(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に固体微粒子を主成分とする塗工層を設けたコイル状の巻き取りウェブを、スリッター装置を用いてロール状に裁断する方法において、前記固体微粒子が、一次粒子の平均粒子径が３〜３０ｎｍの範囲の気相法による合成シリカ微粒子であり、前記スリッター装置のスリット部が上刃シャフトに複数個の上刃が装着された上刃部と、下刃シャフトに複数の下刃と該下刃と下刃の間に該下刃と同一外径の円筒状のスペーサーが装着された下刃部とからなり、前記下刃に対向する前記スペーサー円筒面のエッジ部に曲率半径２ｍｍ以上２０ｍｍ以内のＲ加工が施されていることを特徴とするウェブの裁断方法。
【請求項２】
支持体上に固体微粒子を主成分とする塗工層を設けたコイル状の巻き取りウェブを、スリッター装置を用いてロール状に裁断する方法において、前記固体微粒子が、一次粒子の平均粒子径が３〜３０ｎｍの範囲の気相法による合成シリカ微粒子であり、前記スリッター装置のスリット部が上刃シャフトに複数個の上刃が装着された上刃部と、下刃シャフトに複数の下刃と該下刃と下刃の間に該下刃と同一外径の円筒状のスペーサーが装着された下刃部とからなり、前記下刃に対向する前記スペーサー円筒面のエッジ部がテーパー加工されており、該テーパーの加工開始点が、前記スペーサーの円筒面エッジ先端部から下刃シャフト軸中心方向へ２ｍｍ以上１０ｍｍ以内及び下刃シャフト軸水平方向へ２ｍｍ以上２０ｍｍ以内の位置にあることを特徴とするウェブの裁断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイル状の巻き取りウェブをスリット裁断する方法に関し、さらに詳しくは、裁断したウェブ端部の表面がひび割れや光沢低下を起こすことのないスリット裁断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙、フィルム、樹脂被覆紙等の支持体に顔料、固体微粒子等を主成分とする塗工層を設けてなる、磁気、インクジェット、感熱、感圧等の情報記録用紙や、印刷用紙等の各種塗工紙は、連続して走行する支持体上に塗工液を公知の塗布装置を用いて塗布し、乾燥工程を経てコイル状に巻き取られて製作される。巻き取られたウェブは、カッター、ギロチン等の仕上機械を用いてシート状に裁断されるか、又はスリッター装置により所定の幅及び長さのロール状製品に裁断される。
【０００３】
前記スリッター装置は、そのスリッティング機構からレザーカット、シェアーカット、及びクラッシュカット（又は、スコアカット）方式に分類され、裁断精度の高いシェアーカット方式が最も一般的に用いられている。
【０００４】
シェアーカット方式のスリッター装置は、コイル状の巻き取りウェブをほどく巻出し部と裁断されたロールを巻き取る巻取り部、前記巻出し部と巻取り部の間に配備したガイドローラー部、更に、ウェブを裁断するスリッター部とで構成される。前記スリッター部は、通常、ウェブの上部に上刃（トップナイフ）を配置し、ウェブの下面に下刃シャフトに装着させた下刃（ボトムナイフ）とからなり、上刃及び下刃をウェブの両側から挟み込む形でセットし、ウェブを巻出し部及び巻取り部を駆動して走行させると同時に、２枚の刃を同期回転させながら裁断するものである。
【０００５】
シェアーカット方式のスリッター装置においては、サイズの異なるロール状製品を効率よく裁断するために、通常、下刃シャフトには複数の下刃が装着され、下刃と下刃との間には、下刃と同一外径で円筒状のディスタントピース等と称されるスペーサーが装着されている。このスペーサーの軸方向長さや装着数を変えることで、スリットサイズを任意に変更することが可能であり、実公平６−４１８３３等に下刃とスペーサーの装備方法が詳しく述べられている。尚、組み合わされた下刃とスペーサーは同一外径のロール体をなし、走行するウェブをガイドするローラーの役割も果たしている。
【０００６】
