(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料供給ポンプが介設された塗料供給配管および塗色バルブを通して、塗料供給タンク側から塗装機ヘッドに塗料を供給するようにした塗装装置において、
上記塗装機ヘッドから上記塗料供給タンク側に至る塗料戻り配管が上記塗料供給配管と並列に設けられると共に、
上記塗料戻り配管に、該戻り配管を開閉する戻り配管開閉弁が介設される一方、
上記塗料供給配管には、上記塗料供給ポンプをバイパスするバイパス通路が付設され、上記バイパス通路には該バイパス通路を開閉するバイパス開閉弁が介設されており、
該バイパス開閉弁は、上記塗色バルブが閉弁状態で上記塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われていない間は上記バイパス通路を開状態に保ち、上記塗色バルブが開弁状態で上記塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われている間は上記バイパス通路を閉状態に保つように制御され、
上記戻り配管開閉弁は、上記塗色バルブが閉弁状態で上記塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われていない間は上記塗料戻り配管を開状態に保ち、上記塗色バルブが開弁状態で上記塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われている間は上記塗料戻り配管を閉状態に保つように、且つ、上記塗料戻り配管の閉状態への切換タイミングを上記塗色バルブの開弁側への切換タイミングよりも遅らせるように制御される、
ことを特徴とする塗装装置。
【請求項２】
上記塗料供給配管のバイパス通路よりも上流側に三方弁が介設され、少なくとも上記塗料供給配管および塗料戻り配管の各配管内部に洗浄用流体を供給する洗浄用流体配管が上記三方弁に接続され、該三方弁は、塗料供給配管の上流側と下流側とが連通する第１の連通状態と、上記洗浄流体配管と塗料供給配管の下流側とが連通する第２の連通状態とを選択的に切り換えるように制御されることを特徴とする請求項１記載の塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、塗装装置、特に、塗料供給ポンプが介設された塗料供給配管を通して、塗料供給タンク側から塗装機ヘッドに塗料を供給するようにした塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被塗物表面に塗装を施すための塗装装置として、塗料供給ポンプが介設された塗料供給配管を通して、塗料供給タンク側から塗装機ヘッドに塗料を供給するようにしたものは、一般に良く知られている。
かかる塗装装置では、非塗装時、塗料供給配管内部の塗料が流動しない場合には、塗料中に含まれる顔料等の成分粒子や所謂メタリック塗料にあってはアルミニウム等でなるメタリック薄片などが沈降してしまうことになる。このような顔料成分粒子等の沈降が進行すると、配管自体やバルブ或いはポンプ等の配管要素の詰まりを招来し、塗装機ヘッドへの円滑な塗料供給に支障を来すという問題が生じる。
【０００３】
特に、１つの装置で多種類の色の塗料を塗り分ける多色用の塗装装置の場合、塗装ステーションへ搬入されて来る被塗物の塗装仕様が変わる毎に、使用される塗料の種類（色）が変更される。そして、使用されない他の塗料の供給配管については、塗装装置自体は稼働中であっても、その変更時点から上述の顔料成分粒子等の沈降が始まることになり、次回使用時には、塗装機ヘッドへの円滑な塗料供給に支障を来す惧れが生じる。
かかる問題に対して、たとえ塗料が不使用中であっても当該塗料を管路内で強制的に循環させることにより、顔料成分粒子等の沈降を抑制するようにすることが知られている（例えば特開平７−８０３６３号公報参照）。
【０００４】
図６は、塗料の強制循環を行えるようにした塗装装置の一例を模式的に示す説明図である。この従来例に係る塗装装置１０１は、ロボットアーム１０２の先端に取り付けて使用される４色用の塗装機ヘッド１１０を備え、該塗装機ヘッド１１０の本体部１１１の先端側にはノズル部１１２が設けられる一方、基端側（反ノズル部１１２側）には、図７に詳しく示すように、４個の塗色バルブＰ１’〜Ｐ４’を含むバルブセット１２０が内蔵されている。
【０００５】
これら４個の塗色バルブＰ１’〜Ｐ４’は、バルブセット１２０内のメイン供給ライン１１４に対して互いに並列に接続され、該メイン供給ライン１１４の最も下流側（ノズル部１１２に近い側）には、ノズル塗料ライン１１５を介してノズル部１１２への塗料の供給／停止を制御するトリガバルブТｒ’が配置されている。
尚、上記バルブセット１２０は、色替え時や定期的なメンテナンス時などに、各塗色バルブＰ１’〜Ｐ４’よりも下流側の塗料配管系の洗浄を行うために、シンナバルブ及びドレインバルブ等を含む３つの電磁式２方弁Ｋａ’，Ｋｂ’，Ｋｃ’を備えている。
【０００６】
上記各塗色バルブＰ１’〜Ｐ４’は従来公知の電磁式の２方弁（つまり、オン・オフ開閉弁）で構成され、一方の接続ポートは上記メイン供給ライン１１４に接続され、他方の接続ポートには塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’がそれぞれ繋ぎ込まれている。この塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’は、ロボットアーム１０２の自在な動きを確保するために所謂フレキシブルチューブで形成されている。
【０００７】
