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オフセット印刷（オフセットリソグラフィー）は、インクを塗布した画像を版からゴムブランケットに転写（オフセット）し、さらに印刷面に転写する一般的な印刷技術です。油と水の反発を利用したリソグラフィープロセスと組み合わせて使用される場合、オフセット印刷では平らな（平面）イメージキャリアを使用します。インクローラーはイメージキャリアの画像領域にインクを転写し、ウォーターローラーは非画像領域に水性フィルムを塗布します。
現代の「ウェブ」方式では、大きなロール状の紙を数メートルずつに分けて大型の印刷機に通し、紙が送られるにつれて連続的に印刷が行われる。
オフセット印刷機の開発は2つのバージョンで行われました。1つは1875年にイギリスのロバート・バークレーがブリキに印刷するために開発したもので、もう1つは1904年にアメリカのアイラ・ワシントン・ルーベルが紙に印刷するために開発したものです。[ 1 ]大陸ヨーロッパにおけるルーベルの同時代人は、オフセット印刷機のプロトタイプ（1904年）の作者であり、オフセットディスク印刷機（互いに向き合う2つのゴム転写ローラー）の特許を保有するカシュパー・ヘルマンでした。彼は1907年に、トライアンフ枚葉オフセット印刷機でドイツでの印刷を成功裏に開始しました。 [ 2 ]
リトグラフは、当初は美術作品を安価に複製する方法として考案されました。[ 3 ] [ 4 ]この印刷方法は、印刷版が石灰岩から作られていたため、平らで多孔質の表面での使用に限られていました。[ 3 ]実際、「リトグラフ」という言葉はギリシャ語（λιθογραφία）に由来し、「石からの画像」または「石に書かれたもの」を意味します。[ 5 ]
最初のロータリーオフセットリトグラフ印刷機は、1875年にロバート・バークレーによってイギリスで開発され、特許を取得しました。 [ 3 ]この開発は、19世紀半ばの転写印刷技術と、平らな石の代わりに金属製の円筒を使用するリチャード・マーチ・ホーの1843年のロータリー印刷機を組み合わせたものです。 [ 3 ]オフセット円筒は、印刷された画像を石から金属の表面に転写する特殊処理された厚紙で覆われていました。後に、オフセット円筒の厚紙の覆いはゴムに変更され、[ 3 ]現在でも最も一般的に使用されている素材です。
19 世紀が終わり、写真が普及するにつれて、多くのリトグラフ会社が廃業した。[ 3 ] イラストレーションの代わりにハーフトーン技術を使用した写真製版が、この時代の主要な美学となった。ニュージャージー州のアイラ・ワシントン・ルーベルを含む多くの印刷業者が、低コストのリトグラフプロセスを使用して写真や本の複製を制作していた。[ 6 ]ルーベルは 1901 年に、シートをセットし忘れたことから、金属ではなくゴムローラーから印刷すると、印刷されたページがより鮮明でシャープになることを発見した。[ 6 ]さらに改良を重ねた後、ニューヨークのポッター プレス印刷会社が1903 年に印刷機を製造した。[ 6 ] 1907 年までに、ルーベルのオフセット印刷機はサンフランシスコで使用されていた。[ 7 ]
ハリス自動印刷会社もほぼ同時期に同様の印刷機を開発した。チャールズとアルバート・ハリスは、自社の印刷機を「輪転活版印刷機」をモデルにした。[ 8 ]
新聞発行人のステイリー・T・マクブレイヤーは、新聞印刷用のヴァンガード・ウェブオフセット印刷機を発明し、1954年にテキサス州フォートワースで発表した。[ 9 ]
印刷工程における重要な機能の一つがプリプレス工程です。この段階では、印刷の準備としてすべてのファイルが正しく処理されていることを確認します。これには、適切なCMYKカラーモデルへの変換、ファイルの最終化、印刷機で印刷するジョブの各色用の版の作成が含まれます。[ 10 ]
