(57)【要約】【課題】  印刷物の乾燥性に優れ、印刷機内部でのインキ挙動が安定な孔版印刷用水性インキを提供する。【解決手段】  ２５℃におけるスプレッドメータの測定値によって描かれるグラフ［ｘ軸：経過時間Ｔ（秒）の自然対数、ｙ軸：広がり直径Ｄ（ｍｍ）］の傾斜（Ｓ）が１．０〜４．５であるようにする。また、架橋構造型水溶性高分子増粘剤と直鎖構造型水溶性高分子増粘剤とを含むようにする。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２５℃におけるスプレッドメータの測定値によって描かれるグラフ［ｘ軸：経過時間Ｔ（秒）の自然対数、ｙ軸：広がり直径Ｄ（ｍｍ）］の傾斜（Ｓ）が１．０〜４．５である孔版印刷用水性インキ。
【請求項２】
増粘剤として架橋構造型水溶性高分子増粘剤と直鎖構造型水溶性高分子増粘剤とを含有する請求項１記載の孔版印刷用水性インキ。
【請求項３】
前記直鎖構造型水溶性高分子増粘剤が、アルギン酸系増粘剤、セルロース系増粘剤、ポリウレタン系増粘剤、および不飽和カルボン酸系増粘剤からなる群から選ばれた１種以上の増粘剤である請求項２記載の孔版印刷用水性インキ。
【請求項４】
前記架橋構造型水溶性高分子増粘剤が不飽和カルボン酸系増粘剤である請求項２または３記載の孔版印刷用水性インキ。
【請求項５】
架橋構造型水溶性高分子増粘剤と直鎖構造型水溶性高分子増粘剤とを含む孔版印刷用水性インキ。
【請求項６】
前記架橋構造型水溶性高分子増粘剤の含有量が０．１〜５重量％であり、前記直鎖構造型水溶性高分子増粘剤の含有量が０．０１〜１０重量％であり、かつ、両増粘剤の合計含有量が０．１１〜１０．１重量％である請求項５記載の孔版印刷用水性インキ
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の孔版印刷用水性インキを用いる孔版印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔版印刷用水性、特に輪転式デジタル孔版印刷機への使用に適した孔版印刷用水性インキとそれを用いた孔版印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
孔版印刷方式は、オフセット印刷、グラビア印刷、凸版印刷のような印刷方式に比べて、使用後に洗浄等の煩雑な作業を行う必要がない、専門のオペレーターを必要としない等の操作性の良さ、簡便性を備えている。サーマルプリンティングヘッドをデバイスとして用いる感熱製版方式を用いて以来、孔版印刷方式において画像処理のデジタル化が図られるようになり、高品位の印刷物を短時間で簡便に得られるようになったため、情報処理端末としてもますますその利便性が認められている。
孔版原紙の製版・着版・排版動作、インキの供給動作や印刷動作等が自動制御された輪転式孔版印刷機は、デジタル孔版印刷機等の名称でオフィスや学校などで広く利用されている。
【０００３】
孔版印刷用インキとしては、従来から一般に油中水（Ｗ／Ｏ）型エマルションインキが使用されている。Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、印刷機を非使用状態に放置したときに、印刷機内部のインキが大気と接触していても、インキの成分構成や物性の変化を抑制する機能を有している。すなわち、エマルションインキの内相成分である水は、外相成分である油によって覆われているため、その蒸発が抑制されている。
Ｗ／Ｏ型エマルションインキにより印刷された印刷物におけるインキの乾燥は、インキが被印刷体（印刷媒体）である印刷用紙の紙繊維の間へ浸透することと、紙繊維との接触によりエマルションが油相と水相に徐々に分離して、インキの主成分である水が大気と接触して蒸発することとにより進行すると考えられている。しかし、被印刷体に転移したインキ中の水は、印刷後の短時間のうちには大気と接触することができないため、印刷直後の乾燥性は浸透乾燥に頼ったものとなるところ、Ｗ／Ｏ型エマルションインキの粘度はある程度高く設計されているため、浸透速度は速くなく、そのため印刷直後のインキ乾燥性は充分とはいえなかった。
印刷物の乾燥を速めることは、孔版印刷にとって極めて重要な課題である。印刷物が乾燥しないと作業者はその印刷物を取り扱うことができず、孔版印刷の「短時間で高品質の印刷物を得る」利点が充分に活かされないからである。
【０００４】
