JPH0457785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、染色工程において複数種類の染料
原液を調合して所望の染液を得る装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 近年の染料調合作業においては、自動調合装置
が一般化している。この代表例として、特公昭59
−53942号（以下、従来方法と言う）がある。こ
れは、各色につき、２種以上の濃度を有する複数
個の染料原液を容器から流出管を通じて吐出し、
容器と吐出口との間に公知の電磁弁を配して流量
制御を行うものである。

［発明が解決しようとする課題］ 染色の分野においては、最近、より経済的な染
色を目的とするようになり、また、繊維素材も多
様化し、これに伴い、染料の種類が多くなつてい
る。この場合、特に、上記の従来方法では、一つ
の染料について複数種の濃度の原液を準備しなけ
ればならないので、原液の容器数が増大し、100
本以上の容器を収納する必要が生じ、装置が大型
化する。

また、上記の方法では、調合された染液の精度
を向上させるために、例えば、１％、0.1％、
0.01％の３種の濃度の原液を用いて1/100までの
精度を出すためには、まず、１％原液にて全体の
85％に相当する量を注入し、引きつづき、0.1％
濃度の染液にて95％まで注入し、更に0.01％濃度
の原液にて100％に達するように調合する必要が
ある。このように、３段階の調合を行うので、１
回の調液に要する時間が長くなり、処理能力が低
下する等の欠点があつた。

処で、上記の従来方法において２種以上の濃度
の染料を用意することが必要な理由は、次のとお
りである。すなわち、受液カツプ上に、染液容器
に配設される流出管の吐出口を、出来るだけ多く
集結させる必要があるが、電磁弁の電磁石の部分
が嵩ばるので、電磁弁の吐出側に長い流出管を用
いて、その先端を受液カツプ上に集結させるよう
にしなければならない。このように長い流出管を
用いる場合は、電磁弁の通電時間をこまかく制御
しても、流出管の吐出側の液量が応答せず、ま
た、液滴の最小単位量を0.1ｇ未満に調整するこ
とが難しい。この場合、吐出側の流出管の口径を
小さくすることも考えられる。しかし、このよう
にすれば、管長が長いので、流出時に染液にかか
る抵抗が増大し、吐出量が減少する。また、染液
が静止している場合には、結晶化する等の欠陥も
生じる。従つて、従来方法では、吐出量の最小単
位量を0.1ｇ未満にはなし得ず、このような処か
ら、２種以上の濃度差をもつ染液原料を用意しな
ければならないのである。

［課題を解決するための手段と作用］ この発明は、以上の欠点を解消するために、次
のような染液調合装置を提供するものである。

すなわち、多数の母液ビンよりそれぞれ延びる
各流出管の先端に配された電磁弁の各々は、各流
出管の先端に連結された上方の電磁駆動部と下方
の開閉弁部とに分離形成するとともに両者を細条
体により連結することにより、全体に長尺状に形
成されており、これら多数の電磁弁を開閉弁部の
側が収束するように位置させ、これにより、開閉
弁部の側が調合用の受液カツプの上方に結集する
ようになしたことを特徴とするものである。

以上のようにして、この発明においては、開閉
弁部の吐出口を、直接、調合用受液ビンの上方に
集結させることが可能である。例えば、開閉弁と
吐出口の長さを数mmにとどめることも可能であ
り、一定加圧のもとに最小流出単位を0.01ｇオー
ダに制御することも可能となる。

そして、通常の調液工程に用いる電子天秤は、
精度が0.01ｇ程度であるから、２種類以上の濃度
の染液を用意する必要がない。

また、例えば、所定の液量を注入する際、染液
全体の95％に相当する流量を時間的に算出すると
共に、注入した液量の重量確認を行い、残りの５
％に相当する液量につき任意の断続注入を行うこ
とにより、全量の正確な注入を可能にし、時間短
縮に大きく貢献する。

従つて、上記の従来方法に比べて、染料原液の
種類は半分以下となり、装置全体の寸法を小形に
して、占有面積を削減しうる。

さらに、この発明の実施例として、母液ビンの
蓋に取付ける染液流出部と加圧空気を注入する部
分にチエツク弁付のカツプラーを用いる場合に
は、これら双方のカツプラーを連結することによ
り、圧縮空気を電磁石と開閉弁とに送るか、ある
いは、別途洗滌液を入れた容器を用意することに
より、電磁石と開閉弁部とに洗滌液を圧送して清
掃し、電磁弁内部において結晶化した染液を除く
ことも可能である。

