JP6175349B2 - 溶剤調合システム - Google Patents

Description

本発明は、インキ、塗料、希釈等に用いられる溶剤、希釈用溶剤、あるいは塗装装置、塗装器具、塗料配管、被塗装製品等の対象物に付着した塗料を洗浄する洗浄用溶剤等の溶剤を所定の組成に調合するシステムに関する。

従来より塗料希釈剤、洗浄剤、剥離剤などにおいて有機系、水系などの種々の溶剤が用いられてきた。しかし、これらの溶剤は通常単一種類であるか、あるいは複数種の混合溶剤が用いられたとしても、ある程度限定された組成物が用いられる程度であった。

近年、塗料希釈剤、洗浄剤、剥離剤などにおいて、塗料及び素材の多様化、環境対応性、性能、安全性、リサイクル性などの多種多様な要望に応じるため、多種多様な組成の溶剤が提供され、研究されている。また、顧客の要望に応じて専用の溶剤を個別に研究、開発、製造（オーダーメイド）して提供することも行われている。このため、近年では約20,000種類以上の膨大な製品を製造し、それらの製品の情報を管理し、容器１つからでも受注生産・即納できる体制が求められている。また、顧客からのOEM（相手先商標製造）による製品供給にも対応できる設備が必要とされている。

通常、溶剤組成物の混合には、各原料を所定量となるように計量し、これを混合容器にそれぞれ投入して攪拌し、所望の組成物を得ている。この場合、少量生産物などでは手作業による調整も行われているが、手作業では時間も手間も掛かり、生産効率が著しく低下する。また、作業工程に直接作業者が介在するため、作業者が有害物質に被爆する恐れもあった。

一方、自動化する場合、各原料は独自の容器から供給されるが、一部の供給路や混合容器は溶剤の種類が異なっても共用する場合が多く、異なる種類の溶剤を調製する場合には共用部位の洗浄作業が必要になる。しかし、このような洗浄作業は時間がかかる上、洗浄用薬液や、これに要する要する費用も必要で、多品種を生産する製造工程上大きな問題になっていた。

さらに、手作業でも自動化した場合でも、製品組成の管理上の不備や、人為的ミスなどにより製品の組成が目的物と異なる事故が生じる恐れもあった。これを防止するためには、最終生産物からサンプルを採取し、これを分析して組成を検査するという作業が必要である。

また、近年食品包装や医薬製造向けなど、多方面の用途において、微量な不純物の混入（ppm）も許されない品質が要求されている。これに対応するためには、製造容器や充填経路に対し十分な洗浄を行い、微量不純物（配合成分以外の使用原料）の除去と監視が必要だが、機器を共用する以上不純物の混入の可能性がゼロになるわけではなく、不要な他成分に接触しない方法でなければ、根本的な解決にはならない。

特開平１-２８８３２４号公報（特許文献１）には、複数種類の液体をそれぞれ貯蔵する複数の貯蔵手段と、これら貯蔵手段から単位時間当り所定の液体を送り出す複数の供給手段と、これら供給手段によって供給された複数種類の液体を混合する混合手段とを含む液体混合容器であって、前記複数の貯蔵手段の各々の貯蔵量を計量して貯蔵量情報を出力する複数の計算手段を備えたことを特徴とする液体混合装置が開示されている。

しかし、この文献に開示された液体混合装置は、各貯蔵部の液体貯蔵量を計測して貯蔵情報を出力しているが、原料容器の数が多くなると、それに対応して計量装置も増やさなければならず、不経済である。また、異なる組成の接着剤を混合する場合でも混合部は共通に使用されるので、以前の調合した接着剤成分から汚染される恐れがある。

