【手続補正書】
【提出日】平成17年10月7日(2005.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）対向側に備えられた誘電体又はインピーダンス手段により、硬化プロセス中のゴム部分又は前記部分を代表するウィットネス・キャビティを通じて硬化条件を測定し、特定のゴム・コンパウンドのために、前記ゴム・コンパウンドの一つ以上のレオメトリック特性と前記ゴム部分の一つ以上の所望の又は特定された機械的特性とに相関する、プロセス・カーブを作成する工程；
ｂ）前記プロセス・カーブと前記ゴム・コンパウンドの前記レオメトリック特性及び、前記所望の又は特定された部分の機械的特性との相関関係を定義し定量化するソフトウエア・アルゴリズムにより、前記特定のゴム・コンパウンドのためのプロセス・カーブを解析する工程；及び
ｃ）前記硬化プロセスを完了するために前記相関関係をリアルタイムで適用し、その結果、均一な品質のゴム部分を、少ないプロセス・サイクル時間で製造する工程；
を備える、充填物を含む天然又は合成ゴムから成るゴム部分を加硫装置を用いて硬化する方法。
【請求項２】
前記誘電体又はインピーダンスの測定回路が、非ブリッジ型である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記相関が、硬化条件の定義された範囲又は統計的に計画された実験を使って達成される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記相関が、ＯＤＲ，ＭＤＲ又は同様のレオメトリック装置に設置されたセンサを使って達成される、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ソフトウエア・アルゴリズムが、前記硬化時間の終点を計算するためにプロセス・カーブの特定の時間セグメント内の極大値及び／又は極大値の時刻を同定し、使用する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ソフトウエア・アルゴリズムが、前記硬化時間の終点を計算するためにプロセス・カーブの特定の時間セグメント内の極小値及び／又は極小値の時刻を同定し、使用する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記アルゴリズムは、特定の時間セグメント中のプロセス・カーブの線形近似式である線方程式：ｙ＝ｍｘ＋ｂのスロープ（ｍ）を得るために、前記プロセス・カーブの前記特定の時間セグメントにわたって、最も良く適合する線形最小二乗法を用いて決定される硬化のレートを使用し、前記線方程式中の前記変数ｘは前記特定の時間セグメントの時間を表し、前記線方程式中の前記変数ｙは前記変数ｘの時に前記プロセス・カーブを近似するインピーダンス値を表し、前記線方程式中の前記定数ｂはｘがゼロのときに前記プロセス・カーブを近似するインピーダンス値を表す、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記アルゴリズムは、特定の時間セグメント中のプロセス・カーブの近似式である方程式：ｙ＝Ａｅ‐αｘからダンピング係数αを得るために、前記プロセス・カーブの前記特定の時間セグメントにわたって、最も良く適合する指数関数を用いて決定される硬化のレートを使用し、前記方程式中の変数ｘは前記特定の時間セグメントの時間を表し、前記方程式中の前記変数ｙは前記変数ｘの時に前記プロセス・カーブを近似するインピーダンス値を表し、前記方程式中の前記定数Ａは振幅係数を表す、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記アルゴリズムは、特定の時間セグメント中のプロセス・カーブの近似式である方程式：ｙ＝Ａｅ‐αｘから振幅係数Ａを得るために、前記プロセス・カーブの前記特定の時間セグメントにわたって、最も良く適合する指数関数を用いて決定される硬化のレートを使用し、前記方程式中の前記変数ｘは前記特定の時間セグメントの時間を表し、前記方程式中の前記変数ｙは前記変数ｘの時に前記プロセス・カーブを近似するインピーダンス値を表し、前記方程式中の前記定数αはダンピング係数を表す、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記アルゴリズムが、前記硬化時間の終点を計算するためにプロセス・カーブ又は前記カーブの一部の下の積分された面積を使用する、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記誘電体又はインピーダンスの測定値が、従属変数である時間に対してプロットされた、プロセス・カーブの従属変数として、インピーダンス（Ｚ）、位相角（Φ）、抵抗（Ｒ）、リアクタンス（Ｘ）、コンダクタンス（Ｇ）、又はキャパシタンス（Ｃ）値を含む、請求項１記載の方法
