JP2015055015A

JP2015055015A - 色柄編機の染色装置

Info

Publication number: JP2015055015A
Application number: JP2013187909A
Authority: JP
Inventors: 買場　佶; Kichi Kaiba; 佶買場; 秀世村井; Hideyo Murai
Original assignee: LAC Corp
Current assignee: Ricoh Digital Painting Co Ltd
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2015-03-23

Abstract

【課題】原糸の所定位置に充分な量の顔料インクを供給すると共に、色ズレを起こすことがない色柄編機の染色装置の提供。
【解決手段】色柄編機の染色装置１０は、原糸パッケージ１１から引っ張りテンションをかけることなく垂直方向に繰り出された原糸２の姿勢を安定させるガイド手段１３と、加圧インク手段を備えたインクジェットノズルから加圧したインクを吐出することによりガイド手段１３によって姿勢を安定させた状態の原糸２の所定位置へ染色を行う染色手段１４と、染色された原糸２を非接触で乾燥する乾燥手段１５と、乾燥された原糸２を編機１００側へガイドする案内手段１６を備えて構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は色柄編機の染色装置に関し、さらに詳しくは、原糸の染色動作と編成動作とを同期させつつ色柄編地を編成する色柄編機の染色装置に関する。

従来、繊維製造業では多様な消費者ニーズに即応した高付加価値製品を素早く提供することができる生産システムが求められていたことから、他品種小ロット生産に対応できるシステムの一つとしてインクジェットプリンタを利用した生産システムが開発されていた。

しかし、インクジェットプリンタを利用した編機において、インクジェットによる原糸の染色と編成動作とを完全に同期させて色柄ニットを生産する技術は提供されていなかった。そのため、本願出願人は、編機の編成動作と同期させながら給糸口手前で原糸をインクジェット染色するように制御し、編組織に制約されることのない着色模様を位置ずれなく柄出しできる色柄編機を開発し、その提案を行った（特許文献１）。

特開２００２−２９４５４０号公報

特許文献１の色柄編機は、予めデザインされた色柄と位置ずれのない色柄の編地を得ることが可能であり、得られる色柄は編組織に制約されることがないのでニット製品の高付加価値化と生産工程の合理化を実現することができた。

その一方で、特許文献１の色柄編機では、インクジェットから出る顔料インクが原糸に充分に染み込まず発色が不充分となる場合があった。これは、原糸を水平方向に引き出した状態で染色を行っていたことから、原糸が弛まないように水平方向への姿勢を保持する必要があり、そのため原糸には少なからず引っ張りテンションがかけられており、この引っ張りテンションによって原糸を構成する繊維が締め付けられて顔料インクを充分に吸収することができなかったことによる。

また、特許文献１の色柄編機では、染色後の原糸は加熱スチームによって乾燥するように構成されていたが、加熱スチームの前後には原糸を案内するローラーガイドが配置されており、原糸の所定位置に染色された顔料インクが乾かないうちに最初のローラーガイドに至り、最初のローラーガイドに付着した顔料インクが所定の位置以外の原糸に転移して色ズレを起こすことがあった。

そこで、上記問題点に鑑み本発明の目的は、編機の編成動作と同期させながら原糸をインクジェット染色する色柄編機の染色装置において、原糸の所定位置に充分な量の顔料インクを供給することができると共に、色ズレを起こすことがない色柄編機の染色装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の本発明は、編機の編成動作と同期させながら原糸を染色する色柄編機の染色装置において、原糸パッケージから余計な引っ張りテンションをかけることなく垂直方向に繰り出された前記原糸の姿勢を安定させるガイド手段と、加圧インク手段を備えたインクジェットノズルから加圧したインクを吐出することにより前記ガイド手段によって姿勢を安定させた状態の前記原糸の所定位置へ染色を行う染色手段と、染色された前記原糸を非接触で乾燥する乾燥手段と、乾燥された前記原糸を編機側へガイドする案内手段を備えていることを特徴とする。

本発明に係る色柄編機の染色装置によれば、原糸を垂直方向に案内しながら染色を行うこととしたので、原糸を水平状態に保持する場合とは異なり、原糸に余計な引っ張りテンションをかけることなく姿勢を保持することができる。そのため、原糸を締め付けることなくなり、ふっくらとした状態でインクを付着させることができるので原糸の内部まで充分な量のインクを染みませて染色することができるという効果がある。また、インクを加圧してインクジェットノズルから吐出することとしたので原糸にインクを充分に付着させることかできるという効果がある。その結果、編み込んだ後の発色も濃くなるという効果がある。

