JP2014108400A

JP2014108400A - 塗装装置及び塗装方法

Info

Publication number: JP2014108400A
Application number: JP2012264612A
Authority: JP
Inventors: Naoteru Kishimoto; 直輝岸本; Seiji Takebe; 誠司武部; Takayuki Ueki; 孝幸植木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2032-12-03
Also published as: JP5843747B2

Abstract

【課題】塗料の種類によらず効率良く塗料貯留部内を洗浄できる塗装装置及び塗装方法を提供すること。
【解決手段】塗料タンク及び色替弁機構２０等の塗料供給源と、塗装ガン６０と、これら塗料供給源と塗装ガン６０の間に設けられた塗料貯留装置１０と、を備え、塗料貯留装置１０がシリンダ１１とシリンダ１１内を摺動可能なピストン１２を含んで構成された静電塗装装置１において、シリンダ１１とピストン１２の先端面１２ａの間に形成された塗料貯留部１４内に洗浄液Ｗを充填して塗料貯留部１４内の圧力が流体Ｆの所定の一定供給圧を超えたときに、ピストン本体１２０に対するピストン１２の先端面１２ａの位置を変位させることで、シリンダ１１に対するピストン１２の先端面１２ａの位置を変位させる変位機構１７を備えることを特徴とする静電塗装装置１である。
【選択図】図２

Description

本発明は、塗装装置及び塗装方法に関する。詳しくは、シリンダと当該シリンダ内を摺動可能なピストンを含んで構成された塗料貯留装置を備える塗装装置に関する。

従来、自動車車体の静電塗装装置として、ボルテージブロック方式の静電塗装装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この静電塗装装置では、接地電位から絶縁された塗料貯留装置としての中間貯留装置に、塗料供給源から導電性塗料を導入して一時的に貯留する。その後、中間貯留装置と塗料供給源とを連通する供給路を洗浄して乾燥させることで電圧ブロックを形成し、中間貯留装置と塗料供給源とを電気的に絶縁する。そして、この状態で、導電性塗料に高電圧を印加して塗装ガンに供給することで、被塗装物に対して静電塗装を行う。

ところで、上記の静電塗装装置では、塗色を切り替える際には、次の塗色の導電性塗料を導入する前に、中間貯留装置を洗浄する必要がある。中間貯留装置の洗浄が不十分である場合には、次回塗装する塗色と前回塗装した塗色とが混色する。また、中間貯留装置を十分に洗浄するために洗浄に時間をかけると、サイクルタイムが長くなる。そこで特許文献１では、塗料が貯留される中間貯留装置のシリンダ室に開口する注入孔部から、洗浄液をシリンダ室に注入してシリンダ室を洗浄し、洗浄後の廃液を吐出孔部から排出することが開示されている。

特開２００４−２７５９７７号公報

しかしながら、注入孔部からシリンダ室に注入された洗浄液は、シリンダ室内に残存する塗料を押し出しながら、吐出孔部へと流れる。即ち、シリンダ室内に残存する塗料は、洗浄液の流れに対して抵抗となる。このとき、洗浄液は、残存する塗料を押し出しながら注入孔部と吐出孔部とを直線状に結ぶ最短経路を流れ、当該最短経路の洗浄が完了すると、抵抗が小さくなったこの最短経路を流れ続ける。そのため、その他の部位、特に吐出孔部側における最短経路の両脇部の洗浄に時間がかかるという問題があった。

