JP3615438B2 - 自動調色検定装置及び染液の自動調液システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
この発明は、極めて広い濃度範囲においていかなる濃度の測定対象染料液に対しても調色検定を極めて短時間に行うことができる自動調色検定装置及び該装置を備えた高精度な染液の自動調液システムに関する。
【従来の技術】
【０００３】
繊維製品を染色する分野においては、そのデザインの多様性に対応させるべく、低濃度のものから高濃度のものまで極めて幅広い濃度範囲にわたる染液を高精度に調整して各供給タンクに送液することが要請されるのであるが、従来は粉体染料を正確に秤量し、その複数種類を混合状態に溶解して所望の各濃度の染液に個々に調整したものを各供給タンクに充填するといういわゆるバッチ方式で行われていた。しかし、このようなバッチ方式では、多色染色における調整染液の種類や濃度のバリエーションの数が増えれば増える程これら調液作業に要する時間は多大なものとなることから、生産効率の面から染液の調液作業の時間の短縮化が希求の課題となっていた。
【０００４】
そこで、染液の自動調液システムの開発が急がれるところであり、このような低濃度のものから高濃度のものまで極めて広い濃度範囲にわたる複数種の染液を高精度に調整して各供給タンクに送液できるような自動調液システムの構築を可能にするための流量制御手段として、本出願人は、先に特願平９−１６１５５３号において、一端に流体（染料母液）を取り込む吸入口と他端に流体の吐出口とを有する主管路と、該主管路中に設けられた所定の吐出流量範囲を有するポンプと、前記主管路中におけるポンプより吐出口側の位置から分岐して吐出口に至るバイパス管路と、該バイパス管路中に設けられた流量計及び調節弁とからなり、該調節弁の制御流量範囲が、前記ポンプの所定の吐出流量範囲よりも低流量側の流量範囲を包含するとともに、前記流量計により検知された計測値に基づいて調節弁の開度調整が行われるようになされている流量制御装置を提案している。
【０００５】
この流量制御装置は、小流量から大流量まで広い流量範囲にわたって高精度に流量を可変制御することが可能となるので、各染料母液タンクの供給ラインに本構成の流量制御装置を組み込めば、染料母液を小流量から大流量まで広い流量範囲にわたって高精度に制御して、一定流量の水が供給されてくる供給管に吐出することができるから、その結果単一の染料母液を用いて低濃度のものから高濃度のものまで極めて幅広い濃度範囲にわたる染液を高精度に調整して供給することが可能となった。
【０００６】
こうして調液された染液は、その濃度、色相が所望の値と合致したものとなっているかどうかをチェックする必要がある、即ち調色検定を行う必要がある。前述した従来のバッチ方式で染液の調液を行う場合には、調液された染液を供給タンクに充填する前に該調液染液の吸光度を分光光度計を用いて測定し、ＬＣＭ（リキッドカラーマッチング）と呼ばれる公知の手法を用いて調色検定が行われていたのであるが、調液染液が高濃度である場合には分光光度計の測定レンジアビリティー（一般的に、０．００１〜０．０５ｇ／Ｌ程度）内に入るように、即ち測定可能な濃度範囲内に入るように該高濃度調液染液を水で高精度に希釈し、該希釈染液の吸光度を測定することによって元の調液染液の吸光度を算出するという調色検定手法が採用されていた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述のような自動調液システムは、染料母液タンクから供給タンクまで連続的に染液が供給されるオンラインシステムであるがゆえに、調液染液の調色検定はこのようなオンラインシステムに対応して極めて短時間（例えば数秒程度）に行われることが望ましい。即ち極めて短時間で調液染液の調色検定が行われて、その結果がフィードバックされて必要に応じて調液操作の微調整が遂行されることが望ましい。
【０００８】
しかるに、従来と同様の前記調色検定手法を採用するものとすれば、特に調液染液が高濃度で希釈操作を要する場合にはこの調色検定に５〜６分程度要してしまい、このように時間がかかるため、オンラインシステムである自動調液システムに適合した調色検定手段となり得るものではなかった。換言すると、従来の調色検定手段では、連続的に送流されてくる調液染液に対していわば連続的に調色検定を行うことはできなかったのである。
【０００９】
この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、低濃度のものから高濃度のものまで極めて広い濃度範囲においていかなる濃度の調液染液に対しても、調色検定を極めて短時間に行うことができる自動調色検定装置及びこれを用いた高精度な染液の自動調液システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明者らは鋭意研究の結果、測定対象である調液染液を管を介してオンラインで測定セル内に導入しうるものとし、かつ測定セル内における光透過距離を、測定対象である調液染液の濃度レベルに対応して可変設定し得るように構成することによって、前記所望の自動調色検定装置となし得ることを見出すに至り、この発明を完成したものである。
【００１１】
