(57)【要約】【課題】比較的容易に所望の摩擦係数に調整でき、ある程度摩耗しても低摩擦係数が維持できる搬送用無端ベルトを提供する。【解決手段】被搬送体を搬送する搬送用無端ベルトにおいて、ポリウレタンからなるベルト本体の少なくとも搬送面に、少なくともイソシアネート成分を含有する表面処理液を含浸させることにより形成された表面処理層を有し、初期状態及び３０μｍ摩耗後の表面のＰＰＣ用紙に対する摩擦係数がそれぞれ１以下である。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送体を搬送する搬送用無端ベルトにおいて、ポリウレタンからなるベルト本体の少なくとも搬送面に、少なくともイソシアネート成分を含有する表面処理液を含浸させることにより形成された表面処理層を有し、初期状態及び３０μｍ摩耗後の表面のＰＰＣ用紙に対する摩擦係数がそれぞれ１以下であることを特徴とする搬送用無端ベルト。
【請求項２】
請求項１において、前記表面処理液が、さらに、フッ素系ポリマー及びシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一種のポリマーを含有させたものであることを特徴とする搬送用無端ベルト。
【請求項３】
請求項２において、前記表面処理液が、さらに、カーボンブラックを分散させたものであることを特徴とする搬送用無端ベルト。
【請求項４】
請求項３において、前記表面処理液中のカーボンブラックは、イソシアネート成分に対して１０〜４０重量％であることを特徴とする搬送用無端ベルト。
【請求項５】
請求項２〜４の何れかにおいて、前記表面処理液中のポリマーは、イソシアネート成分に対して２〜３０重量％であることを特徴とする搬送用無端ベルト。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記搬送面とは反対側にも表面処理層を有することを特徴とする搬送用無端ベルト。
【請求項７】
請求項６において、前記搬送面の摩擦係数とその反対側の面の摩擦係数との差が０．３以上あることを特徴とする搬送用無端ベルト。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかにおいて、前記ベルト本体には、芯体が埋設されていることを特徴とする搬送用無端ベルト。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかにおいて、前記ベルト本体を１０％伸張した状態で１００時間後の張力保持率が６０％以上であることを特徴とする搬送用無端ベルト。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかにおいて、前記ベルト本体のゴム硬度が、ＪＩＳ　Ａで５０〜９０°であることを特徴とする搬送用無端ベルト。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかにおいて、搬送面の表面粗さＲｚが１０μｍ以下であることを特徴とする搬送用無端ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動改札機、現金預金支払機、両替機等において、磁気カードやコイン等を搬送する搬送用無端ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動改札機、現金預金支払機、両替機等において、紙幣、フィルム、磁気カード、切符等は、相対向して配置されたベルト間に挟持されて当該ベルト間の挟み力により搬送される。このような部位に用いられる紙葉類搬送用ロールは、表面の粘着性を低下させるために摩擦係数をある程度低下させる処理を行うことがあるが、例えば、紙幣類を上方へ搬送する場合などにはある程度の摩擦係数が必要となる。
【０００３】
一方、磁気カードの情報を読み取る磁気ヘッドの位置まで磁気カードを搬送する搬送用ベルトの場合には、常に磁気ヘッドと摺接しているため、摩擦係数が極端に低下したベルトが要求される。
【０００４】
このように摩擦係数を低下させたベルトとしては、フッ素系又はシリコーン系コーティングを施したもの、又はフッ素系反応性処理液又はシリコーン系反応性処理液で処理したもの（特許公報１参照）、塩素化処理したもの（特許文献２参照）などがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１０４５４１号公報
【特許文献２】
