(57)【要約】【課題】塗料押出液室内に溜まったエア及び塗料を確実に排出できる塗料カートリッジを提供すること。【解決手段】本発明の塗料カートリッジ１０は、カートリッジ本体１１、区画体１２、塗料移動経路１７及び複数の塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂを備える。カートリッジ本体１１は、塗料充填装置２１に着脱可能に取り付けられる。区画体１２は、カートリッジ本体１１の内部領域を塗料室１３及び塗料押出液室１４に区画する。塗料移動経路１７は、塗料室１３とカートリッジ本体１１の外部領域との間を連通し、各塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂは、塗料押出液室１４とカートリッジ本体１１の外部領域との間を連通する。各塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂは塗料押出液室１４内にて開口する複数の開口部を有し、各開口部は接続端面１１ｆからの距離が互いに異なっている。【選択図】図２
2008018396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料充填装置または塗装機に着脱可能に取り付けられる接続端面を有するカートリッジ本体と、
前記カートリッジ本体内にて変形または変位可能に設けられ、前記カートリッジ本体の内部領域を、塗料が充填される塗料室及び前記塗料を前記塗料室から押し出すための塗料押出液が給排される塗料押出液室に区画する区画体と、
前記塗料室と前記カートリッジ本体の外部領域との間を連通しうる塗料移動経路と、
前記塗料押出液室と前記カートリッジ本体の外部領域との間を連通しうる複数の塗料押出液移動経路と
を備え、前記複数の塗料押出液移動経路は前記塗料押出液室内にて開口する複数の開口部を有するとともに、前記複数の開口部は前記接続端面からの距離が互いに異なっていることを特徴とする塗料カートリッジ。
【請求項２】
前記カートリッジ本体は、
一端が開口するとともに、他端の外面側に非接続端面を有する本体部と、
前記本体部の開口部分を塞ぐように前記本体部が取り付けられ、外面側に前記接続端面を有するベース部とを備え、
前記複数の塗料押出液移動経路は、前記非接続端面の近傍にて開口する開口部と、前記ベース部の内面側にある底面にて開口する開口部とを有することを特徴とする請求項１に記載の塗料カートリッジ。
【請求項３】
前記区画体は、内部が前記塗料室となる袋状に形成され、前記塗料室に前記塗料を充填した際に膨張するとともに、前記塗料押出液室に前記塗料押出液を充填した際に収縮する塗料バッグであることを特徴とする請求項１または２に記載の塗料カートリッジ。
【請求項４】
前記塗料充填装置または前記塗装機に取り付けられたときに前記複数の塗料押出液移動経路を開状態とし、前記塗料充填装置または前記塗装機に取り付けられていないときに前記複数の塗料押出液移動経路を閉状態とする塗料押出液移動経路開閉弁を、前記塗料押出液移動経路に設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塗料カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料充填装置または塗装機に着脱可能に取り付けられる塗料カートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車ボディなどの被塗装物を塗装する塗装システムにおいては、高品質な塗装が要求されるため、塗着効率や塗膜の平滑性などに優れた静電塗装機が用いられている。
【０００３】
静電塗装機では、静電塗装用水性塗料を霧化するための回転霧化頭が設けられており、その回転霧化頭に高電圧を印加することにより、回転霧化頭で霧化された塗料粒子が帯電されて静電塗装が行われる。この静電塗装機としては、塗料カートリッジを塗装機本体に装着して定量の塗料押出液（作動流体）を充填することにより、塗料カートリッジ内の塗料を押し出して回転霧化頭に供給し、塗装を行うようにした塗装機がある（例えば、特許文献１参照）。なお、塗料カートリッジは、ピストンを隔てて互いに区画される塗料室及び塗料押出液室を有し、塗料押出液を充填してピストンが移動するのに伴って、塗料室内の塗料を押し出すようになっている。
【０００４】
ところで、塗料供給系を流れる塗料を介して電流がリークするおそれがあるため、それを防止する絶縁対策が必要となる。この対策としては、例えば、塗料押出液として絶縁性の液体（有機溶剤など）を使用することが提案されている。これらの塗料押出液は、比重が０．７〜０．９と小さく、比重が１．１〜１．３となる静電塗装用水性塗料と比較すると軽い流体である。
【０００５】
