JP2003236425A - 塗料管及びこれを用いた塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】柔軟性を損なうことなくスパークの発生を防止
できる塗料管を提供する。 【解決手段】電圧が印加される塗装ガン１１に接続する
塗料ホース１２であって、ポリテトラフルオロエチレン
からなる最内層１２３と、低密度ポリエチレンからなる
中間層１２２と、導電性シースからなる最外層１２１の
三層構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料管及びこれに
用いられる塗装装置に関し、特に水性塗料などの導電性
塗料に高電圧を印加して塗装を行うのに適した塗料管及
びこれを用いた塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水性塗料は、有機溶剤を含まないので廃
液処理が容易で環境に優しく、また有機溶剤等の危険物
を含まないので火災事故防止の点で優れている。このた
め、有機溶剤系塗料に代えて或いは有機溶剤系塗料とと
もに、中塗り塗料や上塗り塗料としてのニーズが増加し
ている。

【０００３】こうした水性塗料に高電圧を印加して静電
塗装する場合、有機溶剤系塗料とは異なり、外部印加方
式や塗料回路の絶縁機構（以下、ボルテージブロック方
式という。）を採用する必要がある（たとえば、特許第
２７９０１５３号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】外部印加方式とは、塗
装機によって噴霧され微粒化された塗料粒子に、外部電
極から電圧を印加してこれを帯電させるもので、塗料回
路内で接触帯電することがないため、電気が塗料を伝わ
って流れることが少ない。

【０００５】しかしながら、外部印加方式はボルテージ
ブロック方式に比べて塗着効率が悪く、塗料使用量が約
１０％程度増加するという問題がある。また、原理的に
も塗装ガンが汚れやすく、その結果塗料ブツの不具合が
生じやすいので、塗装ガンの清掃頻度を高める必要があ
り、生産性をも低下させる要因となる。

【０００６】これに対して、従来のボルテージブロック
方式としては、ブースサイドに設置した中継塗料タンク
を絶縁台で浮かせることで、塗装機から中継塗料タンク
までを帯電範囲とする中継塗料タンク絶縁方式が知られ
ている。

【０００７】しかしながら、塗色数が多い場合にはブー
スサイドに大きなスペースが必要となり、色替えを頻繁
に行う場合や塗料使用量が多い場合には作業性が悪いと
いった問題がある。

【０００８】そこで、塗装ガンに塗料を導く塗料ホース
内にピストンを設け、このピストンの前方に塗料を供給
してこれを前進させることで塗装ガンに塗料を供給する
とともに、ピストンの後方に充填されたエアーによって
ピストンの前後にて印加電圧を絶縁するものが提案され
ている（特開２００１−３２７８９７号公報参照）。

【０００９】しかしながら、この塗装装置では、塗装ガ
ンに高電圧を印加すると塗料ホース内も同電位となり、
塗料ホース周辺の突起物に塗料ホースが接触するとスパ
ークを生じるおそれがある。このため、塗料ホースの絶
縁性を高めるために絶縁層を厚肉にすることが行われる
が、塗料ホース自体も厚肉になるので塗料ホースの柔軟
性が低下するといった問題がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、柔軟性を損な
うことなくスパークの発生を防止できる塗料管及びこれ
を用いた塗装装置を提供することを目的とする。

【００１１】（１）上記目的を達成するために、請求項
１記載の発明によれば、電圧が印加される塗装ガンに接
続する塗料管であって、少なくとも、絶縁材料からなる
最内層と、中間層と、導電性材料からなる最外層とを含
む多層構造としたことを特徴とする塗料管が提供され
る。

【００１２】また、請求項５記載の発明によれば、電圧
が印加される塗装ガンと、前記塗装ガンに塗料を導く塗
料管と、前記塗料管内に水密状態で摺動可能に設けられ
たピストンと、前記ピストンを前記塗料管内で移動させ
る駆動手段とを有し、塗装時には、前記塗料を前記ピス
トンの前方に注入し、前記ピストンを前記塗装ガンに向
かって移動させる塗装装置において、前記塗料管は、少
なくとも、絶縁材料からなる最内層と、中間層と、導電
性材料からなる最外層とを含む多層構造であることを特
徴とする塗装装置が提供される。

