記録用紙の製造方法
【課題】 複写機やプリンターで高湿時でも走行トラブルが発生しないＰＰＣ用紙、レーザープリンター用紙、オンデマンド用紙、軽印刷用紙などの記録用紙を高い生産性で製造できる記録用紙の製造方法を提供する。
【解決手段】 シェーキング強度を１，１００±３００の範囲で調節するワイヤーシェーキング装置を用いて、原料紙料が供給されたワイヤーを振動させて抄紙した後に、圧搾、乾燥、平滑化処理する記録用紙の製造方法であって、該記録用紙を、音速法によって測定される超音波伝播速度の縦方向と横方向の比率（縦目/横目）で得られる繊維配向強度について、全層での測定値が１．５〜１．９の範囲とし、かつ厚さ方向にフェルト面側とワイヤー面側に２分割後、各層それぞれ測定して得られる配向表裏比（フェルト面側の繊維配向強度/ワイヤー面側の繊維配向強度）が１．００±０．１０の範囲とすることを特徴とする。
【解決手段】 シェーキング強度を１，１００±３００の範囲で調節するワイヤーシェーキング装置を用いて、原料紙料が供給されたワイヤーを振動させて抄紙した後に、圧搾、乾燥、平滑化処理する記録用紙の製造方法であって、該記録用紙を、音速法によって測定される超音波伝播速度の縦方向と横方向の比率（縦目/横目）で得られる繊維配向強度について、全層での測定値が１．５〜１．９の範囲とし、かつ厚さ方向にフェルト面側とワイヤー面側に２分割後、各層それぞれ測定して得られる配向表裏比（フェルト面側の繊維配向強度/ワイヤー面側の繊維配向強度）が１．００±０．１０の範囲とすることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速抄紙機で抄紙される紙において、繊維配向を適切に調整することにより、複写機やプリンターでの走行性に優れた記録用紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機用コピー用紙（以下、ＰＰＣ用紙と記載）、レーザープリンター用紙、オンデマンド用紙、軽印刷用紙などの印刷情報用紙の需要は、多岐にわたる情報の利用により増大する傾向にあり、これら印刷情報用紙はＡ３判やＡ４判といった小判サイズで使用されることが多く、複写機やプリンターでの走行性が重要視されている。その中で走行トラブルによる作業能率低下が問題となっている。
【０００３】
走行トラブルは記録用紙のカール性や剛度に起因することがほとんどで、特に高湿時に発生しやすい。これは湿度が高くなることで記録用紙の吸湿による水分増加で白紙時のカールが大きくなったり、コピーやプリント時の加熱による記録用紙の水分低下によってカールが大きくなったりするためである。また剛度についても高湿時は低くなるため、紙送りがスムーズに行われず走行トラブルとなる。
【０００４】
このような走行トラブルを改善するため、これまでコピーやプリント時の加熱による記録用紙の水分低下を少なくするために記録用紙の含有水分を低く抑えたり、記録用紙の吸湿を抑えるため防湿包装紙を用いたり、剛度を高めるため坪量や紙厚を大きくする対策が行われてきた。
【０００５】
しかしながら記録用紙の含有水分を低く抑えると、包装紙開封直後のコピーやプリント時のカールは良くなるが、包装紙開封後の吸湿が大きくなる問題があり、剛度を高めるため坪量や紙厚を大きくするとコストが高くなる問題がある。
【０００６】
近年古紙を配合した紙の需要が高まっており、古紙、すなわち古紙脱墨パルプを配合した紙では、古紙脱墨パルプを配合していない紙と比較して通常剛度が大きく低下する。さらに古紙脱墨パルプは通常の晒パルプと比較して吸湿性が大きく、古紙脱墨パルプを配合した紙ではカールコントロールが難しいという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−５４２１号公報
【特許文献２】特開２００４−９１９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の如き事情から、本発明者等はＰＰＣ用紙やレーザープリンター用紙、オンデマンド用紙、軽印刷用紙などの記録用紙の走行性をさらに改善出来ないか鋭意検討、研究をいった。その結果、抄紙条件の検討により走行性が良好な記録用紙を得た。すなわち、複写機やプリンターで、高湿時でも走行トラブルが発生せず、走行性の良好な記録用紙を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）記録用紙の抄造時に、シェーキング強度を１，１００±３００の範囲で調節するワイヤーシェーキング装置を用いて、原料紙料が供給されたワイヤーを振動させて抄紙した後に、圧搾、乾燥、平滑化処理する記録用紙の製造方法であって、該記録用紙を、音速法によって測定される超音波伝播速度の縦方向と横方向の比率が（縦目/横目：以下、繊維配向強度と記載）、全層で１．５〜１．９の範囲とし、かつ厚さ方向にフェルト面側とワイヤー面側に２分割後、各層それぞれ測定して得られる繊維配向強度の表裏比（フェルト面側の繊維配向強度/ワイヤー面側の繊維配向強度：以下、配向表裏比と記載）を１．００±０．１０の範囲にとすることを特徴とする記録用紙の製造方法。
（２）前記記録用紙は、抄紙速度６００ｍ／分以上で抄紙した後に、圧搾、乾燥、平滑化する工程を経て製造される記録用紙であって、横方向（以下Ｙ目ともいう）クラーク剛度が１４．５ｃｍ以上とする（１）記載の記録用紙の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
複写機やプリンターで、高湿時でも走行トラブルが発生せず、走行性に優れたＰＰＣ用紙、レーザープリンター用紙、オンデマンド用紙、軽印刷用紙などの記録用紙を得た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
