JP6495594B2

JP6495594B2 - タイヤモールドのクリーニング方法

Info

Publication number: JP6495594B2
Application number: JP2014157615A
Authority: JP
Inventors: 慎二朽木
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2034-08-01
Also published as: JP2016034707A

Description

本発明は、タイヤモールドのクリーニング方法に関し、詳しくは、レーザー照射によりタイヤモールドの表面をクリーニングするタイヤモールドのクリーニング方法に関する。

空気入りタイヤは、未加硫タイヤをタイヤモールド内に装着して加硫成形することにより作製される。

この加硫成形を繰り返し行なった場合、タイヤモールドの表面にゴムカスなど種々の残渣が付着して、成形精度の低下などを招く。そこで、適宜、タイヤモールドの表面をクリーニングすることが行われており、そのクリーニング方法として、ショットブラスト方法が採用されていた。

しかし、近年、外観の優れたタイヤの成形という観点から、タイヤモールドとして、スプリングベントや積層板を使用したスピューレスモールドが多く使用されている。このスピューレスモールドの場合、上記したショットブラスト方法を用いたクリーニングには以下のような問題があった。

即ち、ショットブラスト方法では、スピューレスモールドの微小なベント領域にショット材が侵入し、ベント機能を低下、さらには消滅させてしまう恐れがある。また、ショットを繰り返すことでモールドの表面の磨滅を招くため、表面粗度の劣化やポーラスの出現、バリの発生などが誘発されて、タイヤモールドの耐用期間の短期化を招く恐れがある。

そこで、スピューレスモールドの表面のクリーニングに際しては、ショットブラスト方法に代えて、レーザー照射によりスピューレスモールドの表面をクリーニングするレーザークリーニング方法が採用されている（例えば、特許文献１〜３）。

レーザークリーニング方法はショット材を使用しないため、微小なベント領域へのショット材の侵入、蓄積がなく、ベント機能の低下を防止することができ、ベント領域のメンテナンスの頻度を低減することができる。さらに、タイヤモールドの表面における磨滅量はショットブラスト方法と比較して大幅に軽減させることができ、タイヤモールドの耐用期間の長期化を図ることができる。

特開平０８−３２３７７４号公報特開平０９−３２７８３２号公報特開２００８−６２６３３号公報

しかしながら、上記のレーザークリーニング方法が施されたタイヤモールドを使用して加硫を行った場合に、タイヤモールドの表面にゴムが残る、所謂ゴム取られ現象が発生することがあり、生産性の低下を招く恐れがあった。

そこで、本発明は、レーザークリーニングが施されたタイヤモールドを使用して加硫を行っても、ゴム取られ現象の発生が十分に防止されて、生産性の低下を招くことがないタイヤモールドのクリーニング方法を提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に係る発明は、
レーザーの照射によってタイヤモールドの表面をクリーニングするタイヤモールドのクリーニング方法であって、
レーザーが照射された前記タイヤモールドの表面を凹凸のない滑らかな面とみなしたときの面積に対する、レーザーの照射によって表面に形成された凹凸を含めた前記タイヤモールドの表面の実表面積の面積比が１２以下、
前記タイヤモールドの表面における凸凹の隣接する２つの凸部分の間の平均間隔が４．７μｍ以下
となるように、前記レーザーの照射を制御することを特徴とするタイヤモールドのクリーニング方法である。

請求項２に係る発明は、
前記レーザーの照射を、レーザー出力およびパルスラップ量により制御することを特徴とする請求項１に記載のタイヤモールドのクリーニング方法である。

本発明によれば、レーザークリーニングが施されたタイヤモールドを使用して加硫を行っても、ゴム取られ現象の発生が十分に防止されて、生産性の低下を招くことがないタイヤモールドのクリーニング方法を提供することができる。

タイヤモールドの表面におけるゴム取られ現象の発生を、スコープ面積に対する現物面積の面積比と平均間隔Ｓｍとの関係より説明するグラフである。タイヤモールドの表面におけるゴム取られ現象の発生を、スコープ面積に対する現物面積の面積比とレーザー出力との関係より説明するグラフである。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。

