WO2007015496A1 - タイヤ加硫金型の洗浄方法及び装置 - Google Patents

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tire
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PCT/JP2006/315238
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Akikazu Seko
Miyuki Saitou
Toshihiko Hatanaka
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The Yokohama Rubber Co., Ltd.
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    • B29L2030/00—Pneumatic or solid tyres or parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a tire vulcanization mold cleaning method and apparatus, and more particularly, to a tire vulcanization mold cleaning method and apparatus that can reduce cleaning time and improve cleaning efficiency.
  • Tire vulcanizing molds for vulcanizing such studless tires have three-dimensional sipe and thin molding bones for forming micro groups on the molding surface of the sector, so conventional force is also used for cleaning the mold.
  • the molded bone is damaged if it is washed by the shot blasting method in which plastic beads are sprayed onto the molding surface of the sector 1 for cleaning or by spraying high pressure water onto the molding surface of the sector 1 for cleaning. Problem arises. Therefore, in such a tire vulcanization mold, a plasma cleaning method with little physical damage is being adopted.
  • This cleaning apparatus includes a cleaning tank 101 that houses a sector 20 of a tire vulcanizing mold that molds a tire tire, and a vacuum pump 102 that creates a negative pressure in the cleaning tank 101.
  • a pressure reducing means 104 provided with a filter 103 and the like, and a supply means 105 for supplying the reaction gas Q into the cleaning treatment tank 101 are provided.
  • an upper electrode 108 for discharge connected to a high frequency power source 107 through an impedance matching unit 106 and an electrode table (lower electrode) 109 are arranged.
  • the sector 120 is disposed on the electrode table 109, and the reaction gas Q is cleaned by the supply means 105 in a state where the pressure in the cleaning process tank 101 is reduced by the decompression means 104.
  • the upper electrode is discharged by discharge from the upper electrode 108 in the reaction gas atmosphere. Constructed to generate plasma Z between the pole 108 and the molding surface 120a of the sector 120, and to remove the dirt adhering to the molding surface 120a of the sector 120 by the chemical reaction between the plasma discharge and the reaction gas Q (For example, see Patent Document 1).
  • the plasma cleaning using the above-described apparatus takes a longer cleaning time than conventional cleaning methods such as shot blasting, and is particularly at least 2 for vulcanization molds for studless tires, which are particularly dirty.
  • conventional cleaning methods such as shot blasting
  • the cleaning time is greatly increased and the cleaning efficiency is greatly reduced.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-293729
  • An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for cleaning a tire vulcanization mold that can shorten the cleaning time and improve the cleaning efficiency.
  • the method for cleaning a tire vulcanization mold of the present invention that achieves the above-described object provides a chemical reaction between dirt adhering to the molding surface of the sector of the tire vulcanization mold for molding the tread portion of a pneumatic tire.
  • a step of arranging the molding surface facing the discharge electrode a step of supplying the reaction gas into the cleaning treatment tank while reducing the pressure in the cleaning treatment tank, and supplying high-frequency power to the discharge electrode Then, a plasma is generated between the discharge electrode and the molding surface of the sector, and a high frequency voltage having a frequency lower than the high frequency supplied to the discharge electrode is applied to the electrode table.
  • Negative self-via on electrode table Characterized in that comprising the step of generating a voltage.
  • the tire vulcanization mold cleaning apparatus of the present invention is a reaction gas atmosphere that chemically reacts with dirt adhering to the molding surface of the sector vulcanization mold for molding the tread portion of a pneumatic tire.
  • a tire vulcanization mold cleaning device for cleaning the molding surface of the sector 1 using generated plasma, the cleaning tank storing the sector 1, and disposed in the cleaning tank.
  • a first electrode for supplying high-frequency power to the discharge electrode.
  • a high-frequency power source; and a second high-frequency power source for supplying a high-frequency voltage having a frequency lower than a high frequency supplied to the electrode for discharging to the electrode table.
  • a negative self-bias voltage is applied to the electrode table by applying a high-frequency voltage having a frequency lower than that supplied to the discharge electrode to the electrode table on which the sector to be cleaned is placed. Since it is generated, positive ions in the generated plasma can be attracted to the sector 1 mounted on the electrode table at a higher speed than before, and collide with the molding surface of the sector 1 with a large ion impact energy. Therefore, it is possible to efficiently remove the dirt adhering to the molding surface of the sector 1 at a high speed, and it is possible to shorten the cleaning time of the sector 1 and increase the cleaning efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a state in which a cleaning sector is arranged in an embodiment of a tire vulcanization mold cleaning apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic explanatory diagram when the tire vulcanizing mold cleaning device of FIG. 1 is viewed from the right direction without a sector for cleaning.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a state in which a sector for cleaning a conventional tire vulcanizing mold cleaning device is arranged.
