(57)【要約】【課題】  水性インクを用いたグラビア印刷におけるミスドットの発生を抑制する水性インクグラビア印刷用紙を提供する。【解決手段】  基材が古紙からなる再生パルプを３０重量％以上含有し、用紙の透気度が０．１〜０．５秒／（ｇ／ｍ2）に形成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性インクを使用したグラビア印刷に供する非塗工印刷用紙であって、基材が古紙からなる再生パルプを３０重量％以上含有し、用紙の透気度が０．１〜０．５秒／（ｇ／ｍ2）に形成されてなることを特徴とする水性インクグラビア印刷用紙。
【請求項２】
パルプ分として機械パルプを３０重量％未満含有する請求項１に記載の水性インクグラビア印刷用紙。
【請求項３】
吸水度（Ｊ−ＴＡＰＰＩ−Ｎｏ．８３）が１０秒以上２５秒以下である請求項１に記載の水性インクグラビア印刷用紙。
【請求項４】
吸水度の調整は、オンマシンサイズプレスにて表裏面で異なる塗工量で付与された変性澱粉を主成分とするサイズ剤である請求項３に記載の水性インクグラビア印刷用紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性インクを用いたグラビア印刷に供される水性インクグラビア印刷用紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
出版及び商業印刷におけるビジュアル化が進展し、カラー印刷が主体となっている。カラー印刷のほとんどはオフセット印刷あるいはグラビア印刷が適用されているが、グラビア印刷はオフセット印刷に比して廉価な用紙でも印刷効果を得ることができる特徴を有している。また、グラビア印刷は大量高速印刷に適しており、高品質化、低コスト化によりオフセット印刷を凌駕する需要が見込まれている。
【０００３】
グラビア印刷は写真製版による凹版印刷の一種で、版胴ロール上に形成されたセルに充填されたインクを直接紙面に転移させる印刷方式であるため、印刷用紙の平滑性や圧縮性等の特性によってミスドットや網点再現性不良が発生しやすくなる。版から紙面へのインク転移は、紙の表面と版面との間に生じた隙間の毛細管作用によってインクが紙面に吸い上げられることによるものと考えられ、隙間が小さいほど毛細管作用による吸引性が高くなるので、版面との接触性のよい平滑性の高い印刷用紙が要求されている。また、セル中に充填されたインクは中央部がやや窪んだ状態にあるので、そのインクに紙面が接触してインクを紙面に転移させるには、印刷用紙に圧縮性や弾力性が要求される。
【０００４】
印刷に使用されるインクは、色材を紙面まで運んで固着させるために溶剤を用いた油性インクが使用されることが多いが、溶剤はそれが蒸発拡散することによる大気汚染やオゾン層破壊につながることや、人体に悪影響を与えたり、引火性があることに伴う安全性などの問題を含んでいる。そこで、グラビア印刷において水性インクを用いることにより、前記問題の軽減を図ることができ、水性インクを用いたグラビア印刷の推進が望まれている。
【０００５】
しかし、水性インクを用いたグラビア印刷においては、油性インクを用いたグラビア印刷では発生しなかった「白抜け」、即ちミスドットが発生しやすい課題があり、水性インクの受理性を改善する必要がある。この水性インクの受理性を改善すべく、合板表面に貼着される建材用水性グラビア用紙として、水性インクの受理性の向上と断紙の防止とのバランスを図った組成のグラビア印刷用紙が知られている（特許文献１参照）。また、ミスドットの発生を改善するグラビア印刷対応の印刷用紙として、溶解パルプを加えて抄造された上質紙が知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０５−１４８８００号公報（第２〜４頁、図１）
【特許文献２】特開平０７−２２９０８５号公報（第２〜４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１において開示されたグラビア印刷用紙は、水性インクを用いてグラビア印刷した際に、水による収縮と湿潤強度の低下による断紙とシワの発生を防止しているため、インクの受理性が低下することは否めない。また、特許文献２において開示された上質紙は、溶解パルプを含有させるため繊維間結合が弱い紙となりやすく、これを補うためにサイズプレス剤を使用するため、紙の透気性が低下して水性インクを使用したグラビア印刷に適用した場合にミスドットの発生が多くなる恐れがある。
