(57)【要約】      （修正有）【課題】塗布材充填用タンクを外した状態で機体を短時間で洗浄できるようにする。【解決手段】塗布材充填用タンク３を塗布機１の背面側に形成されたベース１２に引き込み／押し出して、そのタンク３の塗布材流出口９を塗布機１の背面側に形成されたベース１２に開口された塗布材流入口９とを係脱させるタンク係脱機構１３が形成され、この係脱機構１３の往復直線運動に従動して塗布材流入口９を端面に開口形成したベース１２の周りを回転して塗布材流入口９を開閉する回転シャッタ１４を設け、この回転シャッタ１４により塗布材流入口９が閉塞された状態で塗布材流路５に洗浄流体を供給する洗浄流体供給流路２１を形成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面側に塗布材霧化機構が配されると共にその背面側に塗布材充填用タンクを着脱可能に装着するジョイントが形成された塗布機において、
前記ジョイントは、塗布材流路を介して塗布材霧化機構に塗布材を送給する塗布材流入口が端面に開口形成されたベースと、前記タンクを直線的に進退させることによりタンクに形成された塗布材流出口とベースに形成された塗布材流入口を係脱させるタンク係脱機構と、前記係脱機構に従動してベースの周りを回転するシリンドリカルカムによりシャッタ開口部をベース端面上で回転移動させて前記塗布材流入口を開閉する回転シャッタを備えると共に、
前記ベースには、回転シャッタにより前記塗布材流入口が閉塞された状態で前記塗布材流路に洗浄流体を供給する洗浄流体供給流路が形成されたことを特徴とする塗布機。
【請求項２】
回転シャッタを可動節としベースを固定節とし、シャッタ開口部が閉塞位置にあるときは回転シャッタをベースに密着させるように付勢し、回転シャッタが回動するときには回転シャッタをベースの端面から浮した状態に維持するカム機構が形成されてなる請求項１記載の塗布機。
【請求項３】
前記ベース端面に洗浄流体供給流路が開口されると共に、回転シャッタにより流入口が閉塞された状態で、ベースと回転シャッタの間に洗浄流体供給口と塗布材流入口を連通する流路が形成された請求項１記載の塗布機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正面側に塗布材霧化機構が配されると共にその背面側に塗布材充填用タンクを着脱可能に装着するジョイントが形成された塗布機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車ボディの塗装では、有機溶剤を使用した塗料（塗布材）が主流であるが、環境保護及び公害防止の観点から、塗装工程において大量に発生する揮発性有機溶剤を削減することが要請されており、その対策として、水性塗料による塗装が注目を集めている。
【０００３】
水性塗料を無駄なく使用するためには、塗着効率の高い静電塗装機（塗布機）で塗装するのが好ましいが、水性塗料は電気抵抗が低く、塗料供給系を流れる塗料を介して静電塗装機の回転霧化頭とアース側が導通しやすいため、塗料供給系全体に絶縁対策を施して、回転霧化頭に印加される−６０〜９０ｋＶの高電圧がリークするのを防止しなければならない。
【０００４】
このため、従来は、塗装機に対して着脱可能に装着される塗布材充填用タンクに塗料供給系から塗料を充填した後、塗料供給系と塗装機を物理的に切り離した状態で充填用タンクから塗料を圧し出して塗装することにより、塗装機に高電圧を印加してもリークしないようにしている。
【特許文献１】特開平２０００−３１７３５４号公報
【０００５】
この場合、個々の塗布材充填用タンクに充填される塗料の色は決まっているので、タンク内で色混じりを起こすことはないが、機体には被塗物の塗色に応じて各色塗料を充填したタンクが次々と装着されるので、色替えするたびごとに色替洗浄を行わなければならない。
