JP6145321B2 - カラーライン塗装装置および空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、カラーライン塗装装置および前記カラーライン塗装装置を用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。

近年、タイヤの製造方法として、幅の狭いゴムテープ（ゴムストリップ）を螺旋状に巻き付けてトレッドゴムなどのゴム部材を形成して生カバー（未加硫タイヤ）を製造するストリップワインド工法が広く採用されている。

このようなタイヤの製造に際して、一般に、横積みされている場合などにタイヤのサイズや種類などを容易に識別するために、生カバーのトレッド面の周方向にカラーラインを設けることが行われているが、上記したストリップワインド工法においては、螺旋状に巻きつけてトレッドを形成するため、生カバーの製造時にカラーラインの塗布を行うことが難しく、加硫済のタイヤにカラーラインを塗布するようになっている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−８３５１１号公報

しかしながら、加硫済みのタイヤのトレッド面にカラーラインを形成させるためには、リムにビード部を嵌合させてタイヤを固定した後タイヤを回転させることにより、塗料を塗布してカラーラインを形成させる必要があるため、以下のような種々の問題の発生が避けられず、より効率的なタイヤの製造方法が求められていた。

具体的には、リムとビード部との嵌合が不良で、リムの中心とタイヤの中心が合っていない場合には、回転する加硫済みのタイヤのビード部が破損する恐れがある。そして、リムとビード部との嵌合が不良のまま塗料が塗布されると、カラーラインの蛇行や曲りなどが発生するため、カラーライン形成の手直しが必要となる。特に、低扁平タイヤは高扁平タイヤに比べてリムへの嵌合が難しく、このようなカラーライン形成の手直しが多く発生する。

また、このようなカラーライン塗布工程は、加硫工程後に専用のカラーライン塗布工程として設けられ、装置の大型化が避けられないこととも相俟って、充分な広さの設置場所の確保が必要となる。しかし、このような別工程や広い設置場所は、ゴムストリップを巻き付けて順次ゴム部材を形成、積層するためコンパクト化が可能というストリップワインド工法のメリットを阻害する要因ともなる。

さらに、加硫済タイヤにカラーラインを形成させるためには、スプレーガンを用いて塗料を塗布する以外の手段がない。しかし、スプレーガンは顔料詰まりを発生させ易く、その結果として、顔料コストも上昇するという問題があった。

そこで、本発明は、ストリップワインド工法を用いて作製されたタイヤにカラーラインを設けるにあたって、リムとの嵌合不良によりカラーラインの蛇行や曲りなどが発生することがないと共に、広い設置場所や別工程を不要にしてストリップワインド工法のメリットを充分に発揮させて、より効率的にタイヤの製造を行うことができるカラーライン塗装装置および空気入りタイヤの製造方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
ゴムテープを螺旋状に巻き付け、積層することにより作製された生カバーのトレッド面にカラーラインを形成するカラーラインの塗装装置であって、
前記生カバーを保持して回転させるシェーピングフォーマーの外周部に所定の距離を隔てて配置されたトランスファーリングと、
前記トランスファーリングの内周側に保持されて、回転する前記生カバーのトレッド面に、塗料を塗布してカラーラインを形成させるライン塗布装置と、
前記トランスファーリングを前記生カバーの幅方向に移動させるトランスファーリング移動手段とを備えており、
前記ライン塗布装置が、塗布ローラータイプのライン塗布装置であって、
前記塗布ローラータイプのライン塗布装置の塗布ローラーにおける歯溝形状が、Ｖ字型、台形型、ブロック型のいずれかであることを特徴とするカラーラインの塗装装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記塗料が、塗布後９０秒以内で乾燥、固化する速乾性の塗料であることを特徴とする請求項１に記載のカラーラインの塗装装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記塗料の塗布速度が、３〜３０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーラインの塗装装置である。

