(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電噴霧器（８）に接続され高電圧が印加される受取部（１）、導電性塗料の主配管（９）に接続されアースされている圧送部（２）、該受取部（１）及び該圧送部（２）を連結する絶縁チューブ（３）、該絶縁チューブ（３）内で自由に動けるように挿入されたストッパー（１５）付きセパレーター２個（４a,４b）、該セパレーター２個（４a,４b）のストッパー（１５）部が受取部（１）に密着した状態におけるセパレーター２個（４a,４b）の中間位置に設けられた開口部を有し、受取部仕切弁（７a）が内蔵され、受取部（１）内に設けられ、静電噴霧器（８）に接続する回路、該セパレーター２個（４a,４b）のストッパー（１５）が圧送部（２）に密着した状態におけるセパレーター２個（４a,４b）の中間位置に設けられた開口部を有し、圧送部仕切弁（７b）が内蔵され、圧送部（２）内に設けられ、導電性塗料の主配管（９）に接続する回路、絶縁材料（６）を絶縁材料仕切弁（１１）を介して圧送部（２）の側から絶縁チューブ（３）内に注入するための絶縁材料供給口（１０）、及び、セパレーターの戻し用の圧縮エアをエア仕切弁（１３）を介して受取部（１）の側から絶縁チューブ（３）内に供給するための圧縮エア供給口（１２）を有する導電性塗料供給装置。
【請求項２】
絶縁チューブ（３）の代わりに、円筒状に加工した絶縁プラスチックを用いた、請求項１記載の装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の導電性塗料供給装置を複数台組み合わせて成り、更に、静電噴霧器（８）に接続され、夫々の装置における受取部仕切弁（７a）の切替タイミングを検出する装置（１４）を有する、導電性塗料供給装置。
【請求項４】
上記１又は２記載の導電性塗料供給装置を２台組み合わせて成る、請求項３記載の導電性塗料供給装置。
【請求項５】
切替タイミングを検出する装置（１４）が圧力センサーである、請求項３又は４記載の装置。
【請求項６】
切替タイミングを検出する装置（１４）が流量計である、請求項３又は４記載の装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項記載の導電性塗料供給装置、及び該導電性塗料供給装置に接続された静電噴霧器（８）から成る静電塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は塗装分野において、従来から塗料材料の削減に効果のある静電噴霧器が使われてきたが、導電性塗料はその物性上、この静電噴霧器の高圧電流を塗料自体を通じてアースに逃がす為、静電噴霧器の特長である高塗着効率などの機能を損なわせ、塗料の削減効果が認められなかった所で、本装置はこの導電性塗料を常に電気的に絶縁しながら供給できることを特徴とするので、地球環境保護のニーズ（有機溶剤規制など）における溶剤型塗料から水系塗料などに切替える際に問題となる導電性塗料の静電塗装を可能とする塗料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に水系塗料など導電性塗料の静電塗装方法の基本として、静電噴霧器とアース状態にある導電性塗料の供給装置（ポンプ、タンク、配管など）間を絶縁する方法の工夫をしてきた。
【０００３】
第一は、導電性塗料の供給装置を小型化して絶縁架台の上に設置する方法で、部品塗装や木工塗装ラインでは広く使われている。この方法の難点は作業者が時々導電性塗料を絶縁架台上の塗料タンクに補給する必要があり、又絶縁架台上の全ての機器類に高電圧が印加するので作業者との安全上の隔離が必要であったりして、何台もの供給装置を同時に設置することが出来なかった。
【０００４】
第二には前記の作業者の代わりに、導電性塗料の補給を機械的に接続、切離しをするボルテージブロック装置（総称）を使用する方法で、様々な特許が出されているが、切離し機構などの装置の小型化が難しく、同色使用時以外の何色もの塗料を使用するときの色替洗浄時に、多くの塗料損失が生じた。