特開平１−２８８３２４号公報

解決しようとする問題点は、他の組成物や各原料からの極微量な汚染も防止可能で、多種類の組成物を自動的に調合することが可能な溶剤調合システムを提供することである。
また、少量生産にも対応可能な溶剤調合システムを提供することである。
また、火災や作業者への暴露などを極力防止することが可能な溶剤調合システムを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成とした。
（１）複数の原料容器と、これらの各原料容器から原料溶剤を調節可能に供給する複数の供給経路と、前記供給経路から供給される原料をそれぞれ調節可能に吐出する複数の供給ノズルと、供給された原料溶剤が収納され混合される混合容器と、この混合容器の質量を測定可能な質量測定装置と、前記供給経路、供給ノズルおよび質量測定装置と接続されている制御装置とを有し、
前記供給経路は各原料容器に対応してそれぞれ独立で存在し、
前記供給ノズルは前記複数の供給経路に対応して複数存在し、
前記制御装置は前記混合容器の質量を計測しながら予め決められた組成に従い各原料容器から必要な原料を供給するように該当する供給経路と供給ノズルを制御し、
前記混合容器は調合された溶剤を包装する包装容器であり、
それぞれ複数のノズルと質量測定装置を備えた複数の供給ステージを有し、
前記混合容器は各供給ステージを移動して原料溶剤が供給される溶剤調合システム。
（２）複数の原料容器と、これらの各原料容器から原料溶剤を調節可能に供給する複数の供給経路と、前記供給経路から供給される原料をそれぞれ調節可能に吐出する複数の供給ノズルと、供給された原料溶剤が収納され混合される混合容器と、この混合容器の質量を測定可能な質量測定装置と、前記供給経路、供給ノズルおよび質量測定装置と接続されている制御装置とを有し、
前記供給経路は各原料容器に対応してそれぞれ独立で存在し、
前記供給ノズルは前記複数の供給経路に対応して複数存在し、
前記制御装置は前記混合容器の質量を計測しながら予め決められた組成に従い各原料容器から必要な原料を供給するように該当する供給経路と供給ノズルを制御し、
前記混合容器は調合された溶剤を包装する包装容器であり、
前記複数のノズルと質量測定装置を備えた複数の供給ステージがそれぞれ並列に配置され、前記混合容器はそれぞれ並列に並んだ供給ステージにそれぞれ供給され原料溶剤が供給される溶剤調合システム。
（３）前記複数の供給ノズルは複数の系統に対応して独立したノズルを複数備えた複合ノズルである上記（１）または（２）の溶剤調合システム。
（４）前記混合容器に設けられたラベルに組成情報が表示され、前記制御装置がこれを読み込むと共に、原料溶剤が供給され混合された最終製品の組成データと前記ラベルに表示されている組成情報とを組み合わせて管理する上記（１）〜（３）の何れかの溶剤調合システム。
（５）溶剤を扱う各工程は筐体により覆われ、外部環境から遮断可能な上記（１）〜（４）の何れかの溶剤調合システム。

本発明によれば、組成物や各原料からの極微量な汚染も防止可能で、多種類の組成物を自動的に調合することが可能な溶剤調合システムを提供することができる。また、少量生産にも対応可能であり、火災や作業者への暴露などを極力防止することが可能な溶剤調合システムを提供することができる。

図１は本発明のシステムの基本構成を示したブロック構成図である。 図２は本発明のシステムの具体的構成例を示した平面図である（実施例１） 図３は本発明のシステムの具体的構成例を示した外観斜視図である（実施例１）

本発明の溶剤調合システムは、例えば図１に示すように複数の原料容器３と、これらの各原料容器から原料溶剤を供給する複数の供給経路４と、前記供給経路４から供給される原料をそれぞれ供給可能な供給ノズル５と、供給された原料溶剤が収納され混合される混合容器２と、この混合容器２の質量を測定可能な質量測定装置６と、前記供給経路４、供給ノズル５および質量測定装置６と接続されている制御装置８とを有し、前記供給経路４は各原料容器３に対応してそれぞれ独立で存在し、前記供給ノズル５は前記複数の供給経路４に対応して複数存在し、前記制御装置８は予め決められた製品組成に従い各原料容器３１，３２〜３ｎから必要な原料を供給するように前記供給経路４と供給ノズル５を制御するものである。

このように、各原料容器３１，３２〜３ｎに対応してそれらを独立に供給する供給経路４１，４２〜４ｎから各原料を供給ノズルを介して独立に供給し、供給された原料を収納し混合する混合容器２を最終製品の包装容器とすることで、供給経路や混合容器を介した汚染をゼロに近づけることができる。また、混合容器の質量を測定する質量測定装置を有するので、混合容器の質量を測定しながら原料を供給することが可能で、如何なる原料でも必要な質量分だけを混合容器に供給でき、任意の組成の混合溶剤に容易に対応することができる。

