記録用シートの製造方法及び装置
【課題】色材受容層が設けられた記録用シートを製造する際の上層塗布において、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分を極力小さい状態で塗布速度を高速化しても安定塗布できる塗布方法。
【解決手段】バックアップローラ５０に巻き掛け支持されて連続走行する帯状の支持体１２に、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を塗布形成した後、生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成する記録用シートの製造方法において、上層の塗布形成が支持体１２表面に塗布ヘッド４２のリップ先端４８から吐出した塗布液を液架橋させて支持体１２との間にビード５２を形成し、該ビード５２を介して支持体１２表面に塗布液を塗布する共に、支持体１２の走行方向から見て、塗布ヘッド４２の上流側にサクションチャンバー５４を設けてビード５２の上流側を大気圧に対する減圧度が０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下になるように減圧して塗布する。
【解決手段】バックアップローラ５０に巻き掛け支持されて連続走行する帯状の支持体１２に、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を塗布形成した後、生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成する記録用シートの製造方法において、上層の塗布形成が支持体１２表面に塗布ヘッド４２のリップ先端４８から吐出した塗布液を液架橋させて支持体１２との間にビード５２を形成し、該ビード５２を介して支持体１２表面に塗布液を塗布する共に、支持体１２の走行方向から見て、塗布ヘッド４２の上流側にサクションチャンバー５４を設けてビード５２の上流側を大気圧に対する減圧度が０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下になるように減圧して塗布する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は記録用シートの製造方法及び装置に係り、特に、高品質なインクジェット用の記録用シート等のように支持体上に無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層の上に、該色材受容層が生乾き状態で上層を塗布する際の上層の塗布技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、各種のインクジェット方式が開発されており、それに伴い各種のインクジェット用の記録用シートも開発されている。このインクジェット用の記録用シートに使われる支持体としては各種樹脂製フィルムの他、普通紙や上質紙（コート紙）、写真用印画紙などがある。これらのインクジェット用の記録用シートのうち、粒径の細かい無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層が設けられた記録用シートは、高品質なインクジェット用の記録用シートとして使用されている。無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層が設けられた記録用シートとしては、他に熱転写用の記録用シート、電子写真用の記録用シート等がある。
【０００３】
この無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層が設けられた記録用シートの製造方法として、本出願人は特許文献１の製造方法及び装置を提案した。この方法及び装置は、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を支持体上に塗布形成した後、生乾き状態の色材受容層の上に架橋剤層等の上層を過剰に塗り付ける。即ち、未だ流動性のある色材受容層を傷つけないようにして色材受容層の上にウエットオンウエット方式で上層を過剰塗布する。そして、上層を塗布形成してから３０秒以内にバー、ブレード、エアーナイフ等の装置でスムージング・メタリング処理を行い、上層膜面の平滑化と上層の塗布量調整を行うものである。上層の塗布方式としては、カーテンコータ、バーコータ、ロールコータ、スライドビードコータ、エクストルージョンコータ等を使用することができる。
【０００４】
このように、上層を過剰に塗り付けた後でスムージング・メタリング処理により最終的な上層塗布量（以下「必要塗布量」という）に調整する理由は、下層である色材受容層は無機微粒子を含むために膜面の面状が悪く、その上に必要塗布量の上層を塗り付けると、特に上層が薄膜の場合には上層の面状も悪くなる。このことから、上層を安定して塗り付けるため、上層を必要塗布量よりも過剰に塗り付けた後、スムージング・メタリング処理により必要塗布量に調整している。以下、上層として塗り付けるために塗布ヘッドから供給する塗布液の量を「供給塗布量」という。
【特許文献１】特開２００１−１１３８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の記録用シートの製造方法において、上層を塗布する塗布装置としてカーテンコータを使用した場合、塗布速度（支持体の走行速度）を上げると、支持体の走行に起因して発生する同伴風によって、塗布液のカーテン膜が支持体の走行方向に強く引かれて乱れ、カーテン膜が切れてしまうという問題がある。対策として、上層の供給塗布量を大過剰に増やし（例えば膜流量１．０ｃｃ／ｃｍ・秒以上）、カーテン膜を厚くして切れ難くすることが考えられる。しかし、必要塗布量に対する供給塗布量を大過剰にしてカーテン膜を形成すると、塗布後のスムージング・メタリング処理で掻き落とす掻き落とし量が多量になり、塗布液ロスが発生し易いという弊害がある。例えば、必要塗布量が５０ｃｃ／ｍ2 の場合に、２０ｍ／分の塗布速度で塗布しようとすると、必要塗布量の５倍以上の供給塗布量で塗布しなくてはならず、スムージング・メタリング処理による掻き落とし量が極めて多量になり、塗布液ロス等が発生する。この場合、１００ｍ／分の塗布速度を行うことにより、掻き落とし量は減るもののカーテン膜が安定せずに安定塗布を行うことができない。
【０００６】
また、バーコータ或いはロールコータでは、流動性のある色材受容層を傷つけないように、又は特許文献１のようにバーやロールで掻き上げた塗布液を２ｍｍ以下のクリアランスで支持体に塗り付けるが、塗布速度を上げると塗布液が支持体に塗り付かない、所謂液切れ現象が発生する。この対策として、クリアランスを狭くしてバー或いはロールの回転速度を上げる方法があるが、２０ｍ／分以上の塗布速度にするには、クリアランスを０．２ｍｍ以下にしなくてはならず、バー或いはロールが生乾き状態の色材受容層に接触する危険が大きくなり、製造安定性が極端に悪くなる。更には、バー或いはロールの回転速度を上げると、バー端部やロール端部で塗布液の飛散が大きくなるという問題もある。バーやロールの場合には、塗布液の掻き上げ量を多くするには、バーに巻くワイヤーを太くするか、ロール表面に彫刻を施すことで対応可能であるが、上記のカーテンコータのときと同様に、塗布後のスムージング・メタリング処理での掻き落とし量が多量になるという問題がある。
【０００７】
また、スライドコータやエクストルージョンコータのようにビード（塗布液溜まり）を介して塗布液を支持体に塗布する方式は、カーテンコータやバー或いはロールコータに比べて、塗布速度を上げ易いが、従来の標準的なスライドコータやエクストルージョンコータでは、生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成するという特殊な条件下では、２０ｍ／分以上に塗布速度を上げようとすると、上層塗布においてビードが切れてしまい塗り付け不良が発生するという問題がある。ビード切れによる塗り付け不良が発生すると塗布厚み分布が大きくなり、その後のスムージング・メタリング処理や上層の塗布液処方を変えても解消できない。
【０００８】
このように、特許文献１の従来の記録用シートの製造方法では、上層塗布にどの塗布方式を採用しても塗布速度は２０ｍ／分までが限界であり、それ以上に上げるためには、供給塗布量を必要塗布量の２倍以上に上げてビードを安定させ、その後のスムージング・メタリング処理で多量の塗布液を掻き落とす方法を行わざるを得ない。掻き落とした塗布液は、回収して再利用するとは言うものの、再利用のためには塗布液の成分や物性を元の状態に戻す調整工程や、ゴミや不純物を除去する濾過工程が必要になり工程数が増えると共に、これらの工程を経ることによって大きな塗布液ロスが発生する。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、無機微粒子と水溶性樹脂とを含む色材受容層が設けられた記録用シートを製造する際の上層塗布において、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分をゼロ又は極力小さい状態で塗布速度を高速化（２０ｍ／分以上）しても安定塗布を行うことができるので、掻き落と量を全く発生させないか減少させることができるので、高速塗布でも塗布液ロスを削減して生産性を高めることができる記録用シートの製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために、バックアップローラに巻き掛け支持されて連続走行する帯状の支持体上に、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を塗布形成した後、生乾き状態の前記色材受容層の上に上層を塗布形成する記録用シートの製造方法において、前記上層を塗布形成する塗布装置として、前記支持体表面に塗布ヘッドのリップ先端から吐出した塗布液を液架橋させて前記支持体との間にビードを形成し、該ビードを介して前記支持体表面に塗布液を塗布するエクストルージョンタイプの塗布装置を用いると共に、前記支持体の走行方向から見て、前記塗布ヘッドの上流側にサクションチャンバーを設けて前記ビードの上流側を大気圧に対する減圧度が０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下になるように減圧して塗布することを特徴とする記録用シートの製造方法を提供する。
【００１１】
本発明の請求項１によれば、生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成する塗布装置として、塗布ヘッドのリップ先端から吐出した上層用塗布液をビードを介して支持体に塗布するエクストルージョンタイプの塗布装置を用いると共に、支持体の走行方向から見て、塗布ヘッドの上流側にサクションチャンバーを設けてビードの上流側を大気圧に対する減圧度が０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下になるように減圧して塗布するようにした。
【００１２】
これにより、高速塗布を行っても、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分が少ない状態で安定なビードを形成することができるので、従来の塗布速度の限界であった２０ｍ／分以上に塗布速度を上げてもビードが切れてしまい塗り付け不良が発生するということがない。従って、掻き落と量を顕著に減少させることができるので、塗布液ロスを削減できると共に、生産性を向上させることができる。
【００１３】
サクションチャンバーの減圧度が、大気圧に対して２．０ｋＰａを超えて大きくなると、ビードが引っ張られすぎて上層の膜面にスジ故障が発生し易くなる。従って、減圧度は大気圧に対して２．０ｋＰａであり、より好ましい減圧度は大気圧に対して１．０ｋＰａ以下である。