【０００４】
第三には、前記ボルテージブロックの代わりに導電性塗料を色毎に決められた専用のカートリッジに充填し、それを専用ロボットが特別に製作された専用の静電噴霧器に装着させ、塗装終了後にまた別のカートリッジに装着し直す方法や、カートリッジに相当する塗料タンクを内蔵したやはり特別な静電噴霧器に導電性塗料の充填を繰返しながら塗装をする方法などで、どちらも既存の塗装装置は使用出来ず、専用に開発された静電噴霧器とロボットなど周辺装置を必要として、大幅な改造が必要であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術では、既存の溶剤型塗料の塗装装置の廃棄や静電噴霧器の交換を要し、高い改造費用と大幅改造日数などを伴うため、水系塗料などの導電性塗料への普及が進まない要因がある。
【０００６】
従って、本発明の目的はこの課題を解決することであり、本発明は、従来の塗装装置（既存静電噴霧器、既存塗料供給装置など）に容易に接続でき、既存の静電噴霧器を使用できるため、大幅な改造とそれに伴う改造費用の低減が可能となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、以下の各態様に係る。
１．  静電噴霧器（８）に接続され高電圧が印加される受取部（１）、導電性塗料の主配管（９）に接続されアースされている圧送部（２）、該受取部（１）及び該圧送部（２）を連結する絶縁チューブ（３）、該絶縁チューブ（３）内で自由に動けるように挿入されたストッパー（１５）付きセパレーター２個（４a,４b）、該セパレーター２個（４a,４b）のストッパー（１５）部が受取部（１）に密着した状態におけるセパレーター２個（４a,４b）の中間位置に設けられた開口部を有し、受取部仕切弁（７a）が内蔵され、受取部（１）内に設けられ、静電噴霧器（８）に接続する回路、該セパレーター２個（４a,４b）のストッパー（１５）が圧送部（２）に密着した状態におけるセパレーター２個（４a,４b）の中間位置に設けられた開口部を有し、圧送部仕切弁（７b）が内蔵され、圧送部（２）内に設けられ、導電性塗料の主配管（９）に接続する回路、絶縁材料供給口（１０）、絶縁材料仕切弁（１１）、圧縮エア供給口（１２）、及び、エア仕切弁（１３）を有する導電性塗料供給装置。
２．絶縁チューブ（３）の代わりに、円筒状に加工した絶縁プラスチックを用いた、上記１記載の装置。
３．  上記１又は２記載の導電性塗料供給装置を複数台組み合わせて成り、更に、静電噴霧器（８）に接続され、夫々の装置における受取部仕切弁（７a）の切替タイミングを検出する装置（１４）を有する、導電性塗料供給装置。
４．  上記１又は２記載の導電性塗料供給装置を２台組み合わせて成る、請求項３記載の導電性塗料供給装置。
５．  切替タイミングを検出する装置（１４）が圧力センサーである、上記３又は４記載の装置。
６．  切替タイミングを検出する装置（１４）が流量計である、上記３又は４記載の装置。
７．  上記１〜６の何れか一項記載の導電性塗料供給装置、及び該導電性塗料供給装置に接続された静電噴霧器（８）から成る静電塗装装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明装置において、セパレーター（４a）（４b）が圧送部（２）側にいる原点状態から、まず圧送部仕切弁（７b）が開き、導電性塗料（５）がセパレーター（４a）と（４b）間に当該絶縁チューブ（３）の内容積より少なく一定量満たされたのち、圧送部仕切弁（７b）が閉じ、次に静電噴霧器（８）との接続を開閉する受取部仕切弁（７a）を開き、絶縁材料（６）が絶縁材料供給口（１０）から注入され、セパレーター（４b）と導電性塗料（５）とセパレーター（４a）ごと圧送させてゆき、セパレーター（４a）が受取部（１）に達して動けなくなった直後に行き場の無くなった導電性塗料（５）が静電噴霧器（８）側に押出され、圧力センサー（１４）が感知してエア信号を出し、本発明装置は導電性塗料（５）が充填された準備完了状態となる。
【０００９】
