(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、スジムラや塗布故障が低減され、塗布均一性に優れた塗布液を液滴として噴霧して塗布する塗布装置及び塗布方法を提供することである。【解決手段】  被塗布体を搬送し、該被塗布体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、塗布液を供給する塗布液ノズル部と、該塗布液ノズルの開口部に近接してガスを噴出するガスノズル部とを有するスロットノズルスプレー装置を用い、該ガスを該塗布液に衝突させて液滴を形成して噴霧を行うことにより、該被塗布体上に塗布液を塗布する塗布装置において、該塗布液を供給する塗布液ノズル部が、厚み方向に貫通しない溝により形成された塗布液吐出部を複数有するシムを狭持し、該塗布液吐出部より塗布液を供給することを特徴とする塗布装置。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗布体を搬送し、該被塗布体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、塗布液を供給する塗布液ノズル部と、該塗布液ノズルの開口部に近接してガスを噴出するガスノズル部とを有するスロットノズルスプレー装置を用い、該ガスを該塗布液に衝突させて液滴を形成して噴霧を行うことにより、該被塗布体上に塗布液を塗布する塗布装置において、該塗布液を供給する塗布液ノズル部が、厚み方向に貫通しない溝により形成された塗布液吐出部を複数有するシムを狭持し、該塗布液吐出部より塗布液を供給することを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記シムの長手方向における前記塗布液吐出部の長さをＬ1とし、該塗布液吐出部間の距離をＬ2としたとき、開口比（Ｌ1／Ｌ1＋Ｌ2）が０．２以上であることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記塗布液吐出部間の距離Ｌ2が、１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記シムの厚さｔが、０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記シムの両面に、厚み方向に貫通しない溝により形成された塗布液吐出部を複数有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記塗布液吐出部の形状が、正方形、長方形、半円形、三角形または円形であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項７】
前記被塗布体が、基材上にインク吸収層を有するインクジェット記録用紙であって、前記塗布液が該インク吸収層に対する機能賦与化合物を含有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項８】
前記機能賦与化合物が、ｐＨ調整剤、界面活性剤、親水性バインダーの架橋剤、画像安定剤、水溶性多価金属化合物から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項７に記載の塗布装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の塗布装置を用いて、被塗布体上に塗布を行うことを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布液を液滴として噴霧することにより塗布する塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基材上に塗布液を塗布する方法は種々知られている。例えば、搬送される長尺の帯状基材（以下、単に基材ともいう）上に塗布液を高精度に塗布する方法としては、Ｅｄｗａｒｄ  Ｃｏｈｅｎ，Ｅｄｇａｒ  Ｇｕｔｏｆｆ著「ＭＯＤＥＲＮ  ＣＯＡＴＩＮＧ  ＡＮＤ  ＤＲＹＩＮＧ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ」に述べられている如く、各種の方法が提案されており、例えば、ディップ塗布法、ブレード塗布法、エアーナイフ塗布法、ワイヤーバー塗布法、グラビア塗布法、リバース塗布法、リバースロール塗布法、エクストルージョン塗布法、スライドビード塗布法、カーテン塗布法等が知られている。そして、これらの塗布方法において、基材の幅方向に高精度に均一な乾燥膜厚を得るために、塗布時の（塗布後、乾燥前の）塗布膜厚精度、均一性等に注意を払い、塗布を行っている。
【０００３】
これらの塗布法の中で特に、流量規制型のダイスを有する塗布装置は、高速、薄膜、多層同時塗布が可能であり、その特徴により写真感光材料、インクジェット記録材料、磁気記録材料等の塗布装置として広く用いられている。
【０００４】
その好ましい一例としては、Ｒｕｓｓｅｌｌ等により米国特許第２，７６１，７９１号に提案されたスライドビード塗布装置、あるいはエクストルージョン塗布装置等が広く用いられている。またカーテン塗布装置もダイスを有する流量規制型の塗布装置であるが、同様に広く用いられている。
【０００５】
例えば、このスライドビード塗布装置の場合、塗布装置先端と搬送される基材との間に、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、落下先に基材を位置させることにより塗布が行われる。これらは、高精度に均一な乾燥膜厚を得るのに大変有用である。
【０００６】
しかし、これらダイスを有する塗布装置による塗布は、その原理上、ビードやカーテン膜等、塗布装置と基材との間を連続的に塗布液でつなぐことになる。基材上に均一な厚さの塗布膜を形成するためには、塗布装置からの塗布液流量は、常に一定で、途切れがあってはならない。すなわち、塗布膜を連続的に形成するため、また、塗布膜厚を精度高く一定にするために、所定量以上の塗布液を要することになる。よって、これらの方式において、塗布装置から吐出される塗布液量を極端に少なくすることは、均一な膜厚を得る目的からすると、困難を伴う。
【０００７】
そのため、塗布層あたりの溶質量が少ない、つまり、塗布液を塗布し乾燥する前の湿潤膜厚がごく薄い膜（例えば、１〜５０μｍ程度）を形成する場合には、塗布液の溶媒量を増やし、塗布液全体を増量することが必要となる。特に塗布液の粘度が低い場合には、基材上で流れてしまうため、安定な塗布膜を形成することが難しく、塗布液量をますます増やさねばならない。
【０００８】
しかし、溶媒量を増やすと、塗布後、溶媒を飛ばして乾燥させる負荷（乾燥負荷）が大きくなり、生産効率上好ましくない。また、溶媒量が多かったり、乾燥に時間がかかると、当該塗布層の下に別の構成層が存在する場合には、該構成層に当該塗布層の塗布液が過度に浸透、拡散し、悪影響を及ぼす場合がある。
【０００９】
よって、薄膜を、塗布膜厚の精度高く、乾燥負荷が少なく、生産性高く設ける塗布方法が望まれている。
【００１０】
このような高精度に均一な塗布膜厚の薄膜を、構成層上に設けることが必要となる塗布製造物としては色々あるが、例えば、下記に述べるインクジェット用の空隙型記録媒体等が挙げられる。
【００１１】
インクジェット記録方法に用いられる記録媒体は、インク吸収層が、例えば、普通紙のように紙そのものであるものや、コート紙のように吸収体を兼ねる基材の上にインク吸収層を塗設したもの、あるいは樹脂被覆紙やポリエステルフィルムのような非吸収性の基材の上にインク吸収層を塗設したもの等がある。
【００１２】
中でも、非吸収性基材の上にインク吸収層を塗設したタイプの記録媒体は、基材の表面平滑性が高く、うねりが少ない等の理由から、光沢感、つや感、深み等銀塩写真のような高品位の質感を求められる出力に好ましく用いられる。更に、高い光沢感やつや感がある光沢型記録媒体としては、非吸収性基材の上に、インク吸収層としてポリビニルピロリドンやポリビニルアルコール等の水溶性バインダーを塗設した膨潤型記録媒体や、インク吸収層として顔料あるいは顔料とバインダーで微細な空隙構造を形成し、この空隙にインクを吸収させる、いわゆる空隙型記録媒体が用いられる。
【００１３】
空隙型記録媒体において、この空隙構造を有する多孔質インク吸収層は、主に親水性バインダーと微粒子とで形成されており、微粒子としては無機または有機の微粒子が知られているが、一般的には、より微粒子で光沢性が高い無機微粒子が用いられる。そして、該微粒子に対して比較的少量の親水性バインダーを使用することにより、微粒子間に空隙が形成されて多孔質インク吸収層が得られる。
【００１４】
一般に、上記の多孔質インク吸収層に対しては、さまざまな特性が要求され、これら種々の特性を改良するために、以下に記載の各添加剤の使用が提案されている。
【００１５】
１：高い発色性や光沢を達成するために、約０．１μｍ程度以下の多孔質を形成する安定な微粒子
２：微粒子の保持力が高く、かつインク吸収速度を低下させないための低膨潤性親水性バインダー
