JP2017087677A - タイヤの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な方法でタイヤ表面に寸法精度の高い突状部又は陥入部を形成し、パターン部の視認性を向上させる。【解決手段】タイヤの製造方法は、表面に規則的に凸部又は凹部(溝53)が配列された耐熱フィルム(フィルム40A)を、表面が未加硫タイヤ11に接するように金型90内に配置して未加硫タイヤを加硫成型する。【選択図】図4
Description
本発明は、タイヤの製造方法に関する。
従来、タイヤサイド部におけるパターン部の視認性を高めるため、表面に穴や溝を形成した金型を用いてタイヤ表面に突状部を形成し、パターン部とパターン部の周囲との間でコントラストを生じさせる技術について開示されている(例えば、特許文献1)。
しかし、曲面状の金型表面に微細な穴や溝を形成することは困難であり、タイヤ表面に寸法精度の高い突状部を形成してパターン部に十分な視認性を得ることは難しい。
本発明は、上記事実を考慮して、簡易な方法でタイヤ表面に寸法精度の高い突状部又は陥入部を形成し、パターン部の視認性を向上させることを目的とする。
本発明の第1態様のタイヤの製造方法は、表面に規則的に凸部又は凹部が配列された耐熱フィルムを、前記表面が未加硫タイヤに接するように金型内に配置して前記未加硫タイヤを加硫成型する。
本発明の第1態様のタイヤの製造方法によると、表面に規則的に凸部又は凹部が配列された耐熱フィルムが金型の内面を形成し、タイヤの加硫成型時、耐熱フィルムに配列された凸部同士の隙間又は凹部に、流動性の高い未加硫ゴムが流れ込む。この状態でゴムが加硫され硬化することで、タイヤの表面に、耐熱フィルムの凸部又は凹部の形状にそれぞれ対応した陥入部又は突状部が規則的に配列されたパターン部が形成される。なお、パターン部が形成されるタイヤの表面には、タイヤサイド部の表面、トレッド表面、溝やサイプの底面や側面、リムと接触するビード部の表面、タイヤ内部の表面などが含まれる。
この陥入部又は突状部同士の隙間に光が入射すると、入射された光が陥入部又は突状部の壁面や底面で反射し、反射光同士が干渉して発色する。あるいは、入射した光が陥入部又は突状部の壁面間で反射を繰り返しながら減衰されるため、光の反射が抑制されて黒く見える。
したがって、陥入部又は突状部が規則的に配列されたパターン部と、その周囲との間でコントラストが大きくなり、パターン部の視認性が向上する。
また、本発明の第1態様のタイヤの製造方法では、タイヤの表面に陥入部又は突状部を形成するために、フィルムを加工して凸部や凹部を形成すればよい。したがって、金属である金型に穴や溝を形成する従来の方法と比較して、簡易な方法でタイヤ表面に寸法精度の高い突状部又は陥入部を形成することができる。
また、本発明の第1態様のタイヤの製造方法では、タイヤの表面に陥入部又は突状部を形成するために、フィルムを加工して凸部や凹部を形成すればよい。したがって、金属である金型に穴や溝を形成する従来の方法と比較して、簡易な方法でタイヤ表面に寸法精度の高い突状部又は陥入部を形成することができる。
本発明の第2態様のタイヤの製造方法は、第1態様のタイヤの製造方法において、前記耐熱フィルムは平板状に形成され、前記金型の内側表面に沿って湾曲して金型内に配置される。
本発明の第2態様のタイヤの製造方法によると、凸部又は凹部が配列された平板状のフィルムを、成形時に金型の曲面に沿って湾曲させて配置すればよい。すなわち、平板状のフィルムに形成した凸部や凹部を、タイヤ表面に転写することができる。したがって、曲面状の金型内面に穴や溝を形成する従来の方法と比較して、簡易な方法でタイヤ表面に寸法精度の高い突状部又は陥入部を形成することができる。
本発明の第3態様のタイヤの製造方法は、第1態様又は第2態様のタイヤの製造方法において、前記凸部の高さ及び前記凹部の深さが0.1μm〜1mmとされ、隣り合う前記凸部同士の間隔及び隣り合う前記凹部同士の間隔が0.1μm〜1mmとされている。
本発明の第3態様のタイヤの製造方法によると、凸部の高さ及び凹部の深さが0.1μm〜1mmとされ、隣り合う凸部同士の間隔及び隣り合う凹部同士の間隔が0.1μm〜1mmとされているので、タイヤ表面に形成されたパターン部における光の干渉又は減衰の効果が高くなり、パターン部の視認性を向上させることができる。
本発明の第4態様のタイヤの製造方法は、第1態様〜第3態様の何れか1態様のタイヤの製造方法において、前記凸部の最大幅及び前記凹部の最大幅が0.1μm〜1mmとされている。
本発明の第4態様のタイヤの製造方法によると、凸部の最大幅及び前記凹部の最大幅が0.1μm〜1mmとされているので、タイヤ表面に形成されたパターン部における光の干渉又は減衰の効果が更に高くなり、パターン部の視認性を向上させることができる。
本発明の第5態様のタイヤの製造方法は、第1態様〜第4態様の何れか1態様のタイヤの製造方法において、前記耐熱フィルムは、前記未加硫タイヤのサイド部に接するように配置される。
本発明の第5態様のタイヤの製造方法によると、陥入部又は突状部が規則的に配列されたパターン部が、タイヤのサイド部に形成される。したがって、パターン部がトレッド部やショルダー部等に形成される場合と比較して、パターン部の視認性を向上させることができる。
本発明の第6態様のタイヤの製造方法は、第1態様〜第5態様の何れか1態様のタイヤの製造方法において、前記耐熱フィルムに接する部分のタイヤ表面が、前記金型に接する部分のタイヤ表面よりもタイヤ径方向内側に凹んで形成される。
本発明の第6態様のタイヤの製造方法によると、耐熱フィルムに接する部分のタイヤ表面が、金型に接する部分のタイヤ表面よりもタイヤ径方向内側に凹んで形成される。したがって、耐熱フィルムが接する部分の視認性が向上し、耐熱フィルムが接する部分に形成されたパターン部の視認性を更に向上させることができる。
本発明の第7態様のタイヤの製造方法は、第1態様〜第6態様の何れか1態様のタイヤの製造方法において、前記耐熱フィルムは、前記凸部又は前記凹部が配列された部分に囲まれる平坦部を有し、前記平坦部は、文字、数字、記号又は図形などからなる標章が反転した反転標章とされている。
本発明の第7態様のタイヤの製造方法によると、加硫後のタイヤ表面に、平坦部からなる数字、記号または図形などからなる標章が形成される。したがって、視認者にメーカー名、製品名、サイズ等を訴求することができる。
本発明の第8態様のタイヤの製造方法は、第1態様〜第6態様の何れか1態様のタイヤの製造方法において、前記耐熱フィルムは、前記凸部又は前記凹部が配列された部分を囲む平坦部を有し、前記凸部又は前記凹部が配列された部分は、文字、数字、記号または図形などからなる標章が反転した反転標章とされている。
本発明の第8態様のタイヤの製造方法によると、加硫後のタイヤ表面に、凸部又は前記凹部が配列された、文字、数字、記号又は図形などからなる標章が形成される。したがって、視認者にメーカー名、製品名、サイズ等を訴求することができる。
本発明に係るタイヤの製造方法によれば、簡易な方法でタイヤ表面に寸法精度の高い突状部又は陥入部を形成し、パターン部の視認性を向上させることができる。
[第1実施形態]
(タイヤ)
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係るタイヤの製造方法によって製造されるタイヤについて説明する。
まず、図1を参照して、本実施形態に係る空気入りタイヤ10A(以下、単に「タイヤ10A」と記載する。)の概要について説明する。図1には、タイヤ10Aの側面図が示されている。本実施形態では、タイヤ周方向をU、タイヤ径方向をRで示す。
(タイヤ)
