JP2019130724A - 脱気装置およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な構造であって消耗品交換時に廃棄するものをなるべく減らすことができ、消耗品を効率良く交換可能な脱気モジュールを備える脱気装置を提供する。【解決手段】脱気装置は、脱気装置本体と、前記脱気装置本体に対して着脱可能である脱気モジュール１とを備える。脱気モジュール１は、チャンバ５と、気体透過膜を含む複数の中空糸の束６と、前記中空糸の内部空間と連結するようにチャンバ５内に配置された少なくとも１つの低圧室１９ａ，１９ｂと、低圧室１９ａ，１９ｂに連結された第１管７とを備える。チャンバ５は、前記複数の中空糸の各々の外面に前記第１液体が接触するように前記第１液体を流通させるための流通室１８を有する。脱気モジュール１は、第１管７が吸気管として使用される第１モードと、第１管７の内部に熱を供給することによって前記第１液体を加熱する第２モードとを備える。【選択図】図９

Description

本発明は、脱気装置およびインクジェット記録装置に関するものである。

産業用インクジェット記録装置では、商業目的で印刷物が取り扱われることから、一般消費者向けインクジェット記録装置と比べて、より高い画像品質が要求される。そのためにも、印刷部へ吐出されるインクは、良質な状態で一定品質を保つ必要がある。

インクの品質を決定する一要因として、インク中の溶存気体濃度が挙げられる。ここでいう溶存気体は、主に酸素である。たとえば、インク中の溶存気体濃度が高い場合、印刷物にインクを吐出するインクジェットヘッドのノズル部において、インクに対して正常な圧力が加えられずインクが吐出されないことによる画像欠損、すなわち、いわゆる「ノズル欠」現象が発生する。一方、インクジェットヘッドから吐出可能な程度にインクの粘度を下げるためにはインクを加熱することが求められる。

インク中の溶存気体濃度が高いことによるノズル欠現象を抑制するために、「インクの脱泡および脱気」を行なう脱気モジュールをインクジェット記録装置の内部に設けた構成が知られている。脱気モジュールは、インク中の溶存気体を除去することを目的とした装置である。脱気モジュールの一種として、中空糸膜フィルタによる気体透過膜を用いた脱気モジュールが実用化されている。脱気モジュールを加熱することでインクを低粘度化し、より積極的かつ均一的にインク中の溶存気体濃度を下げ、インクを高品質に保つことができる。

産業用インクジェット記録装置では、たとえばＢ１サイズのような大型紙への印刷、あるいは、印字速度の向上により、インクジェットヘッドにおけるインク消費量が増加する。これに対応するためにはより多量の高品質なインクを脱気モジュールからインクジェットヘッドへ供給しなければならない。

より多量の高品質なインクを供給するためには、インク流量の増大に対応した脱気モジュールが必要であり、そのためには脱気モジュールの容積の増加が求められる。しかし、脱気モジュールの容積が大きくなった場合、脱気モジュールの熱容量が大きくなるので、従来同様の加熱方式では、脱気モジュールの加熱に長時間を要することになる。

国際公開ＷＯ２０１５／１９０２００号（特許文献１）には、脱気モジュールの内側中央部分に発熱体を設けた構成が記載されている。特許文献１では、発熱体の一例として、ＳＵＳ製の棒状部材の内部に電熱線を配置した構成が記載されている。特許文献１に記載された装置においては、脱気モジュールの内側からインクを加熱する。

国際公開ＷＯ２０１５／１９０２００号

特許文献１に記載された装置では、脱気モジュールを交換する際には、脱気モジュールの内部に配置された発熱体も含めて交換する必要がある。使用済の脱気モジュールを廃棄する際に発熱体も一緒に廃棄されてしまうので、資源の無駄である。脱気モジュールの交換の度に、発熱体を含む新たな脱気モジュールを用意しなければならないので、脱気モジュールのコストが高くつく。また、発熱体が脱気モジュールの内部にあることにより、発熱体の占有体積分だけ脱気モジュールのサイズが大きくなってしまい、小型化の妨げとなる。

本発明は、簡便な構造であって消耗品交換時に廃棄するものをなるべく減らすことができ、消耗品を効率良く交換可能な脱気モジュールを備える脱気装置およびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づく脱気装置は、第１液体の中の溶存気体を除去する脱気装置であって、脱気装置本体と、上記脱気装置本体に対して着脱可能である脱気モジュールとを備える。上記脱気モジュールは、チャンバと、上記チャンバ内に配置され、気体透過膜を含む複数の中空糸の束と、上記複数の中空糸の各々の内部を低圧にするために上記複数の中空糸の各々の少なくとも一端において上記中空糸の内部空間と連結するように上記チャンバ内に配置された少なくとも１つの低圧室と、上記少なくとも１つの低圧室に連結された第１管とを備える。上記チャンバは、上記複数の中空糸の各々の外面に上記第１液体が接触するように上記チャンバ内に上記第１液体を流通させるための流通室を有する。上記脱気モジュールは、上記第１管が、上記低圧室を減圧するための吸気管として使用される第１モードと、上記第１管の内部に熱を供給することによって上記第１液体を加熱する第２モードとを備える。