さて、前述したシェアーカット方式のスリッター装置を用いて、該情報記録用紙、印刷用紙等の各種ウェブを裁断すると、スリッターの下刃に対向して配置したスペーサー円筒面のエッジ部にウェブのスリットロール端部が押しつけて引き伸ばされるため、裁断したロール端部表面にひび割れが発生したり、光沢が大きく低下してしまう問題がしばしば発生していた。
【０００７】
特に、塗工層の主成分が固体微粒子からなるインクジェット記録用材料を、前記シェアーカット方式のスリッター装置を用いて裁断した場合には、裁断したロール端部表面に甚だしいひび割れが発生し、光沢が大きく低下してしまう大きな問題を抱えていた。
【０００８】
インクジェット記録用材料は、デジタル化技術の進歩、また、インクジェットプリンターのインクやインク打ち出し技術の改良、更には、ハードウェア全般の技術改良が急速に進み、銀塩写真に匹敵する高い画像解像度、及び印字濃度を実現させた記録材料として注目されている。
【０００９】
銀塩写真に匹敵する画像再現性を得ることができた背景には、インクジェット記録用材料が寄与するところも大きく、優れた画像解像度、印字濃度及び光沢等の性能を得るために様々な工夫がこらされている。
【００１０】
インクジェット記録方式は、インクの微少液滴を種々の作動原理により飛翔させて紙等の記録用材料に着弾し、画像、文字等を形成するもので、高い解像度、及び印字濃度を有するためには、記録用材料の塗工層（インク受容層）が、多量のインクを素早く吸収でき、着弾されたインクが必要以上に横方向へ拡散せず、更に、インク受容層表面の光沢性が高いことが要求されている。
【００１１】
このような要求に応えるために開発されたインクジェット記録用材料は、支持体上に炭酸カルシウム、アルミナ水和物、シリカ微粒子等の固体微粒子を、ポリビニールアルコール等のバインダーで結着させた多孔質のインク受容層で構成するものが知られており、固体微粒子の内、特に、気相法による合成シリカ微粒子（以下、気相法シリカと称する）は、一次粒子の平均粒子径が数ｎｍ〜数十ｎｍの超微粒子であり、とりわけ高い光沢及びインク吸収性能が得られる特徴がある。
【００１２】
固体微粒子を主成分とするインクジェット記録用材料は、優れた画像解像度、印字濃度等の性能を得るために、必要最小限のバインダーを用いて固体微粒子層の空隙構造を生かしたものであるが、インク受容層は非常に脆弱で、特に、引っ張り力に対しては弱い構造となっている。
【００１３】
このインク受容層の欠点を補うために、固体微粒子同士を結着させるバインダー量を増やすことで、インク受容層の脆弱性を多少改善することは可能であるが、インク吸収性能や画像再現性が大きく低下してしまい、インクジェット記録用材料本来の性能を失ってしまう問題があった。
【００１４】
一方、スリット裁断時において、スリッターの下刃に対向して配置したスペーサーと下刃との間隙を広げることで、インク受容層表面のひび割れを若干緩和させることができるが、下刃とスペーサーからなる同一外径ロール体のガイドローラー的な役割が低下し、スリット裁断部の切り口が変形したり、スリットサイズに変動が発生する等、いわゆる裁断精度が大きく低下する問題があった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、顔料、固体微粒子等を主成分とする塗工層を設けたウェブを、シェアーカット方式のスリッター装置を用いてスリット裁断する方法において、裁断したスリットロール端部の表面にひび割れを発生させることなく、高い光沢を有したウェブの裁断方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の前記目的は、
１．支持体上に固体微粒子を主成分とする塗工層を設けたコイル状の巻き取りウェブを、スリッター装置を用いてロール状に裁断する方法において、前記固体微粒子が、一次粒子の平均粒子径が３〜３０ｎｍの範囲の気相法による合成シリカ微粒子であり、前記スリッター装置のスリット部が上刃シャフトに複数個の上刃が装着された上刃部と、下刃シャフトに複数の下刃と該下刃と下刃の間に該下刃と同一外径の円筒状のスペーサーが装着された下刃部とからなり、前記下刃に対向する前記スペーサー円筒面のエッジ部に曲率半径２ｍｍ以上２０ｍｍ以内のＲ加工が施されていることを特徴とするウェブの裁断方法。
