JP2005262703A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 スプレー塗布器を用いる塗布装置や塗布方法により発生する余計な液滴の飛散を防止し、飛散した液滴による塗膜の点状ムラや塗布装置の汚染防止（乾燥した汚染物質の被膜の落下による塗布欠陥も含む）をするための塗布装置及び塗布方法を提供する。
【解決手段】 基体を搬送し、該基体の搬送方向と交差する方向の塗布巾にわたり、スプレー塗布器により塗布液の液滴を噴霧することによって、前記基体上に塗布液層を形成しインクジェット記録用紙を作る塗布装置において、前記スプレー塗布器の上下の最外面の内、少なくとも一方の最外面に沿って、塗布部に向かって補助気流を吐出させるとき、スプレー塗布器の上流側の吐出圧力をＰｈ１、スプレー塗布器の下流側の吐出圧力をＰｈ２とする場合、吐出圧力の条件を１００（Ｐａ）＜Ｐｈ１、Ｐｈ２＜５００００（Ｐａ）とすることを特徴とする塗布装置。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、塗布液を液滴として噴霧して基体に塗布してインクジェット記録用紙を製造する塗布装置及びそれを用いた塗布方法に関する。

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の基体上に塗布液を高精度に塗布する方法としては、非特許文献１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。

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。

その好ましい一例としては、Ｒｕｓｓｅｌｌ等によりに特許文献１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。

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。

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。

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。

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。

特に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を製造するに当たって、すでに塗布形成された構成層の上に更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装置び塗布方法を提供することが必要である。このようにインクジェット用記録用紙の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、スプレー塗布器を用いて、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が特許文献２、特許文献３に示すように提供された。このようなスロットノズルを用いる塗布器は特許文献４や特許文献５にも開示されているが、これは接着剤の塗布のような高粘度の塗布液に適用可能であるが、本発明が対象とする薄膜のオーバーコート層の塗布器としては不向きである。また、前記特許文献２、特許文献３に記載の塗布装置では、液滴の飛散やそれによる塗布面の点状ムラが起こり、塗布装置の汚れも生じている。その中で特許文献３においては液滴の飛散防止方法について一部検討されており、液滴の飛散防止設備形状についての記載があるが、その条件範囲は全く記載されてなく、不十分であり、未解決の状態である。
米国特許第２，７６１，７９１号明細書 特願２００２−４９７１５号 特願２００２−２５３１７２号 特開平０５−３０９３１０号公報 特開平０６−１７０３０８号公報 Ｅｄｗａｒｄ Ｃｏｈｅｎ，Ｅｄｇａｒ Ｇｕｔｏｆｆ著「ＭＯＤＥＲＮ ＣＯＡＴＩＮＧ ＡＮＤ ＤＲＹＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ」

本発明は、このような塗布装置や塗布方法により発生する余計な液滴の飛散を防止し、飛散した液滴による塗膜の点状ムラや塗布装置の汚染防止（乾燥した汚染物質の被膜の落下による塗布欠陥も含む）するための塗布装置及び塗布方法を提供することを目的にするものである。

この目的は次の技術手段（１）〜（８）の何れかによって達成される。

（１）基体を搬送し、該基体の搬送方向と交差する方向の塗布巾にわたり、スプレー塗布器により塗布液の液滴を噴霧することによって、前記基体上に塗布液層を形成しインクジェット記録用紙を作る塗布装置において、前記スプレー塗布器の上下の最外面の内、少なくとも一方の最外面に沿って、塗布部に向かって補助気流を吐出させるとき、スプレー塗布器の基体搬送方向上流側の吐出圧力をＰｈ１、スプレー塗布器の基体搬送方向下流側の吐出圧力をＰｈ２とする場合、吐出圧力の条件を１００（Ｐａ）＜Ｐｈ１、Ｐｈ２＜５００００（Ｐａ）とすることを特徴とする塗布装置。

（２）（１）項に記載の塗布装置において、前記スプレー塗布器の最外面に沿って補助気流を流している外側に、気流が拡散しないでスプレー塗布器に沿って塗布部に向かって流れるように、ガイド板を有することを特徴とする塗布装置。

