インキの製造

インキの製造（図5-10）は、化学と印刷プロセスの両方に関する深い専門知識と、専用の製造設備を必要とする高度な化学プロセスです。いくつかの方法がありますが、多くは配合、予備混合、ミリング、ろ過、試験という共通の生産段階を経ます。

配合。 配合はインキメーカーの主要な責務であるため、ここで概要を述べます。一般的な枚葉インキの組成は次のとおりです。

• 顔料：カーボンブラック、フタロブルー、ルビン、その他
• ワニス：長油アルキド、フェノール、またはウレタンリソワニス
• 乾燥剤：コバルト塩およびマンガン塩
• 溶剤：ヒートセットオイル、535°F（280°C）
• 改質剤：耐摩擦性のためのワックス化合物

これらの標準インキは主に重合によって乾燥します。これは酸素によって開始され、乾燥剤からのコバルトイオンとマンガンイオンによって触媒される化学反応です。

インキの配合では、意図する用途に基づいて成分を正確に選択し、比率を決めます。ほとんどのリソグラフィーインキは、顔料、ビヒクル、添加剤、乾燥剤という共通の成分カテゴリーを持ちます。

予備混合。 この段階は、凝集体やアグロメレートと呼ばれる大きな粒子の塊からなる乾燥顔料を使用する場合に重要です。これらはビヒクルによって解砕され、濡れさせる必要があります。初期分散では、回転する混合羽根を使用して乾燥顔料を十分に濡らします。第二段階では、さらに油と樹脂を加えて「ミルベース」を作ります（図5-11）。

フラッシュ顔料はビヒクル中にあらかじめ分散されているため、予備混合の負荷は小さくなります。フラッシュ顔料から作るインキは、主成分を混合した後、直接ミリングに進むことができます。

ミリング。 ミルベースにはまだ大きな凝集体が含まれており、さらに解砕する必要があります。ワックスや乾燥剤などの追加成分は、多くの場合この段階で加えられます。一般にショットミルが使用されます。これはチャンバー、回転ディスク、ショットペレットで構成されます。インキはチャンバーに押し込まれ、ディスクが金属ペレットを動かして顔料を解砕します。

別のミリング装置は三本ロールミル（図5-12）で、異なる速度で回転するロール間を通過する際にインキをせん断します。このせん断作用により顔料の凝集体が微細な粒子に解砕され、それぞれがワニスに完全に包まれ、濡れることが保証されます。ミリングはまた顔料を分級し、微細に分散した顔料は通過させ、粗い粒子は保持します。ドクターブレードが高速ロールから磨砕されたインキを取り除きます。十分な磨砕には、顔料の硬さとワニスに濡れやすいかどうかに応じて、最大3回のパスが必要になることがあります（図5-13）。

ミリングはコストのかかるプロセスです。これを減らすとインキの費用は下がりますが、色強度の低下や顔料の粗大化といった問題が生じます。大きな顔料粒子は版の早期摩耗や傷の原因になります。顔料は最も高価な成分であり、均一な分散には十分なミリングが必要なため、高品質のインキはより高い価格になります。

ろ過。 ミリング後、インキはろ過されて大きすぎる粒子を除去します。システムは、150ミクロンからミクロン単位まで、孔径が段階的に小さくなるバッグフィルターを使用します。特に乾燥顔料の場合、金属片を除去するために電磁フィルターが組み込まれることもあります。

試験。 完成したインキは、タック、磨砕度（顔料粒子サイズ）、水取り込み量（乳化速度）などの主要特性について試験されます。製品が仕様を満たすと、出荷用に梱包されます。

自動化の進歩により生産段階は効率化されつつあり、持続可能性への継続的な関心がバイオベースのビヒクルや廃インキの効率的なリサイクルプロセスの開発を促しています。しかし、インキ配合の基本的な化学は、ここで概説した精密な原理に基づいています。