JP2005530934A - 被印刷基体および印刷方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、Gurley-Hill透過値が5000s/100mlより大きい親油性表面を有する基体と、30s遅延時間において0.60より大きいIGTインクセットオフ値を有する基体上に印刷されたインクとを含む被印刷基体に関する。さらに本発明は、以下の基体とインクの組合せを用いて少なくとも１つの印刷ユニットにおいて基体を印刷する方法を含む：1.基体は親油性表面を有し、かつ非多孔性である、すなわち5000s/100mlより大きいGurley-Hill透過値を有し、2.顔料担体／インクは、30s遅延時間において0.60より大きいIGTインクセットオフ値を有する。

Description

詳細な説明

１ 原理
本発明は、ヒートセットオフセット印刷に使用する表面処理紙である被印刷基体からなる。本発明はまた、表面処理被印刷基体がヒートセットオフセット印刷法で印刷される印刷方法も含む。本発明による被印刷基体はまたグラビア印刷法により印刷することができる。

ヒートセットオフセット法により、適切な表面特性を有する紙が印刷される。この印刷方法においては、印刷項目は、ヒートセットオフセット印刷機に連続ウェブとして供給される紙に、印刷版からオフセットブランケットを介して転写される。オフセット法においては、さまざまな度合いの顔料、バインダ、溶剤、添加物から成るインクを用いて行われる印刷項目の転写は、平滑なオフセットブランケットからのインクの転写に基づいている。インクは印刷版からブランケットに転写されており、印刷版では、印刷版の親水性領域がファウンテン溶液によって濡らされた後に、インクが親油性領域上に付着している。ファウンテン溶液は処理された水道水、パッファ、湿潤剤およびその他の添加物から成る。またドライオフセット（無水オフセットとも呼ばれる）原理で働作する印刷版を使用することもできる。ドライオフセットでは印刷版上にシリコン層が設けられ、これがインクをはじいて、印刷版の非画像部に付着しないようにする。印刷項目が紙に転写された後に、インクは、その溶剤のほとんどをインクから蒸発させるために、加熱空気により乾燥される。また同時にオフセットブランケットから転写されたファウンテン溶液、および紙の水分の大半が蒸発する。ドライヤの後で、紙ウェブは冷却ロールで冷却され、この後、インク皮膜が硬化して、印刷された紙ウェブの以後の取り扱いが可能になる。

ヒートセットオフセット印刷法で使用する紙には特定の特性が要求される。この印刷方法に適した特性の紙は、たとえば欧州特許第539271号および英国公報GB2047568号により公知である。これらの紙では炭酸カルシウムCaCO₃顔料を使用して紙の有孔度を最適にしていることが特徴である。印刷方法自体はたとえばドイツ特許公報DE3207463号に記載されている。

従来の技術では印刷用紙は、オフセットブランケットから用紙に転写されたファウンテン溶液が吸収可能であるように、ある程度の多孔性が必要であり、かつインクのドライヤでの乾燥時に用紙からの水分の除去をより容易にしなければならないという事実に基づいて開発されて来た。

本発明の目標は、ヒートセットオフセット印刷法に好適な表面構造を有する新規な被印刷基体を提供することである。被印刷基体に対する要求を満たすための被印刷基体は、特許請求の範囲に示される特徴から主として知られる。

本発明の目標はまた、ヒートセットオフセット印刷法を提供して、この方法においては用紙にインクを転写するために用紙が連続ウェブとして印刷機の１台または数台の印刷ユニットに供給され、その後にインクを乾燥させるために加熱空気によりドライヤでインク溶剤の大半を蒸発させ、かつドライヤでの乾燥が容易なインクを提供することである。

基体の表面は非多孔性で、かつ親油性である。これにより、オイルが用紙表面のファウンテン溶液にとって代わることを意味する。表面特性は適切な用紙の処理、とくにコーティングおよびその後の仕上処理により達成された。インクの転写および乾燥に関連する諸問題を回避するために、被印刷基体は、ヒートセットオフセット印刷法で現在使用されている印刷用紙とは、現行の用紙の表面が多孔性かつ吸水性であるため、異なっている。本発明の被印刷基体は、表面現象としてインクを乾燥させることを可能にする。使用する印刷インクも、現在ヒートセットオフセット印刷法で使用されている通常のインクとは異なる。なぜならば、インクの溶剤がドライヤ中でより低い気温でより速く蒸発し（溶剤含有量がより低く、および／またはオイルの低温での沸騰、およびインクバインダの溶剤保持率が低く、溶剤の急速な除去が可能であり）、これによりインクの乾燥をより容易にするからである。用紙表面の非多孔性が容易な乾燥と急速なセッティングのインクを使用可能にする（急速なインクセッティングに関する問題はない。3.1節のインクセッティングの定義を参照のこと）。非多孔性の用紙表面と乾燥が容易なインクの組合せがドライヤ中でより低い空気温度の使用を可能にする一方で、同時に用紙の高い水分含有量が保たれたままインク溶剤が蒸発することを可能にする。表面特性はまた、用紙上に転移されるファウンテン溶液量を低減する（親油性で非多孔性の表面がファウンテン溶液をはじき、それが用紙構造内に浸透することを防ぐ）。

本特許に記載の被印刷基体は、ヒートセットオフセット印刷工程で使用されるファウンテン溶液を、その湿潤剤が望ましい非アルコールタイプのものになるように最適化することを可能にする。

