JPS6335873A

JPS6335873A - 染液調合装置

Info

Publication number: JPS6335873A
Application number: JP18103486A
Authority: JP
Inventors: 和彦中村; 剛福田; 久保　俊雄
Original assignee: Oval Engineering Co Ltd
Current assignee: Oval Engineering Co Ltd
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1988-02-16
Anticipated expiration: 2009-06-01
Also published as: JPH0641663B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分Ｗ１本発明は、与えられた色の染色を行なう目的で、色分析
結果に基づいて定められた種類の染液を選択し、その量
を流量計により計測して、調合する染液調合装置に関す
る。

［従来の技術］染色工程は、従来、熟練者の勘による手作業が多く、時
間と労力が費やされていた。しかし、最近では、他品種
少量生産の増大、加工コストの低減、納期短縮の要求等
の外的要因と、熟練者不足という内的要因とにより、染
色工程の自動化が要求されている。

この要求に従って、サンプルの色分析による測色データ
に基づき、染色の調合入力データを作成し、このデータ
に従って染液を計量し、混合する自動調合法が開発され
た。この調合法の場合、調合結果のデータを出力するこ
とにより、高精度の色合せが可使となり、従来の手作業
では回避できなかった調合ミス、重複調合等によるロス
をなくすことができた。

このような染液の自動調合における基本技術として要求
される問題の一つに、選ばれた染液の必要な量を、如何
に迅速かつ正確に測定し、混合するかということがある
。

これに対して、従来は、主として重量計による染液の重
量測定方法が試みられた。第５〜７図に従来の染液調合
システムを示す構成図、第５図は染液調合システムを示
し、第６図は計量するために染液タンクから計量コンテ
ナに分配するデイスペンサの概略構成図、第７図は分配
する吐出パルの配列を示した平面図である。

第５図に示すシステムで、染液は、染液の種類だけある
ヘッドを持って配設された染液タンク１に充填され、沈
殿しないように絶えず攪拌されており、配管４によりデ
イスペンサ５に導かれている０元糊は、元糊タンク２か
らポンプ３により配管４を通ってデイスペンサ５に導か
れる。

これらの計量は、予め調合する内容を記憶し、調合結果
を確認する等の機俺を有するホストコンピュータ９と、
ホストコンピュータ９の調合番号に対応して定められた
指令量と実際の計量結果との差異をなくし、計画通りに
計量指令し、これを染液の計量順序に従ってデイスペン
サ５に分配するマイクロコントローラ１０とにより行な
われる。ここで、日付、計量速度等の設定、計量開始指
令などは、キーボード１１等を介して行なわれる。

上記指令に基づく染液は、デイスペンサ５で分配され、
順次計量コンテナ６に排出されて、重量計７で計量され
る。この結果は、表示器１２に表示される。

計量コンテナ６は、調合番号毎に用意される。

計量された計量コンテナ６は、ローラーコンベア８によ
り移送される。

上記のように、デイスペンサ５は、染液を染液タンクか
ら計量コンテナ６に分配排出する機俺を持つ、染液は、
フレキシブルチューブ１３を通って小容量吐出バルブ１
９または太古が吐出バルブ２０に導かれる。これらの吐
出バルブには、ｆｌｌ　ａを制限する複数段のオリフィ
スが配設されている。上記オリフィスは、バルブへラド
２０１の上下方向移動に従って選択される。

また、バルブ１９．２０は、円筒形カバ２４の内壁に沿
って収納されている。これらのバルブ１９．２０には、
バルブアーム１８の一端が連結され、カバ２４内を半径
方向に移動可能としである。バルブアーム１８の他の一
端は、サポート円板２２１の円周上に支承されている。

このバルブアーム１８は、その中間部とサポート円板２
２１の中心付近に支持部を持つバルブアームシリンダ１
７の伸縮により駆動される。バルブアームシリンダ１７
は、マイクロコントローラ１０の指令により駆動される
電磁弁を介して供給される油圧により伸縮される。

