JP2004344812A - 環状ノズル、環状ブラシ、しごき装置、これらを用いた塗装装置および塗装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】白錆の発生を防止できる小口径パイプの塗装装置の開発。
【解決手段】パイプ１の外周面に塗布した塗料をしごき手段により膜厚を均一に形成する塗装装置であって、複数のノズルを有してパイプ全面にムラの無い塗料の塗布が可能な吐出口付き環状ノズル２と、塗料をパイプ全周に均一なしごきが可能な環状ブラシ３と、を備えたものである。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円形パイプの表面に薄く均一に塗装する塗装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、線状物の塗装には、例えば特許文献１に示すような塗装装置が公知となっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２４９２５８号公報
【０００４】
特許文献１記載の塗装装置は、電線の下地処理から塗装までの作業を自動機械化することにより、塗装むらのない確実な塗装を従来よりも格段に少ない工数で施行可能とするもので、そのために線材の表面の汚れ、油脂等の汚染物を除去する下地処理を行なう下地処理部と、同下地処理部にて処理された線材の表面に塗料を塗布する塗装部と、上記塗料が収容される塗料タンクと、塗装部への塗料の供給を制御する制御装置とを、上記線材に沿って、その長手方向に走行する走行装置に取付けて構成している。
【０００５】
そして、その塗装部は、中央部に設けられた塗料室に塗料導入パイプから送給された塗料が充満しており、この塗料室内を送電線が移動することにより該送電線の表面全体に塗料が塗布され、そして同塗料室にて塗料が付着された送電線は次のブラシ部に入り、同ブラシ部のブラシによって、塗料が送電線の全周及び長手方向に沿って均一に延ばされる、というものである。
【０００６】
ところが特許文献１記載の塗装装置は、対象が電線という半径の小さな物であるため、周方向の塗料の均一化にそれほど気を遣う必要がなく、単に塗料を溜めておく塗料室を設ける程度のものであった。
したがってかかる塗装装置をそのまま本発明が対象としている円形パイプの塗装に適用しても、塗料の薄くて均一な塗布には適していなかった。
【０００７】
一方、パイプ状物の従来の塗装装置には、例えば、図２６に示すようなものが知られていた。図２６（ａ）に示すように、前処理工程１００により湯洗等により被塗装パイプ表面の脱脂作業をして、１００°Ｃ程度の加熱工程２００により乾燥・前加熱を行い、塗布シャワーコート３００による塗布と、均しローラ４００によるしごきによる塗装工程で均一な塗装を行って、搬送・切断・結束工程５００による処理を経て移送されるものである。
【０００８】
このパイプ塗装処理手順を、図２６（ｂ）の作業の流れ図に沿って説明する。
パイプ塗装処理手順は、大きく、次の（１）〜（３）のステップから構成されている。
（１）まず、例えばラインスピード約１００ｍ／ｍｉｎ、被塗装物たる円形パイプの外径が１９ｍｍφ〜３０ｍｍφで、パイプの長さ５．５ｍを、加熱工程により脱脂後の表面温度約８５°Ｃで加熱処理するステップ（Ｓ１００）。
（２）シャワーノズル３〜１５ｍｍφ、吐出量３〜５Ｌ／ｍｉｎ、粘度１３秒／ＨＳによるシャワーコート３００によって、最近はクロメート処理等の環境への影響が問題視されていることから、パイプ素材にＺｎ（亜鉛）メッキでノンクロム処理剤の塗布を行なうステップ（Ｓ２００）。
（３）パイプ表面に塗布された塗料は小鼓状の均しローラ２個を用いたしごきによって塗布層を膜厚３〜５μｍ等に均一化するステップ（Ｓ３００）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術においては、塗装条件が膜厚２〜５μｍ等と薄く、ライン速度も約１００ｍ／ｍｉｎ、パイプ口径１９〜３０ｍｍφ、で直進送りと過酷な操業条件下で、パイプ素材はＺｎメッキされた後、塗布シャワーコート工程３００において、吐出口１個の単純シャワーコート塗布によりノンクロム処理剤を塗布し、図２６に示すような、小鼓状ローラ２個を垂直に立て中央部にパイプ径と合せた凹部形状を設けて、パイプの進行に合わせて２個のローラで挟み凹部でシゴいて膜厚の均一化を行っているが、塗装工程におけるシャワーコートでは管周の１部が未塗装になり易い等による塗布の不均一と、均しローラによるシゴキ精度の甘さが原因で発生する膜厚不均一による塗装欠陥によって白錆が発生するという問題があった。
また、一般的なシャワーコート方式のノズル（複数ノズルの場合も含む）による塗布方式では、塗料としてアスカＺＮ（商標名）等のノンクロム処理剤（粘度１３秒／ＩＨＳ）を用いて塗布を行った場合、ノズルのみによるシャワーコート方式では、ライン速度が速いのでパイプ下部への回り込みが十分ではなく、塗布の不均一が発生することが判った。
また、ローラのシゴキについてもシゴキ精度の甘さがある、と言う問題点が摘出された。
【００１０】
そこで、本発明は、円形パイプ全面にむらなく均一に塗布できるようにすると共に、パイプ全面に均一なシゴキを可能にしたことによって、塗膜が薄くて精度の高い均一な塗膜を実現して白錆の発生を防止できる塗装装置および塗装方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の環状ノズルの発明は、環状体をした塗料吐出用のノズルであって、内部に塗料給送用の環状通路を備え該環状通路から通じる吐出スリットを半径方向内側全周に亘って設けたことを特徴とする。
このような構成により、円形パイプの全周３６０度に亘って未塗装部分のないように確実に塗装できる環状ノズルが簡単に得られる。
【００１２】
請求項２記載の環状ノズルの発明は、環状体をした塗料吐出用のノズルであって、内部に塗料給送用の環状通路を備え該環状通路から半径方向内側に複数の吐出口を設けたことを特徴とする。
このような構成により、円形パイプの全周３６０度に亘って未塗装部分のないように確実に塗装できしかも過剰塗料の量を少なく押さえられる環状ノズルが得られる。
請求項３記載の発明は、請求項３記載の環状ノズルにおいて、前記吐出口が、前記環状ノズルの軸方向に対して所定角度を有して設けられたことを特徴とする。
