JP5292475B2 - 塗装用カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、例えば塗料噴霧手段に対し交換して取付けられ、内部に充填された塗料を塗料噴霧手段に向けて供給する塗装用カートリッジに関する。

一般に、自動車のボディ等の被塗物を塗装する塗装システムは、色替時に廃棄される塗料の量を削減でき、また多くの塗色に対応できることが望まれている。これに対応する塗装システムとしては、塗料噴霧手段である塗装装置に対し各色毎の塗料が充填された塗装用カートリッジを交換して取付ける構成となったカートリッジ式の塗装システムが知られている。

このカートリッジ式の塗装システムに用いる塗装用カートリッジは、前，後方向の前側が塗装装置に取付けられる透明または半透明な中空筒体からなるタンク収容筒体と、該タンク収容筒体内に設けられ、その内部が塗装装置に塗料を流出、流入するための塗料収容室となると共に、外部がタンク収容筒体との間で該塗料収容室内の塗料を押出すための押出し液体が流出、流入する押出し液体収容室となった袋状タンクとにより大略構成されている。

ここで、袋状タンクは、可撓性をもった樹脂材料からなる袋体によって形成されているから、経年劣化等により破損して穴があく虞がある。このように、袋状タンクに穴があいた状態で塗装を続けると、塗料と押出し液体とが混ざって塗装品質が低下してしまう。

そこで、塗装用カートリッジは、袋状タンクを内袋と外袋からなる二重構造とした上で、タンク収容筒体に内袋と外袋との間の空間を大気に開放する大気通路を設ける構成としている。これにより、袋状タンクの内袋または外袋が破損して穴があいた場合には、内袋と外袋との間の空間を通じて塗料または押出し液体を大気通路を介して外部に排出することにより、内袋または外袋の破損を知らせることができる（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。

国際公開第２００８／０６８９５７号パンフレット 特開２００６−１８７７３２号公報 特開２００９−２４８０５２号公報 特開２００５−２３０７１８号公報

ところで、上述した各特許文献では、タンク収容筒体の大気通路から塗料または押出し液体が排出されているか否かを目視で確認することにより、袋状タンクの内袋または外袋の破損を点検している。しかし、この場合には、袋状タンクの破損箇所から各袋間の空間に流入した塗料または押出し液体が、タンク収容筒体の大気通路に達するまでに時間を要することがある。このため、袋状タンクの破損を認識するまでに時間を要してしまうという欠点がある。

しかも、塗料収容室には、着色顔料を含まない透明なクリア塗料を収容する場合がある。また、押出し液体収容室に収容される押出し液体には、塗料に印加した高電圧がアース側に漏洩するのを防止するために、また塗料と混合したときに塗料の変質を防止するために、通常、純水、有機溶剤等の透明で電気抵抗値の高い液体が用いられている。これにより、透明なクリア塗料や溶剤は、大気通路から排出されても、目視で確認することが難しい。このため、袋状タンクの破損を早期に認識することができないという欠点がある。

さらに、袋状タンクを覆うタンク収容筒体は、透明または半透明に形成しているから、タンク収容筒体を透して袋状タンクを目視で点検することができる。しかし、内袋が破損して空間に塗料が流入しても、あるいは外袋が破損して空間に押出し液体が流入しても、タンク収容筒体、押出し液体、袋状タンクを透して内部の塗料が見えているだけである。このため、袋状タンクは、外部からの見た目には変化は無く、袋状タンクの破損を容易に確認することができないという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、本発明の目的は、外部から目視するだけで、袋状タンクの内袋と外袋の破損を早期のうちに確認できるようにした塗装用カートリッジを提供することにある。

本発明による塗装用カートリッジは、透明または半透明な中空筒体からなるタンク収容筒体と、該タンク収容筒体内に内袋と外袋からなる二重構造として設けられ、該内袋の内部が該タンク収容筒体の外部に対して塗料の流出、流入が可能な塗料収容室となると共に、前記外袋とタンク収容筒体との間が該タンク収容筒体の外部に対して押出し液体の流出、流入が可能な押出し液体収容室となった袋状タンクと、前記タンク収容筒体に設けられ前記袋状タンクの内袋と外袋との間の空間を大気に開放する大気通路とを備えている。

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、前記袋状タンクには、前記タンク収容筒体を透して外部から視認可能な検知体を設け、該検知体は、前記内袋または外袋が破損したときに前記塗料または押出し液体との接触に起因して模様が変化するように、前記袋状タンクに付着されたインク、テープ、フィルム、粉末のうち少なくともいずれか１つの素材を用いて形成し、前記検知体は、塗布、貼付、接着、印刷、転写のうち少なくともいずれか１つの手段を用いて前記袋状タンクに設ける構成としたことにある。

この構成によれば、内袋が破損して穴があくと、塗料収容室の塗料が内袋と外袋との間の空間に漏れ出す。また、外袋が破損して穴があくと、押出し液体収容室の押出し液体が内袋と外袋との間の空間に漏れ出す。このときに、検知体は、各袋間の空間に漏れ出した塗料または押出し液体との接触に起因し、形状、模様または色彩を変化させるから、この検知体の変化をタンク収容筒体を透して目視することにより、内袋または外袋の破損を認識することができる。

この結果、塗料が透明なクリア塗料の場合、また押出し液体が透明な純水、溶剤である場合でも、タンク収容筒体を透して袋状タンクの検知体を目視するだけで、内袋または外袋の破損を早い段階で確実に認識することができる。これにより、塗装品質の低下を抑制して信頼性を向上することができる。
また、検知体は、塗布、貼付、接着、印刷、転写のうち少なくともいずれか１つの手段を用いて袋状タンクに設けることができる。さらに、検知体を形成する素材は、袋状タンクに付着されたインク、テープ、フィルム、粉末のうち少なくともいずれか１つとした。これにより、検知体は、インク、テープ、フィルム、粉末等の素材を袋状タンクに付着するだけで容易に設けることができる。

