(57)【要約】【課題】  筒形形状の被加熱材を加圧しながら、高周波誘電により加熱する。【解決手段】  加硫成型装置１０は、内型２０と外型４０を備える。内型２０の外周面２７には、筒状に形成された被加熱材３０を装着する。外型４０は、略円筒形の収納室を有し、その内周面に沿うように円筒形の電極材６５を備える。電極材６０の内部には、被加熱材３０を装着した内型２０を配置する。外型４０は、電極材６０を押圧し、電極材６０はこの押圧により被加熱剤３０に密着する。外型４０の押圧により、外型４０と内型２０により被加熱材３０を挟圧する。また、被加熱材３０を加熱するために、電極材６５と内型２０の間に高周波電圧を印加する。【選択図】          図３
2007018974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成された被加熱材を高周波誘電により加熱するための高周波誘電加熱装置であって、
前記被加熱材の厚さ方向に高周波電圧を印加し、前記被加熱材を加熱する電圧印加手段と、
前記被加熱材の厚さ方向に圧力を付勢し、前記被加熱材を加圧する加圧手段と、
を備える高周波誘電加熱装置。
【請求項２】
外周面に前記被加熱材が取り巻かれる柱状の内型と、
前記被加熱材が取り巻かれた前記内型を囲むように配置される外型と、
前記外型と内型の間において、前記被加熱材の外周面に沿うように配置可能である電極材とをさらに備え、
前記電圧印加手段が、前記電極材と前記内型の間に高周波電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項３】
前記被加熱材が、前記電極材を介して、外型によって押圧され、前記外型と前記内型によって挟圧されることを特徴とする請求項２に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項４】
前記電極材が、前記外型から押圧されることにより、少なくともその一部が前記被加熱材に向けて内側に変形させられ、前記被加熱材の外周面に沿うように配置されることを特徴とする請求項３に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項５】
前記外型が、内側に向けて膨張することにより前記電極材を押圧するジャケットを備え、前記電極材が、前記ジャケットに押圧されて撓むことにより、内側に向けて変形させられることを特徴とする請求項４に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項６】
前記電極材が、前記ジャケット内に設けられ、前記ジャケットとともに、内側に向けて変位させられることを特徴とする請求項５に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項７】
前記電極材は、前記ジャケットに対して変位可能にジャケット内に設けられることを特徴とする請求項６に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項８】
前記外型の内周面または前記内型の外周面の少なくとも一方が、前記高周波電圧による加熱とは異なる熱媒体で加熱されることを特徴とする請求項２に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項９】
前記内型の外周面が円周面であって、前記被加熱材が円筒形を呈することを特徴とする請求項２に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項１０】
前記電極材が、周方向に分離された可撓性を有する複数の薄板部と、前記複数の薄板部を、周方向に連接する固定部とを備え、
前記複数の薄板部がそれぞれ、前記被加熱材に向けて内側に変形させられることにより、前記各薄板部がそれぞれ前記被加熱材の外周面に沿うように配置されることを特徴とする請求項２に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項１１】
外周面に筒状に形成された被加熱材が取り巻かれる柱状の内型と、
前記内型と前記被加熱材の間において、前記被加熱材の内周面に沿うように配設可能な電極材と、
前記被加熱材が取り巻かれた内型を囲むように配置される外型とをさらに備え、
前記電圧印加手段が、前記電極材と前記外型の間に高周波電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項１２】
前記被加熱材が、前記電極材を介して、内型に押圧され、前記外型と前記内型によって挟圧されることを特徴とする請求項１１に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項１３】
筒状に形成された被加熱材を高周波誘電により加熱する高周波誘電加熱方法であって、
前記被加熱材の厚さ方向に高周波電圧を印加し、前記被加熱材を加熱するとともに、前記被加熱材の厚さ方向に圧力を付勢し、前記被加熱材を加圧する高周波誘電加熱方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の高周波誘電加熱方法によって得られる加熱済み被加熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば加硫成型装置等に適用される高周波誘電加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スリーブ状の被加熱材を加圧・加熱するための装置として、例えばワンポット式の加硫成型装置が知られている（例えば特許文献１）。この加硫成型装置においては、被加熱材は、筒状の外型と、外型内部に同心的に配置される内型の間に配置され、外型および内型の内部に供給される熱媒体により加熱されるとともに、外型と内型によって挟圧され、加熱・加圧されることにより加硫成型される。
【０００３】
このワンポット式の加硫成型装置においては、外型または内型に供給される熱媒体の熱エネルギーが、被加熱材の外周面および内周面から被加熱材の内部に熱伝導され、これにより被加熱材全体が加熱される。しかし、被加熱材は、例えばゴムや樹脂で構成される場合、一般的にその熱伝導率が低く、熱伝導による加熱では、被加熱材内部には充分に熱エネルギーが伝導されない。
【０００４】
そこで、近年、被加熱材をその内部から加熱する方法が検討されつつあり、その方法の一つとして被加熱材を電極間に配置して、高周波誘電加熱により加熱する方法が提案されつつある。
【０００５】
例えば筒状形状を呈する被加熱材を高周波誘電加熱により加熱する場合、上部電極と下部電極の間に、被加熱材を保持したホルダーを配置させ、ホルダーとともに被加熱材を回転させながら、被加熱材を加熱する方法が知られている（例えば特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−８２４号公報
【特許文献２】特開平１１−１２３７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２に記載の高周波誘電加熱によれば、ホルダーを回転させるために余計な動力が必要な上に、ホルダーも高周波電圧により加熱されるので、加熱効率が低下させられる。また、被加熱材はホルダーによって保持されているので、被加熱材に圧力を付勢することは困難である。
【０００７】
したがって、特許文献２に記載の高周波誘電加熱においては、ホルダーを省略することが考えられる。しかし、ホルダーによって被加熱材が回転されないと、円筒形の被加熱材には均一に高周波電圧が印加されないので、被加熱材を均一に加熱することが困難である。
【０００８】
