JP6272443B2

JP6272443B2 - 管の塗装装置および塗装方法

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Publication number: JP6272443B2
Application number: JP2016221089A
Authority: JP
Inventors: 藤井　宏明; 宏明藤井; 智川勝
Original assignee: Kubota Corp
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Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2018-01-31
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Description

本発明は、管の内面を塗装する塗装装置および塗装方法に関する。

従来、珪砂が混合された粉体塗料（例えば粉体エポキシ塗料(粉体エポキシ樹脂塗料)又は粉体ポリエチレン塗料(粉体ポリエチレン樹脂塗料)）を用いて管の内面を塗装することは知られている。この際、珪砂と粉体塗料とは比重が異なるため、粉体塗料に珪砂を混合した状態で移送したり或いは管の内面へ投射すると、粉体塗料と珪砂とが分離してしまい、均一で良好な塗膜が得られないという問題があった。

これに対して、図１４に示すように、下記特許文献１には、珪砂が混合された粉体塗料１０１（以下、珪砂混合粉体塗料１０１と言う）を台車から管１０２の内部に移送する移送装置１０３と、移送装置１０３の先端に設けられた投射装置１０４とを有する塗装装置が記載されている。投射装置１０４は一次ホッパー１０５と二次ホッパー１０６と案内カバー１０７とを有している。

これによると、空気を空気供給管１０８から投射装置１０４に供給しながら、珪砂混合粉体塗料１０１が、移送装置１０３で投射装置１０４に移送されて一次ホッパー１０５内に送り込まれ、一次ホッパー１０５内で均等に拡散され、一次ホッパー１０５内から二次ホッパー１０６内に供給され、二次ホッパー１０６の噴出口１０９から管１０２の内面に噴出される。この際、案内カバー１０７によって空気の過大な拡散が抑制されるため、噴出後の珪砂混合粉体塗料１０１から珪砂が分離してしまうのを防止することができ、管１０２の内面に、良好な珪砂混合粉体塗料１０１の塗膜が形成される。

実開昭５８−９１４７０

しかしながら上記の従来形式の塗装装置では、移送装置１０３の先端に、複雑な構造で且つ大型の投射装置１０４を取り付けているため、管１０２の口径が小さい場合、投射装置１０４を管１０２内に挿入することが困難になり、小口径の管１０２に対して良好な塗装を行うことができないという問題がある。

本発明は、小口径の管に対しても、良好な塗装が行える管の塗装装置および塗装方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、一端部に設けられた受口と、他端部に設けられた挿口と、受口の奥に形成された内径の異なる段差部とを有する管を回転させながら、管の内面を、無機系粉末が混合された粉体塗料で塗装する塗装装置であって、
粉体塗料を管の内部に供給する粉体塗料供給部材と、
粉体塗料供給部材内の粉体塗料を管の内面に吐出する第１および第２粉体塗料吐出口と、
無機系粉末を管の内部に供給する無機系粉末供給部材と、
無機系粉末供給部材内の無機系粉末を管の内面に吐出する無機系粉末吐出口とを有し、
無機系粉末吐出口の位置が第１および第２粉体塗料吐出口の位置に対して管軸方向にずれており、
第１粉体塗料吐出口から管の内面に吐出される粉体塗料の第１吐出方向と第２粉体塗料吐出口から管の内面に吐出される粉体塗料の第２吐出方向とが、管の内面に対して管軸方向に傾いており且つ逆向きであり、
第２粉体塗料吐出口は、管軸方向において、第１粉体塗料吐出口と無機系粉末吐出口との間に位置しているものである。

これによると、加熱された管を回転させながら、粉体塗料供給部材と無機系粉末供給部材とを管の内部に挿入し、粉体塗料供給部材内の粉体塗料を第１および第２粉体塗料吐出口から管の内面に吐出するとともに、無機系粉末供給部材内の無機系粉末を無機系粉末吐出口から管の内面に吐出する。

この際、管軸方向において第１および第２粉体塗料吐出口が前方で且つ無機系粉末吐出口が第１および第２粉体塗料吐出口よりも後方になるように、粉体塗料供給部材と無機系粉末供給部材とを管に対して移動させることにより、第１および第２粉体塗料吐出口から吐出した粉体塗料が管の内面に付着して溶融し、溶融している粉体塗料に、無機系粉末吐出口から吐出した無機系粉末が後から遅れて付着する。付着した無機系粉末は、粉体塗料よりも比重が大きいので、管の遠心力の作用によって、溶融している粉体塗料内に入り込む。これにより、無機系粉末が粉体塗料内に適切に分散され、無機系粉末が混合された粉体塗料（以下、無機系粉末混合粉体塗料と言う）の良好な塗膜が管の内面に形成される。

また、粉体塗料が粉体塗料供給部材によって第１および第２粉体塗料吐出口に供給され、無機系粉末が無機系粉末供給部材によって無機系粉末吐出口に供給されるため、粉体塗料と無機系粉末とが混合されていない個別の状態で第１および第２粉体塗料吐出口ならびに無機系粉末吐出口にそれぞれ送られて吐出される。従って、従来のような複雑な構造で大型の投射装置を設ける必要はなく、シンプルな構造で且つ小型化を図ることができ、小口径の管に対しても、良好な塗装が行える。

