(57)【要約】【課題】  高速塗布時などの高速乾燥条件下においても、製造開始時より製造終了時まで、一定の含水率の塗布膜を有する記録媒体の製造方法を提供すること。【解決手段】  連続的に搬送される帯状シートに塗布液を塗布することによって塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、該塗布膜が形成された帯状シートに乾燥機で乾燥風を当てることによって該塗布膜を乾燥させる乾燥工程と、を有する記録媒体の製造方法であって、製造される記録媒体の塗布膜の含水率が製造開始時より製造終了時まで一定となるように、該乾燥風の風量を制御することを特徴とする記録媒体の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に搬送される帯状シートに塗布液を塗布することによって塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、該塗布膜が形成された帯状シートに乾燥機で乾燥風を当てることによって該塗布膜を乾燥させる乾燥工程と、を有する記録媒体の製造方法であって、
製造される記録媒体の塗布膜の含水率が製造開始時より製造終了時まで一定となるように、該乾燥風の風量を制御することを特徴とする記録媒体の製造方法。
【請求項２】
該乾燥風の風量の制御を、予め求めた風量制御パターンに基づいて行う請求項１に記載の記録媒体の製造方法。
【請求項３】
該製造される記録媒体の塗布膜の含水率が製造開始時より製造終了時まで目標値に対して８０％以上、１２０％以下となるように、該乾燥風の風量を制御する請求項１または２のいずれかに記載の記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続的に搬送される帯状シートに塗布液を塗布した後に、乾燥機で乾燥させる工程は、例えば写真用フィルム、磁気記録媒体、インクジェット記録媒体と様々な記録媒体の製造方法で行われている。この乾燥工程は、製品の品質に関係する重要な工程である。特に、インクジェット記録用媒体等、連続的に搬送される帯状シートに無機微粒子を含有するインク受容層用塗布液を塗布する場合、インク受容層が過乾燥状態になると、記録媒体の塗布膜にひび割れが発生する可能性がある。
【０００３】
しかし、通常、乾燥開始時の乾燥機内の乾燥環境は不安定であり、塗布膜の乾燥が連続的に行われ、乾燥機内の乾燥環境が平衡状態（以後、定常乾燥時と記す）に達してから乾燥速度が安定化する。従って、乾燥開始時から定常乾燥時に移行するまでの乾燥速度の不安定な時に、製造される記録媒体の塗布膜の含水率を精度良く制御することが重要な課題となる。
【０００４】
記録媒体の塗布膜の含水率は膜面温度と相関があり、減率乾燥区間では乾燥が進むにつれて膜面温度が上昇する。従って、乾燥機内の膜面温度を制御することで塗布膜の乾燥状態、つまり含水率を制御することができる。
【０００５】
乾燥機による塗布膜の乾燥速度は、塗布膜面に当たる乾燥風の風量と温度、及び乾燥機内の絶対湿度の影響を大きく受け、乾燥風量、温度が一定の場合には乾燥機内の絶対湿度が低いほど乾燥速度は速くなる。乾燥開始時における乾燥機内の乾燥環境は、乾いた状態、即ち絶対湿度が低く乾燥速度が速い状態にある。そして、帯状シートが乾燥機に順次進入することにより塗布膜から水分が蒸発すると、乾燥機内の絶対湿度の上昇に伴って乾燥速度が遅くなり、次第に一定の乾燥速度となる。この一定の乾燥条件下で乾燥速度が安定した状態、すなわち製造される記録媒体の塗布膜の含水率が所望の値に安定した以後の状態を、定常乾燥状態とする。
【０００６】
定常乾燥状態時に目標の含水率の塗布膜を得るように乾燥機内の乾燥風量を設定すると、乾燥開始時の乾燥速度が速くなり過ぎるので、乾燥開始時に乾燥された塗布膜の含水率が目標の含水率よりも低くなってしまう。即ち、製造開始時に製造される記録媒体の塗布膜の含水率が低くなり、製造開始時からせ製造終了時まで一定に保つことが困難となる。記録媒体がインクジェット記録媒体である場合、製品ロスばかりでなく、塗布膜がひび割れして塗布膜片が剥離してしまう可能性がある。
【０００７】
これに対し、乾燥機内の乾燥温度と塗布膜の膜面温度との差を一定に維持するように、乾燥機に給気する乾燥風の温度を制御することで、乾燥開始時から定常乾燥時の乾燥速度を一定にする方法（特許文献１）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２７５９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のように乾燥風の温度を制御する方法では、高速応答性が求められる制御が必要である高速塗布時などの高速乾燥条件下では、温度制御の装置応答速度が遅く、制御が間に合わないことがある。即ち、乾燥機内の温度そのものを急速に変化させることは困難であり、特許文献１の方法は高速塗布には適用しにくいという課題がある。
【００１０】
従って、本発明は、高速塗布時などの高速乾燥条件下においても、製造開始時より製造終了時まで、一定の含水率の塗布膜を有する記録媒体の製造方法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】
