(57)【要約】【課題】ベルトが使用される現場において容易に接合でき耐久性の低下を抑制することができる帯状ベルト、無端ベルト、及びその製造方法を提供する。【解決手段】金型表面に、熱可塑性樹脂で形成され、結合部１４Ａ，１６Ａとなる帯状の熱可塑性樹脂シートと、未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤とを含み、ベルト本体１２となる未加硫ゴムシートとを、端部同士が接触した状態で配置して、未加硫積層体を得る積層体形成工程と、前記未加硫積層体を加硫成形する加硫成形工程とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型表面に、
熱可塑性樹脂で形成され、結合部となる帯状の熱可塑性樹脂シートと、
未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤とを含み、ベルト本体となる未加硫ゴムシートとを、
端部同士が接触した状態で配置して未加硫積層体を得る積層体形成工程と、
前記未加硫積層体を加硫成形する加硫成形工程と
を備える帯状ベルトの製造方法。
【請求項２】
前記加硫成形工程で得られた加硫積層体の表面を研磨する研磨工程を備える請求項１に記載の帯状ベルトの製造方法。
【請求項３】
前記積層体形成工程は、
前記金型表面に配置された補強布となる補強シート上に、
前記熱可塑性樹脂シートと、前記未加硫ゴムシートとを、
端部同士が接触した状態で、前記補強シート上の同一面上に配置する
請求項１又は２に記載の帯状ベルトの製造方法。
【請求項４】
前記結合部は、前記ベルト本体の一端側に設けられた第１結合部と、前記ベルト本体の他端側に設けられた第２結合部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯状ベルトの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の製造方法で製造された帯状ベルトを搬送装置に装着後、前記第１結合部と前記第２結合部を融着し、無端状とする工程を備える無端ベルトの製造方法。
【請求項６】
加硫ゴムで形成された帯状のベルト本体、及び、前記ベルト本体の一端に設けられた第１結合部と、前記ベルト本体の他端に設けられた第２結合部と
を備え、
熱可塑性樹脂で形成され、前記第１結合部及び前記第２結合部となる少なくとも１つの熱可塑性樹脂シートと、
未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤とを含み、前記ベルト本体となる未加硫ゴムシートとを、
前記熱可塑性樹脂シートの端部と前記未加硫ゴムシートの端部が接触した状態で、加硫成形して得た帯状ベルト。
【請求項７】
前記ベルト本体の一端と接する前記第１結合部の接合面、前記ベルト本体の他端と接する前記第２結合部の接合面は、端部へ向かうにしたがって厚みが漸減するテーパ状である請求項６に記載の帯状ベルト。
【請求項８】
前記第１結合部及び前記第２結合部の一側面に、前記ベルト本体の一部が延伸している請求項６又は７に記載の帯状ベルト。
【請求項９】
前記ベルト本体、及び前記第１結合部と前記第２結合部は、補強布上に設けられた請求項６〜８のいずれか１項に記載の帯状ベルト。
【請求項１０】
加硫ゴムで形成された帯状のベルト本体、及び、前記ベルト本体の両端部の間に設けられた結合部と
を備え、
熱可塑性樹脂で形成され、前記結合部となる熱可塑性樹脂シートと、
未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤とを含み、前記ベルト本体となる未加硫ゴムシートとを、
前記熱可塑性樹脂シートの端部と前記未加硫ゴムシートの端部が接触した状態で、加硫成形して得た無端ベルト。
【請求項１１】
前記ベルト本体と接する前記結合部の両側の接合面は、端部へ向かうにしたがって厚みが漸減するテーパ状である請求項１０に記載の無端ベルト。
【請求項１２】
前記結合部の一側面に、前記ベルト本体の一部が延伸している請求項１０又は１１に記載の無端ベルト。
【請求項１３】
前記ベルト本体、及び前記結合部は、補強布上に設けられた請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の無端ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状ベルト、無端ベルト、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無端ベルトは、金融端末装置、自動改札機、券売機などの搬送装置における搬送用ベルトに使用されている。この無端ベルトとしては、例えば、繊維材（例えば編布）などの補強材とゴムなどの熱硬化性樹脂とからなるベルトが開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０３８０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば自動改札機の搬送装置に使用されている無端ベルトを交換するには、搬送装置を自動改札機から一旦取り外し、ベルト交換後、搬送装置を再度自動改札機へ取り付ける必要があるので、余計に作業時間を要し、作業が煩雑になってしまう。無端ベルトを切断して帯状とした状態で搬送装置に取り付けた後、無端状に戻すことができればベルトの交換作業を簡略化できる。しかしながら、上記特許文献１にみられるような搬送装置に用いられる無端ベルトは、熱硬化性樹脂を主材料とするので、一旦切断したあと再度接合するには、熱硬化性樹脂同士を接合する接着部が必要であり、作業が煩雑になるという問題がある。
