印刷品質とアヱカのリエルザヺ - dnp.co.jp · ©2011 dai nippon printing co.,ltd. all...

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印刷印刷印刷印刷品質とインキの品質とインキの品質とインキの品質とインキのレオロジーレオロジーレオロジーレオロジー

株式会社株式会社株式会社株式会社DNPファインケミカルファインケミカルファインケミカルファインケミカル○篠﨑俊介、山口はるな、有富充利○篠﨑俊介、山口はるな、有富充利○篠﨑俊介、山口はるな、有富充利○篠﨑俊介、山口はるな、有富充利

2020202013131313年年年年11111111月月月月15151515日日日日

【【【【目次目次目次目次】】】】

1.1.1.1.オフセットオフセットオフセットオフセットインキの流動挙動解析手法インキの流動挙動解析手法インキの流動挙動解析手法インキの流動挙動解析手法

2.2.2.2.凹版印刷凹版印刷凹版印刷凹版印刷用インキの流動挙動用インキの流動挙動用インキの流動挙動用インキの流動挙動1)1)1)1) 『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』とその発生場所とその発生場所とその発生場所とその発生場所2)2)2)2) 流動特性式による解析流動特性式による解析流動特性式による解析流動特性式による解析

3333....ダイコート用インキの流動挙動ダイコート用インキの流動挙動ダイコート用インキの流動挙動ダイコート用インキの流動挙動『『『『色ムラ色ムラ色ムラ色ムラ』』』』の流動特性式による解析の流動特性式による解析の流動特性式による解析の流動特性式による解析

4444....考察、まとめ考察、まとめ考察、まとめ考察、まとめ

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1111----1.1.1.1.レオロジーと高次構造レオロジーと高次構造レオロジーと高次構造レオロジーと高次構造

