(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基紙の表裏面の少なくとも一方の面に塗工液を塗工し、乾燥後、上記塗工液を塗工した塗工面に対して平坦化処理が施された光学読取用用紙であって、
ＰＰＳ平滑度が３．５〜５．５μｍであり、
上記基紙は、繊維長さが０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の平均繊維長を有するパルプと、平均粒子径が１０μｍ以下で、タルクを主成分とし、クレー及び／又は炭酸カルシウムとからなる無機填料を含み、
上記タルクの含有量が５０〜８０重量％、上記クレーが０〜２０重量％、上記炭酸カルシウムが０〜３０重量％であることを含むことを特徴とする光学読取用用紙。
【請求項２】
上記塗工液は、澱粉とポリアクリルアミドとを含み、上記ポリアクリルアミドの含有量が１０重量％以上、３０重量％以下であり、上記塗工面に０．５ｇ／ｍ２以上、１．５ｇ／ｍ２以下塗工されていることを特徴とする請求項１記載の光学読取用用紙。
【請求項３】
上記繊維長さが０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の平均繊維長を有するパルプは、全パルプ中の９０重量％以上が広葉樹パルプであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光学読取用用紙。
【請求項４】
上記無機填料の含有量は、上記パルプの重量に対して３重量％以上、７重量％以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の光学読取用用紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＣＲ（Optical Character Recognition）用紙やＯＭＲ（Optical Mark Reader）用紙等の光学読取用用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
手書きや印刷による文字、記号或いはマークを光学的に読み取る光学式読取装置で読み取り、読み取った文字等をコンピュータで処理するＯＣＲシステムやＯＭＲシステムがある。このＯＣＲシステムやＯＭＲシステムには、専用のＯＣＲ用紙やＯＭＲ用紙等の光学読取用用紙が用いられる。
【０００３】
この光学読取用用紙を製造する場合には、先ず、パルプ原料や填料を混合した紙料を漉いた後、乾燥させて基紙を作製する。次に、基紙の紙力を向上させるため、基紙の表面に澱粉等を含む塗工液を塗工する。次に、塗工液を塗工した表面を平滑にし、光沢を付与するため、基紙の表面に平坦化処理を行う。平坦化処理は、１００℃〜２００℃に加熱した一対のロール間に基紙を挟み込ませ、基紙の表面を加熱処理すると共に、表面に圧力を加える。これにより、表面が平滑で光沢を有する光学読取用用紙を製造することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この光学読取用紙は、記載されている文字等が光学式読取装置で読み取られるため、夾雑物がないこと、地合むらがなく均一な不透明性を有すること、表面の平滑性が良好であること、カールしないこと等が必要である。
【０００５】
例えば、カールした光学読取用用紙を光学式読取装置で読み取ってしまった場合には、給紙不良となったり、重送又は蛇行といった不具合が生じてしまう。また、光学読取用用紙に印刷を行う際に、光学読取用用紙がカールしていると、印刷装置において給紙不良等の不具合が生じてしまう。光学読取用用紙では、このような不具合の発生を防止するため、カールの発生を抑えることが重要である。
【０００６】
しかしながら、従来の光学読取用用紙の製造方法おいて、平坦化処理の際は、１００℃〜２００℃に加熱した一対のロール間に基紙を挟み込み、温度が低いため、速度を遅くして、基紙に対するロールの加重時間を長くすることから、基紙の表層部だけではなく、内層部の温度も高くなり、全層に亘って圧力がかかる。これにより、従来の光学読取用用紙の製造方法では、潰れて嵩が低下し、カールが発生してしまう。
【０００７】
また、光学読取用用紙のカールは、例えば外気中の水分を吸湿、放湿することにより、パルプ原料中の繊維が伸縮を起こし、寸法変化することによっても生じる。
【０００８】
カールの発生を防止する方法として、例えば、下記の特許文献２には、湿潤パルプシートに機械的圧力を加えてパルプを扁平化させ、一定の扁平度を有するパルプを用いることで寸法安定性を得て、カールの発生を抑制することが提案されている。また、下記の特許文献３には、特定の繊維長、繊維径で構成した紙に、ポリオレフィン系樹脂や炭酸ナトリウム等のアルカリ金属塩である導電剤を塗布又は含浸させて、地合、不透明性を均一化させ、平滑性を持たせてカールの発生を抑制することが提案されている。
【０００９】
