JPH07266735A

JPH07266735A - 平版印刷機用湿し水給水ローラ

Info

Publication number: JPH07266735A
Application number: JP6103694A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Higuchi; 永樋口; Takeshi Oyama; 剛大山; Giichi Okabayashi; 義一岡林; Yoshihei Tachibana; 善平橘
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】親水性が高く、耐腐食性及び耐磨耗性に優れ
た平版印刷機用湿し水給水ローラを提供する。【構成】ローラ本体となる筒状基体28の外周面にアモ
ルファスシリコン系材料からなる膜29を被着させて、平
版印刷機の湿し水機構に用いる湿し水給水ローラ27とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平版印刷機の湿し水機
構に用いられる水元ローラまたは水ならしローラなどの
平版印刷機用湿し水給水ローラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】平版印刷は、油性のインキと水とを交互
に供給して印刷するものであり、平版は版面の画像部と
非画像部との高低差がほとんどなく、版面に湿し水を与
えながら印刷を行なう。その方式には、直接印刷方式
（直か刷り平版印刷）と間接印刷方式（オフセット印
刷）とがあり、オフセット印刷は現在最も多く使われて
いる印刷方式である。

【０００３】オフセット印刷では、版面に水と油性イン
キを交互に与え、画像部に選択的に付着したインキを一
旦ブランケットに転写した後、それを被印刷物に転写す
る。このオフセット印刷機の構造は、給紙部及び印刷
部、排紙部からなり、用紙の形状から枚葉機と巻取機と
があるが、印刷部は枚葉機、巻取機とも共通である。

【０００４】この内の印刷部は、版胴及びゴム胴、圧胴
の３胴から構成される。この印刷部の構造を、図３に概
略構成図で示す。図３において、１は版胴であり、この
表面にはクランプ方式等により版材２が装着される。３
はゴム胴、４は圧胴であり、この間に印刷用紙５を通す
ことで印刷が行なわれる。版胴１上の版材２には、イン
キ供給ユニット６からのインキが、呼び出しローラ７か
ら複数の練りローラ8a、8bを経て、充分かつ均一に練ら
れて画像部に供給される。一方、版胴１上の版材２には
同様に、水船９中の湿し水が、水出しローラ10から水移
しローラ11及び水ならしローラ12、水着けローラ13を経
て、適正な水膜厚に調整された後に非画像部に供給され
る。なお、図中の矢印は印刷用紙５の搬送方向を示す。

【０００５】このような印刷部の型式には、ユニット
型、一圧胴型、無圧胴型等がある。ユニット型は、３胴
を持つ一色刷り機構を複数基連結して順次紙を通し、多
色の印刷を行なうものであり、主に枚葉印刷機として用
いられる。一圧胴型は、圧胴を共通胴として使うもの
で、枚葉機では片面機と両面機、巻取機ではサテライト
型がある。無圧胴型は、２本のゴム胴の間を通して印刷
する型式で、枚葉機では両面機、巻取機ではブランケッ
ト・ツウ・ブランケット型がある。

【０００６】印刷部の版胴は版材をクランプ方式等によ
って取り付ける胴であり、ここに接して、インキ着肉装
置、湿し装置、版見当合せ装置がある。

【０００７】インキ着肉装置により、インキはインキ供
給ユニットから呼び出しローラで練りローラへ継続的に
供給され、充分かつ均一に練られて、版面に着肉する。

【０００８】湿し装置（湿し水機構）は版面に水を供給
する装置である。水の供給では、最少量を常に均一かつ
安定した状態で、インキの供給状態を読みながら、バラ
ンスの取れた調整を行なう必要がある。湿し水の補給に
は間欠回転と連続回転とがあり、湿し水の給水方式に
は、ローラ、ブラシ、スプレーなどがある。

【０００９】版見当合せ装置は各色版の見当合せを行な
うものであり、版胴に取り付けられたピンに版穴を挿入
して定位置に固定すると同時に、版面に焼き込まれた見
当合せ用のマークを読み取り、各色の流れ方向の見当を
合わせるものである。

【００１０】上記湿し装置における版面へのローラによ
る湿し水の給水方式には、インキローラにインキと水と
を同時に供給する方式（ダールグレン方式）、水付けロ
ーラをモルトンレスローラとする方式、インキに水を分
散したエマルジョンインキを用い、練りローラで水とイ
ンキとを分離させて版面に供給する方式等がある。この
ような湿し水給水ローラの構造例を、図４及び図５に概
略構成図で示す。