また、塗料は、その種類（塗色、中塗りや上塗り等の塗料タイプ）ごとに粘性が異なる特性を有する。そのため、塗料の種類に応じて、洗浄液の供給圧やピストンの押し下げ位置（洗浄ポジション）を調整し、洗浄液及び塗料のロスを抑制する必要がある。しかしながら、これらの調整を塗料の種類ごとに適切に行うことは困難である。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗料の種類によらず効率良く塗料貯留部内を洗浄できる塗装装置及び塗装方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、塗料供給源（例えば、後述の塗料タンク，色替弁機構２０）と、塗装ガン（例えば、後述の塗装ガン６０）と、これら塗料供給源と塗装ガンの間に設けられた塗料貯留装置（例えば、後述の塗料貯留装置１０，９０）と、を備え、当該塗料貯留装置がシリンダ（例えば、後述のシリンダ１１）と当該シリンダ内を摺動可能なピストン（例えば、後述のピストン１２，９２）を含んで構成された塗装装置（例えば、後述の静電塗装装置１）において、前記シリンダと前記ピストンの先端面（例えば、後述の先端面１２ａ，９２ａ）の間に形成された塗料貯留部（例えば、後述の塗料貯留部１４）内に洗浄液（例えば、後述の洗浄液Ｗ）を充填して前記塗料貯留部内の圧力が所定圧力（例えば、後述の流体Ｆの供給圧）を超えたときに、前記ピストンの本体（例えば、後述のピストン本体１２０，９２０）に対する前記ピストンの先端面の位置を変位させることで、前記シリンダに対する前記ピストンの先端面の位置を変位させる変位機構（例えば、後述の変位機構１７，９７）を備えることを特徴とする塗装装置を提供する。

本発明では、塗料貯留部内に洗浄液を充填し、塗料貯留部内の圧力が所定圧力を超えたときに、ピストンの本体に対するピストンの先端面の位置を変位させることで、シリンダに対するピストンの先端面の位置を変位させる変位機構を設ける。
本発明によれば、洗浄時に、塗料貯留部内に残存する塗料が洗浄液の流れに対して抵抗となり、塗料貯留部内の圧力が上昇して所定圧力を超えると、制御することなく自動的に、ピストンの本体に対するピストンの先端面の位置が変位することで、シリンダに対するピストンの先端面の位置が変位する。これにより、塗料貯留部内の容積が増大し、塗料貯留部内に残存する塗料に対する洗浄液の量が増大して塗料の粘性が低下するため、洗浄効率を向上できる。従って、本発明によれば、塗料の種類によらず効力良く塗料貯留部内を洗浄できる。

この場合、塗装中に、前記ピストンの本体（例えば、後述のピストン本体９２０）に対する前記ピストンの先端面（例えば、後述のピストンの先端面９２ａ）の位置が変位しないように前記変位機構（例えば、後述の変位機構９７）を制御する制御手段（例えば、後述の制御装置７０）をさらに備えることが好ましい。

この発明では、塗装中、即ち、塗料貯留部内に充填した塗料を押し出すときに、ピストンの本体に対するピストンの先端面の位置が変位しないように制御する。
この発明によれば、塗装中においては、ピストンの本体に対するピストンの先端面の位置を変位させないため、正確な量の塗料を塗装ガンに供給できる。

また、塗料供給源（例えば、後述の塗料タンク，色替弁機構２０）と、塗装ガン（例えば、後述の塗装ガン６０）と、これら塗料供給源と塗装ガンの間に設けられた塗料貯留装置（例えば、後述の塗料貯留装置１０，９０）と、を備え、当該塗料貯留装置がシリンダ（例えば、後述のシリンダ１１）と当該シリンダ内を摺動可能なピストン（例えば、後述のピストン１２，９２）を含んで構成された塗装装置（例えば、後述の静電塗装装置１）を用いた塗装方法において、前記シリンダと前記ピストンの先端面（例えば、後述の先端面１２ａ，９２ａ）の間に形成された塗料貯留部（例えば、後述の塗料貯留部１４）内に洗浄液（例えば、後述の洗浄液Ｗ）を充填するとともに、前記シリンダに対して前記ピストンの先端面の位置を変位させることを特徴とする塗装方法を提供する。

この塗装方法の発明では、洗浄時に塗料貯留部内に洗浄液を充填するとともに、シリンダに対するピストンの先端面の位置を変位させる。これにより、上記発明と同様に、塗料の種類によらず効力良く塗料貯留部内を洗浄できる。

