JP7290782B1 - 塗料供給装置及び塗装機 - Google Patents

Abstract

【課題】塗料供給路に残留する塗料を、短時間で効果的に洗い流す。【解決手段】本発明の塗装供給装置は、塗料の供給を行う塗料供給路を有するとともに、洗浄液及び洗浄用空気を前記塗料供給路に送り込むことにより、少なくとも前記塗料供給路の洗浄を行うことが可能な塗料供給装置において、前記洗浄液を前記塗料供給路に供給する洗浄液供給部と、前記洗浄液供給部により前記塗料供給路に供給される前記洗浄液に、マイクロバブルとナノバブルとの少なくとも一方を含む微細気泡を発生させる気泡発生器と、前記洗浄用空気を前記塗料供給路に供給する空気供給部と、前記洗浄液供給部の駆動と前記空気供給部の駆動とを制御する洗浄制御部と、を有し、前記洗浄制御部は、前記洗浄液供給部と前記空気供給部とを交互に駆動させるように制御して、前記微細気泡を含んだ前記洗浄液と、前記洗浄用空気とを前記塗料供給路に交互に送り込むものである。【選択図】図２

Description

本発明は、塗装機に設けられる塗装ヘッドや、塗装機に着脱自在に保持されるカートリッジに対して塗料を供給する塗料供給装置や塗装機に関する。

自動車の車体などの被塗物の塗装は、例えば塗料が貯留される塗料タンクから、塗装機として用いられる塗装ロボットのアーム先端に設けた塗装ヘッドに向けて塗料を供給して行われる。塗装ロボットでは、被塗物の塗装に用いる塗料の色の変更に対応できるように、例えば複数色の塗料が色ごとに貯留された塗料タンクが色替弁装置に接続され、色替弁装置により塗装に用いる塗料が選択されて、塗装機に供給される。

このような塗装機では、例えば被塗物に対する塗装に使用する塗料を、色替えに伴って他の種類の塗料に切り替えるとき、色替弁装置から塗装機に向けて洗浄液を流して、色替弁装置や塗装機、また色替弁装置から塗装機までの流路（以下、供給路と称する）に残留する塗料を洗浄している。ところで、洗浄液を色替弁装置から塗装機に向けて流したとき、洗浄液は、塗料通路や供給路の内壁面近傍で生じる管内圧力損失の影響を受け、当該内壁面近傍に残留する塗料を容易に洗い流すことができない。例えば、塗料通路に残留する塗料を効果的に洗い流す方法として、洗浄液による塗料通路の洗浄時に洗浄液による旋回流を形成させることが提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１の発明では、色替弁装置が備える塗料通路内に設けた旋回流形成部材を周方向に回転、または径方向に振動させることで洗浄液の旋回流を発生させ、その旋回流によって塗料通路に残留する塗料を効果的に洗い流すようにしている。このような旋回流形成部材を色替弁装置だけでなく、色替弁装置から塗装機までの間の供給路や塗装機に配置することで、色替弁装置から塗装機までの間の供給路を効果的に洗浄することができる。

特許第５７２３４４８号公報

しかしながら、供給路には、塗料を安定して塗装機に供給するためのポンプや、塗料に含まれる気泡や顔料の塊を除去するためのフィルタなどが配置されるため、旋回流形成部材を配置しただけでは、ポンプの内部やフィルタの内部に残留する塗料を効果的に洗い流すことは難しい。

また、塗装機は、塗料を安定して被塗物に吐出や噴霧を行う必要があり、旋回流形成部材を配置するのに適した構造ではないため、塗装機の内部の洗浄において、塗装機の内部に残留する塗料を効果的に洗い流すことは難しい。したがって、色替弁装置や塗装機、またこれら装置間の供給路に残留する塗料を、被塗物の塗装が終了してから次の被塗物の塗装が開始されるまでの短い時間内で、塗料を効果的に洗い流す技術が求められている。

本発明は、上記に記載した課題を解決するために発明されたものであり、残留する塗料を短時間で効果的に洗い流すことができる塗料供給装置や塗装機を提供することを目的としている。

上記に記載した課題を解決するために、本発明の塗料供給装置は、塗料の供給を行う塗料供給路を有するとともに、洗浄液及び洗浄用空気を前記塗料供給路に送り込むことにより、少なくとも前記塗料供給路の洗浄を行うことが可能な塗料供給装置において、前記洗浄液を前記塗料供給路に供給する洗浄液供給部と、前記洗浄液供給部により前記塗料供給路に供給される前記洗浄液に、マイクロバブルとナノバブルとの少なくとも一方を含む微細気泡を発生させる気泡発生器と、前記洗浄用空気を前記塗料供給路に供給する空気供給部と、前記洗浄液供給部の駆動と前記空気供給部の駆動とを制御する洗浄制御部と、を有し、前記洗浄制御部は、前記洗浄液供給部と前記空気供給部とを交互に駆動させるように制御して、前記微細気泡を含んだ前記洗浄液と、前記洗浄用空気とを前記塗料供給路に交互に送り込むものである。

また、前記塗料が貯留される貯留部と、前記塗料供給路を介して、塗装対象物に塗装を行う塗装部に向けて供給される前記塗料のうち、前記塗装部にて使用していない前記塗料を前記貯留部に向けて戻す戻り流路と、を有し、前記塗料供給路及び前記戻り流路は、前記塗装部とともに、前記塗料を前記貯留部と前記塗装部との間で循環させる塗料循環経路を構成し、前記洗浄制御部は、前記洗浄液及び前記洗浄用空気を、前記塗料の循環方向と同一方向、又は当該塗料の循環方向とは逆方向に送り込むように、前記洗浄液供給部の駆動と前記空気供給部の駆動とを制御することで、前記塗料循環経路を洗浄するものである。

この場合、前記塗料循環経路には、複数の回路構成部品が配置されるとともに、前記複数の回路構成部品のうち、少なくとも隣り合う２つの回路構成部品の間の各々に、前記塗料循環経路を区分けするための区分け手段が配置され、前記洗浄制御部は、前記少なくとも隣り合う２つの回路構成部品の間の各々に有する区分け手段のうち、いずれか２つの区分け手段の間の流路及び当該流路に配置される回路構成部品に、前記微細気泡を含んだ前記洗浄液及び前記洗浄用空気を送り込むように、前記いずれか２つの区分け手段を制御することが好ましい。

また、本発明における塗装機は、上述した塗料供給装置と、複数のノズルを所定の配列パターンにて配列された吐出面を有するとともに、前記塗料供給装置により供給される塗料を前記複数のノズルの各々から吐出することで塗装対象物に塗装を行う塗装部と、を備えたるものである。

また、前記塗料が充填されるカートリッジを着脱自在に保持する保持部と、前記塗料を貯留する塗料タンクと、前記塗料タンクに貯留された前記塗料を、前記塗料タンクから前記塗料供給路を介して前記カートリッジに送り出す送出部と、前記塗料タンクから前記カートリッジへの前記塗料の供給を制御する塗料供給制御部と、を有し、前記洗浄制御部は、前記保持部が前記カートリッジを保持することを受けて、前記塗料供給路及び前記保持部に保持された前記カートリッジの内部を洗浄し、前記塗料供給制御部は、前記保持部が前記カートリッジを保持することを受けて、前記送出部を駆動させて、前記塗料タンクに貯留された前記塗料を前記カートリッジに充填するものである。

また、前記洗浄制御部は、前記保持部が保持した前記カートリッジを洗浄するタイミングとなるとき、前記洗浄液供給部と前記空気供給部とを交互に駆動させるように制御して、前記微細気泡を含んだ前記洗浄液と前記洗浄用空気とを、前記塗料供給路及び前記カートリッジに送り込むことで、前記塗料供給路及び前記カートリッジの内部を洗浄するものである。

また、複数種類の塗料の各々に対応して設けられた塗料タンクが複数接続され、接続される塗料タンクのいずれかと前記塗料供給路とを接続することで、前記塗料供給路に供給する塗料を切り替える切替部と、前記切替部を制御する切替制御部と、を有し、前記切替部は、複数の塗料タンクの他に、前記洗浄液供給部及び前記空気供給部に接続され、前記切替制御部は、前記塗料供給路の洗浄時に、前記塗料供給路と前記洗浄液供給部との接続と、前記塗料供給路と前記空気供給部との接続とを順次切り替えるように前記切替部を制御するものである。

また、前記カートリッジは、塗装対象物に塗装を行う塗装機に対して着脱自在に取り付けられるとともに、前記カートリッジは、前記塗装機に装着されたときに、内部に充填された前記塗料を前記塗装機が有する塗装部に向けて送り出す送出路を有するものである。

本発明によると、少なくとも塗料供給路に残留する塗料を短時間で効果的に洗い流すことができる。

図１（ａ）は、第１の実施の形態における塗料供給装置を備えた塗装機の一構成を示す上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す塗装ロボットの側面図である。 図２は、塗料供給装置の概略の一例を示す図である。 図３は、正方向洗浄を行うときのポンプ、気泡発生器及びコンプレッサの駆動制御の一例を示すタイミングチャートである。 図４は、正方向洗浄を行った後の洗浄液の光透過率を示すグラフである。 図５は、逆方向洗浄を行うときのポンプ、気泡発生器及びコンプレッサの駆動制御の一例を示すタイミングチャートである。 図６は、第２の実施の形態における塗料供給装置の構成を示す図である。 図７は、第２の実施の形態における塗料供給装置の各部のタイミングチャートの一例である。 図８（ａ）、図８（ｂ）は、洗浄後の洗浄液における光透過率を示すグラフである。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明を実施した第１の実施の形態における塗装機１０について、図面に基づいて説明する。第１の実施の形態における塗装機１０は、例えば、自動車製造工場における塗装ラインの側方向に配置され、塗装ラインに沿って搬送される車体Ｂを塗装するものである。

なお、第１の実施の形態において、塗装機１０が塗装を行う対象物（以下、塗装対象物と称する）として、自動車の車体Ｂを一例として説明するが、塗装対象物としては、例えば車体Ｂ以外の自動車部品でもよく（一例としては、ドア、ボンネットや各種パネルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない）、その他、自動車以外の各種部品（一例としては飛行機や鉄道の外装部品）など、塗装を行う必要があるものであれば、自動車の車体に限定される必要はない。

塗装は、塗膜を塗装対象物の表面に形成して、その表面の保護や美観を与えることを目的として行われるものである。したがって、塗装としては、特定色の塗料、又は特定の機能を有する塗料を用いて塗装対象物を塗装することの他に、複数色の塗料を順に用いて塗装対象物を塗装することを含む。また、塗装は、例えば模様、イラストあるいは画像などの塗装を含む。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、塗装機１０は、一例として、ロボットアーム１５と、塗装ヘッドユニット１７を有する。ロボットアーム１５は、基台２１の他、複数（図１においては２本）のアーム部材２２，２３からなる多軸アームを備えている。基台２１は、固定部２４と、固定部２４に対して回転可能な回転部２５と、を備えている。固定部２４は、不図示のモータを有しており、回転部２５を塗装ラインの床面に垂直となる方向（図１中ｚ軸方向）を回転中心として回転させる。

以下、複数のアーム部材２２，２３のうち、回転部２５に連結されるアーム部材２２を第１回動アーム２２と称し、また、第１回動アーム２２に連結されるアーム部材２３を第２回動アーム２３と称する。

第１回動アーム２２は、当該第１回動アーム２２の延伸方向における一端部において、回転部２５に設けた可動軸部２６に連結されている。回転部２５に設けた可動軸部２６は、不図示のモータを有しており、第１回動アーム２２を、塗装ラインの床面に直交する平面（例えばロボットアーム１５が図１（ｂ）の状態にあるときには、ｙｚ平面）上で回動させる。

