(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被染色物および染色用の処理材料を収納する染色用容器と、
前記染色用容器に収納された被染色物に対して染色処理をおこなう処理ステーションと、
前記被染色物の大きさ、種類、数および染色内容によって、使用する染色用容器の数、各染色用容器に入れる被染色物の数および染色用の処理材料を求める制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記染色用容器に入る被染色物の最大数量と最少数量の間から、１つの染色用容器に入れる被染色物の数を選択する選択手段と、
染色される前記被染色物の全数量を選択された数で除算または該除算の余りを選択された数で除算する演算手段と、
前記選択手段の選択した数と演算手段の除算の結果から、染色用容器の数、各染色用容器に入れる被染色物の数量および染色用の処理材料の量を決定する決定手段と、
して機能し、
前記選択手段が最初に選択する数が、染色用容器に入る被染色物の最大数量であり、
前記選択手段が選択した数の差が所定範囲よりも大きければ、選択手段が選択する数を変更し、演算手段が最初から除算をおこなう
染色システム。
【請求項２】
前記演算手段は、除算の余りが０にならなかった場合に、選択手段が選択する数を変更して余りに対して除算し、余りが０になるまで、選択手段が選択する数を変更し、演算手段が除算を繰り返す請求項１の染色システム。
【請求項３】
前記除算を所定回数繰り返して余りが０にならない場合に、選択手段が選択する数を変更し、演算手段が最初から除算をおこなう請求項１または２の染色システム。
【請求項４】
前記染色用容器を搬送経路に沿って搬送する搬送装置をさらに備える請求項１から３のいずれかの染色システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被染色物を染色するための染色システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生地を染色するための染色システムが開発され、開示されている（特許文献１参照）。染色用容器の中に、生地、染液および助剤を入れる。染色用容器を回転させ、加熱をおこなうことによって染色をおこなう。さらに、中和剤、洗浄液、フィックス剤および柔軟剤によって、後処理をおこなう。その後、染色用容器から染色された生地を取り出す。染色用容器は元の位置に戻され、再び生地などが入れられて染色に使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２４９５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多品種少量生産をおこなう場合、大容量の染色容器を用いて染色処理を行うことは効率が悪い。そのため、小容量の染色用容器を複数用いて、必要枚数を小分けにして染色処理を行うことが考えられる。オペレーターが、染色をおこなう生地の種類と枚数から、染色用容器の数を選定する。また、生地の種類と枚数から、染液などの総量を計算して、各染色用容器に割り振りをおこなう。例えば２３１枚の生地を染色する場合、生地を２０枚入れる染色用容器が１１個、生地を１１枚入れる染色用容器が１個になるように割り振る。染色用容器の合計は１２である。オペレーターが２０枚入れる染色用容器を考えたのは、人間の心理として計算しやすい数を選択するからである。
【０００５】
しかし、選定された染色用容器の数が必ずしも最適になるとは限らない。染色用容器の数が最適になっているか否かをオペレーターが確認するのは手間である。１つの染色用容器に収容された生地が多すぎれば、染液が足りなくて染色ムラが発生し、所望の染色ができない。染液の量が多くなると、染液がこぼれたり、加熱に時間が掛かる。このように染色用容器の数が最適になっていないと、材料や時間の無駄が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、簡単に無駄なく所望の色に染色できる染色システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の染色システムは、被染色物および染色用の処理材料を収納する染色用容器と、染色用容器に収納された被染色物に対して染色処理をおこなう処理ステーションと、前記被染色物の大きさ、種類、数および染色内容によって、使用する染色用容器の数、各染色用容器に入れる被染色物の数および染色用の処理材料を求める制御装置とを備える。
【０００８】
前記制御装置は、前記染色用容器に入る被染色物の最大数量と最少数量の間から、１つの染色用容器に入れる被染色物の数を選択する選択手段と、前記被染色物の全数量を選択された数で除算または該除算の余りを選択された数で除算する演算手段と、前記演算手段の結果から、染色用容器に入れる被染色物の数量と染色用の処理材料の量を決定する決定手段として機能する。前記演算手段は、除算の余りが０にならなかった場合に、選択手段が選択する数を変更して余りに対して除算し、余りが０になるまで、選択手段が選択する数を変更し、演算手段が除算を繰り返す。