請求項２の発明によると、前記検知体は、前記袋状タンクの内袋の外面および／または外袋の内面に設ける構成としたことにある。

請求項３の発明によると、前記検知体は、前記塗料の塗色と異なる色彩の素材を用いて前記袋状タンクに設ける構成としたことにある。この構成により、塗料または押出し液体との接触に起因する形状、模様または色彩の変化を明確に示すことができる。

請求項４の発明によると、前記検知体は、色彩が異なる複数種類の素材を用いて前記袋状タンクに設ける構成としたことにある。これにより、塗料収容室に収容する塗料の塗色が定まっていない場合でも、複数色の検知体のいずれかによって該検知体を塗料に対して目立たせることができる。この結果、袋状タンクを様々な塗色の塗料に対応可能な汎用品として形成することができる。

第１の実施の形態による塗装用カートリッジをカートリッジ組立体として塗装装置に取付けた状態で示す縦断面図である。 図１中のカートリッジ組立体を単体で拡大して示す縦断面図である。 カートリッジ組立体をカートリッジ取付部と塗装用カートリッジとリテーナリングとに分解した分解断面図である。 カートリッジ組立体を単体で外側から見た外形図である。 図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向から見た横断面図である。 塗装用カートリッジのタンク収容筒体、タンクベースおよび内袋、外袋を一部を破断して示す一部破断の外形図である。 単体の袋状タンクを一部を破断して示す一部破断の外形図である。 漏れ出た塗料によって検知体の模様を変化させた状態をタンク収容筒体の外側から見た要部拡大の外形図である。 第２の実施の形態による塗装用カートリッジのタンク収容筒体、タンクベースおよび内袋、外袋を一部を破断して示す一部破断の外形図である。 第３の実施の形態による塗装用カートリッジのタンク収容筒体、タンクベースおよび内袋、外袋を一部を破断して示す一部破断の外形図である。 内袋、外袋および各カプセル状検知体を図１０中の矢示XI−XI方向から見た要部拡大の断面図である。 漏れ出た塗料によって外殻を溶かしカプセル状検知体の形状を変化させた状態をタンク収容筒体の外側から見た要部拡大の外形図である。 第４の実施の形態による塗装用カートリッジを塗装装置に取付けた状態で示す縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態による塗装用カートリッジを、回転霧化頭型塗装装置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。

まず、図１ないし図８は本発明の第１の実施の形態を示している。この第１の実施の形態では、特定の塗料のみを塗装する塗装ライン、例えば専用色の塗装、下地塗装、防錆塗装等のように同じ塗色の塗料だけを噴霧する塗装ラインに塗装用カートリッジを適用する場合を例示している。この場合、塗装用カートリッジに設けられる検知体の色彩は、該検知体の模様の変化が明瞭に目視できるように、使用塗料の反対色、または反対色に近い色彩に設定されている。

また、第１の実施の形態では、フィードチューブを備えたカートリッジ取付部に対し塗装用カートリッジを取付けることにより、１個のカートリッジ組立体を形成し、このカートリッジ組立体を塗装装置に対して挿着し、塗装作業を行う場合を例示している。

図１において、１は塗装用ロボット、レシプロケータ等の作業機械（図示せず）に設けられた塗料噴霧手段としての回転霧化頭型塗装装置（以下、塗装装置１という）を示している。この塗装装置１は、前側がモータ取付凹部２Ａとなり後側がカートリッジ取付凹部２Ｂとなったハウジング２と、該ハウジング２のモータ取付凹部２Ａ内に装着されたエアモータ３と、該エアモータ３によって回転駆動される回転軸４と、該回転軸４の前端側に取付けられ、回転することにより塗料を遠心霧化して微粒化し被塗物に向け噴霧する回転霧化頭５と、前記ハウジング２のカートリッジ取付凹部２Ｂの中央から回転軸４の先端まで貫通して設けられたフィードチューブ挿通孔６とにより大略構成されている。

また、ハウジング２には、電源装置から供給される電圧を−６０〜−１２０ｋＶに昇圧する高電圧発生器（図示せず）が設けられている。この高電圧発生器は、例えばエアモータ３、回転軸４を介して回転霧化頭５に高電圧を印加し、塗料に直接帯電させる。

さらに、ハウジング２には、押出し液体が流通するハウジング側押出し液体通路７が設けられ、該押出し液体通路７の途中には、後述のカートリッジ組立体１１に対して押出し液体の供給、停止を行う押出し液体弁８が設けられている。

次に、塗装装置１に交換可能に取付けられる第１の実施の形態によるカートリッジ組立体１１について説明する。

即ち、１１は塗装装置１を構成するハウジング２のカートリッジ取付凹部２Ｂに着脱可能に取付けられるカートリッジ組立体を示している。このカートリッジ組立体１１は、例えば塗料充填装置の充填台（図示せず）に交換用として複数個用意されている。そして、カートリッジ組立体１１は、図２、図３に示す如く、後述するカートリッジ取付部材１２と塗装用カートリッジ２１とにより大略構成されている。

１２はカートリッジ組立体１１のカートリッジ取付部材である。このカートリッジ取付部材１２は、短尺な円柱状に形成された後述の取付ベース１３を有し、この取付ベース１３を挟んで前側がフィードチューブ１４となり後側が支持部１６となっている。

１３はカートリッジ取付部材１２の取付ベースで、該取付ベース１３は、ハウジング２のカートリッジ取付凹部２Ｂに取付けられるものである。この取付ベース１３は、短尺な円柱状に形成され、その中央部には後述の塗料弁１７を収容する弁体収容空間１３Ａが形成されている。また、取付ベース１３には、後述の取付部材側塗料通路１５、取付部材側押出し液体通路１８、取付部材側大気通路１９等が形成されている。

取付ベース１３は、カートリッジ組立体１１を塗装装置１に取付けるときに、ハウジング２のカートリッジ取付凹部２Ｂ内に嵌合状態で取付けられ、カートリッジ組立体１１を塗料充填装置に取付けるときに、充填台のカートリッジ取付部（図示せず）内に嵌合状態で取付けられるものである。