計量される染液の吐出バルブは、光電管２５により中心
位置に位置決めされて配置される。中心に配置された吐
出バルブは、計量シリンダ１５の先端にあるクランプ１
６により、バルブヘッド２０１をクランプされ、順次バ
ルブへラド２０１を上方に移動し、最初は、大容量のオ
リフィスにより設定量の９０％まで、次に、中容量のオ
リフィスにより設定量の９％まで、最後に、小容量の才
リフイスにより設定量の　１％までの各流量を排出する
ようになっている。

このような操作を定められた染液のバルブ毎に繰返す、
なお、上記１％分を吐出する段階で、計量コンテナ６を
含めて重量計７で計量される指令凌となるよう制御され
、計量動作は完了する。

各々の吐出バルブの吐出口は、染料が固着しやすいので
、これを防ぐため、洗浄液パイプ２６を通して供給され
る洗浄液を計量待機中の吐出バルブの吐出口に配設され
た洗浄ノズルから噴出して洗浄している。

〔発明が解決しようとする問題点］上述した重量計による計量方法では１重量計そのものは
、精度１０−４程度またはそれ以上のものが採用されて
いるが、次のような問題点がある。

第１に、上記重量計の精度は、無風、静止状態等の理想
的な条件のもとで得られるものであり、実測状態では、
風、外部振動等の雑音の影響を受け、安定した精度が得
られず、最小秤量は、この制限を受ける。

第２に、計量コンテナは風袋であり、重量計の秤台の大
きさにより計量の制限を受ける。

第３に、計量コンテナに吐出される染液は、１液毎に時
系列的に吐出されるので、秤量の大きさに従って計量コ
ンテナへの吐出量を大量から少量に変化させることによ
る注入時間の短縮を試みても、基本的な時系列的な計量
による時間遅れを取り除くことはできない。

このように、従来の方式では、上記各種の基本的な問題
による副約を受けるので、重量計による染液調合装置が
大型になり、しかも、計測の効率化を図ることに問題が
あった。

［問題点を解決するための手段］本発明は、与えられた色の染色を行なう目的で、色分析
結果に基づいて定められた種類の染液を選択し、その量
を計測して、調合する染液調合装置において、上記問題
点の解決手段として、流量範囲に対応するポンプおよび
配管系を有してなる循環路を、染液タンクに複数系統並
設したタンクユニットを、染液毎に併置したタンクユニ
ット群と、上記各染液タンクの循環路中に配置され、流量に比例し
て流量パルスを出力する流量計と、上記各染液タンクの
循環路中に配置され、流路を循環路、排出路のいずれか
に選択的に切り換える切換弁と、染色に必要な染液タンク毎に、各々の染液量に従って該
当する流量範囲の循環路を選択すると共に、予め設定さ
れた量の染液を上記流量パルスに基づいて上記切換弁を
切換制御する制御回路とを備えて構成することを特徴と
する。

本発明の染液調合装置は、染液排出路に、洗浄液を注入
する洗浄弁を設けると共に、上記制御回路に、予め設定
された量の染液を排出した後、洗浄液を排出するよう洗
浄弁を開放制御する機能を設けて構成することができる
。この場合、上記切換弁としては、例えば三方切換弁を
用い、この三方切換弁と上記洗浄弁とを、共通のマニホ
ールドに配設して構成することができる。

また、本発明の染液調合装置は、好ましい態様として、
上記染液タンク毎に設けられた循環路の少なくとも一つ
に、当該循環路の流量の一部を染液タンクに戻す小循環
路を付設することができる。

Ｃ作用１本発明の染液調合装置は、定められた色の染液な収容す
る染液タンクに、配管系、ポンプ、流量計および切換弁
を有してなる循環路を、流量範囲対応に複数系統並列接
続したタンクユニットを染液量に配置しである。そして
、各タンクユニットの循環路に染液をポンプにより循環
させる。また、循環する染液の流量を流量計により計測
する。

調合を行なうには、制御回路により、タンクユニット群
の中から、予め定められた色の染液を所定量抽出するた
め、該当するタンクユニットを選択すると共に、選択さ
れた各タンクユニットにおいて、必要な染液量に適合す
る循環路を選択する。