請求項４に記載の発明は、
ゴムテープを螺旋状に巻き付け、積層することにより作製された生カバーのトレッド面にカラーラインを形成させて、空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、
前記生カバーのビード部をシェーピングフォーマーに保持させて前記生カバーを回転させると共に、前記生カバーのトレッドとカーカスとを圧着させて、前記生カバーをトロイド状に膨出させて所定の形状に成形する生カバー成形工程と、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のカラーラインの塗装装置を用いて、前記シェーピングフォーマーに保持させたまま回転する前記生カバーのトレッド面に、塗料を塗布してカラーラインを形成するカラーライン形成工程と
を備えていることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法である。

本発明によれば、ストリップワインド工法を用いて作製されたタイヤにカラーラインを設けるにあたって、リムとの嵌合不良によりカラーラインの蛇行や曲りなどが発生することがないと共に、広い設置場所や別工程を不要にしてストリップワインド工法のメリットを充分に発揮させて、より効率的にタイヤの製造を行うことができるカラーライン塗装装置および空気入りタイヤの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態における空気入りタイヤの製造装置の主要部分を模式的に示す正面図および側面図である。 本発明の一実施の形態に係るカラーラインの塗装装置の一部を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るカラーラインの塗装装置における塗布ローラーの一部分を示す側面図である。 本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの製造方法を模式的に示す正面図である。 本発明の他の実施の形態に係る空気入りタイヤの製造方法を模式的に示す正面図である。 本発明の他の実施の形態に係るカラーラインの塗布位置を示す図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。

１．空気入りタイヤの製造装置
図１は、本実施の形態における空気入りタイヤの製造装置の主要部分を模式的に示す（ａ）正面図および（ｂ）側面図である。図１に示すように、本実施の形態における空気入りタイヤの製造装置は、カラーラインの塗装装置１およびシェーピングフォーマー２を備えている。また、Ｔは生カバーであり、Ｂはそのビード部である。

（ａ）シェーピングフォーマー
図１に示すように、シェーピングフォーマー２は、シェーピングシャフト２１、シェーピングブラダー２２、トレッドステッチローラー２３を備えており、さらに図示しない本体部およびビードロック部を備えている。

本体部は、ストリップワインド工法を用いて作製された生カバーＴを図１に示すように保持する。ビードロック部は、本体部の左右両側に設けられており、ビード部Ｂを図１に示すように固定（ロック）する。シェーピングシャフト２１は、本体部を回転させる。シェーピングブラダー２２は、シェーピングシャフト２１の回転に合わせて本体部を回転させることによりトロイド状に膨出した生カバーＴのサイド部をビードＢを挟んだ状態に巻き上げる。トレッドステッチローラー２３は、回転する生カバーＴのトレッド面を押圧してカーカスに圧着させる。なお、トレッドステッチローラー２３は、圧着時以外は生カバーＴから離されて所定の位置に待機している。

（ｂ）カラーラインの塗装装置
図１に示すように、カラーラインの塗装装置１は、トランスファーリング（ＴＲＦ）１１、ライン塗布装置１２を備えており、さらに図示しない塗料供給装置およびトランスファーリング移動手段を備えている。

トランスファーリング（ＴＲＦ）１１は、生カバーＴを保持して回転させるシェーピングフォーマー２の本体部の外周部に所定の距離を隔てて配置されており、生カバーの幅方向に移動可能に設けられている。

ライン塗布装置１２は、トランスファーリング１１の内周側に保持されており、回転する生カバーＴのトレッド面に塗料を塗布してカラーラインを形成させる。

塗料供給装置は、ライン塗布装置１２に塗料を供給する。

トランスファーリング移動手段は、トランスファーリング１１を生カバーＴの幅方向に移動させてカラーラインの形成位置に停止させると共に、カラーライン形成後はトランスファーリング１１を待機位置まで移動させる。

