■開発事例／三菱製紙■

産業用 IJ コート紙“SWORD iJET Ⓡ”
─ 印刷機・インクを問わない Universal Paper を目指して ─

1．は じ め に
産業用インクジェット，あるいはプ者は既存の印刷物商材に利用されるのししよう．基本構成のアイデアの原点

で後加工適性が求められ─つまり 実は 10 年ほど前に遡り，当時は Kodak の用性 が優先される．

Versamark が全盛の時代で，DM などロダクションインクジェットと呼ばれわれわれは産業用インクジェット用で使われる多色フォーム用紙（BF 印刷

だして 10 年近く経つが，その間世の中紙と呼ばれるには，以下の 4 つの項目用 A2 コート紙）をオフセットで事前印はどれくらい変わったのだろうか．印

を満たしたものであると定義した．

刷して，住所・氏名等の可変情報を染刷方式がオフセットに代表されるコン(1) 高生産性（低コスト）料インクで印刷していたわけだが，乾ベンショナル方式からデジタル方式，(2) 高速インクジェット適性燥とのバランスで速度が上げられない

とりわけインクジェット方式にシフト(3) 加工適性という不満が一部の顧客にあった．そしていくだろうと言われて久しい．現(4) オフセット紙の風合いこである処方を施し，50m/min しか出状は一体どの程度進み，今後どのよういわゆるインクジェット専用紙の廉せなかったものを 100m/min 以上まで価版ではなく，上記 4 つの定義を満た引き上げることに成功した．しかしロッすためには， オフセット用紙にインクトがまとまらず製品化には至らなかっ

ンク，メディアの 3 つを抜きには語れ

ジェット適性を付与する

たが，この発想は現在の配合にも活かない．しかし紙幅の関係もあり，本稿セプトが必要で，それに則って完成さではメディア側に絞り，その開発経緯，せ た の が Pore ─ Arch TechnologyTM

生産技術，最新の事例，および今後のという新技術である．に普及していくのであろうか．
この問いに答えるには，ハード，イ

展望・課題について「一般講演以上，学会発表未満」的な範囲でできるだけ平易にお話ししていきたい．

2．産業用インクジェット用紙とは？というコンされている．
その数年後，ミヤコシ，大日本スクリーンより相次いでフルカラーインクジェット印刷機が登場し，これを契機

3. 開発経緯に本格的な産業用インクジェットグロ

Pore ─ Arch Technology

TMによってつくり出された産業用インクジェッ
ト コ ー ト 紙 SWORD iJET®

スコート紙の開発に着手し始めた．
当時，前者は顔料インクから染料イは， 高ンクへ仕様を変更し，速度も 150m/min

いインク吸収性と発色性に加えインクへと倍増させ，「生産性重視」へと方針

インクジェット用紙とは言えば，真っ定着も良く，後加工にも十分に耐え，を変更したのに対し，後者は顔料イン先に写真用や年賀状用を思い浮かべる

風合いも既存の A2 オフセットコート

クで「画質重視」を旨とし明確な対立方が多いだろう．また少し業界的にな紙に近く，さまざまな商材に利用され軸（棲み分け）がなされていた．

ると，プルーフやポスターなどのワイている．また世界のハードメーカー各

前者はその結果，既存のトリート紙ドフォーマットだろう．しかし，これ社から最良の評価を得ており，とくにでフルカラー印刷をするには吸収が追らグラフィックアーツ分野に使われる，

Kodak の Prosper 5000XL に よ る 評 価

いつかなくなり，その対応のために当

いわゆるインクジェット専用紙と産業

シ ス テ ム Paper Rating Program に お

社は IJ Form PD という高速フルカ用インクジェット用紙は似て非なるもいて最高位の Five ─ Diamond を，またラー印刷に適したトリート紙をただちのとご理解いただきたい．前者は銀塩

HP の Web Press T ─ series でも，新規に開発し，いち早く市場に投入した．

写真や高級オフセット印刷物の仕上がMedia Certiﬁcation Program の最高位のこのトリート紙については本稿の主旨りと見紛うほどの品質を求められ─つThree─ Star を獲得した．

