静電塗装システム
【課題】ボデイ内の圧力室から外部への塗料の液漏れを防止すること。
【解決手段】ボデイ５６に固定される中空のエア配管５０と、可撓性を有する材料によって螺旋状に形成され、一端部がエア配管５０に接続されると共に他端部がベローバルブ１００に接続されてエア配管５０からのエアをベローズ１０２内に供給するスパイラルチューブ８６と、フロート８８に装着されたベローズ１０２を緊締する磁性体からなるバンド部材９０と、ボデイ５６の外周面を囲繞するマグネットリング３０とを有し、ベローズ１０２は、エア配管５０及びスパイラルチューブ８６を介して、ベローズ１０２の空間部１０６内にエアが供給され、又は、空間部１０６内のエアが外部へ排出されることによって伸縮作用が営まれる。
【解決手段】ボデイ５６に固定される中空のエア配管５０と、可撓性を有する材料によって螺旋状に形成され、一端部がエア配管５０に接続されると共に他端部がベローバルブ１００に接続されてエア配管５０からのエアをベローズ１０２内に供給するスパイラルチューブ８６と、フロート８８に装着されたベローズ１０２を緊締する磁性体からなるバンド部材９０と、ボデイ５６の外周面を囲繞するマグネットリング３０とを有し、ベローズ１０２は、エア配管５０及びスパイラルチューブ８６を介して、ベローズ１０２の空間部１０６内にエアが供給され、又は、空間部１０６内のエアが外部へ排出されることによって伸縮作用が営まれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両のボデイ等の被塗装物に対して、導電性塗料を吐出し塗装することが可能な静電塗装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、導電性塗料に高電圧を印加して自動車のボデイ等の被塗装物に静電塗装を施す方法が知られている。この方法では、導電性塗料が、接地電位から絶縁されている中間貯留槽に一旦導入された後、前記中間貯留槽と塗料供給源とを連通している供給通路が洗浄及び乾燥されて電圧ブロックが形成される。この状態で、高電圧が印加された導電性塗料を中間貯留槽から塗装ガンに供給することにより、被塗装物に対する静電塗装作業が遂行される。
【０００３】
ところで、従来の静電塗装システム（静電塗装装置）では、例えば、自動車のボデイのコーナー曲面部分、平面部分等の被塗装面の条件変化に応じて塗装ガンの塗料吐出量を変化させる塗料制御、塗装ガンから所定距離離間した送出ポンプの送出量制御によって行っているため、その塗料制御を高精度に制御することができず、オーバースプレーやスプレー不足が発生するという不具合があった。
【０００４】
そこで、本出願人は、前記不具合を解消するために、吐出ピストンの一方又は他方へのストロークに対応させてベローバルブのベローズを伸縮させ、第１圧力室と第２圧力室の非連通状態と連通状態とを適宜切り換えることにより、単一の塗料排出ポートから塗装ガンに対して一定量の塗料を安定して且つ連続して供給することができる定量吐出ポンプを備えた静電塗装システムを提案している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０７８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記提案を改良したものであり、ボデイ内の圧力室から外部への塗料の液漏れを防止することが可能な静電塗装システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、塗料供給部から塗装ガンに供給される塗料に高電圧を印加して被塗装物に対して塗装を行う静電塗装システムであって、前記塗料供給部と前記塗装ガンとの間に設けられ、前記塗装ガンに対して一定量の塗料を連続して送給する塗料定量供給手段を備え、前記塗料定量供給手段は、少なくとも単一の塗料排出ポートが設けられたボデイと、前記ボデイ内に収装される吐出ピストンとを有し、前記ボデイ内を前記吐出ピストンが往復動作することにより、一定量の塗料を前記単一の塗料排出ポートから吐出させる定量吐出ポンプを含み、前記吐出ピストンは、前記ボデイの軸線と直交する径方向に向かって伸縮可能に設けられたベローズを有するベローバルブからなり、前記ベローズの伸縮作用によって、前記ベローズで分割された第１圧力室と第２圧力室との非連通状態と連通状態が切り換えられ、前記ボデイは、該ボデイに固定される中空のエア配管と、可撓性を有する材料によって螺旋状に形成され、一端部が前記エア配管に接続されると共に他端部が前記ベローバルブに接続されて前記エア配管からのエアを前記ベローズ内に供給するスパイラルチューブと、前記ベローズに付設される磁性体と、前記ボデイの外周面を囲繞するマグネットリングとを有し、前記ベローズは、前記エア配管及び前記スパイラルチューブを介して、前記ベローズ内にエアが供給され、又は、前記ベローズ内のエアが外部へ排出されることによって前記伸縮作用が営まれ、前記マグネットリングを前記ボデイの軸方向に沿って変位させ、前記マグネットリングの磁力によって吸着される前記磁性体を介して、前記ベローバルブを前記マグネットリングと一体的に前記ボデイの軸方向に沿って変位させることで前記スパイラルチューブが伸縮可能に設けられることを特徴とする。
【０００８】
この場合、ベローズとスパイラルチューブとの間には、テーパ状のフロートが設けられ、磁性体は、前記フロートの拡径部に装着されて前記ベローズを緊締するバンド部材で構成することにより、簡素な機構によって簡便に製造することができる。
【０００９】
本発明によれば、ボデイに固定されたエア配管及び前記エア配管に接続され伸縮可能なスパイラルチューブを介して、ベローズ内にエアが供給され、又は、ベローズ内のエアを外部へ排出することによってベローズの伸縮作用が営まれる。さらに、マグネットリングをボデイの軸方向に沿って変位させ、マグネットリングの磁力によって吸着される磁性体を介して、ベローバルブをマグネットリングと一体的にボデイの軸方向に沿って変位させることでスパイラルチューブを伸縮させることができる。
【００１０】
このように、本発明では、エア配管がボデイに固定され前記エア配管からのエアが伸縮可能なスパイラルチューブを介してベローバルブに供給されるように構成されることで、塗料の液漏れを発生させる蓋然性を有する摺動部位が何ら設けられておらず、ボデイ内の圧力室に充填された塗料が外部に漏洩することを好適に防止することができる。この結果、本発明では、塗料が外部へ液漏れすることによって通電するおそれを好適に回避して、静電塗装システムにおける完全絶縁性を確保することができる。なお、ベローバルブは、ボデイ内の密閉された圧力室で往復して摺動変位するだけであるため、漏洩の蓋然性は全くなく前記摺動部位から除外される。
【００１１】
また、本発明によれば、ベローズを径方向に収縮（縮径）させてベローズとボデイの内壁との間で間隙を形成することにより、第１圧力室と第２圧力室とが前記間隙を通じて連通状態となり、一方、ベローズを径方向に伸張（拡径）させてボデイの内壁に当接させることにより、第１圧力室と第２圧力室とが非連通状態となる。従って、本発明では、ベローバルブのベローズを伸縮させ、第１圧力室と第２圧力室の非連通状態と連通状態とを適宜切り換えることにより、単一の塗料排出ポートから塗装ガンに対して一定量の塗料を安定して且つ連続して供給することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ボデイ内の圧力室から塗料の外部への液漏れを防止することが可能な静電塗装システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】自動車ボデイの静電塗装に適用される本発明の実施形態に係る静電塗装システムのブロック構成図である。