ところで、光学読取用用紙は、生産効率の向上を図るため、速度５００ｍ／分以上の高速抄紙機で抄紙されるようになっている。高速抄紙機で抄紙する場合、通常の速度の抄紙機で抄紙する場合よりも高い張力で引っ張られて抄紙されるようになるため、抄紙後に光学読取用用紙にカールが発生しやすくなる。上述した特許文献２及び特許文献３の方法では、通常の抄紙速度においてはその効果を発揮することができるが、高速抄紙機においては十分な効果を得ることができない。
【００１０】
また、従来の光学読取用用紙の製造方法では、パルプ原料に太くて長い繊維を使用して縦、横の繊維配向性を制御し、光学読取用用紙のカールの発生を防止する方法がある。この方法においても低速抄紙機で抄紙する場合、繊維配向性を制御することができるが、高速抄紙機で抄紙した場合、繊維配向性を制御することが困難である。
【００１１】
更に、従来の光学読取用用紙の製造方法では、紙料中に含有させる灰分の量を多くし、パルプの繊維間の結合を抑制し、光学読取用用紙のカールの発生を防止する方法がある。しかしながら、この方法では、抄紙機等の速度に関わらず、剛度や粉落ち等の問題が生じてしまう。
【００１２】
また、光学読取用用紙を裁断する場合には、印刷の高速化、効率化を図るため巻取方式で印刷するようになってきていることから、平面的にある光学読取用紙をギロチンカッターで裁断する方法から、巻取の工程と次の工程との間で連続してダイカットロールで打ち抜く方法が採られている。このダイカットロールで打ち抜く方法では、光学読取用用紙にカッターの刃が食い込むように入るため、食い込んだ部分に力が加わり、切断部付近にカールが生じたり、切断部の切れ残りによる紙粉が発生しやすくなる。
【００１３】
さらに、近年はバーコード印字が施される機会も多く、特に２次元バーコードのような微細な記録情報を印字し、多量の記録情報を記録用紙に印字し、光学的に読み取る用途が増加してきている。このため、光学読取用用紙は、２次元バーコードのような微細な記録情報を印字する場合やボールペン等で筆記適性にも適している必要がある。
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−１５５４９０号公報
【特許文献２】特開平４−１９４０９８号公報
【特許文献３】特開２００２−２２７０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
そこで、本発明は、カールや紙粉の発生を防止しつつ、生産効率の向上を図ることができる光学読取用用紙を提供することを目的とする。また、本発明は、高速抄紙機を用いてもカールや紙粉の発生を防止することができる光学読取用用紙を提供することを目的とする。また、本発明は、印刷適性や筆記適性が良好である光学読取用用紙を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した目的を達成する本発明に係る光学読取用用紙は、基紙の表裏面の少なくとも一方の面に塗工液を塗工し、乾燥後、塗工液を塗工した塗工面に対して平坦化処理が施された光学読取用用紙であって、ＰＰＳ平滑度が３．５〜５．５μｍであり、基紙は、繊維長さが０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の平均繊維長を有するパルプと、平均粒子径が１０μｍ以下で、タルクを主成分とし、クレー及び／又は炭酸カルシウムとからなる無機填料を含み、タルクの含有量が５０〜８０重量％、クレーが０〜２０重量％、炭酸カルシウムが０〜３０重量％であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、ＰＰＳ平滑度が３．５〜５．５μｍであり、基紙に繊維長さが０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の平均繊維長を有するパルプを用い、平均粒子径が１０μｍ以下で、タルクを主成分とし、クレー及び／又は炭酸カルシウムとからなる無機填料を含み、タルクの含有量が５０〜８０重量％、クレーが０〜２０重量％、炭酸カルシウムが０〜３０重量％含有されていることによって、水分を吸湿、放湿した際や抄紙機で抄紙された際にパルプ中の繊維の伸縮が揃い、カールの発生を防止することができ、印刷適性や筆記適性を良好にすることができる。また、本発明では、高速抄紙機を用いてもカールの発生を防止できるため、生産効率を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明では、基紙の表裏面の少なくとも一方の面に塗工する塗工液に澱粉とポリアクリルアミドとを含むことによって、紙力が向上し、高速抄紙機で抄紙された際に高い張力や裁断時にダイカットロールで打ち抜く方法を用いて切断部の高い圧力がかかってもカールの発生を防止することができるため、生産効率を向上させることができる。
【００１９】
更にまた、本発明では、基紙中のパルプは、全パルプ中の９０重量％以上を広葉樹パルプとすることで、更にカールの発生を防止し、平滑性向上による２次元バーコード印刷適性を向上させることができる。
【００２０】