本発明は、ドライヤ直後のウェブで測定したウェブ端温度が100^oCより低いという状態で乾燥を実施することができるという事実に基づいた本質的な印刷品質の改善をもたらすものである。この低い乾燥温度により、一方では急速な水分の除去が防止され、他方では乾燥後の水分含有量が従来の方法よりも多くなる。これは、急速な水分の除去が、印刷の光沢と均一性を損なう繊維の荒れとたるみの原因となることから有利なことである。乾燥後の用紙のより高い水分含有量の利点は、乾燥後の折りユニット内での印刷品質および性能が改善されることである。さらに、折りの性能が改善されるのは、より多い水分含有量のため用紙はより良く折りに耐え、かつ破断の可能性が減少するからである。より高い水分含有量はまた、仕上工程上有利である静電気を低減させる。これはまた、印刷用紙の水分含有量が空気の水分含有量とほぼ平衡しているため包装紙を必要としないことから、プリンタでの未印刷用紙の取扱いを一層容易なものにする。

製紙業者にとっての本発明の利点は、水分含有量の増大、要求強度の低減および生産性の向上である。乾燥中に用紙の水分が蒸発しないので水分含有量をより高めることが可能であり、したがってヒートセットオフセットの難点であるブリスタリングが発生しない。ブリスタリングの危険性が無いため、用紙の強度を下げることが可能となり、これが、より低品質の原紙の使用および用紙のサイジングの必要性の低減を可能にする。サイジングの低減により、水の除去がより良くなり、生産のスピードを上げることを可能にする。グラビア印刷法にも適した方法で本発明の印刷基体を用いることにより、高品質印刷用ヒートセットオフセット印刷法と同時にグラビア印刷法に対し、抄紙機の仕上ロールの省略が可能になり、これにより用紙の廃棄量を低減し、生産性を改善することが可能になる。

非多孔性の用紙は、用紙の走行性能および印刷適性を改善する。用紙が印刷ユニットからファウンテン溶液を吸収しないため、用紙サイズの変化が生じない、またミスレジスタあるいはファンアウトのような問題も発生しない。印刷基体内に細孔が存在しないため、インクセッティングが生じない。したがって裏移りによるモットリング、裏移りによるピッキングまたはキャリオーバによるパイリングなどのインクセッティングに関連する問題が発生しない。これが印刷結果を改善し、かつ印刷用ブランケットを洗浄する必要が減少するために、より長い印刷運転を可能にする。

新しい印刷の概念は環境に対して優しいが、それは使用されるファウンテン溶液がVOC放出物の少ない非アルコールタイプのものであり、かつ乾燥工程内の空気温度が低いことにより、乾燥に必要なエネルギーが低減されるからである。印刷物のインク溶剤含有量は少ない。

本発明の被印刷基体は下記の条件を満足する：
1）30s遅延時間におけるIGTインクセットオフ値は0.60より大きく、かつ
2）Gurley-Hill空気透過試験値が5000s/100mlより大きい。セットオフ値は用紙表面の毛細管吸込みに対する基準である。IGT測定の結果は、用紙表面の有孔度に関係するインクセッティング速度の値を与える。Gurley-Hill値は有孔度の基準である。

3）Tack-O-Scopeインクタック測定においてT_max270〜300秒の安定度を示す印刷インクを用いたISIT測定のタック増大時間が100秒より長ければ好都合である。この安定度はたとえば公知のSun Challengeインクを用いることにより達成できる。ISIT測定の結果は、用紙表面の有孔度に関係するインクセッティング速度の値を与える。

被印刷基体は、コーティング顔料として顔料のような板を含むコーテッドペーパまたは表面処理紙または板紙であると好都合である。用紙の表面特性はさらにコーティング顔料およびラテックス（コーティングバインダ）のタイプや量を選ぶことにより調整することができる。顔料粒子の厚さに対する顔料の直径の関係を表わす顔料粒子のような板のアスペクト比は２より大きく、さらに４より大きければ好都合である。非多孔性表面を得るためにはアスペクト比が４より大きいことが望ましい。したがって、塗料に使用する顔料は単一顔料としてのタルクか、またはカオリンとタルク顔料の組合せとすることが好都合である。タルクのような板の高いアスペクト比は25より大きければ好都合であり、用紙表面の有孔度の低減に明らかに効果がある。同様に使用するラテックスをソフトにするほど（Tg値が低いこと、Tgはガラス転移温度）、また顔料の量に対するラテックス量を増大するほど、表面の閉鎖性（非多孔性）が増大する。ラテックスバインダの架橋もまた表面の閉鎖性を向上させる。

以下に本発明の詳細をいくつかの実施例を参照して説明するが、これらは本発明の使用を限定するものではない。
２ 用紙
本発明の用紙の原紙は、12％の灰分、および40％の化学パルプと60％の機械パルプ（TMP）の繊維混合物を有する代表的なLWC原紙であった。坪量は、約36g/m²であり、密度は約660kg/m³であった。この紙は下記の成分から成るコーティングレシピによりコーティングされた。

タルク（C10XOまたはC15） 顔料
カオリン（Supragloss95） 顔料
スチレンブタジェンラテックス（Rhodopas 388） ラテックスバインダ
でんぷん（Raisamyl 302） バインダ
無水マレイン酸スチレン
（Raisaprint D100またはD200） 表面化学特性の調整
ステアリン酸カルシウム（Raisacoat 50） カレンダ掛け用添加剤
オプチブランクNF（Optiblank NF） 光学光沢剤
グリオキサール 架橋剤
塗料の固体含有量は58％であり、pHは7.5であった。Rhodopas 288のT_g値は0^oCであり、これはヒートセットオフセット法の塗料に通常使用されるラテックスよりも低いT_g値である。5^oCより低いT_g値により表面の閉鎖性を改善することができる。

本発明の用紙に対する種々の塗料レシピを表１に示す（重量の割合で）。

紙はブレードコーティング（Opticoat-Jet）によってコーティングされた。36g/m²の原紙の上面（粗い方）が最初にコーティングされた。紙の両面上のコート重量の目標量は12g/m²（12＋12g/m²コーティング）であり、コーテッドペーパの最終坪量は60g/m²であった。カレンダ掛け前の最終水分の目標値は5.3％であった。

