクターブレード。
３．第１層のめっきが、ＳｉＣ粒子を含有したニッケル−リン系複合めっきである前項１または２に記載の表面処理ドクターブレード。
４．有機樹脂皮膜が、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、およびシリコーン系樹脂および／またはフッ素系樹脂を粒子として含有する有機樹脂の中から選ばれる少なくとも１種の有機樹脂皮膜である前項１から３のいずれか１項に記載の表面処理ドクターブレード。
５．有機樹脂皮膜が、４フッ化エチレン系樹脂、パーフロロアルコキシ系樹脂、フッ化エチレンプロピレン系樹脂、およびこれら樹脂を樹脂粒子として含有した有機樹脂の中から選ばれる少なくとも１種の有機樹脂皮膜である前項１から３のいずれか１項に記載の表面処理ドクターブレード。
６．第１層のめっき厚（Ａ）および第２層の皮膜厚（Ｂ）の合計が、２μｍ≦Ａ＋Ｂ≦３０μｍであることを特徴とする前項１から５のいずれか１項に記載の表面処理ドクターブレード。
７．第１層のめっき厚（Ａ）および第２層の皮膜厚（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が、0.005≦Ｂ／Ａ≦１.3である前項６に記載の表面処理ドクターブレード。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用されるドクターブレード基材は、印刷用、塗装用に使用されている公知のスチール製およびまたはステンレス製基材であればいずれも使用可能である。
また、通常、ドクターブレード用基材は、刃先部となる側縁が薄刃状になるように段付け形成される等の加工が施されていて、その刃の形状の違いにより平行刃、傾斜刃、丸刃、角刃があり、いずれの形状のものも使用することが可能である。また、このような刃先加工を、ブレードの片側のみに行った片刃タイプのもの、両側で行った両刃タイプのものがあり、本発明では用途に応じていずれのものも使用することが可能である。
【００１８】
本発明ではブレード基材寸法は何ら制限は無く利用可能であるが、代表的なブレード基材は厚さが0.15ｍｍ〜0.6ｍｍ、幅が４０〜６０ｍｍの帯状鋼板よりなる。
本発明による表面処理ドクターブレードは、上記ドクターブレードの少なくとも刃先表面に第１層として特定のニッケル系めっきまたはクロム系めっき、その上層に第２層として低表面エネルギーの有機樹脂皮膜層を形成した表面処理ドクターブレードである。
【００１９】
第１層のめっきは、主にブレードに硬度を付与する機能を有し、ニッケル系めっきおよび／またはクロム系めっきが有効である。ただし、めっき中に有機樹脂粒子が分散したニッケル系あるいはクロム系分散複合めっき、および上記以外のめっきでは所定の硬度を得ることが出来ないか、ブレード基材に対するめっきの密着性が劣るため適さないので本発明では除外される。
【００２０】
ここでいうニッケル系めっきとは、純ニッケルめっき、ニッケル−コバルト、ニッケル−鉄、ニッケル−クロム、ニッケル−タングステン、ニッケル−マンガン、ニッケル−スズ、ニッケル−リン、ニッケル−ボロン、ニッケル−リン−ボロン等の合金めっき、およびこれらニッケル系金属よりなるマトリックス中に有機樹脂以外の粒子、例えば、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＴｈＯ₂、ＳｉＯ₂、ＣｅＯ₂、ＢｅＯ₂、ＭｇＯ、ＣｄＯ、ダイヤモンド、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＶＣ、ＺｒＣ、ＴａＣ、Ｃｒ₃Ｃ₂、Ｂ₄Ｃ、ＢＮ、ＺｒＢ₂、ＴｉＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＷＳｉ₂等の中から選ばれる少なくとも１種の粒子が分散したニッケル系分散めっきのことをいい、いずれのものを使用してもよい。