この状態で制御回路は、流量の計０奢開始すべく、選択
された各タンクユニットにおける循環路の流量計からの
流量パルスの受入れを開始し、開始後、最初に入力する
流量パルスに同期して、上記切換弁を循環路から排出路
に切り換えるよう指令する。この後、流量パルスを計数
して流量を計測し、所定流量に達したとき、上記切換弁
を排出路から循環路に切り換えるよう指令する。

これにより、必要な色の染液が必要量計量されて得られ
る。

本発明の場合、染液を流量計にて計量するため、従来の
重量計による計量と異なり、風、外部振動等の雑音の影
響を受けず、安定した精度が得られる。しかも、循環路
で安定な流れの状態で計量するため、高精度で計量でき
る。従って、最小秤量も、外部の影１を受けず、流量計
の最小計量単位まで可能となる。

また、本発明では、染液の流量を直接計量するため、従
来の計量コンテナ等の風袋や、重量計の秤台の大きさな
どによる計量の制限を受けない。

さらに、本発明では、染液毎に、計量されるため、複数
種の染液を同時に計量できて、従来、１液毎に時系列的
に吐出せざるを得なかった重量計による計量に比べて、
調合所要時間が大幅に短縮できる。

この他、本発明では、染液が絶えず循環されているので
、特別に攪拌することなく濃度を一定に保持することが
できる。

［実施例］本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

〈実施例の構成〉第１Ａ図に本発明染液調合装置の一実施例のシステム構
成を示す。なお、同図には、タンクユニット群の内、１
ユニツトのみを示すが、本実施例は、同様に構成される
タンクユニットが複数並設されている。即ち、染液の種
類に対応して並設されている。

第１Ａ図に示す調合装置は、染液タンク１に、第１、第
２および第３の各循環路３０．４０および５０を配設す
ると共に、制御回路６０を備えて構成される。

染液タンク１は、その底部に、上記第１および第２循環
路３０．４０の流入路３４．４４と、第３循環路のリタ
ーン４８が開口して設けである。

また、染液タンクｌの上方には、上記第１および第２循
環路３０．４０のリターン３５．４５が開口している。

上記第１循環路３０は、小流量を循環計量する循環路で
、流入路３４から導入される染液を圧送するポンプ３１
、圧送される染液の流量を計測する流量計３２、染液を
循環路に循環させるか、排出するかを切り換える三方切
換弁３３および循環する染液を染液タンクｌに戻すリタ
ーン３５を有して構成される。また、大流量を循環する
循環路として、上記第２循環路４０は、上記第１循環路
と同様に、ポンプ４１、流量計４２、三方切換弁４３お
よびリターン４５を有して構成される。

流量計３２および４２には、それぞれ流量発信器３２１
　、４２１が装着され、一定流量毎に流量パルスを発信
している。

また、第３循瑠路５０は、上記ポンプ４１に韮列に設け
られ、分流管４６、分流弁４７およびリターン４８を有
して構成される。この第３循環路５０は、上記第１、第
２循環路の中間の流量を得るため、第２循環路に循環す
る染液の一部を染液タンクｌに戻すよう機能する。

上記第１および第２＠環路３０．４０は、三方切換弁３
３．４３を介して、タンクユニット群全体について共通
の排出路３７に連通ずる。この排出路３７には、洗浄路
３６が分岐連結され、洗浄弁３８を介して、洗浄液を注
入できるようにしである。この結果、染液と洗浄液とが
、一つの排出路３７に集中される。

上記三方切換弁３３（４３も同様）は、例えば、第３図
Ａ、Ｈに示すように、弁３０１およびこれを受ける弁座
３０２ａ、３０２ｂと、流入口３１１　、　Ｒ出口３１
０および排出口３１２が連通して設けである弁室３０４
と、該弁室３０４の上部に設けられた油圧室３０３と、
油圧室３０３に設けられた制御油圧流入口３０６および
絞３０７と、該油圧室３０３内に移動自在に嵌挿された
ピストン３１３と、該ピストン３１３の外周に外嵌され
た“０″リング３０８と、排出口３１２を閉じる方向に
ピストン３１３を付勢するバネ３０９とを備えて構成さ
れる。なお、弁室３０４と油圧室３０３とは、ベローズ
３０５でシールされている。

