(57)【要約】【課題】カートリッジ式塗装装置において、塗料配管１５１の共通通路部１５１ａに残留する塗料の量を安定的に少なくして、塗料Ｐの無駄を出来る限りなくす。【解決手段】上流側及び下流側加圧気体用開閉弁１６６，１６７を開閉制御して、加圧気体送給装置１６２からの所定圧の加圧気体を所定容積の加圧気体貯留部１６５に貯留するとともに、塗料タンク１５０内の塗料Ｐを塗料配管１５１を介してカートリッジ５に充填する後期において、加圧気体貯留部１６５内に貯留した加圧気体を塗料配管１５１の共通通路部１５１ａへ膨張させることにより、該共通通路部１５１ａ内の塗料をカートリッジ５へ押し出す。【選択図】図３
2014237070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装機に着脱可能に取り付けられ、内部に塗料が充填されるカートリッジと、該カートリッジが上記塗装機に取り付けられているときに、該カートリッジから送給される塗料を噴霧する噴霧装置と、複数種の塗料をそれぞれ貯留する複数の塗料タンクと、上記塗装機から取り外されたカートリッジに、上記複数の塗料タンクのうちの１つの塗料タンクから当該塗料タンクの塗料を充填する塗料充填装置とを備えたカートリッジ式塗装装置であって、
上記塗料充填装置は、
上記カートリッジに接続される共通通路部と、該共通通路部と上記複数の塗料タンクとをそれぞれ接続する複数の独立通路部とを含む塗料配管と、
上記塗料配管の共通通路部と加圧気体送給装置とを接続する気体送給配管と、
上記気体送給配管の途中に設けられ、上記加圧気体送給装置から送給された所定圧の加圧気体を貯留可能な所定容積の加圧気体貯留部と、
上記加圧気体貯留部の上流側及び下流側にそれぞれ設けられ、該加圧気体貯留部の上記気体送給配管に対する連通及び遮断を行う上流側及び下流側加圧気体用開閉弁と、
上記両加圧気体用開閉弁の開閉を制御する加圧気体用開閉弁制御手段と、
を有し、
上記加圧気体用開閉弁制御手段は、上記加圧気体送給装置からの上記所定圧の加圧気体が上記加圧気体貯留部に貯留されるとともに、上記塗料タンク内の塗料を上記塗料配管を介して上記カートリッジに充填する後期において、上記加圧気体貯留部内に貯留された加圧気体が上記塗料配管の共通通路部へ膨張することにより、該共通通路部内の塗料を上記カートリッジへ押し出すように、上記両加圧気体用開閉弁を動作させる、ことを特徴とするカートリッジ式塗装装置。
【請求項２】
請求項１記載のカートリッジ式塗装装置において、
上記塗料充填装置は、
上記塗料配管の各独立通路部にそれぞれ設けられた塗料用開閉弁と、
上記各塗料用開閉弁の開閉を制御して、上記各塗料タンクから上記カートリッジへの塗料充填量を制御する塗料充填量制御手段と、
を更に有し、
上記塗料充填量制御手段は、上記カートリッジに充填すべき必要塗料量から、上記加圧気体の膨張による上記カートリッジへの押出塗料量を減量した量が、上記各塗料タンクから上記カートリッジに充填されるように、上記各塗料用開閉弁を動作させる、ことを特徴とするカートリッジ式塗装装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のカートリッジ式塗装装置において、
上記加圧気体の膨張による上記カートリッジへの押出塗料量が、上記塗料配管の共通通路部内に塗料が所定量だけ残存する量になるようになされていることを特徴とするカートリッジ式塗装装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のカートリッジ式塗装装置において、
上記複数の塗料タンクは、使用頻度が高い塗料を貯留する複数の第１の塗料タンクと、該第１の塗料タンクの塗料よりも使用頻度が低い塗料を貯留する複数の第２の塗料タンクとからなり、
上記塗料配管の共通通路部は、第１所定長さの範囲に亘って設けられた、上記第１の塗料タンクへの独立通路部が接続される第１部と、該第１部よりも下流側にて第２所定長さの範囲に亘って設けられた、上記第２の塗料タンクへの独立通路部が接続される第２部とを有し、
上記気体送給配管は、上記共通通路部における上記第１部と上記第２部との間に接続されていることを特徴とするカートリッジ式塗装装置。
【請求項５】
請求項４記載のカートリッジ式塗装装置において、
上記共通通路部において上記気体送給配管の接続部と上記第２部との間に、第１の塗料タンクの塗料が上記第２部側へ流動するのを阻止する流動阻止用開閉弁が設けられていることを特徴とするカートリッジ式塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装機に着脱可能に取り付けられ、塗料が充填されるカートリッジを備えたカートリッジ式塗装装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の塗装ラインに用いられる塗装装置は、そのラインを流れる生産車種に応じて２０〜３０色の塗色を変更しながら塗り分けするようにしている。このような塗装を行う塗装装置としては、例えば特許文献１に示されているように、複数色の塗料をそれぞれ貯留する複数の塗料タンクと、これを圧送するポンプと、塗料タンクから塗装機まで塗料を導く塗料配管とを備え、塗装機の上流側に設けられたカラーチェンジバルブ（塗料用開閉弁）を切り替えることで、生産車種に応じた塗色の塗料を吹き付けるようにしたものがある。また、特許文献１では、複数の塗色に対して共通の循環配管を設け、色替え時に、塗料配管内をピグと呼ばれる可動部材（フリーピストン）を通すことにより、塗料配管内に残留した塗料を回収するようにしている。
【０００３】
また、別の塗装装置として、例えば特許文献２に示されているように、カートリッジ式塗装装置がある。このカートリッジ式塗装装置は、ロボット（塗装機）のアームにカートリッジを着脱可能に取り付け、この取付状態にあるカートリッジから送給される塗料を回転霧化頭によって噴霧するように構成されている。上記カートリッジは、上記塗装機から取り外されたときに、塗料充填装置によって、複数色の塗料をそれぞれ貯留する複数の塗料タンクのうちの１つの塗料タンクから当該塗料タンクの塗料が充填されるようになっている。上記カートリッジは、各色の塗料毎に設けられる場合（特許文献２）と、全ての色について共通に１つのカートリッジが用いられる場合とがある。
【０００４】
