JPH061218B2 - 液膜作成による自動測色方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車用、自動車補修用及びその他の各種塗
料、これらの各種塗料を製造するのに用いられる調色用
原料、ワニス、溶剤類などの各種液状材料、染料、イン
キ、接着剤その他各種の水溶液を、液膜を作成して自動
的に測色するための方法および装置に関する。

（従来の技術） 与えられた色見本に対し塗料を色合せする方法として、
今日ではコンピユータを利用したＣＣＭ（Ｃｏｍｐｕｔ
ｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｍａｔｃｈｉｎｇ）法が主流となり
つつある。特開昭５３−１００８５２号「ペイントの色
調節方法」、特開昭５８−２０４０６６号「塗料の調製
方法および装置」、特開昭６２−２２８７０号「彩色材
料の調色方法及び調色補助装置」等において各種の手法
が提案されている。しかしながら、一般に従来の方法で
は塗料を板に着色した乾燥状態で測色することが必要で
あるから、コンピユータを使って配合を決定したものと
しても、塗板のサンプルを作るのに長時間を要し、結局
あまり能率が上がらないという欠点があった。

また、特開昭５８−１５４６２８号「塗装面の検査方
法」に記載されているように、塗装面の反射率の相違や
光源ごとのスペクトルの相違等によって、塗装面の検査
が不正確になることも知られている。

本出願人は先に、特開昭６３−１０４９００号として公
開された「着色液の色合せ方法」として、所定条件下に
液膜を作り、かつ非接触型分光光度計で分光反射率を測
定してＣＣＭ法で液膜の分光反射率が既知の見本色に対
し、着色液を色合せする方法を提案した。しかしなが
ら、容器内に収容されている液体を均一にするため撹拌
すると、その影響で液体中に気泡が残存し、この気泡の
影響を受けて測定値がばらつくということが判明した。
本発明はその改良に関するものである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、塗板を作成する複雑な工程を省略して
迅速にしかも自動的に測色作業を実行するための方法と
装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、液体中に気泡が残存していても正
確な測色値を測定することが可能な測色方法と装置を提
供することにある。

本発明のさらに他の目的は、液体の供給、計量、混合、
撹拌、調色などの一連の工程を自動化するためのライン
に組み込むことが容易な自動測色装置を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段とその作用） 本発明の前述した目的は、その第１の態様において、容
器内に収容されている液体の色を自動的に測色する方法
であって、容器の上面に設けられている液体注入口から
内部に棒状の基体を挿入する段階と、前記基体を上方へ
引き上げる段階と、前記基体にかき取り刃を接触させて
相対的に移動させ基体上に液膜を作成する段階と、前記
液膜に非接触型分光光度計を接近させて分光反射率を測
定する段階とを包含して成る液膜作成による自動測色方
法によって達成される。

かかる手法に基づき、本発明の自動測色方法によれば、
容器の液体注入口から棒状の基体を挿入して引き上げる
ことにより基体に液体が付着し、続いて基体にかき取り
刃を接触させ相対移動させることによって基体上に液膜
を形成し、この液膜に分光光度計の測定センサーを接近
させることにより測色作業を実行することができる。か
くして、従来のような塗板を作成する工程は不要にな
り、測色工程が著しく迅速化される。またかき取り刃で
かき取ることにより液膜中から気泡が排除され、撹拌の
影響が残らない状態で測色が可能になる。本発明の方法
における各段階はシリンダやモータ等を利用して自動的
に行なうことができるから、自動化ラインへの組込みが
容易になる。

本発明はその第２の態様において、容器内に収容されて
いる液体の色を自動的に測色する装置であって、容器を
保持する架台と、棒状の基体と、前記架台上に支持され
前記基体を容器の上面に設けられている液体注入口から
内部へと挿入させる昇降機構と、前記基体に接触可能な
かき取り刃と、前記基体に隣接して位置決めされる測色
センサーを有する非接触分光光度計とを備えて成る液膜
作成による自動測色装置を提供する。かかる装置によれ
ば、上述したように液膜を作成して測色する工程が自動
的に実行できることになる。

本発明はその第３の態様において、基体とかき取り刃を
洗浄する洗浄機構が設けられ、この洗浄機構は洗浄溶剤
を入れた洗浄タンクと洗浄ブラシを含んでいる。これに
より、基体とかき取り刃を自動的に洗浄することが可能
になり、連続して送られる容器内の液体を次々に測色す
ることができて能率が著しく向上する。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面の実施例を参照
した以下の記載により明らかとなろう。

（実施例） 第１図は本発明の好適な実施例による自動測色装置１０
の全体を表わしている。この実施例では、液体を収容す
る提携容器として１８入りの柱状缶を例にしたが、本
発明は２００入りのドラム缶についても同様に適用で
きるものである。