［実施例］ 次に、本発明の装置の一実施例を図面に基いて
詳細に説明する。

第１図は、装置の概要を示す。

この装置には、母液ビン、すなわち、染料原液
を入れる容器１０が、多数配設されている。

各母液ビン１０には、所望の色彩と濃度の母液
が収容されている。母液は、１染料（１色彩）に
つき１濃度を準備すればよく、この点が本発明の
特徴である。

各母液ビン１０の下部には、マグネテイツクス
ターラー（不図示）が設置されており、これによ
り撹拌すれば、分散型染料の沈澱を防止できる。

染色助剤、希釈水等を多量に使用する場合のた
めに、母液ビン１０の約５倍の容量の容器１２が
設置されている。

母液ビン１０と助剤・希釈水容器１２の各々の
蓋１３には、母液を空気圧で送り出すエアーパイ
プ１４と、母液を母液ビンから流出させる染液パ
イプ１６が連結されている。蓋１３とパイプ１
４，１６は、完全密閉型のワンタツチカツプラー
１８を継手として連結されている。これにより、
母液ビン１０の脱着は容易になり、一つの母液ビ
ン１０を抜き取つた場合でも、ワンタツチカツプ
ラー１８からエアーがもれず、圧力が低下しな
い。また、染液パイプ１６側のカツプラーを外し
ても、加圧された母液ビン１０から染液がふき出
ない。

このワンタツチカツターを更に詳しく説明する
と、第４図に示すように、染液を送り込む側のカ
ツプラー１８は、蓋の側に、雌部材７２が設けら
れ、染液パイプの側に雄部材７０が設けられてい
る。これに対して、エアーを送り込む側のカツプ
ラー１８′は、蓋の側に雄部材７６が、パイプの
側に雌部材７４がそれぞれ取り付けられている。
第６図においては、雄部材７０と、雌部材７２
とが分離した状態を示している。このの状態か
ら雄部材７０を雌部材７２の側に差し込むことに
より、雄部材７０の先端が、雌部材７２の内部の
部材を図において右手の方に押込み、ボールが、
雌部材７０の径小部の窪みに嵌り込んで両者の嵌
合が完了する。これが第６図の状態である。こ
の状態からスラストカバー７８を、図において右
方向に移動させると、ボールが直径方向外方に脱
出して、スプリングにより雄部材７０が図におい
て左方向に蹴り出される。

第５図は、染液パイプ側の雄部材７０と、エア
ーパイプ側の雌部材７４とをシヨートさせたもの
である。この状態において、例えば洗滌液等を送
り込むことにより、両者の連結部分を清掃するこ
とが可能である。

各染液パイプ１６の先端１７には、電磁弁２０
が取付けられている。

この電磁弁２０の詳細は後述するが、概要を言
えば、電磁駆動部２２と、これにより上下動する
ステンレス等のワイヤ４４と、その先端に配した
開閉弁部２３と、ワイヤ４４を取囲むパイプ２４
ととからなるものであり、いわば、ソレノイドバ
ルブ・ノズル一体型の特殊弁である。

この電磁弁２０は、装置全体を制御する装置に
つながつた入力装置に入力された染液調合処方、
すなわちレサイプに従い、制御装置からの電気信
号によつて開閉し、母液と助剤の指示量を受液カ
ツプ１９に出力させる。

ちなみに、現在の染色工業では、レサイプに表
現する数値が２種類ある。１つは、生地重量パー
セント、他は液量パーセントである。この２つは
共に染料のパーセントが重要であるが、液量パー
セントでは、その水で希釈された全容量も、重要
な精度のフアクターになる。これ等のことを配慮
し、生地重量パーセントの調液時は、吐出流量の
多い、特殊弁も用意されている。

次に電磁弁２０の詳細について説明する。

電磁駆動部２２においては、ハウジング２８の
内部に、円筒状のコイル組立て３０が配されてい
る。ハウジング２８の上部中央より、上部コア３
２が挿入されており、下方よりは下部コア３４が
挿入されている。３６は下部コア３４を介してハ
ウジング２８に取り付けられたボデイである。３
８は筒体であつて、コイル組立て３０の内部にお
いて、上部コア３２の下方にこれと連続して配置
されている。この筒体３８の内部には、プランジ
ヤ４０が上下摺動自在に配されている。３９はプ
ランジヤ４０の上下動を許すスペースである。