次に、図を参照しながら本発明システムの構成について説明する。図１は、本発明の溶剤調合システムの基本構成を示す概略構成図である。図において、原料容器３は原料の種類に応じて配置された複数の原料容器３１，３２〜３ｎから構成され、これら各原料容器３１，３２〜３ｎには、それぞれ独立した供給経路４１，４２〜４ｎが接続されている。これら複数の供給経路４１，４２〜４ｎは先端ないし終端部において好ましくは複合ノズル５に接続される。複合ノズル５には複数の供給経路４１，４２〜４ｎに対応したノズル５１〜５ｎが一体に配置され、それぞれ前記複数の供給経路４１，４２〜４ｎと接続されている。各供給経路には、少なくとも流量調節弁V1，V2〜Vnと液体ポンプP1，P2〜Pnが前記複数の供給経路４１，４２〜４ｎ毎に備え付けられている。

前記複合ノズル５は供給ステージ上に配置されている。この供給ステージには、質量測定装置６を備えた搬送装置７と、原料供給時に前記質量測定装置６上に載置される混合容器２と、前記混合容器２近傍に配置され、この混合容器のラベル上のデータを読み取る読取装置９とが配置されている。また、前記読取装置９および質量測定装置６は制御装置８に接続されていて、これらから得られたデータが制御装置８に送られるようになっている。さらに、前記流量調節弁V1，V2〜Vn、液体ポンプP1，P2〜Pn、複合ノズル５も制御装置に接続され、制御装置８から自動で制御されるようになっている。

混合容器２は、最終製品である溶剤組成物を包装する包装容器を使用する。このように、最終製品の包装容器を使用することで、混合容器が各製品に対応してその都度更新され、使用済みの混合容器は使い捨てにすることもでき、混合容器を介した汚染は理論上生じなくなる。ここで、最終製品の包装容器とは、調製された溶剤組成物を収納して出荷され、流通経路、顧客先などで運搬、保管されるための容器である。

具体的には、金属角缶（例えば一斗缶）、金属丸缶（例えばドラム缶）など通常使用されている液体保存容器の他、樹脂製の様々な形態の容器や、ステンレス鋼等の腐食に強い金属を用いた任意の大きさ形状の容器などを用いることもできる。また、場合によってはタンクローリー等の輸送装置に備えられた容器をそのまま用いることも可能である。これらの何れの態様を選択するかは、顧客の求める仕様や販売形態、流通での取り扱いの容易さなどにより決めればよい。同様に、混合容器の大きさ形状も、一般的な容器を用いる場合の他は、客先の仕様や流通での取り扱い態様、生産設備の仕様等により適宜決めればよい。

混合容器は原則として１サイクルの使用を前提とするが、溶剤に求められる純度、組成物の種類、使用態様などによっては、洗浄などを行って複数回使用することもできる。

混合容器２の上部には通常混合容器の上面より小さな開口２１が形成されていて、この部分から製品である溶剤を出し入れすることができると共に、着脱可能な蓋材を装着することにより密閉、開閉することもできるようになっている。

混合容器２の側部あるいは上面には、製品表示となるラベル２２が配置され製造者の商標などが付されるとともに、製品名や主要組成、場合によっては危険物表示や火気に対する注意書などが表示される。

また、このラベル２２には製品である溶剤の種類、組成、製造管理上の番号、記号等を表す符号パターンあるいは文字、記号、数字等の管理表示が付されている。そして、本発明では好ましくは、この管理表示を読取装置で読み取り、読み取られた製品データと調製された溶剤の組成データと関連づけられ、あるいは組み合わされ、記憶装置等に保存されたり、必要な処理が行われる。より具体的には、制御装置により前記管理表示に対応して組成データが保存され、必要な処理に使用される。

前記ラベル２２を観察可能な位置には、読取装置９が配置されている。この読取装置９はラベル２２に表示されている前記管理表示を読み取ることができる。読取装置９は、例えば画像データ、あるいは光学データ入力機能を有する光学装置などにより構成されている。具体的には、画像センサー、カメラ、スキャナー、バーコードまたはカラムコード読み取り装置およびこれらと同等な機能を有する機器により構成することができる。