上記各塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’の上流側端部は、塗料供給源としての塗料タンク（不図示）に繋がるレギュレータＪ１’〜Ｊ４’にそれぞれ接続されている。また、各塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’の各レギュレータＪ１’〜Ｊ４’よりも下流側には、塗料供給ポンプとしてのギヤポンプＧ１’〜Ｇ４’が介設されている。
【０００８】
各塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’におけるギヤポンプＧ１’〜Ｇ４’の直上流側に電磁式の２方弁Ｑ１〜Ｑ４（開閉弁）が介設され、この２方弁Ｑ１〜Ｑ４の直上流側に、塗料を塗料タンク（不図示）側へ還流させるための塗料戻り管Ｒ１’〜Ｒ４’（図６及び図８における１点鎖線表示参照）が接続されている。
そして、上記２方弁Ｑ１〜Ｑ４を閉じることにより、それよりも下流側の塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’への塗料供給が停止され、２方弁Ｑ１〜Ｑ４よりも上流側の塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ２’の塗料について、塗料戻り管Ｒ１’〜Ｒ４’を通って塗料タンク（不図示）に還流・循環されるようになっている。
【０００９】
尚、塗料中の顔料成分粒子等の沈降をより効果的に抑制する上では、かかる塗料戻り管を極力下流側まで（塗装機ヘッド１０２のできるだけ近くまで）伸長させて設けて、塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’内のできるだけ多くの塗料を還流・循環させることが望まれるが、塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’にはギヤポンプＧ１’〜Ｇ４’が介設されていることによる影響等で、塗料戻り管Ｒ１’〜Ｒ４’を塗装機ヘッド１０２の近くまで伸長させて設けて、塗料を還流・循環させることは実際には難しい。
【００１０】
また、同色の塗装を繰り返して行う場合でも、一定回数の塗装を終える毎に（例えば、自動車等の車体の塗装の場合には、例えば５〜６台の車体の塗装を終える毎に）、塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’及び塗料戻り管Ｒ１’〜Ｒ４’を含む塗料経路の内部の洗浄を行うことが、塗料の濃度変動等を防止してその品位を保つ上で好ましいことが知られている。
【００１１】
図９は、このような目的で、或いは定期的なメンテナンスのために、塗料配管系内部の洗浄を行うための洗浄機構１４０の要部を、塗料供給管Ｓ１’の場合を例にとって示したものである。尚、図８においては図示していないが、この従来の洗浄機構１４０は、レギュレータＪ１’〜Ｊ４’の直下流側に設けられ、各塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’内に洗浄用流体を供給するための洗浄流体メインライン１４１を備えている。該メインライン１４１の上流側には、洗浄用流体としてのシンナを供給するために、電磁式の２方弁（開閉弁）で構成されるシンナバルブＶｔ’が介設されている。
【００１２】
この従来例に係る洗浄機構１４０では、塗料供給管Ｓ１’への供給元管Ｌ１’のレギュレータＪ１’下流側に塗料ライン開閉弁Ａｐが介設されている。また、洗浄流体メインライン１４１から分岐した洗浄流体分岐ライン１４２は、上記塗料ライン開閉弁Ａｐの直下流側に接続され、この洗浄流体分岐ライン１４２にシンナライン開閉弁Ａｔが介設されている。
そして、洗浄流体（シンナ）の塗料供給管Ｓ１’への導入・停止の切り換えを、上記１組の開閉弁Ａｐ，Ａｔの開閉状態をマニュアル操作で切り換えて行うようにしている。
【００１３】
すなわち、塗料供給管Ｓ１’に塗料供給を行う場合には、洗浄機構１４０のシンナバルブＶｔ’及びシンナライン開閉弁Ａｔは共に閉弁状態に維持され、塗料ライン開閉弁Ａｐのみが開かれる。この場合には、図９において実線矢印で示されるように、レギュレータＪ１’から供給元管Ｌ１’を介して、塗料供給管Ｓ１’内に塗料が供給される。
一方、塗料供給管Ｓ１’内にシンナを導入して洗浄を行う際には、上記塗料ライン開閉弁Ａｐを閉じるとともにシンナライン開閉弁Ａｔを開き、シンナバルブＶｔからシンナを供給する。これにより、図９において破線矢印で示されるように、シンナバルブＶｔ’からメインライン１４１及び分岐ライン１４２を介して、塗料供給管Ｓ１’内にシンナが供給されるようになっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の塗装装置１０１では、塗料戻り管Ｒ１’〜Ｒ４’は、ギヤポンプＧ１’〜Ｇ４’直上流側の電磁式２方弁Ｑ１〜Ｑ４の直上流部分までしか設けられていないので、塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’のそれよりも下流側の部分については、塗料の還流・循環を行うことができないので、塗料供給管Ｓ１’〜Ｓ４’の塗料中の顔料成分粒子等の沈降を効果的に抑制することは困難であった。
【００１５】
また、塗料配管経路の洗浄を行う際には、上記１組の開閉弁Ａｐ，Ａｔの開閉状態をマニュアル操作で切り換え、つまり、塗料ライン開閉弁Ａｐを閉じるとともにシンナライン開閉弁Ａｔを開き、シンナバルブＶｔからシンナを供給するのであるが、このとき、バルブ操作を誤り、塗料ライン開閉弁Ａｐを開いたままでシンナバルブＶｔからのシンナ供給が行われた場合には、シンナが供給元管Ｌ１’〜Ｌ４’に流れ込み、その後の塗装工程で塗装不良が生じることになる。
