(57)【要約】【課題】白色度や平滑性および印刷平滑に優れた印刷用塗工紙を、安価に製造する方法を提供するものである。【解決手段】少なくとも原紙の片面に顔料と接着剤を含有する塗工層を１層以上設けた印刷用塗工紙の製造方法において、該原紙に使用される漂白パルプの５０％以上がユーカリ材もしくはアカシア材を原料とし、蒸解液を分割添加するクラフト蒸解法でパルプ化され、オゾン漂白段を含む多段漂白処理工程で製造された該漂白パルプを含む紙料をギャップフォーマータイプのワイヤーパートで湿紙を形成する工程、プレスパートで湿紙を搾水する工程、ドライヤーパートで湿紙を乾燥する抄紙工程、塗工液をブレード方式で塗工する工程および金属ロールと弾性ロールからなるカレンダーで平坦化処理する工程を有し、かつ該塗工する工程で形成された塗工層に、平均粒子径（Ｄ５０）が０．５〜２．５μｍの重質炭酸カルシウムを５０質量％以上含有することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙の少なくとも片面に顔料と接着剤を含有する塗工層を１層以上設けた印刷用塗工紙の製造方法において、該原紙に使用される漂白パルプの５０％以上がユーカリ材もしくはアカシア材を原料とするものであり、該漂白パルプが、蒸解液を分割添加するクラフト蒸解法でパルプ化され、さらにオゾン漂白段を含む多段漂白処理工程で製造されたパルプであって、該漂白パルプを含む紙料をヘッドボックスからループをなす２つのワイヤー間へ噴出し、フォーミングロールで脱水して紙層を形成するギャップフォーマータイプのワイヤーパートで湿紙を形成する工程、プレスパートにおいて湿紙を搾水する工程、ドライヤーパートにおいて湿紙を乾燥する抄紙工程、塗工液をブレード方式で塗工する工程および金属ロールと弾性ロールの組み合わせからなるカレンダーで平坦化処理する工程を有し、かつ該塗工する工程で形成された塗工層に、沈降方式により測定した平均粒子径（Ｄ５０）が０．５〜２．５μｍの範囲にある重質炭酸カルシウムを５０質量％以上含有することを特徴とする印刷用塗工紙の製造方法。
【請求項２】
前記塗工層が少なくとも２層を有し、最外塗工層に沈降方式により測定した平均粒子径（Ｄ５０）が０．５〜１．２μｍの範囲にある重質炭酸カルシウムを５０質量％以上含有することを特徴とする請求項１に記載の印刷用塗工紙の製造方法。
【請求項３】
前記最外塗工層に含有される重質炭酸カルシウムが、沈降方式による粒度分布曲線の７５累積質量％に該当する粒子径（Ｄ７５）と２５累積質量％に該当する粒子径（Ｄ２５）との比（Ｄ７５／Ｄ２５）が、１．５〜３．３の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷用塗工紙の製造方法。
【請求項４】
前記ブレード方式の塗工工程において、塗工液を供給する方法がジェットファウンテン方式である請求項１から３のいずれか１項に記載の印刷用塗工紙の製造方法。
【請求項５】
前記金属ロールと弾性ロールの組み合わせからなるカレンダーが、３本以上のロールと２つ以上のニップから構成されている請求項１から４いずれか１項に記載の印刷用塗工紙の製造方法。
【請求項６】
前記カレンダーのロールが傾斜配置されている請求項１から５のいずれか１項に記載の印刷用塗工紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用塗工紙の製造方法に関し、特に白紙、印刷品質に優れた印刷用塗工紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に印刷用塗工紙は、原紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗工液を塗工乾燥して製造され、塗工液の塗工量や塗工紙の仕上げ方法によって、キャストコート紙、アート紙、コート紙、微塗工紙等に分類される。これら塗工紙は、これに多色印刷または単色印刷を施して、チラシ、パンフレット、ポスター等の商業用印刷物として、あるいは書籍、雑誌等の出版物として広く使用されている。近年、印刷物のビジュアル化、カラー化の進展と共に、印刷用塗工紙の高品質化の要求が高まっており、光沢、平滑性、白さ等の外観が以前にも増して重要視されている。特に、チラシ、パンフレット、ポスター等の商業用印刷向けのものは、宣伝媒体としての目的から、低コストで高品質なものが要望されている。
【０００３】
印刷用塗工紙の白色度を高くする手段としては、塗工層に蛍光染料を配合することや、塗工層に使用する顔料に安価で白色度の高い重質炭酸カルシウムを配合することが知られている（特許文献１、２参照）。しかし、蛍光染料の配合は、印刷用塗工紙の白色度を向上させる反面、熱や光による経時的な白色度の低下を招きやすくなり、印刷用塗工紙に求められる品質要求レベルを維持できなくなる問題があった。一方、重質炭酸カルシウムの配合は、長期間にわたり高い水準の白色度を維持することができるのだが、一般に使用される重質炭酸カルシウムはカオリン等に比べ粒子径が大きく、高い平滑性を発現することが困難であった。
【０００４】
また、平滑性に優れた印刷用塗工紙を得るための手段としては、カレンダー処理を施した際の平滑性発現効果が高いエンジニアードカオリンやデラミネーテッドカオリン、プラスチックピグメントといった顔料を配合することが有効である（特許文献３、４参照）。しかし、これらの顔料は高価であり、印刷用塗工紙の製造コストが高くなるという問題があった。更に重質炭酸カルシウムに比べ白色度が低いため、要求される白色度を維持するためには、蛍光染料の配合が避けられず、蛍光染料を配合することによる前述のような問題を引き起こす場合があった。
【０００５】
更に、近年の製紙業界では省力化、製造コスト削減を目的とした抄紙機、塗工機、仕上げ機の広幅化、高速化が進んでおり、そのような状況下においても、前述のような、より高い品質レベルを付与できる印刷用塗工紙の製造方法を見出すことが強く求められている。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−２９４５９８号公報
【特許文献２】特開２００４−３０５７号公報
【特許文献３】特開２００２−１９４６９８号公報
【特許文献４】特開２００６−２４９６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、白紙の白色度や平滑性および印刷平滑に優れた印刷用塗工紙を、安価に製造する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、原紙の少なくとも片面に顔料と接着剤を主成分する塗工液を１層以上塗工する塗工紙の製造方法において、該原紙に使用される漂白パルプの５０％以上がユーカリ材もしくはアカシア材を原料とするものであり、該漂白パルプが、蒸解液を分割添加する蒸解法でパルプ化され、さらにオゾン漂白段を含む多段漂白処理工程で製造されたパルプであって、該漂白パルプを含む紙料をヘッドボックスからループをなす２つのワイヤー間へ噴出しフォーミングロールで脱水して紙層を形成するギャップフォーマータイプのワイヤーパートで湿紙を形成する工程、 プレスパートにおいて湿紙を搾水する工程、ドライヤーパートにおいて湿紙を乾燥する抄紙工程、塗工液をブレード方式で塗工する工程および金属ロールと弾性ロールの組み合わせからなるカレンダーで平坦化処理する工程を有し、かつ該塗工する工程で形成された塗工層に、沈降方式により測定した平均粒子径（Ｄ５０）が０．５〜２．５μｍの範囲にある重質炭酸カルシウムを５０質量％以上含有することを特徴とする印刷用塗工紙の製造方法である。
【０００９】
前記塗工層が少なくとも２層を有し、最外塗工層に沈降方式により測定した平均粒子径（Ｄ５０）が０．５〜１．２μｍの範囲にある重質炭酸カルシウムを５０質量％以上含有することが好ましい。
【００１０】
前記最外塗工層に含有される重質炭酸カルシウムが、沈降方式による粒度分布曲線の７５累積質量％に該当する粒子径（Ｄ７５）と２５累積質量％に該当する粒子径（Ｄ２５）との比（Ｄ７５／Ｄ２５）が、１．５〜３．３の範囲であることが好ましい。
【００１１】
前記ブレード方式の塗工工程において、塗工液を供給する方法がジェットファウンテン方式であることが好ましい。
