塗工システムおよびインクジェット記録体の製造方法
【課題】微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を塗工し、低コストで高品質の塗工層を形成することが可能な塗工システムを提供する。
【解決手段】塗布液を貯蔵する供給タンクＴ１と、塗布液を支持体上に塗布するコーターヘッドＨと、供給タンクＴ１から前記コーターヘッドＨへ塗布液を供給する供給経路のコーターヘッドＨの直前に設けられたスタティックミキサーＭと、その上流側に設けられた脱泡部Ｄを備え、脱泡部Ｄは、流入した塗布液を旋回させて、気泡含有量が減少した塗布液と気泡含有量が増加した塗布液に分離して排出する旋回式脱泡器を有することを特徴とする塗工システム。
【解決手段】塗布液を貯蔵する供給タンクＴ１と、塗布液を支持体上に塗布するコーターヘッドＨと、供給タンクＴ１から前記コーターヘッドＨへ塗布液を供給する供給経路のコーターヘッドＨの直前に設けられたスタティックミキサーＭと、その上流側に設けられた脱泡部Ｄを備え、脱泡部Ｄは、流入した塗布液を旋回させて、気泡含有量が減少した塗布液と気泡含有量が増加した塗布液に分離して排出する旋回式脱泡器を有することを特徴とする塗工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液の塗工システムおよびインクジェット記録体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水性インクを微細なノズルから噴出して記録体に画像を形成させるインクジェット記録方式は、記録時の騒音が少ないこと、カラー化が容易であること、高速記録が可能であること、また、他の印刷装置より安価であること等の理由から、端末用プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、あるいは帳票印刷等で広く利用されている。
インクジェット記録方式に用いられるインクジェット記録体としては、微粒子と親水性バインダーを含有する塗工層を支持体上に備えたものが広く用いられている。
【０００３】
塗工層を形成するための塗布液は、例えば、微粒子の分散液に親水性バインダー及びインク定着剤等の各種成分を均一に混合することによって調整される。そして、この塗布液を公知の塗工機を用いて支持体上に塗工することによって、塗工層を形成することが行われている（特許文献１）。
この微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液はタンク内に静置しておくと均質性が損なわれると共にチキソトロピー性により増粘する。そのため、タンク内の塗布液を、撹拌してから塗工機のヘッドに送液することが行われていた。撹拌は、例えばタンク内で撹拌翼を回転させる等の方法により行われていた（特許文献２）。
【０００４】
また、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液は、一般に粘度が高く気泡が抜けにくいという性質がある。特に、ブレンド直後は、各成分を合わせて撹拌混合する過程で気泡を巻き込みやすいため、多くの気泡を含んでいる。このように気泡を含んだままの塗布液をそのまま塗工してしまうと、塗工層の表面に真円凹状欠陥が生じ、インクジェット記録体としての品質が低下する。そのため、ブレンド後少なくとも８時間以上静置した塗布液を用いて塗工することが行われていた。
【特許文献１】特許第３３６３５４３号公報
【特許文献２】特開２０００−２３８２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、長時間の静置により脱泡をした場合には、より不均質化が進行しやすく、塗工機のヘッドに送液する前の撹拌の必要性が特に高かった。
しかし、均質化のために撹拌を行うと、撹拌によって気泡を巻き込んでしまう場合があり、予め気泡を除去した塗布液を用いても、塗工層の表面に真円凹状欠陥が生じてしまうという問題があった。
さらに、親水性バインダーは、高いせん断力をかけると破壊されやすいという性質を有する。そのため、回転翼の高いせん断力を受けて塗布液の品質が劣化する場合があった。
また、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液の粘度は、チキソトロピー性により送液速度に応じて変化する。そのため、塗布液の送液速度は常に一定にしておく必要がある。また、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液の粘度は温度に応じて変化する。そのため、塗布液の温度管理を厳密に行う必要もある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、親水性バインダーを破壊することなく、かつ気泡を巻き込むこともなく流動性を保持し、塗工機のコーターから塗布液を安定して流出させ、高品質の塗工層を形成することが可能な塗工システムを提供することを課題とする。
また、かかる塗工システムを用いることにより、高品質のインクジェット記録体を得られるインクジェット記録体の製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
さらに、ブレンド後に長時間塗布液を静置しておくことは、静置のためのスペースを要すると共に、製造工程全体の時間が長くなり、製造コストが大きくなることを意味する。
また、塗布液の粘度や処理量にもよるが、８時間の静置は最低限であり、８時間程度の静置では気泡を充分に除去しきれず、塗工層の表面に真円凹状欠陥が生じてしまうという問題もあった。すなわち、従来、微粒子と親水性バインダーを含有する塗工層を、品質を損なうことなく、かつ製造コストを抑えて形成することは困難であった。
【０００８】
そこで、本発明者らは、脱泡器を経由して塗布液をコーターヘッドに送ることを検討した。その結果、親水性バインダーを含有する塗布液の特異性から、通常の脱泡器を使用することは困難であることが判明した。
すなわち、親水性バインダーは、高いせん断力をかけると破壊されやすいという性質を有する。そのため、高いせん断力をかけずに脱泡をする必要がある。また、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液はチキソトロピー性が高く静止状態で増粘しやすい。そのため、流動状態で取り扱うことが望ましい。また、安定に塗工するためには、塗布液の粘度が一定である必要があるが、粘度は温度に応じて変化する。そのため、塗布液の温度管理は厳密に行う必要がある。
【０００９】
これらのことを考慮すると、例えば、真空減圧式の脱泡器は、減圧時に塗布液の温度が変化したり、脱泡器の減圧釜から塗布液を取り出す際、高速で回転するポンプによって高いせん断力を受けたりするため使用できないことが分かった。
また、超音波式の脱泡器は、基本的に静止状態で使用するものが多い。流動状態で使用することも可能ではあるが、その場合処理量が著しく小さいものとなり、実際の製造ラインで使用することは困難である。また、超音波をかけることにより塗布液の温度が上昇し、一定の温度に保持することが困難である。したがって、超音波式の脱泡器も使用できないことが分かった。
また、公自転式（遊星式）の脱泡器はせん断力や温度管理の問題を生じにくいが、バッチ処理しかできないため、製造ラインに組み込むことが困難であった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、ブレンド後長時間静置することなく塗工しても塗工層の表面に真円凹状欠陥が生じず、低コストで高品質の塗工層を形成することが可能な塗工システムを提供することを課題とする。
また、かかる塗工システムを用いることにより、低コストかつ高品質のインクジェット記録体を得られるインクジェット記録体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
［１］微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、前記サービスタンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、前記コーターヘッド直前の前記供給経路中に設けられたスタティックミキサーを備えることを特徴とする塗工システム。
【００１２】
［２］微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、前記供給タンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、該供給経路中に設けられた脱泡部を備え、該脱泡部が、流入した塗布液を旋回させて、気泡含有量が減少した塗布液と気泡含有量が増加した塗布液に分離して排出する旋回式脱泡器を有することを特徴とする塗工システム。
【００１３】
［３］微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、前記サービスタンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、前記コーターヘッド直前の前記供給経路中に設けられたスタティックミキサーと、前記スタティックミキサーより上流側における前記供給経路中に設けられた脱泡部を備え、該脱泡部が、流入した塗布液を旋回させて、気泡含有量が減少した塗布液と気泡含有量が増加した塗布液に分離して排出する旋回式脱泡器を有することを特徴とする塗工システム。
【００１４】
［４］前記脱泡部が、直列および／または並列に連結された２以上の旋回式脱泡器を有する［２］または［３］に記載の塗工システム。
［５］前記コーターヘッドがリップコーター、ダイコーター、カーテンコーター、及びスライドビードコーターからなる群から選ばれたものである［１］〜［４］の何れかに記載の塗工システム。
［５］微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、［１］〜［５］の何れかに記載の塗工システムを用いて支持体上に塗布する工程を有するインクジェット記録体の製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
スタティックミキサーを備える本発明の塗工システムによれば、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、親水性バインダーを破壊することなく、かつ気泡を巻き込むこともなく流動性を保持し、塗工機のコーターから塗布液を安定して流出させ、高品質の塗工層を形成することができる。