ＭＳ３図Ａは、制御油圧が制御油圧流入口３０６に印加
されていないときの弁作動状態を示す、弁３０１は、バ
ネ３０９により押圧されて弁座３０２ａに当接し、排出
口３１２が閉じ、流入口３１１および流出口３１０が弁
室３０４を介して連通した状態となっている。

第３図Ｂは、制御油圧が制御油圧流入口３０６に印加さ
れたときの弁作動状態を示す、この場合、絞３０７を介
して油圧室３０３に油圧が作用し、ピストン３１３がバ
ネ３０９の付勢力に抗して押上げられ、弁３０１が弁座
３０２ａから離れると共に、弁座３０２ｂに当接する。

その結果、流出口３１０が閉塞され、これと流入口３１
１との連通が断たれる。一方、流入口３１１　と排出口
３１２とが連通ずる。

この三方切換弁は、流入口３１１と排出口３１２との空
間が極めて小さくなっており、本実施例の三方切換弁と
して好適である。

制御回路６０は、第１Ｂ図に示すように、演算部６１と
、調合条件を設定する調合条件設定部６２と、上記流量
発信器３２１　、４２１から送られる流量パルスを計数
する流量パルス計数部６３．６４とを備えて構成される
。

流量パルス計数部６３．６４は、例えば、カウンタから
なる。調合条件設定部６２は、例えば、ディジタルスイ
ッチからなり、各染液の調合量を予め設定しておく、こ
れらの計数部６３．６４と調合条件設定部６２とは、第
１Ｂ図では、一つのタンクユニットに対応する１組分を
示しているが、実際には、タンクユニー／　）群の各タ
ンクユニットに対応する組数が設けられる。

演算部６１は、例えば、マイクロプロセッサ、メモリ、
入出力インタフェース等（いずれも図示せず）を備えた
マイクロコンピュータからなり、調合条件設定部６２に
て設定された調合条件に合せて、タンクユニットの選択
、循環路の選択等の制御を行なうと共に、各タンクユニ
ット毎に、ポンプ３１．４１の始動、停止、流量計測の
開始、停止、三方切換弁３３．４３、洗浄弁３８および
分流弁４７の操作指令を、各々信号線６１ａ〜６１ｈを
介して行なう。

〈実施例の作用〉Ｌ記実施例の作用について、第１Ａ図に示すタンクユニ
ットが染液の一つとして、選択された場合を例として説
明する。

タンクユニットタンク群の各タンクユニットでは、ポン
プ３１．４１が起動され、各循環路に染液が循環されて
いる状態にある。

ここで、演算部６１は、調合条件設定部６２において設
定された調合条件から、必要なタンクユニットを選択す
ると共に、循環路を選択する。循環路としては、第１−
第３まであるが、少量の計量を行なう場合には、第１循
環路３０を選択し。

一方、これより大量の計量を行なう場合には、流量が増
すにしたがって、■第２循瑠路４０および第３循環路５
０の組合せ、■第２循環路４０のみ、■第１．第２の再
循環路３０．４０の組合せ、の各態様を適宜選択すれば
よい。

ここでは、調合条件設定部６２に設定された調合条件か
ら、このタンクユニットの染液量が少量であるとすると
、演算部６１は、第１循環路３０を選択する。

この第１循環路３０では、ポンプ３１により略一定の流
量で染液が循環している。そのため、流量計３２の流量
発信器３２１から、第２図ａに示すように、一定間隔の
流量パルスが発信されている。即ち、ある流量パルスの
立上りから次の流量パルスの立上りまでの流量は、小流
量計の最も器差の安定した一定流量で計測された流量パ
ルスであるため、極めて高精度の流量情報が得られる。