３：インク吸収速度や被膜の耐水性を改良するための親水性バインダーの架橋剤
４：最適なドット径を達成するため、表面に分布した界面活性剤や親水性ポリマー
５：色素の滲みや耐水性を改良するためのカチオン性の定着剤、多価金属化合物
６：色素画像の光や酸化性ガスなどによる退色性を改良するための退色防止剤
７：白地を改良するための蛍光増白剤や色調調整剤（赤み剤や青み剤など）
８：表面の滑り性を改良するためのマット剤や滑り剤
９：多孔質インク吸収層に柔軟性を持たせるための各種のオイル成分やラテックス粒子あるいは水溶性可塑剤
１０：色素の滲みや耐水性あるいは耐候性を改良するための種々の無機塩類（多価金属塩）
１１：多孔質インク吸収層の膜面ｐＨを調整するための酸やアルカリ類
等が挙げられる。
【００１６】
しかしながら、上記の種々の目的で使用する各添加剤を多孔質インク吸収層を形成する塗布液に添加した場合、多くの添加剤において、製造工程の安定性の観点から、種々の制約を受けるケースが多い。
【００１７】
上記課題の解決方法の一つとして、多孔質インク吸収層の塗布液には前記添加剤を含有させず、基材上に構成層としてまず塗布し、減率乾燥前に前記添加剤を含有する塗布液を前記構成層上部に塗布する、いわゆるオーバーコート層を設ける方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。オーバーコート層の塗布液に含有される前記添加剤は、予め設けられた構成層（例えば、多孔質インク吸収層）に適度に浸透し、上記問題を起こすことなく好ましい機能を付与することが期待される。つまり、機能賦与化合物として働くことが期待される。もともと機能賦与化合物を多孔質インク吸収層に含浸させる目的であるから、オーバーコート層自体はごく薄いものでよい。また、ごく薄い方が好ましい。更に、親水性バインダーと微粒子を含有する多孔質層を形成する水溶性塗布液を塗布し、塗膜の含水量が乾燥後の多孔質層の空隙容量以下になった後、オンラインで添加剤含有溶液をオーバーコートするインクジェット記録用紙が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１８】
しかし、構成層とオーバーコート層の２層を設ける場合、まず前記構成層を塗布乾燥してから、一旦ロールに巻き取り、再度ロールから繰り出してオーバーコート層を塗布乾燥する２工程（ツーライン）で行うと、製造コストが大幅に増大する問題がある。また、構成層を形成した後、しばらく経時すると、温度履歴や時間のばらつきにより、品質安定性に問題が生じるだけでなく、オーバーコート層を設ける際、塗布ムラが生じやすい等の問題が生じやすい。
【００１９】
この結果、オーバーコート層の塗布により、更にインク吸収層表面に多量の溶媒（水や有機溶媒）が付与される結果となり、乾燥時間や乾燥ゾーンの延長によるコストアップ、乾燥能力が規定されている場合には塗布速度の低下が必然となる。更に、厚膜のオーバーコート層を塗設することにより、乾燥までの間にインク吸収層への拡散、浸透の度合いが大きく、また、完全に乾燥するまでに時間がかかるため、多孔質インク層の塗布液に直接添加剤を含有させたような影響があり、オーバーコート層の利点を十分に発揮できない。
【００２０】
一方、上述のインクジェット記録用紙において、滲み耐性あるいは耐水性の改良を目的として、架橋剤として水溶性の多価金属イオンを予めインクジェット記録用紙中に添加しておき、インクジェット記録時に染料を凝集固着させて不動化させる方法が知られている。
【００２１】
例えば、多価金属化合物として、ジルコニウム原子やアルミニウム原子を含有する化合物をインクジェット記録用紙に用いることは既に知られている。例えば、特開昭５５−５３５９１号、同５５−１５０３９６号、同５６−８６７８９号、同５８−８９３９１号および同５８−９４４９１号には、水溶性染料と結合して難溶性塩を形成する水溶性多価金属塩を添加したインクジェット記録用紙が開示されている。また、特開昭６０−６７１９０号、同６１−１０４８４号、および同６１−５７３７９号には、カチオン性ポリマーと水溶性多価金属塩を添加したインクジェット記録用紙が開示されている。また、特開昭６０−２５７２８６号には、塩基性ポリ水酸化アルミニウム化合物を含有したインクジェット記録用紙が開示されている。
【００２２】
通常、これらの多価金属化合物、とりわけアルミニウム原子を含む化合物は、記録媒体表面に印字した後、高湿下での色剤の滲み防止や耐水性を向上させる目的で、インク吸収層に添加されているが、インク吸収層に多量に添加した場合には、調製した塗布液を長時間停滞させると、塗布液が大きく増粘してゲル化したり、逆に著しく減粘して、基材上で塗布液が流れやすくなり、その結果安定した塗布が困難となり、均質な塗膜が得にくくなる、あるいは多孔質インク吸収層を塗布乾燥する際に、表面のひび割れが増大する等の問題を引き起こすため、自ずとその添加量に制限を受けているのが現状である。
【特許文献１】特開平１１−１１５３０８号公報
【特許文献２】特開平１１−１９２７７７号公報
【特許文献３】特開２００２−３３１７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、スジムラや塗布故障が低減され、塗布均一性に優れた塗布液を液滴として噴霧して塗布する塗布装置及び塗布方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
【００２５】
（請求項１）
被塗布体を搬送し、該被塗布体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、塗布液を供給する塗布液ノズル部と、該塗布液ノズルの開口部に近接してガスを噴出するガスノズル部とを有するスロットノズルスプレー装置を用い、該ガスを該塗布液に衝突させて液滴を形成して噴霧を行うことにより、該被塗布体上に塗布液を塗布する塗布装置において、該塗布液を供給する塗布液ノズル部が、厚み方向に貫通しない溝により形成された塗布液吐出部を複数有するシムを狭持し、該塗布液吐出部より塗布液を供給することを特徴とする塗布装置。
【００２６】
（請求項２）
前記シムの長手方向における前記塗布液吐出部の長さをＬ1とし、該塗布液吐出部間の距離をＬ2としたとき、開口比（Ｌ1／Ｌ1＋Ｌ2）が０．２以上であることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【００２７】
（請求項３）
前記塗布液吐出部間の距離Ｌ2が、１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
【００２８】
（請求項４）
前記シムの厚さｔが、０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗布装置。
【００２９】
（請求項５）
前記シムの両面に、厚み方向に貫通しない溝により形成された塗布液吐出部を複数有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗布装置。
【００３０】
（請求項６）
前記塗布液吐出部の形状が、正方形、長方形、半円形、三角形または円形であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗布装置。
【００３１】
（請求項７）
前記被塗布体が、基材上にインク吸収層を有するインクジェット記録用紙であって、前記塗布液が該インク吸収層に対する機能賦与化合物を含有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の塗布装置。
【００３２】
（請求項８）
前記機能賦与化合物が、ｐＨ調整剤、界面活性剤、親水性バインダーの架橋剤、画像安定剤、水溶性多価金属化合物から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項７に記載の塗布装置。
【００３３】
（請求項９）
請求項１〜８のいずれか１項に記載の塗布装置を用いて、被塗布体上に塗布を行うことを特徴とする塗布方法。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、スジムラや塗布故障が低減され、塗布均一性に優れた塗布液を液滴として噴霧して塗布する塗布装置及び塗布方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００３６】
スロットノズルスプレー装置を用いて、塗布液を液滴として被塗布体上に噴霧してインクジェット記録用紙を製造する方法に関しては、例えば、特願２００２−４９７１５号、同２００２−２５３１７２号、同２００２−２７２９４３号、同２００２−２７２９４４号に、スロットノズルスプレー装置を用いたインクジェット記録用紙の製造条件の詳細について記載がなされている。また、特願２００３−４０９９８１号には、スロットノズルスプレー装置を用い、塗布液ノズルの塗布液吐出口とガスノズルのガス吐出口との形状等を規定した方法が提案されており、安定な塗布を実現するための有効な塗布方法ではあるが、更に高速で薄膜の塗膜を安定して形成するための塗布方法に関し更に検討を進めた結果、スロットノズルスプレー装置の形状だけではなく、より均一で安定した塗布液の噴霧を実現するためには、塗布液を供給する塗布液ノズル部の塗布液流路を構成するシム形状が大きく影響を与えていることが判明した。