（３）（１）又は（２）項に記載の塗布装置において、前記スプレー塗布器の最外面に沿って塗布部に向かって流す補助気流が、全幅均一に流れるように整流板を有することを特徴とする塗布装置。

（４）（１）〜（３）項の何れかに記載の塗布装置において、前記スプレー塗布器を収容する第１筐体と、該第１筐体内を減圧状態に保持する減圧手段と塗布液の吐出部付近に基体両外縁部をマスキングするマスキング板を有することを特徴とする塗布装置。

（５）（４）項に記載の塗布装置において、前記第１筺体を有する前記スプレー塗布器に対向する基体の反対側に第２筐体に収容され複数に分割された減圧室にそれぞれ設けた搬送手段と、該搬送手段の各減圧室の減圧値が別々に設定可能な減圧設備とが設けられ、前記基体は搬送手段によって減圧吸引されながら搬送されることを特徴とする塗布装置。

（６）前記補助気流の吐出圧力Ｐｈ１、Ｐｈ２の値は互いに別々に設定可能であることを特徴とする（１）〜（５）項の何れか１項に記載の塗布装置。

（７）前記スプレー塗布器は、全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気流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気流を衝突させて液滴を形成することにより基体にスプレー塗布を行うことを特徴とする（１）〜（６）項の何れか１項に記載の塗布装置。

（８）（１）〜（７）項の何れかに記載の塗布装置を用いて、基体上に塗布液層を形成し、インクジェット記録用紙を製造することを特徴とする塗布方法。

ガイド板や整流板を用いて、塗布部の基体面に向かって補助気流を吐出させるスプレー塗布器を有する本発明の塗布装置及び塗布方法により、粗大液滴の飛散による点状ムラ、装置の汚染が発生がない安定したインクジェット記録用紙というメディアの生産の行える塗布装置及び塗布方法が提供できるようになった。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

［スプレー塗布器］
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器１の斜視図である。

図中、符号１はスプレー塗布器、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。スプレー塗布器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。

図２は、図１で説明したスプレー塗布器１の概略断面図である。

図２において、スプレー塗布器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。

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。

図３は、スプレー塗布器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。

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。

図４は、図３のスプレー塗布器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。

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。

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。

図５は、スプレー塗布器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。

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。

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、スプレー塗布器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。

本発明に用いられるスプレー塗布器１において、具体的に、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い。

一方、ガスノズル３のガス吐出部３ａの形状としては、円形でも塗布幅方向に延びるスリット状でも良い。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、スプレー塗布器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。

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であることが好ましく、より好ましくは５〜３０μｍである。

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。

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を持つスプレー塗布器１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。

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。

また、スプレー塗布器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。

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も、塗布液量が少なくなるので、乾燥負荷もかからない。

［塗布製造ライン］
図６は、上記説明したような通常の流量規制型のスライドビード型塗布器３０に続き、スプレー塗布器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としては支持体上に構成層の一部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器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。

図示しない搬送手段によって支持体の元巻きから、支持体が搬送ローラ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器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て基体Ｓが形成される。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。

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つのスプレー塗布器１によって上述の液滴噴霧による塗布が行われる。２つのスプレー塗布器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つのスプレー塗布器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。

本発明の塗布装置及びそれを用いる塗布方法によって、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。

本発明の塗布装置及びそれを用いる塗布方法によって、少なくとも１層の構成層を支持体上に有する基体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器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）。

本発明の塗布装置及び塗布方法は、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。

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。

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上にすでに構成層の一部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。

また、本発明において、基体Ｓは、スプレー塗布器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。スプレー塗布器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。

スプレー塗布器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。

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。

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。

まず、塗布液を液滴として噴霧するスプレー塗布器１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。

［塗布装置］
図７は、インクジェット記録用紙製造用の基体に塗布するための塗布装置１００を示す断面図である。

塗布装置１００は、スプレー塗布器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。

塗布手段１０
塗布手段１０は、スプレー塗布器１と、その外側筐体１１、内側筐体１２からなる第１筐体１０Ａと、廃液回収手段１３と、減圧手段１４等から構成される。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。

