JP4295422B2

JP4295422B2 - バッチ調製方法

Info

Publication number: JP4295422B2
Application number: JP2000202742A
Authority: JP
Inventors: 慎吾山内; 伸一朗 ▲桑▼原
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: JP2002018343A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学、食品、感光材料などの製造におけるバッチ調製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
感光材料などの製造工程におけるバッチ調製プロセスでは、その攪拌機や付随する計量器の特性上許される範囲で、固定された調製装置を使ってどの程度の調製、仕込み量を得るかを可変することができる。感光材料の製造では、１バッチである種の塗布液の生産が完結することは、その連続的な生産形態からまれであり、数バッチから数百バッチの生産を半連続的に行うことになる。
【０００３】
扱う素材から塗布液そのものは高価なものであり、生産終了時点で、廃棄される余剰分の生産を抑制することは非常に重要である。このため、生産終了間際に必要調製量を正しく求め、調製スケールを変化させることで、それに合致した調製量を正しく得ることが望まれている。
【０００４】
必要調製量は、使用予定の支持体長を基準にして塗布面積を求め、各種の塗布液毎に単位面積あたりの必要塗布量から全体の必要塗布液量を求め、さらに生産工程に現存している塗布液の総量を減じることで、容易に類推することができる。
【０００５】
また、バッチプロセスでは、基準調製スケールが一般的に決まっており、上記必要調製量を基準調製スケールで除することで、必要なバッチ数を求めることができる。このバッチ数は整数倍になることはまれであり、ほとんどの場合は、小数点以下の端数を有する。したがって、１回のバッチ調製で、この端数に合致した補正を行うかどうかは、その攪拌装置の最低攪拌量や付随する計量器の最小計量値が全ての素材に対して有効であるかどうかで決定される。
【０００６】
従来は、制御の簡便を図るために、最終調製の３バッチを基準とし、小数点以下１位の位までを割り振ることで、最適調製スケールを割り出していた。例えば、必要量が３．０バッチスケールから２．０バッチスケールまで０．１刻みで変わり得る場合、次の組み合わせを用いることで、生産終了時点での廃却ロスを基本的には「０．０」にすることができる。
【０００７】
例えば必要量が３．０の場合には、最終調製の３バッチをいずれもバッチスケール１．０で行う。また、必要量が２．９の場合には、最終調製の３バッチは、終わりから３番目及び２番目のバッチをバッチスケール１．０で行い、終わりから１番めのバッチをバッチスケール０．９で行う。以下、必要量が２．８〜２．０までの最終調製の３バッチをまとめると以下のようになる。
２．８（１．０，１．０，０．８）
２．７（１．０，１．０，０．７）
２．６（１．０，０．９，０．７）
２．５（１．０，０．８，０．７）
２．４（０．９，０．８，０．７）
２．３（０．９，０．７，０．７）
２．２（０．８，０．７，０．７）
２．１（０．７，０．７，０．７）
【０００８】
なお、上記のものでは、バッチ調製装置のスケール可変幅を１．０（標準調製量）から０．７倍スケールまでとした。調製スケールの組み合わせは上記にこだわる必要はないが、調製品質の再現性を確保するために、できるだけ標準調製スケールを続け得ること、小スケールでは調製サイクルが消費時間に間に合うかどうかが問題となりうるので、大スケールから小スケールへの順に配置することが好ましい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法では、０．１刻みのロスを含んでいるため、標準バッチスケールの大きさによっては、相当量の誤差を含むことになる。また、必要量調製のためには、３バッチを必要とするために、調製スケールを確定した後に最終生産までの間でトラベルが発生した場合にこれに対応しにくいという問題がある。