上記塗料充填装置の一例として、カートリッジに接続された共通通路部と、該共通通路部と上記複数の塗料タンクとをそれぞれ接続する複数の独立通路部とを含む塗料配管を有するものがあり、各独立通路部にそれぞれ設けられた開閉弁により、カートリッジに所望の色の塗料をカートリッジに充填するようにしている。そして、色替え時には、共通通路部に残留している塗料をシンナー等の洗浄液とエアとにより洗浄する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２０７１１２号公報
【特許文献２】特開２０００−１７６３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記カートリッジ式塗装装置においては、色替え時に、塗料配管の共通通路部に残留している塗料が洗浄液と共に排出されて無駄になる。この対処として、上記特許文献１のように、共通通路部に残留している塗料を回収することが考えられるが、それぞれの塗料の色数分だけ機器を設置する必要があり、物理的制約を受けてしまう。
【０００７】
また、シンナーやエア等をギヤポンプ等によって共通通路部に吐出して、その共通通路部に残留している塗料をカートリッジに押し出すようにすることで、共通通路部に残留する塗料の量を少なくするようにすることが考えられるが、ギヤポンプが大型であるとともに、シンナーやエアでは、粘性を有する流体とは異なり、ギヤが空回りして、ギヤの回転量とシンナーやエアの吐出量とが対応せず、シンナーやエアの吐出量（つまり塗料の押出量）延いては塗料の残留量が安定しないという問題がある。
【０００８】
さらに、シンナーやエア等をレギュレータにより共通通路部に送給して、その共通通路部に残留している塗料をカートリッジに押し出すようにすることも考えられる。しかし、シンナーやエア等の送給停止時に、その送給路に設けた開閉弁を閉じる必要があるが、この開閉弁は、通常、エア式のものが使用される。これは、高電圧を使用する静電塗装（特に水性塗料による静電塗装）で、電気式のものを使用すると、スパークが生じる可能性があるからである。エア式の開閉弁は、応答性が悪いため、シンナーやエアの送給量（つまり塗料の押出量）延いては塗料の残留量が安定しないという問題がある。
【０００９】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カートリッジ式塗装装置において、塗料配管の共通通路部に残留する塗料の量を安定的に少なくして、塗料の無駄を出来る限りなくすようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明では、塗装機に着脱可能に取り付けられ、内部に塗料が充填されるカートリッジと、該カートリッジが上記塗装機に取り付けられているときに、該カートリッジから送給される塗料を噴霧する噴霧装置と、複数種の塗料をそれぞれ貯留する複数の塗料タンクと、上記塗装機から取り外されたカートリッジに、上記複数の塗料タンクのうちの１つの塗料タンクから当該塗料タンクの塗料を充填する塗料充填装置とを備えたカートリッジ式塗装装置を対象として、上記塗料充填装置は、上記カートリッジに接続される共通通路部と、該共通通路部と上記複数の塗料タンクとをそれぞれ接続する複数の独立通路部とを含む塗料配管と、上記塗料配管の共通通路部と加圧気体送給装置とを接続する気体送給配管と、上記気体送給配管の途中に設けられ、上記加圧気体送給装置から送給された所定圧の加圧気体を貯留可能な所定容積の加圧気体貯留部と、上記加圧気体貯留部の上流側及び下流側にそれぞれ設けられ、該加圧気体貯留部の上記気体送給配管に対する連通及び遮断を行う上流側及び下流側加圧気体用開閉弁と、上記両加圧気体用開閉弁の開閉を制御する加圧気体用開閉弁制御手段と、を有し、上記加圧気体用開閉弁制御手段は、上記加圧気体送給装置からの上記所定圧の加圧気体が上記加圧気体貯留部に貯留されるとともに、上記塗料タンク内の塗料を上記塗料配管を介して上記カートリッジに充填する後期において、上記加圧気体貯留部内に貯留された加圧気体が上記塗料配管の共通通路部へ膨張することにより、該共通通路部内の塗料を上記カートリッジへ押し出すように、上記両加圧気体用開閉弁を動作させる、という構成とした。
【００１１】
上記の構成により、加圧気体用開閉弁制御手段による両加圧気体用開閉弁の制御により、所定圧Ｐ１の加圧気体が所定容積Ｖ１の加圧気体貯留部に貯留された後、その貯留された加圧気体が塗料配管の共通通路部へ膨張することにより、共通通路部内の塗料がカートリッジへ押し出される。すなわち、上流側の加圧気体用開閉弁を開状態としかつ下流側の加圧気体用開閉弁を閉状態とした後に両加圧気体用開閉弁を閉状態とすることで、加圧気体が加圧気体貯留部に貯留され、その後、下流側の加圧気体用開閉弁のみを開状態にすることで、上記貯留された加圧気体が塗料配管の共通通路部へ膨張し、これにより、共通通路部内の塗料がカートリッジへ押し出される。ここで、膨張後の加圧気体の圧力及び体積をそれぞれＰ０及びＶ０とすると、ボイルの法則により、Ｐ１・Ｖ１＝Ｐ０・Ｖ０となる。Ｐ０は、共通通路部内の圧力であって、通常、大気圧と略同じである（大気圧よりも僅かに大きい）。したがって、Ｖ０＝（Ｐ１・Ｖ１）／Ｐ０により、膨張後の加圧気体の体積Ｖ０が求まる。この体積Ｖ０は、共通通路部内の塗料のカートリッジへの押出塗料量と略同じである。この押出塗料量は、所定圧Ｐ１、所定容積Ｖ１及び共通通路部内の圧力によって決まるため、安定した値が得られる。この値が、共通通路部内の体積に近い値になるように、予め所定圧Ｐ１及び所定容積Ｖ１を決めておけば、塗料配管の共通通路部に残留する塗料の量を安定的に少なくすることができる。
【００１２】
上記カートリッジ式塗装装置において、上記塗料充填装置は、上記塗料配管の各独立通路部にそれぞれ設けられた塗料用開閉弁と、上記各塗料用開閉弁の開閉を制御して、上記各塗料タンクから上記カートリッジへの塗料充填量を制御する塗料充填量制御手段と、を更に有し、上記塗料充填量制御手段は、上記カートリッジに充填すべき必要塗料量から、上記加圧気体の膨張による上記カートリッジへの押出塗料量を減量した量が、上記各塗料タンクから上記カートリッジに充填されるように、上記各塗料用開閉弁を動作させる、ことが好ましい。
【００１３】
このことにより、共通通路部内の塗料を塗装に利用することができ、塗料の無駄を出来る限りなくすことができる。