また、上記塗工システムを用いた本発明のインクジェット記録体の製造方法によれば、高品質のインクジェット記録体を得ることができる。
【００１６】
脱泡部を備える本発明の塗工システムによれば、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、ブレンド後長時間静置することなく塗工しても塗工層の表面に真円凹状欠陥が生じず、低コストで高品質の塗工層を形成することができる。
また、上記塗工システムを用いた本発明のインクジェット記録体の製造方法によれば、低コストかつ高品質のインクジェット記録体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［塗布液］
本発明の塗布液は微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液である。塗布液は微粒子と親水性バインダー、その他適宜の任意成分を分散媒に分散させることにより調製できる。分散媒の種類に特に制限はないが、塗工適性などの理由で水が好ましい。
【００１８】
微粒子としては、例えば、コロイダルシリカ、無定形シリカ、酸化チタン、硫酸バリウム、カオリン、クレー、焼成クレー、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、アルミナ、コロイダルシリカ、ゼオライト（天然ゼオライト、合成ゼオライト）、セピオライト、スメクタイト、合成スメクタイト、珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、珪藻土、スチレン系プラスチックピグメント、ハイドロタルサイト、尿素樹脂系プラスチックピグメント、ベンゾグアナミン系プラスチックピグメント等の透明又は白色の微粒子などが挙げられる。これらは、適宜併用することもできる。
【００１９】
親水性バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、カチオン変性ＰＶＡ、シリル変性ＰＶＡ等の変性ＰＶＡなどのＰＶＡ類、ポリビニルアセタール、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。これらは、適宜併用することもできる。
【００２０】
本発明の塗布液は、微粒子と親水性バインダー以外の任意成分を、用途に応じて適宜含有することができる。
塗布液がインクジェット記録体のインク受容層用塗布液の場合、塗布液にはカチオン性化合物が含有されることが好ましい。
カチオン性化合物としては、例えば、１）ポリエチレンポリアミンやポリプロピレンポリアミンなどのポリアルキレンポリアミン類またはその誘導体、２）第２級アミノ基、第３級アミノ基や第４級アンモニウム基を有するアクリル重合体、３）ポリビニルアミンおよびポリビニルアミジン類、４）ジシアンジアミド・ホルマリン共重合体に代表されるジシアン系カチオン性化合物、５）ジシアンジアミド・ポリエチレンアミン共重合体に代表されるポリアミン系カチオン性化合物、６）エピクロルヒドリン・ジメチルアミン共重合体、７）ジアリルジメチルアンモニウム−ＳＯ２重縮合体、８）ジアリルアミン塩・ＳＯ２重縮合体、９）ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合体、１０）ジアリルジメチルアンモニウムクロライド−アクリルアミド共重合体、１１）アリルアミン塩の共重合体、１２）ジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレート４級塩共重合体、１３）アクリルアミド・ジアリルアミン共重合体、１４）５員環アミジン構造を有するカチオン性樹脂等の公知のカチオン性化合物等が例示される。これらは、適宜併用することもできる。
【００２１】
また、インク受容層用塗布液には架橋剤が含まれることが好ましい。架橋剤によって親水性バインダーを架橋することにより、優れたインク吸収性と塗膜強度を得ることができる。
架橋剤としては、ホウ素化合物、エポキシ化合物、グリシジル化合物、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物、クロム化合物等などが例示できる。これらは、適宜併用することもできる。
中でも、ホウ素化合物は、ポリビニルアルコールと組み合わせた場合、増粘またはゲル化が早く生じるので特に好ましい。ホウ素化合物としては、ホウ素原子を中心原子とする酸素酸及びその塩のことである。例としては、オルトホウ酸、メタホウ酸、次ホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸、及びそれらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられる。このなかで、オルトホウ酸と四ホウ酸二ナトリウムが塗料を適度に増粘させる効果があるために好ましく用いられる。
【００２２】
また、インク受容層用塗布液には、必要に応じて、一般的に塗工紙の製造において使用される各種顔料、分散剤、増粘剤、保存性向上剤、消泡剤、着色剤、帯電防止剤、防腐剤等の各種助剤を適宜添加してもよい。
【００２３】
［支持体］
本発明の支持体は特に限定されるものではない。支持体がインクジェット記録体の支持体の場合、上質紙、アート紙、コート紙、キャスト塗被紙、箔紙、クラフト紙、バライタ紙、含浸紙、蒸着紙などの紙類、樹脂フィルム、樹脂を一軸延伸処理または二軸延伸処理して紙状の層とし、紙等の基材層に対して一層以上積層させた一般に合成紙と呼ばれているもの、不織布等、あるいは樹脂フィルムをコート紙や上質紙等と接着剤を介して貼り合わせたもの、または紙に樹脂をラミネートした樹脂被覆紙等、インクジェット記録体用の各種基材が挙げられる。
また、上記基材上に、アンダーコート層や、予め形成されたインク受容層等を有する支持体であってもよい。
【００２４】
［塗工システム］
本発明の一実施形態に係る塗工システムについて図１を用いて説明する。
本実施形態の塗工システムは、塗布液を貯蔵する供給タンクＴ１と、塗布液を支持体上に塗布するコーターヘッドＨと、供給タンクＴ１からコーターヘッドＨへ塗布液を供給する供給経路中に順次設けられたクッションタンクＴ２、脱泡部Ｄ、サービスタンクＴ３、及びスタティックミキサーＭとを備えている。
【００２５】
供給タンクＴ１とクッションタンクＴ２との間の供給路１０には、供給タンクＴ１からクッションタンクＴ２に塗布液を送るポンプＰ１が設けられている。クッションタンクＴ２にはレベルセンサＳが取り付けられており、クッションタンクＴ２の液位がレベルセンサＳの位置より低下すると、レベルセンサＳの信号によってポンプＰ１が作動するようになっている。
【００２６】
クッションタンクＴ２と脱泡部Ｄとの間の供給路２０には、クッションタンクＴ２から脱泡部Ｄに塗布液を送るポンプＰ２が設けられている。脱泡部Ｄは脱泡器Ｄ１〜Ｄ４から構成されており、供給路２０は脱泡器Ｄ１に連結している。すなわち、供給路２０は、脱泡器Ｄ１にて脱泡すべき処理液（本発明では塗布液）の供給管となっている。
これら脱泡器Ｄ１〜Ｄ４には、各々脱気流路３０（３１〜３４）と環流路４０（４１〜４４）が連結されている。各脱気流路３０には、各脱泡器Ｄ１〜Ｄ４によって気泡含有量が減少した塗布液が排出されるようになっている。一方、各環流路４０には、各脱泡器Ｄ１〜Ｄ４によって気泡含有量が増加した塗布液が排出されるようになっている。
【００２７】
脱泡器Ｄ１〜Ｄ４は、脱気流路３１〜３３によって直列に連結されている。すなわち、脱泡器Ｄ１の脱気流路３１は脱泡器Ｄ２に、脱泡器Ｄ２の脱気流路３２は脱泡器Ｄ３に、脱泡器Ｄ３の脱気流路３３は脱泡器Ｄ４に、各々連結されている。
これら脱気流路３１〜３３は、各々が連結された脱泡器Ｄ２〜Ｄ４にとって、処理液の供給管となっている。そして、脱泡器Ｄ４の脱気流路３４を流出した塗布液はサービスタンクＴ３に供給されるようになっている。
【００２８】
各環流路４０、すなわち、脱泡器Ｄ１の環流路４１、脱泡器Ｄ２の環流路４２、脱泡器Ｄ３の環流路４３、脱泡器Ｄ４の環流路４４は、各々その流出端がクッションタンクＴ２内に挿入されている。
サービスタンクＴ３にはオーバーフロー管５０が取り付けられており、一定の液位を超えた場合に、余剰分の塗布液がクッションタンクＴ２に戻るようになっている。
【００２９】
サービスタンクＴ３とスタティックミキサーＭとの間の供給路６０には、サービスタンクＴ３からコーターヘッドＨに塗布液を送るポンプＰ３、フィルターＦ、及び流量計Ｒが順次設けられている。ポンプＰ３は流量計Ｒの信号によって作動し、所定の流量にて送液できるようになっている。
スタティックミキサーＭとコーターヘッドＨとの間の供給路７０の途中には三方弁Ｖが設けられている。そして、三方弁Ｖを分岐点として分岐管８０が設けられている。分岐管８０の流出端は、クッションタンクＴ２に挿入されている。
三方弁Ｖは、三方弁Ｖより上流側の供給路７０（流路７１）からの塗布液を、三方弁Ｖより下流側の供給路７０（流路７２）と分岐管８０の何れか一方に切り換えて流すようになっている。
この分岐管８０から、クッションタンクＴ２及び脱泡部Ｄを経由した脱気流路３４までの経路が、分岐点（三方弁Ｖの位置）からサービスタンクＴ３に至る回収経路となっている。
【００３０】
ここで、脱泡器Ｄ１〜Ｄ４について説明する。脱泡器Ｄ１〜Ｄ４は各々旋回式脱泡器である。旋回式脱泡器とは、処理液を旋回させることにより遠心力を作用させ、これにより比重の異なる液体と気体とを分離するサイクロンの原理に基づく脱泡器である。
図２、図３を参照して、本実施形態の脱泡器Ｄ１（脱泡器Ｄ２〜Ｄ４も同じ）の具体的構成を説明する。
脱泡器Ｄ１は、略円筒形のハウジング１００と、ハウジング１００の軸方向の一端側に設けられた第１排出口１１０と、他端側に設けられた第２排出口１２０と、ハウジング１００の側壁１０１の第２排出口１２０近傍に設けられた処理液供給口１３０と、ハウジング１００内に設けられ、第１排出口１１０側に向けて縮径する分離コーン１４０と、分離コーン１４０内に設けられた分離筒１５０と、を備えている。
【００３１】
ハウジング１００の側壁１０１は、第１排出口１１０側の本体部１０１ａと、第２排出口１２０側の拡径部１０１ｂと、本体部１０１ａと拡径部１０１ｂとを繋ぐ肩部１０１ｃからなり、拡径部１０１ｂは本体部１０１ａより大径とされている。処理液供給口１３０は、この拡径部１０１ｂに、拡径部１０１ｂの接線に沿うようにして突設されている。この処理液供給口１３０には図１の供給路２０が接続される。
