(57)【要約】【課題】  紙葉類、カード、コイン等の被搬送物の搬送に用いられる、歯部及び背部からなるポリウレタン製歯付ベルトにおいて、滑剤等の添加剤を添加することなく、歯部のみの摺動性を向上させるようなポリウレタン製歯付ベルトを提供する。【解決手段】  エラストマー製の歯部４及び背部３からなるベルト本体、及び前記ベルト本体に埋設された心線２からなる歯付ベルト１において、前記歯部４のプーリ当接面５が、面粗度Ｒａが５μｍ〜２０μｍの範囲の凹凸構造６からなることを特徴とする歯付ベルト１である。【選択図】  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー製の歯部及び背部からなるベルト本体、及び前記ベルト本体に埋設された心線からなる歯付ベルトにおいて、前記歯部のプーリ当接面が、面粗度Ｒａが５μｍ〜２０μｍの範囲の凹凸構造からなることを特徴とする歯付ベルト。
【請求項２】
前記凹凸構造が、歯付ベルトの歯部に対応する複数の溝が形成されたベルト製造用金型表面にケミカルエッチングあるいはショットブラストによって形成された凹凸構造を転写することによって形成された請求項１記載の歯付ベルト。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は物品搬送用歯付ベルトに関し、詳しくはプーリとの間の摺動性を改善した歯付ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
紙葉類、カード、コイン等の被搬送物の搬送に、歯部及び背部からなる歯付ベルトが用いられている。歯付ベルトは、駆動プーリ及び従動プーリに巻き掛けられ、駆動プーリの駆動によって背部表面に載せた各種被搬送物を滑らせることなく搬送することができる。  
【０００３】
このような歯付ベルトにおける問題点の一つとして、歯部とプーリとの摺動によって、こすれ音が発生する問題がある。この問題への対策として、例えばポリウレタン組成物に各種の滑剤を添加して、摺動性を向上させる試みがある。例えば、特許文献１には、滑剤として高級脂肪酸エステルが添加されたポリウレタン製伝動ベルトが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１３３４４０号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、滑剤を添加する方法では滑剤の効果が歯付ベルト全体に及ぶため、歯付ベルトの歯部のみに対する選択的な摺動性向上は不可能となる。背部内に存在する滑剤は、背部表面、すなわち搬送面の摩擦係数を低下させるため搬送性の低下につながる。さらに、添加された滑剤は本質的にベルト表面に滲出する性質を有するため、滲出した滑剤によって被搬送物が汚染されたり、さらには滲出によって滑剤が枯渇する問題もある。
【０００６】
本考案は、このような問題点を解決するためになされたものであり、滑剤等の添加剤を添加することなく、歯部のみの摺動性を向上させるような歯付ベルト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】
すなわち本願請求項１記載の考案は、エラストマー製の歯部及び背部からなるベルト本体、及び前記ベルト本体に埋設された心線からなる歯付ベルトにおいて、前記歯部のプーリ当接面が、面粗度Ｒａが５μｍ〜２０μｍの範囲の凹凸構造からなることを特徴とする歯付ベルトである。
【０００８】
請求項２記載の考案は、前記凹凸構造が、歯付ベルトの歯部に対応する複数の溝が形成されたベルト製造用金型表面にケミカルエッチングあるいはショットブラストによって形成された凹凸構造を転写することによって形成された請求項１記載の歯付ベルトである。
【考案の効果】
【０００９】
本願各請求項記載の考案によれば、滑剤等の添加剤を添加することなく、歯部のみの摺動性を向上させるような歯付ベルトを提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本考案の歯付ベルトについて詳細に説明する。図１にその断面斜視図を示す歯付ベルト１は、長手方向に埋設された心線２、背部３、長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部４からなる。歯部４は、プーリと当接するプーリ当接面５を有する。
【００１１】
このような歯付ベルトは、流動性を有する原料からなる材料、具体的には熱可塑性エラストマーあるいは熱硬化性ポリウレタンからなる。熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。以下、熱硬化性ポリウレタン製歯付ベルトについてさらに詳細に説明する。
【００１２】