【００１４】
上記カートリッジ式塗装装置において、上記加圧気体の膨張による上記カートリッジへの押出塗料量が、上記塗料配管の共通通路部内に塗料が所定量だけ残存する量になるようになされている、ことが好ましい。
【００１５】
すなわち、カートリッジ内に加圧気体が入ると、カートリッジから噴霧装置への塗料の送給が安定して行われず、塗装を良好に行うことができなくなる。しかし、塗料配管の共通通路部内に塗料が所定量だけ残存するようにすれば、カートリッジ内に加圧気体が入るのを防止することができ、塗装を良好に行うことができる。
【００１６】
上記カートリッジ式塗装装置の一実施形態では、上記複数の塗料タンクは、使用頻度が高い塗料を貯留する複数の第１の塗料タンクと、該第１の塗料タンクの塗料よりも使用頻度が低い塗料を貯留する複数の第２の塗料タンクとからなり、上記塗料配管の共通通路部は、第１所定長さの範囲に亘って設けられた、上記第１の塗料タンクへの独立通路部が接続される第１部と、該第１部よりも下流側にて第２所定長さの範囲に亘って設けられた、上記第２の塗料タンクへの独立通路部が接続される第２部とを有し、上記気体送給配管は、上記共通通路部における上記第１部と上記第２部との間に接続されている。
【００１７】
このことにより、使用頻度が高い塗料を貯留する塗料タンクの数は、通常、使用頻度が低い塗料を貯留する塗料タンクの数よりもかなり少なく、第１所定長さは、第２所定長さよりも短くなる。したがって、第１部を第２部よりも上流側に配置することで、第１部（第１の塗料タンクが接続された部分）からカートリッジまでの距離を短くすることができ、このことから、使用頻度が高い塗料をカートリッジに充填する場合には、該塗料が第２部側へ流動しないようにしておくことで、第１部及び該第１部とカートリッジとの間に位置する塗料の量が少なくなり、カートリッジへの押出塗料量が少なくて済む。この結果、所定圧Ｐ１及び所定容積Ｖ１が比較的小さくても、共通通路部における第１部と第２部との間に接続された気体送給配管からの加圧気体の膨張により、第１部及び該第１部とカートリッジとの間の塗料をカートリッジへ確実に押し出すことができる。また、使用頻度が高い塗料による塗装後に色替えする場合には、洗浄が実質的に必要な部分の長さが短くて済み、１回の色替えで使用する洗浄液の使用量を少なくすることができる。したがって、使用頻度が高い塗料で色替えが頻繁に行われても、ライン全体で使用する洗浄液トータルの使用量を低減することができる。
【００１８】
一方、使用頻度が低い塗料の場合には、第２部（第２の塗料タンクへの独立通路部が接続された部分）及び該第２部とカートリッジとの間に位置する塗料の量は多くなる。しかし、使用頻度が低いので、第２部間は気体送給配管からの加圧気体の膨張により塗料をカートリッジへ押し出さずに、洗浄液と共に排出するようにしたとしても、ライン全体での塗料のトータル損失量は少ない。また、１回の色替えで使用する洗浄液の使用量は多くなるが、ライン全体で使用する洗浄液トータルの使用量は少なくなる。
【００１９】
上記のように上記気体送給配管を、上記共通通路部における上記第１部と上記第２部との間に接続する場合、上記共通通路部において上記気体送給配管の接続部と上記第２部との間に、第１の塗料タンクの塗料が上記第２部側へ流動するのを阻止する流動阻止用開閉弁が設けられている、ことが好ましい。
【００２０】
このことで、使用頻度が高い塗料をカートリッジに充填する場合には、流動阻止用開閉弁を閉じることにより、該塗料が第２部側へ流動しないようにすることができるとともに、使用頻度が低い塗料をカートリッジに充填する場合には、流動阻止用開閉弁を開くことで、該塗料をカートリッジに容易に充填することができる。また、使用頻度が低い塗料をカートリッジに充填する場合に、その充填する後期に、流動阻止用開閉弁を閉じた状態で上記加圧気体の膨張により、第１部及びその上流側の塗料をカートリッジへ押し出すことができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明のカートリッジ式塗装装置によると、上流側及び下流側加圧気体用開閉弁を開閉制御して、加圧気体送給装置からの所定圧の加圧気体を所定容積の加圧気体貯留部に貯留するとともに、塗料タンク内の塗料を塗料配管を介してカートリッジに充填する後期において、上記加圧気体貯留部内に貯留した加圧気体を塗料配管の共通通路部へ膨張させることにより、該共通通路部内の塗料を上記カートリッジへ押し出すようにしたことにより、塗料配管の共通通路部に残留する塗料の量を安定的に少なくして、塗料の無駄を出来る限りなくすようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るカートリッジ式塗装装置を、カートリッジを塗装ロボットに取り付けた状態で示す概略図である。
【図２】図１の塗装ロボットのヘッド部及びカートリッジの拡大断面図である。
【図３】カートリッジを塗料充填装置のストッカに取り付けた状態で示す概略断面図である。
【図４】カートリッジ式塗装装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の他の実施形態における塗料充填装置の塗料配管及びその周辺の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係るカートリッジ式塗装装置を示す。このカートリッジ式塗装装置は、塗装機としての塗装ロボット１に着脱可能に取り付けられたカートリッジ５を備えている。塗装ロボット１は、ヘッド部２と、このヘッド部２を保持しつつ該ヘッド部２の位置や姿勢を自在に制御するアーム部３とを有している。カートリッジ５は、塗装ロボット１のヘッド部２に着脱可能に取り付けられて保持されるようになっている。
【００２５】
図２にも示すように、カートリッジ５は、内部に塗料Ｐ（本実施形態では、水性塗料）が充填される塗料室１４が形成された本体部５ａと、この本体部５ａから延びるフィード５ｂとを有している。フィード５ｂ内には、本体部５ａの塗料室１４と接続された流路５ｃが形成され、フィード５ｂの先端には、その流路５ｃが接続されて塗料室１４の塗料が吐出される吐出口５ｄが形成されている。
【００２６】