このような構成により、過剰塗料が環状ノズルの外に落下することで環状ノズルの汚れ防止が可能になり、手入れが簡単となる。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の環状ノズルにおいて、前記ノズル数が２〜３０個で、前記ノズルの傾斜角度が環状ノズルの軸方向に対して３０°〜８５°であることを特徴とする。
このような構成により、未塗装部分が確実になくなり、過剰塗料の量を少なく押さえられ、しかも手入れが簡単となる。
【００１３】
請求項５記載の環状ブラシの発明は、環状体をした塗料ならし用のブラシであって、前記ブラシを前記環状体の半径方向内側に向けて該環状体内側に植設して成ることを特徴とする。
このような構成により、過剰塗料を確実にしごき落とすことができるようになる。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の環状ブラシにおいて、複数の弾性部材により揺動可能に保持して自由度を付加したことを特徴とする。
このような構成により、円形パイプが環状ブラシのセンターからずれて環状ブラシに到来しても、自動的にセンター合わせが行われるので、塗料の均一なしごきが行われるようになる。
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の環状ブラシにおいて、前記ブラシが０．２〜０．２５ｍｍφ程度の太さのナイロン又は馬毛であることを特徴とする。
このような構成により、質の高い仕上がりとなる。
【００１４】
請求項８記載のしごき装置の発明は、請求項５〜７のいずれか１項記載の環状ブラシの２〜５段重ねから成ることを特徴とする。
このような構成により、塗料の均一なしごきが行われるようになる。
請求項９記載の発明は、請求項８記載のしごき装置において、前記環状ブラシを取り付ける取付板のパイプ走行下流側に前記環状ブラシがくるように配置されることを特徴する。
このような構成により、環状ブラシでしごかれた塗料が取付板に付着することが無くなり、手入れが簡単になる。
【００１５】
請求項１０記載の塗装装置の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の環状ノズルと、請求項８又は９記載のしごき装置と、を備えたことを特徴とする。
このような構成により、白錆の原因となる膜厚不均一が解消され、したがって長年の使用においても白錆が発生することがなくなる。また、過剰塗料を少なくして有効に使用することができるようになる。
【００１６】
請求項１１記載の塗装方法の発明は、中心を開けて環状に配置された複数の吐出口の該中心を通して円形パイプを移動させている間に、前記複数の吐出口から前記円形パイプの全周に亘って塗料を吐出させ、その後下流で、半径方向内側に向けてブラシを環状内側に植設して成る環状ブラシの中心に円形パイプを通して該環状ブラシによって円形パイプ表面の塗料のしごきを行なうことにより、塗料塗布層を一定の膜厚に均一化することを特徴とする。
このような構成により、塗料塗布層を一定の薄い膜厚で均一化することができる。したがって、白錆の原因となる膜厚不均一が解消するので、長期の使用においても白錆が発生することがなくなる。
【００１７】
以上のように、この塗装装置および塗装方法によれば、白錆の原因となる実塗装ラインの膜厚不均一を解消するので、長期の使用においても白錆が発生することがなくなり、しかも過剰塗料を少なくして塗料を有効に使用することができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
図１が本発明の第１の実施の形態たる塗装装置である。
図１において、１は被塗装物たる円形パイプであって、例えば、ビニールハウスなどで使用されるパイプで、パイプ素材は鉄パイプに亜鉛メッキを施された口径１９〜３０ｍｍφ、パイプ長５．５ｍ程度のパイプである。
２００は本発明に係るスリット付き環状ノズルでノンクロム処理剤の塗料を円形パイプに塗装する塗装部を構成している。この塗装ノズルは従来のシャワー式と異なって、被塗装物たる円形パイプの円周３６０度に亘って塗料を吐出することができるスリットが形成されているので、「スリット付き環状ノズル」と呼んでいる。スリット付き環状ノズルについては後述する。
【００１９】
３は本発明に係る環状ブラシであり、スリット付き環状ノズル２００によってパイプ外周に塗布された塗料の膜厚をパイプ１の外周全周に均一にシゴいて均一化するものである。４はシゴキボックスで、中には前述の環状ブラシ３の３段構成となっている。環状ブラシについては後述する。
【００２０】
５は単軸ロボットによるパイプ１の搬送手段であるが、実ラインではパイプ１は連続的に搬送され、塗装されるものである。本装置ではパイプ１を右から左方向（Ｘ軸方向）への送り制御を行う塗装ロボットで、パイプ１の進入位置をスリット付き環状ノズル２００及び環状ブラシ３の中心に当たるように位置決めして、ボールネジ等を介した回転モータ、あるいは、リニアモータによるリニアロボット等によるＸ軸単軸方向へのパイプ１の位置、速度（例えば、塗装スピードＭａｘ６０ｍ／ｍｉｎ等）の送り制御を行う。
【００２１】
６は供給ポンプであって、前述のスリット付き環状ノズル２００より所定の吐出量とタイミングで塗布できるようにスリット付き環状ノズル２００へ塗料の供給を行う。７は塗料受け皿で、吐出口付き環状ノズル２の塗装作業に使われた余剰塗料が塗料受け皿７により回収されて再利用される。８はガイドレールで、単軸ロボット５によるパイプ１の正確な搬送を保証する。揺れ防止ローラ９はパイプ１の送り走行時のガタツキを防止して安定走行を図っている。
【００２２】
このような塗装装置で円形パイプ１の全周に亘ってスリット付き環状ノズル２００より塗料を塗布、環状ブラシ３でしごいた結果、図２６のようなシャワー法の場合に生じた塗料の円形パイプの下部回り込み不足による未塗装部が生じなかった。
しかしながら、このようなことが可能になるのは、かなり高圧下で多量の塗料を３６０度スリットから吐出し続ける必要があり、過剰塗料が沢山生じてしまうという欠点があった。
【００２３】
そこで本出願人は、過剰塗料を極力少なくおさえるようにするため、スリット付き環状ノズル２００を改良した環状ノズルを考出し、これを第２の実施の形態たる塗装装置に使用した。
そこで、本発明のベストモードとしての第２の実施の形態たる塗装装置について説明する。
図２が本発明の第２の実施の形態たる塗装装置である。