心線２を構成するコードは、アラミド繊維、ガラス繊維、ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維等のフィラメント群を撚り合わせた撚糸コードであり、接着処理剤によって接着処理が施される。接着処理剤としては、シランカップリング剤、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等からなるものが用いられる。
【００１３】
背部３及び歯部４は、心線２をスパイラル状に巻き付けた金型に、液状のポリウレタン組成物を注型して加熱・硬化することによって一体に成形される。液状のポリウレタン組成物は、主としてポリオール、イソシアネート、アミン系硬化剤からなる。
【００１４】
ポリオールとしては、エステル系ポリオール、エーテル系ポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、及びこれらの混合ポリオール等が挙げられる。エーテル系ポリオールとしては、ポリエチレンエーテルグリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレンエーテルグリコール（ＰＰＧ）、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）などがあり、またエステル系ポリオールとしては、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）、ポリヘキサメチレンアジペート（ＰＨＡ）、ポリ−ε−カプロラクトン（ＰＣＬ）等が用いられる。
【００１５】
イソシアネートとしては、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、またそれらの変性体が使用可能である。具体的には、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、メチレンジイソシアネート（ＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）そしてイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等が用いられる。
【００１６】
アミン系硬化剤としては、１，４−フェニレンジアミン、２，６−ジアミノトルエン、１，５−ナフタレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジクロロ−４，４′−ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、１−メチル−３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−ジアミノベンゼン、１−メチル−３，５′−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼン、４，４′−メチレン−ビス−（３−クロロ−２，６−ジエチルアニリン）、４，４′−メチレン−ビス−（オルト−クロロアニリン）、４，４′−メチレン−ビス−（２，３−ジクロロアニリン）、トリメチレングリコ−ル−ジ−パラ−アミノベンゾエート、４，４′−メチレン−ビス−（２，６−ジエチルアニリン）、４，４′−メチレン−ビス−（２，６−ジイソプロピルアニリン）、４，４′−メチレン−ビス−（２−メチル−６−ジイソプロピルアニリン）、４，４′−ジアミノジフェニルスルホン等の１級アミン、２級アミン、３級アミンが用いられる。
【００１７】
液状のポリウレタン組成物には、前記各配合物に加えて、可塑剤、顔料、消泡剤、充填剤、安定剤等を適宜配合することができる。
【００１８】
歯部４のプーリ当接面５は、凹凸構造６からなる。ＪＩＳＢ０６０１に準拠して測定される凹凸構造６の面粗度Ｒａは５μｍ〜２０μｍであり、より好ましくは１０〜２０μｍである。凹凸構造６の面粗度Ｒａが５μｍ未満では、プーリ当接面５の摩擦係数低減が不十分であるため、摺動性の向上につながらず、一方２０μｍを超えると、歯部４の正確な歯形状に影響を及ぼしたり、ベルト成形後の脱型が困難になるおそれがある。
【００１９】
前記凹凸構造６は、ベルト成形用金型表面にケミカルエッチングあるいはショットブラストを施すことによって形成された凹凸構造を転写することによって形成される。
【００２０】
図２は、円筒状のベルト製造用金型の一部の断面図を示す。ベルト製造用金型１１は、ポリウレタン製歯付ベルト１の歯部４に対応する複数の溝が形成された金型表面１２を有し、金型表面１２には、ケミカルエッチングあるいはショットブラストによって凹凸構造１３が形成される。
【００２１】
