(57)【要約】【課題】  特に高速グラビア印刷における網点欠落率を低減することができ、より忠実に再現された仕上がりの良い印刷物を得ることができるグラビア印刷用塗工紙を提供する。【解決手段】  本発明のグラビア印刷用塗工紙Ｔは、紙基材１の両面に塗工層２が形成されている。そして、前記塗工層２を、（Ａ）顔料、（Ｂ）接着剤、（Ｃ）アクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体を含む保水剤、（Ｄ）レシチンを含む潤滑剤を含有する塗工液を用いて形成するようにした。また、特定の共重合体とレシチンとの配合割合を、重量比で、１：３〜１：１０の範囲内に設定するようにした。さらに、レシチンの配合量を、顔料１００重量部に対して、０．１〜３．０重量部の範囲内に設定するようにした。【選択図】      図１
2006028681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙基材の少なくとも片面に塗工層が形成されたグラビア印刷用塗工紙であって、
前記塗工層は、下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する塗工液を用いて形成されており、（Ａ）顔料
（Ｂ）接着剤
（Ｃ）アクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体を含む保水剤
（Ｄ）レシチンを含む潤滑剤
前記（Ｃ）成分中のアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体と前記（Ｄ）成分中のレシチンとの配合割合が、重量比で、１：３〜１：１０の範囲内に設定されており、
かつ、前記（Ｄ）成分中のレシチンの配合量が、前記（Ａ）成分である顔料１００重量部に対して、０．１〜３．０重量部の範囲内に設定されていることを特徴とするグラビア印刷用塗工紙。
【請求項２】
前記（Ｂ）成分である接着剤は、ガラス転移温度が−３０〜０℃、平均粒子径が１００〜１７０ｎｍ、ゲル含有量が８０〜９０％のラテックスを含有しているものであり、
かつ、前記ラテックスは、アクリロニトリル非含有又はアクリロニトリル含有量が１０重量％以下である請求項１記載のグラビア印刷用塗工紙。
【請求項３】
請求項１に記載のグラビア印刷用塗工紙を製造する方法であって、
前記紙基材の少なくとも片面に前記塗工液を塗工して乾燥し、その後に表面処理装置により表面処理を行う工程を備え、
前記表面処理装置は、金属ロールと弾性ロールとの組み合わせによる２ロール１ニップの段を複数有しており、
前記金属ロールのそれぞれは、ロール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機構を有しているとともに、
前記金属ロールのうち少なくとも一つには、そのロール外周面に対向して、ロール長手方向に分割制御可能な電磁誘導作用による外部加熱器が配置されており、
前記内部加熱機構及び外部加熱器によって前記金属ロールと弾性ロールとのニップ近傍における前記金属ロールの表面温度が２３０〜３００℃の範囲内に設定された状態で通紙することにより、塗工層の正反射平滑度が８５％以上に設定されていることを特徴とするグラビア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、グラビア印刷用塗工紙及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、グラビア印刷やオフセット印刷などの各種の印刷方式が知られているが、なかでもグラビア印刷は、階調再現性に優れているため、雑誌、カタログ、パンフレットなどの商業印刷分野などでよく用いられている。かかるグラビア印刷は、オフセット印刷と比べて版が硬質の金属ロールで、印刷時に版面が完全に被印刷物に密着しにくいためにミスドット（印刷模様を構成する網点に盛られたインキが印刷用紙に転写しない現象）を生じやすいという特有の問題を有している。この問題に対応すべく、グラビア印刷用塗工紙には、特に平滑性とクッション性が良好であることが求められている。
【０００３】
ところで、グラビア印刷に用いられる印刷用紙（グラビア印刷用塗工紙）は、通常、原紙（紙基材）に、クレー、重質炭酸カルシウムなどの白色顔料と、ラテックスなどの接着剤とを水に分散させたスラリー状の塗工液を塗工したのち乾燥することによって製造されている。塗工液には、澱粉、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などの保水剤を含有させることがよく行われている。これにより、塗工液の粘度を高くして塗工液の保水性を向上でき、その結果として塗工に際し発生する諸問題（ブリーディング、ストリーク、プロファイリング不良）に対してある程度良好な効果が得られている。ところが、澱粉やカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）の多用は、ミスドットが発生しやすい（網点欠落率が高くなりやすい）という問題点を含んでいる。
【０００４】
保水効果を得ながら、ミスドットの発生も抑えられる保水剤の開発が要望され、アクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体などの合成保水剤を用いる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。かかる合成保水剤は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）よりも少量で保水性、粘度、流動性などの塗工性を向上させ、ストリークやブリーディングの発生を低減できるうえに、ミスドットの発生も抑えられるという効果を得ることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２８４８９号公報（請求項２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、最近の塗工紙製造技術の高速化、印刷物の高速印刷かつ高品質化要求の高まりに伴い、特許文献１に開示の技術であっても、その要求に充分に応えているとは言い難い状況下にある。このため、高速塗工、高速印刷が可能で、忠実に再現された仕上がりの良い高精細な印刷物を得ることができるグラビア印刷用塗工紙の開発が強く嘱望されている。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、特に高速グラビア印刷における網点欠落率を低減することができ、より忠実に再現された仕上がりの良い印刷物を得ることができるグラビア印刷用塗工紙及びその製造方法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のグラビア印刷用塗工紙は、紙基材の少なくとも片面に塗工層が形成されたグラビア印刷用塗工紙であって、前記塗工層は、下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する塗工液を用いて形成されており、