複写機やプリンターでの走行トラブルは、特に高湿時に発生しやすいものであるが、その原因は記録用紙の水分変動によるカールの悪化と剛度の低下が関係している。
【００１１】
これらの問題を解決するため鋭意検討した結果、高速抄紙機による記録用紙の抄造時において、新型のワイヤーシェーキング装置を用い、シェーキング強度を１，１００±３００の範囲内とし、繊維配向をコントロールし、繊維配向強度を１．５〜１．９に調整し、かつ厚さ方向にフェルト面側とワイヤー面側に２分割後、測定して得られる配向表裏比が１．００±０．１０になるよう調整すると、複写機やプリンターで走行性に優れた記録用紙が得られることを見出した。高速抄紙機において通常抄速とされる、６００ｍ／分〜１２００ｍ／分の領域内では、シェーキング強度が８００未満であると、繊維配向をコントロールする効果が弱すぎて、繊維配向強度、配向表裏比を目標とする範囲に調整することが困難となる。逆にシェーキング強度を１４００超に設定しても、繊維配向を整然とコントロールすることが難しくなり、ネジレカールを生じたり、カール特性に起因する複写機やプリンターでの走行性不安定化に繋がることがある。抄速６００ｍ／分以上の高速抄紙において、抄紙速度に見合ったシェーキング強度を与えずに、その結果、繊維配向強度が１．９を超えてしまうと、Ｙ目剛度が小さくなってしまい、複写機やプリンターでの走行性で問題を起こすことがある。反対に過度のシェーキング強度を加えて、繊維配向強度を１．５未満に調整しても、却ってＹ目剛度の向上効果を最適化できずに、カール特性を向上できないだけでなく、ネジレカール等のカール特性の悪化に繋がることもある。配向表裏比が０．９０未満であったり、１．１０を超える場合は、記録用紙のカール特性が劣る結果となり、特に高湿時（２３℃・８０％ＲＨ）において、カール反りが酷く、走行性の問題が生じることがある。以下詳細について説明する。
【００１２】
本発明では、ＰＰＣ用紙、レーザープリンター用紙、オンデマンド用紙、軽印刷用紙などの記録用紙を、高速抄紙機で原紙を抄造した後、圧搾し、乾燥、平滑化処理する工程を経て製造するが、該抄紙機は、従来のワイヤーシェーキング装置とは異なり、振動数や振幅を自在に変更できる新型のワイヤーシェーキング装置（Ｄｕｏ−ｓｈａｋｅ／フォイト社製など）を備え、シェーキング強度を１，１００±３００の範囲に調節することを特徴としている。
【００１３】
ここでいうシェーキング強度とは、下記数式１で表されるシェーキングのエネルギーを表す指数であり、値が大きくなるほどシェーキングエネルギーが大きい。本発明で使用するシェーキング装置を使用し、ワイヤーシェーキングを行うと、抄紙機上でパルプ繊維が再分散され、地合が改善されるだけでなく、抄紙方向（以下、ＭＤ方向と記す）に配向されたパルプ繊維を、ＭＤ方向と直交する方向、すなわちＣＤ方向へ、効果的、かつ整然とパルプ配列を進めることが出来る。このために、Ｙ目剛度の向上効果が、従来のワイヤーシェーキング装置を使用した場合よりも大きく発現でき、複写機やプリンターで走行性に優れた記録用紙を得ることができる。高速抄紙機において、通常の抄紙速度とされる６００ｍ／分〜１２００ｍ／分の抄速領域では、シェーキング強度が８００未満であると、繊維配向を充分にコントロールすることができず、繊維配向強度、配向表裏比を適正範囲内に調整することが困難となる。逆に、シェーキング強度を過度に加えても、カール特性が良くならない。その理由は必ずしも定かでないが、６００ｍ／分〜１２００ｍ／分の高速抄速領域では、シェーキング強度を１４００超とし、記録用紙の全層での繊維配向強度を１．５未満に抑えたとしても、紙の表層（フェルト側）、中層、裏層（ワイヤー側）等の各層において、繊維を整然と配列させることができなくなる。つまりはパルプ繊維の配列が不均一となってしまい、各層の軸方向に差を生じる結果となってしまい、ネジレカールを生じる等、カール特性の悪化に繋がるものと推定される。さらには、縦目方向（以下、Ｔ目ともいう）剛度が低下するほどに、Ｙ目剛度を高めることができず、剛度対策としても有効に寄与できない。因みに、シェーキング強度の上限は、機械的な観点からのみ、一義的に決まるものでなく、主として抄速などの製造条件や、ブレストロール重量などの設備面で制約されるものである。なお、通常の高速抄紙機では、シェーキング強度６０００程度が、上限と考えられている。
数式１ Ｉ ＝ ｆ２ × ｓ ／ Ｖ
Ｉ： シェーキング強度
ｆ： 振動周波数 （回／分）
ｓ： 振幅 （ｍｍ）
Ｖ： 抄造速度 （ｍ／分）
【００１４】
また、本発明者等はシェーキング条件を種々検討した結果、同一のシェーキング強度のときでも振幅を大きくするほうが振動周波数を大きくするよりも適しており、振幅を１０ｍｍ以上、好ましくは１５ｍｍ以上、より好ましくは２０ｍｍ以上に調節すると繊維配向強度、配向表裏比を同時に適正範囲に調整することが可能で、カール防止にに優れることを見出した。
【００１５】
振動周波数については設備能力によってシェーキング強度の上限が決まっており、振幅を決めるとおのずと振動周波数の最大値も決まるものであるが、１００〜４００回／分の範囲で調節されるのが望ましい。
【００１６】
繊維配向強度や配向表裏比を調整する方法としては、シェーキング装置だけでなく、紙料のワイヤーへの流出速度とワイヤー速度の比（Ｊ／Ｗ比＝ジェット／ワイヤー比とも称す）やヘッドボックスＬ／ｂ値などがあり、これらを抄紙機の最適条件に調節することで得られるものであるが、従来のワイヤーシェーキング装置では、抄紙速度６００ｍ／分以上での高速抄造時において、本発明が課題とする複写機やプリンターでの走行性に優れた記録用紙を得るのに限界があった。
