JPH11262726A - 回転霧化頭型塗装装置の塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗装装置に各色毎の塗料用カートリッジを着
脱可能に設けることにより、塗料を排出することなく多
数色の塗料を色替して塗装できるようにする。 【解決手段】 塗装装置による塗装方法を、ハウジング
に塗料用カートリッジを取付ける塗料用カートリッジ取
付け工程と、塗料用カートリッジ内の塗料を回転霧化頭
に供給する塗装工程と、使用済みの塗料用カートリッジ
をハウジングから取外す塗料用カートリッジ取外し工程
と、回転霧化頭に付着した前色塗料を洗浄する洗浄工程
とによって構成している。従って、塗料の色替を行なう
場合でも、前色塗料を排出することなく、塗料用カート
リッジの交換だけで次色塗料を塗装することができる。

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の塗装方法に関する。

【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、例えば回転霧化頭を備えた回
転霧化頭型塗装装置が用いられている。また、昨今で
は、塗装装置に、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、第１の従来技術は、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
で、例えば特開平８−２２９４４６号公報に記載された
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、被塗物となる
自動車のボディ等を塗装する度に交換して取付ける構成
となっている。しかし、この塗装装置には、前色塗料を
洗浄するための装置がなく、塗装装置としての機能を満
たしていない。

【０００４】また、塗装装置には、予め定められたプロ
グラムに従ってボディ等を自動で塗装する所謂自動塗装
装置がある（例えば特開昭６３−１７５６６２号公
報）。この第２の従来技術となる自動塗装装置は、各色
毎のカートリッジを塗装用ロボット等の塗装作業機の作
業範囲内に配置し、該塗装作業機を作動させることによ
り塗装装置に所望のカートリッジを交換して取付ける構
成となっている。また、第２の従来技術による自動塗装
装置では、カートリッジの交換（色替）を行なうため
に、塗装装置に洗浄流体を供給するためのホースが接続
され、塗装装置内には、該ホースに連通し回転霧化頭に
向けて伸びた洗浄流体通路等が設けられている。そし
て、前色塗料を洗浄する場合には、ホースから供給され
た洗浄流体を洗浄流体通路から回転霧化頭に向け噴出
し、該回転霧化頭等を洗浄する。

【０００５】さらに、第３の従来技術として、例えば国
際公開ＷＯ９７／３４７０号公報に示す自動塗装装置が
ある。この第３の従来技術による自動塗装装置は、塗装
エリアに設けられた塗装作業機と、該塗装作業機に取付
けられ、塗料を噴霧する塗装機を有する塗装装置と、内
部に塗料が充填され、該塗装装置に交換可能に取付けら
れる各色毎に別個のカートリッジと、該カートリッジを
支持し、前記塗装装置との間でカートリッジを交換する
カートリッジ交換装置とを備えている。

【０００６】このように構成された第３の従来技術によ
る自動塗装装置にも、前記第２の従来技術による自動塗
装装置と同様に、塗装装置に洗浄流体を供給するための
ホースが接続され、塗装装置内には、該ホースに連通し
回転霧化頭に向けて伸びた洗浄流体通路、洗浄流体通路
を開，閉する洗浄流体弁等が設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した第
２、第３の従来技術による自動塗装装置では、回転霧化
頭を洗浄するための装置を塗装装置に設けているから、
塗装装置には、洗浄流体を供給するためのホースを接続
し、洗浄流体流路等を設けている。このため、ホースの
取り回しが面倒な上に、塗装装置が大型化し、重量も増
大してしまうという問題がある。

【０００８】また、塗着効率を高めるための高電圧を塗
料に印加する構成とした場合には、この高電圧が洗浄流
体流路、ホース内の洗浄流体を通って外部にリークして
しまうという問題がある。

【０００９】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、塗料を排出することな
く、多数色の塗料を色替して塗装することができるよう
にした回転霧化頭型塗装装置の塗装方法を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明が採用する回転霧化頭型塗装装
置の塗装方法は、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
ーブとからなる各色毎に別個の塗料用カートリッジとを
備えた回転霧化頭型塗装装置の塗装方法であって、塗装
に使用する塗料用カートリッジのボンベを前記ハウジン
グのカートリッジ取付部に取付け、フィードチューブを
前記フィードチューブ挿通孔に挿入する塗料用カートリ
ッジ取付け工程と、前記エアモータによって回転霧化頭
を回転させた状態で、取付けられた塗料用カートリッジ
内の塗料をフィードチューブを通して回転霧化頭に向け
供給する塗装工程と、塗装の終了後に、使用済みの塗料
用カートリッジを前記ハウジングから取外す塗料用カー
トリッジ取外し工程と、前記回転霧化頭の前面側から洗
浄流体を供給し、前記回転霧化頭に付着した前色塗料を
洗浄する洗浄工程とからなる。

【００１１】このように構成したことにより、塗料用カ
ートリッジ取付け工程では、塗装に使用する塗料用カー
トリッジのボンベをハウジングのカートリッジ取付部に
取付け、フィードチューブをフィードチューブ挿通孔に
挿入する。次に、塗装工程では、エアモータによって回
転霧化頭を回転させた状態で、取付けられた塗料用カー
トリッジ内の塗料をフィードチューブを通して回転霧化
頭に向け供給することにより、被塗物に塗装する。そし
て、塗料用カートリッジ取外し工程では、塗装終作業が
終了したら、使用済みの塗料用カートリッジをハウジン
グから取外す。さらに、洗浄工程では、回転霧化頭の前
面側から洗浄流体を供給し、該回転霧化頭に付着した前
色塗料を洗浄することにより、次色の塗装準備がなされ
る。