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。

外側筐体１１の内方に支持された内側筐体１２の内部には、スプレー塗布器１が配置されている。内側筐体１２はスプレー塗布器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。

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、仕切られた複数の各減圧室２０１，２０２，２０３を形成する第２筐体２００と、基体入口部の減圧室（第１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、スプレー塗布器１の塗布液ノズル２に対向する減圧室（第２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。

減圧室２０１，２０３は減圧手段２６に接続し、減圧室２０２は減圧手段２７に接続し、基体Ｓの搬送時には減圧状態に保持される。

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、第１フィードローラ２１，２２の各外周面の間隙ｇ２、第２フィードローラ２４，２５の各外周面の間隙ｇ３は、一定間隔に保持されている。

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は、一定間隔に保持されている。

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。

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。

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。

［マスキング板］
図８は、搬送手段２０の正面図である。

基体Ｓの幅方向の両側にマスキング板５０（図でハッチを入れてある部分）を配置する。マスキング板５０は、スプレー塗布器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器１の配置位置である。

図９（ａ）は、スプレー塗布器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−Ａ矢視図である。

スプレー塗布器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、ガスノズル３の吐出口３ａの幅方向長さＷ３を有する。（図４参照）。

基体Ｓは、基体Ｓの全幅Ｗｓ１、インク吸収層Ｓｂの全幅Ｗｓ２を有する。

マスキング板５０の内法間隔Ｗ５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＞Ｗ２）。

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が形成される。

具体的には、スプレー塗布装置の上下に補助気流を流し、その補助気流を塗布点近傍に導きスプレー塗布の液滴をあまり拡散せず均一に塗布位置に導かれるように補助気流ガイド板８１を設置し、その補助気流ガイド板８１と基体の間隙Ｌを適正化することにより補助気流使用による均一化の目的が達成される。

また、具体的な条件範囲としては、補助気流の圧力が低い場合、気流による液滴の飛散防止効果が得られず、１００Ｐａ以下の条件では液滴による点状故障の発生が見られた。逆に補助気流の圧力が高い場合、補助気流がスプレーの液滴を乱してしまい、スプレーの乱れが発生し、この乱れに起因する塗布ムラが発生する。

更に、補助気流ガイド板８１については、この有無により補助気流の流れが異なり、補助気流ガイド板８１が無い場合は補助気流の拡散が発生し、液滴の飛散防止が不十分となる。

そして、補助気流ガイド板８１の内部には整流板８５が設けてあることが好ましい。整流板８５はスポンジ材等目が細かく通気することが可能な素材が用いられている。そして圧搾空気は供給口８２までは細い管で送られるが補助気流ガイド板８１の中で拡散されるので、その後整流板８５は搬送方向に直角な幅手方向の気流の流れを均一にするのに効果が大きい。整流板８５については、これが無い場合は巾手方向で圧力分布が発生し、特定の巾手位置に液滴の発生が見られた。しかし整流板８５の設定により液滴の発生のない良好なスプレー塗布が得られた。

本発明の塗布装置及び塗布方法では、このような液滴の飛散防止対策を追求し塗布条件が良好となるための手段を探し求めた。

これらの調査結果について次の実施例の欄で述べる。

実施例１
上述のスプレー塗布器を用いた塗布装置により、補助気流の有無、吐出圧力値（Ｐｈ）を種々変更して塗布を実施した。そのとき使用した塗布液、基体、塗布速度は下記のようにした。

塗布液：水に化１に示す染料を１質量％溶解した液

基体：支持体にインク吸収層を塗布・乾燥したポリエチレンラミネート紙
塗布速度：２００ｍ／ｍｉｎ、
湿潤膜厚：１５μｍ
そして図１０に示すような補助気流ガイド板８１や整流板８５を使用し、表１に示すような結果を得た。表中圧力の単位はＰａである。

実施例２
上述のスプレー塗布器１を用いた塗布装置１００により、補助気流ガイド板８１、整流板８５の有無を変化させ、また有の場合はその気流の圧力を５０００Ｐａと６００００Ｐａに変化させて塗布を実施した。そのとき使用した塗布液、基体、塗布速度は下記のようにした。