  • FIG. 4 is a schematic explanatory view when the tire vulcanizing mold cleaning device of FIG. 3 is viewed from the right without a sector for cleaning.
  • FIG. 1 and 2 show an embodiment of a cleaning apparatus for a tire vulcanization mold according to the present invention.
  • This cleaning device uses a plasma generated in a reactive gas atmosphere that chemically reacts with dirt adhering to the molding surface 2 Oa of the sector vulcanization mold 20 of the tire vulcanization mold for molding the tread portion of a pneumatic tire.
  • One of the 20 molding surfaces 20a is cleaned, and it has a cleaning tank 1 that houses a sector 20 to be cleaned.
  • An electrode table 4 connected to the discharge upper electrode 2 and the lower electrode 3 is disposed in the cleaning treatment tank 1.
  • the upper electrode 2 formed of a conductive metal such as aluminum-um is composed of a plate-like body, and is suspended from the central portion of the upper surface la of the cleaning treatment tank 1 via a support member 5.
  • Upper power The pole 2 has a surface 2a that faces the molding surface 20a of the sector 20 mounted on the electrode table 4 and a surface 2b that does not face, and the surface 2b that does not face is covered with the electrical insulating layer 6, and this Do not meet! Do not discharge from side 2b.
  • the region where plasma is generated can be limited, and the amount of reaction gas Q and the amount of power used can be reduced.
  • the upper electrode 2 is electrically connected to the first high-frequency power source 7 installed outside the cleaning treatment tank 1 via the impedance matching device 8, and the high-frequency power is supplied from the first high-frequency power source 7 to the upper electrode 2. It comes to supply.
  • the first high-frequency power source 7 for example, a high-frequency oscillator that oscillates at a high frequency of 13.56 MHz, which is defined as an industrial frequency by the Japanese Radio Law, can be preferably used.
  • the electrode table 4 is disposed on the electrical insulator 9 provided on the floor lb of the cleaning treatment tank 1 via the lower electrode 3.
  • the lower electrode 3 is electrically connected to the second high-frequency power source 11 installed outside the cleaning treatment tank 1 through the connecting portion 10. From the second high frequency power supply 11, a high frequency voltage having a frequency lower than the high frequency supplied from the first high frequency power supply 7 to the upper electrode 2 is supplied to the electrode table 4 through the connection part 10 and the lower electrode 3, and the electrode table 4 is negatively charged. The self-bias voltage is generated.
  • a high-frequency oscillator that oscillates a high frequency of 40 KHz to 100 KHz can be preferably used.
  • 40KHz ⁇ When a high frequency oscillator that oscillates a high frequency of LOOKHz is used for the second high frequency power supply 11, the frequency of the high frequency output from the second high frequency power supply 11 becomes longer, so impedance matching becomes unnecessary and impedance It is not necessary to electrically connect the matching unit between the connection unit 10 and the second high-frequency power source 11. Even if the frequency force of the high frequency output from the second high frequency power supply 11 is lower than S40KHz or exceeds ⁇ , impedance matching is not achieved.
  • the first high-frequency power source 7 and the second high-frequency power source 11 are electrically connected to control means 12 for increasing and controlling the outputs from the first high-frequency power source 7 and the second high-frequency power source 11 respectively. .
  • a pressure reducing means 13 for connecting the inside of the cleaning treatment tank 1 to a negative pressure is connected.
  • This decompression means 13 has a filter 14 and a vacuum pump 15 for sucking the inside of the cleaning treatment tank 1 to a negative pressure, and the vacuum pump 15 is formed on the floor lb of the cleaning treatment tank 1.
  • the suction port 16 is connected through a filter 14.
  • the gas in the cleaning tank 1 sucked by the vacuum pump 15 is discharged from the vacuum pump 15 to the outside of the cleaning tank 1.
  • the pressure in the cleaning tank 1 is maintained at a pressure of 60 Pa to 90 Pa by the decompression means 13.
  • the pressure in the cleaning tank 1 is constantly sucked so as to be lower than 60 Pa, the degree of vacuum becomes too high, and the reaction gas Q, which will be described later, supplied into the cleaning tank 1 is formed on the molding surface of the sector 20. Since the residence time near 20a is shortened, plasma generation is hindered. Conversely, when the pressure in the cleaning tank 1 is higher than 90 Pa, the degree of vacuum becomes too low, and the spent gas after the plasma reaction stays in the vicinity of the molding surface 20a of the sector 20 and acts to cut off the discharge. As a result, the reaction time of the reaction gas Q varies and the plasma distribution becomes non-uniform.
  • Reactive gas supply means 17 for supplying a reactive gas Q into the cleaning treatment tank 1 is connected to the side of the cleaning treatment tank 1.