そこで、乾燥が速いことに着目して、孔版印刷用に使用できる水性インキが提案されており、定着剤を利用した印刷方法に使用される水性インキの開発も行われている。また、環境保全性、安全性の観点から、孔版印刷用水性インキが開発されており、印刷直後の印刷面に塩基を加えて、水性インキの紙への浸透性を高めるように構成された孔版印刷方法が知られている。さらに、孔版印刷用水性インキを用いることにより、印刷ドラム内のスキージロール上におけるインキの粘度変化を抑制できることが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−３０２９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の孔版印刷用水性インキでは、印刷後の乾燥性は改善されているものの、製版・印刷・停止といった印刷機を通常使用する場合に行われる一連の動作を繰り返した際の印刷機内部でのインキ挙動が不安定であり、従来のＷ／Ｏ型エマルションインキでは見られなかった種々の問題を抱えており、特に、スキージロール上でのインキ挙動が大きな問題となっている。
具体的には、たとえば製版・印刷を繰り返すような印刷ドラムの動作を頻繁に作動・停止した場合、印刷ドラム内のスキージロール上のインキ渦の挙動が安定しなくなり、スキージギャップを通過せずにドクターロールにインキが乗りあがってしまうことがあった。ドクターロールへのインキの乗り上げ量が多いとインキ残量検知センサーにインキが触れてしまい、版胴に供給されるべきインキがスキージロール上に不足していても、スキージロール上へのインキ補充が行われなくなってしまう。そのため、インキ供給不足に陥り、画像がかすれ、最終的には画像が印刷されなくなってしまうことがあった。さらに、印刷ドラムを停止させた場合、スキージロール上からインキがタレ落ち、版胴へインキが過剰供給されて、印刷物に濃度ムラが発生したり、ドラムからインキが漏れたりすることもあった。この現象は、製版・印刷といった通常の動作で生じる停止時間でも発生することがあった。
そこで、本発明は、印刷物の乾燥性に優れ、かつ、製版・印刷・停止の一連の動作を繰り返しても、印刷ドラム内でインキの挙動が安定であり、いつでも一定の印刷画像を得ることのできる孔版印刷用水性インキ、および、それを用いた孔版印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、２５℃におけるスプレッドメータの測定値によって描かれるグラフ［ｘ軸：経過時間Ｔ（秒）の自然対数、ｙ軸：広がり直径Ｄ（ｍｍ）］の傾斜（Ｓ）が１．０〜４．５である孔版印刷用水性インキに関する。
別の本発明は、架橋構造型水溶性高分子増粘剤と直鎖構造型水溶性高分子増粘剤とを含む孔版印刷用水性インキに関する。
さらに別の本発明は、上記本発明に係る孔版印刷用水性インキを用いる孔版印刷方法に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の孔版印刷用水性インキは、印刷物の乾燥性に優れ、かつ、製版・印刷・停止といった印刷機を通常使用する場合に行われる一連の動作を繰り返しても、印刷ドラム内でのインキ挙動が安定であり、特にスキージロール上のインキ渦の挙動が安定であって、ドクターロール上へのインキの乗り上げや、スキージロールからのインキダレや、ドラムからのインキの漏れを生じることがない（すなわち、渦適性を有する）。したがって、本発明の孔版印刷用水性インキを用いることにより、印刷を行うたびに機械の分解・調整を行う必要はなく、簡便に、いつでも一定の印刷画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第一の本発明に係る孔版印刷用水性インキ（以下、孔版印刷用水性インキを単に「インキ」と記す。）は、水と着色剤と増粘剤を含み、２５℃におけるスプレッドメータの測定値によって描かれるグラフ［ｘ軸：経過時間Ｔ（秒）の自然対数、ｙ軸：広がり直径Ｄ（ｍｍ）］の傾斜（Ｓ）が１．０〜４．５であることを特徴とするものである。
スプレッドメータとは、水平に置いた２枚の平行板の間に挟まれたインキ試料が荷重板の自重（１１５ｇ）によって同心円状に広がっていく状態を経時的に観察し、その広がり直径を測定する装置である。その測定方法は、JIS K5701-1に規定されている。インキ業界や印刷業界ではその１分後のインキ直径を「フロー」と呼んでおり、粘度の尺度として用いられる場合もある。一般に、使用する増粘剤の種類や量を調整することで、このフロー値（１分値）を任意の値に設定することは可能である。
【０００９】
