JPH0698879B2 - 液状色剤の自動調色装置と調色方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車用、自動車補修用及びその他の各種塗
料、これらの各種塗料を製造するのに用いられる調色用
原料、ワニス、溶剤類などの各種液状材料、染料、イン
キ、接着剤その他各種水溶液の各原色などを、所定の色
見本に合致するように自動的に計量し、18l缶や200lの
ドラム缶等の容器に注入した後、攪拌・混合・測色の各
工程を経て色合せに合格した液状色剤を自動的に製造す
るための調色装置とその調色方法に関する。

（従来の技術） 与えられた色見本に対し塗料を色合せする方法として、
今日ではコンピユータを利用したCCM（Computer Color
Matching）法が主流となりつつあり、特開昭53-100852
号「ペイントの色調節方法」、特開昭58-204066号「塗
料の調製方法および装置」、特開昭62-22870号「彩色材
料の調色方法及び調色補助装置」等において各種の手法
が提案されている。しかしながら、一般に従来の方法で
は塗料を板に着色した乾燥状態で測色することが必要で
あるから、コンピユータを使って配合を決定したとして
も、塗板のサンプルを作るのに長時間を要し、結局あま
り能率が上げらないという欠点があった。このため、CC
M法を用いても、配合決定から計量・注入・攪拌・混合
・測色等一連の工程を全て自動化することは困難である
とされてきた。

特開昭53-118429号「塗料の調色製造方法」には、容器
内のベース塗料に着色剤を添加し、機械的振動又は回転
を与えながら搬送する調色方法が記載されているが、配
合を計算する方法や測色する方法についての記載がな
く、また容積式ポンプを用いているため微量の液体を計
量することができず、調色できる範囲が限定されるとい
う欠点がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、塗板を作成する複雑な工程を省略して
迅速にしかも自動的に液状色剤を調色するための装置と
方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、液体の供給、計量、攪拌、混合、
測色などの一連の工程を自動化してライン化するための
装置と方法を提供することにある。

従って、本発明における自動調色装置及び自動調色方法
とは、前述した液体の供給、計量、攪拌、混合、測色、
搬送などの一連の工程を達成する手段とそれらの工程を
包含する方法をいう。

（問題点を解決するための手段とその作用） 本発明の前述した目的は、その第１の態様において、複
数の原色を混合して色見本に合致した液状色剤を連続的
に製造するための自動調色装置であって、空の容器を搬
入する入口側コンベアと、前記入口側コンベアに隣接し
て配置され空の容器を受け取る計量待機用の台座と、前
記台座から空の容器を受け入れ所定の配合量で液状色剤
を容器内に計量注入する計量注入機構と、前記計量注入
機構から液状色剤が充填されている容器を受け入れ容器
内に攪拌棒を挿入して液状色剤を攪拌する攪拌機構と、
前記攪拌機構に隣接して配置され容器を揺動させて内部
の液状色剤を混合する混合機構と、前記混合及び攪拌が
終了した容器を受け入れて容器内に測色用ロツドを挿入
しこの測色用ロッドを引き上げて測色を行なう測色機構
と、前記測色終了後の容器を出口側又は前記台座のいず
れか一方へと移送する仕分け機構と、容器を搬出する出
口側コンベアとを備えて成る液状色剤の自動調色装置に
よって達成される。

かかる構成に基づき、本発明の自動調色装置によれば、
容器内に測色用ロツドを挿入して引き上げることにより
測色を行なうので、従来のように塗板を作成する手作業
の工程が不要になり迅速な調色操作が可能になると共
に、全ての工程がシリンダやモータを利用して自動的に
行なうことができ自動化のラインが完成することにな
る。

本発明はその第２の態様において、複数の原色を混合し
て色見本に合致した液状色剤を調色する方法であって、
与えられた色見本の反射率を測定してCCM法により初回
計量配合を算出する段階と、算出した配合量で複数の原
色色剤を計量しながら各原色ごとに設けたバルブ手段を
通じて空の容器内に注入する段階と、容器内の液状色剤
を攪拌及び混合する段階と、容器内に測色ロツドを挿入
し引き上げて測色を行なう段階と、前記測色結果に基づ
き修正計量配合を算出して原色色剤の計量・注入・攪拌
・混合・測色を行なう修正調色段階とを包含して成る液
状色剤の調色方法を提供する。