１４は取付ベース１３から軸方向の前側に向け同軸に延びて設けられたフィードチューブである。このフィードチューブ１４の内部には後述の取付部材側塗料通路１５が形成され、先端部内側には弁座１４Ａが設けられている。ここで、フィードチューブ１４は、後述の塗料収容室３０から供給される塗料を取付部材側塗料通路１５を介して先端から回転霧化頭５に向け流出するものである。また、フィードチューブ１４は、塗料の充填口として利用され、該フィードチューブ１４から塗料収容室３０内に塗料を充填することができる。

１５はフィードチューブ１４に設けられた取付部材側塗料通路で、該塗料通路１５は、上流側となる後側が後述する支持部１６の底面１６Ａに開口し、タンクベース２４のタンク側塗料通路２５を介して塗料収容室３０に連通している。一方、下流側となる前側はフィードチューブ１４の先端に開口している。これにより、取付部材側塗料通路１５は、塗料収容室３０内に収容された塗料をフィードチューブ１４の先端から流出させることができる。

１６は取付ベース１３の後側に設けられた支持部で、該支持部１６は、取付ベース１３から軸方向の後側に向け同軸に突出し、外周側に雄ねじが刻設された短尺な筒体として形成されている。また、支持部１６の奥所に位置する底面１６Ａ（取付ベース１３の後面部）はほぼ平坦に形成されている。そして、支持部１６の内側には、後述のタンク収容筒体２２の開口部２２Ａが挿嵌され、外側にはリテーナリング３４が螺着される。

１７は取付ベース１３内に設けられた塗料弁で、該塗料弁１７は常閉弁として構成されている。ここで、塗料弁１７は、取付ベース１３の弁体収容空間１３Ａ内に軸方向に移動可能に挿嵌されたピストン１７Ａと、基端側が該ピストン１７Ａに取付けられ、先端側がフィードチューブ１４の先端側まで軸方向に延び弁座１４Ａに離座、着座する長尺な弁体１７Ｂと、前記ピストン１７Ａを該弁体１７Ｂの閉弁方向に付勢する弁ばね１７Ｃと、ピストン１７Ａを挟んで弁ばね１７Ｃと反対側に形成された受圧室１７Ｄとにより大略構成されている。

そして、塗料弁１７は、常時は弁ばね１７Ｃの付勢力により弁体１７Ｂが弁座１４Ａに着座することによりフィードチューブ１４内の取付部材側塗料通路１５を遮断している。一方、受圧室１７Ｄにパイロットエアが供給されたときには、弁ばね１７Ｃに抗してピストン１７Ａを変位させることにより、弁体１７Ｂを開弁させ、取付部材側塗料通路１５を連通することができる。

１８は取付ベース１３に設けられた取付部材側押出し液体通路である。この押し出し液体通路１８は、後述の押出し液体収容室３２をハウジング側押出し液体通路７に接続するもので、その一端がハウジング側押出し液体通路７と連通する位置で取付ベース１３の前面に開口している。この取付部材側押し出し液体通路１８の前面側には、ハウジング２への取付時に開弁する逆止弁１８Ａが設けられている。また、取付部材側押し出し液体通路１８の他端は、取付ベース１３の後面となる支持部１６の底面１６Ａに開口している。

１９は取付ベース１３に設けられた取付部材側大気通路で、該大気通路１９は、後述する環状空間３１を大気（外部）に開放するものである。また、取付部材側大気通路１９は、一端が後述するタンクベース２４のタンク側大気通路２７に連通し、他端が取付ベース１３の外周面に開口している。このときに、取付部材側大気通路１９の外部開口は、図１に示すように、カートリッジ組立体１１をハウジング２のカートリッジ取付凹部２Ｂ内に取付けたときに、ハウジング２の一部で閉塞されない位置に開口している。

そして、取付部材側大気通路１９は、タンク側大気通路２７と協働して環状空間３１内の空気を外部に排出させることができる。これにより、押出し液体を流入させたときには、内袋２８と外袋２９が密着した状態で塗料収容室３０内の塗料を押圧することができ、塗料を正確に供給することができる。また、取付部材側大気通路１９は、後述の内袋２８が破損し塗料収容室３０の塗料が環状空間３１に漏れ出したときに、または外袋２９が破損し押出し液体収容室３２の押出し液体が環状空間３１に漏れ出したときに、この塗料または押出し液体を破損箇所から外部に向けて流すための流出口となっている。

次に、カートリッジ取付部材１２と共にカートリッジ組立体１１を構成する第１の実施の形態による塗装用カートリッジ２１について説明する。

即ち、２１はカートリッジ取付部材１２に取付け、取外し可能に設けられた塗装用カートリッジを示している。この塗装用カートリッジ２１は、塗装に用いる塗料を所定量貯えるものである。また、塗装用カートリッジ２１は、専用色の塗料、下地塗料、防錆塗料のように、同じ塗色の塗料だけを塗装する場合に用いられるカートリッジである。

ここで、塗装用カートリッジ２１は、図３、図６等に示す如く、後述するタンク収容筒体２２、袋状タンク２３、塗料収容室３０、環状空間３１、押出し液体収容室３２、検知体３３等によって構成されている。

２２は塗装用カートリッジ２１の外殻を形成するタンク収容筒体である。このタンク収容筒体２２は、後述する袋状タンク２３の周囲に所定の体積の空間を形成する中空筒体からなり、カートリッジ取付部材１２の支持部１６に着脱可能に取付けられる。また、図６、図８に示すように、タンク収容筒体２２は、袋状タンク２３、検知体３３の状態を外部から目視で確認できるように、例えば透明または半透明の樹脂材料、具体的にはアクリル樹脂、塩化ビニール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、フッ素樹脂（ＦＲ）、環状オレフィンコポリマ（ＣＯＣ）等により形成されている。

また、タンク収容筒体２２は、前側が拡径して厚肉な開口部２２Ａとなり、後側が底部２２Ｂによって閉塞され、これにより有底筒状に形成されている。開口部２２Ａの先端部の内側には、後述するタンクベース２４の雄ねじ部２４Ｄに係合する雌ねじ部２２Ｃが形成されている。一方、底部２２Ｂの中央には、後方に突出するように段付円柱状の挟持部２２Ｄが形成され、該挟持部２２Ｄは、カートリッジ組立体１１を搬送するときに挟み持つものである。