【００１１】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、連続的に搬送される帯状シートに塗布液を塗布することによって塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、該塗布膜が形成された帯状シートに乾燥機で乾燥風を当てることによって該塗布膜を乾燥させる乾燥工程と、を有する記録媒体の製造方法であって、製造される記録媒体の塗布膜の含水率が製造開始時より製造終了時まで一定となるように、該乾燥風の風量を制御することを特徴とする記録媒体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の記録媒体の製造方法によれば、高速塗布時などの高速乾燥条件下においても、製造開始時から製造終了時まで、一定の含水率の塗布膜を有する記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の記録媒体の製造方法の一実施形態を示した模式図
【図２】図１の乾燥機の１４Ａの模式図
【図３】図１の乾燥機の１４Ａの風量制御パターン図
【図４】塗布膜（インク受容層）の含水率を示したグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の記録媒体の製造方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００１５】
本発明では、製造される記録媒体の塗布膜の含水率が製造開始時より製造終了時まで一定となるように、乾燥風の風量を制御する。尚、本発明において塗布膜の含水率が一定であるとは、製造開始時より製造終了時までの含水率が、目標値に対して８０％以上、１２０％以下である場合のことをいう。即ち、塗布膜の含水率の目標値が１０質量％の場合、製造開始時より製造終了時までの含水率が８質量％以上１２質量％以下であれば、一定である。
【００１６】
また、本発明において製造開始時とは、塗布膜を乾燥して最初に記録媒体が得られた時のことをいう。製造終了時とは、塗布膜を乾燥して最後に記録媒体が得られた時のことをいう。
【００１７】
一般に、高速で塗布するような場合は、１００℃以上の高温熱風で高速乾燥させる為、乾燥機内の湿度環境の変化が速くなる。従って、高速塗布時などの高速乾燥条件下では応答性の良い制御が必要であり、乾燥風の温度制御では応答が遅く制御が間に合わない。
【００１８】
しかし、風量制御は温度制御に比べ応答速度が速いため、高速塗布時などの高速乾燥条件下においても乾燥速度を精度良く一定に保つことが可能である。これにより、高速乾燥条件下においても、一定の含水率の塗布膜を得ることができる。
【００１９】
乾燥風の風量の制御は、予め求めた風量制御パターンに基づいて行うことが好ましい。予め、製造開始時と製造終了時で、塗布膜を目標の含水率に乾燥するための乾燥風量及び製造開始時から乾燥速度が変化し始めるまでの所要時間を求める。この結果から、製造開始時から製造終了時までの乾燥温度の風量制御パターンを作成する。この風量制御パターンに基づいて、乾燥機に給気する乾燥風の風量を制御する。
【００２０】
図１は本発明の塗布膜形成工程、乾燥工程の一例を示した図である。記録媒体の支持体としての帯状シート１１がリール１２から繰り出され、塗布装置１３にてその表面に塗布液が塗布される。そして、乾燥機１４を通過する間に乾燥された帯状シートが、リール１５に巻き取られるように構成されている。シートへの塗布液の塗布は、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ブラシコーター、カーテンコーター、バーコーター、グラビアコーター、サイズプレスコーター等の塗布装置で行う。塗布は、一層でも多層に分けて行ってもよい。乾燥機１４は、複数の乾燥ゾーン（Ａ〜Ｅ）に分割されて各乾燥ゾーンごとに異なる乾燥条件に設定できる構造のものが好ましい。このような乾燥機であると、乾燥条件をより精密に設定できる。図１の例では、乾燥機１４を５つの乾燥ゾーンに分割している。各乾燥ゾーンを、シート搬送方向の上流側から１４Ａ（第１ゾーン）、１４Ｂ（第２ゾーン）、１４Ｃ（第３ゾーン）、１４Ｄ（第４ゾーン）、１４Ｅ（第５ゾーン）とする。
【００２１】
図２は、乾燥機１４の乾燥ゾーンの１つである１４Ａ（第１ゾーン）を拡大した図である。給気ファン２３によって給気ダクト２４に取り込まれた空気がヒーター２５によって加熱された後、圧力室２６に供給され、乾燥風として熱風ノズル２７から帯状シート２１に吹き付けられる。これにより、パスロール２２で支持された塗布液を塗布した帯状シート２１が、第１ゾーンの入口から出口にかけて搬送される間に熱風乾燥される。蒸発した水分を含んだ乾燥機内の空気は排気ファン２８によって排気ダクト２９に吸い出され、乾燥機外へ排出される。
【００２２】
図３は、第１ゾーンの風量制御パターンの一例である。乾燥開始時には第１ゾーン内は湿度が低く乾燥速度が速い雰囲気にあるので、乾燥風量は定常乾燥時よりも低く設定されている。そして、塗布膜（インク受容層）から水分が蒸発して第１ゾーン内の湿度が上がり乾燥速度が低下し始めるのにあわせ、徐々に定常乾燥時の乾燥風量まで上げていく風量制御パターンである。
【００２３】