【０００７】
本願発明者らは前記白抜けが発生する要因として、セルに充填されたインクの中央部が窪んだ形状になっていることから、凹部に存在する空気がインクを紙面に転移させる際の障害となっていることに着目した。セルに充填されたインクは、刷胴の表面に付着したインクをドクターブレードで掻き落とす際の引かれや表面張力によって中央部が窪んだ凹部ができた状態になりやすく、印刷用紙とインクとが接触し難くなる。凹部には空気が存在するので、この空気を速やかに排出させることによってインクは印刷用紙に転移しやすくなる。空気の排出が円滑になされるようにするために印刷用紙の透気度がポイントとなる。
【０００８】
本発明が目的とするところは、用紙の透気度を適正に選択することにより、水性インクを用いたグラビア印刷におけるミスドットの発生を抑制する水性インクグラビア印刷用紙を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る水性インクグラビア印刷用紙は、水性インクを使用したグラビア印刷に供する非塗工印刷用紙であって、基材紙が古紙からなる再生パルプを３０重量％以上含有し、用紙の透気度が０．１〜０．５秒／（ｇ／ｍ2）に形成されてなることを特徴とする。
【００１０】
上記水性インクグラビア印刷用紙は、再生パルプを含有させることによってケミカルパルプ１００％の紙に比して基材紙のクッション性が向上し、グラビア印刷刷版のセルに充填されたインクの窪み部分に存在する空気の速やかな抜けが期待できる。再生パルプの含有量は３０重量％以下では効果が期待できず、好ましくは７０〜１００重量％である。前記空気の抜け、即ち透気性は０．１秒／（ｇ／ｍ2）以下であると水性インクの基材紙への浸透が大きくなって画像の鮮明性、発色の低下が見られ、０．５秒／（ｇ／ｍ2）以上であると通気性の低下をもたらし、グラビア印刷時のミスドットの発生が顕著となった。
【００１１】
上記構成において、パルプ分として機械パルプを３０重量％未満含有させることにより、嵩高性、クッション性を向上させることができる。３０重量％以上の機械パルプの存在は脱墨処理、漂白処理における劣化により紙粉の発生が顕著となり、ミスドットの発生と合わせて好ましくない。
【００１２】
また、吸水度（Ｊ−ＴＡＰＰＩ−Ｎｏ．８３）が１０秒以上２５秒以下とするのが好適で、吸水度が１０秒以下になるとインクの乾燥性が低下して印字後の裏移りや擦れが生じる。吸水度が２５秒以上になると印字画像の鮮明度、発色の低下につながる。
【００１３】
上記吸水度の調整は、オンマシンサイズプレスにて表裏面で異なる塗工量で付与された変性澱粉を主成分とするサイズ剤とするのが好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、印刷用紙の透気度を規制することによりインクの印刷用紙への転移が容易となるため、グラビア印刷のインクとして水性インクを用いることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、本実施の形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１６】
本実施の形態は、水性インクを用いたグラビア印刷において、ミスドットの発生を抑制する印刷用紙について示すものである。グラビア印刷におけるミスドットの発生を抑制する印刷用紙の要件として、平滑性の高さや圧縮性、弾力性が要求されているが、本願発明者らは印刷用紙の透気度及び吸水度に注目して、油性インクに比してミスドットが生じやすい水性インクを用いたグラビア印刷に適した透気度を有する印刷用紙について検証した。
【００１７】
まず、印刷用紙の基材紙として、古紙からなる再生パルプを３０〜１００重量％含有したものを用いる。原紙を構成するパルプとしては、従来からケミカルパルプが使用されているが、その叩解条件や抄紙条件を種々に調節してみてもミスドットの改善に満足する結果が得られなかったが、古紙を原料とする再生パルプを配合し、且つ特定の透気度の値に調整することにより、ミスドットの発生が抑制されることを見出した。即ち、再生パルプの配合によってケミカルパルプ１００％の紙に比較して基材紙のクッション性やグラビア印刷刷版のセルに充填されたインクの凹部に存在する空気の排出が速やかになされる結果と考えられる。因みに、再生パルプの使用量が３０重量％未満ではミスドットの発生を抑制する効果は期待できない。再生パルプの配合量は、好ましくは７０〜１００重量％である。尚、再生パルプの配合は、原料表面の平滑性や原紙の紙力が低下する恐れがあるので、サイズプレスにより表面処理剤を塗工するのが効果的である。また、紙中に紙力向上効果を有する薬品を添加することも好ましい。
