(57)【要約】【課題】アニオン性の吸水性樹脂を用いても染料インクの吸収性が良好な液体吸収体、液体吸収器及び液体吐出装置を提供する。【解決手段】繊維を含む第１基材と、繊維を含む第２基材と、前記第１基材及び前記第２基材の間に担持された吸水性樹脂と、を含む小片を複数含み、前記第１基材に、イオン捕捉剤が含有されている、液体吸収体。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を含む第１基材と、
繊維を含む第２基材と、
前記第１基材及び前記第２基材の間に担持された吸水性樹脂と、
を含む小片を複数含み、
前記第１基材に、イオン捕捉剤が含有されている、液体吸収体。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１基材は、該第１基材を１００．０質量部とした場合に、前記イオン捕捉剤を０．２５質量部以上３０．０質量部以下含有する、液体吸収体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記イオン捕捉剤は、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリサッカライド、ペクチン、グァーガム、両性イオン型ポリマー、イオン交換樹脂、及び、それらの変性ポリマー、並びに、ゼオライト、モンモリロナイト、ベントナイト、粘土、活性炭、並びに、それらの複数の混合物、から選択される、液体吸収体。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
前記イオン捕捉剤は、ポリビニルピロリドンであり、
前記ポリビニルピロリドンの重量平均分子量（Ｍｗ）が、９０００以上２８０００００以下である、液体吸収体。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
前記イオン捕捉剤は、ポリビニルアルコールであり、
前記ポリビニルアルコールの４．０質量％の水溶液の２０℃における粘度が、４．５ｍＰａ・ｓ以上１２２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ、
前記ポリビニルアルコールのケン化度が、３８．０％以上９９．０％以下である、液体吸収体。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
前記イオン捕捉剤は、変性ポリビニルアルコールであり、
前記変性ポリビニルアルコールが含有された基材は、該基材を１００．０質量部とした場合に、前記高分子を０．２５質量部以上２０．０質量部以下含有する、液体吸収体。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項において、
前記繊維と、前記イオン捕捉剤とが、架橋剤によって化学結合している、液体吸収体。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の液体吸収体と、
前記液体吸収体が収容される容器と、
を備えた、液体吸収器。
【請求項９】
液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドから吐出された液体を吸収する請求項８に記載の液体吸収器と、
を含む、液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吸収体、液体吸収器及び液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンターでは、通常、インクの目詰まりによる印刷品質の低下を防止するために実施されるヘッドクリーニング動作や、インクカートリッジ交換後のインク充填動作の際に、廃インクが発生する。このような廃インクを吸収するために、液体吸収体を備えた液体吸収器が用いられている。
【０００３】
例えば特許文献１には、Ｎ−ビニルラクタム系架橋重合体と基材とを含み、重合体と基材とが特定の質量比で複合された吸収性複合体が開示され、該複合体がインクの吸液能力に優れたインク用吸収剤となる旨の記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１８／００８７５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、Ｎ−ビニルラクタム系架橋重合体が架橋構造を有することにより、水やその他の溶媒を吸収し膨潤しゲル化する旨の記載がある。しかしながら、かかる重合体は、非イオン性であるので、ポリアクリル酸等の主鎖にアニオン性の基を有する高吸水性樹脂（ＳＡＰ）に比較して、水系液体の吸収性能は必ずしも高くない。
【０００６】
また、ポリアクリル酸等のアニオン性の基を有する吸水性樹脂は、水系液体の吸収性能は高いものの、吸収対象である水や水溶液に高濃度のイオンが含まれていると、吸収速度や吸収量が低下する。そのため、例えば、電解質濃度の高い染料インク等を吸収する用途に、アニオン性の吸水性樹脂を適用すると、所望の吸収特性が得られない場合があった。したがって、アニオン性の吸水性樹脂を用いても染料インクの吸収性が良好な液体吸収体、液体吸収器及び液体吐出装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る液体吸収体の一態様は、
繊維を含む第１基材と、
繊維を含む第２基材と、
前記第１基材及び前記第２基材の間に担持された吸水性樹脂と、
を含む小片を複数含み、
前記第１基材に、イオン捕捉剤が含有されている。
【０００８】
上記液体吸収体の態様において、
前記第１基材は、該第１基材を１００．０質量部とした場合に、前記イオン捕捉剤を０．２５質量部以上３０．０質量部以下含有してもよい。
【０００９】
上記液体吸収体のいずれかの態様において、
前記イオン捕捉剤は、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリサッカライド、ペクチン、グァーガム、両性イオン型ポリマー、イオン交換樹脂、及び、それらの変性ポリマー、並びに、ゼオライト、モンモリロナイト、ベント
ナイト、粘土、活性炭、並びに、それらの複数の混合物、から選択されてもよい。
【００１０】
上記液体吸収体のいずれかの態様において、
前記イオン捕捉剤は、ポリビニルピロリドンであり、
前記ポリビニルピロリドンの重量平均分子量（Ｍｗ）が、９０００以上２８０００００以下であってもよい。
【００１１】
上記液体吸収体のいずれかの態様において、
前記イオン捕捉剤は、ポリビニルアルコールであり、
前記ポリビニルアルコールの４．０質量％の水溶液の２０℃における粘度が、４．５ｍＰａ・ｓ以上１２２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ、
前記ポリビニルアルコールのケン化度が、３８．０％以上９９．０％以下であってもよい。
【００１２】
上記液体吸収体のいずれかの態様において、
前記イオン捕捉剤は、変性ポリビニルアルコールであり、
前記変性ポリビニルアルコールが含有された基材は、該基材を１００．０質量部とした場合に、前記高分子を０．２５質量部以上２０．０質量部以下含有してもよい。
【００１３】
上記液体吸収体のいずれかの態様において、
前記繊維と、前記イオン捕捉剤とが、架橋剤によって化学結合していてもよい。
【００１４】
本発明に係る液体吸収器の一態様は、
上記いずれかの態様の液体吸収体と、
前記液体吸収体が収容される容器と、
を備える。
【００１５】
本発明に係る液体吐出装置の一態様は、
液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドから吐出された液体を吸収する上記態様の液体吸収器と、
を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る液体吸収体に含まれる一の小片の断面の模式図。
【図２】実施形態に係る小片の外形形状の一例を模式的に示す斜視図。
【図３】実施形態に係る液体吸収体を模式的に示す図。
【図４】液体吸収体に係る小片の製造方法を説明するための図。
【図５】液体吸収体に係る小片の製造方法を説明するための図。
【図６】液体吸収体に係る小片の製造方法を説明するための図。
【図７】液体吸収体に係る小片の製造方法を説明するための図。
【図８】実施形態に係る液体吸収器を模式的に示す断面図。