本発明によれば、塗料の種類によらず効率良く塗料貯留部内を洗浄できる塗装装置及び塗装方法を提供できる。

第１実施形態に係る静電塗装装置の概略構成図である。低粘度塗料洗浄時、塗料貯留部内に供給されている流体の供給圧よりも塗料貯留部内の圧力が低いときにおける上記実施形態に係る塗料貯留装置の拡大断面図である。高粘度塗料洗浄時、塗料貯留部内に供給されている流体の供給圧よりも塗料貯留部内の圧力が高いときにおける上記実施形態に係る塗料貯留装置の拡大断面図である。低粘度塗料洗浄時における塗料貯留部内の圧力とピストンの先端面の位置との関係を示す図である。高粘度塗料洗浄時における塗料貯留部内の圧力とピストンの先端面の位置との関係を示す図である。第２実施形態に係る塗料貯留装置の拡大断面図である。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、第２実施形態の説明では、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る静電塗装装置１の概略構成図である。本実施形態に係る静電塗装装置１は、本発明に係る塗装方法を実行可能となっている。
静電塗装装置１は、塗料貯留装置１０と、第１洗浄弁２１を備える色替弁機構２０と、第１ダンプ弁３１と、第１トリガ弁３２と、第２ダンプ弁４１と、第２トリガ弁４２と、第２洗浄弁５１と、塗装ガン６０と、制御装置７０と、を備える。

色替弁機構２０は、接地されており、後段で詳述する塗料貯留装置１０の第１孔部１４１に接続されている。色替弁機構２０は、第１洗浄弁２１と、複数の塗料弁２２，２３と、を備える。
第１洗浄弁２１は、図示しない洗浄液タンク及びエア供給源が接続されており、洗浄液Ｗ及び乾燥用エアＡの供給を制御する。複数の塗料弁２２，２３は、図示しない複数の塗料タンクが接続されており、異なる塗色の導電性塗料の供給を制御する。

第２ダンプ弁４１は、第２排出路４３が接続されている。第１洗浄弁２１により、後述する塗料貯留装置１０の塗料貯留部１４に供給された洗浄液Ｗは、塗料貯留部１４を洗浄して廃液となり、第２ダンプ弁４１及び第２排出路４３を介して排出される。
第１トリガ弁３２は、色替弁機構２０の複数の塗料弁２２，２３からの導電性塗料の供給を制御する。また、第１トリガ弁３２は、色替弁機構２０の第１洗浄弁２１からの洗浄液Ｗ及び乾燥用エアＡの供給を制御する。

塗料貯留装置１０は、シリンダ１１と、ピストン１２と、サーボモータ１３と、を備える。本実施形態では、塗料貯留装置１０は、図示しないロボットアームに搭載されて、自在にその向きが変更可能となっている。
シリンダ１１は、略円筒形状であり、絶縁樹脂製である。シリンダ１１内には、ピストン１２先端面１２ａとの間のシリンダ室により、導電性塗料が貯留される塗料貯留部１４が形成される。シリンダ１１の先端部１１０には、塗料貯留部１４に開口する第１孔部１４１及び第２孔部１４２が穿設されている。
第１孔部１４１は、色替弁機構２０に接続されており、第２孔部１４２は、後述する塗装ガン６０に接続されている。

ピストン１２は、絶縁樹脂製であり、後述するようにピストン本体１２０を含んで構成される。ピストン本体１２０には、サーボモータ１３が図示しないボールねじ機構を介して連結されている。サーボモータ１３を駆動させることで、その回転運動がボールねじ機構により直線運動に変換される。これにより、ピストン１２がシリンダ１１に対して進退することで、ピストン１２がシリンダ１１内を摺動可能となっている。

色替弁機構２０と塗料貯留装置１０との間には、図示しないボルテージブロック機構が設けられている。このボルテージブロック機構により、色替弁機構２０と塗料貯留装置１０とが電気的に絶縁されることで、塗料貯留装置１０に連結された後述する塗装ガン６０にて、導電性塗料に高電圧を印加することが可能となっている。

第２トリガ弁４２は、後述する塗装ガン６０への導電性塗料の供給を制御する。また、第２トリガ弁４２は、後述する第２洗浄弁５１からの洗浄液Ｗ及び乾燥エアＡの供給を制御する。

