JP2018043185A - 塗料充填排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗料カートリッジへの塗料の充填において、簡素な構成で塗料の充填が完了したタイミングを精度良く検出することができる塗料充填排出装置を提供する。
【解決手段】塗料充填排出装置１は、塗料カートリッジ３０の筐体３１の内部に配置された塗料収容袋３２に塗料を供給する塗料供給部２と、筐体３１の内部における塗料収容袋３２の外側の周囲領域３３に押出液を供給するとともに、筐体３１から排出された押出液を収容する押出液供給部３と、押出液供給部３と周囲領域３３とを接続する押出液経路５と、押出液経路５に設けられた流量計４と、を備える。塗料供給部２から塗料収容袋３２に塗料を供給している間に流量計４によって検出された押出液の流速の低下に基づいて塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したか否かを判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、塗料充填排出装置に関する。

自動車のボディなどの被塗装物を塗装する塗装装置には、一般的に、繰り返し塗料の充填が可能な着脱式の塗料カートリッジが装着される。この塗料カートリッジに塗料を充填するとともに、塗料カートリッジに劣化した塗料が残留している場合には塗料カートリッジに押出液を供給して劣化した塗料を排出させる塗料充填排出装置が知られている。塗料充填排出装置により塗料カートリッジに押出液が供給されると、供給された押出液と同量の塗料が排出される。反対に、塗料充填排出装置により塗料カートリッジに塗料が充填されると、充填された塗料と同量の押出液が排出される。

特許文献１には、上述の塗料充填排出装置において、塗料カートリッジから排出された押出液が流入する計量室と、計量室に押出液が流入したときに押出液によって押動されるピストンと、を備え、ピストンの変位量に基づいて押出液の排出量を計測し、塗料の充填量を計測するものが記載されている。上述したように、塗料カートリッジに充填された塗料と同量の押出液が排出されるので、ピストンの変位量に基づいて押出液の排出量を計測することで、塗料カートリッジに充填された塗料の量を正確に計測することができるとしている。

国際公開第２００８／０６５７９４号

ところで、塗料充填排出装置では、塗料が過充填されることにより塗料カートリッジの耐久性が損なわれることを避けるために、塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したタイミングを精度良く検出する必要がある。特許文献１に記載の塗料充填排出装置では、上述したように塗料カートリッジに充填された塗料の量を正確に計測することができるので、塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したタイミングを精度良く検知することができる。しかしながら、特許文献１に記載の塗料充填排出装置では、塗料の充填完了を精度良く検出するために、計量室やピストンを設ける必要があるので、塗料充填排出装置の構成が複雑になるという問題があった。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、塗料カートリッジへの塗料の充填において、簡素な構成で塗料の充填が完了したタイミングを精度良く検出することができる塗料充填排出装置を提供することを目的とする。

本発明は、筐体の内部に塗料収容袋が配置された塗料カートリッジに塗料を充填するとともに、前記筐体の内部における前記塗料収容袋の外側の周囲領域に押出液を供給して前記塗料収容袋内に残留した塗料を排出させるための塗料充填排出装置であって、前記塗料収容袋に塗料を供給する塗料供給部と、前記周囲領域に押出液を供給するとともに、前記筐体から排出された押出液を収容する押出液供給部と、前記押出液供給部と前記周囲領域とを接続する押出液経路と、前記押出液経路に設けられた流量計と、を備え、前記塗料供給部から前記塗料収容袋に塗料を供給している間に前記流量計によって検出された押出液の流速の低下に基づいて前記塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したか否かを判断するものである。
塗料収容袋に塗料を供給すると、塗料収容袋が膨らんで、塗料収容袋に供給された塗料と同量の押出液が筐体から排出される。塗料カートリッジへの塗料の充填が完了すると、筐体の内部における塗料収容袋の外側の周囲領域にあった押出液がなくなるので押出液経路を流れる押出液の流速は急速に低下する。このため、押出液経路に設けられた流量計が検出した押出液の流速の低下に基づいて、塗料の充填が完了したか否かを精度良く判断することができる。また、塗料の充填が完了したか否かを判断するために追加する必要のある構成要素は、基本的には押出液経路に設けた流量計だけなので、塗料充填排出装置を簡素な構成とすることができる。

さらに、前記押出液供給部から前記周囲領域に押出液を供給している間に前記流量計によって検出された押出液の流速の低下に基づいて前記塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したか否かを判断するものである。
周囲領域に押出液を供給すると、塗料収容袋が押出液によって押し潰され、塗料収容袋内に残留した塗料が塗料収容袋から排出される。塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了すると、周囲領域には押出液がこれ以上入らなくなるので押出液経路を流れる押出液の流速は急速に低下する。このため、押出液経路に設けられた流量計が検出した押出液の流速の低下に基づいて、塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したか否かを精度良く判断することができる。

