JP2008212869A - 塗料充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃塗料を削減でき、ひいてはランニングコストを低減できる塗料充填装置を提供すること。
【解決手段】塗料充填装置２１は、塗料充填経路２２ａ内に溜まった塗料及びエアを外部に排出する排出経路３１を備える。排出経路３１上には絞り装置４１が設けられる。絞り装置４１は、直列に配置された複数のエレメントを有する。これにより、排出経路３１を流れる塗料の流量がエレメントによって絞られるため、塗料及びエアを排出経路３１を介して外部に排出する際に、塗料が緩やかに排出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、塗料充填経路内に溜まった塗料及びエアを外部に排出する排出経路を備えた塗料充填装置に関するものである。

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、例えば静電塗装機のような、塗着効率や塗膜の平滑性などに優れた塗装機が用いられている。

塗装機では、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、その回転霧化頭を回転させることにより、塗料粒子が霧化されて塗装が行われる。この塗装機としては、塗料カートリッジを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）。

そして、塗料カートリッジ内の塗料がなくなったとしても、塗料カートリッジを塗料充填装置に装着すれば、再び塗料カートリッジ内に塗料を充填できる。なお図４に示されるように、塗料カートリッジ７１が内部に塗料バッグ７２を有する場合、塗料は、塗料充填装置８１の塗料充填経路８２を介して塗料バッグ７２内に充填される。これに伴い、塗料カートリッジ７１内の塗料押出液は、塗料の充填分だけ排出され、塗料押出液の回収経路を介して塗料押出液貯留容器に回収されて再利用される。
特開２０００−１７６３２８号公報（図６等参照）

ところで、塗料カートリッジ７１の塗料バッグ７２内に充填する塗料の色を変更する場合、色の異なる塗料が同じ塗料充填経路８２を通過するようになるために、塗料充填経路８２内に残存した塗料を洗浄する洗浄工程が必要となる。具体的には、塗料充填経路８２にエアを供給して下流側の開閉弁８３から塗料を押し出した後、塗料充填経路８２にシンナーを供給することにより、塗料充填経路８２内に残存する塗料を洗浄する（図４（ａ）参照）。その後、塗料充填経路８２に塗料を供給して塗料充填経路８２内に残ったエアを開閉弁８３から押し出すエア抜き工程を行った後（図４（ｂ）参照）、塗料バッグ７２内に次色の塗料を充填する塗料充填工程を行う（図４（ｃ）参照）。

なお、上記のエア抜き工程を行うことにより、塗料へのエアの混入を防止できるため、エアが混入した塗料を用いて被塗装物が塗装されることを防止できるとともに、それに起因した被塗装物の塗装品質低下を防止できる。しかしながら、エア抜き工程において開閉弁８３からエアが排出される際に、同時に塗料も勢い良く排出されてしまう。その結果、無駄になる塗料（廃塗料）が多くなり、ランニングコストの上昇につながってしまう。

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、廃塗料を削減でき、ひいてはランニングコストを低減できる塗料充填装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、塗料充填経路内に溜まった塗料及びエアを外部に排出する排出経路を備えた塗料充填装置であって、前記排出経路上において直列に配置された複数のエレメントを有する絞り装置を、前記排出経路上に設けたことを特徴とする塗料充填装置をその要旨とする。

従って、請求項１に記載の発明によると、絞り装置を排出経路上に設けることにより、塗料充填経路内に溜まったエアを外部に排出する際に塗料が緩やかに排出される。これにより、廃塗料を削減でき、ひいてはランニングコストを低減できる。

また、絞り装置が複数のエレメントを有し、各エレメントが多段状に配置されるため、個々のエレメントでの絞り量を小さくできる。よって、塗料が詰まりにくくなる。しかも、個々のエレメントでの絞り量を小さくしたとしても、各エレメントが直列に配置されるため、全体としての絞り量を大きくすることができる。