また、本発明の色柄編機の染色装置によれば、原糸を垂直方向へ案内しながら染色及び乾燥を行うこととしたので乾燥手段に至る手前に原糸の姿勢を安定させるローラーガイドを配置する必要がないので、ローラーガイドにインクが付着して色ズレを発生させることがないという効果がある。

本発明に係る染色装置を備えた色柄編機の一実施形態の構成図である。本発明に係る染色装置の一実施形態を示す構成図である。インクジェットノズルの説明図である。インクタンクを加圧する構成を示す説明図である。ヒータの一例の断面図である。図５に示すヒータの斜視図である。色柄編機の染色装置の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明に係る色柄編機の染色装置の好ましい一実施形態について説明する。初めに、色柄編機の概要について説明すると、図１は本発明に係る染色装置を備えた色柄編機の一実施形態の構成図であり、図示された色柄編機１は、概略として、原糸１２を染色する染色装置１０と、染色された原糸１２を編み込む編機１００と、染色装置１０及び編機１００の動作を制御する制御装置１１０を備えて構成されている。尚、染色装置１０は、編地を製造するために所定の数が配置された原糸１２のそれぞれに対応するようにして配置されている。

［染色装置の構成］
染色装置１０は、図２に示すように、原糸パッケージ１１から引っ張りテンションをあまりかけることなく垂直方向に繰り出された原糸１２の姿勢を安定させるガイド手段である固定ガイド１３と、加圧インク手段を備えたインクジェットノズル２５から加圧したインクを吐出することにより固定ガイド１３によって姿勢を安定させた状態の原糸１２の所定位置へ染色を行う染色手段であるインクジェット染色部１４と、インクジェット染色部１４によって染色された原糸１２を非接触で乾燥する乾燥手段であるヒータ１５と、ヒータ１５によって乾燥された原糸１２を編機１００側へガイドする案内手段であるローラーガイド１６を備えて構成されている。

原糸パッケージ１１は、編地を形成する材料となる原糸１２を所定の形状に巻き付けるようにして形成したものであり、図示しない原糸パッケージ配置部に配置される。原糸パッケージ１１からは原糸１２が垂直方向、すなわち、上方向へ向かって繰り出されるようになっており、繰り出された原糸１２はローラーガイド１６を介して編機１００側へ案内されるようになっている。

固定ガイド１３は、下側が拡開するようにして形成された略円筒状の部材であり、原糸パッケージ１１の上部側の近傍に配置されている。固定ガイド１３は、略円錐台形状に巻き取られている原糸パッケージ１１から垂直方向に円を描くようにして繰り出される原糸１２を真っ直ぐな状態になるように保持して原糸１２の姿勢を安定させる。

インクジェット染色部１４は、所定の色のインクがそれぞれ充填された複数のインクタンク２１と、各インクタンク２１と連通された複数のインクジェットノズル２５と、加圧インク手段であるエアコンプレッサ２８及びエアレギュレータ２９を備えて構成されている。インクは種々のものが使用されるが、例えば、顔料インクを使用することができる。また、使用するインクの色も適宜のものを使用することができ、例えば、本実施形態ではＣＭＹＫとホワイトのインクが使用されている。そして、各インクジェットノズル２５から加圧したインクを吐出することによって染色に必要な充分な量のインクを供給することができる。また、固定ガイド１３によって姿勢を安定させているので原糸１２の所定位置への正確な染色を行うことができる。

インクジェットノズル２５は圧力が付加されたインクを吐出して原糸１２の所定箇所を染色する装置である。本実施形態では、図３に示すように、ＣＭＹＫとホワイトのインクをそれぞれ吐出するシアンノズル２５ａ、マゼンタノズル２５ｂ、イエローノズル２５ｃ、ブラックノズル２５ｄ、ホワイトノズル２５ｅを備えており、各インクジェットノズル２５は原糸１２の繰り出し方向に沿って一列に配置された状態でヘッドアレイ２３に保持されている。また、ヘッドアレイ２３には後述する制御装置１００の制御部１１５から送出されるノズル駆動信号を受け取るためのケーブル２６が取り付けられている。尚、インクジェットノズル２５を保持したノズルアレイ２３は原糸１２の均一な染色を図るために１個だけではなく、互いに対向する位置にもう一個配置することもできる。

