(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸を巻き付ける周壁に染色液を流通させるための貫通部が設けられた試験用ボビンと、前記試験用ボビン内にボビン長方向に相対的に往復動可能に装入され該往復動時に染色液を流動させて前記貫通部に流通させる可動体とを備えた糸の染色試験装置。
【請求項２】
染色液を入れる密閉容器と、前記密閉容器内にがたつかないように支持され、糸を巻き付ける周壁に前記染色液を流通させるための貫通部が設けられた試験用ボビンと、前記試験用ボビン内にボビン長方向に自重により往復動可能に装入され、該往復動時に染色液を流動させて前記貫通部に流通させる可動体と、を含む試験単位体を少なくとも一体備えるとともに、
前記試験単位体を連続的又は断続的に回転させることにより前記可動体の往復動を生じさせる回転機構を備えた糸の染色試験装置。
【請求項３】
前記密閉容器内の空気を必要時に抜いて内圧を下げるための空気抜き手段が設けられた請求項２記載の糸の染色試験装置。
【請求項４】
前記可動体が往復動の両端で止まるときの衝撃を緩和する緩衝材が設けられた請求項２又は３記載の糸の染色試験装置。
【請求項５】
前記試験単位体の複数体が連結部材に連結され、前記回転機構は前記連結部材を回転させることにより前記試験単位体を回転させるように構成された請求項２乃至４のいずれか一項に記載の糸の染色試験装置。
【請求項６】
前記連結部材と前記回転機構との間が離脱可能に結合され、前記連結部材を昇降させることにより前記離脱及び結合を行う昇降機構が設けられた請求項５記載の糸の染色試験装置。
【請求項７】
前記試験単位体を浸けるための加熱液を貯留する加熱槽が設けられた請求項２乃至６のいずれか一項に記載の糸の染色試験装置。
【請求項８】
糸を巻き付ける周壁に染色液を流通させるための貫通部が設けられた試験用ボビンに糸を巻き付ける工程と、
前記試験用ボビン内にボビン長方向に相対的に往復動可能に可動体を装入する工程と、
前記可動体を往復動させることにより、該往復動時に染色液を流動させて前記貫通部に流通させる工程とを含む糸の染色試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被染色物のサンプルをテスト的に染色するための糸の染色試験装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の染色試験装置５０は、被染色物のサンプルとしての少量の糸５１を低コストに染色できるように簡易的に構成されており、図１０及び図１１に示すように少量の糸５１及び染色液５２を密閉する円筒状の複数の密閉容器５３と、該密閉容器５３を加熱する加熱槽５４とを備えている。
【０００３】
図１０に示すように、加熱槽５４は、加熱液としてのグリセリン５８を貯留するようになっており、該グリセリン５８を加熱する加熱手段５６と、加熱槽５４内において密閉容器５３を転動させるためのベルトコンベア５７とを備えており、グリセリン５８を介して転動されている密閉容器５３を加熱するようになっている。
【０００４】
図１１に示すように、糸５１は、重さ約５〜７ｇ分が簡単に束ねられた状態で密閉容器５３に入れられる。染色液５２は、密閉容器５３の容量の例えば約３０％の分が入れられている。各密閉容器５３には、適宜異なる糸や異なる染色液が入れられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の染色試験装置５０は、次に示すように、大量の被染色物を工業的に染色する製品用の染色装置（図示略）とは異なっており、染色の仕上がり状態が異なるという問題が発生している。
（１）製品用の染色装置では、糸がボビンに巻き付けられてパッケージ化された状態で染色されるため、糸の収縮がボビンにより規制され、糸が例えば約５％しか収縮しないのに対し、従来の染色試験装置５０では糸５１が簡単に束ねられているだけであるため、例えば約２０％も収縮する。しかも、この大きな収縮により糸本来の光沢が消え、光らない状態になる（ダル調になる）。この収縮した糸に張力を付与すれば、光沢がでる（ブライト調になる）が、張力を付与する具合により色が違って見えるという問題が生じる。
【０００６】
（２）（１）と同様に従来の染色試験装置５０では糸５１が簡単に束ねられているだけであるため、糸５１が折れ曲がった状態で癖がつきやすい。
【０００７】
