JP2004090330A - インクジェット記録用紙の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】薄膜の高速塗布、高乾燥性を実現したインクジェット記録用紙の製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】基体Ｓを搬送し、基体Ｓの搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置１により塗布液の液滴を噴霧することにより、基体Ｓ上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、スプレー塗布装置１を密閉する外側筐体１１内に配置し、外側筐体１１内を減圧手段１４により接続して減圧状態に保持して、スプレー塗布装置１により基体Ｓ上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法。
【選択図】 図７
【解決手段】基体Ｓを搬送し、基体Ｓの搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置１により塗布液の液滴を噴霧することにより、基体Ｓ上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、スプレー塗布装置１を密閉する外側筐体１１内に配置し、外側筐体１１内を減圧手段１４により接続して減圧状態に保持して、スプレー塗布装置１により基体Ｓ上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗布液を液滴として噴霧して基体に塗布するインクジェット記録用紙の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基体上に塗布液を塗布する方法は種々知られている。例えば、搬送される長尺の帯状基体（以下、単に基体ともいう）上に塗布液を高精度に塗布する方法としては、Ｅｄｗａｒｄ Ｃｏｈｅｎ，Ｅｄｇａｒ Ｇｕｔｏｆｆ著「ＭＯＤＥＲＮＣＯＡＴＩＮＧ ＡＮＤ ＤＲＹＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ」に述べられている如く、各種の方法が提案されており、例えば、ディップ塗布法、ブレード塗布法、エアーナイフ塗布法、ワイヤーバー塗布法、グラビア塗布法、リバース塗布法、リバースロール塗布法、エクストルージョン塗布法、スライドビード塗布法、カーテン塗布法等が知られている。そして、これらの塗布方法において、基体の幅方向に高精度に均一な乾燥膜厚を得るために、塗布時の（塗布後、乾燥前の）塗布膜厚精度、均一性等に注意を払い、塗布を行っている。
【０００３】
これらの塗布法の中で特に、流量規制型のダイスを有する塗布装置は、高速、薄膜、多層同時塗布が可能であり、その特徴により写真感光材料、インクジェット記録材料、磁気記録材料等の塗布装置として広く用いられている。
【０００４】
その好ましい一例としては、Ｒｕｓｓｅｌｌ等により米国特許第２，７６１，７９１号に提案されたスライドビード塗布装置、あるいはエクストルージョン塗布装置等が広く用いられている。またカーテン塗布装置もダイスを有する流量規制型の塗布装置であるが、同様に広く用いられている。
【０００５】
例えば、このスライドビード塗布装置の場合、塗布装置先端と搬送される基体との間に、ビードと称する塗布液溜まりを形成し、このビードを介して塗布が行われる。また、カーテン塗布装置の場合、塗布装置からカーテン状の塗布液膜を自由落下させ、落下先に基体を位置させることにより塗布が行われる。これらは、高精度に均一な乾燥膜厚を得るのに大変有用である。
【０００６】
しかし、これらダイスを有する塗布装置による塗布は、その原理上、ビードやカーテン膜等、塗布装置と基体との間を連続的に塗布液でつなぐことになる。基体上に均一な厚さの塗布膜を形成するためには、塗布装置からの塗布液流量は、常に一定で、途切れがあってはならない。すなわち、塗布膜を連続的に形成するため、また、塗布膜厚を精度高く一定にするために、所定量以上の塗布液を要することになる。よって、これらの方式において、塗布装置から吐出される塗布液量を極端に少なくすることは、均一な膜厚を得る目的からすると、困難を伴う。
【０００７】
そのため、塗布層あたりの溶質量が少ない、つまり、塗布液を塗布し乾燥する前の湿潤膜厚がごく薄い膜（例えば、１〜５０μｍ程度）を形成する場合には、塗布液の溶媒量を増やし、塗布液全体を増量することが必要となる。特に塗布液の粘度が低い場合には、基体上で流れてしまうため、安定な塗布膜を形成することが難しく、塗布液量をますます増やさねばならない。
【０００８】
しかし、溶媒量を増やすと、塗布後、溶媒を飛ばして乾燥させる負荷（乾燥負荷）が大きくなり、生産効率上好ましくない。また、溶媒量が多かったり、乾燥に時間がかかると、当該塗布層の下に別の構成層が存在する場合には、該構成層に当該塗布層の塗布液が過度に浸透、拡散し、悪影響を及ぼす場合がある。
【０００９】
よって、薄膜を、塗布膜厚の精度高く、乾燥負荷が少なく、生産性高く設ける塗布方法が望まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記課題を鑑みなされたものであり、その目的は、基体上に高精度に均一な膜厚の薄膜を高速に形成するインクジェット記録用紙の製造方法及び製造装置を提供することである。また、すでに塗布形成された構成層の上に薄膜を設ける場合には、該構成層に悪影響がなく、トータルの生産効率の高い塗布方法及び塗布装置を提供することである。特に、インクジェット用記録用紙の塗布製造において、インク吸収層を構成層として、この上に薄膜のオーバーコート層を設ける場合に、記録用紙の諸特性、塗膜均一性、塗布液安定性に優れたインクジェット記録用紙の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、下記の構成により達成される。
【００１２】
（１） 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、前記スプレー塗布装置を密閉する筐体内に配置し、前記筐体内を減圧手段に接続して減圧状態に保持して、前記スプレー塗布装置により前記基体上に塗布液層を形成することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。
【００１３】
（２） 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、前記スプレー塗布装置の塗布液吐出部近傍に配置したマスキング板により、前記基体の幅方向の外縁部を遮蔽して、塗布液層非形成部を形成することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。
【００１４】
（３） 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造装置において、前記スプレー塗布装置を収容する筐体、前記筐体内を減圧状態に保持する減圧手段、前記筐体に対向する基体の背面側を減圧吸引しつつ前記基体を搬送する搬送手段、を有することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造装置。
【００１５】
