(57)【要約】【課題】ポンプを使用しなくとも、染色液が被処理物に浸透するようにし、少量の染色液であっても、被処理物への染色が綺麗にできる低価格な染色機を提供する。【解決手段】本発明は、染色機を提供する。該染色機は、周面に繊維製の被処理物（Ｆ）が巻き付けられる筒状の巻枠であるビーム（１）と、染色液を貯留する筒状の染色容器（２）とを有し、前記ビーム（１）の周面には多数の第１穴（１３）が形成され、前記染色容器（２）の内部には回転軸（３）が配置され、前記回転軸（３）には、前記ビーム（１）を前記回転軸（３）に固定する固定手段（７と１５、２５と２９）が設置され、前記固定手段は、前記染色容器（２）の内部に挿入される前記ビーム（１）が前記回転軸（３）とともに回転するように前記回転軸（３）とともに回転可能であり、前記染色容器（２）の周壁（５）に接続し、染色液を前記周壁（５）に沿った周領域から、前記染色容器（２）の中央領域に流動させる循環路（３０、３０ａ）をさらに有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面に繊維製の被処理物が巻き付けられる筒状の巻枠であるビームと、染色液を貯留する筒状の染色容器とを有し、前記染色容器は筒状の周壁と、前記周壁の軸方向一方側を閉じる後壁とを含み、前記ビームの周面には多数の第１穴が形成され、前記染色容器の内部には回転軸が配置されている染色機において、
前記回転軸には、前記ビームを前記回転軸に固定する固定手段が設置され、
前記固定手段は、前記染色容器の内部に挿入される前記ビームが前記回転軸とともに回転するように前記回転軸とともに回転可能であり、
一端が前記周壁に接続し、他端が前記後壁に接続する循環路であって、染色液を前記周壁に沿った周領域から、前記染色容器の中央領域に流動させる循環路をさらに有することを特徴とする染色機。
【請求項２】
前記染色容器の後壁は、その中央領域に前記染色容器の周壁と反対側に延伸して形成される筒状の凸部を有し、前記凸部に前記循環路が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の染色機。
【請求項３】
前記凸部に注入路が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の染色機。
【請求項４】
前記循環路は、一端が前記染色容器の周壁を水密的に貫通し他端が前記凸部を水密的に貫通している配管からなることを特徴とする請求項２に記載の染色機。
【請求項５】
前記循環路は、前記染色容器の周壁から前記凸部までに連通するように、前記染色容器の周壁及び後壁内に開設している室からなることを特徴とする請求項２に記載の染色機。
【請求項６】
前記循環路は、前記染色容器の周壁の前後方向中央部に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の染色機。
【請求項７】
前記回転軸の駆動源に接続し、前記ビームに巻き付けられる被処理物の量に基づき、染色液の量と、前記回転軸の回転数を設定する制御部を有することを特徴とする請求項１に記載の染色機。
【請求項８】
前記固定手段は、前記染色容器の内部に配置される筒状のビーム収容部材と、前記回転軸の前側に取付けられている押え部材とを含み、
前記ビームは、前記染色容器の内部に挿入されたとき、前記ビーム収容部材の内部に収容され、前記押え部材は、前記ビームと前記回転軸を連結し、
前記ビーム収容部材は、前記回転軸に固定され、前記回転軸の回転とともに回転し、
前記ビーム収容部材の周面には、多数の第２穴が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の染色機。
【請求項９】
前記固定手段は、前記回転軸の後側に取付けられているストッパーと、前記回転軸の前側に取付けられている押え部材とを含み、
前記ビームが、前記染色容器の内部に挿入されたとき、前記ストッパーと前記押え部材とによって挟持されて固定されることを特徴とする請求項１に記載の染色機。
【請求項１０】
前記押え部材は、前記押え部材の半径方向に長く形成し、前記ビームに設けた突起が差し込まれる穴を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の染色機。
【請求項１１】
前記回転軸には、回転体が固定され、
前記回転体は、前記回転軸に対して半径方向に延びる複数の羽を有し、
前記ビームが前記染色容器の内部に挿入されたとき、前記回転体は前記ビームの内部に差し込まれることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の染色機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、染色機に関し、特に、遠心力を利用して繊維製の被処理物を染色する染色機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、遠心力を利用した染色機として例えば日本特開２００２−２０９６５号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
該特許文献１には、被処理物を巻き付けたビームと、ビームが挿入される染色容器を示している。ビームの周面には多数の穴が形成されている。染色容器の内部には、染色液を噴射しながら回転する管が配置されている。染色液は、ポンプの駆動によって、管から噴射されて染色容器の内部へ供給される。ビームが染色容器の内部に挿入されたとき、ビームの内部に管が差し込まれる。管の周囲にはストッパが固定されている。ストッパと押え部材の間でビームを挟む。管から噴射された染色液は、ビームの穴を通って被処理物に浸透する。染色液は、染色容器から排出された後、ポンプによって再び染色容器の内部に噴射される。
