CN106999799B - 中空纤维脱气组件以及喷墨打印机 - Google Patents

Abstract

一种中空纤维脱气组件，其具有：中空纤维膜束，其是将多根中空纤维膜集束圆筒状而成的；筒体，其收容有所述中空纤维膜束并沿轴线方向延伸，通过向所述中空纤维膜的外侧供给液体，并且对所述中空纤维膜的内侧进行减压，来对所述液体进行脱气，在该中空纤维脱气组件中，所述中空纤维膜的表观截面面积的总和相对于所述中空纤维膜束的表观截面面积的比例即中空纤维膜填充率为43％以下的范围。

Description

中空纤维脱气组件以及喷墨打印机

技术领域

本发明涉及一种对液体进行脱气的中空纤维脱气组件以及具有该中空纤维脱气组件的喷墨打印机。

背景技术

喷墨打印机是采用将微滴化后的墨水向打印介质直接吹送的方式的打印机。这样的喷墨打印机在打印中，有可能由于墨水储存部内部的压力变动而墨水内的溶解气体气化，发生喷嘴堵塞。作为其结果，存在使印刷品质明显下降的风险。该问题在长期使用时以及高速运转时明显地显现出。为了解决这样的问题，有效的方法是进行自墨水中除去溶解气体以及气泡的脱气。作为有效地对墨水脱气的方法，在专利文献1中公开如下，在自墨水储存部到喷墨头的墨水流路中安装使用中空纤维膜的中空纤维脱气组件，连续地对墨水进行脱气。

在专利文献1中记载的中空纤维脱气组件是外部灌注型的中空纤维脱气组件，集束多根中空纤维膜而成的中空纤维膜束收纳于筒体中。并且，通过向中空纤维膜的外侧供给墨水并且对中空纤维膜的内侧进行减压来对墨水进行脱气，自形成于筒体的侧壁的排出口排出脱气后的墨水。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2007/063720号

发明内容

发明要解决的问题

近年来，作为用于喷墨打印机的墨水，使用在有机溶剂中分散有陶瓷粉末而成的陶瓷墨水。但是，如果使用当前的中空纤维脱气组件对陶瓷墨水进行脱气，则数天后会发生墨水送液不良的情况。因此，本发明人们对该原因进行了研讨，结果可知，与墨水的脱气相伴地中空纤维脱气组件的压力损失急剧上升，由此发生墨水的送液不良。

因此，本发明的一技术方案的目的在于，提供一种能够抑制压力损失急剧上升的中空纤维脱气组件以及喷墨打印机。

用于解决问题的方案

本发明人们为了实现上述目的，对中空纤维脱气组件的压力损失急剧上升的原因进行了研讨。其结果得到了如下见解：中空纤维膜因墨水而溶胀，由此中空纤维膜之间的间隙变窄而导致中空纤维脱气组件的压力损失急剧上升。然后，基于该见解进一步进行了研讨，结果发现，中空纤维膜束中的中空纤维膜的填充率会较大程度地影响中空纤维脱气组件的压力损失的急剧上升，从而完成本发明。

即，本发明的一技术方案所涉及的中空纤维脱气组件具有：中空纤维膜束，其是将多根中空纤维膜集束成圆筒状而成的；以及筒体，其收容中空纤维膜束并沿轴线方向延伸，通过向中空纤维膜的外侧供给液体，并且对中空纤维膜的内侧进行减压，来对液体进行脱气，在该中空纤维脱气组件中，中空纤维膜的表观截面面积的总和相对于中空纤维膜束的表观截面面积的比例即中空纤维膜填充率为43％以下。

本发明的一技术方案所涉及的中空纤维脱气组件是通过向中空纤维膜的外侧供给液体并且对中空纤维膜的内侧进行减压来对液体进行脱气的外部灌注型。因此，在中空纤维脱气组件中，能够将液体的压力损失抑制得较低。并且，在该中空纤维脱气组件中，由于中空纤维膜填充率为43％以下，因此，即使因脱气的液体导致中空纤维膜溶胀，也能够确保该液体在中空纤维膜之间通过的间隙。在这里，中空纤维膜束的表观截面面积是指，从由中空纤维膜束的外周面划分的剖面区域中将由中空纤维膜束的内周面划分的剖面区域除去而得的面积。中空纤维膜的表观截面面积是指，由一根中空纤维膜的外周面划分的剖面区域的面积。由此，能够抑制中空纤维脱气组件的压力损失急剧上升。

在上述的中空纤维脱气组件中，中空纤维膜填充率也可以为20％以上。

在上述的中空纤维脱气组件中，中空纤维膜也可以含有因液体而溶胀的材料。

在上述的中空纤维脱气组件中，中空纤维膜也可以含有聚烯烃系树脂。

本发明的一技术方案所涉及的喷墨打印机是通过墨水流路将储存在墨水储存部的墨水向喷墨头供给的喷墨打印机，在墨水流路中安装有上述任一种的中空纤维脱气组件。

在本发明的一技术方案所涉及的喷墨打印机中，由于在墨水流路中安装有上述中空纤维脱气组件，因此，能够将墨水流路中的墨水的压力损失抑制得较低，并且能够长期地对墨水进行脱气。