（Ａ）顔料
（Ｂ）接着剤
（Ｃ）アクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体を含む保水剤
（Ｄ）レシチンを含む潤滑剤
前記（Ｃ）成分中のアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体と前記（Ｄ）成分中のレシチンとの配合割合が、重量比で、１：３〜１：１０の範囲内に設定されており、かつ、前記（Ｄ）成分中のレシチンの配合量が、前記（Ａ）成分である顔料１００重量部に対して、０．１〜３．０重量部の範囲内に設定されていることを特徴としている。
【０００９】
上記の構成によれば、保水剤として合成保水剤であるアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体を用いるとともに、潤滑剤としてレシチンを用い、前記（Ｃ）成分中のアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体と前記（Ｄ）成分中のレシチンとの配合割合が、重量比で、１：３〜１：１０の範囲内に設定されており、かつ、前記（Ｄ）成分中のレシチンの配合量が、前記（Ａ）成分である顔料１００重量部に対して、０．１〜３．０重量部の範囲内に設定されている。このため、グラビア印刷時にインキの転写が良好な状態で行われることになる。
【００１０】
上記グラビア印刷用塗工紙において、前記（Ｂ）成分である接着剤は、ガラス転移温度が−３０〜０℃、平均粒子径が１００〜１７０ｎｍ、ゲル含有量が８０〜９０％のラテックスを含有しているものであり、かつ、前記ラテックスは、アクリロニトリル非含有又はアクリロニトリル含有量が１０重量％以下であるのが好ましい。この場合、耐候性や耐べたつき性などに優れた塗工層になるという利点を有する。
【００１１】
本発明のグラビア印刷用塗工紙の製造方法は、上記グラビア印刷用塗工紙を製造する方法であって、前記紙基材の少なくとも片面に前記塗工液を塗工して乾燥し、その後に表面処理装置により表面処理を行う工程を備え、前記表面処理装置は、金属ロールと弾性ロールとの組み合わせによる２ロール１ニップの段を複数有しており、前記金属ロールのそれぞれは、ロール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機構を有しているとともに、前記金属ロールのうち少なくとも一つには、そのロール外周面に対向して、ロール長手方向に分割制御可能な電磁誘導作用による外部加熱器が配置されており、前記内部加熱機構及び外部加熱器によって前記金属ロールと弾性ロールとのニップ近傍における前記金属ロールの表面温度が２３０〜３００℃の範囲内に設定された状態で通紙することにより、塗工層の正反射平滑度が８５％以上に設定されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、前記（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する塗工液を用いてなる正反射平滑度が８５％以上の塗工層を有するグラビア印刷用塗工紙を簡単に製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のグラビア印刷用塗工紙によれば、保水剤として合成保水剤であるアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体を用いるとともに、潤滑剤としてレシチンを用い、前記（Ｃ）成分中のアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体と前記（Ｄ）成分中のレシチンとの配合割合が、重量比で、１：３〜１：１０の範囲内に設定されており、かつ、前記（Ｄ）成分中のレシチンの配合量が、前記（Ａ）成分である顔料１００重量部に対して、０．１〜３．０重量部の範囲内に設定されているので、特に網点欠落率を低減することができ、より忠実に再現された仕上がりの良い印刷物を得ることができる。
また、本発明のグラビア印刷用塗工紙の製造方法によれば、特定の表面処理装置を用いて表面処理を行うので、特に網点欠落率が低減され、より忠実に再現された仕上がりの良い印刷物を得ることができるグラビア印刷用塗工紙を簡単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】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るグラビア印刷用塗工紙を示す断面図である。
本実施形態に係るグラビア印刷用塗工紙（以下単に「塗工紙」という）Ｔは、紙基材１と、その両面に形成された塗工層２とを備えている。そして、その塗工層２の正反射平滑度は８５％以上に設定されている。
【００１４】
紙基材１としては、特に制限するものではなく公知の各種のものを用いることができる。詳細には、単層からなる原紙のみであってもよいし、異種又は同種の原紙を重ね合わせて２層以上の多層構造にしたものであってもよい。
原紙の原料パルプとしては、例えば、機械パルプ、クラフトパルプ、再生パルプが主たる原料として好適に使用できるが、ケナフ、竹、麻、藁等の公知の非木材パルプを併用することもできる。これらは単独であるいは２種以上併せて用いることもできる。
また、原紙の坪量については、特に制限するものではないが、本発明の効果を得る塗工紙の坪量として、具体的には４０〜１３０ｇ／ｍ２程度の坪量の原紙が適宜に用いられる。原紙の抄紙方法としては、特に制限するものではなく、ツインワイヤーフォーマーマシン、長網マシン、より好ましくは原紙から塗工層の形成及び塗工層の表面処理までを一連の工程で行うことができるオンラインマシンを用いた方法等を適宜に採用することができる。
