(57)【要約】【課題】陰イ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、前記第１基材及び前記第２基材の間に担持されたイオン交換樹脂と、を含む小片を複数含み、前記吸水性樹脂及び前記イオン交換樹脂の一方又は両方が、前記小片の端面に露出している、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、
前記第１基材及び前記第２基材の間に担持されたイオン交換樹脂と、
を含む小片を複数含み、
前記吸水性樹脂及び前記イオン交換樹脂の一方又は両方が、前記小片の端面に露出している、液体吸収体。
【請求項２】
請求項１において、
前記吸水性樹脂に対する前記イオン交換樹脂の質量比が、０．０５以上２．００以下である、液体吸収体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２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４】
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３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陰イ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陰イオン性の基を有するＳＡＰ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、陰イオン性のＳＡＰ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。本発明に係る目的の一つは、陰イ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ことにある。
【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、
前記第１基材及び前記第２基材の間に担持されたイオン交換樹脂と、
を含む小片を複数含み、
前記吸水性樹脂及び前記イオン交換樹脂の一方又は両方が、前記小片の端面に露出している。
【０００８】
上記液体吸収体の態様において、
前記吸水性樹脂に対する前記イオン交換樹脂の質量比が、０．０５以上２．００以下であってもよい。
【０００９】
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。
【００１０】
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】
【００１１】
【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】変形例に係る小片の外形形状の一例を模式的に示す斜視図。
【図９】実施形態に係る液体吸収器を模式的に示す断面図。
【図１０】実施形態に係る液体吸収器を模式的に示す平面図。
【図１１】実施形態に係る液体吐出装置を模式的に示す図。
【図１２】比較例の小片の製造手順を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、イオン交換樹脂４と、を含む。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
第１基材１及び第２基材２は、繊維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。
【００２１】
第１基材１及び第２基材２は、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、より容易に小片１０を製造することができる点でより好ましい。
【００２２】
１．１．２．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し、接着剤等により接着されて担持されてもよい。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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ＳＡＰ（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陰イオン系のＳＡＰ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ＳＡＰのみで構成せずに、陰イオン系のＳＡＰを主として用いることが好ましい。
【００２７】
したがって吸水性樹脂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、スルフォン酸基、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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３０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下であり、より好ましくは５０ｍｏｌ％以上９５ｍｏｌ％以下であり、さらにより好ましくは６０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下であり、特に好ましくは７０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％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。
【００３０】
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５０ｍｏｌ％以上であり、より好ましくは８０ｍｏｌ％以上であり、さらにより好ましくは９０ｍｏｌ％以上である。
【００３１】
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１５μｍ以上８００μｍ以下であり、より好ましくは１５μｍ以上４００μｍ以下であり、さらにより好ましくは１５μｍ以上５０μｍ以下である。
【００３２】
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。
【００３３】
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。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。
【００３４】
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質量％以上３００質量％以下であり、より好ましくは５０質量％以上１５０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。
【００３５】
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。
【００３６】
１．１．３．イオン交換樹脂
イオン交換樹脂４は、第１基材１及び第２基材２の間に配置される。イオン交換樹脂４は、第１基材及び第２基材２の間に担持されている。イオン交換樹脂４は、イオン交換樹脂４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し、吸水性樹脂３の接着性や、接着剤等による接着性により接着されて担持されてもよい。
【００３７】
イオン交換樹脂４は、第１基材１及び第２基材２の間に配置されるので、イオン交換樹脂４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。このようにすれば、第１基材１及び第２基材２のイオン交換樹脂４に対する担持力をさらに高めることができる。
【００３８】