原料容器３は、各原料の種類に応じて複数存在し、１つの原料容器には１つの種類の原料が対応して収納される。原則として１つの化学物質の液体または溶液に対応して１つの原料容器が用意されるが、通常の取引形態で２種以上の混合物として流通している溶剤や基礎的な混合溶剤等はそれ自体を１つの原料として取り扱うこともある。何れの場合にも、容器を介した汚染を防止する観点から、同じ原料容器には同じ種類の原料が収納されることが大切である。

原料容器３の大きさ、形状としては、ある程度連続して生産が可能な量を確保できる大きさにすることが重要であるが、原料の種類により使用量も異なるので、各原料に適した大きさに設定すればよい。また、設置される場所や収納効率を考慮した大きさ、形態にすることも必要である。また、原料は通常原料メーカーから購入したものが用いられる。このため、原料の販売形態として一般的な販売量が収納できる大きさであることも重要な要素である。

各原料容器３１，３２〜３ｎには、それぞれに対応した独立の供給路４１，４２〜４ｎが接続されている。この供給路は、各原料容器から混合容器近傍まで延在して、両者を接続し、原料容器内の原料を混合容器に供給できるようになっている。前記のように各供給路は原料容器毎にそれぞれ独立して存在し、１つの原料容器には１つの供給路が対応して存在する。従って、特定の原料容器から供給された原料は、これに対応した１つの供給路のみを通って混合容器まで運ばれ、他の供給路を通ったり、交わることもない。１つの供給路には絶えず同じ原料が流れることになるため、供給路を介して汚染が生じる可能性も理論上はゼロである。

各供給路４１，４２〜４ｎには、原料容器から混合容器まで原料である液体を規定量輸送するために必要な設備が備えられている。具体的には、原料である液体を輸送するために必要な圧力を与える液体ポンプあるいはこれと同等な機能を有する装置、流量を調整するために必要な流量調節弁あるいはこれと同等な機能を有する機器、装置等が少なくとも備えられている。

液体ポンプＰ１，Ｐ２〜Ｐｎは、原料である液体を輸送するために用いられ、通常液体に対して輸送に必要な圧力を与えるか、あるいは吸引する等して供給路内の液体を輸送ために必要な搬送力を与えている。本発明で使用される液体ポンプは、駆動方式、動作方式などにおいて特に限定するものではなく、液体用のポンプとして種々のポンプを用いることができる。しかし、原料に有機溶剤を使用する場合には、これらの原料液に対して耐腐食性を備え、流路の完全な隔離、発火などを防止する安全機構等を備えたものでなければならない。液体ポンプは後述する制御装置により制御可能であるものが望ましい。

また、液体ポンプＰ１，Ｐ２〜Ｐｎに代えて、原料容器内の原料に背圧を与えて原料に輸送力を与えてもよい。この場合原料容器に背圧を加えるためのコンプレッサーなどを接続すればよい。さらに、原料容器３を混合容器より高所に配置し、重力、つまり原料自体の位置エネルギーにより原料に輸送力を与えるようにしてもよい。

流量調節弁Ｖ１，Ｖ２〜Ｖｎは、供給路を流れる原料液の流量を調節したり、オン／オフ制御したりする。流量調節弁も、通常の液体に用いられている流量調節弁を用いることができるが、上記同様原料に有機溶剤を使用する場合には、これらに対して耐腐食性、安全機構等を備えたものでなければならない。流量調節弁も後述する制御装置により制御可能であるものが望ましい。

供給路４１，４２〜４ｎには、確実、正確な搬送を確保したり、保安上、作業効率上等の観点から、上記の構成要素の他、圧力計、温度計、安全弁、背圧弁等、通常この種の液体搬送経路に用いられている種々の機器を取り付けてもよい。

供給路４の先端部には各供給路４１，４２〜４ｎに対応してそれぞれ独立した供給ノズル５１，５２〜５ｎが設けられている。これら各ノズルは、それぞれ別個独立に配置されていてもよいが、混合容器の開口部が小さい場合、選択されたノズルを混合容器の開口部上に確実に位置決めする必要があるため、各ノズルを個別に独立に動作させるのは面倒であり、構造も複雑になる。このため、複数のノズルを並列に連結して一体に配置した複合ノズル５にするとよい。特定のノズルを位置決めするときには、この複合ノズル全体を操作して選択されたノズルを位置決めすればよい。