【００１７】
本発明に係る原紙を形成するセルロース繊維原料としては、例えば、クラフトパルプ（ＫＰ）、サルファイトパルプ（ＳＰ）、ソーダパルプ（ＡＰ）等の化学パルプ、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、ケミグラウンドウッドパルプ（ＣＧＰ）等の半化学パルプ、砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ、ＢＣＴＭＰ）等の機械パルプ、あるいは、楮、三椏、麻、ケナフ等を原料とする非木材パルプ、古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられる。これらは単独で用いても、２種以上混合して用いてもよい。
【００１８】
本発明の原紙には、填料として必要に応じて、一般に紙に用いられる各種の填料、例えばカオリン、焼成カオリン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、タルク、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、無定形シリケート、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の鉱物質顔料や、スチレン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂並びにそれらの微小中空粒子等の有機系填料を添加してもよい。
【００１９】
本発明の原紙の内添サイズとしては、ロジンエマルジョン等のロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸系サイズ剤、無水ステアリン酸系サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、ワックス系サイズ剤、あるいはカチオン性合成サイズ剤等がある。
【００２０】
また、表面サイズ剤としては、例えば各種の澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体、アクリル酸エステル、ラテックスやα−オレフィン無水マレイン酸共重合体、スチレンアクリル系共重合体、あるいは高級脂肪酸系等の合成サイズ剤やカチオン性合成サイズ剤等が例示できる。
【００２１】
紙料中には、必要に応じて、各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の歩留向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤等の各種抄紙用内添助剤、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の抄紙用内添助剤を適宜添加できる。抄紙ｐＨ条件についても、特に限定されるものでなく、酸性、アルカリ性抄紙のいずれであってもよい。
【００２２】
本発明では、新型のワイヤーシェーキング装置（Ｄｕｏ−ｓｈａｋｅ／フォイト社製など）を備えた長網式抄紙機やオントップフォーマーなどの抄紙機を用い、原紙坪量３０〜２００ｇ／ｍ2 程度の原紙が製造され、通常、オンマシンの状態で表面サイジングが施される。
【００２３】
なお、表面サイズ剤を原紙の表面にサイジングする方法については特に限定されるものではなく、例えばツーロールまたはロッドメタリング式のサイズプレス、ゲートロール、ビルブレード、ショートドウェルコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、ブレードコーターやスプレー等の各種装置を適宜使用できる。
【実施例】
【００２４】
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。また、例中の「部」及び「％」は特に断らない限り、「質量部」及び「質量％」のことである。
【００２５】
〔実施例１〕
パルプとして、広葉樹晒クラフトパルプ１００％（ＣＳＦ＝４６０ｍｌ）を用い、このパルプにアルケニル無水コハク酸系サイズ剤０．０４％（ファイブラン８１Ｋ／荒川化学工業製）、硫酸バンド０．５％、填料として炭酸カルシウム１０％を添加してパルプスラリーを調製し、オントップフォーマーを用いて中性抄紙により抄速９００ｍ／分で原紙を抄造した。なお、このときの条件としてはＪ／Ｗ比を０．９９８とし、ワイヤーシェーキングを振幅２５ｍｍ、振動周波数１９９回／分（シェーキング強度１，１００）に設定した。他方、このときの原紙にオンマシン仕様の２ロールサイズプレス装置で表面サイズ処理を行った。即ち、酸化澱粉２％およびスチレン・メタクリル酸共重合体系表面サイズ剤（ポリマロンＮＰ−２５/荒川化学工業製）０．１０％、芒硝０．３％よりなるサイズプレス液を固形分で１．０ｇ／ｍ2となるように塗布し、カレンダー処理して坪量６４ｇ／ｍ2 の紙を得た。
【００２６】
〔実施例２〕
抄速６００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振動周波数１５１回／分（シェーキング強度９５０）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００２７】
〔実施例３〕
抄速６００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振幅１５ｍｍ、振動周波数１９５回／分（シェーキング強度９５０）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００２８】
〔実施例４〕