イオン交換樹脂としては、陽イオンを捕捉する陽イオン交換樹脂、陰イオンを捕捉する陰イオン交換樹脂が挙げられる。小片１０には、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の少なくとも一方が含まれる。
【００３９】
陽イオン交換樹脂は、液体中の陽イオンを捕捉し、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、水溶液中の陽イオンを捕捉し、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。
【００４０】
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陽イ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。
【００４１】
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。陽イ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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
小片１０における陽イオン交換樹脂の含有量は、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、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。
【００４５】
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。
【００４６】
陰イオン交換樹脂は、液体中の陰イオンを捕捉し、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、水溶液中の陰イオンを捕捉し、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。
【００４７】
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陰イオンのような比較的分子量の小さい陰イオン、染料、タンパク質、核酸等が電離した際の陰イオンのような比較的分子量の大きい陰イ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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
小片１０におけるイオン交換樹脂４の含有量は、繊維に対して、好ましくは２．５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、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。
【００５４】
１．１．４．小片における吸水性樹脂及びイオン交換樹脂の割合
小片１０において、吸水性樹脂３に対するイオン交換樹脂４の質量比（イオン交換樹脂４の質量／吸水性樹脂３の質量）は、０．０３以上３．００以下であれば後述の効果を十分に得られるが、０．０５以上２．００以下であることがより好ましく、０．１０以上１．５０以下であることはさらに好ましい。前記質量比がこの範囲であれば、染料インク等の電解質濃度の高い液体を速やかに吸収することができる。また、小片１０の集合体である液体吸収体１００においても、吸水性樹脂３に対するイオン交換樹脂４の質量比が同様である。
【００５５】
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及びイオン交換樹脂４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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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０．０５ｍｍ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。
【００５９】
以上のような範囲であれば、吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４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。
【００６０】
１．１．６．小片における吸水性樹脂及びイオン交換樹脂の存在位置
小片１０において、吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４の一方又は両方が、小片１０の端面に露出している。小片１０の端部は、第１基材１及び第２基材２が密着することによって閉じられておらず、第１基材１及び第２基材２の間に間隙を有する。そして、かかる間隙を基材に平行な方向から見た場合に、吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４の一方又は両方を視認することができる。本明細書では、小片１０の端面を見た場合に吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４の一方又は両方を視認できるような状態を、「小片１０の端面に露出している」と表現する。
【００６１】
例えば、図２において、符号３ａを付した吸水性樹脂３や、符号４ａを付したイオン交換樹脂４は、小片１０の端面を基材５に平行な方向から観察した場合に、確認することができ、端面に露出していると言える。
【００６２】
吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４の少なくとも一方が露出する端面は、小片１０を平面的に見た場合の周縁の少なくとも一部の端面であればよく、周縁全部の端面であってもよいし、周縁の一部の端面であってもよい。
【００６３】
第１基材１及び第２基材２の間に吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４を配置した後に、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することにより、吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４の一方又は両方を小片１０の端面に露出させることができる。
【００６４】
吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４の一方又は両方が小片１０の端面に露出していることにより、小片１０に液体が付与された場合に、吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４の一方又は両方に対して直接液体が接触する。これにより、小片１０による液体の吸収性が高まっている。また、イオン交換樹脂４が小片１０の端面に露出している場合には、吸水性樹脂３よりも先んじて、イオン交換樹脂４に液体が接触する。これにより、イオンのより少ない状態で吸水性樹脂３に液体が接触するので、吸収性をさらに高めることができる。
【００６５】
１．１．７．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によって吸水性樹脂３が狭持された構造を有する。そして、吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４の一方又は両方が小片１０の端面に露出している。以下このような構造を「狭持露出構造」ということがある。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、吸水性樹脂３による吸収、及び／又は、イオン交換樹脂４によるイオン捕捉作用を受ける。
【００６６】
