JPH0425867B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、最新の高速石版（リトグラフ）印刷
機においてインキを計量し供給する為のインキ計
量供給ローラーおよびその製造方法に関し、この
ローラーは、インキ塗り装置を簡素化し且つ印刷
機の作動中に必要な従業者の制御と注意の程度を
軽減するものである。

発明の背景 従来の石版印刷を行うには、像と像でないもの
との区別が維持されるのを確実にするために、印
刷板の無像区域内に充分な水を保つことがどうし
ても必要である。すなわち、印刷板版型の像部分
にのみインキがのることを確実にすることであ
る。多くの様々な湿潤ないし水運搬システムが考
察されており、これ等システムは1979年11月のグ
ラフイツク アーツ マンスリー誌の666−668頁
および672−673頁にＪ・マツクフイーが発表して
いる「石版印刷方法の工学分析」を見ることで参
照可能である。高速石版印刷を行うのにごく普通
に用いられる湿潤システムの性質あるいは湿潤材
料のいずれも、本発明の改善された計量供給ロー
ラーの利用に制限を加えるものではない。

通常、石版印刷での湿潤用の水は希釈された水
溶液の形で印刷板に供給され、この水溶液は緩衝
用の塩、ガム、湿潤剤、アルコール、殺菌剤等の
さまざまな配合物を含んでおり、その様な添加剤
は、石版印刷に利用可能な各種の水供給および湿
潤システムの組み合わせの実際的で有効な利用を
助ける働きをする。これ等の塩および湿潤剤の濃
度がきわめて低い、典型的には約１％以下にもか
かわらず、印刷機が作動中にインキ塗りおよび湿
潤システムの制御装置に対し過大で実行不能な量
の注意を払う必要なく、きれいで、薄い色のない
背景と、シヤープできれいな像を有する印刷コピ
ーを生成すべきであるならば、上記の塩および湿
潤剤は実際において必要欠くべからざるものであ
ると判明している。

この技術の分野および石版印刷の実際におい
て、印刷工業で用いられている代表的な石版湿潤
溶液の作用または存在により、インキが多くの金
属表面、多くの金属酸化物の表面および事実上全
ての高表面エネルギ材料、たとえば石版印刷板の
無像区域のごとき、から比較的容易に取り除か
れ、きれいにされ或いは剥離されることが知られ
ている。普通の水、消イオン水或は蒸溜水が湿潤
用添加剤なしで用いられた場合にも、同様な現象
が起こるであろうが、水の剥離作用は余り有効で
はなく且つ全般的に極めてゆつくり生ずる。実際
において、石版工は、前に言及した種類の添加剤
を含まない湿潤用の水を用いたのでは容認し得る
石版印刷の質を有効にあるいは再生可能に生成す
ることは事実上不可能であると、知つている。

ACSシンポジウムシリーズ200として1982年に
アメリカ化学協会が出版した、R.W.ベースマイ
ヤまたはT.A.フアドナー著の「複写技術におけ
るコロイドおよび表面」を参照すると、石版印刷
の技術においてインキはこの石版法が実際上の作
動許容度を有するためには相当の水を吸収可能で
あらねばならぬと、述べられている。水が印刷機
のインキローラー、湿潤装置のローラー、および
印刷板のニツプ接合点に形成された圧力区域内の
インキ上へまたインキ内へ水が連続的に押し込め
られるので、明らかにインキは印刷板のインキを
塗られた像区域内に現われる見せかけの量の水の
ための貯槽として役立つ。どんな機構であり、印
刷機の始動後数回転内および数回転後数百回転ま
でに、インキ塗り装置ローラーから見本を取つた
場合の全ての好結果の石版印刷用インキは多かれ
少なかれ１％から約40％までの水を含むことが判
明している。印刷機の作動中、インキ塗りローラ
ーの一部はたとえば印刷板の如き水を含んだ表面
に不可避的に接触しなければならず、この接触か
ら水はインキ内に多かれ少なかれ徐々に蓄積さ
れ、しばしばインキ貯槽まではるばるとインキ塗
りローラー列を通して逆に戻される。したがつ
て、石版印刷の間にインキ内に水が存在するのは
ごくあたり前の出来事である。