  • the reactive gas supply means 17 supplies a reactive gas Q that chemically reacts with the dirt adhering to the molding surface 20a of the sector 20.
  • the cleaning gas is supplied from the supply port 18 formed in the side wall 1c of the cleaning tank 1.
  • the reaction gas Q is injected between the upper electrode 2 in the tank 1 and the sector 20 placed on the electrode table 4.
  • the glow discharge generated between the upper electrode 2 and the sector 20 placed on the electrode table 4 generates a plasma Z of the reactive gas Q between the upper electrode 2 and the sector 20.
  • reaction gas Q for example, a mixed gas of oxygen and carbon tetrafluoride can be preferably used.
  • the flow rate of oxygen can be 400 SCCM and the flow rate of carbon tetrafluoride can be 100 SCCM.
  • a preheating means 19 capable of preheating the sector 20 is provided adjacent to the cleaning treatment tank 1, a preheating means 19 capable of preheating the sector 20 is provided.
  • the preheating means 19 has a high temperature bath 19A for preheating the sector 20, and the sector 20 can be heated in the range of 100 ° C. to 160 ° C. in the high temperature bath 19A.
  • the preheating means 19 By preheating the sector 20 with the preheating means 19 in advance, the moisture in the sector 20 is removed, thereby stabilizing the degree of vacuum at an early stage when the pressure in the cleaning treatment tank 1 in which the sector 20 is disposed is reduced. As a result, the time for the temperature of the sector 20 to rise to the set temperature can be shortened while the generated plasma is activated.
  • reference numeral 30 denotes an electrical insulator disposed around the connection portion 10.
  • the sector 20 to be cleaned is preheated in the high temperature bath 19A.
  • the heating temperature is in the range of 100 ° C to 160 ° C. This preheating step is preferably performed for the reasons described above, but it is not always necessary to perform this preheating step.
  • the preheated sector 20 is placed on the electrode table 4 in the cleaning treatment tank 1. At that time, the molding surface 20a of the sector 20 is rubbed so as to face the surface 2a of the upper electrode 2.
  • reaction gas supply means 17 reacts between the upper electrode 2 and the sector 20 placed on the electrode table 4 while the pressure inside the cleaning treatment tank 1 is reduced by the vacuum pump 14 of the pressure reduction means 13.
  • Gas Q is injected and reaction gas Q is supplied into the cleaning tank 1.
  • the injection pressure and flow rate of the reactive gas Q are such that the injection pressure is about 0.15 MPa and the flow rate is about 100 SCCM to 40 OSCCM.
  • the pressure in the cleaning tank 1 is maintained at a pressure of about 60 Pa to 90 Pa by the pressure reducing means 13.
  • the dirt adhering to the molding surface 20a of the sector 20 can be efficiently removed at high speed.
  • the components are burned and removed by a chemical reaction between ions, radical particles, and the like generated by the change of the reaction gas Q and dirt components adhering to the molding surface 20a of the sector 20.
  • the first high frequency power supply 7 is controlled by the control means 12, and the first high frequency power supply 7 is It is preferable to supply high-frequency power from the first high-frequency power source 7 to the upper electrode 2 while gradually increasing the output of the high-frequency power supplied to the partial electrode 2. For example, increase the output of high frequency power from 50% to 100% every 10% in steps, 30 seconds or every minute. This facilitates matching by the impedance matching unit 8 and stabilizes the generation density of the plasma Z, so that the cleaning accuracy by the plasma Z can be increased.
  • a bias is applied to the electrode table 4 from the second high-frequency power source 11 10 seconds to 5 minutes after the start of the supply of the high-frequency power to the upper electrode 2, while the control means 12 It is preferable to control the high frequency power supply 11 and gradually increase the bias output to be applied. For example, increase the bias output from 50% to 100% every 10% of the total output in steps of 30 seconds or 1 minute! ] As a result, the plasma Z generation density can be further stabilized. When the delay is less than 10 seconds, impedance matching becomes difficult because the plasma state is not stable. Conversely, if the delay exceeds 5 minutes, it is preferable because the time required for the cleaning process becomes longer.
  • the reaction gas Q is supplied to the cleaning treatment tank 1 by the reaction gas supply means 17, and the upper electrode 2 and the section are separated in the reaction gas atmosphere.
  • the plasma Z is generated between the molding surface 20a of the catalyst 20 and the dirt attached to the molding surface 20a of the sector 20 is removed.
  • a high-frequency voltage having a frequency lower than the high-frequency supplied to the upper electrode 2 is applied to the electrode table 4 on which the sector 20 to be cleaned is placed, and the electrode table 4 is negatively biased. Since the voltage is generated, positive ions in the plasma Z can be attracted to the sector 20 placed on the electrode table 4 at a higher speed than before, and collide with the molding surface 20a with a large ion impact energy. . Therefore, it is possible to efficiently remove the dirt adhering to the molding surface 20a of the sector 20 at a high speed. Therefore, the cleaning time of the sector 20 can be shortened and the cleaning efficiency can be improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, even in the case where a single sector 120 is cleaned in the above-described embodiment. Needless to say.
