JP3453078B2 - 回転霧化頭型塗装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のボ
ディ等の被塗物を色替しつつ塗装するのに用いて好適な
回転霧化頭型塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車のボディ等の被塗物を塗
装する塗装装置としては回転霧化頭型塗装装置が広く用
いられている。また、昨今では、色替作業時に廃棄され
る塗料と溶剤の量を削減すること、多くの塗色に対応で
きること等が望まれている。

【０００３】そこで、廃棄塗料、溶剤の削減、塗色の増
大に対応した回転霧化頭型塗装装置として、特開平８−
２２９４４６号公報に記載したものが知られている。こ
の回転霧化頭型塗装装置は、各色毎の塗料が充填された
カートリッジを塗装機が設けられたハウジングに交換し
て取付ける構成となっている。

【０００４】そして、この種の従来技術による回転霧化
頭型塗装装置は、前側が塗装機を取付ける塗装機取付部
となり後側がカートリッジを取付けるカートリッジ取付
部となったハウジングと、回転軸を有するエアモータと
該エアモータの前側に位置して回転軸に設けられた回転
霧化頭とからなり、該ハウジングの塗装機取付部に取付
けられた塗装機とによって構成されている。また、塗装
機を構成するエアモータの回転軸内には、前端が前記回
転霧化頭に開口し後端が前記ハウジングのカートリッジ
取付部に開口するフィードチューブ挿通孔が軸方向に形
成されている。

【０００５】そして、塗装装置には、ハウジングのカー
トリッジ取付部に交換して取付けるため、各色毎に別個
のカートリッジを備えている。このカートリッジは、内
部に塗料が充填されるボンベと該ボンベの先端から軸方
向に延びるフィードチューブとからなり、前記ボンベが
ハウジングのカートリッジ取付部内に交換可能に取付け
られると共に、フィードチューブが前記フィードチュー
ブ挿通孔に挿入される構成となっている。

【０００６】また、カートリッジには、ボンベ内をフィ
ードチューブに連通する塗料収容室と押出しエア収容室
とに画成する可動隔壁と、該押出しエア収容室に押出し
エアを供給するカートリッジ側押出しエア通路とが設け
られている。さらに、ハウジングには、カートリッジ側
エア通路に連通するハウジング側エア通路が設けられて
いる。これにより、ハウジング側エア通路、カートリッ
ジ側エア通路は、押出しエア収容室に向け押出しエアを
流通させることにより、可動隔壁を変位させて塗料収容
室内の塗料をフィードチューブから回転霧化頭に流出す
る構成となっている。

【０００７】このように構成された従来技術による回転
霧化頭型塗装装置では、各色のカートリッジから塗装に
用いる塗色のカートリッジを選択し、このカートリッジ
をハウジングのカートリッジ取付部に取付ける。そし
て、カートリッジの押出しエア収容室にエアを適宜供給
することにより、カートリッジの塗料収容室内の塗料を
フィードチューブから回転霧化頭に向け流出し、該回転
霧化頭から被塗物に向け塗料を噴霧する。

【０００８】また、色替を行なう場合には、カートリッ
ジを他色のカートリッジに交換するだけで、塗料、溶剤
を廃棄することなく、色替を行なうことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による回転霧化頭型塗装装置では、塗装を行なう
ときに、塗装装置を往復動させつつ、この往復動方向と
直交する方向に塗装装置を順次ずらして塗装を行なって
いる。このときには、塗膜の厚さを一定にするために、
塗装装置が折返される位置を被塗物の塗装面から外れた
位置に設定している。そして、塗装装置が塗装面から外
れた位置では、カートリッジのエア収容室へのエアの供
給を停止させることにより、回転霧化頭への塗料の供給
を止め、塗料の噴霧を停止させている。

【００１０】しかし、塗料の噴霧を停止させるためにエ
アの供給を停止させても、エアの供給停止直後はエア通
路、エア収容室内が加圧された状態になるから、これら
のエア通路、エア収容室が静圧になるまで可動隔壁が変
位し、また塗料収容室、フィードチューブ内が静圧にな
るまで該フィードチューブから回転霧化頭に向け塗料が
流出することとなる。

【００１１】従って、塗料供給を停止させる指令を出し
てから実際に塗料の供給が停止するまでに時間を要して
しまうため、塗料を浪費するばかりか、塗装面の不必要
な部位に塗料が付着してしまい、塗膜の厚さにばらつき
を生じ、塗装品質を低下させるという問題がある。

【００１２】また、カートリッジをハウジングから引き
抜いて交換するときに、フィードチューブから塗料が垂
れ落ちることがあり、垂れ落ちた塗料が塗装面に付着し
た場合には、塗装不良を招くという問題がある。

【００１３】さらに、従来技術による塗装装置では、可
動隔壁を変位させるのに押出しエアを用いている。しか
し、エアは圧縮性流体であるから、押出しエア収容室に
供給するときに体積の変動を生じ易い。このため、塗装
時に塗料を正確に供給するためには、別途流量計、各種
制御弁等を設けなくてはならず、塗装装置が大型化する
上に、コストが嵩むという問題がある。

【００１４】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、塗料の供給と停止とを
確実にすることにより、塗料の噴霧動作と停止動作を正
確に行ないうるようにした回転霧化頭型塗装装置を提供
することにある。

【００１５】また、他の目的は、塗膜の厚さを一定にす
ると共に、塗料の垂れ落ちを防止して、塗装品質を向上
することができるようにした回転霧化頭型塗装装置を提
供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明による回転霧化頭
型塗装装置は、前側が塗装機を取付ける塗装機取付部と
なり後側がカートリッジを取付けるカートリッジ取付部
となったハウジングと、回転軸を有するエアモータと該
エアモータの前側に位置して回転軸に設けられた回転霧
化頭とからなり、該ハウジングの塗装機取付部に取付け
られた塗装機と、該塗装機を構成するエアモータの回転
軸内を軸方向に設けられ、前端が回転霧化頭に開口し後
端が前記ハウジングのカートリッジ取付部に開口するフ
ィードチューブ挿通孔と、内部に塗料が充填されるボン
ベと該ボンベの先端から軸方向に延びるフィードチュー
ブとからなり、前記ボンベがハウジングのカートリッジ
取付部内に交換可能に取付けられると共に、フィードチ
ューブが前記フィードチューブ挿通孔に挿入される各色
毎に別個のカートリッジとを備えている。

【００１７】そして、上述した課題を解決するために、
請求項１の発明が採用する構成の特徴は、カートリッジ
には、ボンベ内をフィードチューブに連通する塗料収容
室と押出し液体収容室とに画成する可動隔壁を設けると
共に、該可動隔壁を変位させるために前記押出し液体収
容室に押出し液体を供給するカートリッジ側押出し液体
通路を設け、カートリッジには、常時は弁ばねによって
閉弁方向に付勢されて閉弁し、外部からパイロットエア
が供給されることによって開弁し、フィードチューブか
ら回転霧化頭に対し前記塗料収容室内の塗料の供給，停
止を行なうエアパイロット式切換弁からなる塗料弁を設
け、ハウジングには、前記カートリッジ側押出し液体通
路に連通するハウジング側押出し液体通路を設け、該ハ
ウジング側押出し液体通路またはカートリッジ側押出し
液体通路の途中には、前記押出し液体収容室に対し押出
し液体の供給，停止を行なう押出し液体弁を設ける構成
としたことにある。

【００１８】このように構成したことにより、塗装を行
なう場合には、ハウジングのカートリッジ取付部にカー
トリッジを取付け、該カートリッジのフィードチューブ
をエアモータの回転軸に形成されたフィードチューブ挿
通孔に挿通する。そして、塗料弁、押出し液体弁を開弁
し、ハウジング側押出し液体通路、カートリッジ側押出
し液体通路を経由して、押出し液体を押出し液体収容室
に定量供給することにより、可動隔壁を変位させる。こ
のように可動隔壁が変位すると、カートリッジの塗料収
容室に充填されている塗料は、フィードチューブを通し
て回転霧化頭に向け吐出される。一方、回転霧化頭は、
エアモータによって高速回転されているから、この塗料
は該回転霧化頭によって霧化され、被塗物に向け噴霧さ
れる。

【００１９】また、塗装時には被塗物の形状に応じて塗
料の噴霧，停止を繰り返しながら塗装を行なう。そし
て、塗料を噴霧した状態から塗料の噴霧を停止するとき
には、塗料弁を閉弁してフィードチューブ内の塗料供給
路を遮断し、回転霧化頭に対する塗料収容室内の塗料の
供給を停止する。また、押出し液体弁を閉弁してハウジ
ング側押出し液体通路またはカートリッジ側押出し液体
通路を遮断し、押出し液体収容室に対する押出し液体の
供給を停止する。これにより、塗料の噴霧を停止すると
きには、塗料弁によって塗料の供給を直ちに停止すると
共に、押出し液体弁によって押出し液体の供給を直ちに
停止することができ、回転霧化頭への塗料の供給，停止
を確実に行なうことができる。

【００２０】さらに、塗料を他色の塗料に色替をする場
合には、前色塗料のカートリッジをハウジングのカート
リッジ取付部から取外し、次色のカートリッジをカート
リッジ取付部に取付けることにより、次色の塗料を塗装
することができる。このカートリッジの交換時には、塗
料弁がフィードチューブ内の塗料供給路を遮断している
から、該フィードチューブからの塗料の流出を防止する
ことができる。また、塗料弁はエアパイロット式切換弁
によって構成したから、塗料弁は、常時は弁ばねの付勢
力によって弁体を閉弁し、塗料供給路を遮断している。
一方、パイロットエアが供給されたときには、弁ばねに
抗して弁体を開弁し、フィードチューブ内に塗料を流通
することができる。

【００２１】請求項２の発明は、ハウジング側押出し液
体通路には、カートリッジに向けて押出し液体を定量供
給する押出し液体供給手段を接続して設けたことにあ
る。

【００２２】このように構成したことにより、押出し液
体供給手段は、ハウジング側押出し液体通路、カートリ
ッジ側押出し液体通路を経由して押出し液体収容室に押
出し液体を定量供給して可動隔壁を変位させ、塗料収容
室内の塗料をフィードチューブから回転霧化頭に向け定
量供給する。

【００２３】請求項３の発明は、垂直アームと水平アー
ムとからなる塗装用ロボットを備え、ハウジングは該塗
装用ロボットの水平アーム先端に取付け、押出し液体供
給手段は前記塗装用ロボットの垂直アームに取付ける構
成としたことにある。

【００２４】このように構成したことにより、塗装用ロ
ボットの負担にならない位置で、押出し液体供給手段を
ハウジング、カートリッジの近傍に配置でき、配管等を
短くすることができる。

【００２５】請求項４の発明は、押出し液体供給手段
は、シリンダとピストンを備えたピストン型ポンプと、
該ピストン型ポンプのピストンを変位させるサーボモー
タとによって容積型ポンプ手段を構成したことにある。