本発明によれば、脱気モジュールが第１モードと第２モードとを備え、第１管が吸気管と加熱部とを兼ねているので、簡便な構造であって消耗品交換時に廃棄するものをなるべく減らすことができ、消耗品を効率良く交換可能な脱気モジュールを備える脱気装置とすることができる。

本発明に基づく実施の形態１におけるインクジェット記録装置の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるインクジェット記録装置の内部構造の模式図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるインクジェット記録装置に備わるキャリッジの内部構造の模式図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるインクジェット記録装置の中でインクが送られて移動する経路の説明図である。 気体透過膜で形成された管によって第１液体中から気体が除去される様子の説明図である。 気体透過膜の一部を拡大したところの斜視図である。 本発明に基づく実施の形態１における脱気装置の概念図である。 本発明に基づく実施の形態１における脱気装置が備える脱気モジュールの斜視図である。 本発明に基づく実施の形態１における脱気装置が備える脱気モジュールの第１モードの説明図である。 本発明に基づく実施の形態１における脱気装置が備える脱気モジュールの第２モードの説明図である。 本発明に基づく実施の形態２における脱気装置が備える脱気モジュールの断面図である。 本発明に基づく実施の形態２における脱気装置が備える脱気モジュールから発熱材を取り外した状態の説明図である。 本発明に基づく実施の形態３における脱気装置の概念図である。 本発明に基づく実施の形態３における脱気装置で、脱気モジュールを脱気装置本体から取り外した状態の説明図である。 本発明に基づく実施の形態４における脱気装置が備える脱気モジュールの断面図である。 本発明に基づく実施の形態５における脱気装置が備える脱気モジュールの断面図である。 本発明に基づく実施の形態６における脱気装置が備える脱気モジュールの動作の説明図である。 本発明に基づく実施の形態７における脱気装置が備える脱気モジュールの断面図である。 本発明に基づく実施の形態８における脱気装置が備える脱気モジュールの断面図である。 本発明に基づく実施の形態９における脱気装置の概念図である。 本発明に基づく実施の形態１０における脱気装置が備える脱気モジュールの近傍の概念図である。 本発明に基づく実施の形態１１における脱気装置が備える脱気モジュールの近傍の概念図である。 本発明に基づく実施の形態１２における脱気装置が備える脱気モジュールの断面図である。 図２３の一部分の拡大図である。 本発明に基づく実施の形態１３における脱気装置が備える脱気モジュールの断面図である。 本発明に基づく実施の形態１４における脱気装置が備える脱気モジュールの近傍の概念図である。

（実施の形態１）
（構成）
図１〜図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるインクジェット記録装置について説明する。図１は、本実施の形態におけるインクジェット記録装置８０１の斜視図である。インクジェット記録装置８０１は、フィーダ部１１１と、本体１１２と、デリバリ部１１３と、インク供給タンク１１４とを備える。図１では、各部を単純化して模式的に示している。実際には、各部に表示部、操作部が設けられていてもよい。図２には、インクジェット記録装置８０１の内部構造を模式的に示す。フィーダ部１１１には、使用前の用紙１３１が貯蔵されている。本体１１２には印刷のための機構が内蔵されており、用紙１３１に対する印刷が行なわれる。印刷のための機構は数種類の胴を含む。数種類の胴には１つの３倍胴１２０が含まれる。数種類の胴のうち一部の胴は、用紙を挟持することによって搬送する。用紙１３１は、点線で示す経路に沿って搬送される。経路の途中にはヒータ１２１ａ，１２１ｂが配置されている。用紙１３１が３倍胴１２０の外周に沿って移動する際に、キャリッジ１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃ，１２７ｄ（以下、これらを併せて「キャリッジ群」という。）によって印刷が行なわれる。ここで示す例ではキャリッジ群として４つのキャリッジ１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃ，１２７ｄが配置されているが、この場合、４種類のインクが順次用いられる。キャリッジの個数は４以外であってもよい。インクジェット記録装置８０１は、直接またはネットワークを介してコンピュータに接続された状態で使用される。インクジェット記録装置８０１は制御部を備える。コンピュータからは用紙に形成すべき画像データが制御部へと送信される。制御部では、受信した画像データに基づき、キャリッジ群の制御が行なわれる。

用紙が送られる経路に沿ってキャリッジ群の後ろ側にミストキャッチャ１２２が配置されている。ミストキャッチャ１２２は、インクジェットヘッドからのインク吐出によって発生するミストを捕集する。これによって、画像不良、周辺汚染が抑制される。さらにミストキャッチャ１２２の後ろにＵＶＬＥＤ１２３およびインラインセンサ１２４が配置されている。ＵＶＬＥＤ１２３は、用紙に対してＵＶ光を照射する。この照射は、用紙に形成されたインク画像を硬化させるためのものである。ＵＶ光の照射によって用紙上のインクが硬化することで、用紙上の画像が形成される。インラインセンサ１２４は、用紙上に形成された画像の色濃度、傾きなどを検査するためのものである。インラインセンサ１２４は、実際に用紙上に形成された画像情報を読み取るものであり、こうして収集された情報は、画像補正のために利用される。