抄速８００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振動周波数１６０回／分（シェーキング強度８００）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００２９】
〔実施例５〕
抄速７１０ｍ／分とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３０】
〔実施例６〕
Ｊ／Ｗ比を０．９８０とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３１】
〔実施例７〕
Ｊ／Ｗ比を１．０２０とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３２】
〔実施例８〕
パルプとして、広葉樹晒クラフトパルプ３０％（ＣＳＦ＝４６０ｍｌ）、古紙脱墨パルプ７０％（ＣＳＦ＝２２０ｍｌ）を用いた以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３３】
〔実施例９〕
抄速５００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振動周波数１２６回／分（シェーキング強度８００）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３４】
〔比較例１〕
ワイヤーシェーキングを行わなかった以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３５】
〔比較例２〕
パルプとして、広葉樹晒クラフトパルプ３０％（ＣＳＦ＝４６０ｍｌ）、古紙脱墨パルプ７０％（ＣＳＦ＝２２０ｍｌ）を用い、ワイヤーシェーキングを行わなかった以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３６】
〔比較例３〕
抄速５００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振動周波数１３８回／分（シェーキング強度９５０）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３７】
〔比較例４〕
Ｊ／Ｗ比を０．９７５とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３８】
〔比較例５〕
Ｊ／Ｗ比を１．０２５とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３９】
〔比較例６〕
抄速８００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振動周波数１５０回／分（シェーキング強度７００）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００４０】
〔比較例７〕
抄速６６０ｍ/分とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００４１】
〔比較例８〕
ワイヤーシェーキングを行わず、Ｊ／Ｗ比を１．００５とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００４２】
〔比較例９〕
ワイヤーシェーキング条件を振幅１０ｍｍ（シェーキング強度４４０）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００４３】
実施例１〜９および比較例１〜９で得られた紙について、以下のように評価して、その評価結果を表１，２に示した。
【００４４】
〔剛度〕
剛度：ＪＩＳ−Ｐ−８１４３によりＹ目のクラーク剛度を測定した。
【００４５】
〔繊維配向強度：超音波伝播速度の縦方向と横方向の比率〕
野村商事製ＳＳＴ−３０００（Ｓｏｎｉｃ Ｓｈｅｅｔ Ｔｅｓｔｅｒ）で紙の超音波伝播速度の縦方向と横方向の比率を測定した。
【００４６】
〔配向表裏比〕
紙を厚さ方向にフェルト面側とワイヤー面側に２分割後、それぞれの繊維配向強度を測定して配向表裏比（フェルト面側の繊維配向強度）／（ワイヤー面側の繊維配向強度）を計算した。
【００４７】
〔カール性〕
カール性は、（１）２３℃・５０％ＲＨ、（２）２０℃・８０％ＲＨの２環境水準下で、下記の方法で評価した。白紙カールはＡ４サイズ１０枚を束ねて、短辺側の片方をフラットにして上から吊り下げ、吊り下げられたもう片方の短辺側の２角について、フラット面からのズレ（大きいほう）を測定して評価した。コピー後カールとプリンター後カールは、Ａ４サイズの紙を評価機に紙送り方向をＹ目として、５０枚通した後の最後の１０枚を束ねて、白紙カールと同様に測定して評価した（数値が大きい程カールが大きい）。
コピー評価機 富士ゼロックス社製複写機 ＤＣ７５０Ｉ
プリント評価機 キヤノン社製プリンター ＬＡＳＥＲＳＨＯＴ ＬＢＰ２７１０
【００４８】
〔走行性〕
Ａ４サイズの紙を評価機に紙送り方向をＹ目として、５０枚連続してコピーまたはプリントし、走行性を評価した。
評価基準
〇：紙詰りもなく、走行性に問題がない。
△：紙詰りが１回発生し、走行性が少し悪い。
×：紙詰りが複数回発生し、走行性が悪い。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速抄紙機で抄紙される紙において、繊維配向を適切に調整することにより、複写機やプリンターでの走行性に優れた記録用紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機用コピー用紙（以下、ＰＰＣ用紙と記載）、レーザープリンター用紙、オンデマンド用紙、軽印刷用紙などの印刷情報用紙の需要は、多岐にわたる情報の利用により増大する傾向にあり、これら印刷情報用紙はＡ３判やＡ４判といった小判サイズで使用されることが多く、複写機やプリンターでの走行性が重要視されている。その中で走行トラブルによる作業能率低下が問題となっている。