发明的效果

采用本发明的一技术方案，能够抑制压力损失的急剧上升。

附图说明

图1是实施方式所涉及的喷墨打印机的概略构成图。

图2是实施方式所涉及的中空纤维脱气组件的概略剖视图。

图3是图2所示的中空纤维膜束的局部放大图。

图4是图2所示的IV－IV线的剖视图。

图5是中空纤维膜束的剖视图。

图6是图5所示的中空纤维膜束的局部放大图。

图7是试验电路的概略构成图。

图8是表示在实验1中刚刚使墨水循环之后的实验结果的图。

图9是表示在实验1中使墨水循环22小时之后的实验结果的图。

图10是表示在实验2中的实验结果的图。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明实施方式的中空纤维脱气组件以及喷墨打印机。本实施方式的中空纤维脱气组件是将本发明的一技术方案的中空纤维脱气组件应用在对墨水进行脱气的中空纤维脱气组件中的中空纤维脱气组件。另外，在全部的附图中，对于相同或相当的部分标注相同的附图标记，省略重复的说明。

图1是实施方式所涉及的喷墨打印机的概略构成图。如图1所示，实施方式所涉及的喷墨打印机11主要具有：储存墨水的墨水容器等的墨水储存部12；喷墨头13，其将微滴化后的墨水向打印介质直接吹送；第一墨水供给管14，其自墨水储存部12供给墨水；第二墨水供给管15，其向喷墨头13供给墨水；实施方式所涉及的中空纤维脱气组件1，其安装在第一墨水供给管14以及第二墨水供给管15上，对墨水进行脱气；吸引泵16，其进行真空吸引；以及吸气管17，其将吸引泵16以及中空纤维脱气组件1连接。另外，第一墨水供给管14以及第二墨水供给管15是自墨水储存部12至喷墨头13的墨水流路。作为在喷墨打印机11中使用的墨水，没有特别地限定，例如，可例举水性墨水、UV墨水、溶剂墨水以及陶瓷墨水。

图2是实施方式所涉及的中空纤维脱气组件的概略剖视图。图3是图2所示的中空纤维膜束的局部放大图。图4是图2所示的IV－IV线的剖视图。如图1～图4所示，中空纤维脱气组件1具有：中空纤维膜束3，其是将多根中空纤维膜2集束成圆筒状而成的；以及壳体4，其用于收容中空纤维膜束3。中空纤维脱气组件1通过向中空纤维膜2的外侧供给墨水并且对中空纤维膜2的内侧进行减压，来对墨水进行脱气。另外，在图4中，概略地记载各中空纤维膜2，与实际的形状不同。

中空纤维膜2是能使气体透过而不能使液体透过的中空纤维状的膜。中空纤维膜2具有因墨水而溶胀的性质。对于中空纤维膜2的材料、膜形状、膜形态等没有特别地限制。作为中空纤维膜2的材料例如可例举聚丙烯、聚(4-甲基戊烯-1)等聚烯烃系树脂，聚二甲基硅氧烷其共聚物等硅系树脂，PTFE、偏二氟乙烯等氟系树脂。作为中空纤维膜2的膜形状(侧壁的形状)例如可例举多孔质膜、微多孔膜、不具有多孔质的均质膜(非多孔膜)。作为中空纤维膜2的膜形态例如可例举膜整体的化学性或者物理性构造均质的对称膜(均质膜)、膜的化学性或者物理性构造根据膜的部分的不同而不同的非对称膜(不均质膜)。非对称膜(不均质膜)是具有非多孔质的致密层和多孔质的膜。在该情况下，致密层可以形成在膜的表层部分或者多孔质膜内部等的膜中的任何位置。在不均质膜中也包含化学构造不同的复合膜、3层构造这样的多层构造膜。特别地使用了聚(4-甲基戊烯-1)树脂的不均质膜由于具有阻隔液体的致密层，因此对于对水以外的液体例如墨水的脱气特别优选。另外，在用于外部灌注型的中空纤维的情况下，优选致密层形成在中空纤维外表面。

中空纤维膜束3能够通过例如将多个中空纤维膜2编织成帘状而成的中空纤维膜片(未图示)来形成。在该情况下，例如将中空纤维膜片卷绕在筒状的临时芯上并集束成圆筒状，将集束成圆筒状的中空纤维膜片的两端部固定，从两端部被固定的中空纤维膜片中抽出临时芯。由此，能够作成在位于中空纤维膜束3的半径方向中心侧的膜束中空部3c没有中心管的中空纤维脱气组件1。在该情况下，利用例如由在每1英寸内存在30根～90根的中空纤维膜2构成的中空纤维膜片来形成中空纤维膜束3。由此，即使在位于中空纤维膜束3的半径方向中心侧的膜束中空部3c不存在中心管，墨水也能够不偏流地流动。

