KR20120085784A - 정전 도장기용의 도료 카트리지의 세정 방법 및 도료 백 - Google Patents

Abstract

색 교체를 위해 도료 카트리지의 내부를 세정할 때에 폐기하는 도료의 양을 저감한다. 도료 카트리지(10)의 세정에서는, 눌러 찌부러뜨린 상태의 도료 백(12)의 상단부 입구부(12b)를 통하여 에어 및 세정액이 공급되고, 이것보다 도료 백(12)이 확장된 상태로 된다. 도료 백(12)이 확장되는 데 수반하여 도료 카트리지(10)의 밀폐 공간(14)(작동액실)의 작동액은 카트리지 내의 작동액 배출 통로(26)를 통하여 회수된다. 다음의 공정에서는, 도료 카트리지(10)의 작동액실[밀폐 공간(14)]에 카트리지 내 작동액 공급 통로(22)를 통하여 작동액을 공급하여 도료 백(12)을 눌러 찌부러뜨려, 도료 백(12)의 하단부 입구부(12c)로부터 세정액을 배출시킨다.

Description

정전 도장기용의 도료 카트리지의 세정 방법 및 도료 백{METHOD OF WASHING PAINT CARTRIDGE FOR ELECTROSTATIC COATING APPARATUS AND PAINT BAG}

본 발명은, 일반적으로는, 정전 도장기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 도장기 본체에 탈착 가능하게 장착되는 도료 카트리지의 세정 방법 및 도료 백에 관한 것이다.

수성 도료, 메탈릭 도료 등의 도전성 도료에 적합한 정전 도장기로서, 도료 카트리지식의 정전 도장기가 알려져 있다. 도료 카트리지식 정전 도장기는, 도장기 본체에 탈착 가능하게 장착되는 도료 카트리지를 갖고, 이 도료 카트리지에 수용되어 있는 도전성 도료를 사용하여 자동차 보디 등의 도장이 행해진다. 도료 카트리지식 정전 도장기는, 고전압이 도전성 도료를 통하여 외부로 리크되는 것을 차단할 수 있다는 이점이 있다.

외부의 도료원으로부터 도료의 공급을 받는 전통적인 정전 도장기는, 회전 무화 헤드(소위 「벨 컵」)를 구비한 회전 무화식 도장기와, 스프레이식 도장기로 크게 구별되지만, 이 양자의 방식의 도장기에 도료 카트리지가 적용되는 것은 물론이다.

도료 카트리지는, 도료 카세트 또는 도료 탱크 유닛이라고도 불리어지고 있지만, 크게 구별하면, 첫번째, 피스톤으로 도료를 밀어내는 피스톤식(특허 문헌 1 내지 3)과, 두번째, 도료 백에 압력을 가하여 도료 백을 눌러 찌부러뜨림으로써 도료 백으로부터 도료를 밀어내는 도료 백식(특허 문헌 4 내지 6)으로 분류할 수 있다.

구체적으로는, 특허 문헌 1 내지 3의 피스톤식 도료 카트리지는, 피스톤으로 구획되는 도료 수용실과, 피스톤을 사이에 두고, 도료 수용실과는 반대측의 작동액실을 갖고, 작동액실에 작동액(전형적으로는 시너 등의 비도전성 액체)을 공급하여 피스톤을 밀어 내림으로써 도료 수용실의 도료를 도료 카트리지로부터 밀어내고, 이 도료를 피드 튜브를 통하여 벨 컵에 공급한다. 또한, 특허 문헌 1 내지 3의 도료 카트리지는, 도장기 본체에 삽입 가능한 피드 튜브를 구비하고 있으므로, 피드 튜브가 구비된 도료 카트리지라고 부를 수도 있다.

특허 문헌 4는, 전술한 바와 같이, 도료 수용실을 형성하는 도료 백을 구비한 도료 카트리지를 개시하는 것이지만, 이 특허 문헌 4의 도료 카트리지는, 도장기 본체에 삽입 가능한 피드 튜브를 구비하고 있다. 따라서, 이 특허 문헌 4에 개시된 도료 카트리지도 피드 튜브가 구비된 도료 카트리지라고 부를 수 있다. 특허 문헌 4는, 도료 백을 눌러 찌부러뜨리는 방법으로서, 2개의 방식을 개시하고 있다. 그 하나는, 도료 백의 주위에 작동액을 공급하고, 이 작동액에 의해 도료 백에 직접적으로 압력을 가하여 도료 백을 눌러 찌부러뜨리는 방법이다. 다른 하나는, 도료 백에 인접하고 또한 작동액실을 형성하는 작동액 백을 준비하고, 이 작동액 백에 작동액을 공급하여 작동액 백을 확장시키고, 이 확장하는 작동액 백에 의해 도료 백에 압력을 가하여 도료 백을 눌러 찌부러뜨리는 방법이다.

특허 문헌 5는, 도료 백 및 작동액 백을 구비한 도료 카트리지에 있어서, 도료 백과 작동액 백의 접촉면을 서로 연결하여, 도료 백과 작동액 백의 상대적인 변위를 방지하는 것을 제안하고 있다. 또한, 이 특허 문헌 5는, 도료 백과 작동액 백의 간극을 제3 액체로 채우는 것을 제안하고 있다.

특허 문헌 6은, 도료 백을 구비한 도료 카트리지의 외측 케이스를 투명한 경질 플라스틱인 나일론 수지로 제작함으로써, 내부의 모습을 관찰할 수 있도록 한 도료 카트리지를 제안하고 있다. 또한, 이 특허 문헌 6은, 도료 백도 투명한 수지로 구성하는 것을 개시하고 있다.

또한, 작동액을 사용하여 도료를 밀어내는 방법으로서, 특허 문헌 7에 기재된 막 펌프가 알려져 있다. 이 특허 문헌 7의 막 펌프는 도료 카트리지에 관한 것은 아니다. 그러나, 막 펌프의 케이스는, 그 일단부면에 개방된 도료 포트와, 타단부면에 개방된 작동액 포트를 갖고, 케이스의 내부는, 신축 가능한 막에 의해 도료 수용실과 작동액실로 구획되어 있다. 작동액 포트를 통하여 작동액을 작동액실에 공급함으로써, 도료 수용실에 충전된 도료가 도료 포트를 통하여 유출되고, 유출된 도료는 정전 도장기에 공급된다. 따라서, 특허 문헌 7의 막 펌프의 원리는 도료 카트리지에 적용 가능하다.

도장기 본체에 탈착 가능한 도료 카트리지는, 이것을 수용할 수 있는 도료의 양은 유한하다. 이로 인해, 예를 들어 1대의 자동차 보디의 도장이 종료되면, 다음 자동차 보디의 도장을 위해 도료 카트리지의 교환이 행해진다.

특허 문헌 8은, 정전 도장기를 구비한 도장 로봇의 도료 카트리지의 교환에 관한 기술 개시를 행하고 있다. 구체적으로는, 1대의 자동차 보디의 도장이 끝나면, 도료 카트리지 교환 스테이션에 있어서, 사용 완료된 도료 카트리지를 도장기 본체로부터 제거하고, 이어서, 새로운 도료 카트리지를 도장기 본체에 장착한다. 즉, 도료 카트리지의 교환이다. 그리고, 도장 로봇이 자동차 보디의 도장을 한창 행하고 있는 도중에, 도료 카트리지 교환 스테이션에서는, 사용 완료된 도료 카트리지에 도료를 충전하는 작업이 행해져, 도료를 충전한 도료 카트리지는 재이용을 위해 스톡된다.

비어진 도료 카트리지에 도료를 충전하여 재이용하는 것에 관해, 피스톤식의 도료 카트리지에서는 색 교체가 실제로 실시되고 있다. 즉, 피스톤식의 도료 카트리지는, 동일한 색의 도료를 충전하는 것도 행해지지만, 특허 문헌 1, 2에 상세하게 설명되어 있는 바와 같이, 도료 카트리지의 내부(도료 수용실)를 세정하여 다른 색의 도료를 충전하는 것도 행해진다. 특허 문헌 1에 개시된 도료 카트리지에 있어서는, 이 도료 카트리지의 세정은, 우선, 도료 수용실의 최심부보다도 조금 앞까지 피스톤을 밀어 내려, 도료 카트리지에 수용되어 있는 도료를 배출한다. 피스톤을 최심부까지 밀어 내리지 않고, 그 조금 앞에서 피스톤을 정지하는 것은, 피스톤을 도료 수용실의 최심부 즉 도료 수용실의 저벽까지 밀어 내리면, 세정액을 도료 수용실 내에 넣어도, 이 도료 수용실의 내부에서 세정액을 유동할 수 없게 되기 때문이다(특허 문헌 1의 명세서의 단락 [0153]).

이 상태 즉 피스톤을 최심부보다도 조금 앞의 위치에 위치 결정한 상태에서, 도료 수용실의 저벽에 개방되어 있는 세정액 공급 포트를 통하여 도료 수용실에 세정액이 공급되고, 이 세정액은, 도료 수용실 즉 최심부보다도 조금 앞의 위치에 위치 결정한 피스톤에 의해 규정되는 도료 수용실의 내부를 유동한 후에, 피드 튜브를 통하여 외부로 배출된다.

특허 문헌 2는, 피스톤식 도료 카트리지의 세정에 관해, 상기 특허 문헌 1의 도료 카트리지의 문제점을 지적하고 있다. 특허 문헌 1은, 상술한 바와 같이, 피스톤을 최심부보다도 조금 앞의 위치에 위치 결정하여, 이 피스톤에 의해 규정되는 도료 수용실의 내부를 세정하는 것을 제안하는 것이지만, 그 문제점으로서, 특허 문헌 2는, 이 특허 문헌 1의 방법에서는, 도료 카트리지의 저부의 세정액 공급 포트를 통하여 도료 수용실에 공급되는 세정액의 흐름이 난류가 되어, 도료 수용실의 내부를 균등하게 세정할 수 없다고 지적하고 있다. 특허 문헌 2에 따르면, 특히, 피스톤의 측면과 도료 수용실의 측벽 사이의 간극에 인입되어 있는 도료를 씻어내는 일이 어려워, 이것을 씻어내는 데 시간을 필요로 한다고 하는 문제점을 지적하고 있다. 그리고, 특허 문헌 1의 문제점을 해결하기 위해, 특허 문헌 2는, 도료 수용실의 저벽에, 당해 저벽의 중심부를 향하여 직경 방향으로 연장되는 홈을 형성하는 것을 제안하고 있다.