即ち、この発明に係る自動調色検定装置は、測定対象である調液染液を測定セル内に導入するための染液導入管が測定セルに連通接続される一方、測定セルを流過した後の染液を排出するための染液排出管が該測定セルに連通接続されると共に、該測定セル内における光透過距離が、測定対象である調液染液の濃度レベルに対応して可変設定し得るようになされた分光光度計と、該分光光度計で測定された染液の濃度、色相が所望の値と合致するかどうかを演算判定する検定コンピュータ部とを備えてなり、前記測定セルの内部空間が、相互に光透過距離を異にする複数の液密独立空間に分割されると共に、各液密独立空間のそれぞれに対して前記染液導入管及び染液排出管が連通接続され、かつ測定対象である調液染液の濃度レベルに対応していずれか１つの独立空間内に選択的に調液染液が送流されるようになされることによって、前記測定セル内における光透過距離が調液染液の濃度レベルに対応して可変設定されると共に、前記分光光度計において、投光光ファイバーの軸線と受光光ファイバーの軸線は合致するように配置され、投光光ファイバーより投入される光は、前記複数の液密独立空間を順に通過したのち、受光光ファイバー内に導入されるものとなされていることを特徴とするものである。
【００１２】
測定セル内における光透過距離が、測定対象である調液染液の濃度レベルに対応して可変設定し得るようになされているから、例えば調液染液の濃度レベルが低濃度である場合には、分光光度計の測定レンジアビリティー内に入るように光透過距離を大きく設定し、また調液染液の濃度レベルが高濃度である場合には、測定レンジアビリティー内に入るように光透過距離を小さく設定できるので、低濃度のものから高濃度のものまで極めて広い濃度範囲においていかなる濃度の染液に対しても、調色検定を極めて短時間に行うことができる。従来のような、染液が高濃度の場合に予備的な希釈工程を必要とする方式と比較して、調色検定に要する時間の短縮化は極めて顕著であり、染液の自動調液システムにおける調色検定装置として好適である。
【００１３】
また、測定対象である調液染液の濃度レベルに対応していずれか１つの独立空間内に選択的に調液染液が送流されるようになされることによって、測定セル内における光透過距離が調液染液の濃度レベルに対応して可変設定されることになるものであり、各独立空間における光透過距離はいずれも不変で固定されており、従っていずれの独立空間を選択した場合でも測定時における光透過距離が高精度に維持され得る。例えば測定セルの対向する側壁同士の間隔が可変制御されるような構成では光透過距離を高精度に制御するのは困難である。
【００１４】
また、この発明の自動調液システムは、染液が充填される１ないし複数の染液タンクと、水が充填される水タンクと、前記各タンクから供給される液を混合するミキサーと、前記各タンクからミキサーに供給する液の流量を制御する１ないし複数の流量制御装置とを有する自動調液装置と、上記自動調色検定装置と、前記自動調色検定装置の検定コンピュータ部の演算判定結果に基づいて成分解析を行い、該解析結果に基づいて前記流量制御装置の制御を行うようになされた制御コンピュータ部とを備えてなり、前記自動調液装置のミキサーを経て送流される調液染液の少なくとも一部が、前記自動調色検定装置の染液導入管に導入されるようになされていることを特徴とするものである。
【００１５】
上記構成に係る自動調色検定装置を用いて調色検定を行うので、低濃度のものから高濃度のものまで極めて広い濃度範囲においていかなる濃度の染液に対しても、調色検定を極めて短時間に行うことができ、従って極めて短時間で検定結果をフィードバックして流量の微調整を行うことができるので、極めて広い濃度範囲にわたって高精度に染液の調液を行うことができる。
【発明の実施の形態】
【００１６】
以下、この発明に係る自動調色検定装置の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１に示される自動調色検定装置（１）において、（２）は分光光度計、（３）は検定コンピュータ部であり、前記分光光度計（２）は測定セル（４）と光度計本体部（５）とを備えている。
【００１７】
前記光度計本体部（５）は、分光光度計の本体部として公知のものであり、ハロゲンランプ等の光源を有する光源部（５ａ）と、主に分光解析を行う分光解析部（５ｂ）とを備える。この分光光度計（２）における測定の概略は次のとおりである。即ち、光源部（５ａ）から投光された光が投光光ファイバー（３０）を介して測定セル（４）内に投入され、該測定セル（４）通過後の光が受光ファイバー（３１）により導かれて、ダブルビームアタッチメント（６）に導入され、更に分光器（７）で分光され、更に公知の検知手段によって各波長における吸光度、即ち吸収曲線（吸光度曲線）が測定されるものである。なお、（３２）はモニタ用光ファイバーであり、光源部（５ａ）からの光強度の経時変化をモニターするためのものであり、これに基づいて吸光度測定における０点補正を行い、測定精度を向上させるものである。また、分光光度計（２）の形式としては、特に限定されないが、測定速度の点でフォトダイオードアレイ形式が望ましい。更に、測定対象の染液が例えばコロイド水溶液、サスペンジョン液のように散乱光を生じるものである場合には、積分球を用いて測定するのが好ましく、中でも全球型積分球（入光部・出光部以外にはホールのないタイプの積分球）が特に好適である。
【００１８】
前記測定セル（４）は、図２に示すように、断面長矩形状の石英ガラス製のセルであり、その内部空間は石英ガラス製の仕切板（１１）によって、相互に光透過距離を異にする２つの液密独立空間に分割されている。即ち、第１独立空間（１２）と第２独立空間（１３）とに液密状態に分割されており、第２独立空間（１３）の光透過距離は第１独立空間（１２）の光透過距離よりも相当に大きく設定されており、第２独立空間（１３）は第１独立空間（１２）の１０〜５０倍の光透過距離となるように構成されるのが好ましい。なお、「光透過距離」とは、測定光が測定対象の染液そのものを透過した距離のことである。