（４） 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造装置において、前記スプレー塗布装置を収容する筐体、前記筐体内を減圧状態に保持する減圧手段、前記筐体に対向する基体の背面側を減圧吸引しつつ前記基体を搬送する搬送手段、前記スプレー塗布装置の塗布液吐出部近傍に配置され、前記基体の幅方向の外縁部を遮蔽して、塗布液層非形成部を形成するマスキング板、を有することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１７】
［スプレー塗布装置］
図１は、本発明のインクジェット記録用紙の製造装置におけるスプレー塗布装置１の斜視図である。
【００１８】
図中、符号１はスプレー塗布装置、Ｓは長尺の帯状をなす基体である。基体Ｓは、基体Ｓの長手方向である図中の矢印の搬送方向に、図示しない搬送手段により一定の速度で搬送される。スプレー塗布装置１の塗布液ノズル２及びガスノズル３は、搬送方向と直交する方向である基体Ｓの幅手方向に長さを有し、基体Ｓの塗布面に対向するように配置されている。塗布液ノズル２の塗布液吐出部２ａから吐出された塗布液は、ガスノズル３のガス吐出部３ａから吐出された加圧ガスにより液滴状に噴霧され、搬送される基体Ｓ上に液滴が着地することにより塗布が行われる。
【００１９】
図２は、図１で説明したスプレー塗布装置１を含む塗布装置の概略断面図である。
【００２０】
図２において、スプレー塗布装置１は、ガスポケット３ｂを有する１対のガスノズル３と、塗布液ポケット２ｂを有する塗布液ノズル２とを有している。塗布液は、連鎖状にならず液滴を形成できる粘度（０．１〜２５０ｍＰａ・ｓが好ましい）を有する例えば機能賦与化合物含有溶液などにより形成される。この塗布液を調製釜４に入れ、ポンプ５、流量計６を経て、塗布液ポケット２ｂに供給して塗布液ノズル２に導入する。一方、ガスノズル３へは、加圧空気源７より制御弁８を介して、ガスポケット３ｂに圧送された加圧空気が供給される。
【００２１】
塗布処理に際しては、塗布液ノズル２より規定の塗布量となるように調製釜４より塗布液を供給すると同時に、一対のガスノズル３より加圧空気を吹き付け、塗布液を微細な液滴状にして、基体Ｓ上に噴霧、吐着させる。塗布液を微細な液滴として、基体Ｓ表面に供給することにより、極めて均一性の高い薄膜を、乾燥負荷なく、高速で形成することができる。
【００２２】
図３は、スプレー塗布装置１と、基体Ｓ上に形成される液滴の形成及び飛翔状態を説明する拡大断面図である。
【００２３】
図３において、塗布液ノズル２より吐出された塗布液は、塗布液ノズル２の両サイドに近接して設けられたガスノズル３より供給される圧縮空気により、細分化、液滴化され球形に近い液滴粒子９となり、飛翔し、基体Ｓ表面に均一に着弾する。図３では、基体Ｓは、支持体Ｓａ上にインク吸収層Ｓｂを構成層として塗布したモデルで示してある。基体Ｓ上に着地する塗布液の液滴の面積範囲は、常に均一であることが好ましいが、特に、搬送方向における長さ（図中、飛散長さと記載）が塗布幅にわたって均一であることが好ましい。また、塗布液ノズル２の開口端を基点として基体Ｓに対し、噴霧される液滴群の広がり角度θは、塗布幅にわたって均一であることが好ましい。
【００２４】
図４は、図３のスプレー塗布装置１を塗布液吐出部２ａ側から見た底面図であり、塗布幅方向に配置された複数の塗布液吐出部２ａと、ガス吐出部３ａの配置を示す。
【００２５】
図４に示す塗布液吐出部２ａは、円形の開口端を有する塗布液吐出部２ａが、塗布幅方向に例えば２３個並んでいる。そして、各塗布液吐出部２ａの両サイドに近接して、ガス吐出部３ａが設けられている。各塗布液吐出部２ａは、それぞれ等間隔に配列されている。同様に各ガス吐出部３ａも等間隔に配列されている。
【００２６】
ここでは、一つの塗布液吐出部２ａと対応する２つのガス吐出部３ａとが塗布幅方向と直交する方向に一直線上に配置されているが、塗布液吐出部２ａとガス吐出部３ａとが、互い違いに千鳥状に配置されていてもよい。塗布液吐出部２ａまたはガス吐出部３ａの間隔（ピッチ）は一定であることが好ましい。
【００２７】
図５は、スプレー塗布装置１の分解斜視図である。図中、符号の１ｂおよび１ｄは、所定の距離を有する塗布液用スリットを形成し、このスリットに塗布液を流下させるためのダイブロックである。片方のダイブロック１ｂは、図示しない塗布液供給源から供給される塗布液を受け入れ、塗布液ポケット２ｂまで連通する塗布液供給管１ｆを有している。塗布液ポケット２ｂに滞留した塗布液は、ダイブロック１ｂおよび１ｄの間に形成された塗布液用スリットを流下する。１ｃは、ブロック１ｂ，１ｄに挟まれたシム（詰め金）であり、２つのダイブロック１ｂおよび１ｄの間隙に形成された塗布液用スリットを垂直方向に分断して塗布幅方向に複数の塗布液ノズルを形成する。
【００２８】
また、１ａおよび１ｅは、ガスブロックで、ダイブロック１ｂおよび１ｄのそれぞれとの間隙に圧縮ガスが流通するガスノズルを形成する。この場合のガスノズルは塗布幅方向に延びるスリットである。図示しないエア供給源から圧縮エアがそれぞれのガスブロックのエア供給管１ｇに供給され、一旦、塗布液ポケット２ｂに滞留した後、ダイブロック１ｂ，１ｄとガスブロック１ａ，１ｅとの間隙に形成されたガスノズルを圧力をもって流下する。
【００２９】
上記シム１ｃの間を流下してきた塗布液および２つのガスノズル３を流下してきた圧縮エアは、スプレー塗布装置１の底部である塗布液吐出部２ａにおいて衝突し、液滴を形成して、被塗布対象物である基体Ｓ上に飛翔する。
【００３０】
［スプレー塗布装置１の実施例］
本発明に用いられるスプレー塗布装置１において、塗布液ノズル２の塗布液吐出部２ａの形状としては、円形でも矩形でも良く、そのサイズとしては５０〜３００μｍの範囲で用いることができ、それらの間隔（ピッチ）は、１００〜３０００μｍとすることが好ましい。
【００３１】
一方、ガスノズル３のガス吐出部３ａの形状としては、円形でも塗布幅に延びるスリット状でもよく、このときの円形での直径、あるいはスリット間隔としては、概ね５０〜５００μｍの範囲で用いることができる。塗布液ノズル２に対するガスノズル３の角度としては、５〜５０度の範囲が好ましい。また、スプレー塗布装置１の塗布液吐出部２ａと基体Ｓ間の距離は、概ね２〜５０ｍｍの範囲で、適宜選択することができる。
【００３２】
塗布液ノズルからの塗布液の供給量は、所望の塗布膜厚、塗布液の濃度、塗布速度等により一概には規定できないが、概ね基体Ｓ上の塗設量として、１〜５０ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。１ｇ／ｍ２未満では、安定で均一な塗布膜を形成するのが難しく、逆に５０ｇ／ｍ２を越えると乾燥負荷等に影響が表れ、本発明の効果を有効に発揮させることが難しくなる。塗布液の湿潤膜厚としては、１〜５０μｍであることが特徴であり、好ましくは５〜３０μｍである。
【００３３】
一方、ガスノズル３から噴出されるガスは、塗布に適した気体であればよく、一般にはエア（空気）を用いるが、ガスの供給条件としては、塗布幅あたりの流量が概ね１〜５０ｃｍ３／ｍｉｎの範囲が好ましく、その時のガスノズル３での内圧としては、塗布の均一性の観点から、１０ｋＰａ以上であることが好ましい。
【００３４】
塗布液の粘度としては、好ましくは０．１〜２５０ｍＰａ・ｓ、より好ましくは０．１〜５０ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは０．１〜２０ｍＰａ・ｓであり、このような低粘度の塗布液をスロットノズルスプレー装置に適用することで、塗布幅にわたって均一な液滴の噴霧が可能である。
【００３５】
