(57)【要約】【課題】経時によるインク廃液吸収性の低下の問題がなく、インク廃液吸収性及びその経時安定性に優れたインク廃液吸収体を提供する。【解決手段】シリカゲルを担持してなる軟質ポリウレタンフォームよりなるインク廃液吸収体。シリカゲルは親水性に優れるため、シリカゲルを軟質ポリウレタンフォームに担持させることにより、軟質ポリウレタンフォームのインク廃液吸収性を高めることができる。シリカゲルは一般的なインク溶媒への溶解度は極めて低いため、溶媒に溶出して軟質ポリウレタンフォームから流出することが殆どない。【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカゲルを担持してなる軟質ポリウレタンフォームよりなることを特徴とするインク廃液吸収体。
【請求項２】
請求項１において、シリカゲルは、バインダーにより軟質ポリウレタンフォームに付着されていることを特徴とするインク廃液吸収体。
【請求項３】
請求項２において、シリカゲルとバインダーとを含む混合液を軟質ポリウレタンフォームに付着させた後乾燥させてなることを特徴とするインク廃液吸収体。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、シリカゲルの担持量が軟質ポリウレタンフォームに対して１〜３００重量％であることを特徴とするインク廃液吸収体。
【請求項５】
請求項４において、シリカゲルの担持量が軟質ポリウレタンフォームに対して２０〜２００重量％であることを特徴とするインク廃液吸収体。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、軟質ポリウレタンフォームが非圧縮フォームであることを特徴とするインク廃液吸収体。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項において、軟質ポリウレタンフォームが圧縮フォームであることを特徴とするインク廃液吸収体。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、軟質ポリウレタンフォームがセル膜のない軟質ポリウレタンフォームであることを特徴とするインク廃液吸収体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顔料系又は染料系のインク廃液の吸収性に優れると共に、インク廃液吸収後の経時的な吸収性能の低下の問題もないインク廃液吸収体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコンの普及に伴ないプリンターも多くの機種が提供されている。そして、最近ではこれらのプリンターはワイヤドット方式やインクリボン方式から、レーザー方式やインクジェット方式に移行しつつある。特に、インクジェット方式はレーザー方式に比べて安価であり、広く採用されている。かかるインクジェット方式のプリンターには、従来染料系インクが広く用いられていたが、近年の高機能化（主に耐久性向上）の要求に伴い、顔料系インクが用いられるようになってきた。
【０００３】
インクジェット方式のプリンターでは、プリンターヘッドのクリーニング等により、余分なインクはプリンター内に溜め込まれるが、これが流れ出してプリンターヘッド周辺を汚染させることがある。このため、プリンター内には、余分なインクを吸収するためのインク吸収材がプリンターヘッドに対応して敷き詰められている。
【０００４】
このインク吸収材は、旧来はパルプや繊維質の不織布で構成されていたが、羽毛立ちにより繊維がプリンター内に飛散する問題があるために、近年では軟質ポリウレタンフォームシートが広く用いられている。しかして、インクが染料系インクから顔料系インクに変わりつつあるために、この軟質ポリウレタンフォームシートについてもインクの吸収性に改良が重ねられている。即ち、顔料系インクには、微細なカーボンブラック等の顔料粒子が分散状態で含まれていることから、吸収のための要求性能が染料系インクとは異なり、例えばカーボンブラック等の顔料粒子による目詰まりのために、従来のインク吸収材では十分な吸収性能が得られない場合があった。
【０００５】
一方で、プリンターの小型化及び軽量化に対する要求から、プリンターヘッドに直接対応する位置にインク吸収材を敷き詰めるスペースを確保し得ない場合もある。この場合には、プリンターヘッドとは若干離れた位置にインク吸収材を設け、このインク吸収材とプリンターヘッドとの間にインクの通り道となる吸収性のよい材料（導通材）を橋架けする構造が採用される。
【０００６】
このようなことから、これらインク吸収材や導通材としてのインク廃液吸収体に対して、より一層のインク吸収性能の向上が望まれている。
【０００７】
このような要望のもとに、本出願人は先に
（１）  界面活性剤を含浸させることによりインク廃液吸収性を向上させた軟質ポリウレタンフォームよりなるインク廃液吸収体（特開２００１−１０５６３０号公報）