ハウジング１００の第１排出口１１０側端面は端壁１０２とされており、第１排出口１１０は、この端壁１０２中央に突設されている。第１排出口１１０には図１の脱気流路３１が接続される。
また、ハウジング１００の第２排出口１２０側端面は端壁１０３とされており、第２排出口１２０は、この端壁１０３中央に突設されている。第２排出口１２０には図１の環流路４１が接続される。
【００３２】
分離コーン１４０は、円筒部１４１と円錐部１４２とから構成されており、分離コーン１４０で仕切られた内側は旋回室１６０とされている。また、分離コーン１４０、側壁１０１の本体部１０１ａ、及び肩部１０１ｃで囲まれた領域は気泡除去液室１７０とされている。
円筒部１４１は、ハウジング１００の拡径部１０１ｂ内に拡径部１０１ｂと同心円状に配置されており、円筒部１４１、拡径部１０１ｂ、端面１０３、及び肩部１０１ｃで囲まれた領域は予備旋回室１８０とされている。
【００３３】
円筒部１４１には、処理液供給口１３０の近傍に開口１４１ａが設けられており、処理液供給口１３０から流入した処理液が、予備旋回室１８０を経由して旋回室１６０に流入できるようになっている。
また、予備旋回室１８０内の開口１４１ａに隣接する位置に円筒部１４１と拡径部１０１ｂとの間を遮断するガイド１８１が設けられている。このガイド１８１により、処理液供給口１３０から流入した処理液は、予備旋回室１８０を１周したところで旋回室１６０に流入できるようになっている。
【００３４】
円錐部１４２は、円筒部１４１の直径と略同一の最大径を持ち、当該最大径側１４２ａが円筒部１４１とハウジング１００の肩部１０１ｃに接続している。円錐部１４２は、第１排出口１１０側に向けて縮径し、その先端１４２ｂは、分離筒１５０の閉塞端１５０ａに接続されている。
円錐部１４２には、その軸方向中央付近から先端１４２ｂにかけて多数の小孔１４２ｃが設けられている。
分離筒１５０は、一端が閉塞端１５０ａとされ、他端が第２排出口１２０において開口する開口端１５０ｂとされている。分離筒１５０には、その軸方向中央付近から開口端１５０ｂ側に、多数の小孔１５０ｃが設けられている。
【００３５】
脱泡器Ｄ１は、以下のようにして処理液中の気体を除去するようになっている。
まず、処理液供給口１３０に微細気泡を含んだ処理液が導入されてくると、その処理液は、予備旋回室１８０内にその接線方向から流入し、旋回流となって予備旋回室１８０をほぼ一周する。
処理液は、予備旋回室１８０を流れる間に層流状態となり、この層流状態を維持したまま開口１４１ａから旋回室１６０内に分離コーン１４０の接線方向に沿って流入し、旋回加速度を減ずることなく、円錐部１４２の先端１４２ｂに向けて旋回する。
【００３６】
この旋回運動によって生じる遠心力により、密度の大きい液体は、旋回室１６０の外周側に向かい、処理液よりも気泡含有量が減少した流体が、分離コーン１４０の小孔１４２ｃを通過し、気泡除去液室１７０を経由して第１排出口１１０から流出する。
一方、密度の小さい微細気泡は内周側に集合する。微細気泡は、内周側に集合しながら合体を繰り返して次第に大きな気泡に成長し、新たに流入した処理液の圧力により小孔１５０ｃに押し込まれる。その結果、処理液よりも気泡含有量が増加した流体が、分離筒１５０の小孔１５０ｃを通過し、第２排出口１２０から流出する。
【００３７】
次に、スタティックミキサーＭについて説明する。スタティックミキサーとは、配管内に規則的に複数のエレメントが内蔵された可動部を有しない静止型混合分散器である。
図４を参照して、スタティックミキサーＭの具体的構成を説明する。
図４に示すように、スタティックミキサーＭは、円筒状の本体２０１の両端に入口２０２と出口２０３とが設けられたハウジング２００と、ハウジング２００内に交互に内蔵された右エレメント２１１と左エレメント２１２とから概略構成されている。
エレメントとは、長方形の板を１８０度ねじった形の部材であり、右エレメント２１１は右方向に、左エレメント２１２は左方向に、各々ねじられてものである。各エレメントの寸法は、ハウジング２００の本体２０１の内径に対して１．５倍を基本としている。
【００３８】
スタティックミキサーの配管内に流入した流体は、内部のエレメントを通過する際に分割、転換、反転の作用を受けることによって混合分散されるようになっている。
すなわち、流体は、１つのエレメントを通過する毎に２分割される（分割）。また、エレメント内のねじれ面に沿って本体２０１の軸中央部から壁部へ、管壁部から軸中央部へと並べ替えられる（転換）。また、流体は、１エレメント毎に回転方向が替わり、急激な慣性力の反転を受け乱流撹拌される（反転）。
【００３９】
スタティックミキサーは配管内に流体を通過させる閉鎖形の混合分散器なので、外部から気泡を巻き込むことがない。
また、配管内の流体は内部で激しく入れ替わるため配管外部との熱交換性に優れる。そのため、スタティックミキサー全体を所定の温度下におけば、内部の流体も当該所定の温度に温調することができる。
本実施形態では、スタティックミキサーＭで、サービスタンクＴ３において一旦略静止状態となった塗布液を混合分散することにより、その粘度を低下させ、かつ均質化することができる。
【００４０】
なお、図４では、説明の便宜上右エレメント２１１と左エレメント２１２とが各々２個ずつで、合計４個のエレメントが内蔵されている構成を示したが、エレメントの数に特に限定はない。配管径と塗料の送液流量によって決まる耐圧限界の圧力損失にもよるが、エレメントの数が多いほど、高い混合分散効果が得られる。本実施形態では、エレメント数を２〜５２とすることが好ましい。
【００４１】
次に、コーターヘッドＨについて説明する。本実施形態のコーターヘッドＨとしては、例えば、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、バーコーター、グラビアコーター、ロッドブレードコーター、リップコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スライドビードコーター等の公知の塗工機のヘッドが挙げられる。
中でも、リップコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スライドビードコーターからなる群から選択される前計量型塗工ヘッドは、塗布液中に気泡を含有すると塗工量の変動をもたらすので、本発明の塗工システムを使用することによる利益が大きく好ましい。
【００４２】
本実施形態の塗工システムは、その全体が所定の温度に管理された恒温室内に置かれている。恒温室内の温度は、塗布液が塗工に適切な一定の粘度となるように、塗布液の組成に応じて設定される。
【００４３】
本実施形態の塗工システムによる塗布は、以下のように行われる。
まず、調製した塗布液を供給タンクＴ１に収納して貯蔵する。この塗布液はポンプＰ１によってクッションタンクＴ２に送液される。送液はクッションタンクＴ２の液位がレベルセンサＳの位置となるように制御される。
クッションタンクＴ２の塗布液は、ポンプＰ２によって脱泡部Ｄに送液される。脱泡部Ｄの脱泡器Ｄ１〜Ｄ４を順次通過し、気泡含有量が減少した塗布液は、サービスタンクＴ３内に流出する。脱泡部Ｄの脱泡器Ｄ１〜Ｄ４の各々から流出する気泡含有量が増加した塗布液は、クッションタンクＴ２に戻り、再び脱泡部Ｄに送液される。ポンプＰ２は、脱泡部Ｄの処理能力等を考慮して略一定の流量で送液を継続する。サービスタンクＴ３内の塗布液が所定の液位を超えた場合はオーバーフロー管５０によって余剰分の塗布液がクッションタンクＴ２に戻り、再び脱泡部Ｄに送液される。
この結果、サービスタンクＴ３には、常に所定量の塗布液が、気泡が除去された状態で貯蔵されるようになる。
【００４４】
サービスタンクＴ３に貯蔵された塗布液は、流量計Ｒの信号に基づき作動するポンプＰ３によって、コーターヘッドＨに送液される。塗布液は、ポンプＰ３の下流側でフィルターＦを通過することにより、未分散の微粒子や未溶解のバインダー成分などが除去される。その後、スタティックミキサーＭで均質化と低粘度化の処理をされた塗布液が、三方弁Ｖを経由してコーターヘッドＨから流出し、支持体上に塗布される。
支持体への塗工作業、すなわち、コーターヘッドＨからの塗布液の流出を中断する際は、三方弁Ｖを切り換え、分岐管８０を経由してクッションタンクＴ２に塗布液を戻す。これにより、ポンプＰ３の作動を中断することなく塗布液を循環させることができるので、三方弁ＶをコーターヘッドＨ側に戻せば、直ちに塗工作業を再開することができる。
【００４５】
本実施形態の塗工システムによれば、旋回式の脱泡器を用いているので、塗布液を調製後脱泡のために長時間静置しなくても、気泡含有量が著しく少ない塗布液を塗布することができる。しかも、温度管理性に優れる。
また、本実施形態では、環流路４０を設けて供給経路上流側に戻すようにしたので、気泡含有量の多い塗布液を無駄にすることがない。また、クッションタンクＴ２を設けたので、環流路４０によって供給タンクＴ１まで直接戻す必要がなく、処理効率が高い。
また、本実施形態では、クッションタンクＴ２、サービスタンクＴ３を設けたので、脱泡部の処理速度を厳密に制御しなくても、ポンプＰ３の送液量を制御するのみで、一定流量で塗布することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、サービスタンクＴ３の後にスタティックミキサーＭを通過させる構成としたので、サービスタンクＴ３に貯蔵した気泡除去済みの塗布液を、再度気泡を巻き込むことなく、良好な温度管理条件下で、適切な粘度に戻し、かつ均質化することができる。
また、本実施形態では、分岐管８０を設け、クッションタンクＴ２に塗布液を戻すようにしたので、スタティックミキサーＭを経由する循環経路に、常に一定の流量で塗布液を流すことができる。そのため、塗工作業を中断しても、塗布液の粘度を一定に保つことができ、塗工再開直後から安定した塗布が可能である。
また、本実施形態の塗工システムは、全体が所定の温度に管理された恒温室内に置かれているので、安定した塗工が可能である。
【００４７】
なお、本実施形態の塗工システムでは、脱泡部Ｄが直列に連結された４つの脱泡器を有する構成としたが、直列に連結する脱泡器の数に制限はなく、３以下でも５以上でもよい。また、直列に連結せずに単一の脱泡器を用いてもよい。直列に連結する脱泡器の数が多いほど気泡除去率を向上させやすい。