【図９】実施形態に係る液体吸収器を模式的に示す平面図。
【図１０】実施形態に係る液体吐出装置を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
【００１８】
１．液体吸収体
本実施形態に係る液体吸収体１００は、小片１０を複数含む。
【００１９】
１．１．小片
液体吸収体１００に複数含まれる小片１０は、それぞれ液体を吸収する。小片１０のそれぞれが液体を吸収することにより、その集合体である液体吸収体１００が液体を吸収することができる。
【００２０】
図１は、本実施形態の液体吸収体１００に含まれる一の小片１０の断面の模式図である。小片１０は、第１基材１と、第２基材２と、吸水性樹脂３と、を含む。
【００２１】
１．１．１．基材
第１基材１及び第２基材２は、いずれもシート状の形状を有する。第１基材及び第２基材２は、繊維を含む。繊維としては、例えば、ポリエステル繊維やポリアミド繊維等の合成樹脂繊維、セルロース繊維、ケラチン繊維、フィブロイン繊維等の天然樹脂繊維などが挙げられる。
【００２２】
第１基材１及び第２基材２に含まれる繊維は、セルロース繊維であることが好ましい。セルロース繊維は、親水性を有する材料であるため、小片１０に液体が付与された場合に、当該液体と親和して、液体を保持したり、吸水性樹脂３に液体を接触させたりすることが容易である。
【００２３】
また、セルロース繊維は、吸水性樹脂３との親和性が高いため、繊維の表面に吸水性樹脂３を担持させやすい。さらに、セルロース繊維は、再生可能な天然素材で、各種繊維の中でも、安価で入手が容易であるため、生産コストの低減、安定的な生産、環境負荷の低減等の観点からも有利である。なお、セルロース繊維とは、化合物としてのセルロースを主成分とし繊維状をなすものであればよく、セルロースの他に、ヘミセルロース、リグニンを含むものであってもよい。
【００２４】
繊維の平均長さは、好ましくは０．１ｍｍ以上７．０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、さらにより好ましくは０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。繊維の平均幅は、好ましくは０．５μｍ以上２００．０μｍ以下であり、より好ましくは１．０μｍ以上１００．０μｍ以下である。繊維の平均アスペクト比、すなわち平均幅に対する平均長さの比率は、好ましくは１０以上１０００以下であり、より好ましくは１５以上５００以下である。このような範囲であれば、吸水性樹脂３の担持や、繊維による液体の保持、液体の吸水性樹脂３への接触をより好適に行うことができ、小片１０の液体の吸収特性を向上できる。
【００２５】
第１基材１及び第２基材２の少なくとも一方は、イオン捕捉剤を含有する。第１基材１及び第２基材２の両方にオン捕捉剤が含有されてもよい。
【００２６】
１．１．２．イオン捕捉剤
イオン捕捉剤としては、水に接触した際にイオンを放出しない高分子、イオン交換樹脂、及び、それらの変性ポリマー、並びに、ゼオライト、モンモリロナイト、ベントナイト、粘土、活性炭等の無機吸着性物質、並びに、それらの複数の混合物、を例示できる。
【００２７】
１．１．２．１．水に接触した際にイオンを放出しない高分子
水に接触した際にイオンを放出しない高分子（以下「ノニオンポリマー」と言うことがある。）は、水と接触した場合に、水素イオン、金属イオン、アンモニウムイオン、塩化物イオン、水酸化物イオン等のイオンを水中に放出しない。
【００２８】
ノニオンポリマーは、水への溶解性（親水性）を有する。そのようなノニオンポリマーの例としては、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、酢酸ビニル及びビニルアルコールの共重合体、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ベタインポリマー（両性イオン型ポリマー）、多糖類（ポリサッカライド、グァーガム、ペクチン）、及び、これらの構造を主鎖又は側鎖に含む高分子、並びに、これらの複数の混合物が挙げられる。さらに、ノニオンポリマーは、例えば、シラノール基、水酸基、熱によって反応性を示す基、等が結合して変性ポリマーとなっていてもよい。さらに、ノニオンポリマーは、架橋構造を有してもよい。
【００２９】
ノニオンポリマーの具体例として、ＰＶＰとしては、第一工業製薬株式会社製、商品名「ピッツコール」シリーズ、ＰＶＡは、日本合成化学株式会社製、商品名「ゴーセノール」シリーズ、デンカ株式会社製、商品名「デンカポバール」シリーズ、株式会社クラレ製、商品名「クラレポバール」シリーズ、等が挙げられる。また、ノニオンポリマーの具体例として、多糖類としては、三菱ケミカルフーズ株式会社製、商品名「タマリンドシードガム」、ベタインポリマーとしては、大阪有機化学工業株式会社製、商品名「ＲＡＭレジン」シリーズ（カルボキシベタイン型：（メタクリル酸エチルベタイン／アクリレーツ）コポリマー）、さらにシラノール変性ポリビニルアルコールとしては、株式会社クラレ製、商品名「クラレシラノール変性ポバール」シリーズ等が挙げられる。
【００３０】
ノニオンポリマーは、水や有機溶剤に接触した場合に、溶液とならないことが好ましい。ノニオンポリマーは、例えば、分子量が高くなれば、水や有機溶剤への溶解性は低下し、また、架橋が導入されることにより、水や有機溶剤への溶解性は低下する。ノニオンポリマーの分子量が高い場合や架橋を有する場合には、水や有機溶剤に接触した場合に、膨潤したり、ゲル化しやすくなる。このようにノニオンポリマーの溶解性は、分子量、架橋度等によって調節することができる。ノニオンポリマーが水や有機溶剤に対して溶解しないようにすれば、小片１０に液体が接触しても繊維と繊維との間隙に留まりやすくなり、基材に含有される状態を維持しやすい。
【００３１】
ノニオンポリマーは、小片１０に付与された液体中の水や有機溶剤を吸収することができる。また、ノニオンポリマーは、液体がインク等である場合には、インク中の色材を吸着することができる。特に液体が染料インクである場合には、インク中の染料を吸着して保持（捕捉）することができる。またノニオンポリマーは、染料に対して相溶性があり、これを表面積が大きい基材の繊維へ含ませることで、染料との接触機会が高められる。
【００３２】
１．１．２．２．イオン交換樹脂
イオン交換樹脂としては、カチオンを捕捉する陽イオン交換樹脂、アニオンを捕捉する陰イオン交換樹脂が挙げられる。
【００３３】
陽イオン交換樹脂は、液体中のカチオンを捕捉し、水素イオンを放出する機能を有する。例えば、陽イオン交換樹脂が水溶液と接触した場合には、水溶液中のカチオンを捕捉し、それに応じて水素イオンを放出する。放出された水素イオンは、例えば、水溶液中の水酸化物イオンにより中和され、水を生成する。
【００３４】
陽イオン交換樹脂は、金属イオン、アンモニウムイオン等のカチオンを除去することができる。このような陽イオン交換樹脂は「Ｈ型」と呼ばれることがある。
【００３５】
陽イオン交換樹脂は、その官能基の酸としての強度により強酸性陽イオン交換樹脂、弱酸性陽イオン交換樹脂に分類されるが、いずれでも用いることができる。カチオン交換の効率を考慮すると、より酸としての強度が強い強酸性陽イオン交換樹脂を用いることが好
ましい。
【００３６】
陽イオン交換樹脂の性状は、ポーラス型であってもよく、より汎用的で安価なゲル型を用いてもよい。また、陽イオン交換樹脂の外形形状は、鱗片状、針状、繊維状、粒子状等、いかなる形状をなしていてもよいが、その大半が粒子状をなしていることが好ましい。陽イオン交換樹脂が粒子状をなしている場合には、第１基材１及び第２基材２の繊維に吸水性樹脂３をより担持させ易くなる場合がある。
【００３７】
また、陽イオン交換樹脂においても、平均粒径をＤ［μｍ］、第１基材１及び第２基材２の繊維の平均長さをＬ［μｍ］としたときに、０．１５≦Ｌ／Ｄ≦４６７の関係を満足することが好ましく、０．２５≦Ｌ／Ｄ≦３３３の関係を満足することがより好ましく、２≦Ｌ／Ｄ≦２００の関係を満足することがさらに好ましい。陽イオン交換樹脂の平均粒径は、必要に応じて定法による粉砕によって調節してもよい。
【００３８】
小片１０における陽イオン交換樹脂の含有量は、基材を１００．０質量部とした場合に、好ましくは０．０１質量部以上１００．０質量部以下であり、より好ましくは０．２５質量部以上３０．０質量部以下である。これにより、小片１０は、染料インクに対する吸収特性及び浸透性を十分に確保することができる。