本発明者は、様々な増粘剤を組み合わせて、この１分値とドラム内部でのインキ挙動の関係について評価した。その結果、１分値が同じインキでも、インキのドラム内部での挙動が大きく異なることがわかった。これらのインキをさらに詳しく調べた結果、スプレッドメータの測定値によって描かれるグラフ（ｘ軸：経過時間Ｔの自然対数、ｙ軸：広がり直径Ｄ）の傾斜（Ｓ）とドラム内部でのインキ挙動に良好な相関があることがわかった。さらに、Ｗ／Ｏ型エマルションインキでは、この傾斜とドラム内部でのインキ挙動に相関は見られず、これは水性インキに特有の現象であることも判明した。
【００１０】
傾斜（Ｓ）は、以下のようにして計算される。
【数１】
2006104357.tif 000002
（ここで、Ｄ1はＴ1秒後の広がり直径（ｍｍ）であり、Ｄ2はＴ2秒後の広がり直径（ｍｍ）であり、Ｔ1、Ｔ2、は測定時間（秒）、Ｔ2＞Ｔ1である。）
また、インキの広がり直径Ｄ（ｍｍ）は、Ｄ＝Ｓ×ｌｏｇｅＴ（秒）＋ａ（ｍｍ）という関係にある。ここで、ａはスプレッドメータ切片（Ｔ＝１のｙ軸との交点）である。
【００１１】
スプレッドメータ値の傾斜（Ｓ）が１．０よりも小さい場合、印刷中にインキ渦の挙動が不安定になり、インキがドクターロールへ乗り上げ、そのインキがインキ残量検知センサーに触れてしまい、前述のように画像が印刷されなくなる問題が発生する。これは、インキがスキージロールの動作に追従し難くなってしまうためと考えられる。一方、この傾斜（Ｓ）が４．５よりも大きい場合、印刷機が停止したときにスキージロールからインキが版胴へ垂れ落ち、再び印刷を行ったとき、版胴上にある過剰量のインキによって、印刷物の濃度にムラが発生してしまう。また、版胴へ垂れ落ちたインキの量が多い場合、ドラムからインキが漏れ出すといった不具合が生じてしまう。
インキの渦適性をより好ましいものとするために、傾斜（Ｓ）は、好ましくは１．３〜４．０であり、さらに好ましくは１．５〜３．０である。
【００１２】
上記記載の傾斜範囲は、配合する増粘剤の種類（分子構造）および配合量を適宜調整することにより得られる。たとえば、その一例として、増粘剤として架橋構造型水溶性高分子増粘剤および／または直鎖構造型水溶性高分子増粘剤を用いる方法があり、特にこの両者を併用する方法が好ましい例として挙げられる。
【００１３】
架橋構造型水溶性高分子増粘剤（以下、単に「架橋型増粘剤」と記す。）とは、一種もしくは二種以上のポリマーが化学結合（共有結合）によって互いに架橋され網目構造を有しているものを意味する。網目構造の形成は、重合と同時であってもよいし、直鎖高分子をまず合成し後から化学反応によって架橋するようにしてもよい。さらに、架橋は、ジビニル化合物の存在下による付加重合反応（ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等）によるものであっても、多官能性化合物の重縮合反応によるものであってもよい。たとえば、付加反応による架橋の場合、ラジカル重合形式が最も一般的であるが、このラジカル反応は、開始剤により開始するものであっても、加熱、光、放射線、プラズマなどにより開始するものであってもよい。
【００１４】
架橋型増粘剤として、たとえば、アクリル酸系樹脂等の不飽和カルボン酸系樹脂（不飽和カルボン酸系水溶性高分子）を好ましく用いることができる。不飽和カルボン酸系水溶性高分子とは、以下の式（１）：
【化１】
2006104357.tif 000003
（式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はそれぞれ独立にＨ、ＣＨ３、（ＣＨ２）ｎＣＯＯＨ（ｎは０または１の整数）を表す。）で示される繰り返し単位を含む水溶性の高分子を意味する。２以上のカルボキシル基を含む場合に、それらが酸無水物を形成していてもよい。共重合体となっている場合の共重合形式は、ランダム型、交互型、ブロック型、グラフト型等のいずれの形態であってもよい。
【００１５】
この不飽和カルボン酸系増粘剤としては、たとえば、アクリル酸もしくはメタクリル酸（以下、両者をまとめて「（メタ）アクリル酸」と記す。）、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸およびイタコン酸からなる群から選ばれる１種以上の不飽和カルボン酸を主鎖に含む水溶性高分子が挙げられ、それらの塩も含まれる。さらに具体的には、ポリ（メタ）アクリル酸、アクリル酸−メタクリル酸共重合体、（メタ）アクリル酸−マレイン酸共重合体、（メタ）アクリル酸−スルホン酸系モノマー共重合体、（メタ）アクリル酸−イタコン酸共重合体、（メタ）アクリル酸エステル−マレイン酸共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリルアミド共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、（メタ）アクリル酸−ビニルピロリドン共重合体、ポリマレイン酸、ポリフマル酸、ポリクロトン酸、ポリイタコン酸、無水マレイン酸−アルキルビニルエーテル共重合体、および、それらの塩等が挙げられる。
