(57)【要約】【課題】塗料バッグを作動液の液圧で圧し潰すことにより塗料を圧し出して塗装する際に、万一、塗料バッグが破れることがあっても、これを逸早く検知できるようにする。【解決手段】塗料を充填する塗料バッグ（８）が作動液で満たされた塗料圧出室（４）内に配されて塗料流入出口（８ａ）を介して霧化機構に連通され、作動液給排管（１０）の作動液流入出口（１０ａ〜１０ｆ）から塗料圧出室（４）に流入する作動液の流体圧で塗料バッグ（８）を圧し潰すことにより塗料バッグ（８）内の塗料を圧し出す作動液給排系（９）を備えており、作動液流入出口（１０ａ〜１０ｆ）を作動液給排管（１０）の周面に形成することにより、塗料圧出室（４）内を作動液で攪拌し、塗料バッグ（８）が破れた場合に漏れ出た塗料と作動液を混ざり易くした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め充填した塗料を霧化機構に対して圧し出す塗料圧出機構を備えた塗装機において、
前記塗料圧出機構は、塗料が充填される塗料バッグが作動液で満たされた塗料圧出室内に配されて塗料流入出口を介して霧化機構に連通され、塗料圧出室内に挿入された作動液給排管の作動液流入出口から塗料圧出室に流入する作動液の流体圧で塗料バッグを圧し潰すことにより該塗料バッグ内の塗料を圧し出す作動液給排系を備えると共に、前記作動液流入出口が作動液給排管の周面に形成されたことを特徴とする塗装機。
【請求項２】
前記作動液流入出口が、作動液給排管の周面及び先端に形成された請求項１記載の塗装機。
【請求項３】
前記作動液流入出口が、作動液給排管の周面に所定間隔で複数形成された請求項１記載の塗装機。
【請求項４】
前記作動液流入出口が、少なくとも作動液給排管の根元に開口形成された請求項１記載の塗装機。
【請求項５】
前記作動液流入出口が、作動液を塗料圧出室の内壁に沿って周方向に吹き出す向きに形成された請求項１乃至４いずれか記載の塗装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め充填された塗料を霧化機構に対して圧し出す塗料圧出機構を備えた塗装機に関し、特に水性塗料などの導電性塗料を静電霧化する静電塗装機に適用して好適なものである。
【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装置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、従来は塗装機内に形成され、あるいは、塗装機に対して着脱可能に装着される塗料充填用タンクに塗料を充填し、タンクから塗料を圧し出して塗装することにより、塗料供給系を電気的に遮断して、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２０００−３１７３５４号公報
【０００５】
このような形式の静電塗装機は、通常、シリンダとなる交換タンクの内周面に沿ってピストンとなる底板が摺動可能に配され、その底板を他のアクチュエータや液圧により圧し込んで塗料を圧し出すようにしている。
【０００６】
しかしながら、この場合、底板と内周面のシールを確実に行わなければならないため、その分摩擦が大きくなって大きな駆動力を必要とし、底板が往復動するたびに、シールが擦れて摩耗するため、液圧駆動の場合にはその作動液が流入して塗装品質に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００７】
また、通常のシールは、ピストンとなる底板の外周面に複数のＯリングを平行に配する構成となっているため、そのＯリングとＯリングの間に塗料が入り込んでしまい、一日の作業が終了して洗浄するときには、底板を取り外して分解洗浄しなければならないという面倒があった。
【０００８】
このため、本出願人は、図５に示すような塗装機５１を試作した。
これによれば、塗料を充填する塗料バッグ５２を、作動液が満たされる交換タンク（塗料圧出室）５３内に設け、交換タンク５３に挿入された作動液給排管５４の先端に形成された作動液流入出口５４ａから作動液を流入させ、その液圧により塗料バッグ５２を圧し潰すことにより、塗料が圧し出されるようになっている。
【特許文献２】特開２００６−３４７６０６号公報
【０００９】
これによれば、塗料バッグ５２に予め塗料を充填させて、交換タンク５３内に作動液を例えば定量で流入させると、その液圧により塗料バッグ５２が圧し潰されて塗料が定量で圧し出され、エアモータ５５の管状回転軸５６の先端に取り付けられた回転霧化頭（霧化機構）５７へフィードパイプ５８を介して供給される。
