(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を噴霧する塗装機と、該塗装機に対し着脱可能に取付けられ内部に貯えた塗料を塗装機に向け供給するカートリッジと、該カートリッジが着脱可能に取付けられ空となったカートリッジに塗料を充填する塗料充填装置とを備えてなるカートリッジ式塗装システムにおいて、
前記カートリッジは、ボンベと該ボンベから伸びたフィードチューブを有するボディと、該ボディのボンベ内をフィードチューブに連通する塗料収容室と押出し液体が流入，流出する押出し液体収容室とに画成した可動隔壁と、前記ボディ内に設けられ塗料収容室からフィードチューブ内の塗料通路を介して塗装機に塗料を供給しまたは塗料収容室に塗料を充填するときに開弁する常閉の塗料弁と、押出し液体収容室に押出し液体を流入，流出する押出し液体通路と、塗料収容室に洗浄流体を供給する洗浄流体通路と、該洗浄流体通路に設けられ塗料収容室に洗浄流体を供給するときに洗浄流体通路を開弁する常閉の洗浄流体弁とにより構成し、
前記塗料充填装置は、前記カートリッジの塗料収容室に塗料を充填するときに該カートリッジが取付けられる充填台と、該充填台に接続して設けられ前記塗料弁が開弁している状態で前記カートリッジの塗料収容室にフィードチューブ内の塗料通路を介して塗料を充填する充填弁と、前記充填台に接続して設けられ前記塗料弁が開弁している状態で前記カートリッジの押出し液体収容室に前記押出し液体通路を介して押出し液体を供給，排出する押出し液体給排弁と、前記充填台に接続して設けられ前記洗浄流体弁が開弁している状態で前記洗浄流体通路を介して塗料収容室に洗浄流体を供給する洗浄流体供給弁とによって構成したことを特徴とするカートリッジ式塗装システム。
【請求項２】
前記塗料充填装置の充填弁は、塗料供給源からの塗料を前記カートリッジの塗料収容室に供給しまたは塗料収容室の塗料を塗料供給源に戻すときに開弁する塗料給排弁と、前記カートリッジの塗料収容室に洗浄流体を供給するときに開弁する廃液排出弁とによって構成してなる請求項１に記載のカートリッジ式塗装システム。
【請求項３】
前記塗料充填装置の押出し液体給排弁は、前記カートリッジの押出し液体収容室に押出し液体を供給するときに開弁する押出し液体供給弁と、前記カートリッジの押出し液体収容室から押出し液体を排出するときに開弁する押出し液体排出弁とによって構成してなる請求項１または２に記載のカートリッジ式塗装システム。
【請求項４】
前記塗料充填装置の洗浄流体供給弁は、前記カートリッジの塗料収容室に洗浄シンナを供給する洗浄シンナ供給弁と、前記カートリッジの塗料収容室に洗浄エアを供給する洗浄エア供給弁とのうち、少なくともいずれか一方の弁によって構成してなる請求項１，２または３に記載のカートリッジ式塗装システム。
【請求項５】
前記カートリッジの押出し液体通路と洗浄流体通路は、前記ボディに別個の通路として設ける構成としてなる請求項１，２，３または４に記載のカートリッジ式塗装システム。
【請求項６】
前記カートリッジの押出し液体通路と洗浄流体通路は、ボディの外面側に共通に開口した共通開口を有し、前記洗浄流体弁は、前記共通開口を押出し液体通路と洗浄流体通路に切換える切換弁として形成してなる請求項１，２，３または４に記載のカートリッジ式塗装システム。
【請求項７】
前記カートリッジの洗浄流体弁は、洗浄流体が前記洗浄流体通路を介して塗料収容室に向け流れるときに開弁し、塗料が該塗料収容室からフィードチューブに向けて流れるときに閉弁する逆止弁として形成してなる請求項１，２，３，４または５に記載のカートリッジ式塗装システム。
【請求項８】
前記カートリッジの塗料収容室はほぼ円形状の空間として形成し、前記カートリッジの洗浄流体通路は塗料収容室の内周面に接線方向に偏心した位置で開口する構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６または７に記載のカートリッジ式塗装システム。
【請求項９】
前記カートリッジの塗料収容室の底面と可動隔壁とのうち、少なくともいずれか一方側には、前記可動隔壁がフィードチューブ側に変位したときに前記塗料収容室の底面と可動隔壁との間に洗浄流体が流れる隙間を確保する隙間形成体を設けてなる請求項１，２，３，４，５，６，７または８に記載のカートリッジ式塗装システム。
【請求項１０】
塗装作業を実行するときに前記塗装機が取付けられる塗装作業機を備え、前記塗装作業機にはカートリッジ側の押出し液体通路に連通する作業機側の押出し液体通路を設け、前記作業機側の押出し液体通路は前記塗装機に取付けられたカートリッジに向けて押出し液体を供給する押出し液体供給装置に接続する構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９に記載のカートリッジ式塗装システム。
【請求項１１】
塗料を噴霧する塗装機と、該塗装機に対し着脱可能に取付けられ内部に貯えた塗料を塗装機に向け供給するカートリッジと、該カートリッジが着脱可能に取付けられ空となったカートリッジに塗料を充填する塗料充填装置とを備えてなるカートリッジ式塗装システムにおいて、
前記カートリッジは、ボンベと該ボンベから伸びたフィードチューブを有するボディと、該ボディのボンベ内をフィードチューブに連通する塗料収容室と押出し液体が流入，流出する押出し液体収容室とに画成した可動隔壁と、前記ボディ内に設けられ塗料収容室からフィードチューブ内の塗料通路を介して塗装機に塗料を供給しまたは塗料収容室に塗料を充填するときに開弁する常閉の塗料弁と、前記ボンベの外面側に開口して設けられた共通開口と、該共通開口と押出し液体収容室とを接続する押出し液体通路と、前記共通開口と塗料収容室とを接続する洗浄流体通路と、前記共通開口を押出し液体通路と洗浄流体通路に切換える切換弁とにより構成し、
前記塗料充填装置は、前記カートリッジの塗料収容室に塗料を充填するときに該カートリッジが取付けられる充填台と、該充填台に接続して設けられ前記塗料弁が開弁している状態で前記カートリッジの塗料収容室にフィードチューブ内の塗料通路を介して塗料を充填する充填弁と、前記カートリッジの押出し液体収容室に押出し液体を供給，排出し、または前記カートリッジの塗料収容室に押出し液体を洗浄液体として供給する押出し液体給排弁と、前記カートリッジの塗料収容室に洗浄エアを供給する洗浄エア供給弁と、流入側が前記押出し液体給排弁と洗浄エア供給弁とに接続されると共に流出側が前記充填台に接続して設けられ前記押出し液体給排弁と洗浄エア供給弁とを選択して前記カートリッジの共通開口に接続する選択弁とによって構成したことを特徴とするカートリッジ式塗装システム。
【請求項１２】
塗料を噴霧する塗装機と、該塗装機に対し着脱可能に取付けられ内部に貯えた塗料を塗装機に向け供給するカートリッジと、該カートリッジが着脱可能に取付けられ空となったカートリッジに塗料を充填する塗料充填装置と、該塗料充填装置と前記塗装機との間でカートリッジを把持する把持装置とを備えてなるカートリッジ式塗装システムにおいて、
前記カートリッジは、ボンベと該ボンベから伸びたフィードチューブを有するボディと、該ボディのボンベ内をフィードチューブに連通する塗料収容室と押出し液体が流入，流出する押出し液体収容室とに画成した可動隔壁と、前記ボディ内に設けられ塗料収容室からフィードチューブ内の塗料通路を介して塗装機に塗料を供給しまたは塗料収容室に塗料を充填するときに開弁する常閉の塗料弁と、押出し液体収容室に押出し液体を流入，流出する押出し液体通路と、塗料収容室に洗浄流体を供給する洗浄流体通路と、該洗浄流体通路に設けられ塗料収容室に洗浄流体を供給するときに洗浄流体通路を開弁する常閉の洗浄流体弁とにより構成し、
前記塗料充填装置は、前記カートリッジの塗料収容室に塗料を充填するときに該カートリッジが取付けられる充填台と、該充填台に接続して設けられ前記塗料弁が開弁している状態で前記カートリッジの塗料収容室にフィードチューブ内の塗料通路を介して塗料を充填する充填弁と、前記充填台に接続して設けられ前記塗料弁が開弁している状態で前記カートリッジの押出し液体収容室に前記押出し液体通路を介して押出し液体を供給しまたは押出し液体収容室から押出し液体を排出する押出し液体給排弁とによって構成し、
前記把持装置は、前記カートリッジを把持する把持具と、該把持具により前記カートリッジを把持したときに前記カートリッジ側の洗浄流体通路と接続される把持具側の洗浄流体通路とにより形成し、
前記把持具側の洗浄流体通路の上流側は、前記カートリッジの塗料収容室に洗浄流体を供給するための洗浄流体供給弁に接続する構成としたことを特徴とするカートリッジ式塗装システム。
【請求項１３】
前記塗装機と塗料充填装置との間で前記カートリッジを把持する把持装置を備え、該把持装置には前記カートリッジを把持したときに前記洗浄流体弁にパイロットエアを供給するパイロットエア通路を設けてなる請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０または１１に記載のカートリッジ式塗装システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各色毎のカートリッジを塗装機に対し交換して取付け塗装を行なうカートリッジ式塗装システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車のボディ等の被塗物を塗装する塗装システムは、塗装用ロボット等の塗装作業機と、該塗装作業機に取付けられた塗装機とから構成されている。この塗装システムは、前記塗装作業機をプログラムによって動作し、塗装機から塗料を噴霧することにより自動的な塗装を行なうことができる。また、昨今では、この種の塗装システムは、色替作業時に廃棄される塗料と洗浄用のシンナの量を削減すること、多くの塗色に対応できること等が望まれている。
【０００３】
そこで、廃棄塗料、シンナの削減、塗色の増大に対応した塗装システムとして、カートリッジを用いたカートリッジ式塗装システム（例えば特開平８−２２９４４６号公報等）が知られている。このカートリッジ式塗装システムは、各色毎の塗料が充填されたカートリッジを、自動車のボディを塗装する度に塗装機に対し交換して取付ける構成となっている。
【０００４】
そして、このカートリッジ式塗装システムは、前側が塗装機を取付ける塗装機取付部となり後側がカートリッジを取付けるカートリッジ取付部となったハウジングと、該ハウジングの塗装機取付部に取付けられ回転軸を有するエアモータと該エアモータの前側に位置して回転軸に設けられた回転霧化頭とからなる塗装機とを備えている。また、塗装機を構成するエアモータの回転軸内には、前端が前記回転霧化頭に開口し後端が前記ハウジングのカートリッジ取付部に開口するフィードチューブ挿通孔が軸方向に形成されている。
【０００５】
さらに、前記特開平８−２２９４４６号公報によるカートリッジ式塗装システムは、ハウジングのカートリッジ取付部に交換して取付ける各色毎に別個のカートリッジを備えている。このカートリッジは、内部に塗料が充填されるボンベと、該ボンベの先端から軸方向に伸びるフィードチューブを有するボディとによって形成されている。そして、カートリッジは、前記ボンベがハウジングのカートリッジ取付部に交換可能に取付けられると共に、フィードチューブが前記フィードチューブ挿通孔に挿入される構成となっている。
【０００６】
また、前記特開平８−２２９４４６号公報によるカートリッジ式塗装システムでは、ボディに、ボンベ内をフィードチューブに連通する塗料収容室と押出しエア収容室とに画成する可動隔壁と、前記押出しエア収容室に押出しエアを供給するカートリッジ側押出しエア通路とが設けられている。さらに、ハウジングには、カートリッジ側押出しエア通路に連通するハウジング側押出しエア通路が設けられている。これにより、ハウジング側押出しエア通路、カートリッジ側押出しエア通路は、押出しエア収容室に向け押出しエアを流通させることにより、可動隔壁を変位させて塗料収容室の塗料をフィードチューブから回転霧化頭に流出する構成となっている。
【０００７】
このように構成されたカートリッジ式塗装システムは、各色のカートリッジから塗装に用いる塗色のカートリッジを選択し、このカートリッジをハウジングのカートリッジ取付部に取付ける。そして、カートリッジの押出しエア収容室にエアを適宜供給することにより、カートリッジの塗料収容室の塗料をフィードチューブから回転霧化頭に向け吐出する。これにより、回転霧化頭は、この塗料を被塗物に向け噴霧する。
【０００８】
また、色替を行なう場合には、カートリッジを他色の塗料が充填されたカートリッジに交換するだけで、塗料、シンナを廃棄することなく、色替を行なうことができる。
【０００９】
一方、塗装作業が終了し、色替作業によってハウジングから取外されたカートリッジは、塗料収容室の塗料の残量が少なくなっているため、ハウジングから取外して配置台に戻され、塗料が充填される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術によるカートリッジ式塗装システムは、各色毎にカートリッジを用意することにより、色替を行なう場合でもカートリッジを他色のカートリッジに交換するだけで、カートリッジのボンベの内部やフィードチューブ内を洗浄することなく、色替を行なうことができる。
【００１１】
しかし、前述のカートリッジ式塗装システムは、塗装ラインの点検作業や補修作業を行なうために長期間塗装作業を停止する場合がある。この場合、カートリッジに充填された塗料が分離したり、塗料が乾燥して固着するのを防止するために、カートリッジのボンベ内やフィードチューブ内を洗浄する必要がある。
【００１２】
この場合、従来技術によるカートリッジ式塗装システムは、カートリッジを洗浄するための機能を備えていないため、作業者が手作業でカートリッジを洗浄しなくてはならず、洗浄作業に手間を要するという問題がある。
【００１３】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、カートリッジ等に付着した塗料を短時間で確実に洗浄することができ、洗浄時の作業効率を向上することができるようにしたカートリッジ式塗装システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明によるカートリッジ式塗装システムは、塗料を噴霧する塗装機と、該塗装機に対し着脱可能に取付けられ内部に貯えた塗料を塗装機に向け供給するカートリッジと、該カートリッジが着脱可能に取付けられ空となったカートリッジに塗料を充填する塗料充填装置とを備えている。
【００１５】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、カートリッジを、ボンベと該ボンベから伸びたフィードチューブを有するボディと、該ボディのボンベ内をフィードチューブに連通する塗料収容室と押出し液体が流入，流出する押出し液体収容室とに画成した可動隔壁と、前記ボディ内に設けられ塗料収容室からフィードチューブ内の塗料通路を介して塗装機に塗料を供給しまたは塗料収容室に塗料を充填するときに開弁する常閉の塗料弁と、押出し液体収容室に押出し液体を流入，流出する押出し液体通路と、塗料収容室に洗浄流体を供給する洗浄流体通路と、該洗浄流体通路に設けられ塗料収容室に洗浄流体を供給するときに洗浄流体通路を開弁する常閉の洗浄流体弁とにより構成したことにある。また、塗料充填装置を、前記カートリッジの塗料収容室に塗料を充填するときに該カートリッジが取付けられる充填台と、該充填台に接続して設けられ前記塗料弁が開弁している状態で前記カートリッジの塗料収容室にフィードチューブ内の塗料通路を介して塗料を充填する充填弁と、前記充填台に接続して設けられ前記塗料弁が開弁している状態で前記カートリッジの押出し液体収容室に前記押出し液体通路を介して押出し液体を供給，排出する押出し液体給排弁と、前記充填台に接続して設けられ前記洗浄流体弁が開弁している状態で前記洗浄流体通路を介して塗料収容室に洗浄流体を供給する洗浄流体供給弁とによって構成したことにある。
【００１６】
このように構成したことにより、カートリッジに充填された塗料を塗装する場合には、塗料充填装置の充填台から塗装に用いるカートリッジを取外し、このカートリッジを塗装機に取付ける。この状態で、カートリッジの押出し液体収容室に押出し液体を供給する。これにより、可動隔壁がフィードチューブ側に変位するから、塗料収容室の塗料はフィードチューブから塗装機に向け供給され、該塗装機から噴霧される。
【００１７】
ここで、塗装作業時には、塗料収容室の塗料がカートリッジの洗浄流体通路から外部に流出しようとする。しかし、洗浄流体弁は、常時は洗浄流体通路を閉弁しているから、該洗浄流体通路から塗料が漏れ出すのを防止することができる。
【００１８】
次に、カートリッジに塗料を充填する場合には、塗装機からこのカートリッジを取外し、塗料充填装置の充填台に取付ける。この状態で、押出し液体給排弁は押出し液体収容室から押出し液体を排出する。そして、充填弁が塗料供給源側とフィードチューブとを連通することにより、該フィードチューブ内の塗料通路を介して塗料収容室に塗料を吸込むことができる。
【００１９】
また、次回の塗装作業までに待機時間がある場合には、塗料が充填されたカートリッジを充填台に取付けたままにしておき、また充填弁によって塗料供給源側とフィードチューブとを連通した状態にする。この状態で、押出し液体給排弁は、カートリッジの押出し液体収容室に押出し液体を供給し、可動隔壁を介して塗料収容室の塗料を排出し塗料供給源側に戻す。また、押出し液体給排弁は、押出し液体収容室の押出し液体を排出することにより、塗料収容室に再び塗料を吸込む。そして、塗装待機状態では、押出し液体給排弁がこの塗料の給排動作（呼吸動作）を繰り返すことにより塗料中の顔料の分離、沈殿を防止する。
【００２０】
さらに、カートリッジの塗料収容室等を洗浄する場合には、塗装機からカートリッジを取外し、塗料充填装置の充填台に取付ける。この状態で、洗浄流体供給弁は、カートリッジの塗料収容室に向け洗浄流体を供給し、この洗浄流体を塗料収容室からフィードチューブへと流通することにより、該塗料収容室、フィードチューブに付着した塗料を洗浄することができる。
【００２１】
請求項２の発明によると、塗料充填装置の充填弁は、塗料供給源からの塗料をカートリッジの塗料収容室に供給しまたは塗料収容室の塗料を塗料供給源に戻すときに開弁する塗料給排弁と、カートリッジの塗料収容室に洗浄流体を供給するときに開弁する廃液排出弁とによって構成したことにある。
【００２２】
このように構成したことにより、カートリッジに塗料を充填するときには、カートリッジを塗料充填装置の充填台に取付ける。この状態で、塗料給排弁が開弁すると、塗料供給源からカートリッジの塗料収容室に塗料を供給することができ、または塗料収容室から塗料を排出して塗料供給源に戻すことができる。一方、カートリッジを洗浄するために廃液排出弁が開弁すると、カートリッジの塗料収容室に供給された洗浄流体、廃棄塗料はフィードチューブ内の塗料通路等を介して排出される。
【００２３】
請求項３の発明によると、塗料充填装置の押出し液体給排弁は、カートリッジの押出し液体収容室に押出し液体を供給するときに開弁する押出し液体供給弁と、カートリッジの押出し液体収容室から押出し液体を排出するときに開弁する押出し液体排出弁とによって構成したことにある。