（２）  通気度１．０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以上の高通気性とすることによりインク廃液吸収性を向上させた軟質ポリウレタンフォームよりなるインク廃液吸収体（特開２００２−０２９０６６号公報）
を提案した。
【特許文献１】特開２００１−１０５６３０号公報
【特許文献２】特開２００２−０２９０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開２００１−１０５６３０号公報に記載されるように、軟質ポリウレタンフォームに界面活性剤を含浸させて親水性を高めることにより、インク廃液吸収性を向上させることができるが、界面活性剤は水や有機溶剤に溶解する傾向が強いために、インク廃液を吸収した際に、インク廃液中の溶媒に溶解して流れ落ち、経時により界面活性剤が軟質ポリウレタンフォームから流出することによってインク廃液吸収体のインク廃液吸収性が低下するという問題がある。
【０００９】
特開２００２−０２９０６６号公報に記載される高通気性の軟質ポリウレタンフォームを用い界面活性剤を適用しない場合には、このような問題は生じないが、より一層のインク廃液吸収性の向上が望まれる。
【００１０】
本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、経時によるインク廃液吸収性の低下の問題がなく、インク廃液吸収性及びその経時安定性に優れたインク廃液吸収体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明（請求項１）のインク廃液吸収体は、シリカゲルを担持してなる軟質ポリウレタンフォームよりなることを特徴とする。
【００１２】
請求項２のインク廃液吸収体は、請求項１において、シリカゲルは、バインダーにより軟質ポリウレタンフォームに付着されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３のインク廃液吸収体は、請求項２において、シリカゲルとバインダーとを含む混合液を軟質ポリウレタンフォームに付着させた後乾燥させてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項４のインク廃液吸収体は、請求項１ないし３のいずれか１項において、シリカゲルの担持量が軟質ポリウレタンフォームに対して１〜３００重量％であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５のインク廃液吸収体は、請求項４において、シリカゲルの担持量が軟質ポリウレタンフォームに対して２０〜２００重量％であることを特徴とする。
【００１６】
請求項６のインク廃液吸収体は、請求項１ないし５のいずれか１項において、軟質ポリウレタンフォームが非圧縮フォームであることを特徴とする。
【００１７】
請求項７のインク廃液吸収体は、請求項１ないし５のいずれか１項において、軟質ポリウレタンフォームが圧縮フォームであることを特徴とする。
【００１８】
請求項８のインク廃液吸収体は、請求項１ないし７のいずれか１項において、軟質ポリウレタンフォームがセル膜のない軟質ポリウレタンフォームであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、経時によるインク廃液吸収性の低下の問題がなく、インク廃液吸収性及びその経時安定性に優れたインク廃液吸収体が提供される。
【００２０】
即ち、シリカゲルは親水性に優れるため、シリカゲルを軟質ポリウレタンフォームに担持させることにより、軟質ポリウレタンフォームのインク廃液吸収性を高めることができるが、シリカゲルは水や有機溶剤により膨潤するものの、一般的なインク溶媒への溶解度は極めて低いため、界面活性剤のように、溶媒に溶出して軟質ポリウレタンフォームから流出することが殆どない。このため、経時によるインク廃液吸収性の低下の問題がなく、インク廃液吸収性及びその経時安定性に優れたインク廃液吸収体が提供される。
【００２１】
本発明において、シリカゲルは、バインダーにより軟質ポリウレタンフォームに付着させることにより担持することができ（請求項２）、この場合には、シリカゲルとバインダーとを含む混合液を軟質ポリウレタンフォームに付着させた後乾燥させることにより、本発明のインク廃液吸収体を得ることができる（請求項３）。
【００２２】
本発明のインク廃液吸収体において、シリカゲルの担持量は軟質ポリウレタンフォームに対して１〜３００重量％、特に２０〜２００重量％であることが好ましい（請求項４，５）。
【００２３】
本発明のインク廃液吸収体の軟質ポリウレタンフォームは非圧縮フォームであっても良く（請求項６）、圧縮フォームであっても良い（請求項７）。また、セル膜のない軟質ポリウレタンフォームとすることにより、より一層インク廃液吸収性に優れたインク廃液吸収体を提供することができる（請求項８）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明のインク廃液吸収体の実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