さらに、前記流量計によって検出された押出液の流速が、前記塗料カートリッジへの塗料の充填中の検出値に対して所定の割合まで低下したときに、前記塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したことを判断するものである。
塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したときの押出し液の流速の低下を、流量計によって検出された押出液の流速が塗料カートリッジへの塗料の充填中の検出値に対して所定の割合まで低下したか否かにより検知することで、塗料の充填が完了したか否かを精度良く判断することができる。

さらに、前記流量計によって検出された押出液の流速が、所定の閾値まで低下したときに、前記塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したことを判断するものである。
塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したときの押出し液の流速の低下を、流量計によって検出された押出液の流速が所定の閾値まで低下したか否かにより検知することで、塗料の充填が完了したか否かを精度良く判断することができる。

さらに、前記流量計によって検出された押出液の流速が、前記塗料収容袋内に残留した塗料の排出中の検出値に対して所定の割合まで低下したときに、前記塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したことを判断するものである。
塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したときの押出し液の流速の低下を、流量計によって検出された押出液の流速が塗料収容袋内に残留した塗料の排出中の検出値に対して所定の割合まで低下したか否かにより検知することで、塗料の排出が完了したか否かを精度良く判断することができる。

さらに、前記流量計によって検出された押出液の流速が、所定の閾値まで低下したときに、前記塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したことを判断するものである。
塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したときの押出し液の流速の低下を、流量計によって検出された押出液の流速が所定の閾値まで低下したか否かにより検知することで、塗料の排出が完了したか否かを精度良く判断することができる。

本発明は、筐体の内部に塗料収容袋が配置された塗料カートリッジに塗料を充填するとともに、前記筐体の内部における前記塗料収容袋の外側の周囲領域に押出液を供給して前記塗料収容袋内に残留した塗料を排出させるための塗料充填排出装置であって、前記塗料収容袋に塗料を供給する塗料供給部と、前記周囲領域に押出液を供給するとともに、前記筐体から排出された押出液を収容する押出液供給部と、前記押出液供給部と前記周囲領域とを接続する押出液経路と、前記押出液経路に設けられた圧力計と、を備え、前記塗料供給部から前記塗料収容袋に塗料を供給している間に前記圧力計によって検出された押出液の圧力の低下に基づいて前記塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したか否かを判断するものである。
塗料収容袋に塗料を供給すると、塗料収容袋が膨らんで、塗料収容袋に供給された塗料と同量の押出液が筐体から排出される。塗料カートリッジへの塗料の充填が完了すると、筐体の内部における塗料収容袋の外側の周囲領域にあった押出液がなくなるので押出液経路を流れる押出液の圧力は急速に低下する。このため、押出液経路に設けられた圧力計が検出した押出液の圧力の低下に基づいて、塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したか否かを精度良く判断することができる。また、塗料の充填が完了したか否かを判断するために追加する必要のある構成要素は、基本的には押出液経路に設けた圧力計だけなので、塗料充填排出装置を簡素な構成とすることができる。

さらに、前記周囲領域に押出液を供給している間に前記圧力計によって検出された押出液の圧力の上昇に基づいて前記塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したか否かを判断するものである。
周囲領域に押出液を供給すると、塗料収容袋が押出液によって押し潰され、塗料収容袋内に残留した塗料が塗料収容袋から排出される。塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了すると、周囲領域には押出液がこれ以上入らなくなるので押出液経路を流れる押出液の圧力は急速に上昇する。このため、押出液経路に設けられた圧力計が検出した押出液の圧力の上昇に基づいて、塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したか否かを精度良く判断することができる。

本発明によれば、塗料カートリッジへの塗料の充填において、簡素な構成で塗料の充填が完了したタイミングを精度良く検出することができる。

実施の形態１にかかる塗料充填排出装置の概要構成を示す図である。 実施の形態１にかかる塗料充填排出装置の詳細な構成を示す図である。 実施の形態１にかかる塗料充填排出装置の制御系統を示すブロック図である。 塗料カートリッジに塗料を充填する処理の流れを示すフローチャートである。 塗料カートリッジに塗料を充填する過程について模式的に示す図である。 塗料カートリッジに塗料を充填する過程について模式的に示す図である。 塗料カートリッジに塗料を充填する過程における、押出液経路を流れる押出液の流速の変化について説明する図である。 塗料収容袋内に残留した塗料を排出させる処理の流れを示すフローチャートである。 塗料収容袋内に残留した塗料を排出させる過程について模式的に示す図である。 塗料収容袋内に残留した塗料を排出させる過程について模式的に示す図である。 実施の形態２にかかる塗料充填排出装置の概要構成を示す図である。 実施の形態２にかかる塗料充填排出装置の制御系統を示すブロック図である。 塗料カートリッジに塗料を充填する過程における、押出液経路を流れる押出液の圧力の変化について模式的に説明する図である。 塗料収容袋内に残留した塗料を排出させる過程における、押出液経路を流れる押出液の圧力の変化について模式的に説明する図である。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。

