JP2005248331A - オフセット印刷用紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】古紙高配合で高速抄紙（１５００ｍ／分以上）で抄紙され、タワー型高速オフセット輪転機での印刷において、ペスター時（紙継ぎ時）の色ズレが少ないオフセット印刷用紙を提供する。
【解決手段】古紙パルプ配合率が８０％以上の紙料により抄紙速度１５００ｍ／分以上の高速抄紙によってオフセット印刷用紙を製造するに当たり、少なくとも抄紙工程でのドロー値を１．０〜８．０％、紙の収縮率を１．０〜４．５％の範囲で管理し、ＭＤ方向の紙の弾性率が２．０〜７．０ｋＮ／ｍｍ^２で、かつそのバラツキが０〜１．０ｋＮ／ｍｍ^２となるようにする。
【選択図】なし

Description

本発明はオフセット印刷用紙に関し、詳しくは、特に新聞用紙に代表される脱墨古紙パルプ(ＤＩＰ)を高配合し、高速抄紙(１５００ｍ/分以上)で抄紙され、タワー型高速オフセット輪転機(新聞印刷スピード：１２万部／時〜２０万部／時)における印刷時において、ペスター時の色ズレが少なくカラー印刷適性に優れたオフセット印刷用紙の製造方法に関する。

近年、印刷技術はオフセット印刷化、高速大量印刷化、自動化など大きな進歩を遂げている。これに伴いオフセット印刷用紙に対して作業性、印刷適性の面から各種の物性の改良が求められている。

特に、新聞印刷用紙(新聞巻き取り用紙)は、一般に機械パルプやＤＩＰを主体とする紙であり、最近の新聞用紙は軽量化、ＤＩＰの高配合化などが求められており、これらの点によるマイナス面を克服しながら、各種の改良を行なう必要がある。

ところで、新聞印刷においてもオフセット印刷方式がそのほとんどを占めるようになってきている。また、サテライト型或いはタワー型のオフセット方式の高速カラー印刷機の普及に伴い新聞のカラー面の増加も大きな傾向がある。しかし、後者のタワープレス型輪転機による高速の新聞印刷には未解決の問題が残されている。

すなわち、サテライト型印刷機は、４ページの円周長の共通圧胴の周囲に、ブランケット胴と版胴を４色分配置し、片面４色の多色刷りができるものであり、共通の圧胴での印刷方式であるためペスター(紙継ぎ)時に発生する色ズレ(見当ズレ)のトラブルは問題にされていないが、タワープレス型オフセット輪転印刷機は両面カラー印刷が可能であるものの色ズレが大きいという傾向がある。

この色ズレは、タワープレス型オフセット輪転印刷機は共通圧胴がなく、各色印刷ユニット間で用紙がフリーで走行すること、及びオフセット印刷では用紙に湿し水が移転するため、タワープレス型オフセット輪転印刷機での印刷では印刷方向に紙が伸びることにより生じると考えられている。

そして、古紙を高配合した用紙がタワープレス型の輪転機で使用されると、一層見当ズレが多くなる現象がみられる。

こうした点を配慮して、印刷用原紙に湿潤紙力増強剤を含有する表面処理剤、あるいは成分Ａ(澱粉類)及び成分Ｂ(アルコール成分の炭素数が１〜１８である(メタ)アクリル酸エステル及びエチレン性不飽和カルボン酸を含有するモノマーから合成された共重合体)を主成分とする表面処理剤を塗工することで、オフセット印刷時の湿し水転移時の用紙の伸びを抑制し、オフセット輪転機走行時のテンション低下や色ズレを防止できるとしたオフセット印刷用紙が提案されている(例えば、特許文献１、２参照)。

しかしながら、このような印刷用紙では湿潤紙力増強剤の使用が不可欠であり、抄紙された紙は、湿潤紙力が強く、古紙として溶解した場合に未離解が発生しやすいといった欠点が見られ、本発明者らが満足する程度の古紙高配合のオフセット印刷用紙には達していない。
特開２００３−２８６６８５号公報 特開２００３−２５３５９８号公報

本発明は、ＤＩＰが高配合で高速抄紙(１５００ｍ/分以上)により抄紙されるオフセット印刷用紙(巻き取り用紙)の製造に当たり、タワープレス型高速オフセット輪転機における印刷時に、ペスター時の色ズレが少なく、優れたカラー印刷特性が得られるようにすることにある。