【００３９】
本実施形態の小片１０に使用できる陽イオン交換樹脂の市販品としては、東亞合成株式会社製、商品名「ＩＸＥ−１００」及びそのシリーズ、オルガノ株式会社製、アンバーライトシリーズ、商品名「ＩＲ１２０Ｂ」、「ＩＲ１２４」、「ＦＰＣ３５００」、「ＩＰＣ７６」、アンバーリストシリーズ、商品名「１５ＤＲＹ」、「１５ＪＷＥＴ」、「１６ＷＥＴ」、「３１ＷＥＴ」、「３５ＷＥＴ」等、三菱ケミカル株式会社製、ゲル型ダイヤイオンＳＫシリーズ（Ｈ型）、商品名「ＳＫ１０４」、「ＳＫ１Ｂ」、ポーラス型ダイヤイオンＰＫシリーズ（Ｈ型）、商品名「ＰＫ２１２」、「ＰＫ２１６」、「ＰＫ２２８」等、富士フイルム和光純薬株式会社製、商品名「固体超強酸（硫酸化ジルコニア（ＳＯ４／ＺｒＯ２））」等、ＧＳアライアンス株式会社製「カーボン系固体酸触媒」等が挙げられる。
【００４０】
陰イオン交換樹脂は、液体中のアニオンを捕捉し、水酸化物イオンを放出する機能を有する。例えば、陰イオン交換樹脂が水溶液と接触した場合には、水溶液中のアニオンを捕捉し、それに応じて水酸化物イオンを放出する。放出された水酸化物イオンは、例えば、水溶液中の水素イオンにより中和され、水を生成する。
【００４１】
陰イオン交換樹脂は、例えば、酢酸、硫酸、塩化ナトリウム等が電離した際のアニオンのような比較的分子量の小さいアニオン、染料、タンパク質、核酸等が電離した際のアニオンのような比較的分子量の大きいアニオンを除去することができる。このような陰イオン交換樹脂は、「ＯＨ型」と呼ばれることがある。
【００４２】
陰イオン交換樹脂として使用可能な陰イオン交換樹脂は、その官能基の塩基としての強度により強塩基性陰イオン交換樹脂、弱塩基性陰イオン交換樹脂に分類されるが、いずれでも用いることができる。また陰イオン交換樹脂の性状は、ポーラス型であってもよく、より汎用的で安価なゲル型を用いてもよい。また、陰イオン交換樹脂の外形形状は、鱗片状、針状、繊維状、粒子状等、いかなる形状をなしていてもよいが、その大半が粒子状をなしていることが好ましい。陰イオン交換樹脂が粒子状をなしている場合には、繊維により好適に担持させることができる。
【００４３】
また、陰イオン交換樹脂においても、平均粒径をＤ［μｍ］、第１基材１及び第２基材２に含まれる繊維の平均長さをＬ［μｍ］としたときに、０．１５≦Ｌ／Ｄ≦４６７の関
係を満足することが好ましく、０．２５≦Ｌ／Ｄ≦３３３の関係を満足することがより好ましく、２≦Ｌ／Ｄ≦２００の関係を満足することがさらに好ましい。また陰イオン交換樹脂の平均粒径は、必要に応じて定法による粉砕によって調節してもよい。
【００４４】
陰イオン交換樹脂の市販品としては、東亞合成株式会社製、「ＩＸＥ」シリーズ、商品名「ＩＸＥ−５００」、「ＩＸＥ−５３０」、「ＩＸＥ−５５０」、「ＩＸＥ−７００Ｆ」、「ＩＸＥ−７００Ｄ」、「ＩＸＥ−８００」等、オルガノ株式会社製、アンバーライトシリーズ、商品名「ＩＲＡ４００Ｊ  ＯＨ」、「ＩＲＡ４０２ＢＬ  ＯＨ」、「ＩＲＡ４０４Ｊ  ＯＨ」、「ＩＲＡ９００Ｊ  ＯＨ」、「ＩＲＡ９０４  ＯＨ」、「ＩＲＡ４５８ＲＦ  ＯＨ」、「ＩＲＡ９５８  ＯＨ」、「ＩＲＡ９００Ｊ  ＯＨ」等、三菱ケミカル株式会社製、ゲル型ダイヤイオンＳＡシリーズ（Ｉ型）シリーズ（ＯＨ型）、商品名「ＳＡ１０Ａ」等が挙げられる。
【００４５】
イオン交換樹脂の外形形状は、例えば、鱗片状、針状、繊維状、粒子状等、いかなる形状をなしていてもよいが、その大半が粒子状をなしていることが好ましい。イオン交換樹脂が粒子状をなしている場合には、水の浸透性を容易に確保することができる。また、粒子状であれば第１基材１及び第２基材２の繊維にイオン交換樹脂をより担持させ易くなる場合がある。なお、粒子状とは、アスペクト比、すなわち最大長さと最少長さとの比が０．３以上１．０以下のもののことを言う。粒子の平均粒径は、好ましくは０．１５μｍ以上８００．０μｍ以下であり、より好ましくは１５．０μｍ以上４００．０μｍ以下であり、さらにより好ましくは１５．０μｍ以上５０．０μｍ以下である。
【００４６】
なお、粒子の平均粒径としては、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定した体積平均の粒度ＭＶＤ（Mean Volume Diameter）を用いることできる。レーザー回折・散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置、すなわち、レーザー回折式粒度分布測定装置では、粒度分布を体積基準で測定することができる。
【００４７】
１．１．２．３．無機吸着性物質
無機吸着性物質は、多孔性の無機高分子、層状化合物等の比表面積の大きい物質である。無機吸着性物質は、イオン捕捉剤として機能することができ、陽イオン及び陰イオンの少なくとも一方を吸着し捕捉することができる。
【００４８】
無機吸着性物質の具体例としては、ゼオライト等の多孔性のアルミノケイ酸塩、モンモリロナイト、ベントナイト、スメクタイト、粘土等のフィロケイ酸塩（層状の粘土鉱物）、活性炭等を例示できる。これらのうちでも、無機吸着性物質としては、ゼオライト、モンモリロナイト、ベントナイト、粘土及び活性炭から選択されることがより好ましい。なお、無機吸着性物質の外形形状は、上述のイオン交換樹脂と同様である。
【００４９】
１．１．３．イオン捕捉剤の担持
上記例示したイオン捕捉剤は、第１基材１及び第２基材２の少なくとも一方に含有されるが、基材中の存在形態としては、粒子状、フィルム状、及び、それらの形態が共存する形態とすることができる。以下の説明では、第１基材１及び第２基材２を「基材」といい、イオン捕捉剤が、基材に含有される形態等について説明する。
【００５０】
基材には繊維が含まれるが、イオン捕捉剤は、基材中で、繊維に付着する形態で存在してもよいし、繊維を被覆する形態で存在してもよい。また、繊維が有する官能基と、イオン捕捉剤が有する官能基とを反応させて、繊維とイオン捕捉剤とが化学的に結合された形態で存在してもよい。例えば、イオン捕捉剤がシラノール基を有する場合であって、繊維がセルロースである場合には、イオン捕捉剤のシラノール基とセルロースの水酸基が反応することにより、繊維とイオン捕捉剤とが化学的に結合された形態で基材にイオン捕捉剤
を含有させることができる。
【００５１】
また、繊維と、イオン捕捉剤とが、架橋剤によって化学結合している場合においても、繊維からイオン捕捉剤が、より脱落しにくくなるので好ましい。例えば、イオン捕捉剤が水酸基を有する場合であって、繊維がセルロースである場合には、イオン捕捉剤の水酸基とセルロースの水酸基をジイソシアネート等の架橋剤によって架橋することにより、繊維とイオン捕捉剤とが化学的に結合された形態で基材にイオン捕捉剤を含有させることができる。
【００５２】
繊維とイオン捕捉剤とが架橋剤によって化学結合する場合、用いる架橋剤は、イオン捕捉剤が有する官能基及び繊維が有する官能基の種類により、適宜選定され得る。架橋剤としては、例えば、ブロックポリイソシアネート類、ジイソシアネート類、シランカップリング剤、等を好適に用いることができる。
【００５３】
ブロックポリイソシアネートは１分子内に少なくとも２個以上のイソシアネート基となる基を含有するものであれば特に制限されない。また、ブロックポリイソシアネートの基本骨格としては、芳香族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。黄変性が少ないという観点からは脂環族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネートがより好ましい。
【００５４】
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート及びその混合物（ＴＤＩ）、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート、３，３−ジメチル−４，４−ビフェニレンジイソシアネート、粗製ＴＤＩ、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、粗製ＭＤＩ、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートが挙げられる。
【００５５】
脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、１，３−シクロペンタンジイソシアネート、１，３−シクロペンテンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。
【００５６】
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、１，２−プロピレンジイソシアネート、ブチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
【００５７】
ブロックポリイソシアネートの基本骨格となるポリイソシアネート誘導体としては、例えば、上記のポリイソシアネートの多量体（例えば、２量体、３量体、５量体、７量体等）の他に、活性水素含有化合物と１種類又は２種類以上反応させて得られた化合物が挙げられる。そのような化合物としては、アロファネート変性体（例えば、ポリイソシアネートと、アルコール類との反応より生成するアロファネート変性体等）、ポリオール変性体（例えば、ポリイソシアネートとアルコール類との反応より生成するポリオール変性体（アルコール付加体）等）、ビウレット変性体（例えば、ポリイソシアネートと、水やアミン類との反応により生成するビウレット変性体等）、ウレア変性体（例えば、ポリイソシアネートとジアミンとの反応により生成するウレア変性体等）、オキサジアジントリオン変性体（例えば、ポリイソシアネートと炭酸ガスとの反応により生成するオキサジアジントリオン等）、カルボジイミド変性体（ポリイソシアネートの脱炭酸縮合反応により生成するカルボジイミド変性体等）、ウレトジオン変性体、ウレトンイミン変性体等が挙げられる。
【００５８】
ブロックポリイソシアネートの具体例としては、例えば、メイカネートＣＸ、ＳＵ−２
６８Ａ、メイカネートＴＰ−１０（いずれも明成化学工業株式会社製の商品名）、エラストロンＢＮ−６９、エラストロンＢＮ−７７、エラストロンＢＮ−２７（いずれも第一工業製薬株式会社製）、Ａｑｕａ  ＢＩ２００、Ａｑｕａ  ＢＩ２２０（いずれもＢａｘｅｎｄｅｎ社製）、タケラックＷＳシリーズ（三井化学株式会社製）等が挙げられる。
【００５９】
基材には、基材を１００．０質量部とした場合に、イオン捕捉剤が０．１質量部以上３０．０質量部以下、好ましくは０．２５質量部以上３０．０質量部以下、より好ましくは０．５質量部以上２０．０質量部以下、さらに好ましくは５．０質量部以上１５．０質量部以下含有されることが好ましい。
【００６０】
イオン捕捉剤として、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を選択する場合、ポリビニルピロリドンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、９０００以上２８０００００以下であることが好ましく、４５０００以上１２０００００以下であることがさらに好ましい。なお、重量平均分子量は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２７５２−３「第３部：常温付近での方法」に準じて測定することができる。
【００６１】
イオン捕捉剤として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を選択する場合、ポリビニルアルコールの４．０質量％の水溶液の２０℃における粘度が４．５ｍＰａ・ｓ以上１２２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ、ポリビニルアルコールのケン化度が、３８．０％以上９９．０％以下であることが好ましい。また、イオン捕捉剤として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を選択する場合、ポリビニルアルコールの４．０質量％の水溶液の２０℃における粘度が４８．０ｍＰａ・ｓ以上１２２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ、ケン化度が、８６．５％以上９９．０％以下であることがさらに好ましい。なおケン化度は、ＪＩＳ
Ｋ  ６７２６  １９９４「ポリビニルアルコール試験方法」に準じて測定することができる。
【００６２】
さらに、イオン捕捉剤として、変性ポリビニルアルコール（シラノール変性ポリビニルアルコール）を選択した場合には、変性ポリビニルアルコールが含有された基材は、基材を１００．０質量部とした場合に、変性ポリビニルアルコールを０．２５質量部以上２０．０質量部以下含有することが好ましい。
【００６３】
イオン捕捉剤は、例えば、水溶液、水分散液の形態で基材に付与することができる。この場合例えば、イオン捕捉剤の水溶液や水分散液を、スプレー塗布、刷毛による塗布、ローラー塗布、インクジェット法等により、基材に付与し、必要に応じて乾燥させることで基材にイオン捕捉剤を含有させることができる。また必要に応じて、架橋剤溶液をさらにスプレー塗布、刷毛による塗布、ローラー塗布、インクジェット法等により付与してもよい。さらに、イオン捕捉剤及び架橋剤の溶液を一度に基材に付与してもよい。
【００６４】
第１基材１及び第２基材２は、繊維、イオン捕捉剤以外の物質を含んでもよい。そのような物質としては、例えば繊維間を結着するバインダー等が挙げられる。したがって、第１基材１及び第２基材２の原材料の具体例として、古紙を含む紙、不織布、パルプシート等が挙げられる。
【００６５】
第１基材１及び第２基材２は、含有されるイオン捕捉剤も含め、互いに異なる材質であってもよいし、同じ材質であってもよい。しかし、第１基材１及び第２基材２が同じ材質である場合には、後述するように１枚の基材を折りたたんで小片１０を形成でき、容易に製造することができる点でより好ましい。
【００６６】
１．１．４．吸水性樹脂
吸水性樹脂３は、第１基材１及び第２基材２の間に配置される。吸水性樹脂３は、第１
基材及び第２基材２の間に担持されている。吸水性樹脂３は、吸水性樹脂３自体の表面の粘着性等により第１基材１及び第２基材２に直接担持されてもよい。
【００６７】
吸水性樹脂３は、第１基材１及び第２基材２の間に配置されるので、吸水性樹脂３が第１基材１及び第２基材２から脱落することが抑制されている。また、図１に示すように、第１基材１及び第２基材２の内側表面から内部に一部が入り込んでいてもよい。すなわち、吸水性樹脂３は、一部が第１基材１及び第２基材２に含浸していてもよい。このようにすれば、第１基材１及び第２基材２の吸水性樹脂３に対する担持力をさらに高めることができる。
【００６８】
吸水性樹脂３は、吸水性を有するＳＡＰ（Super Absorbent Polymer）である。吸水とは、周囲の水分子を取り込んで保持する機能をいう。吸水性樹脂３は、吸水することによって膨潤、ゲル化してもよい。具体的には、吸水性樹脂３は、液体中の水や、親水性のある有機溶剤等の液体を吸収する。
【００６９】
吸水性樹脂３としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、澱粉−アクリル酸グラフト共重合体、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、イソブチレンとマレイン酸との共重合体等、アクリロニトリル共重合体やアクリルアミド共重合体の加水分解物、ポリエチレンオキサイド、ポリスルホン酸系化合物、ポリグルタミン酸や、これらの塩、変性体、架橋体などが挙げられる。
【００７０】
吸水性樹脂３としては、吸収の対象となる液体の電解質濃度に対する依存性の小さい吸収特性を有するノニオン系吸水性樹脂（例えば、日本触媒株式会社製のポリビニルピロリドン架橋体等）を用いてもよいが、酸基を有する汎用性のアニオン系の吸水性樹脂と比較して、重量当たりの液体の吸収量が約１／５〜１／２０と吸収量特性が劣る点、及び、価格が高い点からして、ノニオン系の吸水性樹脂のみで構成せずに、アニオン系の吸水性樹脂を用いるか、アニオン系の吸水性樹脂を主として用いることが好ましい。
【００７１】
このように吸水性樹脂３としては、酸基を有する樹脂が好ましい。酸基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられる。これらの酸基の中でも、カルボキシル基を有するものが製造、入手が容易な点でより好ましい。
【００７２】