【００１５】
塗工層２を形成するために用いられる塗工液は、主成分として顔料（Ａ成分）と、接着剤（Ｂ成分）、助剤として保水剤（Ｃ成分）及び潤滑剤（Ｄ成分）等を含有している。
顔料（Ａ成分）としては、用途やニーズに応じて、公知の各種のものを適宜に選択して用いることができる。具体的には、炭酸カルシウム（重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム）、デラミネーテッドクレー、焼成クレー、サチンホワイト、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、ベントナイト、セリサイト、シリカ、タルク、活性白土等の無機顔料や、ポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルマリン樹脂微粒子、微小中空粒子、多孔質粒子等の有機顔料を用いることができる。これらは、単独であるいは２種以上併せて用いることができる。なかでも、炭酸カルシウム、クレーを用いるのが好ましい。
【００１６】
また、炭酸カルシウムとクレーとを重量基準で等量配合したものは、標準的な顔料として使用することができるが、炭酸カルシウムとクレーとの重量基準配合比が、３０：７０〜７０：３０の範囲内に設定されている場合は、優れた印刷光沢度が得られるとともに、操業性に優れ、しかも塗工紙をより低コストで製造することができるので特に好ましい。
さらに、顔料として重質炭酸カルシウムを用いる場合、併せてエステル化澱粉（特にカルバミン酸澱粉）を用いると塗工液の流動性が特に優れるため好ましい。また、顔料として重質炭酸カルシウムとクレーとを併用する場合、白紙光沢が維持されるため好ましい。
本発明における塗工液には、顔料として固形分換算で３０〜８０重量部配合される。
【００１７】
接着剤（Ｂ成分）としては、特に制限するものではないが、水溶性接着剤が好適に用いられる。具体的には、酸化澱粉、陽性澱粉、エステル化澱粉、デキストリンなどの澱粉類、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの合成樹脂接着剤、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白などの蛋白類等があげられる。また、スチレン−ブタジエン共重合体などの共役ジエン系共重合体ラテックス、アクリル酸エステルの重合体又は共重合体などのアクリル系共重合体ラテックス、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、あるいはこれらの重合体ラテックスをカルボキシル基などの官能基含有単量体で変性したアルカリ溶解性、アルカリ膨潤性あるいはアルカリ非溶解性の重合体ラテックスなどを用いてもよい。これらの接着剤は、単独であるいは２種以上併せて用いられる。そして、接着剤の配合割合は、使用する接着剤の種類などによって適宜に設定されるが、通常、顔料１００重量部に対して５〜３０重量部の範囲内に設定されているのが好ましい。５重量部未満であると所定の接着力が得られないおそれがあり、逆に３０重量部を超えると塗工性に悪影響を及ぼすおそれがあるからである。
【００１８】
これらのなかでも、単量体成分としてのアクリロニトリルを含んでいないか、含んでいたとしても１０重量％以下に設定されたラテックスであって、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０〜０℃で、平均粒子径が１００〜１７０ｎｍで、かつゲル含有量が８０〜９０％であるものが好ましい。なぜなら、アクリロニトリルを単量体成分として多く含むラテックスは、表面処理工程において黄変しやすく、また経時においても黄変しやすいことから、耐候性に難点があり、最終製品において色調ばらつきを発生させてしまう傾向があるからである。但し、単量体成分としてのアクリロニトリルを含んでいると、塗工液中のラテックス配合量を低減しつつ塗工紙に必要な表面硬度を付与でき、しかも印刷光沢度が高まるという利点があることから、これらの利点を得るべく、１０重量％以下の少量含ませてもよい。これらを考慮すると、アクリロニトリル含有量が１〜１０重量％、より好ましくは３〜８重量％に設定されているラテックスがより好適に用いられる。
【００１９】
また、ラテックスのガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０〜０℃の範囲内のものが好適なのはつぎの理由による。すなわち、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃を超えると、耐べたつき性が悪化して、操業性が悪化してしまう傾向があるからである。より詳しく説明すると、単量体成分としてのアクリロニトリル含有量が多い場合には、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高くても耐べたつき性の悪化を抑制することが可能であるが、アクリロニトリル非含有あるいはアクリロニトリル少量含有のラテックスであることから、ガラス転移温度（Ｔｇ）を低くしないと耐べたつき性の悪化を抑制することが難しいからである。一方、ガラス転移温度（Ｔｇ）を−３０℃より低くしても、−３０℃の場合と比較して耐べたつき性の向上効果に殆ど差がみられない。このため、ガラス転移温度（Ｔｇ）は上記範囲内に設定されているのが好ましい。なお、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、２０℃、６５％（相対湿度）でラテックスフィルムを作製し、その２０ｍｇを示唆走査熱量測定装置（ＤＳＣ）で昇温速度５℃／分、測定温度０〜１００℃で得られる特性曲線から求めることができる。
【００２０】
さらに、ラテックスの平均粒子径が１００〜１７０ｎｍの範囲内のものが好適なのはつぎの理由による。すなわち、平均粒子径が１００ｎｍ未満であると、塗工性が低下して塗工層２による被覆性が悪化する傾向があり、逆に平均粒子径が１７０ｎｍを超えると充分な接着強度や表面強度が得られず、耐べたつき性が悪化してしまう傾向があるからである。換言すれば、平均粒子径が上記範囲内であると、塗工紙として必要な接着強度及び表面強度が得られるとともに、良好な塗工性を確保することができるという利点がある。なお、平均粒子径は、濃度が０．０５〜０．２％となるように希釈し、この希釈された各試料の波長５２５ｎｍにおける吸光度を測定し、予め作成しておいた検量線を用いることで測定することができる。