【００３７】
本発明者は、スロットノズルスプレー装置を構成するシム形状について更に詳細に検討した結果、被塗布体を搬送し、該被塗布体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、塗布液を供給する塗布液ノズル部と、該塗布液ノズルの開口部に近接してガスを噴出するガスノズル部とを有するスロットノズルスプレー装置を用い、該ガスを該塗布液に衝突させて液滴を形成して噴霧を行うことにより、該被塗布体上に塗布液を塗布する塗布装置において、該塗布液を供給する塗布液ノズル部が、厚み方向に貫通しない溝により形成された塗布液吐出部を複数有するシムを狭持し、該塗布液吐出部より塗布液を供給する塗布装置により、スジムラや塗布故障が低減され、塗布均一性に優れた塗布液を液滴として噴霧して塗布する塗布装置及び塗布方法を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。
【００３８】
すなわち、従来より知られている、あるいは上記各明細書で提案されている塗布液流路を形成するためのシム形状は、厚さ方向に貫通したクシ歯状のシムが開示されている。
【００３９】
通常、複数の塗布液吐出部を形成するシムを用いる場合、その塗布均一性を実現するためには、塗布液吐出部の間隔均一性が極めて重要な因子となる。また、より高速塗布に対応するためには、高密度でより多くの塗布液吐出部をスロットノズルスプレー装置の幅手方向に配置する必要がある。上記のような要望に対し、従来より用いられていた厚さ方向に貫通したクシ歯状のシムでは、塗布液流路の高い加工精度を作製することが難しく、またこの様なクシ歯状のシムをスロットノズルスプレー装置に組み入れる場合、その高い取り付け精度を確保することが困難となる。特に、上述のように高密度でより多くの塗布液吐出部を設けたクシ歯状のシムの場合には、その難易度がより一層高くなる。
【００４０】
上記課題に対し、本発明に係るシムは、板状のシム用基材に対し厚さ方向に貫通させないように溝状、あるいは基材中にトンネル状の塗布液流路を複数設けたことが特徴である。この様な構成からなる本発明のシムは、高い精度で塗布液流路を形成することができ、また高い密度で塗布液流路を配列することができるため、塗布均一性に優れ、高効率で塗布することが可能となるものである。
【００４１】
以下、本発明の詳細について説明する。
【００４２】
はじめに、本発明の塗布装置であるスロットノズルスプレー装置について、図を交えてその詳細を説明する。ただし、本発明の塗布装置は、ここで例示する図で示す構成のみに限定されるものではない。
【００４３】
本発明の塗布方法は、被塗布体を搬送し、該被塗布体の搬送方向と交差する方向の塗布幅にわたって、塗布液を供給する塗布液ノズルと、該塗布液ノズルの開口端に近接してガスを噴出するガスノズルと、塗布液ノズル内に塗布液流路を構成するシムを有するスロットノズルスプレー装置を用い、該ガスを該塗布液に衝突させて液滴を形成して噴霧を行うことにより、該被塗布体上に塗布液を塗布する。
【００４４】
ここで、本発明でいう被塗布体とは、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が、長尺の帯状支持体や、該帯状支持体上にすでに構成層、例えば、インク吸収層等を有するインクジェット記録用紙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。被塗布体は、板状の支持体であっても、立体形状を有するものであっても構わず、被塗布部が面積を有していればよい。
【００４５】
また、本発明において、被塗布体は、塗布装置の塗布液ノズルに対して相対的に移動させ（搬送させ）、連続的に塗布製造を行う。塗布装置の塗布液ノズルは、少なくとも被塗布体の塗布幅（被塗布体の搬送方向と交差する方向における前記被塗布体の被塗布部の長さのことを指す）に対応する長さを有し、被塗布体の搬送方向と交差するように配置させることにより、塗布装置に対して被塗布体を搬送させるだけで、被塗布体上に塗布液を塗布する。被塗布体が長尺の帯状支持体である場合、帯状支持体の長手方向に帯状支持体自身を搬送させ、塗布装置の塗布液ノズルを、帯状支持体の幅手方向に（長手方向と直行する方向に）位置させることが好ましい。塗布装置に対し、被塗布体を一方向に搬送し、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。
【００４６】
また、塗布装置の塗布液ノズル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：液滴が被塗布体上に落ちる面積範囲が、搬送方向に対し、その落下長さが均一であること、
３：被塗布体上に落ちる角度が均一であること、
４：被塗布体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。
【００４７】
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。
【００４８】
平均液滴径の変動は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定し、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。
【００４９】
まず、塗布液を液滴として噴霧するスロットノズルスプレー装置等のスプレー装置から、塗布液を噴霧させ、その噴霧状態を安定させる。噴霧開始直後では、塗布液の吐出量やガス圧が一定せず噴霧状態が安定しないので、所定の時間噴霧を続けることで安定させることができる。
【００５０】
次に、噴霧状態が安定した液滴群に対し、レーザー回折式粒度分布測定装置としてスプレーテックＲＴＳ５１２３（マルバーン社製）を用い、塗布幅方向において等間隔で５ヶ所、平均液滴径を測定する。被塗布体に落ちる液滴群の塗布幅方向の両端（塗布端）は、通常、噴霧濃度が極端に低くなるため有効塗布幅にはカウントしない。よって、有効塗布幅の両端を測定点の両端２点とする。具体的には、塗布端から１ｃｍ内側に入った所を測定点の両端２点とし、その内側の等間隔３点を加えて計５点とし、これを測定点とする。この５ヶ所で測定された平均液滴径から、変動率を計算する。
【００５１】
尚、平均液滴径は、スプレーテックＲＴＳ５１２３を用いれば簡単に測定できるが、前記測定箇所における液滴群の各液滴径を測定し、液滴径を横軸にとって積算プロットしたときに、体積パーセントで５０％の位置にくる液滴径のことをさす。
【００５２】
また、液滴が被塗布体上に落ちる面積範囲の搬送方向の長さが均一であるとは、塗布幅方向で、前記長さの変動が、±１０％以下であることを言う。より好ましくは±５％以下である。
【００５３】
また、被塗布体上に落ちる液滴の広がり角度が均一であるとは、塗布幅方向で、塗布装置の塗布液ノズルを基点として、被塗布体上に落ちる液滴の落下角度の変動が、±１０％以下であることをいう。より好ましくは±５％以下である。
【００５４】
また、被塗布体上に落ちる液滴群の空間密度が均一であるとは、塗布幅方向で、被塗布体上に落ちる液滴群の空間密度の変動が、±１０％以下であることを言う。より好ましくは±５％以下である。
【００５５】
上述のような均一な噴霧を達成するため、本発明では、スロットノズルスプレー装置を用いることが特徴である。スロットノズルスプレー装置とは、塗布液を吐出する塗布液吐出部を塗布幅方向に複数有する。各塗布液吐出部は、塗布幅方向に一列に並んでいても、千鳥に並んでいてもよい。そして、前記塗布液吐出部に近接してガスを噴出するガスノズル孔を有し、ここから噴出されるガスを前記塗布液ノズル孔から吐出された塗布液に衝突させて液滴を形成する機構を有する。
【００５６】
本発明に好ましく用いることのできるスロットノズルスプレー装置としては、例えば、特開平６−１７０３０８号公報に記載されているものを適用することが可能である。特開平６−１７０３０８号公報では、このスロットノズルスプレー装置を用いて、使い捨ておむつの接着剤を繊維上に塗布する例が開示されているが、極めて高粘度の塗布液（接着剤）をスロットノズルスプレー装置の塗布液ノズル（塗布液吐出部）からファイバー状に落下させるものであり、塗布装置と被塗布体（繊維）とが、前記ファイバー状の塗布液でつながっている。つまり、本発明の塗布方法のように不連続な液滴として被塗布体上に付与するものではない。塗布幅にわたって設けられた複数の塗布液ノズルおのおのから平行に落下するファイバー状塗布液が、前記塗布液ノズルに近接して設けられたガスノズルから噴出されるガスにより攪乱され、垂直落下することが妨げられ、被塗布体上のある面積範囲内でランダムに着地するのみである。ガスノズルなしでは、ファイバー状の塗布液がそのまま垂直落下することになるが、ガスノズルからガスを噴出することで、より広範囲に塗布液を分散して着地させることが可能となっているが、ラーメンを広げて載せただけのような塗布層となり、インクジェット記録用紙の例で述べたような被塗布体全面にわたり、厳密に塗布膜厚の均一性が求められる塗布ではない。また、接着剤を塗布するものであるから、形成される塗布膜も極めて厚いものである。