【００２６】このように構成したことにより、サーボモ
ータを一定の回転数で回転することにより、ピストン型
ポンプのピストンをサーボモータの回転数に応じて変位
することができ、シリンダ内の押出し液体をカートリッ
ジ側に定量供給することができる。

【００２７】請求項５の発明は、ピストン型ポンプのシ
リンダ先端側には、ハウジング側押出し液体通路に接続
された押出し液体供給管路と、押出し液体貯留源に接続
された押出し液体補充管路と、ドレン側に接続されたド
レン管路とをそれぞれ接続して設け、前記押出し液体供
給管路にはシリンダ内の押出し液体をカートリッジに向
けて供給するときにのみ開弁する押出し液体供給弁を設
け、前記押出し液体補充管路にはシリンダ内に押出し液
体を補充するときにのみ開弁する押出し液体補充弁を設
け、前記ドレン管路にはシリンダ内に補充した押出し液
体中の気泡を除去するときにのみ開弁する気泡抜き弁を
設ける構成としたことにある。

【００２８】このように構成したことにより、押出し液
体供給弁、押出し液体補充弁、気泡抜き弁のうち押出し
液体供給弁を開弁したときには、シリンダ内の押出し液
体を押出し液体供給管路を経由してカートリッジに向け
供給することができる。また、押出し液体補充弁を開弁
したときには、押出し液体補充管路を経由してシリンダ
内に押出し液体を補充することができる。さらに、気泡
抜き弁を開弁したときには、シリンダ内に補充した押出
し液体中の気泡をドレン管路を経由して放出し、この気
泡を除去することができる。

【００２９】請求項６の発明は、押出し液体供給手段
は、ギヤポンプと、該ギヤポンプを回転駆動するサーボ
モータとによって容積型ポンプ手段を構成したことにあ
る。

【００３０】このように構成したことにより、サーボモ
ータを一定の回転数で回転することにより、ギヤポンプ
によってシリンダ内の押出し液体をカートリッジ側に定
量供給することができる。

【００３１】請求項７の発明は、塗料弁の開，閉弁動作
と押出し液体弁の開，閉弁動作とは、サーボモータの起
動，停止動作に同期させる構成としたことにある。

【００３２】このように構成したことにより、塗料の噴
霧，停止のタイミングに合わせて塗料弁と押出し液体弁
とを、正確に、かつ細かく制御することができる。ま
た、ボンベ内等の残圧によるフィードチューブからの塗
料の流出を防止することができる。

【００３３】

【００３４】

【００３５】請求項８の発明は、押出し液体弁は、常時
は弁ばねによって閉弁方向に付勢され、外部からパイロ
ットエアが供給されることによって開弁し、押出し液体
通路内に押出し液体を流通させるエアパイロット式切換
弁として構成したことにある。

【００３６】このように構成したことにより、押出し液
体弁は、常時は弁ばねの付勢力によって弁体を閉弁し、
押出し液体通路を遮断している。一方、パイロットエア
が供給されたときには、弁ばねに抗して弁体を開弁し、
押出し液体通路内に押出し液体を流通することができ
る。

【００３７】請求項９の発明は、ハウジングのカートリ
ッジ取付部には、位置決め用の係合部を設け、カートリ
ッジには、ボンベの前面側に位置して該係合部に係合し
て位置決めされる被係合部を設けたことにある。

【００３８】このように構成したことにより、カートリ
ッジをハウジングのカートリッジ取付部に取付けたとき
には、カートリッジ側の被係合部がハウジング側の係合
部に係合し、カートリッジをカートリッジ取付部の所定
位置に位置決めする。

【００３９】請求項１０の発明は、ハウジングのカート
リッジ取付部には、カートリッジのボンベとの間で画成
される負圧空間を設け、ハウジングには、該負圧空間に
開口するエア吸引通路を設け、該エア吸引通路を経由し
て前記負圧空間内のエアを吸引することによりカートリ
ッジ取付部に対してカートリッジを固定する構成とした
ことにある。

【００４０】このように構成したことにより、ハウジン
グのカートリッジ取付部にカートリッジを嵌合する。こ
の状態で、カートリッジ取付部とカートリッジのボンベ
との間で画成される負圧空間内のエアを、エア吸引通路
を経由して吸引することによりカートリッジを引き付
け、カートリッジ取付部に対してカートリッジを固定す
ることができる。また、カートリッジを取外す場合に
は、負圧空間内にエアを供給することにより、負圧状態
を解除してカートリッジをハウジングから取外すことが
できる。

【００４１】請求項１１の発明のように、ハウジングに
は、前記回転軸に設けられた前記フィードチューブ挿通
孔と同軸に他のフィードチューブ挿通孔を設けてもよ
い。

【００４２】請求項１２の発明は、ハウジング側押出し
液体通路には、押出し液体弁を設け、カートリッジ側押
出し液体通路の開口端には、カートリッジ取付部にカー
トリッジを固定したときにのみ開弁する急速継手を設け
る構成としたことにある。

【００４３】このように構成したことにより、カートリ
ッジ取付部にカートリッジを固定したときには、カート
リッジ側押出し液体通路に設けられた急速継手が開弁す
るから、ハウジング側押出し液体通路を経由してカート
リッジ側押出し液体通路へと押出し液体を供給すること
ができる。一方、カートリッジ取付部からカートリッジ
を取外したときには、急速継手が閉弁してカートリッジ
側押出し液体通路の開口端を閉塞し、押出し液体が流出
するのを防止する。

【００４４】請求項１３の発明は、カートリッジ側押出
し液体通路には、押出し液体弁を設け、ハウジング側押
出し液体通路の開口端には、カートリッジ取付部にカー
トリッジを固定したときにのみ開弁する急速継手を設け
る構成としたことにある。

【００４５】このように構成したことにより、カートリ
ッジ取付部にカートリッジを固定したときには、ハウジ
ング側押出し液体通路に設けられた急速継手が開弁する
から、ハウジング側押出し液体通路を経由してカートリ
ッジ側押出し液体通路へと押出し液体を供給することが
できる。一方、カートリッジ取付部からカートリッジを
取外したときには、急速継手が閉弁してハウジング側押
出し液体通路の開口端を閉塞し、押出し液体が流出する
のを防止する。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
回転霧化頭型塗装装置を塗装用ロボットに取付けた場合
を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

【００４７】まず、図１ないし図１１は本発明の第１の
実施の形態を示すに、１は塗装作業機となる塗装用ロボ
ットで、該塗装用ロボット１は、基台２と、該基台２上
に回転可能かつ揺動可能に設けられた垂直アーム３と、
該垂直アーム３の先端に揺動可能に設けられた水平アー
ム４と、該水平アーム４の先端に設けられた手首５とに
より大略構成されている。

【００４８】また、塗装用ロボット１には、電源線６Ａ
を介して電源装置６が接続され、エアホース７Ａを介し
て制御エア源７が接続され、負圧ホース８Ａを介して真
空ポンプ、エゼクタ等の負圧発生手段をなす負圧発生源
８が接続され、エアホース９Ａを介して取外し用エア源
９が接続され、エアホース１０Ａを介して塗料弁用パイ
ロットエア源１０が接続され、エアホース１１Ａを介し
てシンナ弁用パイロットエア源１１が接続され、シンナ
ホース１２Ａを介して押出し液体貯留源となるシンナ貯
留源１２が接続されている。そして、電源線６Ａ、ホー
ス７Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａは、垂直アーム
３、水平アーム４を通って手首５まで達し、後述の回転
霧化頭型塗装装置２１に接続されている。また、シンナ
ホース１２Ａは垂直アーム３を通って後述のシンナ供給
装置５６に接続されている。

【００４９】２１は塗装用ロボット１に設けられた回転
霧化頭型塗装装置（以下、塗装装置２１という）で、該
塗装装置２１は、図２、図３に示す如く、後述のハウジ
ング２２、塗装機２８、フィードチューブ挿通孔２７，
３４、カートリッジ３５、ピストン４０、シンナ通路４
３，４８、塗料弁４６、シンナ弁５４等から大略構成さ
れている。

【００５０】２２は例えばＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ＰＥ
Ｉ、ＰＯＭ、ＰＩ、ＰＥＴ等の高機能樹脂材料（エンジ
ニアリングプラスチック）によって形成されたハウジン
グで、該ハウジング２２は、手首５の先端に取付けられ
ている。そして、ハウジング２２は、筒状に形成された
締付部２３Ａを介して塗装用ロボット１の手首５先端に
着脱可能に取付けられるネック部２３と、該ネック部２
３の先端に一体形成されたヘッド部２４により構成され
ている。

【００５１】ここで、ヘッド部２４の前側には塗装機取
付部２５が凹円筒状に形成され、また、ヘッド部２４の
後側にはカートリッジ取付部２６が凹円筒状に形成され
ている。さらに、カートリッジ取付部２６の底部２６Ａ
には、雌接続部２６Ｂと雄接続部２６Ｃが別個に形成さ
れ、該雌接続部２６Ｂには後述するボンベ３６の雄接続
部３６Ａが嵌合し、雄接続部２６Ｃにはボンベ３６の雌
接続部３６Ｂが嵌合する。そして、カートリッジ取付部
２６の雌接続部２６Ｂ、雄接続部２６Ｃは、ボンベ３６
を該カートリッジ取付部２６に取付けるときに、該ボン
ベ３６を周方向に位置決めする係合部となるものであ
る。

【００５２】２７はヘッド部２４の塗装機取付部２５と
カートリッジ取付部２６との間に連通して設けられたハ
ウジング側フィードチューブ挿通孔で、該ハウジング側
フィードチューブ挿通孔２７は、その前側が小径なフィ
ードチューブ挿通部２７Ａとなり、後側がテーパ状に凹
陥した円錐状凹陥部２７Ｂとなっている。ここで、フィ
ードチューブ挿通部２７Ａは、後述する塗装機側フィー
ドチューブ挿通孔３４と同軸に形成されている。また、
円錐状凹陥部２７Ｂは、後述するカートリッジ３５の円
錐状凸部３８が当接して嵌合し、これを軸方向、径方向
に位置決めする係合部となるものである。

【００５３】２８はヘッド部２４の塗装機取付部２５内
に取付けられた塗装機で、該塗装機２８は、エアモータ
２９と、該エアモータ２９によって回転せしめられる回
転霧化頭３０と、前記エアモータ２９の前端側に設けら
れたシェーピングエアリング３１とにより大略構成され
ている。