  • the tire vulcanization mold cleaning method and apparatus of the present invention having the above-described excellent effects is a mold sector for vulcanizing a pneumatic tire, particularly a mold for vulcanizing a studless tire with a fine tread pattern. It can be used very effectively to clean the sector of the mold.

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Abstract

　空気入りタイヤのトレッド部を成型するタイヤ加硫金型のセクターの成型面に付着する汚れと化学反応する反応ガス雰囲気中で生成したプラズマを用いてセクターの成型面を洗浄するタイヤ加硫金型の洗浄方法である。洗浄処理槽内の電極テーブル上にセクターを配置する工程と、洗浄処理槽内を減圧しながら、該洗浄処理槽内に反応ガスを供給する工程と、放電用電極に高周波電力を供給して放電用電極とセクターの成型面との間にプラズマを生成する工程と、電極テーブルに放電用電極に供給される高周波より低い周波数の高周波電圧を印加して電極テーブルに負の自己バイアス電圧を発生させる工程とからなる。

Description

タイヤ加硫金型の洗浄方法及び装置
技術分野
[0001] 本発明は、タイヤ加硫金型の洗浄方法及び装置に関し、更に詳しくは、洗浄時間 を短縮して洗浄効率を向上することができるタイヤ加硫金型の洗浄方法及び装置に 関する。
背景技術
[0002] 近年、スタッドレスタイヤでは、性能を一層向上するため、トレッドパターンに三次元 形状のサイプゃマイクログルーブ等を採用し、トレッドパターンの微細化が進みつつ ある。このようなスタッドレスタイヤを加硫するタイヤ加硫金型は、三次元形状のサイプ やマイクログループを成型する細い成型骨がセクタ一の成型面に設けられるため、従 来力も金型の洗浄に使用されている、プラスチックビーズをセクタ一の成型面に吹き 付けて洗浄するショットブラスト方や、高圧水をセクタ一の成型面に噴射して洗浄する 高圧ジェット洗浄方などで洗浄すると、成型骨が破損するという問題が生じる。そこで 、このようなタイヤ加硫金型では、物理的ダメージの少ないプラズマ洗浄方が採用さ れつつある。
[0003] 従来、このようなプラズマ洗浄を行う装置として、例えば、図 3及び図 4に示すような タイヤ加硫金型の洗浄装置が知られている。この洗浄装置は、空気入りタイヤのトレ ッド部を成型するタイヤ加硫金型のセクタ一 20を収容する洗浄処理槽 101と、洗浄 処理槽 101内を負圧にするための真空ポンプ 102とフィルター 103等を備えた減圧 手段 104と、洗浄処理槽 101内に反応ガス Qを供給する供給手段 105を有している 。洗浄処理槽 101内には、インピーダンス整合器 106を介して高周波電源 107に接 続された放電用の上部電極 108と、電極テーブル（下部電極） 109が配置されている
[0004] 上記洗浄装置は、セクタ一 120を電極テーブル 109上に配置し、減圧手段 104に より洗浄処理槽 101内を負圧にした状態で、供給手段 105により反応ガス Qを洗浄 処理槽 101内に供給し、反応ガス雰囲気中で上部電極 108からの放電により上部電 極 108とセクタ一 120の成型面 120aとの間にプラズマ Zを生成し、プラズマ放電と反 応ガス Qとの化学反応によってセクタ一 120の成型面 120aに付着した汚れを除去す るように構成して ヽる（例えば、特許文献 1参照)。
[0005] し力しながら、上記した装置によるプラズマ洗浄は、ショットブラスト方などの従来の 洗浄方法に比べて洗浄時間が長くかかり、特に汚れが酷いスタッドレスタイヤ用の加 硫金型では、少なくとも 2回プラズマ洗浄処理を行う必要があり、その結果、洗浄時間 が大幅に増大し、洗浄効率が大きく低下するという問題があった。
特許文献 1 :日本特開 2001— 293729号公報
発明の開示
[0006] 本発明の目的は、洗浄時間を短縮して洗浄効率を向上することが可能なタイヤ加 硫金型の洗浄方法及び装置を提供することにある。