また、ＣＮ１１５２６４６Ａ（特許文献２）には、染色容器内に回転軸を横架し、この回転軸に、染色液を回転軸と平行方向に流すスクリューと、被処理物を巻層した巻枠を並列に装着して、染色液を被処理物の側端部に衝突浸透させて染色を行うようにした染色機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０９６５号明細書
【特許文献２】ＣＮ１１５２６４６Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された染色機は、染色液を噴射するため、及び染色液を被処理物に浸透させるためにポンプを使用するので、ポンプやポンプと染色容器を繋ぐ管が必要となり、染色機の設備費用が高価となる。
【０００６】
また、特許文献２に開示された染色機において、スクリューが、巻枠を中心に左右両側に取り付けることによって、染色容器の染色室内の染色液は前方のスクリューにより前方に流動され、巻枠に巻層した被処理物の側端部に衝突し、被処理物内を浸透通過して反対側に流出し、後方のスクリューによって後方に送られ、流路を通って前方に戻され、このように染色容器の底部に染色液の循環流路が形成されて染色を行われるため、被処理物への浸透効率が低く、しかも多量の染色液が必要となる。
【０００７】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ポンプを使用しなくとも、染色液が被処理物に浸透するようにし、少量の染色液であっても、被処理物への染色が綺麗にできる低価格な染色機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成されている。
【０００９】
本発明の第１技術案の染色機は、周面に繊維製の被処理物が巻き付けられる筒状の巻枠であるビームと、染色液を貯留する筒状の染色容器とを有し、前記染色容器は筒状の周壁と、前記周壁の軸方向一方側を閉じる後壁とを含み、前記ビームの周面には多数の第１穴が形成され、前記染色容器の内部には回転軸が配置されている染色機において、前記回転軸には、前記ビームを前記回転軸に固定する固定手段が設置され、前記固定手段は、前記染色容器の内部に挿入される前記ビームが前記回転軸とともに回転するように前記回転軸とともに回転可能であり、一端が前記周壁に接続し、他端が前記後壁に接続する循環路であって、染色液を前記周壁に沿った周領域から、前記染色容器の中央領域に流動させる循環路をさらに有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２技術案の染色機は、上記第１技術案の染色機において、前記染色容器の後壁は、その中央領域に前記染色容器の周壁と反対側に延伸して形成される筒状の凸部を有し、前記凸部に前記循環路が接続されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第３技術案の染色機は、上記第２技術案の染色機において、前記凸部に注入路が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第４技術案の染色機は、上記第２技術案の染色機において、前記循環路は、一端が前記染色容器の周壁を水密的に貫通し他端が前記凸部を水密的に貫通している配管からなることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第５技術案の染色機は、上記第２技術案の染色機において、前記循環路は、前記染色容器の周壁から前記凸部までに連通するように、前記染色容器の周壁及び後壁内に開設している室からなることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第６技術案の染色機は、上記第１又は第２技術案の染色機において、循環路は、染色容器の周壁の前後方向中央部に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第７技術案の染色機は、上記第１技術案の染色機において、前記回転軸の駆動源に接続し、前記ビームに巻き付けられる被処理物の量に基づき、染色液の量と、前記回転軸の回転数を設定する制御部を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第８技術案の染色機は、上記第１技術案の染色機において、前記固定手段は、前記染色容器の内部に配置される筒状のビーム収容部材と、前記回転軸の前側に取付けられている押え部材とを含み、前記ビームは、前記染色容器の内部に挿入されたとき、前記ビーム収容部材の内部に収容され、前記押え部材は、前記ビームと前記回転軸を連結し、前記ビーム収容部材は、前記回転軸に固定され、前記回転軸の回転とともに回転し、前記ビーム収容部材の周面には、多数の第２穴が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第９技術案の染色機は、上記第１技術案の染色機において、前記固定手段は、前記回転軸の後側に取付けられているストッパーと、前記回転軸の前側に取付けられている押え部材とを含み、前記ビームが、前記染色容器の内部に挿入されたとき、前記ストッパーと前記押え部材とによって挟持されて固定されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第１０技術案の染色機は、上記第８又は第９技術案の染色機において、前記押え部材は、前記押え部材の半径方向に長く形成し、前記ビームに設けた突起が差し込まれる穴を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１１技術案の染色機は、上記第１乃至第１０の何れか一つの技術案の染色機において、前記回転軸には、回転体が固定され、前記回転体は、前記回転軸に対して半径方向に延びる複数の羽を有し、前記ビームが前記染色容器の内部に挿入されたとき、前記回転体は前記ビームの内部に差し込まれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