【０００５】
搬送装置に使用されている無端ベルトを交換する際、ベルトを交換している間、搬送装置は停止せざるを得ない。そのため、ベルトを交換する作業時間は、可能な限り短いことが望まれる。また、熱可塑性樹脂を融着して無端状とした交換後のベルトは、熱硬化性樹脂で形成されたシームレスベルトに比べ、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の境目が早期に劣化し、耐久性が劣ってしまうという懸念がある。
【０００６】
本発明は、ベルトが使用される現場において容易に接合でき耐久性の低下を抑制することができる帯状ベルト、無端ベルト、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る帯状ベルトの製造方法は、金型表面に、熱可塑性樹脂で形成され、結合部となる帯状の熱可塑性樹脂シートと、未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤とを含み、ベルト本体となる未加硫ゴムシートとを、端部同士が接触した状態で配置して未加硫積層体を得る積層体形成工程と、前記未加硫積層体を加硫成形する加硫成形工程とを備える。
【０００８】
本発明に係る無端ベルトの製造方法は、帯状ベルトを搬送装置に装着後、第１結合部と第２結合部を融着し、無端状とする工程を備える。
【０００９】
本発明に係る帯状ベルトは、加硫ゴムで形成された帯状のベルト本体、及び、前記ベルト本体の一端に設けられた第１結合部と、前記ベルト本体の他端に設けられた第２結合部とを備え、熱可塑性樹脂で形成され、前記第１結合部及び前記第２結合部となる少なくとも１つの熱可塑性樹脂シートと、未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤とを含み、前記ベルト本体となる未加硫ゴムシートとを、前記熱可塑性樹脂シートの端部と前記未加硫ゴムシートの端部が接触した状態で、加硫成形して得る。
【００１０】
本発明に係る無端ベルトは、加硫ゴムで形成された帯状のベルト本体、及び、前記ベルト本体の両端部の間に設けられた結合部とを備え、熱可塑性樹脂で形成され、前記結合部となる熱可塑性樹脂シートと、未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤とを含み、前記ベルト本体となる未加硫ゴムシートとを、前記熱可塑性樹脂シートの端部と前記未加硫ゴムシートの端部が接触した状態で、加硫成形して得る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、接合部が、予めベルト本体に設けられているため、１ヶ所を接合することにより、無端ベルトを得ることができるので、帯状ベルトは、使用される現場において容易に接合することができる。結合部とベルト本体は、熱可塑性樹脂と加硫ゴムが化学結合をしているので、より強固に結合される。したがって帯状ベルト及び無端ベルトは、耐久性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る帯状ベルトを示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る帯状ベルトの端部の拡大縦断面図である。
【図３】無端ベルトの製造方法における巻き付け工程を示す斜視図であり、図３Ａは補強シートを巻き付けた段階、図３Ｂは熱可塑性樹脂シートを配置した段階、図３Ｃは未加硫ゴムシートを巻き付けた段階を示す図である。
【図４】無端ベルトの製造方法における加硫成形工程で得られた加硫積層体を示す斜視図である。
【図５】無端ベルトの製造方法における研磨工程後の加硫積層体を示す斜視図である。
【図６】第１実施形態に係る無端ベルトを示す斜視図である。
【図７】第１実施形態に係る帯状ベルトを無端ベルトとした場合の結合部の拡大縦断面図である。
【図８】引張試験に用いた試料を示す断面図であり、図８Ａは実施例、図８Ｂは比較例である。
【図９】第２実施形態の説明に用いる部分断面図であり、図９Ａは帯状ベルト、図９Ｂは無端ベルト、図９Ｃは製造段階における加硫積層体を示す部分断面図である。
【図１０】第３実施形態の説明に用いる部分断面図であり、図１０Ａは帯状ベルト、図１０Ｂは無端ベルト、図１０Ｃは製造段階における加硫積層体を示す部分断面図である。