壳体4具有筒体5、第一盖部6和第二盖部7。

筒体5是收容中空纤维膜束3的部位。筒体5形成为沿轴线方向L延伸的圆筒状，筒体5的两端部开口。在作为筒体5的一侧的开口端部的一侧开口端部5a安装有第一盖部6，在作为筒体5的另一侧的开口端部的另一侧开口端部5b安装有第二盖部7。第一盖部6以及第二盖部7相对于筒体5的安装例如能够通过螺纹接合、嵌合、粘接等来进行。

第一盖部6形成为随着远离筒体5而小径化的锥状。在第一盖部6的顶端部形成有用于将墨水向第一盖部6内供给的供给口6a。供给口6a是圆形的开口且形成在筒体5的中心轴线上。用于将第一墨水供给管14以能够装拆的方式连接的连接部6b自供给口6a沿着轴线方向L延伸。连接部6b形成为圆筒状，在连接部6b的内周面形成有供第一墨水供给管14旋入的内螺纹6c。另外，连接部6b和第一墨水供给管14之间的连接不限定于螺纹接合，例如也能够通过嵌合来进行。

第二盖部7形成为随着远离筒体5而小径化的锥状。在第二盖部7的顶端部形成有用于自壳体4内吸引气体的吸气口7a。吸气口7a是圆形的开口且形成在筒体5的中心轴线上。用于将吸气管17以能够装拆的方式连接的连接部7b自吸气口7a沿着轴线方向L延伸。连接部7b形成为圆筒状，在连接部7b的内周面形成有供吸气管17旋入的内螺纹7c。另外，连接部7b和吸气管17之间的连接不限定于螺纹接合，例如也能够通过嵌合来进行。

在筒体5的侧壁5c形成有用于自壳体4内排出墨水的排出口5d。排出口5d是圆形的开口。排出口5d形成在比筒体5的轴线方向L的中央靠另一侧开口端部5b侧的位置。用于将第二墨水供给管15以能够装拆的方式连接的连接部5e自排出口5d沿着与轴线方向L正交的方向延伸。连接部5e形成为圆筒状，在连接部5e的内周面形成有供第二墨水供给管15旋入的内螺纹5f。另外，排出口5d和第二墨水供给管15之间的连结不限定于螺纹接合，例如也可以通过嵌合来进行。

从制造容易性的观点出发，优选筒体5、第一盖部6以及第二盖部7为树脂制。在该情况下，筒体5、第一盖部6以及第二盖部7能够通过注射成型来制造。另外，在考虑使用UV墨水来作为墨水的情况下，筒体5、第一盖部6以及第二盖部7优选是不使紫外线透过的颜色例如黑色。

另外，中空纤维膜束3的一侧膜束端部3a利用密封部8固定于筒体5的一侧开口端部5a，中空纤维膜束3的另一侧膜束端部3b利用密封部9固定于筒体5的另一侧开口端部5b。

密封部8由树脂形成。作为用于密封部8的树脂，例如，可例举环氧树脂，聚氨脂树脂，紫外线固化型树脂，聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂。密封部8在与筒体5的轴线方向L垂直的剖面中填充在膜束中空部3c以外的整个区域。即，密封部8仅填充在中空纤维膜2之间、中空纤维膜2的内侧以及中空纤维膜束3和筒体5的内壁之间(参照图3(a))。并且，在密封部8形成有将膜束中空部3c和筒体5外部连通的连通口8a。因此，自供给口6a供给至第一盖部6内的墨水仅从连通口8a向筒体5内供给，在筒体5内，向中空纤维膜2的外侧供给。

密封部9由与密封部8相同的树脂形成。密封部9在与筒体5的轴线方向L垂直的剖面中填充在除中空纤维膜2的内侧以外的整个区域。即，密封部9没有填充在中空纤维膜2的内侧而仅填充在中空纤维膜2之间、中空纤维膜束3和筒体5的内壁之间以及膜束中空部3c中(参照图3(b))。因此，阻止供给至筒体5的墨水超过密封部9流入第二盖部7侧。另外，由于中空纤维膜2的内侧和第二盖部7的内侧相连通，因此，通过利用吸引泵16从吸气口7a吸气，来对中空纤维膜2的内侧进行减压。