【図２】前記静電塗装システムを構成する定量吐出ポンプの概略構造縦断面図である。
【図３】図２の定量吐出ポンプを構成するベローズが縮径して第１圧力室と第２圧力室が連通した状態を示す概略構造縦断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、図２の定量吐出ポンプのベローバルブが前進ストロークに沿って変位する状態を示す動作説明図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、図２の定量吐出ポンプのベローバルブが後進ストロークに沿って変位する状態を示す動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１に示されるように、静電塗装システム１０は、図示しない色塗料槽から供給された塗料を供給する塗料供給部２０を含む。なお、塗料としては、有機溶剤型塗料を含む導電性塗料が用いられるが、好適には水溶性塗料が用いられるとよい。
【００１６】
また、前記静電塗装システム１０は、前記塗料供給部２０から送給された塗料が導入される単一の塗料供給ポート２４ａ及び後記する塗装ガン４２に対して塗料を吐出（排出）する単一の塗料排出ポート２４ｂが設けられ、後記する吐出ピストン（可動体）２６の往復動作によって一定量の塗料を連続して供給する定量吐出ポンプ（塗料定量供給手段）２８と、前記定量吐出ポンプ２８の外周面を囲繞するマグネットリング３０を矢印Ｘ方向に沿って変位させることで、後記する吐出ピストン２６を駆動する駆動シリンダ３２とを備える。
【００１７】
さらに、前記静電塗装システム１０は、前記駆動シリンダ３２の図示しないピストン及びピストンロッドの変位（ストローク）を所望の速度に制御する電空ポジショナ３６と、前記電空ポジショナ３６に対して制御信号を導出するコントローラ３８と、図示しないキーボード等からなり前記コントローラ３８に所望の制御信号を入力・設定する入力部４０と、前記定量吐出ポンプ２８から供給された塗料を図示しない自動車ボデイ（被塗装物）に向かって吐出する塗装ガン４２とを有する。
【００１８】
駆動シリンダ３２は、金属製シリンダチューブに形成されたシリンダ室内に収装された図示しないピストンと、前記ピストンに連結された自由端が外部に露呈するピストンロッドとを有する周知のエアシリンダから構成される。この場合、後記するエア供給源１１４から供給された圧縮エアがシリンダ室内に供給されてピストンを押圧することにより前記ピストンが一方の変位終端から他方の変位終端まで変位し、ピストンロッドが前記ピストンと一体的に変位して進退動作（往復動作）するように設けられる。
【００１９】
従って、駆動シリンダ３２が駆動されてピストンロッドが進退動作することにより、前記ピストンロッドの直線運動が定量吐出ポンプ２８の外周面を囲繞するマグネットリング３０に伝達され、前記マグネットリング３０の磁力作用によってボデイ５６の軸線方向に沿って吐出ピストン２６が直線状に往復動作するように設けられている。
【００２０】
この場合、定量吐出ポンプ２８の吐出ピストン２６が１ストローク（一方の変位終端位置から他方の変位終端位置までの変位）変位することによって、吐出ピストン２６による塗料の押し出し作用（排出作用）と塗料の吸入充填作用（吸引充填作用）とが同時に遂行される。
【００２１】
従って、駆動シリンダ３２の駆動作用下に定量吐出ポンプ２８の吐出ピストン２６が複数回往復動作して前記ストロークが連続することにより、充填された塗料の押し出し作用及び塗料の吸入充填作用が連続し塗装ガン４２に対して塗料を継続的に供給することができる。
【００２２】
前記駆動シリンダ３２のピストンの変位速度は、例えば、電気信号を空気圧信号に変換する電空変換機構を内部に有する公知の電空ポジショナ３６によって制御される。この電空ポジショナ３６では、予め入力（設定）される電気信号（入力信号）に比例した圧力エアを出力側から得ることができ、前記圧力エアを駆動シリンダ３２のシリンダ室に供給することにより、ピストンの変位速度を所望の速度に制御することができる。
【００２３】
塗料に対する高電圧印加方法としては、外部印加方式（塗装ガン４２で噴霧状態にした塗料に対して高電圧を印加する方式）と、内部印加方式（塗装ガン４２内で流動状態の塗料に対して高電圧を印加する方式）とが知られており、本実施形態では、いずれの方式も可能であるが、好適には塗装効率が高い水溶性塗料に対する内部印加方式を用いるとよい。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態に係る定量吐出ポンプの概略構造縦断面図、図３は、図２の定量吐出ポンプを構成するベローズが縮径して第１圧力室と第２圧力室が連通した状態を示す概略構造縦断面図である。
【００２５】
定量吐出ポンプ２８は、図２及び図３に示されるように、前記塗料供給部２０から塗料が供給されると共に、前記供給された塗料を塗装ガン４２に対して吐出する塗料吐出部４８を有するボデイ５６と、前記ボデイ５６と一体的に結合されるケーシング８２とを備える。
【００２６】
前記ボデイ５６は、非磁性材料によって形成され、第１圧力室５８ａに連通する単一の塗料供給ポート２４ａを有する。前記ケーシング８２は、単一の塗料排出ポート２４ｂを有し、前記塗料排出ポート２４ｂには、ボールが着座部に着座することにより、塗装ガン４２への塗料の吐出を遮断する第１チェック弁６０ａが配設される。
【００２７】
また、ケーシング８２を軸方向に沿って貫通しボデイ５６に固定された中空のエア配管５０が設けられ、前記エア配管５０には、第２チェック弁６０ｂが配設される。なお、前記第１、第２チェック弁６０ａ、６０ｂでは、ボールのみを設けているが、図示しないコイルスプリングや板ばね等の弾性部材によって前記ボールを係着し、ばね力によって前記ボールを着座部に押圧するようにしてもよい。
【００２８】
定量吐出ポンプ２８は、ボデイ５６内の圧力室を第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとに分割する吐出ピストン２６として、ボデイ５６の軸線と直交する径方向に向かって伸縮可能なベローズ１０２を有するベローバルブ１００が設けられている。
【００２９】
この定量吐出ポンプ２８は、内部にエアが流通するエア通路（図示せず）が形成され、螺旋状に周回する一端部がエア配管５０に連通接続されると共に、他端部が後記するフロート８４（ベローズ１０２）の内部と連通接続されたスパイラルチューブ８６と、縦断面が円錐台形状（テーパ状）に形成され前記スパイラルチューブ８６を介して内部にエアが供給されるフロート８８と、開口する前記フロート８８の拡径部８８ａに対して気密に装着されるベローバルブ１００と、フロート８８の拡径部８８ａに対して前記ベローバルブ１００を緊締するバンド部材９０と、ボデイ５６の外周面を囲繞すると共に、駆動シリンダ３２によって矢印Ｘ方向に沿って変位可能に設けられるマグネットリング３０とを備える。
【００３０】
前記スパイラルチューブ８６は、所定の耐溶剤性を有する可撓性材料で形成される。また、金属製のバンド部材９０は、磁性体（例えば、強磁性体）によって形成され、磁力作用によってマグネットリング３０に吸引されマグネットリング３０の変位に対して追従してバンド部材９０、ベローバルブ１００及びフロート８８が一体的に変位するように設けられる。