【００１６】
この発明は、上記諸問題に鑑みてなされたもので、塗料配管系における塗料中の顔料成分粒子等の沈降を効果的に抑制し、また、塗料配管系の洗浄時における塗料供給源側への洗浄流体の混入を確実に防止できるようにすることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このため、本願請求項１の発明（以下、第１の発明という）に係る塗装装置は、塗料供給ポンプが介設された塗料供給配管および塗色バルブを通して、塗料供給タンク側から塗装機ヘッドに塗料を供給するようにした塗装装置において、上記塗装機ヘッドから上記塗料供給タンク側に至る塗料戻り配管が上記塗料供給配管と並列に設けられると共に、上記塗料戻り配管に、該戻り配管を開閉する戻り配管開閉弁が介設される一方、上記塗料供給配管には、上記塗料供給ポンプをバイパスするバイパス通路が付設され、上記バイパス通路には該バイパス通路を開閉するバイパス開閉弁が介設されており、該バイパス開閉弁は、上記塗色バルブが閉弁状態で上記塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われていない間は上記バイパス通路を開状態に保ち、上記塗色バルブが開弁状態で上記塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われている間は上記バイパス通路を閉状態に保つように制御され、上記戻り配管開閉弁は、上記塗色バルブが閉弁状態で上記塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われていない間は上記塗料戻り配管を開状態に保ち、上記塗色バルブが開弁状態で上記塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われている間は上記塗料戻り配管を閉状態に保つように、且つ、上記塗料戻り配管の閉状態への切換タイミングを上記塗色バルブの開弁側への切換タイミングよりも遅らせるように制御される、ことを特徴としたものである。
【００１９】
更に、本願の請求項２に係る発明（以下、第２の発明という）は、上記第１の発明において、上記塗料供給配管のバイパス通路よりも上流側に三方弁が介設され、少なくとも上記塗料供給配管および塗料戻り配管の各配管内部に洗浄用流体を供給する洗浄用流体配管が上記三方弁に接続され、該三方弁は、塗料供給配管の上流側と下流側とが連通する第１の連通状態と、上記洗浄流体配管と塗料供給配管の下流側とが連通する第２の連通状態とを選択的に切り換えるように制御されることを特徴としたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る塗装装置を模式的に示す全体構成図である。この図に示すように、上記塗装装置１は、ロボットアーム２の先端に取り付けて使用される塗装機ヘッド１０を備え、該塗装機ヘッド１０の本体部１１の先端側にはノズル部１２が設けられている。塗装作業時には、このノズル部１２から被塗物表面に向かって塗料が噴射される。尚、本実施の形態に係る上記塗装装置１は、例えば、自動車等の車体の塗装に好適なものである。
【００２１】
上記塗装機ヘッド１０の本体部１１の基端側（反ノズル部１２側）には、複数の塗色バルブＰ１〜Ｐ４を含むバルブセット２０が内蔵されている。本実施の形態に係る塗装機ヘッド１０は、より好ましくは、１つのヘッド１０で多種類の色の塗料を塗り分けることができる多色用（例えば、４色用）のもので、図２に詳しく示すように、上記バルブセット２０内には、色数に応じた数の塗色バルブＰ１〜Ｐ４が配置されている。これら４個の塗色バルブＰ１〜Ｐ４は、バルブセット２０内のメイン供給ライン１４に対して互いに並列に接続されている。
【００２２】
また、バルブセット２０の上記メイン供給ライン１４の最も下流側（ノズル部１２に近い側）には、ノズル部１２への塗料の供給／停止を制御するトリガバルブТｒが配置されている。
このトリガバルブТｒは、電磁式の２方弁で構成され、塗装装置１の制御ユニット（不図示）からの制御信号によってその開閉状態が制御される。トリガバルブТは、オン（ОＮ）信号を受信することにより開弁し、上記メイン供給ライン１４からノズル塗料ライン１５に所定の塗料が供給され、その端末のノズル部１２から塗料が噴射されるようになっている。
【００２３】
上記バルブセット２０内の各塗色バルブＰ１〜Ｐ４は電磁式の３方弁で構成され、３つの接続ポートのうちの１つは上記メイン供給ライン１４に接続され、他の２つの接続ポートには、塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４と塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４がそれぞれ繋ぎ込まれている。これら塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４と塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４とは互いに並列に配設され、より好ましくは、ロボットアーム２の自在な動きを確保するために、例えば所謂フレキシブルチューブ等の可撓性を有する管で形成されている。
【００２４】
上記各塗色バルブＰ１〜Ｐ４は、信号線Ｕ１〜Ｕ４を介して塗装装置１の制御ユニット（不図示）に電気的に接続されており、該制御ユニットからの制御信号に応じて、その内部管路の接続状態が切り換えられるようになっている。