【００１４】
請求項２は請求項１において、前記塗布ヘッドのスリットクリアランスは５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定し、前記支持体の走行方向から見て下流側リップの厚みは３０μｍを超えて５００μｍ以下に設定する。
【００１５】
塗布ヘッドのスリットクリアランスは５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定し、支持体の走行方向から見て下流側リップの厚みは３０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することにより、ビードをより安定化させることができる。これにより、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分が少ない状態で一層の高速塗布が可能になる。スリットクリアランスは５０μｍを超えて３００μｍ以下であることが更に良く、５０μｍを超えて２００μｍ以下であることが特に良い。また、下流側リップの厚みは３０μｍを超えて３００μｍ以下が更に良い。
【００１６】
請求項３は請求項１又は２において、前記塗布ヘッドのリップ先端の構造を、上流側リップ長さが下流側リップ長さよりも短いオーバーバイト構造にすると共に、該オーバーバイト量を０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することを特徴とする。
【００１７】
リップ先端をオーバーバイト構造とし、上流側リップ長さを下流側リップ長さよりも０μｍを超えて５００μｍ以下の範囲で短くすることで更にビードを安定化することができる。これにより、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分が少ない状態で一層の高速塗布が可能になる。
【００１８】
請求項４は請求項１〜３の何れか１において、前記上流側リップと前記支持体に塗布されている色材受容層表面との間のリップクリアランスを、５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することを特徴とする。
【００１９】
上流側リップと支持体に塗布されている色材受容層表面との間のリップクリアランスを、５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することで更にビードを安定化することができる。これにより、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分が少ない状態で一層の高速塗布が可能になる。リップクリアランスは５０μｍを超えて３００μｍ以下にすると更に良く、５０μｍを超えて２００μｍ以下にすると特に良い。
【００２０】
請求項５は請求項１〜４の何れか１において、前記上層を塗布形成した後、３０秒以内にスムージング・メタリング処理を行って前記上層膜面を平滑化と上層塗布量の調整を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項５は、必要塗布量に対して供給塗布量を過剰に塗布した後、スムージング・メタリング処理を行って上層面の平滑化と上層の塗布液量調整を行う場合であり、上層を塗布形成した後、３０秒以内にスムージング・メタリング処理を行うことが好ましい。このスムージング・メタリング処理により、下層である色材受容層の悪い面状や泡故障等に起因する上層膜面の面状悪化を修復することができるが、３０秒を超えると修復効果が低減する。
【００２２】
請求項６は請求項１〜５の何れか１において、前記上層は、前記色材受容層を硬膜化するための架橋剤層であることを特徴とする。
【００２３】
上層として、別の色材受容層を塗布する場合や、保護層或いは架橋剤層等のオーバーコート層を塗布する場合等があるが、色材受容層を硬膜化する架橋剤層を塗布する場合に、本発明がより有効だからである。
【００２４】
請求項７は、前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体上に、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を塗布形成した後、生乾き状態の前記色材受容層の上に上層を塗布形成する記録用シートの製造方法において、前記支持体上に前記色材受容層を塗布形成する色材受容層用塗布装置と、前記色材受容層を生乾き状態に乾燥する第１の乾燥装置と、前記生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成するエクストルージョンタイプの上層用塗布装置と、前記上層を塗布した後で乾燥する第２の乾燥装置と、を設け、前記エクストルージョンタイプの上層用塗布装置は、リップ先端から吐出した上層用塗布液をビードを介して前記支持体に塗布する塗布ヘッドと、前記塗布ヘッドに対向配置されて前記支持体を支持するバックアップローラと、前記支持体の走行方向から見て前記塗布ヘッドの上流側に設けられて前記ビードの上流側を減圧するサクションチャンバーと、を備え、前記塗布ヘッドは、スリットクリアランスが５０μｍを超えて５００μｍ以下、下流側リップの長さが３０μｍを超えて５００μｍ以下、上流側リップが下流側リップよりも短いオーバーバイト量が０μｍを超えて５００μｍ以下に設定され、前記塗布ヘッドの上流側リップと前記支持体との間のリップクリアランスが５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定され、前記サクションチャンバーの減圧度が大気圧に対して０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下に設定されることを特徴とする記録用シートの製造装置を提供する。
【００２５】
請求項７は、上層塗布装置をエクストルージョンタイプとし、サクションチャンバーの減圧度、スリットクリアランス、上流側リップのオーバーバイト量、及びリップクリアランスを上記の如く設定するようにした。これにより、生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成する際に、必要塗布量と供給塗布量とが同じであっても安定したビードを形成して塗布を行うことが可能になるので、記録用シートを製造する際に上層塗布の後に通常設けているスムージング・メタリング装置を省略することが可能となる。
【００２６】
請求項８は請求項７において、前記上層用塗布装置と前記第２の乾燥装置との間に、前記上層面にスムージング・メタリング処理を施すスムージング・メタリング装置を設けたことを特徴とする。
【００２７】
請求項８は、上層塗布において、必要塗布量に対して供給塗布量が過剰になるように塗布した後、スムージング・メタリング装置でスムージング・メタリング処理するように構成したもので、この場合には必要塗布量と供給塗布量とが同じ場合よりもビードが一層安定化するので、安定した高速塗布を行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明の記録用シートの製造方法及び装置によれば、無機微粒子と水溶性樹脂とを含む色材受容層が設けられた記録用シートを製造する際の上層塗布において、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分をゼロ又は極力小さい状態で塗布速度を高速化（２０ｍ／分以上）しても安定塗布を行うことができる。これにより、高速塗布しても掻き落と量を全く発生させないか顕著に減少させることができるので、塗布液ロスを削減して生産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図面により本発明の記録用シートの製造方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３０】
図１は、本発明の記録用シートの製造装置の全体構成を示す概念図である。
【００３１】
図１に示すように、送出し装置１０から送り出された支持体１２は、先ず色材受容層用塗布装置１４により、下層である無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層用の塗布液が塗布される。支持体１２としては、ＷＰ紙やＰＥＴ等の樹脂フィルムを好適に使用することができるが、これ以外の上質紙等でもよい。また、支持体の幅は５００ｍｍ〜２０００ｍｍのものを好適に使用できる。
【００３２】
図１は、色材受容層用塗布装置１４としてスライド塗布装置を使用した場合であり、塗布液はスライド塗布装置の塗布ヘッド１６内に形成されたマニホールド１８に供給されて支持体１２の幅方向に拡流された後、スリット２０を通ってスライド面２２に押し出され、スライド面２２を流下する。スライド面２２を流下した塗布液は、スライド面先端部と、コーティングロール２４に係合支持された支持体１２との隙間部分にビードを形成し、このビードを介して支持体１２上に塗布される。これにより、支持体１２上に、塗布量が例えば１００〜３００ｇ／ｍ2 程度の色材受容層が形成される。尚、図１では色材受容層用塗布装置１４としてスライド塗布装置を使用したが、エクストルージョン塗布装置、カーテン塗布装置、バー塗布装置等の他の塗布装置を使用することもできる。
【００３３】
次に、色材受容層が形成された支持体１２は、乾燥装置２６の乾燥ゾーンを走行して色材受容層が生乾き状態に乾燥され、乾燥装置２６の出口側に配置された上層用塗布装置２８により架橋剤塗布液がウエットオンウエットで過剰に塗布される。これにより、色材受容層の上に上層が塗布される。尚、本実施の形態では、上層として架橋剤層の例で説明するが、例えば別の色材受容層を塗布する場合や、保護層等でもよい。これら上層用塗布液の粘度は１０ｃＰ以下が好ましく、最終的に色材受容層の上に塗布される必要塗布量は５〜１００ｃｃ／ｍ2 の範囲であることが好ましい。
【００３４】
そして、架橋剤塗布液の塗布直後に、スムージング・メタリング装置３０（図１はバー方式で示してある）によりスムージング・メタリング処理される。この場合、色材受容層を乾燥する過程において、乾燥速度が減率域に入る前までは、乾燥温度２０〜１８０°Ｃ、好ましくは３０〜１５０°Ｃの風で０．５〜５分間程度乾燥させ、減率乾燥速度域前、もしくは色材受容層の含水分（水分／固形分の重量％表示）が２００〜６００％の範囲内で架橋剤塗布液を塗布する。色材受容層の含水分は、好ましくは２００〜５００％の範囲内、特に好ましくは２５０〜４５０％の範囲内が一層よい。そして、架橋剤塗布直後、好ましくは３０秒以内にバー３０Ａによりスムージング・メタリング処理する。これにより、下層である色材受容層の悪い面状や泡故障等に起因する上層面の面状悪化（スジ、ムラ等の塗布故障）を修復し、面状の良好な且つ高い光沢度を有する塗布面を形成することができる。スムージング・メタリング処理後の乾燥については乾燥装置２６により１８０°Ｃ程度の風で行っても良いし、紙などの通気性のある支持体の場合には図２に示すようにキャステイングドラム３２を使用しても良い。尚、図１では色材受容層と上層との両方を１つの乾燥装置２６で乾燥する場合であるが、色材受容層と上層とを別の乾燥装置で乾燥してもよい。このようにして製造された記録用シートは、巻取り装置３４に巻き取られる。また、架橋剤塗布液を塗布する時に、支持体１２には、該支持体１２の塗布密着性、濡れ性等を改良するための下塗り層、或いは下塗り層以外の場合には含水分が１０％以下の塗布膜のもの以外には何も塗布しないことが好ましい。上層を塗布する時に、下層以外に水分の多い塗布膜が支持体１２上にあると、下層の含水分に与える影響が大きくなって、上層の乗りが悪くなるためである。尚、符号３６は、支持体１２の走行経路を形成するガイドローラである。