供給ノズル５は、混合容器開口部に位置する単に原料供給口としての機能を有するだけでもよいが、原料吐出のオン・オフ機能や、流量調節機能を持たせてもよい。

供給路４は、前記各構成要素の他、主に液体流路となる配管を有する。この配管は、必要とされる流量を担保でき、通常液体の流路として用いられている形状、大きさ、材質のものであれば特に限定されるものではない。一般的には、円管状の樹脂、あるいは金属製ものが広く用いられている。しかし、この配管や上記供給ノズルも上記同様、原料液に対して耐腐食性を備え、流路の完全な隔離、発火などを防止する安全機構等を備えたり、難燃性の材料で形成されることが望ましい。

混合容器２の下には質量測定装置６が配置され、混合容器の質量を随時計測できるようになっている。この質量測定装置は、計測した質量を電気信号（データ）に変換して接続させている制御装置に随時送信できるようになっている。これにより、制御装置は混合装置に投入される原料の質量を随時監視することができ、必要な量だけ混合容器に投入することができる。質量測定装置は、通常質量測定に用いられる機器を使用することができ、必要な測定レンジをカバーでき、要求される測定精度を担保可能なもので、計測結果を電気信号に変換可能なものであれば特に限定されることなく使用できる。具体的には、圧電素子などを応用したロードセルやこれと同様な機能を有する機器を挙げることができる。

上記質量測定装置６は、通常搬送装置７上に配置される。この搬送装置は、ローダー、原料投入部、混合部、洗浄部、検査部、アンローダー等、自動化する際に必要な作業位置間で混合容器を移動させる機能を有する。また、後述するように複数のステージにより原料を供給する場合には各ステージ間を移動させたり、並列に処理する場合には、複数個の原料を平行して移動させるなどの機能も有する。

搬送装置７は、混合容器を安全に移動させることができ、特定の作業位置に混合容器を搬送させることができる機能を有するものであれば、その構造や駆動方式などは特に限定されるものではなく、この種の搬送装置として通常用いられているものの中から選択して使用することができる。具体的にはベルトタイプ、ローラータイプ、ホイールタイプ、ピッチ送りタイプ等の搬送路とこれを駆動させる駆動装置との組み合わせで容易に実現できる。また、場合によってはロボットアーム、移送車両などを用いて搬送させてもよい。

制御装置は８、図示しないキーボード、マウス、ポインタ、タッチパネルなどの入力装置やディスプレイ、プリンタなどの出力装置、その他通信手段と接続され、作業者、他の制御装置、データ処理装置とデータの授受を行うことができる。また、内蔵する記憶装置や外部記憶装置に取得したり、処理したデータを蓄積することができる。この制御装置は通常パソコン、産業用コンピュータ等と同等の機能を有し、これらにより構成することができる。

制御装置８は、前記流量調節弁Ｖ１，Ｖ２〜Ｖｎ、液体ポンプＰ１，Ｐ２〜Ｐｎ，搬送装置７，質量測定装置６，読取装置９，複合ノズル５、その他自動制御に必要なセンサー等と接続されていて、予め設定された組成配合になるように質量測定装置６から得られたデータを監視しながら流量調節弁Ｖ１，Ｖ２〜Ｖｎ、液体ポンプＰ１，Ｐ２〜Ｐｎ、複合ノズル５を制御して必要な種類の原料を混合容器に供給する。

また、搬送装置７を制御して混合容器をローダーから原料供給部に搬送し、原料が投入された混合容器をアンローダに搬送する。また、原料供給部において複数のステージが設定されている場合には各ステージ間の搬送制御も行う。

さらに、読取装置９から得られた混合容器に添付されているラベル２２のコードデータあるいは識別データと混合容器内の最終組成物の組成データとを関連付け、その製品の組成データとして保存し、あるいはデータベースとして蓄積する。そして、オペレータの操作する出力装置、あるいは他の制御装置などの製品情報の要求に応じてこれらのデータを出力する。これにより、複数の製品容器とそれに収められている組成物の組成データとが一元的に管理でき、組成を確認するための検査工程が省略できる。