まず、図１を参照して本実施の形態にかかる塗料充填排出装置１の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる塗料充填排出装置１の概略構成を示す図である。
図１に示すように、塗料充填排出装置１は、筐体３１の内部に塗料収容袋３２が配置された塗料カートリッジ３０に塗料を充填するとともに、筐体３１の内部における塗料収容袋３２の外側の周囲領域３３に押出液を供給して塗料収容袋３２内の塗料を排出させるためのものである。ここで、塗料収容袋３２は、例えば、可撓性を有し変形可能な樹脂製のバッグである。塗料充填排出装置１は、塗料供給部２と、押出液供給部３と、押出液経路５と、流量計４と、を備えている。

塗料供給部２は、塗料収容袋３２に塗料を供給する。押出液供給部３は、周囲領域３３に押出液を供給するとともに、筐体３１から排出された押出液を収容する。ここで、押出液は、例えば、有機溶剤などの油性透明液体である。押出液経路５は、押出液供給部３と周囲領域３３とを接続する。流量計４は、押出液経路５に設けられている。

塗料供給部２から塗料収容袋３２に塗料を供給している間に流量計４によって検出された押出液の流速の低下に基づいて塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したか否かを判断する。

塗料収容袋３２に塗料を供給すると、塗料収容袋３２が膨らんで、塗料収容袋３２に供給された塗料と同量の押出液が筐体３１から排出される。塗料収容袋３２への塗料の充填が完了すると、周囲領域３３にあった押出液がなくなるので押出液経路５を流れる押出液の流速は急速に低下する。このため、押出液経路５に設けられた流量計４が検出した押出液の流速の低下に基づいて、塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したか否かを精度良く判断することができる。また、塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したか否かを判断するために追加する必要のある構成要素は、基本的には押出液経路５に設けた流量計４だけなので、塗料充填排出装置１を簡素な構成とすることができる。

次に、図２を参照して塗料充填排出装置１のより詳細な構成について説明する。図２は、塗料充填排出装置１の詳細な構成を示す図である。
図２に示すように、塗料充填排出装置１は、塗料供給部２と、押出液供給部３と、押出液経路５と、流量計４と、を備えている。塗料供給部２は、塗料カートリッジ３０の内部に配置された塗料収容袋３２に塗料を供給する。なお、塗料カートリッジ３０において、塗料収容袋３２の容積は、筐体３１の内部の容積よりも大きくするのが好ましい。これにより、過充填による塗料収容袋３２の破損を抑制することができる。押出液供給部３は、筐体３１の内部における塗料収容袋３２の外側の周囲領域３３に押出液を供給するとともに、筐体３１から排出された押出液を収容する。

押出液経路５は、経路５Ａ、経路５Ｂ、経路５Ｃ、経路５Ｄおよび経路５Ｅを有する。経路５Ａは、一端が押出液移動管３４に接続され、他端が経路５Ｃの一端に接続されている。ここで、押出液移動管３４は、塗料カートリッジ３０の周囲領域３３に配置されている。経路５Ａには、流路の開閉を行う押出液ＯＵＴバルブ７が設けられている。経路５Ｂは、一端が筐体３１の内側に接続され、他端が経路５Ｃの一端に接続されている。経路５Ｂには、流路の開閉を行う押出液ＩＮバルブ８が設けられている。

上述した流量計４は、押出液経路５の経路５Ｃに設けられている。経路５Ｃの他端には切替バルブ９に接続されている。切替バルブ９には、経路５Ｄの一端および経路５Ｅの一端が接続されている。切替バルブ９は、三方切替バルブであり、経路５Ｃと経路５Ｅとが連通され経路５Ｄが遮断された状態と、経路５Ｃと経路５Ｄとが連通され経路５Ｅが遮断された状態と、の切り替えを行う。切替バルブ９は、例えばソレノイドによって流路の切り替えを行う。経路５Ｄの他端および経路５Ｅの他端は、後述する押出液タンク１５に接続されている。