そこで、本願発明においては、上記問題点に鑑みて成されたものであり、筒状形状を呈する被加熱材を加圧しながら効率よく加熱することができる高周波誘電加熱装置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】
【０００９】
本発明に係る高周波誘電加熱装置は、筒状に形成された被加熱材を高周波誘電により加熱するための高周波誘電加熱装置であって、被加熱材の厚さ方向に高周波電圧を印加し、被加熱材を加熱する電圧印加手段と、被加熱材の厚さ方向に圧力を付勢し、被加熱材を加圧する加圧手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る高周波誘電加熱装置は、好ましくは外周面に被加熱材が取り巻かれる柱状の内型と、被加熱材が取り巻かれた内型を囲むように配置される外型と、外型と内型の間において、被加熱材の外周面に沿うように配置可能である電極材とをさらに備え、電圧印加手段が、電極材と内型の間に高周波電圧を印加することを特徴とする。さらに好ましくは被加熱材は、電極材を介して、外型によって押圧され、外型と前記内型によって挟圧される。
【００１１】
電極材が、外型から押圧されることにより、少なくともその一部が被加熱材に向けて内側に変形させられ、被加熱材の外周面に沿うように配置されることが好ましい。このように、電極が変形することにより、被加熱材に適正に圧力を付勢することができる。また、この場合、外型は、内側に向けて膨張することにより電極材を内側に向けて押圧するジャケットを備え、電極材が、ジャケットに押圧され撓むことにより、内側に向けて変形させられることが好ましい。
【００１２】
電極材は、ジャケットの内周面に隣接するように設けられ、ジャケットに接触していても良いし、ジャケットから離間していても良い。また、ジャケットに接着されていても良い。さらには、ジャケット内に設けられ、ジャケットとともに、内側に向けて変形させられることにより内側に向けて押圧されても良い。この場合、電極材は、ジャケットに対して変位可能にジャケット内に設けられることが好ましい。これにより、電極材は自由に変形可能であるので、被加熱材の外周面の形状に沿うように変形可能である。
【００１３】
外型の内周面または内型の外周面の少なくとも一方が、高周波電圧による加熱とは異なる熱媒体で加熱されることが好ましい。このような構成によれば、高周波電圧により加熱された被加熱材が、外型の内周面または内型の外周面により熱吸収されることが防止されるので、被加熱材の全体が均一に加熱されやすくなる。ここで、当該熱媒体としては、例えば、内型または外型内部に供給される気体または液体の熱媒体（例えば、水蒸気、オイル等）、または内型または外型の内部または周面等に設けられる電気的加熱装置等が挙げられる。なお、内型の外周面は円周面であって、被加熱材が円筒形を呈することが好ましい。
【００１４】
電極材は、例えば周方向に分離された可撓性を有する複数の薄板部と、複数の薄板部を、周方向に連接する固定部とを備え、複数の薄板部はそれぞれ、被加熱材に向けて内側に変形させられることにより、被加熱材の外周面に沿うように配置されることが好ましい。これにより、電極材は被加熱材の外周面に沿うように変形しやすくなる。
【００１５】
このとき、各薄板部は、内型の軸方向に平行に延びるスリットにより互いに分離されていることが好ましい。また、各薄板部が、少なくとも一部が内型の軸方向に対して傾き、若しくは蛇行して延びるスリットにより、互いに分離されていても良い。
【００１６】
また電極材は、例えば、金属繊維を含む糸によって織成される織物、金属繊維を含む糸によって編まれる編物、異なる方向に延びる多数の金属ワイヤが接続されて構成されるもの、または金属ワイヤによって編まれた金網等であっても良い。
【００１７】
本発明に係る高周波誘電加熱装置は、外周面に筒状に形成された被加熱材が取り巻かれる柱状の内型と、内型と被加熱材の間において、被加熱材の内周面に沿うように配設可能な電極材と、被加熱材が取り巻かれた内型を囲むように配置される外型とをさらに備え、電圧印加手段が、電極材と外型の間に高周波電圧を印加しても良い。この場合、被加熱材は、電極材を介して、内型に押圧され、外型と内型によって挟圧される。
【００１８】
本発明に係る高周波誘電加熱方法は、筒状に形成された被加熱材を高周波誘電により加熱する高周波誘電加熱方法であって、被加熱材の厚さ方向に高周波電圧を印加し、被加熱材を加熱するとともに、被加熱材の厚さ方向に圧力を付勢し、被加熱材を加圧する。なお、本発明に係る加熱済み被加熱材は、上記高周波誘電加熱方法によって得られる加熱済み被加熱材である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る高周波誘電加熱装置によれば、筒状に形成された被加熱材に対して、その径方向に高周波電圧を印加できる。したがって、被加熱材は、例えば回転させなくても、いずれの部分においても略均一に誘電加熱が起こり、被加熱材を温度むらなく均一に加熱することができる。また、本発明においては、電極材を介して被加熱材が押圧され、被加熱材に圧力が付勢されるので、被加熱材に圧力を付勢しつつ、加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る加硫成型装置を示す。加硫成型装置１０は、内型２０と、内型２０を内部に収納するための外型４０を有する。内型２０は、略円柱状に金属で形成され、その内型２０内部には熱媒体や冷却水が通過するための通路が設けられ、熱媒体が通過することにより、内型２０の外周面２７が加熱させられる。内型２０の上面２２および下面２３にはそれぞれ、内型２０内部に熱媒体を送入出するための入出管２４、２５設けられる。入出管２４、２５は、上面２２および下面２３の中心から、それぞれ上方および下方に突出する。なお、熱媒体としては、例えば水蒸気、オイル等が使用される。
【００２１】
図２に示すように、内型２０の外周面２７には、被加熱材３０として帆布８０およびゴムシート８１が順に巻き付けられ、巻き付けられた被加熱材３０は略円筒形状を呈する。被加熱材３０は、このように巻き付けられることにより、その内周面３１が内型２０の外周面２７に沿うように、内型２０に装着される。略円筒状の被加熱材３０は、その軸方向の長さが、図１に示すように内型２０の軸方向の長さより短く、内型２０の下端部、上端部においては、被加熱材３０が巻きつけられていない。なお、被加熱材３０は、この構成に限定されず、高周波誘電により加熱され得るものならば良く、各種樹脂、エラストマー、高分子天然材料等を含むものであれば良い。また、ゴムシート８１の上にはさらに、ポリテトラフルオロエチレンシート等が被覆されても良い。ポリテトラフルオロエチレンシートは、ゴムに対して離型性が高く、加硫によりゴムシートには接着されず、後述するように加硫により得られるベルト等を構成しない。すなわち、被加熱材３０はこのように、加硫成型の対象となる材料以外の材料（本実施形態ではポリテトラフルオロエチレンシート）を含んでいても良い。
【００２２】
図１に示すように、略円筒状の被加熱材３０の上方には円筒状に成形された第１絶縁ブロック６１ａが被加熱材３０に対して同心的に載せられ、第１絶縁ブロック６１ａの径方向内側には、内型２０の上端部が配置されている。第１絶縁ブロック６１ａには、内型２０の軸方向に貫通したエア抜き穴７１が設けられる。
【００２３】
外型４０は、有底の略円筒形状を呈する外枠４１と、外枠４１の上面に固定される上蓋４２と、外枠４１の内側に設けられるゴムジャケット４３を備える。外枠４１および上蓋４２は、電流が導通可能なように金属で形成される。外枠４１の底部５０は、段差状に形成され、中央部に略円形の挿通孔４６が設けられる円形の基底面４７と、基底面４７の外周縁部から外枠４０の軸方向に立ち上げられる接続部４８と、接続部４８に連設され、基底面４７と平行に接続部４８から外側に広がり外枠４１の側面７２に接続される中底面４９とによって構成される。挿通孔４６には、内型２０が収納されたとき、入出管２５に接続される接続管８５が挿通されている。