【００３１】
このベローバルブ１００は、所定の耐溶剤性を有し、例えば、シリコーンゴム等のゴム材料や金属材料によって形成されたベローズ１０２を備える。前記ベローズ１０２は、外径側の山部と内径側の谷部とが交互に連続して伸縮自在に形成された蛇腹部１０２ａと、前記蛇腹部１０２ａの一方に設けられバンド部材９０によってフロート８８の拡径部８８ａの外周面に緊締される環状の緊締部１０２ｂと、前記蛇腹部１０２ａの他方に設けられて蛇腹部１０２ａ内の空間部１０６を閉塞する閉塞部１０２ｃとから構成される。
【００３２】
エア配管５０の軸方向に沿った端部には、排気ポート１０８ａを介してベローズ１０２の空間部１０６内のエアを急速に排気する急速排気弁（クイックエキゾーストバルブ）１０８が設けられと共に、配管チューブ１１０を介して切換弁１１２及びエア供給源１１４がそれぞれ接続される。切換弁１１２は、図１に示すコントローラ３８からの切換信号によってオフ状態とオン状態とが切り換えられる（図３参照）。急速排気弁１０８を設けることにより、後記するベローズ１０２の縮径状態と拡径状態とを迅速に且つ容易に切り換えることができる。前記急速排気弁１０８としては、例えば、ダイヤフラムタイプ又はプランジャ弁タイプ等が用いられるとよい。
【００３３】
ボデイ５６の一端部側壁には、第１圧力室５８ａに連通する塗料供給ポート２４ａが設けられ、前記塗料供給ポート２４ａから供給された塗料は、一端部側壁に形成された連通路１１８を介して第１圧力室５８ａ内に導入される。なお、ボデイ５６の一端部側壁の連通路１１８には、第１圧力室５８ａ内に導入された塗料の逆流を防止する図示しない逆流防止弁が設けられる。また、ケーシング８２には、塗装ガン４２に連通する単一の塗料排出ポート２４ｂが設けられ、前記塗料排出ポート２４ｂは、室１１９及び連通路１２０を介して第２圧力室５８ｂと連通するように設けられる。
【００３４】
塗料排出ポート２４ｂと塗装ガン４２との間には、ベローバルブ１００のベローズ１０２の疲労度（疲労状態）を検知する光センサ１２２が設けられる。この光センサ１２２は、例えば、光ファイバセンサによって構成され、加圧されたベローズ１０２の伸縮状態を反射光の光量変化として検知されるとよい。具体的には、塗料排出ポート２４ｂから排出される塗料の流通圧力が上昇することによって反射光の光量が減少し、前記流通圧力が降下することにより反射光の光量が増大することによって、ベローズ１０２の疲労度を検知することができる。
【００３５】
ベローバルブ１００を構成するベローズ１０２は、空間部１０６内にエアが供給されていないとき、図２に示されるように拡径状態にあり、ベローズ１０２の蛇腹部１０２ａがボデイ５６の内壁に摺接（摺動）するように設けられる。換言すると、空間部１０６内がエアで加圧されていない状態では、ベローズ１０２を構成する蛇腹部１０２ａの隣接する山部同士及び谷部同士が弾性力によって相互に接近して、蛇腹部１０２ａが密に屈曲した状態に折り畳まれるため、ベローズ１０２の蛇腹部１０２ａ（外径部）が径方向に伸張（拡径）してボデイ５６の内壁に当接した状態となる。この場合、ボデイ５６内の圧力室がベローバルブ１００（ベローズ１０２）によって気密に分割され、前記分割された第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとが非連通状態となる。
【００３６】
一方、切換弁１１２の弁位置をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えることによってエア供給源１１４から供給されたエア（圧縮エア）は、エア配管５０、スパイラルチューブ８６及びフロート８８を介してベローズ１０２の空間部１０６内に導入され、ベローズ１０２の閉塞部１０２ｃをボデイ５６の軸方向に沿って押圧する（図３の矢印参照）。
【００３７】
従って、図３に示されるように、ベローズ１０２の蛇腹部１０２ａがボデイ５６の内壁から離間した縮径状態となり、ベローズ１０２の蛇腹部１０２ａとボデイ５６の内壁との間で周方向に沿った間隙１２４が設けられる。この結果、ボデイ５６内の第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとが前記間隙１２４を通じて連通状態となる。このように、ベローバルブ１００を構成するベローズ１０２の径方向への伸張動作（拡径動作）又は収縮動作（縮径動作）によって、第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとの非連通状態と連通状態とを切り換えることができる。
【００３８】
本発明の実施形態に係る定量吐出ポンプ２８は、基本的に以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果について説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る定量吐出ポンプのベローバルブ（吐出ピストン）が前進ストロークに沿って変位する状態を示す動作説明図、図５（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係る定量吐出ポンプのベローバルブ（吐出ピストン）が後進ストロークに沿って変位する状態を示す動作説明図である。
【００３９】
先ず、ベローバルブ１００及びフロート８８が一体的に第１圧力室５８ａ側（前進ストローク方向）に向かって変位する場合について説明する。なお、第１圧力室５８ａ、第２圧力室５８ｂ及び塗料排出ポート２４ｂに連通する室１１９内には、予め塗料が充填されているものとする。
【００４０】
吐出ピストン２６ａとして機能するベローバルブ１００が第１圧力室５８ａ側に向って変位（前進ストローク）を開始すると同時に、切換弁１１２の切換作用下にエア供給源１１４から供給されたエアがエア配管５０及びスパイラルチューブ８６を介してベローズ１０２の空間部１０６内に導入される。前記空間部１０６内に導入されたエアによって閉塞部１０２ｃがエア配管５０の軸方向に沿って押圧され（図４参照）、蛇腹部１０２ａが径方向に収縮（縮径）しボデイ５６の内壁との間で形成された間隙１２４を通じて第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとが連通状態となる。なお、第１圧力室５８ａ内に充填されている塗料は、図示しない逆流防止弁によって塗料供給ポート２４ａからの漏出（逆流）が阻止されている。
【００４１】
この場合、予め、第１圧力室５８ａ内に充填されて第１圧力室５８ａを満たしていた塗料は、ベローバルブ１００の前進ストロークによって加圧され、図４（ａ）に示されるように、前記間隙１２４を通過して第１圧力室５８ａから第２圧力室５８ｂに向って流動する。従って、ベローバルブ１００（吐出ピストン２６ａ）の前進ストローク量に対応する容量からなる塗料が、間隙１２４を通過して第１圧力室５８ａから第２圧力室５８ｂへ供給されると共に、前記前進ストローク量に対応する容量からなる塗料が塗料排出ポート２４ｂから塗装ガン４２へ向って吐出される。
【００４２】
吐出ピストン２６ａとして機能するベローバルブ１００の前進ストロークは、図４（ｂ）に示されるように、ベローバルブ１００がボデイ５６の一端部側壁に到達することによって変位終端位置となる。なお、前進ストロークの変位終端位置は、例えば、図示しないストッパを用いて、ベローバルブ１００がボデイ５６の一端部側壁に到達する手前の位置で停止するようにしてもよい。