塩としては、一価金属塩、アミン塩が好ましく、たとえばポリアクリル酸であれば、それらの塩として、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリアクリル酸トリエタノールアミン等が挙げられる。なお、未中和タイプの不飽和カルボン酸系増粘剤と水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアルカリ性中和剤とを水中で混合して中和した水溶液を利用することもできる。
以上のような架橋型増粘剤は、単独で、または２種以上を組み合わせて使用される。
【００１６】
直鎖構造型水溶性高分子増粘剤（以下、単に「直鎖型増粘剤」と記す。）とは、上記のような架橋構造をとらないものである。具体的には、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコール等のアルギン酸系増粘剤；メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロース系増粘剤；ポリウレタン系増粘剤等が挙げられる。さらに、上記の不飽和カルボン酸系水溶性高分子のうち、直鎖状構造のものも含まれる。これらは単独で、または２種以上を組み合わせて使用される。
上記のように、架橋型増粘剤と直鎖型増粘剤の違いはその構造にあり、ポリマーによっては、同一の化学組成であっても、架橋型と直鎖型の二種類が存在することもある。
【００１７】
上記架橋型増粘剤のインキ中の含有量は、０．１〜５重量％であることが好ましい。上記直鎖型増粘剤のインキ中の含有量は、０．０１〜１０重量％であることが好ましい。両増粘剤を併用する場合は、その合計含有量が０．１１〜１０．１重量％であることが好ましい。
架橋型増粘剤の配合量が充分でないと、特に直鎖型増粘剤単独では、傾斜（Ｓ）が大きくなる傾向があり、一方、直鎖型増粘剤の配合量が充分でないと、特に架橋型増粘剤単独ではその配合量の多少にかかわらず、傾斜（Ｓ）が小さくなる、すなわちインキに加重をかけたときの広がりほとんどない傾向がみられる。したがって、両者を併用することにより傾斜（Ｓ）の制御を容易に行うことができる。しかし、架橋型であっても直鎖型であっても、それぞれの増粘剤の分子構造や配合量等によって、それぞれを単独で用いることにより適正な範囲の傾斜（Ｓ）が得られ、渦適性を有するインキを調製することもできる。
【００１８】
第一の本発明においては、上記以外のその他の増粘剤を単独で、または組み合わせて任意に用いることもできる。いずれにしても、インキ中の増粘剤の含有量は、増粘剤の種類や所望とするインキ粘度等によって異なるが、一般に、増粘作用やコスト面に鑑み、０．１〜１０重量％の範囲であることが好ましい。
上記例示以外の増粘剤としては、たとえば、直鎖構造型でも架橋構造型でもない増粘剤として、モンモリロナイト、ヘクトライト、サポナイト等のスメクタイト系粘土鉱物等の粘土鉱物系の増粘剤が挙げられる。また、直鎖構造型にも架橋構造型にもなりうる増粘剤として、アラビアガム、カラギーナン、グアガム、ローカストビーンガム、ペクチン、トラガントガム、コーンスターチ、コンニャクマンナン、寒天等の植物系天然高分子；プルラン、キサンタンガム、デキストリン等の微生物系天然高分子；ゼラチン、カゼイン、にかわ等の動物系天然高分子；ヒドロキシエチルスターチ、カルボキシメチルスターチナトリウム、シクロデキストリン等のデンプン系半合成高分子；ヒアルロン酸ナトリウム；ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリＮ−ビニルアセトアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン等の合成高分子を例示することができる。
【００１９】