【００１３】この請求項１及び５記載の発明では、塗料
管の最外層が導電性材料から構成されているので、内部
に導かれた塗料に高電圧が印加されても、塗料に対して
最外層全体が無限平面電極となる。これにより、最内層
や中間層を薄肉にしてもスパークの発生が防止できるの
で、塗料管の柔軟性をも高めることができる。

【００１４】（２）上記発明において、特に限定されな
いが、導電性を有する材料からなる最外層は、たとえば
鞘体、すなわち導電性シースなどにより構成することが
できる。また、最内層は、絶縁性材料から構成され、さ
らにピストンとの摺動性を高めるために低摩擦抵抗の材
料、たとえばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
から構成することがより好ましい。これに対して中間層
は、塗料管自体に耐圧力、耐電圧及び柔軟性を付与する
材料、たとえば低密度ポリエチレンなどから構成するこ
とがより好ましい。

【００１５】（３）一方、請求項９記載の発明によれ
ば、前記塗料管に接続されたカラーチェンジバルブユニ
ットをさらに有し、前記塗料管のカラーチェンジバルブ
ユニットとの接続端部がフレア加工されている塗装装置
が提供される。

【００１６】色替えが必要とされる塗装装置にピストン
式塗装装置を適用する場合、カラーチェンジバルブを設
ける必要があるが、カラーチェンジバルブと塗料管との
接続部もピストンが進退移動する。この請求項９記載の
発明では、塗料管の接続端部をフレア加工して広げ、こ
れをカラーチェンジバルブの接続部に接続するので、ピ
ストンが摺動する塗料管とカラーチェンジバルブの内面
を面一とすることができる。これにより、ピストンの摺
動性が円滑となり、塗装時間及び色替え時間を短縮する
ことができる。

【００１７】（４）なお、上記発明において、塗料とし
て導電性塗料を採用すると本発明の効果がより発揮でき
るが、非導電性塗料にも適用することができる。特に、
塗料管内の塗料は全て押し出されるので、色替え時の洗
浄が必要な部分が著しく少なくなり、しかもピストンの
摺動動作や補助流体によって塗料管の内壁に付着した前
色塗料が掻き取られるので、清浄性がより高くなる。そ
の結果、本来的には混合されてはならない導電性塗料と
非導電性塗料とを併用することが可能となる。

【００１８】

【発明の効果】（１）請求項１乃至１０記載の発明によ
れば、塗料に高電圧が印加されても、塗料に対して最外
層全体が無限平面電極となるので、最内層や中間層を薄
肉にしてもスパークの発生が防止でき、塗料管の柔軟性
をも高めることができる。

【００１９】（２）これに加えて、請求項９記載の発明
によれば、ピストンが摺動する塗料管とカラーチェンジ
バルブの内面を面一とすることができるので、ピストン
の摺動性が円滑となり、塗装時間及び色替え時間を短縮
することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。第１実施形態 図１は本発明の塗装装置の実施形態を示す概略構成図、
図２は同塗装装置の使用形態を示す概略構成図、図３は
同塗装装置の実施形態に係るピストン近傍を示す拡大断
面図である。

【００２１】図１に示すように、本実施形態の塗装装置
１は、−９０ｋＶ〜−６０ｋＶの高電圧が印加されるベ
ル型静電塗装ガン１１と、この塗装ガン１１に塗料を導
くための可撓性を有する塗料管１２（以下、塗料ホース
１２ともいう。）と、この塗料管１２の途中に分岐して
接続され、塗料の色替え操作を行うカラーチェンジバル
ブユニット１３と、塗料管１２の内部を水密状態で摺動
できるピストン１４と、このピストン１４を移動させる
駆動手段１５とを有する。

【００２２】ベル型静電塗装ガン１１は、ガン本体１１
１にトリガバルブ１１２を有し、図外の制御装置からの
指令信号に基づいてトリガバルブ１１２が開くと、塗料
ホース１２から供給された塗料が、ガン本体１１１の先
端に設けられたベルカップ１１３に至り、このベルカッ
プ１１３を高速回転させることで、供給された塗料が、
ベルカップ１１３の先端エッジから微粒化されながら放
射状に噴霧される。図１においては、ベルカップ１１３
の先端エッジから噴霧された塗粒のパターンを調節する
ためのシェーピングエアーの図示は省略する。