また、別の絶縁対策として、従来の塗料カートリッジに代えて、塗料が充填される塗料バッグ１０１を備えた塗料カートリッジ１００（図７参照）を塗装機本体に装着することが提案されている。この塗料カートリッジ１００を用いれば、塗料室１０２内（塗料バッグ１０１内）から塗料押出液室１０３への塗料漏れが完全に防止されるため、電流のリークをより確実に防止することができる。この場合、塗料押出液を塗料押出液室１０３に充填して塗料バッグ１０１内の塗料を押し出すことにより、塗料が回転霧化頭に供給される。なお、塗料カートリッジ１００は、塗装機だけでなく塗料充填装置１１０（図７参照）にも装着される。塗料充填装置１１０は、塗料カートリッジ１００が装着された際に、塗料室１０２内に塗料を充填する。
【０００６】
また、特許文献１に記載の塗料カートリッジでは、塗料室がピストンの下側領域を占めるとともに、塗料押出室がピストンの上側領域を占めるため、塗料押出液室１０３に対して塗料押出液を給排させる塗料押出液移動経路１０４の開口部は、塗料カートリッジ１００内の上部に配置されている。また、ピストンを塗料バッグ１０１に変更した塗料カートリッジ１００においても、同様に塗料押出液移動経路１０４の開口部は、塗料カートリッジ１００内の上部に配置されている。
【特許文献１】特開２０００−１７６３２８号公報（図６等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、塗料押出液にエアＡ１が混入していると、塗料カートリッジ１００を塗装機に装着した際に定量の塗料押出液を塗料押出液室１０３に充填できないため、肝心の塗料の排出量が安定しなくなる。従来装置においては、塗料押出液移動経路１０４の開口部が塗料カートリッジ１００内の上部に位置しているため、この開口部を介してエアＡ１を抜くことができる。
【０００８】
また、何らかの原因で塗料バッグ１０１が破れ、塗料バッグ１０１内の塗料が一気に塗料押出液室１０３に漏れ出すことがある。仮に、特許文献１に記載の塗料カートリッジであったとしても、ピストンが傾いたり、ピストンの外周部分に設けられたシールリングが破損するなどした場合には、塗料室内の塗料が塗料押出液室に漏れ出してしまう可能性がある。ここで、塗料押出液が塗料よりも比重が小さければ、塗料押出液室１０３に混入した塗料Ａ２は、塗料押出液よりも比重が大きくなるために、塗料カートリッジ１００内の底部に沈殿してしまう。しかしながら、塗料カートリッジ１００を塗料充填装置１１０に装着した状態で、塗料カートリッジ１００内の上部にある塗料押出液移動経路１０４の開口部から塗料カートリッジ１００外に塗料押出液中に漏れ出した塗料を排出することは困難である。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗料押出液室内に溜まったエア及び塗料を確実に排出できる塗料カートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、塗料充填装置または塗装機に着脱可能に取り付けられる接続端面を有するカートリッジ本体と、前記カートリッジ本体内にて変形または変位可能に設けられ、前記カートリッジ本体の内部領域を、塗料が充填される塗料室及び前記塗料を前記塗料室から押し出すための塗料押出液が給排される塗料押出液室に区画する区画体と、前記塗料室と前記カートリッジ本体の外部領域との間を連通しうる塗料移動経路と、前記塗料押出液室と前記カートリッジ本体の外部領域との間を連通しうる複数の塗料押出液移動経路とを備え、前記複数の塗料押出液移動経路は前記塗料押出液室内にて開口する複数の開口部を有するとともに、前記複数の開口部は前記接続端面からの距離が互いに異なっていることを特徴とする塗料カートリッジをその要旨とする。
【００１１】
従って、請求項１に記載の発明によると、塗料押出液に混入したエアがカートリッジ本体内における接続端面から遠い位置に溜まった場合、接続端面から遠い位置にある開口部から塗料押出液を排出する際に、エアも一緒に排出できる。これにより、塗料押出液充填時における塗料室からの塗料の排出量が安定する。また、塗料押出液に混入した塗料がカートリッジ本体内における接続端面から近い位置に溜まった場合、接続端面から近い位置にある開口部から塗料押出液を排出する際に、塗料も一緒に排出できる。
【００１２】
ここで、前記カートリッジ本体内にて変形可能に設けられた区画体としては、ダイヤフラムやベローズなどが挙げられる。また、前記カートリッジ本体内にて変形可能に設けられた区画体としては、内部が前記塗料室となる袋状に形成され、前記塗料室に前記塗料を充填した際に膨張するとともに、前記塗料押出液室に前記塗料押出液を充填した際に収縮する塗料バッグ（請求項３）などが挙げられる。さらに、前記カートリッジ本体内にて変位可能に設けられた区画体としては、ピストンなどが挙げられる。なお、塗料室から塗料押出液室への塗料漏れを確実に防止するためには、ダイヤフラム、ベローズ及び塗料バッグなどの変形可能な区画体を用いることが好ましい。特には、ダイヤフラムよりも容積変化が大きく、しかもベローズよりも構造が簡単な塗料バッグを、区画体として用いることが好ましい。