用紙はいくつかのローラによって導かれた後に、搬送ローラ１２６ａ，１２６ｂによって、本体１１２から排出される。デリバリ部１１３においては、本体１１２での印刷を終えて本体１１２から排出された用紙１３２が一時的に収容される。デリバリ部１１３には用紙１３２の取出し口（図示せず）が設けられている。図１に示したインクタンク１１４には印刷に用いるインクが貯蔵されている。本実施の形態では、インクはＵＶ硬化性のインクである。インクタンク１１４は、キャリッジ群に対してそれぞれインクを供給する。

（キャリッジ）
キャリッジ群に属するキャリッジのうちの代表としてキャリッジ１２７ａの内部構造を図３に示す。キャリッジ１２７ａは、第１サブタンク６１および４つの第２サブタンク６２を有する。キャリッジ１２７ａは、４つのインクジェットヘッド６４を備える。第２サブタンク６２の個数はインクジェットヘッドの個数に対応して設定されている。インクジェットヘッド６４の個数は４以外であってもよい。第１サブタンク６１は１つのＳ字形の空間を有する。第２サブタンク６２は円柱形の空間を有する。ただし、ここで示す第１サブタンク６１および第２サブタンク６２の形状および位置関係はあくまで一例として示すものであって、この通りとは限らない。キャリッジ１２７ａは、脱気装置６３を備える。

（インクの移動ルート）
インクが送られて移動する経路を図４に示す。インクタンク１１４から送り込まれてきたインクは各キャリッジの第１サブタンク６１に収容される。第１サブタンク６１は主にインクを加熱する機能を有する。第１サブタンク６１と脱気装置６３とは図示しない流路によって接続されている。この流路を通じてインクは第１サブタンク６１から脱気装置６３へと送られる。インクが脱気装置６３に到着した時点では、そのインクには気体が溶存していたり、インクの中に気泡が存在していたりする。脱気装置６３は、これらの溶存気体または気泡を取り除くためのものである。脱気装置６３の詳細については後述する。脱気装置６３で脱気処理を終えたインクは第２サブタンク６２に送られる。第２サブタンク６２は主にインクの圧力を制御する機能を有する。第２サブタンク６２内のインクに対しては、図示しない真空ポンプにより、背圧がかけられる。第２サブタンク６２とインクジェットヘッド６４との間では、インク流路が連通している。インクジェットヘッド６４からの吐出が行なわれないときには、インクはそのまま保持される。画像データに応じてインクジェットヘッド６４からインクが吐出される。しばらく経ってもインクジェットヘッド６４から吐出されなかったインクは再び第１サブタンク６１へと戻される。

（気体透過膜）
脱気装置６３では気体透過膜による脱気が行なわれる。図５および図６を参照しつつ、気体透過膜による脱気の原理について説明する。図５では、気体透過膜７２で形成された管が示されている。矢印９１に示すように管の内部の空気が吸引されており、管の内部は減圧空気７３が満たされている。気体透過膜７２を液体７０と減圧空気７３とで挟んだ状態とすることによって、液体７０中から気体が除去される。気体透過膜７２で形成された管の外側には液体７０が存在する。液体７０中には気泡７１が存在してもよい。液体７０中に溶存している気体もあってよい。ここでいう「液体」はインクであってもよくインク以外の液体であっても同様のことが起こる。気体透過膜７２の一部を拡大したところを図６に示す。気体透過膜７２は、非多孔質の表層７２ａと、多孔質の支持層７２ｂ，７２ｃとを備える。これらは、表層７２ａ、支持層７２ｂ、支持層７２ｃの順に積層されている。図６においては、下面が液体７０に接する側であり、上面が減圧空気７３に接する側である。図５に示すように、気泡７１または溶存気体を含んだ液体７０が気体透過膜７２に触れることで、気泡７１または溶存気体のみが減圧空気７３側に移動する。気体は分子サイズが小さいので気体透過膜７２を通過することができる。液体７０自体は分子サイズが大きいので気体透過膜７２を通過することができない。このようにして液体７０中から気体が除去される。気体透過膜７２は、耐薬品性、耐熱性などを有することが求められる。このことから、気体透過膜７２の材質としては、たとえばシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素系樹脂などが適している。

（脱気装置）
ここからは、本実施の形態における脱気装置６３について説明する。図７に示すように、脱気装置６３は、脱気装置本体６５と脱気モジュール１とを含む。脱気モジュール１のみを単独で取り出したところを図８に示す。図７、図８などでは、説明の便宜のために構造を模式的に表示している。脱気装置６３の一連の動作の中で、脱気モジュール１は少なくとも第１モードと第２モードとをとりうる。脱気モジュール１の第１モードの様子を図９に示す。脱気モジュール１の第２モードの様子を図１０に示す。

脱気モジュール１は、チャンバ５と、束６を備える。チャンバ５は、低圧室１９ａ，１９ｂと、インクが出入りするための流通室１８とを有する。低圧室１９ａと流通室１８との間は、隔壁１３によって隔てられている。低圧室１９ｂと流通室１８との間は、隔壁１４によって隔てられている。低圧室１９ｂと脱気モジュール１の外部との境には弁３８が設けられている。束６は、気体透過膜で形成された多数の中空糸の束である。中空糸は管状である。束６に属する中空糸の各々の内部空間は低圧室１９ａ，１９ｂと連通している。束６の少なくとも中間部分は、流通室１８の内部を通るように配置されている。束６の端部は流通室１８の外にあってもよい。束６の中央を束６と平行に貫通するように液体流通管３７が配置されている。液体流通管３７はたとえば円筒状である。液体流通管３７の外周面には多数の小さな貫通孔があけられている。液体流通管３７の内側を通るように第１管７が配置されている。液体流通管３７と第１管７とは同心状に配置されていてもよい。液体流通管３７の上端において、液体流通管３７の内側であって第１管７の外側の部分は、インク入口３５である。チャンバ５の外周の少なくとも１ヶ所にはインク出口３６が設けられている。