尚、上記制御ユニットは、具体的には図示しなかったが、例えば、マイクロコンピュータを主要部として構成され、上記塗装装置１を含む塗装ステーション全体の制御を司る制御盤の内部に収納されている。
【００２５】
図４は、例えば塗色バルブＰ１についてその具体的な構造の一例を示す断面説明図である。尚、かかる塗色バルブＰ１〜Ｐ４等の所要のバルブを備えた上記バルブセット２０は、所定厚さの円盤状のセット本体２１とフランジ部２２（図４参照）とを組み合わせて構成されている。そして、具体的には図示しなかったが、上記セット本体２１に各バルブが円周等配状に配設されている。尚、このように構成されたバルブセット２０は、従来公知のものである。
【００２６】
上記図４に示すように、塗色バルブＰ１は、バルブホルダ２３に固定された針状の弁体２４（ニードル）を備え、該ニードル２４の先端側には、吐出ポート２５ｈを有するバルブシート２５が配置されている。上記バルブホルダ２３及びニードル２４は、上記吐出ポート２５ｈの中心線に沿ってスライド可能に配設され、スプリング２６の付勢力により、吐出ポート２５ｈを閉塞する方向（閉弁方向）に付勢されている。
【００２７】
上記バルブホルダ２３，ニードル２４，バルブシート２５，スプリング２６等を含む一群のバルブ要素を挟むようにして、その両側に、塗料供給路Ｓｖと塗料還流路Ｒｖとが設けられている。この両流路Ｓｖ，Ｒｖは、上記ニードル２４を挿通させたチャンバ部２７を介して常時連通している。上記塗料供給路Ｓｖには上述の塗料供給管Ｓ１が繋ぎ込まれ、また、上記塗料還流路Ｒｖには塗料戻り管Ｒ１が繋ぎ込まれる。
【００２８】
また、バルブシート２５の吐出ポート２５ｈは、フランジ部２２に形成された供給路２８（供給ブランチライン）に開口している。各塗色バルブＰ１〜Ｐ４の供給ブランチライン２８は、上記メイン供給ライン１４に接続されている。
尚、他の塗色バルブＰ２〜Ｐ４及び他の３方電磁弁も、図４で示された塗色バルブＰ１と基本的には同様の構造を備えている。また、かかる構造の３方電磁弁は、従来公知のものである。
【００２９】
尚、上記バルブセット２０は、色替え時や定期的なメンテナンス時などに、各塗色バルブＰ１〜Ｐ４よりも下流側の塗料配管系（メイン供給ライン１４，ノズル塗料ライン１５及びノズル部１２など）の洗浄を行うために、シンナバルブ及びドレインバルブ等を含む３つの電磁式２方弁Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃ（開閉弁）を備えている。このように、複数の電磁式２方弁を組み合わせて塗色バルブＰ１〜Ｐ４よりも下流側の塗料配管系の洗浄を行う洗浄機構は、従来公知のものである。
【００３０】
以上の構成において、当該塗色バルブＰ１からの供給塗料を用いた塗装が行われない場合には、ニードル２４は、スプリング２６の付勢力によって図４に示された閉弁位置に保持され、吐出ポート２５ｈは上記ニードル２４によって閉塞状態に維持される。この状態では、塗色バルブＰ１内では塗料供給路Ｓｖと塗料還流路Ｒｖのみが連通している。
【００３１】
そして、当該塗色バルブＰ１からの供給塗料を用いた塗装が行われるべき場合には、吐出ポート２５ｈを開放すべき旨の開弁制御信号が信号線Ｕ１を介して入力され、これに伴なってバルブホルダ２３が電磁力の作用で駆動される。すなわち、バルブホルダ２３は（従って、ニードル２４も）、スプリング２６の付勢力に抗して開弁方向（図４における右方）にスライドし、吐出ポート２５ｈが開放される。
【００３２】
この結果、供給ブランチライン２８と塗料供給路Ｓｖとが連通し、塗料供給管Ｓ１からの塗料がメイン供給ライン１４に供給され、上記ノズル塗料ライン１５を介して、当該塗色の塗料がノズル部１２から噴射供給されるようになっている。
尚、この場合においても、バルブＰ１内では塗料供給路Ｓｖと塗料還流路Ｒｖとが連通している。この塗料還流・循環の制御については後述する。
【００３３】
上記各塗色バルブＰ１〜Ｐ４は、それぞれ塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４を介して、塗料供給源としての塗料タンク（不図示）側に接続されている。すなわち、各塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４の上流側端部は、塗料タンク（不図示）に繋がるレギュレータＪ１〜Ｊ４にそれぞれ接続されている。また、各塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４の各レギュレータＪ１〜Ｊ４よりも下流側には、塗料供給ポンプとしてのギヤポンプＧ１〜Ｇ４が介設されている。
【００３４】
本実施の形態では、図３に詳しく示すように、上記各塗料供給管Ｓ１〜Ｓ２の各々に、上記ギヤポンプＧ１〜Ｇ４をバイパスするバイパス管路Ｂ１〜Ｂ４がそれぞれ付設されている。そして、各バイパス管路Ｂ１〜Ｂ４には、電磁式の２方弁（開閉弁）で構成されたバイバス開閉弁Ｃ１〜Ｃ４が介設されている。これらバイパス開閉弁Ｃ１〜Ｃ４は、上述の制御ユニット（不図示）からの制御信号に応じて開閉制御される。
【００３５】
また、各塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４の下流側には、戻り配管開閉弁としてのリターン開閉弁Ｄ１〜Ｄ４が介設されている。各リターン開閉弁Ｄ１〜Ｄ４は、電磁式の２方弁（開閉弁）で構成されており、上述の制御ユニット（不図示）からの制御信号に応じて開閉制御されることにより、塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４の開閉状態が制御されるようになっている。