また、塗布幅にわたって均一な液滴の噴霧を行うには、塗布液の表面張力を２０〜７０ｍＮ／ｍに調整すること、好ましくは２０〜５０ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは２０〜３０ｍＮ／ｍとすることである。
【００３６】
また、スプレー塗布装置１等を用いて、ガスを塗布液に衝突させて液滴を形成するときのガス内圧は、１０ｋＰａ以上、好ましくは２０ｋＰａ以上、さらに好ましくは５０ｋＰａ以上とすると均一な噴霧が行い易い。ガスの流量としては、３．５ｃｍ３／ｍｉｎ以上、好ましくは７ｃｍ３／ｍｉｎ以上、さらに好ましくは１０ｃｍ３／ｍｉｎ以上である。
【００３７】
上記手段を用いて、塗布幅にわたり、連続状ではなく、不連続な液滴状に飛散させることにより、塗布液が少量であっても、均一に、塗布液を基体Ｓ上に供給できる。結果として、塗布膜厚を均一にすることができる。また、不連続な液滴の基体Ｓ上への供給であって、塗布液量が少なくなるので、乾燥負荷もかからない。
【００３８】
［塗布製造ライン］
図６は、上記説明したようなスプレー塗布装置１を配置した塗布製造ラインの一例を示す模式図である。ここでは、基体Ｓとしては基体Ｓ上に構成層を塗布したものを用いている。該構成層を塗布した後の塗布乾燥工程内に、複数のスプレー塗布装置１を配置した。このように同一ライン上で、構成層の形成と本発明によるオーバーコート層（最表層）の塗布とを行うことをオンライン塗布と称す。
【００３９】
図示しない搬送手段によって基体Ｓの元巻きから、基体Ｓが搬送ローラ３１を通過し、さらにバックアップロール３２の位置にて反転搬送される過程で流量規制型のスライドビード塗布装置３０より供給される多孔質のインク吸収層（構成層）を形成する塗布液が塗布される。この多孔質インク吸収層用の塗布液は、親水性バインダを含有しているので、冷却ゾーン４０で一旦、冷却して固定する。
【００４０】
このインク吸収層を有する基体Ｓは、乾燥工程に搬送される。乾燥工程では、エアを吹き出して塗布膜表面と非接触で反転搬送させるリバーサ３３と基体Ｓの裏面に接触して反転搬送させる通常の搬送ローラ３４とを交互に設けて、基体Ｓを搬送させる。この乾燥工程においては、温風を吹き付けられて乾燥される（温風吹きつけ手段は不図示）。この乾燥工程の途中、好ましくは減率乾燥以降の位置に、２つのスプレー塗布装置１によって上述の液滴噴霧による塗布が行われる。２つのスプレー塗布装置１のうち、少なくとも１つは、乾燥終点以降の位置に載置されることが好ましい。ここでは２つのスプレー塗布装置１を使用したが、１つでももちろんよく、３つ以上でもよい。多段に分けて液滴噴霧による塗布を行うことにより、乾燥負荷がより少なくなると同時に、膜厚均一性も向上する。また、同時に混合する事のできない複数の成分を付与することが可能である。
【００４１】
本発明の塗布方法を用いて、基体Ｓ上に薄膜を形成する際の塗布速度としては、用いる塗布液の種類、濃度、溶媒含有量、乾燥能力等により変化し、一概に規定することはできないが、塗布速度として、５０〜３００ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、より好ましくは１００〜３００ｍ／ｍｉｎである。
【００４２】
本発明の塗布方法を用いて、少なくとも１層の構成層を基体上に有する基体Ｓ上に、塗布を行う場合の塗布時期としては、基体上に形成した構成層の減率乾燥以降、好ましくは乾燥終点以降である。また、前記構成層をスライドビード塗布等を用いて行う塗布工程と本発明のスプレー塗布装置１を用いる等により行う塗布工程は、同じ製造ライン上で、連続して行うことが好ましい（オンライン塗布と言う）。
【００４３】
本発明の塗布方法は、乾燥負荷が少ないので、該構成層の乾燥工程内において実施することができる。塗布乾燥工程は、通常は、湿潤状態の塗布膜を連続的に搬送しながら、その表面あるいは裏面より、塗膜のひび割れの発生などを良くする目的で、特定の温度及び湿度条件に制御された乾燥風を吹き付けて乾燥させる。
【００４４】
基体Ｓの搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、塗布液の液滴を形成し、基体Ｓ上に塗布液を供給することによって、乾燥負荷が少なく、高速で、膜厚が均一な薄膜を塗布できることが可能である。
【００４５】
ここで、本発明において基体Ｓとは、本発明の塗布方法を用いて塗布液を液滴状にし、噴霧することで、塗布を行う被塗布対象物のことであり、その形態は問わない。上述の長尺の帯状の基体Ｓや、該基体Ｓ上にすでに構成層を有するものであることが本発明の効果を十分に奏することができ好ましいが、これに限られるものではない。
【００４６】
また、本発明において、基体Ｓは、スプレー塗布装置１の塗布液吐出部２ａに対して相対的に移動させ、連続的に塗布製造を行う。塗布液吐出部２ａは、少なくとも基体Ｓの塗布幅（基体Ｓの搬送方向と交差する方向における基体Ｓの被塗布部の長さのことを指す）に対応する長さを有し、基体Ｓの搬送方向と交差するように配置させることにより、塗布装置に対して基体Ｓを搬送させるだけで基体Ｓ上に塗布液を塗布する。基体Ｓが長尺である場合、基体Ｓの長手方向に基体Ｓ自身を搬送させ、塗布液吐出部２ａを、前記基体Ｓの幅手方向に（長手方向と直行する方向に）位置させることが好ましい。スプレー塗布装置１に対し、基体Ｓを一方向に搬送し、塗布液を塗布幅にわたって液滴として噴霧することにより、ごく薄い塗布膜を、乾燥負荷なく、膜厚均一性高く塗布できる。
【００４７】
スプレー塗布装置１の塗布液吐出部２ａから噴霧される液滴は、塗布幅方向において、
（１） 液滴径分布が均一であること、
（２） 液滴が基体Ｓ上に落ちる面積範囲の搬送方向の長さが均一であること、
（３） 基体Ｓ上に落ちる角度が均一であること、
（４） 基体Ｓ上に落ちる衝突速度が均一であること、
によって、より塗布膜厚の均一性を確保することが可能となる。
【００４８】
塗布幅方向において液滴径分布が均一であるとは、具体的には、塗布幅方向で、平均液滴径の変動が、±２０％以下であることを言う。より好ましくは±１０％以下である。
【００４９】
平均液滴径の変動は、レーザー回折式粒度分布測定装置（ＭＡＬＶＥＲＮ社製ＲＴＳ５１１４（登録商標）など）を用いて測定し、計算することが可能である。具体的には以下の測定法により行う。
【００５０】
まず、塗布液を液滴として噴霧するスプレー塗布装置から、塗布液を噴霧させ、その噴霧状態を安定させる。噴霧開始直後では、塗布液の吐出量やガス圧が一定せず噴霧状態が安定しないので、所定の時間噴霧を続けることで安定させることができる。
【００５１】
［基体塗布搬送装置］
図７は、インクジェット記録用紙製造用の基体塗布搬送装置を示す断面図である。
【００５２】
基体塗布搬送装置は、スプレー塗布装置１を有する塗布手段１０と、基体Ｓを搬送する搬送手段２０とから成る。
【００５３】
・ 塗布手段１０
塗布手段１０は、スプレー塗布装置１、外側筐体１１、内側筐体１２、廃液回収手段１３、減圧手段１４等から成る。外側筐体１１の図示右側の開口部１１ａは、基体Ｓの搬送経路に対向して間隙ｇ１を形成している。外側筐体１１の図示左側に配置された開口部１１ｂ，１１ｃは、吸気管１５を介して減圧手段１４に連通している。
【００５４】
減圧手段１４の駆動により、外側筐体１１と内側筐体１２の内部は減圧状態に保持される。基体Ｓの搬送時には、外側筐体１１と内側筐体１２の内部は例えば−２２５Ｐａの減圧状態に保持される。
【００５５】
外側筐体１１の内方に支持された内側筐体１２の内部には、スプレー塗布装置１が配置されている。内側筐体１２はスプレー塗布装置１の塗布液ノズル２から噴射される霧状の塗布液が周囲に飛散する遮蔽壁を有する。この遮蔽壁に付着した塗布液は、傾斜面１２ａに沿って落下し、廃液管１３ａ内を通過して廃液回収手段１３に回収される。