【００２４】
上蓋４２は、内型２０を挿入するための円形の開口部が設けられ、該開口部は上蓋４２の側面４５により形成される。上蓋４２の下面および中底面４９の内縁部には、全周に亘ってそれぞれ下方および上方に突出する環状形状の底面突起部５６および上面突起部５７が連接される。
【００２５】
ゴムジャケット４３は、円筒形状を呈し外枠４１と同心的に配設されるとともに、その円筒形状の両端部が拡径するように広げられ、底面突起部５６および上面突起部５７の外周側の側面に嵌合されて上蓋４２および中底部４９に固定されている。ゴムジャケット４３は、これら突起部に嵌合することにより、その径方向内側に向かって押圧された場合でも、ゴムジャケット４３の上蓋４２および中底部４９に対する固定状態は維持される。
【００２６】
以上の構成により、ゴムジャケット４３と外枠４１の側面７２の間には、中底面４９を底面とし、上蓋４２を上面とする密閉空間が形成される。そして、ゴムジャケット４３の内周面は、上蓋４２の側面４５、底部５０の接続面４８とともに、略同一曲面を形成し、これにより、この同一曲面を内周面とし、基底面４７を底面とする円筒状の収納室６７が設けられる。
【００２７】
ゴムジャケット４３（すなわち収納室６７）の内部には、電極材６０が設けられる。電極材６０は、円筒形に形成される電極部６５と、電極部６５の上端部から外側に向かって広がる鍔部６６を有す。電極部６５は、収納室６７の内周面（すなわち、ゴムジャケット４３、側面４５、接続面４８）に沿うように外枠４１に同心的に設けられ、鍔部６６は上蓋４２の上面に沿って設けられる。電極材６０の鍔部６６は上蓋４２の上面に固定され、これにより電極材６０は、外型４０に取り付けられている。また、電極材６５の下端部は、後述するように、接続部４８に上下方向に移動可能に支持されている。
【００２８】
外枠４１には、注入口５２および排出口５３が設けられ、注入口５２から密閉空間５４に水蒸気等の圧力媒体が注入されるとともに、密閉空間５４の圧力媒体は排出口５３から排出される。
【００２９】
収納室６７の基底面４７の上面には、挿通孔４６を避けるように、内径が挿通孔４６の直径に一致し、外周面が収納室６７の内周面（すなわち、電極部６５の内周面）に沿うように形成された円筒形状の第２絶縁ブロック６１ｂが設けられる。第２絶縁ブロック６１ｂの上面には、内周面が内型２０の外周面に沿うような内径を有するとともに、外周面が収納室の内周面に沿うように形成された円筒形状の第３絶縁ブロック６１ｃが設けられる。なお、第２絶縁ブロック６１ｂおよび第３絶縁ブロック６１ｃは、一体的に成形され、その断面形状がＬ字状を呈する絶縁ブロックであっても良い。また、第１ないし第３の絶縁ブロック６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、シリコン、またはフッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン）等の絶縁体で形成される。
【００３０】
図３は、内型２０が外型４０内に収納されたときの加硫成型装置を示す。被加熱材３０が装着された内型２０が、外型４０内に収納されると、内型２０の下端部が、第３絶縁ブロック６１ｃの内周側に挿入されるとともに、内型２０の入出管２５が第２絶縁ブロック６１ｂの内周内に挿通され、内型２０の下面２３が第２環状ブロック６１ｂの上面に載置される。そして、被加熱材３０の下面は、第３絶縁ブロック６１ｃの上面に接触し、または近接される。このように内型２０が収納されると、内型２０と外型４０（外枠４１）の軸が一致し、被加熱材３０は電極部６５の径方向内側に配置され、その外周面が電極部６５の内周面に対向させられる。すなわち、内型２０が外型４０内に収納されると、内型２０、外型４０、被加熱材３０および電極材６５は、同心的に設けられ、それぞれの軸は一致する。
【００３１】
内型２０が、収納室６７内に収納されると、内型２０および外型４０には、それぞれ導線（不図示）が接続され、こられ導線は、電源供給のための不図示の電源に接続される。外型４０は、電極材６０が取り付けられた上蓋４２および接続部４８を介して、電極部６５に電気的に接続されており、電極部６５と内型２０の間には、高周波電圧が印加可能になる。
【００３２】
また、内型２０の入出管２４、２５には、熱媒体を供給するために、それぞれ接続管８５が接続される。接続管８５は、内型２０の供給された電流を導通しないように、シリコン、フッ素樹脂等の絶縁体で構成される。
【００３３】
次に、本実施形態における加熱・加硫方法について説明する。本実施形態においては、内型２０が外型４０内に収納された状態において、外型４０に設けられた密閉空間５４に圧力媒体が供給され、ゴムジャケット４３がその径方向内側に膨張させられる。ゴムジャケット４３の膨張により、円筒形の電極部６５は縮径し、内側に撓んで変位させられ、被加熱材３０に密着する。そして、被加熱材３０は、電極部６５を介してゴムジャケット４３に押圧され、これにより被加熱材３０は、ゴムジャケット４３と内型２０に挟圧され、所定圧力が付勢される。
【００３４】
このように所定圧力が付勢された状態で、内型２０と外型４０間には、電力が供給され、電極部６５と、内型２０の間には、高周波電圧が印加される。したがって、被加熱材３０は高周波誘電により加熱される。また、密閉空間５４に供給される圧力媒体は、例えば水蒸気であって、熱媒体の役割を兼ねており、さらには内型２０にも熱媒体が供給され、これら熱媒体により外型４０（すなわち、収納室６７）の内周面および内型２０の外周面２７が加熱される。したがって、被加熱材３０は、外型４０の内周面および内型２０の外周面２７から熱伝導によっても加熱される。
【００３５】
内型２０および外型４０に供給される熱媒体並びに、高周波誘電により、被加熱材３０が加熱され、加硫温度（例えば、１５０℃）に達すると、内型２０および電極材６０間における高周波電圧の印加が停止され、高周波誘電による被加熱材３０の加熱が終了される。高周波誘電による加熱が終了した後においても、内型２０および外型４０への熱媒体および圧力媒体の供給は継続され、被加熱材３０の温度は加硫温度に維持されるとともに、所定圧力も同様に維持され、圧力と加硫温度が維持された状態で、所定時間にわたって被加熱材３０が加硫させられる。
【００３６】
加硫時間にわたる加硫が終了すると、内型２０内には、冷却水が供給され、被加熱部材３０が冷却された後、外型４０から内型２０が取り出される。内型２０は、外型４０の外部に取り出された後、被加熱材３０が内型２０から取り外され、これにより加硫成型された円筒状の被加熱材が得られる。なお、本実施形態においては、加硫成型された被加熱材３０は、ゴムシート８１の一方の面に帆布８０が加硫接着されたベルトスラブである。ベルトスラブは、研磨加工された後、幅方向に切断され、平ベルト、Ｖベルト等の各種ベルトと成る。勿論、被加熱材３０は、加熱・加圧されることにより、ベルトスラブ以外のものに成型されても良く、例えばゴムパッキン、ゴムローラとして成型されても良い。
【００３７】
以上のように本実施形態においては、円筒形状の被加熱材３０が、その内周面側および外周面側から径方向に高周波電圧が印加される。したがって、被加熱材の全ての部分において、均一に高周波電圧が印加され、全ての部分において略均一に加熱が行われる。
【００３８】
