專利名稱：液體供給裝置及氣體調(diào)整元件的更換時期判斷方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液體供給裝置以及氣體調(diào)整元件的更換時期判斷方法，所述液體供給裝置具有用于處理經(jīng)由供給系統(tǒng)向期望的機構供給的液體中的溶解氣體的溶解氣體處理單元，所述氣體調(diào)整元件的更換時期判斷方法用于判斷對溶解于液體的氣體量進行調(diào)整的供給系統(tǒng)中的氣體調(diào)整元件的更換時期。
背景技術：
從液體中去除溶解的氣體的除氣技術應用在各個領域。例如，為了防止鍋爐生銹，防止配管生銹，或者生成用于精密清洗的水，通常進行去除溶解在水(H2O)中的氧的處理?；蛘撸谑褂盟畞碜鳛槿芙庾鳛閲娔蛴C的墨水的染料或顏料的溶劑的情況下，如果有大量的微細氣泡即氣體溶解在水中，則會堵塞噴墨頭的毛細管，導致噴出不良，因此，液體的除氣技術成為關鍵的要素。另一方面,用于使氣體溶解在液體中的技術也被應用。例如,有時使用使二氧化碳溶解在超純水中的液體來作為用于半導體制造裝置的清洗液，通過將大氣中的二氧化碳供給超純水，能夠得到期望的液體。

為了進行從液體中除氣或向液體供氣，以往，對液體進行了加熱/沸騰處理或使液體暴露在真空至低壓以下的處理等。最近，眾所周知有如下的技術在液體的供給系統(tǒng)附設溶解氣體調(diào)整用過濾器，通過進行對該過濾器施加的壓力的控制，來去除溶解在液體中的氣體或向液體中添加氣體。大多利用采用了中空纖維膜的膜過濾器，來作為這種溶解氣體調(diào)整用過濾器。膜過濾器所使用的中空纖維膜是通過集成纖維來構成的，其中，纖維是指直徑為180 240 μ m、膜厚為25 50 μ m左右的如字面那樣在中心部具有空隙的纖維。利用中空纖維膜的除氣是通過以下的過程進行的若在液體滲透到中空纖維的內(nèi)部的狀態(tài)下，減小中空纖維的外殼所接觸的氣體的壓力，則溶解在液體中的氣體分子從中空纖維的外殼的空隙向壓力減小的方向移動。相反地，即使是在中空纖維的外殼與液體接觸的狀態(tài)下通過減少中空纖維的內(nèi)部的壓力來使溶解在液體中的氣體分子向中空纖維內(nèi)部移動的結(jié)構，也能夠進行除氣。與除氣相反，給氣是通過以下的過程實現(xiàn)的通過增加與中空纖維的外殼接觸的氣體的壓力，使氣體分子向滲透到中空纖維的內(nèi)部的液體移動?；蛘撸ㄟ^增加中空纖維的內(nèi)部的壓力，使氣體分子向與中空纖維的外殼接觸的液體移動，從而能夠進行給氣。作為溶解氣體調(diào)整用過濾器，能夠使用具有存在液體分子不能流通但氣體分子能夠流通的多個微小孔的結(jié)構的材料，除了中空纖維膜以外，還可以采用層疊多孔膜、陶瓷或燒結(jié)金屬粉末等來實現(xiàn)溶解氣體調(diào)整用過濾器。然而，不限于溶解氣體調(diào)整用過濾器，由于通常過濾器會在使用時發(fā)生堵塞，所以若在某個規(guī)定的期間內(nèi)不進行更換，則不能保證過濾器功能。作為溶解氣體調(diào)整用過濾器，若為新品，則例如能夠在規(guī)定時間內(nèi)使液體內(nèi)的溶解氣體濃度減小至6. 5mg/L。然而，在由于產(chǎn)生堵塞而使得在規(guī)定時間內(nèi)減小的溶解氣體濃度在10. 8mg/L以上的情況下，認為該溶解氣體調(diào)整用過濾器喪失過濾器功能，需要進行更換。因此，存在專利文獻I及專利文獻2中公開的技術，這種技術用于確認這種過濾器的更換時期?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2002-48776號公報專利文獻2 :日本特開2004-301978號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題作為判斷溶解氣體調(diào)整用過濾器的更換時期的方法，能夠采用以下的方法測定在規(guī)定時間內(nèi)的例如進行了除氣處理的液體的溶解氧濃度，并且基于其濃度隨著時間而發(fā)生的變化，判斷溶解氣體調(diào)整用過濾器是否到達了更換時期。然而,為了使測定溶解氧濃度的溶解氧濃度計準確地進行測定,需要定期對溶解氧濃度計進行校正。另外，由于溶解氧濃度計價格高，所以難以搭載到相對小型的噴墨打印機上。通過定期更換溶解氣體調(diào)整用過濾器，能夠保證過濾器功能，但由于在該情況下，會發(fā)生對還未到更換時期的過濾器進行更換的情況，所以存在用于維持過濾器功能的成本相對較高的問題。