【０００３】
走行トラブルは記録用紙のカール性や剛度に起因することがほとんどで、特に高湿時に発生しやすい。これは湿度が高くなることで記録用紙の吸湿による水分増加で白紙時のカールが大きくなったり、コピーやプリント時の加熱による記録用紙の水分低下によってカールが大きくなったりするためである。また剛度についても高湿時は低くなるため、紙送りがスムーズに行われず走行トラブルとなる。
【０００４】
このような走行トラブルを改善するため、これまでコピーやプリント時の加熱による記録用紙の水分低下を少なくするために記録用紙の含有水分を低く抑えたり、記録用紙の吸湿を抑えるため防湿包装紙を用いたり、剛度を高めるため坪量や紙厚を大きくする対策が行われてきた。
【０００５】
しかしながら記録用紙の含有水分を低く抑えると、包装紙開封直後のコピーやプリント時のカールは良くなるが、包装紙開封後の吸湿が大きくなる問題があり、剛度を高めるため坪量や紙厚を大きくするとコストが高くなる問題がある。
【０００６】
近年古紙を配合した紙の需要が高まっており、古紙、すなわち古紙脱墨パルプを配合した紙では、古紙脱墨パルプを配合していない紙と比較して通常剛度が大きく低下する。さらに古紙脱墨パルプは通常の晒パルプと比較して吸湿性が大きく、古紙脱墨パルプを配合した紙ではカールコントロールが難しいという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−５４２１号公報
【特許文献２】特開２００４−９１９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の如き事情から、本発明者等はＰＰＣ用紙やレーザープリンター用紙、オンデマンド用紙、軽印刷用紙などの記録用紙の走行性をさらに改善出来ないか鋭意検討、研究をいった。その結果、抄紙条件の検討により走行性が良好な記録用紙を得た。すなわち、複写機やプリンターで、高湿時でも走行トラブルが発生せず、走行性の良好な記録用紙を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）記録用紙の抄造時に、シェーキング強度を１，１００±３００の範囲で調節するワイヤーシェーキング装置を用いて、原料紙料が供給されたワイヤーを振動させて抄紙した後に、圧搾、乾燥、平滑化処理する記録用紙の製造方法であって、該記録用紙を、音速法によって測定される超音波伝播速度の縦方向と横方向の比率が（縦目/横目：以下、繊維配向強度と記載）、全層で１．５〜１．９の範囲とし、かつ厚さ方向にフェルト面側とワイヤー面側に２分割後、各層それぞれ測定して得られる繊維配向強度の表裏比（フェルト面側の繊維配向強度/ワイヤー面側の繊維配向強度：以下、配向表裏比と記載）を１．００±０．１０の範囲にとすることを特徴とする記録用紙の製造方法。
（２）前記記録用紙は、抄紙速度６００ｍ／分以上で抄紙した後に、圧搾、乾燥、平滑化する工程を経て製造される記録用紙であって、横方向（以下Ｙ目ともいう）クラーク剛度が１４．５ｃｍ以上とする（１）記載の記録用紙の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
複写機やプリンターで、高湿時でも走行トラブルが発生せず、走行性に優れたＰＰＣ用紙、レーザープリンター用紙、オンデマンド用紙、軽印刷用紙などの記録用紙を得た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
複写機やプリンターでの走行トラブルは、特に高湿時に発生しやすいものであるが、その原因は記録用紙の水分変動によるカールの悪化と剛度の低下が関係している。
【００１１】
これらの問題を解決するため鋭意検討した結果、高速抄紙機による記録用紙の抄造時において、新型のワイヤーシェーキング装置を用い、シェーキング強度を１，１００±３００の範囲内とし、繊維配向をコントロールし、繊維配向強度を１．５〜１．９に調整し、かつ厚さ方向にフェルト面側とワイヤー面側に２分割後、測定して得られる配向表裏比が１．００±０．１０になるよう調整すると、複写機やプリンターで走行性に優れた記録用紙が得られることを見出した。高速抄紙機において通常抄速とされる、６００ｍ／分〜１２００ｍ／分の領域内では、シェーキング強度が８００未満であると、繊維配向をコントロールする効果が弱すぎて、繊維配向強度、配向表裏比を目標とする範囲に調整することが困難となる。逆にシェーキング強度を１４００超に設定しても、繊維配向を整然とコントロールすることが難しくなり、ネジレカールを生じたり、カール特性に起因する複写機やプリンターでの走行性不安定化に繋がることがある。抄速６００ｍ／分以上の高速抄紙において、抄紙速度に見合ったシェーキング強度を与えずに、その結果、繊維配向強度が１．９を超えてしまうと、Ｙ目剛度が小さくなってしまい、複写機やプリンターでの走行性で問題を起こすことがある。反対に過度のシェーキング強度を加えて、繊維配向強度を１．５未満に調整しても、却ってＹ目剛度の向上効果を最適化できずに、カール特性を向上できないだけでなく、ネジレカール等のカール特性の悪化に繋がることもある。配向表裏比が０．９０未満であったり、１．１０を超える場合は、記録用紙のカール特性が劣る結果となり、特に高湿時（２３℃・８０％ＲＨ）において、カール反りが酷く、走行性の問題が生じることがある。以下詳細について説明する。