図２において、この塗装装置全体は、パイプ１に塗料を吐出する後述する吐出口付き環状ノズル２、パイプ１上の過剰塗料を落とすシゴキボックス（例えば、後述する環状ブラシ３’の３段構成）４、パイプ１を図の右から左方向へ搬送する単軸ロボット５、環状ノズル２より所定の吐出量とタイミングで塗布できるように環状ノズル２へ塗料の供給を行う供給ポンプ６、環状ノズル２の塗装作業に使われた余剰塗料を回収して再利用するための塗料受け皿７、単軸ロボット５によるパイプ１の正確な搬送を保証するガイドレール８、パイプ１の送り走行時のガタツキを防止して安定走行を図る揺れ防止ローラ９で構成されている。
【００２４】
このような塗装装置で円形パイプ１の全周に亘って吐出口付き環状ノズル２より塗料を吹き付け、環状ブラシ３’でしごいた結果、塗料が均一でしかも薄く塗布されることができた。
また、過剰塗料は第１の実施の形態と比べて激減した。
【００２５】
次に、上記２つのラインに用いているスリット付き環状ノズル２００、吐出口付き環状ノズル２、および環状ブラシ３並びに３’について詳しく説明する。
図３〜図５は図１のスリット付き塗装ノズル２００について説明する図で、図３はスリット付き環状ノズルの分解斜視図、図４はスリット付き環状ノズルの組立後の全体の斜視図、図５はその正面図（ａ）と図（ａ）のＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【００２６】
図３〜図５において、２００はスリット付き環状ノズルで、共に環状に形成された本体部２１０と、この本体部２１０の溝の形成された側を覆う蓋部２２０から構成されている。
本体部２１０には、環の外側部２１１と内側部２１３との間に有底の環状溝２１２が軸に平行に掘られている。そして、外側部２１１からこの溝２１２に通じるように塗料を取り込む塗料流入パイプ２１４が外側部２１１の２箇所で貫通して取り付けられている。外部の供給ポンプ６（図１）からこの塗料流入パイプ２１４を介して送り込まれた塗料は、この環状溝２１２を通って、全周３６０度に行き渡る。
蓋部２２０には、環の外側部２２１とこの外側部２２１より若干低い位置に形成された内側部２２２（この差がスリット幅となる。）とから構成されている。
そこで、本体部２１０の外側部２１１に蓋部２２０の外側部２２１を合わせて図示のないねじで固定すれば、図４のようなスリット付き環状ノズル２００が得られる。図４において、本体部２１０の内側部２１３と蓋部２２０の内側部２２２と間にスリット２３０が全周亘って形成されているのが見られる。
したがって、塗料が塗料流入パイプ２１４を介して中に送り込まれると、塗料は環状溝２１２を通って全周３６０度に行き渡るとともに、スリット２３０からスリット付き環状ノズル２００の中心に向けて勢いよく吐出されることとなる。
【００２７】
図５はスリット２３０の形成される構造を説明する図で、図５（ａ）におけるスリット付き環状ノズル２００をＡ−Ａ断面で見ると、図５（ｂ）のように溝２１２を備えた本体部２１０と段状に形成された内側部２２２を備えた蓋部２２０とを合わせて固定した状態で、スリット２３０が全周に亘って形成される。
したがって、塗料を高圧下で流入すると、塗料は勢いよく環状ノズル２００の溝２１２の中を通って３６０度全周に行き渡るとともに、蓋部２２０の外側部２２１と内側部２２２と段差により本体部２１０の内側部２１３と蓋部２２０の内側部２２２と間に形成される全周のスリット２３０から塗料を吐出する。
そこでスリット付き環状ノズル２００の中心に被塗装物たる円形パイプを通過させれば、円形パイプの全周３６０度に亘って塗料が吹き付けられることとなり、シャワー法の場合に生じた塗料の円形パイプの下部回り込み不足による未塗装部が生じなくなる。
【００２８】
このようにスリット付き環状ノズル２００を用いると、従来のシャワー法と比べて円形パイプの円周３６０度に亘って塗料を均一に塗装することが可能となった。
しかしながら、このようなことが可能になるのは、かなり高圧下で多量の塗料を３６０度スリットから吐出し続ける必要があり、過剰塗料が沢山生じてしまうという欠点があった。
【００２９】
そこで本出願人は、スリット付き環状ノズル２００をさらに改良した吐出口付き環状ノズルを考出し、過剰塗料を極力少なくできるようにした。この吐出口付き環状ノズルは、被塗装物たる円形パイプの円周３６０度に亘って塗料を吐出する吐出口が多数埋め込まれているのが特徴である。
【００３０】
図６〜図８は本出願人が考えた所定角度を有する吐出口付き環状ノズルで、図６は吐出口付き環状ノズルの分解斜視図、図７は吐出口付き環状ノズルの組立後の全体の斜視図、図８はその正面図（ａ）と図（ａ）のＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
図６〜図８において、２は吐出口付き環状ノズルで、共に環状に形成された本体部２１と、この本体部２１の溝が形成された側を覆う蓋部２２から構成されている。
本体部２１には、環の外側部２１ａと内側部２１ｃとの間に有底の環状溝２１ｂが軸に平行に掘られている。外部からこの溝２１ｂに塗料を取り込むためこの溝２１ｂに通じる塗料流入パイプ２３が外側部２１ａを貫通して設けられている。また、その溝２１ｂの底から内側部２１ｃを半径方向内側に斜めに貫通して吐出口２０が多数設けられている。吐出口２０は２〜３０個が適切である。
【００３１】
一方、蓋部２２には、本体部２１と接触する面にパッキン部２２ａが設けられている。そこで、本体部２１に蓋部２２のパッキン部２２ａを合わせてねじで固定すれば図７のような吐出口付き環状ノズル２が得られる。図７において、吐出口２０が多数（図では８本）半径方向かつ環状ノズルの中心に吐出できる角度になっている。
図８（ｂ）から判るように、各吐出口の角度が環状ノズル２の軸方向（すなわち、被加熱物たる円形パイプの走行方向）に対して垂直方向ではなくて、所定の角度（傾斜）をもっている点がもう１つの特徴である。実験によれば、傾斜角度は環状ノズルの軸方向に対して３０°〜８５°が適切であった。
【００３２】
このように各吐出口２０が所定の角度（傾斜）をもっているので、各吐出口２０から被塗装物に向けて吐出された塗料の過剰分が下へ落下するとき、吐出口付き環状ノズル２の外側に落下するため、吐出口付き環状ノズル２の環状内側に溜まることがなくなり、汚れにくくなり、したがって手入れが簡単となる。
【００３３】