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係るタイヤの製造方法によって製造されるタイヤについて説明する。
まず、図1を参照して、本実施形態に係る空気入りタイヤ10A(以下、単に「タイヤ10A」と記載する。)の概要について説明する。図1には、タイヤ10Aの側面図が示されている。本実施形態では、タイヤ周方向をU、タイヤ径方向をRで示す。
図1に示されるように、タイヤ10Aのタイヤサイド部12の表面12Aには、平滑面で形成された標章14と、この標章14を構成する各構成要素14Aを囲む、装飾用のパターン部20Aが形成されている。
標章14は、文字、数字、記号または図形などからなる標章で、メーカー名、製品名、サイズ等を示すものである。本実施形態においては、例えば「ABCDEFGH」の文字で構成されている。なお、本実施形態では、標章14を構成する各文字が構成要素14Aである。
(パターン部)
次に、図2を参照して、パターン部20Aの構成について説明する。図2には、突状部の一例として突起23が示されている。突起23は、パターン部20Aの表面であるベース面22からベース面22に対して垂直な方向(法線方向)に立設された高さH1の線状突起で、図2に矢印D1で示した方向に沿って延設され、矢印D2で示した方向に沿って間隔P1で等間隔(規則的)に配列されている。また、突起23の幅、即ち矢印D2に沿った方向の長さはL1とされている。
次に、図2を参照して、パターン部20Aの構成について説明する。図2には、突状部の一例として突起23が示されている。突起23は、パターン部20Aの表面であるベース面22からベース面22に対して垂直な方向(法線方向)に立設された高さH1の線状突起で、図2に矢印D1で示した方向に沿って延設され、矢印D2で示した方向に沿って間隔P1で等間隔(規則的)に配列されている。また、突起23の幅、即ち矢印D2に沿った方向の長さはL1とされている。
本実施形態においては、H1=1μm、P1=2μm、L1=1μmとされており、矢印D1と矢印D2は互いにベース面22の法線方向から見て直交する方向とされている。なお、H1、P1、L1の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
なお、突起23は、ベース面22に対して垂直な方向に立設されているが、この構成は突起23の両壁面がベース面22に対して垂直である場合に限られず、例えば、突起23の両壁面間距離がベース面22に向って拡幅し、ベース面22に平行な平面と交わる両壁面位置の中心を結んだ直線が垂直に形成されている場合を含むものとする。
(フィルム)
次に、図3を参照して、突起23を形成するためのフィルム40Aの構成について説明する。フィルム40Aは、タイヤを加硫成型するための金型(モールド)と未加硫タイヤ(生タイヤ)の間に配置して加硫を行った際に、融解、変形、変性が発生しない、あるいは無視できるほどに微細である耐熱性の弾性フィルムであり、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー(COC)等のポリマー素材によって平板状に形成される。
次に、図3を参照して、突起23を形成するためのフィルム40Aの構成について説明する。フィルム40Aは、タイヤを加硫成型するための金型(モールド)と未加硫タイヤ(生タイヤ)の間に配置して加硫を行った際に、融解、変形、変性が発生しない、あるいは無視できるほどに微細である耐熱性の弾性フィルムであり、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー(COC)等のポリマー素材によって平板状に形成される。
なお、「平板状に形成される」とは、フィルム40Aを水平面に載置した状態でフィルム40Aの表面が水平面と平行になった状態で安定することを示しており、平板状に形成されるフィルム40Aには、外力が加えられた場合に湾曲したりねじれが生じる物も含まれる。
図3に示されるように、フィルム40Aの表面には、平滑面で形成された反転標章16と、この反転標章16を構成する各構成要素16Aを囲む、凹凸部50Aが形成されている。反転標章15は標章14を反転させた形状であり、構成要素15Aは構成要素14Aを反転させた形状である。
また、フィルム40Aの裏面には接着層42が形成され、接着層42の裏面には図示しない剥離紙が取付けられている。接着層42は、タイヤ10Aの加硫成型時にフィルム40Aを金型の内側表面に貼り付けるために用いられるが、加硫時に発生する熱(150〜200℃程度)によって接着力が失われず、加硫後に金型表面から容易にフィルム40Aを剥離できる程度の接着力を有している。
(凹凸部)
次に、図4を参照して、フィルム40Aの凹凸部50Aの構成について説明する。図4には、本発明の凹部の一例としての溝53が示されている。溝53は、凹凸部50Aの表面であるベース面52からベース面52に対して垂直な方向に形成された深さH2の線状溝とされている。また、溝53は、図4に矢印D3で示した方向に沿って延設され、矢印D4で示した方向に沿って間隔P2で等間隔(規則的)に配列されている。また、溝53の幅(最大幅)、即ち矢印D4に沿った方向の長さはL2とされている。
次に、図4を参照して、フィルム40Aの凹凸部50Aの構成について説明する。図4には、本発明の凹部の一例としての溝53が示されている。溝53は、凹凸部50Aの表面であるベース面52からベース面52に対して垂直な方向に形成された深さH2の線状溝とされている。また、溝53は、図4に矢印D3で示した方向に沿って延設され、矢印D4で示した方向に沿って間隔P2で等間隔(規則的)に配列されている。また、溝53の幅(最大幅)、即ち矢印D4に沿った方向の長さはL2とされている。
本実施形態においては、H2=1μm、P2=2μm、L2=1μmとされており、矢印D3と矢印D4は互いにベース面52の法線方向から見て直交する方向とされている。なお、H2、P2、L2の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
また、本実施形態においては、反転標章16部分におけるフィルム40Aの厚みは、ベース面52におけるフィルム40Aの厚みと同一とされ、反転標章16に対してフィルム40Aの裏面側に溝53が形成されている。但し、本発明の実施形態は上記に限定されず、反転標章16におけるフィルム40Aの厚みは、溝53の溝底におけるフィルム40Aの厚みと同一とされていてもよい。この場合、ベース面52に対してフィルム40Aの裏面側に反転標章16が形成される。
なお、溝53は、ベース面52に対して垂直な方向に形成されているが、この構成は溝53の両溝壁面がベース面52に対して垂直である場合に限られず、例えば、溝53の両溝壁面間距離がベース面52に向って拡幅し、ベース面52に平行な平面と交わる両溝壁面位置の中心を結んだ直線が垂直に形成されている場合を含むものとする。
また、本実施形態における最大幅とは、溝53の両溝壁面がベース面52に平行な平面と交わる位置を結んだ線分長さのうち、最大のものをいう。さらに、本発明における凸部又は凹部の最大幅とは、凸部又は凹部の両壁面がフィルム表面に平行な平面と交わる位置を結んだ線分長さのうち、最大のものをいう。
(タイヤの製造方法)
次に、図16を用いて、本実施形態のタイヤ10Aの製造方法について説明する。タイヤ10Aを製造するにはまず、図16(A)に示すように、金型(モールド)90の内側表面90Aに、接着層42を利用してフィルム40Aを貼り付ける。このとき、フィルム40Aは、タイヤ10Aのタイヤ最大幅の位置よりもタイヤ径方向外側のタイヤサイド部12の表面12Aとなる未加硫タイヤ11の表面11Aに接するように貼り付けるが、フィルム40Aは弾性を有しているので、図16(B)に示すように、金型90の内側表面90Aに沿って湾曲して貼り付けられる。