押出液供給部３は、押出液タンク１５と押出液ポンプ１７とを備えている。押出液タンク１５は、押出液を貯留する。押出液ポンプ１７は、押出液タンク１５から経路５Ｅに向けて押出液を供給する。

塗料経路６は、経路６Ａ、経路６Ｂを有する。経路６Ａは、一端が塗料収容袋３２の内部に接続され、他端が経路６Ｂの一端に接続されている。経路６Ａには、流路の開閉を行うトリガバルブ１１が設けられている。経路６Ｂの他端は、塗料タンク１４に接続されている。経路６Ｂには、流路の開閉を行うカラーバルブ１０が設けられている。

塗料供給部２は、塗料タンク１４と塗料ポンプ１６とを備えている。塗料タンク１４は、塗料を貯留する。塗料ポンプ１６は、塗料タンク１４から経路６Ｂに向けて塗料を供給する。

経路６Ａと経路６Ｂとの間には、経路１３の一端が接続されている。経路１３の他端は廃液タンク１８に接続されている。廃液タンク１８は、塗料カートリッジ３０における塗料収容袋３２の内部から排出された残留塗料を受けるためのものである。経路１３には、流路の開閉を行うダンプバルブ１２が設けられている。

図３は、塗料充填排出装置１の制御系統を示すブロック図である。図３に示すように、塗料充填排出装置１は制御部８０を備えている。制御部８０には、流量計４と、押出液ＯＵＴバルブ７と、押出液ＩＮバルブ８と、切替バルブ９と、カラーバルブ１０と、トリガバルブ１１と、ダンプバルブ１２と、塗料ポンプ１６と、押出液ポンプ１７と、が接続されている。制御部８０は、内蔵するＣＰＵ、メモリ等によって、接続されている各装置の動作を制御する。メモリは、各装置の制御するための情報が記憶されている。

ここで、塗料カートリッジ３０に塗料を充填する処理について図面を参照して説明する。

まず、塗料カートリッジ３０に塗料を充填する処理の流れについて説明する。なお、以下の説明では、塗料充填排出装置１の構成を示す図２、塗料充填排出装置１の制御系統を示す図３についても適宜参照する。
図４は、塗料カートリッジ３０に塗料を充填する処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、まず、塗料充填排出装置１に塗料カートリッジ３０がセットされた状態で、制御部８０が、ダンプバルブ１２およびカラーバルブ１０を開き、塗料経路６に塗料を充填する（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１に続いて、制御部８０が、ダンプバルブ１２を閉じ、トリガバルブ１１および押出液ＯＵＴバルブ７を開き、切替バルブ９を経路５Ｃと経路５Ｄとが連通され経路５Ｅが遮断された状態とし、塗料ポンプ１６を駆動して、塗料を塗料収容袋３２に供給する（ステップＳ１０２）。そして、制御部８０は、塗料供給部２から塗料収容袋３２に塗料を供給している間に流量計４により検出された押出液の流速の低下に基づいて塗料の充填が完了したか否かを判断する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３で塗料の充填が完了したと判断された場合、全てのバルブを閉じ、処理を終了する（ステップＳ１０４）。

次に、流量計４によって検出された流速の低下に基づいて塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したか否かを判断する方法について説明する。
図５および図６は、塗料カートリッジ３０に塗料を充填する過程について模式的に示す図である。ここで、塗料収容袋３２の容積は、筐体３１の内部の容積よりも大きいものとする。

図５に示すように、塗料の充填処理が開始されると、塗料経路６を介して塗料供給部２から塗料収容袋３２に塗料が供給される。図中において、塗料経路６における塗料の流れ方向を矢印Ｕ１で示す。塗料供給部２から塗料収容袋３２に塗料が供給されると、塗料収容袋３２の内部には供給された塗料により力Ｆ１が及ぼされ、塗料収容袋３２が膨らむ。塗料収容袋３２が膨らんで塗料収容袋３２の容積が増えた分、周囲領域３３の容積は減少する。これにより、塗料収容袋３２に供給された塗料と同量の押出液が筐体３１から排出され、押出液経路５を介して押出液供給部３に戻される。図中において、押出液の流れ方向を矢印Ｕ２で示す。押出液経路５を流れる押出液の流速は、塗料収容袋３２に供給される塗料の流速と実質的に同じである。

図６に示すように、塗料の供給により塗料収容袋３２の容積が増えていき、塗料カートリッジ３０の筐体３１の内部が塗料収容袋３２によって占められると、塗料収容袋３２はこれ以上膨らまなくなる。塗料収容袋３２がこれ以上膨らまなくなると、塗料供給部２から塗料収容袋３２にこれ以上塗料を供給できなくなる。塗料供給部２から塗料収容袋３２にこれ以上塗料を供給できなくなったときを塗料カートリッジ３０の充填の完了とする。塗料供給部２から塗料収容袋３２にこれ以上塗料を供給できなくなると、筐体３１から押出液が排出されなくなる。