石版印刷機のインキ塗りローラー列において
は、フイルムの分割とインキの転送とに参加して
いるインキ塗りローラー列の１つおきのローラー
が比較的に軟質で、ゴム様の、弾性状に圧縮可能
な材料、たとえば天然ゴム、ポリウレタン、ブナ
Ｎ等の材料であつて、インキに対する天然の親和
性が有り、石版印刷用のインキと水の環境におい
て水よりもインキを好むことが知られている材料
で作られるように、材料を選択するのは典型的に
有利である。残りのローラーは通常、比較的硬質
の金属材料か、或いは時として鉱物を充填したナ
イロンまたは硬質のゴムの如き比較的硬質のプラ
スチツクないし熱塑性材料で作られる。硬質すな
わち非圧縮性のローラーと軟質すなわち圧縮性の
ローラーとを交互に配するこの組合わせは、印刷
機の製造の技術分野における標準の手段である。
いまなお説明不能であるものの、石版インキ塗り
装置内の硬質のローラー表面として用いるために
印刷工業が見い出した唯一の実際的にして適当な
金属材料は銅であることに注目するのは重要であ
る。したがつて、石版印刷の技術分野では、比較
的高濃度の湿潤用の水にさらされるインキ塗り装
置用の全ての金属ローラー、すなわち湿潤装置に
最も近いローラーおよび印刷板に最も近いローラ
ーは銅の表面を有しなければならず、現に有して
いる。不注意にひどく汚れているのでなければ、
湿潤用の水が存在する場合のインキに対し銅が首
尾一貫して好ましいことは昔から判つている。イ
ンキに面している汚れた銅表面をきれいにする或
いは再活性化するための装置が知られている。
鉄、鋼、クロームまたはニツケルの如き他の任意
の実際的な硬質金属表面が銅の代りに用いられた
場合、湿潤用の水に起因するローラー表面からの
インキの剥離がおそかれ早かれ生じ、それに付随
して劣悪な印刷品質およびプロセス制御の問題が
生ずる。

表面からインキを剥離させる相対的傾向は、少
なくともその一部がインキ内の水の量によるもの
であることが知られている。石版印刷機の製造業
者は、適度な量から多量までの水のある場合にイ
ンキが硬化した鋼から容易に剥離できるものの、
インキ内の少量の水、例えば数パーセント以下の
水は一般にインキの剥離を起こさないであろうと
言うことを見出している。従つて、新鮮なインキ
の貯槽ないしその近くにあるローラー、すなわち
典型的なインキ塗り多重ローラー列の始まりに近
く、よつて水の供給源から比較的遠いローラー
が、鉄および各種の適当な鋼合金の如き硬い非銅
金属で作られれば、首尾よく用いられるであろ
う。

インキ塗りローラーに用いるための銅の有利な
特性に対する理由について推測が行われている
が、何故に銅が水よりもインキを好むかは不確か
のままである。本文では、この特性はインキを好
むまたは油を好むことを意味する親油性と、水を
はじくことを意味する疎水性と称する。前に述べ
た様に、ある種のゴムおよびプラスチツクローラ
ー材料は従来の長いローラー列インキ塗り装置内
の硬質ローラーとして有用であろう。これらの材
料もまた、恐らく銅に関する理由とは別の科学的
理由ではあろうが、親油性で、疎水性で、油／水
の優先性を要している。

金属或いは重合体のゴムないしプラスチツク製
のローラーの場合には、軟質であろうと硬質であ
ろうとを問わず、この親油性／疎水性の反応は、
インキオイルと湿潤用水の小滴体がこのローラー
の表面上に自然に拡がる度合を測定することで、
予測することができる。表面化学の標準教本に記
載されているセシルドロツプ（Sessile drop）技
法は、この性質を測定するのに適している。一般
に、親油性で疎水性のローラー材料はほぼ0゜のイ
ンキオイル（フリントインキ商会製）接触角と、
約90゜乃至それ以上の蒸溜水接触角とを有し、こ
れ等の値は親油性で疎水性の材料を定義するのに
役立つ。