【００２１】
また、ラテックスのゲル含有量が８０〜９０％の範囲内のものが好適なのはつぎの理由による。すなわち、ゲル含有量が８０％未満であると、表面強度不足が露呈してロール汚れ等の操業性の悪化を招来する傾向があるからである。一方、ゲル含有量を９０％より高くしても、９０％の場合と比較して耐べたつき性の向上効果に殆ど差がみられないからである。そして、ゲル含有量は接着強度の指標であり、８０〜９０％という高い範囲内に設定することによって、塗工紙に表面強度を付与するアクリロニトリルが非含有あるいは少量含有であっても、必要な表面強度を確保することが可能になる。なお、ゲル含有量は、下記の数式（１）により算出された値である。
ゲル含有量（％）＝（乾燥フィルム重量−トルエン可溶分重量）×１００／乾燥フィルム重量      …（１）
ここで、乾燥フィルム重量とは、ラテックス約０．３ｇをスライドグラス上に薄く広げ、５０℃の乾燥機でフィルムとなるまで乾燥させて得た乾燥フィルムの重量である。また、トルエン可溶分重量とは、得られた乾燥フィルムを約５０ｍｌのトルエン中に一昼夜浸漬し、ガラスフィルターでろ過し、ろ物とろ液とに分離した後、このろ液を１０５℃の乾燥機で乾燥して、トルエン可溶分の重量を測定した値である。
【００２２】
このような特定のラテックスは、ブタジエン、アクリロニトリル、スチレン、アクリル酸、ブチルアクリル酸、メタクリル酸、メチルメタクリル酸、酢酸ビニル等の単量体成分を適宜用いて重合させることにより製造することができる。こうして得られるラテックスのうち、スチレン−ブタジエン系、スチレン−アクリル系、酢酸ビニル系、エチレン−酢酸ビニル系、ブタジエン−メチルメタクリル系、酢酸ビニル−ブチルアクリル系などの共重合体ラテックスが好ましく、特にスチレン−ブタジエン系、アクリル系、スチレン−ブタジエン−アクリル系の共重合体ラテックスが好適である。
【００２３】
そして、上記特定のラテックスの配合割合は、顔料１００重量部に対して、８〜１５重量部の範囲内に設定されているのが好ましい。すなわち、８重量部未満であると、塗工紙に必要とされる接着強度や表面強度が不充分となってユーザが印刷する際にピッキングトラブル（塗工層の剥離）が起こりやすい傾向があるからである。逆に１５重量部を超えると、塗工液中のアクリロニトリルの絶対量が多くなって、耐候性が悪化したり、製造コストが高くついたりなどの問題が発生する傾向があるからである。換言すれば、上記特定のラテックスの配合割合を上記範囲内に設定することにより、必要最小限の接着強度及び表面強度を確保しつつ、耐候性などに優れた塗工紙とすることができる。但し、特定のラテックスの他に、他の接着剤を併用して接着強度や表面硬度を高めるようにしてもよいのは勿論である。特に、特定のラテックスとともに、尿素燐酸エステル化澱粉、カルバミン酸澱粉などのエステル化澱粉を用いることが好ましい。このエステル化澱粉の配合割合は、顔料１００重量部に対し、０．５〜１０重量部の範囲内に設定するのが好適である。
【００２４】
保水剤（Ｃ成分）としては、合成保水剤であるアクリル酸アルキルエステル（Ｘ）とメタクリル酸（Ｙ）との共重合体が用いられる。
アクリル酸アルキルエステル（Ｘ）中のアルキル基は、直鎖状であっても枝分かれ状であってもよいが、炭素数が１〜８の範囲内のものが好適に用いられる。あまりに炭素数が大きすぎると保水性が低下する傾向が見られるからである。好適なアクリル酸アルキルエステル（Ｘ）としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸２−メチルブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシヘキシルなどがあげられる。なかでも、アクリル酸ブチルが好適である。
【００２５】
そして、アクリル酸アルキルエステル（Ｘ）とメタクリル酸（Ｙ）との配合割合は、アクリル酸アルキルエステル（Ｘ）２０〜７５に対し、メタクリル酸（Ｙ）は、０．５〜１０、好ましくは、１〜７である。すなわち、アクリル酸アルキルエステル（Ｘ）があまりに多すぎると塗工液における分散安定性が損なわれ、また充分な保水効果が得られないおそれがあり、逆にメタクリル酸（Ｙ）が多すぎると塗工液の増粘化を招き、高速塗工性が悪くなるおそれがあるからである。
【００２６】
また、合成保水剤である特定の共重合体の含有割合があまりに少なすぎると、ラテックスの分散安定性が損なわれ、塗工液の保水性が充分に得られず、塗工性が悪くなるおそれがあるだけでなく、塗工層の強度低下をきたすからである。逆に特定の共重合体の含有割合があまりに多すぎると、塗工液の粘性が高くなり過ぎて紙基材１に均一に塗工できない傾向があるからである。なお、上記特定の共重合体の他に、本発明の目的を損なわない範囲内で、他の公知の保水剤を併用してもよいのは勿論である。
このような特定の共重合体は、常法に従い、例えば両者の所定の割合で混合し、不活性有機溶媒中において、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチルのような過酸化物や、ビスアゾイソブチロニトリルのようなラジカル触媒の存在下で行うことができる。
【００２７】
また、アクリル酸アルキルエステル（Ｘ）とメタクリル酸（Ｙ）との共重合体の重量平気分子量（Ｍｗ）は、９０万〜８００万の範囲内に設定されているのが好ましい。すなわち、分子量があまりに小さすぎると充分な保水効果が得られない傾向があり、逆に分子量があまりに大きすぎると塗工液の増粘化を招き、高速塗工性が悪くなるおそれがあるからである。
【００２８】
潤滑剤（Ｄ成分）としては、レシチンが用いられる。ここで、レシチンとは、卵黄、大豆等から抽出されるリン脂質混合物である。このようなレシチンは、親水基の数が多いため塗工液に溶解しやすく、またステアリン酸カルシウムに比べ表面処理装置の金属ロールに対する化学親和力が高いため、表面処理においてレシチンが優先的に表面処理装置の金属ロールに付着しやすい。このようなことから、金属ロールと塗工紙との間の静・動摩擦係数を低減させることができ、その結果として表面処理装置のダスティングの発生を有効に抑制することができる。