【００１２】また、請求項２の発明が採用する回転霧化
頭型塗装装置の塗装方法は、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る各色毎に別個の塗料用カート
リッジとを備えた回転霧化頭型塗装装置の塗装方法であ
って、塗装に使用する塗料用カートリッジのボンベを前
記ハウジングのカートリッジ取付部に取付け、フィード
チューブを前記フィードチューブ挿通孔に挿入する塗料
用カートリッジ取付け工程と、前記エアモータによって
回転霧化頭を回転させた状態で、取付けられた塗料用カ
ートリッジ内の塗料をフィードチューブを通して回転霧
化頭に向け供給する塗装工程と、塗装の終了後に、前記
回転霧化頭の前面側から洗浄流体を供給し、前記回転霧
化頭とフィードチューブ先端とに付着した前色塗料を洗
浄する洗浄工程と、洗浄の終了後に、使用済みの塗料用
カートリッジを前記ハウジングから取外す塗料用カート
リッジ取外し工程とからなる。

【００１３】このように構成したことにより、塗料用カ
ートリッジ取付け工程では、塗装に使用する塗料用カー
トリッジのボンベをハウジングのカートリッジ取付部に
取付け、フィードチューブをフィードチューブ挿通孔に
挿入する。次に、塗装工程では、エアモータによって回
転霧化頭を回転させた状態で、ハウジングに取付けられ
た塗料用カートリッジ内の塗料をフィードチューブを通
して回転霧化頭に向け供給することにより、被塗物に塗
装する。そして、洗浄工程では、塗装作業が終了した
ら、回転霧化頭の前面側から洗浄流体を供給し、該回転
霧化頭とフィードチューブ先端とに付着した前色塗料を
洗浄する。さらに、洗浄作業が終了したら、塗料用カー
トリッジ取外し工程では、使用済みの塗料用カートリッ
ジをハウジングから取外すことにより、次色の塗装準備
がなされる。

【００１４】さらに、請求項３の発明が採用する回転霧
化頭型塗装装置の塗装方法は、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る各色毎に別個の塗料用カー
トリッジと、内部に洗浄流体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
なる洗浄用カートリッジとを備えた回転霧化頭型塗装装
置の塗装方法であって、塗装に使用する塗料用カートリ
ッジのボンベを前記ハウジングのカートリッジ取付部に
取付け、フィードチューブを前記フィードチューブ挿通
孔に挿入する塗料用カートリッジ取付け工程と、前記エ
アモータによって回転霧化頭を回転させた状態で、取付
けられた塗料用カートリッジ内の塗料をフィードチュー
ブを通して回転霧化頭に向け供給する塗装工程と、塗装
の終了後に、使用済みの塗料用カートリッジを前記ハウ
ジングから取外す塗料用カートリッジ取外し工程と、前
記回転霧化頭に付着した前色塗料を洗浄するために、前
記ハウジングのカートリッジ取付部に洗浄用カートリッ
ジを取付ける洗浄用カートリッジ取付け工程と、前記洗
浄用カートリッジ内の洗浄流体を、フィードチューブを
通して回転霧化頭に供給する洗浄流体供給工程と、洗浄
の終了後に、前記ハウジングから使用済みの洗浄用カー
トリッジを取外す洗浄用カートリッジ取外し工程とから
なる。

【００１５】このように構成したことにより、塗料用カ
ートリッジ取付け工程では、塗装に使用する塗料用カー
トリッジのボンベをハウジングのカートリッジ取付部に
取付け、フィードチューブをフィードチューブ挿通孔に
挿入する。次に、塗装工程では、エアモータによって回
転霧化頭を回転させた状態で、取付けられた塗料用カー
トリッジ内の塗料をフィードチューブを通して回転霧化
頭に向け供給することにより、被塗物に塗装する。そし
て、塗料用カートリッジ取外し工程では、塗装が終了し
たら、使用済みの塗料用カートリッジをハウジングから
取外す。次に、洗浄用カートリッジ取付け工程では、回
転霧化頭に付着した前色塗料を洗浄するために、ハウジ
ングのカートリッジ取付部に洗浄用カートリッジを取付
ける。次の洗浄流体供給工程では、洗浄用カートリッジ
内の洗浄流体を、フィードチューブを通して回転霧化頭
に供給する。さらに、洗浄が終了したら、洗浄用カート
リッジ取外し工程では、ハウジングから使用済みの洗浄
用カートリッジを取外すことにより、次色の塗装準備が
なされる。

【００１６】

【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。

【００１７】まず、図１ないし図１０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。

【００１８】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
てシンナ供給装置１２が接続されている。そして、電源
線６Ａ、ホース７Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａ，１
２Ａ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。

【００１９】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、塗料用カートリッジ３５等から大略構成されてい
る。

【００２０】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とにより構成さ
れている。

【００２１】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ものである。

【００２２】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の前側は小径なフィードチ
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
決めするものである。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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、図４に示す如く、ベル状に形成されたベルカ
ップ３０Ａと、該ベルカップ３０Ａの前面中央に嵌着さ
れた円板状のハブ部材３０Ｂと、該ハブ部材３０Ｂより
も外周側で前記ベルカップ３０Ａの前面に形成され、塗
料を薄膜化する塗料薄膜化面３０Ｃと、前記ハブ部材３
０Ｂの後面側に画成された塗料溜り３０Ｄと、前記ハブ
部材３０Ｂの中央側に設けられ、ハブ部材３０Ｂの前面
側から供給される洗浄流体を前記塗料溜り３０Ｄに流入
させる複数個の洗浄流体流入孔３０Ｅ，３０Ｅ，…と、
前記ハブ部材３０Ｂの外周側に設けられ、フィードチュ
ーブ３９から吐出された塗料を前記塗料薄膜化面３０Ｃ
に導く多数個の塗料流出孔３０Ｆ，３０Ｆ，…とによっ
て構成されている。

