JP2019171596A - インク吸収体およびインク吸収器 - Google Patents

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Abstract

【課題】インクの吸収特性を向上することができ、吸収後にインクの漏出を防止することができるインク吸収体およびインク吸収器を提供すること。【解決手段】本発明のインク吸収体は、インクの吸収に用いられるインク吸収体であって、繊維を含む解繊物と、吸水性樹脂と、を含み、前記吸水性樹脂の含有率は、前記繊維に対し、５重量％よりも大きく、９０重量％以下であることを特徴とする。また、本発明のインク吸収体は、かさ密度が０．０１ｇ／ｃｍ３以上０．３ｇ／ｃｍ３以下であるのが好ましい。【選択図】図２

Description

本発明は、インク吸収体およびインク吸収器に関する。
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。そこで、インクジェットプリンターは、このような廃インクがプリンター内部の機構等に対する不本意な付着が生じないようにするために、廃インクを吸収する液体吸収体（インク吸収体）を備えている。
従来、液体吸収体（インク吸収体）としては、天然セルロース繊維および／または合成繊維と、熱融着性物質とを含むものが用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、従来の液体吸収体（インク吸収体）では、インクの浸透性が劣り、十分な量の廃インクを吸収できないか、または、速やかに廃インクを吸収できないという問題がある。さらに、吸収したインクの量によっては、一旦、インクを吸収した後、インクが不本意に漏出することもある。
特許第３５３６８７０号公報
本発明の目的は、インクの吸収特性を向上することができ、吸収後にインクの漏出を防止することができるインク吸収体およびインク吸収器を提供することにある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。
本発明のインク吸収体は、インクの吸収に用いられるインク吸収体であって、
繊維を含む解繊物と、
吸水性樹脂と、を含み、
前記吸水性樹脂の含有率は、前記繊維に対し、５重量％よりも大きく、９０重量％以下であることを特徴とする。
インク吸収体が、繊維と吸水性樹脂とを含むことにより、インク吸収体に滴下されたインクが、繊維を伝ってインク吸収体の比較的広い範囲に拡散される。そして、インクが拡散されている際にインクが吸水性樹脂によって吸収される。よって、インクの拡散、吸収、保持を速やかに行うことができ、吸水特性に優れる。
また、吸水性樹脂の含有率を、繊維に対し、５重量％よりも大きく、９０重量％以下とすることにより、インクの拡散、吸収、保持が良好になされる。
なお、吸水性樹脂の含有率が少なすぎると、インクの保持が不十分となる可能性があり、例えば、インク吸収体を収納する容器が倒れたら、インクが漏出する可能性が有る。一方、吸水性樹脂の含有率が多すぎると、相対的に繊維の量が少なくなり、インクの拡散が不十分になる可能性がある。
本発明のインク吸収体では、かさ密度が０．０１ｇ／ｃｍ３以上０．５ｇ／ｃｍ３以下であるのが好ましい。
これにより、インク吸収体の量に対する吸収させるべきインク量（比率）が比較的大きい場合であっても、好適にインクを吸収することができるとともに、インクを吸収したインク吸収体が膨張して容器からあふれてしまうのを防止することができる。
本発明のインク吸収体では、前記繊維は、セルロース繊維であるのが好ましい。
セルロースは、好適な親水性を有する材料であるため、インク吸収体にインクが付与された場合に、当該インクを好適に拡散することができ、流動性が特に高い状態（例えば、粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下の状態）を速やかに脱することができるとともに、インクを、好適に吸水性樹脂に送り込むことができる。その結果、インク吸収体全体としてのインクの吸収特性を特に優れたものとすることができる。また、セルロースは、一般に吸水性樹脂との親和性が高いため、繊維の表面に吸水性樹脂をより好適に担持させることができる。また、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、インク吸収体の生産コストの低減、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。
本発明のインク吸収体では、前記繊維の平均長さは、０．１ｍｍ以上７ｍｍ以下であるのが好ましい。
これにより、吸水性樹脂の担持や、繊維によるインクの保持・当該インクの拡散をより好適に行うことができ、インク吸収体全体としてのインクの吸収特性をより優れたものとすることができる。