【００１３】
上記発明において、前記塗料は静電塗装用水性塗料であり、前記塗料押出液は前記塗料と比重差がある絶縁性の油性透明液体であることが好ましい。このようにすれば、塗料及び塗料押出液を介して電流がリークすることを防止できる。この場合、塗料押出液としては、有機溶剤などのシンナーを挙げることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記カートリッジ本体は、一端が開口するとともに、他端の外面側に非接続端面を有する本体部と、前記本体部の開口部分を塞ぐように前記本体部が取り付けられ、外面側に前記接続端面を有するベース部とを備え、前記複数の塗料押出液移動経路は、前記非接続端面の近傍にて開口する開口部と、前記ベース部の内面側にある底面にて開口する開口部とを有することをその要旨とする。
【００１５】
従って、請求項２に記載の発明によると、非接続端面の近傍にて開口する開口部があるため、非接続端面の近傍に溜まったエアを確実に排出できる。また、底面にて開口する開口部があるため、塗料押出液と底面に溜まった塗料とを確実に排出できる。さらに、底面にて開口する開口部を有する塗料押出液移動経路がカートリッジ本体内に突出しないため、この塗料押出液移動経路の一部が区画体に接触して傷付けることを防止できる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記塗料充填装置または前記塗装機に取り付けられたときに前記複数の塗料押出液移動経路を開状態とし、前記塗料充填装置または前記塗装機に取り付けられていないときに前記複数の塗料押出液移動経路を閉状態とする塗料押出液移動経路開閉弁を、前記塗料押出液移動経路に設けたことをその要旨とする。
【００１７】
従って、請求項４に記載の発明によると、塗料カートリッジを塗料充填装置や塗装機から取り外した際に複数ある塗料押出液移動経路がいずれも閉状態となるため、カートリッジ本体の外部領域への塗料押出液の漏れを防止できる。また、塗料押出液へのエアの混入も防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上詳述したように、請求項１〜４に記載の発明によると、塗料押出液室内に溜まったエア及び塗料を確実に排出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２０】
まず、塗装機１の構成について説明する。図１に示されるように、塗装機１は、塗装用ロボットのアーム２の先端に装着されている。塗装機本体３の正面には、塗装機本体３に内蔵されたエアモータ４ｂの管状回転軸４ａを介して、回転霧化頭４が回転可能に取り付けられている。なお、この回転霧化頭４には、図示しない高電圧発生器から高電圧が印加されるようになっている。即ち、塗装機１は、塗料を負に帯電し、自動車ボディなどの被塗装物をアースした状態で、塗装を行う静電塗装機である。
【００２１】
また、塗装機本体３の背面に設けられた装着部には、塗料カートリッジ１０が着脱可能に取り付けられている。この塗料カートリッジ１０が備えるカートリッジ本体１１は、透明な耐溶剤性の樹脂からなり、本体部１１ａ及びベース部１１ｃから構成されている。本体部１１ａは、両端にて開口するとともに、一方の開口部分が蓋部１１ｂによって塞がれている。なお、蓋部１１ｂの外面は、塗装機本体３の装着部に接続されない非接続端面１１ｈとなる。また、ベース部１１ｃは、塗装機本体３の装着部に接続可能な接続端面１１ｆを外面側に有し、底面１１ｇを内面側に有している。ベース部１１ｃの底面１１ｇ側には本体部１１ａが取り付けられており、これにより本体部１１ａの他方の開口部分が塞がれている。
【００２２】
図１に示されるように、カートリッジ本体１１内には塗料バッグ１２（区画体）が設けられている。塗料バッグ１２は、可撓性を有する樹脂製のバッグであり、変形可能となっている。塗料バッグ１２は、カートリッジ本体１１の内部領域を、塗料が充填される塗料室１３と、塗料を塗料室１３から押し出すための塗料押出液が給排される塗料押出液室１４とに区画しており、塗料と塗料押出液との接触を防止するようになっている。なお、塗料バッグ１２は、一端側に開口部を有する袋状に形成されているため、塗料バッグ１２の内部が塗料室１３となる。ここで、本実施形態で用いられる塗料は、導電性を有する静電塗装用水性塗料であり、本実施形態で用いられる塗料押出液は、絶縁性を有する有機溶剤などの油性透明液体である。ゆえに、油性透明液体の比重は０．７〜０．９となり、静電塗装用水性塗料の比重（１．１〜１．３）よりも小さくなる。
【００２３】