【図１１】上記実施形態に係る帯状ベルトの製造方法の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
１．第１実施形態
（全体構成）
図１に示す帯状ベルト１０Ａは、表面が平坦であって未だ無端状とされていない平ベルトである。帯状ベルト１０Ａは、ベルト本体１２と、ベルト本体１２の長手方向の一端である第１端面１３に設けられた第１結合部１４Ａと、ベルト本体１２の長手方向の他端である第２端面１５に設けられた第２結合部１６Ａとを備える。ベルト本体１２は、加硫ゴム、例えば、ミラブルウレタン、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、クロロスルフォン化ポリエチレンで形成された帯状の部材である。本実施形態の場合、第１端面１３と第１結合部１４Ａの接合面、第２端面１５と第２結合部１６Ａの接合面は、いずれも平坦である。第１結合部１４Ａの先端である第１先端部１７と、第２結合部１６Ａの先端である第２先端部１９は、いずれも平坦である。
【００１５】
第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａは、熱可塑性樹脂、例えば、ウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマーで形成された板状の部材である。第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａの幅長さは、ベルト本体１２の幅長さと同じである。
【００１６】
第１端面１３及び第２端面１５の加硫ゴムと、第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａの熱可塑性樹脂は、化学結合していることにより、第１端面１３と第２端面１５は、熱融着による接合に比べ、より強固に結合されている。
【００１７】
図２に示すように、帯状ベルト１０Ａは、補強布１８を備え、当該補強布１８上に、ベルト本体１２と、当該ベルト本体１２の第１端面１３に結合された第１結合部１４Ａと、第２端面１５に結合された第２結合部１６Ａとが、積層されている。帯状ベルト１０Ａは、一側表面に補強布１８を配置し、他側表面にベルト本体１２、第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａが配置された、全体として２層で形成されている。補強布１８は、帯状ベルト１０Ａに耐久性を付与するものである。補強布１８の材質としては、例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維、綿などの織布や編布が挙げられる。補強布１８を形成する繊維の太さは特に限定されず、例えば７０〜２８０Ｔ（デシテックス）程度である。
【００１８】
（製造方法）
続いて、上記帯状ベルト１０Ａ及び無端ベルトの製造方法を説明する。まず、ベルト本体１２の原料となるゴム組成物を調製する。加硫ゴムになる未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤、および必要に応じて加水分解防止剤、その他の添加剤を加えて混合する。こうして得られたゴム組成物を用いて、カレンダー装置により未加硫ゴムシートを作製する。未加硫ゴムシートの大きさは、後述する補強シートの大きさに合わせておく。ここで、共有結合とは２個の原子が電子を共有する結合のことをいい、シグマ結合、または／及びパイ結合を有するものをいう。より具体的には、架橋剤は、未加硫ゴムの官能基、及び熱可塑性樹脂の官能基と、共有結合する。
【００１９】
架橋剤は、過酸化物、例えば、ジクミルパーオキサイド、第3ブチルパーオキサイド、第3ブチルクミルパーオキサイド、1,1-ジ(第3ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,3-ジ(第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、第3ブチルパーオキシベンゾエート、第3ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、n-ブチル-4,4-ジ(第3ブチルパーオキシ)バレレートを用いることができる。未加硫ゴムシート２６は、未加硫ゴム１００重量部に対して架橋剤の配合量を２〜１０重量部とするのが好ましい。
【００２０】
次に、金型としての円筒状ドラム２０の表面に、補強布１８となる補強シート２２を巻き付ける（図３Ａ）。補強布１８は、金型に被せて外れない大きさ（周長）を有する無端状である。次いで、上記熱可塑性樹脂で形成され、第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａとなる帯状の熱可塑性樹脂シート２４を、前記補強シート２２の表面であって、前記ドラム２０の軸方向に配置する（図３Ｂ）。
【００２１】