また、本実施形態においては、被加熱材３０の内周面は、熱伝導率の高い金属である内型２０の外周面に接するために、熱損失されやすい。しかし、本実施形態においては、被加熱材３０の外周面、内周面は、内型２０および外型４０に供給される熱媒体により、加熱されるので、被加熱材３０は、温度むらなく加熱される。さらに、本実施形態では、被加熱材３０が加硫温度に達した後においては、熱損失がされやすい被加熱材３０の外周面、内周面を中心に加熱するために、高周波電圧の印加を停止し、内型２０および外型４０に供給される熱媒体のみにより加熱を継続する。
【００３９】
なお、被加熱材３０とゴムジャケット４３の間、および内型２０と被加熱材３０の間、並びに被加熱材３０内に内在される空気は、ゴムジャケット４３の加圧により、第１絶縁ブロック６１ａに設けられたエア抜き穴７１より加硫成型装置１０の外部に放出される。
【００４０】
また、内型２０の上端部および下端部の近傍は、外気に近いので熱損失されやすい。したがって、本実施形態において、内型２０の内周面２７の上端部および下端部は、第１および第３絶縁体ブロック６１ａ、６１ｂによって取り巻かれており、被加熱材３０は配置されていない。すなわち、本実施形態においては、均一に加熱可能である位置のみに被加熱材３０は配置される。
【００４１】
さらに、本実施形態では、内型２０は、第２絶縁ブロック６１ｂを介して、外型４０上に載置され、これにより２つの電極部（内型２０と外型４０）の接触が有効に防止される。
【００４２】
さらには、本実施形態においては、被加熱材３０の加熱方法はこの方法に限定されず、熱媒体等を用いずに、高周波誘電加熱単独により加熱されても良い。また、高周波誘電による加熱は、加硫温度に達した後においても継続されても良い。さらには、本実施形態では外型及び内型に供給される熱媒体（又は圧力媒体）の温度は、加硫温度と同一若しくは高く設定され、これら熱媒体（又は圧力媒体）は、被加熱材を積極的に加熱したが、加硫温度より低く設定されても良い。このような場合でも、高周波電圧により加熱された被加熱材が、外型の内周面または内型の外周面により熱吸収されることが防止されるので、被加熱材の全体が均一に加熱されやすくなる。
【００４３】
図４は、外型４０に設けられた電極材６０を示す。電極材６０は、上述したように略円筒形状を呈する電極部６５と、電極部６５の上端部に接続され、外側に向けて広がる鍔部６６が設けられる。電極材６０は、例えば、金、白金、銀、アルミニウム、銅等の導電性の高い金属により一体的に形成される。
【００４４】
電極部６５には、その軸方向に平行に延びる矩形の複数のスリット７５が設けられ、これら複数のスリット７５によって電極部６５は、その軸方向に延びる複数の薄板部７６として、周方向に分離されている。ここで、各スリット７５は、電極部６５の上端から所定の距離おいた位置から、下端から所定の距離おいた位置まで延び、電極部の下端部と上端部においては、電極部６５は周方向に分離されてない。すなわち、複数の軸方向に延びる薄板部７６は、その両端部が、周方向全周に亘って延びる環状の固定部７７により、連接されている。ここで、各薄板部７６はその厚さが非常に薄く可撓性を有し、径方向に押圧されると、固定部７７を支点としてその押圧される方向に撓みつつ変位される。
【００４５】
固定部７７には、電極材６０の軸方向に延び、スリット７５より幅及び長さが短い２以上の支持スリット９７が設けられる。接続部４８（図１参照）の支持スリット９７に対向する位置には、幅長さが支持スリット９７にほぼ等しく、軸方向の長さが支持スリット９７より短い突起（不図示）が設けられている。接続部４８に設けられた突起は、支持スリット９７内に挿通され、これにより電極材６０は、周方向には変位できないとともに、軸方向に所定量以上変位しようとすると、突起によりその変位が規制される。すなわち、電極材６０は、軸方向に変位可能に接続部４８により支持される。なお、電極材６０には、支持スリット９７が設けられず、接続部４８によって支持されていなくても良い。
【００４６】
なお、電極材６０の電極部６５および鍔部６６の厚さ、すなわち各薄板部７６の厚さは、ゴムジャケット４３の押圧により変形可能な範囲であれば良く、例えば０．１〜０．５ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍである。また、各スリットは、同一の矩形形状を呈し、等間隔に設けられ、その幅が例えば１〜５ｍｍ、好ましくは２ｍｍである。一方、各薄板部の幅は、例えば１５〜２５ｍｍ、好ましくは２０ｍｍである。
【００４７】
電極材６０が加硫成形装置１０に取り付けられている場合、電極材６０の固定部７７は、上蓋４２の側面４５および、底部５０の接続面４８に対向する位置に設けられる。一方、各薄板部７６はゴムジャケット４３に対向する位置に設けられる。したがって、ゴムジャケット４３がその径方向内側に向けて膨張させられると、固定部７７は、ゴムジャケット４３により押圧されない一方、各薄板部７６はゴムジャケット４３により押圧される。すなわち、各薄板部７６は、固定部７７を支点に径方向内側に変形しつつ変位し、被加熱材３０の外周面に密着させられる。各薄板部７６の変形により電極材６０の固定部７７は変位するが、上述したように固定部７７は周方向に変位することができないので、電極材６０はねじれ変形を起こすことはない。また、固定部７７は軸方向には変位可能であるので、各薄板部７６の変形を妨げることはない。
【００４８】
なお、電極材６０の固定部７７は、各薄板部７６と同様に、ゴムジャケット４３に対向する位置に設けられても良い。この場合、ゴムジャケット４３の径方向内側への押圧に伴い、各薄板部７６および固定部７７は、径方向内側に撓みつつ変位されるが、各薄板部７６は、スリット７５により分離されており、固定部７７に比べて大きく撓むこととなる。したがって、この場合においても、固定部７７を支点として、薄板部７６は径方向内側に撓み変形する。すなわち、電極材６０は、外型４０からの押圧により内部に相対的に大きく変形する各薄板部７６と、相対的に小さく変形する固定部７７から構成されることとなる。
【００４９】
ここで、各薄板部７６は、径方向内側に変形しつつ変位すると、電極部６５は縮径し、各薄板部７６は接近させられる。したがって、電極部６５が押圧される前に離間されていた各薄板部７６は、押圧されるとほとんど接するような状態になる。すなわち、被加熱材３０の外周面のほぼ全ての領域は、電極部６５によって覆われることとなる。
【００５０】
以上の構成により、円筒形状の被加熱材３０は、その内周面のほぼ全ての領域が内型２０に、外周面のほぼ全ての領域が電極部６５に密着させられている。したがって、被加熱材３０は、高周波誘電加熱により、効率よく加熱される。また、複数に分割された各薄板部７６は、固定部７７によって連接されることにより、固定部７７から容易に電力供給を受けることができる。
【００５１】
また、被加熱材３０が加熱により膨張・収縮し、その外周面の径が大きく（小さく）なる場合でも、電極材６０は、その拡径（または縮径）に追随して拡径（または縮径）し、加熱中継続して被加熱材３０に密着させられる。ここで、各薄板部７６は、接近し重なる場合もあるが、そのような場合でも、各薄板部７６は薄いので、被加熱材３０に充分に密着させられる。同様の理由により、被加熱材３０の外周径が異なるような場合でも、各薄板部７６は、被加熱材３０に密着可能であり、本実施形態に係る加硫成型装置１０では、周径の異なる被加熱材を加熱可能である。
【００５２】
さらに、電極材６０は可撓性を有し、変形して外周面に密着するので、ゴムジャケット４３からの押圧力を被加熱材に伝播させやすい。そして、被加熱材３０の外周面のほぼ全ての領域は電極部６５に密着させられるので、被加熱材には均一に圧力が付勢しやすい。
【００５３】