なお、塗料バッグ１２は、塗料押出液室１４内に塗料押出液が充填された際に変形して収縮する。これに伴い、塗料バッグ１２内（塗料室１３内）の塗料はカートリッジ本体１１の外部領域に押し出される。また、塗料バッグ１２は、内部（塗料室１３内）に塗料が充填された際に変形して膨張する。これに伴い、縮小された塗料押出液室１４内の塗料押出液は、カートリッジ本体１１の外部領域に押し出される。本実施形態において、塗料室１３（塗料バッグ１２）の最大容量は約５００ｃｃに設定され、塗料押出液室１４の最大容量は約１０００ｃｃに設定されている。
【００２４】
図１に示されるように、塗料カートリッジ１０は、塗料室１３とカートリッジ本体１１の外部領域との間を連通しうる１系統の塗料移動経路１７を有している。塗料移動経路１７は、カートリッジ本体１１の前記本体部１１ａの中心軸線と平行に延びており、前記ベース部１１ｃの略中央部を貫通する貫通孔と、同貫通孔内に基端部が挿入される塗料移動管１６とによって構成されている。塗料移動管１６は、ベース部１１ｃの前記底面１１ｇの略中央部から塗料室１３内（塗料バッグ１２内）に突出している。塗料移動経路１７は、塗料室１３内にて開口する開口部（即ち、塗料移動管１６の先端開口部）を有している。また、塗料移動経路１７には塗料ストップ弁１１ｄが設けられている。塗料ストップ弁１１ｄは、ベース部１１ｃ内に設けられており、塗料移動管１６の基端部に連結されている。
【００２５】
図１に示されるように、塗料カートリッジ１０は、塗料押出液室１４とカートリッジ本体１１の外部領域との間を連通しうる２系統の塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂを有している。各塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂは前記本体部１１ａの中心軸線と平行に延びている。一方の塗料押出液移動経路１８ａは、本体部１１ａの内壁面近傍に配置され、他方の塗料押出液移動経路１８ｂは、塗料押出液移動経路１８ａと塗料移動経路１７との間に配置されている。塗料押出液移動経路１８ａは、ベース部１１ｃの外周部を貫通する貫通孔と、同貫通孔内に基端部が挿入される塗料押出液移動管１５とによって構成されている。塗料押出液移動管１５は、前記底面１１ｇの外周部から塗料押出液室１４内に突出している。一方、塗料押出液移動経路１８ｂは、ベース部１１ｃを貫通する貫通孔のみによって構成されるため、底面１１ｇから塗料押出液室１４内に塗料押出液移動管１５などが突出していない。
【００２６】
図１に示されるように、各塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂは、塗料押出液室１４内にて開口する開口部をそれぞれ有している。それぞれの開口部は、前記接続端面１１ｆからの距離が互いに異なっている。具体的に言うと、接続端面１１ｆから遠い位置にある開口部（即ち、塗料押出液移動経路１８ａを構成する塗料押出液移動管１５の先端開口部）は、前記蓋部１１ｂの近傍（非接続端面１１ｈの近傍）に位置している。また、塗料押出液移動管１５の先端開口部は、前記塗料バッグ１２の上方にて開口しているため、塗料バッグ１２に塗料押出液移動管１５が引っ掛かることを防止できる。一方、接続端面１１ｆから近い位置にある開口部（即ち、塗料押出液移動経路１８ｂの開口部）は、カートリッジ本体１１の底面１１ｇに位置している。
【００２７】
図１に示されるように、各塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂには、塗料押出液移動経路開閉弁としての塗料押出液ストップ弁１１ｅがそれぞれ設けられている。各塗料押出液ストップ弁１１ｅは、ベース部１１ｃ内に設けられており、塗料押出液移動経路１８ａに設けられた塗料押出液ストップ弁１１ｅは、塗料押出液移動管１５の基端部に連結されている。各塗料押出液ストップ弁１１ｅは、塗装機１に取り付けられたときに各塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂを開状態とし、塗料押出液室１４とカートリッジ本体１１の外部領域との間を連通させる。また、各塗料押出液ストップ弁１１ｅは、塗装機１に取り付けられていないときに各塗料押出液移動経路１８ａ,１８ｂを閉状態とし、塗料押出液室１４とカートリッジ本体１１の外部領域との間の連通を遮断させる。
【００２８】
図１に示されるように、前記塗料移動管１６は、前記塗料ストップ弁１１ｄを介して前記塗装機本体３内の塗料吐出通路５に連通している。塗料吐出通路５は、前記管状回転軸４ａを挿通しており、前記塗料室１３から押し出された塗料を前記回転霧化頭４に供給する通路である。また、塗料吐出通路５上には、塗料ストップ弁１１ｄを開状態に切り替えて塗料吐出通路５を連通させ、塗料ストップ弁１１ｄを閉状態に切り替えて塗料吐出通路５を遮断するトリガバルブ７が設けられている。一方、塗料押出液移動管１５は、塗料押出液ストップ弁１１ｅを介して塗装機本体３内の塗料押出液通路６に連通している。塗料押出液通路６は、前記塗装用ロボットのアーム２に沿って延びる配管を介して前記塗料カートリッジ１０の塗料押出液室１４内に塗料押出液を供給する通路である。また、塗料押出液通路６上には、塗料押出液通路６を連通または遮断するトリガバルブ８が設けられている。なお、本実施形態のトリガバルブ７，８は、図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。