【００１２】
前記の金属ロールと弾性ロールの組み合わせからなるカレンダーが、３本以上のロールと２つ以上のニップから構成されていることが好ましい。
【００１３】
前記カレンダーのロールが傾斜配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の製造方法により、白紙の白色度や平滑性および印刷平滑に優れた印刷用塗工紙を、安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の詳細について述べる。
【００１６】
本発明で使用されるパルプの原材料は、広葉樹材、針葉樹材、非木材のいずれでもよいが、紙に使用するパルプの５０％以上は、必ずユーカリ材もしくはアカシア材を原料としたものでなければならない。ユーカリ材としては、E.camaldulensis、  E.citriodora、  E.deglupta、E.globulus、E.grandis、E.maculata、E.punctata、E.saligna、E.terelicornis、E.urophylla、E.camaldulensis等やこれらの交雑種が挙げられ、また、アカシア材としては、A.aulacocarpa、A.auriculiformis、A.catechu、A.crassicarpa、A.decurrens、A.holosericea、A.leptocarpa、A.maidenii、A.mangium、A.mearnsii、A.melanoxylon、A.neriifolia、A.silvestris、等やこれらの交雑種が挙げられる。ユーカリ材もしくはアカシア材を原料としたパルプは、繊維幅が小さいため、紙シートを形成した場合、単位米坪当たりの繊維本数が多くなって、平滑性の高いシートや、該パルプは叩解するときの負荷が小さいため、叩解後のパルプで紙シートを形成した場合、紙の密度が低いシートを得ることができる。
【００１７】
本発明で使用されるパルプを得るための蒸解法としては、クラフト蒸解、ポリサルファイド蒸解、ソーダ蒸解、アルカリサルファイト蒸解等の公知の蒸解法を用いることができるが、必ず蒸解液を分割添加して蒸解する必要がある。蒸解液を分割添加することにより、蒸解全般でのアルカリ濃度を低く抑えることができ、材中のヘミセルロースの溶出が抑えられる。この結果としてヘミセルロース含有率の高いパルプが得られるためであり、ヘミセルロース含有量の高いパルプを使用することも本発明の紙物性の発現に欠かせない事項の一つである。蒸解液を分割添加する蒸解法であれば、特に限定されるものではないが、Ｌｏーｓｏｌｉｄｓ法、Ｃｏｍｐａｃｔ蒸解法、Ｋｏｂｕｄｏｍａｒｉ蒸解法、等の蒸解法は、蒸解時に使用するエネルギー量が少ない、製造されるパルプの漂白性がよい、といった付帯的な効果の点で、好適に用いられる。
【００１８】
例えば、クラフト蒸解法を用いる場合、蒸解液の硫化度は５〜７５％、好ましくは１５〜４５％、有効アルカリ添加率は絶乾木材質量当たり５〜３０質量％、好ましくは１０〜２５質量％、蒸解温度は１３０〜１７０℃で、蒸解方式は、連続蒸解法あるいはバッチ蒸解法のどちらでもよく、特に問わない。
【００１９】
蒸解に際して、使用する蒸解液に蒸解助剤として公知の環状ケト化合物、例えばベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン、アントロン、フェナントロキノン及び前記キノン系化合物のアルキル、アミノ等の核置換体、あるいは前記キノン系化合物の還元型であるアントラヒドロキノンのようなヒドロキノン系化合物、さらにはディールスアルダー法によるアントラキノン合成法の中間体として得られる安定な化合物である９，１０−ジケトヒドロアントラセン化合物等から選ばれた１種あるいは２種以上が添加されてもよく、その添加率は材の絶乾質量当たり０．００１〜１．０質量％である。
【００２０】
本発明では、公知の蒸解法により得られた未漂白パルプは、洗浄、粗選及び精選工程を経て、公知のアルカリ酸素漂白法により脱リグニンされる。アルカリ酸素漂白法で脱リグニンすることで、その後の多段漂白工程での漂白薬品使用量を削減でき、パルプの品質の損傷を最小限に留められるためである。本発明に使用されるアルカリ酸素漂白法は、公知の中濃度法或いは高濃度法がそのまま適用できるが、現在、汎用的に用いられているパルプ濃度が８〜１５％で行われる中濃度法が好ましい。
【００２１】
前記中濃度法によるアルカリ酸素漂白法において、アルカリとしては苛性ソーダあるいは酸化されたクラフト白液を使用することができ、酸素ガスとしては、深冷分離法からの酸素、PSA(Pressure Swing Adsorption）からの酸素、VSA(Vacuum Swing Adsorption)からの酸素等が使用できる。前記酸素ガスとアルカリは中濃度ミキサーにおいて中濃度のパルプスラリーに添加され、混合が十分に行われた後、加圧下でパルプ、酸素及びアルカリの混合物を一定時間保持できる反応塔へ送られて、脱リグニンされる。
【００２２】
酸素ガスの添加率は、絶乾パルプ質量当たり０．５〜３質量％、アルカリ添加率は０．５〜４質量％、反応温度は８０〜１２０℃、反応時間は１５〜１００分、パルプ濃度は８〜１５％であり、この他の条件は公知のものが適用できる。本発明では、アルカリ酸素漂白工程において、上記アルカリ酸素漂白を連続して複数回行い、できる限り脱リグニンを進めるのが好ましい実施形態である。
【００２３】
アルカリ酸素漂白が施されたパルプは次いで洗浄工程へ送られる。パルプは洗浄後、多段漂白工程へ送られる。本発明の使用される漂白パルプを得るための多段漂白工程では、必ずオゾン漂白段（Ｚ）が用いられる。オゾン漂白段を用いることで、ユーカリ材、アカシア材からのパルプ中に多く含まれるヘキセンウロン酸を分解でき、ヘキセンウロン酸に起因するパルプの色戻りを抑制できるためである。本発明のオゾン漂白段の処理条件は、特に限定されるものではないが、オゾンを過度に反応させた場合にはパルプ強度が損なわれるため、好ましくは、オゾンの添加率は絶乾パルプ質量当たり０．１％〜１．０％であり、さらに好適には０．３％〜０．７％である。処理温度は１０〜１００℃、好ましくは２０〜７０℃、処理時間は１秒〜６０分、好ましくは１０秒〜５分、処理ｐＨは１．５〜７、好ましくは２〜４である。オゾン漂白段でのパルプ濃度は中濃度でも高濃度でもよく限定されるものではない。また、必要であれば、二酸化塩素、他の漂白薬品を併用することも可能である。
【００２４】
本発明の多段漂白工程で使用できる漂白段は、オゾン漂白段を用いること以外は、特に限定されるものではなく、公知の漂白段を用いることができる。公知の漂白段として、二酸化塩素漂白段（Ｄ）、アルカリ抽出段（Ｅ）、酸素漂白段（Ｏ）、過酸化水素漂白段（Ｐ）、過酸漂白段（ＰＡ）、酸洗浄段（ａ）、酸処理段（Ａ）等が挙げられる。多段漂白工程の一例を挙げると、Ｚ−Ｅ−Ｐ−Ｄ、Ｚ−Ｅ−Ｄ−Ｐ、Ｚ−Ｅ−Ｐ−ＡＰ、Ａ−Ｚ−Ｅ−Ｐ−Ｄ、Ａ−Ｚ−Ｅ−Ｄ−Ｐ、Ａ−Ｚ−Ｅ−Ｐ−ＡＰ、ａ−Ｚ−Ｅ−Ｐ−Ｄ、ａ−Ｚ−Ｅ−Ｄ−Ｐ、ａ−Ｚ−Ｅ−Ｐ−ＡＰ、Ｚ／Ｄ−Ｅ−Ｐ−Ｄ、Ｚ／Ｄ−Ｅ−Ｄ−Ｐ、Ｚ／Ｄ−Ｅ−Ｐ−ＡＰ、Ａ−Ｚ／Ｄ−Ｅ−Ｐ−Ｄ、Ａ−Ｚ／Ｄ−Ｅ−Ｄ−ＰＡ−Ｚ／Ｄ−Ｅ−Ｐ−ＡＰ、ａ−Ｚ／Ｄ−Ｅ−Ｐ−Ｄ、ａ−Ｚ／Ｄ−Ｅ−Ｄ−Ｐ、ａ−Ｚ／Ｄ−Ｅ−Ｐ−ＡＰ、Ｚ−ＥＯ−Ｐ−Ｄ、Ｚ−ＥＯ−Ｄ−Ｐ、Ｚ−ＥＯ−Ｐ−ＡＰ、Ａ−Ｚ−ＥＯ−Ｐ−Ｄ、Ａ−Ｚ−ＥＯ−Ｄ−Ｐ、Ａ−Ｚ−ＥＯ−Ｐ−ＡＰ、ａ−Ｚ−ＥＯ−Ｐ−Ｄ、ａ−Ｚ−ＥＯ−Ｄ−Ｐ、ａ−Ｚ−ＥＯ−Ｐ−ＡＰ、Ｚ／Ｄ−ＥＯ−Ｐ−Ｄ、Ｚ／Ｄ−ＥＯ−Ｄ−Ｐ、Ｚ／Ｄ−ＥＯ−Ｐ−ＡＰ、Ａ−Ｚ／Ｄ−ＥＯ−Ｐ−Ｄ、Ａ−Ｚ／Ｄ−ＥＯ−Ｄ−Ｐ、Ａ−Ｚ／Ｄ−ＥＯ−Ｐ−ＡＰ、ａ−Ｚ／Ｄ−ＥＯ−Ｐ−Ｄ、ａ−Ｚ／Ｄ−ＥＯ−Ｄ−Ｐ、ａ−Ｚ／Ｄ−ＥＯ−Ｐ−ＡＰ等が挙げられ、ハイホン部に洗浄段を設けることもできる。また、さらに漂白段を付け加えたり、別の漂白段を前記漂白段に組み込んで併用したりすることもでき、特に限定されるものではない。多段漂白後のパルプは、叩解工程、または抄紙工程へ送られる。
【００２５】
また、上記パルプに対して、本発明の効果を損なわない範囲で、砕木パルプ、加圧式砕木パルプ、リファイナ砕木パルプ、サーモメカニカルパルプ等の機械パルプ、脱墨古紙パルプ、損紙などを適宜混合使用することができる。