【００１１】図４に示す湿し水機構14は、水船15と、こ
の水船15中の水に下部が浸されて回転する金属製の水元
ローラ16と、この水元ローラ16に接して回転するゴム製
の水切りローラ17と、更にこれに接して回転しつつ版胴
19に給水するゴム製の水着けローラ18とからなる。これ
によれば、水船15から水元ローラ16の表面に付着してき
た水は、水切りローラ17で余分な量が除かれて適正な水
膜厚に調整された後に水着けローラ18に転移され、この
水着けローラ18に接した版胴19の非画像部に供給され
る。また、版胴19の画像部に供給されなかった余分な水
は、これらのローラ18、17、16を介して、逆に版胴19か
ら水船15に戻される。なお、図中の矢印は各ローラの回
転方向を示す。

【００１２】また図５に示す湿し水機構20は、水船21中
の水に下部が浸されて回転する金属製の水出しローラ22
と、この水出しローラ22に接して回転するゴム製の水移
しローラ23と、この水移しローラ23に接して回転する金
属製の水ならしローラ24と、更にこの水ならしローラ24
に接して回転しつつ版胴26に給水するゴム製の水着けロ
ーラ25とからなる。これによれば、水船21から水出しロ
ーラ22の表面に付着してきた水は、水移しローラ23及び
水ならしローラ24を介して移動する間に、余分な量が除
かれて適正な水膜厚に調整された後に水着けローラ25に
転移され、この水着けローラ25に接した版胴26の非画像
部に供給される。また、版胴26の画像部に供給されなか
った余分な水は、これらのローラ25、24、23、22を介し
て、逆に版胴26から水船21に戻される。なお図中の矢印
は各ローラの回転方向を示す。

【００１３】以上のように従来、湿し水機構は、ゴム製
ローラと金属製ローラとを交互に配置して、水船中の水
を版胴の非画像部に供給すると共に、版胴の画像部に供
給されなかった余分な水が、それらのローラを逆に介し
て水船に戻されるようになっている。

【００１４】このような金属製給水ローラには従来、ク
ロムメッキローラと呼ばれる、ＳＵＳ（ステンレススチ
ール）等の金属基体表面に、耐蝕性や耐磨耗性と共に親
水性を高めるための硬質クロム（Ｃｒ）メッキを施した
ものが用いられている。

【００１５】そして、親水性を更に高めて耐腐食性や耐
磨耗性も向上させた給水ローラとして、金属基体表面に
セラミックスからなる膜を溶射したものも用いられ、セ
ラミックスローラと呼ばれている。この膜は、アルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）、Ａｌ₂Ｏ₃−ＷＣ、Ａｌ₂Ｏ₃−Ｔｉ
Ｏ₂、Ｗ−Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃−Ｓｉ
Ｏ₂等のセラミックスの粉末を、アルゴン・水素ガスプ
ラズマ等を用いて溶射し、0.05〜0.15ｍｍ程度の膜厚で
セラミック膜を形成したものである。

【００１６】また、このようなセラミックスローラとし
て特開平2-84395 号には、セラミックス溶射膜の凹凸を
減らして微細気孔を無くした、改善型のセラミックスロ
ーラが開示されている。これは、金属製ローラの外周面
に、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂からなるセラミックス溶射層
を形成し、このセラミックス溶射層に親水性のＳｉＯ₂
系無機質封孔剤により封孔処理を行ない、更に研磨によ
り表面粗度を 1.6Ｓ以下にしたことを特徴とするもので
ある。

【００１７】

【発明が解決しようとする問題点】上述のように、平版
印刷機用湿し水給水ローラには、優れた親水性と耐腐食
性及び耐磨耗性とを有する膜が必要とされている。また
この膜には、平滑性が高く、気孔の無い緻密な膜である
こと、更にローラとして寸法精度が高いことも求められ
ている。

【００１８】しかしながら、従来のクロムメッキローラ
では、ローラ表面における水の接触角が約85度と大きく
て親水性が不足しており、水の濡れ性が不十分であっ
た。このため、ローラ表面の湿し水の膜厚が不均一とな
り、版胴におけるインキ膜の濃淡ムラが生じたり、画像
部の網点や細線がにじんだり欠けたりするという問題点
があった。このため、湿し水に例えばＩＰＡ（イソプロ
ピルアルコール）を10％程度添加して、水の接触角を約
55度に低下させて湿し水の濡れ性を良くする等して用い
られていた。しかし、ＩＰＡは揮発性及び引火性があ
り、作業者の健康を害したり引火・爆発の危険がある、
或いは湿し水で用いられるゴムローラを膨潤させてしま
う等、作業環境の悪化をもたらすという問題点があっ
た。また、ＩＰＡに代えて他のアルコール類や界面活性
剤を添加する場合にも、同様の作業環境の悪化や作業性
の低下、コストの上昇等の問題点があった。

【００１９】一方、セラミックスローラは、クロムメッ
キローラに比べて、ローラ表面における水の接触角が小
さくて親水性が高く、かつ耐腐食性及び耐磨耗性に優れ
ている。