第１回動アーム２２の延伸方向において、回転部２５の可動軸部２６に連結される一端部とは反対側となる他端部には、可動軸部２７を介して第２回動アーム２３が連結される。可動軸部２７は、不図示のモータを有しており、第２回動アーム２３を、塗装ラインの床面に直交する平面（例えばロボットアーム１５が図１（ｂ）の状態にあるときには、ｙｚ平面）上で回動させる。なお、図示は省略するが、回転部２５の可動軸部２６の中心軸線と、第１回動アーム２２に設けた可動軸部２７の中心軸線とは、平行となる。

第２回動アーム２３の延伸方向における他端部には、リスト部２８が設けられる。リスト部２８は、塗装ヘッドユニット１７を保持する。リスト部２８は、駆動軸の軸線方向が各々異なる複数のモータ（不図示）を有し、これらモータのいずれかを駆動させることで、リスト部２８が有する複数の軸部のいずれかの軸部を回動中心として、保持した塗装ヘッドユニット１７を回動させる。なお、軸部の個数は、２つ以上であればよい。

塗装ヘッドユニット１７は、後述する塗装ヘッド３６や、当該塗装ヘッド３６の動作を制御するヘッド制御部（不図示）等を備えている。

第２回動アーム２３の内部には、塗料供給装置３０が設けられている。図２に示すように、塗料供給装置３０は、車体Ｂの塗装時に、塗料タンク３５に貯留された塗料を塗装ヘッド３６に供給するとともに、塗装ヘッド３６にて使用されなかった塗料を塗装ヘッド３６から塗料タンク３５に戻すことで、塗料を塗料タンク３５と塗装ヘッド３６との間で循環させる。また、塗料供給装置３０は、車体Ｂに塗装を行わないとき、塗料タンク３５に貯留された塗料を、供給路４１、バイパス流路４３及び戻り流路４２の順で流すことで、塗料を塗料タンク３５と塗装ヘッド３６との間で循環させる。

なお、車体Ｂへの塗装に用いられる塗料は、例えば顔料を用いた水性塗料や溶剤系塗料である。したがって、塗料を塗料供給装置３０において循環させることで、塗料に含まれる顔料の分離や、顔料の凝集化を防止している。また、塗料は、顔料を用いた顔料系塗料ではなく、染料を用いた染料系の染料系塗料であってもよい。

以下、塗装機１０に設けられた塗料供給装置３０の構成について説明する。図２において、流路については実線で示し、電気・空圧の信号の流れについては、点線で示している。

図２に示すように、塗料供給装置３０は、例えば、塗料タンク３５に貯留される塗料を塗装ヘッド３６に供給する供給路４１と、塗装ヘッド３６にて使用されてない塗料を塗装ヘッド３６から塗料タンク３５に戻す戻り流路４２と、塗料を塗装ヘッド３６へと供給せずに、供給路４１から戻り流路４２に流すバイパス流路４３とを有している。なお、供給路４１、戻り流路４２及びバイパス流路４３は、塗装ヘッド３６とともに、塗料循環経路Ａを構成している。ここで、供給路４１は、請求項に記載の塗料供給路に相当する。

以下、塗料供給装置３０の供給路４１の構成を説明するにあたり、塗料の供給方向において、塗料タンク３５の側を上流側、塗装ヘッド３６の側を下流側と称する場合がある。また、塗料供給装置３０の戻り流路４２の構成を説明するにあたり、塗装ヘッド３６の側を上流側、塗料タンク３５の側を下流側と称する場合がある。

塗料タンク３５は、塗装ヘッド３６を用いた車体Ｂの塗装時に用いる塗料を貯留する。なお、塗料タンク３５は、請求項に記載の貯留部に相当する。塗料タンク３５は、例えば塗装ロボットの外部（例えば塗装室の床面等）に配置される。塗料タンク３５には、塗装ヘッド３６を用いた車体Ｂの塗装を行う過程で、必要に応じて、外部から塗料が供給される。上述したように、塗料タンク３５には、戻り流路４２を流れた塗料が流れ込む。戻り流路４２を流れた塗料が塗料タンク３５に流れ込むとき、気泡が塗料とともに流れ込み、塗料タンク３５内の液面上に浮かぶ。したがって、塗料タンク３５は、液面上に浮かんだ気泡を除去する機能を有するものであってもよい。

塗装ヘッド３６は、複数のノズル３７が二次元状に配列されたノズル形成面３６ａを有し、供給路４１を介して供給される塗料を、複数のノズル３７の各々から吐出することで、車体Ｂの表面に塗膜を形成する。なお、塗装ヘッド３６は、請求項に記載の塗装部に相当する。また、ノズル形成面３６ａが請求項に記載の吐出面に相当する。

なお、塗装ヘッド３６は、例えば圧電素子の駆動によって塗料の液滴を吐出させるインクジェット方式の塗装ヘッドであるが、塗装ヘッド３６は、サーマル方式等、他のオンデマンド方式の塗装ヘッドであってもよい。また、塗装ヘッド３６は、ドロップオンデマンド方式ではなく、コンティニュアス方式の塗装ヘッドであってもよい。

供給路４１は、塗料タンク３５に貯留された塗料を塗装ヘッド３６に向けて流す流路である。供給路４１の中途には、上流側から順に、回路構成部品として機能するギヤポンプ５１、除去フィルタ５２、脱気モジュール５３、除去フィルタ５４、比例弁５５が配置されている。

ギヤポンプ５１は、塗料タンク３５に貯留された塗料を引き込み、引き込んだ塗料を塗装ヘッド３６に向けて送り出す。ギヤポンプ５１は、後述する制御装置９６により駆動制御される。ギヤポンプ５１が駆動すると、当該ギヤポンプ５１の上流側、すなわち、塗料タンク３５とギヤポンプ５１との間の流路４１ａ，４１ｂの内部の圧力は負圧となり、塗料タンク３５に貯留される塗料が、当該流路４１ａ，４１ｂに引き込まれる。そして、引き込まれた塗料がギヤポンプ５１の下流側に送り出される。

ギヤポンプ５１の入力側の流路４１ｂと、出力側の流路４１ｃには、圧力計（ＰＳ）６１，６２が各々設けられている。圧力計６１は、流路４１ｂを流れる塗料の圧力を検出する。また、圧力計６２は、流路４１ｃを流れる塗料の圧力を検出する。したがって、ギヤポンプ５１は、圧力計６１，６２により検出される圧力に基づいて、送り出される塗料の圧力値が一定となるように駆動制御される。

塗料タンク３５と、ギヤポンプ５１との間、すなわち、流路４１ａ，４１ｂの間には、三方弁６３が設けられている。三方弁６３は、制御装置９６により切替制御される。三方弁６３は、流路４１ａと流路４１ｂとを連通する状態と、流路４１ｂと排液槽９７に接続された排液路（不図示）とを連通する状態とのいずれかの状態に切り替えられる。例えば、塗料の供給時に、三方弁６３は、流路４１ａと流路４１ｂとを連通する状態に保持される。また、供給路４１の内部を洗浄するとき、三方弁６３は、流路４１ｂと排液槽９７に接続された排液路（不図示）とを連通する状態に切り替えられる。

流路４１ｃの下流側端部には、切替弁６４が設けられている。切替弁６４は、４つの弁部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを有する。これら弁部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄのうち、例えば弁部６４ａは、流路４１ｃの下流側端部に接続され、また、弁部６４ｂは、除去フィルタ５２に向けた流路４１ｄの上流側端部に接続されている。また、弁部６４ｃは、マニホールド９５からの流路（不図示）に接続されている。さらに、弁部６４ｄは、排液槽９７に接続した流路（不図示）に接続されている。これら弁部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄは、制御装置９６により開閉制御される。なお、切替弁６４は、請求項に記載の区分け手段に相当する。

例えば塗料の供給時に、切替弁６４の弁部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄのうち、弁部６４ａ，６４ｂは開き状態に保持される一方で、弁部６４ｃ，６４ｄは閉じ状態に保持される。

また、塗料供給装置３０の洗浄時には、切替弁６４の弁部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄは、洗浄液や空気を流す方向に合わせて開閉制御される。例えば、洗浄液や空気を、切替弁６４から三方弁６３に向けて流す場合には、弁部６４ａ，弁部６４ｃは開き状態に保持される一方で、弁部６４ｂ，６４ｄは閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、三方弁６３から切替弁６４に向けて流す場合には、弁部６４ａ，６４ｄは開き状態に保持される一方で、弁部６４ｂ，６４ｃは閉じ状態に保持される。

また、例えば、洗浄液や空気を、切替弁６４から切替弁６５に向けて流す場合には、弁部６４ｂ，６４ｃは、開き状態に保持される一方で、弁部６４ａ，６４ｄは、閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、切替弁６５から切替弁６４に向けて流す場合には、弁部６４ｂ，６４ｄは、開き状態に保持される一方で、弁部６４ａ，６４ｃは、閉じ状態に保持される。

切替弁６４の弁部６４ｂに接続された流路４１ｄの下流側には、除去フィルタ５２が設けられている。除去フィルタ５２は、塗料に含まれている粗大異物や顔料凝集物などの異物の他、塗料に含まれる気泡のうち、所定の大きさを超える気泡を除去する。除去フィルタ５２は、例えば金網や樹脂性の網等の網目状体、多孔質体や、微細な貫通孔を穿設した金属板である。網目状体としては、例えば金属メッシュフィルターや金属繊維、たとえばＳＵＳといった金属の細線をフェルト状にしたもの、圧縮焼結させた金属焼結フィルタ、エレクトロフォーミング金属フィルタ、電子線加工金属フィルタ、レーザービーム加工金属フィルタなどを挙げることができる。

除去フィルタ５２の出力側に接続した流路４１ｅの下流側には、切替弁６５が設けられる。切替弁６５は、切替弁６４と同様に、４つの弁部６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄを有する。例えば弁部６５ａは、流路４１ｅの下流側端部に接続されており、また、弁部６５ｂは、脱気モジュール５３に向けた流路４１ｆの上流側端部に接続されている。また、弁部６５ｃは、マニホールド９５からの流路（不図示）に接続されている。また、弁部６５ｄは、排液槽９７に接続した流路（不図示）に接続されている。これら弁部６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄは、制御装置９６により開閉制御される。なお、切替弁６５は、請求項に記載の区分け手段に相当する。

例えば塗料の供給時に、切替弁６５の弁部６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄのうち、弁部６５ａ，６５ｂは開き状態に保持される一方で、弁部６５ｃ，６５ｄは閉じ状態に保持される。

また、塗料供給装置３０の洗浄時には、切替弁６５の弁部６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄは、洗浄液や空気を供給する方向に合わせて開閉制御される。例えば、洗浄液や空気を、切替弁６４から切替弁６５に向けて流す場合には、弁部６５ａ及び弁部６５ｄは開き状態に保持される一方で、弁部６５ｂ，６５ｃは閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、切替弁６５から切替弁６４に向けて流す場合には、弁部６５ａ，弁部６５ｃは開き状態に保持される一方で、弁部６５ｂ，６５ｄは閉じ状態に保持される。

また、例えば、洗浄液や空気を、切替弁６５から切替弁６６に向けて流す場合には、弁部６５ｂ，６５ｃは開き状態に保持される一方で、弁部６５ａ，６５ｄは閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、切替弁６６から切替弁６５に向けて流す場合には、弁部６５ｂ，６５ｄは開き状態に保持される一方で、弁部６５ａ，６５ｃは閉じ状態に保持される。