そして、各インクジェットノズル２５は、図４に示すように、ＣＭＹＫとホワイトの各色のインクが充填されたインクインクタンク２１ａ〜２１ｅとチューブ２２を介して連通されている。そして、エアコンプレッサ２８からの加圧エアがエアレギュレータ２９によって所定の圧力に調整されてパイプ２７を介して各インクタンク２１にそれぞれ送られるようになっている。

ヒータ１５は、インクジェット染色部１４によって染色された原糸１２を非接触での乾燥を行う。ヒータ１５は、垂直方向に案内される染色後の原糸１２の案内方向に沿って配置されており、例えば、赤外線ヒータやパネルヒータなどを用いることができ、例えば、約２００℃の雰囲気の中を染色後の原糸１２を通過させることによりインクを完全に乾燥する。尚、原糸１２の素材や太さ、さらには使用するインクの種類などによって乾燥条件も変わるのでヒータ１５のサイズやパワーは適宜のものが配置される。ここで、ヒータ１５の一例を図５，６に示す。図示されたヒータ１５は、内部に原糸１２が挿通される空間を有する円筒形状の熱源１５ｃを備えた筒型ヒータ１５ａと、筒型の熱源１５ｃの内部の空間に圧縮エアを導入する内側管である圧縮エア導入管１５ｅと導入された圧縮エアを排気する排気口１５ｈが設けられた外側管１５ｇを有する２重管構造の熱風発生器１５ｂを備えて構成されている。

熱源１５ｃは、ヒータ電源１５ｄから供給される電力によって発熱し、熱源１５ｃの内部空間に挿通された原糸１２を加熱乾燥する。また、圧縮エア導入管１５ｅを介して導入された圧縮エアは熱源１５ｃの下部側から内部空間へ導入されると共に上部側から排出されてさらに熱風発生器１５ｂの外側管１５ｇを通って排気口１５ｈから排気されるように形成されている。この構成により、圧縮エア導入管１５ｅを介して導入された圧縮エアは、熱源１５ｃによって加熱された圧縮エアによって加熱されて熱風となって熱源１５ｃの内部の空間に導入されるので原糸１２はさらに熱風によっても乾燥が行われる。

ローラーガイド１６は、染色及び乾燥された原糸１２を編機１００へ案内するガイドである。ヒータ１５によって乾燥された後の原糸１２を編機１００に設けられた給糸口１０７へ案内し、原糸１２を編機１００に供給する。尚、図示されたローラーガイド１６は１つであるが、原糸１２を編機１００の所定の給糸口１０７へ案内するために適宜の数を設けることができる。

［編機の構成］
図示された編機１００はいわゆる丸編機であり、丸編機は、針釜と呼ばれる円筒状のシリンダの上部に円周に沿って所定の数の編針が配置されて構成され、シリンダを回転させながら編針を上下させることにより編目を形成して編地が製造される。編機１００の編成動作は編成動作検出部１０９によって検出され、その検出信号は制御装置１１０の入力部１１２に入力される。尚、編成動作検出部１０９は光ファイバセンサによって構成されている。光ファイバセンサは非常に小さい空間に設置することができるので一般的な編機に大幅な改造や設計変更を行うことなく編成動作検出部１０９を設けることができる。本実施形態では編機１００を丸編機としているが、これに限るものではなく、例えば横編機や吊編機等、他の構成の編機であってもよい。尚、丸編機の一般的な構成及び動作は公知であるためその詳しい説明は省略する。

［制御装置の構成］
制御装置１００は、編機１００の編み込み動作と染色装置１０の動作の同期及び制御を行う。制御装置１１０は、編機１００に設けられた編成動作検出部１０９によって検出された編機１００の編成動作の検出信号が入力される検出信号入力部１１２と、外部入力装置である設定情報入力部１１１を介して入力された色柄編成に必要な設定情報を記憶する記憶部１１４と、記憶部１１４に記憶された設定情報から各編成動作（編成編目番号）に対する染色タイミングを演算して染色開始を制御部１１５に指示すると共に編成動作検出部１０９からの検出信号に応じて編成編目番号演算を行って制御部１１５に染色命令を出力する演算部１１３と、演算部１１３からケーブル２６を介して送出されるノズル駆動信号に基づいてインクジェット染色部１４の染色動作を制御する制御部１１５を備えて構成されている。制御装置１００は、いわゆる一般的なコンピュータが有するハード構成を備えており、図示しない記憶装置に格納されたソフトウエアによって動作するようになっている。