図９では、第１モードとして、矢印９４に示すように第１管７を通じて真空引きが行なわれる。第１管７は低圧室１９ｂに連通している。第１モードでは、弁３８は閉じられている。液体流通管３７の内側で第１管７の外側の空間は、低圧室１９ａ，１９ｂに連通していない。低圧室１９ａと低圧室１９ｂとは、束６に属する中空糸の各々の内部空間を通じて相互に連通しているので、第１管７から矢印９４に示すように真空引きを行なうことにより、低圧室１９ａ，１９ｂおよび各中空糸の内部空間が減圧された状態となる。この状態で、インク入口３５からインクが流通室１８へと供給される。インクは束６に属する中空糸の外面に触れることにより脱気される。流通室１８にあるインクはインク出口３６から排出される。

図１０では、第２モードとして、矢印９２に示すように第１管７から脱気モジュール１内へ熱流体が供給される。熱流体は気体であっても液体であってもよい。熱流体は、たとえば熱せられた水であってもよい。第２モードでは、弁３８は開放される。液体流通管３７の内側で第１管７の外側の空間にはインクがある。インクは基本的には液体であるが、第２モードの開始時点では粘度が高まった状態であってもよい。第２モードの開始時点ではインクは凝固していてもよい。熱流体は、第１管７の内部を通って低圧室１９ｂに到達し、その後、弁３８を通って脱気モジュール１の外へと排出される。熱流体がこのように流れることによって、第１管７の周辺に熱が伝わり、第１管７の周辺にあるインクが温められる。インクが温められることによりインクの粘度が下がる。あるいは、インクが凝固していた場合には、第１管７の熱流体から伝わる熱によって、インクが液状化する。

本実施の形態では、脱気対象となる液体がインクであるものとして説明したが、これはあくまで一例である。脱気対象となる液体は、インク以外の何らかの液体であってもよい。以下では、説明の便宜のため、脱気対象となる液体を「第１液体」と称する。

本実施の形態における脱気装置の構成をまとめると、以下のように表現することができる。脱気装置６３は、第１液体の中の溶存気体を除去する脱気装置であって、脱気装置本体６５と、脱気装置本体６５に対して着脱可能である脱気モジュール１とを備える。脱気モジュール１は、チャンバ５と、チャンバ５内に配置され、気体透過膜を含む複数の中空糸の束６と、前記複数の中空糸の各々の内部を低圧にするために前記複数の中空糸の各々の少なくとも一端において前記中空糸の内部空間と連結するようにチャンバ５内に配置された少なくとも１つの低圧室１９ａ，１９ｂと、前記少なくとも１つの低圧室１９ａ，１９ｂに連結された第１管７とを備える。チャンバ５は、前記複数の中空糸の各々の外面に前記第１液体が接触するようにチャンバ５内に前記第１液体を流通させるための流通室１８を有する。脱気モジュール１は、第１管７が、低圧室１９ａ，１９ｂを減圧するための吸気管として使用される第１モードと、第１管７の内部に熱を供給することによって前記第１液体を加熱する第２モードとを備える。前記第１液体は、たとえばインクである。

（作用・効果）
本実施の形態では、脱気モジュール１が第１モードと第２モードとを備え、第１管７が吸気管と加熱部とを兼ねているので、簡便な構造であって消耗品交換時に廃棄するものをなるべく減らすことができ、消耗品を効率良く交換可能な脱気モジュールを備える脱気装置とすることができる。ここでは、第２モードにおいて第１管７の内部に熱を供給する方法として、熱流体を第１管７に流す方法を採用した例を示したが、第２モードにおいて第１管７の内部に熱を供給する方法はこれ以外であってもよい。熱流体を用いることは必須ではない。

ただし、本実施の形態で示したように、第２モードでは、第１管７の内部に熱流体が供給されることが好ましい。この構成を採用することにより、熱の供給が効率良く行なえるからである。

本実施の形態におけるインクジェット記録装置８０１は、上述の脱気装置６３と、インクジェットヘッド６４とを備え、前記第１液体は前記インクジェットヘッドから吐出されるためのインクであるので、加熱時間を短縮することができ、小型かつ軽量で交換可能な脱気モジュールを備えるインクジェット記録装置とすることができる。ここで示した脱気装置６３を以下の実施の形態で説明する脱気装置に置き換えてインクジェット記録装置を構成した場合も同様である。

