CN102046271A - 脱气用中空丝组件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种不具有芯的脱气用中空丝组件的制造方法,具备如下工序:在临时芯的周围卷绕含有多个中空丝的片的工序,将卷绕于所述临时芯周围的所述片保持为筒状的工序,从保持为筒状的所述片除去所述临时芯的工序。
Description
技术领域
本发明涉及在通过中空丝的侧壁(膜)来除去溶存于液体中的气体或气泡等隔膜方式的脱气中使用的脱气用中空丝组件的制造方法。
背景技术
通过本发明制造的脱气用中空丝组件可用于:例如,锅炉供应水用脱氧水、半导体制造工艺中的超纯水制造工序的脱氧、脱碳酸、脱氮气等超脱气,光刻工序中的抗蚀液、显影液脱气,大楼或大厦等的生锈水脱气,医疗用水脱气,油墨的脱气、脱泡等。
近年,伴随着喷墨打印机的高精度化,为了从油墨等液体中进行脱气、脱泡(油墨中气泡的除去),期望着脱气用中空丝组件。关于油墨的脱气、脱泡,例如,在下述的专利文献1、2中提出有内部灌流型脱气用中空丝组件,即在中空丝内部通入油墨,将中空丝外侧进行减压来脱气。
另外,对于一般的脱气而言,例如,在下述的专利文献3、4、5等中记载了外部灌流型的脱气在溶存气体的除去性能方面优异,即,该外部灌流型是与中空丝的外侧相连而使液体流入,中空丝内部进行减压。外部灌流型时,一边将含有气泡的油墨按照与中空丝的外侧相接触的方式供应脱气用中空丝组件,一边将中空丝的内侧抽真空。油墨中所含有的气泡,通过中空丝的内外的压力差而透过膜,在低压侧除去。除去了气泡的油墨,不通过中空丝而从组件排出。
在油墨脱气的情况下,可使用任一种方式,但是考虑到单位膜面积的脱气效率、压力损耗的方面,相比于内部灌流型,优选使用外部灌流型。
对于本发明中使用的中空丝而言,只要是透过气体但不透过液体的中空丝状的膜,那么原材料、膜形状、膜形态为任意,可使用以往在脱气用中空丝组件中使用的中空丝。例如,作为中空丝的原材料,可以列举出聚丙烯、聚(4-甲基戊烯-1)等聚烯烃系树脂,聚二甲基硅氧烷这些共聚物等硅系树脂,PTFE、偏二氟乙烯等氟系树脂。作为中空丝的侧壁(膜)的形状,可使用多孔质膜、微多孔膜、不具有多孔质的均质膜(非多孔膜)中的任一种。作为膜形态,可使用膜整体在化学或者物理上的结构为均质的对称膜(均质膜)或者膜在化学或者物理上的结构因在膜上的位置不同而不同的非对称膜(不均质膜)中的任一个。非对称膜,即所谓的不均质膜,为具有非多孔质的致密层和多孔质的膜,致密层可形成于如膜的表层部分或者多孔质膜内部这样的膜中任一部位。该不均质膜也包括化学结构不同、即所谓的复合膜、3层结构这样的多层结构膜。特别是,对于使用聚(4-甲基戊烯-1)树脂的不均质膜而言,由于具有切断液体的致密层,因此特别优选用于水以外的液体例如油墨的脱气。另外,在外部灌流型中使用的中空丝的情况,优选致密层形成于中空丝外表面。
就以往的脱气用中空丝组件而言,例如如下述专利文献6、7、8中公开的具有筒状的芯和捆束于其周围的多个中空丝。筒状的芯在确保脱气用中空丝组件的刚性的同时,在制造组件时作为支撑多个中空丝的基体而发挥作用。进一步,虽然也有作为用于控制液体流动的液体供应流路的作用,但也成为压力损耗的一个原因。
专利文献1:日本特开平5-17712号公报
专利文献2:日本特开平10-298470号公报
专利文献3:日本特开平2-107317号公报
专利文献4:日本特开平5-245347号公报
专利文献5:日本特开平5-245348号公报
专利文献6:日本特开昭52-99978号公报
专利文献7:日本特开2002-361050号公报