これらリターン開閉弁Ｄ１〜Ｄ４は、後述するように、塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４からの供給塗料による塗装が行われていない間（つまり、供給塗料を還流・循環させている間）は塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４を開状態に保ち、塗料供給配管Ｓ１〜Ｓ４からの供給塗料による塗装が行われている間は塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４を閉状態に保つように制御される。
【００３６】
更に、上記各塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４のバイパス管路Ｂ１〜Ｂ４よりも上流側で、且つ、上記塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４のリターン開閉弁Ｄ１〜Ｄ４よりも下流側に位置する部分には、少なくとも上記塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４及び塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４の各配管内部に洗浄用流体を供給し、これら配管内部および塗装機ヘッド１０内の塗色バルブＰ１〜Ｐ４の内部等を含む一連の塗料経路を洗浄するために、洗浄装置４０が介設されている。
【００３７】
この洗浄装置４０は、各塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４内に洗浄用流体を供給するための洗浄流体メインライン４１を備えている。該メインライン４１の上流側には、洗浄用流体としてのシンナを供給するシンナバルブＶｔと、洗浄用流体としての圧縮エアを供給するためのエアバルブＶａとが、互いに並列に接続されている。
これらシンナバルブＶｔ及びエアバルブＶａは共に、電磁式の２方弁（開閉弁）で構成され、上述の制御ユニット（不図示）からの制御信号に応じて開閉制御される。
【００３８】
また、上記各塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４のバイパス管路Ｂ１〜Ｂ４と上記レギュレータＪ１〜Ｊ４との間には、供給側切換弁Ｅ１〜Ｅ４が介設されている。一方、上記塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４のリターン開閉弁Ｄ１〜Ｄ４よりも下流側には還流側切換弁Ｆ１〜Ｆ４が介設されている。
これら切換弁Ｅ１〜Ｅ４及びＦ１〜Ｆ４は、何れも電磁式の３方切換弁で構成されており、上述の制御ユニット（不図示）からの制御信号に応じて、その内部管路の接続状態が切り換えられるようになっている。
【００３９】
上記各３方切換弁Ｅ１〜Ｅ４及びＦ１〜Ｆ４は、例えば切換弁Ｅ１を例にとって説明すれば、図５に示すように、３つの管路４６ａ，４６ｂ，４６ｃが形成されたバルブ本体４６内に、互いに連通する複数の管路７ａ，４７ｂが形成されたボール状の弁体４７を備えて構成されている。
そして、上記制御ユニット（不図示）からの制御信号に応じて、弁体４７が所定方向へ所定量だけ回動することにより、内部管路の接続状態が、図において実線で示される状態と破線で示される状態とに、選択的に切り換えられるものである。
【００４０】
尚、かかる構造の３方電磁切換弁は、従来公知のものである。また、これら切換弁Ｅ１〜Ｅ４及びＦ１〜Ｆ４は、より好ましくは、配管系の構造の簡素化を図るために、供給側Ｅ１〜Ｅ４と還流側Ｆ１〜Ｆ４とで対応するものどうし（例えば、供給側切換弁Ｅ１と還流側切換弁Ｆ１）が、一つのユニットをなすように構成されている。
【００４１】
上記各供給側切換弁Ｅ１〜Ｅ４には、洗浄流体メインライン４１からそれぞれ並列に分岐した各洗浄流体分岐ライン４２と、レギュレータＪ１〜Ｊ４からの供給元管Ｌ１〜Ｌ４と、上述の塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４とが、それぞれ繋ぎ込まれている。
そして、この供給側切換弁Ｅ１〜Ｅ４の弁体４７の回動状態を制御することにより、上記供給元管Ｌ１〜Ｌ４と塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４とが連通する第１の連通状態と、上記洗浄流体分岐ライン４２と塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４とが連通する第２の連通状態と、が選択的に切り換えられるようになっている。
【００４２】
従って、上記供給元管Ｌ１〜Ｌ４と上記洗浄流体分岐ライン４２とが連通することはなく、洗浄時に、洗浄流体としてのシンナが供給元管Ｌ１〜Ｌ４内に混入して、後の塗装工程に支障を来すような不具合が生じることはない。
【００４３】
一方、各還流側切換弁Ｆ１〜Ｆ４には、洗浄装置４０の外部の排出タンク（不図示）に繋がる各排出ライン４３と、供給タンク（不図示）側に向かって延びる還流延長管Ｍ１〜Ｍ４と、上述の塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４とが、それぞれ繋ぎ込まれている。
そして、この還流側切換弁Ｆ１〜Ｆ４の弁体４７の回動状態を制御することにより、上記塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４と上記還流延長管Ｍ１〜Ｍ４とが連通する第１の連通状態と、上記塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４と上記排出ライン４３とが連通する第２の連通状態と、が選択的に切り換えられるようになっている。