このような吐出口付き環状ノズル２に塗料流入パイプ２３から塗料を高圧下で流入すると、塗料は勢いよく環状ノズル２の溝２１ｂの中を通って３６０度全周に行き渡るとともに、途中にある吐出口２０から塗料が半径方向内側に吐出する。したがって、円形パイプの円周３６０度に亘って塗料を薄くかつ均一に塗装することが可能となった。
いろいろな塗装条件下で実験したが、図３〜図５のスリット付き環状ノズル２００と同様満足のいく塗装ができた。膜厚が厚くなったり、溜まりが生じたり、逆に未塗装部が発生したりすることは無かった。また、塗料受け皿７（図２）に溜まった過剰塗料は、スリット付き環状ノズル２００の塗料受け皿７（図１）に溜まった過剰塗料と比べると１／５以下であった。
【００３４】
さらに、本出願人はこのような環状ノズルで塗布された塗料の過剰分をしごいて薄い均一な塗膜にする装置（以後、「しごき装置」と言う。）として環状ブラシ３および３’を考えた。
図９はその環状ブラシを説明する斜視図で、ブラシ側から見た斜視図（ａ）と、その反対側から見た斜視図である。
図９において、３は環状ブラシ装置で、環状体３１の内周側に無数のブラシ３２が植毛されている。ブラシの長さは環状体３１の中心を通過する被塗装物たる円形パイプ１の外周に触れて若干曲がる程度の長さがよい。ブラシ３２の材質は馬毛かナイロンで太さが０．２０〜０．２５ｍｍφのものがよい。
そして環状体３１の外周側に複数個のスプリング３３の一端を取り付け、スプリング３３の他端をここでは図示のない環状ブラシ調整部（図１０参照）を介して筐体３４に固定している。
筐体３４の環状体３１に対向する壁面中央には、被塗装物たる円形パイプを通過させる開口部３４ａが設けられている。
【００３５】
図１０は本発明に係る環状ブラシ装置を２種類示す図で、（ａ）は第１環状ブラシ装置、（ｂ）は第２環状ブラシ装置のそれぞれ正面図（イ）と（イ）のＡ−Ａ断面矢視図（ロ）を示している。
図１０（ａ）において、３は環状ブラシ装置、３１は環状体、３２はブラシ、３３はスプリング、３４は筐体、３５はストッパ、３６は環状ブラシ調整部、３４ａは開口部である。図で矢印は塗装された円形パイプが通過する方向を示している。
環状ブラシ調整部３６は、ネジの切ってある部分とスプリング３３の端部を固定するスプリング固定部とから成るネジ棒３６ａと、このネジ棒３６ａのネジ部に螺合するネジが内側に切ってある調整つまみ３６ｂと、ネジ棒３６ａをネジ棒３６ａの軸方向に移動可能に、半径方向に回転不可に内側に収納し、自身は筐体３４の隅部に外側と内側を貫通して固定される座部３６ｃとから構成される。
図では１箇所に示したが、実際は筐体３４の４隅に設けられている。調整つまみ３６ｂを一方向に回転させるとネジ棒３６ａは座部３６ｃから露出してスプリング３３を強く引き、逆方向に回転させると座部３６ｃ内に沈み込みスプリング３３を緩める。そこで、被塗装物たる円形パイプが環状ブラシ装置３のブラシ３２の空隙中心からずれて到来する場合に、これらの４個の環状ブラシ調整部３６を使ってマニュアルにて環状ブラシ装置３内で環状体３１を相対移動させれば、ブラシ３２の空隙と円形パイプとを同心になるように調節することができる。
【００３６】
図１０（ｂ）は本発明に係る第２環状ブラシ装置を示している。
図において、３’は第２環状ブラシ装置である。図１０（ａ）の第１環状ブラシ装置と異なるところは、ストッパ３５を省略し、かつ全体の配置を逆（すなわち、開口部３４ａのある筐体３４の下流にブラシを配置）に置いた点である。その他の部品自体は同一である。
この装置の動作は図１０（ａ）と原則同じである。すなわち、第２環状ブラシ装置３’を用いると、被塗装物たる円形パイプ１が環状ブラシ３のセンターからずれて環状ブラシ３に到来しても、自動的にセンター合わせが行われる（センタリング機能は後述。）ので、塗料の均一なしごきが行われるようになる。
ただ、図１０（ｂ）の第２環状ブラシ装置３’が優れているのは、ブラシ３２が開口部３４ａのある筐体３４の下流にあるので、円形パイプが高速で挿入されて環状体３１およびブラシ３２が押されても筐体３４の壁面に接触するおそれがなく、その自由度が保たれることと、手入れが簡単となることである。
【００３７】
図１１は本発明に係るブラシ装置で円形パイプをしごく様子を示す縦断面図で、第１環状ブラシ装置（ａ）と第２環状ブラシ装置（ｂ）の場合である。
図１１（ａ）の第１環状ブラシ装置３の場合は、円形パイプ１が高速で挿入されると、環状体３１およびブラシ３２が押されて筐体３４の壁面に接触するので第１環状ブラシ装置３の自由度が失われることとなる。また、ブラシ３２でしごき落とされた余剰塗料Ｐは図１１（ａ）のごとく開口部３４ａのある筐体３４に付着して溜まるため、塗料を除去する定期的な手入れが必要となる。さらに、滞留した余剰塗料でブラシが押されて装置からはずれないようにするための押さえとしてストッパ３５が必要である。
【００３８】
これに対して、図１１（ｂ）の第２環状ブラシ装置３’の場合は、円形パイプが高速で挿入されて環状体３１およびブラシ３２が押されても筐体３４の壁面に接触することがないので第２環状ブラシ装置３’の自由度は保たれる。
また、ブラシ３２が円形パイプ１の塗料をしごいても過剰塗料が垂れないように塗料の量を供給しており、さらにラインスピード、ブラシの調整を行っているので過剰塗料が垂れることはないが、万一過剰塗料垂れたとしても環状ブラシ装置３’の筐体３４の外に落下するので、特に筐体３４に付着することが無く、装置の手入れが簡単となる。
したがって、円形パイプの移動速度によって異なるが、低速時（２０ｍ／ｍｉｎ以下）であれば（ａ）の構造でよいが、それ以上の速度であれば（ｂ）の方が便利である。さらに、装置の手入れまで考慮すると（ｂ）の第２環状ブラシ装置３’の方が推奨される。
【００３９】
次に、本発明に係る環状ブラシ装置のセンタリング機能について説明する。
図１２は、本発明に係る環状ブラシ装置のセンタリング機能を説明する縦断面図で、第２環状ブラシ装置３’を用いた場合の例である。センタリング機能の説明は第２環状ブラシ装置３’の例で説明するが、第１環状ブラシ装置３の場合も全く同様のセンタリング機能を有することに変わりはない。
図１２（ａ）のように第２環状ブラシ装置３’のブラシ３２の開口部に上流から円形パイプ１が到来すると、ブラシ３２の開口部中心と円形パイプ１の中心線が一致すれば均一なしごきが行われるので問題ない。しかしながら、円形パイプのたわみ、製造誤差や取り付け誤差等により実際は微妙に変位して到来することが多い。その場合、第２環状ブラシ装置３’が変位を解消する方向に３６０度の図示矢印のどの方向にも移動できるのが本発明に係る環状ブラシ装置の特徴である。