（ｃ）ライン塗布装置
ライン塗布装置１２は、本体部１２ａと、本体部１２ａに保持された塗布ローラー１２ｂとを備えており、塗料供給装置から塗布ローラー１２ｂに供給された塗料が生カバーＴのトレッドの表面に塗布されることにより、カラーラインが形成される。なお、図１においては、ライン塗布装置１２は１つだけ配置しているが、後述するように、複数のライン塗布装置１２を配置してもよい。複数のライン塗布装置１２を配置することにより、多色で多数本のカラーラインを形成させることができる。

図２は本発明の一実施の形態に係るカラーラインの塗装装置の一部を示す斜視図であり、ライン塗布装置の近傍を拡大している。ライン塗布装置の本体部１２ａは図外の塗料供給装置と塗料圧送用の管で連結されている。生カバーＴはビード部Ｂがシェーピングフォーマーの本体部に保持（ロック）されてタイヤの中心を回転の中心として矢印の方向に回転している。

そして、生カバーＴの幅方向の所定位置に移動したライン塗布装置の塗布ローラー１２ｂ（図１参照）が生カバーＴに接して転動し、塗布ローラー１２ｂを介して塗料がトレッド表面に供給されることにより、回転する生タイヤＴのトレッド面の周方向にカラーラインが形成される。なお、下方には塗料受け１２ｃが設けられている。

（ｄ）塗布ローラー
図３は本発明の一実施の形態に係るカラーラインの塗装装置における塗布ローラーの一部分を示す側面図であり、塗布ローラー１２ｂの外周面を、（ａ）Ｖ字型、（ｂ）台形型、（ｃ）ブロック型の歯溝形状に形成することにより、塗料をより確実に安定してトレッドの表面に供給することができる。なお、塗布ローラー１２ｂの直径、歯溝の深さやピッチは、粘度などの塗料の物性、トレッド表面の曲率や形状などに応じて適宜設定される。歯溝が深いブロック型は塗布厚さ（幅）の変化が大きいためラインの見栄えが良くない。そのためブロック型よりは、Ｖ字型や台形型を用いる方が好ましい。

上記ブロック型は、ラインの見栄えが良くないが、Ｖ字型や台形型は高粘度、低粘度の場合にも途切れや塗料供給装置などからの目詰まりもなくインクを一定の厚さ（幅）で安定して塗布することができる。

なお、上記においては、ライン塗布装置として塗布ローラーについて説明したが、ペイントガンなどを用いることもできる。しかし、ガンタイプでは、スプレーガンと同様に顔料詰まりなどが発生する恐れがあるため、塗布ローラーを用いることが好ましい。

２．空気入りタイヤの製造方法
次に、本実施の形態に係る空気入りタイヤの製造方法について説明する。

図４は本実施の形態に係る空気入りタイヤの製造方法を模式的に示す正面図であり、１本の赤色カラーラインを形成する場合における生カバーの成形手順を示している。

最初に、図４（ａ）に示すように、ゴムストリップ（ゴムテープ）を螺旋状に巻き付け、積層して（ストリップワインド工法）トレッドが形成された生カバーＴのビード部Ｂを、シェーピングフォーマー本体部のビードロック部に固定する。

次に、シェーピングシャフト２１を回転させることにより、シェーピングフォーマー本体部に固定された生カバーＴを回転させる。このとき、トレッドステッチローラー２３を用いてトレッドを押圧することにより、トレッドとカーカスとを圧着する。

トレッドとカーカスとの圧着が終了すると、図４（ｂ）に示すように、トレッドステッチローラー２３を生カバーＴから離す。なお、生カバーＴはそのまま回転を続けさせる。

次に、図４（ｃ）に示すように、トランスファーリング（ＴＲＦ）１１をカラーライン塗布位置まで移動させ、塗料供給装置から赤色の塗料が供給された塗布ローラー１２ｂ（図１参照）をトレッド表面に接触、転動させる。これにより、回転する生カバーＴの表面に１本の赤色カラーラインＲが形成される。