第１図において、自動測色装置１０は、容器１２を受け
入れて保持する架台１６と、架台１６のほぼ中心を垂直
方向に延伸する棒状の基体１８と、この基体１８を容器
１２の上面に設けられている液体注入口１４から内部へ
と挿入させる昇降機構２０と、基体１８に接触可能なス
クレーパ（かき取り刃）３０とこれを前後動させるシリ
ンダ３１と、基体１８に隣接して位置決めされる測色セ
ンサー４１を有する非接触型分光光度計４０、例えば村
上色彩技術研究所製のＣＭＳ−５００型分光光度計とを
備えている。

架台１６の上部には昇降機構２０が支持され、そのシリ
ンダ２１が作動することにより、ブラケツト２２が案内
ロツド２３に沿ってストロークＳだけ上下に移動して基
体１８を上昇下降させる。さらにブラケツト２２には基
体１８を上下に微調整するためのパルスモータ２５が取
付けられている。

液体かき取り用のスクレーパ３０に対向して、基体裏面
の不要試料除去用のスクレーパ３２と、これを前後動さ
せるシリンダ３３が配置されている。前述したシリンダ
３１と、シリンダ３３は共に架台１６に支持されてい
る。

架台１６の下部には、洗浄機構５０，６０とその搬送機
構が配置されており、第１の洗浄機構５０は、内部に粗
洗浄溶剤を入れた洗浄タンク５１と、タンク内部で中心
向きに突出している洗浄ブラシ５２と、タンクのフタ５
３と、このフタ５３を開閉させるシリンダ５４と、タン
クを水平方向に前進後退させるシリンダ５５とで構成さ
れている。洗浄タンク５１は搬送ローラ５６上に載せら
れて待機位置５１Ａへと送られ、フオーク５６上に載せ
られてシリンダ５８が作動することにより洗浄位置５１
Ｂへと押し上げられる。

同様に、第２の洗浄機構６０は、内部に精洗浄溶剤を入
れた洗浄タンク６１と、タンク内部で中心向きに突出し
ている洗浄ブラシ６２と、タンクのフタ６３と、このフ
タ６３を開閉させるシリンダ６４と、タンクを水平方向
に前進後退させるシリンダ６５とで構成されている。洗
浄タンク６１は搬送ローラ６６上に載せられて中央の待
機位置へと送られ、フオーク５６上に載せられてシリン
ダ５８が作動することにより洗浄位置へと押し上げられ
る。

液体を入れた容器１２は、待機位置１２Ａからシリンダ
７１によって水平方向に送られ、搬送ローラ７２とスト
ッパ７３，７４の作用で測色操作位置Ｐに停止させら
れ、測色操作終了後は次の工程へと送り出される。

測色センサー４１はパルスモータ４２によって駆動さ
れ、基体１８に向かって前進後退させられる。測色セン
サー４１の上方に隣接して、測色開始時に校正を行なう
ための校正板４４とこれを昇降させるシリンダ４５が配
置されている。さらにパルスモータ４２で駆動されるヘ
ツド部４７に距離検出センサー（図示せず）が取付けら
れて、基体１８との距離を正確に検出する。かくして、
パルスモータ４２は、測色センサー４１と試料液膜又は
校正板との間の距離を正確に微調整する働きを行なう。

スクレーパ３０，３２の側方に隣接して、水平面内を回
転して水平方向に突出可能な液だれ受け７６とこれを回
転させるシリンダ７７とが配置されている。液だれ受け
７６は、基体１８が第１図示の最上昇位置にある時に、
基体１８の延長線と交差して突出することにより、基体
１８及びスクレーパ３０，３２から落下する滴を受け止
めることができる。

第２図は、基体１８の表面に付着した液体をスクレーパ
３０でかき取って液膜を作成する方法を表わしており、
Ａ，Ｂに示すような２通りの方法がある。Ａに示す方法
はスクレーパ３０側に凹溝３６を形成して基体１８に接
触させながら相対移動させて液膜３８を作成する方法で
あり、Ｂに示す方法は基体１８側に凹溝３６を形成して
液膜３８を作成する方法である。このような液膜を作成
してから測色するのは、基体を液体中に浸漬させて引き
上げた状態では、液膜に気泡が含まれており、正確な測
色が行なわれないからである。

スクレーパの形状は平面又はくさび状とし、Ａ，Ｂいず
れかの方法によって液膜を作成するが、液膜作成部には
かき取る前にあらかじめ試料液体が付着していないと、
気泡の影響が出ることが判明した。また、凹溝の深さは
気泡が完全に消失し液体で完全に充填されるような深さ
とする。以上を考慮した結果、方法Ｂでの液膜作成が望
ましいことが判り、一例としてステンレス製の基体に深
さ０．３mm、溝幅２０mmの凹溝を形成し、有効液付着部
を１２０mmにして実験したところ好適な結果が得られ
た。