この流量は、三方切換弁３３を通過するときにおいても
同様なので、三方切換弁３３を流量パルスの立上りに同
期して切り換えて、循環路３０をリターン３５から排出
路３７に切り換え、染液を排出し、指定量だけ計量され
た後の流量パルスの立上りに同期して三方切換弁３３を
切り換えて、循環路３０を排出路３７からリターン３５
側に再び切り換えることにより、設定された排出流量の
高精度な計量が可能となる。

染液の計量は、流量パルス計数部６３において流量パル
スを計数して、その計数値と、調合条件設定部６２にて
設定しである調合条件とを演算部６１にて比較すること
により行なう、演算部６１は、計数値と調合条件とが一
致すると、三方切換弁３３に対し、流路を排出路３７か
ら循環路３０に切り換えるよう指示する。

次に、中流量の計量の場合には、第２循環路４０を選択
すると共に、分流弁４７を開放して、第２循環路４０の
流量を減少させて、計量する。

この場合の計量の手順は、上記と同様に、三方切換弁４
３を流量パルスの立上りに同期して切り換えて、循環路
４０をリターン４５から排出路３７に切り換え、染液を
排出する。この後、流量パルス計数部６４において流量
パルス発信器４２１からの流量パルスを計数して、その
計数値と、調合条件設定部６２にて設定しである調合条
件とを演算部６１にて比較することにより行なう。演算
部６１は、計数値と調合条件とが一致すると、三方切換
弁４３に対し、流路を排出路３７から循環路４０に切り
換えるよう指示する。

大流量の場合には、分流弁４７を閉塞して第２葉環路４
０のみを選択して、ト記同様に計量を行なう、この場合
、流量発信器４２１からの流量パルスの立上りを利用し
て、例えば、図示しない分周回路により、第２図すに示
すような第１段の切換信号を形成し、三方切換弁の切換
処理を行なう。

即ち、この信号の立りりで排出を開始し、立ちｆりで排
出を停止するよう、三方切換弁に切り換かえを指示する
。これにより、所定量、例えば、排出量の９０％を大流
量で排出する。

この後、所定時間Ｔを経過する間、排出を止めて、染液
を循環させる。ついで、分流弁４７を開放して、第３循
環路５０を作動させ、染液の流量を中流量とし、残りの
１０％分を排出する。この場合、第２図Ｃに示すように
、第２段切換信号を形成して、その立上りで排出を開始
し、立ち下りで排出を停止する。

このように、大流量計測において、２段計量を行なうこ
とにより、通常のバッチ制御のように、大流量と中流量
とを連続して計量する場合における切換の過渡的誤差、
所謂後型れをなくしている。特に、高粘度の染液になる
と、後型れの影１が大きくなるので、２段計量の効果が
大きい。

と述したように、三方切換弁から排出される流量は、極
めて高精度である。しかし、三方切換弁３３．４３は、
各々、排出口から排出路３７に至る流路の容量が誤差要
因となるので、この容量を最小にする構造とすることが
望ましい。

なお、洗浄路３６への洗浄液の供給は、洗浄弁３８の開
閉により行なわれる。この洗浄弁３８の駆動は、染液供
給の終了後に指令され、その流量は、図示しない流量計
により予め定められた染液濃度になる量に設定されてい
る。

このように、本実施例では、染液固着等で信頼性が最も
低い正方切換弁について、計廣後、その都度洗浄するの
で、該弁が、常に正常に保たれ、信頼性も向上する。

〈実施例の変形〉上記実施例では、第３図Ａ、Ｈに示す三方切換弁を使用
したが、排出口と排出路との間に染液残滓が存在しない
ようにした三方切換弁を使用してもよい、第４図にその
一例を示す。

同図に示す弁は、小流量の三方切換弁３３と、大流険切
換弁４３とを、共通のマニホールド４０＋に対抗して配
設し、かつ、該マニホールド４０１の上部に洗浄路３６
を取り付けである。なお、洗浄路３６から供給される洗
浄液は、二分され、三方切換弁３３．３４の排出口３１
２と接して各々排出路３７１　、３７２から排出される
。

