JP2006225126A - 印刷用巻取紙及びその巻取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 クッション性に優れ、且つ巻き崩れることのない印刷用巻取紙を提供する。
【解決手段】 表面に印刷用塗工層を有する印刷用塗工紙１を巻取紙管５に連続的に巻き上げることにより得られる印刷用巻取紙６。前記巻取紙管５の巻芯際から、巻取紙６が所定の巻取径になるまでの、電子式ペーパーロール硬さ試験機における巻硬さの値が５６０〜６６０であり、前記巻取紙６が所定の巻取径になったときの巻硬さと、巻取終端における巻硬さとが、電子式ペーパーロール硬さ試験機の測定値において２０〜４０の範囲内だけ、巻芯際から巻取終端に向けて柔らかくなるように巻き上げられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は印刷用巻取紙及びその巻取方法に関する。さらに詳しくは、グラビア印刷に好適に用いることができる印刷用巻取紙及びその巻取方法に関する。

現在、主な印刷方式としては、平版印刷、オフセット印刷、凸版印刷、グラビア印刷等がある。このうちグラビア印刷は、硬い版に形成された深さ２〜２５μｍの非常に小さなセル内のインクを、印圧をかけて紙等に転移させる方式であり、インキの転移量によって諧調を再現させている。グラビア印刷用紙は、平滑度やクッション性が低いと印刷版に密着せず、インクの非転移現象である網点抜けが生じるため、平滑度及びクッション性が高いことが要求される。

また、グラビア印刷には、オフセット印刷等と同様に、１枚ずつ断裁された用紙に印刷する枚葉印刷機による場合と、巻取紙（ロール）に印刷する輪転印刷機による場合とがあり、現在、この２つの方式は、その優位性を厳密には区別することができなくなっているが、一般に輪転印刷機は、高速・大量印刷に適するとされ、大部数発行される雑誌や通信販売用カタログ等の印刷に広く利用されている。そして、この輪転印刷機による場合は、グラビア印刷用紙を巻き取ったロールの状態で、輸送や輪転印刷機への設置を行うことになるため、他のロールや機器等と衝突した際に巻き崩れが生じないようにロールをある程度硬く巻いておく必要がある。この紙を硬く巻くことについては、従来よりいくつかの手法が提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。

特開平４−８９７４６号公報 特表平１０−５０５３１４号公報

しかしながら、あまりに硬く紙を巻きすぎると、グラビア印刷用紙のクッション性が低下し、前述したように印刷用紙が印刷版に密着せず、インクの非転移現象である網点抜けが生じてしまい、一方、クッション性を確保するために柔らかく巻くと、今度は巻き崩れが生じてしまうという問題がある。

本発明者は、このような問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、印刷用紙のロールが所定径に達するまでは硬めに巻き、ついで巻き終わりに至るまで巻き硬さを柔らかくしていくことにより、クッション性に優れ、且つ巻き崩れることのない印刷用巻取紙が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の印刷用巻取紙は、表面に印刷用塗工層を有する印刷用塗工紙を巻取紙管に連続的に巻き上げることにより得られる印刷用巻取紙であって、
前記巻取紙管の巻芯際から、巻取紙が所定の巻取径になるまでの、電子式ペーパーロール硬さ試験機における巻硬さの値が５６０〜６６０であり、
前記巻取紙が所定の巻取径になったときの巻硬さと、巻取終端における巻硬さとが、電子式ペーパーロール硬さ試験機の測定値において２０〜４０の範囲内だけ、巻芯際から巻取終端に向けて柔らかくなるように巻き上げられていることを特徴としている。

本発明の印刷用巻取紙は、巻取紙が所定の巻取径になるまでの巻き始めの巻硬さを硬め（電子式ペーパーロール硬さ試験機における巻硬さの値で５６０〜６６０）にしているので、巻取紙を輸送したり輪転印刷機へ設置する際に、当該巻取紙が他のロールや機器等と衝突しても巻き崩れが生じにくくなる。また、所定の巻取径以降の巻硬さを巻取終端に至るまで柔らかくなるように巻き上げている（電子式ペーパーロール硬さ試験機における巻硬さの測定値において２０〜４０の範囲内だけ柔らかく巻き上げる）ので、必要なクッション性を確保することができる。その結果、印刷に際して印刷版に密着して、インクの非転移現象である網点抜けを防ぐことができる。