特開平７−１０１５８５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような処理品では、摩擦係数が十分に低下しないか、又は低下しても継続使用による摩耗により摩擦係数が上昇してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明はこのような事情に鑑み、比較的容易に所望の摩擦係数に調整でき、ある程度摩耗しても低摩擦係数が維持できる搬送用無端ベルトを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成する本発明の第１の態様は、被搬送体を搬送する搬送用無端ベルトにおいて、ポリウレタンからなるベルト本体の少なくとも搬送面に、少なくともイソシアネート成分を含有する表面処理液を含浸させることにより形成された表面処理層を有し、初期状態及び３０μｍ摩耗後の表面のＰＰＣ用紙に対する摩擦係数がそれぞれ１以下であることを特徴とする搬送用無端ベルトにある。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記表面処理液が、さらに、フッ素系ポリマー及びシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一種のポリマーを含有させたものであることを特徴とする搬送用無端ベルトにある。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記表面処理液が、さらに、カーボンブラックを分散させたものであることを特徴とする搬送用無端ベルトにある。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記表面処理液中のカーボンブラックは、イソシアネート成分に対して１０〜４０重量％であることを特徴とする搬送用無端ベルトにある。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第２〜４の何れかの態様において、前記表面処理液中のポリマーは、イソシアネート成分に対して２〜３０重量％であることを特徴とする搬送用無端ベルトにある。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記搬送面とは反対側にも表面処理層を有することを特徴とする搬送用無端ベルトにある。
【００１４】
本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記搬送面の摩擦係数とその反対側の面の摩擦係数との差が０．３以上あることを特徴とする搬送用無端ベルトにある。
【００１５】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様において、前記ベルト本体には、芯体が埋設されていることを特徴とする搬送用無端ベルトにある。
【００１６】
本発明の第９の態様は、第１〜８の何れかの態様において、前記ベルト本体を１０％伸張した状態で１００時間後の張力保持率が６０％以上であることを特徴とする搬送用無端ベルトにある。
【００１７】
本発明の第１０の態様は、第１〜９の何れかの態様において、前記ベルト本体のゴム硬度が、ＪＩＳ　Ａで５０〜９０°であることを特徴とする搬送用無端ベルトにある。
【００１８】
本発明の第１１の態様は、第１〜１０の何れかの態様において、搬送面の表面粗さＲｚが１０μｍ以下であることを特徴とする搬送用無端ベルトにある。
【００１９】
本発明の搬送用無端ベルトのベルト本体の少なくとも搬送面に形成された表面処理層は、少なくとも一部がポリウレタンからなるベルト本体に含浸して当該ベルト本体と一体的に設けられたものである。すなわち、かかる表面処理層は、イソシアネート成分に必要に応じてフッ素系ポリマー又はシリコーン系ポリマーさらにはカーボンブラックを添加した表面処理液により形成されたものであり、これに溶剤を添加した表面処理液を含浸塗布して形成したものであるので、当該表面処理層は表面から内部に向かって漸次疎になるように一体的に形成される。従って、一般的なコーティング層と異なり、剥がれなどの問題はない。すなわち、イソシアネートは、ウレタン結合と反応してアロハナート、ウレチジオン、ヌレートなどを生成して強固に結合すると推測される。また、表面処理液の中のイソシアネート成分は、ゴム弾性層のイソシアネートと反応して強固に一体化されるので、さらに剥がれなどの問題が回避される。
【００２０】
また、本発明の表面処理層は、イソシアネート成分にフッ素系ポリマーやシリコーン系ポリマーを添加した表面処理液から形成されているので、フッ素樹脂やシリコーン樹脂から形成されたコーティング層と比較して弾性変形し易く、ゴム弾性体の割れなどが発生し難いという利点もある。
【００２１】