上記実施例では、３本の循環路を備えているが、調合シ
ステムの規模等によって、適宜増減することができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、各染液毎に目的とする染
液量に応じた流ｆｆｉ［囲の流量計が選択されて、計量
される結果、精度保持に必要な流量、即ち、染液の後型
れをなくすことも含めて、最適な計量手段を設定選択で
き、しかも、一定流量で循環路を循環している安定流れ
の部分流量が求められるので、高精度であり、従来の重
量計方式のような風圧、外部振動等の外乱もなく、信頼
度の高い計量結果が得られる。

さらに、本発明によれば、各染液が並列に計量排出され
るので、木質的に計量速度が速く、能率が飛躍的に向上
する。その結果、染液は、絶えず循環しているので、攪
拌の必要もなく、一定濃度が保たれる。

このように、本発明の染液調合装置は、高精度で信頼性
が高く、高能率である等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図に本発明染液調合装置の一実施例のシステム構
成を示す構成図、第１Ｂ図は上記実施例に使用される制
御回路の一例を示すブロック図、第２図は上記実施例の
流量パルスと三方切換弁切換信号を示す波形図、第３図
Ａ、Ｂは各々上記実施例において使用する三方切換弁の
一例を示す断面図、第４図は三方切換弁の他の例を示す
断面図、第５図は従来の重量計による染液調合装置を示
すシステム構成図、第６図は計量するために染液タンク
から計量コンテナに分配するデイスペンサの概略構成図
、第７図は分配する吐出パルの配列を示した要部平面図
である。１・・・染液タンク３０．４０および５０・・・循環路３１．４１・・・ポンプ３２．４２・・・流量計３３．４３・・・三方切換弁３４．４４・・・流入路３５．４５．４８・・・リターン３６・・・洗浄路３７・・・排出路３８・・・洗浄弁３２１　、４２１・・・流量発信器４６・・・分流管４７・・・分流弁６０・・・制御回路６１・・・演算部６２・・・調合条件設定部６３．６４・・・流量パルス計数部出願人　オー７ヘル機器工業株式会社代理人　弁理士　三　品　岩　男第１Ａ図第１Ｂ図６１ａ　６１ｂ　６１ｃ　６１ｄ　６１ｅ　６／ｆ　６
／ｇ　６／ｈ第２図第３図ど−１ノ　　；芝さΣ　　　　　　　　　　　　　　（
Ｅ）第４図第５図７１１討第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）与えられた色の染色を行なう目的で、色分析結果
に基づいて定められた種類の染液を選択し、その量を計
測して、調合する染液調合装置において、流量範囲に対応するポンプおよび配管系を有してなる循
環路を、染液タンクに複数系統並設したタンクユニット
を、染液毎に併置したタンクユニット群と、上記各染液タンクの循環路中に配置され、流量に比例し
て流量パルスを出力する流量計と、上記各染液タンクの
循環路中に配置され、流路を循環路、排出路のいずれか
に選択的に切り換える切換弁と、染色に必要な染液タンク毎に、各々の染液量に従って該
当する流量範囲の循環路を選択すると共に、予め設定さ
れた量の染液を上記流量パルスに基づいて上記切換弁を
切換制御する制御回路とを備えて構成することを特徴と
する染液調合装置。
（２）染液排出路に、洗浄液を注入する洗浄弁を設ける
と共に、上記制御回路に、予め設定された量の染液を排
出した後、洗浄液を排出するよう洗浄弁を開放制御する
機能を設けてなる特許請求の範囲第１項記載の染液調合
装置。
（３）上記切換弁として三方切換弁を用い、この三方切
換弁と上記洗浄弁とを、共通のマニホールドに配設した
特許請求の範囲第２項記載の染液調合装置。
（４）上記染液タンク毎に設けられた循環路の少なくと
も一つに、当該循環路の流量の一部を染液タンクに戻す
小循環路を付設した特許請求の範囲第１項、第２項また
は第３項記載の染液調合装置。