【００２４】
このように構成したことにより、次回の塗装作業までに待機時間がある場合には、塗料が充填されたカートリッジを充填台に取付けたままにしておく。この状態で、押出し液体供給弁が開弁すると、押出し液体がカートリッジの押出し液体収容室に供給されるから、この押出し液体は可動隔壁を介して塗料収容室内の塗料を押出すことができる。一方、押出し液体排出弁が開弁すると、押出し液体がカートリッジの押出し液体収容室内から排出されるから、塗料供給源からの塗料を押出し液体の排出と共に塗料収容室に吸込むことができる。
【００２５】
請求項４の発明によると、塗料充填装置の洗浄流体供給弁は、カートリッジの塗料収容室に洗浄シンナを供給する洗浄シンナ供給弁と、カートリッジの塗料収容室に洗浄エアを供給する洗浄エア供給弁とのうち、少なくともいずれか一方の弁によって構成したことにある。
【００２６】
このように構成したことにより、例えば、１個のカートリッジを複数種類の塗料で共用する場合、塗装ラインを長期間停止するような場合には、カートリッジを洗浄する必要がある。そこで、カートリッジを塗料充填装置の充填台に取付ける。この状態で、洗浄エア供給弁が開弁すると、洗浄エアがカートリッジの塗料収容室に供給され、該塗料収容室、フィードチューブ内の塗料通路等に残存する塗料を押出して排出することができる。一方、洗浄シンナ供給弁が開弁すると、洗浄シンナがカートリッジの塗料収容室に供給され、該塗料収容室、フィードチューブ等に付着した塗料を洗浄することができる。
【００２７】
請求項５の発明によると、カートリッジの押出し液体通路と洗浄流体通路は、ボディに別個の通路として設ける構成としたことにある。
【００２８】
このように構成したことにより、押出し液体通路を流通する押出し液体に洗浄流体通路を流通する洗浄流体が混入するのを防止することができる。
【００２９】
請求項６の発明によると、カートリッジの押出し液体通路と洗浄流体通路は、ボディの外面側に共通に開口した共通開口を有し、洗浄流体弁は、前記共通開口を押出し液体通路と洗浄流体通路に切換える切換弁として形成したことにある。
【００３０】
このように構成したことにより、カートリッジに塗料を充填するときには、カートリッジを塗料充填装置の充填台に取付ける。この状態で、切換弁が共通開口を押出し液体通路に切換えると、共通開口が押出し液体通路を介してカートリッジの押出し液体収容室に連通するから、該押出し液体収容室に押出し液体を流入，流出することができる。一方、切換弁が共通開口を洗浄流体通路に切換えると、共通開口が洗浄流体通路を介してカートリッジの塗料収容室に連通するから、該塗料収容室に押出し液体を洗浄流体として供給し、塗料収容室、フィードチューブ等に付着した塗料を洗浄することができる。
【００３１】
請求項７の発明によると、カートリッジの洗浄流体弁は、洗浄流体が洗浄流体通路を介して塗料収容室に向け流れるときに開弁し、塗料が該塗料収容室からフィードチューブに向けて流れるときに閉弁する逆止弁として形成したことにある。
【００３２】
このように構成したことにより、逆止弁は、塗料充填装置の充填台にカートリッジを取付け、洗浄流体が洗浄流体通路を介して塗料収容室に向けて流れるときに開弁する。これにより、洗浄流体は塗料収容室に流入し、該塗料収容室等に付着した塗料を洗浄することができる。一方、塗料収容室の塗料をフィードチューブから吐出するときには、逆止弁は、閉弁して塗料収容室の塗料が洗浄流体通路を逆向きに流通するのを阻止する。これにより、逆止弁は塗料が洗浄流体通路から漏れ出すのを防止することができる。
【００３３】
請求項８の発明によると、カートリッジの塗料収容室はほぼ円形状の空間として形成し、カートリッジの洗浄流体通路は塗料収容室の内周面に接線方向に偏心した位置で開口する構成としたことにある。
【００３４】
このように構成したことにより、洗浄流体通路から塗料収容室に洗浄流体を供給すると、洗浄流体通路は塗料収容室の内周面に接線方向から開口しているから、洗浄流体は塗料収容室内で旋回流を形成する。これにより、旋回流をなす洗浄流体によって塗料収容室内の塗料を効率よく洗浄することができる。
【００３５】
請求項９の発明によると、カートリッジの塗料収容室の底面と可動隔壁とのうち、少なくともいずれか一方側には、可動隔壁がフィードチューブ側に変位したときに前記塗料収容室の底面と可動隔壁との間に洗浄流体が流れる隙間を確保する隙間形成体を設けたことにある。
【００３６】
このように構成したことにより、可動隔壁がフィードチューブ側に変位することによって塗料収容室の洗浄部位を小さくすることができる。このときに、隙間形成体は、塗料収容室の底面と可動隔壁との間に洗浄に適した隙間を確保するから、洗浄作業を効率よく行なうことができる。
【００３７】
請求項１０の発明によると、塗装作業を実行するときに塗装機が取付けられる塗装作業機を備え、前記塗装作業機にはカートリッジ側の押出し液体通路に連通する作業機側の押出し液体通路を設け、前記作業機側の押出し液体通路は前記塗装機に取付けられたカートリッジに向けて押出し液体を供給する押出し液体供給装置に接続する構成としたことにある。
【００３８】
このように構成したことにより、塗装を行なう場合には、塗料が充填されたカートリッジを塗装機に取付ける。そして、押出し液体供給装置からの押出し液体は、塗装作業機側の押出し液体通路とカートリッジ側の押出し液体通路とを介して、押出し液体収容室に押出し液体を供給する。これにより、可動隔壁がフィードチューブ側に変位し、塗料収容室内の塗料は可動隔壁により押圧されてフィードチューブから回転霧化頭に向け吐出されるから、この状態で、塗装作業機を動作することにより塗装を行なうことができる。
【００３９】
請求項１１の発明によるカートリッジ式塗装システムの特徴は、カートリッジに、ボンベの外面側に開口して設けられた共通開口と、該共通開口と押出し液体収容室とを接続する押出し液体通路と、前記共通開口と塗料収容室とを接続する洗浄流体通路と、前記共通開口を押出し液体通路と洗浄流体通路に切換える切換弁とを設けたことにある。また、塗料充填装置は、流入側が押出し液体給排弁と洗浄エア供給弁とに接続されると共に流出側が充填台に接続して設けられ押出し液体給排弁と洗浄エア供給弁とを選択してカートリッジの共通開口に接続する選択弁を備えたことにある。
【００４０】
このように構成したことにより、カートリッジに塗料を充填するときには、カートリッジを塗料充填装置の充填台に取付ける。この状態で、切換弁が共通開口を押出し液体通路に切換えると、共通開口が押出し液体通路を介してカートリッジの押出し液体収容室に連通する。これにより、押出し液体給排弁からの押出し液体を押出し液体収容室に流入，流出することができる。
【００４１】
一方、切換弁が共通開口を洗浄流体通路に切換えると、共通開口が洗浄流体通路を介してカートリッジの塗料収容室に連通する。これにより、洗浄エア供給弁からの洗浄エアを塗料収容室に供給し、塗料収容室、フィードチューブ内の塗料を排出することができる。また、押出し液体給排弁からの押出し液体を洗浄流体として塗料収容室に供給することにより、この押出し液体は塗料収容室、フィードチューブ等に付着した塗料を洗浄することができる。
【００４２】
請求項１２の発明によるカートリッジ式塗装システムの特徴は、塗料充填装置と塗装機との間でカートリッジを把持する把持装置を、カートリッジを把持する把持具と、該把持具によりカートリッジを把持したときにカートリッジ側の洗浄流体通路と接続される把持具側の洗浄流体通路とにより形成し、前記把持具側の洗浄流体通路の上流側はカートリッジの塗料収容室に洗浄流体を供給するための洗浄流体供給弁に接続する構成としたことにある。
【００４３】
このように構成したことにより、把持装置は、把持具によって塗装機に取付けられたカートリッジを把持して取外し、このカートリッジを塗料充填装置の充填台に取付けることができる。そして、カートリッジの塗料収容室等を洗浄する場合には、把持具によってカートリッジを把持したままの状態とする。これにより、把持具側の洗浄流体通路がカートリッジ側の洗浄流体通路に接続された状態となるから、洗浄流体供給弁からの洗浄流体は、把持具側の洗浄流体通路、カートリッジ側の洗浄流体通路を介して塗料収容室に供給され、塗料収容室、フィードチューブ等に付着した塗料を洗浄することができる。
【００４４】
請求項１３の発明によると、塗装機と塗料充填装置との間でカートリッジを把持する把持装置を備え、該把持装置にはカートリッジを把持したときに洗浄流体弁にパイロットエアを供給するパイロットエア通路を設けたことにある。
【００４５】
このように構成したことにより、把持装置は、塗装機に取付けられたカートリッジを把持して取外し、このカートリッジを塗料充填装置の充填台に取付けることができる。そして、カートリッジの塗料収容室等を洗浄する場合には、把持装置によってカートリッジを把持したままの状態とする。これにより、把持装置に設けられたパイロットエア通路を介してカートリッジの洗浄流体弁にパイロットエアを供給したときには、該洗浄流体弁を開弁させて洗浄流体を塗料収容室に供給することができ、この洗浄流体により塗料収容室、フィードチューブ等に付着した塗料を洗浄することができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるカートリッジ式塗装システムとして塗装用ロボットと回転霧化頭型塗装装置を備えたカートリッジ式塗装システムを例に挙げ、詳細に説明する。
【００４７】
まず、図１ないし図１６は本発明の第１の実施の形態を示している。１は塗装作業機となる塗装用ロボットで、該塗装用ロボット１は、後述する回転霧化頭型塗装装置１１を用いた塗装作業を実行するものである。そして、塗装用ロボット１は、基台２と、該基台２上に回転可能かつ揺動可能に設けられた垂直アーム３と、該垂直アーム３の先端に揺動可能に設けられた水平アーム４と、該水平アーム４の先端に設けられた手首５とにより大略構成されている。
【００４８】
１１は塗装用ロボット１に設けられた回転霧化頭型塗装装置（以下、塗装装置１１という）で、該塗装装置１１は、図２に示す如く、後述のハウジング１２、フィードチューブ挿通孔１５，２２、塗装機１６、カートリッジ３１等によって大略構成されている。
【００４９】
１２は例えばＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ＰＥＩ、ＰＯＭ、ＰＩ、ＰＥＴ等の高機能樹脂材料（エンジニアリングプラスチック）によって形成され、手首５の先端に取付けられたハウジングで、該ハウジング１２は、塗装用ロボット１の手首５先端に着脱可能に取付けられるネック部１２Ａと、該ネック部１２Ａの先端に一体形成されたヘッド部１２Ｂとから構成されている。
【００５０】
ここで、ヘッド部１２Ｂの前側には塗装機取付部１３が凹円筒状に形成され、また、ヘッド部１２Ｂの後側にはカートリッジ取付部１４が凹円筒状に形成されている。さらに、カートリッジ取付部１４の底部１４Ａには、図４に示す如く、雌接続部１４Ｂと凸部１４Ｃが別個に形成され、該雌接続部１４Ｂには後述するボンベ３３の雄接続部３３Ａが嵌合し、凸部１４Ｃはボンベ３３の雌接続部３３Ｂに嵌合する。そして、カートリッジ取付部１４の雌接続部１４Ｂ、凸部１４Ｃは、ボンベ３３を該カートリッジ取付部１４に取付けるときに、該ボンベ３３を周方向に位置決めするものである。
【００５１】
１５は塗装機取付部１３とカートリッジ取付部１４との間に連通して設けられたハウジング側フィードチューブ挿通孔で、該ハウジング側フィードチューブ挿通孔１５は、その前側が小径なフィードチューブ挿通部１５Ａとなり、後側が円錐状に縮径した円錐状縮径部１５Ｂとなっている。ここで、フィードチューブ挿通部１５Ａは、後述する塗装機側フィードチューブ挿通孔２２と同軸に形成されている。また、円錐状縮径部１５Ｂは、後述するボンベ３３の円錐状凸部３３Ｄが当接して嵌合し、これを軸方向、径方向に位置決めするものである。
【００５２】
１６はヘッド部１２Ｂの塗装機取付部１３内に取付けられた塗装機で、該塗装機１６は、図２に示すように、モータケース１７Ａ、回転軸１７Ｂ、エアタービン１７Ｃおよびエア軸受１７Ｄからなるエアモータ１７と、該エアモータ１７によって回転せしめられ、供給された塗料を遠心霧化して微粒化し被塗物に向け噴霧する回転霧化頭１８と、前記エアモータ１７の前端側に設けられたシェーピングエアリング１９とから大略構成されている。また、シェーピングエアリング１９には、その外周側に多数のシェーピングエア噴出孔１９Ａ，１９Ａ（２個のみ図示）が前方に向け穿設されている。このシェーピングエア噴出孔１９Ａは、回転霧化頭１８の放出端縁に向けてシェーピングエアを噴出し、該回転霧化頭１８から放出された塗料粒子のパターン成形を行うものである。
【００５３】
２０はハウジング１２のネック部１２Ａに設けられた高電圧発生器で、該高電圧発生器２０は、例えばコッククロフト回路によって構成され、電源装置（図示せず）から供給される電圧を例えば−６０ないし−１２０ｋＶに昇圧するものである。そして、高電圧発生器２０の出力側は例えばエアモータ１７に電気的に接続され、これにより高電圧発生器２０は、エアモータ１７の回転軸１７Ｂを介して回転霧化頭１８に高電圧を印加し、塗料に直接帯電させる。
【００５４】
２１はハウジング１２のネック部１２Ａに設けられ、制御エア源（図示せず）に接続された複数本のエア通路で、該各エア通路２１は、エアモータ１７を制御するためのタービンエア、軸受エア、ブレーキエア、塗料の噴霧パターンを成形するためのシェーピングエア等を供給するものであるが、本実施の形態では、代表的に１本のエア通路のみを図示している。
【００５５】
２２はエアモータ１７を構成する回転軸１７Ｂの軸方向に貫通して設けられた塗装機側フィードチューブ挿通孔で、該塗装機側フィードチューブ挿通孔２２の基端側は、ハウジング側フィードチューブ挿通孔１５のフィードチューブ挿通部１５Ａに開口し、先端側は回転霧化頭１８内に開口している。また、塗装機側フィードチューブ挿通孔２２は、ハウジング側フィードチューブ挿通孔１５のフィードチューブ挿通部１５Ａと同軸に形成されている。そして、フィードチューブ挿通孔１５，２２には、カートリッジ３１のフィードチューブ３４が挿脱可能に挿嵌される。
【００５６】
２３はハウジング１２に設けられた作業機側の押出し液体通路をなすハウジング側押出しシンナ通路で、該押出しシンナ通路２３は、ネック部１２Ａ内を軸方向に伸びて雌接続部１４Ｂの位置で後側に屈曲したＬ字状に形成されている。そして、押出しシンナ通路２３は、一端がカートリッジ３１に向けて押出しシンナを供給する押出しシンナ供給装置（図示せず）に接続され、他端がカートリッジ取付部１４の雌接続部１４Ｂの底部に開口している。また、ハウジング側押出しシンナ通路２３の屈曲部位は、後述するシンナ弁２９の弁体２９Ｂが離，着座する弁座部２３Ａとなっている。
【００５７】
２４はハウジング１２に設けられたハウジング側パイロットエア通路で、該パイロットエア通路２４は、その一端がパイロットエア配管を介して塗料弁用パイロットエア源（いずれも図示せず）に接続されている。また、パイロットエア通路２４の他端は、後述のカートリッジ側パイロットエア通路４２に対応するようにカートリッジ取付部１４の底部１４Ａに設けられた他の雄接続部（図示せず）に開口している。
【００５８】
２５はハウジング１２に設けられ、カートリッジ取付部１４の底部１４Ａに開口したエア吸引通路で、該エア吸引通路２５は、負圧配管を介して負圧発生源（いずれも図示せず）に接続されている。そして、エア吸引通路２５は、カートリッジ取付部１４の奥部に位置してカートリッジ３１のボンベ３３との間で画成される負圧空間２６（図４中に図示）のエアを吸引することにより、カートリッジ３１を引き付けてカートリッジ取付部１４に対して固定する。
【００５９】
また、２７はハウジング１２に設けられ、カートリッジ取付部１４の底部１４Ａに開口した取外しエア供給通路で、該取外しエア供給通路２７は、エア配管を介して取外し用エア源（いずれも図示せず）に接続されている。そして、取外しエア供給通路２７は、負圧空間２６に取外しエアを供給することにより、カートリッジ取付部１４に対するカートリッジ３１の固定状態を解除し、カートリッジ３１の取外しを許すものである。
【００６０】
２８はハウジング１２のヘッド部１２Ｂに設けられたシンナ弁収容部で、該シンナ弁収容部２８は、ハウジング側フィードチューブ挿通孔１５の外周側に配設されている。
【００６１】
２９はシンナ弁収容部２８に設けられたシンナ弁で、該シンナ弁２９は、シンナ弁収容部２８内に摺動可能に挿嵌されたピストン部２９Ａと、基端側が該ピストン部２９Ａに取付けられ、先端側がハウジング側押出しシンナ通路２３内を伸び、その先端部が弁座部２３Ａに離，着座する弁体２９Ｂと、前記ピストン部２９Ａを介して該弁体２９Ｂが弁座部２３Ａに着座するように付勢する弁ばね２９Ｃとにより常閉弁として構成されている。また、ピストン部２９Ａは、シンナ弁収容部２８を、前記弁ばね２９Ｃを収容するばね室２９Ｄと、パイロットエアが流入する受圧室２９Ｅとに画成している。
【００６２】
そして、シンナ弁２９は、常時は弁ばね２９Ｃの付勢力によって弁体２９Ｂがハウジング側押出しシンナ通路２３の弁座部２３Ａに着座して該押出しシンナ通路２３を遮断し、後述するカートリッジ３１の押出しシンナ収容室３７に対するシンナの供給を停止している。一方、シンナ弁用パイロットエア源からパイロットエア配管（いずれも図示せず）、パイロットエア通路３０を経由して受圧室２９Ｅにパイロットエアが供給されたときには、弁ばね２９Ｃに抗して弁体２９Ｂが弁座部２３Ａから離座し、押出しシンナ収容室３７に対しシンナの供給を行なうものである。ここで、パイロットエア通路３０は、一端がパイロットエア配管を介してシンナ弁用パイロットエア源に接続され、他端がシンナ弁２９の受圧室２９Ｅに連通している。
【００６３】
一方、３１ａ，３１ｂ，…３１ｎおよび３１ｐは、ａ色，ｂ色，…ｎ色およびその他の塗料を個別に貯え、回転霧化頭１８に向け供給するためのカートリッジ（以下、全体としてカートリッジ３１という）である。そして、各カートリッジ３１は、図３に示す如く、後述するボディ３２、ピストン３５、カートリッジ側押出しシンナ通路３８、洗浄流体弁４５によって大略構成されている。
【００６４】
ここで、ａ色，ｂ色，…ｎ色の塗料は、比較的塗装頻度の高い専用色となるもので、一色毎に専用のカートリッジ３１ａ，３１ｂ，…３１ｎを有している。一方、その他の塗料となるｒ色，ｓ色，…ｚ色の塗料は、比較的塗装頻度の低いもので、１個のカートリッジ３１ｐを共用している。
【００６５】
３２はカートリッジ３１の外形を構成するボディで、該ボディ３２は、ハウジング１２と同様の高機能樹脂材料等からなり、後述するボンベ３３とフィードチューブ３４とによって大略構成されている。
【００６６】
３３はボディ３２の本体をなすボンベで、該ボンベ３３は、カートリッジ取付部１４に挿脱可能に挿嵌される径寸法をもった筒状体（シリンダ）として形成されている。また、ボンベ３３の前面には、カートリッジ取付部１４の雌接続部１４Ｂに対応した位置に雄接続部３３Ａが設けられ、カートリッジ取付部１４の凸部１４Ｃに対応した位置に雌接続部３３Ｂが設けられている。また、ボンベ３３の後部には、カートリッジ３１を交換するときに把持される把持突起３３Ｃが設けられている。さらに、ボンベ３３の前面中央には、円錐状凸部３３Ｄが突設されている。
