(57)【要約】【課題】圧延ロールに対するゴム材料の過度な付着を防止して、効率よく圧延工程を行い生産性向上に寄与するゴム材料の圧延装置およびタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】周面どうしを対向させて配置された圧延ロール２ａ、２ｂどうしの隙間に未加硫のゴム材料Ｒを通過させてシート状に圧延する圧延工程において、それぞれの圧延ロール２ａ、２ｂの周面２Ｓのケイ素量をケイ素センサ４により検知し、検知されたケイ素量が予め設定された基準値Ｃ以上になった圧延ロール２ａ、２ｂに対して、制御部７により清掃手段６を作動させてその圧延ロール２ａ、２ｂの周面２Ｓの清掃を行うことで付着しているケイ素量を低減させて、その圧延ロール２ａ、２ｂに対してゴム材料Ｒを剥離させ易くする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面どうしを隙間をあけて対向させて配置された圧延ロールを有し、前記隙間に未加硫のゴム材料を通過させる構成にしたゴム材料の圧延装置において、
それぞれの前記圧延ロールの周面のケイ素量を検知するケイ素センサと、それぞれの前記圧延ロールの周面の清掃を行う清掃手段と、前記ケイ素センサによる検知データが入力される制御部とを備えて、前記ケイ素センサにより検知されたケイ素量が予め設定された基準値以上になった前記圧延ロールに対して、前記制御部により前記清掃手段を作動させて清掃を行う指令を出す構成にしたことを特徴とするゴム材料の圧延装置。
【請求項２】
前記基準値よりも低い清掃目標値が予め設定されていて、前記ケイ素センサにより検知されたケイ素量が前記清掃目標値以下になった場合に、前記制御部により前記清掃手段による清掃を停止する指令を出す構成にした請求項１に記載のゴム材料の圧延装置。
【請求項３】
前記ケイ素センサが、蛍光Ｘ線分析装置である請求項１または２に記載のゴム材料の圧延装置。
【請求項４】
前記清掃手段が、それぞれの前記圧延ロールの周面に研磨剤を供給する研磨剤供給部と、それぞれの前記圧延ロールの周面に供給された前記研磨剤をそれぞれの前記圧延ロールの周面に押圧する押圧部とを有する請求項１〜３のいずれかに記載のゴム材料の圧延装置。
【請求項５】
前記清掃手段が、軸芯部から多数のブラシ線材が突出している回転ブラシである請求項１〜３のいずれかに記載のゴム材料の圧延装置。
【請求項６】
それぞれの前記圧延ロールの周面に前記ゴム材料が残存しているか否かを検知する確認センサを有し、この確認センサがそれぞれの前記圧延ロールの周面に前記ゴム材料が残存していると検知した場合は前記制御部により前記清掃手段を作動させずに清掃を行わない構成にした請求項１〜５のいずれかに記載のゴム材料の圧延装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のゴム材料の圧延装置により圧延されたゴム材料を使用してグリーンタイヤを成形し、このグリーンタイヤを加硫するタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム材料の圧延装置およびタイヤの製造方法に関し、さらに詳しくは、圧延ロールに対するゴム材料の過度な付着を防止して、効率よく圧延工程を行うことができ、生産性向上に寄与するゴム材料の圧延装置およびタイヤの製造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は、未加硫のゴム材料をシート状に圧延する圧延工程がある。圧延工程では、圧延ロールの間にゴム材料を通過させてシート状にする（例えば、特許文献１参照）。未加硫のゴム材料は粘着性が高く、圧延ロールに密着したままになると圧延することができない。そのため、特許文献１に記載に発明では、圧延ロールの温度を調整することで、ゴム材料を圧延ロールから剥離させ易くして密着を防止している。或いは、スクレーパを設置して圧延ロールに密着したゴム材料を剥離させることが行われている。