密封部8例如以中空纤维膜束3的一侧膜束端部3a的中心轴线和筒体5的中心轴线成为相同位置的方式将中空纤维膜束3的一侧膜束端部3a固于筒体5。另外，密封部9例如以中空纤维膜束3的另一侧膜束端部3b的中心轴线和筒体5的中心轴线成为相同位置的方式将中空纤维膜束3的另一侧膜束端部3b固定于筒体5。另外，密封部9也可以例如以中空纤维膜束3的另一侧膜束端部3b的中心轴线位于相对于筒体5的中心轴线向与排出口5d所处那一侧相反的一侧偏心的位置的方式将中空纤维膜束3的另一侧膜束端部3b固定于筒体5。

另外，优选筒体5的内径D与中空纤维膜束3的轴线方向L上的长度之间的比为1：1～1：6。

在这里，将中空纤维膜2的表观截面面积A2的总和A3相对于中空纤维膜束3的表观截面面积A1的比例设为中空纤维膜填充率R。以下，针对中空纤维膜填充率R详细地进行说明。图5是中空纤维膜束的剖视图，表示与图4相同的剖面。图6是图5所示的中空纤维膜束的局部放大图。另外，在图5中，各中空纤维膜2是概略地记载，与实际的形状不同。

如图5的(a)所示，将中空纤维膜束3的外周面设为外周面C1，将由外周面C1划分的剖面区域设为剖面区域a1。剖面区域a1是在图5的(a)中用斜线涂画的区域。另外，外周面C1是形成中空纤维膜束3的外形的圆周面，但由于中空纤维膜束3是多个中空纤维膜2的集合体，因此，外周面C1成为在中空纤维膜束3的半径方向上与配置在最外层的多个中空纤维膜2的外侧抵接的假想圆周面。在该情况下，自圆筒状的中空纤维膜束3解开的1根或者多根中空纤维膜2被排除在配置在该最外层的多个中空纤维膜2之外。

如图5的(b)所示，将中空纤维膜束3的内周面设为内周面C2，将由内周面C2划分的剖面区域设为剖面区域a2。剖面区域a2是在图5的(b)中用斜线涂画的区域。另外，内周面C2是对膜束中空部3c进行划分的圆周面，但中空纤维膜束3是多个中空纤维膜2的集合体。因此，内周面C2成为在中空纤维膜束3的半径方向上与配置在最内层的多个中空纤维膜2的外侧抵接的假想圆周面。在该情况下，自圆筒状的中空纤维膜束3解开的1根或者多根中空纤维膜2被排出在配置在该最内层的多个中空纤维膜2之外。

如图5的(a)、(b)以及(c)所示，将自剖面区域a1除去剖面区域a2而得的区域设为剖面区域a3。剖面区域a3是在图5的(c)中用斜线涂画的区域。并且，将该剖面区域a3的面积设为中空纤维膜束3的表观截面面积A1。

如图6所示，将一根中空纤维膜2的外周面设为外周面C3，将由外周面C3划分的剖面区域设为剖面区域a4。剖面区域a4是在图6中用斜线涂画的区域。即，剖面区域a4是将形成为圆筒状的中空纤维膜2的膜本身2a的剖面区域和中空纤维膜2的中空部2b的剖面区域相加而成的区域。并且，将剖面区域a4的面积设为表观截面面积A2。另外，若将构成中空纤维膜束3的中空纤维膜2的根数设为N，则表观截面面积A2与N相乘得到的值成为中空纤维膜2的表观截面面积A2的总和A3。即，中空纤维膜2的表观截面面积A2的总和A3由A2×N的式子计算出。另外，中空纤维膜束3中的中空纤维膜2之间的间隙G被排出在中空纤维膜2的表观截面面积A2的总和A3之外。

因此，中空纤维膜填充率R由(A2×N)/A1的式子计算出。并且，在中空纤维脱气组件1中，如上所计算出的中空纤维膜填充率R处于43％以下的范围。在该情况下，更优选中空纤维膜填充率R为40％以下的范围，进一步优选为38％以下的范围。通过将中空纤维膜填充率R设为43％以下的范围，从而即使因脱气的墨水导致中空纤维膜2溶胀，也能够确保该墨水在中空纤维膜2之间通过的间隙。由此，能够抑制中空纤维脱气组件1的压力损失急剧上升。

另外，优选中空纤维膜填充率R为20％以上的范围，更优选为25％以上的范围，进一步优选为30％以上的范围。通过将中空纤维膜填充率R设为20％以上的范围，从而能够确保对墨水进行脱气所需的膜面积。由此，能够抑制中空纤维脱气组件1的脱气性能的下降。