記憶部１１４に格納された色柄編成に必要な設定情報としては、例えば、編組織条件情報、編成動作情報、編目糸長情報、原糸情報、染色部から編成部までの原糸長及び色柄情報などであり、この設定情報は動作開始と同時に制御装置１１０の記憶部１１４に一旦読み出されてから演算部１１３に送られる。演算部１１３では、読み出された設定情報から各編成動作（編成編目番号）に対する染色タイミングの演算を行い、染色開始を制御部１１５に指示すると共に編成動作検出部１０９からの検出信号に応じて編成編目番号演算を行って制御部１１５に染色命令を出力する。そして、制御部１１５は演算部１１３からの染色命令に応じてインクジェット染色部１４の染色動作を制御する。すなわち、制御部１１５からケーブル２６を介してインクジェットノズル２５にノズル駆動信号が送出されると共に、エアコンプレッサ２８からはエアレギュレータ２９を介して加圧空気がインクタンク加圧エアパイプ２７を通して送られてインクタンク２１に対して安定した高圧の気圧が印加される。そして、各チューブ２２ａ〜２２ｅを介して各インクタンク２１ａ〜２１ｅからインクがヘッドアレイ２３に送られ、各インクジェットノズル２５から各色のインクが所定のタイミングで原糸１２の所定の位置に吐出される。

次に、上述した色柄編機の染色装置の動作について説明する。図７は色柄編機の染色装置の動作を示すフローチャートである。設定情報入力部１１１には色柄編成に必要な設定情報が予め入力されており、編機１００を編成開始状態にすると設定情報が制御装置１１０の記憶部１１４に読み出されて演算部１１３に送られる。演算部１１３では設定情報に基づいて各編成動作（編成編目番号）に対する染色タイミングの演算を行い、染色開始を制御部１１５に指示すると共に編成動作検出部１０９からの検出信号に応じて編成編目番号演算を行って制御部１１５に染色命令を出力して染色装置１０の動作が開始される（ステップＳ１）。

編機１００の編成動作が開始されると原糸パッケージ１１から原糸１２が垂直方向に繰り出される（ステップＳ２）。原糸１２は垂直方向に繰り出されるので余計な引っ張りテンションをかけなくても原糸１２を直線状に保持することができるので原糸１２をふっくらさせた状態で案内することができる。繰り出された原糸１２は固定ガイド１３によって姿勢が垂直に保持される（ステップＳ３）。そして、演算部１１３で演算された染色命令に従い制御部１１５はインクジェットノズル２５にノズル駆動信号を送出し（ステップＳ４）、原糸１２の所定位置に対する所定の色のインクによる染色が行われる（ステップＳ５）。染色は原糸に引っ張りテンションがあまりかかっていない状態で行われるので原糸１２の内部まで充分にインクが染み込む。また、インクはインクタンク２１内を加圧した状態でインクジェットノズル２５から吐出されるので原糸１２は充分な量のインクで染色される。

染色が行われた原糸１２はさらに上方に向かってに案内され、ヒータ１５によって非接触でインクの乾燥が行われる（ステップＳ６）。そして、ヒータ１５によってインクが乾燥された原糸１２は、ローラーガイド１６を介して給糸口１０７へ案内され、編機１００によって所定の絵柄が形成されるようにして編み込みが行われる（ステップＳ７）。原糸１２は充分な量のインクによって染色されているので編み込んだ後の発色も良く、際立つ絵柄を得ることができる。

以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。

１色柄編機
１０染色装置
１１原糸パッケージ
１２原糸
１３固定ガイド
１４インクジェット染色部
１５ヒータ
１６ローラーガイド
２３ヘッドアレイ
２１チューブ
２５,２５ａ〜２５ｅインクジェットノズル
２６ケーブル
２７インクタンク加圧エアパイプ
２８エアコンプレッサ
２９エアレギュレータ
１００編機
１０７給糸口
１０９編成動作検出部
１１０制御装置
１１１設定情報入力部
１１２検出信号入力部
１１３演算部
１１４記憶部
１１５制御部

Claims

編機の編成動作と同期させながら原糸を染色する色柄編機の染色装置において、
原糸パッケージから余計な引っ張りテンションをかけることなく垂直方向に繰り出された前記原糸の姿勢を安定させるガイド手段と、
加圧インク手段を備えたインクジェットノズルから加圧したインクを吐出することにより前記ガイド手段によって姿勢を安定させた状態の前記原糸の所定位置へ染色を行う染色手段と、
染色された前記原糸を非接触で乾燥する乾燥手段と、
乾燥された前記原糸を編機側へガイドする案内手段と、
を備えていることを特徴とする色柄編機の染色装置。