本発明のインク吸収体では、前記繊維の平均径は、０．５μｍ以上２００μｍ以下であるのが好ましい。
これにより、吸水性樹脂の担持や、繊維によるインクの拡散をより好適に行うことができ、インク吸収体全体としてのインクの吸収特性をより優れたものとすることができる。
本発明のインク吸収体では、前記吸水性樹脂は、前記繊維に担持されているのが好ましい。
これにより、インク吸収体を収容する容器からの吸水性樹脂の漏出をより好適に防止することができるとともに、インク吸収体において吸水性樹脂の配置をある程度固定することができ、吸水性樹脂が不本意に偏在してしまうのを防止することができる。
本発明のインク吸収体では、前記繊維は、使用済みの古紙を原料とするものであるのが好ましい。
これにより、廃棄物の削減、資源の有効活用等の観点からも有利である。
本発明のインク吸収体では、前記吸水性樹脂は、粒子状をなしているのが好ましい。
これにより、インクの浸透性を容易に確保しつつ、インク吸収体を容器内に好適に充填することができる。また、様々な形状の容器への追従性を良好なものとすることができ、容器内に必要以上に大きい空隙が生じてしまうことを好適に防止することができる。また、インク吸収体が後に詳述するような繊維を含むものである場合に、当該繊維の表面に、吸水性樹脂を好適に担持させることができる。
本発明のインク吸収体では、バインダーをさらに含むのが好ましい。
これにより、吸水性樹脂を繊維により確実に担持させることができるとともに、繊維同士を部分的に決着させることができる。
本発明のインク吸収器は、本発明のインク吸収体と、
前記インク吸収体を収納する容器と、を備えることを特徴とする。
これにより、前述したインク吸収体の利点を享受しつつ、インクを吸収することができる。
図１は、本発明のインク吸収体を容器に収納した状態を示す断面図である。 図２は、図１に示すインク吸収体の拡大図（模式図）である。 図３は、図１に示すインク吸収体を製造する製造装置を示す模式図（断面図）である。
以下、本発明のインク吸収体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜実施形態＞
図１は、本発明のインク吸収体を容器に収納した状態を示す断面図である。図２は、図１に示すインク吸収体の拡大図（模式図）である。図３は、図１に示すインク吸収体を製造する製造装置を示す模式図（断面図）である。
なお、以下では、説明の都合上、図１の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言い、左側を「左」または「上流側」、右側を「右」または「下流側」と言うことがある。
図１および図２に示す本発明のインク吸収体１は、インクの吸収に用いられるインク吸収体であって、繊維２０を含む解繊物２と、吸水性樹脂３と、を含み、吸水性樹脂３の含有率は、繊維２０に対し、５重量％よりも大きく、９０重量％以下であることを特徴とする。また、吸水性樹脂３の含有率は、繊維２０に対し、２０％以上７０％以下であるのが好ましく、４０％以上５５％以下であるのがより好ましい。
また、本発明のインク吸収体１は、特定の外形形状を有していないため形状追従性に優れており、任意な容器形状に倣って容器に収納することができる。
インク吸収体１が、繊維２０と吸水性樹脂３とを含むことにより、インク吸収体１に滴下されたインクＱが、繊維２０を伝ってインク吸収体１の比較的広い範囲に拡散される。そして、インクＱが拡散されている際にインクＱが吸水性樹脂３によって吸収される。よって、インクＱの拡散、吸収、保持を速やかに行うことができ、吸水特性に優れる。
なお、吸水性樹脂３の含有率が少なすぎると、インクＱの保持が不十分となる可能性があり、例えば、インク吸収体１を収納する容器が倒れたら、インクＱが漏出する可能性が有る。一方、吸水性樹脂３の含有率が多すぎると、相対的に繊維２０の量が少なくなり、インクＱの拡散が不十分になる可能性がある。
また、吸水性樹脂３の含有率を、繊維２０に対し、２０％以上７０％以下とした場合や、４０％以上５５％以下とした場合、インクの拡散、吸収、保持がさらに良好になされる。
また、図１に示す本発明のインク吸収器１００は、本発明のインク吸収体１と、インク吸収体１を収納する容器１０と、を備えることを特徴とする。このような本発明によれば、前述したインク吸収体の利点を享受しつつ、インクを吸収することができる。
なお、本明細書における「吸水」とは、水系溶媒に色材が溶解した水系インクを吸収することはもちろん、溶剤にバインダーが溶解した溶剤系インクや、ＵＶ照射により硬化する液状のモノマー中にバインダーが溶解したＵＶ硬化性インクや、分散媒にバインダーが分散したラテックスインク等、インク全般を吸収することを言う。
以下、本発明のインク吸収体１の構成材料について説明するのに先立って、容器１０について説明する。