本発明のインク廃液吸収体は、軟質ポリウレタンフォームにシリカゲルを担持してなるものである。
【００２６】
軟質ポリウレタンフォームに担持させるシリカゲルの粒径や等級については特に制限はないが、粒径が過度に大きいと軟質ポリウレタンフォームから脱落し易くなり、含浸液中での沈降も起こり、好ましくなく、また、シリカゲルの比表面積が小さいことにより、シリカゲルによるインク廃液吸収性の向上効果が低下する恐れがあり、逆に粒径が過度に小さいものは、高価であり、また、軟質ポリウレタンフォームに担持する際の取り扱い性にも劣ることから、平均粒径１〜１０００μｍ程度、特に５〜１００μｍ程度であることが好ましい。
【００２７】
軟質ポリウレタンフォームへのシリカゲルの担持量は、過度に少ないとシリカゲルを担持したことによるインク廃液吸収性の向上効果を十分に得ることができず、過度に多いと担持の限界で脱落がおき、また、ウレタンフォームの柔軟性が失われることから、軟質ポリウレタンフォームに対して１〜３００重量％、特に２０〜２００重量％とすることが好ましい。
【００２８】
シリカゲルを軟質ポリウレタンフォームに担持する方法としては特に制限はないが、バインダー（糊）により軟質ポリウレタンフォームに付着させることが好ましい。
【００２９】
バインダーとしては、プリンター内での温度条件やインク溶剤（水、アルコール、その混合物等）に対する耐久性に優れ、シリカゲルを軟質ポリウレタンフォームに安定に付着させるものであれば良く、特に制限はないが、例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、エステル樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、ナイロン樹脂、ＡＢＳ樹脂、カーボネート樹脂、アセタール樹脂、ビニル樹脂、アミド樹脂、セルロース等の１種又は２種以上、或いはこれらの樹脂を構成する単量体の２種以上の共重合体、或いはそれらの混合物を用いることができる。
【００３０】
このようなバインダーでシリカゲルを軟質ポリウレタンフォームに付着させるには、バインダーを水、又はトルエン、酢酸エチル、エタノール、アセトン等の一般的な有機溶剤、好ましくは水等の適当な溶剤に溶解又は分散（エマルジョン化）させた液にシリカゲルを配合した混合液を調製し、これを軟質ポリウレタンフォームにスプレー、塗工するか或いは、軟質ポリウレタンフォームをこの混合液に浸漬するなどして付着させ、その後乾燥させて溶剤を除去する方法が挙げられる。この場合、防爆設備が不要な点、環境面、経済面（安価であること）から、水を主成分とする溶剤を用いることが好ましい。この処理において、混合液のシリカゲル濃度を適宜調整することにより、軟質ポリウレタンフォームへのシリカゲルの担持量を調整することができる。
【００３１】
なお、バインダーによりシリカゲルを軟質ポリウレタンフォームに付着させる場合、そのバインダー量が少な過ぎるとシリカゲルを安定に軟質ポリウレタンフォームに付着させることができないが、バインダー量が過度に多いとバインダーがシリカゲル表面を覆うことにより、シリカゲルによるインク廃液吸収性の向上効果を十分に得ることができない場合があるので、バインダー量は、軟質ポリウレタンフォームに対して１０〜３００重量％、シリカゲルに対して１０〜３００重量％程度とすることが好ましい。
【００３２】
以下に、本発明のインク廃液吸収体の基体となる軟質ポリウレタンフォームについて説明する。
【００３３】
本発明のインク廃液吸収体に用いる軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール、イソシアネート、触媒、発泡剤及び必要に応じて更に整泡剤を含む発泡原料を用いて製造される。即ち、本発明のインク廃液吸収体は、ポリオール、イソシアネート、触媒、発泡剤及び必要に応じて更に整泡剤を含む発泡原料を用いて軟質ポリウレタンフォームを得、必要により圧縮成型した後、上述の方法でシリカゲルを担持させることにより製造される。
【００３４】
この場合、好ましいポリオールは、官能基数が２以上の活性水素含有化合物にエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとエチレンオキサイドを付加したポリ（オキシエチレン−オキシアルキレン）ポリエーテルポリオールである。ここで、アルキレンオキサイド成分としては、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等が例示される。上記ポリオールを製造する際に使用する活性水素含有化合物は、例えばポリアルコール類、ポリアミン類等であり、ポリアルコール類を例示すれば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、１，２，６−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、蔗糖等がある。