次に、第１〜第５の変形例を用いて、電極材の変形例について説明する。本実施形態に係る電極部６５は、薄板の金属板により一体的に円筒形に形成されていたが、以下の変形例で説明するように、円筒状の被加熱材３０に沿うよう同心的に設けられれば、その他の態様も採ることが可能である。なお、以下の変形例においては、同一の部材には同一の符号を付す。
【００５４】
図５は、本実施形態の電極材６０の第１の変形例を示す。本実施形態においては、軸方向に延びる各スリット７５は、矩形に形成されたが、矩形に形成されなくても良く、例えば図５に示すように幅がその長手の中央部に向かうに従って、広くなるように軸方向に長い楕円形に形成されても良い。すなわち、各薄板部７６はその幅が中央部に向かうに従って、広くなるように形成されても良い。なお、このように、薄板部７６において、その中央部の幅が小さく、両端部の幅が大きく設けられたのは、ゴムジャケット４３により押圧されたとき、薄板部７６の変位量は中央部のほうが、両端部に比べ大きいからである。
【００５５】
図６〜８は、本実施形態の電極材６０の第２〜４の変形例を示す。第１の実施形態においては、電極材６０のスリット７５がその軸方向に平行に延びる矩形のスリット７５であったが、図６に示すように、電極材６０の軸方向に対して傾いて延びるスリット７５であっても良い。このような構成においては、スリット７５により、分離される各薄板部７６も同様に、電極材６０の軸方向に対して傾きつつ延びることとなる。
【００５６】
また、図７に示すように、スリットは軸方向に傾きつつＳ字状に蛇行して延びるスリット７５であっても良い。このような構成においては、スリット７５により分離される各薄板部７６も同様に、軸方向に対して傾きつつ、Ｓ字状に蛇行して延びる。さらには、スリット７５が蛇行する場合、図８に示すようにスリット７５はＺ形状が連続して形成されても良い。
【００５７】
ただし、第１〜４の変形例においても、第１の実施形態と同様にスリット７５は上端および下端まで延ばされておらず、電極部６５の上端部および下端部には、各薄板部７６を周方向の全体に亘って連接する固定部７７が形成されている。
【００５８】
第１〜４の変形例においても、電極材６０が加硫成形装置１０に取り付けられている場合、電極材６０の固定部７７は、上蓋４２の側面４５および、底部５０の接続面４８に対向する位置に設けられる。一方、各薄板部７６はゴムジャケット４３に対向する位置に設けられる。したがって、各薄板部７６は、本実施形態と同様に固定部７７を支点に径方向内側に変形しつつ変位し、被加熱材３０の外周面に密着させられ、被加熱材３０の外周面のほぼ全ての領域は、電極部６５によって覆われることとなる。なお、第１〜４の変形例においても、第１の実施形態と同様に、支持スリット９７が設けられ、接続部４８により支持される。
【００５９】
図９は、本実施形態の第５の変形例に係る電極材を示す。第１の実施形態においては、電極材６０は一体的に成形された円筒状の電極部６５に複数のスリットが設けられ、薄板部７６が形成されていたが、本変形では、複数の薄板２７６（薄板部）がすだれ状に配設され、その複数の薄板２７６の集合体により、略円筒状の電極材６０が形成される。
【００６０】
すなわち、本変形例では、電極材６０の軸方向に延びる短冊状の複数の薄板２７６が、同一円周上に沿って配設される。ここで、隣接する薄板２７６は、周方向において、互いに所定距離離間されて配設され、すなわち、薄板２７６の間にはスリット７５が設けられる。そして、同一円周上に沿って配設される複数の薄板２７６は、各上端部がその円周上において環状に形成された固定部７７に固定され、すなわち、薄板２７６は、周方向全体に亘って、固定部７７によって連接されている。
【００６１】
本変形例においても、各薄板２７６は、その厚さが非常に薄く、各薄板２７６は可撓性を有し、径方向に押圧されると、固定部７７を支点としてその押圧される方向に撓みつつ変位される。
【００６２】
第５の変形例においても、電極材６０が加硫成形装置１０に取り付けられている場合、電極材６０の固定部７７は、上蓋４２の側面４５に対向する位置に設けられる。一方、各薄板２７６はゴムジャケット４３に対向する位置に設けられる。したがって、各薄板２７６は、本実施形態と同様に固定部７７を支点に径方向内側に変形しつつ変位し、被加熱材３０の外周面に密着させられ、被加熱材３０の外周面のほぼ全ての領域は、電極部６０によって覆われることとなる。
【００６３】
なお、本変形例においても、第１の実施形態と同様に、電極材６０の上端部に接続される鍔部が設けられても良い。さらに、下端部も固定部によって連接されていても良い。また、各薄板はそれぞれ平板でも良いが、電極材６０が正確な円筒形を呈することができるように、同一の曲率を有するように、僅かに湾曲されて成形されても良い。
【００６４】
図１０、１１は、本実施形態の第６の変形例を示す。本実施形態においては、電極材６０はゴムジャケット４３の内周面に接するように設けられたが、本変形においては、ゴムジャケット４３の内部に設けられる。
【００６５】
詳述すると、ゴムジャケット４３は、内周面側および外周面側に設けられた内ジャケット４３ａおよび外ジャケット４３ｂにより２層構造に構成され、その内ジャケット４３ａおよび外ジャケット４３ｂの間に設けられた間隙に電極材６０は配置されている。すなわち、本変形例においては、電極材６０は、ゴムジャケット４３に対して変位可能にゴムジャケット４３内に設けられている。
【００６６】
内外ジャケット４３ａ、４３ｂは、第１の実施形態のジャケット４３と同様に円筒形状を呈し、電極材６０も、第１の実施形態と同様に、円筒形状の電極部６５と、鍔部６６から成る。ここで、円筒形状の電極部６５は、内外ジャケット４３ａ、４３ｂの間に配置され、鍔部６６はその内外ジャケット４３ａ、４３ｂの上端部の間から延出され、上蓋４２の下面に沿って設けられる。
【００６７】
電極部６５は、その上端から切り込まれた複数の端部スリット９９と、第１の実施形態と同様に電極部６５の上端から所定の距離おいた位置から、下端から所定の距離おいて位置まで延びる複数の矩形のスリット７５とを有し、スリット７５と端部スリット９９の間には、周方向全周に亘って延びる環状の固定部７７が形成される。また、鍔部６６にも、径方向全体に亘って延び、鍔部６６を分離させる鍔部スリット９８が複数設けられ、各鍔部スリット９８は、それぞれ各端部スリット９９に接続される。
【００６８】
このように、電極部６５に端部スリット９９及び鍔部スリット９８が設けられることにより、内外ジャケット４３ａ、４３ｂの上端部が拡径されると、その拡径に伴い、可撓性を有する電極部６５の上端部は、拡径可能である。
【００６９】
したがって、本変形においては、電極材６０が内部に配設されたゴムジャケット４３が、その両端部が拡径するように広げられ、底面突起部５６および上面突起部５７の外周側の側面に嵌合されて上蓋４２および中底部４９に固定されている。ここで、ジャケット４３の上端部の内部には、電極部６５が配置されるが、ジャケット４３の下端部の内部には、電極部６５が配置されない。したがって、電極部６５の上端部は拡径される一方、下端部は拡径されないので、電極部６５の下端部にはスリットは設けられていない。
【００７０】
本変形例において、密閉空間５４から内側に圧力が付与されると、ゴムジャケット４３は押圧され、その押圧により電極材６０もその径方向内側に押圧される。内側への押圧に伴い、電極部６５は、その径方向内側に撓みつつ変位される。ここで、電極部６５は、スリット７５により分離されており、固定部７７に比べて大きく撓むこととなる。すなわち、本変形例においても、第１の実施形態と同様に、固定部７７を支点として、薄板部７６は径方向内側に撓み変形する。また、ゴムジャケット４３の円筒部も、弾性体で構成されおり、径方向内側に変形される。したがって、密閉空間５４に圧力媒体が供給されると、本実施形態においては、外ジャケット４３ｂが被加熱材３０の外周面に密着し、これにより各薄板部７６が被加熱材３０の外周面に沿うように変形される。