【００２１】
また、クロム系めっきとは、純クロムめっき、クロム−タングステン、クロム−鉄等の合金めっき、およびこれらクロム系金属マトリックス中に有機樹脂以外の粒子、例えばＡｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＳｉＯ₂、ＣｅＯ₂、ＵＯ₂、ＳｉＣ、ＷＣ、ＺａＢ₂、ＴｉＢ₂等の中から選ばれる少なくとも１種の粒子が含有したクロム系分散めっきのことをいい、いずれのものを使用してもよい。
なお、ニッケル系めっき、クロム系めっき、いずれの場合にも上記微粒子のほかに本発明に支障のない範囲であれば、有機樹脂等のその他成分を微量含有させることが可能である。
【００２２】
これらニッケル系めっき、クロム系めっきの中でも第１層のめっきとして、セラミック粒子が分散したもの、中でもＳｉＣ粒子が分散したニッケル系複合めっきが好ましく、特にＳｉＣ粒子が分散したニッケル−リン系合金めっきが最も好ましい。
セラミック粒子のめっき中での含有量は、0.5ｖｏｌ〜４０ｖｏｌ％が好ましい。0.5ｖｏｌ％未満では、耐磨耗性を向上させる効果は得られず、４０ｖｏｌ％を超えると、めっきの密着性が劣るため好ましくない。特に好ましい含有量は３ｖｏｌ％〜３０ｖｏｌ％であり、さらに７〜２５ｖｏｌ％が好ましい。
なお、本発明で使用するセラミック粒子の粒子径は0.05μｍ〜６μｍが好ましく、さらに0.1μｍ〜３μｍが好ましく、特に0.15μｍ〜１μｍが好ましい。
【００２３】
第２層の表面エネルギーの低い有機樹脂皮膜層は、(1)ブレード表面の表面エネルギーを下げ、撥インキ性を持たせることにより非画像部より掻き取った余剰インキを滞留させず、シリンダー／ブレード接触界面領域（図２のａ）から系外への排出を促進し、ブレード／シリンダー接点内部へのインキの進入を抑制する機能、および(2)ブレード／シリンダー接点部での潤滑性を向上させることにより、ブレード／シリンダー接点部での凝着によるブレードおよびシリンダーの磨耗を低減させる機能を有する。
【００２４】
ここで、表面エネルギーの低い有機樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプリピレン等のポリオレフィン系樹脂、４フッ化エチレン樹脂、パーフロロアルコキシ樹脂、フッ化エチレンプロピレン樹脂、４フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、４フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、フッ素化したアクリルポリマー、フッ素化したメタクリルポリマー等のフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、イミン系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、およびこれら前述の樹脂を粒子として含有する有機樹脂から選ばれる少なくとも１種よりなるものが挙げられる。これらの中でも、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、およびこれらフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂の粒子を含有する有機樹脂が好ましく、特に４フッ化エチレン系樹脂、パーフロロアルコキシ系樹脂、フッ化エチレンプロピレン系樹脂、およびこれら樹脂よりなる粒子を含有する有機樹脂が好ましい。
これら以外の有機皮膜では、低表面エネルギーを有することが出来ないか、インキに対する耐性がないので、本発明の効果が得られなくなる。
【００２５】