【００４３】
次に、ベローバルブ１００の変位を前進ストロークから後進ストロークに切り換えて、ベローバルブ１００を第２圧力室５８ｂ側に向って変位させる場合について説明する。
【００４４】
ベローバルブ１００の変位を前進ストロークから後進ストロークに切り換えると同時に、切換弁１１２の弁位置をオン状態からオフ状態へ切り換えてエア供給源１１４から空間部１０６内へのエアの供給を停止する。また、同時に、急速切換弁１０８を作動させて、空間部１０６に残存するエアを、スパイラルチューブ８６及びエア配管５０を介して急速排気弁１０８の排気ポート１０８ａから外部へ排出する。
【００４５】
従って、ベローバルブ１００の蛇腹部１０２ａは、エアによる内部加圧状態が解除されてその弾性力によって元の状態に復帰しようとする力が作用し、蛇腹部１０２ａが連続して屈曲した原形状に復帰する（図２参照）。このため、ベローズ１０２の蛇腹部１０２ａは、径方向に沿って伸張（拡径）した状態となり、蛇腹部１０２ａの外径部がボデイ５６の内壁に摺接した状態となる。この結果、ベローバルブ１００が第２圧力室５８ｂ側に向って変位する後進ストロークでは、図５（ａ）に示されるように、第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとの非連通状態が保持されたまま、蛇腹部１０２ａの外径部がボデイ５６の内壁に沿って摺動する。
【００４６】
ベローバルブ１００が第２圧力室５８ｂ側に向って変位する後進ストロークの場合、吐出ピストン２６ａとして機能するベローバルブ１００によって第２圧力室５８ｂ内に充填されていた塗料が加圧され、ベローバルブ１００の後進ストローク量に対応する容量から第２圧力室５８ｂ内に臨むスパイラルチューブ８６の容積分を減算した容量が塗料排出ポート２４ｂから吐出される。前進ストロークの変位終端位置から後進ストロークを開始する際、同時に、塗料供給ポート２４ａから塗料が供給されて第１圧力室５８ａ内に導入される。なお、第１圧力室５８ａの容積と第２圧力室５８ｂとの容積との比は、塗料排出ポート２４ｂから吐出される塗料の吐出量に対応して、図示しないストッパで予め所定の容量比に設定されているものとする。
【００４７】
このようにして、ボデイ５６の圧力室に沿ってベローバルブ１００を往復動作させ、ベローバルブ１００の前進ストローク及び後進ストロークを連続して繰り返すことにより、塗料排出ポート２４ｂから一定量の塗料を連続して吐出することができる。
【００４８】
本実施形態では、ボデイ５６に固定されたエア配管５０及び前記エア配管５０に接続され伸縮可能なスパイラルチューブ８６を介して、ベローズ１０２内にエアが供給され、又は、ベローズ１０２内のエアを外部へ排出することによってベローズ１０２の伸縮作用が営まれる。
【００４９】
また、本実施形態では、マグネットリング３０をボデイ５６の軸方向に沿って変位させ、マグネットリング３０の磁力によって吸着される磁性体からなるバンド部材９０を介して、ベローバルブ１００をマグネットリング３０と一体的にボデイ５６の軸方向に沿って変位させることでスパイラルチューブ８６を伸縮させるようにしている。
【００５０】
このように、本実施形態では、エア配管５０の一端部がボデイ８６に固定され前記エア配管５０からのエアが伸縮可能なスパイラルチューブ８６を介してベローバルブ１００に供給されるように構成されることで、塗料の液漏れを発生させる蓋然性を有する摺動部位が何ら設けられておらず、ボデイ５６内の圧力室に充填された塗料が外部に漏洩することを好適に防止することができる。なお、ベローバルブ１００は、ボデイ５６内の密閉された圧力室で往復して摺動変位するだけであるため、漏洩の蓋然性は全くなく前記摺動部位から除外される。
【００５１】
換言すると、吐出ピストン２６として機能するベローバルブ１００を除いて圧力室に沿って摺動する他の部材が何ら設けられておらず、しかも外部に連通可能な摺動部位が何ら設けられていないため、ボデイ５６内の気密性乃至液密性が好適に確保され、外部への液漏れを防止することができる。
【００５２】
この結果、本実施形態では、塗料が外部へ液漏れすることによって通電するおそれを好適に回避して、静電塗装システム１０における完全絶縁性を確保することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、吐出ピストン２６ａとして機能するベローバルブ１００を、第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとの連通状態と非連通状態を切り換える切換手段としての機能をも併有させることにより、構造が簡素化され部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００５４】
さらに、本実施形態では、圧力室内にスパイラルチューブ８６に接続されたベローバルブ１００を設けることにより、塗料排出ポート２４ｂから塗料を安定して吐出することができる。さらにまた、本実施形態では、塗料供給通路を切り換えて洗浄液供給源８０から塗料供給ポート２４ａを介して洗浄液を供給することにより、第１圧力室５８ａを好適に洗浄することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 静電塗装システム
２０ 塗料供給部
２４ａ 塗料供給ポート
２４ｂ 塗料排出ポート
２６ 吐出ピストン
２８ 定量吐出ポンプ
３０ マグネットリング
４２ 塗装ガン
５０ エア配管
５６ ボデイ
５８ａ、５８ｂ 圧力室
８６ スパイラルチューブ
８８ フロート
８８ａ 拡径部
９０ バンド部材（磁性体）
１００ ベローバルブ
１０２ ベローズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両のボデイ等の被塗装物に対して、導電性塗料を吐出し塗装することが可能な静電塗装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、導電性塗料に高電圧を印加して自動車のボデイ等の被塗装物に静電塗装を施す方法が知られている。この方法では、導電性塗料が、接地電位から絶縁されている中間貯留槽に一旦導入された後、前記中間貯留槽と塗料供給源とを連通している供給通路が洗浄及び乾燥されて電圧ブロックが形成される。この状態で、高電圧が印加された導電性塗料を中間貯留槽から塗装ガンに供給することにより、被塗装物に対する静電塗装作業が遂行される。
【０００３】
ところで、従来の静電塗装システム（静電塗装装置）では、例えば、自動車のボデイのコーナー曲面部分、平面部分等の被塗装面の条件変化に応じて塗装ガンの塗料吐出量を変化させる塗料制御、塗装ガンから所定距離離間した送出ポンプの送出量制御によって行っているため、その塗料制御を高精度に制御することができず、オーバースプレーやスプレー不足が発生するという不具合があった。
【０００４】