【００２０】しかしながら、金属基体表面に溶射される
セラミックス膜は膜厚を均一にすることが困難で、膜表
面には凹凸が多く、高い寸法精度を確保することが困難
であるという問題点があった。従って、溶射後の膜には
後加工としての研磨作業が必要であったが、セラミック
スは非常に硬いために加工が困難であり、そのためにコ
ストも高くなるという問題点があった。また、溶射セラ
ミックス膜の表面には多くの微細な気孔が残るため、水
付けローラに付着したインキを水と共に取り込んで戻し
てしまい、湿し水の入った水船中にインキ浮きや水切り
ローラへのインキ絡みを生じるという問題点もあった。

【００２１】これに対して溶射セラミックス膜の表面に
研磨等の特殊処理を施して、表面粗度が 0.3Ｓ、表面平
均粗さＲａが0.06μｍ程度の無気孔の鏡面を持ち、親水
性を約43度まで改善したセラミックスローラが提案され
ているが、たとえ表面凹凸を無くしても、溶射セラミッ
クス膜が本来有する微細な気孔は存在するため、インキ
浮きやインキ絡みの問題は充分には改善されていない。
また、加工が困難で製造コストが高くなるという問題点
も残されていた。

【００２２】また、特開平2- 84395号のセラミックスロ
ーラによっても、明らかに製造工数が多く、生産性が低
くてかなりのコスト高となっていた。また、ローラ表面
を微視的に見ると、研磨されて現れたＡｌ₂Ｏ₃−Ｔｉ
Ｏ₂セラミックス領域と、その封孔部に充填され研磨さ
れて現れた親水性のＳｉＯ₂系無機質領域に分かれてい
る。従って当然のことながら、異種材料に起因する親水
性或いは磨耗性、平滑性の違いにより、均一な湿し水の
水膜が得られないという問題点があった。更に、この封
孔部のサイズは数μｍ〜数十μｍとなり、画像の細線部
を形成するインキのサイズである約１μｍよりもかなり
大きいため、微細な画像において濃淡ムラやにじみ、か
すれ、欠け等の画質への悪影響が生じやすいという問題
点もあった。

【００２３】本発明は上記事情に鑑みて完成されたもの
であり、その目的は、親水性が高く、耐腐食性及び耐磨
耗性に優れた、緻密で平滑性の高い膜表面を有する、平
版印刷機用湿し水給水ローラを提供することにある。

【００２４】また本発明の目的は、生産性が高くて製造
コストの低い、シンプルな構成の平版印刷機用湿し水給
水ローラを提供することにある。

【００２５】本発明の他の目的は、気孔の無い鏡面を有
し、水船中でのインキ浮きや水切りローラへのインキ絡
みといった問題を低減した、平版印刷機用湿し水給水ロ
ーラを提供することにある。

【００２６】本発明の更に他の目的は、膜厚が薄くかつ
均一な水膜が得られ、回転数による水膜厚変化が小さい
平版印刷機用湿し水給水ローラを提供することにある。

【００２７】本発明の更に他の目的は、湿し水へのＩＰ
Ａ等の添加量を削減して印刷作業環境の安全性を高める
と共に、水幅や色合せ等の調整作業を容易にして作業効
率を高めることができる平版印刷機用湿し水給水ローラ
を提供することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明の平版印刷機用湿
し水給水ローラは、筒状基体の外周面にアモルファスシ
リコン系材料からなる膜を被着させたことを特徴とする
ものである。

【００２９】また、本発明の平版印刷機用湿し水給水ロ
ーラは、筒状基体の外周面にアモルファスシリコン系材
料からなる膜を被着させたものであって、その膜表面の
中心線平均粗さＲａが０．８μｍ以下もしくは最大粗さ
Ｒｍａｘが３．２μｍ以下であることを特徴とするもの
である。

【００３０】

【作用】本発明の平版印刷機用湿し水給水ローラでは、
ローラ本体となる筒状基体の外周面に被着させる膜とし
て、アモルファスシリコン系材料を用いる。アモルファ
スシリコン（以下、ａ−Ｓｉと略す）は、周期律表第IV
族元素のシリコン（Ｓｉ）原子を母体として構成されて
いる、その構造において近距離秩序は有するが、長距離
秩序を有しない材料である。近距離秩序を有すること
は、数原子レベルの近距離ではＳｉ原子が４配位結合の
強固なダイヤモンド結合を有していて、硬くて緻密な膜
が得られることを示している。一方、長距離秩序を有し
ないことは、数十原子レベル以上の中・長距離では、未
結合手を有する原子が存在して構造緩和が存在してお
り、大面積の膜形成が可能であることを示している。従
って、ローラ本体となる筒状基体の外周面などの大面積
に対して、気孔の存在しない硬くて緻密な膜を形成でき
る。そして、膜自体が硬くて緻密であることから優れた
耐磨耗性と耐腐食性を有しており、膜中の原子同士の結
合が強固であることから膜特性も非常に安定している。
そのため、耐久性に優れた膜が得られる。

