JPH0212199B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は印刷、特に石版印刷に用いる湿潤剤用
ロールの覆いに関する。覆いはダクター
（ductor）ロール覆いとして用いられるのが好ま
しく、本発明の記述は主としてそれに関連してい
るが、それら覆いは湿潤用水溶液を印刷用版面に
移す際に含まれる他の型の湿潤剤用ロール、例え
ば水型（water form）ロールに適していること
が理解さるべきである。

石版印刷は、湿潤用水溶液を印刷版に適用し、
版の背景になる領域を覆い、次いで油性インクを
版の像領域として働く領域に適用する工程を含ん
でいる。本発明についての以下の詳細な記載から
よく分るように、水溶液は一般にその源から一連
のロールによつて印刷版上に移され、それらロー
ルにはダクターロール及び水型ロールが含まれて
いる。目的は均一で連続的なきれいな広い水溶液
膜を印刷版の背景域に、できるだけ経済的で効果
的なやり方で、印刷工程が続く間中適用すること
である。多くの固有の相反する要求を含むこの多
面的な目的を達成するためには、解決しなければ
ならないことは極めて沢山ある。

効率と経済性に対する要求は、取り代えのでき
る表面をロールに与えることから始まる。なぜな
ら一体になつたロールは一般にコストが高過ぎる
ためである。ロール覆いの形の取り代えのできる
表面は、ロールに取り付け易い大きさであるべき
であり、従つて操作中に生ずる回転及び他の変形
力を加えてロールにきちんとはまることができる
のがよい。この適合と把持する問題は従来技術で
問題にされており、その典型的なものは米国特許
第3180115号に論じられている。この特許には弾
性ヤーン（yarn）を配合したロール覆いが、接
着剤、端部締め、等々従来用いられていたものの
如き多くの二次的固定手段の欠点を回避するため
に記載されている。弾性湿潤剤用ロール覆いの改
良は、米国特許第4043142号に記載されている。

連続的で均一な湿潤用水性膜は品質のよい印刷
を行うのに必須である。膜中の不連続性域は模様
は、覆い表面の不規則性によつて生じ、覆いの基
本設計又は使用中の覆いの変形又は摩耗に起因す
る（例えば米国特許第3180115号の主題である弾
性覆いについて米国特許第4043142号で論じられ
ていることを参照されたい）。従つて覆いは最初
の設計で固有の不規則性をもたず、使用中に不規
則性が入るのを防ぐため均一な摩耗性をもたなけ
ればならない。更に、使用中に発生する変形力に
耐えるのに充分な構造的一体性をもつべきであ
る。モレトン（molleton）と呼ばれるけば立つ
たゆるく織られた木綿材料から作られたロール覆
いは、けば立つた繊維の存在による不均一性のた
め問題を生ずる。それら繊維は時間がたつと共に
圧搾される傾向をもち、均一性が達成できる定常
状態が得られる迄の期間作動させておく必要があ
る。

きれいな湿潤膜を与えることに関して、湿潤剤
用ロール覆いを選択するためには少なくとも二つ
の考慮すべきことがある。第一にロール覆いは、
リント又はほぐれた繊維の形の汚染物源になり得
ることである。湿潤適用中に印刷版上にリント又
はほぐれた系が付着することは、次にインクを版
に適用する際の妨げとなり、プリント品質を低下
する結果になる。第二の考慮すべき点はロール覆
いのインクによる汚染及びそのインクを覆いから
除去できるかどうかということである。或る期間
印刷操作をした後、わずかではあるが問題になる
量のインクがインク溜めの列へ戻り、ダクターロ
ール覆いに付着する。ロール覆いからインクを落
すことができる容易さは、覆いの有用性を測定す
るのに重要な条件である。例えばモレトンロール
がインク残渣で汚れた時、全ローラー組立体を解
体し、表面を別の清浄用浴で洗い落さなければな
らない。モレトン覆いの取り外し及び取り換え
も、単色印刷機では屡々必要になるように、イン
クの色を変える時には行わなければならない。本
発明の主題である覆いは、印刷機上できれいにで
き、インクの色を変える際に取り代える必要はな
い。