次に、塗装用カートリッジ２１内に塗料を収容する空間と押出し液体を収容する空間とを画成する第１の実施の形態の袋状タンク２３について説明する。

２３はタンク収容筒体２２内に設けられた袋状タンクで、該袋状タンク２３は、後述の塗料収容室３０と押出し液体収容室３２とを画成するものである。ここで、図７に示す如く、袋状タンク２３は、後述のタンクベース２４、タンク側塗料通路２５、タンク側押出し液体通路２６、タンク側大気通路２７、内袋２８、外袋２９、検知体３３等によって構成されている。

２４はタンク収容筒体２２の開口部２２Ａに設けられたタンクベースで、該タンクベース２４は、前記開口部２２Ａを閉塞する短尺な段付円板状に形成されている。具体的には、塗料収容室３０に近い後側が小径部２４Ａとなり、塗料収容室３０から離れた前側が大径部２４Ｂとなっている。大径部２４Ｂの前側位置には、さらに拡径したフランジ部２４Ｃが形成され、該フランジ部２４Ｃの外周側に雄ねじ部２４Ｄが形成されている。

これにより、タンクベース２４は、小径部２４Ａをタンク収容筒体２２の開口部２２Ａ内に挿入しつつ、雄ねじ部２４Ｄをタンク収容筒体２２の雌ねじ部２２Ｃに螺着することにより、該タンク収容筒体２２と一緒に密閉容器を形成することができる。

小径部２４Ａの後端面は、緩やかな凹円錐面となり、その最深部には後述のタンク側塗料通路２５が軸方向に貫通して設けられている。また、タンクベース２４の外周側には、後述のタンク側押出し液体通路２６が軸方向に貫通して設けられている。さらに、タンクベース２４には、小径部２４Ａと大径部２４Ｂとの段差部に環状の凹溝２４Ｅが形成され、該凹溝２４Ｅは、後述のタンク側大気通路２７を介してカートリッジ取付部材１２の取付部材側大気通路１９に連通している。

２５はタンクベース２４に設けられたタンク側塗料通路である。この塗料通路２５は、小径部２４Ａの緩やかな凹円錐面の最深部に軸方向に貫通して設けられ、後述の塗料収容室３０と取付部材側塗料通路１５とを連通している。これにより、タンク側塗料通路２５は、取付部材側塗料通路１５と共に、塗料収容室３０をタンク収容筒体２２の外部と塗料の流出、流入ができるようにしている。

２６はタンクベース２４のフランジ部２４Ｃに設けられたタンク側押出し液体通路で、該押出し液体通路２６は、大径部２４Ｂよりも外周側に位置して軸方向に貫通している。また、タンク側押出し液体通路２６は、後述の押出し液体収容室３２と取付部材側押出し液体通路１８とを連通することにより、押出し液体収容室３２にはタンク収容筒体２２の外部の押出し液体供給装置（図示せず）との間で、押出し液体の流入、流出ができるようになっている。

２７はタンクベース２４に設けられたタンク側大気通路で、該大気通路２７は、タンクベース２４の凹溝２４Ｅから前面側に延びて開口している。そして、タンク側大気通路２７は、取付部材側大気通路１９を介して環状空間３１を大気（外部）に開放するものである。

一方、タンク側大気通路２７は、取付部材側大気通路１９でも述べたように、環状空間３１の空気を外部に流出させることにより、押出し液体で塗料収容室３０内の塗料を内袋２８と外袋２９を密着させた状態で押圧できるようにしている。また、タンク側大気通路２７は、内袋２８が破損し塗料収容室３０の塗料が環状空間３１に漏れ出したときに、または外袋２９が破損し押出し液体収容室３２の押出し液体が環状空間３１に漏れ出したときに、この塗料または押出し液体を破損箇所から外部に向けて流すための流出口となっている。

２８はタンク収容筒体２２内に位置してタンクベース２４に取付けられた内袋である。また、２９は前記内袋２８よりも一回り大きく形成され該内袋２８を覆うようにタンクベース２４に取付けられた外袋である。これらの内袋２８と外袋２９とは、二重構造で後側が閉塞された有底の袋体として構成されている。

内袋２８と外袋２９とは、塗料、押出し液体に冒されない耐薬品性、繰返される屈曲にも破損し難い可撓性を有した樹脂材料、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ナイロン、好ましくは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等によりフィルム状に形成されている。この場合、前記した内袋２８と外袋２９の樹脂材料は、内部を目視できるように透明な材料が用いられている。

内袋２８は、その前端が開口２８Ａとなり、この開口２８Ａ側の内面２８Ｂがタンクベース２４の小径部２４Ａの外周面に気液密に固着されている。これにより、内袋２８は、その内部空間にタンクベース２４と協働して塗料を収容する後述の塗料収容室３０を画成している。また、内袋２８の外面２８Ｃには後述の検知体３３が設けられている。

一方、外袋２９は、その前端が開口２９Ａとなり、この開口２９Ａ側の内面２９Ｂがタンクベース２４の大径部２４Ｂの外周面に気液密に固着されている。これにより、外袋２９は、その内面２９Ｂと内袋２８の外面２８Ｃとの間に後述の環状空間３１を画成している。また、外袋２９の外面２９Ｃは、タンク収容筒体２２との間に後述の押出し液体収容室３２を画成している。

なお、図面では内袋２８と外袋２９とは、環状空間３１を明確に示すために、全体に亘って離間した状態で示している。しかし、内袋２８と外袋２９とは、常時は内側の塗料と外側の押出し液体とに挟まれて密着しており、内袋２８または外袋２９が破損したときにだけ漏れ出た塗料または押出し液体を流通させる通路として機能するものである。

３０は内袋２８内に画成された塗料収容室である。この塗料収容室３０は、回転霧化頭５に向けて供給する塗装用の塗料を収容するもので、各塗料通路１５，２５に連通している。ここで、塗料収容室３０の最大容積（内袋２８の内容積）は、例えばタンク収容筒体２２にタンクベース２４を取付けたときに、これらによって画成される前記タンク収容筒体２２内の空間容積、即ち、後述する押出し液体収容室３２を画成するための容積よりも大きな容積に設定されている。

