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印刷時のインク飛び散りの原因と解決策
インク飛散（ミストとも呼ばれる）は、主に帯電した自由インク滴と、同様に帯電した紙表面によって発生し、印刷品質に悪影響を及ぼす可能性があります。インク飛散の発生は、環境汚染を引き起こすだけでなく、オペレーターの健康にもリスクをもたらします。以下では、この問題について簡単に分析します。
- インクの飛び散りの原因
インク転写プロセスにおいて、接触する2つのインクローラー上の繊維が2箇所以上で切断または伸長すると、繊維片が形成され、表面張力により球状になります。この時点で、繊維と繊維片の界面における二重の電気層が破壊され、一部の電荷はインク中に残り、他の電荷は反対の電荷を持って大気中に放出されます。
繊維が短くなると、インクの残留電荷がインクローラーや紙の表面に徐々に蓄積されます。繊維の破片はインクと同じ電荷を帯びているため、インクローラーや紙に近づくと空気中に跳ね返り、インクの飛散につながります。
高速印刷機で高粘度で低品質のバインダーを使用すると、インクが長く伸びてしまい、インクの飛散が顕著になる可能性があります。そのため、印刷機の機種ごとに適切なインクの種類を選ぶ必要があります。
- インクの飛び散りに影響を与える要因
- インク粘度
インク粘度が高すぎると、インクローラー出口でインクが伸びやすく、インクの飛散が発生します。また、インクの転写ムラ、かすれ、紙とブランケットの剥離不良などが発生し、位置ずれやインクの損失につながる可能性があります。逆に、粘度が低すぎると、インク層がうまく分離せず、飛散、インクの乳化、浮遊物、汚れ、ドットパターンの拡大などが発生し、印刷品質に影響を与えます。
- インク層の厚さ
ローラー上のインク層が厚くなると、インクの飛散が顕著になります。例えば、コート紙に印刷する場合、インク層厚1.2μmには2.8g/㎡のインクが必要ですが、オフセット印刷の場合は4g/㎡以上のインクが必要です。紙の性能がインクの定着性に悪影響を与えると、インクローラーにインクが溜まり、飛散につながる可能性があります。
- インクローラー表面の滑らかさ
インクローラーの表面が不均一であったり、乾燥してひび割れが生じている場合は、一部のインク層が厚くなり、ミストの量が増加してインクが飛び散りやすくなります。
- 印刷速度
印刷速度を上げるとインクの飛び散りが悪化する可能性があります。
- 空気湿度
相対湿度が低いとインクの飛散が促進され、湿度が高ければ電荷レベルが下がり、結果として飛散量も減少します。
- 噴水液の量
インクに湿し水が過剰に含まれると、W/O型乳化が著しく進行し、粘度が著しく低下してインクの糸が短くなり、飛散が顕著になります。さらに、インクに湿し水が混入すると、金属ローラーが腐食し、インクをはじく親水性層が形成され、インクの損失につながる可能性があります。
- インク結合剤
高分子量のインク結合剤は、インクが分裂する際に長い糸状に伸びて、インクが飛び散る原因となることがあります。
- インクの飛び散りを防ぐ方法
- 厳選された高品質素材
高速印刷に対応するために、高品質のアルコール耐性インクを使用します。
- 定期的な清掃
ローラーを定期的に分解して徹底的に清掃し、インク層を均一にして転写性能を向上させます。
- アルコール濃度を制御する
アルコール濃度は 10% ～ 15% に維持してください。濃度が低すぎても高すぎても不適切です。
- 噴水液の適度な使用
湿し水の量は多すぎないようにしてください。多すぎるとインクの糸が短くなり、印刷が妨げられる可能性があります。
- 電解質を効果的に活用する
インクに電解質を添加すると、インクの飛散を軽減できます。電解質の添加により導電性が向上するため、インクの飛散現象が完全になくなる可能性があります。