【００４４】
以上の構成において、塗装機ヘッド１０のノズル部１２から何れの塗料も噴射されておらず且つ配管系の洗浄も行われていない塗装休止状態では、塗装装置１内の各バルブ等の配管要素は、以下の状態に保たれる。
すなわち、各供給側切換弁Ｅ１〜Ｅ４は、供給元管Ｌ１〜Ｌ４と塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４とが連通する第１の連通状態に維持され、また、各還流側切換弁Ｆ１〜Ｆ４は、塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４と上記還流延長管Ｍ１〜Ｍ４とが連通する第１の連通状態に維持される。洗浄装置４０のシンナバルブＶｔ及びエアバルブＶａも、洗浄工程を終えた後は閉じられている。
【００４５】
一方、各塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４のバイパス開閉弁Ｃ１〜Ｃ４は開弁状態に維持され、全てのバイパス管路Ｂ１〜Ｂ４は開かれている。また、全ての塗色バルブＰ１〜Ｐ４は閉弁状態に維持され、メイン供給ライン１４に開口する各吐出ポート２５ｈはニードル２４によって閉塞状態に維持される。従って、この状態では、各塗色バルブＰ１〜Ｐ４内では塗料供給路Ｓｖと塗料還流路Ｒｖのみが連通している。トリガバルブТｒも閉じられている。一方、各塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４のリターン開閉弁Ｄ１〜Ｄ４は全て開弁状態に維持されている。
【００４６】
従って、この休止状態では、各塗色の塗料タンク（不図示）側からレギュレータＪ１〜Ｊ４をそれぞれ介して供給される各塗料は、供給側切換弁Ｅ１〜Ｅ４を経て塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４に入り、各バイパス管路Ｂ１〜Ｂ４を通って（つまり、各ギヤポンプＧ１〜Ｇ４をバイパスして）下流側に送給される。そして、塗色バルブＰ１〜Ｐ４を介して塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４に送給され、リターン開閉弁Ｄ１〜Ｄ４及び還流側切換弁Ｆ１〜Ｆ４を順次介して、塗料タンク（不図示）側に向かって還流され、かかる塗料の流れが循環されるようになっている。
【００４７】
このように、各塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４にギヤポンプＧ１〜Ｇ４をバイパスするバイパス管路Ｂ１〜Ｂ４が付設されており、塗料を還流させるべき場合には、このバイパス管路Ｂ１〜Ｂ４が開かれるので、ギヤポンプＧ１〜Ｇ４をバイパスして下流側へ塗料を送給することができる。
すなわち、塗料戻り配Ｒ１〜Ｒ４を塗装機ヘッド１０から塗料供給タンク（不図示）側に至るまで塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４と並列に設けても、塗料を還流・循環させる際には、バイパス通路Ｂ１〜Ｂ４を介することにより、上記ギヤポンプＧ１〜Ｇ４をバイパスして、支障無く塗料を還流・循環させることができ、従来に比して、より効果的に塗料中の顔料成分粒子等の沈降を抑制することができるのである。
【００４８】
この場合において、各塗色バルブＰ１〜Ｐ４内では塗料供給路Ｓｖと塗料還流路Ｒｖとが連通しており、前述のように、各塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４に介設されたリターン開閉弁Ｄ１〜Ｄ４は、塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４からの供給塗料による塗装が行われていない間（つまり、供給塗料を還流・循環させている間）は塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４を開状態に保つように制御されることにより、塗料の還流・循環経路が確保される。
【００４９】
次に、上記休止状態から何れかの塗色の塗料を用いた塗装を行う際には、例えば塗料供給管Ｓ１により供給される塗料を用いた塗装の場合を例にとって説明すれば、当該塗色の塗料配管系における各バルブ等の配管要素は、以下ように制御される。
すなわち、供給側切換弁Ｅ１が供給元管Ｌ１と塗料供給管Ｓ１とを連通させる第１の連通状態に維持されたままで、塗料供給管Ｓ１のバイパス開閉弁Ｃ１が閉弁されてバイパス管路Ｂ１が閉じられる。従って、塗料供給管Ｓ１ではギヤポンプＧ１の駆動により塗料が所定圧力で下流側に吐出供給される。また、塗装機ヘッド１０内の塗色バルブＰ１が開弁側に切り換えられ、吐出ポート２５ｈが開かれてメイン供給ライン１４に当該塗色の塗料が供給される。
【００５０】
この状態においても、塗色バルブＰ１内では塗料供給路Ｓｖと塗料還流路Ｒｖとは連通しているが、塗料戻り管Ｒ１のリターン開閉弁Ｄ１は、塗料供給配管Ｓ１からの供給塗料による塗装が行われている間は閉弁側に切り換えられて塗料戻り管Ｒ１を閉状態に保つように制御されるので、供給塗料による塗装時に、供給塗料が戻り管Ｒ１側に還流して塗装機ヘッド１０への塗料供給量が不足することが、確実に防止される。
【００５１】
そして、トリガバルブТｒが開弁側に切り換えられ、塗装機ヘッド１０内では、当該塗色の塗料がメイン供給ライン１４からノズル塗料ライン１５を経てノズル部１２に供給され、被塗物表面に向かって噴射されるようになっている。
尚、この場合において、リターン開閉弁Ｄ１の閉弁側への切換タイミングを塗色バルブＰ１の開弁側への切換タイミングよりも若干遅らせることが好ましい。