【００４０】
その原理を図１２（ｂ）と（ｃ）を用いて説明する。
図１２（ｂ）において、第２環状ブラシ装置３’のブラシ３２の開口部に上流から円形パイプ１が到来する。このとき、第２環状ブラシ装置３’のブラシ３２の開口部の中心ｃ０から円形パイプ１の円の中心ｃ１までのずれ量がｔ１であるとすると、スプリング３３で付勢された第２環状ブラシ装置３’において、パイプ１がブラシの付け根近くに到来した側のブラシ３２ａにはパイプ１をセンターｃに押し戻す押圧力が大きく働き、また、パイプが先端に着くか着かない程度のブラシ３２ｂにはパイプ１をセンターｃに押し戻す押圧力が生じないか生じても小さい。そしてパイプ１自体は半径方向には移動しないようにロボット（図１の５）で把持されているから、押圧力に応じた抗力がブラシに発生し、その抗力の合力によってあるスプリング３３は延び、反対側のスプリング３３は縮み、その結果、自動的にブラシ３２の開口部中心ｃ０と円形パイプ１の中心ｃ１が一致する方向に移動して全ての抗力が等しくなった位置で安定する。そして各ブラシ３２の長さと強度が揃えてあるので、ブラシ３２の開口部中心と円形パイプ１の中心線が一致すれば、塗料の均一なしごきが行われることとなる。
このように本発明によれば、スプリング付勢された環状ブラシを採用することで、被塗装物たる円形パイプ１の中心ｃ１が第２環状ブラシ３’の中心ｃ０からずれて環状ブラシ３に到来しても、自動的にセンター合わせが行われるので、塗料の均一なしごきが行われるようになる。
【００４１】
ここで、ベストモデルとしての塗装装置を開発するために、図１の第１の実施の形態たる塗装装置を用いて各種の実験を行ったので、その実験結果とその対策について述べる。
この場合の実験条件としては、塗装スピードＭａｘ６０ｍ／ｍｉｎ、ブラシ段数３段（５段まで可能）、ブラシ材質は馬毛、パイプのプレヒートとして乾燥機で昇温、塗装時約７５°Ｃで塗装を行った。しごき装置として環状ブラシを用いたが、ただし、スプリングによる揺動機構は用いなかった。
各種テストの結果を図１３〜図１８に示す。
【００４２】
図１３はブラシ段数と仕上がりを示す線図で、横軸はブラシ段数、縦軸は仕上がり評価である。仕上がり評価は４段階になっており、×は評価不可、△は評価不良、○＋△は評価良、○は評価優である。
線図によれば、ブラシ段数は１段では不良であるが、２段になると許容内となり、３段〜５段にすると優に近づく。また、それ以上段数を増やしても塗装スピードが遅くなるだけでそれほどの効果は上がらなかった。したがってブラシ段数は２〜５段がよい。
【００４３】
図１４はブラシ間隔と仕上がりの関係を示す線図で、横軸はブラシ間隔（ｍｍ）、縦軸は仕上がり評価である。仕上がり評価は４段階になっており、×は評価不可、△は評価不良、○＋△は評価良、○は評価優である。
線図によれば、ブラッシ間隔は５０ｍｍ〜１５０ｍｍの間隔ならば仕上がり評価は許容内を示しているので、ブラッシ間隔は５０ｍｍにすれば、装置の小型化、コストダウンになるので、これが推奨される。
【００４４】
図１５は、ブラシ内径と仕上がりの関係を示す線図で、横軸はブラシ径、縦軸は仕上がり評価である。仕上がり評価は４段階になっており、×は評価不可、△は評価不良、○＋△は評価良、○は評価優である。横軸のブラシ径の定義は、環状配置されたブラシの先端でできる空隙円形の直径とする（図２０参照）。
また、しごき代Ｓの定義は、つぎのようにする。
Ｓ＝（被塗装物たる円形パイプ外径−空隙円形の直径）／２
例えば、１）円形パイプの外径が２２．２ｍｍ
空隙円形の直径が１４ｍｍの場合、しごき代Ｓ＝４．１ｍｍとなり、
２）円形パイプの外径が２２．２ｍｍ
空隙円形の直径が１５ｍｍの場合、しごき代Ｓ＝３．６ｍｍとなる。
そこで、図１５において、ナイロン０．２ｍｍφの毛をブラシに用いたら、この結果、
（ａ）円形パイプの外径が２２．２ｍｍで、ブラシ内径が８０ｍｍ、ブラシ先端の作る空隙円形の直径が１４ｍｍ（すなわち、しごき代が４．１ｍｍ）の場合、仕上がり評価は許容内を示した。
（ｂ）円形パイプの外径が２２．２ｍｍで、ブラシ内径が８０ｍｍ、ブラシ先端の作る空隙円形の直径が１５ｍｍ（すなわち、しごき代が３．６ｍｍ）の場合、仕上がり評価は許容内を示した。
（ｃ）円形パイプの外径が２２．２ｍｍで、ブラシ内径が８５ｍｍ、ブラシ先端の作る空隙円形の直径が１５ｍｍ（すなわち、しごき代が３．６ｍｍ）の場合、仕上がり評価は許容内を示した。
したがって、ナイロン０．２ｍｍφの場合、例えばリング径が１４〜１５ｍｍ、ブラシ内径８０〜８５ｍｍの場合、しごき代が３．６ｍｍ〜４．１ｍｍであれば良いので、そのようなしごき代となるパイプ径のしごきに適していることが判る。
【００４５】
図１６は、ブラシ材質と仕上がりの関係を示す線図で、横軸は各種材質で、馬毛、豚毛、０．１５ｍｍ直径のナイロン、０．２ｍｍ直径のナイロン、０．２５ｍｍ直径のナイロンとなっている。縦軸は仕上がり評価である。仕上がり評価は４段階になっており、×は評価不可、△は評価不良、○＋△は評価良、○は評価優である。
線図によれば、馬毛か０．２ｍｍ直径以上のナイロンが材質としては推奨されることが判る。
【００４６】
図１７は、塗布方法と仕上がりの関係を示す線図で、横軸は上ノズル１個、下ノズル１個、円形（環状）スリット。縦軸は仕上がり評価である。仕上がり評価は４段階になっており、×は評価不可、△は評価不良、○＋△は評価良、○は評価優である。
線図によれば、上ノズル１個の場合も、下ノズル１個の場合も、ノズル１個のみではライン速度が速くなるとパイプ全体への塗料の回り込みが不十分になった。これに対して、円形スリットでは評価は許容内であり、これが推奨されることが判る。
【００４７】
図１８は塗布膜の膜厚のバラツキ精度と各塗装装置の関係を示す線図で、横軸は図２６の従来の塗装装置と図１の本発明の塗装装置、縦軸は膜厚のバラツキ精度（％）である。
線図によれば、膜厚のバラツキ精度は図２６の従来の塗装装置だと２５．６％であるが、図１の塗装装置を用いるとバラツキは１５．３％と約半分にまで改善されることが判る。
【００４８】