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、液体を吸収する際に、酸基の対イオンである、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、アンモニウムイオン等の陽イオンを放出する。一方、酸基を有する吸水性樹脂３は、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。すなわち、吸水性樹脂３は液体の吸収に伴い該液体のイオンの濃度を高めてしまうので、自らの吸水性能を自らで低下させてしまう場合がある。
【００６７】
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、ＳＡＰの使用量を増やしても、ＳＡＰそのものからの溶出イオン（典型的には陽イオン）の影響で液体吸収率は、ＳＡＰの増量に見合うほど高くならない。そのためアニオン性ＳＡＰから溶出する大量の陽イオンの影響が無視できなくなり、ＳＡＰが自己収縮することがある。
【００６８】
ここで、本実施形態の小片１０には、イオン交換樹脂４が含まれ、狭持構造を有している。そのため、吸水性樹脂３が水溶液を吸収することによって放出されるイオンを、イオン交換樹脂４によって除去することができる。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。
【００６９】
しかも本実施形態の小片１０では、狭持構造であるので吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４の間の空間的距離が近く、両者が接近して配置されている。そのため、吸水性樹脂３から放出されたイオンは、効率よくイオン交換樹脂４によって捕捉され、吸水性樹脂３の吸水性能の低下を抑制する効果が顕著である。
【００７０】
また、小片１０は、狭持構造を有するため、一旦第１基材１及び第２基材２の間に侵入した液体の分子は、拡散しにくくなるので、吸水性樹脂３の近隣にイオン交換樹脂４が存在することが、顕著な効果を奏する一因であると考えられる。
【００７１】
また、吸水性樹脂３は、自らが放出するイオン以外にも、吸収対象の液体に含まれるイオンの濃度が高い場合には、同様に吸水量や吸水速度等の吸水性能が低下する場合がある。イオン交換樹脂４は、そのような液体中に含まれるイオンも捕捉することができるので、この点においても吸水性樹脂３の吸水量や吸水速度が低下することを抑制することができる。
【００７２】
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。
【００７３】
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、ＳＡＰでの吸収率は良好で、染料インクでは、電解質濃度が高く、ＳＡＰでの吸収率は相対的に低いことが分かっている。
【００７４】
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。
【００７５】
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、これらが全て互いに異なる小片１０が含まれていてもよい。
【００７６】
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質量％以上であり、好ましくは５０質量％以上であり、より好ましくは７０質量％以上である。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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、活性炭、難燃剤、流動性向上剤などが挙げられる。
【００８１】
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、陽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、染料インクなどの陽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。
【００８２】
１．４．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。
【００８３】
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。
【００８４】
図５に示すように、吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４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。なお、吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４は同時に付与されてもよいし、逐次に付与されてもよい。
【００８５】
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及びイオン交換樹脂４を散布した後、吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４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を折り曲げる。
【００８６】
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及びイオン交換樹脂４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る。
【００８７】
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。
【００８８】
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及びイオン交換樹脂４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及びイオン交換樹脂４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。
【００８９】
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。
【００９０】
１．４．液体吸収体の変形例
本実施形態の液体吸収体は、イオン交換樹脂として、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の両方を含んでもよい。液体吸収体が陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の両方を含む場合、両方とも小片の第１基材及び第２基材の間に配置されることができるし、両方とも小片の表面に担持される、及び／又は、小片に担持されない粉体として含まれるようにしてもよい。
【００９１】
さらにイオン交換樹脂として、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の両方を含む場合には、陰イオン交換樹脂は、小片の第１基材及び第２基材の間に配置されないことが好ましく、陰イオン交換樹脂が、小片の表面に担持される、及び／又は、小片に担持されない粉体として含まれることが好ましい。
【００９２】
図８は、変形例の液体吸収体２００が陽イオン交換樹脂７（４）及び陰イオン交換樹脂６（４）の両方を含む場合であって、小片１０に陰イオン交換樹脂６（４）が担持された場合の小片１５を模式的に示す斜視図である。小片１５は、イオン交換樹脂４として陽イオン交換樹脂７と吸水性樹脂３とが第１基材１及び第２基材２の間に配置された小片１０の外側表面に陰イオン交換樹脂６が担持された態様である。この例においても、吸水性樹脂３及びイオン交換樹脂４（陽イオン交換樹脂７）の一方又は両方が、前記小片の端面に露出している。
【００９３】