【００２３】なお、本発明の塗装装置は同図に示すベル
型静電塗装ガンにのみ限定されるものではなく、エアー
霧化式静電塗装ガン等も採用できる。

【００２４】本実施形態に係る塗料ホース１２は、図に
おいて左側の先端が塗装ガン１１のトリガバルブ１１２
に接続され、右側の後端はケーブル１５１の貫通孔を除
き閉塞されている。

【００２５】この塗料ホース１２は、図２を参照して後
述するように、塗装ガン１１を塗装ロボットＲに装着し
て用いる場合などには、塗装ロボットＲの作業姿勢にと
もなって湾曲するので、塗料ホース自体の柔軟性及び塗
料ホースが曲がっても内部をピストン１４がスムーズに
移動できるように、可撓性を有することが好ましい。ま
た、図２に示すように、塗料ホース１２は、塗装ロボッ
トＲのアームの内部或いは外部に固定されているが、塗
装ロボットＲの姿勢によっては塗装ロボットや周辺の機
器に接触する可能性もある。塗装ガン１１に高電圧が印
加されると、塗料ホース１２に供給された水系塗料も同
電位となり、塗料ホースの絶縁性が低いと塗料ホース１
２の表面にも電荷が蓄積される。こうした電荷が、塗料
ホース１２が周辺機器と接触した際にスパークするおそ
れがあるため、特に本実施形態では塗料ホース１２を三
層構造としている。

【００２６】すなわち、本実施形態の塗料ホース１２
は、図３及びこれを拡大した図４に示すように、絶縁性
及び低摩擦抵抗に優れた材料からなる最内層１２３と、
これを包囲するように設けられ、配管内圧に対する耐圧
力及び印加された高電圧に対する耐電圧に優れ、かつ塗
料ホース１２の湾曲に追従できる柔軟性のある材料から
なる中間層１２２と、さらにこれを包囲するように設け
られ、塗料ホース１２の表面全体が無限平面電極となる
導電性材料から構成された最外層１２１と、の三層構造
とされている。

【００２７】本発明では特に限定されないが、本例で
は、最内層１２３をピストン１４との摺動性及び撥水性
に優れ、高絶縁性のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）から構成し、その肉厚を２ｍｍとしている。撥水
性に優れた材料を用いることで色替え時の洗浄性が向上
し、その結果として色替え時間を短縮することができ
る。

【００２８】また、中間層１２２は、塗料圧に対する耐
圧力を確保するとともに、印加電圧に対する耐電圧に優
れ、かつ柔軟性を有する低密度ポリエチレンから構成
し、その肉厚を２ｍｍとしている。

【００２９】最外層１２１は、導電性シースのような導
電性を有する層とし、その肉厚を０．５ｍｍとしてい
る。この最外層１２１を設けたことにより、塗料ホース
１２内の塗料に電圧が印加されてこの電荷が最外層１２
１に蓄積された場合でも、当該最外層１２１が、針状電
極ではなく、無限平面電極を構成することになるため、
絶縁破壊を生じることが防止できる。したがって、結果
的には、最内層１２３及び中間層１２２の肉厚を薄くす
ることができ、これにより塗料ホース１２全体の柔軟性
がより高まることになる。

【００３０】ちなみに、塗料ホース１２の長さは塗料使
用量が多い場合には長く、少ない場合には短くするな
ど、塗料使用量に応じて適宜設定することができる。

【００３１】図１に戻り、塗料ホース１２のピストン１
４の後退限位置の前方には、分岐配管２１が設けられ、
ここにカラーチェンジバルブユニット１３が設けられて
いる。そして、カラーチェンジバルブユニット１３と塗
料ホース１２との間に、流量計１９と開閉弁２０とが設
けられている。開閉弁２０は、カラーチェンジバルブユ
ニット１３から塗料ホース１２へ塗料等を供給する際に
開き、塗料を充填したのちピストン１４が前進する際に
は閉じることで塗料の逆流を防止するものである。