【００１２】
本発明では、ＰＰＣ用紙、レーザープリンター用紙、オンデマンド用紙、軽印刷用紙などの記録用紙を、高速抄紙機で原紙を抄造した後、圧搾し、乾燥、平滑化処理する工程を経て製造するが、該抄紙機は、従来のワイヤーシェーキング装置とは異なり、振動数や振幅を自在に変更できる新型のワイヤーシェーキング装置（Ｄｕｏ−ｓｈａｋｅ／フォイト社製など）を備え、シェーキング強度を１，１００±３００の範囲に調節することを特徴としている。
【００１３】
ここでいうシェーキング強度とは、下記数式１で表されるシェーキングのエネルギーを表す指数であり、値が大きくなるほどシェーキングエネルギーが大きい。本発明で使用するシェーキング装置を使用し、ワイヤーシェーキングを行うと、抄紙機上でパルプ繊維が再分散され、地合が改善されるだけでなく、抄紙方向（以下、ＭＤ方向と記す）に配向されたパルプ繊維を、ＭＤ方向と直交する方向、すなわちＣＤ方向へ、効果的、かつ整然とパルプ配列を進めることが出来る。このために、Ｙ目剛度の向上効果が、従来のワイヤーシェーキング装置を使用した場合よりも大きく発現でき、複写機やプリンターで走行性に優れた記録用紙を得ることができる。高速抄紙機において、通常の抄紙速度とされる６００ｍ／分〜１２００ｍ／分の抄速領域では、シェーキング強度が８００未満であると、繊維配向を充分にコントロールすることができず、繊維配向強度、配向表裏比を適正範囲内に調整することが困難となる。逆に、シェーキング強度を過度に加えても、カール特性が良くならない。その理由は必ずしも定かでないが、６００ｍ／分〜１２００ｍ／分の高速抄速領域では、シェーキング強度を１４００超とし、記録用紙の全層での繊維配向強度を１．５未満に抑えたとしても、紙の表層（フェルト側）、中層、裏層（ワイヤー側）等の各層において、繊維を整然と配列させることができなくなる。つまりはパルプ繊維の配列が不均一となってしまい、各層の軸方向に差を生じる結果となってしまい、ネジレカールを生じる等、カール特性の悪化に繋がるものと推定される。さらには、縦目方向（以下、Ｔ目ともいう）剛度が低下するほどに、Ｙ目剛度を高めることができず、剛度対策としても有効に寄与できない。因みに、シェーキング強度の上限は、機械的な観点からのみ、一義的に決まるものでなく、主として抄速などの製造条件や、ブレストロール重量などの設備面で制約されるものである。なお、通常の高速抄紙機では、シェーキング強度６０００程度が、上限と考えられている。
数式１ Ｉ ＝ ｆ２ × ｓ ／ Ｖ
Ｉ： シェーキング強度
ｆ： 振動周波数 （回／分）
ｓ： 振幅 （ｍｍ）
Ｖ： 抄造速度 （ｍ／分）
【００１４】
また、本発明者等はシェーキング条件を種々検討した結果、同一のシェーキング強度のときでも振幅を大きくするほうが振動周波数を大きくするよりも適しており、振幅を１０ｍｍ以上、好ましくは１５ｍｍ以上、より好ましくは２０ｍｍ以上に調節すると繊維配向強度、配向表裏比を同時に適正範囲に調整することが可能で、カール防止にに優れることを見出した。
【００１５】
振動周波数については設備能力によってシェーキング強度の上限が決まっており、振幅を決めるとおのずと振動周波数の最大値も決まるものであるが、１００〜４００回／分の範囲で調節されるのが望ましい。
【００１６】
繊維配向強度や配向表裏比を調整する方法としては、シェーキング装置だけでなく、紙料のワイヤーへの流出速度とワイヤー速度の比（Ｊ／Ｗ比＝ジェット／ワイヤー比とも称す）やヘッドボックスＬ／ｂ値などがあり、これらを抄紙機の最適条件に調節することで得られるものであるが、従来のワイヤーシェーキング装置では、抄紙速度６００ｍ／分以上での高速抄造時において、本発明が課題とする複写機やプリンターでの走行性に優れた記録用紙を得るのに限界があった。
【００１７】
本発明に係る原紙を形成するセルロース繊維原料としては、例えば、クラフトパルプ（ＫＰ）、サルファイトパルプ（ＳＰ）、ソーダパルプ（ＡＰ）等の化学パルプ、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、ケミグラウンドウッドパルプ（ＣＧＰ）等の半化学パルプ、砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ、ＢＣＴＭＰ）等の機械パルプ、あるいは、楮、三椏、麻、ケナフ等を原料とする非木材パルプ、古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられる。これらは単独で用いても、２種以上混合して用いてもよい。
【００１８】
本発明の原紙には、填料として必要に応じて、一般に紙に用いられる各種の填料、例えばカオリン、焼成カオリン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、タルク、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、無定形シリケート、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の鉱物質顔料や、スチレン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂並びにそれらの微小中空粒子等の有機系填料を添加してもよい。
【００１９】
本発明の原紙の内添サイズとしては、ロジンエマルジョン等のロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸系サイズ剤、無水ステアリン酸系サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、ワックス系サイズ剤、あるいはカチオン性合成サイズ剤等がある。