ヘッド部２は、カートリッジ５の塗料室１４から送給されて吐出口５ｄから吐出された塗料Ｐを、遠心力により霧化して被塗装物（本実施形態では、自動車部品）に対して噴霧する、噴霧装置としての回転霧化頭１０を有している。
【００２７】
カートリッジ５の本体部５ａ内には、上記塗料室１４に加えて、作動液Ｆを収容する作動液室１６が設けられている。これら塗料室１４及び作動液室１６は、ピストン１２によって画成されており、ピストン１２が移動することにより、塗料室１４及び作動液室１６それぞれの大きさが変化する。
【００２８】
上記流路５ｃには、エア式の吐出用弁１８が設けられている。この吐出用弁１８は、上記被塗装物への塗装時等に開弁するように構成されている。具体的に、吐出用弁１８は、流路５ｃを閉じる弁体２０と、弁体２０を閉弁方向に押圧するばね２２とで構成され、ばね２２の押圧力に抗して図示しない経路からパイロットエアを供給することにより開弁するように構成されている。吐出用弁１８が開弁状態にあるとき、塗料室１４は、吐出口５ｄを介して外気と連通する。尚、上記パイロットエアの供給及び非供給（つまり吐出用弁１８の開閉）は、コントロールユニット２００（図４参照）によって制御される。
【００２９】
塗料室１４の塗料Ｐは、ピストン１２によって押圧されて、吐出口５ｄから吐出する。このようにピストン１２によって塗料Ｐを押圧するために、カートリッジ式塗装装置は、図１に示すように、作動液室１６内に作動液Ｆを供給する作動液供給装置５０を有している。
【００３０】
上記作動液供給装置５０は、カートリッジ５の作動液室１６内に供給する作動液Ｆを収容するシリンダ５２を有する。このシリンダ５２内にはピストン５４が設けられており、シリンダ５２内の作動液Ｆは、ピストン５４によって押圧されることにより、作動液室１６に供給される。
【００３１】
上記ピストン５４は、ボールねじ５６とベルト５８とを介してサーボモータ６０により移動される。シリンダ５２内から作動液室１６への作動液Ｆの供給量は、例えばエンコーダ６２が検出するサーボモータ６０の回転量に基づいて推定することができる。サーボモータ６０は、エンコーダ６２からの検出情報を入力するコントロールユニット２００によって制御される。
【００３２】
また、作動液供給装置５０には、コントロールユニット２００によって開閉制御される第１作動液供給弁６４と、第２作動液供給弁６５とが設けられている。第１作動液供給弁６４は、作動液源（例えば、作動液Ｆを貯留するタンク）とシリンダ５２とを接続する作動液配管６６に設けられていて、ピストン５４がサーボモータ６０によって移動されるとき（作動液Ｆをシリンダ５２から作動液室１６に供給するとき）には閉弁され、作動液Ｆをシリンダ５２内に供給するときに開弁される。一方、第２作動液供給弁６５は、作動液Ｆをシリンダ５２から作動液室１６に供給する可撓性の供給配管６８に設けられていて、作動液Ｆをシリンダ５２内に供給するときに閉弁され、それ以外は開弁される。
【００３３】
さらに、図２に示すように、ヘッド部２内には、上記供給配管６８に接続されかつ作動液Ｆが流れる通路２４が設けられ、この通路２４には、チャック弁２７が設けられている。このチャック弁２７は、コントロールユニット２００によって開閉制御されて、カートリッジ５をヘッド部２に取り付けた状態にあるときには開弁し、ヘッド部２から取り外された状態にあるときには閉弁するようになっている。カートリッジ５の本体部５ａには、作動液室１６と通路２４とを接続する流路３０が設けられており、カートリッジ５がヘッド部２に取り付けられた状態にあるとき、流路３０がチャック弁２７を介して通路２４と連通する。尚、カートリッジ５には、塗料室１４から延びる流路２８が設けられているが、カートリッジ５がヘッド部２に取り付けられた状態にあるとき、流路２８の先端開口は、ヘッド部２によって閉塞されている。流路２８は出来る限り短くなるように形成されている。
【００３４】
上記被塗装物に塗装する際には、カートリッジ５の塗料室１４に塗料Ｐが充填されたカートリッジ５がヘッド部２に取り付けられ、この取付状態で、サーボモータ６０によりピストン１２を介して塗料室１４内の塗料Ｐが押圧される。このとき、吐出用弁１８は開弁状態にあり、塗料室１４内の塗料Ｐが吐出口５ｄから吐出される。この吐出口５ｄから吐出された塗料Ｐは、回転霧化頭１０により被塗装物に噴霧される。
【００３５】
塗装に使用される塗料Ｐとしては、複数種（互いに色が異なる）あり、本実施形態では、複数種の塗料Ｐに対して、１つの（共用の）カートリッジ５を使用する。そして、カートリッジ５内（塗料室１４内）の塗料Ｐを別の種類に変更する（色替えする）ときには、カートリッジ５がヘッド部２から取り外されて、塗料充填装置１００における後述のストッカ１０２（図３参照）に取り付けられる。そして、塗料充填装置１００によって、塗料室１４内に新たな塗料Ｐが充填される。上記塗料充填装置１００は、前回の塗装に使用された塗料室１４内の残塗料Ｐを排出して洗浄する機能も有している。尚、複数種の塗料Ｐに対して、１つのカートリッジ５を使用する必要は必ずしもなく、例えば、使用頻度が高い塗料Ｐは専用のカートリッジ５の塗料室１４に充填し、使用頻度が低い塗料Ｐは共用のカートリッジ５の塗料室１４に充填するようにしてもよい。或いは、複数種の塗料Ｐそれぞれに対して専用のカートリッジ５を使用してもよい。
【００３６】
図３に示すように、塗料充填装置１００は、カートリッジ５を着脱可能に取り付けて保持するストッカ１０２を有している。カートリッジ５の塗料室１４に塗料Ｐを充填したり洗浄したりする際に、カートリッジ５がストッカ１０２に取り付けられて保持される。ストッカ１０２は、吐出口５ｄを残して、カートリッジ５のフィード５ｂ及びその周辺の外面と密に接触した状態で、カートリッジ５を保持する。
【００３７】
図３及び以下の説明では、説明の便宜上、塗料Ｐの種類は２種類とする。２種類の塗料Ｐは、２つの塗料タンク１５０にそれぞれ貯留されている。そして、塗料充填装置１００は、２つの塗料タンク１５０のうちの１つの塗料タンク１５０から当該塗料タンク１５０の塗料Ｐを、ストッカ１０２に取り付けられ保持されたカートリッジ５の塗料室１４に充填するようになっている。尚、図３に描いている部材（特に塗料タンク１５０）の大きさは、実際の大きさとは対応していない（図５も同様）。
【００３８】
ストッカ１０２には、カートリッジ５を保持しているときに、カートリッジ５の流路２８（つまり塗料室１４）と接続された流路１０４と、カートリッジ５の流路３０（つまり作動液室１６）と接続された流路１０６とが設けられている。