（３）製品用の染色装置では、ボビンに多数の貫通孔が設けられており、染色液をボビンの内側より貫通孔を通してパッケージの内周部から外周部へ流すことにより糸を染色しているので、糸の芯まで染色液が浸透し、満遍なく染色できるのに対し、従来の染色試験装置５０では、密閉容器５３を転動させるだけなので、糸５１の芯まで染色液５２が十分に浸透せず、糸５１の芯の染色が淡くなりやすい。
【０００８】
本発明の第一の目的は、上記課題を解決し、製品用の染色装置及び方法と同様の染色の仕上がり状態を得ることができる染色試験装置及び方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の第二の目的は、上記課題を解決し、少量の被染色物のサンプルを低コストに染色することができる染色試験装置及び方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の糸の染色試験装置は、糸を巻き付ける周壁に染色液を流通させるための貫通部が設けられた試験用ボビンと、前記試験用ボビン内にボビン長方向に相対的に往復動可能に装入され該往復動時に染色液を流動させて前記貫通部に流通させる可動体とを備えている。
【００１１】
また、本発明の糸の染色試験装置は、染色液を入れる密閉容器と、前記密閉容器内にがたつかないように支持され、糸を巻き付ける周壁に前記染色液を流通させるための貫通部が設けられた試験用ボビンと、前記試験用ボビン内にボビン長方向に自重により往復動可能に装入され、該往復動時に染色液を流動させて前記貫通部に流通させる可動体と、を含む試験単位体を少なくとも一体備えるとともに、前記試験単位体を連続的又は断続的に回転させることにより前記可動体の往復動を生じさせる回転機構を備えている。
【００１２】
前記可動体は、特に限定されないが、試験用ボビン内側の断面の半分以上の面積を占有するような形態にすることが好ましく、さらに断面のほぼ全体の面積を占有するような形態にし、可動体と試験用ボビンの内周壁とのクリアランスをより少なくする方がさらに好ましい。このようにクリアランスが少ないと、染色液を前記貫通部により多く流通させることができる。
【００１３】
前記可動体は、１つでも複数でもよい。試験用ボビンの形状は特に限定されないが、ボビン幅方向の断面の大きさ及び形状がボビン長方向においてほぼ一定であることが好ましい。
【００１４】
前記密閉容器内の空気を必要時に抜いて内圧を下げるための空気抜き手段が設けられた態様を例示できる。
【００１５】
前記可動体が往復動の両端で止まるときの衝撃を緩和する緩衝材が設けられた態様を例示できる。
【００１６】
前記試験単位体の複数体が連結部材に連結され、前記回転機構は前記連結部材を回転させることにより前記試験単位体を回転させるように構成された態様を例示できる。
【００１７】
前記連結部材と前記回転機構との間が離脱可能に結合され、前記連結部材を昇降させることにより前記離脱及び結合を行う昇降機構が設けられた態様を例示できる。
【００１８】
前記試験単位体を浸けるための加熱液を貯留する加熱槽が設けられた態様を例示できる。
【００１９】
また、本発明の糸の染色試験方法は、糸を巻き付ける周壁に染色液を流通させるための貫通部が設けられた試験用ボビンに糸を巻き付ける工程と、前記試験用ボビン内にボビン長方向に相対的に往復動可能に可動体を装入する工程と、前記可動体を往復動させることにより、該往復動時に染色液を流動させて前記貫通部に流通させる工程とを含んでいる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を染色試験装置に具体化した実施形態について、同装置を使用して実施する染色試験方法とともに、図面を参照して説明する。図１〜図６に示すように、この染色試験装置１は、サンプルとしての糸を試験的に染色するための試験単位体１５を複数体備えるとともに、該試験単位体１５を連結部材２２を介して回転させる回転機構２３と、試験単位体１５を浸けるための加熱液としてのグリセリン３２を貯留するステンレス製（例示であって特に限定されない。）の加熱槽７と、該加熱槽７内に配設されてグリセリン３２を加熱する加熱手段２０とを備えている。
【００２１】
試験単位体１５は、染色液５を入れる密閉容器６と、密閉容器６内にがたつかないように支持され、サンプルとしての糸２を巻き付ける周壁に染色液５を流通させるための貫通部としての孔３ａが設けられた試験用ボビン３と、試験用ボビン３内にボビン長方向に自重により往復動可能に装入され、該往復動時に染色液５を流動させて孔３ａに流通させる可動体４とを含んでいる。
【００２２】