【００３５】
かかる製造装置における上層用塗布装置２８として、生乾き状態の色材受容層の上に上層塗布液を安定塗布することができるように塗布装置の諸条件を設定したエクストルージョンタイプの塗布装置を設ける。エクストルージョンタイプの上層用塗布装置２８は、図３に示すように、上層用塗布液が塗布ヘッド４２のマニホールド４４に供給されて支持体幅方向に拡げられた後、スリット４６を通ってスリット先端４８から吐出される。吐出された塗布液は、バックアップローラ５０に巻き掛け支持されて連続走行する帯状の支持体１２の表面（本発明では色材受容層が塗布されている）に液架橋して支持体１２との間にビード５２を形成し、該ビード５２を介して支持体１２表面に塗布される。
【００３６】
このエクストルージョンタイプの上層塗布装置４０には、支持体１２の走行方向から見て塗布ヘッド４２の上流側にビード５２の上流側を減圧するサクションチャンバー５４が設けられる。サクションチャンバー５４の減圧度は、大気圧に対して０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下の範囲に設定される。これは、減圧度が大気圧に対して２．０ｋＰａを超えて大きくなると、ビード５２が上流側に引っ張られすぎて上層の膜面にスジ故障が発生し易くなる。従って、サクションチャンバー５４の減圧度を２．０ｋＰａ以下、好ましくは１．０ｋＰａ以下にすることが好ましい。
【００３７】
また、図４に示すように、塗布ヘッド４２は、スリットクリアランスＡが５０μｍを超えて５００μｍ以下が好ましく、より好ましくは３００μｍ以下、特に好ましくは２００μｍ以下である。また、リップ先端４８における下流側リップ４８Ａの厚みＢが３０μｍを超えて５００μｍ以下が好ましく、３００μｍ以下がより好ましい。また、上流側リップのオーバーバイト量Ｃが０μｍを超えて５００μｍ以下が好ましい。また、リップ先端４８における上流側リップ４８Ｂと色材受容層表面との間のリップクリアランスＤが５０μｍを超えて５００μｍ以下が好ましく、３００μｍ以下がより好ましく、２００μｍ以下が特に好ましい。
【００３８】
このように、サクションチャンバー５４の減圧度、スリットクリアランスＡ、上流側リップ４８Ｂのオーバーバイト量Ｃ、及びリップクリアランスＤの各塗布条件を上記の如く設定するようにした。これにより、上層塗布における塗布速度を例えば２０ｍ／分以上に上げても必要塗布量に対する供給塗布量を２倍以上にすることなくビード５２を安定化させることができるので、スジやムラの塗布故障が発生しなくなる。これにより、高速塗布しても掻き落と量を顕著に減少させることができるので、塗布液ロスを削減して生産性を高めることができる。
【００３９】
また、上記塗布条件の設定の仕方によっては、上層を形成する塗布液の必要塗布量と供給塗布量とが同じであっても安定したビードを形成して塗布を行うことが可能である。これにより、本発明の実施の形態ではスムージング・メタリング装置３０を設けるようにしたが、このスムージング・メタリング装置３０を省略することも可能である。
【００４０】
また、走行する支持体１２に対する塗布ヘッド４２の角度は任意でよいが、バックアップローラ５０に巻き掛け支持されている支持体１２部分に、塗布ヘッド４２から吐出した塗布液でビード５２を形成することによりビード圧力を高く保持し、このビード圧力の高い状態でビード５２の上流側をサクションチャンバー５４で減圧することが、安定したビード形成に必要である。従って、バックアップローラ５０に対する塗布ヘッド４２の塗り付け角度は±３０度の範囲になるように塗布ヘッド４２の向きを調整することが好ましい。ここで、塗り付け角度とは、図５に示すように、塗布ヘッド４２のスリット４６の向きがバックアップローラ５０の中心Ｑを向いている場合を塗り付け角度０度とする。そして、リップ先端４８からバックアップローラ５０に巻き掛け支持された支持体１２への塗布液の塗り付けポイントを揺動点Ｐとしてスリット４６の向きを支持体１２の走行方向側に揺動させたときの角度をプラスの塗り付け角度θ１として表し、逆方向側に揺動させたときの角度をθ２塗をマイナスの塗り付け角度として表した。
【００４１】
本発明で使用される無機微粒子の例としては、シリカ微粒子、コロイダルシリカ、珪酸カルシウム、ゼオライト、カオリナイト、ハロイサイト、白雲母、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ベーマイト、擬ベーマイト等を挙げることができる。透明性を低下させない観点から、屈折率が１．４０〜１．６０の範囲にあることが好ましい。これらの中で、シリカ微粒子が特に好ましい。また、無機微粒子の平均一次粒子径は、２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下、特に好ましくは３ｎｍ以下が良く、また、屈折率は１．４５付近であることが好ましい。
【００４２】
本発明で使用される水溶性樹脂の例としては、親水性構造単位として、ヒドロキシル基を有する樹脂である、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、セルロース系樹脂〔メチルセルロース（ＭＣ）、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等〕、キチン類、及びデンプン；エーテル結合を有する樹脂である、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、及びポリビニツエーテル（ＰＶＥ）；そしてアミド基又はアミド結合を有する樹脂である、ポリアクリルアミド（ＰＡＡＭ）、及びポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を挙げることができる。また、解離性基として、カルボキシル基を有する、ポリアクリル酸塩、マレイン酸塩、アルギン酸塩及びゼラチン類；スルホン酸基を有する、ポリスチレンスルホン酸塩、アミノ基、イミノ基、第３アミン及び第４級アンモニウム塩を有するポリアリルアミン（ＰＡＡ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、エポキシ化ポリアミド（ＥＰＡ）、ポリビニルピリジン及びゼラチン類を挙げることができる。
【００４３】
本発明で使用される架橋剤の例としては、硼酸、硼酸塩〔例えば、オルト硼酸塩、ＩｎＢＯ3 、ＳｃＢＯ3 、ＹＢＯ3 、ＬａＢＯ3 、Ｍｇ3 （ＢＯ3 ）2 、Ｃｏ3 （ＢＯ3 ）2 〕、二硼酸塩〔例えば、Ｍｇ2 Ｂ2 Ｏ5 、Ｃｏ2 Ｂ2 Ｏ5 〕、メタ硼酸塩〔例えば、ＬｉＢＯ2 、Ｃａ（ＢＯ2 ）2 、ＮａＢＯ2 、ＫＢＯ2 〕、四硼酸塩〔例えば、Ｎａ2 Ｂ4 Ｏ7 ・１０Ｈ2 Ｏ〕、五硼酸塩〔例えば、ＫＢ5 Ｏ8 ・４Ｈ2 Ｏ、Ｃａ2 Ｂ6 Ｏ11・７Ｈ2 Ｏ、ＣｓＢ5 Ｏ5 〕、グリオキザール、ミラミン・ホルムアルデヒド〔例えば、メチロールメラミン、アルキル化メチロールメラミン、〕、メチロール尿素、レゾール樹脂、ポリイソシアネート等を挙げることができる。これらの中で、硼酸或いは硼酸塩が特に好ましい。
【００４４】
スムージング・メタリング処理を行うためのスムージング・メタリング装置としては、バー方式、エアーナイフ方式、ブレード方式のものがある。
【００４５】
バー方式とは、丸状棒のバーの軸方向を走行する支持体の幅方向に配置して、該支持体に塗布形成された塗布面に接触させる方式で、バーの径は２〜２００ｍｍ、好ましくは５〜５０ｍｍの丸棒状のものが良い。また、バーを、支持体が走行する速度と同速±５０％以内の周速で、支持体と同方向又は逆方向に回転させる。このときの支持体のバーへのラップ角度（θ）は０〜３０度以内が適当である。また、必要な塗布量に合わせてワイヤーなどを巻いて巻回したワイヤー同士の間に溝を形成したり、バー自体に溝を刻設したりして、バーと塗布面が接触した際に余剰の塗布液が溝に取り込まれることによりメタリングされる。
【００４６】
エアーナイフ方式とは、ナイフ状のエアーを吹き出すスロット状のエアノズルの長尺方向を、走行する支持体の幅方向に配置して、該エアノズルからのナイフ状のエアを塗布面に当てることにより、塗布面を均しながら塗布表層部を掻き取る方式である。エアノズルから吹き出されるエア風速は１０〜１５０ｍ／秒の範囲、エアー圧力は０．０１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 、特に好ましくは０．５〜５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲がよい。また、エアノズル先端から最上層の塗布面までの距離は１〜３０ｍｍの範囲、エアノズルと塗布面とのなす角度は１〜５０度の範囲に設定することが好ましい。
【００４７】
また、ブレード方式とは、ブレードの幅方向を支持体の幅方向に配置して、該支持体に塗布形成された塗布面に接触させることにより、塗布面を均しながら塗布表層部を掻き取る方式である。これに使用されるブレードは、柔軟性のある樹脂製の材質とし、塗布面への押付け圧力は０．０１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 が好ましく、特に好ましくは０．１〜５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲がよい。
【００４８】
但し、バー方式、エアーナイフ方式、ブレード方式における上記条件は、1)必要な塗布量、2)色材受容層に対する上層である別の色材受容層、オーバーコート層の塗れ性、3)上層を架橋剤層とした場合における色材受容層（下層）の架橋剤（上層）による硬化具合、4)多重塗布する各層の塗布液の組成や物性、5)最上層を塗布形成してからスムージング・メタリング処理までの時間等に応じて、上記条件の範囲内で調整すると更によい。
【実施例】
【００４９】
記録用シートの製造は次のように行った。
【００５０】
先ず、スライド塗布装置１４で表１に示す組成の無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を、支持体１２上に１００ｇ／ｍ2 の塗布量になるように幅１．５ｍで塗布した。尚、色材受容層用塗布液の調製は、表１の無水シリカ微粒子を、イオン交換水（７３．３重量部）中に添加して、高速回転湿式コロイトミル〔クレアミックス（エム・テクニック（株）製〕を用いて、１００００ｒｐｍの条件で２０分間分散させた後、ポリビニルアルコール水溶液（イオン交換水の残り６２．７重量部に溶解させたもの）を加えて、更に上記と同じ条件で分散を行なって色材受容層のための塗布液を調製した。
【００５１】
次に、乾燥装置２６の乾燥ゾーンにおいて乾球温度３０〜８０°Ｃ、露点温度０°Ｃの風を用いて色材受容層を生乾き状態まで乾燥を行い、空隙率６０％の多孔質層を形成した。
【００５２】
乾燥後、エクストルージョン塗布装置２８により、表２に示す組成の上層を生乾き状態の色材受容層の上に、必要塗布量よりも１０ｃｃ過剰な約６０ｃｃ／ｍ2 の供給塗布量になるように塗布した。上層の塗布直後、３秒後に径が２５ｍｍのバーを備えたバー方式のスムージング・メタリング装置３０によりスムージング・メタリング処理した後、再び乾燥装置２６で乾燥して記録用シートを製造した。尚、上層用塗布液の調製は、表２のポリビニルアルコールをイオン交換水に中に添加して、高速回転湿式コロイトミル〔クレアミックス（エム・テクニック（株）製〕を用いて色材受容層の場合と同様に分散した。
【００５３】
【表１】
（備考）配合割合を示す重量部の値は、全て固形分又は不揮発分を表す。
【００５４】
【表２】
（備考）配合割合を示す重量部の値は、全て固形分又は不揮発分を表す。
【００５５】
そして、エクストルージョンタイプの上層用塗布装置を以下の条件に設定して上層塗布を行った場合に、必要塗布量と供給塗布量の関係や塗布速度をどこまで高速化できるか等を試験した。