これにより、誤って塗料収容室３０に大量の塗料が充填されるような事態が生じても、内袋２８に負荷が作用する前に、該内袋２８をタンク収容筒体２２の内面に当接させることができ、内袋２８等の損傷を未然に防ぐことができる。

３１は内袋２８の外面２８Ｃと外袋２９の内面２９Ｂとの間に画成された環状空間である。この環状空間３１は、内袋２８が破損したときに漏れ出た塗料、または外袋２９が破損したときに漏れ出た押出し液体を、タンクベース２４の凹溝２４Ｅからタンク側大気通路２７に向けて流通させるものである。この場合、凹溝２４Ｅは、内袋２８の開口２８Ａと外袋２９の開口２９Ａ側に設けられているから、内袋２８が破損して漏れ出た塗料または外袋２９が破損して漏れ出た押出し液体は、環状空間３１を開口２８Ａ，２９Ａ側に向けて流れることになる。

３２は押出し液体収容室で、この押出し液体収容室３２は、袋状タンク２３とタンク収容筒体２２をカートリッジ取付部材１２に取付けたとき、該タンク収容筒体２２と外袋２９との間に画成されるものである。ここで、押出し液体収容室３２は、タンクベース２４のタンク側押出し液体通路２６を介してカートリッジ取付部材１２の取付部材側押出し液体通路１８に連通している。そして、回転霧化頭５に向けて塗料を供給するときには、押出し液体通路１８，２６を介して押出し液体収容室３２に押出し液体が流入し、また、塗料収容室３０に塗料が充填されるときには、押出し液体収容室３２内の押出し液体は押出し液体通路１８，２６を通じて排出される。

次に、内袋２８と外袋２９の破損を検知するために、例えば内袋２８の外面２８Ｃに設けられた第１の実施の形態による検知体３３について述べる。

３３は袋状タンク２３を構成する内袋２８の外面２８Ｃに設けられた検知体を示している。この検知体３３は、塗料収容室３０内の塗料の塗色と異なる色彩を有し、塗料または押出し液体との接触に起因して模様を変化させるものである。この場合、検知体３３の模様とは、内袋２８の外面２８Ｃに形成される線図、色分けであるが、第１の実施の形態では、複数本のカラーベルト３３Ａを各袋２８，２９の長さ方向に間隔をもって並べることにより検知体３３を縞模様に形成している。

また、第１の実施の形態では、特定の塗料のみを塗装する塗装ライン、例えば専用色の塗装、下地塗装、防錆塗装等のように同じ塗色の塗料を噴霧するための塗装ラインを例に挙げて説明している。このために、検知体３３は、塗料収容室３０に収容された塗料の塗色と反対の色彩または反対の色彩に近似した色彩に設定されている。その一例としては、白色塗料、クリア塗料に対しては黒または黒に近い色彩、赤色塗料に対しては緑または緑に近い色彩に設定されている。これにより、検知体３３は、塗料収容室３０に収容された塗料に対し目立たせることができる。

ここで、カラーベルト３３Ａに用いられる材料は、水性系、溶剤系等の塗料と、純水、有機溶剤等の押出し液体とに対し、接触したことに起因して溶解し、または塗料、押出し液体に接触したことに起因して変形、流動、飛散する素材である。

即ち、カラーベルト３３Ａの素材としては、次の（１）〜（７）に記載のものが好適に用いられる。
（１）．袋状タンクに塗布可能な着色された水性インクまたは水性蛍光インク。
（２）．袋状タンクに塗布可能な着色された油性インクまたは油性蛍光インク。
（３）．スターチ（でんぷん）、ゼラチン、にかわ等に顔料が混練された着色用インク。
（４）．表面に顔料が塗布され、または顔料が混練された片面接着テープ。
（５）．着色されたプラスチックフィルム。
（６）．スターチ（でんぷん）、ゼラチン、にかわ等からなる外殻に色付粉末を収容したカプセル。
（７）．着色された塗布可能な色付粉末。

これにより、前述の（１）、（２）、（３）の素材からなるカラーベルト３３Ａは、内袋２８の外面２８Ｃまたは外袋２９の内面２９Ｂに対し、インクとして塗布、印刷、転写される。また、（４）、（５）、（７）の素材からなるカラーベルト３３Ａは、接着テープ、プラスチックフィルム、着色粉末として接着される。さらに、（６）のカプセルは、各袋２８，２９間の環状空間３１に配設される。

また、インク、テープ、フィルム、粉末等からなる検知体３３のカラーベルト３３Ａは、水性系の塗料、溶剤系の塗料、押出し液体に用いる純水、シンナ等の有機溶剤に接触することにより、この接触に起因して溶けたり、流れたり、飛散したりして初期に描かれた模様を変化させる機能を有している。

ここで、第１の実施の形態では、前述の（１）〜（７）に記載した素材のうち、水性インクによって検知体３３の各カラーベルト３３Ａを形成した場合を例に挙げて述べる。この場合、水性インクは、内袋２８の外面２８Ｃに印刷、転写、塗布等の手段で表現されているものである。

このように、検知体３３の各カラーベルト３３Ａは、水性インクを素材として帯状に形成されている。この結果、図８に示すように、内袋２８の長さ方向の中間部付近が破損して穴Ｈがあいた場合には、塗料収容室３０の塗料が穴Ｈを介して環状空間３１に漏れ出す。そして、穴Ｈから環状空間３１に流れ込んだ塗料は、タンクベース２４の凹溝２４Ｅから大気通路１９，２７に向けて流れる。このときに、内袋２８の外面２８Ｃには、環状空間３１を流れる塗料の流れを遮るように検知体３３の各カラーベルト３３Ａを設けているから、この塗料はカラーベルト３３Ａに接触する。これにより、カラーベルト３３Ａは、塗料に溶かされ、整然と並んだ縞模様を変化させることができる。