【００６７】
ここで、雄接続部３３Ａ、雌接続部３３Ｂは、ボンベ３３をハウジング１２のカートリッジ取付部１４に取付けるときに、該ボンベ３３を周方向に位置決めするものである。また、雄接続部３３Ａ、雌接続部３３Ｂは、ボンベ３３を後述する塗料充填装置５１，１１９のボンベ支持部５７に取付けるときにも、該ボンベ３３を周方向に位置決めする。
【００６８】
一方、円錐状凸部３３Ｄは、ボンベ３３をハウジング１２のカートリッジ取付部１４に取付けた状態で、円錐状縮径部１５Ｂに当接して係合し、ボンベ３３を軸方向、径方向に位置決めするものである。また、円錐状凸部３３Ｄは、カートリッジ３１を塗料充填装置５１，１１９のボンベ支持部５７に取付けたときにも、後述する充填台側フィードチューブ挿通孔５６の円錐状縮径部５６Ａに当接して係合し、カートリッジ３１のボンベ３３を軸方向、径方向に位置決めする。
【００６９】
また、３４はボンベ３３の円錐状凸部３３Ｄ先端から軸方向に伸びて設けられたフィードチューブで、該フィードチューブ３４内には同軸に伸びる塗料通路３４Ａが形成されている。そして、塗料通路３４Ａの基端側は後述の塗料収容室３６に接続され、先端側は回転霧化頭１８に向け開口している。また、フィードチューブ３４の先端内周側には、塗料通路３４Ａを縮径して弁座部３４Ｂが設けられ、該弁座部３４Ｂには後述する塗料弁４１の弁体４１Ｂが離，着座する。さらに、フィードチューブ３４の先端外周側には、先端側に向け漸次縮径して円錐状凸面３４Ｃが形成され、該円錐状凸面３４Ｃは、後述する接続部材５９の円錐状凹面５９Ｃに当接して係合し、フィードチューブ３４の先端を該接続部材５９の中央に位置決めする。なお、フィードチューブ３４の長さ寸法は、カートリッジ３１をハウジング１２のカートリッジ取付部１４に取付けた状態で、その先端が回転霧化頭１８内に延在する程度に設定されている。
【００７０】
ここで、フィードチューブ３４は、後述の塗料収容室３６から供給される塗料を塗料通路３４Ａ内で流通し、該塗料通路３４Ａの先端から回転霧化頭１８に向け流出するものである。また、フィードチューブ３４は、塗料収容室３６内に塗料を充填する場合には、その先端を接続部材５９に接続することにより、塗料の充填口として利用される。
【００７１】
一方、３５はボンベ３３内に軸方向に摺動可能に挿嵌されたピストンで、該ピストン３５は、ボンベ３３内を、フィードチューブ３４の塗料通路３４Ａに連通路３６Ａを介して連通する塗料収容室３６と、押出し液体としてのシンナを収容する押出しシンナ収容室３７とに画成している。
【００７２】
ここで、塗料収容室３６は、フィードチューブ３４側の底面３６Ｂが中央に向けて漸次深くなるように形成され、該底面３６Ｂの中央に前記連通路３６Ａが開口し、外周側には後述する洗浄流体通路４３が開口している。また、ピストン３５は、フィードチューブ３４側の端面３５Ａが塗料収容室３６の底面３６Ｂにほぼ対応するように、中央に向けて漸次突出するように形成されている。
【００７３】
３８はカートリッジ側押出しシンナ通路で、該押出しシンナ通路３８は、ボンベ３３の外周側を軸方向に伸長して設けられ、その一端はボンベ３３の雄接続部３３Ａ先端面に開口し、他端は押出しシンナ収容室３７に連通している。そして、カートリッジ側押出しシンナ通路３８は、押出しシンナ収容室３７内にシンナを供給することによりピストン３５をフィードチューブ３４側に押動し、これにより、ピストン３５は、塗料収容室３６内に充填された塗料を回転霧化頭１８に向け押出す。
【００７４】
なお、押出し液体としてのシンナは、高電圧発生器２０による高電圧が当該シンナを通ってリークするのを防止するため、絶縁性または電気抵抗の高いものが用いられている。また、押出し液体としてシンナを用いることにより、このシンナは、ピストン３５が変位するときに、ボンベ３３の内壁に塗料が乾燥して固着するのを防止し、ボンベ３３の内壁を常にウエット状態に保持する。これにより、ピストン３５とボンベ３３の内壁との間の摩擦抵抗が安定し、ピストン３５を円滑に押動することができる。また、ピストン３５とボンベ３３の内壁との間のシール性も向上することができる。
【００７５】
３９はボンベ３３の雄接続部３３Ａ内に位置してカートリッジ側押出しシンナ通路３８の開口端に設けられた急速継手で、該急速継手３９は、前述したボンベ３３の雄接続部３３Ａを含み逆止弁として構成されている。そして、急速継手３９は、図５に示す如く、雄接続部３３Ａと、先端が該雄接続部３３Ａから突出した段付円柱状の弁体３９Ａと、該弁体３９Ａを突出方向に付勢するコイルばね３９Ｂと、前記弁体３９Ａの外周側に設けられ、雄接続部３３Ａとの間をシールするゴム等の弾性リング３９Ｃとにより大略構成されている。
【００７６】
そして、急速継手３９は、図４に示すように、カートリッジ取付部１４にカートリッジ３１を取付け、雌接続部１４Ｂに雄接続部３３Ａを嵌合させたときに、弁体３９Ａの先端が雌接続部１４Ｂの底部に当接して開弁し、カートリッジ側押出しシンナ通路３８をハウジング側押出しシンナ通路２３に連通し、シンナの流通を許す。
【００７７】
一方、図５に示すように、カートリッジ取付部１４からボンベ３３を取外し、雄接続部３３Ａが雌接続部１４Ｂから離脱したときには、コイルばね３９Ｂによって弁体３９Ａを弾性リング３９Ｃに押し付けてカートリッジ側押出しシンナ通路３８を閉塞し、該押出しシンナ通路３８からシンナが流出するのを防止する。なお、この急速継手３９の開，閉動作は、カートリッジ３１を後述する充填台５２のボンベ支持部５７に着脱した場合においても同様である。
【００７８】
４０はボンベ３３内に設けられた塗料弁収容部で、該塗料弁収容部４０はフィードチューブ３４と塗料収容室３６との間に位置してボンベ３３の軸中心位置に設けられている。
【００７９】
４１は塗料弁収容部４０に設けられた塗料弁で、該塗料弁４１は、前述したシンナ弁２９とほぼ同様に、塗料弁収容部４０内に摺動可能に挿嵌されたピストン部４１Ａと、基端側が該ピストン部４１Ａに取付けられ、先端側がフィードチューブ３４の塗料通路３４Ａ内を伸び、その先端部が弁座部３４Ｂに離，着座する長尺な弁体４１Ｂと、前記ピストン部４１Ａを介して該弁体４１Ｂが弁座部３４Ｂに着座するように付勢する弁ばね４１Ｃとにより常閉弁として構成されている。また、ピストン部４１Ａは、塗料弁収容部４０を、弁ばね４１Ｃを収容するばね室４１Ｄと、パイロットエアが流入する受圧室４１Ｅとに画成している。
【００８０】
そして、塗料弁４１は、常時は弁ばね４１Ｃの付勢力によって弁体４１Ｂがフィードチューブ３４の弁座部３４Ｂに着座して塗料通路３４Ａを遮断し、回転霧化頭１８に対する塗料の供給を停止している。一方、塗料弁用パイロットエア源からパイロットエア配管（いずれも図示せず）、ハウジング側パイロットエア通路２４、カートリッジ側パイロットエア通路４２を経由して受圧室４１Ｅにパイロットエアが供給されたときには、弁ばね４１Ｃに抗して弁体４１Ｂが弁座部３４Ｂから離座し、回転霧化頭１８に対し塗料収容室３６内の塗料の供給を行なうものである。ここで、パイロットエア通路４２は、一端がボンベ３３の雌接続部３３Ｂと別個に設けられた他の雌接続部（図示せず）の内周面に開口し、他端が塗料弁４１の受圧室４１Ｅに連通している。
【００８１】
４３はカートリッジ３１のボンベ３３に設けられたカートリッジ側洗浄流体通路で、該洗浄流体通路４３は、その一端が雌接続部３３Ｂの内周面に開口し、他端が塗料収容室３６の底面３６Ｂ外周側に連通している。ここで、カートリッジ側洗浄流体通路４３の他端側には、後述する洗浄流体弁４５の弁体４５Ｂが離，着座する弁座部４３Ａが設けられている。
【００８２】
４４はボンベ３３に設けられた弁収容部で、該弁収容部４４は、塗料弁収容部４０の外周側に位置して配設されている。
【００８３】
４５は弁収容部４４に設けられた洗浄流体弁で、該洗浄流体弁４５は、シンナ弁２９とほぼ同様に、弁収容部４４内に摺動可能に挿嵌されたピストン部４５Ａと、基端側が該ピストン部４５Ａに取付けられ、先端側がカートリッジ側洗浄流体通路４３内を伸び、その先端部が弁座部４３Ａに離，着座する弁体４５Ｂと、前記ピストン部４５Ａを介して該弁体４５Ｂが弁座部４３Ａに着座するように付勢する弁ばね４５Ｃとにより常閉弁として構成されている。また、ピストン部４５Ａは、弁収容部４４を、前記弁ばね４５Ｃを収容するばね室４５Ｄと、パイロットエアが流入する受圧室４５Ｅとに画成している。
【００８４】
そして、洗浄流体弁４５は、常時は弁ばね４５Ｃの付勢力によって弁体４５Ｂがカートリッジ側洗浄流体通路４３の弁座部４３Ａに着座して該洗浄流体通路４３を遮断し、塗料収容室３６に充填された塗料が洗浄流体通路４３から漏れ出すのを防止している。一方、カートリッジ３１が後述の塗料充填装置５１，１１９に取付けられ、洗浄流体弁用パイロットエア源１１８からパイロットエア配管１１７、カートリッジ側パイロットエア通路４６等を経由して受圧室４５Ｅにパイロットエアが供給されたときには、弁ばね４５Ｃに抗して弁体４５Ｂが開弁し、塗料収容室３６にシンナとエアが流通するのを許すものである。
【００８５】
ここで、カートリッジ側パイロットエア通路４６は、一端が充填台側パイロットエア通路１１６、パイロットエア配管１１７を介して洗浄流体弁用パイロットエア源１１８に接続され、他端が洗浄流体弁４５の受圧室４５Ｅに連通している。
【００８６】
一方、４７はカートリッジ交換装置で、該カートリッジ交換装置４７は、塗装用ロボット１の近傍に位置して塗装ブース内等に設けられている（図１参照）。ここで、カートリッジ交換装置４７は、塗装によって消費した塗料をカートリッジ３１の塗料収容室３６に充填する後述の塗料充填装置５１，１１９と、該塗料充填装置５１，１１９とハウジング１２のカートリッジ取付部１４との間でカートリッジ３１を移送するときに該カートリッジ３１を把持するカートリッジ把持装置１３０等とによって大略構成されている。また、前記カートリッジ把持装置１３０によるカートリッジ３１の着脱作業位置の近傍には、回転霧化頭１８等に付着した塗料を洗浄する霧化頭洗浄装置（図示せず）が設けられている。
【００８７】
次に、カートリッジ交換装置４７の一部を構成する塗料充填装置について図６ないし図１３を参照して説明する。
【００８８】
５１ａ，５１ｂ，…５１ｎはカートリッジ交換装置４７にａ色，ｂ色，…ｎ色の塗料毎に設けられた塗料充填装置（以下、全体として塗料充填装置５１という）で、該塗料充填装置５１は比較的塗装頻度の高い専用色となるａ色，ｂ色，…ｎ色の塗料を、対応するカートリッジ３１に充填するものである。そして、塗料充填装置５１は、後述の充填台５２、充填台側フィードチューブ挿通孔５６、接続部材５９、充填弁６１、押出しシンナ給排弁８６、洗浄流体供給弁１０１等によって大略構成されている。
【００８９】
５２ａ，５２ｂ，…５２ｎは塗料充填装置５１ａ，５１ｂ，…５１ｎを構成する充填台（以下、全体として充填台５２という）である。ここで、充填台５２は、カートリッジ交換装置４７の横板４７Ａ上にボルト止め等によって取付けられた脚部５３と、該脚部５３から上，下方向に伸びた柱部５４と、該柱部５４の上側を拡径して設けられた台座部５５とによって大略構成されている。なお、充填台５２には、専用色の塗料に対応した充填台５２ａ，５２ｂ，…５２ｎの他に、塗装頻度の低い塗料に対応した塗料充填装置１１９に用いられる充填台５２ｐがある（図１３参照）。
【００９０】
５６は充填台５２の柱部５４内を上，下方向に伸びて設けられた充填台側フィードチューブ挿通孔で、該フィードチューブ挿通孔５６には、カートリッジ３１のフィードチューブ３４が挿通状態に嵌合される。そして、充填台側フィードチューブ挿通孔５６の上側は、円錐状に縮径した円錐状縮径部５６Ａとなり、該円錐状縮径部５６Ａは、ボンベ３３の円錐状凸部３３Ｄが当接して嵌合することにより、ボンベ３３を軸方向、径方向に位置決めするものである。
【００９１】
５７は台座部５５の軸方向一側（上側）に設けられたボンベ支持部で、該ボンベ支持部５７は、カートリッジ３１のボンベ３３が取付けられるもので、充填台側フィードチューブ挿通孔５６の開口側に凹円筒状に形成されている。また、ボンベ支持部５７の底部５７Ａには、図８、図９に示す如く、ボンベ３３の雄接続部３３Ａが嵌合する雌接続部５７Ｂと、ボンベ３３の雌接続部３３Ｂに嵌合する雄接続部５７Ｃとが別個に形成されている。そして、雌接続部５７Ｂ、雄接続部５７Ｃは、ボンベ３３をボンベ支持部５７に取付けるときに、該ボンベ３３を周方向に位置決めするボンベ位置決め部をなすものである。
【００９２】
５８は充填台側フィードチューブ挿通孔５６よりも奥所に位置して充填台５２の軸方向他側に設けられた接続部材収容穴で、該接続部材収容穴５８は、フィードチューブ挿通孔５６を拡径するように設けられた円形状穴として形成されている。そして、接続部材収容穴５８の下側は、段部５８Ａを介して縮径し、下向きに貫通している。
【００９３】
５９は接続部材収容穴５８に上，下方向に移動可能に設けられた接続部材で、該接続部材５９は、図７に示すように、内部が塗料通路５９Ａとなる円筒状に形成され、上端部にはばね受５９Ｂが拡径して設けられている。また、接続部材５９には、塗料通路５９Ａの上側寄りに位置してフィードチューブ位置決め部をなす円錐状凹面５９Ｃが設けられている。この円錐状凹面５９Ｃは、フィードチューブ３４の円錐状凸面３４Ｃが当接して係合することにより、フィードチューブ３４の先端を塗料通路５９Ａの中央部に位置決めするものである。さらに、塗料通路５９Ａは、後述の塗料ホース６３を介して充填弁６１に接続されている。そして、接続部材５９は、フィードチューブ３４の先端部が塗料通路５９Ａに接続することにより、該フィードチューブ３４の塗料通路３４Ａを塗料ホース６３等を介して後述の塗料循環配管６７と接続するものである。
【００９４】
６０は接続部材５９の外周側に設けられたコイルばねで、該コイルばね６０は、接続部材５９のばね受５９Ｂと接続部材収容穴５８の段部５８Ａとの間に配置されている。これにより、コイルばね６０は、接続部材５９を充填台側フィードチューブ挿通孔５６の方向となる上方に向け付勢している。
【００９５】
このように、接続部材５９は、上，下方向に移動可能に配設され、コイルばね６０は、該接続部材５９をフィードチューブ３４に対向するように付勢している。このため、フィードチューブ３４が上，下方向に位置ずれしても、この位置ずれは接続部材５９の上，下方向の移動によって吸収することができる。さらに、フィードチューブ３４は、コイルばね６０によって接続部材５９に確実に嵌合することができる。
【００９６】
次に、６１は接続部材５９に接続して設けられた充填弁で、該充填弁６１は、塗料通路を連通，遮断しカートリッジ３１に対して塗料を流通し、または塗料の流通を停止するものである。そして、充填弁６１は、前述した専用色となるａ色，ｂ色，…ｎ色の塗料を充填するもので、後述するマニホールド６２、塗料給排弁６４、廃液排出弁７１等によって大略構成されている。
【００９７】
６２は充填弁６１の弁ケースをなすマニホールドで、該マニホールド６２は、塗料流入口６２Ａと、該塗料流入口６２Ａに接続される塗料流出口６２Ｂと、該塗料流出口６２Ｂに接続される廃液排出口６２Ｃと、これらを連通する連通路６２Ｄとによって構成されている。
【００９８】
６３は充填弁６１と接続部材５９との間に設けられ塗料通路の一部をなす塗料ホースで、該塗料ホース６３は可撓性を有する材料からなり、その一端がマニホールド６２の塗料流出口６２Ｂに接続され、他端が接続部材５９の塗料通路５９Ａに接続されている。
【００９９】
６４はマニホールド６２に取付けられた塗料給排弁で、該塗料給排弁６４は、弁ケース６４Ａと、該弁ケース６４Ａに設けられ、マニホールド６２の塗料流入口６２Ａに接続された塗料流入口６４Ｂと、前記弁ケース６４Ａ内に摺動可能に設けられ、塗料流入口６４Ｂを開，閉する弁体６４Ｃと、該弁体６４Ｃを閉弁方向に付勢する弁ばね６４Ｄとによって大略構成されている。また、塗料流入口６４Ｂは、図９、図１２に示すように、塗料供給ライン６５と塗料戻りライン６６とを連通する塗料循環配管６７に接続されている。そして、該塗料循環配管６７の途中には、塗料供給ライン６５と塗料給排弁６４との間に位置してプレッシャレギュレータ６８が取付けられている。さらに、塗料給排弁６４は、弁ばね６４Ｄに抗して弁体６４Ｃを開弁するための塗料給排弁用パイロットエア源６９にパイロットエア配管７０を介して接続されている。
【０１００】
そして、塗料給排弁６４は、常時は弁ばね６４Ｄによって弁体６４Ｃを付勢することにより、図９に示すように、該弁体６４Ｃによって塗料流入口６４Ｂを遮断する。一方、塗料給排弁用パイロットエア源６９からパイロットエア配管７０を介してパイロットエアが供給されたときには、塗料給排弁６４は、弁ばね６４Ｄに抗して弁体６４Ｃが変位する。これによって、弁体６４Ｃは塗料流入口６４Ｂを連通し、マニホールド６２の塗料流入口６２Ａ、塗料流出口６２Ｂを介して塗料ホース６３を塗料循環配管６７に連通し、塗料が流通するのを許す。
【０１０１】
ここで、塗料供給ライン６５、塗料戻りライン６６、塗料循環配管６７は塗料供給源を構成しており、塗料供給ライン６５は塗料タンク（図示せず）内の塗料を圧送供給するものである。また、塗料戻りライン６６は前記塗料タンクに向けて塗料を戻すものである。そして、塗料供給ライン６５、塗料循環配管６７および塗料戻りライン６６は、塗料タンクとの間で塗料の循環回路を形成しているから、塗料タンクから圧送供給される塗料は、塗料供給ライン６５、塗料循環配管６７、塗料戻りライン６６を循環して、再び塗料タンクに戻される。これにより、後述する塗料の呼吸動作を行なったときには、塗料は塗料タンクとカートリッジ３１の塗料収容室３６との間で循環流通する。
【０１０２】
７１は塗料給排弁６４と対向するようにマニホールド６２に取付けられた廃液排出弁で、該廃液排出弁７１は、前述の塗料給排弁６４とほぼ同様に、弁ケース７１Ａと、該弁ケース７１Ａに設けられ、マニホールド６２の廃液排出口６２Ｃに接続された廃液排出口７１Ｂと、前記弁ケース７１Ａ内に摺動可能に設けられ、廃液排出口７１Ｂを開，閉する弁体７１Ｃと、該弁体７１Ｃを閉弁方向に付勢する弁ばね７１Ｄとによって大略構成されている。そして、廃液排出弁７１は、常時は弁ばね７１Ｄによって弁体７１Ｃを付勢し、該弁体７１Ｃで廃液排出口７１Ｂを遮断している。一方、廃液排出弁用パイロットエア源７２からパイロットエア配管７３を介してパイロットエアが供給されたときには、廃液排出弁７１は、弁体７１Ｃを開弁して廃液排出口７１Ｂを連通し、カ−トリッジ３１を洗浄した塗料、シンナ等の廃液を塗料ホ−ス６３からマニホ−ルド６２の塗料流出口６２Ｂ、連通路６２Ｄ、廃液排出口６２Ｃ、廃液配管７４を介して廃液タンク７５に排出するものである。
【０１０３】
また、廃液排出弁７１は、カ−トリッジ３１の塗料収容室３６内に塗料を充填した後に開弁することにより、塗料収容室３６、フィ−ドチュ−ブ３４の塗料通路３４Ａ内等に残る圧力（残圧）分の塗料を排出し、大気圧状態にする残圧抜き弁としても機能する。
【０１０４】
次に、７６は台座部５５に設けられ、ボンベ支持部５７の底部５７Ａに開口したエア吸引通路で、該エア吸引通路７６は、負圧配管７７を介して負圧発生源７８に接続されている。そして、エア吸引通路７６は、ボンベ支持部５７の奥部に位置してカ−トリッジ３１のボンベ３３との間で画成される負圧空間７９のエアを吸引することにより、カ−トリッジ３１を引き付けてボンベ支持部５７に対して固定する。