また、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂を樹脂粒子として有機樹脂中に分散させる場合、その樹脂粒子の粒子径は、0.05〜１０μｍが好ましい。粒子径が0.05μｍ未満では、下地めっきとの密着性が劣るので好ましくない。一方、１０μｍを超えると、樹脂粒子が皮膜中から欠落しやすくなり、本発明の効果が得られず本発明には適さない。中でも好ましい粒子径は0.1〜３μｍであり、さらに好ましくは0.15〜0.8μｍである。また、これら樹脂粒子の含有量としては、２ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％が好ましく、特に望ましくは５ｖｏｌ％〜３５ｖｏｌ％が好ましい。
【００２６】
上記樹脂粒子のバインダーとして用いる有機樹脂は、インキ耐性の観点から選ばれるが、例えばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、イミン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等のいずれを使用してもよい。なお、本発明では、本発明に支障のない範囲であれば、第２層の有機皮膜中にさらに防錆顔料、体質顔料、着色顔料、染料等を含有させることも可能である。
【００２７】
本発明では、以上説明したような第１層の特定のニッケル系めっきおよびクロム系めっきと、第２層の低表面エネルギーを有する有機樹脂皮膜層の両者が組み合わさって初めて本発明の複合効果が得られるものであり、それぞれ単独では、本発明の効果は得られない。
【００２８】
本発明では、表面処理後の少なくとも刃先部分の表面硬度をビッカース硬度（Ｈｖ）で４００〜1500とする。硬度が４００未満では、掻き取り不良が生じ易く連続印刷初期段階で、画像の形状不良等の印刷不良が生じやすくなるだけでなく、耐磨耗性にも劣るため本発明には適さない。また、硬度が1500を超えると、めっきが脆く剥離しやすくなるばかりか、シリンダーの版面を傷つけてしまい、印刷不良が生じやすくなるので本発明には適さない。特に好ましいビッカース硬度（Ｈｖ）は７００〜1300であり、さらに好ましくは８００〜1150である。
【００２９】
なお、本発明におけるビッカース硬度（Ｈｖ）とは、JIS Z 2251の微小硬さ試験方法のビッカース硬さ試験に準拠しておこなうものである（試験荷重に関しては、めっき厚に応じて５０ｇｆ未満の荷重を利用して測定することも可能である。）。
【００３０】
本発明におけるめっきの膜厚は、第１層のめっき厚（Ａ）および第２層の皮膜厚（Ｂ）のトータルの膜厚（Ａ＋Ｂ）を２μｍ〜３０μｍとする。２層トータルでの膜厚が２μｍ未満では、耐磨耗性の効果が得られず本発明には適さない。また、３０μｍを超えると経済的に不利であるばかりか、めっきあるいは有機皮膜の密着性が劣ってくるので本発明には適さない。特に好ましい膜厚は、３μｍ≦Ａ＋Ｂ≦１５μｍ、さらに５μｍ≦Ａ＋Ｂ≦１０μｍが好ましい。
さらに、第１層目のめっき厚（Ａ）および第２層目の皮膜厚（Ｂ）の膜厚比（Ｂ／Ａ）が0.005≦Ｂ／Ａ≦1.3を満足することが好ましい。膜厚比が0.005未満では、インキ掻き取り不良が生じやすく、また、1.3を超えると耐磨耗性が劣る。さらに好ましい膜厚比は、0.01≦Ｂ／Ａ≦0.65であり、特に好ましい膜厚比は、0.08≦Ｂ／Ａ≦0.35である。
【００３１】
めっき厚および有機皮膜厚の測定方法としては、公知の測定方法が利用できる。
例えば、(1)蛍光Ｘ線測定装置を用いて膜厚を測定する方法、(2)剥離液により表面処理皮膜を剥離し、その前後の重量差により膜厚を測定する方法 (3)垂直断面を光学顕微鏡、電子顕微鏡で観察しめっき厚および有機皮膜厚を測定する方法等、公知技術を適宜選択することにより測定可能である。
【００３２】
本発明の表面処理ドクターブレードを製造する手段としては、公知製造技術のいずれの手段を利用して行うことも可能である。本発明によれば生産効率および生産コストを著しく劣化させることなく表面処理ドクターブレードの製造が可能である。