专利文献8:日本特开2005-305432号公报
发明内容
发明要解决的课题
关于上述在喷墨打印机中的脱气、脱泡,特别是对于产业用的打印机,要求使用搭载于打印机内部的脱气用中空丝组件来进行在印刷处理中的脱气。在该情况下,需要使脱气用中空丝组件尽可能的为小型、且压力损耗小,而对脱气用中空丝组件也存在要求小型化的倾向。然而,由于对如上述这样的筒状的芯要赋予碓保脱气用中空丝组件的刚性以及作为中空丝的支撑基体的功能,因而在导入油墨而进行脱气、脱泡处理时所产生的压力损耗成为大的问题。
本发明是鉴于上述的缘由而完成的发明,其目的在于提供一种脱气用中空丝组件的制造方法,该方法简单且高精度地制造大幅度地降低压力损耗、且满足小型化要求的脱气用中空丝组件。
解决课题的技术方案
本发明的脱气用中空丝组件的制造方法,其特征在于,具备如下工序:在临时芯的周围卷绕含有多个中空丝的片的工序;将卷绕在所述临时芯周围的所述片保持为筒状的工序;从保持为筒状的所述片中除去所述临时芯的工序。
发明效果
根据本发明的脱气用中空丝组件的制造方法,将含有多个中空丝的片卷绕在临时芯上而保持为筒状,然后从保持为筒状的片除去临时芯。由此,通过不具有作为确保刚性及中空丝支撑基体的芯,从而可以简单且高精度地制造在满足小型化要求的同时,流过被处理物时所产生的压力损耗为小的中空丝组件。
附图说明
图1为表示本发明的脱气用中空丝组件的制造方法实施例的图,为由本发明而制造的脱气用中空丝组件的剖视图。
图2为图1所示的脱气用中空丝组件的分解剖视图。
图3为图1所示的丝束下端的放大剖视图。
图4为图1所示的丝束上端的放大剖视图。
图5为图1所示的成为丝束源的中空丝片的放大立体图。
图6为用于说明图1所示的脱气用中空丝组件工作方式的示意图。
图7为表示本发明的脱气用中空丝组件制造方法实施例的图,为用于说明中空丝片对树脂管的卷绕工序的立体图。
图8为表示本发明的脱气用中空丝组件制造方法实施例的图,为用于说明中空丝片的基于临时固定片的临时固定工序的立体图。
图9为表示本发明的脱气用中空丝组件制造方法实施例的图,为用于说明原辊的切断工序的立体图。
图10为表示本发明的脱气用中空丝组件制造方法实施例的图,为用于说明丝束一端的静置密封工序的立体图。
图11与图10同样地为用于说明丝束一端的静置密封工序的立体图。
图12为表示本发明的脱气用中空丝组件制造方法实施例的图,为用于说明从树脂管的单元辊拔出的拔出工序的立体图。
图13为表示本发明的脱气用中空丝组件制造方法实施例的图,为用于说明丝束另一端的离心密封工序的立体图。
图14与图13同样地为用于说明丝束另一端的离心密封工序的立体图。
图15为表示本发明的脱气用中空丝组件制造方法实施例的图,为用于说明从外罩主体切除头部的切除工序的立体图。
图16为表示本发明的脱气用中空丝组件制造方法变形例1的图,为用于说明中空丝片对树脂片的卷绕工序的立体图。
图17为表示本发明的脱气用中空丝组件制造方法变形例2的图,为用于说明中空丝片对树脂片的卷绕工序的立体图。
符号说明
1中空丝组件
2中空丝
2a孔
2b经纱
3丝束
3a中央洞
4中空丝片
5外罩
5a外罩主体
5b、5c盖
5d头部
6油墨排出口
7圆凸缘部
8钩子
9油墨导入口
10吸引口
11树脂管
12临时固定片
13静置夹具
14轴
15离心密封夹具
E1、E2、U密封树脂
具体实施方式
说明有关本发明的脱气用中空丝组件制造方法的实施方式。