次に、図16を用いて、本実施形態のタイヤ10Aの製造方法について説明する。タイヤ10Aを製造するにはまず、図16(A)に示すように、金型(モールド)90の内側表面90Aに、接着層42を利用してフィルム40Aを貼り付ける。このとき、フィルム40Aは、タイヤ10Aのタイヤ最大幅の位置よりもタイヤ径方向外側のタイヤサイド部12の表面12Aとなる未加硫タイヤ11の表面11Aに接するように貼り付けるが、フィルム40Aは弾性を有しているので、図16(B)に示すように、金型90の内側表面90Aに沿って湾曲して貼り付けられる。
また、金属製で円環状に形成された図示しないコア(ハードコア)の外面に未加硫タイヤ11を配置する。
次に、図16(C)に示すように、未加硫タイヤ11をコアごと金型90に入れて加硫成形する。ここで、未加硫タイヤ11と、金型90との間に、フィルム40Aが挟まれている。なお、このとき未加硫ゴムがフィルム40Aの溝53に流れ込みやすくするため、タイヤサイド部12を構成するゴム部材としては、ゴム硬度の低いゴム部材を適用することが好ましい。
ここで、本実施形態においては、タイヤ10Aの製造方法として、未加硫タイヤ11をコアごとモールドに入れて加硫成形する方法(所謂コア製法)を用いたが、本発明の実施形態は上記に限定されない。例えば、未加硫タイヤ11を金型90に入れ、ブラダーで未加硫タイヤ11を膨張させて加硫成形する方法を用いてもよい。
加硫成型後、硬化したタイヤ10Aを金型90から取り外す。このとき、図16(D)に示すように、フィルム40Aの反転標章16(図示しない)に対応する位置にタイヤサイド部12の標章14(図示しない)が形成され、フィルム40Aの凹凸部50Aに対応する位置に、タイヤサイド部12パターン部20Aが形成されている。
さらに、凹凸部50Aのベース面52に対応する位置に、パターン部20Aのベース面22が形成され、凹凸部50Aの溝53に対応する位置に、パターン部20Aの突起23が形成されている。また、溝53が延設される矢印D3の方向(図4参照)と、突起23が延設される矢印D1(図2参照)の方向とは、互いに一致する。また、フィルム40Aに接する部分のタイヤ10Aの表面、すなわちベース面22が、金型90に接する部分のタイヤ10Aの表面よりも、タイヤ径方向に凹んで形成される。
そして、接着層42によって金型90の内側表面に接着されているフィルム40Aを、金型90から取り外す。
(作用及び効果)
次に、本実施形態のタイヤの製造方法の作用及び効果について説明する。
次に、本実施形態のタイヤの製造方法の作用及び効果について説明する。
本実施形態のタイヤの製造方法によると、表面に等間隔に溝53が配列されたフィルム40Aが金型の内面を形成し、加硫成型時、フィルム40Aに配列された溝53に、流動性の高い未加硫ゴムが流れ込む。この状態でゴムが加硫され硬化することで、フィルム40Aを剥がしたタイヤ10Aの表面に、溝53の形状に対応した線状の突起23が等間隔に配列されたパターン部20Aが形成される。
本実施形態のフィルム40Aの溝53の深さH2=1μm、間隔P2=2μm、幅L2=1μmとされているので、フィルム40Aの溝53に対応するタイヤ10Aの突起23の高さH1=1μm、間隔P1=2μm、幅L1=1μmとなる。
この突起23同士の間の隙間に光が入射すると、入射した光が突起23の壁面やベース面22で反射し、反射光同士が干渉して発色する(所謂構造色)。具体的には、見る角度及び光の入射角度によって色調が変化する虹色状の色調を発色する。
したがって、突起23が等間隔に配列されたパターン部20Aと、平滑面で形成された標章14との間でコントラストが大きくなり、パターン部20A、標章14の視認性が共に向上する。
また、突起23が等間隔に配列されることで、例えば隣り合う突起23の間隔が一定でないものと比較して、パターン部20Aに対し同一方向から入射した光の反射光が、パターン部20A全域で同様に反射する。このため、パターン部20Aの視認性に局部的なばらつきが生じにくく、パターン部20A、標章14の視認性が共に向上する。さらに、平らなベース面22があることで光の反射方向が一致するため、より強い反射光が得られる。
なお、本実施形態においては、溝53の深さH2=1μm、間隔P2=2μm、幅L2=1μmとされているが、本発明の実施形態は上記に限定されない。例えば溝53の深さH2は0.1μm〜1mm程度であればよい。また、溝53の間隔P2は、0.1μm〜1mm程度であればよい。また、溝53の幅L2は、0.1μm〜1mm程度であればよい。さらに、フィルム40Aの溝53の形状に伴い、対応するタイヤ10Aの突起23の形状についても、高さH1は0.1μm〜1mm程度、間隔P1は0.1μm〜1mm程度、幅L1は0.1μm〜1mm程度であればよい。なお、高さH1、H2、間隔P1、P2、幅L1、L2は、0.1〜50μm程度がより好ましい。また、これらの数値は電子顕微鏡又は原子間力顕微鏡を用いて測定される。
フィルム40Aの溝53の深さH2が0.1μmより小さいと、パターン部20Aの突起23の高さH1が0.1μmより小さくなり、ゴムの径時変化により突起23が崩壊して発色効果が小さくなる。溝53の深さが1mmより大きいと、成形時に未加硫ゴムが溝53に入りにくくなり、突起23の形状が整いにくくなる(すなわち、突起23の寸法精度が悪くなる)。
なお、溝53の深さH2が1mm以内の範囲で深くなれば、すなわち突起23の高さH1が1mm以内の範囲で高くなれば、入射した光が突起23の壁面やベース面22で反射し、反射光同士が干渉して発色し(所謂構造色)、見る角度及び光の入射角度によって色調が変化する虹色状の色調を発色する。
溝53の間隔P2が0.1μmよりも小さいと、フィルム40Aの隣接する溝53同士の間の部分の剛性が小さくなり、溝53の形状が整いにくくなる。すなわち、突起23の形状が整いにくくなる。溝53の間隔P2が1mmよりも大きいと、突起23の間隔P1が1mmよりも大きくなり、入射した光同士の干渉が少なくなる。すなわち、発色効果が小さくなる。
溝53の幅L2が0.1μmよりも小さいと、成形時に未加硫ゴムが溝53に入りにくくなり、突起23の形状が整いにくくなる。溝53の幅L2が1mmよりも大きいと、突起23の幅L1が1mmよりも大きくなり、パターン部20Aにおいて突起23の頂面の占める面積が大きくなるので、発色効果が小さくなる。
また、本実施形態のタイヤの製造方法では、平板状のフィルム40Aの表面を加工するので、曲面状の金型表面を加工する場合と比較して、溝53を容易に形成し、さらに精度の高い加工とすることができる。また、タイヤ成形時には、フィルム40Aを金型の曲面に沿って湾曲して貼り付けるだけで、曲面に沿った突起23を備えたパターン部20Aを容易に形成することができる。
なお、フィルム40Aに溝53を形成する方法としては様々な方法が適用可能であるが、例えば溝53に対応した突状部を備えた金型により溝53を形成してもよいし、レーザー等により溝53を形成してもよい。溝53に対応した突状部を備えた金型を用いる場合であっても、平面状の金型表面に突状部を形成すればよいので、曲面状の金型表面に突状部を形成する場合と比較して、容易に加工することができる。
また、金型には凹凸加工を施さないので、一つの金型を、異なる標章を持つ複数種類のタイヤを製造するために用いることができる。また、ゴムが凹凸部にこびりつくこともなり。これに対して、金型に凹凸加工を施す場合は、一つの金型を、一種類のタイヤを製造するためにしか用いることができない。また、ゴムが凹凸部にこびりつく可能性がある。
さらに、フィルム40Aは、加硫を行った際に融解、変形、変性が発生しない、あるいは無視できるほどに微細であるので、フィルム40Aは、繰り返し使用できる。したがって、金型表面を凹凸加工してタイヤにパターン部を形成する場合と比較して、タイヤの製造効率が高い。
