(57)【要約】      （修正有）【課題】大きな伸張時張力を有するとともに耐引裂き性の優れた紙葉類搬送用ベルトを提供する。【解決手段】ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを含む芯体層１２と、前記芯体層１２の一表面１２ａに設けられたゴム層１４と、前記芯体層１２の他表面１２ｂに設けられた導電性樹脂層１６とを備え、芯体層は、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が９０〜９８°であり、芯体層の厚さは、前記紙葉類搬送用ベルト全体の厚さの７０〜９０％であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを含む芯体層と、
前記芯体層の一表面に設けられたゴム層と、
前記芯体層の他表面に設けられた導電性樹脂層と
を備えることを特徴とする紙葉類搬送用ベルト。
【請求項２】
前記芯体層は、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が９０〜９８°であることを特徴とする請求項１記載の紙葉類搬送用ベルト。
【請求項３】
前記芯体層の厚さは、前記紙葉類搬送用ベルト全体の厚さの７０〜９０％であることを特徴とする請求項１または２記載の紙葉類搬送用ベルト。
【請求項４】
両端を熱融着により接合して、無端状にされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の紙葉類搬送用ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類搬送用ベルト、特に郵便物仕分け機械用ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
無端ベルトは、紙幣、切符等の紙葉類を搬送するための紙葉類搬送用ベルトとして使用されている（特許文献１参照）。特許文献１には、保形ゴム層によりベルトの形状を保ち、従来のシームレス織布層に換えて熱可塑性エラストマーからなる表面層を搬送面に設けることによって、無端ベルトの蛇行を防止して総合的な走行特性の向上を図っている。保形ゴム層は、さらにベルトの張力の維持等の機能を有することが記載されている。
【０００３】
また、特許文献１においては、表面層を構成する熱可塑性エラストマーとしてポリアミド系熱可塑性エラストマーが推奨されている。特許文献１によれば、表面層にポリアミド系熱可塑性エラストマーを用いることによって摩擦係数を低減でき、方向転換用ガイドプーリへの巻き付け長さの差に起因するベルトの弛みを確実に防止できる。これによって、搬送がスムーズに行われる。加えて、耐摩耗性および摩擦係数の経時変化が少なくなってベルトの走行性がより安定化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１４４６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
搬送用ベルトは、紙葉類搬送装置での使用中に引張り荷重を受けて伸びが生じることがある。引張り荷重を受けた際の搬送用ベルトの伸びを制限するためには、紙葉類搬送用ベルトは、伸張時張力（例えば５％伸張時張力）が大きいことが望まれる。
【０００６】
また、紙葉類搬送装置においては、搬送用ベルトで搬送中の紙葉類が搬送経路中で詰まることがある。紙葉類の詰まりは、搬送用ベルトの引裂きを発生させる原因となる。搬送用ベルトの耐引裂き性が乏しい場合には、短期間の運転でも縦割れが生じて搬送用ベルトは交換が必要となる。
【０００７】
紙葉類搬送装置のなかでも郵便物仕分け機械においては、搬送される郵便物の天地の向きを変えるために、搬送用ベルトは捩じられることが多い。捩じりもまた、搬送用ベルトの引裂きを発生させる原因となることから、搬送用ベルトは十分な耐引裂き性を備えていることが要求される。
【０００８】
そこで本発明は、大きな伸張時張力を有するとともに耐引裂き性の優れた紙葉類搬送用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】
【０００９】
本発明に係る紙葉類搬送用ベルトは、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを含む芯体層と、前記芯体層の一表面に設けられたゴム層と、前記芯体層の他表面に設けられた導電性樹脂層とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、紙葉類搬送用ベルトは、芯体層がポリウレタン系熱可塑性エラストマーにより構成されている。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、他の弾性材料より伸びにくいので、紙葉類搬送用ベルトは大きな伸張時張力を有する。しかも、耐引裂き性を担う芯体層がポリウレタン系熱可塑性エラストマーにより構成されていることから、紙葉類搬送用ベルトは耐引裂き性も優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る紙葉類搬送用ベルトの断面図である。
【図２】ポリウレタン系熱可塑性エラストマーのサンプルの引張り試験から得られた荷重−伸張率曲線である。
【図３】実施例のベルトの引張り試験から得られた荷重−伸張率曲線である。
【図４】引裂き試験用のサンプルを示す図である。
【図５】引裂き試験の結果を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
１．全体構成
図１に示す紙葉類搬送用ベルト１０は、芯体層１２と、芯体層１２の一表面１２ａに設けられたゴム層１４と、芯体層１２の他表面１２ｂに設けられた導電性樹脂層１６とを備える。