かかる手法に基づき、本発明の自動調色方法によれば、
CCM法により計量配合を計算し、バルブ手段を通じて微
小量まで計量して注入し、測色ロツドに付着した液膜を
利用して迅速に測色を行なってその合否を判定し、不合
格の場合はさらに修正計量配合を繰り返すという一連の
操作を通じて全ての工程が自動化されることになる。

ここで液状色剤とは、塗料などの粘ちゅう液体、染料、
インキ、接着剤、絵具等のように物体を彩色保護するも
のをいい、原色とは、液状色剤の色彩を組立てる構成成
分であり、顔料を含むものはもとより顔料を含まないワ
ニス、溶剤をも含むものである。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面の実施例を参照
した以下の記載により明らかとなろう。

（実施例） 第１図は本発明の好適な実施例による自動調色装置10の
全体を表わしており、この実施例では液体を収容する容
器として18l入りの柱状缶を例にしたが、本発明は200l
入りのドラム缶についても同様に適用できるものであ
る。

第１図において、自動調色装置10は、空の容器12を搬入
する入口側コンベア16と、このコンベアに隣接して配置
され空の容器を受け取る計量待機用の台座18と、この台
座から空の容器を受け入れて液状色剤を容器12内に計量
注入する計量注入機構20と、この計量注入機構から液状
色剤が充填された容器12を受け入れて次の攪拌混合操作
へと移送する混合待ちコンベア21と、コンベア21から送
り込まれる容器12内に攪拌棒を挿入して内部の液状色剤
を攪拌する攪拌機構22と、この攪拌機構に接近して配置
され容器12を揺動させて内部の液状色剤を混合する混合
機構24と、攪拌及び混合が終了した容器を受け入れて次
の測色操作へと移送する測色移行コンベア25と、コンベ
ア25から送り込まれる容器12内に測色用ロツドを挿入し
この測色用ロツドを引き上げて測色を行なう測色機構26
と、測色終了後の容器12を載せて移送する搬送部27と、
測色結果に基づき不合格品だけを台座18へと後戻りさせ
合格品は出口側へと通過させる仕分け機構28と、この仕
分け機構28から台座18へと向かう戻りコンベア29と、調
色の初回品を検査部へと回付する初回品分別機構30と、
この分別機構30から検査部を通過して戻りコンベア29へ
と向かう検査側コンベア31と、調色に合格した容器を搬
出する出口側コンベア32とを備えている。

容器12は矢印の方向に送られ、前述した構成部分の接続
位置において、シリンダ34〜46等が多数のストッパ48,4
9と協働して作動することにより容器の受渡しを行なう
ようになっている。その作動は以下の通りである。

先ず、入口側コンベア16上に載せられた多数の容器12は
コンベアの駆動ローラーに送られて前進し、ストッパ48
に当たって停止する。ここでシリンダ34が作動して前端
にある容器だけを押し出すことにより、容器12は１個ず
つコンベア端部16Eの位置へと送られる。シリンダ35が
作動すると端部16Eの位置にあった容器12は計量待機用
の台座18上へと押し出され、ストッパ49でその位置に保
持される。前の容器の計量注入操作が終了したことが検
知されると、シリンダ36が作動して容器12を計量注入機
構20内へと送り込む。

液状色剤の計量注入が終了した容器12は混合待ちコンベ
ア21の待機位置21Aへと送り出され、前の容器の攪拌操
作が終了したことが検知されるとシリンダ37が作動して
容器12は側方にスライドさせられ、シリンダ38が作動す
ることにより送られて前進し、図示していない搬送装置
により攪拌機構22内へと送り込まれる。

攪拌操作が終了すると図示していない搬送装置により容
器12は攪拌機構22から引き出され、前の容器の混合操作
が終了したことが検知されるとシリンダ39が作動して容
器12は混合機構24内へと送り込まれる。ここでの混合操
作は、攪拌時に容器内壁に飛び散った液体や内壁の四隅
など攪拌だけでは混合しにくい部分の混合を補充する働
きがある。