【００３５】
なお、本発明で用いられるポリオールとして、親水性を有する有機酸金属塩及び／又はその重合体含有ポリオールをポリオールの一部として用いることもでき、ここで、有機酸金属塩としては有機酸のカリウム、マグネシウム、スズ、銅、リチウム、銀等の金属塩が有効であり、好ましくはカリウム塩、ナトリウム塩である。かかるポリオールは、通常の軟質ポリウレタンフォームの製造に使用されるポリオールとブレンドして使用される。
【００３６】
ポリオールと反応させるために用いる有機イソシアネートは特に限定はなく、例えばトルエンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルジイソシアネート等がある。これらの中で、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）の２，４−／２，６−異性体比が８０／２０（重量比）或いは６５／３５（重量比）のものが経済性の点から好ましい。
【００３７】
ポリオールやその他の活性水素を有する化合物の全量に対する有機イソシアネートの使用量、即ちイソシアネート指数は８０〜１３０の範囲、特に１００〜１１０の範囲が好ましい。
【００３８】
また、触媒としては、例えば有機スズ化合物触媒、アミン系触媒等を用いることができる。有機スズ化合物触媒としては、スタナスオクトエート、スタナスオレエート、ジブチルジスズラウレート、ジブチルスズジ−２−エチルヘキソエート、ジブチルスズジアセテート等がある。アミン系触媒としては、例えばトリエチルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−エチルモルフォリン、ジメチルエタノールアミン、ジメチルベンジルアミン、１，８−ジアザビシクロ（５・４・０）ウンデセン−７及びそのフェノール塩、トリエチレンジアミンの蟻酸塩等を使用することができる。これらの触媒は１種を単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。なお、アミン系触媒としては、通常、軟質ポリウレタンフォーム発泡に使用されるアミン系触媒が用いられるが、溶出等が問題となる用途には反応性を有するアミン系触媒の使用が好ましい。
【００３９】
触媒の使用量は特に限定されず広範囲に変えることができるが、通常ポリオール１００重量部に対して０．００５〜２重量部の範囲である。
【００４０】
発泡剤としては、水或いはメチレンクロライド、低沸点を有する揮発性液体が、目的とする軟質ポリウレタンフォームの密度に応じて適当量用いられる。
【００４１】
整泡剤としては、通常、軟質ポリウレタンフォーム発泡に使用されるシリコーン系等の整泡剤が使用されるが、溶出等が問題となる用途には、反応性を有する整泡剤の使用が好ましい。その使用量は、ポリオール１００重量部に対して０．１〜３．０重量部の範囲、特に０．５〜２．０重量部が好ましい。
【００４２】
なお、発泡原料には、上述した配合成分以外に、発泡体に要求される性能に応じて、充填剤、帯電防止剤、着色剤、及び難燃剤等を本発明の目的を逸脱しない限り添加することができる。また、用途により、高硬度のものが望まれる場合には、架橋剤等を配合できることは勿論である。
【００４３】
上記発泡原料を用いて軟質ポリウレタンフォームを製造する方法は常法が採用されるが、得られる軟質ポリウレタンフォームは、密度が０．００５〜０．１５０ｇ／ｃｍ３、特に０．０１〜０．０５ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、またセル数は４０〜１５０個／２５ｍｍ、特に６０〜１５０個／２５ｍｍであることが好ましい。この場合、軟質ポリウレタンフォームを圧縮して用いる際は、セル数が２０〜１５０個／２５ｍｍ、特に４０〜１５０個／２５ｍｍ、更に好ましくは４０〜１００個／２５ｍｍであることが好ましい。
【００４４】
本発明においては、上記軟質ポリウレタンフォームは、圧縮しないでそのまま（非圧縮フォーム）又は圧縮して（圧縮フォーム）使用し得るが、軟質ポリウレタンフォームとしては、セル膜のないもの（膜なしフォーム）を用いることがインク廃液吸収性の面で有効である。このセル膜のない軟質ポリウレタンフォームは、通常の処方でセル膜を有する軟質ポリウレタンフォームを得た後、セル膜を除去する方法や、セル膜を生じない処方で軟質ポリウレタンフォームを製造する方法によって得ることができる。
【００４５】
軟質ポリウレタンフォームは、上述したように非圧縮のものを用いても圧縮したものを用いてもよいが、その圧縮率は１〜２０倍とすることができる。ここで、圧縮率１倍とは、非圧縮状態のものであり、従って圧縮フォームとしては、非圧縮フォームをわずかに圧縮したものであってもよいが、通常は２〜２０倍、より好ましくは５〜１０倍、更に好ましくは８〜１０倍に圧縮したものが用いられる。なお、圧縮方法に限定はないが、通常、熱プレス法が採用され、１５０〜２４０℃程度の熱板を用いて所定倍率に圧縮し、この圧縮倍率に固定する方法が採用できる。なお、熱プレス時間は特に制限されないが、例えば２〜２０分程度とすることができる。