なお、３４は塗装用カートリッジ２１をカートリッジ取付部材１２の支持部１６に取付け、取外し可能に取付けるリテーナリングである。このリテーナリング３４は、タンク収容筒体２２の開口部２２Ａに設けられた段部に係合した状態で、支持部１６に取付け、取外し可能に螺着するものである。

第１の実施の形態による塗装用カートリッジ２１を用いた塗装システムは上述の如き構成を有するもので、次に、塗装用カートリッジ２１を用いた塗装動作について説明する。

塗装作業を行うときには、図１に示すように、塗料収容室３０に塗料が充填された塗装用カートリッジ２１を装着したカートリッジ組立体１１を、ハウジング２のカートリッジ取付凹部２Ｂに取付ける。次に、この状態で押出し液体弁８、塗料弁１７を開弁する。この結果、押出し液体通路７，１８，２６を介して押出し液体収容室３２に押出し液体が供給され、この押出し液体により外袋２９と内袋２８が押圧され、塗料収容室３０は縮小される。これにより、塗料収容室３０内の塗料は、塗料通路２５，１５を介してフィードチューブ１４の先端から回転霧化頭５に向け吐出される。

このときには、塗料は、高電圧発生器によって高電圧に帯電されている。これにより、フィードチューブ１４から吐出された塗料は、回転霧化頭５によって霧化されつつ、被塗物との間に形成される電気力線に沿って飛行し、該被塗物に塗着する。

次に、塗装用カートリッジ２１の袋状タンク２３は、その内袋２８、外袋２９が塗料の充填、吐出の繰返しによって破損する虞がある。そこで、内袋２８、外袋２９が経年劣化によって破損したことを検出する方法について説明する。

図８に示す如く、内袋２８の長さ方向の中間部付近が破損して穴Ｈがあくと、塗料収容室３０から穴Ｈを介して環状空間３１に塗料が漏れ出す。そして、穴Ｈから環状空間３１に漏れ出た塗料は、大気通路２７，１９と連通したタンクベース２４の凹溝２４Ｅに向けて流れる。このとき、塗料は、内袋２８の外面２８Ｃに設けられた検知体３３を形成する各カラーベルト３３Ａに接触して溶かし、このカラーベルト３３Ａの縞模様を変化させる。従って、作業者は、各カラーベルト３３Ａの模様の変化を透明なタンク収容筒体２２を透して外部から目視することにより、内袋２８または外袋２９が破損したことを早期のうちに知ることができる。

かくして、第１の実施の形態によれば、袋状タンク２３の内袋２８の外面２８Ｃには、検知体３３のカラーベルト３３Ａを縞模様を描くように複数本並べて設け、これら各カラーベルト３３Ａは、タンク収容筒体２２を透して外部から視認可能となると共に、塗料または押出し液体との接触に起因して縞模様を変化させる構成としている。

従って、内袋２８または外袋２９が破損して穴Ｈがあき、環状空間３１に塗料または押出し液体が漏れ出したときには、環状空間３１に漏れ出した塗料または押出し液体を検知体３３の各カラーベルト３３Ａに接触させることにより該各カラーベルト３３Ａによる縞模様を変化させることができる。これにより、点検作業を行う作業者は、外部からタンク収容筒体２２等を透して検知体３３が変化したか否かを目視で点検することにより、内袋２８、外袋２９の破損を認識することができる。

この結果、塗料収容室３０に透明なクリア塗料が収容されている場合、また押出し液体収容室３２に透明な純水、溶剤が収容されている場合でも、タンク収容筒体２２を透し袋状タンク２３に設けた検知体３３の模様が変化したか否かを目視するだけで、内袋２８、外袋２９の破損を早い段階で確実に認識することができる。これにより、塗装品質の低下を抑制して信頼性を向上することができる。

しかも、第１の実施の形態では、検知体３３の各カラーベルト３３Ａは、水性インクを用い、かつ塗料収容室３０内の塗料の塗色と異なる色彩に設定しているから、塗料に対して検知体３３を目立たせることができ、塗料または押出し液体と接触したときの模様の変化を明確に示すことができる。

また、検知体３３の各カラーベルト３３Ａは、印刷、転写、塗布等の手段を用いて袋状タンク２３の内袋２８に容易に設けることができる。

さらに、検知体３３の各カラーベルト３３Ａは、環状空間３１を大気通路１９，２７に向けて流れる塗料または押出し液体の流れ方向と交差するように配置しているから、各カラーベルト３３Ａを塗料、押出し液体に対して確実に接触させることができる。また、検知体３３の各カラーベルト３３Ａは、塗料、押出し液体が接触したときには、その模様を大きく変化させることができる。

次に、図９は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、検知体は、色彩が異なる複数種類を設ける構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、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。

図９において、４１は第２の実施の形態による塗装用カートリッジ、４２は該塗装用カートリッジ４１の袋状タンクをそれぞれ示している。また、４３は袋状タンク４２の内袋２８に設けられた第２の実施の形態による検知体を示している。この検知体４３は、第１の実施の形態による検知体３３とほぼ同様に、内袋２８の長さ方向に間隔をもって並べられた複数本のカラーベルト４３Ａ〜４３Ｄによって縞模様に形成されている。しかし、第２の実施の形態による検知体４３は、そのカラーベルト４３Ａ〜４３Ｄの色彩が異なっている点で第１の実施の形態による検知体３３と相違している。

ここで、第２の実施の形態は、前述した第１の実施の形態とほぼ同様に、複数の素材のうち、水性インクによって検知体４３の各カラーベルト４３Ａ〜４３Ｄを形成した場合を例示している。また、各カラーベルト４３Ａ〜４３Ｄは、色彩が異なる水性インクを素材として形成され、この水性インクは、内袋２８の外面２８Ｃに印刷、転写、塗布等の手段で表現されている。

そして、例えば検知体４３のカラーベルト４３Ａ〜４３Ｄは、異なる４色のインクを用いて形成され、この４色が２段に配設されている。また、カラーベルト４３Ａ〜４３Ｄの色彩は、その一例として白色、赤色、青色、黄色に設定されている。この４色は、あらゆる塗色の塗料に対し、いずれかの色彩のカラーベルトを目立たせることができるものである。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第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。特に、第２の実施の形態によれば、検知体４３は、色彩が異なる複数種類のカラーベルト４３Ａ〜４３Ｄによって形成されている。これにより、塗料収容室３０に収容する塗料の塗色（着色）が定まっていない汎用性のカートリッジである場合でも、いずれかのカラーベルト４３Ａ〜４３Ｄを塗料に対して目立たせることができる。この結果、袋状タンク４２を様々な塗料に対応する汎用品として形成することができる。