本発明では、平均粒子径が１０μｍ以下で、パルプの重量に対して３重量％以上、７重量％以下の範囲の無機填料を含有させることによって、裁断時等の紙粉の発生を防止することができる。これにより、本発明では、裁断時にダイカットロールで打ち抜く方法を用いた場合でも、紙粉の発生を防止することができることから、裁断時の効率を上げることができ、生産効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した光学読取用用紙について、図面を用いて、詳細に説明する。ここで、光学読取用用紙とは、手書きや印刷による文字、記号或いはマークが記載され、その文字等を光学的に読み取る光学式読取装置専用のＯＣＲ用紙やＯＭＲ用紙である。この光学読取用用紙１は、図１に示すように、基紙２上に塗工液３が塗工されている。
【００２２】
基紙２に使用されるパルプは、繊維長さが０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の平均繊維長に調整されている。繊維長さが０．４ｍｍより小さい場合には、短い繊維が多くなるため、十分な紙力が得られず強度が低下してしまう。一方、繊維長さが０．９ｍｍより大きい場合には、長い繊維が多くなるため、水分の吸湿や放湿による繊維の伸縮にばらつきが生じ、寸法安定性が低下してしまう。これにより、光学読取用用紙１では、カールが発生しやすくなる。また、紙粉も発生しやすくなる。そこで、パルプ中の繊維の長さを０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下とすることによって、水分の吸湿や放湿による繊維の伸縮や高速抄紙機で抄紙した際にも繊維の伸縮が揃い、寸法安定性が良好となり、カールの発生を防止することができる。また、紙粉の発生も防止することができる。
【００２３】
また、基紙２に使用されるパルプは、全パルプ中の９０重量％以上が広葉樹パルプである。基紙２は、全パルプ中の９０重量％以上を広葉樹パルプにすることによって、上述したカール発生防止を達成することができる。即ち、広葉樹パルプが９０重量％未満の場合には、パルプ中の繊維の長さにばらつきがあるので、繊維の伸縮にばらつきが生じ、寸法安定性が低下し、カールが発生しやすくなる。また、基紙２は、広葉樹パルプを含有していることによって、平滑性が向上されるため、印刷面の凹凸もなく、２次元バーコード印刷等の微細な記録情報も印刷可能である。
【００２４】
また、光学読取用用紙１には、基紙２に平滑性や不透明性を向上させる無機填料の主成分としてタルクが含有されている。無機填料には、主成分とするタルクの他に、クレーや炭酸カルシウムが含有されている。この無機填料の平均粒子径は、１０μｍ以下である。主成分としての無機填料におけるタルクの重量比率は、５０重量％以上あることが好ましく、７０重量％以上であることがさらに好ましい。タルクは、粘着性成分との親和性が高く、粘着性の樹脂成分（ピッチ）を吸着させて表面に取り込むため、印刷時に版にピッチが付着してカスレ等のトラブルが発生しないので、２次元バーコード印刷のような微細な記録情報も印刷可能である。
【００２５】
無機填料の平均粒子径が１０μｍより大きい場合には、広葉樹パルプ中の繊維との接点が少なくなるため、高速抄紙機で抄紙した場合等、繊維間の歪みを緩和することができず、繊維間の歪みにより平滑性が低下してしまう。このため、光学読取用用紙１には、カールが発生し、２次元バーコード印刷適性が得られない。そこで、光学読取用用紙１では、基紙２に含有させる無機填料の平均粒子径を１０μｍ以下とすることによって、無機填料が広葉樹パルプの繊維と十分に接するようになるため、高速抄紙機で抄紙した場合でも繊維間の歪みを緩和することができ、平滑性が得られる。これにより、光学読取用用紙１では、高速抄紙機で抄紙した場合でも、カールの発生を防止することができ、２次元バーコード印刷適性が得られる。
【００２６】
また、この光学読取用用紙１には、基紙２に無機填料が広葉樹パルプの重量に対して３重量％以上、７重量％以下の範囲で含有されている。平均粒子径が１０μｍの無機填料が広葉樹パルプの重量に対して３重量％よりも少ない場合には、広葉樹パルプに対して無機填料の量が少ないため、抄紙する際に広葉樹パルプの繊維間の歪みを十分に緩和することができず、高い張力がかかる高速抄紙機で抄紙した場合等ではカールの発生を防止することができなくなる。一方、平均粒子径が１０μｍの無機填料が広葉樹パルプの重量に対して７重量％よりも多い場合には、抄紙する際に広葉樹パルプ中の繊維間の歪みを緩和することができ、カールの発生を防止することができるが、光学読取用用紙１の紙力表面強度が低下したり、裁断した時に紙粉が発生しやすくなる。
【００２７】
そこで、光学読取用用紙１では、平均粒子径が１０μｍ以下の無機填料を広葉樹パルプの重量に対して３重量％以上、７重量％以下の範囲で含有することによって、高速抄紙機で抄紙した場合でもカールの発生が防止され、紙力表面強度が低下することなく、裁断時の紙粉の発生も防止することができる。なお、基紙２には、広葉樹パルプや無機填料の他に紙力増強剤や湿潤紙力増強剤等の添加剤が含有されていてもよい。
【００２８】
また、光学読取用用紙１には、基紙２の表裏面の少なくとも一方の面に澱粉と、ポリアクリルアミド（以下、ＰＡＭという。）とを含有する塗工液３が塗工され、塗工面３ａが形成されている。光学読取用用紙１では、基紙２の表面に塗工液３が塗工されることによって、塗工液３中に含有されているＰＡＭが広葉樹パルプ中の繊維を固定し、紙力が向上し、また耐水性を向上させる。
