JP7415519B2 - タイヤ用モールドの離型剤の塗布方法及びタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ用モールドの離型剤の塗布方法と、この離型剤の塗布方法を用いたタイヤの製造方法とに関する。

タイヤの製造方法では、モールド内でローカバーが加熱及び加圧され、このローカバーからタイヤが得られる。このモールド内でローカバーが加熱及び加圧されることで、モールドのキャビティ面には生成物が付着する。このモールドが繰り返し使用され、タイヤが量産される。このモールドが繰り返し使用されることで、この生成物が成長する。成長した生成物は、タイヤの外観を損なう。モールドは、適宜クリーニングされ、この生成物が除去される。この様なモールドのクリーニング方法が特許文献１（特開２０１７－１２８０１３公報）に開示されている。

特開２０１７－１２８０１３公報

このモールドのクリーニングでは、キャビティ面から、生成物と共に離型剤が除去される。離型剤が除去されたモール内でローカバーが加熱及び加圧されると、得られるタイヤがキャビティ面に密着する。この密着は、タイヤの離型性を損なう。この密着を抑制するため、クリーニングされたキャビティ面に離型剤が塗布される。この離型剤を塗布することで、キャビティ面にタイヤが密着することが抑制される。

しかしながら、このキャビティ面の全面に、離型剤を塗布することは容易でない。離型剤が塗布されていない部分にタイヤが密着する恐れがある。多量の離型剤を塗布することで、キャビティ面の全面に離型剤を塗布することが考えられる。しかしながら、多量の離型剤の塗布は、長い塗布時間や長い乾燥時間を要する。また、多量の離型剤は、タイヤの品質を低下させ、作業環境を悪化させる。

本発明の目的は、離型性に優れるタイヤ用モールドの離型剤の塗布方法、及びこの離型剤の塗布方法を用いたタイヤの製造方法の提供にある。

本発明に係るタイヤ用モールドの離型剤の塗布方法は、
（Ａ）モールドのキャビティ面の形状を認識する工程、
（Ｂ）前記キャビティ面の形状に基づき、ノズルが離型剤を吹き付ける複数の吹き付け位置を決定する工程
及び
（Ｃ）前記ノズルが移動しつつそれぞれの吹き付け位置で前記離型剤を前記キャビティ面に吹き付ける工程
を含む。

好ましくは、前記工程（Ｃ）において、前記離型剤の吹き付けを停止した状態で前記ノズルがそれぞれの吹き付け位置から他の吹き付け位置に移動する。

好ましくは、前記工程（Ａ）において、前記ノズルの移動経路に沿って移動するセンサーが前記キャビティ面の形状を検出し、前記センサーの検出に基づいて前記キャビティ面の形状を認識する。

好ましくは、前記工程（Ｃ）において、有機溶剤系離型剤を前記キャビティ面に吹き付ける。

好ましくは、この離型剤の塗布方法は、前記工程（Ｃ）に先立ち、
（Ｄ）前記モールドのキャビティ面をレーザーでクリーニングする工程
を含む。

本発明に係るタイヤの製造方法は、
（Ａ）モールドのキャビティ面の形状を認識する工程、
（Ｂ）前記キャビティ面の形状に基づき、ノズルが離型剤を吹き付ける複数の吹き付け位置を決定する工程
（Ｃ）前記ノズルが移動しつつそれぞれの吹き付け位置で前記離型剤を前記キャビティ面に吹き付ける工程、
（Ｄ）ローカバーを準備する工程、
（Ｅ）前記ローカバーを前記モールドに投入する工程
（Ｆ）前記モールド内で前記ローカバーを加熱及び加圧し前記ローカバーからタイヤを得る工程
を含む。

本発明に係るタイヤ用モールドの離型剤の塗布方法では、キャビティ面の形状に基づきノズルが離型剤を吹き付ける吹き付け位置が決定される。それぞれの吹き付け位置でノズルが離型剤をキャビティ面に吹き付ける。この塗布方法は、キャビティ面の全面に斑なく離型剤を塗布しうる。この離型剤の塗布方法は、タイヤの離型性に優れると共に、離型剤の塗布量を抑制しうる。この塗布方法を用いたタイヤの製造方法では、離型剤の塗布方法と同様の効果が得られる。