下記のルールはこの原理にしたがつて材料を選
択するのに有効であることを、本願発明者は発見
した。

最良−水接触角90゜乃至それ以上 −インキオイル接触角10゜乃至それ以下で且つ展
延 多分容認可能−水接触角80゜乃至それ以上 −インキオイル接触角10゜乃至それ以下で且つ展
延 多分容認不可−水接触角80゜乃至約80゜以下 −インキオイル接触角10゜以上且つ（或いは）非
展延。

他の関連したテストは、試される材料上にイン
キの薄いフイルムを作り、次いでこのインキフイ
ルム上に湿潤溶液の小滴体を置くことである。水
溶液がインキを押しやり即ち剥離させるのに長時
間を要すれば要する程、またその範囲が小さけれ
ば小さい程、その材料の親油性と疎水性の特性が
大であることになる。

本文に定義した様なこの親油性と疎水性を有す
る材料は実際に石版印刷機に用いられれば、イン
キと水の両者が該材料の表面に有る或いは表面に
押し付けられる場合に、水または湿潤溶液に優先
して石版印刷インキをその表面上に保持して維持
する。石版印刷機のインキ塗りローラー列に用い
られているローラーに、水による１つ乃至それ以
上のローラーからのインキの剥離に起因して印刷
インキの密度制御を失うことなく、インキ貯槽か
ら印刷されている対象物へインキを転送すること
を可能にしているのは、この親油性と疎水性であ
る。

従来の技術 ワーナーの米国特許第4287827号の明細書には、
２つの金属表面、例えばクロームと銅の表面を有
するように製造されて、これら異なる金属のロー
ラー表面が湿潤溶液とインキをそれぞれ簡略化さ
れたインキ塗り装置のフオームローラーへ同時に
搬送する新規なインキ塗りローラーが記載されて
いる。ワーナーの特許明細書は平坦なローラー表
面を明記しており、これは本発明とは明らかに異
なるものである。このワーナーの発明では、イン
キを好む銅区域はインキ塗り装置内の先行ローラ
ーによつて該区域へ運ばれているインキフイルム
の厚さに相当するインキ量を担持するであろう。
かくして、インキの主な計量は２つの金属表面を
有するローラーとは別個に、或いは２つの金属表
面ローラーとこれに協同する弾力性の覆いのある
インキ塗りローラー間の水の充満したニツプの使
用により行われる。この点は本発明の技術とは全
く異なつている。本発明の技術においては、房室
（セル）を設けた、インキを好むローラーが用い
られ、このローラーがドクターブレードと協同し
てフオームローラーへ運ばれているインキの量を
決定する。従つて、本発明の技術では、真のイン
キ計量供給ローラーが利用される。さらに、本発
明のローラーは、湿潤溶液を印刷板に供給するの
にワーナーの発明における如くインキ塗りローラ
ーの疎水性のランド区域に依存するのではなく
て、単独の湿潤装置の使用を意図するものであ
る。