上記の構成により、以下の効果を達成できる。
【００２１】
本発明の第１技術案によれば、回転軸が回転している間、被処理物が巻き付けられるビームが回転軸とともに回転することによって、染色液を押して遠心力が生じ、染色液をビームから離れる方向へ流動させ、即ち、染色液を染色容器の内周面（内壁）に沿ったリング状となるように保持される。また、一端が前記周壁に接続し、他端が後壁に接続し、染色液を前記周壁に沿った周領域から、前記染色容器の中央領域に流動させる循環路を有するため、遠心力によって染色容器の内壁に沿って存在する染色液は、染色容器の中央に戻り、そして、染色液は、染色容器の中央から、染色容器の内壁側へ向けて流動し、これにより、染色液の流動性を向上させ、さらに、被処理物と染色容器との間の隙間が僅かとなっても、染色容器内の染色液の流動性が低下することなく、より多くの被処理物に対して均一な染色ができる。
【００２２】
本発明の第２技術案によれば、循環路は、後壁の凸部に接続されているため、遠心力によって染色容器の内壁に沿って存在する染色液を、染色容器の中央に確実に戻させ、染色容器内の染色液の流動性が一層向上する。
【００２３】
本発明の第３技術案によれば、染色液に遠心力が働いたとき、注入路に染色液が入り込まないようにしている。
【００２４】
本発明の第４技術案によれば、染色液が、染色容器の周壁から配管に流動し、且つ、配管から凸部を介して染色容器に流動するとき、染色液の漏れがない。
【００２５】
本発明の第５技術案によれば、室は、染色容器の周壁及び後壁内に開設しているため、部品数を減少でき、循環路の取り付け工程を省き、染色液の漏れも防止できる。
【００２６】
本発明の第６技術案によれば、循環路が周壁の前後方向中央部に接続されているため、染色液が染色容器の前後において、偏って循環することを抑制できる。
【００２７】
本発明の第７技術案によれば、制御部が、ビームに巻きつけられる被処理物の量に基づき、染色液の量と、回転軸の回転数を設定することができるので、被処理物の量に一番適する染色液の量と回転軸の回転数に制御でき、染色液と消費電力の無駄にならない。即ち、前記制御部での設定によって、少量の染色液であっても、染色液をリング状にすることができ、染色液がビームに巻き付けられた被処理物に浸透しやすくなり、被処理物への染色が綺麗にできる。
【００２８】
本発明の第８技術案によれば、染色液は、ビームの第１穴からビーム収容部材の第２穴を通り抜けるので、染色液の流路が定まる。これにより、染色液の流れが乱れることで生じる斑の発生を防止できる。
【００２９】
本発明の第９技術案によれば、簡単な構成で、低価格な染色機を提供できる。
【００３０】
本発明の第１０技術案によれば、押え部材は、押え部材の半径方向に長く形成し、ビームに設けた突起が差し込まれる穴を有するので、一つの押え部材で、ビームの胴部分（被処理物が巻き付けられる部分）の直径が異なるビームに対応できる。
【００３１】
本発明の第１１技術案によれば、回転体が回転することで、回転体の羽も染色液を押して遠心力が生じ、染色液を回転体から離れる方向へ流動させる。すなわち、染色液は、回転体が回転している間、染色容器の内周面に沿ったリング状となるようにさらに容易に保持される。これにより、染色液がビームに巻き付けられた被処理物に一層浸透しやすくなる。
【００３２】
本発明によれば、ポンプを使用しなくとも、染色液が被処理物に浸透するようにし、少量の染色液であっても、被処理物への染色が綺麗にできる低価格な染色機を提供できる。
【００３３】
また、本発明によれば、染色容器内の染色液の流動性を高めることができる染色機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る実施例の染色機のビームを染色容器へ挿入する前の状態を示す断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明に係る実施例の染色機のビームを染色容器へ挿入した後の状態を示す断面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図。
【図５】押え部材とビームの端部を示す斜視図。
【図６】本発明に係る変形例１の染色機のビームを染色容器へ挿入する前の状態を示す断面図。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図。
【図８】本発明に係る変形例１の染色機のビームを染色容器へ挿入した後の状態を示す断面図。
【図９】図８のＤ−Ｄ断面図。
【図１０】本発明に係る変形例２の染色機のビームを染色容器へ挿入した後の状態を示す断面図。
【図１１】本発明に係る循環路の変形例を示す拡大断面図。
【図１２】図１２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明に係る染色機による染色液が回転軸の回転時に染色容器内で流動する状態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明は、以下で説明する実施例に何ら限定されるものではなく、本発明と実質的に同一な構成を有し、且つ、同様な作動効果を奏しさえすれば、様々な変更が可能である。