【００５７】
また、特開平５−３０９３１０号公報に開示されるスロットノズルスプレー塗布装置も、本発明に好ましく用いることができる。特開平５−３０９３１０号公報で開示されている例は、上述の特開平６−１７０３０８号公報と同様に、ホットメルトタイプの接着剤を被塗布体上に塗布するものである。これも極めて高粘度の塗布液（接着剤）であるために、同様に塗布液を被塗布体表面にファイバー状に、連続的に、吐出する方法であり、厳密な膜厚均一性はなく、かつ形成する塗布膜も極めて厚膜なものである。
【００５８】
このようなスロットノズルスプレー装置を用いて、上述のごとく塗布幅にわたって噴霧状態の均一性を高める方法としては、塗布液の粘度を比較的低くすること、ガスノズルから噴出するガス圧を高くすることにより可能である。また、スロットノズルスプレー装置の塗布液ノズル開口端の面積を小さくすること、該開口端のピッチを狭くすることなどにより、噴霧の均一性を高めることができる。
【００５９】
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、更に好ましくは０．１〜２０ｍＰａ・ｓであり、このような低粘度の塗布液をスロットノズルスプレー装置に適用することで、塗布幅にわたって均一な液滴の噴霧が可能である。
【００６０】
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、更に好ましくは２０〜３０ｍＮ／ｍとすることである。
【００６１】
また、スロットノズルスプレー装置等を用いて、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、更に好ましくは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、３．５ＣＭＭ／ｍ以上、好ましくは７ＣＭＭ／ｍ以上、更に好ましくは１０ＣＭＭ／ｍ以上である。
【００６２】
上記手段を用いて、塗布幅にわたり、連続ファイバー状ではなく、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、塗布液を被塗布体上に供給できる。結果として、塗布膜厚を均一にすることができる。また、不連続な液滴の被塗布体上への供給であって、塗布液量が少なくなるので、乾燥負荷もかからない。
【００６３】
次いで、本発明の塗布装置に用いるスロットノズルスプレー塗布装置の具体的な形態について、説明する。
【００６４】
図１は、本発明の塗布方法を説明するための概略図である。図中、参照符号１は、スロットノズルスプレー装置（全容は不図示）のスロットノズルスプレー部、９は長尺の帯状支持体タイプの被塗布体である。
【００６５】
被塗布体９は、被塗布体９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。スロットノズルスプレー部１の塗布液ノズルＣは、搬送方向と直交する方向である被塗布体９の幅手方向に長さを有し、被塗布体９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Ｃからは、塗布液が液滴状に噴霧され、搬送される被塗布体９上に液滴が着地することにより塗布が行われる。このとき被塗布体９の幅手方向の塗布液が付着する長さが図中矢印で示した塗布幅に相当する。図１では、塗布幅は、被塗布体９の幅手方向の長さよりも短くなっているが、同じでももちろん構わない。
【００６６】
図２は、図１で説明したスロットノズルスプレー部を含むスロットノズルスプレー装置の一例を示す概略断面図である。
【００６７】
スロットノズルスプレー部１は、一対の内部ダイブロック３ａ、３ｂと、該一対の内部ダイブロック３ａ、３ｂの各々の外側に外部ダイブロック２ａ、２ｂを有し、一対の内部ダイブロック３ａ、３ｂ間に、シム１ａを狭持して塗布液ノズルＣ（塗布液流路）が形成され、内部ダイブロック３ａと外部ダイブロック２ａ間、及び内部ダイブロック３ｂと外部ダイブロック２ｂ間にそれぞれガスノズルＤが構成されている。
【００６８】
図２において、スロットノズルスプレー部１には、ガスポケットＡを有する１対のガスノズルＤと塗布液ポケットＢを有する塗布液ノズルＣを有している。塗布液は、ファイバー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Ｂに供給されて、シム１ｄにより形成された塗布液ノズル３に導かれる。一方、ガスノズル２へは、加圧空気源７より、弁８を介して、ガスポケットＡに加圧空気が供給される。塗布に際しては、塗布液ノズルＣ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Ｄより加圧空気を吹き付け、塗布液を液滴状にして、被塗布体９上に噴霧、吐着させるものである。本発明の塗布方法においては、塗布液を、ファイバー状ではなく、微細な液滴として噴霧することができることが大きな特徴である。塗布液を微細な液滴として、被塗布体９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。
【００６９】
次に、図３を用いて、スロットノズルスプレー部とそこで形成される液滴の形成及び飛翔状態を説明する。
【００７０】
図３において、シム１ｄにより形成された塗布液ノズルＣより吐出された塗布液Ｅは、塗布液ノズルＣの両サイドに近接して設けられたガスノズルＤより供給される圧縮空気Ｇにより、細分化、液滴化され球形に近い液滴粒子１２となり、飛翔し、ギャップＬ５を隔てた被塗布体９表面に均一に着弾する。図３では、被塗布体９は、基材１０上にインク吸収層１１を構成層として塗布したモデルで示してある。被塗布体９上に着地する塗布液の液滴粒子１２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、落下長さＬ５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Ｃの開口端を基点として被塗布体に対し、噴霧される液滴群の広がり角度は、塗布幅にわたって均一であることが好ましい。
【００７１】
図４は、本発明に係るシムを有するスロットノズルスプレー部の分解斜視図である。図中、参照符号の３ａおよび３ｂ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内部ダイブロックである。片方のダイブロック３ａ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Ｂまで連通する塗布液供給管６１を有している。塗布液ポケットＢに滞留した塗布液は、内部ダイブロック３ａおよび３ｂの間に形成された塗布液用スリットを流下することになる。１ｄは、内部ブロック３ａおよび３ｂに挟まれたシムであり、２つの内部ダイブロック３ａおよび３ｂ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ｄを形成する。
【００７２】
また、２ａおよび２ｂは、ガス供給用の外部ダイブロックで、外部ダイブロック２ａおよび２ｂのそれぞれとの間隙に圧縮ガスが流通するガスノズルＤ（不図示）を形成する。この場合のガスノズルＤ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外部ダイブロック２ａ、２ｂのそれぞれのエア供給管８１に供給され、一端ガスポケットＡに滞留した後、内部ダイブロックと外部ダイブロックとの間隙に形成されたガスノズルＤ（不図示）を圧力をもって流下する。
【００７３】
上記シム１ｄに形成された溝状、あるいはトンネル状の塗布液流路を流下してきた塗布液および２つのガスノズルを流下してきた圧縮エアは、スロットノズルスプレー部１の底部である塗布液ノズルにおいて衝突し、液滴を形成して、被塗布対象物である被塗布体上に飛翔する。
【００７４】
次いで、本発明に係るシム形状の詳細について説明する。
【００７５】
図５は、従来のクシ歯状のシムの一例を表す図である。
【００７６】
図５は、板状のシム基材に、厚み方向に貫通した溝を複数設けて塗布液流路を形成したクシ歯状のシム１ｄで、図５のａ）はその斜視図であり、図５のｂ）はその断面図である。図５の形状からなるシム１ｄでは、クシ歯状の塗布液流路壁１４の先端部を含めた大部分は固定されていないため、スリット形成時の加工精度や内部ブロック３ａおよび３ｂ間にシムを狭持する際の取り付け精度を維持することが困難となる。
【００７７】
図６は、本発明に係るシム形状の一例を示す図である。
【００７８】
図６は、板状のシム基材の一方の面側に、厚み方向に貫通しない状態で溝状の塗布液流路を多数形成したシム１ｄであり、図６のａ）はその斜視図であり、また、図６のｂ）はその断面図である。
【００７９】