在本发明的脱气用中空丝组件制造方法中,具备将含有多个中空丝的片卷绕在临时芯上而保持为筒状,在保持为筒状的所述片一端供应树脂,而将排列于所述片的一端的所述多个中空丝的一端相互粘接,同时将开口于所述片的一端的各中空丝的孔进行密封的工序;在所述树脂固化后,可从所述片除去所述临时芯。另外,含有多个中空丝的片只要是将中空丝编成网眼状的片就可以,但是在流动油墨等液体的情况下,从在整个中空丝中可使液体均匀地接触,有效地进行脱泡处理方面考虑,优选制成整个中空丝的多数配列成大致平行的片。
按照本发明的脱气用中空丝组件的制造方法,从保持为筒状的片除去临时芯之前,在筒状的片一端供应树脂,将排列于片的一端的多个中空丝的一端相互粘接,同时将开口于片的一端的各中空丝的孔进行密封。由此,在整个中空丝的多数配列成大致平行的片的情况下,在筒状的片上,可以形成平行于中空丝长度方向的中央洞。就片的中央洞而言,以往的脱气用中空丝组件通过作为支撑基体的芯来确保,而对于本发明所涉及的脱气用中空丝组件即使不设置芯,也可简单地确保中央洞。
在本发明的脱气用中空丝组件的制造方法中,也可具备如下工序:对除去有所述临时芯的片的另一端供应树脂,将排列于所述片的另一端的所述多个中空丝的另一端相互粘接,同时对开口于所述片的另一端的洞填充所述树脂。
按照本发明,可以在从保持为筒状的片除去临时芯之后,对筒状的片另一端供应树脂,而将排列于片的另一端的多个中空丝的另一端相互粘接,同时向开口于片的另一端的洞(上述的中央洞)的另一端填充树脂。就片的中央洞的另一端而言,以往的脱气用中空丝组件通过作为支撑基体的芯来堵塞,而对于本发明所涉及的脱气用中空丝组件即使不设置芯,也可简单地堵塞中央洞的另一端。
实施例
参照图来说明本发明的脱气用中空丝组件制造方法的实施例。
首先,图1和图2表示不具有筒状的芯的脱气用中空丝组件的结构。该没有芯的脱气用中空丝组件1由多个中空丝的束3和容纳丝束3的外罩5构成。如图5所示,丝束3为,将以经纱2b编织排列成同列的多个中空丝2而成的片4,以平行于多个中空丝2长度方向的轴作为中心,卷绕成圆筒状的丝束。在与丝束3的长度方向垂直相交的截面中央,设置平行于中空丝2长度方向的中央洞3a。
如图3所示,在排列于丝束3一端(下端)的中空丝2端,由密封树脂(例如:环氧树脂、聚氨酯树脂、紫外线固化型树脂等)E1进行相互粘接。密封树脂E1也填充于在丝束3的一端开口的各中空丝2的孔2a中,各孔2a被该所填充的密封树脂E1来密封。但是,密封树脂E1不填充该中央洞3a端侧的开口。
如图4所示,在排列于丝束3另一端(上端)的中空丝2的另一端,由密封树脂(例如:环氧树脂、聚氨酯树脂、紫外线固化型树脂等)E2进行相互粘接。密封树脂E2不填充在开口于丝束3的另一端的各中空丝2的孔2a中,而使各孔2a开放。但是,密封树脂E2填充在中央洞3a中,该中央洞3a的另一端侧的开口通过所填充的密封树脂E2来密封。即,中央洞3a仅在丝束3的一端开口,而丝束3的另一端被堵塞。
如图1及图2所示,外罩5由圆筒状的外罩主体5a、盖住外罩主体5a一端(下端)的第一盖5b、盖住外罩主体5a的另一端(上端)的第二盖5c构成。在外罩主体5a中,油墨排出口6形成在朝向与外罩主体5a长度方向垂直相交的方向上。
在外罩主体5a一端的外周面上,沿着周方向形成用于固定第一盖5b的圆凸缘部7。而另一方面,在第一盖5b上形成,在盖住外罩主体5a一端时、钩搭于圆凸缘部7的钩子8。通过钩子8钩搭在圆凸缘部7上,从而将第一盖5b固定在外罩主体5a的一端。另外,在第一盖5b与外罩主体5a一端之间,有时会辅助性地填充粘接剂。
在外罩主体5a的另一端的外周面,沿着周方向形成用于固定第二盖5c的圆凸缘部7。另一方面,在第二盖5c上也形成,在盖住外罩主体5a的另一端时钩搭于圆凸缘部7的钩子8。通过钩子8钩搭在圆凸缘部7上,从而将第二盖5c固定于外罩主体5a的另一端。此处也是,在第二盖5c与外罩主体5a的另一端之间,有时会辅助性地填充粘接剂。