【００７１】
なお、本変形例では、外ゴムジャケット４３ｂが被加熱材３０に密着し、各薄板部７６は、その被加熱材３０に密着する外ゴムジャケット４３ｂに密着される。したがって、本変形例でも、第１の実施形態と同様に、誘電効率良く被加熱材３０が加熱させられる。
【００７２】
なお、本変形においては、ゴムジャケット４３は、内外ジャケットに分離されていなくてもよく、例えば電極材６０はゴムジャケット４３内に埋設されていても良い。ただしこの場合、電極材６０はゴムジャケット４３に接着され、ゴムジャケット４３の変形に伴い追従して動くので、電極材６０の変形量はゴムジャケットにより規制されることになる。
【００７３】
次に、本実施形態の第７の変形例について説明する。上述したように本実施形形態において、電極材は薄板の金属板で成形され外型４０に取り付けられたが、被加熱材３０とゴムジャケット４３の間に配置されるものであれば、外型４０に取り付けられなくても良い。
【００７４】
図１２は第７の変形例に係る電極材２６０を示す。第７の変形例においては、電極材２６０は、一体的にかつ可撓性を有する金属板で成形され、第１の実施形態と同様に、スリット７５が設けられる。各スリット７５は、電極材２６０の上端から所定の距離おいた位置から、下端から所定の距離おいて位置まで延び、電極部の下端部と上端部においては、電極部６５は周方向に分離されてない。すなわち、スリット７５によって複数の軸方向に延びる薄板部７６が形成され、薄板部７６の両端部が、周方向全周に亘って延びる環状の固定部７７により、連接されている。
【００７５】
第７の変形例の電極材２６０は、図１２に示すように内型２０が外型４０内に収納される前に、被加熱材３０の外周面に巻き付けられる。巻き付けられた電極材２６０は円筒形状を呈し、被加熱材３０と同心的に配設される。電極材２６０が巻き付けられた内型２０は、外型４０内に収納された後、外型４０と電極材２６０の外周面が導線によりに電気的に接続される。外型４０と電極材２６０が電気的に接続されることにより、外型４０および内型２０に電力が供給されると、電極材２６０と内型２０の間に高周波電圧が印加され、本実施形態と同様に、被加熱材３０に対して高周波誘電加熱が行われる。
【００７６】
電極材２６０は、第１実施形態と同様に、ゴムジャケット４３により押圧されると、固定部７７を支点に薄板部７６が径方向の内側に撓み変形され縮径し、被加熱材３０の外周面に密着されることとなる。
【００７７】
なお、本変形例においては、被加熱材３０の外周面に巻き付けられる電極材２６０は、高周波電圧を被加熱材３０に印加できるものであれば、他の態様も採ることができる。例えば、電極材２６０は、金属繊維から構成される糸によって編成される導電性を有する編布であっても良いし、金属繊維から構成される経糸と緯糸によって織成される導電性を有する織布であっても良い。また、アルミ箔等の薄膜の金属箔であっても良いし、複数の直交する金属ワイヤが接続されて構成されたものであっても良い。さらには、金属ワイヤが網状に編まれた金網であっても良い。
【００７８】
このように構成された電極材２６０は、被加熱材３０の外周面に巻き付けられると、被加熱材３０と同心的に略円筒形状を呈する。そして、第１の実施形態の電極材と同様に、ゴムジャケット４３により押圧されると、その径方向内側に縮径して変形する。したがって、電極材は被加熱材３０の外周面に沿うように密着することができ、ゴムジャケット４３の押圧力により被加熱材３０が外型４０と内型２０によって挟圧される。すなわち、これら電極材２６０が適用された加硫成型装置も、本実施形態と同様に、圧力が作用されつつ、高周波誘電加熱が行われる。
【００７９】
図１３〜１６を用いて本発明に係る第２の実施形態について説明する。第１の実施形態においては、電極材が被加熱材の外周面の外側に配設されるとともに、被加熱材の外側から内側に向けて、圧力が作用されたが、本実施形態においては、電極材が被加熱材の内周面の内側に配設されるとともに、被加熱材の内側から外側に向けて圧力が作用される。以下第２の実施形態について第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８０】
図１３および図１４は、第２の実施形態に係る加硫成型装置１００を示す。加硫成形装置１００は、内型１２０と、内型１２０を内部に収納するための外型１４０を有する。内型１２０は、円盤形状を有する上型１２２と、上型１２２に対向して設けられ、円盤形状を有する下型１２３と、これら上型１２２および下型１２３と同心的に略円筒状に形成されたゴムジャケット１４３を有する。ここで、ゴムジャケット１４３は上型１２２および下型１２３に接続されている。したがって、内型１２０は、上型１２２、下型１２３を上面、下面とし、ゴムジャケット１４３、および上型１２２と下型１２３の側面を外周面とする略円柱状に形成される。
【００８１】
上型１２２の下面には、外周縁全周に亘って、下方に向けて突出する環状の上面突起部１５７が設けられる。下型１２３の上面には、外周縁全周に亘って、上方に向けて突出する環状の底面突起部１５６が設けられる。ゴムジャケット１４３は円筒形状を呈し、その円筒形状の両端部が縮径するように縮められることにより、底面突起部１５６および上面突起部１５７の内周側の側面に係合されて上蓋１２２および下型１２３に固定されている。
【００８２】
ゴムジャケット１４３の径方向内側には、密閉空間１９８が設けられ、密閉空間１９８には圧力媒体が供給される。密閉空間１９８は、圧力媒体が供給されると、ゴムジャケット１４３全体をその径方向外側に向けて押圧する。内型１２０の上型１２２および下型１２３には、第１の実施形態と同様に、入出管１２４、１２５が設けられ、入出管１２４は、密閉空間１９８に圧力媒体を供給し、入出管１２５は密閉空間１９８から圧力媒体を排出する。なお、上型１２２と下型１２３は、支柱１２８によって接続され、支柱１２８は、これら上型１２２と下型１２３を支持している。
【００８３】
ゴムジャケット１４３（すなわち内型１２０）の外側には、円筒形に形成された電極材１６０が設けられる。電極材１６０は、内型１２０の外周面（すなわち、ゴムジャケット１４３）に沿うように設けられ、その両端部が、上型１２２および下型１２３の側面に固定されている。電極材１６０の外周面には、さらに被加熱材１３０が巻きつけられ、巻きつけられた被加熱材１３０は第１の実施形態と同様に、略円筒形状を呈する。なお、被加熱材１３０の上には、第１の実施形態と同様に絶縁ブロック１６１ａが載せられる。
【００８４】
外型１４０は、有底の略円筒形状を呈する収納室１６７と、収納室１６７の内周面１６８を加熱するための加温部１４９を有する。収納室１６７の底面１４７は、中央部に略円形の挿通孔１４６が設けられ、挿通孔１４６には、内型１２０から圧力媒体を排出するための接続管１８５が挿通されている。なお、底面１４７上には、第１の実施形態と同様に第２および第３の絶縁体ブロック１６１ｂ、１６１ｃが設けられる。
【００８５】
加温部１４９は、外型１４０の収納室１６７の外周面を取り巻くように設けられ、加温部１４９には、熱媒体が供給され、この熱媒体により、収納室１６７の内周面１６８が加温される。熱媒体は、外型１４０に設けられた注入口１５２から注入されるとともに、排出口１５３から排出される。
【００８６】