塗料としては、速効性の塗料を用いることが好ましく、具体的には、塗布後９０秒以内で乾燥、固化する速乾性の塗料が好ましい。また、塗布速度としては、生カバーの表面速度の３〜３０ｍ／ｍｉｎであることが好ましい。

カラーラインＲの形成が終了すると、塗布ローラー１２ｂをトレッド表面から離すと共に、トランスファーリング１１を待機位置に移動させる（図４（ｄ））。

その後は、図４（ｅ）に示すように、シェーピングブラダー２２によってビード部Ｂを挟むように生カバーＴのタイヤサイド部を巻き上げて、カラーライン付き生カバーの製造を完了する。

図５は他の実施の形態に係る空気入りタイヤの製造方法を模式的に示す正面図であり、２本のカラーライン（赤色カラーラインＲおよび緑色カラーラインＧ）が形成された生カバーの成形手順を示している。なお、本実施の形態において、図４に示した（ｃ）以外の工程は上記と同様であり、図５には、図４における（ｃ）および（ｄ）の工程のみを示している。

図５（ｃ−１）に示すように、本実施の形態において、カラーラインの塗装装置にはトランスファーリング１１に、赤色カラーライン形成用と緑色カラーライン形成用の２個のライン塗布装置１２Ｒ、１２Ｇが取り付けられている。

トレッドとカーカスとの圧着が終了した生カバーに対して、図５（ｃ−１）に示すように、先ず、トランスファーリング（ＴＲＦ）１１を最初のカラーライン塗布位置（赤色ラインＲの形成位置）まで移動させ、上記と同様にして赤色カラーラインＲを形成する。

赤色カラーラインＲの形成が終了すると、図５（ｃ−２）に示すように、トランスファーリング（ＴＲＦ）１１を次のカラーライン塗布位置（緑色ラインＧの形成位置）まで移動させ、同様に緑色カラーラインＧを形成する。

緑色カラーラインＧの形成が終了すると、トランスファーリング１１を待機位置に移動させる（図５（ｄ））。

図６は、上記２本のカラーライン形成におけるカラーラインの塗布位置を示す図である。なお、図６において、破線は加硫後のトレッドＴＲの出来上がりタイヤパターン形状、縦方向の一点鎖線（ＣＬ）はトレッドＴＲの中心位置を示し、それ以外の縦方向の一点鎖線はライン塗布装置１２Ｒとライン塗布装置１２Ｇの停止位置を示しており、赤色カラーラインＲおよび緑色カラーラインＧの２本のカラーラインが、シェ−ピングによりトレッド面に形成された１つのブロック（出来上がりタイヤブロック）Ｂｌ上に位置をずらして形成されている。

なお、上記においては、カラーラインを１本形成する場合および２本形成する場合について説明したが、これらに限定されるものではなく、カラーラインを３本以上形成してもよい。

３．本実施の形態における効果
本実施の形態においては以下に記載する効果が得られる。
（１）カラーラインの形成に際して、出来上がった生カバーを一旦シェーピングフォーマーから取り外して再度保持するのではなく、シェーピングフォーマーにビードを保持（ロック）されたままの生カバーにカラーラインを形成するため、嵌合不良が発生しない。

この結果、蛇行したり曲がったりしたカラーラインが形成されることがなく、外観品質が向上したタイヤを提供することができる。

（２）加硫工程後にカラーラインを形成させる場合と異なり、大型で専用のカラーライン塗布工程を設けたりする必要がないため、ゴムストリップを巻き付けて順次ゴム部材を形成、積層するためコンパクト化が可能というストリップワインド工法のメリットを充分に発揮させることができる。

従来、ストリップワインド工法で生カバー製造時にカラーラインの塗布を行うことが難しかったが、本発明によれば、生カバー組立のビードを保持している工程でカラーラインの塗布を行うことにより、生カバー製造時に容易にカラーラインを形成することができる。

