水なし印刷

水なし印刷は、従来の印刷で使用される水や湿し水の使用を排除したオフセット平版印刷プロセスです。 ^{[1]従来の印刷機とは異なり、水なしオフセット印刷機は、印刷機から}インクを除去するために湿し水を使用しません。^[2]この技術の支持者は、効率性と環境上の利点を主張しています。^[3]

ウォーターレス印刷では、シリコンゴムでコーティングされた印刷版と特別に配合されたインクが使用されます。通常、温度制御システムが統合されています。^[4]

ウォーターレス オフセット印刷機は、プレートの非画像領域にインクが付かないようにするための湿し水を使用しません。これらの印刷機は、プレートの非画像領域がインクをはじくシリコン層で構成されているために機能します。ウォーターレス印刷機は、従来のオフセット印刷機に似ていますが、湿し水システムがありません。より一般的な設計には、必要に応じて印刷機が従来のように機能できるように、湿し水システムが含まれています。直接イメージング (デジタル) オフセット印刷機は、水を使わず、湿し水システムがありません。

ウォーターレス オフセット インクは、従来のオフセット インクよりも粘着性が高く、粘度(厚み) も高く、硬くなっています。プレート表面は特定の粘度のインクをはじくように設計されているため、適切な粘度を維持するにはインクの温度を厳密に制御する必要があります。この温度差は、印刷機のインク トレイン内にある 2 つ以上の振動ローラーの中空コアのチューブに冷水を流すことで実現されます。

ウォーターレス プレートの画像面は凹状(凹面) になっており、従来のプレートよりも多くのインクを載せることができ、300 から 800 lpi (1 インチあたりの線数) を超える非常に高いスクリーン線数が可能です。ウォーターレス印刷では、従来のオフセット印刷よりも高いインク濃度と幅広い色域が得られます。枚葉印刷機で使用されるウォーターレス プレートは、通常 100,000 から 200,000 回の印刷が可能です。ウェブ オフセット印刷機用に設計されたプレートは、300,000 から 500,000 回の印刷が可能です。

ジョブを再度実行する必要がある場合、プレートを印刷機に再度取り付けることができます。レジスターは手動で作成する必要がありますが、インク キー プロファイルを保存して再ロードできるため、準備の一部が簡素化されます。ただし、元のプリプレス ファイル、元のプリプレスファイルで使用されたプレート形式、またはプレート形式のビットマップを保存または再度 RIP する方が一般的です。ビットマップデータは、ダイレクト イメージング サーバーを介して再ロードし、印刷機で再イメージングして、印刷機で通常どおり実行できます。ダイレクト イメージング プレートは非写真性で、有害廃棄物を含まず、通常のアルミニウム リサイクル チャネルを通じてリサイクルできます。

水なし印刷の利点は次のとおりです。

• スクリーン線数が高くなるため、画像鮮明度が向上し、印刷コントラストが高まり、ロゼット パターンが排除されます。
• 従来のオフセット版よりも幅広い色域を実現。
• より高いインク濃度で、あらゆる用紙上でインクの保持力が向上します。
• 実行中の色の一貫性が向上します。
• よりシャープなドットと、ハイライトとシャドウのディテールが向上しました。
• 準備時間が半分になります。
• インクと水のバランス変数を排除することで、実行時間と無駄が削減されます。
• より優れたレジストレーション制御（ファウンテン溶液による紙の伸びの排除）。
• アルコールを使用する場合、湿し水がなくなるため、有害なVOCが排出されなくなります。
• 廃水や噴水の濃縮はありません。

ウォーターレス印刷は、もともと3M社によって 1960 年代後半に Driography という商標名で開発され、市場に投入されました。しかし、この製品の成果はまちまちでした。このプロセスに適したインクの開発と、さらに重要な点として、Driography プレートの耐久性の両方でいくつかの問題が発生しました。数年にわたる研究開発と数百万ドルの投資の後、3M は製品のさらなる開発を断念しました。

1972年、合成材料の開発と製造を専門とする日本の大手企業である東レ工業が、3M社からドライオグラフィー製品の特許を購入しました。同様のプロジェクトに取り組んでいたスコットペーパー社からも関連特許を購入しました。

東レは、合成材料と高度なポリマー化合物を扱ってきた経験を活かして、オリジナルの製品設計を改良しました。約 5 年間の研究開発を経て、1977 年に DRUPA で東レ ウォーターレス プレートが発表されました。

この製品の販売は、1978 年に TAP タイプのポジ版で始まりました。最初の版はポジ版形式に基づいていたため、この製品は最初に日本で販売されました (日本の商業印刷市場はポジ版が約 95% であるのに対し、米国では約 5% です)。印刷機、インク、紙メーカーの協力によりこの製品がサポートされ、市場全体での受け入れは非常に良好でした。

北米で初めてウォーターレス プロセスがデモンストレーションされたのは Print '80 で、1982 年にネガ (TAN) タイプ プレートが導入されたことで、この市場は本格的に追求されるようになりました。米国でウォーターレス印刷システムが受け入れられるまでには、当初かなり時間がかかりました。これにはいくつかの理由があります。