【００２６】
原紙を構成するパルプは叩解工程を経た後、スラリー状のパルプ水分散液である紙料として抄紙機に送られる。この紙料に対して、填料や、内添サイズ剤、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、紙力増強剤等の抄紙用内添助剤を、必要に応じて添加することができる。
【００２７】
本発明で使用される填料としては、例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、石膏、タルク、クレー、焼成カオリン、ホワイトカーボン、非晶質シリカ、デラミネーテッドカオリン、珪藻土、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛等の無機顔料や、尿素・ホルマリン樹脂微粒子、微小中空粒子等の有機顔料等が例示でき、古紙や損紙等に含まれる填料も再使用できる。填料は２種類以上の混合使用も可能である。填料の配合量は、一般に紙（原紙）灰分が３〜２０質量％の範囲になるように添加される。
【００２８】
また、本発明で使用される内添サイズ剤の具体例としては、例えば、アルキルケテンダイマー系、アルケニル無水コハク酸系、スチレンーアクリル系、高級脂肪酸系、石油樹脂系、ロジン系などのサイズ剤が挙げられる。また、歩留向上剤、濾顔料向上剤、紙力増強剤の具体例としては、例えば、アルミニウム等の多価金属化合物（具体的には硫酸バンド、塩化アルミニウム、アルミン酸ソーダ、塩基性アルミニウム化合物等）、各種澱粉類、ポリアクリルアミド、尿素樹脂、ポリアミド・ポリアミン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアミイン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド等が例示できる。また、本発明の効果を妨げない範囲で、パルプ繊維間結合の阻害機能を有する嵩高剤、柔軟剤を使用することも可能である。嵩高剤、柔軟剤の具体例としては、例えば、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物、多価アルコールと脂肪酸エステル化合物のポリオキシアルキレン化合物、脂肪酸ポリアミドアミン、多価アルコール系界面活性剤、油脂系非イオン界面活性剤等が例示できる。かかる嵩高剤、柔軟剤の添加量は、一般に、パルプに対して０．０５〜２．０質量％程度である。
【００２９】
上記のように調製された紙料は、抄紙機のワイヤーパートに供され、紙層が形成される。本発明のワイヤーパートでは、ギャップフォーマーが使用される。ギャップフォーマーでは、それぞれループをなす２つのワイヤー間にヘッドボックスから紙料を吐出して紙層を形成し、その後、ロールもしくはブレード脱水機構の脱水工程を経た後、サクションボックス、ブレード、サクションクーチロール、ハイバキュームボックスなどを通りながら、ドライネスとして１５〜２５％程度に脱水された湿紙が形成される。このとき、当初より紙料が２枚のワイヤーで挟まれているので、長網抄紙機やオントップ型のハイブリッドフォーマーと比べてワイヤーパートにおける紙料の乱れが小さく、均一な紙層を高速で形成することができる。ギャップフォーマーの運転速度については、特に限定されるものではないが、一般的に抄速１０００ｍ／分以上であり、生産性を考慮すると１３００ｍ／分以上であることが好ましい。
【００３０】
ギャップフォーマーに設置されたヘッドボックスは、下流側と水平方向に設置しても良いが、本発明が意図する高速抄紙の下では、地合、層間強度、表裏差、繊維配向角などの点から、重力の影響が小さくなる上向きヘッドボックスであることが望ましいため、該ヘッドボックスは鉛直または下流側に傾斜した状態で上向き設置されることが好ましい。この際の紙料吐出方向線が水平線となす吐出角としては、下限として３０度以上であることが好ましく、より好ましくは５０度以上、上限としては９０度以下が好ましい範囲である。
【００３１】
ヘッドボックス流路（チューブ）形状としては、入り口側が円形で、出口側が矩形であって、ヘッドボックス内の紙料出口側にフローシートが配置され、その前部に乱流発生部（タービュランスジェネレーター）が連結されているものを例示することができる。
【００３２】
ヘッドボックス内に、流量プロファイル調整機構を配置すると、得られる紙の幅方向坪量プロファイルを良好とすることができるため好ましい。流量プロファイル調整機構としては、濃度調整型のプロファイル調整機構を例示することができる。濃度調整型プロファイル調整機構は、幅方向に流量プロファイルを調整可能な、希釈水注入システムを配置することにより、紙料の性質が変わってもヘッドボックス先端から吐出される紙料の流量プロファイルが良好に保てるため、好ましい形態である。なお、希釈水としては、清水も使用できるが、資源の有効利用の観点から、紙料の脱水によりワイヤーから発生する白水が好ましく使用される。また、希釈水を使用した流量プロファイルのコントロールピッチとしては、５５〜７０ｍｍの範囲とすることが、流量プロファイルを良好にする効果とヘッドボックス製作効率の面で両立するため好ましい。
【００３３】
さらに、ヘッドボックス内の紙料流路として、鉛直方向に複数に分割された流路（以下、チャンネルと呼ぶ）を有することで、地合の向上を図ることができる。これは、紙料の均一混合によって良好な地合を得る目的で、ヘッドボックス内では層流ではなく乱流状態の発生が好ましいが、乱流状態の発生はパルプ繊維が絡み合ったフロックの形成も誘発するため、乱流の状態を制御する必要がある。このためには、ヘッドボックス内流路の複数のチャンネル化が好ましく用いられる。複数の流路化はヘッドボックス内全域にわたって同一形態となっている必要はなく、少なくとも１部分が複数のチャンネルとなっていることで効果が発生する。また、チャンネル数があまり多すぎる場合にはヘッドボックス製作の効率が低下するため、チャンネル数としては３〜８が好ましい範囲である。また、チャンネル間の隔壁厚さについて制限はないが、操業性および地合を良好にする観点から、少なくともヘッドボックス先端からの紙料の吐出が、単一の流体として吐出している状態である様に適宜調整する必要がある。ヘッドボックスからの流量としては、幅１ｍあたり、１秒あたりの流量として１２０〜３３０Ｌの範囲が一般的であるが、脱水機構後の湿紙のドライネス向上による操業性向上や得られる紙の品質を考慮すると、前記流量として１５０〜２５０Ｌが好ましい範囲である。
【００３４】
ヘッドボックスから吐出された紙料が２つのワイヤー間に移行した後、ただちに初期脱水が開始されるが、初期脱水に使用される脱水機構としてロール脱水機構、あるいはブレード脱水機構のどちらも使用することができ、またロール脱水機構またはブレード脱水機構から選ばれる脱水機構を、単数または複数使用することが可能である。複数設置する場合は、ロール脱水機構とブレード脱水機構両者を組み合わせて使用することもできる。高速抄紙条件下では、得られる紙の地合、層間強度、表裏差、繊維配向角などの点から、ロール脱水機構に続いてブレード脱水機構を配置する構成が好ましい。
【００３５】
ロール脱水機構においては、ヘッドボックス先端から吐出された紙料は、減圧機構付きのロール（以下、フォーミングロールという）と、これに対向するロールとの間に位置する２つのワイヤー間に吐出され、脱水される。ロール脱水機構に使用される、フォーミングロールの直径は、抄紙機の設置スペースや得られる紙の品質を勘案して決定される。フォーミングロール径としては、一般に８００〜２０００ｍｍであるが、フォーミングロール径が小さすぎると、得られる紙の表裏差が拡大しやすくなり、他方大きすぎると初期脱水が強くなりすぎて地合が低下しやすくなるため、フォーミングロールの直径としては１５００〜１８００ｍｍがより好ましい範囲である。フォーミングロールの真空圧は操業条件や得られる紙の性質を調整するために適宜変更して操業することが可能であるが、該真空圧が高すぎると地合の低下や表裏差が発生することがあり、他方低すぎる場合にはプレスパートやドライヤーパートでの脱水・乾燥負荷が上昇して操業性が低下するため好ましくない。フォーミングロールで付与する真空圧は、操業条件や紙料の性質、求める紙の性質により適宜調整されるが、一般的には２〜３０ｋＰａである。