【００３２】同図に示すカラーチェンジバルブユニット
１３では、図外の塗料供給源より異なる塗料が供給され
る切替弁１３２と、圧縮空気が供給される切替弁１３３
と、洗浄液（導電性塗料の場合は洗浄用純水、非導電性
塗料の場合は洗浄用シンナーをいう。以下同じ。）が供
給される切替弁１３４とが設けられている。同図におい
て左側の６つの切替バルブが塗料が供給される切替バル
ブ１３２であるが、この切替バルブ１３２の数量はそれ
以上でも以下でも良く、適用される塗装ラインの塗色数
などの諸条件によって適宜増減することができる。な
お、切替弁１３３に供給される圧縮空気は色替え時に塗
料や洗浄液を押し出すために用いられ、切替弁１３４に
供給される洗浄液は色替え時の配管洗浄に用いられる。

【００３３】図３に塗料ホース１２の右端の構造を拡大
して示す。本実施形態では、分岐配管２１が接続される
塗料ホース部分１２４は、その他の塗料ホース１２とは
別物で形成され、同図にフレア加工部１２７として図示
する接続部にて両者が接続されている。この接続部で
は、左側に示す塗料ホース１２の右端部をフレア加工し
て押し広げ、部材１２４の内径Ｄ１と、塗料ホース１２
の一般部の内径Ｄ２とが同じ寸法となるようにしてい
る。これにより、ピストン１４が後退限位置（同図に実
線で示す。）から左方向へ前進して接続部を通過しても
（同図に二点鎖線で示す。）当該ピストン１４が接続部
に引っかかることなく円滑に動作することができる。

【００３４】なお、本発明においては特に限定されない
が、特に塗料に導電性塗料を用いる場合には、開閉弁２
０及び／又は流量計１９は、合成樹脂などの絶縁性材料
から構成することが好ましい。金属などの導電性材料に
て開閉弁２０及び流量計１９を構成すると、カラーチェ
ンジバルブユニット１３のマニホールド１３１及び切替
弁１３２，１３３，１３４から導電性塗料を介して塗料
供給源側へ電流がリークするおそれがある。

【００３５】特に本実施形態の塗装装置１にあっては、
塗料ホース１２の右端から、カラーチェンジバルブユニ
ット１３のマニホールド１３１を介して塗料ホース１２
の左端まで、これらの内部を水密状態で摺動できるピス
トン１４と、このピストン１４を適宜の位置及び適宜の
速度で移動させる駆動手段１５とを備えている。

【００３６】ピストン１４は、図３に拡大して示すよう
に、絶縁材からなるピストン本体１４１に、同じく絶縁
材からなり塗料の漏洩を防止するための２つのＯリング
１４２を装着してなり、塗料ホース１２が湾曲してもス
ムーズに移動できるようにピストン本体１４１の軸方向
の長さは極力短くされている。ピストン本体１４１はナ
イロンなどの水や有機溶剤で劣化しない絶縁材から構成
することが好ましく、Ｏリング１４２は適度な弾性を有
するゴムなどの材料であって、耐摩耗性及び耐溶剤性に
優れたものから構成することが好ましい。

【００３７】このＯリング１４２はピストン１４の前後
における塗料等の水密性を確保するほか、ピストン１４
の摺動性を向上させる機能をも司り、さらに色替え時等
において塗料ホース１２の内壁に付着した前色塗料を掻
き取る機能も備えている。

【００３８】こうしたピストン１４の前方空間Ｓ１に塗
料を注入し、当該ピストン１４を塗装ガン１１に向かっ
て前進させると、塗料ホース１２の内壁に付着した導電
性塗料もＯリング１４２によって前方へ掻き取られるこ
とになるので、ピストン１４の後方には空気のみが存在
することになる。したがって、塗装ガン１１に高電圧を
印加しても当該ピストン１４の前後でブロックされ、塗
料ホース１２の後端側へ電流がリークすることが防止さ
れる。