多数の房室（セル）を設けた、或いは凹所を設
けた、すなわちアニロツクス型のインキ計量供給
ローラーは商業および技術文献に記載されてい
る。米国新聞出版協会（ANPA）は、凸版印刷
用の簡略化したインキ塗り装置を、マタリアとネ
ービの米国特許第4407196号の明細書で述べてい
る。このインキ塗り装置は、計量供給ローラーの
材料として、クローム鋼ないし焼入れされた鋼、
或いはタングステンカーバイドやアルミニウム酸
化物の様な硬質セラミツク材料を用いている。こ
れ等の硬質材料は、連続的にかき落す同延のドク
ターブレードと共に作動する多房インキ計測供給
ローラーを用いたインキ塗りシステムにおけるロ
ーラー摩損を最少にするのに有利である。凸版印
刷は像の区別のために印刷装置へ水を意図的に且
つ連続的に付加する必要がなく、従つて、本来疎
水性であるこれ等のローラーから水によつてイン
キが剥離することがなく、連続的なインキ計量供
給の制御が可能である。ANPA方式を、本発明
の技術を用いることなく、石版印刷に採用する試
みがなされた。ANPAの技術のローラーは生来
親油性で且つ疎水性であり、従つて、おそかれ早
かれ水による計量供給ローラーからのインキの剥
離により失敗するであろう。この失敗は高印刷速
度にて特に顕著であり、高印刷速度では水の蓄積
がきわめて迅速に且つ多くの水を要する印刷様式
とインキの製造形態との組合せのため生ずる。本
発明の技術はこれ等の問題を解消するものであ
る。

グレーンジヤの米国特許第3587463号の明細書
は単一の房室（セル）を設けたインキ塗りローラ
ーの使用を開示しており、このローラーは、湿潤
用の、従つて石版印刷用の設備が開示または予想
されていない点を除いて、機械的な意味におい
て、本願の第４図および第５図として概略的に例
示したインキ塗り装置とほぼ同様に作動する。グ
レーンジヤの装置は、マタリアとネービーの特許
について既に述べたのと同様な理由で、本発明の
如くには作用しないであろう。

発明の要約 本発明のインキ計量供給ローラーはドクターブ
レードと共に使用することを意図しており、この
様な組合せにおいては、印刷板へ到達するインキ
の量は主として計量供給ローラーの表面に設けた
凹所ないし房室（セル）の大きさによつて、ま
た、これ等の凹所ないし房室内に担持されている
分を除いて、多房計量供給ローラーから事実上全
てのインキを連続的に除去する同延の掻き落し用
ドクターブレードによつて制御される。

本発明の第１の目的は、石版印刷機の印刷板へ
連続的にインキを運ぶための装置の経済的で実際
的な作動を保証する、簡単でかつ廉価なインキ計
量供給ローラーとその製造方法の提供にある。

本発明の他の目的は、多房インキ計量供給ロー
ラーであつて、該ローラーの表面に接触するドク
ターブレードの掻き落し、磨耗作用にもかかわら
ず、この多房ローラーの長寿命を可能とするに十
分な硬さと耐磨性を有するローラーと、その製造
方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、石版湿潤用の水溶
液およびこの水溶液と石版印刷インキの混合物に
よつて、連続的かつ繰返して精確な量のインキを
取り上げて転送する能力を妨げられることのない
インキ計量供給ローラーとその製造方法の提供で
ある。

本発明による、石版印刷で用いるインキ計量供
給ローラーは、(a)窒化物で硬化可能な鋼から選択
された、適当な直径と長さとを有する彫つたベー
スローラーと、(b)ロツクウエルＣ硬さ約55以上の
値まで窒化物で硬化された、約0.076mm以上の厚
さを有する外側帯域と、(c)前記鋼のローラーの外
側表面にあつて、実質上Fe₃O₄から成る最外方の
微孔性の酸化鉄の層とを含むことを特徴とする。

さらに、本発明によれば、石版印刷に用いるイ
ンキ計量供給ローラーを製造する方法は、(a)予め
選択した直径と表面形状を有する、窒化物で硬化
可能な鋼ロールを準備する段階と、(b)予め選択し
た深さまで前記ロールを窒化して硬さを増した焼
き肌面を生成する段階と、(c)前記ロールの窒化さ
れた表面を酸化して、主として酸化物Fe₃O₄から
成る組成を有する鉄酸化物の微孔性の層を生成す
る段階とを含むことを特徴とする。