【０００９】
前記除算を所定回数繰り返して余りが０にならない場合に、選択手段が選択する数を変更し、演算手段が最初から除算をおこなう。
【００１０】
前記選択手段が最初に選択する数が、染色用容器に入る被染色物の最大数量である。
【００１１】
前記処理ステーションは、ピックアップヘッドによって被染色物を染色用容器に投入する被染色物投入処理ステーションを含む。前記決定手段は、除算の商がピックアップヘッドの数の倍数を選択し、前記除算の商がピックアップヘッドの数の倍数になるまで、選択手段と演算手段が数の選択と除算を繰り返す。
【００１２】
前記選択手段が選択した数の差が所定範囲よりも大きければ、選択手段が選択する数を変更し、演算手段が除算を繰り返す。
【００１３】
前記染色用容器を搬送経路に沿って搬送する搬送装置を備える。搬送経路の途中に処理ステーションが配置され、搬送装置によって染色用容器を処理ステーションへ搬送する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、オペレーターが計算や確認をおこなわなくても、染色用容器の数を最小にすることが可能であり、無駄を少なくすることができる。１つの染色用容器に対して最適な被染色物の量になり、染液も最適な量にできるため、染液がこぼれたり、染色ムラが発生せず、染色に材料や時間の無駄が発生しない。各染色用容器に収容される被染色物の量が所定範囲内になるため、染色用容器ごとに染色の度合いが異なることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の染色システムの構成を示す図である。
【図２】染色用容器の数と染色用容器ごとの被染色物の数を求めるフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の染色システムについて図面を使用して説明する。
【００１７】
図１に示す染色システム１０は、被染色物を収容する染色用容器Ｐ、染色用容器Ｐを搬送経路に沿って搬送する搬送装置Ｔ、搬送経路の途中に設けられた種々の処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅおよび染色の制御をおこなうための制御装置１２を備える。
【００１８】
染色用容器Ｐは、開口を有し、開口に蓋をすることによって密封可能な円筒形の容器である。形状は円筒形に限らず、密封及び回転可能な形状であればよい。開口から被染色物や染色用の処理材料を染色用容器Ｐの中に収容する。被染色物の種類によって、染色用容器Ｐに収容される被染色物の数に所定の幅があり、被染色物の数は最大数量と最小数量との間になるようにする。染色用容器Ｐは所定の位置に配置されており、使用後に再び所定の位置に戻される。
【００１９】
被染色物は、衣類、生地または糸を含む。染色用の処理材料は、染液、助剤、中和剤、洗浄液、フィックス剤および柔軟剤などの染色をおこなうために必要な材料である。
【００２０】
搬送装置Ｔは、ベルトコンベヤ、チェーンコンベヤ、ローラーコンベヤまたは搬送台車などである。処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの間に搬送装置Ｔが設置される。処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅから次の処理ステーション（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）へ染色用容器Ｐを搬送する。
【００２１】
処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、搬送経路Ｔに複数備えられる。処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、被染色物投入処理ステーションＡ、染液調合処理ステーションＢ、染色処理ステーションＣ、後処理ステーションＤおよび回収洗浄処理ステーションＥなどが備えられる。上記処理ステーションＡからＥの全て備える必要はなく、例えば被染色物投入処理ステーションＡ、染液調合処理ステーションＢまでを備える構成でもよい。
【００２２】
被染色物投入処理ステーションＡは、ピックアップヘッドによって被染色物をピックアップして染色用容器Ｐに投入する装置である。
【００２３】
染液調合処理ステーションＢは、所望の色に染色するために複数の染液を調合して染色用容器Ｐに供給する装置である。染液を調合するときに、さらに染色を補助するための助剤を追加して調合する場合もある。複数の染液と助剤を貯留するタンクを有し、タンクから染色用容器Ｐにそれらを供給する。供給は、シリンダに染液または助剤を充填し、ピストンの押圧によって供給する。
【００２４】