【００２９】
光学読取用用紙１では、塗工液３に含有させるＰＡＭの含有量が１０重量％以上、３０重量％以下である。塗工液３中のＰＡＭの含有量が１０重量％よりも少ない場合には、高い紙力が得られず、強度が低下し、裁断時に紙粉が発生する。一方、塗工液３中のＰＡＭの含有量が３０重量％よりも多い場合には、含有量が３０重量％の場合よりも高い紙力が得られず、コストがかかってしまい、バリア性が高くなるため、ボールペン筆記適性も低下する。そこで、塗工液３中のＰＡＭの含有量を１０重量％以上、３０重量％以下とすることによって、ＰＡＭによって繊維が固定され、高い紙力が得られ、高速抄紙機で抄紙した場合でもカールの発生が防止され、ボールペン筆記適性も向上し、コストアップも抑えることができる。
【００３０】
また、塗工液３を基紙２の表裏面の少なくとも一方の面に塗工する場合には、塗工液３を０．５ｇ／ｍ２以上、１．５ｇ／ｍ２以下の範囲で塗工する。塗工量が０．５ｇ／ｍ２より少ない場合には、紙力が向上せず、十分な強度が得られずに、裁断時に紙粉が発生する。また、塗工量が１．５ｇ／ｍ２より多い場合には、上述したように、乾燥させる際の乾燥性が悪く、ドライヤーに塗工液３が付きやすくなる。また、バリア性が高くなるため、ボールペン筆記適性も低下する。そこで、塗工液３の塗工量を０．５ｇ／ｍ２以上、１．５ｇ／ｍ２以下とすることによって、高い紙力が得られ、乾燥性も良好であり、ドライヤーへの付着も防止することができ、ボールペン筆記適性も向上する。
【００３１】
また、光学読取用用紙１では、ＰＰＳ平滑度を３．５〜５．５μｍとする。ＰＰＳ平滑度が３．５μｍ未満の場合には、表面のバリア性が高く、ボールペン筆記適性が低下する。５．５μｍを超える場合には、表面の凹凸が大きくなることにより、２次元バーコード印刷適性が低下する。したがって、光学読取用用紙１では、ＰＰＳ平滑度を３．５〜５．５μｍとすることによって、表面が平滑になり、バリア性が高くなり過ぎないため、２次元バーコード印刷適性及びボールペン筆記適性を良好にすることができる。
【００３２】
また、光学読取用用紙１では、夾雑物の面積が３ｍｍ２／ｍ２（東京電子工業製、夾雑物測定装置ＫＭ−１０００にて測定）であることが好ましい。通常使用される上質紙については、夾雑物の面積は５０〜１００ｍｍ２／ｍ２程度であるが、光学読取用用紙の場合は、夾雑物の面積が３ｍｍ２／ｍ２を超えると、夾雑物を光学的に読み取る誤読が発生するおそれがある。
【００３３】
以上のような構成の光学読取用用紙１は、速度が５００ｍ／分以上の高速抄紙機で抄紙することができる。即ち、高速抄紙機は、従来の抄紙機と比べて速度が速いため、張力も大きくなり、得られた光学読取用用紙１にカールを発生させやすい。しかしながら、光学読取用用紙１では、上述した構成とすることによって、高速抄紙機で抄紙した場合でもカールの発生を防止することができる。以下に、１０００ｍ／分の高速抄紙機を用いて光学読取用用紙１を抄紙する方法を説明する。
【００３４】
具体的に、光学読取用用紙１の製造方法は、先ず、紙料調整工程にて紙料を調整した後、ワイヤーパート工程にて紙料を漉き、漉いた紙料をプレスパート工程にて脱水し、プレドライヤーパート工程にて乾燥して基紙２を作製する。次に、サイズプレスパート工程にて基紙２の表面に塗工液３を塗工し、アフタードライヤーパート工程にて基紙２を更に乾燥させる。次に、カレンダーパート工程にて基紙２の塗工液３を塗工した塗工面３ａを平滑する。次に、塗工面３ａを平滑にした基紙２をリールパート工程にてリールに巻き取り、ワインダパート工程にて所定の幅と長さに調整し、光学読取用用紙１を作製する。
【００３５】
紙料調整工程では、ＤＤＲプレートパターンと叩解濃度調整によりパルプの繊維長さを０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の平均繊維長となるように調整する。次に、パルプに平均粒子径が１０μｍ以下で、主成分がタルクである無機填料をパルプの重量に対して３重量％以上、７重量％以下の範囲となるように混合し、水で薄めて、調整した紙料を抄紙機のスライスリップに充填する。
【００３６】
次に、ワイヤーパート工程では、抄紙機のスライスリップに充填した紙料を２つのワイヤー間に均一に噴出し、２つのワイヤーで紙料を挟み込み、繊維を平均的に絡み合わせながら脱水して、均一な地合の基紙２を形成する。
【００３７】
次に、プレスパート工程では、ワイヤーパート工程で形成された基紙２をフェルトが装着された２つのロール間に送り、この２つのロールで基紙２から水分を搾り取り脱水する。
【００３８】
次に、プレドライヤーパート工程では、プレスパート工程で水分を搾った基紙２を蒸気により加熱した複数の円筒を有する多筒ドライヤーに密着させて乾燥させる。
【００３９】
次に、サイズプレスパート工程では、ドライヤーパート工程で形成された基紙２の表裏面の少なくとも一方の面に澱粉と、ＰＡＭとが含有され、ＰＡＭの含有量が１０重量％以上、３０重量％以下である塗工液３を塗工機により０．５ｇ／ｍ２以上、１．５ｇ／ｍ２以下の範囲で塗工し塗工面３ａを形成する。