上記インキ計量供給ローラーはほぼ一様な表面
組成を有する焼入れされた鋼で構成され、彫り込
み或いは他の方法で作られて表面に正確に寸法を
定め且つ位置決めされた複数の房室（セル）ない
し凹所と、これら房室を除いた全ローラー表面を
構成するランドないし支承区域とを有し、房室と
ランドは所要量のインキを精確に計量供給するよ
うに作用する。この計量供給ローラーのインキ制
御機能を著しく損なうことなく経済的に容認し得
る寿命を確保するために、計量供給ローラーは少
くとも約55のロツクウエルＣ硬さの外側表面を有
する材料から選択され、ほぼ永久的なインキ受容
特性と水排除特性とを有するように黒色酸化法に
より処理される。

好適な実施例の説明 第１図および第２図を参照すると、オフセツト
石版印刷にて本発明を実施するのに好適なインキ
塗り装置の構成は、インキ貯槽すなわちインキフ
オーンテイン１０、被駆動フオーンテインローラ
ー１１、印刷機駆動の親油性で疎水性の彫刻され
たすなわち多房のローラー１２と、逆角計量ブレ
ードすなわちドクターブレード１３、摩擦で駆動
されるフオームローラー１４および１５から成
る。ローラー１４および１５は版シリンダ２０上
に装架された印刷板１６へインキを供給し、この
印刷板は、ブランケツトシリンダ２５と押圧シリ
ンダ２６とにより形成された印刷ニツプを通して
給送されている、たとえば、紙ウエブ２１にイン
キを供給する。第１図および第２図のローラーの
全ては、軸線方向にほぼ平行をなす外形にされて
いる。

第１図、第２図、第３図、第４図および第５図
の多房計量供給ローラー１２は本発明による新規
な要素である。このローラーは表面に彫り込み或
いはその他の手段で模様を形成された凹所ないし
房室（セル）を有し、これら凹所の容積および頻
度は所望の印刷される光学的密度の仕様を満足さ
せるのに必要なインキの容積を基にして選択され
る。この特殊なローラーの本質は本文の後段で、
特に適当な模様と横断面の例を示している第３
図、第４図および第５図にて明らかになる。一般
的に、この多房型の計量供給ローラーは印刷シリ
ンダと同じ速度、代表的には毎分約500から2000
回転で駆動されるであろう。

第１図には概略的に、また第２図には斜視図で
示されているドクターブレード１３は代表的には
厚さが約0.15mmから0.25mmの可撓性のばね鋼で作
られ、精密なインキ除去をより容易ならしめるた
めに面取りされた端縁を有している。この特殊な
計量供給ローラーに関する上記ブレードの装架は
首尾よく本発明を実施するために重要であるが、
本発明の実施に好適な装架技術自体は周知であ
り、本願で発明として請求するものではない。こ
のドクターブレードを設置するための代表的配列
が、第１図および第２図に例示されている。この
ドクターブレードまたは多房計量供給ローラー
は、磨損する模様を分散し且つインキフイルムを
さらに一様にするため、作動中軸線方向に振動さ
れてもよい。

代表的には、互いに直径の異なる第１図のフオ
ームローラー１４および１５は、印刷像のゴース
トの発生を減ずるのに役立つので、インキ塗り装
置に好ましいものである。これ等のローラーは一
般的には弾力性の覆いを有する、代表的には約２
２と２８との間にシヨアＡ硬さを有するある種の
複合体であろう。好ましくは、フオームローラー
は版シリンダ２０と本発明の計量供給ローラー１
２とに対し互いに単独して調節自在であり、この
計量供給ローラーの周りに枢動自在に装架され、
印刷機設計技術では周知な様に手動または自動掛
け外し機構を取り付けられている。フオームロー
ラーは版シリンダ２０および（あるいは）計量供
給ローラー１２により摩擦で駆動されることが好
ましい。