ケミカルエッチングは、エッチング液を金属部材表面に塗布、あるいは金属部材全体をエッチング液に浸漬することによって、複雑な形状を有する金属部材の表面をマイクロメートルのオーダーで粗化する方法である。対象となる金属としては、鉄系合金である鉄−ニッケル−クロム系合金、鉄−ニッケル系合金、鉄−ニッケル−コバルト系合金等が挙げられる。エッチング液としては、硫酸、フッ酸、リン酸、硝酸、塩酸等の酸及び過酸化水素を主成分とし、さらにそれに過酸化水素の分解を抑制する脂肪族アミン、脂肪族アルコール、安息香酸、フェノール類、アリ−ルスルフォン酸等の安定剤を配合したものが挙げられる。エッチング液の配合成分及び配合割合は、金型を構成する金属の種類及び必要とされる凹凸構造１３のサイズに応じて適宜決定される。
【００２２】
ショットブラストは、圧縮空気等のキャリヤガスにより加速されたブラスト材と呼ばれる微細粉末をノズルから噴射させ、金属部材表面に高速かつ高密度に衝突させることによってその表面をマイクロメートルのオーダーで粗化する方法である。ブラスト材としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素等の直径５μｍ〜２０μｍの微細粉末が挙げられる。ブラスト材は、直径５ｍｍ〜１０ｍｍ程度のノズルから０．５ｋｇ／ｃｍ2〜５ｋｇ／ｃｍ2のブラスト圧で金属部材表面に向けて噴射される。ブラスト材の構成及び噴射条件は、金型を構成する金属の種類及び必要とされる凹凸構造１３のサイズに応じて適宜決定される。
【００２３】
ショットブラストは、化学薬品を使用しないため環境負荷が低いという利点があるが、ベルト製造用金型１１の金型表面１２全体に凹凸構造１３を均一に形成するためには、ケミカルエッチングがより好ましい。
【００２４】
このようなベルト製造用金型１１を内型とし、図示しない外型との間に形成されるキャビティに熱硬性ポリウレタン原料を注入し、所定条件下で加熱することによってベルトスリーブが得られる。得られたベルトスリーブを脱型後、所定幅に輪切りすることによって所望のポリウレタン製歯付ベルト１が得られる。得られたポリウレタン製歯付ベルト１の歯部４のプーリ当接面５には、金型表面１２の凹凸構造１３が転写された凹凸構造６が形成される。
【００２５】
なお、金型表面１２に耐食性を付与し、また脱型時にベルトスリーブに掛かるストレスを軽減する目的で、凹凸構造１３が設けられた金型表面１２にフッ素化合物を含有するニッケル（例えば商品名ニフグリップ）をメッキしてもよい。この場合、メッキが凹凸構造１３に影響を与えないようにするためには、その膜厚は５μｍ以下であることが望ましい。
【実施例】
【００２６】
（実施例１）
熱硬化性ポリウレタン製歯付ベルト製造用金型の内型に、ＪＩＳＢ０６０１に準拠して測定される面粗度Ｒａが１４〜１９μｍとなるような条件でケミカルエッチングを施し、この内型を用いて、プレポリマーとしてＰＴＭＧ−ＴＤＩプレポリマー（ユニロイヤル社製「アジプレンＬ−１００」）、アミン系硬化剤としてＭＯＣＡ、消泡剤としてシリコン化合物を含むポリウレタン組成物からポリウレタン製歯付ベルト（３１６ＫＺ１．０−４．９）を作製した。
【００２７】
得られたポリウレタン製歯付ベルトから摺動性試験測定用サンプルを切り出し、摺動板（垂直抗力：４００ｇｆ）を用いて歯部の摩擦力を測定した。測定時間（２０秒間）内の摩擦力の変動範囲を表１に示す。
【００２８】
（比較例１）
内型にケミカルエッチングを施さない従来の熱硬化性ポリウレタン製歯付ベルト製造用金型を用いて実施例１と同条件でポリウレタン製歯付ベルトを作製した。実施例１と同条件で摺動性試験用サンプルを切り出し、摩擦力を測定した。結果を表１に併記する。
（比較例２）
内型にケミカルエッチングを施さない従来の熱硬化性ポリウレタン製歯付ベルト製造用金型を用いて、実施例１のポリウレタン組成物に滑剤として高級脂肪酸エステル（牛脂）を添加したポリウレタン組成物からポリウレタン製歯付ベルトを作製した。実施例１と同条件で摺動性試験用サンプルを切り出し、摩擦力を測定した。結果を表１に併記する。
【００２９】
【表１】
0003110794.tif 000003
実施例１において、比較例１及び２に比較して大幅に低下した摩擦力が得られ、表面にケミカルエッチングを施した金型を用いて作製したポリウレタン製歯付ベルトの歯部の摺動性改善が明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
不安定要素を含む滑剤を使用することなく、摺動性が改善された歯付ベルトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本考案の一実施例である歯付ベルトの断面図である。
【図２】本考案の歯付ベルトを製造するためのベルト製造用金型の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  歯付ベルト
２  心線
３  背部
４  歯部
５  プーリ当接面
６  凹凸構造
１１  ベルト製造用金型
１２  金型表面
１３  凹凸構造
【図１】
0003110794.tif 000004
【図２】
0003110794.tif 000005