【００５４】ここで、エアモータ２９は、塗装機取付部
２５内に挿嵌されるモータケース２９Ａと、該モータケ
ース２９Ａ内に軸方向に貫通して設けられ、後端側が小
径となり前側が大径となった段付状の軸穴２９Ｂと、該
軸穴２９Ｂの大径部に軸方向に伸長して設けられ、先端
側が前記モータケース２９Ａから突出した回転軸２９Ｃ
と、該回転軸２９Ｃの基端側に位置して該回転軸２９Ｃ
に固着して設けられたエアタービン２９Ｄと、前記回転
軸２９Ｃと微小な間隙をもって軸穴２９Ｂの大径部周囲
に位置し、前記モータケース２９Ａに設けられた静圧エ
ア軸受２９Ｅとにより構成されている。

【００５５】３０は回転軸２９Ｃの先端側に位置してエ
アモータ２９に取付けられた回転霧化頭で、該回転霧化
頭３０はエアモータ２９によって回転する。そして、回
転霧化頭３０が高速回転すると、該回転霧化頭３０は、
供給された塗料を遠心霧化して微粒化し、後述するよう
に高電圧に帯電した帯電塗料粒子を被塗物との間に形成
される静電界に沿って飛行させ、該被塗物に塗着せしめ
るものである。

【００５６】３１はシェーピングエアリングで、該シェ
ーピングエアリング３１は、エアモータ２９を前側から
固定するようにヘッド部２４の塗装機取付部２５に取付
けられている。そして、このシェーピングエアリング３
１には、その外周側に多数のシェーピングエア噴出孔３
１Ａ，３１Ａが環状に穿設され、このシェーピングエア
噴出孔３１Ａは、回転霧化頭３０の放出端縁に向けてシ
ェーピングエアを噴出し、回転霧化頭３０から放出され
た帯電塗料粒子のパターン成形を行うものである。

【００５７】３２はハウジング２２のネック部２３に設
けられた高電圧発生器で、該高電圧発生器３２は例えば
コッククロフト回路によって構成され、電源装置６から
電源線６Ａを介して供給される電圧を−６０ないし−１
２０ｋＶに昇圧するものである。そして、高電圧発生器
３２の出力側は高電圧ケーブル３２Ａを介して例えばエ
アモータ２９に電気的に接続され、これにより高電圧発
生器３２はエアモータ２９の回転軸２９Ｃを介して回転
霧化頭３０に高電圧を印加し、塗料に直接帯電させる。
なお、噴霧塗料粒子に高電圧を間接的に帯電する外部帯
電方式の場合には、シェーピングエアリング３１等に外
部電極を設け、高電圧発生器３２から出力される高電圧
をこの外部電極に直接供給している。

【００５８】３３はハウジング２２のネック部２３に設
けられ、エアホース７Ａを介して制御エア源７に接続さ
れた複数本のエア通路で、該各エア通路３３はタービン
エア、軸受エア、ブレーキエア、シェーピングエア等を
供給するものであるが、本実施の形態では、代表的に１
本のエア通路のみを図示している。

【００５９】ここで、タービンエアを供給するエア通路
は、エアモータ２９のエアタービン２９Ｄに向けエアを
供給するものである。軸受エアを供給するエア通路は、
エアモータ２９の静圧エア軸受２９Ｅに向けてエアを供
給するものである。ブレーキエアを供給するエア通路
は、エアタービン２９Ｄに向けて回転を停止させるため
のブレーキエアを供給するものである。さらに、シェー
ピングエアを供給するエア通路は、シェーピングエアリ
ング３１のシェーピングエア噴出孔３１Ａに向けてエア
を供給するものである。

【００６０】３４はエアモータ２９を構成する回転軸２
９Ｃとモータケース２９Ａを軸方向に貫通して設けられ
た塗装機側フィードチューブ挿通孔で、該塗装機側フィ
ードチューブ挿通孔３４の基端側は、ハウジング側フィ
ードチューブ挿通孔２７のフィードチューブ挿通部２７
Ａに開口し、先端側は回転霧化頭３０内に開口してい
る。また、塗装機側フィードチューブ挿通孔３４は、ハ
ウジング側フィードチューブ挿通孔２７のフィードチュ
ーブ挿通部２７Ａと同軸に形成されている。そして、フ
ィードチューブ挿通孔２７，３４には、カートリッジ３
５のフィードチューブ３９が挿脱可能に挿嵌される。

【００６１】３５ａ，３５ｂ，…３５ｎはａ色，ｂ色，
…ｎ色の塗料を個別に貯え、回転霧化頭３０に向け供給
するためのカートリッジ（以下、全体としてカートリッ
ジ３５という）で、該各カートリッジ３５は、フィード
チューブ挿通孔２７，３４に挿通して取付けられ、回転
霧化頭３０に各色毎に独立して塗料を供給するものであ
る。そして、カートリッジ３５は、図４に示す如く、ボ
ンベ３６と、該ボンベ３６の前端面に設けられた円錐状
凸部３８と、該円錐状凸部３８から軸方向に延び、内部
が塗料供給路３９Ａとなったフィードチューブ３９と、
前記ボンベ３６内に設けられた可動隔壁としてのピスト
ン４０と、押出し液体をなすシンナを供給するカートリ
ッジ側シンナ通路４３とにより大略構成されている。

【００６２】３６はカートリッジ３５の本体をなすボン
ベで、該ボンベ３６は、ハウジング２２と同様の高機能
樹脂材料等によってカートリッジ取付部２６に挿脱可能
に挿嵌される径寸法をもった筒状体（シリンダ）として
形成されている。また、ボンベ３６の外周側には先端側
に位置してカートリッジ取付部２６との間を気密状態に
保持するＯリング３７が設けられている。また、ボンベ
３６の前端側には、カートリッジ取付部２６の雌接続部
２６Ｂに対応した位置に雄接続部３６Ａが設けられ、カ
ートリッジ取付部２６の雄接続部２６Ｃに対応した位置
に雌接続部３６Ｂが設けられている。さらに、ボンベ３
６の後端部には、カートリッジ３５を交換するときに把
持される把持突起３６Ｃが設けられている。そして、雄
接続部３６Ａ、雌接続部３６Ｂは、ボンベ３６をカート
リッジ取付部２６に取付けるときに、該ボンベ３６を周
方向に位置決めする被係合部となるものである。

【００６３】３８はボンベ３６と一体的に形成された被
係合部となる円錐状凸部で、該円錐状凸部３８は、カー
トリッジ３５をハウジング２２のカートリッジ取付部２
６に取付けた状態で、円錐状凹陥部２７Ｂに当接して嵌
合し、カートリッジ３５を軸方向、径方向に位置決めす
るものである。

【００６４】また、３９は円錐状凸部３８の先端側に設
けられたフィードチューブで、該フィードチューブ３９
内には、同軸に延びる塗料供給路３９Ａが形成されてい
る。そして、塗料供給路３９Ａの基端側は後述の塗料収
容室４１に接続され、先端側は回転霧化頭３０に向けて
開口している。また、フィードチューブ３９には、塗料
供給路３９Ａの先端側を縮径して弁座部３９Ｂが設けら
れ、該弁座部３９Ｂには後述する塗料弁４６の弁体４６
Ｂが離，着座する。なお、フィードチューブ３９の長さ
寸法は、カートリッジ３５をハウジング２２のカートリ
ッジ取付部２６に取付けた状態で、その先端が回転霧化
頭３０内に延在する程度に設定されている。

【００６５】一方、４０はボンベ３６内に軸方向に摺動
可能に挿嵌されたピストンで、該ピストン４０は、ボン
ベ３６内を、フィードチューブ３９の塗料供給路３９Ａ
に連通路４１Ａを介して連通する塗料収容室４１と、押
出し液体としてのシンナを収容する押出し液体収容室を
なすシンナ収容室４２とに画成している。

【００６６】４３はカートリッジ側押出し液体通路とし
てのカートリッジ側シンナ通路で、該カートリッジ側シ
ンナ通路４３は、ボンベ３６の外周側を軸方向に伸長し
て設けられ、その一端はボンベ３６の雄接続部３６Ａ先
端面に開口し、他端はシンナ収容室４２に連通してい
る。そして、カートリッジ側シンナ通路４３は、シンナ
収容室４２内にシンナを供給することによりピストン４
０をフィードチューブ３９側に押動し、これにより、ピ
ストン４０は、塗料収容室４１内に充填された塗料を回
転霧化頭３０に向け押出す。

【００６７】なお、押出し液体としてのシンナは、高電
圧発生器３２による高電圧が当該シンナを通ってリーク
するのを防止するため、絶縁性または電気抵抗の高いも
のが用いられている。また、押出し液体としてシンナを
用いることにより、このシンナは、ピストン４０が変位
するときに、ボンベ３６の内壁に塗料が乾燥して固着す
るのを防止し、ボンベ３６の内壁を常にウエット状態に
保持する。これにより、ピストン４０とボンベ３６の内
壁との間の摩擦抵抗が安定し、ピストン４０を円滑に押
動することができる。また、ピストン４０とボンベ３６
の内壁との間のシール性も向上することができる。

【００６８】４４はボンベ３６の雄接続部３６Ａ内に位
置してカートリッジ側シンナ通路４３の開口端に設けら
れた急速継手で、該急速継手４４は、前述したボンベ３
６の雄接続部３６Ａを含み逆止弁として構成されてい
る。そして、急速継手４４は、図６に示す如く、雄接続
部３６Ａと、先端が該雄接続部３６Ａから突出した段付
円柱状の弁体４４Ａと、該弁体４４Ａを突出方向に付勢
するコイルばね４４Ｂと、前記弁体４４Ａの外周側に設
けられ、雄接続部３６Ａとの間をシールするゴム等の弾
性リング４４Ｃとにより大略構成されている。

【００６９】そして、急速継手４４は、カートリッジ取
付部２６にカートリッジ３５を取付け、雌接続部２６Ｂ
に雄接続部３６Ａを嵌合させたときにのみ、図５に示す
ように、弁体４４Ａの先端が雌接続部２６Ｂの底部に当
接して開弁し、カートリッジ側シンナ通路４３を後述の
ハウジング側シンナ通路４８に連通し、シンナの流通を
許す。

【００７０】一方、図７に示す如く、カートリッジ取付
部２６からカートリッジ３５を取外し、雄接続部３６Ａ
が雌接続部２６Ｂから離脱したときには、図６に示すよ
うに、コイルばね４４Ｂによって弾性リング４４Ｃを押
し付けてカートリッジ側シンナ通路４３を閉弁し、該シ
ンナ通路４３からシンナが流出するのを防止する。

【００７１】４５はボンベ３６の先端側に設けられた塗
料弁収容部で、該塗料弁収容部４５は、フィードチュー
ブ３９と同軸に配置された円形穴をなしている。また、
塗料弁収容部４５には、塗料供給路３９Ａに達する弁体
挿通孔４５Ａが軸方向に設けられている。そして、塗料
弁収容部４５内には、後述の塗料弁４６が収容される。