【００４０】
次に、アフタードライヤーパート工程では、サイズプレスパート工程で塗工液３が塗工された基紙２を更に乾燥させる。
【００４１】
次に、カレンダーパート工程では、抄紙機のカレンダーパートにおいて、基紙２を２つのロールで挟むことにより、表面を平滑にする平坦化処理を行う。このとき、ＰＰＳ平滑度が３．５〜５．５μｍになるよう調整する。カレンダーパートでは、図２及び図３に示すような、加熱可能な金属ロール１０と弾性ロール１１とを組合せた２ロール１ニップの２タンデムタイプのカレンダー装置を用いる。
【００４２】
カレンダーパートでは、従来よりも高い温度、８０℃〜５００℃に加熱された金属ロール１０が基紙２の塗工面３ａと接し、弾性ロール１１が基紙２の塗工面３ａとは反対側の面に接するように設けられている。カレンダーパートでは、高温に加熱された金属ロール１０と弾性ロール１１との間で基紙２を挟む圧力（以下、ニップ圧）を低くし、短時間、基紙２を挟み込み、基紙２の塗工面３ａに平坦化処理を行う。
【００４３】
カレンダーパートでは、塗工面３ａと接する側の金属ロール１０を８０℃〜５００℃に加熱し、金属ロール１０と弾性ロール１１との間のニップ圧を低くして、短時間で通紙することによって、基紙２の内層部まで熱が伝わらず、内層部が高温となること防止することができる。また、カレンダーパートでは、ニップ圧が低いため、基紙２の内層部及び表層部の全層に亘って潰れてしまうことを防止できる。これらのことから、カレンダーパートでは、短時間で平坦化処理を行っても、基紙２の塗工面３ａを平滑にし、光沢を付与することができると共に、嵩の低下やカールの発生も防止することができる。
【００４４】
なお、ここでは、基紙２に対して十分な平坦化処理を行うために最低限必要な２ロール１ニップの２タンデムタイプのカレンダー装置を用いる。カレンダー装置は、この２ロール１ニップの２タンデムタイプに限定されないが、２タンデムタイプで十分に平坦化処理を行うことができるため、カレンダー装置のスペースを小さく抑えることができる。また、カレンダー装置の構成は、２タンデムタイプに限定されず、２タンデム以上でもよい。
【００４５】
具体的に、ここで用いられる金属ロール１０は、図３に示すように、非回転部として内側に設けた鉄芯１０ａと、この鉄芯１０ａの外周を覆い表層部を形成し、金属からなるシェル１０ｂとを有する。金属ロール１０は、長手方向に分割制御可能な電磁誘導作用による内部加熱装置１２を装備している。金属ロール１０は、この内部加熱装置１２により、表面温度が８０℃〜５００℃、好ましくは２５０℃〜５００℃、より好ましくは２５０℃〜３８０℃で、更に好ましくは３００℃を超え３８０℃以下の温度に加熱される。
【００４６】
内部加熱装置１２は、鉄芯１０ａの周囲に設けた誘導コイル１２ａに交流電源１２ｂから交流電流を流すことで、誘導コイル１２ａに磁束を発生させシェル１０ｂの内側に誘導電流を誘起させ、その抵抗熱によって外側のシェル１０ｂ自身を自己発熱（誘導発熱）させる。
【００４７】
この内部加熱装置１２では、誘導コイル１２ａが金属ロール１０の長手方向に、例えば３分割〜６分割程度に分割して設けられている。内部加熱装置１２は、シェル１０ｂに設けた温度センサ１２ｃによる温度信号に基づき、対応する誘導コイル１２ａに交流電源１２ｂから流す交流電流量を制御することで、金属ロール１０の長手方向の表面の温度制御が高精度となる。
【００４８】
金属ロール１０には、シェル１０ｂの内部に長手方向に延びるジャケット路１２ｄを、周方向に間隔を置いて多数、１０本〜９０本程度設けてもよい。金属ロール１０では、これらのジャケット路１２ｄを相互に連通させ、ジャケット路１２ｄの内部に例えば熱媒体を封入させ、シェル１０ｂの自己発熱による熱を熱媒体に吸収させるようにする。これにより、金属ロール１０は、表面全体において熱を均一化させることができる。
【００４９】
更に、カレンダーパートでは、金属ロール１０のシェル１０ｂの温度を効率よく上げるため、金属ロール１０の近傍に更に外部加熱装置１３が設けられている。この外部加熱装置１３は、複数の金属ロール１０のうち、少なくとも１つの金属ロール１０に設けるようにする。
【００５０】
具体的に、外部加熱装置１３は、図３に示すように、ワークコイル１３ａ及び交流電源（インバータ）１３ｂを備える。外部加熱装置１３は、ワークコイル１３ａに交流電源１３ｂから、例えば、３〜２０ｋＨｚの高周波の交流電流を流し、磁界を発生させて、シェル１０ｂの表面に渦電流を生成させ、シェル１０ｂを自己発熱させる。ワークコイル１３ａとシェル１０ｂの表面との離間距離は、２〜２０ｍｍであり、特に２〜５ｍｍ程度が望ましい。
【００５１】
ワークコイル１３ａは、図４に示すように、複数の単位ワークコイル１４を有し、この複数の単位ワークコイル１４が図４中矢印Ｘ方向に示す金属ロール１０の軸心に対して交差するように斜めに配置されている。複数の単位ワークコイル１４は、７５〜１５０ｍｍ程度の間隔をもって設けられている。１つの単位ワークコイル１４の定格電力は４〜２０ｋＷである。ワークコイル１３ａでは、複数の単位ワークコイル１４を金属ロール１０の軸心に対して交差するように斜め配置することによって、金属ロール１０を均一に加熱することができる。また、内部加熱装置１２及び外部加熱装置１３には、純水を流す冷却装置が併設されていてもよい。