上部コア３２、プランジヤ４０、下部コア３
４、ボデイ３６には、縦方向の細孔４２が連続し
て形成されている。母液はこれを通過して流れ
る。

プランジヤー４０には、細孔４２を下方に延び
るワイヤー４４がピン４５を介して固定されてお
り、ワイヤー４４とプランジヤ４０とは、一体的
に上下動する。

パイプ２４は、ボデイ３６の下部にある径小部
に嵌合している。パイプ２４の下端の近くには、
中央に細孔を有する固定のガイド４６が設けられ
ている。ガイド４６より若干下方において、平板
４８がワイヤ４４に固定されている。ガイド４６
と平板４８との間には、スプリング５０が配さ
れ、平板４８を介してワイヤ４４を常に下方に付
勢している。５５は弁座５４に被嵌した保護用の
プラスチツク製短管である。

２３は開閉弁部であり、これは、ワイヤ４４の
下端に設けられた弁体５２と、これが当接する、
パイプ２４の下端に装着した弁座５４とからな
る。

６１はリードワイヤである。

コイル組立て３０に電流が流れていないときに
は、スプリング５０の付勢力によつて、弁体５２
は弁座５４に当接し、これにより、母液はパイプ
２４の下端より外部へ流出しない。コイル組立て
３０に電流が流れた場合には、プランジヤ４０は
上方へ引き上げられ、これに伴なつてワイヤ４４
も上方へ引張られるので、弁体５２が弁座５４よ
りも離れて、パイプ２４の母液は外部へ流出す
る。

この実施例では、プランジヤと弁体とをワイヤ
によつて連結したが、細くて長尺上の部材であれ
ば、ワイヤ以外のものも利用が可能である。

上記の電磁弁２０の使用例を説明する。

まず、第１ステツプとして、必要重量から予め
設定した重量を引いた重量になつたことが、天秤
からの信号によりわかるまで、連続開で流出す
る。もし、必要重量が、設定重量より小さい時
は、連続開流出はしない。第２ステツプは、予め
記憶された各バルブの単位時間当りの吐出量から
百分の数十秒間単位で弁の開をくり返し、目的と
する量の99％まで流出する。その後、第３ステツ
プでは、千分の数秒間単位で弁の開をくり返し、
目的とする量の100％まで流出する。このような
第１〜第３のステツプの調液方法は、本発明に掛
る電磁弁２０の特性によるものである。すなわ
ち、ノズル先端に弁を有し、しかも、吐出口がき
わめて細いことにより、このような計量方法か可
能になつた。

６０は、部分球殻状の保持部材であり、その下
方の中央部には、これと相似形の保持部材６２が
設けられている。上下の保持部材６０，６２に
は、対応する個所に、三重の円周状に沿つて、多
数の挿通孔６４，６６が設けられている。電磁弁
２０のパイプ２４を上方の支持部材６０における
孔６４に挿通して、パイプ２４の先端を下方の支
持部材６２に対する対応する孔６６に挿通する。
このとき、電磁駆動部２２の下面が上方の保持部
材６０の上面に当接して、保持される。

このようにして、多数の長尺状の電磁弁が上方
から下方に向つて放射状、すなわち、円錐状に集
束する。

１９は受液カツプであつて、電子天秤２１の上
に載置されている。

図示を省略するが、多数個の受液カツプ１９
は、電子天秤２１の後方に数列設されている。第
７図と第８図に示すように、入力装置により指定
した場所にある受液カツプ２１を、ロボツトハン
ド３１が移動してつかみ、電子天秤２１の上に乗
せる。ロボツトハンド３１は、入力装置の支持に
より、第８図に示すようにＸ、Ｙ、Ｚの各軸上を
移動できる。

同様に図示を省略するが、電子天秤２１は、エ
アーシリンダを備えた台の上に設置されている。
受液カツプ１９が天秤上に乗せられ（第１図の二
点鎖線の位置）、その後、電磁弁２０の下端が集
合している下方保持部材６２の真下近くまで押し
上げる（第１図の実線の位置）。所定の計量が完
了すると、天秤２１は再び二点鎖線の位置まで下
降し、その位置で、計量が完了した染液を入れた
受液カツプ２１をロボツトハンド３１が掴むまで
待機する。ロボツトハンド３１は、この受液カツ
プを入力装置からの指示により、所定の場所に移
動させる。