次に、上記未加硫ゴムシート２６を巻き付けて、未加硫積層体２８を形成する（図３Ｃ）。未加硫ゴムシートは、前記補強シート上であって、熱可塑性樹脂シート２４と同一面上に配置される。未加硫ゴムシート２６は、露出している補強シート２２を円周方向に覆い熱可塑性樹脂シート２４の幅方向端部に接触していれば、熱可塑性樹脂シート２４の表面を必ずしも完全に覆っている必要はない。本図の場合、未加硫ゴムシート２６の端部は、熱可塑性樹脂シート２４の幅方向端部に重なって配置されている。ここで端部とは、端面と、端面に垂直な方向の一定領域とを含む。
【００２２】
次いで、未加硫積層体２８を加熱加圧条件下で、加硫成形する。加熱温度は、例えば、１５０〜１８０℃程度としてもよい。所定時間経過後、冷却し、図４に示す、補強シート２２（本図には図示しない）上に、熱可塑性樹脂が固化した結合層３２と、加硫ゴムが固化したベルト本体層３０とを有する加硫積層体３４Ａを得る。加硫積層体３４Ａは、未加硫ゴムシート２６が架橋剤によって加硫するとともに、架橋剤を介して加硫ゴムと熱可塑性樹脂が化学結合をしている。加硫積層体３４Ａは、結合層３２が設けられている部分が、軸方向にわたって半径方向に突出した凸条３５Ａが形成されている。
【００２３】
続いて、加硫積層体３４Ａの外周を研磨し、前記凸条３５Ａを除去する（図５）。上記のようにして得られた加硫積層体３４Ａを所定の幅で環状に切断することにより、図６に示す無端ベルト３８を得ることができる。無端ベルト３８は、結合部４０Ａを介して、ベルト本体の第１端面１３と第２端面１５が結合されている。以上のようにして得られた無端ベルト３８を１次無端ベルトと呼ぶ。
【００２４】
上記１次無端ベルトにおいて、結合部４０Ａを厚さ方向に切断し、当該結合部４０Ａを第１結合部１４Ａと第２結合部１６Ａに分離することにより、図１に示す帯状ベルト１０Ａが得られる。帯状ベルト１０Ａは、ベルト本体１２および補強布１８のいずれの面を、ベルトの表面（例えば、搬送用ベルトとして使用する場合は搬送面）として使用してもよい。
【００２５】
（使用方法）
次に、帯状ベルト１０Ａを無端ベルトにする方法を説明する。まず、第１先端部１７と第２先端部１９を突き合わせた状態で、第１端面１３及び第２端面１５を図示しない下型の上面に配置する。第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａは、第１先端部１７と第２先端部１９が接触した状態、又は、厚さ方向に一部が重なった状態で配置される。次いで、第１結合部１４Ａと第２結合部１６Ａの上に上型を配置して、一定時間、加圧体（図示しない）によって厚さ方向に加圧しながら、加熱する。そうすると第１結合部１４Ａと第２結合部１６Ａは、溶融して流動化する。
【００２６】
次いで、下型及び上型を冷却することにより、第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａが固化し、図７に示すように、結合部４０Ａが形成される。上記のようにして、結合部４０Ａを介して、第１端面１３と第２端面１５が結合され、無端ベルト４２Ａが形成される。図７に示すように、第１結合部１４Ａと第２結合部１６Ａは融着して一体となって結合部４０Ａとなる。補強布１８は、浸透している第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａの熱可塑性樹脂が融着し、一体化される。
【００２７】
上記のように第１結合部１４Ａと第２結合部１６Ａは、第１先端部１７及び第２先端部１９を突き合わせて融着することにより、再度一体化することができる。このように一旦分離された第１結合部１４Ａと第２結合部１６Ａを再度一体化して結合部４０Ａを得ることにより形成される無端ベルト４２Ａを２次無端ベルト（図７）と呼ぶ。１次無端ベルトと、２次無端ベルトは、結合部４０Ａを介して、ベルト本体１２の第１端面１３と第２端面１５が結合されている点において共通している。
【００２８】
（作用及び効果）
本実施形態の場合、第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａが、予めベルト本体１２に設けられているため、第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａ同士の１ヶ所を結合することにより、無端ベルト４２Ａを得ることができる。したがって結合箇所を１ヶ所のみとすることができるので、帯状ベルト１０Ａは、使用される現場において容易に接合することができる。
【００２９】
熱可塑性樹脂と加硫ゴムが化学結合をしているので、結合部４０Ａとベルト本体１２は、より強固に結合される。したがって無端ベルト４２Ａは、耐久性の低下を抑制することができる。
【００３０】
補強布１８が結合部４０Ａの熱可塑性樹脂と接着されているので、結合部４０Ａとベルト本体１２は、より強固に結合される。
【００３１】
上記製造方法と同じ手順で図８Ａに示す断面形状を有する無端ベルトを作製し、引張強度を測定した。補強布１８は、ポリエステル繊維で形成した無端状の編布を用いた。ベルト本体１２は、未加硫ゴムとしてミラブルウレタン、架橋剤としてジクミルパーオキサイドをミラブルウレタン１００重量部に対し４．０重量部配合した。結合部４０Ａは、熱可塑性樹脂として熱可塑性ポリウレタンを用いた。１７０℃で加硫し、厚さ０.８ｍｍ、幅１０ｍｍ、周長３５０ｍｍ、結合部４０Ａのベルト長手方向の長さ１００ｍｍの無端ベルトを作製した。