【００５２】
弾性ロール１１は、金属ロール１０と対向して設けられる。弾性ロール１１の硬度は、ショアＤ硬度で８５〜９７であり、特に８５〜９４が望ましい。
【００５３】
また、カレンダーパートでは、金属ロール１０と弾性ロール１１の基紙２を挟む圧力のニップ圧を金属ロール１０の表面温度及び目標の白色光沢との関係で適宜選択できる。
【００５４】
上述した構成のカレンダーパートでは、基紙２の塗工面３ａを金属ロール１０が接するように、金属ロール１０と弾性ロール１１の間に基紙２を通して、塗工面３ａを平滑にするため、例えば硬度の硬い金属ロール１０のみで構成されるスチールカレンダーで平坦化処理を行った場合よりも嵩の低下を防止できる。
【００５５】
また、このカレンダーパートでは、基紙２の塗工面３ａと接する側に硬い金属ロール１０を設け、この金属ロール１１と対向して軟らかい弾性ロール１１を設けることによって、例えば硬度の軟らかい弾性ロールのみで構成されるスーパーカレンダーで平坦化処理を行った場合よりも塗工面３ａの高い平滑性を得ることができる。
【００５６】
また、金属ロール１０を加熱する方法としては、内部加熱装置１２を用いる方法の他に、金属ロール１０の内部に温水や油を循環させて金属ロール１０を加熱する方法を用いてもよい。また、金属ロール１０を加熱する際に、内部加熱装置１０のみで行ってもよい。
【００５７】
そして、平坦化処理を行った光学読取用用紙１の穴や汚れの有無をスポットディテクターで調べたり、ＢＭ計で光学読取用用紙１の幅方向及び流れ方向の坪量、水分量、紙厚を測定する。
【００５８】
次に、得られた光学読取用用紙１をリールパート工程に送り、リールで巻き取る。次に、リールに巻き取った光学読取用用紙１をワインダパート工程に送る。ワインダパート工程では、ワインダーに光学読取用用紙１を巻き直しながら、不良部分を取り除き、所定の幅と長さに巻き取って、最終製品の状態にしたり、又は更に所定の大きさに裁断するためカッター工程に送る。
【００５９】
カッター工程では、巻き取った光学読取用用紙１をダイヤカットロールで所定の大きさに裁断し、１枚の光学読取用用紙１を得る。光学読取用用紙１は、平均繊維長が繊維長さ０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下であり、主成分がタルクである無機填料の平均粒子径が１０μｍ以下で、パルプの重量に対して３重量％以上、７重量％以下の範囲で無機填料が含有されているため、裁断時の紙粉の発生を少なくすることができる。
【００６０】
また、光学読取用用紙１では、基紙２に澱粉とＰＡＭとからなる塗工液３が塗工されていることによって、紙力が向上し、ダイカットロールで裁断する際にかかる圧力で裁断部分がカールすることが防止されている。これらのことから、本発明では、裁断時の効率を上げるため、ダイカットロールで打ち抜く方法を用いた場合でも、紙粉やカールの発生が防止されているため、生産効率を向上させることができる。
【００６１】
なお、この光学読取用用紙１は、高い張力がかかる高速抄紙機で抄紙する際にカールや紙粉の発生を防止できるため、高速抄紙機よりも張力の低い、速度が５００ｍ／分未満の通常の抄紙機でも抄紙できる。
【００６２】
上述した光学読取用用紙１について、次のようなカール試験を行った場合、カール値が最大４ｍｍ以下となる。カール試験は、光学読取用用紙１をＡ４サイズに裁断した試験片をステンレス製の定板上に、試験片の凹面が上面となるように置く。そして、試験片の４隅について、定板からの高さを測定する。試験片の４隅の測定結果から、平均値を求め、その値をカール値とする。
【００６３】
以上のように、光学読取用用紙１の製造方法では、基紙２に繊維長さが０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の平均繊維長を有する広パルプを用いていることから、水分の吸湿や放湿及び高速抄紙機で抄紙した場合でも繊維の伸縮が揃い、得られた光学読取用用紙１にカールが発生することを防止することができる。また、この光学読取用用紙１の製造方法では、基紙２の全パルプ中に広葉樹パルプを９０重量％以上含有させることによって、表面が滑らかで印刷適性が良好な光学読取用用紙１が得られる。
【００６４】
この光学読取用用紙１の製造方法では、基紙２に更に平均粒子径が１０μｍ以下で、主成分がタルクである無機填料がパルプの重量に対して３重量％以上、７重量％以下の範囲で含有されていることによって、抄紙時の繊維間の歪みが緩和されるので、高速抄紙機で抄紙した場合でもカールの発生が防止され、且つダイヤカットロールで裁断した時の紙粉の発生も防止される。
【００６５】
また、この光学読取用用紙１の製造方法では、ＰＡＭが１０重量％以上、３０重量％以下の範囲で含有された塗工液３が０．５ｇ／ｍ２以上、１．５ｇ／ｍ２以下の範囲で塗工されていることによって、ＰＡＭにより繊維が固定され高い紙力が得られるため、高速抄紙機で抄紙した場合でもカールの発生を防止することができる。