本発明で混合調製される溶剤としては、特に限定されるものではないが、インキ、塗料、希釈等に用いられる溶剤、希釈用溶剤、あるいは塗装装置、塗装器具、塗料配管、被塗装製品等の対象物に付着した塗料を洗浄する洗浄用溶剤、剥離用溶剤等を用いることができる。例えば、一般的なシンナーであれば、原料はトルエン・キシレン・メタノール・酢酸エチル・メチルエチルケトンであり、原料容器もこれらに対応したものになる。また、一般的な塗料用溶剤に用いられる原料としては、例えばエチレングリコール系：エチレングリコールモノエチルエーテル、エステル系：酢酸エチル・酢酸ブチル 、ケトン系：アセトン・メチルエチルケトン（ＭＥＫ）・メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、アルコール系：エタノール・ブタノール・イソプロパノール、脂肪族炭化水素：ミネラルスピリット（石油留分又は残油の水素化精製又は分解により得られる軽油）、芳香族炭化水素：キシレン・トルエン・ソルベントナフサ 等であり、これらを用いて溶剤を調製する場合には、これらの一部または全部をそれぞれ原料容器に収納して所望の組成物に調製する。また、水系溶剤、その原料などを用いることも可能である。

次に、本発明システムの基本動作について説明する。本発明では連続した自動調製動作を行うことができるが、ここでは説明を容易にするために１つの製品の調製動作について説明する。

先ず、オペレータが制御装置８に対して製品組成データを入力する。この製品組成データは複数の製品について一括して入力することもできる。制御装置８は入力された製品組成データに基づき、必要な原料が収納されている原料容器を特定する。ここでは、一例として原料容器３１、原料容器３２、原料容器３ｎが選択されたとする。

先ず、制御装置８は、複合ノズル５を動作させて、供給路４１に対応したノズル５１が混合容器２の開口部２２の直上に位置するように位置決めする。次いで、液体ポンプP1を動作させるとともに流量調節弁V1を開き、原料容器３１内の原料を輸送し、混合容器内に投入する。このとき、質量測定装置６から得られる質量データを監視し、組成に必要な原料分が投入されたか否かを確認し、所望の質量に達した時点で流量調節弁V1を閉じ、液体ポンプP1を停止する。このとき、正確な投入量を確保するために、投入する原料が所定量近くになった時点で、流量調節弁を調節して流量を少なくし、投入精度を高めることもできる。

次に、制御装置８は複合ノズル５を動作させ、供給路４２に対応したノズルが混合容器２の開口部２２の直上に位置するように位置決めする。そして上記同様に、原料容器３２内の原料が供給路４２を介して所定質量分混合容器２内に投入される。最後に、上記同様に、供給路４ｎに対応したノズル５ｎが混合容器２の開口部２２の直上に位置するように位置決めされ、上記同様に原料容器３ｎ内の原料が所定量分混合容器内に投入される。このようにして、最終製品の組成比通りに複数の原料が混合容器内に投入される。このとき必要により、容器内を攪拌してもよい。

上記例では、原料を供給する複合ノズルが単一で、原料供給位置も１カ所である例を示したが、原料供給位置を複数箇所とし、この原料供給位置に対応して複合ノズルを設けることで、投入可能な原料の種類を増やすことができる。この場合、混合容器は各原料供給位置を移動しながら原料の供給を受けることになる。

また、複数の複合ノズルを生産ラインに並列に配置し、複数の混合容器を同時に配置して、並行して処理するようにしてもよい。この場合、１種類の供給路を分岐して並列するステージの複数の複合ノズルに接続したり、各複合ノズルに対応した経路毎に流量調節弁を設けることもできる。このように並列に同じステージを配置することで、生産性が向上する。

本発明のシステムは、製造現場において上記各構成要素が現場環境にそのまま露出した状態で配置してもよいが、好ましくは外装体である筐体で覆い、常時一部が外部環境から遮断され、さらに必要により全体が遮断可能な構成にするとよい。この場合、筐体には不燃性または難燃性の材料を用い、混合容器の搬入・搬出口等、外部環境と接続する部分が、火災発生などの非常時に閉鎖され、外部環境から遮断される構造にするとよい。このような外装体で覆うことにより、安全性が向上されるとともに、製造現場での作業者の溶剤成分による暴露を防止することもできる。