일본 특허 출원 공개 제2002-11396호 공보 일본 특허 출원 공개 제2004-42036호 공보 일본 특허 출원 공개 평08-229446호 공보 일본 특허 출원 공개 제2005-87810호 공보 일본 특허 출원 공개 제2005-296750호 공보 일본 특허 출원 공개 제2006-347606호 공보 일본 실용신안 출원 공개 평04-87759호 공보 일본 특허 출원 공개 제2000-317354호 공보

도료 카트리지식 정전 도장기는 자동차 보디의 도장으로 실용화되어 있다. 그리고, 자동차 보디의 도장을 행하는 데, 정전 도장기를 아암에 장착한 도장 로봇이 활용되고 있는 것은 주지한 바와 같다. 피스톤식의 도료 카트리지에 관해서는, 상술한 바와 같이, 도료 카트리지의 내부(도료 수용실)를 세정함으로써 다른 색의 도료를 충전하는 도료 카트리지의 색 교체가 행해지고 있다.

색 교체를 위해 도료 카트리지의 도료 수용실을 세정할 때에, 특허 문헌 1, 2에서도 명백하게 되어 있지만, 도료 수용실의 저벽으로부터 조금 이격된 위치에 피스톤이 위치 고정된다. 이것은, 도료 수용실의 세정을 위해, 도료 수용실에 어느 정도의 양의 도료가 잔류되어 버리는 것을 의도적으로 허용하는 것을 의미하고, 잔류되어 있는 도료는 세정액과 함께 폐기 처분된다. 1회의 색 교체에만 주목하면, 도료 수용실에 잔류되어 있는 도료(폐기되는 도료)의 양은 얼마 안 된다고 할 수 있지만, 대량의 자동차 보디를 도장하는 현장에서는, 폐기되는 도료가 방대한 양으로 되므로, 1회의 색 교체로 폐기 처분하는 도료의 양을 극한까지 적게 하는 노력이 요구된다.

도료 카트리지는 피스톤식과 백식으로 크게 구별할 수 있는 것은 전술한 바와 같지만, 피스톤식은 백식에 비해 기구가 복잡하고, 또한, 도장 공정에서 피스톤이 원활하게 동작하기 위해서는, 피스톤 주위의 메인터넌스가 필요 불가결하게 된다. 이 점으로부터 피스톤식 도료 카트리지는, 그 제조 비용이 백식에 비해 고액일 뿐만 아니라, 메인터넌스에 다액의 비용과 노동력이 필요해진다고 하는 결점을 갖고 있다.

그 한편, 백식의 도료 카트리지에서는, 동일한 색의 도료에 한정되어 재이용되고 있다. 즉, 도료 백을 구비한 도료 카트리지에 있어서는, 도장기 본체로부터 제거된 도료 카트리지의 도료가 A색의 도료이었다고 하면, 이 A색의 도료가 도료 카트리지에 충전된다.

본 발명의 목적은, 정전 도장기의 도료 카트리지에 관한 것으로, 색 교체를 위해 도료 카트리지의 내부를 세정할 때에 폐기하는 도료의 양을 저감할 수 있는 도료 카트리지의 세정 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 백식 도료 카트리지를 색 교체하여 재이용할 수 있고 또한 도료 백을 세정할 수 있고, 그리고 이 세정 시에 폐기하는 도료의 양을 저감할 수 있는 도료 카트리지의 세정 방법 및 도료 백을 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제는, 본 발명의 제1 관점에 따르면,

정전 도장기의 도장기 본체에 대하여 탈착 가능한 도료 카트리지이며, 도료를 충전한 도료 수용실과, 작동액을 수용하는 작동액실을 갖고, 상기 작동액실에 작동액을 공급하여 상기 작동액실의 용적을 확대시킴으로써 상기 도료 수용실의 용적을 축소시키고, 이에 의해 상기 도료 수용실에 충전한 도료를 상기 도료 카트리지로부터 밀어내어 상기 도장기 본체에 도료를 공급하는 도료 카트리지의 세정 방법이며,

상기 도료 수용실로부터 도료를 취출한 사용 완료된 도료 카트리지의 상기 도료 수용실에 세정액을 공급하여, 상기 도료 수용실의 용적을 확대시키는 동시에, 상기 도료 수용실의 용적 확대에 수반하여 상기 작동액실의 작동액을 상기 도료 카트리지로부터 밀어내는 작동액 압출 공정과,

상기 작동액 압출 공정에 계속해서, 상기 도료 카트리지의 작동액실에 작동액을 공급하여, 상기 작동액실의 용적을 확대시키는 동시에, 상기 작동액실의 용적 확대에 수반하여 상기 도료 수용실의 세정액을 도료 카트리지로부터 세정액을 밀어내는 세정액 배출 공정을 갖는 도료 카트리지의 세정 방법을 제공함으로써 달성된다.

상기 작동액 압출 공정과, 이에 계속되는 상기 세정액 배출 공정을 1조로 하여, 이것을 1회 행하는 것이어도 좋지만, 실제로 실시하는 단계에서, 1회의 세정으로 충분히 정화할 수 없으면, 이 공정의 조를 복수회 반복하여 도료 카트리지의 세정을 완료하도록 해도 좋다.

도료 카트리지는, 피스톤식과 백식으로 크게 구별할 수 있는 것은 전술한 바와 같다. 또한, 특허 문헌 7에 개시된 막 펌프도 도료 카트리지에 적용할 수 있는 것은 전술한 바와 같다. 본 발명은, 피스톤식 및 백식의 양자에 적용할 수 있고, 또한, 도료 카트리지에 막 펌프를 채용하는 경우에, 이 막 펌프식의 도료 카트리지에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 백식의 도료 카트리지는, (1) 작동액에 의해 직접적으로 도료 백을 눌러 찌부러뜨리는 형식의 카트리지와, (2) 도료 백에 인접한 작동액 백에 작동액을 공급하여, 이 작동액 백을 확장시킴으로써 도료 백을 눌러 찌부러뜨려 도료 백으로부터 도료를 밀어내는 형식의 카트리지가 알려져 있지만, 그 양자에 본 발명을 적절하게 적용할 수 있다.

피스톤식 카트리지에 본 발명을 적용할 때에는, 피스톤을 도료 수용실의 최심부까지 밀어 내려 도료 카트리지 내의 도료를 모두 회수한 후에, 도료 카트리지의 도료 수용실의 세정을 개시하는 것이 좋다. 물론, 백식 카트리지에 본 발명을 적용하였을 때도 동일하고, 필요하면, 도료 수용실을 형성하는 도료 백을 최대한까지 눌러 찌부러뜨려, 도료 백 내의 도료를 회수한 후에, 도료 백의 세정을 개시하는 것이 좋다. 이것은, 특허 문헌 7의 막 펌프를 도료 카트리지에 채용한 경우에, 이 도료 카트리지에 본 발명을 적용한 경우에도 마찬가지이다.

상기의 기술적 과제는, 본 발명의 제2 관점에 따르면,

정전 도장기의 도장기 본체에 대하여 탈착 가능한 도료 카트리지에 내장되고, 도료를 수용하기 위한 또한 플라스틱 성형품으로 이루어지는 도료 백의 외측으로부터 작동액에 의해 직접 또는 간접적으로 압력을 가하여 상기 도료 백을 눌러 찌부러뜨림으로써, 상기 도료 백의 도료를 상기 도료 카트리지로부터 밀어내어, 상기 도장기 본체에 도료를 공급하는 도료 카트리지를 위한 도료 백이며,

확장 및 수축 가능한 가요성의 백 본체와,

상기 백 본체의 상단부에 형성되고, 세정액의 공급을 받는 상단부 입구부와,

상기 백 본체의 하단부에 형성되고, 세정액을 배출하는 하단부 입구부를 갖는 것을 특징으로 하는 도료 백을 제공함으로써 달성된다.

이 제2 관점의 발명은, 백식의 도료 카트리지가 피스톤식 카트리지에 비해 제조 비용이 저렴하고 또한 메인터넌스도 비교적 용이한 이점에 착안하여 제안하는 것이다. 본 발명의 도료 백에 따르면, 상단부 입구부를 통하여 세정액을 공급하여 도료 백의 내면을 세정하고, 이 세정액을 하단부 입구부로부터 배출함으로써, 도료 백의 내부를 정화할 수 있다.

본 발명의 도료 백의 백 본체는 이음매가 없는 또한 매끄러운 내면을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 도료 백은, 바람직하게는, 백 본체와 상기 상단부 입구부 및 상기 하단부 입구부 사이의 코너 부분이 매끄럽게 만곡된 형상으로 구성되어 있다.

본 발명의 다른 목적 및 작용 효과는, 이하의 본 발명의 바람직한 실시 형태의 설명으로부터 명백하게 된다.

도 1은 도장 로봇에 장착한 실시예의 백식 도료 카트리지를 구비한 정전 도장기의 개략도이며, 정전 도장기의 도장 공정을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 도료 카트리지에 수용되는 도료 백의 정면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 백 본체의 횡단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 상단부 입구부의 횡단면도이다.
도 5는 도료 카트리지의 도료 백의 하단부 입구부로 통하는 도료 통로의 하단부에 설치된 일방향 밸브의 상세도이며, 도장기 본체에 도료 카트리지를 고정한 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 5에 대응하는 도면이며, 도장기 본체측의 푸시 로드가 구비된 액추에이터에 의해, 도료 카트리지의 도료 통로의 하단부에 설치된 일방향 밸브를 강제 개방한 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 도료 카트리지의 밀폐 공간으로 통하는 작동액 공급 통로의 하단부에 설치한 일방향 밸브를 강제 개방하기 위한 푸시 로드가 구비된 액추에이터의 상세도이다.
도 8은 도 7의 주요부를 추출한 주요부 확대도이며, 도료 카트리지의 작동액 공급 통로의 일방향 밸브가 푸시 로드에 의해 강제 개방되는 것이 가능한 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도료 카트리지의 도료를 다 쓴 후에, 이 도료 카트리지를 장착한 상태에서 도장기 본체의 도료 공급 통로를 세정하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도장기 본체의 세정이 완료된 후에, 도장기 본체로부터 제거한 빈 도료 카트리지를 도료 백 세정 스테이션의 소정의 위치에 고정하여 도료 백의 내부를 세정하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도료 카트리지를 세정한 후에 도료 백에 도료를 충전하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도료 카트리지에 공급하는 작동액이 도전성의 액체(전형적으로는 물)일 때에, 로봇 아암에 탑재한 볼티지 블록 기구의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도료 카트리지의 세정 방법의 변형예를 설명하기 위한 도면이고, 또한, 도료 백의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명이 적용 가능한, 작동액 백을 구비한 도료 카트리지의 세정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명이 적용 가능한, 작동액 백을 구비한 도료 카트리지의 다른 세정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명을 피스톤식의 도료 카트리지의 세정에도 적용 가능한 것을 설명하기 위한 도면이다.