另外,为了提高外罩主体5a与第一、第二盖5b、5c的固定强度,可采用外螺纹与内螺纹的螺合结构,来代替钩子8与圆凸缘部7的钩搭结构。
在第一盖5b的中央,将用于导入油墨(含有气泡)到脱气用中空丝组件1中的导入口9形成在外罩主体5a的长度方向,在第二盖5c的中央,使用于脱气用中空丝组件1吸真空的吸引口10形成在外罩主体5a的长度方向。
如果简单说明有关由脱气用中空丝组件1进行的脱泡,如图6所示,通过导入口9将含有气泡的油墨导入外罩5内。对于导入外罩5内的油墨而言,一边通过中央洞3a供应给丝束3,而与各个中空丝2的外侧接触,一边通过油墨排出口6排出到外罩5之外。在继续将油墨导入外罩5内的同时,通过吸引口10将外罩5内吸真空,这样通过在丝束3的另一端开口的各中空丝2的孔2a,将各中空丝2的内侧进行减压。如果各中空丝2的内侧被减压,则油墨、油墨中所含有的气体,要移动到分压低的中空丝内部。但是,由于因中空丝的存在而使得油墨本身不移动到中空丝内部,因此只有气体向中空丝内部移动,从而从油墨中除去气体。另外,导入口9和排出口6也可调换其作用,对除去性能没有影响。
接着,参照图7至图15来具体说明如上述结构的脱气用中空丝组件1的制造方法。
(中空丝片的裁断)
准备具有以聚-4-甲基戊烯-1为原材料的不均质结构的侧壁(膜)的内径为100μm、外径为180μm的中空丝2,将以经纱2b编织排列为同列的多个中空丝2而成的中空丝片4(参照图5和图7)裁断为适当的大小。中空丝片4的宽度(中空丝2方向的尺寸)比容纳丝束3的外罩主体5a的长度整数倍稍长,且,中空丝片4的长度(经纱2b方向的尺寸)制成:在以适当的拉力拉伸裁断了的中空丝片4的同时卷绕成后述的临时芯时,该原辊的外径为比外罩主体5a的内径稍小的程度。另外,在本实施例中,为了将原辊切断为2个而获得单元辊,将中空丝片4的宽度设为比外罩主体5a的长度的2倍稍长,但是如果节省原辊的制作而从刚开始就制作单元辊,那么中空丝片4的宽度只要比外罩主体5a稍长即可。在该情况下,也省略后述的原辊的切断工序。
(中空丝片的卷绕)
准备比中空丝片4的宽度长的树脂管(临时芯)11。然后,如图7所示,使该树脂管11的长度方向与中空丝片4的宽度方向一致,同时使树脂管11的两端余出一些后,一边以适当的拉力将中空丝片4拉伸,一边卷绕在树脂管11上。另外,卷绕次数可以为1次,但是从实用的观点考虑,优选外罩主体5a内的丝束3的有效膜面积(与液体接触的中空丝2表面的总面积)为0.005m2~1.0m2,特别优选为0.01m2~0.5m2。另外,作为填充率(以百分率来表示将外罩主体5a的截面积与中央洞3a的面积之差除以各中空丝2截面积总和的值),优选为5%~50%,更优选为10%~40%,特别优选为20%~30%。
(中空丝片的临时固定)
准备薄的树脂制临时固定片12。然后,如图8所示,按照在卷绕于树脂管11上的中空丝片4的外周没有间隙的方式,将该临时固定片12密合地卷绕。在中空丝片4的外周卷绕临时固定片12一圈后,将临时固定片12的终端与临时固定片12本身粘接而使中空丝片4不从树脂管11分开。其后,在规定的温度环境下放置规定的时间。
(原辊的切断)
对于在树脂管11上卷绕有中空丝片4的原辊,如图9所示,将树脂管11少许偏离中空丝片4之后,使用切管机切断中空丝片4。此时,将中空丝片4的宽度制成比容纳丝束3的外罩主体5a稍长。重复上述切断作业,将在树脂管11上卷绕有中空丝片4的原辊切分为多个单元辊Ru。其后,对于切分成的各个单元辊Ru,相对于中空丝片4少许偏离树脂管11,使树脂管11的两端少许余出中空丝片4。
