(57)【要約】【課題】立体的に複雑な形状のプリフォーマーの流路全体を均一に加熱して加熱ムラの発生を防止し、安定した吐出量を維持することができるプリフォーマーの加熱技術を提供する。【解決手段】コイルが収納された電磁誘導加熱装置がプリフォーマーを挟み込むことができるように所定の空間を隔て上下に２台配置されており、コイルからプリフォーマーに誘導電流を発生させる高周波電流を出力する高周波電源と、高周波電流の出力を調整してプリフォーマーが所定の温度に加熱されるように高周波電源の出力を制御する温度制御装置とを備えているプリフォーマーの予熱装置。上下に配置された２台の電磁誘導加熱装置の間にプリフォーマーを挟み込み、高周波電源の出力によってコイルからプリフォーマーに誘導電流を発生させ、発生した誘導電流によりプリフォーマーを電磁誘導加熱して、プリフォーマーを所定の温度まで加熱するプリフォーマーの予熱方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが収納された電磁誘導加熱装置が、ゴム押出成形装置に装着されるプリフォーマーを挟み込むことができるように、所定の空間を隔て上下に２台配置されており、
前記コイルから前記プリフォーマーに誘導電流を発生させる高周波電流を出力する高周波電源と、
前記高周波電流の出力を調整して、前記プリフォーマーが所定の温度に加熱されるように、前記高周波電源の出力を制御する温度制御装置とを備えていることを特徴とするプリフォーマーの予熱装置。
【請求項２】
前記コイルが、前記プリフォーマーとの間に６〜９ｍｍの間隔を形成するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプリフォーマーの予熱装置。
【請求項３】
前記温度制御装置に、前記プリフォーマーの前記電磁誘導加熱装置への近接、離間を検出する近接センサーが設けられており、
前記温度制御装置は、前記近接センサーが、前記プリフォーマーの所定の距離以内の近接を検出した場合には、前記高周波電源からの高周波電流の出力を開始し、
前記近接センサーが、前記プリフォーマーの所定距離を超える離間を検出した場合には、前記高周波電源からの高周波電流の出力を停止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリフォーマーの予熱装置。
【請求項４】
前記温度制御装置に、前記プリフォーマーの温度を計測する温度センサーが設けられており、
前記温度制御装置は、前記温度センサーの計測結果に基づいて、前記プリフォーマーが所定の温度を維持して加熱されるように、前記高周波電源の出力を調整することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプリフォーマーの予熱装置。
【請求項５】
下方側に配置された前記電磁誘導加熱装置の上面に、前記プリフォーマーを載置する受け台が設けられており、
前記受け台は、載置された前記プリフォーマーを受け止める上下２つの水平面と、前記２つの水平面を繋ぐ斜面が形成されて、前記プリフォーマーを端部に配置された前記温度センサーに向けて滑り落とすように構成されており、
さらに、前記受け台には、滑り落ちてきた前記プリフォーマーを所定の位置に停止させると共に、前記温度センサーと前記プリフォーマーとの衝突を防止するストッパーが設けられていることを特徴とする請求項４に記載のプリフォーマーの予熱装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のプリフォーマーの予熱装置を用いて、
所定の空間を隔てて上下に配置された２台の前記電磁誘導加熱装置の間に前記プリフォーマーを挟み込み、
前記高周波電源を作動させて高周波電流を発生させることにより、前記電磁誘導加熱装置の前記コイルから前記プリフォーマーに誘導電流を発生させ、
発生した前記誘導電流により、前記プリフォーマーを電磁誘導加熱して、前記プリフォーマーを所定の温度まで加熱することにより、
前記ゴム押出成形装置に装着前のプリフォーマーを予熱することを特徴とするプリフォーマーの予熱方法。
【請求項７】
前記プリフォーマーが、厚み３０ｍｍ以上のプリフォーマーであることを特徴とする請求項６に記載のプリフォーマーの予熱方法。
【請求項８】
前記プリフォーマーを、１００〜２００℃に加熱することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のプリフォーマーの予熱方法。
【請求項９】
前記プリフォーマーが、空隙部を除いた実体積を底面積で除した値が５０以下のプリフォーマーであることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のプリフォーマーの予熱方法。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のプリフォーマーの予熱方法を用いて予熱された前記プリフォーマーを、ゴム押出成形装置の押出ヘッド部に装着して、ゴム組成物を所定の形状に押出成形することにより、タイヤ用ゴム部材を製造することを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項１１】