Ｗ／Ｏ型エマルションインキの場合、前述したように、傾斜（Ｓ）とドラム内部でのインキ挙動の安定性に相関はない。たとえば、孔版印刷用インキとして市販されているRISOSOYインキRP（黒）（理想科学工業株式会社製）の傾斜は１．１であり、プリポートインキi-80（黒）（株式会社リコー製）の傾斜は０．４８であるが、どちらのインキも印刷機内部で挙動が不安定になることはない。その原因として、水性インキの場合は、表面が水で構成されて表面張力が高く材料となじみにくい性質を有しているのに対し、Ｗ／Ｏ型エマルションインキは外相が油で構成されており、表面張力が低く、高分子材料から金属材料まで様々な材料とよく濡れるため、スプレッドメータ値の傾斜が小さくてもインキがスキージロールの動作に追従しやすいことが考えられる。また、Ｗ／Ｏ型エマルションインキは、その構造上、強い構造粘性が付与されており、スプレッドメータ値の傾斜が大きくてもインキの垂れが発生しないと考えられる。
【００２０】
水は、印刷物の乾燥性を高める観点から、インキ中に５０重量％以上含まれていることが好ましく、６５重量％以上含まれていることがより好ましい。インキ中に含有される水は、印刷直後に大気中へ蒸発することができる。さらに、印刷時にインキが印刷用紙の繊維間に圧入されて浸透することによって、印刷用紙内部においてインキと空気との表面積が急速に拡がって水が蒸発しやすくなるため、水の量を多くすると印刷物の乾燥性がさらに向上するものと考えられる。一方、水の配合量の上限は、特に限定はなく、他の配合成分とのバランスから適宜設定されることが好ましい。
【００２１】
インキには、さらに、印刷中の孔版原紙の穿孔部における乾燥を防止する等の観点から、水溶性有機溶剤を配合することが好ましい。
水溶性有機溶剤としては、室温で液体であり、水に溶解可能な有機化合物が用いられる。
たとえば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、イソプロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブタノール、２−メチル−２−プロパノール等の低級アルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のグリコール類；グリセリン；アセチン類（モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン）；トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル等のグリコール類の誘導体；トリエタノールアミン、β−チオジグリコール、スルホランを用いることができる。平均分子量２００、３００、４００、６００等の平均分子量が１９０〜６３０の範囲にあるポリエチレングリコール、平均分子量４００等の平均分子量が２００〜６００の範囲にあるジオール型ポリプロピレングリコール、平均分子量３００、７００等の平均分子量が２５０〜８００の範囲にあるトリオール型ポリプロピレングリコール、等の低分子量ポリアルキレングリコールを用いることもできる。これらの水溶性有機溶剤は単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２２】
水溶性有機溶剤のインキ中の含有量は、５重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましい。その含有量の上限に関しては、特に限定はされないが、画像の裏抜けを少なくするため、４５重量％以下程度であることが好ましく、３５重量％以下程度であることがより好ましい。水よりも高沸点の、より好ましくは沸点が１５０℃以上の水溶性有機溶剤をインキ中に５重量％以上含有させることにより、印刷中の孔版原紙穿孔部の乾燥を有効に防止でき好ましい。
【００２３】
着色剤としては、顔料または染料を用いることができ、２種以上を併用してもよい。顔料としては、たとえば、アゾ系、フタロシアニン系、染料系、縮合多環系、ニトロ系、ニトロソ系等の有機顔料（ブリリアントカーミン６Ｂ、レーキレッドＣ、ウォッチングレッド、ジスアゾイエロー、ハンザイエロー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アルカリブルー、アニリンブラック等）；コバルト、鉄、クロム、銅、亜鉛、鉛、チタン、バナジウム、マンガン、ニッケル等の金属類、金属酸化物および硫化物、ならびに黄土、群青、紺青等の無機顔料、ファーネスカーボンブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック類を用いることができる。染料としては、たとえば、塩基性染料、酸性染料、直接染料、可溶性バット染料、酸性媒染染料、媒染染料、反応染料、バット染料、硫化染料等のうち水溶性の染料および還元等により水溶性になった水溶性染料を用いることができる。顔料、染料のいずれかもしくは両方を着色剤として用いてもよいが、顔料を用いることにより画像の滲みや裏抜けが少なく、耐候性にも優れたインキとすることができるため好ましい。