【００５２】
すなわち、塗色バルブＰ１の吐出ポート２５ｈやその下流側経路で、経路の詰まり等の不具合があった場合、リターン開閉弁Ｄ１が閉じられ還流側が完全に閉塞されていれば、ギヤポンプＧ１の駆動による塗料の吐出供給時に、塗料供給管Ｓ１及びリターン開閉弁Ｄ１までの塗料戻り管Ｒ１において異常昇圧が生じ、これら管路に損傷を招く惧れがある。とりわけ、塗料供給管Ｓ１及び塗料戻り管Ｒ１が、フレキシブルチューブなど、可撓性はあるが金属製の管材に比して強度が低い材料で形成された管の場合には、より大きい損傷を受けることが考えられる。
従って、塗色バルブＰ１を開弁側へ切り換えて、所定時間内に異常昇圧が無いことを確認してから、リターン開閉弁Ｄ１を閉弁側に切り換えることが好ましい。
【００５３】
本実施の形態では、上記バイパス管路Ｂ１に該バイパス管路Ｂ１を開閉するバイパス開閉弁Ｃ１が介設されており、該バイパス開閉弁Ｃ１は、塗料供給管Ｓ１からの供給塗料による塗装が行われている間はバイパス管路Ｂ１を閉状態に保つように制御されるので、流量制御弁等の定量装置を別途に設ける必要なしに、ギヤポンプＧ１によって精度の高い塗料供給を行うことが可能になる。
一方、上記塗料供給管Ｓからの供給塗料による塗装が行われていない間（塗料還流・循環時）は上記バイパス管路Ｂ１を開状態に保つように、バイパス開閉弁Ｃ１を制御するので、上記供給塗料による塗装が行われておらず、塗料を還流・循環させる際には、確実にバイパス管路Ｂ１を利用することができる。
【００５４】
次に、定期的なメンテナンス時、及び同色の塗装が繰り返して行われる場合でも一定回数の塗装を終える毎に（例えば、自動車等の車体の塗装の場合には、例えば５〜６台の車体の塗装を終える毎に）、各塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４により供給される塗料の配管系の洗浄を行う際には、各塗色の塗料配管系における各バルブ等の配管要素は、以下ように制御される。
この場合、洗浄装置４０に関係する各バルブ以外の他のバルブ、例えば、バイパス開閉弁Ｃ１〜Ｃ４，塗色バルブＰ１〜Ｐ４及びリターン開閉弁Ｄ１〜Ｄ４等の他のバルブについては、塗料還流・循環時と同様に設定される。
【００５５】
一方、各還流側切換弁Ｆ１〜Ｆ４は、塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４と排出ライン４３とが連通する第２の連通状態に切り換えられる。また、各供給側切換弁Ｅ１〜Ｅ４は、塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４と洗浄流体分岐ライン４２とが連通する第２の連通状態に切り換えられる。
【００５６】
そして、この状態で、まず、エアバルブＶａを閉弁状態に維持したままで、シンナバルブＶｔを開弁側に切り換えて洗浄流体メインライン４１にシンナを供給することにより、洗浄流体としてのシンナは、洗浄流体分岐ライン４２から供給側切換弁Ｅ１〜Ｅ４を介して塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４内に供給され、還流側切換弁Ｆ１〜Ｆ４に至るまでは、塗料還流・循環時と同じ経路で供給・還流される。
【００５７】
すなわち、塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４及び塗料戻り管Ｒ１〜Ｒ４を含む各配管の内部および塗装機ヘッド１０内の塗色バルブＰ１〜Ｐ４の内部等を含めて一連の塗料経路がシンナによって洗浄される。
このように、一連の塗料経路を洗浄したシンナは、還流側切換弁Ｆ１〜Ｆ４まで還流された後、排出ライン４３から外部の排出タンク（不図示）に向かって排出される。
【００５８】
本実施の形態では、シンナは供給側切換弁（三方弁）Ｅ１〜Ｅ４を介して塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４内に供給されるが、該三方切換弁Ｅ１〜Ｅ４は、塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４とその上流側の供給元管Ｌ１〜Ｌ４とが連通する第１の連通状態と、洗浄流体分岐ライン４２と塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４とが連通する第２の連通状態とを選択的に切り換えるように制御されるので、供給元管Ｌ１〜Ｌ４と洗浄流体分岐ライン４２とが連通することは決して無く、洗浄流体としてのシンナが塗料供給管Ｓ１〜Ｓ４の三方切換弁Ｅ１〜Ｅ４よりも上流側（つまり、供給元管Ｌ１〜Ｌ４側）に混入する惧れを確実に無くすることができるのである。
【００５９】
シンナでの洗浄を終えた後、シンナバルブＶｔを閉弁側に切り換えると共に、エアバルブＶａを開弁側に切り換えて、洗浄流体メインライン４１に圧縮エアを供給することにより、同じ経路をエアで洗浄することができる。
尚、この洗浄作業は、４つの塗色について全てを同時に行う必要は無く、特定の塗色での塗装時に、他の３色について、或いは個別に行うこともできる。
【００６０】
以上のようなシンナによる洗浄とエアによる洗浄とを繰り返して行うことにより、塗料経路を非常に効果的に洗浄することができる。このような洗浄作業は、定期的なメンテナンス時だけでなく、同色の塗装が繰り返して行われる場合でも、一定回数の塗装を終える毎に（例えば、自動車等の車体の塗装の場合には、例えば５〜６台の車体の塗装を終える毎に）実施すれば、塗料を高品位に保つ上で非常に有効である。
【００６１】
尚、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【００６２】