切替弁６５の弁部６５ｂに接続した流路４１ｆの下流側には、脱気モジュール５３が設けられている。脱気モジュール５３は、塗料に溶存している溶存気体や気泡を除去（脱気）する。脱気モジュール５３としては、例えば複数の中空糸膜を束ねた中空糸膜束を挙げることができる。

脱気モジュール５３の出力側に接続される流路４１ｇの下流側には、切替弁６６が設けられている。切替弁６６は、切替弁６４，６５と同様に、４つの弁部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを有する。例えば弁部６６ａは、流路４１ｇの下流側端部に接続されており、また、弁部６６ｂは、除去フィルタ５４に向けた流路４１ｈの上流側端部に接続されている。また、弁部６６ｃは、マニホールド９５からの流路（不図示）に接続されている。また、弁部６６ｄは、排液槽９７に接続した流路（不図示）に接続されている。これら弁部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄは、制御装置９６により開閉制御される。なお、切替弁６６は、請求項に記載の区分け手段に相当する。

例えば塗料の供給時に、切替弁６６の弁部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄのうち、弁部６６ａ，６６ｂは開き状態に保持される一方で、弁部６６ｃ，６６ｄは閉じ状態に保持される。

また、塗料供給装置３０の洗浄時には、切替弁６６の弁部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄは、洗浄液や空気を供給する方向に合わせて開閉制御される。例えば洗浄液や空気を、切替弁６５から切替弁６６に向けて流す場合には、弁部６６ａ，６６ｄは開き状態に保持される一方で、弁部６６ｂ，６６ｃは閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、切替弁６６から切替弁６５に向けて流す場合には、弁部６６ａ，６６ｃは開き状態に保持される一方で、弁部６６ｂ，６６ｄは閉じ状態に保持される。

また、例えば洗浄液や空気を、切替弁６６から切替弁６７に向けて流す場合には、弁部６６ｂ，６６ｃは開き状態に保持される一方で、弁部６６ａ，６６ｄは閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、切替弁６７から切替弁６６に向けて流す場合には、弁部６６ｂ，６６ｄは開き状態に保持される一方で、弁部６６ａ，６６ｃは閉じ状態に保持される。

切替弁６６の弁部６６ｂに接続した流路４１ｈの下流側には、除去フィルタ５４が設けられている。除去フィルタ５４は、除去フィルタ５２と同一の構造を有している。したがって、以下では、除去フィルタ５４の説明については、省略する。

除去フィルタ５４の出力側に接続した流路４１ｉの下流側には、切替弁６７が設けられている。切替弁６７は、切替弁６４，６５，６６と同様に、４つの弁部６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄを有する。例えば弁部６７ａは、流路４１ｉの下流側端部に接続されており、また、弁部６７ｂは、比例弁５５に向けた流路４１ｊの上流側端部に接続されている。また、弁部６７ｃは、マニホールド９５からの流路（不図示）に接続されている。また、弁部６７ｄは、排液槽９７に接続した流路（不図示）に接続されている。これら弁部６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄは、制御装置９６により開閉制御される。なお、切替弁６７は、請求項に記載の区分け手段に相当する。

例えば塗料の供給時に、切替弁６７の弁部６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄのうち、弁部６７ａ，６７ｂは開き状態に保持される一方で、弁部６７ｃ，６７ｄは閉じ状態に保持される。

また、塗料供給装置３０の洗浄時には、切替弁６７の弁部６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄは、洗浄液や空気を流す方向に合わせて開閉制御される。例えば、洗浄液や空気を、切替弁６６から切替弁６７に向けて流す場合には、弁部６７ａ，弁部６７ｄは開き状態に保持される一方で、弁部６７ｂ，６７ｃは閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、切替弁６７から切替弁６６に向けて流す場合には、弁部６７ａ，６７ｃは開き状態に保持される一方で、弁部６７ｂ，６７ｄは閉じ状態に保持される。

また、例えば、洗浄液や空気を、切替弁６７から切替弁８６に向けて流す場合には、弁部６７ｂ，６７ｃは開き状態に保持される一方で、弁部６７ａ，６７ｄは閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、切替弁８６から切替弁６７に向けて流す場合には弁部６７ｂ，６７ｄは開き状態に保持される一方で、弁部６７ａ，６７ｃは閉じ状態に保持される。

切替弁６７の弁部６７ｂに接続した流路４１ｊの下流側には、比例弁５５が設けられている。比例弁５５は、比例弁５５の出力側に接続した流路４１ｋに設けた圧力計６８により検出される圧力値、すなわち、比例弁５５の下流側を流れる塗料の圧力値が一定となるように、制御装置９６により開閉制御される。

流路４１ｋの下流側端部には、三方弁６９が取り付けられる。三方弁６９には、流路４１ｋの他、塗装ヘッド３６の入力側の流路７０、及びバイパス流路４３の上流側端部が接続されている。三方弁６９は、制御装置９６により切替制御される。例えば、三方弁６９は、車体Ｂの塗装を行うとき、流路４１ｋ及び流路７０を連通した状態で保持する。また、三方弁６９は、車体Ｂの塗装を行わないとき、流路４１ｋ及びバイパス流路４３を連通した状態で保持する。

戻り流路４２は、塗装ヘッド３６で使用されなかった塗料や、バイパス流路４３を流れる塗料を、塗料タンク３５に向けて戻す流路である。戻り流路４２の中途には、上流側から順に、回路構成部品として機能する比例弁８１、ギヤポンプ８２が配置されている。

戻り流路４２の流路４２ａの上流側端部には、三方弁８３が取り付けられる。三方弁８３には、流路４２ａの他、塗装ヘッド３６の出力側の流路８４、及びバイパス流路４３の下流側端部が接続されている。三方弁８３は、制御装置９６により切替制御される。例えば、三方弁８３は、車体Ｂの塗装を行うとき、流路４２ａ及び塗装ヘッド３６の出力側の流路８４を連通した状態に保持する。また、三方弁８３は、車体Ｂの塗装を行わないとき、流路４２ａ及びバイパス流路４３を連通下状態に保持する。

流路４２ａには、圧力計８５が接続されている。圧力計８５は、比例弁８１の上流側、塗装ヘッド３６から比例弁８１に向けて流れる塗料の圧力を測定する。

流路４２ａには、圧力計８５の下流側に、比例弁８１が配置されている。比例弁８１は、制御装置９６により開閉制御され、流路４２ａを流れる塗料の圧力値を一定に保持する。

比例弁８１の出力側に接続される流路４２ｂの下流側には、切替弁８６が設けられている。切替弁８６は、供給路４１に設けられた切替弁６４，６５，６６，６７と同様に、４つの弁部８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄを有する。例えば弁部８６ａは、流路４２ｂの下流側端部に接続されており、また、弁部８６ｂは、流路４２ｃの上流側端部に接続されている。また、弁部８６ｃは、マニホールド９５からの流路（不図示）に接続されている。また、弁部８６ｄは、排液槽９７に接続した流路（不図示）に接続されている。これら弁部８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄは、制御装置９６により開閉制御される。なお、切替弁８６は、請求項に記載の区分け手段に相当する。

例えば塗料の供給時に、切替弁８６の弁部８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄのうち、弁部８６ａ及び弁部８６ｂは開き状態に保持される一方で、弁部８６ｃ，８６ｄは閉じ状態に保持される。

また、塗料供給装置３０の洗浄時には、切替弁８６の４つの弁部８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄは、洗浄液や空気を供給する方向に合わせて開閉制御される。例えば、洗浄液や空気を、切替弁６７から切替弁８６に向けて流す場合には、弁部８６ａ，弁部８６ｄは開き状態に保持される一方で、弁部８６ｂ，８６ｃは閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、切替弁８６から切替弁６７に向けて流す場合には、弁部８６ａ，８６ｃは開き状態に保持される一方で、弁部６７ｂ，６７ｄは閉じ状態に保持される。

また、例えば、洗浄液や空気を、切替弁８６から切替弁８７に向けて流す場合には、弁部８６ｂ，８６ｃは開き状態に保持される一方で、弁部８６ａ，８６ｄは閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、切替弁８７から切替弁８６に向けて流す場合には、弁部８６ｂ，８６ｄは開き状態に保持される一方で、弁部８６ａ，８６ｃは閉じ状態に保持される。

流路４２ｃの下流側端部には、切替弁８７が設けられている。切替弁８７は、供給路４１に設けられた切替弁６４，６５，６６，６７と同様に、４つの弁部８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄを有する。例えば弁部８７ａは、流路４２ｃの下流側端部に接続されており、また、弁部８７ｂは、流路４２ｄの上流側端部に接続されている。また、弁部８７ｃは、マニホールド９５からの流路（不図示）に接続されている。また、弁部８７ｄは、排液槽９７に接続した流路（不図示）に接続されている。これら弁部８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄは、制御装置９６により開閉制御される。なお、切替弁８７は、請求項に記載の区分け手段に相当する。

例えば塗料の供給時に、切替弁８７の弁部８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄのうち、弁部８７ａ及び弁部８７ｂは開き状態に保持される一方で、弁部８７ｃ，８７ｄは閉じ状態に保持される。

また、塗料供給装置３０の洗浄時には、切替弁８７の弁部８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄは、洗浄液や空気を供給する方向に合わせて開閉制御される。例えば、洗浄液や空気を、切替弁８６から切替弁８７に向けて流す場合には、弁部８７ａ，弁部８７ｄは開き状態に保持される一方で、弁部８７ｂ，８７ｃは閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、切替弁８７から切替弁８６に向けて流す場合には、弁部８７ａ，８７ｃは開き状態に保持される一方で、弁部８７ｂ，８７ｄは閉じ状態に保持される。

また、例えば、洗浄液や空気を、切替弁８７から三方弁８９に向けて流す場合には、弁部８７ｂ，８７ｃは開き状態に保持される一方で、弁部８７ａ，８７ｄは閉じ状態に保持される。また、洗浄液や空気を、三方弁８９側から切替弁８７に向けて流す場合には、弁部８７ｂ，８７ｄは開き状態に保持される一方で、弁部８７ａ，８７ｃは閉じ状態に保持される。

流路４２ｄには、圧力計８８が設けられている。圧力計８８は、流路４２ｄを流れる塗料の圧力を検出する。

流路４２ｄの下流側端部には、ギヤポンプ８２が設けられている。ギヤポンプ８２は、制御装置９６により、流路４２ｄを流れる塗料の圧力、すなわち、圧力計８８により検出される圧力の値が一定となるように駆動制御される。ギヤポンプ８２が駆動すると、当該ギヤポンプ８２の上流側、すなわち、流路４２ｄの内部の圧力は負圧となり、塗料が当該流路４２ｄに引き込まれる。流路４２ｄに塗料を引き込まれた塗料は、塗料タンク３５に向けて送り出される。

ギヤポンプ８２の出力側に接続される流路４２ｅの下流側には、三方弁８９が接続されている。三方弁８９は、制御装置９６により切替制御される。三方弁８９は、流路４２ｅと、塗料タンク３５に接続した流路４２ｆとを連通する状態と、流路４２ｅと排液槽９７に接続された排液路（不図示）とを連通する状態とのいずれかの状態に切り替えられる。例えば塗料の供給時に、三方弁８９は、流路４２ｅと流路４２ｆとを連通する状態に保持される。また、戻り流路４２の内部を洗浄するとき、三方弁８９は、流路４２ｅと排液槽９７に接続された排液路（不図示）とを連通する状態に切り替えられる。