<실시예>

이하에, 첨부한 도면에 기초하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은, 도장 로봇에 장착된 정전 도장기의 개요를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 있어서 참조 부호 1은 도장 로봇의 아암을 나타내고, 로봇 아암(1)의 선단부에는, 정전 도장기(2)가 장착되어 있다. 정전 도장기(2)는, 예시적으로, 도료 무화 수단으로서의 벨 컵(4)을 구비한 회전 무화식 도장기를 도시하고 있지만, 스프레이식에 대해서도 본 발명을 적절하게 적용할 수 있다.

정전 도장기(2)는 도료 카트리지식의 도장기이다. 구체적으로는, 정전 도장기(2)는, 로봇 아암(1)의 선단부에 고정된 도장기 본체(6)와, 도장기 본체(6)의 상단부면 즉 벨 컵(4)과는 반대측의 면에 탑재되는 도료 카트리지(10)를 갖는다. 이 도료 카트리지(10)는 도장기 본체(6)에 대하여 탈착 가능하다.

도료 카트리지(10)는, 도료를 충전하기 위한 도료 수용실을 구성하는 도료 백(12)을 갖는다. 이 도료 백(12)에 외측으로부터 압력을 가하여 도료 백(12)을 눌러 찌부러뜨려, 이 도료 백(12)으로 형성되는 도료 수용실의 용적을 강제적으로 작게 함으로써, 도료 백(12)의 도료를 도장기 본체(6)에 공급할 수 있다.

도료 카트리지(10)는, 도료 백(12)을 수용한 밀폐 공간(14)을 갖고, 이 밀폐 공간(14)은 아우터 케이스(16)에 의해 형성되어 있다. 아우터 케이스(16)는, 바람직하게는, 투명 또는 반투명한 경질인 재료로 제작되는 것이 좋고, 전형적으로는 투명 또는 반투명한 플라스틱 재료로 제작된다.

이 도료 카트리지(10)는, 도료 백(12)에 대하여 작동액에 의해 직접적으로 압력을 가하는 방식의 카트리지이다. 이 점으로부터 도료 백(12)의 주위는 작동액으로 만족된다. 작동액은 절연성의 액체가 적절하게 채용되고, 전형적으로는 절연성 시너가 작동액으로서 사용된다. 작동액실을 구성하는 밀폐 공간(14) 내의 작동액에 에어가 혼입되는 것은 바람직하지 않으므로, 밀폐 공간(14) 내의 에어를 포획하기 위해, 밀폐 공간(14)은, 그 정상부에 볼록 형상의 에어 저장부(14a)를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

도 2는 도료 백(12)의 정면도이다. 도료 백(12)은, 상하로 개방된 통 형상의 유연한 플라스틱 성형품이다. 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면, 도료 백(12)은, 상하로 연장되는 통 형상의 백 본체(12a)와, 이 백 본체(12a)의 상단부로부터 상방으로 연장되는 상단부 입구부(12b)와, 백 본체(12a)의 하단부로부터 하방으로 연장되는 하단부 입구부(12c)를 갖고 있다. 즉, 도료 백(12)은, 상단부 및 하단부의 입구부(12b, 12c)를 통하여 상하로 개방되어 있다. 이 도료 백(12)은, 상단부 입구부(12b) 및 하단부 입구부(12c)가 도료 카트리지(10)에 고정되고, 밀폐 공간(14)에 공급되는 작동액에 의해 백 본체(12a)가 횡방향으로 눌러 찌부러뜨려진다. 도료 백(12)의 백 본체(12a)는, 상단부 입구부(12b) 및 하단부 입구부(12c) 사이의 코너 부분이 매끄럽게 만곡된 형상으로 구성되어 있다.

그런데, 현재 실시되어 있는 도료 백은, 2매의 얇은 유연한 시트를 열 융착시킴으로써 제작되어 있고, 도료 백의 내면에 도료가 부착되기 쉽고, 또한, 도료 백에 잔류하는 도료의 양을 최대한 적게 하는 데 관해 아무런 배려도 없었다고 할 수 있다. 이 점으로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 백식 도료 카트리지에 있어서는, 동일한 색의 도료를 충전하여 재이용한다고 하는 생각에 그치게 되어, 도료 백의 내부를 세정하여 재이용한다고 하는 발상은 전혀 없었다고 할 수 있다.

실시예의 도료 백(12)은, 성형형을 사용하여 제조한 가요성의 합성 수지 재료로 이루어지는 성형품이며, 도료 백(12)의 내면은 이음매가 없는 또한 평활한 면으로 구성되어 있다. 이 실시예의 도료 백(12)에서는, 그 재료로서 저분자 폴리에틸렌이 채용되어 있지만, 이것은 블로우 성형으로 두께가 얇고 또한 유연한 백을 만드는 데 적합한 재료가 저분자 폴리에틸렌이었다고 하는 이유에 의한다. 저분자 폴리에틸렌은, 도료 백(12)의 내부를 세정하여 몇 번이나 도료 백(12)을 재이용할 때에 필요해지는 내구성을 구비한 수지 재료이다.

물론, 도료 백(12)의 재료 및 성형 방법은, 상술한 저분자 폴리에틸렌이나 블로우 성형에 한정되지 않는다. 도료 백(12)의 내부 세정 및 세정 시에 폐기하는 도료의 양을 극한까지 저감하기 위해서는, 도료 백(12)의 특성으로서, (1) 적어도 백 본체(12a)의 적당한 유연성, (2) 발수성의 내면, (3) 이음매가 없는 또한 평활한 내면을 갖고 있는 것이 좋다. 따라서, 이 조건을 만족하는 한, 도료 백(12)의 성형 방법이나 수지 재료는 임의로 선택할 수 있다. 또한, 도료 백(12)의 내면에 처리를 실시함으로써, 도료 백(12)의 내면에 발수성이나 이음매가 없는 또한 평활성을 부여하도록 해도 좋다. 예를 들어, 나일론 수지나 불소 수지계의 FEP는 내약품성이나 자기 윤활성이 우수한 수지 재료이지만, 이들의 수지를 사용하여 도료 백(12)을 제작해도 좋다. 또한, 예를 들어, FEP 재료로 도료 백(12)의 내면을 코팅하도록 해도 좋다. 도료 백(12)의 내면 처리의 방법으로서, 코팅 방법, 라이닝 방법, 수지 증착 방법을 예시적으로 들 수 있다. 또한, 도료 백(12)을 적당한 수지 재료의 액에 침지함으로써, 도료 백(12)의 내면에 코팅층을 형성할 수도 있다.

도 2의 도료 백(12)은, 전술한 바와 같이, 백 본체(12a)가 횡방향으로 찌부러짐으로써 하단부 입구부(12c)로부터 도료를 밀어내는 설계로 되어 있다. 이 백 본체(12a)의 찌부러짐 특성을 개선하는 데 필요하면, 도 2, 도 4에 가상선으로 나타내는 바와 같이, 백 본체(12a)에, 그 길이 방향으로 연장되는 단수 또는 복수의 세로로 긴 고랑(12d)을 일체 성형해도 좋다.

도료 수용실을 구성하는 도료 백(12)은, 적어도 백 본체(12a)가 투명 또는 반투명한 것이 좋다. 백 본체(12a)가 투명 또는 반투명하면, 백 본체(12a) 내의 도료의 색이나 도료의 충전량을 외부로부터 육안으로 확인할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 도료 백(12)이 손상되어 도료가 누출되어 있는 것을 발견하는 것이 용이해진다. 이 이점은, 작동액실[밀폐 공간(14)]을 형성하는 아우터 케이스(16)가 투명 또는 반투명한 것이 전제가 된다.

도 3은 본체(12a)의 횡단면 형상을 도시하고, 도 4는 상단부 입구부(12b)의 횡단면 형상을 도시한다. 상단부 입구부(12b)는 단면 원형이며, 도시를 생략하였지만 하단부 입구부(12c)도 마찬가지로 단면 원형의 형상을 갖고 있다. 이들 상단부 입구부(12b) 및 하단부 입구부(12c)는 도료 카트리지(10)에 고정된다.

도 1로 복귀하여, 도료 카트리지(10)는, 제1 내지 제4의 4개의 내부 통로(20, 22, 24, 26)를 갖고 있다. 제1 내부 통로(20)는, 도료 백(12)의 하단부 입구부(12c)에 연통한 도료 통로이다. 제2 내부 통로(22)는, 작동액실을 구성하는 밀폐 공간(14)의 하단부에 연통한 작동액 공급 통로이다. 제3 내부 통로(24)는, 도료 백(12)의 상단부 입구부(12b)에 연통한 세정액 공급 통로이다. 제4 내부 통로(26)는, 밀폐 공간(14)의 상단부[에어 저장부(14a)]에 연통한 작동액 배출 통로이다.

제1 내지 제4 내부 통로(20 내지 26)는, 도료 카트리지(10)의 하면에 개방되어 있다. 도료 카트리지(10)의 하면은, 이 도료 카트리지(10)를 도장기 본체(6)에 탑재할 때에 도장기 본체(6)에 대한 접촉면을 구성하고 있다.