したがって、Ｏリングによる摩擦などの影響がないので、作動液の圧力がそのまま塗料に作用し、比較的小さな駆動力で塗料を霧化機構へ供給することができる。
また、ピストンとなる底板を使用しないので、底板と交換タンク５３との間の塗料が入り込む隙間もなく洗浄も簡単に行うことができ、洗浄不良や底板のシール漏れに起因する塗装不良もなくなった。
さらに、交換タンク５３の奥まで挿入された作動液給排管５４の先端に作動液流入出口５４ａが形成されているので、塗料の充填により塗料バッグ５２が膨らんでも作動液流入出口５４ａが塞がれることがなく、したがって動作不良を生ずることもない。
【００１０】
ところで、同じ塗料バッグ５２を長期間使用すると、疲労により使用中に塗料バッグ５２が破れる可能性もあるため、交換タンク５３を外して塗料バッグ５２内に塗料を充填する際には、交換タンク５３から排出される作動液の色の変化を光学的にモニタして塗料バッグ５２の破れを検出するようにしている。
しかしながら、塗料バッグ５２が大きく破裂することはほとんどなく、通常は極めて小さな亀裂が入るだけで、塗料が大量に作動液に混ざることがないので、塗料バッグ５２が破れてもその発見に時間がかかるという問題があった。
特に、塗料バッグ５２の膨張・収縮に伴って塞がれることがないよう作動液流入出口５４ａは、交換タンク５３の奥まで挿入された作動液給排管５４の先端に形成されており、塗料バッグ５２が破れて塗料が作動液に混入したときに、濁った作動液が比重などの関係で作動液圧出室５３の底面側５３ｂ側に澱んでしまうとなかなか流出されず、作動液給排管５４から流出したときには、既に、相当の時間が経過して作動液が塗料バッグ５２内に流入し、塗装不良を起こしている可能性もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで本発明は、塗料バッグを使用して塗料を押し出して塗装する際に、万一、塗料バッグが破れることがあっても、これを逸早く発見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】
【００１２】
この課題を解決するために、本発明は、予め充填した塗料を霧化機構に対して圧し出す塗料圧出機構を備えた塗装機において、前記塗料圧出機構は、塗料が充填される塗料バッグが作動液で満たされた塗料圧出室内に配されて塗料流入出口を介して霧化機構に連通され、塗料圧出室内に挿入された作動液給排管の作動液流入出口から塗料圧出室に流入する作動液の流体圧で塗料バッグを圧し潰すことにより該塗料バッグ内の塗料を圧し出す作動液給排系を備えると共に、前記作動液流入出口が作動液給排管の周面に形成されたことを特徴としている。
なお、本明細書及び特許請求の範囲中、「塗料」というときは本来の塗料のみならず、塗油材や接着剤のように被塗面状にコーティング膜を形成する全ての液状コーティング材料を含む概念とし、「塗装」というときは広くそのような液状コーティング材料を被塗面に対して噴霧すること含む概念とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る塗装機は、塗料バッグに塗料などの塗料を充填させ、塗料圧出室に作動液を流入させると、その液圧により塗料バッグが圧し潰され、塗料が定量で圧し出されて霧化機構へ供給される。
【００１４】
このとき、作動液流入出口は作動液給排管の先端ではなく周面に形成されているので、作動液は作動液給配管に対して直交する方向に流出され、塗料圧出室内の作動液を攪拌するように流れる。
したがって、塗料バグが破れて塗料が流出したときに作動液が全体的に濁るので、塗料バッグが破れたことを逸早く検知することができるという効果がある。
【００１５】
ここで、請求項２のように、作動液流入出口を作動液給排管の周面及び先端に形成しておけば、塗料バッグにより塞がれることがない。
また、請求項３のように作動液流入出口が作動液給排管の周面に所定間隔で複数形成されていたり、請求項４のように作動液流入出口が作動液給排管の根元に開口形成されていたり、請求項５のように作動液を塗料圧出室の内壁に沿って周方向に吹き出す作動液流入出口を作動液給配管に接続しておけば、作動液がより確実に攪拌される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、塗料バッグを使用して塗料を押し出して塗装する際に、万一、塗料バッグが破れることがあっても、これを逸早く発見できるようにするという目的を達成するために、塗料圧出室内に挿入された作動液給排管の周面に作動液流入出口を形成して、作動液を塗料圧出室内で攪拌できるようにした。
【００１７】
以下、本発明に係る塗装機を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る塗装機の一例を示す説明図、図２はその横断面図、図３及び図４は他の実施形態を示す説明図である。
