JP2002317131A - インキの脱泡法 - Google Patents
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Abstract
行ガスを除去する方法を提供すること。 【解決手段】 本方法は、その中にガスを連行したイン
キを用意し、複数の全体に非対称な中空繊維微多孔質膜
を含んでなる膜接触器を用意し、膜は接触器内で管腔側
と外殻側を限定し、真空源を用意し、接触器の外殻側に
ガス連行インキを通過させ、接触器の管腔側に真空源を
適用し、膜を横切ってガス連行インキを脱泡させること
よりなる。
Description
て、インキを脱泡する方法に関する。
触器(hollow fiber membrane contactor)を使用する
ことが公知である。例えば、Celgard Inc. of Charlott
e,NorthCarolinaから市販されているLIQUI-CEL SemiPer
(登録商標名)膜接触器を参照のこと。この接触器は、
フルオロポリマーで塗布された、均一で、ノンスキン
で、対称的なポリプロピレン微多孔質中空繊維膜を利用
し、かつ感光性現像液、石版印刷プレート溶液及び写真
フィルム及び原紙エマルジョンからガスを除去するのに
使用されていた。この接触器では、中空繊維外面を前記
液体が流れる。
用インキは、泡の形成に敏感である。インキが吐き出さ
れるにつれての泡形成は、特に、印刷適用の質又はカー
トリッジ充填操作に対し有害となり得る。例えば参考と
して本明細書中に組み入れられているEuropean Publica
tion 1033163のパラグラフ0014を参照のこ
と。
−インキ(bubble-in-ink)問題に提案されていた。例
えば、特開平5−17712、10−60339、10
−298470;European Publication103316
2、1052011;米国特許6059405を参照の
こと。膜の使用により、溶解しているガスを化学液から
除去するための追加技術を類別するEuropean Publicati
on1033162、パラグラフ0007に特に注意のこ
と。
ポリプロピレン、ポリ(テトラフルオロエチレン)、ポ
リスチレン又はポリメチルメタクリレート樹脂(パラグ
ラフ0008)から製造された膜の使用を開示してお
り、インキは、膜の管腔側を流れる(パラグラフ000
7)。
から製造された膜の使用を開示しており(請求項2)、
インキは、膜の管腔側を流れる(要約)。
事例European Publication1052011)は、多孔質
及び非孔質層を備えた複合(又は接合又は多層)膜の使
用を開示しており、特に、ポリメチルペンテン(又はP
MP又はポリ(4−メチルペンテン−1))の使用を示
唆しており(パラグラフ0018〜0020)、インキ
は、膜の管腔側を流れる(要約)。
多孔質及び非孔質層を備えた複合膜の使用を開示してお
り、両方の層のために、特に、PMP(パラグラフ00
26及び0048)の使用を示唆しており、インキは、
膜の管腔側を流れる(パラグラフ0054)。
繊維膜の使用を開示し、インキは膜の管腔側を流れる
(第3欄、55〜65行)。
のに適度に成功しているが、簡単かつ費用をあまりかけ
ず、インキから連行ガスを除去する方法の需要がまだあ
る。
かつ費用をあまりかけず、インキから連行ガスを除去す
る方法を提供することである。本発明は、インキの脱泡
(又は脱ガス)の方法を指向する。
段階:その中にガスを連行したインキを用意し、複数の
全体に非対称性である中空繊維微多孔質膜を含む膜接触
器を用意し、膜は接触器内で管腔側と外殻側を限定し、
真空源を用意し、接触器の外殻側にガスを連行したイン
キを通過させ、接触器の管腔側に真空源を適用し、膜を
横切ってガス連行インキの脱泡を行うことを含む。
しい形を図中に示す。しかしながら、本発明は、示され
たまさにその配置及び手段に限定されるものではないこ
とは理解されるであろう。
要素を示す。図1にインキ脱泡システム10が示されて
いる。インキ脱泡システム10は、インキ溜12を含
む。膜接触器14は、溜12と液結合している。末端使