前記タイヤ用ゴム部材がトレッドゴムであることを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物をゴム押出成形装置により押出成形してタイヤ用ゴム部材を製造する際に用いられるプリフォーマーの予熱装置および予熱方法、および、予熱されたプリフォーマーが装着されたゴム押出成形装置を用いてタイヤ用ゴム部材を製造するタイヤ用ゴム部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、空気入りタイヤは種々のタイヤ用ゴム部材（以下、単に「ゴム部材」ともいう）を用いて製造されており、これらのゴム部材は、通常、それぞれのゴム部材に適応した形状にゴム組成物を押出成形することにより製造されている。
【０００３】
これらのゴム部材の内には、例えば、トレッドゴムのように、複数のゴム組成物が一体化されたゴム部材があり、このようなゴム部材は、それぞれのゴム組成物を個々の押出機からプリフォーマーに供給した後、合流部であるダイプレートにて一体化して押出成形することにより製造されている。
【０００４】
このため、プリフォーマーの内部には、複数のゴム組成物をダイプレートに向けて送り出す複数の予成形ゴム流路と、送り出されてきた複数のゴム組成物を合流させて一体化させる合流部、および、一体化された成形ゴムを押出口に向けて送り出す成形ゴム流路が設けられており、立体的にも複雑な形状となっている。
【０００５】
このとき、プリフォーマーの各流路が均一に加熱されず、熱ムラができていると、各流路を通過するゴム組成物の流速が不安定になって、ゴム組成物の吐出量がバラつくため、正常に一体化されず、耳切れなどが発生したりして、安定した形状にゴム部材を製造することができない。
【０００６】
そこで、従来より、流路壁面を加熱する加熱手段が設けられたプリフォーマー（例えば、特許文献１）や、流路毎に熱伝導率の異なるメッキが施されたプリフォーマーが提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−０８５５４４号公報
【特許文献２】特開２０１６−２０３４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記したように、プリフォーマーの内部は立体的に複雑な形状となっているため、従来の加熱技術では流路全体を均一に加熱することが困難であり、各流路における加熱ムラの発生を防止することができず、吐出量の安定を図ることが難しかった。
【０００９】
また、流路毎に熱伝導率の異なるメッキを施した場合には、各流路における比熱は変えられるものの、流路全体における加熱ムラの発生を防止することができないため、耳切れの発生を抑制することはできても、押出初期の吐出量が不安定であった。
【００１０】
そこで、本発明は、立体的に複雑な形状のプリフォーマーの流路全体を均一に加熱して加熱ムラの発生を防止し、安定した吐出量を維持することができるプリフォーマーの加熱技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、
コイルが収納された電磁誘導加熱装置が、ゴム押出成形装置に装着されるプリフォーマーを挟み込むことができるように、所定の空間を隔て上下に２台配置されており、
前記コイルから前記プリフォーマーに誘導電流を発生させる高周波電流を出力する高周波電源と、
前記高周波電流の出力を調整して、前記プリフォーマーが所定の温度に加熱されるように、前記高周波電源の出力を制御する温度制御装置とを備えていることを特徴とするプリフォーマーの予熱装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、
前記コイルが、前記プリフォーマーとの間に６〜９ｍｍの間隔を形成するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプリフォーマーの予熱装置である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は
前記温度制御装置に、前記プリフォーマーの前記電磁誘導加熱装置への近接、離間を検出する近接センサーが設けられており、
前記温度制御装置は、前記近接センサーが、前記プリフォーマーの所定の距離以内の近接を検出した場合には、前記高周波電源からの高周波電流の出力を開始し、