次に、実施例を示して本発明のより具体的な構成について説明する。図２は本発明の具体的構成例を示した平面図、図３は外観斜視図である。図２，３において、溶剤調合システムは、搬送装置１７０と、この搬送装置１７０上、およびその周囲に配置、形成された、複数の供給ステージ１１１，１１２，１１３，１１４とを有する。供給ステージは、この例では４カ所設けられ、各ステージには複数のノズル、この例では１４個のノズルを一体にした複合ノズル１５１，１５２，１５３，１５４がそれぞれ配置されている。各供給ステージ１１１，１１２，１１３，１１４には図示しないが、図１に示されるような構成要素がそれぞれ配置されている。

本実施例では、上記各供給ステージ１１１，１１２，１１３，１１４の他に、これと直列にアンローダー方向に、混合ステージ１１５、検査ステージ１１６、栓取り付けステージ１１７が順次配置されている。混合ステージ１１５は全ての原料が投入された組成物を攪拌し、均一に混合する工程を行う部位であり、通常先端に小型スクリュー、あるいは小型プロペラ状の回転子が配置された攪拌棒を容器内に挿入して回転させ攪拌する。あるいは、エアレーションを行うための中空棒を容器内に挿入してもよい。

検査ステージ１１６は製品の内容物を一部抜き取り、検査工程へ送る部位である。製品検査は上記の様に本発明では省略することができるが、ロット管理、製品の品質管理、不慮の事故の検出などの目的で、ある程度の検査が必要な場合がある。また、栓取り付けステージ１１７は、混合容器の開口部に自動的に栓を取り付け、混合容器を密封する部位である。

搬送装置１７０は、空の混合容器２を取り入れ、搬入するローダ部１１から各ステージ１１１〜１１７を通って、製品が収納された混合容器を取り出し、搬出するアンローダ部まで混合容器２を搬送する。搬送装置１７０は、この例では一部にローラータイプのものを使用しているが、各ステージ内での移動はピッチ送り、各種ハンドリング機構など公知の機械構造により搬送される。

本実施例の溶剤調合システムにおいて、図３に示されるように各ステージ１１１〜１１７は、それぞれのステージに対応した筐体１０１〜１０７で覆われている。これら筐体は、好ましくは耐火性、難燃性の部材で構成されている。また、各筐体１１１〜１１７は、搬送装置１７０を介してそれぞれ連結している。筐体１０１，１０２，１０３，１０４は、供給ステージ１１１，１１２，１１３，１１４に対応して設けられ、その外周を覆うように四角い箱状に形成されている。筐体１０１のローダー１１側には混合容器が通るための開口部２０１が設けられ、この開口部２０１には所定の温度で作動する防火シャッター２０２が取り付けられている。また、各筐体１０１，１０２，１０３，１０４には、それぞれ耐火性の監視窓２２１，２２２，２２３，２２４が設けられ、内部の様子を観察できるようになっている。

上記同様、混合ステージ１１５，検査ステージ１１６，栓取り付けステージ１１７に設けられた筐体１０５，１０６，１０７も、それら外周を覆うようにそれぞれのステージの大きさに合わせて四角い箱状に形成されている。そのうち筐体１０７のアンローダー１２側には混合容器が通るための開口部２０３が設けられ、この開口部２０３には所定の温度で作動する防火シャッター２０４が取り付けられている。また、筐体１０７には作業者が出入りできる扉２０６の付いた作業口２０５が形成されている。これらの筐体１０５，１０６，１０７にも、それぞれ耐火性の監視窓２２５，２２６，２２７，２２８が設けられ内部の様子を観察できるようになっている。