このような本発明の表面処理層は、ベルト本体の表面から３０μｍ以上、好ましくは０．１ｍｍ以上含浸しており、従って、初期においては低摩擦係数であるが、３０μｍ以上、さらには０．１ｍｍ摩耗した後においても低摩擦係数を維持しているという特徴があり、初期状態及び３０μｍ摩耗後の表面のＰＰＣ用紙に対する摩擦係数がそれぞれ１以下である。
【００２２】
また、本発明の表面処理液は、イソシアネート成分のみを使用した場合、これにフッ素系ポリマーやシリコーン系ポリマーを添加した場合、さらに、カーボンブラックを添加した場合など、成分を調整することにより比較的容易に摩擦係数を変化させることができる。例えば、イソシアネート成分のみで処理すると、ＰＰＣ用紙に対する摩擦係数は、０．５〜０．７程度になるが、これにフッ素系ポリマーやシリコーン系ポリマーを添加すると、摩擦係数は０．５以下に低下するので、用途に応じて適宜選択することができる。
【００２３】
ここで、本発明におけるＰＰＣ用紙に対する摩擦係数は、下記試験例の方法により測定されたものをいう。
【００２４】
本発明の搬送用無端ベルトのベルト本体に使用されるポリウレタンは特に限定されず、ベルト本来の特性を満足するものであればよいが、特に、ポリ−ε−カプロラクトン系ジオールを含むポリオールとポリイソシアネートとの反応から得られる混練型ポリウレタンを用いるのが好ましい。耐摩耗性など各種特性に優れるからである。
【００２５】
ベルト本体のゴム硬度は、ＪＩＳ　Ａで５０〜９０°程度である。また、ベルト本体を１０％伸張した状態で１００時間後の張力保持率が６０％以上であるのが好ましい。これより少ないと、ベルト本来の耐久性が不十分である。
【００２６】
また、ベルト本体には芯体が埋設されていてもよい。芯体としては、例えば、綿糸、ナイロン糸、ポリエステル糸、芳香族ポリアミド糸、ガラス繊維等を挙げることができる。また、ナイロン仮撚糸を編立機により編んだ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ厚さの伸縮性の大きい筒状体等を芯体として用いることができる。
【００２７】
さらに、ベルトの搬送面の表面粗さＲｚは、特に限定されないが、１０μｍ以下であるのが好ましい。
【００２８】
本発明で用いる表面処理液は、イソシアネート成分に、フッ素系ポリマー又はシリコーン系ポリマーを添加し、これらを溶剤に溶解したものである。
【００２９】
ここで、イソシアネート成分としては、２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３−ジメチルジフェニル−４，４’−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）などのイソシアネート化合物を挙げることができる。この他、これらのイソシアネート化合物の２乃至３量体、さらには、イソシアネート化合物を単独で又はポリオールと共にプレポリマー化したものを用いることもできる。
【００３０】
また、フッ素系ポリマー及びシリコーン系ポリマーは、所定の溶剤に可溶でイソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものであり、特に、アクリルフッ素系ポリマー又はアクリルシリコーン系ポリマーを用いるのが好ましい。
【００３１】
ここで、アクリルフッ素系ポリマーは、例えば、水酸基、アルキル基、又はカルボキシル基を有する溶剤可溶性のフッ素系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。また、アクリルシリコーン系ポリマーは、溶剤可溶性のシリコーン系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸シロキサンエステルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。なお、本発明では、これらのポリマーを一種又は二種以上混合して用いる。
【００３２】
また、本発明で用いることができる溶剤は、酢酸エチル、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン、アセトン、シクロヘキサノンなどの他、反応性希釈剤、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートなど用いるポリマー成分を溶解することができ且つイソシアネート成分と相溶するものであればよい。
【００３３】
本発明の表面処理層は、カーボンブラックを含有することにより更に低摩擦係数化を図ることができる。かかるカーボンブラックは表面処理液に分散させた状態で表面処理層を形成することにより、表面処理層内に固定することができる。
【００３４】