1. わずか 10 年前に 3M のオリジナル システムで発生した問題の記憶から、米国の多くの印刷業者は新しい無水システムを受け入れようとしませんでした。
2. 米国には水なしインクに適した供給源がなかった
3. 東レのマーケティング努力は保守的だった。
4. Vericoは世界市場の72%を占めています。

水なし印刷プロセスには、水なし版、特別に配合された水なしインク、および Codimag マシンのような温度制御システムを備えた印刷装置という 3 つの主要なコンポーネントがあります。

ウォーターレスプレートはラミネート設計に基づいています。ベース材料としてアルミニウムが使用されています。感光性フォトポリマー材料がアルミニウムに接着され、フォトポリマーに 2 ミクロンのシリコンゴムコーティングが施されています。

使用する Toray または Verico プレートの種類に応じて、プレートの印刷可能枚数は 150,000 枚から 600,000 枚以上になります。これらの印刷可能枚数は、#1 または #2コート紙を使用した場合のものです。より研磨性の高い紙を使用すると、最大印刷可能枚数は大幅に減少します。Toray の無水プレートはリサイクル可能で、リサイクルの際には従来のアルミニウム プレート材料と区別されません。Toray プレートは、一般的な枚葉印刷機およびウェブ印刷機すべてに適合します。

プレートの露光は、従来の真空フレームと光源を使用して行われます。プレート材料の露光時間は、ほとんどの従来のプレートと同等です。露光中、フィルム キャリアによって制御される IR 光がプレートのシリコン層を通過し、その下のフォトポリマー層に当たります。IR 露光によりフォトポリマーが活性化され、フォトポリマーとシリコン層の間の結合が切断されます。光反応は非常に正確で、プレートは 6 マイクロ ラインの解像度を簡単に達成し、175 ライン/インチで 0.5% から 99.5% のドット範囲をサポートします。

露光後、プレートは処理の準備が整います。このシステム専用の水なしプレート処理設備は、プレートの特殊な化学的および機械的処理を使用します。完成したプレートには、インクをはじくシリコンで構成された非画像領域があります。画像領域では、シリコンが除去され、インクを受け入れるフォトポリマー材料が露出しています。この設計により、水、エッチング、アルコールを一切使用せずに、プレートがインクを選択的に引き付け、インクに抵抗することができます。

シリコン表面を削ったり刻み込んだりして、その下のインク受容層を露出させることで、無水版に簡単に追加することができます。削除は、液体シリコン溶液を塗布して、シリコンが除去された領域（写真イメージングまたは刻み込みによる）にシリコンを置き換えて行います。

無水インクと従来のインクの主な違いは、使用される樹脂または媒体にあります。無水インクの媒体はレオロジー特性に基づいて選択され、従来のインク システムで使用される樹脂よりも粘度が高くなる傾向があります。

ウォーターレス印刷の理論は、プレートの非画像領域を構成するシリコン素材の表面エネルギーが非常に低いというものです。インクの粘度がシリコンに対する親和性よりもシリコン自体に対する親和性が高い場合、この素材はインクに抵抗します。

粘度に影響を与える要因の 1 つは温度です。オフセット プロセスから水を除去すると、プレートの表面の冷却効果が失われます。これにより、摩擦によりプレート シリンダーで一次温度が上昇する傾向があります。水なしインクの初期粘度が高いため、ローラーを通してインクを粉砕する際の摩擦によってローラー トレインで二次熱も発生します。

この熱が原因で、印刷ユニット内の温度を正確に制御するために印刷機温度制御システムが必要になります。最も一般的なシステムはバイブレーター冷却を使用しており、インカー内の中空コアバイブレーターローラーを通して冷却剤が送り込まれます。このタイプのシステムは、高速ウェブ印刷機で長年使用されてきました。この技術は改良され、現在では枚葉印刷機にも適用されています。ほぼすべての枚葉印刷機メーカーは、アフターマーケットの温度制御システムに対応できる中空コアインクバイブレーターを提供しています。

温度制御システムの機能は、ローラー トレインに十分な冷却剤を循環させて、印刷ユニットの機械的動作によって発生した熱を逃がすことです。Aniflo テクノロジーは、温度を安定させ、インクの均一性を保ちます。これは、プロセスの安定性にとって重要なパラメータです。

このタイプのシステムは、インカーを冷却または冷蔵するようには設計されておらず、印刷中ずっとインカーの温度を一定に保つことだけを目的としています。一定の温度を維持することで、インクの粘度を最適なレベルに維持できます。

水なし印刷の校正はフィルムから直接行われます。すべてのアナログ校正システムが、このプロセスに関連する低いドットゲインを再現できるわけではありません。経験豊富な水なし印刷業者は、非常に正確な校正を提供します。一部の水なし印刷業者は、慎重に調整されたデジタル校正システムをうまく使用しています。^[5]

• 「ウォーターレスの長所と短所」ウィリアム・C・ランパート著、 American Printer 誌1994 年 10 月号から許可を得て転載、全米リソクラブ協会 (NALC) の Web サイトに掲載
• John O. Rourke 著『水なし印刷完全ガイド』、Graphic Arts Technical Foundation (1997 年 6 月)、トレード ペーパーバック、ISBN 0-88362-243-2 

• 水なし印刷協会
• オフセット リソグラフィ技術、第 4 版、Kenneth F. Hird および Charles E. Finley 著。米国議会図書館ISBN 978-1-60525-068-7