高次構造

高次構造

高次構造

高次構造

相関相関相関相関相関相関相関相関一次構造

一次構造

一次構造

一次構造

原料原料原料原料インキインキインキインキ印刷印刷印刷印刷

レオロジー

レオロジー

レオロジー

レオロジー

実用物性

実用物性

実用物性

実用物性

現象の定量化現象の定量化現象の定量化現象の定量化

印刷適性

印刷適性

印刷適性

印刷適性

設計実機で確認

多様な解決策⇒経験則によるところが大きい



高次構造

高次構造

高次構造

高次構造


一次構造

一次構造

一次構造


レオロジー

レオロジー

レオロジー

レオロジー

実用物性

実用物性

実用物性

実用物性


印刷適性

印刷適性

印刷適性

印刷適性

インキインキインキインキ

ワニスワニスワニスワニス（樹脂、溶剤）（樹脂、溶剤）（樹脂、溶剤）（樹脂、溶剤）

顔料の凝集顔料の凝集顔料の凝集顔料の凝集（粒子連結性）（粒子連結性）（粒子連結性）（粒子連結性）

流動特性を決める流動特性を決める流動特性を決める流動特性を決める



高次構造

高次構造

高次構造

高次構造


一次構造

一次構造

一次構造


レオロジー

レオロジー

レオロジー

レオロジー

実用物性

実用物性

実用物性

実用物性


印刷適性

印刷適性

印刷適性

印刷適性





黄黄黄黄紅紅紅紅藍藍藍藍墨墨墨墨

ツボツボツボツボ 8888 7777 8888 6666

DIPDIPDIPDIP 5555 4444 5555 4444

キーレスキーレスキーレスキーレス 1111 1111 1111 1111

3333 2222 3333 3333

2222 2222 2222 2222 枚葉枚葉枚葉枚葉

オフセット印刷の種類オフセット印刷の種類オフセット印刷の種類オフセット印刷の種類

輪転輪転輪転輪転新聞用新聞用新聞用新聞用

商業用商業用商業用商業用

特性特性特性特性実用物性実用物性実用物性実用物性印刷適性印刷適性印刷適性印刷適性

ガラス板流度ガラス板流度ガラス板流度ガラス板流度つぼダレつぼダレつぼダレつぼダレ

静置流動静置流動静置流動静置流動つぼ上りつぼ上りつぼ上りつぼ上り

スプレッド流度スプレッド流度スプレッド流度スプレッド流度ドットゲインドットゲインドットゲインドットゲイン転移転移転移転移

粘着性粘着性粘着性粘着性タックタックタックタック紙剥け、転移紙剥け、転移紙剥け、転移紙剥け、転移

飛散性飛散性飛散性飛散性ミスチングミスチングミスチングミスチング汚れ汚れ汚れ汚れ

流動性流動性流動性流動性

合計合計合計合計70707070点点点点


レオロジーと実用物性の関係レオロジーと実用物性の関係レオロジーと実用物性の関係レオロジーと実用物性の関係

1111----2.2.2.2.レオロジーと実用物性との相関性レオロジーと実用物性との相関性レオロジーと実用物性との相関性レオロジーと実用物性との相関性

実用物性実用物性実用物性実用物性降伏項　S降伏項　S降伏項　S降伏項　S 粘性項　粘性項　粘性項　粘性項　ηηηη 弾性項　G弾性項　G弾性項　G弾性項　G

静置流動静置流動静置流動静置流動 △△△△ △△△△ ○○○○

ガラス板流度ガラス板流度ガラス板流度ガラス板流度 △△△△ △△△△ ○○○○

スプレッド流度スプレッド流度スプレッド流度スプレッド流度 ×××× ○○○○ ○○○○

タックタックタックタック ×××× ○○○○ △△△△

ミスチングミスチングミスチングミスチング ×××× ×××× ○○○○

低速領域低速領域低速領域低速領域

高速領域高速領域高速領域高速領域

流れ出すのに必要な力流れ出すのに必要な力流れ出すのに必要な力流れ出すのに必要な力

凝集体凝集体凝集体凝集体を単位を単位を単位を単位

凝集体の凝集体の凝集体の凝集体の破壊を伴う破壊を伴う破壊を伴う破壊を伴う

流れやすさ（流動性）流れやすさ（流動性）流れやすさ（流動性）流れやすさ（流動性）

粒子粒子粒子粒子連結性連結性連結性連結性

流れにくさ（戻ろうとする力）流れにくさ（戻ろうとする力）流れにくさ（戻ろうとする力）流れにくさ（戻ろうとする力）

ＲＲＲＲ

○○○○：高い、：高い、：高い、：高い、 △△△△：中程度、：中程度、：中程度、：中程度、××××：低い：低い：低い：低い

構造が構造が構造が構造が崩れる崩れる崩れる崩れる




mmmm + + + + nnnn + + + + pppp = 1= 1= 1= 1 （各項の（各項の（各項の（各項の寄与率寄与率寄与率寄与率を示す）を示す）を示す）を示す）

実用物性実用物性実用物性実用物性 ∝∝∝∝

相関係数極大化相関係数極大化相関係数極大化相関係数極大化















ＲＲＲＲ


『『『『流動特性式流動特性式流動特性式流動特性式』』』』m n p

降伏項降伏項降伏項降伏項粘性項粘性項粘性項粘性項弾性項弾性項弾性項弾性項

Ｓ・ η ・ G








mmmm nnnn pppp0.400.400.400.40 0.150.150.150.15 0.450.450.450.45

0.200.200.200.20 0.120.120.120.12 0.680.680.680.68

0000 0.370.370.370.37 0.630.630.630.63

0000 1111 0000

0000 0000 1111















ＲＲＲＲ




Ｓ・ η ・ G








mmmm nnnn pppp0.400.400.400.40 0.150.150.150.15 0.450.450.450.45

0.200.200.200.20 0.120.120.120.12 0.680.680.680.68

0000 0.370.370.370.37 0.630.630.630.63

0000 1111 0000

0000 0000 1111















ＲＲＲＲ




Ｓ・ η ・ G


mmmm nnnn pppp0.400.400.400.40 0.150.150.150.15 0.450.450.450.45

0.200.200.200.20 0.120.120.120.12 0.680.680.680.68

0000 0.370.370.370.37 0.630.630.630.63

0000 1111 0000

0000 0000 1111


『『『『およおよおよおよぎぎぎぎ』』』』の発生場所の発生場所の発生場所の発生場所

2222----1.1.1.1.凹版印刷への展開凹版印刷への展開凹版印刷への展開凹版印刷への展開『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』とその発生場所とその発生場所とその発生場所とその発生場所

『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』：印刷物上に色ムラが生じる印刷不良：印刷物上に色ムラが生じる印刷不良：印刷物上に色ムラが生じる印刷不良：印刷物上に色ムラが生じる印刷不良