製造方法としては、例えば、脱脂→水洗→活性化処理→水洗→めっき→水洗→乾燥→塗装→焼付け・焼鈍→所定寸法への剪断、あるいは脱脂→水洗→活性化処理→水洗→めっき→水洗→乾燥→焼鈍→（場合によっては、脱脂、水洗等の前処理後乾燥）→塗装→乾燥・焼き付け→所定寸法への剪断等により製造可能であり、さらに、前記の工程に、刃先研磨による刃先調整、表面研磨による表面調整を組み入れてもよいし、焼鈍工程を省略してもよい。
【００３３】
めっきの手段としては、電気めっき、無電解めっき等の公知のめっき技術を利用することができる。
また、塗装の手段としては、バーコーター法、ロールコーター法、はけ塗り法、スプレー法、浸漬法等の公知の塗布方法により、所定の樹脂よりなる塗料を所定の膜厚になるように塗布することができる。
塗膜の乾燥手段としては、熱風乾燥炉、インダクションヒーター等の公知の乾燥手段を利用することができる。
さらに、本発明では、ブレード基材とめっきの密着性を上げたり、めっき皮膜の析出を促進させたりすることを狙いとして、予め下地処理として、ニッケル系めっき、銅系めっき等による下地めっきを行うことも可能である。特に、ブレード基材としてステンレス素材を利用する場合は、第１層のめっき前の下地めっきとしてニッケルストライクめっきが有効である。
本発明による表面処理ドクターブレードの実施の形態としては以下のものが挙げられ、いずれの態様をとっても支障がない。
【００３４】
（１）ブレード両側（シリンダー回転方向表側（図２のＳ側）および裏側（図２のＲ側）全面に本発明による２層構造処理を施した態様、
（２）ブレード全面の片側に本発明による２層構造処理を施した態様、具体的には刃先の表側（図２のＳ側）に本発明による２層構造処理を施し、刃先の裏側（図２のＲ側）にニッケル系めっき、またはクロム系めっき施すか、またはめっき無しスチールのままのもの、
（３）少なくとも刃先のみの両側（図２のＳ側およびＲ側）に本発明による２層構造処理を施したもの、
（４）少なくとも刃先の片側に本発明による２層構造処理を施した態様、具体的に刃先の表側（図２のＳ側）に本発明による２層構造処理を施し、刃先の裏側（図２のＲ側にニッケル系めっき、またはクロム系めっきを施すか、またはめっき無しスチールのままのもの。
【００３５】
印刷メーカーでは、連続印刷時、寿命のきたブレードを新しいブレードに交換する際、新しいブレードの刃先とシリンダーとの接触不良により生じるスジ等の印刷欠陥を防止するため、３０分〜６０分の空運転を行い、シリンダーとブレードとの接触（以下なじみ）をよくした後、印刷を行うのが通常であり、空運転時間分のロスが発生し、印刷効率を落としている。そこで、このなじみ性をよくするため、本発明による表面処理ブレードの刃先先端部分を予めバフ、サンドペーパー等により研磨して、刃先先端のブレード基材を露出させておくことにより、刃先のなじみ性を向上（空運転時間の短縮）させることも可能である。
【００３６】
本発明で得られる表面処理ドクターブレードは、グラビア印刷等の印刷用の用途に使用可能であるが、塗装用途、画像形成装置等に装備される残留トナー除去用途等のその他の用途にも適宜使用可能である。また、印刷あるいは塗装時に利用される、インキあるいは塗料は、水性のものであれ、油性のものであれいずれも利用可能である。さらに、印刷機のインキング装置として、ドブ漬け方式、ファニシャローラー方式等があるが、本発明では、ブレードを使用する方式であれば、インキング方式にとらわれず利用可能である。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明の実施例および比較例を挙げて説明するが、本発明は以下の記載により限定されるものではない。
なお、実施例および比較例による表面処理ドクターブレードの皮膜厚（めっき厚、有機皮膜厚）、および表面硬度は下記の方法により測定した。