【００１９】
前記測定セル（４）の長手方向の一端側の側壁（１４）には前記投光光ファイバー（３０）が接続されている。即ち、投光光ファイバー（３０）の先端の投光面が側壁（１４）に当接した態様で配置されている。また、測定セル（４）の長手方向の他端側の側壁（１５）には前記受光光ファイバー（３１）が同じくその先端の受光面を該側壁（１５）に当接した態様で配置されている。投光光ファイバー（３０）の軸線と受光光ファイバー（３１）の軸線は合致するように配置されており、従って投光光ファイバー（３０）より投入される光は、前記第１独立空間（１２）、第２独立空間（１３）を順に通過したのち、前記受光光ファイバー（３１）の受光面より受光光ファイバー（３１）内に導入されるものとなされている。なお、投光光ファイバー（３０）は、測定セル（４）の側壁（１４）に当接させずにこれと離間させて配置するものとしても良い。受光光ファイバー（３１）についても同様である。なお、図示しないが、前記測定セル（４）は外部光を遮蔽できるようになされた暗室ボックスの中に配置されている。
【００２０】
前記測定セル（４）には、第１染液導入管（１６）および第１染液排出管（１７）が相互に対向して第１独立空間（１２）内と連通する態様で接合されている。更に、測定セル（４）には、第２染液導入管（１８）および第２染液排出管（１９）が同じく相互に対向して第２独立空間（１３）内と連通する態様で接合されている。
【００２１】
前記第１染液排出管（１７）および第２染液排出管（１９）には、それぞれペリスタックポンプ（１０）（１０）が設けられると共に、これら両排出管（１７）（１９）は合流してドレーン（図示しない）に接続されている。このペリスタックポンプ（１０）は、管内の液圧が高過ぎる時にはこれを抑制する一方、管内の液圧が低過ぎる時には吸引して、測定セル（４）内の圧力を一定にするためのポンプである。
【００２２】
一方、前記第１染液導入管（１６）および第２染液導入管（１８）は、合流されて染液サンプリング管（２０）に連通接続され、該染液サンプリング管（２０）は、自動調液装置で調液された染液を染色機等に送り込む染液送流管（４０）に対して分岐して接続されている。この染液サンプリング管（２０）には圧力調整弁（２１）が設けられており、該圧力調整弁（２１）によって染液送流管（４０）よりサンプリングする染液流量を調整し得るようになされている。
【００２３】
また、前記第１染液導入管（１６）の管途中には、第１通水管（２２）が分岐接続され、該分岐部には第１切替バルブ（２３）が設けられている。同様に、第２染液導入管（１７）の管途中に、第２通水管（２４）が分岐接続され、該分岐部には第２切替バルブ（２５）が設けられている。前記第１通水管（２２）および第２通水管（２４）の他端は合流して第３切替バルブ（２６）に接続され、該第３切替バルブ（２６）の残る２方には、水が通水される送水管（２７）および洗浄水が送流される洗浄水導入管（２８）がそれぞれ接続されている。
【００２４】
本自動調色検定装置（１）においては、測定対象である調液染液の濃度レベルに対応して適宜、前記第１独立空間（１２）と第２独立空間（１３）のうちのいずれか１つの独立空間内に選択的に調液染液を送流するのであるが、このような選択操作は前記第１切替バルブ（２３）および第２切替バルブ（２５）の切替によって行われる。
【００２５】
即ち、測定対象である調液染液の濃度レベルが高濃度領域である場合には、図３（イ）に示すように、第１切替バルブ（２３）の切替により、染液送流管（４０）より染液サンプリング管（２０）、第１染液導入管（１６）を介して第１独立空間（１２）内に染液を送流する一方、第２切替バルブ（２５）及び第３切替バルブ（２６）の切替により、送水管（２７）、第２通水管（２４）、第２染液導入管（１８）を介して第２独立空間（１３）内にリファレンス液（例えば水）を送流する。この場合、測定セル（４）における光透過距離は、染液が送流されている第１独立空間（１２）内を光が透過する距離であり、該透過距離が小さく設定されているので、調液染液の濃度が高濃度である場合にも分光光度計の測定レンジアビリティー内において何ら支承なく吸光度測定を行うことができる。
【００２６】
これに対し、測定対象である調液染液の濃度レベルが低濃度領域である場合には、図３（ロ）に示すように、第２切替バルブ（２５）の切替により、染液送流管（４０）より染液サンプリング管（２０）、第２染液導入管（１８）を介して第２独立空間（１３）内に染液を送流する一方、第１切替バルブ（２３）及び第３切替バルブ（２６）の切替により、送水管（２７）、第１通水管（２２）、第１染液導入管（１６）を介して第１独立空間（１２）内にリファレンス液（例えば水）を送流する。この場合、測定セル（４）における光透過距離は、染液が送流されている第２独立空間（１３）内を光が透過する距離であり、該透過距離が大きく設定されているので、調液染液の濃度が低濃度である場合にも分光光度計の測定レンジアビリティー内において何ら支承なく吸光度測定を行うことができる。
【００２７】
なお、上記第１独立空間（１２）または第２独立空間（１３）内への染液の導入に先立ち、第１独立空間（１２）及び第２独立空間（１３）内に前記リファレンス液を導入し、この状態でリファレンス測定を行い、予め０点補正を行っておくのが望ましい。
【００２８】
