(57)【要約】【課題】生産性を低下させることなくビードずれを防止することができる空気入りタイヤの製造方法を提供すること。【解決手段】成形ドラム１４の外周側にカーカスプライ９を巻き付けて円筒形状に成形する工程と、カーカスプライ９の幅方向端部付近に環状のビード部材１０を外挿し、ビード配設位置１１に配設する工程と、カーカスプライ９の幅方向端部をビード部材１０を介してターンアップする工程と、を備える空気入りタイヤの製造方法において、ビード部材１０をビード配設位置１１に配設する前に、カーカスプライ９のビード配設位置１１に対して大気圧プラズマによる表面処理を施す工程とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転支持体の外周側にカーカスプライを巻き付けて円筒形状に成形する工程と、
前記カーカスプライの幅方向端部付近に環状のビード部材を外挿し、所定のビード配設位置に配設する工程と、
前記カーカスプライの幅方向端部を前記ビード部材を介してターンアップする工程と、を備える空気入りタイヤの製造方法において、
前記ビード部材を前記ビード配設位置に配設する前に、前記カーカスプライの前記ビード配設位置に対して大気圧プラズマによる表面処理を施す工程を備えることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記大気圧プラズマによる表面処理を施す工程では、前記カーカスプライの巻き付けの際にまたは巻き付け直後に、回転している前記回転支持体上の前記カーカスプライの前記ビード配設位置にプラズマ照射を行う請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記大気圧プラズマによる表面処理を施す工程では、前記ビード配設位置に加えて、前記カーカスプライの前記ビード部材が有するビードフィラーとの接触領域にプラズマ照射を行う請求項１または２記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関し、詳しくは、成形ドラムなどの回転支持体の外周にカーカスプライを巻き付けて円筒形状に成形し、そのカーカスプライの幅方向端部付近にビード部材を外挿してターンアップする工程を備える製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、例えば次の手順に従って成形される。まず、円筒形状の回転式の成形ドラムが用意され、インナーライナー部材が巻き付けられた後、その外周にカーカスプライが巻き付けられる。このとき、カーカスプライは、長手方向の片端部を巻き付け始端として成形ドラム上に固定した状態で、成形ドラムを回転させることで円筒形状に成形される。
【０００３】
次に、カーカスプライの幅方向両端部付近に環状のビード部材が外挿され、所定のビード配設位置に配設される。ビード部材は、鋼線等の収束体をゴム被覆してなるビードと、断面略三角形状をなしてビードのタイヤ径方向外側に配されるビードフィラーとを有する。続いて、カーカスプライの幅方向端部が、ビード部材を挟み込むようにして外側又は内側にターンアップ（巻き返し）される。ターンアップされたカーカスプライの外周にサイドウォール部材が配設された後、中央部を膨らませてタイヤ形状に沿った変形が行われ、踏面部にベルトプライおよびトレッド部材が配設される。
【０００４】
ところで、上記のような空気入りタイヤの成形工程においては、円筒形状に成形されたカーカスプライの外径とビード部材の内径との間のクリアランスが小さく設定されているにも関わらず、ターンアップの際にビード部材が所定位置からずれてしまうことがあった。このようなビードずれは、ターンアップ後に、部材間の空気溜まりの除去を目的としてステッチャーローラが押し当てられた際にも生じることがあった。ビード部材がずれた状態でタイヤ成形を行った場合、左右のバランスが崩れてタイヤのユニフォミティが悪化するおそれがある。そのため、ターンアップ後にビードずれを修正する工程が必要であり、これにより生産性が低下するという問題があった。
【０００５】
ここで、下記特許文献１には、成形ドラムに設けたヒーターを用いて、カーカスプライに外挿したビード部材を予備加硫し、カーカスプライとビード部材とを接着する方法が開示されている。しかし、当該方法では、成形ドラム上で予備加硫を行う時間を確保する必要があり、生産性が低下してしまう。また、下記特許文献２、３では、ゴムの接着性を向上するために、低圧プラズマやコロナ放電による表面処理を行うことが提案されているが、低圧プラズマによる処理は、減圧した作業室内で行う必要があるため、工程が断続的になり、生産性が低下するという問題がある。しかも、そのための作業室や減圧装置などの大型設備を導入する必要がある。また、コロナ放電による処理においても、発生するオゾンを排気するための局所排気装置などを設ける必要があり、生産ラインに組み込むことが容易ではない。
【特許文献１】特開平６−２３４１７２号公報
【特許文献２】特開平１１−２８７７０号公報