なお、前記排出経路を２つに分岐させ、それら２つの分岐経路にそれぞれ開閉弁を設けるとともに、一方の分岐経路のみに前記絞り装置を設けることが好ましい。このようにすれば、絞り装置がある分岐経路の開閉弁を開状態にすれば、塗料充填経路内に溜まった塗料を緩やかに外部に排出できる一方、絞り装置がない分岐経路の開閉弁を開状態にすれば、塗料充填経路の洗浄時に大量の流体を速やかに外部に排出できる。これにより、絞り装置を設けたとしても、従来と同等の洗浄力を確保できる。なお、排出経路が分岐していない場合、洗浄時に大量の流体を流すために、絞り装置に絞り量を調整する調整機構を設けることが好ましくなるが、排出経路を２つに分岐させれば、上記調整機構を設けなくても済む。

上記発明において、前記エレメントは、前記排出経路の下流側に突出するとともに上流側が凹面状の膨出部を有し、前記膨出部には、複数のオリフィスが透設されていることが好ましい（請求項２）。仮にエレメントが平板状であれば、排出経路に対して垂直な同一面上に複数のオリフィスが存在することになるため、複数のオリフィスが同時に詰まる可能性があるが、下流側に突出する膨出部に複数のオリフィスを透設することで、排出経路に対して垂直な同一面上に複数のオリフィスが存在しなくなるため、複数のオリフィスが同時に詰まりにくくなる。

なお、オリフィスの断面形状（即ち、オリフィスの軸線方向から見たときの形状）としては、円形状、三角形状、矩形状などが挙げられるが、形成が容易な円形状であることが好ましい。

また、オリフィスの数は、任意に設定することが可能であるが、前記絞り量を多くするためには、できるだけ少なく設定することが好ましい。しかし、オリフィスの数が少なすぎると、絞り装置が詰まりやすくなるため、例えばエレメントの数が比較的多く、絞り量が比較的大きくなる場合には、オリフィスの数を多く設定することが好ましい。一方、エレメントの数が比較的少なく、絞り量が小さい場合には、オリフィスの数は少なくてもよい。

同様に、オリフィスの断面積も、任意に設定することが可能であるが、前記絞り量を多くするためには、できるだけ小さく設定することが好ましい。しかし、オリフィスの断面積が小さすぎると、絞り装置が詰まりやすくなるため、例えばエレメントの数が比較的多く、絞り量が比較的大きくなる場合には、オリフィスの断面積を大きく設定することが好ましい。一方、エレメントの数が比較的少なく、絞り量が小さい場合には、オリフィスの断面積は小さくてもよい。

なお、上記塗料充填装置は、複数のカラーバルブを有する塗料マニホールドと、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と、前記塗料カートリッジの取付時に塗料を前記塗料マニホールドから前記塗料カートリッジ内に導く前記塗料充填経路とを備えることが好ましい（請求項３）。この構成によれば、塗料カートリッジをカートリッジ取付部に取り付けるだけで、塗料を塗料カートリッジ内に導くことが可能となるため、塗料充填経路内に溜まったエアを外部に排出する作業や、塗料カートリッジ内に塗料を充填する作業をスムーズに行うことができる。

以上詳述したように、請求項１〜３に記載の発明によると、廃塗料を削減でき、ひいてはランニングコストを低減できる塗料充填装置を提供することができる。

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。

図１に示されるように、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及び塗料押出液戻り配管２８などを備えている。塗料充填装置２１は、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、塗料押出液戻り配管２８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。

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１１が着脱可能に取り付けられている。なお、この状態において、塗料カートリッジ１１内には塗料が充填されるようになる。また、塗料カートリッジ１１は、塗装機（図示略）の装着部にも着脱可能に取り付けられる。なお、塗装機には回転霧化頭が回転可能に取り付けられ、この回転霧化頭には、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、本実施形態の塗装機は、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。

図１に示されるように、塗料カートリッジ１１は、耐溶剤性の樹脂からなり、略筒状をなす本体部１１ａと、本体部１１ａが装着されるベース部１１ｃと、本体部１１ａの開口部分を塞ぐ蓋部１１ｂとから構成されている。ベース部１１ｃは、塗装機の装着部及びカートリッジ取付部３０に接続可能な接続端面１１ｆを有している。

また、塗料カートリッジ１１内には塗料バッグ１２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、塗料カートリッジ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、絶縁性を有する酢酸ブチル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０．８〜０．９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。

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）の塗料は塗料カートリッジ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、塗料カートリッジ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。