前記近接センサーが、前記プリフォーマーの所定距離を超える離間を検出した場合には、前記高周波電源からの高周波電流の出力を停止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリフォーマーの予熱装置である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は
前記温度制御装置に、前記プリフォーマーの温度を計測する温度センサーが設けられており、
前記温度制御装置は、前記温度センサーの計測結果に基づいて、前記プリフォーマーが所定の温度を維持して加熱されるように、前記高周波電源の出力を調整することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプリフォーマーの予熱装置である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は
下方側に配置された前記電磁誘導加熱装置の上面に、前記プリフォーマーを載置する受け台が設けられており、
前記受け台は、載置された前記プリフォーマーを受け止める上下２つの水平面と、前記２つの水平面を繋ぐ斜面が形成されて、前記プリフォーマーを端部に配置された前記温度センサーに向けて滑り落とすように構成されており、
さらに、前記受け台には、滑り落ちてきた前記プリフォーマーを所定の位置に停止させると共に、前記温度センサーと前記プリフォーマーとの衝突を防止するストッパーが設けられていることを特徴とする請求項４に記載のプリフォーマーの予熱装置である。
【００１６】
請求項６に記載の発明は
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のプリフォーマーの予熱装置を用いて、
所定の空間を隔てて上下に配置された２台の前記電磁誘導加熱装置の間に前記プリフォーマーを挟み込み、
前記高周波電源を作動させて高周波電流を発生させることにより、前記電磁誘導加熱装置の前記コイルから前記プリフォーマーに誘導電流を発生させ、
発生した前記誘導電流により、前記プリフォーマーを電磁誘導加熱して、前記プリフォーマーを所定の温度まで加熱することにより、
前記ゴム押出成形装置に装着前のプリフォーマーを予熱することを特徴とするプリフォーマーの予熱方法である。
【００１７】
請求項７に記載の発明は
前記プリフォーマーが、厚み３０ｍｍ以上のプリフォーマーであることを特徴とする請求項６に記載のプリフォーマーの予熱方法である。
【００１８】
請求項８に記載の発明は
前記プリフォーマーを、１００〜２００℃に加熱することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のプリフォーマーの予熱方法である。
【００１９】
請求項９に記載の発明は
前記プリフォーマーが、空隙部を除いた実体積を底面積で除した値が５０以下のプリフォーマーであることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のプリフォーマーの予熱方法である。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は
請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のプリフォーマーの予熱方法を用いて予熱された前記プリフォーマーを、ゴム押出成形装置の押出ヘッド部に装着して、ゴム組成物を所定の形状に押出成形することにより、タイヤ用ゴム部材を製造することを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法である。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は
前記タイヤ用ゴム部材がトレッドゴムであることを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、立体的に複雑な形状のプリフォーマーの流路全体を均一に加熱して加熱ムラの発生を防止し、安定した吐出量を維持することができるプリフォーマーの加熱技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプリフォーマーの予熱装置の構成を模式的に示す正面図である。
【図２】本発明の一実施の形態において、プリフォーマーがセットされる様子を説明する（ａ）側面図および（ｂ）平面図である。
【図３】トレッドゴムの構成を模式的に示す断面図である。
【図４】トレッドゴム押出成形装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図５】プリフォーマーの内部構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［１］本発明に至る経緯
１．プリフォーマー