また、粉体塗料を第１および第２粉体塗料吐出口から管の内面に吐出した際、第１および第２吐出方向が管の内面に対して管軸方向に傾いているため、粉体塗料が管の内面の広範囲に塗布される。

また、粉体塗料供給部材と無機系粉末供給部材とを管に対して管軸方向へ移動させることにより、管の他端部に形成された挿口端部が第１および第２粉体塗料吐出口のいずれか一方の粉体塗料吐出口から吐出した粉体塗料によって確実に塗布され、管の一端部に形成された受口の奥の段差部が第１および第２粉体塗料吐出口のいずれか他方の粉体塗料吐出口から吐出した粉体塗料によって確実に塗布される。

本第２発明における塗装装置は、第１吐出方向は、管軸方向において、無機系粉末吐出口側に向いており、
第２吐出方向は、管軸方向において、無機系粉末吐出口の反対側に向いているものである。

これによると、管軸方向において第１および第２粉体塗料吐出口が前方で且つ無機系粉末吐出口が第１および第２粉体塗料吐出口よりも後方になるように、粉体塗料供給部材と無機系粉末供給部材とを管に対して移動させている際、無機系粉末吐出口から吐出した無機系粉末が前方へ流れようとしても、第１粉体塗料吐出口から第１吐出方向に吐出した粉体塗料が無機系粉末の前方への流動を阻止する。

これにより、例えば、管の受口側を前方とし、挿口側を後方として、第１および第２粉体塗料吐出口に対して無機系粉末吐出口を管の挿口側に位置させた状態で、管の挿口側から受口側に向って塗装を行う場合、無機系粉末吐出口から吐出した無機系粉末が前方（すなわち受口側）へ流れようとしても、第１粉体塗料吐出口から第１吐出方向に吐出した粉体塗料が無機系粉末の前方への流動を阻止するため、無機系粉末吐出口から吐出した無機系粉末が前方へ流れて受口に入り込むのを防止することができる。

本第３発明における塗装装置は、第２吐出方向は、管軸方向において、無機系粉末吐出口側に向いており、
第１吐出方向は、管軸方向において、無機系粉末吐出口の反対側に向いているものである。

これによると、第１粉体塗料吐出口から第１吐出方向に吐出した粉体塗料が管の内面に跳ね返って粉体塗料供給部材又は無機系粉末供給部材に付着するのを防止することができる。これにより、粉体塗料供給部材又は無機系粉末供給部材への粉体塗料の付着量を減少させることができる。

本第４発明は、上記第１発明に記載の塗装装置を用いた管の塗装方法であって、
加熱された管を回転させるとともに、粉体塗料供給部材と無機系粉末供給部材とを管の他端の挿口側から一端の受口側に向って管の内部に挿入しながら、粉体塗料供給部材内の粉体塗料を第１および第２粉体塗料吐出口から管の内面に吐出するとともに、無機系粉末供給部材内の無機系粉末を無機系粉末吐出口から管の内面に吐出することで、粉体塗料が管の内面にて溶融し、溶融している粉体塗料に、無機系粉末が遅れて付着し、
付着した無機系粉末を、遠心力の作用によって、溶融している粉体塗料内に入り込ませるものである。

これによると、粉体塗料を第１および第２粉体塗料吐出口から管の内面に吐出し、無機系粉末を無機系粉末吐出口から管の内面に吐出しながら、管の挿口側から受口側に向って塗装を行い、第１および第２粉体塗料吐出口が挿口から受口に達した際、無機系粉末吐出口は、受口に到達せず、受口の手前（直前）に位置する。このため、無機系粉末吐出口から吐出した無機系粉末は受口の内面に供給されず、受口の内面に吐出された粉体塗料には無機系粉末が混合されない。

これにより、管の受口の内面に形成されているロックリングやシール部材の収容溝の内径寸法を所定の公差範囲内に収めることができ、シール部材の装着が適切に行える。従って、管の内面を塗装した後、管の受口に別の管の挿口を挿入して管同士を接続した際、受口の内周と挿口の外周との間に挟まれたシール部材によるシール機能（止水機能）が十分に確保される。

本第５発明は、上記第３発明に記載の塗装装置を用いた管の塗装方法であって、
加熱された管を回転させるとともに、塗装装置と管との少なくともいずれか一方を他方に対して管軸方向へ移動させながら、管の他端の挿口側から一端の受口側に向って、粉体塗料を第１粉体塗料吐出口から第１吐出方向へ吐出するとともに、無機系粉末を無機系粉末吐出口から管の内面に吐出する塗装を行い、
第２粉体塗料吐出口が受口内に形成された段差部を通過する際、粉体塗料を第２粉体塗料吐出口から第２吐出方向へ吐出するものである。

これによると、第２吐出方向は管軸方向において無機系粉末吐出口側に向いているため、第２粉体塗料吐出口が受口内の段差部を通過する際、粉体塗料を第２粉体塗料吐出口から第２吐出方向へ吐出することにより、受口内の段差部が粉体塗料によって確実に塗布される。

以上のように本発明によると、管軸方向において第１および第２粉体塗料吐出口が前方で且つ無機系粉末吐出口が粉体塗料吐出口よりも後方になるように、粉体塗料供給部材と無機系粉末供給部材とを管に対して移動させることにより、第１および第２粉体塗料吐出口から吐出した粉体塗料が管の内面に付着して溶融し、溶融している粉体塗料に、無機系粉末吐出口から吐出した無機系粉末が後から遅れて付着し、付着した無機系粉末が、管の遠心力によって、溶融している粉体塗料内に入り込む。これにより、無機系粉末が粉体塗料内に適切に分散され、無機系粉末混合粉体塗料の良好な塗膜が管の内面に形成される。