図１に示す容器１０は、インク吸収体１を収納するものであり、開口部を有し、開口部と連通する収納空間を有する箱体で構成されている。また、箱体の形状は、例えば、有底筒状をなしていれば特に限定されないが、円筒状、多角筒状等が挙げられる。また、開口部を塞ぐ蓋体を有していてもよい。この場合、蓋体は、箱体と一体的に形成されていてもよく、別体で構成されていてもよい。
容器１０の構成材料としては、インクを透過しない材料で構成されていれば特に限定されず、各種硬質樹脂材料、各種セラミックス材料、各種金属材料等が挙げられる。
容器１０が硬質であることにより、容器１０に収納されたインク吸収体１に不本意に外力が加わるのを防止することができる。よって、インクを吸収したインク吸収体１に不本意に外力が加わってインクが漏出するのを防止することができる。
なお、容器１０としては、上記箱体に限定されず、軟質な袋状をなしていてもよい。この場合、容器１０の構成材料としては、例えば、各種軟質樹脂材料や各種ゴム材料等が挙げられる。
容器１０が軟質な袋状をなしていることにより、容器１０にインク吸収体１を収納した状態において、容器１０ごしにインク吸収体１を揉んだりして容器１０内で自由に変形させたり移動させたりすることができる。
容器１０の容積は、特に限定されないが、１０ｃｍ３以上２００００ｃｍ３以下程度とされる。
このような容器１０は、光透過性（内部視認性）を有していてもよく、光透過性を有していなくてもよい。
次に、本発明のインク吸収体１の構成材料について説明する。
＜吸水性樹脂＞
図２に示す吸水性樹脂３は、吸水性を有する樹脂であればよく、特に限定されないが、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、ポリスルフォン酸系化合物、ポリグルタミン酸や、これらの塩（中和物）、架橋体等が挙げられる。ここで、吸水性とは、親水性を有し、水分を保持する機能を言う。吸水性樹脂３には、吸水するとゲル化するものが多い。
中でも、吸水性樹脂３は、側鎖に官能基を有する樹脂が好ましい。官能基としては、例えば、酸基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基等が挙げられる。
特に、吸水性樹脂３は、側鎖に酸基を有する樹脂であるのが好ましく、側鎖にカルボキシル基を有する樹脂であるのがより好ましい。
吸水性樹脂３を構成するカルボキシル基含有単位としては、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が挙げられる。
吸水性樹脂３が側鎖に酸基を有する吸水性樹脂３を含む場合、当該吸水性樹脂３中に含まれる酸基のうち中和されて塩を形成しているものの割合は、３０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下であるのが好ましく、５０ｍｏｌ％以上９５ｍｏｌ％以下であるのがより好ましく、６０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下であるのがさらに好ましく、７０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であるのがもっとも好ましい。
これにより、吸水性樹脂３によるインクの吸収性をより優れたものとすることができる。
中和の塩の種類は、特に限定されず、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等が挙げられるが、ナトリウム塩が好ましい。
これにより、吸水性樹脂３によるインクの吸収性をより優れたものとすることができる。
側鎖に酸基を有する吸水性樹脂３は、インク吸収時に酸基同士の静電反発が起こり、吸収速度が速くなるため好ましい。また、酸基が中和されていると、浸透圧によりインクが吸水性樹脂３の内部に吸収されやすくなる。
吸水性樹脂３は、酸基を含有していない構成単位を有していてもよく、このような構成単位としては、例えば、親水性の構成単位、疎水性の構成単位、重合性架橋剤となる構成単位等が挙げられる。
前記親水性の構成単位としては、例えば、アクリルアミド、メタアクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクレリート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルピペリジン、Ｎ−アクリロイルピロリジン等のノニオン性化合物から誘導される構成単位等が挙げられる。
前記疎水性の構成単位としては、例えば、（メタ）アクリルニトリル、スチレン、塩化ビニル、ブタジエン、イソブテン、エチレン、プロピレン、ステアリル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等の化合物から誘導される構成単位等が挙げられる。