（実施の形態２）
（構成）
図１１〜図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態２における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１を図１１に示す。本実施の形態における脱気装置では、第１管７の少なくとも一部は、流通室１８の中を通るように配置されている。脱気モジュール１から発熱材を取り外したところを図１２に示す。前記第２モードでは、第１管７のうち流通室１８の中を通る部分の内部で発熱材１０が発熱する。発熱材１０は第１管７から抜き取ることができる。発熱材１０は一方の端に部分１０ａを備える。部分１０ａは、低圧室１９ｂを封止するための栓の役割を果たす。部分１０ａは、低圧室１９ｂの一方の壁に設けられた開口部を塞ぐ形状を有する。部分１０ａを引き出すことにより、発熱材１０の全体を第１管７から抜き取ることができる。発熱材１０は、脱気モジュール１の他の部分に対して着脱可能である。

（作用・効果）
本実施の形態においても、実施の形態１で説明したのと同様の効果を奏する。このことは、以下の各実施の形態においても同様であるので、以下の各実施の形態では、実施の形態１と同様の効果については説明を繰り返さない。本実施の形態および以下の各実施の形態では、さらに追加的に得られる効果について説明する。

本実施の形態における脱気装置では、脱気モジュール１の第１管７の中に着脱可能な状態で発熱材１０が取り付けられている。第１管７は、インクを発熱材１０から隔離する役割を果たしている。本実施の形態では、脱気モジュール１を交換して廃棄する際には、発熱材１０を取り外すことができる。取り外した発熱材１０は次に使用する新しい脱気モジュール１に差し込んでもよい。発熱材１０は繰り返し使用することができるので、無駄に廃棄される部品を少なくすることができる。

（実施の形態３）
（構成）
図１３〜図１４を参照して、本発明に基づく実施の形態３における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１を図１３に示す。本実施の形態における脱気装置では、発熱材１０は脱気装置本体６５の一部であり、脱気モジュール１が脱気装置本体６５から取り外されたときには、図１４に示すように、発熱材１０は第１管７の内部から抜き取られる。

（作用・効果）
本実施の形態における脱気装置では、脱気モジュール１の交換を行なう際には、脱気モジュール１を脱気装置本体６５から取り外すだけで発熱材１０がおのずと脱気装置本体６５側に残る。したがって、ユーザは、脱気モジュール１を取り外した後で、脱気モジュール１から発熱材１０を取り外す必要がなく、作業の手間を省くことができる。

（実施の形態４）
（構成）
図１５を参照して、本発明に基づく実施の形態４における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１を図１５に示す。本実施の形態における脱気装置は、第１管７の内部に熱流体を導入することによって第１管７の内部に取りついた異物を排除する第３モードを備える。この脱気モジュール１においては、図１５に示すように、低圧室１９ａと脱気モジュール１の外部との境に弁３９が設けられている。第３モードでは、弁３９を通じて低圧室１９ａに熱気を急激に送り込む。これは、弁３９の外側に熱気を用意し、弁３９を開放することによって実現可能である。ここでいう熱気とは、常温より熱い空気のことを意味する。低圧室１９ａは大気圧より低い気圧となっているので、弁３９を開放することにより、脱気モジュール１の外部から低圧室１９ａ内に熱気が急激に流れ込む。低圧室１９ａの気圧が高まることにより、中空糸の各々の内部を通じて低圧室１９ｂに熱気が急激に流れ込む。

（作用・効果）
本実施の形態では、中空糸の各々の内部に急激な気流が作り出されるので、中空糸の各々の内部に付着した異物を排除することができる。言い換えれば、中空糸の膜をリフレッシュすることができる。この作業は、中空糸のパージである。特に単なる空気ではなく熱気を用いることにより、中空糸を膨張させることができるので、中空糸の内径が大きくなって熱気が通りやすくなり、その結果、パージによる効果をより高めることができる。

（実施の形態５）
（構成）
図１６を参照して、本発明に基づく実施の形態５における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１を図１６に示す。本実施の形態における脱気装置は、第１管７の内部に流体を導入することによって第１管７の内部に取りついた異物を排除する第３モードを備え、前記第３モードでは、前記流体を発熱体１０によって加熱する。

（作用・効果）
本実施の形態では、第３モードで第１管７の内部に導入する流体が加熱されていなくても、この流体を、熱気モジュール１の内部に配置された発熱体１０によって加熱することができる。この場合、熱気を作り出すための加熱装置を熱気モジュール１の外側に用意する必要がなく、好都合である。

（実施の形態６）
（構成）
本発明に基づく実施の形態６における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１の構造は、図１０に示したものと同じである。しかし、本実施の形態では、備えるモードが異なる。本実施の形態における脱気装置は、冷間時に、チャンバ５内に付着した前記第１液体の固化物または粘性物を加熱することにより、前記第１液体の固化物または粘性物に流動性を持たせる加熱モードと、流動性をもった前記第１液体を、前記気体透過膜を通過させることで脱気する脱気モードとを有する。加熱モードは、前記第１液体を流さずに第１管７の周囲のみを加熱する第１加熱モードと、第１管７の周囲の前記第１液体が、脱気するには不十分だが前記気体透過膜の損傷なく移動できる程度に流動性をもつようになってから、脱気するに十分な流動性を得るに至るまでの第２加熱モードとを含む。第２加熱モードにおいては、流通室１８に前記第１液体が流される。前記第１液体とは、実施の形態１でも既に述べているように、たとえばインクである。