オフセット印刷は、印刷物を作成する最も一般的な方法の 1 つです。一般的な用途としては、新聞、雑誌、パンフレット、文房具、書籍などがあります。他の印刷方法と比較すると、オフセット印刷は、メンテナンスをほとんど必要とせずに高品質の印刷物を大量に経済的に生産するのに最適です。[ 11 ]最新のオフセット印刷機の多くは、従来のコンピュータからフィルムへのワークフローではなく、コンピュータからプレートへのシステムを使用しており、これにより品質がさらに向上しています。
オフセット印刷には、湿式オフセットと無水オフセットの2種類があります。湿式オフセットリソグラフィーでは、湿潤液（湿し液）の混合物を使用してインクの密着性を管理し、非画像領域を保護します。無水オフセットリソグラフィーでは、版の非画像領域をインクをはじくシリコーン層で保護するという異なる方法を採用しています。無水オフセットリソグラフィーは比較的新しく、1960年代に3Mによって発明されました。その後、東レによって販売され、商品化されました。[ 12 ]
オフセット印刷は、他の印刷方法と比較して以下のような利点があります。
オフセット印刷の他の印刷方法と比較した欠点は以下のとおりです。
印刷技術にはそれぞれ固有の特徴があり、オフセット印刷も例外ではありません。テキストの再現では、文字の縁はシャープで輪郭がはっきりしています。インクドットの周囲の紙は通常印刷されていません。ハーフトーンドットは六角形ですが、さまざまなスクリーニング方法があります。[ 14 ]
印刷工程にはいくつかのバリエーションが存在する。
ブランケットツーブランケット印刷機は、シートの両面に同時に印刷するため、パーフェクティング印刷機またはデュプレックス印刷機とも呼ばれます。[ 17 ]印刷工程では、反対側のブランケットシリンダーが互いに圧胴として機能するため、圧胴はありません。この方法は、封筒印刷用に設計されたオフセット印刷機で最もよく使用されます。また、印刷機には色ごとに2つの版胴があります。ウェブ式および枚葉式オフセット印刷機は、多くの場合、1回のパスで用紙の両面に印刷できるため、デュプレックス印刷がより簡単かつ迅速になるという点で似ています。
オフセット印刷で使用される版は薄く、柔軟性があり、通常は印刷する用紙サイズよりも大きい。主な材料は2種類ある。
コンピュータ・トゥ・プレート（CTP）は、コンピュータ・トゥ・フィルム（CTF）技術に取って代わる新しい技術であり、フィルムを使用せずに金属板またはポリエステル板に画像化することを可能にします。CTPは、剥離、合成、および従来の製版工程を排除することで印刷業界に変革をもたらし、プリプレス時間の短縮、人件費の削減、印刷品質の向上を実現しました。
ほとんどのCTPシステムは、サーマルCTPまたはバイオレットCTP技術を使用しています。どちらの技術も、品質とプレートの耐久性（長時間の印刷）に関しては同じ特性を持っています。ただし、バイオレットCTPシステムはサーマルCTPシステムよりも安価な場合が多く、サーマルCTPシステムは黄色光の下で動作させる必要がありません。
熱CTPでは、プレートがイメージングされている間に、熱レーザーを使用してコーティング領域を露光または除去します。これは、プレートがネガ型かポジ型かによって異なります。これらのレーザーは一般的に波長が830 nmですが、材料を露光するかアブレーションするかによってエネルギー使用量が異なります。バイオレットCTPレーザーは波長がはるかに短く、405～410 nmです。バイオレットCTPは「可視光露光に調整された乳剤に基づく」ものです。[ 20 ]
もう一つの方法は、コンピュータ・ツー・コンベンショナル・プレート（CTCP）システムであり、従来のオフセット印刷版を露光できるため、経済的な選択肢となる。