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、残量ロスを抑制して効率のよいバッチ調製を行うことができるようにしたバッチ調製方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、調製装置に原料を投入してバッチ毎に調製を行い、調製したものを次工程に供給するバッチ調製方法において、前記調製装置の特性から特定される１バッチ当たりの最大調製量Ｍmaxと最小調製量Ｍminと、前記最大調製量Ｍmax及び最小調製量Ｍminの間で設定した標準調製量Ｍstとを用いて、前記次工程における必要調製量Ａから各バッチの実際の調製量Ｂを決定して調製を行い、前記実際の調製量Ｂの決定は、標準調製量Ｍｓｔの２倍が最大調製量Ｍmaxよりも大きい場合に、必要調製量Ａが標準調製量Ｍstの２倍以上ときには、実際の調製量ＢをＭstとし、必要調製量Ａが標準調製量Ｍstの２倍よりも小さく、且つ最大調製量Ｍmax以上であるときに、実際の調製量ＢをＡ／２とし、必要調製量Ａが最大調製量Ｍmaxと最小調製量Ｍminとの間にあるときに、実際の調製量ＢをＡとし、必要調製量Ａが最小調製量Ｍminより小さいときに、実際の調製量ＢをＭminとしている。
【００１２】
なお、前記最大調製量Ｍmax と最小調製量Ｍmin との関係を、最大調製量Ｍmax を最小調製量Ｍmin の２倍以上にすることが好ましい。この場合には、必要調製量Ａが標準調製量Ｍstの２倍と最大調製量Ｍmax との間にあるときに、実際の調製量ＢをＡ／２とすると、最後のバッチ処理における必要調製量ＢもＡ／２となる。そして、このＡ／２は上記のＭmax ≧２・Ｍmin の関係により、常に最小調製量Ｍmin よりも大きくなるため、最後のバッチ処理で最小調製量Ｍmin を超えた必要調製量となり、廃棄ロスがなくなる。
【００１３】
上記のようなＭmax ≧２・Ｍmin の関係を持たない場合には、実際の調製量ＢをＡ／２としたときに、このＡ／２がＭmin よりも小さいときに、実際の調製量ＢをＭmin としている。この場合には、Ｍmin −Ｂ分の余剰分ができ、廃棄ロスになるが、廃棄ロスになる確率はそれほど高くないため、従来の０．１バッチ刻みでの誤差による廃棄ロスに較べて、廃棄ロスが抑制される。
【００１４】
必要調製量Ａが最大調製量Ｍmax の２倍より大きいときには、実際の調製量Ｂを最大調製量Ｍmaxとする処理を含むことにより、通常のバッチ処理では、調製装置の能力を最大限に生かした効率の良いバッチ調製が可能になる。
【００１５】
原料を１バッチ毎の必要量として収納した標準容器と、１バッチ毎の必要量よりも少ない端数量を収納した端数容器とを予め用意しておき、前記終了直前の各バッチの実際の調製量に基づき、最適な端数容器を選択的に用いることが好ましい。この場合には、従来のように、スライス装置を用いてゲル状物質を端数投入するものに較べて、投入誤差が少なくなり、廃却ロスが抑制される。すなわち、スライス装置では回転刃を降下させ、その降下量を規定することで、容器側に残すゲル状物質の量を設定しているため、ゲル状物質の硬さによって切り出し量が変化してしまい、適切な端数量の投入は困難であったが、これを解消することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のバッチ調製方法を実施したバッチ調製システムを示す概略図である。溶融タンク１０は、タンク本体１１とジャケット１２と攪拌装置１３とから構成されている。タンク本体１１は、上部に投入口１１ａが形成されており、この投入口１１ａからゲル状物質１５が投入される。ゲル状物質１５は、本実施形態では、写真乳剤、マット剤、その他のゲル状の乳化物であり、これらは図示しない調製タンクにより予め調製され、専用の収納容器１６にて冷却して低温保存されている。収納容器１６には１バッチ分のゲル状物質１５が収納されている。また、後に説明するように、最終１バッチまたは２バッチなどの終了直前のバッチでは、実際の調製量に対応可能なように、ゲル状物質１５が適宜分量で小分けされて各収納容器１６に収納されている。
【００１７】
ジャケット１２はタンク本体１１のタンク壁全体に形成されている。そして、このジャケット１２内に恒温槽２０で温度調節した加熱媒体を循環することで、タンク本体１１を４０〜８０度Ｃに加熱し、ゲル状物質１５を溶解する。
【００１８】
攪拌装置１３は、モータ１３ａ及び攪拌羽根１３ｂから構成されており、ゲル状物質１５のタンク壁面との接触を良くして溶融速度を速め、溶融した液を壁面をつたって速やかにタンク本体１１の底部に流下させる。
【００１９】
タンク本体１１内でＴ型タンク弁２１の上方である溶融液取り出し口１１ｂの付近には、金網２２が配置されている。金網２２は、０．５〜１．０mmの網目のステンレス製またはプラスチック製の網から構成されている。
【００２０】
タンク本体１１の底部にはＴ型タンク弁２１が取り付けられている。また、Ｔ型タンク弁２１には送液ライン２３が設けられており、この送液ライン２３は溶融液を受液タンク２４に送る。Ｔ型タンク弁２１は、タンク本体１１内で溶融した溶融液をタンク本体１１内に留めることなく取り出し、連続的に受液タンク２４に送液するためのものであり、常に適度なバルブ開度で開口する。