接着，针对利用中空纤维脱气组件1的墨水的脱气方法进行说明。

自墨水储存部12供给至第一墨水供给管14的墨水从供给口6a向第一盖部6内供给。供给至第一盖部6内的墨水通过连通口8a向膜束中空部3c供给。供给至膜束中空部3c的墨水通过构成中空纤维膜束3的各中空纤维膜2之间向筒体5的半径方向外侧流动。即，供给至膜束中空部3c的墨水在筒体5内向中空纤维膜2的外侧供给。此时，通过使吸引泵16动作，从吸气口7a对壳体4内吸气，从而使中空纤维膜2的内侧减压。这样，在墨水通过中空纤维膜2之间时，溶解气体以及气泡自墨水向中空纤维膜2的内侧被吸入。由此，进行墨水的脱气。并且，脱气后的墨水自排出口5d流入第二墨水供给管15，自第二墨水供给管15向喷墨头13供给。

此时，中空纤维膜2随着时间经过逐渐被墨水溶胀。另外，随着中空纤维膜2逐渐溶胀，中空纤维膜2之间的间隔逐渐变窄，并且中空纤维膜2伴随着墨水的流动而挠曲，在中空纤维膜2之间的供墨水通过的间隙逐渐被阻塞。这样，墨水通过狭窄的中空纤维膜2之间的间隙，因此中空纤维脱气组件1中的墨水的压力损失逐渐上升。另一方面，中空纤维膜2的溶胀存在限度，若墨水在中空纤维脱气组件1中流动两天左右，则中空纤维膜2的溶胀成为饱和状态。另外，中空纤维膜2溶胀的速度以及程度根据中空纤维膜2的材料、膜形状、膜形态等而发生变化，另外，也根据墨水的种类发生变化。例如，在使用聚烯烃系树脂来作为中空纤维膜2的材料，使用将陶瓷粉末分散在溶剂中而成的陶瓷墨水来作为墨水的情况下，中空纤维膜2的溶胀速度以及溶胀程度尤其变大。

在这里，作为陶瓷墨水所使用的溶剂，只要不损害本发明的效果，就不特别限定，可以为公知的溶剂，若具体地例示，则可例举出：乙二醇、二乙二醇、三乙二醇等二醇类、3-甲氧基-3-甲基丁醇、3-甲氧基丁醇等二醇单烷基醚类、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇甲基丁基醚、三乙二醇甲基丁基醚、四乙二醇二甲醚等二醇二烷基醚类、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等二醇单乙酸酯类、二醇二乙酸酯类、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇等醇类、丙酮、甲乙酮、甲基正丙基酮、甲基异丙基酮、甲基正丁基酮、甲基异丁基酮、甲基正戊基酮、甲基异戊基酮、二乙基酮、乙基正丙基酮、乙基异丙基酮、乙基正丁基酮、乙基异丁基酮、二正丙基酮、二异丁基酮、环己酮、甲基环己酮、异佛尔酮等酮类、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸己酯、乙酸辛酯、乙酸-2-甲基丙酯、乙酸-3-甲基丁酯等乙酸酯类、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等乳酸酯类、正己烷、异己烷、正壬烷、异壬烷、十二烷、异十二烷等饱和烃类、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯等不饱和烃类、环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷、十氢萘等环状饱和烃类、环己烯、环庚烯、环辛烯、1,1,3,5,7-环辛四烯、环十二碳烯等环状不饱和烃类、苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类、萜类、环状酰亚胺、3-甲基-2-噁唑烷酮、3-乙基-2-噁唑烷酮等3-烷基-2-噁唑烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮等N-烷基吡咯烷酮、γ-丁内酯、ε-己内酯等内酯、β-烷氧基丙酰胺等含氮溶剂。

由此，为了抑制墨水的压力损失急剧上升，在中空纤维膜2的溶胀成为饱和状态时将中空纤维膜2之间的间隔设在适当的范围内是有效。从而，本发明人们潜心研究，结果可知，通过将中空纤维膜填充率R设为43％以下，从而在中空纤维膜2的溶胀成为饱和状态时，中空纤维膜2之间的间隔成为适当的范围，能够抑制墨水的压力损失的急剧上升。

如上所述，本实施方式所涉及的中空纤维脱气组件1是通过向中空纤维膜2的外侧供给墨水并且对中空纤维膜2的内侧进行减压来对墨水进行脱气的外部灌注型。因此，能够将墨水的压力损失抑制得较低。由此，例如，即使在利用墨水的自重从墨水储存部12向喷墨头13供给墨水的喷墨打印机11中搭载中空纤维脱气组件1，也能够适当地向喷墨头13供给墨水。

并且，在该中空纤维脱气组件1中，由于中空纤维脱气组件1中的中空纤维膜填充率R为43％以下，因此，即使因脱气的墨水导致中空纤维膜2溶胀，也能够确保该墨水在中空纤维膜2之间通过的间隙。由此，能够抑制中空纤维脱气组件1的压力损失急剧上升。即，即使中空纤维膜2含有因墨水而溶胀的材料，也能够抑制中空纤维脱气组件1的脱气性能下降。