本願発明者は、インキ塗りローラーの製造に利
用可能である硬質の耐磨耗性の材料が疎水性では
なくてむしろ生来親水性であることを発見した。
また、アルミニウム酸化物およびタングステンカ
ーバイドのごとき容易に利用可能なセラミツク材
料のみでなく、通常用いられる硬質金属たとえば
クロームまたはニツケル、および焼入れされた鉄
合金たとえば各種の等級の鋼と、水とインキとの
両方の液体が存在する場合には、それぞれの表面
上にインキの層よりもむしろ水の層を保とうとす
る。この傾向は、ドクターブレードによるゆるや
かな磨耗作用のため、新しい材料表面の部分が連
続的に露出される状況において促進される。この
傾向はまた、その新しい化学的活性のある金属表
面が、大気中の酸素および石版温潤溶液からの水
の存在のもとで、親水性の酸化物を形成する傾向
を有していれば、促進される。鋼の組成の場合に
おける鉄酸化物Fe₂O₃を形成する酸化腐食は代表
的な例である。従つて、各種の等級の鋼、クロー
ムおよびその酸化物、ニツケルおよびその酸化物
は凸版印刷機の印刷の如く水を要しない印刷装置
のためのインキ計量供給ローラーの最上方表面と
して満足に機能するであろうが、充分な湿潤用の
水が例えば石版印刷の実施における如くローラー
表面へ浸透する場合には、これ等最上方の表面は
インキを剥離させるようになるであろう。回転し
ているインキ計量供給ローラーに対するドクター
ブレードの作用は、水を好む新しい計量供給ロー
ラー表面の材料を多少迅速に露出させる。このこ
とは、新しい未使用の、水を有しない石版印刷イ
ンキが鋼またはセラミツクのローラーに塗布され
た場合等で水が存在しない際に、親水性であつた
水を好む表面がまた親油性の様に油を受容するこ
とを考えれば、きわめて容易に理解されよう。す
なわち、まず、インキはローラーに対して良好な
粘着性と且つ湿潤性とを有する。印刷作動中に、
インキ内の水含有量が増加するにしたがつて、ロ
ーラーニツプ圧力とインキ内の増加する水含有量
とが互いに協同して水をインキ層を通してローラ
表面まで到達させ、それによりこれ等ローラーの
生来親水性の表面からインキを剥離させ、多かれ
少なかれインキ層がきわめて安定した水の層に永
久的に置き換えられるのである。

本願発明者は、窒化物で焼入れされた鋼性ロー
ラーを、いわゆる黒色形態の鉄酸化物Fe₃O₄にな
るまで酸化されるように処理することで、以上述
べたようなインキの剥離作用を完全に回避するこ
とが可能であると発見した。完全には判つていな
いが、Fe₃O₄層ないし被覆が腐食酸化をしないよ
うに鋼表面を不動態化すると思われる。上記腐食
はさもないと容易に自然を生じ、その結果、鋼製
ローラ表面上に完全に酸化された親水性の鉄酸化
物Fe₂O₃が形成されることになる。さらに、驚く
べきことには、本発明の方法は鋼製ローラー表面
に優れた、ほぼ永久的に親油性で疎水性の特性を
与える。この簡単な手段によつて、本願発明者
は、焼入れされた鋼性ローラーの表面に水よりも
むしろインキないし油を好む性質を与え、また、
長期間にわたる石版印刷作動の間この油ないしイ
ンキを好む特性を保持するのに必要な、腐食また
は化学的変化に対する抵抗を与えるための独得な
方法を発見した。

本発明の実施に際しては、彫り込まれた鋼性ロ
ーラーを約0.076mmまたはそれ以上の最小肌焼き
深さまで例えばガス状の窒化物あるいは液状の窒
化物で硬化し、次に業界でブラツクオキサイドと
称されるものをローラー表面上に形成するのに適
した酸化薬剤を含んだ149℃から232℃までの熱い
オイル浴内へこのローラーを１回またはそれ以上
浸漬することができる。

本発明のための鋼製ローラーを硬化する窒化
は、この方法が硬化に先立つて例えばAIST4140
または5640の如き窒化鋼級の材料に、機械による
彫り込みの様な簡単な周知の手段でインキ担持用
の房室（セル）の形成を許すものであるので、特
に適している。この窒化物硬化段階は比較的低温
の非急冷プロセスで、多くの熱硬化処理に伴うゆ
がみを防ぐ。