【００６６】
また、この光学読取用用紙１の製造方法では、カレンダーパートにおいて、塗工面３ａと接する側の金属ロール１０を８０℃〜５００℃に加熱することによって、金属ロール１０と弾性ロール１１との間のニップ圧を低くし、短時間、基紙２を金属ロール１０と弾性ロール１１との間に通紙することによって、平坦化処理を行うことができる。このとき、ＰＰＳ平滑度が３．５〜５．５μｍになるよう調整する。これにより、この光学読取用用紙１の製造方法では、基紙２の内層部まで熱が伝わらず、内層部が高温となること防止することができ、且つ基紙２の内層部及び表層部の全層に亘って潰れてしまうことを防止できる。したがって、この光学読取用用紙１の製造方法では、短時間で平坦化処理を行っても、基紙２の塗工面３ａを平滑にし、光沢を付与することができると共に、嵩の低下やカールの発生を防止することができるため、効率よく、基紙２の塗工面３ａを平坦化処理することができる。
【００６７】
したがって、この光学読取用用紙１の製造方法では、基紙２に繊維長さが０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の繊維が９０重量％以上の平均繊維長を有するパルプに、平均粒子径が１０μｍ以下で、主成分をタルクとし、パルプの重量に対して３重量％以上、７重量％以下の範囲で無機填料を含有させ、塗工液に澱粉とＰＡＭとからなり、ＰＡＭの含有量が１０重量％以上、３０重量％以下で、塗工量を０．５ｇ／ｍ２以上、１．５ｇ／ｍ２以下とし、平坦化処理を行う際にＰＰＳ平滑度が３．５〜５．５μｍになるよう調整することによって、高速抄紙機で抄紙した場合でもカール及び紙粉の発生を防止することができ、生産効率を向上させることができる。また、この光学読取用用紙１では、表面が平滑になり、表面バリア性が高くなり過ぎないため、２次元バーコード印刷適性やボールペン筆記適性を良好にすることができる。
【００６８】
以上のように、上述した光学読取用用紙１によれば、カールのない光学読取用用紙１が得られるため、光学式読取装置や印刷装置に給紙された際に給紙不良となったり、重送又は蛇行といった不具合が生じることを防止できる。また、この光学読取用用紙によれば、紙粉の発生を防止することができるため、紙粉により汚れたり、見栄えが低下することなく、紙粉、及び夾雑物による光学式読取装置の読み取りミスも防止することができる。
【実施例】
【００６９】
以下、本発明の好適な実施例を実験結果に基づいて説明する。
【００７０】
以下に示す各実施例及び比較例のパルプの平均繊維長は、カヤニ繊維長測定機（カヤニーオートメーション社製、ＦＳ−１００）を用いて測定した重量平均繊維長（ｍｍ）である。無機填料の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所社製、ＳＡＬＤ−２１００）を用いて測定した平均粒子径（μｍ）である。ＰＰＳ平滑度は、ＰＰＳ  ＴＥＳＵＴＥＲ（ローレンツェンアンドベットレー社製、ＳＥ−１１５）を用いて測定した平滑度（μｍ）である。
【００７１】
〈実施例１〉
実施例１では、先ず、全パルプ中に広葉樹パルプが９４重量％からなり、繊維長さが０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の平均繊維長であり、平均粒子径が８μｍで、タルクを主成分（タルク：クレー：炭酸カルシウム＝８０：０：２０）の無機填料を５重量％混合した紙料をワイヤーパートにて抄紙して基紙を形成し、得られた基紙をプレスパートで脱水し、プレドライヤーパートで基紙を乾燥させる。次に、サイズプレスパートにて、基紙の表面に澱粉とポリアクリルアミド（以下、ＰＡＭという）とからなり、このＰＡＭ（星光ＰＭＣ社製、固形分１５、ＤＳ−４１４）の荷姿での含有量が１５重量％である塗工液を１．０ｇ／ｍ２塗工し、アフタードライヤーパートにて更に乾燥させる。次に、カレンダーパートにて塗工液が塗工された基紙の塗工面を平滑にする平坦化処理を行い、ＰＰＳ平滑度が４．５μｍである、光学読取用用紙を作製した。
【００７２】
ここで、カレンダーパートでは、１５０℃に加熱した金属ロールと弾性ロールからなる２ロール１ニップの２タンデムタイプのカレンダー装置を用い、加熱された金属ロールが塗工面側となるように、金属ロールと弾性ロールとの間に基紙を通紙して平坦化処理を行う。
【００７３】
〈実施例１、実施例３、実施例５〜実施例１７、参考例２、参考例４、比較例１〜比較例６〉
実施例１、実施例３、実施例５〜実施例１７、参考例２、参考例４、比較例１〜比較例６については表１のとおり条件を変更し、各光学読取用用紙を作製した。
【００７４】
以上のように抄紙した実施例１、実施例３、実施例５〜実施例１７、参考例２、参考例４、比較例１〜比較例６の光学読取用用紙について、各実施例、各参考例及び各比較例の配合及び平滑度について表１に示す。ま た、各実施例及び各比較例に対して各試験を行い、カールの大きさ、紙粉の発生、２次元バーコード印刷適性、ボールペン筆記適性について評価した。評価結果を以下の表２に示す。
【００７５】
【表１】
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【００７６】