本発明者らは、多くの研究検討を重ねてきた結果、古紙パルプ配合率が８０％以上の紙料により抄紙速度１５００ｍ/分以上の高速抄紙によってオフセット印刷用紙を製造するに当たり、少なくとも、ワイヤー速度に対するワイヤーとリールの速度差の比(（リール速度−ワイヤー速度）／ワイヤー速度)であるドロー値を１〜８％、紙の収縮率を１．０〜４．５％の範囲で管理し、ＭＤ方向の紙の弾性率及びそのバラツキを一定の範囲に抑えることで、タワープレス型高速オフセット輪転機における印刷時に、ペスター時の色ズレが少ない所望のオフセット印刷用紙が得られるようになること、さらにＭＤ方向の繊維配向角が±１．５度以内とすれば、より望ましいオフセット印刷用紙が得られることを見出した。本発明はこれに基づいてなされたものである。

従って、本発明の上記課題は下記(1)(2)によって達成される。
(1) 古紙パルプ配合率が８０％以上の紙料により抄紙速度１５００ｍ／分以上の高速抄紙によってオフセット印刷用紙を製造するに当たり、
少なくとも抄紙工程でのドロー値を１．０〜８．０％、紙の収縮率を１．０〜４．５％の範囲で管理し、ＭＤ方向の紙の弾性率が２．０〜７．０ｋＮ／ｍｍ^２、かつそのバラツキが０〜１．０ｋＮ／ｍｍ^２となるようにしたことを特徴とするオフセット印刷用紙の製造方法。
(2) ＭＤ方向の繊維配向角が−１．５〜＋１．５(度)である上記（１）記載のオフセット印刷用紙の製造方法。

請求項１記載の発明によれば、古紙パルプ配合率が８０％以上、抄紙速度が１５００ｍ／分以上の高速抄紙において、抄紙工程でのドローを１〜８％、紙の収縮率を１．０〜４．５％として抄紙し、ＭＤ方向の紙の弾性率が２．０〜７．０ｋＮ／ｍｍ^２、そのバラツキが０〜１．０ｋＮ／ｍｍ^２となるようにした。従って製造されたオフセット印刷用紙は、タワープレス型高速輪転機での印刷時において、ペスター時（紙継ぎ時）の色ズレが少なく、高品質のカラー印刷物が得られるようになる。

請求項２に記載の発明によれば、さらにＭＤ方向の繊維配向角が±１．５（度）であることにより、上記効果が高まる。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

本発明のオフセット印刷用紙は、古紙パルプ配合率が８０％以上、抄紙速度が１５００ｍ／分以上の高速抄紙によって製造されるものであって、抄紙工程でのドロー値を１〜８％、紙の収縮率を１．０〜４，５％として管理され、ＭＤ方向の紙の弾性率が２．０〜７．０ｋＮ／ｍｍ^２で、かつそのバラツキが０〜１．０ｋＮ／ｍｍ^２となるようにしたことを特徴とするものである。

本発明で用いられる抄紙機としては、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機など公知のものが挙げられる。

本発明においては、抄紙工程でのドロー値を１〜８％の範囲、好ましくは３〜６％の範囲に収めるために、抄紙工程で最後にリールで巻き取られる紙の速度（リールの速度）を湿紙を形成するワイヤー部の移動速度より速くする。

前記ドロー値が８％を超えると製造された紙はクッション性が乏しく、輪転機でのテンション変動を吸収することができなくなり、色ズレ、文字ダブリ等の問題を発生させるようになる。また、紙の両端部及びその近傍の繊維配向性が変わり、紙の中央部とのバラツキが大きくなる。一方、前記ドロー値が１％未満であると抄紙機での走行性が悪くなり、製造された紙に皺が入る問題が発生するようになる。

また、紙の収縮率は１．０〜４．５％の範囲、好ましくは１．０〜３．７％の範囲に収められる。ここでいう「紙の収縮率」とは抄紙機で抄紙される紙の幅がリールで巻き取られるまでに小さくなる割合を意味し、ワイヤーパートで調整された紙幅とリールに巻き取られた紙幅によって測定することができる。また、この紙の収縮率は前記ドロー値の調整により変更できる。また、ドライヤーパートにシングルカンバスを用いることで、オープンドロー部が減り、乾燥時の収縮を抑制することができる。