在此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠以相對較低的成本判斷氣體調(diào)整元件是否到達了更換時期的液體供給裝置、判斷用于對溶解在液體中的氣體量進行調(diào)整的供給系統(tǒng)中的氣體調(diào)整元件的更換時期的方法。 用于解決問題的手段為了解決上述問題，第一技術方案的液體供給裝置為經(jīng)由供給系統(tǒng)向規(guī)定的機構供給液體的液體供給裝置，其特征在于，具有溶解氣體處理單元，該溶解氣體處理單元對所述液體中的溶解氣體進行處理；所述溶解氣體處理單元具有氣體調(diào)整元件，其設置于所述供給系統(tǒng)，該氣體調(diào)整單元根據(jù)作用于所述氣體調(diào)整元件的氣體的壓力來調(diào)整溶解于所述液體的氣體量；壓力調(diào)整部，其調(diào)整作用于所述氣體調(diào)整元件的氣體的壓力；氣體壓力變更單元，其變更所述壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力；氣體壓力測定單元，其測定所述壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力的變化，該氣體壓力的變化是指，基于所述氣體壓力變更單元對氣體壓力的變更和所述氣體調(diào)整元件對溶解于所述液體的氣體量的調(diào)整而產(chǎn)生的變化；氣體調(diào)整元件更換提示單元，其在由所述氣體壓力測定單元測定氣體壓力變化而得的測定結(jié)果在規(guī)定值以下的情況下，提示更換所述氣體調(diào)整元件。另外，第二技術方案的液體供給裝置為第一技術方案的液體供給裝置，其特征在于，所述氣體調(diào)整元件包括中空纖維膜。進一步，第三技術方案的液體供給裝置的特征在于，第一技術方案的液體供給裝置還具有維護順序執(zhí)行單元，所述維護順序執(zhí)行單元在規(guī)定的時期對包括所述溶解氣體處理單元的裝置進行維護；所述氣體壓力測定單元在所述維護順序執(zhí)行單元進行維護動作的期間內(nèi)，測定所述壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力變化；在由所述氣體壓力測定單元測定氣體壓力變化而得的測定結(jié)果在規(guī)定值以下的情況下，所述氣體調(diào)整元件更換提示單元提示更換所述氣體調(diào)整元件。此外，第四技術方案的液體供給裝置為第一技術方案的液體供給裝置，其特征在于，所述氣體壓力變更單元變更所述壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力的方式為減壓。另外，第五技術方案的液體供給裝置為第一技術方案的液體供給裝置，其特征在于，被供給液體的所述規(guī)定的機構為噴墨打印機的打印機噴頭。在第六技術方案的氣體調(diào)整元件的更換時期判斷方法中，所述氣體調(diào)整元件設置于對溶解于液體的氣體量進行調(diào)整的供給系統(tǒng)，所述氣體調(diào)整元件根據(jù)作用于該氣體調(diào)整元件的氣體的壓力來調(diào)整溶解于所述液體的氣體量；所述氣體調(diào)整元件的更換時期判斷方法的特征在于，包括測定工序，測定在規(guī)定時間內(nèi)的所述壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力的變化，該氣體壓力的變化是指，基于施加給壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力的變更和所述氣體調(diào)整元件對溶解于所述液體的氣體量進行的調(diào)整而產(chǎn)生的變化，其中，所述壓力調(diào)整部用于調(diào)整作用于所述氣體調(diào)整元件的氣體的壓力；判定工序，在所述測定工序中測定氣體壓力變化而得到的測定結(jié)果在規(guī)定值以下的情況下，判斷為到達所述氣體調(diào)整元件的更換時期并提示更換。發(fā)明的效果第一技術方案的液體供給裝置基于氣體壓力變更單元對氣體壓力進行的變更和氣體調(diào)整元件對溶解于液體的氣體量進行的調(diào)整，測定在規(guī)定時間內(nèi)的壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力的變化。在氣體調(diào)整元件沒有到達更換時期的情況下，由壓力引起的氣體的移動量很多，所以氣體壓力顯示出急速的變化，因此，基于氣體壓力的測定結(jié)果能夠獲取急速的變化量。另一方面，由于到達更換時期的氣體調(diào)整元件會發(fā)生堵塞，所以由壓力引起的氣體的移動量變少，基于氣體壓力平緩地變化的測定結(jié)果能夠獲取平緩的變化量。