【００２６】そして、回転霧化頭３０は、エアモータ２
９によって高速回転されることにより、フィードチュー
ブ３９から塗料溜り３０Ｄに供給される塗料を、各塗料
流出孔３０Ｆから塗料薄膜化面３０Ｃに導く。そして、
塗料薄膜化面３０Ｃに流出した塗料を、該塗料薄膜化面
３０Ｃで薄膜化し、遠心力により霧化する。これによ
り、霧化塗料は、後述するように高電圧に帯電した帯電
塗料粒子をなし、この帯電塗料粒子は後述する被塗物６
１との間に形成される静電界に沿って飛行し、塗着す
る。

【００２７】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。

【００２８】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させる外部
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。

【００２９】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。

【００３０】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に向けてエア
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。

【００３１】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の塗料溜り３０Ｄ
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、
塗料用カートリッジ３５のフィードチューブ３９が挿脱
可能に挿嵌される。

【００３２】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
するための塗料用カートリッジ（以下、全体として塗料
用カートリッジ３５という）で、該各塗料用カートリッ
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、塗料用カートリッジ３
５は、図５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３
８から軸方向に伸び、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。

【００３３】３６は塗料用カートリッジ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３６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３
６を周方向に位置決めするものである。

【００３４】３８はボンベ３６と一体的に形成された円
錐状凸部で、該円錐状凸部３８は、塗料用カートリッジ
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、円錐状凹陥部２７Ｂに当接して嵌合し、塗
料用カートリッジ３５を軸方向、径方向に位置決めする
ものである。

【００３５】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、塗料用カートリッジ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の塗料溜り３０Ｄ内に延在する程度に設定
されている。

【００３６】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、シ
ンナを収容するシンナ収容室４２とに画成している。

【００３７】４３は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４０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。

【００３８】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。

【００３９】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、図３に示すように
カートリッジ取付部２６に塗料用カートリッジ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に連通させ、シンナの流通を
許す。一方、図５に示すようにカートリッジ取付部２６
からボンベ３６を取外し、雌接続部２６Ｂから雄接続部
３６Ａを離脱させたときには、ばね力によってカートリ
ッジ側シンナ通路４３を遮断し、該シンナ通路４３から
シンナが流出するのを防止する。

【００４０】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。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。

【００４１】４６は塗料用カートリッジ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４６Ａに取付けられ、先端側がフィードチューブ３
９の塗料供給路３９Ａ内を延び、その先端部が弁座部３
９Ｂに離，着座する長尺な弁体４６Ｂと、前記ピストン
部４６Ａを介して該弁体４６Ｂを弁座部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４６Ａは、塗料弁収容部４
５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。

【００４２】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。

【００４３】４８はハウジング２２に設けられたハウジ
ング側シンナ通路で、該シンナ通路４８は、ネック部２
３内を軸方向に延びてシンナ弁収容部５３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、一端が塗料用カートリッジ３５
の塗料収容室４１内の塗料を押出す押出し液体をなすシ
ンナを定量供給するシンナシンナ供給装置（図示せず）
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。

【００４４】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。

【００４５】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の奥部に位置して塗料用
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５１のエアを吸引することにより、塗料用カートリ
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。

【００４６】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、負圧空間５１は、取外しエア供給通路５２を介
してエアを供給することにより、カートリッジ取付部２
６に対する塗料用カートリッジ３５の固定状態を解除
し、塗料用カートリッジ３５の取外しを許すものであ
る。

【００４７】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、
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。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。

【００４８】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。

【００４９】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５
４Ｂと、前記ピストン部５４Ａを介して該弁体５４Ｂを
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。

【００５０】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
させている。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１１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。

【００５１】一方、５６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、該カートリッジ保持台５６には、各色毎の塗料用カ
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５６には、塗装後に塗料
用カートリッジ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（いず
れも図示せず）等が設置されている。

【００５２】また、５７は塗装用ロボット１の周囲でカ
ートリッジ保持台５６の近傍に固定的に設けられた霧化
頭洗浄装置で、該霧化頭洗浄装置５７には、上部側に位
置して上向きに開口した廃液回収容器５８が設けられ、
該廃液回収容器５８には、中央に位置して洗浄用シンナ
を噴出する洗浄ノズル５９と、洗浄に用いたシンナを回
収する廃液パイプ６０とが設けられている。ここで、前
記洗浄ノズル５９はポンプを介してシンナ源に接続さ
れ、前記廃液パイプ６０は廃液タンク（いずれも図示せ
ず）に開口している。

【００５３】そして、霧化頭洗浄装置５７は、その廃液
回収容器５８内に塗装機２８の回転霧化頭３０が配置さ
れると、この回転霧化頭３０の前面側となる洗浄ノズル
５９から洗浄流体としてのシンナを噴出し、該回転霧化
頭３０に付着した塗料を洗浄するものである。また、回
転霧化頭３０を洗浄した洗浄廃液は廃液パイプ６０を通
して廃液タンク内に回収する。