充分な量の湿潤用水溶液を与えることができる
能力はロール覆いの液体保持性に関連している。
実際の源になる液体は溜め皿中に入つているが、
印刷版の背景表面を湿潤するための調節度はダク
ターロールの効果的な機能に依存している。その
ためロールの覆いは吸い上げールから湿分を吸収
し、要求を満足させるのに充分な湿分を維持し、
調節された量の流体を放出し、その結果ロールか
らの水が充分に供給されるようになる能力をもた
なければらない。

前述の目的は、内部と外部の同心的に配置され
た層を有する実質的に均一な断面の大きさをもつ
円筒状物品として定義させる本発明によつて達成
され、該内部層は水吸引性織物からなり、該外部
層は多孔性で滑らかな連続的表面をした水透過性
で吸湿性、粘着性の、無作為的に配置した親水性
繊維の不織布部材からなり、前記内部層を前記外
部層にその内部及び外部層の界面に沿つて結合す
るための結合手段が該円筒状物品には存在し、更
に該円筒状物品は乾燥した時の第一の半径
（radial dimention）と、径方向に拡がる力の存
在下で湿潤させた時の第二の半径で、前記第一半
径より大きく、前記物品が乾燥した時第二半径を
維持することができるその第二半径と、前記第二
半径より小さな再湿潤時に第三半径とを有する。

上で定義した外部層は現在湿潤剤用ロール覆
い、特に水型ロール覆いとして用いられており、
米国特許第3229351号及び第3293097号に記載され
ている。この構造は水型ロール覆い用の要件に合
つているが、充分な水保持容量及びダクターロー
ル覆いとして働く水透過性を欠いている。この欠
陥は内部層を含ませることによつて補われる。更
に説明するように、内部と外部の同心的に配置さ
れた層はそれらの界面（接続した表面）で結合さ
れており、一体的な水透過性複合構造を形成す
る。

第１図に関し、皿１に入つている水性湿潤剤１
は吸引ロール５によつて取り上げられ、覆い９を
つけたダクターロール７へ、それら二本のロール
５と７の一時的接触により移される。吸引ロール
５と振動ロール１１の間のダクターロール７の往
復運動は、カム機構１３によつて制御されてい
る。水性湿潤用流体はダクターロール７の覆い９
から振動ロール１１へ移され、次に水型ロール１
５へ、そして最後に印刷版１７の表面へ移され
る。

第２図は形の崩れない円筒状ロール覆い９を詳
細に例示している。それは内部同心層１９をも
ち、その層は不織布材料からなる套管の形の外部
同心層２１に外側表面が連続的に結合された織物
からなる套管の形をしている。

内部層１９は水吸収性の天然又は合成繊磯、例
えば木綿又はポリエステルから作られた織物であ
る。普通の織物製造法即ちニツト（knit）、ブレ
イド（braid）、ウイーブ（weave）の中で、前者
のものが編まれた織物の径方向の伸びに少なくと
も一部関連し、内部層１９を作るのに好ましい方
法である。内部層織物の模様、即ちヤーンの空間
的関係は少なくとも二つの点で覆いによつて達成
される結果に影響を与える。第一にその模様は覆
いの水取り込み性及び保持能力に影響を与える。
限界内で、目の開いた模様の方が、きつく閉じた
模様よりも水取り込み性及び保持性が一層大きく
なるであろう。個々のヤーンを巻く堅さも差を生
ずる。ゆるいヤーン程水取り込み性及び保持性に
対し大きな空間を与える。一方一般的規則とし
て、目（open space）が大きくなる程、織物の
覆いに対する不均一性に寄与し、そのため施され
た湿潤用溶液に模様を生ずる傾向が大きくなる。
望ましくない模様を生ずることなく、適切な水又
は湿潤溶液取り込み性及び保持性を得るように適
切な織物模様を選択することは、ここに論ずる条
件を与えれば、当業者の技術範囲に入る。