【０００３】
しかしながら、圧延ロールの温度調整だけではゴム材料を圧延ロールから十分に剥離させることができないことがある。特に、ケイ素を含むゴム材料を圧延する場合には圧延ロールに密着し易くなる。スクレーパを設置しても、スクレーパに多量のゴム材料が巻き付くことになる。そのため、圧延設備を頻繁に停止させてゴム材料を圧延ロールやスクレーパから除去する必要がある。これに伴い、圧延工程の効率は低下してゴム製品の生産性を低下させる要因になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２４９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、圧延ロールに対するゴム材料の過度な付着を防止して、効率よく圧延工程を行うことができ、生産性向上に寄与するゴム材料の圧延装置および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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明のゴム材料の圧延装置は、周面どうしを隙間をあけて対向させて配置された圧延ロールを有し、前記隙間に未加硫のゴム材料を通過させる構成にしたゴム材料の圧延装置において、それぞれの前記圧延ロールの周面のケイ素量を検知するケイ素センサと、それぞれの前記圧延ロールの周面の清掃を行う清掃手段と、前記ケイ素センサによる検知データが入力される制御部とを備えて、前記ケイ素センサにより検知されたケイ素量が予め設定された基準値以上になった前記圧延ロールに対して、前記制御部により前記清掃手段を作動させて清掃を行う指令を出す構成にしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明のタイヤの製造方法は、上記のゴム材料の圧延装置により圧延されたゴム材料を使用してグリーンタイヤを成形し、このグリーンタイヤを加硫することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のゴム材料の圧延装置によれば、ケイ素センサにより検知した周面のケイ素量が基準値以上になった圧延ロールに対して、その周面を清掃することで付着したケイ素量を低減させることができる。これに伴い、この圧延ロールに対してゴム材料を剥離させ易くなる。それ故、圧延ロールにゴム材料が過度に付着して圧延が行えなくなる不測の事態を回避できる。また、必要以上の頻度で圧延ロールの清掃を行うことを回避できるので、清掃のために圧延工程を停止させる時間を最小限にすることが可能になり、効率的に圧延工程を行うことができる。
【０００９】
本発明のタイヤの製造方法は、上記の圧延装置により効率的に圧延されたゴム材料を使用してタイヤを製造するので、タイヤの生産性を向上させるには有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のゴム材料の圧延装置を側面視で例示する説明図である。
【図２】図１の圧延装置を平面視で例示する説明図である。
【図３】圧延工程の手順を例示するフロー図である。
【図４】図１の圧延ロールの周面のケイ素量の経時変化を模式的に例示するグラフ図である。
【図５】図１の圧延ロールを清掃している状態を側面視で例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のゴム材料の圧延装置およびタイヤの製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図２に例示する本発明のゴム材料の圧延装置１は、周面２Ｓどうしを隙間をあけて対向させて配置された複数の圧延ロール２（２ａ、２ｂ）を有している。未加硫のゴム材料Ｒは圧延ロール２どうしの隙間を通過してシート状に圧延される。