そこで、本出願人は、前記不具合を解消するために、吐出ピストンの一方又は他方へのストロークに対応させてベローバルブのベローズを伸縮させ、第１圧力室と第２圧力室の非連通状態と連通状態とを適宜切り換えることにより、単一の塗料排出ポートから塗装ガンに対して一定量の塗料を安定して且つ連続して供給することができる定量吐出ポンプを備えた静電塗装システムを提案している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０７８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記提案を改良したものであり、ボデイ内の圧力室から外部への塗料の液漏れを防止することが可能な静電塗装システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、塗料供給部から塗装ガンに供給される塗料に高電圧を印加して被塗装物に対して塗装を行う静電塗装システムであって、前記塗料供給部と前記塗装ガンとの間に設けられ、前記塗装ガンに対して一定量の塗料を連続して送給する塗料定量供給手段を備え、前記塗料定量供給手段は、少なくとも単一の塗料排出ポートが設けられたボデイと、前記ボデイ内に収装される吐出ピストンとを有し、前記ボデイ内を前記吐出ピストンが往復動作することにより、一定量の塗料を前記単一の塗料排出ポートから吐出させる定量吐出ポンプを含み、前記吐出ピストンは、前記ボデイの軸線と直交する径方向に向かって伸縮可能に設けられたベローズを有するベローバルブからなり、前記ベローズの伸縮作用によって、前記ベローズで分割された第１圧力室と第２圧力室との非連通状態と連通状態が切り換えられ、前記ボデイは、該ボデイに固定される中空のエア配管と、可撓性を有する材料によって螺旋状に形成され、一端部が前記エア配管に接続されると共に他端部が前記ベローバルブに接続されて前記エア配管からのエアを前記ベローズ内に供給するスパイラルチューブと、前記ベローズに付設される磁性体と、前記ボデイの外周面を囲繞するマグネットリングとを有し、前記ベローズは、前記エア配管及び前記スパイラルチューブを介して、前記ベローズ内にエアが供給され、又は、前記ベローズ内のエアが外部へ排出されることによって前記伸縮作用が営まれ、前記マグネットリングを前記ボデイの軸方向に沿って変位させ、前記マグネットリングの磁力によって吸着される前記磁性体を介して、前記ベローバルブを前記マグネットリングと一体的に前記ボデイの軸方向に沿って変位させることで前記スパイラルチューブが伸縮可能に設けられることを特徴とする。
【０００８】
この場合、ベローズとスパイラルチューブとの間には、テーパ状のフロートが設けられ、磁性体は、前記フロートの拡径部に装着されて前記ベローズを緊締するバンド部材で構成することにより、簡素な機構によって簡便に製造することができる。
【０００９】
本発明によれば、ボデイに固定されたエア配管及び前記エア配管に接続され伸縮可能なスパイラルチューブを介して、ベローズ内にエアが供給され、又は、ベローズ内のエアを外部へ排出することによってベローズの伸縮作用が営まれる。さらに、マグネットリングをボデイの軸方向に沿って変位させ、マグネットリングの磁力によって吸着される磁性体を介して、ベローバルブをマグネットリングと一体的にボデイの軸方向に沿って変位させることでスパイラルチューブを伸縮させることができる。
【００１０】
このように、本発明では、エア配管がボデイに固定され前記エア配管からのエアが伸縮可能なスパイラルチューブを介してベローバルブに供給されるように構成されることで、塗料の液漏れを発生させる蓋然性を有する摺動部位が何ら設けられておらず、ボデイ内の圧力室に充填された塗料が外部に漏洩することを好適に防止することができる。この結果、本発明では、塗料が外部へ液漏れすることによって通電するおそれを好適に回避して、静電塗装システムにおける完全絶縁性を確保することができる。なお、ベローバルブは、ボデイ内の密閉された圧力室で往復して摺動変位するだけであるため、漏洩の蓋然性は全くなく前記摺動部位から除外される。
【００１１】
また、本発明によれば、ベローズを径方向に収縮（縮径）させてベローズとボデイの内壁との間で間隙を形成することにより、第１圧力室と第２圧力室とが前記間隙を通じて連通状態となり、一方、ベローズを径方向に伸張（拡径）させてボデイの内壁に当接させることにより、第１圧力室と第２圧力室とが非連通状態となる。従って、本発明では、ベローバルブのベローズを伸縮させ、第１圧力室と第２圧力室の非連通状態と連通状態とを適宜切り換えることにより、単一の塗料排出ポートから塗装ガンに対して一定量の塗料を安定して且つ連続して供給することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ボデイ内の圧力室から塗料の外部への液漏れを防止することが可能な静電塗装システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】自動車ボデイの静電塗装に適用される本発明の実施形態に係る静電塗装システムのブロック構成図である。
【図２】前記静電塗装システムを構成する定量吐出ポンプの概略構造縦断面図である。
【図３】図２の定量吐出ポンプを構成するベローズが縮径して第１圧力室と第２圧力室が連通した状態を示す概略構造縦断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、図２の定量吐出ポンプのベローバルブが前進ストロークに沿って変位する状態を示す動作説明図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、図２の定量吐出ポンプのベローバルブが後進ストロークに沿って変位する状態を示す動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１に示されるように、静電塗装システム１０は、図示しない色塗料槽から供給された塗料を供給する塗料供給部２０を含む。なお、塗料としては、有機溶剤型塗料を含む導電性塗料が用いられるが、好適には水溶性塗料が用いられるとよい。
【００１６】
また、前記静電塗装システム１０は、前記塗料供給部２０から送給された塗料が導入される単一の塗料供給ポート２４ａ及び後記する塗装ガン４２に対して塗料を吐出（排出）する単一の塗料排出ポート２４ｂが設けられ、後記する吐出ピストン（可動体）２６の往復動作によって一定量の塗料を連続して供給する定量吐出ポンプ（塗料定量供給手段）２８と、前記定量吐出ポンプ２８の外周面を囲繞するマグネットリング３０を矢印Ｘ方向に沿って変位させることで、後記する吐出ピストン２６を駆動する駆動シリンダ３２とを備える。
【００１７】
さらに、前記静電塗装システム１０は、前記駆動シリンダ３２の図示しないピストン及びピストンロッドの変位（ストローク）を所望の速度に制御する電空ポジショナ３６と、前記電空ポジショナ３６に対して制御信号を導出するコントローラ３８と、図示しないキーボード等からなり前記コントローラ３８に所望の制御信号を入力・設定する入力部４０と、前記定量吐出ポンプ２８から供給された塗料を図示しない自動車ボデイ（被塗装物）に向かって吐出する塗装ガン４２とを有する。
【００１８】
駆動シリンダ３２は、金属製シリンダチューブに形成されたシリンダ室内に収装された図示しないピストンと、前記ピストンに連結された自由端が外部に露呈するピストンロッドとを有する周知のエアシリンダから構成される。この場合、後記するエア供給源１１４から供給された圧縮エアがシリンダ室内に供給されてピストンを押圧することにより前記ピストンが一方の変位終端から他方の変位終端まで変位し、ピストンロッドが前記ピストンと一体的に変位して進退動作（往復動作）するように設けられる。
【００１９】
従って、駆動シリンダ３２が駆動されてピストンロッドが進退動作することにより、前記ピストンロッドの直線運動が定量吐出ポンプ２８の外周面を囲繞するマグネットリング３０に伝達され、前記マグネットリング３０の磁力作用によってボデイ５６の軸線方向に沿って吐出ピストン２６が直線状に往復動作するように設けられている。