Fe₃O₄は本発明のローラー表面にある主要な化
学的成分であると信ずるが、酸化前における硬化
ローラー表面内にあるたとえば鉄窒化物が、ロー
ラーが次いで酸化されると、鋼の表面に鉄、窒
素、および（あるいは）炭素の酸化物の各種の組
合わせを形成することになるのであろうと思われ
る。

特定の一例において、AIST4150から成る11.23
cm直径の91.44cm面ローラーが、ほぼ第６図に図
示した様な標準の250TPB截頭バイピラミツドセ
ルを有するように機械で彫り込まれた。このロー
ラーは、イリノイ州シヤウムバーグのＪアンドＡ
熱処理会社が所有している特許プロセスに従つ
て、高温度にて、解離されたN₂／NH₃蒸気を該
ローラーに作用させることで、計算されたロツク
ウエルＣ目盛り硬さ約60までガス状窒化物で硬化
された。次いで、このローラーは、熱した化学的
オイル浴内での各々５分から10分の２回の処理
と、その後の空気冷却処理とから成る、イリノイ
州シカゴのウエスタンラストプルーフ社による特
許の黒色酸化法を施された。ローラーは、ほぼ第
１図および第２図に例示されている通りの、簡略
化された石版インキ塗り装置に取付けられ、150
万回の押印（75万回転）を行つたが、印刷品質あ
るいはインキの計量供給能力の点で著しい損失を
生じなかつた。

第２の例では、ローラーは上述の例１とほぼ同
様に作られたが、房室（セル）が第７図の模様に
したがつて機械彫りを施され、また、ガス状窒化
物による硬化が上述の例と同じ仕様でイリノイ州
シカゴのリンドバーグ社により同社の特許技法に
従つて行われた点で異つている。例１の印刷機で
の長期運転の石版インキ計量供給ローラーの如き
故障を示した後に、このローラーは例１と同様に
黒色酸化物処理を施された。同じ印刷機を用いて
の引続く印刷テストは、500万回転以上にわたつ
て印刷の質またはインキ計量供給能力上の視認可
能な損失がないという結果を示した。

非窒化物硬化級であるAIST1018鋼を用いた以
外はほぼ第１の例に示したのと同様に作られた計
量供給ローラーは、最初に印刷機で用いられた際
に、良好な疎水性で親油性の表面特性を示した。
このローラーは50万から200万回転以内で、印刷
された光学的密度のひどい損失により明らかとな
るように許容範囲を超えて磨損した。

また、表面の化学特性も、疎水性で親油性から
親水性へと悪い方に変化した。

計算値で0.3mmまでの肌焼深さまで液状の窒化
物で処理され、次いで２回浸漬されて黒色酸化物
処理を施された黒色酸化物鋼のローラーでの運転
テストで、黒色酸化物の組成が表面にて1.2から
1.3までの原子酸素対鉄比を有し、これは1.33の
比を与えるであろうマグネタイト（Fe₃O₄）の組
成とほぼ一致することが判明した。約1100A（オ
ングストローム）の深さにおいては、組成が原子
鉄当たり酸素１以下である。事実、窒素は約1100
オングストロームの深さまではつきりと現われな
かつた。したがつて、マグネタイトは酸素を欠い
た、すなわち化学的に環元された状態にある。こ
の環元された鉄酸化物は、空気に露出した未処理
の鋼上に形成された薄い、不動態のフイルム内に
代表的に存在する、より酸性の、完全に酸化され
た鉄酸化物と比較すると、より塩基性であると予
測される。窒化した鋼の黒色酸化物処理により形
成された鉄酸化物のこの塩基性の特性は、その見
掛けの親油性で疎水性の反応に関係があろう。

第８図に概略的に図示されている微孔性の構造
３０がロール３１の表面に形成され、この構造は
酸化物の２から３ミリミクロンの晶子から構成さ
れている。第９図は窒化され且つ酸化された表面
の実際の微孔性を示している。このサンプルを意
図的に磨耗させた区域内では、これ等の晶子があ
る程度なめらかで且つ汚れている。しかしなが
ら、磨耗しかつ容認された区域での表面の組成
は、上に説明した組成からきわめてわずかな変化
しか示さない。