【００５６】
スプレー塗布装置１は、前記塗布液処理以外の休止時において、ガスノズル３によるガス噴出を中止させ、スプレー塗布装置１を回転させて基体Ｓの搬送面から退避させ、塗布液ノズル２を下方にした状態に保持し、塗布液ノズル２から塗布液を吐出させて、塗布液ノズル２内を洗浄する。
【００５７】
・ 搬送手段２０
塗布手段１０の開口部１１ａに対向する基体Ｓの背面側には、搬送手段２０が配置されている。搬送手段２０は、仕切られた複数の減圧室２０１，２０２，２０３を形成する筐体２００と、基体入口部の減圧室（第２減圧室）２０１内に回転可能に配置された第１フィードローラ２１，２２、基体出口部の減圧室（第３減圧室）２０３内に回転可能に配置された第２フィードローラ２４，２５、スプレー塗布装置１の塗布液ノズル２に対向する減圧室（第１減圧室）２０２位置に回転可能に配置されたバックアップローラ２３から成る複数のローラと、から構成されている。
【００５８】
減圧室２０１，２０３は減圧手段２６に接続し、基体Ｓの搬送時に例えば−２９４Ｐａの減圧状態に保持される。減圧室２０２は減圧手段２７に接続し、基体Ｓの搬送時に例えば−２２５Ｐａの減圧状態に保持される。
【００５９】
第１フィードローラ２２の外周面と、外側筐体１１の開口部１１ａにおける先端部との間隙ｇ１は、例えば２ｍｍ以下に保持されている。第１フィードローラ２１，２２の各外周面の間隙ｇ２と、第２フィードローラ２４，２５の各外周面の間隙ｇ３とは、例えば約０．２ｍｍに保持されている。
【００６０】
減圧室２０１，２０２を仕切る仕切壁２０４と第１フィードローラ２２の外周面との間隙ｇ４と、減圧室２０２，２０３を仕切る仕切壁２０５と第２フィードローラ２５の外周面との間隙ｇ５とは、例えば約０．２ｍｍに保持されている。
【００６１】
用紙搬送入口部の減圧室２０１においては、搬入される基体Ｓを吸引しながら、回転する第１フィードローラ２１，２２によって基体Ｓを搬送するから、基体Ｓを平坦な安定した状態に保持して、スプレー塗布部に搬送する事が出来る。
【００６２】
外側筐体１１の開口部１１ａと、減圧室２０２とが対向するスプレー塗布部においては、基体Ｓは、外側筐体１１内の減圧と、減圧室２０２内の減圧とにより、平坦な安定した状態に保持され、且つ、回転するバックアップローラ２３によって搬送される。
【００６３】
用紙搬送出口部の減圧室２０３においては、搬出される基体Ｓを吸引しながら、回転する第２フィードローラ２４，２５によって基体Ｓを搬送するから、基体Ｓを平坦な安定した状態に保持して、スプレー塗布後の基体Ｓを搬出する事が出来る。
【００６４】
［マスキング板］
図８は、搬送手段２０の正面図である。
【００６５】
基体Ｓの幅方向の両側にマスキング板５０を配置する。マスキング板５０は、スプレー塗布装置１の塗布液吐出部２ａ近傍に配置され、基体Ｓの幅方向の外縁部を遮蔽して、塗布液層非形成部を形成する（図１、図８参照）。図８に示す破線は、搬送手段２０のバックアップローラ２３に対向するスプレー塗布装置１の配置位置である。
【００６６】
図９（ａ）は、スプレー塗布装置１、基体Ｓ、マスキング板５０の各幅寸法を説明する平面模式図、図９（ｂ）は図１におけるＡ矢視図である。
【００６７】
スプレー塗布装置１の幅方向全長Ｗ１、塗布液ノズル２の塗布液吐出部２ａの幅方向長さＷ２（例えば１５３２ｍｍ）、ガスノズル３の幅方向長さＷ３（例えば１５９２ｍｍ）を有する。（図４参照）。
【００６８】
基体Ｓは、基体Ｓの全幅Ｗｓ１（例えば１５４６ｍｍ）、インク吸収層Ｓｂの全幅Ｗｓ２（例えば１５３８ｍｍ）を有する。
【００６９】
マスキング板５０の内法間隔Ｗ５（例えば１５３４ｍｍ）は、インク吸収層Ｓｂの全幅Ｗｓ２より若干狭く、且つ、塗布液吐出部２ａの幅方向長さＷ２より若干広く設定されている（Ｗｓ２＞Ｗ５＞Ｗｓ２）。
【００７０】
塗布液吐出部２ａから吐出され、ガスノズル３により霧状に噴霧された液滴粒子９は、広がり角度θで拡散されて、基体Ｓの両端部近傍では、マスキング板５０により遮断されて、基体Ｓ上に着地して均一な塗布液層を形成する。基体Ｓ上には、有効塗布幅Ｗｓ３（例えば１５３８ｍｍ）が形成される。
【００７１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のインクジェット記録用紙の製造方法及び製造装置により以下の効果が奏せられる。
【００７２】
（１） スプレー塗布装置を密閉する筐体内に配置し、筐体内を減圧手段に接続して減圧状態に保持して、スプレー塗布装置により基体上に塗布液層を形成することによって、均一な塗布膜が高速に形成される。
【００７３】
（２） スプレー塗布装置に対向する基体の背面側を減圧状態に保持して複数のローラにより搬送する事により、基体が平面性を保持して安定に搬送され、スプレー塗布装置により基体上に均一な塗布膜が高速に形成される。
【００７４】
（３） スプレー塗布装置の塗布液吐出部の両端部に、基体の幅方向の外縁部を遮蔽して塗布液層非形成部を形成するマスキング板を配置する事によって、基体の有効塗布幅内に均一な塗布膜が高速に形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録用紙の製造装置におけるスプレー塗布装置の斜視図。
【図２】スプレー塗布装置を含む塗布装置の概略断面図。
【図３】スプレー塗布装置と、基体上に形成される液滴の形成及び飛翔状態を説明する拡大断面図。
【図４】スプレー塗布装置を塗布液吐出部側から見た底面図。
【図５】スプレー塗布装置の分解斜視図。
【図６】スプレー塗布装置を配置した塗布製造ラインの一例を示す模式図。
【図７】インクジェット記録用紙製造用の基体塗布搬送装置を示す断面図。
【図８】搬送手段の正面図。
【図９】スプレー塗布装置、基体、マスキング板の各幅寸法を説明する平面模式図、及び図１におけるＡ矢視図。
【符号の説明】
１ スプレー塗布装置
２ 塗布液ノズル
２ａ 塗布液吐出部
３ ガスノズル
３ａ ガス吐出部
１０ 塗布手段
１１ 外側筐体
１２ 内側筐体
１３ 廃液回収手段
１４ 減圧手段
２０ 搬送手段
２００ 筐体
２０１，２０２，２０３ 減圧室
２０４，２０５ 仕切壁
２１，２２ 第１フィードローラ
２３ バックアップローラ
２４，２５ 第２フィードローラ
２６，２７ 減圧手段
５０ マスキング板
Ｓ 基体
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗布液を液滴として噴霧して基体に塗布するインクジェット記録用紙の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基体上に塗布液を塗布する方法は種々知られている。例えば、搬送される長尺の帯状基体（以下、単に基体ともいう）上に塗布液を高精度に塗布する方法としては、Ｅｄｗａｒｄ Ｃｏｈｅｎ，Ｅｄｇａｒ Ｇｕｔｏｆｆ著「ＭＯＤＥＲＮＣＯＡＴＩＮＧ ＡＮＤ ＤＲＹＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ」に述べられている如く、各種の方法が提案されており、例えば、ディップ塗布法、ブレード塗布法、エアーナイフ塗布法、ワイヤーバー塗布法、グラビア塗布法、リバース塗布法、リバースロール塗布法、エクストルージョン塗布法、スライドビード塗布法、カーテン塗布法等が知られている。そして、これらの塗布方法において、基体の幅方向に高精度に均一な乾燥膜厚を得るために、塗布時の（塗布後、乾燥前の）塗布膜厚精度、均一性等に注意を払い、塗布を行っている。
【０００３】