【００５４】本実施の形態による塗装装置２１は、上述
の如き構成を有するもので、次に、塗装装置２１の塗装
方法について図６ないし図１０に従って説明する。

【００５５】まず、ａ色の塗料用カートリッジ３５ａを
用いてａ色の塗料を被塗物６１に塗装する場合について
説明する。最初に、図７に示すように、塗料用カートリ
ッジ取付け工程では、カートリッジ保持台５６からａ色
の塗料が充填された塗料用カートリッジ３５ａを取出
し、この塗料用カートリッジ３５ａをハウジング２２に
取付ける。そして、塗料用カートリッジ３５ａをハウジ
ング２２に取付けるときには、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内に挿嵌す
る。

【００５６】また、塗料用カートリッジ３５ａの取付け
時には、エア吸引通路５０によってボンベ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とによ
り、ハウジング２２に対して塗料用カートリッジ３５ａ
を固定して抜け止め状態に保持する。

【００５７】次に、塗装工程について説明する。この塗
装工程では、エアモータ２９を駆動して回転霧化頭３０
を高速回転し、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３１Ａから噴出す
ると共に、高電圧発生器３２によってａ色塗料に高電圧
を印加する。この状態で、シンナ供給装置１２からシン
ナ通路４８，４３を経由して、押出し用のシンナをボン
ベ３６のシンナ収容室４２内に定量供給する。これによ
り、図８に示すように押出し用のシンナによってピスト
ン４０を変位させ、塗料収容室４１内のａ色塗料をフィ
ードチューブ３９を通して回転霧化頭３０に供給し、回
転霧化頭３０から被塗物６１に向け噴霧する。

【００５８】この塗料の噴霧時には、ａ色塗料が回転霧
化頭３０により遠心霧化されて微粒化し、高電圧に帯電
した帯電塗料粒子をなす。そして、この帯電塗料粒子
は、各シェーピングエア噴出孔３１Ａから噴出されるシ
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６１との間に形成される静電界に沿って飛
行し、被塗物６１に塗着する。

【００５９】次に、塗料用カートリッジ取外し工程につ
いて説明する。この場合には、まず、塗装用ロボット１
の垂直アーム３、水平アーム４等を作動することによ
り、塗装装置２１を図７に示すカートリッジ交換位置に
配置する。即ち、塗装機２８の前部側を霧化頭洗浄装置
５７の廃液回収容器５８内に挿入し、回転霧化頭３０の
前面側に洗浄ノズル５９を配置する。この状態で、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に対する塗料用カ
ートリッジ３５ａの固定を解除する。そして、図９中の
矢示の如く、該塗料用カートリッジ３５ａを把持具６２
で把持し、ハウジング２２から軸方向に引き抜いてカー
トリッジ保持台５６に戻す。

【００６０】次に、回転霧化頭３０の洗浄工程について
説明する。この場合には、塗装用ロボット１を作動し、
図９に示すように塗装機２８の前部側を霧化頭洗浄装置
５７に挿入した状態にしておく。また、エアモータ２９
によって回転霧化頭３０を、高速回転させておく。この
状態で、図１０に示す如く、洗浄ノズル５９から洗浄用
のシンナを噴出し、回転霧化頭３０の前面側からシンナ
を供給する。

【００６１】これにより、ハブ部材３０Ｂの表面を流れ
るシンナは、遠心力によって中央からベルカップ３０Ａ
の塗料薄膜化面３０Ｃに向けて流れ、該塗料薄膜化面３
０Ｃ等に付着した塗料Ｐ1 を洗浄する。また、ハブ部材
３０Ｂの洗浄流体流入孔３０Ｅから塗料溜り３０Ｄに流
入したシンナは、該塗料溜り３０Ｄの内壁、ハブ部材３
０Ｂの後面に付着した塗料Ｐ2 を洗浄し、塗料流出孔３
０Ｆから流出する。そして、洗浄に使われたシンナは、
廃液回収容器５８内に流出し、廃液パイプを介して廃液
タンクに回収される。

【００６２】このようにしてａ色の塗料用カートリッジ
３５ａを用いた塗装作業が完了したら、例えば、ｂ色の
塗料用カートリッジ３５ｂをカートリッジ保持台５６か
ら取出してハウジング２２に取付けることにより、ａ色
塗料と同様にｂ色塗料の塗装を行なうことができる。

【００６３】かくして、本実施の形態では、塗装用ロボ
ット１の手首５にハウジング２２を取付け、該ハウジン
グ２２に対してａ色，ｂ色，…ｎ色の塗料が充填された
塗料用カートリッジ３５ａ，３５ｂ，…３５ｎを用意し
ておく。この上で、塗料用カートリッジ取付け工程では
ハウジング２２に塗料用カートリッジ３５を取付け、塗
装工程では塗料用カートリッジ３５から回転霧化頭３０
に向け塗料を供給して被塗物６１を塗装し、塗料用カー
トリッジ取外し工程ではハウジング２２から塗料用カー
トリッジ３５を取外し、さらに洗浄工程では回転霧化頭
３０に付着した前色塗料を洗浄することにより、被塗物
６１の塗装作業を行なうものである。

【００６４】従って、本実施の形態によれば、多種類の
塗色塗料が充填された塗料用カートリッジ３５を予め用
意することにより、１台の塗装装置２１で多数色の色替
動作に対応することができ、信頼性を高め、利用範囲を
広めることができる。また、他色の塗料を増設する場合
でも、塗装装置２１を改造することなく、カートリッジ
保持台５６に他色の塗料が充填された塗料用カートリッ
ジ３５を新たに配設するだけで容易に対応することがで
きる。