図７は、図５および図６を用いて説明した塗料カートリッジ３０に塗料を充填する過程における、押出液経路５を流れる押出液の流速の変化について説明する図である。ここで、グラフの横軸は経過時間（ｓｅｃ）、グラフの縦軸は流量計４によって検出された押出液の流速（ｃｃ／ｍｉｎ）を表す。図７の破線Ａ１で示す部分は立ち上がり部である。立ち上がり部は、塗料収容袋３２への塗料の供給を開始した直後における過渡的な状態である。すなわち、立ち上がり部では押出液の流速が瞬間的に上昇する。図７の破線Ａ２で示す部分は安定部である。安定部は、塗料カートリッジ３０への塗料の充填中における押出液の流速が安定した状態である。すなわち、安定部では、塗料カートリッジ３０への塗料の充填中、押出液の流速は実質的に一定に維持されたまま推移する。図７の破線Ａ３に示す部分は完了部である。完了部は、塗料収容袋３２への塗料の供給が完了したときの過渡的な状態である。すなわち、完了部では、塗料カートリッジ３０への塗料の充填の完了により、塗料供給部２から塗料収容袋３２にこれ以上塗料を供給できなくなり筐体３１から押出液が排出されなくなるので、押出液の流速が急激に低下する。よって、流量計４によって検出された押出液の流速が、図７の破線Ａ３に示す完了部のように急激に低下したとき、塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したと判断することができる。これにより、塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したタイミングを精度良く検出することができる。

なお、図７の破線Ａ１で示す立ち上がり部において、押出液の流速が瞬間的に上昇しない場合には、塗料カートリッジ３０が塗料充填排出装置１にきちんと装着されていないことが考えられる。この場合、塗料カートリッジ３０の装着不良の警告を通知するようにしてもよい。

流量計４によって検出された押出液の流速ｖが、塗料カートリッジ３０への塗料の充填中の検出値に対して所定の割合まで低下したときに、塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したと判断してもよい。上述したように、図７の破線Ａ２で示す安定部では、押出液の流速が実質的に一定に維持されたまま推移する。そこで、安定部において流量計４が検出した押出液の流速（安定部における検出値ｖ１）を塗料カートリッジ３０への塗料の充填中の検出値とし、例えば制御部８０（図３参照）に内蔵するメモリなどに記憶させておく。そして、制御部８０において、流量計４によって検出された押出液の流速ｖが安定部における検出値ｖ１に対して所定の割合まで低下したか否かを判断する。

例えば、所定の割合が６０％であるとする。図７に示すように、安定部における検出値ｖ１が１７００ｃｃ／ｍｉｎとすると、安定部における検出値ｖ１の６０％である押出液の流速ｖ２は１０２０ｃｃ／ｍｉｎ（１７００ｃｃ／ｍｉｎ×０．６＝１０２０ｃｃ／ｍｉｎ）である。制御部８０は、押出液の流速ｖがｖ２（１０２０ｃｃ／ｍｉｎ）まで低下したときに塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したと判断する。

流量計４によって検出された押出液の流速ｖが、所定の閾値まで低下したときに塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したと判断してもよい。しかしながら、このように塗料カートリッジ３０への塗料の充填の完了を判断する場合、塗料カートリッジ３０に充填する塗料の種類ごとに閾値を定める必要がある。これに対し、上述したように、流量計４によって検出された押出液の流速ｖが塗料カートリッジ３０への塗料の充填中の検出値ｖ１に対して所定の割合まで低下したときに塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したと判断する方法の場合、塗料カートリッジ３０に充填する塗料の種類に拠らず、塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したタイミングを精度良く検出することができる。

塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したか否かの判断において、上述した２つの方法、すなわち、塗料カートリッジ３０への塗料の充填中の検出値に対する所定の割合所定の割合を用いて判断する方法と所定の閾値を用いて判断する方法を組み合わせた方法を用いてもよい。