[0007] 上記目的を達成する本発明のタイヤ加硫金型の洗浄方法は、空気入りタイヤのトレ ッド部を成型するタイヤ加硫金型のセクタ一の成型面に付着する汚れと化学反応す る反応ガス雰囲気中で生成したプラズマを用いて前記セクタ一の成型面を洗浄する タイヤ加硫金型の洗浄方法であって、洗浄処理槽内の電極テーブル上に前記セクタ ーを該セクタ一の成型面を放電用電極に対面して配置する工程と、前記洗浄処理槽 内を減圧しながら、該洗浄処理槽内に前記反応ガスを供給する工程と、前記放電用 電極に高周波電力を供給して前記放電用電極と前記セクタ一の成型面との間にブラ ズマを生成する工程と、前記電極テーブルに前記放電用電極に供給される高周波よ り低い周波数の高周波電圧を印加して該電極テーブルに負の自己バイアス電圧を 発生させる工程とからなることを特徴とする。
[0008] 本発明のタイヤ加硫金型の洗浄装置は、空気入りタイヤのトレッド部を成型するタイ ャ加硫金型のセクタ一の成型面に付着する汚れと化学反応する反応ガス雰囲気中 で生成したプラズマを用いて前記セクタ一の成型面を洗浄するタイヤ加硫金型の洗 浄装置であって、前記セクタ一を収容する洗浄処理槽と、該洗浄処理槽内に配設さ れ、前記セクタ一を載置する電極テーブルと、前記洗浄処理槽内を減圧する減圧手 段と、前記洗浄処理槽内に前記反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記洗浄 処理槽内に配設された放電用電極と、該放電用電極に高周波電力を供給する第 1 高周波電源と、前記電極テーブルに前記放電用電極に供給される高周波より低い 周波数の高周波電圧を供給する第 2高周波電源とを具備することを特徴とする。
[0009] 上述した本発明によれば、洗浄するセクタ一を載置する電極テーブルに、放電用 電極に供給される高周波より低い周波数の高周波電圧を印加して電極テーブルに 負の自己バイアス電圧を発生させるので、生成したプラズマ中の正イオンを電極テー ブル上に載置したセクタ一に従来より高速で吸引し、セクタ一の成型面に大き ヽィォ ン衝撃エネルギーで衝突させることができる。そのため、セクタ一の成型面に付着す る汚れを高速で効率良く除去することができ、セクタ一の洗浄時間を短縮して洗浄効 率を高めることが可能になる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本発明のタイヤ加硫金型の洗浄装置の一実施形態を洗浄するセクタ一を配置 した状態で示す概略説明図である。
[図 2]図 1のタイヤ加硫金型の洗浄装置を洗浄するセクタ一がない状態で右方向から 見た時の概略説明図である。
[図 3]従来のタイヤ加硫金型の洗浄装置を洗浄するセクタ一を配置した状態で示す 概略説明図である。
[図 4]図 3のタイヤ加硫金型の洗浄装置を洗浄するセクタ一がない状態で右方向から 見た時の概略説明図である。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図 1, 2は本発明のタイヤ加硫金型の洗浄装置の一実施形態を示す。この洗浄装 置は、空気入りタイヤのトレッド部を成型するタイヤ加硫金型のセクタ一 20の成型面 2 Oaに付着する汚れと化学反応する反応ガス雰囲気中で生成したプラズマを用いてセ クタ一 20の成型面 20aを洗浄するものであり、洗浄するセクタ一 20を収容する洗浄 処理槽 1を有している。この洗浄処理槽 1内には、放電用の上部電極 2と下部電極 3 に接続された電極テーブル 4が配置されて 、る。
[0012] アルミ-ユウムなどの導電性金属から形成される上部電極 2は板状体から構成され 、洗浄処理槽 1の上面 laの中央部から支持部材 5を介して吊設されている。上部電 極 2は、電極テーブル 4に載置されるセクタ一 20の成型面 20aと対面する面 2aと対面 しない面 2bを有しており、対面しない面 2bは、電気絶縁層 6で被覆され、この対面し な!、面 2bから放電しな 、ようにして 、る。これによりプラズマが発生する領域を限定し 、後述する反応ガス Qの使用量と電力の使用量を低減させることができる。
[0013] 上部電極 2は、洗浄処理槽 1の外部に設置した第 1高周波電源 7にインピーダンス 整合器 8を介して電気的に接続され、第 1高周波電源 7から上部電極 2に高周波電 力を供給するようになっている。第 1高周波電源 7としては、例えば、日本の電波法で 工業周波数と定められている 13. 56MHzの高周波を発振する高周波発振器を好ま しく使用することができる。