図８に示すように、陰イオン交換樹脂６は、第１基材１及び第２基材２の外側の面に担持されている。担持の態様としては、第１基材１及び第２基材２の表面に付着する態様、表面から内側に一部が入り込む態様、接着剤等により接着される態様等が挙げられ、これらの態様が共存してもよい。
【００９４】
陰イオン交換樹脂６としては、上述した陰イオン交換樹脂を用いることができる。陰イオン交換樹脂６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６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。
【００９５】
変形例の液体吸収体２００の小片１５は、小片１０に対して陰イオン交換樹脂６の分散液を散布することにより得ることができる。すなわち、上述の液体吸収体１００に対して、陰イオン交換樹脂６の分散液を散布する（まぶす）ことにより、小片１５を複数含む液体吸収体２００を得ることができる。これにより、小片１０の表面に陰イオン交換樹脂６を担持させることができる。また分散液には、接着剤が含有されてもよく、その場合には、陰イオン交換樹脂６と基材とが接着され、小片１５から陰イオン交換樹脂６が脱落することをさらに抑制することができる。
【００９６】
吸水性樹脂３は、環境の陽イオン濃度が高くなると吸水性能が低下することは既に述べた。しかし吸水性樹脂３は、周囲の陽イオンだけでなく陰イオンも含めたイオンの濃度（電解質濃度）が高い場合においても吸水性能が低下する。すなわち吸水性樹脂３は、環境の陰イオン濃度が高い場合にも、自らが有する陰イオン性の基が干渉を受けて、吸水性能が低下する。
【００９７】
変形例に係る液体吸収体２００は、陰イオン交換樹脂６が、小片１０の第１基材及び第２基材２の間に配置されない。そのため、液体吸収体２００に液体が付与された場合に、小片１０よりも先に陰イオン交換樹脂６が液体に接触する。これにより液体中の陰イオンが捕捉されて液体中の陰イオンの濃度が低下し、陰イオンの濃度の低い液体を、小片１０に送り込むことができ、吸水性樹脂３の環境の陰イオンを低下させ、吸水性能を向上させることができる。
【００９８】
変形例に係る液体吸収体２００は、上述した液体吸収体１００の作用効果に加え、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、より顕著な効果を奏することができる。例えば、変形例の液体吸収体２００に液体として染料インクが付与された場合について説明する。
【００９９】
染料インクが陰イオン交換樹脂６に接触すると、陰イオン（例えば電離した染料分子そのもの）が陰イオン交換樹脂６により捕捉される。また、染料インクが陰イオン交換樹脂６に接触することにより、陰イオンが凝集を生じる。捕捉された陰イオンは、小片１０の内側に侵入しにくく、また、凝集した陰イオン（染料分子の凝集体など）は、小片１０の基材によるフィルター効果（濾過効果）等を受けることで内側に侵入しにくい。このような作用により、小片１０の基材に狭持された吸水性樹脂３に対して、陰イオンの濃度が抑制された染料インクが到達する。したがって、液体吸収体２００は、吸水性樹脂３の吸収作用をより十分に発揮させることができる。
【０１００】
変形例の小片１５は、例えば、上述の小片１０の製造方法と同様にして、吸水性樹脂３及び陽イオン交換樹脂７がシート部材５に狭持されたシートを形成し、シュレッダー等により小片化する前又は後に、所定のイオン交換樹脂４を付与することにより製造できる。
【０１０１】
イオン交換樹脂４の付与は、例えば、イオン交換樹脂４を分散させた溶液を霧吹き（ディスペンサー）にて塗布し、熱風乾燥により水分を蒸発させ、シート又は小片の表面にイオン交換樹脂を定着させることにより行うことができる。イオン交換樹脂の分散液の溶媒としては、水又は有機溶剤が挙げられる。これらのうち、水を用いる場合には、分散性を高めるために界面活性剤を添加してもよい。この場合の界面活性剤としては非イオン性界面活性剤（エーテル、エステル、アミド型等）が好ましい。
【０１０２】
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９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１０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９は、図１０のＩ−Ｉ線断面図である。
【０１０３】
液体吸収器３００は、図９及び図１０に示すように、液体吸収体１００，２００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９及び図１０では、液体吸収体１００，２００を簡略化して図示している。また、図１０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。
【０１０４】
２．１．ケース
ケース２０は、上述した液体吸収体１００，２００を収容する容器である。ケース２０には、図９に示すように、液体吸収体１００，２００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。
【０１０５】
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１００，２００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。
【０１０６】
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１００，２００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１００，２００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１００，２００は、インク等の液体を安定して吸収することができる。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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１００，２００を覆っている。液体吸収体１００，２００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１０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。
【０１０９】
蓋体３０は、液体吸収体１００，２００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。
【０１１０】
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９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。
【０１１１】
周辺部３４は、蓋体３０の凹部３２を除いた部分である。図１０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１００，２００の厚さは、凹部３２と底部２２との間に位置する液体吸収体１００，２００の厚さよりも大きい。
【０１１２】
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１００，２００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１０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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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１０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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