【００１８】
また、古紙からなる再生パルプは、古紙がケミカルパルプ１００％であったとしても、一般的に行われる古紙処理工程における脱墨処理、漂白処理により付与されるクッション性が効果的に作用するが、機械パルプを３０重量％未満で配合することにより、機械パルプ保有の嵩高性、クッション性を更に向上させることができる。しかし、３０重量％を越える機械パルプの配合は、脱墨処理、漂白処理における劣化により紙粉の発生が顕著になり、ミスドットの発生と合わせて好ましくない。
【００１９】
水性インクを用いたグラビア印刷において、ミスドットの発生を抑制するために印刷用紙の吸水性が重要な要素となる。非塗工グラビア印刷用紙における吸水度の制御は、パルプスラリー中に内添サイズ剤を添加し、抄紙と同時に紙内部に内添サイズ剤を含有させる方法（内添サイズ）や、抄紙後に２本ロールサイズプレスあるいはゲートロールコータなどの塗工機を用いて外添サイズ剤を紙表面に塗布する方法（外添サイズ）により実施されている。これらの外添サイズ剤の塗布方法は、紙の表裏に同量の表面サイズ剤を設けることを基本機能としているが、本発明者らは、紙の表裏への塗布量を異ならせるために、表裏への表面サイズ剤供給設備を表裏異ならせることで、濃度の異なる表面サイズ剤を供給可能にし、表面サイズ剤の塗工量を異ならせることを見出し、本発明の完成を導いている。
内添用のサイズ剤としては、酸性抄紙の場合には強化ロジンサイズ剤、エマルジョンサイズ剤、合成系サイズ剤などが知られており、中性抄紙の場合にはアルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、アルケニルコハク酸無水物（ＡＳＡ）などが知られている。
また、変性澱粉であるカチオン変性澱粉とアルキルケテンダイマーからなるサイズ剤も開発されている。外添用のサイズ剤としては、スチレン／アクリル酸系共重合体などのアニオン性ポリマーや、ロジン、トール油及びフタル酸などのアルキル樹脂ケン化物、石油樹脂とロジンとのケン化物などのアニオン性低分子化合物、スチレン系ポリマー、イソシアネート系ポリマーなどのカチオン性ポリマーなどが知られている。
【００２０】
グラビア印刷用紙における吸水度制御は、一般的にはサイズ剤、耐水化剤などの薬品の内添により対処しているのが現状であるが、本願発明者らの研究により透気度との関係が極めて重要であるとの知見から、所定の透気度における所定の吸水度を示すグラビア印刷用紙が水性インクを使用したグラビア印刷におけるミスドットの改善に有効であることを見出した。
【００２１】
透気度の指標としては、ＪＩＳ−Ｐ−８１１７で示される透気度が挙げられる。しかし、透気度は基材紙の坪量の影響を受けるため、ＪＩＳ−Ｐ−８１１７に示された透気度を基に米坪で除した値により調整することで望ましい透気度を明確に示すことができる。本願発明者らは透気度が異なる複数の印刷用紙について、同一画像を同一条件にて水性インクを用いたグラビア印刷により印刷し、転写性について検証した。その結果、水性インクを用いたグラビア印刷に適用する印刷用紙の好適な透気度は、０．１〜０．５秒／（ｇ／ｍ2）であるとの結論を得た。透気度が０．５秒／（ｇ／ｍ2）を越えると、通気性の低下があり、ミスドットの発生が顕著になり、透気度が０．１秒／（ｇ／ｍ2）未満であると、インクの基材紙への浸透が大きく、印刷された画像の鮮明性及び発色の低下が見られた。
【００２２】
また、吸水度（Ｊ−ＴＡＰＰＩ−Ｎｏ．８３）は種々の検証の結果、１０秒以上２５秒以下が好適であることを得た。吸水度が１０秒以下の場合には、インクの乾燥性が悪くなるため印字後にインクの裏移りや印字された画像の擦れが生じる。一方、２５秒以上の場合には、インクの吸水性が大きくなるため、印字された画像の鮮明性や発色の低下が見られた。
【００２３】