ここで、カーボンブラックとしては、低摩擦係数化の目的のためであれば、導電性を有さないカーボンブラックを用いればよいが、逆に、導電性カーボンブラックを添加することにより、表面処理層により導電性を付与することができる。なお、導電性カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラック（ライオン社製）、トーカブラック＃５５００（東海カーボン社製）などが挙げられる。
【００３５】
表面処理液中のカーボンブラックは、イソシアネート成分に対して４０重量％以下であるのが好ましい。これより多すぎると脱落等の問題が生じ好ましくないからである。なお、導電性を付与するためには、１０重量％以上添加するのが好ましい。
【００３６】
また、表面処理液中のポリマーの含有量は、イソシアネート成分に対して２〜３０重量％とするのが好ましい。これより少ないとカーボンブラックを表面処理層中に保持する効果が小さくなり、多すぎると相対的にイソシアネート成分が少なくなって有効な表面処理層が形成できなくなり、共に好ましくない。
【００３７】
表面処理液による表面処理層の形成方法は特に限定されず、少なくともベルト本体の少なくとも搬送面に表面処理層を形成すればよい。
【００３８】
表面処理液の含浸塗布方法は、ハケなどによる塗布、噴霧、ディッピングなどの各方法により行うことができ、例えば、搬送面のみに含浸塗布させるのが好ましいが、全体に含浸塗布させてもよい。
【００３９】
なお、このような本発明の表面処理層は、少なくとも搬送面に設ければよく、逆にプーリとの滑りを防止するためにはプーリ接触面には形成されていないのが好ましい。
【００４０】
このように本発明の搬送用無端ベルトは、少なくとも搬送面に表面処理層を有し、搬送面の摩擦係数を低下させたものであり、基本的には搬送面とは反対側の裏面側は搬送力を維持するために高摩擦係数を維持した方がよいか、必要に応じて表面処理を施して摩擦係数を低下させてもよい。また、この場合、表面側と同様な表面処理を施してもよいが、異なる表面処理液を用いて別途表面処理を施して、搬送面と裏面との摩擦係数を異なるようにしてもよい。
【００４１】
例えば、コイン搬送用の搬送用無端ベルトの場合、コインの自重でベルトがたわまない様にベルトの下に金属板をあてている機構があり、その場合、当該金属板とベルト裏面が密着してベルトの回転に支障を来たすことを防ぐため、ベルト裏面側の摩擦係数を低下させる必要がある。従って、例えば、搬送面をイシシアネートを主として含有する表面処理液で表面処理を行って摩擦係数を０．７程度とする一方、裏面側をイソシアネートと共にアクリルフッ素系ポリマーを含有させて摩擦係数を０．３程度とすることで上述した場合等に対応できる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、具体的な実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものでないことは言うまでもない。
【００４３】
（実施例）
（ベルトの成形）
まず、エチレングリコール６２重量部と、ε−カプロラクトン１１４０重量部とを、触媒（ＳｎＣｌ２）３０ｐｐｍ存在下で適宜反応することにより、カプロラクトン連鎖が５で、分子量Ｍｎが１２００のポリ−ε−カプロラクトン系ジオールを得た。このポリ−ε−カプロラクトン系ジオール１００重量部に、ＭＤＩ（４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート）２０重量部を加え、１００℃で３時間反応させてミラブルウレタンを得た。続いて、このミラブルウレタン１００重量部に過酸化物架橋剤パークミルＤ−４０（商品名；日本油脂社製）５重量部と、カーボンブラック２０重量部と、老化防止剤２重量部と、プロセスオイル１０重量部とをオープンロールにて混合・混練した。
【００４４】
次いで、金型にポリエステル製の伸縮性織布を被せ、さらに、この上に３０番のポリエステル糸からなる糸状芯体を０．８ｍｍのピッチでスパイラル状に巻回した。続いて、ベルト本体で使用するポリウレタンを溶剤（例えば、トルエンなど）に１５倍程度に希釈溶解したゴム糊を共糊として塗布し、これを乾燥した後、これに上述したミラブルポリウレタンを押し出し成形したゴムチューブを１．０〜２．０ｍｍの厚さに被せた。
【００４５】
その後、その上からフィルムを巻いて加硫缶に入れて蒸気加硫し、無端ベルト用チューブ素材を得た。このとき、フィルムとしてはルミラーフィルム（ポリエステルフィルム：商品名）を用い、１０ｋｇ程度の圧力がかかるように巻き付けて加硫した。これにより、伸縮性織布からなる芯体が埋設されたベルト本体の素材が成形される。ベルト厚さは１．５ｍｍであった。
【００４６】
（表面処理液の調製）