【００５６】
（実施例１）
・サクションチャンバー５４の減圧度：大気圧に対して０．５ｋＰａ
・スリットクリアランスＡ：３００μｍと１００μｍの２条件
・リップ先端の厚み：上流側リップが１ｍｍ、下流側リップＢが１００μｍ
・上流側リップのオーバーバイト量Ｃ：１００μｍ
・リップクリアランスＤ：３００μｍと１００μｍの２条件
・塗布速度：２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００ｍ／分まで増加させた。
【００５７】
その結果、スリットクリアランスＡが３００μｍ、リップクリアランスＤが３００μｍの条件では、塗布速度５０ｍ／分までは上層の膜面にスジ、ムラ（塗布厚み分布）のない良好な塗布を行うことができ、スムージング・メタリング処理後の面状も極めて良好であった。次に、スリットクリアランスＡを３００μｍから１００μｍに狭めると共に、リップクリアランスＤを３００μｍから１００μｍに狭めて試験を行ったところ、供給塗布量を必要塗布量（５０ｃｃ／ｍ2 ）と同じにしても安定な塗布を行うことができ、スムージング・メタリング処理を行わなくても良好な面状を得ることができた。
【００５８】
また、スリットクリアランスＡが３００μｍ、リップクリアランスが３００μｍの条件で塗布速度を５０ｍ／分から７０ｍ／分に上げたところ、上層の膜面に弱いスジやムラが発生したが、スムージング・メタリング処理を行うことによりスジやムラが解消された。塗布速度を７０ｍ／分から更に上げていくと、塗布速度が８０ｍ／分を超えた時点でビード５２が切れ易くなったので、スリットクリアランスＡを３００μｍから１００μｍに狭めたところ、ビード５２の切れが解消し、上層の膜面にスジやムラ良好な面状の塗布を行うことができた。
【００５９】
（比較例１）
比較例１は、実施例１のエクストルージョン塗布装置からサクションチャンバーを取り除いて実施した。その他は実施例１と同様である。また、実施例１では、リップクリアランスＤを３００μｍと１００μｍの２条件に設定したが、比較例１では３００μｍ、２００μｍ、１００μｍの３条件に設定した。また、塗布速度は１０、２０、３０、４０ｍ／分の４条件で行った。必要塗布量は実施例１と同じ５０ｃｃ／ｍ2 であるが、必要塗布量に対する供給塗布量は、塗布速度の上昇に伴って１．５から２倍まで増加させた。
【００６０】
その結果、スリットクリアランスＡが３００μｍ、リップクリアランスＤが３００μｍの条件では、塗布速度が１０ｍ／分及び２０ｍ／分のときは供給塗布量を必要塗布量の１．５倍にすれば安定塗布を行うことができ、スムージング・メタリング処理で良好な面状を得ることができた。次に、塗布速度を２０ｍ／分から３０ｍ／分に速くすると、供給塗布量を必要塗布量の２倍に増加し、且つリップクリアランスＤを３００μｍから２００μｍまで狭めることでようやく安定塗布を行うことができた。しかし、上層の支持体幅方向端部（耳部）の塗布厚みは中央部の塗布厚みの１５０〜２００％程度に厚くなり易く、また中央部に２００〜３００μｍの異物状盛り上がりが出来ることがあり、供給塗布量を必要塗布量の２倍に増やした状態で、リップクリアランスＤを３００μｍから１００μｍまで狭めると、リップ先端４８が色材受容層に接触する危険が大きくなる。事実、試験でも耳部の厚塗りが原因で色材受容層に傷が付き、一度傷がついてしまうと、最初の傷が引き金になって次々に傷が拡大し、製造をストップせざるを得なかった。また、供給塗布量を必要塗布量の２倍に増加させると、多量の塗布液を掻き落とさなくてはならなくなるが、多量の塗布液を掻き落とすには、スムージング・メタリング処理装置３０を上層の膜面に強く押し当てなくてはならず、上層に傷が発生し易くなることも分かった。
【００６１】
（比較例２）
比較例２は、実施例１のエクストルージョン塗布装置に代えてバー塗布装置で上層塗布を行ったものである。バー塗布装置のバーは、直径が１０ｍｍ又は２０ｍｍの芯金にワイヤーを巻回したワイヤーバー、及び直径が１０ｍｍ又は２０ｍｍのバー表面に彫刻を施した彫刻バーを使用した。
【００６２】
バーの回転数は塗布速度の０．５倍、１．０倍、１．５倍、２．０倍、３．０倍の５条件のそれぞれについて、バーの回転方向が支持体の走行方法と同じ順回転と逆な逆回転の両方を行った。
【００６３】
また、バーと色材受容層とのクリアランスは、２ｍｍ、１ｍｍ、３００μｍ、２００μｍ、１００μｍの順に試験した。また、塗布速度は１０、２０、３０、４０ｍ／分の４条件で行った。
【００６４】
その結果、ワイヤーバーと彫刻バーの何れの場合も、塗布速度が２０ｍ／分までは、バーと色材受容層とのクリアランスを３００μｍまで狭め、バー回転数を支持体速度の１．５倍まで上げ、供給塗布量を必要塗布量の１．５倍にすることで何とか安定塗布を行うことができた。しかし、塗布速度を２０ｍ／分まで上げると、バーと色材受容層とのクリアランスを１００μｍまで狭めてもビードが安定せずに、液切れを起こした。そこで、バー回転数を支持体速度の２．０倍まで上げたところ、ようやくビードが安定した。
【００６５】
更に、塗布速度を４０ｍ／分に上げると、ビードを安定化するにはバーの回転数を２倍から更に上げなくてはならず、バー端部からの塗布液の飛散が大きくなって製造を停止しなくてはならなかった。
【００６６】
（比較例３）
比較例３は、実施例１のエクストルージョン塗布装置に代えてカーテン塗布装置で上層塗布を行ったものである。
【００６７】
カーテン膜高さ（スライド面先端から色材受容層までの塗布液の落下距離）を１ｃｍ、１０ｃｍ、１００ｃｍの３条件で行った。供給塗布量は必要塗布量の１．５倍、２．０倍、３．０倍、５．０倍の４条件で行った。塗布速度は、２０、４０、１００ｍ／分の３条件で行った。
【００６８】
その結果、カーテン膜を安定に維持するには、膜流量として１ｃｃ／ｃｍ・秒以上が望ましく、その膜流量に合わせようとすると、塗布される塗布量は塗布速度２０ｍ／分の場合で約３３０ｃｃ／ｍ2 、塗布速度４０ｍ／分の場合で約１６５ｃｃ／ｍ2 、塗布速度１００ｍ／分の場合でようやく約６６ｃｃ／ｍ2 まで減少する。実際に塗布速度２０ｍ／分では塗布量が多過ぎてスムージング・メタリング処理で掻き落とす前に塗布液が支持体から流れ落ちるという問題が生じた。塗布速度４０ｍ／分の場合には塗布液が支持体から流れ落ちるということはなかったが、上記比較例１及び２と同様な問題が発生した。更に、塗布速度１００ｍ／分の場合には、カーテン膜が支持体の同伴風によって引っ張られ、カーテン膜高さを１００ｃｍとしても、時々ビードでエアーを巻き込んでしまった。これ以上カーテン膜高さを高くすると、落下したカーテン膜の液圧力で下層である生乾き状態の色材受容層に凹凸が発生してしまった。また、支持体の走行方向から見てカーテン膜の上流側にサクションチャンバーを設けてカーテン膜の上流側面を引っ張ることで、支持体が走行する同伴風でカーテン膜が支持体走行方向に引っ張られないように試みたが、サクションチャンバーが支持体を引っ張ってしまい支持体とサクションチャンバーとが接触してしまった。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の記録用シートの製造装置の全体構成で、色材受容層と上層とを一つの乾燥装置で乾燥するようにした装置の概念図
【図２】本発明の記録用シートの製造装置の全体構成で、上層をキャスティングドラムで乾燥するようにした装置の概念図
【図３】本発明におけるエクストルージョンタイプの塗布装置の全体構成を説明する説明図
【図４】本発明におけるエクストルージョンタイプの塗布装置のリップクリアランス等の諸条件を説明する説明図
【図５】塗布ヘッドの塗り付け角度を説明する説明図
【符号の説明】
【００７０】
１０…送出し装置、１２…支持体、１４…色材受容層用塗布装置、２４…コーティングロール、２６…乾燥装置、２８…上層用塗布装置、３０…バー方式のスムージング・メタリング装置、３２…キャスティングドラム、３４…巻取り装置、４２…塗布ヘッド、４４…マニホールド、４６…スリット、４８…リップ先端、５０…バックアップローラ、５２…ビード、５４…サクションチャンバー、Ａ…スリットクリアランス、Ｂ…下流側リップの厚み、Ｃ…上流側リップのオーバーバイト量、Ｄ…リップクリアランス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は記録用シートの製造方法及び装置に係り、特に、高品質なインクジェット用の記録用シート等のように支持体上に無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層の上に、該色材受容層が生乾き状態で上層を塗布する際の上層の塗布技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、各種のインクジェット方式が開発されており、それに伴い各種のインクジェット用の記録用シートも開発されている。このインクジェット用の記録用シートに使われる支持体としては各種樹脂製フィルムの他、普通紙や上質紙（コート紙）、写真用印画紙などがある。これらのインクジェット用の記録用シートのうち、粒径の細かい無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層が設けられた記録用シートは、高品質なインクジェット用の記録用シートとして使用されている。無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層が設けられた記録用シートとしては、他に熱転写用の記録用シート、電子写真用の記録用シート等がある。
【０００３】
この無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層が設けられた記録用シートの製造方法として、本出願人は特許文献１の製造方法及び装置を提案した。この方法及び装置は、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を支持体上に塗布形成した後、生乾き状態の色材受容層の上に架橋剤層等の上層を過剰に塗り付ける。即ち、未だ流動性のある色材受容層を傷つけないようにして色材受容層の上にウエットオンウエット方式で上層を過剰塗布する。そして、上層を塗布形成してから３０秒以内にバー、ブレード、エアーナイフ等の装置でスムージング・メタリング処理を行い、上層膜面の平滑化と上層の塗布量調整を行うものである。上層の塗布方式としては、カーテンコータ、バーコータ、ロールコータ、スライドビードコータ、エクストルージョンコータ等を使用することができる。
【０００４】
このように、上層を過剰に塗り付けた後でスムージング・メタリング処理により最終的な上層塗布量（以下「必要塗布量」という）に調整する理由は、下層である色材受容層は無機微粒子を含むために膜面の面状が悪く、その上に必要塗布量の上層を塗り付けると、特に上層が薄膜の場合には上層の面状も悪くなる。このことから、上層を安定して塗り付けるため、上層を必要塗布量よりも過剰に塗り付けた後、スムージング・メタリング処理により必要塗布量に調整している。以下、上層として塗り付けるために塗布ヘッドから供給する塗布液の量を「供給塗布量」という。