次に、図１０ないし図１２は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、検知体の素材は、内袋と外袋との間の空間に設けられた複数のカプセルであり、該カプセルは、塗料と押出し液体に溶解可能な外殻と、該外殻内に収容された検知用粉末とにより構成したことにある。なお、第３の実施の形態では、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。

図１０において、５１は第３の実施の形態による塗装用カートリッジ、５２は該塗装用カートリッジ５１の袋状タンクをそれぞれ示している。５３は袋状タンク５２に設けられた第３の実施の形態によるカプセル状検知体を示している。このカプセル状検知体５３は、内袋２８の外面２８Ｃと外袋２９の内面２９Ｂとの間の環状空間３１に設けられている。また、カプセル状検知体５３は、複数種類の粉末カプセル５３Ａ〜５３Ｄによって形成され、これらの粉末カプセル５３Ａ〜５３Ｄは所定の間隔をもって斜めに並べられている。この場合、粉末カプセル５３Ａ〜５３Ｄの並べ方は、横方向や縦方向に並べてもよく、また、不規則に配置することもできる。

なお、カプセル状検知体５３の粉末カプセル５３Ａ〜５３Ｄは、その外表面で空間を仕切っており、その外表面が塗料または押出し液体によって溶解されることにより、内容物を流出して形状を変化させるものである。

また、図１１に示す如く、カプセル状検知体５３を構成する粉末カプセル５３Ａは、水と溶剤のいずれに対しても溶解可能な素材、例えばスターチ、ゼラチン、にかわ等を用いて扁平な袋状の密閉容器として形成された外殻５３Ａ1と、該外殻５３Ａ1内に収容され、液体によって飛散する素材としての検知用のカラー粉末５３Ａ2とにより構成されている。同様に、他の粉末カプセル５３Ｂ〜５３Ｄも、溶解可能な外殻５３Ｂ1〜５３Ｄ1と、該外殻５３Ｂ1〜５３Ｄ1内に収容されたカラー粉末５３Ｂ2〜５３Ｄ2とにより構成されている。

ここで、粉末カプセル５３Ａ〜５３Ｄに収容されるカラー粉末５３Ａ2〜５３Ｄ2は、異なる４色の粉末、例えば白色、赤色、青色、黄色に設定されている。この４色は、第２の実施の形態でも述べたように、あらゆる色の塗料に対し、いずれかの色を目立たせることができるものである。

然るに、図１２に示す如く、内袋２８または外袋２９が破損して穴Ｈがあくと、塗料または押出し液体が環状空間３１に漏れ出す。このときに、カプセル状検知体５３を構成する各粉末カプセル５３Ａ〜５３Ｄは、塗料、押出し液体に接触して外殻５３Ａ1〜５３Ｄ1が溶解されることで、内部のカラー粉末５３Ａ2〜５３Ｄ2を環状空間３１に放出する。

この結果、粉末カプセル５３Ａ〜５３Ｄは、外形形状を変化し、環状空間３１内の色彩が変化するから、この形状と色彩の変化をタンク収容筒体２２を透して外部から目視することにより、内袋２８、外袋２９の破損を認識することができる。

かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した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。特に、第３の実施の形態によれば、内袋２８、外袋２９が破損したときには、漏れ出た塗料または押出し液体により粉末カプセル５３Ａ〜５３Ｄを溶解してカラー粉末５３Ａ2〜５３Ｄ2を放出することができるから、内袋２８、外袋２９の破損を早い段階で確実に認識することができる。

次に、図１３は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、塗装装置に対し塗装用カートリッジを直接的に取付け、取外しする構成としたことにある。なお、第４の実施の形態では、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。

図１３において、６１は第４の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置（以下、塗装装置６１という）、６２は該塗装装置６１のハウジングをそれぞれ示している。この第４の実施の形態によるハウジング６２は、前側がモータ取付凹部６２Ａとなり後側が塗装用カートリッジ２１を取付けるための支持部６２Ｂとなっている。

この支持部６２Ｂは、前述した第１の実施の形態による支持部１６とほぼ同様に、軸方向の後側に向けて突出し、外周側に雄ねじが刻設された短尺な筒体として形成されている。そして、支持部６２Ｂの内側には、塗装用カートリッジ２１を構成するタンク収容筒体２２の開口部２２Ａが挿嵌され、外側にはリテーナリング３４が螺着される。これにより、ハウジング６２の支持部６２Ｂには、塗装用カートリッジ２１を直接的に取付けることができる。

また、６３はモータ取付凹部６２Ａの中心を前側に延びるようにハウジング６２に取付けられたフィードチューブ、６４は塗料収容室３０内の塗料をフィードチューブ６３の先端から吐出するためのハウジング側塗料通路をそれぞれ示している。また、塗料通路６４は、塗料弁６５によって開弁、閉弁される。

６６は押出し液体収容室３２内に押出し液体を流出、流入させるためにハウジング６２に設けられたハウジング側押出し液体通路で、該押出し液体通路６６は、押出し液体弁６７によって開弁、閉弁される。また、６８は環状空間３１を大気に開放するためにハウジング６２に設けられたハウジング側大気通路を示している。

かくして、このように構成された第４の実施の形態においても、前述した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。特に、第４の実施の形態によれば、塗装装置６１に対し塗装用カートリッジ２１を直接的に取付け、取外しすることができるから、塗装用カートリッジ２１の構成を簡略化することができ、組立作業性等を向上することができる。