【００３１】また、ａ−Ｓｉ系材料は、その膜表面のＳ
ｉ原子が空気中などの酸素原子と結合してＳｉ−Ｏ結合
を生じやすく、その結果、表面の親水性が高くなる。し
かし、このような酸素原子との結合は膜表面付近でのみ
起きるため、膜内部にはその影響が及ばず、膜全体の特
性例えば、耐磨耗性、耐腐食性、耐久性等には、変化を
生じず安定である。そして、もし表面が磨耗しても、新
たに露出した膜表面ではその都度Ｓｉ−Ｏ結合を生じる
ので、表面の高い親水性は安定して維持される。この膜
表面のＳｉ−Ｏ結合は、自然酸化によっても充分に生じ
るが、より積極的に酸化させたい場合には、コロナ放電
等により発生するオゾンに暴露してもよい。

【００３２】このようなａ−Ｓｉ系材料としては、Ｓｉ
を主成分元素とし、酸素（Ｏ）或いは炭素（Ｃ）、窒素
（Ｎ）の少なくとも一種の元素を含有して構成されたも
のであっても、その基本的性質及び特性は、上記と同様
である。そして、含有させる元素の量や比率を適宜調整
することにより、給水ローラとしての特性或いは性能の
選択幅が広くなり、調整も可能になる。

【００３３】例えば、酸素を含有させることにより、膜
の親水性が向上しかつ基体との密着性が高められる。炭
素を含有させることにより、膜の硬さが増して耐磨耗性
が向上する。窒素を含有させることにより、基体との密
着性が高められる。或いは、これらの元素を混合して含
有させることにより、諸特性の調整が可能になる。

【００３４】そして、本発明の給水ローラは、ローラ本
体となる筒状基体の外周面に、少なくともこれらａ−Ｓ
ｉ系材料の膜を形成して被着させただけのシンプルな構
成であり、各種の薄膜形成法により製作できる。しか
も、後加工を必要としないので、生産性が高くて製造コ
ストも低減できる。

【００３５】ａ−Ｓｉ系材料による膜は、気孔の存在し
ない硬くて緻密な膜を形成できるものであるが、更に、
その膜表面の中心線平均粗さＲａを 0.8μｍ以下（ 0.8
ａ以下）もしくは最大粗さＲｍａｘ 3.2μｍ以下（ 3.2
Ｓ以下）とすることにより、画像のカラードット（網
点）にヒゲやヌケを生じない湿し程度の水膜厚である
0.5〜５μｍの範囲の比較的均一な水膜で給水ローラ表
面が覆われることになり、水船中でのインキ浮きや水切
りローラへのインキ絡みが低減でき、また、膜厚が薄く
かつ均一な水膜が得られ、回転数による水膜厚変化が小
さい給水ローラとなる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の平版印刷機用湿し水給水ロー
ラを、実施例に基づいて詳細に説明する。本発明の平版
印刷機用湿し水給水ローラの一実施例の構成を、図１
（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ中央部断面斜視図で示す。
図１（ａ）の給水ローラ27は、ローラ本体となる筒状基
体28の外周面上にａ−Ｓｉ系材料からなる膜29を被着さ
せたものである。30は給水ローラ27の両端部に形成され
た主軸であり、この給水ローラ27を使用する湿し機構の
構造に対応した形状や寸法で、適宜設けられる。また、
同図（ｂ）の給水ローラ31は、筒状基体28と、その外周
面上に被着されたａ−Ｓｉ系材料からなる膜29との間
に、両者の密着性や筒状基体28の耐腐食性を高めるため
に、金属膜32を設けたものである。なお、これらの例で
は筒状基体28として中空円筒状の基体を用いた例を示し
ているが、棒状の基体を用いてもよいことは言うまでも
ない。

【００３７】筒状基体28を構成する材料には、ＳＵＳ、
黄銅、鉄、リン青銅、アルミニウム（Ａｌ）等の金属、
またパイレックスガラス、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラ
ス、アルミナ珪酸ガラス、珪酸ガラス、石英ガラス、各
種セラミックス等の無機質材料、或いはポリカーボネー
ト、アクリル、弗素樹脂、ポリエステル、エポキシ、ポ
リイミド、ポリアミド等の有機樹脂材料が挙げられる。

【００３８】筒状基体28の形状は、棒状或いは中空の円
筒状とされる。円筒状の基体の厚みは、給水ローラとし
ての強度を確保すべく、通常は１ｍｍ以上あればよく、
重量と剛性の観点からは、２〜８ｍｍが好適である。