(丝束一端的密封)
在静置夹具13上涂布脱模剂之后,向静置夹具13的凹部13a注入未固化的密封树脂(例如,聚氨酯树脂、环氧树脂、紫外线固化型树脂等)E1。接着,如图10所示,将直立于静置夹具13的轴14插入树脂管11的洞中,使单元辊Ru直立在静置夹具13上。将密封树脂E1供应给直立在静置夹具13上的单元辊Ru的一端。此时,以密封树脂E1不附着在临时固定片12的方式,将临时固定片12相对于中空丝片4向上方移动。
如图11所示,在直立于静置夹具13的单元辊Ru上套上外罩主体5a后,从单元辊Ru上去掉临时固定片12,放置规定的时间。其间,密封树脂E1固化,而排列于树脂管11周围的丝束3一端的多个中空丝2的一端相互粘接,并且密封开口在丝束3的一端的各中空丝2的孔2a(参照图3)。进一步,丝束3的一端粘接在外罩主体5a上。在外罩主体5a的另一端一体地形成头部5d,该头部5d在后述的离心密封的过程中用于向丝束3的另一端供应密封树脂E2。该头部5d最终从外罩主体5a中切除。
(树脂管的拔出)
密封树脂E1固化后,如图12所示,将固定于外罩主体5a内侧的单元辊Ru从静置夹具13取出,从单元辊Ru上拔出树脂管11。拔出树脂管11后,在外罩主体5a的内部仅残留下丝束3,中央洞3a开口。
(丝束另一端的密封)
在离心密封夹具15上涂布了脱模剂之后,向离心密封夹具15的凹部15a注入未固化的密封树脂(例如,聚氨酯树脂、环氧树脂、紫外线固化型树脂等)U。接着,如图13所示,将容纳了丝束3的外罩主体5a的另一端向下直立在离心密封夹具15上。将密封树脂U供应给直立在离心密封夹具15上的外罩主体5a中所容纳的丝束3的另一端。其后,将直立在离心密封夹具15上的外罩主体5a放置规定的时间。
如图14所示,密封树脂U固化之后,将粘接有离心密封夹具15的外罩主体5a安装在离心密封装置上。就离心密封装置而言,一边借助于形成在外罩主体5a的头部5d向丝束3的另一端供应密封树脂(例如,聚氨酯树脂、环氧树脂、紫外线固化型树脂等)E2,一边从丝束3的一端朝向另一端(图中的箭头F方向)施加规定时间的离心力。填充密封树脂E2到图中W附近进行固化,排列在丝束3的另一端的多个中空丝2的另一端相互粘接,同时密封开口在丝束3的另一端的中央洞3a(参照图4)。
(头部5d的切除)
如图15所示,密封树脂E2固化后,切断容纳有丝束3的外罩主体5a,将头部5d和离心密封夹具15一同从外罩主体5a上切除。切除头部5d后,在丝束3的另一端开口各中空丝2的另一端的孔2a(中央洞为由密封树脂E2密封的状态)。
(盖的安装)
在外罩主体5a的一端盖住第一盖5b,在另一端盖住第二盖5c。根据需要,可以在第一、第二盖5b、5c与外罩主体5a之间填充粘接剂,进行牢固。经过上述的工序,完成图1至图6所示的脱气用中空丝组件1。
根据如上述的本实施方式的脱气用中空丝组件的制造方法,通过将含有多个中空丝2的片4卷绕在作为临时芯的树脂管11上,保持成筒状后,从保持为筒状的中空丝片4上除去树脂管11,从而可制造仅有中空丝2的组件,该中空丝2的组件不具有作为确保刚性及中空丝支撑基体的芯,在油墨流动时所产生的压力损耗少。
进一步,在本实施方式的脱气用中空丝组件的制造方法中,从保持为筒状的片4除去树脂管11之前,向筒状的中空丝片4的一端供应密封树脂E1,而将排列于中空丝片4的一端的多个中空丝2的一端相互粘接,并且将开口于中空丝片4的一端的各中空丝2的孔2a进行密封。由此,可在筒状的中空丝片4上形成平行于中空丝2长度方向的中央洞3a。就中空丝片4的中央洞3a而言,在以往的脱气用中空丝组件中通过作为支撑基体的芯来确保;而在不具有芯的本实施方式的脱气用中空丝组件1中,可通过上述方法简单地确保中央洞3a。