カルボキシル基を有する樹脂としては、側鎖にカルボキシル基を有する重合体が挙げられ、かかる重合体を得るためのモノマー単位としては、例えば、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸、フマル酸、ソルビン酸、ケイ皮酸やこれらの無水物、塩等の単量体から誘導されるものなどが挙げられる。本実施形態の吸水性樹脂３は、これらのモノマー単位を含む重合体からなることが好ましい。
【００７３】
吸水性樹脂３に酸基が含まれる場合、中和されて塩を形成している酸基の割合は、好ましくは３０．０ｍｏｌ％以上１００．０ｍｏｌ％以下であり、より好ましくは５０．０ｍｏｌ％以上９５．０ｍｏｌ％以下であり、さらにより好ましくは６０．０ｍｏｌ％以上９０．０ｍｏｌ％以下であり、特に好ましくは７０．０ｍｏｌ％以上８０．０ｍｏｌ％以下である。これにより、吸水性樹脂３は、非常に良好に水を吸収することができる。またこの場合の中和の塩の種類は、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニア等の含窒素塩基性物の塩などが挙げられるが、中でもナトリウム塩が好ましい。
【００７４】
吸水性樹脂３は、ポリ（メタ）アクリル酸塩共重合体又はポリ（メタ）アクリル酸重合架橋体を含有することが好ましい。ポリ（メタ）アクリル酸塩共重合体及びポリ（メタ）
アクリル酸重合架橋体において、分子鎖を構成する全構成単位に占めるカルボキシル基を有するモノマー単位の割合は、好ましくは５０．０ｍｏｌ％以上であり、より好ましくは８０．０ｍｏｌ％以上であり、さらにより好ましくは９０．０ｍｏｌ％以上である。
【００７５】
吸水性樹脂３の外形形状は、例えば、鱗片状、針状、繊維状、粒子状等、いかなる形状をなしていてもよいが、その大半が粒子状をなしていることが好ましい。吸水性樹脂３が粒子状をなしている場合には、水の浸透性を容易に確保することができる。また、粒子状であれば第１基材１及び第２基材２の繊維に吸水性樹脂３をより担持させ易くなる場合がある。なお、粒子状とは、アスペクト比、すなわち最大長さと最少長さとの比が０．３以上１．０以下のもののことを言う。粒子の平均粒径は、好ましくは１．５μｍ以上８００．０μｍ以下であり、より好ましくは１５．０μｍ以上４００．０μｍ以下であり、さらにより好ましくは１５．０μｍ以上５０．０μｍ以下である。
【００７６】
なお、粒子の平均粒径としては、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定した体積平均の粒度ＭＶＤ（Mean Volume Diameter）を用いることできる。レーザー回折・散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置、すなわち、レーザー回折式粒度分布測定装置では、粒度分布を体積基準で測定することができる。
【００７７】
吸水性樹脂３の平均粒径をＤ［μｍ］、第１基材１及び第２基材２の繊維の平均長さをＬ［μｍ］としたときに、０．１５≦Ｌ／Ｄ≦４６７．０の関係を満足することが好ましく、０．２５≦Ｌ／Ｄ≦３３３．０の関係を満足することがより好ましく、２≦Ｌ／Ｄ≦２００．０の関係を満足することがさらに好ましい。吸水性樹脂３の平均粒径は、必要に応じて定法による粉砕によって調節してもよい。
【００７８】
小片１０において吸水性樹脂３の含有量は、繊維に対して、好ましくは２５．０質量％以上３００．０質量％以下であり、より好ましくは５０．０質量％以上１５０．０質量％以下である。これにより、小片１０は、液体に対する吸収特性及び浸透性を十分に確保することができる。
【００７９】
本実施形態の小片１０に好適な吸水性樹脂３の市販品としては、株式会社日本触媒製の商品名「アクアリックＣＡ」、「アクアリックＣＳ」及びそのシリーズ、三洋化成工業株式会社製の商品名「サンウェット」、「サンフレッシュ  ＳＴ−５００ＭＰＳＡ」及びそのシリーズ、ＢＡＳＦジャパン株式会社製の商品名「Ｈｙｓｏｒｂ」シリーズ、エボニックジャパン株式会社製の商品名「ＦＡＶＯＲ」シリーズ、株式会社エス・エヌ・エフ製の「ＡＱＵＡＳＯＲＢ」シリーズ等が挙げられる。
【００８０】
１．１．５．小片の形状等
図２は、小片１０の外形形状の一例を模式的に示す斜視図である。小片１０は、シート状の第１基材１及び第２基材２によって吸水性樹脂３が狭持され担持されたシートをシュレッダー等によってチップ状に細かく裁断されたものである。したがって上記で述べた図１は、小片１０の一部を模式的に表しているといえる。小片１０は、可撓性を有する帯状であることが好ましい。これにより、小片１０が変形し易く、容器に収容する場合などにおいて、取り扱いが容易となる。
【００８１】
小片１０の全長、すなわち長辺方向の長さは、好ましくは０．５ｍｍ以上２００．０ｍｍ以下であり、より好ましくは１．０ｍｍ以上１００．０ｍｍ以下であり、さらにより好ましくは２．０ｍｍ以上３０．０ｍｍ以下である。
【００８２】
小片１０の幅、すなわち短辺方向の長さは、好ましくは０．１ｍｍ以上１００．０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．３ｍｍ以上５０．０ｍｍ以下であり、さらにより好まし
くは１．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である。
【００８３】
小片１０の全長と幅とのアスペクト比は、好ましくは１以上２００以下であり、より好ましくは１以上３０以下である。小片１０の厚さは、好ましくは０．０５ｍ以上２．０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【００８４】
以上のような範囲であれば、吸水性樹脂３の担持や、繊維による液体の保持、液体の吸水性樹脂３への送り込みを好適に行うことができ、液体に対して優れた吸収特性を有することができる。
【００８５】
１．１．６．小片の機能及び作用効果
小片１０は、液体を吸収する。上述したように、本実施形態の小片１０には、吸水性樹脂３が含まれ、第１基材１及び第２基材２の少なくとも一方に、イオン捕捉剤が含有される。そのため、小片１０に液体が接触した場合、液体は、第１基材１又は第２基材２による吸収、及び／又は、吸水性樹脂３による吸収を受ける。
【００８６】
吸水性樹脂３が酸基を有する吸水性が良好な樹脂である場合、吸収の対象である液体中のイオンの濃度が高くなると、吸水量や吸水速度等の吸水性能が低下する場合がある。例えば、染料インク等の電解質濃度が高い液体を吸収させる場合には、吸水性樹脂３の使用量を増やしても、イオンの影響で液体吸収率は、吸水性樹脂３の増量に見合うほど高くならない。
【００８７】
ここで、本実施形態の小片１０の基材には、イオン捕捉剤が含まれている。本実施形態の小片１０では、イオン捕捉剤が、イオンを捕集するため、吸水性樹脂３が存在する第１基材１及び第２基材２の間の間隙に、外部からイオンが到達しにくい。これにより、吸水性樹脂３の吸水性能の低下を抑制することができ、吸水性樹脂３による液体の吸収を良好に維持させることができる。
【００８８】
小片１０が吸収する液体は、特に限定されないが、水系の液体であることが好ましい。また、本実施形態の小片１０は、上記のような構造及び効果を有するので、電解質濃度の高い液体に対しても優れた吸収性能を有している。そのため、例えば、染料インクなどのイオン濃度の高い液体に対して適用する場合に、特に顕著な効果を奏することができる。
【００８９】
なお一般に、インクは大別して、顔料インク、染料インク、これらの混合インクの３種に大別される。それぞれのインクの色材の違いから、顔料インクでは、電解質濃度が低く、アニオン系吸水性樹脂での吸収率は良好で、染料インクでは、電解質濃度が高く、アニオン系吸水性樹脂での吸収率は相対的に低いことが分かっている。
【００９０】
１．２．液体吸収体
図３は、本実施形態の液体吸収体１００を模式的に示す図である。液体吸収体１００は、図３に示すように、複数の上述した小片１０を有している。すなわち液体吸収体１００は、小片１０の集合体である。液体吸収体１００に含まれる小片１０の個数は複数であれば特に限定されないが、例えば、１００以上、好ましくは２００以上、より好ましくは５００以上である。
【００９１】
液体吸収体１００には、全長、幅、アスペクト比、及び厚さのうちの少なくとも１つが同じ小片１０が含まれていてもよいし、これらが全て異なる小片１０が含まれていてもよい。