また、複数の脱泡器を並列に設けてもよい、並列に設ける脱泡器の数が多いほど、処理能力が向上するので、塗布液の使用量が多い場合等は、複数の脱泡器を並列に設けることが好ましい。
また、直列に連結された複数の脱泡器を、複数セット並列に設けてもよい。さらに、脱泡部Ｄを省略してもよい。
また、本実施形態では、三方弁Ｖにより、流路７１からの塗布液を、流路７２と分岐管８０の何れか一方に切り換えて流す構成としたが、流路７２と分岐管８０に各々調整弁を設け、連続的に調整可能な任意の流量比で、双方の流路に分配して流せる構成としてもよい。
また、本実施形態の脱泡システムでは、スタティックミキサーＭを１つ用いた構成としたが、２以上のスタティックミキサーＭを直列および／または並列にして用いてもよい。また、スタティックミキサーＭを省略してもよい。
【００４８】
［インクジェット記録体の製造方法］
本発明のインクジェット記録体の製造方法は、支持体上に、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、本発明の塗工システムを用いて塗布する工程を有する。
本発明のインクジェット記録体の製造方法は、塗布液を塗布して支持体上に塗布液層を得る工程に次いで、塗布液層を乾燥して塗工層を得る乾燥工程を有することが好ましい。
【００４９】
本発明の塗工システムを用いて形成する塗工層は、１層でも２層以上でもよい。また、支持体の一方の面だけでなく、両方に形成してもよい。本発明の塗工システムを用いて形成する塗工層が複数の場合、各々の塗布液の組成は異なっていてもよい。
また、本発明のインクジェット記録体の製造方法は、本発明の塗工システムを用いずに、他の層を形成する工程を有していてもよい。
例えば、オーバーコート層や光沢層を、本発明の塗工システムを用いて形成したインク受容層上に、公知の種々の方法を用いて形成してもよい。
【実施例】
【００５０】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、もちろんこれらに限定されるものではない。なお、例中の「部」および「％」は、特に断わらない限りそれぞれ質量部および質量％を示す。
【００５１】
［塗布液］
下記の分散液Ａに、分散液Ａ中の固形分１００部に対して２０部のポリビニルアルコール（クラレ社製 ＰＶＡ−２３５）と、極少量のアセチレングリコール系界面活性剤（日信化学工業社製オルフィンＥ１００４）を加え、さらに全体の固形分濃度が１０％となるように水を添加したものを、スリーワンモーターを用いて混合し、塗布液１とした。
【００５２】
（分散液Ａ）
市販の気相法シリカ（商品名：レオロシールＱＳ−３０、トクヤマ社製、平均一次粒子径９ｎｍ、比表面積３００ｍ２／ｇ）を高速流衝突型ホモジナイザで破砕分散を繰り返したものを分級し、平均二次粒子径２００ｎｍの１０％シリカ分散液を調製した。
このシリカ分散液中の固形分１００部に対し、１０部の５員環アミジン構造を有するカチオン性化合物（ハイモ社製、商品名；ＳＣ−７００Ｍ、分子量；３万）を添加し、さらに固形分濃度が１０％となるように水を添加したものを、高速流衝突型ホモジナイザで再度分散し、平均二次粒子径が０．１５μｍのカチオン性高分子−シリカ複合粒子を含む分散液Ａを調製した。
【００５３】
［支持体］
まず、ＣＳＦ（ＪＩＳ−８１２１）が２５０ｍＬになるまで叩解した針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）と、ＣＳＦが２８０ｍＬになるまで叩解した広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）とを、質量比２：８の割合で混合し、濃度０．５％のパルプスラリー１を調製した。
そして、このパルプスラリー１中に、パルプ絶乾質量に対して２．０％のカチオン化澱粉、０．４％のアルキルケテンダイマー、０．１％のアニオン化ポリアクリルアミド樹脂、０．７％のポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂を添加し、充分に撹拌して分散させ、パルプスラリー２を得た。
また、カルボキシ変性ポリビニルアルコールと塩化ナトリウムとを２：１の質量比で混合し、これに水を加えて加熱溶解し、濃度５％のサイズプレス液を調製した。
上記パルプスラリー２を長網マシンで抄紙してドライヤーを通し、坪量１８０ｇ／ｍ２の原紙を得た。次いで、この原紙の両面に、上記サイズプレス液を合計して２５ｍＬ／ｍ２塗布した。その後、マシンカレンダーを通し、緊度１．０ｇ／ｃｍ３の支持体１を製造した。
【００５４】
［例１］
脱泡部Ｄとして旋回式脱泡器（新日本石油製 クイックトロン３０型）１台を用いた他は、図１と同じ塗工システムを用いた。スタティックミキサーＭとしては、スタティックミキサー（ノリタケ社製Ｎ−６０シリーズ）を用いた。コーターヘッドＨとしては、ウルトラスロットダイ（ＥＰＩ社製）を用いた。塗工システム全体の温度は３０℃とした。
この塗工システムの供給タンクＴ１に調製直後の塗布液１を収容し、収容後８時間静置状態で貯蔵した後に運転を開始し、塗工スピード１００ｍ／分にて、支持体上に２０ｇ／ｍ２の塗工量で塗布した。
塗布開始（コーターヘッドＨから塗布液が流出開始）時からの所定時間経過毎の塗工面における気泡の影響を以下の方法で評価した。
【００５５】
（評価方法）
所定時間経過時に塗工された部分を、紙幅１．５４ｍ、長さ１０ｍの範囲で検視台上にて観察し、真円凹状欠陥（直径２〜３ｍｍ、深さ５〜１５μｍの窪み）の数を数えた。結果を表１及び図５に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
［例２］
図１の塗工システムにおける供給タンクＴ１を、直接ポンプＰ３につなぎ、クッションタンクＴ２、サービスタンクＴ３、脱泡部Ｄを省いた塗工システムを用いた。スタティックミキサーＭとしては、例１と同じものを用いた。
この塗工システムの供給タンクＴ１に調製直後の塗布液１を収容し、収容後８時間静置状態で貯蔵した後に運転を開始し、塗工速度１００ｍ／分にて、支持体上に２０ｇ／ｍ２の塗工量で塗布した。
塗布開始（コーターヘッドＨから塗布液が流出開始）時からの所定時間経過毎の塗工面における気泡の影響を例１と同様の方法で評価した。結果を表２及び図６に示す。
【００５８】
【表２】
【００５９】
［結果］
旋回式脱泡器を用いた例１では、６０分経過後以降は真円凹状欠陥の個数がゼロとなった。これに対して、脱泡器を設けない例２では、６０分経過後、さらに１０時間後迄観察を続けたが、２個数／ｍ２程度の状況が継続した。
なお、例１、例２共に、開始直後から２０分までの真円凹状欠陥の個数が多いのは、塗工システムの配管等の気泡が、運転開始に伴い排出されるためである。
これにより、本発明の脱泡システムを用いれば、静置だけではとりきれない僅かな気泡も除去可能であり、高品質の塗工層を形成できることが確認できた。
なお、上記例１では、例２と同様に８時間静置後の塗布液を用いたが、脱泡器を複数連結すれば、調製直後の気泡含有量の高い塗布液を供給しても充分対応できると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の塗工システムの構成図である。
【図２】本発明の塗工システムで用いる脱泡器の縦断面図である。
【図３】図２のIII-III断面図である。
【図４】本発明の塗工システムで用いるスタティックミキサーの縦断面図である。
【図５】例１の評価結果を示すグラフである。
【図６】例２の評価結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６１】
Ｔ１・・・供給タンク、Ｔ２・・・クッションタンク、Ｔ３・・・サービスタンク、
Ｈ・・・コーターヘッド、Ｄ・・・脱泡部、Ｍ・・・スタティックミキサー、
Ｐ１〜Ｐ３・・・ポンプ、Ｆ・・・フィルター、Ｒ・・・流量計、
Ｓ・・・レベルセンサ、Ｖ・・・三方弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液の塗工システムおよびインクジェット記録体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水性インクを微細なノズルから噴出して記録体に画像を形成させるインクジェット記録方式は、記録時の騒音が少ないこと、カラー化が容易であること、高速記録が可能であること、また、他の印刷装置より安価であること等の理由から、端末用プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、あるいは帳票印刷等で広く利用されている。
インクジェット記録方式に用いられるインクジェット記録体としては、微粒子と親水性バインダーを含有する塗工層を支持体上に備えたものが広く用いられている。
【０００３】
塗工層を形成するための塗布液は、例えば、微粒子の分散液に親水性バインダー及びインク定着剤等の各種成分を均一に混合することによって調整される。そして、この塗布液を公知の塗工機を用いて支持体上に塗工することによって、塗工層を形成することが行われている（特許文献１）。
この微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液はタンク内に静置しておくと均質性が損なわれると共にチキソトロピー性により増粘する。そのため、タンク内の塗布液を、撹拌してから塗工機のヘッドに送液することが行われていた。撹拌は、例えばタンク内で撹拌翼を回転させる等の方法により行われていた（特許文献２）。
【０００４】
また、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液は、一般に粘度が高く気泡が抜けにくいという性質がある。特に、ブレンド直後は、各成分を合わせて撹拌混合する過程で気泡を巻き込みやすいため、多くの気泡を含んでいる。このように気泡を含んだままの塗布液をそのまま塗工してしまうと、塗工層の表面に真円凹状欠陥が生じ、インクジェット記録体としての品質が低下する。そのため、ブレンド後少なくとも８時間以上静置した塗布液を用いて塗工することが行われていた。
【特許文献１】特許第３３６３５４３号公報
【特許文献２】特開２０００−２３８２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、長時間の静置により脱泡をした場合には、より不均質化が進行しやすく、塗工機のヘッドに送液する前の撹拌の必要性が特に高かった。