シートフィードとは、個々の紙またはロールが吸引バーを介して印刷機に供給され、各シートが持ち上げられて所定の位置に落とされる方式を指します。リソグラフィー（略して「リソ」）印刷機は、前述のように、リソグラフィーの原理を使用して印刷版にインクを塗布します。シートフィードリソは、小ロットの雑誌、パンフレット、レターヘッド、および一般的な商業印刷（ジョブ印刷）によく使用されます。シートフィードオフセットでは、「印刷は、1枚ずつ印刷機に供給される単一の紙に対して行われます」。シートフィード印刷機は、機械的な位置合わせを使用して各シートを互いに関連付け、印刷機を通過するすべてのシートで同じ画像が同じ位置に再現されるようにします。[ 21 ]
米国では、用紙サイズが最大12インチ × 18インチ (300 mm × 460 mm)のオフセット印刷機は、印刷機ではなく複写機に分類されます。オフセット複写機は、最大12インチ × 18インチ (300 mm × 460 mm)のサイズの単色および 2 色のコピーを高速かつ高品質に複製するために使用されます。[ 18 ]人気のあるモデルは、AB Dick Company、Multilith 、およびATF-Davidson製の Chief および Davidson ラインによって製造されました。オフセット複写機は、1 時間あたり最大 12,000 枚の印刷を行う高速かつ迅速な印刷作業用に作られています。ビジネス フォーム、レター ヘッド、ラベル、掲示板、ポストカード、封筒を印刷できます。
給紙システムは、紙が印刷機に正しく送られるようにする役割を担っています。ここで基材がセットされ、その後、システムは基材の特定の仕様に合わせて印刷機に正しく設定されます。[ 22 ]
印刷ユニットは、さまざまなシステムで構成されています。湿し水システムは、水ローラーを使用して湿し水を版に塗布します。インキングシステムは、ローラーを使用して版とブランケットシリンダーにインキを供給し、基材に転写します。版シリンダーには、すべての画像を含む版が取り付けられます。最後に、ブランケットシリンダーと圧胴を使用して、印刷機を通過する基材に画像を転写します。[ 23 ]
搬送システムは、印刷工程において用紙が印刷機を通過する際の最終地点です。用紙が搬送部に到達すると、インクが適切に定着するように積み重ねられます。この工程で、用紙のインク濃度と位置合わせが適切であることを確認するために検査が行われます。
印刷における二重像の発生または影響はスラーとして知られています。[ 24 ]
ウェブフィードとは、印刷機に供給されるロール（または「ウェブ」）の紙の使用を指します。[ 25 ]オフセットウェブ印刷は、一般的に5,000部または10,000部を超える印刷に使用されます。ウェブ印刷の典型的な例としては、新聞、新聞の折り込み広告、雑誌、ダイレクトメール、カタログ、書籍などがあります。ウェブフィード印刷機は、インクの乾燥方法の違いにより、コールドセット（または非熱セット）オフセットウェブ印刷機と熱セットオフセットウェブ印刷機の2つの一般的なクラスに分けられます。コールドウェブオフセット印刷は、紙への吸収によって乾燥しますが、熱セットは乾燥ランプまたはヒーターを使用してインクを硬化または「セット」します。熱セット印刷機は、コート紙（スリック紙）と非コート紙の両方に印刷できますが、コールドセット印刷機は、新聞用紙などの非コート紙に限定されます。一部のコールドセット式輪転印刷機には、加熱乾燥機や紫外線ランプ（UV硬化インク用）を取り付けることができ、これにより新聞印刷機でカラーページを加熱セット印刷し、モノクロページをコールドセット印刷することが可能になる。
オフセットウェブ印刷機は、通常1万部または2万部を超えるような大量印刷に適しています。印刷工程の完了時間を考える上で、速度は重要な要素となります。一部のウェブ印刷機は、毎分3,000フィート（910メートル）以上の速度で印刷できます。速度と迅速な完了という利点に加え、一部のウェブ印刷機は、断裁、ミシン目加工、折り加工をインラインで行える機能を備えています。