上述した塗料供給装置３０は、当該塗料供給装置３０の洗浄時に、洗浄タンク９１からの洗浄液又はコンプレッサ９４からの洗浄用空気（以下、空気と称する場合がある）が、切替弁６４，６５，６６，６７のいずれかから供給路４１に、又は、切替弁８６，８７のいずれかから戻り流路４２に供給される。

洗浄タンク９１は、例えば洗浄用のシンナーなどの洗浄液を貯留する。ポンプ９２は、制御装置９６により駆動制御される。ポンプ９２は、洗浄タンク９１に貯留された洗浄液を引き込み、引き込んだ洗浄液をマニホールド９５に送り出す。気泡発生器９３は、ポンプ９２からマニホールド９５に送り出された洗浄液中に、超微細な気泡を発生させる装置である。気泡発生器９３は、制御装置９６により駆動制御される。なお、超微細な気泡とは、例えば直径が約１μｍ以下の気泡（ナノバブル）である。超微細な気泡は、マイナスの電荷を帯びており、汚れ、異物などのプラスの電荷を帯びたものを吸着する性質を有している。なお、ポンプ９２は、請求項に記載の洗浄液供給部に相当する。

なお、気泡発生器９３は、超微細な気泡（ナノバブル）を発生する装置としているが、例えば直径が１０～１００μｍの微細な気泡（マイクロバブル）を発生する装置としてもよい。また、気泡発生器９３は、超微細な気泡（ナノバブル）と共に微細な気泡（マイクロバブル）を発生する装置としてもよい。なお、マイクロバブルは、ナノバブルと同様にマイナスの電荷を帯びた性質を有している一方で、ナノバブルよりも直径が大きいことから、洗浄液などの液体から消滅する。したがって、ナノバブルの代わりに、マイクロバブルを用いる場合には、塗料供給装置３０の供給路４１、塗装ヘッド３６、戻り流路４２を一度に洗浄するのではなく、後述する各区間を個別に洗浄する場合に用いることができる。

なお、超微細な気泡や微細な気泡を洗浄液に発生させる方法としては、例えばナノバブルサイズの微細な孔に空気を通すことで、液体内にナノバブルを分散させる方法や、内側に突起や障害物を設置した管の中を、気体と液体との混合物を通過させることで気体をナノバブルへと粉砕させる方法や、予め気体を過飽和にした溶液を減圧することで、ナノバブルを析出させる方法などが挙げられる。

コンプレッサ９４は、制御装置９６により駆動制御される。コンプレッサ９４は、後述するマニホールド９５に向けて洗浄用空気（以下、空気と称する）を送り出す。ここで、コンプレッサ９４は、請求項に記載の空気供給部に相当する。

マニホールド９５（切替手段に相当）は、例えば洗浄タンク９１から伸びる流路（不図示：第１流路に相当）が接続される弁部９５ａ（第１弁部に相当）と、コンプレッサ９４から伸びる流路（不図示：第２流路に相当）が接続される弁部９５ｂ（第２弁部に相当）と、上述した切替弁６４，６５，６６，６７，８６，８７の各々に延びる流路が接続される弁部９５ｃとを含む複数の弁部を備えている。これら複数の弁部は、制御装置９６により個別に開閉制御される。マニホールド９５の弁部の開閉制御により、洗浄タンク９１からの洗浄液と、コンプレッサ９４からの空気とが、交互に塗料供給装置３０の供給路４１、戻り流路４２に送り込まれる。

制御装置９６は、塗料供給装置３０が有するギヤポンプ５１，８２、比例弁５５，８１、切替弁６４，６５，６６，６７，８６，８７や三方弁６３，８９の駆動制御を行う他、ポンプ９２、気泡発生器９３、コンプレッサ９４、及びマニホールド９５の駆動制御を行う。ここで、制御装置９６は、請求項に記載の洗浄制御部に相当する。

また、制御装置９６は、圧力計６１及び圧力計６２にて検出された塗料の圧力値に基づいてギヤポンプ５１の駆動制御を行い、塗料の送り出し量を調整する。同様にして、制御装置９６は、圧力計８８にて検出された塗料の圧力値に基づいてギヤポンプ８２の駆動制御を行い、塗料の送り出し量を調整する。

また、制御装置９６は、圧力計６８にて検出された塗料の圧力値に基づいて、比例弁５５の開閉制御を行い、塗料の送り出し量を調整する。同様にして、制御装置９６は、圧力計８５にて検出された塗料の圧力値に基づいて、比例弁８１の開閉制御を行い、塗料の送り出し量を調整する。

第１の実施の形態における塗装機１０では、上述した塗料供給装置３０を構成する構成要件のうち、例えば塗料タンク３５、ギヤポンプ５１，８２を塗装室の床面に載置し、また、例えば除去フィルタ５２，５４、脱気モジュール５３の他、比例弁５５，８１や切替弁６４，６５，６６，６７，８６，８７などの制御弁などを、第２回動アーム２３の内部に収納している。なお、ギヤポンプ５１，８２は、塗装室の床面に載置するのではなく、例えば第２回動アーム２３の内部に収納される構成を採用してもよい。さらに、除去フィルタ５２，５４、脱気モジュール５３、比例弁５５，８１や切替弁６４，６５，６６，６７，８６，８７などの制御弁などのうちの少なくとも１つの部品を、床面に載置する構成を採用してもよい。

上述した塗料供給装置３０は、上述した供給路４１、塗装ヘッド３６及び戻り流路４２を同時に洗浄することができる他に、供給路４１や戻り流路４２の各々を予め複数に区分けし、区分けされた複数の区間ごとに個別に洗浄することも可能である。なお、複数の区間は、例えば、三方弁６３からギヤポンプ５１を介して切替弁６４までの区間、切替弁６４から除去フィルタ５２を介して切替弁６５までの区間、切替弁６５から脱気モジュール５３を介して切替弁６６までの区間、切替弁６６から除去フィルタ５４を介して切替弁６７までの区間、切替弁６７から塗装ヘッド３６を介して切替弁８６までの区間、切替弁８６から切替弁８７までの区間、及び切替弁８７からギヤポンプ８２を介して三方弁８９までの区間である。なお、切替弁８６からギヤポンプ８２を介して三方弁８９までの区間を切替弁８７の上流側の区間と、下流側の区間の２つの区間としたが、１つの区間としてもよい。

以下では、塗料供給装置３０の洗浄を行う場合、洗浄液及び空気を、塗料が流れる方向と同一方向に流す場合と、塗料が流れる方向とは逆方向に流す場合とがある。以下、洗浄液及び空気を塗料の供給方向と同一方向に流す場合を正方向洗浄、洗浄液及び空気を塗料の供給方向と逆方向に流す場合を逆方向洗浄と称する場合がある。

以下、塗料供給装置３０に設定される各区間のうち、例えば、切替弁６６から除去フィルタ５４を介して切替弁６７までの区間を洗浄する場合について説明する。まず、当該区間を正方向洗浄する場合について説明する。正方向洗浄する場合、制御装置９６は、切替弁６６の弁部６６ａ，６６ｄを閉じ状態にし、弁部６６ｂ，６６ｃを開き状態にする。同時に、制御装置９６は、切替弁６７の弁部６７ｂ、６７ｃを閉じ状態にし、弁部６７ａ，６７ｄを開き状態にする。また、制御装置９６は、マニホールド９５の弁部９５ａ，９５ｃを開き状態にする。

この状態で、制御装置９６は、ポンプ９２及び気泡発生器９３を駆動する。これにより、洗浄タンク９１に貯留された洗浄液がポンプ９２に引き込まれ、マニホールド９５に向けて送り出される。上述したように、ポンプ９２の駆動とともに気泡発生器９３が駆動している。したがって、ポンプ９２により送り出される洗浄液には、気泡発生器９３により、超微細な気泡が発生した状態となる。

超微細な気泡を含む洗浄液は、切替弁６６の弁部６６ｃ，６６ｂを介して、流路４１ｈ、除去フィルタ５４、流路４１ｉの順で流れる。上述したように、洗浄液に含まれる超微細な気泡は、マイナスの電荷を帯びている。したがって、切替弁６６から切替弁６７までの区間を流れる洗浄液に含まれる超微細な気泡は、流路４１ｈ，４１ｉの内部や、除去フィルタ５４に付着した塗料などの汚れを吸着する。そして、汚れを吸着した超微細な気泡を含む洗浄液は、流路４１ｈ、除去フィルタ５４、流路４１ｉの順で流れた後、切替弁６７の弁部６７ａ，６７ｄを介して排液槽９７に排出される。

洗浄液を流路４１ｈ、除去フィルタ５４、流路４１ｉの順で流し始めてから時間Ｔ１（図３参照）が経過すると、制御装置９６は、ポンプ９２及び気泡発生器９３の駆動を停止する。同時に、制御装置９６は、マニホールド９５の弁部９５ａを開き状態から閉じ状態にする一方で、マニホールド９５の弁部９５ｂを閉じ状態から開き状態に切り替える。そして、制御装置９６は、コンプレッサ９４を駆動する。これにより、コンプレッサ９４からの空気がマニホールド９５、切替弁６６の弁部６６ｃ，６６ｂを介して、流路４１ｈ、除去フィルタ５４、流路４１ｉの順で流れる。

ここで、コンプレッサ９４の駆動により空気の供給が開始されたときには、流路４１ｈ、除去フィルタ５４、流路４１ｉには、洗浄液が残留している。この状態で、コンプレッサ９４が駆動すると、コンプレッサ９４からの空気が、流路４１ｈ、除去フィルタ５４、流路４１ｉに残留する洗浄液を、切替弁６７の弁部６７ｄに向けて押し出す。これにより、残留する洗浄液は、切替弁６７の弁部６７ｄから排液槽９７に排出される。そして、空気を流路４１ｈへと流してから時間Ｔ２（図３参照）が経過すると、制御装置９６は、コンプレッサ９４の駆動を停止し、マニホールド９５の弁部９５ｂを開き状態から閉じ状態に切り替える。また、制御装置９６は、マニホールド９５の弁部９５ａを閉じ状態から開き状態に切り替え、同時に、ポンプ９２及び気泡発生器９３を駆動する。これにより、空気の供給が停止され、再度、洗浄液の供給が行われる。なお、時間Ｔ２は、時間Ｔ１よりも短く、例えば時間Ｔ１の半分の時間に設定されている。しかしながら、時間Ｔ１および時間Ｔ２は、上記の設定には限られず、例えば時間Ｔ１と時間Ｔ２が等しくなるように設定してもよく、時間Ｔ２が時間Ｔ１よりも長くなるように設定してもよい。

図３に示すように、制御装置９６は、洗浄液を上記区間に供給する、すなわち、ポンプ９２及び気泡発生器９３を駆動する動作と、空気を当該区間に供給する、すなわち、コンプレッサ９４を駆動する動作とを、交互に切り替えながら、当該区間の洗浄を行う。そして、ポンプ９２及び気泡発生器９３を駆動する動作と、コンプレッサ９４を駆動する動作との各々を所定回数実行すると、制御装置９６は、上記区間に対する洗浄を停止する。

図４は、洗浄を行った後に流れた液体の光透過率に関して行った実験の一例を示すグラフである。この実験例では、超微細な気泡を含む洗浄液を用いた洗浄を行った後に当該区間を流れた液体の光透過率は８５％であった。一方、超微細な気泡を含まない洗浄液を用いた洗浄を行った後に当該区間を流れた液体の光透過率は７７％であった。光透過率は、その値が高いほど、汚れがないと判断できる。したがって、超微細な気泡を含む洗浄液を用いた洗浄を行うことで、確実に汚れを除去することができる。