図１に示されるように、塗料カートリッジ１１内には、塗料室１３と塗料カートリッジ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を構成する塗料移動管１６が設けられている。塗料移動管１６の先端は塗料室１３内にて開口し、塗料移動管１６の基端部は、ベース部１１ｃ内に設けられた塗料ストップ弁１１ｄに連結されている。また、塗料カートリッジ１１は、塗料押出液室１４と塗料カートリッジ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。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（塗料移動管１６）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、ベース部１１ｃ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、ベース部１１ｃ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。

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、前記塗装機及び前記カートリッジ取付部３０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と塗料カートリッジ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、塗装機及びカートリッジ取付部３０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と塗料カートリッジ１１の外部領域との間の連通を遮断させる。

図１に示されるように、前記塗料押出液送り配管２９上には、塗料押出液送り配管２９を開状態または閉状態に切り替える液体供給バルブ２４が設けられている。液体供給バルブ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。液体供給バルブ２４は、開状態に切り替えられた際に、塗料押出液送り配管２９及びカートリッジ取付部３０を介して塗料押出液室１４に塗料押出液を充填可能とするようになっている。なお、本実施形態の液体供給バルブ２４は、図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。また、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１１内の塗料押出液室１４）や他の塗装機にも供給するようになっている。

図１に示されるように、前記塗料押出液戻り配管２８上には、塗料押出液戻り配管２８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、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内の塗料押出液を排出可能とするようになっている。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。塗料押出液戻り配管２８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を介して塗料押出液貯留容器２７に戻す経路である。なお、塗料押出液戻り配管２８は他の塗料充填装置２１や他の塗装機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や他の塗装機から排出される塗料押出液も戻るようになっている。

図１に示されるように、カートリッジ取付部３０の下面には、エア供給バルブ２３ａ、洗浄用バルブ２３ｂ及び複数のカラーバルブ２３ｃ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２３ｃを開状態に切り替えた際に、塗料タンク６８内に溜められた塗料が塗料ポンプ６７によって供給される塗料充填経路２２ａが設けられている。また、塗料充填経路２２ａには、エア供給バルブ２３ａを開状態に切り替えた際にエア源（図示略）からエアが供給されるとともに、洗浄用バルブ２３ｂを開状態に切り替えた際にシンナー貯留タンク（図示略）からシンナーが供給されるようになっている。なお、本実施形態のエア供給バルブ２３ａ、洗浄用バルブ２３ｂ及びカラーバルブ２３ｃは、いずれも図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。

図１に示されるように、カートリッジ取付部３０内には、前記塗料室１３内の塗料を外部に排出するとともに、塗料充填経路２２ａ内に溜まった塗料及びエアを外部に排出する排出経路３１が設けられている。また、前記塗料ストップ弁１１ｄと塗料充填経路２２ａと排出経路３１との接続部分には、塗料ストップ弁１１ｄ、塗料充填経路２２ａ及び排出経路３１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。さらに、排出経路３１は、２つに分岐しており、分岐経路３２ａ，３２ｂを有している。一方の分岐経路３２ａには開閉弁３３ａが設けられており、他方の分岐経路３２ｂには開閉弁３３ｂが設けられている。開閉弁３３ａ，３３ｂは、カートリッジ取付部３０の下面に取り付けられており、開状態に切り替えられた際に塗料などを排出するようになっている。なお、本実施形態のトリガバルブ２２ｄ及び開閉弁３３ａ，３３ｂは、いずれも図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。

図１に示されるように、排出経路３１を構成する一方の分岐経路３２ａ上には、絞り装置４１が設けられている。絞り装置４１は、分岐経路３２ａにおいて開閉弁３３ａの下流側に配置されている。図２（ａ）に示されるように、絞り装置４１は、ケース４２、入口ホースジョイント４３及び出口ホースジョイント４４を備えている。ケース４２は、両端にて開口する略円筒状をなし、一方の開口部分に入口ホースジョイント４３の基端側が螺着されるとともに、他方の開口部分に出口ホースジョイント４４の基端側が螺着されている。さらに、入口ホースジョイント４３の先端側及び出口ホースジョイント４４の先端側には、分岐経路３２ａを構成するホース（図示略）を挿入するためのホース挿入溝４３ａ，４４ａが形成されている。そして、ホースをホース挿入溝４３ａ，４４ａに挿入した状態で、ホースジョイント４３，４４の先端側にそれぞれホース取付ナット（図示略）を螺着させることにより、ホースが絞り装置４１に固定される。このとき、入口ホースジョイント４３が、絞り装置４１において分岐経路３２ａの上流側に位置するとともに、出口ホースジョイント４４が、絞り装置４１において分岐経路３２ａの下流側に位置する。なお、ケース４２、入口ホースジョイント４３及び出口ホースジョイント４４は、金属材料（本実施形態ではＳＵＳ３０４）によって形成されている。