另外，在中空纤维膜填充率R为20％以上的情况下，能够确保对墨水脱气所需的膜面积。由此，能够抑制中空纤维脱气组件1的脱气性能下降。

另外，即使中空纤维膜2中含有因墨水而溶胀的材料，也能够抑制中空纤维脱气组件1的脱气性能下降。

另外，由于中空纤维膜2含有聚烯烃系树脂，因此，能够有效地对墨水进行脱气。

另外，在本实施方式所涉及的喷墨打印机11中，在具有第一墨水供给管14以及第二墨水供给管15的墨水流路中安装有中空纤维脱气组件1，因此，能够将墨水流路中的墨水的压力损失抑制得较低，并且能够长期地对墨水进行脱气。由此，例如即使是利用墨水的自重将墨水自墨水储存部12向喷墨头13供给的喷墨打印机11，也能够适当地向喷墨头13供给墨水。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，作为在膜束中空部3c中不具有中心管的方式进行了说明，但也可以在膜束中空部3c具有中心管。另外，在上述实施方式中，作为进行脱气的液体例示出墨水并进行了说明，但脱气的液体也可以是墨水以外的液体。另外，在上述实施方式中，针对自供给口6a向壳体4内供给墨水，自排出口5d将壳体4内的墨水排出的结构进行了说明，但也可以将墨水的入口和出口反转。即，也可以是，自排出口5d向壳体4内供给墨水，自供给口6a将壳体4内的墨水排出的结构。

实施例

下面，对本发明的实施例进行说明，但本发明并不限定于以下的实施例。

制作实施例1～实施例3的中空纤维脱气组件和参考例1以及参考例2的中空纤维脱气组件，在图7所示的试验电路中，测量出由使墨水循环而产生的压力损失的上升。

(试验电路)

如图7所示，在试验电路中，将插入至储存有墨水的墨水容器21的第一墨水供给管22与中空纤维脱气组件的供给口连接，在第一墨水供给管22上安装有将第一墨水供给管22内的墨水向中空纤维脱气组件侧送液的泵23以及测量第一墨水供给管22内的墨水的压力的入口压力计24。另外，在试验电路中，将插入至墨水容器21的第二墨水供给管25与中空纤维脱气组件的排出口连接，在第二墨水供给管25上安装有测量第二墨水供给管25内的墨水的压力的出口压力计26。

(实施例1)

按照如下方式制作出实施例1的中空纤维脱气组件。

制作出以聚4-甲基戊烯-1为材料的具有不均质构造的侧壁(膜)的内径100μm、外径180μm的中空纤维膜。接着，以在每1英寸内具有61根中空纤维膜的方式，利用经丝将同列排列的多个中空纤维膜编织成帘状，从而制作出规定长度的中空纤维膜片。接着，在圆筒状的临时芯(树脂管)上卷绕中空纤维膜片，制作出圆筒状的中空纤维膜束，将该制作出的中空纤维膜束插入圆筒状的帘束径调整用管，对中空纤维膜束的中空纤维膜填充率进行了调整。即，若向具有比中空纤维膜束的外径大的内径的帘束径调整用管中插入中空纤维膜束，则卷绕成圆筒状的中空纤维膜片松弛，中空纤维膜之间的间隙扩大。因此，通过调整临时芯的外径、卷绕在临时芯上的中空纤维膜片的长度以及帘束径调整用管的内径，从而能够调整中空纤维膜填充率。

于是，在实施例1的中空纤维膜束中，通过将临时芯的外径设为15.0mm，将卷绕于临时芯的中空纤维膜片的长度设为5200mm，将帘束径调整用管的内径设为39.0mm，从而将中空纤维膜填充率形成为30.0％。

接着，将中空纤维膜束插入壳体的筒体，利用密封部将中空纤维膜束的一侧膜束端部固定于筒体的一侧开口端部，并且利用密封部将中空纤维膜束的另一侧膜束端部固定于筒体的另一侧开口端部。另外，自中空纤维膜束抽去临时芯。然后，在筒体的一侧开口端部安装第一盖部且在筒体的另一侧开口端部安装第二盖部，从而获得实施例1的中空纤维脱气组件。

(实施例2)

除了将中空纤维膜填充率形成为33.8％以外，与实施例1的中空纤维脱气组件的中空纤维膜填充率同样地，制作出实施例2的中空纤维脱气组件。具体地说，在实施例2的中空纤维膜束中，通过将临时芯的外径设为15.0mm，将卷绕于临时芯的中空纤维膜片的长度设为5200mm，将帘束径调整用管的内径设为37.0mm，从而将中空纤维膜填充率形成为33.8％。

(实施例3)

除了将中空纤维膜填充率形成为36.0％以外，与实施例1的中空纤维脱气组件的中空纤维膜填充率同样地，制作出实施例3的中空纤维脱气组件。具体地说，在实施例3的中空纤维膜束中，通过将临时芯的外径设为15.0mm，将卷绕于临时芯的中空纤维膜片的长度设为5200mm，将帘束径调整用管的内径设为36.0mm，从而将中空纤维膜填充率形成为36.0％。