【００２９】
なお、塗料カートリッジ１０には、図２に示される塗料充填システム２０に取り付けられた状態で塗料が充填されるようになっている。塗料充填システム２０は、塗料充填装置２１、塗料押出液貯留容器２７、塗料押出液送り配管２９、第１塗料押出液戻り配管２８ａ、第２塗料押出液戻り配管２８ｂ及び切替バルブ７１などを備えている。塗料充填装置２１は、切替バルブ７１及び塗料押出液送り配管２９を介して塗料押出液貯留容器２７に接続されている。また、塗料充填装置２１は、切替バルブ７１及び第１塗料押出液戻り配管２８ａを介して塗料押出液貯留容器２７に接続されている。さらに、塗料充填装置２１は、第２塗料押出液戻り配管２８ｂを介して塗料押出液貯留容器２７に接続されている。なお、塗料押出液貯留容器２７は、塗料押出液を溜めておくための容器である。
【００３０】
塗料充填装置２１にはカートリッジ取付部３０が設けられ、カートリッジ取付部３０の上面には塗料カートリッジ１０が前記接続端面１１ｆを下向きにして着脱可能に取り付けられる。なお、この状態において、前記塗料押出液ストップ弁１１ｅは開状態となるため、塗料充填装置２１は、前記塗料移動経路１７を介して前記塗料室１３内に塗料を充填することができる。
【００３１】
図２に示されるように、カートリッジ取付部３０の下面には、複数のカラーバルブ２３を有する塗料マニホールド２２が取り付けられている。塗料マニホールド２２内には、カラーバルブ２３を開状態に切り替えた際に、塗料タンク５２内に溜められた塗料を塗料ポンプ５１によって塗料室１３内に導く塗料充填経路２２ａが設けられている。また、カートリッジ取付部３０の下面には、開状態に切り替えられた際に塗料などを排出する排出バルブ２２ｂが取り付けられている。そして、カートリッジ取付部３０内には、塗料室１３内の塗料を排出バルブ２２ｂを介して外部に排出する塗料排出経路２２ｃが設けられている。また、塗料ストップ弁１１ｄと塗料充填経路２２ａと塗料排出経路２２ｃとの接続部分には、塗料ストップ弁１１ｄ、塗料充填経路２２ａ及び塗料排出経路２２ｃのうちの１つを遮断して、残りの２つを連通させるトリガバルブ２２ｄが設けられている。なお、本実施形態のカラーバルブ２３、排出バルブ２２ｂ及びトリガバルブ２２ｄは、図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。
【００３２】
図２に示されるように、前記切替バルブ７１と前記塗料押出液移動経路１８ａとをつなぐ塗料押出液移動配管２８ｃ上には、塗料押出液移動配管２８ｃを開状態または閉状態に切り替える液体給排バルブ２４が設けられている。液体給排バルブ２４は、カートリッジ取付部３０の側面に取り付けられている。液体給排バルブ２４は、開状態に切り替えられた際に、塗料押出液移動配管２８ｃ及び塗料押出液移動経路１８ａを介して、前記塗料押出液室１４に塗料押出液を充填可能とする。また、液体給排バルブ２４は、開状態に切り替えられた際に、塗料押出液室１４内の塗料押出液を、塗料押出液移動経路１８ａ及び塗料押出液移動配管２８ｃを介して排出可能とする。さらに、切替バルブ７１は、塗料押出液移動配管２８ｃと前記塗料押出液送り配管２９と前記第１塗料押出液戻り配管２８ａとの接続部分に設けられている。切替バルブ７１は、塗料押出液移動配管２８ｃ、塗料押出液送り配管２９及び第１塗料押出液戻り配管２８ａのうちの１つを遮断して、残りの２つを連通させるようになっている。なお、本実施形態の液体給排バルブ２４及び切替バルブ７１は、図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。
【００３３】
図２に示されるように、塗料押出液送り配管２９上には塗料押出液供給ポンプ２６が設けられている。塗料押出液送り配管２９は、塗料押出液供給ポンプ２６の駆動により、前記塗料押出液貯留容器２７に溜められた塗料押出液を切替バルブ７１などを介して塗料押出液室１４に供給する経路である。なお、塗料押出液供給ポンプ２６は、塗料押出液を他の塗料充填装置２１（塗料カートリッジ１０内の塗料押出液室１４）や他の塗装機１にも供給するようになっている。
【００３４】