【特許文献３】特開２００２−２２０４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、生産性を低下させることなくビードずれを防止することができる空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、回転支持体の外周側にカーカスプライを巻き付けて円筒形状に成形する工程と、前記カーカスプライの幅方向端部付近に環状のビード部材を外挿し、所定のビード配設位置に配設する工程と、前記カーカスプライの幅方向端部を前記ビード部材を介してターンアップする工程と、を備える空気入りタイヤの製造方法において、前記ビード部材を前記ビード配設位置に配設する前に、前記カーカスプライの前記ビード配設位置に対して大気圧プラズマによる表面処理を施す工程を備える。
【０００８】
従来の製造方法では、カーカスプライとビードとの接触領域が比較的小さいことや、製造から数日経過してブリードを生じたビード部材のゴム表面に配合剤等の液体又は固体の物質（ブルーム）が付着していることなどに起因して、カーカスプライとビード部材との接着性が悪く、これがビードずれの主な原因であったと考えられる。そこで、本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、ビード部材をビード配設位置に配設する前に、カーカスプライのビード配設位置に対して大気圧プラズマによる表面処理を施すことにより、カーカスプライのビード部材との接触領域を改質して活性化させ、それらの接着性を高めて、ターンアップの際またはターンアップ後にステッチャーローラを押し当てた際のビードずれを防止することができる。
【０００９】
また、大気圧下でプラズマを照射可能な大気圧プラズマを採用することにより、生産ラインに容易に組み込むことができ、カーカスプライを円筒形状に成形する工程から表面処理を施す工程への移行、および表面処理を施す工程からビード部材をビード配設位置に配設する工程への移行を円滑に行うことができる。これにより生産性を低下させることなく、連続した一連の工程で空気入りタイヤを効率良く製造することができる。
【００１０】
上記において、前記大気圧プラズマによる表面処理を施す工程では、前記カーカスプライの巻き付けの際にまたは巻き付け直後に、回転している前記回転支持体上の前記カーカスプライの前記ビード配設位置にプラズマ照射を行うことが好ましい。これにより、カーカスプライを回転支持体に巻き付けて円筒形状に成形する工程と略同時に、ビード配設位置に対して周方向に表面処理を施すことができ、生産性を低下させることなくビード部材のずれを防止することができる。
【００１１】
上記において、前記大気圧プラズマによる表面処理を施す工程では、前記ビード配設位置に加えて、前記カーカスプライの前記ビード部材が有するビードフィラーとの接触領域にプラズマ照射を行うことが好ましい。ビード部材が有するビードフィラーには、通常、接着性が悪い硬質ゴムが用いられるため、ターンアップ後にステッチャーローラを押し当てた際にビードずれが起こり易い傾向にあったが、上記構成によれば、カーカスプライのビードフィラーとの接触領域にプラズマ照射を行うことにより、それらの接着性を高めて上記のビードずれを効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明により製造される空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図である。図２は、空気入りタイヤの製造設備の構成の一例を示す模式図である。図３〜７は、成形ドラムの正面視断面図である。
【００１３】
図１に示す空気入りタイヤは、一対のビード部１と、ビード部１から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２間に設けられたトレッド部３とを備える。ビード部１には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなるビード１ａと、断面略三角形状をなす硬質ゴムからなるビードフィラー１ｂとが一体化された環状のビード部材１０が配設されている。また、ビード部１の外側には、リムフランジとの接触による摩滅を抑制するためのチェーファーが必要に応じて配設される。
【００１４】
カーカス層４は、平行配列された複数本のカーカスコードがゴム被覆されてなる少なくとも１枚のカーカスプライ９から構成される。カーカスプライ９は、一対のビード部１の間に架け渡されるように配され、その幅方向端部はビード１ａを介して外側にターンアップ（巻き返し）された状態で係止されている。カーカスコードとしては、スチールやポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機系繊維等が使用される。
【００１５】
カーカス層４の内周には、空気圧保持のためのインナーライナー層５が配され、カーカス層４の外周には、たが効果による補強を行うベルト層６が配されている。ベルト層６は、内外に積層された２枚のベルトプライから構成されており、各ベルトプライは、タイヤ赤道線Ｃに対して傾斜して延びるスチールコードがプライ間で互いに逆向きに交差するように配設されている。ベルト層６の外周には、たが効果を補強するためのベルト補強層が必要に応じて配設される。