【特許文献１】特開２００１−１１３８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の記録用シートの製造方法において、上層を塗布する塗布装置としてカーテンコータを使用した場合、塗布速度（支持体の走行速度）を上げると、支持体の走行に起因して発生する同伴風によって、塗布液のカーテン膜が支持体の走行方向に強く引かれて乱れ、カーテン膜が切れてしまうという問題がある。対策として、上層の供給塗布量を大過剰に増やし（例えば膜流量１．０ｃｃ／ｃｍ・秒以上）、カーテン膜を厚くして切れ難くすることが考えられる。しかし、必要塗布量に対する供給塗布量を大過剰にしてカーテン膜を形成すると、塗布後のスムージング・メタリング処理で掻き落とす掻き落とし量が多量になり、塗布液ロスが発生し易いという弊害がある。例えば、必要塗布量が５０ｃｃ／ｍ2 の場合に、２０ｍ／分の塗布速度で塗布しようとすると、必要塗布量の５倍以上の供給塗布量で塗布しなくてはならず、スムージング・メタリング処理による掻き落とし量が極めて多量になり、塗布液ロス等が発生する。この場合、１００ｍ／分の塗布速度を行うことにより、掻き落とし量は減るもののカーテン膜が安定せずに安定塗布を行うことができない。
【０００６】
また、バーコータ或いはロールコータでは、流動性のある色材受容層を傷つけないように、又は特許文献１のようにバーやロールで掻き上げた塗布液を２ｍｍ以下のクリアランスで支持体に塗り付けるが、塗布速度を上げると塗布液が支持体に塗り付かない、所謂液切れ現象が発生する。この対策として、クリアランスを狭くしてバー或いはロールの回転速度を上げる方法があるが、２０ｍ／分以上の塗布速度にするには、クリアランスを０．２ｍｍ以下にしなくてはならず、バー或いはロールが生乾き状態の色材受容層に接触する危険が大きくなり、製造安定性が極端に悪くなる。更には、バー或いはロールの回転速度を上げると、バー端部やロール端部で塗布液の飛散が大きくなるという問題もある。バーやロールの場合には、塗布液の掻き上げ量を多くするには、バーに巻くワイヤーを太くするか、ロール表面に彫刻を施すことで対応可能であるが、上記のカーテンコータのときと同様に、塗布後のスムージング・メタリング処理での掻き落とし量が多量になるという問題がある。
【０００７】
また、スライドコータやエクストルージョンコータのようにビード（塗布液溜まり）を介して塗布液を支持体に塗布する方式は、カーテンコータやバー或いはロールコータに比べて、塗布速度を上げ易いが、従来の標準的なスライドコータやエクストルージョンコータでは、生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成するという特殊な条件下では、２０ｍ／分以上に塗布速度を上げようとすると、上層塗布においてビードが切れてしまい塗り付け不良が発生するという問題がある。ビード切れによる塗り付け不良が発生すると塗布厚み分布が大きくなり、その後のスムージング・メタリング処理や上層の塗布液処方を変えても解消できない。
【０００８】
このように、特許文献１の従来の記録用シートの製造方法では、上層塗布にどの塗布方式を採用しても塗布速度は２０ｍ／分までが限界であり、それ以上に上げるためには、供給塗布量を必要塗布量の２倍以上に上げてビードを安定させ、その後のスムージング・メタリング処理で多量の塗布液を掻き落とす方法を行わざるを得ない。掻き落とした塗布液は、回収して再利用するとは言うものの、再利用のためには塗布液の成分や物性を元の状態に戻す調整工程や、ゴミや不純物を除去する濾過工程が必要になり工程数が増えると共に、これらの工程を経ることによって大きな塗布液ロスが発生する。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、無機微粒子と水溶性樹脂とを含む色材受容層が設けられた記録用シートを製造する際の上層塗布において、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分をゼロ又は極力小さい状態で塗布速度を高速化（２０ｍ／分以上）しても安定塗布を行うことができるので、掻き落と量を全く発生させないか減少させることができるので、高速塗布でも塗布液ロスを削減して生産性を高めることができる記録用シートの製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために、バックアップローラに巻き掛け支持されて連続走行する帯状の支持体上に、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を塗布形成した後、生乾き状態の前記色材受容層の上に上層を塗布形成する記録用シートの製造方法において、前記上層を塗布形成する塗布装置として、前記支持体表面に塗布ヘッドのリップ先端から吐出した塗布液を液架橋させて前記支持体との間にビードを形成し、該ビードを介して前記支持体表面に塗布液を塗布するエクストルージョンタイプの塗布装置を用いると共に、前記支持体の走行方向から見て、前記塗布ヘッドの上流側にサクションチャンバーを設けて前記ビードの上流側を大気圧に対する減圧度が０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下になるように減圧して塗布することを特徴とする記録用シートの製造方法を提供する。
【００１１】
本発明の請求項１によれば、生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成する塗布装置として、塗布ヘッドのリップ先端から吐出した上層用塗布液をビードを介して支持体に塗布するエクストルージョンタイプの塗布装置を用いると共に、支持体の走行方向から見て、塗布ヘッドの上流側にサクションチャンバーを設けてビードの上流側を大気圧に対する減圧度が０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下になるように減圧して塗布するようにした。
【００１２】
これにより、高速塗布を行っても、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分が少ない状態で安定なビードを形成することができるので、従来の塗布速度の限界であった２０ｍ／分以上に塗布速度を上げてもビードが切れてしまい塗り付け不良が発生するということがない。従って、掻き落と量を顕著に減少させることができるので、塗布液ロスを削減できると共に、生産性を向上させることができる。
【００１３】
サクションチャンバーの減圧度が、大気圧に対して２．０ｋＰａを超えて大きくなると、ビードが引っ張られすぎて上層の膜面にスジ故障が発生し易くなる。従って、減圧度は大気圧に対して２．０ｋＰａであり、より好ましい減圧度は大気圧に対して１．０ｋＰａ以下である。
【００１４】
請求項２は請求項１において、前記塗布ヘッドのスリットクリアランスは５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定し、前記支持体の走行方向から見て下流側リップの厚みは３０μｍを超えて５００μｍ以下に設定する。
【００１５】
塗布ヘッドのスリットクリアランスは５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定し、支持体の走行方向から見て下流側リップの厚みは３０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することにより、ビードをより安定化させることができる。これにより、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分が少ない状態で一層の高速塗布が可能になる。スリットクリアランスは５０μｍを超えて３００μｍ以下であることが更に良く、５０μｍを超えて２００μｍ以下であることが特に良い。また、下流側リップの厚みは３０μｍを超えて３００μｍ以下が更に良い。
【００１６】
請求項３は請求項１又は２において、前記塗布ヘッドのリップ先端の構造を、上流側リップ長さが下流側リップ長さよりも短いオーバーバイト構造にすると共に、該オーバーバイト量を０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することを特徴とする。
【００１７】
リップ先端をオーバーバイト構造とし、上流側リップ長さを下流側リップ長さよりも０μｍを超えて５００μｍ以下の範囲で短くすることで更にビードを安定化することができる。これにより、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分が少ない状態で一層の高速塗布が可能になる。
【００１８】
請求項４は請求項１〜３の何れか１において、前記上流側リップと前記支持体に塗布されている色材受容層表面との間のリップクリアランスを、５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することを特徴とする。
【００１９】
上流側リップと支持体に塗布されている色材受容層表面との間のリップクリアランスを、５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することで更にビードを安定化することができる。これにより、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分が少ない状態で一層の高速塗布が可能になる。リップクリアランスは５０μｍを超えて３００μｍ以下にすると更に良く、５０μｍを超えて２００μｍ以下にすると特に良い。
【００２０】
請求項５は請求項１〜４の何れか１において、前記上層を塗布形成した後、３０秒以内にスムージング・メタリング処理を行って前記上層膜面を平滑化と上層塗布量の調整を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項５は、必要塗布量に対して供給塗布量を過剰に塗布した後、スムージング・メタリング処理を行って上層面の平滑化と上層の塗布液量調整を行う場合であり、上層を塗布形成した後、３０秒以内にスムージング・メタリング処理を行うことが好ましい。このスムージング・メタリング処理により、下層である色材受容層の悪い面状や泡故障等に起因する上層膜面の面状悪化を修復することができるが、３０秒を超えると修復効果が低減する。
【００２２】
請求項６は請求項１〜５の何れか１において、前記上層は、前記色材受容層を硬膜化するための架橋剤層であることを特徴とする。
【００２３】
上層として、別の色材受容層を塗布する場合や、保護層或いは架橋剤層等のオーバーコート層を塗布する場合等があるが、色材受容層を硬膜化する架橋剤層を塗布する場合に、本発明がより有効だからである。
【００２４】
請求項７は、前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体上に、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を塗布形成した後、生乾き状態の前記色材受容層の上に上層を塗布形成する記録用シートの製造方法において、前記支持体上に前記色材受容層を塗布形成する色材受容層用塗布装置と、前記色材受容層を生乾き状態に乾燥する第１の乾燥装置と、前記生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成するエクストルージョンタイプの上層用塗布装置と、前記上層を塗布した後で乾燥する第２の乾燥装置と、を設け、前記エクストルージョンタイプの上層用塗布装置は、リップ先端から吐出した上層用塗布液をビードを介して前記支持体に塗布する塗布ヘッドと、前記塗布ヘッドに対向配置されて前記支持体を支持するバックアップローラと、前記支持体の走行方向から見て前記塗布ヘッドの上流側に設けられて前記ビードの上流側を減圧するサクションチャンバーと、を備え、前記塗布ヘッドは、スリットクリアランスが５０μｍを超えて５００μｍ以下、下流側リップの長さが３０μｍを超えて５００μｍ以下、上流側リップが下流側リップよりも短いオーバーバイト量が０μｍを超えて５００μｍ以下に設定され、前記塗布ヘッドの上流側リップと前記支持体との間のリップクリアランスが５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定され、前記サクションチャンバーの減圧度が大気圧に対して０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下に設定されることを特徴とする記録用シートの製造装置を提供する。