密閉容器６は、有底筒状の容器本体９と、該容器本体９の開口を密閉する蓋体１０と、該容器本体の下壁の内面に配設される下蓋１７と、蓋体１０の上壁の内面に配設される上蓋１６とよりなる。上蓋１６及び下蓋１７それぞれの密閉容器６内側に向く面には、試験用ボビン３のボビン長方向の各端部をそれぞれ該各内側に向く面の略中央にがたつかないように位置決めする位置決め部としてのガイド凹部１６ａ，１７ａが形成されている。このように、両ガイド凹部１６ａ，１７ａによって、密閉容器６の上下に対して相対的に上下反転不可能な状態で試験用ボビン３が格納されるようになっている。また、上蓋１６及び下蓋１７によって試験用ボビン３端部の開口が閉じられ又は狭められ、試験用ボビン３内に可動体４が閉じ込められた状態になるようになっている。
【００２３】
密閉容器６の上蓋１６のガイド凹部１６ａの底面から下蓋１７のガイド凹部１７ａの底面までの長さは、試験用ボビン３を丁度納めることができるように試験用ボビン３の長さと略等しくされており、密閉容器６の内径は、試験用ボビン３に巻き付けられた糸２のパッケージ８と密閉容器６の内周面との間に少なくとも染色液５が流通可能な隙間が形成される大きさにされている。このように密閉容器６は、糸２を巻き付けた試験用ボビン３を少スペースで格納するので、該密閉容器６に入れる染色液５の量が少なくて済むようになっている。
【００２４】
容器本体９の外周面上端部には雄ネジ溝９ａが螺刻され、蓋体１０の内周面下端部には該雄ネジ溝９ａが螺入する雌ネジ溝１０ａが螺刻されている。そして、両溝９ａ，１０ａの螺合により密閉容器６を密閉するようになっている。容器本体９の上端縁には、蓋体の上壁内面に当接し、密閉を確実にするためのＯリング１１が配設されている。
【００２５】
蓋体１０の上壁略中央には、雌ネジ穴１０ｂが設けられるとともに、上蓋１６の略中央には、該雌ネジ穴１０ｂと密閉容器６内部とを連通するための貫通穴１６ｂが設けられている。そして、雌ネジ穴１０ｂには密閉容器６内の空気を必要時に抜いて内圧を下げるための空気抜き手段としての雄ネジ部材１２が螺入されている。
【００２６】
密閉容器６の大きさは、内径を約５０ｍｍ、内側の長さを約１７０ｍｍとすることを例示できる。密閉容器６には、パッケージ８の長さの約７０％以上が浸かるように染色液５を入れることを例示できる。
【００２７】
試験用ボビン３は、ステンレス製（例示であって特に限定されない。）であり、ボビン長方向の両端側が開口しており、周壁にはそれを貫通する多数の貫通部としての孔３ａ（隙間でもよい）が形成されている。試験用ボビン３には、糸２が巻き付けられてパッケージ化（８）される。試験用ボビン３の大きさは、内径を約２０ｍｍ、長さを約１７０ｍｍとすることを例示できる。試験用ボビン３に巻き付ける糸２の量としては、例えば重量で約１０〜１５ｇ分である場合を例示できる。なお、図示した孔３ａの大きさ、形状、個数、配置等は例示であって、特に限定されない。
【００２８】
可動体４は、ステンレス製（例示であって特に限定されない。）であり、試験用ボビン３に入れられた状態で、試験用ボビン３内側の断面のほぼ全体を占める円柱状に形成されている。また、この可動体４は、比重が染色液５より大きくなるように形成されており、染色液５に入れると沈下するようになっている。従って、ボビン長方向を上下に向けて試験用ボビン３を染色液５に浸けると、試験用ボビン３内の染色液５中で可動体４が試験用ボビン３に対して相対的に沈下（相対移動）するようになっている。
【００２９】
連結部材２２には、複数体（図示例では１２体）の試験単位体１５が連結部材２２の軸長さ方向に沿って略等間隔に連結される。密閉容器６は、試験用ボビン３のボビン長方向が連結部材２２の軸長さ方向と直交する方向に向くように設けられる。連結部材２２の両端部には、それぞれギヤ２２ａが設けられている。
【００３０】
回転機構２３は、連結部材２２を回転させることにより試験単位体１５を連続的又は断続的に回転させ、もって、可動体４の往復動を生じさせるようになっている。具体的には、この回転機構２３は、図４及び図５に示すように加熱槽７の対峙する一対の側壁７ａに回転自在に設けられた一対のギヤ２５をそれぞれ備えている。該各一対のギヤ２５は、それぞれ連結部材２２のギヤ２２ａに噛合するとともに、連結部材２２を水平な状態に支持するようになっている。一方の側壁７ａにおける一方のギヤ２５の軸２６は、加熱槽７の外側に延設され、ギヤ（図示略）を介して駆動モータ２７の回転軸に連結されている。そして、駆動モータ２７の回転軸が回転すると、軸２６及びギヤ２５を介して連結部材２２が回転されるようになっている。
【００３１】