【００７２】４６はカートリッジ３５に設けられた塗料
弁で、該塗料弁４６は、塗料収容室４１内の塗料を回転
霧化頭３０に供給するときに開弁するものである。ま
た、塗料弁４６は、塗料弁収容部４５内に摺動可能に挿
嵌されたピストン部４６Ａと、基端側が該ピストン部４
６Ａに取付けられ、先端側が弁体挿通孔４５Ａを貫通し
てフィードチューブ３９の塗料供給路３９Ａ内を延び、
その先端部が弁座部３９Ｂに離，着座する長尺な弁体４
６Ｂと、前記ピストン部４６Ａを介して該弁体４６Ｂが
弁座部３９Ｂに着座するように付勢する弁ばね４６Ｃと
によって構成されている。さらに、前記ピストン部４６
Ａは、塗料弁収容部４５を前記弁ばね４６Ｃを収容する
ばね室４６Ｄとパイロットエアが流入する受圧室４６Ｅ
とに画成している。このように、塗料弁４６は、エアパ
イロット式切換弁として構成されている。

【００７３】そして、塗料弁４６は、常時は弁ばね４６
Ｃの付勢力によって弁体４６Ｂがフィードチューブ３９
の弁座部３９Ｂに着座して塗料供給路３９Ａを遮断し、
回転霧化頭３０に対し塗料の供給を停止している。一
方、塗料弁４６は、塗料弁用パイロットエア源１０から
エアホース１０Ａ、ハウジング側パイロットエア通路４
９、カートリッジ側パイロットエア通路４７を経由して
受圧室４６Ｅにパイロットエアが供給されたときには、
弁ばね４６Ｃに抗して弁体４６Ｂが弁座部３９Ｂから離
座し、回転霧化頭３０に対し塗料収容室４１内の塗料を
供給する。ここで、パイロットエア通路４７は、一端が
ボンベ３６の雌接続部３６Ｂ内周面に開口し、他端が塗
料弁４６の受圧室４６Ｅに連通している。

【００７４】４８はハウジング２２に設けられたハウジ
ング側押出し液体通路をなすハウジング側シンナ通路
で、該シンナ通路４８は、図５に示す如く、ネック部２
３内を軸方向に延びてシンナ弁収容部５３の弁体挿通孔
５３Ａの位置で後側に屈曲したＬ字状に形成されてい
る。そして、ハウジング側シンナ通路４８は、一端が後
述するシンナ供給装置５６に接続され、他端がカートリ
ッジ取付部２６の雌接続部２６Ｂ底部に開口している。
また、ハウジング側シンナ通路４８の屈曲部位は、シン
ナ弁５４の弁体５４Ｂが離，着座する弁座部４８Ａとな
っている。

【００７５】４９はハウジング２２に設けられたハウジ
ング側パイロットエア通路で、該パイロットエア通路４
９の一端はエアホース１０Ａを介して塗料弁用パイロッ
トエア源１０に接続されている。また、パイロットエア
通路４９の他端は、カートリッジ側パイロットエア通路
４７に対応するようにカートリッジ取付部２６の底部２
６Ａに設けられた雄接続部２６Ｃの周面に開口してい
る。

【００７６】５０はハウジング２２に設けられ、カート
リッジ取付部２６の底部２６Ａに開口したエア吸引通路
で、該エア吸引通路５０は、負圧ホース８Ａを介して負
圧発生源８に接続されている。そして、エア吸引通路５
０は、カートリッジ取付部２６の奥部に位置してカート
リッジ３５のボンベ３６との間に画成された負圧空間５
１（図５中に図示）のエアを吸引することにより、カー
トリッジ３５を引き付けてカートリッジ取付部２６に対
して固定する。

【００７７】また、５２はハウジング２２に設けられ、
カートリッジ取付部２６の底部２６Ａに開口した取外し
エア供給通路で、該取外しエア供給通路５２は、エアホ
ース９Ａを介して取外し用エア源９に接続されている。
そして、取外しエア供給通路５２は、負圧空間５１にエ
アを供給することにより、カートリッジ取付部２６に対
するカートリッジ３５の固定状態を解除し、カートリッ
ジ３５の取外しを許すものである。

【００７８】５３はハウジング２２のヘッド部２４に設
けられたシンナ弁収容部で、該シンナ弁収容部５３は、
図５に示す如く、雌接続部２６Ｂから軸方向に離間した
奥部に位置して円形穴をなしている。また、シンナ弁収
容部５３には、雌接続部２６Ｂとの間に位置してハウジ
ング側シンナ通路４８に達する弁体挿通孔５３Ａが形成
されている。そして、シンナ弁収容部５３内には後述の
シンナ弁５４が収容される。

【００７９】５４はハウジング側シンナ通路４８の途中
に位置してハウジング２２に設けられた押出し液体弁と
してのシンナ弁で、該シンナ弁５４は、塗料収容室４１
内の塗料を回転霧化頭３０に供給するために、シンナ収
容室４２にシンナを供給するときに開弁するものであ
る。

【００８０】また、シンナ弁５４は、塗料弁４６とほぼ
同様に、シンナ弁収容部５３内に摺動可能に挿嵌された
ピストン部５４Ａと、基端側が該ピストン部５４Ａに取
付けられ、先端側が弁体挿通孔５３Ａを貫通してハウジ
ング側シンナ通路４８内に突出し、その先端部が弁座部
４８Ａに離，着座する弁体５４Ｂと、前記ピストン部５
４Ａを介して該弁体５４Ｂが着座するように付勢する弁
ばね５４Ｃとによって構成されている。さらに、前記ピ
ストン部５４Ａは、シンナ弁収容部５３を、前記弁ばね
５４Ｃを収容するばね室５４Ｄと、パイロットエアが流
入する受圧室５４Ｅとに画成している。このように、シ
ンナ弁５４は、エアパイロット式切換弁として構成され
ている。

【００８１】そして、シンナ弁５４は、常時は弁ばね５
４Ｃの付勢力によって弁体５４Ｂがハウジング側シンナ
通路４８の弁座部４８Ａに着座して該シンナ通路４８を
遮断し、シンナ収容室４２に対するシンナの供給を停止
している。一方、シンナ弁用パイロットエア源１１から
エアホース１１Ａ、パイロットエア通路５５を経由して
受圧室５４Ｅにパイロットエアが供給されたときには、
弁ばね５４Ｃに抗して弁体５４Ｂが弁座部４８Ａから離
座し、シンナ収容室４２に対しシンナの供給を行なうも
のである。ここで、パイロットエア通路５５の一端はエ
アホース１１Ａを介してシンナ弁用パイロットエア源１
１に接続され、他端はシンナ弁５４の受圧室５４Ｅに連
通している。

【００８２】ここで、塗料弁４６の開，閉弁動作とシン
ナ弁５４の開，閉弁動作とは、後述するサーボモータ６
３の起動，停止動作と同期するように制御されている。
これにより、塗装を停止させたときに、シンナ収容室４
２、カートリッジ側シンナ通路４３内に残るシンナの供
給圧力によってフィードチューブ３９の塗料供給路３９
Ａ、塗料収容室４１内の塗料が流出するのを防止してい
る。

【００８３】５６は押出し液体供給手段としてのシンナ
供給装置で、該シンナ供給装置５６は、図１に示すよう
に塗装用ロボット１の垂直アーム３に搭載されている。
そして、シンナ供給装置５６は、図８ないし図１０に示
す如く、先端側が底部５７Ａとなった有底筒状のシリン
ダ５７と、該シリンダ５７内に摺動可能に挿嵌され、シ
ンナ吸排室５８を画成したピストン５９と、該ピストン
５９から軸方向に伸長し、先端側が下向きに屈曲したピ
ストンロッド６０と、該ピストンロッド６０の先端部に
形成された雌ねじ６１と、前記ピストンロッド６０と平
行に延び該雌ねじ６１に多数個の鋼球（図示せず）を介
して螺合し、該雌ねじ６１と共にボールねじをなす雄ね
じ６２と、該雄ねじ６２に接続されたサーボモータ６３
等とにより容積型ポンプ手段として構成されている。こ
こで、サーボモータ６３は、その起動，停止動作が塗料
弁４６の開，閉弁動作とシンナ弁５４の開，閉弁動作と
に同期するように制御されている。

【００８４】また、シリンダ５７の底部５７Ａには、ハ
ウジング側シンナ通路４８にシンナホース（図示せず）
を介して接続された押出し液体供給管路をなすシンナ供
給通路６４と、シンナホース１２Ａを介してシンナ貯留
源１２に接続された押出し液体補充管路をなすシンナ補
充通路６５と、ドレン側に接続されたドレン管路をなす
ドレン通路６６とが設けられている。そして、これらシ
ンナ供給通路６４、シンナ補充通路６５、ドレン通路６
６は、それぞれシンナ吸排室５８に連通している。

【００８５】６７はシリンダ５７の底部５７Ａに位置し
てシンナ供給通路６４の途中に設けられた押出し液体供
給弁をなすシンナ供給弁で、該シンナ供給弁６７は、常
時はシンナ供給通路６４を遮断し、パイロットエアが供
給されたときにのみ開弁してシンナ供給通路６４を連通
させるものである。

【００８６】６８はシリンダ５７の底部５７Ａに位置し
てシンナ補充通路６５の途中に設けられた押出し液体補
充弁をなすシンナ補充弁で、該シンナ補充弁６８は、常
時はシンナ補充通路６５を遮断し、パイロットエアが供
給されたときにのみ開弁してシンナ補充通路６５を連通
させるものである。

【００８７】さらに、６９はシリンダ５７の底部５７Ａ
に位置してドレン通路６６の途中に設けられた気泡抜き
弁で、該気泡抜き弁６９は、常時はドレン通路６６を遮
断し、パイロットエアが供給されたときにのみ開弁して
ドレン通路６６を連通させるものである。

【００８８】そして、このように構成されたシンナ供給
装置５６は、サーボモータ６３を正回転させて雌ねじ６
１に対して雄ねじ６２を回転させることにより、図８、
図１０に示すように、ピストンロッド６０を介してピス
トン５９を矢示Ａ方向に一定の速度で変位させ、シンナ
吸排室５８内に充填されたシンナをシンナ供給通路６４
またはドレン通路６６側に流出させる。一方、サーボモ
ータ６３を逆回転させることにより、図９に示すよう
に、ピストン５９を矢示Ｂ方向に変位させ、シンナ補充
通路６５を介してシンナを吸引する。

【００８９】ここで、シンナ供給装置５６は、後述する
シンナ中の気泡抜き作業を考慮し、気泡抜き弁６９が配
設されたシリンダ５７の先端側を上側として塗装用ロボ
ット１の垂直アーム３に取付けられている。