本発明の第１の実施の形態における管と塗装装置との概略側面図である。図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。同、塗装装置の塗料供給装置の断面図である。図３におけるＸ−Ｘ矢視図である。同、塗装装置の塗料供給装置の側面図であって、管の挿口の内面に塗装を行っている様子を示している。同、塗装装置の塗料供給装置の側面図であって、管の直管部と受口との境界付近の内面に塗装を行っている様子を示している。本発明の第２の実施の形態における管と塗装装置との概略側面図である。同、塗装装置の塗料供給装置の側面図であって、管の挿口の端部に塗装を行っている様子を示している。同、塗装装置の塗料供給装置の側面図であって、管の直管部の内面に塗装を行っている様子を示している。同、塗装装置の塗料供給装置の側面図であって、第２粉体塗料吐出口が前方へ移動しながら所定の切換位置に達した時の様子を示している。同、塗装装置の塗料供給装置の側面図であって、段差部に塗装を行っている様子を示している。同、塗装装置の塗料供給装置の側面図であって、第２粉体塗料吐出口が折り返して後方へ移動しながら所定の切換位置に達した時の様子を示している。図１０におけるＸ−Ｘ矢視図である。従来の塗装装置の一部拡大図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１，図２に示すように、１は管２の内面を塗装する塗装装置である。管２は、例えば鋳鉄製であり、直管部３と、直管部３の一端に設けられた受口４と、直管部３の他端に設けられた挿口５とを有している。

図６に示すように、受口４の奥には、内径の異なる段差部７が形成されている。また、受口４の段差部７よりも開口端部側の内周には、シール部材収容溝１３とロックリング収容溝１４とが形成されている。尚、塗装後の完成した管２のシール部材収容溝１３には、円環状のゴム製のシール部材１５が嵌め込まれ、ロックリング収容溝１４にはロックリング（図示省略）が嵌め込まれる。また、挿口５の外周には突部８（図１参照）が形成されている。

管２は、複数の回転ローラ１０を有する支持装置１１によって、軸心周りに回転しながら支持される。

塗装装置１は、珪砂２１（無機系粉末の一例）を粉体塗料２２に混合した無機系粉末混合粉体塗料で管２の内面を塗装するものであり、支持装置１１に支持された管２に対して管軸方向Ａに往復移動自在な台車２４と、台車２４に設けられた塗料供給装置２５とを有している。

尚、粉体塗料２２には、例えば粉体エポキシ塗料(粉体エポキシ樹脂塗料)又は粉体ポリエチレン塗料(粉体ポリエチレン樹脂塗料)等が使用されるが、これらに限定されるものではない。また、台車２４は、管２の挿口５側の外方において、レール２６に支持案内されて管軸方向Ａへ移動可能である。

図３，図４に示すように、塗料供給装置２５は、粉体塗料２２を管２の内部に供給する第１および第２粉体塗料供給部材２７，２８と、第１粉体塗料供給部材２７内の粉体塗料２２を管２の内面に吐出する第１粉体塗料吐出口３１と、第２粉体塗料供給部材２８内の粉体塗料２２を管２の内面に吐出する第２粉体塗料吐出口３２と、珪砂２１を管２の内部に供給する無機系粉末供給部材３４と、無機系粉末供給部材３４内の珪砂２１を管２の内面に吐出する無機系粉末吐出口３５とを有している。

第１粉体塗料供給部材２７は、空気で粉体塗料２２を第１粉体塗料吐出口３１へ移送するものであり、第１供給チューブ３７と、第１供給チューブ３７の先端に設けられた第１ノズル３８とを有している。第１粉体塗料吐出口３１は第１ノズル３８に形成されている。

第２粉体塗料供給部材２８は、空気で粉体塗料２２を第２粉体塗料吐出口３２へ移送するものであり、第２供給チューブ４０と、第２供給チューブ４０の先端に設けられた第２ノズル４１とを有している。第２粉体塗料吐出口３２は第２ノズル４１に形成されている。

無機系粉末供給部材３４は、例えばスプリングフィーダであり、供給管４３と、供給管４３内に回転自在に設けられたコイルスプリング４４と、コイルスプリング４４を回転駆動させる回転駆動装置４５（図１参照）とを有している。無機系粉末吐出口３５は、供給管４３の長さ方向に細長いスリット状の開口部であり、供給管４３の先端部の下部に形成されている。

尚、図１に示すように、供給管４３と回転駆動装置４５とは台車２４に設けられている。また、台車２４には、珪砂２１を供給管４３内に投入するホッパー４７が設けられている。また、図３，図４に示すように、第１供給チューブ３７と第２供給チューブ４０とは供給管４３の外周に取り付けられている。さらに、図１に示すように、第１および第２供給チューブ３７，４０の上流側には、粉体塗料２２を両供給チューブ３７，４０に投入する粉体塗料投入装置５０と圧縮空気を両供給チューブ３７，４０に投入する送気装置５１とが設けられている。