また、第１独立空間（１２）または第２独立空間（１３）内に送流される液の変更（調液染液の種類の変更や、調液染液／水相互間の変更など）の際には、必要に応じて、第１切替バルブ（２３）、第２切替バルブ（２５）、第３切替バルブ（２６）の切替により、洗浄水導入管（２８）より洗浄水を一定時間第１独立空間（１２）または第２独立空間（１３）内に送流する。このように洗浄水を一定時間第１独立空間（１２）または第２独立空間（１３）内に送流することによって、前液の残存を排除した精密な送流液の交換をより短時間で行うことができる。このような洗浄水としては、特に限定されないが、例えば水／ジメチルホルムアミド混合液、水／イソプロピルアルコール混合液等の比較的極性の高い洗浄液等が挙げられる。
【００２９】
一方、検定コンピュータ部（３）は、上記構成に係る分光光度計（２）で測定された染液の濃度、色相が所望の値と合致するかどうかを演算判定する装置である。
【００３０】
しかして、上記構成の自動調色検定装置（１）を用いて、自動調液装置で調液された染液を調色検定するに際しては、まず予め検定コンピュータ部（３）に所望の染液の濃度および色相のデータ、即ち吸光度曲線のデータを認識させておく。そして、自動調液装置で調液する染液の濃度レベルが高濃度領域であるか、低濃度領域であるかを判断して、前者の場合には第１独立空間（１２）内に選択的に染液が送流されるように、即ち前述した図３（イ）に示される流路が形成されるように第１、第２、第３切替バルブ（２３）（２５）（２６）の切替を行い、一方後者の場合には第２独立空間（１３）内に選択的に染液が送流されるように、即ち前述した図３（ロ）に示される流路が形成されるように第１、第２、第３切替バルブ（２３）（２５）（２６）の切替を行う。このような切替バルブの切替は手動により行われても良いし、バルブ制御装置等によって自動制御されるようになされていても良い。
【００３１】
この発明に係る自動調色検定装置（１）によれば、測定対象である調液染液の濃度レベルが高濃度領域である場合には、光透過距離が小さく設定された第１独立空間（１２）内に選択的に調液染液を導入することができるので、分光光度計の測定レンジアビリティー内において何ら支承なく吸光度測定を行うことができる。一方、測定対象である調液染液の濃度レベルが低濃度領域である場合には、光透過距離が大きく設定された第２独立空間（１３）内に選択的に調液染液を導入することができるので、分光光度計の測定レンジアビリティー内において何ら支承なく吸光度測定を行うことができる。従って、低濃度のものから高濃度のものまで極めて広い濃度範囲においていかなる濃度の染液に対しても、調色検定を極めて短時間に行うことができる。また、上記いずれの場合においても、第１独立空間（１２）内または第２独立空間（１３）内を染液が送流されている状態で吸光度測定を行うものであるから、自動調液装置で連続的に調液されて送流されてくる染液の調色検定を、殆ど瞬時にかつ連続的に行うことができる利点がある。従って、調色検定結果を瞬時にかつ連続的に自動調液装置に対してフィードバックして流量調整を行わしめることができるので、極めて高精度に染液の自動調液を行うことができる。
【００３２】
なお、上記実施形態においては、測定セル（４）の内部空間が、相互に光透過距離を異にする２つの液密独立空間（１２）（１３）に分割された構成を採用しているが、特にこのような構成に限定されるものではなく、例えば図４に示すように相互に光透過距離を異にする３つの液密独立空間（３６）（３７）（３８）に分割された構成を採用しても良い。このような３つの液密独立空間に分割された構成を採用すれば、一層幅広い濃度範囲においていかなる濃度の染液に対しても調色検定を極めて短時間に行うことを可能ならしめることができる。もちろん、４つ以上の複数の液密独立空間に分割された構成を採用しても良い。
【００３３】
この発明の自動調色検定装置は、上記のように低濃度のものから高濃度のものまで極めて広い濃度範囲においていかなる濃度の染液に対しても調色検定を極めて短時間に行うことができ、極めて短時間でいわば連続的に検定結果をフィードバックすることができるので、例えば染液の自動調液システムにおける調色検定装置として好適である。
【００３４】
図５は、この発明の自動調色検定装置（１）を備えた自動調液システムの一実施形態を示したものである。この自動調液システム（５０）は、上記構成に係る自動調色検定装置（１）と、自動調液装置（５１）と、制御コンピュータ部（５２）とからなる。
【００３５】
前記自動調液装置（５１）は、染料母液が充填される染料母液タンク（５３ａ）（５３ｂ）（５３ｃ）と、水が充填される水タンク（５４）と、助剤が充填される助剤タンク（５５）と、各タンクから供給される液を混合するミキサー（５６）と、各タンクからミキサーへの供給流量を制御する流量制御装置（５７ａ）（５７ｂ）（５７ｃ）（５７ｄ）（５７ｅ）とからなる。
【００３６】
前記水タンク（５４）から供給される水の流量を制御する流量制御装置（５７ａ）は、図６に示すように、ポンプ（４２）、流量計（４３）及び制御装置（４４）の協働により水タンク（５４）からの水の供給流量を制御するものとなされている。また、前記助剤タンク（５５）から供給される助剤の流量を制御する流量制御装置（５７ｂ）の構成もこれと同様である。
【００３７】