図１は、本発明の一実施形態に係る離型剤の塗布方法のための塗布装置が示された概念図である。 図２は、図１の塗布装置の使用状態が示された説明図である。 図３は、図２の使用状態の部分拡大図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には、塗布装置２がモールドとしてのセグメント４と共に示されている。塗布装置２は、テーブル６、レール８、ノズル台１０、ノズル１２、センサー台１４及びセンサー１６を備える。図示されないが、この塗布装置２は、更に制御装置を備える。

セグメント４は、円弧形状を備える。図１には、セグメント４の周方向に垂直な断面が示されている。セグメント４は、内周面１８と内周面１８から突出する複数の筋状突起２０とを備える。それぞれの筋状突起２０は、周方向に延びている。筋状突起２０は、半径方向内向きの端面２２と端面２２から内周面１８まで延びる一対の斜面２４とを備える。このセグメント４では、内周面１８と端面２２と斜面２４とから、キャビティ面２６が形成されている。このキャビティ面２６がタイヤの外周面を成形する。筋状突起２０は、タイヤのトレッドに溝を成形する。

図示されないが、このセグメント４は、キャビティ面２６からその外面に貫通する多数のベントホールを備える。セグメント４は、ベントホールを開閉するベントピースを更に備える。一般にベントホールは、タイヤの表面にスピューを形成する。このベントピースを備えることで、セグメント４は、スピューの形成を抑制しうる。このセグメント４は、所謂スピューレスモールドである。

テーブル６は、図示されないが、セグメント４を位置決めし固定する固定具を備える。図１では、セグメント４は、テーブル６に位置決め固定されている。

レール８は、テーブル６の上方に配置されている。レール８は、図１の左右方向に延びている。ノズル台１０は、レール８に取り付けられている。ノズル台１０は、レール８に沿って移動可能である。ノズル１２は、ノズル台１０に取り付けられている。ノズル１２は、離型剤を下方に向かって吹き付ける機能を備える。

センサー台１４は、レール８に取り付けられている。センサー台１４は、レール８に沿って移動可能である。センサー１６は、センサー台１４に取り付けられている。センサー１６は、セグメント４のキャビティ面２６の形状を検出する機能を備える。このセンサー１６は、ノズル１２の吹き出し口の高さでキャビティ面２６の形状を検出する様に配置されている。センサー１６は、特に限定されないが、例えばレーザーセンサーである。

この塗布装置２では、レール８にノズル台１０とセンサー台１４とが取り付けられたが、いずれか一方が他のレールに取り付けられてもよい。また、レール８及びノズル台１０に代えてロボットアームが用いられてもよいし、レール８及びセンサー台１４に代えてロボットアームが用いられてよい。

図示されないが、制御装置は、記憶部、演算部及び入出力部を備えている。記憶部には、制御プログラム、各種既定データ等の情報が記憶されている。記憶部として、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が例示される。演算部は、記憶部に記憶された制御プログラム、各種既定データ等の情報を読み出して演算を実行する。演算部は、入出力部から入力される各種データを基に演算を実行する。演算部として、ＣＰＵが例示される。入出力部は、センサー１６等との間で信号の入出力をする。入出力部として、インターフェースボードが例示される。

制御装置は、ノズル台１０、ノズル１２、センサー台１４及びセンサー１６を制御する。制御装置は、ノズル台１０の位置を制御する。制御装置は、ノズル１２による離型剤の吹き付けとその停止とを制御する。制御装置は、センサー台１４の位置を制御する。制御装置は、センサー１６による検出を制御する。更に、制御装置は、センサー１６の検出信号を受信する機能と、この検出信号から検出対象の形状を認識する機能と、その形状情報を記憶する機能と、ノズル１２の吹き付け位置を決定する機能とを備える。

図２には、この塗布装置２の使用状態が示されている。図２では、キャビティ面２６に離型剤を吹き付けるノズル１２が示されている。実線で示されたノズル１２は、吹き付け位置Ｐ１に位置する。二点鎖線で示されたノズル１２は、吹き付け位置Ｐ２からＰ６に位置する。この吹き付け位置Ｐ１からＰ６で、キャビティ面２６に離型剤を吹き付けるノズル１２が示されている。