第２洗浄弁５１は、図示しない洗浄液タンク及びエア供給源が接続されており、洗浄液Ｗ及び乾燥用エアＡの供給を制御する。

塗装ガン６０は、塗料貯留装置１０の第２孔部１４２に接続されている。塗装ガン６０は、図示しないロボットアームに搭載され、図示しない高電圧印加部を備える。第２トリガ弁４２を介して塗装ガン６０に供給された導電性塗料は、高電圧印加部により高電圧が印加された状態で、塗装ガン６０の先端から噴出される。

制御装置７０は、色替弁機構２０、第１ダンプ弁３１、第１トリガ弁３２、塗料貯留装置１０、第２ダンプ弁４１、第２トリガ弁４２、第２洗浄弁５１及び塗装ガン６０を制御する。具体的には、制御装置７０は、各弁の開閉制御、塗料貯留装置１０のサーボモータ１３の駆動制御、後述する変位機構１７の駆動源の駆動制御及び塗装ガン６０の駆動制御をすることで、導電性塗料の供給及び噴出と、洗浄液Ｗ及び乾燥用エアＡの供給及び排出を制御する。これにより、静電塗装の実行と、静電塗装実行後の洗浄の実行が可能となっており、ひいては塗色の切り替えが可能となっている。

なお制御装置７０は、洗浄時においては、サーボモータ１３を制御して、ピストン１２をシリンダ１１の先端部１１０近傍まで摺動させてピストン１２の駆動を停止させ、この状態で洗浄を実行する。
また制御装置７０は、塗装中においては、サーボモータ１３を制御して、ピストン１２をシリンダ１１に対して前進させながら塗装を実行する。

以下、本実施形態に係る塗料貯留装置１０について、詳しく説明する。
図２及び図３は、いずれも、本実施形態に係る塗料貯留装置１０の構成を示す拡大断面図である。より詳しくは、図２は、低粘度塗料洗浄時、塗料貯留部１４内に供給されている流体Ｆの所定の一定供給圧よりも塗料貯留部１４内の圧力が低いときにおける塗料貯留装置１０の先端部の拡大断面図であり、図３は、高粘度塗料洗浄時、塗料貯留部１４内に供給されている流体Ｆの所定の一定供給圧よりも塗料貯留部１４内の圧力が高いときにおける塗料貯留装置１０の先端部の拡大断面図である。

図２及び図３に示すように、ピストン１２は、ピストン本体１２０と、変位機構１７と、を含んで構成される。ピストン１２は、変位機構１７により、その先端面１２ａの位置がピストン本体１２０に対して変位することで、その先端面１２ａの位置がシリンダ１１に対して変位する。
ピストン本体１２０は、シリンダ１１内を摺動可能となっている。
変位機構１７は、ピストン本体１２０の先端に設けられる。変位機構１７は、円筒部１７１と、変位部１７２と、変位部１７２を変位させる図示しない駆動源と、を備える。

円筒部１７１は、ピストン本体１２０の先端面１２０ａから、シリンダ１１の先端部１１０に向かって延設され、当該先端面１２０ａに複数のボルト１２０ｂで固定されている。円筒部１７１は、先端側に形成され且つ後述する円筒大径部１７１ｂよりも内径が小さい円筒小径部１７１ａと、基端側に形成され且つ円筒小径部１７１ａよりも内径が大きい円筒大径部１７１ｂと、から構成される。

ピストン本体１２０の先端面１２０ａに接する円筒部１７１の基端側には、円環状のＯリングからなるシール部１７１ｃが嵌設されている。これにより、後述する駆動源から供給される流体Ｆが外部に漏れるのが回避される。

変位部１７２は、変位部本体１７２ｂと、先端フランジ部１７２ｃと、基端フランジ部１７２ｄと、から構成される。
変位部本体１７２ｂは、略円柱状に形成され、円筒部１７１内を摺動可能となっている。より詳しくは、変位部本体１７２ｂは、円筒部１７１の円筒小径部１７１ａ内を摺動可能となっている。変位部本体１７２ｂの外周には、円環状のＯリングからなるシール部１７２ｅが嵌設されている。これにより、後述する駆動源から供給される流体Ｆが外部に漏れるのが回避される。