【０１０５】
また、８０は台座部５５に設けられ、ボンベ支持部５７の底部５７Ａに開口した取外しエア供給通路で、該取外しエア供給通路８０は、エア配管８１を介して取外し用エア源８２に接続されている。そして、取外しエア供給通路８０は、負圧空間７９に取外しエアを供給することにより、ボンベ支持部５７に対するカ−トリッジ３１の固定状態を解除し、充填台５２からのカ−トリッジ３１の取外しを許すものである。
【０１０６】
さらに、８３は台座部５５に設けられた充填台側パイロットエア通路（図示せず）に接続されたパイロットエア配管（図１２に図示）で、該パイロットエア配管８３の一端は塗料弁用パイロットエア源８４に接続されている。また、パイロットエア通路は、塗料弁４１のカ−トリッジ側パイロットエア通路４２に接続される。これにより、パイロットエア配管８３、充填台側パイロットエア通路は、充填台５２のボンベ支持部５７にカ−トリッジ３１を取付けたときにカ−トリッジ側パイロットエア通路４２に連通し、塗料弁用パイロットエア源８４からのパイロットエアを塗料弁４１に向けて供給するものである。
【０１０７】
一方、８５は充填台５２の台座部５５にカ−トリッジ３１の押出しシンナ収容室３７と接続可能に設けられた押出し液体通路をなす充填台側押出しシンナ通路で、該押出しシンナ通路８５は、その一端がボンベ支持部５７の雌接続部５７Ｂに開口し、他端が後述の押出しシンナ給排弁８６に接続されている。
【０１０８】
次に、８６は押出し液体給排弁としての押出しシンナ給排弁で、該押出しシンナ給排弁８６は、塗料循環配管６７からカ−トリッジ３１の塗料収容室３６に塗料を吸込み、またはカ−トリッジ３１の塗料収容室３６の塗料を塗料循環配管６７に押出すものである。そして、押出しシンナ給排弁８６は、後述のマニホ−ルド８７、押出しシンナ供給弁８９、押出しシンナ排出弁９５等によって大略構成されている。
【０１０９】
８７は押出しシンナ給排弁８６のマニホ−ルドで、該マニホ−ルド８７には、シンナ供給口８７Ａ、シンナ排出口８７Ｂ、およびシンナ供給口８７Ａとシンナ排出口８７Ｂとに連通するシンナ呼吸口８７Ｃが設けられている。ここで、マニホ−ルド８７のシンナ呼吸口８７Ｃは、シンナホ−ス８８を介して充填台５２に設けられた押出しシンナ通路８５に接続されている。
【０１１０】
８９はマニホールド８７に取付けられた押出しシンナ供給弁で、該押出しシンナ供給弁８９は、弁ケース８９Ａと、該弁ケース８９Ａに設けられ、マニホールド８７のシンナ供給口８７Ａに接続されたシンナ供給口８９Ｂと、前記弁ケース８９Ａ内に摺動可能に設けられ、シンナ供給口８９Ｂを開，閉する弁体８９Ｃと、該弁体８９Ｃを閉弁方向に付勢する弁ばね８９Ｄとによって大略構成されている。ここで、シンナ供給口８９Ｂは、図１２に示すように、シンナ配管９０、プレッシャレギュレータ９１を介して押出し液体供給源としての押出しシンナ供給ライン９２に接続されている。また、押出しシンナ供給弁８９は、弁ばね８９Ｄに抗して弁体８９Ｃを開弁するためのシンナ供給弁用パイロットエア源９３にパイロットエア配管９４を介して接続されている。なお、押出しシンナ供給ライン９２によるシンナの供給圧力は、塗料供給ライン６５による塗料の供給圧力よりも高い圧力に設定されている。
【０１１１】
そして、押出しシンナ供給弁８９は、常時は弁ばね８９Ｄによって弁体８９Ｃを付勢することにより、該弁体８９Ｃでシンナ供給口８９Ｂを遮断する。一方、押出しシンナ供給弁用パイロットエア源９３からパイロットエア配管９４を介してパイロットエアが供給されたときには、押出しシンナ供給弁８９は、弁ばね８９Ｄに抗して弁体８９Ｃが変位する。これによって、弁体８９Ｃは、シンナ供給口８９Ｂを連通することにより、マニホールド８７のシンナ供給口８７Ａ、シンナ呼吸口８７Ｃ、シンナホース８８を介して押出しシンナ通路８５を押出しシンナ供給ライン９２に連通するものである。
【０１１２】
９５は押出しシンナ供給弁８９に対向するようにマニホールド８７に取付けられた押出しシンナ排出弁で、該押出しシンナ排出弁９５は、前述した押出しシンナ供給弁８９とほぼ同様に、弁ケース９５Ａと、該弁ケース９５Ａに設けられ、マニホールド８７のシンナ排出口８７Ｂに接続されたシンナ排出口９５Ｂと、前記弁ケース９５Ａ内に摺動可能に設けられ、シンナ排出口９５Ｂを開，閉する弁体９５Ｃと、該弁体９５Ｃを閉弁方向に付勢する弁ばね９５Ｄとによって大略構成されている。ここで、シンナ排出口９５Ｂは、シンナ配管９６を介してシンナ貯留タンク９７に接続されている。また、押出しシンナ排出弁９５は、弁ばね９５Ｄに抗して弁体９５Ｃを開弁するための押出しシンナ排出弁用パイロットエア源９８にパイロットエア配管９９を介して接続されている。
【０１１３】
そして、押出しシンナ排出弁９５は、常時は弁体９５Ｃでシンナ排出口９５Ｂを遮断する。一方、押出しシンナ排出弁用パイロットエア源９８からパイロットエアが供給されたときには、押出しシンナ排出弁９５は、弁体９５Ｃによってシンナ排出口９５Ｂを連通する。これにより、押出しシンナ排出弁９５は、シンナホ−ス８８、マニホ−ルド８７のシンナ呼吸口８７Ｃ、シンナ排出口８７Ｂを介して押出しシンナ通路８５をシンナ貯留タンク９７に連通し、カ−トリッジ３１のシンナ収容室３７内の押出しシンナがシンナ貯留タンク９７に戻るのを許すものである。
【０１１４】
押出しシンナ給排弁８６はこのように構成されるが、塗料循環配管６７からカ−トリッジ３１の塗料収容室３６に塗料を供給するときには、押出しシンナ供給弁８９を閉弁すると共に押出しシンナ排出弁９５を開弁する。これにより、押出しシンナ通路８５、シンナホ−ス８８は、マニホ−ルド８７のシンナ呼吸口８７Ｃを介してシンナ排出口９５Ｂ、シンナ配管９６側に切換えられる。この結果、カートリッジ３１の押出しシンナ収容室３７が大気圧状態となるから、塗料収容室３６には、塗料循環配管６７、充填弁６１を介して塗料を吸込むことができる。
【０１１５】
また、カートリッジ３１の塗料収容室３６内の塗料を塗料循環配管６７に押出すときには、押出しシンナ供給弁８９を開弁すると共に押出しシンナ排出弁９５を閉弁する。これにより、押出しシンナ通路８５、シンナホース８８は、シンナ呼吸口８７Ｃを介してシンナ供給口８９Ｂ、シンナ配管９０側に切換えられる。この結果、カートリッジ３１の押出しシンナ収容室３７には、塗料供給ライン６５による塗料の供給圧力よりも高い圧力に設定された押出しシンナ供給ライン９２から、シンナが供給される。よって、押出しシンナ収容室３７に流入するシンナにより、塗料収容室３６内の塗料は、充填弁６１を介して塗料循環配管６７に押出すことができる。
【０１１６】
次に、１００は充填台５２の台座部５５に設けられた充填台側洗浄流体通路で、該洗浄流体通路１００の一端は、後述の洗浄流体ホース１０３に接続されている。また、洗浄流体通路１００の他端は、カートリッジ側洗浄流体通路４３に対応するようにボンベ支持部５７の雄接続部５７Ｃの周面に開口している。これにより、充填台側洗浄流体通路１００は、充填台５２のボンベ支持部５７にカートリッジ３１を取付けたときにカートリッジ側洗浄流体通路４３に連通し、洗浄流体（シンナ、エア）を塗料収容室３６に向けて供給するものである。
【０１１７】
１０１はカートリッジ３１の塗料収容室３６に洗浄流体を供給する洗浄流体供給弁で、該洗浄流体供給弁１０１は、後述のマニホールド１０２、洗浄シンナ供給弁１０４、洗浄エア供給弁１１０等によって大略構成されている。
【０１１８】
１０２は洗浄流体供給弁１０１のマニホールドで、該マニホールド１０２には、シンナ供給口１０２Ａ、エア供給口１０２Ｂ、およびシンナ供給口１０２Ａとエア供給口１０２Ｂとに連通する洗浄流体流出口１０２Ｃが設けられている。ここで、マニホールド１０２の洗浄流体流出口１０２Ｃは、洗浄流体ホース１０３を介して充填台５２に設けられた充填台側洗浄流体通路１００に接続されている。
【０１１９】
１０４はマニホールド１０２に取付けられた洗浄シンナ供給弁で、該洗浄シンナ供給弁１０４は、弁ケース１０４Ａと、該弁ケース１０４Ａに設けられ、マニホールド１０２のシンナ供給口１０２Ａに接続されたシンナ供給口１０４Ｂと、前記弁ケース１０４Ａ内に摺動可能に設けられ、シンナ供給口１０４Ｂを開，閉する弁体１０４Ｃと、該弁体１０４Ｃを閉弁方向に付勢する弁ばね１０４Ｄとによって大略構成されている。ここで、シンナ供給口１０４Ｂは、シンナ配管１０５、プレッシャレギュレータ１０６を介して洗浄シンナ供給ライン１０７に接続されている。また、洗浄シンナ供給弁１０４は、弁ばね１０４Ｄに抗して弁体１０４Ｃを開弁するための洗浄シンナ供給弁用パイロットエア源１０８にパイロットエア配管１０９を介して接続されている。
【０１２０】
そして、洗浄シンナ供給弁１０４は、常時は弁ばね１０４Ｄによって弁体１０４Ｃを付勢することにより、弁体１０４Ｃでシンナ供給口１０４Ｂを遮断する。一方、洗浄シンナ供給弁用パイロットエア源１０８からパイロットエア配管１０９を介してパイロットエアが供給されたときには、洗浄シンナ供給弁１０４は、弁ばね１０４Ｄに抗して弁体１０４Ｃが変位する。これによって、弁体１０４Ｃは、シンナ供給口１０４Ｂを連通することにより、マニホールド１０２のシンナ供給口１０２Ａ、洗浄流体流出口１０２Ｃ、洗浄流体ホース１０３を介してカートリッジ側洗浄流体通路４３を洗浄シンナ供給ライン１０７に連通するものである。
【０１２１】
１１０はマニホールド１０２に取付けられた洗浄エア供給弁で、該洗浄エア供給弁１１０は、弁ケース１１０Ａと、該弁ケース１１０Ａに設けられ、マニホールド１０２のエア供給口１０２Ｂに接続されたエア供給口１１０Ｂと、前記弁ケース１１０Ａ内に摺動可能に設けられ、エア供給口１１０Ｂを開，閉する弁体１１０Ｃと、該弁体１１０Ｃを閉弁方向に付勢する弁ばね１１０Ｄとによって大略構成されている。ここで、エア供給口１１０Ｂは、エア配管１１１、プレッシャレギュレータ１１２を介して洗浄エア供給ライン１１３に接続されている。また、洗浄エア供給弁１１０は、弁ばね１１０Ｄに抗して弁体１１０Ｃを開弁するための洗浄エア供給弁用パイロットエア源１１４にパイロットエア配管１１５を介して接続されている。
【０１２２】
そして、洗浄エア供給弁１１０は、常時は弁ばね１１０Ｄによって弁体１１０Ｃを付勢することにより、弁体１１０Ｃでエア供給口１１０Ｂを遮断する。一方、洗浄エア供給弁用パイロットエア源１１４からパイロットエア配管１１５を介してパイロットエアが供給されたときには、洗浄エア供給弁１１０は、弁ばね１１０Ｄに抗して弁体１１０Ｃが変位する。これによって、弁体１１０Ｃは、エア供給口１１０Ｂを連通することにより、マニホールド１０２のエア供給口１０２Ｂ、洗浄流体流出口１０２Ｃ、洗浄流体ホース１０３を介してカートリッジ側洗浄流体通路４３を洗浄エア供給ライン１１３に連通するものである。
【０１２３】
このように構成された洗浄流体供給弁１０１は、洗浄シンナ供給弁１０４と洗浄エア供給弁１１０とを交互に開弁する。これにより、洗浄流体供給弁１０１は、洗浄シンナ供給ライン１０７からの洗浄シンナと洗浄エア供給ライン１１３からの洗浄エアとを、マニホールド１０２、洗浄流体ホース１０３、洗浄流体通路１００，４３を介してカートリッジ３１の塗料収容室３６に供給することができる。
【０１２４】
１１６は台座部５５に設けられた充填台側パイロットエア通路で、該パイロットエア通路１１６の一端は、パイロットエア配管１１７を介して洗浄流体弁用パイロットエア源１１８に接続されている。また、パイロットエア通路１１６の他端は、カートリッジ側パイロットエア通路４６に対応するようにボンベ支持部５７の雄接続部５７Ｃの周面に開口している。これにより、充填台側パイロットエア通路１１６は、充填台５２のボンベ支持部５７にカートリッジ３１を取付けたときにカートリッジ側パイロットエア通路４６に連通し、洗浄流体弁用パイロットエア源１１８からのパイロットエアを洗浄流体弁４５に向けて供給するものである。
【０１２５】
一方、１１９はカートリッジ交換装置４７に設けられた他の塗料充填装置（図１３参照）で、該塗料充填装置１１９は、比較的塗装頻度の低いｒ色，ｓ色，…ｚ色の塗料をカートリッジ３１ｐに充填するものである。
【０１２６】
１２０は塗料充填装置１１９の充填弁で、該充填弁１２０は、後述するマニホールド１２１、塗料給排弁１２２ｒ，１２２ｓ，…１２２ｚ、廃液排出弁１２９等によって大略構成されている。
【０１２７】
１２１は充填弁１２０のマニホールドで、該マニホールド１２１には、前述した塗料ホース６３、後述する塗料給排弁１２２ｒ，１２２ｓ，…１２２ｚ、廃液排出弁１２９が取付けられている。
【０１２８】
１２２ｒ，１２２ｓ，…１２２ｚはマニホールド１２１に取付けられたｒ色，ｓ色，…ｚ色の塗料給排弁で、該塗料給排弁１２２ｒは、ｒ色の塗料が流通する塗料供給ライン１２３ｒ、塗料戻りライン１２４ｒに連通する塗料循環配管１２５ｒに接続されている。また、塗料給排弁１２２ｓは、ｓ色の塗料が流通する塗料供給ライン１２３ｓ、塗料戻りライン１２４ｓに連通する塗料循環配管１２５ｓに接続されている。さらに、塗料給排弁１２２ｚは、ｚ色の塗料が流通する塗料供給ライン１２３ｚ、塗料戻りライン１２４ｚに連通する塗料循環配管１２５ｚに接続されている。
【０１２９】
また、塗料循環配管１２５ｒ，１２５ｓ，…１２５ｚの途中には、塗料供給ライン１２３ｒ，１２３ｓ，…１２３ｚと塗料給排弁１２２ｒ，１２２ｓ，…１２２ｚとの間に位置してプレッシャレギュレータ１２６ｒ，１２６ｓ，…１２６ｚが取付けられている。さらに、塗料給排弁１２２ｒ，１２２ｓ，…１２２ｚは、それぞれ独立して塗料給排弁用パイロッドエア源１２７（１個のみ図示）にパイロットエア配管１２８を介して接続さている。
【０１３０】
１２９はマニホールド１２１に取付けられた廃液排出弁で、該廃液排出弁１２９は、カートリッジ３１の洗浄時に開弁し、洗浄に用いたシンナ等の廃液を廃液タンク７５に排出するものである。
【０１３１】
そして、充填弁１２０は、塗料給排弁１２２ｒ，１２２ｓ，…１２２ｚを開，閉することにより、ｒ色，ｓ色，…ｚ色の塗料から１色の塗料を選択し、共通のカートリッジ３１ｐに供給するものである。また、色替え時には、廃液排出弁１２９を開弁することにより、洗浄流体供給弁１０１から供給されるシンナ、エアによってカートリッジ３１ｐの塗料収容室３６、塗料ホース６３、マニホールド１２１等に付着した前色の塗料を洗浄する。
【０１３２】
次に、１３０はカートリッジ交換装置４７に設けられたカートリッジ把持装置（図１参照）で、該カートリッジ把持装置１３０は、塗装装置１１と塗料充填装置５１，１１９との間でカートリッジ３１を移送するときに該カートリッジ３１を把持するもので、後述する把持具１３１を備えている。
【０１３３】
１３１はカートリッジ把持装置１３０を構成する把持具で、該把持具１３１は、図６に示す如く、ケーシング１３２と、該ケーシング１３２に互いに接近、離間可能に設けられた一対の把持爪１３３，１３３と、前記ケーシング１３２に設けられ、該各把持爪１３３を接近、離間するシリンダ装置（図示せず）とによって大略構成されている。そして、把持具１３１は、各把持爪１３３をシリンダ装置によって移動することにより、該各把持爪１３３によってカートリッジ３１のボンベ３３に設けられた把持突起３３Ｃを把持するものである。
【０１３４】
本実施の形態によるカートリッジ式塗装システムは上述の如き構成を有するもので、塗料充填装置５１，１１９を用いたカートリッジ３１への塗料の充填方法を、図１０および図１１に示す断面図と図１４ないし図１６に示すタイムチャート等とを参照しつつ、詳細に説明する。
【０１３５】
初めに、塗料を充填するに先だって、塗装作業が終了したカートリッジ３１を塗料充填装置５１に装着する場合の動作について説明する。
【０１３６】
そこで、塗装作業が終了すると、ハウジング１２のカートリッジ取付部１４に取付けられているカートリッジ３１は、カートリッジ把持装置１３０の把持具１３１によって把持され、ハウジング１２のカートリッジ取付部１４から取外される。そして、例えば、ａ色の塗装作業が終了したものとすると、カートリッジ３１ａは、ａ色の塗料を充填する塗料充填装置５１ａの充填台５２ａに取付けられる。
【０１３７】
このように、カートリッジ３１を充填台５２に取付けるときには、フィードチューブ３４を充填台側フィードチューブ挿通孔５６に挿通しながら、ボンベ３３をボンベ支持部５７内に挿嵌する。
【０１３８】
また、カートリッジ３１をボンベ支持部５７に取付けたときには、エア吸引通路７６によってボンベ３３との間で画成される負圧空間７９内のエアを吸引することにより、充填台５２に対してカートリッジ３１を固定する。
【０１３９】
さらに、カートリッジ３１のボンベ３３を充填台５２のボンベ支持部５７に取付けたときには、ボンベ３３の雄接続部３３Ａ、雌接続部３３Ｂが、ボンベ支持部５７の雌接続部５７Ｂ、雄接続部５７Ｃにそれぞれ係合状態に嵌合されるから、ボンベ３３はボンベ支持部５７に対して周方向に位置決めされる。また、このときには、ボンベ３３の円錐状凸部３３Ｄが、充填台側フィードチューブ挿通孔５６の円錐状縮径部５６Ａに係合状態に嵌合されるから、ボンベ３３はボンベ支持部５７に対して軸方向、径方向に位置決めされる。
【０１４０】
また、フィードチューブ３４を充填台側フィードチューブ挿通孔５６に挿通すると、該フィードチューブ３４の先端が接続部材５９の塗料通路５９Ａに嵌合される。このときには、フィードチューブ３４の先端に形成された円錐状凸面３４Ｃが、接続部材５９の円錐状凹面５９Ｃに係合される。このため、フィードチューブ３４の先端開口は、接続部材５９の塗料通路５９Ａの中央部に位置決めされる。
【０１４１】
しかも、フィードチューブ３４の先端を接続部材５９に嵌合させたときには、フィードチューブ３４の上，下方向位置に応じて接続部材５９が移動し、フィードチューブ３４の上，下方向の位置ずれを吸収する。また、コイルばね６０は、接続部材５９をフィードチューブ３４に向けて付勢し、フィードチューブ３４に接続部材５９を液密に嵌合する。
【０１４２】
次に、塗料充填装置５１によって比較的塗装頻度の高い専用色の塗料を充填する場合の動作について図１４を用いて説明する。
【０１４３】
まず、塗料を充填するにあたって、前回の塗装作業に使用されたカートリッジ３１ａ内に残存した塗料を排出する必要がある。そこで、カートリッジ３１ａから塗料を排出するときには、図１０に示すように塗料弁４１を開弁する。そして、塗料給排弁６４を開弁し、押出しシンナ供給弁８９を開弁する。
【０１４４】
これにより、カートリッジ３１ａの塗料収容室３６は、塗料ホース６３、マニホールド６２の塗料流出口６２Ｂ、塗料給排弁６４の塗料流入口６４Ｂ等を介して塗料循環配管６７に連通する。また、カートリッジ３１ａの押出しシンナ収容室３７は、押出しシンナ通路８５、シンナホース８８、マニホールド８７のシンナ呼吸口８７Ｃ、シンナ供給口８７Ａ、シンナ配管９０等を介して押出しシンナ供給ライン９２に連通する。ここで、押出しシンナ供給ライン９２によるシンナの供給圧力は、塗料供給ライン６５（塗料循環配管６７）による塗料の供給圧力よりも高い圧力に設定されているから、塗料収容室３６内の塗料は、押出しシンナ収容室３７内に供給される押出しシンナにより押圧されて塗料循環配管６７に押出され、塗料戻りライン６６から塗料タンクに戻される。
【０１４５】