【００１６】
上記タイヤ構造は、一般的な空気入りタイヤの構造と同じであり、本発明は、カーカスプライ９の幅方向端部がビード部材１０を介してターンアップされた構造を有する何れのタイヤの製造にも適用することができる。
【００１７】
次に、空気入りタイヤを製造するための製造設備について説明する。図２に示す空気入りタイヤ製造設備は、成形ドラム１４（前記回転支持体に相当する。）と、大気圧プラズマ処理装置１５と、制御装置１９と、ガス供給装置２２と、昇降機構２３とを備えている。
【００１８】
成形ドラム１４は、Ｒ方向に回転可能に構成されていると共に、ドラム軸方向（図２において紙面に垂直な方向）に往復動可能に構成されている。かかる成形ドラム１４の回転およびドラム軸方向の移動は、それぞれ不図示の駆動装置により駆動され、それらは制御装置１９により制御される。
【００１９】
成形ドラム１４は、図３に示すようにドラム軸方向に三分割されており、中央部に配された中央ドラム１４ａと、その両側に配された端部ドラム１４ｂとが各々独立して拡縮可能に構成されている。また、端部ドラム１４ｂには、それぞれターンアップ用のブラダー１３が設けられている。ブラダー１３は、ビード配設位置１１の近傍に設けられた基部１３ａと、基部１３ａのドラム軸方向外側に設けられた膨張部１３ｂとを有し、膨張部１３ｂは収縮状態で成形ドラム１４の外周面に密着している。ビード配設位置１１は、後述するように、円筒形状に成形されたカーカスプライ９に外挿されたビード部材１０が配設される位置であり、本実施形態では、端部ドラム１４ｂの中央ドラム１４ａ近傍に設定されている。
【００２０】
大気圧プラズマ処理装置１５は、ジェネレータ１６と、トランス１７と、プラズマ照射手段であるプラズマノズル１８とを備えている。プラズマノズル１８は、チューブ状のケーシング２１を有し、ケーシング２１には、ガス供給装置２２より作動ガスが供給される。ケーシング２１の内部には電極が設けられており、高周波の電流がジェネレータ１６よりトランス１７を介して当該電極に供給されると、電気放電が生成される。この放電に係るアークが作動ガスの流れによりノズル軸方向（図２において上下の方向）に沿って延び、プラズマノズル１８の開口端より射出されてプラズマジェットとなる。
【００２１】
本実施形態では、一対のプラズマノズル１８がドラム軸方向に並設されており、それぞれ成形ドラム１４のビード配設位置１１上に配置されている。プラズマノズル１８は、それぞれ昇降機構２３により昇降され、プラズマノズル１８の開口端が成形ドラム１４に対して近接した位置と離間した位置との間で変位可能に構成されている。かかる昇降機構２３の駆動は、制御装置１９により制御される。
【００２２】
ケーシング２１内の電極に供給される電源周波数は、公知の直流および交流のいずれを用いてもよく、一般に、直流電源、低周波（ｌｆ）電源、高周波（ｒｆ）電源、マイクロ波電源などが用いられるが、パルス電源を用いてもよい。また、生成されるプラズマジェットの形状やサイズは、特に限定されるものではない。
【００２３】
このような大気圧プラズマ処理装置は公知であり、例えばＡｇｒｏｄｙｎ社製プラズマトリートシステムが、好ましいものとして挙げられる。なお、雰囲気ガスは大気であり、プラズマノズル１８に供給される作動ガスとしては空気が用いられるが、これに限られるものではなく、例えばアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスまたは窒素ガスを使用しても構わない。
【００２４】
次に、上記の製造設備を用いて空気入りタイヤを製造する方法について説明する。まず、図４に示すように、成形ドラム１４の外周に、インナーライナー層５となるインナーライナー部材７が巻き付けられる。続いて、インナーライナー部材７の外周に、カーカスプライ９が巻き付けられる。カーカスプライ９は、長手方向の片端部を巻き付け始端として成形ドラム１４上に固定した状態で、成形ドラム１４を回転させることで円筒形状に成形される。
【００２５】
カーカスプライ９の巻き付けの際または巻き付け直後、図５に示すように成形ドラム１４にプラズマノズル１８が近付けられ、その開口端とカーカスプライ９との間に所定の間隔が設けられる。かかる所定の間隔は、プラズマノズル１８の開口端から射出されるプラズマジェットが、被照射面であるカーカスプライ９に到達するように設定される。開口端から被照射面までの距離は好ましくは３〜４０ｍｍであり、より好ましくは５〜２０ｍｍである。
【００２６】
成形ドラム１４に近付けられたプラズマノズル１８に作動ガスが供給されると共に、ケーシング２１内の電極に高周波の電流が供給されると、プラズマノズル１８の開口端よりプラズマが射出され、プラズマジェットが生成される。このとき、成形ドラム１４は、カーカスプライ９の巻き付けのために回転しており、カーカスプライ９のビード配設位置１１に周方向に沿ってプラズマが照射される。かかる表面処理の処理速度（成形ドラム１４の回転数）は、０．１〜１００ｍ／ｍｉｎが好ましく、より好ましくは、通常のカーカスプライ９の巻き付け時の回転速度である１０〜１００ｍ／ｍｉｎである。