（作用・効果）
本実施の形態では、第１加熱モードと第２加熱モードとを備え、第１加熱モードでは第１液体を流していないのに対して、第２加熱モードでは流通室１８に第１液体が流される。このような第１加熱モードと第２加熱モードとを組み合わせて運用することにより、温めるべき第１液体の全体の温度が十分に上がる前に部分的に第１液体が過剰昇温することを防ぎつつ全体を温めることができる。第１液体がインクである場合には、加熱後の適温は８０℃であり、これより高温になることは好ましくない。第２加熱モードでは第１液体が流されている状態で加熱が行なわれるので、局所的に過度に加熱されて過剰昇温することを回避することができる。

図１７に示すように、低圧室１９ａに弁４２を設けた構成であってもよい。前記第３モードでは、第１管７の一方の端を大気圧に解放することとしてもよい。弁４２を開放することによって、低圧室１９ａ、中空糸の内部空間を通じて低圧室１９ｂが大気圧に開放される。低圧室１９ｂは第１管７の下端とつながっているので、低圧室１９ｂが大気圧に開放されることは、第１管７の下端が大気圧に開放されたことに他ならない。このようにすることで中空糸の内部に気流を急激に流すことができるので、パージ効果を得ることができる。

（実施の形態７）
（構成）
図１８を参照して、本発明に基づく実施の形態７における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１を図１８に示す。本実施の形態では、脱気モジュール１は、第１管７に代えて第１管７ｉを備える。第１管７ｉは入口から進むにつれて内径が広くなるようにテーパ状となっている。

（作用・効果）
熱流体として熱気を用いる場合、熱気は、周囲の第１液体を加熱することによって熱を徐々に奪われていく。第１管７を通る熱気は、上流側では十分に高温であっても、下流側では温度が下がっていく。温度が下がっていると、第１液体を十分に温めることができないおそれがある。しかし、本実施の形態では、第１管７がテーパ状であり、入口から進むにつれて内径が広くなっているので、第１管７の下流側では熱気の流速を遅くすることができる。その結果、第１管７の下流側では、単位体積当たりの熱気が第１液体を温める時間を長くすることができる。第１管７は入口から進むにつれて内径だけでなく外径も大きくなっていてよい。下流にいくにつれて第１管７の外径も大きくなっている場合、第１液体と接する外周面の面積も大きくなっていくので、第１液体を効果的に加熱することができる。

（実施の形態８）
（構成）
図１９を参照して、本発明に基づく実施の形態８における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１を図１９に示す。本実施の形態では、脱気モジュール１は、第１管７に代えて第１管７ｊを備える。第１管７ｊはＵ字形状となっている。第２モードでは、熱流体は、下方から第１管７ｊを通じてチャンバ５内に進入して上方に向かって進み、チャンバ５の上端近傍で折り返した後は下方に進む。第１管７ｊは低圧室１９ｂにつながっているので、第１管７ｊを通過し終えた熱流体は低圧室１９ｂに放出される。熱流体は、低圧室１９ｂから中空糸の各々の内部空間を通じて低圧室１９ａに移動しうる。低圧室１９ａに達した熱流体は、弁３９から脱気モジュール１の外へと排出される。

（作用・効果）
第１管を熱流体が通るにあたって上流側に比べて下流側では温度が下がる傾向があり、温度が下がっている下流側では加熱効率が低下しがちであるが、本実施の形態では、第１管７ｊがＵ字形状となっているので、上流側と下流側との間の温度のばらつきが相殺され、均一な加熱効率で第１液体を加熱することができる。

（実施の形態９）
（構成）
図２０を参照して、本発明に基づく実施の形態９における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１およびその近傍の構造を図２０に示す。本実施の形態における脱気装置は、第１管７の内部を流通する前記熱流体を加圧するコンプレッサ１２を備える。コンプレッサ１２によって加圧された前記熱流体は引き続き第１管７の内部を流通する。

（作用・効果）
本実施の形態では、脱気装置がコンプレッサ１２を備えるので、脱気モジュール１の外に排出された熱流体をコンプレッサ１２によって加圧して再び脱気モジュール１の内部に送り込むことができる。脱気モジュール１の外に排出された熱流体も、通常、まだ熱をもっているので、この熱を無駄にせず再利用することができ、その結果、エネルギ効率を高めることができる。

（実施の形態１０）
（構成）
図２１を参照して、本発明に基づく実施の形態１０における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１およびその近傍の構造を図２１に示す。本実施の形態における脱気装置は、第１管７に代えて第１管７ｋを備える。第１管７ｋは複数通りの流路を備え、流路を切り替えることにより、加熱する部位を変更することができる。第１管７ｋは、複数通りの流路として第１部分７ｋａと第２部分７ｋｂを含む。この脱気装置は、流路切替機構６８を備える。第２モードとして第１管７ｋを通じて熱流体をチャンバ５内に供給する際には、流路切替機構６８の働きにより、流路を第１部分７ｋａおよび第２部分７ｋｂのうちいずれに設定するか切り替えることができる。ここでは第１管７ｋの流路の選択肢の数が２つである例を示したが、より多くの選択肢が設けられていてもよい。