【００３９】筒状基体28のサイズは、印刷物及び印刷機
のサイズに応じて、通常は外径10〜500 ｍｍ、長さ100
〜3000ｍｍの範囲で適宜選択される。また、基体外周面
の表面粗さは、中心線平均粗さＲａを 0.8μｍ以下（
0.8ａ以下）、もしくは最大粗さＲｍａｘを 3.2μｍ以
下（ 3.2Ｓ以下）とすることが好ましく、この範囲内で
あれば、ａ−Ｓｉ系材料からなる膜を均一且つ滑らかに
被着できる。なお、Ｒｍａｘは基準長さ 0.8ｍｍで評価
すればよい。

【００４０】筒状基体28の加工には、旋盤加工或いは表
面研削加工、バフ仕上げ等の表面研磨加工などが採用さ
れるが、必要な面粗度と寸法精度が得られれば、他の加
工法によっても良い。

【００４１】この筒状基体28の外周面には、図１（ｂ）
に示したように、金属膜32を設けてもよい。この金属膜
32は、筒状基体28とａ−Ｓｉ系材料からなる膜29との密
着性を高めたり、筒状基体28の耐腐食性を高める目的
で、膜29の被着前に形成されるものである。この材料と
しては、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ等の金属がよく、種々の
メッキ法や蒸着等により、0.05〜100 μｍ程度の膜厚で
形成される。

【００４２】ａ−Ｓｉ系材料からなる膜29は、Ｓｉを主
成分元素とし、必要とする特性に応じてＯ或いはＣ、Ｎ
の少なくとも一種の元素を含有させて構成されたものか
らなる。この膜29にアモルファスシリコンオキサイド
（ａ−ＳｉＯ）を用いる場合には、ａ−Ｓｉ_1-xＯ_xと
表わしたｘ値を０＜ｘ≦0.8 、好適には0.05＜ｘ≦0.7
に設定するとよい。この範囲であればａ−Ｓｉよりも親
水性が高くなって、給水ローラ表面上に水膜を均一にム
ラなく形成できると共に、筒状基体28又は金属膜32との
密着性も高められて、膜29の信頼性が向上する。膜29に
アモルファスシリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣ）を用い
る場合には、ａ−Ｓｉ_1-xＣ_xと表わしたｘ値を０＜ｘ
≦0.8 、好適には0.05＜ｘ≦0.8 に設定するとよい。こ
の範囲であればａ−Ｓｉよりも硬度が高くなって、給水
ローラ表面の耐磨耗性が向上する。また、膜29にアモル
ファスシリコンナイトライド（ａ−ＳｉＮ）を用いる場
合には、ａ−Ｓｉ_1-xＮ_xと表わしたｘ値を０＜ｘ≦0.
8 、好適には0.05＜ｘ≦0.8に設定するとよい。この範
囲であればａ−Ｓｉよりも筒状基体28又は金属膜32との
密着性が高くなって、給水ローラの信頼性が向上する。
これらＯ或いはＣ、Ｎの含有量は、膜29の膜厚方向にわ
たって勾配を設けてもよく、その場合には、膜29全体に
おける平均含有量が上記範囲内であればよい。

【００４３】上記のＯ或いはＣ、Ｎは、混合して含有さ
せてもよく、その場合には、各元素の合計含有量が上記
と同様のｘ値が０＜ｘ≦0.8 、好適には0.05＜ｘ≦0.7
の範囲であればよい。このような材料の例としては、ア
モルファスシリコンオキシカーバイド（ａ−ＳｉＣ
Ｏ）、アモルファスシリコンオキシナイトライド（ａ−
ＳｉＮＯ）等がある。

【００４４】また、この膜29には、電気的特性の調整用
として、周期律表第IIIa族元素や周期律表第Ｖa 族元素
を含有させてもよい。周期律表第IIIa族元素としてはＢ
元素が、また周期律表第Ｖa 族元素としてはＰ元素が、
それぞれＳｉ原子との共有結合性に優れて半導体特性を
敏感に変え得る点で望ましい。これらを含有させて膜29
の電気抵抗を低下させると、給水ローラの静電気の帯電
防止に役立ち、給水ローラ表面への塵やゴミの付着等が
防止できる。

【００４５】更に、膜29の形成に当たっては、ダングリ
ングボンド終端用に水素（Ｈ）やハロゲン元素を０〜40
原子％含有させてもよい。例えば、グロ−放電分解堆積
法において原料ガスにシラン系のＳｉ_nＨ_2n+2ガス（ｎ
は正の整数）を用いた場合、水素を含有させてダングリ
ングボンドを終端させることができ、構造緩和の作用を
する。

【００４６】膜29の厚みは、印刷機の使用頻度やその給
水ローラに必要な信頼性に応じて適宜設定されるが、通
常は0.05〜100 μｍ、好適には0.1 〜20μｍであればよ
い。膜厚が0.05μｍより薄い場合は、膜の耐久性が不十
分となって信頼性が低くなり、長期の使用において性能
が変化する恐れがある。一方、膜厚が100 μｍより厚い
場合は、膜の内部応力が大きくなって密着性が不足する
など信頼性が低くなる恐れがあり、また、膜の製造コス
トも高くなってしまう。