上述した液体吸収器３００は、上述の液体吸収体１００、及び／又は、液体吸収体２００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。
【０１１８】
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１１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。
【０１１９】
液体吐出装置５００は、図１１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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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：トッパン・フォームズ株式会社製「ＰＰＣ  Ｇ８０」（坪量＝約４．０ｇ／枚）
・吸水性樹脂：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）
・イオン交換樹脂：東亞合成株式会社製、商品名「ＩＸＥ−１００」（陽イオン交換樹脂）
・イオン交換樹脂：東亞合成株式会社製、商品名「ＩＸＥ−６００」（陰イオン交換樹脂）
【０１２９】
４．２．液体吸収体の作製
４．２．１．小片の内部に狭持する場合
実施例１−１６では、表１に示す比率となるように、吸水性樹脂、並びに、イオン交換樹脂（陽イオン交換樹脂及び／又は陰イオン交換樹脂）を混合した混合物を得た。次いで、基材（Ａ４サイズ）に霧吹きによって、約２ｇ／枚の量で水分を付与した。
【０１３０】
各例ごとに混合物を、表１の質量となるように、基材上に均一に散布した。なお、表中の質量（ｇ）は、紙１枚あたりの量である。そして、基材を、材料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材料が基材から脱落しないことを目視にて確認した。
【０１３１】
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アズワン株式会社製  小型熱プレス機Ｈ３００−０１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。このようにして実施例１−１６の小片の集合体（液体吸収体）を得た。これらの小片は、いずれも吸水性樹脂及びイオン交換樹脂の一方又は両方が、小片の端面に露出している。
【０１３２】
４．２．２．小片の外部に添加する場合
実施例４−９、１４−１６、比較例１−４、６−８では、小片の外部に添加された（外添）成分を含む。小片の外部への材料の添加は、吸水性樹脂を含む場合には、小片の集合体に霧吹きを用いて水を散布した後、各例の混合物を小片の集合体に粉体としてまぶし（集合体とともに外添成分を容器に入れて振とう撹拌）、熱風乾燥により水分を蒸発させることにより行った。吸水性樹脂を含まない場合には、イオン交換樹脂を水に分散させた分散を霧吹き（ディスペンサー）にて塗布し、熱風乾燥により水分を蒸発させて行った。なお、比較例１−４については、他の例と同質量の基材をそのままシュレッダーにより小片化したものを用い、内包される成分を有していない。また、比較例１−４を除き、小片はいずれも吸水性樹脂及びイオン交換樹脂の一方又は両方が、小片の端面に露出している。
【０１３３】
４．２．３．吸水性樹脂及びイオン交換樹脂が小片の端面に露出しない例
比較例９では吸水性樹脂を用意した。比較例１０では、表１に示す比率となるように、吸水性樹脂、及び、陽イオン交換樹脂を混合した混合物を得た。
【０１３４】
図１２は、比較例の小片の製造手順を模式的に示す図である。基材（Ａ４サイズ）に霧吹きによって、約２ｇ／枚の量で水を付与し、各例の物質（比較例９では吸収性樹脂を、比較例１０では吸収性樹脂および陽イオン交換樹脂の混合物）をそれぞれ図１２（ａ）のように散布した（基材の片側半分には物質の帯が一定間隔になるように散布され、もう一方の片側には物質が散布されない状態とした。）。この基材を２ｍｍ×１５ｍｍの短冊状にカットすることで図１２（ｂ）および図１２（ｃ）のような小片を複数準備した。
【０１３５】
次いで、上記準備した長方形基材の２枚を図１２（ｄ）に示すように、吸水性樹脂等が内側に配置されるように、交差して配置した。そして、１２（ｅ）に示すように、重なり合わない部分の長方形基材を、吸水性樹脂等を包み込むように折り曲げ、小型熱プレス機Ｈ３００−０１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。そして加熱、加圧を解除して、室温で１２時間放置して比較例９、１０の小片を得た（図１２（ｆ））。これらの小片は、いずれも吸水性樹脂及びイオン交換樹脂が、小片に内包され、小片の端面に露出していない。
【０１３６】
４．３．液体吸収体の評価
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、市販のインクジェット用のインクである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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
各例の液体吸収器に、染料インク１００ｍＬ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４段階の評価基準で評価して、結果を表１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６０％程度が未吸収と認められた
６：倒置した後に、投入した染料インクの７５％程度が未吸収と認められた
【０１３９】
【表１】
2020151701.tif 000003
【０１４０】
４．４．評価結果
表１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基材の間に吸水性樹脂及びイオン交換樹脂４が担持された小片を複数含み、吸水性樹脂及びイオン交換樹脂の一方又は両方が、小片の端面に露出している、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。
【０１４１】
これに対して、吸水性樹脂が担持されていないか、吸水性樹脂のみが担持されている比較例１−８では、たとえ小片の端面に吸水性樹脂が露出していても染料インクの吸収が不十分であった。さらに、吸水性樹脂、又は、吸水性樹脂及び陽イオン交換樹脂が担持されているにもかかわらず端面にそれらが露出していない比較例９、１０においても、染料インクの吸収が不十分であった。
【０１４２】
また、実施例５及び１０を比較すると、陰イオン交換樹脂は、外添されたほうが、基材間に狭持されるよりもより効果的であることが分かった。
【０１４３】
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】
【０１４４】
１…第１基材、２…第２基材、３…吸水性樹脂、４…イオン交換樹脂、５…シート部材、５ａ…面、６…陰イオン交換樹脂、７…陽イオン交換樹脂、１０…小片、１５…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、１００，２００…液体吸収体、３００…液体吸収器、１０１…載置台、１０２…メッシュ部材、１０２ａ…網目、１０３…加熱ブロック、３０２…連結片、４００…液体吸収器、４３２…突出部、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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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