【請求項１２】
前記相関が、前記プロセス・カーブの数学的測定値と前記ゴム・コンパウンドのレオメトリック特性測定値との間で、前記所望の又は特定した部分のテンサイル・ストレングス（抗張力）、コンプレッション・セット（圧縮ひずみ）、ダイナミック・スティッフネス（動剛度）又はエラスチック・トルクのような機械的特性のために作成される、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記部分の機械的特性への最終的相関が、Ｔ９０又はレオメトリック相関方程式に線形調節を提供するモディファイヤを用いて作成される、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記インピーダンス測定が、約１０Ｈｚから１００ｋＨｚの周波数でなされる、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記天然及び合成ゴム・コンパウンドが、スチレン−ブタヂエン、ポリブタヂエン、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン、ブチル、ハロブチル、ニトリル、ポリアクリリック、ネオプレン、ハイパロン、シリコーン、フルオロカーボン・エラストマー類、ポリウレタン・エラストマー類及びそれらの混合物より成る群より選択される、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記ゴム・コンパウンドの充填物が、カーボン・ブラック、クレー類、オイル類、シリカ類などを含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記プロセスがコンピュータにより制御される、請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記コンピュータが前記プロセスを、前記加硫装置から「硬化スタート」の信号を受け、予め定義されたソフトウエア・アルゴリズムが「硬化エンド」の信号を前記加硫装置に送ることに基づいて制御する、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記ゴム部分が、前記加硫装置、それに関連する機器、及び前記ゴム部分の硬化状態を示す信号に関連するインピーダンス測定のためのインピーダンス測定手段を用いて処理され、前記インピーダンス測定手段は加硫装置及びそれに関連する機器の一つ以上を含む、請求項１記載の方法。
【請求項２０】
前記インピーダンス測定手段が、前記加硫装置又はそれに関連する機器の一部である対向接地表面電極と対をなす主センサ電極を含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記インピーダンス測定手段は、前記部分と接するか、又は前記ゴム・コンパウンドで満たされ前記部分を代表する前記ウィットネス・キャビティと接するように配置されているインピーダンス・センサを含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
前記インピーダンス・センサが、前記主センサ電極の受信不良（フリンギング)又は非線形化を防止することを補助するために付加的なガード電極を含んでいる、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記インピーダンス・センサの主センサ電極及びガード電極が、アルミナ・セラミック又はその他の安定した抗磨耗性の誘電材料により、処理中のゴム・コンパウンドから分離されている、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記インピーダンス・センサの主センサ電極、ガード電極及びハウジングが互いに、シアネート・エステルのような誘電的に安定したポリマー及びアルミナ・セラミックにより電気的に分離されている、請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
前記インピーダンス・センサの主センサ電極、ガード電極及びハウジングが一緒に溶融され、ガラス又は、アルミナ・セラミック又は類似の材料にドープされたガラスにより電気的に分離されている、請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
前記主センサ電極及びガード電極が金属化され層状になったセラミック回路に内蔵されている、請求項２０記載の方法。