以上のテストの結果、（ａ）、ブラシ段数は３段必要であり、ブラシ間隔は５０ｍｍ間隔程度が推奨される。（ｂ）、ブラシ内径はシゴキ代３．６ｍｍ程度以下が適当とされる。（ｃ）、ブラシ材質は太さが馬毛か０．２ｍｍφ〜０．５ｍｍφのナイロンが選定される。（ｄ）、塗布方式はスリット付き環状ノズルを用いたが、仕上がりに関しては一般ノズル方式と差はないものの、一般ノズルではライン速度が速くなるとパイブ下部への供給が不十分になる。（ｅ）、シゴキ速度は３段環状ブラシ方式としたが低速が好ましい、ということが判明した。
【００４９】
以上より、スリット付き環状ノズルを用いたテストの結果、最終的な改善点として、
（１）、環状ブラシ３について、ブラシの自由度が無いので、これを改善する必要がある。
（２）、スリット付き環状ノズルによる塗料の吐出量が３Ｌ／ｍｉｎと多すぎるために、パイプ１の全周の吐出量のバラツキがあるので、塗布方式を改善する必要がある。
（３）、環状ブラシについてパイプ表面にスジ状の仕上がりが発生し易いので、環状ブラシ３の外径を大きくしたり、毛の長さを変更する等のブラシ接触力の適正化が必要である。
【００５０】
（１）のブラシの自由度付与の改善：
これについては、請求項６のようにすることで解決した。すなわち、図１０（ａ）および（ｂ）の環状ブラシの図に示すように、環状ブラシ３、３’の４方向にスプリング３０を配置して自由度を付加している。これによってパイプ１の挿入位置が若干ずれても中心に修正できるようにした。
更に、図１０（ａ）の側面図のように、ブラシ３２と取付板３４の位置関係が、ブラシ３２が上流だと、ブラシ３２のしごいた塗料Ｐが取付板３１に付着してしまうので、図１０（ｂ）のように位置関係を逆にして、取付板３４の下流にブラシ３２を配置することによって、ブラシ３２のしごいた塗料Ｐが取付板３１に付着することがなく、追従性が良くなりスムースなシゴキが可能になる。
【００５１】
本発明の環状ブラシ３の最終仕様としては、以下に、パイプ口径２２．２ｍｍφ、ライン速度６０〜８０ｍ／ｍｉｎとした時の、各数値を示している（なお、括弧内の数値は使用可能範囲を示している）。
環状ブラシ３のリング外径２３は６０〜８０ｍｍφ（通常、５０〜１００ｍｍφの範囲）、ブラシ内径２４は１５ｍｍφ、毛（ブラシ）の長さ２５は１９．５〜２９．５ｍｍ（通常、１４．５〜３４．５ｍｍの範囲）、シゴキ代２６は３．６ｍｍ（通常、２．５〜４．５ｍｍの範囲）、毛の材質は馬毛、又は、ナイロン（毛の太さは０．２〜０．２５ｍｍφ）、シゴキボックス４内で使用する環状ブラシ３の段数は３段（通常、２〜５段の範囲）、環状ブラシ３の間隔は５０〜１００ｍｍ（但し、間隔は特に規定しない）となる。
【００５２】
（２）項目目の塗布方式の改善：
図１９は（ａ）の吐出口付き環状ノズルと（ｂ）のスリット付き環状ノズル２００の各吐出状態を示す正面図、および中空パイプ１に塗料を吐出している（ｃ）の吐出口付き環状ノズル２と（ｄ）のスリット付き環状ノズル２００の各側面図である。
図１９（ａ）と（ｂ）を比較して判るように、図１９（ａ）の吐出口付き環状ノズル２においては、塗料Ｐ１は各吐出口２０からそれぞれ環状ノズル２のセンター２ｃに向かって吐出され真っ直ぐ細長い柱状を保ったまま中空パイプ１に到達して中空パイプ１０を塗装するので、塗料が途中で外れるといったことがなくなりほとんどの塗料が中空パイプ１０の塗装に寄与する。したがって、塗料の吐出量に無駄が少なくなる。また、均一にかつ薄く塗装することができる。
これに対して、図１９（ｂ）のスリット付き環状ノズル２００においては、塗料Ｐ３がスリット２３０からいきなりセンター２ｃに達するように勢いよる吐出させるので、塗料の一部が途中でコースを外れる分を加味したりするため、塗料に多量の無駄が生じる。図１９（ａ）の吐出口付き環状ノズル２における過剰塗料の量をＱＰ２とし、図１９（ｂ）のスリット付き環状ノズル２００における過剰塗料の量をＱＰ４とすると、ＱＰ２＜ＱＰ４となる。
以上の点で、（ｂ）のスリット付き環状ノズル２００は製造がきわめて簡単で、また過剰塗料は回収して使えるので実用的には何ら問題はないが、（ａ）の所定の角度を有する吐出口付き環状ノズルの方がより好ましい。
したがって最終的に、図１９（ｂ）のスリット付き環状ノズル２００に替えて、図１９（ａ）の所定の角度を有する吐出口付き環状ノズル２を採用することによって、過剰な塗料の吐出を極力抑えることができ、また、塗料を複数のノズル２０を介してパイプ１の全周に亙り均等に、バランスよく塗布することができる。
【００５３】
本発明の最終的な吐出口付き環状ノズル２は、図６〜図８に示すような、パイプ１の全面に均一な塗布が可能なように複数のノズル２０を配置した形状であって、最終仕様は、パイプ口径２２．２ｍｍφ、ライン速度６０〜８０ｍ／ｍｉｎの動作条件の場合で以下の数値となる。（なお括弧内には、その他の条件で一般的に使用可能な範囲を示す）。
円形の外径２１が１００ｍｍφ、内径２２が６０ｍｍφ、ノズル２０の口径が１．２ｍｍφ（通常０．８〜２．０ｍｍφの範囲）、ノズル２０の本数は１６個（通常、２〜３０個の範囲）、ノズル２０の吐出角度は５５°（通常、３０〜８５°の範囲）、吐出量は１〜１．５Ｌ／ｍｉｎ（通常、０．５〜３Ｌ／ｍｉｎ）である。
【００５４】
（３）項目目のブラシ接触力の適正化：
図２０はブラシ接触力の適正化について説明する図で、（ａ）はしごき代が同じで、ブラシ長が異なる場合、（ｂ）はブラシ長が同じで、しごき代が異なる場合をそれぞれ示している。しごき代Ｓの定義は、前述の如く、
Ｓ＝（被塗装物たる円形パイプ外径−空隙円形の直径）／２
である。そして厳密に言えば、ブラシの毛は直角に曲がらないので若干異なるが、図２０では、円形パイプ表面に接している毛の長さを判りやすく概略しごき代Ｓとして示している。
まず、図２０（ａ）について説明する。
図２０（ａ）は（ａ１）と（ａ２）とから成り、ブラシ長が（ａ１）は長く、（ａ２）は短かく、しごき代はいずれも同じである。また、いずれの図も上図と下図があり、上図は環状ブラシ３の正面図、下図は環状ブラシ３が円形パイプをしごいている状態の部分断面拡大図である。
このように、環状ブラシ３の外径２３は、（ａ１）では大きく、毛（ブラシ）２５の長さＬ１も長く、これに対して（ａ２）では外径２３は小さくて、毛２５の長さＬ２も短くし、ただしブラシの円形空隙の直径２４（したがってしごき代Ｓ１）は等しくしたので、（ａ１）では毛の先端のモーメントが小さくなり、ブラシのパイプ１表面への接触力が小さくなるのに対して、（ａ２）では、毛が短かいため毛の先端のモーメントが大きくなり、ブラシのパイプ１表面への接触力が大きくなる。
