JP2017165008A - 産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙 - Google Patents

Abstract

【課題】オフセット印刷機に対する印刷適性、水性顔料インクを使用する産業用インクジェット印刷機における色濃度の均一性、インク定着性、インクの裏抜け抑制性および白紙光沢感に優れる産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙を提供する。
【解決手段】課題は、原紙と、前記原紙の少なくとも片面に１層以上の塗工層とを有し、塗工層中で最外塗工層が立方体状軽質炭酸カルシウム、針状軽質炭酸カルシウムおよびバインダーを含有し、立方体状軽質炭酸カルシウムと針状軽質炭酸カルシウムとを合計した最外塗工層中の含有量が、前記最外塗工層中の顔料１００質量部に対して８０質量部以上であり、立方体状軽質炭酸カルシウムと針状軽質炭酸カルシウムとの最外塗工層中の含有質量比が１：４〜４：１であることを特徴とする産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙によって達成される。
【選択図】なし

Description

本発明は、産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙に関する。

インクジェット記録方式の技術が急速に進歩し、多数枚の商業印刷物を製造するための産業用または商業用の印刷機に、インクジェット記録方式を使用する産業用インクジェット印刷機が公知である（例えば、特許文献１および２、非特許文献１および２参照）。産業用インクジェット印刷機は、例えば、大日本スクリーン製造社のＴｒｕｅｐｒｅｓｓＪｅｔ、ミヤコシ社のＭＪＰシリーズ、コダック社のＰｒｏｓｐｅｒおよびＶＥＲＳＡＭＡＲＫ、富士フイルム社のＪｅｔＰｒｅｓｓ、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社のＣｏｌｏｒＩｎｋｊｅｔＷｅｂＰｒｅｓｓなどの名称で販売されている。

このような産業用インクジェット印刷機は、印刷諸条件に依存するものの一般家庭向けおよびＳＯＨＯ向けインクジェットプリンター、並びに大判インクジェットプリンターに比べてカラー印刷速度が１０倍〜数十倍と速く、印刷速度が１５ｍ／分以上、より高速では６０ｍ／分を超える。このため、産業用インクジェット印刷機は、一般家庭向けおよびＳＯＨＯ向けインクジェットプリンターおよび大判インクジェットプリンターと区別される。

産業用インクジェット印刷機は、可変情報を取り扱うことができるためにオンデマンド印刷に適応することができる。印刷業者は、固定情報をグラビア印刷機、オフセット印刷機、活版印刷機、フレキソ印刷機、熱転写印刷機またはトナー印刷機など従来からの印刷機で印刷し、可変情報を産業用インクジェット印刷機で印刷する形態を採用する場合が多い。特に、従来からの印刷機は、印刷画質や製造コストの点からオフセット印刷機の使用が多い。

従って、印刷用塗工紙は、オフセット印刷機など従来からの印刷機による印刷および産業用インクジェット印刷機による印刷の両方に印刷適性を有する必要がある。これらの印刷適性を有さなければ、これら印刷機によって商品として十分な画質を有する印刷物を製造することができない。

白紙光沢度が高く、かつ優れたインク吸収性、インク定着性、塗工層強度を有し、インクジェット商業印刷機を用いて高品質の印刷物が得られるインクジェット印刷用塗工紙として、基紙上の少なくとも一方の面に、顔料及びバインダーを含有する塗工層を有し、前記顔料が針状軽質炭酸カルシウムと紡錘状軽質炭酸カルシウムとを含有し、針状軽質炭酸カルシウムと紡錘状軽質炭酸カルシウムとの質量比が１：３〜３：１であるインクジェット印刷用塗工紙が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２０１１−２５１２３１号公報 特開２００５−０８８５２５号公報 特開２０１５−０３６２２４号公報

徳増路子著「Ｂ２判印刷本紙対応インクジェット印刷機」（「印刷雑誌」、印刷学会出版部発行、２０１０年８月号（Ｖｏｌ．９３）、２１頁〜２４頁） 宮城安利著「オフセット品質のインクジェット印刷機」（「印刷雑誌」、印刷学会出版部発行、２０１０年８月号（Ｖｏｌ．９３）、２５頁〜２９頁）

産業用インクジェット印刷機に使用されるインクには、大雑把に、水性染料インクと水性顔料インクとが存在する。商業印刷物の耐候性の点から、水性顔料インクが主流となってきている。