前記重合性架橋剤となる構成単位としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ビスフェノールジアクリレート、イソシアヌル酸ジアクリレート、テトラアリルオキシエタン、ジアリルオキシ酢酸塩等から誘導される構成単位等が挙げられる。
吸水性樹脂３としては、吸収性能、コスト等の観点から、ポリアクリル酸塩共重合体またはポリアクリル酸重合架橋体が好ましい。
ポリアクリル酸重合架橋体としては、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構成単位の割合が、５０ｍｏｌ％以上のものが好ましく、８０ｍｏｌ％以上のものがより好ましく、９０ｍｏｌ％以上のものがさらに好ましい。
カルボキシル基を含有する構成単位の割合が少なすぎると、インクの吸収性能を十分に優れたものとすることが困難になる可能性がある。
ポリアクリル酸重合架橋体中のカルボキシル基は、一部が中和（部分中和）されて塩を形成していることが好ましい。
ポリアクリル酸重合架橋体中の全カルボキシル基中に占める中和されているものの割合は、３０ｍｏｌ％以上９９ｍｏｌ％以下であるのが好ましく、５０ｍｏｌ％以上９９ｍｏｌ％以下であるのがより好ましく、７０ｍｏｌ％以上９９ｍｏｌ％以下であるのがさらに好ましい。
また、吸水性樹脂３は、前述した重合性架橋剤以外の架橋剤で架橋した構造を有していてもよい。
吸水性樹脂３が酸基を有する樹脂である場合、当該架橋剤としては、例えば、酸基と反応する官能基を複数持った化合物を好ましく用いることができる。
吸水性樹脂３が酸基と反応する官能基を有する樹脂である場合には、当該架橋剤として、分子内に酸基と反応する官能基を複数個有する化合物を好適に用いることができる。
酸基と反応する官能基を複数個有する化合物（架橋剤）としては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、（ポリ）グリセリンポリグリシジルエーテル、ジグリセリンポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル化合物；（ポリ）グリセリン、（ポリ）エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、ポリオキシエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の多価アルコール類；エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、ポリエチレンイミン、ヘキサメチレンジアミン等の多価アミン類等が挙げられる。また、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム等の多価イオン類等も、吸水性樹脂３が有する酸基と反応して架橋剤として機能するため、好適に用いることができる。
インク吸収体１において、吸水性樹脂３は、例えば、ブロック状（塊状）、ペレット状、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、粒子状をなしているのが好ましい。これにより、インクの浸透性を容易に確保しつつ、インク吸収体１を容器１０内に好適に充填することができる。また、様々な形状の容器１０への追従性を良好なものとすることができ、容器１０内に必要以上に大きい空隙が生じてしまうことを好適に防止することができる。また、繊維２０の表面に、吸水性樹脂３を好適に担持させることができる。
前記粒子の平均粒径は、１５μｍ以上８００μｍ以下であるのが好ましく、１５μｍ以上４００μｍ以下であるのがより好ましく、１５μｍ以上５０μｍ以下であるのがさらに好ましい。
また、粒子の平均粒径が大きすぎると、吸水性樹脂３の比表面積が小さくなり、インクの吸収特性が低下し、インクの吸収速度が低下する。
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。
前記粒子中には、吸水性樹脂３以外の成分が含まれていてもよい。このような成分としては、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、紫外線吸収剤等が挙げられる。
吸水性樹脂３（例えば、粒子状の吸水性樹脂３）は、その全体が均一な構成を有するものであってもよいし、各部位で構成が異なるものであってもよい。例えば、吸水性樹脂３（例えば、粒子状の吸水性樹脂３）は、表面付近の領域（例えば、表面から厚さ１μｍの領域）が、他の部位に比べて、架橋度が高いものであってもよい。
これにより、インクの吸収倍率、吸収速度、吸水性樹脂３の強度等をよりバランスよく向上させることができる。