また、塗工液にレシチンを配合することによって、塗工液のハイシェア粘度を低下させることができるので、予め設定した塗工量（固形分換算）を紙基材１に塗工する際、塗工液に掛かる圧力（せん断力）が低下する。このため、塗工液の安定性が損なわれず、塗工液の凝集物の発生を抑えることができるので、ストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を有効に抑制することができる。
【００２９】
そして、レシチンの配合量は、顔料１００重量部に対して０．１〜３．０重量部の範囲内に設定されているのが好ましい。レシチンの配合量がこのような範囲内であると、表面処理工程において、表面処理装置のダスティングの発生を効果的に抑制することができるとともに、塗工時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を有効に抑制することができる。なお、レシチンの配合量が０．１重量部未満であると、表面処理装置の金属ロールに付着するレシチンが減少し、塗工液中の顔料や接着剤等の成分が金属ロールに付着するので表面処理装置のダスティングの発生を有効に抑制することができない傾向があるからである。また、塗工液のハイシェア粘度を十分に低下させることができないので、塗工時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を有効に抑制することができない傾向もあるからである。一方、レシチンの配合量が３．０重量部より多くなると、表面処理装置のダスティングの発生を有効に抑制し、塗工時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を有効に抑制することはできるものの、塗工紙の塗工層の表面強度が低下するので、印刷時においてピッキング等のトラブルが発生し易くなる傾向があるからである。なお、上記レシチンの他に、本発明の目的を損なわない範囲内で、他の公知の潤滑剤を併用してもよいのは勿論である。
【００３０】
さらに、前記（Ｃ）成分中に含まれるアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体と前記（Ｄ）成分中に含まれるレシチンとの配合割合が、重量比で、１：３〜１：１０の範囲内に設定されているのが好ましい。すなわち、特定の共重合体に対するレシチンの配合量が少なすぎると、表面処理装置例えば熱ソフトカレンダー等の平滑化処理装置のロール表面へのレシチン付着量が減少し、塗工液中の顔料や接着剤等の成分が熱ソフトカレンダーの金属ロールや樹脂ロールに付着し、表面処理装置におけるダスティング問題を発現する問題が生じるおそれがあるからであり、逆に特定の共重合体に対するレシチンの配合量が多すぎると、前記問題は解決できるものの、塗工紙の塗工面の強度低下をきたす問題が発現し、印刷時におけるピッキング等のトラブルが発生しやすくなるおそれがあるからである。換言すれば、特定の共重合体とレシチンとが上記特定の割合で塗工液中に配合されていることにより両者がバランスされて塗工液の塗工性が良好となるため、より優れた平滑性とクッション性とを兼ね備えた塗工層２が形成されるからである。
【００３１】
なお、本発明で用いられる塗工液には、上記した各成分のほか、分散剤、増粘剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤、ｐＨ調整剤などの従来公知の各種の助剤を使用目的やニーズに応じて適宜に配合することができる。また、本発明で用いられる塗工液の固形分濃度は通常５０〜７０％の範囲内に設定される。
【００３２】
本実施形態に係る塗工紙は、例えば上記紙基材１と塗工液とを準備したのち、紙基材１の両面に塗工液を所定の塗工量で塗工して乾燥し、さらに紙基材１上に形成された塗工層２の正反射平滑度が８５％以上となる条件で表面処理を行うことにより製造することができる。
ここで、塗工処理は、ブレードコーター、バーコーター、ロールコーター、エアナイフコーター、リバースロールコーター、カーテンコーターなど各種の公知の塗工装置を用いて行うことができる。
また、乾燥処理は、熱風加熱、蒸気加熱、赤外線ヒータ加熱、ガスヒータ加熱、電気ヒータ加熱などの各種の公知の加熱乾燥方式により行うことができる。なお、乾燥条件については、加熱乾燥方式や塗工液の配合などに応じて適宜に調整される。
さらに、表面処理は、熱ソフトカレンダー、マルチニップカレンダー、スーパーカレンダーなどの各種の公知の表面処理装置を用いて行うことができる。特に、以下に説明する表面処理装置を用いて表面処理を行うことが好ましい。
【００３３】
図２は、好ましい表面処理装置の一例を模式的に示す斜視図である。この表面処理装置は、２ロール１ニップの段が２段並列配置されたタンデムタイプであり、上流側に位置する金属ロール１１と弾性ロール１２と、それよりも下流側に位置する金属ロール２１と弾性ロール２２とを備えている。そして、金属ロール１１及び金属ロール２１は、それぞれ電磁誘導作用による内部加熱機構を有しており、更に好ましくは金属ロール１１及び金属ロール２１の外方には、各ロール１１、２１の軸方向と同じ方向に延びる電磁誘導加熱式の外部加熱器１４が配設されている。なお、本実施形態では、２ロール１ニップの段が２段並列配置されたものであるが、それ以上が並列配置されたものであってもよいのは勿論である。
また、１３００ｍ／分以上の高速塗工における、オンライン表面平坦化処理には、金属ロールと弾性ロールとを複数段組み合わせて表面平坦化処理を行うマルチニップカレンダーを使用することが、高速対応、設置スペース、表裏面任意の平坦化圧力制御の容易性から好適である。
【００３４】
金属ロール１１、２１における内部加熱機構は、ともに、各種の金属材料により形成された円筒体１１ｂ、２１ｂの内部に、ロール長手方向に延びる鉄芯１１ａ、２１ａに巻回された誘導コイル（図示せず）を有して構成されている。そして、誘導コイルに交流電流を流すことで、当該誘導コイルに磁束を発生させ前記円筒体の内側に誘導電流を誘起させ、その抵抗熱によって円筒体１１ｂ、２１ｂ自体を自己発熱（誘導加熱）させることができる。このような電磁誘導作用による内部加熱機構は、誘導コイルをロール長手方向に分割（例えば３〜６分割）し、前記円筒体１１ｂ、２１ｂに配設した温度センサによる温度信号に基づき、対応する誘導コイルに流す交流電流量を制御することで、ロール長手方向に分割制御可能に構成される。この構成により、ロール長手方向について特に金属ロール１１、２１の表面温度（ロール外周面の温度）の温度制御を高精度に行うことができる。