【００３６】
フォーミングロール側のワイヤーが、フォーミングロールに接して減圧を受ける地点およびフォーミングロールから離れる地点と、フォーミングロール中心がなす角（以下、ワイヤーラップ角という）は、大きいほど初期脱水強度が強くなり、プレス行程に移行する際の湿紙のドライネスを上げられるために操業性に優れるというメリットがあるが、同時に地合の低下を招きやすいというデメリットもあるため、操業条件や紙料の性質、求める紙の性質により適宜調整される。ワイヤーラップラップ角としては、１５〜３５度が一般的であり、操業性や紙質の両立の観点から、１８〜２９度が好ましい範囲である。
【００３７】
ブレード脱水機構としては、ワイヤーに接触する面がサクションボックス（フォーミングシューと呼ばれることもある）と、反対面のワイヤーに接する対向脱水ブレード（カウンターブレードと呼ばれることもある）とからなる構成を例示することができる。
【００３８】
ブレード脱水機構に使用されるブレードの材質としては特に限定はなく、金属製、樹脂製、セラミック製等のブレードが使用できるが、湿潤環境下での長時間の使用を考慮すると、セラミック製や樹脂製のブレードの使用が好ましい。
【００３９】
ブレード脱水機構において、カウンターブレードと対向して設置されるフォーミングシューにおいては、フォーミングシュー内に配置されたブレード（フォーミングシューブレードとよぶことがある）と移動するワイヤーにより生ずる動圧（Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）により脱水されるが、該フォーミングシューブレードの形式としては、楔形のセレーテッド、掻取型のセラスライド、ベンターシューと呼ばれる形式のもの等が使用できる。また、２つのワイヤー間に形成された紙層端部の品質低下を防止する観点から、フォーミングシューの幅は、ワイヤー幅より広いことが好ましい。
【００４０】
また、ロール脱水機構やブレード脱水機構による脱水が行われた後、プレスパートにおいて更なる脱水を行うが、プレスパートに移行する前に、減圧機構付きのクーチロール（以下、サクションクーチロールと呼ぶ）、ワイヤーに接触する面が曲面、もしくは平面のサクションボックスやハイバキュームボックスを設置することは、プレスパートにおける脱水負荷を低減や表裏差の低減に資することができ、好ましい形態である。サクションボックス、サクションクーチロール、ハイバキュームボックスで付与される真空圧も、操業性や紙質を勘案して決定されるが、一般的には１〜３０ｋＰａである。
【００４１】
ヘッドボックスを出た紙料は、プレスパートに移行するまでに２つのワイヤー（トップワイヤー、ボトムワイヤーと呼ぶ）を介して脱水される。トップ、ボトムワイヤー側それぞれの脱水量を略同一にした場合に得られる紙の表裏差は小さくなるが、フォーミングロール、フォーミングシュー＋カウンターブレード、サクションボックス、サクションクーチロール、ハイバキュームボックス等の各パートにおける脱水量を調整することによっても表裏差は改善できる。ただし、ロール脱水機構やブレード脱水機構において極端に片側脱水とした場合には表裏差が大きくなりすぎ好ましくないため、トップワイヤー／ボトムワイヤー側の脱水量（脱水により発生する白水量）の比率としては、３５／６５〜６５／３５の範囲にあることが好ましく、４５／５５〜５５／４５の範囲にあることがより好ましい。
【００４２】
ワイヤーの張力としては、一般的に３〜２０ｋＮ／ｍであり、操業性と得られる紙の品質の観点からは、５〜１２ｋＮ／ｍが好ましい範囲である。
【００４３】
Ｊ／Ｗ比としては特に限定はないが、得られる紙の品質面から、一般的には０．９３〜１．０７の間で調整される。
【００４４】
上記のようにワイヤーパートで形成された湿紙は、引き続きプレスパートでドライネス５０％程度になるまで搾水される。本発明では、ワイヤーパートが高速抄紙用のギャップフォーマーであるため、プレスパートのウェットプレス装置も高速抄紙条件に適合するような装置であることが好ましい。すなわち、従来のロール／ロール間に形成される狭いニップ部にフェルトと共に湿紙を通過させて搾水するウェットプレス装置だけでは、湿紙の固形分濃度を高めるためには線圧を高くすることから、ニップ内ではロール表面付近の水圧が急速に増加し、紙層間での砕けが発生する。このため、高速抄紙条件に適合したシュータイプの幅広ニップを有するウェットプレス装置を使用することが好ましい。
【００４５】
上記のようにプレスパートで搾水された湿紙は、引き続きドライヤーパートで乾燥される。一般に、抄紙機では、多数並べられたドライヤーシリンダの表面に、カンバスで湿紙を押し付けて乾燥する多筒式ドライヤーが使用されている。本発明でも、ドライヤーパートとして多筒式ドライヤーを用いることができる。
【００４６】
原紙の抄紙条件について、酸性抄紙、中性抄紙、弱アルカリ抄紙等のいずれの方式でも良い。原紙には澱粉誘導体、ポリビニルアルコールあるいはポリアクリルアミド等の接着剤を用いて、通常のサイズプレス処理を施すこともでき、また、マシンカレンダー、ソフトカレンダー等による平滑化仕上げ処理を施すこともできる。サイズプレス装置としては、２ロールタイプ、ゲートロールタイプ、転写タイプなどが使用できるが、ギャップフォーマータイプの高速抄紙機に付設されて使用されるサイズプレス装置としては、高速運転時の操業性から、転写タイプのものが好ましい。これらの抄紙条件で抄紙された原紙の坪量としては、３０〜１５０ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。
【００４７】
本発明では、原紙上の少なくとも片面に顔料と接着剤を主成分とする塗工層を１層以上設けるが、塗工層に使用される顔料としては、重質炭酸カルシウムの使用が印刷用塗工紙の品質やコストの点から好適であり、その平均粒子径として沈降方式により測定した平均粒子径（Ｄ５０）が０．５〜２．５μｍの範囲であるものを５０質量％以上含有することが好ましく、当該重質炭酸カルシウムが、沈降方式による粒度分布曲線の７５累積質量％に該当する粒子径（Ｄ７５）と２５累積質量％に該当する粒子径（Ｄ２５）との比（Ｄ７５／Ｄ２５）が１．５〜３．３の範囲にあることがさらに好ましい。それ以外の顔料としては特に限定されるものでなく、例えば、カオリン、タルク、クレー、焼成カオリン、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、サチンホワイト、亜硫酸カルシウム、石膏、硫酸バリウム、ホワイトカーボン、非晶質シリカ、カイソウ土、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ベントナイト、セリサイト等の無機顔料の他、尿素ホルマリン樹脂微粒子、微小中空粒子などの有機顔料等、一般の塗工用として知られている顔料を使用することが可能であり、必要に応じて１種あるいは２種以上を適宜選択して使用することができる。
【００４８】
ここで使用する重質炭酸カルシウムの平均粒子径が０．５μｍ未満であると、印刷光沢の低下や接着剤の要求量が増大したりするので好ましくなく、２．５μｍを越えると塗工紙の平滑性の発現に満足する効果が得られない。粒度分布測定曲線の７５質量％に該当する粒子径（Ｄ７５）と２５質量％に該当する粒子径（Ｄ２５）との比（Ｄ７５／Ｄ２５）が１．５〜３．３の範囲にあると、塗工紙の平滑性の発現や印刷光沢性の発現に満足する効果が得られる。なお、前述の平均粒子径は、マイクロメリティクス社製のセディグラフ５１００を使用して描かれる粒度分布測定曲線の５０累積質量％に該当する粒子径（Ｄ５０）を意味する。粒度分布の規定に関して用いた粒度分布曲線の７５累積質量％に該当する粒子径（Ｄ７５）と２５累積質量％に該当する粒子径（Ｄ２５）についても同様にセディグラフ５１００を使用してもとめたものである。
【００４９】