【００３２】
比較として、図８Ｂに示す断面形状を有する無端ベルトを作製した。比較例の無端ベルトは、実施例に係る無端ベルトと同じ材料を用い、補強布１８と、当該補強布１８上に設けられた加硫ゴムで形成されたベルト本体１２とを備える。ベルト本体１２及び補強布１８の端部同士は、融着部４６によって接合されている。ベルト本体１２の端部同士と融着部４６は、加硫後のベルト本体１２の端部同士の間に配置した熱可塑性樹脂シート２４を加熱溶融、冷却固化させることにより接合している。したがって、ベルト本体１２の加硫ゴムと融着部４６の熱可塑性樹脂は、化学結合していない。
【００３３】
破断試験には、引張試験機（島津製作所製、オートグラフＡＧＳ−２０００Ｂ）を用いた。引張試験機により無端ベルトの試料を、長さ方向に一定引張速度で引っ張ったときの破断強度を、容量１ｋＮのロードセルを用い測定した。実施例の場合の引張速度は、３５０ｍｍ／ｍｉｎ一定とした。比較例の場合の引張速度は、変位５０ｍｍまで２６．３ｍｍ／ｍｉｎ、変位５０ｍｍ超から２６３ｍｍ／ｍｉｎとした。測定温度は、２５℃、４０℃、６０℃、８０℃の４条件とし、該当する温度環境に試料を１時間放置した後に引張試験を行った。測定した破断強度から得た判断強度指数を表１に示す。破断強度指数は、下記計算式によって算出した。指数が大きいほど破断強度に優れることを示す。
（破断強度指数）＝（実施例の破断強度）／（比較例の破断強度）×１００
【００３４】
【表１】
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【００３５】
破断強度指数の算出に用いた破断強度はそれぞれ、実施例は３個、比較例は４個の測定値の平均値とした。本表より、すべての条件において、実施例の破断強度が、比較例を上回ることが確認された。実施例の無端ベルトは、８０℃の場合の１個を除き、ベルト本体が破断した。このことから実施例の無端ベルトは、ベルト本体と結合部が化学結合によってより強固に結合していることにより、破断強度が高くなったと考えられる。一方、比較例の無端ベルトは、いずれもベルト本体と接合部の間で破断しており、融着によって接合されたベルト本体と接合部の接合強度が、ベルト本体に比べ劣っているため、破断強度が実施例に比べ低下したと考えられる。
【００３６】
２．第２実施形態
次に、図９を参照して第２実施形態について説明する。上記第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。図９Ａに示す帯状ベルト１０Ｂは、補強布１８と、ベルト本体１２と、第１結合部１４Ｂと、第２結合部１６Ｂとを備える。第１結合部１４Ｂは、第１接合面２１においてベルト本体１２の第１端面３７と接合している。第２結合部１６Ｂは、第２接合面２３においてベルト本体１２の第２端面３９と接合している。第１接合面２１と第２接合面２３は、端部へ向かうにしたがって厚みが漸減するテーパ状である。本図の場合、第１接合面２１と第２接合面２３は、端部へ向かうにしたがって前記補強布１８方向へ傾斜するテーパ状である。
【００３７】
第１先端部１７と第２先端部１９を融着させて一体とすることによって、図９Ｂに示すように、結合部４０Ｂが形成される。結合部４０Ｂを介して第１端面３７と第２端面３９が結合され、無端ベルト４２Ｂが形成される。
【００３８】
本実施形態の帯状ベルト１０Ｂ及び無端ベルト４２Ｂは、上記第１実施形態の「（製造方法）」に記載した手順と同様の手順で製造することができる。すなわち、金型としての円筒状ドラム２０の表面に、補強布１８となる補強シートを巻き付ける。次いで、上記熱可塑性樹脂で形成され、第１結合部１４Ｂ及び第２結合部１６Ｂとなる帯状の熱可塑性樹脂シートを、前記補強シートの表面であって、前記ドラムの軸方向に配置する。帯状の熱可塑性樹脂シートの長辺は、端部に向かうにしたがって厚みが漸減し、補強シート方向へ傾斜するテーパ状である。
【００３９】
次に、上記未加硫ゴムシートを巻き付けて、未加硫積層体を形成する。次いで、未加硫積層体を加熱加圧条件下で、加硫成形する。所定時間経過後、冷却し、補強シート２２上に、熱可塑性樹脂が固化した結合層２５と、加硫ゴムが固化したベルト本体層３０とを有する加硫積層体３４Ｂを得る（図９Ｃ）。加硫積層体３４Ｂは、未加硫ゴムシートが架橋剤によって加硫するとともに、架橋剤を介して加硫ゴムと熱可塑性樹脂が化学結合をしている。加硫積層体３４Ｂは、結合層２５が設けられている部分が、軸方向にわたって半径方向に突出した凸条３５Ｂが形成されている。
【００４０】