図６に示す構成からなるシムでは、複数設けた塗布液流路は、公知の切削手段を用いて精度良く、任意の間隔で形成することができ、また、塗布液流路壁はシム基材と一体化した構成であるため、内部ブロック３ａおよび３ｂ間にシムを狭持する際に、塗布液吐出部１３の変動やひずみを受けることなく、極めて高い精度で取り付けることができる。本発明に係るシムを有するスロットノズルスプレー装置を用いることにより、塗布均一性に優れ、スジムラや塗布故障が低減され塗布を実現することができる。
【００８０】
本発明に係るシムにおいては、図６のｂ）に記載のように、シムの長手方向における塗布液吐出部１３の長さをＬ1とし、塗布液吐出部１３間の距離をＬ2としたとき、開口比（Ｌ1／Ｌ1＋Ｌ2）が０．２以上であることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．７５である。この様な開口比で塗布液吐出部１３を高い密度で配置することにより、均一な塗布を可能とすると共に、高速塗布適性を付与することができ好ましい。
【００８１】
また、塗布液吐出部１３間の距離Ｌ2が、１ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１〜１．０ｍｍである。また、本発明に係るシムにおいては、シム基材の厚さｔが０．５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１〜０．５ｍｍである。
【００８２】
図６においては、複数の塗布液流路をシム基材の一方の面側に設けた例を示したが、図７に記載のように、シム基材の両面に複数の塗布液流路を設けたシムが、より好ましい態様である。
【００８３】
図７は、板状のシム基材の両面に、厚み方向に貫通しない状態で溝状の塗布液流路を多数形成したシム１ｄであり、図７のａ）はその斜視図であり、また、図７のｂ）はその断面図である。図７に記載のように、複数の塗布液流路をシム基材の両面に、それぞれの塗布液流路を千鳥状に配列することにより、スロットノズルスプレー装置として構成した際に、シムの両端に配置するガスノズル部とのバランスがより良好となり、塗布液のより安定した噴霧を行うことができる。
【００８４】
図６及び図７においては、塗布液吐出部１３として、正方形形状を例として説明したが、塗布液吐出部の形状は、正方形に限定されるものではなく、長方形や図８に記載のような半円形の塗布液流路を設けたシム形状、図９に記載のような三角形の塗布液流路を設けたシム形状、あるいは図１０に記載のように、シム基材の内部にトンネル状の円形の塗布液流路を設けたシム形状も好ましい。なお、図８、９においては、それぞれの塗布液流路をシム基材の一方の面に設けた例で示したが、図７に示すようにシム基材の両面に設ける仕様も好ましい。また、図１０においても、円形の塗布液吐出部を一列に配列した例を示したが、必要に応じて、塗布液吐出部を複数列配置した構成でも良い。
【００８５】
一方、本発明に係るスロットノズルスプレー装置において、ガスノズルの開口端の形状としては、円形でも塗布幅に延びるスリット状でもよく、このときの円形での直径、あるいはスリット間隔としては、概ね５０〜５００μｍの範囲で用いることができる。塗布液ノズルに対するガスノズルの角度としては、１５〜６０度の範囲であることが好ましく、より好ましくは１５〜４５度である。また、スロットノズルスプレー部の塗布液ノズルと被塗布体間の距離は、概ね０．２〜１０ｃｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜６．０ｃｍであり、更に好ましくは１．０〜３．５ｃｍである。
【００８６】
図１１および図１２は、図２のスロットノズルスプレー部を塗布液ノズルＣ側から見た概略図である。塗布幅方向に配置された複数の塗布液ノズルＣの開口端とガスノズルＤの開口端とを示している。
【００８７】
図１１に示す塗布液ノズルは、前述の図１０に記載の構成からなるシム１ｄを、内部ダイブロック３ａ、３ｂで狭持し、円形の塗布液吐出部１３を、塗布幅方向に配列させている構成を示している。そして、各塗布液吐出部１３の両サイドに近接して、スリット状のガスノズルＤが設けられている態様である。各塗布液吐出部１３は、それぞれ等間隔に配列されている。ここでは、一つの塗布液吐出部１３を設けたシム１ｄと対応する２つのガスノズルＤが塗布幅方向と直行する方向に一直線上に配置されているが、シム１ｄとガスノズルＤとが、互い違いに、千鳥状に配置されていても構わない。また、図１１では、ガスノズルＤとして、スリット状の形態を示してあるが、シム１ｄと同様な円形のガス吐出部の一定の間隔（ピッチ）では位置させた構成であっても良い。
【００８８】
図１２に示す塗布液ノズルは、図１１に記載の形態とは別のもので、前述の図７に記載のシム基材の両面に塗布液流路を設けた構成からなるシム１ｄを、内部ダイブロック３ａ、３ｂで狭持し、円形の塗布液吐出部１３を、塗布幅方向に配列させている構成を示している。
【００８９】
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、概ね被塗布体上の塗設量として、１〜５０ｇ／ｍ2の範囲が好ましい。１ｇ／ｍ2未満では、安定で均一な塗布膜を形成するのが難しく、逆に５０ｇ／ｍ2を越えると乾燥負荷等に影響が表れ、本発明の効果を有効に発揮させることが難しくなる。塗布液の湿潤膜厚としては、１〜５０μｍであることが特徴であり、好ましくは５〜３０μｍである。
【００９０】
一方、ガスノズル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、概ね１〜５０ＣＭＭ／ｍ（塗布幅あたりの流量）の範囲が好ましく、その時のガスノズルでの内圧としては、塗布の均一性の観点から、１０ｋＰａ以上であることが好ましい。
【００９１】
エアー線速度ｖは、１００〜４００ｍ／ｓであることが本発明の目的を顕著に達成できるという観点において好ましい。特に、ｖが１００ｍ／ｓ以上であれば塗布乾燥性の観点で好ましく、また４００ｍ／ｓ以下であれば塗布収率の観点で好ましい。
【００９２】
本発明でいうエアー線速度とは、ガスノズル出口直後におけるエアー線速度であり、レーザードップラ風速計等により測定して求めることができる。また、塗布収率とは、被塗布体上に塗布された塗布液量／供給した全塗布液量×１００（％）であり、質量法により算出する。すなわち、被塗布体上に塗布された塗布液量は、被塗布体上への塗布前後の質量変化から算出し、供給した全塗布液量は塗布液ノズルへ送液、供給した質量、すなわち、送液流量×塗布時間より求めることができる。
【００９３】
また、このときの塗布液の液滴の平均粒径は、１０〜７０μｍであることが本発明の目的を顕著に達成できるという観点において好ましい。本発明でいう液滴の平均粒径とは、塗布ギャップ（塗布液ノズルと被塗布体間の距離Ｌ５）位置における平均粒径であり、レーザ回折方式粒径測定機、例えば、ＭＡＬＶＡＮ社製のＲＴＳ１１４により測定して、求めることができる。
【００９４】
図１３は、上記説明したようなスロットノズルスプレー装置を配置した塗布製造ラインの一例を示している。ここでは、被塗布体としては支持体上に構成層を塗布したものを用いている。該構成層を塗布後、乾燥する工程内に、複数（多段で）スロットノズルスプレー装置を配置した。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呼んでいる。
【００９５】
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２１を通過し、更にバックアップロール２２の位置にて反転搬送される過程で流量規制型のスライドビード塗布装置２０より供給される多孔質インク吸収層（構成層）用の塗布液が塗布される。この多孔質インク吸収層用の塗布液は、親水性バインダを含有しているので、冷却ゾーン３０で一端冷却して固定する。この支持体上に構成層を有する被塗布体９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２３と被塗布体９の裏面に接触して反転搬送させる通常の搬送ローラ２４とを交互に設けて、被塗布体９を蛇行搬送させている。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つのスロットノズルスプレー装置１によって本発明の上記説明したような液滴噴霧による塗布が行われる。２つのスロットノズルスプレーのうち、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乾燥性の観点で好ましい。ここでは２つのスロットノズルスプレー装置を使用したが、１つでももちろんよく、３つ以上でもかまわない。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、膜厚均一性も高まることがわかった。
【００９６】
本発明の塗布方法を用いて、被塗布体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、５０〜５００ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、より好ましくは１００〜３００ｍ／ｍｉｎである。