用アプリケーション16は、膜接触器14と液結合して
いる。末端使用アプリケーションは、インキジェットプ
リントヘッド(サーマル又はピエゾ電気)、インキカー
トリッジ充填ステーション又はインキであってよいが、
これらに限定されるものではない。
は染料を含有する液体である。インキは、有利には、室
温での水(即ち、20℃で72.75ダイン/cm及び
30℃で71.20ダイン/cm)より低い表面張力を
有する。これらのインキは、有利には、コンピュータの
プリンタ又は他のインキジェットタイプのプリンタで使
用される。そのようなインキは、有利には、粘度0.8
〜10センチポアズ(CPS)、比重0.7〜1.5g
/ml及び表面張力20〜40ダイン/cmを有する。
ュールであり、これは、以下に詳細に記述する。中空繊
維膜接触器は、公知である。例えば、米国特許番号32
28877、3755034、4220535、494
0617、5186832、5264171、5284
584、5449457を参照。このそれぞれは、参考
として本明細書中に組み入れられている。膜接触器14
は、管腔側及び外殻側を有する。内側として公知でもあ
る管腔は、中空繊維の管腔により、大部分が限定されて
いる。外側として公知でもある外殻側は、部分的に、中
空繊維の外面により限定されている。インキは、外殻側
(又は外側)を通って移動し、一方、真空(又は真空及
び掃気ガス)が管腔側(又は内側)に適用される。その
ことにより、インキからの連行ガスは、外殻側から、膜
を抜けて、管腔側へと通過する。接触器14は、インキ
(又は他の液体)に対し不活性又は無反応である成分か
ら製造される。有利には、これらの成分は、プラスチッ
クであるが、金属を使用することもできる。
に非対称で液不浸透性の膜であるのが有利である。膜
は、100バレル未満(10-8 standard cm3.cm
/秒.cm2.cm(Hg))の浸透性を有する。膜
は、有利には、活性表面積0.1〜20m2を有する。
膜は、有利には、スキン付き膜であり、スキンは外殻側
上にある。膜は、有利には単層膜(例えば、複合又は多
層膜ではない)であり、ポリメチルペンテンのホモポリ
マーから製造されている。例えば、本明細書中に参考と
して組み入れられている、米国特許番号4664681
を参照のこと。
ーブ26のインキ入口24を経て接触器14に入ってく
る。中心チューブ26は、ブロック46の直前に孔が空
けられた区域28を含む。インキ22は、中心チューブ
26の入口24を通って移動し、ブロック46により転
じられて、孔あき部(perforation)28を経てチュー
ブ26を出る。次いで、インキ22は、中空繊維34の
外面上を移動する。インキ22は、ブロック30の反対
側上の孔あき部28を経て、中心チューブ26に再突入
し、インキ出口32を経てチューブ26を出る。中空繊
維34は、中心チューブ26を取り囲み、チューブシー
ト36を介して、チューブ26の軸に一般に平行に保持
される。中空繊維34は、チューブシート(tube shee
t)36を抜けて延伸し、接触器14のどちらかの端部
のヘッドスペース(headspace)38と連絡し、その結
果、ポート40と42で引かれた真空44は、ヘッドス
ペース38を経て、管腔側と連絡する。例えば、ポート
40は、掃気ガスを導入するのにも使用でき、この掃気
ガスは、連行ガスの除去を促進する。
示されたものと同じであるが、外殻側内に、流れを転換
するバッフル46が位置し、ポート40が動かされてい
た。バッフル46は、中空繊維34の全ての外面にわた
ってインキの分布を促進するために追加されている。ポ
ート40を移動させて、ポート位置の非重要性を図示す
る。
れるように、インキ出口32を中心チューブ26の終端
から接触器外殻へと移動させた点で、接触器14及び1
4’とは異なる。真空44は、ヘッドスペース38と連
絡し、これは、次に、中空繊維34の管腔と連絡する。
前記態様で図示される第二のヘッドスペースは、削除さ
れている。インキ22は、中心チューブ26のインキ入
口24に進入する。インキ22は、孔あき部28を経
て、チューブ26から出て行き、中空繊維34の外面を
移動し、出口32を経て外殻側から出る。出口32は、