【００６５】しかも、各色毎の塗料用カートリッジ３５
を交換して用いることにより、色替時の塗料の排出をな
くすことができるから、洗浄時間を短縮できる上に、塗
料、シンナの無駄をなくして環境に優しい塗装装置２１
とすることができる。

【００６６】また、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、塗料としてメタリック塗
料、水性塗料等の電気抵抗の低い塗料を塗装する場合で
も、高電圧がリークするのを防止することができ、多種
類の塗料の塗装を可能にして塗装装置２１の利用範囲を
広めることができる。

【００６７】また、回転霧化頭３０等を洗浄するための
霧化頭洗浄装置５７は、塗装装置２１と別個に設けてい
るから、シンナ等の洗浄流体を介して高電圧がリークす
るのを防止でき、高電圧を遮断するための構造（ボルテ
ージブロック）を簡略化することができる。

【００６８】さらに、塗装装置２１には、塗料の供給，
停止を行なう塗料弁４６と、押出し用のシンナの供給，
停止を行なうシンナ弁５４とを設けている。これによ
り、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，閉弁動作させることにより、この噴霧
指令，停止指令後に直ちに塗料を噴霧，停止させること
ができる。

【００６９】従って、塗装プログラムに沿って正確に制
御できるから、塗膜の厚さを一定にして塗装品質を高め
ることができ、信頼性を向上することができる。また、
塗料用カートリッジ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。

【００７０】次に、図１１ないし図１４は本発明の第２
の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、洗浄工程
は塗料用カートリッジ取外し工程の前に行なう構成とし
たことにある。なお、本実施の形態は、構成要素が前述
した第１の実施の形態と同一のため、塗装方法について
のみ説明する。

【００７１】塗料用カートリッジ３５ａを用いてａ色の
塗料を被塗物６１に塗装する場合について説明する。塗
料用カートリッジ取付け工程では、前述した第１の実施
の形態と同様に、ａ色の塗料が充填された塗料用カート
リッジ３５ａをカートリッジ保持台５６から取出してハ
ウジング２２に取付ける。このときに、エア吸引通路５
０によって負圧空間５１内のエアを吸引することによ
り、ハウジング２２に対して塗料用カートリッジ３５ａ
を固定する。

【００７２】次に、塗装工程では、エアモータ２９で回
転霧化頭３０を高速回転し、各シェーピングエア噴出孔
３１Ａからシェーピングエアを噴出し、高電圧発生器３
２によってａ色塗料に高電圧を印加する。そして、この
状態でシンナ収容室４２内に押出し用のシンナを定量供
給することにより、ピストン４０を押動して塗料収容室
４１内のａ色塗料を回転霧化頭３０に向け供給し、被塗
物６１にａ色塗料を噴霧する。

【００７３】そして、塗装工程が終了したら洗浄工程を
行なう。このため、塗装用ロボット１の垂直アーム３、
水平アーム４等を作動することにより、塗装装置２１
を、図１２に示すカートリッジ交換位置に配置する。こ
の状態で、図１３に示す如く、エアモータ２９によって
回転霧化頭３０を高速回転させ、洗浄ノズル５９から洗
浄用のシンナを噴出し、回転霧化頭３０の前面側からシ
ンナを供給する。

【００７４】これにより、洗浄工程では、ハブ部材３０
Ｂの表面を流れるシンナは、遠心力によって中央からベ
ルカップ３０Ａの塗料薄膜化面３０Ｃに向けて流れ、該
塗料薄膜化面３０Ｃ等に付着した塗料Ｐ1 を洗浄する。
また、ハブ部材３０Ｂの洗浄流体流入孔３０Ｅから塗料
溜り３０Ｄに流入したシンナは、該塗料溜り３０Ｄの内
壁、ハブ部材３０Ｂの後面に付着した塗料Ｐ2 を洗浄す
る。さらに、塗料溜り３０Ｄに流入したシンナの一部
は、フィードチューブ３９の先端に付着した塗料Ｐ3 を
洗浄する。そして、各部を洗浄したシンナは、塗料流出
孔３０Ｆから廃液回収容器５８内に流出し、回収され
る。

【００７５】次に、塗料用カートリッジ取外し工程で
は、カートリッジ取付部２６に対する塗料用カートリッ
ジ３５ａの固定を解除し、図１４中の矢示の如く、該塗
料用カートリッジ３５ａを把持具６２で把持し、ハウジ
ング２２から軸方向に引き抜いてカートリッジ保持台５
６に戻す。

【００７６】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、前述した第１の実施の形態とほぼ同様
の作用効果を有している。しかし、本実施の形態では、
塗装工程の終了後に直ちに洗浄工程を実施し、その後に
カートリッジ取外し工程を行なう構成としている。この
ため、回転霧化頭３０の洗浄時には、カートリッジ３５
のフィードチューブ３９先端も同時に洗浄することがで
きる。これにより、回転霧化頭３０からカートリッジ３
５を取外す前にフィードチューブ３９の先端に付着して
いる前色塗料を洗浄することができるでき、フィードチ
ューブ３９の詰りを防止することができる。

【００７７】次に、本発明の第３の実施の形態を図１５
ないし図１７に基づいて詳細に説明する。本実施の形態
の特徴は、洗浄流体が充填された洗浄用カートリッジを
用いて回転霧化頭を洗浄する構成としたことにある。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。