産業用インクジェット印刷機において水性顔料インクを使用すると、下記の問題点を有する。
（１）印刷部分において色濃度の均一性が不十分
（２）印刷部分においてインク定着性が不十分
（３）印刷部分においてインクの裏抜け
ポスター、小冊子、カタログ、ＰＯＰ、ＤＭおよびフライヤーなどの商品として商業印刷物を使用する場合、（１）〜（３）を改善した産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙が望まれている。

前記（１）は、印刷速度が速くなるにつれて印刷用塗工紙のインク吸収性に部分的なバラツキが発生することによって印刷部分の色濃度が不均一になる現象である。これは、高速印刷において、インクが吸収される前ではインクが移動しやすいことに起因する、と考えられる。この現象は、微細なノズルからインク滴を吐出するというインクジェットの原理に基づき、産業用インクジェット印刷機に使用されるインクはオフセット印刷機などの従来からの印刷機のインクに比べて色材の含有濃度が低いことが要因の１つ、と考えられる。

前記（２）は、画質的に問題がなくとも、印刷物の印刷部分を手などで擦ると色材が剥がれる現象である。これは、印刷速度が速くなるにつれ色材が印刷用塗工紙に定着する十分な時間がないことに起因する、と考えられる。この現象は、微細なノズルからインク滴を吐出するというインクジェットの原理に基づき、インクに含まれる乾燥防止剤や湿潤剤の弊害が要因の１つ、と考えられる。

前記（３）は、インクが、印刷側の面に止まらず原紙の深部まで到達し、反対面側から印刷画像が視認される現象である。これは、インクの色材が塗工層に止まらずインク溶媒と共に浸透することに起因する、と考えられる。この現象は、産業用インクジェット印刷機に使用されるインクの色材の含有濃度が低く且つインク溶媒が多く含まれることが要因の１つ、と考えられる。

特許文献３に記載されるが如くのインクジェット印刷用塗工紙は、Ｃａｎｏｎ社、ＬＸ−Ｐ５５００（最速１５０ｍｍ／秒）という顔料インクを使用するラインヘッド搭載のカラーラベルプリンターを用いてインク吸収性やインク定着性を評価しているため、産業用インクジェット印刷機の実際的な印刷速度領域（１５ｍ／分以上、好ましくは６０ｍ／分以上）に対して十分に検討がなされていない。
従って、このようなインクジェット印刷用塗工紙に対しては、上記（１）、（２）および（３）のさらなる改善が要求される。

本発明の目的は、オフセット印刷機に対する印刷適性、水性顔料インクを使用する産業用インクジェット印刷機における上記（１）に関する色濃度の均一性、上記（２）に関するインク定着性、上記（３）に関するインクの裏抜け抑制性、および商業印刷物の見栄えを高めるための白紙光沢感に優れる産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙を提供することである。

本発明の目的は、原紙と、前記原紙の少なくとも片面に１層以上の塗工層とを有し、塗工層中で最外塗工層が立方体状軽質炭酸カルシウム、針状軽質炭酸カルシウムおよびバインダーを含有し、立方体状軽質炭酸カルシウムと針状軽質炭酸カルシウムとを合計した最外塗工層中の含有量が、前記最外塗工層中の顔料１００質量部に対して８０質量部以上であり、立方体状軽質炭酸カルシウムと針状軽質炭酸カルシウムとの最外塗工層中の含有質量比が１：４〜４：１であることを特徴とする産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙によって達成される。

好ましくは、立方体状軽質炭酸カルシウムの平均１次粒子径が、０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下である。

好ましくは、針状軽質炭酸カルシウムの１次粒子の、平均長径が１．５μｍ以上４．０μｍ以下且つ平均長径／平均短径の比が８以上２０以下である。

本発明により、オフセット印刷機に対する印刷適性、水性顔料インクを使用する産業用インクジェット印刷機における色濃度の均一性、インク定着性、インクの裏抜け抑制性および白紙光沢感に優れる産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙を提供することができる。

以下、本発明について詳細に説明する。

産業用インクジェット印刷機には、用紙搬送の違いによって連続紙タイプとカット紙タイプがある。また搭載するインク種には、色材が染料である水性染料インクと色材が顔料である水性顔料インクがある。本発明において、産業用インクジェット印刷機の用紙搬送についてはいずれでも構わない。また、産業用インクジェット印刷機のインク種については、商業印刷物の耐候性の点から、水性顔料インクが好ましい。