図１の１４Ａ（第１ゾーン）〜１４Ｅ（第５ゾーン）の塗布装置１３からの距離はそれぞれ異なるため、各ゾーンにおける塗布開始から乾燥速度が変化するまでの時間、即ち塗布開始から乾燥開始までの時間もそれぞれ異なる。従って、各ゾーンに合わせた風量制御パターンを作成する。例えば、第１ゾーンでの塗布開始から乾燥開始までの時間を８秒、各乾燥ゾーンのシート通過時間を１０秒とした場合で説明する。この場合、帯状シートへの塗布開始から、第２ゾーン１４Ｂでの乾燥開始までの時間は８秒に１０秒を合計した１８秒となる。同様に、第３、第４、第５ゾーンではそれぞれ２８秒、３８秒、４８秒になる。
【００２４】
そして、第１ゾーンから第５ゾーンの各乾燥ゾーンでは、作成した風量制御パターンに基づいて、乾燥風の風量を制御する。即ち、各乾燥ゾーン１４Ａ〜１４Ｅの給気ファンの回転速度を風量制御パターンを達成するためのプログラムとタイマー機構で制御する。
【００２５】
このように、製造開始時より製造終了時までの乾燥速度の違いに応じた乾燥温度の風量制御パターンを予め作成し、この風量制御パターンに基づいて乾燥風の風量を変化させれば、リアルタイムな制御を行うことができる。これにより、製造開始時から製造終了時までの乾燥速度を常に一定に保つことができる。従って、製造される記録媒体の塗布膜の含水率は、乾燥開始後すぐに製造した時から、最後の乾燥が終了した製造終了時まで、常に一定とすることができる。
【００２６】
また、装置応答速度の速い風量制御により、高速塗布時などの高速乾燥条件下においても精度良く含水率を制御することが可能となる。
【００２７】
尚、本発明の記録媒体の製造方法は、インク受容層を有するインクジェット記録媒体に適用することが、本発明の効果をより良好に発現可能であるため好ましい。
【実施例】
【００２８】
以下、図１を用いて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、以下「％」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
【００２９】
連続的に搬送される帯状シート１１にスライドコーター１３で、固形分濃度が１５質量％のインク受容層塗布液を乾燥重量で２５ｇ／ｍ２塗布した後、乾燥機１４によりインク受容層を乾燥し、インクジェット記録媒体を作成した。詳細な製造条件は以下の通りである。
・インク受容層用塗布液の固形分濃度…１５質量％
・インク受容層用塗布液の含水率・・・５６６質量％（水分量／固形分量）
・塗布速度・・・３０ｍ／ｍｉｎ
・乾燥機・・・全長２５ｍの乾燥路を５つの乾燥ゾーンに分割し、各乾燥ゾーンを風量制御パターン方式で制御
・乾燥風温度・・・１５０℃
・乾燥機出口でのインク受容層の目標含水率・・・６質量％（水分量／固形分量）
乾燥機での風量の制御を行うための、予め求めた風量制御パターンを表１に示す。かかる例は実施例である。定常乾燥時の乾燥風量６ｍ３／ｍｉｎは連続塗布時に製造される記録媒体のインク受容層（塗布膜）の含水率が６質量％になるための乾燥風量である。また、塗布開始時の乾燥風量３ｍ３／ｍｉｎは塗布開始時に製造される記録媒体のインク受容層の含水率が６質量％になるための乾燥風量である。表１の風量アップまでの待ち時間とは、塗布開始時から乾燥開始（乾燥風量上昇開始）までの時間である。表１の風量アップ時間とは、乾燥開始から定常乾燥時までの時間、つまり、風量アップ開始から風量アップ停止までの時間である。また、この時の風量制御パターンを図３に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表２は、比較例であり、定常乾燥時に含水率６質量％になるように、乾燥機の各乾燥ゾーンの乾燥風量を乾燥開始時から定常乾燥時の乾燥風量まで一定とした例である。
【００３２】
【表２】
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【００３３】
実施例及び比較例の結果を図４に示す。実線は実施例の結果を、点線は比較例の結果を表す。
【００３４】
実施例では、製造開始時と定常乾燥時で、乾燥機出口でのインク受容層の含水率を６質量％±０．５質量％の範囲に制御することができていることが分かる。また、定常乾燥後状態後から製造終了時まで、製造される記録媒体のインク受容層の含水率は６質量％±０．５質量％の範囲に制御できていた。インク受容層のひび割れの発生は、目視では発見されなかった。
【００３５】
一方、比較例は、製造開始時から製造終了時において、インク吸収層の含水率が１質量％になり、インク受容層にひび割れが発生したのが目視で確認された。また、インク受容層の含水率が目標の６質量％に安定するまで約７分かかり、その間に製造されたインクジェット記録媒体の大部分が製品ロスとなった。
【００３６】
さらに、実施例と同様の塗布条件となるように、温度制御により乾燥速度を制御しようとしたが、装置応答速度が間に合わず、製品の含水率が一定になるまで時間がかかった。結果として、比較例に示した条件よりも製品ロスが増加してしまった。温度制御により含水率を制御する場合は、塗布速度を１０ｍ／ｍｉｎまで減速しなければならず、生産性が大きく低下してしまった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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