図７の破線Ａ３で示す完了部において、押出液の流速ｖが境界値ｖ３（３００ｃｃ／ｍｉｎ）より小さいときには、押出液の流速ｖが境界値ｖ３以上のときと比べて、押出液の流速の低下が緩やかである（単位時間当たりの押出液の流速の低下が小さい）。このため、安定部における検出値ｖ１が境界値ｖ３に近い場合（例えばｖ１＝４００ｃｃ／ｍｉｎ）には、安定部における検出値ｖ１が境界値ｖ３よりも十分に大きい場合（例えばｖ１＝１７００ｃｃ／ｍｉｎ）と比べて、塗料カートリッジ３０の充填が完了した時点から実際に塗料カートリッジ３０の充填が完了したと判断されるまでの時間が長くなる。塗料カートリッジ３０の充填が完了した時点から実際に塗料カートリッジ３０の充填が完了したと判断されるまでの時間が長くなると、長くなった時間分だけ塗料収容袋３２が過充填されるので、塗料カートリッジ３０の耐久性が損なわれるおそれがある。

そこで、押出液の流速ｖが、安定部における検出値ｖ１に対して所定の割合まで低下したか、または、所定の閾値まで低下したときに、塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したと判断する。所定の閾値は、例えば上述の境界値ｖ３（３００ｃｃ／ｍｉｎ）とする。図７に示すように、安定部における検出値ｖ１がｖ３よりも十分に大きい１７００ｃｃ／ｍｉｎである場合、押出液の流速ｖが、安定部における検出値ｖ１の６０％である押出液の流速ｖ２（１０２０ｃｃ／ｍｉｎ）まで低下したときには、所定の閾値（すなわち境界値ｖ３＝３００ｃｃ／ｍｉｎ）まで低下していなくても塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したと判断する。一方、安定部における検出値ｖ１が安定部における検出値ｖ１がｖ３に近い４００ｃｃ／ｍｉｎである場合、押出液の流速ｖが、安定部における検出値ｖ１の６０％である押出液の流速（４００ｃｃ×０．６＝２４０ｃｃ）まで低下していなくても所定の閾値（すなわち境界値ｖ３＝３００ｃｃ／ｍｉｎ）まで低下したときには塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したと判断する。このように、塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したか否かの判断において、上述した２つの方法を組み合わせた方法を用いることで、過充填により塗料カートリッジ３０の耐久性が損なわれるのを抑制することができる。

次に、塗料収容袋３２内に残留した塗料を排出させる処理について説明する。なお、以下の説明では、塗料充填排出装置１の構成を示す図２、塗料充填排出装置１の制御系統を示す図３についても適宜参照する。
図８は、塗料収容袋３２内に残留した塗料を排出させる処理の流れを示すフローチャートである。図８に示すように、まず、まず、塗料充填排出装置１に塗料カートリッジ３０がセットされた状態で、制御部８０が、ダンプバルブ１２およびトリガバルブ１１を開く（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０１に続いて、制御部８０が、押出液ＩＮバルブ８を開き、切替バルブ９を経路５Ｃと経路５Ｅとが連通され経路５Ｄが遮断された状態とし、押出液ポンプ１７を駆動して、押出液を塗料カートリッジ３０の筐体３１の内部における塗料収容袋３２の外側に供給する（ステップＳ２０２）。そして、制御部８０が、押出液供給部３から塗料カートリッジ３０の筐体３１の内部における塗料収容袋３２の外側に押出液を供給している間に流量計４により検出された押出液の流速の低下に基づいて塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３で塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したと判断された場合、全てのバルブを閉じ、処理を終了する（ステップＳ２０４）。なお、流量計４によって検出された流速の低下に基づいて塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したか否かを判断する方法については後述する。

次に、流量計４によって検出された流速の低下に基づいて塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したか否かを判断する方法について説明する。
図９および図１０は、塗料収容袋３２内に残留した塗料を排出させる過程について模式的に示す図である。

図９に示すように、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出処理が開始されると、押出液経路５を介して押出液供給部３から周囲領域３３に押出液が供給される。図中において、押出液経路５における押出液の流れ方向を矢印Ｕ３で示す。塗料供給部２から塗料収容袋３２に塗料が供給されると、塗料収容袋３２の外側には供給された押出液により力Ｆ２が及ぼされる。これにより、塗料収容袋３２が押し潰されて塗料収容袋３２内に残留した塗料が排出される。周囲領域３３の容積が増加した分、塗料収容袋３２が押し潰されて塗料収容袋３２の容積が減るので、周囲領域３３に供給された押出液と同量の塗料が塗料収容袋３２から排出される。塗料収容袋３２から排出された塗料は、塗料経路６および経路１３を介して廃液タンク１８に送られる。図中において、塗料経路６および経路１３における塗料の流れ方向を矢印Ｕ４で示す。押出液経路５を流れる押出液の流速は、塗料収容袋３２から排出される塗料の流速と実質的に同じである。

