JPWO2009144813A1 - 脱気用中空糸モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2…中空糸
2a…孔
2b…経糸(たていと)
3…糸束
3a…中央穴
4…中空糸シート
5…ハウジング
5a…ハウジング本体
5b,5c…キャップ
5d…ヘッダ
6…インク排出口
7…円鍔部
8…爪
9…インク導入口
10…吸引口
11…樹脂パイプ
12…仮止シート
13…静置治具
14…軸
15…遠心封止治具
E1,E2,U…封止樹脂
本発明の脱気用中空糸モジュールの製造方法においては、多数の中空糸を含むシートを仮芯に巻き付けて筒状に保持し、筒状に保持された前記シートの一端に樹脂を供給し、前記シートの一端に並ぶ前記多数の中空糸の一端を互いに接着するとともに前記シートの一端に開口する各中空糸の孔を封止する工程を備え、前記樹脂が硬化した後、前記シートから前記仮芯を除去してもよい。なお、多数の中空糸を含むシートは、中空糸を網目状に編んだシートであってもよいが、インクなどの液体を流した場合に、全中空糸に均等に液体を接触させることができ、効率的に脱泡処理ができることから、多数の中空糸の全てが略平行に配列されたシートとすることが好ましい。
まず、図1および図2に、筒状の芯をもたない脱気用中空糸モジュールの構造を示す。この芯無しの脱気用中空糸モジュール1は、多数の中空糸の束3と、糸束3を収容するハウジング5とからなる。糸束3は、図5に示すように、同列に並ぶ多数の中空糸2を経糸2bで編み上げたシート4を、多数の中空糸2の長さ方向と平行な軸を中心として円筒状に巻き込んだものである。糸束3の長さ方向に直交する断面の中央には、中空糸2の長さ方向に平行な中央穴3aが設けられている。
なお、ハウジング本体5aと第一、第二のキャップ5b,5cとの固定強度を高めるために、爪8と円鍔部7との掛止構造に代えて、雄ネジと雌ネジとの螺合構造を採用しても構わない。
(中空糸シートの裁断)
ポリ−4メチルペンテン−1を素材とした不均質構造の側壁(膜)を有する内径100μm、外径180μmの中空糸2を用意し、同列に並ぶ多数の中空糸2を経糸2bで編み上げた中空糸シート4(図5及び図7を参照)を、適当な大きさに裁断する。中空糸シート4の幅(中空糸2方向の寸法)は、糸束3を収容するハウジング本体5aの長さの整数倍よりも若干長く、かつ中空糸シート4の長さ(経糸2b方向の寸法)は、裁断した中空糸シート4を適度な張力で引っ張りながら後述する仮芯に巻き付けたときに、その原ロールの外径がハウジング本体5aの内径よりも若干小さくなる程度とする。なお、本実施例では、原ロールを二つに切断して単位ロールを得るため、中空糸シート4の幅がハウジング本体5aの長さの2倍よりも若干長くなっているが、原ロールの製作を省いて当初から単位ロールを製作するのであれば、中空糸シート4の幅はハウジング本体5aよりも若干長ければよい。その場合は、後述する原ロールの切断工程も省略される。
中空糸シート4の幅よりも長い樹脂パイプ(仮芯)11を用意する。そして、図7に示すように、この樹脂パイプ11の長さ方向と中空糸シート4の幅方向とを一致させるとともに樹脂パイプ11の両端を少し余らせたうえで、中空糸シート4を適度な張力で引っ張りながら樹脂パイプ11に巻き付ける。なお、巻き付け回数は1回でも良いが、実用的な点からは、ハウジング本体5a内における糸束3の有効膜面積(液体と接する中空糸2の表面の総面積)を0.005m2〜1.0m2とすることが好ましく、特に0.01m2〜0.5m2とすることが好ましい。また、充填率(ハウジング本体5aの断面積と中央穴3aの面積の差を、各中空糸2の断面積の総和で割った値を百分率で表した値)としては、5%〜50%となるようにすることが好ましく、10%〜40%となるようにすることがより好ましく、特に20%〜30%となるようにすることが好ましい。
薄い樹脂製の仮止シート12を用意する。そして、図8に示すように、この仮止シート12を、樹脂パイプ11に巻き付けられた中空糸シート4の外周に遊びのないように密着させて巻き付ける。仮止シート12を中空糸シート4の外周にひと巻きしたら、樹脂パイプ11から中空糸シート4が離れないように、仮止シート12の終端を仮止シート12自身に接着する。その後、所定の温度環境下に置いて所定の時間放置する。