このように、同じしごき代の場合には、毛の長さによって接触力を調節することができる。
したがって、塗料の粘度等の関係において、強い接触力が要求される場合には同じしごき代であれば毛は短めにするのがよいし、逆に弱い接触力が要求される場合には同じしごき代であれば毛は長めにするのがよいことになる。
【００５５】
次に、図２０（ｂ）について説明する。
図２０（ｂ）は（ｂ１）と（ｂ２）とから成り、（ｂ１）のしごき代Ｓ１は短く、（ｂ２）のしごき代Ｓ２長く（Ｓ１＜Ｓ２）、毛の長さはいずれも同じである。いずれの図も上図と下図があり、上図は環状ブラシ３の正面図、下図は環状ブラシ３が円形パイプをしごいている状態の部分断面拡大図である。
このように、環状ブラシ３の外径２３は、（ｂ１）では大きく、（ｂ２）では小さくて、毛２５の長さＬ１は等しいので、（ｂ１）では毛の先端のモーメントが小さくなり、ブラシのパイプ１表面への接触力が小さくなるのに対して、（ｂ２）では、毛が短かいため毛の先端のモーメントが（ｂ１）の場合よりも大きくなり、ブラシのパイプ１表面への接触力が大きくなる。
このように、毛の長さが同じ場合は、しごき代によって接触力を調節することができる。
したがって、塗料の粘度等の関係において、強い接触力が要求される場合には同じ毛の長さであればしごき代を長くするのがよいし、逆に弱い接触力が要求される場合にはしごき代を短めにするのがよいことになる。
【００５６】
以上の結果、得られた改良された吐出口付き環状ノズル２と環状ブラシ３’を備えた図２に示す塗装装置の動作は、小口径パイプ１を単軸ロボット５によって、例えば、塗装スピードＭａｘ６０ｍ／ｍｉｎ等の速度で搬送して、所定角度を有する吐出口付き環状ノズル２の位置で供給ポンプ６から所定量（例えば、吐出量１〜１．５／ｍｉｎ等）の塗料を供給して、吐出口付き環状ノズル２の複数のノズル２０（例えば、１６本構成の場合とする）から、吐出角度（例えば、５５°）でパイプ１の全周に亙って万遍なく均一な塗布を行う。余剰塗料は塗料受け皿７内に落下して回収されストレーナ等を介して循環再利用される。
【００５７】
次に、環状ブラシ３の３段構成（５段まで可能）によるシゴキボックス４において、それぞれリング外径が例えば、５０〜１００ｍｍφ、ブラシ内径が１５ｍｍφ、馬毛の長さが１４．５〜３４．５ｍｍ、シゴキ代２．４〜４．５ｍｍなどで、スプリング３０により自由度を持たせ、ブラシ接触力の適正化も図られた環状ブラシ３により３段階のシゴキを行って均一な膜厚のシゴキを行い、薄膜化して、ムラのないパイプ塗布を行う。
【００５８】
図２１〜図２５に以上の仕上がり評価による各種テスト結果を示す。
図２１は塗布法改善効果を示す図であって、塗布方法をスリット付き環状ノズル（円形スリット）２００は評価が良であるが、所定角度を有する吐出口付き環状ノズル２に代えることによって仕上がり評価が優へと向上する。
【００５９】
図２２はブラシ自由度の効果を示す図であり、スプリング３０による自由度付加の場合には、無しの場合と比較して評価が良から優に向上する。
【００６０】
図２３は再現性の精度を示す図であり、本発明の塗装装置でブラシ内径１５ｍｍφ、リング外径７０ｍｍφで、ブラシに自由度を付与した場合、７回繰り返しても仕上がり評価を常に優であった。
【００６１】
図２４はシゴキ速度の影響を示す図であって、ブラシ内径１５ｍｍφ、リング外径７０ｍｍφで、円形（環状）ノズルの場合、シゴキ速度が２０〜６０ｍ／分内では仕上がりは良好であることが判る。
【００６２】
図２５は実塗料での仕上がり確認を示す図であって、ブラシ内径１５ｍｍφ、リング外径７０ｍｍφで、ブラシに自由度を付与した場合、５回繰り返しても仕上がり評価を常に優であった。
【００６３】
このように本実施の形態によれば、円形パイプ表面塗装において、従来の塗装装置における課題を見出し、その結果塗布方法とシゴキ方法に問題があると判断し、塗装装置をスリット付き環状ノズル方式と吐出口付き環状ノズルで構成して、試験した結果、最終的に塗装方式は吐出口付き環状ノズル方式、シゴキ装置は環状ブラシ法を採用を採用するのがベストであり、また、環状ブラシは材質を最適な馬毛を使用してシゴキ代３．６ｍｍ、毛長２４．５ｍｍとして、ブラシに自由度を付加した結果、従来の実塗装装置における塗布よりも膜厚のバラツキが少なく、再現性のあることが確認された。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、内部に塗料給送用の環状通路を備え該環状通路から通じる吐出スリットを半径方向内側全周に亘って設けたので、円形パイプの全周３６０度に亘って未塗装部分のないように確実に塗装できる環状ノズルが簡単に得られる。
【００６５】
請求項２記載の発明によれば、内部に塗料給送用の環状通路を備え該環状通路から半径方向内側に延びる複数の吐出口を設けたので、円形パイプの全周３６０度に亘って未塗装部分のないように確実に塗装できしかも過剰塗料の量を少なく押さえられる環状ノズルが得られる。
【００６６】
請求項３記載の環状ノズルの発明によれば、前記吐出口が、前記環状ノズルの軸方向に対して所定角度を有して設けられたので、過剰塗料が環状ノズルの外に溜まるようになり、手入れが簡単となる。
【００６７】
請求項４記載の環状ノズルの発明によれば、ノズル数が２〜３０個で、前記ノズルの傾斜角度が環状ノズルの軸方向に対して３０°〜８５°であるので、未塗装部分が確実になくなり、過剰塗料の量を少なく押さえられ、しかも手入れが簡単となる。
【００６８】
請求項５記載の環状ブラシの発明によれば、ブラシを環状体の半径方向内側に向けて環状体内側に植設したので、過剰塗料を確実にしごき落とすことができるようになる。
請求項６記載の環状ブラシの発明によれば、複数の弾性部材により揺動可能に保持して自由度を付加したので、円形パイプ１が環状ブラシのセンターからずれて環状ブラシに到来しても、自動的にセンター合わせが行われるので、塗料の均一なしごきが行われるようになる。
請求項７記載の環状ブラシの発明によれば、ブラシが０．２〜０．２５ｍｍφ程度の太さのナイロン又は馬毛であので、質の高い仕上がりとなる。
【００６９】
請求項８記載のしごき装置の発明によれば、請求項５〜７のいずれか１項記載の環状ブラシの２〜５段重ねから成るので、塗料の均一なしごきが行われるようになる。
【００７０】