コーティング後にウェブは赤外線ドライヤおよび空中ウェブドライヤで乾燥した。

コーテッドペーパは捲き取られてロールになった。このロールは、上面が最初の冷却ロールに押し当てられるように、スーパカレンダ掛けした。スーパカレンダ掛けの条件は下記の通りである：
温度
高： 120^oC
中： 110^oC
低： 90^oC
ニップ荷重： 320kN/m
速度： 500m/min
ニップ数： ９
最終の両面コーテッドペーパの諸特性を表２に示す。番号は、塗料の番号とそれに対応するサンプル番号を表わす。

K&Nインク吸収度試験で得られた小さな値（それぞれの場合に4%より小さい）は、すでに当該用紙表面が非常に閉鎖性であり、かつ非吸収性であることを示している。

比較テストには下記の市販かつ公知のヒートセットオフセット用紙が使用された：
SCO UPM Max 56g/m²
LWCO UPM Cote 60g/m²
LWCO UPM Ultra 70g/m²
LWCO UPM Ultra M 70g/m²
MWC UPM Star 100g/m²
WFC UPM Art 100g/m²
SCOは、ヒートセットオフセット用スーパカレンダ掛け用紙であり、LWCOはヒートセットオフセット印刷法用軽量コーテッドペーパであり、MWC はヒートセットオフセット用中量コーテッドペーパであり、WFCはヒートセットオフセット法で使用される無木材質コーテッドペーパである。公知の用紙の諸特性は下記の方法により分析された。

また閉鎖性のある表面は、さまざまな種類の用紙や板紙に対するヒートセットオフセット法ならびにグラビア印刷法にも適切である。

３ 方法
試験法の意義は、紙の嵩または厚さまたは表面の粗さとは無関係に紙の表面有孔度特性を特徴付けることができることにある。吸収と有孔度とは互いに関連があるので、吸収度法は、紙の表面特性を特徴付けるには最適である。IGT印刷性試験機による30秒遅延時間セットオフ、ISITタック増大法およびK&Nインク吸収度試験は毛細管吸収に基づくものであり、紙の嵩の効果は除かれる。表面の粗さはK&N試験結果に影響するので、この試験結果は左右される。Gurley-Hill空気透過試験は紙の有孔度を測定する。多孔性非コーテッドペーパと本発明の閉鎖性のある表面コーテッドペーパとを区別するために、Gurley-Hill空気透過試験値が、30s遅延時間におけるIGTセットオフ値とともに使用される。

3.1 IGT型印刷性試験機による30s遅延時間時のセットオフ、インク所要量および印刷光沢
セットオフは、用紙上へのインクセッティング速度の基準である。インクのセッティング中に、紙表面の細孔に起因する毛細管力がオフセットインクの溶剤成分を吸収するにつれて、紙上のインク皮膜が硬化する。インクのセッティング速度は微細孔用紙のコーティングされた表面に対しては速く、閉鎖性のある非多孔性用紙表面に対しては低くなり、また孔のサイズがより大きな非コーテッドペーパに対しては、大きい毛細管力を生じ得ないために低くなる。

インク所要量は、ある光学的印刷濃度を得るために必要とされるインク量の基準である。印刷濃度は、印刷像が光を吸収および反射する能力であり、これは人間の眼で見た時の色強度または色の暗さに関係している。良好な印刷品質を得るためにはインク所要量が少ない方が好都合である。

インクの光沢は印刷品質の基準である。高い印刷濃度は高い印刷光沢によってのみ達成できる。

3.1.1 序文
この方法は、用紙に印刷するためにIGT型印刷性試験機を使用する場合に採用される手順を記述する。IGT印刷性試験機はオランダ国アムステルダムのIGT Testing Systems b.v.によって製造されている。下記の被印刷用紙の特性は本方法により測定されたものである：
a) インクセッティング速度および表面有孔度に関係する30s遅延時間時のセットオフ
b) ある印刷濃度を得るために必要なインク量を意味するインク所要量（3.1節参照）
c) あるインク量で測定されたインクの光沢である印刷光沢
注意 さまざまな研究機関から、あるいはさまざまな印刷試験機から得られた印刷結果を比較する場合は慎重を期すること、10節参照。

3.1.2 参考
この方法は、Scan Test Secretariatにより開発された下記のスカンジナビアSCAN試験法を参考にしている。

SCAN-G1 パルプ、紙および板紙‐立体角反射率‐測定の一般手順（ISO 2469）
SCAN-P2 紙および板紙‐試験サンプルの条件（EN 20187, ISO 187）
SCAN-P8 紙および板紙‐不透明度およびY‐値、光散乱および光吸収（C/2°）係数（ISO 2471）
SCAN-P9 紙および板紙‐機械方向および横方向の同定
SCAN-P10 紙および板紙‐ワイヤ側の同定
SCAN-P36 紙および板紙‐試験印刷の評価
3.1.3 定義
この方法の目的のために下記の定義が適用される。

3.1.3.1 印刷濃度、Ｄ。未印刷紙のパッド上に置かれた時の、印刷物の視感反射率に対する未印刷紙のY‐値の比の10を底とする対数。

3.1.3.2 30s遅延時間時のセットオフ。新たに印刷された表面が、破断しない通常の力を加えて他の表面に接触させられた時に、新たに印刷された表面から他の表面にインクが転移する傾向の基準。セットオフは、表面染色紙が受容紙のパッド上に置かれた時の、インク転移により染色された領域の視感反射率に対する受容紙のY‐値との比の10を底とする対数で評価される。インクの転写からセットオフ接触までのセットオフ遅延時間は30sである。30s遅延時間時のセットオフは印刷濃度単位で与えられる。