図３，図６に示すように、無機系粉末吐出口３５の位置と第１粉体塗料吐出口３１の位置と第２粉体塗料吐出口３２の位置とはそれぞれ管軸方向Ａにずれている。すなわち、第１粉体塗料吐出口３１は供給管４３の先端部に位置し、無機系粉末吐出口３５は第１粉体塗料吐出口３１よりも台車２４寄りに位置している。第２粉体塗料吐出口３２は、管軸方向Ａにおいて、第１粉体塗料吐出口３１と無機系粉末吐出口３５との間に位置している。

また、第１粉体塗料吐出口３１から吐出される粉体塗料２２の第１吐出方向Ｂ１と第２粉体塗料吐出口３２から吐出される粉体塗料２２の第２吐出方向Ｂ２とがそれぞれ、管２の内面に対して管軸方向Ａに傾いており、且つ互いに逆向きである。

このような第１および第２吐出方向Ｂ１，Ｂ２の傾きは、管２の内面に垂直に向かう方向を０°、管軸方向Ａを９０°とした場合、２０°以上で７０°以下が好ましく、より好ましくは４０°以上で６０°以下である。このような傾きに設定することにより、粉体塗料２２を第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２から管２の内面に吐出した際、粉体塗料２２が管２の内面の広範囲に均一に塗布される。

尚、第１ノズル３８には、第１吐出方向Ｂ１が管２の内面に対して管軸方向Ａに傾くように粉体塗料２２を案内する案内面３９が形成されている。さらに、第１吐出方向Ｂ１は管軸方向Ａにおいて無機系粉末吐出口３５側に向いており、第２吐出方向Ｂ２は管軸方向Ａにおいて無機系粉末吐出口３５の反対側に向いている。

また、第２粉体塗料吐出口３２から吐出される粉体塗料２２の単位時間当りの吐出量は、第１粉体塗料吐出口３１から吐出される粉体塗料２２の単位時間当りの吐出量よりも少なくなるように設定されている。

以下、上記塗装装置１を用いて管２の内面を塗装する方法について説明する。

先ず、図１，図２に示すように、加熱された管２を支持装置１１の回転ローラ１０上に支持する。この際、管２の挿口５から受口４への方向を前方とし、受口４から挿口５への方向を後方とすると、塗装装置１を挿口５の後方の待機位置Ｃに待機させる。

その後、回転ローラ１０を回転させて管２を軸心周りの一方向に回転させながら、塗装装置１の台車２４を前方へ移動させ、塗料供給装置２５を挿口５の開口端から管２の内部に挿入するとともに、図３に示すように、粉体塗料２２を、空気と共に、第１供給チューブ３７と第２供給チューブ４０とに流し、第１粉体塗料吐出口３１から管２の内面に吐出する（噴き付ける）とともに、第２粉体塗料吐出口３２から管２の内面に吐出しながら（噴き付けながら）、さらに、無機系粉末供給部材３４のコイルスプリング４４を回転駆動させて、供給管４３内の珪砂２１を、無機系粉末吐出口３５に移送し、無機系粉末吐出口３５から管２の内面に吐出する。

このようにして台車２４を前方へ移動させている際、管軸方向Ａにおいて第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２が前方で且つ無機系粉末吐出口３５が第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２よりも後方になるので、第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２から吐出した粉体塗料２２が管２の内面に付着し加熱されて溶融し、溶融している粉体塗料２２に、無機系粉末吐出口３５から吐出した珪砂２１が後から僅かに遅れて付着し、付着した珪砂２１が、遠心力の作用によって、溶融している粉体塗料２２内に入り込む。これにより、珪砂２１が粉体塗料２２内に適切に分散され、珪砂２１が混合された粉体塗料２２（以下、無機系粉末混合粉体塗料と言う）の良好な塗膜４９が管２の内面に形成される。

尚、管２の内面に付着した粉体塗料２２は珪砂２１が付着する時点で全て溶融していることが望ましいが、一部溶融していない箇所が存在していても良い。

上記のようにして台車２４を前方へ移動させながら、粉体塗料２２を第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２から管２の内面に吐出するとともに、珪砂２１を無機系粉末吐出口３５から管２の内面に吐出させて、管２の挿口５から受口４に向って塗装を行う。

この際、図５に示すように、第２粉体塗料吐出口３２の第２吐出方向Ｂ２が斜め前方に向いているため、管２の挿口５の端部が第２粉体塗料吐出口３２から吐出した粉体塗料２２によって確実に塗布される。

その後、図６に示すように、第１粉体塗料吐出口３１が管２の受口４に到達した際、無機系粉末吐出口３５は、受口４に到達せず、受口４の手前の直管部３内に位置する。このため、無機系粉末吐出口３５から吐出した珪砂２１は受口４の内面に供給されず、受口４の内面に吐出された粉体塗料２２には珪砂２１が混合されない。

さらに、第１粉体塗料吐出口３１の第１吐出方向Ｂ１が斜め後方に向いているため、無機系粉末吐出口３５から吐出した珪砂２１が前方へ流れようとしても、第１粉体塗料吐出口３１から第１吐出方向Ｂ１に吐出した粉体塗料２２が珪砂２１の前方への流動を阻止する。これにより、無機系粉末吐出口３５から吐出した珪砂２１が前方へ流れて受口４に入り込むのを防止することができる。

また、第１粉体塗料吐出口３１の第１吐出方向Ｂ１が斜め後方に向いているので、受口４内の段差部７が第１粉体塗料吐出口３１から吐出した粉体塗料２２によって確実に塗布される。