제1 내지 제4 내부 통로(20 내지 26)에는, 각각, 개폐 밸브로서 기능하는 역지 밸브(30, 32, 34, 36)가 조립되어 있다. 도 1에서는, 제1 내지 제4 역지 밸브(30 내지 36)가 도료 카트리지(10)의 하면으로부터 이격된 위치에 도시하고 있지만, 이것은 도면 제작상의 이유에 의한 것이며, 제1 내지 제4 역지 밸브(30, 32, 34, 36)는, 실제는, 도료 카트리지(10)의 하면에 인접하여 배치되어 있다. 개폐 밸브로서 기능하는 제1 내지 제4 역지 밸브(30 내지 36)는, 고정 밸브 시트와, 스프링 가압된 가동 밸브체로 구성되어 있다. 이와 같은 역지 밸브는 종래부터 주지이므로, 그 상세한 설명은 생략하지만, 제1 내부 통로(도료 통로)(20)의 제1 역지 밸브(30)는 특별히 설계한 역지 밸브가 채용되어 있다. 제1 역지 밸브(30)는, 이후에, 도 5, 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.

계속해서 도 1을 참조하여 도장기 본체(6) 및 로봇 아암(1)을 설명한다. 도장기 본체(6)는, 그 상단부면 즉 벨 컵(4)과는 반대측의 면에 오목부(40)가 형성되고, 이 오목부(40)에 의해 도료 카트리지(10)가 수용된다. 도료 카트리지(10)가 오목부(40)에 수용되면, 에어에 의해 동작하는 로크 기구(42)에 의해, 도료 카트리지(10)가 도장기 본체(6)에 고정된다.

도장기 본체(6)는, 도료 카트리지(10)로부터 수취한 도료를 벨 컵(4)에 공급하는 도료 공급 통로(44)를 갖고, 이 도료 공급 통로(44)에는 트리거 밸브(46)가 개재 장착되어 있다. 이 트리거 밸브(46)는, 파일럿 에어에 의해 개폐 동작하는 개폐 밸브로 구성되어 있다. 도면 중, 참조 부호 48은 에어 모터이고, 이 에어 모터(48)에 의해 벨 컵이 회전 구동된다.

일본 특허 출원 공개 평11-262699호 공보는, 특허 문헌 1 내지 3과 마찬가지의 피스톤식 도료 카트리지를 개시하고, 또한, 피드 튜브가 구비된 도료 카트리지를 개시하는 것이다. 이 일본 특허 출원 공개 평11-262699호 공보의 도 5에는, 피드 튜브의 선단부(하단부) 개구를 개폐하는 밸브 기구의 상세가 도시되어 있다. 피드 튜브의 선단부(하단부)의 밸브 기구는, 상기의 트리거 밸브(46)에 상당하는 것이지만, 일본 특허 출원 공개 평11-262699호 공보의 밸브 기구는, 도장기 본체에 내장한 에어 실린더의 피스톤 로드가 피드 튜브의 상류 단부로부터 삽입되고, 이 피드 튜브의 전체 길이에 걸쳐서 피스톤 로드가 연장되어 있다. 그리고, 피스톤 로드의 선단부(하단부)와 피드 튜브의 선단부(하단부)로 니들 밸브 기구가 구성되어 있다. 이 니들 밸브 기구는, 본원 발명의 실시예에 포함되는 상기의 트리거 밸브(46)에 대응하는 것이다.

이에 대해, 본원 발명의 실시예에서는, 피드 튜브가 없는 도료 카트리지(10)가 채용되어 있기 때문에, 도장기 본체(6)의 내부의 도료 개폐 밸브로서, 도장기 본체(6)의 도료 공급 통로(44)에 에어 구동식의 트리거 밸브(46)를 개재 장착하는 것만의 간단한 구성을 채용할 수 있다.

도장기 본체(6)는, 도료 카트리지(10)에 작동액을 공급하는 작동액 공급 통로(50)를 갖고, 이 도장기 본체 내의 작동액 공급 통로(50)는, 로봇 아암(1)의 아암 내 작동액 공급 통로(52)에 통하고 있다.

로봇 아암(1)의 작동액 공급 통로(52)에 대해서 설명하면, 이 아암 내 작동액 공급 통로(52)는, 작동액원(54)으로부터 공급되는 작동액을 도료 카트리지(10)에 압력 하에 공급하는 펌프(56)를 갖고, 이 펌프(56)는 로봇 아암(1)에 탑재되어 있다. 펌프(56)는 치밀한 유량 제어가 가능한 예를 들어 기어 펌프인 것이 바람직하다. 펌프(56)로부터 압력 하에 공급되는 작동액은, 로봇 아암(1) 또는 도장기 본체(6)에 설치된 통로 전환 밸브(58)를 동작시킴으로써, 도료 카트리지(10)에 공급되고, 또는, 환류 통로(60)를 통하여 작동액원(54)으로 복귀된다. 작동액원(54)의 작동액은 절연성의 액체(전형적으로는 절연 시너)가 채용된다. 변형예로서, 펌프(56)를 로봇 아암(1) 내에 설치하는 것이 아니라, 도장 로봇의 외부에 설치하여, 도료 카트리지(10)에 대한 작동액의 공급 제어를 로봇 아암(1) 또는 도장기 본체(6)에 내장한 통로 전환 밸브(58)에 의해 행하도록 해도 좋다.

로봇 아암(1)에는, 상기의 펌프(56)(기어 펌프) 외에, 고전압 발생기(62)가 내장되어 있다. 고전압 발생기(62)에서 생성된 고전압은 벨 컵(4)에 인가된다. 물론, 고전압 발생기(62)를 도장기 본체(6)에 내장시켜도 좋다.

도 1에 있어서, 참조 부호 64는, 작동액(절연 시너)에 혼입된 에어를 빼내기 위한 공기 배출 통로를 나타내고, 이 공기 배출 통로(64)는, 에어에 의해 구동되는 개폐 밸브(66)를 통하여 도장기 본체 내 작동액 공급 통로(50)에 접속되어 있다. 개폐 밸브(66)를 때때로 밸브 개방하여, 도장기 본체 내 작동액 공급 통로(50)나 아암 내 작동액 공급 통로(52)의 작동액을 작동액원(54)으로 복귀시킴으로써, 도장기 본체 내 작동액 공급 통로(50)나 아암 내 작동액 공급 통로(52) 내에 혼입된 에어를 배출할 수 있다.

주목해야 할 점으로서, 도장기 본체(6)는 세정액 공급 통로(70)를 갖는다. 이 세정액 공급 통로(70)는, 그 일단부가, 도장기 본체 내의 상술한 도료 공급 통로(44)의 상류 단부 즉 카트리지 수용 오목부(40)에 인접하는 부위에서 도료 공급 통로(44)에 접속되어 있다. 이 도장기 본체 내의 세정액 공급 통로(70)의 타단부(상류 단부)는, 도장기 본체(6)의 상단부의 측면에 개방되어 있고, 이 개구 부분에 제5 역지 밸브(72)가 배치되어 있다. 이 제5 역지 밸브(72)는, 종래부터 주지의 고정 밸브 시트와, 스프링 가압된 가동 밸브체로 구성되어 있다.

두번째 주목해야 할 점으로서, 도장기 본체(6)는, 카트리지 수용 오목부(40)에 인접하여, 2개의 푸시 로드가 구비된 액추에이터(74, 76)를 갖고, 이 제1, 제2 액추에이터(74, 76)는 에어에 의해 구동된다. 제1 액추에이터(74)의 푸시 로드(74a)(도 6)는, 도료 카트리지(10)의 제1 역지 밸브(30)(도료 통로)에 대하여 작용해서 제1 역지 밸브(30)를 강제 개방시킨다. 제2 액추에이터(76)의 푸시 로드(76a)는, 도료 카트리지(10)의 제2 역지 밸브(32)(작동액 공급 통로)에 대하여 작용해서, 제2 역지 밸브(32)를 강제 개방시킨다(도 8).

도 5, 도 6은 도료 카트리지(10)의 제1 역지 밸브(30)를 도시하고 있다. 전술한 바와 같이, 제1 역지 밸브(30)는 도료 백(12)으로부터 나온 도료가 통과하는 제1 내부 통로(20)에 개재 장착되어 있다. 도 5, 도 6을 참조하여, 도료 카트리지(10)는, 그 하단부면으로부터 하방으로 돌출되어 위치하여 상하로 변위 가능한 단차 슬리브(300)를 갖고, 이 가동 슬리브(300)의 하단부에, 제1 역지 밸브(30)의 밸브 시트(302)가 형성되어 있다. 이 밸브 시트(302)에 착좌하는 가동 밸브체(304)는 내주 스프링(306)에 의해 밸브 시트(302)에 착좌하는 방향(하방향)으로 가압되어 있다. 한편, 단차 슬리브(300)는 외주 스프링(308)에 의해 하방으로 가압되어 있다. 가동 밸브체(304)의 하단부면에는, 하방으로 돌출되는 수용 부재(310)가 형성되고, 이 수용 부재(310)는, 단차 슬리브(300)로부터 하방으로 돌출되어 있다. 전술한 제1 액추에이터(74)의 푸시 로드(74a)는 상기 수용 부재(310)에 접촉하여 이를 밀어 올림으로써, 개폐 밸브로서 채용한 제1 역지 밸브(30)를 강제 개방시킬 수 있다(도 6).

도장기 본체(6)의 오목부(40)에는, 상기 단차 슬리브(300)의 하단부 부분 즉 작은 직경 부분(300a)을 수용하기 위한 제2 오목부(402)가 형성되어 있고, 이 제2 오목부(402)의 중심 부분에, 도장기측의 도료 공급 통로(44)가 개방되어 있다. 즉, 제2 오목부(402)의 저면에는, 그 중심 부분에 상기 도료 공급 통로(44)가 개방되어 있다. 또한, 이 제2 오목부(402)의 저면에는, 도료 공급 통로(44)의 개구의 외주에 시일링(404)이 배치되어 있다.

도 5 및 도 6은, 도장기 본체(6)의 오목부(40)에 도료 카트리지(10)를 위치 결정하여, 로크 수단(42)(도 1)에 의해 도료 카트리지(10)를 도장기 본체(6)에 고정한 상태를 도시한다. 단차 슬리브(300)의 하단부면과 제2 오목부(402)의 저면 사이에 시일링(404)이 개재되어 있는 데 주목바란다. 도료 카트리지(10)의 단차 슬리브(300)가 외주 스프링(308)에 의해 하방으로 가압되어 있는 점으로부터, 도료 카트리지(10)를 도장기 본체(6)에 고정함으로써, 단차 슬리브(300)의 하단부면은 시일링(404)에 압박된 상태로 된다. 도료 카트리지(10)의 제1 내부 통로(도료 통로)(20)와, 도장기 본체(6)의 도료 공급 통로(44)의 연결 부위가 시일링(404)에 의해 시일되어 있으므로, 도료 카트리지(10)로부터 나온 도료가, 도장기 본체(6)의 카트리지 수용 오목부(40)나 제2 오목부(402)로 돌아 들어가, 이들 오목부(40, 402)를 오염시키게 되는 것을 방지할 수 있다.