【００９０】一方、７０は塗装用ロボット１の近傍に位
置して塗装ブース内等に設けられたカートリッジ保持台
で（図１参照）、該カートリッジ保持台７０には、各色
毎のカートリッジ３５ａ，３５ｂ，…３５ｎが保持され
ている。また、カートリッジ保持台７０には、塗装後に
カートリッジ３５の塗料収容室４１に塗料を充填する塗
料充填装置、塗料を充填するときにシンナ収容室４２か
ら排出されるシンナを回収するシンナ回収装置、ハウジ
ング２２にカートリッジ３５を交換して取付けるカート
リッジ交換装置（いずれも図示せず）等が設置されてい
る。さらに、カートリッジ保持台７０の近傍には、色替
作業時に回転霧化頭３０等に付着した前色塗料を洗浄す
る霧化頭洗浄装置（図示せず）が設けられている。

【００９１】本実施の形態による回転霧化頭型塗装装置
２１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動
作を図１１に示すタイムチャートに基づいて説明する。

【００９２】まず、ａ色の塗装作業が終了し、塗色をａ
色からｂ色に替える場合の色替作業について説明する
に、この場合には、ハウジング２２に取付けられていた
ａ色のカートリッジ３５ａをｂ色のカートリッジ３５ｂ
に交換する。

【００９３】そして、ａ色からｂ色への色替作業時に
は、ハウジング２２のカートリッジ取付部２６にａ色の
カートリッジ３５ａを取付けた状態で、塗料弁４６を閉
弁してフィードチューブ３９の塗料供給路３９Ａを遮断
し、シンナ弁５４を閉弁してハウジング側シンナ通路４
８を遮断する。また、シンナ供給装置５６では、サーボ
モータ６３が停止すると共に、シンナ供給弁６７が閉弁
してシンナ供給通路６４を遮断する。また、ａ色の塗装
作業終了と同時に、電源装置６から高電圧発生器３２へ
の給電を停止する。

【００９４】次に、色替作業の具体的な動作について説
明する。まず、ａ色のカートリッジ３５ａをハウジング
２２に取付けたままの状態で塗装用ロボット１の垂直ア
ーム３、水平アーム４等を動作し、塗装機２８をカート
リッジ保持台７０の近傍に設けられた霧化頭洗浄装置に
配置する。

【００９５】そして、霧化頭洗浄装置に塗装機２８（回
転霧化頭３０）を配置したら、回転霧化頭３０に向けて
洗浄用のシンナを噴出し、該回転霧化頭３０等に付着し
たａ色の塗料を洗浄する。

【００９６】次に、霧化頭洗浄作業が終了したら、カー
トリッジ交換作業に移行する。このカートリッジ交換作
業では、エアモータ２９の回転を停止にすると共に、シ
ェーピングエアの供給を停止し、ハウジング２２にカー
トリッジ３５ａを固定していた負圧発生源８からのエア
の吸引を停止する。続いて、取外し用エア源９からエア
ホース９Ａ、取外しエア供給通路５２を介して負圧空間
５１にエアを供給することにより、カートリッジ取付部
２６に対するカートリッジ３５ａの固定を解除し、カー
トリッジ３５ａをハウジング２２から軸方向に引き抜い
て取外し、カートリッジ保持台７０に戻す。

【００９７】このように、ハウジング２２からａ色のカ
ートリッジ３５ａを取外したら、カートリッジ保持台７
０から取出したｂ色のカートリッジ３５ｂをハウジング
２２に取付ける。このときには、フィードチューブ３９
を、ハウジング側フィードチューブ挿通孔２７の円錐状
凹陥部２７Ｂ、フィードチューブ挿通部２７Ａ、塗装機
側フィードチューブ挿通孔３４に挿通しながら、ボンベ
３６をヘッド部２４のカートリッジ取付部２６内に取付
ける。

【００９８】また、カートリッジ３５ｂをハウジング２
２のカートリッジ取付部２６に取付けたときには、ボン
ベ３６の雄接続部３６Ａ、雌接続部３６Ｂが、カートリ
ッジ取付部２６の雌接続部２６Ｂ、雄接続部２６Ｃに係
合状態に嵌合されるから、ボンベ３６はカートリッジ取
付部２６に対して周方向に位置決めされる。さらに、こ
のときには、カートリッジ３５ｂに形成された円錐状凸
部３８がハウジング２２に形成された円錐状凹陥部２７
Ｂに嵌合されるから、フィードチューブ３９は、ハウジ
ング側フィードチューブ挿通孔２７、塗装機側フィード
チューブ挿通孔３４等の中心位置に位置決めされ、カー
トリッジ３５ｂは、カートリッジ取付部２６に対して軸
方向に位置決めされる。

【００９９】また、カートリッジ３５ｂのボンベ３６を
カートリッジ取付部２６に取付けたときには、急速継手
４４が開弁し、カートリッジ側シンナ通路４３とハウジ
ング側シンナ通路４８とを連通することができる。

【０１００】そして、カートリッジ３５ｂをカートリッ
ジ取付部２６内に挿入したら、負圧発生源８によりエア
吸引通路５０等を介してカートリッジ取付部２６とボン
ベ３６との間に画成された負圧空間５１内のエアを吸引
する。これにより、ｂ色のカートリッジ３５ｂをハウジ
ング２２に対して固定し、抜け止め状態に保持すること
ができる。

【０１０１】このように、ハウジング２２にｂ色のカー
トリッジ３５ｂを固定することができたら、制御エア源
７からのエアによりエアモータ２９を駆動し、回転霧化
頭３０を回転させると共に、シェーピングエアをシェー
ピングエアリング３１の各シェーピングエア噴出孔３１
Ａから噴出させ、塗装待機状態とする。

【０１０２】一方、色替作業時には、上述したカートリ
ッジ３５ａ，３５ｂの交換作業に並行し、シンナ供給装
置５６でシンナ補充作業が行なわれている。

【０１０３】このシンナ補充作業では、まず、ａ色の塗
料を噴霧するのに使用した分のシンナをシンナ吸排室５
８内に吸引する。このために、シンナ補充弁６８を開弁
し、シリンダ５７内のシンナ吸排室５８をシンナ補充通
路６５、シンナホース１２Ａを介してシンナ貯留源１２
に接続する。そして、この状態で、サーボモータ６３を
逆回転させる。

【０１０４】これにより、シンナ供給装置５６では、図
９に示すように、ピストン５９を矢示Ｂ方向に変位さ
せ、シンナ貯留源１２からシンナホース１２Ａ、シンナ
補充通路６５を経由してシンナ吸排室５８内にシンナを
吸引する。

【０１０５】ここで、シンナ貯留源１２からシンナ吸排
室５８内にシンナを吸引したときには、シンナと一緒に
僅かな空気が気泡となってシンナ吸排室５８内に吸引さ
れてしまう。そして、このシンナ中の気泡は、塗装時に
シンナを供給したときに圧縮され、シンナの供給量を不
安定にさせる要因となる。

【０１０６】このため、シンナ吸排室５８内に所定量の
シンナを補充したら、シンナ中の気泡を取除く。即ち、
図１０に示す如く、シンナ補充弁６８を閉弁してシンナ
補充通路６５を遮断し、気泡抜き弁６９を開弁してドレ
ン通路６６を連通し、シンナ吸排室５８をドレン側に接
続する。そして、この状態で、サーボモータ６３を正回
転させる。

【０１０７】このときに、シンナ供給装置５６のシリン
ダ５７は、気泡抜き弁６９が上向きとなる状態で、塗装
用ロボット１の垂直アーム３に配設されているから、シ
ンナ吸排室５８内の気泡はドレン通路６６内またはその
近傍に集まる。このため、サーボモータ６３によってピ
ストン５９を矢示Ａ方向に小さく変位させるだけで、シ
ンナ中の気泡をドレン通路６６を経由してドレン側に容
易に排出することができる。そして、シンナ中の気泡を
排出したら、気泡抜き弁６９を閉弁し、シンナ補充作業
を終了する。

【０１０８】次に、ａ色からｂ色への色替作業、シンナ
供給装置５６へのシンナ補充作業が終了したら、ｂ色の
カートリッジ３５ｂを用いた塗装作業に移る。

【０１０９】まず、ｂ色の塗装作業では、塗料弁４６を
開弁してフィードチューブ３９の塗料供給路３９Ａを連
通させ、シンナ弁５４を開弁してハウジング側シンナ通
路４８を連通させる。そして、電源装置６から電源線６
Ａを介して高電圧発生器３２に給電し、エアモータ２
９、回転霧化頭３０を高電圧に帯電させる。

【０１１０】また、シンナ供給装置５６では、図８に示
す如く、シンナ供給弁６７を開弁し、シンナ吸排室５８
をシンナ供給通路６４、ハウジング側シンナ通路４８、
カートリッジ側シンナ通路４３等を介してカートリッジ
３５ｂのシンナ収容室４２に連通させる。そして、サー
ボモータ６３を正回転させることにより、ピストン５９
を一定の速度で矢示Ａ方向に変位させ、シンナ吸排室５
８内のシンナをシンナ通路４８，４３等を経由してカー
トリッジ３５ｂのシンナ収容室４２に定量供給する。

【０１１１】これにより、カートリッジ３５ｂのピスト
ン４０は、シンナ収容室４２内に供給されるシンナによ
ってフィードチューブ３９側に一定の速度で変位するか
ら、塗料収容室４１内に充填されたｂ色の塗料は、フィ
ードチューブ３９の塗料供給路３９Ａから回転霧化頭３
０に向けて流出する。

【０１１２】そして、フィードチューブ３９から回転霧
化頭３０に向けて供給されたｂ色の塗料は、エアモータ
２９によって高速回転された回転霧化頭３０に乗り移
り、該回転霧化頭３０で高電圧が印加される。これによ
り、ｂ色塗料は、回転霧化頭３０により遠心霧化して微
粒化し、高電圧に帯電した帯電塗料粒子として噴霧され
る。一方、シェーピングエアは、シェーピングエアリン
グ３１の各シェーピングエア噴出孔３１Ａから噴出さて
いるから、帯電塗料粒子は、シェーピングエアによって
所望の噴霧パターンに成形されつつ、被塗物との間に形
成される静電界に沿って飛行し、被塗物に塗着する。

【０１１３】ここで、塗装作業時には、被塗物の塗装面
に沿って塗装装置２１を往復動作させて塗装を行なうよ
うになっている。そして、塗装装置２１が折返す位置で
は、塗膜が重なって部分的に厚くなるのを防止するため
に、塗装装置２１の折返し位置付近を被塗物の塗装面か
ら外し、この位置では塗装を停止すようにしている。従
って、塗装装置２１によって１個の被塗物を塗装する場
合には、塗料の噴霧と停止を繰り返す。

【０１１４】然るに、塗装作業の途中では、図１１に示
すように、塗料弁４６の開，閉弁動作とシンナ弁５４の
開，閉弁動作とは、サーボモータ６３の起動，停止動作
に同期して制御されている。即ち、塗装を一時的に停止
させるためにサーボモータ６３の回転を停止させたとき
には、塗料弁４６が閉弁してフィードチューブ３９の塗
料供給路３９Ａを遮断し、シンナ弁５４が閉弁してハウ
ジング側シンナ通路４８を遮断する。