請求項９記載のしごき装置の発明によれば、請求項８記載のしごき装置において、前記環状ブラシを取り付ける取付板のパイプ走行下流側に前記環状ブラシがくるように配置されるので、環状ブラシでしごかれた塗料が取付板に付着することが無くなり、手入れが簡単になる。
【００７１】
請求項１０記載の塗装装置の発明によれば、請求項１〜４のいずれか１項記載の環状ノズルと、請求項８又は９記載のしごき装置と、を備えたので、白錆の原因となる膜厚不均一が解消され、したがって長期の使用においても白錆が発生することがなくなる。また、過剰塗料を少なくして有効に使用することができるようになる。
【００７２】
請求項１１記載の塗装方法の発明によれば、中心を開けて環状に配置された複数の吐出口の該中心を通して円形パイプを移動させている間に、前記複数の吐出口から前記円形パイプの全周に亘って塗料を吐出させ、その後下流で、半径方向内側に向けてブラシを環状内側に植設して成る環状ブラシの中心に円形パイプを通して該環状ブラシによって円形パイプ表面の塗料のしごきを行なうので、塗料塗布層を一定の薄い膜厚で均一化することができる。
したがって、白錆の原因となる膜厚不均一が解消するので、長期の使用においても白錆が発生することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態たる塗装装置である。
【図２】本発明の第２の実施の形態たる塗装装置である。
【図３】スリット付き環状ノズルの分解斜視図である。
【図４】スリット付き環状ノズルの組立後の全体の斜視図である。
【図５】スリット付き環状ノズルの正面図（ａ）と図（ａ）のＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図６】吐出口付き環状ノズルの分解斜視図である。
【図７】吐出口付き環状ノズルの組立後の全体の斜視図である。
【図８】吐出口付き環状ノズルの正面図（ａ）と図（ａ）のＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図９】環状ブラシを説明する斜視図で、ブラシ側から見た斜視図（ａ）と、その反対側から見た斜視図である。
【図１０】本発明に係る環状ブラシ装置を２種類示す図で、（ａ）は第１環状ブラシ装置、（ｂ）は第２環状ブラシ装置の、それぞれ正面図（イ）と断面図（ロ）である。
【図１１】本発明に係るブラシ装置で円形パイプをしごく様子を示す縦断面図で、第１環状ブラシ装置（ａ）と第２環状ブラシ装置（ｂ）の場合である。
【図１２】本発明に係る環状ブラシ装置のセンタリング機能を説明する縦断面図である。
【図１３】ブラシ段数と仕上がりを示す線図である。
【図１４】ブラシ間隔と仕上がりの関係を示す線図である。
【図１５】ブラシ内径と仕上がりの関係を示す線図である。
【図１６】ブラシ材質と仕上がりの関係を示す線図である。
【図１７】塗布方法と仕上がりの関係を示す線図である。
【図１８】塗布膜の膜厚のバラツキ精度と各塗装装置の関係を示す線図である。
【図１９】（ａ）吐出口付き環状ノズルと（ｂ）スリット付き環状ノズルの各吐出状態を示す正面図、および（ｃ）と（ｄ）の各側面図である。
【図２０】環状ブラシの適性接触力を示す図である。
【図２１】塗布法改善効果を示す図である。
【図２２】ブラシ自由度の効果を示す図である。
【図２３】再現性の精度を示す図である。
【図２４】シゴキ速度の影響を示す図である。
【図２５】実塗料での仕上がり確認を示す図である。
【図２６】パイプ状物の従来公知の塗装装置である。
【符号の説明】
１ 被塗装物たる円形パイプ
２００ 第１実施の形態に係るスリット付き環状ノズル
２ 第２実施の形態に係る吐出口付き環状ノズル
２ｃ センター
２０ 吐出口
２１ 本体部
２１ａ 外側部
２１ｃ 内側部
２１ｂ 有底環状溝
２２ 蓋部
２２ａ パッキン部
２３ 塗料流入パイプ
３ 本発明に係る第１環状ブラシ装置
３’ 本発明に係る第２環状ブラシ装置
３１ 環状体
３２ ブラシ
３３ スプリング
３４ 筐体
３４ａ 開口部
３５ ストッパ
４ シゴキボックス
５ 単軸ロボットによるパイプの搬送手段
６ 供給ポンプ
７ 塗料受け皿
８ ガイドレール
９ 揺れ防止ローラ
２１０ 本体部
２１１ 外側部
２１２ 有底環状溝
２１３ 内側部
２１４ 塗料流入パイプ
２２０ 蓋部
２２１ 外側部
２２２ 内側部
２３０ スリット

Claims (11)

1. 環状体をした塗料吐出用のノズルであって、内部に塗料給送用の環状通路を備え該環状通路から通じる吐出スリットを半径方向内側全周に亘って設けたことを特徴とする環状ノズル。
2. 環状体をした塗料吐出用のノズルであって、内部に塗料給送用の環状通路を備え該環状通路から半径方向内側に複数の吐出口を設けたことを特徴とする環状ノズル。
3. 前記吐出口が、前記環状ノズルの軸方向に対して所定角度を有して設けられたことを特徴とする請求項２記載の環状ノズル。
4. 前記ノズル数が２〜３０個で、前記ノズルの傾斜角度が環状ノズルの軸方向に対して３０°〜８５°であることを特徴とする請求項３記載の環状ノズル。
5. 環状体をした塗料ならし用のブラシであって、前記ブラシを前記環状体の半径方向内側に向けて該環状体内側に植設して成ることを特徴とする環状ブラシ。
6. 複数の弾性部材により揺動可能に保持して自由度を付加したことを特徴とする請求項５記載の環状ブラシ。
7. 前記ブラシが０．２〜０．２５ｍｍφ程度の太さのナイロン又は馬毛であることを特徴とする請求項５又は６記載の環状ブラシ。
8. 請求項５〜７のいずれか１項記載の環状ブラシの２〜５段重ねから成ることを特徴とするしごき装置。
9. 前記環状ブラシを取り付ける取付板はパイプ走行下流側に前記環状ブラシがくるように配置されることを特徴する請求項８記載のしごき装置。
10. 請求項１〜４のいずれか１項記載の環状ノズルと、請求項８又は９記載のしごき装置と、を備えたことを特徴とする塗装装置。
11. 中心を開けて環状に配置された複数の吐出口の該中心を通して円形パイプを移動させている間に、前記複数の吐出口から前記円形パイプの全周に亘って塗料を吐出させ、その後下流で、半径方向内側に向けてブラシを環状内側に植設して成る環状ブラシの中心に円形パイプを通して該環状ブラシによって円形パイプ表面の塗料のしごきを行なうことにより、塗料塗布層を一定の膜厚に均一化することを特徴とする塗装方法。

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