『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』小小小小

　　圧胴圧胴圧胴圧胴

　　　　　版胴版胴版胴版胴

ドクタードクタードクタードクターブレードブレードブレードブレード

原紙原紙原紙原紙

高速度カメラ高速度カメラ高速度カメラ高速度カメラ※※※※

版胴と原紙の剥離界面版胴と原紙の剥離界面版胴と原紙の剥離界面版胴と原紙の剥離界面

版胴版胴版胴版胴


※※※※ 大日本印刷（株）ナノサイエンス研究センター（当時）藤村副センター長よりデータ提供頂いた。大日本印刷（株）ナノサイエンス研究センター（当時）藤村副センター長よりデータ提供頂いた。大日本印刷（株）ナノサイエンス研究センター（当時）藤村副センター長よりデータ提供頂いた。大日本印刷（株）ナノサイエンス研究センター（当時）藤村副センター長よりデータ提供頂いた。



『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』大大大大

『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』小小小小『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』大大大大


『『『『およおよおよおよぎぎぎぎ』』』』の発生場所の発生場所の発生場所の発生場所

2222----1.1.1.1.凹版印刷への展開凹版印刷への展開凹版印刷への展開凹版印刷への展開『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』とその発生場所とその発生場所とその発生場所とその発生場所

『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』：印刷物上に色ムラが生じる印刷不良：印刷物上に色ムラが生じる印刷不良：印刷物上に色ムラが生じる印刷不良：印刷物上に色ムラが生じる印刷不良

『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』小小小小

　　圧胴圧胴圧胴圧胴

　　　　　版胴版胴版胴版胴

『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』⇒⇒⇒⇒版胴の版胴の版胴の版胴のセルからセルからセルからセルからインキがインキがインキがインキが

転移転移転移転移する過程においてする過程においてする過程においてする過程において発生発生発生発生

ドクタードクタードクタードクターブレードブレードブレードブレード


高速度カメラ高速度カメラ高速度カメラ高速度カメラ※※※※

版胴と原紙の剥離界面版胴と原紙の剥離界面版胴と原紙の剥離界面版胴と原紙の剥離界面



※※※※ 大日本印刷（株）ナノサイエンス研究センター（当時）藤村副センター長よりデータ提供頂いた。大日本印刷（株）ナノサイエンス研究センター（当時）藤村副センター長よりデータ提供頂いた。大日本印刷（株）ナノサイエンス研究センター（当時）藤村副センター長よりデータ提供頂いた。大日本印刷（株）ナノサイエンス研究センター（当時）藤村副センター長よりデータ提供頂いた。



『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』大大大大

『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』小小小小『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』大大大大


試験印刷物の作成試験印刷物の作成試験印刷物の作成試験印刷物の作成■印刷方式：ベビー印刷機■印刷方式：ベビー印刷機■印刷方式：ベビー印刷機■印刷方式：ベビー印刷機 ■インキ：グラビア藍インキ（■インキ：グラビア藍インキ（■インキ：グラビア藍インキ（■インキ：グラビア藍インキ（11111111点）点）点）点） ■原紙：薄葉紙（コート紙）■原紙：薄葉紙（コート紙）■原紙：薄葉紙（コート紙）■原紙：薄葉紙（コート紙）

AAAA BBBB CCCC DDDD EEEE FFFF

着色部面積（％）着色部面積（％）着色部面積（％）着色部面積（％） 33333333 44444444 53535353 61616161 73737373 81818181

『およぎ』『およぎ』『およぎ』『およぎ』大大大大小小小小

2222----2222. . . . 『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』の定量化の定量化の定量化の定量化

デジタルマデジタルマデジタルマデジタルマイイイイクロスコープによる印刷物の撮影、クロスコープによる印刷物の撮影、クロスコープによる印刷物の撮影、クロスコープによる印刷物の撮影、2値化値化値化値化

⇒⇒⇒⇒ 着色部／非着色部を算出着色部／非着色部を算出着色部／非着色部を算出着色部／非着色部を算出


試験印刷物の作成試験印刷物の作成試験印刷物の作成試験印刷物の作成■印刷方式：ベビー印刷機■印刷方式：ベビー印刷機■印刷方式：ベビー印刷機■印刷方式：ベビー印刷機 ■インキ：グラビア藍インキ（■インキ：グラビア藍インキ（■インキ：グラビア藍インキ（■インキ：グラビア藍インキ（11111111点）点）点）点） ■原紙：薄葉紙（コート紙）■原紙：薄葉紙（コート紙）■原紙：薄葉紙（コート紙）■原紙：薄葉紙（コート紙）