【０１１５】従って、塗装停止時には、カートリッジ側
シンナ通路４３とシンナ収容室４２内のシンナには圧力
は作用せず、フィードチューブ３９の塗料供給路３９Ａ
からは塗料の流出が停止する。これにより、回転霧化頭
３０への塗料の供給，停止動作、即ち塗料の噴霧，停止
動作を確実に行なうことができる。

【０１１６】このように、本実施の形態によれば、カー
トリッジ３５には、フィードチューブ３９内の塗料供給
路３９Ａを連通，遮断することにより、フィードチュー
ブ３９から回転霧化頭３０に対し塗料収容室４１内の塗
料の供給，停止を行なう塗料弁４６を設け、ハウジング
２２には、ハウジング側シンナ通路４８を連通，遮断す
ることにより、シンナ収容室４２に対しシンナの供給，
停止を行なうシンナ弁５４を設ける構成としている。こ
れにより、塗料を噴霧，停止させるときには、塗料の噴
霧指令，停止指令によって塗料弁４６、シンナ弁５４を
開，閉弁動作することにより、この噴霧指令，停止指令
後に直ちに塗料を噴霧，停止することができる。

【０１１７】この結果、塗膜の厚さを一定にして塗装品
質を高めることができるから、塗装装置２１に対する信
頼性を向上することができる。また、カートリッジ３５
を、ハウジング２２から引き抜いて交換するときに、フ
ィードチューブ３９から塗料が垂れ落ちるような事態を
なくすことができる。

【０１１８】また、塗料が充填されたカートリッジ３５
を交換可能に用いることにより、塗料貯留源から塗料を
供給するための塗料ホースを省略することができるか
ら、塗料を介して高電圧がリークするのを防止でき、塗
料貯留源に対する絶縁構造（ボルテージブロック）を廃
止することができる。

【０１１９】しかも、塗料収容室４１内の塗料を回転霧
化頭３０に向けて流出するピストン４０は、非圧縮性流
体であるシンナを用いて変位させるようにしているか
ら、該ピストン４０を一定の速度で、かつ正確に変位さ
せることができる。これにより、別途流量計、制御弁等
を用いることなく、塗膜の厚さを一定にして塗装品質を
高めることができ、信頼性の向上、コストの低減等を図
ることができる。

【０１２０】また、シンナ供給装置５６は、サーボモー
タ６３によってピストン５９を変位させ、シンナ吸排室
５８内のシンナをシンナ収容室４２に定量供給するピス
トン型ポンプを用いた容積型ポンプ手段として構成され
ている。従って、シンナ供給装置５６は、塗料収容室４
１内の塗料を回転霧化頭３０に向け安定して供給するこ
とができ、フィードチューブ３９からの塗料の吐出量を
一定にして塗装品質を向上することができる。

【０１２１】また、塗料弁４６、シンナ弁５４等をエア
パイロット式切換弁として構成しているから、これらの
塗料弁４６、シンナ弁５４等の構成、配管作業等を簡略
化でき、作業性の向上、コストの低減を図ることができ
る。

【０１２２】さらに、塗料弁４６の開，閉弁動作とシン
ナ弁５４の開，閉弁動作とは、シンナ供給装置５６のサ
ーボモータ６３の起動，停止動作に同期させているか
ら、塗料の噴霧，停止のタイミングに合わせて塗料弁４
６、シンナ弁５４を細かく制御することができ、塗装品
質をより一層向上することができる。

【０１２３】また、カートリッジ取付部２６には、カー
トリッジ３５のボンベ３６に設けられた雄接続部３６
Ａ、雌接続部３６Ｂに係合する雌接続部２６Ｂ、雄接続
部２６Ｃを設けているから、ボンベ３６をカートリッジ
取付部２６に対して周方向に位置決めすることができ
る。

【０１２４】また、カートリッジ取付部２６の奥部位置
に円錐状凹陥部２７Ｂを設け、カートリッジ３５に円錐
状凸部３８を設け、両者を嵌合させることによりカート
リッジ３５をハウジング２２のカートリッジ取付部２６
に軸方向、径方向に位置決めすることができるから、カ
ートリッジ３５の組付け時の作業性を高めることがで
き、色替作業時間を短縮することができる。

【０１２５】また、カートリッジ取付部２６の底部側に
開口してエア吸引通路５０を設けているから、該エア吸
引通路５０によってボンベ３６との間の負圧空間５１の
エアを吸引することにより、カートリッジ３５をハウジ
ング２２に対して固定することができ、カートリッジ３
５を抜け止め状態に保持することができる。また、取外
しエア供給通路５２から負圧空間５１にエアを供給する
ことにより、カートリッジ取付部２６に対するカートリ
ッジ３５の固定を解除し、カートリッジ３５をハウジン
グ２２から取外すことができる。

【０１２６】一方、カートリッジ側シンナ通路４３の開
口端に、カートリッジ取付部２６のカートリッジ３５を
取付けたときに開弁し、カートリッジ取付部２６からカ
ートリッジ３５を取外したときに閉弁する急速継手４４
を設けているから、カートリッジ３５の着脱時にシンナ
が流出するのを防止でき、着脱時の作業性、作業環境を
向上することができる。

【０１２７】また、ハウジング２２のネック部２３内に
タービンエア、軸受エア、ブレーキエア、シェーピング
エア等を供給するための各エア通路３３を形成している
から、ハウジング２２のスペースを利用して各エア通路
３３を形成することができ、エアホース等を省略して組
立作業性を向上でき、外観もすっきりさせることができ
る。

【０１２８】また、ハウジング２２のネック部２３内に
高電圧発生器３２を内蔵しているから、ハウジング２２
のスペースを利用して高電圧発生器３２を配置すること
ができ、全体を小型化することができる。

【０１２９】さらに、カートリッジ３５のボンベ３６内
に可動隔壁としてピストン４０を摺動可能に挿嵌し、カ
ートリッジ側シンナ通路４３等から供給されるシンナに
よって該ピストン４０を押動する構成としているから、
カートリッジ３５の構成を簡略化することができ、組立
性の向上、コストの低減を図ることができる。

【０１３０】次に、図１２は本発明の第２の実施の形態
を示すに、本実施の形態の特徴は、押出し液体弁をなす
シンナ弁をカートリッジ側に設けたことにある。なお、
本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。

【０１３１】８１は本実施の形態による回転霧化頭型塗
装装置、８２は該塗装装置８１のハウジングで、該ハウ
ジング８２は、前記第１の実施の形態によるハウジング
２２とほぼ同様に、ネック部８３とヘッド部８４とから
なり、該ヘッド部８４には塗装機取付部８５、カートリ
ッジ取付部８６、ハウジング側フィードチューブ挿通孔
８７が形成されている。しかし、本実施の形態によるハ
ウジング８２は、第１の実施の形態で設けられていたシ
ンナ弁収容部５３が廃止されている点で第１の実施の形
態によるハウジング２２と相違している。

【０１３２】８８は本実施の形態によるカートリッジ
で、該カートリッジ８８は、第１の実施の形態によるカ
ートリッジ３５とほぼ同様に、ａ色，ｂ色，…ｎ色の塗
料毎に複数用意されている。そして、カートリッジ８８
は、ボンベ８９、円錐状凸部９０、フィードチューブ９
１、ピストン９２、カートリッジ側シンナ通路９３、塗
料弁収容部９４によって大略構成され、該塗料弁収容部
９４には塗料弁９５が設けられている。しかし、本実施
の形態によるカートリッジ８８は、前記カートリッジ側
シンナ通路９３の途中に位置してボンベ８９の先端側に
シンナ弁収容部９６が設けられている点で第１の実施の
形態によるカートリッジ３５と相違している。

【０１３３】９７はカートリッジ８８のシンナ弁収容部
９６内に設けられた押出し液体弁をなすシンナ弁で、該
シンナ弁９７は、第１の実施の形態によるシンナ弁５４
と同様に、常時はカートリッジ側シンナ通路９３を遮断
し、パイロットエアが供給されたときにシンナ通路９３
を連通させるものである。

【０１３４】なお、９８はハウジング側シンナ通路４８
の開口部側に設けられた急速継手で、該急速継手９８は
第１の実施の形態による急速継手４４と同様の構成を有
している。

【０１３５】かくして、このように構成された本実施の
形態においても、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作
用効果を得ることができる。

【０１３６】次に、図１３は本発明の第３の実施の形態
を示すに、本実施の形態の特徴は、押出し液体供給手段
は、ギヤポンプと、該ギヤポンプを回転駆動するサーボ
モータとによって構成したことにある。なお、本実施の
形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素
に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
また、本実施の形態では、各構成要素を記号、または形
状を示唆する略図によって図示している。

【０１３７】１０１は本実施の形態による回転霧化頭型
塗装装置、１０２は該塗装装置１０１に設けられた押出
し液体供給手段をなすシンナ供給装置で、該シンナ供給
装置１０２は、カートリッジ３５に向けてシンナを定量
供給するギヤポンプ１０３と、該ギヤポンプ１０３を回
転駆動するサーボモータ１０４とによって容積型ポンプ
手段として構成されている。

【０１３８】ここで、サーボモータ１０４は、前記第１
の実施の形態で述べたサーボモータ６３と同様に、その
起動，停止動作が塗料弁４６の開，閉弁動作とシンナ弁
５４の開，閉弁動作とに同期するように制御されてい
る。

【０１３９】そして、このシンナ供給装置１０２は、サ
ーボモータ１０４によってギヤポンプ１０３を一定の回
転数をもって駆動することにより、該容積型ギヤポンプ
１０３によりカートリッジ３５側にシンナを定量供給す
るものである。

【０１４０】かくして、このように構成された本実施の
形態においても、前記各実施の形態とほぼ同様の作用効
果を得ることができるが、特に、本実施の形態では、一
般に市販されているギヤポンプ１０３を用いてシンナ供
給装置１０２の構成することができ、構成を簡略化して
組立作業性の向上、コストの低減等を図ることができ
る。また、塗料弁４６の開，閉弁動作とシンナ弁５４の
開，閉弁動作とに同期してギヤポンプ１０３を駆動，停
止させることができ、正確な塗料の噴霧動作，停止動作
を行なうことができる。

【０１４１】次に、図１４は本発明の変形例によるカー
トリッジを示し、このカートリッジは、前述したカート
リッジ３５に代えて用いられるもので、可動隔壁をベロ
ーズとして構成している。

【０１４２】１１１は変形例によるカートリッジで、該
カートリッジ１１１は、第１の実施の形態によるカート
リッジ３５とほぼ同様に、ボンベ１１２と、該ボンベ１
１２の前端面に設けられた円錐状凸部１１３と、該円錐
状凸部１１３から軸方向に突出して設けられたフィード
チューブ１１４と、シンナが流通するカートリッジ側シ
ンナ通路１１５と、塗料弁収容部１１６等によって大略
構成され、該塗料弁収容部１１６内には塗料弁１１７が
設けられている。