また、フィルム40Aは、タイヤ10Aのタイヤ最大幅の位置よりもタイヤ径方向外側のタイヤサイド部12の表面12Aに接するように貼り付けられるので、タイヤが何らかの障害物に接触することによるパターン部20Aの擦れ、及びパターン部20Aの擦れに起因する標章の視認性の低下を抑制することができる。
また、本実施形態において、フィルム40Aの溝53は線状溝とされているので、成形時、溝53に沿って未加硫ゴムが流れ易く(言い換えると、溝53のエアが抜けやすく)、またフィルム40Aが、溝53に沿う方向に剥がれやすい。このため、タイヤ10Aの製造効率が高い。
[第2実施形態]
以下、図面を参照しながら、本発明の第2実施形態に係るタイヤの製造方法について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
以下、図面を参照しながら、本発明の第2実施形態に係るタイヤの製造方法について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
(タイヤ)
本実施形態に係るタイヤの製造方法によって製造されるタイヤ10Bは、第1実施形態に係るタイヤの製造方法によって製造されるタイヤ10Aと等しい構成を有している。
本実施形態に係るタイヤの製造方法によって製造されるタイヤ10Bは、第1実施形態に係るタイヤの製造方法によって製造されるタイヤ10Aと等しい構成を有している。
(パターン部)
次に、図5を参照して、パターン部20Bの構成について説明する。図5には、陥入部の一例として凹部24が示されている。凹部24は、パターン部20Bの表面であるベース面22からベース面22に穿たれた深さ(半径)H3の半球状の穴で、図5に矢印D5、及びD15で示した方向に沿って間隔P3で等間隔(規則的)に配列されている。また、凹部24のベース面22における直径(最大幅)はL3とされている。
次に、図5を参照して、パターン部20Bの構成について説明する。図5には、陥入部の一例として凹部24が示されている。凹部24は、パターン部20Bの表面であるベース面22からベース面22に穿たれた深さ(半径)H3の半球状の穴で、図5に矢印D5、及びD15で示した方向に沿って間隔P3で等間隔(規則的)に配列されている。また、凹部24のベース面22における直径(最大幅)はL3とされている。
本実施形態においては、H3=2μm、P3=6μm、L3=4μmとされている。また、矢印D5と矢印D15とはベース面22の法線方向から見て互いに60°で交わる。なお、H3、P3、L3の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
(フィルム)
次に、図3に戻って、凹部24を形成するためのフィルム40Bの構成について説明する。図3に示されるように、フィルム40Bの表面には、平滑面で形成された反転標章16と、この反転標章16を構成する各構成要素16Aを囲む、凹凸部50Bが形成されている。
次に、図3に戻って、凹部24を形成するためのフィルム40Bの構成について説明する。図3に示されるように、フィルム40Bの表面には、平滑面で形成された反転標章16と、この反転標章16を構成する各構成要素16Aを囲む、凹凸部50Bが形成されている。
反転標章15は標章14を反転させた形状であり、構成要素15Aは構成要素14Aを反転させた形状である。また、フィルム40Bの裏面には接着層42が形成され、接着層42の裏面には図示しない剥離紙が取付けられている。
(凹凸部)
次に、図6を参照して、フィルム40Bの凹凸部50Bの構成について説明する。図6には、本発明の凸部の一例としての突起54が示されている。突起54は、凹凸部50Bの表面であるベース面52からベース面52に形成された高さ(半径)H4の半球状の突起で、図6に矢印D6、D16で示した方向に沿って間隔P4で等間隔(規則的)に配列されている。また、突起54のベース面52における直径(最大幅)はL4とされている。
次に、図6を参照して、フィルム40Bの凹凸部50Bの構成について説明する。図6には、本発明の凸部の一例としての突起54が示されている。突起54は、凹凸部50Bの表面であるベース面52からベース面52に形成された高さ(半径)H4の半球状の突起で、図6に矢印D6、D16で示した方向に沿って間隔P4で等間隔(規則的)に配列されている。また、突起54のベース面52における直径(最大幅)はL4とされている。
本実施形態においては、H4=2μm、P4=6μm、L4=4μmとされている。また、矢印D6と矢印D16とはベース面52の法線方向から見て互いに60°で交わる。なお、H4、P4、L4の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
また、本実施形態においては、反転標章16部分におけるフィルム40Bの厚みは、ベース面52におけるフィルム40Bの厚みと同一とされ、反転標章16に対してフィルム40Aの外側に突起54が形成されている。
なお、本実施形態における凹部24、突起54において、半球状とは必ずしも真球の半分の形状を指すものではなく、真球の一部分の形状であってもよいし、楕円球など偏平な形状の球体の一部分の形状や、懸垂曲線を軸線を中心に回転させて形成される形状など、壁面が曲面状に形成された立体形状であればよい。
(タイヤの製造方法)
本実施形態のタイヤ10Bの製造方法は、第1実施形態のタイヤ10Aの製造方法と同様である。このとき、フィルム40Bの反転標章16に対応する位置にタイヤサイド部12の標章14が形成され、フィルム40Bの凹凸部50Bに対応する位置に、タイヤサイド部12のパターン部20Bが形成される。
本実施形態のタイヤ10Bの製造方法は、第1実施形態のタイヤ10Aの製造方法と同様である。このとき、フィルム40Bの反転標章16に対応する位置にタイヤサイド部12の標章14が形成され、フィルム40Bの凹凸部50Bに対応する位置に、タイヤサイド部12のパターン部20Bが形成される。
さらに、凹凸部50Bのベース面52に対応する位置に、パターン部20Bのベース面22が形成され、凹凸部50Bの突起54に対応する位置に、パターン部20Bの凹部24が形成される。また、突起54が延設される矢印D6の方向と、凹部24が延設される矢印D5の方向とが、互いに一致する。
(作用及び効果)
次に、本実施形態のタイヤの製造方法の作用及び効果について説明する。なお、第1実施形態のタイヤの製造方法と同様の構成で得られる作用効果については説明を省略する。
次に、本実施形態のタイヤの製造方法の作用及び効果について説明する。なお、第1実施形態のタイヤの製造方法と同様の構成で得られる作用効果については説明を省略する。
本実施態様のタイヤの製造方法によると、加硫成型時、フィルム40Bに配列された突起54同士の間の隙間に、流動性の高い未加硫ゴムが流れ込む。この状態でゴムが加硫され硬化することで、フィルム40Bを剥がしたタイヤ10Bの表面に、突起54の形状に対応した凹部24が等間隔に配列されたパターン部20Bが形成される。
本実施形態のフィルム40Bの突起54の高さH4=2μm、間隔P4=6μm、直径L4=4μmとされているので、フィルム40Bの突起54に対応するタイヤ10Bの凹部24の深さH3=2μm、間隔P3=6μm、直径L3=4μmとなる。
この凹部24に光が入射すると、入射した光が凹部24の壁面で反射し、反射光同士が干渉して発色する(所謂構造色)。具体的には、見る角度及び光の入射角度によって色調が変化する虹色状の色調を発色する。