次に、このように構成された染色試験装置１の使用方法（染色試験方法）を以下に順を追って説明する。
（１）試験用ボビン３に被染色物としての糸２を巻き付けてパッケージ８を形成する。このとき、糸２をいかにソフトに巻き付けるかが染色ムラ発生を防止するためのポイントとなる。この試験用ボビン３を必要数（図示例では１２本）用意する。試験用ボビン３を複数本使用するときは、各試験用ボビン３に別々の種類の糸２を巻き付けることができる。また、１本の試験用ボビン３に複数種類の糸２を巻き付けることもできる。
【００３２】
（２）図２に示すように下蓋１７を入れた密閉容器６の容器本体９内に、前記所定量の染色液５を入れる。このとき、試験用ボビン３を複数本使用するときは、各試験用ボビン３を格納する密閉容器６に別々の種類の染色液５を入れることができる。次いで、密閉容器６の容器本体９内に、前記（１）で用意した試験用ボビン３を挿入するとともに、該試験用ボビン３内に可動体４を挿入する。すると、可動体４は染色液５よりも比重が大きいので、染色液５の中に沈下する。そして、試験用ボビン３に上蓋１６を被せ、雄ネジ部材１２が取り付けられた蓋体１０を容器本体９に取り付けて密閉することによって試験単位体１５を組み立てる。この試験単位体１５を前記必要数（図示例では１２体）用意する。
【００３３】
（３）前記必要数の試験単位体１５を連結部材２２に取り付ける。なお、前記工程（２）を行う前に、前記必要数の試験単位体１５の容器本体９を予め連結部材２２に取り付けておくようにし、本工程を省いてもよい。
【００３４】
（４）加熱槽７に加熱液として所定量のグリセリン３２を入れる。この所定量としては、内蔵する試験用ボビン３のボビン長方向が上下方向に向くように向けられた試験単位体１５のほぼ下半分がグリセリンに浸かる程度の量とすることを例示できる（なお、グリセリン３２の量が多すぎると、グリセリン３２の加熱や冷却に時間が掛かるので、時間とコストが掛かり効率が悪くなる。）。この工程は、前記工程（１）〜（３）と並行して行うこともできる。
【００３５】
（５）グリセリン３２を加熱手段２０により約１３０℃に加熱する。このとき試験単位体１５の内部は、例えば、温度が約１３０℃、圧力が約３００ｋＰａとなる。これとともに、一定時間ごとに駆動モータ２７を作動させ、試験単位体１５の上下を反転させる。各反転時には、試験用ボビン３の下側に沈下していた可動体４が試験用ボビン３の上側に位置した状態となるため、図１に示すように染色液５中において可動体４が沈下（相対移動）する。この可動体４の沈下（相対移動）により、可動体４より下側の染色液５が試験用ボビン３の内側から外側へ孔３ａを流通して押し出されるとともに、可動体４より上側の染色液５が試験用ボビン３の外側から内側へ孔３ａを流通して引き込まれる。このとき染色液５がパッケージ８内部を流通するので、パッケージ８の内周部８ａと外周部８ｂとで糸の色が異なることなく、糸２全体を均一に染色することができるとともに、糸２の芯まで染色液が浸透し、満遍なく染色できる。
【００３６】
（６）最後に加熱槽７内のグリセリン３２を図示しない冷却手段によって冷却し、試験単位体１５から試験用ボビン３を取り出す。そして、該試験用ボビン３から糸２を一旦かせ（図示略）に巻き取り、該かせから糸２を外し簡単に束ねられた状態で保存する。
【００３７】
このように構成された染色試験装置１によれば、被染色物のサンプルとしての少量の糸２を試験用ボビン３に巻き付け、該試験用ボビン３を少量の染色液５とともに個別に密閉容器６に格納するように構成しているので、少量の糸２を少量の染色液５を使用して低コストに染色することができる。
【００３８】
また、製品用の染色装置と同様に糸２が試験用ボビン３に巻き付けられてパッケージ化された状態で染色されるため、製品用の染色装置と同様に試験用ボビン３により糸２の収縮が規制された状態で染色をすることができる。このため、従来とは異なり、糸２が大きく収縮し糸本来の光沢が消えてしまうことはない。そして、試験用ボビン３に巻き付けられた状態で染色されるので、従来とは異なり、糸２が折れ曲がった状態で癖がつくことは一切ない。また、製品用の染色装置と同様にボビンに多数の孔を設け、染色液５を貫通孔を通してパッケージ８の内周部８ａと外周部８ｂとの間で流すことにより糸２を染色しているので、糸２の芯まで染色液５が浸透し、満遍なく染色できる。このように、染色試験装置１によれば製品用の染色装置及び方法とほぼ同様の染色の仕上がり状態を得ることができる。
【００３９】
なお、本発明は前記実施形態の構成に限定されず、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