【００４６】
軟質ポリウレタンフォームを圧縮することにより、毛細管現象によるインク廃液吸収性を高めることができる。
【００４７】
なお、本発明のインク廃液吸収体は、圧縮倍率やセル数、シリカゲルの担持量が異なる軟質ポリウレタンフォームシートを複数枚積層して用いても良い。例えば、インク吸収側を非圧縮フォームとし、反対側を圧縮フォームとしたり、インク吸収側から順次圧縮倍率が高くなるように積層しても良い。
【００４８】
なお、このように複数層構成にする手段としては、互いに圧縮倍率等が異なるものを２〜６層、特に３〜５層程度積層する方法が採用される。また、フォームを熱圧縮するに際し、フォームの片面のみに熱板を当てて圧縮させるようにしてもよい。
【００４９】
また、インク廃液吸収体のインク吸収側の表面をスリット加工することにより、更にインク吸収性能を高めることができる。この場合、スリットは２〜５０ｍｍ、特に５〜１０ｍｍ間隔に互いに平行状態で、又はます目状に設けることができる。
【００５０】
このような本発明のインク廃液吸収体は、特にプリンターヘッドに対応するインク導通材又はインク吸収材、このインク導通材に接触させるインク吸収体等に適用されるが、何らこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００５１】
以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００５２】
なお、以下の実施例及び比較例において用いた軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール（Ｖ３０３０・株式会社ダウ製）１００重量部、ＴＤＩ８０（日本ポリウレタン社製）５０重量部、水４重量部、アミン系触媒（ＤＡＢＣＯ−３３ＬＶ・三井エアプロダクツ社製）０．３重量部、スズ触媒（スタナスオクトエート・日東化成社製）０．３重量部、及びシリコーン整泡剤（Ｌ−５２０・日本ユニカ社製）１重量部を含む発泡原料をワンショット法で反応発泡させて得られたものであり、この軟質ポリウレタンフォームは、密度（ＪＩＳ−Ｋ６４００）が０．０２０ｇ／ｃｍ３で、セル数は５５個／２５ｍｍであった。この軟質ポリウレタンフォームを１０ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍに裁断して用いた。
【００５３】
実施例１
バインダーとしてＴＯＣＲＹＬ  Ｗ−４６１（東洋インキ製造株式会社製、アクリル／スチレン共重合樹脂の水分散体、固形分５５％）を用い、このバインダー１００重量部と、水１００重量部とシリカゲル（旭硝子（株）製「Ｍ．Ｓ．ＧＥＬ」、平均粒径２０μｍ（平均細孔径１２ｎｍ））１００重量部とを混合した液に、軟質ポリウレタンフォームを浸漬した後引き上げ、１３０℃で乾燥することにより、軟質ポリウレタンフォームにシリカゲルを付着させた。軟質ポリウレタンフォームに対するシリカゲルの担持量は８１重量％、バインダー付着量は４２重量％であった。
【００５４】
このシリカゲル担持軟質ポリウレタンフォームについて、下記方法でインク廃液吸収性とその経時安定性を調べ、結果を表１に示した。
＜インク廃液吸収性能＞
軟質ポリウレタンフォームのシート面に顔料系インクをシリンジで０．１ｃｃ滴下し、その吸い込み速度（秒）を測定した。
＜インク廃液吸収性能の経時安定性＞
軟質ポリウレタンフォームに顔料系インクを３０ｃｃ吸収させた後このインクを一旦しぼり取り、その後再度インクを吸収させ、その際の吸収性能の低下の有無を調べ、吸収性能（上記吸い込み速度）の低下のないものを「○」、吸収性能が低下するものを「×」とした。
【００５５】
比較例１
軟質ポリウレタンフォームを、界面活性剤であるジ−（ノルマルオクチル）スルホコハク酸ナトリウムを溶解した水に浸漬し、これを取り出し、水を絞った後、加熱乾燥して界面活性剤を３０００ｇ／ｍ３付着させたものについて、実施例１と同様にしてインク廃液吸収性とその経時安定性を調べ、結果を表１に示した。
【００５６】
比較例２
軟質ポリウレタンフォームをそのまま用いて実施例１と同様にしてインク廃液吸収性とその経時安定性を調べ、結果を表１に示した。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
表１より明らかなように、軟質ポリウレタンフォームに界面活性剤を付着させた比較例１では、インク廃液吸収性は優れるが、その経時安定性が悪く、大量のインクを吸収した後は、インク廃液吸収性が低下する。軟質ポリウレタンフォームのみの比較例２ではインク廃液吸収性が悪く、インク廃液吸収体としての用途には適さない。
【００５９】
これに対して、軟質ポリウレタンフォームにシリカゲルを担持した実施例１では、インク廃液吸収性及びその経時安定性に優れ、大量のインクを吸収した後でもインク廃液吸収性の低下の問題がない。