【００２５】
請求項７は、上層塗布装置をエクストルージョンタイプとし、サクションチャンバーの減圧度、スリットクリアランス、上流側リップのオーバーバイト量、及びリップクリアランスを上記の如く設定するようにした。これにより、生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成する際に、必要塗布量と供給塗布量とが同じであっても安定したビードを形成して塗布を行うことが可能になるので、記録用シートを製造する際に上層塗布の後に通常設けているスムージング・メタリング装置を省略することが可能となる。
【００２６】
請求項８は請求項７において、前記上層用塗布装置と前記第２の乾燥装置との間に、前記上層面にスムージング・メタリング処理を施すスムージング・メタリング装置を設けたことを特徴とする。
【００２７】
請求項８は、上層塗布において、必要塗布量に対して供給塗布量が過剰になるように塗布した後、スムージング・メタリング装置でスムージング・メタリング処理するように構成したもので、この場合には必要塗布量と供給塗布量とが同じ場合よりもビードが一層安定化するので、安定した高速塗布を行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明の記録用シートの製造方法及び装置によれば、無機微粒子と水溶性樹脂とを含む色材受容層が設けられた記録用シートを製造する際の上層塗布において、必要塗布量に対する供給塗布量の過剰分をゼロ又は極力小さい状態で塗布速度を高速化（２０ｍ／分以上）しても安定塗布を行うことができる。これにより、高速塗布しても掻き落と量を全く発生させないか顕著に減少させることができるので、塗布液ロスを削減して生産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図面により本発明の記録用シートの製造方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３０】
図１は、本発明の記録用シートの製造装置の全体構成を示す概念図である。
【００３１】
図１に示すように、送出し装置１０から送り出された支持体１２は、先ず色材受容層用塗布装置１４により、下層である無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層用の塗布液が塗布される。支持体１２としては、ＷＰ紙やＰＥＴ等の樹脂フィルムを好適に使用することができるが、これ以外の上質紙等でもよい。また、支持体の幅は５００ｍｍ〜２０００ｍｍのものを好適に使用できる。
【００３２】
図１は、色材受容層用塗布装置１４としてスライド塗布装置を使用した場合であり、塗布液はスライド塗布装置の塗布ヘッド１６内に形成されたマニホールド１８に供給されて支持体１２の幅方向に拡流された後、スリット２０を通ってスライド面２２に押し出され、スライド面２２を流下する。スライド面２２を流下した塗布液は、スライド面先端部と、コーティングロール２４に係合支持された支持体１２との隙間部分にビードを形成し、このビードを介して支持体１２上に塗布される。これにより、支持体１２上に、塗布量が例えば１００〜３００ｇ／ｍ2 程度の色材受容層が形成される。尚、図１では色材受容層用塗布装置１４としてスライド塗布装置を使用したが、エクストルージョン塗布装置、カーテン塗布装置、バー塗布装置等の他の塗布装置を使用することもできる。
【００３３】
次に、色材受容層が形成された支持体１２は、乾燥装置２６の乾燥ゾーンを走行して色材受容層が生乾き状態に乾燥され、乾燥装置２６の出口側に配置された上層用塗布装置２８により架橋剤塗布液がウエットオンウエットで過剰に塗布される。これにより、色材受容層の上に上層が塗布される。尚、本実施の形態では、上層として架橋剤層の例で説明するが、例えば別の色材受容層を塗布する場合や、保護層等でもよい。これら上層用塗布液の粘度は１０ｃＰ以下が好ましく、最終的に色材受容層の上に塗布される必要塗布量は５〜１００ｃｃ／ｍ2 の範囲であることが好ましい。
【００３４】
そして、架橋剤塗布液の塗布直後に、スムージング・メタリング装置３０（図１はバー方式で示してある）によりスムージング・メタリング処理される。この場合、色材受容層を乾燥する過程において、乾燥速度が減率域に入る前までは、乾燥温度２０〜１８０°Ｃ、好ましくは３０〜１５０°Ｃの風で０．５〜５分間程度乾燥させ、減率乾燥速度域前、もしくは色材受容層の含水分（水分／固形分の重量％表示）が２００〜６００％の範囲内で架橋剤塗布液を塗布する。色材受容層の含水分は、好ましくは２００〜５００％の範囲内、特に好ましくは２５０〜４５０％の範囲内が一層よい。そして、架橋剤塗布直後、好ましくは３０秒以内にバー３０Ａによりスムージング・メタリング処理する。これにより、下層である色材受容層の悪い面状や泡故障等に起因する上層面の面状悪化（スジ、ムラ等の塗布故障）を修復し、面状の良好な且つ高い光沢度を有する塗布面を形成することができる。スムージング・メタリング処理後の乾燥については乾燥装置２６により１８０°Ｃ程度の風で行っても良いし、紙などの通気性のある支持体の場合には図２に示すようにキャステイングドラム３２を使用しても良い。尚、図１では色材受容層と上層との両方を１つの乾燥装置２６で乾燥する場合であるが、色材受容層と上層とを別の乾燥装置で乾燥してもよい。このようにして製造された記録用シートは、巻取り装置３４に巻き取られる。また、架橋剤塗布液を塗布する時に、支持体１２には、該支持体１２の塗布密着性、濡れ性等を改良するための下塗り層、或いは下塗り層以外の場合には含水分が１０％以下の塗布膜のもの以外には何も塗布しないことが好ましい。上層を塗布する時に、下層以外に水分の多い塗布膜が支持体１２上にあると、下層の含水分に与える影響が大きくなって、上層の乗りが悪くなるためである。尚、符号３６は、支持体１２の走行経路を形成するガイドローラである。
【００３５】
かかる製造装置における上層用塗布装置２８として、生乾き状態の色材受容層の上に上層塗布液を安定塗布することができるように塗布装置の諸条件を設定したエクストルージョンタイプの塗布装置を設ける。エクストルージョンタイプの上層用塗布装置２８は、図３に示すように、上層用塗布液が塗布ヘッド４２のマニホールド４４に供給されて支持体幅方向に拡げられた後、スリット４６を通ってスリット先端４８から吐出される。吐出された塗布液は、バックアップローラ５０に巻き掛け支持されて連続走行する帯状の支持体１２の表面（本発明では色材受容層が塗布されている）に液架橋して支持体１２との間にビード５２を形成し、該ビード５２を介して支持体１２表面に塗布される。
【００３６】
このエクストルージョンタイプの上層塗布装置４０には、支持体１２の走行方向から見て塗布ヘッド４２の上流側にビード５２の上流側を減圧するサクションチャンバー５４が設けられる。サクションチャンバー５４の減圧度は、大気圧に対して０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下の範囲に設定される。これは、減圧度が大気圧に対して２．０ｋＰａを超えて大きくなると、ビード５２が上流側に引っ張られすぎて上層の膜面にスジ故障が発生し易くなる。従って、サクションチャンバー５４の減圧度を２．０ｋＰａ以下、好ましくは１．０ｋＰａ以下にすることが好ましい。
【００３７】
また、図４に示すように、塗布ヘッド４２は、スリットクリアランスＡが５０μｍを超えて５００μｍ以下が好ましく、より好ましくは３００μｍ以下、特に好ましくは２００μｍ以下である。また、リップ先端４８における下流側リップ４８Ａの厚みＢが３０μｍを超えて５００μｍ以下が好ましく、３００μｍ以下がより好ましい。また、上流側リップのオーバーバイト量Ｃが０μｍを超えて５００μｍ以下が好ましい。また、リップ先端４８における上流側リップ４８Ｂと色材受容層表面との間のリップクリアランスＤが５０μｍを超えて５００μｍ以下が好ましく、３００μｍ以下がより好ましく、２００μｍ以下が特に好ましい。
【００３８】
このように、サクションチャンバー５４の減圧度、スリットクリアランスＡ、上流側リップ４８Ｂのオーバーバイト量Ｃ、及びリップクリアランスＤの各塗布条件を上記の如く設定するようにした。これにより、上層塗布における塗布速度を例えば２０ｍ／分以上に上げても必要塗布量に対する供給塗布量を２倍以上にすることなくビード５２を安定化させることができるので、スジやムラの塗布故障が発生しなくなる。これにより、高速塗布しても掻き落と量を顕著に減少させることができるので、塗布液ロスを削減して生産性を高めることができる。
【００３９】
また、上記塗布条件の設定の仕方によっては、上層を形成する塗布液の必要塗布量と供給塗布量とが同じであっても安定したビードを形成して塗布を行うことが可能である。これにより、本発明の実施の形態ではスムージング・メタリング装置３０を設けるようにしたが、このスムージング・メタリング装置３０を省略することも可能である。
【００４０】
また、走行する支持体１２に対する塗布ヘッド４２の角度は任意でよいが、バックアップローラ５０に巻き掛け支持されている支持体１２部分に、塗布ヘッド４２から吐出した塗布液でビード５２を形成することによりビード圧力を高く保持し、このビード圧力の高い状態でビード５２の上流側をサクションチャンバー５４で減圧することが、安定したビード形成に必要である。従って、バックアップローラ５０に対する塗布ヘッド４２の塗り付け角度は±３０度の範囲になるように塗布ヘッド４２の向きを調整することが好ましい。ここで、塗り付け角度とは、図５に示すように、塗布ヘッド４２のスリット４６の向きがバックアップローラ５０の中心Ｑを向いている場合を塗り付け角度０度とする。そして、リップ先端４８からバックアップローラ５０に巻き掛け支持された支持体１２への塗布液の塗り付けポイントを揺動点Ｐとしてスリット４６の向きを支持体１２の走行方向側に揺動させたときの角度をプラスの塗り付け角度θ１として表し、逆方向側に揺動させたときの角度をθ２塗をマイナスの塗り付け角度として表した。
【００４１】
本発明で使用される無機微粒子の例としては、シリカ微粒子、コロイダルシリカ、珪酸カルシウム、ゼオライト、カオリナイト、ハロイサイト、白雲母、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ベーマイト、擬ベーマイト等を挙げることができる。透明性を低下させない観点から、屈折率が１．４０〜１．６０の範囲にあることが好ましい。これらの中で、シリカ微粒子が特に好ましい。また、無機微粒子の平均一次粒子径は、２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下、特に好ましくは３ｎｍ以下が良く、また、屈折率は１．４５付近であることが好ましい。
【００４２】
本発明で使用される水溶性樹脂の例としては、親水性構造単位として、ヒドロキシル基を有する樹脂である、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、セルロース系樹脂〔メチルセルロース（ＭＣ）、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等〕、キチン類、及びデンプン；エーテル結合を有する樹脂である、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、及びポリビニツエーテル（ＰＶＥ）；そしてアミド基又はアミド結合を有する樹脂である、ポリアクリルアミド（ＰＡＡＭ）、及びポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を挙げることができる。また、解離性基として、カルボキシル基を有する、ポリアクリル酸塩、マレイン酸塩、アルギン酸塩及びゼラチン類；スルホン酸基を有する、ポリスチレンスルホン酸塩、アミノ基、イミノ基、第３アミン及び第４級アンモニウム塩を有するポリアリルアミン（ＰＡＡ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、エポキシ化ポリアミド（ＥＰＡ）、ポリビニルピリジン及びゼラチン類を挙げることができる。