一方、前記染料母液タンク（５３ａ）（５３ｂ）（５３ｃ）から供給される各染液の流量を制御する流量制御装置（５７ｃ）（５７ｄ）（５７ｅ）は、低濃度のものから高濃度のものまで極めて幅広い濃度範囲にわたる染液の調液を高精度に行うことを可能とすべく、染料母液タンクからの染液の流量を小流量から大流量まで広い流量範囲にわたって高精度に可変制御することのできる流量制御装置であって、図７はその構成を示す系統図、図８（イ）は染液を大流量で送流する場合の流路を示す説明図、同図（ロ）は染液を小流量で送流する場合の流路を示す説明図である。
【００３８】
これらの図において、（６２）はポンプ、（６３）はバイパス管路流量計、（６４）は調節弁、（６５）は管路であり、該管路（６５）は主管路（６５ａ）、バイパス管路（６５ｂ）、戻り管路（６５ｃ）より構成される。
【００３９】
主管路（６５ａ）は、一端に染料母液タンクからの染液を取り込む吸入口（７０）と他端に染液の吐出口（７１）とを有し、該主管路（６５ａ）の吸入口（７０）側の位置にポンプ（６２）が設けられている。ポンプ（６２）としては、吐出比が大きく精度に優れる点から、容積式ポンプ、中でもギヤポンプが好適に用いられる。
【００４０】
更に、前記主管路（６５ａ）には、ポンプ（６２）より吐出口（７１）側の位置に主管路流量計（６６）が設けられている。前記流量計（６６）としては、レンジアビリティーが大きく精度に優れる点から、電磁流量計が好適に用いられる。この流量計（６６）により検知された流量計測値は制御装置（８０）に送信され、この計測値に基づき該制御装置（８０）によりポンプ（６２）からの吐出量の調整が行われるようになされている。なお、この主管路流量計（６６）は必ずしも設ける必要はないものであるが、より流量制御の精度を高める観点からは、設けるものとするのが望ましい。
【００４１】
また、前記主管路（６５ａ）中における主管路流量計（６６）より吐出口（７１）側の位置からバイパス管路（６５ｂ）が分岐し、該分岐部には切替バルブ（７２）が設けられる一方、前記バイパス管路（６５ｂ）の他端は吐出口（７１）に至る手前で主管路（６５ａ）と合流するものとなされている。この切替バルブ（７２）の切替により、ポンプ（６２）を通過して主管路（６５ａ）を流れて前記分岐部に到達した染液を、そのまま主管路（６５ａ）に送流するか、またはバイパス管路（６５ｂ）に送流するかの選択がなされるのであるが、この切替バルブ（７２）の切替制御は前記制御装置（８０）により行われるようになされている。
【００４２】
前記バイパス管路（６５ｂ）には、バイパス管路流量計（６３）及び調節弁（６４）が設けられている。
【００４３】
バイパス管路流量計（６３）としては、レンジアビリティーが大きく精度に優れる点から、電磁流量計が好適に用いられる。そして、この流量計（６３）により検知された流量計測値が制御装置（８０）に送信されるとともに、この計測値に基づき該制御装置（８０）により調節弁（６４）の開度調整が行われるようになされている。
【００４４】
調節弁（６４）としては、少なくとも前記ポンプ（６２）の制御可能な吐出流量範囲よりも低流量側の流量範囲を制御しうるものを用いる。この時、ポンプ（６２）の制御可能な吐出流量範囲の下限領域と、調節弁（６４）の制御可能な流量範囲の上限領域とが、図９（イ）に示されるように一部重なるように設定されるか、もしくは図５（ロ）に示されるようにポンプ（６２）の制御可能下限値と、調節弁（６４）の制御可能上限値とがほぼ一致するように設定されているのが良い。このように設定することにより、ポンプ（６２）の制御可能な流量範囲と、調節弁（６４）の制御可能な流量範囲との間に制御不可能な領域が存在しないから、小流量から大流量まで制御不可能領域を存在させることなく、広い流量範囲にわたって高精度に可変制御することが可能となる。もちろん、ポンプ（６２）および調節弁（６４）のそれぞれの制御可能な流量範囲の重なり領域が、図９（イ）に示される重なり範囲よりももっと大きくなされていても良いが、この場合には高精度に可変制御可能となる流量範囲が前者よりも縮減されることとなる。
【００４５】
更に、前記バイパス管路（６５ｂ）における流量計（６３）より吸入口（７０）側の位置と、前記主管路（６５ａ）のうちポンプ（６２）より吸入口（７０）側の位置とを連通接続する態様で、戻り管路（６５ｃ）が設けられている。この戻り管路（６５ｃ）は、バイパス管路（６５ｂ）に染液を流す場合において、調節弁（６４）により流量制御がなされることにより余分となる染液を、主管路（６５ａ）のポンプ（６２）設置位置より吸入口（７０）側の位置で、吸入口（７０）から供給されてくる染液と合流させて再度主管路（６５ａ）に戻すことによって、染液を無駄にすることなく有効利用するために設けられたものである。
【００４６】
前記戻り管路（６５ｃ）には、該戻り管路（６５ｃ）の流路を開閉するニードル弁（７３）が設けられている。このニードル弁（７３）は制御装置（８０）により開閉操作が行われるようになされており、主管路（６５ａ）のみに染液を通じる場合には、該ニードル弁（７３）は染液が戻り管路（６５ｃ）に逆流することにないよう閉じられるようになされている。
【００４７】
前記制御コンピュータ部（５２）は、検定コンピュータ部（３）での演算判定結果に基づいて多成分解析を行うと共に、この多成分解析の結果に基づいて各流量制御装置（５７ａ）（５７ｂ）（５７ｃ）（５７ｄ）（５７ｅ）の各制御装置（４４）（４４）（８０）（８０）（８０）に対して必要に応じて流量調整の指示信号が送達されるようになされているものである。なお、本実施形態では、各流量制御装置毎に個別に制御装置（４４）（４４）（８０）（８０）（８０）を設けた構成を採用しているが、例えばこれら全ての流量制御装置（５７ａ）（５７ｂ）（５７ｃ）（５７ｄ）（５７ｅ）を一括して制御する１個の制御装置が設けられた構成を採用することもできる。