【００３５】
そして、金属ロール１１、２１の外周面に対向配置された外部加熱器１４、２４は、ともに、電磁誘導加熱の原理を用いた電磁誘導加熱式のものである。詳細には、外部加熱器１４、２４は、ともにシェル部の内部に誘導コイルが巻回された鉄芯を有する構成をしており、誘導コイルに交流電流を流すことで、当該誘導コイルに磁束を発生させ前記シェル部の内側に誘導電流を誘起させ、その抵抗熱によってシェル部自体を自己発熱（誘導加熱）させることができる。そして、発熱したシェル部からの輻射熱によって金属ロール１１、２１の外周面を加熱することができる。このような外部加熱器１４、２４は、前記電磁誘導作用による内部加熱機構と同様、誘導コイルをロール長手方向に分割（例えば３〜６分割）し、前記円筒体１１ｂ、２１ｂに配設した温度センサによる温度信号に基づき、対応する誘導コイルに流す交流電流量を制御することで、ロール長手方向に分割制御可能に構成される。この外部加熱器１４を配置することによって、紙厚プロフィールの制御性やロール表面温度の温度制御性を高めることができる。詳細には、前記電磁誘導作用による内部加熱機構だけでは、金属ロール１１、２１の円筒体に厚み方向の応力が発生し、ロールプロフィールが崩れやすく、またロール表面温度の時間当たりの温度応答性が悪くなりやすいという欠点があるが、かかる欠点を外部加熱器１４で解消することが可能となる。また、上記構成によって、弾性ロール１２、２２とのニップ近傍における金属ロール１１、２１の表面温度を２３０〜３００℃という高温にすることができる。ここで、金属ロール１１、２１の表面温度は、２５０〜３００℃の範囲内が好ましく、より好ましくは２５０〜３８０℃の範囲内で、さらに好ましくは３００℃を超え３８０℃以下である。高温でかつ低ニップ圧となる条件で表面処理を行えば、紙の厚み方向中心（内層部）への熱移動を極力抑えることができることから、嵩が低下したり、不透明度が低下したりするのを有効に抑制することができる。また、高い正反射平滑度を備えた塗工層を簡単に形成することができる。
内部加熱機構は、熱ソフトカレンダーのみならず、マルチニップカレンダーにおいても好適に採用できる。
【００３６】
弾性ロール１２、２２は、中実状又は中空状の芯体１２ａ、２２ａと、その外周面に形成された各種のゴム、エラストマー、樹脂などの弾性材料製の弾性層１２ｂ、２２ｂとを有しており、弾性層１２ｂ、２２ｂの硬度がシェアＤ硬度で８５〜９７、特に８５〜９４に設定されたものが好適に用いられる。これによって、金属ロール１１、２１と弾性ロール１２、２２とのニップを低ニップ圧にすることができる。
【００３７】
上記表面処理装置を用いての表面処理は、例えばつぎのようにして行うことができる。まず、弾性ロール１２とのニップ近傍の金属ロール１１の表面温度を２３０〜３００℃の範囲内の高温に設定するとともに、弾性ロール２２とのニップ近傍の金属ロール２１の表面温度を２３０〜３００℃の範囲内の高温に設定し、さらに双方のニップ間の圧力を１２５〜３５０ＫＮ／ｍ程度の低ニップ圧に設定する。
本発明者らの検討においては、金属ロール表面の温度を、より好ましくは５００℃程度まで向上させることで、より高速による製造における本発明の効果が得られることが知見されているが、金属ロールに対する弾性ロールの耐熱性、内部加熱装置における発熱素材の耐熱性の問題から、現状の設備においては３００℃までにおける操業が、操業の安定性、安全性から好ましい。
そして、紙基材１の両面に塗工液を塗工し乾燥して得た塗工層付き紙基材Ｔ′を通紙速度４００〜３０００ｍ／分で通紙する。これにより、乾燥後の塗工層表面の微小凸部を潰して平滑化することができ、その結果として正反射平滑度が８５％以上に設定された優れた平滑度を備えた塗工紙Ｔが得られる。
【００３８】
こうして得られた塗工紙は、その塗工層の正反射平滑度が８５％以上に設定されている。このように高い正反射平滑度を備えることにより、塗工性の改善と相俟って、特に網点欠落率を低減することが可能となる。なお、正反射平滑度は、全反射型印刷平滑度計（東洋精機社製のマイクロトポグラフ）を使用して測定を行った。
マイクロトポグラフでは、加圧開始後１０ミリ秒後のガラス面と紙の光学的接触率を読み取ることが可能であり、紙とガラス面との接触率から算出される平滑性の指標となる正反射平滑度とミッシングドットの発生率を調べた結果、マイクロトポグラフの加圧圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ２の設定で加圧開始後１０ミリ秒後の正反射平滑度がミッシングドットの発生率と最も相関性の高いことがわかった。
即ち、マイクロトポグラフの設定圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ２における加圧開始後１０ミリ秒後の正反射平滑度を８５％以上に仕上げることで、良好なグラビア印刷適性を得ることができ、不必要にキャレンダー処理を強くして塗工紙としての外観を低下させたり、潰しすぎて剛度を低下させることがなく、グラビア印刷適性と塗工紙としての外観、さらには剛度を効果的にバランスさせることが可能となる。因みに、本発明が所望する正反射平滑度得る方法としては、金属ロールと弾性ロールからなる熱ソフトカレンダーによる平滑化処理条件、原紙に塗工する塗工液の塗被量、塗工液中に含有される顔料の量や種類を変更する、あるいは助剤の選定にて調整する方法が取られる。
【００３９】
上記のように構成された本実施形態に係る塗工紙は、保水剤（Ｃ成分）としてアクリル系合成保水剤であるアクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸との共重合体を用いるとともに、潤滑剤（Ｄ成分）としてレシチンを用い、さらにはこれらを特定の配合割合で用いるので、両者がバランスされて塗工性が良好となるため、良好な平滑性とクッション性とを兼ね備えた塗工層になっている。このため、グラビア印刷時においてインクの転写が良好な状態で行われることとなる。よって、特に高速グラビア印刷における網点欠落率が低減されて、より忠実に再現された仕上がりの良い印刷物を得ることができる。また、接着剤（Ｂ成分）として前記特定のラテックスを用いた場合には、耐候性や耐べたつき性などに優れた塗工層になるという利点を有する。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に限定するものではない。例えば、塗工層２は紙基材１の両面でなく片面のみに形成されてあってもよい。また、塗工層２は単層に限らず２層以上の多層構造であってもよい。この場合、最表面側の層の正反射平滑度が所定値以上に設定されていればよい。さらに、表面処理装置（図２参照）において、外部加熱器は少なくとも一つの金属ロールの外周面にのみ対向配置されていてもよい。但し、全ての金属ロールの外周面に外部加熱器が対向配置されている方が好ましい。