【００２１】
受液タンク２４に送られた溶融液２５は、送液ライン２６を介して塗布装置２７に送られる。塗布装置２７は、例えば押出し型塗布ヘッドを備えており、支持体に溶融液２５を所定の厚さで塗布する。なお、各送液ライン２３，２６には、必要に応じて、周知のギヤポンプ、スネークポンプ、ロータリーポンプ、無脈動型２連ダイヤフラムポンプなどのポンプや、脱泡装置、流量調整装置などが設けられる。
【００２２】
制御装置３０は、恒温槽２０の加熱媒体の温度及び流量と、攪拌装置１３のモータ１３ａの回転速度とを調節して、ゲル状物質１５の溶解を制御するとともに、感光材料製造ラインにおける次工程である塗布工程の必要調製量Ａに基づき、通常のバッチ調製か終了時バッチ調製かを選択する。通常のバッチ調製では、溶融タンク１０の最大調製量Ｍmax よりも小さく設定された標準調製量Ｍstとなるバッチ調製を行う。また、必要調製量Ａが標準調製量Ｍstの２倍未満になると、この必要調製量Ａから終了直前の各バッチの実際の調製量Ｂを決定する。
【００２３】
図２は溶融タンクにおける処理内容を示すフローチャートである。通常は実調製量Ｂが標準調製量Ｍstになるようにして通常のバッチ処理による調製が行われる。各バッチ処理時には必要調製量Ａが算出される。必要調製量Ａは次のようにして求める。まず、使用予定の支持体長を基準にして塗布面積を求める。次に、各種の塗布液毎に単位面積あたりの必要塗布量から全体の必要塗布液量を求める。さらにこの必要塗布液量から生産工程に現存している塗布液の総量を減じることで、必要調製量を求める。
【００２４】
求めた必要調製量Ａが、Ａ≧２・Ｍstであるときは、実調製量ＢをＭstとして、通常のバッチ処理を行う。また、必要調製量Ａが２・ＭstとＭmax との間（２・Ｍst＞Ａ≧Ｍmax ）にあるときには、終了直前のバッチ処理として、実調製量ＢをＡ／２として、バッチ処理を行う。このとき、Ａ／２がＭmin よりも小さいときには、実調製量ＢをＭmin とする。バッチ処理を終えると、必要調製量Ａを更新し、この必要調製量Ａに基づき次のバッチ処理における実調製量Ｂを求める。
【００２５】
また、必要調製量ＡがＭmax とＭmin との間（Ｍmax ＞Ａ≧Ｍmin ）にあるときには、最後のバッチ処理として、実調製量ＢをＡとして１回のバッチ処理を行う。更に、必要調製量Ａが最小調製量Ｍmin よりも小さい場合には実調製量ＢをＭmin として、最後のバッチ処理を行う。
【００２６】
このように、終了直前のバッチ処理を１回または２回に抑えることで、調製スケールを確定した後に最終生産の間でトラブルが発生したときでも対応が容易に行えるという利点がある。
【００２７】
特に、最大調製量Ｍmax と最小調製量Ｍmin との関係を、最大調製量Ｍmax を最小調製量Ｍmin の２倍以上（Ｍmax ≧２・Ｍmin ）にすることで、必要調製量Ａが標準調製量Ｍstの２倍と最大調製量Ｍmax との間にあるときに、実際の調製量ＢをＡ／２とする処理によって、最後のバッチ処理における必要調製量ＢもＡ／２となる。そして、このＡ／２は、上記のＭmax ≧２・Ｍmin の関係により、常に最小調製量Ｍmin よりも大きくなる。このため、最後のバッチ処理で最小調製量Ｍmin を超えた必要調製量となり、廃棄ロスを無くすことができる。
【００２８】
なお、最大調製量を１．０としたときに、標準調製量Ｍstを０．６〜０．９の範囲にし、最小調製量を０．１〜０．４の範囲にすることが好ましい。
【００２９】
なお、上記実施形態では、最大調製量Ｍmax 、最小調製量Ｍmin 、標準調製量Ｍstやこれらの２倍値からなる基準値２・Ｍmax ，２・Ｍmin ，２・Ｍstを用いて必要調製量Ａを判定する際に、これら基準値をいずれか一方に含ませたが、この基準値の属する側はいずれでもよく、この基準値の含み方によって、≧，＞，≦，＜などが適宜用いられる。
【００３０】
また、上記実施形態では、感光材料の製造ラインにおける溶融タンクでのゲル状物質の溶融に本発明を実施したが、これは、その他の処理に実施してもよい。また、感光材料の製造ラインに限らず、化学プラントや食品製造プラントなどの他の分野におけるバッチ調製に対して本発明を実施してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、必要調製量Ａが標準調製量Ｍstの２倍より大きいときには、実際の調製量ＢをＭstとし、必要調製量Ａが標準調製量Ｍstの２倍と最大調製量Ｍmax との間にあるときに、実際の調製量ＢをＡ／２とし、必要調製量Ａが最大調製量Ｍmax と最小調製量Ｍmin との間にあるときに、実際の調製量ＢをＡとし、必要調製量Ａが最小調製量Ｍmin より小さいときに、実際の調製量ＢをＭmin とするから、最大で２回の終了直前のバッチ処理で良くなり、効率よく終了直前のバッチ処理を行うことができる。しかも、従来のように０．１バッチ刻みでの誤差を排除することができ、廃棄ロスを無くすことができる。