染色処理ステーションＣは、染色用容器Ｐを回転させて被染色物を染色する装置である。染色用容器Ｐを回転させるとき、染色用容器Ｐを重力方向に対して所定角度傾斜させる。染色用容器Ｐ内の被染色物や染液がこぼれないように、染色用容器Ｐは蓋によって密封される。また、染色用容器Ｐを回転させるときに染色用容器Ｐの外部から内部を加熱する。
【００２５】
後処理ステーションＤは、中和処理、洗浄処理、フィックス処理、柔軟処理をおこなう後処理ステーションＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が含まれる。図１でフィックス処理は２回に分けておこなっているが、フィックス処理の回数は任意であり、他の処理についても同様である。符号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、後処理ステーションＤの区別をおこなわない場合は符号Ｄとして説明する。
【００２６】
回収洗浄処理ステーションＥは、染色用容器Ｐの中から被染色物および染色用の処理材料を回収し、染色用容器Ｐを洗浄する装置である。
【００２７】
搬送装置Ｔと処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅには、所定の処理をおこなうためのプログラマブル・ロジック・コントローラ（Programmable Logic Controller、ＰＬＣ）が備えられている。ＰＬＣが、実際に所定の処理をおこなうための動力源などをシーケンス制御する。ＰＬＣは、同等のマイクロコンピュータであっても良い。
【００２８】
搬送装置Ｔと各処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、それぞれ複数備えられ、並列して配置されていても良い。同時に複数の染色用容器Ｐで同じ処理をおこなうことができる。
【００２９】
制御装置１２、搬送装置Ｔおよび各処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅはそれぞれ通信装置を備える。制御装置１２は搬送装置Ｔと各処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに通信接続されている。通信接続は、有線方式または無線方式のいずれであっても良い。制御装置１２は、後述するような処理をおこなうハードウェア、ソフトウェアまたはその両方を備えたコンピュータを使用する。オペレーターが被染色物の種類、数および染色する色などを入力するためのキーボードやタッチパネルなどの入力装置および種々の情報を表示するモニターを備える。
【００３０】
制御装置１２から搬送装置Ｔと各処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにデータを送信し、搬送装置Ｔと各処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、受信したデータにしたがって駆動する。駆動させるためのデータは、染液、助剤、中和剤、洗浄液、フィックス剤および柔軟剤の種類や量、各処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅでの処理時間などの処理内容を含む。制御装置１２は、被染色物の大きさ、種類、数および染色内容によって、使用する染色用容器Ｐの数、各染色用容器Ｐに入れる被染色物の数および染色用の処理材料を求める。
【００３１】
制御装置１２は、染色用容器Ｐに入れる被染色物の数を選択する選択手段１４と、染色用容器Ｐの数を算出する演算手段１６と、染色用容器Ｐに入れる被染色物の数および染色用の処理材料の量を決定する決定手段１８として機能する。
【００３２】
選択手段１４は、１つの染色用容器Ｐに入れることができる被染色物の最大数量と最少数量の中から、染色用容器Ｐに入れる被染色物の数を選択する。後述するように演算手段１６がおこなう除算で余りが出たとき、最大数量と最少数量の中から新たな数を選択する。選択手段１４は、数を選択するたびに、異なる数を選択する。具体的には、最初に選択される数を最大数量にして、その後に最大数量から減らす。この場合、演算の結果は染色用容器Ｐの数を最小にできる可能性が高くなる。
【００３３】
被染色物の最大数量と最少数量は、染色用容器Ｐの中に被染色物および染色用の処理材料を入れたときに、安全に処理がおこなえる上限と下限である。被染色物の種類によって最大数量と最少数量が異なる。また、染色用の処理材料の量は、被染色物の種類などで決定される。オペレーターが入力した被染色物の種類と全数量を使用して、選択手段１４が最大数量と最少数量の間から自動的に数の選択をおこなう。被染色物の種類の違いは、１枚の重量、浴比および保水率の違いを含む。オペレーターは、これらの違いによって被染色物の種類を識別し、入力する。
【００３４】
演算手段１６は、被染色物の全数量を選択された数で除算する。商は正の整数として余りが出た場合、余りを新たに選択された数で除算する。余りが０になるまで、余りに対する除算を繰り返す。除算を繰り返す回数は、予め設定しておく。繰り返し回数の除算で余りが０にならない場合、数の選択と除算の結果をリセットし、選択手段１４の数を変更して除算する。繰り返し回数は、２以上である。例えば、繰り返し回数を３にする。