注 受容紙は標準用紙または試験される用紙の１枚であればよい。その他の印刷品質の定義はSCAN-P36に与えられている。

3.1.4 原理
プラスチックコーティングされたゴムで覆われたディスクからなるシリンダ形印刷版はインクユニットからインクを受ける。印刷される紙または板紙はシリンダ形のセクタに装着される。印刷は標準的条件下で行われる。

紙に転写されるインク量は、印刷前後の印刷ディスクの重量測定により計算される。

セットオフ決定時には、新鮮な印刷紙は、破断しない通常の圧力下で第二の印刷ニップにおいて印刷の30s後に清浄な受容紙と接触する。

3.1.5 装置
3.1.5.1 二つの調整可能な印刷ニップを有する印刷ユニットからなる印刷性試験機。

3.1.5.1.1 印刷ユニットはモータ駆動セクタを有し、モータ駆動セクタは、印刷ディスクに対し、またセットオフ測定時には第二のディスクに対しても、一定および調整可能な速度で回転する。印刷ディスクとセクタ間の力は調整可能なスプリングにより得る。セットオフの目的で使用する遅延時間もまた調整可能である。

注１ 計器は正しく較正されることが重要である。装置製造者は速度および力の両方の較正用アクセサリを供給している。

3.1.5.1.2 直径68mm、幅32または50mmの、約85^oのショアＡ硬度を有するプラスチックコーティングされたゴムで覆われた(インクのビヒクルの吸収を防ぐため)アルミニウム製シリンダ状印刷ディスク。ディスクの幅はセクタの幅と合っていなければならない。ディスクは化学てんびん上で0.1mgの精度で重量測定できるよう十分軽量なものでなければならない。

注２ ゴムは使用および時間とともに劣化し、またディスクは暗い場所に室温で保管しなければならない。

3.1.5.2 印刷ディスクに均一なインク皮膜を与えるインクユニット。

3.1.5.3 少なくとも0.1mgの精度を有する化学てんびん。

3.1.5.4 インクデバイスに適正な量のインクを補給するためのインクピペットまたは他の適切なデバイス。

3.1.5.5 印刷インク。ドイツ国ミュンヘンのMichael Huber製の標準リトグラフ用オフセットインクを使用する。このインクの商品名はドイツ語では「Wegschlagtestfarbe」、英語では「Setting Test Ink」であり、インク番号520068、試験に使ったバッチ番号は00122615であった。

注３ インクは、天然の原材料から作られるということから、バッチ毎に正確に一定なインク特性を持たせることは不可能である。したがって試験の結果も変りうるため、試験条件に対する補正が必要である。10.2節参照。

3.1.5.6 洗浄用溶剤。石油エーテル単独の使用、またはホワイトスピリッツの後に石油エーテルの使用が適当である。

注４ 界面活性剤または不揮発性成分を含む洗浄液は使用してはならない。

3.1.5.7 セットオフ用紙。本方法で使用したキャストコート紙「New Ojo」は日本の王子製紙により製造され、その代理店から入手できる。

3.1.6 サンプリングおよび試験の準備。

この方法はサンプリング手順については触れていない。採用するテストピースは、受け取ったサンプル中の代表的なものであることを確認すること。サンプルを、SCAN‐P2に指示されている状態に置き、試験中はサンプルを、調整された雰囲気内に保たねばならない。

注１ インクの粘度は温度依存性があるから、この試験においては温度制御は湿度制御と同様に重要である。

テストサンプルは、印刷性試験機に適する大きさにカットする。通常、テストピースストリップは、ウェブオフセット印刷をシミュレートするように機械方向に（SCAN‐P9を参照）カットしなければならない。印刷方向は報告書に記載しなければならない。ピースは折目やしわがあってはならない。印刷側にマークすること。

注２ SCAN‐P36による後続の評価を行うために、少なくとも５枚のストリップが必要である。

3.1.7 手順
3.1.7.1 試験条件
3.1.7.1.1 温度 機器に内部温度制御器があれば、試験機、インクユニット、印刷ディスクおよび試験材料が正しい温度に保たれていることを確認すること（23□0.5□Ｃ）。

3.1.7.1.2 印刷ディスク プラスチックコーティングされたゴム表面を有し、セクタの幅に合致するディスクを選ぶこと（3.1.5.1.3）。印刷時と同一種類のディスクをセットオフ接触時にも使用すること。

3.1.7.1.3 印刷ディスクへのインク供給 インクユニットへインクを導入し、製造業者の指示書に従って、印刷ディスクにインクを供給する。

3.1.7.1.4 印刷圧力 印刷力を、50mm幅の印刷ディスクに対しては650Nに、32mm幅の印刷ディスクに対しては415Nにして、（13□1）KN/mの線荷重を与えるように設定する。セットオフ測定を行う場合は、第２の印刷ニップに同一の線荷重を用いること。

3.1.7.1.5 印刷速度 印刷速度は1.0m/sに調整すること。

注 ピッキングの危険性がある場合は下記の手順を用いる。印刷中に印刷ディスクに対してシリンダがストップするような紙の部分にプラスチックテープの１片を貼ること。これはこのような場所ではピッキングの危険性が最大だからである。これは報告書に記載しなければならない。

3.1.7.1.6 遅延時間 インクの転写からセットオフまでの遅延時間は30sである。

3.1.7.2 試験手順 テストピースの前端をセクタに固定すること。テストピースをセクタ上で平坦になるように調節し、テストサンプルの他端を固定すること。セットオフ紙の細長い１片を第２の印刷ディスクに固定して、ディスクを第２のシャフトに装着すること。インク付けされた印刷ディスクの重量を測り、シャフト上の適所にそれを設置すること。印刷ディスクをセクタと接触させてテストピースを印刷すること。印刷ディスクを取り外し、直ちにその重量を測ること。インクが転写された後の印刷紙は、30sの遅延時間後にキャストコートセットオフ紙に対し圧接される。印刷済みのテストサンプルとキャストコートセットオフ紙は（24□2）時間後の光学測定のため保管すること。ストリップは、その後のSCAN‐P36による測定のために保管されなければならない。