【請求項２７】
前記主センサ電極、ガード電極及びハウジングが一緒に圧入され、ダイヤモンド又はダイヤモンド類似コーテイングにより、互いに、そして硬化中の前記ゴム・コンパウンドから電気的に分離されている、請求項２０記載の方法。
【請求項２８】
前記加硫装置が、インジェクション成形機類、圧縮及びトランスファー成形プレス類、ベルト作成プレス類、オートクレーブ類、及びタイヤ成形機類の一つを含んでいる、請求項１８記載の方法。
【請求項２９】
前記関連する機器が、インジェクション・モールド類、圧縮及びトランスファー・モールド類、マンドレル類、プラテン類、タイヤ・モールド類を含む、請求項１９記載の方法。
【請求項３０】
前記誘電体又はインピーダンス手段が、前記プロセスを監視するために複数のセンサを含み、サイクルからサイクルへと遅れさせる前記センサの一つが、硬化サイクルの終点を制御するのに使われる、請求項１８記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
［発明の概要］  
本発明は、ゴム・ポリメリック・コンパウンド類の加硫（ここでは「硬化」とも言う）を制御するための方法及びシステムである。とりわけ、本発明は、ゴム・ポリメリック・コンパウンド類（ここでは、単にゴム・コンパウンド類とも言う）から作られる部材の製造のため、重合を監視し、且つその最適の硬化時間をリアルタイムで決定する新規な特徴を含むものである。本発明によれば、ゴム・ポリメリック・コンパウンド類の硬化の間、顕著な時間対インピーダンス特性のグラフ（ここでは、「プロセス・カーブ」とも言う）が、動作的に構成された１つ以上のキャパシタ回路から得られ、その構成は、硬化するゴム・ポリメリック・コンパウンドが前記各キャパシタ回路の一部となり、とりわけ、前記回路の誘電体となるようになっている。より特定的には、本発明は、これらのキャパシタ回路の１つ以上のものの作動により信号応答出力から導き出された、例えば時間対インピーダンス（Ｚ）、位相角（Φ）、抵抗（Ｒ）、リアクタンス（Ｘ）、コンダクタンス（Ｇ）、又はキャパシタンス（Ｃ）の形状又は曲線特性のグラフを活用する、ここで、前記作動とは、少なくとも１つの結果であり、より一般的には、前記キャパシタ回路に入力される複数の異なる信号である。そのように、本発明のいくつかの実施例においては、そのキャパシタ回路へ入力する複数の異なる周波数の各々に対応するプロセス・カーブの形状（あるいは、その他の演算可能な特性）が、硬化工程の結果を監視、制御及び／又は予測するのに利用できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
それゆえ、加硫工程の監視及び制御のための本来のインピーダンス・データを使用するために、上述の欠点を緩和するセンサを入手することが望まれているが、そこでは加硫装置に備えられたインピーダンス・センサは、極端に丈夫で、その電極が正確な面積である必要がなく、互いに正確な分離間隔である必要がなく、また加硫されている材料と直接接触する必要がない程に、より容易に使用されるものである。したがって、後述するように、インピーダンスを測定する本発明の構成要素は、プロダクション−ケイパブル・センサだけでなく、少なくとも加硫装置及びその関連する機器の一部も含むかもしれない、ここで前記加硫装置は、インジェクション成形機械、圧縮及びトランスファー成形工程、ベルト形成工程、オートクレーブ、タイヤ成形機械などを含み得る。加えて、前記関連する機器は、当該技術に熟達した者に知られるような、インジェクション成形、圧縮及びトランスファー成形工程、マンドレル（主軸）、プラテン（圧盤）などを含み得る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
上の図解から励起電圧２１（Ｖ０＝ｓｉｎωｔ）は、複合的電流（Ｉ＊）を抵抗器１９，Ｒを通じ接地２５へと駆動する。Ｖ０はデジタル的に発生したサイン波で、例えば、オースチン，ＴＸ，のナショナル・インスツルメントが製造するＰＣＩ−ＭＩＯ−１６Ｅ４カードのような高速データ取得カードにより発生させられ、それは、１０Ｈｚから１０ｋＨｚ（使用者が特定する）まで変化する周波数で高品質の正弦波信号を作るものである。負荷抵抗器１９の両端に電圧降下が起こり、負ピン２２に減衰し位相シフトした信号、Ｖ１＝ｋｓｉｎ（ωｔ＋θ）＝ｋ＜θ、ここで、＜は「の位相角で」の用語を示すために使われる、を残す。センサ２４と電気的に接地２５されたモールド１８との間のゴム・コンパウンド２３は、位相角Φにおける大きさＺの複合インピーダンスを提供する。また一方、本発明の実施例で使用される周波数の上限が１００ｋＨｚまで延長できることは、本発明の範囲内にある。