この後に静電噴霧器（８）に高電圧を印加して静電塗装を開始出来るが、本発明装置は導電性塗料（５）が最大限に充填された状態においても、常に２個のセパレーター（４a）（４b）間に挟まれた状態にあるので、エアが充満した空洞による絶縁もしくは空洞に充填された絶縁材料（６）が高圧電流を遮断するので、導電性塗料を通じて高圧電流がアースに逃げない構造となり、常に電気的絶縁を保ち、導電性塗料を圧送供給出来ることが特徴である。
【００１０】
本発明装置２セットを組合せて、１方系統の本装置が導電性塗料（５）を送りきった時点でセパレーター（４a）（４b）のストッパー（１５）が受取部（１）に密着して絶縁材料（６）の圧送圧力の伝達が遮断され、この時の圧力センサー（１４）の感知による信号で、もう片方系統の本装置を受取部仕切弁（７a）と絶縁材料仕切弁（１１）の切替操作で導電性塗料（５）の供給を開始させ、この系統の本装置が導電性塗料（５）の供給時間中に先の系統の本装置にて導電性塗料（５）の再充填作業を完了させておき、後系統の導電性塗料供給終了後に再び先系統の本装置に切替える本装置２セットの交互使用により、導電性塗料（５）の連続供給が可能となる。
【００１１】
本発明装置は、絶縁チューブ（３）をコイル状に加工し、複数の絶縁チューブ（３）をひとつのケースに収納した多色対応型の多系統用導電性塗料連続供給装置とすることが出来る。又、導電性塗料供給装置の絶縁チューブ（３）の代わりに絶縁プラスチックを円筒状に加工し、円筒状内径に合わせたセパレーターを２個使用することも出来る。更に、本発明装置は、このような円筒状導電性塗料供給装置を複数台使用し、連続供給を可能にした円筒状導電性塗料連続供給装置とすることも出来る。
【００１２】
以下、本明細書に添付の図面を参照して、本発明を説明する。
【００１３】
図１は本装置を２台使用した場合の構成図並びに導電性塗料を供給開始する前のいわゆる原点状態を示す系統図である。２台の本装置は全く同じ仕様の装置である。受取部１が静電噴霧器８に接続され、高電圧が印加される部位となり、圧送部２が導電性塗料の主配管９に接続されていて電気的接地部位（アース）となる。受取部１並び圧送部２には、それぞれ導電性塗料５を遮断する受取部仕切弁７a、圧送部仕切弁７bを内蔵している。
【００１４】
図１における圧送部仕切弁７bが予め設定された時間だけ開き、既存導電性塗料の主配管９から導電性塗料５が絶縁チューブ３に一定量充填される。セパレーター４aは導電性塗料５の注入量の増加に伴い絶縁チューブ内を受取部側へ移動する。導電性塗料５が一定量充填された状態が図２である。
【００１５】
この一定量とは絶縁チューブ内容積より少ない量で、今仮に絶縁チューブ内径が10ｍｍ、長さを３ｍとした時の内容積２３５．５cm3より少ない約２００cm3を充填したとすると、この場合は約４５ｃｍの空洞が残ることになる。導電性塗料５の充填終了後に絶縁材料６が絶縁材料供給口１０から注入され、導電性塗料５をセパレーター４aとセパレーター４bで挟みながら移動し、この空洞部分を絶縁材料６で埋めていき、セパレーター４aが受取り部先端に達した状態が図３で、この絶縁材料６の部分がアースからの電気的絶縁距離となり、静電噴霧器８から導電性塗料５を通じて逃げてくる高圧電流を遮断する部分となる。図３はこの装置の準備完了状態を表す。
【００１６】
この絶縁距離は静電噴霧器８の使用する高電圧値と絶縁材料６の抵抗率にもよるが、今この説明文では圧縮エアを絶縁材料６に使用するが、そのエアの絶縁破壊距離は１万ボルトで１ｃｍと言われており、絶縁破壊を起こさない安全を考慮しても９万ボルトの高電圧を使用する場合は静電噴霧器８とアースされている被塗装物体の通常の塗装距離であるところの２５ｃｍ以上離れれば安全に使用できる距離となるので４５ｃｍは十分である。
【００１７】