本実施形態においては、凹部24の壁面が曲面状に形成されているので、同一方向から入射した入射光が様々な方向に向かって反射する。したがって、反射光の干渉効果が高められ、パターン部20Bに、複雑な色調を与えることができる。さらに、凹部24は互いに60°の角度で交わる矢印D5、D15に沿って一定間隔で配置されているので、第1実施形態の突起23と比較して、方向性の少ない配置パターンとなる。したがって、視認する方向による色調の差異が少ないので、パターン部20Bに、どの方向から視認しても等しい視認性を与えることができる。
したがって、凹部24が等間隔に配列されたパターン部20Bと、標章14との間でコントラストが大きくなり、パターン部20B、標章14の視認性が共に向上する。さらに、平らなベース面22があることで光の反射方向が一致するため、より強い反射光が得られる。
なお、本実施形態においては、突起54の高さH4=2μm、間隔P4=6μm、直径L4=4μmとされているが、本発明の実施形態は上記に限定されない。例えば突起54の高さH4は0.1μm〜1mm程度であればよい。また、突起54の間隔P4は、0.1〜1mm程度であればよい。また、突起54の直径L4は、0.1μm〜1mm程度であればよい。さらに、フィルム40Bの突起54の形状に伴い、対応するタイヤ10Bの凹部24の形状についても、深さH3は0.1μm〜1mm程度、間隔P3は0.1μm〜1mm程度、直径L3は0.1μm〜1mm程度であればよい。なお、高さH3、H4、間隔P3、P4、幅L3、L4は、0.1〜50μm程度がより好ましい。
突起54の高さH4が0.1μmより小さいと、凹部24の深さH3が0.1μmより小さくなり、入射した光同士の干渉が少なくなる。すなわち、発色効果が小さくなる。また、ゴムの径時変化により凹部24が崩壊して発色効果が小さくなる。突起54の高さH4が1mmより大きいと、凹部24の深さH3が1mmより大きくなり、タイヤ使用中に凹部24に粉塵などが詰まりやすくなり、タイヤ外観を悪化させる。
突起54の間隔P4が0.1μmよりも小さいと、凹部24の間隔P3が0.1μmよりも小さくなり、隣接する凹部24同士の間のゴムの剛性が小さくなって、凹部24の形状が整いにくくなる。突起54の間隔P4が1mmよりも大きいと、凹部24の間隔P3が1mmよりも大きくなり、入射した光同士の干渉が少なくなる。すなわち、発色効果が小さくなる。
突起54の直径L4が0.1μmよりも小さいと、凹部24の直径L3が0.1μmより小さくなり、入射した光同士の干渉が少なくなる。すなわち、発色効果が小さくなる。また、ゴムの径時変化により凹部24が崩壊して発色効果が小さくなる。突起54の直径L4が1mmより大きいと、凹部24の直径L3が1mmより大きくなり、タイヤ使用中に凹部24に粉塵などが詰まりやすくなり、タイヤ外観を悪化させる。
また、本実施形態において、フィルム40Bの本発明の凸部の一例としての突起54は半球状とされているので、突起54がフィルム40Bから剥がれにくい。また、硬化したゴムとフィルム40Bは剥がれやすい。このため、フィルムの耐久性が高くなる。
[変形例]
次に、上記実施形態の各種変形例について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
次に、上記実施形態の各種変形例について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
(変形例1)
まず、変形例1に係るパターン部20C、フィルム40Cについて説明する。
まず、変形例1に係るパターン部20C、フィルム40Cについて説明する。
(パターン部)
次に、図7を参照して、変形例1に係るパターン部20Cの構成について説明する。図7には、陥入部の一例として凹部25が示されている。凹部25は、パターン部20Cの表面であるベース面22からベース面22に対して垂直な方向に穿たれた深さH5の円柱状の穴で、ベース面22に対して垂直な壁面と、ベース面22と平行な底面を備えている。また、凹部25は、図5に矢印D7、D17で示した方向に沿って間隔P5で等間隔に配列されている。また、凹部25の直径(最大幅)はL5とされている。
次に、図7を参照して、変形例1に係るパターン部20Cの構成について説明する。図7には、陥入部の一例として凹部25が示されている。凹部25は、パターン部20Cの表面であるベース面22からベース面22に対して垂直な方向に穿たれた深さH5の円柱状の穴で、ベース面22に対して垂直な壁面と、ベース面22と平行な底面を備えている。また、凹部25は、図5に矢印D7、D17で示した方向に沿って間隔P5で等間隔に配列されている。また、凹部25の直径(最大幅)はL5とされている。
本実施形態においては、H5=1μm、P5=2μm、L5=1μmとされている。また、矢印D7と矢印D17とはベース面22の法線方向から見て互いに60°で交わる。なお、H5、P5、L5の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
なお、凹部25は、ベース面22に対して垂直な方向に形成されているが、この構成は凹部25の壁面がベース面22に対して垂直である場合に限られず、例えば、凹部25の直径がベース面22に向って拡幅し、ベース面22に平行な平面と交わる凹部25の壁面の中心を結んだ直線が垂直に形成されている場合を含むものとする。
(フィルム)
次に、図8を参照して、凹部25を形成するためのフィルム40Cの凹凸部50Cの構成について説明する。図8には、本発明の凸部の一例としての突起55が示されている。突起55は、凹凸部50Cの表面であるベース面52からベース面52に対して垂直な方向に形成された高さH6の円柱状の突起で、ベース面52に対して垂直な壁面と、ベース面52と平行な頂面を備えている。また、突起55は、図8に矢印D8、D18で示した方向に沿って間隔P6で等間隔に配列されている。また、突起55の直径(最大幅)はL6とされている。
次に、図8を参照して、凹部25を形成するためのフィルム40Cの凹凸部50Cの構成について説明する。図8には、本発明の凸部の一例としての突起55が示されている。突起55は、凹凸部50Cの表面であるベース面52からベース面52に対して垂直な方向に形成された高さH6の円柱状の突起で、ベース面52に対して垂直な壁面と、ベース面52と平行な頂面を備えている。また、突起55は、図8に矢印D8、D18で示した方向に沿って間隔P6で等間隔に配列されている。また、突起55の直径(最大幅)はL6とされている。
本実施形態においては、H6=1μm、P6=2μm、L6=1μmとされている。また、矢印D8と矢印D18とはベース面52の法線方向から見て互いに60°で交わる。なお、H6、P6、L6の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
また、フィルム40Cの突起55の形状は上記に限定されず、例えば高さH6は0.1μm〜1mm程度であればよく、間隔P6は、0.1μm〜1mm程度であればよく、直径L6は、0.1μm〜1mm程度であればよい。さらに、フィルム40Cの突起55の形状に伴い、対応するパターン部20Cの凹部25の形状についても、高さH5は0.1μm〜1mm程度、間隔P5は0.1μm〜1mm程度、直径L5は0.1μm〜1mm程度であればよい。なお、高さH5、H6、間隔P5、P6、直径L5、L6は、0.1〜50μm程度がより好ましい。
なお、突起55は、ベース面52に対して垂直な方向に形成されているが、この構成は突起55の壁面がベース面52に対して垂直である場合に限られず、例えば、突起55の直径がベース面52に向って拡幅し、ベース面52に平行な平面と交わる突起55の壁面の中心を結んだ直線が垂直に形成されている場合を含むものとする。
(効果)
