(57)【要約】【課題】脱型の容易性を担保しつつ、貼り始め端部の回転支持体からの剥離や位置ずれが生じにくい回転支持体を提供する。【解決手段】ゴムを貼り付けて巻回させるための回転支持体２であって、回転支持体２は、第１の面２１と第２の面２２とを有し、第１の面２１におけるゴムの離型性は、第２の面２２におけるゴムの離型性よりも小さい。【選択図】図２
2020049881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムを貼り付けて巻回させるための回転支持体であって、
前記回転支持体は、第１の面と第２の面とを有し、前記第１の面における前記ゴムの離型性は、前記第２の面における前記ゴムの離型性よりも小さいことを特徴とする、回転支持体。
【請求項２】
前記第１の面の表面粗さは前記第２の面の表面粗さよりも小さい、請求項１に記載の回転支持体。
【請求項３】
前記第１の面は算術平均粗さＲａ３以下であり、前記第２の面は算術平均粗さＲａ３を超える、請求項２に記載の回転支持体。
【請求項４】
前記第１の面は、研磨された面、めっき面、平滑フィルムが被装された面又は平滑な塗膜が形成された面である、請求項２又は３に記載の回転支持体。
【請求項５】
前記第２の面はブラスト処理された面である、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の回転支持体。
【請求項６】
前記第２の面はゴム離型性材料で覆われた面である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の回転支持体。
【請求項７】
前記第１の面は、回転支持体の回転軸に沿う方向に延びる帯状領域である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回転支持体。
【請求項８】
前記第１の面は、回転支持体の周方向に沿う方向に延びる帯状領域である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回転支持体。
【請求項９】
前記第１の面は、回転支持体の表面全体を区画した小領域のうち市松模様状に配置された領域である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回転支持体。
【請求項１０】
前記回転支持体は分割可能な複数のセグメントを備え、前記第１の面は第１のセグメントに設けられ、前記第２の面は第２のセグメントに設けられている、請求項７に記載の回転支持体。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の前記回転支持体と、貼り付けるゴムを供給するゴム押出機と、前記回転支持体の回転駆動機構と、前記回転支持体及び／又は前記ゴム押出機の位置決め駆動機構と、制御部とを備えたゴム成型装置であって、
前記制御部は、前記第１の面にゴムの貼り始め端部が形成されるように、前記回転支持体、前記ゴム押出機、前記回転駆動機構及び前記位置決め駆動機構を制御する、ゴム成型装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の前記回転支持体の前記第１の面に、ゴムの貼り始め端部を形成する、ゴム成型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムを貼り付けて巻回させる回転支持体、ゴム成型装置及びゴム成型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ等のゴム製品又は該ゴム製品の構成部材を製造する工程の一つとして、ゴム押出機を用いて口金の開口部を介して帯状ゴムを押し出し、押し出した帯状ゴムを回転支持体の表面に貼り付けて、回転支持体を回転させながら帯状ゴムを押し出すことでゴムを回転支持体に繰り返し巻回し、円筒状ゴムを形成する方法が、従来より知られている（特許文献１）。
【０００３】
