高速印刷にフレキソインキが適している理由とは？

速乾性が高速印刷の効率性に与える影響

乾燥速度が高速フレキソ印刷の効率性をどのように高めるか

速乾性フレキソインキの配合により、残留水分が原因で生じる生産のボトルネックを解消し、印刷工場が生産効率を向上させることができます。 18～24％高い生産量 従来のインクと比較して、ラミネートやダイカットなどの印刷後の工程における遅延を最小限に抑えることができます。これにより、印刷品質を犠牲にすることなく、600メートル／分を超える印刷速度を維持することが可能です。

乾燥メカニズム：蒸発、吸収、UV硬化の比較

現代のフレキソ印刷システムは、特定の基材や生産ニーズに応じた、主に3つの乾燥方法に依存しています：

熱風方式では、温度が6°C上昇するごとに乾燥時間が 25%短縮されます , UVインクは0.3秒未満で完全に重合します。この柔軟性により、加工業者は作業仕様に応じた乾燥方法を選択しながら、高速運転を維持することができます。

インクの速乾性が印刷の一貫性と品質に与えるメリット

インクの急速な固着により、ドットゲインの変動を±1.5％未満に抑えることができ、ブランドパッケージングに不可欠な一貫した色再現性を確保します。速乾性インクもまた 40%高い耐性を発揮します ロール交換時のインク転写に対して、これにより高生産量印刷におけるにじみや裏写りによる廃棄量を大幅に削減できます。

UV硬化型フレキソインク：高速印刷における急速な硬化とレオロジー的安定性

UV硬化型インクと水性インクの比較：高速環境での性能

UV硬化型フレキソインキは、紫外線照射によるほぼ瞬時の硬化により、高速用途において水性インキの代替品より優れています。蒸発を必要としないため、乾燥時間を15～30％短縮でき、印刷速度を水性システムと比較して40％速い、600フィート／分を超える速度で印刷することが可能です。また、シャープなドット再現性も維持されます（Market Data Forecast 2024）.

剪断希薄性とチクソトロピー：UVフレキソインキが高剪断条件下でどのように反応するか

現在のUVフレキソインキは、非常に優れた剪断速度低下特性を示しています。ゼラーアンドグメリン（Zeller+Gmelin）の2023年の最新研究によると、フレキソ印刷機のアナログローラーで見られる約10,000毎秒という高い剪断速度にさらされると、インキの粘度は60～80％も低下します。これは実際にはどういうことかというと、ローラーが約1,200RPMを超えて高速回転する際にインキが非常にスムーズに流れるようになり、厄介なミストの発生を抑える効果があるということです。また、もう一つの興味深い点として、インキは一旦基材に転写されると、その粘度が非常に速やかに回復します。具体的には、元の厚さの約85％がわずか50ミリ秒以内に回復します。この急速な粘度回復によって、インキ吸収性の高い素材や低い素材のいずれに印刷する場合でも、エッジのシャープさやラインのクッキリ感を維持することが可能になります。

連続印刷中における粘度安定性とインキの回復性の維持

UVインクは優れたレオロジー特性の安定性を維持し、8時間の生産運転において粘度変化が±5％未満とされています。一方、溶剤系システムでは15～20％のドリフトが見られます。この一貫性により インク廃棄量を22％削減 高体積軟包装印刷ジョブにおける効果（Pira International 2023年データ）：

高速用途におけるUV技術による瞬時硬化の利点

UV硬化プロセスにより、溶剤の残留が発生しないため、印刷直後の加工処理が即時に行えます。この機能により、医薬品のブリスター包装における工程中在庫を70％削減でき、<0.1％の溶剤残留というFDA 21 CFR 174.5規格への適合性を確実に担保します。

水性フレキソインク：環境上の利点と性能上の課題

環境規制と持続可能性目標によって水性インキの需要が増加

水性フレキソインキへのシフトは、欧州のREACH規則や米国のクリーンエア法の要件など、環境規制によって大きく推進されています。これらの規制により、製造業者は伝統的な溶剤系インキと比較してVOC排出量を約95％削減することが求められています。現在、環境に配慮したインキ用途の約半分は水性製品が占めており、業界の専門家はこの割合が2025年まで増加し続けると予測しています。これらのインキが注目される理由は、スナック袋や哺乳瓶など、あらゆる包装素材を安全に製造できる点にあります。品質を損なうことなく生産が可能なのです。一方で、溶剤系インキの需要は2020年初頭以来ほぼ18％減少しています。これは、企業が規制基準を満たすことがますます難しくなっていることに加え、化学物質暴露に関連する従業員の安全への懸念が高まっているためです。