【実施例１】
【００１８】
図１に示す静電塗装機１は、水性塗料などの導電性塗料の静電塗装を行うもので、機体２の先端側に塗料を回転霧化する回転霧化頭（霧化機構）３が配されると共に、その後端側には予め充填された塗料を作動液の液圧で圧し出して回転霧化頭３に供給する塗料圧出機構Ｐを有する円筒形の交換タンク（塗料圧出室）４が着脱可能に装着されている。
【００１９】
回転霧化頭３は、機体２内に配されたエアモータ５の管状回転軸６に取り付けられて高速回転駆動され、交換タンク４からフィードパイプ７を介して供給された塗料を霧化すると共に、塗装機１に内蔵された高電圧発生機（図示せず）から供給される高電圧が印加されて、霧化された塗料粒子を被塗物と反対極に帯電させるようになっている。
【００２０】
塗料圧出機構Ｐは、塗料充填用の塗料バッグ８が作動液で満たされた交換タンク４内に配されて、塗料流入出口８ａを介して霧化機構に連通されている。
また、交換タンク４に対して作動液を供給／排出する作動液給排系９を備えており、交換タンク４に挿入された作動液給排管１０に形成された作動液流入出口１０ａ〜１０ｆから交換タンク４に流入する作動液の流体圧で塗料バッグ８を圧し潰すことによりその塗料バッグ８内の塗料を圧し出して回転霧化頭３へ送給できるようになっている。
【００２１】
作動液給排管１０には、その先端に作動液流入出口１０ａが形成されると共に、周面に沿ってその先端側から根元まで所定間隔で複数の作動液流入出口１０ｂ〜１０ｆが形成されている。
また、周面に形成された作動液流入出口１０ｂ〜１０ｆは、作動液を交換タンク４の内壁に沿って周方向に吹き出す向きに形成されている（図２参照）。
したがって、作動液を供給するときに交換タンク４内で作動液が攪拌されるので、塗料バッグ４が破れたときに漏れ出した塗料と作動液が混ざって濁りやすいので、作動液の濁りをモニタして破れ検知する場合に逸早く発見することができる。
【００２２】
交換タンク４の先端側には、塗装機１の機体２に接続されるジョイント１１Aが形成され、そのジョイント１１Aには、タンク４内で塗料バッグ８の塗料流入流出口８ａが接続される塗料ポート１２と、作動液給排管１０に連通する作動液ポート１３が形成されている。
また、交換タンク４のジョイント１１Aと接続される機体２側のジョイントベース１１Bには、フィードパイプ７に連通された塗料ポート１４と、作動液配管１６に連通された作動液ポート１５が形成されている。
そして、これら機体２側の各ポート１４及び１５がタンク４側の各ポート１２及び１３と夫々係合するようになされると共に、各ポート１２〜１５には係合時に開成されるストップバルブが内蔵されている。
【００２３】
さらに、機体２の側面に形成された洗浄ポート１７が洗浄液配管１８を介して塗料ポート１４に接続され、フィードパイプ７及び回転霧化頭２に残存する塗料を洗浄除去できるようになっている。
この塗料ポート１４はストップバルブ付の三方弁でなり、タンク４の塗料ポート１２と係合されたときは、洗浄液配管１８を遮断して塗料バッグ８をフィードパイプ７に連通させ、タンク４の塗料ポート１２の係合が解除されたときは、塗料ポート１２との接続口を閉鎖し、洗浄液配管１８をフィードパイプ７に連通させるようになっている。
【００２４】
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。
静電塗装機１の機体２に各種オペレートエア配管、排気管、電源ケーブル（いずれも図示せず）を接続して、塗装ロボット（図示せず）のウィービングアームに取り付ける。
そして、塗料を塗料バッグ８に充填した交換タンク４を所定の装着位置で機体２に装着し、回転霧化頭３をエアモータ５により高速回転駆動させると共に、高電圧発生機（図示せず）をオンして高電圧を印加させ、塗装機１を任意の塗装位置へ移動させる。
【００２５】
そして、塗装を行う場合は、機体２側から作動液配管１６を介して交換タンク４に作動液を定量供給すると、塗料タンク４内に挿入された作動液給排管１０に形成された作動液流入出口１０ａ〜１０ｆから塗料タンク４内に作動液が流入される。
周面に形成された作動液流入出口１０ｂ〜１０ｆは、作動液を交換タンク４の内壁に沿って周方向に吹き出す向きに形成されているので、作動液がタンク４内で周方向に強制対流し、作動液で内部を攪拌しながら塗料バッグ８を圧し潰していく。
これにより、塗料バッグ８内の塗料が圧しだされて、フィードパイプ７を介して回転霧化頭３に供給され、ここで静電霧化される。