【０１４３】しかし、このカートリッジ１１１は、ボン
ベ１１２内に可動隔壁として後述のベローズ１１８が設
けられている点で第１の実施の形態によるカートリッジ
３５と相違している。

【０１４４】１１８はボンベ１１２内に設けられた可動
隔壁をなすベローズで、該ベローズ１１８は、軸方向に
伸，縮する蛇腹状に形成され、その内部はフィードチュ
ーブ１１４の塗料供給路１１４Ａに連通した塗料収容室
１１９となり、外部は押出し液体収容室をなすシンナ収
容室１２０となっている。

【０１４５】かくして、このように構成されたカートリ
ッジ１１１も、前記各実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に、該カートリッジ１１１
は、可動隔壁としてベローズ１１８を用いているから、
塗料とシンナとを確実に切離すことができ、シンナの混
入による塗装不良を防止することができる。

【０１４６】なお、各実施の形態では、塗装用ロボット
１の水平アーム４に塗装装置２１，８１，１０１を取付
けた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、例えば、レシプロケータ等に塗装装置２１，８１，
１０１を取付ける構成としてもよい。

【０１４７】また、第１ないし第３の実施の形態では可
動隔壁としてピストン４０を用い、変形例では可動隔壁
としてベローズ１１８を用いた場合を例に挙げて説明し
たが、これに替えて、例えば、可動隔壁を可撓性を有す
る袋体とし、この袋体の内部をフィードチューブ側に連
通させる構成としてもよい。

【０１４８】また、各実施の形態では、エアモータ２９
の軸穴２９Ｂを後端側が小径になり、前側が大径となっ
た段付状に形成し、回転軸２９Ｃを該軸穴２９Ｂの大径
部内に設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発
明はこれに限らず、例えば、図１５に示す変形例の如
く、エアモータ１３１は、軸穴１３１Ｂを軸方向にほぼ
同径寸法としてモータケース１３１Ａを貫通させ、回転
軸１３１Ｃを該軸穴１３１Ｂの全長に亘って設ける構成
としてもよい。この場合、回転軸１３１Ｃ内には、ハウ
ジング側フィードチューブ挿通孔２７と同軸の塗装機側
フィードチューブ挿通孔１３２が設けられている。

【０１４９】また、各実施の形態では、押出し液体とし
てシンナを用いた場合を例に挙げて説明したが、塗料の
種類、高電圧の印加方法等に応じ、水等の他の押出し液
体を適用してもよい。

【０１５０】さらに、各実施の形態では、同色の塗料を
連続して塗装するときの色替作業性を考慮し、カートリ
ッジ３５，８８，１１１を各色毎にそれぞれ２個以上設
けてもよい。

【０１５１】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、カートリッジには、フィードチューブ内の塗料供
給路を連通，遮断し、該フィードチューブから回転霧化
頭に対し塗料収容室内の塗料の供給，停止を行なう塗料
弁を設け、ハウジング側押出し液体通路またはカートリ
ッジ側押出し液体通路の途中には、該押出し液体通路を
連通，遮断し、押出し液体収容室に対し押出し液体の供
給，停止を行なう押出し液体弁を設ける構成としてい
る。これにより、塗料を噴霧した状態から塗料の噴霧を
停止するときには、塗料弁を閉弁してフィードチューブ
内の塗料供給路を遮断し、回転霧化頭への塗料の供給を
絶つことができる。また、押出し液体弁を閉弁してハウ
ジング側押出し液体通路またはカートリッジ側押出し液
体通路を遮断し、押出し液体収容室への押出し液体の供
給を絶つことができる。しかも、塗料の噴霧を停止させ
るときには、塗料弁によって塗料の供給を直ちに停止
し、押出し液体弁によって押出し液体の供給を直ちに停
止することができる。

【０１５２】この結果、回転霧化頭への塗料の供給，停
止を確実に行なうことができるから、塗膜の厚さを一定
にして塗装品質を高めることができ、塗装装置に対する
信頼性を向上することができる。また、カートリッジを
ハウジングから引き抜いて交換するときに、フィードチ
ューブから塗料が垂れ落ちるような事態をなくすことが
でき、塗装不良を防止することができる。また、塗料貯
留源に接続される塗料ホースを省略することができるか
ら、塗料を介して高電圧がリークするのを防止すること
ができる。さらに、カートリッジ内の可動隔壁は、押出
し液体によって変位するものであるから、非圧縮性であ
る液体によってピストンを一定の速度で、かつ正確に変
位させることができる。また、塗料弁はエアパイロット
式切換弁によって構成したから、常時は弁ばねの付勢力
によって弁体を閉弁させ、塗料供給路を遮断することが
できると共に、パイロットエアが供給されたときには、
弁ばねに抗して弁体を開弁させ、塗料供給路を連通させ
ることができる。

【０１５３】請求項２の発明によれば、ハウジング側押
出し液体通路には、カートリッジに向けて押出し液体を
定量供給する押出し液体供給手段を接続して設けてい
る。これにより、ハウジング側押出し液体通路、カート
リッジ側押出し液体通路を経由してカートリッジの押出
し液体収容室に押出し液体を定量供給することができる
から、可動隔壁を介して塗料収容室内の塗料をフィード
チューブから回転霧化頭に向け定量供給することがで
き、塗膜の厚さ均一にして塗装品質を向上することがで
きる。

【０１５４】請求項３の発明によれば、ハウジングを塗
装用ロボットの水平アーム先端に取付け、押出し液体供
給手段を塗装用ロボットの垂直アームに取付ける構成と
している。これにより、塗装用ロボットの負担にならな
い位置で、押出し液体供給手段をハウジング、カートリ
ッジの近傍に配置でき、配管等を短くして構成を簡略化
することができる。

【０１５５】請求項４の発明によれば、押出し液体供給
手段は、シリンダとピストンを備えたピストン型ポンプ
と、該ピストン型ポンプのピストンを変位させるサーボ
モータとによって容積型ポンプ手段を構成している。こ
れにより、サーボモータを一定の回転数で回転させ、ピ
ストン型ポンプのピストンを変位させることにより、シ
リンダ内の押出し液体をカートリッジ側に定量供給する
ことができ、塗膜の厚さを均一にして塗装品質を安定さ
せることができる。

【０１５６】請求項５の発明によれば、押出し液体供給
弁を開弁したときには、シリンダ内の押出し液体を押出
し液体供給管路を経由してカートリッジに向け供給する
ことができ、塗装作業を行なうことができる。また、押
出し液体補充弁を開弁したときには、塗装作業で使用し
た押出し液体を押出し液体補充管路を経由してシリンダ
内に補充することができる。さらに、気泡抜き弁を開弁
したときには、シリンダ内に補充した押出し液体中の気
泡をドレン管路を経由して放出し、除去することがで
き、押出し液体をカートリッジ側に安定して供給するこ
とができる。

【０１５７】請求項６の発明によれば、押出し液体供給
手段は、ギヤポンプと、該ギヤポンプを回転駆動するサ
ーボモータとによって容積型ポンプ手段を構成してい
る。これにより、サーボモータを一定の回転数で回転さ
せることにより、ギヤポンプによってシリンダ内の押出
し液体をカートリッジ側に定量供給することができる。
また、一般に市販されているギヤポンプを用いて押出し
液体供給手段を構成することができ、構成を簡略化して
組立作業性の向上、コストの低減等を図ることができ
る。

【０１５８】請求項７の発明によれば、塗料弁の開，閉
弁動作と押出し液体弁の開，閉弁動作とは、サーボモー
タの起動，停止動作に同期させているから、塗料の噴
霧，停止のタイミングに合わせて塗料弁、押出し液体弁
を正確かつ細かく制御することができ、塗装品質を向上
することができる。また、カートリッジを交換するとき
に、ボンベ内等の残圧によってフィードチューブから塗
料が垂れ落ちるような事態をなくすことができ、塗装不
良を防止することができる。

【０１５９】

【０１６０】請求項８の発明によれば、押出し液体弁
は、常時は弁ばねによって閉弁方向に付勢され、外部か
らパイロットエアが供給されることによって開弁し、押
出し液体通路内に押出し液体を流通させるエアパイロッ
ト式切換弁として構成している。これにより、常時は弁
ばねの付勢力によって弁体を閉弁させ、押出し液体通路
を遮断することができる。一方、パイロットエアが供給
されたときには、弁ばねに抗して弁体を開弁させ、押出
し液体通路を連通させることができる。

【０１６１】請求項９の発明によれば、ハウジングのカ
ートリッジ取付部には、位置決め用の係合部を設け、カ
ートリッジには、ボンベの前面側に位置して該係合部に
係合して位置決めされる被係合部を設けている。これに
より、カートリッジをハウジングのカートリッジ取付部
に取付けたときには、カートリッジ側の被係合部をハウ
ジング側の係合部に係合させ、カートリッジをカートリ
ッジ取付部の所定位置に位置決めすることができ、組付
け作業性を高めて、色替作業時間を短縮することができ
る。

【０１６２】請求項１０の発明によれば、ハウジングの
カートリッジ取付部とカートリッジのボンベとの間で画
成される負圧空間を設け、ハウジングには該負圧空間に
開口するエア吸引通路を設ける構成としている。これに
より、ハウジングのカートリッジ取付部にカートリッジ
を嵌合させ、この状態でエア吸引通路を経由して該カー
トリッジ取付部とカートリッジのボンベとの間に画成さ
れた負圧空間内のエアを吸引することによりカートリッ
ジを引き付け、カートリッジ取付部に対してカートリッ
ジを固定することができる。また、カートリッジを取外
す場合には、負圧空間内にエアを供給することにより、
負圧状態を解除してカートリッジをハウジングから取外
すことができる。

【０１６３】請求項１１の発明によれば、ハウジングに
は、回転軸に設けられたフィードチューブ挿通孔と同軸
に他のフィードチューブ挿通孔を設ける構成としている
から、これらのフィードチューブ挿通孔に亘ってフィー
ドチューブを挿通させることができる。

【０１６４】請求項１２の発明によれば、ハウジング側
押出し液体通路には、押出し液体弁を設け、カートリッ
ジ側押出し液体通路の開口端には、カートリッジ取付部
にカートリッジを固定したときにのみ開弁する急速継手
を設けている。これにより、カートリッジ取付部にカー
トリッジを固定したときには、カートリッジ側押出し液
体通路に設けられた急速継手を開弁でき、ハウジング側
押出し液体通路、カートリッジ側押出し液体通路を経由
して押出し液体収容室に押出し液体を供給することがで
きる。一方、カートリッジ取付部からカートリッジを取
外したときには、急速継手を閉弁してカートリッジ側押
出し液体通路の開口端を閉塞でき、押出し液体の流出を
防止して、着脱時の作業性、作業環境等を向上すること
ができる。