これらの塗布法の中で特に、流量規制型のダイスを有する塗布装置は、高速、薄膜、多層同時塗布が可能であり、その特徴により写真感光材料、インクジェット記録材料、磁気記録材料等の塗布装置として広く用いられている。
【０００４】
その好ましい一例としては、Ｒｕｓｓｅｌｌ等により米国特許第２，７６１，７９１号に提案されたスライドビード塗布装置、あるいはエクストルージョン塗布装置等が広く用いられている。またカーテン塗布装置もダイスを有する流量規制型の塗布装置であるが、同様に広く用いられている。
【０００５】
例えば、このスライドビード塗布装置の場合、塗布装置先端と搬送される基体との間に、ビードと称する塗布液溜まりを形成し、このビードを介して塗布が行われる。また、カーテン塗布装置の場合、塗布装置からカーテン状の塗布液膜を自由落下させ、落下先に基体を位置させることにより塗布が行われる。これらは、高精度に均一な乾燥膜厚を得るのに大変有用である。
【０００６】
しかし、これらダイスを有する塗布装置による塗布は、その原理上、ビードやカーテン膜等、塗布装置と基体との間を連続的に塗布液でつなぐことになる。基体上に均一な厚さの塗布膜を形成するためには、塗布装置からの塗布液流量は、常に一定で、途切れがあってはならない。すなわち、塗布膜を連続的に形成するため、また、塗布膜厚を精度高く一定にするために、所定量以上の塗布液を要することになる。よって、これらの方式において、塗布装置から吐出される塗布液量を極端に少なくすることは、均一な膜厚を得る目的からすると、困難を伴う。
【０００７】
そのため、塗布層あたりの溶質量が少ない、つまり、塗布液を塗布し乾燥する前の湿潤膜厚がごく薄い膜（例えば、１〜５０μｍ程度）を形成する場合には、塗布液の溶媒量を増やし、塗布液全体を増量することが必要となる。特に塗布液の粘度が低い場合には、基体上で流れてしまうため、安定な塗布膜を形成することが難しく、塗布液量をますます増やさねばならない。
【０００８】
しかし、溶媒量を増やすと、塗布後、溶媒を飛ばして乾燥させる負荷（乾燥負荷）が大きくなり、生産効率上好ましくない。また、溶媒量が多かったり、乾燥に時間がかかると、当該塗布層の下に別の構成層が存在する場合には、該構成層に当該塗布層の塗布液が過度に浸透、拡散し、悪影響を及ぼす場合がある。
【０００９】
よって、薄膜を、塗布膜厚の精度高く、乾燥負荷が少なく、生産性高く設ける塗布方法が望まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記課題を鑑みなされたものであり、その目的は、基体上に高精度に均一な膜厚の薄膜を高速に形成するインクジェット記録用紙の製造方法及び製造装置を提供することである。また、すでに塗布形成された構成層の上に薄膜を設ける場合には、該構成層に悪影響がなく、トータルの生産効率の高い塗布方法及び塗布装置を提供することである。特に、インクジェット用記録用紙の塗布製造において、インク吸収層を構成層として、この上に薄膜のオーバーコート層を設ける場合に、記録用紙の諸特性、塗膜均一性、塗布液安定性に優れたインクジェット記録用紙の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、下記の構成により達成される。
【００１２】
（１） 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、前記スプレー塗布装置を密閉する筐体内に配置し、前記筐体内を減圧手段に接続して減圧状態に保持して、前記スプレー塗布装置により前記基体上に塗布液層を形成することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。
【００１３】
（２） 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、前記スプレー塗布装置の塗布液吐出部近傍に配置したマスキング板により、前記基体の幅方向の外縁部を遮蔽して、塗布液層非形成部を形成することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。
【００１４】
（３） 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造装置において、前記スプレー塗布装置を収容する筐体、前記筐体内を減圧状態に保持する減圧手段、前記筐体に対向する基体の背面側を減圧吸引しつつ前記基体を搬送する搬送手段、を有することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造装置。
【００１５】
（４） 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造装置において、前記スプレー塗布装置を収容する筐体、前記筐体内を減圧状態に保持する減圧手段、前記筐体に対向する基体の背面側を減圧吸引しつつ前記基体を搬送する搬送手段、前記スプレー塗布装置の塗布液吐出部近傍に配置され、前記基体の幅方向の外縁部を遮蔽して、塗布液層非形成部を形成するマスキング板、を有することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１７】
［スプレー塗布装置］
図１は、本発明のインクジェット記録用紙の製造装置におけるスプレー塗布装置１の斜視図である。
【００１８】
図中、符号１はスプレー塗布装置、Ｓは長尺の帯状をなす基体である。基体Ｓは、基体Ｓの長手方向である図中の矢印の搬送方向に、図示しない搬送手段により一定の速度で搬送される。スプレー塗布装置１の塗布液ノズル２及びガスノズル３は、搬送方向と直交する方向である基体Ｓの幅手方向に長さを有し、基体Ｓの塗布面に対向するように配置されている。塗布液ノズル２の塗布液吐出部２ａから吐出された塗布液は、ガスノズル３のガス吐出部３ａから吐出された加圧ガスにより液滴状に噴霧され、搬送される基体Ｓ上に液滴が着地することにより塗布が行われる。
【００１９】
図２は、図１で説明したスプレー塗布装置１を含む塗布装置の概略断面図である。
【００２０】
図２において、スプレー塗布装置１は、ガスポケット３ｂを有する１対のガスノズル３と、塗布液ポケット２ｂを有する塗布液ノズル２とを有している。塗布液は、連鎖状にならず液滴を形成できる粘度（０．１〜２５０ｍＰａ・ｓが好ましい）を有する例えば機能賦与化合物含有溶液などにより形成される。この塗布液を調製釜４に入れ、ポンプ５、流量計６を経て、塗布液ポケット２ｂに供給して塗布液ノズル２に導入する。一方、ガスノズル３へは、加圧空気源７より制御弁８を介して、ガスポケット３ｂに圧送された加圧空気が供給される。
【００２１】
塗布処理に際しては、塗布液ノズル２より規定の塗布量となるように調製釜４より塗布液を供給すると同時に、一対のガスノズル３より加圧空気を吹き付け、塗布液を微細な液滴状にして、基体Ｓ上に噴霧、吐着させる。塗布液を微細な液滴として、基体Ｓ表面に供給することにより、極めて均一性の高い薄膜を、乾燥負荷なく、高速で形成することができる。
【００２２】
図３は、スプレー塗布装置１と、基体Ｓ上に形成される液滴の形成及び飛翔状態を説明する拡大断面図である。
【００２３】
図３において、塗布液ノズル２より吐出された塗布液は、塗布液ノズル２の両サイドに近接して設けられたガスノズル３より供給される圧縮空気により、細分化、液滴化され球形に近い液滴粒子９となり、飛翔し、基体Ｓ表面に均一に着弾する。図３では、基体Ｓは、支持体Ｓａ上にインク吸収層Ｓｂを構成層として塗布したモデルで示してある。基体Ｓ上に着地する塗布液の液滴の面積範囲は、常に均一であることが好ましいが、特に、搬送方向における長さ（図中、飛散長さと記載）が塗布幅にわたって均一であることが好ましい。また、塗布液ノズル２の開口端を基点として基体Ｓに対し、噴霧される液滴群の広がり角度θは、塗布幅にわたって均一であることが好ましい。