図３の状態から塗装を開始して、導電性塗料を使い切った状態が図４である。この状態になった瞬間にこの系統の受取部仕切弁７aが閉じ、もう片方系統の受取部仕切弁７a’が開き、同時に両系統の絶縁材料仕切弁１１も切替って静電噴霧器８はスプレーを継続するが、この切替タイミングの検出は静電噴霧器８に接続する部位の圧力センサー１４のエア信号の変動（セパレーター４aと４bのストッパー１５がドッキングした、つまり導電性塗料５を使い切った状態では静電噴霧器側に供給するものが無くなるので圧力が急速に低下する）で検出できるが、本装置の内容積は製作時点で計量出来るので、絶縁材料に液体を使用する場合には他に流量計を使用したり、場合によっては絶縁材料定量ポンプの回転信号などを利用して検出することも考えられる。
【００１８】
一般の塗装作業条件では毎分３００cm3ほどの吐出量を使用するため、仮に前述したチューブ長３ｍを使用した本装置の場合には、図３状態での２００cm3の塗料を使い切るには約４０秒かかる。この時間中に図４の状態から直ちに先系統の本装置はセパレーターの戻し用の圧縮エア供給口１２に接続されているエア仕切弁１３が開き、セパレーター４a並び４bと絶縁材料６が図１の状態に戻される。図１への原点復帰まで約４秒、図２の導電性塗料の充填終了迄約１４秒、図３の準備完了まで約６秒と合計２４秒程で先系統の本装置の供給準備が完了するため、時間的余裕を持ってもう片方系統の終了検出を待つことが可能である。この系統の導電性塗料の消費終了を待って再び先系統の本装置に切替えさせ、このように交互に２台の本装置を使用することにより、連続供給が実現出来る。
【００１９】
前述の一連の時間想定は、絶縁材料６に圧縮エアを使用した場合だが、仮に絶縁材料６に絶縁シンナーを使用した場合でも、原点復帰まで１０秒、塗料充填が１４秒、準備完了までが４秒の合計２８秒程の予想が出来る。つまり、一般に塗装現場で広く使用されている前述のチューブ内径１０Φｍｍ×３ｍ（材質はテフロン製が使用される）への充填時間と吐出量から逆算すると、導電性塗料の主配管９の供給量が毎分９００cm3程で圧送部２に注入され、絶縁材料６の供給ポンプに吐出量調整が容易なギアポンプ（１００〜８００cm3毎分時）を使用し、両セパレーターと絶縁シンナーの戻し用の圧縮エア供給口１２の圧力を、絶縁シンナーの戻し吐出量が毎分１５００cm3程になるように設定すればよく、どちらの数字も既存のギアポンプや供給配管の圧送能力性能から現実的な値である。
【００１９】
尚、上記の説明はあくまでも絶縁チューブの内径と長さを１０Φｍｍ×３ｍと仮定したものであり、本発明はこの寸法に限定されるわけではなく、塗装現場の生産タクト時間などに合わせてチューブ内径や長さの異なった様々な本装置を製作することが出来る。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば既存の静電噴霧器や塗料供給の周辺機器をそのまま使用して、大幅な改造投資を要さずに時代のニーズでもある水系塗料を使用した静電塗装が実現できる。また本発明装置はチューブ式のため、静電噴霧器が上下、または左右に動くレシプロ式の塗装機械に容易に取付けることが出来る。また本発明装置はチューブをコイル状（例えば６系統６色用1２本など）に加工できるため、各色毎に決まった専用の本装置を接続すれば省スペースでかつ色替洗浄に伴う廃棄塗料や洗浄剤の損失を減らすことが出来るので、塗装作業環境の改善、材料削減に貢献出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本装置の構成と原点状態を示す系統図。
【図２】  導電性塗料が一定量充填された状態図。
【図３】  絶縁材料が満たされた準備完了状態図。
【図４】  導電性塗料を使いきった状態図。
【符号の説明】
１ ‥‥受取部
２ ‥‥圧送部
３ ‥‥絶縁チューブ
４a‥‥セパレーター
４b‥‥セパレーター
５ ‥‥導電性塗料
６ ‥‥絶縁材料
７a‥‥受取部仕切弁
７b‥‥圧送部仕切弁
８ ‥‥静電噴霧器
９ ‥‥導電性塗料の主配管
１０‥‥絶縁材料供給口
１１‥‥絶縁材料仕切弁
１２‥‥圧縮エア供給口
１３‥‥エア仕切弁
１４‥‥圧力センサー
１５‥‥セパレータ用ストッパー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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