さらに、該塗工層を２層以上を設ける際は、最外塗工層に配合する前記重質炭酸カルシウムとしては、沈降方式により測定した平均粒子径（Ｄ５０）が０．５〜１．２μｍの範囲であるものを５０質量％以上含有することが好ましい。更に前記上塗り塗工層に配合する該重質炭酸カルシウムが、沈降方式による粒度分布曲線の７５累積質量％に該当する粒子径（Ｄ７５）と２５累積質量％に該当する粒子径（Ｄ２５）との比（Ｄ７５／Ｄ２５）が１．５〜３．３の範囲にあると、塗工紙の平滑性の発現や印刷光沢性の発現により満足する効果が得られる。
【００５０】
また本発明の印刷用塗工紙で使用される重質炭酸カルシウムは、天然の石灰石を粉砕・分級する方法で調製することが勿論可能であるが、粉粒体として入手できる市販の重質炭酸カルシウムを、必要に応じて粉砕・分級してこれに充当させることができる。ここで言う粉砕には、例えば、ロールミル、ジェットミル、乾式ボールミル、衝撃式粉砕機等の乾式粉砕機による粉砕、湿式ボールミル、振動ミル、撹拌槽型ミル、流通管型ミル、コボールミル等の湿式粉砕機による粉砕が挙げられ、これらの粉砕機を適宜組み合わせて使用する。また、分級方法としては、例えば、共振振動ふるい、ローヘッドスクリーン、電磁スクリーン等のふるい分け、ミクロンセパレーター、サイクロン等の乾式分級、デカンタ型遠心分離機、液体サイクロン、ドラッグ分級機等の湿式分級が挙げられ、これらの分級機を適宜組み合わせて使用する。
【００５１】
本発明の顔料塗工層に使用される接着剤は、特に限定するものではなく、通常の塗工紙分野で使用される接着剤、例えば水溶性接着剤として、酸化澱粉、エステル化澱粉、冷水可溶性澱粉などの各種澱粉類、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白などの蛋白質類、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリビニルアルコールやその変性品などを、また分散液系の接着剤として、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体などの共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル系重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのビニル系重合体ラテックスなどを使用することが可能であり、必要に応じてこれらの中から１種類あるいは２種類以上を適宜選択して使用する。接着剤の配合量については、特に限定されるものではないが、顔料１００質量部あたり１〜５０質量部配合する。
【００５２】
また、本発明の顔料塗工層用の顔料塗工液には、必要に応じて、青系統あるいは紫系統の染料や有色顔料、蛍光染料、増粘保水剤、酸化防止剤、老化防止剤、導電誘導剤、消泡剤、紫外線吸収剤、分散剤、ｐＨ調整剤、離型剤、耐水化剤、撥水剤等の各種助剤を適宜配合することができる。
【００５３】
本発明の顔料塗工層用塗工液の顔料、接着剤、さらには必要に応じて使用される助剤を含む塗工液の固形分濃度は、２５〜７０質量％の範囲で選択できる。
【００５４】
顔料塗工層を形成するために使用する塗工装置としては、一般に、２ロールサイズプレス、メタリングサイズプレス、ゲートロール等のロールコーター、カーテンコーターやスプレーコーター等のノンコンタクト塗工装置、ブレードコーター、ロッドコーター、バーコーター、エアードクターコーター等の後計量方式の塗工装置等が挙げられる。本発明においては、高速広幅塗工が可能で、且つ平滑性等の品質が優れる塗工紙を製造することができるブレードコーターを使用する。また、顔料塗工層の形成に使用するブレードコーターはオンマシンでもよく、オフマシンであってもよい。
【００５５】
ブレードコーターにおいて原紙に塗工液を供給するアプリケーターの方式としては、ファウンテンタイプ、ロールタイプ、ショートドウェルタイプ、ジェットファウンテンタイプ等があるが、高速供給性、塗工面の均一性の観点から、ジェットファウンテンタイプのアプリケーターが好ましい。ジェットファウンテンタイプのアプリケーターには、アプリケーターとブレードの距離（以下ドウェル長）を可変できるバリドウェルタイプ、バッキングロールをアプリケーター部とブレード部のそれぞれに持ちドウェル長を長くしたタイプ、計量ブレードの前にプレブレードを取り付けたタイプ等があり、種々目的に応じ選択し使用することができる。
【００５６】
ドウェル長は特に限定されないが、この距離を変更できるタイプのアプリケーターを用いる場合、５０〜１７００ｍｍの範囲内で調整することが好ましい。ドウェル長が５０ｍｍ以下であると計量ブレードに掻き落とされた余剰な塗工液によってファウンテンノズルに汚れが生じるため好ましくない。逆に、１７００ｍｍ以上であると原紙に供給された塗工液が必要以上に脱水されるため流動性が悪化して、所望の塗工量に計量することが困難となる可能性があり、また、ストリークやブリーディングといった塗工欠陥を発生させる恐れがあるため好ましくない。
【００５７】
ジェットファウンテンタイプのアプリケーターにおいて塗工液を噴射するスリット状ノズルのスリット幅は特に限定されないが、定常操業中は０．５〜５．０ｍｍの範囲内で調整することが好ましい。スリット幅が０．５ｍｍ以下の場合、塗工液中の粗大粒子若しくは凝集物等の異物がスリット間に滞留しやすくなって、塗工量プロファイルを悪化させ、酷い場合には未塗工部を形成する恐れがあるため好ましくない。他方５．０ｍｍ以上の場合には塗工液ジェットの原紙への衝突速度が低下してしまい正常な塗工が行われない可能性があるため好ましくない。なおスリット間に異物が滞留した場合には、リップ開度を定常操業中の範囲を超えて、一時的に開放することも可能である。
【００５８】
ジェットファウンテンタイプのアプリケーターにおいてスリット状ノズルから噴射する塗工液供給量は、所望の塗工量に対して適宜変更可能であるが、計量ブレードでの計量を考慮すると、原紙上への所望の塗工量に対して５〜３０倍程度が好ましく、更に塗工液ジェットの安定性と計量ブレードでの計量性のバランスから、１０〜２５倍が特に好ましい。
【００５９】
原紙と塗工液ジェットとの衝突地点におけるバッキングロール接線と該塗工液ジェットとの間で形成されるジェット角度は特に限定されないが、該ジェット角度が小さすぎる場合には転写面不良が発生しやすくなり、他方大きすぎる場合にはバックフローが発生しやすくなる。よって好ましい範囲としては、１５〜９０°であり、転写面不良およびバックフローの両者をより効果的に防止するには、２０〜７０°であることが特に好ましい。なおジェット角度は、ファウンテン角度を変更することにより調整することができる。
【００６０】
原紙両端部の厚塗りを防止するため、ドライエッジ形成手段を設けることできる。該手段については特に限定されないが、ファウンテンノズル両端部にシール部材を設置し、塗工液の噴射を部分的に停止するのが一般的であり、シール部材は原紙走行位置に追従し、自動または手動で移動させることができる。またドライエッジの乾燥工程での過乾燥を防止するため、該ドライエッジ部に水等を噴射供給する装置を設けることも可能である。
【００６１】
ジェットファウンテンタイプのアプリケーターにおいて原紙走行による同伴空気を除去し、塗工液ジェットの乱れやスキップ塗工を防止するための同伴空気除去手段を設けることができる。該手段については特に限定されないが、例えば原紙と塗工液ジェットとの衝突地点よりも上流側において、カウンターエアー方式、ブレード方式、ロッドブレード方式等の手段を設け、同伴空気を除去することができる。また、ジェットファウンテンタイプのアプリケーターにおいて、計量ブレードに掻き落とされた余剰な塗工液によるファウンテンノズルの汚れを防止するため、計量ブレードとファウンテンノズルの間に仕切り板を設けることもできる。
【００６２】
ブレード塗工方式としては、ブレード刃先に角度をつけてその部分を使用するベベル塗工方式と、ブレードを面あたりさせて使用するベント塗工方式がある。前者は低塗工量向き、後者は高塗工量向きの塗工方式である。濃度、粘度等の塗工液物性や平滑性、吸収性といった原紙物性、目標とする塗工量等によって両方式から適宜選択し使用することができる。ここで塗工速度が１０００ｍ／分以上の比較的高速での塗工の場合は、塗工液の圧力（ハイドロダイナミックカウンタープレッシャー）により塗工液付着量が増大しやすくなるため、該塗工速度領域での塗工においては、ベベル塗工方式を選択することが好ましい。