［ビッカース硬度］
下記条件で、５点測定し、その平均値をビッカース硬度（Ｈｖ）とした。
測定箇所：刃先表側（ロール回転方向表側）の刃先部、
測定機：株式会社島津製作所製 HMV-2000、
測定条件：試験荷重２５ｇｆ、保持時間１０秒。
［めっき厚、有機皮膜厚］
刃先の断面を、電子顕微鏡で観察し、各層の膜厚を測定した。
【００３８】
実施例１
めっき工程：板幅５０ｍｍ、板厚0.15ｍｍ、刃先長さ1.4ｍｍ、刃先先端厚0.07ｍｍ、片側、平行刃のドクターブレードスチール基材（鋼帯、全長５０ｍ）を、エンボス加工により表面に凹凸を付与した金属鋼帯よりなるスペーサ−とともにリールに渦巻状に巻き取り、リールに巻いた状態のまま、５０℃のアルカリ脱脂液（パクナRT-T；６０ｇ／リットル）に１５分間浸漬し、水洗後、塩酸活性液中で15分間、塩酸活性処理し、さらに水洗した。その後、ＳｉＣ粒子を分散させた無電解Ｎｉめっき液（日本カニゼン（株）社製のめっき液、シューマ−SC−80−１：２０ｖｏｌ％、シューマ−SC−80−4：２ｖｏｌ％）中に８７℃でめっき厚が所定膜厚になるまで浸漬し、ＳｉＣ粒子を含有したセラミック分散ニッケル-リン複合めっきを行い水洗後、乾燥を行った。その後、スペーサーとブレードを巻き戻し分割し、ＳｉＣ粒子分散ニッケル−リン系複合（Ｎｉ−Ｐ−ＳｉＣ）単層めっきブレード１を得た。
【００３９】
表面調整工程：上記単層めっきブレードにバフ研磨を行い表面のめっき残渣等を完全に除去し、３００℃×１時間の焼鈍処理を行った後、単層めっきブレード２を得た。
塗装工程：単層めっきブレード２を、４フッ化エチレン樹脂(5)（ＰＴＦＥ(5)）を含有したアクリル樹脂塗料を乾燥膜厚で１μｍになるようにロールコーターで塗布し、熱風乾燥炉にて、乾燥させた後、所定の寸法に剪断し、本願発明の２層構造の表面処理ドクターブレードを得た。この表面処理ドクターブレードのビッカース硬度（Ｈｖ）および各層の膜厚を測定した。表１に第１層の膜厚（Ａ）、第２層の膜厚（Ｂ）、トータル膜厚（Ａ＋Ｂ）、膜厚比（Ｂ／Ａ）、第２層の４フッ化エチレン樹脂含有量、ビッカース硬度（Ｈｖ）の値をまとめて示し、表２に塗装皮膜中に分散させたＰＴＦＥ(5)粒子の粒子径を示す。
【００４０】
（１）連続印刷特性
実施例１のブレードを装着した印刷機により油性インキおよび水性インキを使用して印刷を行い、印刷物にスジ、カブリ、カスレ、ニジミ等の印刷欠陥が発生した時点をブレードの寿命とし、後述のＳｉＣ分散ニッケル−リン複合単層めっきブレード（比較例１）の寿命と比較して下記に示す基準により評価した。
【００４１】

【００４２】
［評価基準］
１：寿命がＳｉＣ分散ニッケル−リン複合めっきブレード（比較例１）より格段に優れる。
２：寿命がＳｉＣ分散ニッケル−リン複合めっきブレード（比較例１）より若干優れる。
３：寿命がＳｉＣ分散ニッケル−リン複合めっきブレード（比較例１）と同等。
４：寿命がＳｉＣ分散ニッケル−リン複合めっきブレード（比較例１）より劣る。
【００４３】
（２）インキの掻き取り性
水性インキを使用し、実施例１のブレードを装着したグラビア印刷機による印刷時の印刷速度を徐々に変化させ、インキの掻き取り不良（カブリ等）が生じ始める印刷速度を測定し、それを限界印刷速度とし、めっき処理していないスチール品と下記の基準で比較して評価した。
◎：限界印刷速度がスチール品の1.4倍以上
○：限界印刷速度がスチール品の1.1倍以上1.4倍未満
△：限界印刷速度がスチール品の1.0倍以上1.1倍未満
×：限界印刷速度がスチール品の1.0倍未満
【００４４】
（３）皮膜密着性
表面処理を施したドクターブレードを、JIS H 8504に準拠し、所定角度に曲げ、次いで曲げられた、曲げ部にテープ剥離試験を実施し、めっきおよび／または有機皮膜の剥離の有無を目視で観察した。
○：良好（めっき剥離無し）、
△：やや不良（めっき剥離若干あり）、
×：不良（めっき剥離大）。