次に、カートリッジ３１ａの塗料収容室３６がほぼ空になったら、この塗料収容室３６内に新たにａ色塗料を充填する。
【０１４６】
そこで、塗料を充填するときには、押出しシンナ供給弁８９を閉弁し、押出しシンナ排出弁９５を開弁する。これにより、押出しシンナ通路８５、シンナホース８８は、押出しシンナ排出弁９５のシンナ排出口９５Ｂ、シンナ配管９６を介してシンナ貯留タンク９７に連通するから、押出しシンナ収容室３７内がほぼ大気圧状態となる。従って、塗料循環配管６７を流通する塗料の供給圧力が押出しシンナ収容室３７内の圧力よりも高くなるから、塗料循環配管６７から供給される塗料は、塗料給排弁６４、塗料弁４１を介して塗料収容室３６内に送り込まれる。
【０１４７】
ここで、カートリッジ３１ａを用いた次回の塗装作業まで時間がある場合には塗装待機状態となる。この塗装待機状態では、塗料中の顔料が分離して沈降するのを防止するために塗料呼吸動作を行う。
【０１４８】
この塗料呼吸動作では、前述した塗料の押出し動作と塗料の吸込み動作と同様の動作を繰り返す。即ち、カートリッジ３１ａの塗料収容室３６内の塗料を塗料循環配管６７に押出すことにより、塗料を塗料戻りライン６６から塗料タンクに戻す動作と、塗料供給ライン６５から塗料循環配管６７を介してカートリッジ３１ａの塗料収容室３６内に塗料を吸込む動作とを繰り返す。これにより、カートリッジ３１ａの塗料収容室３６と塗料供給ライン６５、塗料戻りライン６６との間で常時塗料を呼吸（循環）させ、顔料等の固形成分が分離して沈降するのを防止する。
【０１４９】
そして、カートリッジ３１ａを塗装作業に用いる場合には、前述した塗料呼吸動作を、塗料の吸込み動作が完了した時点、即ち塗料収容室３６に塗料が充填された時点で停止する。このときには、塗料の吸込み動作時の圧力が塗料収容室３６内に残圧となって残るから、この残圧を抜く動作に移る。
【０１５０】
この残圧抜き動作は、廃液排出弁７１を開弁することにより、塗料収容室３６、フィードチューブ３４、塗料ホース６３内に残る圧力（残圧）分の塗料を廃液タンク７５に排出して大気圧状態にする。最後に、塗料弁４１を閉弁することにより、カートリッジ３１ａの塗料収容室３６に塗料を充填することができる。
【０１５１】
このようにして、カートリッジ３１ａを用いる塗装作業の塗装準備が整ったら、負圧エアの吸引を停止し、取外しエアを負圧空間７９に供給してカートリッジ３１ａの固定を解除することにより、充填台５２からカートリッジ３１ａを取外すことができる。
【０１５２】
一方、塗装ラインを長期間停止する場合には、各カートリッジ３１、充填台５２、塗料ホース６３、マニホールド６２等の塗料の接液部に塗料が固着しないように洗浄作業が行なわれる。そこで、カートリッジ３１等の洗浄動作について、図１５を用いて説明する。
【０１５３】
まず、洗浄作業を行なうにはカートリッジ３１内に残存した塗料を排出する必要がある。このため、塗料を排出するときには、カートリッジ３１の塗料弁４１、充填弁６１の塗料給排弁６４および押出しシンナ給排弁８６の押出しシンナ供給弁８９を開弁し、押出しシンナ収容室３７に押出しシンナを流入してピストン３５をフィードチューブ３４側に変位させる。これにより、前回の塗装作業で余った塗料を塗料収容室３６から塗料循環配管６７に押出すと共に、塗料収容室３６の容積を縮小して洗浄する面積を小さくする。ここで、ピストン３５をフィードチューブ３４側に変位させるときには、該ピストン３５を、その端面３５Ａが塗料収容室３６の底面３６Ｂから所定寸法だけ離間する位置で停止し、これら端面３５Ａと底面３６Ｂとの間に洗浄流体が流通するための隙間を確保する。
【０１５４】
そして、残存した塗料の排出が終了したらカートリッジ３１の塗料収容室３６内面、フィードチューブ３４の塗料通路３４Ａ、塗料ホース６３等に付着した塗料を洗浄する洗浄作業に移る。
【０１５５】
この洗浄作業では、図１１、図１５に示すように、充填弁６１の塗料給排弁６４を閉弁し、洗浄流体弁４５と廃液排出弁７１とを開弁する。これにより、洗浄流体供給弁１０１は洗浄流体ホース１０３、洗浄流体通路１００，４３を介して塗料収容室３６に連通し、該塗料収容室３６はフィードチューブ３４、塗料ホース６３、充填弁６１を介して廃液タンク７５に解放される。この状態で、洗浄流体供給弁１０１の洗浄エア供給弁１１０を開弁し、洗浄エア供給ライン１１３からの洗浄エアを洗浄流体ホース１０３、洗浄流体通路１００，４３を介して塗料収容室３６に供給する。これにより、洗浄エアは、塗料収容室３６内等に残存した塗料を押圧し、塗料ホース６３、充填弁６１等を介して廃液タンク７５に排出する。
【０１５６】
次に、洗浄流体供給弁１０１の洗浄エア供給弁１１０を閉弁し、洗浄シンナ供給弁１０４を開弁する。これにより、洗浄シンナ供給ライン１０７から塗料収容室３６に洗浄シンナを供給し、この洗浄シンナを塗料収容室３６からフィードチューブ３４、塗料ホース６３、充填弁６１等を介して廃液タンク７５に排出することにより、これらに付着した塗料を洗浄シンナによって洗浄する。
【０１５７】
そして、前述した洗浄エアの供給と洗浄シンナの供給とを繰り返し、最後に塗料収容室３６にシンナを充填した後、塗料弁４１、洗浄流体弁４５、洗浄シンナ供給弁１０４、廃液排出弁７１を閉弁することにより、各部を洗浄してシンナが充填された長期停止状態とすることができる。
【０１５８】
さらに、他の塗料充填装置１１９によって比較的塗装頻度の低い塗料、例えばｒ色塗料を洗浄し、ｓ色塗料を充填する色替洗浄を行なう場合の動作について、図１３、図１６を用いて説明する。
【０１５９】
まず、前色塗料となるｒ色の塗料をカートリッジ３１ｐから排出し、カートリッジ３１ｐに付着したｒ色の塗料を洗浄する必要がある。このため、ｒ色の塗料を排出するときには、カートリッジ３１ｐを充填台５２ｐに取付ける。次に、カートリッジ３１ｐの塗料弁４１、充填弁１２０の塗料給排弁１２２ｒおよび押出しシンナ給排弁８６の押出しシンナ供給弁８９を開弁すると、カートリッジ３１ｐの塗料収容室３６内に前回の塗装で余ったｒ色の塗料は塗料循環配管１２５ｒに押出される。
【０１６０】
次に、フィードチューブ３４、塗料収容室３６、塗料ホース６３等に付着したｒ色塗料を洗浄するために、充填弁１２０の塗料給排弁１２２ｒを閉弁し、洗浄流体弁４５、廃液排出弁１２９を開弁する。
【０１６１】
次に、洗浄流体供給弁１０１の洗浄エア供給弁１１０と洗浄シンナ供給弁１０４とを交互に開，閉し、洗浄エアと洗浄シンナを塗料収容室３６に供給する。これにより、洗浄エアと洗浄シンナは、塗料収容室３６からフィードチューブ３４、塗料ホース６３、充填弁１２０の廃液排出弁１２９を通って廃液タンク７５に排出されるから、これらに付着したｒ色塗料を洗浄エアと洗浄シンナによって洗浄することができる。
【０１６２】
そして、前述した洗浄エアと洗浄シンナの供給を繰り返し、最後に塗料収容室３６等にシンナを充填した後、洗浄流体弁４５、洗浄エア供給弁１１０、洗浄シンナ供給弁１０４、廃液排出弁１２９を閉弁することにより、ｒ色塗料の洗浄を終了する。
【０１６３】
次に、カートリッジ３１ｐの洗浄が終了したら、次色の塗料であるｓ色塗料を当該カートリッジ３１ｐに充填する動作を開始する。この場合には、塗料給排弁１２２ｓを開弁し、また押出しシンナ給排弁８６の押出しシンナ排出弁９５を開弁する。これにより、塗料循環配管１２５ｓから塗料ホース６３等を介して塗料収容室３６にｓ色塗料を吸込み、充填する。そして、カートリッジ３１ｐにｓ色塗料が充填されたら、塗料呼吸動作に移る。この塗料呼吸動作では、前述と同様に塗料弁４１、塗料給排弁１２２ｓ、シンナ排出弁９５による塗料の吸込み動作と、押出しシンナ排出弁９５と押出しシンナ供給弁８９を開弁し、塗料収容室３６内の塗料を塗料循環配管１２５ｓに押出す塗料の押出し動作とを繰返す。
【０１６４】
なお、前色であるｒ色塗料の洗浄作業が終了したときには、カートリッジ３１ｐの塗料収容室３６、フィードチューブ３４の塗料通路３４Ａ、塗料ホース６３等に洗浄シンナが残存している。従って、次色であるｓ色塗料を塗料収容室３６内に吸込んだときには、これらに残存した洗浄シンナも塗料と一緒に塗料収容室３６に吸込んでしまい、塗料が洗浄シンナによって薄まってしまう。
【０１６５】
しかし、塗料収容室３６に塗料を吸込んだ後には前述した塗料の呼吸動作が行なわれるから、次色塗料を薄めている洗浄シンナは、塗料収容室３６と塗料循環配管６７との間で塗料が移動する間に、この塗料に混ざって溶剤の一部として吸収されてしまう。従って、洗浄作業で僅かに洗浄シンナが残ったとしても、塗装品質に影響することはない。
【０１６６】
以上詳述したように、第１の実施の形態によれば、カートリッジ３１には、塗料収容室３６に連通するカートリッジ側洗浄流体通路４３と、該洗浄流体通路４３を連通，遮断する洗浄流体弁４５とを設ける構成としている。一方、塗料充填装置５１，１１９には、カートリッジ３１の塗料収容室３６に洗浄シンナと洗浄エアを供給する洗浄流体供給弁１０１を設ける構成としている。これにより、洗浄流体弁４５を開弁して洗浄流体通路４３を連通した状態で、洗浄流体供給弁１０１からは、洗浄流体ホース１０３、充填台側洗浄流体通路１００を介して塗料収容室３６に向け洗浄エアと洗浄シンナを交互に供給することにより、該塗料収容室３６内等に残存した塗料を洗浄し、洗浄廃液をフィードチューブ３４、塗料ホース６３、充填弁６１等を介して廃液タンク７５に排出する。このように、洗浄エアと洗浄シンナとを交互に供給する洗浄によって塗料の洗浄作業を短時間、かつ確実に行なうことができ、信頼性、生産性を向上することができる。
【０１６７】
また、充填弁６１は、塗料収容室３６に塗料を供給し、または塗料収容室３６の塗料を供給側に戻すときに開弁する塗料給排弁６４と、塗料収容室３６等を洗浄するときに開弁する廃液排出弁７１とを備えている。従って、塗料給排弁６４を開弁したときには、塗料収容室３６への塗料の充填動作、塗料の呼吸動作（供給，排出動作）を行なうことができる。また、廃液排出弁７１を開弁したときには、塗料収容室３６に供給された洗浄流体を、フィードチューブ３４等を介して排出することができ、洗浄流体が勢いよく流通するための経路を確保し、洗浄効率を高めることができる。
【０１６８】
さらに、押出しシンナ給排弁８６は、押出しシンナ収容室３７に押出しシンナを供給，排出する押出しシンナ供給弁８９，押出しシンナ排出弁９５とを備えている。従って、押出しシンナ給排弁８６は、押出しシンナ収容室３７に押出しシンナを供給，排出することにより、塗料収容室３６内の塗料を塗料循環配管６７，１２５に押出し、または吸込むことができる。これにより、カートリッジ３１を充填台５２に取付けた状態で次回の塗装作業まで待機している場合でも、塗料を常時循環流動することができる。
【０１６９】
この結果、塗料収容室３６、塗料ホース６３等にある塗料は、塗料中の顔料等の固形成分が液体成分と分離して沈降することなく均一な分散状態で維持できるから、顔料等の固形成分の詰りによりフィードチューブ３４の塗料通路３４Ａ等が閉塞するのを防止できる。また、塗装時に均一に顔料が分散した塗料を塗装機に供給できるから、塗装品質を向上することができる。
【０１７０】
また、塗料充填装置５１，１１９の充填台５２には、カートリッジ側洗浄流体通路４３に連通する充填台側洗浄流体通路１００と、洗浄流体弁４５のカートリッジ側パイロットエア通路４６に連通する充填台側パイロットエア通路１１６とを設けているから、充填台５２にカートリッジ３１を取付けるだけで、これらの通路を連通することができ、作業性を向上することができる。
【０１７１】
また、塗料充填装置５１，１１９は、塗料を流出するフィードチューブ３４の先端開口を充填口として利用し、カートリッジ３１のボンベ３３内に塗料を充填する構成としている。これにより、フィードチューブ３４とは別個に塗料を充填するために専用の塗料供給口をカートリッジに設ける必要がないから、カートリッジ３１の構成を簡略化することができ、組立作業性の向上、製造コストの低減を図ることができる。しかも、専用の塗料供給口を廃止することにより、塗料漏れが生じる虞れのある部位を削減することができるから、塗料漏れに対する信頼性を高めることができる。さらに、充填のための接続時間を短縮することができる。
【０１７２】
一方、塗装装置１１には、ハウジング１２に取付けられたカートリッジ３１の押出しシンナ収容室３７に向け押出しシンナを供給する押出しシンナ供給装置を設けている。従って、塗装装置１１によって塗装を行なう場合には、押出しシンナ供給装置が押出しシンナ収容室３７に押出しシンナを供給し、ピストン３５により塗料収容室３６内の塗料を押動する。これにより、塗料をフィードチューブ３４から回転霧化頭１８に吐出し、該回転霧化頭１８から噴霧することができる。
【０１７３】
次に、本発明の第２の実施の形態を図１７ないし図２４に従って詳細に説明する。本発明の特徴は、カートリッジの押出し液体通路と洗浄流体通路は、ボディの外面側に共通に開口した共通開口を有し、洗浄流体弁は、前記共通開口を押出し液体通路と洗浄流体通路に切換える切換弁として形成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１７４】
１４１ａ，１４１ｂ，…１４１ｎおよび１４１ｐは、第１の実施の形態によるカートリッジ３１に代えて用いられた本実施の形態によるカートリッジ（以下、全体としてカートリッジ１４１という）で、該カートリッジ１４１は、図１８に示す如く、後述するボディ１４２、ピストン１４５、塗料弁１４９、共通開口１５１、分岐押出しシンナ通路１５２、分岐洗浄流体通路１５３、切換弁１５５によって大略構成されている。
【０１７５】
１４２はカートリッジ１４１の外形を構成するボディで、該ボディ１４２は、ボンベ１４３とフィードチューブ１４４とによって大略構成されている。ここで、ボンベ１４３には、図１９、図２０に示すように、後述するボンベ支持部１６７の雌接続部１６７Ｂに対応した位置に雄接続部１４３Ａが設けられ、ボンベ支持部１６７の雄接続部１６７Ｃに対応した位置に雌接続部１４３Ｂが設けられている。また、ボンベ１４３の後部には把持突起１４３Ｃが設けられている。さらに、ボンベ１４３の前面中央には、円錐状凸部１４３Ｄが突設されている。
【０１７６】
１４５はボンベ１４３内に軸方向に摺動可能に挿嵌されたピストンで、該ピストン１４５は、ボンベ１４３内を、フィードチューブ１４４と後述の分岐洗浄流体通路１５３に連通する塗料収容室１４６と、後述の分岐押出しシンナ通路１５２に連通する押出しシンナ収容室１４７とに画成している。
【０１７７】
１４８はボンベ１４３内に設けられた塗料弁収容部で、該塗料弁収容部１４８は、フィードチューブ１４４と塗料収容室１４６との間に位置してボンベ１４３の軸中心位置に設けられている。
【０１７８】
１４９は塗料弁収容部１４８に設けられた塗料弁で、該塗料弁１４９は、第１の実施の形態による塗料弁４１と同様に、ピストン部１４９Ａ、弁体１４９Ｂ、弁ばね１４９Ｃによって構成され、前記ピストン部１４９Ａは、塗料弁収容部１４８をばね室１４９Ｄと受圧室１４９Ｅとに画成している。ここで、受圧室１４９Ｅにはカートリッジ側パイロットエア通路１５０の一端が接続され、該パイロットエア通路１５０の他端はボンベ１４３の雌接続部１４３Ｂの内周面に開口している。
【０１７９】
１５１はボンベ１４３の雄接続部１４３Ａの先端面に開口して設けられた共通開口で、該共通開口１５１はボンベ１４３内を塗料収容室１４６側に伸び、その先端は通路切換室１５１Ａとなっている。ここで、共通開口１５１は、押出しシンナ（洗浄シンナ）と洗浄エアが流通する通路をなし、後述する分岐押出しシンナ通路１５２と分岐洗浄流体通路１５３の共通の開口となっている。そして、共通開口１５１は、後述する充填台側の共通通路１７４に接続するものである。
【０１８０】
１５２はボンベ１４３の外周側を軸方向に伸長して設けられた分岐押出しシンナ通路で、該分岐押出しシンナ通路１５２には押出しシンナが流通する。また、分岐押出しシンナ通路１５２の一端は、共通開口１５１の通路切換室１５１Ａに接続され、他端は押出しシンナ収容室１４７に接続されている。
【０１８１】
１５３は分岐洗浄流体通路で、該分岐洗浄流体通路１５３には洗浄エア、洗浄シンナが流通する。また、分岐洗浄流体通路１５３の一端は、共通開口１５１の通路切換室１５１Ａに接続され、他端はフィードチューブ１４４と別個の位置で塗料収容室１４６の外周側寄りに接続されている。
【０１８２】
ここで、分岐押出しシンナ通路１５２と分岐洗浄流体通路１５３は、後述する切換弁１５５の弁体１５５Ｂが変位する方向となるボンベ１４３の軸方向に対向するように開口している。これにより、各通路１５２，１５３は、前記弁体１５５Ｂによりいずれかが選択されて共通開口１５１に連通する。
【０１８３】
１５４はボンベ１４３に設けられた切換弁収容部で、該切換弁収容部１５４は、塗料弁収容部１４８の外周側に位置して配設されている。
【０１８４】
１５５は切換弁収容部１５４に設けられた洗浄流体弁としての切換弁で、該切換弁１５５は、切換弁収容部１５４内に摺動可能に挿嵌されたピストン部１５５Ａと、基端側が該ピストン部１５５Ａに取付けられ、先端側が通路切換室１５１Ａまで伸び、その先端部で分岐押出しシンナ通路１５２と分岐洗浄流体通路１５３とを選択的に開閉する弁体１５５Ｂと、前記ピストン部１５５Ａを介して該弁体１５５Ｂが分岐洗浄流体通路１５３を閉塞する方向に付勢する弁ばね１５５Ｃとによって構成されている。また、ピストン部１５５Ａは、切換弁収容部１５４をばね室１５５Ｄと受圧室１５５Ｅとに画成している。
【０１８５】
そして、切換弁１５５は、常時は図１９に示すように弁ばね１５５Ｃの付勢力により弁体１５５Ｂで分岐洗浄流体通路１５３を閉塞し、共通開口１５１からの押出しシンナを分岐押出しシンナ通路１５２側に流通する。一方、後述の切換弁用パイロットエア源１７９からカートリッジ側パイロットエア通路１５６等を経由して受圧室１５５Ｅにパイロットエアが供給されたときには、図２０に示すように弁ばね１５５Ｃに抗して弁体１５５Ｂを変位させ、該弁体１５５Ｂによって分岐押出しシンナ通路１５２を閉塞する。これにより、分岐洗浄流体通路１５３には共通開口１５１等を介して押出しシンナが洗浄シンナとして供給され、また洗浄エアが供給される。
【０１８６】
ここで、カートリッジ側パイロットエア通路１５６は、その一端が充填台側パイロットエア通路１７７に対応するようにボンベ１４３の雄接続部１４３Ａの周面に開口している。また、パイロットエア通路１５６の他端は、切換弁１５５の受圧室１５５Ｅに連通している。
【０１８７】
次に、本実施の形態による塗料充填装置について図１７ないし図２２を参照して説明する。
【０１８８】
１６１ａ，１６１ｂ，…１６１ｎは第１の実施の形態による塗料充填装置５１に代えて用いられた本実施の形態による塗料充填装置（以下、全体として塗料充填装置１６１という）で、該塗料充填装置１６１は比較的塗装頻度の高い専用色となるａ色，ｂ色，…ｎ色の塗料を、対応するカートリッジ１４１に充填するものである。そして、塗料充填装置１６１は、後述の充填台１６２、充填台側フィードチューブ挿通孔１６６、接続部材１６９等によって大略構成されている。
【０１８９】