前記巻取紙の鏡面から当該巻取紙の幅方向に１００ｍｍの部分の電子式ペーパーロール硬さ試験機の測定値と、巻取紙の幅方向中央部分の電子式ペーパーロール硬さ試験機の測定値とが、前記鏡面から中央部分に向けて１５〜２０の範囲内だけ硬くなるように巻き上げられているのが好ましい。中央部分の硬さが両端よりも硬くなるようにすることで、巻取紙の巻き崩れをより確実に防止することができる。

また、本発明の印刷用巻取紙の巻取方法は、表面に印刷用塗工層を有する印刷用塗工紙を巻取紙管に連続的に巻き上げるに際し、
前記巻取紙管に印刷用塗工紙が巻回された巻取紙が所定の直径に至るまでは、前記巻取紙を、この巻取紙の表面に接触して当該巻取紙を回転させるセンターロールの方へ押圧し、
前記巻取紙が所定の直径に至った後に前記押圧を解除し、ついで
前記巻取紙のセンターロールに対する接触圧を巻取径の増大に応じて減少させることを特徴としている。

本発明の巻取方法では、巻取紙管に印刷用塗工紙が巻回された巻取紙が所定の直径に至るまでは、前記巻取紙を押圧して当該巻取紙とセンターロールとの接触圧を大きくしている。このため、巻き始めの巻硬さを硬くすることができ、巻取紙を輸送したり輪転印刷機へ設置する際に、当該巻取紙が他のロールや機器等と衝突しても巻き崩れが生じにくくなる。また、巻取紙が所定の直径に至った後に前記押圧を解除し、さらに巻取終端に至るまで、前記巻取紙のセンターロールに対する接触圧を巻取径の増大に応じて減少させているので、必要なクッション性を確保することができる。その結果、得られた印刷用巻取紙は、印刷に際して印刷版に密着して、インクの非転移現象である網点抜けを防ぐことができる。

本発明によれば、クッション性に優れ、且つ巻き崩れることのない印刷用巻取紙を得ることができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の印刷用巻取紙及びその巻取方法の実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書において「巻取紙」とは、所定の巻上げが完了したロール体だけでなく、巻上げの途中にあるロール体を意味することがある。
本発明の印刷用巻取紙は、表面に印刷用塗工層を有する印刷用塗工紙を巻取紙管に連続的に巻き上げることにより得られるが、この印刷用塗工紙は、本発明において特に限定されるものではなく、木材パルプ、合成パルプ、古紙パルプ等からなる原料パルプのスラリーを常法に従い抄紙して得られる基紙の表面に、顔料や接着剤を含む塗工液を塗布し、乾燥させた後に表面をカレンダー処理したものを広く用いることができる。

カレンダー処理された印刷用塗工紙は、一旦ロール状に巻き上げられる（原反ロール）が、通常は、この原反ロールを巻き戻しつつ幅方向にいくつかに裁断し、裁断した細幅の塗工紙を紙管に巻き上げている。

図１は、本発明の印刷用巻取紙の巻取方法の断面説明図である。原反ロール２０から供給される印刷用塗工紙１は、テンションロール２を経てスリッター３で所定の幅に裁断された後に回転ドラム４に送られ、ここでセンターロール４の軸方向に沿って複数配設されている紙管５に巻き上げられる。紙管５は、センターロール４の軸方向に沿って、且つ当該センターロール４の表面に接するように千鳥状に配設されている（図２参照）。図２では、わかり易くするために紙管５を回転ドラム４の表面から離間させている。また、図２において紙管５の数は２であるが、その数は本発明において限定されるものではなく、原反ロール２０の幅や製品である印刷用巻取紙の幅に応じて適宜選定することができる。
センターロール４は、図示しない駆動源によって矢印Ａの方向に回転駆動させられ、前記センターロール４の表面に接触するよう配置された紙管５又はこの紙管５に印刷用塗工紙１が巻回された巻取紙６は、接触伝導によって矢印Ｂの方向に回転して印刷用塗工紙１を巻き上げる。