本発明が対象とするプリフォーマーは従来と同様のプリフォーマーであるが、前記した通り、本発明は、内部構造が立体的に複雑な形状となっているプリフォーマーにおける均一な加熱の困難さを解決することを課題とする発明であるため、予め、プリフォーマーについて説明する。なお、ここでは、トレッドゴムを押出成形する際に使用されるプリフォーマーを例に挙げて説明する。
【００２５】
図３はトレッドゴムの構成を模式的に示す断面図、図４はトレッドゴム押出成形装置の構成を模式的に示す断面図、図５はプリフォーマーの内部構造を示す模式図である。
【００２６】
図３に示すように、トレッドゴムは、キャップゴム層、ベースゴム層、ウイングゴム層など、複数種類のゴム組成物から構成されており、前記したように、それぞれのゴム組成物を個々の押出機からプリフォーマーに供給した後、合流部であるダイプレートにて一体化して押出成形することにより製造されている。
【００２７】
具体的には、トレッドゴムは、図４に示すような構成のゴム押出成形装置を用いて製造される。図４に示すように、トレッドゴムを押出成形するゴム押出成形装置８には、キャップゴム層押出機８１、ベースゴム層押出機８２、ウイングゴム層押出機８３の３台のゴム押出機が繋がれており、それぞれのゴム押出機から、キャップゴム組成物、ベースゴム組成物、ウイングゴム組成物がプリフォーマー１１に向けて供給されている。
【００２８】
供給された各ゴム組成物は、プリフォーマー１１内の各流路（図５参照）を経由した後、ダイプレート８４で合流されて一体化されて所定の断面形状で押出成形されることにより図３に示す断面形状のトレッドゴムＴＧが製造される。
【００２９】
図５は上記したプリフォーマー１１の内部構造を示す模式図である。図５において、１２は上記した各ゴム組成物それぞれを予成形する予成形ゴム流路、１３は合流部、１４は合流部１３において一体化にされたゴム組成物をダイプレートまで送る成形ゴム流路である。
【００３０】
このように、プリフォーマー１１の内部は、複数の予成形ゴム流路と合流部、そして成形ゴム流路が形成されており、立体的にも複雑な形状となっているため、前記したように、プリフォーマーの各流路を均一に加熱して、各流路を通過するゴム組成物の流速を安定させて、吐出量を安定させることが難しかった。
【００３１】
２．本発明における検討の経過
前記したように、プリフォーマーの各流路を通過するゴム組成物の流速を安定させて、吐出量の安定を図るための従来の技術では、各流路における加熱ムラの発生を防止することができず、吐出量の安定を図ることが難しかった。
【００３２】
このような状況下、本発明者は、プリフォーマー全体を予め所定の温度まで加熱（予熱）しておけば、押出成形時、流路全体が均一に加熱されて吐出量の安定を図ることができると考え、実験と検討を行った結果、予熱の効果が大きいことが分かった。このような予熱処理は、タイヤ加硫分野では加硫効率を上げるために金型、ローカバー、中子等に対して、従来より行われていたが、押出成形に際しては行われていなかった。
【００３３】
具体的にプリフォーマーを予熱する方法として、本発明者は、まず、押出成形装置に装着される前の押出金型、即ち、プリフォーマーやダイプレートなどの全てを、暖房庫に置くことにより予熱することを考えた。しかし、この方法の場合には押出金型全体を予熱する必要があり、一部でも十分に予熱されていない箇所があると正常なゴム形状が形成されず、一方、暖房庫で十分に予熱するには長時間を要し、効率的な方法とは言えないことが分かった。
【００３４】
そして、種々検討の結果、電磁誘導加熱装置（「ＩＨヒーター」とも称される）を用いた予熱に思い至った。即ち、電磁誘導加熱は、電磁誘導の原理を利用して加熱装置に高周波電流を流すことにより、磁性体であるプリフォーマーに誘導電流を発生させて、プリフォーマーを直接加熱して昇温させることができるため、短時間での昇温が可能となり、プリフォーマーを効率的に予熱することができると考えた。
【００３５】
このように、電磁誘導加熱方式を採用することが好ましいと思われたが、ＩＨヒーターがセットされた台上にプリフォーマーを載置して下方から加熱した場合、厚みがなく小さな体積のダイプレートでは均一な加熱ができるものの、プリフォーマーは３０ｍｍ以上の厚みであることが多く、このように大きな体積で立体的に複雑な形状を有するプリフォーマーの場合には、均一な加熱を十分には行えないことが分かった。
【００３６】
即ち、プリフォーマーの下面から加熱して、厚みのあるプリフォーマーの上面まで加熱して所定の温度に昇温させるには、ＩＨヒーターを用いたとしても時間が掛かり、昇温速度が低下する。その結果、プリフォーマー全体が均一に加熱されず加熱ムラを発生してしまい、段替えロスの増加や、トレッドゴムにおける耳切れの発生増加などの不具合の発生を招いてしまう。
【００３７】