本発明者は、レーザークリーニングが施されたタイヤモールドを使用して加硫を行った場合、ゴム取られ現象が発生することが多いものの、ゴム取られ現象が発生しない場合もあることに着目し、ゴム取られ現象が発生しなかった原因とゴム取られ現象が発生しない条件について、実験と検討を行った。

その結果、レーザークリーニングが施されたタイヤモールドの表面状態に応じてこのゴム取られ現象の発生が左右されていることが分かった。

具体的には、レーザーが照射されたタイヤモールドの表面を滑らかな面とみなしたときの面積を「スコープ面積」とし、レーザーが照射されたタイヤモールドの表面における凹凸を考慮した実表面積を「現物面積」とし、また、レーザーが照射されたタイヤモールドの表面における凹凸の隣接する２つの凸部分の間の平均間隔を「Ｓｍ」（μｍ）として、「スコープ面積」に対する「現物面積」の「面積比」と「Ｓｍ」との関係を、ゴム取られ現象が発生したタイヤモールドやゴム取られ現象が発生しなかったタイヤモールドについて求めた。

その結果、タイヤモールドの表面状態が図１に示すグラフの鎖線よりも下の領域に属していれば、ゴム取られ現象が発生していないことが分かった。なお、図１において、◆、■、▲はそれぞれの測定例を示している。

さらに、本発明者は、様々なタイヤモールドの表面状態の比較検討により、レーザークリーニング後のタイヤモールドにおいて、ゴム取られ現象が確実に発生しない表面状態を調べた結果、「面積比」が１２以下、「Ｓｍ」が４．７μｍ以下という範囲であれば、ゴム取られ現象を確実に抑制できることが分かった。

そして、このようなレーザークリーニング後のタイヤモールドの表面状態を得るための具体的なレーザークリーニングの方法について、さらに検討を行い、レーザーの照射出力を適切に制御、具体的には、図２に示す１点鎖線、即ち、ｙ＝５．５６６６ｘ＋１．８２９８で表される直線に従ってレーザーの照射出力を制御し、さらにパルスラップ量を適切に制御してレーザークリーニングを行うことにより、タイヤモールドの表面状態を適切な「面積比」とすることができ、さらに適切な「Ｓｍ」とすることができることを見出した。

本発明者の行った実験によれば、例えば、レーザーの照射出力を１．３Ｊ／ｃｍ^２に制御して、パルスラップ量を８０〜８５％とすることにより、上記した１２以下の「面積比」、４．７μｍ以下の「Ｓｍ」の表面状態を得ることができる。

このようにレーザーの照射出力とパルスラップ量を適切に制御して、レーザークリーニングが施された後のタイヤモールドの表面状態を、「面積比」１２以下、「Ｓｍ」４．７μｍ以下とすることにより、ゴム取られ現象の発生を確実に抑制することができ、生産性の向上に寄与することができる。

そして、ゴム取られ現象の発生が確実に抑制されることに伴い、製品タイヤの品質の安定や向上を図ることができ、さらに、タイヤモールドの表面状態を検査する頻度も低減させることができる。

また、本実施の形態を採用することにより、ショットブラストクリーニング方法と比較して、タイヤモールドの磨滅が抑制されてタイヤモールドの耐用年数が長期化するというレーザークリーニングが本来有している特性を十分に発揮させることができるため、スピューレスモールドの利用の拡大が見込まれる。

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。

Claims

レーザーの照射によってタイヤモールドの表面をクリーニングするタイヤモールドのクリーニング方法であって、
レーザーが照射された前記タイヤモールドの表面を凹凸のない滑らかな面とみなしたときの面積に対する、レーザーの照射によって表面に形成された凹凸を含めた前記タイヤモールドの表面の実表面積の面積比が１２以下、
前記タイヤモールドの表面における凸凹の隣接する２つの凸部分の間の平均間隔が４．７μｍ以下
となるように、前記レーザーの照射を制御することを特徴とするタイヤモールドのクリーニング方法。
前記レーザーの照射を、レーザー出力およびパルスラップ量により制御することを特徴とする請求項１に記載のタイヤモールドのクリーニング方法。