図３には、図２の一部が示されている。図３には吹き付け位置Ｐ１のノズル１２と、吹き付け位置Ｐ２のノズル１２とが示されている。吹き付け位置Ｐ１のノズル１２では、符号２４Ａが付された斜面２４（以下、斜面２４Ａともいう）と符号２４Ｂが付された斜面２４（以下、斜面２４Ｂともいう）に、直接に離型剤が吹き付けられない。吹き付け位置Ｐ２のノズル１２では、斜面２４Ａと斜面２４Ｂとに、直接に離型剤が吹き付けられている。

図１から図３を参照しつつ、塗布装置２を用いて、タイヤの製造方法が説明される。

図１に示される様に、塗布装置２にセグメント４が位置決め固定される（ＳＴＥＰ１）。制御装置がセンサー１６をセグメント４の軸方向（左右方向）に移動させる。センサー１６は、移動しつつセグメント４のキャビティ面２６の形状を検出する。制御装置は、センサー１６の検出信号からキャビティ面２６の形状を認識する（ＳＴＥＰ２）。この工程（ＳＴＥＰ２）において、制御装置は、セグメント４のキャビティ面２６の形状情報を記憶する。制御装置は、キャビティ面２６の形状に基づいて、吹き付け位置Ｐ１からＰ６を決定する（ＳＴＥＰ３）。

図２に示される様に、制御装置がノズル１２を吹き付け位置Ｐ１に移動させる。吹き付け位置Ｐ１でノズル１２が離型剤をキャビティ面２６に吹き付ける。ノズル１２は、所定時間吹き付けた後に、離型剤の吹きつけを停止する。制御装置がノズル１２を吹き付け位置Ｐ２に移動させる。吹き付け位置Ｐ２でノズル１２が離型剤をキャビティ面２６に吹き付ける。ノズル１２は、所定時間吹き付けた後に、離型剤の吹き付けを停止する。同様にして、吹き付け位置Ｐ３からＰ６で、ノズル１２が離型剤をキャビティ面２６に吹き付ける。この様にして、セグメント４のキャビティ面２６に離型剤が吹き付けられる（ＳＴＥＰ４）。このセグメント４が加硫装置に取り付けられる（ＳＴＥＰ５）。

ローカバーが準備される（ＳＴＥＰ６）。このローカバーがこのセグメント４を含むモールドに投入される（ＳＴＥＰ７）。モールド内で、ローカバーが加熱及び加圧される。このローカバーからタイヤが得られる（ＳＴＥＰ８）。

タイヤが得られた後に、セグメント４は加硫装置から取り外される（ＳＴＥＰ９）。セグメント４のキャビティ面２６は、レーザーでクリーニングされる（ＳＴＥＰ１０）。クリーニングされたセグメント４は、工程（ＳＴＥＰ１）に送られる。このタイヤの製造方法では、工程（ＳＴＥＰ１）から工程（ＳＴＥＰ１０）が繰り返される。

このタイヤの製造方法では、工程（ＳＴＥＰ９）から工程（ＳＴＥＰ５）は毎回実行されなくてもよい。工程（ＳＴＥＰ６）から工程（ＳＴＥＰ８）が所定回数繰り返された後に、工程（ＳＴＥＰ９）から工程（ＳＴＥＰ５）が実行されてもよい。

また、工程（ＳＴＥＰ２）において、センサー１６による検出は毎回実行されなくてもよい。制御装置は、既にキャビティ面２６の形状情報を記憶しているセグメント４について、セグメント４を特定する情報と記憶した形状情報に基づいて、キャビティ面２６の形状を認識してもよい。

図３に示される様に、吹き付け位置Ｐ１のノズル１２は、斜面２４Ａ及び斜面２４Ｂに離型剤を直接に吹き付けられない。この工程（ＳＴＥＰ３）では、吹き付け位置Ｐ２は、斜面２４Ａ及び斜面２４Ｂに離型剤を塗布できる位置として決定される。更に、この吹き付け位置Ｐ２は、その位置でのノズル１２が離型剤を塗布する領域と吹き付け位置Ｐ１のノズル１２が離型剤を塗布する領域との重複が小さくなる様に決定される。この吹き付け位置Ｐ２は、その位置でのノズル１２が離型剤を塗布する領域と吹き付け位置Ｐ１のノズル１２が離型剤を塗布する領域との重複が最小となる様に決定されることが好ましい。

この工程（ＳＴＥＰ３）では、この様にして、キャビティ面２６の全面に直接に離型剤が吹き付けられる様に、吹き付け位置Ｐ１からＰ６が決定される。この塗布方法は、キャビティ面２６の全面に直接に離型剤を塗布しうる。