【００６３】
アプリケーターにより供給された塗工液を、所望の塗工量に制御するために使用する計量ブレードの形態については特に限定されないが、該ブレードの厚みとしては０．２〜２．０ｍｍ程度、刃先の角度としては０〜５０°程度のものを使用するのが一般的である。また、刃先部分に単数のみならず複数の面取り部を形成したものや、角部をラウンド加工したもの等、加工を施したものも使用可能である。
【００６４】
使用する計量ブレードの材質は特に限定されるものではない。例えば炭素工具鋼、高速度工具鋼、合金工具鋼、ばね鋼、ステンレス鋼、鋳鋼、アルミニウム、銅、セラミック、耐熱性プラスチック等のものを使用することができ、更に該材質のブレードを母材として各種被覆材料を母材の全面あるいは一部に被覆したブレードも使用することもできる。該被覆材料としては特に限定されないが、例えばハードクロムメッキ、合金メッキ、またはその他メッキを使用することができ、また、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の酸化物系セラミック、炭化ケイ素、炭化タングステン等の炭化物系セラミック、ホウ化物系、窒化物系等の各種セラミック、サーメットを溶射、貼り付け等して使用することもできる。一方で前述したメッキやセラミックのような硬い材料のみならず、特に限定されないが、ポリウレタン類、スチレンブタジエン重合体類等の有機重合体からなる弾性素材を被覆材料として使用することも可能である。
【００６５】
なお、該被覆材料の厚みとしては、メッキやセラミックのような硬い材料のものの場合、３〜５００μｍ程度であり、他方、弾性素材を被覆材料としたものの場合は、０．５〜５．０ｍｍ程度であることが一般的である。また、メッキやセラミックのような硬い材料を被覆材料として使用した場合におけるブレード被覆部分の特性としては、ビッカース硬度が５００〜２０００Ｈｖ、表面粗さは０．０１〜１μｍ程度であり、他方、弾性素材を被覆材料として使用した場合におけるブレード被覆部分のショアＡ硬度は５０〜１００程度であることが一般的である。
【００６６】
ブレードを装着し塗工量制御を実行するためのコーターヘッドの機能としては、ブレード押し量調整機能とブレード角度調整機能を有することが好ましく、更にそれぞれの機能が互いに影響されないように制御できることがより好ましい。ここで両機能のうち片方しか具備されていないコーターヘッドで塗工量制御を行った場合、ブレードと原紙との接触角を一定に保つことができず、ストリーク、ブリーディング等の塗工欠陥の発生や、ブレードの変磨耗による塗工量の変動といった不具合が生じやすくなるため好ましくない。また具備される他の機能としては、コーターヘッド幅方向に対して一定間隔で取り付けられた手動または自動の塗工量プロファイル制御装置や流れ方向での塗工量の自動制御システム、塗工操業中における計量ブレードの磨耗分だけコーターヘッドを移動させるシステム等がある。
【００６７】
コーターヘッドに装着した計量ブレードは、反バッキングロール側よりブレードバックストップにより支持されるが、該ブレードバックストップ支点よりブレード先端までの長さ（以下ブレードエクステンション）は特に限定されない。ただし、該ブレードエクステンションを必要以上に短くするとブレード先端の弾性が欠け、紙切れの増加やブレードの変磨耗、振動による横段状の塗工パターンを生じる原因となるため好ましくない。逆に、長すぎると、特に塗工速度１０００ｍ／分以上の比較的高速での塗工の際、塗工液の圧力（ハイドロダイナミックカウンタープレッシャー）による塗工液付着量の増大を抑えることができなくなるため好ましくない。結局のところブレードエクステンションの範囲としては、２〜３０ｍｍであることが好ましい。なおブレードバックストップにはリジット方式とエアーチューブ方式があるが、塗工方式（ベベルとベント）や塗工操業状況により、適宜使い分けることができる。
【００６８】
ブレードコーターにおいて、原紙を反塗工面側からサポートし走行させるためのバッキングロールは、鉄製のロール上に比較的硬度の低いゴム層を被覆し構成されており、該ゴム層のショアＡ硬度は５０〜１００であることが一般的である。また該ゴム層に換えて、硬度の高いゴムやフッ素樹脂等の高分子材料を被覆したものや、クロムメッキやセラミックコーティングを金属ロール表面に施し、ショアＤ硬度を６０以上としたもの等をバッキングロールとして使用することもできる。なおバッキングロールの直径としては、５００〜２０００ｍｍ程度の範囲内で選択される。
【００６９】
ジェットファウンテンタイプのアプリケーターを使用する場合、塗工液中の泡によるスキップ塗工等の欠陥を防止するため、塗工液循環ライン中に脱泡機を導入することが好ましい。導入できる脱泡機の種類としては特に限定されないが、例えば真空脱泡機、遠心脱泡機、自然放置脱泡式、遠心力を利用した多塔チューブ式等がある。中でも脱泡効率に優れ、メンテナンス性等に優れる遠心力を利用した多塔チューブ式の脱泡機を導入することが特に好ましい。また塗工液循環ラインにおける脱泡機の設置場所は特に限定されないが、転写する塗工液の脱泡を目的としていることから、アプリケーターの手前に設置することが好ましく、設置台数としても１台あるいは２台以上を並列、直列で設置することも可能である。
【００７０】
塗工液中の異物によるストリーク等の塗工欠陥を防止するため、塗工液循環ライン中にスクリーニング装置を導入することが好ましい。導入できるスクリーニング装置のタイプとしては特に限定されず、例えばオープン式振動スクリーン、多管式振動加圧フィルター、機械式加圧フィルター、せん断型メッシュフィルター等があり、これらの装置を１台あるいは２台以上を並列使用、直列使用することが可能である。
【００７１】
塗工液をアプリケーターに送液するポンプ機種は特に限定されない。例えば渦巻きポンプやダイヤフラムポンプ等の非容積型ポンプ、ギヤポンプやスクリューポンプ等の容積型ポンプ、その他特殊形式のポンプ等から適宜選択し使用することができるが、脈動がなく安定した送液が可能なことや、流量制御が容易であること等からスクリューポンプを使用することが特に好ましい。
【００７２】
バッキングロールの長時間使用によって形成されるロール表面の凹凸形状による塗工量プロファイルの乱れを防止するため、バッキングロール研磨手段を設けることが可能である。また、ブリーディングの発生を抑制するため、計量ブレード先端部分に水や蒸気を供給する装置を設けることも可能である。
【００７３】
ブレードコーターにおいて紙切れを防止するため、原紙をつなぎ合わせたスプライス部分がコーターヘッドを通過する際、塗工液の供給を一時的に中断するシーケンスを組み入れることも可能である。また前記のように塗工液の供給を中断した場合や、新規にコーターヘッドをタッチする場合のように、ブレードがドライタッチ状態となった際のブレード焼けを防止するため、水噴射冷却等のブレード冷却手段を設けることも可能である。
【００７４】
バッキングロールおよび計量ブレードの変磨耗やストリークやブリーディング等の塗工欠陥を抑制するため、バッキングロール、計量ブレード、原紙のそれぞれが相対的に幅方向に対して往復摺動できる手段を設けることも可能である。
【００７５】
塗工速度としては特に限定されず、所望とする塗工量、乾燥設備の能力、塗工液物性、コーターヘッド条件等の各種操業条件により適宜変更可能であり、一般的には１００〜３０００ｍ／分程度で調整される。
【００７６】
顔料塗工層を乾燥する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、蒸気乾燥、ガスヒーター乾燥、電気ヒーター乾燥、赤外線ヒーター乾燥等の各種方式が採用できる。
【００７７】
本発明の顔料塗工層の乾燥塗工量は、１度の塗工によって、原紙層上に合計の乾燥質量として片面あたり１〜４０ｇ／ｍ２の範囲で調整され、更に被覆性を向上させるという意味で２ｇ／ｍ２以上であることが好ましい。
【００７８】