【００３６】
図１は本発明に係る実施例の染色機のビームを染色容器へ挿入する前の状態を示す断面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図３は本発明に係る実施例の染色機のビームを染色容器へ挿入した後の状態を示す断面図である。図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。図５は押え部材とビームの端部を示す斜視図である。図１を例として、「上」とは紙面に対する上側であり、「下」とは紙面に対する下側であり、「前」とは紙面に対して左側であり、「後」とは、紙面に対する右側である。
【００３７】
図１〜図５に示すように、本発明の染色機は、筒状の巻枠であるビーム１と染色液を貯留する筒状の染色容器２とからなる。ビーム１は、前後方向に長い筒状のビーム本体１１を有する。ビーム本体１１は、周面に開設された多数の第１穴１３を備える。第１穴１３は、ビーム本体１１の周面を、ビーム本体１１の半径方向に貫通している。また、ビーム１は、ビーム本体１１の前端部と後端部に設けられ、ビーム本体１１の半径方向に延びた前後のフランジ１２を有する。更に、ビーム１は、前フランジ１２に設けられ、前方へ向けて突出した突起１４を有する。ビーム本体１１の周面に被処理物が巻き付けられる。フランジ１２は、被処理物がビーム本体１１の前端部と後端部から外れないように壁となるものである。突起１４は、ビーム１の円周方向に１８０°間隔で二つ配置されている。染色液が第１穴１３を通して被処理物に染込む。被処理物は繊維製品である。本実施例の場合、被処理物の例として、テープの縁に沿ってファスナーエレメントが固定されたファスナーチェーンＦを挙げる。
【００３８】
染色容器２は、前後方向に長い周壁５と、周壁５の軸方向一端側の後端部を閉鎖する後壁４を有する。染色容器２の内部には、前後方向に延びる回転軸３が配置されている。回転軸３は後壁４を貫通して後壁４に対して水密的に回転するように配置されている。周壁５の軸方向他端側の前端部には円形の蓋８が上下方向にスライドすることで開閉自在に取付けられている。後壁４は、その直径方向の中央領域に周壁５と反対側に延伸している筒状の凸部４１を有する。該凸部４１が、前後方向に長い筒部４１ａと筒部４１ａの後端部を閉塞する端部４１ｂを有する。回転軸３は端部４１ｂを貫通している。染色容器２には、周壁５と後壁４を接続する循環路３０が設けられている。該循環路３０は、一端が染色容器２の上側の周壁５の前後方向中央を水密的に貫通し、他端が凸部４１の上側の筒部４１ａを水密的に貫通する配管３１からなる。該循環路の詳細は、後で説明する。
【００３９】
染色容器２の内部には、ビーム１より大径で、ビーム１を収容する筒状のビーム収容部材７が配置されている。ビーム収容部材７は、前後方向に長い筒状の胴部７１と、胴部７１の後端部を閉鎖する後板７２を有する。後板７２は、ビーム１がビーム収容部材７の内部に収容されたとき、ビーム１に接して、ビーム１が染色容器２の後方へ向けて移動することを停止させるストッパーとなる。回転軸３は後板７２を貫通している。該ビーム収容部材７は、後板７２が回転軸３に固定され、回転軸３の回転とともに回転する。
【００４０】
回転軸３の前側には、ビーム１が回転軸３とともに回転するように、ビーム１と回転軸３とを連結する円盤状の押え部材１５が取付けられている。押え部材１５の中央に、回転軸３の先端が差し込まれる中央穴１６が設けられている。また、押え部材１５の円盤部に、ビーム１に設けた突起１４が差し込まれる二つの長穴１７が設けられている。ビーム１がビーム収容部材７の内部に収容され、押え部材１５を回転軸３に設置した後、図示しない止具、例えばネジによってビーム１を回転軸３に固定する。この実施例では、ビーム収容部材７と押え部材１５は、ビーム１を回転軸３に固定する固定手段が形成されている。回転軸３が回転すると、回転軸３に固定された押え部材１５も回転する。このとき、押え部材１５の長穴１７の内面が、ビーム１の突起１４を回転方向に押すことで、ビーム１が回転する。ビーム１が回転することによって、染色液を押して遠心力が生じ、染色液をビーム１から離れる方向へ流動させ、染色液を染色容器２の周壁５に沿ったリング状となるように保持される。
【００４１】
長穴１７は、押え部材１５の半径方向に長く形成されている。その理由は、ビーム１は、ファスナーチェーンＦの巻き付け量が少ない場合、ビーム本体１１（ファスナーチェーンが巻き付けられる部分）の直径を大きくした別のビームを使用するため、突起の位置がビームの半径方向にずれることがある。このような場合でも、突起１４を長穴１７へ差し込むことができることにある。
【００４２】
回転軸３の後端には第１ローラ２１が接続されている。第１ローラ２１が回転すると、第１ローラ２１に接続された回転軸３も回転する。ベルト２３を介して第１ローラ２１と接続する第２ローラ２２がモーターＭの駆動軸２４に接続されている。駆動軸２４が回転すると、駆動軸２４に接続された第２ローラ２２も回転する。第２ローラ２２が回転すると、ベルト２３を介して第２ローラ２２に接続された第１ローラ２１が回転する。これにより、回転軸３はモーターＭの駆動によって回転するようになる。モーターＭには、ビーム１に巻き付けられるファスナーチェーンＦの量に基づき、染色液の量と、回転軸３の回転数を設定する制御部Ｃが接続されている。制御部Ｃでの設定の具体例は以下の表に示す。