１０は、紙管５又は巻取紙６をセンターロール４の方へ押圧して、当該紙管５又は巻取紙６とセンターロール４間のニップ圧（接触圧）を高めるためのライダーロールであり、各紙管５に対応して配設されている。図１に例示されているライダーロール１０は、ベース部８に設けられた軸８ａに揺動自在に取り付けられたアーム９の先端付近に回転自在に設けられている。前記アーム９は空圧シリンダ１１によって前記軸８ａ廻りに揺動させられる。空圧シリンダ１１のロッド１１ａを前進させると、アーム９先端付近のライダーロール１０が紙管５又は巻取紙６の表面に近づく方向へ当該アーム９が揺動し、逆にロッド１１ａを後退させると、前記ライダーロール１０が紙管５又は巻取体紙の表面から離れる方向へアーム９が揺動する。

紙管５の両端は、図３に示されるように、コアチャック１２により回転自在に支持されている。このコアチャック１２は、紙管５の両端に配設されるコンソール１３にそれぞれ取り付けられており、センターロール４に対し接近又は離間できるように、コンソール１３内を軸方向（図３において上下方向）に移動自在にされている。さらに、コアチャック１２は、当該コアチャック１２を移動させ得る空圧ユニット（図示せず）に接続されており、エア圧を制御することで当該コアチャック１２を図３において上方に持ち上げる力、すなわち巻取紙６をセンターロール４から離間させる力を制御することができる。換言すれば、エア圧を制御することで巻取紙６とセンターロール４との間のニップ圧を制御することができる。

次に本発明の印刷用巻取紙の巻取方法の実施の形態について説明をする。
まず紙管５をコアチャック１２に装着する。初期状態において、一方のコアチャック１２は後退位置（コンソール内に後退した位置）にあり、他方のコアチャック１２は進出位置（コンソールから突出した位置）にある。そして、紙管５の一端の開口を進出位置のコアチャック１２に装着し、ついで後退位置のコアチャック１２を紙管５の他端の開口内に進出させることで紙管５のコアチャック１２への装着が完了する。次に前回の巻取操作時に切断した印刷用塗工紙の端部を紙管５の外周面に固定する。この固定は、通常の片面又は両面接着テープを用いて行うことができるが、印刷用塗工紙の端部の紙管側裏面に幅１０ｍｍ程度の両面接着テープを、当該印刷用塗工紙の幅方向に対し８０％以上の領域に貼り付け、ついでこの両面接着テープの残りの接着面を紙管５の外周面に貼り付けると、比較的少ない量のテープで、印刷用塗工紙の曲げ（巻取方向に対する曲げないしはズレ）を防ぐことができる。

紙管５の装着後、空圧ユニットを稼動させてコアチャック１２を初期位置まで下降（図３において下方向）させ、前記紙管５の外周面をセンターロール４の表面に接触させる。その後、前記空圧シリンダ１１を駆動させて、ライダーロール１０が紙管５の外周面に当接するまでアーム９を揺動させる。
ついで前記センターロール４、及びこのセンターロール４に同期させて原反ロール２０を回転させる。そうすると、紙管５は、センターロール４の表面に押圧された状態にあるので、接触伝導により回転し、スリッター３で所定の幅に裁断された印刷用塗工紙１を巻き上げていく。

巻取紙６が所定の直径、例えば３００〜４００ｍｍになるまでは、前記ライダーロール１０により巻取紙６をセンターロール４の方に押圧して、前記巻取紙６とセンターロール４との間に一定範囲のニップ圧（０．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ程度のニップ圧）を作用させる。この押圧により、巻取紙の、電子式ペーパーロール硬さ試験機（例えば、プロセク社製のパロテスター（商品名））における巻硬さの価を５６０〜６６０にする。前記ニップ圧の制御、すなわちライダーロール１０の押圧力の制御は、例えば原反シートの坪量と、巻取りロールの巻取り長及び巻取り径とから巻取りロールの巻取り密度を算出し、巻取り硬さが所定の推移を描くようにライダーロールによってロールのニップ圧を調整することで制御できる。巻き始めにおける巻取紙６の巻硬さが前述の範囲内になるように、当該巻取紙６を硬めに巻くことで、巻取紙６を輸送したり輪転印刷機へ設置する際に、当該巻取紙６が他のロールや機器等と衝突しても巻き崩れが生じにくくなる。