本発明において、産業用インクジェット印刷機の印刷速度は、６０ｍ／分以上である。これ未満の印刷速度であっても産業用インクジェット印刷が可能であるが、産業用という観点から生産性が重視され、生産性として６０ｍ／分以上が望まれる。カット紙タイプの場合は、印刷速度は、毎分当たりの印刷される用紙サイズから算出する。

印刷する画像に可変情報と固定情報が存在する場合は、固定情報の一部または全部をグラビア印刷機、オフセット印刷機、活版印刷機、フレキソ印刷機、熱転写印刷機またはトナー印刷機など従来からの印刷機を用いて印刷することが好ましい。特に、印刷画質や製造コストの点からオフセット印刷機が好ましい。従来からの印刷機での印刷は、産業用インクジェット印刷機を用いて印刷する前であっても後であっても構わない。

従来からの印刷機は、例えば、グラビア印刷機、オフセット印刷機、活版印刷機、フレキソ印刷機、熱転写印刷機またはトナー印刷機である。グラビア印刷機は、画像が彫り込まれたロール状の版胴を介してインクを被印刷体に転写する凹版印刷方式の印刷機である。オフセット印刷機は、インクを一度ブランケットに移してから被印刷体に再び転移する間接印刷方式の印刷機である。活版印刷機は、凸版に付与されたインクを被印刷体に押し付けるように圧をかけて印刷する凸版印刷方式の印刷機である。フレキソ印刷機は、柔軟な弾性のある樹脂版を使用する凸版印刷方式である。熱転写印刷機は、各色のインクリボンを用いる印刷機であって、熱によってインクリボンから色材を被印刷体に転写する方式の印刷機である。トナー印刷機は、帯電ドラムに付着したトナーを、静電気を利用して被印刷体に転写させる電子写真方式の印刷機である。

産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙は、少なくとも原紙の片面に１層以上の塗工層を有する。本発明の最外塗工層とは、原紙の片面において、塗工層が１層である場合は当該塗工層であり、塗工層が２層以上である場合は塗工層のなかで原紙を基準とし最も外側に位置する塗工層である。本明細書では、塗工層が２層以上である場合に、最外塗工層と原紙との間に存在する塗工層を「内側層」と記す。
塗工層は、３層以下が好ましく、２層以下がより好ましく、１層がさらに好ましい。この理由は、製造コストが軽減されるからである。

内側層は、顔料およびバインダーを含有する塗工層あるいは樹脂や高分子化合物からなる塗工層など、特に限定されない。内側層は、顔料およびバインダーを含有する塗工層が好ましい。この理由は、産業用インクジェット印刷機に対するインク吸収性が良化する場合があるからである。
また、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、耐傷性を向上させる目的で、最外塗工層の上にさらに保護層を設けてよい。

産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙は、最外塗工層の顔料として、立方体状軽質炭酸カルシウムおよび針状軽質炭酸カルシウムを含有する。立方体状軽質炭酸カルシウムと針状軽質炭酸カルシウムとを合計した最外塗工層中の含有量が、最外塗工層中の顔料１００質量部に対して８０質量部以上である。

さらに、最外塗工層は、立方体状軽質炭酸カルシウムと針状軽質炭酸カルシウムとの最外塗工層中の含有質量比が１：４〜４：１である。

最外塗工層の顔料として、立方体状軽質炭酸カルシウムと針状軽質炭酸カルシウムとを上記の範囲で含有しない場合、また、含有しても含有質量比が上記の範囲に該当しない場合は、色濃度の均一性、インク定着性、インクの裏抜け抑制性若しくは白紙光沢感、またはオフセット印刷機に対する印刷適性のいずれかが優れない。

最外塗工層は、立方体状軽質炭酸カルシウムおよび針状軽質炭酸カルシウム以外に、従来公知の顔料を含有することができる。従来公知の顔料の例としては、各種カオリン、クレー、タルク、重質炭酸カルシウム、紡錘状軽質炭酸カルシウム、サチンホワイト、リトポン、酸化チタン、酸化亜鉛、気相法シリカ、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、アルミナ水和物、水酸化アルミニウム、プラスチック顔料などを挙げることができる。

立方体状軽質炭酸カルシウムは、平均１次粒子径が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であることが好ましい。この理由は、立方体状軽質炭酸カルシウムの平均１次粒子径が０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であると、インク定着性や色濃度の均一性がより優れるからである。