【００４３】
本発明で使用される架橋剤の例としては、硼酸、硼酸塩〔例えば、オルト硼酸塩、ＩｎＢＯ3 、ＳｃＢＯ3 、ＹＢＯ3 、ＬａＢＯ3 、Ｍｇ3 （ＢＯ3 ）2 、Ｃｏ3 （ＢＯ3 ）2 〕、二硼酸塩〔例えば、Ｍｇ2 Ｂ2 Ｏ5 、Ｃｏ2 Ｂ2 Ｏ5 〕、メタ硼酸塩〔例えば、ＬｉＢＯ2 、Ｃａ（ＢＯ2 ）2 、ＮａＢＯ2 、ＫＢＯ2 〕、四硼酸塩〔例えば、Ｎａ2 Ｂ4 Ｏ7 ・１０Ｈ2 Ｏ〕、五硼酸塩〔例えば、ＫＢ5 Ｏ8 ・４Ｈ2 Ｏ、Ｃａ2 Ｂ6 Ｏ11・７Ｈ2 Ｏ、ＣｓＢ5 Ｏ5 〕、グリオキザール、ミラミン・ホルムアルデヒド〔例えば、メチロールメラミン、アルキル化メチロールメラミン、〕、メチロール尿素、レゾール樹脂、ポリイソシアネート等を挙げることができる。これらの中で、硼酸或いは硼酸塩が特に好ましい。
【００４４】
スムージング・メタリング処理を行うためのスムージング・メタリング装置としては、バー方式、エアーナイフ方式、ブレード方式のものがある。
【００４５】
バー方式とは、丸状棒のバーの軸方向を走行する支持体の幅方向に配置して、該支持体に塗布形成された塗布面に接触させる方式で、バーの径は２〜２００ｍｍ、好ましくは５〜５０ｍｍの丸棒状のものが良い。また、バーを、支持体が走行する速度と同速±５０％以内の周速で、支持体と同方向又は逆方向に回転させる。このときの支持体のバーへのラップ角度（θ）は０〜３０度以内が適当である。また、必要な塗布量に合わせてワイヤーなどを巻いて巻回したワイヤー同士の間に溝を形成したり、バー自体に溝を刻設したりして、バーと塗布面が接触した際に余剰の塗布液が溝に取り込まれることによりメタリングされる。
【００４６】
エアーナイフ方式とは、ナイフ状のエアーを吹き出すスロット状のエアノズルの長尺方向を、走行する支持体の幅方向に配置して、該エアノズルからのナイフ状のエアを塗布面に当てることにより、塗布面を均しながら塗布表層部を掻き取る方式である。エアノズルから吹き出されるエア風速は１０〜１５０ｍ／秒の範囲、エアー圧力は０．０１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 、特に好ましくは０．５〜５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲がよい。また、エアノズル先端から最上層の塗布面までの距離は１〜３０ｍｍの範囲、エアノズルと塗布面とのなす角度は１〜５０度の範囲に設定することが好ましい。
【００４７】
また、ブレード方式とは、ブレードの幅方向を支持体の幅方向に配置して、該支持体に塗布形成された塗布面に接触させることにより、塗布面を均しながら塗布表層部を掻き取る方式である。これに使用されるブレードは、柔軟性のある樹脂製の材質とし、塗布面への押付け圧力は０．０１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 が好ましく、特に好ましくは０．１〜５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲がよい。
【００４８】
但し、バー方式、エアーナイフ方式、ブレード方式における上記条件は、1)必要な塗布量、2)色材受容層に対する上層である別の色材受容層、オーバーコート層の塗れ性、3)上層を架橋剤層とした場合における色材受容層（下層）の架橋剤（上層）による硬化具合、4)多重塗布する各層の塗布液の組成や物性、5)最上層を塗布形成してからスムージング・メタリング処理までの時間等に応じて、上記条件の範囲内で調整すると更によい。
【実施例】
【００４９】
記録用シートの製造は次のように行った。
【００５０】
先ず、スライド塗布装置１４で表１に示す組成の無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を、支持体１２上に１００ｇ／ｍ2 の塗布量になるように幅１．５ｍで塗布した。尚、色材受容層用塗布液の調製は、表１の無水シリカ微粒子を、イオン交換水（７３．３重量部）中に添加して、高速回転湿式コロイトミル〔クレアミックス（エム・テクニック（株）製〕を用いて、１００００ｒｐｍの条件で２０分間分散させた後、ポリビニルアルコール水溶液（イオン交換水の残り６２．７重量部に溶解させたもの）を加えて、更に上記と同じ条件で分散を行なって色材受容層のための塗布液を調製した。
【００５１】
次に、乾燥装置２６の乾燥ゾーンにおいて乾球温度３０〜８０°Ｃ、露点温度０°Ｃの風を用いて色材受容層を生乾き状態まで乾燥を行い、空隙率６０％の多孔質層を形成した。
【００５２】
乾燥後、エクストルージョン塗布装置２８により、表２に示す組成の上層を生乾き状態の色材受容層の上に、必要塗布量よりも１０ｃｃ過剰な約６０ｃｃ／ｍ2 の供給塗布量になるように塗布した。上層の塗布直後、３秒後に径が２５ｍｍのバーを備えたバー方式のスムージング・メタリング装置３０によりスムージング・メタリング処理した後、再び乾燥装置２６で乾燥して記録用シートを製造した。尚、上層用塗布液の調製は、表２のポリビニルアルコールをイオン交換水に中に添加して、高速回転湿式コロイトミル〔クレアミックス（エム・テクニック（株）製〕を用いて色材受容層の場合と同様に分散した。
【００５３】
【表１】
（備考）配合割合を示す重量部の値は、全て固形分又は不揮発分を表す。
【００５４】
【表２】
（備考）配合割合を示す重量部の値は、全て固形分又は不揮発分を表す。
【００５５】
そして、エクストルージョンタイプの上層用塗布装置を以下の条件に設定して上層塗布を行った場合に、必要塗布量と供給塗布量の関係や塗布速度をどこまで高速化できるか等を試験した。
【００５６】
（実施例１）
・サクションチャンバー５４の減圧度：大気圧に対して０．５ｋＰａ
・スリットクリアランスＡ：３００μｍと１００μｍの２条件
・リップ先端の厚み：上流側リップが１ｍｍ、下流側リップＢが１００μｍ
・上流側リップのオーバーバイト量Ｃ：１００μｍ
・リップクリアランスＤ：３００μｍと１００μｍの２条件
・塗布速度：２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００ｍ／分まで増加させた。
【００５７】
その結果、スリットクリアランスＡが３００μｍ、リップクリアランスＤが３００μｍの条件では、塗布速度５０ｍ／分までは上層の膜面にスジ、ムラ（塗布厚み分布）のない良好な塗布を行うことができ、スムージング・メタリング処理後の面状も極めて良好であった。次に、スリットクリアランスＡを３００μｍから１００μｍに狭めると共に、リップクリアランスＤを３００μｍから１００μｍに狭めて試験を行ったところ、供給塗布量を必要塗布量（５０ｃｃ／ｍ2 ）と同じにしても安定な塗布を行うことができ、スムージング・メタリング処理を行わなくても良好な面状を得ることができた。
【００５８】
また、スリットクリアランスＡが３００μｍ、リップクリアランスが３００μｍの条件で塗布速度を５０ｍ／分から７０ｍ／分に上げたところ、上層の膜面に弱いスジやムラが発生したが、スムージング・メタリング処理を行うことによりスジやムラが解消された。塗布速度を７０ｍ／分から更に上げていくと、塗布速度が８０ｍ／分を超えた時点でビード５２が切れ易くなったので、スリットクリアランスＡを３００μｍから１００μｍに狭めたところ、ビード５２の切れが解消し、上層の膜面にスジやムラ良好な面状の塗布を行うことができた。
【００５９】
（比較例１）
比較例１は、実施例１のエクストルージョン塗布装置からサクションチャンバーを取り除いて実施した。その他は実施例１と同様である。また、実施例１では、リップクリアランスＤを３００μｍと１００μｍの２条件に設定したが、比較例１では３００μｍ、２００μｍ、１００μｍの３条件に設定した。また、塗布速度は１０、２０、３０、４０ｍ／分の４条件で行った。必要塗布量は実施例１と同じ５０ｃｃ／ｍ2 であるが、必要塗布量に対する供給塗布量は、塗布速度の上昇に伴って１．５から２倍まで増加させた。
【００６０】
その結果、スリットクリアランスＡが３００μｍ、リップクリアランスＤが３００μｍの条件では、塗布速度が１０ｍ／分及び２０ｍ／分のときは供給塗布量を必要塗布量の１．５倍にすれば安定塗布を行うことができ、スムージング・メタリング処理で良好な面状を得ることができた。次に、塗布速度を２０ｍ／分から３０ｍ／分に速くすると、供給塗布量を必要塗布量の２倍に増加し、且つリップクリアランスＤを３００μｍから２００μｍまで狭めることでようやく安定塗布を行うことができた。しかし、上層の支持体幅方向端部（耳部）の塗布厚みは中央部の塗布厚みの１５０〜２００％程度に厚くなり易く、また中央部に２００〜３００μｍの異物状盛り上がりが出来ることがあり、供給塗布量を必要塗布量の２倍に増やした状態で、リップクリアランスＤを３００μｍから１００μｍまで狭めると、リップ先端４８が色材受容層に接触する危険が大きくなる。事実、試験でも耳部の厚塗りが原因で色材受容層に傷が付き、一度傷がついてしまうと、最初の傷が引き金になって次々に傷が拡大し、製造をストップせざるを得なかった。また、供給塗布量を必要塗布量の２倍に増加させると、多量の塗布液を掻き落とさなくてはならなくなるが、多量の塗布液を掻き落とすには、スムージング・メタリング処理装置３０を上層の膜面に強く押し当てなくてはならず、上層に傷が発生し易くなることも分かった。
【００６１】
（比較例２）
比較例２は、実施例１のエクストルージョン塗布装置に代えてバー塗布装置で上層塗布を行ったものである。バー塗布装置のバーは、直径が１０ｍｍ又は２０ｍｍの芯金にワイヤーを巻回したワイヤーバー、及び直径が１０ｍｍ又は２０ｍｍのバー表面に彫刻を施した彫刻バーを使用した。
【００６２】
バーの回転数は塗布速度の０．５倍、１．０倍、１．５倍、２．０倍、３．０倍の５条件のそれぞれについて、バーの回転方向が支持体の走行方法と同じ順回転と逆な逆回転の両方を行った。
【００６３】
また、バーと色材受容層とのクリアランスは、２ｍｍ、１ｍｍ、３００μｍ、２００μｍ、１００μｍの順に試験した。また、塗布速度は１０、２０、３０、４０ｍ／分の４条件で行った。
【００６４】
その結果、ワイヤーバーと彫刻バーの何れの場合も、塗布速度が２０ｍ／分までは、バーと色材受容層とのクリアランスを３００μｍまで狭め、バー回転数を支持体速度の１．５倍まで上げ、供給塗布量を必要塗布量の１．５倍にすることで何とか安定塗布を行うことができた。しかし、塗布速度を２０ｍ／分まで上げると、バーと色材受容層とのクリアランスを１００μｍまで狭めてもビードが安定せずに、液切れを起こした。そこで、バー回転数を支持体速度の２．０倍まで上げたところ、ようやくビードが安定した。
【００６５】
更に、塗布速度を４０ｍ／分に上げると、ビードを安定化するにはバーの回転数を２倍から更に上げなくてはならず、バー端部からの塗布液の飛散が大きくなって製造を停止しなくてはならなかった。
【００６６】
（比較例３）
比較例３は、実施例１のエクストルージョン塗布装置に代えてカーテン塗布装置で上層塗布を行ったものである。
【００６７】
カーテン膜高さ（スライド面先端から色材受容層までの塗布液の落下距離）を１ｃｍ、１０ｃｍ、１００ｃｍの３条件で行った。供給塗布量は必要塗布量の１．５倍、２．０倍、３．０倍、５．０倍の４条件で行った。塗布速度は、２０、４０、１００ｍ／分の３条件で行った。
【００６８】