混合操作が終了し、前の容器の測色操作が終了したこと
が検知されるとシリンダ39が作動して容器12は測色移行
コンベア25上へと送り出され、自動的に測色機構26内へ
と送り込まれる。

測色操作が終了すると、シリンダ40が作動して容器12は
出口側コンベア32上の搬送部27へと送り出される。容器
12は仕分け機構28の位置にくるとすでに合格品か不合格
品かの判定ができており、合格品であればストッパ49は
退避位置にあって容器の進行を妨げることなく容器を出
口側へと通過させる。不合格品の場合にはストッパ49が
上昇位置にきており、容器12はストッパ49に当たって停
止する。ここで仕分け機構28のシリンダ41が作動して、
不合格の容器を戻りコンベア29上へと押し出す。

戻りコンベア29上を送られた容器12は台座18の手前でス
トッパ49に当たって停止し、修正配合量を計量注入する
順番がくるとシリンダ46が作動して台座18上へと押し出
される。

測色に合格しコンベア32上を送られた容器又は調色の初
回品の容器12は初回品分別機構30の手前にあるストッパ
48に当たって停止し、シリンダ42が作動して容器を１個
だけ押し出すことにより１個ずつ初回品分別機構30へと
送られる。

ここで分別機構30が作動して、調色の初回品であればシ
リンダ43を作動させて容器12を検査側コンベア31上へと
押し出し、初回品でなければストッパ49を解除してコン
ベア32上を前進させる。

検査側コンベア31上に送られた容器12は、駆動ローラー
に送られて前進しストッパ48に当たって停止する。ここ
でシリンダ44が作動することにより容器が１個ずつ送り
出され、検査部50に到達した容器はストッパ49で停止さ
せられて所定の検査工程（例えば塗板に乾燥塗膜を作成
して分光反射率を測定する）が行なわれる。

分別機構30を通過して出口側にコンベア32上を送られた
容器12は合格品として完成品置き場に送られる。

第２図、第３図は、計量注入機構20の一例を表わしてい
る。円周上に配置された50個のニードルバルブ52にそれ
ぞれ原色容器からの液体が供給され、中央の回転テーブ
ル51上に配置されたバルブ移送機構53が円周上のニード
ルバルブ52の１つを把持して中央まで引き寄せ、バルブ
開閉機構54がニードルバルブ上端の操作部材55を動かし
てバルブを開閉させ、原色液体を落下させて下方に位置
する容器12内へと注入する。注入された量は容器12が載
せられている電子天秤56で直ちに計量され、正確な量が
注入されるようにバルブ開閉機構54を制御するようにな
っている。

第４図は、液状色剤の攪拌機構22の一例を表わしてい
る。容器12は吸引パッド60により吸着されて搬送され、
固定フレーム61内の架台62へと送り込まれて保持され、
その上方から攪拌ロツド63がストロークＳにわたって下
降して容器上面の液体注入口14内に進入し、傾動シリン
ダ65が作動して容器12を傾けた後に攪拌ロツド63が回転
し、その下端の羽根64が拡大して容器内部を攪拌するこ
とにより液体が能率的に攪拌されるようになっている。
この攪拌機構22にはさらに付属装置としてロツド63に付
着した液体をかき落とすスクレーパ66と、洗浄タンク67
が装備されている。

第５図は、液状色剤の混合機構24の一例を表わしてい
る。コンベア21（第１図）上を移送されてきた容器12は
シリンダ39（第１図）により架台70上へと押し込まれ固
定される。ここでシリンダ（図示せず）が作動して容器
上面の液体注入口14にゴム製のシールキャップを装着す
る。架台70はその下方に配置された揺動軸71を中心にし
て揺動可能となっており、揺動軸71の端部に固定された
ピニオン72がシリンダ73により駆動されるラツク74と噛
み合うことにより90°以上の角度にわたって回動させら
れ、内部の液状色剤が能率的に混合される。混合が終了
した容器12はシールキャップが取り外され、シリンダ39
により測色移行コンベア25上へと送り出される。