先端フランジ部１７２ｃは、変位部本体１７２ｂの先端に形成され、全周に亘って径方向に延出されたフランジを有する。ここで、本実施形態におけるピストン１２の先端面１２ａとは、変位部１７２の先端面１７２ａ（先端フランジ部１７２ｃの先端面）を意味する。
なお、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）と、シリンダ１１の先端部１１０とで囲まれた空間により、上述の塗料貯留部１４が形成される。

基端フランジ部１７２ｄは、変位部本体１７２ｂの基端に形成され、全周に亘って径方向に延出されたフランジを有する。基端フランジ部１７２ｄは、変位部本体１７２ｂの基端面に複数のボルト１７２ｆで固定されている。基端フランジ部１７２ｄは、円筒大径部１７１ｂ内を摺動可能となっている。基端フランジ部１７２ｄの径は、円筒小径部１７１ａの内径よりも大きく形成されているため、基端フランジ部１７２ｄは円筒大径部１７１ｂ内のみを摺動する。これにより、変位部１７２の変位距離が規制されている。
なお、基端フランジ部１７２ｄの基端面と、ピストン本体１２０の先端面１２０ａとの間の空間により、後述する流体Ｆが供給される流体室１７ａが形成される。

変位機構１７の駆動源としては、流体Ｆを供給する図示しない流体供給源が設けられる。流体Ｆとしては、例えばエアや水等が用いられる。流体供給源は、これら流体Ｆを、ピストン本体１２０の内部でその軸方向に延設され且つ先端面１２０ａに開口する流体供給路１２０ｃを介して、流体室１７ａに供給する。

流体供給源による流体Ｆの供給圧は、制御装置７０により制御される。具体的には、洗浄時には、流体Ｆの供給圧は所定の一定供給圧に制御される。また、塗装時には、塗料貯留部１４内の圧力よりも常に高い供給圧となるように制御される。

以上の構成を備えるピストン１２の先端外周、具体的には円筒部１７１の外周には、円環状のシール部１５が嵌設されている。シール部１５は、絶縁樹脂製（例えば、テフロン（登録商標）製）のシール本体１５１と、シール本体１５１の先端外周から先端側に突出するシール先端部１５２と、を含んで構成される。これにより、塗料貯留部１４内に供給される導電性塗料や洗浄液Ｗが外部に漏れるのが回避される。

色替弁機構２０に接続された第１孔部１４１と、塗装ガン６０に接続された第２孔部１４２は、シリンダ１１の先端部１１０の外周縁近傍に、シリンダ１１の中心軸に対して互いに略対称となる位置に穿設されている。また、第１孔部１４１及び第２孔部１４２は、シリンダ１１の径方向の位置が、導電性塗料が残存し易いシール部１５の近傍となるようにそれぞれ設けられている。これにより、かかるシール部１５の近傍に向けて洗浄液Ｗを供給できるため、洗浄効率が向上する。

以上の構成を備える塗料貯留装置１０では、図２及び図３に示すように洗浄時には、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）を、シリンダ１１の先端部１１０近傍まで摺動させる。これにより、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）と、シリンダ１１の先端部１１０との間の微小な空間により、塗料貯留部１４が形成される。この小さな容積の塗料貯留部１４内には導電性塗料が残存し、残存した導電性塗料は、洗浄時に洗浄液Ｗにより洗浄されて除去される。

以下、図２を参照して、低粘度塗料洗浄時、塗料貯留部１４内に供給されている流体Ｆの供給圧よりも塗料貯留部１４内の圧力が低いときにおける静電塗装装置１の動作について説明する。また、図３を参照して、高粘度塗料洗浄時、塗料貯留部１４内に供給されている流体Ｆの供給圧よりも塗料貯留部１４内の圧力が高いときにおける静電塗装装置１の動作について説明する。
なお本実施形態では、洗浄時においては、制御装置７０により、流体Ｆの供給圧は所定の一定供給圧に設定される。また洗浄時においては、制御装置７０により、ピストン１２、具体的にはピストン本体１２０を停止させた状態で、洗浄が実行される。