【００３９】
流路１０４は、コントロールユニット２００により開閉制御されるチャック弁３２を介してカートリッジ５の流路２８（塗料室１４）と接続される。流路１０６は、コントロールユニット２００により開閉制御されるチャック弁３３を介してカートリッジ５の流路３０（作動液室１６）と接続される。これらチャック弁３２，３３は、カートリッジ５がストッカ１０２に取り付けられたときに開弁し、カートリッジ５がストッカ１０２から外される際に閉弁する。
【００４０】
塗料充填装置１００は、ストッカ１０２に取り付けられたカートリッジ５の塗料室１４に接続されかつ２つの塗料タンク１５０の塗料Ｐが択一的に流れる１つの共通通路部１５１ａと、該共通通路部１５１ａと上記２つの塗料タンク１５０とをそれぞれ接続する２つの独立通路部１５１ｂとを含む塗料配管１５１を有している。上記流路１０４は、共通通路部１５１ａの一部を構成する。
【００４１】
上記各独立通路部１５１ｂには、塗料室１４に塗料Ｐを供給するための塗料用開閉弁１１０がそれぞれ設けられている。各塗料用開閉弁１１０は、コントロールユニット２００により開閉制御される。塗料室１４に供給すべき種類の塗料Ｐが貯留された塗料タンク１５０と共通通路部１５１ａとを接続する独立通路部１５１ｂに設けられた塗料用開閉弁１１０のみが開弁されて、当該種類の塗料Ｐが塗料室１４に供給されるようになっている。
【００４２】
上記塗料配管１５１の共通通路部１５１ａには、共通通路部１５１ａ（流路１０４を含む）、塗料室１４及び流路５ｃを洗浄する洗浄液（シンナー等）をこれらの部分に供給するための洗浄液配管１５３と、これらの部分にエアを供給するためのエア配管１５４とが接続されている。洗浄液配管１５３には洗浄液用開閉弁１１４が設けられ、エア配管１５４にはエア用開閉弁１１６が設けられ、コントロールユニット２００による洗浄液用開閉弁１１４及びエア用開閉弁１１６の開閉制御（開弁から閉弁までの時間）によって、上記部分への洗浄液及びエアの供給量が制御される。
【００４３】
また、上記共通通路部１５１ａには、気体送給配管１６１の一端部が接続されている。この気体送給配管１６１の他端部は、エア源１６２ａ（例えばポンプ）及びレギュレータ１６２ｂを含む加圧気体送給装置１６２に接続されている。加圧気体送給装置１６２は、コントロールユニット２００による制御によって稼働して、所定圧Ｐ１の加圧気体（本実施形態では、加圧エア）を生成する。上記所定圧Ｐ１は、作動液室１６の圧力（大気圧と略同じ）よりも所定圧以上高い圧力である（例えば０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａ）。
【００４４】
気体送給配管１６１におけるレギュレータ１６２ｂの下流側には、気体送給配管１６１内の圧力を検出する圧力計１６３が設けられ、この圧力計１６３による検出情報がコントロールユニット２００に送信される。これにより、所定圧Ｐ１の加圧気体が生成されているか否かを監視することができる。
【００４５】
気体送給配管１６１の途中には、加圧気体送給装置１６２から送給された所定圧Ｐ１の加圧気体を貯留可能な所定容積Ｖ１の加圧気体貯留部１６５が設けられている。この加圧気体貯留部１６５の上流側及び下流側には、加圧気体貯留部１６５の気体送給配管１６１に対する連通及び遮断を行う上流側及び下流側加圧気体用開閉弁１６６，１６７がそれぞれ設けられている。これら上流側及び下流側加圧気体用開閉弁１６６，１６７は、コントロールユニット２００によって開閉制御される。両加圧気体用開閉弁１６６，１６７が閉弁状態にあるとき、加圧気体貯留部１６５が密閉状態になって加圧気体を貯留することができる。
【００４６】
上記流路１０６には、作動液室１６に作動液Ｆを供給したり作動液室１６から作動液Ｆを回収したりするための作動液配管１２１が接続されている。ここでは、作動液Ｆは、上記被塗装物への塗装時に用いる上記作動液供給装置５０とは異なる不図示の供給装置から、作動液供給管１２６、作動液配管１２１、流路１０６及びカートリッジ５の流路３０を介して、作動液Ｆが作動液室１６に供給される。作動液配管１２１は、作動液供給用開閉弁１２４を介して作動液供給管１２６と接続されているとともに、作動液回収用開閉弁１２５を介して作動液回収管１２８と接続されている。また、作動液配管１２１には、作動液用開閉弁１１８、流量計１２２及び作動液用圧力計１２３が設けられている。
【００４７】
上記作動液供給用開閉弁１２４及び作動液回収用開閉弁１２５は、コントロールユニット２００により作動制御され、作動液供給用開閉弁１２４は、作動液配管１２１と作動液供給管１２６とを連通する状態と遮断する状態とに切り替え、作動液回収用開閉弁１２５は、作動液配管１２１と作動液回収管１２８とを連通する状態と遮断する状態とに切り替える。そして、作動液Ｆを作動液室１６に供給するときには、作動液供給用開閉弁１２４を開状態にして作動液配管１２１と作動液供給管１２６とを連通する状態としかつ作動液回収用開閉弁１２５を閉状態にする一方、作動液Ｆを作動液室１６から回収するときには、作動液回収用開閉弁１２５を開状態にして作動液配管１２１と作動液回収管１２８とを連通する状態にしかつ作動液供給用開閉弁１２４を閉状態にする。尚、作動液回収管１２８は大気に開放されており、作動液回収用開閉弁１２５により、作動液配管１２１と作動液回収管１２８とが連通している状態では、作動液室１６内の圧力は大気圧と略同じである。
【００４８】
上記作動液用開閉弁１１８は、コントロールユニット２００により開閉制御されて、作動液室１６に作動液Ｆを供給するとき、及び、作動液室１６から作動液Ｆを回収するときに開弁される。流量計１２２は、作動液Ｆの供給時及び回収時に流れる作動液Ｆの流量を検出し、作動液用圧力計１２３は、その作動液Ｆの圧力を検出し、これらは、その検出情報をコントロールユニット２００にそれぞれ送信する。
【００４９】
ストッカ１０２に取り付けられたカートリッジ５のフィード５ｂの先端における吐出口５ｄは、該吐出口５ｄから流体（塗料Ｐ、洗浄液、エア、及びこれらの混合物）を排出するための排出配管１０８と接続されている。これにより、上記流体は、不図示の廃液タンクに排出される。
【００５０】