【００４０】
（１）試験用ボビン３に孔３ａに代えて隙間を設けること。
（２）可動体４が試験用ボビン３の断面を占める割合を適宜変更すること。
【００４１】
（３）複数の可動体４を試験用ボビン３に挿入したり、可動体４を複数に分割したりすること。
（４）試験用ボビン３、可動体４又は密閉容器６の形状を適宜変更すること。この一例として、図７に示すように可動体４を球形状にすることを挙げることができる。
【００４２】
（５）例えば図８に示すように、可動体４に代えて、チューブ長方向に相対的に往復動可能に略ドーナツ状の可動体４０を試験用ボビン３の外周に環装するとともに、試験用ボビン３の中に簡単に束ねた状態の糸２を入れるようにし、ドーナツ状の可動体４０を往復動させることにより、染色液５を流動させて孔３ａに流通させる態様にすること。この態様によっても、染色液５を試験用ボビン３の孔３ａを通して流すことにより糸２を染色しているので、糸２の芯まで染色液５が浸透し、満遍なく染色することができる。
【００４３】
（６）可動体と、上蓋１６又は下蓋１７との衝突を緩衝する緩衝手段を設けること。これにより、可動体が往復動の両端で止まるときの衝撃を緩和することができ、その衝撃によって生じる騒音を低減することができる。具体的には、例えば、次の態様を挙げることができる。
（６−１）図７に二点鎖線で示すように、上蓋１６及び下蓋１７それぞれの凹部１６ａ，１７ａに緩衝手段として、試験用ボビン３のボビン長方向に弾性力を発揮するスプリング１４を配設する態様。
（６−２）可動体の上面及び下面に緩衝手段として、試験用ボビン３のボビン長方向に弾性力を発揮するスプリングを配設する態様。
【００４４】
（７）蓋体と上蓋１６とを一体に形成すること。
（８）容器本体９と下蓋１７とを一体に形成すること。
（９）連結部材２２の軸長さ方向において隣り合う試験単位体１５の向きが互いに異なるように連結部材２２に取り付けること。図９は、隣り合う試験単位体１５の向きを相対的に９０°異ならせた態様を例示している。
【００４５】
（１０）連結部材２２と回転機構２３との間が離脱可能に結合され、連結部材２２を昇降させることにより前記離脱及び結合を行う昇降機構が設けられた態様とすること。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明に係る染色試験装置及び請求項８の染色試験方法によれば、製品用の染色装置及び方法と同様の染色の仕上がり状態を得ることができるという優れた効果を奏する。
上記効果に加え、請求項２〜７の発明に係る染色試験装置によれば、少量の被染色物のサンプルを低コストに染色することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した実施形態の染色試験装置の試験単位体の側断面図である。
【図２】同試験単位体の組立方法を示す側断面図である。
【図３】図１の平断面図である。
【図４】同染色試験装置の使用状態を示す側断面図である。
【図５】同染色試験装置の使用状態を示す平面図である。
【図６】同試験単位体の連結部材への連結状態を示す側面図である。
【図７】同試験単位体の変更例を示す側断面図である。
【図８】同試験単位体の別の変更例を示す側断面図である。
【図９】同試験単位体の連結部材への連結状態の変更例を示す側面図である。
【図１０】従来の染色試験装置の使用状態を示す側断面図である。
【図１１】従来の染色試験装置の密閉容器を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    染色試験装置
２    糸
３    試験用ボビン
３ａ  孔
４    可動体
５    染色液
６    密閉容器
７    加熱槽
１５    試験単位体
２０    加熱手段
２２    連結部材
２３    回転機構
【図１】
0003658261.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003658261.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003658261.tif 000008
【図８】
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【図９】
0003658261.tif 000010
【図１０】
0003658261.tif 000011
【図１１】
0003658261.tif 000012