から外れるので割愛するが，現在国内まり70画質が優先される．一方，後では，ここに至るまでの道程をお話に出回っているトリート紙の大半は，オフセットコート紙

インクジェット専用コート紙

点の再現性，面強度，サイズ性，インキセット性，印刷光沢などがある．塗工層内部へのオフセットインキの浸透をある程度抑制して，セット性と印刷光沢のバランスを取っているのである．
言い換えれば，オフセット印刷用紙は「塗層にインキが浸透しにくい構造設計」になっていると言える．その構
造は，顔料（カオリン，炭酸カルシウム，有機顔料，酸化チタン等），接着剤（SBRラテックス，でんぷん等），着色剤（蛍光増白剤，色顔料・染料），助剤（耐水化剤，滑剤等）を混合した液を原紙に塗布して繊維を被服するのである．

・インクジェット印刷はきわめて微細なノズルから高速でインクを吐出しなければならないという本質的な制約のため，非常に低粘度のインクを用いなければならず，また複雑なメンテナンス作業を回避するため，インクの溶剤が少々蒸発してもノズルの閉塞に繋がる固形物を生じないように低粘度のインクを用いなければならない．
・低粘度のインクを多量に用いるということは，インクを媒体の内部に取り込まない限りインク滴同士が混合して画像の乱れが生じることを意味し，それだけ媒体には高いインク吸収性が求められる．
・インクを吸収する塗層が透明であるほど高い発色効果が得られる．しかし，媒体内部に色材を吸収することは，発色性を低下させる．反面，媒体の表面に残存した色材が媒体表面の質感を変化させない．
・とくに光沢の高い媒体では印刷部と非印刷部との質感に差が生じやすく，印刷物の品位が低下する原因になる．
図 1 インクジェット印刷比較

一方インクジェット専用紙に求められるのはインクジェット印刷適性である．それには着弾したインクのドット径の制御，インク吸収性，インク定着性，発色性などがある．塗工層内部の空隙を多くし，インクの吸収速度と吸収容量を高め，（インク自体がアニオン性なので）塗工層をカチオン化し，インクの定着性を上げているのである．言い換えればインクジェット専用紙は，「塗この IJ Form PD の処方に類似したずなかなかコストが絞れなかった．

層にインクが浸透しやすく，かつ保持用紙というのは典型的な装置産業しやすい構造設計」になっている．そ一 方 の 後 者 に 対 し て 当 社 は，で，大量に生産しないとコストに転嫁の構造は，顔料（シリカ，アルミナ等），Truepress Jet520 の顔料インクに的をできない（もちろん安価素材を使うの接着剤（PVA，EVA，ウレタン等），イ絞ったグロスコートの開発に注力した．

も重要だが）．そこで印刷機の機種，インク定着剤（カチオン性樹脂，多価金紆余曲折の末，最終的には吸収層と光ンクの種類を問わず適合性のある紙─属塩等），着色剤，助剤（分散剤，架橋

沢層の 2 層構造とし，光沢層表面のクUniversal Paper をコンセプトにした剤等）を混合した液を原紙に塗布してラックの量で吸収性と光沢等のバラン

新たなコート紙開発に着手した．それ繊維を被覆するのである．お気づきのスを取った．その結果，当時としてはこそが今日の SWORD iJET® に至っようにオフセット用紙とは多くの素材唯一インクジェット連帳機で印刷できた経緯なのである．

が異なっている．また，この素材の差ものとなっている．

るグロスコート紙が完成したのである．
しかし，コスト面でまだ顧客を満足させるレベルにはなく，また Truepressの顔料インクに特化しすぎたばかりに，4．メカニズム
なぜオフセット用紙とインクジェット用紙は共有できないのであろうか？

がコスト構造の差にもなっている．
もしオフセット用紙にインクジェッ
トで印刷すれば，インクは吸収されず塗層表面で隣り合うインク滴同士が混市場として日本より大きくかつ進んでそれに答えるにはまずそれぞれに要じり合って画質が悪化し，発色性も悪いる染料インク主体の欧米市場への展求される特性，そしてそこから必要とく，また乾燥不良を招き，機内や用紙開が厳しくなった．さらにその後，相される素材・配合へと説明していかねを汚してしまう．一方インクジェット

次いで日・欧・米各社が投入してきたばならない．

専用紙をオフセット機で印刷すれば，連帳機には適合性をもたせられなかっオフセット用紙に求められるのはオた．その結果，思いのほか数量が伸びフセット印刷適性である．それには網ブランケット胴が入るや否や塗工層が剥がれてしまうだろう（図 1）．
71それほどまでに印刷方式に応じた用カチオン剤