因此，在氣體壓力變化的測定結(jié)果中的變化量在規(guī)定值以下的情況下，判斷為氣體調(diào)整元件到達更換時期并且提示更換，所以不需要高價的溶解氣體計測機器而僅根據(jù)通常具備的氣體壓力測定單元的測定結(jié)果，即能夠掌握氣體調(diào)整元件的更換時期。第二技術方案的液體供給裝置即使使用調(diào)整溶解于液體中的氣體的中空纖維膜，也能夠?qū)崿F(xiàn)與第一技術方案相同的效果。第三技術方案的液體供給裝置將判斷氣體調(diào)整元件的更換時期的處理作為液體供給裝置的維護動作的一個環(huán)節(jié)。因此，不需要就氣體調(diào)整元件的更換另行實施其它的作業(yè)工序。第四技術方案的液體供給裝置即使通過減壓來去除溶解于液體的氣體，也能夠?qū)崿F(xiàn)與第一技術方案相同的效果。第五技術方案的液體供給裝置即使用于相對小型的噴墨打印機，也能夠?qū)崿F(xiàn)與第一技術方案相同的效果。第六技術方案的氣體調(diào)整元件的更換時期判斷方法基于施加給壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力的變更和氣體調(diào)整元件對溶解于液體的氣體量進行的調(diào)整,來測定規(guī)定時間內(nèi)的壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力的變化。由于在氣體調(diào)整元件沒有到達更換時期的情況下，由壓力引起的氣體的移動量很多，所以氣體壓力顯示出急速的變化，因此，基于氣體壓力的測定結(jié)果能夠獲取急速的變化量。另一方面，由于到達更換時期的氣體調(diào)整元件會發(fā)生堵塞，所以由壓力引起的氣體的移動量變少，基于氣體壓力平緩地變化的測定結(jié)果能夠獲取平緩的變化量。因此，在氣體壓力變化的測定結(jié)果中的變化量在規(guī)定值以下的情況下，判斷為氣體調(diào)整元件到達更換時期并且提示更換，所以不需要高價的溶解氣體計測機器而僅根據(jù)通常具備的氣體壓力測定單元的測定結(jié)果，即能夠掌握氣體調(diào)整元件的更換時期。


圖1是用于說明本發(fā)明相關的噴墨印刷裝置的圖。圖2是用于說明本發(fā)明相關的控制器及打印機的主要部分的圖。圖3是用于說明本發(fā)明的原理的圖。圖4是在圖2中示出的噴墨印刷裝置的基礎上追加了主要部分的墨水的流動及氣體的流動的說明圖。圖5是用于說明向液體給氣的控制器及液體供給裝置的主要部分的圖。
具體實施例方式下面，利用附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。〈第一實施方式〉圖1是用于說明本發(fā)明相關的噴墨印刷裝置I的圖。噴墨印刷裝置I具有控制噴墨印刷裝置I整體的控制器10和對基材進行印刷的打印機20。利用通信線路TL將控制器10和打印機20電連接，打印機20基于控制器10的控制信息進行動作，從而噴墨印刷裝置I能夠制造出期望的印刷品。此外，在此，對控制器10和打印機20彼此分離的情況進行了說明，但還可以是控制器10和打印機20為一體的噴墨印刷裝置I。圖2是用于說明本發(fā)明相關的控制器10及打印機20的主要部分的圖?？刂破?0具有計算處理部101、輸入部102、顯示部103。計算處理部101進行規(guī)定的計算處理，來控制噴墨印刷裝置I整體。特別是，計算處理部101通過后述的過程來判斷溶解氣體調(diào)整過濾器203的更換時期。輸入部102具有輸入用于控制噴墨印刷裝置I的信息的功能，通過例如鼠標、鍵盤等實現(xiàn)。特別是，在后述的過程中，在輸入壓力調(diào)整時使用輸入部102，其中，壓力調(diào)整用于調(diào)整溶解在墨水中的氣體的量。另外，在進行使噴墨印刷裝置I執(zhí)行維護順序(maintenance sequence)的輸入時，也使用輸入部102。顯示部103具有用于顯示噴墨印刷裝置I的狀態(tài)等的功能，通過液晶顯示器、等離子顯示器等實現(xiàn)。特別是，顯示部103通過后述的過程，顯示溶解氣體調(diào)整過濾器到達更換時期。此外，輸入部102、顯示部103可以為觸摸屏等的一體型結(jié)構。另外，輸入部102或顯示部103可以設置在控制器10的外部。打印機20具有墨水儲料容器201、墨水供給機構202、溶解氣體調(diào)整過濾器203、氣體壓力調(diào)整容器204、氣體壓力測定部205以及氣體壓力變更機構206。