【００２７】
かかる表面処理は、後述するビード部材１０のビード配設位置１１への配設前に行われるものであればよい。例えば、カーカスプライ９が成形ドラム１４に巻き付けられながら、そのビード配設位置１１にプラズマが照射されるものでもよい。かかる場合、プラズマノズル１８は、カーカスプライ９の巻き付け前に予め成形ドラム１４に近付けられている。これにより、カーカスプライ９の巻き付けと同時に表面処理が施され、生産性を低下させることがない。
【００２８】
ビード配設位置１１に対するプラズマ照射は周方向に沿って行われるが、このとき成形ドラム１４をドラム軸方向に移動させ、プラズマを周方向に沿ってらせん状に照射しても構わない。これにより、プラズマの照射面積が比較的小さい場合であっても、ドラム軸方向に拡がった領域に表面処理を施すことができる。
【００２９】
ここで、大気圧プラズマによる表面処理は、少なくともビード配設位置１１に施されるものであればよいが、カーカスプライ９のビードフィラー１ｂと接触する領域１２にも施されるものが好ましい。かかる場合においても、成形ドラム１４をドラム軸方向に移動させてプラズマを周方向に沿ってらせん状に照射することで、ビード配設位置１１からドラム軸方向両側に拡がる領域１２に対して、表面処理を適切に施すことができる。また、カーカスプライ９の外周面に段差が形成されている場合でも、プラズマノズル１８の昇降が適宜に制御されることにより、プラズマ照射が適切に行われる。
【００３０】
表面処理が終了すると、プラズマノズル１８は上昇して成形ドラム１４から離間され、図６に示すように端部ドラム１４ｂが縮径される。そして、カーカスプライ９の幅方向端部付近にビード部材１０が外挿され、ビード配設位置１１にビード１ａが配設される。そして、ブラダー１３の内部にエアーが充填され、膨張部１３ｂが成形ドラム１４の外周側に膨張すると、図７に示すようにカーカスプライ９の幅方向端部がビード部材１０を介してターンアップされ、ビード部材１０がカーカスプライ９に挟み込まれる。
【００３１】
カーカスプライ９のビード配設位置１１は、プラズマ照射により表面が改質して活性化しているため、ビード部材１０との接着性が高められており、ターンアップした際のビードずれが防止される。また、ターンアップ後に、部材間の空気溜まりの除去を目的として、カーカスプライ９の外周面にステッチャーローラが高圧力下で押し当てられた場合も同様である。硬質ゴムから形成されるビードフィラー１ｂは、一般にカーカスプライ９との接着性が悪くなる傾向にあるが、本発明によれば、それらの接着性が改善されることによりビードずれが効果的に防止される。
【００３２】
ターンアップ後の工程は従来の製造方法と同様であり、サイドウォール部２となるサイドウォール部材が所定位置に配設された後、中央部を膨らませてタイヤ形状に沿った変形が行われ、踏面部にベルト層６となるベルトプライおよびトレッド部材が配設される。
【００３３】
＜別実施形態＞
（１）本発明では、カーカスプライ９とビードフィラー１ｂとの間の空気溜まりをより確実に除去するため、ビード部材１０をビード配設位置１１に配設した後、即ち図６に示した状態において、カーカスプライ９の幅方向外側からビードフィラー１ｂにステッチャーローラを押し当てても構わない。かかる場合においても、ビード配設位置１１および領域１２に対する表面処理によってビードずれが効果的に防止される。
【００３４】
（２）前述の実施形態では、ビード配設位置１１または領域１２に対してプラズマを照射する際に、成形ドラム１４をドラム軸方向に移動させる例を示したが、成形ドラム１４がプラズマノズル１８に対してドラム軸方向に相対移動するものであればよく、プラズマノズル１８を成形ドラム１４のドラム軸方向に移動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】空気入りタイヤの子午線断面図
【図２】空気入りタイヤ製造設備の構成の一例を示す模式図
【図３】成形ドラムの正面視断面図
【図４】成形ドラムの正面視断面図
【図５】成形ドラムの正面視断面図
【図６】成形ドラムの正面視断面図
【図７】成形ドラムの正面視断面図
【符号の説明】
【００３６】
１    ビード部
１ａ  ビード
１ｂ  ビードフィラー
４    カーカス層
９    カーカスプライ
１０    ビード部材
１１    ビード配設位置
１２    カーカスプライがビードフィラーと接触する領域
１３    ブラダー
１３ａ  基部
１３ｂ  膨張部
１４    成形ドラム
１４ａ  中央ドラム
１４ｂ  端部ドラム
１５    大気圧プラズマ処理装置
１６    ジェネレータ
１７    トランス
１８    プラズマノズル
１９    制御装置
２１    ケーシング
２２    ガス供給装置
２３    昇降機構
【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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