【００２０】
この場合、定量吐出ポンプ２８の吐出ピストン２６が１ストローク（一方の変位終端位置から他方の変位終端位置までの変位）変位することによって、吐出ピストン２６による塗料の押し出し作用（排出作用）と塗料の吸入充填作用（吸引充填作用）とが同時に遂行される。
【００２１】
従って、駆動シリンダ３２の駆動作用下に定量吐出ポンプ２８の吐出ピストン２６が複数回往復動作して前記ストロークが連続することにより、充填された塗料の押し出し作用及び塗料の吸入充填作用が連続し塗装ガン４２に対して塗料を継続的に供給することができる。
【００２２】
前記駆動シリンダ３２のピストンの変位速度は、例えば、電気信号を空気圧信号に変換する電空変換機構を内部に有する公知の電空ポジショナ３６によって制御される。この電空ポジショナ３６では、予め入力（設定）される電気信号（入力信号）に比例した圧力エアを出力側から得ることができ、前記圧力エアを駆動シリンダ３２のシリンダ室に供給することにより、ピストンの変位速度を所望の速度に制御することができる。
【００２３】
塗料に対する高電圧印加方法としては、外部印加方式（塗装ガン４２で噴霧状態にした塗料に対して高電圧を印加する方式）と、内部印加方式（塗装ガン４２内で流動状態の塗料に対して高電圧を印加する方式）とが知られており、本実施形態では、いずれの方式も可能であるが、好適には塗装効率が高い水溶性塗料に対する内部印加方式を用いるとよい。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態に係る定量吐出ポンプの概略構造縦断面図、図３は、図２の定量吐出ポンプを構成するベローズが縮径して第１圧力室と第２圧力室が連通した状態を示す概略構造縦断面図である。
【００２５】
定量吐出ポンプ２８は、図２及び図３に示されるように、前記塗料供給部２０から塗料が供給されると共に、前記供給された塗料を塗装ガン４２に対して吐出する塗料吐出部４８を有するボデイ５６と、前記ボデイ５６と一体的に結合されるケーシング８２とを備える。
【００２６】
前記ボデイ５６は、非磁性材料によって形成され、第１圧力室５８ａに連通する単一の塗料供給ポート２４ａを有する。前記ケーシング８２は、単一の塗料排出ポート２４ｂを有し、前記塗料排出ポート２４ｂには、ボールが着座部に着座することにより、塗装ガン４２への塗料の吐出を遮断する第１チェック弁６０ａが配設される。
【００２７】
また、ケーシング８２を軸方向に沿って貫通しボデイ５６に固定された中空のエア配管５０が設けられ、前記エア配管５０には、第２チェック弁６０ｂが配設される。なお、前記第１、第２チェック弁６０ａ、６０ｂでは、ボールのみを設けているが、図示しないコイルスプリングや板ばね等の弾性部材によって前記ボールを係着し、ばね力によって前記ボールを着座部に押圧するようにしてもよい。
【００２８】
定量吐出ポンプ２８は、ボデイ５６内の圧力室を第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとに分割する吐出ピストン２６として、ボデイ５６の軸線と直交する径方向に向かって伸縮可能なベローズ１０２を有するベローバルブ１００が設けられている。
【００２９】
この定量吐出ポンプ２８は、内部にエアが流通するエア通路（図示せず）が形成され、螺旋状に周回する一端部がエア配管５０に連通接続されると共に、他端部が後記するフロート８４（ベローズ１０２）の内部と連通接続されたスパイラルチューブ８６と、縦断面が円錐台形状（テーパ状）に形成され前記スパイラルチューブ８６を介して内部にエアが供給されるフロート８８と、開口する前記フロート８８の拡径部８８ａに対して気密に装着されるベローバルブ１００と、フロート８８の拡径部８８ａに対して前記ベローバルブ１００を緊締するバンド部材９０と、ボデイ５６の外周面を囲繞すると共に、駆動シリンダ３２によって矢印Ｘ方向に沿って変位可能に設けられるマグネットリング３０とを備える。
【００３０】
前記スパイラルチューブ８６は、所定の耐溶剤性を有する可撓性材料で形成される。また、金属製のバンド部材９０は、磁性体（例えば、強磁性体）によって形成され、磁力作用によってマグネットリング３０に吸引されマグネットリング３０の変位に対して追従してバンド部材９０、ベローバルブ１００及びフロート８８が一体的に変位するように設けられる。
【００３１】
このベローバルブ１００は、所定の耐溶剤性を有し、例えば、シリコーンゴム等のゴム材料や金属材料によって形成されたベローズ１０２を備える。前記ベローズ１０２は、外径側の山部と内径側の谷部とが交互に連続して伸縮自在に形成された蛇腹部１０２ａと、前記蛇腹部１０２ａの一方に設けられバンド部材９０によってフロート８８の拡径部８８ａの外周面に緊締される環状の緊締部１０２ｂと、前記蛇腹部１０２ａの他方に設けられて蛇腹部１０２ａ内の空間部１０６を閉塞する閉塞部１０２ｃとから構成される。
【００３２】
エア配管５０の軸方向に沿った端部には、排気ポート１０８ａを介してベローズ１０２の空間部１０６内のエアを急速に排気する急速排気弁（クイックエキゾーストバルブ）１０８が設けられと共に、配管チューブ１１０を介して切換弁１１２及びエア供給源１１４がそれぞれ接続される。切換弁１１２は、図１に示すコントローラ３８からの切換信号によってオフ状態とオン状態とが切り換えられる（図３参照）。急速排気弁１０８を設けることにより、後記するベローズ１０２の縮径状態と拡径状態とを迅速に且つ容易に切り換えることができる。前記急速排気弁１０８としては、例えば、ダイヤフラムタイプ又はプランジャ弁タイプ等が用いられるとよい。
【００３３】
ボデイ５６の一端部側壁には、第１圧力室５８ａに連通する塗料供給ポート２４ａが設けられ、前記塗料供給ポート２４ａから供給された塗料は、一端部側壁に形成された連通路１１８を介して第１圧力室５８ａ内に導入される。なお、ボデイ５６の一端部側壁の連通路１１８には、第１圧力室５８ａ内に導入された塗料の逆流を防止する図示しない逆流防止弁が設けられる。また、ケーシング８２には、塗装ガン４２に連通する単一の塗料排出ポート２４ｂが設けられ、前記塗料排出ポート２４ｂは、室１１９及び連通路１２０を介して第２圧力室５８ｂと連通するように設けられる。
【００３４】
塗料排出ポート２４ｂと塗装ガン４２との間には、ベローバルブ１００のベローズ１０２の疲労度（疲労状態）を検知する光センサ１２２が設けられる。この光センサ１２２は、例えば、光ファイバセンサによって構成され、加圧されたベローズ１０２の伸縮状態を反射光の光量変化として検知されるとよい。具体的には、塗料排出ポート２４ｂから排出される塗料の流通圧力が上昇することによって反射光の光量が減少し、前記流通圧力が降下することにより反射光の光量が増大することによって、ベローズ１０２の疲労度を検知することができる。
【００３５】
ベローバルブ１００を構成するベローズ１０２は、空間部１０６内にエアが供給されていないとき、図２に示されるように拡径状態にあり、ベローズ１０２の蛇腹部１０２ａがボデイ５６の内壁に摺接（摺動）するように設けられる。換言すると、空間部１０６内がエアで加圧されていない状態では、ベローズ１０２を構成する蛇腹部１０２ａの隣接する山部同士及び谷部同士が弾性力によって相互に接近して、蛇腹部１０２ａが密に屈曲した状態に折り畳まれるため、ベローズ１０２の蛇腹部１０２ａ（外径部）が径方向に伸張（拡径）してボデイ５６の内壁に当接した状態となる。この場合、ボデイ５６内の圧力室がベローバルブ１００（ベローズ１０２）によって気密に分割され、前記分割された第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとが非連通状態となる。