【００４７】この膜29の表面粗さは、中心線平均粗さＲ
ａを 0.8μｍ以下（ 0.8ａ以下）もしくは最大粗さＲｍ
ａｘを 3.2μｍ以下（ 3.2Ｓ以下）とすることが望まし
い。各粗さが上記範囲内であれば、湿し水の水膜厚より
小さい表面粗さの下地が提供されることになり、均一な
厚みの湿し水が形成されるという点で好ましい。この中
心線平均粗さＲａが 0.8μｍ（ 0.8ａ）を、もしくは最
大粗さＲｍａｘが 3.2μｍ（ 3.2Ｓ）を越えると、均一
な厚みの水膜が形成されず、版面への水の供給が不均一
となる傾向がある。

【００４８】膜29の表面粗さは、下地である筒状基体28
又は金属膜32の表面粗さの影響も受ける。しかしその影
響は、下地の表面粗さをほぼそのまま反映するというも
のであるので、これら下地の表面粗さをＲａが 0.8μｍ
（ 0.8ａ）以下、Ｒｍａｘが3.2μｍ（ 3.2Ｓ）以下に
なるように仕上げておけば、後述する膜形成法で膜29を
形成して被着させることにより、上記好適範囲の表面粗
さを有する膜29が得られる。

【００４９】上記ａ−Ｓｉ系材料からなる膜29の形成法
には、グロ−放電分解堆積法を始めとして、真空蒸着
法、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、レーザビーム
蒸着法、活性反応蒸着法、イオンプレーティング法、Ｒ
Ｆスパッタリング法、ＤＣスパッタリング法、反応性ス
パッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、
ＤＣマグネトロンスパッタリング法、熱ＣＶＤ法、プラ
ズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ＥＣＲ−ＣＶＤ法、触媒Ｃ
ＶＤ法等の各種薄膜形成法がある。

【００５０】図２は、ａ−Ｓｉ系材料からなる膜を形成
するためのグロー放電分解装置33の概略構成図であり、
同図によりその構成を説明する。

【００５１】図２において、34は円筒形状の金属製反応
炉、35は筒状基体28を装着するための基体支持体、36は
基体加熱用ヒータである。ここで、筒状基体28が中空円
筒状の場合には、同図に示したように基体加熱用ヒータ
36を内部に設置して内側から加熱を行なう。しかし、筒
状基体28が棒状の場合又は中空円筒状でも細くて内部に
ヒータ36を設置できない場合には、ヒータは外部に設置
して、外側からの輻射加熱によって加熱を行なう。37は
ａ−Ｓｉ系材料からなる膜の形成に用いられる円筒形状
のグロー放電用電極板であり、この電極板37にはガス噴
出口38が形成されており、そして、39は反応炉内部へガ
スを導入するためのガス導入口、40はグロー放電に晒さ
れたガスの残余ガスを排気するためのガス排出口であ
り、41は基体支持体35とグロー放電用電極板37との間で
グロー放電を発生させる高周波電源である。また、この
反応炉34は、円筒体34ａと蓋体34ｂと底体34ｃとからな
り、そして、円筒体34ａと蓋体34ｂとの間、並びに円筒
体34ａと底体34ｃとの間にはそれぞれ絶縁性のリング34
ｄを設けており、これによって高周波電源41の一方の端
子は円筒体34ａを介してグロー放電用電極板37と導通し
ており、他方の端子は蓋体34ｂや底体34ｃを介して基体
支持体35と導通している。また、蓋体34ｂの上に付設し
たモータ42により回転軸43を介して基体支持体35が回転
駆動され、これに伴って筒状基体28も回転する。なお、
図中の矢印はガスの流れ方向を示す。

【００５２】このグロー放電分解装置33を用いて筒状基
体28の外周面上にａ−Ｓｉ系材料からなる膜を被着させ
る場合には、筒状基体28を基体支持体35に装着し、ａ−
Ｓｉ生成用ガスをガス導入口39より反応炉34内部へ導入
し、このガスをガス噴出口38を介して筒状基体28の外周
面へ噴出し、更にヒータ36によって筒状基体28を所要の
温度に設定するとともに基体支持体35と電極板37との間
でグロー放電を発生させ、更に筒状基体28を回転させる
ことによって筒状基体28の外周面にａ−Ｓｉ系材料から
なる膜を成膜する。

【００５３】以下、具体例を示す。〔例１〕本実施例では、給水ローラのサイズを外径100
ｍｍ、長さ1000ｍｍとし、筒状基体の材質にはＳＵＳ30
4 材を用いた。そして、筒状基体に旋盤加工と表面研削
加工、及びバフ研磨加工を行なって、表面粗さをＲａ＝
0.2 μｍ、Ｒｍａｘ＝1.6 μｍとした。また、面振れを
20μｍとした。この筒状基体を有機溶剤を用いて洗浄
し、加工油や付着ゴミ、異物等の除去を行なった後、図
２に示したグロ−放電分解装置にセットした。そして、
表１に示す条件によりａ−ＳｉＮＯからなる膜厚３μｍ
の膜を被着して、図１（ａ）の構成の給水ローラＡを作
製した。