性能比較：水性 vs. 溶剤系フレキソインキ

水性インクは環境や職場の安全性という点で間違いなく優れていますが、落とし穴もあります。乾燥に時間がかかるため、スピードが最も重要となる急な印刷作業の際には、印刷機の速度が通常20〜30パーセント低下してしまいます。また、このインクはもともと粘着力が弱いため、プラスチックなどの滑らかな表面に十分に付着せず、特別な処理を施す必要があります。ただし明るいニュースとして、近年の樹脂製造技術の進歩により、この差は大幅に縮まっています。現在の水性インクは、摩擦に対する耐性や印刷後の色鮮やかさにおいて、従来の溶剤系インクと遜色ない性能を発揮しています。

高速印刷における乾燥と印刷機性能の限界の克服

乾燥問題を扱うプリンターでは、最近より優れたエアーナイフや赤外線乾燥機の使用が始まりました。これらの機器は水分の蒸発を促進しながら、敏感なフィルムを損なうことなく済ませる助けとなっています。昨年のある研究によると、乾燥機の温度を15〜20度高めに設定した場合、ポリエチレン素材に水性インクを使用して印刷する生産ラインの速度が約12％速くなりました。また、我々も興味深い点に気づいています。それは、UV技術と水性ソリューションを組み合わせたハイブリッドシステムです。このシステムは、それぞれの良い点を活かしています。つまり、水性溶液の環境に優しい性質と、UV硬化方式による迅速な乾燥時間を併せ持つのです。

多様な基材における密着性と印刷品質

プラスチック、紙、箔基材におけるフレキソインキの性能

現代のフレキソ印刷インキは、PETやPPなどのプラスチック、紙ボード、さらにはアルミニウム箔などの困難な素材を含む、一般的な包装材の多くに非常に良く適応します。2023年に行われた最近の研究では、これらのインキの性能が調査され、表面エネルギーが約40ダイン／平方センチメートル以上の場合、ポリエチレン表面に対して約95％の効果で付着することが確認されました。金属箔などの光沢があり、非多孔性の表面には、乾燥がほぼ瞬時に起こるため色ムラが生じにくいUV硬化型フレキソインキが実際により適しています。この迅速な乾燥により、高速生産工程においても色調の一貫性が約98％の品質レベルを維持することができ、従来の溶剤型インキを使用する場合の約84％と比較して高い性能を示します。こうした理由から、多くの製造業者が現在、切り替えを進めているのです。

高速条件におけるフレキシブル包装材での信頼性ある密着性の確保

高速フレキソ印刷機（300～600 m/分）向けインクは、速やかなフィルム形成と安定したレオロジー特性を必要とします。剪断減粘性の配合により、従来のインクに比べて粘度変動を62%低減（2022年フレキソ付着性報告書）し、500 m/分以上の安定した転写を実現します。閉回路粘度制御システムと併用することで、12時間の生産サイクルにおいて密度変動を約0.5%に抑えることが可能です。

インク付着性と印刷耐久性における基材表面エネルギーの役割

2022年の付着性に関する研究では、基材の表面エネルギーを15～20 dynes/cm²高めることで、ポリオレフィンフィルムにおけるインクの付着性が300％向上することが示されました。インクの表面張力と基材の表面エネルギーを±2 dynes/cm以内で一致させることで、食品グレードの柔軟包装におけるコーティング欠陥を73％低減できます。

ケーススタディ：多層フィルム包装における印刷一貫性の確保

主要な柔軟包装製品メーカーは、表面耐性に優れた二液硬化型フレキソインクを採用することで、9層バリアフィルムにおけるインクのはく離を低減しました。このインクの配合は、即時のフィルム形成のためのUV硬化と二次的な酸化乾燥を組み合わせており、－40°C～121°Cの極端な温度範囲においても99.2％の付着性を達成し、450 m/分の生産速度を維持しています。

よく 聞かれる 質問

速乾性フレキソインクの主な利点は何ですか？

速乾性フレキソインクは、水分関連の遅延を減少させ、印刷品質を向上させ、また印刷後の迅速な加工処理を可能にすることで、生産効率を高めます。

高速環境でUV硬化型フレキソインキが水性インキよりも好ましいのはなぜですか？

UV硬化型フレキソインキは紫外線の下で急速に硬化するため、水性インキと比較して印刷速度が速く、印刷品質も優れています。

水性フレキソインキは環境にどのような利点がありますか？

水性フレキソインキはVOC排出量を大幅に削減するため、環境に優しく、持続可能性規制にも適合しています。

水性インキは高速印刷においてどのような課題がありますか？

水性インキは高速印刷において乾燥および接着の課題があり、高度な乾燥技術やハイブリッドシステムによって軽減できます。