[0014] 電極テーブル 4は、洗浄処理槽 1の床面 lb上に設けた電気絶縁体 9上に下部電極 3を介して配設されている。下部電極 3は、接続部 10を介して、洗浄処理槽 1の外部 に設置した第 2高周波電源 11に電気的に接続されて!ヽる。第 2高周波電源 11から 接続部 10と下部電極 3を介して、電極テーブル 4に第 1高周波電源 7から上部電極 2 に供給される高周波より低い周波数の高周波電圧を供給し、電極テーブル 4に負の 自己バイアス電圧を発生させるようにしている。
[0015] 第 2高周波電源 11としては、 40KHz〜100KHzの高周波を発振する高周波発振 器を好ましく用いることができる。 40KHz〜： LOOKHzの高周波を発振する高周波発 振器を第 2高周波電源 11に使用した場合、第 2高周波電源 11から出力される高周 波の周期が長くなるのでインピーダンス整合が不要になり、インピーダンス整合器を 接続部 10と第 2高周波電源 11との間に電気的に接続する必要がない。第 2高周波 電源 11から出力される高周波の周波数力 S40KHzより低くても ΙΟΟΚΗζを超えても、 インピーダンス整合しなくなる。
[0016] 第 1高周波電源 7及び第 2高周波電源 11には、第 1高周波電源 7と第 2高周波電源 11からの出力をそれぞれ段階的に増加制御する制御手段 12が電気的に接続され ている。
[0017] 洗浄処理槽 1の下部には、洗浄処理槽 1内を負圧にするための減圧手段 13が接 続されている。この減圧手段 13は、フィルター 14と洗浄処理槽 1内を負圧に吸引す るための真空ポンプ 15を有しており、真空ポンプ 15が洗浄処理槽 1の床面 lbに形 成した吸引口 16にフィルター 14を介して接続されている。真空ポンプ 15により吸引 される洗浄処理槽 1内の気体は、真空ポンプ 15から洗浄処理槽 1の外部に排出され るようになっている。減圧手段 13により洗浄処理槽 1内は、 60Pa〜90Paの圧力に維 持されるようにして 、る。洗浄処理槽 1内の圧力を 60Paより低くなるように常時吸引す ると、真空度が高くなり過ぎて、洗浄処理槽 1内に供給された、後述する反応ガス Qが セクタ一 20の成型面 20a近傍に滞留する時間が短くなるため、プラズマの生成が阻 害される。逆に洗浄処理槽 1内の圧力を 90Paより高くすると、真空度が低くなり過ぎ て、プラズマ反応後の用済みガスがセクタ一 20の成型面 20a近傍に滞留し、放電を 遮断するように作用するので、反応ガス Qの反応時間がばらつき、プラズマ分布が不 均一になる。
[0018] 洗浄処理槽 1の側部には、洗浄処理槽 1内に反応ガス Qを供給する反応ガス供給 手段 17が接続されている。反応ガス供給手段 17は、セクタ一 20の成型面 20aに付 着する汚れと化学反応する反応ガス Qを供給するものであり、洗浄処理槽 1の側壁 1 cに形成した供給口 18から洗浄処理槽 1内の上部電極 2と電極テーブル 4上に載置 したセクタ一 20との間に反応ガス Qを噴射するように構成してある。上部電極 2と電極 テーブル 4上に載置したセクタ一 20との間で生じるグロ一放電により、上部電極 2とセ クタ一 20との間に反応ガス Qのプラズマ Zが生成される。
[0019] 反応ガス Qとしては、例えば、酸素と四フッ化炭素の混合気体を好ましく使用するこ とができる。例えば、反応ガス Qの噴射圧力を 0. 15MPaにした場合、酸素の流量を 400SCCM、四フッ化炭素の流量を 100SCCMとすることができる。
[0020] 洗浄処理槽 1に隣接して、セクタ一 20を予熱可能な予熱手段 19が設けられている 。予熱手段 19は、セクタ一 20を予熱するための高温槽 19Aを有し、この高温槽 19A 内でセクタ一 20を 100°C〜160°Cの範囲で加熱できるようになつている。予熱手段 1 9によりセクタ一 20を予め加熱することで、セクタ一 20の湿気を除去し、それによりセ クタ一 20を配置した洗浄処理槽 1内を減圧した際の真空度を早期に安定させ、生成 したプラズマを活性ィ匕させながらセクタ一 20の温度が設定温度まで上昇する時間を 短縮することができる。加熱温度が 100°Cより低いと、セクタ一 20の湿気の除去が不 十分で真空度の安定に時間がかかり、更にプラズマエネルギーがセクタ一 20の昇温 に消費されるので、プラズマによる化学反応速度が遅くなる。逆に加熱温度が 160°C を超えると、セクタ一 20のハンドリングなどに問題が発生する。
[0021] なお、図中 30は、接続部 10の周囲に配置した電気絶縁体である。
以下、上述した洗浄装置を用いて本発明のタイヤ加硫金型の洗浄方法を説明する