AAAA BBBB CCCC DDDD EEEE FFFF

着色部面積（％）着色部面積（％）着色部面積（％）着色部面積（％） 33333333 44444444 53535353 61616161 73737373 81818181

『およぎ』『およぎ』『およぎ』『およぎ』大大大大小小小小

2222----2222. . . . 『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』の定量化の定量化の定量化の定量化

デジタルマデジタルマデジタルマデジタルマイイイイクロスコープによる印刷物の撮影、クロスコープによる印刷物の撮影、クロスコープによる印刷物の撮影、クロスコープによる印刷物の撮影、2値化値化値化値化

⇒⇒⇒⇒ 着色部／非着色部を算出着色部／非着色部を算出着色部／非着色部を算出着色部／非着色部を算出

y = -33.59x + 107.54

R2 = 0.5448

0

40

80

120

160

-1 0 1 2 3

着色

部面

積/％

σ00 ・ G”0.8 ・ G’0.2

損失弾性率損失弾性率損失弾性率損失弾性率G”

σσσσ00000000

・・・・ GGGG””””0.80.80.80.8

・・・・ GGGG’’’’0.20.20.20.2

m n p降伏項降伏項降伏項降伏項粘性項粘性項粘性項粘性項弾性項弾性項弾性項弾性項

Ｓ・ η ・ G

『『『『流動特性式流動特性式流動特性式流動特性式』』』』



3333....ダイコート用インキのダイコート用インキのダイコート用インキのダイコート用インキの『『『『色ムラ色ムラ色ムラ色ムラ』』』』への応用への応用への応用への応用

ダイコート用インキダイコート用インキダイコート用インキダイコート用インキ：：：：微粒子の分散液体微粒子の分散液体微粒子の分散液体微粒子の分散液体粘度粘度粘度粘度10mPa10mPa10mPa10mPa・・・・ssss以下以下以下以下

ダイコーターによる塗工ダイコーターによる塗工ダイコーターによる塗工ダイコーターによる塗工

中央付近に中央付近に中央付近に中央付近に『『『『色ムラ色ムラ色ムラ色ムラ』』』』が生ずるが生ずるが生ずるが生ずる

塗工不良塗工不良塗工不良塗工不良

基板進行方向基板進行方向基板進行方向基板進行方向

スリットスリットスリットスリット

基板基板基板基板

インキ供給部インキ供給部インキ供給部インキ供給部

『『『『色ムラ色ムラ色ムラ色ムラ』』』』


3333....ダイコート用インキのダイコート用インキのダイコート用インキのダイコート用インキの『『『『色ムラ色ムラ色ムラ色ムラ』』』』への応用への応用への応用への応用

ダイコート用インキダイコート用インキダイコート用インキダイコート用インキ：：：：微粒子の分散液体微粒子の分散液体微粒子の分散液体微粒子の分散液体粘度粘度粘度粘度10mPa10mPa10mPa10mPa・・・・ssss以下以下以下以下

ダイコーターによる塗工ダイコーターによる塗工ダイコーターによる塗工ダイコーターによる塗工

中央付近に中央付近に中央付近に中央付近に『『『『色ムラ色ムラ色ムラ色ムラ』』』』が生ずるが生ずるが生ずるが生ずる

塗工不良塗工不良塗工不良塗工不良

基板進行方向基板進行方向基板進行方向基板進行方向

損失弾性率損失弾性率損失弾性率損失弾性率G”

σσσσ00000000

・・・・ GGGG””””1.01.01.01.0

・・・・ GGGG’’’’0000

m n p降伏項降伏項降伏項降伏項粘性項粘性項粘性項粘性項弾性項弾性項弾性項弾性項

Ｓ・ η ・ G『『『『流動特性式流動特性式流動特性式流動特性式』』』』


スリットスリットスリットスリット

基板基板基板基板

インキ供給部インキ供給部インキ供給部インキ供給部

『『『『色ムラ色ムラ色ムラ色ムラ』』』』

y = 96.174x - 10.244

R2 = 0.8953

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.08 0.09 0.1 0.11

σ00×G"1×G'0

log幅

手経

時変

化率

（um

/day）

大

小


4444----1111. . . . 考察考察考察考察『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』、、、、『『『『色ムラ色ムラ色ムラ色ムラ』』』』と高次構造と高次構造と高次構造と高次構造