도 5는, 도료 카트리지(10)의 제1 역지 밸브(30)가 스토퍼 밸브의 기능을 발휘하는 상태를 도시하고, 이 도 5의 상태에서는, 제1 역지 밸브(30)가 본래의 역지 밸브의 기능을 발휘하여 도료 카트리지(10)로부터 도료가 유출되는 것을 저지한다[카트리지 내 도료 통로(20)가 폐색].

한편, 도 6은, 제1 역지 밸브(30)의 가동 밸브체(304)를 푸시 로드(74a)에 의해 강제적으로 밀어 올려, 제1 역지 밸브(30)를 강제적으로 개방한 상태를 도시한다. 푸시 로드(74a)는, 전술한 바와 같이, 제1 역지 밸브(30)에 관련지어 도장기 본체(6)에 설치된 제1 액추에이터(74)에 의해 동작한다. 제1 액추에이터(74)는 에어에 의해 구동된다. 도 6에 도시하는 강제 개방 상태에서는, 개폐 밸브로서 채용한 제1 역지 밸브(30)의 가동 밸브체(304)가 밸브 시트(302)로부터 이격된 상태로 되므로, 도료 백(12)의 도료는, 그 하단부 개구(12c)로부터 카트리지 내 도료 통로(20)를 통과하여 도료 카트리지(10)로부터 유출할 수 있다[카트리지 내 도료 통로(20)가 개방].

상술한 바와 같이, 도료 카트리지(10)는 상하로 변위 가능한 슬리브(300)를 갖고 있다. 이 슬리브(300)는, 도료 수용실을 구성하는 도료 백(12)의 도료가 유출되는 출구 부분을 구성하고, 또한, 도료 카트리지(10)의 하면으로부터 하방으로 돌출되어 배치되어 있다. 그리고, 이 슬리브(300)의 하단부에 제1 역지 밸브(30)가 설치되어 있다. 또한, 외주 스프링(308)에 의해 가동 슬리브(300)가 하방을 향하여 가압되어 있다. 한편, 도장기 본체(6)는, 슬리브(300)의 소경 부분(300a)을 수용하는 제2 오목부(402)를 갖고, 이 제2 오목부(402)의 저면의 중심 부분에, 도장기 본체(6)의 도료 공급 통로(44)의 상단부가 개방되고, 이 개구의 주위에 시일링(404)이 배치되어 있다.

도료 카트리지(10)를 도장기 본체(6)에 조립하면, 스프링 가압된 가동 슬리브(300)[소경 부분(300a)]의 하단부면이 시일링(404)에 압접하고, 이에 의해, 도료 카트리지(10)의 도료 출구를 구성하는 슬리브(300)와, 도장기 본체(6)의 도료 공급 통로(44) 사이의 도료 이행 통로가 시일링(404)에 의해 시일된 상태가 된다. 이에 의해, 도료 카트리지(10)로부터 나온 도료가 제2 오목부(402)의 벽면 등을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.

상기의 구성에 의해, 도료 카트리지(10)를 장착한 상태 그대로 도장기 본체(6)의 도료 공급 통로(44)를 세정하는 것이 가능하게 된다. 이 이점은, 실시예의 백식 도료 카트리지(10)에 한정되지 않고, 종래부터 알려져 있는 피스톤식의 도료 카트리지나 특허 문헌 7에 개시된 막 펌프를 채용한 도료 카트리지에 있어서도 마찬가지이며, 따라서, 피스톤식이나 막 펌프식의 도료 카트리지에 있어서, 특히 피드 튜브를 생략한 구성의 도료 카트리지이면, 상기의 구조를 채용하는 이점은 크다.

도 7, 도 8은, 도료 카트리지(10)의 제2 내부 통로(작동액 공급 통로)(22)의 제2 역지 밸브(32)를 강제 개방하기 위해, 도장기 본체(6)에 설치된 제2 액추에이터(76)의 상세도이다. 이 제2 액추에이터(76)는 에어의 출입에 의해 푸시 로드(76a)를 진퇴시키고, 푸시 로드(76a)가 전진함으로써 제2 역지 밸브(32)의 가동 밸브체(320)를 강제적으로 밸브 시트(322)로부터 이격시킬 수 있다(도 8). 이 점에 관해서는, 전술한 제1 액추에이터(74) 및 제1 역지 밸브(30)와 마찬가지이지만, 다음의 점에서 푸시 로드(76a)가 구비된 제2 액추에이터(76)는 특징적인 구조가 채용되어 있다.

즉, 도장기 본체(6)의 제2 액추에이터(76)의 푸시 로드(76a)는, 그 상단부면에서 제2 역지 밸브(32)의 가동 밸브체(320)를 강제적으로 밸브 시트(322)로부터 이격시키는 기능을 가질 뿐만 아니라(도 8), 이 푸시 로드(76a)는, 도장기 본체(6)의 작동액 공급 통로(50)를 개폐하는 개폐 밸브 기구의 일부를 구성하고 있다.

도 7을 참조하여, 상기 푸시 로드(76a)는, 도장기 본체 내의 작동액 공급 통로(50)의 출구 부분[카트리지 수용 오목부(40)에 면하는 작동액 출구 부분]을 구성하는 슬리브(500)에 의해 포위되고, 이 슬리브(500)의 상단부에 있어서의 내주면에는 밸브 시트(502)가 형성되어 있다. 한편, 푸시 로드(76a)는, 그 상단부에, 직경 방향으로 팽출한 밸브체(504)가 형성되어 있다. 이들 밸브 시트(502) 및 밸브체(504)는 도장기 본체(6)의 작동액 공급 통로(50)의 출구 부분을 개폐하는 개폐 밸브 기구(506)를 구성하고 있다.

개폐 밸브 기구(506)는, 도 7에 있어서, 푸시 로드(76a)가 상방으로 변위되면, 당해 푸시 로드(76a)와 일체로 된 밸브체(504)가 밸브 시트(502)로부터 이격하여 밸브 개방한다. 상술한 바와 같이, 이 푸시 로드(76a)가 상방으로 변위되면, 도료 카트리지(10)의 제2 역지 밸브(32)를 강제 개방한다(도 8의 화살표).

푸시 로드(76a)가 하방으로 변위되면, 밸브체(504)가 밸브 시트(502)에 착좌하여 개폐 밸브 기구(506)는 폐쇄 상태로 된다. 물론, 이 푸시 로드(76a)의 후퇴 동작에 의해, 도료 카트리지(10)의 제2 역지 밸브(32)는, 그 본래의 역지 밸브로서의 기능을 발휘하게 되므로, 이 제2 역지 밸브(32)에 의해 도료 카트리지(10)로부터 작동액이 누출되는 것을 저지할 수 있다.

푸시 로드(76a)는 그 기단부(도 7의 하단부)에 고정 설치된 플랜지(78)를 갖고, 이 플랜지(78)는 스프링(80)에 의해 하방으로 가압되어 있다. 따라서, 푸시 로드(76a)는, 상시, 하방을 향하여 스프링 가압되고, 이 결과, 개폐 밸브 기구(506)는 스프링(80)에 의해 밸브 폐쇄 방향으로 가압되어 있다.

상기의 구성에 의해, 도료 카트리지(10)가 도장기 본체(6)에 장착되는 과정, 또한, 도장기 본체(6)에 도료 카트리지(10)가 고정되었다고 해도, 제2 액추에이터(76)를 동작시키지 않는 한, 도장기 본체(6)로부터 작동액(절연 시너)이 누출되는 일은 없다. 물론, 도료 카트리지(10)에 있어서도, 제2 역지 밸브(32)에 의해 밀폐 공간(14)(작동액실)으로부터 작동액(절연 시너)이 누출되는 것이 저지된다.

도 1로 다시 복귀하여, 이 도 1을 참조하여 도장 공정에서의 정전 도장기(2)의 동작을 설명한다. 도장 공정에서는, 제1, 제2 액추에이터(74, 76)가 동작하여 푸시 로드(74a, 76a)가 전진하고, 이 푸시 로드(74a, 76a)의 전진에 의해 제1, 제2 역지 밸브(30, 32)는 강제 개방된 상태로 유지된다[카트리지 내 도료 통로(20) 및 카트리지 내 작동액 공급 통로(22)가 모두 개방].

(1) 제1 역지 밸브(30)(카트리지 내 도료 통로)는 강제 개방,

(2) 제2 역지 밸브(32)(카트리지 내 작동액 공급 통로)는 강제 개방.

기어 펌프(56)를 ON/OFF 제어하거나, 또는, 통로 전환 밸브(58)를 제어함으로써, 도료 카트리지(10)에 공급하는 작동액(절연 시너)의 양을 제어할 수 있다. 그리고, 도료 카트리지(10)에 공급하는 작동액에 의해 도료 백(12)에 압력을 가함으로써, 도료 백(12)으로부터 도료를 제어한 상태로 유출시킬 수 있다. 기어 펌프(56)의 ON/OFF나 통로 전환 밸브(58)의 통로 전환 동작은, 도장기 본체(6)의 트리거 밸브(46)의 개폐에 동기하여 행해진다. 이에 의해 벨 컵(4)에 대한 도료의 공급 개시 및 공급 정지의 제어의 정밀도를 높일 수 있다.

소정의 도장이 완료된 시점에서는, 도료 수용실을 구성하는 도료 백(12)이 완전하게 눌러 찌부러뜨려진 상태에 있고, 이때에 도료 백(12)(도료 수용실)의 내부 용적은 최소이며, 따라서 도료 백(12)에 잔류하는 도료의 양은, 종래의 피스톤식의 도료 카트리지와 대비하여 매우 소량이다.