図１４は、内型１２０が外型１４０内に収納されたときの加硫成型装置を示す。図１４に示すように、被加熱材１３０が装着された内型１２０が、収納室１６７内に収納されると、第１の実施形態と同様に第２および第３絶縁ブロック１６１ｃ上に、内型１２０が配置される。また、収納室１６７の内径は、被加熱材１３０の外径より僅かに大きく、これにより被加熱材１３０の外周面は収納室１６７の内周面１６８に対向される。
【００８７】
内型１２０が、収納室１６７内に収納されると、内型１２０および外型１４０には、それぞれ導線（不図示）が接続される。ここで、内型１２０は、電極材１６０が取り付けられる上型１２２および下型１２４を介して、電極材１６０に電気的に接続されている。したがって、電極材１６０と外型１４０の間には、高周波電圧が印加可能になる。
【００８８】
また、内型１２０の入出管１２４、１２５には、圧力媒体を供給するために、それぞれ接続管１８５が接続される。接続管１８５は、内型１２０の供給された電流を導通しないように、シリコン等の絶縁体で構成される。
【００８９】
次に、本実施形態における加熱・加硫方法について説明する。本実施形態においては、内型１２０が外型１４０内に収納された状態において、内型１２０に設けられた密閉空間１９８には、圧力媒体が供給され、これにより、ゴムジャケット１４３が外側に膨張し、電極材１６０が押圧される。円筒形の電極材１６０は、径方向外側に押圧されると、後述するように撓み変形し拡径し、被加熱材１３０の内周面に密着し、被加熱材１３０を押圧する。これにより、被加熱材１３０は、電極材１６０と外型の内周面１６８に挟まれ、所定圧力が付勢される。また、外型１４０の加熱部１４９に熱媒体が供給されるとともに、電極材１６０、外型１４０の間に、高周波電圧が印加される。さらに、内型１４０の密閉空間１９８に供給される圧力媒体は、例えば水蒸気であって、熱媒体の役割を兼ねている。したがって、これら熱媒体により外型１４０の内周面および内型１２０の外周面が加熱されるので、被加熱材１３０は、外型１４０の内周面および内型１２０から熱伝導によっても加熱される。
【００９０】
なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に加硫温度までは、高周波誘電および熱媒体で加熱するとともに、被加熱材１３０が加硫温度に達すると、内型２０および電極材６０間における高周波電圧の印加が停止され、熱媒体の加熱のみによって加硫温度が維持される。
【００９１】
図１５は、内型１２０に設けられた電極材１６０を示す。図１６は、薄板１７６と固定部１７７の連接部分を模式的に示す。第２の実施形態における電極材１６０は、先述した第３の変形例と同様に、複数の薄板１７６がすだれ状に配設され、その複数の薄板１７６の集合体により、円筒状の電極材１６０が形成される。ただし、第３の変形例では、薄板１７６は周方向において互いに所定の距離空けられていたが、本実施形態では、隣接する薄板１７６同士が、周方向において重なるように配設される。
【００９２】
このように重なるように略同一円周上に配設された薄板１７６は、それぞれの上端部および下端部がその円周上において環状に形成された固定部１７７に固定され、すなわち、薄板１７６は、周方向全体に亘って、固定部２７７によって連接されている。なお、図１４に示すように、各薄板部１７６は、環状の固定部１７７の内周面および外周面に交互に固定される。
【００９３】
本実施形態においては、電極材１６０は、電極材１６０の上端部が上型の側面に固定され、加硫成形装置１０に取り付けられる。したがって、電極材１６０が加硫成形装置１００に取り付けられる場合、電極材１６０の固定部１７７は、上型及び下型の側面に対向する位置に設けられる一方、各薄板部１７６はゴムジャケット１４３に対向する位置に設けられる。したがって、ゴムジャケット１４３が外側に向けて膨張させられると、固定部１７７は、ゴムジャケット１４３により押圧されない一方、各薄板部１７６はゴムジャケット１４３により押圧される。すなわち、各薄板部１７６は、固定部１７７を支点に径方向外側に撓み変形しつつ変位し、被加熱材１３０の内周面に密着させられる。なお、電極材１６０の下端部は、下型の側面に接するが、第１の実施形態と同様に側面に可動可能に支持されていても良いし、支持されていなくても良い。
【００９４】
ここで、周方向において互いに重なっていた各薄板部１７６は、径方向外側に変形しつつ変位すると、各薄板部１７６は、離間させられる。したがって、各薄板部１７６は、離間され、その側面同士が接するような状態になる。すなわち、被加熱材１３０の外周面のほぼ全ての領域は、電極材１６０によって覆われることとなる。
【００９５】
以上の構成により、円筒形状の被加熱材１３０は、その外周面のほぼ全ての領域が電極材１６０に、外周面のほぼ全ての領域が収納室の内周面に密着させられている。したがって、本実施形態においても、被加熱材３０は、高周波誘電加熱により、効率よく加熱される。
【００９６】
図１７は、第２の実施形態における電極材の変形例を示す。本実施形態においては、各薄板部１７６は矩形に形成されていたが、本変形例においては、各薄板部１７６は、その長手方向の中央部に向かうに従って、広くなるように楕円形に形成されても良い。このように形成されると、薄板部１７６の中央部においては、隣接する薄板部１７６同士が重なるが、両端部においては、隣接する薄板部１７６は重ならない。したがって、第２の実施形態においては、各薄板部１７６の両端部は、環状の固定部１７７の内周面および外周面に交互に固定されたが、本変形例においては、各薄板部１７６は、図１６に示すように外周面のみに固定させることが可能である。
【００９７】
なお、第１および第２の実施形態においては、各薄板部は、それぞれ固定部に接続され、この固定部によって連接されているが、それぞれ外型または内型に直接接続され、この外型および内型によって連接されても良い。この場合、各薄板部は、径方向に押圧されると、外型または内型を支点として、径方向に撓みつつ変形させられる。また、各電極材の薄板部や薄板等のゴムジャケットに沿う部分は、ゴムジャケットに接着されていても良い。
【００９８】
さらに、第１の実施形態の内型２０は、円柱状に形成され、その外周面２７が、円柱面状に形成されるが、外周面２７の形状は適宜変更可能であり、例えば、歯付きベルトを成型するために、周方向に凹部と凸部が交互に設けられても良い。すなわち、第１の実施形態の外周面２７は円周面であるが、その円周面は正確な円周で構成されなくても良い。また、同様に、第２の実施形態の収納室１６７の内周面も、円柱面状に形成されるが、この内周面の形状は適宜選択可能であり、例えば、周方向に凹部と凸部が交互に設けられても良い。すなわち、第２の実施形態の外型の内周面１６８は、円周面であるが、その円周面は正確な円周で構成されなくても良い。
【実施例】
【００９９】
以下、本発明について、実施例を用いて具体的に説明する。ただし、本発明は以下説明する実施例によって何ら限定されるものではない。
【０１００】
［実施例］
実施例においては、第１の実施形態に係る加硫成型装置を用いて、平ベルトを製造した。実施例においては、直径１３０ｍｍの円柱形の内型に帆布及び未加硫ゴムシートを順に巻き付け、未成型ベルトスリーブを形成した。帆布は、ナイロン繊維によって織られた袋織りの織物であり、予め表１に示すような配合の導電性のカーボンブラック及びクロロプレンゴムを含むゴム糊液に浸漬された後、加熱乾燥され、含浸処理が施されていた。未加硫ゴムシートは、表１に示す配合のものを用い、その厚さが１０ｍｍであった。
【表１】
2007018974.tif 000003
【０１０１】
電極材は図４に示す電極材が使用され、電極部が直径１６０ｍｍ、軸方向の長さ５０ｃｍの円筒形状であって、その厚さが０．２ｍｍであった。電極材の電極部には、その軸方向に延びる幅２ｍｍのスリットが設けられた。隣接するスリットの間隔、すなわち薄板部の幅は２０ｍｍであった。未加硫ゴムシートには、その温度を観察するために、内型に巻き付けた後、その厚さ方向の中間部、外周面側の最表部、及び内周面側の最内部に温度計を差し込んだ。