外殻との連絡を保持するために、接触器の外側の他の位
置にも置くことができる。
を横切る濃度差、即ち拡散、によりインキから除去され
る。25〜200トールの範囲の真空は、膜の管腔側に
施され、ガス連行インキは、膜の外殻側(又は外面)に
接触する。濃度(ガスの分圧)差は、ガスを、外殻側の
インキから、膜を通って、管腔側へと押しやる。更に、
インキを管腔に対して、外殻側(又は外側)を通して送
ることにより、接触器を通るインキの圧力降下を著しく
減じる。このことは、外殻側スペースよりも、管腔を通
る通路が一層大きな流れ抵抗を与えるからである。図5
では、本発明による接触器の作業が、CELGARD社のSemiP
er接触器の作業と比較されている。グラフは、20℃、
35トール真空での水流速(l/分)の関数として「溶
解酸素(DO)の除去効率(%)」を図示する。インキ
の替わりに水を使用するが、接触器の作業は、前記条件
での前記インキと類似しているように思える。上の曲線
は、本発明(直径2.5インチ)の作業を表し、下の曲
線は、SemiPer接触器(直径2.5インチ)の作業を表
す。
外れずに、他の特殊な形で具体化しても良い。従って、
前記明細書よりも、本発明の範囲を示す添付クレームを
参照すべきである。
の概略図である。
iPer接触器の作業を図示するグラフである。
Claims (13)
- 【請求項1】 インキを脱泡させる方法であって、この
方法は、以下の段階:その中にガスを連行したインキを
用意し、 複数のポリメチルペンテン中空繊維微多孔質膜を含んで
なる膜接触器を用意し、該膜は接触器内で管腔側と外殻
側を限定し、 真空を用意し、 接触器の外殻側にガスを連行したインキを通過させ、 接触器の管腔側に真空を適用し、 膜を横切ってガス連行インキの脱泡を行うことを含む、
インキの脱泡法。 - 【請求項2】 インキは、室温で、水の表面張力より低
い表面張力を有する、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 インキは、粘度0.8〜10センチポア
ズ、比重0.7〜1.5g/ml及び表面張力20〜4
0ダイン/cmを有する、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 膜接触器は、外部流動中空繊維膜モジュ
ールである、請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 膜は、活性表面積0.1〜20m2を有
する、請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 膜は、100バレル未満の透過性を有す
る、請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 膜は、単層を有する、請求項1記載の方
法。 - 【請求項8】 膜は、半透性で、ガス選択性、不均質、
液体不浸透性の膜である、請求項1記載の膜。 - 【請求項9】 膜は、ポリメチルペンテンのホモポリマ
ーである、請求項1記載の方法。 - 【請求項10】 モジュールは、バッフルを含む、請求
項4記載の方法。 - 【請求項11】 真空は、25〜200トールの範囲で
ある、請求項1記載の方法。 - 【請求項12】 インキを脱泡するための方法であっ
て、以下の段階:その中にガスを連行したインキを用意
し、該インキは、粘度0.8〜10センチポアズ、比重
0.7〜1.5g/ml及び表面張力20〜40ダイン
/cmを有し、 複数の全体に非対称な中空繊維微多孔質膜を含んでなる
膜接触器を用意し、該膜は接触器内で管腔側と外殻側を
限定し、かつ活性表面積0.1〜20m2を有し、 真空を用意し、真空は、25〜200トールの範囲であ
り、 接触器の外殻側にガス連行インキを通過させ、 接触器の管腔側に真空を適用し、 膜を横切ってガス連行インキの脱泡を行うことを含む、
インキの脱泡法。 - 【請求項13】 膜は、ポリメチルペンテンのホモポリ
マーである、請求項11記載の方法。
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