インキ中の着色剤の含有量は、１〜２０重量％であることが好ましく、３〜１０重量％であることがより好ましく、印刷物の印刷濃度をより高めるために、５重量％以上含有させることがさらに好ましい。
【００２４】
本発明のインキには、上記の成分に加え、顔料分散剤、定着剤、消泡剤、表面張力低下剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、防腐剤等を適宜含有させることができる。
インキ中にアルカリ可溶性樹脂を含有させて、印刷用紙等の被印刷体への着色剤の定着剤等として用いることができる。着色剤として顔料を用いる場合は、顔料の分散剤としてアルカリ可溶性樹脂を用いることもできる。
【００２５】
アルカリ可溶性樹脂としては、たとえば、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−αメチルスチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−（メタ）アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸共重合体を用いることができ、２種以上を併用してもよい。これらのアルカリ可溶性樹脂は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、アンモニア水、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン等の任意のアルカリで中和して、水可溶性にして用いることができる。
アルカリ可溶性樹脂は、多量に含有させると印刷機の非使用後の印刷性能に支障をきたす恐れがあるため、インキ中に固形分換算で５重量％以下の範囲で含有させることが好ましく、より好ましくは３重量％以下である。
【００２６】
インキに水中油（Ｏ／Ｗ）型樹脂エマルションを含有させて、印刷用紙等の被印刷体（印刷媒体）への着色剤の定着剤等として用いることができる。着色剤として顔料を用いる場合においては、この樹脂エマルションを顔料の分散剤として用いることもできる。
水中油（Ｏ／Ｗ）型樹脂エマルションとしては、たとえば、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリスチレン、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン等の樹脂エマルションを用いることができる。これらの２種以上を併用してもよい。
樹脂エマルションは、多量に含有させると印刷機の非使用後の印刷性能に支障をきたす恐れがあるため、インキ中に固形分換算で５重量％以下の範囲で含有させることが好ましく、より好ましくは２重量％以下である。
【００２７】
なお、増粘剤として例示した上記水溶性高分子は、その種類と量によっては、インキの増粘剤以外にも、印刷用紙への着色剤の定着剤等として用いることができる。また、着色剤として顔料を用いる場合においては、顔料の分散剤として用いることもできる。
【００２８】
印刷物の画質を向上させるために、インキ中に体質顔料を含有させることができる。
体質顔料としては、たとえば、白土、タルク、クレー、珪藻土、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、アルミナホワイト、シリカ、カオリン、マイカ、水酸化アルミニウムを用いることができ、これらの２種以上を併用してもよい。
体質顔料は、多量に含有させると被印刷体への着色剤の定着を阻害したり、印刷機の非使用後の印刷性能に支障をきたす恐れがあるため、５重量％以下の範囲で含有させることが好ましく、より好ましくは２重量％以下である。
【００２９】
さらに、顔料分散剤、消泡剤、表面張力低下剤等として、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、または高分子系、シリコーン系、フッ素系の界面活性剤をインキに含有させることができる。
インキの粘度やｐＨを調整するために、インキに電解質を配合することもできる。電解質としては、たとえば、硫酸ナトリウム、リン酸水素カリウム、クエン酸ナトリウム、酒石酸カリウム、ホウ酸ナトリウムが挙げられ、２種以上を併用してもよい。硫酸、硝酸、酢酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン等も、インキの増粘助剤やｐＨ調整剤として用いることができる。
【００３０】