先ず、塗料の粘度が低い場合には、塗料貯留部１４内を流れる洗浄液Ｗの流れは良好であり、経路圧力は低い。そのため、流体Ｆの供給圧よりも塗料貯留部１４内の圧力の方が低いことから、図２に示すように変位部１７２は変位せず、ピストン本体１２０及びシリンダ１１に対して、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置は変位しない。これにより、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）とシリンダ１１の先端部１１０との隙間Ｃ１は小さい状態が維持され、その結果、塗料貯留部１４の容積は小さい状態が維持される。

ここで、図４は、低粘度塗料洗浄時における塗料貯留部１４内の圧力とピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置との関係を示す図である。図４に示すように、低粘度塗料洗浄時においては、洗浄が開始されると塗料貯留部１４内の圧力が上昇するものの、塗料貯留部１４内の圧力が流体Ｆの供給圧を超えることがない。そのため、変位部１７２は変位せず、シリンダ１１及びピストン本体１２０に対して、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置は変位せず元の位置のままである。

これに対して、塗料の粘度が高い場合には、塗料貯留部１４内を流れる洗浄液Ｗの流れは悪く、経路圧力は高い。そのため、流体Ｆの供給圧よりも塗料貯留部１４内の圧力の方が高いことから、図３に示すように変位部１７２が変位し、シリンダ１１及びピストン本体１２０に対して、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置が変位する。具体的には、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置が、シリンダ１１及びピストン本体１２０に対して基端側（図３の上側）に変位する。これにより、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）とシリンダ１１の先端部１１０との隙間Ｃ２は、図２に示すＣ１よりも大きい状態となり、その結果、塗料貯留部１４の容積はより大きい状態となる。

ここで、図５は、高粘度塗料洗浄時における塗料貯留部１４内の圧力とピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置との関係を示す図である。図５に示すように、高粘度塗料洗浄時においては、洗浄が開始されると塗料貯留部１４内の圧力が上昇し、塗料貯留部１４内の圧力が流体Ｆの供給圧を超える。そのため、変位部１７２が変位し、ピストン本体１２０及びシリンダ１１に対して、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置が基端側に変位する。

また、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置が基端側に変位すると、塗料貯留部１４内に残存する導電性塗料に対する洗浄液Ｗの量が増大し、残存していた導電性塗料の粘性が低下するため、洗浄が促進され、洗浄効率が向上する。洗浄が進むと、図５に示すように、塗料貯留部１４内の圧力が低下し、流体Ｆの供給圧よりも塗料貯留部１４内の圧力の方が低くなるため、変位部１７２が徐々に元の位置に戻る。これにより、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置も元の位置に戻る。即ち、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）とシリンダ１１の先端部１１０との隙間Ｃ２の大きさがＣ１の大きさに戻り、塗料貯留部１４の容積は図２に示す元の小さい状態となる。

次に、塗装時における静電塗装装置１の動作について説明する。
先ず、制御装置７０により、第１ダンプ弁３１、第２ダンプ弁４１及び第２トリガ弁４２を閉弁し、いずれかの塗料弁及び第１トリガ弁３２を開弁する。また、制御装置７０により、塗料貯留装置１０のサーボモータ１３を駆動する。これにより、所定の塗色の導電性塗料が塗料貯留装置１０の塗料貯留部１４へと圧送され、第２トリガ弁４２まで導電性塗料が供給される。

次いで、塗料貯留部１４への導電性塗料の充填が終了すると、制御装置７０により、図示しないボルテージブロック機構を制御して、色替弁機構２０と塗料貯留装置１０とを電気的に絶縁する。

次いで、制御装置７０により、第２トリガ弁４２を開弁し、サーボモータ１３の駆動作用でピストン１２をシリンダ１１に対して前進させる。すると、塗料貯留部１４に貯留されていた導電性塗料が、塗装ガン６０に向けて圧送される。塗装ガン６０に圧送された導電性塗料は、高電圧印加部で高電圧が印加され、この状態で、塗装ガン６０の先端から吐出される。これにより、被塗装物に対して導電性塗料が静電塗装される。