【００３６】
一方、切換弁１１２の弁位置をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えることによってエア供給源１１４から供給されたエア（圧縮エア）は、エア配管５０、スパイラルチューブ８６及びフロート８８を介してベローズ１０２の空間部１０６内に導入され、ベローズ１０２の閉塞部１０２ｃをボデイ５６の軸方向に沿って押圧する（図３の矢印参照）。
【００３７】
従って、図３に示されるように、ベローズ１０２の蛇腹部１０２ａがボデイ５６の内壁から離間した縮径状態となり、ベローズ１０２の蛇腹部１０２ａとボデイ５６の内壁との間で周方向に沿った間隙１２４が設けられる。この結果、ボデイ５６内の第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとが前記間隙１２４を通じて連通状態となる。このように、ベローバルブ１００を構成するベローズ１０２の径方向への伸張動作（拡径動作）又は収縮動作（縮径動作）によって、第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとの非連通状態と連通状態とを切り換えることができる。
【００３８】
本発明の実施形態に係る定量吐出ポンプ２８は、基本的に以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果について説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る定量吐出ポンプのベローバルブ（吐出ピストン）が前進ストロークに沿って変位する状態を示す動作説明図、図５（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係る定量吐出ポンプのベローバルブ（吐出ピストン）が後進ストロークに沿って変位する状態を示す動作説明図である。
【００３９】
先ず、ベローバルブ１００及びフロート８８が一体的に第１圧力室５８ａ側（前進ストローク方向）に向かって変位する場合について説明する。なお、第１圧力室５８ａ、第２圧力室５８ｂ及び塗料排出ポート２４ｂに連通する室１１９内には、予め塗料が充填されているものとする。
【００４０】
吐出ピストン２６ａとして機能するベローバルブ１００が第１圧力室５８ａ側に向って変位（前進ストローク）を開始すると同時に、切換弁１１２の切換作用下にエア供給源１１４から供給されたエアがエア配管５０及びスパイラルチューブ８６を介してベローズ１０２の空間部１０６内に導入される。前記空間部１０６内に導入されたエアによって閉塞部１０２ｃがエア配管５０の軸方向に沿って押圧され（図４参照）、蛇腹部１０２ａが径方向に収縮（縮径）しボデイ５６の内壁との間で形成された間隙１２４を通じて第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとが連通状態となる。なお、第１圧力室５８ａ内に充填されている塗料は、図示しない逆流防止弁によって塗料供給ポート２４ａからの漏出（逆流）が阻止されている。
【００４１】
この場合、予め、第１圧力室５８ａ内に充填されて第１圧力室５８ａを満たしていた塗料は、ベローバルブ１００の前進ストロークによって加圧され、図４（ａ）に示されるように、前記間隙１２４を通過して第１圧力室５８ａから第２圧力室５８ｂに向って流動する。従って、ベローバルブ１００（吐出ピストン２６ａ）の前進ストローク量に対応する容量からなる塗料が、間隙１２４を通過して第１圧力室５８ａから第２圧力室５８ｂへ供給されると共に、前記前進ストローク量に対応する容量からなる塗料が塗料排出ポート２４ｂから塗装ガン４２へ向って吐出される。
【００４２】
吐出ピストン２６ａとして機能するベローバルブ１００の前進ストロークは、図４（ｂ）に示されるように、ベローバルブ１００がボデイ５６の一端部側壁に到達することによって変位終端位置となる。なお、前進ストロークの変位終端位置は、例えば、図示しないストッパを用いて、ベローバルブ１００がボデイ５６の一端部側壁に到達する手前の位置で停止するようにしてもよい。
【００４３】
次に、ベローバルブ１００の変位を前進ストロークから後進ストロークに切り換えて、ベローバルブ１００を第２圧力室５８ｂ側に向って変位させる場合について説明する。
【００４４】
ベローバルブ１００の変位を前進ストロークから後進ストロークに切り換えると同時に、切換弁１１２の弁位置をオン状態からオフ状態へ切り換えてエア供給源１１４から空間部１０６内へのエアの供給を停止する。また、同時に、急速切換弁１０８を作動させて、空間部１０６に残存するエアを、スパイラルチューブ８６及びエア配管５０を介して急速排気弁１０８の排気ポート１０８ａから外部へ排出する。
【００４５】
従って、ベローバルブ１００の蛇腹部１０２ａは、エアによる内部加圧状態が解除されてその弾性力によって元の状態に復帰しようとする力が作用し、蛇腹部１０２ａが連続して屈曲した原形状に復帰する（図２参照）。このため、ベローズ１０２の蛇腹部１０２ａは、径方向に沿って伸張（拡径）した状態となり、蛇腹部１０２ａの外径部がボデイ５６の内壁に摺接した状態となる。この結果、ベローバルブ１００が第２圧力室５８ｂ側に向って変位する後進ストロークでは、図５（ａ）に示されるように、第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとの非連通状態が保持されたまま、蛇腹部１０２ａの外径部がボデイ５６の内壁に沿って摺動する。
【００４６】
ベローバルブ１００が第２圧力室５８ｂ側に向って変位する後進ストロークの場合、吐出ピストン２６ａとして機能するベローバルブ１００によって第２圧力室５８ｂ内に充填されていた塗料が加圧され、ベローバルブ１００の後進ストローク量に対応する容量から第２圧力室５８ｂ内に臨むスパイラルチューブ８６の容積分を減算した容量が塗料排出ポート２４ｂから吐出される。前進ストロークの変位終端位置から後進ストロークを開始する際、同時に、塗料供給ポート２４ａから塗料が供給されて第１圧力室５８ａ内に導入される。なお、第１圧力室５８ａの容積と第２圧力室５８ｂとの容積との比は、塗料排出ポート２４ｂから吐出される塗料の吐出量に対応して、図示しないストッパで予め所定の容量比に設定されているものとする。
【００４７】
このようにして、ボデイ５６の圧力室に沿ってベローバルブ１００を往復動作させ、ベローバルブ１００の前進ストローク及び後進ストロークを連続して繰り返すことにより、塗料排出ポート２４ｂから一定量の塗料を連続して吐出することができる。
【００４８】
本実施形態では、ボデイ５６に固定されたエア配管５０及び前記エア配管５０に接続され伸縮可能なスパイラルチューブ８６を介して、ベローズ１０２内にエアが供給され、又は、ベローズ１０２内のエアを外部へ排出することによってベローズ１０２の伸縮作用が営まれる。
【００４９】
また、本実施形態では、マグネットリング３０をボデイ５６の軸方向に沿って変位させ、マグネットリング３０の磁力によって吸着される磁性体からなるバンド部材９０を介して、ベローバルブ１００をマグネットリング３０と一体的にボデイ５６の軸方向に沿って変位させることでスパイラルチューブ８６を伸縮させるようにしている。
【００５０】