【００３９】図１に戻り、ピストン１４を移動させるた
めの駆動手段１５は、先端がピストン本体１４１に固定
されたケーブル１５１と、塗料ホース１２の後端の近く
に設けられ、ケーブル１５１を挟み込んで回転する一対
の押出ローラ１５２，１５２と、ケーブル１５１を巻き
取る引っ張り装置１５３とを備えている。

【００４０】押出ローラ１５２，１５２はそれぞれ駆動
モータ１５４によって回転し、主としてピストン１４が
塗装ガン１１に向かって前進する際にケーブル１５１に
駆動力を付与するとともに、ピストン１４を塗装ガン１
１とは反対方向に向かって戻す際はケーブル１５１の挟
持を解除してフリーとする。この押出ローラ１５２によ
ってピストン１４の移動にともなう塗料の押出量が制御
されることになり、従来必要とされたギヤポンプなどは
本実施形態では不要となる。また、一対の押出ローラ１
５２，１５２はケーブル１５１を挟み込んでピストン１
４を前進させる機械的構造であることから、原理的に塗
料ホース１２が破裂するほど異常な高圧に達すると押出
ローラ１５２がスリップする。したがって、安全性がよ
り高まることとなる。

【００４１】これに対して、引っ張り装置１５３は駆動
モータ１５５によって正逆両方向に回転し、ピストン１
４が塗装ガン１１に向かって前進する際には同方向へケ
ーブル１５１が繰り出されるように回転する。また、こ
れとは逆回転することにより、ピストン１４を塗装ガン
１１とは反対方向へ戻す際に機能する。このとき、上述
したように押出ローラ１５２はケーブル１５１に対して
フリーとなるので、引っ張り装置１５３の回転速度を高
めた分だけピストン１４の戻し操作に必要な時間が短縮
される。

【００４２】ちなみに、ケーブル１５１は絶縁材から構
成することが好ましいが、剛性及び耐久性を高めるため
にケーブル１５１に金属製（導電性）ケーブルを用いる
場合には、当該ケーブル１５１の外周に絶縁被覆層を形
成し、ピストン１４の後方の湿度や水分、塗料などの残
存によりケーブル１４を介して電流がリークするのを防
止することがより好ましい。

【００４３】なお、図３において１２５は、ケーブル１
５１の貫通孔のシール性を確保するために部材１２４に
設けられたＯリングである。

【００４４】塗装ガン１１への高圧印加、トリガバルブ
１１２の切替、カラーチェンジバルブユニット１３の各
切替弁１３２，１３３，１３４，２０の切替、押出ロー
ラ１５２の駆動モータ１５４の動作及び引っ張り装置１
５３の駆動モータ１５５の動作は、図外の制御装置から
の制御信号によって制御される。

【００４５】この制御装置には図外の管理装置から送出
される制御信号の他、ピストン１４の現在位置を検出す
るための位置センサからの検出信号が入力される。ピス
トン１４の位置センサは、ピストン１４が分岐配管２１
よりも後方位置である後端限に位置する際に検出信号を
送出し、また、ピストン１４が分岐配管２１よりも僅か
に前方に位置する際に検出信号を送出するように配置す
る。また、他の位置センサとして、ピストン１４が塗装
ガン１１のトリガバルブ１１２の直前位置である前進限
に位置する際に検出信号を送出するように配置する。以
下において、ピストン１４が後端限の位置にある場合を
後端限位置、分岐配管２１よりもわずかに前方の位置に
ある場合を印加可能位置、前進限の位置にある場合を前
進限位置と称する。

【００４６】このように構成された本実施形態の塗装装
置１は、たとえば図２に示すように塗装ロボットＲに装
着されて塗装ライン２で使用される。同図において、
「３１」は塗装ブース、「３２」は塗装台車、「Ｂ」は
被塗物である自動車ボディである。