図１０に示すように、押出液の供給により塗料収容袋３２の容積は減っていき、やがて塗料収容袋３２がこれ以上押し潰されなくなる。塗料収容袋３２がこれ以上押し潰されなくなると、押出液供給部３から周囲領域３３にこれ以押出液を供給できなくなる。押出液供給部３から周囲領域３３にこれ以押出液を供給できなくなったときを塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出の完了とする。

図９および図１０を用いて説明した塗料収容袋３２内に残留した塗料を排出させる過程における、押出液経路５を流れる押出液の流速の変化は、図７に示した、塗料カートリッジ３０に塗料を充填する過程における押出液経路５を流れる押出液の流速の変化と同じである。すなわち、図７の破線Ａ１に示すように、周囲領域３３への押出液の供給を開始すると、押出液の流速は瞬間的に上昇する。図７の破線Ａ２に示すように、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出中、押出液の流速は実質的に一定に維持されたまま推移する。図７の破線Ａ３に示すように、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出の完了により、押出液供給部３から周囲領域３３にこれ以上押出液を供給できなくなると、押出液の流速は急激に低下する。よって、上述した塗料カートリッジ３０への塗料の充填の完了の判断と同様に、流量計４によって検出された押出液の流速が、図７の破線Ａ３に示すように急激に低下したとき、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したと判断することができる。これにより、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したタイミングを精度良く検出することができる。

塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したか否かの判断と同様に、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したか否かの判断は、流量計４によって検出された押出液の流速ｖが、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出中の検出値に対して所定の割合まで低下したときに、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したと判断してもよい。また、流量計４によって検出された押出液の流速ｖが、所定の閾値まで低下したときに塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したと判断してもよい。さらに、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したか否かの判断において、上述した２つの方法、すなわち、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出中の検出値に対する所定の割合を用いて判断する方法と所定の閾値を用いて判断する方法を組み合わせた方法を用いてもよい。

実施の形態２
以下、図面を参照して本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１と共通の部分については共通の符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態に係る塗料充填排出装置の構成は、実施の形態１において図１および図２を用いて説明したものと基本的には同じである。また、本実施の形態に係る塗料充填排出装置の制御系統を示すブロック図は、実施の形態１において図３を用いて説明したものと基本的には同じである。

図１１は、本実施の形態に係る塗料充填排出装置１０１の概略構成を示す図である。図１２は、本実施の形態に係る塗料充填排出装置１０１の制御系統を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施の形態にかかる塗料充填排出装置１０１では、押出液経路５において、流量計４（図１参照）の代わりに圧力計１０４を設けた点が実施の形態１にかかる塗料充填排出装置１と異なる。また、図１２に示すように、本実施の形態に係る塗料充填排出装置１０１の制御部１８０には、流量計４（図１参照）の代わりに圧力計１０４が接続されている。

本実施の形態に係る塗料充填排出装置１０１における塗料カートリッジ３０に塗料を充填する処理の流れは、図４を用いて説明した、実施の形態１に係る塗料充填排出装置１における処理の流れと基本的には同じである。本実施の形態に係る塗料充填排出装置１０１では、図４に示すフローチャートのステップＳ１０４において、圧力計１０４により検出された押出液の圧力の低下に基づいて塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したか否かの判断を行う。

本実施の形態に係る塗料充填排出装置１０１における塗料収容袋３２内に残留した塗料を排出させる処理の流れは、図８を用いて説明した、実施の形態１に係る塗料充填排出装置１における処理の流れと基本的には同じである。本実施の形態に係る塗料充填排出装置１０１では、図８に示すフローチャートのステップＳ２０４において、圧力計１０４により検出された押出液の圧力の上昇に基づいて塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したか否かの判断を行う。

図１３は、塗料カートリッジ３０に塗料を充填する過程における、押出液経路５を流れる押出液の圧力の変化について模式的に説明する図である。ここで、グラフの横軸は経過時間、グラフの縦軸は圧力計１０４によって検出された押出液の圧力を表す。図１３の破線Ｂ１に示すように、塗料収容袋３２への塗料の供給を開始すると、押出液の圧力は瞬間的に上昇する。図１３の破線Ｂ２に示すように、塗料収容袋３２への塗料の供給を開始した後、押出液の圧力は実質的に一定に維持されたまま推移する。図１３の破線Ｂ３に示すように、塗料カートリッジ３０の充填の完了により、塗料供給部２から塗料収容袋３２にこれ以上塗料を供給できなくなり筐体３１から押出液が排出されなくなると、押出液の圧力は急激に低下する。よって、圧力計１０４によって検出された押出液の圧力が、図１３の破線Ｂ３に示すように急激に低下したとき、塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したと判断することができる。これにより、塗料カートリッジ３０への塗料の充填が完了したタイミングを精度良く検出することができる。