このように、本実施形態では、エア配管５０の一端部がボデイ８６に固定され前記エア配管５０からのエアが伸縮可能なスパイラルチューブ８６を介してベローバルブ１００に供給されるように構成されることで、塗料の液漏れを発生させる蓋然性を有する摺動部位が何ら設けられておらず、ボデイ５６内の圧力室に充填された塗料が外部に漏洩することを好適に防止することができる。なお、ベローバルブ１００は、ボデイ５６内の密閉された圧力室で往復して摺動変位するだけであるため、漏洩の蓋然性は全くなく前記摺動部位から除外される。
【００５１】
換言すると、吐出ピストン２６として機能するベローバルブ１００を除いて圧力室に沿って摺動する他の部材が何ら設けられておらず、しかも外部に連通可能な摺動部位が何ら設けられていないため、ボデイ５６内の気密性乃至液密性が好適に確保され、外部への液漏れを防止することができる。
【００５２】
この結果、本実施形態では、塗料が外部へ液漏れすることによって通電するおそれを好適に回避して、静電塗装システム１０における完全絶縁性を確保することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、吐出ピストン２６ａとして機能するベローバルブ１００を、第１圧力室５８ａと第２圧力室５８ｂとの連通状態と非連通状態を切り換える切換手段としての機能をも併有させることにより、構造が簡素化され部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００５４】
さらに、本実施形態では、圧力室内にスパイラルチューブ８６に接続されたベローバルブ１００を設けることにより、塗料排出ポート２４ｂから塗料を安定して吐出することができる。さらにまた、本実施形態では、塗料供給通路を切り換えて洗浄液供給源８０から塗料供給ポート２４ａを介して洗浄液を供給することにより、第１圧力室５８ａを好適に洗浄することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 静電塗装システム
２０ 塗料供給部
２４ａ 塗料供給ポート
２４ｂ 塗料排出ポート
２６ 吐出ピストン
２８ 定量吐出ポンプ
３０ マグネットリング
４２ 塗装ガン
５０ エア配管
５６ ボデイ
５８ａ、５８ｂ 圧力室
８６ スパイラルチューブ
８８ フロート
８８ａ 拡径部
９０ バンド部材（磁性体）
１００ ベローバルブ
１０２ ベローズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料供給部から塗装ガンに供給される塗料に高電圧を印加して被塗装物に対して塗装を行う静電塗装システムであって、
前記塗料供給部と前記塗装ガンとの間に設けられ、前記塗装ガンに対して一定量の塗料を連続して送給する塗料定量供給手段を備え、
前記塗料定量供給手段は、少なくとも単一の塗料排出ポートが設けられたボデイと、前記ボデイ内に収装される吐出ピストンとを有し、前記ボデイ内を前記吐出ピストンが往復動作することにより、一定量の塗料を前記単一の塗料排出ポートから吐出させる定量吐出ポンプを含み、
前記吐出ピストンは、前記ボデイの軸線と直交する径方向に向かって伸縮可能に設けられたベローズを有するベローバルブからなり、前記ベローズの伸縮作用によって、前記ベローズで分割された第１圧力室と第２圧力室との非連通状態と連通状態が切り換えられ、
前記ボデイは、該ボデイに固定される中空のエア配管と、可撓性を有する材料によって螺旋状に形成され、一端部が前記エア配管に接続されると共に他端部が前記ベローバルブに接続されて前記エア配管からのエアを前記ベローズ内に供給するスパイラルチューブと、前記ベローズに付設される磁性体と、前記ボデイの外周面を囲繞するマグネットリングとを有し、
前記ベローズは、前記エア配管及び前記スパイラルチューブを介して、前記ベローズ内にエアが供給され、又は、前記ベローズ内のエアが外部へ排出されることによって前記伸縮作用が営まれ、
前記マグネットリングを前記ボデイの軸方向に沿って変位させ、前記マグネットリングの磁力によって吸着される前記磁性体を介して、前記ベローバルブを前記マグネットリングと一体的に前記ボデイの軸方向に沿って変位させることで前記スパイラルチューブが伸縮可能に設けられることを特徴とする静電塗装システム。
【請求項２】
請求項１記載の静電塗装システムにおいて、
前記ベローズと前記スパイラルチューブとの間には、テーパ状のフロートが設けられ、
前記磁性体は、前記フロートの拡径部に装着されて前記ベローズを緊締するバンド部材からなることを特徴とする静電塗装システム。
【請求項１】
塗料供給部から塗装ガンに供給される塗料に高電圧を印加して被塗装物に対して塗装を行う静電塗装システムであって、
前記塗料供給部と前記塗装ガンとの間に設けられ、前記塗装ガンに対して一定量の塗料を連続して送給する塗料定量供給手段を備え、
前記塗料定量供給手段は、少なくとも単一の塗料排出ポートが設けられたボデイと、前記ボデイ内に収装される吐出ピストンとを有し、前記ボデイ内を前記吐出ピストンが往復動作することにより、一定量の塗料を前記単一の塗料排出ポートから吐出させる定量吐出ポンプを含み、
前記吐出ピストンは、前記ボデイの軸線と直交する径方向に向かって伸縮可能に設けられたベローズを有するベローバルブからなり、前記ベローズの伸縮作用によって、前記ベローズで分割された第１圧力室と第２圧力室との非連通状態と連通状態が切り換えられ、
前記ボデイは、該ボデイに固定される中空のエア配管と、可撓性を有する材料によって螺旋状に形成され、一端部が前記エア配管に接続されると共に他端部が前記ベローバルブに接続されて前記エア配管からのエアを前記ベローズ内に供給するスパイラルチューブと、前記ベローズに付設される磁性体と、前記ボデイの外周面を囲繞するマグネットリングとを有し、
前記ベローズは、前記エア配管及び前記スパイラルチューブを介して、前記ベローズ内にエアが供給され、又は、前記ベローズ内のエアが外部へ排出されることによって前記伸縮作用が営まれ、
前記マグネットリングを前記ボデイの軸方向に沿って変位させ、前記マグネットリングの磁力によって吸着される前記磁性体を介して、前記ベローバルブを前記マグネットリングと一体的に前記ボデイの軸方向に沿って変位させることで前記スパイラルチューブが伸縮可能に設けられることを特徴とする静電塗装システム。
【請求項２】
請求項１記載の静電塗装システムにおいて、
前記ベローズと前記スパイラルチューブとの間には、テーパ状のフロートが設けられ、
前記磁性体は、前記フロートの拡径部に装着されて前記ベローズを緊締するバンド部材からなることを特徴とする静電塗装システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８６０６５（Ｐ２０１３−８６０６５Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１３６７（Ｐ２０１１−２３１３６７）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（５９２００７５７５）東メンシステム株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（５９２００７５７５）東メンシステム株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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