墨水儲料容器201積存用于向通過墨水配管IH連接的打印機噴頭PH供給的墨水。墨水儲料容器201能夠選擇開口容器(open tank)方式或墨盒(cartridge)方式中的某一種方式。 墨水供給機構202具有墨水送液泵和送液閥。墨水供給機構202基于來自通過通信線路TL電連接的控制器10的控制信號，驅(qū)動墨水送液泵，并且打開送液閥，由此向墨水配管IH送入積存在墨水儲料容器201內(nèi)的墨水。溶解氣體調(diào)整過濾器203為用于調(diào)整溶解在墨水中的氣體量的過濾器。溶解氣體調(diào)整過濾器203與墨水配管IH相連接，墨水滲透在溶解氣體調(diào)整過濾器203的內(nèi)部。另一方面，溶解氣體調(diào)整過濾器203的外部由氣體配管KH覆蓋。在后述的過程中，通過經(jīng)由氣體配管KH進行的氣壓調(diào)整，使溶解氣體調(diào)整過濾器203對墨水進行除氣或向墨水供給氣體。另外，溶解氣體調(diào)整過濾器203的外部也可以由墨水配管IH覆蓋，而溶解氣體調(diào)整過濾器203的內(nèi)部與氣體配管KH相連接。溶解氣體調(diào)整過濾器203為使用了中空纖維膜的膜過濾器。此外，溶解氣體調(diào)整過濾器203可以由層疊多孔膜、陶瓷或燒結(jié)金屬粉末等構成，只要是具有氣體分子能夠流通但液體分子不能夠流通的結(jié)構的過濾器即可。氣體壓力調(diào)整容器204為如下的容器為了調(diào)整經(jīng)由氣體配管KH而作用于溶解氣體調(diào)整過濾器203的氣體壓力，進行緩沖。在氣體壓力調(diào)整容器204附設有氣體壓力測定部 205。氣體壓力測定部205為測定氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣壓的氣壓計，其向通過信號線TL電連接的控制器10發(fā)送測定得到的氣壓。作為氣體壓力測定部205的氣壓計，能夠使用通常使用的氣壓計。氣體壓力變更機構206具有氣體調(diào)整泵和氣體閥，該氣體壓力變更機構206基于來自通過通信線路TL電連接的控制器10的控制信號，驅(qū)動氣體調(diào)整泵并且打開氣體閥，由此調(diào)整氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣壓。通過氣體壓力變更機構206對氣體壓力進行的調(diào)整是指，通過氣體調(diào)整泵抽吸氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣體的減壓，或向氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)壓送氣體的加壓。在噴墨印刷裝置I的情況下，為了防止溶解在墨水中的氣體堵塞打印噴頭PH內(nèi)的毛細管，氣體壓力變更機構206通常進行減壓調(diào)整。圖3是用于說明本發(fā)明的原理的圖。通過氣體壓力變更機構206對氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)進行減壓，使負壓作用于溶解氣體調(diào)整過濾器203。其結(jié)果為，若通過溶解氣體調(diào)整過濾器203去除溶解在液體中(在第一實施方式中為墨水)的氣體，則去除的氣體經(jīng)由氣體配管KH向氣體壓力調(diào)整容器204移動。氣體壓力容器調(diào)整204內(nèi)的氣壓為被氣體壓力變更機構206進行減壓的氣壓與溶解氣體調(diào)整過濾器203從液體中去除的氣體的壓力之和。氣體壓力測定部205測定上述氣壓的和來作為氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣壓。在此，由于在溶解 氣體調(diào)整過濾器203沒有到更換時期的情況下過濾器不產(chǎn)生堵塞等，所以通過減壓能夠順暢地從液體中去除溶解氣體。因此，如圖3所示，由于氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣壓從例如_96kPa下降到_95kPa的時間為短時間，所以氣體壓力變化的梯度(斜率)Λ P為“大”。此外，在本說明書中，比較氣體壓力變化的梯度的大小時對其絕對值進行比較。