変形例1においては、凹部25に入射した入射光のうち、凹部25の壁面に入射した光は凹部25の底面に向って反射し、凹部25の底面に入射した光は凹部25の外側に向って反射する。例えばベース面22と平行な方向に近い角度から光が入射する場合は、入射光は凹部25の壁面で反射を繰り返し、光の減衰効果が高められる。また、ベース面22の法線方向に近い角度から光が入射する場合は、入射光は凹部25の底面でも反射するので、反射光同士の干渉効果が高められる。したがって、パターン部20Cに、入射光の角度の違いによって異なる色調を発する効果を与えることができる。
変形例1においては、凹部25に入射した入射光のうち、凹部25の壁面に入射した光は凹部25の底面に向って反射し、凹部25の底面に入射した光は凹部25の外側に向って反射する。例えばベース面22と平行な方向に近い角度から光が入射する場合は、入射光は凹部25の壁面で反射を繰り返し、光の減衰効果が高められる。また、ベース面22の法線方向に近い角度から光が入射する場合は、入射光は凹部25の底面でも反射するので、反射光同士の干渉効果が高められる。したがって、パターン部20Cに、入射光の角度の違いによって異なる色調を発する効果を与えることができる。
(変形例2)
次に、変形例2に係るパターン部20D、フィルム40Dについて説明する。
次に、変形例2に係るパターン部20D、フィルム40Dについて説明する。
(パターン部)
まず、図9を参照して、変形例1に係るパターン部20Dの構成について説明する。図9には、突状部の一例として網状突起26が示されている。網状突起26は、パターン部20Dの表面であるベース面22からベース面22に対して垂直な方向に立設された高さH7の六角網目状の突起である。網状突起26は、図9に矢印D9、D19で示した方向に対してそれぞれ正六角形の対向する2辺が直角に交わるように配置され、それぞれの正六角形は中心間隔P7で等間隔に配列されている。また、網状突起26によって囲まれるそれぞれの正六角形部分は、該正六角形に外接する円の直径(正六角形の最大幅)がL7とされ、ベース面22と等しい高さで平坦に構成されている。
まず、図9を参照して、変形例1に係るパターン部20Dの構成について説明する。図9には、突状部の一例として網状突起26が示されている。網状突起26は、パターン部20Dの表面であるベース面22からベース面22に対して垂直な方向に立設された高さH7の六角網目状の突起である。網状突起26は、図9に矢印D9、D19で示した方向に対してそれぞれ正六角形の対向する2辺が直角に交わるように配置され、それぞれの正六角形は中心間隔P7で等間隔に配列されている。また、網状突起26によって囲まれるそれぞれの正六角形部分は、該正六角形に外接する円の直径(正六角形の最大幅)がL7とされ、ベース面22と等しい高さで平坦に構成されている。
本実施形態においては、H7=10μm、P7=40μm、L7=30μmとされている。また、矢印D9と矢印D19とはベース面22の法線方向から見て互いに60°で交わる。なお、H7、P7、L7の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
(フィルム)
次に、図10を参照して、網状突起26を形成するためのフィルム40Dの凹凸部50Dの構成について説明する。図10には、本発明の凹部の一例としての網状溝56が示されている。網状溝56は、凹凸部50Dの表面であるベース面52からベース面52に対して垂直な方向に穿たれた深さH8の六角網目状の溝で、図10に矢印D10、D110で示した方向に対してそれぞれ正六角形の対向する2辺が直角に交わるように配置され、それぞれの正六角形は中心間隔P8で等間隔に配列されている。また網状溝56によって囲まれるそれぞれの正六角形部分は、該正六角形に外接する円の直径(正六角形の最大幅)がL8とされ、ベース面52と等しい高さで平坦に構成されている。
次に、図10を参照して、網状突起26を形成するためのフィルム40Dの凹凸部50Dの構成について説明する。図10には、本発明の凹部の一例としての網状溝56が示されている。網状溝56は、凹凸部50Dの表面であるベース面52からベース面52に対して垂直な方向に穿たれた深さH8の六角網目状の溝で、図10に矢印D10、D110で示した方向に対してそれぞれ正六角形の対向する2辺が直角に交わるように配置され、それぞれの正六角形は中心間隔P8で等間隔に配列されている。また網状溝56によって囲まれるそれぞれの正六角形部分は、該正六角形に外接する円の直径(正六角形の最大幅)がL8とされ、ベース面52と等しい高さで平坦に構成されている。
本実施形態においては、H8=10μm、P8=40μm、L8=40μmとされている。また、矢印D10と矢印D110とはベース面52の法線方向から見て互いに60°で交わる。なお、H8、P8、L8の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
また、フィルム40Dの網状溝56の形状は上記に限定されず、例えば高さH8は0.1μm〜1mm程度であればよく、間隔P8は、0.1μm〜1mm程度であればよく、網状溝56によって囲まれるそれぞれの正六角形が内接する円の直径L8は、0.1〜1mm程度であればよい。さらに、フィルム40Dの網状溝56の形状に伴い、対応するパターン部20Dの網状突起26の形状についても、高さH7は0.1μm〜1mm程度、間隔P7は0.1μm〜1mm程度、網状突起26によって囲まれるそれぞれの正六角形が内接する円の直径L7は0.1μm〜1mm程度であればよい。なお、高さH7、H8、間隔P7、P8、直径L7、L8は、0.1〜50μm程度がより好ましい。
さらに、本実施形態において網状溝56は六角網目状の溝とされているが本発明の実施形態はこれに限られない。例えば矩形網目状や三角網目状など、規則的に配置された網目状の突条であればよい。
(効果)
変形例2においては、それぞれのベース面22と等しい高さで平坦に構成された部分を取り囲むようにして、六角網目状の突起26が形成される。突起26及び突起26の近傍に入射した光は突起26に反射して互いに干渉効果が得られる一方、突起26から離れた位置に入射した光は、突起26に反射した光と干渉しない。したがって、パターン部20Dは、突起26に沿って光の干渉効果が得られる部分と、光の干渉効果が得られる部分に囲まれた、光の干渉効果が得られない部分とによって構成される。このとき、六角網目の網目を細かくすれば光の干渉効果が得られる部分の割合が大きくなり、六角網目の網目を粗くすれば光の干渉効果が得られる部分の割合が小さくなる。したがって、パターン部20Dの視認性を高める度合いを、任意に調整することができる。
変形例2においては、それぞれのベース面22と等しい高さで平坦に構成された部分を取り囲むようにして、六角網目状の突起26が形成される。突起26及び突起26の近傍に入射した光は突起26に反射して互いに干渉効果が得られる一方、突起26から離れた位置に入射した光は、突起26に反射した光と干渉しない。したがって、パターン部20Dは、突起26に沿って光の干渉効果が得られる部分と、光の干渉効果が得られる部分に囲まれた、光の干渉効果が得られない部分とによって構成される。このとき、六角網目の網目を細かくすれば光の干渉効果が得られる部分の割合が大きくなり、六角網目の網目を粗くすれば光の干渉効果が得られる部分の割合が小さくなる。したがって、パターン部20Dの視認性を高める度合いを、任意に調整することができる。
また、網目に沿ってゴムが流れるので、例えば穴が規則的に配列されている場合と比較して、部分的なゴムの欠けなどが生じにくい。
(変形例3)
次に、変形例3に係るパターン部20E、フィルム40Eについて説明する。
次に、変形例3に係るパターン部20E、フィルム40Eについて説明する。
(パターン部)