２．支持体上に固体微粒子を主成分とする塗工層を設けたコイル状の巻き取りウェブを、スリッター装置を用いてロール状に裁断する方法において、前記固体微粒子が、一次粒子の平均粒子径が３〜３０ｎｍの範囲の気相法による合成シリカ微粒子であり、前記スリッター装置のスリット部が上刃シャフトに複数個の上刃が装着された上刃部と、下刃シャフトに複数の下刃と該下刃と下刃の間に該下刃と同一外径の円筒状のスペーサーが装着された下刃部とからなり、前記下刃に対向する前記スペーサー円筒面のエッジ部がテーパー加工されており、該テーパーの加工開始点が、前記スペーサーの円筒面エッジ先端部から下刃シャフト軸中心方向へ２ｍｍ以上１０ｍｍ以内及び下刃シャフト軸水平方向へそれぞれ２ｍｍ以上２０ｍｍ以内の位置にあることを特徴とするウェブの裁断方法によって達成された。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかるウェブのスリット裁断方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、シェアーカット方式スリッター装置の一般的なスリット部の一例を示す概略図である。
【００１８】
上刃１は、上刃ホルダー２に固着され上刃シャフト３に装着されている。一方、下刃４は下刃シャフト５に装着され、下刃４と下刃４の間には、下刃と同一外径のスペーサー６が下刃シャフト５に装着されており、このスペーサーの軸方向の長さや装着数を変更することで、スリットサイズ幅を任意に選択することができる。上刃１と下刃４は、所定の深さで噛み合せられ、両刃を回転させながら図示しないウェブを上刃１と下刃４の間に走行させることにより裁断される。
【００１９】
シェアーカット方式のスリッター装置において、ウェブ裁断部の出来映え及び裁断精度は、上刃及び下刃の形状や厚みはもとより、ウェブの走行速度、上刃及び下刃の回転速度、上刃と下刃の噛み合い深さ、下刃に対向したスペーサーとの間隙（ｔ）等が影響するが、本発明が対象とする厚みが５０〜３００μｍ程度のポリエチレンテレフタレートやポリオレフィン樹脂被覆紙、一般的な紙等のウェブに対しては、上刃と下刃の噛み合い深さは０．５〜１．５ｍｍ程度、又、下刃とスペーサーとの間隙ｔは２〜３ｍｍ程度とするのが一般的である。
【００２０】
本発明による、ウェブのスリット裁断方法の実施形態について、図２を用いて詳細に説明する。図２は、上刃１と下刃４を噛み合わせてウェブ８をスリッティングしている部分拡大図である。下刃４は図示しない下刃シャフトに装着され、上刃１と所定の深さで噛み合わされている。下刃４の軸方向に対向した位置にはスペーサー６が装着されている。ウェブ８は、下刃４及びスペーサー６で組み合わされた下刃ロールに塗工面が接触して、すれ、傷等の物理的な故障を避けるため、通常、非塗工面を下刃ロールに接して通紙される。
【００２１】
本発明によるウェブのスリット裁断方法は、スリット部の下刃シャフトに装着したスペーサー円筒面のエッジ部にＲ加工を施すこと、若しくは、前記スペーサー円筒面のエッジ部にテーパー加工を施すことことにより本発明の目的を達するものである。スペーサー円筒面のエッジ部にＲ加工を施すとは、図２に示すように、ウェブ８は回転する上刃１と下刃４に挟み込まれて裁断される。この時ウェブ８は、上刃１により上方から押し付けられ、スペーサー６のエッジ部７にウェブ裏面が保持されて下方に引っ張られるように大きく湾曲する。スペーサー円筒面のエッジ部７に適切なＲ加工を施すことで、ウェブの極度な変形を抑え、塗工層が過度の引っ張り力を受けないようにするものである。
【００２２】
本発明によるスペーサー円筒面のエッジ部に施すＲ加工の曲率半径は、２ｍｍ以上とすることで裁断したロール端部の表面にひび割れがなく、高い光沢性を有したスリットロールを得ることができる。エッジ部の曲率半径が２ｍｍ未満の場合には、上刃で押し付けられたウェブは、スペーサーエッジ部に保持されて下方に引っ張られて湾曲し、塗工層が過度の引っ張り力を受けてロール端部の表面にひび割れが発生し、光沢が低下してしまう。