しかし、均質化のために撹拌を行うと、撹拌によって気泡を巻き込んでしまう場合があり、予め気泡を除去した塗布液を用いても、塗工層の表面に真円凹状欠陥が生じてしまうという問題があった。
さらに、親水性バインダーは、高いせん断力をかけると破壊されやすいという性質を有する。そのため、回転翼の高いせん断力を受けて塗布液の品質が劣化する場合があった。
また、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液の粘度は、チキソトロピー性により送液速度に応じて変化する。そのため、塗布液の送液速度は常に一定にしておく必要がある。また、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液の粘度は温度に応じて変化する。そのため、塗布液の温度管理を厳密に行う必要もある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、親水性バインダーを破壊することなく、かつ気泡を巻き込むこともなく流動性を保持し、塗工機のコーターから塗布液を安定して流出させ、高品質の塗工層を形成することが可能な塗工システムを提供することを課題とする。
また、かかる塗工システムを用いることにより、高品質のインクジェット記録体を得られるインクジェット記録体の製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
さらに、ブレンド後に長時間塗布液を静置しておくことは、静置のためのスペースを要すると共に、製造工程全体の時間が長くなり、製造コストが大きくなることを意味する。
また、塗布液の粘度や処理量にもよるが、８時間の静置は最低限であり、８時間程度の静置では気泡を充分に除去しきれず、塗工層の表面に真円凹状欠陥が生じてしまうという問題もあった。すなわち、従来、微粒子と親水性バインダーを含有する塗工層を、品質を損なうことなく、かつ製造コストを抑えて形成することは困難であった。
【０００８】
そこで、本発明者らは、脱泡器を経由して塗布液をコーターヘッドに送ることを検討した。その結果、親水性バインダーを含有する塗布液の特異性から、通常の脱泡器を使用することは困難であることが判明した。
すなわち、親水性バインダーは、高いせん断力をかけると破壊されやすいという性質を有する。そのため、高いせん断力をかけずに脱泡をする必要がある。また、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液はチキソトロピー性が高く静止状態で増粘しやすい。そのため、流動状態で取り扱うことが望ましい。また、安定に塗工するためには、塗布液の粘度が一定である必要があるが、粘度は温度に応じて変化する。そのため、塗布液の温度管理は厳密に行う必要がある。
【０００９】
これらのことを考慮すると、例えば、真空減圧式の脱泡器は、減圧時に塗布液の温度が変化したり、脱泡器の減圧釜から塗布液を取り出す際、高速で回転するポンプによって高いせん断力を受けたりするため使用できないことが分かった。
また、超音波式の脱泡器は、基本的に静止状態で使用するものが多い。流動状態で使用することも可能ではあるが、その場合処理量が著しく小さいものとなり、実際の製造ラインで使用することは困難である。また、超音波をかけることにより塗布液の温度が上昇し、一定の温度に保持することが困難である。したがって、超音波式の脱泡器も使用できないことが分かった。
また、公自転式（遊星式）の脱泡器はせん断力や温度管理の問題を生じにくいが、バッチ処理しかできないため、製造ラインに組み込むことが困難であった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、ブレンド後長時間静置することなく塗工しても塗工層の表面に真円凹状欠陥が生じず、低コストで高品質の塗工層を形成することが可能な塗工システムを提供することを課題とする。
また、かかる塗工システムを用いることにより、低コストかつ高品質のインクジェット記録体を得られるインクジェット記録体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
［１］微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、前記サービスタンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、前記コーターヘッド直前の前記供給経路中に設けられたスタティックミキサーを備えることを特徴とする塗工システム。
【００１２】
［２］微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、前記供給タンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、該供給経路中に設けられた脱泡部を備え、該脱泡部が、流入した塗布液を旋回させて、気泡含有量が減少した塗布液と気泡含有量が増加した塗布液に分離して排出する旋回式脱泡器を有することを特徴とする塗工システム。
【００１３】
［３］微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、前記サービスタンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、前記コーターヘッド直前の前記供給経路中に設けられたスタティックミキサーと、前記スタティックミキサーより上流側における前記供給経路中に設けられた脱泡部を備え、該脱泡部が、流入した塗布液を旋回させて、気泡含有量が減少した塗布液と気泡含有量が増加した塗布液に分離して排出する旋回式脱泡器を有することを特徴とする塗工システム。
【００１４】
［４］前記脱泡部が、直列および／または並列に連結された２以上の旋回式脱泡器を有する［２］または［３］に記載の塗工システム。
［５］前記コーターヘッドがリップコーター、ダイコーター、カーテンコーター、及びスライドビードコーターからなる群から選ばれたものである［１］〜［４］の何れかに記載の塗工システム。
［５］微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、［１］〜［５］の何れかに記載の塗工システムを用いて支持体上に塗布する工程を有するインクジェット記録体の製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
スタティックミキサーを備える本発明の塗工システムによれば、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、親水性バインダーを破壊することなく、かつ気泡を巻き込むこともなく流動性を保持し、塗工機のコーターから塗布液を安定して流出させ、高品質の塗工層を形成することができる。
また、上記塗工システムを用いた本発明のインクジェット記録体の製造方法によれば、高品質のインクジェット記録体を得ることができる。
【００１６】
脱泡部を備える本発明の塗工システムによれば、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、ブレンド後長時間静置することなく塗工しても塗工層の表面に真円凹状欠陥が生じず、低コストで高品質の塗工層を形成することができる。
また、上記塗工システムを用いた本発明のインクジェット記録体の製造方法によれば、低コストかつ高品質のインクジェット記録体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［塗布液］
本発明の塗布液は微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液である。塗布液は微粒子と親水性バインダー、その他適宜の任意成分を分散媒に分散させることにより調製できる。分散媒の種類に特に制限はないが、塗工適性などの理由で水が好ましい。
【００１８】
微粒子としては、例えば、コロイダルシリカ、無定形シリカ、酸化チタン、硫酸バリウム、カオリン、クレー、焼成クレー、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、アルミナ、コロイダルシリカ、ゼオライト（天然ゼオライト、合成ゼオライト）、セピオライト、スメクタイト、合成スメクタイト、珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、珪藻土、スチレン系プラスチックピグメント、ハイドロタルサイト、尿素樹脂系プラスチックピグメント、ベンゾグアナミン系プラスチックピグメント等の透明又は白色の微粒子などが挙げられる。これらは、適宜併用することもできる。
【００１９】
親水性バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、カチオン変性ＰＶＡ、シリル変性ＰＶＡ等の変性ＰＶＡなどのＰＶＡ類、ポリビニルアセタール、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。これらは、適宜併用することもできる。
【００２０】
本発明の塗布液は、微粒子と親水性バインダー以外の任意成分を、用途に応じて適宜含有することができる。
塗布液がインクジェット記録体のインク受容層用塗布液の場合、塗布液にはカチオン性化合物が含有されることが好ましい。
カチオン性化合物としては、例えば、１）ポリエチレンポリアミンやポリプロピレンポリアミンなどのポリアルキレンポリアミン類またはその誘導体、２）第２級アミノ基、第３級アミノ基や第４級アンモニウム基を有するアクリル重合体、３）ポリビニルアミンおよびポリビニルアミジン類、４）ジシアンジアミド・ホルマリン共重合体に代表されるジシアン系カチオン性化合物、５）ジシアンジアミド・ポリエチレンアミン共重合体に代表されるポリアミン系カチオン性化合物、６）エピクロルヒドリン・ジメチルアミン共重合体、７）ジアリルジメチルアンモニウム−ＳＯ２重縮合体、８）ジアリルアミン塩・ＳＯ２重縮合体、９）ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合体、１０）ジアリルジメチルアンモニウムクロライド−アクリルアミド共重合体、１１）アリルアミン塩の共重合体、１２）ジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレート４級塩共重合体、１３）アクリルアミド・ジアリルアミン共重合体、１４）５員環アミジン構造を有するカチオン性樹脂等の公知のカチオン性化合物等が例示される。これらは、適宜併用することもできる。