【００４１】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
まず、顔料（Ａ成分）としての、重質炭酸カルシウム５０重量部、クレー５０重量部と、接着剤（Ｂ成分）としてのスチレン−ブタジエン系ラテックス（アクリロニトリル含有量：５重量％、Ｔｇ：−１０℃、平均粒子径：１３０ｎｍ、ゲル含有量：８５％）１０重量部と、カルバミン酸澱粉（日本食品化工社製のスターコート♯２７）６重量部と、保水剤（Ｃ成分）としてのアクリル酸アクリルエステルとメタクリル酸との共重合体（ソマール社製のソマレックス２７０Ｋ）０．０２重量部と、潤滑剤（Ｄ成分）としてのレシチン０．１重量部とを準備した。ついで、これらを混合し、水で希釈して固形分濃度６５％の塗工液を得た。そして、この塗工液を用いて、坪量４６ｇ／ｍ２の原紙の両面に乾燥坪量で１１ｇ／ｍ２を抄紙機のサイズプレス（ロッドメタリングサイズプレス）で塗工し、図２に示す表面処理装置に通紙した。なお、表面処理の処理条件は、弾性ロールとのニップ近傍における金属ロールの表面温度が２３０℃、金属ロールと弾性ロールとの間の圧力（ニップ圧）を２５０ＫＮ／ｍ、通紙速度を１５００ｍ／分とした。こうして、目的とする塗工紙を得た。
【００４２】
（実施例２〜２１、比較例１〜１８）
レシチン配合量（重量部）、アクリル酸アクリルエステルとメタクリル酸との共重合体とレシチンとの配合割合、スチレン−ブタジエン系ラテックスのガラス転移温度（Ｔｇ、℃）、平均粒子径（ｎｍ）、ゲル含有量（％）、アクリロニトリル含有量（ＡＮ含有量、重量％）、弾性ロール近傍における金属ロールの表面温度（℃）、金属ロールと弾性ロールとの間の圧力（ニップ圧、ＫＮ／ｍ）、通紙速度（ｍ／分）を、下記の表１〜３に示すようにした他は実施例１と同様にして、目的とする塗工紙を得た。なお、表１に実施例１も併せて記載している。
【００４３】
【表１】
2006028681.tif 000003
【００４４】
【表２】
2006028681.tif 000004
【００４５】
【表３】
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【００４６】
上記のようにして得られた実施例及び比較例の塗工紙について、下記の各特性について測定・評価を行った。その結果を後記の表４〜６に示す。
【００４７】
（正反射平滑度）
全反射型印刷平滑度計（東洋精機社製のマイクロトポグラフ）を用いて測定した。
【００４８】
（スペックル）
印刷局式グラビア印刷適性試験機（熊谷理機工業社製）を用いて測定した。すなわち、各塗工紙の両面（Ｆ面側とＷ面側）のそれぞれの２０％ハーフトーン部における網点欠落状態を、１ｃｍ２あたりの欠落数（個数）として測定した。
【００４９】
（ドライピック強度）
塗工層の表面強度を示す指標であって、ＲＩ−ＩＩ型印刷機（明製作所社製）を用い、東洋インキ社製ＴＶ−２４を用いて、インキ量０．３５ｍｌ一定で印刷し、印刷面のピッキングの程度を目視により評価した。その結果、ピッキングの発生が殆どないものに◎、ピッキングの発生が僅かにみられたものに○、ピッキングの発生が多いものに△、ピッキングの発生が著しいものに×をつけた。
【００５０】
（色調のばらつき）
得られた各塗工紙を目視により評価した。その結果、光沢ムラの発生がないものに◎、光沢ムラの発生が僅かに見られるが実使用上問題ないものに○、光沢ムラの発生が多いものに△、光沢ムラの発生が著しいものに×をつけた。
【００５１】
（耐候性）
得られた塗工紙に対し、キセノンウェザーメーター（スガ試験機社製）を用いて、出力８０Ｗ／ｍ２で可視光、紫外線を２４時間照射した後、蛍光灯下で、試験ブランク見本の白さとを目視により比較して評価した。その結果、変化が見られなかったものに◎、僅かに変化が見られたものに○、変化が見られたものに△、変化が著しいものに×をつけた。
【００５２】
（ダスティングの発生評価）
表面処理装置を構成する金属ロールに発生したダスティングを目視により評価した。その結果、全く発生していないものに◎、殆ど発生していないものに○、発生しているが実使用上問題ないものに△、発生しているものに×をつけた。
【００５３】
（塗工欠陥の発生評価）
塗工時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生について、塗工時中に透過型ストリーク検出器によるストリークの発生頻度によって評価した。すなわち、総塗工流れに対するストリークの長さの割合により評価した。その結果、ストリーク発生率が０．１％未満のものに◎、ストリーク発生率が０．１％以上０．２％未満のものに○、ストリーク発生率が０．２％以上０．３％未満のものに△、ストリーク発生率が０．３％以上のものに×をつけた。
【００５４】
（印刷仕上がり）
グラビア印刷方式の実機を用いて、各実施例及び比較例の塗工紙に対しグラビア印刷を行った。そして、印刷物の再現性について目視評価をした。その結果、非常に忠実に再現できていたものを◎、それよりも若干劣るが忠実に再現できているといえるものを○、忠実に再現できていないものを×とした。
【００５５】
【表４】
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【００５６】
【表５】
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【００５７】
【表６】
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【００５８】