另一方面，在溶解氣體調(diào)整過濾器203到達更換時期的情況下，在過濾器產(chǎn)生的堵塞等成為吸氣阻力，因此，不能夠通過減壓來順暢地從液體中去除溶解氣體。其結(jié)果為，氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣壓從例如_96kPa下降到_95kPa的時間為長時間，所以氣體壓力變化的梯度ΛΡ為“小”。因此，根據(jù)氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣體壓力變化的梯度Λ P的大小，能夠判斷溶解氣體調(diào)整過濾器203是否到達更換時期?？刂破?0基于氣體壓力測定部205在規(guī)定的時間內(nèi)測定得到的氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣壓變化，計算氣體壓力變化的梯度ΛΡ。參照圖4，對因去除溶解在液體中的氧而引起的氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣壓變化進行說明。圖4是在圖2中示出的噴墨印刷裝置I的基礎上追加了主要部分的墨水的流動及氣體的流動的說明圖。首先，將在噴墨印刷裝置I中使用的墨水最初包含的溶解氧濃度即從墨水儲料容器201送出的墨水的溶解氧濃度設為dO(mg/L)。接著,將通過墨水供給機構202在墨水配管IH內(nèi)流入的墨水的流量設為Fl(L/min)，將通過溶解氣體調(diào)整過濾器203除氣的溶解氧的變化量設為Ad (mg/L)，將除氣之后的墨水的溶解氧濃度設為dl (mg/L)，此時，dl通過下面的計算式表示。dl=dO-Ad...... (I)由于墨水流量為如上所述的F1，所以在單位時間內(nèi)通過減壓使溶解氣體調(diào)整過濾器203從墨水中去除的氧的量Λ O (mg/min)為如下的變化量。AO=AdXFl...... (2)由于空氣中的氧的重量比為23. 01%，空氣的平均分子量為28. 966 (g/mol)，所以從墨水去除的空氣的變化量Δη (mol/min)通過下面的計算式表示。
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Δη= ( Δ0Χ0. OOlX (100/23. 01))/28. 966=0. 1500Χ IO^3X Δ0...... (3)另一方面，在作為氣體壓力調(diào)整容器204的初始狀態(tài)，將內(nèi)部壓力設為PO，容積設為V，空氣的物質(zhì)量設為η，空氣的熱力學溫度設為T的情況下，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程式得到下面的計算式。此外，在計算式(4)中，R為氣體常數(shù)。P0XV=nXRXT...... (4)若氣體壓力變更機構206對氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)進行減壓，則溶解氣體調(diào)整過濾器203從流經(jīng)墨水配管IH的墨水去除的氣體經(jīng)由氣體配管KH流入氣體壓力調(diào)整容器204。其結(jié)果為，氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣體狀態(tài)發(fā)生變化，根據(jù)計算式(4)得到下面的計算式(5)。(Ρ0+ΔΡ) XV= (η+Δη) XRXT...... (5)在計算式(5)中，ΛΡ為因溶解氣體調(diào)整過濾器203去除的氣體流入氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)而引起的內(nèi)部壓力的變化量，與上述的氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣體壓力變化的梯度含義相同。另外，An為從墨水去除的空氣的變化量。此外，由于伴隨壓力變化的溫度變化極其小，所以不予考慮。從計算式(4)、計算式(5)得出在通過溶解氣體調(diào)整過濾器203去除的氣體流入之后的氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣體壓力變化的梯度Λ P為下面的計算式。ΔΡ= (AnXRXT)/V...... (6)因此，結(jié)合計算式(I)、(2)、(3)、(6)，氣體壓力變化的梯度ΛΡ (Pa/min)為