この場合に、塗料として導電性塗料を用いても塗料は塗料バッグ８に充填されており、その導電性塗料を介して外部と電気的に接続されることがないので、高電圧がリークすることがなく、したがって、塗料充填用タンク４に塗料を充填する塗料供給系（図示せず）に絶縁対策を施す必要がない。
【００２６】
塗装が終了すると、塗装機１が装着位置に戻されて交換タンク４が外されると同時に、洗浄液ポート１７から洗浄液が供給されて機体２の内部に残存する塗料が洗浄除去され、塗料バッグに塗料充填済のタンク４が装着され、再び、任意の塗装位置で塗装を行う。
【００２７】
したがって、従来のように交換タンクの底板を摺動させて塗料を圧しだすのではなく、作動液を塗料バッグ８の外側に流入させることにより塗料バッグ８を圧し潰して塗料を圧し出すことができるので、作動液の圧力がそのまま塗料に作用し、比較的小さな駆動力で塗料を圧し出すことができるという効果がある。
また、塗料が塗料バッグ８内に充填されて作動液とは完全に分離されているので、互いが混合するのを防止するシールを設ける必要がなく、また、シール漏れに起因する塗装不良が起こる筈もなく、さらには、塗料が入り込むような隙間も存在しないので洗浄も簡単に行うことができるという効果がある。
【００２８】
そして、塗料バッグ８が破れると、塗料が漏れ出して作動液と混ざっていく。
作動液を供給して塗料を圧し出しているときに破れると、漏れ出した塗料が対流する作動液により攪拌されて作動液と良く混ざり合い、作動液が濁る。
また、交換タンク４を機体２から外した後、塗料を充填する際に破れると、漏れ出した塗料が各作動液流入出口１０ａ〜１０ｆに向かう作動液と混ざり、作動液が濁る。
【００２９】
そして、いずれの場合も、塗料充填時に、各作動液流入出口１０ａ〜１０ｆに向かう強制対流に乗って濁った作動液が排出される。
このとき、塗料バッグ８のどの部分で破れが生じていても、また、漏れ出した塗料と作動液が良く混ざっていなくても、作動液給排管１０には作動液流入出口１０ａ〜１０ｆが所定間隔で設けられているので、塗料の混ざった作動液はいずれかの作動液流入出口１０ａ〜１０ｆから確実に排出され、塗料タンク４内に滞留することがない。
したがって、流出される作動液の濁りを光学的に検知することにより、塗料バッグの破れを逸早く検知することができる。
【実施例２】
【００３０】
なお、本発明は、上述のように作動液流入出口１０ａ〜１０ｆを多数設ける場合に限らず、図３に示すように、作動液給排管１０の先端と根元に一つづつの作動液流入出口１０ａ及び１０ｆを設ける場合でも良い。
特に塗料の比重が作動液よりも重い場合は、塗料バッグ８が破れたときに漏れた塗料がタンク４内底部に澱みやすいので、少なくとも根元側に一つの作動液流入出口１０ｆを設けることが有効である。
【実施例３】
【００３１】
図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態を示す横断面図及び縦断面図である。
本例の塗装機２１は、作動液給排管２２が交換タンク２３内に出っ張らないようにタンク２３の内周面２４に埋められ、作動液流入出口２２ａ〜２２ｆが内周面２４の接線方向に沿ってタンク２３内に作動液を流入させる向きに形成されている以外の構成は、図１に示す塗装機１と同様である。
本例の塗装機２１は、作動液給排管２２が交換タンク２３内に出っ張っていないので、塗料バッグ８に塗料が充填されて膨らんだときに、作動油給排管２２により傷付くことが無いというメリットがある。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、予め塗料が充填される柔軟な塗料バッグの外側から作動液の液圧により塗料バッグを潰してその塗料を圧し出すタイプの塗装機に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る塗装機の一例を示す説明図。
【図２】その横断面図。
【図３】他の実施形態を示す説明図。
【図４】他の実施形態を示す説明図。
【図５】従来装置を示す説明図。
【符号の説明】
【００３４】
１、２１      塗装機
２            機体
３            回転霧化頭（霧化機構）
Ｐ            塗料圧出機構
４、２３      交換タンク（塗料圧出室）
８            塗料バッグ
８ａ          塗料流入出口
９            作動液給排系
１０、２２    作動液給排管  
１０ａ〜１０ｆ、２２ａ〜２２ｆ  作動液流入出口
【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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