【０１０２】
未成型ベルトスリーブを装着した内型を外型に挿入した後、電極部と内型の間に高周波電圧を印加した。また、高周波電圧の印加と同時に、内型内には１５０℃、４．７気圧の水蒸気を供給し、内型の外周面の温度を上昇させた。さらに、外型内にも、同様に１８０℃、９．９気圧の水蒸気を供給し、水蒸気圧によりゴムジャケットを膨張させ、外型と内型により未成型ベルトスリーブを挟圧した。
【０１０３】
高周波電圧の印加及び、内型及び外型への水蒸気の供給により、未成型ベルトスリーブの中間部、最表部、及び最内部は、いずれも５分後には１６０℃に達した。そして、その後、高周波電圧の印加を停止するとともに、内型及び外型への水蒸気の供給を継続し、中間部、最表部、及び最内部の温度を約１６０℃に維持した状態で、９分間加熱した。１４分間の加熱後、内型内部に冷却水を供給し、内型及びベルトスリーブを冷却した後、内型を外型から取り出し、加硫成型されたベルトスラブを得た。ベルトスラブを、研磨した後、幅方向に切断し、実施例に係る成型ベルトを得た。
【０１０４】
［比較例］
比較例においては、従来の加硫成型装置を用いて、平ベルトを製造した。比較例の加硫成型装置は、外型に電極材が設けられず、未成型ベルトスリーブに高周波電圧が印加できない以外は実施例の加硫成型装置と同一の構成を有する加硫成型装置であった。そして、比較例においても、実施例と同一の構成を有する未成型ベルトスリーブを装着した内型を外型内に挿入し、未成型ベルトスリーブを加硫成型した。
【０１０５】
未成型ベルトスリーブの加硫成型においては、内型内に１５０℃、４．７気圧の水蒸気を供給し、内型の外周面の温度を上昇させた。さらに、外型内にも、同様に１８０℃、９．９気圧の水蒸気を供給し、水蒸気圧によりゴムジャケットを膨張させ、外型と内型により未成型ベルトスリーブを挟圧した。この挟圧状態を維持して、内型及び外型へ供給される水蒸気により、未成型ベルトスリーブを３０分間加熱した。このときの中間部、最表部、及び最内部の温度はそれぞれ１４０℃、１６５℃、１６０℃であった。３０分間の加熱後、内型内部に冷却水を供給し、内型及びベルトスリーブを冷却した後、内型を外型から取り出し、加硫成型されたベルトスラブを得た。ベルトスラブを、研磨した後、幅方向に切断し、比較例に係る成型ベルトを得た。
【０１０６】
［ベルトの評価方法］
得られた実施例及び比較例の成型ベルトにおいて、ピコ摩耗試験及び耐久試験によって評価した。
【０１０７】
［ピコ摩耗試験］
ピコ摩耗試験は、ＪＩＳＫ６２６４に準拠して行った。具体的には、成型ベルトのゴム層を周方向に沿ってスライスし、ゴム層の最表層、中間層、及び最内層から取り出した厚さ２ｍｍ、径２５ｍｍの円盤形状の試験片を得た。これら試験片を、ＪＩＳＫ６２６４に記載される方法に従って摩耗させ、摩耗量を測定した。ピコ摩耗試験において、摩耗された摩耗量を表２に示す。なお、ピコ摩耗試験における各試験片の摩耗量が少ないほど、各層の強度及び加硫度（加硫の進行度）が高いことを示す。
【表２】
2007018974.tif 000004
【０１０８】
表２に示すように、比較例の平ベルトにおいては、最表層及び最内層の摩耗量に比べて、中間層の摩耗量が多くなった。これは、最表層及び最内層の加硫は充分に進んだが、中間層が加硫不足だからである。すなわち、比較例においては、中間層に十分な熱エネルギーが与えられず、各層の加硫度及び強度が不均一であることが理解できる。
【０１０９】
一方、実施例の平ベルトは、最表層、中間層及び最内層の摩耗量は略同一であることが理解できる。すなわち、実施例の平ベルトにおいては、各層に均一な熱エネルギーが与えられ、各層の加硫度及び強度が均一であることが理解できる。
【０１１０】
［屈曲試験］
次に、上記実施例及び比較例の平ベルトを、屈曲試験により、耐屈曲性を評価した。屈曲試験においては、直径３０ｍｍの原動、従動平プーリを用意し、その原動及び従動平プーリに実施例及び比較例の平ベルトを、取付伸張率５％で取り付けた。取り付けた平ベルトを、５ｍ／ｓの速度で回転させ、ベルトが破壊されるまでの屈曲回数を測定した。なお、本試験においては、平ベルトは、１回転毎に、プーリを２回通過するので、ベルト１回転毎に屈曲回数は２回とカウントする。
【０１１１】
屈曲試験において、実施例のベルトの破壊までの屈曲回数は、４．２×１０7回である一方、比較例は、１．９×１０7回であり、実施例の平ベルトは、比較例に比べて、屈曲寿命が延びていることが理解できる。換言すると、実施例の平ベルトは、比較例の平ベルトに比べて、厚さ方向の加硫度が均一で、強度が均一であったので、屈曲寿命が長くなったと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１の実施形態に係る加硫成型装置の内型と外型の断面図である。
【図２】被加熱材の模式的な断面図である。
【図３】内型が外型内に挿入されたときの加硫成型装置を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る電極材を示す斜視図である。
【図５】第１の変形例に係る電極材を示す斜視図である。
【図６】第２の変形例に係る電極材を示す斜視図である。
【図７】第３の変形例に係る電極材を示す斜視図である。
【図８】第４の変形例に係る電極材を示す斜視図である。
【図９】第５の変形例に係る電極材を示す斜視図である。
【図１０】第６の変形例に係る加硫成型装置を示す断面図である。
【図１１】第６の変形例に係る電極材を示す斜視図である。
【図１２】第７の変形例に係る電極材が、内型に装着されたときの状態を示す斜視図である。
【図１３】第２の実施形態に係る加硫成型装置の内型と外型の断面図である。
【図１４】内型が外型内に挿入されたときの加硫成型装置を示す断面図である。
【図１５】第２の実施形態に係る電極材を示す斜視図である。
【図１６】第２の実施形態に係る電極材を上方から見たときの平面図である。
【図１７】第２の実施形態に係る電極材の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０、１００  加硫成型装置
２０、１２０  内型
２７  外周面
３０、１３０  被加熱材
４０、１４０  外型
４３、１４３  ゴムジャケット
５４、１９８  密閉空間
６０、１６０  電極材
６７、１６７  収納室
６５  電極部
６６  鍔部
７５  スリット
７６  薄板部
７７、１７７  固定部
１７６、２７６  薄板（薄板部）
【図１】
2007018974.tif 000005
【図２】
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【図３】
2007018974.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007018974.tif 000011
【図８】
2007018974.tif 000012
【図９】
2007018974.tif 000013
【図１０】
2007018974.tif 000014
【図１１】
2007018974.tif 000015
【図１２】
2007018974.tif 000016
【図１３】
2007018974.tif 000017
【図１４】
2007018974.tif 000018
【図１５】
2007018974.tif 000019
【図１６】
2007018974.tif 000020
【図１７】
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