【表１】
2014173222.tif 000003
【００４３】
制御部Ｃが、ビームに巻き付けられるファスナーチェーンＦの量に基づき、染色液の量と、回転軸の回転数を設定することができる。上記表に示すように、被処理物の重量が小さい場合は、染色液の量が少なく、回転軸の回転数を少なく設定している。そして、被処理物の重量が大きい場合は、染色液の量が多く、回転軸の回転数を多く設定している。具体的には、被処理物の重量が４００ｇよりも小さい場合、被処理物の量が多くなるに従って、染色液の量を増やし、回転軸の回転数が多くなるように設定している。これにより、ファスナーチェーンＦの量に一番適する染色液の量と回転軸３の回転数に制御でき、染色液と消費電力の無駄にならない。即ち、制御部Ｃでの設定によって、少量の染色液であっても、染色液をリング状にすることができ、染色液がビーム１に巻き付けられたファスナーチェーンＦに浸透しやすくなり、ファスナーチェーンＦへの染色が綺麗にできる。
【００４４】
また、制御部Ｃは、被処理物の重量が所定の量以上の場合、染色液の量と、回転軸の回転数を一定に設定している。具体的には、被処理物の重量が４００ｇ以上の場合、染色液の量と回転軸の回転数を、被処理物の重量が４００ｇよりも小さい場合に比べて多い値で一定となるように設定している。この理由は、被処理物の重量が所定の重量以上に増えても、一定量の染色液と、一定の回転数があれば、染色液をリング状にでき、染色液をファスナーチェーンＦに浸透させられるからである。
【００４５】
ビーム収容部材７の周面に多数の第２穴２６が形成されている。第２穴２６は、ビーム収容部材７の周面を、ビーム収容部材７の半径方向に貫通している。該第２穴２６は、第１穴１３とファスナーチェーンＦを通った染色液を通すための穴である。また、ビーム収容部材７と染色容器２の周壁５との間に隙間２７がある。
【００４６】
一回の染色で、できるだけ多くのファスナーチェーンＦを染色するためには、ビーム１の周囲に長いファスナーチェーンＦを巻き付ける必要がある。これにより、ビーム１に巻き付けられたファスナーチェーンＦの層が分厚くなり、図３に示されるように、ファスナーチェーンＦの層がビーム収容部材７に接近している。ビーム収容部材７は、ファスナーチェーンＦとの接触を避けるため、染色容器２の内壁に接近して配置される。これにより、ビーム収容部材７と染色容器２との間の隙間２７が僅かとなる。隙間２７が僅かとなった場合、染色容器２内の染色液の流動性が低下し、被染色物に色ムラが発生してしまう。
【００４７】
本発明は上述した問題を防止するために、一端が周壁５に接続され、他端が後壁４に接続する循環路３０を設けた。より詳しくは、循環路３０の一端が、周壁５の上側において、周壁５の前後方向中間部で隙間２７と連通し、循環路３０の他端が、後壁４の直径方向の中央領域から周壁５と反対方向に延伸している筒状の凸部４１を介して染色容器２の内部と連通する。
【００４８】
循環路３０は、回転軸３とともにビーム１が回転する際、遠心力によって染色容器２の周壁５の内側面に沿って隙間２７に存在する染色液を、遠心力の作用により一端から自動的かつ連続的に循環路３０内に受け入れ、他端から凸部４１内の中央領域に戻すことができる。なお、染色容器２の内部において、遠心力により染色液が中央領域から周領域へと向かうため、中央領域はわずかに負圧となる。そのため、循環路３０の一端に入った染色液は、他端から負圧気味の中央領域へと吐出され易い。このような染色液の周領域から中央領域への循環により、染色容器２内の染色液の流動性を高めることができ、これによりファスナーチェーンＦの染色をより均一なものとすることができる。
【００４９】
凸部４１の筒部４１ａには、染色液を染色容器２に入れるための注入路９が接続されている。注入路９は、凸部４１の上側に設置されている。図１に示すように、配管３１の他端と注入路９が前後に並ぶように凸部４１の筒部４１ａに接続されている。また、周壁５には、染色液を染色容器２から排出するための排出路１０が接続されている。排出路１０は、染色容器２の下側に設置されている。
【００５０】
次に本発明の染色機による染色について説明する。ビーム１が染色容器２の内部に挿入されたとき、回転軸３がビーム１の内部に差し込まれ、且つビーム１がビーム収容部材７の内部に収容される。
【００５１】
図１２は染色液が回転軸３の回転時に染色容器２内で流動する状態を示す模式図である。先ず、適量のファスナーチェーンＦが巻き付けられたビーム１を染色容器２に挿入して蓋８を閉じる。図示しないバルブによって、注入路９から図１２（ａ）に示すような所定量の染色液を染色容器２に注入した後、注入路９を閉じる。次に、モーターＭによって回転軸３が回転する。これにより、ファスナーチェーンＦが巻き付けられたビーム１も回転し、このとき、染色液が図１２（ｂ）に示す状態になる。染色液が、ビーム１の第１穴１３を通り抜けてファスナーチェーンＦに浸透してから、ビーム収容部材７の第２穴２６を通り抜け、ビーム収容部材７と染色容器２の周壁５との間の隙間２７によって循環して、図１２（ｃ）に示す状態を経て、最終的に図１２（ｄ）に示すようなリング状になる。この図１２（ｄ）の状態において、隙間２７に存在する染色液は循環路３０を介して後壁４の凸部４１内へと循環される。即ち、染色液は、回転軸３が回転している間、染色容器２の周壁５に沿ったリング状となるように保持されるが、この染色液が遠心力を利用して循環路３０により染色容器２の中心側に戻される。
【００５２】
注入路９が、染色容器２の周壁５と反対側に延伸している凸部４１に設けられているため、染色液に遠心力が働いたとき、注入路９に染色液が入り込まないようにしている。