図１４は、塗料収容袋３２内に残留した塗料を排出させる過程における、押出液経路を流れる押出液の圧力の変化について模式的に説明する図である。図１４の破線Ｃ１に示すように、周囲領域３３への押出液の供給を開始すると、押出液の圧力は瞬間的に上昇する。図１４の破線Ｃ２に示すように、周囲領域３３への押出液の供給を開始した後、押出液の圧力は実質的に一定に維持されたまま推移する。図１４の破線Ｃ３に示すように、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出の完了により、押出液供給部３から周囲領域３３にこれ以上押出液を供給できなくなると、押出液の圧力は上昇する。よって、流量計４によって検出された押出液の圧力が、図１４の破線Ｃ３に示すように上昇したとき、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したと判断することができる。これにより、塗料収容袋３２内に残留した塗料の排出が完了したタイミングを精度良く検出することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１、１０１ 塗料充填排出装置
２ 塗料供給部
３ 押出液供給部
４ 流量計
５ 押出液経路
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、６Ａ、６Ｂ、１３ 経路
６ 塗料経路
７ 押出液ＯＵＴバルブ
８ 押出液ＩＮバルブ
９ 切替バルブ
１０ カラーバルブ
１１ トリガバルブ
１２ ダンプバルブ
１４ 塗料タンク
１５ 押出液タンク
１６ 塗料ポンプ
１７ 押出液ポンプ
１８ 廃液タンク
３０ 塗料カートリッジ
３１ 筐体
３２ 塗料収容袋
３３ 周囲領域
３４ 押出液移動管
８０、１８０ 制御部
１０４ 圧力計

Claims (8)

1. 筐体の内部に塗料収容袋が配置された塗料カートリッジに塗料を充填するとともに、前記筐体の内部における前記塗料収容袋の外側の周囲領域に押出液を供給して前記塗料収容袋内に残留した塗料を排出させるための塗料充填排出装置であって、
   前記塗料収容袋に塗料を供給する塗料供給部と、
   前記周囲領域に押出液を供給するとともに、前記筐体から排出された押出液を収容する押出液供給部と、
   前記押出液供給部と前記周囲領域とを接続する押出液経路と、
   前記押出液経路に設けられた流量計と、を備え、
   前記塗料供給部から前記塗料収容袋に塗料を供給している間に前記流量計によって検出された押出液の流速の低下に基づいて前記塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したか否かを判断する、塗料充填排出装置。
2. 前記押出液供給部から前記周囲領域に押出液を供給している間に前記流量計によって検出された押出液の流速の低下に基づいて前記塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したか否かを判断する、請求項１に記載の塗料充填排出装置。
3. 前記流量計によって検出された押出液の流速が、前記塗料カートリッジへの塗料の充填中の検出値に対して所定の割合まで低下したときに、前記塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したことを判断する、請求項１または２に記載の塗料充填排出装置。
4. 前記流量計によって検出された押出液の流速が、所定の閾値まで低下したときに、前記塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したことを判断する、請求項１または２に記載の塗料充填排出装置。
5. 前記流量計によって検出された押出液の流速が、前記塗料収容袋内に残留した塗料の排出中の検出値に対して所定の割合まで低下したときに、前記塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したことを判断する、請求項２に記載の塗料充填排出装置。
6. 前記流量計によって検出された押出液の流速が、所定の閾値まで低下したときに、前記塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したことを判断する、請求項２に記載の塗料充填排出装置。
7. 筐体の内部に塗料収容袋が配置された塗料カートリッジに塗料を充填するとともに、前記筐体の内部における前記塗料収容袋の外側の周囲領域に押出液を供給して前記塗料収容袋内に残留した塗料を排出させるための塗料充填排出装置であって、
   前記塗料収容袋に塗料を供給する塗料供給部と、
   前記周囲領域に押出液を供給するとともに、前記筐体から排出された押出液を収容する押出液供給部と、
   前記押出液供給部と前記周囲領域とを接続する押出液経路と、
   前記押出液経路に設けられた圧力計と、を備え、
   前記塗料供給部から前記塗料収容袋に塗料を供給している間に前記圧力計によって検出された押出液の圧力の低下に基づいて前記塗料カートリッジへの塗料の充填が完了したか否かを判断する、塗料充填排出装置。
8. 前記周囲領域に押出液を供給している間に前記圧力計によって検出された押出液の圧力の上昇に基づいて前記塗料収容袋内に残留した塗料の排出が完了したか否かを判断する、請求項７に記載の塗料充填排出装置。

Images