紙の収縮率が４．５％を超えると、オフセット印刷時の湿し水転移時の用紙の寸法安定性が悪くなり、色ズレが大きくなる。また、紙の収縮率を１．０％未満とするためには、オープンドロー部の低減、乾燥時の走行紙の収縮防止などにより収縮をある程度防止可能であるが、マシン改造が必要となり、また、技術的にも困難である。

本発明のオフセット印刷用紙においては、ＭＤ方向の紙の弾性率は２．０〜７．０ｋＮ／ｍｍ^２、好ましくは４．０〜６．０ｋＮ／ｍｍ^２の範囲に収められる。ここでいう「ＭＤ方向の紙の弾性率」とは紙の伸び難さを意味し、０．２ｋｇｆ〜１．０ｋｇｆ荷重時の荷重差と変位差から傾きを求めることによって測定することができる。このような所望の弾性率は前述したように、少なくとも抄紙工程でのドロー値を１〜８％とし、かつ紙の収縮率を１．０〜３．８％に管理することに加え、紙力を調整することで得ることができる。

ＭＤ方向の紙の弾性率が２．０ｋＮ／ｍｍ^２未満であると紙が伸びやすくなり、色ズレの原因となり、７．０ｋＮ／ｍｍ^２を超えると紙が硬くなりクッション性に乏くテンション変動に追従できなくなる不具合が生じる。

また、前記ＭＤ方向の紙の弾性率のバラツキは０〜１．０ｋＮ／ｍｍ^２であるようにする。このバラツキが１．０ｋＮ／ｍｍ^２を超えると、同一テンションにおける紙の伸びが変化し、色ズレが大きくなる傾向が生じる。

更に、本発明のオフセット印刷用紙においては、ＭＤ方向の繊維配向角が−１．５〜＋１．５度の範囲であることが好ましい。ＭＤ方向の繊維配向角が±１．５度よりも大きくなると、同一テンションでの紙の伸びが大きくなり色ズレが大きくなってしまう。

ここでいう、「繊維配向角」とは平均的な繊維の並び方向（すなわち、繊維が最も多く並んでいる方向）を意味し、普通マシン方向をゼロ度として抄紙機の下流に向かって時計方向をプラス（正）の角度で、反時計方向をマイナス（負）の角度で表している。

なお、繊維配向角を測定する方法としては、例えばマシン方向に対していろいろな角度で試験片を採取し、それぞれの試験片に対して引張試験を行って、マシン方向に対する各角度における引張強度から測定する方法がある。

このＭＤ方向の繊維配向角を−１．５度〜＋１．５度の範囲に収めるには、古紙配合率が８０％以上、抄紙速度１５００ｍ／分以上の高速抄紙において、少なくとも、抄紙工程でのドロー値を３〜６％とし、紙の収縮率を１．０〜３．８％に管理すること、更にはワイヤーパートへの原料供給速度(J)とワイヤースピード(W)の比J/Wを調整することで得ることができる。

本発明のオフセット印刷用紙は、従来の製紙と同様に、紙料を高速抄紙し、ドライヤーパートを出た紙はカレンダーパートを通り、カレンダー後は抄紙機の出口（リール）で巻き取られ、巻き取られた紙はワインダーで仕上げられる。なお、用紙表面に塗工層が設けられる場合には、塗工終了後の紙が巻き取られる。

本発明の原紙を抄造によって得る際の原料パルプとしては、通常の新聞用紙と同様のパルプを使用することができ、その種類は何ら限定されない。したがって、例えば、ストーングランドパルプ（ＳＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＰ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、サーモグランドパルプ（ＴＧＰ）、砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、リファイナーメカニカルパルプ（ＲＭＰ）等の機械パルプや、脱墨パルプ（ＤＩＰ）、及び、抄紙工程からの損紙を離解して得られる回収パルプなどが挙げられる。なお、必要によっては、クラフトパルプ等の化学パルプも使用することができる。