覆い９の不織外部層２１は、一般に構造及びそ
の製造法に関し、本出願による米国特許第
3293097号及び第3229351号に記載されており、参
考のためここに記述する。之等の特許には湿潤用
ロール覆いとして用いるための新しいやり方で処
理できる不織繊維を使用することが記載されてい
る。前に言及した通り、之等の特許に記載してあ
るフオーム（form）ロール覆いは、石版印刷法
でダクター位置にどうにか用いられる位のもので
ある。なぜなら水保持能力を欠いているからであ
る。不織布の外部套管も、内部織物を入れずに単
独で作ると水移行性を欠く。之は湿分の存在下で
加熱金属心棒の上で覆いを形成する工程をもつ覆
い形成法によるものと思われる。之は結合剤と同
様ポリビニルアルコール繊維の部分的可溶化を起
し、ポリビニルアルコール又はもし存在すれば他
の湿分に可溶性の繊維が心棒と覆いの界面に移動
し、従つて湿分不透過性境界層を形成する結果に
なる。

内部層を構成する織物套管を心棒の次に置き、
湿潤した不織布外部層をその内部層の上に巻く
と、形成操作によつてやはりポリビニルアルコー
ルのその界面への移動を起す結果になる。しかし
内部層の織物特性により、不透過性層の形成を防
ぎ、然も依然として二つの構造部材を結合するの
に必要な結合を与えることができる。湿潤用溶液
から湿分をこの界面へ透過させ、織物内部層を飽
和させ、然る後必要に応じて外部層へ供給できる
ようにするのは、この内部層と外部層の界面に連
続的な不透過結合層が存在しないことによる。

米国特許第3229351号に記載されているように、
覆い９の外部層２７は、均一な表面組織をもつ、
継ぎ目のない付着性で多孔質の吸湿性不織円筒構
造を構成している。外部層の繊維は、親水性で無
作為的に配置された繊維からなり、それは(1)約
100〓より低く、好ましくは170〓より低い温度で
実質的に水不溶性であり、(2)水で湿ると長手方向
に伸び、好ましくは少なくとも３％伸び、(3)乾燥
した時形状の安定性をもち、そして(4)水で湿潤さ
れた時のそれらの膨張した状態から長手方向に収
縮する。

種々の材料の不織ウエブ及び不織布がよく知ら
れており、前述の性質をもつ繊維を含む適当な不
織布或はウエブを製造或は選択することは、当業
者により容易に行うことができる。

不織ウエブは不織材料の単一層又は多層からつ
くることができる。熱融解性或は熱・湿分に溶融
性の親水性繊維及び（又は）樹脂を他の親水性繊
維と一緒に不織ウエブに用いることにより、いく
つかのウエブ層を熱単独又は熱と湿分とを適用す
ると共にそれら数層を適当な装置中で圧力にかけ
ることにより、一緒に結合してもよい。勿論、
熱、水分及び圧力の特定の条件は用いられる繊維
又は樹脂に依存する。圧力はそれら数層をそれら
の最初の全体の厚さの約20％へ圧搾するのに充分
であるのが好ましい。