調液した実測値は、電子天秤２１からの信号に
より、付属のデイスプレーとプリンタ上に表示さ
れ、秤量結果がチエツクできる。

本発明の装置では、ロボツトハンド３１と電子
天秤２１の応用により、母液の調製と被染物重量
の計量も可能となつた。

ノズルの精度は、自動調液装置の精度に重要で
あるが、このノズルには、染液の固化と染液中の
固形の異物に起因するつまりが多く発生する。こ
の発明では、このようなつまりを、次のようにし
て防止することができる。すなわち、母液ビン１
０の蓋に配された２つのワンタツチカツプラー１
８を共に母液ビン１０より外し、第５図に示すよ
うに、両者をシヨートさせ、この状態で、一定時
間、電磁弁２０を開にして、染液パイプと、電磁
弁内にある異物の排除をする。

調液精度でもう１つ重要なポイントは、母液ビ
ンから、ノズル先端までに滞留している染液の沈
澱が問題になる。この沈澱物が一部調液に混入し
た場合、母液濃度と異つた液が入ることになり、
精度が大きく落ちる。

これを、防止するため、調液動作に移る前に、
沈澱により、発生した不均一濃度溶液部分を捨て
る必要がある。

この動作を調液動作の中に、すでに決定された
量及びタイミングではさむ必要がある。この動作
のために調液作業時間が長引く可能性が大きい。

本件では、この問題の解決のため、第１１図の
機構を有している。

以下この機構を説明する。

直角に２ケ所曲げた部分をもつステンレスパイ
プ８０の一端に、ノズル集合体と同径のロート８
２が取りつけてあり、他端は、ステツピングモー
タ８４からの回転動作を伝導するタイミングプー
リー８６につながつており、ノズル集合体７９か
ら吐出する捨液を受け、その捨液を本機下部の排
水溝へ導き流す機構である。

この捨液指示命令が、この機構に電気的信号で
与えられた時、回転ロートがノズル集合体の下ま
で移動し、捨液の必要な染料が同時に必要量吐出
され、その後は、調液動作に支障のない場所に移
動する。

この機構と希望母液の一括吐出の機能で、捨液
吐出作業時間が、調液時間の延長しないよう工夫
されている。

この点を、更に詳細に説明すると次のとおりで
ある。８８は、テーブル上面に取付けられた軸受
であり、前記パイプ８０はこれに対して相対回転
自在に設けられている。タイミングプーリー８６
は同様のプーリー９０を介して、ステツピングモ
ータ８４に取付けたプーリー９２と係合してい
る。これにより、ステツピングモータ８４が所定
角度回転することにより、タイミングプーリー８
６と一体のＬ字形パイプ８０は図における実線の
位置と一点鎖線の位置との間で姿勢の変更を行な
う。ロート８２がその実線の位置にある時に、捨
液指示命令が出ると、捨液は、パイプ８０を通つ
て、その下端より外方に排出される。ステツピン
グモータ８４の回動に伴つてロート８２が一点鎖
線の位置までくると、ノズル集合体７９の下方に
空間が生じ、電子天秤２１が上方に移動できる。
この時、電子天秤２１に受液カツプを載置するこ
とにより、受液カツプをノズル集合体７９の下方
にもたらすことが可能である。

先に述べたように、染液の沈澱が生じるが、こ
れは特に、前記の長尺状の電磁弁の間において生
じやすい。そこで、電磁弁（ノズル）の内部に滞
留している母液の全体を排出することにより、不
均一な濃度の部分を排除することが可能となるの
である。

第１２図において、この装置には、染液母液作
成時（粉体染料溶解時）に必要な温湯が連続的に
供給出来る装置が付加されている。調液時に必要
となる冷水も連続的に供給出来る装置も合わせて
付加されている。

温湯については、５本、冷水については10本の
ノズルにそれぞれ連結しており、温湯、冷水の給
液時間も５本又10本同時吐出する機能で、短縮も
工夫されている。又５本又は10本の中より任意の
１本を選び吐出することも可能で、調液最終点近
くの微調整時に利用出来る。