酸化防止剤を配合することにより、インキ成分の酸化を防止し、インキの保存安定性を向上させることができる。酸化防止剤としては、たとえば、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム、イソアスコルビン酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜二チオン酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウムを用いることができる。
【００３１】
防腐剤を配合することにより、インキの腐敗を防止して保存安定性を向上させることができる。防腐剤としては、たとえば、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン等のイソチアゾロン系防腐剤；ヘキサヒドロ−１，３，５−トリス（２−ヒドロキシエチル）−ｓ−トリアジン等のトリアジン系防腐剤；２−ピリジンチオールナトリウム−１−オキシド、８−オキシキノリン等のピリジン・キノリン系防腐剤；ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム等のジチオカルバメート系防腐剤；２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド、２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオール、２，２−ジブロモ−２−ニトロエタノール、１，２−ジブロモ−２，４−ジシアノブタン等の有機臭素系防腐剤；ｐ−ヒドロキシ安息香酸メチル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エチル、ソルビン酸カリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、サリチル酸を用いることができる。
【００３２】
本発明のインキは、水と着色剤と増粘剤と、必要に応じて適宜配合される上記の成分とを混合させて製造することができる。たとえば、一部の水と顔料と顔料分散剤とを混合し、ボールミル、ビーズミル等の分散手段を用いて顔料を分散させ、一方で、残りの水と増粘剤と水溶性有機溶剤とを混合し、そして、両者を混ぜ合わせるようにしてもよい。
インキの粘度は、印刷装置の印圧等によってその適性範囲は異なるが、一般に、約０．５〜約２０Ｐａ・ｓ（２０℃、せん断速度１００／ｓにおける粘度）であり、また、（擬）塑性流動性であることが孔版印刷用として適している。
【００３３】
第二の本発明に係るインキは、水と、着色剤と、架橋構造型水溶性高分子増粘剤と、直鎖構造型水溶性高分子増粘剤とを含んでいる。増粘剤として架橋構造型と直鎖構造型の二種類の増粘剤を併用することにより、印刷機内でのインキ挙動が安定で、渦適性のあるインキを提供することができる。
このインキに配合される各成分の具体例や配合量は、上記第一の本発明について説明したものと同じである。
【００３４】
次に、本発明に係る孔版印刷方法は、上記の第一、第二の本発明のインキを用いて行われる。具体的には、製版した孔版原紙を準備する工程と、製版した孔版原紙と被印刷体を圧接させることによって孔版原紙の穿孔部から本発明のインキを通過させて被印刷体にインキを転移させる工程とを含んでいる。
用いられる孔版印刷機は、特に限定はされないが、操作性に優れる点からデジタル孔版印刷機を用いることが好ましい。
【実施例】
【００３５】
以下に、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、「重量％」を単に「％」と記す。
（実施例１）
着色剤としてカーボンブラック（コロンビアン・カーボン社製「ラーベン１０８０」）４．５％、顔料分散剤としてヘキサグリセリルモノラウレート（日光ケミカルズ株式会社製「ヘキサグリン１−Ｌ」）４．５％、および蒸留水１０．０％を混合し、ビーズミルで充分に分散させて顔料分散液を得た。架橋型増粘剤としてポリアクリル酸ナトリウム（日本純薬株式会社製「レオジック２５０Ｈ」）０．５％を蒸留水１０．０％に溶解させて、架橋型増粘剤水溶液を得た。また、直鎖型増粘剤としてアルギン酸ナトリウム（関東化学株式会社製）１．０％を蒸留水２０．０％に溶解させ、直鎖型増粘剤水溶液を得た。
得られた顔料分散液１９．０％、架橋型増粘剤水溶液１０．５％、直鎖型増粘剤水溶液２１．０％、有機溶剤としてエチレングリコール１３．０％、および蒸留水の残部（３６．５％）を混合して、実施例１のインキを得た。
【００３６】
（実施例２〜６、比較例１〜７）