その結果、カーテン膜を安定に維持するには、膜流量として１ｃｃ／ｃｍ・秒以上が望ましく、その膜流量に合わせようとすると、塗布される塗布量は塗布速度２０ｍ／分の場合で約３３０ｃｃ／ｍ2 、塗布速度４０ｍ／分の場合で約１６５ｃｃ／ｍ2 、塗布速度１００ｍ／分の場合でようやく約６６ｃｃ／ｍ2 まで減少する。実際に塗布速度２０ｍ／分では塗布量が多過ぎてスムージング・メタリング処理で掻き落とす前に塗布液が支持体から流れ落ちるという問題が生じた。塗布速度４０ｍ／分の場合には塗布液が支持体から流れ落ちるということはなかったが、上記比較例１及び２と同様な問題が発生した。更に、塗布速度１００ｍ／分の場合には、カーテン膜が支持体の同伴風によって引っ張られ、カーテン膜高さを１００ｃｍとしても、時々ビードでエアーを巻き込んでしまった。これ以上カーテン膜高さを高くすると、落下したカーテン膜の液圧力で下層である生乾き状態の色材受容層に凹凸が発生してしまった。また、支持体の走行方向から見てカーテン膜の上流側にサクションチャンバーを設けてカーテン膜の上流側面を引っ張ることで、支持体が走行する同伴風でカーテン膜が支持体走行方向に引っ張られないように試みたが、サクションチャンバーが支持体を引っ張ってしまい支持体とサクションチャンバーとが接触してしまった。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の記録用シートの製造装置の全体構成で、色材受容層と上層とを一つの乾燥装置で乾燥するようにした装置の概念図
【図２】本発明の記録用シートの製造装置の全体構成で、上層をキャスティングドラムで乾燥するようにした装置の概念図
【図３】本発明におけるエクストルージョンタイプの塗布装置の全体構成を説明する説明図
【図４】本発明におけるエクストルージョンタイプの塗布装置のリップクリアランス等の諸条件を説明する説明図
【図５】塗布ヘッドの塗り付け角度を説明する説明図
【符号の説明】
【００７０】
１０…送出し装置、１２…支持体、１４…色材受容層用塗布装置、２４…コーティングロール、２６…乾燥装置、２８…上層用塗布装置、３０…バー方式のスムージング・メタリング装置、３２…キャスティングドラム、３４…巻取り装置、４２…塗布ヘッド、４４…マニホールド、４６…スリット、４８…リップ先端、５０…バックアップローラ、５２…ビード、５４…サクションチャンバー、Ａ…スリットクリアランス、Ｂ…下流側リップの厚み、Ｃ…上流側リップのオーバーバイト量、Ｄ…リップクリアランス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックアップローラに巻き掛け支持されて連続走行する帯状の支持体上に、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を塗布形成した後、生乾き状態の前記色材受容層の上に上層を塗布形成する記録用シートの製造方法において、
前記上層を塗布形成する塗布装置として、前記支持体表面に塗布ヘッドのリップ先端から吐出した塗布液を液架橋させて前記支持体との間にビードを形成し、該ビードを介して前記支持体表面に塗布液を塗布するエクストルージョンタイプの塗布装置を用いると共に、前記支持体の走行方向から見て、前記塗布ヘッドの上流側にサクションチャンバーを設けて前記ビードの上流側を大気圧に対する減圧度が０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下になるように減圧して塗布することを特徴とする記録用シートの製造方法。
【請求項２】
前記塗布ヘッドのスリットクリアランスは５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定し、前記支持体の走行方向から見て下流側リップの厚みは３０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することを特徴とする請求項１の記録用シートの製造方法。
【請求項３】
前記塗布ヘッドのリップ先端の構造を、上流側リップ長さが下流側リップ長さよりも短いオーバーバイト構造にすると共に、該オーバーバイト量を０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することを特徴とする請求項１又は２の記録用シートの製造方法。
【請求項４】
前記上流側リップと前記支持体に塗布されている色材受容層表面との間のリップクリアランスを、５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１の記録用シートの製造方法。
【請求項５】
前記上層を塗布形成した後、３０秒以内にスムージング・メタリング処理を行って前記上層膜面を平滑化と上層塗布量の調整を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか１の記録用シートの製造方法。
【請求項６】
前記上層は、前記色材受容層を硬膜化するための架橋剤層であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１の記録用シートの製造方法。
【請求項７】
連続走行する帯状の支持体上に、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を塗布形成した後、生乾き状態の前記色材受容層の上に上層を塗布形成する記録用シートの製造方法において、
前記支持体上に前記色材受容層を塗布形成する色材受容層用塗布装置と、
前記色材受容層を生乾き状態に乾燥する第１の乾燥装置と、
前記生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成するエクストルージョンタイプの上層用塗布装置と、
前記上層を塗布した後で乾燥する第２の乾燥装置と、を設け、
前記エクストルージョンタイプの上層用塗布装置は、
リップ先端から吐出した上層用塗布液をビードを介して前記支持体に塗布する塗布ヘッドと、前記塗布ヘッドに対向配置されて前記支持体を支持するバックアップローラと、前記支持体の走行方向から見て前記塗布ヘッドの上流側に設けられて前記ビードの上流側を減圧するサクションチャンバーと、を備え、
前記塗布ヘッドは、スリットクリアランスが５０μｍを超えて５００μｍ以下、下流側リップの長さが３０μｍを超えて５００μｍ以下、上流側リップが下流側リップよりも短いオーバーバイト量が０μｍを超えて５００μｍ以下に設定され、
前記塗布ヘッドの上流側リップと前記支持体との間のリップクリアランスが５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定され、
前記サクションチャンバーの減圧度が大気圧に対して０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下に設定されることを特徴とする記録用シートの製造装置。
【請求項８】
前記上層用塗布装置と前記第２の乾燥装置との間に、前記上層面にスムージング・メタリング処理を施すスムージング・メタリング装置を設けたことを特徴とする請求項７の記録用シートの製造装置。
【請求項１】
バックアップローラに巻き掛け支持されて連続走行する帯状の支持体上に、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を塗布形成した後、生乾き状態の前記色材受容層の上に上層を塗布形成する記録用シートの製造方法において、
前記上層を塗布形成する塗布装置として、前記支持体表面に塗布ヘッドのリップ先端から吐出した塗布液を液架橋させて前記支持体との間にビードを形成し、該ビードを介して前記支持体表面に塗布液を塗布するエクストルージョンタイプの塗布装置を用いると共に、前記支持体の走行方向から見て、前記塗布ヘッドの上流側にサクションチャンバーを設けて前記ビードの上流側を大気圧に対する減圧度が０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下になるように減圧して塗布することを特徴とする記録用シートの製造方法。
【請求項２】
前記塗布ヘッドのスリットクリアランスは５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定し、前記支持体の走行方向から見て下流側リップの厚みは３０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することを特徴とする請求項１の記録用シートの製造方法。
【請求項３】
前記塗布ヘッドのリップ先端の構造を、上流側リップ長さが下流側リップ長さよりも短いオーバーバイト構造にすると共に、該オーバーバイト量を０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することを特徴とする請求項１又は２の記録用シートの製造方法。
【請求項４】
前記上流側リップと前記支持体に塗布されている色材受容層表面との間のリップクリアランスを、５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１の記録用シートの製造方法。
【請求項５】
前記上層を塗布形成した後、３０秒以内にスムージング・メタリング処理を行って前記上層膜面を平滑化と上層塗布量の調整を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか１の記録用シートの製造方法。
【請求項６】
前記上層は、前記色材受容層を硬膜化するための架橋剤層であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１の記録用シートの製造方法。
【請求項７】
連続走行する帯状の支持体上に、無機微粒子と水溶性樹脂を含む色材受容層を塗布形成した後、生乾き状態の前記色材受容層の上に上層を塗布形成する記録用シートの製造方法において、
前記支持体上に前記色材受容層を塗布形成する色材受容層用塗布装置と、
前記色材受容層を生乾き状態に乾燥する第１の乾燥装置と、
前記生乾き状態の色材受容層の上に上層を塗布形成するエクストルージョンタイプの上層用塗布装置と、
前記上層を塗布した後で乾燥する第２の乾燥装置と、を設け、
前記エクストルージョンタイプの上層用塗布装置は、
リップ先端から吐出した上層用塗布液をビードを介して前記支持体に塗布する塗布ヘッドと、前記塗布ヘッドに対向配置されて前記支持体を支持するバックアップローラと、前記支持体の走行方向から見て前記塗布ヘッドの上流側に設けられて前記ビードの上流側を減圧するサクションチャンバーと、を備え、
前記塗布ヘッドは、スリットクリアランスが５０μｍを超えて５００μｍ以下、下流側リップの長さが３０μｍを超えて５００μｍ以下、上流側リップが下流側リップよりも短いオーバーバイト量が０μｍを超えて５００μｍ以下に設定され、
前記塗布ヘッドの上流側リップと前記支持体との間のリップクリアランスが５０μｍを超えて５００μｍ以下に設定され、
前記サクションチャンバーの減圧度が大気圧に対して０ｋＰａを超えて２．０ｋＰａ以下に設定されることを特徴とする記録用シートの製造装置。
【請求項８】
前記上層用塗布装置と前記第２の乾燥装置との間に、前記上層面にスムージング・メタリング処理を施すスムージング・メタリング装置を設けたことを特徴とする請求項７の記録用シートの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２４７５７４（Ｐ２００６−２４７５７４Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６９８８０（Ｐ２００５−６９８８０）
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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