【００５３】
また、リング状に染色容器２の周壁５に沿った染色液は、染色容器２の周壁５の前後方向中央部に接続された循環路３０の一端から、凸部４１に接続された循環路３０の他端に流動してから、染色容器２の中央に戻る。そして、染色液は、染色容器２の中央から、染色容器２の内壁側へ向けて流動する。
【００５４】
循環路３０が周壁５の前後方向中央部に接続されているため、染色液が染色容器２の前後において、偏って循環することを抑制でき、また、循環路３０は、後壁４の直径方向の中央領域に形成されている凸部４１の筒部４１ａに接続されているため、リング状に染色容器２の周壁５に沿った染色液を、確実に、染色容器２の中央に戻させ、さらに、染色液の流動性を向上させ、染色液がビーム１に巻き付けられたファスナーチェーンＦを浸透しやすくなる。そして、このような染色が所定時間行われた後、モーターＭによる回転軸３の回転を停止させる。図示しないバルブによって、排出路１０を開いて染色液を排出させ、染色完成した。
【００５５】
ビーム１がビーム収容部材７に収容され、ビーム収容部材７とともに回転できる。また、ビーム収容部材７に第２穴２６を開設することによって、染色液がビーム１の第１穴１３から、ビーム収容部材７の第２穴２６を通り抜けるので、染色液の流路が定まる。これにより、染色液の流れが乱れることで生じる斑の発生を防止できる。
【００５６】
本実施例の染色機によって、ポンプを使用しなくとも、染色液が被処理物に浸透するようにし、少量の染色液であっても、被処理物への染色が斑の発生がなく綺麗にでき、また、コストも削減できる。
【００５７】
次に、本発明の変形例に係る染色機を説明する。変形例についての説明は、上記した実施例との相違点を中心にして説明し、且つ上記実施例と同一の部材に同一の符号を付すと共に、重複する説明を省略する。
【００５８】
図６〜図９は、本発明に係る変形例１を示す。図６は本発明に係る変形例１の染色機のビームを染色容器へ挿入する前の状態を示す断面図である。図７は図６のＣ−Ｃ断面図である。図８は本発明に係る変形例１の染色機のビームを染色容器へ挿入した後の状態を示す断面図である。図９は図８のＤ−Ｄ断面図である。
【００５９】
変形例１において、上記実施例の構成に、回転体６の構成を追加する。図６〜図９に示すように、回転体６が、染色容器２の内部に、回転軸３と共に回転するように回転軸３に固定されている。また、図７と図９に示すように、回転体６は、回転軸３に対して半径方向に延びる複数の羽２８を有する。羽２８は、回転軸３を中心として、円周方向へ所定の角度毎に配置されている。図示例では、４５°間隔で八つの羽２８が配置されている。ビーム１が染色容器２の内部に挿入されたとき、回転軸３と回転体６がビーム１の内部に差し込まれ、且つビーム１がビーム収容部材７の内部に収容される。
【００６０】
図１０は、本発明に係る変形例２の染色機のビームを染色容器へ挿入した後の状態を示す断面図である。図１０において、変形例１と比べて、ビーム収容部材が無く、その代わりに、回転軸３の後側に取付けられた円盤状のストッパー２５と回転軸３の前側に取付けられた円盤状の押え部材２９によってビーム１が挟み込んで固定されている。ストッパー２５は、上述した実施例におけるビーム収容部材７の後板７２と同様に、ビーム１が染色容器２の内部に収容されたとき、ビーム１に接して、ビーム１が染色容器２の後方へ向けて移動することを停止させる。ストッパー２５と押え部材２９は、ビーム１が回転軸３とともに回転するように回転軸３とともに回転可能である。つまり、本変形例２で、ストッパー２５と押え部材２９がビーム１を回転軸３に固定する固定手段を構成する。ビーム１が染色容器２の内部に挿入されたときも、回転体６はビーム１の内部に差し込まれる。その他の構成は、変形例１の染色機と実質的に同じであるため、重複する説明を省略する。
【００６１】
変形例１と変形例２の染色機による染色は上述した実施例の場合と同じである。上述した実施例と同様な効果が得られる上で、回転体６が回転することで、回転体６の羽２８も染色液を押して遠心力が生じて、染色液を回転体６から離れる方向へ流動させ、即ち、染色液が、回転体６が回転している間、染色容器２の周壁５に沿ったリング状となり、この周領域の染色液を循環路３０により染色容器２の中央領域に戻すことができ、染色液がビーム１に巻き付けられたファスナーチェーンＦにさらに均一に浸透しやすくなる効果が得られる。
【００６２】
また、変形例２において、押え部材２９の代わりに、実施例のように半径方向に長く形成した長穴１７を有する押え部材１５を使ってもよい。この場合、ビーム１に突起１４を相応的に形成する。
【００６３】
変形例１と変形例２の染色機によって、ポンプを使用しなくとも、染色液が被処理物に浸透するようにし、少量の染色液であっても、被処理物への染色が綺麗にでき、また、コストも削減できる。
【００６４】
図１１は、循環路の変形例を示し、図１の循環路３０の部分に相当する。循環路３０ａは、配管３１に代えて、染色容器２の周壁５及び後壁４に沿って配置された室３２からなる。該室３２は、染色容器２の上側の周壁５の前後方向中央部から凸部４１の上側の筒部４１ａまで連通するように、染色容器２の周壁５及び後壁４内に開設している。循環路３０ａは、染色液が、染色容器２の周壁に沿った周領域から、周領域よりも染色容器２の中央寄りの中央領域へ流動するようにする。これにより、染色液が染色容器２の前後において、偏って循環することを抑制でき、遠心力によって染色容器２の内壁に沿って存在する染色液は、確実に染色容器２の中央に戻り、染色液は、染色容器２の中央から、染色容器２の内壁側へ向けて流動するため、染色液の流動性を向上させ、より多くのファスナーチェーンＦへの染色が斑の発生がなく綺麗にでき、且つ、配管３１からなる循環路３０より、部品数を減少でき、配管３１を染色容器２へ取り付ける工程を省き、染色液の漏れも防止できる。