以下、実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。

１．カラーラインの形成
（実施例）
タイヤサイズ ：Ａサイズ・・・２３５／３５Ｒ１９
Ｂサイズ・・・２４５／４５Ｒ１９
Ｃサイズ・・・２４５／５０Ｒ１９
カラーラインの形成：前記実施の形態に記載したカラーラインの形成方法を用い、上記
Ａサイズ、Ｂサイズ、Ｃサイズのタイヤそれぞれ１００本に青色
、赤色および緑色の１本〜２本（タイヤにより異なる）の組み合
わせのカラーラインを形成した。
塗布ローラー ：歯溝形状・・・Ｖ字型
塗布速度 ：タイヤ表面速度・・・２０ｍ／ｍｉｎ
塗料 ：速効性塗料

（比較例）
実施例と同じサイズ、同じ本数のタイヤを対象とし、加硫後、スプレーガンを用いて実施例と同色、同本数のカラーラインを形成した。

２．評価方法、評価結果
（実施例、比較例）
目視によりカラーラインの出来栄えを調べ、カラーライン塗布手直し（カラーライン引き直し）発生回数で評価した。

評価結果を表１に示す。なお、表１では手直し発生回数が０％を「優」、０％を超え３％以下を「良」、３％を超え５％未満を「可」、５％以上を「不可」と評価した。

表１より、実施例は、低扁平タイヤであるＡサイズも含めて、いずれのサイズのタイヤについてもカラーライン塗布手直し発生回数が０％であり、手直しの発生が顕著に抑制されていることが確認された。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、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。

１ カラーラインの塗装装置
２ シェーピングフォーマー
１１ トランスファーリング
１２ ライン塗布装置
１２ａ 本体部
１２ｂ 塗布ローラー
１２ｃ 塗料受け
２１ シェーピングシャフト
２２ シェーピングブラダー
２３ トレッドステッチローラー
Ｂ ビード部
Ｂｌ 出来上がりタイヤブロック
ＣＬ トレッドの中心位置
Ｇ 緑色カラーライン
Ｒ 赤色カラーライン
Ｔ 生カバー
ＴＲ トレッド

Claims (4)

1. ゴムテープを螺旋状に巻き付け、積層することにより作製された生カバーのトレッド面にカラーラインを形成するカラーラインの塗装装置であって、
   前記生カバーを保持して回転させるシェーピングフォーマーの外周部に所定の距離を隔てて配置されたトランスファーリングと、
   前記トランスファーリングの内周側に保持されて、回転する前記生カバーのトレッド面に、塗料を塗布してカラーラインを形成させるライン塗布装置と、
   前記トランスファーリングを前記生カバーの幅方向に移動させるトランスファーリング移動手段とを備えており、
   前記ライン塗布装置が、塗布ローラータイプのライン塗布装置であって、
   前記塗布ローラータイプのライン塗布装置の塗布ローラーにおける歯溝形状が、Ｖ字型、台形型、ブロック型のいずれかであることを特徴とするカラーラインの塗装装置。
2. 前記塗料が、塗布後９０秒以内で乾燥、固化する速乾性の塗料であることを特徴とする請求項１に記載のカラーラインの塗装装置。
3. 前記塗料の塗布速度が、３〜３０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーラインの塗装装置。
4. ゴムテープを螺旋状に巻き付け、積層することにより作製された生カバーのトレッド面にカラーラインを形成させて、空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、
   前記生カバーのビード部をシェーピングフォーマーに保持させて前記生カバーを回転させると共に、前記生カバーのトレッドとカーカスとを圧着させて、前記生カバーをトロイド状に膨出させて所定の形状に成形する生カバー成形工程と、
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のカラーラインの塗装装置を用いて、前記シェーピングフォーマーに保持させたまま回転する前記生カバーのトレッド面に、塗料を塗布してカラーラインを形成するカラーライン形成工程と
   を備えていることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

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