本発明による装置は以上のように構成されており、その
一連の操作は、液膜を作成するモードＩ、これと平行し
て実行される校正用の標準板の測色を行なうモードII、
モードＩとモードIIの結果を参照して液膜の測色を行な
うモードIII、基体とスクレーパの洗浄を行なうモードI
Vとで構成されている。各モードでの操作手順は次のよ
うになる。

（モードＩ） まずあらかじめ液体注入口からキヤップを取り外した状
態の容器１２が入口側待機位置１２Ａにセットされた
後、シリンダ７１が収縮して容器１２が装置１０の架台
１６内の測色操作位置Ｐへと引き込まれる。容器１２は
搬送ローラ７２上を送られストッパ７３，７４で操作位
置Ｐに固定される。シリンダ２１が作動して基体１８を
下降させ、容器１２上面を液体注入口１４内へと進入す
る。シリンダ３１，３３が伸長してスクレーパ３０，３
２を基体１８の表裏両面に押し当てる。ここで基体１８
を液膜作成に必要な距離（一次ストロークＳ１）だけ上
昇させる。このとき必要に応じてパルスモータ２５を作
動させて微調整を行なう。シリンダ７７が作動して液だ
れ受け７６を基体１８の下方に差し込む。シリンダ３
１，３３が収縮してスクレーパ３０，３２を後退させ
る。

（モードII） シリンダ４５を伸長させて校正用の標準板４４を第１次
測定位置まで下降させ、センサー４１の前方で停止させ
る。パルスモータ４２が始動しセンサー４１が標準板４
４に向かって前進する。パルスモータ４２を制御しセン
サー４１と標準板４４との距離を微調整して停止させ
る。ここで標準板４４の第１次測色を行なう。続いて標
準板４４を第２次測定位置まで下降させ、第２次測色を
行なう。測色終了後、センサー４１を後退させ、標準板
４４を最上昇位置まで上昇させる。

（モードIII） 液膜が作成されている基体１８を測定に必要な距離（二
次ストロークＳ２）だけ上昇させる。このとき必要に応
じてパルスモータ２５を作動させて微調整を行なう。セ
ンサー４１が基体１８に向かって前進する。パルスモー
タ４２を制御しセンサー４１と基体１８との距離を微調
整して停止させる。ここで基体１８に形成されている液
膜の測色を行なう。この測色は液膜作成後１０秒程度の
短時間の間に行なう。測色終了後、センサー４１を後退
させる。容器１２のストッパ７３，７４を解除し、シリ
ンダ７１を伸長させて容器１２を架台１６から押し出
し、次の工程へと移送する。

（モードIV） 第１の洗浄機構５０のシリンダ５４が作動して洗浄タン
ク５１のフタ５３を開放させる。シリンダ５５が作動し
て洗浄タンク５１を架台１６内の待機位置５１Ａへと送
り込む。シリンダ７７を作動させて液だれ受け７６を第
１図示の基準位置に後退させる。シリンダ２１を作動さ
せて基体１８を最下位置まで下降させる。シリンダ３
１，３３が伸長してスクレーパ３０，３２を基体１８の
両面に押し当てる。ここでシリンダ５８が作動し、フオ
ーク５７の上に載っている洗浄タンク５１を洗浄位置５
１Ｂへと押し上げる。これにより基体１８とスクレーパ
３０，３２が洗浄タンク５１内に浸漬されるので、シリ
ンダ２１を作動させて基体１８をストロークＳ１の間で
上下に繰り返し移動させる。洗浄終了後、シリンダ５８
を作動させて洗浄タンク５１を下降させ、シリンダ５５
を作動させて元の位置へと復帰させ、シリンダ５４を作
動させてそのフタ５３を閉じる。これにより粗洗浄工程
が終了し続いて精洗浄工程を行なう。

第２の洗浄機構６０のシリンダ６４が作動して洗浄タン
ク６１のフタ６３を開放させる。シリンダ６５が作動し
て洗浄タンク６１を架台１６内の待機位置へと送り込
む。ここでシリンダ５８が作動し、フオーク５７の上に
載っている洗浄タンク６１を洗浄位置へと押し上げる。
これにより基体１８とスクレーパ３０，３２が洗浄タン
ク６１内に浸漬されるので、シリンダ２１を作動させて
基体１８をストロークＳ１の間で上下に繰り返し移動さ
せる。洗浄終了後、シリンダ５８を作動させて洗浄タン
ク６１を下降させ、シリンダ６５を作動させて元の位置
へと復帰させ、シリンダ６４を作動させてそのフタ６３
を閉じる。これにより精洗浄工程が終了する。ここでス
クレーパ３０，３２を後退させ、きれいに洗浄された基
体１８を最上昇位置まで上昇させる。これにより一連の
工程が終了する。