回転支持体に巻回形成された円筒状ゴムは、回転支持体からの取り外し（以降、「脱型」という。）を行い、次工程に送られる。このとき、回転支持体からのゴムの脱型は、ゴムの回転支持体に対する粘着力に抗って行わねばならず、容易ではないことが、従来から知られている。今般、回転支持体にゴムの離型性を向上させる表面処理を施し、脱型を容易にすることが行われている。しかしながら、回転支持体にゴムの離型性を向上させる表面処理を施すと、回転支持体に貼り付けたゴムの先端部分、すなわち、貼り始め端部が回転支持体に確実に粘着せず、貼り始め端部が回転支持体から剥離したり、貼り始め端部が回転支持体上で位置ずれを起こしたりした。その結果、円筒状ゴムを所望の形状に成型できないという問題が生じていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０４８３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の問題点に鑑みて案出されたもので、脱型の容易性を担保しつつ、貼り始め端部の回転支持体からの剥離や位置ずれを起こしにくい回転支持体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】
【０００６】
本発明の回転支持体は、ゴムを貼り付けて巻回させるための回転支持体であって、
前記回転支持体は、第１の面と、第２の面とを有し、前記第１の面における前記ゴムの離型性は、前記第２の面における前記ゴムの離型性よりも小さいことを特徴とする。
【０００７】
かかる構成により、脱型の容易性を担保しつつ、貼り始め端部の回転支持体からの剥離や位置ずれを起こしにくくなり、円筒状ゴムを所望の形状に成型できる。
【０００８】
前記第１の面における前記ゴムの離型性を、前記第２の面における前記ゴムの離型性よりも小さくするための第１の方法は、前記第１の面が前記第２の面よりも表面粗さが小さいものとすることである。例えば、前記第１の面は算術平均粗さＲａ３以下であり、前記第２の面は算術平均粗さＲａ３を超えるものとする。前記第１の面は、研磨された面、めっき面、平滑フィルムが被装された面又は平滑な塗膜が形成された面としてもよく、前記第２の面はブラスト処理された面としてもよい。
【０００９】
前記第１の面における前記ゴムの離型性を、前記第２の面における前記ゴムの離型性よりも小さくするための第２の方法は、前記第２の面はゴム離型性材料で覆われた面にすることである。
【００１０】
さらに、前記第１の面を、回転支持体の回転軸に沿う方向に延びる帯状領域、回転支持体の周方向に沿う方向に延びる帯状領域、又は回転支持体の表面全体を区画した小領域が市松模様状に配置された領域にしてもよい。前記第１の面を、回転支持体の回転軸に沿う帯状領域にした場合は、前記第１の面は第１のセグメントに設けられ、前記第２の面は第２のセグメントに設けられ、前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとは分割可能に形成してもよい。
【００１１】
本発明のゴム成型装置は、上記の回転支持体と、貼り付けるゴムを供給するゴム押出機と、前記回転支持体の回転駆動機構と、前記回転支持体及び／又は前記ゴム押出機の位置決め駆動機構と、制御部とを備えたゴム成型装置であって、前記制御部は、前記第１の面にゴムの貼り始め端部が形成されるように、前記回転支持体、前記ゴム押出機、前記回転駆動機構及び前記位置決め駆動機構を制御する。
【００１２】
本発明のゴム成型方法は、上記の回転支持体にゴムの貼り始め端部を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ゴム成型装置の一実施形態の模式図
【図２】本発明に係る回転支持体の第１、第２実施形態を示す図
【図３】本発明に係る回転支持体の第３、第４実施形態を示す図
【図４】本発明に係る回転支持体の第５、第６実施形態を示す図
【図５】回転支持体の一部のセグメント群を縮径させた図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、円筒状ゴムを成形するためのゴム成型装置の一実施形態を示す模式図である。図１に示すゴム成型装置は、ゴムを押し出す押出機１、押出機１のゴム押出方向先端側に配置されたギアポンプ１０、ギアポンプ１０のゴム押出方向先端側に配置された口金１１、ゴム成型体として用いられる回転支持体２、及び不図示の制御部を備えている。押出機１は、円筒形のバレル１ａと、バレル１ａの供給口に接続されたホッパー１ｂと、ゴム材料を混練して先端側に送り出すスクリュー１ｃと、スクリュー１ｃを回転駆動させるスクリュー用モータ１ｄを備えている。ゴム押出装置は、前後駆動装置１４により、ゴム押出装置の位置を回転支持体２に対して接近又は離間させるよう前後に駆動調整できる。ただし、これに限定されず、回転支持体２を、押出機１に対し接近又は離間させるよう前後に駆動調整してもよい。また、ゴム成型装置は、回転支持体２に対する、回転支持体２の回転軸方向におけるゴム押出装置の相対位置も、駆動制御可能に構成されている。
【００１５】
ギアポンプ１０は、一対のギア１０ａを有しており、ギア１０ａを回すことで、口金１１の帯状の開口部を介して帯状ゴムＳを送り出す機能を有する。ギア１０ａはそれぞれギア用モータ１０ｂによって回転駆動され、押し出すゴム量や押出し速度は、制御部によるギアの回転制御により決定される。図１において、一対のギア１０ａは図１の上下方向に配置しているが、これに限定されず、例えば平面方向（ギア１０ａの回転軸が図１の上下となる方向）に配置してもよい。
【００１６】
口金１１の帯状の開口部から送り出された帯状ゴムＳの先端を、回転支持体２に貼り付ける。回転支持体２は、その表面に、互いにゴムに対する離型性が異なる少なくとも２種類の面を有する。図２乃至４は、例えば、２種類の面で構成される回転支持体２の各実施形態を示している。いずれも、第１の面２１（ハッチングされた領域）と第２の面２２（ハッチングされていない領域）とを有し、第１の面２１におけるゴムの離型性は、第２の面２２におけるゴムの離型性よりも小さい。このような回転支持体２に対し、回転支持体２の回転とギアポンプ１０の押出しを制御して、帯状ゴムＳの先端を第１の面２１に貼り付ける。そうすると、貼り付けた帯状ゴムＳの先端、すなわち、貼り始め端部は、離型性の低い第１の面２１上にあるため、貼り付けた後に剥離したり位置ずれを起こしたりしない。また、第２の面２２は離型性が高いため、円筒状に成型されたゴムの回転支持体２からの脱型の容易性は、担保されている。
【００１７】
ところで、第１の面における前記ゴムの離型性が、第２の面における前記ゴムの離型性よりも小さくするには、複数の方法がある。第１の方法は、第１の面２１の表面粗さを第２の面２２の表面粗さよりも小さくする方法である。表面粗さが大きいと、回転支持体２に対するゴムの合計接触面積が小さくなり、ゴムに対する離型力が向上する。表面粗さが小さいと、回転支持体２に対するゴムの合計接触面積が大きくなり、ゴムに対する離型力が低下する。表面粗さの定義は特定されるものではないが、例えば、算術平均表面粗さＲａを使用する場合、第１の面２１の平均表面粗さＲａが３以下に、第２の面２２の平均表面粗さＲａが３を超えるようにすると、脱型の容易性を担保しながら、第１の面２１に貼り付けた貼り始め端部の剥離や位置ずれを起こさないようにすることができる。また、二乗平均平方根高さＲｑを用いてもよく、最大高さＲｚを用いてもよく、輪郭曲線要素の長さＲｍｓを用いてもよい。また、これら粗さに関するパラメータを、複数併用してもよい。
【００１８】
第１の方法（第１の面２１の表面粗さを第２の面２２の表面粗さよりも小さくする方法）の表面処理について詳述する。はじめに、第１の面２１の表面粗さを小さくする表面処理について、第１の面２１を、研磨する、めっきする、表面粗さの小さな平滑フィルムを被装する、及び、平滑な塗膜を形成する方法などが挙げられる。平滑フィルムを被装する方法には、例えば、裏面に粘着層を有する平滑フィルム（例えば、平滑な表面を有するポリイミドテープ）を回転支持体２に貼り付ける方法が挙げられる。平滑な塗膜を形成する方法は、例えばスプレー塗布により回転支持体２の表面の凹凸を小さくすることが挙げられる。次に、第２の面の表面粗さを大きくする表面処理について、ブラスト処理を行う方法等が挙げられる。ブラスト処理は、実用性に優れた処理法のひとつであり、砂状の投射材を回転支持体２に高速に吹き付けることで、回転支持体２を表面研削して粗面化する。投射材の材料や粒径、投射速度は、回転支持体２の硬度等の材料特性や粗面化の程度に応じて決定する。第１の面２１の表面粗さを小さくする表面処理と第２の面２２の表面粗さを大きくする表面処理のうち、どちらか一方の面に対して表面処理を適用し、他方の面は未処理（回転支持体２を製造したときの表面状態）のまま使用してもよいし、第１の面２１の表面粗さを小さくする表面処理と第２の面２２の表面粗さを大きくする表面処理とを併用してもよい。
【００１９】
第２の方法は、第１の面２１を粘着性材料で覆う方法と第２の面２２を離型性材料で覆う方法の両方又は一方を行い、化学的作用によるゴムとの粘着力又は離型力を向上する方法である。第２の方法の表面処理について詳述する。第１の面２１には、脱型を妨げない程度の弱い粘着力を有する粘着成分を含む粘着性材料を成膜し、ゴムとの粘着力を高めて貼り始め端部が剥離・位置ずれしないようにする。第２の面２２には、ゴム離型性材料を成膜し、巻きつけた円筒状ゴムを離型し易くする方法がある。これらの成膜は、粘着性材料や離型性材料の貼り付け、スプレー、浸漬、めっき又は溶射等により行う。他方、ゴム離型性材料にはＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂材料など、種々の材料を使用できる。第１の面２１の粘着性材料で覆う方法と第２の面２２を離型性材料で覆う方法は、いずれか一方を実施してもよく、両方を実施してもよい。
【００２０】
さらに、第１の面２１を研磨して貼り始め端部における回転支持体に対するゴムの離型性を小さくする一方、第２の面２２をフッ素系樹脂材料で覆い離型性を大きくするなど、上述の第１の方法と上述の第２の方法とを併用してもよい。
【００２１】
回転支持体２における第１の面２１と第２の面２２の各実施形態について説明する。第１実施形態が図２（ａ）に示されている。回転支持体２の中で、第１の面２１で構成される区画を一箇所だけ有し、残りは第２の面２２である。当実施形態では、貼り始め端部のみが第１の面２１で構成される区画に位置することを想定しており、表面処理によっては、面積の小さい第１の面２１のみを表面加工すればよいため、表面処理が短時間で済む。
【００２２】
第２実施形態が図２（ｂ）に示されている。当実施形態において、第１の面２１は、回転支持体の回転軸ｃに沿う方向に延びる帯状領域である。帯状ゴムＳを継ぎ足して巻回する場合や、貼り始め端部の貼り付け位置に接着力の低下がみられた場合に、回転支持体２の回転軸ｃ方向における他の位置に、貼り始め端部を移すことができる。また、図２（ｂ）に示されているように、帯状領域は周方向に複数有していてもよい。回転支持体２の周方向に帯状領域を複数備えると、帯状ゴムＳの先端を回転支持体に貼り付けるタイミングを調整する時間が短くなる。また、帯状ゴムＳを１周巻回させる途中で、第１の面２１上を通過することになる。そうすると、ゴムの脱型に支障を来さない程度に、ゴムを巻回させる途中に生じる帯状ゴムＳの位置ずれを抑制することができる。
【００２３】
第３実施形態が図３（ｃ）に示されている。当実施形態において、第１の面２１は、回転支持体２の周方向に沿う方向に延びる帯状領域である。回転支持体の周方向の任意の場所において貼り始め端部を形成できるので、帯状ゴムＳの先端を回転支持体に貼り付けるタイミングの調整に時間を要しない。当実施形態では、帯状ゴムＳの巻始め部分は、周方向の全てが離型性の低い第１の面２１に貼り付けられることになるが、第１の面２１上の巻始め部分のゴムの面積が、第２の面２２上の円筒状ゴムの面積全体に対して小さいため、円筒状ゴムの脱型に支障を来さない。回転支持体２の周方向に延びる帯状領域は、回転軸ｃ上の任意の位置に複数有していてもよい。帯状領域を回転軸ｃに沿う方向に複数備えると、帯状ゴムＳを継ぎ足して巻回する場合や、貼り始め端部の貼り付け位置に接着力の低下がみられた場合に、回転支持体２の回転軸ｃ方向における他の位置に、貼り始め端部を移すことができる。
【００２４】
第４実施形態が図３（ｄ）に示されている。当実施形態において、第１の面２１は、回転支持体２の表面全体を区画した小領域上を市松模様状に配置されている。回転支持体２の表面全体を小領域に区画する方法は、例えば、回転軸ｃ方向に延びる線に平行な線と周方向に延びる線に平行な線とで区画してよい。当実施形態は、上記第２実施形態と上記第３実施形態の両方の効果、すなわち、帯状ゴムＳを継ぎ足して巻回する場合や、貼り始め端部の貼り付け位置に接着力の低下がみられた場合に、回転支持体２の他の位置に、貼り始め端部を移すことができるともに、帯状ゴムＳの先端を回転支持体２に貼り付けるタイミングの調整に、時間を要しないという効果が得られる。
【００２５】
第５実施形態が図４（ｅ）に示されている。当実施形態において、第１の面２１は、回転支持体２の表面全体を区画した小領域上において、回転軸ｃ方向に沿う位置がシフトするにつれて、回転支持体２の周方向に沿う位置もシフトするように配置されている。貼り始め端部の回転支持体２の周方向における位置をシフトさせながら、帯状ゴムＳを継ぎ足して巻回することができる。
【００２６】
第６実施形態が図４（ｆ）に示されている。当実施形態において、第１の面２１は、回転支持体の表面全体を区画した小領域においてランダムに配置されている。貼り始め端部の位置もランダムに配置させながら、帯状ゴムＳを継ぎ足して巻回することができる。
【００２７】
帯状ゴムＳを回転支持体２に巻回させて円筒状ゴムを形成した後、該円筒状ゴムを回転支持体２から脱型する。脱型は、複数のセグメントに分割可能な回転支持体２を、セグメント群ごとに縮径することにより、円筒状ゴムを縮径したセグメントから順次引き剥がす。図５とともに詳述する。回転支持体２には円筒状ゴムＣが形成されている。回転支持体２は、周方向順に、例えば１０個（１番から１０番）のセグメントで構成されている。はじめに、奇数番目（１，３，５，７，９番）のセグメントを、不図示の駆動手段を用いて縮径、すなわち、回転支持体２の内側に移動する。縮径した奇数番目のセグメントに貼りついているゴムは、回転支持体２から引き剥がされる。次に縮径した奇数番目のセグメントを元の径に戻し、次に、偶数番目（２，４，６，８，１０番）のセグメントを不図示の駆動手段を用いて縮径する。縮径した偶数番目のセグメントに貼りついているゴムは、回転支持体２から引き剥がされる。上記の動作によりゴムＳの裏面全体を回転支持体２から外れ易くする。その後に、円筒状ゴムＣを回転支持体から抜き取る。
【００２８】
第２実施形態（図２（ｂ））のように、第１の面２１が、回転支持体の回転軸ｃに沿う方向に延びる帯状領域で構成される回転支持体２の場合、第１の面２１は第１のセグメントに設け、第２の面２２は第２のセグメントに設けるとよい。表面処理の異なる面を同じセグメント内に配置すると、該セグメントの表面の一部をマスキング（保護）して他部に表面処理を施す必要があるが、第１の面２１は第１のセグメントに設け、第２の面２２は第２のセグメントに設けるように、一の表面処理が一のセグメントに対応するとき、セグメントの表面全域に表面処理を施せばよく、表面をマスキングする必要がない。
【００２９】
本発明の回転支持体はゴムを貼り付けて巻回させるためのものであればよく、ゴムの幅は、必ずしも帯状である必要はない。本発明の回転支持体は、帯状ゴムよりも拡幅のシート状のゴムを巻回する場合にも適用できる。
【００３０】
本発明において、「ブラスト処理された面」、「研磨された面」、「めっき面」、「平滑フィルムが装着された面」及び「平滑な塗膜が形成された面」は、いずれも、単に状態を示すことにより構造又は特性を特定するものである。「ブラスト処理された面」の場合、処理面が、投射材の衝突による局所的な窪みや切削が不規則に生じている状態にあることを表しており、この状態は、他の粗面化手段により生じた処理面の状態とは構造的に区別し得るものである。すなわち、「ブラスト処理された」という表現は、粗面化された面の状態を示すために必要なものであって、物の発明において明確に構造を特定するものである。「研磨された面」、「めっき面」、「平滑フィルムが装着された面」及び「平滑な塗膜が形成された面」についても同様である。
【００３１】
本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１…押出機
２…回転支持体
３…制御装置
１０…ギアポンプ
１１…口金
１４…前後駆動装置
２１…第１の面
２２…第２の面
Ｓ…帯状ゴム
【図１】
2020049881.tif 000003
【図２】
2020049881.tif 000004
【図３】
2020049881.tif 000005
【図４】
2020049881.tif 000006
【図５】
2020049881.tif 000007