JPH10157323A - インクが付着しにくい表面特性をもつ印刷装置用ロールおよびその製造方法 - Google Patents

インクが付着しにくい表面特性をもつ印刷装置用ロールおよびその製造方法

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JPH10157323A
JPH10157323A JP8333116A JP33311696A JPH10157323A JP H10157323 A JPH10157323 A JP H10157323A JP 8333116 A JP8333116 A JP 8333116A JP 33311696 A JP33311696 A JP 33311696A JP H10157323 A JPH10157323 A JP H10157323A
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roll
resin
layer
carbide
ink
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JP8333116A
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English (en)
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Munetoshi Hiroshige
宗利 広重
Yukihisa Hino
幸久 日野
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Nippon Steel Hardfacing Corp
Original Assignee
Nippon Steel Hardfacing Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量でインクが付着しにくい表面特性を
もつ印刷装置用ロールおよびその製造方法の提供。 【解決手段】 繊維強化樹脂基体ロール表面に溶射皮膜
が密着するように表面処理を行った後、そのうえにNi
系合金を低入熱溶射し、さらにクロム炭化物を主成分と
する炭化物と金属層、あるいは炭化物と酸化物と金属層
よりなるサーメット層を溶射形成し、フッ素樹脂のよう
な難反応性樹脂で仕上げ封孔処理を行う。 【効果】 衝撃に強く、軽量でインクが付着しな
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種印刷装置にお
ける移送用ロールなど、特に軽量でインクが付着しにく
い表面特性をもつ印刷装置用ロールおよびその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の印刷装置において、ロール類の多
くは鋼製の基体が使用され、その表面に各種溶射処理や
めっきを行ったロールが使用されてきた。しかし、鋼製
ロールは自重が大きく、慣性も大きいために取り扱いが
不便であり、運転に際して動力エネルギーも多く必要で
ある。そのため、炭素繊維強化プラスチック(CFR
P)製のロールを使うことも試みられた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、炭素繊
維強化プラスチック(CFRP)製ロールは軽量であっ
ても耐摩耗性やインクの付着防止にはなお不十分であっ
た。そのため、CFRPロール表面に鉄めっきを施し、
さらに硬質クロムめっきを施したロールが使用されたり
した。しかしなおインクの耐付着性の点では不十分であ
った。
【0005】そこで、表層にセラミックスを溶射したロ
ールを使用することが提案され、一部で使用されている
がセラミックス溶射皮膜は衝撃に弱いため取り扱いが不
便であり寿命も短く経済性に難点があった。本発明は前
記従来技術に対する問題点を解決し、軽量でインクが付
着しにくい表面特性をもつ印刷装置用ロールおよびその
製造方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、繊維強化樹脂
製ロール表面に、金属溶射皮膜を密着することができる
表面層を形成することにより、セラミックス溶射皮膜の
欠点を解決できることを知見し、本発明を完成するに至
った。
【0007】前記の知見に基づいてなされた本発明は、
繊維強化樹脂基体ロール表面上に形成された溶射皮膜密
着性皮膜と、該皮膜上に形成された低入熱溶射Ni系合
金層と、前記合金層上に形成されたクロム炭化物を主成
分とする炭化物と金属層、あるいは炭化物と酸化物と金
属層よりなる溶射サーメット層と、これらの層に難反応
性樹脂の仕上げ封孔処理が施されてなることを特徴とす
るインクが付着しにくい表面特性をもつ印刷装置用ロー
ルを要旨としている。
【0007】また本発明は、基体ロールが炭素繊維強化
樹脂製であること、溶射皮膜密着性表面皮膜がアルミナ
等酸化物セラミックス微粉末および/または硬質プラス
チックス微粉末懸濁エポキシ系接着剤の吹き付け塗装に