なお、第１、第２の実施の形態では、検知体３３，４３を着色された水性インクからなる複数本のカラーベルト３３Ａ，４３Ａ〜４３Ｄによって縞模様に形成し、塗料または押出し液体に接触させることにより、このカラーベルト３３Ａ，４３Ａ〜４３Ｄを溶かして縞模様を変化させる構成としている。また、第３の実施の形態では、カプセル状検知体５３を粉末カプセル５３Ａ〜５３Ｄによって形成し、塗料または押出し液体によって外殻５３Ａ1〜５３Ｄ1を溶かして内部のカラー粉末５３Ａ2〜５３Ｄ2を放出することにより、この粉末カプセル５３Ａ〜５３Ｄの形状を変化させる構成としている。しかし、本発明はこれに限らず、模様、形状以外にも、塗料または押出し液体と接触して検知体の色彩が変化する素材、例えば変色性インク、変色性テープ、変色性フィルム、変色性粉末等を用いる構成としてもよい。

即ち、内袋２８の外面２８Ｃおよび／または外袋２９の内面２９Ｂ、あるいは環状空間３１に、乾燥した状態と液体が含浸された状態とで発色状態が変化する変色性のインク、テープ、フィルム、粉末等を設け、これらの素材が塗料または押し出し液体と接触し、または染み込むことで色彩を変化させる構成としてもよい。

また、第１の実施の形態では、内袋２８の外面２８Ｃに水性インクを印刷、転写または塗布することにより検知体３３の各カラーベルト３３Ａを形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、水性蛍光インク、油性インク、油性蛍光インク、着色用インク、接着テープ等の他の素材を用いて検知体３３の各カラーベルト３３Ａを形成する構成としてもよい。この構成は、第２、第４の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、検知体としてインク、テープ、フィルム、粉末等の素材を、内袋２８の外面２８Ｃまたは外袋２９の内面２９Ｂに設ける場合には、第１、第２の実施の形態で述べた縞模様に限らず、例えば、水玉模様、格子模様等の他の模様に形成してもよい。

一方、第１の実施の形態では、検知体３３を内袋２８の外面２８Ｃに設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、検知体３３を外袋２９の内面２９Ｂに設ける構成としてもよい。また、検知体３３を内袋２８の外面２８Ｃと外袋２９の内面２９Ｂの両方に設ける構成としてもよい。これらの構成は、第２、第４の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、第２の実施の形態による検知体４３のカラーベルト４３Ａ〜４３Ｄと、第３の実施の形態によるカプセル状検知体５３のカラー粉末５３Ａ2〜５３Ｄ2とを白色、赤色、青色、黄色の４色に設定した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、検知体を白色、赤色、青色、黄色以外の色彩に設定してもよく、また、色彩の種類を２種類、３種類または５種類以上としてもよい。

さらに、各実施の形態では、塗料噴霧手段として回転霧化頭５を備えた回転霧化頭型塗装装置１，６１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばエア霧化ノズル、液圧霧化ノズル等を備えた塗装装置を噴霧手段として用いる構成としてもよい。

１，６１ 回転霧化頭型塗装装置（塗料噴霧手段）
１１ カートリッジ組立体
１２ カートリッジ取付部材
１３ 取付ベース
１４ フィードチューブ
１５ 取付部材側塗料通路
１６ 支持部
１８ 取付部材側押出し液体通路
１９ 取付部材側大気通路
２１，４１，５１ 塗装用カートリッジ
２２ タンク収容筒体
２３，４２，５２ 袋状タンク
２４ タンクベース
２５ タンク側塗料通路
２６ タンク側押出し液体通路
２７ タンク側大気通路
２８ 内袋
２８Ａ，２９Ａ 開口
２８Ｂ，２９Ｂ 内面
２８Ｃ，２９Ｃ 外面
２９ 外袋
３０ 塗料収容室
３１ 環状空間
３２ 押出し液体収容室
３３，４３ 検知体
３３Ａ，４３Ａ〜４３Ｄ カラーベルト
５３ カプセル状検知体
５３Ａ〜５３Ｄ 粉末カプセル
５３Ａ1〜５３Ｄ1 外殻
５３Ａ2〜５３Ｄ2 カラー粉末（検知用粉末）

Claims (4)

1. 透明または半透明な中空筒体からなるタンク収容筒体（２２）と、
   該タンク収容筒体（２２）内に内袋（２８）と外袋（２９）からなる二重構造として設けられ、該内袋（２８）の内部が該タンク収容筒体（２２）の外部に対して塗料の流出、流入が可能な塗料収容室（３０）となると共に、前記外袋（２９）とタンク収容筒体（２２）との間が該タンク収容筒体（２２）の外部に対して押出し液体の流出、流入が可能な押出し液体収容室（３２）となった袋状タンク（２３，４２）と、
   前記タンク収容筒体（２２）に設けられ前記袋状タンク（２３，４２）の内袋（２８）と外袋（２９）との間の空間（３１）を大気に開放する大気通路（１９，２７）とを備えてなる塗装用カートリッジにおいて、
   前記袋状タンク（２３，４２）には、前記タンク収容筒体（２２）を透して外部から視認可能な検知体（３３，４３）を設け、
   該検知体（３３，４３）は、前記内袋（２８）または外袋（２９）が破損したときに前記塗料または押出し液体との接触に起因して模様が変化するように、前記袋状タンク（２３，４２）に付着されたインク、テープ、フィルム、粉末のうち少なくともいずれか１つの素材を用いて形成し、
   前記検知体（３３，４３）は、塗布、貼付、接着、印刷、転写のうち少なくともいずれか１つの手段を用いて前記袋状タンク（２３，４２）に設ける構成としたことを特徴とする塗装用カートリッジ。
2. 前記検知体（３３，４３）は、前記袋状タンク（２３，４２）の内袋（２８）の外面（２８Ｃ）および／または外袋（２９）の内面（２９Ｂ）に設ける構成としてなる請求項１に記載の塗装用カートリッジ。
3. 前記検知体（３３）は、前記塗料の塗色と異なる色彩の素材を用いて前記袋状タンク（２３）に設ける構成としてなる請求項１に記載の塗装用カートリッジ。
4. 前記検知体（４３）は、色彩が異なる複数種類の素材を用いて前記袋状タンク（４２）に設ける構成としてなる請求項１に記載の塗装用カートリッジ。

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