酢酸エチル８０重量部、イソシアネート化合物（ＭＤ１：大日本インキ社製）２０重量部、アセチレンブラック（電気化学社製）４重量部、アクリルフッ素ポリマー（モディパーＦ６００：日本油脂社製）２重量部を３分間攪拌して表面処理液を得た。
【００４７】
（表面処理）
ベルト本体の素材の突っ切りを行う前に素材の状態で円柱状の鉄製芯金に挿入し表面を酢酸エチルで洗浄した。
【００４８】
その後、上述したように調製した表面処理液をハケによって塗布含浸させ、次いで、１２０℃×６０分で熱処理を行った。
【００４９】
その後、突っ切りして搬送用ベルトを得た。ベルト幅は約１０ｍｍ、研磨面の表面粗さはＲｚ＝１０μｍとした。
【００５０】
（比較例１）
（ベルトの成形）
ニトリル系のゴムを使用する以外は実施例と同じにベルトを作成した。
【００５１】
（表面処理液の調整）
塩酸とさらし粉の溶液を調製した。
【００５２】
（表面処理）
研磨までした素材を塩酸さらし粉の処理液に６０分浸漬し、その後５０℃１５分で乾燥した。その後、突っ切りして搬送用ベルトを得た。
【００５３】
（比較例２）
ニトリル系のゴムで成形して研磨までした素材にフッ素系処理液（シンコー技研製：ＳＡＴ７００Ｎ）をハケにより塗布し、一昼夜乾燥した。その後突っ切りして搬送用ベルトを得た。
【００５４】
（試験例１）
実施例及び比較例１、２の搬送用ベルトについて、図１に示す方法により、ＰＰＣ用紙に対する摩擦係数を測定した。
【００５５】
図１に示すように、固定基台１に設けられた固定軸２と、スライド可能に設けられた可動基台３に設けられた可動軸４とに搬送用ベルト１０をセットし、固定軸２と可動軸４との間にセットされた搬送用ベルト１０を平坦に支持する金属支持板５を嵌合する。そして、６５ｍｍ×５０ｍｍ×１０ｍｍで重さ２００ｇのＳＵＳ板６にリコー社製＃６２００のＰＰＣ用紙７を巻き付け、これを、ロードセル８を介して２０〜５０ｍｍ／ｓで水平に引っ張ったときにロードセル８で検出した荷重Ｑ（Ｎ）を求め、下記式より初期状態としての摩擦係数を測定した。
【００５６】
【数１】
μ＝Ｑ（Ｎ）／（２００×９．８）
【００５７】
また、厚さ方向に０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍそれぞれ研磨した後、同様に上記式により摩擦係数を測定した。
【００５８】
これらの結果を表１及び図２に示す。
【００５９】
【表１】
2004059319.tif 000002
【００６０】
以上の結果、実施例の搬送用ベルトは初期の摩擦係数も小さく、０．１ｍｍ研磨後にも０．５以下という低水準を維持し、０．２ｍｍ研磨後も１以下であったが、比較例では０．１ｍｍ研磨すると、表面処理効果が全くなくなることがわかった。
【００６１】
（試験例２）
実施例と同様なベルトを図３のベルト張力変化率測定装置に、駆動ベルト１０Ａ及び従動ベルト１０Ｂとしてセットした。張力変化率測定装置は、１つの駆動ロール２１と、複数の従動ロール２２を有し、駆動ベルト１０Ａ及び従動ベルト１０Ｂを所定の張力でセットし、駆動ロール２１をベルトスピード１．５ｍ／ｓｅｃで所定時間走行させるものである。張力変化は、初期にセットしたベルト長での引張り張力と、所定時間走行した後の引張り張力とを測定し、張力の変化率を求めたところ、図４の結果が得られた。
【００６２】
この結果、本実施例の搬送用ベルトの張力保持率は、走行時間２０００ｈｒ経過後でも７５％以上あることがわかった。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、ポリウレタンからなるベルト本体の少なくとも搬送面に、少なくともイソシアネート成分を含有する表面処理液を含浸させることにより形成された表面処理層を有するので、ある程度摩耗しても低摩擦係数が維持でき、また、表面処理液の組成により比較的容易に所望の摩擦係数に調整できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】摩擦係数測定の方法を示す図である。
【図２】摩擦係数測定結果を示す図である。
【図３】張力変化率測定装置を示す図である。
【図４】張力変化率測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１　固定基台
２　固定軸
３　可動基台
４　可動軸
５　金属支持板
６　ＳＵＳ板
７　ＰＰＣ用紙
８　ロードセル
１０　搬送用ベルト
１０Ａ　駆動ベルト
１０Ｂ　従動ベルト
２１　駆動ロール
２２　従動ロール
【図１】
2004059319.tif 000003
【図２】
2004059319.tif 000004
【図３】
2004059319.tif 000005
【図４】
2004059319.tif 000006