なお、切替弁６６から除去フィルタ５４を介して切替弁６７までの区間を正方向洗浄により洗浄する場合を説明しているが、上記区間を逆方向洗浄により洗浄することも可能である。この場合、洗浄液又は空気は、切替弁６７の弁部６７ｃから上記区間に流れ込んだ後、切替弁６６の弁部６６ｄから排出される。図５に示すように、切替弁６６から除去フィルタ５４を介して切替弁６７までの区間を逆方向洗浄により洗浄する場合、正方向洗浄と同様に、洗浄液を上記区間に供給する、すなわち、ポンプ９２及び気泡発生器９３を駆動する動作と、空気を当該区間に供給する、すなわち、コンプレッサ９４を駆動する動作とを、交互に切り替えながら、当該区間の洗浄を行う。この場合、ポンプ９２及び気泡発生器９３を駆動する時間Ｔ３と、コンプレッサ９４を駆動する時間Ｔ４とは、例えば同一の時間に設定される。なお、ポンプ９２及び気泡発生器９３を駆動する動作と、コンプレッサ９４を駆動する動作とは、正方向洗浄と同一の回数行ってもよいし、異なる回数としてもよい。なお、時間Ｔ３及び時間Ｔ４は、上記の設定には限られず、例えば時間Ｔ３が時間Ｔ４よりも長くなるように設定してもよく、時間Ｔ４が時間Ｔ３よりも長くなるように設定してもよい。

また、説明上、切替弁６６から除去フィルタ５４を介して切替弁６７までの区間を洗浄する場合について説明しているが、三方弁６３からギヤポンプ５１を介して切替弁６４までの区間、切替弁６４から除去フィルタ５２を介して切替弁６５までの区間、切替弁６５から脱気モジュール５３を介して切替弁６６までの区間、切替弁６７から塗装ヘッド３６を介して切替弁８６までの区間、切替弁８６から切替弁８７までの区間、及び切替弁８７からギヤポンプ８２を介して三方弁８９までの区間についても同様の手順で洗浄が行われる。

なお、三方弁６３からギヤポンプ５１を介して切替弁６４までの区間、切替弁６４から除去フィルタ５２を介して切替弁６５までの区間、切替弁６５から脱気モジュール５３を介して切替弁６６までの区間、切替弁６７から塗装ヘッド３６を介して切替弁８６までの区間、切替弁８６から切替弁８７までの区間、及び切替弁８７からギヤポンプ８２を介して三方弁８９までの区間における洗浄では、洗浄液を流す時間、空気を流す時間は、切替弁６６から除去フィルタ５４を介して切替弁６７までの区間を洗浄する場合と同一としてもよいし、異なる時間としてもよい。また、洗浄液を流す回数、空気を流す回数についても同様にして、切替弁６６から除去フィルタ５４を介して切替弁６７までの区間を洗浄する場合と同一としてもよいし、異なる回数としてもよい。

＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について、図６を用いて説明する。第２の実施の形態では、塗装機に着脱自在に保持されるカートリッジに対して塗料を充填する塗料供給装置１００を例に挙げて説明する。なお、図６においても、塗料供給装置１００に設けられる流路を実線にて、電気・空圧の信号を点線にて示している。

図６に示すように、塗料供給装置１００は、カートリッジ１０２、当該カートリッジ１０２を保持するカートリッジ集積部１１０と、カートリッジ１０２に塗料を供給するための機構や、塗料供給装置１００やカートリッジ１０２に残留する塗料を洗浄するための機構などを備えている。なお、カートリッジ１０２に塗料を供給するための機構や、塗料供給装置１００やカートリッジ１０２に残留する塗料を洗浄するための機構については後述する。なお、図６においては、カートリッジ集積部１１０に１つのカートリッジ１０２を集積した状態としているが、実際には、カートリッジ集積部１１０には、複数のカートリッジ１０２が集積されている。なお、カートリッジ集積部１１０は、請求項に記載の保持部に相当する。

カートリッジ１０２は、カートリッジ集積部１１０に保持され、塗料タンク１５３から供給される塗料を貯留する。なお、塗料タンク１５３は、請求項に記載の貯留部に相当する。カートリッジ１０２の内部は、２つの空間１０２ａ，１０２ｂが設けられ、これら２つの空間１０２ａ、１０２ｂがピストン部１０２ｃにより仕切られている。カートリッジ１０２の内部に設けられる２つの空間１０２ａ，１０２ｂのうち、ピストン部１０２ｃの下方に位置する空間１０２ａには、塗料タンク１５３から供給される塗料が充填される。また、ピストン部１０２ｃの上方に位置する空間１０２ｂは、カートリッジ１０２から塗料を送出するとき、又はカートリッジ１０２を洗浄するときに、圧送用の液体（ＤＣＬ：Delivery Control Liquid）が充填される。以下、圧送用の液体をＤＣＬと称する。

カートリッジ１０２の内部に設けられるピストン部１０２ｃは、例えば図６中上下方向に移動可能である。例えば塗料がカートリッジ１０２に供給されると、塗料は空間１０２ａに貯留される。そして、空間１０２ａに貯留される塗料がピストン部１０２ｃを上方に押圧する。これにより、ピストン部１０２ｃが上方に移動する。このとき、空間１０２ｂに貯留されたＤＣＬが、空間１０２ｂからカートリッジ１０２の外部に送り出され、カートリッジ１０２の外部に設けられた回収槽（例えば図６の回収槽１７３）に回収される。

また、例えばＤＣＬがカートリッジ１０２に供給されると、ＤＣＬは空間１０２ｂに貯留される。そして、空間１０２ｂに貯留されるＤＣＬがピストン部１０２ｃを下方に押圧する。これにより、ピストン部１０２ｃが下方に移動する。このとき、空間１０２ａに貯留された塗料が、空間１０２ａからカートリッジ１０２の下端部に接続されたフィードチューブ１０３に送り出される。

ところで、カートリッジ１０２に設けられたピストン部１０２ｃが最下端まで位置したとき、ピストン部１０２ｃは、当該ピストン部１０２ｃの下面がカートリッジ１０２の内部空間の底面から所定の間隔開けた位置に保持される。すなわち、ピストン部１０２ｃが最下端まで移動したときに、空間１０２ａの体積（容積）が最小となり、空間１０２ｂの体積（容積）が最大となる。また、ピストン部１０２ｃが最上端に位置したとき、ピストン部１０２ｃは、当該ピストン部１０２ｃの上面が、カートリッジ１０２の内部空間の上面から所定の間隔開けた位置に保持される。すなわち、ピストン部１０２ｃが最上端まで移動したときに、空間１０２ａの体積（容積）が最大となり、空間１０２ｂの体積（容積）が最小となる。

カートリッジ１０２の下端部には、フィードチューブ１０３が接続されている。フィードチューブ１０３は筒形状の部材である。フィードチューブ１０３は、その内部空間をカートリッジ１０２の空間１０２ａに連通している。カートリッジ１０２が図示を省略した塗装機に装着されたときには、フィードチューブ１０３の先端は、塗装機に設けた塗装ヘッド（図示省略）に接続される。したがって、カートリッジ１０２の空間１０２ａに充填された塗料がカートリッジ１０２から送り出されると、塗料はフィードチューブ１０３の内部空間を介して、塗装機に設けた塗装部に送り出される。以下、フィードチューブ１０３の内部空間を送出路１０３ａと称する場合がある。

フィードチューブ１０３には、制御弁１０４が設けられている。制御弁１０４は、通常、閉じ状態に保持されている。制御弁１０４は、通常、閉じ状態となっており、カートリッジ集積部１１０に保持されている場合や、カートリッジ１０２が塗装機に装填されているときに開閉制御される。

カートリッジ集積部１１０は、１以上のカートリッジ１０２を保持することが可能である。カートリッジ集積部１１０には、複数の制御弁１２１，１２２，１２３，１２４が設けられている。

制御弁（ペイントゲートバルブ）１２１は、例えば三方弁であり、制御装置１６０により流路の切替制御が行われる。流路の切り替えとは、マニホールド１５９からの流路１３２に接続する流路を、制御弁１２１及び制御弁１２２間の流路１３３又は制御弁１２１及び制御弁１２４間の流路１３４のいずれかに切り替えることである。ここで、流路１３２は、請求項に記載に塗料供給路に相当する。制御弁１２１は、通常、マニホールド１５９からの流路１３２に接続する流路を、制御弁１２１及び制御弁１２４間の流路１３４とした状態で保持されている。そして、カートリッジ１０２への塗料の供給時や、塗料供給装置１００やカートリッジ１０２の洗浄時に、制御弁１２１は、マニホールド１５９からの流路１３２に接続する流路を、制御弁１２１及び制御弁１２４間の流路１３４と、制御弁１２１及び制御弁１２２間の流路１３３との間で切り替える。

制御弁（ポートバルブ）１２２は、例えば三方弁であり、制御装置１６０により流路の切替制御が行われる。流路の切り替えとは、制御弁１２１及び制御弁１２２間の流路１３３が接続される流路を、制御弁１２２及びカートリッジ１０２間の流路１３５と、流路１３６とのいずれかに切り替えることである。制御弁１２２は、通常、制御弁１２１及び制御弁１２２間の流路１３３に接続する流路を、制御弁１２２及びカートリッジ１０２間の流路１３５とした状態で保持されている。そして、塗料供給装置１００やカートリッジ１０２の洗浄時に、制御弁１２２は、制御弁１２１及び制御弁１２２間の流路１３３に接続する流路を、制御弁１２２及びカートリッジ１０２間の流路１３５と、流路１３６との間で切り替える。

制御弁（洗浄ゲートバルブ）１２３は、制御装置１６０により開閉制御される。制御弁１２３は、通常、閉じ状態に保持され、洗浄時に開き状態に切り替えられる。制御弁１２３が開き状態となると、三方弁１８１からの流路１８２と、流路１３７とが接続される。なお、制御弁１２３の出力側に接続される流路１３７は、制御弁１２１の出力側に接続される流路１３３に合流している。

制御弁（ダンプバルブ）１２４は、制御装置１６０により開閉制御される。制御弁１２４は、通常閉じ状態に保持され、マニホールド１５９の洗浄時に、開き状態に切り替えられる。制御弁１２４が開き状態となると、流路１３４と、流路１３８とが接続される。なお、流路１３８は、例えば洗浄液を排液槽１０５に排出する排出路として機能する。

塗料供給装置１００は、カートリッジ１０２及びカートリッジ集積部１１０に設けた制御弁などの他に、圧送タンク１５１、ポンプ１５２、塗料タンク１５３、ポンプ１５４、コンプレッサ１５５、洗浄タンク１５６、ポンプ１５７、気泡発生器１５８、マニホールド１５９、及び制御装置１６０などを含んで構成されている。なお、制御装置１６０は、請求項に記載の塗料供給制御部、洗浄制御部及び切替制御部に相当する。

圧送タンク１５１は、カートリッジ１０２に供給するＤＣＬを貯留する。ポンプ１５２は、制御装置１６０により駆動制御される。例えば、ポンプ１５２は、カートリッジ１０２の洗浄時に駆動して、圧送タンク１５１に貯留されたＤＣＬをカートリッジ１０２に向けて送り出す。

圧送タンク１５１とカートリッジ１０２との間には、三方弁１７１が設けられている。三方弁１７１は、２つの弁部１７１ａ，１７１ｂを有する。これら弁部１７１ａ，１７１ｂは、制御装置１６０に開閉制御される。例えばポンプ１５２が駆動したとき、三方弁１７１は、例えば弁部１７１ａを開き、弁部１７１ｂを閉じるように制御される。これにより、圧送タンク１５１からの流路１７２と、カートリッジ１０２の空間１０２ｂに接続された流路１１２とが接続される。したがって、圧送タンク１５１に貯留されたＤＣＬがカートリッジ１０２の空間１０２ｂへと供給される。