【００４８】
しかして、上記構成の自動調液システム（５０）を用いて染液の調液を行うに際しては、まず予め検定コンピュータ部（３）に所望の染液の濃度および色相のデータ、即ち吸光度曲線のデータを認識させておく。制御コンピュータ部（５２）は、このデータ（吸光度曲線）を読み込んで多成分解析によって、各染料母液タンク（５３ａ）（５３ｂ）（５３ｃ）、水タンク（５４）及び助剤タンク（５５）からいかなる流量で各液を送流すれば良いかを各流量制御装置（５７ａ）（５７ｂ）（５７ｃ）（５７ｄ）（５７ｅ）毎に指示する。即ち、各制御装置（４４）（４４）（８０）（８０）（８０）に指示する。
【００４９】
前記制御コンピュータ部（５２）の指示によって、各染料母液タンク（５３ａ）（５３ｂ）（５３ｃ）、水タンク（５４）及び助剤タンク（５５）から所定流量の染液、水、助剤がそれぞれ供給管（５８）に供給され、これらがミキサー（５６）で十分に均一に混合されて調液染液となり、該調液染液が染液送流管（４０）を介して染色機等の供給タンクへと送流される。
【００５０】
各染料母液タンク（５３ａ）（５３ｂ）（５３ｃ）における染液流量の制御は次のように行われる。前記制御コンピュータ部（５２）より、各染料母液タンク（５３ａ）（５３ｂ）（５３ｃ）毎の設定流量値あるいは流量設定プログラムが流量制御装置（５７ｃ）（５７ｄ）（５７ｅ）の各制御装置（８０）（８０）（８０）に指示され、これを受けて各制御装置（８０）は、前記設定流量値がポンプ（６２）のみにより流量制御できる大流量範囲にあるものか、あるいはポンプ（６２）及び調節弁（６４）の協働により流量制御可能となる小流量範囲にあるものかを判断して、前者の場合には主切替バルブ（７２）を主管路（６５ａ）に通じるように切替を行い、一方後者の場合には主切替バルブ（７２）をバイパス管路（６５ｂ）に通じるように切替えを行う。
【００５１】
図８（イ）は染液を大流量で送流する場合の流路を示す図である。前述の通り制御装置（８０）により、主切替バルブ（７２）が主管路（６５ａ）に通じるように切替制御される一方、戻り管路（６５ｃ）に配設されたニードル弁（７３）は閉じられる。従って、ポンプ（６２）の駆動により吸入口（１０）より吸入された染液は、図８（イ）に示すように主管路（６５ａ）のみを流過して吐出口（７１）より吐出され、供給管（５８）に供給される。この時、ポンプ（６２）により送流される流量は、主管路流量計（６６）により逐一モニターされると共に、モニターされた流量値が所望の流量値を逸脱しているような場合には制御装置（８０）からの信号によりポンプ（６２）の開度調整が行われるようになされているから、常に精度高く流量制御を行いつつ大流量で染液を送流することができる。
【００５２】
一方、図８（ロ）は染液を小流量で送流する場合の流路を示す図である。制御装置（８０）により、主切替バルブ（７２）がバイパス管路（６５ｂ）に通じるように切替制御される一方、戻り管路（６５ｃ）に配設されたニードル弁（７３）は開いた状態（開度約５０％）に設定される。かつ制御装置（８０）により、ポンプ（６２）は高精度に制御し得る範囲内で最小流量または低流量になるよう開度調整が行われる一方、調節弁（６４）は吐出される流量が所望の流量値となるよう、前記ポンプ（６２）の開度との相関関係に基づいて開度調整がなされる。従って、ポンプ（６２）の駆動により吸入口（７０）より吸入された染液は、図８（ロ）に示すように主管路（６５ａ）を流過して主切替バルブ（７２）に到達し、ここからバイパス管路（６５ｂ）に流入し、調節弁（６４）により流量制御された後、更にバイパス管路（６５ｂ）を流過して吐出口（７１）より吐出され、供給管（５８）に供給される。この時、バイパス管路（６５ｂ）を送流される流量は、バイパス管路流量計（６３）により逐一モニターされると共に、モニターされた流量値が所望の流量値を逸脱しているような場合には制御装置（８０）からの信号により調節弁（６４）の開度調整が行われるようになされているから、常に精度高く流量制御を行いつつ小流量で染液を送流することができる。
【００５３】
なお、前記調節弁（６４）の絞り込みにより余分となる染液は戻り管路（６５ｃ）を流過して、主管路（６５ａ）のポンプ（６２）設置位置より吸入口（７０）側の位置で、吸入口（７０）から供給されてくる染液と合流する。このような戻り管路（６５ｃ）を設けることで、余分となった染液を無駄にすることなく再度主管路（６５ａ）に戻すことが可能となり、経済的である。
【００５４】
上記流量制御装置（５７ｃ）（５７ｄ）（５７ｅ）によって染液の流量を制御するものとすれば、大流量で染液を送流する場合には、主管路（６５ａ）のみを流路とし、ポンプ（６２）のみを開度調整することにより、ポンプ（６２）本来の制御可能な吐出流量範囲内で、高精度に流量制御しつつ大流量で染液を供給管（５８）に送流することができる。一方、小流量で染液を送流する場合には、ポンプ（６２）により一旦低流量に制御されて送流された染液をバイパス管路（６５ｂ）に送流し、該バイパス管路（６５ｂ）において更に調節弁（６４）の開度調整をすることで更に絞り込み制御して吐出するから、ポンプ（６２）本来の制御可能な吐出流量範囲の下限領域をはるかに超える低流量で送流することができる。このように、ポンプ（６２）自体が有する制御可能な吐出流量範囲の上限領域にあたる高流量から、調節弁（６４）の制御可能な流量範囲の下限領域にあたる小流量に至るまで高精度に流量制御できる。
【００５５】