【００２１】
また、インク受容層用塗布液には架橋剤が含まれることが好ましい。架橋剤によって親水性バインダーを架橋することにより、優れたインク吸収性と塗膜強度を得ることができる。
架橋剤としては、ホウ素化合物、エポキシ化合物、グリシジル化合物、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物、クロム化合物等などが例示できる。これらは、適宜併用することもできる。
中でも、ホウ素化合物は、ポリビニルアルコールと組み合わせた場合、増粘またはゲル化が早く生じるので特に好ましい。ホウ素化合物としては、ホウ素原子を中心原子とする酸素酸及びその塩のことである。例としては、オルトホウ酸、メタホウ酸、次ホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸、及びそれらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられる。このなかで、オルトホウ酸と四ホウ酸二ナトリウムが塗料を適度に増粘させる効果があるために好ましく用いられる。
【００２２】
また、インク受容層用塗布液には、必要に応じて、一般的に塗工紙の製造において使用される各種顔料、分散剤、増粘剤、保存性向上剤、消泡剤、着色剤、帯電防止剤、防腐剤等の各種助剤を適宜添加してもよい。
【００２３】
［支持体］
本発明の支持体は特に限定されるものではない。支持体がインクジェット記録体の支持体の場合、上質紙、アート紙、コート紙、キャスト塗被紙、箔紙、クラフト紙、バライタ紙、含浸紙、蒸着紙などの紙類、樹脂フィルム、樹脂を一軸延伸処理または二軸延伸処理して紙状の層とし、紙等の基材層に対して一層以上積層させた一般に合成紙と呼ばれているもの、不織布等、あるいは樹脂フィルムをコート紙や上質紙等と接着剤を介して貼り合わせたもの、または紙に樹脂をラミネートした樹脂被覆紙等、インクジェット記録体用の各種基材が挙げられる。
また、上記基材上に、アンダーコート層や、予め形成されたインク受容層等を有する支持体であってもよい。
【００２４】
［塗工システム］
本発明の一実施形態に係る塗工システムについて図１を用いて説明する。
本実施形態の塗工システムは、塗布液を貯蔵する供給タンクＴ１と、塗布液を支持体上に塗布するコーターヘッドＨと、供給タンクＴ１からコーターヘッドＨへ塗布液を供給する供給経路中に順次設けられたクッションタンクＴ２、脱泡部Ｄ、サービスタンクＴ３、及びスタティックミキサーＭとを備えている。
【００２５】
供給タンクＴ１とクッションタンクＴ２との間の供給路１０には、供給タンクＴ１からクッションタンクＴ２に塗布液を送るポンプＰ１が設けられている。クッションタンクＴ２にはレベルセンサＳが取り付けられており、クッションタンクＴ２の液位がレベルセンサＳの位置より低下すると、レベルセンサＳの信号によってポンプＰ１が作動するようになっている。
【００２６】
クッションタンクＴ２と脱泡部Ｄとの間の供給路２０には、クッションタンクＴ２から脱泡部Ｄに塗布液を送るポンプＰ２が設けられている。脱泡部Ｄは脱泡器Ｄ１〜Ｄ４から構成されており、供給路２０は脱泡器Ｄ１に連結している。すなわち、供給路２０は、脱泡器Ｄ１にて脱泡すべき処理液（本発明では塗布液）の供給管となっている。
これら脱泡器Ｄ１〜Ｄ４には、各々脱気流路３０（３１〜３４）と環流路４０（４１〜４４）が連結されている。各脱気流路３０には、各脱泡器Ｄ１〜Ｄ４によって気泡含有量が減少した塗布液が排出されるようになっている。一方、各環流路４０には、各脱泡器Ｄ１〜Ｄ４によって気泡含有量が増加した塗布液が排出されるようになっている。
【００２７】
脱泡器Ｄ１〜Ｄ４は、脱気流路３１〜３３によって直列に連結されている。すなわち、脱泡器Ｄ１の脱気流路３１は脱泡器Ｄ２に、脱泡器Ｄ２の脱気流路３２は脱泡器Ｄ３に、脱泡器Ｄ３の脱気流路３３は脱泡器Ｄ４に、各々連結されている。
これら脱気流路３１〜３３は、各々が連結された脱泡器Ｄ２〜Ｄ４にとって、処理液の供給管となっている。そして、脱泡器Ｄ４の脱気流路３４を流出した塗布液はサービスタンクＴ３に供給されるようになっている。
【００２８】
各環流路４０、すなわち、脱泡器Ｄ１の環流路４１、脱泡器Ｄ２の環流路４２、脱泡器Ｄ３の環流路４３、脱泡器Ｄ４の環流路４４は、各々その流出端がクッションタンクＴ２内に挿入されている。
サービスタンクＴ３にはオーバーフロー管５０が取り付けられており、一定の液位を超えた場合に、余剰分の塗布液がクッションタンクＴ２に戻るようになっている。
【００２９】
サービスタンクＴ３とスタティックミキサーＭとの間の供給路６０には、サービスタンクＴ３からコーターヘッドＨに塗布液を送るポンプＰ３、フィルターＦ、及び流量計Ｒが順次設けられている。ポンプＰ３は流量計Ｒの信号によって作動し、所定の流量にて送液できるようになっている。
スタティックミキサーＭとコーターヘッドＨとの間の供給路７０の途中には三方弁Ｖが設けられている。そして、三方弁Ｖを分岐点として分岐管８０が設けられている。分岐管８０の流出端は、クッションタンクＴ２に挿入されている。
三方弁Ｖは、三方弁Ｖより上流側の供給路７０（流路７１）からの塗布液を、三方弁Ｖより下流側の供給路７０（流路７２）と分岐管８０の何れか一方に切り換えて流すようになっている。
この分岐管８０から、クッションタンクＴ２及び脱泡部Ｄを経由した脱気流路３４までの経路が、分岐点（三方弁Ｖの位置）からサービスタンクＴ３に至る回収経路となっている。
【００３０】
ここで、脱泡器Ｄ１〜Ｄ４について説明する。脱泡器Ｄ１〜Ｄ４は各々旋回式脱泡器である。旋回式脱泡器とは、処理液を旋回させることにより遠心力を作用させ、これにより比重の異なる液体と気体とを分離するサイクロンの原理に基づく脱泡器である。
図２、図３を参照して、本実施形態の脱泡器Ｄ１（脱泡器Ｄ２〜Ｄ４も同じ）の具体的構成を説明する。
脱泡器Ｄ１は、略円筒形のハウジング１００と、ハウジング１００の軸方向の一端側に設けられた第１排出口１１０と、他端側に設けられた第２排出口１２０と、ハウジング１００の側壁１０１の第２排出口１２０近傍に設けられた処理液供給口１３０と、ハウジング１００内に設けられ、第１排出口１１０側に向けて縮径する分離コーン１４０と、分離コーン１４０内に設けられた分離筒１５０と、を備えている。
【００３１】
ハウジング１００の側壁１０１は、第１排出口１１０側の本体部１０１ａと、第２排出口１２０側の拡径部１０１ｂと、本体部１０１ａと拡径部１０１ｂとを繋ぐ肩部１０１ｃからなり、拡径部１０１ｂは本体部１０１ａより大径とされている。処理液供給口１３０は、この拡径部１０１ｂに、拡径部１０１ｂの接線に沿うようにして突設されている。この処理液供給口１３０には図１の供給路２０が接続される。
ハウジング１００の第１排出口１１０側端面は端壁１０２とされており、第１排出口１１０は、この端壁１０２中央に突設されている。第１排出口１１０には図１の脱気流路３１が接続される。
また、ハウジング１００の第２排出口１２０側端面は端壁１０３とされており、第２排出口１２０は、この端壁１０３中央に突設されている。第２排出口１２０には図１の環流路４１が接続される。
【００３２】
分離コーン１４０は、円筒部１４１と円錐部１４２とから構成されており、分離コーン１４０で仕切られた内側は旋回室１６０とされている。また、分離コーン１４０、側壁１０１の本体部１０１ａ、及び肩部１０１ｃで囲まれた領域は気泡除去液室１７０とされている。
円筒部１４１は、ハウジング１００の拡径部１０１ｂ内に拡径部１０１ｂと同心円状に配置されており、円筒部１４１、拡径部１０１ｂ、端面１０３、及び肩部１０１ｃで囲まれた領域は予備旋回室１８０とされている。
【００３３】
円筒部１４１には、処理液供給口１３０の近傍に開口１４１ａが設けられており、処理液供給口１３０から流入した処理液が、予備旋回室１８０を経由して旋回室１６０に流入できるようになっている。
また、予備旋回室１８０内の開口１４１ａに隣接する位置に円筒部１４１と拡径部１０１ｂとの間を遮断するガイド１８１が設けられている。このガイド１８１により、処理液供給口１３０から流入した処理液は、予備旋回室１８０を１周したところで旋回室１６０に流入できるようになっている。
【００３４】
円錐部１４２は、円筒部１４１の直径と略同一の最大径を持ち、当該最大径側１４２ａが円筒部１４１とハウジング１００の肩部１０１ｃに接続している。円錐部１４２は、第１排出口１１０側に向けて縮径し、その先端１４２ｂは、分離筒１５０の閉塞端１５０ａに接続されている。
円錐部１４２には、その軸方向中央付近から先端１４２ｂにかけて多数の小孔１４２ｃが設けられている。
分離筒１５０は、一端が閉塞端１５０ａとされ、他端が第２排出口１２０において開口する開口端１５０ｂとされている。分離筒１５０には、その軸方向中央付近から開口端１５０ｂ側に、多数の小孔１５０ｃが設けられている。
【００３５】
脱泡器Ｄ１は、以下のようにして処理液中の気体を除去するようになっている。
まず、処理液供給口１３０に微細気泡を含んだ処理液が導入されてくると、その処理液は、予備旋回室１８０内にその接線方向から流入し、旋回流となって予備旋回室１８０をほぼ一周する。
処理液は、予備旋回室１８０を流れる間に層流状態となり、この層流状態を維持したまま開口１４１ａから旋回室１６０内に分離コーン１４０の接線方向に沿って流入し、旋回加速度を減ずることなく、円錐部１４２の先端１４２ｂに向けて旋回する。
【００３６】
この旋回運動によって生じる遠心力により、密度の大きい液体は、旋回室１６０の外周側に向かい、処理液よりも気泡含有量が減少した流体が、分離コーン１４０の小孔１４２ｃを通過し、気泡除去液室１７０を経由して第１排出口１１０から流出する。
一方、密度の小さい微細気泡は内周側に集合する。微細気泡は、内周側に集合しながら合体を繰り返して次第に大きな気泡に成長し、新たに流入した処理液の圧力により小孔１５０ｃに押し込まれる。その結果、処理液よりも気泡含有量が増加した流体が、分離筒１５０の小孔１５０ｃを通過し、第２排出口１２０から流出する。
【００３７】
次に、スタティックミキサーＭについて説明する。スタティックミキサーとは、配管内に規則的に複数のエレメントが内蔵された可動部を有しない静止型混合分散器である。
図４を参照して、スタティックミキサーＭの具体的構成を説明する。
図４に示すように、スタティックミキサーＭは、円筒状の本体２０１の両端に入口２０２と出口２０３とが設けられたハウジング２００と、ハウジング２００内に交互に内蔵された右エレメント２１１と左エレメント２１２とから概略構成されている。