[0022] 先ず、洗浄するセクタ一 20を高温槽 19A内で予め加熱する。加熱温度は、上述し たように 100°C〜160°Cの範囲である。この予熱工程は、上記した理由により行うの が好ましいが、必ずしも実施する必要はない。
[0023] セクタ一 20を予熱した後、その予熱したセクタ一 20を洗浄処理槽 1内の電極テー ブル 4上に配置する。その際、セクタ一 20の成型面 20aが上部電極 2の面 2aに対面 するよう〖こする。
[0024] 次いで、減圧手段 13の真空ポンプ 14により洗浄処理槽 1内を減圧しながら、反応 ガス供給手段 17が上部電極 2と電極テーブル 4上に載置したセクタ一 20との間に反 応ガス Qを噴射し、洗浄処理槽 1内に反応ガス Qを供給する。反応ガス Qの噴射圧力 と流量は、上述したように、噴射圧力が 0. 15MPa程度で、流量が 100SCCM〜40 OSCCM程度である。洗浄処理槽 1内は、減圧手段 13により 60Pa〜90Pa程度の圧 力に維持される。
[0025] 洗浄処理槽 1内が上記圧力に減圧され、反応ガス Qの雰囲気下となった状態で、 上部電極 2に第 1高周波電源 7から高周波電力を供給する。それと同時に、電極テー ブル 4に第 2高周波電源 11から高周波電圧を印加する。これにより、上部電極 2と電 極テーブル 4上に配置したセクタ一 20との間の空間にプラズマ Zが生成される。また 、電極テーブル 4に負の自己バイアス電圧が発生し、プラズマ Z中の正イオンがこの 負の自己バイアス電圧により引かれて加速し、電極テーブル 4上に載置したセクタ一 20の成型面 20aに大きいイオン衝撃エネルギーで衝突する。これによりセクタ一 20 の成型面 20aに付着する汚れが高速で効率良く除去される。また、反応ガス Qが変 化して生じたイオンやラジカル粒子などとセクタ一 20の成型面 20aに付着する汚れ の成分との化学反応によって該成分が燃焼し、除去される。
[0026] 好ましくは、制御手段 12により第 1高周波電源 7を制御し、第 1高周波電源 7から上 部電極 2に供給する高周波電力の出力を段階的に増加させながら、上部電極 2に第 1高周波電源 7から高周波電力を供給するのがよい。例えば、高周波電力の出力を、 全出力の 50%から 10%毎に 100%まで、 30秒或いは 1分毎に段階的に増加させる 。これによりインピーダンス整合器 8による整合が容易となり、プラズマ Zの生成密度を 安定させることができるので、プラズマ Zによる洗浄精度を高めることができる。
[0027] また、上部電極 2に高周波電力の供給を開始してから 10秒〜 5分遅れて、電極テ 一ブル 4に第 2高周波電源 11からバイアスを印加する一方、制御手段 12により第 2 高周波電源 11を制御し、印加するバイアスの出力を段階的に増加させるのが好まし い。例えば、印加するバイアスの出力を、全出力の 50%から 10%毎に 100%まで、 3 0秒或いは 1分毎に段階的に増力！]させる。これによりプラズマ Zの生成密度を一層安 定させることができる。遅れが 10秒未満であると、プラズマ状態が安定していないの で、インピーダンス整合が困難になる。逆に遅れが 5分を超えると、洗浄処理にかか る時間が長くなるので好ましくな 、。
[0028] 所定時間、洗浄処理槽 1内を負圧に維持した状態で、反応ガス供給手段 17により 反応ガス Qを洗浄処理槽 1内に供給しながら、反応ガス雰囲気中で上部電極 2とセク ター 20の成型面 20aとの間にプラズマ Zを生成させ、セクタ一 20の成型面 20aに付 着した汚れを除去する。
[0029] 上述した本発明によれば、洗浄するセクタ一 20を載置する電極テーブル 4に上部 電極 2に供給される高周波より低い周波数の高周波電圧を印加して電極テーブル 4 に負の自己バイアス電圧を発生させるようにしたので、プラズマ Z中の正イオンを電極 テーブル 4上に載置したセクタ一 20に従来より高速で吸引し、成型面 20aに大きいィ オン衝撃エネルギーで衝突させることができる。そのため、セクタ一 20の成型面 20a に付着する汚れを高速で効率良く除去することが可能になる。従って、セクタ一 20の 洗浄時間を短縮して洗浄効率を向上することができる。
[0030] 本発明は、上述した実施形態では、複数のセクタ一 20を洗浄する例を示した力 1 つのセクタ一 20を洗浄する場合であってもよぐ上述した実施形態に限定されないこ とは言うまでもない。