このような吸水性樹脂３と、後述する解繊物２とを含むことにより、インク吸収体１に滴下されたインクが、繊維２０を伝ってインク吸収体の比較的広い範囲に拡散される、すなわち、拡散性に優れる。そして、インクが拡散されている際にインクが吸水性樹脂によって吸収される。よって、インクの拡散、吸収、保持を速やかに行うことができ、吸水特性に優れる。
また、吸水性樹脂の含有率を、繊維２０に対し、５重量％よりも大きく、９０重量％以下とすることにより、インクの拡散、吸収、保持が良好になされる。
また、吸水性樹脂３の含有率を上記数値範囲とすることにより、インク吸収体１の量に対する吸収させるべきインク量（比率）が比較的大きい場合であっても、好適にインクを吸収することができ、インク吸収体１を備える装置が大型化することを効果的に防止しつつ、上記のような効果を長期間にわたって安定的に発揮することができる。また、インク吸収体１の交換の頻度を少なくすることができるため、インク吸収体１を備える装置の保守管理が容易となる。
なお、吸水性樹脂の含有率が少なすぎると、インクの保持が不十分となる可能性があり、例えば、インク吸収体を収納する容器が倒れたら、インクが漏出する可能性が有る。
一方、吸水性樹脂の含有率が多すぎると、相対的に繊維２０の量が少なくなり、インクの拡散が不十分になる可能性がある。また、かさ密度が比較的少なくなり、インクの拡散が不十分になる可能性が有る。さらに、吸水性樹脂が多すぎると、インクを滴下した部分での膨潤が過剰になり、インクの拡散を妨げたり、容器１０からはみ出したりする可能性が有る。このはみ出しを防止するために、インク吸収体１の容器１０内での量を減らすことも考えられるが、この場合、インクの総吸収量が低下する。
また、吸水性樹脂３の含有率は、繊維２０に対し、５重量％よりも大きく、９０重量％以下であれば、本発明の効果を得ることができるが、繊維２０に対し、２０重量％以上７０重量％以下であるのが好ましく、繊維２０に対し、４０重量％以上５５重量％以下であるのがさらに好ましい。これにより、吸収速度、拡散性、漏出防止等の効果をバランスよく得ることができ、本発明の効果をより顕著に得ることができる。
＜解繊物＞
図２に示す解繊物２は、複数の繊維２０で構成されており、吸水性樹脂３を担持する機能と、滴下されたインクを速やかにかつ広範囲に拡散する機能とを有する。このため、インクを吸水性樹脂３により効率よく送り込むことができ、インク吸収体１全体としてのインクの吸収特性を向上させることができる。さらに、インク吸収体１がインクを吸収した後に、インクが不本意に漏出するのを防止することができる。
また、吸水性樹脂３が、繊維２０に担持されている、すなわち、繊維２０に担持された状態でインク吸収体１中に存在していることにより、インク吸収体１を収容する容器１０からの吸水性樹脂３の漏出をより好適に防止することができるとともに、インク吸収体１において吸水性樹脂３の配置をある程度固定することができ、吸水性樹脂３が不本意に偏在してしまうのを防止することができる。
解繊物２の形状は、繊維２０が束になった線状または帯状ものや、繊維２０同士が絡み合って塊状となった状態のもの、すなわち、いわゆる「ダマ」を形成している状態のもの等が挙げられる。
解繊物２がこのような形態であるため、容器１０内でインク吸収体１の形状を自由に変えることができる。
なお、吸水性樹脂３は、繊維２０に担持されていない、すなわち、インク吸収体１は、単に、解繊物２と吸水性樹脂３とが混合された状態のものであってもよい。つまり、解繊物２の中に吸収性樹脂３が拡散・分散されている状態であってもよい。この場合、吸水性樹脂３を繊維２０に担持させる工程を省略することができ、インク吸収体１を容易に得ることができる。
繊維２０としては、例えば、ポリエステル繊維、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やその化学修飾物等が挙げられ、これらを単独でまたは適宜混合して用いることができるが、セルロース繊維を主とする（例えば、７０重量％以上含む）のが好ましく、ほぼ全部がセルロース繊維であるのがより好ましい。
セルロースは、好適な親水性を有する材料であるため、インク吸収体１にインクが付与された場合に、当該インクを好適に拡散するができ、流動性が特に高い状態（例えば、粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下の状態）を速やかに脱することができるとともに、好適に吸水性樹脂３に送り込むことができる。その結果、インク吸収体１全体としてのインクの吸収特性を特に優れたものとすることができる。また、セルロースは、一般に吸水性樹脂３との親和性が高いため、繊維２０の表面に吸水性樹脂３をより好適に担持させることができる。また、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、インク吸収体１の生産コストの低減、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、本明細書において、セルロース繊維とは、化合物としてのセルロース（狭義のセルロース）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（狭義のセルロース）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。