また、例えばカートリッジ１０２への塗料の供給時には、三方弁１７１は、弁部１７１ａを閉じ、弁部１７１ｂを開くように制御される。これにより、回収槽１７３への流路１７４と、カートリッジ１０２の空間１０２ｂに接続された流路１１２とが接続される。上述したように、カートリッジ１０２の空間１０２ａに塗料が供給されると、供給される塗料によってピストン部１０２ｃが上方に押圧される。したがって、空間１０２ｂに貯留していたＤＣＬが、流路１１２に送り出されて、流路１１２，１７４を介して回収槽１７３へと回収される。

塗料タンク１５３は、塗料を貯留する。ポンプ１５４は、例えばダイヤフラムポンプであり、制御装置１６０により駆動制御される。ポンプ１５４は、カートリッジ１０２への塗料の供給時に駆動して、塗料タンク１５３に貯留された塗料を、流路１７６を介してマニホールド１５９に送り出す。なお、ポンプ１５４は、請求項に記載の送出部に相当する。

コンプレッサ１５５は、制御装置１６０により駆動制御される。コンプレッサ１５５は、塗料供給装置１００やカートリッジ１０２の洗浄時に駆動して、洗浄用空気（以下、空気と称する）を、流路１７７（第２流路に相当）を介してマニホールド１５９に、また、流路１７７から分岐した流路１７８を介して、三方弁１８１に送り出す。コンプレッサ１５５は、請求項に記載の空気供給部に相当する。

洗浄タンク１５６は、洗浄液を貯留する。ポンプ１５７は、制御装置１６０により駆動制御される。ポンプ１５７は、塗料供給装置１００やカートリッジ１０２の洗浄時に駆動して、洗浄タンク１５６に貯留された洗浄液を、流路１７９を介してマニホールド１５９や三方弁１８１に送り出す。なお、ポンプ１５７は、請求項に記載の洗浄液供給部に相当する。

気泡発生器１５８は、流路１７９のポンプ１５７の下流側に配置されている。気泡発生器１５８は、制御装置１６０により駆動される。気泡発生器１５８は、ポンプ１５７の駆動とともに駆動されて、ポンプ１５７により送り出される洗浄液中に、超微細な気泡を発生させる。なお、流路１７９は、気泡発生器１５８の下流側において、マニホールド１５９に接続される流路１７９ａ（第１流路に相当）と、三方弁１８１に接続される流路１７９ｂとに分岐されている。なお、気泡発生器１５８は、第１の実施の形態と同様に、洗浄液中に、微細な気泡を発生させる、又は、超微細な気泡と微細な気泡とを発生させてもよい。

三方弁１８１は、２つの弁部１８１ａ，１８１ｂを有する。これら弁部１８１ａ，１８１ｂは、制御装置１６０により開閉制御される。三方弁１８１は、マニホールド１５９やカートリッジ１０２の洗浄時に開閉制御される。例えば、三方弁１８１は、弁部１８１ａを開き、弁部１８１ｂを閉じると、流路１７９ｂと、制御弁１２３に接続された流路１８２とを接続する。また、三方弁１８１は、弁部１８１ａを閉じ、弁部１８１ｂを開くと、流路１７８と、制御弁１２３に接続された流路１８２とを接続する。

マニホールド１５９は、複数の弁部１５９ａ，１５９ｂ，１５９ｃ，１５９ｄ，１５９ｅを有し、これら弁部１５９ａ，１５９ｂ，１５９ｃ，１５９ｄ，１５９ｅが制御装置１６０により個別に開閉制御される。複数の弁部１５９ａ，１５９ｂ，１５９ｃ，１５９ｄ，１５９ｅのうち、弁部１５９ａは、塗料タンク１５３からの流路１７６が接続されている。また、弁部１５９ｂ（第１弁部に相当）は、洗浄タンク１５３からの流路１７９ａが接続されている。また、弁部１５９ｃ（第２弁部に相当）は、コンプレッサ１５５からの流路１７７が接続されている。また、弁部１５９ｄは、当該弁部１５９ｄが開くと、弁部１５９ａ，１５９ｂ，１５９ｃのうち、開き状態となる弁部に接続された流路と、流路１３２とを接続する。なお、弁部１５９ｅは、ダンプバルブである。なお、マニホールド１５９は、請求項に記載の切替手段に相当する。

上述した塗料供給装置１００やカートリッジ１０２を洗浄するときの処理の流れを、図７のタイミングチャートを用いて説明する。なお、図７のタイミングチャートにおいては、塗料供給装置１００の主要構成の動作についてのみ説明している。また、図７のタイミングチャートにおいては、便宜上、時間経過を示す目盛りの幅を等間隔で示しているが、目盛りの幅に対する時間間隔は、必ずしも同一ではない場合も含まれる。

まず、時間Ｔ１１において、制御装置１６０は、制御弁１０４，１２３，１２４を各々開き状態にする。また、制御装置１６０は、制御弁１２２の切替制御を行い、流路１３３に接続される流路を、流路１３５に切り替える。なお、図７のタイミングチャートでは、制御弁１２１，１２２の切替制御のオンオフのみ記載し、切替制御の詳細については省略している。

制御装置１６０は、三方弁１７１の開閉制御を行い、三方弁１７１の弁部１７１ａを開き状態に、弁部１７１ｂを閉じ状態とする。また、制御装置１６０は、ポンプ１５２を駆動する。ポンプ１５２が駆動すると、圧送タンク１５１に貯留されたＤＣＬが圧送タンク１５１から引き出され、カートリッジ１０２に向けて送り出される。ＤＣＬは、三方弁１７１の弁部１７１ａを介して流路１１２を通り、カートリッジ１０２の空間１０２ｂに貯留される。ポンプ１５２が駆動されている間は、ＤＣＬがカートリッジ１０２の空間１０２ｂに向けて送り出されているので、カートリッジ１０２の空間１０２ｂに貯留されるＤＣＬの貯留量が増加する。これにより、ピストン部１０２ｃが最下端まで移動して、カートリッジ１０２の空間１０２ａに貯留（残留）する塗料がフィードチューブ１０３の送出路１０３ａに送り出される。なお、フィードチューブ１０３の送出路１０３ａに送り出される塗料は、排液槽１０５に排出される。

時間Ｔ１２において、制御装置１６０は、三方弁１８１の開閉制御を行い、三方弁１８１の弁部１８１ａを開き状態とし、弁部１８１ｂを閉じ状態とする。また、制御装置１６０は、ポンプ１５７及び気泡発生器１５８を駆動する。

ポンプ１５７が駆動されることで、洗浄タンク１５６に貯留された洗浄液が流路１７９，流路１７９ｂ，流路１８２の順で流れる。このとき、気泡発生器１５８は、流路１７９を流れる洗浄液に超微細な気泡を発生させる。超微細な気泡を含む洗浄液は、流路１８２、流路１３７、流路１３３の順で流れた後、流路１３５を流れて、カートリッジ１０２の空間１０２ａに流れ込む。これにより、カートリッジ１０２の空間１０２ａに残留する塗料が、洗浄液によりフィードチューブ１０３の送出路１０３ａに送り出される。そして、カートリッジ１０２の空間１０２ａには洗浄液が貯留される。上述したように、洗浄液には、超微細な気泡が含まれているので、洗浄液が、各流路を流れ、また、カートリッジ１０２の空間１０２ａに貯留される過程で、各流路やカートリッジ１０２の空間１０２ａに残留する汚れや塗料を吸着する。洗浄液は所定時間流れているので、カートリッジ１０２の空間１０２ａに貯留される洗浄液は、フィードチューブ１０３の送出路１０３ａを流れ、排液槽１０５へと排出される。

時間Ｔ１３において、制御装置１６０は、三方弁１８１を作動させて、弁部１８１ａを閉じ状態とし、弁部１８１ｂを開き状態とする。また、制御装置１６０は、ポンプ１５７及び気泡発生器１５８の駆動を停止する。そして、制御装置１６０は、コンプレッサ１５５を駆動させる。このとき、制御装置１６０は、マニホールド１５９を作動させて、マニホールド１５９の弁部１５９ｄ及び弁部１５９ｅを開き状態にする。

コンプレッサ１５５が駆動すると、当該コンプレッサ１５５からの空気が、流路１７８，流路１８２、流路１３７、流路１３３及び流路１３５の順で流れた後、カートリッジ１０２の空間１０２ａに流れ込む。このとき、流路１８２，流路１３７，流路１３３及び流路１３５や、カートリッジ１０２の空間１０２ａには、洗浄液が残留しているので、コンプレッサ１５５から送り込まれる空気により、これら流路や、カートリッジ１０２の空間１０２ａに残留する洗浄液が、フィードチューブ１０３の送出路１０３ａを介して、排液槽１０５に排出される。

時間Ｔ１４において、制御装置１６０は、コンプレッサ１５５の駆動を停止する。また、制御装置１６０は、三方弁１８１を作動させて、弁部１８１ａを開き状態とし、弁部１８１ｂを閉じ状態とする。また、制御装置１６０は、マニホールド１５９を作動させて、マニホールド１５９の弁部１５９ｂを開き状態とする。さらに、制御装置１６０は、ポンプ１５７及び気泡発生器１５８を駆動する。

これを受けて、ポンプ１５７により送り出される洗浄液の一部は、流路１７９ｂから、流路１８２，流路１３７，流路１３３及び流路１３５の順で流れた後、カートリッジ１０２の空間１０２ａに流れ込む。洗浄液は所定時間流れることから、カートリッジ１０２の空間１０２ａまで到達した洗浄液は、カートリッジ１０２の空間１０２ａから、フィードチューブ１０３の送出路１０３ａを流れて、排液槽１０５へと排出される。また、ポンプ１５７により送り出される洗浄液の一部は、流路１７９ａから、弁部１５９ｂを介してマニホールド１５９の内部に流れた後、流路１３２、流路１３４及び流路１３８を流れた後、排液槽１０５に排出される。このとき、マニホールド１５９の内部に流れ込んだ洗浄液により、マニホールド１５９の内部が洗浄される。

時間Ｔ１５において、制御装置１６０は、ポンプ１５７及び気泡発生器１５８の駆動を停止する。また、制御装置１６０は、三方弁１８１を作動させて、三方弁１８１の弁部１８１ａを閉じ状態とし、弁部１８１ｂを開き状態とする。また、制御装置１６０は、マニホールド１５９の弁部１５９ｂを閉じ状態とし、弁部１５９ｃを開き状態とする。最後に、制御装置１６０は、コンプレッサ１５５を駆動させる。

これを受けて、コンプレッサ１５５から送り込まれる空気が、流路１７８，流路１８２，流路１３７，流路１３３及び流路１３５の順で流れた後、カートリッジ１０２の空間１０２ａに流れ込む。カートリッジ１０２の空間１０２ａに流れ込んだ空気は、フィードチューブ１０３の送出路１０３ａを介して排出される。このとき、流路１８２，流路１３７，流路１３３，流路１３５，カートリッジ１０２の空間１０２ａには、洗浄液が残留しているので、コンプレッサ１５５から送り込まれる空気により、これら流路などに残留する洗浄液が排液槽１０５に排出される。