そこで、本発明者は、ＩＨヒーターの利点を生かしながら、厚みが大きいプリフォーマーであっても均一に加熱することができる予熱方法について、さらに検討を行った。その結果、２台の電磁誘導加熱装置を対向するように配置して、プリフォーマーを上下から挟み込み、この状態でプリフォーマーの両面から電磁誘導加熱することに思い至った。そして、プリフォーマーの両面から電磁誘導加熱した場合には、十分な昇温速度で短時間にプリフォーマー全体を所定の温度まで加熱することができるため、押出成形時、加熱ムラが発生せず、上記した段替えロスの増加や、トレッドゴムにおける耳切れの発生増加などの不具合の発生を防止できることが確認でき、本発明を完成するに至った。
【００３８】
［２］実施の形態
以下、実施の形態に基づき、図面を用いて本発明を具体的に説明する。
【００３９】
１．プリフォーマーの予熱装置
図１は、本実施の形態に係るプリフォーマーの予熱装置の構成を模式的に示す正面図である。図１に示すように、本実施の形態に係るプリフォーマーの予熱装置１においては、プリフォーマー１１を挟み込むことができるように、所定の空間を隔てて上下に２台の電磁誘導加熱装置２、３が配置されている。
【００４０】
２台の電磁誘導加熱装置２、３のそれぞれには、プリフォーマー１１に誘導電流を発生させてプリフォーマー１１を電磁誘導加熱するコイル２１、３１が取っ手（図示せず）によって支持されて収納されている。
【００４１】
なお、コイル２１、３１は、プリフォーマー１１との間に６〜９ｍｍの間隔を形成するように配置されていることが好ましい。６ｍｍ未満の場合には、電磁誘導により加熱されたプリフォーマー１１から発する熱がコイル２１、３１に伝わって、コイル２１、３１の過熱を招いてしまう。一方、９ｍｍを超えた場合には、プリフォーマー１１を電磁誘導させる磁束の不足を招いて、十分にプリフォーマー１１を加熱することができない。このような間隔は、電磁誘導加熱装置２、３のプリフォーマー１１が接する箇所に板状の部材２２、３２を配置することによって、確保することができる。
【００４２】
このような板状の部材２２、３２の材質としては、耐熱性で絶縁性を有していることが好ましい。また、板状の部材２２、３２にプリフォーマー１１をセットする際の衝撃に対して割れることがないように耐衝撃性に優れた材質であることが好ましい。
【００４３】
このとき、板状の部材２２、３２が磁性体であると、板状の部材自体が加熱されてコイルに熱の伝播が起こり、コイルの異常過熱を招く恐れがあるため、この点を考慮して、適切な非磁性体を選択して受け台を作製する。
【００４４】
なお、上記した取っ手も耐熱性で絶縁性を有していることが好ましい。
【００４５】
このような耐熱性で絶縁性を有している非磁性体材料として、具体的には、ポリテトラフルオロエチレンなどを挙げることができる。
【００４６】
そして、電磁誘導加熱装置２、３には、それぞれ、コイル２１、３１からプリフォーマー１１に誘導電流を発生させてプリフォーマー１１を電磁誘導加熱する誘導電流を発生させるための高周波電流を出力させる高周波電源４が接続されている。
【００４７】
高周波電源４を作動させて高周波電流の出力を開始すると、この高周波電流の作用により、コイル２１、３１の周囲に磁界が形成されて、プリフォーマー１１に誘導電流が発生して、プリフォーマー１１が上下の双方から電磁誘導加熱される。
【００４８】
また、高周波電源４には、高周波電源４からの高周波電流の出力を適宜制御する温度制御装置７が接続されている。このように、温度制御装置７を用いて高周波電源４からの高周波電流の出力を適宜制御することにより、プリフォーマー１１が所定の温度を超えて加熱されることが防止され、プリフォーマー１１を所定の加熱温度に維持して加熱することができる。
【００４９】
さらに、温度制御装置７には、電磁誘導加熱装置２、３に挟み込まれたプリフォーマーの側面近傍に配置された近接センサー６および温度センサー５が接続されている。
【００５０】
近接センサー６は、プリフォーマー１１の電磁誘導加熱装置２、３への近接、離間を検出するために設けられており、検出結果を温度制御装置７に送信する。検出結果を受信した温度制御装置７は、その受信内容に応じて、高周波電源４からの高周波電流の出力のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。具体的には、プリフォーマー１１が電磁誘導加熱装置２、３へ近接して所定の間隔以内となったことを近接センサー６が検出した場合には、その検出結果を受信した温度制御装置７は、高周波電源４からの高周波電流の出力をＯＮにして、プリフォーマー１１の加熱を開始する。一方、プリフォーマー１１が電磁誘導加熱装置２、３から離間して所定の間隔を超えた場合には、その検出結果を受信した温度制御装置７は、高周波電源４からの高周波電流の出力をＯＦＦにして、プリフォーマー１１の加熱を停止する。
【００５１】
このように、近接センサー６の検出結果に応じて、温度制御装置７が高周波電源４からの高周波電流の出力を適切に制御することにより、コイルによる誤加熱を防止することができる。具体的な近接センサー６としては、プリフォーマー１１の近接、離間を検出できるものであれば、特に限定されない。