ΔΡ= (O. 1500Χ1(Γ3Χ AdXFlXRXT)/V...... (7)在此，由于氣體的熱力學溫度T不是重要的因素，所以將溫度T看作恒定值，例如T=300 (K)?；蛘?，也可以在噴墨印刷裝置I設置用于測定周圍環(huán)境溫度的結(jié)構，來將實測值作為氣體的熱力學溫度Τ?？刂破?0以規(guī)定的定時計算氣體壓力變化的梯度ΛΡ。例如，在更換溶解氣體調(diào)整過濾器203時，控制器10必定會計算氣體壓力的變化量ΛΡ，由此能夠獲取剛更換不久的氣體壓力的變化量ΛΡ。然后，若噴墨印刷裝置I的操作人員以所期望的定時通過輸入部102輸入氣體壓力變化的梯度Λ P的計算指示，則控制器10計算出此時的氣體壓力變化的梯度Λ P，并對該計算出的梯度Λ P與認為到達溶解氣體調(diào)整過濾器203的更換時期的梯度的閾值進行比較。在比較的結(jié)果為氣體壓力變化的梯度ΛΡ在規(guī)定的閾值以下的情況下，控制器10在顯示部103上顯示需要更換溶解氣體調(diào)整過濾器203。另外，控制器10也可以對基于來自操作人員的計算指示來計算出的氣體壓力變化的梯度△ P和在剛更換溶解氣體調(diào)整過濾器203不久計算出的氣體壓力的變化量ΛΡ進行比較。在該情況下，在氣體壓力的變化量ΛΡ的差(B卩，變化量ΛΡ的減小量)變得比規(guī)定值大的情況下，控制器10在顯示部103上顯示需要更換溶解氣體調(diào)整過濾器203。另外，控制器10發(fā)揮定期執(zhí)行噴墨印刷裝置I整體的維護的維護順序執(zhí)行器(maintenance sequencer)的作用，控制器10可以在每當執(zhí)行該維護時計算氣體壓力變化的梯度ΛΡ。然后，在維護動作的期間內(nèi)計算出的氣體壓力變化的梯度ΛΡ在上述規(guī)定的閾值以下的情況下，控制器10在顯示部103上顯示如下內(nèi)容即可需要更換溶解氣體調(diào)整過濾器203。另外，控制器10也可以對在上一次維護時的氣體壓力變化的梯度Λ P和在本次維護時的氣體壓力變化的梯度ΛΡ進行比較，在比較的結(jié)果為氣體壓力的變化量ΛΡ的差變得比規(guī)定值大的情況下，在顯示部103上顯示需要更換溶解氣體調(diào)整過濾器203。因此，通過計算出 這種氣體壓力變化的梯度Λ P，能夠容易地判斷溶解氣體調(diào)整用過濾器203的更換時期，并提示更換?！吹诙嵤┓绞健翟诘侥壳盀橹沟恼f明中，在計算氣體壓力變化的梯度Λ P時，是基于通常大氣中的氧重量比來進行計算的，但是實際上在通過溶解氣體調(diào)整過濾器203去除溶解的氣體的情況下，也不能夠忽視水蒸氣。因此，可以將計算式(3)變形為下面的計算式，來計算從墨水中去除的包含大量的水蒸氣的空氣的變化量。Δη= ( ΛΟΧΟ...... (3，)在此，a為在空氣中的水蒸氣的重量比。b為水蒸氣的分子量，通常為18(g/mol)。就a而言，也可以基于JIS標準(Japanese Industrial Standard 日本工業(yè)標準)的常濕45 85%，將水蒸氣的重量比看作常數(shù)。另外，還可以通過追加用于獲取噴墨印刷裝置I的周圍濕度的結(jié)構，來獲取水蒸氣的重量比。另外，考慮到溶解于液體的溶解度高的二氧化碳等，可以將計算式(3)變形為如下的計算式。Δη= (ΛΟΧΟ. OOlX (A/23. 01)) /B...... (3〃 )在此，A為在從液體中去除包含大量的二氧化碳等的氣體的情況下的該氣體與氧的重量比，B為此時該氣體的平均分子量。即使在計算這種氣體壓力變化的梯度ΛΡ的情況下，也能夠容易地判斷溶解氣體調(diào)整用過濾器203的更換時期，并提示更換。或者，若不以溶解在液體中的氧為對象而是以其它的溶解氣體作為對象來改寫計算式(3)，則Δη= ( AwXO. 001) /C...... (3"')在此，Λ w為從墨水中去除的作為對象的氣體的量(mg/L)，C表示作為對象的氣體的平均分子量。〈第三實施方式〉在到目前為止的說明中，對去除液體中的氣體相關的溶解氣體調(diào)整過濾器203的更換時期的判斷進行了說明，但是本發(fā)明的技術也能夠應用于向液體供給氣體的溶解氣體調(diào)整用過濾器的更換時期的判斷。作為向液體供給氣體的例子，例如有半導體制造裝置的清洗液，該清洗液是通過向超純水供給二氧化碳來制成的。另外，在制造人造碳酸泉的情況等下，也經(jīng)常是通過向液體供給二氧化碳來制造的。就這種給氣相關的溶解氣體調(diào)整用過濾器而言，由于進行給氣的氣體中的塵埃會引起該過濾器的堵塞，所以長時間使用會導致給氣效率降低。因此，也需要對在向液體供給氣體時所使用的溶解氣體調(diào)整用過濾器的更換時期進行判斷。