【００６５】
また、図１１には、循環路３０ａを実施例の染色機に適用することを示したが、実施例の変形例１及び変形例２の染色機にも適用でき、且つ、同様な効果を有している。
【００６６】
次は、本発明の染色機の特徴及びその効果を説明する。
【００６７】
本発明の染色機は、周面に繊維製のファスナーチェーンＦが巻き付けられる筒状の巻枠であるビーム１と、染色液を貯留する筒状の染色容器２とを有し、前記染色容器２は筒状の周壁５と、前記周壁５の軸方向一方側を閉じる後壁４とを含み、前記ビーム１の周面には多数の第１穴１３が形成され、前記染色容器２の内部には回転軸３が配置されている染色機において、前記回転軸３には、前記ビーム１を前記回転軸３に固定する固定手段が設置され、前記固定手段は、前記染色容器２の内部に挿入される前記ビーム１が前記回転軸３とともに回転するように前記回転軸３とともに回転可能であり、一端が前記周壁５に接続し、他端が前記後壁４に接続する循環路３０、３０ａであって、染色液を前記周壁５に沿った周領域から、前記染色容器２の中央領域に流動させる循環路３０、３０ａをさらに有することを特徴とする。
【００６８】
この特徴によれば、回転軸３が回転している間、ファスナーチェーンＦが巻き付けられるビーム１が回転軸３とともに回転することによって、染色液を押して遠心力が生じ、染色液をビーム１から離れる方向へ流動させ、即ち、染色液を染色容器２の周壁５に沿ったリング状となるように保持される。また、一端が前記周壁５に接続し、他端が前記後壁４に接続し、染色液を前記周壁５に沿った周領域から、前記染色容器２の中央領域に流動させる循環路３０、３０ａを有するため、遠心力によって染色容器２の内壁に沿って存在する染色液は、染色容器２の中央に戻り、そして、染色液は、染色容器２の中央から、染色容器２の内壁側へ向けて流動し、これにより、染色液の流動性を向上させ、さらに、ファスナーチェーンＦと染色容器２との間の隙間が僅かとなっても、染色容器２内の染色液の流動性が低下することなく、より多くのファスナーチェーンＦに対して均一な染色ができる。
【００６９】
上記した染色機において、前記染色容器２の後壁４は、その中央領域に前記染色容器２の前記周壁５と反対側に延伸して形成される筒状の凸部４１を有し、前記凸部４１に循環路３０、３０ａが接続されていることを特徴とする。
【００７０】
この特徴によれば、循環路３０、３０ａは、後壁４の凸部４１に接続されているため、遠心力によって染色容器２の内壁に沿って存在する染色液を、染色容器２の中央に確実に戻させ、染色容器２内の染色液の流動性が一層向上する。
【００７１】
上述した染色機において、前記凸部４１に注入路９が設けられていることを特徴とする。
【００７２】
この特徴によれば、染色液に遠心力が働いたとき、注入路９に染色液が入り込まないようにしている。
【００７３】
上記した染色機において、前記循環路３０は、一端が前記染色容器２の周壁５を水密的に貫通し他端が前記凸部４１を水密的に貫通している配管３１からなることを特徴とする。
【００７４】
この特徴によれば、染色液が、染色容器２の周壁５から配管３１に流動し、配管３１から凸部４１を介して染色容器２に流動するとき、染色液の漏れがない。
【００７５】
上記した染色機において、前記循環路３０ａは、前記染色容器２の周壁５から前記凸部４１までに連通するように、前記染色容器２の周壁５及び後壁４内に開設している室３２からなることを特徴とする。
【００７６】
この特徴によれば、室３２は、染色容器２の周壁５及び後壁４に開設しているため、部品数を減少でき、循環路の取り付け工程を省き、染色液の漏れも防止できる。
【００７７】
上記染色機において、前記循環路３０、３０ａは、染色容器２の周壁５の前後方向中央部に接続されていることを特徴とする。
【００７８】
この特徴によれば、染色液が染色容器２の前後において、偏って循環することを抑制できる。
【００７９】
上記した染色機において、前記回転軸３の駆動源Ｍに接続し、前記ビーム１に巻き付けられるファスナーチェーンＦの量に基づき、染色液の量と、前記回転軸３の回転数を設定する制御部Ｃをさらに有することを特徴とする。
【００８０】
この特徴によれば、制御部Ｃが、ビーム１に巻き付けられるファスナーチェーンＦの量に基づき、染色液の量と、回転軸３の回転数を設定することができるので、ファスナーチェーンＦの量に一番適する染色液の量と回転軸３の回転数に制御でき、染色液と消費電力の無駄にならない。即ち、前記制御部Ｃでの設定によって、少量の染色液であっても、染色液をリング状にすることができ、染色液がビーム１に巻き付けられたファスナーチェーンＦに浸透しやすくなり、ファスナーチェーンＦへの染色が綺麗にできる。
【００８１】
上記した染色機において、前記固定手段は、前記染色容器２の内部に配置される筒状のビーム収容部材７と、前記回転軸３の前側に取付けられている押え部材１５とを含み、前記ビーム１は、前記染色容器２の内部に挿入されたとき、前記ビーム収容部材７の内部に収容され、前記押え部材１５は、前記ビーム１と前記回転軸３を連結し、前記ビーム収容部材７は、前記回転軸３に固定され、前記回転軸３の回転とともに回転し、前記ビーム収容部材７の周面には、多数の第２穴２６が形成されていることを特徴とする。
【００８２】
この特徴によれば、染色液は、ビーム１の第１穴１３からビーム収容部材７の第２穴２６を通り抜けるので、染色液の流路が定まる。これにより、染色液の流れが乱れることで生じる斑の発生を防止できる。