第３図は、本発明の装置をコンピユータ制御する場合の
系統図を表わしており、制御用コンピユータ８０に入力
装置８１と、出力装置８２と、入出力インターフエース
８３が接続されている。インターフエース８３には、基
体昇降用のシリンダ２１、微調整用のパルスモータ２
５、校正板昇降用シリンダ４５、分光光度計４０、セン
サー前後進用パルスモータ４２、スクレーパ前後進用シ
リンダ３１，３３、液だれ受け差し込み用モータ７７、
洗浄タンク昇降用シリンダ５８、容器移送用シリンダ７
１、洗浄タンクのフタ開閉用シリンダ５４，６４、洗浄
タンク移送用シリンダ５５，６５が接続され、コンピユ
ータ８０からの信号を受けてエアー又は電気で作動する
ようになっている。入力装置８１には、図示しなかった
各種センサーからの信号がインターフエースを介して入
力されるようになっている。

（実験例） 焼付乾燥型塗料オルガセレクト（日本ペイント株式会社
製）を用い、ホワイトとシヤニンブルーを９７対３の割
合で配合した塗料を被測定試料とし、本発明の装置によ
り液膜を作成して測色を実施した。

液膜は、鉛直方向にセットしたステンレス製のサンプル
棒（溝深さ０．３mm、溝幅２２mm、有効液付着部１２０
mm）を試料中に浸漬し、付着した試料液体をくさび状の
スクレーパでかき取って作成し、液膜作成１０秒後に測
色した。測定には、非接触型分光光度計ＣＭＳ５００
（村上色彩技術研究所製）を用い、測色値はハンター２
°視野Ｄ光源によった。

原色秤量後、ラボデイスパー（羽根径４０mm、回転数１
２００ｒｐｍ）で容器内の液体を撹拌し、撹拌終了後よ
り試料に気泡を含む状態で第１次の連続測定を行ない、
試料の気泡が消失した後に第２次の連続測定を行なっ
た。

試料に気泡を含む時の測色再現性の実験結果を第１表に
示し、試料に気泡を含まない時の測色再現性を第２表に
示し、気泡を含む時と含まない時の測色再現性の差を第
３表に示す。

上記の結果から、本発明の自動測色装置によれば、気泡
の影響を受けないので、当分野における色相差ΔＥの許
容差値０．１以内に対して、ΔＥが０．０３という再現
性の良いデータが得られることが判明した。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く、本発明の自動測色方法によれ
ば、塗板を作成する複雑な工程が省略できて迅速にしか
も自動的に測色作業を実行することができる。特に、液
体中に気泡が残存していても正確な測色値を測定するこ
とが可能になる。さらに本発明の装置は、液体の供給、
計量、混合、撹拌、調色などの一連の工程を自動化する
ラインに組み込むことが容易であり、コンピユータ制御
に適したシステムが提供される等、その技術的効果には
極めて顕著なものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例による自動測色装置の一
部を断面とした正面図、第２図は液膜の作成方法を表わ
す概略図、第３図はコンピユータ制御システムを表わす
系統図である。 １０・・・測色装置 １２・・・容器 １４・・・液体注入口 １６・・・架台 １８・・・基体 ２０・・・昇降機構 ２１・・・シリンダ ３０，３２・・・スクレーパ ４０・・・分光光度計 ４１・・・センサー ５０，６０・・・洗浄機構 ５１，６１・・・洗浄タンク ５２，６２・・・洗浄ブラシ ７６・・・液だれ受け Ｐ・・・測色操作位置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器内に収容されている液体の色を自動的
   に測色する方法であって、 容器の上面に設けられている液体注入口から内部に棒状
   の基体を挿入する段階と、 前記基体を上方へ引き上げる段階と、 前記基体にかき取り刃を接触させて相対的に移動させ基
   体上に液膜を作成する段階と、 前記液膜に非接触型分光光度計を接近させて分光反射率
   を測定する段階と、 を包含して成る液膜作成による自動測色方法。
2. 【請求項２】容器内に収容されている液体の色を自動的
   に測色する装置であって、 容器を保持する架台と、 棒状の基体と、 前記架台上に支持され前記基体を容器の上面に設けられ
   ている液体注入口から内部へと挿入させる昇降機構と、 前記基体に接触可能なかき取り刃と、 前記基体に隣接して位置決めされる測色センサーを有す
   る非接触型分光光度計とを備えて成る液膜作成による自
   動測色装置。
3. 【請求項３】前記基体と前記かき取り刃を洗浄する洗浄
   機構が設けられ、この洗浄機構は洗浄溶剤を入れた洗浄
   タンクと洗浄ブラシを含んでいる請求項２記載の装置。