上記の評価結果を表１に示す。
【００４５】
比較例１
めっき工程：板幅５０ｍｍ、板厚0.15ｍｍ、刃先長さ1.4ｍｍ、刃先先端厚0.07ｍｍ、片側、平行刃のドクターブレードスチール基材（鋼帯、全長５０ｍ）を、エンボス加工により表面に凹凸を付与した金属鋼帯よりなるスペーサーとともにリールに渦巻状に巻き取り、リールに巻いた状態のまま、５０℃のアルカリ脱脂液（パクナRT-T；６０ｇ／リットル）に１５分間浸漬し、水洗後、塩酸活性液中で１５分間、塩酸活性処理し、さらに水洗した。その後、ＳｉＣ粒子を分散させた無電解Ｎｉめっき液（日本カニゼン（株）社製のめっき液、シューマ−SC−80−１：２０ｖｏｌ％、シューマ−SC−80−4：２ｖｏｌ％、ｐＨ4.7）中に８７℃で、めっき厚が所定膜厚になるまで浸漬し、ＳｉＣ粒子を含有したセラミック分散ニッケル−リン複合めっきを行い、水洗後乾燥した。その後、スペーサーとブレードを巻き戻し分割し、単層めっきブレード１を得た。
表面調整工程：上記単層めっきブレードにバフ研磨を行い表面のめっき残渣等を完全に除去し、単層めっきブレード２を得た。
後処理工程：上記単層めっきブレード２に３００℃×１時間の焼鈍処理を行った後、所定の寸法に剪断した。
この表面処理ドクターブレードのビッカース硬度（Ｈｖ）、めっき厚、連続印刷特性、インキの掻き取り性および皮膜密着性を実施例１と同様にして測定評価した結果を表１に示す。
【００４６】
比較例２
めっき工程１：板幅５０ｍｍ、板厚0.15ｍｍ、刃先長さ1.4ｍｍ、刃先先端厚0.07ｍｍ、片側、平行刃のドクターブレードスチール基材（鋼帯、全長５０ｍ）を、エンボス加工により表面に凹凸を付与した金属鋼帯よりなるスペーサーとともにリールに渦巻状に巻き取り、リールに巻いた状態のまま、５０℃のアルカリ脱脂液（パクナRT-T；６０ｇ／リットル）に１５分間浸漬し、水洗後、塩酸活性液中で１５分間、塩酸活性処理し、さらに水洗した。その後、４フッ化エチレン樹脂を分散させた無電解Ｎｉめっき液（日本カニゼン（株）社製のめっき液（（カニフロン−０：２０ｖｏｌ％、カニフロンー４Ａ（４フッ化エチレン樹脂（１）分散液）：２ｖｏｌ％、ｐＨ５）中に８６℃で、めっき厚が所定膜厚になるまで浸漬し、４フッ化エチレン樹脂を含有した有機樹脂分散ニッケル-リン複合めっきを行い、水洗後乾燥した。その後、スペーサーとブレードを巻き戻し分割し、４フッ化エチレン樹脂（１）粒子含有ニッケル−リン複合めっき（Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥ（１））単層めっきブレード１を得た。
表面調整工程：上記単層めっきブレードにバフ研磨を行い表面のめっき残渣等を完全に除去し、単層めっきブレード２を得た。
後処理工程：上記単層めっきブレード２に３００℃×１時間の焼鈍処理を行った後、所定の寸法に剪断した。
この表面処理ドクターブレードのビッカース硬度（Ｈｖ）、めっき厚、連続印刷特性、インキの掻き取り性および皮膜密着性を実施例１と同様にして測定評価した結果を表１に示す。
【００４７】
実施例２〜３０、比較例３〜４
実施例１と同様に板幅５０ｍｍ、板厚0.15ｍｍ、刃先長さ1.4ｍｍ、刃先先端厚0.07ｍｍ、片側、平行刃のドクターブレードスチール基材（鋼帯、全長５０ｍ）に適宜前処理を行った後、ＳｉＣ粒子を含有したセラミック分散ニッケルーリン複合めっき（比較例３は４フッ化エチレン樹脂粒子含有ニッケル−リン複合めっき）を施して、表１に示す実施例２〜３０および比較例３〜４の表面処理ドクターブレードを作成した。これら表面処理ドクターブレードについてビッカース硬度（Ｈｖ）、各層の膜厚、連続印刷特性、インキの掻き取り性および皮膜密着性を実施例１と同様にして測定評価した結果を表１に示す。また、表２に、使用した４フッ化エチレン樹脂粒子（ＰＴＦＥ（１）〜ＰＴＦＥ（６））の平均粒子径を示す。
【００４８】
実施例３１