また、繊維２０は、使用済みの古紙を原料とするものであるのが好ましい。これにより、廃棄物の削減、資源の有効活用等の観点からも有利である。
古紙（原料の紙）を解繊する方法としては、例えば、高速回転するローターと、ローターの外周に位置するライナーとを有するインペラーミルで構成された解繊装置を用いる方法が挙げられる。
繊維２０の原料として古紙を用いる場合、当該古紙は、そのまま用いてもよいし、破砕処理を施した破砕物や、解繊処理を施した解繊物を用いてもよい。
また、解繊物２と吸水性樹脂３とを混合する方法としては、例えば、図３に示す混合装置２００を用いる方法が挙げられる。
図３に示すように、混合装置２００は、混合管３００と、混合管３００内に気流を発生させる気流発生源とを有する。また、混合管３００は、その途中に内径が縮径した縮径部４００を有する。これにより、縮径部４００より下流側で旋回流が生じる。
混合管３００内に、繊維２０と吸水性樹脂３とバインダー４とを流し込むことにより、縮径部よりも下流側にて旋回流によって、解繊物２と吸水性樹脂３とバインダー４とが撹拌・混合される。その結果、解繊物２と吸水性樹脂３とバインダー４とが良好に混合された状態のインク吸収体１が得られる。
なお、混合管３００内に例えば水分を供給することにより、繊維２０に吸水性樹脂３が直接またはバインダー４を介して担持される。
繊維２０の平均長さは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上７ｍｍ以下であるのが好ましく、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であるのがより好ましく、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。これにより、吸水性樹脂３の担持や、繊維２０によるインクの保持・当該インクの吸水性樹脂３への送り込みをより好適に行うことができ、インク吸収体１全体としてのインクの吸収特性をより優れたものとすることができる。
繊維２０の平均径（平均幅）は、特に限定されないが、０．５μｍ以上２００μｍ以下であるのが好ましく、１．０μｍ以上１００μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、吸水性樹脂３の担持や、繊維２０によるインクの保持・当該インクの吸水性樹脂３への送り込みをより好適に行うことができ、インク吸収体１全体としてのインクの吸収特性をより優れたものとすることができる。
繊維２０の平均アスペクト比（平均幅に対する平均長さの比率）は、特に限定されないが、１０以上１０００以下であるのが好ましく、１５以上５００以下であるのがより好ましい。
これにより、吸水性樹脂３の担持や、繊維２０によるインクの保持・当該インクの吸水性樹脂３への送り込みをより好適に行うことができ、インク吸収体１全体としてのインクの吸収特性をより優れたものとすることができる。
また、吸水性樹脂３が粒子状をなす場合、吸水性樹脂３の平均粒径をＤ［μｍ］、繊維２０の平均長さをＬ［μｍ］としたときに、０．１５≦Ｌ／Ｄ≦４６７の関係を満足するのが好ましく、０．２５≦Ｌ／Ｄ≦３３３の関係を満足するのがより好ましく、２≦Ｌ／Ｄ≦２００の関係を満足するのがさらに好ましい。
これにより、吸水性樹脂３の担持や、繊維２０によるインクの保持・当該インクの吸水性樹脂３への送り込みをより好適に行うことができ、インク吸収体１全体としてのインクの吸収特性をより優れたものとすることができる。
本発明のインク吸収体１中における繊維２０の含有率は、０．５重量％以上８０重量％以下であるのが好ましく、１．０重量％以上７０重量％以下であるのがより好ましく、３．０重量％以上６７重量％以下であるのがさらに好ましい。
これにより、前述したような吸水性樹脂３を含むことによる効果を十分に発揮させつつ、繊維２０を含むことによる効果をより顕著に発揮させることができる。
＜バインダー＞
図２に示すバインダー４は、繊維２０と吸水性樹脂３とを結着させる機能と、繊維同士を結着させる機能とを有する。このバインダー４をさらに含むことにより、吸水性樹脂３を繊維２０により強固に担持させることができとともに、繊維２０同士の相対的な位置関係をある程度保つことができる。よって、吸水性樹脂が不本意に偏在してしまうのを防止することができる。