全部で４枚のテストピースを４つの異なるインク量で印刷すること。最初に最少のインク量で印刷し、段階的に増量して新しいインクがインクユニットに連続して供給されるようにすること。印刷ディスクは各印刷後に洗浄すること。インクユニットは各一連のテスト後に、すなわち４回の印刷後に洗浄すること。

注２ 印刷ディスクを溶剤で洗浄した後に、表面を拭いて乾燥し、溶剤が蒸発するのに十分な時間をおくこと。

４つのインク量は、紙上のインクの範囲が0.7g/m²から少なくとも2.0g/m²となるように選ぶこと。印刷特性は、SCAN‐G1（SCAN‐P36を参照）の要求を満足する測定器による印刷濃度の測定により評価される。

3.1.8 計算
3.1.8.1 紙上のインク量の決定
各テストピースに転写されたインクの単位面積当りの質量を次式により計算すること。

W＝(G1−G2)／A
ここで
Ｗは、平方メートル当りのグラム数で表わした転写インク量であり；
G1は、0.1グラムに最も近いところまでグラム数で表わした印刷前の印刷ディスクの質量であり；
G2は、0.1グラムに最も近いところまでグラム数で表わした印刷後の印刷ディスクの質量であり；
Ａは、平方メートルで表わした印刷面積であり、印刷面積は、印刷ディスクの表面積に等しい。

3.1.8.2 インク所要量の決定
結果は、Ｘ軸を紙上のインク量、Ｙ軸を印刷された紙の印刷濃度とする図上に描かれる。４つのインク量とそれぞれに対応する印刷濃度により１本の曲線が描かれる。紙上のインク量が、1.50の場合、その点におけるインク所要量は曲線から補間により求められる。

3.1.8.3 30s遅延時間におけるセットオフの決定
結果は、Ｘ軸を紙上のインク量、Ｙ軸をキャストコートセットオフ紙のセットオフ印刷濃度とする図上に描かれる。４つのインク量と、キャストコート紙から測定されたそれぞれに対応するセットオフ印刷濃度により、１本の曲線が描かれる。インク量が1.50g/m²の場合、その点における30s遅延時間のセットオフは曲線から補間により求められる。

3.1.8.4 印刷光沢の決定
結果は、Ｘ軸を紙上のインク量、Ｙ軸をサンプルの印刷光沢とする図上に描かれる。４つの印刷濃度と、それぞれに対応する印刷光沢値により１本の曲線が描かれる。インク量が1.50g/m²の場合、その点における印刷光沢は曲線から補間により求められる。

3.1.9 報告書
試験報告書は、このSCAN試験法を参照したこと、ならびに下記の事項を含まなければならない。

(a) 試験の時刻と場所；
(b) 試験材料の識別；
(c) 印刷プレスの製造元とタイプ；
(d) 使用した印刷インクのタイプと名称。製造者とバッチ番号を含む；
(e) 各テストピースに転写された単位面積当りのインク量、0.01g/m²に最も近いところまで表わす；
(f) 使用したセットオフ紙のタイプと坪量；
(g) セットオフ前の遅延時間；
(h) テストピース毎の印刷実施時刻；
(i) 結果に影響を及ぼすこの方法との相違点；
3.1.10 再現性
Setting Test Ink 520068の特性はバッチにより変る可能性がある。研究機関およびインクのバッチ間で比較可能な結果を得るために、試験条件に対し下記の補正がなされるべきである。

同じコーテッドペーパと、バッチ00122615のSetting Test Ink、および新らしいバッチのSetting Test Inkを用いること。両方のインクによる試験法に従って、インクを使用して紙を印刷すること。２つのインクに対するセットオフ値が異なる場合には、インク転写からセットオフ接触までの遅延時間を変更して、30s遅延時間におけるセットオフ値が両方のインクに対して±0.03印刷濃度単位で等しくなるようにすること。新しいバッチのセットオフ値が基準バッチより大きい場合には、インク転写からセットオフ接触までの30s遅延時間を増やし、セットオフ値が小さい場合には、遅延時間を短縮すること。

注 いかなる試験印刷条件の変更も報告しなければならない。

3.2 ISITタック増大法
3.2.1 原理
インクセッティング速度に関係するインクタック増大時間を与えるISIT法により、用紙は試験された。インクタックは、インク皮膜を分裂させるのに必要な力を示す。この値は英国SeGam Ltd製のインク／表面相互作用試験機ISIT装置（「ISIT装置」）を用いて得られる。最初に調整されたインク量がテスト紙上に転写され、規定の時間を経過後にインクタックが測定される。インク転写後のインクタックの増大速度は、表面細孔構造に依存するインクセッティング速度に関係する。インクセッティング速度は非多孔性表面では遅く、微細多孔性紙コーティング面では速くなる。

市販のIGTインクユニットおよびIGT印刷ディスクを、インクの調合と転写に使用する。インク転写の手順はIGT30s遅延時間時セットオフ法のものと同様である（3.1.7節参照）。紙上のインクタックはソレノイド、コイルスプリング、負荷セルおよび接触ディスクから成る特殊なアタッチメントを用いて測定される。接触ディスクは、電磁力によって紙上のインクに圧接される。接触ディスクは、引き伸ばされたコイルスプリングの張力によって印刷物(紙上のインク)から分離される。接触ディスクとコイルスプリングの間に取付けられたひずみゲージが、負荷に依存する信号を発生し、信号がタック力の測定値として記録される。測定が終わると、接触ディスクと印刷物は場所を移し、次のディスクと紙上のインクの接触が、清浄な接触ディスクと未接触のインク面間で行われるようにする。接触ディスクが印刷物から連続的に分離されて、そのつど、個々の分離が記録されるように、インク層を分裂させるのに必要な張力の増大が自動的に測定される。