このウェブオフセット印刷のサブセットでは、印刷ユニットの直後に配置された乾燥機で蒸発乾燥するインクを使用します。一般的にコート紙に使用され、インクは主に紙の表面にとどまり、乾燥後には光沢のある高コントラストの印刷画像が得られます。乾燥機から出た紙は、折り畳みや断裁といった後工程には熱すぎるため、乾燥機の後ろに配置された「冷却ロール」によって紙の温度が下げられ、インクが定着します。インクの乾燥速度は、乾燥機の温度と紙がその温度にさらされる時間によって決まります。このタイプの印刷は、雑誌、カタログ、挿入物など、中～高量、中～高品質の印刷物によく使用されます。
これもオフセットウェブ印刷の一種で、一般的に低品質の印刷出力に使用されます。新聞印刷でよく用いられる方式です。この方式では、インクは下地の紙に吸収されて乾燥します。一般的なコールドセット方式は、垂直に配置された一連の印刷ユニットと周辺機器で構成されています。新聞社が新たな市場を開拓するにつれ、多くの場合、より高い品質（光沢、コントラストの向上）が求められるため、ヒートセットタワー（乾燥機付き）を追加したり、蒸発や吸収ではなく重合によって表面で「硬化」するUV（紫外線）インクを使用したりすることがあります。
枚葉印刷機にはいくつかの利点があります。一枚ずつ用紙が送られるため、同じ印刷機で様々な用紙サイズやフォーマットサイズに対応できます。さらに、試し刷り用紙を準備工程（印刷品質を確保するためのテスト工程）に使用できます。これにより、印刷機のセットアップ、版、インクの準備中に良質な用紙を無駄にすることなく、低コストで準備できます。ただし、試し刷り用紙には、ブランケットや版胴に付着するホコリやオフセット粉末の粒子が印刷面に付着し、印刷結果にムラが生じるという欠点もあります。この方式は、最高品質の画像を生み出します。
一方、輪転印刷機は枚葉印刷機よりもはるかに高速で、毎時最大8万カットオフ（カットオフとは、印刷機上でロールまたはウェブから切り取られた紙のことで、各シートの長さはシリンダーの円周に等しい）の速度を実現します。輪転印刷機の高速性は、新聞、雑誌、漫画などの大量印刷に最適です。ただし、輪転印刷機はカットオフ数が固定されており、可変式のグラビア印刷機やフレキソ印刷機とは異なります。
オフセット印刷では、他の印刷方法に比べて粘度の高いインクを使用します。一般的なインクの動粘度は40～100 Pa・sです。[ 26 ]
オフセット印刷で使用できるペーストインクには多くの種類があり、それぞれに長所と短所があります。これらには、熱硬化型、冷間硬化型、および紫外線（UV）硬化型や電子ビーム（EB）硬化型などのエネルギー硬化型（EC）があります。熱硬化型インクは最も一般的な種類で、加熱してから急速冷却することで硬化プロセスを触媒し、「セット」します。雑誌、カタログ、挿入物などに使用されます。冷間硬化型インクは、非コート紙に吸収されるだけでセットされ、一般的に新聞や書籍に使用されますが、挿入物印刷にも使用され、最も経済的な選択肢です。エネルギー硬化型インクは、オフセット印刷用インクの中で最高品質のもので、光エネルギーを照射することでセットされます。ステーション間硬化ランプなどの特殊な装置が必要で、通常はオフセット印刷用インクの中で最も高価な種類です。
オフセットリソグラフィーは、1950年代から最も一般的な商業印刷の形態となりました（「オフセット印刷」）。オフセットリソグラフィーに必要な大型印刷機への多額の投資が必要となり、印刷業界の構造に影響を与え、より少なく、より大型の印刷業者が誕生しました。この変化により、以前ははるかに高価だったカラー印刷の利用が大幅に増加しました。その後、版、インク、用紙の改良により、優れた生産速度と版の耐久性という技術がさらに洗練されました。2003年には、リソグラフィーは米国で使用されている主要な印刷技術であり、多くの場合オフセットリソグラフィーとして、「印刷版を使用したすべての印刷の半分以上を占めている」と説明されました。[ 28 ]