エレメントとは、長方形の板を１８０度ねじった形の部材であり、右エレメント２１１は右方向に、左エレメント２１２は左方向に、各々ねじられてものである。各エレメントの寸法は、ハウジング２００の本体２０１の内径に対して１．５倍を基本としている。
【００３８】
スタティックミキサーの配管内に流入した流体は、内部のエレメントを通過する際に分割、転換、反転の作用を受けることによって混合分散されるようになっている。
すなわち、流体は、１つのエレメントを通過する毎に２分割される（分割）。また、エレメント内のねじれ面に沿って本体２０１の軸中央部から壁部へ、管壁部から軸中央部へと並べ替えられる（転換）。また、流体は、１エレメント毎に回転方向が替わり、急激な慣性力の反転を受け乱流撹拌される（反転）。
【００３９】
スタティックミキサーは配管内に流体を通過させる閉鎖形の混合分散器なので、外部から気泡を巻き込むことがない。
また、配管内の流体は内部で激しく入れ替わるため配管外部との熱交換性に優れる。そのため、スタティックミキサー全体を所定の温度下におけば、内部の流体も当該所定の温度に温調することができる。
本実施形態では、スタティックミキサーＭで、サービスタンクＴ３において一旦略静止状態となった塗布液を混合分散することにより、その粘度を低下させ、かつ均質化することができる。
【００４０】
なお、図４では、説明の便宜上右エレメント２１１と左エレメント２１２とが各々２個ずつで、合計４個のエレメントが内蔵されている構成を示したが、エレメントの数に特に限定はない。配管径と塗料の送液流量によって決まる耐圧限界の圧力損失にもよるが、エレメントの数が多いほど、高い混合分散効果が得られる。本実施形態では、エレメント数を２〜５２とすることが好ましい。
【００４１】
次に、コーターヘッドＨについて説明する。本実施形態のコーターヘッドＨとしては、例えば、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、バーコーター、グラビアコーター、ロッドブレードコーター、リップコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スライドビードコーター等の公知の塗工機のヘッドが挙げられる。
中でも、リップコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スライドビードコーターからなる群から選択される前計量型塗工ヘッドは、塗布液中に気泡を含有すると塗工量の変動をもたらすので、本発明の塗工システムを使用することによる利益が大きく好ましい。
【００４２】
本実施形態の塗工システムは、その全体が所定の温度に管理された恒温室内に置かれている。恒温室内の温度は、塗布液が塗工に適切な一定の粘度となるように、塗布液の組成に応じて設定される。
【００４３】
本実施形態の塗工システムによる塗布は、以下のように行われる。
まず、調製した塗布液を供給タンクＴ１に収納して貯蔵する。この塗布液はポンプＰ１によってクッションタンクＴ２に送液される。送液はクッションタンクＴ２の液位がレベルセンサＳの位置となるように制御される。
クッションタンクＴ２の塗布液は、ポンプＰ２によって脱泡部Ｄに送液される。脱泡部Ｄの脱泡器Ｄ１〜Ｄ４を順次通過し、気泡含有量が減少した塗布液は、サービスタンクＴ３内に流出する。脱泡部Ｄの脱泡器Ｄ１〜Ｄ４の各々から流出する気泡含有量が増加した塗布液は、クッションタンクＴ２に戻り、再び脱泡部Ｄに送液される。ポンプＰ２は、脱泡部Ｄの処理能力等を考慮して略一定の流量で送液を継続する。サービスタンクＴ３内の塗布液が所定の液位を超えた場合はオーバーフロー管５０によって余剰分の塗布液がクッションタンクＴ２に戻り、再び脱泡部Ｄに送液される。
この結果、サービスタンクＴ３には、常に所定量の塗布液が、気泡が除去された状態で貯蔵されるようになる。
【００４４】
サービスタンクＴ３に貯蔵された塗布液は、流量計Ｒの信号に基づき作動するポンプＰ３によって、コーターヘッドＨに送液される。塗布液は、ポンプＰ３の下流側でフィルターＦを通過することにより、未分散の微粒子や未溶解のバインダー成分などが除去される。その後、スタティックミキサーＭで均質化と低粘度化の処理をされた塗布液が、三方弁Ｖを経由してコーターヘッドＨから流出し、支持体上に塗布される。
支持体への塗工作業、すなわち、コーターヘッドＨからの塗布液の流出を中断する際は、三方弁Ｖを切り換え、分岐管８０を経由してクッションタンクＴ２に塗布液を戻す。これにより、ポンプＰ３の作動を中断することなく塗布液を循環させることができるので、三方弁ＶをコーターヘッドＨ側に戻せば、直ちに塗工作業を再開することができる。
【００４５】
本実施形態の塗工システムによれば、旋回式の脱泡器を用いているので、塗布液を調製後脱泡のために長時間静置しなくても、気泡含有量が著しく少ない塗布液を塗布することができる。しかも、温度管理性に優れる。
また、本実施形態では、環流路４０を設けて供給経路上流側に戻すようにしたので、気泡含有量の多い塗布液を無駄にすることがない。また、クッションタンクＴ２を設けたので、環流路４０によって供給タンクＴ１まで直接戻す必要がなく、処理効率が高い。
また、本実施形態では、クッションタンクＴ２、サービスタンクＴ３を設けたので、脱泡部の処理速度を厳密に制御しなくても、ポンプＰ３の送液量を制御するのみで、一定流量で塗布することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、サービスタンクＴ３の後にスタティックミキサーＭを通過させる構成としたので、サービスタンクＴ３に貯蔵した気泡除去済みの塗布液を、再度気泡を巻き込むことなく、良好な温度管理条件下で、適切な粘度に戻し、かつ均質化することができる。
また、本実施形態では、分岐管８０を設け、クッションタンクＴ２に塗布液を戻すようにしたので、スタティックミキサーＭを経由する循環経路に、常に一定の流量で塗布液を流すことができる。そのため、塗工作業を中断しても、塗布液の粘度を一定に保つことができ、塗工再開直後から安定した塗布が可能である。
また、本実施形態の塗工システムは、全体が所定の温度に管理された恒温室内に置かれているので、安定した塗工が可能である。
【００４７】
なお、本実施形態の塗工システムでは、脱泡部Ｄが直列に連結された４つの脱泡器を有する構成としたが、直列に連結する脱泡器の数に制限はなく、３以下でも５以上でもよい。また、直列に連結せずに単一の脱泡器を用いてもよい。直列に連結する脱泡器の数が多いほど気泡除去率を向上させやすい。
また、複数の脱泡器を並列に設けてもよい、並列に設ける脱泡器の数が多いほど、処理能力が向上するので、塗布液の使用量が多い場合等は、複数の脱泡器を並列に設けることが好ましい。
また、直列に連結された複数の脱泡器を、複数セット並列に設けてもよい。さらに、脱泡部Ｄを省略してもよい。
また、本実施形態では、三方弁Ｖにより、流路７１からの塗布液を、流路７２と分岐管８０の何れか一方に切り換えて流す構成としたが、流路７２と分岐管８０に各々調整弁を設け、連続的に調整可能な任意の流量比で、双方の流路に分配して流せる構成としてもよい。
また、本実施形態の脱泡システムでは、スタティックミキサーＭを１つ用いた構成としたが、２以上のスタティックミキサーＭを直列および／または並列にして用いてもよい。また、スタティックミキサーＭを省略してもよい。
【００４８】
［インクジェット記録体の製造方法］
本発明のインクジェット記録体の製造方法は、支持体上に、微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、本発明の塗工システムを用いて塗布する工程を有する。
本発明のインクジェット記録体の製造方法は、塗布液を塗布して支持体上に塗布液層を得る工程に次いで、塗布液層を乾燥して塗工層を得る乾燥工程を有することが好ましい。
【００４９】
本発明の塗工システムを用いて形成する塗工層は、１層でも２層以上でもよい。また、支持体の一方の面だけでなく、両方に形成してもよい。本発明の塗工システムを用いて形成する塗工層が複数の場合、各々の塗布液の組成は異なっていてもよい。
また、本発明のインクジェット記録体の製造方法は、本発明の塗工システムを用いずに、他の層を形成する工程を有していてもよい。
例えば、オーバーコート層や光沢層を、本発明の塗工システムを用いて形成したインク受容層上に、公知の種々の方法を用いて形成してもよい。
【実施例】
【００５０】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、もちろんこれらに限定されるものではない。なお、例中の「部」および「％」は、特に断わらない限りそれぞれ質量部および質量％を示す。
【００５１】
［塗布液］
下記の分散液Ａに、分散液Ａ中の固形分１００部に対して２０部のポリビニルアルコール（クラレ社製 ＰＶＡ−２３５）と、極少量のアセチレングリコール系界面活性剤（日信化学工業社製オルフィンＥ１００４）を加え、さらに全体の固形分濃度が１０％となるように水を添加したものを、スリーワンモーターを用いて混合し、塗布液１とした。
【００５２】
（分散液Ａ）
市販の気相法シリカ（商品名：レオロシールＱＳ−３０、トクヤマ社製、平均一次粒子径９ｎｍ、比表面積３００ｍ２／ｇ）を高速流衝突型ホモジナイザで破砕分散を繰り返したものを分級し、平均二次粒子径２００ｎｍの１０％シリカ分散液を調製した。
このシリカ分散液中の固形分１００部に対し、１０部の５員環アミジン構造を有するカチオン性化合物（ハイモ社製、商品名；ＳＣ−７００Ｍ、分子量；３万）を添加し、さらに固形分濃度が１０％となるように水を添加したものを、高速流衝突型ホモジナイザで再度分散し、平均二次粒子径が０．１５μｍのカチオン性高分子−シリカ複合粒子を含む分散液Ａを調製した。
【００５３】
［支持体］
まず、ＣＳＦ（ＪＩＳ−８１２１）が２５０ｍＬになるまで叩解した針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）と、ＣＳＦが２８０ｍＬになるまで叩解した広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）とを、質量比２：８の割合で混合し、濃度０．５％のパルプスラリー１を調製した。