【００２０】
また、表面サイズ剤としては、例えば各種の澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体、アクリル酸エステル、ラテックスやα−オレフィン無水マレイン酸共重合体、スチレンアクリル系共重合体、あるいは高級脂肪酸系等の合成サイズ剤やカチオン性合成サイズ剤等が例示できる。
【００２１】
紙料中には、必要に応じて、各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の歩留向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤等の各種抄紙用内添助剤、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の抄紙用内添助剤を適宜添加できる。抄紙ｐＨ条件についても、特に限定されるものでなく、酸性、アルカリ性抄紙のいずれであってもよい。
【００２２】
本発明では、新型のワイヤーシェーキング装置（Ｄｕｏ−ｓｈａｋｅ／フォイト社製など）を備えた長網式抄紙機やオントップフォーマーなどの抄紙機を用い、原紙坪量３０〜２００ｇ／ｍ2 程度の原紙が製造され、通常、オンマシンの状態で表面サイジングが施される。
【００２３】
なお、表面サイズ剤を原紙の表面にサイジングする方法については特に限定されるものではなく、例えばツーロールまたはロッドメタリング式のサイズプレス、ゲートロール、ビルブレード、ショートドウェルコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、ブレードコーターやスプレー等の各種装置を適宜使用できる。
【実施例】
【００２４】
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。また、例中の「部」及び「％」は特に断らない限り、「質量部」及び「質量％」のことである。
【００２５】
〔実施例１〕
パルプとして、広葉樹晒クラフトパルプ１００％（ＣＳＦ＝４６０ｍｌ）を用い、このパルプにアルケニル無水コハク酸系サイズ剤０．０４％（ファイブラン８１Ｋ／荒川化学工業製）、硫酸バンド０．５％、填料として炭酸カルシウム１０％を添加してパルプスラリーを調製し、オントップフォーマーを用いて中性抄紙により抄速９００ｍ／分で原紙を抄造した。なお、このときの条件としてはＪ／Ｗ比を０．９９８とし、ワイヤーシェーキングを振幅２５ｍｍ、振動周波数１９９回／分（シェーキング強度１，１００）に設定した。他方、このときの原紙にオンマシン仕様の２ロールサイズプレス装置で表面サイズ処理を行った。即ち、酸化澱粉２％およびスチレン・メタクリル酸共重合体系表面サイズ剤（ポリマロンＮＰ−２５/荒川化学工業製）０．１０％、芒硝０．３％よりなるサイズプレス液を固形分で１．０ｇ／ｍ2となるように塗布し、カレンダー処理して坪量６４ｇ／ｍ2 の紙を得た。
【００２６】
〔実施例２〕
抄速６００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振動周波数１５１回／分（シェーキング強度９５０）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００２７】
〔実施例３〕
抄速６００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振幅１５ｍｍ、振動周波数１９５回／分（シェーキング強度９５０）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００２８】
〔実施例４〕
抄速８００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振動周波数１６０回／分（シェーキング強度８００）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００２９】
〔実施例５〕
抄速７１０ｍ／分とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３０】
〔実施例６〕
Ｊ／Ｗ比を０．９８０とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３１】
〔実施例７〕
Ｊ／Ｗ比を１．０２０とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３２】
〔実施例８〕
パルプとして、広葉樹晒クラフトパルプ３０％（ＣＳＦ＝４６０ｍｌ）、古紙脱墨パルプ７０％（ＣＳＦ＝２２０ｍｌ）を用いた以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３３】
〔実施例９〕
抄速５００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振動周波数１２６回／分（シェーキング強度８００）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３４】
〔比較例１〕
ワイヤーシェーキングを行わなかった以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３５】
〔比較例２〕
パルプとして、広葉樹晒クラフトパルプ３０％（ＣＳＦ＝４６０ｍｌ）、古紙脱墨パルプ７０％（ＣＳＦ＝２２０ｍｌ）を用い、ワイヤーシェーキングを行わなかった以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３６】
〔比較例３〕