上記吸水度の調整は、オンマシンサイズプレスにより表裏で異なる塗工量でサイズ剤を付与することにより得られる。表面サイズ剤は、一般的には澱粉やポリアクリルアマイドが用いられるが、変性澱粉が最も好適である。澱粉やポリアクリルアマイドに変えて変性澱粉を塗工することにより、塗工量を減らせるばかりでなく、澱粉を塗布した場合に比してポーラスな紙層構造となるため、通気性の低下を防止し、その結果としてカールに代表されるグラビア印刷用紙の転写後の形状悪化を防止することができる。前記変性澱粉の一例として、カチオン変性澱粉は、澱粉にカチオン化剤を添加してカチオン化反応させたもので、強アルカリの存在下で２−ジアルキルアミノエチルクロリドを反応させた第３アミンタイプとトリメチルアミンやトリエチルアミンなどのトリアルキルアミンとエピクロルヒドリン反応物からなるカチオン化剤によりカチオン変性した第４級アンモニウム塩タイプが工業的に多く製造されている。
カチオン変性澱粉は、強力なカチオン性により繊維同士の強固な結合が作られることによって紙力増強効果が得られる。また、変性澱粉は分子量、置換基の数、種類を容易に変えることができる。
【００２４】
本実施形態においては、紙力を増強させるため、高分子量のものを用いるのが好ましいが、５％濃度で５０００ｃｐｓ以下の粘度のものが好ましく、それ以上だと高粘度となってハンドリングが困難となる。
【００２５】
変性澱粉の塗布量は、０．３〜２．０ｇ／ｍ2であれば、澱粉を塗布した場合と比し優れた表面強度が得られと同時にポーラスな紙層構造を維持することができ、グラビア印刷用紙としての透気度を０．５秒／（ｇ／ｍ2）以下にすることができる。
しかし、変性澱粉の塗布量が２．０ｇ／ｍ2以上になると、強度的には強くなるものの通気性の悪化を来たし、コスト的にも不利となり実用的ではない。逆に変性澱粉の塗布量が０．３ｇ／ｍ2以下になると、例え分子量を増加させたとしてもグラビア印刷用紙としての表面強度を充分に満足させる紙質が得られない。前述したように、グラビア印刷用紙の透気度を０．１〜０．５秒／（ｇ／ｍ2）にすることは、ポーラスな紙層構造を有し、且つ水性インクの浸透が小さいことを意味し、グラビア印刷におけるミスドットの発生が少なく、印刷時の走行性に優れていることになる。
【００２６】
前記サイズプレスには、ロール転写型の６本ロールで行うゲートロールコーター方式や２本ロールで行うインクラインサイズプレス方式、フィルム転写型などを用いることができる。また、塗布方式としては、ブレードコーター方式、バーコーター方式などがあるが、抄紙機で塗布してグラビア印刷用紙を抄造するには、塗布液の液性及び塗布量が適切になされない。
【００２７】
また、塗布量は、生産性の容易さから表裏同量付与することが一般的に行われているが、紙の表裏で異なるようにすることが好ましく、透気度、吸水度の調整が容易になるだけでなく、基材紙の表面強度は紙の表裏で異なっており、同一の塗工量を設けることは過剰品質となり、不要な薬剤を設けなくても済むことになる。
【００２８】
最後に上述した用紙組成の調整による透気度の変化及び印刷適性について実証試験を行った結果を、表１に示す。
【００２９】
【表１】
2005163191.tif 000002
（注１）米坪：ＪＩＳ−Ｐ−８１２４号に準拠して測定。
【００３０】
（注２）白抜け：  ◎  ２０個未満
○  ２１〜３０個
△  ３１〜５０個
×  ５１個以上
※但し、熊谷理機工業製大蔵省印刷局式グラビア印刷適正試験機を用い、線数１                  ７５線網点１０％部分、１０ｍｍ×１０ｍｍ個所、４７４７個中の欠                  落数を測定した。
【００３１】
（注３）網点再現性（目視評価）：
◎  ドットにニジミ、フトリが見られない。
【００３２】
○  ドットにニジミ、フトリが若干見られるが問題ない程度。
【００３３】
△  ドットにニジミ、フトリが見られる。
【００３４】
×  ドットにニジミ、フトリが見られ、実用上問題がある。
【００３５】
（注４）印刷ムラ評価（目視評価）：
◎  印刷ムラが全くない。
【００３６】
○  印刷ムラがほとんどない。
【００３７】
△  印刷ムラが目立つ。
【００３８】
×  印刷ムラが非常に多い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上の説明の通り本発明によれば、水性インクを用いたグラビア印刷においてもミスドットの少ない転写状態が得られる水性インクグラビア印刷用紙を提供することができる。