【００９２】
液体吸収体１００を構成する複数の小片１０は、規則的な形状をなしていることが好ま
しい。これにより、液体吸収体１００のかさ密度にムラが生じ難くなり、液体の吸収特性にムラが生じることを抑制することができる。液体吸収体１００において、規則的な形状をなす小片１０の含有量は、液体吸収体１００全体のうちの３０．０質量％以上であり、好ましくは５０．０質量％以上であり、より好ましくは７０．０質量％以上である。
【００９３】
液体吸収体１００を構成する複数の小片１０は、例えば、長手方向が互い揃わずに交差するよう、規則性を持たずに、空間的にランダムに配置されることが好ましい。このようにすれば、小片１０同士の間に間隙が形成され易い。これにより、液体が、小片１０間の間隙を通過したり、また、間隙が微小の場合、毛細管現象で濡れ広がったりすることができ、液体の通液性を確保することができる。例えば、液体吸収体１００が容器に収容された場合に、容器内で下方に向かって流れる液体が途中で堰き止められることを抑制することができ、液体は、容器の底に向かって円滑に浸透することができる。
【００９４】
また、容器に複数の小片１０が空間的にランダムに収容されることにより、液体吸収体１００全体として、液体と接触する機会が増えるため、液体吸収体１００は、液体に対して優れた吸収特性を有することができる。また、液体吸収体１００を容器に収容する際、小片１０を無作為に容器に投入することができるため、当該作業を容易かつ迅速に行なうことができる。また、小片１０は、変形し易いので、容器に複数の小片１０からなる液体吸収体１００を収容した際、液体吸収体１００は、容器の形状に関わらず変形して無理なく収容され、容器への形状追従性が良好である。
【００９５】
液体吸収体１００のかさ密度は、好ましくは０．０１ｇ／ｃｍ３以上０．５ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは０．０３ｇ／ｃｍ３以上０．３ｇ／ｃｍ３以下であり、さらにより好ましくは０．０５ｇ／ｃｍ３以上０．２ｇ／ｃｍ３以下である。これにより、液体の保持性及び浸透性を両立することができる。
【００９６】
なお、液体吸収体１００は、上記以外の材料を含んでいてもよい。このような材料としては、例えば、界面活性剤、潤滑剤、消泡剤、フィラー、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料等の着色剤、難燃剤、流動性向上剤などが挙げられる。
【００９７】
本実施形態の液体吸収体１００は、小片１０が、上記のような構造及び効果を有するので、イオンの濃度の高い液体に対しても優れた吸収性能を有している。そのため、例えば、染料インクなどのイオン濃度の高い液体に対して適用する場合に、特に顕著な効果を奏することができる。
【００９８】
１．３．液体吸収体の製造方法
本実施形態に係る液体吸収体１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図４〜図７は、液体吸収体１００の小片１０の製造方法を説明するための図である。液体吸収体１００の小片１０は、例えば、以下のようにして製造される。
【００９９】
図４に示すように、第１基材１及び第２基材２となるシート状のシート部材５（例えば、古紙）を、載置台１０１に載置する。そして、シート部材に、一方の面側から水を含む液体、例えば、純水を付与する。この付与の方法としては、スプレーによる塗布や、スポンジローラーに水を含む液体を染み込ませておき、該スポンジローラーをシート状のシート部材の一方の面上に転がす方法等が挙げられる。
【０１００】
図５に示すように、吸水性樹脂３をシート部材５の面５ａ上に付与する。このとき吸水性樹脂３は、散布により付与されればよいが、必要に応じてメッシュ等を介して散布してもよい。
【０１０１】
図６に示すように、載置台１０１に載置されたシート部材５に吸水性樹脂３を散布した後、吸水性樹脂３が付与されている面５ａが内側にくるように、シート部材５を折りたたむ。
【０１０２】
図７に示すように、折り曲げたシート部材５を、一対の加熱ブロック１０３の間に配置する。そして、一対の加熱ブロック１０３を加熱するとともに、一対の加熱ブロック１０３が接近する方向に加圧して、シート部材５を厚さ方向に加圧する。これにより、吸水性樹脂３が加熱により軟化したり、加圧によりシート部材５の内側に入り込む。また、折り曲げられて重なった吸水性樹脂３同士も軟化して接合されてもよい。
【０１０３】
本工程での加圧力は、好ましくは０．１ｋｇ／ｃｍ２以上１．０ｋｇ／ｃｍ２以下であり、より好ましくは０．２ｋｇ／ｃｍ２以上０．８ｋｇ／ｃｍ２以下である。本工程での加熱温度は、好ましくは８０．０℃以上１６０．０℃以下であり、より好ましくは１００．０℃以上１２０．０℃以下である。
【０１０４】
そして、加熱および加圧を解除することにより、温度が下がり、吸水性樹脂３がシート部材５の内部に入り込んだ状態で接着され、さらに、折り曲げられて重なったシート部材５が吸水性樹脂３により接合される。また、接着剤を用いた場合には、重なったシート部材５がより接着力高く接合される。
【０１０５】
次に、シート部材５を、例えば、はさみ、カッター、ミル、シュレッダー等により、細かく裁断・粗砕・粉砕したり、手で細かく千切ったりして、複数の小片１０を形成する。なお、折り曲げられて重なったシート部材５は、小片１０における第１基材１及び第２基材２を構成することになる。得られた小片１０の集合体は、液体吸収体１００であり、所望の量を計りとった後、手でほぐしたりしてかさ密度や形状を調整してもよい。
【０１０６】
イオン捕捉剤は、シート部材５に、水溶液及び／又は水分散液を付与することにより、含有される。付与する手法としては、スプレー塗布、刷毛による塗布、ローラー塗布、インクジェット法等による塗布により行うことができる。かかる塗布は、吸水性樹脂３を基剤に付与する前に行われても、吸水性樹脂３を基剤に付与した後に行われてもよい。すなわちイオン捕捉剤は、液体吸収体１００が製造された場合に、最終的に基材に含有されていればよい。
【０１０７】
スプレー塗布を行う場合には、シート部材５に対してあらかじめ噴霧してもよいし、加熱加圧後に噴霧してもよいし、小片１０となった後に噴霧して付与してもよい。また、刷毛による塗布、ローラー塗布、インクジェット法等によって塗布する場合には、シート部材５に対してあらかじめ塗布してもよいし、加熱加圧後に塗布してもよい。刷毛による塗布、ローラー塗布、インクジェット法等によって塗布する場合は、小片１０を形成する前までに塗布することが効率がよい。
【０１０８】
なお、シート部材５にイオン捕捉剤の溶液等を塗布、噴霧を行う場合、シート部材５の片面に塗布、噴霧してもよいし、両面に塗布、噴霧してもよい。
【０１０９】
２．液体吸収器
実施形態に係る液体吸収器について、図面を参照しながら説明する。図８は、本実施形態に係る液体吸収器３００を模式的に示す断面図である。図９は、実施形態に係る液体吸収器３００を模式的に示す平面図である。なお、図８は、図９のＩ−Ｉ線断面図である。
【０１１０】
液体吸収器３００は、図８及び図９に示すように、液体吸収体１００と、容器としてのケース２０と、蓋体３０と、を備える。なお、便宜上、図８及び図９では、液体吸収体１
００を簡略化して図示している。また、図９では、チューブ５０６の図示を省略している。以下、各構成について説明する。
【０１１１】
２．１．ケース
ケース２０は、上述した液体吸収体１００を収容する容器である。ケース２０には、図８に示すように、液体吸収体１００が収容されている。ケース２０は、例えば、四角形の平面形状を有する底部２２と、底部２２の各辺に沿って設けられた４つの側壁部２４と、を有している。ケース２０は、上部が開口された形状を有している。なお、底部２２の平面形状は、四角形に限定されず、例えば、円であってもよい。
【０１１２】
ケース２０の容積をＶ１とし、インクを吸収する前の液体吸収体１００の総体積をＶ２としたとき、Ｖ１とＶ２との比Ｖ２／Ｖ１は、例えば、０．１以上０．７以下であり、好ましくは０．２以上０．７以下である。
【０１１３】
ケース２０は、ケース２０に内圧又は外力が作用した場合に、容積Ｖ１が１０％以上変化しない程度の形状保持性を有するものであることが好ましい。これにより、ケース２０は、液体吸収体１００がインク等の液体を吸収して膨張することにより、液体吸収体１００から力を受けても、ケース２０の形状を維持することができる。そのため、ケース２０の設置状態が安定し、液体吸収体１００は、インク等の液体を安定して吸収することができる。