ところで、前記筐体１０１と筐体１０４の上部には、温度ヒューズ等により所定の温度で動作する二酸化炭素ガス導入口２３１，２３２が形成されている。これにより、火災発生時には前記ローダー側シャッター２０２とアンローダー側シャッター２０４が動作して閉じ、筐体１０１〜１０７を封鎖して外部と遮断し、上記二酸化炭素ガス導入口２３１，２３２から二酸化炭素ガスが筐体１０１〜１０７導入されて充満し、速やかに消火できるようになっている。また、溶剤が取り扱われ、調製作業工程行われる各ステージ１１１〜１１７を筐体１０１〜１０７で覆っているため、揮発性物質による人体や環境に対する暴露や汚染も防止することができる。

なお、各ステージ１１１〜１１７における作業工程は全て制御装置８により監視され、その状態はオペレーターがモニターその他の出力手段により確認することができる。上記構成例では、搬送路がＵ字状に形成されている例を示したが、直線状でも円形でもよいし、変則的な曲線を描いたものでもよい。搬送路の形状は、製造現場の環境に応じて適切な形態にすればよい。

本発明の溶剤調合システムは、インキ、塗料、希釈等に用いられる溶剤、希釈用溶剤、あるいは塗装装置、塗装器具、塗料配管、被塗装製品等の対象物に付着した塗料を洗浄する洗浄用溶剤等、種々の溶剤を所定の組成に調合する組成部の製造に適しており、しかも溶剤を取り扱う工程は外部から遮断可能で、人体や環境にも優しいので、種々の規制にも対応することができる。

２ 混合容器
３ 原料容器
４ 供給路
５ 複合ノズル
６ 質量測定装置
７ 搬送装置
８ 制御装置
９ 読み取り装置
Ｐ１，Ｐ２〜Ｐｎ 液体ポンプ
Ｖ１，Ｖ２〜Ｖｎ 流量調節弁

Claims (5)

1. 複数の原料容器と、これらの各原料容器から原料溶剤を調節可能に供給する複数の供給経路と、前記供給経路から供給される原料をそれぞれ調節可能に吐出する複数の供給ノズルと、供給された原料溶剤が収納され混合される混合容器と、この混合容器の質量を測定可能な質量測定装置と、前記供給経路、供給ノズルおよび質量測定装置と接続されている制御装置とを有し、
   前記供給経路は各原料容器に対応してそれぞれ独立で存在し、
   前記供給ノズルは前記複数の供給経路に対応して複数存在し、
   前記制御装置は前記混合容器の質量を計測しながら予め決められた組成に従い各原料容器から必要な原料を供給するように該当する供給経路と供給ノズルを制御し、
   前記混合容器は調合された溶剤を包装する包装容器であり、
   それぞれ複数のノズルと質量測定装置を備えた複数の供給ステージを有し、
   前記混合容器は各供給ステージを移動して原料溶剤が供給される溶剤調合システム。
2. 複数の原料容器と、これらの各原料容器から原料溶剤を調節可能に供給する複数の供給経路と、前記供給経路から供給される原料をそれぞれ調節可能に吐出する複数の供給ノズルと、供給された原料溶剤が収納され混合される混合容器と、この混合容器の質量を測定可能な質量測定装置と、前記供給経路、供給ノズルおよび質量測定装置と接続されている制御装置とを有し、
   前記供給経路は各原料容器に対応してそれぞれ独立で存在し、
   前記供給ノズルは前記複数の供給経路に対応して複数存在し、
   前記制御装置は前記混合容器の質量を計測しながら予め決められた組成に従い各原料容器から必要な原料を供給するように該当する供給経路と供給ノズルを制御し、
   前記混合容器は調合された溶剤を包装する包装容器であり、
   前記複数のノズルと質量測定装置を備えた複数の供給ステージがそれぞれ並列に配置され、前記混合容器はそれぞれ並列に並んだ供給ステージにそれぞれ供給され原料溶剤が供給される溶剤調合システム。
3. 前記複数の供給ノズルは複数の系統に対応して独立したノズルを複数備えた複合ノズルである請求の１または２の溶剤調合システム。
4. 前記混合容器に設けられたラベルに組成情報が表示され、前記制御装置がこれを読み込むと共に、原料溶剤が供給され混合された最終製品の組成データと前記ラベルに表示されている組成情報とを組み合わせて管理する請求項１〜３の何れかの溶剤調合システム。
5. 溶剤を扱う各工程は筐体により覆われ、外部環境から遮断可能な請求項１〜４の何れかの溶剤調合システム。

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