しかしながら、従来は、空の塗布材タンクを装着したまま、洗浄する必要性の低い塗布材タンクごと洗浄するようにしているので、洗浄液が無駄になるだけでなく、洗浄時間もかかるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、塗布材充填用タンクを外した状態で機体を短時間で洗浄できるようにすることを技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、正面側に塗布材霧化機構が配されると共にその背面側に塗布材充填用タンクを着脱可能に装着するジョイントが形成された塗布機において、前記ジョイントは、塗布材流路を介して塗布材霧化機構に塗布材を送給する塗布材流入口が端面に開口形成されたベースと、前記タンクを直線的に進退させることによりタンクに形成された塗布材流出口とベースに形成された塗布材流入口を係脱させるタンク係脱機構と、前記係脱機構に従動してベースの周りを回転するシリンドリカルカムによりシャッタ開口部をベース端面上で回転移動させて前記塗布材流入口を開閉する回転シャッタを備えると共に、前記ベースには、回転シャッタにより前記塗布材流入口が閉塞された状態で前記塗布材流路に洗浄流体を供給する洗浄流体供給流路が形成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タンク係脱機構により塗布材充填用タンクを進退させると、これに従動してシリンドリカルカムにより回転シャッタが回動し、塗布材流入口が開閉される。
すなわち、タンクを機体側に引き込んで塗布材流出口を塗布材流入口に係合させるときは、回転シャッタに形成されたシャッタ開口部が回転移動して塗布材流入口の上で停止され、タンクを機体から押し出して係合を解くときは塗布材流出口が抜けた後、シャッタ開口部が退避して塗布材流入口が塞がれる。
【０００９】
また、塗布材流入口が開口形成されたベースには、塗布材流路に洗浄流体が供給される洗浄流体供給流路が形成されているので、回転シャッタにより塗布材流入口を閉塞した状態で作動流体を供給することにより、塗布材流路内に残存する塗布材のみを洗浄すれば足り、洗浄流体を節約し、洗浄時間も短縮することができる。
この場合に、ベース端面に洗浄流体供給流路を開口させ、例えば、洗浄流体供給口と塗布材流入口を囲むように一つのパッキンを設ければ、回転シャッタにより流入口が閉塞されたときに、そのパッキンにより、ベースと回転シャッタの間に洗浄流体供給口と塗布材流入口を連通する流路が形成される。
したがって、洗浄流体を塗布材流路の最上流に位置する塗布材流入口から流入させることができ、洗浄不良を生ずることもない。
【００１０】
また、回転シャッタとベースとの間に、回転時に回転シャッタをベースから浮かし、シャッタ開口部が閉塞位置に達した時点で回転シャッタをベースに密着させるように付勢するカム機構を形成すれば、回転シャッタとベースが擦れて傷付いたり、その削りカスが塗料に混ざることもなく、特に、上述したようにベース端面にパッキンを配する場合にパッキンを擦って磨耗させることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本例では、塗布材充填用タンクを外した状態で機体を短時間で洗浄するという目的を、タンクの係脱動作に連動して塗布材流入口を開閉する回転シャッタを設けることにより実現した。
【００１２】
図１は本発明に係る塗布機を示す説明図、図２〜図４はその要部を示す断面図である。
【００１３】
図１に示す塗装機（塗布機）１は、正面側に塗布材霧化機構である回転霧化頭２が配されると共にその背面側に塗布材充填用タンク３を着脱可能に装着するジョイント４が形成され、ジョイント４に装着されたタンク３から圧し出された塗料が塗料（塗布材）流路５を介して送給され、−４０〜−１５０ｋＶの高電圧を印加した状態で、エアモータＭにより１万〜６万ｒｐｍで高速回転駆動される回転霧化頭２で霧化されて、自動車ボディなど被塗物に静電塗着されるようになっている。
【００１４】
塗布材充填用タンク３は、内部に配された柔軟な塗料バッグ６を境に、その外側が作動流体室７に形成されている。
そして、ジョイント４に装着されるタンク３の先端側には、後述するタンク係脱機構１３のキャッチ１５に把持されるフランジ８が形成されると共に、塗料（塗布材）流出口９及び作動流体流入口１０が形成され、作動流体流入口１０から作動流体室７に流入した作動流体の圧力により塗料バッグ６が圧し潰されて、塗料バッグ６内の塗料が塗料流出口９から圧し出されるようになっている。
【００１５】