１６２ａ，１６２ｂ，…１６２ｎは塗料充填装置１６１ａ，１６１ｂ，…１６１ｎを構成する充填台（以下、全体として充填台１６２という）で、該充填台１６２は、第１の実施の形態による充填台５２とほぼ同様に、脚部１６３、柱部１６４および台座部１６５によって大略構成されている。なお、充填台１６２には、専用色の塗料に対応した充填台１６２ａ，１６２ｂ，…１６２ｎの他に、塗装頻度の低い塗料に対応した塗料充填装置１８７に用いられる充填台１６２ｐ（図２２参照）がある。
【０１９０】
１６６は充填台１６２の柱部１６４内を上，下方向に伸びて設けられた充填台側フィードチューブ挿通孔、１６７は台座部１６５の軸方向一側（上側）に設けられたボンベ支持部を示す。ここで、ボンベ支持部１６７の底部１６７Ａには、図１９に示す如く、ボンベ１４３の雄接続部１４３Ａが嵌合する雌接続部１６７Ｂと、ボンベ１４３の雌接続部１４３Ｂに嵌合する雄接続部１６７Ｃとが別個に形成されている。
【０１９１】
１６８は充填台側フィードチューブ挿通孔１６６よりも奥所に位置して充填台１６２の軸方向他側に設けられた接続部材収容穴、１６９は該接続部材収容穴１６８に上，下方向に移動可能に設けられた接続部材を示す。ここで、接続部材１６９は、第１の実施の形態に係る接続部材５９と同様の構成を有し、該接続部材１６９は、コイルばね１７０によりフィードチューブ１４４に向け上向きに付勢されている。
【０１９２】
次に、１７１は台座部１６５に設けられ、ボンベ支持部１６７の底部１６７Ａに開口したエア吸引通路で、該エア吸引通路１７１は負圧配管７７を介して負圧発生源７８に接続されている。また、１７２はボンベ支持部１６７の底部１６７Ａに開口した取外しエア供給通路で、該取外しエア供給通路１７２はエア配管８１を介して取外し用エア源８２に接続されている。
【０１９３】
１７３は台座部１６５に設けられた塗料弁１４９用の充填台側パイロットエア通路で、該パイロットエア通路１７３は、一端がパイロットエア配管８３を介して塗料弁用パイロットエア源８４に接続されている。また、パイロットエア通路１７３の他端は、カートリッジ側パイロットエア通路１５０に対応するようボンベ支持部１６７の雄接続部１６７Ｃの周面に開口している。
【０１９４】
一方、１７４は充填台１６２の台座部１６５に設けられた共通通路で、該共通通路１７４には、塗料収容室１４６の塗料を押出すときと塗料収容室１４６、フィードチューブ１４４等に付着した塗料を洗浄するときに使用される洗浄シンナと、塗料収容室１４６の塗料を洗浄するときに使用される洗浄エアとが流通する。そして、共通通路１７４は、一端が流体ホース１７５を介して後述のシャトル弁１７６に接続され、他端が共通開口１５１に対応するようにボンベ支持部１６７の雌接続部１６７Ｂ底面に開口している。
【０１９５】
１７６は選択弁としてのシャトル弁で、該シャトル弁１７６は、流入側が後述の押出しシンナ給排弁１８０と洗浄エア供給弁１８５とに接続され、流出側が流体ホース１７５を介して充填台１６２に接続されている。ここで、シャトル弁１７６は、押出しシンナ給排弁１８０からシンナホース１８４を介して供給される押出しシンナと洗浄エア供給弁１８５からエアホース１８６を介して供給される洗浄エアとを選択的に流体ホース１７５を介してカートリッジ１４１側に供給するものである。また、シャトル弁１７６は、押出しシンナ給排弁１８０からのシンナが洗浄エア供給弁１８５側に流入したり、洗浄エア供給弁１８５からの洗浄エアが押出しシンナ給排弁１８０側に流入するのを防止している。
【０１９６】
１７７は充填台１６２の台座部１６５に設けられた切換弁１５５用の充填台側パイロットエア通路で、該パイロットエア通路１７７は、切換弁１５５を切換えるためのパイロットエアを供給するものである。そして、充填台側パイロットエア通路１７７は、一端がパイロットエア配管１７８を介して切換弁用パイロットエア源１７９に接続されている。一方、パイロットエア通路１７７の他端は、カートリッジ側パイロットエア通路１５６に対応するようにボンベ支持部１６７の雌接続部１６７Ｂ内周面に開口している。
【０１９７】
１８０は押出し液体給排弁としての押出しシンナ給排弁で、該押出しシンナ給排弁１８０は、第１の実施の形態による押出しシンナ給排弁８６と同様に、マニホールド１８１、押出しシンナ供給弁１８２、押出しシンナ排出弁１８３等によって構成されている。そして、押出しシンナ給排弁１８０は、シンナホース１８４を介してシャトル弁１７６に接続されている。
【０１９８】
ここで、本実施の形態では、押出しシンナ給排弁１８０の押出しシンナ供給弁１８２から供給されるシンナは、カートリッジ１４１の押出しシンナ収容室１４７に塗料を押出すための押出しシンナとして供給される他に、塗料収容室１４６に塗料を洗浄するための洗浄シンナとして供給される。
【０１９９】
１８５はカートリッジ１４１の塗料収容室１４６に洗浄エアを供給する洗浄エア供給弁で、該洗浄エア供給弁１８５は、第１の実施の形態による洗浄エア供給弁１１０と同様に、エア配管１１１、プレッシャレギュレータ１１２を介して洗浄エア供給ライン１１３に接続されている。また、洗浄エア供給弁１８５は、エアホース１８６を介してシャトル弁１７６に接続されている。
【０２００】
なお、１８７は図２２において塗装頻度の低い塗料に対応した他の塗料充填装置で、該塗料充填装置１８７は、第１の実施の形態で述べたｒ色、ｓ色，…ｚ色塗料を充填するための充填弁１２０を備えている。
【０２０１】
本実施の形態によるカートリッジ式塗装システムは上述の如き構成を有するもので、塗料充填装置１６１、１８７を用いたカートリッジ１４１への塗料の充填方法について図２０ないし図２４を参照しつつ、詳細に説明する。
【０２０２】
最初に、塗料充填装置１６１によって比較的塗装頻度の高い専用色、例えばａ色の塗料を充填する場合の動作について図２３に示すタイムチャートを参照しつつ説明する。
【０２０３】
まず、塗料を充填するにあたって、前回の塗装作業に使用されたカートリッジ１４１ａ内に残存したａ色塗料を排出する必要がある。そこで、カートリッジ１４１ａから塗料を排出するときには、図１９に示すように、切換弁１５５によって分岐洗浄流体通路１５３を閉塞した状態とし、共通開口１５１を分岐押出しシンナ通路１５２に接続する。そして、塗料弁１４９、塗料給排弁６４、押出しシンナ供給弁１８２を開弁する。
【０２０４】
これにより、カートリッジ１４１ａの押出しシンナ収容室１４７は、分岐押出しシンナ通路１５２、共通開口１５１、共通通路１７４、流体ホース１７５、シャトル弁１７６、シンナホース１８４等を介して押出しシンナ給排弁１８０に連通する。従って、押出しシンナ給排弁１８０の押出しシンナ供給弁１８２を開弁することにより、押出しシンナ供給弁１８２から供給される押出しシンナは、これら通路を介して押出しシンナ収容室１４７に流入する。また、カートリッジ１４１ａの塗料収容室１４６は、塗料弁１４９、塗料ホース６３等を介して塗料循環配管６７に連通する。これにより、塗料収容室１４６内の塗料は、押出しシンナ収容室１４７内に供給される押出しシンナによって押圧されて塗料循環配管６７に押出され、塗料戻りライン６６から塗料タンクに戻される。
【０２０５】
次に、カートリッジ１４１ａの塗料収容室１４６がほぼ空になったら、この塗料収容室１４６内に新たにａ色塗料を充填する。
【０２０６】
そこで、塗料を充填するときには、押出しシンナ供給弁１８２を閉弁し、押出しシンナ排出弁１８３を開弁することにより押出しシンナ収容室１４７内をほぼ大気圧状態とする。これにより、塗料循環配管６７から供給される塗料は、塗料給排弁６４、塗料弁１４９等を介して塗料収容室１４６内に送り込まれる。
【０２０７】
ここで、カートリッジ１４１ａを用いた次回の塗装作業まで時間がある場合には塗装待機状態となる。この塗装待機状態では、前述した塗料の押出し動作と塗料の吸込み動作と同様の動作を繰り返して塗料を循環する塗料呼吸動作を行なう。これにより、塗料収容室１４６と塗料供給ライン６５、塗料戻りライン６６との間で常時塗料を呼吸（循環）させ、顔料が分離して沈降するのを防止する。
【０２０８】
そして、カートリッジ１４１ａを塗装作業に用いる場合には、前述した塗料呼吸動作を塗料の吸込み動作により、塗料収容室１４６に塗料が充填された時点で停止する。次に、廃液排出弁７１を開弁し、塗料収容室１４６、フィードチューブ１４４、塗料ホース６３内に残る圧力（残圧）分の塗料を廃液タンク７５に排出して大気圧状態にする。最後に、塗料弁１４９を閉弁することにより、カートリッジ１４１ａの塗料収容室１４６への塗料の充填作業を完了することができる。
【０２０９】
このようにして、カートリッジ１４１ａを用いる塗装作業の塗装準備が整ったら、負圧エアの吸引を停止し、取外しエアを供給してカートリッジ１４１ａの固定を解除することにより、充填台１６２ａからカートリッジ１４１ａを取外すことができる。
【０２１０】
次に、塗装ラインを長期間停止する場合について図２４に示すタイムチャートを参照しつつ説明する。
【０２１１】
この場合には、カートリッジ１４１ａ内に残存した塗料を排出するために、切換弁１５５によって分岐洗浄流体通路１５３を閉塞した状態で塗料弁１４９、塗料給排弁６４、押出しシンナ供給弁１８２を開弁する。これにより、押出しシンナ供給弁１８２から供給される押出しシンナを押出しシンナ収容室１４７に流入し、ピストン１４５により塗料収容室１４６内の塗料を押圧して塗料循環配管６７側に戻す。このときにピストン１４５と塗料収容室１４６との間には、洗浄エア、洗浄シンナを流通するための隙間を形成する。
【０２１２】
そして、残存した塗料の排出が終了したらカートリッジ１４１等の洗浄作業に移る。この洗浄作業では、切換弁用パイロットエア源１７９から切換弁１５５にパイロットエアを供給する。これにより、切換弁１５５の弁体１５５Ｂは、図２０に示すように、分岐押出しシンナ通路１５２を閉塞し、分岐洗浄流体通路１５３を開放する。また、塗料弁１４９、廃液排出弁７１を開弁する。
【０２１３】
この状態で、洗浄エア供給弁１８５を開弁し、洗浄エア供給ライン１１３からの洗浄エアをエアホース１８６、シャトル弁１７６、流体ホース１７５、共通通路１７４、共通開口１５１、分岐洗浄流体通路１５３を介して塗料収容室１４６に供給する。これにより、洗浄エアは、塗料収容室１４６内等に残存した塗料を押圧し、フィードチューブ１４４、塗料ホース６３等を介して排出する。
【０２１４】
次に、洗浄エア供給弁１８５を閉弁し、押出しシンナ供給弁１８２を開弁する。これにより、押出しシンナ供給ライン９２からの押出しシンナが洗浄シンナとして塗料収容室１４６に供給され、この洗浄シンナは塗料収容室１４６、フィードチューブ１４４、塗料ホース６３等に付着した塗料を洗浄し、塗料と一緒に排出される。
【０２１５】
そして、前述した洗浄エアの供給と押出しシンナを利用した洗浄シンナの供給とを繰り返し、最後に塗料収容室１４６にシンナを充填した状態とすることにより、シンナを充填した長期停止状態とすることができる。
【０２１６】
なお、他の塗料充填装置１８７によって比較的塗装頻度の低い塗料を色替し、充填する場合の動作は、第１の実施の形態で述べた動作とほぼ同様の動作となるので省略するものとする。
【０２１７】
以上詳述したように、本実施の形態によれば、カートリッジ１４１に設けられた切換弁１５５を切換えて共通開口１５１を分岐押出しシンナ通路１５２に接続することにより、押出しシンナ給排弁１８０から供給される押出しシンナによって塗料収容室１４６内の塗料を塗料循環配管６７側に戻すことができる。一方、切換弁１５５を切換えて共通開口１５１を分岐洗浄流体通路１５３に接続することにより、押出しシンナ給排弁１８０から供給される押出しシンナを洗浄シンナとして塗料収容室１４６内に供給することができ、また、洗浄エア供給弁１８５からの洗浄エアを塗料収容室１４６内に供給することができる。
【０２１８】
従って、塗料収容室１４６の塗料を押出すための押出しシンナを利用して、塗料収容室１４６内等に付着した塗料を洗浄することができるから、洗浄シンナ供給弁、洗浄シンナが流通する専用の通路等を省略することができる。これにより、塗料充填装置１６１の構成を簡略化してコストを低減することができる上に、設計時の自由度を向上することができる。
【０２１９】
次に、本発明の第３の実施の形態を図２５ないし図２７に従って詳細に説明する。本発明の特徴は、塗料充填装置と塗装機との間でカートリッジを把持する把持装置を設け、該把持装置を、カートリッジを把持する把持具と、該把持具によりカートリッジを把持したときにカートリッジの洗浄流体通路と接続される把持具側の洗浄流体通路とにより構成する。そして、把持具側の洗浄流体通路は、カートリッジの塗料収容室に洗浄流体を供給する洗浄流体供給弁に接続したことにある。これにより、第１の実施の形態のように充填台側に設けられていた洗浄流体通路を廃止したものである。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０２２０】
１９１は第１の実施の形態によるカートリッジ３１に代えて用いられた本実施の形態によるカートリッジで、該カートリッジ１９１は、第１の実施の形態によるカートリッジ３１とほぼ同様に、図２６に示す如く、後述するボディ１９２、ピストン１９５、押出しシンナ通路１９８、塗料弁２００、洗浄流体通路２０１、洗浄流体弁２０３によって大略構成されている。
【０２２１】
１９２はカートリッジ１９１の外形を構成するボディで、該ボディ１９２は、ボンベ１９３と、該ボンベ１９３の円錐状凸部１９３Ｄから軸方向に突出して設けられたフィードチューブ１９４とによって大略構成されている。
【０２２２】
１９３はボディ１９２の本体をなすボンベで、該ボンベ１９３は、前記第１の実施の形態によるボンベ３３とほぼ同様に、雄接続部１９３Ａ、雌接続部１９３Ｂ、把持突起１９３Ｃ、円錐状凸部１９３Ｄを備えている。しかし、本実施の形態によるボンベ１９３は、把持突起１９３Ｃの端面で後述するケーシング２２６の雄接続部２２６Ａに対応する位置に他の雌接続部１９３Ｅが設けられている点で第１の実施の形態によるボンベ３３と相違している。そして、ボンベ１９３内にはピストン１９５が挿嵌され、該ピストン１９５は、ボンベ１９３内を塗料収容室１９６と押出しシンナ収容室１９７とに画成している。
【０２２３】
１９８はボンベ１９３に設けられ、押出しシンナ収容室１９７に給排される押出しシンナが流通するカートリッジ側押出しシンナ通路で、該押出しシンナ通路１９８は、一端がボンベ１９３の雄接続部１９３Ａ先端面に開口し、他端が押出しシンナ収容室１９７に連通している。
【０２２４】
１９９はボンベ１９３の先端側に設けられた塗料弁収容部、２００は該塗料弁収容部１９９に設けられた塗料弁を示す。ここで、塗料弁２００は、前述した第１の実施の形態による塗料弁４１と同様に形成されている。
【０２２５】
２０１はカートリッジ１９１のボンベ１９３に設けられた本実施の形態によるカートリッジ側洗浄流体通路で、該洗浄流体通路２０１は、ボンベ１９３の外周側を軸方向に伸びて設けられている。また、洗浄流体通路２０１の一端は、ボンベ１９３の把持突起１９３Ｃに設けられた雌接続部１９３Ｅ底面に開口し、他端が塗料収容室１９６の底面外周側に連通している。ここで、カートリッジ側洗浄流体通路２０１の他端側には、後述する洗浄流体弁２０３の弁体２０３Ｂが離，着座する弁座部２０１Ａが設けられている。
【０２２６】
２０２はボンベ１９３内に設けられた弁収容部で、該弁収容部２０２は、塗料弁収容部１９９の外周側に位置して該塗料弁収容部１９９とほぼ平行に配設されている。
【０２２７】
２０３は弁収容部２０２に設けられた洗浄流体弁で、該洗浄流体弁２０３は、図２７に示す如く、第１の実施の形態による洗浄流体弁４５と同様に、ピストン部２０３Ａ、弁体２０３Ｂ、弁ばね２０３Ｃを備えている。また、ピストン部２０３Ａは、弁収容部２０２をばね室２０３Ｄと受圧室２０３Ｅとに画成している。さらに、弁体２０３Ｂは、その先端側がカートリッジ側洗浄流体通路２０１まで伸び、その先端部が弁座部２０１Ａに離，着座する。
【０２２８】
また、２０４は洗浄流体弁２０３に接続されたカートリッジ側パイロットエア通路で、該パイロットエア通路２０４の一端は、充填台側パイロットエア通路２２３に対応するボンベ１９３の雌接続部１９３Ｂ内面に開口している。また、パイロットエア通路２０４の他端は、洗浄流体弁２０３の受圧室２０３Ｅに連通している。
【０２２９】
次に、２１１は第１の実施の形態による塗料充填装置５１に代えて用いられた本実施の形態による塗料充填装置で、本実施の形態による塗料充填装置２１１は、その充填台２１２に洗浄流体通路が設けられていない点で、前記第１の実施の形態による塗料充填装置５１と異なる。そして、本実施の形態に用いる充填台２１２は、脚部２１３、柱部２１４および台座部２１５によって形成されている。また、充填台２１２には、充填台側フィードチューブ挿通孔２１６が軸方向に形成され、台座部２１５にはボンベ支持部２１７が形成されている。
【０２３０】
ここで、ボンベ支持部２１７には、前記第１の実施の形態によるボンベ支持部５７と同様に、底部２１７Ａ、雌接続部２１７Ｂ、雄接続部２１７Ｃが形成されている。また、充填台２１２には接続部材収容穴２１８が設けられ、該接続部材収容穴２１８内には接続部材２１９が収容されている。さらに、充填台２１２の台座部２１５には、エア吸引通路２２０、取外しエア供給通路２２１、押出しシンナ通路２２２、洗浄流体弁２０３用の充填台側パイロットエア通路２２３が設けられている。
【０２３１】
次に、２２４は第１の実施の形態によるカートリッジ把持装置１３０に代えて用いられた本実施の形態によるカートリッジ把持装置で、該カートリッジ把持装置２２４には把持具２２５が設けられている。ここで、把持具２２５は、第１の実施の形態による把持具１３１とほぼ同様に、ケーシング２２６と、該ケーシング２２６に互いに接近、離間可能に設けられ、カートリッジ１９１の把持突起１９３Ｃを把持する一対の把持爪２２７，２２７と、前記ケーシング２２６に設けられ、該各把持爪２２７を接近、離間するシリンダ装置（図示せず）とによって大略構成されている。
【０２３２】
しかし、本実施の形態による把持具２２５は、ケーシング２２６にボンベ１９３の雌接続部１９３Ｅに嵌合する雄接続部２２６Ａが設けられている点と、後述する把持具側洗浄流体通路２２８と急速継手２３０が設けられている点で第１の実施の形態による把持具１３１と相違している。
【０２３３】
２２８はケーシング２２６に設けられた把持具側洗浄流体通路で、該洗浄流体通路２２８の一端（上流側）は、流体ホース（図示せず）等を介して第１の実施の形態による洗浄流体供給弁１０１と同様に洗浄シンナ、洗浄エアを供給する洗浄流体供給弁（図示せず）に接続されている。一方、洗浄流体通路２２８の他端（下流側）はケーシング２２６の雄接続部２２６Ａ先端面に開口している。
【０２３４】
２２９は洗浄流体通路２２８の途中に位置してケーシング２２６の雄接続部２２６Ａ近傍に形成された弁体収容部で、該弁体収容部２２９は、前記雄接続部２２６Ａ側の端部が後述する急速継手２３０の弁体２３０Ｂが離，着座する弁座部２２９Ａとなっている。
【０２３５】
２３０はケーシング２２６の弁体収容部２２９内に設けられた急速継手で、該急速継手２３０は、先端部が雄接続部２２６Ａから突出した軸部２３０Ａと、弁体収容部２２９内に位置して該軸部２３０Ａの基端部に一体的に固着された弁体２３０Ｂと、該弁体２３０Ｂを弁座部２２９Ａに着座する方向に付勢するコイルばね２３０Ｃとにより大略構成されている。
【０２３６】