【００９７】
本発明の塗布方法を用いて、少なくとも１層の構成層を支持体上に有する被塗布体上に、塗布を行う場合の塗布時期としては、支持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ロットノズルスプレー装置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）。本発明にかかる塗布方法は、少量の塗布液であっても塗布が可能であるため、該構成層が完全に乾燥していない状態で行っても乾燥負荷が少なく、該構成層への悪影響も少ない。また、該構成層が完全に乾燥する前に本発明にかかる塗布を行う方が、かえって構成層のひび割れ等のデメリットを防ぐことも出来ることがわかった。
【００９８】
本発明の塗布方法は、乾燥負荷が少ないので、該構成層の乾燥工程内において実施することができる。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、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ことが好ましい。
【００９９】
湿潤状態の塗布膜の乾燥過程は、主に以下のように分類することができる。乾燥の初期は、恒率乾燥部と呼ばれ、塗布液の溶媒である水や溶剤が蒸発潜熱を奪いながら蒸発していくため、構成層の表面温度はほぼ一定である。この一定温度の期間を恒率乾燥部という。恒率乾燥部以降では、塗布液の溶質とインターラクションのある水や溶剤を蒸発させるため、蒸発潜熱の他にそのインターラクションを解くためのエネルギーも必要となるので表面温度は上昇する。この期間を減率乾燥部という。減率乾燥とは、表面からの溶媒の蒸発が層内の塗膜中の水分移動が勝るときに起きる現象である。次いで、減率乾燥が終了すると、乾燥風の温度とインクジェット記録用紙の表面温度が一致する領域に入る。この時点が、乾燥終点と呼ばれている。
【０１００】
以上説明した恒率乾燥部、減率乾燥部及び乾燥終点の確認方法としては、特に制限はないが、例えば、表面温度をモニターして、表面温度が一定である領域を恒率乾燥部、表面温度が上昇する領域を減率乾燥部及び乾燥温度と同一となった時点を、乾燥終点として求めることができる。
【０１０１】
また、他の方法としては、各領域に含水量計を設置し、塗膜の含水量をモニターし、含水量の減少曲線がフラットになった領域を乾燥終点として規定することができる。
【０１０２】
本発明の塗布方法における塗布液の粘度は、０．１〜２５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。より好ましくは０．１〜５０ｍＰａ・ｓである。更に好ましくは０．１〜２０ｍＰａ・ｓである。
【０１０３】
本発明の塗布方法は、薄層を均一に形成することができ、幅広い分野に適用することができ、例えば、一般銀塩感光材料の最表面に機能層を賦与する、反射防止膜の形成、電子写真で用いる感光体の電荷発生層、電荷輸送層の塗布、インクジェット記録用紙上への塗布等に用いることができるが、特に好ましくはインクジェット記録用紙上へのオーバーコート層の塗布に適用することである。
【０１０４】
本発明の塗布方法が好ましく適用できるインクジェット記録用紙は、支持体上に親水性バインダーと微粒子を含有する多孔質インク吸収層を構成層として有し、その上に本発明の塗布方法でオーバーコート層を設けたものである。
【０１０５】
多孔質インク吸収層は、主に微粒子と親水性バインダーから形成される。微粒子としては、気相法で合成された微粒子シリカを、親水性バインダーとしては、ポリビニルアルコールなどが好ましく用いられる。
【０１０６】
このようなインクジェット記録用紙に用いられる支持体としては、吸水性支持体（例えば、紙など）や非吸水性支持体を用いることができるが、より高品位なプリントが得られる観点から、非吸水性支持体が好ましい。このような支持体としては、紙の両面をポリオレフィン樹脂でラミネートした紙支持体がある。
【０１０７】
上記ポリビニルアルコールと微粒子シリカを含有する多孔質インク吸収層用（構成層用）の塗布液は、高温で低粘度、低温で高粘度になりやすい。それ故に、上記水溶性塗布液を支持体上に塗布した後は、塗布液を冷却して著しく増粘させることが好ましい。
【０１０８】
多孔質インク吸収層の塗布温度は、一般的には、３０〜６０℃であり、塗布後の冷却温度は塗膜温度が概ね２０℃以下になるようにすれば良く、特に、１５℃以下にすることが好ましい。
【０１０９】
冷却工程は、塗布後、例えば１５℃以下に冷却されたゾーンを一定時間（好ましくは５秒間以上）通過させることで行うことができる。この冷却時点では、あまり強い風を吹き付けないことが、液ヨリを起こさず均一でムラのない塗膜を得る観点から好ましい。
【０１１０】
一旦冷却した以降は、強い風を吹き付けても、塗布液自体の増粘のため、液ヨリを起こしにくくなり、強い風を吹き付けても液ヨリの発生を抑制することができる。また、吹き付ける強い風の温度は、２０℃以上の風を吹き付けることができるが、徐々に風の温度を上げるのが好ましい。
【０１１１】
多孔質インク吸収層用の塗布液を支持体上に塗布した後の乾燥工程は、風を吹き付けたり高温状態のゾーンを通過させる、もしくは両者を併用することで行われる。
【０１１２】
高温ゾーンを通過させて乾燥させる場合、５０〜１５０℃の乾燥ゾーンを通過させる。この際、乾燥温度は、支持体の耐熱性や塗膜への悪影響などを考慮して適切な乾燥温度を選択することが好ましい。乾燥する風は、通常、相対湿度が１０〜５０％、好ましくは１５〜４０％の風で行われる。乾燥時間は、湿潤膜厚にもよるが、概ね１０分以内が好ましく、５分以内にするのが特に好ましい。
【０１１３】
塗布速度は、湿潤膜厚や設備の乾燥能力に依存するが、概ね１分当たり１０〜１０００ｍ、好ましくは２０〜５００ｍである。
【０１１４】
上記多孔質インク吸収層用の塗布液の塗布方法としては、公知の方法から適宜選択して行うことができ、例えば、グラビアコーティング法、ロールコーティング法、ロッドバーコーティング法、エアナイフコーティング法、押し出し塗布方法、カーテン塗布方法あるいは米国特許第２，６８１，２９４号公報に記載のホッパーを使用するエクストルージョンコート法が好ましく用いられる。
【０１１５】
次に、本発明のスロットノズルスプレー装置を用いて、インクジェット記録用紙の多孔質インク吸収層上にオーバーコート層を設ける場合の、該オーバーコート層用の塗布液について、以下に説明する。
【０１１６】
オーバーコート層用の塗布液は、インクジェット記録用紙の構成層表面に対する機能賦与化合物を含有していることが特徴である。
【０１１７】
その機能賦与化合物の使用により、ｐＨが変化する有機または無機の酸、もしくは各種のアルカリ性の添加剤、水溶性多価金属イオンの水溶性塩、アニオン、カチオン、両性、もしくはノニオン系の各種界面活性剤、退色防止剤、カチオン性定着剤、親水性バインダーの架橋剤等が挙げられる。
【０１１８】
多孔質インク吸収層の膜面ｐＨを低下させる目的で使用できる酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、燐酸などの無機酸、クエン酸、ギ酸、酢酸、フタル酸、こはく酸、蓚酸、ポリアクリル酸などの有機酸を挙げることができる。
【０１１９】
多孔質インク吸収層の膜面ｐＨを増大させる目的で使用されるアルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ほう砂、燐酸ナトリウム、水酸化カルシウム、有機アミンなどが挙げられる。
【０１２０】
上記ｐＨ調整剤は、多孔質形成する塗布液中のｐＨが記録媒体の好ましい膜面ｐＨと異なる場合に、特に好ましい。
【０１２１】
記録媒体の多孔質インク吸収層の膜面ｐＨは、インクの種類によっても異なるが、一般には、より酸性側で染料の耐水性や滲みが改善されるが、耐光性はより高ｐＨ側で改良される傾向が大きいため、使用するインクとの組み合わせで最適なｐＨは選定される。好ましい多孔質表面の膜面ｐＨは、３〜７であり、特に３．５〜６．５が好ましい。ここでいう膜面ｐＨとは、Ｊ．ＴＡＰＰＩ  ４９に規定される紙の表面ｐＨ測定方法にしたがって測定した値であり、具体的には、記録媒体表面に５０μｌの純水（ｐＨ＝６．２〜７．３）を滴下し、市販の平面電極を用いて測定した値を言う。
【０１２２】
前記機能賦与化合物としては、界面活性剤であってもよい。
【０１２３】
界面活性剤は、インクジェット記録時にドット径をコントロールすることが可能であり、そのような界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、両性、もしくはノニオン系界面活性剤を挙げることができる。また、界面活性剤は、２種以上を併用することもできる。界面活性剤の添加量は、記録媒体１ｍ2当たり概ね０．０１〜５０ｍｇである。５０ｍｇを越えると、インクジェット記録時にマダラ状のムラになりやすい。
【０１２４】
前記機能賦与化合物としては、親水性バインダーの架橋剤であってもよい。