【００５４】

【表１】

【００５５】かくして得られた給水ローラＡについて、
表面粗さを表面粗さ測定機（東京精密製Ｅ−ＲＣ−Ｓ０
２Ａ）により測定したところ、Ｒａ＝0.06μｍ、Ｒｍａ
ｘ＝0.24μｍであり、筒状基体の表面粗さをほぼ反映し
た良好な結果であった。また、膜表面を40倍の実体顕微
鏡で観察したところ、微細な気孔などの存在が認められ
ない鏡面状態であった。更に、表面の濡れ性を調べるた
めに、純水を用いて水の接触角を測定したところ、表面
の15点における測定の平均値が58度であり、良好な濡れ
性を有していることが確認できた。

【００５６】濡れ性の比較例として、膜被着前の筒状基
体の表面（バフ研磨ＳＵＳ基体表面）における水の接触
角を測定したところ、表面の15点における測定の平均値
が92度であった。また、もう一つの比較例として、この
バフ研磨ＳＵＳ筒状基体の表面にＣｒメッキを施して、
その表面における水の接触角を測定したところ、表面の
15点における測定の平均値が85度であった。これによ
り、本発明の給水ローラは、ＳＵＳ製ローラ或いはＣｒ
メッキ給水ローラに比べて、濡れ性において優れている
ことが確かめられた。

【００５７】そして、この給水ローラＡをオフセット印
刷機に装着して印刷実験を行なったところ、湿し水とし
てＩＰＡを添加していない水を用いても、膜厚が薄くか
つ均一な水膜が得られ、回転数による水膜厚変化も小さ
いものであった。また、得られた画像は、解像度が良好
で網点の形も整っており、濃淡ムラや細線のにじみ、か
すれ、欠け等が見られない、良好な画質であった。更
に、繰り返し印刷を行なっても長期間にわたって安定し
た印刷が可能であり、水船中のインキ浮きや水切りロー
ラへのインキ絡みといった問題もほとんど生じなかっ
た。また、この給水ローラＡは純水に対しても良好な濡
れ性を有するため、湿し水へのＩＰＡの添加を不要とす
ることができ、ＩＰＡ等の添加量を削減して印刷作業環
境の安全性を高めることができた。また、均一な水膜が
安定して得られたため、印刷機における水幅や色合せ等
の調整作業が容易となり、作業効率を高めることができ
た。

【００５８】〔例２〕本例においては、〔例１〕と同様
の筒状基体に、金属膜として電解メッキにより厚み10μ
ｍのＣｒメッキ層を形成し、その上に図２に示したグロ
−放電分解装置で、表２に示す条件によりａ−Ｓｉから
なる膜厚３μｍの膜を被着して、図１（ｂ）の構成の給
水ローラＢを作製した。

【００５９】

【表２】

【００６０】かくして得られた給水ローラＢについて、
〔例１〕と同様にして表面粗さを測定したところ、Ｒａ
＝0.04μｍ、Ｒｍａｘ＝0.20μｍであった。また、膜表
面は、微細な気孔などの存在が認められない鏡面状態で
あった。更に、純水を用いて水の接触角を測定したとこ
ろ、表面の15点における測定の平均値が55度であり、良
好な濡れ性を有していることが確認できた。

【００６１】また、給水ローラＢを〔例１〕と同様にオ
フセット印刷機に装着して印刷実験を行なったところ、
湿し水としてＩＰＡを添加していない水を用いても、膜
厚が薄くかつ均一な水膜が得られ、回転数による水膜厚
変化も小さいものであった。また、得られた画像は、濃
淡ムラや細線のにじみ、かすれ、欠け等が見られない、
良好な画質であった。更に、繰り返し印刷を行なっても
長期間にわたって安定した印刷が可能であり、水船中の
インキ浮きや水切りローラへのインキ絡みといった問題
もほとんど生じなかった。

【００６２】〔例３〕本例においては、〔例１〕と同様
の筒状基体に、図２に示したグロ−放電分解装置で、表
３に示す条件によりａ−ＳｉＣからなる膜厚２μｍの膜
を被着して、図１（ａ）の構成の給水ローラＣを作製し
た。

【００６３】

【表３】

【００６４】かくして得られた給水ローラＣについて、
〔例１〕と同様にして表面粗さを測定したところ、Ｒａ
＝0.07μｍ、Ｒｍａｘ＝0.30μｍであった。また、膜表
面は、微細な気孔などの存在が認められない鏡面状態で
あった。更に、純水を用いて水の接触角を測定したとこ
ろ、表面の15点における測定の平均値が65度であり、良
好な濡れ性を有していることが確認できた。