【発明の効果】
本願の第１の発明によれば、塗料供給配管に塗料供給ポンプをバイパスするバイパス通路が付設されているので、塗料戻り配管を塗装機ヘッドから塗料供給タンク側に至るまで塗料供給配管と並列に設けても、塗料を還流・循環させる際には、バイパス通路を介することにより上記塗料供給ポンプをバイパスして、支障無く塗料を還流・循環させることができ、従来に比して、より効果的に塗料中の顔料成分粒子等の沈降を抑制することができる。
この場合において、上記バイパス通路には該バイパス通路を開閉するバイパス開閉弁が介設されており、該バイパス開閉弁は、塗色バルブが開弁状態で上記塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われている間はバイパス通路を閉状態に保つように制御されるので、定量装置や定圧装置を別途に設ける必要なしに、塗料供給ポンプによって正確な塗料供給を行うことが可能になる。一方、塗色バルブが閉弁状態で上記塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われていない間は上記バイパス通路を開状態に保つので、上記供給塗料による塗装が行われておらず、塗料を還流・循環させる際には、確実にバイパス通路を利用することができる。
また、上記塗料戻り配管には、該戻り配管を開閉する戻り配管開閉弁が介設されており、該戻り配管開閉弁は、塗色バルブが閉弁状態で塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われていない間は塗料戻り配管を開状態に保ち、塗色バルブが開弁状態で塗料供給配管からの供給塗料による塗装が行われている間は塗料戻り配管を閉状態に保つように制御されるので、供給塗料による塗装時に、塗装機ヘッドへの塗料供給量が不足することを確実に防止することができる。
更に、上記塗料戻り配管の閉状態への切換タイミングを上記塗色バルブの開弁側への切換タイミングよりも遅らせるように制御されることにより、塗色バルブを開弁側へ切り換える際には、塗料供給配管及び戻り配管開閉弁までの塗料戻り配管において異常昇圧が無いことを確認してから、塗料戻り配管を閉状態に保つようにすることができる。
【００６４】
更に、本願の第２の発明によれば、基本的には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができる。この場合には、少なくとも上記塗料供給配管および塗料戻り配管の各配管内部に洗浄用流体を供給する洗浄用流体配管が、塗料供給配管のバイパス通路よりも上流側に介設された三方弁に接続され、該三方弁は、塗料供給配管の上流側と下流側とが連通する第１の連通状態と、上記洗浄流体配管と塗料供給配管の下流側とが連通する第２の連通状態とを選択的に切り換えるように制御されるので、塗料供給配管の上流側と洗浄流体配管とが連通することは決して無く、洗浄流体が塗料供給配管の三方弁よりも上流側に混入する惧れを確実に無くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る塗装装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】  上記塗装装置の塗装機ヘッド内のバルブセットを拡大して示す説明図である。
【図３】  上記塗装装置の洗浄装置およびその周辺部分を拡大して示す説明図である。
【図４】  上記バルブセット内の塗色バルブの具体的構造の一例を示す断面説明図である。
【図５】  上記塗装装置の供給側切換弁および還流側切換弁の構造を概略的に示す断面説明図である。
【図６】  従来例に係る塗装装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図７】  上記従来例に係る塗装装置の塗装機ヘッド内のバルブセットを拡大して示す説明図である。
【図８】  上記従来例に係る塗装装置の塗料戻り管およびその周辺部分を拡大して示す説明図である。
【図９】  上記従来例に係る塗装装置の洗浄機構の要部を拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
１…塗装装置
１０…塗装機ヘッド
４１…洗浄流体メインライン
４２…洗浄流体分岐ライン
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…バイパス管路
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…バイパス開閉弁
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４…リターン開閉弁
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４…供給側切換弁（三方弁）
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４…ギヤポンプ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…供給元管
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…塗料戻り管
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…塗料供給管
【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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