【０１２５】
このような架橋剤としては、公知のものを使用でき、好ましいものとしては、前述のホウ酸類、ジルコニウム塩、アルミニウム塩もしくはエポキシ系架橋剤である。
【０１２６】
前記機能賦与化合物としては、画像安定剤（以下、退色防止剤ともいう）であってもよい。退色防止剤は、光照射による退色およびオゾン、活性酸素、ＮＯx、ＳＯxなどの各種の酸化性ガスによる退色を抑制するものである。
【０１２７】
前記機能賦与化合物としては、カチオン性ポリマーを使用することができる。
【０１２８】
一般に、カチオン性ポリマーは、染料の定着剤として作用し、耐水性や滲みを防止するため、予め多孔質受容層を形成する塗布液に添加しておくことが好ましいが、塗布液中に添加した際に問題が発生する場合には、オーバーコート法で供給することもできる。例えば、カチオン性ポリマーの添加により、塗布液が経時で増粘したり、あるいは、多孔質層内でカチオン性ポリマーの分布を持たせて発色性を改善する場合などでは、オーバーコート法で供給することが好ましい。カチオン性ポリマーをオーバーコート法で供給する場合、記録媒体１ｍ2当たり概ね０．１〜５ｇの範囲である。
【０１２９】
前記機能性付与化合物としては、水溶性多価金属化合物であってもよい。
【０１３０】
水溶性多価金属化合物は、一般に、無機微粒子含有の塗布液中に存在すると凝集を起こしやすく、これにより微少な塗布故障や光沢性の低下を引き起こしやすいため、特にオーバーコート法が供給するのが好ましい。
【０１３１】
そのような多価金属化合物としては、例えば、Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｚｎ2+、Ｚｒ2+、Ｎｉ2+、Ａｌ3+などの硫酸塩、塩化物、硝酸塩、酢酸塩等が用いられる。
【０１３２】
上記の各機能性付与化合物は、単独で使用しても、あるいは２種以上を併用することもできる。具体的には、退色防止剤を２種以上含む水溶液を用いることも、また、退色防止剤と架橋剤を含有する溶液、退色防止剤と界面活性剤を含有する溶液、更には架橋剤、水溶性の多価金属化合物、および退色防止剤を併用することもできる。
【０１３３】
上記機能性付与化合物の溶媒としては、水または水混和性の有機溶媒と水との混合溶液であることができ、水を用いることが特に好ましい。また、水と水混和性を有する低沸点有機溶媒（例えば、メタノール、エタノール、ｉ−プロパノール、ｎ−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン等）との混合溶媒も好ましい溶媒である。水と水混和性の有機溶媒とを併せて使用する場合、水の含有率としては質量比で５０質量％以上であることが好ましい。
【０１３４】
ここで水混和性を有する低沸点有機溶媒とは、室温で水に対して１０質量％以上の溶解性を有し、沸点が約１２０℃以下の有機溶媒を言う。
【０１３５】
また、本発明の塗布方法に用いる塗布液の表面張力は、室温で２０〜６０ｍＮ／ｍであることが、均一な塗布性を得る観点から好ましい。
【実施例】
【０１３６】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１３７】
実施例１
《被塗布体１の作製》
４層構成の多孔質インク吸収層を構成層として支持体上に形成した被塗布体１を作製した。
【０１３８】
〔支持体の作製〕
含水率が６％、坪量が２００ｇ／ｍ2の写真用原紙の裏面側に、押し出し塗布法により密度が０．９２の低密度ポリエチレンを３５μｍの厚さで塗布した。次いで、表面側にアナターゼ型酸化チタンを５．５％含有する密度が０．９２の低密度ポリエチレンを４０μｍの厚さで押し出し塗布法で塗布して両面をポリエチレンで被覆した支持体を作製した。表側にコロナ放電を行いポリビニルアルコールからなる下引き層を０．０３ｇ／ｍ2、裏面にもコロナ放電を行った後ラテックス層を０．１２ｇ／ｍ2に成るように塗布した。
【０１３９】
〔各分散液の調製〕
（シリカ分散液１の調製）
一次粒子の平均粒径が約１２ｎｍの気相法シリカ（トクヤマ製：レオロシールＱＳ−２０）１６０ｋｇを、三田村理研工業株式会社製のジェットストリーム・インダクターミキサーＴＤＳを用いて、硝酸でｐＨを２．５に調整した４８０Ｌの純水（エタノール１０Ｌを含有）中に室温で吸引分散した後、全量を６００Ｌに純水で仕上げて、シリカ分散液１を調製した。
【０１４０】
（シリカ分散液２の調製）
カチオン性ポリマー（ＨＰ−１）を２．１２ｋｇ、エタノールを２．２Ｌ、ｎ−プロパノールを１．１Ｌ含有する水溶液（ｐＨ＝２．３）１５Ｌに、上記シリカ分散液１の６０．０Ｌを攪拌しながら添加し、次いで、ホウ酸３２０ｇとホウ砂１９０ｇを含有する水溶液８．０Ｌを添加し、サンノブコ株式会社消泡剤ＳＮ３８１を２ｇ含有する水溶液２００ｍｌを添加した。
【０１４１】
この混合液を三和工業株式会社製高圧ホモジナイザーで分散し、全量を純水で８５Ｌに仕上げて、シリカ分散液２を調製した。
【０１４２】
【化１】
2005205362.tif 000002
【０１４３】
（オイル分散液の調製）
ジイソデシルフタレート２０ｋｇと酸化防止剤（ＡＯ−１）２０ｋｇとを４５ｋｇの酢酸エチルに加熱溶解し、酸処理ゼラチン８ｋｇ、カチオン性ポリマーＨＰ−１を２．９ｋｇおよびサポニン５ｋｇとを含有するゼラチン水溶液２１０Ｌと５５℃で混合し、高圧ホモジナイザーで乳化分散した後、全量を純水で３００Ｌに仕上げて、オイル分散液を調製した。
【０１４４】
【化２】
2005205362.tif 000003
【０１４５】
〔インク吸収層の塗布液の調製〕
下記の構成からなるインク吸収層用の各塗布液を調製した。なお、各層の添加量は塗布液１Ｌ当たりの量で表示した。実施例中で「％」は、特に断りのない限り質量％を表す。
【０１４６】
〈第１層用塗布液：最下層〉
シリカ分散液２                                                    ５８０ｍｌ
ポリビニルアルコール（クラレ社製：ＰＶＡ２０３）１０％水溶液          ５ｍｌ
ポリビニルアルコール（平均重合度：３８００  ケン化度８８％）６．５％水溶液
２９０ｍｌ
オイル分散液                                                        ３０ｍｌ
ラテックス分散液（昭和高分子社製：ＡＥ８０３）                      ４２ｍｌ
エタノール                                                        ８．５ｍｌ
純水で全量を１０００ｍｌに仕上げる
〈第２層用塗布液〉
シリカ分散液２                                                    ６００ｍｌ
ポリビニルアルコール（クラレ社製：ＰＶＡ２０３）１０％水溶液          ５ｍｌ
ポリビニルアルコール（平均重合度：３８００  ケン化度８８％）６．５％水溶液
２７０ｍｌ
オイル分散液                                                        ２０ｍｌ
ラテックス分散液（昭和高分子社製：ＡＥ８０３）                      ２２ｍｌ
エタノール                                                            ８ｍｌ
純水で全量を１０００ｍｌに仕上げる
〈第３層用塗布液〉
シリカ分散液２                                                    ６３０ｍｌ
ポリビニルアルコール（クラレ社製：ＰＶＡ２０３）１０％水溶液          ５ｍｌ
ポリビニルアルコール（平均重合度：３８００  ケン化度８８％）６．５％水溶液
２７０ｍｌ
オイル分散液                                                        １０ｍｌ
ラテックス分散液（昭和高分子社製：ＡＥ８０３）                        ５ｍｌ
エタノール                                                            ３ｍｌ
純水で全量を１０００ｍｌに仕上げる
〈第４層用塗布液：最上層〉
シリカ分散液２                                                    ６６０ｍｌ
ポリビニルアルコール（クラレ社製：ＰＶＡ２０３）１０％水溶液          ５ｍｌ
ポリビニルアルコール（平均重合度：３８００  ケン化度８８％）６．５％水溶液
２５０ｍｌ
ベタイン型界面活性剤の４％水溶液                                      ３ｍｌ
サポニンの２５％水溶液                                                ２ｍｌ
エタノール                                                            ３ｍｌ