続いて、加硫積層体３４Ｂの外周を図中Ｃの位置まで研磨し、前記凸条３５Ｂを除去する。上記のようにして得られた加硫積層体３４Ｂを所定の幅で環状に切断することにより、１次無端ベルトを得ることができる。１次無端ベルトは、結合部４０Ｂを介して、ベルト本体１２の第１端面３７と第２端面３９が結合されている。以上のようにして得られた１次無端ベルトにおいて、結合部４０Ｂを厚さ方向に切断し、当該結合部４０Ｂを第１結合部１４Ｂと第２結合部１６Ｂに分離することにより、図９Ａに示す帯状ベルト１０Ｂを得ることができる。
【００４１】
本実施形態の帯状ベルト１０Ｂ及び無端ベルト４２Ｂは、熱可塑性樹脂と加硫ゴムが化学結合をしているので、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに本実施形態の場合、第１接合面２１及び第２接合面２３が端部へ向かうにしたがって前記補強布１８方向へ傾斜するテーパ状であるので、第１結合部１４Ｂ及び第２結合部１６Ｂと、ベルト本体１２の第１端面３７及び第２端面３９との接合面積が増加する。したがって帯状ベルト１０Ｂ及び無端ベルト４２Ｂは、破断強度をより向上することができる。
【００４２】
上記第２実施形態の場合、第１接合面２１と第２接合面２３は、端部へ向かうにしたがって前記補強布１８方向へ傾斜するテーパ状である場合について説明したが本発明はこれに限らない。第１接合面２１と第２接合面２３は、傾斜方向が図９に示した形態と逆側、すなわち端部へ向かうにしたがって補強布１８から離れる方向へ傾斜するテーパ状であってもよい。この場合、製造工程において用いる帯状の熱可塑性樹脂シートの長辺は、端部に向かうにしたがって厚みが漸減し、補強シートとから離れる方向へ傾斜するテーパ状である。未加硫ゴムシートの長辺は、熱可塑性樹脂シートの長辺と相補的なテーパ状とする。すなわち未加硫ゴムシートの長辺は、端部へ向かうにしたがって厚みが漸減し、補強シート方向へ傾斜するテーパ状である。未加硫ゴムシートの長辺同士の間に、熱可塑性樹脂シートを配置し、加熱加圧条件下で加硫成形することによって、加硫ゴムと熱可塑性樹脂シートが化学結合した加硫積層体が得られる。当該加硫積層体を所定の幅で環状に切断することによって、１次無端ベルトを得ることができる。このようにして得られた帯状ベルト及び無端ベルトは、ベルト本体の第１端面及び第２端面との接合面積が増加するので、上記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
３．第３実施形態
次に、図１０を参照して第３実施形態について説明する。上記第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。図１０Ａに示す帯状ベルト１０Ｃは、補強布１８と、ベルト本体２９と、第１結合部１４Ａと、第２結合部１６Ａとを備える。ベルト本体２９の一端は、第１結合部１４Ａの端部に接触する第１端面１３と、補強布１８と接する面と反対側の第１結合部１４Ａの表面（一側面）を覆うように、前記ベルト本体２９の一部が延伸した第１延長部３１とが形成されている。ベルト本体２９の他端は、第２結合部１６Ａの端部に接触する第２端面１５と、補強布１８と接する第２結合部１６Ａの表面と反対側の面（一側面）を覆うように、前記ベルト本体２９の一部が延伸した第２延長部３３とが形成されている。
【００４４】
第１先端部１７と第２先端部１９を融着させて一体とすることによって、図１０Ｂに示すように、結合部４０Ａが形成される。結合部４０Ａを介して第１端面１３を含む一端と、第２端面１５を含む他端が結合され、無端ベルト４２Ｃが形成される。第１延長部３１と第２延長部３３の先端同士は接触している。
【００４５】
本実施形態の帯状ベルト１０Ｃ及び無端ベルト４２Ｃは、上記第１実施形態の「（製造方法）」に記載した手順と同様の手順で製造することができる。すなわち、金型としての円筒状ドラムの表面に、補強布１８となる補強シートを巻き付ける。次いで、上記熱可塑性樹脂で形成され、第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａとなる帯状の熱可塑性樹脂シートを、前記補強シートの表面であって、前記ドラムの軸方向に配置する。帯状の熱可塑性樹脂シートの厚さは、未加硫ゴムシートの厚さより薄い。
【００４６】
次に、上記未加硫ゴムシートを巻き付けて、未加硫積層体を形成する。次いで、未加硫積層体を加熱加圧条件下で、加硫成形する。所定時間経過後、冷却し、補強シート２２上に、熱可塑性樹脂が固化した結合層３２と、加硫ゴムが固化したベルト本体層３０とを有する加硫積層体３４Ｃを得る（図１０Ｃ）。加硫積層体３４Ｃは、未加硫ゴムシートが架橋剤によって加硫するとともに、架橋剤を介して加硫ゴムと熱可塑性樹脂が化学結合をしている。加硫積層体３４Ｃは、結合層３２が設けられている部分が、軸方向にわたって半径方向に突出した凸条３５Ｃが形成されている。
【００４７】
続いて、加硫積層体３４Ｃの外周を図中Ｃの位置まで研磨し、前記凸条３５Ｃを除去する。上記のようにして得られた加硫積層体３４Ｃを所定の幅で環状に切断することにより、１次無端ベルトを得ることができる。１次無端ベルトは、結合部４０Ａを介して、ベルト本体２９の第１端面１３を含む一端と、第２端面１５を含む他端が結合されている。以上のようにして得られた１次無端ベルトにおいて、結合部４０Ａを厚さ方向に切断し、当該結合部４０Ａを第１結合部１４Ａと第２結合部１６Ｂに分離することにより、図１０Ａに示す帯状ベルト１０Ｃを得ることができる。