まず、図11を参照して、変形例3に係るパターン部20Eの構成について説明する。図11には、突状部の一例として柱状突起27が示されている。柱状突起27は、パターン部20Eの表面であるベース面22からベース面22に対して立設された高さ(ベース面22からの垂直方向高さ)H9の円柱状の突起で、図11に矢印D11、D111で示した方向に沿って間隔P9で等間隔に配列されている。柱状突起27の頂面27Tはベース面22と平行に形成され、頂面27Tの直径(最大幅)はL9とされている。また、柱状突起27のベース面22の垂直方向に対する傾斜角度はθとされ、矢印D11に示した方向に沿って傾斜している。
まず、図11を参照して、変形例3に係るパターン部20Eの構成について説明する。図11には、突状部の一例として柱状突起27が示されている。柱状突起27は、パターン部20Eの表面であるベース面22からベース面22に対して立設された高さ(ベース面22からの垂直方向高さ)H9の円柱状の突起で、図11に矢印D11、D111で示した方向に沿って間隔P9で等間隔に配列されている。柱状突起27の頂面27Tはベース面22と平行に形成され、頂面27Tの直径(最大幅)はL9とされている。また、柱状突起27のベース面22の垂直方向に対する傾斜角度はθとされ、矢印D11に示した方向に沿って傾斜している。
本実施形態においては、H9=20μm、P9=40μm、L9=10μm、θ=15°とされている。また、D11とD111は互いに直角に交わる方向とされている。なお、H9、P9、L9の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
(フィルム)
次に、図12を参照して、柱状突起27を形成するためのフィルム40Eの凹凸部50Eの構成について説明する。図12には、本発明の凹部の一例としての穴57が示されている。穴57は、凹凸部50Eの表面であるベース面52からベース面52に対して傾斜して穿たれた深さH10の円柱状の穴で、図12に矢印D12、D112で示した方向に沿って間隔P10で等間隔に配列されている。穴57の底面57Tはベース面52と平行に形成され、底面57Tの直径(最大幅)はL10とされている。また、穴57のベース面52の垂直方向に対する傾斜角度はθとされ、矢印D12に示した方向に沿って傾斜している。
次に、図12を参照して、柱状突起27を形成するためのフィルム40Eの凹凸部50Eの構成について説明する。図12には、本発明の凹部の一例としての穴57が示されている。穴57は、凹凸部50Eの表面であるベース面52からベース面52に対して傾斜して穿たれた深さH10の円柱状の穴で、図12に矢印D12、D112で示した方向に沿って間隔P10で等間隔に配列されている。穴57の底面57Tはベース面52と平行に形成され、底面57Tの直径(最大幅)はL10とされている。また、穴57のベース面52の垂直方向に対する傾斜角度はθとされ、矢印D12に示した方向に沿って傾斜している。
本実施形態においては、H10=20μm、P10=40μm、L10=10μm、θ=15°とされている。また、D12、D112は互いに直角に交わる方向とされている。なお、H10、P10、L10の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
また、フィルム40Eの穴57の形状は上記に限定されず、例えば高さH10は0.1μm〜1mm程度であればよく、間隔P10は、0.1μm〜1mm程度であればよく、直径L10は、0.1μm〜1mm程度であればよい。さらに、フィルム40Eの穴57の形状に伴い、対応するパターン部20Eの柱状突起27の形状についても、高さH9は0.1μm〜1mm程度、間隔P9は0.1μm〜1mm程度、直径L9は0.1〜1mm程度であればよい。なお、高さH9、H10、間隔P9、P10、幅L9、L10は、0.1〜50μm程度がより好ましい。
また、本実施形態においてはベース面52に平行な面と交わる穴57の断面形状は真円形状とされているが、本発明の実施形態は上記に限定されず、例えばベース面52に平行な面と交わる穴57の断面形状は楕円形状や長円形状などであってもよい。また、穴57のベース面52の垂直方向に対する傾斜角度θは15°とされているが、本発明の実施形態は上記に限定されず、0°〜30°程度であればよい。穴57のベース面52の垂直方向に対する傾斜角度θが30°よりも大きくなると、フィルム40Eを加硫後のタイヤ表面から剥離しにくくなる。これにより、反射光の見え方を調整することができる。
(変形例4)
次に、変形例4に係るパターン部20F、フィルム40Fについて説明する。
次に、変形例4に係るパターン部20F、フィルム40Fについて説明する。
(パターン部)
まず、図13を参照して、変形例4に係るパターン部20Fの構成について説明する。図13には、突状部の一例として円錐状突起28が示されている。円錐状突起28は、パターン部20Fの表面であるベース面22からベース面22に対して立設された高さ(ベース面22からの垂直方向高さ)H11の円錐状の突起で、図13に矢印D13、D113で示した方向に沿って間隔P11で等間隔に配列されている。円錐状突起28のベース面22における底面28Tの直径(最大幅)はL11とされている。
まず、図13を参照して、変形例4に係るパターン部20Fの構成について説明する。図13には、突状部の一例として円錐状突起28が示されている。円錐状突起28は、パターン部20Fの表面であるベース面22からベース面22に対して立設された高さ(ベース面22からの垂直方向高さ)H11の円錐状の突起で、図13に矢印D13、D113で示した方向に沿って間隔P11で等間隔に配列されている。円錐状突起28のベース面22における底面28Tの直径(最大幅)はL11とされている。
本実施形態においては、H11=20μm、P11=40μm、L11=10μm、とされている。また、D13、D113は互いに直角に交わる方向とされている。なお、H11、P11、L11の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
(フィルム)
次に、図14を参照して、円錐状突起28を形成するためのフィルム40Fの凹凸部50Fの構成について説明する。図14には、本発明の凹部の一例としての穴58が示されている。穴58は、凹凸部50Fの表面であるベース面52に穿たれた深さH12の円錐状の穴で、図14に矢印D14、D114で示した方向に沿って間隔P12で等間隔に配列されている。穴58のベース面52における直径(最大幅)はL12とされている。
次に、図14を参照して、円錐状突起28を形成するためのフィルム40Fの凹凸部50Fの構成について説明する。図14には、本発明の凹部の一例としての穴58が示されている。穴58は、凹凸部50Fの表面であるベース面52に穿たれた深さH12の円錐状の穴で、図14に矢印D14、D114で示した方向に沿って間隔P12で等間隔に配列されている。穴58のベース面52における直径(最大幅)はL12とされている。
本実施形態においては、H12=20μm、P12=40μm、L12=10μmとされている。また、D14、D114は互いに直角に交わる方向とされている。なお、H12、P12、L12の値はそれぞれ10%程度増減された値を含むものとする。
また、フィルム40Fの穴58の形状は上記に限定されず、例えば高さH12は0.1μm〜1mm程度であればよく、間隔P12は、0.1μm〜1mm程度であればよく、直径L12は、0.1μm〜1mm程度であればよい。さらに、フィルム40Fの穴58の形状に伴い、対応するパターン部20Fの円錐状突起28の形状についても、高さH11は0.1μm〜1mm程度、間隔P11は0.1μm〜1mm程度、直径L11は0.1μm〜1mm程度であればよい。なお、高さH11、H12、間隔P11、P12、幅L11、L12は、0.1〜50μm程度がより好ましい。