そして、急速継手２３０は、図２７に示すように、カートリッジ１９１を把持するために把持具２２５のケーシング２２６をボンベ１９３の把持突起１９３Ｃに当接させたときに、軸部２３０Ａの先端が雌接続部１９３Ｅの底部に当接して弁体２３０Ｂが開弁する。これにより、急速継手２３０は、洗浄流体通路２２８をカートリッジ側洗浄流体通路２０１に連通し、洗浄シンナ、洗浄エアの流通を許す。
【０２３７】
一方、図２５に示すように、カートリッジ把持装置２２４によるカートリッジ１９１の把持を解除したときに、急速継手２３０は、コイルばね２３０Ｃによって弁体２３０Ｂを弁座部２２９Ａに着座して洗浄流体通路２２８を閉塞し、該洗浄流体通路２２８からシンナが流出するのを防止する。
【０２３８】
以上詳述したように、本実施の形態によれば、カートリッジ１９１に設けられたカートリッジ側洗浄流体通路２０１の接続口を、ボンベ１９３の把持突起１９３Ｃに設けた雌接続部１９３Ｅに配置する。また、把持具２２５のケーシング２２６には、前記カートリッジ側洗浄流体通路２０１に洗浄シンナ、洗浄エアを供給する把持具側洗浄流体通路２２８を設ける構成としている。これにより、カートリッジ１９１と塗料充填装置２１１との間で接続される通路の本数を、洗浄流体通路を廃止した分だけ削減することができるから、この通路接続部分に関する構成を簡略化することができ、設計時の自由度、組立作業性等を向上することができる。
【０２３９】
次に、本発明の第４の実施の形態を図２８および図２９に従って詳細に説明する。本発明の特徴は、塗料充填装置と塗装機との間でカートリッジを把持する把持装置を設け、該把持装置を、カートリッジを把持する把持具と、該把持具によりカートリッジを把持したときに該カートリッジの洗浄流体弁と接続されるパイロットエア通路とにより構成する。そして、把持具側のパイロットエア通路を、カートリッジの洗浄流体弁にパイロットエアを供給するパイロットエア源に接続したことにある。これにより、第１の実施の形態のように充填台に設けられていた洗浄流体弁用のパイロットエア通路を廃止したものである。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０２４０】
２４１は第１の実施の形態によるカートリッジ３１に代えて用いられた本実施の形態によるカートリッジで、該カートリッジ２４１は、第１の実施の形態によるカートリッジ３１とほぼ同様に、後述するボディ２４２、ピストン２４５、押出しシンナ通路２４８、塗料弁２５０、洗浄流体通路２５１、洗浄流体弁２５３によって大略構成されている。
【０２４１】
２４２はカートリッジ２４１の外形を構成するボディで、該ボディ２４２は、ボンベ２４３と、該ボンベ２４３の円錐状凸部２４３Ｄから軸方向に突出して設けられたフィードチューブ２４４とによって大略構成されている。
【０２４２】
２４３はボディ２４２の本体をなすボンベで、該ボンベ２４３は、前記第１の実施の形態によるボンベ３３とほぼ同様に、雄接続部２４３Ａ、雌接続部２４３Ｂ、把持突起２４３Ｃ、円錐状凸部２４３Ｄを備えている。しかし、本実施の形態によるボンベ２４３は、把持突起２４３Ｃの端面で後述するケーシング２７３の雄接続部２７３Ａに対応した位置に他の雌接続部２４３Ｅが設けられている点で第１の実施の形態によるボンベ３３と相違している。そして、ボンベ２４３内にはピストン２４５が挿嵌され、該ピストン２４５は、ボンベ２４３内を塗料収容室２４６と押出しシンナ収容室２４７とに画成している。
【０２４３】
２４８はボンベ２４３に設けられ、押出しシンナ収容室２４７に供給，排出される押出しシンナが流通するカートリッジ側押出しシンナ通路で、該押出しシンナ通路２４８は、一端がボンベ２４３の雄接続部２４３Ａ先端面に開口し、他端が押出しシンナ収容室２４７に連通している。
【０２４４】
２４９はボンベ２４３の先端側に設けられた塗料弁収容部、２５０は該塗料弁収容部２４９に設けられた塗料弁を示す。ここで、該塗料弁２５０は、第１の実施の形態による塗料弁４１と同様に形成されている。
【０２４５】
２５１はカートリッジ２４１のボンベ２４３に設けられたカートリッジ側洗浄流体通路で、該洗浄流体通路２５１は、その一端が雌接続部２４３Ｂの内周面に開口し、他端が塗料収容室２４６の底面外周側に連通している。ここで、カートリッジ側洗浄流体通路２５１の他端側には、後述する洗浄流体弁２５３の弁体２５３Ｂが離，着座する弁座部２５１Ａが設けられている。
【０２４６】
２５２はボンベ２４３内に設けられた弁収容部で、該弁収容部２５２は、塗料弁収容部２４９の外周側に位置して該塗料弁収容部２４９とほぼ平行に配設されている。
【０２４７】
２５３は弁収容部２５２に設けられた洗浄流体弁で、該洗浄流体弁２５３は、第１の実施の形態による洗浄流体弁４５と同様に、ピストン部２５３Ａ、弁体２５３Ｂ、弁ばね２５３Ｃを備えている。また、ピストン部２５３Ａは、弁収容部２５２をばね室２５３Ｄと受圧室２５３Ｅとに画成している。さらに、弁体２５３Ｂは、その先端側がカートリッジ側洗浄流体通路２５１まで伸び、その先端部が弁座部２５１Ａに離，着座する。
【０２４８】
２５４は洗浄流体弁２５３に接続された本実施の形態によるカートリッジ側パイロットエア通路で、該パイロットエア通路２５４の一端は、ボンベ２４３の把持突起２４３Ｃに設けられた雌接続部２４３Ｅ底面に開口している。また、パイロットエア通路２５４の他端は、洗浄流体弁２５３の受圧室２５３Ｅに連通している。
【０２４９】
次に、２６１は第１の実施の形態による塗料充填装置５１に代えて用いられた本実施の形態による塗料充填装置で、本実施の形態による塗料充填装置２６１は、その充填台２６２にパイロットエア通路が設けられていない点で、前記第１の実施の形態による塗料充填装置５１と異なる。そして、本実施の形態に用いる充填台２６２は、脚部（図示せず）、柱部２６３および台座部２６４により形成されている。また、充填台２６２には、充填台側フィードチューブ挿通孔２６５が軸方向に形成され、台座部２６４にはボンベ支持部２６６が形成されている。
【０２５０】
ここで、ボンベ支持部２６６には、前記第１の実施の形態によるボンベ支持部５７と同様に、底部２６６Ａ、雌接続部２６６Ｂ、雄接続部２６６Ｃが形成されている。また、充填台２６２の台座部２６４には、エア吸引通路２６７、取外しエア供給通路２６８、押出しシンナ通路２６９、充填台側洗浄流体通路２７０が設けられている。
【０２５１】
次に、２７１は第１の実施の形態によるカートリッジ把持装置１３０に代えて用いられた本実施の形態によるカートリッジ把持装置で、該カートリッジ把持装置２７１には把持具２７２が設けられている。ここで、把持具２７２は、第１の実施の形態による把持具１３１とほぼ同様に、ケーシング２７３と、該ケーシング２７３に互いに接近、離間可能に設けられ、カートリッジ２４１の把持突起２４３Ｃを把持する一対の把持爪２７４，２７４等とによって大略構成されている。
【０２５２】
しかし、本実施の形態による把持具２７２は、ケーシング２７３にボンベ２４３の雌接続部２４３Ｅに嵌合する雄接続部２７３Ａが設けられている点と、後述する把持具側パイロットエア通路２７５が設けられている点で第１の実施の形態による把持具１３１と相違している。
【０２５３】
２７５はケーシング２７３に設けられた把持具側パイロットエア通路で、該パイロットエア通路２７５の一端（上流側）は、パイロットエア配管（図示せず）を介して第１の実施の形態で述べた洗浄流体弁用パイロットエア源１１８と同様のパイロットエア源（図示せず）に接続されている。一方、パイロットエア通路２７５の他端（下流側）はケーシング２７３の雄接続部２７３Ａの先端面に開口している。
【０２５４】
従って、把持具側パイロットエア通路２７５は、カートリッジ２４１を把持するために把持具２７２のケーシング２７３をボンベ２４３の把持突起２４３Ｃに当接させたときに、カートリッジ側パイロットエア通路２５４に連通する。これにより、把持具側パイロットエア通路２７５は、洗浄流体弁２５３にパイロットエアを供給することができる。
【０２５５】
以上詳述したように、本実施の形態によれば、カートリッジ２４１に設けられたカートリッジ側パイロットエア通路２５４の接続口は、ボンベ２４３の把持突起２４３Ｃの雌接続部２４３Ｅに配置する。また、把持具２７２のケーシング２７３には、前記カートリッジ側パイロットエア通路２５４にパイロットエアを供給する把持具側パイロットエア通路２７５を設ける構成としている。これにより、カートリッジ２４１と塗料充填装置２６１との間で接続される通路の本数を、パイロットエア通路を廃止した分だけ削減することができるから、この通路接続部分に関する構成を簡略化することができ、設計時の自由度、組立作業性等を向上することができる。
【０２５６】
次に、本発明の第５の実施の形態を図３０に従って詳細に説明する。本発明の特徴は、カートリッジの洗浄流体弁を、洗浄流体が洗浄流体通路を塗料収容室に向け流通するときに開弁し、逆向きに流通するときに閉弁する逆止弁として形成したことにある。これにより、第１の実施の形態のように、充填台に設けられていた洗浄流体弁用のパイロットエア通路を廃止したものである。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０２５７】
２８１は第１の実施の形態によるカートリッジ３１に代えて用いられた本実施の形態によるカートリッジで、該カートリッジ２８１は、第１の実施の形態によるカートリッジ３１とほぼ同様に、後述するボディ２８２、ピストン２８５、押出しシンナ通路２８８、塗料弁２９０、洗浄流体通路２９１、逆止弁２９３によって大略構成されている。
【０２５８】
２８２はカートリッジ２８１の外形を構成するボディで、該ボディ２８２は、ボンベ２８３とフィードチューブ２８４とからなり、ボンベ２８３は、雄接続部２８３Ａ、雌接続部２８３Ｂ、円錐状凸部２８３Ｃを備えている。また、ボンベ２８３内にはピストン２８５が挿嵌され、該ピストン２８５は、ボンベ２８３内を塗料収容室２８６と押出しシンナ収容室２８７とに画成している。さらに、ボンベ２８３には、一端がボンベ２８３の雄接続部２８３Ａ先端面に開口し、他端が押出しシンナ収容室２８７に連通するカートリッジ側押出しシンナ通路２８８が設けられている。
【０２５９】
２８９はボンベ２８３の先端側に設けられた塗料弁収容部、２９０は該塗料弁収容部２８９に設けられた塗料弁を示す。ここで、該塗料弁２９０は、第１の実施の形態による塗料弁４１と同様に形成されている。
【０２６０】
２９１はカートリッジ２８１のボンベ２８３に設けられたカートリッジ側洗浄流体通路で、該洗浄流体通路２９１は、一端が雌接続部２８３Ｂに開口し、他端が塗料収容室２８６の底面外周側に連通している。
【０２６１】
２９２はカートリッジ側洗浄流体通路２９１の途中に設けられた弁収容部で、該弁収容部２９２は、後述の逆止弁２９３を収容するもので、上流側の端部が弁座面２９２Ａとなっている。
【０２６２】
２９３は弁収容部２９２に設けられた洗浄流体弁としての逆止弁で、該逆止弁２９３は、弁収容部２９２内に移動可能に収容されたボール弁体２９３Ａと、該ボール弁体２９３Ａを弁座面２９２Ａに向けて付勢する弁ばね２９３Ｂとによって構成されている。
【０２６３】
そして、逆止弁２９３は、常時は弁ばね２９３Ｂのばね力によってボール弁体２９３Ａを弁座面２９２Ａに押付けて閉弁し、塗料収容室２８６内の塗料が洗浄流体通路２９１を逆流するのを防止している。一方、逆止弁２９３は、洗浄流体通路２９１を介して塗料収容室２８６に向け洗浄エア、洗浄シンナを供給したときには、弁ばね２９３Ｂに抗してボール弁体２９３Ａを開弁し、洗浄エア、洗浄シンナの流通を許すものである。
【０２６４】
次に、３０１は第１の実施の形態による塗料充填装置５１に代えて用いられた本実施の形態による塗料充填装置で、本実施の形態による塗料充填装置３０１は、その充填台３０２にパイロットエア通路が設けられていない点で、前記第１の実施の形態による塗料充填装置５１と異なる。そして、本実施の形態に用いる充填台３０２は、脚部（図示せず）、柱部３０３および台座部３０４により形成されている。また、充填台３０２には、充填台側フィードチューブ挿通孔３０５が軸方向に形成され、台座部３０４にはボンベ支持部３０６が形成されている。
【０２６５】
さらに、ボンベ支持部３０６には、前記第１の実施の形態によるボンベ支持部５７と同様に、底部３０６Ａ、雌接続部３０６Ｂ、雄接続部３０６Ｃが形成されている。また、充填台３０２の台座部３０４には、エア吸引通路３０７、取外しエア供給通路３０８、押出しシンナ通路３０９、充填台側洗浄流体通路３１０が設けられている。
【０２６６】
以上詳述したように、本実施の形態によれば、第１の実施の形態による洗浄流体弁４５に代えて逆止弁２９３を用いているから、弁の構造を簡略化することができる。また、充填台に設けられていた洗浄流体弁用のパイロットエア通路を省略することができるから、カートリッジ２８１の小型軽量化、製造コストの低減等を図ることができる。
【０２６７】
次に、本発明の第６の実施の形態を図３１および図３２に従って詳細に説明する。本発明の特徴は、塗料収容室をほぼ円形状の空間として形成し、カートリッジの洗浄流体通路を塗料収容室の内周面に接線方向に偏心した位置で開口する構成としたことにある。また、カートリッジの塗料収容室の底面と可動隔壁とのうち、少なくともいずれか一方側には、可動隔壁がフィードチューブ側に変位したときに塗料収容室の底面と可動隔壁との間に洗浄流体が流れる隙間を確保する隙間形成体を設けたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０２６８】
３２１は第１の実施の形態によるカートリッジ３１に代えて用いられた本実施の形態によるカートリッジで、該カートリッジ３２１は、第１の実施の形態によるカートリッジ３１とほぼ同様に、後述するボディ３２２、ピストン３２５、押出しシンナ通路３２８、塗料弁３３０、洗浄流体通路３３１、洗浄流体弁３３３、ストッパ突起３３４によって大略構成されている。
【０２６９】
３２２はカートリッジ３２１の外形を構成するボディで、該ボディ３２２は、ボンベ３２３とフィードチューブ３２４とからなり、前記ボンベ３２３には、雄接続部３２３Ａ、雌接続部３２３Ｂ、円錐状凸部３２３Ｃが設けられている。
【０２７０】
３２５はボンベ３２３内に軸方向に摺動可能に挿嵌されたピストンで、該ピストン３２５は、ボンベ３２３内を塗料収容室３２６と押出しシンナ収容室３２７とに画成している。ここで、塗料収容室３２６は、ほぼ円形状の空間として形成され、その底面３２６Ａには後述のストッパ突起３３４が設けられている。
【０２７１】
３２８はボンベ３２３に設けられ、押出しシンナ収容室３２７に給排される押出しシンナが流通するカートリッジ側押出しシンナ通路で、該押出しシンナ通路３２８は、一端がボンベ３２３の雄接続部３２３Ａ先端面に開口し、他端が押出しシンナ収容室３２７に連通している。
【０２７２】
３２９はボンベ３２３の先端側に設けられた塗料弁収容部、３３０は該塗料弁収容部３２９に設けられた塗料弁で、該塗料弁３３０は、第１の実施の形態による塗料弁４１と同様に形成されている。
【０２７３】
３３１はカートリッジ３２１のボンベ３２３に設けられた本実施の形態によるカートリッジ側洗浄流体通路で、該洗浄流体通路３３１は、その一端が雌接続部３２３Ｂに開口し、他端が塗料収容室３２６の底部側に連通している。
【０２７４】
ここで、カートリッジ側洗浄流体通路３３１は、図３２に示すように、塗料収容室３２６に開口した吐出口３３１Ａが該塗料収容室３２６の接線方向に偏心した位置に配置されている。これにより、洗浄流体通路３３１は、吐出口３３１Ａから塗料収容室３２６内に洗浄エア、洗浄シンナを供給したときに、この洗浄エア、洗浄シンナによって塗料収容室３２６内で旋回流を形成する。
【０２７５】
３３２はボンベ３２３に設けられた弁収容部、３３３は該弁収容部３３２に設けられた洗浄流体弁を示す。ここで、該洗浄流体弁３３３は、第１の実施の形態による洗浄流体弁４５と同様に形成されている。
【０２７６】
３３４，３３４，…は塗料収容室３２６の底面３２６Ａに設けられた隙間形成体をなす複数個のストッパ突起で、該各ストッパ突起３３４は、周方向にほぼ等間隔で４個設けられている。そして、各ストッパ突起３３４は、塗料収容室３２６内の塗料を戻すためにピストン３２５がフィードチューブ３２４に向けて移動されたときに、塗料収容室３２６の底面３２６Ａから所定寸法離間した位置でピストン３２５に当接し、洗浄流体を流通するために適した隙間を確保するものである。
【０２７７】
以上詳述したように、本実施の形態によれば、塗料収容室３２６の底面３２６Ａにストッパ突起３３４を設けているから、ピストン３２５と塗料収容室３２６の底面３２６Ａとの間に洗浄流体が流通するための隙間を容易、かつ確実に形成することができる。
【０２７８】
しかも、塗料収容室３２６に洗浄エア、洗浄シンナを吐出する洗浄流体通路３３１の吐出口３３１Ａを接線方向に偏心して配置しているから、塗料収容室３２６内で旋回流を形成することができ、この旋回流によって塗料の洗浄時間の短縮、洗浄効率の向上等を図ることができる。
【０２７９】
なお、各実施の形態では、塗装用ロボット１の水平アーム４に回転霧化頭型塗装装置１１を取付けた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、レシプロケータ等の他の塗装作業機に塗装装置１１を取付ける構成としてもよい。
【０２８０】
また、第１の実施の形態では、可動隔壁としてピストン３５を用いた場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば、可動隔壁を蛇腹状のベローズ、可撓性を有する袋体とし、これらの内部をフィードチューブ側に連通させる構成としてもよい。この構成は他の実施の形態にも同様に適用することができる。
【０２８１】
また、第１の実施の形態では、充填弁６１は、２ポート２位置の制御弁からなる塗料給排弁６４と廃液排出弁７１とによって構成した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば充填弁６１を１個の３ポート３位置の切換弁によって構成してもよい。この構成は、押出しシンナ給排弁８６、洗浄流体供給弁１０１にも同様に適用することができ、また、他の実施の形態にも適用することができる。
【０２８２】
一方、第１の実施の形態では、洗浄流体供給弁１０１を洗浄シンナ供給弁１０４と洗浄エア供給弁１１０とによって構成し、洗浄流体としてシンナとエアを供給した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、洗浄流体供給弁を洗浄シンナ供給弁のみで構成してもよい。この構成は他の実施の形態にも同様に適用することができる。
【０２８３】
さらに、各実施の形態では、押出し液体としてシンナを用いた場合を例に挙げて説明したが、塗料の種類、高電圧の印加方法等に応じ、水等の他の押出し液体を適用してもよい。