中空糸シート4を樹脂パイプ11に巻き付けた原ロールについて、図9に示すように、中空糸シート4に対して樹脂パイプ11を少しずらしたうえで、パイプカッターを用いて中空糸シート4を切断する。このとき、中空糸シート4の幅を、糸束3を収容するハウジング本体5aよりも若干長めにする。上記の切断作業を繰り返して、中空糸シート4を樹脂パイプ11に巻き付けた原ロールを複数の単位ロールRuに切り分ける。その後、切り分けられた個々の単位ロールRuについて、中空糸シート4に対して樹脂パイプ11を少しずらし、樹脂パイプ11の両端を中空糸シート4から少し余らせる。
静置治具13に離型剤を塗布したうえで、静置治具13の凹み13aに未硬化の封止樹脂(例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、紫外線硬化型樹脂など)E1を注ぐ。次に、図10に示すように、静置治具13に直立させた軸14を樹脂パイプ11の穴にさし込み、単位ロールRuを静置治具13に立てる。封止樹脂E1は、静置治具13に立てられた単位ロールRuの一端に供給される。このとき、封止樹脂E1が仮止シート12に付着しないように、仮止シート12を中空糸シート4に対して上方にずらす。
封止樹脂E1が硬化したら、図12に示すように、ハウジング本体5aの内側に固定された単位ロールRuを静置治具13から取り外し、単位ロールRuから樹脂パイプ11を抜き取る。樹脂パイプ11が抜き取られると、ハウジング本体5aの内部には糸束3だけが残り、中央穴3aが開口する。
遠心封止治具15に離型剤を塗布したうえで、遠心封止治具15の凹み15aに未硬化の封止樹脂(例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、紫外線硬化型樹脂など)Uを注ぐ。次に、図13に示すように、糸束3を収容したハウジング本体5aを、その他端を下にして遠心封止治具15に立てる。封止樹脂Uは、遠心封止治具15に立てられたハウジング本体5aに収容された糸束3の他端に供給される。その後、遠心封止治具15に立てられたハウジング本体5aを所定の時間放置する。
封止樹脂E2が硬化したら、図15に示すように、糸束3を収容したハウジング本体5aを切断し、ヘッダ5dを遠心封止治具15とともにハウジング本体5aから切除する。ヘッダ5dが切除されると、糸束3の他端には、各中空糸2の他端の孔2aが開口する(中央穴は封止樹脂E2によって封止されたままである)。
ハウジング本体5aの一端に第一のキャップ5bを被着し、他端に第二のキャップ5cを被着する。必要があれば、第一、第二のキャップ5b,5cとハウジング本体5aとの間に接着剤を充填し、補強する。上記の工程を経て、図1から図6に示す脱気用中空糸モジュール1が完成する。
(変形例1)
変形例1では、図16に示すように、樹脂パイプ11の壁に複数の貫通孔16が形成されている。そして、樹脂パイプ11の内側が真空引きされることにより、貫通孔16を通じて中空糸シート4の始端を樹脂パイプ11に吸い付ける。これにより、樹脂パイプ11に中空糸シート4を簡単に巻き付けることができる。
変形例2では、図17に示すように、樹脂パイプ11の外周面に周方向の一方に向かう複数の爪17が形成されている。そして、中空糸シート4を爪に引っ掛けたうえで樹脂パイプ11を爪17の向きに回転させるようにして中空糸シート4を樹脂パイプ11に巻き付ける。巻き終えた後は、樹脂パイプ11を逆方向に回転させるようにして徐々に中空糸シート4から樹脂パイプ11を抜き取る。これにより、樹脂パイプ11に中空糸シート4を簡単に巻き付けることができる。なお、爪17は、樹脂パイプ11の外周面から機械的に出し入れ可能な機構とされていてもよい。樹脂パイプ11に中空糸シート4を巻き付けるときには、爪17を樹脂パイプ17の外周面から突き出させて中空糸シート4を引っ掛け、中空糸シート4から樹脂パイプ11を抜き取るときには、爪17を樹脂パイプ17内に没入させることで、爪17が中空糸シート4に干渉することなく取り除けるので、中空糸シート4を傷付けることがない。
発明が解決しようとする課題
[0008]
上記のインクジェットプリンタでの脱気、脱泡に関しては、特に産業用のプリンタにおいて、プリンタ内部に搭載した脱気用中空糸モジュールを使って印刷処理中に脱気を行うことが求められている。その場合、脱気用中空糸モジュールはできるだけ小型でかつ圧力損失の小さいものが必要になり、脱気用中空糸モジュールにおいても小型化が求められる傾向にある。しかしながら、上述のように筒状の芯には脱気用中空糸モジュールの剛性碓保および中空糸の支持基体としての機能が与えられているので、インクを導入して脱気、脱泡処理を行う際に生じる圧力損失が大きな問題となる。