上記のように粉体塗料２２を第１粉体塗料吐出口３１から受口４内の段差部７に噴き付けた直後、図６の仮想線で示すように、塗料供給装置２５の先端部が受口４に設定された折り返し地点Ｄに達すると、台車２４を反対方向である後方へ移動させ、図１の仮想線で示すように、塗料供給装置２５を挿口５の開口端から管２の外部へ引き抜いていく。これにより、塗料供給装置２５が後方へ移動しながら、上記前方移動時と同様に、粉体塗料２２が第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２から管２の内面に吐出されるとともに、珪砂２１が無機系粉末吐出口３５から管２の内面に吐出される。

尚、図６の仮想線で示すように、折り返し地点Ｄにおいて、無機系粉末供給部材３４のコイルスプリング４４の回転を一時停止して、無機系粉末吐出口３５からの珪砂２１の吐出を一時停止させる。これにより、折り返し地点Ｄで吐出される珪砂２１の量がそれ以外の地点で吐出される珪砂２１の量よりも多くなるのを防止することができ、折り返し地点Ｄとそれ以外の地点との珪砂２１の量をほぼ均一に保つことができる。これにより、受口４の内面以外の管２の内面に、ほぼ均一な無機系粉末混合粉体塗料の塗膜４９を形成することができる。

上記のように塗料供給装置２５を挿口５の開口端から管２の内部に挿入して（図１参照）、管２の内面を挿口５側から受口４側に向って塗装を行った後、折り返して、受口４側から挿口５側に向って塗装を行うことにより、管２の内面に良好な無機系粉末混合粉体塗料の塗膜４９を形成することができる。

その後、第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２からの粉体塗料２２の吐出と無機系粉末吐出口３５からの珪砂２１の吐出とを停止し、管２の回転を停止して、管２を支持装置１１から降ろす。

上記塗装装置１では、第１粉体塗料吐出口３１の第１吐出方向Ｂ１と第２粉体塗料吐出口３２の第２吐出方向Ｂ２とがそれぞれ管２の内面に対して管軸方向Ａに傾いているため、第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２から吐出された粉体塗料２２が管２の内面の広範囲に塗布される。

上記塗装方法では、図３に示すように、珪砂２１は無機系粉末供給部材３４の供給管４３内から、順次、コイルスプリング４４によって無機系粉末吐出口３５に供給され、無機系粉末吐出口３５から管２の内面に吐出される。この際、供給管４３は管２の内部に挿入されているため、供給管４３内の珪砂２１は管２の熱を利用して加熱されており、温度の高い珪砂２１が管２の内面に吐出されるので、塗装効率が向上する。

尚、上記の例では、管２の熱を利用して珪砂２１を加熱しているが、これに限られるものではなく、無機系粉末供給部材３４のコイルスプリング４４に供給する時点で珪砂２１を加熱しておいても良い。

上記塗装装置１では、粉体塗料２２が第１および第２粉体塗料供給部材２７，２８によって第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２に供給され、珪砂２１が無機系粉末供給部材３４によって無機系粉末吐出口３５に供給されるため、粉体塗料２２と珪砂２１とが混合されていない個別の状態で粉体塗料吐出口３１，３２および無機系粉末吐出口３５にそれぞれ送られて吐出される。従って、従来のような複雑な構造で大型の投射装置１０４（図１４参照）を設ける必要はなく、塗装装置１の塗料供給装置２５をシンプルな構造で且つ小型化することができ、小口径の管２に対しても、良好な塗装が行える。

また、粉体塗料２２に珪砂２１が混合されている塗膜４９を形成するため、コストダウンを図ることができるとともに、塗膜４９の熱膨張収縮を改善することができる。

上記塗装方法では、珪砂２１を受口４の内面に供給していないため、受口４の内面に吐出された粉体塗料２２には珪砂２１が混合されておらず、これにより、管２の内面を塗装した後、受口４の各収容溝１３，１４の内径寸法を所定の公差範囲内に収めることができ、シール部材１５の装着が適切に行える。従って、管２の受口４に別の管２の挿口５を挿入して管２同士を接続した場合、受口４の内周と挿口５の外周との間で圧縮されたシール部材１５によるシール機能（止水機能）が十分に確保される。

上記塗装方法において、粉体塗料２２と珪砂２１との重量比を１対１．５以下にするのが望ましい。珪砂２１の比率が１．５よりも増えると、管２に形成された塗膜４９の内面に珪砂２１が露出する虞があるためである。

また、珪砂２１の粒径は管２に形成された塗膜４９の膜厚の半分以下にするのが望ましい。例えば塗膜４９の膜厚が５００μｍの場合、珪砂２１の粒径を２００μｍ以下（さらに好ましくは粒径の平均を１００μｍ以下）にするのが望ましい。これにより、珪砂２１が塗膜４９の内面に露出するのを抑制することができる。

上記塗装方法において、管２を回転して珪砂２１に遠心力を作用させているが、このときの遠心力の大きさを８Ｇ以上（Ｇは重力加速度）にするのが望ましい。これにより、珪砂２１が塗膜４９の内面に露出するのを抑制することができる。

上記第１の実施の形態では、挿口５側から受口４側に向って塗装を行った後、折り返して、受口４側から挿口５側に向って塗装を行っているため、管２の内部を前後方向に一往復して塗装を行ったことになる。しかしながら、一往復に限定されるものではなく、複数往復してもよい。