顔料

紙の設計というのは重要であり，500 数
十年前にグーテンベルクが活版印刷機を発明して以来，印刷媒体（紙）というのは常にそれに適合するよう改良さ塗工層（1 層 or 2 層）れ続けてきた．オフセットに代表されるコンベンショナル方式から，トナー，インクジェットを問わずデジタル方式

図2

SWORD iJET®4.3 の概念図に至るまで，「印刷方式（技術）が変われば，印刷用紙も変わる」ことは歴史に染料インクの発色性を向上させ，塗以上 3 つのポイントに則り，素材のしたがって，産業用インクジェット工層表面形状の制御により顔料インク選択を図った．インクジェット専用紙という新しい技術が登場してきたからの擦過性向上やインク吸収と光沢感ので使われるシリカやアルミナ等の顔料には，それに応じた最適な用紙を設計バランスが取られる．

は，屈折率が低いため発色性が良く，が証明している．

塗工層自体は強度があるに越し超微粒子なため比表面積が大きく吸油

ト用紙とインクジェット専用紙の良いたことはないが，通常その場合接着剤量も高いのでインク吸収性が良い反面，所を兼ね備えたモノであることは容易の添加量を増やせば良いわけで，それ非常に素材コストが高い．一方オフセッにイメージできるが，現実には多くのではせっかく最適化した顔料の効果がト用紙で使われる炭酸カルシウムやカ問題点をはらんでいる．

薄れ，インクが吸収されなくなってしオリン等の顔料は，素材のコストは安真っ先に陥るのは既存のインクまう．目安としてはオフセット印刷にい反面，屈折率が高いため発色性が悪ジェット専用紙の廉価版である．これ耐えうる程度の塗層強度は必要で，接く，吸油量が低いためインク吸収性がはインクジェット適性は通常申し分は着剤の種類と添加量を制御し，インク悪い．

ないが，搬送性や後加工適性において吸収性と表面強度とのバランスを取る

そこで安価な炭酸カルシウムやカオ問題を起こしやすい．それに何よりも必要がある．また製本工程において「折リンを最適な状態で粒子設計し，高価廉価版といっても，オフセット用紙にり割れ」は重要な項目で，接着剤の制なシリカやアルミナを使わずとも高速比べればどんなに安くても 3 倍以上の御に加え，塗布量やパルプ種の制御もフルカラーインクジェット適性をもたコスト構造であろう．これではまった必要となってくる．

せることを，開発の中心テーマに掲げする必要がある．それは漠然とオフセッ(2)インク定着剤とは文字通りインた．仔細は特許公報に譲るが，顔料イ

そこで当社はコストを優先し，オフクを固めて紙面に固着させる薬剤であンクでの擦過性と染料インクでの発色セット用紙＋α程度のコスト内で連帳るが，一般的に染料の定着に効果的な性を兼ね備え，かつ高速連帳機に適し機用インクジェット適性が発現すべく，カチオン性樹脂と，顔料の定着に効果たインク吸収性と，さらに高光沢な表オフセット用紙にインクジェット適性的な多価金属塩に大別される．一般的面をも兼ね備えるためには，いかにしを付与するな用紙やインクはアニオン性の素材でて塗層表面の凹凸を調整し，塗層内部できており，カチオン性を帯びた薬剤の空隙を多くつくり上げるか !?

く現実味のない印刷用紙である．というコンセプトのもと開発を進めてきた．

(3)

ポイントは 3 つ．(1) 顔料設計と (2) 塗と反応することによって凝固するわけ

われわれは数多くの素材のなかか層設計，および (3) インク定着剤に集約だが，印刷物としての定着性向上にはら， 顔 料 の 種 類， 形 状， 粒 子 径 な どされる．

これらのカチオン剤の種類や添加量をさまざまな観点でトライ・アンド・エ(1)

塗工層の顔料には六方晶系，菱制御することは言うに及ばず，製造面

ラ ー を 繰 り 返 し， そ し て 3.11 の 被 災面体，針状，柱状，六角板状，球状なからみてもカチオン剤の選択と添加方を乗り越え，ついには新規で安価な顔