【００２４】
図４は、図３のスプレー塗布装置１を塗布液吐出部２ａ側から見た底面図であり、塗布幅方向に配置された複数の塗布液吐出部２ａと、ガス吐出部３ａの配置を示す。
【００２５】
図４に示す塗布液吐出部２ａは、円形の開口端を有する塗布液吐出部２ａが、塗布幅方向に例えば２３個並んでいる。そして、各塗布液吐出部２ａの両サイドに近接して、ガス吐出部３ａが設けられている。各塗布液吐出部２ａは、それぞれ等間隔に配列されている。同様に各ガス吐出部３ａも等間隔に配列されている。
【００２６】
ここでは、一つの塗布液吐出部２ａと対応する２つのガス吐出部３ａとが塗布幅方向と直交する方向に一直線上に配置されているが、塗布液吐出部２ａとガス吐出部３ａとが、互い違いに千鳥状に配置されていてもよい。塗布液吐出部２ａまたはガス吐出部３ａの間隔（ピッチ）は一定であることが好ましい。
【００２７】
図５は、スプレー塗布装置１の分解斜視図である。図中、符号の１ｂおよび１ｄは、所定の距離を有する塗布液用スリットを形成し、このスリットに塗布液を流下させるためのダイブロックである。片方のダイブロック１ｂは、図示しない塗布液供給源から供給される塗布液を受け入れ、塗布液ポケット２ｂまで連通する塗布液供給管１ｆを有している。塗布液ポケット２ｂに滞留した塗布液は、ダイブロック１ｂおよび１ｄの間に形成された塗布液用スリットを流下する。１ｃは、ブロック１ｂ，１ｄに挟まれたシム（詰め金）であり、２つのダイブロック１ｂおよび１ｄの間隙に形成された塗布液用スリットを垂直方向に分断して塗布幅方向に複数の塗布液ノズルを形成する。
【００２８】
また、１ａおよび１ｅは、ガスブロックで、ダイブロック１ｂおよび１ｄのそれぞれとの間隙に圧縮ガスが流通するガスノズルを形成する。この場合のガスノズルは塗布幅方向に延びるスリットである。図示しないエア供給源から圧縮エアがそれぞれのガスブロックのエア供給管１ｇに供給され、一旦、塗布液ポケット２ｂに滞留した後、ダイブロック１ｂ，１ｄとガスブロック１ａ，１ｅとの間隙に形成されたガスノズルを圧力をもって流下する。
【００２９】
上記シム１ｃの間を流下してきた塗布液および２つのガスノズル３を流下してきた圧縮エアは、スプレー塗布装置１の底部である塗布液吐出部２ａにおいて衝突し、液滴を形成して、被塗布対象物である基体Ｓ上に飛翔する。
【００３０】
［スプレー塗布装置１の実施例］
本発明に用いられるスプレー塗布装置１において、塗布液ノズル２の塗布液吐出部２ａの形状としては、円形でも矩形でも良く、そのサイズとしては５０〜３００μｍの範囲で用いることができ、それらの間隔（ピッチ）は、１００〜３０００μｍとすることが好ましい。
【００３１】
一方、ガスノズル３のガス吐出部３ａの形状としては、円形でも塗布幅に延びるスリット状でもよく、このときの円形での直径、あるいはスリット間隔としては、概ね５０〜５００μｍの範囲で用いることができる。塗布液ノズル２に対するガスノズル３の角度としては、５〜５０度の範囲が好ましい。また、スプレー塗布装置１の塗布液吐出部２ａと基体Ｓ間の距離は、概ね２〜５０ｍｍの範囲で、適宜選択することができる。
【００３２】
塗布液ノズルからの塗布液の供給量は、所望の塗布膜厚、塗布液の濃度、塗布速度等により一概には規定できないが、概ね基体Ｓ上の塗設量として、１〜５０ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。１ｇ／ｍ２未満では、安定で均一な塗布膜を形成するのが難しく、逆に５０ｇ／ｍ２を越えると乾燥負荷等に影響が表れ、本発明の効果を有効に発揮させることが難しくなる。塗布液の湿潤膜厚としては、１〜５０μｍであることが特徴であり、好ましくは５〜３０μｍである。
【００３３】
一方、ガスノズル３から噴出されるガスは、塗布に適した気体であればよく、一般にはエア（空気）を用いるが、ガスの供給条件としては、塗布幅あたりの流量が概ね１〜５０ｃｍ３／ｍｉｎの範囲が好ましく、その時のガスノズル３での内圧としては、塗布の均一性の観点から、１０ｋＰａ以上であることが好ましい。
【００３４】
塗布液の粘度としては、好ましくは０．１〜２５０ｍＰａ・ｓ、より好ましくは０．１〜５０ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは０．１〜２０ｍＰａ・ｓであり、このような低粘度の塗布液をスロットノズルスプレー装置に適用することで、塗布幅にわたって均一な液滴の噴霧が可能である。
【００３５】
また、塗布幅にわたって均一な液滴の噴霧を行うには、塗布液の表面張力を２０〜７０ｍＮ／ｍに調整すること、好ましくは２０〜５０ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは２０〜３０ｍＮ／ｍとすることである。
【００３６】
また、スプレー塗布装置１等を用いて、ガスを塗布液に衝突させて液滴を形成するときのガス内圧は、１０ｋＰａ以上、好ましくは２０ｋＰａ以上、さらに好ましくは５０ｋＰａ以上とすると均一な噴霧が行い易い。ガスの流量としては、３．５ｃｍ３／ｍｉｎ以上、好ましくは７ｃｍ３／ｍｉｎ以上、さらに好ましくは１０ｃｍ３／ｍｉｎ以上である。
【００３７】
上記手段を用いて、塗布幅にわたり、連続状ではなく、不連続な液滴状に飛散させることにより、塗布液が少量であっても、均一に、塗布液を基体Ｓ上に供給できる。結果として、塗布膜厚を均一にすることができる。また、不連続な液滴の基体Ｓ上への供給であって、塗布液量が少なくなるので、乾燥負荷もかからない。
【００３８】
［塗布製造ライン］
図６は、上記説明したようなスプレー塗布装置１を配置した塗布製造ラインの一例を示す模式図である。ここでは、基体Ｓとしては基体Ｓ上に構成層を塗布したものを用いている。該構成層を塗布した後の塗布乾燥工程内に、複数のスプレー塗布装置１を配置した。このように同一ライン上で、構成層の形成と本発明によるオーバーコート層（最表層）の塗布とを行うことをオンライン塗布と称す。
【００３９】
図示しない搬送手段によって基体Ｓの元巻きから、基体Ｓが搬送ローラ３１を通過し、さらにバックアップロール３２の位置にて反転搬送される過程で流量規制型のスライドビード塗布装置３０より供給される多孔質のインク吸収層（構成層）を形成する塗布液が塗布される。この多孔質インク吸収層用の塗布液は、親水性バインダを含有しているので、冷却ゾーン４０で一旦、冷却して固定する。
【００４０】
このインク吸収層を有する基体Ｓは、乾燥工程に搬送される。乾燥工程では、エアを吹き出して塗布膜表面と非接触で反転搬送させるリバーサ３３と基体Ｓの裏面に接触して反転搬送させる通常の搬送ローラ３４とを交互に設けて、基体Ｓを搬送させる。この乾燥工程においては、温風を吹き付けられて乾燥される（温風吹きつけ手段は不図示）。この乾燥工程の途中、好ましくは減率乾燥以降の位置に、２つのスプレー塗布装置１によって上述の液滴噴霧による塗布が行われる。２つのスプレー塗布装置１のうち、少なくとも１つは、乾燥終点以降の位置に載置されることが好ましい。ここでは２つのスプレー塗布装置１を使用したが、１つでももちろんよく、３つ以上でもよい。多段に分けて液滴噴霧による塗布を行うことにより、乾燥負荷がより少なくなると同時に、膜厚均一性も向上する。また、同時に混合する事のできない複数の成分を付与することが可能である。
【００４１】