[0009]
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、圧力損失を大幅に低減し、小型化の要求にかなう脱気用中空糸モジュールを簡単かつ高精度に製造する脱気用中空糸モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0010]
本発明の脱気用中空糸モジュールの製造方法は、仮芯のまわりに、多数の中空糸を含むシートを、前記多数の中空糸の膜の総面積が0.01m2から0.5m2の範囲に含まれるように巻く工程と、前記仮芯のまわりに巻かれた前記シートを筒状に保持する工程と、筒状に保持された前記シートに、筒状のハウジングを被せる工程と、前記ハウジングを被せられた前記シートから、前記シートを筒状に保ちつつ前記仮芯を除去する工程とを備え、前記ハウジング内部への前記多数の中空糸の充填率が、5%から50%である脱気用中空糸モジュールを得ることを特徴とする。
発明の効果
[0011]
本発明の脱気用中空糸モジュールの製造方法によれば、多数の中空糸を含むシートを仮芯に巻き付けて筒状に保持し、筒状に保持された前記シートに、筒状のハウジングを被せた後、ハウジングを被せられたシートから仮芯を除去する。これにより、剛性の確保および中空糸の支持基体としての芯をもたないことにより小型化の要求を満たすとともに、被処理物を流す際に生じる圧力損失が小さい中空糸モジュールを、簡単かつ高精度に製造することが可能である。
図面の簡単な説明
[0012]
[図1]図1は、本発明の脱気用中空糸モジュールの製造方法の実施例を示す図であって、本発明によって製造される脱気用中空糸モジュールの断面図である。
[図2]図2は、図1に示す脱気用中空糸モジュールの分解断面図である。
ともに前記シートの一端に開口する各中空糸の孔を封止する工程を備え、前記樹脂が硬化する前に前記シートに前記ハウジングを被せ、前記樹脂が硬化した後、前記シートから前記仮芯を除去してもよい。なお、多数の中空糸を含むシートは、中空糸を網目状に編んだシートであってもよいが、インクなどの液体を流した場合に、全中空糸に均等に液体を接触させることができ、効率的に脱泡処理ができることから、多数の中空糸の全てが略平行に配列されたシートとすることが好ましい。
[0015]
本発明の脱気用中空糸モジュールの製造方法によれば、筒状に保持されたシートから仮芯を除去する前に、筒状のシートの一端に樹脂を供給し、シートの一端に並ぶ多数の中空糸の一端を互いに接着するとともにシートの一端に開口する各中空糸の孔を封止する。これにより、多数の中空糸の全てが略平行に配列されたシートの場合、筒状のシートに、中空糸の長さ方向に平行な中央穴を形成することが可能となる。シートの中央穴は、従来の脱気用中空糸モジュールでは、支持基体としての芯により確保されていたが、本発明に係る脱気用中空糸モジュールにおいては、芯を設けなくても、簡単に中央穴を確保することができる。
[0016]
本発明の脱気用中空糸モジュールの製造方法においては、前記仮芯を除去されたシートの他端に樹脂を供給し、前記シートの他端に並ぶ前記多数の中空糸の他端を互いに接着するとともに前記シートの他端に開口する穴に前記樹脂を充填する工程を備えていてもよい。
[0017]
本発明によれば、筒状に保持されたシートから仮芯を除去した後、筒状のシートの他端に樹脂を供給し、シートの他端に並ぶ多数の中空糸の他端を互いに接着するとともにシートの他端に開口する穴(上記の中央穴)の他端に樹脂を充填することが可能である。シートの中央穴の他端は、従来の脱気用中空糸モジュールでは、支持基体としての芯により閉塞されていたが、本発明に係る脱気用中空糸モジュールにおいては、芯を設けなくても、中央穴の他端を簡単に閉塞することができる。
実施例
[0018]
本発明の脱気用中空糸モジュールの製造方法の実施例を、図を参照して説明する。
まず、図1および図2に、筒状の芯をもたない脱気用中空糸モジュールの構造を示
み上げた中空糸シート4(図5及び図7を参照)を、適当な大きさに裁断する。中空糸シート4の幅(中空糸2方向の寸法)は、糸束3を収容するハウジング本体5aの長さの整数倍よりも若干長く、かつ中空糸シート4の長さ(経糸2b方向の寸法)は、裁断した中空糸シート4を適度な張力で引っ張りながら後述する仮芯に巻き付けたときに、その原ロールの外径がハウジング本体5aの内径よりも若干小さくなる程度とする。なお、本実施例では、原ロールを二つに切断して単位ロールを得るため、中空糸シート4の幅がハウジング本体5aの長さの2倍よりも若干長くなっているが、原ロールの製作を省いて当初から単位ロールを製作するのであれば、中空糸シート4の幅はハウジング本体5aよりも若干長ければよい。その場合は、後述する原ロールの切断工程も省略される。