また、台車２４を後方へ移動させている際、粉体塗料２２を第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２から吐出するとともに、無機系粉末吐出口３５からの珪砂２１の吐出を停止してもよい。或いは、台車２４を後方へ移動させている際、第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２からの粉体塗料２２の吐出と、無機系粉末吐出口３５からの珪砂２１の吐出とを、共に停止してもよい。

上記第１の実施の形態では、第２粉体塗料吐出口３２から吐出される粉体塗料２２の単位時間当りの吐出量を、第１粉体塗料吐出口３１から吐出される粉体塗料２２の単位時間当りの吐出量よりも少なく設定しているが、同量に設定してもよい。
（第２の実施の形態）
図７〜図１３に示すように、第２の実施の形態では、第１吐出方向Ｂ１と第２吐出方向Ｂ２とがそれぞれ第１の実施の形態のものと逆向きに設定されている。すなわち、図１０，図１１に示すように、第２吐出方向Ｂ２が管軸方向Ａにおいて無機系粉末吐出口３５側（すなわち斜め後方）に向いており、図８，図９に示すように、第１吐出方向Ｂ１が管軸方向Ａにおいて無機系粉末吐出口３５の反対側（すなわち斜め前方）に向いている。

第１ノズル３８は供給管４３の先端部に設けられ、第１供給チューブ３７の先端が第１ノズル３８に接続されている。

また、第２吐出方向Ｂ２は、上記のように管軸方向Ａにおいて斜め後方に向いているとともに、図１３に示すように無機系粉末吐出口３５から吐出されて落下する珪砂２１の落下経路５５から管２の周方向Ｅへ逃げる（遠ざかる）向きに設定されている。

先ず、図７に示すように、加熱された管２を支持装置１１の回転ローラ１０上に支持し、塗装装置１を挿口５の後方の待機位置Ｃに待機させる。

その後、回転ローラ１０を回転させて管２を軸心周りの一方向に回転させながら、塗装装置１の台車２４を前方へ移動させ、塗料供給装置２５を挿口５の開口端から管２の内部に挿入するとともに、図８，図９に示すように、粉体塗料２２を、空気と共に、第１供給チューブ３７に流し、第１粉体塗料吐出口３１から管２の内面に吐出する（噴き付ける）とともに、無機系粉末供給部材３４のコイルスプリング４４を回転駆動させて、供給管４３内の珪砂２１を、無機系粉末吐出口３５に移送し、無機系粉末吐出口３５から管２の内面に吐出する。このとき、第２粉体塗料吐出口３２から管２の内面への粉体塗料２２の吐出（噴き付け）は停止しておく。

このようにして台車２４を前方へ移動させている際、図９に示すように、管軸方向Ａにおいて第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２が前方で且つ無機系粉末吐出口３５が第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２よりも後方になるので、第１粉体塗料吐出口３１から吐出した粉体塗料２２が管２の内面に付着し加熱されて溶融し、溶融している粉体塗料２２に、無機系粉末吐出口３５から吐出した珪砂２１が後から僅かに遅れて付着し、付着した珪砂２１が、遠心力の作用によって、溶融している粉体塗料２２内に入り込む。これにより、珪砂２１が粉体塗料２２内に適切に分散され、珪砂２１が混合された粉体塗料２２（以下、無機系粉末混合粉体塗料と言う）の良好な塗膜４９が管２の内面に形成される。

特に、図８に示すように、第１粉体塗料吐出口３１の第１吐出方向Ｂ１が斜め前方（すなわち管軸方向Ａにおける無機系粉末吐出口３５の反対側）に向いているため、挿口５の端部が第１粉体塗料吐出口３１から吐出した粉体塗料２２によって確実に塗布される。また、第１粉体塗料吐出口３１から第１吐出方向Ｂ１に吐出した粉体塗料２２が管２の内面に跳ね返って第１および第２粉体塗料供給部材２７，２８又は無機系粉末供給部材３４に付着するのを防止することができる。これにより、第１および第２粉体塗料供給部材２７，２８又は無機系粉末供給部材３４への粉体塗料２２の付着量を減少させることができる。

上記のようにして引き続き台車２４を前方へ移動させながら、粉体塗料２２を第１粉体塗料吐出口３１から管２の内面に吐出するとともに、珪砂２１を無機系粉末吐出口３５から管２の内面に吐出させて、管２の挿口５から受口４に向って塗装を行う。この際においても、図９に示すように、第２粉体塗料吐出口３２から管２の内面への粉体塗料２２の吐出は停止しておく。

その後、図１０に示すように、第２粉体塗料吐出口３２が受口４の段差部７の直前に設定された所定の切換位置Ｆに達すると、第１粉体塗料吐出口３１から第１吐出方向Ｂ１への粉体塗料２２の吐出を停止し、粉体塗料２２を、空気と共に第２供給チューブ４０に流し、第２粉体塗料吐出口３２から第２吐出方向Ｂ２へ吐出する。

これにより、図１１の実線で示すように、第２粉体塗料吐出口３２が段差部７を後方から前方へ通過する際、粉体塗料２２が第２粉体塗料吐出口３２から段差部７に噴き付けられ、段差部７が粉体塗料２２によって確実に塗布される。