【００７８】７１は本実施の形態に用いる洗浄用カート
リッジで、該洗浄用カートリッジ７１は、ハウジング２
２のカートリッジ取付部２６に取付けられるもので、塗
料用カートリッジ３５と同様の構成を有している。しか
し、洗浄用カートリッジ７１は、その内部に洗浄流体と
してのシンナが充填されている。また、洗浄用カートリ
ッジ７１は、塗料用カートリッジ３５と一緒にカートリ
ッジ保持台５６に配置されている。

【００７９】７２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廃液回収容器で、該廃液回
収容器７２は洗浄に用いたシンナを回収するもので、廃
液タンク（図示せず）に接続されている。なお、廃液回
収容器７２には、第１の実施の形態による霧化頭洗浄装
置５７のように洗浄ノズルは設けられていない。

【００８０】本実施の形態による塗装装置２１は、上述
の如き構成を有するもので、次に、塗装装置２１の塗装
方法について図１６に従って説明する。

【００８１】まず、ａ色の塗料用カートリッジ３５ａを
用いてａ色の塗料を被塗物６１に塗装する場合について
説明する。塗料用カートリッジ取付け工程では、前述し
た第１の実施の形態と同様に、ａ色の塗料が充填された
塗料用カートリッジ３５ａをハウジング２２に取付け、
エア吸引通路５０によって負圧空間５１内のエアを吸引
することにより、ハウジング２２に対して塗料用カート
リッジ３５ａを固定する。

【００８２】次に、塗装工程では、エアモータ２９で回
転霧化頭３０を高速回転し、各シェーピングエア噴出孔
３１Ａからシェーピングエアを噴出し、高電圧発生器３
２によってａ色塗料に高電圧を印加する。そして、この
状態でシンナ収容室４２内に押出し用のシンナを定量供
給し、ピストン４０を押動して塗料収容室４１内のａ色
塗料を回転霧化頭３０に向け供給することにより、被塗
物６１にａ色塗料を噴霧する。

【００８３】次に、塗料用カートリッジ取外し工程で
は、取外しエア供給通路５２から負圧空間５１にエアを
供給して塗料用カートリッジ３５ａの固定を解除し、該
塗料用カートリッジ３５ａをハウジング２２から取外
す。

【００８４】次に、回転霧化頭３０を洗浄する洗浄工程
について説明する。この洗浄工程は、洗浄用カートリッ
ジ７１を用いて回転霧化頭３０を洗浄するもので、洗浄
用カートリッジ取付け工程、シンナ吐出工程、洗浄用カ
ートリッジ取外し工程からなっている。

【００８５】まず、洗浄用カートリッジ取付け工程で
は、ハウジング２２のカートリッジ取付部２６に洗浄用
カートリッジ７１を取付ける。このときには、エアの吸
引によって洗浄用カートリッジ７１がハウジング２２に
対して固定される。

【００８６】洗浄流体供給工程となるシンナ吐出工程で
は、図１７に示すように、塗装用ロボット１の垂直アー
ム３、水平アーム４等を作動し、塗装機２８の回転霧化
頭３０を廃液回収容器７２内に挿入する。この状態で、
エアモータ２９によって回転霧化頭３０を高速回転させ
ると共に、洗浄用カートリッジ７１に押出し用のシンナ
を供給し、該カートリッジ７１内に充填された洗浄用の
シンナを回転霧化頭３０に向け吐出することにより、該
回転霧化頭３０に付着したａ色塗料を洗浄する。

【００８７】次に、洗浄用カートリッジ取外し工程で
は、洗浄用カートリッジ７１の固定を解除し、該洗浄用
カートリッジ７１をハウジング２２から取外す。これに
より、回転霧化頭３０の洗浄が終了する。

【００８８】かくして、このように構成された本実施の
形態でも、前記各実施の形態によるものとほぼ同様の作
用効果を得ることができるが、特に、本実施の形態で
は、塗料用カートリッジ３５として用いているカートリ
ッジをそのままに洗浄用カートリッジ７１として用いる
ことができるから、回転霧化頭３０を洗浄するための構
成を簡略化してコストを低減することができる。

【００８９】なお、各実施の形態では、塗装作業機とし
ての塗装用ロボット１の手首５に塗装装置２１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、レシプロケータ等の他の塗装作業機に塗装
装置２１を取付ける構成としてもよい。この場合、レシ
プロケータは動作範囲が狭いため、霧化頭洗浄装置５
７、廃液回収容器７２を移動可能に構成するのが望まし
い。

【００９０】また、各実施の形態では、カートリッジ３
５，７１内にピストン４０を設け、該ピストン４０によ
って塗料、シンナを押出した場合を例示したが、これに
替えて、例えばベローズ等を用い、該ベローズ内に充填
された塗料等を押出す構成としてもよい。

【００９１】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が、これに替え
て、例えば、図１８に示す変形例の如く、エアモータ８
１の軸穴８１Ｂを軸方向にほぼ同径寸法で貫通させ、該
軸穴８１Ｂを貫通するように回転軸８１Ｃを設ける構成
としてもよい。

【００９２】また、各実施の形態では、エア吸引通路５
０を経由して負圧空間５１のエアを吸引することによ
り、ハウジング２２に対してカートリッジ３５，７１を
固定するものとして述べたが、本発明はこれに限らず、
例えばハウジング２２側に設けたロック部材をカートリ
ッジ３５，７１側に設けたロック穴に係合させることに
より、カートリッジ３５，７１を固定する構成としても
よい。