また、コンプレッサ１５５から送り込まれる空気は、流路１７７からマニホールド１５９へと流れる。マニホールド１５９に流れた空気は、流路１３２、流路１３４及び流路１３８の順で流れる。このとき、マニホールド１５９の内部、流路１３２、流路１３４及び流路１３８には、洗浄液が残留しているので、流路を流れる空気により、残留する洗浄液が、流路１３８を介して排液槽１０５に排出される。

時間Ｔ１６において、制御装置１６０は、三方弁１８１を作動させて、三方弁１８１の弁部１８１ａを開き状態とし、弁部１８１ｂを閉じ状態とする。また、制御装置１６０は、コンプレッサ１５５の駆動を停止する。また、制御装置１６０は、マニホールド１５９の弁部１５９ｂを開き状態とし、弁部１５９ｃを閉状態とする。さらに、制御装置１６０は、ポンプ１５７及び気泡発生器１５８を駆動する。

これを受けて、ポンプ１５７により送り出される洗浄液の一部が、流路１７９ｂから、流路１８２，流路１３７，流路１３３及び流路１３５の順で流れた後、カートリッジ１０２の空間１０２ａに流れ込む。これにより、洗浄液がカートリッジ１０２の空間１０２ａに貯留して、貯留された洗浄液の一部が、カートリッジ１０２から、フィードチューブ１０３の送出路１０３ａを流れ、排液槽１０５へと排出される。また、洗浄タンク１５６に貯留された洗浄液の一部は、流路１７９ａから弁部１５９ｂを介してマニホールド１５９の内部に流れた後、流路１３２、流路１３４及び流路１３８の順で流れて、排液槽１０５に排出される。

時間Ｔ１７において、制御装置１６０は、三方弁１８１を作動させて、弁部１８１ａを閉じる。同時に、制御装置１６０は、制御弁１０４，１２３，１２４を閉じる。また、制御装置１６０は、マニホールド１５９の弁部１５９ｅを閉じる。これにより、ポンプ１５７により送り出される洗浄液は、流路１７９ａにのみ流れて、流路１７９ａから弁部１５９ｂを介してマニホールド１５９の内部に流れた後、流路１３２、流路１３４及び流路１３８の順で流れて、排液槽１０５に排出される。このとき、流路１７９ｂから、流路１８２，流路１３７，流路１３３及び流路１３５の他、カートリッジ１０２の空間１０２ａには洗浄液が残留している。したがって、これら流路やカートリッジ１０２の空間１０２ａに塗料（顔料）が残留している場合には、残留する塗料が洗浄液に溶解される。

時間Ｔ１８において、制御装置１６０は、マニホールド１５９の弁部１５９ｂを閉じる。また、制御装置１６０は、ポンプ１５７及び気泡発生器１５８の駆動を停止する。これにより、洗浄液の供給が停止される。このとき、マニホールド１５９の内部や流路１３２，１３４には洗浄液が残留している。したがって、マニホールド１５９の内部や流路１３２，１３４に塗料（顔料）が残留している場合には、残留する塗料が洗浄液に溶解される。

時間Ｔ１９において、制御装置１６０は、マニホールド１５９の弁部１５９ｃを開き状態にする。時間Ｔ２０において、制御装置１６０は、三方弁１８１を作動させて、三方弁１８１の弁部１８１ｂを開き状態にする。また、制御装置１６０は、制御弁１０４，１２３を開き状態にする。また、制御装置１６０は、制御弁１２１を制御して、流路１３２に接続される流路を、流路１３３に切り替える。さらに、制御装置１６０は、制御弁１２２を制御して、流路１３３と流路１３６とを連通した状態に切り替える。同時に、制御装置１６０は、コンプレッサ１５５を駆動させる。これにより、マニホールド１５９を介して流路１３２を流れる空気により、残留する洗浄液が流路１３６を介してフィードチューブ１０３の送出路１０３ａから排液槽１０５に排出される。

時間Ｔ２１において、制御装置１６０は、制御弁１２２の制御を停止させ、流路１３３と流路１３５とを連通した状態に切り替える。これにより、カートリッジ１０２に残留する洗浄液が、コンプレッサ１５５から送り出される空気により、フィードチューブ１０３の送出路１０３ａから排液槽１０５に排出される。

時間Ｔ２２において、制御装置１６０は、三方弁１８１を駆動して、三方弁１８１の弁部１８１ｂを閉じ状態とする。また、制御装置１６０は、マニホールド１５９の弁部１５９ｃを閉じ状態とする。また、制御装置１６０は、コンプレッサ１５５の駆動を停止する。さらに、制御装置１６０は、三方弁１７１の弁部１７１ａを閉じ状態とし、ポンプ１５２の駆動を停止する。これにより、カートリッジ１０２の空間１０２ｂへのＤＣＬの供給が停止される。

時間Ｔ２３において、制御装置１６０は、制御弁１０４，１２３を閉じる。また、制御装置１６０は、制御弁１２１，１２２の切替制御を停止する。これにより、流路１３２及び流路１３３が接続した状態となり、また、流路１３３及び流路１３５が接続した状態となる。最後に、マニホールド１５９の弁部１５９ｅを閉じる。これにより、カートリッジ１０２や、マニホールド１５９などの塗料供給装置１００の各部の洗浄が終了する。

なお、詳細は図示を省略するが、カートリッジ１０２に塗料を供給するときには、制御装置１６０は、マニホールド１５９の弁部１５９ａ，１５９ｄを開き状態にし、ポンプ１５４を駆動する。同時に、制御装置１６０は、三方弁１７１の弁部１７１ｂを開き状態にする。これにより、ポンプ１５４に送り出された塗料は、流路１３２、流路１３３及び流路１３５の順で流れて、カートリッジ１０２の空間１０２ａに貯留される。塗料がカートリッジ１０２の空間１０２ａに貯留されていくと、カートリッジ１０２のピストン部１０２ｃが塗料によって上方に移動して、カートリッジ１０２の空間１０２ｂに貯留されたＤＣＬをカートリッジ１０２の空間１０２ｂに接続された流路１１２へと送り出す。流路１１２に送り出されたＤＣＬは、流路１７４を介して、回収槽１７３に回収される。

図８（ａ）、図８（ｂ）は、洗浄を行った後に流れた液体の光透過率を各々示すグラフである。図８（ａ）は、一回目の検証（図８（ａ）中では検証１と称している）では、洗浄後の光透過率は、８７．２％であった。また、超微細な気泡を含まない洗浄液での洗浄では、光透過率は、８４．３％であった。また、図８（ｂ）に示すように、二回目の検証（図８（ｂ）では検証２と称している）では、洗浄後の光透過率は、８８．５％であった。一方、超微細な気泡を含まない洗浄液を用いた洗浄では、光透過率は、８２．６％であった。この場合も、超微細な気泡を含む洗浄液を用いた洗浄を行うことで、確実に汚れを除去することができることがわかる。

第２の実施の形態では、塗料が貯留された１つの塗料タンク１５３をマニホールド１５９に接続した塗料供給装置１００を例示しているが、複数色の塗料が個別に貯留された複数の塗料タンク１５３をマニホールド１５９に各々接続した塗料供給装置であってもよい。

なお、第２の実施の形態では、コンプレッサ１５５からの空気を流路１７７及び流路１７７から分岐する流路１７８を介してマニホールド１５９及び三方弁１８１の各々に供給できるようにしているが、マニホールド１５９及び三方弁１８１に接続される流路の各々にコンプレッサを設けることも可能である。また、同様にして、ポンプ１５７の駆動により、流路１７９ａ及び流路１７９ａから分岐する流路１７９ｂを介して、マニホールド１５９及び三方弁１８１の各々に洗浄液を供給できるようにしているが、マニホールド１５９及び三方弁１８１に接続される流路の各々にポンプ及び気泡発生器を設けることも可能である。

＜効果のまとめ＞
本発明の塗料供給装置によれば、塗料の供給を行う供給路４１や流路１３２を有するとともに、洗浄液及び洗浄用空気を供給路４１や流路１３２に送り込むことにより、少なくとも供給路４１や流路１３２の洗浄を行うことが可能な塗料供給装置３０，１００において、洗浄液を供給路４１や流路１３２に供給するポンプ９２，１５７と、ポンプ９２，１５７により供給路４１や流路１３２に供給される洗浄液中に、マイクロバブルとナノバブルとの少なくとも一方を含む微細気泡を発生させる気泡発生器９３，１５８と、洗浄用空気を供給路４１や流路１３２に供給するコンプレッサ９４，１５５と、ポンプ９２，１５７の駆動とコンプレッサ９４，１５５の駆動とを制御する制御装置９６，１６０と、を有し、制御装置９６，１６０は、ポンプ９２，１５７の駆動とコンプレッサ９４，１５５とを交互に駆動させるように制御して、微細気泡を含んだ洗浄液と、洗浄用空気とを供給路４１や流路１３２に交互に送り込むものである。

従来では、洗浄液と洗浄用気体とを交互に塗料供給路に送り込むことで、洗浄液と洗浄用気体とを交互に送り込んだときに洗浄液が泡立ち、その泡立ちで塗料供給路及び噴出部に残存する塗料が除去される。洗浄液が泡立つことで発生する気泡は、塗料に含まれる顔料よりも大きいことから、供給路４１や流路１３２を洗浄したとしても、供給路４１や流路１３２の内壁面にこびりついた塗料（顔料）が残存してしまう。このことは、例えば使用する塗料の色替えを行う場合、次に使用する塗料に対して、残存している塗料（顔料）が混入し塗料が変色してしまう原因となる。

本発明では、塗料に含まれる顔料よりも小さい微細気泡を含む洗浄液を用いて洗浄するので、洗浄液の泡立ちによる汚れの洗浄に加えて、洗浄液に含まれる微細気泡が供給路４１や流路１３２の内壁面にこびりついた塗料（顔料）を除去できる。これにより、供給路４１や流路１３２の内壁面に対する洗浄性能が向上し、供給路４１や流路１３２の内壁面に残存する塗料が次に使用する塗料に混入することでの塗料の変色が抑制される。また、洗浄性能の向上により、これらに対する洗浄時間の短縮や、用いる洗浄液の使用量の抑制に寄与することができる。

また、塗料が貯留される塗料タンク３５と、供給路４１を介して、車体Ｂに塗装を行う塗装ヘッド３６に向けて供給される塗料のうち、塗装ヘッド３６にて使用していない塗料を塗料タンク３５に向けて戻す戻り流路４２と、を有し、供給路４１及び戻り流路４２は、塗装ヘッド３６とともに、塗料を塗料タンク３５と塗装ヘッド３６との間で循環させる塗料循環経路Ａを構成し、制御装置９６は、洗浄液及び洗浄用空気を、塗料の循環方向と同一方向、又は当該塗料の循環方向とは逆方向に送り込むように、ポンプ９２の駆動とコンプレッサ９４の駆動とを制御することで、塗料循環経路Ａを洗浄するものである。

これによれば、塗料の種類に合わせて洗浄液及び空気を流す方向を切り替えた洗浄を行うことができるので、供給路４１及び塗装ヘッド３６に対する洗浄性能が向上する。また、洗浄性能の向上により、これらに対する洗浄時間の短縮や、用いる洗浄液の使用量の抑制に寄与することができる。

また、塗料循環経路Ａには、複数の回路構成部品が配置されるとともに、当該複数の回路構成部品のうち、少なくとも隣り合う２つの回路構成部品の間の各々に切替弁６４，６５，６６，６７，８６，８７が配置され、制御装置９６は、微細気泡を含んだ洗浄液及び洗浄用空気を、少なくとも隣り合う２つの回路構成部品の間の各々に有する切替弁のうち、いずれか２つの切替弁の間の流路及び当該流路に配置される回路構成部品に送り込むように、いずれか２つの切替弁を制御するものである。