【００３５】
なお、除算の結果、余りが最小数量に満たない場合、その除算の商と余りは消去し、数の選択からやり直しする。数を選択するとき、余りを最小数量よりも大きくするために、先に選択した数よりも小さくする。
【００３６】
決定手段１８は、演算手段１４の結果、余りが０になるまでに得られた商を染色用容器Ｐの数にする。除算するときの選択された数を１つの染色用容器Ｐに入れる被染色物の数にする。除算した際に余りが生じ、数の選択を複数回おこなった場合、選択された数とそのときの商を対応させて、被染色物の数と染色用容器Ｐの数にする。すなわち、数の選択を複数回行えば、被染色物の数の異なる染色用容器Ｐが生じる。
【００３７】
決定手段１８は、各染色用容器Ｐに入れる被染色物の枚数が求められれば、被染色物の重量、保水率、浴比から染色用の処理材料の量を決定する。浴比には、基準となる基準浴比と正常に染色をおこなう最大の最大浴比とが含まれる。例えば、１個の染色用容器Ｐに入れる染液の量は、被染色物１枚の重量、被染色物の保水率、１個の染色用容器Ｐへ入れる被染色物の枚数、基準浴比の全てをかけ算することによって求める。
【００３８】
１個の染色用容器Ｐに入れられる染液の下限は、被染色物１枚の重量、被染色物の保水率、１個の染色用容器Ｐへ入れる被染色物の枚数、最大浴比の全てをかけ算した値以下になる。この値になるように、１個の染色用容器Ｐに収納される被染色物の最小枚数が決定される。
【００３９】
制御装置１２は、被染色物の種類ごとに１枚の重量、保水率、浴比を記憶手段に記憶しておく。染色をおこなうに当たって必要な染液、助剤、中和剤、洗浄液、フィックス剤および柔軟剤の量や処理方法を記憶しておく。指定された被染色物に対して指定された染色をおこなうためである。
【００４０】
制御装置１２は、使用する染色用容器Ｐの数、各染色用容器Ｐに入れる被染色物の数と染色用の処理材料の量が決定されれば、各処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにその内容を含むデータを送信する。各処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、受信したデータに基づいて染色処理をおこなう。例えば、被染色物投入処理ステーションＡは、データに含まれる枚数の被染色物を染色用容器Ｐに収容する。
【００４１】
また、各処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅから制御装置１２に処理の状況などを含むデータを送信する。例えば、加熱温度やタンク内の染料の残量などである。制御装置１２は、受信したデータに基づいて、染色処理の可否を判断したり、処理ステーションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと搬送装置Ｔの駆動や停止を指示する。
【００４２】
次に図２を参照しながら、染色用容器Ｐの数と染色用容器Ｐに収容する被染色物の数を求める処理の一例を説明する。被染色物の種類や染色される色については省略している。選択手段１４が選択する数ａ１，ａ２，ａ３は、上述した最大数量から最少数量の範囲内である。
【００４３】
オペレーターが被染色物の数としてＹを入力したとする。選択手段１４が最初に選択した数をａ１としてＹをａ１で除算する（Ｓ１）。染色用容器Ｐの数を少なくするために、ａ１は最大数量にする。除算した結果の商をＸ１、余りをｙ１とすると（Ｓ２）、Ｙ＝ａ１×Ｘ１＋ｙ１となる。ｙ１が０であれば数の選択と演算は終了する（Ｓ３）。
【００４４】
ｙ１が０でない場合（ａ１＞ｙ１＞０）に選択手段１４が新たに選択した数をａ２として、ｙ１をａ２で除算する（Ｓ４）。ｙ１を除算した結果の商をＸ２、余りをｙ２とすると（Ｓ５）、Ｙ＝（ａ１×Ｘ１）＋（ａ２×Ｘ２）＋ｙ２となる。ｙ２が０であれば数の選択と演算は終了する（Ｓ６）。
【００４５】
ｙ２が０でない場合（ａ２＞ｙ２＞０）に選択手段１４が新たに選択した数をａ３として、ｙ２をａ３で除算する（Ｓ７）。ｙ２を除算した結果の商をＸ３、余りをｙ３とすると（Ｓ８）、Ｙ＝（ａ１×Ｘ１）＋（ａ２×Ｘ２）＋（ａ３×Ｘ３）＋ｙ３となる。ｙ３が０であれば数の選択と演算は終了する（Ｓ９）。
【００４６】
例えば、演算の繰り返し回数が３の場合、ｙ３が０でなければ、演算結果をリセットして再びａ１の選択から開始する（Ｓ１０）。ｙ１、ｙ２またはｙ３のいずれかが０になるまで繰り返す。例えば、ｙ３が０になれば、Ｘ１の数の各染色用容器Ｐにａ１の被染色物、Ｘ２の数の各染色用容器Ｐにａ２の被染色物、およびＸ３の数の各染色用容器Ｐにａ３の被染色物が収容される。
【００４７】
余りが０にならず、演算結果をリセットして再びａ１を選択するとき、先にａ１として選択されなかった数である。本発明では、最初に選択したａ１よりも１つ小さい数を選択する。最初に選択したａ１が最大数量であるので、再びａ１を選択したとき、最大数量よりも１つ小さい数となる。ｙ３が０になるまで、ａ１を１つずつ小さくしながら繰り返す。染色用容器Ｐの数が最小にすることができる。
