オフセット印刷が他の方式と一線を画すのは、インキと水が混ざらないという単純な物理的事実です。このプロセスを実用的なものにしている水は、同時に印刷中で最も管理が難しい要素でもあります。オペレーターが水を適切に管理すれば、印刷機は安定して稼働し、印刷品質の維持がはるかに容易になります。本記事では、結果を左右する4つの領域、pH値、濃度、添加量、そして各シフトで確認すべき実用的な注意事項について解説します。
湿し水のpH管理
従来のポジ型PS版では、湿し水のpHは通常5から6の間に保たれます。この範囲を大きく外れた測定値は、印刷機上で特定の不具合を引き起こします。
pHが低すぎる場合：
1) 画像部が侵され、網点が縮小し、深刻な場合は画像の摩耗（業界で「版ぼけ」と呼ばれる）につながります。
2) 非画像部の親水層が破壊され、その部分もぼけ始めます。
3) インキの乾燥が遅くなり、完全に停止することもあります。
4) インキの乳化が促進され、インキ転移が不規則になります。
5) インキ皮膜の光沢が失われ、くすんで見えます。
pHが高すぎる場合：
1) 非画像部の保水性が失われ、インキが外側に広がり、地汚れが発生します。
2) 損傷した親水層は回復が難しく、背景部にインキが付着します。
3) 画像のコントラストが低下し、色が淡く見えます。
4) ポジ型版では画像層が溶解し、線が途切れたり細部が欠けたりすることがあります。
現場で用いられる調整の原則：
1) 油分の多い重いインキは、やや低いpHが必要です。そうでないと版が地汚れします。
2) 濃いインキは淡いインキより低いpHで運用します。
3) 厚いインキ皮膜は薄い皮膜より低いpHが必要です。
4) ベタ部分は網点部分より低く、粗いスクリーンは細かいスクリーンより低く設定します。
5) 高温乾燥条件ではpHを下げ、低温多湿条件では上げます。
6) 品質の低い紙はやや低いpHが適しています。
7) pHは紙の化学的性質に合わせます。酸性紙は高めのpH、アルカリ性紙は低めのpHが必要です。
値を測定する3つの方法：
1) pHメーター（酸性度計）は溶液の電位差を読み取ります。機器を校正し、電極を蒸留水で洗浄してから浸し、表示値を読みます。
2) リトマスやメチルオレンジなどの指示薬は、測定サンプルのpHに応じて色が変わります。
3) 試験紙は約1分間浸し、色見本と比較します。
メーターは最も正確で迅速な測定ができ、溶液の色に影響されません。指示薬は安価で手軽ですが誤差が大きくなります。試験紙は便利ですが精度は劣ります。多くの工場では日常的な確認に試験紙を依然として使用しています。
濃度管理
濃度とは、混合液中に湿し水濃縮液（粉末または液体）がどれだけ含まれているかを意味します。オペレーターはpHばかりに気を取られ、濃度を忘れがちです。多くの濃縮液には緩衝剤が含まれているため、濃度が大きく変化してもpHはほとんど動きません。したがって、pHだけを管理するのでは不十分です。
濃度は次の要因から設定します。
1) 用紙。目が粗く多孔質の用紙は紙粉やコート層の粉をブランケットに落とし、版面をこすって地汚れを起こすため、混合液は濃いめにします。平滑で密度の高い用紙、コート紙、キャストコート紙は薄めにします。
2) インキ。一般的な順序はマゼンタが黒より上、黒がシアンより上、シアンがイエローより上、濃色が淡色より上、低粘度が高粘度より上です。
3) 乾燥剤。乾燥剤を加えるとインキの乾燥は早まりますが、顔料が粗くなり、粘度が上がり、非画線部のインキ受容性が増して地汚れを招きます。乾燥剤を使うときは必ず濃縮液を加えます。
4) 版面の種類。ベタ線や太い文字はインキ量が多く、濃いめの液が必要です。全面網点の版面は薄めにします。ベタ、網点、線が混在する版面は、インキ需要に応じた妥協点が必要です。
5) 工場の温度。気温が高いとインキが柔らかくなり、遊離脂肪酸が多く出て版面が地汚れしやすくなります。温度が上がるほど濃度を高くします。
6) 印刷速度。速度が上がるとローラー間の摩擦が増え、熱が増え、インキが柔らかくなり、色が弱くなります。それをインキ量で補おうとして再び版面が地汚れします。速度に応じて濃度を上げます。