抄速５００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振動周波数１３８回／分（シェーキング強度９５０）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３７】
〔比較例４〕
Ｊ／Ｗ比を０．９７５とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３８】
〔比較例５〕
Ｊ／Ｗ比を１．０２５とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００３９】
〔比較例６〕
抄速８００ｍ/分とし、ワイヤーシェーキング条件を振動周波数１５０回／分（シェーキング強度７００）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００４０】
〔比較例７〕
抄速６６０ｍ/分とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００４１】
〔比較例８〕
ワイヤーシェーキングを行わず、Ｊ／Ｗ比を１．００５とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００４２】
〔比較例９〕
ワイヤーシェーキング条件を振幅１０ｍｍ（シェーキング強度４４０）とした以外は実施例１と同様の方法で紙を得た。
【００４３】
実施例１〜９および比較例１〜９で得られた紙について、以下のように評価して、その評価結果を表１，２に示した。
【００４４】
〔剛度〕
剛度：ＪＩＳ−Ｐ−８１４３によりＹ目のクラーク剛度を測定した。
【００４５】
〔繊維配向強度：超音波伝播速度の縦方向と横方向の比率〕
野村商事製ＳＳＴ−３０００（Ｓｏｎｉｃ Ｓｈｅｅｔ Ｔｅｓｔｅｒ）で紙の超音波伝播速度の縦方向と横方向の比率を測定した。
【００４６】
〔配向表裏比〕
紙を厚さ方向にフェルト面側とワイヤー面側に２分割後、それぞれの繊維配向強度を測定して配向表裏比（フェルト面側の繊維配向強度）／（ワイヤー面側の繊維配向強度）を計算した。
【００４７】
〔カール性〕
カール性は、（１）２３℃・５０％ＲＨ、（２）２０℃・８０％ＲＨの２環境水準下で、下記の方法で評価した。白紙カールはＡ４サイズ１０枚を束ねて、短辺側の片方をフラットにして上から吊り下げ、吊り下げられたもう片方の短辺側の２角について、フラット面からのズレ（大きいほう）を測定して評価した。コピー後カールとプリンター後カールは、Ａ４サイズの紙を評価機に紙送り方向をＹ目として、５０枚通した後の最後の１０枚を束ねて、白紙カールと同様に測定して評価した（数値が大きい程カールが大きい）。
コピー評価機 富士ゼロックス社製複写機 ＤＣ７５０Ｉ
プリント評価機 キヤノン社製プリンター ＬＡＳＥＲＳＨＯＴ ＬＢＰ２７１０
【００４８】
〔走行性〕
Ａ４サイズの紙を評価機に紙送り方向をＹ目として、５０枚連続してコピーまたはプリントし、走行性を評価した。
評価基準
〇：紙詰りもなく、走行性に問題がない。
△：紙詰りが１回発生し、走行性が少し悪い。
×：紙詰りが複数回発生し、走行性が悪い。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェーキング強度を１，１００±３００の範囲で調節するワイヤーシェーキング装置を用いて、原料紙料が供給されたワイヤーを振動させて抄紙した後に、圧搾、乾燥、平滑化処理する記録用紙の製造方法であって、該記録用紙を、音速法によって測定される超音波伝播速度の縦方向と横方向の比率（縦目/横目）で得られる繊維配向強度について、全層での測定値が１．５〜１．９の範囲とし、かつ厚さ方向にフェルト面側とワイヤー面側に２分割後、各層それぞれ測定して得られる配向表裏比（フェルト面側の繊維配向強度/ワイヤー面側の繊維配向強度）が１．００±０．１０の範囲とすることを特徴とする記録用紙の製造方法。
【請求項２】
前記記録用紙は、抄紙速度６００ｍ／分以上で抄紙し、横方向クラーク剛度が１４．５ｃｍ以上とする請求項１記載の記録用紙の製造方法。
【請求項１】
シェーキング強度を１，１００±３００の範囲で調節するワイヤーシェーキング装置を用いて、原料紙料が供給されたワイヤーを振動させて抄紙した後に、圧搾、乾燥、平滑化処理する記録用紙の製造方法であって、該記録用紙を、音速法によって測定される超音波伝播速度の縦方向と横方向の比率（縦目/横目）で得られる繊維配向強度について、全層での測定値が１．５〜１．９の範囲とし、かつ厚さ方向にフェルト面側とワイヤー面側に２分割後、各層それぞれ測定して得られる配向表裏比（フェルト面側の繊維配向強度/ワイヤー面側の繊維配向強度）が１．００±０．１０の範囲とすることを特徴とする記録用紙の製造方法。
【請求項２】
前記記録用紙は、抄紙速度６００ｍ／分以上で抄紙し、横方向クラーク剛度が１４．５ｃｍ以上とする請求項１記載の記録用紙の製造方法。
【公開番号】特開２００９−１２１００４（Ｐ２００９−１２１００４Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９９３４８（Ｐ２００７−２９９３４８）
【出願日】平成１９年１１月１９日（２００７．１１．１９）
【出願人】（０００１２２２９８）王子製紙株式会社 (2,055)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１９日（２００７．１１．１９）
【出願人】（０００１２２２９８）王子製紙株式会社 (2,055)
【Ｆターム（参考）】
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