3.2.2 タック増大時間
試験結果は、インクタック（Ｙ軸は紙上のタック）対インクセッティング時間（Ｘ軸は時間）の関数であり、タック増大時間(s)は、図１に見られるようにインクの紙上への転写時点から最大タック値に達する時点までの時間である。実際上、タック値は、接触ディスクを被印刷基体上のインク層から分離するのに必要な力である。本方法は、同じインクをさまざまな紙に使用する場合に、さまざまな紙の表面特性を区別するのに用いることができる。同じインクでも表面の非多孔性(閉鎖性)が大きいほど、最大タックまでの時間が長くなる。図１
3.2.1 ISITタック増大法における試験条件
ISITタック増大法における試験条件は下記の通りであった。

適用インク量 100mm³
転写インク量 1.4g/m² Sun Challenge
1.5g/m² Sipca Mediatech Ultra Fast
インクレべリング時間 ローラ中で5sに加えて、ディスク中で5s
インクレベリング速度 0.7m/s
１回の印刷とローラ洗浄
インク転写圧 15kN/m
印刷ディスク 20mm、ゴム表面
接触ディスクの時間 0.5s
接触ディスクの圧 ８(無次元)
接触ディスクの分離速度 ５(無次元)
印刷と接触の時間間隔 1.9s、7.6s、13.3s、19.0s、39.6s、60.3s、80.9s、121.6s、162.3s、203.0s、303.6s、404.2s、504.8s。

3.4 K&Nインク吸収試験
用紙はK&Nインク吸収試験により試験された。本方法を以下に記述する。

K&Nインクによるインク吸収
3.4.1 原理
テストインクを規定の時間で紙上に塗布する。カラー濃度は、紙の吸収能力の基準である。反射率値を測定する。

3.4.2 総論
最初に紙の表面をカバーするテストインク層が紙上に塗布される。紙中に吸収されなかったインク部分を除去してから、インクを塗布された紙の反射率値がエルレホカラー測定装置で測定される。用紙の両面の吸収特性を別々に、１面当り２回の試験で測定する。テストインクを、試験する面に塗布する。

3.4.3 K&Nインク
K＆Nインクは、主としてコーテッドペーパの等級(インク吸収時間２分)で使用される。
‐サンプルは、長辺が機械方向になるように8×25cmの４枚にカットする。
‐テスト紙片を、紙片のうちの２枚は紙の上面が上になるように、２枚は紙の底面が上になるようにガラス板上に設置する。
‐インクを紙の約5×8cmの大きさの領域に塗布し、テスト紙の残りの部分は清浄なままとする。テスト紙の清浄領域の上に保護紙を使用するとよい。
‐K＆Nインクは、かん中で入念に混ぜ合せる。用紙表面をカバーするインク層を紙上に塗布すると、ただちにタイマーをスイッチオンする。
‐２分間のインク吸収後に、用紙表面の余剰なインクは、まずこてで、続いて布で拭き取る。拭き取りは、インクを塗られた領域の明度の変化がなくなるまで、通常５〜６回続ける。
‐インクが全部紙中に吸収されてしまわないように、インクの量は十分多くするべきである。
‐テスト紙を移動し、インクの乾燥上支障のないように、一列に並べて吊り下げる。反射率測定は２時間後に行う。測定時間を記録する。

3.4.4 カラー測定の設定
1. 電源を入れる。
2. 測定が開始できるまで、５分のランプ予熱時間が必要である。
3. グレイフィルタの装着をチェックすること：蓋上にサインが見える。

反射率値の測定
1. ゲージのゼロ較正
‐フィルタスイッチを位置12にする。
‐ゼロポテンショメータにより、指示器がゼロを示すように調整する。調整ボタンを押してゼロ点を再調整する。
2. フィルタセレクタでフィルタ10に切替える。
‐内部標準を移す。
3. テスト印刷物の清浄領域で100を示すようにゲージを調整する。
‐テスト用紙を積み上げたものを搬送プレート上に、上の用紙がインク塗布された紙であるように設置する。用紙を積み上げたものとテスト用紙は、常に同じ側にある。
‐テスト紙の清浄領域を測定開口の下に置き、測定ドラムの値を100に調整する。
‐ゲージは、最初に測定ドラムだけを回してゼロに調整し、その後に調整ボタンで再調整する。
4. インク塗布領域の反射率値測定
‐テスト片のインク塗布領域を測定開口の下に置く。
‐指示器は、最初に測定ドラムだけを回してゼロを示すように調整し、その後、調整ボタンで再調整する。

反射率値は直接、測定ドラム上の数値である。読取は0.1単位の精度で行う。各テスト紙の反射率値を、同じ方法で測定する。テスト紙毎に１回の測定を行う。

3.4.5 結果の計算
K&N値＝100.0％−測定された反射率値％
3.5 Gurley-Hil空気透過試験
Gurley-Hill値は標準T536om-88に基づいて測定する。この値が高いことは、用紙を通じて100mlのガスを透過させるのに必要な時間が長く、用紙が非多孔性であることを意味する。

4. 印刷インク
このインクは、用紙の有孔度および安定度の値に関して最もよく特徴付けられる。安定度の値は、印刷インク産業では公知の方法であるTack-O-Scopeタック測定法により得られる。Tack-O-Scope測定法においては、インク層を分裂させるために必要な力に対する基準であるインクタックは、インク溶剤が蒸発し始める開始時点から、最大値に達するまで増大し、その最大値以降はインクが乾燥し始めるためにタックは減少する。本発明のヒートオフセット印刷法に対して好ましい速乾性のインクでは、T_max値が低い。

Tack-O-Scope試験の測定条件は下記の通りである：
インク量 0.4g
安定化時間 30s
安定化速度 100m/min
試験速度 200m/min
温度 25^oC
5. 結果
結果については、2. 用紙の節で説明した塗料とサンプル番号を参照する。