図２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、ケース４２内には、５個のスペーサ４５と５個のエレメント５１とが設けられている。各スペーサ４５及び各エレメント５１は、排出経路３１上において直列かつ交互に配置されている。例えば、１番目のエレメント５１（図２（ａ）において最も左側に位置するエレメント５１）は、ケース４２の内周面４２ａに形成された段部４３ａに係合している。また、１番目のスペーサ４５（図２（ａ）において最も左側に位置するスペーサ４５）は、１番目のエレメント５１に接触している。さらに、２番目のエレメント５１（図２（ａ）において左から２番目に位置するエレメント５１）は、１番目のスペーサ４５に接触している。なお、出口ホースジョイント４４が５番目のスペーサ４５（図２（ａ）において最も右側に位置するスペーサ４５）に接触することにより、各スペーサ４５及び各エレメント５１のガタツキが抑えられる。即ち、出口ホースジョイント４４は、ホースを接続する機能と、各スペーサ４５及び各エレメント５１を固定する機能とを兼ねている。

図２（ａ）に示されるように、スペーサ４５は、厚さ２．０ｍｍの合成樹脂（本実施形態ではポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）によって円筒状に形成されている。スペーサ４５の外径は、ケース４２の最小内径（図２（ａ）において段部４３ａよりも左側部分の内径）よりも大きく、ケース４２の最大内径（図２（ａ）において段部４３ａよりも右側部分の内径）よりもやや小さくなっている。

一方、図２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、前記エレメント５１は、厚さ１．０ｍｍの金属材料（本実施形態ではＳＵＳ３０４）によって形成されている。エレメント５１は、同エレメント５１の外周部を構成する平板部５２と、エレメント５１の内周部を構成する膨出部５３とを有している。平板部５２は円形の外径形状をなしており、平板部５２の外径は、ケース４２の最小内径よりも大きく、ケース４２の最大内径よりもやや小さくなっている。また、膨出部５３は、ケース４２に取り付けた状態で、前記排出経路３１の下流側に突出するとともに上流側が凹面状となっており、断面円弧状をなしている。膨出部５３の突出量は、スペーサ４５の軸線方向の長さよりも小さくなっている。

また、エレメント５１の膨出部５３には、複数のオリフィス５４が透設されている。本実施形態では、１つのエレメント５１につき５個のオリフィス５４が透設されている。本実施形態のオリフィス５４は、円形の断面形状をなしており、内径が０．２ｍｍ程度に設定されている。各オリフィス５４は、ケース４２に取り付けた状態でケース４２の軸線方向と同一方向に沿って延びるように貫通している（図２（ａ），（ｂ）参照）。５個のオリフィス５４のうち、１個のオリフィス５４は膨出部５３の中央部に配置され、残り４個のオリフィス５４は膨出部５３の外周部分において９０°間隔で配置されている（図２（ｃ）参照）。なお本実施形態では、膨出部５３はポンチを用いた深絞り成形によって形成され、各オリフィス５４は、膨出部５３が形成された後でドリルなどを用いて形成される。

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。

図１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、前記エア供給バルブ２３ａ、前記洗浄用バルブ２３ｂ、前記カラーバルブ２３ｃ、前記開閉弁３３ａ，３３ｂ、前記トリガバルブ２２ｄ、前記液体供給バルブ２４及び前記液体排出バルブ２５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。

次に、上記実施形態の塗料充填システム２０を用いた塗料の充填方法を説明する。

ところで、塗料カートリッジ１１の塗料バッグ１２内に充填する塗料の色が変更されることがある。この場合、まず、次色の塗料を充填するための塗料カートリッジ１１を、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に取り付ける。