この際、図１３に示すように、第２粉体塗料吐出口３２からの粉体塗料２２の第２吐出方向Ｂ２は珪砂２１の落下経路５５から管２の周方向Ｅへ逃げる（遠ざかる）向きに設定されているため、第２粉体塗料吐出口３２から吐出した粉体塗料２２が無機系粉末吐出口３５から吐出されて落下する珪砂２１に直接噴き付けることはなく、無機系粉末吐出口３５から吐出された珪砂２１が第２粉体塗料吐出口３２から吐出した粉体塗料２２の勢いで後方へ噴き飛ばされてしまうのを防止することができる。

その直後、図１１の仮想線で示すように、塗料供給装置２５の先端部が折り返し地点Ｄに達すると、台車２４を反対方向である後方へ移動させ、塗料供給装置２５を挿口５の開口端から管２の外部へ引き抜いていく。これにより、塗料供給装置２５が後方へ移動しながら、粉体塗料２２が第２粉体塗料吐出口３２から第２吐出方向Ｂ２へ吐出される。

そして、図１２に示すように、第２粉体塗料吐出口３２が段差部７を前方から後方へ通過して所定の切換位置Ｆに戻ると、珪砂２１を無機系粉末吐出口３５から吐出しながら、第２粉体塗料吐出口３２から第２吐出方向Ｂ２への粉体塗料２２の吐出を停止し、粉体塗料２２を、空気と共に第１供給チューブ３７に流し、第１粉体塗料吐出口３１から第１吐出方向Ｂ１へ吐出し、この状態で引き続き台車２４を後方へ移動させ、図７の仮想線で示すように、塗料供給装置２５を挿口５の開口端から管２の外部へ引き抜いていく。

上記のように、所定の切換位置Ｆ（図１０参照）と折り返し地点Ｄ（図１１参照）との間においては、第１粉体塗料吐出口３１から第１吐出方向Ｂ１への粉体塗料２２の吐出を停止しているため、受口４の各収容溝１３，１４に粉体塗料２２が塗布されるのを防止することができる。

また、図１１の仮想線で示すように、塗料供給装置２５の先端部が折り返し地点Ｄに達した際、無機系粉末吐出口３５は、受口４に到達せず、受口４の手前の直管部３内に位置する。このため、無機系粉末吐出口３５から吐出した珪砂２１は受口４の各収容溝１３，１４に供給されない。

このように、受口４の各収容溝１３，１４には粉体塗料２２と珪砂２１とが供給されないため、各収容溝１３，１４の内径寸法を所定の公差範囲内に収めることができ、シール部材１５の装着が適切に行える。従って、管２の受口４に別の管２の挿口５を挿入して管２同士を接続した場合、受口４の内周と挿口５の外周との間で圧縮されたシール部材１５によるシール機能（止水機能）が十分に確保される。

尚、図１１の仮想線で示すように、折り返し地点Ｄにおいて、無機系粉末供給部材３４のコイルスプリング４４の回転を一時停止して、無機系粉末吐出口３５からの珪砂２１の吐出を一時停止させる。これにより、折り返し地点Ｄで吐出される珪砂２１の量がそれ以外の地点で吐出される珪砂２１の量よりも多くなるのを防止することができ、折り返し地点Ｄとそれ以外の地点との珪砂２１の量をほぼ均一に保つことができる。これにより、受口４の内面以外の管２の内面に、ほぼ均一な無機系粉末混合粉体塗料の塗膜４９を形成することができる。

上記のように塗料供給装置２５を挿口５の開口端から管２の内部に挿入して（図７参照）、管２の内面を挿口５側から受口４側に向って塗装を行った後、折り返して、受口４側から挿口５側に向って塗装を行うことにより、管２の内面に良好な無機系粉末混合粉体塗料の塗膜４９を形成することができる。

その後、第１粉体塗料吐出口３１からの粉体塗料２２の吐出と無機系粉末吐出口３５からの珪砂２１の吐出とを停止し、管２の回転を停止して、管２を支持装置１１から降ろす。

上記塗装装置１では、第１粉体塗料吐出口３１の第１吐出方向Ｂ１（図９参照）と第２粉体塗料吐出口３２の第２吐出方向Ｂ２（図１０，図１１参照）とがそれぞれ管２の内面に対して管軸方向Ａに傾いているため、第１および第２粉体塗料吐出口３１，３２から吐出された粉体塗料２２が管２の内面の広範囲に塗布される。

上記第２の実施の形態では、管２は挿口５側の端部から受口４までの長さが規格により定められており、パルスエンコーダのカウント値等に基づいて、待機位置Ｃ（図７参照）を基準とした台車２４の位置を検出し、これに基づいて、折り返し地点Ｄ（図１１参照）と所定の切換位置Ｆ（図１０，図１２参照）とを検知している。

上記第２の実施の形態では、挿口５側から受口４側に向って塗装を行った後、折り返して、受口４側から挿口５側に向って塗装を行っているため、管２の内部を前後方向に一往復して塗装を行ったことになる。しかしながら、一往復に限定されるものではなく、複数往復してもよい。