本発明の塗布方法を用いて、基体Ｓ上に薄膜を形成する際の塗布速度としては、用いる塗布液の種類、濃度、溶媒含有量、乾燥能力等により変化し、一概に規定することはできないが、塗布速度として、５０〜３００ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、より好ましくは１００〜３００ｍ／ｍｉｎである。
【００４２】
本発明の塗布方法を用いて、少なくとも１層の構成層を基体上に有する基体Ｓ上に、塗布を行う場合の塗布時期としては、基体上に形成した構成層の減率乾燥以降、好ましくは乾燥終点以降である。また、前記構成層をスライドビード塗布等を用いて行う塗布工程と本発明のスプレー塗布装置１を用いる等により行う塗布工程は、同じ製造ライン上で、連続して行うことが好ましい（オンライン塗布と言う）。
【００４３】
本発明の塗布方法は、乾燥負荷が少ないので、該構成層の乾燥工程内において実施することができる。塗布乾燥工程は、通常は、湿潤状態の塗布膜を連続的に搬送しながら、その表面あるいは裏面より、塗膜のひび割れの発生などを良くする目的で、特定の温度及び湿度条件に制御された乾燥風を吹き付けて乾燥させる。
【００４４】
基体Ｓの搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、塗布液の液滴を形成し、基体Ｓ上に塗布液を供給することによって、乾燥負荷が少なく、高速で、膜厚が均一な薄膜を塗布できることが可能である。
【００４５】
ここで、本発明において基体Ｓとは、本発明の塗布方法を用いて塗布液を液滴状にし、噴霧することで、塗布を行う被塗布対象物のことであり、その形態は問わない。上述の長尺の帯状の基体Ｓや、該基体Ｓ上にすでに構成層を有するものであることが本発明の効果を十分に奏することができ好ましいが、これに限られるものではない。
【００４６】
また、本発明において、基体Ｓは、スプレー塗布装置１の塗布液吐出部２ａに対して相対的に移動させ、連続的に塗布製造を行う。塗布液吐出部２ａは、少なくとも基体Ｓの塗布幅（基体Ｓの搬送方向と交差する方向における基体Ｓの被塗布部の長さのことを指す）に対応する長さを有し、基体Ｓの搬送方向と交差するように配置させることにより、塗布装置に対して基体Ｓを搬送させるだけで基体Ｓ上に塗布液を塗布する。基体Ｓが長尺である場合、基体Ｓの長手方向に基体Ｓ自身を搬送させ、塗布液吐出部２ａを、前記基体Ｓの幅手方向に（長手方向と直行する方向に）位置させることが好ましい。スプレー塗布装置１に対し、基体Ｓを一方向に搬送し、塗布液を塗布幅にわたって液滴として噴霧することにより、ごく薄い塗布膜を、乾燥負荷なく、膜厚均一性高く塗布できる。
【００４７】
スプレー塗布装置１の塗布液吐出部２ａから噴霧される液滴は、塗布幅方向において、
（１） 液滴径分布が均一であること、
（２） 液滴が基体Ｓ上に落ちる面積範囲の搬送方向の長さが均一であること、
（３） 基体Ｓ上に落ちる角度が均一であること、
（４） 基体Ｓ上に落ちる衝突速度が均一であること、
によって、より塗布膜厚の均一性を確保することが可能となる。
【００４８】
塗布幅方向において液滴径分布が均一であるとは、具体的には、塗布幅方向で、平均液滴径の変動が、±２０％以下であることを言う。より好ましくは±１０％以下である。
【００４９】
平均液滴径の変動は、レーザー回折式粒度分布測定装置（ＭＡＬＶＥＲＮ社製ＲＴＳ５１１４（登録商標）など）を用いて測定し、計算することが可能である。具体的には以下の測定法により行う。
【００５０】
まず、塗布液を液滴として噴霧するスプレー塗布装置から、塗布液を噴霧させ、その噴霧状態を安定させる。噴霧開始直後では、塗布液の吐出量やガス圧が一定せず噴霧状態が安定しないので、所定の時間噴霧を続けることで安定させることができる。
【００５１】
［基体塗布搬送装置］
図７は、インクジェット記録用紙製造用の基体塗布搬送装置を示す断面図である。
【００５２】
基体塗布搬送装置は、スプレー塗布装置１を有する塗布手段１０と、基体Ｓを搬送する搬送手段２０とから成る。
【００５３】
・ 塗布手段１０
塗布手段１０は、スプレー塗布装置１、外側筐体１１、内側筐体１２、廃液回収手段１３、減圧手段１４等から成る。外側筐体１１の図示右側の開口部１１ａは、基体Ｓの搬送経路に対向して間隙ｇ１を形成している。外側筐体１１の図示左側に配置された開口部１１ｂ，１１ｃは、吸気管１５を介して減圧手段１４に連通している。
【００５４】
減圧手段１４の駆動により、外側筐体１１と内側筐体１２の内部は減圧状態に保持される。基体Ｓの搬送時には、外側筐体１１と内側筐体１２の内部は例えば−２２５Ｐａの減圧状態に保持される。
【００５５】
外側筐体１１の内方に支持された内側筐体１２の内部には、スプレー塗布装置１が配置されている。内側筐体１２はスプレー塗布装置１の塗布液ノズル２から噴射される霧状の塗布液が周囲に飛散する遮蔽壁を有する。この遮蔽壁に付着した塗布液は、傾斜面１２ａに沿って落下し、廃液管１３ａ内を通過して廃液回収手段１３に回収される。
【００５６】
スプレー塗布装置１は、前記塗布液処理以外の休止時において、ガスノズル３によるガス噴出を中止させ、スプレー塗布装置１を回転させて基体Ｓの搬送面から退避させ、塗布液ノズル２を下方にした状態に保持し、塗布液ノズル２から塗布液を吐出させて、塗布液ノズル２内を洗浄する。
【００５７】
・ 搬送手段２０
塗布手段１０の開口部１１ａに対向する基体Ｓの背面側には、搬送手段２０が配置されている。搬送手段２０は、仕切られた複数の減圧室２０１，２０２，２０３を形成する筐体２００と、基体入口部の減圧室（第２減圧室）２０１内に回転可能に配置された第１フィードローラ２１，２２、基体出口部の減圧室（第３減圧室）２０３内に回転可能に配置された第２フィードローラ２４，２５、スプレー塗布装置１の塗布液ノズル２に対向する減圧室（第１減圧室）２０２位置に回転可能に配置されたバックアップローラ２３から成る複数のローラと、から構成されている。
【００５８】
減圧室２０１，２０３は減圧手段２６に接続し、基体Ｓの搬送時に例えば−２９４Ｐａの減圧状態に保持される。減圧室２０２は減圧手段２７に接続し、基体Ｓの搬送時に例えば−２２５Ｐａの減圧状態に保持される。
【００５９】
第１フィードローラ２２の外周面と、外側筐体１１の開口部１１ａにおける先端部との間隙ｇ１は、例えば２ｍｍ以下に保持されている。第１フィードローラ２１，２２の各外周面の間隙ｇ２と、第２フィードローラ２４，２５の各外周面の間隙ｇ３とは、例えば約０．２ｍｍに保持されている。
【００６０】
減圧室２０１，２０２を仕切る仕切壁２０４と第１フィードローラ２２の外周面との間隙ｇ４と、減圧室２０２，２０３を仕切る仕切壁２０５と第２フィードローラ２５の外周面との間隙ｇ５とは、例えば約０．２ｍｍに保持されている。
【００６１】
用紙搬送入口部の減圧室２０１においては、搬入される基体Ｓを吸引しながら、回転する第１フィードローラ２１，２２によって基体Ｓを搬送するから、基体Ｓを平坦な安定した状態に保持して、スプレー塗布部に搬送する事が出来る。
【００６２】
外側筐体１１の開口部１１ａと、減圧室２０２とが対向するスプレー塗布部においては、基体Ｓは、外側筐体１１内の減圧と、減圧室２０２内の減圧とにより、平坦な安定した状態に保持され、且つ、回転するバックアップローラ２３によって搬送される。
【００６３】
用紙搬送出口部の減圧室２０３においては、搬出される基体Ｓを吸引しながら、回転する第２フィードローラ２４，２５によって基体Ｓを搬送するから、基体Ｓを平坦な安定した状態に保持して、スプレー塗布後の基体Ｓを搬出する事が出来る。
【００６４】
［マスキング板］
図８は、搬送手段２０の正面図である。
【００６５】