なお、バインダー４としては、インク吸収体１を製造する際に、別途添加してもよいが、以下に述べる原理で、インク吸収体１に含まれていてもよい。
使用済みの古紙には、その抄紙の際に、上記のような機能を有するバインダー４が、樹脂（バインダー４となり得る成分）が含まれている場合がある。この古紙を原料として解繊物を得、この解繊物を繊維２０として用いた場合には、元から繊維２０にバインダー４が付着していたり、バインダー４が含まれていることになる。このような解繊物２と吸水性樹脂３とを用いてインク吸収体１を製造する場合には、インク吸収体１にバインダー４が含まれていることとなる。このように、バインダー４は、解繊物２の原料である古紙由来のものであってもよい。
バインダー４としては、上記機能を発揮するものであれば特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂等を用いることができるが、熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６等のポリアミド（ナイロン）、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ＰＶＡやＰＡＰ等の水溶性ポリマー、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。好ましくは、熱可塑性樹脂としては、ポリエステルまたはこれを含むものを用いる。
インク吸収体１中におけるバインダー４の含有率は、１０重量％以下であるのが好ましく、５．０重量％以下であるのがより好ましい。これにより、吸水性樹脂３を繊維２０にさらに確実に担持させることができる。
＜その他の成分＞
インク吸収体１は、前述した以外の成分（その他の成分）を含んでいてもよい。
このような成分としては、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、流動性向上剤等が挙げられる。
インク吸収体１中におけるその他の成分の含有率は、１０重量％以下であるのが好ましく、５．０重量％以下であるのがより好ましい。
また、インク吸収体１は、容器１０内において、かさ密度が０．０１ｇ／ｃｍ３以上０．５ｇ／ｃｍ３以下であるのが好ましく、０．０３ｇ／ｃｍ３以上０．３ｇ／ｃｍ３以下であるのがより好ましい。これにより、インク吸収体１の量に対する吸収させるべきインク量（比率）が比較的大きい場合であっても、好適にインクを吸収することができるとともに、インクを吸収したインク吸収体１が膨張して容器１０からあふれてしまうのを防止することができる。
かさ密度が大きすぎると、インクを吸収した吸水性樹脂３が膨張して容器１０からインク吸収体１があふれる可能性が有る。一方、かさ密度が小さすぎると、インク吸収体１が吸収可能なインクの量が少なくなる傾向を示す。
また、容器１０におけるインク吸収体１の体積をＡとし、容器１０の容積（最大容積）をＢとしたとき、Ａ／Ｂは、０．１以上０．９以下であるのが好ましく、０．２以上０．８以下であるのがより好ましい。これにより、インク吸収体１の量に対する吸収させるべきインク量（比率）が比較的大きい場合であっても、好適にインクを吸収することができるとともに、インクを吸収したインク吸収体１が膨張して容器１０からあふれてしまうのを防止することができる。
本発明のインク吸収体１は、インクを吸収する機能を有するものであればよく、例えば、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発生する廃インクを吸収するものや、印刷装置の流路から漏れ出たインクの吸収に用いるもの等が挙げられる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記のものに限定されるものではない。
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
［１］インク吸収体の製造
（実施例１）
まず、側鎖に酸基としてのカルボキシル基を有する樹脂（吸水性樹脂）であるポリアクリル酸重合架橋体（部分ナトリウム塩架橋物）としてのサンフレッシュ ＳＴ−２５０＊（三洋化成工業社製）を用意した。
次に、このサンフレッシュ ＳＴ−２５０＊に対して粒度調整を施し、平均粒径３５０μｍの粉末を吸水性樹脂として得た。
一方、繊維としてのセルロースと、バインダーとしてのポリエステルとを含む古紙を解繊して解繊物を得た（実施例５は、バインダーが入っていない）。そして、解繊物：２００重量部全体に対し、霧吹きで水を噴霧した後、上記吸水性樹脂：１００重量部と混合し（図３参照）、その後、５０℃×２４時間の乾燥処理を施して、インク吸収体を得た。