【００４８】
本実施形態の帯状ベルト１０Ｃ及び無端ベルト４２Ｃは、熱可塑性樹脂と加硫ゴムが化学結合をしているので、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに本実施形態の場合、第１延長部３１と第２延長部３３が第１結合部１４Ａ及び第２結合部１６Ａの補強布１８と接する面と反対側の面を覆い、化学結合していることによって、ベルト本体２９の第１端面１３及び第２端面１５と結合部４０Ａとの接合面においてクラックが生じることを抑制することができる。したがって帯状ベルト１０Ｃ及び無端ベルト４２Ｃは、耐屈曲性を向上することができる。また、本実施形態と上記第２実施形態とを組み合わせることによって、耐屈曲性と破断強度とを有した帯状ベルト及び無端ベルトを得ることができる。
【００４９】
４．変形例
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。
【００５０】
上記実施形態の場合、１次無端ベルトを作製し、当該１次無端ベルトを帯状ベルト１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃとする場合について説明したが、本発明はこれに限らない。図１１に示すように、金型として平金型５０を用いて帯状ベルト１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを形成してもよい。本図の場合、平金型５０の表面に、補強シート２２を敷き、当該補強シート２２の両端にそれぞれ帯状の熱可塑性樹脂シート２４を配置し、その上に未加硫ゴムシート２６を重ねて、平板状の未加硫積層体５２を得る。次いで、未加硫積層体５２を加熱し、加硫成形することにより、加硫積層体（図示しない）を得る。続いて、加硫積層体の両端部に形成された凸条を、研磨によって除去する。上記のようにして得られた加硫積層体を所定の幅で帯状に切断することにより、帯状ベルト１０Ａ（図１）を得ることができる。熱可塑性樹脂シート２４の長辺を端部に向かうにしたがって厚みが漸減し、補強シート方向へ傾斜するテーパ状とすることによって、帯状ベルト１０Ｂ（図９Ａ）を得ることができる。また熱可塑性樹脂シート２４の厚さを未加硫ゴムシートの厚さより薄くすることによって帯状ベルト１０Ｃ（図１０Ａ）を得ることができる。本変形例のように、１次無端ベルトを経ずに形成された帯状ベルト１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、第１結合部１４Ａ、１４Ｂと第２結合部１６Ａ、１６Ｂを融着することにより、無端ベルト４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃを得ることができる。
【００５１】
上記実施形態の場合、１次無端ベルトを帯状ベルト１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃとして使用する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。無端ベルトを交換する際に時間的な余裕がある場合は、例えば自動改札機から搬送装置を取り外して、使用済の無端ベルトを１次無端ベルトに交換してもよい。
【００５２】
上記実施形態の場合、未加硫ゴムシート２６の端部は、熱可塑性樹脂シート２４の幅方向端部を厚さ方向に重ねて配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限らず、端面同士を接触させて配置してもよい。
【００５３】
上記実施形態の場合、帯状ベルト１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び無端ベルト４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃは、補強布を有する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、補強布１８を省略してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  帯状ベルト
１２、２９      ベルト本体
１３    第１端面
１４Ａ、１４Ｂ  第１結合部
１５    第２端面
１６Ａ、１６Ｂ  第２結合部
１７    第１先端部
１８    補強布
１９    第２先端部
２０    ドラム（金型）
２２    補強シート
２４    熱可塑性樹脂シート
２６    未加硫ゴムシート
２８    未加硫積層体
３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ  加硫積層体
３８    無端ベルト
４０Ａ、４０Ｂ  結合部