この工程（ＳＴＥＰ４）では、吹き付け位置Ｐ１からＰ６までの移動中は、ノズル１２は離型剤の吹き付けを停止する。それぞれの吹き付け位置Ｐ１からＰ６で、ノズル１２は離型剤のキャビティ面２６に吹き付ける。この塗布方法は、キャビティ面２６全面に離型剤を塗布しつつ、離型剤の塗布量を抑制しうる。

なお、この製造方法では、吹き付け位置Ｐ１からＰ６までの移動中は、ノズル１２は離型剤の吹き付けを停止したが、これに限られない。吹き付け位置Ｐ１からＰ６までの移動中に、ノズル１２から少量の離型剤が塗布されてもよいし、移動中にノズル１２が間欠で離型剤を塗布してもよい。

また、工程（ＳＴＥＰ３）では、決定される吹き付け位置数は、６に限られない。この吹き付け位置数は、キャビティ面２６の全面に離型剤を塗布できる様に決定されればよい。この吹き付け位置数は、６より少なくてもよいし、多くてもよい。離型剤の塗布量を抑制する観点から、この吹き付け位置Ｐ１からＰ６は、吹き付け位置数が最小となる様に、決定されることが好ましい。

この塗布方法では、離型剤の塗布量が抑制されるので、水系離型剤であっても乾燥時間が短縮できる。加硫装置から取り外されて、比較的に低温のセグメント４に、水系離型剤を塗布しても、乾燥時間を短縮できる。従来の様に、加硫装置に取り付けられた高温のセグメント４に、水系離型剤を塗布する必要がない。

この工程（ＳＴＥＰ４）では、キャビティ面２６の全面に直接に離型剤が塗布されうる。これにより、速乾性を有する離型剤であっても、キャビティ面２６の全面に斑なく離型剤が塗布されうる。例えば有機溶剤系離型剤であっても、キャビティ面２６の全面に斑なく塗布される。この有機溶剤として、例えば、ベンゼン、アセトン、エタノール、ヘキサン等が例示される。

この工程（ＳＴＥＰ２）では、センサー１６は、工程（ＳＴＥＰ４）のノズル１２の移動経路に沿ってキャビティ面２６の形状を検出する。センサー１６は、ノズル１２が離型剤を吹き付ける位置で、キャビティ面２６の形状を検出する。それぞれの吹き付け位置Ｐ１からＰ６で、離型剤を塗布できない領域が高精度で検出できる。これにより、このノズル１２は、キャビティ面２６の全面に斑なく離型剤を塗布しうる。この観点から、センサー１６は、ノズル１２の噴出口の位置から見たキャビティ面２６の形状が検出できる様に配置されることが好ましい。

この工程（ＳＴＥＰ１０）では、レーザークリーニングが採用されている。レーザークリーニングは、例えばショットブラストの様にショット材を使用しない。レーザークリーニングは、セグメント４のベントホールとベントピースとの間にショット材が詰まることがない。また、レーザークリーニングは、キャビティ面２６の磨滅を軽減する。レーザークリーニングは、キャビティ面２６から削り取られた金属粉によって、タイヤ表面に変色が発生することを抑制しうる。

一方で、レーザーでクリーニングされたキャビティ面２６は、ショットブラストでクリーニングされたそれに比べて、タイヤが密着し易い。離型剤が塗布されないキャビティ面２６では、タイヤの密着が発生し易い。この離型剤の塗布方法は、レーザーでクリーニングがされるキャビティ面２６の離型剤塗布に適している。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１の塗布装置を用いて、本発明のタイヤの製造方法で、１００本のタイヤが得られた。この製造方法では、スピューレスモールド（モールドＡ）が用いられた。キャビティ面は、レーザーでクリーニングされた。離型剤として、有機溶媒系離型剤が用いられた。

［比較例１］
キャビティ面は、ショットブラストでクリーニングされた。作業者が手作業で、キャビティ面の全面に離型剤を塗布した。離型剤として、従来の水溶性離型剤が用いられた。その他は実施例１と同様にして１００本のタイヤが得られた。