【００１３】
本発明は、圧延ロール２の周面２Ｓに付着しているケイ素量と、この周面２Ｓに対するゴム材料の粘着性との相関関係を把握したことに起因して創作されている。即ち、周面２Ｓに付着しているケイ素量が多くなるに連れて、ゴム材料Ｒが圧延ロール２に対して過度に付着して剥離し難くなることを本願発明者は知得し、この知得に基づいて本発明が創作された。
【００１４】
そこで、この圧延装置１は、それぞれの圧延ロール２の周面２Ｓのケイ素量を検知するケイ素センサ４と、それぞれの圧延ロール２の周面２Ｓの清掃を行う清掃手段６と、ケイ素センサ４による検知データが入力される制御部７とを備えている。この実施形態では、圧延装置１はさらに確認センサ５を有している。確認センサ５はそれぞれの圧延ロール２に近接して配置されている。また、圧延ロール２の前後に隣接して搬送コンベヤ８ａ、８ｂが設置されている。
【００１５】
それぞれの圧延ロール２は、モータ等の駆動部３により回転駆動される。それぞれの圧延ロール２および搬送コンベヤ８ａ、８ｂの作動は制御部７により制御される。
【００１６】
ケイ素センサ４は、それぞれの圧延ロール２の周面２Ｓに近接して配置されている。それぞれケイ素センサ４は、非接触でそれぞれの圧延ロール２の周面２Ｓのケイ素量を定量測定できる仕様になっている。ケイ素センサ４としては、例えば周面２Ｓに付着している元素を分析できる蛍光Ｘ線分析装置を用いる。ケイ素センサ４は制御部７と通信可能に接続されていて、ケイ素センサ４による検知データは制御部７に逐次入力される。
【００１７】
確認センサ５は、それぞれの圧延ロール２の周面２Ｓにゴム材料Ｒが残存しているか否かを検知する。確認センサ５としては、例えばレーザセンサ、サーモグラフィ、カメラ装置等を用いることができる。確認センサ５は制御部７と通信可能に接続されて、確認センサ５による検知データは制御部７に入力される。
【００１８】
清掃手段６は、それぞれの圧延ロール２の周面２Ｓに付着したケイ素を除去できるものであればよい。この実施形態では、清掃手段６は、それぞれの圧延ロール２の周面２Ｓに研磨剤Ｐを供給する研磨剤供給部６ａと、それぞれの圧延ロール２の周面に供給された研磨剤Ｐをそれぞれの圧延ロール２の周面２Ｓに押圧する押圧部６ｂとを有している。研磨剤Ｐとしては、粉体のアルミナや砂等を用いることができる。研磨剤Ｐは粉体の状態で周面２Ｓに供給することもできるが、周囲に飛散するのを防止するため水分に混合させた状態で供給するとよい。
【００１９】
清掃手段６としては、その他に例えば軸芯部に多数のブラシ線材が突出している回転ブラシ等を用いることもできる。例えば、ブラシ線材に研磨剤Ｐを付着させた仕様にすることもできる。或いは、回転ブラシと研磨剤供給部６ａとを組み合わせた仕様する構成にすることもできる。
【００２０】
制御部７は、ケイ素センサ４および確認センサ５による検知データに基づいて、清掃手段６、駆動部３を作動させる。制御部７には、予め設定されたケイ素量の基準値Ｃが入力されている。この基準値Ｃは、圧延ロール２の周面２Ｓにゴム材料Ｒが過度に付着せずに円滑に剥離させる状態を確保できるケイ素量の上限値である。この基準値Ｃは、圧延ロール２によりゴム材料Ｒの圧延を行って、周面２Ｓに付着しているケイ素量とその際のゴム材料Ｒの周面２Ｓに対する粘着性との関係を事前に把握して適切な値に設定される。
【００２１】
制御部７にはさらに、基準値Ｃよりも低い清掃目標値Ｇが予め入力されている。この清掃目標値Ｇは、圧延ロール２を清掃した後の周面２Ｓにおけるケイ素量の指標になる。この清掃目標値Ｇを低い値に設定するに連れて、清掃後の周面２Ｓに付着しているケイ素量は少なくなるが清掃時間が長くなる。そのため、清掃目標着Ｇは清掃具合と清掃時間とを考慮して適宜の値に設定される。
【００２２】