【００６５】また、給水ローラＢを〔例１〕と同様にオ
フセット印刷機に装着して印刷実験を行なったところ、
湿し水としてＩＰＡを添加していない水を用いても、膜
厚が薄くかつ均一な水膜が得られ、回転数による水膜厚
変化も小さいものであった。また、得られた画像は、濃
淡ムラや細線のにじみ、かすれ、欠け等が見られない、
良好な画質であった。更に、繰り返し印刷を行なっても
長期間にわたって安定した印刷が可能であり、水船中の
インキ浮きや水切りローラへのインキ絡みといった問題
もほとんど生じなかった。

【００６６】〔例４〕本例においては、比較例として筒
状基体の表面研磨加工条件を変えて、表面粗さをＲａ＝
0.70μｍ、Ｒｍａｘ＝2.80μｍとした。この筒状基体
に、〔例１〕と同じ膜厚３μｍのａ−ＳｉＮＯ膜を被着
して、図１（ａ）の構成の給水ローラＤを作製した。

【００６７】かくして得られた給水ローラＤについて、
〔例１〕と同様にして表面粗さを測定したところ、Ｒａ
＝0.80μｍ、Ｒｍａｘ＝3.20μｍであった。また、膜表
面を実体顕微鏡で観察したところ、多数の成膜欠陥が認
められ、下地である筒状基体の加工状態との対応が認め
られた。

【００６８】この給水ローラＤを〔例１〕と同様にオフ
セット印刷機に装着して印刷実験を行なったところ、成
膜欠陥部において均一な水膜が形成されないために、得
られた画像に濃淡ムラや細線のにじみ、かすれ、欠け等
が見られた。

【００６９】〔例５〕本例においては、以上４種類の給
水ローラＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって得られた印刷画像を、
実体顕微鏡で拡大して観察した。そして、各画像の構成
網点であるカラードットの形状を比較したところ、表４
に示した結果であった。

【００７０】

【表４】

【００７１】表４の結果より分かるように、本発明の給
水ローラＡ、Ｂ及びＣにより得られた画像は、いずれも
ドット周りのヒゲやドット内のヌケが少なく、ドットの
欠けも小さい、良好な画質であった。これに対して給水
ローラＤにより得られた画像は、ドット周りのヒゲやド
ット内のヌケが多く、ドットの欠けも大きくて、本発明
の給水ローラに比べて劣る結果であった。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、親
水性が高く、耐腐食性及び耐磨耗性に優れた、緻密で平
滑性の高い膜表面を有する、平版印刷機用湿し水給水ロ
ーラを提供することができた。

【００７３】また本発明によれば、ローラ本体となる筒
状基体の外周面に、少なくともａ−Ｓｉ系材料からなる
膜を被着させたというシンプルな構成で、生産性が高く
て製造コストの低い湿し水給水ローラを提供することが
できた。

【００７４】また、本発明の湿し水給水ローラは気孔の
無い鏡面を有し、これを用いた平版印刷機における水船
中でのインキ浮きや水切りローラへのインキ絡みといっ
た問題を低減することができた。

【００７５】更にまた、本発明の湿し水給水ローラを平
版印刷機の湿し水機構に用いることにより、膜厚が薄く
かつ均一な水膜が得られ、回転数による水膜厚変化が小
さくすることができた。それにより画像において良好な
解像度が得られ、網点の形も整って、画像品質が向上し
た。

【００７６】更にまた、本発明の湿し水給水ローラによ
れば、湿し水へのＩＰＡの添加を不要とすることがで
き、ＩＰＡ等の添加量を削減して印刷作業環境の安全性
を高めると共に、水幅や色合せ等の調整作業を容易にし
て作業効率を高めることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明の湿し水
給水ローラの構成例を示す中央部断面斜視図である。

【図２】本発明の実施例に用いたグロー放電分解装置の
概略構成図である。

【図３】オフセット印刷機の印刷部の構造を示す概略構
成図である。

【図４】湿し水機構の構造例を示す概略構成図である。

【図５】湿し水機構の他の構造例を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

２７、３１・・・湿し水給水ローラ２８・・・・・・筒状基体２９・・・・・・アモルファスシリコン系材料からなる
膜３２・・・・・・金属膜３３・・・・・・グロー放電分解装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者橘善平京都府京都市山科区東野北井ノ上町５番地の22 京セラ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状基体の外周面にアモルファスシリコ
ン系材料からなる膜を被着させたことを特徴とする平版
印刷機用湿し水給水ローラ。
【請求項２】膜表面の中心線平均粗さＲａが０．８μ
ｍ以下もしくは最大粗さＲｍａｘが３．２μｍ以下であ
ることを特徴とする請求項１記載の平版印刷機用湿し水
給水ローラ。