表４〜６の結果から、各実施例の塗工紙は、正反射平滑度が８５％以上で、網点欠落率がかなり低減されているとともに、印刷仕上がりが良好であることがわかる。また、ドライピック強度、色調ばらつき、耐候性、ダスティング発生、塗工欠陥といった各評価項目についても良好な結果が得られていることがわかる。
実施例１〜４の各塗工紙は、レシチンの配合量を変えたものであるが、レシチンの配合量が１．０重量部、２．０重量部、３．０重量部である実施例２〜４の各塗工紙は、レシチンの配合量が０．１重量部である実施例１の塗工紙に比べて、より良好なものであることがわかる。さらに、特定の共重合体とレシチンとの配合割合が１：３、１：１０である実施例５、６の各塗工紙は、塗工性にやや劣るものの、総合的には充分に網点欠落率が低減され、印刷仕上がりが良好であることがわかる。また、ラテックスのガラス転移温度を変えた実施例７〜９の各塗工紙も、正反射平滑度が高く、網点欠落率がかなり低減されており、印刷仕上がりが良好であることがわかる。また、ラテックスの平均粒子径を変えた実施例１０、１１の各塗工紙も、正反射平滑度が高く、網点欠落率がかなり低減されており、印刷仕上がりが良好であることがわかる。さらに、ラテックスのゲル含有量を変えた実施例１２、１３の各塗工紙も、正反射平滑度が高く、網点欠落率がかなり低減されており、印刷仕上がりが良好であることがわかる。また、アクリロニトリル含有量をやや多くした実施例１４、１５の各塗工紙は、耐候性に若干劣る（実使用上問題なし）ものの、正反射平滑度が高く、網点欠落率がかなり低減されており、印刷仕上がりが良好であることがわかる。実施例１６〜２１の各塗工紙は、表面処理条件をそれぞれ変えて製造されたものであるが、いずれも正反射平滑度が高く、網点欠落率がかなり低減されており、印刷仕上がりが良好であることがわかる。
【００５９】
これに対して、比較例１の塗工紙は、レシチンを含んでおらず、また低いニップ圧で製造されたことから、ダスティングの発生の抑制が不充分で、正反射平滑度が若干低くなっていることがわかる。また、網点欠落率が高く、印刷仕上がりが不充分となっていることもわかる。
比較例２の塗工紙は、レシチンを含んでおらず、また高いニップ圧で製造されたことから、ドライピック強度が悪いとともに色調にばらつきが見られ、またダスティングの発生の抑制も不充分になっていることがわかる。また、網点欠落率が高くなっていることもわかる。
比較例３の塗工紙は、レシチンを含んでおらず、また低いロール温度で製造されたことから、ダスティングの発生の抑制が不充分で、正反射平滑度が若干低くなっていることがわかる。また、網点欠落率が高くなっていることもわかる。
比較例４の塗工紙は、レシチンを含んでおらず、また高いロール温度で製造されたことから、ドライピック強度や耐候性が悪く、またダスティングの発生の抑制も不充分となっていることがわかる。また、網点欠落率がやや高く、印刷仕上がりがやや悪くなっていることもわかる。
比較例５の塗工紙は、レシチンを含んでおらず、また遅い通紙速度で製造されたことから、正反射平滑度が高くなっているものの、ダスティングの発生の抑制が不充分であることがわかる。また、網点欠落率が高く、印刷仕上がりが不充分となっていることもわかる。
比較例６の塗工紙は、レシチンを含んでおらず、また速い通紙速度で製造されたことから、ドライピック強度や耐候性が悪いとともに色調のばらつきが見られ、またダスティングの発生の抑制も不充分となっていることが分かる。また、網点欠落率が高くなっていることもわかる。
【００６０】
比較例７の塗工紙は、レシチンの含有量が少ないために、ドライピック強度が悪く、またダスティングの発生の抑制も不充分となっていることがわかる。また、網点欠落率が非常に高いこともわかる。
比較例８の塗工紙は、レシチンの含有量が多いため、網点欠落率は低くなっているものの、ドライピック強度が不充分であるとともに色調のばらつきが見られ、また塗工欠陥が見られることがわかる。このため、総合的に塗工紙として不充分となっている。
比較例９の塗工紙は、特定の共重合体に対するレシチンの配合量が少ないため、ドライピック強度が悪いとともに色調のばらつきが見られ、またダスティングの発生の抑制も不充分となっていることがわかる。また、網点欠落率が高くなっていることもわかる。
比較例１０の塗工紙は、特定の共重合体に対するレシチンの配合量が多いため、ダスティングの発生の抑制が不充分となっていることがわかる。また、網点欠落率が高くなっていることもわかる。
比較例１１、１２の各塗工紙は、ともにレシチンを含有しておらず、またラテックスのガラス転移温度が高いため、耐候性に劣るとともにダスティングの発生の抑制が不充分であることがわかる。また、網点欠落率がやや高くなっていることもわかる。
比較例１３の塗工紙は、レシチンを含有しておらず、またラテックスの平均粒子径が小さいため、ドライピック強度が悪く、またダスティングの発生の抑制も不充分であることがわかる。また、網点欠落率が高く、印刷仕上がりが不充分であることもわかる。
比較例１４の塗工紙は、レシチンを含有しておらず、ラテックスの平均粒子径が大きいため、ダスティングの発生の抑制が不充分で、塗工欠陥が見られ、またドライピック強度が不充分であることもわかる。また、網点欠落率が高くなっていることもわかる。
比較例１５の塗工紙は、レシチンを含有しておらず、ラテックスのゲル含有量が少ないため、ダスティングの発生の抑制が不充分であることがわかる。また、網点欠落率が高く、印刷仕上がりが不充分であることもわかる。
比較例１６の塗工紙は、レシチンを含有しておらず、ラテックスのゲル含有量が高いため、ダスティングの発生の抑制が不充分であることがわかる。また、網点欠落率が高く、印刷仕上がりが不充分であることもわかる。
比較例１７、１８の各塗工紙は、ともにレシチンを含有しておらず、ラテックスのアクリロニトリル含有量が高いため、色調にばらつきが見られるとともに、耐候性が悪く、またダスティングの発生の抑制が不充分であることもわかる。また、網点欠落率が高くなっていることもわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態に係るグラビア印刷用塗工紙を示す断面図である。
【図２】表面処理装置の一例を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１    紙基材
２    塗工層
Ｔ    グラビア印刷用塗工紙
【図１】
2006028681.tif 000009
【図２】
2006028681.tif 000010