【００５２】
温度センサー５は、プリフォーマー１１の側面からプリフォーマー１１の温度を計測するために設けられており、計側結果を温度制御装置７に送信する。計側結果を受信した温度制御装置７は、その受信内容に基づいて、高周波電源４からの高周波電流の出力を調整して、プリフォーマー１１が所定の加熱温度に維持されるように制御する。温度センサー５としては、プリフォーマー１１が接触して破損されることがないように、底部にスプリングを有し、マグネットにより装着されるマグネットタイプの温度センサーを使用することが好ましく、プリフォーマーとの衝突を回避するために設けられたストッパー（図２に示す２４）により保護されていることが好ましい。
【００５３】
なお、このとき、温度センサー５はストッパー２４のプリフォーマー１１と接触する側の端部より３〜１０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ程度奥まった位置に、先端部が位置するように配置されていることが好ましい。この距離を設けることにより、温度センサー５による温度の計測を十分に行うことができる一方、温度センサー５がプリフォーマー１１と衝突して破損されることを防止することができる。
【００５４】
上記した温度センサー５や近接センサー６による検出結果などに基づいて、高周波電源４からの高周波電流の出力を適切に制御する温度制御装置７としては、例えば、プログラミングロジックコントローラ（ＰＬＣ）を挙げることができる。
【００５５】
２．プリフォーマーの予熱方法
次に、本実施の形態に係るプリフォーマーの予熱方法について、図１を用いて説明する。
【００５６】
上記したように、本実施の形態においては、上下に配置された２台の電磁誘導加熱装置２、３の間にプリフォーマー１１を上下から挟み込み、上下両面からプリフォーマー１１を加熱する。具体的には以下の手順で行う。
【００５７】
（１）手順１（プリフォーマーのセット）
最初に、下方の電磁誘導加熱装置２上に、プリフォーマー１１をセットする。
【００５８】
図２は、本実施の形態において、プリフォーマーがセットされる様子を説明する（ａ）側面図および（ｂ）平面図である。図２において、２３はアングル、２４はストッパー、２５は斜面であり、その他の符号は図１と同じである。なお、以下では、電磁誘導加熱装置２の上面の板状の部材２２を、プリフォーマーが載置される台として受け台と表現する。
【００５９】
図２に示すように、本実施の形態における受け台２２は、載置されたプリフォーマー１１が移動していく２つの水平面と、２つの水平面を繋ぐ斜面２５が形成されて、初めに上の水平面に載置されたプリフォーマー１１を斜面２５を経て下の水平面まで滑り落として、所定の位置に停止させることができるように構成されている。
【００６０】
具体的には、プリフォーマー１１を適切な位置で停止させて固定するストッパー２４がアングル２３の側面に設けられており、滑り落ちてきたプリフォーマー１１の衝撃を和らげながら、アングル２３の側面にマグネットにより取り付けられている温度センサー５の手前の所定の位置に容易、かつ確実に停止することができる。
【００６１】
（２）手順２（プリフォーマーの挟み込み）
次に、プリフォーマー１１の上面に電磁誘導加熱装置３の板状の部材３２が接するように配置して、電磁誘導加熱装置２、３の間にプリフォーマー１１を挟み込む。
【００６２】
（３）手順３（プリフォーマーの加熱）
次に、高周波電源４を作動させて高周波電流を発生させることにより、コイル２１、３１からプリフォーマーに誘導電流を発生させて、プリフォーマー１１の電磁誘導加熱を開始する。このとき、温度制御装置７で加熱対象のプリフォーマー１１に対応した適切な加熱温度、具体的には、１００〜２００℃の温度を選択して、目標温度として設定する。そして、温度制御装置７が温度センサー５の検出結果に基づいて高周波電源４からの高周波電流の出力を制御することにより、プリフォーマー１１を設定した目標温度に加熱することができる。
【００６３】
（４）手順４（プリフォーマーの取り出し）
加熱が完了したプリフォーマー１１を受け台２２から取り出して、ゴム押出成形装置に取り付ける。
【００６４】
なお、何らかの事情があって、加熱が完了したプリフォーマー１１を受け台２２から取り出さない場合がある。この場合、一旦、高周波電源４からの高周波電流の出力をＯＦＦにして加熱を中止するが、そのまま放置して、温度センサー５によって検出された温度が目標温度から１０℃を超えて低下した場合には、再び、高周波電源４からの高周波電流の出力を自動的にＯＮにして、目標温度まで加熱する。これにより、プリフォーマー１１を受け台２２から取り出すまで、プリフォーマー１１の温度を目標温度に維持することができる。
【００６５】