【０２８４】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、カートリッジを、ボンベと該ボンベから伸びたフィードチューブを有するボディと、該ボディのボンベ内をフィードチューブに連通する塗料収容室と押出し液体が流入，流出する押出し液体収容室とに画成した可動隔壁と、前記ボディ内に設けられ塗料収容室からフィードチューブ内の塗料通路を介して塗装機に塗料を供給しまたは塗料収容室に塗料を充填するときに開弁する常閉の塗料弁と、押出し液体収容室に押出し液体を流入，流出する押出し液体通路と、塗料収容室に洗浄流体を供給する洗浄流体通路と、該洗浄流体通路に設けられ塗料収容室に洗浄流体を供給するときに洗浄流体通路を開弁する常閉の洗浄流体弁とにより構成している。また、塗料充填装置を、前記カートリッジの塗料収容室に塗料を充填するときに該カートリッジが取付けられる充填台と、該充填台に接続して設けられ前記塗料弁が開弁している状態でカートリッジの塗料収容室にフィードチューブ内の塗料通路を介して塗料を充填する充填弁と、前記充填台に接続して設けられ前記塗料弁が開弁している状態でカートリッジの押出し液体収容室に前記押出し液体通路を介して押出し液体を供給，排出する押出し液体給排弁と、前記充填台に接続して設けられ前記洗浄流体弁が開弁している状態で前記洗浄流体通路を介して塗料収容室に洗浄流体を供給する洗浄流体供給弁とによって構成している。
【０２８５】
従って、カートリッジに充填された塗料を塗装する場合には、塗料充填装置の充填台から塗装に用いるカートリッジを取外し、このカートリッジを塗装機に取付ける。この状態で、カートリッジの押出し液体収容室に押出し液体を供給する。これにより、可動隔壁がフィードチューブ側に変位するから、塗料収容室の塗料はフィードチューブから塗装機に向け供給され、該塗装機から噴霧することができる。
【０２８６】
ここで、塗装作業時には、塗料収容室の塗料がカートリッジの洗浄流体通路から外部に流出しようとする。しかし、常閉の洗浄流体弁が洗浄流体通路を閉弁しているから、該洗浄流体通路から塗料が漏れ出すのを防止することができる。
【０２８７】
次に、カートリッジに塗料を充填する場合には、塗装機からこのカートリッジを取外し、塗料充填装置の充填台に取付ける。この状態で、押出し液体給排弁は押出し液体収容室から押出し液体を排出する。そして、充填弁が塗料供給源側とフィードチューブとを連通することにより、塗料収容室にはフィードチューブ内の塗料通路を介して塗料を吸込むことができ、カートリッジ内に塗料を充填することができる。
【０２８８】
また、次回の塗装作業までに待機時間がある場合には、塗料が充填されたカートリッジを充填台に取付けたままにしておき、また充填弁によって塗料供給源側とフィードチューブとを連通した状態にする。この状態で、押出し液体給排弁は、カートリッジの押出し液体収容室に押出し液体を供給し、可動隔壁を介して塗料収容室の塗料を排出し塗料供給源側に戻す。また、押出し液体給排弁は、押出し液体収容室の押出し液体を排出することにより、塗料収容室に再び塗料を吸込む。そして、塗装待機状態では、押出し液体給排弁がこの塗料の給排動作（呼吸動作）を繰り返すことにより塗料中の顔料の分離、沈殿を防止することができ、塗装品質を向上することができる。
【０２８９】
さらに、カートリッジの塗料収容室等を洗浄する場合には、塗装機からカートリッジを取外し、塗料充填装置の充填台に取付ける。この状態で、洗浄流体供給弁を開弁することにより、カートリッジの塗料収容室に向け洗浄流体を供給し、洗浄流体を塗料収容室からフィードチューブへと勢いよく流通することができる。これにより、勢いよく流通する洗浄流体によって塗料収容室、フィードチューブに付着した塗料を短時間に、かつ確実に洗浄することができ、洗浄流体の使用量を削減して、コストの低減、洗浄効率の向上を図ることができる。
【０２９０】
請求項２の発明によれば、塗料充填装置の充填弁は、塗料供給源からの塗料をカートリッジの塗料収容室に供給しまたは塗料収容室の塗料を塗料供給源に戻すときに開弁する塗料給排弁と、カートリッジの塗料収容室に洗浄流体を供給するときに開弁する廃液排出弁とによって構成している。
【０２９１】
従って、カートリッジに塗料を充填するときには、カートリッジを塗料充填装置の充填台に取付ける。この状態で、塗料給排弁が開弁すると、塗料供給源からカートリッジの塗料収容室に塗料を供給することができ、または塗料収容室から塗料を排出して塗料供給源に戻すことができる。一方、カートリッジを洗浄するために廃液排出弁が開弁すると、カートリッジの塗料収容室に供給された洗浄流体、廃棄塗料をフィードチューブ内の塗料通路等を介して排出することができる。
【０２９２】
請求項３の発明によれば、塗料充填装置の押出し液体給排弁は、カートリッジの押出し液体収容室に押出し液体を供給するときに開弁する押出し液体供給弁と、カートリッジの押出し液体収容室から押出し液体を排出するときに開弁する押出し液体排出弁とによって構成している。
【０２９３】
従って、次回の塗装作業までに待機時間がある場合には、塗料が充填されたカートリッジを充填台に取付けたままにしておく。この状態で、押出し液体供給弁が開弁すると、押出し液体がカートリッジの押出し液体収容室に供給されるから、この押出し液体は可動隔壁を介して塗料収容室内の塗料を押出すことができる。一方、押出し液体排出弁が開弁すると、押出し液体がカートリッジの押出し液体収容室内から排出されるから、塗料供給源からの塗料を押出し液体の排出と共に塗料収容室に吸込むことができる。そして、これらの動作を繰り返すことにより、塗料を常時流動し塗料中の顔料が分離して沈降するのを防止することができ、塗装品質を向上し、信頼性を高めることができる。
【０２９４】
請求項４の発明によれば、塗料充填装置の洗浄流体供給弁は、カートリッジの塗料収容室に洗浄シンナを供給する洗浄シンナ供給弁と、カートリッジの塗料収容室に洗浄エアを供給する洗浄エア供給弁とのうち、少なくともいずれか一方の弁によって構成している。
【０２９５】
従って、例えば、１個のカートリッジを複数種類の塗料で共用する場合、塗装ラインを長期間停止するような場合には、カートリッジを洗浄する必要がある。そこで、カートリッジを塗料充填装置の充填台に取付ける。この状態で、洗浄エア供給弁が開弁すると、洗浄エアがカートリッジの塗料収容室に供給され、該塗料収容室、フィードチューブ内の塗料通路等に残存する塗料を押出して排出することができる。一方、洗浄シンナ供給弁が開弁すると、洗浄シンナがカートリッジの塗料収容室に供給され、該塗料収容室、フィードチューブ等に付着した塗料を洗浄することができ、塗料収容室等を洗浄エアと洗浄シンナとにより効率よく洗浄することができる。
【０２９６】
請求項５の発明によれば、カートリッジの押出し液体通路と洗浄流体通路は、ボディに別個の通路として設ける構成としているので、押出し液体通路を流通する押出し液体に洗浄流体通路を流通する洗浄流体が混入するのを防止することができ、塗装品質を向上することができる。
【０２９７】
請求項６の発明によれば、カートリッジの押出し液体通路と洗浄流体通路は、ボディの外面側に共通に開口した共通開口を有し、洗浄流体弁は、前記共通開口を押出し液体通路と洗浄流体通路に切換える切換弁として形成している。従って、カートリッジに塗料を充填するときには、カートリッジを塗料充填装置の充填台に取付ける。この状態で、切換弁が共通開口を押出し液体通路に切換えると、共通開口が押出し液体通路を介してカートリッジの押出し液体収容室に連通するから、該押出し液体収容室に押出し液体を流入，流出することができる。一方、切換弁が共通開口を洗浄流体通路に切換えると、共通開口が洗浄流体通路を介してカートリッジの塗料収容室に連通するから、該塗料収容室に押出し液体を洗浄流体として供給され、塗料収容室、フィードチューブ等に付着した塗料を洗浄することができる。
【０２９８】
この結果、押出し液体を洗浄流体として利用することができるから、洗浄流体供給弁の構成を簡略化することができる上に、洗浄流体通路を部分的に廃止することができ、これらの通路の取回しを簡単にして設計時の自由度を向上することができる。
【０２９９】
請求項７の発明によれば、カートリッジの洗浄流体弁は、洗浄流体が洗浄流体通路を介して塗料収容室に向け流れるときに開弁し、塗料が塗料収容室からフィードチューブに向けて流れるときに閉弁する逆止弁として形成している。従って、逆止弁は、塗料充填装置の充填台にカートリッジが取付けられ、洗浄流体が洗浄流体通路を塗料収容室に向けて流れるときに開弁するから、洗浄流体を塗料収容室に流入させて塗料を洗浄することができる。一方、塗料が塗料収容室からフィードチューブに向けて流れるときには、逆止弁は、閉弁して塗料収容室の塗料が洗浄流体通路を逆向きに流通するのを阻止するから、洗浄流体通路から塗料が漏れ出すのを防止することができる。しかも、洗浄流体弁の構造を簡略化することができる。
【０３００】
請求項８の発明によれば、カートリッジの塗料収容室はほぼ円形状の空間として形成し、カートリッジの洗浄流体通路は塗料収容室の内周面に接線方向に偏心した位置で開口する構成としているので、洗浄流体通路は、塗料収容室の内周面に接線方向から開口しているから、該洗浄流体通路から塗料収容室に流入する洗浄流体は、該塗料収容室内で旋回流を形成することができる。これにより、旋回流をなす洗浄流体によって塗料収容室内の塗料を効率よく洗浄することができ、洗浄時間の短縮、洗浄効率の向上を図ることができる。
【０３０１】
請求項９の発明によれば、カートリッジの塗料収容室の底面と可動隔壁とのうち、少なくともいずれか一方側には、可動隔壁がフィードチューブ側に変位したときに前記塗料収容室の底面と可動隔壁との間に洗浄流体が流れる隙間を確保する隙間形成体を設けている。従って、可動隔壁がフィードチューブ側に変位することによって塗料収容室の洗浄部位を小さくすることができる。しかも、隙間形成体は、塗料収容室の底面と可動隔壁との間に洗浄に適した隙間を確保するから、少ない洗浄流体で塗料収容室等を効率よく洗浄することができ、作業性を高めることができる。
【０３０２】
請求項１０の発明によれば、塗装作業を実行するときに塗装機が取付けられる塗装作業機を備え、前記塗装作業機にはカートリッジ側の押出し液体通路に連通する作業機側の押出し液体通路を設け、前記作業機側の押出し液体通路は前記塗装機に取付けられたカートリッジに向けて押出し液体を供給する押出し液体供給装置に接続する構成としている。
【０３０３】
従って、塗装を行なう場合には、塗料が充填されたカートリッジを塗装機に取付ける。そして、押出し液体供給装置からカートリッジの押出し液体通路を介して押出し液体収容室に押出し液体を供給する。これにより、可動隔壁がフィードチューブ側に変位し、塗料収容室内の塗料は可動隔壁により押圧されてフィードチューブから回転霧化頭に向け吐出されるから、この状態で塗装作業機を動作することによりカートリッジを用いた塗装作業を行なうことができる。
【０３０４】
請求項１１の発明によれば、カートリッジに、ボンベの外面側に開口して設けられた共通開口と、該共通開口と押出し液体収容室とを接続する押出し液体通路と、前記共通開口と塗料収容室とを接続する洗浄流体通路と、前記共通開口を押出し液体通路と洗浄流体通路に切換える切換弁とを設けている。また、塗料充填装置は、充填台に接続して設けられ押出し液体給排弁からの押出し液体と洗浄エア供給弁からの洗浄エアとを選択してカートリッジの共通開口に供給する選択弁を備えている。
【０３０５】
従って、押出し液体給排弁から供給される押出し液体を切換弁によって押出し液体収容室側と塗料収容室側とに切換えることにより、押出し液体を洗浄流体として利用することができる。この結果、洗浄流体弁を別個に設けた場合に必要である各種通路を省略することができ、カートリッジ、塗料充填装置の構成を簡略化することができる。
【０３０６】
請求項１２の発明によれば、塗料充填装置と塗装機との間でカートリッジを把持する把持装置を、カートリッジを把持する把持具と、該把持具によりカートリッジを把持したときにカートリッジ側の洗浄流体通路と接続される把持具側の洗浄流体通路とにより形成し、前記把持具側の洗浄流体通路はカートリッジの塗料収容室に洗浄流体を供給する洗浄流体供給弁に接続する構成としている。
【０３０７】
従って、把持装置の把持具によってカートリッジを把持したときには、把持具側の洗浄流体通路はカートリッジ側の洗浄流体通路に接続した状態となるから、洗浄流体供給弁からの洗浄流体を、把持具側の洗浄流体通路、カートリッジ側の洗浄流体通路を介して塗料収容室に供給することができ、塗料収容室、フィードチューブ等に付着した塗料を洗浄することができる。この結果、塗装充填装置とカートリッジとの間で接続される通路の本数を、洗浄流体通路の分だけ削減することができ、設計時の自由度を向上することができる。
【０３０８】
請求項１３の発明によれば、塗装機と塗料充填装置との間でカートリッジを把持する把持装置を備え、該把持装置にはカートリッジを把持したときに洗浄流体弁にパイロットエアを供給するパイロットエア通路を設けている。従って、カートリッジの塗料収容室等を洗浄する場合には、把持装置によってカートリッジを把持したままの状態とする。これにより、把持装置に設けられたパイロットエア通路を介してカートリッジの洗浄流体弁にパイロットエアを供給したときには、該洗浄流体弁を開弁させて洗浄流体を塗料収容室に供給することができ、塗料収容室、フィードチューブ等に付着した塗料を洗浄することができる。この結果、カートリッジと塗料充填装置との間で接続される通路の本数を、パイロットエア通路の分だけ削減することができ、設計時の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるカートリッジ式塗装システムを示す正面図である。
【図２】図１中の回転霧化頭型塗装装置を示す拡大縦断面図である。
【図３】図１中のカートリッジを単体で示す縦断面図である。
【図４】図２中の塗料弁、シンナ弁、急速継手等を拡大して示す要部拡大縦断面図である。
【図５】図４中の急速継手を閉塞状態で拡大して示す要部拡大縦断面図である。
【図６】カートリッジ、塗料充填装置、把持装置を示す縦断面図である。
【図７】図６中の可動接続部材、コイルばね、フィードチューブ等を拡大して示す要部拡大縦断面図である。
【図８】図６中のカートリッジ、充填台の要部を拡大して示す拡大縦断面図である。
【図９】図６中の塗料充填装置をカートリッジを装着する前の状態で拡大して示す縦断面図である。
【図１０】塗料充填装置をカートリッジ内の塗料を排出している状態で示す図９と同様の縦断面図である。
【図１１】塗料充填装置をカートリッジの塗料収容室を洗浄している状態で示す図９と同様の縦断面図である。
【図１２】比較的塗装頻度の高い専用色の塗料を充填する塗料充填装置を示す回路図である。
【図１３】比較的塗装頻度の低い塗料を充填する塗料充填装置を示す回路図である。
【図１４】比較的塗装頻度の高い専用色の塗料を充填する塗料充填装置でカートリッジに塗料を充填するときの動作を示すタイムチャートである。
【図１５】比較的塗装頻度の高い専用色の塗料を充填する塗料充填装置でカートリッジ等をシンナ、エアで洗浄するときの動作を示すタイムチャートである。
【図１６】比較的塗装頻度の低い塗料を色替して充填する塗料充填装置の動作を示すタイムチャートである。
【図１７】本発明の第２の実施の形態によるカートリッジ、塗料充填装置をカートリッジ内の塗料を排出している状態で示す縦断面図である。
【図１８】図１７中のカートリッジを単体で示す縦断面図である。
【図１９】図１７中のカートリッジ、塗料充填装置を塗料の押出し状態で示す要部拡大縦断面図である。
【図２０】図１７中のカートリッジ、塗料充填装置を塗料の洗浄状態で示す要部拡大縦断面図である。
【図２１】比較的塗装頻度の高い専用色の塗料を充填する塗料充填装置を示す回路図である。
【図２２】比較的塗装頻度の低い塗料を充填する塗料充填装置を示す回路図である。
【図２３】比較的塗装頻度の高い専用色の塗料を充填する塗料充填装置でカートリッジに塗料を充填するときの動作を示すタイムチャートである。
【図２４】比較的塗装頻度の高い専用色の塗料を充填する塗料充填装置でカートリッジ等をエア、シンナで洗浄するときの動作を示すタイムチャートである。
【図２５】本発明の第３の実施の形態によるカートリッジ、塗料充填装置、把持装置をカートリッジ内の塗料を排出している状態で示す縦断面図である。
【図２６】図２５中のカートリッジを単体で示す縦断面図である。
【図２７】把持装置によってカートリッジを把持し、カートリッジの塗料収容室を洗浄している状態で示す要部拡大縦断面図である。
【図２８】本発明の第４の実施の形態によるカートリッジ、塗料充填装置、把持装置をカートリッジの塗料収容室を洗浄している状態で示す縦断面図である。
【図２９】図２８中のカートリッジを単体で示す縦断面図である。
【図３０】本発明の第５の実施の形態によるカートリッジ、塗料充填装置をカートリッジの塗料収容室を洗浄している状態で示す縦断面図である。
【図３１】本発明の第６の実施の形態によるカートリッジ、塗料充填装置をカートリッジの塗料収容室を洗浄している状態で示す縦断面図である。
【図３２】塗料収容室の洗浄状態を図３１中の矢示 XXXII−XXXII 方向からみた横断面図である。
【符号の説明】
１  塗装用ロボット（塗装作業機）
１１  回転霧化頭型塗装装置
１６  塗装機
２３  ハウジング側押出しシンナ通路（作業機側の押出し液体通路）
３１ａ，３１ｂ，…３１ｎ，３１ｐ，１４１ａ，１４１ｂ，…１４１ｎ，１４１ｐ，１９１，２４１，２８１，３２１  カートリッジ
３２，１４２，１９２，２４２，２８２，３２２  ボディ
３３，１４３，１９３，２４３，２８３，３２３  ボンベ
３４，１４４，１９４，２４４，２８４，３２４  フィードチューブ
３４Ａ  塗料通路
３５，１４５，１９５，２４５，２８５，３２５  ピストン（可動隔壁）
３６，１４６，１９６，２４６，２８６，３２６  塗料収容室
３７，１４７，１９７，２４７，２８７，３２７  押出しシンナ収容室（押出し液体収容室）
３８，１９８，２４８，２８８，３２８  カートリッジ側押出しシンナ通路（押出し液体通路）
４１，１４９，２００，２５０，２９０，３３０  塗料弁
４３，２０１，２５１，２９１，３３１  カートリッジ側洗浄流体通路
４５，２０３，２５３，３３３  洗浄流体弁
５１ａ，５１ｂ，…５１ｎ，１１９，１６１ａ，１６１ｂ，…１６１ｎ，１８７，２１１，２６１，３０１  塗料充填装置
５２ａ，５２ｂ，…５２ｎ，５２ｐ，１６２ａ，１６２ｂ，…１６２ｎ，１６２ｐ，２１２，２６２，３０２  充填台
６１，１２０  充填弁
６４，１２２ｒ，１２２ｓ，…１２２ｚ  塗料給排弁
７１，１２９  廃液排出弁
８６，１８０  押出しシンナ給排弁（押出し液体給排弁）
８９，１８２  押出しシンナ供給弁（押出し液体供給弁）
９５，１８３  押出しシンナ排出弁（押出し液体排出弁）
１００，２７０，３１０  充填台側洗浄流体通路
１０１  洗浄流体供給弁
１０４  洗浄シンナ供給弁
１１０，１８５  洗浄エア供給弁
１３０，２２４，２７１  カートリッジ把持装置
１３１，２２５，２７２  把持具
１５１  共通開口
１５２  分岐押出しシンナ通路（押出し液体通路）
１５３  分岐洗浄流体通路（洗浄流体通路）
１５５  切換弁（洗浄流体弁）
１７６  シャトル弁（選択弁）
２２８  把持具側洗浄流体通路
２７５  把持具側パイロットエア通路
２９３  逆止弁（洗浄流体弁）
３３１Ａ  吐出口
３３４  ストッパ突起（隙間形成体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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