ここで、塗料吐出時は、制御装置７０により、流体Ｆの供給圧が常に塗料貯留部１４内の圧力よりも高くなるように、流体供給源を制御する。これにより、ピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置が変位しないように制御され、塗装ガン６０への供給量が正確に制御される。
なお、ピストン１２をシリンダ１１に対して前進させる際に、異常や位置ずれでピストン１２の先端部がシリンダ１１の内壁等に衝突した場合でも、変位機構１７により衝撃が吸収されるため、ピストン本体１２０やサーボモータ１３の負荷が軽減される。

静電塗装が終了した後、第２トリガ弁４２を閉弁し、塗装ガン６０への高電圧の印加を解除する。また、ボルテージブロック機構による色替弁機構２０と塗料貯留装置１０との電気的絶縁を解除する。

次いで、制御装置７０により、第１洗浄弁２１、第１トリガ弁３２及び第２ダンプ弁４１を開弁し、第１ダンプ弁３１及び第２洗浄弁５１を閉弁する。これにより、第１孔部１４１から洗浄液Ｗを供給し、洗浄後の廃液を第２孔部１４２から排出することで、塗料貯留部１４を洗浄する。

以上により、塗料貯留部１４を洗浄した後、新たに異なる塗色の導電性塗料を上述の手順と同様の手順で供給することで、静電塗装を実行する。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、塗料貯留部１４内に洗浄液Ｗを充填することで塗料貯留部１４内の圧力が所定圧力、具体的には流体Ｆの所定の一定供給圧を超えたときに、ピストン本体１２０に対するピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置を変位させることで、シリンダ１１に対するピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置を変位させる変位機構１７を設けた。
本実施形態によれば、洗浄時に塗料貯留部１４内に残存する導電性塗料が洗浄液Ｗの流れに対して抵抗となり、塗料貯留部１４内の圧力が上昇して流体Ｆの所定の一定供給圧を超えると、制御することなく自動的に、ピストン本体１２０に対するピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置が変位することで、シリンダ１１に対するピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置が変位する。これにより、塗料貯留部１４内の容積が増大し、塗料貯留部１４内に残存する導電性塗料に対する洗浄液Ｗの量が増大して導電性塗料の粘性が低下するため、洗浄効率を向上できる。従って、本実施形態によれば、導電性塗料の種類によらず効力良く塗料貯留部１４内を洗浄できる。

また本実施形態では、塗装中、即ち、塗料貯留部１４内に充填した導電性塗料を押し出すときに、ピストン本体１２０に対するピストン１２の先端面１２ａの位置が変位しないように制御した。
本実施形態によれば、塗装中においては、ピストン本体１２０に対するピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置を変位させないため、正確な量の導電性塗料を塗装ガン６０に供給できる。

また、本実施形態に係る静電塗装装置１を用いた塗装方法によれば、洗浄時に塗料貯留部１４内に洗浄液Ｗを充填するとともに、シリンダ１１に対してピストン１２の先端面１２ａ（１７２ａ）の位置を変位させることで、導電性塗料の種類によらず効率良く塗料貯留部１４内を洗浄できる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る静電塗装装置は、変位機構の構成が第１実施形態と異なる以外は、第１実施形態と同一の構成である。
図６は、第２実施形態に係る静電塗装装置の塗料貯留装置９０の拡大断面図である。図６に示すように、塗料貯留装置９０が備える変位機構９７の駆動源は、第１実施形態の流体Ｆの流体供給源とは異なり、複数の圧縮ばね等からなる弾性体１９で構成される。そのため、ピストン本体９２０の内部には流体供給路は設けられていない。

複数の弾性体１９は、第１実施形態の流体室１７ａよりも大きい弾性室９７ａ内に設けられる。弾性室９７ａは、ピストン本体９２０の先端面に基端側に凹んで形成された凹部９２２と、変位部１７２の基端フランジ部１７２ｄとの間に形成される。

複数の弾性体１９は、塗装前の初期状態において、変位部１７２を先端側に付勢する。これにより、塗装前の初期状態では、図６に示すように基端フランジ部１７２ｄの先端面が円筒小径部１７１ａの基端面に当接し、変位部１７２は最も先端側に配置される。