不織ウエブに対する親水性繊維の特に好ましい
種類はポリビニルアルコール繊維であり、特に約
0.5〜約６デニールで、個々の平均繊維長が0.5cm
〜約６cm（好ましくは１cm〜４cm）のポリビニル
アルコール繊維である。ポリビニルアルコール繊
維はそれらの熱水への可溶特性により、種々の等
級のものが入手できる。他の有用な熱溶融性繊
維、即ち湿分の存在下又は湿分なしで、熱及び圧
刀の適用で互に凝集或は結合することのできる繊
維には、ポリピロリドン繊維が含まれる。一般に
不織ウエブに必ずしも熱溶融性ではない付加的な
親水性繊維を含有させることは好ましい。木綿、
再生セルロース、ビスコースレーヨン、酢酸セル
ロースレーヨン及び他のレーヨンの如き繊維も、
不織ウエブ従つて套管の性質を変えるため、例え
ば強度及び吸湿性を増大するために配合してもよ
い。けん化酢酸セルロース繊維、特に酢酸セルロ
ース繊維が製造中それらの配向条件でけん化さ
れ、約0.5〜約３のデニールと、約0.64cm〜約5.1
cm（好ましくは1.3cm〜3.81cm）の平均繊維長を
もち、少なくとも20重量％のポリビニルアルコー
ル繊維と一緒にしたものが、本発明によりダクタ
ーロール覆い外部層として用いられた時、優れた
性質をもつ不織材料を与える。時々、少量の結合
剤、例えば水溶性ポリビニルアルコール樹脂が凝
集ウエブ中繊維を一緒に結合するのを助けるた
め、不織材料の製造中、乾燥繊維に適用してもよ
いことが見出されている。結合剤は通常、最大約
５重量％、好ましくは約２重量％より少なく、特
に一層水溶性の結合剤が用いられた時にはそうで
ある。付加的結合剤を入れても、入れなくても、
乾燥繊維から不織布を製造するのは、従来の手段
例えばランド・ウエバー（Rando―Webber）機
械を用いて行うことができる。30〜40ミルの最大
厚さの不織ウエブが一般に最も有用である。

不織層の好ましい例は、約1.5デニールと、
3.96cm（１9/16インチ）の個々の繊維長をもつポ
リビニルアルコール繊維を49重量％用いている。
そのような親水性繊維材料の好ましい市販例は、
クラロン（Kuralon）VPB101という商標名で売
られている熱処理してない繊維である。このポリ
ビニルアルコール繊維を、商標名フアイバー
（Fiber）700としてアメリカン・エンカ
（American Enka）で製造されている1.7デニー
ル、3.96cm（１9/16インチ）長さのレイヨン繊維
51重量％と混合する。ポリビニルアルコール繊維
は最適性質を得るためには46〜52重量％で変える
ことができる。

製造中不織外部層を更に一緒に結合し、内部織
物層を固定するもととして役立つように用いられ
る結合剤溶液は、次の組成物からなる。

ポリビニルアルコール（デユポン社のエルバノ
ール、Elvanol，71―30Gという商標名で市販
されている） 2.5％ メチルアルコール 35％ 水 62.5％ 結合剤溶液を含めた不織ウエブの全ポリビニル
アルコール含有量は、47〜53％の範囲にある。

複合ロール覆いの製造は、14×16のカウントを
もつ管状に編んだ木綿織物の如き内部套管を、鋼
心棒の上にすべり込ませる工程を含んでいる。そ
の鋼心棒の径は、套管を適所に取り付けた時、わ
ずかに径方向に伸びた状態になるように選択され
る。この套管の上に上述の如き水飽和不織ウエブ
を三層に巻き、その最初の縁がウエブの終縁のす
ぐ下に来て、硬化工程中重なりがないようにす
る。湿潤硬化性テープ即ちゴムロールの製造に普
通に用いられているナイロン硬化テープの如き、
乾燥すると収縮するテープを心棒の周りの多層不
織ウエブの上にきつく巻く。次に編んだ織物内部
套管と不織ウエブを、心棒の内部の中空部分に約
100psiの圧力で水蒸気を通すことにより加熱し
た。編んだ織物内部套管と外部ウエブとの間の界
面で少なくとも部分的な不織繊維の可溶化が300
〓より高い温度で行われる。結合が起きると、不
織ウエブとニツト織物との層が、硬化テープの収
縮により同時に径方向に圧搾された状態になる。
一般に不織層の最初の厚さの少なくとも50％の圧
搾が高密度生成物を得るのに好ましいが、圧搾の
量は不織ウエブの最初の密度により非常に広範囲
に変つてもよい。乾燥後、硬化テープを除き、覆
いの露出した外側表面を研摩し、凹凸を除く。形
成された套管を水で湿潤し、膨張可能な心棒の上
にすべらせてかぶせ、少なくとも約６％、好まし
くは約９％空気圧で膨張させ、その膨張状態で乾
燥する。