本発明では、前記の顔料塗工層を形成した後、加熱した金属ロールと弾性ロールの組み合わせからなるカレンダー装置に通紙して平滑化仕上げ処理を行う。カレンダー装置は、少なくとも２本のロールを有し、１ニップ以上を形成できるものであればよく、好ましくは３本以上のロールと２つ以上のニップから構成されているカレンダー装置である。また、２本以上のロールの組み合わせを１スタックとし、これを２スタック以上直列配置して使用することも可能である。更に、該カレンダーが、単一若しくは複数の各スタックにおけるロール配置が弾性ロールと金属ロールの組み合わせからなるソフトニップカレンダー、マルチニップカレンダー等の熱カレンダーであることが好ましい。また単一若しくは複数の各スタックにおけるロールの組み合わせを垂直に配置させるのはもちろんのこと、ロール自重の影響を軽減するために傾斜配置や水平配置とすることも可能である。これらのカレンダー装置には、コーターと一体となっているオンタイプと、コーターと別になっているオフタイプとがあるが、どちらも使用することができる。
【００７９】
使用するカレンダーのロール加圧方式としては特に限定されないが、一般的にはボトム加圧型やトップ加圧型があり、いずれも油圧方式等により必要なニップ線圧に調整される。またロール自重の影響をキャンセルし、上段のニップから下段のニップまで均一な線圧を達成できる加圧機構を有したものや、ニップ圧を全段独立して制御できるもの等も使用することができる。
【００８０】
熱カレンダーにおけるニップ線圧は１０〜６００ｋＮ／ｍであり、金属ロールの表面温度は６０〜５００℃で調整することができる。またカレンダー運転速度は４００〜２０００ｍ／分とすることができるが、いずれも特に限定されるものではなく、紙の水分含有量や目標とする紙厚、光沢、平滑等の品質により適宜調整可能である。
【００８１】
通紙方法は特に限定されず、すべてのニップを通紙できるのはもちろんのこと、ニップを開放あるいは紙パスを変更してニップ数を減らすことも可能であり、目標とする紙厚、光沢、平滑等の品質により適宜変更することができる。
【００８２】
熱カレンダーに使用される弾性ロールとしては、表面を弾性材で被覆したロールが用いられる。該弾性材の材質としては特に限定されるものではなく、例えばポリウレタン系、エポキシ系、ポリエーテル系等の合成樹脂、芳香族ポリアミド系繊維等のアラミド繊維、ゴム類等で構成することができる。また弾性ロールの硬度は特に限定されるものではないが、ショアＤ硬度６０以上とすることが好ましい。ここで該ロール硬度がショアＤ６０以下の場合、高温、高圧下での使用による変形、破損等の操業上の問題が発生する可能性があるため好ましくない。
【００８３】
弾性ロールは加圧によるニップの不均一を補正するため、中高傾向に研磨されたクラウン形状のロールや、油圧によりクラウンを付与変更できるロールとすることが好ましく、更にニップ圧の幅方向プロファイルを均一化するため、幅方向ゾーン圧力制御可能なタイプとすることが特に好ましい。なおゾーン圧力制御における制御ピッチであるが、より効率的にプロファイルを均一化させるためには、ロールに内蔵した圧力制御手段のピッチを２００ｍｍ以下とすることが好ましい。またロール幅方向の温度の不均一や、ロール発熱による弾性材の破損を防止するため、ロール内部に冷却手段を設けることもできる。
【００８４】
熱カレンダーに使用される金属ロールとしては、表面を鏡面仕上げあるいは研磨仕上げしたロールが用いられる。該金属ロールの材質としては特に限定されるものではなく、例えば鋳鋼、鍛鋼製あるいは金属ロール表面にタングステンカーバイト等のセラミックを溶射したものやメッキ処理を施したもの等で構成することができる。なお金属ロール表面の粗さは０．５〜６．０μｍ程度が一般的である。
【００８５】
金属ロールの加温手段としては、オイル加温方式、蒸気加温方式、熱水加温方式、電磁誘導加温発熱方式、熱風加温方式等の内部加温手段や外部加温手段を使用することができ、更にエアー噴き付け装置等のロール冷却手段を具備することもできる。またロール幅方向の温度の不均一を防止するため、いずれの加温手段、冷却手段とも幅方向ゾーン制御可能なものとすることが好ましく、より効率的に温度を均一化させるためには制御ピッチを２００ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００８６】
熱カレンダーに使用される金属ロールは弾性ロールと同様、加圧によるニップの不均一を補正するため、中高傾向に研磨されたクラウン形状のロールや、油圧によりクラウンを付与変更できるロールとすることができ、更にニップ圧の幅方向プロファイルを均一化するため、幅方向ゾーン圧力制御可能なタイプとすることも可能である。なおゾーン圧力制御における制御ピッチであるが、より効率的にプロファイルを均一化させるためには、ロールに内蔵した圧力制御手段のピッチを２００ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００８７】
熱カレンダーを構成するそれぞれのロールの径は特に限定されないが、いずれのロールとも３００〜２０００ｍｍであることが好ましい。ロール径が３００ｍｍ以下の場合、高速運転の際ロール回転数が増大するため、軸受け部やロールの破損につながる可能性があるため好ましくなく、他方２０００ｍｍ以上の場合、設備の大型化による設置スペースの問題があるため好ましくない。
【００８８】
ロールに付着した異物を除去する手段として、一部あるいは全てのロールに金属、カーボン、グラスファイバー等からなるドクターを設置することができる。また該ドクターには手動あるいは自動の摺動装置を備えることもできる。
【００８９】
弾性ロールの過加熱による弾性材の破損を防止するため、赤外線温度計等の温度モニタリングシステムを具備することができる。該システムとしては、弾性ロール表面温度をロール全幅にわたり測定できるものや、ロール端部等の一部分のみを測定するもの等、適宜選択し使用することができる。また定常的に、あるいは温度測定により過加熱を検知した場合、弾性ロール全幅あるいは一部分に対し、水や冷風等で冷却する手段を具備することも可能である。
【００９０】
通紙した紙が走行しないロール端部に関し、組み合わされたロール同士が直接接触することによる汚れの発生や弾性ロールの損傷を防止するため、弾性ロール両端部をテーパー加工することが可能である。
【００９１】
紙切れ時のロール損傷を防止するため、紙切れ検知手段を具備するとともに、紙切れを検知した場合、極短時間に全てのニップを開放できるシステムを具備することが好ましい。
【００９２】
熱カレンダーにおいて、ニップを通過する紙から発生する水蒸気によって生じるロール汚れを防止するため、該水蒸気を排除するエアー吹き付け装置や乾燥装置を設けることができる。
【００９３】
紙の水分含有量を調節し紙表面の平滑化作用を効率よく得るため、通紙した紙がニップを通過する前段階において、スチームシャワー等の加湿装置を設けることができる。またオンラインの水分含有量測定装置を設けることにより、前述の加湿装置と組み合わせて、加湿量を自動調節するシステムとすることもできる。
【００９４】
熱カレンダーにおいては、高温で処理された紙の熱退色を防止するため、クーリングロールを併設することが可能である。
【００９５】
安定した紙の走行性を得るため、フライロール、エキスパンダーロール、テンションペーパーロール等の各種ロールを設置することができる。
【００９６】
通紙する紙の水分含有量としては特に限定されないが、３．０〜８．５％であることが好ましい。水分含有量が３．０％以下の場合、紙層の可塑化が進みにくく、紙表面の平滑化作用を効率よく得ることができなくなるため好ましくない。他方、水分含有量が８．５％以上の場合、ニップを通過する紙から発生する水蒸気量が多くなることによってロール汚れが生じやすくなるため好ましくない。
【実施例】
【００９７】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、もちろん、本発明はそれらに限定されるものではない。なお、特に断らない限り、例中の部および％はそれぞれ質量部、および質量％を示す。また、使用した薬剤の添加量は、固形分換算の質量部を示す。
【００９８】
実施例１
（パルプの作製）