【００３２】
また、必要調製量Ａが標準調製量Ｍstの２倍と最大調製量Ｍmax との間にあるときに、実際の調製量ＢをＡ／２とする処理により、最後のバッチ処理における必要調製量ＢもＡ／２となる。そして、最大調製量Ｍmax と最小調製量Ｍmin との関係を、最大調製量Ｍmax を最小調製量Ｍmin の２倍以上にしておくことにより、Ａ／２は最小調製量Ｍmin よりも常に大きくなる。したがって、最後のバッチ処理で最小調製量Ｍmin を超えた必要調製量となるため、廃棄ロスがなくなる。
【００３３】
また、上記のようなＭmax ≧２・Ｍmin の関係を持たない場合には、実際の調製量ＢをＡ／２としたときに、このＡ／２がＭmin よりも小さいときに、実際の調製量ＢをＭmin となる。この場合には、Ｍmin −Ｂの余剰分ができ、廃棄ロスになるが、廃棄ロスになる確率はそれほど高くないため、従来の０．１バッチ刻みでの誤差による廃棄ロスに較べて、廃棄ロスを抑制することができる。
【００３４】
前記必要調製量Ａが最大調製量Ｍmax の２倍より大きいときには、実際の調製量Ｂを最大調製量Ｍmax または最大調製量Ｍmax に近い値とする処理を含むことにより、通常のバッチ処理では、調製装置の能力を最大限に生かした効率の良いバッチ調製が可能になる。
【００３５】
原料を１バッチ毎の必要量として収納した標準容器と、１バッチ毎の必要量よりも少ない端数量を収納した端数容器とを予め用意しておき、終了直前の各バッチの実際の調製量に基づき、最適な端数容器を選択的に用いることにより、従来のように、スライス装置を用いてゲル状物質を端数投入するものに較べて、投入誤差が少なくなり、廃却ロスを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバッチ調製方法を実施したバッチ調製システムを示す概略図である。
【図２】バッチ調製処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０溶融タンク
１１タンク本体
１２ジャケット
１３攪拌装置
１５ゲル状物質
１６収納容器
２０恒温槽
２４受液タンク
２５溶融液
２７塗布装置
３０制御装置

Claims

調製装置に原料を投入してバッチ毎に調製を行い、調製したものを次工程に供給するバッチ調製方法において、
前記調製装置の特性から特定される１バッチ当たりの最大調製量Ｍmaxと最小調製量Ｍminと、前記最大調製量Ｍmax及び最小調製量Ｍminの間で設定した標準調製量Ｍstとを用いて、前記次工程における必要調製量Ａから各バッチの実際の調製量Ｂを決定して調製を行い、
前記実際の調製量Ｂの決定は、標準調製量Ｍｓｔの２倍が最大調製量Ｍmaxよりも大きい場合に、
必要調製量Ａが標準調製量Ｍstの２倍以上ときには、実際の調製量ＢをＭstとし、
必要調製量Ａが標準調製量Ｍstの２倍よりも小さく、且つ最大調製量Ｍmax以上であるときに、実際の調製量ＢをＡ／２とし、
必要調製量Ａが最大調製量Ｍmaxと最小調製量Ｍminとの間にあるときに、実際の調製量ＢをＡとし、
必要調製量Ａが最小調製量Ｍminより小さいときに、実際の調製量ＢをＭminとすることを特徴とするバッチ調製方法。
前記最大調製量Ｍmaxと最小調製量Ｍminとの関係を、最大調製量Ｍmaxを最小調製量Ｍminの２倍以上にしたことを特徴とする請求項１記載のバッチ調製方法。
前記実際の調製量ＢをＡ／２としたときに、このＡ／２がＭminよりも小さいときに、実際の調製量ＢをＭminとすることを特徴とする請求項１記載のバッチ調製方法。
前記必要調製量Ａが最大調製量Ｍmaxの２倍より大きいときには、実際の調製量Ｂを最大調製量Ｍmaxとする処理を含むことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載のバッチ調製方法。
前記原料を１バッチ毎の必要量として収納した標準容器と、１バッチ毎の必要量よりも少ない端数量を収納した端数容器とを予め用意しておき、前記終了直前の各バッチの実際の調製量に基づき、最適な端数容器を選択的に用いることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つ記載のバッチ調製方法。