以下、本発明の圧延装置１を用いたゴム材料Ｒの圧延工程の手順を、図３に例示するフロー図に基づいて説明する。
【００２３】
バンバリーミキサ等の混練機により混練された未加硫のゴム材料Ｒが図１に例示するように、上流側の搬送コンベヤ８ａにより搬送されて圧延ロール２どうしの隙間に投入される。このゴム材料Ｒはケイ素を含有している。ゴム材料Ｒがシリカ系のコンパウンドの場合はケイ素の含有率が高くなる。
【００２４】
それぞれの圧延ロール２は互いに反対方向に回転駆動されていて、ゴム材料Ｒは圧延ロール２の隙間を上方から下方へ通過する。通過する過程でゴム材料Ｒはそれぞれの圧延ロール２の周面２Ｓに挟まれてシート状に圧延される。圧延されたゴム材料Ｒは下流側の搬送コンベヤ８ｂにより後工程に搬送される。
【００２５】
圧延工程では、例えば複数バッチのゴム材料Ｒが連続して圧延される。連続的に行われる圧延工程では同じ仕様のゴム材料Ｒだけでなく、途中で異なる仕様のゴム材料Ｒに切り替わることもある。
【００２６】
圧延工程を繰り返すことにより、図４に例示するように圧延ロール２の周面２Ｓには少しずつケイ素が蓄積されて付着量が増大する。そこで、本発明では、ケイ素センサ４によりそれぞれの圧延ロール２の周面２Ｓのケイ素量が逐次検知される。制御部７では、入力されたケイ素センサ４の検知データ（検知されたケイ素量）と基準値Ｃとが逐次比較される。検知されたケイ素量が基準値Ｃ以上になった場合は、制御部７は清掃手段６を作動させて、周面２Ｓのケイ素量が基準値Ｃ以上になった圧延ロール２に対して清掃を行う指令を出す。
【００２７】
ここで、この実施形態では、確認センサ５がそれぞれの圧延ロール２にゴム材料Ｒが残存しているか否かを検知している。そして、圧延ロール２にゴム材料Ｒが残存していないと確認センサ５が検知した場合は、制御部７が出した清掃を行う指令はそのまま維持されて、清掃手段６を作動させて圧延ロール２の周面２Ｓの清掃を開始する。
【００２８】
一方、圧延ロール２にゴム材料Ｒが残存していると確認センサ５が検知した場合は、制御部７が出した清掃を行う指令は保留されて、清掃手段６を作動させずに清掃を開始しない。この場合は、圧延ロール２に残存しているゴム材料Ｒを、例えば下流側に移動させて圧延ロール２から除去する。これにより、確認センサ５は、圧延ロール２にゴム材料Ｒが残存していないと検知し、制御部７が出した清掃を行う指令の保留は解除されて清掃手段６を作動させて清掃を開始する。
【００２９】
圧延装置１に確認センサ５を設けない場合は、作業者の目視等によってそれぞれの圧延ロール２にゴム材料Ｒが残存しているか否かを確認する。そして、それぞれの圧延ロール２にゴム材料Ｒが残存してない場合に、清掃手段６を作動させて圧延ロール２の周面２Ｓの清掃を開始する。この実施形態のように確認センサ５を設けることで、圧延ロール２にゴム材料Ｒが残存している状態で周面２Ｓの清掃を行う不具合を、確実に回避するには有利になる。
【００３０】
この実施形態では図５に例示するように、圧延ロール２の清掃を行う際には、対象となる圧延ロール２の周面２Ｓに研磨剤供給部６ａから研磨剤Ｐを供給する。研磨剤Ｐの供給は、圧延ロール２を回転させた状態でも停止させた状態でもよい。研磨剤Ｐは、周面２Ｓに吹き付けることも塗布することもできる。
【００３１】
その後、押圧部６ｂを待機位置から圧延ロール２の周面２Ｓに近接移動させて圧延ロール２を回転駆動させることで、研磨剤Ｐを圧延ロール２の周面２Ｓに押圧する。これにより、圧延ロール２の周面２Ｓは研磨剤Ｐによって研磨されて、周面２Ｓに付着しているケイ素が除去される。押圧部６ｂの押圧表面には水分に混合された研磨剤Ｐを保持できる繊維材等を設けることもできる。
【００３２】
清掃手段６として上述した回転ブラシを用いる場合は、ブラシ線材の先端部を圧延ロール２の周面２Ｓに当接させた状態で圧延ロール２を回転駆動させる。これにより、回転ブラシが回転して周面２Ｓに付着したケイ素はブラシ線材により除去される。この時、周面２Ｓに対して研磨剤供給部６ａから研磨剤Ｐを供給しながら回転ブラシを回転させることもできる。