めっき工程：板幅５０ｍｍ、板厚0.15ｍｍ、刃先長さ1.4ｍｍ、刃先先端厚0.07ｍｍ、片側、平行刃のドクターブレードスチール基材（鋼帯、全長５０ｍ）を、連続的に電解処理（パクナエクレーターＪ：５vol%、ＮａＯＨ：５０ｇ／リットル、３０℃，2.5Ａ）し水洗後、電気クロムめっき（無水クロム酸：２５０ｇ／リットル、Ｈ₂ＳＯ₄：2.5ｇ／リットル、HEEF25C:２０ｍｌ／リットル，浴温５０℃）でめっき厚が所定膜厚になるようにめっき電流およびめっき時間を調整し、単層クロムめっきブレード１を作成した。
表面調整工程：上記単層クロムめっきブレード１にバフ研磨を行い表面のめっき残渣等を完全に除去し、３００℃×１時間の焼鈍処理を行った後、単層クロムめっきブレード２を得た。
塗装工程：単層クロムめっきブレード２を、４フッ化エチレン樹脂（５）を含有したアクリル樹脂塗料を乾燥膜厚で１μｍになるようにロールコーターで塗布し、熱風乾燥炉にて、乾燥させた後、所定の寸法に専断し、本願発明の２層構造のドクターブレードを得た。
この表面処理ドクターブレードのビッカース硬度（Ｈｖ）、各層の膜厚、連続印刷特性、インキの掻き取り性および皮膜密着性を実施例１と同様にして測定評価した結果を表１に示す。
【００４９】
比較例５
板幅５０ｍｍ、板厚0.15ｍｍ、刃先長さ1.4mm、刃先先端厚0.07ｍｍ、片側、平行刃のドクターブレードスチール基材（鋼帯、全長５０ｍ）を、４フッ化エチレン系樹脂塗料を乾燥膜厚で７μｍになるようにロールコーターで塗布し、熱風乾燥炉にて、乾燥させた後、所定の寸法に専断した。
この表面処理ドクターブレードのビッカース硬度（Ｈｖ）、皮膜厚、連続印刷特性、インキの掻き取り性および皮膜密着性を実施例１と同様にして測定評価した結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】

【００５１】
【表２】

【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、寿命が向上し、高品質の印刷を安定して行える表面処理ドクターブレードを低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドクターブレードを使用するグラビア（凹版）印刷の概念図である。
【図２】図１の拡大図である。
【符号の説明】
１シリンダー（グラビア版）
２ドクターブレード
３インキ
４めっき／樹脂皮膜層
ａブレード／シリンダー接触界面領域

Claims

少なくとも刃先部の表面が、第１層としてニッケル系めっきまたはクロム系めっき（ただし、めっき中に有機樹脂粒子が分散した有機樹脂分散複合めっきは除く。）、その上層に第２層としてシリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、およびシリコーン系樹脂および／またはフッ素系樹脂を粒子として含有する有機樹脂から選ばれる少なくとも１種の有機樹脂皮膜層よりなり、第１層は第２層よりも硬度が高く、第１層のめっき厚（Ａ）および第２層のめっき厚（Ｂ）の合計が２μｍ≦Ａ＋Ｂ≦３０μｍであり、第１層のめっき厚（Ａ）および第２層のめっき厚（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．０８≦Ｂ／Ａ≦０．３５である表面処理ドクターブレード。
ビッカース硬度（Ｈｖ）が４００〜１５００である請求項１に記載の表面処理ドクターブレード。
第１層のめっきが、ＳｉＣ粒子を含有したニッケル−リン系複合めっきである請求項１または２に記載の表面処理ドクターブレード。
有機樹脂皮膜が、４フッ化エチレン系樹脂、パーフロロアルコキシ系樹脂、フッ化エチレンプロピレン系樹脂、およびこれら樹脂を粒子として含有する有機樹脂から選ばれる少なくとも１種の有機樹脂皮膜である請求項１から３のいずれか１項に記載の表面処理ドクターブレード。