より形成されていること、さらに難反応性樹脂が、フッ
素樹脂またはポリマーアロイ樹脂であることも要旨とす
るものである。
【0008】さらに本発明は、繊維強化樹脂基体ロール
表面に溶射皮膜が密着するように表面処理を行った後、
そのうえにNi系合金を低入熱溶射し、さらにクロム炭
化物を主成分とする炭化物と金属層、あるいは炭化物と
酸化物と金属層よりなるサーメット層を溶射形成し、難
反応性樹脂で仕上げ封孔処理を行うことを特徴とするイ
ンクが付着しにくい表面特性をもつ印刷装置用ロールの
製造方法を要旨としている。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の構成と作用を説明する。
本発明において、印刷装置における移送用ロールの基体
ロールとしては、運転エネルギーの節減のために軽量で
あることが望ましく、強度的にも優れた繊維強化型プラ
スチックロールが適当である。繊維強化プラスチックに
用いる補強繊維としては、炭素繊維、シリコンカーバイ
ド繊維、ガラス繊維等各種のものがあるが、特に炭素繊
維を主体とするものが強度上適当である。
【0010】前記の繊維強化型プラスチックロール表面
にブラスト加工等の表面加工を行ったり、有機系接着
剤、例えばエポキシ樹脂液にアルミナ等の酸化物セラミ
ックスおよび/または硬質プラスチック微粉末(好まし
くは10〜100μm径)を懸濁させ、これを吹き付け
スプレー等で塗布して固化させる。
【0011】これによってロール表面は粗面化され、そ
の後の金属溶射層との密着性を向上させることが出来
る。粗面化処理はブラストでも可能であるが、好ましく
はエポキシ系の材料、例えば大日本塗料株式会社製のブ
ラスノン#21(商品名)などのエポキシ系粗面化塗料
を用いるのがよい。
【0012】炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の
組織の多くはエポキシ系マトリックスであるため接着効
果が大きいからである。この下地層の表面粗さは、JI
S Rmaxで100〜200μmの粗さにとるのがよ
い。セラミックスとしては、入手容易なアルミナ粉末
か、あるいは硬質プラスチックス微粉末で十分である。
またこの層の厚さは50〜200μm程度とする。
【0013】つぎにサーメット溶射層の密着力を確保す
るため、前記の粗面層上に金属層を溶射によって形成す
る。使用する材料は、Ni−2〜20%Al合金、Ni
−10〜60%Cr合金、Ni金属などが好ましく、ワ
イヤーによるアーク溶射法で低入熱溶射する。入熱が大
きすぎると下層の樹脂層を破壊するので入熱制御を適切
に行うことが必要である。溶射表面が粗面化されている
ため大きな密着力を得ることが出来る。溶射表面の粗さ
が大きすぎる場合は、研摩して調整する。金属溶射層の
厚さは20〜700μm程度にとるのがよい。
【0014】ロールに耐摩耗性を付与するためのトップ
コートとして用いるサーメットは、Ni、Cr等の合金
に主に炭化物を分散させたサーメット溶射をプラズマ法
で行う。この溶射は表層の硬化層を形成させるためのも
ので、実際に行ったところでは、Ni−10〜60%C
r合金とクロム炭化物系サーメットが最も良好であっ
た。
【0015】この層の炭化物量は、耐摩耗性と離形性、
耐濡れ性の必要度により選定するが、多くの場合、金属
相の割合は重量比で10〜30%程度で十分である。ト
ップコート層はセラミックス単層よりもサーメットのほ
うが密着力、衝撃に強く、耐摩耗性も離形性も安定して
いることが確認されている。
【0016】セラミックス成分としては、主にクロム炭
化物:Cr32が最もよいが、使用用途により、Ti
C、WC等の炭化物や、同様の耐摩耗性を与える酸化物
セラミックス、例えばAl23粉やTiO2粉などを併
用可能なことは勿論である。なお、この層の厚さは30
〜200μm程度にとる。
【0017】次に封孔処理表面仕上げ層を形成させる
が、封孔に使用する材料としては難反応性樹脂を用い
る。難反応性樹脂としてはフッ素樹脂やポリマーアロイ
樹脂が挙げられる。とくにフッ素樹脂塗装が好ましい。
フッ素樹脂は、サーメット層中に十分浸透して溶射皮膜
を封孔するとともに、サーメット層表面にフッ素樹脂層
をつくる。この樹脂皮膜は親水性が小さく、インクをは
じく性質が強いため印刷の抑え用ロールとして効果を発
揮するものである。この封孔処理フッ素樹脂層は、吹き
付け塗装後の低温焼成により固化を確実にする。同様の
効果を発揮する樹脂としてはシリコン系のものも考えら
れる。フッ素樹脂として代表的なものは、ポリテトラフ
ルオロエチレンが挙げられる。
【0018】前述したようにして製造されたロールの表
層部断面拡大図を模式的に図1に示すが、1が炭素繊維
強化プラスチック(CFRP)ロール基体、2が粗面化
のための樹脂セラミックス混合層、3がNi系下地溶射
層、4が(Ni−Cr)+Cr32トップコート層、5
が封孔処理フッ素樹脂層である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は比強度の