損失弾性率損失弾性率損失弾性率損失弾性率G”を制御を制御を制御を制御することにすることにすることにすることによりよりよりより高品質インキの設計高品質インキの設計高品質インキの設計高品質インキの設計が可能と思われるが可能と思われるが可能と思われるが可能と思われる

『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』『『『『色ムラ色ムラ色ムラ色ムラ』』』』

安定分散状態安定分散状態安定分散状態安定分散状態凝集状態凝集状態凝集状態凝集状態準安定分散状態準安定分散状態準安定分散状態準安定分散状態

およぎ

幅方向で供給部→塗出の間幅方向で供給部→塗出の間幅方向で供給部→塗出の間幅方向で供給部→塗出の間でのでのでのでのシェアの大きさが異なるシェアの大きさが異なるシェアの大きさが異なるシェアの大きさが異なる

基板『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ小小小小』』』』『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ大大大大』』』』


■凹版印刷における■凹版印刷における■凹版印刷における■凹版印刷における『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』現象は現象は現象は現象は版胴セルのインキが原紙へ転移する過程で発生版胴セルのインキが原紙へ転移する過程で発生版胴セルのインキが原紙へ転移する過程で発生版胴セルのインキが原紙へ転移する過程で発生している。している。している。している。

■レオロジーパラメータを用いた流動挙動解析手法により、■レオロジーパラメータを用いた流動挙動解析手法により、■レオロジーパラメータを用いた流動挙動解析手法により、■レオロジーパラメータを用いた流動挙動解析手法により、『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』はははは損失弾性率損失弾性率損失弾性率損失弾性率G”が支配的が支配的が支配的が支配的であり、であり、であり、であり、貯蔵弾性率貯蔵弾性率貯蔵弾性率貯蔵弾性率G’’’’の寄与の寄与の寄与の寄与もある。もある。もある。もある。『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』の大小は、の大小は、の大小は、の大小は、インキに大きなシェアがかかった際の凝集状態の変化の違いインキに大きなシェアがかかった際の凝集状態の変化の違いインキに大きなシェアがかかった際の凝集状態の変化の違いインキに大きなシェアがかかった際の凝集状態の変化の違いとととと原紙に転移した直後の原紙に転移した直後の原紙に転移した直後の原紙に転移した直後のムラの広がり方の違いムラの広がり方の違いムラの広がり方の違いムラの広がり方の違いが原因であると考えられる。が原因であると考えられる。が原因であると考えられる。が原因であると考えられる。

■ダイコート塗工における■ダイコート塗工における■ダイコート塗工における■ダイコート塗工における『『『『色ムラ色ムラ色ムラ色ムラ』』』』に関してもに関してもに関してもに関しても『『『『およぎおよぎおよぎおよぎ』』』』と同様にと同様にと同様にと同様に損失弾性率損失弾性率損失弾性率損失弾性率G”が支配的が支配的が支配的が支配的である。である。である。である。『『『『色ムラ色ムラ色ムラ色ムラ』』』』の大小は、の大小は、の大小は、の大小は、幅方向における供給部→塗出の間でのインキにかかるシェアの幅方向における供給部→塗出の間でのインキにかかるシェアの幅方向における供給部→塗出の間でのインキにかかるシェアの幅方向における供給部→塗出の間でのインキにかかるシェアの

大きさの違いから、凝集状態の変化に違いが生ずること大きさの違いから、凝集状態の変化に違いが生ずること大きさの違いから、凝集状態の変化に違いが生ずること大きさの違いから、凝集状態の変化に違いが生ずることが原因であると考えられる。が原因であると考えられる。が原因であると考えられる。が原因であると考えられる。

4444----2222. . . . まとめまとめまとめまとめ

『『『『損失弾性率損失弾性率損失弾性率損失弾性率G”の制御の制御の制御の制御』』』』を考えたインキ設計により高品質な印刷が可能と思われる。を考えたインキ設計により高品質な印刷が可能と思われる。を考えたインキ設計により高品質な印刷が可能と思われる。を考えたインキ設計により高品質な印刷が可能と思われる。

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