また、前記第２塗料押出液戻り配管２８ｂ上には、第２塗料押出液戻り配管２８ｂを開状態または閉状態に切り替える液体排出バルブ２５が設けられている。液体排出バルブ２５は、前記カートリッジ取付部３０の側面に取り付けられている。液体排出バルブ２５は、開状態に切り替えられた際に、塗料押出液室１４内の塗料押出液を塗料押出液移動経路１８ｂを介して排出可能とする。即ち、液体排出バルブ２５が設けられる経路は、液体給排バルブ２４が設けられる経路とは別の経路である。なお、本実施形態の液体排出バルブ２５は、図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。第２塗料押出液戻り配管２８ｂは、塗料押出液室１４から排出される塗料押出液を、塗料充填装置２１及び第２塗料押出液戻り配管２８ｂを介して塗料押出液貯留容器２７に戻す経路である。なお、第２塗料押出液戻り配管２８ｂは他の塗料充填装置２１や他の塗装機１にも接続されているため、塗料押出液貯留容器２７には、他の塗料充填装置２１や他の塗装機１から排出される塗料押出液も戻るようになっている。
【００３５】
次に、塗料充填システム２０の電気的構成について説明する。
【００３６】
図２に示されるように、塗料充填システム２０はパソコン６１を備えており、パソコン６１は、ＣＰＵ６２、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６４、入出力回路等により構成されている。また、ＣＰＵ６２には、キーボード６５やディスプレイ６６などが電気的に接続されている。ＣＰＵ６２は、前記カラーバルブ２３、前記排出バルブ２２ｂ、前記トリガバルブ２２ｄ、前記液体給排バルブ２４、前記液体排出バルブ２５及び前記切替バルブ７１に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってそれらを制御する。
【００３７】
次に、上記実施形態の塗料充填システム２０を用いて塗料押出液の排出方法を説明する。
【００３８】
塗装機１により塗装が行われるなどして塗料カートリッジ１０の塗料バッグ１２内の塗料がなくなると、塗料カートリッジ１０は、塗装機１から取り外されて、接続端面１１ｆを下向きにした状態で塗料充填装置２１のカートリッジ取付部３０に取り付けられる。この状態において、ＣＰＵ６２からカラーバルブ２３及びトリガバルブ２２ｄに駆動信号を出力すると、カラーバルブ２３が開状態に切り替わるとともに、トリガバルブ２２ｄが駆動されて塗料ストップ弁１１ｄが開状態となり、塗料充填経路２２ａと塗料移動管１６とが連通する。これにより、塗料タンク５２内の塗料が、塗料ポンプ５１によって塗料充填経路２２ａ、塗料ストップ弁１１ｄ及び塗料移動管１６を通過し、塗料バッグ１２内に充填される（図３（ａ）参照）。
【００３９】
また、ＣＰＵ６２は、カラーバルブ２３及びトリガバルブ２２ｄに駆動信号を出力するのと同時に、液体給排バルブ２４に駆動信号を出力し、液体給排バルブ２４を開状態に切り替える。さらに、ＣＰＵ６２は、切替バルブ７１に駆動信号を出力し、切替バルブ７１を駆動して塗料押出液移動配管２８ｃと第１塗料押出液戻り配管２８ａとを連通させる。これにより、塗料押出液室１４内の上部にある塗料押出液は、塗料バッグ１２に塗料が充填されるのに伴い、接続端面１１ｆから遠い位置にある開口部（塗料押出液移動管１５の先端開口部）から塗料押出液移動管１５内に流れ込む。これと同時に、塗料押出液に混入したエアＢ１も塗料押出液移動管１５内に流れ込む（図３（ａ）参照）。これにより、カートリッジ本体１１内の塗料押出液に混入したエアＢ１を抜くことができる。そして、塗料押出液は、塗料押出液移動経路１８ａ、液体給排バルブ２４、塗料押出液移動配管２８ｃ、切替バルブ７１及び第１塗料押出液戻り配管２８ａを順番に通過し、塗料押出液貯留容器２７に流れ込む。
【００４０】
塗料押出液室１４内の上部にある塗料押出液の排出が開始されてから１秒程度経過すると、ＣＰＵ６２は、液体排出バルブ２５に駆動信号を出力し、液体排出バルブ２５を開状態に切り替える。これにより、塗料押出液室１４内に残っている塗料押出液は、塗料バッグ１２に塗料が充填されるのに伴い、接続端面１１ｆから近い位置にある開口部から塗料押出液移動経路１８ｂ内に流れ込む。そして、塗料押出液は、塗料押出液移動経路１８ｂ、液体排出バルブ２５及び第２塗料押出液戻り配管２８ｂを順番に通過し、塗料押出液貯留容器２７に流れ込む。
【００４１】
ところで、塗料バッグ１２が破れると、塗料バッグ１２内の塗料が塗料押出液室１４に漏れ出して、塗料押出液室１４内の塗料押出液に混入する。そして、塗料押出液中に混入した塗料Ｂ２は、塗料押出液よりも比重が大きいために、凝固してカートリッジ本体１１内の底面１１ｇ上に溜まる（図３参照）。このため、塗料Ｂ２は、塗料押出液と一緒に塗料押出液移動経路１８ｂ内に流れ込む（図３（ｂ）参照）。これにより、塗料Ｂ２をカートリッジ本体１１外に排出することができる。
【００４２】