そして、このパルプスラリー１中に、パルプ絶乾質量に対して２．０％のカチオン化澱粉、０．４％のアルキルケテンダイマー、０．１％のアニオン化ポリアクリルアミド樹脂、０．７％のポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂を添加し、充分に撹拌して分散させ、パルプスラリー２を得た。
また、カルボキシ変性ポリビニルアルコールと塩化ナトリウムとを２：１の質量比で混合し、これに水を加えて加熱溶解し、濃度５％のサイズプレス液を調製した。
上記パルプスラリー２を長網マシンで抄紙してドライヤーを通し、坪量１８０ｇ／ｍ２の原紙を得た。次いで、この原紙の両面に、上記サイズプレス液を合計して２５ｍＬ／ｍ２塗布した。その後、マシンカレンダーを通し、緊度１．０ｇ／ｃｍ３の支持体１を製造した。
【００５４】
［例１］
脱泡部Ｄとして旋回式脱泡器（新日本石油製 クイックトロン３０型）１台を用いた他は、図１と同じ塗工システムを用いた。スタティックミキサーＭとしては、スタティックミキサー（ノリタケ社製Ｎ−６０シリーズ）を用いた。コーターヘッドＨとしては、ウルトラスロットダイ（ＥＰＩ社製）を用いた。塗工システム全体の温度は３０℃とした。
この塗工システムの供給タンクＴ１に調製直後の塗布液１を収容し、収容後８時間静置状態で貯蔵した後に運転を開始し、塗工スピード１００ｍ／分にて、支持体上に２０ｇ／ｍ２の塗工量で塗布した。
塗布開始（コーターヘッドＨから塗布液が流出開始）時からの所定時間経過毎の塗工面における気泡の影響を以下の方法で評価した。
【００５５】
（評価方法）
所定時間経過時に塗工された部分を、紙幅１．５４ｍ、長さ１０ｍの範囲で検視台上にて観察し、真円凹状欠陥（直径２〜３ｍｍ、深さ５〜１５μｍの窪み）の数を数えた。結果を表１及び図５に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
［例２］
図１の塗工システムにおける供給タンクＴ１を、直接ポンプＰ３につなぎ、クッションタンクＴ２、サービスタンクＴ３、脱泡部Ｄを省いた塗工システムを用いた。スタティックミキサーＭとしては、例１と同じものを用いた。
この塗工システムの供給タンクＴ１に調製直後の塗布液１を収容し、収容後８時間静置状態で貯蔵した後に運転を開始し、塗工速度１００ｍ／分にて、支持体上に２０ｇ／ｍ２の塗工量で塗布した。
塗布開始（コーターヘッドＨから塗布液が流出開始）時からの所定時間経過毎の塗工面における気泡の影響を例１と同様の方法で評価した。結果を表２及び図６に示す。
【００５８】
【表２】
【００５９】
［結果］
旋回式脱泡器を用いた例１では、６０分経過後以降は真円凹状欠陥の個数がゼロとなった。これに対して、脱泡器を設けない例２では、６０分経過後、さらに１０時間後迄観察を続けたが、２個数／ｍ２程度の状況が継続した。
なお、例１、例２共に、開始直後から２０分までの真円凹状欠陥の個数が多いのは、塗工システムの配管等の気泡が、運転開始に伴い排出されるためである。
これにより、本発明の脱泡システムを用いれば、静置だけではとりきれない僅かな気泡も除去可能であり、高品質の塗工層を形成できることが確認できた。
なお、上記例１では、例２と同様に８時間静置後の塗布液を用いたが、脱泡器を複数連結すれば、調製直後の気泡含有量の高い塗布液を供給しても充分対応できると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の塗工システムの構成図である。
【図２】本発明の塗工システムで用いる脱泡器の縦断面図である。
【図３】図２のIII-III断面図である。
【図４】本発明の塗工システムで用いるスタティックミキサーの縦断面図である。
【図５】例１の評価結果を示すグラフである。
【図６】例２の評価結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６１】
Ｔ１・・・供給タンク、Ｔ２・・・クッションタンク、Ｔ３・・・サービスタンク、
Ｈ・・・コーターヘッド、Ｄ・・・脱泡部、Ｍ・・・スタティックミキサー、
Ｐ１〜Ｐ３・・・ポンプ、Ｆ・・・フィルター、Ｒ・・・流量計、
Ｓ・・・レベルセンサ、Ｖ・・・三方弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、
前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、
前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、
前記サービスタンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、
前記コーターヘッド直前の前記供給経路中に設けられたスタティックミキサーを備えることを特徴とする塗工システム。
【請求項２】
微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、
前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、
前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、
前記供給タンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、
該供給経路中に設けられた脱泡部を備え、
該脱泡部が、流入した塗布液を旋回させて、気泡含有量が減少した塗布液と気泡含有量が増加した塗布液に分離して排出する旋回式脱泡器を有することを特徴とする塗工システム。
【請求項３】
微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、
前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、
前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、
前記サービスタンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、
前記コーターヘッド直前の前記供給経路中に設けられたスタティックミキサーと、
前記スタティックミキサーより上流側における前記供給経路中に設けられた脱泡部を備え、
該脱泡部が、流入した塗布液を旋回させて、気泡含有量が減少した塗布液と気泡含有量が増加した塗布液に分離して排出する旋回式脱泡器を有することを特徴とする塗工システム。
【請求項４】
前記脱泡部が、直列および／または並列に連結された２以上の旋回式脱泡器を有する請求項２または３に記載の塗工システム。
【請求項５】
前記コーターヘッドがリップコーター、ダイコーター、カーテンコーター、及びスライドビードコーターからなる群から選ばれたものである請求項１から４の何れかに記載の塗工システム。
【請求項６】
微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、前記請求項１から５の何れかに記載の塗工システムを用いて支持体上に塗布する工程を有するインクジェット記録体の製造方法。
【請求項１】
微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、
前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、
前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、
前記サービスタンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、
前記コーターヘッド直前の前記供給経路中に設けられたスタティックミキサーを備えることを特徴とする塗工システム。
【請求項２】
微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、
前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、
前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、
前記供給タンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、
該供給経路中に設けられた脱泡部を備え、
該脱泡部が、流入した塗布液を旋回させて、気泡含有量が減少した塗布液と気泡含有量が増加した塗布液に分離して排出する旋回式脱泡器を有することを特徴とする塗工システム。
【請求項３】
微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布する塗工システムであって、
前記塗布液を貯蔵する供給タンクと、
前記塗布液を前記支持体上に塗布するコーターヘッドと、
前記サービスタンクから前記コーターヘッドへ前記塗布液を供給する供給経路と、
前記コーターヘッド直前の前記供給経路中に設けられたスタティックミキサーと、
前記スタティックミキサーより上流側における前記供給経路中に設けられた脱泡部を備え、
該脱泡部が、流入した塗布液を旋回させて、気泡含有量が減少した塗布液と気泡含有量が増加した塗布液に分離して排出する旋回式脱泡器を有することを特徴とする塗工システム。
【請求項４】
前記脱泡部が、直列および／または並列に連結された２以上の旋回式脱泡器を有する請求項２または３に記載の塗工システム。
【請求項５】
前記コーターヘッドがリップコーター、ダイコーター、カーテンコーター、及びスライドビードコーターからなる群から選ばれたものである請求項１から４の何れかに記載の塗工システム。
【請求項６】
微粒子と親水性バインダーを含有する塗布液を、前記請求項１から５の何れかに記載の塗工システムを用いて支持体上に塗布する工程を有するインクジェット記録体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２３８１３５（Ｐ２００８−２３８１３５Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８６４２８（Ｐ２００７−８６４２８）
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００１２２２９８）王子製紙株式会社 (2,055)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００１２２２９８）王子製紙株式会社 (2,055)
【Ｆターム（参考）】
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