上記コントロールユニット２００は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をする入出力（Ｉ／Ｏ）バスと、を備えている。
【００５１】
そして、コントロールユニット２００は、上記被塗装物への塗装時には、各弁１８，２７，６４，６５の開閉を制御するとともに、エンコーダ６２からの検出情報に基づいてサーボモータ６０を制御して、回転霧化頭１０による上記被塗装物に対する噴霧量を制御する。
【００５２】
また、コントロールユニット２００は、塗料充填装置１００によって、ストッカ１０２に取り付けられたカートリッジ５の塗料室１４内に塗料Ｐを充填する際には、上記各弁１８，３２，３３，１１０，１１４，１１６，１１８，１２４，１２５，１６６，１６７の開閉を制御するとともに、加圧気体送給装置１６２を制御して、塗料充填装置１００を以下のように動作させる。
【００５３】
先ず、カートリッジ５がストッカ１０２に取り付けられる前は、上記各弁１８，３２，３３，１１０，１１４，１１６，１１８，１２４，１２５，１６６，１６７は閉弁状態にある。
【００５４】
塗装ロボット１のヘッド部２に取り付けられていた、被塗装物への塗装後のカートリッジ５が、ストッカ１０２に取り付けられると、塗料排出工程が開始し、チャック弁３３が開弁され、また、作動液供給用開閉弁１２４が開状態とされて、作動液配管１２１と作動液供給管１２６とが連通する状態とされるともに、吐出用弁１８及び作動液用開閉弁１１８が開弁される。これにより、作動液室１１６に作動液Ｆが供給されて、カートリッジ５内のピストン１２が、塗料室１４側に移動することにより、塗料室１４に残っている塗料Ｐを吐出口５ｄから吐出する。このときのピストン１２の移動量は、流量計１２２による検出流量から分かる。また、作動液用圧力計１２３による圧力値から、ピストン１２に圧力が掛かり塗料Ｐが吐出していることが分かる。
【００５５】
ピストン１２が限界まで塗料室１４側に移動すると、開弁状態にある吐出用弁１８、チャック弁３３、作動液用開閉弁１１８及び作動液供給用開閉弁１２４が閉弁され、塗料排出工程が終了する。
【００５６】
そして、塗料排出工程が終了すると、次に洗浄工程が開始し、閉弁状態にある吐出用弁１８、チャック弁３２及び洗浄液用開閉弁１１４が開弁される。これにより、塗料配管１５１の共通通路部１５１ａ及びカートリッジ５内の流路２８を介して塗料室１４に洗浄液が供給される。この洗浄液は、共通通路部１５１ａ及び流路２８に残っている塗料Ｐ、並びに、ピストン１２では吐出しきれなかった、塗料室１４内及びフィード５ｂの流路５ｃ内に残っている塗料Ｐを洗い流した後、該塗料Ｐと共に排出配管１０８を介して上記廃液タンクに排出される。
【００５７】
洗浄液用開閉弁１１４が開弁されてから第１所定時間が経過すると（上記塗料Ｐが完全に洗い流されると）、洗浄液用開閉弁１１４が閉弁され、エア用開閉弁１１６が開弁される。これにより、エアが、共通通路部１５１ａ、流路２８、塗料室１４、流路５ｃ及び排出配管１０８を順に通って、これらに残っている洗浄液を上記廃液タンクに排出する。
【００５８】
エア用開閉弁１１６が開弁されてから第２所定時間が経過すると（洗浄液が完全に排出されると）、吐出用弁１８、チャック弁３２及びエア用開閉弁１１６が閉弁され、洗浄工程が終了する。
【００５９】
そして、洗浄工程が終了すると、次にエア抜き工程が開始し、閉弁状態にある吐出用弁１８及びチャック弁３２と、２つの塗料用開閉弁１１０のうち、次に被塗装物に塗装すべき（塗料室１４に充填すべき）種類の塗料Ｐが貯留された塗料タンク１５０と共通通路部１５１ａとを接続する独立通路部１５１ｂに設けられた塗料用開閉弁１１０とが開弁される。この塗料用開閉弁１１０が開弁されてから第３所定時間が経過するまでは、吐出用弁１８が開弁状態のままであり、作動液用開閉弁１１８が閉弁状態のままである。これにより、塗料Ｐが、塗料タンク１５０から独立通路部１５１ｂ、共通通路部１５１ａ、流路２８、塗料室１４、流路５ｃ及び排出配管１０８を順に通って、上記廃液タンクに排出される。このようにするのは、共通通路部１５１ａ、流路２８、塗料室１４、流路５ｃ及び排出配管１０８にエアが残っていると、被塗装物への塗装を良好に行うことができなくなるので、そのエアを排出するためである。上記第３所定時間は、塗料Ｐが僅かに上記廃液タンクに排出されるような時間である。
【００６０】
塗料用開閉弁１１０が開弁されてから上記第３所定時間が経過すると、吐出用弁１８、チャック弁３２及び塗料用開閉弁１１０が閉弁され、エア抜き工程が終了する。
【００６１】
そして、エア抜き工程が終了すると、次に塗料充填工程が開始し、チャック弁３２、塗料用開閉弁１１０及び作動液用開閉弁１１８が開弁される。また、作動液供給用開閉弁１２４が閉状態とされかつ作動液回収用開閉弁１２５が開状態とされて、作動液配管１２１と作動液回収管１２８とが連通する状態にされる。これにより、塗料Ｐが、塗料タンク１５０から独立通路部１５１ｂ、共通通路部１５１ａ及び流路２８を介して塗料室１４に供給される。このとき、塗料室１４側の圧力が作動液室１６側の圧力（大気圧と略同じ）よりも高いので、ピストン１２が作動液室１６に移動する。これに伴って、作動液Ｆが、流路１０６、作動液配管１２１及び作動液回収管１２８を介して回収される。このときに流れる作動液Ｆの流量が流量計１２２によって検出される。この流量計１２２による検出流量は、塗料室１４への塗料Ｐの充填量に対応しており、この流量計１２２による検出流量から塗料室１４への塗料Ｐの充填量が分かる。また、作動液用圧力計１２３による圧力値から、ピストン１２に圧力が掛かり塗料Ｐが充填されていることが分かる。上記塗料Ｐの充填量が、予め設定された量になったときに、塗料用開閉弁１１０を閉弁する。こうして、コントロールユニット２００は、各塗料用開閉弁１１０の開閉を制御して、各塗料タンク１５０からカートリッジ５への塗料充填量を制御する。したがって、コントロールユニット２００は、本発明の塗料充填量制御手段を構成することになる。
【００６２】