5.1 IGTタイプ印刷性試験による30s遅延時間セットオフ、インク所要量および印刷光沢
IGT 30s遅延時間セットオフの結果を表３に示す。

本発明の用紙に対する30s遅延時間セットオフは0.80sより長く、公知の非コーテッドペーパのそれは0.79であり、公知のコーテッドペーパのそれは0.40より短い。本発明の用紙および公知のコーテッドペーパに対するインク所要量の値（表３の紙上インク量）は、1.50より多く、公知の非コーテッドペーパのそれは2.00より大きい。本発明の用紙およびMWCならびにWFC用紙に対する印刷光沢値は70%より多く、公知の非コーテッドペーパに対しては60%より少なく、LWCO用紙に対しては65%より多い。デルタ印刷光沢（表３の印刷光沢−用紙光沢である）は本発明の用紙に対しては5%より多く、非コーテッドペーパに対しては7.6%、LWCO用紙では3%より少なく、MWCおよびFWCでは0%である。

5.2 Gurley-Hil空気透過
Gurley-Hil空気透過の測定結果（G‐H）は下記の通りである：
本発明の特性の用紙:
G‐H
s/100ml
塗料３／サンプル12 31690
塗料５／サンプル８ 13990
塗料６／サンプル10 40260
公知の用紙
G‐H
s/100ml
UMP Cote 60 gsm (LWCO) 3140
UMP Max 56 gsm (SCO) 360
UMP Star 100 gsm (MWC) 3430
UMP Ultra 70 gsm (LWCO) 2370
UMP Art 100 gsm (WFC) 2240
本発明の用紙は非常に低い空気透過性を有する。

5.3 ISITタック増大
公知の用紙３種と本発明の用紙の１種（塗料３／サンプル12）に対してSun Challengeインクを用いた場合のISITタック増大曲線およびISITタック増大時間を図２に示す。本発明の用紙のISITタック増大時間は400sより長く、公知の用紙では、その値は50sより短い。

公知の用紙２種と本発明の用紙の２種（塗料５／サンプル８および塗料６／サンプル10）に対してSun Challengeインクを用いた場合のISITタック増大曲線およびISITタック増大時間を図３に示す。本発明の用紙のISITタック増大時間は300sより長く、その値は公知の非コーテッドペーパでは136sであり、公知のコーテッドペーパでは25sより短い。

公知の用紙３種と本発明の用紙の１種（塗料３／サンプル12）に対してSICPA Mediatech Ultra Fastインクを用いた場合のISITタック増大曲線およびISITタック増大時間を図４に示す。本発明の用紙のISITタック増大時間は200sより長く、公知の用紙では、その値は明らかに10sより短い。

公知の用紙２種と本発明の用紙の２種（塗料５／サンプル８および塗料６／サンプル10）に対してSICPA Mediatech Ultra Fastインクを用いた場合のISITタック増大曲線およびISITタック増大時間を図５に示す。本発明の用紙のISITタック増大時間は150sより長く、公知の用紙では、その値は25sより短い。

公知の用紙１種に対しSun ChallengeインクおよびSICPA Mediatech Ultra Fastインクの両者を用いた場合のISITタック増大曲線およびISITタック増大時間ISITタック増大時間を図６に示す。公知の用紙に対する値は10sより短い。

5.4 K&Nインク吸収度試験およびGurley-Hill有孔度
本発明の用紙の４種および公知の用紙に対するK&Nインク吸収度およびGurley-Hillの結果は下記の通りである。

K&N
塗料３／サンプル12 1.5
塗料５／サンプル８ 1.3
塗料６／サンプル10 1.3
UPM Cote 60 gsm 7.7
UPM Ultra 70 gsm 15.5
本発明の用紙は、非常に低いインク吸収度を有する。

5.5 インク
1. Sun Challenge
Sun ChallengeインクのT_max値は286sであり、SICPA Mediatech Ultra Fastの値は100〜150sの間であった。

5.6 結論
本発明の用紙は、公知の用紙よりも明らかに、より閉鎖性のある表面を有する。SICPA Mediatech Ultra Fastは、Sun Challengeより非常に早く溶剤を失うので、低温でヒートオフセット乾燥するのに適する。

以上の結果から、公知の非コーテッドスーパカレンダ掛け用紙UPM Max 56 g/m²(SCO)は、30s遅延時間において、100sより長いISITタック増大時間と0.50印刷濃度単位の高いIGTセットオフ値を有するということができる。これは、Gurley-Hil空気透過値が明らかに1000sより短いという小さな値であることから結論づけられる非コーテッドペーパの大きな細孔半径のために、UPM Maxの毛細管吸収が遅くなるからである。Gurley-Hil空気透過法によって、多孔性非コーティングスーパカレンダ掛け用紙と非多孔性コーテッドペーパとを区別することが可能である。

６ 印刷法
本発明の用紙のためのヒートオフセット法の概念の例を下記に説明する：
印刷機： Albert Frankenthal A101-S
印刷速度： 6.2ｍ/s
印刷インク： SICPA Mediatech Ultra Fast
ファウンテン溶液： SICPA Sol Alcofree 添加剤3%、水道水97％
乾燥： ウェブ端温度 95^oC
ドライヤ長： 8m
その他の印刷条件下で類似の印刷インクを用いて、また印刷工程中で他の原材料を使用することによっても印刷物を印刷することができる。