なお、上記のような塗料バッグ１２の破損が発生することなく塗料バッグ１２内への塗料の充填が終了すると、塗料カートリッジ１０は、塗料充填装置２１のカートリッジ取付部３０から取り外されて塗装機１に取り付けられる。塗料カートリッジ１０が塗装機１に取り付けられると、塗料カートリッジ１０の塗料押出液室１４内には別の駆動源によって塗料押出液が供給される。それに伴い、塗料バッグ１２は変形して収縮するため、塗料バッグ１２内の塗料は、トリガバルブ７や管状回転軸４ａを介して回転霧化頭４より吐出され、塗装が実施される。
【００４３】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００４４】
（１）本実施形態の塗料カートリッジ１０によれば、塗料押出液に混入したエアが塗料押出液室１４の上部に溜まった場合、塗料押出液移動経路１８ａの開口部から塗料押出液を排出する際に、エアも一緒に排出できる。これにより、塗料押出液充填時における塗料室１３からの塗料の排出量が安定する。また、塗料押出液に混入した塗料が塗料押出液室１４の底部（ベース部１１ｃの底面１１ｇ上）に溜まった場合、塗料押出液移動経路１８ｂの開口部から塗料押出液を排出する際に、塗料も一緒に排出できる。
【００４５】
（２）本実施形態では、カートリッジ本体１１が複数の塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂを備えるため、塗料押出液を複数個所から抜くことができる。また、塗料押出液移動経路１８ａの開口部が非接続端面１１ｈの近傍にて開口し、塗料押出液移動経路１８ｂの開口部が底面１１ｇにて開口している。このため、塗料の比重が塗料押出液の比重より小さい場合であっても、エアＢ１及び塗料Ｂ２を塗料押出液移動経路１８ａから排出することができる。また、塗料の比重が塗料押出液の比重と同じ場合には、エアＢ１及び塗料Ｂ２を塗料押出液移動経路１８ａ及び塗料押出液移動経路１８ｂの両方から排出できる。ゆえに、塗料押出液に様々な流体を用いることができ、塗料カートリッジ１０の汎用性が高くなる。さらに、必要に応じてエアＢ１及び塗料Ｂ２を様々な方法で排出することができる（例えば塗料押出液移動経路１８ｂから排出するなど）。また、塗料押出液移動経路１８ａ及び塗料押出液移動経路１８ｂのどちらからでも、塗料押出液を塗料押出液室１４内に充填することができる。
【００４６】
（３）本実施形態の塗料押出液移動経路１８ａは、本体部１１ａの中心軸線と平行に延びており、本体部１１ａの内壁面近傍に配置されている。これにより、塗料押出液移動経路１８ａが塗料バッグ１２の膨張の邪魔にならなくなり、しかも塗料バッグ１２の容量を最大限確保できる。
【００４７】
（４）本実施形態の塗料押出液移動経路１８ａは、本体部１１ａの壁部内に形成されるのではなく、塗料押出液室１４内に突出する塗料押出液移動管１５によって構成されている。このため、塗料押出液移動経路１８ａの製作が容易である。
【００４８】
（５）本実施形態の塗料押出液移動経路１８ｂは、ベース部１１ｃを貫通する貫通孔のみによって構成されており、塗料押出液室１４内に突出していない。よって、塗料押出液移動経路１８ｂを設ける際に塗料バッグ１２との位置関係を考慮しなくても済むため、塗料押出液移動経路１８ｂをベース部１１ｃの任意の箇所に配置できる。
【００４９】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
【００５０】
・上記実施形態の塗料充填システム２０では、切替バルブ７１と塗料押出液移動経路１８ａとをつなぐ塗料押出液移動配管２８ｃ上に液体給排バルブ２４が設けられ、第２塗料押出液戻り配管２８ｂ上に液体排出バルブ２５が設けられていた。即ち、液体排出バルブ２５が設けられる経路と液体給排バルブ２４が設けられる経路とが、別々の経路となっていた。
【００５１】
しかし、液体排出バルブ２５が設けられる経路と液体給排バルブ２４が設けられる経路とを、共通の経路としてもよい。例えば図４に示されるように、塗料押出液移動経路１８ａを開状態または閉状態に切り替える第１ゲートバルブ８１ａと、塗料押出液移動経路１８ｂを開状態または閉状態に切り替える第２ゲートバルブ８１ｂとをカートリッジ取付部３０内に設ける。そして、液体給排バルブ２４を開状態に切り替えた状態で、第１ゲートバルブ８１ａを開状態に切り替え、塗料押出液移動経路１８ａから塗料押出液をエアＢ１と一緒に排出する（図５（ａ）参照）。次に、第２ゲートバルブ８１ｂを開状態に切り替え、塗料押出液移動経路１８ｂから塗料押出液を沈殿した塗料Ｂ２と一緒に排出する（図５（ｂ）参照）。
【００５２】
このようにすれば、上記実施形態の塗料充填システム２０に設けられていた切替バルブ７１を省略できるとともに、第１塗料押出液戻り配管２８ａ、第２塗料押出液戻り配管２８ｂ及び塗料押出液移動配管２８ｃを１つの塗料押出液戻り配管２８にまとめることができる。
【００５３】
・上記実施形態の塗料カートリッジ１０において、塗料押出液移動経路１８ａ及び塗料押出液移動経路１８ｂをカートリッジ本体１１の壁部内に形成してもよい（図６（ａ），（ｂ）参照）。