（作用・効果）
たとえば熱流体を供給することによりチャンバ５内の流通室１８の中心線近傍にあるインクが必要温度まで温まったとしても、流通室１８の外周近傍にあるインクはまだ十分温まっていないという状況が生じうる。すなわち、流通室１８内の部位によって温まり具合の偏りが生じ、熱勾配が生じうる。本実施の形態では、第１管７ｋは複数通りの流路を備え、流路を切り替えることにより、加熱する部位を変更することができるので、温まり方が十分でない部位を選択して重点的に加熱することができる。図２１に示した例では、流通室１８の中心線近傍にあるインクを特に重点的に温めたい場合には、流路切替機構６８の働きにより、熱流体が第１部分７ｋａを流れるように設定すればよい。流通室１８の外周近傍にあるインクを特に重点的に温めたい場合には、流路切替機構６８の働きにより、熱流体が第２部分７ｋｂを流れるように設定すればよい。本実施の形態では、必要に応じて流路を切り替えることにより、熱勾配の発生を抑え、流通室１８の全体を均一に昇温させることが容易となる。

（実施の形態１１）
（構成）
図２２を参照して、本発明に基づく実施の形態１１における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１およびその近傍の構造を図２２に示す。本実施の形態における脱気装置は、第１管７に振動を付与する振動付与部６９を備える。振動付与部６９は、電気信号などによって振動を発生する装置であってもよい。振動付与部６９は、回転する歯車が第１管７に当接して第１管７を振動させるものであってもよい。振動付与部６９は、回転する何らかの部材が他の部材に当接することによって振動を発生させ、この振動が第１管７に伝わるように配置された構造であってもよい。

（作用・効果）
本実施の形態では、脱気装置が振動付与部６９を備えることによって第１管７に振動を付与することができるので、第１管７に熱流体を通す際に、第１管７を通じて第１管７の周辺にあるインクに振動を与えることができる。このように振動を与えながら加熱することにより、インクが局所的に昇温することを抑制し、なるべく均一に昇温させることができる。

（実施の形態１２）
（構成）
図２３を参照して、本発明に基づく実施の形態１２における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１の構造を図２３に示す。この脱気装置は、第１管７に代えて第１管７ｎを備える。図２３の一部を拡大したところを図２４に示す。第１管７ｎの外周面は螺旋状の凸部４３を有する。凸部４３は、液体流通管３７の内部に収まっている。

（作用・効果）
本実施の形態における脱気装置では、第１管７ｎの外周面に螺旋状の凸部４３が設けられているので、液体流通管３７の内部では、インクに凸部４３に沿って回転する流れが生じやすくなる。インクにこのような回転する流れが生じることによりインクが攪拌され、インクの昇温がより均一に行なわれる。

（実施の形態１３）
（構成）
図２５を参照して、本発明に基づく実施の形態１３における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１の構造を図２５に示す。本実施の形態における脱気装置は、第１管７を取り囲むように配置された液体流通管３７を備え、第１管７と液体流通管３７とは可撓性部材４０を介して接合されている。可撓性部材４０は、隔壁１４の延長上に配置されている。可撓性部材４０は、液体流通管３７の内部空間と低圧室１９ｂとを隔てるように配置されている。

（作用・効果）
室温まで冷やされて固着したインクを脱気可能な温度まで温めるには大量の熱流体が必要となる。大量の熱流体を第１管７に一気に流入させた際には、第１管７がヒートショックを受け、熱膨張により急激な体積変化を生じる。仮に第１管７と液体供給管３７との間の連結部を、可変性の乏しい材料で形成した場合、急激な熱変形に追従できずに、連結部と第１管７との間、または、連結部と液体供給管３７との間に破損が生じる可能性がある。本実施の形態では、連結部を可撓性部材４０によって形成しているので、連結部は柔軟に変形することができる。したがって、第１管７の熱変形に対して連結部が変形して追従することができ、その結果、破損を防ぐことができる。

（実施の形態１４）
（構成）
図２６を参照して、本発明に基づく実施の形態１４における脱気装置について説明する。この脱気装置が備える脱気モジュール１の構造を図２６に示す。本実施の形態における脱気装置は、第１液体の入口および出口の少なくとも一方に冷却装置４１を備える。ここでは一例として、第１液体がインクであるものとして説明しているが、第１液体はインク以外の液体であってもよい。冷却装置４１はたとえば冷媒を流す管であってもよい。この場合、冷媒は液体であっても気体であってもよい。

（作用・効果）
本実施の形態では、インクの入口および出口の少なくとも一方に冷却装置４１を備えているので、インクを冷却することができる。インクは温度が下がることによって固着しうる。脱気モジュール１を交換する際には、冷却装置４１の働きによってインクを意図的に固着させ、インクが脱気モジュール１からこぼれないようにすることができる。このようにすることで、作業者にとっては、脱気モジュール１を交換する際にインクがこぼれることを気にする必要がなくなり、交換作業の負担が軽減する。

なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ 脱気モジュール、５ チャンバ、６ 束、７，７ｉ，７ｊ，７ｋ，７ｎ 第１管、７ｋａ 第１部分、７ｋｂ 第２部分、１０ 発熱材、１０ａ 部分、１２ コンプレッサ、１８ 流通室、１９ａ，１９ｂ 低圧室、３５ インク入口、３６ インク出口、３７ 液体流通管、３８，３９ 弁、４０ 可撓部材、４１ 冷却装置、４２ 弁、４３ 凸部、６１ 第１サブタンク、６２ 第２サブタンク、６３ 脱気装置、６４ インクジェットヘッド、６５ 脱気装置本体、６６ 吸引管、６７ インク供給管、６８ 流路切替機構、６９ 振動付与部、７０ 液体、７１ 気泡、７２ 気体透過膜、７２ａ 表層、７２ｂ，７２ｃ 支持層、７３ 減圧空気、９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７ 矢印、１１１ フィーダ部、１１２ 本体、１１３ デリバリ部、１１４ インク供給タンク、１２０ ３倍胴、１２１ａ，１２１ｂ ヒータ、１２２ ミストキャッチャ、１２３ ＵＶＬＥＤ、１２４ インラインセンサ、１２６ａ，１２６ｂ 搬送ローラ、１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃ，１２７ｄ キャリッジ、１３１ （使用前の）用紙、１３２ （印刷後の）用紙、８０１ インクジェット記録装置。

Claims (17)

1. 第１液体の中の溶存気体を除去する脱気装置であって、
   脱気装置本体と、
   前記脱気装置本体に対して着脱可能である脱気モジュールとを備え、
   前記脱気モジュールは、
   チャンバと、
   前記チャンバ内に配置され、気体透過膜を含む複数の中空糸の束と、
   前記複数の中空糸の各々の内部を低圧にするために前記複数の中空糸の各々の少なくとも一端において前記中空糸の内部空間と連結するように前記チャンバ内に配置された少なくとも１つの低圧室と、
   前記少なくとも１つの低圧室に連結された第１管とを備え、
   前記チャンバは、前記複数の中空糸の各々の外面に前記第１液体が接触するように前記チャンバ内に前記第１液体を流通させるための流通室を有し、
   前記脱気モジュールは、前記第１管が、前記低圧室を減圧するための吸気管として使用される第１モードと、前記第１管の内部に熱を供給することによって前記第１液体を加熱する第２モードとを備える、脱気装置。
2. 前記第２モードでは、前記第１管の内部に熱流体が供給される、請求項１に記載の脱気装置。
3. 前記第１管の少なくとも一部は、前記流通室の中を通るように配置されており、前記第２モードでは、前記第１管のうち前記流通室の中を通る部分の内部で発熱材が発熱し、前記発熱材は前記第１管から抜き取ることができる、請求項１に記載の脱気装置。
4. 前記発熱材は前記脱気装置本体の一部であり、前記脱気モジュールが前記脱気装置本体から取り外されたときには、前記発熱材は前記第１管の内部から抜き取られる、請求項３に記載の脱気装置。
5. 前記第１管の内部に熱流体を導入することによって前記第１管の内部に取りついた異物を排除する第３モードを備える、請求項２に記載の脱気装置。
6. 前記第１管の内部に流体を導入することによって前記第１管の内部に取りついた異物を排除する第３モードを備え、前記第３モードでは、前記流体を前記発熱体によって加熱する、請求項３に記載の脱気装置。
7. 冷間時に、前記チャンバ内に付着した前記第１液体の固化物または粘性物を加熱することにより、前記第１液体の固化物または粘性物に流動性を持たせる加熱モードと、
   流動性をもった前記第１液体を、前記気体透過膜を通過させることで脱気する脱気モードとを有し、
   前記加熱モードが、
   前記第１液体を流さずに前記第１管の周囲のみを加熱する第１加熱モードと、
   前記第１管の周囲の前記第１液体が、脱気するには不十分だが前記気体透過膜の損傷なく移動できる程度に流動性をもつようになってから、脱気するに十分な流動性を得るに至るまでの第２加熱モードとを含み、
   前記第２加熱モードにおいては、前記流通室に前記第１液体が流される、請求項１から６のいずれかに記載の脱気装置。
8. 前記第３モードでは、前記第１管の一方の端を大気圧に開放する、請求項５に記載の脱気装置。
9. 前記第１管は入口から進むにつれて内径が広くなるようにテーパ状となっている、請求項２に記載の脱気装置。
10. 前記第１管がＵ字形状となっている、請求項２に記載の脱気装置。
11. 前記第１管の内部を流通する前記熱流体を加圧するコンプレッサを備え、前記コンプレッサによって加圧された前記熱流体は引き続き前記第１管の内部を流通する、請求項２に記載の脱気装置。
12. 前記第１管は複数通りの流路を備え、流路を切り替えることにより、加熱する部位を変更することができる、請求項２に記載の脱気装置。
13. 前記第１管に振動を付与する振動付与部を備える、請求項２に記載の脱気装置。
14. 前記第１管の外周面は螺旋状の凸部を有する、請求項１から１３のいずれかに記載の脱気装置。
15. 前記第１管を取り囲むように配置された液体流通管を備え、前記第１管と前記液体流通管とは可撓性部材を介して接合されている、請求項１から１４のいずれかに記載の脱気装置。
16. 前記第１液体の入口および出口の少なくとも一方に冷却装置を備える、請求項１から１５のいずれかに記載の脱気装置。
17. 請求項１から１６のいずれかに記載の脱気装置と、
    インクジェットヘッドとを備え、前記第１液体は前記インクジェットヘッドから吐出されるためのインクである、インクジェット記録装置。

Images