基体Ｓの幅方向の両側にマスキング板５０を配置する。マスキング板５０は、スプレー塗布装置１の塗布液吐出部２ａ近傍に配置され、基体Ｓの幅方向の外縁部を遮蔽して、塗布液層非形成部を形成する（図１、図８参照）。図８に示す破線は、搬送手段２０のバックアップローラ２３に対向するスプレー塗布装置１の配置位置である。
【００６６】
図９（ａ）は、スプレー塗布装置１、基体Ｓ、マスキング板５０の各幅寸法を説明する平面模式図、図９（ｂ）は図１におけるＡ矢視図である。
【００６７】
スプレー塗布装置１の幅方向全長Ｗ１、塗布液ノズル２の塗布液吐出部２ａの幅方向長さＷ２（例えば１５３２ｍｍ）、ガスノズル３の幅方向長さＷ３（例えば１５９２ｍｍ）を有する。（図４参照）。
【００６８】
基体Ｓは、基体Ｓの全幅Ｗｓ１（例えば１５４６ｍｍ）、インク吸収層Ｓｂの全幅Ｗｓ２（例えば１５３８ｍｍ）を有する。
【００６９】
マスキング板５０の内法間隔Ｗ５（例えば１５３４ｍｍ）は、インク吸収層Ｓｂの全幅Ｗｓ２より若干狭く、且つ、塗布液吐出部２ａの幅方向長さＷ２より若干広く設定されている（Ｗｓ２＞Ｗ５＞Ｗｓ２）。
【００７０】
塗布液吐出部２ａから吐出され、ガスノズル３により霧状に噴霧された液滴粒子９は、広がり角度θで拡散されて、基体Ｓの両端部近傍では、マスキング板５０により遮断されて、基体Ｓ上に着地して均一な塗布液層を形成する。基体Ｓ上には、有効塗布幅Ｗｓ３（例えば１５３８ｍｍ）が形成される。
【００７１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のインクジェット記録用紙の製造方法及び製造装置により以下の効果が奏せられる。
【００７２】
（１） スプレー塗布装置を密閉する筐体内に配置し、筐体内を減圧手段に接続して減圧状態に保持して、スプレー塗布装置により基体上に塗布液層を形成することによって、均一な塗布膜が高速に形成される。
【００７３】
（２） スプレー塗布装置に対向する基体の背面側を減圧状態に保持して複数のローラにより搬送する事により、基体が平面性を保持して安定に搬送され、スプレー塗布装置により基体上に均一な塗布膜が高速に形成される。
【００７４】
（３） スプレー塗布装置の塗布液吐出部の両端部に、基体の幅方向の外縁部を遮蔽して塗布液層非形成部を形成するマスキング板を配置する事によって、基体の有効塗布幅内に均一な塗布膜が高速に形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録用紙の製造装置におけるスプレー塗布装置の斜視図。
【図２】スプレー塗布装置を含む塗布装置の概略断面図。
【図３】スプレー塗布装置と、基体上に形成される液滴の形成及び飛翔状態を説明する拡大断面図。
【図４】スプレー塗布装置を塗布液吐出部側から見た底面図。
【図５】スプレー塗布装置の分解斜視図。
【図６】スプレー塗布装置を配置した塗布製造ラインの一例を示す模式図。
【図７】インクジェット記録用紙製造用の基体塗布搬送装置を示す断面図。
【図８】搬送手段の正面図。
【図９】スプレー塗布装置、基体、マスキング板の各幅寸法を説明する平面模式図、及び図１におけるＡ矢視図。
【符号の説明】
１ スプレー塗布装置
２ 塗布液ノズル
２ａ 塗布液吐出部
３ ガスノズル
３ａ ガス吐出部
１０ 塗布手段
１１ 外側筐体
１２ 内側筐体
１３ 廃液回収手段
１４ 減圧手段
２０ 搬送手段
２００ 筐体
２０１，２０２，２０３ 減圧室
２０４，２０５ 仕切壁
２１，２２ 第１フィードローラ
２３ バックアップローラ
２４，２５ 第２フィードローラ
２６，２７ 減圧手段
５０ マスキング板
Ｓ 基体
Claims (10)
- 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、
前記スプレー塗布装置を密閉する筐体内に配置し、前記筐体内を減圧手段に接続して減圧状態に保持して、前記スプレー塗布装置により前記基体上に塗布液層を形成することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。 - 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、
前記スプレー塗布装置の塗布液吐出部近傍に配置したマスキング板により、前記基体の幅方向の外縁部を遮蔽して、塗布液層非形成部を形成することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。 - 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造装置において、
前記スプレー塗布装置を収容する筐体、
前記筐体内を減圧状態に保持する減圧手段、
前記筐体に対向する基体の背面側を減圧吸引しつつ前記基体を搬送する搬送手段、
を有することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造装置。 - 基体を搬送し、前記基体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、スプレー塗布装置により塗布液の液滴を噴霧することにより、前記基体上に塗布液層を形成するインクジェット記録用紙の製造装置において、
前記スプレー塗布装置を収容する筐体、
前記筐体内を減圧状態に保持する減圧手段、
前記筐体に対向する基体の背面側を減圧吸引しつつ前記基体を搬送する搬送手段、
前記スプレー塗布装置の塗布液吐出部近傍に配置され、前記基体の幅方向の外縁部を遮蔽して、塗布液層非形成部を形成するマスキング板、
を有することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造装置。 - 前記搬送手段は、仕切られた複数の減圧室と、該減圧室内に回転可能に配置された複数のローラとから成ることを特徴とする請求項３又は４に記載のインクジェット記録用紙の製造装置。
- 前記複数の減圧室は、前記スプレー塗布装置を収容する筐体の開口部に対向して前記基体を保持する第１減圧室と、前記筐体の開口部の基体入口部に配置された第２減圧室と、前記筐体の開口部の基体出口部に配置された第３減圧室と、から成ることを特徴とする請求項３，４，５の何れか１項に記載のインクジェット記録用紙の製造装置。
- 前記第１減圧室内に回転可能に支持されたバックアップローラと、前記第２減圧室内に回転可能に支持された第１フィードローラと、前記第３減圧室内に回転可能に支持された第２フィードローラと、を有することを特徴とする請求項３〜６の何れか１項に記載のインクジェット記録用紙の製造装置。
- 前記スプレー塗布装置は、前記塗布幅にわたって前記塗布液を吐出する複数の塗布液ノズルと、前記塗布液ノズルの塗布液が吐出する開口端に近接してガスを噴出するガスノズルとを有し、前記塗布液ノズルから吐出する塗布液に前記ガスを衝突させて液滴を形成することにより前記噴霧を行うことを特徴とする請求項３〜７の何れか１項に記載のインクジェット記録用紙の製造装置。
- 前記スプレー塗布装置は、前記塗布液の噴霧時以外の休止時において、前記スプレー塗布装置を前記基体面から退避させ、前記ガスノズルによるガス噴出を中止させ、前記塗布液ノズルから前記塗布液を吐出させて、前記塗布液ノズル内を洗浄することを特徴とする請求項３〜８の何れか１項に記載のインクジェット記録用紙の製造装置。
- 前記スプレー塗布装置を収容する筐体内に飛散した前記液滴を回収する回収手段を設けたことを特徴とする請求項３〜８の何れか１項に記載のインクジェット記録用紙の製造装置。
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