[0027]
(中空糸シートの巻き付け)
中空糸シート4の幅よりも長い樹脂パイプ(仮芯)11を用意する。そして、図7に示すように、この樹脂パイプ11の長さ方向と中空糸シート4の幅方向とを一致させるとともに樹脂パイプ11の両端を少し余らせたうえで、中空糸シート4を適度な張力で引っ張りながら樹脂パイプ11に巻き付ける。なお、ハウジング本体5a内における糸束3の有効膜面積(液体と接する中空糸2の表面の総面積)を0.01m2〜0.5m2とする。また、充填率(ハウジング本体5aの断面積と中央穴3aの面積の差を、各中空糸2の断面積の総和で割った値を百分率で表した値)としては、5%〜50%となるようにすることが好ましく、10%〜40%となるようにすることがより好ましく、特に20%〜30%となるようにすることが好ましい。
[0028]
(中空糸シートの仮止め)
薄い樹脂製の仮止シート12を用意する。そして、図8に示すように、この仮止シート12を、樹脂パイプ11に巻き付けられた中空糸シート4の外周に遊びのないように密着させて巻き付ける。仮止シート12を中空糸シート4の外周にひと巻きしたら、樹脂パイプ11から中空糸シート4が離れないように、仮止シート12の終端を仮止シート12自身に接着する。その後、所定の温度環境下に置いて所定の時間放置する。
[0029]
(原ロールの切断)
中空糸シート4の幅よりも長い樹脂パイプ(仮芯)11を用意する。そして、図7に示すように、この樹脂パイプ11の長さ方向と中空糸シート4の幅方向とを一致させるとともに樹脂パイプ11の両端を少し余らせたうえで、中空糸シート4を適度な張力で引っ張りながら樹脂パイプ11に巻き付ける。なお、巻き付け回数は1回でも良いが、実用的な点からは、ハウジング本体5a内における糸束3の有効膜面積(液体と接する中空糸2の表面の総面積)を0.005m2〜1.0m2とすることが好ましく、特に0.01m2〜0.5m2とすることが好ましい。また、充填率(各中空糸2の断面積の総和を、ハウジング本体5aの断面積と中央穴3aの面積の差で割った値を百分率で表した値)としては、5%〜50%となるようにすることが好ましく、10%〜40%となるようにすることがより好ましく、特に20%〜30%となるようにすることが好ましい。
変形例2では、図17に示すように、樹脂パイプ11の外周面に周方向の一方に向かう複数の爪17が形成されている。そして、中空糸シート4を爪に引っ掛けたうえで樹脂パイプ11を爪17の向きに回転させるようにして中空糸シート4を樹脂パイプ11に巻き付ける。巻き終えた後は、樹脂パイプ11を逆方向に回転させるようにして徐々に中空糸シート4から樹脂パイプ11を抜き取る。これにより、樹脂パイプ11に中空糸シート4を簡単に巻き付けることができる。なお、爪17は、樹脂パイプ11の外周面から機械的に出し入れ可能な機構とされていてもよい。樹脂パイプ11に中空糸シート4を巻き付けるときには、爪17を樹脂パイプ11の外周面から突き出させて中空糸シート4を引っ掛け、中空糸シート4から樹脂パイプ11を抜き取るときには、爪17を樹脂パイプ11内に没入させることで、爪17が中空糸シート4に干渉することなく樹脂パイプ11を取り除けるので、中空糸シート4を傷付けることがない。
Claims (3)
- 仮芯のまわりに、多数の中空糸を含むシートを巻く工程と、
前記仮芯のまわりに巻かれた前記シートを筒状に保持する工程と、
筒状に保持された前記シートから、前記仮芯を除去する工程と
を備えることを特徴とする脱気用中空糸モジュールの製造方法。 - 筒状に保持された前記シートの一端に樹脂を供給し、前記シートの一端に並ぶ前記多数の中空糸の一端を互いに接着するとともに前記シートの一端に開口する各中空糸の孔を封止する工程を備え、
前記樹脂が硬化した後、前記シートから前記仮芯を除去する請求項1に記載の脱気用中空糸モジュールの製造方法。 - 前記仮芯を除去されたシートの他端に樹脂を供給し、前記シートの他端に並ぶ前記多数の中空糸の他端を互いに接着するとともに前記シートの他端に開口する穴に前記樹脂を充填する工程を備える請求項1または2に記載の脱気用中空糸モジュールの製造方法。
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