大きいCFRP等の繊維強化樹脂ロール基体に、Cr3
2+(Ni−Cr)等の強固なサーメット溶射層を下
地金属層を介して密着形成させ、さらにフッ素樹脂の封
孔処理皮膜により、インクを付着させないようにしたロ
ールとその製造法を提供するもので、印刷用の各種ロー
ルなどに効果を発揮する。
【0020】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明するが、
これによって本発明が限定されることはない。 実施例 直径100mmのCFRPロール表面に大日本塗料株式
会社製のブラスノン#21(商品名)を約100μm厚
に塗布して表面を粗面化し、これにNi−5%Al合金
層をアーク溶射法で300μm厚さに溶射した。
【0021】そしてさらにNi−20%Cr合金を20
重量%と、残部10〜44μm径のCr32よりなるサ
ーメット層をプラズマ溶射により50μm厚に形成し、
フッ素樹脂(旭硝子株式会社製アモルファスフッ素樹脂
「サイトップ」[商品名])で封孔する表面処理を行っ
た。
【0022】前記の本発明ロールと、従来の50μm厚
さの硬質クロムメッキしたロールおよび75μm厚さの
セラミックスを溶射したロールを、印刷装置移送用ロー
ルとして6ヵ月間使用して比較したところ、本発明ロー
ルは衝撃に強く、磨耗減量がめっきロールに比べて約1
/5に、セラミックス溶射ロールに比べて1/3に低下
し、インク付着性の点でも本発明ロールの優秀性が実証
された。特にフッ素樹脂皮膜がサーメット中に根をはっ
た組織構造となり、剥離しにくいことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明ロールの皮膜構造を示す模式的拡大断
面図である。
【符号の説明】
1 CFRP等により作られたロール基体 2 粗面化のための接着剤樹脂セラミックス混合層 3 Ni−Al系下地金属溶射層 4 (Ni−Cr合金)+Cr32サーメットトップ
コート溶射層 5 フッ素樹脂封孔表面処理層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F16C 13/00 F16C 13/00 E

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維強化樹脂基体ロール表面上に形成さ
    れた溶射皮膜密着性皮膜と、該皮膜上に形成された低入
    熱溶射Ni系合金層と、前記合金層上に形成されたクロ
    ム炭化物を主成分とする炭化物と金属層、あるいは炭化
    物と酸化物と金属層よりなる溶射サーメット層と、これ
    らの層に難反応性樹脂の仕上げ封孔処理が施されてなる
    ことを特徴とするインクが付着しにくい表面特性をもつ
    印刷装置用ロール。
  2. 【請求項2】 炭素繊維強化樹脂基体ロールである請求
    項1記載のインクが付着しにくい表面特性をもつ印刷装
    置用ロール。
  3. 【請求項3】 アルミナ等酸化物セラミックス微粉末お
    よび/または硬質プラスチックス微粉末懸濁エポキシ系
    接着剤の吹き付け塗装による溶射皮膜密着性表面皮膜で
    ある請求項1または2記載のインクが付着しにくい表面
    特性をもつ印刷装置用ロール。
  4. 【請求項4】 難反応性樹脂が、フッ素樹脂またはポリ
    マーアロイ樹脂である請求項1、2または3記載のイン
    クが付着しにくい表面特性をもつ印刷装置用ロール。
  5. 【請求項5】 繊維強化樹脂基体ロール表面に溶射皮膜
    が密着するように表面処理を行った後、そのうえにNi
    系合金を低入熱溶射し、この熱溶射層表面を研摩後、さ
    らにクロム炭化物を主成分とする炭化物と金属層、ある
    いは炭化物と酸化物と金属層よりなるサーメット層を溶
    射形成し、難反応性樹脂で仕上げ封孔処理を行うことを
    特徴とするインクが付着しにくい表面特性をもつ印刷装
    置用ロールの製造方法。
  6. 【請求項6】 炭素繊維強化樹脂基体ロールである請求
    項5記載のインクが付着しにくい表面特性をもつ印刷装
    置用ロールの製造方法。
  7. 【請求項7】 溶射皮膜密着性皮膜が、エポキシ系接着
    剤にアルミナ等酸化物セラミックス微粉末および/また
    は硬質プラスチックス微粉末を懸濁させ、吹き付け塗装
    表面処理をする請求項5または6記載のインクが付着し
    にくい表面特性をもつ印刷装置用ロールの製造方法。
  8. 【請求項8】難反応性樹脂として、フッ素樹脂またはポ
    リマーアロイ樹脂を使用する請求項5、6または7記載
    のインクが付着しにくい表面特性をもつ印刷装置用ロー
    ルの製造方法。
JP8333116A 1996-11-29 1996-11-29 インクが付着しにくい表面特性をもつ印刷装置用ロールおよびその製造方法 Withdrawn JPH10157323A (ja)

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