【００２３】
尚、Ｒ加工の曲率半径を過度に大きくすると、スリット裁断部の切り口が変形したり、スリットサイズの変動等、いわゆる裁断精度が大きく低下することがあるため、エッジ部の曲率半径は２０ｍｍ以内とするが、いずれにしろ、エッジ部の曲率半径を２ｍｍ以上とする実施形態で、裁断するウェブの厚みや剛度、硬さ等の特性に応じて適宜決定することができる。
【００２４】
次に、本発明の別の実施形態である、スペーサー円筒面のエッジ部にテーパー加工を施す方法について、図３ａ及びｂを用いて説明する。図３ａは、スペーサー円筒面エッジ部の拡大図であり、スペーサー円筒面のエッジ部に施すテーパーは、前記エッジの先端部ａから下刃シャフト軸の中心方向の距離Ｌ２にある点ｂと、該シャフト軸水平方向の距離Ｌ１にある点ｃを起点（加工開始点）として加工を施す。テーパー加工の開始点距離Ｌ１及びＬ２をそれぞれ２ｍｍ以上とすることで、スリットロール端部のインク受容層表面にひび割れがなく、高い光沢性を有するインクジェット記録用材料を得ることができる。
【００２５】
前記テーパー加工のＬ１及びＬ２が２ｍｍ未満の場合には、前述したようにスペーサーエッジ部におけるウェブの湾曲防止効果が充分でなく、また、Ｌ１及びＬ２が過度に大きい場合には、スリットロールの裁断精度が低下してしまうため、Ｌ１を２０ｍｍ以内、Ｌ２を１０ｍｍ以内とし、テーパー加工の開始点距離Ｌ１及びＬ２をそれぞれ２ｍｍ以上とする実施形態で、裁断するウェブの特性に応じて適宜決定することができる。
【００２６】
図３ｂは、スペーサー円筒面エッジ部にテーパー加工を施したスリッターでスリッティングを行っている態様図である。尚、走行裁断中のウェブに擦れ故障を発生させないために、前記エッジ部のテーパー加工を施した後に、図３ａのｂ及びｃ箇所に適切な面取り加工を施すことが好ましい。
【００２７】
上記したスリッター装置は、固体微粒子を主成分とするインク受容層からなるインクジェット記録用材料の裁断に極めて好ましく用いられる。ここで、固体微粒子を主成分とするインク受容層とは、インク受容層の全固形分に対して固体微粒子を５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは６５重量％以上含有するものである。固体微粒子の塗工量は、８ｇ／ｍ2 以上が好ましく、１０〜２５ｇ／ｍ2 の範囲がより好ましい。
【００２８】
本発明において、インク受容層を構成する固体微粒子としては、一次粒子の平均粒子径が３〜３０ｎｍの範囲の気相法による合成シリカ微粒子（以降、気相法シリカと称する）が用いられ、このような微粒子を用いることによって、インクジェット記録用材料のインク吸収性と光沢性を高くすることができる。
【００２９】
また、更にインク吸収性を高めるためには、ポリビニルアルコールのような親水性バインダーの含有量を少なくすることが好ましく、固体微粒子に対して４０重量％以下、より好ましくは１０〜３０重量％の範囲である。
【００３０】
上記した超微粒子と少ない親水性バインダーからなるインクジェット記録用材料はスリット裁断時にひび割れが発生しやすく、本発明による裁断方法は極めて有効である。
【００３１】
【実施例】
次に、本発明を具体的に説明するため実施例を述べるが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲において各種の応用が行えるものである。
【００３２】
実施例１
坪量１７０ｇ／ｍ2 の原紙両面にポリエチレン樹脂で被覆した、厚さ２００μｍの支持体に、下記組成のインク受容層を気相法シリカの塗布量が１８ｇ／ｍ2 になるように塗布し、乾燥工程を経てコイル状に巻き取った後、シェアーカット方式のスリッター装置を用いて所定幅のロール状にインクジェット記録用材料を裁断した。スリッターの裁断条件は、上刃と下刃の噛み合い深さを１ｍｍ、下刃とスペーサーとの間隙は２ｍｍとし、裁断速度は平均１５０／ｍｉｎとした。