【００９３】また、各実施の形態では、押出し用の液体
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、高電圧の印加方式等に応じ水等の他の液体を
用いて塗料等を押出す構成としてもよい。

【００９４】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、塗料用カートリッジ取付け工程では、塗装に使用
する塗料用カートリッジのボンベをハウジングのカート
リッジ取付部に取付け、フィードチューブをフィードチ
ューブ挿通孔に挿入し、塗装工程では、エアモータによ
って回転霧化頭を回転させた状態で、取付けられた塗料
用カートリッジ内の塗料をフィードチューブを通して回
転霧化頭に向け供給することにより、被塗物に塗装する
ことができる。そして、塗料用カートリッジ取外し工程
では、塗装の終了後に、使用済みの塗料用カートリッジ
をハウジングから取外し、さらに洗浄工程では、回転霧
化頭の前面側から洗浄流体を供給し、該回転霧化頭に付
着した前色塗料を洗浄することにより、次色の塗装準備
をすることができる。

【００９５】従って、多種類の塗色塗料が充填された塗
料用カートリッジを予め用意することにより、１台の回
転霧化頭型塗装装置で多数色の色替動作に対応すること
ができ、信頼性を高め、利用範囲を広めることができ
る。しかも、塗料用カートリッジには塗料ホース等が接
続されていないから、メタリック塗料、水性塗料等の電
気抵抗の低い塗料を塗装する場合でも、塗料に印加した
高電圧が塗料を介してリークするのを防止でき、多種類
の塗料の塗装を可能にして塗装装置の信頼性を高めるこ
とができる。

【００９６】請求項２の発明によれば、塗料用カートリ
ッジ取付け工程では、塗装に使用する塗料用カートリッ
ジのボンベをハウジングのカートリッジ取付部に取付
け、フィードチューブをフィードチューブ挿通孔に挿入
し、塗装工程では、エアモータによって回転霧化頭を回
転させた状態で、取付けられた塗料用カートリッジ内の
塗料をフィードチューブを通して回転霧化頭に向け供給
することにより、被塗物に塗装することができる。次の
洗浄工程では、塗装の終了後に、回転霧化頭の前面側か
ら洗浄流体を供給し、該回転霧化頭とフィードチューブ
先端とに付着した前色塗料を洗浄する。さらに塗料用カ
ートリッジ取外し工程では、洗浄の終了後に、使用済み
の塗料用カートリッジをハウジングから取外すことによ
り、次色の塗装準備をすることができる。

【００９７】従って、多種類の塗色塗料が充填された塗
料用カートリッジを予め用意することにより、１台の回
転霧化頭型塗装装置で多数色の色替動作に対応すること
ができ、信頼性を高め、利用範囲を広めることができ
る。しかも、塗料用カートリッジには塗料ホース等が接
続されていないから、メタリック塗料、水性塗料等の電
気抵抗の低い塗料を塗装する場合でも、塗料に印加した
高電圧が塗料を介してリークするのを防止でき、多種類
の塗料の塗装を可能にして塗装装置の信頼性を高めるこ
とができる。さらに、ハウジングにカートリッジを取付
けたままの状態で洗浄を行なっているから、回転霧化頭
と一緒にカートリッジのフィードチューブ先端に付着し
た塗料を洗浄することができ、フィードチューブの詰り
を防止することができる。

【００９８】請求項３の発明によれば、塗料用カートリ
ッジ取付け工程では、塗装に使用する塗料用カートリッ
ジのボンベをハウジングのカートリッジ取付部に取付
け、フィードチューブをフィードチューブ挿通孔に挿入
し、塗装工程では、エアモータによって回転霧化頭を回
転させた状態で、取付けられた塗料用カートリッジ内の
塗料をフィードチューブを通して回転霧化頭に向け供給
することにより、被塗物に塗装することができる。ま
た、塗料用カートリッジ取外し工程では、塗装の終了後
に、使用済みの塗料用カートリッジをハウジングから取
外すことができる。次に、洗浄用カートリッジ取付け工
程では、回転霧化頭に付着した前色塗料を洗浄するため
に、ハウジングのカートリッジ取付部に洗浄用カートリ
ッジを取付け、洗浄流体供給工程では、洗浄用カートリ
ッジ内の洗浄流体を、フィードチューブを通して回転霧
化頭に供給することにより、該回転霧化頭に付着した前
色塗料を洗浄し、洗浄用カートリッジ取外し工程では、
洗浄の終了後に、ハウジングから使用済みの洗浄用カー
トリッジを取外すことにより、次色の塗装準備をするこ
とができる。

【００９９】従って、多種類の塗色塗料が充填された塗
料用カートリッジと洗浄流体が充填された洗浄用カート
リッジとを予め用意することにより、１台の回転霧化頭
型塗装装置で多数色の色替動作に対応することができ、
信頼性を高め、利用範囲を広めることができる。しか
も、塗料用カートリッジ、洗浄用カートリッジには塗料
ホース、溶剤ホースのいずれもが接続されていないか
ら、メタリック塗料、水性塗料等の電気抵抗の低い塗料
を塗装する場合でも、塗料に印加した高電圧が塗料を介
してリークするのを防止でき、多種類の塗料の塗装を可
能にして塗装装置の信頼性を高めることができる。ま
た、塗料用カートリッジと洗浄用カートリッジとを共通
のカートリッジとすることにより、コストを低減するこ
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】回転霧化頭を回転軸、フィードチューブの先端
と一緒に示す要部拡大縦断面図である。