このように流量制御装置（５７ｃ）（５７ｄ）（５７ｅ）は、小流量から大流量まで幅広い流量範囲にわたって高精度に流量を可変制御することができるので、この自動調液システム（５０）においては、低濃度のものから高濃度のものまで極めて幅広い濃度範囲にわたる染液を高精度に調液することができる。
【００５６】
しかして、ミキサー（５６）で十分に均一に混合された調液染液は、染液送流管（４０）に送流され、染色機等の供給タンクへ供給される。一方、染液送流管（４０）より分岐された染液サンプリング管（２０）より前記調液染液の一部が測定セル（４）内に導入され、ここで前述した手法で分光光度計（２）によって測定対象である調液染液の吸光度測定が行われる。
【００５７】
次に、分光光度計（２）によって測定された吸光度曲線データが検定コンピュータ部（３）に送られる。この検定コンピュータ部（３）において、実際に測定された調液染液の濃度、色相が、予め入力された所望の染液の濃度、色相のデータと合致するかどうか演算判定がなされる。
【００５８】
この検定コンピュータ部（３）での演算判定結果に基づいて、制御コンピュータ部（５２）において多成分解析が行われ、この多成分解析結果に基づいて各流量制御装置（５７ａ）（５７ｂ）（５７ｃ）（５７ｄ）（５７ｅ）毎に必要に応じて流量調整の指示信号が送達される。
【００５９】
本自動調液システム（５０）において、染液のサンプリングから分光光度計（２）での吸光度測定、検定コンピュータ部（３）での判定、制御コンピュータ部（５２）での多成分解析及び流量調整指示に至るまでの時間が数秒程度で済むので、即ち極めて短時間で検定結果をフィードバックして流量の調整を行うことができるので、極めて広い濃度範囲にわたって高精度に染液の調液を行うことができる。
【００６０】
また、検定結果のフィードバックまでの時間が極めて短いので、例えば１〜１０秒毎に調液染液の吸光度測定を行うように設定しておけば、調色検定結果を瞬時にかつ連続的に自動調液装置（５１）に対してフィードバックして流量調整を行うことができるので、極めて高精度な染液の自動調液を行うことができる。
【００６１】
上記実施形態においては、染料母液タンクは３個設ける構成を採用しているが、もちろんこの染料母液タンクの数は特に限定されるものではなく、１個であっても良いし、他の複数個であっても良い。また助剤タンクは必要に応じて設ければ良く、またその数も特に限定されない。
【００６２】
なお、前記流量制御装置（５７ｃ）（５７ｄ）（５７ｅ）において、バイパス管路（６５ｂ）に更に第２バイパス管路（６５ｄ）を設けるものとしても良い。即ち、例えば図１０に示すように、バイパス管路（６５ｂ）のうちバイパス管路流量計（６３）及び調節弁（６４）が設けられた位置よりも吐出口側の位置から副切替バルブ（７２ｄ）を介して第２バイパス管路（６５ｄ）が分岐され、該第２バイパス管路（６５ｄ）に第２バイパス管路流量計（６３ｄ）及び第２バイパス管路調節弁（６４ｄ）が設けられ、該第２バイパス管路（６５ｄ）の他端が吐出口（７１）の手前で主管路（６５ｄ）に合流するものとなされるとともに、前記第２バイパス管路（６５ｄ）における第２バイパス管路流量計（６３ｄ）より吸入口（７０）側の位置と、前記戻り管路（６５ｃ）とを連通接続する態様で、第２ニードル弁（７３ｄ）を備えた第２戻り管路（６５ｅ）が設けられている。このようにバイパス管路が２段階で構成されているから、即ちバイパス管路（６５ｂ）で低流量に制御された染液を第２バイパス管路（６５ｄ）に送流し、該第２バイパス管路（６５ｄ）の第２バイパス管路調節弁（６４ｄ）により更に低流量に絞り込むことが可能となるから、前述したバイパス管路が１段で構成されているものよりも、一層広い流量範囲にわたって高精度に流量を可変制御することが可能となる。
【００６３】
もちろん、前記第２バイパス管路に対して前記同様の態様で更に第３バイパス管路を設けるものとしても良い。これにより、より一層広い流量範囲にわたって高精度に流量を可変制御することができる。
【実施例】
【００６４】
次に、この発明の具体的実施例について説明する。
【００６５】
＜実施例１＞
上述した図５に示す構成を有する自動調液システム（５０）を用いて、３種類の染料母液、水、助剤を混合して染液の自動調液を行い、検定コンピュータ部（３）で測定した調液染液の濃度データを単位時間（５秒）毎にパソコンでモニターし、記録した。そして、予め検定コンピュータ部（３）に入力されていた所望の染液調整濃度（設定濃度）との誤差を求め、これより単位時間毎に誤差率（（実測値−設定値）÷設定濃度×１００）を求め、誤差率の平均値を求めた。調液染液濃度が低濃度領域（０．００１〜０．０５ｇ／Ｌ）にある場合の結果を表１に示し、同高濃度領域（０．０５〜０．５ｇ／Ｌ）にある場合の結果を表２に示し、３種類の染料母液の配合が不等量配合の場合の結果を表３に示す。
【００６６】
なお、分光光度計としては、大塚電子製の分光光度計（ＭＣＰＤ−３０００）を用い、これによる吸光度測定の際の測定波長範囲は４００〜７００ｎｍとした。また、３種類の染料としては、Ｌａｎａｓｙｎ Ｙｅｌｌｏｗ Ｓ−２ＧＬ（商品名：サンド株式会社製）、Ｌａｎａｓｙｎ Ｂｌａｃｋ ＢＲＬ（商品名：サンド株式会社製）、Ｌａｎａｓｙｎ Ｒｅｄ ＳＧ（商品名：サンド株式会社製）を用い、各染料母液濃度は１０ｇ／Ｌとした。
【００６７】
【表１】

【００６８】
【表２】

【００６９】
【表３】

【００７０】