表１、表２に示す配合とした以外は実施例１と同様にして、各実施例および各比較例のインキを得た。表１および表２中、直鎖型のポリアクリル酸ナトリウムは日本純薬株式会社製の「アロンビスＳ」であり、カルボキシメチルセルロースナトリウムは関東化学株式会社製であり、ポリウレタンポリマーはアクゾノーベル社製「ベルモドールＰＵＲ２１５０」（固形分３５％の水溶液）である。
実施例２、４、６および比較例１〜４では、架橋型増粘剤としてポリアクリル酸共重合体（ＢＦグッドリッチ社製「カーボポール９４０」）を用い、その表に示す所定量を蒸留水１０．０％に溶解し、これに表に示す所定量のトリエタノールアミンを添加して中和し、架橋型増粘剤水溶液を調製するようにした。
【００３７】
得られた各インキのスプレッドメータ値の測定を、JIS K 5701-1に則って行った。測定結果を図１（実施例）および図２（比較例）に示す。測定は、１秒後、６秒後、１０秒後、３０秒後、６０秒後、１００秒後の各時点で各３回行い、その広がり直径の平均を測定値として、傾斜およびフロー値（１分値）を求めた。
得られた各インキを用いて、それぞれ孔版印刷機（ＲＩＳＯ  ＲＰ３７００、理想科学工業株式会社製）にて製版・印刷（印刷用紙は理想科学工業株式会社製「理想用紙薄口」を使用）を行った。製版および印刷１０００枚を１サイクルとして、このサイクルを５回繰り返し、各サイクルごとに得られた印刷物の画質およびドラムからのインキ漏れを確認した。さらに、印刷物の指触乾燥性も同時に評価した。
指触乾燥性は、印刷後、指で印刷物に触れたとき、指に汚れ（インキ）が付かなくなるまでの時間を測定して評価した。指に汚れが付かなくなるまでの時間が１０秒以内の場合は○、１０秒以上２０秒以下の場合は△、２０秒を超える場合は×で表した。
結果を、表１および表２に併せて示す。
【００３８】
【表１】
2006104357.tif 000004
【００３９】
【表２】
2006104357.tif 000005
【００４０】
実施例のインキでは、製版・印刷１０００枚のサイクルを５回繰り返した後も画像性に変化はなく、また、インキがドラムから漏れ出すことはなかった。
実施例１〜４および６のインキで得られた印刷物は、乾燥性に優れていた。実施例５のインキは、水分量が５４．２％であり、他の実施例のインキと比較して少ないため、やや乾燥性に劣っていた。
それに対して、比較例１、２および４のインキでは、それぞれサイクル２回目、１回目、１回目で印刷物にかすれが発生した。ドラムを分解して内部を確認すると、ドクターロールにインキが乗り上げていて、その一部がインキ残量検知センサーに付着していた。ドクターロールに乗り上げたインキを取り除くと、画像は元に戻ったが、製版・印刷を繰り返すと再び画像のかすれが発生した。
比較例３のインキは、紙への転移量が多すぎて、印刷用紙を印刷ドラムから剥離することができず、印刷物の画質および指触乾燥性の評価ができなかった。
比較例５〜７のインキでは、それぞれサイクル２回目、１回目、１回目で印刷画像に濃度ムラが発生し、さらに、それぞれサイクル４回目、３回目、４回目でインキが印刷ドラムから漏れ出した。ドラムを分解して内部を確認すると、版胴上の所々に大量のインキがあった。
【００４１】
実施例１と比較例５、および、実施例２と比較例２の対比より、同一の化学組成の増粘剤（ポリアクリル酸ナトリウム）であっても、その化学構造が異なると、印刷性能が大きく異なることがわかる。また、実施例６と比較例２、４との対比により、単純にスプレッドメータのフロー値（１分値）を調整しただけでは、課題を解決できないことがわかる。比較例１、３、４の対比から明らかなように、増粘剤の使用量の調整のみでは、渦適性を持たせることができない。実施例５と６の対比からわかるように、直鎖構造型と架橋構造型の増粘剤を組み合わせることで、増粘剤の使用量を大幅に減らすことが可能であり、コストや乾燥性の面で好ましい。
以上の結果から明らかであるように、本発明の孔版印刷用水性インキは、製版・印刷・停止といった、印刷機を通常使用する場合に行われる一連の操作を繰り返しても、印刷ドラム内でインキの挙動が安定であり、いつでも一定の印刷画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例で得られたインキのスプレッドメータ測定値（時間と広がり直径）を示すグラフである。
【図２】比較例で得られたインキのスプレッドメータ測定値（時間と広がり直径）を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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