정전 도장기(2)의 색 교체를 행할 때에는, 도료 카트리지(10)를 도장기 본체(6)로부터 제거하여 다른 색의 도료의 도료 카트리지(10)와 교환하기 전에, 도료 카트리지(10)를 장착한 상태로 도장기 본체(6) 내의 도료 공급 통로(44) 및 벨 컵(4)의 세정이 행해진다.

도 9는, 도장기 본체(6)의 도료 공급 통로(44) 및 벨 컵(4)의 세정 공정을 도시한다. 이 세정 공정에서는, 사용 완료된 도료 카트리지(10)를 도장기 본체(6)에 장착한 상태로 세정이 실시된다. 세정 공정에서는, 제1, 제2 액추에이터(74, 76)의 동작이 해제되어 푸시 로드(74a, 76a)가 후퇴하고, 이에 의해 제1, 제2 역지 밸브(30, 32)는 본래의 역지 밸브의 기능을 발휘하여 카트리지 내 도료 통로(20) 및 작동액 공급 통로(22)를 폐쇄한다.

도장기 본체(6)의 측면에 개방되어 있는 세정액 공급 통로(70)에 세정 노즐(84)이 삽입된다. 이 세정 노즐(84)을 세정액 공급 통로(70)의 입구에 삽입하면, 이 세정액 공급 통로(70)의 입구에 배치되어 있는 제5 역지 밸브(72)가 세정 노즐(84)에 의해 강제 개방된다. 외부 통로 전환 밸브(86)를 동작시킴으로써 세정 노즐(84)로부터 세정액 또는 에어가 세정액 공급 통로(70)에 압력 하에 공급된다. 이 세정액 또는 에어의 공급에 앞서서, 도장기 본체 내 도료 공급 통로(44)에 개재 장착되어 있는 트리거 밸브(46)는 밸브 개방된다. 또한, 세정 노즐(84)로부터의 세정액의 공급 개시와 함께 벨 컵(4)이 회전 구동된다.

도장기 본체 내의 도료 공급 통로(44)의 세정 공정에서의 각 밸브의 상태는 다음과 같다.

(1) 제1 역지 밸브(30)(도료)의 강제 개방은 해제(통상의 역지 밸브의 기능),

(2) 제2 역지 밸브(32)(작동액 공급)의 강제 개방은 해제(통상의 역지 밸브의 기능),

(3) 제5 역지 밸브(72)(도장기 본체 내의 세정액)는 세정 노즐(84)에 의해 강제 개방,

(4) 트리거 밸브(46)는 밸브 개방,

(5) 벨 컵(4)은 회전.

세정 노즐(84)로부터 세정액 또는 에어를 압력 하에 공급하면, 이 세정액 또는 에어는, 도장기 본체(6)의 세정액 공급 통로(70)를 통과하여 도장기 본체 내 도료 공급 통로(44)에 유입되고, 이 도료 공급 통로(44)를 통과하여 벨 컵(4)으로부터 배출된다. 이 세정액 또는 에어의 흐름에 의해 도장기 본체 내의 도료 공급 통로(44) 및 벨 컵(4)이 정화된다. 전형적으로는, 세정 노즐(84)로부터 세정액과 에어가 교대로 도장기 본체(6)에 공급된다.

세정액 공급 통로(70)는, 그 하류 단부가, 상술한 바와 같이 도장기 본체 내 도료 공급 통로(44)의 상류 단부(상단부)에 접속되어 있기 때문에, 도료 공급 통로(44)에 유입된 세정액 또는 에어는, 도료 카트리지(10)의 하단부로부터 돌출되어 위치하고 있는 제1 역지 밸브(30)의 선단부까지 도달하여, 이 제1 역지 밸브(30)의 선단부를 정화한다. 제1 역지 밸브(30)는 본래의 역지 밸브의 기능을 발휘하여 카트리지 내 도료 통로(20)를 폐쇄하고 있기 때문에(도 5), 카트리지 내 도료 통로(20)와 도장기 본체 내 도료 공급 통로(44)는 제1 역지 밸브(30)에 의해 분리된 상태에 있다. 따라서, 제1 역지 밸브(30)에 의해 세정액이 도료 백(12)의 내부에 침입하게 되는 것을 방지할 수 있다. 세정액은 전형적으로는 시너이지만, 물에 계면 활성제를 첨가한 세정수이어도 좋다.

또한, 이 제1 역지 밸브(30)를 내장한 슬리브(300)와, 이 슬리브(300)의 하단부 소경 부분(300a)을 수용하고 있는 제2 오목부(402) 사이에, 슬리브(300)의 선단부면이 압접하는 시일링(404)이 개재 장착되어 있기 때문에(도 5), 이 시일링(404)에 의해 규정되는 도료 이행 통로 부분도 세정액 또는 에어에 의해 청정화되는 것은 물론이지만, 도료를 포함하는 세정액에 의해 제2 오목부(402)의 벽면 전체를 오염시키게 되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기의 세정액에 의해 도장기 본체(6)의 도료 공급 통로(44)뿐만 아니라, 도료 카트리지(10)와의 접속 부분도 청정화할 수 있다. 또한, 도료 카트리지(10)의 도료 출구를 구성하는 슬리브(300)의 선단부도 청정화할 수 있다. 이것은 종래에 볼 수 없는 주목해야 할 이점이다. 물론, 이 이점을 발휘하는 구성은, 일반론으로서, 백식의 도료 카트리지에 한정되지 않고, 피스톤식의 도료 카트리지, 막 펌프식의 카트리지에도 적용 가능하다. 또한, 벨 컵(4)의 세정에 관해, 필요하면, 외부로부터 세정액을 벨 컵(4)에 살포하도록 해도 좋다. 도장기 본체(6)의 세정이 완료되면, 마지막으로 에어가 세정 노즐(84)로부터 도장기 본체(6)에 공급되고, 이에 의해 도장기 본체 내의 도료 공급 통로(44) 및 벨 컵(4)에 부착되어 있는 세정액이 제거된다.

도장기 본체(6)의 세정이 완료되면, 다음에, 도장기 본체(6)에 탑재되어 있는 도료 카트리지(10)의 교환이 행해진다. 도장기 본체(6)의 세정 및 시일링(404)의 세정이 완료되어 있기 때문에, 다른 색의 도료를 충전한 도료 카트리지(10)를 도장기 본체(6)에 장착하는 것만으로 도장을 재개할 수 있다.

도장기 본체(6)로부터 제거한 도료 카트리지(10)는, 도료 백(12)의 세정이 실시된다. 도 10은 도료 백 세정 공정을 설명하기 위한 도면이다. 사용 완료된 도료 카트리지(10)는, 백 세정 스테이션(88)의 소정 위치에 위치 결정된다. 이 위치 결정은 도장기 본체(6)에 대한 위치 결정과 동일하며, 도료 카트리지(10)가 소정 위치에 위치 결정되면 로크 기구(90)에 의해 도료 카트리지(10)가 고정된다.

백 세정 스테이션(88)에는, 도료 카트리지(10)의 제1 내지 제4 역지 밸브(30, 32, 34, 36)에 대응한 제1 내지 제4 푸시 로드가 구비된 액추에이터(880, 882, 884, 886)가 설치되어 있다. 이 제1 내지 제4 푸시 로드가 구비된 액추에이터(880 내지 886)는, 전술한 도장기 본체(6)의 제1, 제2 푸시 로드가 구비된 액추에이터(74, 76)와 실질적으로 동일한 기능을 발휘하는 것이므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

백 세정 스테이션(88)에 설치된 당초의 도료 카트리지(10)의 도료 백(12)은 눌러 찌부러뜨려진 상태에 있다. 도료 수용실을 구성하는 도료 백(12)의 세정은, (i) 도료 백(12)을 확장시켜 도료 수용실의 용적을 확대하는, (ⅱ) 도료 백(12)을 눌러 찌부러뜨려 도료 수용실의 용적을 작게 한다고 하는 조작을 수반하면서 도료 백(12) 내에 세정액, 에어를 넣고, 또한, 세정액, 에어의 배출이 행해진다. 도료 백(12)의 「확장, 눌러 찌부러뜨림」을 하나의 조로 하여, 이것을 1회로 끝내도 좋고, 복수회 반복해도 좋다. 물론, 필요하면, 도료 백(12)의 세정에 앞서서, 도료 백(12)을 최대한까지 눌러 찌부러뜨려, 도료 백(12) 내에 잔류하는 도료를 최대한까지 회수하는 것이 좋다.

도료 백의 확장 공정에서의 각 개폐 밸브 즉 역지 밸브(30, 32, 34, 36)의 상태는 다음과 같다.

(1) 제1 역지 밸브(30)(도료)의 강제 개방은 해제(통상의 역지 밸브의 기능),

(2) 제2 역지 밸브(32)(작동액 공급)의 강제 개방은 해제(통상의 역지 밸브의 기능),

(3) 제3 역지 밸브(34)(세정액 공급)는 강제 개방,

(4) 제4 역지 밸브(36)(작동액 배출)는 강제 개방.

백 세정 스테이션(88)에는, 도 10에 도시하는 바와 같이 에어원 및 세정액원(시너 또는 물)이 설치되고, 이 에어원 및 세정액원으로부터 에어나 세정액이 공급된다. 에어와 세정액의 전환은 통로 전환 밸브(888)에 의해 행해진다. 이 통로 전환 밸브(888)를 통하여 에어, 세정액이 교대로 도료 카트리지(10)의 제3 내부 통로(세정액 공급 통로)(24)를 통하여 도료 백(12)에 공급된다. 상술한 바와 같이, 도료 백(12)의 출구[하단부 입구부(12c)]의 제1 역지 밸브(30)는 통상의 역지 밸브의 기능을 발휘하여 도료 통로(20)를 폐쇄한 상태에 있다. 도료 카트리지(10)의 제3 내부 통로(세정액 공급 통로)(24)로부터 도료 백(12)의 상단부 입구부(12b)를 통하여 도료 백(12)의 내부에 에어 또는 도료를 공급함으로써 도료 백(12)은 확장한다. 이에 수반하여, 도료 카트리지(10)의 작동액실을 구성하는 밀폐 공간(14)을 만족하고 있는 작동액은, 에어 저장부(14a)에 개방되어 있는 제4 내부 통로(26)(작동액 배출 통로)를 통하여 도료 카트리지(10)로부터 강제적으로 또한 수동적으로 밀어내어진다. 도료 카트리지(10)로부터 나온 작동액은 작동액원으로 회수된다.