この状態において、ＣＰＵ６２からエア供給バルブ２３ａ、トリガバルブ２２ｄ及び開閉弁３３ｂに駆動信号を出力すると、エア供給バルブ２３ａ及び開閉弁３３ｂ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が閉状態となり、塗料充填経路２２ａと分岐経路３２ｂとが連通する。これにより、エア源のエアが、塗料充填経路２２ａ及び分岐経路３２ｂを通過し、塗料充填経路２２ａ内に溜まった塗料が外部に押し出される（図３（ａ）参照）。

次に、ＣＰＵ６２からエア供給バルブ２３ａへの駆動信号の出力を終了するとともに、洗浄用バルブ２３ｂへの駆動信号の出力を開始する。これにより、エア源から塗料充填経路２２ａへのエアの供給が終了するとともに、シンナー貯留タンクから塗料充填経路２２ａへのシンナーの供給が開始される。その結果、シンナーが、塗料充填経路２２ａ及び分岐経路３２ｂを通過し、塗料充填経路２２ａ内に残存する塗料が洗浄される。

次に、ＣＰＵ６２から洗浄用バルブ２３ｂ及び開閉弁３３ｂへの駆動信号の出力を終了し、シンナー貯留タンクから塗料充填経路２２ａへのシンナーの供給を終了させるとともに、分岐経路３２ｂを遮断する。さらに、ＣＰＵ６２からカラーバルブ２３ｃ及び開閉弁３３ａに駆動信号を出力すると、カラーバルブ２３ｃ及び開閉弁３３ａが開状態に切り替わるとともに、塗料充填経路２２ａと分岐経路３２ａとが連通する。これにより、塗料タンク６８内の次色の塗料が、塗料ポンプ６７によって塗料充填経路２２ａ、分岐経路３２ａ及び絞り装置４１を通過し、塗料充填経路２２ａ内に残ったエアが塗料とともに外部に押し出され、エア抜き工程が行われる（図３（ｂ）参照）。なお、エア抜き工程において分岐経路３２ａを通過する塗料の流量は、絞り装置４１を通過する際に絞られる。具体的には、絞り装置４１内のエレメント５１のオリフィス５４を通過する際に、塗料の流量が絞られる。その結果、塗料は緩やかに排出されるため、無駄になる廃塗料が削減される。

その後、ＣＰＵ６２から開閉弁３３ａへの駆動信号の出力を終了してエア抜き工程を終了させるとともに、分岐経路３２ａを遮断する。さらに、ＣＰＵ６２からトリガバルブ２２ｄに駆動信号を出力すると、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６８内の塗料が、塗料ポンプ６７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（ｃ）参照）。

また、ＣＰＵ６２は、カラーバルブ２３ｃ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、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及び塗料押出液戻り配管２８を順番に通過し、塗料押出液貯留容器２７に流れ込む。

その後、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１１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に取り付けられる。塗料カートリッジ１１が塗装機に取り付けられると、塗料カートリッジ１１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内の塗料は塗装機の回転霧化頭より吐出され、塗装が実施される。

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。

（１）本実施形態の塗料充填装置２１によれば、絞り装置４１を排出経路３１の分岐経路３２ａ上に設けることにより、塗料充填経路２２ａ内に溜まったエアを外部に排出する際に塗料が緩やかに排出される。これにより、廃塗料を削減でき、ひいてはランニングコストを低減できる。

また、絞り装置４１が５個のエレメント５１を有し、各エレメント５１が多段状に配置されるため、個々のエレメント５１での絞り量を小さくできる。よって、塗料が詰まりにくくなる。しかも、個々のエレメント５１での絞り量を小さくしたとしても、各エレメント５１が直列に配置されるため、全体としての絞り量を大きくすることができる。

（２）本実施形態では、排出経路３１が２つの分岐経路３２ａ，３２ｂを有し、一方の分岐経路３２ａ上のみに絞り装置４１が設けられている。このため、絞り装置４１がある分岐経路３２ａの開閉弁３３ａを開状態にすれば、塗料充填経路２２ａ内に溜まった塗料を緩やかに外部に排出できる一方、絞り装置４１がない分岐経路３２ｂの開閉弁３３ｂを開状態にすれば、塗料充填経路２２ａの洗浄時に大量の流体を速やかに外部に排出できる。これにより、絞り装置４１を設けたとしても、従来と同等の洗浄力を確保できる。