【００３３】
清掃手段６によって清掃を行うことにより、圧延ロール２の周面２Ｓのケイ素量は図４に例示するように低下する。周面２Ｓのケイ素量はケイ素センサ４により逐次検知されている。ケイ素センサ４により検知されたケイ素量が清掃目標値Ｇ以下になった場合には、制御部７により清掃手段６による清掃を停止する指令を出して清掃を終了する。その後、圧延工程を再開する。
【００３４】
ケイ素センサ４による周面２Ｓに対する検知位置は、圧延ロール２の幅方向の特定の位置でもよいが、幅方向を異ならせた複数位置でケイ素量を検知することが望ましい。また、この実施形態では、対になる圧延ロール２のうちの一方の周面２Ｓのケイ素量が基準値Ｃ以上になると、両方の圧延ロール２ａ、２ｂの周面Ｓが清掃手段６によって清掃される構成になっている。本発明は、この構成に限定されず、周面２Ｓのケイ素量が基準値Ｃ以上になっている圧延ロール２だけ（例えば一方の圧延ロール２ａだけ）を清掃対象にすることもできる。
【００３５】
このように本発明の圧延装置１によれば、ケイ素センサ４により検知した周面２Ｓのケイ素量が基準値Ｃ以上になった圧延ロール２に対して、その周面２Ｓを清掃することで付着したケイ素量を低減させることができる。これに伴い、この圧延ロール２の周面２Ｓに対してゴム材料Ｒを剥離させ易くなる。それ故、圧延ロール２にゴム材料Ｒが過度に付着して圧延が行えなくなる不測の事態を回避できる。
【００３６】
また、本発明の圧延装置１によれば、定期的に圧延ロール２の清掃を行う必要がなく、清掃の必要が生じた場合のみ圧延ロール２の清掃を行うことができる。それ故、圧延ロール２の清掃頻度が少なくなり、清掃のために圧延工程を停止させる時間を最小限にすることが可能になる。したがって、効率的に圧延工程を行うには有利になる。
【００３７】
図１、２に例示した圧延装置１と同様の構造の圧延装置を用いて、ケイ素含有のゴム材料の圧延を繰り返し行い、圧延手段による周面２Ｓの清掃を行う前と後でゴム材料Ｒの周面２Ｓに対する粘着性（即ち、剥離性）を確認した。清掃前に対して清掃後では周面２Ｓに付着しているケイ素量を半減させた。その結果、周面２Ｓに対するゴム材料の粘着力は清掃前に対して清掃後では概ね半減したことが確認されている。
【００３８】
尚、本発明の圧延装置１は、ケイ素を含むゴム材料Ｒを圧延する場合に限らず適用することができる。ケイ素を含有していないゴム材料Ｒを圧延する場合であっても、そのゴム材料Ｒの圧延よりも前に、圧延装置１によってケイ素を含むゴム材料Ｒの圧延を行っていると圧延ロール２の周面２Ｓにケイ素が付着している。そのため、ケイ素を含有しないゴム材料Ｒが圧延ロール２から剥離し難くなることがある。したがって、ケイ素を含有していないゴム材料Ｒを圧延する場合にも本発明の圧延装置１は有益である。」
【００３９】
本発明のタイヤの製造方法は、上述した圧延装置１により圧延されたゴム材料Ｒを使用してグリーンタイヤを成形する。次いで、このグリータイヤを加硫用モールドの中で既存の方法で加硫してタイヤを製造する。圧延装置１では、効率的にゴム材料Ｒが圧延されるので、これに伴い、グリーンタイヤ、ひいては加硫済みのタイヤの生産性を向上させるには有利になる。
【符号の説明】
【００４０】
１  圧延装置
２（２ａ、２ｂ）  圧延ロール
２Ｓ  周面
３  駆動部
４  ケイ素センサ
５  確認センサ
６  清掃手段
６ａ  研磨剤供給部
６ｂ  押圧部
７  制御部
８ａ、８ｂ  搬送コンベヤ
Ｒ  ゴム材料
Ｐ  研磨剤
【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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