도료 백(12)의 구체적인 세정 방법으로서, 다음의 예를 들 수 있다.

제1 공정(도료 백의 확장 공정) : 제3 내부 통로(세정액 공급 통로)(24)를 통하여 도료 백(12)에 에어를 공급하여 도료 백(12)을 확장시켜, 도료 백(12)의 내부 용적을 대략 최대값까지 확대시킨다. 이에 의해, 도료 백(12)의 본체(12a)를 주름이 없는 상태로 할 수 있다. 제1 역지 밸브(30)(도료)는 폐쇄 상태에 있다.

제2 공정(세정액 공급 공정) : 세정액을 도료 백(12)에 공급하여 도료 백(12)의 내면을 따라서 세정액을 흘려, 도료 백(12)을 세정한다. 제1 역지 밸브(30)(도료)는 폐쇄 상태에 있다.

제3 공정(도료 백의 눌러 찌부러뜨림 공정) : 도료 백(12)을 눌러 찌부러뜨려, 도료 백(12)의 내부 용적을 축소시켜 도료 백(12)의 세정액을 배출시킨다.

필요에 따라서, 제2, 제3 공정을 반복한다.

도료 백(12)의 상기 제3 공정(눌러 찌부러뜨림 공정)에서의 각 개폐 밸브[역지 밸브(30, 32, 34, 36)]의 상태는 다음과 같다.

(1) 제1 역지 밸브(30)(도료)는 강제 개방,

(2) 제2 역지 밸브(32)(작동액 공급)는 강제 개방,

(3) 제3 역지 밸브(34)(세정액 공급)의 강제 개방은 해제(통상의 역지 밸브의 기능),

(4) 제4 역지 밸브(36)(작동액 배출)의 강제 개방은 해제(통상의 역지 밸브의 기능).

백 세정 스테이션(88)에는, 도 10에 도시하는 바와 같이 기어 펌프(890)가 설치되어 있다. 상기 제3 공정(눌러 찌부러뜨림 공정)에서는, 기어 펌프(890)에 의해 제어된 양의 작동액이 도료 카트리지(10)에 압력 하에 공급된다. 도료 카트리지(10)의 밀폐 공간(14)(작동액실)에 작동액이 들어가면, 이 작동액에 의해 도료 백(12)이 눌러 찌부러뜨려져, 도료 백(12) 내의 에어 및 세정액이 하단부 입구부(12c)를 통하여 외부로 밀어내어진다. 도 10의 참조 부호 892는 폐액 탱크를 나타내고, 도료 백(12)으로부터 나온 세정액은 폐액 탱크(892)에 수용된다.

상술한 바와 같이, 도료 백(12)의 확장[도료 백(12)의 내부 용적의 확대], 눌러 찌부러뜨림[도료 백(12)의 내부 용적의 축소]을 조로 하여, 이것을 1회 또는 복수회 반복하여 도료 백(12)의 내부가 청정화된다. 그리고 마지막으로 에어를 도료 백(12) 내에 넣어 도료 백(12)의 내부에 부착되어 있는 세정액을 배출함으로써, 도료 백(12)의 세정 공정이 끝난다. 도료 백(12)의 세정 공정이 완료된 단계에서는, 도료 백(12)은 눌러 찌부러뜨려진 상태[도료 백(12)의 내부 용적이 최소인 상태]에 있다.

도료 백(12)의 세정이 완료된 도료 카트리지(10)는 다음에 도료 백(12)에 도료가 충전된다. 도 11은 도료 충전 공정을 설명하기 위한 도면이다. 세정 후의 도료 카트리지(10)는, 도료 충전 스테이션(92)의 소정 위치에 위치 결정된다. 이 위치 결정은 도장기 본체(6)나 백 세정 스테이션(88)과 동일하며, 도료 카트리지(10)가 소정 위치에 위치 결정되면 로크 기구(94)에 의해 도료 카트리지(10)가 고정된다.

도료 충전 스테이션(92)에는, 도료 카트리지(10)의 제1 내지 제4 역지 밸브 중, 작동액 공급에 관한 제2 역지 밸브(32), 세정액 공급에 관한 제3 역지 밸브(34)를 제외하는 제1, 제4 역지 밸브(30, 36)에 대응한 제1, 제4 푸시 로드가 구비된 액추에이터(920, 922)가 설치되어 있다. 이 제1, 제4 푸시 로드가 구비된 액추에이터(920, 922)는, 전술한 도장기 본체(6)의 제1, 제2 푸시 로드가 구비된 액추에이터(74, 76)와 실질적으로 동일한 기능을 발휘하는 것이므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

도료 충전 공정에서의 각 개폐 밸브 즉 역지 밸브(30, 36)의 상태는 다음과 같다.

(1) 제1 역지 밸브(30)(도료)는 강제 개방,

(2) 제4 역지 밸브(36)(작동액 배출)는 강제 개방.

도료 충전 스테이션(92)에는 도료원의 도료를 도료 백(12)에 압력 하에 충전하기 위해 기어 펌프(96)가 설치되어 있고, 이 기어 펌프(96)를 제어함으로써 소정량의 도료가 도료 백(12)의 하단부 입구부(12c)를 통하여 도료 백(12)에 충전된다. 이 기어 펌프(96)의 유량 제어 대신에, 펌프로부터 압력 하에 도료 백(12)에 공급하는 도료의 양을 제어하기 위한 유량계와, 상기 유량계에 의해 계측한 도료의 양이 소정값에 도달하면 도료 백(12)에의 도료의 공급을 정지하는 유량 제어 밸브의 조합을 채용해도 좋다. 도료의 충전에 의해 도료 백(12)은 확장하게 되지만, 밀폐 공간(14)을 만족하고 있는 작동액은, 에어 저장부(14a) 및 제4 내부 통로(작동액 배출 통로)(26)를 통하여 외부로 배출되고, 이 배출된 작동액은 작동액원으로 회수된다.

물론, 도료를 충전하기 전에 도료 카트리지(10)의 세정이 완료되어 있으므로, 도료 카트리지(10)에 충전하는 도료의 색은 임의이다. 도료의 충전이 완료된 도료 카트리지(10)는 다음의 도장을 위해 스톡된다.

이상, 작동액으로서 절연성 시너를 채용한 경우의 실시예를 설명하였지만, 물 등의 도전성 액체를 작동액으로서 채용할 때에는, 볼티지 블록 기구를 로봇 아암(1)에 설치하는 것이 좋다.

도 12는, 도료 카트리지(10)로부터 도료를 제어한 상태로 유출시키기 위한 작동액으로서 물을 채용하였을 때의 볼티지 블록 기구의 일례를 나타낸다. 도 12를 참조하여, 로봇 아암(1)에는, 볼티지 블록 기구가 구비된 작동액 공급 유닛(100)이 탑재되어 있다. 볼티지 블록 기구가 구비된 작동액 공급 유닛(100)은 절연 케이스(102)에 수용되어 있다. 전술한 아암 내 작동액 공급 통로(52)는, 그 일부가 절연 케이스(102)의 내부에 위치하고, 이 아암 내 작동액 공급 통로(52)에 작동액 탱크(104)(물 탱크)가 설치되어 있다.

전술한 기어 펌프(56)는 작동액 탱크(104)의 하류측에 배치되어 있다. 도장 공정에서는, 기어 펌프(56)가 동작하여 작동액 탱크(104)의 내부에 수용되어 있는 물을 도료 카트리지(10)에 공급한다. 이에 의해 도료 카트리지(10)의 도료 백(12)이 눌러 찌부러뜨려져 도료 백(12)의 도료가 유출되고, 이 유출된 도료는 도장기 본체(6)에 공급된다.

아암 내 작동액 공급 통로(52)의 상류 단부에는 암형 커넥터(106)가 장착되어 있다. 이 암형 커넥터(106)는, 볼티지 블록 기구(108)의 일부를 구성하는 것이며, 이 암형 커넥터(106)와 쌍을 이루는 수형 커넥터(110)는, 에어 실린더(112)에 의해 진퇴한다. 도 12에 도시하는 상태 즉 수형 커넥터(110)가 암형 커넥터(106)로부터 이탈된 상태에 있어서, 수형 커넥터(110)와 암형 커넥터(106)의 이격 거리 X로 하여, 에어에 의한 절연 공간을 형성하는 데 적합한 거리(예를 들어 X=250 내지 300㎜)가 설정된다.

반대로, 수형 커넥터(110)가 암형 커넥터(106)에 결합되면, 작동액 탱크(물 탱크)(104)는, 외부의 작동액원(114)에 연통하고 있다. 작동액 탱크(물 탱크)(104)가 소정량보다도 적어지면 작동액원[수원(水源)](114)으로부터 보충된다.

도 1 및 도 12를 참조하여, 정전 도장기(2)에 고전압을 인가하여 도장을 행할 때에는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 암형 커넥터(106)와 수형 커넥터(110)가 서로 이격된 상태에 있다(고전압 블록 상태). 이에 의해, 정전 도장기(2)에 인가하는 고전압이, 도전성 작동액(물)을 통하여 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 이하의 변형예를 포함한다.

(1) 도료 카트리지(10)에 내장한 제1 내지 제4 역지 밸브(30 내지 36)는 에어 구동식의 개폐 밸브로 구성해도 좋다.

(2) 상기의 실시예에서는, 도료 백(12)은 상하의 입구부(12b, 12c)를 구비하고 있지만, 상단부 입구부(12b)를 생략하여, 하단부 입구부(12c)만을 구비한 도료 백이어도 좋다(도 13). 도 13에 도시하는 참조 부호 896은 통로 전환 밸브를 나타낸다. 도 13에 있어서, 도료 백(12)으로 통하는 도료 카트리지 내 통로나, 밀폐 공간(14)(작동액실)으로 통하는 도료 카트리지 내 통로에 개재 장착한 역지 밸브(30 내지 36)는 도시를 생략하고 있다.

(3) 도 1의 실시예에서는, 도료 백(12)에 대하여 직접적으로 작동액으로 가압하는 방식이 채용되어 있지만, 도 14에 예시하는 바와 같이, 도료 백(12)에 인접한 작동액 백(8)을 구비한 도료 카트리지이어도 좋다. 이 작동액 백(8)은 작동액실을 구성하고, 이 작동액 백(8)에 작동액을 공급하여 작동액 백(8)을 확장함으로써, 도료 백(12)을 눌러 찌부러뜨린다.

