FESPA UKのピーター・キデルが、2回シリーズの第1回目として、ガラスとセラミックの印刷に使用されるインクを紹介する。

英国では、主にストーク・オン・トレントを中心に、あらゆる種類のガラスやセラミックの表面にイメージを施してきた歴史があり、そこで技術のあらゆる要素が開発され、洗練されてきた。

ウェッジウッド、ロイヤル・クラウン・ダービー、ロイヤル・ドルトンなどの企業は、スクリーン印刷、パッド印刷、石版印刷を用いて陶磁器に印刷を施し、誇り高き歴史を築いてきました。この記事で取り上げるのは、スクリーン印刷とパッド印刷です。

最近では、セラミック・タイルの印刷や、小ロットのセラミック転写の作成にデジタル印刷技術が採用されている。これらのプロセスは、ポリエステルでコーティングされたセラミックやガラス、その他の素材に転写される昇華インクの使用と混同することはありません。

グラフィック用途では、機械的な磨耗は一つの側面であり、化学薬品に対する耐性は別の側面である。長年好まれてきた技術は、高温で表面に融着させる顔料を使うことだった。これらの顔料は無機であった。

そのプロセスと顔料が環境に与える影響から、表面に付着させる有機顔料が好まれなくなってきている。顔料はインクの色を出す部分であるという点から出発して、何が違うのでしょうか？

無機顔料

無機顔料は鉱物化合物に由来する。通常、一つ以上の金属の酸化物または塩である。これらは、温度、日光、化学的および機械的攻撃に対して耐性がある。その欠点は、鉛、カドミウム、クロムや亜鉛、スズなどの他の重金属から作られていたことです。

つまり、健康や環境に害を及ぼす可能性があるのだ。現在でも使用されているものもあるが、カドミウム、クロム、鉛といった重金属は、より安全な材料で代用されている。無機顔料は従来の溶剤に溶かすことができない。

有機顔料

有機顔料は、自然の状態で、またはそれらが油やその誘導体に変換されたときに植物から来る。顔料はすべて炭素を含んでいるため、ほぼ無限の色を調合することができ、これらの色は非常に鮮やかで、蛍光色になることさえあります。

有機顔料は無機顔料とは異なり、真のメタリックカラーを提供することは苦手である。有機顔料は通常、樹脂と溶剤からなるインキに配合されるか、ウルトラバイオレット系の場合は溶剤を含まない。

無機インキまたはエナメルは、ガラス粒子（フリット）顔料、溶剤、ワックスまたはオイル、添加剤の混合物である。

有機樹脂にメタリック顔料を使用することは可能で、その効果はエナメルに近いものがあるが、鏡面仕上げが可能なのは、メタリックインクを高光沢プラスチックシートの裏面に印刷する専門的な用途に限られる。ガラスやセラミックへの印刷には適さない。ガラスやセラミックに真のメタリックを求めるなら、無機エナメル（インク／カラー）を使う必要がある。

熱可塑性インキ

無機インキ／エナメルを使用する場合、上に示した種類のインキと同様に、熱可塑性インキと呼ばれるものを使用する選択肢もある。これは常温ではワックスのような固体のインキシステムである。

温度を65～70℃（場合によってはそれ以上）に上げると、ワックスは液化し、組成と温度によって800～2000Cpの粘度になる。熱可塑性インクは、温かいインクが冷たいセラミックやガラスに触れるとすぐに固まるので、多色印刷をするときに特に便利です。

インクを加熱する通常の方法は、あらかじめインクを溶かし、スチールメッシュでできたステンシルの上に注ぐ。このメッシュに制御された電流を流すことで、インクが加熱され、流動的な印刷状態に維持される。

このシステムは非常に効率的で、ガラス瓶に複数の色を1時間あたり7000枚もの速度で印刷することが可能だ。メッシュを取り付けるための適切な絶縁フレームと、メッシュを通過する電流を制御する独自の装置が必要です。専門家のアドバイスなしに、この装置の設置を検討しないでください！

この方法は陶磁器にも用いられる。どちらの場合も、印刷物はガラスの場合はレールを、陶器の場合は窯を通らなければならない。レアも窯も、スピード、レア、温度プロファイル、内部雰囲気などを慎重にコントロールしなければならない。

熱可塑性または液体である無機エナメルの使用は、多大なエネルギーを使用する可能性がある。遥かに安価な代替案は、ガラスやセラミックの表面や釉薬の下にガラスフリットによって融合されない有機顔料ベースのインクを使用することです。

有機顔料はインクのガラスフリットを溶かす温度には耐えられないが、硬化に必要なエネルギーはほんのわずかだ。

この用途で使用される熱によって硬化する有機ベースのインキは、触媒を使用して硬い耐薬品性表面を実現する反応性インキと、化学反応を誘発する120～150℃の高温を必要とする焼き付けインキである。

紫外線硬化型インキシステムは、ガラス装飾の分野で大きな足場を築きつつある。瞬時にUV硬化するため、多色刷りが可能で、耐薬品性に加え接着性も高いため、このシステムで印刷したものは何度でも食器洗いに耐えられる。

ボトル、グラス、その他のガラス製品は現在この方法で印刷されていますが、無機メタリック顔料で達成可能な鏡面光沢メタリックは得られません。UV硬化インクは、釉薬の焼成によって顔料が破壊されてしまうため、釉薬の下地には使用できません。