オフセット印刷におけるインキ転移不良の分析

インキローラーに粉が付着し、インキ転移不良が起こるのはなぜか

オフセット印刷の工程では、水とインキはインキ転移に関わる2つの必須材料です。水は湿し水を指し、インキはオフセット印刷用インキを指します。水とインキの両方が適切に転移して初めて、高品質な印刷物が得られます。しかし、水とインキの転移は多くの変数の影響を受けるため、その管理はオフセット印刷で最も難しい課題の一つです。生産中によく発生する問題の一つが、インキローラーに粉が付着し、インキ転移不良を引き起こすことです。

「インキローラーへの粉付着」とは、印刷機がしばらく稼働した後にインキローラー上に粉状の粒子が現れる状態を指します。これにより、インキがインキローラー上などの不要な箇所に堆積したり、ローラーからインキが離脱したりして、インキ転移不良が発生します。この印刷トラブルは主に、ローラー上の粉状粒子が疎水性（インキ親和性）または親水性（水親和性）の性質を持つことが原因です。しかし、この粉状粒子とは具体的に何であり、どこから来るのでしょうか。

オフセット印刷の工程では、印刷機に継続的に投入される主な物質は、被印刷物、インキ、湿し水です。したがって、これらの粉状粒子は、これらの材料を通じて直接的または間接的にインキと水の転移システムに持ち込まれるに違いありません。

一般に、被印刷物の表面品質が悪い場合、粉状粒子が直接印刷のインキと水のシステムに導入されることがあります。例えば、紙の表面に多量の紙粉やその他の粒子状物質が付着していると、これらの不純物が圧胴の工程でインキと水のシステムに移行し、「インキローラーへの粉付着」問題を引き起こします。解決策は、被印刷物をより清浄な材料に交換することです。また、紙の表面が清浄でも、紙のコーティングの密度が不十分な場合、圧胴の工程で粉落ちが発生することがあります。この粉は印刷版を通じてインキと水のシステムに移行し、同様の問題を引き起こします。この場合、印刷速度を下げる、インキの粘度を下げる、またはより高品質な紙を使用することで問題を解決できます。

被印刷物からの粉状粒子の直接導入のほか、湿し水とインキの化学反応によってカルシウム沈殿物が形成され、間接的に粉状粒子がシステムに導入されることもあります。

湿し水の主成分は水であり、水の硬度は地域によって異なります。軟水は通常硬度0～30 ppmで、硬水は硬度60 ppm以上です。水の硬度が高い場合（つまりカルシウムイオン含有量が多い場合）、カルシウムイオン（Ca²⁺）がインキ中の樹脂と反応してカルシウム石けんを形成することがあります。これが湿し水中の酸と接触すると、クエン酸カルシウムやリン酸カルシウムなどのカルシウム塩が形成されることがあります。カルシウム石けんは疎水性であるため、インキが不要な箇所に堆積し、ローラーの結晶化や水とインキの転移不良を引き起こします。一方、カルシウム塩は親水性であり、インキ転移を妨げ、ローラーのインキ離脱を引き起こすことがあります。

この問題の解決策は、湿し水を調製または希釈する際に、カルシウムイオン含有量の少ない軟水を使用することです。また、カルシウムの蓄積を効果的に低減できる湿し水を選択することで、過剰なカルシウムイオンによる悪影響を軽減できます。