これによれば、塗料循環経路Ａに配置される回路構成部品の構造に基づいて、回路構成部品が配置される区間に対する洗浄を行うことができる。したがって、塗料循環経路Ａに対する洗浄を効率的に行うことができる。

また、本発明の塗装機１０は、上記に記載した塗料供給装置３０と、複数のノズル３７を所定の配列パターンにて配列されたノズル形成面３６ａを有するとともに、塗料供給装置３０により供給される塗料を複数のノズル３７の各々から吐出することで車体Ｂに塗装を行う塗装ヘッド３６と、を備えたものである。

これによれば、塗料に含まれる顔料よりも小さい微細な気泡を含んだ洗浄液を用いて洗浄するので、洗浄液に含まれる微細な気泡により、供給路４１の内壁面や塗装ヘッド３６の内部にこびりついた塗料（顔料）をはがして除去することができる。これにより、供給路４１及び塗装ヘッド３６に対する洗浄性能が向上し、供給路４１の内壁面や、塗装ヘッド３６の内部に残存する塗料が次に使用する塗料に混入することでの塗料の変色が抑制される。また、洗浄性能の向上により、これらに対する洗浄時間の短縮や、用いる洗浄液の使用量の抑制に寄与することができる。

また、洗浄液に含まれる微細気泡は、ノズル３７の内径よりも小さいので、洗浄後にノズル３７の内部に残存した洗浄液に含まれる微細気泡は、塗装ヘッド３６に設けた複数のノズル３７から排出されて当該ノズル３７の内部に残留することがない。その結果、洗浄後に、塗装ヘッド３６に設けた複数のノズル３７から塗料が吐出されたときに、ノズル３７の内部の残留する気泡による塗装ムラの発生が抑制される。

また、塗料が充填されるカートリッジ１０２を着脱自在に保持するカートリッジ集積部１１０と、塗料を貯留する塗料タンク１５３と、塗料タンク１５３に貯留された塗料を、塗料タンク１５３から流路１３２を介してカートリッジ１０２に送り出すポンプ１５７と、塗料タンク１５３からカートリッジ１０２への塗料の供給を制御する制御装置１６０と、を有し、制御装置１６０は、カートリッジ集積部１１０がカートリッジ１０２を保持することを受けて、流路１３２及びカートリッジ集積部１１０に保持されたカートリッジ１０２の内部を洗浄し、制御装置１６０は、カートリッジ集積部１１０がカートリッジ１０２を保持することを受けて、ポンプ１５４を駆動させて、塗料タンク１５３に貯留された塗料を前記カートリッジ１０２に充填するものである。

これによれば、塗装機に対して着脱自在なカートリッジ１０２に塗料を充填する際など、所定のタイミングで流路１３２だけでなくカートリッジ１０２を効率良く洗浄することができる。その結果、塗料の種類によっては、１つのカートリッジ１０２に異なる塗料を充填することが可能となり、カートリッジを塗料毎に設ける必要がなくなる。

また、制御装置１６０は、カートリッジ集積部１１０が保持したカートリッジ１０２を洗浄するタイミングとなるとき、ポンプ１５７とコンプレッサ１５５とを交互に駆動させるように制御して、微細気泡を含んだ洗浄液と洗浄用空気とを、流路１３２及びカートリッジ１０２に送り込むことで、流路１３２及びカートリッジ１０２の内部を洗浄するものである。

これによれば、塗装機に対して着脱自在なカートリッジ１０２に塗料を充填する際など、所定のタイミングで流路１３２だけでなくカートリッジ１０２を効率良く洗浄することができる。

また、複数種類の塗料の各々に対応して設けられた塗料タンク１５３が複数接続され、接続される塗料タンク１５３のいずれかと流路１３２とを接続することで、流路１３２に供給する塗料を切り替えるマニホールド１５９と、マニホールド１５９を制御する制御装置１６０と、を有し、マニホールド１５９は、複数の塗料タンク１５３の他に、ポンプ１５７及びコンプレッサ１５５に接続され、制御装置１６０は、流路１３２の洗浄時に、流路１３２とポンプ１５７との接続と、流路１３２とコンプレッサ１５５との接続とを順次切り替えるようにマニホールド１５９を制御するものである。

これによれば、カートリッジ１０２の洗浄時に、塗料をカートリッジ１０２に供給する流路やマニホールド１５９の内部を洗浄することができる。したがって、カートリッジ１０２や、当該カートリッジ１０２に塗料を供給する塗料供給装置１００に対する洗浄性能を向上させることができる。

また、カートリッジ１０２は、車体Ｂに塗装を行う塗装機に対して着脱自在に取り付けられるとともに、カートリッジ１０２は、塗装機に装着されたときに、内部に充填された塗料を塗装機が有する塗装ヘッドに向けて送り出す送出路１０３ａを有するものである。

これによれば、カートリッジ１０２の内部を洗浄する際に用いた洗浄液を、送出路１０３ａを介して排出することができる。これにより、カートリッジ１０２の内部だけでなく、塗料の送出路１０３ａも同時に洗浄することができる。

１０…塗装機
３０，１００…塗料供給装置
３５，１５３…塗料タンク
３６，１０１…塗装ヘッド
４１…供給路
４２…戻り流路
９２，１５４，１５７…ポンプ
９３，１５８…気泡発生器
９４，１５５…コンプレッサ
９６，１６０…制御装置
１０２…カートリッジ
１０３…フィードチューブ
１０３ａ…送出路
１３２…流路
１５９…マニホールド
Ａ…塗料循環経路

Claims (8)

1. 塗料の供給を行う塗料供給路を有するとともに、洗浄液及び洗浄用空気を前記塗料供給路に送り込むことにより、少なくとも前記塗料供給路の洗浄を行うことが可能な塗料供給装置において、
   前記洗浄液を前記塗料供給路に供給する洗浄液供給部と、
   前記洗浄液供給部から前記塗料供給路に向けて延びる第１流路に設けられるとともに、前記洗浄液供給部から送り出されて前記第１流路を流れる前記洗浄液中に、マイクロバブルとナノバブルとの少なくとも一方を含む微細気泡を発生させる気泡発生器と、
   前記洗浄用空気を前記塗料供給路に供給する空気供給部と、
   前記第１流路が接続される第１弁部と、前記空気供給部により供給される前記洗浄用空気が流れる第２流路が接続される第２弁部と、を有し、前記第１弁部及び前記第２弁部の開閉動作を行うことで、前記塗料供給路に接続する流路を、前記第１流路及び前記第２流路の間で切り替える切替手段と、
   前記洗浄液供給部、前記気泡発生器及び前記空気供給部の駆動を制御するとともに、前記切替手段における前記塗料供給路に接続する流路の切り替えを制御する洗浄制御部と、
   を有し、
   前記洗浄制御部は、前記切替手段における前記第１弁部を開動作させて前記第１流路と前記塗料供給路とを接続した後、前記洗浄液供給部及び前記気泡発生器を駆動して、前記微細気泡を含有する前記洗浄液を前記塗料供給路に供給する動作と、前記切替手段における前記第２弁部を開動作させて前記第２流路と前記塗料供給路とを接続した後、前記空気供給部を駆動して、前記洗浄用空気を前記塗料供給路に供給する動作と、を交互に行うことで、前記微細気泡を含んだ前記洗浄液と、前記洗浄用空気とを前記塗料供給路に交互に送り込む
   ことを特徴とする塗料供給装置。
2. 請求項１に記載の塗料供給装置において、
   前記塗料が貯留される貯留部と、
   前記塗料供給路を介して、塗装対象物に塗装を行う塗装部に向けて供給される前記塗料のうち、前記塗装部にて使用していない前記塗料を前記貯留部に向けて戻す戻り流路と、
   を有し、
   前記塗料供給路及び前記戻り流路は、前記塗装部とともに、前記塗料を前記貯留部と前記塗装部との間で循環させる塗料循環経路を構成し、
   前記洗浄制御部は、前記洗浄液及び前記洗浄用空気を、前記塗料の循環方向と同一方向、又は当該塗料の循環方向とは逆方向に送り込むように、前記洗浄液供給部の駆動と前記空気供給部の駆動とを制御することで、前記塗料循環経路を洗浄する
   ことを特徴とする塗料供給装置。
3. 請求項２に記載の塗料供給装置において、
   前記塗料循環経路には、複数の回路構成部品が配置されるとともに、前記複数の回路構成部品のうち、少なくとも隣り合う２つの回路構成部品の間の各々に、前記塗料循環経路を区分けするための区分け手段が配置され、
   前記洗浄制御部は、前記少なくとも隣り合う２つの回路構成部品の間の各々に有する区分け手段のうち、いずれか２つの区分け手段の間の流路及び当該流路に配置される回路構成部品に、前記微細気泡を含んだ前記洗浄液及び前記洗浄用空気を送り込むように、前記いずれか２つの区分け手段を制御する
   ことを特徴とする塗料供給装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の塗料供給装置と、
   複数のノズルを所定の配列パターンにて配列された吐出面を有するとともに、前記塗料供給装置により供給される塗料を前記複数のノズルの各々から吐出することで塗装対象物に塗装を行う塗装部と、
   を備えたことを特徴とする塗装機。
5. 請求項１に記載の塗料供給装置において、
   前記塗料が充填されるカートリッジを着脱自在に保持する保持部と、
   前記塗料を貯留する塗料タンクと、
   前記塗料タンクに貯留された前記塗料を、前記塗料タンクから前記塗料供給路を介して前記カートリッジに送り出す送出部と、
   前記塗料タンクから前記カートリッジへの前記塗料の供給を制御する塗料供給制御部と、
   を有し、
   前記洗浄制御部は、前記保持部が前記カートリッジを保持することを受けて、前記塗料供給路及び前記保持部に保持された前記カートリッジの内部を洗浄し、
   前記塗料供給制御部は、前記保持部が前記カートリッジを保持することを受けて、前記送出部を駆動させて、前記塗料タンクに貯留された前記塗料を前記カートリッジに充填する
   ことを特徴とする塗料供給装置。
6. 請求項５に記載の塗料供給装置において、
   前記洗浄制御部は、前記保持部が保持した前記カートリッジを洗浄するタイミングとなるとき、前記洗浄液供給部と前記空気供給部とを交互に駆動させるように制御して、前記微細気泡を含んだ前記洗浄液と前記洗浄用空気とを、前記塗料供給路及び前記カートリッジに送り込むことで、前記塗料供給路及び前記カートリッジの内部を洗浄する
   ことを特徴とする塗料供給装置。
7. 請求項５または６に記載の塗料供給装置において、
   前記切替手段は、前記第１流路及び前記第２流路の他に、複数種類の塗料の各々に対応して設けられた塗料タンクが複数接続され、
   前記塗料供給制御部は、前記塗料を前記カートリッジに充填する際に、複数の前記塗料タンクのいずれかと前記塗料供給路とを接続するように前記切替手段を制御し、
   前記洗浄制御部は、前記塗料供給路の洗浄時に、前記塗料供給路と前記洗浄液供給部との接続と、前記塗料供給路と前記空気供給部との接続とを順次切り替えるように前記切替手段を制御する
   ことを特徴とする塗料供給装置。
8. 請求項５に記載の塗料供給装置において、
   前記カートリッジは、塗装対象物に塗装を行う塗装機に対して着脱自在に取り付けられるとともに、
   前記カートリッジは、前記塗装機に装着されたときに、内部に充填された前記塗料を前記塗装機が有する塗装部に向けて送り出す送出路を有する
   ことを特徴とする塗料供給装置。

Images