どさまざまな形状がある．その種類，法は極めて重要である．製造工程でア料をつくり上げることに成功し，それ形状，粒子径，粒度分布を最適化する

ニオン素材と反応して凝集してしまうらを活用して最適な塗工層が設計できことにより，塗工層表面の細孔径や塗と致命的なトラブルに見舞われてしまる生産技術をも確立することができ工層内の空隙を制御しインク吸収性をう．したがって，塗液粘度の調整や塗た． こ れ こ そ が 冒 頭 に 述 べ た 次 世 代高め，また屈折率の制御により，とく工操業性に留意しなければならない．の印刷方式に適合した新技術 Pore ─72商材はデジタルの特徴を活かしたダイレクトメール（DM）やトランスプロ
モ，旅行冊子，出版物への展開が多い．
とくに販促系ではすでに高級ブランドでの展開がなされている．
出版系のなかでも教科書への展開は非常に活発だが，北米では NASTA*1）の規約に 800ppi*2）─つまり 1 inch あた
り 400 枚の紙が収まるような厚さを規定している─があり，インクジェット用紙でこれに適合しているのは Appleton
Coated の Utopia Book IJ 45# のみである．しかし，この銘柄も前述の通り顔料インク仕様なので，多くの北米顧客からは対抗品の登場が渇望されている．
出筋の坪量は，60#（89g/m2）〜 70#
iJET の“i”には，インクジェットのインクのほか，intellect（知性），intelligent（情報収集力），integral（不可欠な）という意味があり，「デジタル印刷システムを構成する必要不可欠な要素」という多様な思いを込めた
図 3 SWORD iJET® シリーズのロゴイメージ（105g/m2）前後のチラシ，カタログ，雑誌と，カバーや Post card に使われる 7pt/9pt*3）と称する 200g/m2 前後以上の厚物が多い．また出版分野では 45#（67g/m2）にこだわらず，少しでも軽いで あ る． そ し ての多くは染料インク仕様であり，さらこの新技術を駆使して世界で初めてのに Web Press や Prosper の顧客でさえ，Universal Paper として世に放ったの品質に満足しているところが多くはな

で あ る（ 図 2，いことも手伝って，多くの顧客がイン*2）ppi；Page Per Inch

クジェット連帳機で扱えるグロスコー*3）7point ＝ 0.007inches（178 μ m），

Arch TechnologyTM

が SWORD iJET®4.3
図 3）．

ト紙を渇望している．

5. 市場動向

坪量帯が好まれる．
*1）NASTA；National Association ofState Textbook Administrators

9point ＝ 0.009inches（229 μ m）

ある調査機関の調べでは，産業用イの紙厚を保証した USPS のルール

さて，ここで国内外の産業用インク

ンクジェット市場におけるコート紙の(2) 欧州市場ジェット印刷市場について概観してみ占める割合は 1 割未満で，しかもその規模自体は北米に次ぐ大きな市場で，よう．

多くはマット系と言われている．これ多国家・多民族・多言語な地域性のため，(1) 北米市場は北米市場をもってしてもコート紙の多品種・小ロットの需要が高く，本来その規模や進展度において抜きん出需要が少ないというより，むしろ満足

デジタル印刷がもっとも普及しやすいているのは北米である．産業用インクするモノがないためにこの程度のシェ環境ではある．しかし長引く経済の冷ジェット用のコート紙の流通も進んでアしかないと考えるべきだろう．

込みの前に低価格化が進行し，コートお り， 代 表 的 な と こ ろ で は Appleton

ちなみに当社が SWORD iJET®

で紙を利用したハイエンドな商材の需要が減っている．

Coated と NewPage の 2 社 が あ げ ら

北米展開を始めて半年あまり，多くのれ る． 前 者 は HP の 技 術 を 取 り 込 ん顧客やハードメーカーへ提供し，ほと一方で，乱立する欧州の製紙会社のだ Utopia IJ Gloss/Dull

を， 後 者 はんどの顧客から「高発色性」「高画像

多くはすでにトリート紙を品揃えしてKodak と共同開発した TrueJet Gloss

再現性」「インスタントドライ」「増速」

おり，また産業用インクジェットコーを上市している．しかしいずれも Webなど非常に高い評価をいただいている．

ト紙を扱うメーカーも限られており，

Press T ─ series や Prosper Press の顔料

またハードメーカーからも，彼らの顧トリート紙の市場はきわめて激戦区とインクに特化した配合のため扱える顧客への提案や販促物作成のために多くなっている．

客が限定されること，また北米の顧客の引合いをいただいている．

商材は請求書，トランスプロモ，マ73

ニュアルなどが主体で，新聞にも力を入れているようだが，普及度はまだハー

3 年後には花開くか．
東南アジアは，さらに 2 年ほど遅れ至っていない．しかし巷の印刷商材のすべてが高品位な画質に達しないと使ている印象である．

用できないのであろうか．では，なぜ(5) 日本国内市場

そんな高品位な印刷物の使用量が年々導入台数は多いが，活用される商材減っているのであろう．顧客（発注者）

広大なエリアの割には人口が少なの大半は請求書類である．DM への需が印刷商材に求めているモノは，本当いので市場規模としては小さいが，一要は非常に高いものの，オフセットには何なのだろうか．