本実施形態では、塗料タンク１５０内の塗料Ｐを上記塗料配管１５１を介してカートリッジ５（塗料室１４）に充填する後期において（カートリッジ５に充填すべき必要塗料量が充填される前に）、塗料用開閉弁１１０が閉弁される。この塗料用開閉弁１１０の閉弁の前又は後に、加圧気体送給装置１６２を稼働させるとともに上流側加圧気体用開閉弁１６６を開弁状態にする。下流側加圧気体用開閉弁１６７は閉弁状態のままとする。加圧気体送給装置１６２の稼働及び上流側加圧気体用開閉弁１６６の開弁から第４所定時間後に上流側加圧気体用開閉弁１６６を閉弁状態にする。これにより、加圧気体送給装置１６２からの上記所定圧Ｐ１の加圧気体が上記加圧気体貯留部１６５に送給されて貯留される。この加圧気体貯留部１６５に貯留された加圧気体の圧力はＰ１であり、該加圧気体の容積はＶ１である。
【００６３】
塗料用開閉弁１１０の閉弁後でかつ上流側加圧気体用開閉弁１６６の閉弁後に、下流側加圧気体用開閉弁１６７を開弁する。これにより、加圧気体貯留部１６５に貯留された加圧気体が共通通路部１５１ａへ膨張して、共通通路部１５１ａ内の塗料をカートリッジ５の塗料室１４へ押し出す。ここで、膨張後の加圧気体の圧力及び体積をそれぞれＰ０及びＶ０とすると、ボイルの法則により、Ｐ１・Ｖ１＝Ｐ０・Ｖ０となる。Ｐ０は、共通通路部１５１ａ内の圧力であって、大気圧と略同じである（大気圧よりも僅かに大きい）。したがって、Ｖ０＝（Ｐ１・Ｖ１）／Ｐ０により、膨張後の加圧気体の体積Ｖ０が求まる。この体積Ｖ０は、共通通路部１５１ａ内の塗料のカートリッジ５（塗料室１４）への押出塗料量と略同じである。この値が、共通通路部１５１ａ内の体積に近い値になるように、予め所定圧Ｐ１及び所定容積Ｖ１を決めてある。但し、加圧気体の膨張によるカートリッジ５（塗料室１４）への押出塗料量が、共通通路部１５１ａ内に塗料が所定量だけ残存する量になるようになされている。これは、カートリッジ５内に加圧気体が入るのを防止するためである。
【００６４】
このようにコントロールユニット２００は、加圧気体送給装置１６２からの上記所定圧Ｐ１の加圧気体が加圧気体貯留部１６５に貯留されるとともに、塗料タンク１５０内の塗料を塗料配管１５１を介してカートリッジ５に充填する後期において、加圧気体貯留部１６５内に貯留された加圧気体が塗料配管１５１の共通通路部１５１ａへ膨張することにより、該共通通路部１５１ａ内の塗料をカートリッジ５（塗料室１４）へ押し出すように、両加圧気体用開閉弁１６６，１６７を動作させる。したがって、コントロールユニット２００は、本発明の加圧気体用開閉弁制御手段を構成することになる。
【００６５】
本実施形態では、塗料用開閉弁１１０を開弁して、塗料タンク１５０内の塗料Ｐを上記塗料配管１５１を介してカートリッジ５（塗料室１４）に充填しているときにおいて、カートリッジ５（塗料室１４）に充填すべき必要塗料量から、上記加圧気体の膨張によるカートリッジ５への押出塗料量を減量した量が、塗料タンク１５０からカートリッジ５（塗料室１４）に充填されたときに、塗料用開閉弁１１０が閉弁され、この閉弁後に、上記加圧気体の膨張により上記押出塗料量の分が更にカートリッジ５（塗料室１４）に充填され、この結果、塗料室１４には、上記必要塗料量の塗料Ｐが充填されることになる。上記必要塗料量は、塗装ラインで流れてくる少なくとも１つの被塗装物を塗装するのに必要な量（実際には、これに余裕分を加えた量）であり、同じ種類の塗料Ｐを塗装する複数の被塗装物が連続して流れてくる場合には、その複数の被塗装物を塗装するのに必要な量である。
【００６６】
尚、上記加圧気体の膨張時に、流量計１２２により検出される流量が、上記押出塗料量よりも所定量以上少ないときには、コントロールユニット２００は、警報装置１７０（図４参照）を介して警報を発する。また、圧力計１６３により検出される圧力が上記所定圧を含む所定範囲内から外れたときにも、コントロールユニット２００は、警報装置１７０を介して警報を発する。警報が発せられなければ、塗料室１４に上記必要塗料量の塗料Ｐが充填されたことになる。警報が発せられたときには、上記加圧気体の送給系に異常がある可能性があり、作業者がカートリッジ式塗装装置の運転を中止させて、異常の原因を調べる。上記加圧気体の送給系に異常がある場合には、上記加圧気体の膨張による塗料Ｐのカートリッジ５への押出し動作を止めて、塗料用開閉弁１１０の開弁により上記必要塗料量の塗料Ｐをカートリッジ５（塗料室１４）に充填させるようにする。
【００６７】
その後、上記各弁１８，３２，３３，１１０，１１４，１１６，１１８，１２４，１２５，１６６，１６７は閉弁状態となり、塗料Ｐの塗料充填工程が終了する。こうして塗料Ｐが充填されたカートリッジ５は、ストッカ１０２から外され、その後、塗装ロボット１のヘッド部２に取り付けられて、次の被塗装物への塗装が行われる。
【００６８】
被塗装物への塗装後に塗料Ｐを別の種類に変更する（色替えする）場合には、カートリッジ５をヘッド部２から外して、再びストッカ１０２に取り付ける。そして、上記のように、洗浄液及びエアの供給により、共通通路部１５１ａ、流路２８、塗料室１４及び流路５ｃを洗浄するが、共通通路部１５１ａに残っている塗料Ｐは、カートリッジ５の塗料室１４に押し出されて殆ど残っておらず、この結果、上記廃液タンクに排出される塗料Ｐの量を少なくすることができる。また、洗浄に必要な洗浄液の量も少なくすることができる。さらに、カートリッジ５への押出塗料量は、所定圧Ｐ１、所定容積Ｖ１及び共通通路部１５１ａ内の圧力によって決まるため、安定した値が得られ、共通通路部１５１ａに残留する塗料の量を安定的に少なくすることができる。よって、塗料の無駄を出来る限り少なくすることができる。
【００６９】
図５は、本発明の他の実施形態における塗料充填装置１００の塗料配管１５１及びその周辺の構成を示す。尚、図３と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。塗料充填装置１００の、図３に図示していない部分の構成は、上記実施形態（図３）と同様である。
【００７０】
図５の実施形態では、複数の塗料タンク１５０は、使用頻度が高い塗料Ｐを貯留する複数の第１の塗料タンク１５０ａと、該第１の塗料タンク１５０ａの塗料Ｐよりも使用頻度が低い塗料Ｐを貯留する複数の第２の塗料タンク１５０ｂとからなる。
【００７１】
第１の塗料タンク１５０ａの数は、比較的少なく、例えば１０以下である。一方、第２の塗料タンク１５０ｂの数は、第１の塗料タンク１５０ａの数よりもかなり多く、例えば第１の塗料タンク１５０ａの２〜３倍程度である。
【００７２】