第６図は、液状色剤の測色機構26の一例を表わしてい
る。測色移行コンベア25から送られてきた容器は図示し
ていない搬送装置が作動することにより架台81内の測色
位置12Qへと引き込まれる。ここで上方から測色ロツド8
2が下降して容器上面の液体注入口14内に進入し、続い
てスクレーパ83,87がロツド82の表裏両面に接触する。
ここでロツド82をストロークS1だけ上昇させると、スク
レーパ83がロツド82の表面に付着している液体をかき取
って液膜を作成する。同時にスクレーパ87がロツド82の
裏面に付着している液体をかき取って除去する。スクレ
ーパ83をロツド82から離した後、さらにロツド82をスト
ロークS2だけ上昇させ、分光光度計84のセンサー部85を
液膜に接近させて測色を行なう。なお、液膜を測色する
前には校正板86の測色を行なって正しい測色値を測定可
能にしておく。

測色が終了すると、シリンダ80が作動して容器は排出位
置12Rへと送り出される。この測色機構にはさらに付属
装置としてロツド82とスクレーパ83,87を洗浄する洗浄
タンク88が装備されている。

第７図は、本発明の装置をコンピユータ制御する場合の
系統図を表わしており、制御用コンピユータ90に入力装
置91と、出力装置92と、入出力インターフエース93が接
続されている。インターフエース93には、多数の原色液
体を貯蔵している液体貯蔵装置（図示せず）94、この液
体貯蔵装置からポンプやエアー圧で原色液体を送り出す
液体送出装置（図示せず）95、前述した自動計量注入装
置20、回転式攪拌装置22、振とう式混合装置24、自動色
相測定装置26、多数の駆動コンベアやシリンダ、真空吸
着具等から成る容器搬送装置96が接続され、コンピユー
タ90からの信号を受けてエアー又は電気で作動するよう
になっている。制御用インターフエース93には、図示し
なかった各種センサーからの信号がインターフエースを
介して入力されるようになっている。

コンピユータによる制御は概ね次のようなプロセスで実
行される。

先ず容器として18l石油缶を使用し、１目的色見本に対
し18l石油缶単位で計量調色するのを原則とし、必要に
応じて複数缶を調色する。例えば、64kgの液状色剤が必
要な場合は、18l石油缶に入れ目16kgとして４缶が必要
なことになるので、４缶を調色する。

コンピユータ90には、色見本に対する配合算出プログラ
ム及び色修正配合の算出プログラムと、既調色品の各種
情報を保管、索引、利用するプログラムと、制御用の各
種プログラム等が登録されている。

始めに入力装置からの情報として、品名、色相、注文
量、色相精度などが伝えられ、色見本と同一の色相を得
るための配合算出として初回配合計算（CCM法）や既調
色情報の検索などが行なわれる。

本発明の自動調色装置を用いて最初に調色する初回調色
品の場合には液膜色見本のデータがないので、まず色見
本の分光反射率を測定しその結果に基づいてCCM法によ
り初回配合計算を算出し、自動計量注入装置20で計量注
入を行ない、攪拌、混合の操作を行なった後、測色装置
26で液膜を作成して測色を行なう。ただし測色結果の合
否を判定するデータがないから、初回品分別機構30から
検査部50へと送り、塗板による乾燥塗膜を作成して色相
の判定又は修正などの計算（CCM法）を行なう。一方、
既調色品の場合はコンピユータに記録されている既調色
情報簿を検索して実績配合、合格色差、修正経過、液膜
分光反射率などを得て計量配合を算出する。

液状色剤は各原色の液体貯蔵装置94から液体送出装置95
により自動計量注入装置20へと供給され、液体貯蔵装置
94内の供給可能色剤量はその貯蔵量と消費量からコンピ
ユータ90で管理されている。

計量する配合が決められると、コンピユータの指示によ
り容器搬送装置96が計量注入装置20に容器を搬入する。
ここで搬入された容器に対してコンピユータの指示によ
り計量注入が行なわれ、計量注入結果がコンピユータに
記録される。

計量注入が終了した容器は容器搬送装置により回転式攪
拌装置22に移送され、容器内の液体量、液体の粘性、混
合時間、混合速度、攪拌羽根の位置などをコンピユータ
で制御しながら攪拌が行なわれる。