(参考例1)

除了将中空纤维膜填充率形成为44.3％以外，与实施例1的中空纤维脱气组件的中空纤维膜填充率同样地，制作出参考例1的中空纤维脱气组件。具体地说，在参考例1的中空纤维膜束中，通过将临时芯的外径设为15.0mm，将卷绕于临时芯的中空纤维膜片的长度设为5200mm，将帘束径调整用管的内径设为33.0mm，从而将中空纤维膜填充率形成为44.3％。

(参考例2)

除了将中空纤维膜填充率形成为51.6％以外，与实施例1的中空纤维脱气组件的中空纤维膜填充率同样地，制作出参考例2的中空纤维脱气组件。具体地说，在参考例2的中空纤维膜束中，通过将临时芯的外径设为15.0mm，将卷绕于临时芯的中空纤维膜片的长度设为5200mm，将帘束径调整用管的内径设为31.5mm，从而将中空纤维膜填充率形成为51.6％。

(实验1)

在实验1中，使用含有烃溶剂(Exxon Mobil株式会社制“Exxsol(注册商标)D130”(Hydrocarbones，C14-C18，n-alkanes，iso-alkanes，cyclics，aromatics等))的陶瓷墨水，并将墨水的设定温度设为45°。

并且，(1)将墨水的设定流量设为200g/min并使墨水循环，将由入口压力计24测量出的入口压力和由出口压力计26测量出的出口压力之间的差作为压力损失计算出，并且利用未图示的流量计测量出墨水的流量。接着，(2)将墨水的设定流量设为1000g/min并使墨水循环，将由入口压力计24测量出的入口压力和由出口压力计26测量出的出口压力之间的差作为压力损失计算出，并且利用未图示的流量计测量出墨水的流量。另外，将由(1)以及(2)计算出的压力损失作为初始值。

接着，(3)将墨水的设定流量设为1000g/min并放置22个小时。然后，(4)将墨水的设定流量设为200g/min并使墨水循环，将由入口压力计24测量出的入口压力和由出口压力计26测量出的出口压力之间的差作为压力损失计算出，并且利用未图示的流量计测量出墨水的流量。接着，(5)将墨水的设定流量设为1000g/min并使墨水循环，将由入口压力计24测量出的入口压力和由出口压力计26测量出的出口压力之间的差作为压力损失计算出，并且利用未图示的流量计测量出墨水的流量。

并且，将由(1)以及(2)计算出的压力损失相对于由(4)以及(5)计算出的压力损失的比例作为压力损失的上升率计算出。在表1中示出实施例1～实施例3以及参考例1以及参考例2的实验结果。另外，将刚刚使墨水循环之后的实验结果做成曲线图并在图8中示出，将使墨水循环22小时之后的实验结果做成曲线图并在图9中示出。

【表1】

如表1、图8以及图9所示，在中空纤维膜填充率为43％以下的实施例1～实施例3中，与中空纤维膜填充率超过43％的参考例1以及参考例2相比，使墨水循环22小时之后的中空纤维脱气组件的压力损失的上升被抑制得较小。另外，在中空膜填充率为30％附近的中空纤维脱气组件中基本上没有发现压力损失的上升。根据该结果可知，通过中空纤维膜填充率为43％以下，能够抑制压力损失的急剧上升。

(实施例4)

除了将中空纤维膜填充率形成为30.9％以外，与实施例1的中空纤维脱气组件的中空纤维膜填充率同样地，制作出实施例4的中空纤维脱气组件。具体地说，在实施例4的中空纤维膜束中，通过将临时芯的外径设为15.0mm，将卷绕于临时芯的中空纤维膜片的长度设为5200mm，将帘束径调整用管的内径设为38.5mm，从而将中空纤维膜填充率形成为30.9％。

(实施例5)

除了将中空纤维膜填充率设为35.3％以外，与实施例1的中空纤维脱气组件的中空纤维膜填充率同样地制作出实施例5的中空纤维脱气组件。具体地说，在实施例5的中空纤维膜束中，通过将临时芯的外径设为15.0mm，将卷绕于临时芯的中空纤维膜片的长度设为5200mm，将帘束径调整用管的内径设为36.2mm，从而将中空纤维膜填充率形成为35.3％。

(实施例6)

除了将中空纤维膜填充率形成为36.3％以外，与实施例1的中空纤维脱气组件的中空纤维膜填充率同样地，制作出实施例6的中空纤维脱气组件。具体地说，在实施例6的中空纤维膜束中，通过将临时芯的外径设为15.0mm，将卷绕于临时芯的中空纤维膜片的长度设为5200mm，将帘束径调整用管的内径设为35.8mm，从而将中空纤维膜填充率形成为36.3％。