【０１６５】請求項１３の発明によれば、カートリッジ
側押出し液体通路には、押出し液体弁を設け、ハウジン
グ側押出し液体通路の開口端には、カートリッジ取付部
にカートリッジを固定したときにのみ開弁する急速継手
を設けている。これにより、カートリッジ取付部にカー
トリッジを固定したときには、ハウジング側押出し液体
通路に設けられた急速継手を開弁でき、ハウジング側押
出し液体通路、カートリッジ側押出し液体通路を経由し
て押出し液体収容室に押出し液体を供給することができ
る。一方、カートリッジ取付部からカートリッジを取外
したときには、急速継手を閉弁してハウジング側押出し
液体通路の開口端を閉塞でき、押出し液体の流出を防止
して、着脱時の作業性、作業環境等を向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による回転霧化頭型
塗装装置を塗装用ロボット等と共に示す正面図である。

【図２】第１の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置
を示す縦断面図である。

【図３】図２に示す回転霧化頭型塗装装置の拡大縦断面
図である。

【図４】カートリッジを示す縦断面図である。

【図５】図３中の塗料弁、シンナ弁等を拡大して示す要
部拡大縦断面図である。

【図６】図５中の急速継手を拡大して示す要部拡大縦断
面図である。

【図７】ハウジングからカートリッジを取外した状態を
示す縦断面図である。

【図８】第１の実施の形態によるシンナ供給装置を示す
縦断面図である。

【図９】シンナ供給装置をシンナを補充している状態で
示す縦断面図である。

【図１０】シンナ供給装置を気泡を抜いている状態で示
す縦断面図である。

【図１１】回転霧化頭型塗装装置の動作を示すタイムチ
ャートである。

【図１２】本発明の第２の実施の形態による回転霧化頭
型塗装装置を示す縦断面図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態による回転霧化頭
型塗装装置を示す回路図である。

【図１４】本発明の変形例によるカートリッジを示す縦
断面図である。

【図１５】本発明の変形例によるエアモータをハウジン
グ等と一緒に示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 塗装用ロボット ２ 基台 ３ 垂直アーム ４ 水平アーム ８ 負圧発生源 １２ シンナ貯留源（押出し液体貯留源） ２１，８１，１０１ 回転霧化頭型塗装装置 ２２，８２ ハウジング ２５，８５ 塗装機取付部 ２６，８６ カートリッジ取付部 ２６Ａ 底部 ２６Ｂ 雌接続部（係合部） ２６Ｃ 雄接続部（係合部） ２７，８７ ハウジング側フィードチューブ挿通孔（他
のフィードチューブ挿通孔） ２７Ｂ 円錐状凹陥部（係合部） ２８ 塗装機 ２９，１３１ エアモータ ２９Ａ，１３１Ａ モータケース ２９Ｂ，１３１Ｂ 軸穴 ２９Ｃ，１３１Ｃ 回転軸 ２９Ｄ，１３１Ｄ エアタ
ービン ２９Ｅ，１３１Ｅ 静圧エア軸受 ３０ 回転
霧化頭 ３４，１３２ 塗装機側フィードチューブ挿通孔 ３５ａ，３５ｂ，…３５ｎ，８８，１１１ カートリッ
ジ ３６，８９，１１２ ボンベ ３６Ａ 雄接続部（被係合部） ３６Ｂ 雌接続部（被係合部） ３８，９０，１１３ 円錐状凸部（被係合部） ３９，９１，１１４ フィードチューブ ４０，９２ ピストン（可動隔壁） ４１，１１９ 塗料収容室 ４２，１２０ シンナ収容室（押出し液体収容室） ４３，９３，１１５ カートリッジ側シンナ通路（カー
トリッジ側押出し液体通路） ４４，９８ 急速継手 ４６，９５，１１７ 塗料弁 ４８ ハウジング側シンナ通路（ハウジング側押出し液
体通路） ５０ エア吸引通路 ５１ 負圧空間 ５４，９７ シンナ弁（押出し液体弁） ５６，１０２ シンナ供給装置（押出し液体供給手段） ５７ シリンダ ５９ ピストン ６３，１０４ サーボモータ ６４ シンナ供給通路（押出し液体供給管路） ６５ シンナ補充通路（押出し液体補充管路） ６６ ドレン通路（ドレン管路） ６７ シンナ供給弁（押出し液体供給弁） ６８ シンナ補充弁（押出し液体補充弁） ６９ 気泡抜き弁 １０３ ギヤポンプ １１８ ベローズ（可動隔壁）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−229446（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−262558（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05B 3/10 B05B 5/04

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前側が塗装機を取付ける塗装機取付部と
   なり後側がカートリッジを取付けるカートリッジ取付部
   となったハウジングと、 回転軸を有するエアモータと該エアモータの前側に位置
   して回転軸に設けられた回転霧化頭とからなり、該ハウ
   ジングの塗装機取付部に取付けられた塗装機と、 該塗装機を構成するエアモータの回転軸内を軸方向に設
   けられ、前端が回転霧化頭に開口し後端が前記ハウジン
   グのカートリッジ取付部に開口するフィードチューブ挿
   通孔と、 内部に塗料が充填されるボンベと該ボンベの先端から軸
   方向に延びるフィードチューブとからなり、前記ボンベ
   がハウジングのカートリッジ取付部内に交換可能に取付
   けられると共に、フィードチューブが前記フィードチュ
   ーブ挿通孔に挿入される各色毎に別個のカートリッジと
   を備えた回転霧化頭型塗装装置において、 前記カートリッジには、ボンベ内を前記フィードチュー
   ブに連通する塗料収容室と押出し液体収容室とに画成す
   る可動隔壁を設けると共に、該可動隔壁を変位させるた
   めに前記押出し液体収容室に押出し液体を供給するカー
   トリッジ側押出し液体通路を設け、 前記カートリッジには、常時は弁ばねによって閉弁方向
   に付勢されて閉弁し、外部からパイロットエアが供給さ
   れることによって開弁し、前記フィードチューブから回
   転霧化頭に対し前記塗料収容室内の塗料の供給，停止を
   行なうエアパイロット式切換弁からなる塗料弁を設け、 前記ハウジングには、前記カートリッジ側押出し液体通
   路に連通するハウジング側押出し液体通路を設け、 該ハウジング側押出し液体通路またはカートリッジ側押
   出し液体通路の途中には、前記押出し液体収容室に対し
   押出し液体の供給，停止を行なう押出し液体弁を設ける
   構成としたことを特徴とする回転霧化頭型塗装装置。
2. 【請求項２】 前記ハウジング側押出し液体通路には、
   前記カートリッジに向けて押出し液体を定量供給する押
   出し液体供給手段を接続して設けてなる請求項１に記載
   の回転霧化頭型塗装装置。
3. 【請求項３】 垂直アームと水平アームとからなる塗装
   用ロボットを備え、前記ハウジングは該塗装用ロボット
   の水平アーム先端に取付け、前記押出し液体供給手段は
   前記塗装用ロボットの垂直アームに取付ける構成として
   なる請求項２に記載の回転霧化頭型塗装装置。
4. 【請求項４】 前記押出し液体供給手段は、シリンダと
   ピストンを備えたピストン型ポンプと、該ピストン型ポ
   ンプのピストンを変位させるサーボモータとによって容
   積型ポンプ手段を構成してなる請求項２または３に記載
   の回転霧化頭型塗装装置。
5. 【請求項５】 前記ピストン型ポンプのシリンダ先端側
   には、前記ハウジング側押出し液体通路に接続された押
   出し液体供給管路と、押出し液体貯留源に接続された押
   出し液体補充管路と、ドレン側に接続されたドレン管路
   とをそれぞれ接続して設け、前記押出し液体供給管路に
   は前記シリンダ内の押出し液体をカートリッジに向けて
   供給するときにのみ開弁する押出し液体供給弁を設け、
   前記押出し液体補充管路には前記シリンダ内に押出し液
   体を補充するときにのみ開弁する押出し液体補充弁を設
   け、前記ドレン管路にはシリンダ内に補充した押出し液
   体中の気泡を除去するときにのみ開弁する気泡抜き弁を
   設ける構成としてなる請求項４に記載の回転霧化頭型塗
   装装置。
6. 【請求項６】 前記押出し液体供給手段は、ギヤポンプ
   と、該ギヤポンプを回転駆動するサーボモータとによっ
   て容積型ポンプ手段を構成してなる請求項２または３に
   記載の回転霧化頭型塗装装置。
7. 【請求項７】 前記塗料弁の開，閉弁動作と前記押出し
   液体弁の開，閉弁動作とは、前記サーボモータの起動，
   停止動作に同期させる構成としてなる請求項４または６
   に記載の回転霧化頭型塗装装置。
8. 【請求項８】 前記押出し液体弁は、常時は弁ばねによ
   って閉弁方向に付勢され、外部からパイロットエアが供
   給されることによって開弁し、前記押出し液体通路内に
   押出し液体を流通させるエアパイロット式切換弁として
   構成してなる請求項１，２，３，４，５，６または７に
   記載の回転霧化頭型塗装装置。
9. 【請求項９】 前記ハウジングのカートリッジ取付部に
   は、位置決め用の係合部を設け、前記カートリッジに
   は、ボンベの前面側に位置して該係合部に係合して位置
   決めされる被係合部を設けてなる請求項１，２，３，
   ４，５，６，７または８に記載の回転霧化頭型塗装装
   置。
10. 【請求項１０】 前記ハウジングのカートリッジ取付部
    には、前記カートリッジのボンベとの間で画成される負
    圧空間を設け、前記ハウジングには、該負圧空間に開口
    するエア吸引通路を設け、該エア吸引通路を経由して前
    記負圧空間内のエアを吸引することにより前記カートリ
    ッジ取付部に対してカートリッジを固定する構成として
    なる請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９に
    記載の回転霧化頭型塗装装置。
11. 【請求項１１】 前記ハウジングには、前記回転軸に設
    けられた前記フィードチューブ挿通孔と同軸に他のフィ
    ードチューブ挿通孔を設けてなる請求項１，２，３，
    ４，５，６，７，８，９または１０に記載の回転霧化頭
    型塗装装置。
12. 【請求項１２】 前記ハウジング側押出し液体通路に
    は、前記押出し液体弁を設け、前記カートリッジ側押出
    し液体通路の開口端には、前記カートリッジ取付部にカ
    ートリッジを固定したときにのみ開弁する急速継手を設
    ける構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６，
    ７，８，９，１０または１１に記載の回転霧化頭型塗装
    装置。
13. 【請求項１３】 前記カートリッジ側押出し液体通路に
    は、前記押出し液体弁を設け、前記ハウジング側押出し
    液体通路の開口端には、前記カートリッジ取付部にカー
    トリッジを固定したときにのみ開弁する急速継手を設け
    る構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６，７，
    ８，９，１０または１１に記載の回転霧化頭型塗装装
    置。