【００４７】この場合、少なくとも駆動手段１５を塗装
ブースの外部へ設置することが好ましく、本実施形態の
塗装装置１ではそれが可能となる。これは以下の理由に
よる。すなわち、塗装ブース３１で使用される塗料類が
全て非溶剤系（非危険物）である場合には問題ないが、
溶剤系塗料と非溶剤系塗料との混成ラインの場合には、
塗装装置に使用される駆動モータや電気配線を防爆仕様
にする必要があり、設備のコストアップになる。しかし
ながら、防爆仕様が必要とされる駆動モータ１５４，１
５５を塗装ブース３１の外部へ設置することで、溶剤系
塗料の混成ラインであってもこれらを防爆仕様にする必
要がなく、コストダウンを図ることができる。また、駆
動手段１５を塗装ブース２１の外部へ設置することで保
守点検の作業性も向上することになる。

【００４８】次に作用を説明する。図５は、本実施形態
の塗装装置１に塗料を供給して、塗装ガン１１から被塗
物Ｂに塗料を塗布し、次の被塗物Ｂを待機するまでの１
サイクルの手順を示したものである。

【００４９】まず、ピストン１４が印加可能位置にある
状態から塗装がスタートする。この状態では、ピストン
１４が分岐配管２１との接続部の僅か前方に位置し、当
該ピストン１４からベルカップ１１３に至る塗料ホース
１２の空間Ｓ１には、その被塗物Ｂに塗布すべき塗料が
充填されている。この充填量は、既述したようにその塗
装ガン１１で塗布される塗料の使用量にほぼ等しい。ま
た、ピストン１４の後方の塗料ホース１２には空気が充
満している。

【００５０】この状態から塗装ガン１１に高電圧を印加
するとともに、トリガバルブ１１２を開く（ステップ
１）。これにより、塗装ガン１１から、導電性塗料を介
して電流が流れるが、ピストン１４の後方は空気にて満
たされているので、これがいわゆるボルテージブロック
の機能を発揮して、当該ピストン１４で絶縁される。

【００５１】トリガバルブ１１２の開動作とほぼ同時
に、押出ローラ１５２を作動してケーブル１５１を繰り
出しピストン１４を塗装ガン１１に向かって前進させる
（ステップ２）。

【００５２】なお、トリガバルブ１１２とピストン１４
の押出動作とはほぼ同時に行うが、塗装ロボットＲの姿
勢如何では塗装ガン１１のベルカップ１１３が横向き、
或いは斜め上向きになっている場合もあるので、最初の
吐出量や霧化パターンを安定させるために、ピストン１
４の押出動作をトリガバルブ１１２の開動作に対して
０．１〜０．３秒程度先行させることが好ましい。こう
することで、特に回転霧化式塗装ガンでは、フィードチ
ューブ先端の塗料タレ対策に有効な手段となる。

【００５３】ピストン１４を押し出す際の押出速度はベ
ルカップ１１３からの吐出量に関係する。すなわち、押
出速度を早くすると吐出量が増加し、押出速度を遅くす
ると吐出量が減少するので、制御装置１６から最適の押
出速度を駆動手段１５へ送出する。

【００５４】ピストン１４が塗装ガン１１に向かって前
進すると、上述したように塗料が塗装ガン１１へ供給さ
れるが、当該ピストン１４がトリガバルブ１１２の直前
の前進限位置に達し、位置センサにて検出されると、押
出ローラ１５２及び引っ張り装置１５３を停止するとと
もに、塗装ガン１１への高電圧の印加を停止し、被塗物
Ｂへの塗装を終了する（ステップ３及び４）。

【００５５】これ以降の操作が色替えサイクルとなる。
まず、ピストン１４は前進限位置にあるので、押出ロー
ラ１５２，１５２をフリーにし、引っ張り装置１５３を
これまでとは逆方向に回転させることで、ピストン１４
を後退させる（ステップ５）。なお、ピストン１４が後
退する際には、ピストン１４の後方（図において右側）
の空気が圧縮されるので、ピストン１４の動作をスムー
ズにするためにダンプバルブを設けて、これを開いてお
くことが好ましい。