Ｌｏ−ｓｏｌｉｄｓ蒸解釜（アンドリッツ（株）製）を用い、アカシアマンギューム：ユーカリグランディス＝３０：７０（質量比）からなる広葉樹チップをＬｏ−ｓｏｌｉｄｓ蒸解法でクラフト蒸解した。なお、白液は硫化度２８％のものを用意して、白液添加率は、活性アルカリとして、チップ供給系に対チップ絶乾質量当たり１０％、蒸解ゾーンに８％、洗浄ゾーンに２％分割して添加し、蒸解温度は１４６℃で行なった。蒸解後のチップを解繊した後、洗浄工程、スクリーン工程、さらに再度洗浄工程を経て、未晒パルプを得た。
【００９９】
前記未晒パルプに対し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを１．７％、酸素を１．８％添加し、パルプ濃度１０％、９８℃、５０分の条件で二段アルカリ酸素漂白を行なった。なお、苛性ソーダは一段目に一括添加し、酸素ガスは一段目に１．０％、二段目に０．８％と分割添加した。アルカリ酸素漂白後のパルプは、洗浄工程で洗浄処理した。
【０１００】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプに対し、絶乾パルプ質量当たり硫酸を１．２％添加し、パルプ濃度１０％、６０℃、６０分の条件で滞留させた後、洗浄工程で洗浄処理した。次いで、絶乾パルプ質量当たりオゾンを０．５％、二酸化塩素を０．５％添加し、パルプ濃度１０％、５８℃、６０分の条件で中濃度オゾン／二酸化塩素漂白を行なった後、洗浄工程で洗浄処理した。次いで、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを１．０％、過酸化水素を０．１％添加し、パルプ濃度１０％、６０℃、９０分の条件でアルカリ抽出を行なった後、洗浄工程で洗浄処理した。最後に、絶乾パルプ質量当たり二酸化塩素を０．２％添加し、パルプ濃度１０％、７０℃、１２０分の条件で二酸化塩素漂白を行なった後、洗浄工程で洗浄処理して、漂白パルプＡを得た。なお、漂白パルプＡのＩＳＯ白色度は９０．１％、長さ加重平均繊維長は０．６８ｍｍ、繊維幅は１６．０μｍであった。漂白パルプＡの長さ加重平均繊維長と繊維幅は、繊維長分布測定装置（機種名：ファイバーラボ、メッツォオートメーション社製）を用いて測定した。
【０１０１】
（原紙の作製）
漂白パルプＡをＣＳＦ４５０ｍｌまで叩解して得られた原料パルプからなるパルプスラリー１００％に、填料として軽質炭酸カルシウム（商品名：タマパールＴＰ−１２１、奥多摩工業社製）を原紙灰分が１０％になるように添加した後、パルプスラリーの全固形分に対して硫酸アルミニウム０．５％、カチオン澱粉（商品名：エースＫ１００、王子コーンスターチ社製）０．５％、アルキルケテンダイマーサイズ剤（商品名：サイズパインＫ−２８７、荒川化学工業社製）０．１％、ポリアクリルアミド（商品名：ポリストロン８５１、荒川化学工業社製）０．２％を順次添加し、紙料を調製した。この紙料を運転抄速１５００ｍ／分でギャップフォーマーにより紙層を形成し、２基のシュープレスで搾水後、多筒式ドライヤーで乾燥して、５３ｇ／ｍ２の原紙を得た。
【０１０２】
（顔料塗工液の調製）
分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム（商品名：アロンＴ−５０、東亜合成社製）を、分散するカオリンに対して０．１部添加した水溶液に、微粒カオリン（商品名ハイドラグロス９０、ヒューバー社製）５０部、平均粒子径が０．９μｍ、Ｄ７５／Ｄ２５が２．４の重質炭酸カルシウム（商品名：Ｓｕｐｅｒｃｏａｔ−９５、ファイマテック社製）５０部を添加し、コーレス分散機で分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーに、顔料１００部に対して、酸化澱粉（商品名：王子エースＡ、王子コーンスターチ社製）３部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：ＯＪ−２０００、ＪＳＲ社製）７部、さらに助剤として消泡剤および染料を順次加えて、最終的に固形分濃度６３％の塗工層用の顔料塗工液を調製した。
【０１０３】
（印刷用塗工紙の作成）
上記で得た原紙（坪量５３ｇ／ｍ２）に、上記で得た顔料塗工液を、ジェットファウンテン方式で塗布液を供給するブレードコーターを使用し、片面あたりの乾燥塗布量が１１ｇ／ｍ２となるように塗布、乾燥して両面に塗工層を形成した。このようにして得られた塗工紙を、１００℃に加熱した金属ロールと樹脂ロールが傾斜配置されているマルチニップカレンダーに、線圧２００ｋＮ／ｍの条件下で、片面が金属ロールと樹脂ロールにそれぞれ４回ずつ接触するように合計８ニップの通紙を行い、坪量７５ｇ／ｍ２の印刷用塗工紙を得た。
【０１０４】
実施例２
実施例１の顔料塗工液の顔料配合を、重質炭酸カルシウム（商品名：Ｓｕｐｅｒｃｏａｔ−９５、前出）１００部とした以外は、すべて実施例１と同じ条件で印刷用塗工紙を得た。
【０１０５】
実施例３
実施例１における重質炭酸カルシウムを、平均粒子径が１．５μｍ、Ｄ７５／Ｄ２５が４．２の重質炭酸カルシウム（商品名：ハイドロカーブ６０、備北粉化工業社製）に変更した以外は、すべて実施例１と同じ条件で印刷用塗工紙を得た。
【０１０６】
実施例４
実施例１の原紙に、実施例２の顔料塗工液を下塗り用とし、ジェットファウンテン方式で塗布液を供給するブレードコーターを使用して、片面あたりの乾燥塗布量が１１ｇ／ｍ２となるように塗布、乾燥して両面に塗工層を形成し、さらに上塗り用顔料塗工液として、実施例１の顔料塗工液を用いて、ジェットファウンテン方式で塗布液を供給するブレードコーターを使用し、片面あたりの乾燥塗布量が５ｇ／ｍ２となるように塗布、乾燥して両面に２層の塗工層を形成した。このようにして得られた塗工紙を、１００℃に加熱した金属ロールと樹脂ロールが傾斜配置されているマルチニップカレンダーに、線圧２００ｋＮ／ｍの条件下で、片面が金属ロールと樹脂ロールにそれぞれ４回ずつ接触するように合計８ニップの通紙を行い、坪量８５ｇ／ｍ２の印刷用塗工紙を得た。
【０１０７】
実施例５
実施例４において、上塗り用顔料塗工液の重質炭酸カルシウムを、平均粒子径が０．９μｍ、Ｄ７５／Ｄ２５が４．２の重質炭酸カルシウム（商品名：ＦＭＴ９５、ファイマテック社製）に変更した以外は、すべて実施例４と同じ条件で印刷用塗工紙を得た。
【０１０８】
比較例１
実施例１のパルプの作製において、広葉樹チップのアカシアマンギューム：ユーカリグランディス＝３０：７０（質量比）をバーチ＝１００に替え、蒸解温度を１５７℃に変更して漂白パルプＢを作成した。実施例１の原紙の作製において、漂白パルプＡを漂白パルプＢとした以外は、実施例１と同様に印刷用塗工紙を得た。なお、得られた漂白パルプＢのＩＳＯ白色度は８９．２％、長さ加重平均繊維長は０．７６ｍｍ、繊維幅は２０．２μｍであった。
【０１０９】
比較例２
顔料塗工液の重質炭酸カルシウムを、平均粒子径３．１μｍ、Ｄ７５／Ｄ２５が４．５の重質炭酸カルシウム（商品名：ソフトン１５００、備北粉化工業社製）とした以外は、実施例１と同じ条件で印刷用塗工紙を得た。
【０１１０】
比較例３
比較例１で得た漂白パルプＢを使用した以外は、実施例４と同じ条件で印刷用塗工紙を得た。
【０１１１】
実施例および比較例で得た印刷用塗工紙は、以下の方法で評価し、その結果を表１に示した。なお、以下の評価試験は、２３℃、相対湿度５０％の環境下で行った。
【０１１２】
（塗工紙の平滑度）
ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．５−２に準じて、王研式平滑度試験機により測定した。
【０１１３】
（塗工紙の白色度）
分光白色度測色計（スガ試験機社製）を使用してＪＩＳ  Ｐ  ８１４８に記載の方法で測定した。
【０１１４】
（印刷平滑性）
ＲＩ印刷機（明製作所製）で、印刷インキ（Ｖａｌｕｅｓ−Ｇタイプ、大日本インキ化学工業社製）を０．２ｃｃ使用して印刷を行い、インキの転写均一性（印刷平滑性）を目視で観察し評価した。
◎：印刷平滑性に特に優れる。
○：印刷平滑性に優れる。
△：印刷平滑性に劣る。
×：印刷平滑性にかなり劣る。
【０１１５】
【表１】
2010116646.tif 000002
【０１１６】
表１から明らかなように、本発明の製造方法により、白紙の白色度や平滑性および印刷平滑性に優れた印刷用塗工紙を得ることができた。