【００３３】
＜インク受容層＞
気相法シリカ                                              １００重量部
（商品名：アエロジル380、日本アエロジル（株）製、平均一次粒子径７ｎｍ）
アルキルアミンエピクロルヒドリン重縮合物（カチオンポリマー）         ４重量部
ポリビニルアルコール                                        ２０重量部
（商品名：PVA235、（株）クラレ製、ケン化度88％、平均重合度3,500）
ほう酸                                                        ４重量部
両性界面活性剤                                            ０．３重量部
【００３４】
本発明による、スペーサー円筒面のエッジ部は、曲率半径が３ｍｍ及び10ｍｍとなるようにＲ加工を施し、前述した条件でインク受容層の主成分が固体微粒子からなるインクジェット記録用材料を裁断した。比較例として、0.5ｍｍと１ｍｍのＲ加工を施したスペーサーを用いて同様の条件で裁断を行い、インクジェット記録用材料のスリットロール端部のひび割れ発生程度を確認した。
【００３５】
【表１】
0003813047.tif 000002
【００３６】
表１から明らかなように、インク受容層の主成分が固体微粒子からなるインクジェット記録用材料をシェアーカット方式のスリッター装置を用いてスリット裁断する方法において、裁断したスリットロール端部のインク受容層表面にひび割れを発生させることのない裁断方法には、下刃に対向するスペーサー円筒面のエッジ部にＲ加工を施し、前記エッジ部のＲ加工曲率半径が２ｍｍ以上とすることが、有効であることが分かる。
【００３７】
次に、スペーサー円筒面のエッジ部に、表２に示す寸法でテーパー加工を施し、本発明と比較例の、インクジェット記録用材料のスリットロール端部のひび割れ発生程度を比較した。
【００３８】
【表２】
0003813047.tif 000003
【００３９】
表２に示されるように、スペーサー円筒面のエッジ部にテーパー加工を施し、前記テーパーはエッジ先端部から下刃シャフト軸中心方向及び水平方向へそれぞれ２ｍｍ以上の箇所を起点して加工することで、インク受容層表面にひび割れがなく有効であることが分かる。
【００４０】
一方、図４は、スペーサー円筒面のエッジ部に曲率半径が２ｍｍ未満のＲ加工を施した形態をモデル的に表したもので、上刃４で押し付けられたウェブ８がスペーサーのエッジ部７で湾曲し、インク受像層が引っ張り力を大きく受けていることが分かる。
【００４１】
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想を逸脱しない範囲で、任意に設計変更可能である。
【００４２】
【発明の効果】
上述のように、本発明によるウェブの裁断方法によれば、スペーサー円筒面のエッジ部にＲ加工、若しくはテーパー加工を施すことで、裁断中のウェブに加わる引っ張り力を分散し、塗工層表面にひび割れを発生させることなく、高い光沢を有したスリットロールを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】シェアーカット方式スリッター装置のスリット部の一例を示す概略図。
【図２】本発明による、スリッティング部の部分拡大図（スペーサーエッジ部にＲ加工）。
【図３】ａ：本発明による、スペーサーエッジ部の部分拡大図。
ｂ：本発明による、スリッティング部の部分拡大図（スペーサーエッジ部にテーパー加工）。
【図４】従来技術による、スリッティング部の部分拡大図。
【符号の説明】
１  上刃
２  上刃ホルダー
４  下刃
６  スペーサー
８  ウェブ
【図１】
0003813047.tif 000004
【図２】
0003813047.tif 000005
【図３】
0003813047.tif 000006
【図４】
0003813047.tif 000007