針状軽質炭酸カルシウムの針状とは、長径の両端で徐々に細くなるフットボール形状に類する紡錘状に比べて平均長径に対する平均短径が一層小さく、長径の両端で徐々に細く細長い形状である。具体的には、針状は、平均短径が０．５μｍ以下且つ平均直径／平均短径の比が８以上のものである。
針状軽質炭酸カルシウムは、１次粒子の、平均長径が１．５μｍ以上４．０μｍ以下且つ平均長径／平均短径の比が８以上２０以下であることが好ましい。この理由は、針状軽質炭酸カルシウムの、平均長径が１．５μｍ以上４．０μｍ以下且つ平均長径／平均短径の比が８以上２０以下であると、インクの裏抜け抑制性がより優れるからである。

軽質炭酸カルシウムは、化学的に製造される炭酸カルシウムである。形状や結晶構造が整っている点で不定形である重質炭酸カルシウムと区別される。
軽質炭酸カルシウムの製造方法の例としては、炭酸ガス化合法または可溶性塩反応法などを挙げることができる。炭酸ガス化合法とは、石灰石を焼成して得られる生石灰を水に溶かして石灰乳とし、石灰乳に炭酸ガスを反応させて軽質炭酸カルシウムを生成する方法である。可溶性塩反応法とは、石灰乳に塩化カルシウム溶液と炭酸ソーダとを反応させ軽質炭酸カルシウムを生成する方法である。反応条件等によって、軽質炭酸カルシウムの結晶系・大きさ・形状を調整することができる。軽質炭酸カルシウムの結晶系としては、カルサイト系結晶またはアラゴナイト系結晶などがある。カルサイト系結晶は、形状が通常、紡錘状、それらが凝集結合したような毬栗状、または立方体状（角が目立たない団子状を含む）である。アラゴナイト系結晶は、形状が通常、棒状あるいは針状である。立方体状の軽質炭酸カルシウムは、例えば、白石カルシウム社などから市販されている。また、針状の軽質炭酸カルシウムは、例えば、奥多摩工業社などから市販されている。

本発明において、軽質炭酸カルシウムの形状、平均１次粒子径、１次粒子の平均短径および平均長径は、走査型電子顕微鏡を用いて撮影された最外塗工層の画像から画像解析することによって求めることができる。立方体状や紡錘状の軽質炭酸カルシウムの平均１次粒子径、針状や棒状の軽質炭酸カルシウムの平均短径および平均長径は、撮影された画像から確認できる任意の１００個の１次粒子を実測し算出することができる。１次粒子径は、撮影された粒子の投影面積を等しくする円の直径である。長径は、撮影された粒子の最大幅の長さである。短径は、撮影された粒子の、最大幅の長さを示す直線に対して直交し且つ最大幅の長さである。

最外塗工層はバインダーを含有する。
バインダーは、従来公知の水溶性バインダーまたは水分散性バインダーである。バインダーの例としては、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド等のポリアクリル酸系重合体、ポリ酢酸ビニル系重合体、スチレン−ブタジエン共重合体やエチレン−酢酸ビニル等の各種共重合体、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ユリアまたはメラミン等のホルマリン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアミドポリアミン、エピクロルヒドリンの重合体などを挙げることができる。さらには、天然植物から精製した澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉、酵素変性澱粉やそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉、デキストリン、マンナン、キトサン、アラビノガラクタン、グリコーゲン、イヌリン、ペクチン、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の天然多糖類、またはそのオリゴマーあるいはこれらの変性体を挙げることができる。また、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、コラーゲン等の天然タンパク質、またはその変性体、ポリ乳酸、ペプチド等の合成高分子、またはそのオリゴマーを挙げることができる。また、バインダーは、カチオン変性を施して使用することができる。バインダーは、これらから成る群から選ばれる１種以上である。

最外塗工層中のバインダーの含有量は、最外塗工層中の顔料１００質量部に対して３質量部以上３０質量部以下が好ましく、５質量部以上２０質量部以下がより好ましい。この理由は、産業用インクジェット印刷機に対するインク吸収性が良好になり、また、インクの裏抜け抑制性がより優れるからである。

最外塗工層は、最外塗工層の乾燥固形分に対して、立方体状軽質炭酸カルシウムと針状軽質炭酸カルシウムとを含めて顔料とバインダーとを合計した含有量が５０質量％超であることが好ましい。