本発明に使用するＤＩＰは、新聞印刷古紙、中質印刷古紙から脱墨されたＤＩＰである。ＤＩＰの配合割合は８０〜１００％の範囲が好ましい。原紙の坪量としては特に限定されるものではないが、４０．０〜４９．０ｇ／ｍ^２程度である。

本発明に係るオフセット用紙は、まず前記原料パルプに、ホワイトカーボン、クレー、タルク、炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウムなどの
填量や、サイズ剤（紙力増強剤）、歩留まり向上剤、強化ロジンサイズ剤、エマルジョンサイズ剤など）、耐水化剤、紫外線防止剤等の一般に公知の抄紙用薬品が添加された後、公知の抄造工程により抄紙し、ロール状に巻取り、さらにワインダー仕上げして得られる。原料パルプの抄紙に際しては、酸性域で行っても、中性乃至アルカリ性域で行ってもよいが、好ましくはｐＨ６〜８の中性域で行うのがよい。

さらに、表面強度やサイズ性向上の目的で、水溶性高分子を主成分とする表面処理剤の塗布を行なってもよい。水溶性高分子としては、澱粉、酸化澱粉、加工澱粉、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の表面処理剤として通常使用されるものを単独、あるいはこれらの混合物を使用することができる。また、表面処理剤の中には、水溶性高分子の他に耐水化、表面強度向上を目的とした紙力増強剤やサイズ性付与を目的とした外添サイズ剤を添加することができる。

この塗工層の乾燥塗布量は０．３〜３．０ｇ／ｍ^２、好ましくは０．５〜２．０ｇ／ｍ^２である。０．３ｇ／ｍ^２未満であると十分な表面強度が得られず、３．０ｇ／ｍ^２を超えているとネッパリ性ウェット状態での粘着性が高くなり、ブランケットへの貼り付き、断紙等のトラブルを生じさせるおそれが生じる。

塗布装置としては特に限定されるものではないが、例えば２ロールサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、ゲートロールコーター、ブレードコーター、バーコーター、ロッドブレードコーター、エアーナイフコーター等が適宜使用される。

このようにして得られる本発明の古紙高配合のオフセット印刷用紙は、タワー型高速オフセット輪転機（１２万部／時〜２０万部／時）における印刷時に、ペスター時（紙継ぎ時）の色ズレが少ないものとできる。

次に実施例をあげて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、ここでの部は重量基準である。

（実施例１〜４及び比較例１〜３）
新聞脱墨古紙パルプ（ＤＩＰ）のみからなるパルプスラリーを調整した。このパルプスラリーに固形分対比でパルプに対してロジンエマルジョンサイズ （品名：ＡＬ−１２０／星光ＰＭＣ製）０．３％、硫酸バンド１．０％、填料としてホワイトカーボンを２．５％となるように添加し、ツインワイヤー型抄紙機を使用して抄紙を行ない、さらにワインダー仕上げを行なって、坪量４４．５ｇ／ｍ^２のオフセット印刷用新聞用紙（巻取紙）を得た。

これら実施例１〜４及び比較例１〜４で得られたオフセット印刷用紙の製造条件、及び評価結果（色ズレ）を表１及び表２に示す。なお、評価は製造された新聞用紙をタワー型オフセット輪転機にかけて、色ズレの程度を目視により観察した。なお、色ズレ評価は◎(ズレなし)、○(ズレが０〜０．２ｍｍ)、△(ズレが０．２〜０．５ｍｍ)、×(０．５ｍｍ以上)の４段階評価とした。なお、各色ズレ評価の数値は４色（墨、藍、紅、黄）を印刷した際の最大ズレ幅である。

Claims (2)

1. 古紙パルプ配合率が８０％以上の紙料により抄紙速度１５００ｍ／分以上の高速抄紙によってオフセット印刷用紙を製造するに当たり、
   少なくとも抄紙工程でのドロー値を１．０〜８．０％、紙の収縮率を１．０〜４．５％の範囲で管理し、ＭＤ方向の紙の弾性率が２．０〜７．０ｋＮ／ｍｍ^２で、かつそのバラツキが０〜１．０ｋＮ／ｍｍ^２となるようにしたことを特徴とするオフセット印刷用紙の製造方法。
2. ＭＤ方向の繊維配向角が−１．５〜＋１．５(度)である請求項１記載のオフセット印刷用紙の製造方法。