この点を、第１２図に即して、更に詳しく説明
する。

パイプ１００には図において右方向から水が供
給される。１０２はフイルタである。フイルタを
通過した水は、図面において上方に延びるパイプ
１０４を通つてマニフオールド１０６に至り、こ
こで10本の希釈水用のパイプ１６となつて、各電
磁弁２０にそれぞれ至る。パイプ１０４から分岐
した水平方向のパイプ１０６はヒータ１０８に至
り、ここで加熱される。１１０は温度制御装置で
ある。ヒータ１０８において加熱された水は、５
本の加熱水用のパイプ１６を経由して、電磁弁２
０（ノズル）にそれぞれ至る。母液を作る時に
は、この温水が、また、母液を調合して染液を得
る場合の希釈水としては、この冷水がそれぞれ用
いられる。

本装置のノズル集合体部分は直径10cmの円形で
ある故、直径10cm以上の受液カツプでなければ、
吐出液を受けることは出来ない。

時には、10cm直径以下の試験染色ポツトで受け
る場合がある。この問題を解消するため、本装置
は、第１３図のような取り外し自由なロートをノ
ズル集合体下に取りつけ、このロートを利用し、
小径ポツトへの注液を実施出来るよう工夫されて
いる。

ノズル集合体から出る吐出液は、0.2Kg／cm²の
圧力で圧送されており、又ノズル吐出口の形状の
工夫より、その吐出軌跡は、直線でノズル集合体
下9.5cm点に集中する機構になつている。このた
め、ロートで受け小径ポツトに注入する場合も、
ロート中央部垂直管部分に吐出液が集まり、ロー
トの勾配のある斜面壁に付着することは少ない
が、万が一付着する場合も考え、連続冷水供給機
構で説明した10本のノズルが、集合体外周部に設
置されており、染液調液後、この10本冷水（希釈
水）が同時に吐出され、シヤワーとなり、ロート
上に残存する染料を洗い流す機能も付加されてい
る。

この点を第１３図に即して若干敷衍する。１２
０は上の目的のための特殊受液カツプであり、そ
の内部には、プラスチツク発泡体により形成した
型１２２が挿入されており、この型における窪み
に小型の受液カツプ１２４が位置決めされてい
る。これに対して、ロート１２６の脚部が挿入さ
れている。ロート１２６は、図示を省略するが、
下方の保持部６２の周縁に被嵌されるようにプラ
スチツクにて形成されている。

なお、以上の説明ではノズル集合体を逆円錐状
に集合させていたが、この形状に限らずノズル下
端側を集合させればよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明においては、電磁弁に
おける嵩ばる電磁駆動部すなわち電磁石部を調合
用の受液カツプから離れた位置に設置することが
可能となり、しかも、開閉弁部すなわち染料原液
の吐出口を受液カツプの直上にもたらすことが可
能となつたものであり、従来のように開閉弁部か
ら受液カツプまでに長い吐出管がないので、染料
原液の所望量を正確に吐出することが可能とな
り、しかも、吐出管がつまることもない。そし
て、以上のように調合の精度が高くなるので、従
来方法におけるように２種以上の染料原液を用意
する必要もなく、装置の小型化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る装置の全
体図、第２図は、その要部斜視図、第３図は、前
記装置に用いる電磁弁の断面図、第４図は、ワン
タツチカツプラーを示す要部略図であり、第５図
は、前記のワンタツチカツプラーをシヨートさせ
た状態の斜視図であり、第６図，は、このワ
ンタツチカツプラーの雌部材と雄部材とを離脱さ
れた状態と結合させた状態とをそれぞれ示す半断
面図であり、第７図は、この発明の装置の全体図
であり、第８図は、ロボツトハンドを示す要部斜
視図であり、第９図は、ノズル集合体を示す斜視
図であり、第１０図は、上下の保持部に対して１
本のノズル（電磁弁）が挿入された状態を示す説
明図であり、第１１図は、この発明の変更例を示
す側面図であり、第１２図は、この発明の更に他
の変更例を示す側面図であり、第１３図は、この
発明の更に他の変更例を示す側面図である。 ［符号の説明］、１０……母液ビン、１６……
染料原液の流出管、１９……受液カツプ、２０…
…電磁弁、２２……電磁駆動部、２３……開閉弁
部、４４……細条体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多数の母液ビンよりそれぞれ延びる各流出管
   の先端に配された電磁弁の各々は、各流出管の先
   端に連結された上方の電磁駆動部と下方の開閉弁
   部とに分離形成するとともに両者を細条体により
   連結することにより、全体に長尺状に形成されて
   おり、これらの多数の電磁弁を開閉弁部の側が収
   束するように位置させ、これにより、開閉弁部の
   側が調合用の受液カツプの上方に結集するように
   したことを特徴とする染液調合装置。