最外塗工層は、カチオン性化合物を含有することが好ましい。カチオン性化合物は、カチオン性樹脂または水溶性多価陽イオン塩である。この理由は、最外塗工層がカチオン性化合物を含有することによって、色濃度の均一性、インク定着性、またはインクの裏抜け抑制性がより優れるからである。

カチオン性樹脂は、従来公知のカチオン性ポリマーまたはカチオン性オリゴマーであればよく、特に限定されない。好ましいカチオン性樹脂は、プロトンが配位しやすく、水に溶解したとき離解してカチオン性を呈する１級〜３級アミンまたは４級アンモニウム塩を含有するポリマーまたはオリゴマーである。カチオン性樹脂の例としては、ポリエチレンイミン、ポリビニルピリジン、ポリアミンスルホン、ポリジアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリジアルキルアミノエチルアクリレート、ポリジアルキルアミノエチルメタクリルアミド、ポリジアルキルアミノエチルアクリルアミド、ポリエポキシアミン、ポリアミドアミン、ジシアンジアミド−ホルマリン重縮合物、ジシアンジアミドポリアルキル−ポリアルキレンポリアミン重縮合物、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン等の化合物およびこれらの塩酸塩、さらにジアリルアミン−アクリルアミド共重合体、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリルアミド等との共重合物、ポリジアリルメチルアミン塩酸塩、ジメチルアミン−アンモニア−エピクロルヒドリン重縮合物、ジメチルアミン−エピクロルヒドリン重縮合物のようなアルキルアミンとエピハロヒドリン化合物との重縮合物等を挙げることができる。カチオン性樹脂は、これらから成る群から選ばれる１種以上である。
カチオン性樹脂の平均分子量は、特に限定されないが、５００以上１０万以下が好ましく、１千以上６万以下がより好ましい。
カチオン性樹脂は、アルキルアミンとエピハロヒドリン化合物との重縮合物、ジアリルアミン−アクリルアミド共重合体およびポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドから成る群から選ばれる１種以上が好ましく、アルキルアミンとエピハロヒドリン化合物との重縮合物およびジアリルアミン−アクリルアミド共重合体から成る群から選ばれる１種以上がより好ましい。カチオン性樹脂は、ジメチルアミン−エピクロルヒドリン重縮合物が特に好ましい。

水溶性多価陽イオン塩は、多価陽イオンを含む水溶性塩であり、水溶性塩とは２０℃の水に１質量％以上溶解することができる塩をいう。多価陽イオンの例としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ニッケル、亜鉛、銅、鉄、コバルト、スズ、マンガンなどの二価陽イオン、アルミニウム、鉄、クロムなどの三価陽イオン、またはチタン、ジルコニウムなどの四価陽イオン、並びにそれらの錯イオンを挙げることができる。多価陽イオンと塩を形成する陰イオンとしては、無機酸および有機酸のいずれでもよく、特に限定されない。無機酸としては、例えば、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸などを挙げることができる。有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、乳酸、クエン酸、シュウ酸、コハク酸、有機スルホン酸などを挙げることができる。水溶性多価陽イオン塩は、これらから成る群から選ばれる１種以上である。
水溶性多価陽イオン塩は、水溶性カルシウム塩から成る群から選ばれる１種以上が好ましく、塩化カルシウム、ギ酸カルシウムおよび硝酸カルシウムから成る群から選ばれる１種以上がより好ましい。水溶性多価陽イオン塩は、塩化カルシウムが特に好ましい。

カチオン性化合物は、カチオン性樹脂から選ばれる１種以上と水溶性多価陽イオン塩から選ばれる１種以上とを組み合わせて含有することが好ましい。この理由は、インク定着性およびインクの裏抜け抑制性の両方がより優れるからである。

最外塗工層中のカチオン性化合物の含有量は、最外塗工層中の顔料１００質量部に対して３質量部以上２０質量部以下が好ましく、５質量部以上１５質量部以下がより好ましい。

最外塗工層は、顔料、バインダーおよびカチオン性化合物以外に必要に応じて、顔料分散剤、界面活性剤、消泡剤、増粘剤、湿潤剤、架橋剤、印刷適性向上剤、色味調整剤、蛍光増白剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐水化剤など製紙分野で通常使用されている従来公知の各種添加剤を含有することができる。