（３）本実施形態において、絞り装置４１の出口ホースジョイント４４は、各スペーサ４５及び各エレメント５１を固定する機能を有している。また、出口ホースジョイント４４は、絞り装置４１のケース４２に螺着されている。このため、エア抜き工程時にエレメント５１が詰まったとしても、すぐに塗料ポンプ６７を停止して塗料の流れを停止させるようにすれば、出口ホースジョイント４４を取り外すだけで一気に取り外せるエレメント５１を清掃するだけで、エア抜き工程を即座に再開することができる。

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施形態の各オリフィス５４は、ケース４２に取り付けた状態でケース４２の軸線方向と同一方向に沿って延びるように貫通していた。しかし、図２（ｃ），（ｄ）に示されるように、膨出部５３の外周部分に配置されたオリフィス５４は、ケース４２に取り付けた状態で、ケース４２の軸線方向に対して所定角度（例えば６０°）傾斜した方向に沿って延びるように貫通していてもよい。この場合、各オリフィス５４は、膨出部５３を形成する前にドリルなどを用いて形成されることが好ましい。

・上記実施形態のオリフィス５４の内径は０．２ｍｍ程度に設定されていたが、オリフィス５４の内径を、０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍなどに適宜変更してもよい。また、オリフィス５４の数を適宜変更してもよい。

・上記実施形態の絞り装置４１は５個のエレメント５１を備えていたが、エレメント５１の数は、２個以上４個以下であってもよいし、６個以上であってもよい。

・上記実施形態の塗料充填システム２０では、塗料押出液移動経路が２つの経路（塗料押出液移動経路１８ａ，１８ｂ）からなっていた。しかし、塗料押出液移動経路１８ａと塗料押出液移動経路１８ｂとを、１つの経路としてもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）請求項１乃至３のいずれか１項において、前記排出経路は２つに分岐しており、それら２つの分岐経路にそれぞれ開閉弁を設けるとともに、一方の分岐経路に前記絞り装置を設けたことを特徴とする塗料充填装置。

（２）請求項１乃至３のいずれか１項において、前記絞り装置は、両端にて開口し、前記複数のエレメント及び複数のスペーサが内部にて直列かつ交互に配置されるケースと、前記ケースの一方の開口部分に取り付けられる入口ジョイントと、前記ケースの他方の開口部分に取り付けられ、前記複数のエレメント及び前記複数のスペーサを固定する出口ジョイントとを備えることを特徴とする塗料充填装置。

（３）技術的思想（２）において、前記複数のオリフィスは、前記ケースの軸線方向と同一方向に貫通していることを特徴とする塗料充填装置。

本実施形態における塗料充填システムを示す構成図。 （ａ）は絞り装置を示す概略断面図、（ｂ）はエレメントの断面図、（ｃ）はエレメントの背面図、（ｄ）は他の実施形態におけるエレメントの断面図、（ｅ）は他の実施形態におけるエレメントの背面図。 （ａ）〜（ｃ）は、塗料の充填方法を示す説明図。 （ａ）〜（ｃ）は、従来技術における塗料の充填方法を示す説明図。

符号の説明

１１…塗料カートリッジ
２１…塗料充填装置
２２…塗料マニホールド
２２ａ…塗料充填経路
２３ｃ…カラーバルブ
３０…カートリッジ取付部
３１…排出経路
４１…絞り装置
５１…エレメント
５３…膨出部
５４…オリフィス

Claims (3)

1. 塗料充填経路内に溜まった塗料及びエアを外部に排出する排出経路を備えた塗料充填装置であって、
   前記排出経路上において直列に配置された複数のエレメントを有する絞り装置を、前記排出経路上に設けたことを特徴とする塗料充填装置。
2. 前記エレメントは、前記排出経路の下流側に突出するとともに上流側が凹面状の膨出部を有し、
   前記膨出部には、複数のオリフィスが透設されていることを特徴とする請求項１に記載の塗料充填装置。
3. 複数のカラーバルブを有する塗料マニホールドと、
   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と、
   前記塗料カートリッジの取付時に塗料を前記塗料マニホールドから前記塗料カートリッジ内に導く前記塗料充填経路と
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の塗料充填装置。

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