7) その他の条件。強い印圧や硬いブランケット、パッキングも濃いめの混合液を必要とします。
濃度は導電率で管理します。濃度が上がると導電率はほぼ直線的に上昇します。軟水で混合し、pHを5から6に保ち、導電率はサプライヤーが示す範囲内に収めます。例えばハイデルベルグのアルコール溶液は、通常800から1200マイクロジーメンス毎メートルの間に保たれます。
使用量の管理
湿し水の使用量はインキに比べて驚くほど多くなります。作業内容によっては、印刷機がインキの体積の数倍、時には数十倍の湿し水を消費することがあります。湿し水は次の4つの経路で系外に出ます。
1) インキへの乳化。ある程度の乳化は避けられず、むしろ必要です。完全に水を含まないオフセットインキはありません。インキの転移量が増えるほど、持ち去られる水も増えます。
2) 用紙への吸収。用紙は多孔質で水を吸収します。紙層が粗くサイズ度が低いほど吸収量が増えます。
3) 蒸発。版面、ブランケット、インキローラー、湿しローラー、枚葉紙の表面、開放された水盤のすべてから水分が失われ、高速、高温、低湿度ほど早くなります。
4) 絞り出し。ニップ部で版面端の液が左右の端と後端へ押し出され、余分な液が飛ばされます。
これらの経路はすべて最終的に蒸発に至り、作業ごとに変動するため、水の使用量はインキの使用量よりも設定が難しくなります。指針は単純です。非画線部をきれいに保てる最小限の水を使い、水とインキのバランスを維持します。
検討すべき要因：
1) 版面。ベタの版面は最も多くの水を必要とし、文字はそれより少なく、網点の版面は最も少なく、おおむねインキ需要に比例します。
2) インキ。オフセットインキの限界水分量はおよそ20から25パーセントです。それを超えると顔料粒子が遊離し、粘度、タック、転移性が低下し、インキは水中油型エマルションに変わります。低粘度で流動性の高いインキは水が少なくて済み、インキ供給量が多い場合はより多くの水が必要です。
3) 用紙。湿った用紙は水が少なくて済み、乾いた用紙は多く必要とします。表面強度の低い用紙はブランケットに紙粉を落とすため、水を少し多めにするとパイリングが減り、ブランケット洗浄の回数を減らせます。
4) 温度と湿度。工場が高温で機械も高温なら蒸発が早まるため、水を増やします。相対湿度が低い場合もより多くの水が必要です。
5) その他。高速と強い印圧はいずれも必要量を増やします。
実務上の注意点
1) 処方を安定させます。頻繁に変更すると、挙動を把握できなくなります。
2) 濃縮液は専用の計量器で計り、目分量は避けます。
3) 薬品との皮膚接触を避け、pH は味ではなく計測器や試験紙で確認します。
4) できるだけ軟水で希釈します。硬水中のカルシウムは濃縮液中のクエン酸塩と反応し、クエン酸カルシウムの析出物がローラー表面の微細孔を塞ぎ、インキの剥離を引き起こします。
5) 印刷中は pH を一定に保ちます。
6) 色替えで濃度を大きく変える必要がある場合は、現行ジョブの残りが 500 から 700 枚になった時点で調合を調整します。
7) 水を目視で確認します。版面に光沢のある膜が見える場合は水が多すぎます。目標は光沢がなく、地汚れもない状態です。
8) 数分間停止すると版面が乾くため、再開前に水を増やします。
9) タンクへの補給時は給水路を清潔に保ち、配管を詰まらせる凝集性の沈殿物を撹拌しないようにします。
10) 新しい湿し水に切り替える前に、専用洗浄剤で循環系統を洗浄し、バイオフィルムを除去して新たな繁殖を抑えます。
11) 湿しローラー、水舟、ローラーカバーのインキ残渣を定期的に清掃し、水の転写を均一に保ちます。
12) 長期停止時は水舟を排水し、腐食を防ぎます。
13) 洗浄間隔を延ばすには、微生物抑制効果の高い濃縮液を選びます。
水の管理は単一の設定ではありません。pH、濃度、添加量は紙、インキ、版、温度、速度と連動して変化します。これらの信号を読み取り早めに調整するオペレーターは、印刷機をきれいな状態で稼働させ続けられます。排出部から出てくる刷り紙がその結果を示します。