【００５６】位置センサにてピストン１４が後退限位置
に達したことが検出されたら（ステップ６）、開閉弁２
０を開き、カラーチェンジバルブユニット１３の切替弁
１３３，１３４を交互に開閉して、ピストン１４の前方
の塗料ホース１２内に洗浄液と押出用エアーとを供給す
る（ステップ７）。たとえば、ピストン１４が後端限位
置まで戻ったときは、トリガバルブ１１２からベルカッ
プ１１３までの間の塗料ホース１２内に塗料が残存して
いるので、最初に切替弁１３３を開いて押出用エアーを
塗料ホース１２に供給し残存している塗料をベルカップ
１１３から押し出す。次に、切替弁１３４を開いて洗浄
液を塗料ホース１２内へ供給し、当該塗料ホース１２の
内壁を洗浄する。さらに、再び切替弁１３３を開いて押
出用エアーを塗料ホース１２に供給し残存している洗浄
液をベルカップ１１３から押し出す。こうした操作を繰
り返し、ピストン１４の前方に位置する塗料ホース１２
内を洗浄する。

【００５７】塗料ホース１２内が清浄になったら、カラ
ーチェンジバルブユニット１３の切替弁１３２の何れか
を開いて次色の塗料をピストン１４の前方の塗料ホース
１２内へ供給する（ステップ８）。このとき、塗料使用
量に応じて切替弁１３２の開閉タイミングを制御し、そ
の塗色に適した充填量とする。この充填量の計量は流量
計１９により行われる。これにより、塗装終了後に残存
して廃棄する塗料量が最小限となる。

【００５８】次色塗料を供給したら、開閉弁２１を閉
じ、押出ローラ１５２，１５２及び引っ張り装置１５３
を駆動し、ピストン１４を前進させる（ステップ９）。
そして、ピストン１４がカラーチェンジバルブユニット
１３の僅か前方位置にある印加可能位置に達したことが
位置センサによって検出されたら（ステップ１０）、押
出ローラ１５２及び引っ張り装置１５３を停止するとと
もに、トリガバルブ１１２を閉じ、次色の塗装スタート
信号を待機する（ステップ１１）。

【００５９】本実施形態の塗装装置１は、以下の効果が
期待できる。まず、塗料ホース１２内にピストン１４を
設けて、当該ピストン１４の前方に導電性塗料を供給し
てこれを塗装ガン１１へ押し出すように構成したので、
ピストン１４の後方には空気層が形成され、これがいわ
ゆるボルテージブロック機能を発揮する。したがって、
既存の塗着効率の高いベル型静電塗装ガン等をそのまま
利用することができ、導電性塗料の採用と塗着効率の向
上との両立が図られる。また、既存の塗装ガンがそのま
ま使用できるので、塗装ガンの交換あるいは改造費用が
不要となる。

【００６０】また、ピストンの押出速度を制御すること
で吐出量を簡単に制御することができ、従来必要とされ
たギヤポンプなどの高価な装置に代替することができ、
設備費用の低減が達成される。

【００６１】さらに、色替え操作にあたっても、ピスト
ンを用いてトリガバルブまで塗料を押し出すことができ
るので、色替え時に廃棄される塗料量が最小となり、塗
料コストの低減及び廃液処理などの環境対策の点で有利
となる。

【００６２】また、塗装ガンあたりの塗料使用量（吐出
量）は、塗装サイクルタイムの変更、被塗物の相違、塗
料固形分など塗色による相違、膜厚などの要求品質の相
違等々により異なるが、本実施形態の塗装装置は、塗料
ホース１２の長さを最大塗料使用量に設定しておき、こ
れに必要に応じた量の塗料を充填して塗装するので、塗
料使用量の変動に対しても柔軟に対処することができ
る。

【００６３】さらに本実施形態の塗装装置１は、導電性
塗料のみならず非導電性塗料にもそのまま適用できる。

【００６４】また、塗料ホース１２内の塗料はピストン
１４によって全て押し出されるので、洗浄しなければな
らない範囲が著しく少なくなり、これにより短時間で系
内を清浄にすることが可能となる。また清浄性が高まる
結果、導電性塗料と非導電性塗料とを同一の塗装装置で
色替えすることも可能となる。

【００６５】さらに、本実施形態の塗装装置１は、塗料
ホース１２内への塗料の充填は塗装の直前であるため、
メタリック塗料やマイカ塗料等であっても顔料沈降の問
題は生じなくなる。また、カートリッジを用いた塗装ガ
ンに適用する場合にも顔料沈降の問題が解消される。