塗布液：上記実施例１と同じ
基体：支持体にインク吸収層を塗布・乾燥したポリエチレンラミネート紙
塗布速度：２５０ｍ／ｍｉｎ
湿潤膜厚：２０μｍ
補助気流圧力：５０００Ｐａ
そして図１０に示すような補助気流ガイド板８１や整流板８５を使用し、表２に示すような結果を得た。表中圧力の単位はＰａである。

インクジェット記録用紙製造に用いる本発明の塗布装置のスプレー塗布器の斜視図である。 スプレー塗布器を装着した本発明の塗布装置の概略断面図である。 スプレー塗布器と、基体上に形成される液滴の形及び飛翔状態を説明する拡大断面図である。 スプレー塗布器を塗布液吐出部側から見た底面図である。 スプレー塗布器の分解斜視図である。 スプレー塗布器及びその上流側に下層の塗布器を配置した塗布装置のラインの一例を示す模式図である。 インクジェット記録用紙製造用のスプレー塗布器及び基体搬送装置を配置した本発明の塗布装置の断面図である。 搬送手段の正面図である。 （ａ）はスプレー塗布器、基体、マスキング板の各幅寸法配置を示す平面図であり、（ｂ）は前記寸法配置を図１におけるＡ矢視図で示したものである。 （ａ）はスプレー塗布器に補助気流カバー及び整流板を装着した状態の側断面図であり、（ｂ）は図１のＡ−Ａ視図である。

符号の説明

１ スプレー塗布器
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
１０Ａ 第１筐体
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
１００ 塗布装置
２００ 第２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
７０ 補助吸引ノズル
８１ 補助気流カバー
８５ 整流板
Ｓ 基体

Claims (8)

1. 基体を搬送し、該基体の搬送方向と交差する方向の塗布巾にわたり、スプレー塗布器により塗布液の液滴を噴霧することによって、前記基体上に塗布液層を形成しインクジェット記録用紙を作る塗布装置において、前記スプレー塗布器の上下の最外面の内、少なくとも一方の最外面に沿って、塗布部に向かって補助気流を吐出させるとき、スプレー塗布器の基体搬送方向上流側の吐出圧力をＰｈ１、スプレー塗布器の基体搬送方向下流側の吐出圧力をＰｈ２とする場合、吐出圧力の条件を１００（Ｐａ）＜Ｐｈ１、Ｐｈ２＜５００００（Ｐａ）とすることを特徴とする塗布装置。
2. 請求項１に記載の塗布装置において、前記スプレー塗布器の最外面に沿って補助気流を流している外側に、気流が拡散しないでスプレー塗布器に沿って塗布部に向かって流れるように、ガイド板を有することを特徴とする塗布装置。
3. 請求項１又は２に記載の塗布装置において、前記スプレー塗布器の最外面に沿って塗布部に向かって流す補助気流が、全幅均一に流れるように整流板を有することを特徴とする塗布装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の塗布装置において、前記スプレー塗布器を収容する第１筐体と、該第１筐体内を減圧状態に保持する減圧手段と塗布液の吐出部付近に基体両外縁部をマスキングするマスキング板を有することを特徴とする塗布装置。
5. 請求項４に記載の塗布装置において、前記第１筺体を有する前記スプレー塗布器に対向する基体の反対側に第２筐体に収容され複数に分割された減圧室にそれぞれ設けた搬送手段と、該搬送手段の各減圧室の減圧値が別々に設定可能な減圧設備とが設けられ、前記基体は搬送手段によって減圧吸引されながら搬送されることを特徴とする塗布装置。
6. 前記補助気流の吐出圧力Ｐｈ１、Ｐｈ２の値は互いに別々に設定可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の塗布装置。
7. 前記スプレー塗布器は、全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気流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気流を衝突させて液滴を形成することにより基体にスプレー塗布を行うことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の塗布装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の塗布装置を用いて、基体上に塗布液層を形成し、インクジェット記録用紙を製造することを特徴とする塗布方法。

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