【００５４】
・上記実施形態では、カートリッジ本体１１に２系統の塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂが設けられていたが、３系統以上の塗料押出液移動経路が設けられていてもよい。例えば、図６（ｃ）に示されるように、カートリッジ本体１１に、塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂに加えて、さらに別の塗料押出液移動経路１８ｃを設けてもよい。
【００５５】
・上記実施形態の塗料押出液移動経路１８ａ及び塗料押出液移動経路１８ｂはそれぞれ別系統の経路であったが、図６（ｂ），（ｃ）に示されるように、１系統の塗料押出液移動経路から枝分かれして形成される経路であってもよい。
【００５６】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５７】
（１）請求項２において、前記複数の塗料押出液移動経路は、前記本体部の中心軸線と平行に延びており、前記複数の塗料押出液移動経路の少なくとも１つは、前記本体部の内壁面近傍に配置されていることを特徴とする塗料カートリッジ。
【００５８】
（２）請求項２において、前記本体部の内壁面近傍に配置されている塗料押出液移動経路は、前記塗料押出液室内に突出する塗料押出液移動管によって構成されていることを特徴とする塗料カートリッジ。
【００５９】
（３）請求項１乃至４のいずれか１項において、前記塗料は静電塗装用水性塗料であり、前記塗料押出液は前記塗料と比重差がある絶縁性の油性透明液体であることを特徴とする塗料カートリッジ。
【００６０】
（４）請求項１乃至４のいずれか１項において、前記塗装機は、前記塗料を負に帯電し、被塗装物をアースした状態で、塗装を行う静電塗装機であることを特徴とする塗料カートリッジ。
【００６１】
（５）請求項１または２において、前記区画体は、前記カートリッジ本体内にて変位可能なピストンであり、前記塗料室に前記塗料を充填した際に、前記ピストンが前記塗料押出液室側に移動することに伴って前記塗料押出液室の容積が縮小され、前記塗料押出液室内の前記塗料押出液が前記カートリッジ本体の外部領域に押し出されるとともに、前記塗料押出液室に前記塗料押出液を充填した際に、前記ピストンが前記塗料室側に移動することに伴って前記塗料室の容積が縮小され、前記塗料室内の前記塗料が前記カートリッジ本体の外部領域に押し出されることを特徴とする塗料カートリッジ。
【００６２】
（６）請求項１乃至４のいずれか１項に記載の塗料カートリッジが着脱可能に取り付けられるカートリッジ取付部を設け、前記塗料カートリッジの取付時に塗料を前記塗料室内に導く塗料充填経路を設けた塗料充填装置と、前記塗料押出液を溜めておくための塗料押出液貯留容器と、前記塗料押出液室から排出される前記塗料押出液を、前記塗料充填装置を介して前記塗料押出液貯留容器に戻す塗料押出液戻り経路とを備え、前記カートリッジ取付部内に、前記塗料充填経路に連通する第１接続通路と、前記接続端面から遠い位置にある開口部を有する塗料押出液移動経路と前記塗料押出液戻り経路とをつなぐ第２接続通路と、前記接続端面から近い位置にある開口部を有する塗料押出液移動経路と前記塗料押出液戻り経路とをつなぐ第３接続通路とを設け、前記第２接続通路及び前記第３接続通路が互いに別系統の通路であることを特徴とする塗料充填システム。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本実施形態における塗装機を示す概略断面図。
【図２】本実施形態における塗料充填システムを示す構成図。
【図３】（ａ），（ｂ）は、塗料押出液の排出方法を示す説明図。
【図４】他の実施形態における塗料充填システムを示す構成図。
【図５】（ａ），（ｂ）は、他の実施形態における塗料押出液の排出方法を示す説明図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、他の実施形態における塗料カートリッジを示す概略断面図。
【図７】従来技術における塗料充填システムを示す構成図。
【符号の説明】
【００６４】
１…塗装機
１０…塗料カートリッジ
１１…カートリッジ本体
１１ａ…本体部
１１ｃ…ベース部
１１ｅ…塗料押出液移動経路開閉弁としての塗料押出液ストップ弁
１１ｆ…接続端面
１１ｇ…底面
１１ｈ…非接続端面
１２…区画体としての塗料バッグ
１３…塗料室
１４…塗料押出液室
１７…塗料移動経路
１８ａ，１８ｂ…塗料押出液移動経路
２１…塗料充填装置
【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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