４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ  無端ベルト
５０    平金型（金型）
５２    未加硫積層体
【図１】
2019095054.tif 000004
【図２】
2019095054.tif 000005
【図３】
2019095054.tif 000006
【図４】
2019095054.tif 000007
【図５】
2019095054.tif 000008
【図６】
2019095054.tif 000009
【図７】
2019095054.tif 000010
【図８】
2019095054.tif 000011
【図９】
2019095054.tif 000012
【図１０】
2019095054.tif 000013
【図１１】
2019095054.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月28日(2019.1.28)
【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】
金型表面に、
熱可塑性樹脂で形成され、結合部となる帯状の熱可塑性樹脂シートと、
未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤とを含み、ベルト本体となる未加硫ゴムシートとを、
端部同士が接触した状態で配置して未加硫積層体を得る積層体形成工程と、
前記未加硫積層体を加硫成形する加硫成形工程と
を備える帯状ベルトの製造方法。
【請求項２】
前記加硫成形工程で得られた加硫積層体の表面を研磨する研磨工程を備える請求項１に記載の帯状ベルトの製造方法。
【請求項３】
金型表面に補強布となる補強シートを配置し、
熱可塑性樹脂で形成され、結合部となる帯状の熱可塑性樹脂シートと、
未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤とを含み、ベルト本体となる未加硫ゴムシートとを、
端部同士が接触した状態で、前記補強シート上の同一面上に配置して未加硫積層体を得る積層体形成工程と、
前記未加硫積層体を加硫成形する加硫成形工程と
を備える帯状ベルトの製造方法。
【請求項４】
前記結合部は、前記ベルト本体の一端側に設けられた第１結合部と、前記ベルト本体の他端側に設けられた第２結合部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯状ベルトの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の製造方法で製造された帯状ベルトを搬送装置に装着後、前記第１結合部と前記第２結合部を融着し、無端状とする工程を備える無端ベルトの製造方法。
【請求項６】
加硫ゴムで形成された帯状のベルト本体、及び、前記ベルト本体の長手方向の一端である第１端面に前記ベルト本体の前記長手方向に延長するように設けられた第１結合部と、前記ベルト本体の長手方向の他端である第２端面に前記ベルト本体の前記長手方向に延長するように設けられた第２結合部と
を備え、
熱可塑性樹脂で形成され、前記第１結合部及び前記第２結合部となる少なくとも１つの熱可塑性樹脂シートと、
未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤とを含み、前記ベルト本体となる未加硫ゴムシートとを、
前記熱可塑性樹脂シートの端部と前記未加硫ゴムシートの端部が接触した状態で、加硫成形して得た帯状ベルト。
【請求項７】
前記ベルト本体の一端と接する前記第１結合部の接合面、前記ベルト本体の他端と接する前記第２結合部の接合面は、前記ベルト本体の厚さ方向に対して傾斜するテーパ状である請求項６に記載の帯状ベルト。
【請求項８】
前記第１結合部及び前記第２結合部の一側面に、前記ベルト本体の一部が延伸している請求項６又は７に記載の帯状ベルト。
【請求項９】
前記ベルト本体、及び前記第１結合部と前記第２結合部は、補強布上に設けられた請求項６〜８のいずれか１項に記載の帯状ベルト。
【請求項１０】
加硫ゴムで形成された帯状のベルト本体、及び、前記ベルト本体の両端部の間に設けられた結合部と
を備え、
熱可塑性樹脂で形成され、前記結合部となる熱可塑性樹脂シートと、
未加硫ゴムと、前記未加硫ゴム及び前記熱可塑性樹脂と共有結合する架橋剤とを含み、前記ベルト本体となる未加硫ゴムシートとを、
前記熱可塑性樹脂シートの端部と前記未加硫ゴムシートの端部が接触した状態で、加硫成形して得た無端ベルト。
【請求項１１】
前記ベルト本体と接する前記結合部の両側の接合面は、前記ベルト本体の厚さ方向に対して傾斜するテーパ状である請求項１０に記載の無端ベルト。
【請求項１２】
前記結合部の一側面に、前記ベルト本体の一部が延伸している請求項１０又は１１に記載の無端ベルト。
【請求項１３】
前記ベルト本体、及び前記結合部は、補強布上に設けられた請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の無端ベルト。