【図５】カートリッジを示す縦断面図である。

【図６】第１の実施の形態による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７】ハウジングに塗料用カートリッジを取付けた状
態を示す動作説明図である。

【図８】回転霧化頭型塗装装置によって被塗物を塗装し
ている状態を示す動作説明図である。

【図９】霧化頭洗浄装置の位置でハウジングから塗料用
カートリッジを取外した状態を示す動作説明図である。

【図１０】霧化頭洗浄装置によって回転霧化頭を洗浄し
ている状態を拡大して示す動作説明図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態による回転霧化頭
型塗装装置の動作を示すタイムチャートである。

【図１２】回転霧化頭型塗装装置をカートリッジの交換
位置に配置した状態を示す動作説明図である。

【図１３】霧化頭洗浄装置によって回転霧化頭、フィー
ドチューブの先端を洗浄している状態を拡大して示す動
作説明図である。

【図１４】ハウジングから塗料用カートリッジを取外し
た状態を示す動作説明図である。

【図１５】本発明の第３の実施の形態による回転霧化頭
型塗装装置を塗装用ロボット等と共に示す正面図であ
る。

【図１６】第３の実施の形態による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１７】洗浄用カートリッジによって回転霧化頭を洗
浄している状態を示す動作説明図である。

【図１８】本発明の変形例による塗装機本体を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

２１ 回転霧化頭型塗装装置 ２２ ハウジング ２５ 塗装機取付部 ２６ カートリッジ取付部 ２７ ハウジング側フィードチューブ挿通孔 ２８ 塗装機 ２９，８１ エアモータ ２９Ａ，８１Ａ モータケース ２９Ｂ ８１Ｂ 軸穴 ２９Ｃ ８１Ｃ 回転軸 ２９Ｄ ８１Ｄ エアタービン ２９Ｅ ８１Ｅ 静圧エア軸受 ３０ 回転霧化頭 ３４ 塗装機側フィードチューブ挿通孔 ３５ａ，３５ｂ，…３５ｎ 塗料用カートリッジ ３６ ボンベ ３９ フィードチューブ ５７ 霧化頭洗浄装置（洗浄手段） ６１ 被塗物 ７１ 洗浄用カートリッジ

Claims (3)

【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る各色毎に別個
   の塗料用カートリッジとを備えた回転霧化頭型塗装装置
   の塗装方法であって、 塗装に使用する塗料用カートリッジのボンベを前記ハウ
   ジングのカートリッジ取付部に取付け、フィードチュー
   ブを前記フィードチューブ挿通孔に挿入する塗料用カー
   トリッジ取付け工程と、 前記エアモータによって回転霧化頭を回転させた状態
   で、取付けられた塗料用カートリッジ内の塗料をフィー
   ドチューブを通して回転霧化頭に向け供給する塗装工程
   と、 塗装の終了後に、使用済みの塗料用カートリッジを前記
   ハウジングから取外す塗料用カートリッジ取外し工程
   と、 前記回転霧化頭の前面側から洗浄流体を供給し、前記回
   転霧化頭に付着した前色塗料を洗浄する洗浄工程とから
   なる回転霧化頭型塗装装置の塗装方法。
2. 【請求項２】 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る各色毎に別個
   の塗料用カートリッジとを備えた回転霧化頭型塗装装置
   の塗装方法であって、 塗装に使用する塗料用カートリッジのボンベを前記ハウ
   ジングのカートリッジ取付部に取付け、フィードチュー
   ブを前記フィードチューブ挿通孔に挿入する塗料用カー
   トリッジ取付け工程と、 前記エアモータによって回転霧化頭を回転させた状態
   で、取付けられた塗料用カートリッジ内の塗料をフィー
   ドチューブを通して回転霧化頭に向け供給する塗装工程
   と、 塗装の終了後に、前記回転霧化頭の前面側から洗浄流体
   を供給し、前記回転霧化頭とフィードチューブ先端とに
   付着した前色塗料を洗浄する洗浄工程と、 洗浄の終了後に、使用済みの塗料用カートリッジを前記
   ハウジングから取外す塗料用カートリッジ取外し工程と
   からなる回転霧化頭型塗装装置の塗装方法。
3. 【請求項３】 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る各色毎に別個
   の塗料用カートリッジと、 内部に洗浄流体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る洗浄用カ
   ートリッジとを備えた回転霧化頭型塗装装置の塗装方法
   であって、 塗装に使用する塗料用カートリッジのボンベを前記ハウ
   ジングのカートリッジ取付部に取付け、フィードチュー
   ブを前記フィードチューブ挿通孔に挿入する塗料用カー
   トリッジ取付け工程と、 前記エアモータによって回転霧化頭を回転させた状態
   で、取付けられた塗料用カートリッジ内の塗料をフィー
   ドチューブを通して回転霧化頭に向け供給する塗装工程
   と、 塗装の終了後に、使用済みの塗料用カートリッジを前記
   ハウジングから取外す塗料用カートリッジ取外し工程
   と、 前記回転霧化頭に付着した前色塗料を洗浄するために、
   前記ハウジングのカートリッジ取付部に洗浄用カートリ
   ッジを取付ける洗浄用カートリッジ取付け工程と、 前記洗浄用カートリッジ内の洗浄流体を、フィードチュ
   ーブを通して回転霧化頭に供給する洗浄流体供給工程
   と、 洗浄の終了後に、前記ハウジングから使用済みの洗浄用
   カートリッジを取外す洗浄用カートリッジ取外し工程と
   からなる回転霧化頭型塗装装置の塗装方法。