(4) 작동액 백(8)이 2개의 상하의 입구부(8a, 8b)를 구비하여, 상단부 입구부(8a)로부터 작동액 백 내의 작동액을 배출하고, 한편, 작동액을 하단부 입구부(8b)로부터 작동액 백(8)에 공급하여 작동액 백(8)을 확장하도록 해도 좋다(도 14).

(5) 작동액 백(8)이 하나의 입구부(8b)를 구비하여, 이 하나의 입구부(8b)를 통하여 작동액을 작동 백(8)에 공급하고, 또한, 작동액 백(8)으로부터 작동액을 배출시키도록 해도 좋다(도 15). 도 15에 있어서, 도료 백(12)으로 통하는 도료 카트리지 내 통로나 작동액 백(8)으로 통하는 도료 카트리지 내 통로에 개재 장착한 역지 밸브는 도시를 생략하고 있다.

(6) 백 세정 스테이션(88)에 가진원(28)을 설치하고, 이 가진원(28)으로 세정 중의 도료 카트리지(10)를 상하 및/또는 좌우로 진동시키도록 해도 좋다(도 13).

(7) 백 세정 스테이션(88)에 회전 테이블(894)을 준비하고(도 13, 도 15), 이 회전 테이블(894)에 도료 카트리지(10)를 고정하여, 세정 중의 도료 카트리지(10)를 회전시키도록 해도 좋다. 도면 중, 참조 부호 O은 회전 중심축을 나타낸다. 이 회전은, 일방향의 회전이어도 좋지만, 바람직하게는, 정방향의 회전과 역방향의 회전을 교대로 반복하는 것이 좋다.

이상, 도료 백(12)을 구비한 도료 카트리지(10)를 예시하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 세정 방법은, 피스톤식이나 막 피스톤식의 도료 카트리지에도 적용 가능하다. 도 16을 참조하여, 도시한 도료 카트리지(130)는 피스톤(132)을 갖고, 이 피스톤(132)을 사이에 두고, 그 상방에 작동액실(134)이 형성되고, 피스톤(132)의 하방에 도료 수용실(136)이 형성되어 있다. 도 16의 (I)는 세정 스테이션에 피스톤식 도료 카트리지(130)를 위치 결정한 당초의 상태를 모식적으로 도시하고 있다. 이 세정 스테이션은, 상술한 백 세정 스테이션(88)(도 10)에 대응하는 것이다.

우선, 도료 카트리지(130)의 작동액실(134)에 작동액을 공급하여, 피스톤(132)을 도료 수용실(136)의 최심부까지 밀어 내려, 도료 수용실(136)에 잔류하는 도료를 회수한다[도 16의 공정 (Ⅱ)]. 계속해서, 도료 수용실(136)에 세정액을 공급하여 피스톤(132)을 밀어 올린다[도 16의 공정 (Ⅲ). 계속해서, 작동액실(134)에 작동액을 공급하여 피스톤(132)을 밀어 내려, 도료 수용실(136)의 세정액을 배출한다[도 16의 공정 (Ⅳ)]. 도 16의 공정 (Ⅲ) 및 공정 (Ⅳ)에서의 피스톤(132)을 올리고 내리는 정도는 임의이며, 예를 들어, 피스톤(132)을 최상부까지 밀어 올려도 좋고, 그 도중까지 피스톤(132)의 밀어 올림을 정지하고, 다음의 배출 공정[도 16의 공정 (Ⅳ)]으로 이행해도 좋다. 피스톤(132)을 밀어 올리면서 도료 수용실(136)을 세정하는 데, 세정액과 에어를 교대로 도료 수용실(136)에 공급해도 좋다. 또한, 에어에 의해 피스톤(132)을 어느 정도의 높이까지 밀어 올려, 그 후에 세정액을 도료 수용실(136)에 공급하도록 해도 좋다. 이와 같이, 에어와 세정액의 공급 형태의 조합은 임의이며, 실험에 따라 결정하면 된다.

상기의 공정 Ⅲ과 공정 Ⅳ를 1조로 하여, 이것을 1회 또는 복수회 반복해도 좋다. 또한, 도 13을 참조하여 설명한 바와 같이, 세정 중에 도료 카트리지(130)를 상하, 좌우, 상하 및 좌우로 진동을 가하도록 해도 좋다. 또한, 도 13 및 도 15를 참조하여 설명한 바와 같이, 세정 중에 도료 카트리지(130)를 회전시키도록 해도 좋다. 또한, 도 15에 있어서, 도료 카트리지(130)의 작동액실(134)이나 도료 수용실(136)로 통하는 도료 카트리지 내 통로에는, 전술한 백식의 도료 카트리지(10)와 마찬가지로 역지 밸브가 개재 장착되어 있지만, 도 15에서는 그 도시를 생략하고 있다. 당업자이면 용이하게 이해할 수 있는 것이지만, 피스톤식의 도료 카트리지(130)에 있어서도, 도 1 등에서 설명한 작동액 배출 통로(26)를 채용하고, 작동액실(134)에 작동액을 공급하는 카트리지 내 작동액 공급 통로와, 작동액실(134)의 작동액을 배출하는 카트리지 내 작동액 배출 통로를 도료 카트리지(130)에 형성해도 좋다.

본 발명은 정전 도장에 적용된다. 특히, 도장 로봇에 적절하게 적용된다.

1 : 도장 로봇의 아암
2 : 정전 도장기
4 : 벨 컵
6 : 도장기 본체
10 : 도료 카트리지
12 : 도료 백(도료 수용실)
12a : 도료 백의 백 본체
12b : 도료 백의 상단부 입구부
12c : 도료 백의 하단부 입구부
14 : 도료 카트리지의 밀폐 공간(작동액실)
20 : 도료 카트리지의 제1 내부 통로(도료 통로)
22 : 도료 카트리지의 제2 내부 통로(작동액 공급 통로)
24 : 도료 카트리지의 제3 내부 통로(세정액 공급 통로)
26 : 도료 카트리지의 제4 내부 통로(작동액 배출 통로)
88 : 백 세정 스테이션
130 : 피스톤식 도료 카트리지
132 : 카트리지의 피스톤
134 : 카트리지의 작동액실
136 : 카트리지의 도료 수용실

Claims (11)

1. 정전 도장기의 도장기 본체에 대하여 탈착 가능한 도료 카트리지이며, 도료를 충전한 도료 수용실과, 작동액을 수용하는 작동액실을 갖고, 상기 작동액실에 작동액을 공급하여 상기 작동액실의 용적을 확대시킴으로써 상기 도료 수용실의 용적을 축소시키고, 이에 의해 상기 도료 수용실에 충전한 도료를 상기 도료 카트리지로부터 밀어내어 상기 도장기 본체에 도료를 공급하는 도료 카트리지의 세정 방법이며,
   상기 도료 수용실로부터 도료를 취출한 사용 완료된 도료 카트리지의 상기 도료 수용실에 세정액을 공급하여, 상기 도료 수용실의 용적을 확대시키는 동시에, 상기 도료 수용실의 용적 확대에 수반하여 상기 작동액실의 작동액을 상기 도료 카트리지로부터 밀어내는 작동액 압출 공정과,
   상기 작동액 압출 공정에 계속해서, 상기 도료 카트리지의 작동액실에 작동액을 공급하여, 상기 작동액실의 용적을 확대시키는 동시에, 상기 작동액실의 용적 확대에 수반하여 상기 도료 수용실의 세정액을 도료 카트리지로부터 밀어내는 세정액 배출 공정을 갖는, 도료 카트리지의 세정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 작동액 압출 공정과, 이에 계속되는 상기 세정액 배출 공정을 1조로 하여, 이를 복수회 반복하는, 도료 카트리지의 세정 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도료 카트리지가 피스톤식의 도료 카트리지이며,
   상기 도료 수용실과 상기 작동액실이 피스톤에 의해 구획되어 있는, 도료 카트리지의 세정 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도료 카트리지가 백식의 도료 카트리지이며,
   상기 도료 수용실이, 도료를 수용하는 도료 백에 의해 형성되어 있는, 도료 카트리지의 세정 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 작동액실이, 작동액의 공급을 받아 확장하는 작동액 백에 의해 형성되어 있는, 도료 카트리지의 세정 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 작동액실이, 상기 도료 카트리지의 상기 도료 백을 수용한 밀폐 공간으로 구성되어 있는, 도료 카트리지의 세정 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도료 백이 플라스틱 성형품이며,
   상기 도료 백이 이음매가 없는 내면 또한 매끄러운 내면을 갖는, 도료 카트리지의 세정 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 도료 백이,
   확장 및 수축 가능한 가요성의 백 본체와,
   상기 백 본체의 상단부에 형성되고, 세정액의 공급을 받는 상단부 입구부와,
   상기 백 본체의 하단부에 형성되고, 세정액을 배출하는 하단부 입구부를 갖는, 도료 카트리지의 세정 방법.
9. 정전 도장기의 도장기 본체에 대하여 탈착 가능한 도료 카트리지에 내장되고, 도료를 수용하기 위한 또한 플라스틱 성형품으로 이루어지는 도료 백의 외측으로부터 작동액에 의해 직접 또는 간접적으로 압력을 가하여 상기 도료 백을 눌러 찌부러뜨림으로써, 상기 도료 백의 도료를 상기 도료 카트리지로부터 밀어내어, 상기 도장기 본체에 도료를 공급하는 도료 카트리지를 위한 도료 백이며,
   확장 및 수축 가능한 가요성의 백 본체와,
   상기 백 본체의 상단부에 형성되고, 세정액의 공급을 받는 상단부 입구부와,
   상기 백 본체의 하단부에 형성되고, 세정액을 배출하는 하단부 입구부를 갖는 것을 특징으로 하는, 도료 카트리지용의 도료 백.
10. 제9항에 있어서, 상기 도료 백 본체가 이음매가 없는 또한 매끄러운 내면을 갖는, 도료 카트리지용의 도료 백.
11. 제10항에 있어서, 상기 백 본체와 상기 상단부 입구부 및 상기 하단부 입구부 사이의 코너 부분이 매끄럽게 만곡된 형상으로 구성되어 있는, 도료 카트리지용의 도료 백.

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