巻取体紙が前記所定の直径に達すると、空圧シリンダ１１のロッド１１ａを後退させて、アーム９先端のライダーロール１０を巻取体紙表面から離間させる。巻取紙６が所定の直径に達したことは、例えばコンソール１３内に配設した光センサ（図示せず）により検知することができ、この光センサからの信号により空圧シリンダ１１のロッド１１ａを駆動させることができる。

巻取紙６の巻取径が増大するにつれ当該巻取紙６とセンターロール４との間のニップ圧は大きくなっていくが、本発明では、巻取紙６が所定の直径に達した後は、巻取径の増加とともに前記ニップ圧が減じるようにしている。具体的には、巻取紙６が所定の直径に達すると、コアチャック１２に接続されている空圧ユニットへのエアの供給量を制御して、巻取径の増加とともにコアチャック１２を図３において上方に移動させる。そして、巻取紙６とセンターロール４とのニップ圧が巻取径の増加とともに小さくなるように、エアの供給量を制御する。こうしてニップ圧を制御することで、前記巻取紙６が所定の巻取径になったときの巻硬さと、巻取終端における巻硬さとが、電子式ペーパーロール硬さ試験機の測定値において２０〜４０の範囲内だけ、巻芯際から巻取終端に向けて柔らかくなるように巻き上げることができる。これにより、印刷用紙としての必要なクッション性を確保することができ、その結果、印刷に際して印刷版に密着して、インクの非転移現象である網点抜けを防ぐことができる。

巻取紙６の巻取径の増加は、例えば超音波センサを用いて巻取体６の外周面までの距離を検知したり、センターロール４の回転数を積算したり、又はタイマーを用いる（センターロール４の回転時間を利用する）等して検出することができ、この検出信号を用いてコアチャック１２に接続されている空圧ユニットへのエアの供給量を制御することができる。
巻取紙６が予め設定した巻取径に達するとセンターロール４及び原反ロール２０の回転を停止させ、完全に停止した後に印刷用塗工紙１を切断し、ついでコアチャック１２を後退させることで当該コアチャック１２と紙管５の係合を解除してから巻取紙６が取り出される。

なお、巻取方向における巻硬さの制御に加え、巻取紙６の幅方向における巻硬さを制御するのが好ましい。具体的には、前記巻取紙６の鏡面から当該巻取紙６の幅方向に１００ｍｍの部分の電子式ペーパーロール硬さ試験機の測定値と、巻取紙６の幅方向中央部分の電子式ペーパーロール硬さ試験機の測定値とが、前記鏡面から中央部分に向けて１５〜２０の範囲内だけ硬くなるように巻き上げられているのが好ましい。中央部分の硬さが両端よりも硬くなるようにすることで、巻取紙の巻き崩れをより確実に防止することができる。
巻取紙６の幅方向の巻硬さの制御は、例えば印刷用塗工紙１の幅方向の厚さを制御することで行うことができる。具体的には、抄紙工程におけるスラリーパルプの吐出量を幅方向に変化させ、中央部分でのスラリーパルプ量を両端部のそれよりも多くしたり、又は塗工液の塗布量を幅方向に変化させ、中央部分での塗布量を両端部のそれよりも多くすることで、印刷用塗工紙１の幅方向の厚さを制御することができる。

次に本発明の印刷用巻取紙の実施例を説明するが、本発明はかかる実施例にのみ限定されるものではない。
［実施例１］
ＬＢＫＰ９０％、ＮＢＫＰ１０％からなる原料パルプを用いてスラリーパルプを調製した。得られたスラリーパルプをツインワイヤー抄紙機を用いて抄紙した。乾燥工程を経た原紙の一方の表層面に塗被液をブレードコータを用いて塗被し、印刷用塗工層を形成したものをロール状に巻回して原反ロールとした。
この原反ロールを、幅方向に切断することなく、センターロールに接触して回転する紙管上に巻き戻した。巻取紙の直径が４００ｍｍになるまでは、ライダーロールを用いて前記巻取紙をセンターロールの方に押圧した。巻取紙と回転ドラムとのニップ圧は４．０ｋｇ／ｃｍであった。この段階における巻取紙の巻硬さをパロテスター（商品名。プロテク社製電子式ペーパーロール硬さ試験機）で測定すると５８０であった。
ついで、ライダーロールによる押圧を解除し、さらに印刷用塗工紙を巻き上げた。その際、巻取径が増大するにつれてニップ圧が減じるように、前記紙管を回転自在に支持しているコアチャックをセンターロールから離間する方向に移動させた。巻取紙の直径が９６０ｍｍになった時点で巻上げを終了した。この終了時点でのニップ圧は０ｋｇ／ｃｍであった。巻取終端における巻硬さをパロテスターで測定すると５６０であった。