【００８３】
上記した染色機において、前記固定手段は、前記回転軸３の後側に取付けられるストッパー２５と、前記回転軸３の前側に取付けられている押え部材２９とを含み、前記ビーム１が、前記染色容器２の内部に挿入されたとき、前記ストッパー２５と前記押え部材２９とによって挟持されて固定されることを特徴とする。
【００８４】
この特徴によれば、簡単な構成で、低価格な染色機を提供できる。
【００８５】
上記した染色機において、前記押え部材１５は、前記押え部材１５の半径方向に長く形成し、前記ビーム１に設けた突起１４が差し込まれる穴１７を有することを特徴とする。
【００８６】
この特徴によれば、押え部材１５は、押え部材１５の半径方向に長く形成し、ビーム１に設けた突起１４が差し込まれる穴１７を有するので、一つの押え部材１５で、ビーム１の胴部分（ファスナーチェーンＦが巻き付けられる部分）の直径が異なるビームに対応できる。
【００８７】
上記した染色機において、前記回転軸３には、回転体６が固定され、前記回転体６は、前記回転軸３に対して半径方向に延びる複数の羽２８を有し、前記ビーム１が前記染色容器２の内部に挿入されたとき、前記回転体６は前記ビーム１の内部に差し込まれることを特徴とする。
【００８８】
この特徴によれば、回転体６が回転することで、回転体６の羽２８も染色液を押して遠心力が生じ、染色液を回転体６から離れる方向へ流動させる。すなわち、染色液は、回転体６が回転している間、染色容器２の周壁５に沿ったリング状となるようにさらに容易に保持される。これにより、染色液がビーム１に巻き付けられたファスナーチェーンＦに一層浸透しやすくなる。
【００８９】
以上、本発明の実施例及び効果について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００９０】
例えば、前記実施例において、ビーム収容部材７と押え部材１５が、ビーム１を回転軸３に固定する固定手段を構成するが、変形例２におけるストッパー２５と押え部材２９に換えてもいい。
【００９１】
例えば、前記実施例において、循環路３０（３０ａ）は一つ設けたが、必要に応じて２つ以上に設けてもよい。前記実施例において、また、循環路３０（３０ａ）は、染色容器２の周壁５の前後方向中央部に接続されているが、染色容器２の周壁５に接続されればよい。すなわち、循環路３０（３０ａ）は、周壁５の前後方向中央部よりも前方側または後方側で接続されていてもよい。また、前記実施例において、循環路３０（３０ａ）は、染色容器２の後壁４の凸部４１に接続されているが、染色容器の後壁４に接続されればよく、凸部４１を有さなくてもよい。また、当業者は、染色液を染色容器２の周壁５に沿った周領域から、染色容器２の中央領域に流動させることができる循環路３０（３０ａ）であれば、染色液の流動性を向上できると分かり、配管３１や室３２に限定されなくてもよい。
【００９２】
例えば、前記説明で、突起１４と長穴１７をそれぞれ二つ設けたが、二つに限らず、長穴１７と突起１４によってビーム１を押え部材１５とともに回転させれば、一つ、又は三つ以上設けてもよい。
【００９３】
例えば、前記実施例において、被処理物としてファスナーチェーンＦを挙げたが、ファスナーチェーンＦに限らず、テープの表面に多数のフックやループを設けた面ファスナーや、リボン用のテープでもよい。
【００９４】
例えば、前記実施例において、ビーム１に巻き付けられる被処理物の量として重量を挙げたが、重量に限らず、長さとしてもよい。
【００９５】
例えば、前記変形例１と変形例２において、羽２８は４５°間隔で合計八つ配されたが、これに限らず、回転体６の羽２８が染色液を押して大きな遠心力を生じさせることができればよい。例えば、６０°間隔で六つを配してもよい。
【００９６】
また、モーターＭによって、回転軸３の回転速度、回転方向即ち正逆回転を調整できることは言うまでも無い。
【００９７】
以上のように本発明によれば、ポンプを使用しなくとも、染色液が被処理物に浸透するようにし、少量の染色液であっても、被処理物への染色が綺麗にできる低価格な染色機を提供できる。
【符号の説明】
【００９８】
１  ビーム
２  染色容器
３  回転軸
４  後壁
５  周壁
６  回転体
７  ビーム収容部材
８  蓋
９  注入路
１０  排出路
１１  ビーム本体
１２  フランジ
１３  第１穴
１４  突起
１５  押え部材
１６  中央穴
１７  長穴
２１  第１ローラ
２２  第２ローラ
２３  ベルト
２４  駆動軸
２５  ストッパー
２６  第２穴
２７  隙間
２８  羽
２９  押え部材
３０、３０ａ  循環路
３１  配管
３２  室
４１  凸部
４１ａ  筒部
４１ｂ  端部
７１  ビーム収容部材の胴部
７２  ビーム収容部材の後板
Ｃ  制御部
Ｆ  被処理物（ファスナーチェーン）
Ｍ  モーター
【図２】
2014173222.tif 000004
【図４】
2014173222.tif 000005
【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
2014173222.tif 000009
【図１２】
2014173222.tif 000010
【図１】
2014173222.tif 000011
【図３】
2014173222.tif 000012
【図６】
2014173222.tif 000013
【図８】
2014173222.tif 000014
【図１０】
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