圖5是用于說明向液體供給氣體的控制器50及液體供給裝置60的主要部分的圖?？刂破?0的計算處理部501通過后述的過程判斷溶解氣體調(diào)整過濾器603的更換時期。就控制器50的輸入部502、顯示部503的功能而言，由于與圖2的輸入部102、顯示部103基本相同，所以省略說明。液體供給裝置60具有液體容器601、液體供給機構602、溶解氣體調(diào)整過濾器603、氣體壓力調(diào)整容器604、氣體壓力測定部605以及氣體壓力變更機構606。此外，由于除了氣體壓力變更機構606之外的結(jié)構與圖2示出的打印機20的墨水儲料容器201、墨水供給機構202、溶解氣體調(diào)整過濾器203、氣體壓力調(diào)整容器204以及氣體壓力測定部205基本相同，所以省略說明。氣體壓力變更機構606具有給氣氣體容器、氣體調(diào)整泵以及氣體閥。氣體壓力變更機構606基于來自通過通信線路TL電連接的控制器50的控制信號，驅(qū)動氣體調(diào)整泵，并且開放氣體閥，以將積存在給氣氣體容器內(nèi)的氣體送入到氣體壓力調(diào)整容器604內(nèi)，從而調(diào)整氣體壓力調(diào)整容器604內(nèi)的氣壓。氣體壓力變更機構606對氣體壓力調(diào)整容器604進行加壓，從而通過溶解氣體調(diào)整過濾器603使氣體溶入到液體中。于是，氣體壓力容器調(diào)整604內(nèi)的氣壓為通過氣體壓力變更機構606加壓的氣壓與通過溶解氣體調(diào)整過濾器603溶入到液體中的氣體的壓力的差值。氣體壓力測定部605測定該差值來作為氣體壓力調(diào)整容器604內(nèi)的氣壓。在此，在溶解氣體調(diào)整過濾器603沒有到達更換時期的情況下，過濾器沒有產(chǎn)生堵塞等，所以能夠通過加壓順暢地向液體內(nèi)溶入氣體。因此，氣體壓力變化的梯度ΛΡ果然為“大”。此外，與第一實施方式相同，在比較氣體壓力變化的梯度的大小時對其絕對值進行比較。
另一方面，在溶解氣體調(diào)整過濾器603到達更換時期的情況下，在過濾器產(chǎn)生的堵塞等成為給氣阻力，因此，不能夠通過加壓來順暢地向液體內(nèi)溶入氣體。其結(jié)果為，氣體壓力調(diào)整容器604內(nèi)的氣體壓力變化的梯度ΛΡ為“小”。因此，能夠根據(jù)氣體壓力調(diào)整容器604內(nèi)的氣體壓力變化的梯度Λ P的大小，判斷溶解氣體調(diào)整過濾器603是否到達更換時期。與第一實施方式相同，控制器50基于氣體壓力測定部605在規(guī)定的時間內(nèi)測定得到的氣體壓力調(diào)整容器604內(nèi)的氣壓變化，計算氣體壓力變化的梯度Λ P。針對通過將氣體溶入到液體內(nèi)而引起的氣體壓力調(diào)整容器604內(nèi)的氣壓變化進行說明。首先，將在液體供給裝置60中使用的液體最初包含的溶解氧濃度設為dO(mg/L)。接著，將通過液體供給機構602向液體配管EH流入的液體的流量設為Fl (L/min)，將通過溶解氣體調(diào)整過濾器603給氣的氧氣的變化量設為Ad (mg/L)，將給氣之后的液體的溶解氧濃度設為dl (mgL),此時，dl通過下面的計算式表示。dl=dO+Ad...... (10)此后，結(jié)合計算式(10)和計算式(2)、(3)、(6)，氣體壓力變化的梯度ΛΡ (Pa/min)為ΔΡ= (O. 1500X10_3X AdXFlXRXT)/V...... (70)即，與計算式(7 )相同，顯然，無論是減壓還是加壓，在判斷溶解氣體調(diào)整用過濾器的更換時期時都能夠利用氣體壓力變化的梯度Λ P。因此，通過計算這種氣體壓力變化的梯度Λ P，能夠容易地判斷溶解氣體調(diào)整用過濾器603的更換時期，并且提 示更換。〈變形例〉在到目前為止的說明中，針對去除噴墨印刷裝置I的墨水內(nèi)的氣體的溶解氣體調(diào)整過濾器203的更換時期的判斷進行了說明，但作為本發(fā)明的氣體的溶劑的液體不限于墨水。例如，本發(fā)明還能夠應用于對鍋爐等所使用的水進行的除氣處理相關的溶解氣體調(diào)整過濾器。另外，液體不限于水溶性液體，還可以為有機溶劑。另外，取代測定氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣體壓力變化，也可以通過氣體壓力變更機構206直接對氣體配管KH進行加壓或減壓，來測定該氣體配管KH內(nèi)的氣體壓力變化，并進行判斷。附圖標記說明I噴墨印刷裝置10、50 控制器20打印機60液體供給裝置101、501計算處理部102、502 輸入部103、503 顯示部
201墨水儲料容器202墨水供給機構203、603溶解氣體調(diào)整過濾器204、604氣體壓力調(diào)整容器205、605氣體壓力測定部206、606氣體壓力變更機構601液體容器602液體供給機構EH液體配管IH墨水配管KH氣體配管TL通信線路
權利要求