进一步,在本实施方式的脱气用中空丝组件的制造方法中,可以在从保持为筒状的片4除去树脂管11之后,向筒状的中空丝片4的另一端供应密封树脂E2,而将排列于中空丝片4的另一端的多个中空丝2的另一端相互粘接,并且向在中空丝片4的另一端开口的中央洞3a的另一端填充密封树脂E2。对于中空丝片4的中央洞3a的另一端而言,在以往的脱气用中空丝组件中通过作为支撑基体的芯来堵塞;而在不具有芯的本实施方式的脱气用中空丝组件1中也可简单地堵塞中央洞3a的另一端。
在上述实施方式中,将丝束3的一端进行静置密封,而将另一端进行离心密封,但是密封的方式可以为静置、离心中的任一种。例如,可将单元辊的一端进行离心密封,将另一端进行静置密封。另外,也可将单元辊的两端都进行静置密封,还可将两端都进行离心密封。
接着,对上述实施例的变形例进行说明。
(变形例1)
在变形例1中,如图16所示,在树脂管11的壁上形成多个贯通孔16。而且,通过将树脂管11的内侧进行吸真空,从而利用贯通孔16将中空丝片4的始端吸住在树脂管11上。由此,可将中空丝片4简单地卷绕于树脂管11。
(变形例2)
在变形例2中,如图17所示,在树脂管11的外周面形成朝向周方向一方的多个钩子17。而且,将中空丝片4挂住在钩子上后,按照使树脂管11旋转成钩子17朝向的方式,将中空丝片4卷绕在树脂管11上。卷完后,按照反方向地旋转树脂管11的方式,慢慢地从中空丝片4上拔出树脂管11。由此,可在树脂管11上简单地卷绕中空丝片4。另外,钩子17可以为,从树脂管11的外周面可机械性地进出的机构。在树脂管11上卷绕中空丝片4时,使钩子17突出于树脂管17的外周面而挂住中空丝片4,而在从中空丝片4中拔出树脂管11时,通过将钩子17没入树脂管17内,因而钩子17不会碰到中空丝片4而去掉,因此不会对中空丝片4造成损伤。
以上,说明了本发明的优选实施方式,但是本发明不受上述的实施方式所限定。只要在不脱离本发明宗旨的范围内,可进行结构的附加、省略、置换以及其它的变更。
产业上的利用可能性
本发明涉及不具有芯的脱气用中空丝组件的制造方法,具备如下工序:在临时芯的周围卷绕含有多个中空丝的片的工序,将卷绕于所述临时芯的周围的所述片保持为筒状的工序,从保持为筒状的所述片除去所述临时芯的工序。根据本发明的脱气用中空丝组件的制造方法,通过不具有作为确保刚性及中空丝支撑基体的芯,可以简单且高精度地制造在满足小型化要求的同时,在被处理物流动时所产生的压力损耗小的脱气用中空丝组件。
Claims (3)
1.一种脱气用中空丝组件的制造方法,其特征在于,具备如下工序:
在临时芯的周围卷绕含有多个中空丝的片的工序,
将卷绕在所述临时芯周围的所述片保持成筒状的工序,
从保持成筒状的所述片除去所述临时芯的工序。
2.根据权利要求1所述的脱气用中空丝组件的制造方法,其中,具备:向保持成筒状的所述片的一端供应树脂,由此将排列于所述片的一端的所述多个中空丝的一端相互粘接,并且将在所述片的一端开口的各中空丝的孔进行密封的工序;
所述树脂进行固化后,从所述片除去所述临时芯。
3.根据权利要求1或2所述的脱气用中空丝组件的制造方法,其中,具备:
向除去所述临时芯后的片的另一端供应树脂,由此将排列于所述片的另一端的所述多个中空丝的另一端相互粘接,并且向在所述片的另一端开口的洞中填充所述树脂的工序。
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