ジョイント４は、塗布材流路５を介して回転霧化頭２に塗料を送給する塗料（塗布材）流入口１１が端面１２ａに開口形成された円柱形のベース１２と、タンク３を直線的に進退させることによりタンク３に形成された塗布材流出口９とベース１２に形成された塗料流入口１１を係脱させるタンク係脱機構１３と、塗料流入口１１を開閉する回転シャッタ１４を備えている。
【００１６】
このタンク係脱機構１３は、タンク３のフランジ８を把持するキャッチ１５と、タンク交換位置（図２参照）とタンク係合位置（図４参照）の間で進退させるシリンダ１６を備えている。
キャッチ１５は、タンク３をスライドさせることにより着脱する案内レールを兼用し、その案内レールの一方側から充填済タンク３を押し込むことにより、キャッチ１５に把持されていた使用済タンク３を反対側へ押し出してタンク３を簡単に交換できるようになっている。
この状態でシリンダ１６を収縮させれば、タンク３が引き込まれて塗布材流出口９が塗料流入口１１に係合され、その後シリンダ１６を伸長させればタンク３が押し出されて塗布材流出口９が塗料流入口１１から外れる。
【００１７】
回転シャッタ１４は、ベース１２を覆う有蓋円筒形に形成されると共に、キャッチ１５と共に昇降する接触子１５ａに係合するカム溝１４ａがその周面に形成されて、接触子１５ａに従動してベース１２の周りを回転するシリンドリカルカム１７で構成されている。
また、ベース端面１２ａを覆うシャッタ板１４ｂには、塗料流入口１１を開閉するシャッタ開口部１４ｃが形成されている。
【００１８】
シリンドリカルカム１７は、キャッチ１５がタンク交換位置に進出した状態でその接触子１５ａがカム溝１４ａのＸ１に位置され、塗料流入口１１がシャッタ板１４ｂにより塞がれるようにシャッタ開口部１４ｃが塗料流入口１１から位置ずれした閉塞位置に回動される。
そして、キャッチ１５がタンク３を引き込んで塗布材流出口９の先端がシャッタ板１４ｂに当たるまでに、その接触子１５ａがカム溝１４ａの螺旋部分Ｘ１〜Ｘ３を走行して、シャッタ開口部１４ｃが塗料流入口１１を開放する開放位置に回動される。
さらに、塗布材流出口９が塗料流入口１１に完全に挿入されるまでキャッチ１５がタンク３を引き込むと、その接触子１５ａがカム溝１４ａの直線部分Ｘ３〜Ｘ４を走行して、シャッタ開口部１４ｃが開放位置に停止されるように設計されている。
なお、カム溝１４ａは、螺旋部分Ｘ１〜Ｘ３の間のＸ２で折曲しているが、これは後述のカム機構１８による回転シャッタ１４の動きを逃がすためである。
【００１９】
すなわち、回転シャッタ１４の内側には、ベース１２の周面に形成されたカム溝１２ｂに係合する接触子１４ｄが形成され、回転シャッタ１４を可動節としベース１２を固定節とするカム機構１８が形成されている。
このカム機構１８は、シャッタ開口部１４ｃが閉塞位置にあるときは回転シャッタ１４をベース１２に密着させるように付勢し、タンク係脱機構１３により回転シャッタ１４が回動するときにはシャッタ板１４ｂとベース端面１２ａが接触して擦れないように回転シャッタ１４をベース１２から浮かすよう設計されている。
これにより、シャッタ開口部１４ｃが閉塞位置にあるときは、接触子１４ｄがカム溝１２ｂのＹ１に位置してシャッタ板１４ｂがベース端面１２ａに密着され、接触して擦れないように回転シャッタ１４をベース１２から浮かすように、回転シャッタ１４の回動により接触子１４ｄがカム溝１２ｂの傾斜部分Ｙ１〜Ｙ２に移動するときに回転シャッタ１４がベース１２から浮かされ、さらに、接触子１４ｄがカム溝１２ｂの水平部分Ｙ２〜Ｙ３を移動する間、そのギャップが維持されるようになっている。
【００２０】
また、ベース１２の端面１２ａには、洗浄流体供給流路２１が開口された洗浄流体供給口２２が形成され、洗浄流体供給口２２から塗料流入口１１に至る案内溝２３が形成されると共に、塗料流入口１１、洗浄流体供給口２２及び案内溝２３を囲むようにＯリングでなるパッキン２４が嵌め付けられている。
これによって、回転シャッタ１４のシャッタ板１４ｂがベース端面１２ａに密着するように付勢されたときに、パッキン２４で囲まれた領域がシャッタ板１４ｂ及びベース端面１２ａに挟まれた気密空間となり、洗浄流体供給口２２から案内溝２３を通り塗料流入口１１に連通する流路が形成されることとなる。
【００２１】
なお、塗装機１の背面側には、タンク係脱機構１３によりタンク３が引き込まれたときにその作動流体流入口１０と係合される位置に、作動流体を供給する作動流体ポート２５が形成されている。