次に乾燥覆いをダクターロール上にすべらせて
かぶせ、湿潤させると覆いはロールの大きさに収
縮し、その表面にきつく付着する。膨張力の存在
下で湿潤状態で少なくとも６％径方向に膨張し、
第二の径方向の大きさをとることができ、乾燥す
るとその膨張した径方向の大きさを維持し、その
ような膨張力のない状態で再湿潤させると第三の
径方向の大きさへ、第二の径方向の大きさから少
なくとも約３％収縮するというのは、本発明の覆
いの本質的性質である。ここで言及した膨張及び
収縮というのは内側の大きさ、即ち円筒の中心か
ら内側層の一番近い表面迄の距離についてであ
る。

本発明を更に次の実施例で例示するが、部及び
％は別に指示しない限り重量による。

実施例 １ 4.572cm（1.8インチ）径の管状の編んだ
（Knit）木綿織物を、外径5.677cm（2.235インチ）
のダクターロールをもつミール（Miehle）29印
刷機に適合するように選んだ。織物組成物は１イ
ンチ当り14本の縦糸と16本の横糸をもつ織り糸数
をもつ織物からなり、糸は一本のヤーンとして３
〜15本の単繊維をあんだものからなつていた。こ
の試験片の重量は約1.9オンス／ヤードであつた。

木綿套管を5.354cm（2.108インチ）径をもつ中
空鋼心棒の上にすべらせてかぶせ、49％のポリビ
ニルアルコール〔1.7デニール、長さ3.96cm（１
９／１６インチ）〕と51％のレイヨン繊維とを含む
70lb基準重量の不織ウエブを三層にして巻いた。
次にこの複合構造体を湿潤ナイロン硬化テープで
巻き、心棒を５分間内部から90psigの水蒸気で加
熱した。テープを試験片から取り除き、不織布の
外側表面を100グリツトのサイドペーパーで研摩
し、硬化テープで残つた跡を全て除去した。

次にダクターロール覆いを湿らせ、空気圧で膨
張できる心棒の上にすべらせてかぶせ、径を９％
拡大した。次にその覆いをその膨張した状態で乾
燥し、安定化させた。

この手順に続いて、覆いをミール（Miehle）
29ダクターロール上にかぶせ、その全表面を水で
湿らせることにより収縮させてきつくしめた。印
刷機にとりつけると、覆いは清掃或は調節を行う
必要なく、４週間に亘つて毎日作動させることが
できた。試験工程が終つた時、不織布の外側層は
裂けたりしわがよつたりする徴候は全く示してい
なかつた。

ASTM試験規格D412−64Tに概説してある方
法に従い、室温で複合体構造物に対する張力荷重
の影響について測定し、同じ組成であるが内部ニ
ツト織物を含まない套管、即ち米国特許第
3293097号により作られた套管と比較した。

インストロン（Instron）試験機を用い、環状
試験片の試験について概説してある方法に従い、
5.5％の伸びで試験すると、湿潤ダクターロール
覆いは、内部管状ニツト織物をもたない試験片に
比較して強度が25％増大していることを示してい
た。5.5％の伸びはダクターロール〔直径が5.677
cm（2.235インチ）〕と心棒〔直径5.357cm（2.108
インチ）〕上に形成した時の覆いとの間の差（％）
に相当する。

本発明の一体的複合覆いと、外部不織套管及び
内部管状ニツト織物の各々及び重ねて結合しない
状態のものとの間の水吸収性の差は、次の如くし
て決定された。上述の覆いの5.1cm（２インチ）
長さの試験片を選択した。試験片の軸に沿つてゴ
ム袋を入れ、、空気圧でふくらまし、ダクターロ
ール片の内部表面とぴつたり接触するようにし
た。この状態で覆いの外側表面から吸収させた湿
分は、覆いを通して移動したが、過剰の水は内部
表面にはたまることはできず、従つて湿分取り込
み測定は有効ではなかつた。