【００４８】
また、最初にａ１を最大数量にすれば、余りｙ１、ｙ２を除算するために選択するａ２、ａ３は最大数量よりも小さくなる。余りｙ１、ｙ２が最小数量よりも大きい場合、選択手段はａ２＝ｙ１、ａ３＝ｙ２のように余りを選択しても良い。演算を終了させることができる。
【００４９】
例えば、従来技術で説明した場合と同じように被染色物が２３１枚である場合、Ｙ＝２３１になる。染色用容器Ｐに収容される被染色物の最大数量が２４であり、最小数量が４であるとする。なお、被染色物の種類や染色される色については省略して説明する。
【００５０】
選択手段１４は、最初にａ１として最大数量の２４を選択する。商Ｘ１は９、余りｙ１は１５になる。余りｙ１が１５であるため、最大数量よりも小さく、最小数量よりも大きいため、次に選択手段１４はａ２として１５を選択する。商Ｘ２は１、余りｙ２は０である。余りｙ２が０になったので演算は終了する。この場合、２４枚の被染色物を入れる染色用容器Ｐが９個、１５枚の被染色物を入れる染色用容器Ｐが１個になる。染色用容器Ｐの合計が１０であり、従来技術で示したオペレーターの人間心理によって得られた１２よりも少ない。
【００５１】
以上のように、多品種少量生産であって同一処理のおこなわれる染色用容器Ｐの数が少なくなっても、染色用容器Ｐの数を最小にすることが可能であり、無駄を少なくすることができる。制御装置１２が自動的に最適な染色用容器Ｐの数を演算するため、オペレーターの手間を省くことができる。１つの染色用容器Ｐに対して最適な被染色物の量になり、染液も最適な量にできるため、染液がこぼれたり、染色ムラが発生せず、染色に材料や時間の無駄が発生しない。
【００５２】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。決定手段１８は、各商が被染色物投入処理ステーションＡに備えられたピックアップヘッドの数の倍数になった場合に、各商を染色用容器Ｐの数にしても良い。ピックアップヘッドごとに被染色物が積層されており、ピックアップヘッドごとに積層された被染色物をつまんで染色用容器Ｐへ収容する。積層された被染色物の数は同じであり、全てのピックアップヘッドが同じように駆動して、同時にそれぞれの染色用容器Ｐに被染色物を収容すれば、制御が簡単になる。被染色物の積層数量が同じであれば、同時に被染色物が無くなり、被染色物の補充も同時におこなうことができる。ピックアップヘッドの数が２であれば、各商は２の倍数にする。各商がピックアップヘッドの倍数にならなかった場合、数の選択と除算の結果をリセットし、選択手段１２の数を変更して除算する。
【００５３】
染色用容器Ｐごとに入れられる被染色物の数が大きく異なると、染色用容器Ｐごとに染色状態が異なる場合がある。そのために、決定手段１８は、選択手段１４が選択した数の差が一定範囲内でなければ、数の選択と除算の結果をリセットし、選択手段１４の数を変更して除算する。各染色用容器Ｐに収容される被染色物の量が所定範囲内になるため、染色用容器Ｐごとに染色の度合いが異なることを防止できる。生地の種類や染色される色によって染色度合いの違いの認識に差が生じるため、生地の種類や染色される色によって数の差を適宜変更する。
【００５４】
図２に示した処理によって選択された数と商を得ても、複数回図２の処理をおこない、複数種の選択された数と商を得ても良い。数を選択するときに、毎回異なる数になるようにする。選択された数が異なることによって染色用容器Ｐの数が異なる。決定手段１８は染色用容器Ｐの数が最小になる選択された数と商の組み合わせを選択して、染色用容器Ｐの数と染色用容器Ｐごとに収容する被染色物の数とする。
【００５５】
ａ１、ａ２およびａ３を選択する際、ｙ１、ｙ２およびｙ３が０になるまでａ１、ａ２およびａ３の選択と演算を繰り返しても良い。図２のＳ１〜Ｓ２を複数回繰り返して、ｙ１＝０にならなければＳ４に進む。Ｓ４〜Ｓ６およびＳ７〜Ｓ９も同様である。繰り返し回数は、予め設定しておく。ｙ３が０にならずに、最初から演算をやり直すことを防止できる。
【００５６】
染色用容器Ｐの大きさ（容量）を一定として説明しているが、大きさの異なる複数の染色用容器Ｐを使用する染色システム１０であっても良い。染色用容器Ｐの大きさおよび被染色物の種類によって染色用容器Ｐに収容される被染色物の最大数量と最少数量が異なる。選択手段１４は、染色用容器Ｐの種類の選択をおこない、その上で上記の数の選択をおこなう。
【００５７】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１０：染色システム
１２：制御装置
１４：選択手段
１６：演算手段
１８：決定手段
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｅ：処理ステーション
Ｐ：染色用容器
Ｔ：搬送装置
【図１】
0005804861.tif 000002
【図２】
0005804861.tif 000003