最外塗工層および内側層を設ける方法は、例えば、それぞれの塗工液を従来公知の、塗工装置で塗工および乾燥装置で乾燥する方法を挙げることができる。塗工装置は、例えば、エアナイフコーター、ロッドブレードコーターなど各種ブレードコーター、フィルムトランスファーコーター、ロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、ショートドウェルコーターなどを挙げることができるが、特に限定されない。好ましくは、高速生産性に適したエアナイフコーター、各種ブレードコーターまたはフィルムトランスファーコーターである。乾燥装置は、例えば、直線トンネル乾燥機、アーチドライヤー、エアループドライヤー、サインカーブエアフロートドライヤー等の熱風乾燥機、赤外線加熱ドライヤー、マイクロ波等を利用した乾燥機などを挙げることができる。

最外塗工層の塗工量は、片面あたり４．０ｇ／ｍ^２以上１５．０ｇ／ｍ^２以下が好ましい。内側層の塗工量は、片面あたり４．０ｇ／ｍ^２以上１０．０ｇ／ｍ^２以下が好ましい。なお、塗工量は、乾燥固形分の値である。

産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙の製造時には、必要に応じて適宜、マシンカレンダー、ソフトニップカレンダー、スーパーカレンダー、多段カレンダー、マルチニップカレンダー等を用いたカレンダー処理を施すことができる。

原紙は、ＬＢＫＰ（Leaf Bleached Kraft Pulp）、ＮＢＫＰ（Needle Bleached Kraft Pulp）などの化学パルプ、ＧＰ（Groundwood Pulp）、ＰＧＷ（Pressure GroundWood pulp）、ＲＭＰ（Refiner Mechanical Pulp）、ＴＭＰ（ThermoMechanical Pulp）、ＣＴＭＰ（ChemiThermoMechanical Pulp）、ＣＭＰ（ChemiMechanical Pulp）、ＣＧＰ（ChemiGroundwood Pulp）などの機械パルプ、ＤＩＰ（DeInked Pulp）などの古紙パルプから選択されるセルロースパルプを少なくとも１種と、填料と、さらに必要に応じてサイズ剤、定着剤、歩留まり剤、カチオン化剤などの各種添加剤とを含有する紙料から、酸性抄造、中性抄造、アルカリ性抄造などの従来公知の方法で抄造された抄造紙である。
また、本発明の原紙には、澱粉、ポリビニルアルコールなどでのサイズプレスやアンカーコート層を前記抄造紙に設けた上質紙が含まれる。また、本発明の原紙には、前記抄造紙または前記上質紙に、マシンカレンダー、ソフトニップカレンダー、スーパーカレンダー、多段カレンダーおよびマルチニップカレンダー等により平滑化処理したものも含まれる。また、本発明の原紙としては、前記抄造紙または前記上質紙を樹脂で被覆した樹脂被覆紙を用いてよい。

填料は、製紙分野で従来公知の填料を使用することができる。填料の例としては、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、珪藻土、アルミナ、リトポン、ゼオライト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等の無機顔料を挙げることができる。

原紙は、その他の添加剤として、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、紙力増強剤などを本発明の所望の効果を損なわない範囲で、適宜含有することができる。

本発明において、産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙は、本発明にかかる塗工層を両面に有することが好ましい。塗工層を両面に設けることでＡ２コート紙並みの画質を両面に得ることができる。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその主旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、実施例において示す質量部および質量％は、乾燥固形分あるいは実質成分の値を示す。

＜軽質炭酸カルシウムの調整＞
立方体状軽質炭酸カルシウムおよび針状軽質炭酸カルシウムは、水酸化カルシウム懸濁液に二酸化炭素を反応させ、懸濁液の濃度、反応温度、ｐＨ、二酸化炭素の吹き込み速度および撹拌速度を調整することによって調製した。

＜平均１次粒子径、平均長径、平均短径の測定＞
産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙の表面を、走査型電子顕微鏡（日本電子社、ＪＳＭ−６４９０ＬＡ）を用いて撮影した。撮影画像から、撮影された粒子の投影面積を等しくする円の直径として粒子径を計算し、撮影画像内に存在する１００個の粒子を測定することによって、平均１次粒子径を求めた。また、１次粒子の平均長径および平均短径は、撮影画像から、撮影された粒子の最大幅の長さを長径とし、最大幅の長さを示す直線に対して直交し且つ最大幅の長さを短径として、撮影画像内に存在する１００個の粒子を測定することによって、平均長径および平均短径を求めた。
平均１次粒子径、平均長径および平均長径／平均短径は表１に示した。