【０１１４】
ケース２０の材質は、例えば、環状ポリオレフィンやポリカーボネート等の樹脂材料、アルミニウムやステンレス鋼等の金属材料である。
【０１１５】
２．２．蓋体
蓋体３０は、ケース２０の開口２６を塞いでいる。蓋体３０は、液体吸収体１００を覆っている。液体吸収体１００は、蓋体３０とケース２０の底部２２に挟まれている。蓋体３０の厚さは、好ましくは５０μｍ以上５ｍｍ以下であり、より好ましくは１００μｍ以上３ｍｍ以下である。図９に示す例では、蓋体３０の平面形状は、長方形であるが、特に限定されない。
【０１１６】
蓋体３０は、液体吸収体１００側に凹んだ凹部３２と、平面視において凹部３２の周辺に設けられた周辺部３４と、を有している。凹部３２は、インクが排出される位置に設けられている。凹部３２は、平面視において、例えば、蓋体３０の中心を含む位置に設けられている。
【０１１７】
凹部３２は、底部３２ａ及び側壁部３２ｂを有している。図示の例では、底部３２ａは、四角形の平面形状を有している。側壁部３２ｂは、底部３２ａの各辺に沿って設けられている。蓋体３０のインクが排出される位置には、該位置の少なくとも一部を囲むように側壁部３２ｂが設けられている。側壁部３２ｂは、底部３２ａに接続されている。チューブ５０６からインク等の液体を排出する際には、図８に示すように、チューブ５０６を、凹部３２によって規定される空間に挿入して排出する。凹部３２によって、液体が排出される際に泡が発生して外にこぼれることを抑制できる。凹部３２は、界面活性剤の含有量が多く、泡が発生し易い液体に対して特に有効な形状となっている。
【０１１８】
周辺部３４は、蓋体３０の凹部３２を除いた部分である。図９に示す例では、周辺部３４は、平面視において、凹部３２を囲んで設けられている。周辺部３４と底部２２との間に位置する液体吸収体１００の厚さは、凹部３２と底部２２との間に位置する液体吸収体１００の厚さよりも大きい。
【０１１９】
蓋体３０には、液体が通過する貫通孔３６が設けられている。貫通孔３６は、蓋体３０を厚さ方向に貫通している。蓋体３０は、液体吸収体１００と接している面３０ａと、面３０ａとは反対側の面３０ｂと、を有している。貫通孔３６は、面３０ａに設けられた開口３６ａから、面３０ｂに設けられた開口３６ｂまで貫通している。図９に示す例では、開口３６ａ，３６ｂは、形状及び大きさが互いに同じである。貫通孔３６は、蓋体３０の液体が排出される位置に設けられている。
【０１２０】
貫通孔３６は、凹部３２に設けられている。図示の例では、貫通孔３６は、底部３２ａ、側壁部３２ｂ、及び周辺部３４に設けられている。貫通孔３６の形状は、例えば、四角形であり、図示の例では、正方形である。なお、貫通孔３６は、正方形に限定されず、長方形、三角形、五角形、六角形などの多角形や、円形、楕円形、六芒星等の星形などであってもよい。
【０１２１】
貫通孔３６は、複数設けられている。貫通孔３６の数は、特に限定されない。図９に示す例では、貫通孔３６は、第１方向と、第１方向と直交する第２方向と、にマトリックス状に配列されている。
【０１２２】
蓋体３０の材質は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリロ二トリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロ二トリル・スチレン（ＡＳ）、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの樹脂材料である。
【０１２３】
なお、蓋体３０は、ステンレス鋼線、鉄線、銅線などで構成された金属からなるメッシュ部材やパンチング部材であってもよい。また、蓋体３０の面３０ａ，３０ｂ及び貫通孔３６の内面は、疎水処理がされていてもよい。これにより、蓋体３０にインクが堆積することを防止することができる。
【０１２４】
上述した液体吸収器３００は、上述の液体吸収体１００がケース２０（容器）に収容されているので、イオンの濃度の高い液体に対しても優れた吸収性能を有している。そのため、例えば、染料インクなどのイオン濃度の高い液体に対して適用する場合に、特に顕著な効果を奏することができる。
【０１２５】
３．液体吐出装置
次に、本実施形態に係る液体吐出装置について、図面を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態に係る液体吐出装置５００を模式的に示す図である。
【０１２６】
液体吐出装置５００は、図１０に示すように、例えば、液体としてのインクＱを吐出する液体吐出ヘッド５０２と、液体吐出ヘッド５０２のノズル５０２ａの目詰まりを防止するキャッピングユニット５０４と、キャッピングユニット５０４と液体吸収器３００とを接続するチューブ５０６と、インクＱをキャッピングユニット５０４から送液するローラーポンプ５０８と、インクＱの廃液を回収する液体吸収器３００と、を含む。
【０１２７】
液体吐出ヘッド５０２は、下方に向かってインクＱを吐出するノズル５０２ａを複数有している。液体吐出ヘッド５０２は、ＰＰＣ（Plain Paper Copier）シート等のような図
示しない記録媒体に対して移動しつつ、インクＱを吐出して、印刷を施すことができる。
【０１２８】
キャッピングユニット５０４は、液体吐出ヘッド５０２が待機位置にあるときに、ローラーポンプ５０８の作動により、複数のノズル５０２ａを一括して吸引して、ノズル５０２ａの目詰まりを防止するものである。
【０１２９】
チューブ５０６は、キャッピングユニット５０４を介して吸引されたインクＱを液体吸収器３００に向かって通過させるものである。チューブ５０６は、例えば、可撓性を有している。
【０１３０】
ローラーポンプ５０８は、チューブ５０６の途中に配置されている。ローラーポンプ５０８は、ローラー部５０８ａと、ローラー部５０８ａとの間でチューブ５０６の途中を挟持する挟持部５０８ｂと、を有している。ローラー部５０８ａが回転することにより、チューブ５０６を介して、キャッピングユニット５０４に吸引力が生じる。そして、ローラー部５０８ａが回転し続けることにより、ノズル５０２ａに付着したインクＱを液体吸収器３００まで送り込むことができる。インクＱは、液体吸収器３００に送り込まれ、廃液として吸収される。
【０１３１】
液体吸収器３００は、液体吐出装置５００に対し着脱可能に装着されている。液体吸収器３００は、液体吐出装置５００に装着された状態で、液体吐出ヘッド５０２から吐出されたインクＱを吸収する。液体吸収器３００は、いわゆる廃液タンクである。液体吸収器３００のインクＱの吸収量が限界に達したら、この液体吸収器３００を、新たな未使用の液体吸収器３００に交換することができる。
【０１３２】
なお、液体吸収器３００のインクＱの吸収量が限界に達したか否かについては、液体吐出装置５００の図示しない検出部によって検出されてもよい。また、液体吸収器３００のインクＱの吸収量が限界に達した場合には、その旨が、液体吐出装置５００に内蔵されたモニター等の報知部により報知されてもよい。
【０１３３】
上述した液体吐出装置５００は、液体吸収器３００を含むので、液体の吸収性能が高く、イオンの濃度の高い液体に対しても優れた吸収性能を有している。そのため、例えば、染料インクなどのイオン濃度の高い液体に対して特に顕著な効果を奏することができる。
【０１３４】
４．実施例及び比較例
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下、「部」「％」は、特に記載のない限り、質量基準である。
【０１３５】
４．１．液体吸収体の材料
実施例及び比較例で使用した材料は以下の通りである。
・基材は、トッパン・フォームズ株式会社製「ＰＰＣ  Ｇ８０」（坪量＝約４．０ｇ／枚）を用いた。
・吸水性樹脂は、三洋化成工業株式会社製、商品名「サンフレッシュ  ＳＴ−５００ＭＰＳＡ」（側鎖にカルボキシル基を有するイオン解離型吸水性樹脂）を用いた。
・イオン捕捉剤
・・ノニオンポリマー（表中、「ポリマー」と記載）
・・・ピッツコール：商品名、第一工業製薬株式会社製（型番は表に記載）
・・・ＲＡＭレジン：商品名、大阪有機化学工業株式会社製（型番は表に記載）
・・・クラレポバール：商品名、株式会社クラレ製（型番は表に記載）
・・・デンカポバール：商品名、デンカ株式会社製（型番は表に記載）
・・・ゴーセノール：商品名、株式会社製（型番は表に記載）
・・・クラレシラノール変性ポバール：商品名、株式会社クラレ製（型番は表に記載）
・・陽イオン交換樹脂
・・・ＩＸＥ−１００：商品名、東亞合成株式会社製
・・・ＩＸＥ−５００：商品名、東亞合成株式会社製
・・陰イオン交換樹脂
・・・アンバーライト  ＩＲＡ  ４００Ｊ：商品名、オルガノ株式会社製
・・・ダイヤイオン  ＳＡ  １０Ａ：商品名、三菱ケミカル株式会社製
・添加剤：明成化学工業株式会社製「メイカネートＣＸ」（ブロックイソシアネート）
・ＦＬＯＰＡＭ  ＥＭ１４０ＣＴ：商品名、株式会社エス・エヌ・エフ社製（カチオン型ポリマー）
【０１３６】
表１〜表３に、実施例及び比較例の液体吸収体の成分及び評価結果を示す。なお、表１は、ノニオンポリマーとしてのポリビニルピロリドン（実施例）及びベタインポリマー（実施例）、並びに、カチオンポリマー（比較例）の系列を記載した。また表１には、各ポリマーの重量平均分子量を記載した。また、表２は、ノニオンポリマーとしてのポリビニルアルコール（実施例）の系列を記載し、粘度（４．０質量％の水溶液の２０℃における粘度）及びケン化率を記載した。さらに、表３は、ノニオンポリマーとしてのシラノール変性ポリビニルアルコール（実施例）及びポリビニルアルコールと添加剤（ブロックイソシアネート）の組合せの系列を記載し、架橋前の粘度及びケン化率、並びに、添加剤の塗布量を記載した。さらに、表４には、イオン交換樹脂の種別を記載した。いずれの表にも吸水性樹脂の量、及びイオン捕捉剤の名称及び塗布量を記載した。
【０１３７】
【表１】
2020151700.tif 000003
【０１３８】
【表２】
2020151700.tif 000004
【０１３９】
【表３】
2020151700.tif 000005
【０１４０】
【表４】
2020151700.tif 000006
【０１４１】
４．２．液体吸収体の作製
各実施例及び各比較例において、表１〜表４の水溶性樹脂の量（ｇ）となるように、各吸水性樹脂の粉体を準備した。なお、表中で、吸水性樹脂の量が４．００ｇである場合とは、作製される小片において、基材（ＰＰＣ用紙）１枚あたり、吸水性樹脂が４．００ｇ担持される量に相当する。
【０１４２】
表１〜表４に示す各実施例のイオン捕捉剤、及び、実施例４７〜実施例６７にあっては添加剤（メイカネートＣＸ）の、塗布した場合に表１〜表４に示す量（ＰＰＣ用紙の質量を１００とした場合の質量部）となるような水溶液又は分散液を作製した。比較例２〜比較例４に用いるために、表１に示す量（ＰＰＣ用紙の質量を１００とした場合の質量部）となるようなカチオンポリマー（ＦＬＯＰＡＭ  ＥＭ１４０ＣＴ））の水溶液を作製した。
【０１４３】
各例において、基材（Ａ４サイズ）にポリマーが表１〜表４に示す量（部）となるように上記水溶液を片面に塗布した。次いで、各例ごとに吸水性樹脂を、表１〜表４の質量となるように、基材の水溶液を塗布した面上に均一に散布した。そして、基材を、吸水性樹脂が散布された面を内側にして２つに折った。なお、基材を折り曲げる際には散布された吸水性樹脂が基材から脱落しないことを目視にて確認した。なお、比較例１では、基材にイオン捕捉剤の水溶液を塗布せずに、水を塗布して同様とした。
【０１４４】
各例の折り曲げられた基材を、一対の加熱ブロックを有するプレス機（アズワン株式会社製）の加熱ブロックに挟んで、０．３ｋｇ／ｃｍ２の加圧力、１００℃の加熱温度で、２分間加圧加熱した。加熱、加圧を解除して、室温で１２時間放置し、シート状の繊維基材を、シュレッダー（石澤製作所社製  Ｓｅｃｕｒｅｔシリーズ「Ｆ３１４３ＳＰ」）により、２ｍｍ×１５ｍｍの短冊状に小片化した。このようにして各例の液体吸収体を作製した。
【０１４５】
４．３．液体吸収体の評価
アズワン社製  ニューディスポカップ  ２００ｍＬに、各例で作製した小片の集合体（液体吸収体）を１シート分全て投入し、各例の液体吸収器とした。
【０１４６】
４．３．１．吸水性樹脂の担持性
各例の液体吸収器の底部に落ちた吸水性樹脂の粉体の量を目視で観察することで、吸水性樹脂の脱落の程度を以下の基準で評価して結果を表に記載した。
１：担持されていない吸水性樹脂が無い
２：担持されていない吸水性樹脂が概ね少量
３：担持されていない吸水性樹脂が概ね２５％
４：担持されていない吸水性樹脂が概ね５０％
【０１４７】
４．３．２．染料インクの吸収特性
各例の液体吸収体について、染料インクの吸収特性を以下のように、倒置試験により評価した。染料インクとしては、セイコーエプソン社製ＨＳＭ系染料インクセットの、ブラック（ＨＳＭ−ＢＫ）、シアン（ＨＳＭ−Ｃ）、マゼンタ（ＨＳＭ−Ｍ）、イエロー（ＨＳＭ−Ｙ）インクを、体積比率、Ｂｋ：Ｃ：Ｍ：Ｙ＝３：１：１：１で混合したインクを用いた。
【０１４８】
アズワン社製  ニューディスポカップ  ２００ｍＬに、各例で作製した小片の集合体（液体吸収体）を１シート分全て投入し、各例の液体吸収器とした。
【０１４９】
各例の液体吸収器に、染料インク２５ｍＬを投入し、２６℃±１℃で３０分又は２４時間、それぞれ放置した。放置時間後、直ちに容器を９０°倒置して染料インクの流出の様子を確認し、倒置後の容器内のインクの残量を下記の５段階の評価基準で評価して、結果を表に記載した。
１：倒置しても未吸収の染料インクが認められない
２：倒置した後に、未吸収の染料インクが少量認められた
３：倒置した後に、投入した染料インクの２５％程度が未吸収と認められた
４：倒置した後に、投入した染料インクの５０％程度が未吸収と認められた
５：倒置した後に、投入した染料インクの５０％を超えて未吸収と認められた
【０１５０】
４．４．評価結果
表１〜表４をみると、繊維を含む第１基材と、繊維を含む第２基材と、第１基材及び第２基材の間に担持された吸水性樹脂と、を含む小片を複数含み、第１基材に、イオン捕捉剤が含有されている、各実施例の液体吸収体では、染料インクの吸収が良好であった。これに対して、イオン捕捉剤を塗布していない比較例１及びカチオンポリマー（イオン捕捉剤でない）を用いた比較例２〜４では、いずれも染料インクの吸収が不十分となった。
【０１５１】
各例をみると、ポリビニルピロリドン系（表１）の場合には、分子量が高いほど良好な吸収性となる傾向が見られた。また、ポリビニルアルコール系（表２）の場合は、４．０質量％の水溶液の２０℃における粘度が、４８．０ｍＰａ・ｓ以上１２２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ、ケン化度が、８６．５％以上９９．０％以下である場合に、良好な吸収性となる傾向が見られた。
【０１５２】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成、を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実
施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１５３】
１…第１基材、２…第２基材、３…吸水性樹脂、５…シート部材、５ａ…面、１０…小片、２０…ケース、２２…底部、２４…側壁部、２６…開口、３０…蓋体、３０ａ，３０ｂ…面、３２…凹部、３２ａ…底部、３２ｂ…側壁部、３４…周辺部、３６…貫通孔、３６ａ，３６ｂ…開口、１００…液体吸収体、３００…液体吸収器、１０１…載置台、１０３…加熱ブロック、５００…液体吐出装置、５０２…液体吐出ヘッド、５０２ａ…ノズル、５０４…キャッピングユニット、５０６…チューブ、５０８…ローラーポンプ、５０８ａ…ローラー部、５０８ｂ…挟持部
【図１】
2020151700.tif 000007
【図２】
2020151700.tif 000008
【図３】
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【図４】
2020151700.tif 000010
【図５】
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【図６】
2020151700.tif 000012
【図７】
2020151700.tif 000013
【図８】
2020151700.tif 000014
【図９】
2020151700.tif 000015
【図１０】
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