また本実施形態では、洗浄時には、塗料貯留部１４内に洗浄液Ｗを充填して塗料貯留部１４内の圧力がその付勢力を超えたときに、制御することなく自動的に変位部１７２が変位する。具体的には、ピストン本体９２０に対してピストン９２の先端面９２ａの位置が自動的に基端側に変位することで、シリンダ１１に対してピストン９２の先端面９２ａの位置を自動的に基端側に変位させることができる。

また、ピストン９２の先端面９２ａの位置が基端側に変位すると、塗料貯留部１４内に残存する導電性塗料に対する洗浄液Ｗの量が増大し、残存していた導電性塗料の粘性が低下するため、洗浄が促進され、洗浄効率が向上する。洗浄が進むと、塗料貯留部１４内の圧力が低下し、複数の弾性体１９の付勢力よりも塗料貯留部１４内の圧力の方が低くなるため、変位部１７２が徐々に元の位置に戻り、ピストン９２の先端面９２ａの位置が元に戻る。

従って、本実施形態によれば、第１実施形態よりも簡易な構成により、洗浄時において第１実施形態と同様の効果が奏される。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、上記第１実施形態では変位機構の駆動源として流体Ｆを用い、上記第２実施形態では変位機構の駆動源として複数の弾性体を用いたが、これに限定されない。これら流体Ｆ又は弾性体の代わりに、モータを変位機構の駆動源として用いてもよい。変位機構の駆動源としてモータを用いる場合には、塗料貯留部内の圧力を検出する圧力検出手段を設け、その検出値に基づいて制御装置がモータの回転数を制御するように構成すればよい。
具体的には、洗浄時において、検出された塗料貯留部内の圧力が所定圧力に達したときには、制御装置がモータの回転数を抑制するように制御し、塗装時には、検出された塗料貯留部内の圧力に応じて、シリンダに対するピストンの先端面の位置が変位しないようにモータの回転数が制御するように構成すればよい。

１…静電塗装装置（塗装装置）
１０，９０…塗料貯留装置
１１…シリンダ
１２，９２…ピストン
１３…サーボモータ
１４…塗料貯留部
１７，９７…変位機構
１７ａ…流体室（変位機構）
１９…弾性体
２０…色替弁機構（塗料供給源）
６０…塗装ガン
７０…制御装置（制御手段）
１２ａ，９２ａ…ピストンの先端面
１２０，９２０…ピストン本体
１２０ｃ…流体供給路（変位機構）
１４１…第１孔部
１４２…第２孔部
１７１…円筒部（変位機構）
１７１ａ…円筒小径部（変位機構）
１７１ｂ…円筒大径部（変位機構）
１７２…変位部（変位機構）
１７２ｂ…変位部本体（変位機構）
１７２ｃ…先端フランジ部（変位機構）
１７２ｄ…基端フランジ部（変位機構）

Claims

塗料供給源と、塗装ガンと、これら塗料供給源と塗装ガンの間に設けられた塗料貯留装置と、を備え、当該塗料貯留装置がシリンダと当該シリンダ内を摺動可能なピストンを含んで構成された塗装装置において、
前記シリンダと前記ピストンの先端面の間に形成された塗料貯留部内に洗浄液を充填して前記塗料貯留部内の圧力が所定圧力を超えたときに、前記ピストンの本体に対する前記ピストンの先端面の位置を変位させることで、前記シリンダに対する前記ピストンの先端面の位置を変位させる変位機構を備えることを特徴とする塗装装置。
請求項１に記載の塗装装置において、
前記塗装装置は、塗装中に、前記ピストンの本体に対する前記ピストンの先端面の位置が変位しないように前記変位機構を制御する制御手段をさらに備える塗装装置。
塗料供給源と、塗装ガンと、これら塗料供給源と塗装ガンの間に設けられた塗料貯留装置と、を備え、当該塗料貯留装置がシリンダと当該シリンダ内を摺動可能なピストンを含んで構成された塗装装置を用いた塗装方法において、
前記シリンダと前記ピストンの先端面の間に形成された塗料貯留部内に洗浄液を充填するとともに、前記シリンダに対して前記ピストンの先端面の位置を変位させることを特徴とする塗装方法。