また、図９に示すように、第２粉体塗料吐出口３２からの粉体塗料２２の吐出を停止した状態で、粉体塗料２２を第１粉体塗料吐出口３１から吐出するとともに、珪砂２１を無機系粉末吐出口３５から吐出しながら、挿口５の端部（図８参照）と所定の切換位置Ｆ（図１０参照）との間を塗装しているが、粉体塗料２２を第１粉体塗料吐出口３１と第２粉体塗料吐出口３２との両方から吐出するとともに、珪砂２１を無機系粉末吐出口３５から吐出しながら、挿口５の端部と所定の切換位置Ｆとの間を塗装してもよい。この場合、第２粉体塗料吐出口３２から吐出される粉体塗料２２の単位時間当りの吐出量を、第１粉体塗料吐出口３１から吐出される粉体塗料２２の単位時間当りの吐出量よりも少なく設定しても良いし、或いは、同量に設定しても良い。

上記各実施の形態では、無機系粉末の一例として珪砂２１を使用しているが、珪砂２１に限定されるものではなく、例えばシリカ粉末、タルク等を使用してもよい。

上記各実施の形態では、無機系粉末供給部材３４の一例として、コイルスプリング４４を回転して珪砂２１を移送するスプリングフィーダを用いたが、スプリングフィーダに限定されるものではなく、例えば、螺旋状のスクリューを回転して珪砂２１を移送するスクリューコンベヤ等を用いてもよい。

上記各実施の形態では、図１，図７に示すように、管軸方向Ａにおいて管２を固定し、管２に対して塗装装置１を管軸方向Ａに移動することにより、塗料供給装置２５を管２の内部に挿入しているが、塗装装置１と管２との少なくとも一方を、他方に対して、管軸方向Ａに相対的に移動させてもよい。例えば、管軸方向Ａにおいて塗装装置１を固定し、塗装装置１に対して管２を管軸方向Ａに移動することにより、塗料供給装置２５を管２の内部に挿入して塗装を行ってもよい。或いは、塗装装置１と管２とを共に管軸方向Ａにおいて互いに反対方向（接近離間方向）に移動することにより、塗料供給装置２５を管２の内部に挿入して塗装を行ってもよい。尚、管２を管軸方向Ａに移動する場合は、例えば、支持部材１１を管軸方向Ａに移動可能な構造にすればよい。

１塗装装置
２管
４受口
５挿口
２１珪砂（無機系粉末）
２２粉体塗料
２７第１粉体塗料供給部材
２８第２粉体塗料供給部材
３１第１粉体塗料吐出口
３２第２粉体塗料吐出口
Ａ管軸方向
Ｂ１第１吐出方向
Ｂ２第２吐出方向
Ｄ折り返し地点

Claims

一端部に設けられた受口と、他端部に設けられた挿口と、受口の奥に形成された内径の異なる段差部とを有する管を回転させながら、管の内面を、無機系粉末が混合された粉体塗料で塗装する塗装装置であって、
粉体塗料を管の内部に供給する粉体塗料供給部材と、
粉体塗料供給部材内の粉体塗料を管の内面に吐出する第１および第２粉体塗料吐出口と、
無機系粉末を管の内部に供給する無機系粉末供給部材と、
無機系粉末供給部材内の無機系粉末を管の内面に吐出する無機系粉末吐出口とを有し、
無機系粉末吐出口の位置が第１および第２粉体塗料吐出口の位置に対して管軸方向にずれており、
第１粉体塗料吐出口から管の内面に吐出される粉体塗料の第１吐出方向と第２粉体塗料吐出口から管の内面に吐出される粉体塗料の第２吐出方向とが、管の内面に対して管軸方向に傾いており且つ逆向きであり、
第２粉体塗料吐出口は、管軸方向において、第１粉体塗料吐出口と無機系粉末吐出口との間に位置していることを特徴とする塗装装置。
第１吐出方向は、管軸方向において、無機系粉末吐出口側に向いており、
第２吐出方向は、管軸方向において、無機系粉末吐出口の反対側に向いていることを特徴とする請求項１記載の塗装装置。
第２吐出方向は、管軸方向において、無機系粉末吐出口側に向いており、
第１吐出方向は、管軸方向において、無機系粉末吐出口の反対側に向いていることを特徴とする請求項１記載の塗装装置。
上記請求項１に記載の塗装装置を用いた管の塗装方法であって、
加熱された管を回転させるとともに、粉体塗料供給部材と無機系粉末供給部材とを管の他端の挿口側から一端の受口側に向って管の内部に挿入しながら、粉体塗料供給部材内の粉体塗料を第１および第２粉体塗料吐出口から管の内面に吐出するとともに、無機系粉末供給部材内の無機系粉末を無機系粉末吐出口から管の内面に吐出することで、粉体塗料が管の内面にて溶融し、溶融している粉体塗料に、無機系粉末が遅れて付着し、
付着した無機系粉末を、遠心力の作用によって、溶融している粉体塗料内に入り込ませることを特徴とする塗装方法。
上記請求項３に記載の塗装装置を用いた管の塗装方法であって、
加熱された管を回転させるとともに、塗装装置と管との少なくともいずれか一方を他方に対して管軸方向へ移動させながら、管の他端の挿口側から一端の受口側に向って、粉体塗料を第１粉体塗料吐出口から第１吐出方向へ吐出するとともに、無機系粉末を無機系粉末吐出口から管の内面に吐出する塗装を行い、
第２粉体塗料吐出口が受口内に形成された段差部を通過する際、粉体塗料を第２粉体塗料吐出口から第２吐出方向へ吐出することを特徴とする塗装方法。