また、本実施形態においてはベース面52に平行な面と交わる穴58の断面形状は真円形状とされているが、本発明の実施形態は上記に限定されず、例えばベース面52に平行な面と交わる穴58の断面形状が楕円形状や長円形状などであってもよい。これにより、反射光の見え方を調整することができる。
また、本実施形態においては穴58の先端部は尖って形成されているが、本発明の実施形態は上記に限定されず、例えば先端部に底面を形成してもよい。これにより、穴58によって形成される円錐状突起28の形状が安定し、耐久性が高くなる。
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
例えば、第1実施形態では、図1に示されるように、標章14の構成要素14Aを装飾用のパターン部20Aで囲む構成としているが本発明の実施形態はこの構成に限定されない。例えば、図15に示されるように、パターン部20Aで標章の構成要素を形成し、このパターン部20Aに隣接する部分を平滑部17としてもよい。この場合、それぞれの構成要素に対応したパターン部20Aに対応する凹凸部を備えたフィルムを、構成要素ごとに製造して金型の内側表面に貼り付けてもよい。あるいは、パターン部20Aがタイヤサイド部12の表面12Aのタイヤ周方向全体に亘って形成される場合は、一枚の円環状フィルムをタイヤサイド部12の表面12Aを覆うように配置して金型の内側表面に貼り付けてもよい。このように、フィルムはタイヤ周方向に適宜分割したり、タイヤ周方向に亘って連続した一枚の構成としたりすることができる。なお、上記パターン部20Aで標章の構成要素を形成する構成については、第2実施形態、及び各変形例において適用してもよい。
また、第1実施形態では、タイヤ10Aのタイヤ最大幅の位置よりもタイヤ径方向外側のタイヤサイド部12の表面12Aにパターン部20Aを形成しているが、本発明の実施形態はこの構成に限定されない。例えば、タイヤ10Aのタイヤ最大幅の位置よりもタイヤ径方向内側でもよい。また、表面12Aに加え又は代わりに、図示しないリムと接触するビード部にパターン部20Aを設けてもよい。ビード部にパターン部20Aを設けることで、タイヤ10Aの表面とリム表面との摩擦力が向上する。あるいは、トレッド表面に形成される図示しない排水用の溝やサイプの底面や側面等にパターン部20Aを形成してもよい。具体的には、タイヤ周方向に連続して延びる溝の溝底面や溝側面、タイヤ径方向に延びる溝の溝底面や溝側面、トレッド表面に形成されるサイプの底面や側面などにパターン部20Aを形成してもよい。あるいは、路面と接触するトレッド表面、タイヤ内部(インナーライナー表面)などにパターン部20Aを形成してもよい。これらの場合、フィルム40Aは上記の各部位にそれぞれ対応する金型90の内側表面に貼り付けられる。なお、上記の各部位にパターン部20Aを形成する構成については、第2実施形態及び各変形例に適用してもよい。
また、第1実施形態では、溝53は間隔P2で等間隔に配列されているものとしたが、本発明の構成はこれに限られない。例えば、互いに等間隔ではない複数の隣り合う溝53の一群が連続して配列されている場合も、本発明における規則的な配列に含まれる。すなわち、1以上の一定数のまとまりを持つ溝53の集合が、繰り返し配置されていればよい。
また、第1実施形態では、タイヤ10Aを空気入りタイヤとしているが、本発明の実施形態はこの構成に限定されず、タイヤ10Aをソリッドタイヤとしてもよい。同様に、第2実施形態のタイヤ10B及び各変形例の各タイヤもソリッドタイヤとしてもよい。
また、第1実施形態では、フィルム40Aの裏面には接着層42が形成され、接着層42を利用してフィルム40Aを貼り付けるものとしているが、本発明の実施形態は上記に限定されない。例えばフィルム40Aの凹凸部50Aが未加硫ゴムタイヤの表面に面するように、フィルム40Aを未加硫タイヤに貼り付けてもよい。この場合、未加硫タイヤの粘着性を利用して、フィルム40Aを未加硫タイヤの表面に貼り付けてもよい。同様に、第2実施形態のフィルム40B及び各変形例のフィルムも、未加硫タイヤの表面に貼り付けてもよい。
また、第1実施形態では、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー(COC)等の材料によってフィルム40Aが形成されるものとしたが、本発明の実施形態は上記に限定されない。例えば、タイヤを加硫成型するための金型と未加硫タイヤの間に配置して加硫を行った際に、融解、変形、変性が発生しない、あるいは無視できるほどに微細である耐熱性の弾性フィルムであればよい。
さらに、第1実施形態では、フィルム40Aは単一の材料で形成されているが、本発明の実施形態は上記に限定されない。例えば、複数の材料を組み合わせた多層構造としてもよく、微細な凹凸加工を施す表面素材を、強度の強いベース素材と組み合わせる等してもよい。また、加硫後のタイヤ表面から剥離しやすくするためにコーティング処理等を施してもよい。同様に、第2実施形態のフィルム40B及び各変形例のフィルムについても、必ずしも上記材料によって形成される必要はない。
10A、10B タイヤ
11 未加硫タイヤ
12 タイヤサイド部(サイド部)
40A、40B、40C、40D、40E、40F フィルム(耐熱フィルム)
50A、50B、50C、50D、50E、50F 凹凸部
53 溝(凹部) 54、55 突起(凸部) 56 網状溝(凹部)
57、58 穴(凹部)
90 金型
11 未加硫タイヤ
12 タイヤサイド部(サイド部)
40A、40B、40C、40D、40E、40F フィルム(耐熱フィルム)
50A、50B、50C、50D、50E、50F 凹凸部
53 溝(凹部) 54、55 突起(凸部) 56 網状溝(凹部)
57、58 穴(凹部)
90 金型
Claims (8)
- 表面に規則的に凸部又は凹部が配列された耐熱フィルムを、前記表面が未加硫タイヤに接するように金型内に配置して前記未加硫タイヤを加硫成型する、タイヤの製造方法。
- 前記耐熱フィルムは平板状に形成され、前記金型の内側表面に沿って湾曲して金型内に配置される、請求項1に記載のタイヤの製造方法。
- 前記凸部の高さ及び前記凹部の深さが0.1μm〜1mmとされ、
隣り合う前記凸部同士の間隔及び隣り合う前記凹部同士の間隔が0.1μm〜1mmとされた、請求項1又は請求項2に記載のタイヤの製造方法。 - 前記凸部の最大幅及び前記凹部の最大幅が0.1μm〜1mmとされた、請求項1〜請求項3何れか1項に記載のタイヤの製造方法。
- 前記耐熱フィルムは、前記未加硫タイヤのサイド部に接するように配置される、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のタイヤの製造方法。
- 前記耐熱フィルムに接する部分のタイヤ表面が、前記金型に接する部分のタイヤ表面よりもタイヤ径方向内側に凹んで形成される、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載のタイヤの製造方法。
- 前記耐熱フィルムは、前記凸部又は前記凹部が配列された部分に囲まれる平坦部を有し、前記平坦部は、文字、数字、記号又は図形などからなる標章が反転した反転標章とされた、請求項1〜請求項6何れか1項に記載のタイヤの製造方法。
- 前記耐熱フィルムは、前記凸部又は前記凹部が配列された部分を囲む平坦部を有し、前記凸部又は前記凹部が配列された部分は、文字、数字、記号又は図形などからなる標章が反転した反転標章とされた、請求項1〜請求項6何れか1項に記載のタイヤの製造方法。
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