以上、本発明を複数の好ましい実施例に関連し
て述べたが、当業者に容易に判るように、本発明
の精神および範囲を逸脱することなく各種の変更
および変化が施され得ることを理解すべきであ
る。この種の変更および変化は本発明の範囲内で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインキ塗りロールの１つの好
ましい適用例の概略端面図、第２図は第１図の組
合わされた部品の斜視図、第３図は本発明に使用
可能な房室（セル）の模様を示した概略図、第４
図は変更例の房室（セル）模様の図、第５図は本
発明で用いるのに好都合な他の房室（セル）模様
を示した図、第６図はインキ計量供給ロールの一
部を通る横断面図で、ランドと谷の間に相対的寸
方を示した図、第７図は別の寸法を例示する、第
６図に類似した図、第８図は窒化および酸化鉄の
ロール表面の一部分の概略横断面図、第９図は窒
化され且つ酸化されたロールの金属組織の微孔性
を示した顕微鏡写真である。 １２……計量供給ローラー、３０……微孔性構
造、３１……ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石版印刷で用いるインキ計量供給ローラーに
   して、(a)窒化物で硬化可能な鋼から選択された、
   適当な直径と長さとを有する彫り込みを付けたベ
   ースローラーと、(b)ロツクウエルＣ硬さ約55以上
   の値まで窒化物で硬化された、約0.076mm以上の
   厚さを有する外側帯域と、(c)前記鋼のローラーの
   外側表面にあつて、実質上Fe₃O₄から成る最外方
   の微孔性の酸化鉄の層とを含むインキ計量供給ロ
   ーラー。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のインキ計量供給
   ローラーにおいて、前記金属酸化物の酸素対鉄の
   比が、Fe₃O₄の化学量論比1.33以下であるインキ
   計量供給ローラー。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のインキ計量供給
   ローラーにおいて、前記ローラーの表面の金属酸
   化物の原子酸素対鉄の比は約1.2から1.3の範囲で
   あるインキ計量供給ローラー。 ４ 特許請求の範囲第３項記載のインキ計量供給
   ローラーにおいて、前記原子酸素対鉄の比は前記
   ローラーの表面から内方に向かう方向に減ずるイ
   ンキ計量供給ローラー。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項までのいず
   れか一項記載のインキ計量供給ローラーにおい
   て、前記彫り込みを付けたベースローラーは、そ
   の表面に、補助ローラーに用いて印刷物へ一様で
   且つ容認し得る密度のインキを送るに適した数と
   容積の凹所ないし房室と、これら凹所ないし房室
   の間のランド区域にして、このインキ計量供給ロ
   ーラーと同延をなした逆角インキ掻き取りブレー
   ドが作動中に載るランド区域とを形成されている
   インキ計量供給ローラー。 ６ 石版印刷に用いるインキ計量供給ローラーを
   製造する方法にして、(a)予め選択した直径と表面
   形状を有する、窒化物で硬化可能な鋼ロールを準
   備する段階と、(b)予め選択した深さまで前記ロー
   ルを窒化して硬さを増した焼き肌面を生成する段
   階と、(c)前記ロールの窒化された表面を酸化し
   て、主として酸化物Fe₃O₄から成る組成を有する
   鉄酸化物の微孔性の層を生成する段階とを含む方
   法。 ７ 特許請求の範囲第６項記載の方法において、
   前記酸化処理が約149゜から232゜までの温度にある
   酸化用オイル浴内へ前記ロールを浸漬することで
   行われる方法。 ８ 特許請求の範囲第６項記載の方法において、
   前記ロールが、少なくとも約0.076mmの厚さと少
   なくともロツクウエルＣ硬さ約55の硬度の焼き肌
   を形成する時間にわたつて窒化される方法。