産業上の利用可能性 上述した優れた効果を有する本発明のタイヤ加硫金型の洗浄方法及び装置は、空 気入りタイヤを加硫する金型のセクタ一、特にトレッドパターンが微細化したスタツドレ スタイヤを加硫する金型のセクタ一を洗浄するのに、極めて有効に利用することがで きる。

Claims

請求の範囲
[1] 空気入りタイヤのトレッド部を成型するタイヤ加硫金型のセクタ一の成型面に付着 する汚れと化学反応する反応ガス雰囲気中で生成したプラズマを用いて前記セクタ 一の成型面を洗浄するタイヤ加硫金型の洗浄方法であって、
洗浄処理槽内の電極テーブル上に前記セクターを該セクタ一の成型面を放電用 電極に対面して配置する工程と、
前記洗浄処理槽内を減圧しながら、該洗浄処理槽内に前記反応ガスを供給するェ 程と、
前記放電用電極に高周波電力を供給して前記放電用電極と前記セクタ一の成型 面との間にプラズマを生成する工程と、
前記電極テーブルに前記放電用電極に供給される高周波より低い周波数の高周 波電圧を印加して該電極テーブルに負の自己ノィァス電圧を発生させる工程と からなるタイヤ加硫金型の洗浄方法。
[2] 前記放電用電極に供給される高周波電力の出力を段階的に増加させる請求項 1 に記載のタイヤ加硫金型の洗浄方法。
[3] 前記放電用電極に高周波電力を供給すると同時に、前記電極テーブルに高周波 電圧を印加する請求項 1または 2に記載のタイヤ加硫金型の洗浄方法。
[4] 前記放電用電極に高周波電力の供給を開始してから、 10秒〜 5分遅れて前記電 極テーブルに高周波電圧を印加する一方、該電極テーブルに印加する高周波電圧 の出力を段階的に増加させる請求項 1または 2に記載のタイヤ加硫金型の洗浄方法
[5] 前記電極テーブルに 40kHz〜100kHzの高周波電源から前記高周波電圧を印加 する請求項 1乃至 4のいずれ力 1項に記載のタイヤ加硫金型の洗浄方法。
[6] 前記洗浄処理槽内を 60Pa〜90Paの範囲に減圧する請求項 1乃至 5のいずれか 1 項に記載のタイヤ加硫金型の洗浄方法。
[7] 前記セクタ一を前記洗浄処理槽内に配置する前に前記セクターを予熱する工程を 有する請求項 1乃至 6のいずれ力 1項に記載のタイヤ加硫金型の洗浄方法。
[8] 前記セクタ一を 100°C〜160°Cの範囲で予熱する請求項 7に記載のタイヤ加硫金 型の洗浄方法。
空気入りタイヤのトレッド部を成型するタイヤ加硫金型のセクタ一の成型面に付着 する汚れと化学反応する反応ガス雰囲気中で生成したプラズマを用いて前記セクタ 一の成型面を洗浄するタイヤ加硫金型の洗浄装置であって、
前記セクタ一を収容する洗浄処理槽と、該洗浄処理槽内に配設され、前記セクタ一 を載置する電極テーブルと、前記洗浄処理槽内を減圧する減圧手段と、前記洗浄処 理槽内に前記反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記洗浄処理槽内に配設 された放電用電極と、該放電用電極に高周波電力を供給する第 1高周波電源と、前 記電極テーブルに前記放電用電極に供給される高周波より低い周波数の高周波電 圧を供給する第 2高周波電源とを具備するタイヤ加硫金型の洗浄装置。
前記放電用電極と前記第 1高周波電源との間にインピーダンス整合器を電気的に 接続した請求項 9に記載のタイヤ加硫金型の洗浄装置。
前記第 1高周波電源と前記第 2高周波電源の出力を段階的に増加制御する制御 手段を有する請求項 9または 10に記載のタイヤ加硫金型の洗浄装置。
前記セクタ一を予熱可能な予熱手段を有する請求項 9, 10または 11に記載のタイ ャ加硫金型の洗浄装置。
前記放電用電極がアルミ二ユウムからなる板状体から構成され、該板状体の面が前 記電極テーブル上に載置される前記セクタ一の成型面に対面する請求項 9, 10, 11 または 12に記載のタイヤ加硫金型の洗浄装置。
前記反応ガス供給手段は、前記放電用電極と前記電極テーブル上に載置した前 記セクタ一との間に反応ガスを噴射する構成である請求項 9乃至 13のいずれ力 1項 に記載のタイヤ加硫金型の洗浄装置。
前記洗浄処理槽の下部に前記減圧手段を接続した請求項 9乃至 14のいずれか 1 項に記載のタイヤ加硫金型の洗浄装置。
前記第 1高周波電源が実質的に 13. 56MHzの高周波を発振する高周波発振器 力もなり、前記第 2高周波電源が実質的に 40KHz〜： LOOKHzの高周波を発振する 高周波発振器力もなる請求項 9乃至 15のいずれか 1項に記載のタイヤ加硫金型の 洗浄装置。
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