攪拌が終了した容器は容器搬送装置により振とう式混合
装置24に移送され、攪拌操作と同様にコンピユータで制
御しながら混合が行なわれる。

混合が終了した容器は自動色相測定装置26に移送され
る。容器内の液体量から容器ごとに測色ロツドの液中へ
の浸漬深さがほぼ一定になるように制御する。測色ロツ
ドとスクレーパにより作成された液膜は、分光光度計の
センサーによって分光反射率が測定される。測定結果か
らコンピユータにより色相の合否が判定され、合格品は
完成品置き場に搬送され、不合格品はCCM法により修正
配合が算出され、再び自動計量注入装置へと移送され
る。合格品はその合格配合と色相データ（例えば乾燥塗
膜の分光反射率、液膜の分光反射率、色相合格範囲）、
品質データ（例えばつや、比重、粘度）、その他必要な
データをコンピユータに記録し、後で検索できるように
しておく。

注文量が複数缶の場合は、合格配分で残りの複数缶を計
量、注入、攪拌、混合して測色する。

なお、18l缶に対する入れ目を16kgにして自動計量注入
すると、その後の修正配合ができなくなるので、初回計
量は５〜6kgにして実施することが好適である。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く、本発明の自動調色装置と調色
方法によれば、塗板を作成する複雑な工程が省略され迅
速にしかも自動的に液状色剤の調色が実施できる。加え
て、液体の供給、計量、注入、攪拌、混合、測色などの
一連の工程が自動化されてライン化されることになり、
生産性が著しく向上するなど、その技術的効果には極め
て顕著なものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例による自動調色装置の平
面図、第２図は自動計量注入機構を表わす正面図、第３
図は自動計量注入機構の平面図、第４図は回転式攪拌機
構の側面図、第５図は振とう式混合装置の平面図、第６
図は自動測色機構の正面図、第７図はコンピユータ制御
システムを表わす系統図である。 10……調色装置、12……容器 14……液体注入口、16……コンベア 18……台座、20……計量機構 22……攪拌機構、24……混合機構 26……測色機構、28……仕分け機構 30……分別機構、32……コンベア 52……バルブ、56……電子天秤 63……攪拌棒、64……攪拌羽根 70……架台、71……揺動軸 82……測色ロツド、84……分光光度計 90……コンピユータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の原色を混合して色見本に合致した液
   状色剤を連続的に製造するための自動調色装置であっ
   て、 空の容器を搬入する入口側コンベアと、 前記入口側コンベアに隣接して配置され空の容器を受け
   取る計量待機用の台座と、 前記台座から空の容器を受け入れ所定の配合量で液状色
   剤を容器内に計量注入する計量注入機構と、 前記計量注入機構から液状色剤が充填されている容器を
   受け入れ容器内に攪拌棒を挿入して液状色剤を攪拌する
   攪拌機構と、 前記攪拌機構に接近して配置され容器を揺動させて内部
   の液状色剤を混合する混合機構と、 前記混合及び攪拌が終了した容器を受け入れて容器内に
   測色用ロツドを挿入しこの測色用ロッドを引き上げて測
   色を行なう測色機構と、 前記測色終了後の容器を出口側又は前記台座のいずれか
   一方へと移送する仕分け機構と、 容器を搬出する出口側コンベアとを備えて成る液状色剤
   の自動調色装置。
2. 【請求項２】複数の原色を混合して色見本に合致した液
   状色剤を調色する方法であって、 与えられた色見本の反射率を測定してCCM法により初回
   計量配合を算出する段階と、 算出した配合量で複数の原色色剤を計量しながら各原色
   ごとに設けたバルブ手段を通じて空の容器内に注入する
   段階と、 容器内の液状色剤を攪拌及び混合する段階と、 容器内に測色ロツドを挿入し引き上げて測色を行なう段
   階と、 前記測色結果に基づき修正計量配合を算出して原色色剤
   の計量・注入・攪拌・混合・測色を行なう修正調色段階
   と、 を包含して成る液状色剤の調色方法。