プリフォーマー１１の取り出しが完了した後は、近接センサー６による検出により、コイルの出力がＯＦＦとされる。
【００６６】
このように、本実施の形態においては上下からプリフォーマーを誘導加熱により加熱するため、厚みが３０ｍｍ以上と厚く大きな体積のプリフォーマーであっても、短時間で、均一に加熱することができる。
【００６７】
そして、同じサイズのプリフォーマーであっても、プリフォーマー１１の底面積に対してプリフォーマー１１の空隙部を除いた実体積が小さい場合、即ち、プリフォーマー１１の内部が複雑な形状で空隙部が大きな割合を占めている場合には、均一に加熱することが難しくなるが、本実施の形態においては上下から誘導加熱するため、空隙部を除いた実体積を底面積で除した値が５０以下という大きな空隙部を有するプリフォーマー１１であっても、短時間で、均一に加熱することができる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態によれば、厚みがあって、立体的に複雑な形状のプリフォーマーであっても、流路全体を短時間で均一に加熱して加熱ムラの発生を防止した予熱を行うことができる。そして、このように均一に予熱されたプリフォーマーを、ゴム押出成形装置の押出ヘッド部に装着して、ゴム組成物を押出成形した場合には、各流路が加熱ムラなく均一に加熱されているため、トレッドゴムなどの複雑な構成のゴム部材であっても、各ゴム組成物を安定した吐出量で吐出して、耳切れなどの発生がないゴム部材を製造することができる。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。
【００７０】
１．プリフォーマー
図３に示す形状のトレッドゴムを押出成形するためのプリフォーマーに対して予熱を実施した。なお、下記において、厚みとは２台の電磁誘導加熱装置に挟み込まれたプリフォーマーの厚みであり、実体積とはプリフォーマーの見かけ体積から空隙部の体積を減じた値である。
【００７１】
・材質          ：炭素鋼Ｓ５５Ｃ
・厚み          ：８０ｍｍ
・実体積        ：３８１６．７９３ｍｍ３
・底面積        ：６６．７００ｍｍ２
・実体積／底面積：５７．２
【００７２】
２．プリフォーマーの予熱装置
予熱に際しては、以下の仕様のプリフォーマーの予熱装置を使用した。
・コイル      ：ハイデック（株）製  ＨＦ５２０−５．０
・高周波電源  ：ハイデック（株）製  ５．０ｋＷ  インバータ
・近接センサー：オムロン（株）製    Ｅ２Ｅ−Ｘ７Ｄ１−Ｕ  ２Ｍ
・温度センサー：安立計器（株）製    ＭＧ−１２Ｋ−ＴＳ３−ＷＴ４
・温度制御装置：三菱電機（株）製    ＰＬＣ  Ｑシリーズ
【００７３】
３．予熱方法
上記仕様のプリフォーマーの予熱装置を用い、目標温度を１５０℃に設定して、高周波電源の出力を容量５ｋＷに対し３０％程度として、初期温度２０℃から目標温度１５０℃まで加熱した。予熱の完了までに要した時間は、約１．５分であり、短時間で予熱できることが確認できた。
【００７４】
４．押出成形
予熱されたプリフォーマーを用いて図３に示す形状のトレッドゴムを押出成形し、押出成形されたトレッドゴムにおける耳切れ等の不具合の発生状況を評価した。
【００７５】
その結果、不具合の発生などは見られず、本実施の形態に基づけば、プリフォーマーが均一に予熱され、プリフォーマー内における各ゴム組成物の流速が均一になることにより、このようなプリフォーマーを装着して押出成形した場合、吐出量が安定することが確認できた。
【００７６】
以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１            プリフォーマーの予熱装置
２、３        電磁誘導加熱装置
４            高周波電源
５            温度センサー
６            近接センサー
７            温度制御装置
８            ゴム押出成形装置
１１          プリフォーマー
１２          予成形ゴム流路
１３          合流部
１４          成形ゴム流路
２１、３１    コイル
２２          板状の部材（受け台）
３２          板状の部材
２３          アングル
２４          ストッパー
２５          斜面
８１          キャップゴム層押出機
８２          ベースゴム層押出機
８３          ウイングゴム層押出機
８４          ダイプレート
ＴＧ          トレッドゴム
【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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