ドメーカーの思惑通りにはなっていない模様である．
(3) オセアニア市場部 の 会 社 で は BPO（Business Process

よる事前印刷の後，可変情報のみ印刷「良いモノさえつくれば売れる」といOutsourcing）に力を入れており，海外する旧来の商材が大半で，白紙からフう時代は 21 世紀になって終焉した．実の請求書も扱っているため思いのほか

ルカラー・フルバリアブルはきわめてはこれからの時代は「売れる仕組みを扱い量が多い所がある．また郵政関連少ない．これは偏に日本固有の商材─創る」コトの方が大事で，どうしたら企業も扱い量は多い．それ以外は市場

後糊圧着はがき ─が足枷となってい今あるモノを売るコトができるか考え規模をそのまま反映している．ただしる．インク吸収を高めるほど UV ニスていかねばならない．オフセットではデジタル印刷化は欧米並みに進んでおも吸収してしまうので，圧着しても剥絶対にできないデジタル印刷ならではり，オフセット機を 1 台も所有してい離強度が発現しないか弱くなる構造上の創意工夫した仕掛けない印刷会社は多い．の問題があるからである．

化することにより，発注者，制作者，を見える

商材は，請求書，トランスプロモ，しかし昨今はやりの「見開き A3 シー

供給者すべてに Beneﬁt をもたらせる仕出版分野が主体で，コート紙を使ったトメール」の場合，糊付の敷居が低く組みを提供することが，これからのメーDM などは少なく，まだ発展途上．

なり今後もっとも大きな伸びを期待でカーの使命だとわれわれは考えている．

オーストラリア国内唯一の製紙会社
Australian Paper は非塗工紙専用メーカーのため非塗工紙に対する 5％の関税の壁はあるものの欧米勢の攻勢は少なくない．

（木村 篤樹）きる商材である．

6．今後の展望と課題
品質的には，水性インクに対応する問合せ先
三菱製紙㈱ 洋紙事業部

薄物紙の開発が急務である．裏抜け，〒 130-0026(4) アジア市場

発色，画質，操業性など課題は多いが，東京都墨田区両国 2-10-14

東アジア諸国に共通するのは価格がこれにより雑誌を含む出版分野，新聞両国シティコア分野への波及は計り知れない．

TEL 03-5600-1462

最優先で，コート紙を活用した商材もなければフルカラーの仕事自体がいまさて，産業用インクジェットの画質だ少ない．しかし導入台数は緩やかではこの数年で劇的に向上してきたとは

e-mail mitsubishi̲dpm@mpm.co.jp

はあるが着実に増えてきてており，2 〜いえ，いまだオフセットのレベルにはURL http://www.mpm.co.jp/

三菱製紙

FAX 03-5600-1468

生産していたが，震災によってカッター 1 台が使用不能となり生産量が半減．新たな PPC

八戸工場で新設大判カッターが営業運転を開始
─ 仕上設備の効率化投資が完了 ─生産ラインの完成で震災前の生産規模に回復させた．
また同社では① 洋紙事業の復興

三 菱 製 紙 は， 八 戸 工 場 に お い て 7 月 よ

今回の大判カッターはその一環として約り印刷用紙断裁用大判カッター（能力；約11 億円を投じ導入された設備で，今年 1 月を柱とする「第 1 次中期経営計画」（2011 年5,000t/ 月）の営業運転を開始した．に営業運転を開始した PPC 用紙仕上ライン

度下期〜 14 年度）に現在取り組んでいるが，（投資金額；約 12 億円，能力；約 3,000t/ 月）「仕上設備効率化」は目標達成に向けたテーに続くもの．

マの 1 つとして位置づけられており，今回の八戸工場は東日本大震災で甚大な被害を受けたが，昨年 11 月に生産設備全般の復興を完了し，あわせて競争力強化に向け仕上設備への効率化投資を実施してきた．
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ちなみに，八戸工場では PPC を生産ライン 2 系列（専用カッター 2 台）で 5,000t/ 月② 成長に向けての収益基盤強化

大判カッター稼働によってこれが完了したことになる．