純水で全量を１０００ｍｌに仕上げる。
【０１４７】
〔インク吸収層の塗布〕
次に、上記の各塗布液を下記の湿潤膜厚となるよう、４０℃で上記支持体上に、図１３に記載の工程からなる塗布ラインを用いて、スライドビード型塗布装置により４層同時塗布して、被塗布体１を作製した。
【０１４８】
〈湿潤膜厚〉
第１層：４２μｍ
第２層：３９μｍ
第３層：４４μｍ
第４層：３８μｍ
インク吸収層用塗布液の塗布後は、５℃に保った冷却ゾーンを１５秒間通過させて膜面の温度を１３℃にまで低下させたあと、以下の温度の風を順次インク吸収層表面に吹き付けながら乾燥工程３０の各ゾーンを通過させて乾燥した。
【０１４９】
なお、全乾燥工程は３６０秒とし、このうち前半の２７０秒は、吹き付ける風の平均相対湿度を３０％以下とした。２７０秒以降は、相対湿度が４０〜６０％の調湿ゾーンとした。
【０１５０】
《オーバーコートの実施》
〔試料１０１の作製〕
（オーバーコート液１の調製）
下記水溶性染料を１．０質量％含む水溶液を調製し、これをオーバーコート液１とした。
【０１５１】
【化３】
2005205362.tif 000004
【０１５２】
（オーバーコート）
図１３に記載の塗布ライン（図１３に記載の後半のオーバーコートゾーンを使用し、コーターは１台とした）で、図２に記載の構成からなるスロットノズルスプレー装置に、図５に記載のクシ歯状のシムを装着して、上記調製したオーバーコート液１を、前記作製した被塗布体１上に、塗布速度１５０ｍ／ｍｉｎ、湿潤膜厚１０．０μｍとなるように塗布を行い、これを試料１０１とした。なお、塗布１０１に用いた図５に記載のシムは、塗布液吐出部の長さＬ1を０．１５ｍｍ、塗布液吐出部間の距離Ｌ2を０．３５ｍｍ、シム基材の厚さｔを０．１５ｍｍとした。また、外部ダイブロックの底面と被塗布体表面との距離を２ｃｍと、ガスノズルより供給するガスは、空気を使用し、ガスノズルより、１６０ｍ／ｓｅｃの風速で供給した。
【０１５３】
〔試料１０２〜１１２の作製〕
上記試料１０１の作製において、シム形状の種類、塗布液吐出部の長さＬ1、塗布液吐出部間の距離Ｌ2、塗布液供給路の深さＬ3、シム基材の厚さｔを、表１に記載のように変更した以外は同様にして、試料１０２〜１１２を作製した。
【０１５４】
《塗布性の評価》
上記試料１０１〜１１２の作製を行った際に、スロットノズルスプレー装置の塗布液の飛翔状態及び塗布面品質について目視観察を行い、下記の基準に則り塗布性の評価を行い、得られた結果を表１に示す。
【０１５５】
◎：塗布液の飛翔が安定し、スジムラや塗布故障の発生が全くなく、極めて均一性の高い塗布性である
○：極弱いスジムラの発生が認められるが、塗布液の飛翔は安定しておりほぼ良好な塗布均一性である
△：弱いスジムラの発生が認められるが、実用上許容される塗布品質である
×：塗布液の飛翔が不安定で、強いスジムラが多発し、均一性に欠ける塗布品質である
【０１５６】
【表１】
2005205362.tif 000005
【０１５７】
表１に記載の結果より明らかなように、厚み方向に貫通しない溝により形成された塗布液吐出部を複数有するシムを用いた本発明の塗布方法は、比較例に対し、スジムラ等の発生がなく良好な塗布性を有していることが分かる。また、本発明の塗布方法の中でも、シム基材の両面に塗布液吐出部を設けたシム、開口比（Ｌ1／Ｌ1＋Ｌ2）が０．２以上であるシム、塗布液吐出部間の距離Ｌ2が１ｍｍ以下であるシム、あるいは厚さｔが０．５ｍｍ以下のシムを用いた塗布方法が、より優れた塗布均一性を有していることが分かる。
【０１５８】
実施例２
《試料２０１〜２１２の作製》
実施例１に記載の試料１０１〜１１２の作製において、オーバーコート層用塗布液として、粘度が２３℃で１．５ｍＰａ・ｓ、表面張力が６０〜７０ｍＮ／ｍの４％ホウ酸溶液を用いた以外は同様にして、試料２０１〜２１２を作製した。
【０１５９】
《画像印字及び評価》
上記作製した各試料に、セイコーエプソン社製ＰＭ−９８０Ｃプリンターを用いて純正インクにより、濃度約１．０のマゼンタベタ画像を印字し、このベタ画像の濃度均一性を目視観察し、下記の基準に従って、画像均一性の評価を行い、得られた結果を表２に示す。
【０１６０】
◎：濃度ムラが全くなく、極めて良好な画像均一性である
○：極弱い濃度ムラが認められるが、良好な画像均一性である
△：弱い濃度ムラは認められるが、実用上許容される画像品質である
×：強いスジ状の濃度ムラか認められ、画像均一性に欠ける品質である
【０１６１】
【表２】
2005205362.tif 000006
【０１６２】
表２に記載の結果より明らかなように、厚み方向に貫通しない溝により形成された塗布液吐出部を複数有するシムを用いた本発明の塗布方法により作製した試料は、比較例に対し、印字した画像の濃度均一性に優れていることが分かる。また、本発明の試料の中でも、シム基材の両面に塗布液吐出部を設けたシム、開口比（Ｌ1／Ｌ1＋Ｌ2）が０．２以上であるシム、塗布液吐出部間の距離Ｌ2が１ｍｍ以下であるシム、あるいは厚さｔが０．５ｍｍ以下のシムを用いた塗布方法により作製した試料が、より優れた画像均一性を有していることが分かる。
【０１６３】
実施例３
実施例２に記載の試料２０１〜２１２の作製において、オーバーコート層用塗布液として、４％ホウ酸溶液に代えて、退色防止剤（ＨＯ−Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＳＯ3Ｎａ）2）の４％水溶液を用いた以外は同様にして、各試料を作製し、実施例２に記載の方法に従ってマゼンタベタ画像を印字した後、この画像を屋外で２ヶ月間保存して画像安定性を評価した結果、本発明の塗布方法に従って作製した試料は、比較例に対し濃度ムラな少なく優れた画像濃度均一性を有していることを確認することができた。
【０１６４】
実施例４
実施例２に記載の試料２０１〜２１２の作製において、オーバーコート層用塗布液として、４％ホウ酸溶液に代えて、多価金属化合物（酢酸ジルコニウム）の４％水溶液を用いた以外は同様にして、各試料を作製し、実施例２に記載の方法に従ってマゼンタベタ画像の形成した後、周知の方法で滲み耐性を評価した結果、本発明の塗布方法に従って作製した試料は、比較例に対し滲み耐性効果の均一性に優れていることを確認することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】本発明の塗布方法を説明するための概略図である。
【図２】スロットノズルスプレー部を含むスロットノズルスプレー装置の一例を示す概略断面図である。
【図３】スロットノズルスプレー部とそこで形成される液滴の形成及び飛翔状態を説明する模式図である。
【図４】本発明に係るシムを有するスロットノズルスプレー部の分解斜視図である。
【図５】従来のクシ歯状のシムの一例を表す図である。
【図６】本発明に係るシム形状の一例を示す図である。
【図７】本発明に係る板状のシム基材の両面に、厚み方向に貫通しない状態で溝状の塗布液流路を多数形成したシムの一例を示す図である。
【図８】本発明に係る半円形の塗布液流路を設けたシム形状の一例を示す図である。
【図９】本発明に係る三角形の塗布液流路を設けたシム形状の一例を示す図である。
【図１０】本発明に係るム基材の内部にトンネル状の円形の塗布液流路を設けたシム形状の一例を示す図である。
【図１１】図２のスロットノズルスプレー部を塗布液ノズルＣ側から見た一例を示す概略図である。
【図１２】図２のスロットノズルスプレー部を塗布液ノズルＣ側から見た他の例を示す概略図である。
【図１３】スロットノズルスプレー装置を配置した塗布製造ラインの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１６６】
１  スロットノズルスプレー部
１ｄ  シム
２ａ、２ｂ  外部ダイブロック
２ｃ、２ｄ  外部ダイブロックの底面
３ａ、３ｂ  内部ダイブロック
３ｃ、３ｄ  内部ダイブロックの底面
４  調整釜
５  ポンプ
６  流量計
７  加圧空気源
８  弁
９  被塗布体
１０  基材
１１  インク吸収層
１２  液滴粒子
１３  塗布液吐出部
１４  塗布液流路壁
２０  スライドビード塗布装置
３０  冷却ゾーン
Ａ  ガスポケット
Ｂ  塗布液ポケット
Ｃ  塗布液ノズル
Ｄ  ガスノズル
Ｅ  塗布液
Ｇ  圧縮空気
【図１】
2005205362.tif 000007
【図２】
2005205362.tif 000008
【図３】
2005205362.tif 000009
【図４】
2005205362.tif 000010
【図５】
2005205362.tif 000011
【図６】
2005205362.tif 000012
【図７】
2005205362.tif 000013
【図８】
2005205362.tif 000014
【図９】
2005205362.tif 000015
【図１０】
2005205362.tif 000016
【図１１】
2005205362.tif 000017
【図１２】
2005205362.tif 000018
【図１３】
2005205362.tif 000019