表１〜３から明らかなように、実施例１の自動調液システムによれば、測定対象の調液染液濃度が低濃度領域、高濃度領域のいずれであっても、１つの調色検定を極めて短時間（５秒程度）で行うことができて、瞬時に検定結果をフィードバックでき、しかもいわば連続的（例えば１〜１０秒の単位時間毎）に検定結果をフィードバックして流量調整を適宜行うことができるので、極めて広い濃度範囲にわたって染液の調液を極めて高精度に行うことができる。
【発明の効果】
【００７１】
この発明に係る自動調色検定装置は、分光光度計の測定セル内における光透過距離が、測定対象である調液染液の濃度レベルに対応して可変設定し得るようになされているから、分光光度計の測定レンジアビリティーに入るように光透過距離を調節することができ、従って低濃度から高濃度まで極めて広い濃度範囲においていかなる濃度の染液に対しても、調色検定を極めて短時間に行うことができる。また、測定セルの内部空間が、相互に光透過距離を異にする複数の液密独立空間に分割されると共に、各液密独立空間のそれぞれに対して前記染液導入管及び染液排出管が連通接続され、かつ測定対象である調液染液の濃度レベルに対応していずれか１つの独立空間内に選択的に調液染液が送流されるようになされており、選択的に調液染液が流過される各独立空間における光透過距離はいずれも不変で固定されているので、測定時における光透過距離を高精度に維持することができる。
【００７２】
この発明に係る染料の自動調液システムは、上記自動調色検定装置を用いて調色検定を行うものであるから、低濃度から高濃度まで極めて広い濃度範囲においていかなる濃度の染液に対しても、調色検定を極めて短時間に行うことができ、従って極めて短時間で検定結果を連続的にフィードバックして流量の調整を行うことができるので、極めて広い濃度範囲にわたって高精度に染液の調液を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この発明の一実施形態に係る自動調色検定装置の構成を示す概略図である。
【図２】測定セル、配管及び光路の接続態様を示す系統図である。
【図３】液の流路を示す説明図であって、（イ）は染液の濃度が高濃度領域である場合、（ロ）は染液の濃度が低濃度領域である場合をそれぞれ示すものである。
【図４】測定セルの構成の変形例を示す断面図である。
【図５】この発明の一実施形態に係る染液の自動調液システムの構成を示す概略図である。
【図６】水タンク、助剤タンクの流量制御装置の構成を示す系統図である。
【図７】染料母液タンクの流量制御装置の構成を示す系統図である。
【図８】図７の流量制御装置における染液の流路を示す図であって、（イ）は大流量で送流する場合、（ロ）は小流量で送流する場合をそれぞれ示すものである。
【図９】ポンプの吐出流量範囲と調整弁の制御流量範囲の相対関係の例を示す説明図である。
【図１０】染料母液タンクの流量制御装置の変形例を示す系統図である。
【符号の説明】
【００７４】
１…自動調色検定装置
２…分光光度計
３…検定コンピュータ部
４…測定セル
１２…第１独立空間
１３…第２独立空間
１６…第１染液導入管
１７…第１染液排出管
１８…第２染液導入管
１９…第２染液排出管
５０…自動調液システム
５１…自動調液装置
５２…制御コンピュータ部
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ…染料母液タンク
５４…水タンク
５６…ミキサー
５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄ、５７ｅ…流量制御装置

Claims (2)

1. 測定対象である調液染液を測定セル内に導入するための染液導入管が測定セルに連通接続される一方、測定セルを流過した後の染液を排出するための染液排出管が該測定セルに連通接続されると共に、該測定セル内における光透過距離が、測定対象である調液染液の濃度レベルに対応して可変設定し得るようになされた分光光度計と、
   該分光光度計で測定された染液の濃度、色相が所望の値と合致するかどうかを演算判定する検定コンピュータ部とを備えてなり、
   前記測定セルの内部空間が、相互に光透過距離を異にする複数の液密独立空間に分割されると共に、各液密独立空間のそれぞれに対して前記染液導入管及び染液排出管が連通接続され、かつ測定対象である調液染液の濃度レベルに対応していずれか１つの独立空間内に選択的に調液染液が送流されるようになされることによって、前記測定セル内における光透過距離が調液染液の濃度レベルに対応して可変設定されると共に、
   前記分光光度計において、投光光ファイバーの軸線と受光光ファイバーの軸線は合致するように配置され、投光光ファイバーより投入される光は、前記複数の液密独立空間を順に通過したのち、受光光ファイバー内に導入されるものとなされていることを特徴とする自動調色検定装置。
2. 染液が充填される１ないし複数の染液タンクと、水が充填される水タンクと、前記各タンクから供給される液を混合するミキサーと、前記各タンクからミキサーに供給する液の流量を制御する１ないし複数の流量制御装置とを有する自動調液装置と、
   請求項１に記載の自動調色検定装置と、
   前記自動調色検定装置の検定コンピュータ部の演算判定結果に基づいて成分解析を行い、該解析結果に基づいて前記流量制御装置の制御を行うようになされた制御コンピュータ部とを備えてなり、
   前記自動調液装置のミキサーを経て送流される調液染液の少なくとも一部が、前記自動調色検定装置の染液導入管に導入されるようになされていることを特徴とする染液の自動調液システム。

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