［実施例２〜５］
巻取紙の直径が４００ｍｍになるまでのニップ圧、及び巻上げを終了した時点でのニップ圧を表１に示される値に変えた以外は、実施例１と同様にして印刷用塗工紙を巻き上げた。

［比較例１〜５］
巻取紙の直径が４００ｍｍになるまでのニップ圧、及び巻上げを終了した時点でのニップ圧を表１に示される値に変えるとともに、ライダーロールの押圧を途中で解除したり、押圧を継続する巻取り長さを長く又短くすることで巻硬さの調整をした以外は、実施例１と同様にして印刷用塗工紙を巻き上げた。

実施例１〜５及び比較例１〜５で得られた巻取紙について、以下の手順にしたがい、巻き崩れ、塗工面のこすれ、及び緊度の評価を行った。結果を表１に示す。
<評価方法>
・巻き崩れ
巻き上げ段階：２／３巻取った段階で、紙管中心から巻取り外周に向けて鏡面に幅約２ｍｍ実線を記載し、巻き上げ段階で、前記実線のズレを目視にて評価した。
◎：ズレがない、○：ズレが見られるが使用に差し障り無い、×：ズレが生じ問題がある。
荷送段階：製品巻取りを搬送用トラックに掲載し、２００ｋｍ走行後の鏡面のズレ、出入りを目視及び手触りにて判断した。
◎：ズレがない、○：ズレが見られるが使用に差し障り無い、×：ズレが生じ問題がある。
・塗工面のこすれ
実施例各サンプルを、巻取り形状のまま側面をカッターで切断し、約1／２の巻取り径の部分の塗工紙表面を光学顕微鏡にて目視
観察し、塗工層表目のコスレ状況を評価した。
・緊度
ＪＩＳ Ｐ ８１２４及びＪＩＳ Ｐ ８１１８に準拠し緊度（密度）を測定した。数字が少ないほうがクッション性を有する。

本発明の印刷用巻取紙の巻取方法の断面説明図である。 本発明の印刷用巻取紙の巻取方法の説明図である。 本発明の印刷用巻取紙の巻取方法における巻取体の正面説明図である。

符号の説明

１印刷用塗工紙
４センターロール
５紙管
６巻取紙
７ライダーロール

Claims (3)

1. 表面に印刷用塗工層を有する印刷用塗工紙を巻取紙管に連続的に巻き上げることにより得られる印刷用巻取紙であって、
   前記巻取紙管の巻芯際から、巻取紙が所定の巻取径になるまでの、電子式ペーパーロール硬さ試験機における巻硬さの値が５６０〜６６０であり、
   前記巻取紙が所定の巻取径になったときの巻硬さと、巻取終端における巻硬さとが、電子式ペーパーロール硬さ試験機の測定値において２０〜４０の範囲内だけ、巻芯際から巻取終端に向けて柔らかくなるように巻き上げられていることを特徴とする印刷用巻取紙。
2. 前記巻取紙の鏡面から当該巻取紙の幅方向に１００ｍｍの部分の電子式ペーパーロール硬さ試験機の測定値と、巻取紙の幅方向中央部分の電子式ペーパーロール硬さ試験機の測定値とが、前記鏡面から中央部分に向けて１５〜２０の範囲内だけ硬くなるように巻き上げられている請求項１に記載の印刷用巻取紙。
3. 表面に印刷用塗工層を有する印刷用塗工紙を巻取紙管に連続的に巻き上げるに際し、
   前記巻取紙管に印刷用塗工紙が巻回された巻取紙が所定の直径に至るまでは、前記巻取紙を、この巻取紙の表面に接触して当該巻取紙を回転させるセンターロールの方へ押圧し、
   前記巻取紙が所定の直径に至った後に前記押圧を解除し、ついで
   前記巻取紙のセンターロールに対する接触圧を巻取径の増大に応じて減少させることを特徴とする印刷用巻取紙の巻取方法。

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