1.一種液體供給裝置，經(jīng)由供給系統(tǒng)向規(guī)定的機構供給液體，其特征在于， 具有溶解氣體處理單元，該溶解氣體處理單元對所述液體中的溶解氣體進行處理； 所述溶解氣體處理單元具有 氣體調(diào)整元件，其設置于所述供給系統(tǒng)，該氣體調(diào)整元件根據(jù)作用于所述氣體調(diào)整元件的氣體的壓力來調(diào)整溶解于所述液體的氣體量， 壓力調(diào)整部，其調(diào)整作用于所述氣體調(diào)整元件的氣體的壓力， 氣體壓力變更單元，其變更所述壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力， 氣體壓力測定單元，其測定所述壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力的變化，該氣體壓力的變化是指，基于所述氣體壓力變更單元對氣體壓力的變更和所述氣體調(diào)整元件對溶解于所述液體的氣體量的調(diào)整而產(chǎn)生的變化， 氣體調(diào)整元件更換提示單元，其在由所述氣體壓力測定單元測定氣體壓力變化而得到的測定結(jié)果在規(guī)定值以下的情況下，提示更換所述氣體調(diào)整元件。
2.如權利要求1所述的液體供給裝置，其特征在于， 所述氣體調(diào)整元件包括中空纖維膜。
3.如權利要求1所述的液體供給裝置，其特征在于， 還具有維護順序執(zhí)行單元，所述維護順序執(zhí)行單元在規(guī)定的時期對包括所述溶解氣體處理單元的裝置進行維護； 所述氣體壓力測定單元在所述維護順序執(zhí)行單元進行維護動作的期間內(nèi)，測定所述壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力變化； 在由所述氣體壓力測定單元測定氣體壓力變化而得到的測定結(jié)果在規(guī)定值以下的情況下，所述氣體調(diào)整元件更換提示單元提示更換所述氣體調(diào)整元件。
4.如權利要求1所述的液體供給裝置，其特征在于， 所述氣體壓力變更單元變更所述壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力的方式為減壓。
5.如權利要求1所述的液體供給裝置，其特征在于， 被供給液體的所述規(guī)定的機構為噴墨打印機的打印機噴頭。
6.一種氣體調(diào)整元件的更換時期判斷方法，所述氣體調(diào)整元件設置于對溶解于液體的氣體量進行調(diào)整的供給系統(tǒng)，所述氣體調(diào)整元件根據(jù)作用于該氣體調(diào)整元件的氣體的壓力來調(diào)整溶解于所述液體的氣體量， 所述氣體調(diào)整元件的更換時期判斷方法的特征在于，包括 測定工序，測定在規(guī)定時間內(nèi)的所述壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力的變化，該氣體壓力的變化是指，基于施加給壓力調(diào)整部內(nèi)的氣體壓力的變更和所述氣體調(diào)整元件對溶解于所述液體的氣體量的調(diào)整而產(chǎn)生的變化，其中，所述壓力調(diào)整部用于調(diào)整作用于所述氣體調(diào)整元件的氣體的壓力； 判定工序，在所述測定工序中測定氣體壓力變化而得到的測定結(jié)果在規(guī)定值以下的情況下，判斷為到達所述氣體調(diào)整元件的更換時期并提示更換。
全文摘要
墨水儲料容器201內(nèi)的墨水經(jīng)由溶解氣體調(diào)整過濾器203供給打印機噴頭PH。氣體壓力變更機構206對氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)進行減壓，從而通過溶解氣體調(diào)整過濾器203去除溶解于墨水的氣體。氣體壓力容器調(diào)整204內(nèi)的氣壓為通過氣體壓力變更機構206進行減壓的氣壓與從液體中去除的氣體的壓力之和。氣體壓力測定部205測定這些壓力之和，來作為氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣壓。然后，控制器10根據(jù)氣體壓力調(diào)整容器204內(nèi)的氣體壓力變化的梯度的大小，判斷溶解氣體調(diào)整過濾器203是否到達更換時期。
文檔編號B41J2/175GK103068580SQ20118003988
公開日2013年4月24日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權日2010年8月31日
發(fā)明者阿武基之 申請人:大日本網(wǎng)屏制造株式會社