【表２】
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【００７７】
表２において、各サンプルのカール試験は、次のように行った。各サンプルをＡ４サイズに裁断した試験片をステンレス製の定板上に、試験片の凹面が上面となるように置く。そして、試験片の４隅の定板からの高さを測定した。測定した４隅の高さの平均値を求め、カール値（ｍｍ）とした。
【００７８】
また、紙粉の発生の評価については、各サンプルの光学読取用用紙をダイヤカッタロールで裁断し、紙粉の発生について目視により評価した。紙粉の発生の評価において、紙粉が生じなかったものについては表２中に◎印で示し、紙粉がわずかに発生したものについては表２中に○印で示し、紙粉が多く発生したものについては表２中に×印で示した。
【００７９】
２次元バーコード印刷適性については、サンプル１０００枚を印刷後、２次元バーコードリーダーで読取を行い評価した。２次元バーコードリーダーにて１０００枚全てミスなく読み取れたものについては表２中に◎印で示し、１〜２枚読取ミスの発生したものについては表２中に○印で示し、３〜４枚読取ミスの発生したものについては表２中に△印で示し、５枚以上読取ミスの発生したものについては表２中に×印で示した。
【００８０】
ボールペン筆記性については、水性ボールペン（パイロット社製：ＦＥＥＤ・ＧＰ２）を用いて筆記測定を行い、評価した。非常に良好であるものについては表２中に◎印で示し、良好であるものについては表２中に○印で示し、濃度が低く、線画がかすれるものについては表２中に×印で示した。
【００８１】
表２に示す結果から、実施例１、実施例３、実施例５〜１７は、光学読取用紙のＰＰＳ平滑度が３．５〜５．５μｍであり、基紙に繊維長さが０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の平均繊維長を有するパルプと、平均粒子径が１０μｍ以下で、タルクを主成分とし、クレー及び／又は炭酸カルシウムとからなる無機填料を含み、タルクの含有量が５０〜８０重量％、クレーが０〜２０重量％、炭酸カルシウムが０〜３０重量％であることによって、カール及び紙粉の発生なく、２次元バーコード印刷適性、ボールペン筆記適性に優れたものとなった。
【００８２】
比較例１については、主成分がタルクから炭酸カルシウムに置き換わっているため、粘着性の樹脂成分（ピッチ）を吸着することなく、２次元バーコード印刷時に版にピッチが付着してカスレが発生し、２次元バーコードの印刷適性が得られなかった。
【００８３】
比較例２については、無機填料の平均粒子径が１０μｍをこえるため、繊維間の歪みを緩和することができず、繊維間の歪みにより平滑性が低下するため、カールが発生し、２次元バーコード印刷適性が得られなかった。
【００８４】
比較例３、４については、繊維長さが０．９ｍｍより大きいため、長い繊維が多くなるため、水分の吸湿や放湿による繊維の伸縮にばらつきが生じたり、繊維の伸縮にばらつきが生じ、寸法安定性が低下するため、カール及び紙粉が発生した。また、ＰＰＳ平滑度が５．５μｍを超えるため、表面の凹凸が大きくなることにより、２次元バーコード印刷適性が低下した。
【００８５】
比較例５については、ＰＰＳ平滑度が５．５μｍを超えるため、表面の凹凸が大きくなることにより、２次元バーコード印刷適性が低下した。また、比較例５では、塗工液の塗工量が０．５ｇ／ｍ２より少ないため、紙力が低下し、裁断すると紙粉が発生した。
【００８６】
比較例６については、ＰＰＳ平滑度が３．５μｍ未満であり、表面のバリア性が高く、ボールペン筆記適性が低下した。
【００８７】
以上のことから、光学読取用用紙において、ＰＰＳ平滑度が３．５〜５．５μｍであり、繊維長さが０．４ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の平均繊維長を有し、平均粒子径が１０μｍ以下で、タルクを主成分とし、クレー及び／又は炭酸カルシウムとからなる無機填料を含み、タルクの含有量が５０〜８０重量％、クレーが０〜２０重量％、炭酸カルシウムが０〜３０重量％であることは、カール、紙粉の発生なく、２次元バーコード印刷適性、ボールペン筆記適性に優れた光学読取用用紙を得るために大変重要であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明が適用された光学読取用用紙の断面図である。
【図２】カレンダー装置の断面図である。
【図３】カレンダー装置の金属ロールと外部加熱装置との関係を示す断面図である。
【図４】外部加熱装置のワークコイルの平面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  光学読取用用紙、２  基紙、３  塗工液、１０  金属ロール、１１  弾性ロール、１２  内部加熱装置、１３  外部加熱装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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