なお、吸水性樹脂の含有率は、繊維に対し、６重量％であり、インク吸収体中の繊維の含有率は、９０重量％であり、インク吸収体中のバインダーの含有率は、３重量％であり、繊維の平均長さは１ｍｍ、平均幅は５０μｍ、アスペクト比（平均長さ／平均径）は２０であった。
このようにして得られたインク吸収体においては、吸水性樹脂が繊維（古紙の破砕物）の表面に担持されていた。
（実施例２〜６）
吸水性樹脂、繊維およびバインダーの条件を表１に示すように変更した以外は、前記実施例１と同様にしてインク吸収体を製造した。
（比較例１、２）
吸水性樹脂および繊維の条件を表１に示すように変更した以外は、前記実施例１と同様にしてインク吸収体を製造した。
［２］評価
２−１．拡散性の評価
まず、内寸が縦５ｃｍ×横１０ｃｍ×高さ１０ｃｍのガラス製の容器を複数個用意し、前記各実施例および各比較例で製造したインク吸収体：０．２４ｇを、それぞれ異なる前記容器に入れた。
次に、インク吸収体を収容した容器に、市販のインクジェット用インク（セイコーエプソン社製、ＩＣＢＫ−６１）：１２ｇを中央部に注ぎ、拡散速度および拡散領域（インクが浸透した領域）を目視で観察した。なお、拡散領域の観察は、インクを注ぎ終わってから１０分厚に観察した。
Ａ：拡散速度が速く、拡散領域がインク吸収体の全域
Ｂ：拡散速度が速く、拡散領域がインク吸収体の略全域
Ｃ：拡散速度がやや速く、拡散領域がインク吸収体の全域
Ｄ：拡散速度がやや速く、拡散領域がインク吸収体の略全域
Ｅ：拡散速度が遅く、拡散領域以外の部分（非拡散領域）が目立つ
２−２．漏出防止効果の評価
まず、内寸が縦５ｃｍ×横１０ｃｍ×高さ１０ｃｍのガラス製の容器を複数個用意し、前記各実施例および各比較例で製造したインク吸収体：１．０ｇを、それぞれ異なる前記容器に入れた。
次に、インク吸収体を収容した容器に、市販のインクジェット用インク（セイコーエプソン社製、ＩＣＢＫ−６１）：１００ｇを注ぎ、２４時間静置した。
その後、容器の縦面が机面に接触するように容器を９０°倒置させて１０分間放置した。
１０分経過時点における容器内の様子を観察し、以下の基準に従い評価した。
Ａ：インク吸収体やインクの移動が全く認められない。
Ｂ：容器内でのインク吸収体の移動がわずかに認められるものの、インクの染みだしは全く認められない。
Ｃ：インクの染みだしがわずかに認められるものの、インク吸収体やインクの容器外への漏出がない。
Ｄ：インクの染みだしがやや認められるものの、インク吸収体やインクの容器外への漏出がない。
Ｅ：容器外へのインク吸収体、インクの少なくとも一方が容器外に漏出している。
これらの結果を表１にまとめて示す。
Figure 2019171596
表１から明らかなように、本発明の各実施例では優れた漏出防止効果が得られた。これに対し、比較例１、２では、満足のいく結果が得られなかった。なお、比較例２では、インクを吸収したインク吸収体があふれ出しており、漏出防止効果の評価を行うことができなかった。
１…インク吸収体
２…解繊物
２０…繊維
３…吸水性樹脂
４…バインダー
１０…容器
１００…インク吸収器
２００…混合装置
３００…混合管
４００…縮径部

Claims (10)

  1. インクの吸収に用いられるインク吸収体であって、
    繊維を含む解繊物と、
    吸水性樹脂と、を含み、
    前記吸水性樹脂の含有率は、前記繊維に対し、５重量％よりも大きく、９０重量％以下であることを特徴とするインク吸収体。
  2. かさ密度が０．０１ｇ／ｃｍ３以上０．５ｇ／ｃｍ３以下である請求項１に記載のインク吸収体。
  3. 前記繊維は、セルロース繊維である請求項１または２に記載のインク吸収体。
  4. 前記繊維の平均長さは、０．１ｍｍ以上７ｍｍ以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインク吸収体。
  5. 前記繊維の平均径は、０．５μｍ以上２００μｍ以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインク吸収体。
  6. 前記吸水性樹脂は、前記繊維に担持されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインク吸収体。
  7. 前記繊維は、使用済みの古紙を原料とするものである請求項１ないし６のいずれか１項に記載のインク吸収体。
  8. 前記吸水性樹脂は、粒子状をなしている請求項１ないし７のいずれか１項に記載のインク吸収体。
  9. バインダーをさらに含む請求項１ないし８のいずれか１項に記載のインク吸収体。
  10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載のインク吸収体と、
    前記インク吸収体を収納する容器と、を備えることを特徴とするインク吸収器。
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