［実施例２］
比較例１の水溶性離型剤が用いられた他は、実施例１と同様にして１００本のタイヤが得られた。

［実施例３］
ベントホールを開閉するベントピースを備えないモールド（モールドＢ）が準備された。このモールドは、常に開口する多数の細かいベントホールを備える。このモールドが用いられた他は、実施例１と同様にして１００本のタイヤが得られた。得られたタイヤの表面には、ベントホールによって、多数のスピューが形成されていた。

［比較例２］
キャビティ面は、ショットブラストでクリーニングされた。作業者が手作業で、キャビティ面の全面に離型剤を塗布した。離型剤として、比較例１の水溶性離型剤が用いられた。その他は実施例３と同様にして１００本のタイヤが得られた。

［実施例４］
比較例１の水溶性離型剤が用いられた他は、実施例３と同様にして１００本のタイヤが得られた。

［タイヤ外観評価］
タイヤの外観が検査された。金属粉によるタイヤ表面の変色の有無が検査された。また、ベントホールの詰まりによるベアの発生の有無が検査された。その検査結果が比較例１を１００とする指数で、表１に示されている。これらの指数は、小さいほど、発生率が小さい。これらの指数は、小さいほど、好ましい。

［生産性評価］
モールドからタイヤを取り出す際の離型性が評価された。その結果が比較例１を１００とする指数で、表１に示されている。これらの指数は、小さいほど、離型不良の発生率が小さい。これらの指数は、小さいほど、好ましい。

表１に示されるように、実施例の製造方法では、比較例の製造方法に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された方法は、モールドを用いタイヤの製造に広く適用されうる。

２・・・塗布装置
４・・・セグメント（モールド）
１２・・・ノズル
１６・・・センサー
２６・・・キャビティ面

Claims (6)

1. （Ａ）モールドのキャビティ面の形状を認識する工程、
   （Ｂ）前記キャビティ面の形状に基づき、ノズルが離型剤を吹き付ける複数の吹き付け位置を決定する工程
   及び
   （Ｃ）前記ノズルが移動しつつそれぞれの吹き付け位置で前記離型剤を前記キャビティ面に吹き付ける工程
   を含み、
   前記モールドが内周面と前記内周面から突出する筋状突起とを備え、前記キャビティ面が前記内周面と前記筋状突起の斜面とを含み、
   前記工程（Ｂ）において、
   塗布装置が備える制御装置が、一の吹き付け位置で離型剤を直接吹き付けられない前記斜面に離型剤を塗布できる位置を他の吹き付け位置に決定する、タイヤ用モールドの離型剤の塗布方法。
2. 前記工程（Ｃ）において、前記離型剤の吹き付けを停止した状態で前記ノズルがそれぞれの吹き付け位置から他の吹き付け位置に移動する、請求項１に記載の離型剤の塗布方法。
3. 前記工程（Ａ）において、前記ノズルの移動経路に沿って移動するセンサーが前記キャビティ面の形状を検出し、前記センサーの検出に基づいて前記キャビティ面の形状を認識する、請求項１又は２に記載の離型剤の塗布方法。
4. 前記工程（Ｃ）において、有機溶剤系離型剤を前記キャビティ面に吹き付ける、請求項１から３のいずれかに記載の離型剤の塗布方法。
5. 前記工程（Ｃ）に先立ち、
   （Ｄ）前記モールドのキャビティ面をレーザーでクリーニングする工程を含む、請求項１から４のいずれかに記載の離型剤の塗布方法。
6. （Ａ）モールドのキャビティ面の形状を認識する工程、
   （Ｂ）前記キャビティ面の形状に基づき、ノズルが離型剤を吹き付ける複数の吹き付け位置を決定する工程
   （Ｃ）前記ノズルが移動しつつそれぞれの吹き付け位置で前記離型剤を前記キャビティ面に吹き付ける工程、
   （Ｄ）ローカバーを準備する工程、
   （Ｅ）前記ローカバーを前記モールドに投入する工程
   （Ｆ）前記モールド内で前記ローカバーを加熱及び加圧し前記ローカバーからタイヤを得る工程
   を含み、
   前記モールドが内周面と前記内周面から突出する筋状突起とを備え、前記キャビティ面が前記内周面と前記筋状突起の斜面とを含み、
   前記工程（Ｂ）において、
   塗布装置が備える制御装置が、一の吹き付け位置で離型剤を直接吹き付けられない前記斜面に離型剤を塗布できる位置を他の吹き付け位置に決定する、タイヤの製造方法。
   

Images