ヒートオフセット法に加え、グラビア印刷法にも使用できる本発明の諸特性を有する別の用紙が提供される。製紙工程は前述のものと同様であり、コーティングレシピは下記の通りである：
タルク（C10XO） 60部
カオリン（Supergloss 95） 40部
CMC（FinnFix 10） 0.8部
マレイン酸スチレン（Raiprint D200） １部
ステアリン酸カルシウム（Raisacoat 50） 0.5部
光沢剤（Optiblanc NF） 0.2部
塗料の固体含有量は59％であり、pHは8.0であった。目標のコーティング重量は10＋10g/m²であった。カレンダ掛け前の目標水分含有量は5.5%であった。原紙は、化学パルプ40%および機械パルプ（砕木パルプ）60%を含むLWC原紙であり、坪量は43および41g/m²であった。より平滑な面（上面）が最初にコーティングされた。カレンダ掛け温度（高／中／低）は100^oC、90^oCおよび80^oCであった。

用紙は、ヒートセットオフセット紙に対する要求を満足しているが、それに加えてグラビア紙に必要な平滑性と圧縮性もコーティングレシピにおいて考慮に入れている。このためレシピ中からでんぷんが除外され、ラテックスが、よりソフト（T_g−20^oC）である。

本発明の諸特性を有し、スーパカレンダ掛けSC紙に、より類似する第３の用紙が提供される。製紙工程は前述のものと同様であるが、コーティングレシピは下記の通りである：
SB‐ラテックス（Rhodopas SB388） 100部
タルク（C10XO） 100部
塗料の固体含有量は20.0％であり、pHは7.8であり、コーティング法は、２面Sym Sizerであった。目標のコーティング重量は2＋2g/m²であった。カレンダ掛け前での目標水分含有量は5.3％であった。原紙は、灰分含有量30％と、化学パルプ20％および機械80％の繊維混合物とを含む代表的なSC紙であった。坪量は56g/m²であった。カレンダ掛け温度（高／中／低）は100^oC、90^oCおよび80^oCであった。

用紙は、さまざまなコーティング法およびカレンダ掛け法でコーティングすることが可能であり、かつ原紙は、さまざまな原材料からなることができる。コーティングレシピは、ヒートセットオフセット印刷法の使用を可能にする板紙のコーティングに使用することができる。図面およびそれに添付の記載は、本発明の概念を明確にすることのみを意図する。具体的には、たとえば顔料、完成紙料、コーティングバインダ、コーティングおよびカレンダ掛け法、たとえばSC紙、または板紙である非コーテッドペーパについて、本発明は、特許請求の範囲内で変更してもよい。

ISTSタック増大曲線を示す。 公知の用紙３種と本発明の用紙の１種に対するISITタック増大曲線およびISITタック増大時間を示す。 公知の用紙２種と本発明の用紙の２種に対するISITタック増大曲線およびISITタック増大時間を示す。 公知の用紙３種と本発明の用紙の１種に対するISITタック増大曲線およびISITタック増大時間を示す。 公知の用紙２種と本発明の用紙の２種に対するISITタック増大曲線およびISITタック増大時間を示す。 公知の用紙１種に対するISITタック増大曲線およびISITタック増大時間を示す。

Claims (15)

1. Gurley-Hill透過値が5000s/100mlより大きい親油性表面を有する基体と、30s遅延時間において0.60印刷濃度単位より大きいIGTインクセットオフ値を有する前記基体上に印刷されたインクとを含むことを特徴とする被印刷基体。
2. 請求項１に記載の被印刷基体において、Tack-O-Scopeタック測定における安定度の値が270〜300sの間にあるインクに対するISITタック増大時間は100sより長いことを特徴とする被印刷基体。
3. 請求項１または２に記載の被印刷基体において、前記インクに対するタック増大時間は200sより長く、好ましくは250sより長いことを特徴とする被印刷基体。請求項１に記載の前記30s遅延時間におけるIGTセットオフ値は好ましくは0.70印刷濃度単位より大きい。
4. 請求項１から３までのいずれかに記載の被印刷基体において、コーティングされているか、または表面処理されている紙または板紙であることを特徴とする被印刷基体。
5. 請求項４に記載の被印刷基体において、前記コーティングは顔料材料から成ることを特徴とする被印刷基体。
6. 請求項５に記載の被印刷基体において、前記顔料は板状であることを特徴とする被印刷基体。
7. 請求項６に記載の被印刷基体において、前記顔料のアスペクト比（直径対厚さの関係）は２より大きく、好ましくは４より大きいことを特徴とする被印刷基体。
8. 請求項７に記載の被印刷基体において、前記顔料は純粋のタルクであるか、またはタルクとカオリンの混合物であることを特徴とする被印刷基体。
9. 請求項１から８までのいずれかに記載の被印刷基体において、ヒートセットオフセット印刷材料であることを特徴とする被印刷基体。
10. 少なくとも１つの印刷ユニットにおいて、以下の基体とインクの組合せを用いて行う印刷方法であって：
    ‐該基体は親油性表面を有し、かつ非多孔性である、すなわち5000s/100mlより大きいGurley-Hill透過値を有し、
    ‐前記顔料担体／インクは、30s遅延時間において0.60印刷濃度単位より大きいIGTインクセットオフ値を有することを特徴とする印刷方法。
11. 請求項10に記載の印刷方法において、前記基体は、少なくとも１つの印刷ユニットを通して供給される表面処理紙または板紙のウェブであることを特徴とする印刷方法。
12. 請求項10または11に記載の印刷方法において、Tack-O-Scopeタック測定における安定度値が270〜300sの間にあるインクに対する前記被印刷基体のISITタック増大時間が100秒より長いことを特徴とする印刷方法。
13. 請求項10、11または12に記載の印刷方法において、印刷方法としてヒートセットオフセット印刷またはグラビア印刷を用いることを特徴とする印刷方法。
14. 請求項10から13までのいずれかに記載の印刷方法において、前記印刷機のドライヤ後の前記ウェブ端温度が115^oCより低く、好ましくは100^oCより低いことを特徴とする印刷方法。
15. 請求項10から14までのいずれかに記載の印刷方法において、Tack-O-Scopeタック測定における前記インク安定度の値が200sより小さいことを特徴とする印刷方法。

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