＜原紙の作製＞
濾水度４００ｍｌｃｓｆのＬＢＫＰ１００質量部からなるパルプスラリーに、填料として軽質炭酸カルシウム１５質量部、両性澱粉０．８質量部、硫酸バンド０．８質量部、アルキルケテンダイマー型サイズ剤（サイズパインＫ９０３、荒川化学工業社）１質量部を添加して、長網抄紙機で抄造し、サイズプレス装置で両面あたり酸化澱粉を２．５ｇ／ｍ^２付着させ、マシンカレンダー処理をして原紙を作製した。

＜塗工層塗工液の調製＞
塗工層塗工液は、下記の内容により調製した。
顔料 種類および配合部数を表１に記載
ポリビニルアルコール（Ｋｕｒａｒａｙ社、ＰＶＡ１０５） ８質量部
リン酸エステル化澱粉（日本食品化工社、ＭＳ＃４６００） ３質量部
塩化カルシウム ５質量部
ジメチルアミン−エピクロルヒドリン重縮合物
（里田化工社、ジェットフィックス５０５２） ５質量部
上記の配合を水に混合および分散して、最終的に濃度５０質量％に調整した。

表１に略称で示したその他の顔料は以下の通りである。
カオリン：平均１次粒子径０．１９μｍ、ヒューバー社、ＨＧ９０
コロイダルシリカ：平均１次粒子径０．２μｍ、日産化学工業社、スノーテックスＭＰ２０４０
紡錘状軽質炭酸カルシウム：平均１次粒子径０．５５μｍ、奥多摩工業社、ＴＰ１２１−７Ｃ

各実施例および各比較例の産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙を以下の手順にて作製した。

＜産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙の作製＞
原紙上に、塗工液を、ブレードコーターを用いて片面あたり１２ｇ／ｍ^２となるように両面に塗工および熱風乾燥機で乾燥した。乾燥後に、カレンダー処理を施して産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙を得た。カレンダーは、弾性ロールと金属ロールからなる装置を用いて、ニップ線圧は幅方向の厚みプロファイルが適切に得られる範囲において、線圧１２０ｋＮ／ｍで行った。また金属ロールの温度を８０℃とした。

＜７５度光沢度＞
ＪＩＳ Ｚ ８７４１に準拠し、村上色彩技術研究所社デジタル光沢計ＧＭ−２６Ｄ型を用いて入反射角度を７５度として産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙の光沢度を測定した。光沢度の値は表１に示した。本発明において、光沢度が６０％以上であれば、産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙は白紙光沢感に優れるものとする。

＜オフセット印刷機に対する印刷適性の評価＞
オフセット印刷機としてミヤコシ社オフセットフォーム輪転機を用いて、印刷速度：１５０ｍ／分、使用インク：Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ ＵＶベストキュア墨および金赤、ＵＶ照射量：８ｋＷ２基の条件で６０００ｍ、所定の評価画像を繰り返し印刷した。印刷適性は、ブランケットパイリングの発生状態を目視にて観察し、下記の基準にて評価した。本発明において、評価３〜５であれば、産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙はオフセット印刷適性に優れるものとする。
５：極めて良好。
４：良好。
３：実用上問題ない範囲。
２：不良。
１：極めて不良。

＜色濃度の均一性の評価＞
コダック社産業用インクジェット印刷機Ｐｒｏｓｐｅｒ ５０００ＸＬ Ｐｒｅｓｓを用い、水性顔料インクにて印刷速度：７５ｍ／分の条件で６０００ｍ、評価画像を印刷した。評価画像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各単色およびブラックを除く他の３色インクによる２重色（レッド、グリーン、ブルー）の計７色のベタ部画像パターンを、３ｃｍ×３ｃｍ四方で横一列に隙間なく配置する画像とした。色濃度の均一性は、各色ベタ部画像の印刷部分を目視にて観察し、下記の基準にて評価した。本発明において、評価３〜５であれば、産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙は色濃度の均一性に優れるものとする。
５：色濃度が均一である。
４：色によっては極僅かに濃度が不均一である。
３：色濃度が僅かに不均一であるものの、実用上問題ない。
２：色濃度が部分的に不均一である。
１：印刷部分の全体に、色濃度が不均一である。