上述の如くしてつくつた試験片を最初通常の湿
度条件で秤量し、次に水中に30秒間浸漬し、その
試験を２分間隔でくり返した。30秒後6.61gの湿
分が複合試料によつて吸収され、乾燥重量に基い
て134.1％の取り込みを示していた。２分浸漬で
は5.86gの取り込みを示し、乾燥重量に対し138.3
％の増大を示した。

之に対し不織外部層のみかくなる殻では、30秒
浸漬後では1.59gの取り込み重量、即ち乾燥重量
に対し63.5％の増大を示し、水中に２分間浸漬し
た後では2.04gの増加即ち乾燥重量に対し71.2％
の増大を示した。木綿ニツト内部層単独では、不
織外部層を用いずに試験すると、その乾燥重量に
対して139.1％の重量増加を与えた。

最後に、内部木綿織物層と外部不織層との組み
合せを結合せずに重ねただけの状態のものの重量
増加は、30秒浸漬では乾燥重量に対しわずか38.4
％、２分浸漬後では56.1％であつた。内部織物套
管の重量を無視すると、取り込み重量％は67.3％
及び93.8％で、外部不織套管単独の取り込みにつ
いて見られた数字と本質的に同じである。未結合
組み合せのこの相対的非吸収性は、前に説明した
如く単独でつくつた時、不織層の内面で形成され
る水障壁によるものと思われる。

実施例 ２ 実施例１に記載した構造の不織外部層をつくつ
た。防止ポリエステルによる内部管状ニツト織物
を上で例示した木綿織物の代りに用いた。このポ
リエステル織物は１インチ当り14本の縦糸と16本
の横糸をもつ網からなり、4.572cm（1.8インチ）
の内径で、直線で1.25オンス／ヤードの重量をも
つていた。ヤーンは一本として２〜９本の単繊維
を編んだものからなつていた。実施例１に記載し
た如くして作つたこの覆いは、実施例１の覆いが
示したのと同様な湿分取り込み範囲を示した。

実施例 ３ 実施例１に記載した如き覆いをATFチーフ
（Chief）15複写機の大きさの印刷機で使用するた
めに作つた。覆いは水型ロール上にかぶせ、その
ような覆いと、実施例１の不織外部層単独からな
る覆いと比較した。後者の覆いは15分間で触れる
と乾燥していることが観察された。商業的に、そ
のような乾燥速度では、始動時の汚れた複写を防
ぐのに、印刷操作の再開始時前に套管を再湿潤さ
せる必要があるであろう。之に対し、実施例１に
従つて作つた覆いは４時間印刷を止めておいた後
でも湿つており、複写紙の背景部にインク残渣を
つけることなくきれいな複写に印刷することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

第１図は典型的な石版印刷機の湿潤用装置を示
す概略図であり、第２図は本発明のロール覆い
を、下の構造を示すように一部を取り除いて示し
た斜視図である。 １……水性湿潤剤、３……皿、５……吸引ロー
ル、７……ダクターロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多孔性で円滑な連続的表面をもち、吸湿性で
   粘着性の、無作為的に配列した親水性繊維の不織
   布部材からなる層２１を有する円筒状の湿潤剤用
   ロール覆い９において、水吸上げ性繊物からなる
   第二内部層１９と、その内部層を前記最初に述べ
   た層に、前記内部層と最初に述べた層の内面に沿
   つて結合するための結合手段とをもち、然も前記
   覆い９が乾燥した時には第一の径方向の大きさ
   を、径方向に拡げる力の存在下で湿潤した時には
   該第一の径方向の大きさより大きい第二の径方向
   の大きさを示し、前記覆いは乾燥した時前記第二
   の径方向の大きさを保つことができ、更に前記覆
   いは再湿潤した時、前記第二の径方向の大きさよ
   り小さな第三の径方向の大きさを有するようにな
   ることを特徴とする、湿潤剤用ロール。