(实验2)

在实验2中，将墨水的设定温度设为45℃，将墨水的设定流量设为1000g/min，将墨水的循环时间设为22小时，使用与实验1相同的陶瓷墨水。在表2中示出实验条件。

【表2】

然后，针对实施例1～实施例6以及参考例1以及参考例2的中空纤维脱气组件，在刚刚使墨水循环之后，将由入口压力计24测量出的入口压力和由出口压力计26测量出的出口压力之间的差作为压力损失计算出。另外，在使墨水循环22小时之后，将由入口压力计24测量出的入口压力和由出口压力计26测量出的出口压力之间的差作为压力损失计算出。并且，将使墨水循环22小时之后的压力损失相对于刚刚使墨水循环之后的压力损失的比例作为压力损失上升率计算出。在图10中示出实验结果。

如表2以及图10所示可知，随着中空膜填充率增加，压力损失的上升率变大。特别地，当中空纤维膜填充率超过38％时，压力损失的上升率急剧变大，并且，当超过43％时，压力损失变大到超过5倍的程度。根据该结果，给出能够通过调整中空纤维膜填充率来调整压力损失的上升的可能性的启示。即，通过降低中空纤维膜填充率，在中空纤维膜之间形成足够的间隙。由此，可认为即使中空纤维膜溶胀并由于墨水的流动使中空纤维膜束挠曲，也难以发生墨水流路的阻塞。另一方面，如果提高中空膜填充率，则中空纤维膜之间的间隙变小。由此，可认为由于中空纤维膜的微小的溶胀、墨水的流动，容易发生墨水流路的阻塞。

附图标记说明

1中空纤维脱气组件、2中空纤维膜、2a膜本身、2b中空部、3中空纤维膜束、3a一侧膜束端部、3b另一侧膜束端部、3c膜束中空部、4壳体、5筒体、5a一侧开口端部、5b另一侧开口端部、5c侧壁、5d排出口、5e连接部、5f内螺纹、6第一盖部、6a供给口、6b连接部、6c内螺纹、7第二盖部、7a吸气口、7b连接部、7c内螺纹、8密封部、8a连通口、9密封部、11喷墨打印机、12墨水储存部、13喷墨头、14第一墨水供给管、15第二墨水供给管、16吸引泵、17吸气管、21墨水容器、22第一墨水供给管、23泵、24入口压力计、25第二墨水供给管、26出口压力计、A1中空纤维膜束的表观截面面积、A2中空纤维膜的表观截面面积、A3中空纤维膜的表观截面面积的总和、G间隙、L轴线方向、R中空纤维膜填充率。

Claims (11)

1.一种中空纤维脱气组件，其具有：中空纤维膜束，其是将多根中空纤维膜集束成圆筒状而成的；以及筒体，其收容有所述中空纤维膜束并沿轴线方向延伸，通过向所述中空纤维膜的外侧供给液体，并且对所述中空纤维膜的内侧进行减压，来对所述液体进行脱气，其中，

所述中空纤维膜的表观截面面积的总和相对于所述中空纤维膜束的表观截面面积的比例即中空纤维膜填充率为43％以下的范围，

所述液体的溶剂是从包含二醇单烷基醚类、二醇二烷基醚类、醇类、酮类、乙酸酯类、乳酸酯类、饱和烃类、不饱和烃类、萜类、内酯、含氮溶剂的组中选择的至少一种，

所述中空纤维膜含有因所述液体而溶胀的材料，并且含有聚烯烃系树脂。

2.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述中空纤维膜填充率为20％以上的范围。

3.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述液体是陶瓷墨水。

4.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

在所述筒体和所述中空纤维膜束之间形成有间隙。

5.根据权利要求4所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述间隙形成于所述中空纤维膜束的整周。

6.根据权利要求4或5所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述中空纤维膜束相对于所述筒体的中心轴线偏心。

7.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述醇类为二醇类，所述乙酸酯类为二醇单乙酸酯类、二醇二乙酸酯类，所述饱和烃类为环状饱和烃类，所述不饱和烃类为环状不饱和烃类，所述含氮溶剂为环状酰亚胺、N-烷基吡咯烷酮。

8.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述不饱和烃类是芳香族烃类。

9.根据权利要求1所述的中空纤维脱气组件，其中，

所述含氮溶剂是3-烷基-2-噁唑烷酮。

10.一种喷墨打印机，其通过墨水流路将储存在墨水储存部中的墨水向喷墨头供给，其中，

在所述墨水流路中安装有权利要求1～9中任一项所述的中空纤维脱气组件。

11.一种液体的脱气方法，其中，

使用权利要求1所述的中空纤维脱气组件，通过从所述中空纤维膜束的中空部向所述中空纤维膜之间的间隙供给液体，并且对所述中空纤维膜的内侧进行减压，来对所述液体进行脱气。

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