＜インク定着性の評価＞
コダック社産業用インクジェット印刷機Ｐｒｏｓｐｅｒ ５０００ＸＬ Ｐｒｅｓｓを用い、水性顔料インクにて印刷速度：１００ｍ／分の条件で６０００ｍ、評価画像を印刷した。評価画像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各単色のベタ部画像パターンを、１０ｃｍ×１０ｃｍ四方で横一列に隙間なく配置する画像とした。印刷してから２４時間後に、１０００ｇまたは５００ｇの荷重で木綿のガーゼを押し付けた状態で１回ガーゼを移動させて擦過試験を行った。インク定着性は、各ベタ部画像の印刷部分についてインクの脱離程度を目視にて観察し、下記の基準にて評価した。本発明において、評価３〜５であれば、産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙は水性顔料インクを使用する産業用インクジェット印刷機におけるインク定着性に優れるものとする。
５：１０００ｇの荷重のとき、脱離が認められない。
４：１０００ｇの荷重のとき、僅かに脱離が認められる。
３：５００ｇの荷重のとき、僅かに脱離が認められる。
２：５００ｇの荷重のとき、多少の脱離が認められる。
１：５００ｇの荷重のとき、著しく脱離が認められる。

＜インクの裏抜け抑制性＞
コダック社産業用インクジェット印刷機Ｐｒｏｓｐｅｒ ５０００ＸＬ Ｐｒｅｓｓを用い、水性顔料インクにて印刷速度：７５ｍ／分の条件で６０００ｍ、ブラックの１０ｃｍ×１０ｃｍ四方のベタ部画像を任意に配置した評価画像を印刷した。ベタ部画像の印刷部の反対面側からＪＩＳ Ｐ ８１４８で規定された白色度測定方法を用いて白色度の測定を行い、「印刷のない白色部の白色度（光学％）」−「ブラックベタ部画像の印刷部の白色度（光学％）」で、印刷用塗工紙のインクの裏抜けを評価した。白色度の測定は、日本電色社ＰＦ−１０を用いて、標準板の上にサンプルを一枚乗せ、ＵＶカットの条件で行った。本発明において、評価３〜５であれば、産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙はインクの裏抜け抑制性に優れるものとする。
５：１０光学％未満。
４：１０光学％以上、１３光学％未満。
３：１３光学％以上、１６光学％未満。
２：１６光学％以上、１９光学％未満。
１：１９光学％以上。

各実施例および各比較例の各評価結果を表１に示す。

表１から、本発明の産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙である実施例１〜１５は、オフセット印刷機に対する印刷適性、色濃度の均一性、インク定着性、インクの裏抜け抑制性および白紙光沢感に優れると分かる。一方、本発明の産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙に相当しない比較例１〜５は、これらの効果を得ることができないと分かる。
また主に、実施例１、６および８と実施例７および９との対比により、立方体状軽質炭酸カルシウムの平均１次粒子径が、０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であると、色濃度の均一性やインク定着性がより良好であると分かる。
また主に、実施例１、１０、１２および１３と実施例１１、１４および１５との対比により、針状軽質炭酸カルシウムの１次粒子の、平均長径が１．５μｍ以上４．０μｍ以下且つ平均長径／平均短径の比が８以上２０以下であると、インクの裏抜け抑制性がより良好であると分かる。

Claims (3)

1. 原紙と、前記原紙の少なくとも片面に１層以上の塗工層とを有し、塗工層中で最外塗工層が立方体状軽質炭酸カルシウム、針状軽質炭酸カルシウムおよびバインダーを含有し、立方体状軽質炭酸カルシウムと針状軽質炭酸カルシウムとを合計した最外塗工層中の含有量が、前記最外塗工層中の顔料１００質量部に対して８０質量部以上であり、立方体状軽質炭酸カルシウムと針状軽質炭酸カルシウムとの最外塗工層中の含有質量比が１：４〜４：１であることを特徴とする産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙。
2. 前記立方体状軽質炭酸カルシウムの平均１次粒子径が、０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下である請求項１に記載の産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙。
3. 前記針状軽質炭酸カルシウムの１次粒子の、平均長径が１．５μｍ以上４．０μｍ以下且つ平均長径／平均短径の比が８以上２０以下である請求項１または２に記載の産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙。