(57)【要約】【課題】鋳継ぎ部を有する加硫用モールドを洗浄するに際して、成形面の損傷を最小限にして迅速に洗浄することができる加硫用モールドの洗浄方法を提供する。【解決手段】成形面となるピース３の内周側表面に対して、第１工程において水Ｗと研磨材Ｐとを混合したスラリを吹き付ける湿式ブラスト洗浄を行なって、第１ピースブロック５と第２ピースブロック６の境界である鋳継ぎ部Ｍに形成された微小すき間ｇを除いた成形面を洗浄し、第２工程においてプラズマ洗浄を行なって微小すき間ｇを洗浄し、第３工程において水洗浄を行なって、第１工程および第２工程において除去した汚れ物質の残材や研磨材Ｐの残材を取り除く。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳継ぎにより形成された複数のピースブロックによって成形面を構成し、これらピースブロックの境界となる鋳継ぎ部に、鋳継ぎにより生じた微小すき間を有する加硫用モールドを洗浄する際に、加硫用モールドの成形面に対して、水と研磨材とを混合したスラリを吹き付ける湿式ブラスト洗浄を行なう第１工程と、プラズマ洗浄を行なう第２工程と、水洗浄を行なう第３工程とを有する加硫用モールドの洗浄方法。
【請求項２】
前記第１工程において、噴射すき間に対して噴射幅が５倍〜９００倍の幅広のノズルを用いて前記水とともに研磨材を吹き付ける請求項１に記載の加硫用モールドの洗浄方法。
【請求項３】
前記研磨材として、有機材料からなる粒子を用いる請求項１または２に記載の加硫用モールドの洗浄方法。
【請求項４】
前記研磨材として、炭化珪素粒子を用いる請求項３に記載の加硫用モールドの洗浄方法。
【請求項５】
前記研磨材の平均粒子径が１４μｍ〜５７μｍである請求項１〜４のいずれかに記載の加硫用モールドの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫用モールドの洗浄方法に関し、さらに詳しくは、鋳継ぎ部を有する加硫用モールドを洗浄するに際して、成形面の損傷を最小限にして迅速に洗浄することができる加硫用モールドの洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ等のゴム製品を製造する際に使用する加硫用モールドには、空気や加硫中に発生するガス等を外部に排出するために、ベントホールやベントグルーブ等の排気手段が設けられている。これら排気手段は種々提案されているが、モールドの鋳造工程において、ベントホール等の代替となる排気手段を形成することができる方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の方法では、タイヤ加硫用モールドをダイキャスト鋳造する際に、溶融金属の鋳込みを複数回に分けて行なう鋳継ぎにより、それぞれ１回の鋳込みによってタイヤ成形面の一部ずつ成形して、最終的にタイヤ成形面のすべての部分を形成する。この方法では、例えば、図１、図２に例示するタイヤ加硫用モールドを製造する際に、第１ピースブロック５を１回目の鋳込みにより形成し、第２ピースブロック６を第２回目の鋳込みにより成形して、それぞれのピース３を製造する。ピース３の内部には、第１ピースブロック５と第２ピースブロック６との境界である鋳継ぎ部Ｍの位置に排気孔７を削孔する。この鋳継ぎ部Ｍには図３に例示するように、溶融金属の凝固収縮によって生じる微小すき間ｇが形成されているので、微小すき間ｇがタイヤ成形面と排気孔７とを連通するベントホールのように機能する。そして図４に例示するように、複数のピース３を、互いが密着するように扇状のバックブロック４に取付けてセクター２を構成し、加硫装置に複数のセクター２を環状に組み付けることによってタイヤ加硫用モールド１となる。
【０００４】
このような鋳継ぎ部Ｍを有する加硫用モールド１の成形面を洗浄する場合、研磨材を圧縮エアによって吹き付ける乾式ブラスト洗浄では、モールドの成形面（ピース３の表面）が研磨材によって損傷され易いため、鋳継ぎ部Ｍの微小すき間gが潰れてベントホールとして機能しなくなるという問題があった。また、乾式ブラスト洗浄では、微小すき間ｇに研磨材が進入しない、或いは進入し難いので、微小すき間ｇの汚れを落すには不向きであった。
【０００５】
そこで、鋳継ぎ部Ｍの微小すき間ｇを洗浄する方法として、プラズマ洗浄を用いることが提案されている（特許文献２参照）。プラズマ洗浄を用いることにより、微小すき間ｇの汚れを落すことが可能になるが、乾式ブラスト洗浄に比して単位時間に洗浄できる面積が小さくなる。そのため、モールドの成形面全体を洗浄するには過大な時間を要するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２２９３２２号公報
【特許文献２】特開２００１−２９３７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、鋳継ぎ部を有する加硫用モールドを洗浄するに際して、成形面の損傷を最小限にして迅速に洗浄することができる加硫用モールドの洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の加硫用モールドの洗浄方法は、鋳継ぎにより形成された複数のピースブロックにより成形面を構成し、これらピースブロックの境界となる鋳継ぎ部に、鋳継ぎにより生じた微小すき間を有する加硫用モールドを洗浄する際に、加硫用モールドの成形面に対して、水と研磨材とを混合したスラリを吹き付ける湿式ブラスト洗浄を行なう第１工程と、プラズマ洗浄を行なう第２工程と、水洗浄を行なう第３工程とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、例えば前記第１工程において、噴射すき間に対して噴射幅が５倍〜９００倍の幅広のノズルを用いて前記水とともに研磨材を吹き付ける。前記研磨材として、例えば、有機材料からなる粒子を使用し、好ましくは炭化珪素粒子を用いる。研磨材の平均粒子径は、例えば１４μｍ〜５７μｍにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１工程の湿式ブラスト洗浄によって、鋳継ぎ部の微小すき間以外のモールドの成形面の汚れを迅速に落すことができる。そして、湿式ブラスト洗浄では、乾式ブラスト洗浄に比してモールドの成形面の損傷を抑えることができ、鋳継ぎ部の微小すき間を潰してしまう不具合を回避できる。次の第２工程のプラズマ洗浄では、鋳継ぎ部の微小すき間が主な洗浄対象となるので、長時間を要することなく微小すき間の汚れを落すことができる。そして、第３工程の水洗浄では、第１工程および第２工程で除去した汚れ物質の残材や第１工程で使用した研磨材の残材を洗い流すことができる。このように、鋳継ぎ部を有する加硫用モールドを洗浄する際に、湿式ブラスト洗浄、プラズマ洗浄、水洗浄を巧みに組み合わせることにより、モールドの成形面の損傷を最小限にして成形面全体を迅速に洗浄することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】鋳継ぎ部を有するタイヤ加硫用モールドのセクターを例示する平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図２の鋳継ぎ部を示す拡大図である。
【図４】複数のセクターを環状に組み付けたタイヤ加硫用モールドを例示する平面図である。
【図５】湿式ブラスト洗浄を行なう第１工程を例示する説明図である。
【図６】第１工程を平面視で例示する説明図である。
【図７】プラズマ洗浄を行なう第２工程を例示する説明図である。
【図８】水洗浄を行なう第３工程を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の加硫用モールドの洗浄方法を、タイヤ加硫用モールドを洗浄する場合を例にして図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図４に例示するように、このタイヤ加硫用モールド１（以下、モールド１という）は、環状に組み付けられるそれぞれのセクター２が、半径方向に移動可能に加硫装置に設置されて拡縮するセクショナルタイプである。図１および図２に記載されているＣ矢印、Ｒ矢印、Ｗ矢印は、それぞれ、モールド１に挿入して加硫するタイヤの周方向、半径方向、幅方向を示している。
【００１４】
この実施形態では、１つのセクター２に、平面視で長方形のピース３が８個固定されている。これらピース３が、タイヤ幅方向に２列、タイヤ周方向に４列に配置されている。それぞれのピース３は、１個の第１ピースブロック５と、周方向に延びるように形成された４個の第２ピースブロック６とを組み合わせたものであり、複数のピースブロック５、６により構成されている。ピース３を構成するピースブロック５、６の数は、複数であれば特に限定されず、その形状もこの実施形態に限定されるものではない。それぞれのピース３（ピースブロック５、６）の露出した内周側表面がタイヤを成形する成形面になる。
【００１５】
ピース３内部には、第１ピースブロック５と第２ピースブロック６との鋳継ぎ部Ｍの位置に、タイヤ周方向に延設された排気孔７が設けられている。この排気孔７はモールド１の外部に連通するようになっている。
【００１６】
このピース３をダイキャスト鋳造により製造する方法は、既述した特許文献１に記載の方法と同様であり、鋳継ぎによって製造される。それぞれのピースブロック５、６は同じ材質（例えばアルミニウム）を用いて形成することもでき、異なる材質を用いて形成することもできる。
【００１７】
図３に例示する鋳継ぎ部Ｍの微小すき間Ｇは、鋳込まれる溶融金属の凝固収縮によって形成されたものである。この微小すき間ｇは、例えば、５μｍ以上８０μｍ以下の範囲である。
【００１８】
モールド１でタイヤを加硫するに連れて、ピース３の内周側表面は、残存したゴム材料の成分（カーボン、硫黄、亜鉛等）が汚れ物質となるので、定期的或いは、汚れがひどくなった場合にピース３の内周側表面の洗浄を行なう。その際に本発明では、第１工程ではモールド１の成形面（ピース３の内周側表面）に対して、湿式ブラスト洗浄を行ない、次いで第２工程ではプラズマ洗浄を行ない、次いで第３工程では、水洗浄を行なう。
【００１９】
第１工程では、図５、図６に例示するように湿式ブラスト洗浄装置８を用いてモールド１の成形面の洗浄を行ない、微小すき間ｇを除いたピース３の内周側表面を洗浄対象とする。
【００２０】
湿式ブラスト洗浄装置８は、カバー体１０の内部に、モールド１を載置する回転テーブル９を備えている。回転テーブル９は、支軸９ａを中心にして回転する。この実施形態では、８個のピース３が環状に配置されて回転テーブル９に載置されているが、回転テーブル９に載置するピース３の数は８個に限らず、効率よく洗浄できる数のピース３を載置すればよい。
【００２１】
ノズル１２を有するガンユニット１１は、首振り機構１５を介して、上下動アーム１３の下端部に取り付けられている。上下動アーム１３は水平フレーム１４に取り付けられている。首振り機構１５は、ノズル１２の噴射口の向きを上下に変えて、噴射方向を変えるものである。ノズル１２の噴射口の向きを上下および左右に変える首振り機構１５を採用することもできる。
【００２２】
ガンユニット１１には供給ホース１１ａを介して、水Ｗと研磨材Ｐとを所定割合で混合したスラリの供給源と、このスラリを噴射させる圧縮エアの供給源とが接続されている。上下動アーム１３は、水平フレーム１４に水平移動および上下移動可能に取り付けられているので、ノズル１２は任意の位置に移動できるようになっている。
【００２３】
ノズル１２からは、圧縮エアによってスラリが噴射されて、ピース３の内周側表面に吹き付けられる。吹き付けられた研磨材Ｐによって、ピース３の内周側表面に付着した汚れ物質が剥がされる。噴射速度は、例えば、８０ｍ／ｓ〜２００ｍ／ｓ程度である。ノズル１２は、洗浄時間を短縮するために、幅広の仕様にすることが好ましい。例えば、ノズル１２の噴射すき間に対して噴射幅を５倍〜９００倍にした幅広ノズルを用いる。噴射幅は、例えば、５ｍｍ〜９００ｍｍ程度である。洗浄ムラを抑制するため、噴射幅方向で噴射速度ができるだけ均一になるようにする。
【００２４】
ノズル１２の位置を制御して、洗浄対象となるピース３の内周側表面の全範囲を網羅するように移動させつつ、水Ｗとともに研磨材Ｐを噴射する。したがって、洗浄ムラを抑えるために、ノズル１２の噴射口とピース３の内周側表面との間隔がなるべく一定になるように、ノズル１２の移動を制御装置によって制御する。ノズル１２の噴射口とピース３の内周側表面との間隔は、例えば、２０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内で設定する。
【００２５】
研磨材Ｐとしては、例えば、炭化珪素粒子やアルミナ粒子を用いる。研磨材Ｐの平均粒子径は、例えば、１４μｍ（呼びサイズ＃８００）〜５７μｍ（呼びサイズ＃２４０）程度が好ましい。研磨材Ｐの粒子径が過小であると洗浄時間が長くなり、過大であるとピース３の内周側表面の損傷が大きくなるからである。水Ｗに対する研磨材Ｐの混入比率は適宜決定されるが、体積比（研磨材Ｐ／水Ｗ）としては、例えば１０％〜３０％である。
【００２６】
第１工程では、湿式ブラスト洗浄なので、乾式ブラスト洗浄に比してピース３の内周側表面の損傷を抑えることができ、鋳継ぎ部Ｍの微小すき間ｇが潰れ難くなる。このようにして、ピース３の内周側表面うち、微小すき間gを除いた範囲を主な洗浄範囲として迅速に洗浄を行なう。
【００２７】
次いで、第２工程では、図７に例示するようにプラズマ洗浄装置１６を用いて、微小すき間ｇを洗浄対象として、第１工程で洗浄したモールド１の洗浄を行なう。
【００２８】
このプラズマ洗浄装置１６は、アルミニウム製のチャンバー１９の内部にテーブル電極１７と、シャワー電極１８とを備えている。シャワー電極１８は、チャンバー１９の外部の電源に接続されて、テーブル電極１７の上方に配置されている。
【００２９】
チャンバー１９の上面には、反応ガスＧを供給する上部配管２１が設けられている。チャンバー１９の下面には、排気管２２が設けられている。排気管２２は中途にフィルタ２３を有して真空ポンプ２４に接続されている。
【００３０】
モールド１は、成形面であるピース３の内周側表面がシャワー電極１８に対向するようにテーブル電極１７の上に載置される。そして、真空ポンプ２４を稼働させてチャンバー１９の内部を減圧状態（例えば、７０Ｐａ程度）にする。この減圧状態下で、シャワー電極１８から反応ガスＧを噴射しつつプラズマを発生させる。
【００３１】
反応ガスＧとしては、酸素と四フッ化炭素（ＣＦ４）の混合ガスを用い、噴出圧力を例えば、０．１５ＭＰａ程度に設定する。酸素、四フッ化炭素の流量は、例えば、それぞれ４００ＳＣＣＭ、１００ＳＣＣＭ程度に設定する。
【００３２】
真空ポンプ２４を稼働させているので、噴射された反応ガスＧは鋳継ぎ部Ｍの微小すき間ｇを通じて排気管２２に流れる。そのため、微小すき間ｇでは、発生したプラズマによって反応ガスＧが変化し、この変化から生じたイオンやラジカル粒子（中性活性種）等が、汚れ物質と化学反応して汚れが除去される。汚れ物質のうち有機物はプラズマによって気化してチャンバー１９から排出されるが、無機物は残材としてモールド１に残る。この汚れ物質の残材は、後述する第３工程において除去される。
【００３３】
第２工程では、このようにして、ピース３の内周側表面うち、微小すき間gを主な洗浄範囲として、微小すき間ｇに付着した汚れ物質を除去する。したがって、成形面全体をプラズマ洗浄する場合に比して、大幅に洗浄時間を短縮することができる。
【００３４】
尚、有機物はプラズマによって気化するので、第１工程において、有機材料からなる粒子を研磨材Ｐとして用いると、研磨材Ｐの残材が低減して、第３工程における洗浄時間を短縮することが可能になる。研磨材Ｐに用いる有機材料の粒子としては、炭化珪素粒子が硬度が高く好適である。
【００３５】
次いで、第３工程では、図８に例示するように水洗浄装置２５を用いて、第２工程で洗浄したモールド１の洗浄を行なう。この水洗浄装置２５は、水槽２６にバブル発生器２７を備えている。モールド１は、水槽２６の内部の載置台２８の上に設置され、バブル発生器２７により発生する気泡によって、第１工程および第２工程においてモールド１の成形面から除去された汚れ物質の残材や、第１工程で使用された研磨材Ｐの残材がモールド１から洗い流される。
【００３６】
第３工程は、このような水中洗浄に限らずノズルから水を噴射してピース３の内周側表面に吹き付ける水洗浄装置を用いることもできる。
【００３７】
本発明では、鋳継ぎ部Ｍを有するモールド１を洗浄する際に、湿式ブラスト洗浄、プラズマ洗浄、水洗浄を順次行なうことにより、モールド１の成形面の損傷を最小限にして、成形面全体を迅速に洗浄することが可能になる。
【００３８】
例えば、同一仕様のモールド１の成形面を一定水準まできれいに洗浄する場合、プラズマ洗浄を行なった後、水洗浄を行なう方法と本発明とを比較すると以下のとおりであった。両者とも水洗浄に要する時間は同じであるが、前者の方法に対して本発明では湿式ブラスト洗浄を行なうことにより、プラズマ洗浄に要する時間が約８０％短縮され、合計洗浄時間を約６５％短縮することができた。
【００３９】
実施形態ではタイヤ加硫用モールドを例示したが、本発明は、鋳継ぎ部Ｍを有するゴム製品の加硫用モールドに適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  モールド
２  セクター
３  ピース
４  バックブロック
５  第１ピースブロック
６  第２ピースブロック
７  排気孔
８  湿式ブラスト洗浄装置
９  回転テーブル
９ａ  支軸
１０  カバー体
１１  ガンユニット
１１ａ  供給ホース
１２  ノズル
１３  上下動アーム
１４  水平フレーム
１５  首振り機構
１６  プラズマ洗浄装置
１７  テーブル電極
１８  シャワー電極
１９  チャンバー
２０  電源
２１  上部配管
２２  排気管
２３  フィルタ
２４  真空ポンプ
２５  水洗浄装置
２６  水槽
２７  バブル発生器
２８  載置台
Ｍ  鋳継ぎ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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