塗料配管１５１の共通通路部１５１ａは、第１所定長さＬ１の範囲に亘って設けられた、上記第１の塗料タンク１５０ａへの独立通路部１５１ｂが接続される第１部１５１ｃと、該第１部１５１ｃよりも下流側にて第２所定長さＬ２の範囲に亘って設けられた、上記第２の塗料タンク１５０ｂへの独立通路部１５１ｂが接続される第２部１５１ｄとを有している。第１の塗料タンク１５０ａの数が第２の塗料タンク１５０ｂの数よりも少ないので、第１所定長さＬ１（第１部１５１ｃの長さ）が第２所定長さＬ２（第２部１５１ｄの長さ）よりも短くなる。
【００７３】
上記共通通路部１５１ａにおける上記第１部１５１ｃと上記第２部１５１ｄとの間に、加圧気体貯留部１６５並びに上流側及び下流側加圧気体用開閉弁１６６，１６７が設けられた、上記実施形態と同様の気体送給配管１６１が接続されている。
【００７４】
また、共通通路部１５１ａにおいて気体送給配管１６１の接続部と上記第２部１５１ｄとの間に、第１の塗料タンク１５０ａの塗料Ｐが上記第２部１５１ｄ側へ流動するのを阻止する流動阻止用開閉弁１８０が設けられている。この流動阻止用開閉弁１８０は、コントロールユニット２００により開閉制御されて、複数の第１の塗料タンク１５０ａのうちの１つから塗料Ｐをカートリッジ５の塗料室１４に充填するときには、閉弁状態とされ、複数の第２の塗料タンク１５０ｂのうちの１つから塗料Ｐをカートリッジ５の塗料室１４に充填するときには、開弁状態とされる。
【００７５】
さらに、共通通路部１５１ａにおける上記第２部１５１ｄの下流側（カートリッジ５とは反対側）に、上記実施形態と同様の洗浄液配管１５３及びエア配管１５４が接続されている。洗浄液及びエアをカートリッジ５側へ供給する際には、流動阻止用開閉弁１８０が開弁される。洗浄液及びエア供給時における流動阻止用開閉弁１８０以外の動作については、上記実施形態と同様である。
【００７６】
複数の第１の塗料タンク１５０ａのうちの１つから塗料Ｐをカートリッジ５（塗料室１４）に充填するときには、上記実施形態と同様に、塗料タンク１５０ａ内の塗料Ｐを塗料配管１５１を介してカートリッジ５（塗料室１４）に充填する後期において、加圧気体貯留部１６５内に貯留された加圧気体を共通通路部１５１ａへ膨張させることにより、該共通通路部１５１ａ内の塗料をカートリッジ５（塗料室１４）へ押し出させる。
【００７７】
一方、複数の第２の塗料タンク１５０ｂのうちの１つから塗料Ｐをカートリッジ５（塗料室１４）に充填するときには、流動阻止用開閉弁１８０を開弁状態として、塗料用開閉弁１１０の開弁により、カートリッジ５に充填すべき必要塗料量の塗料Ｐをカートリッジ５（塗料室１４）に充填するが、塗料タンク１５０ｂ内の塗料Ｐを塗料配管１５１を介してカートリッジ５（塗料室１４）に充填する後期において、流動阻止用開閉弁１８０を閉弁させて、加圧気体貯留部１６５内に貯留された加圧気体を共通通路部１５１ａへ膨張させることにより、該共通通路部１５１ａ内の塗料をカートリッジ５（塗料室１４）へ押し出させる。もし、流動阻止用開閉弁１８０を開弁した状態で上記加圧気体により塗料Ｐの押出しを行うと、塗料Ｐをカートリッジ５に充填する前期に第２部１５１ｄ間に充填された塗料Ｐの圧力で上記加圧気体が圧縮され、その加圧気体が上記後期に膨張して、塗料室１４に塗料Ｐと共に加圧気体（エア）が混入してしまうので、流動阻止用開閉弁１８０を閉弁する。
【００７８】
この実施形態では、使用頻度が高い塗料Ｐをカートリッジ５に充填する場合には、流動阻止用開閉弁１８０により該塗料Ｐが第２部１５１ｄ側へ流動しないので、第１部１５１ｃ及び該第１部１５１ｃとカートリッジ５との間に位置する塗料の量が少なくなり、カートリッジ５への押出塗料量が少なくて済む。この結果、所定圧Ｐ１及び所定容積Ｖ１が比較的小さくても、共通通路部１５１ａにおける第１部１５１ｃと第２部１５１ｄとの間に接続された気体送給配管１６１からの加圧気体の膨張により、第１部１５１ｃ及び該第１部１５１ｃとカートリッジ５との間の塗料Ｐをカートリッジ５へ確実に押し出すことができる。また、使用頻度が高い塗料Ｐによる塗装後に色替えする場合には、洗浄液が第２部１５１ｄを通って第１部１５１ｃ側へ供給されるが、第２部１５１ｄ自体は洗浄が不要であり、洗浄が実質的に必要な部分の長さは短いので、１回の色替えで使用する洗浄液の使用量を少なくすることができる。したがって、使用頻度が高い塗料で色替えが頻繁に行われても、ライン全体で使用する洗浄液トータルの使用量を低減することができる。
【００７９】
一方、使用頻度が低い塗料の場合には、第２部１５１ｄの長さが長いことから、第２部１５１ｄ及び該第２部１５１ｄとカートリッジ５との間に位置する塗料Ｐの量は多く、この塗料Ｐは廃液タンクに排出されることになる。しかし、使用頻度が低いので、第２部１５１ｄ間は気体送給配管１６１からの加圧気体の膨張により塗料をカートリッジ５へ押し出さずに、洗浄液と共に廃液タンクに排出するようにしたとしても、ライン全体での塗料Ｐのトータル損失量は少ない。また、１回の色替えで使用する洗浄液の使用量は多くなるが、ライン全体で使用する洗浄液トータルの使用量は少なくなる。
【００８０】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【００８１】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、塗装機に着脱可能に取り付けられ、塗料が充填されるカートリッジを備えたカートリッジ式塗装装置に有用である。
【符号の説明】
【００８３】
１        塗装ロボット（塗装機）
５        カートリッジ
１０      回転霧化頭（噴霧装置）
１００    塗料充填装置
１１０    塗料用開閉弁
１５０    塗料タンク
１５０ａ  第１の塗料タンク
１５０ｂ  第２の塗料タンク
１５１    塗料配管
１５１ａ  共通通路部
１５１ｂ  独立通路部
１５１ｃ  第１部
１５１ｄ  第２部
１６１    気体送給配管
１６５    加圧気体貯留部
１６６    上流側加圧気体用開閉弁
１６７    下流側加圧気体用開閉弁
１８０    流動阻止用開閉弁
２００    コントロールユニット（加圧気体用開閉弁制御手段）
（塗料充填量制御手段）
【図３】
2014237070.tif 000003
【図４】
2014237070.tif 000004
【図５】
2014237070.tif 000005
【図１】
2014237070.tif 000006
【図２】
2014237070.tif 000007