【００６６】これに加えて、塗料ホース１２の最外層１
２１を導電性シースとしたことにより、塗料ホース１２
内の塗料に電圧が印加されてこの電荷が最外層１２１に
蓄積された場合でも、当該最外層１２１が、針状電極で
はなく、無限平面電極を構成することになるため、絶縁
破壊を生じることが防止できる。したがって、結果的に
は、最内層１２３や中間層１２２の肉厚を薄くすること
ができ、これにより塗料ホース１２全体の柔軟性がより
高まることになる。

【００６７】また、図３に示す部材１２４と塗料ホース
１２との接続部において、塗料ホース１２の接続端部を
フレア加工部１２７として広げたため、ピストン１４が
後退限位置から左方向へ前進して接続部を通過するとき
も、当該ピストン１４が接続部に引っかかることなく円
滑に動作することができる。

【００６８】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗装装置の実施形態を示す概略構成図
である。

【図２】本発明の塗装装置の使用形態を示す概略構成図
である。

【図３】本発明の塗装装置の実施形態に係るピストン近
傍を示す拡大断面図である。

【図４】図３のIV部の拡大断面図である。

【図５】本発明の塗装装置の動作の一例を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１…塗装装置 １１…塗装ガン １１１…塗装ガン本体 １１２…トリガバルブ １１３…ベルカップ １２…塗料ホース（塗料管） １２１…最外層 １２２…中間層 １２３…最内層 １２７…フレア加工部 １３…カラーチェンジバルブユニット １４…ピストン １５…駆動手段 １５１…ケーブル １５２…押出ローラ １５３…引っ張り装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野々村 広実 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 高水 康夫 東京都新宿区西新宿２丁目６番１号 株式 会社大氣社内 (72)発明者 原 益己 愛知県尾張旭市旭前町新田洞5050 旭サナ ック株式会社内 Ｆターム(参考） 4D073 AA01 BB03 CA11

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電圧が印加される塗装ガンに接続する塗料
   管であって、少なくとも、絶縁材料からなる最内層と、
   中間層と、導電性材料からなる最外層とを含む多層構造
   としたことを特徴とする塗料管。
2. 【請求項２】前記最外層は、導電性を有する鞘体である
   請求項１記載の塗料管。
3. 【請求項３】前記中間層は、耐圧力、耐電圧及び柔軟性
   に寄与する材料からなる請求項１又は２記載の塗料管。
4. 【請求項４】前記最内層は、低摩擦抵抗の材料からなる
   請求項１〜３の何れかに記載の塗料管。
5. 【請求項５】電圧が印加される塗装ガンと、前記塗装ガ
   ンに塗料を導く塗料管と、前記塗料管内に水密状態で摺
   動可能に設けられたピストンと、前記ピストンを前記塗
   料管内で移動させる駆動手段とを有し、塗装時には、前
   記塗料を前記ピストンの前方に注入し、前記ピストンを
   前記塗装ガンに向かって移動させる塗装装置において、 前記塗料管は、少なくとも、絶縁材料からなる最内層
   と、中間層と、導電性材料からなる最外層とを含む多層
   構造であることを特徴とする塗装装置。
6. 【請求項６】前記塗料管の最外層は、導電性を有する鞘
   体である請求項５記載の塗装装置。
7. 【請求項７】前記塗料管の中間層は、耐圧力、耐電圧及
   び柔軟性に寄与する材料からなる請求項５又は６記載の
   塗装装置。
8. 【請求項８】前記塗料管の最内層は、低摩擦抵抗の材料
   からなる請求項５〜７の何れかに記載の塗料管。
9. 【請求項９】前記塗料管に接続されたカラーチェンジバ
   ルブユニットをさらに有し、前記塗料管のカラーチェン
   ジバルブユニットとの接続端部がフレア加工されている
   請求項５〜８の何れかに記載の塗装装置。
10. 【請求項１０】前記塗料が導電性塗料である請求項５〜
    ９の何れかに記載の塗装装置。