【００２２】
以上が本発明の一構成例であって、次にその作用について説明する。
まず、図２に示すように、タンク係脱機構１３のシリンダ１６を伸長させてキャッチ１５をタンク交換位置にセットし、充填済みのタンク３をスライドさせてそのフランジ８をキャッチ１５に係合させる。
このとき、キャッチ１５に形成された接触子１５ａはカム溝１４ａのＸ１に位置して、回転シャッタ１４のシャッタ開口部１４ｃは塗料流入口１１からずれた閉塞位置にあり、また、回転シャッタ１４内側の接触子１４ｄがベース１２に形成されたカム溝１２ｂのＹ１に位置してベース端面１２ａにシャッタ板１４ｂが密着するように付勢されて塗料流入口１１が塞がれている。
【００２３】
次いで、タンク係脱機構１３のシリンダ１６を収縮開始すると、接触子１５ａがカム溝１４ａの螺旋部分Ｘ１〜Ｘ３を走行することにより回転シャッタ１４が回動される。これと同時に、回転シャッタ１４に形成された接触子１４ａがカム溝１２ｂのＹ１〜Ｙ２を走行して、シャッタ板１４ｂがベース端面１２ａから浮かされ、以後、接触子１４ａがカム溝１２ｂのＹ２〜Ｙ３を走行する間、この間隔が維持される。
【００２４】
そして、図３に示すように、タンク係脱機構１３のシリンダ１６を収縮して塗布材流出口９の先端がシャッタ板１４ｂに当たる直前に、接触子１５ａがカム溝１４ａのＸ３に達し、シャッタ開口部１４ｃが塗料流入口１１を開放する開放位置に回動される。
【００２５】
さらに、図４に示すように、塗布材流出口９が塗料流入口１１に完全に挿入されるまでキャッチ１５がタンク３を引き込むと、その間、その接触子１５ａがカム溝１４ａの直線部分Ｘ３〜Ｘ４を走行して、シャッタ開口部１４ｃが開放位置に停止される。
【００２６】
このようにタンク３を装着した塗装機１に作動流体を供給し、その圧力により塗料バッグ６を圧し潰しながら塗料を圧し出して塗装する。
そして、塗装が終了すると、上述とが逆に、タンク係脱機構１３のシリンダ１６を伸長させ、図２に示すように、キャッチ１５をタンク交換位置に位置させてタンク３の交換を行う。
【００２７】
このとき、カム機構１８により、回転シャッタ１４のシャッタ板１４ｂがベース端面１２ａに密着するように付勢されており、パッキン２４で囲まれた領域がシャッタ板１４ｂ及びベース端面１２ａに挟まれた気密空間となって、洗浄流体供給口２２から案内溝２３を通り塗料流入口１１に連通する流路が形成される。
したがって、洗浄流体供給流路２１を介して洗浄液・洗浄エアなどの洗浄流体を供給すれば、その洗浄流体は洗浄流体供給口２２から案内溝２３を通り塗料流入口１１に流入するので、塗料流路５及び回転霧化頭３に付着残存している塗料が洗浄除去される。
このように、塗装機１を色替洗浄する際に、塗料流路５及び回転霧化頭３に付着残存している塗料のみを洗浄すれば足りるので、色替洗浄に要する時間を短縮することができると同時に、洗浄流体を節約することができるという大変優れた効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、塗料を静電塗装する塗布機の用途、特に、水性塗料その他の導電性塗料を静電塗装する塗布機の用途に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の塗布機の一例を示す全体図。
【図２】その要部を示す説明図。
【図３】その要部を示す説明図。
【図４】その要部を示す説明図。
【図５】カム機構を示す概略説明図。
【符号の説明】
【００３０】
１      塗装機（塗布機）
２      回転霧化頭（塗布材霧化機構）
３      塗布材充填用タンク
４      ジョイント
５      塗料（塗布材）流路
９      塗料（塗布材）流出口
１１    塗料（塗布材）流入口  
１２    ベース
１３    タンク係脱機構
１４    回転シャッタ
１４ｂ  シャッタ板
１４ｃ  シャッタ開口部
１７    シリンドリカルカム
１８    カム機構１８
２１    洗浄流体供給流路
【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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