【００１４】
＜芯体層＞
芯体層１２は、紙葉類搬送用ベルト１０の厚さの大部分を占め、紙葉類搬送用ベルト１０の伸張時張力を維持する。さらに、芯体層１２は、紙葉類搬送用ベルト１０の耐引裂き性を担う。こうした機能を果たすため、本実施形態における芯体層１２は、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーにより構成される。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは特に限定されず、ポリエステルタイプ、ポリエーテルタイプ、ポリカーボネートタイプ等の任意のポリウレタン系熱可塑性エラストマーを用いることができる。
【００１５】
硬度（ＪＩＳ−Ａ）のより大きなポリウレタン系熱可塑性エラストマーを用いて芯体層１２を形成することによって、伸張時張力および耐引裂き性のより優れた紙葉類搬送用ベルト１０が得られる。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、硬度（ＪＩＳ−Ａ）が８０〜９８°程度であることが好ましく、９０〜９８°であることがより好ましい。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠して求められる。
【００１６】
芯体層１２には、本発明の効果を阻害しない範囲で、顔料、抗菌防カビ剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤などの各種添加剤が含有されていてもよい。
【００１７】
芯体層１２の厚さｔ1は、紙葉類搬送用ベルト１０全体の厚さｔ0および構成に応じて適宜設定することができるが、紙葉類搬送用ベルト１０全体の厚さｔ0の７０〜９０％程度であることが好ましい。例えば、紙葉類搬送用ベルト１０全体の厚さｔ0が１．０〜１．７ｍｍ程度の場合には、芯体層１２の厚さｔ1は、０．９〜１．２ｍｍ程度とすることができる。
【００１８】
＜ゴム層＞
ゴム層１４は、芯体層１２の一表面１２ａに設けられ、紙葉類搬送用ベルト１０の搬送面層となる。ゴム層１４が存在することによって、搬送面の摩擦係数を適切な範囲として、紙葉類の搬送力を確保することができる。
【００１９】
ゴム層１４を構成するゴム材料は、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム、およびウレタンゴム等から選択することができる。これらのゴム材料は、単独でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。簡便な手法で芯体層１２に固着でき、良好な接着が得られることから、ゴム材料としてはＮＢＲが好ましい。ＮＢＲを用いた場合には、搬送される紙葉類に対するゴム層１４表面の摩擦係数は、０．７〜１．１程度とすることができる。
【００２０】
ゴム層１４には、本発明の効果を阻害しない範囲で、顔料、難燃剤、抗菌防カビ剤などの各種添加剤を添加することができる。
【００２１】
ゴム層１４の厚さｔ2は、紙葉類搬送用ベルト１０全体の厚さｔ0および構成に応じて適宜設定することができる。例えば、紙葉類搬送用ベルト１０全体の厚さｔ0が１．０〜１．７ｍｍ程度の場合には、ゴム層１４の厚さｔ2は、０．１〜０．６ｍｍ程度とすることができる。
【００２２】
＜導電性樹脂層＞
導電性樹脂層１６は、芯体層１２の他表面１２ｂに設けられ、紙葉類搬送用ベルト１０の走行面層となる。導電性樹脂層１６は、熱可塑性エラストマーに導電性付与剤を添加してなる導電性樹脂組成物から構成される。熱可塑性エラストマーは、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、およびポリオレフィン系エラストマー等から選択することができる。これらの熱可塑性エラストマーは、単独でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
導電性付与剤としては、例えば、カーボンブラック、黒鉛、炭素繊維などのカーボン系の導電性付与剤、銅、鉄、アルミニウムなど各種金属の微粉末などの金属系の導電性付与剤などが挙げられる。導電性付与剤は、一般的には熱可塑性エラストマーに対して１０％程度以上の量で含まれていれば、導電性を付与して帯電防止の効果が得られる。
【００２４】
導電性樹脂層１６には、本発明の効果を阻害しない範囲で、安定剤、安定化助剤、酸化防止剤、光安定剤、造核剤、滑剤、難燃剤、可塑剤、顔料、抗菌剤、防カビ剤などの各種添加剤が含有されていてもよい。
【００２５】
導電性樹脂層１６の厚さｔ3は、紙葉類搬送用ベルト１０全体の厚さｔ0および構成に応じて適宜設定することができる。例えば、紙葉類搬送用ベルト１０全体の厚さｔ0が１．０〜１．７ｍｍ程度の場合には、導電性樹脂層１６の厚さｔ3は、０．０３〜０．１ｍｍ程度とすることができる。
【００２６】
２．製造方法
紙葉類搬送用ベルト１０は、芯体層１２とゴム層１４、および芯体層１２と導電性樹脂層１６とが固着して剥離しないような方法であれば、任意の方法により製造することができる。
【００２７】
まず、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを用いて、芯体層１２を作製する。芯体層１２は、所定の原料を用いて、例えば押出し成形により所定の厚さのシートを作製し、得られたシートを所定の寸法に切断して作製することができる。
【００２８】
ゴム層１４は、カレンダー加工等により、所定のゴム材料を帆布上に塗布してシート状のゴム材料を作製し、得られたシート状のゴム材料を芯体層１２の一表面１２ａに転写して配置することができる。
【００２９】
導電性樹脂層１６は、ナイフコート等により、所定の導電性樹脂組成物を帆布上に塗布してシート状の導電性樹脂組成物を作製し、得られたシート状の導電性樹脂組成物を芯体層１２の他表面１２ｂに転写して配置することができる。
【００３０】
ゴム層１４および導電性樹脂層１６の転写にあたっては、シート状のゴム材料およびシート状の導電性樹脂組成物を芯体層１２の各表面に配置して、最表面に帆布を有する積層体を得る。この積層体に対して加熱加圧条件下で圧搾加硫を行って、所定の厚さに加工する。圧搾加硫の後の厚さは、例えば１．０〜１．７ｍｍ程度とすることができる。圧搾加硫によって、芯体層１２の一表面１２ａには、ゴム層１４が加硫接着によって固着され、芯体層１２の他表面１２ｂには、導電性樹脂層１６が加硫接着によって固着される。
【００３１】
最表面の帆布を剥離して、芯体層１２と、芯体層１２の一表面１２ａに設けられたゴム層１４と、芯体層１２の他表面１２ｂに設けられた導電性樹脂層１６とを備えた本実施形態の紙葉類搬送用ベルト１０が得られる。ゴム層１４および導電性樹脂層１６の表面には、帆布の布目の痕による凹凸が生じる。
【００３２】
このようにして得られた紙葉類搬送用ベルト１０は、適用される装置等に応じて所望の寸法とすることができる。例えば、幅は１０〜４００ｍｍ程度、長さは４００〜１０００００ｍｍ程度とすることができる。本実施形態の紙葉類搬送用ベルト１０は、ゴム層１４側が搬送面として用いられ、導電性樹脂層１６側が走行面として用いられる。本実施形態の紙葉類搬送用ベルト１０は、ゴム層１４が搬送面となるように両端部をフィンガー継手により継ぎ合せて無端状とすることができる。
【００３３】
３．作用及び効果
本実施形態に係る紙葉類搬送用ベルト１０においては、芯体層１２は、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーによって構成されている。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、ゴムやポリアミド系熱可塑性エラストマーのような他の弾性材料よりも伸びにくい。こうしたポリウレタン系熱可塑性エラストマーが芯体層１２に用いられているので、本実施形態に係る紙葉類搬送用ベルト１０は、伸張時張力が大きい。
【００３４】
しかも、芯体層１２がポリウレタン系熱可塑性エラストマーにより構成されたことによって、本実施形態に係る紙葉類搬送用ベルト１０は耐引裂き性も高められる。例えば、ポリアミド系熱可塑性エラストマーを芯体層に用いた場合と比較すると、本実施形態に係る紙葉類搬送用ベルト１０は引裂き強度が２倍程度に向上する。
【００３５】
本実施形態に係る紙葉類搬送用ベルト１０は、高い耐引裂き性を備えていることによって、紙葉類の詰まりやベルト自体の捩じりによる引裂きの発生が抑制される。その結果、短期間でベルトが破損するおそれを低減することができる。
【００３６】
上述したとおり、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは伸びにくいので、芯体層１２がポリウレタン系熱可塑性エラストマーにより構成された本実施形態に係る紙葉類搬送用ベルト１０は、５％程度の伸びに対する復元力が高い。
【００３７】
本実施形態に係る紙葉類搬送用ベルト１０は、紙葉類搬送装置のなかでも郵便物仕分け機械用として、特に好適に使用される。
【００３８】
４．変形例
本発明は、ここに記載された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。
【００３９】
例えば、紙葉類搬送用ベルト１０を製造するにあたって、ゴム層１４および導電性樹脂層１６は、加硫接着により芯体層１２に固着したが、接着剤を用いて接着してもよい。ゴム層１４を芯体層１２に接着するには、例えばウレタン系接着剤を用いることができる。導電性樹脂層１６を芯体層１２に接着するには、例えばウレタン系接着剤を用いることができる。接着剤により接着する場合には、ゴム層１４に用いるゴム、および導電性樹脂層１６に用いる熱可塑性エラストマーの選択の幅が広がる。接着に先立って、ゴム層１４および導電性樹脂層１６は予め加硫させておくことができる。
【００４０】
また、本実施形態の紙葉類搬送用ベルト１０を無端状にするにあたっては、ベルトの両端部をテーパー状に加工し、テーパー面同士を接着剤によって接着して、スカイバー継手により継ぎ合せてもよい。接着剤としては、例えばウレタン系接着剤を用いることができる。
【００４１】
５．実施例
以下、実施例として平ベルトを例に挙げて本発明の紙葉類搬送用ベルトを詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００４２】
［予備試験］
硬度（ＪＩＳ−Ａ）の異なる２種類のポリウレタン系熱可塑性エラストマーからなるサンプルを用意し、引張り試験機（（株）島津製作所：ＡＧ２０００Ｂ）によりＪＩＳ  Ｋ７３１１に準拠して引張り試験を行った。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、サンプルＡ（硬度９５°）とサンプルＢ（硬度８５°）とを用いた。サンプルのサイズは、幅２０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、厚さ０．８ｍｍとした。
【００４３】
引張り試験においては、サンプルが破断するまで荷重を印加し、初期長さＬ０と破断時の長さＬ１とを用いて、伸張率（（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０×１００）を求めた。試験結果から得られた荷重−伸張率曲線を図２に示す。図２中、曲線Ａおよび曲線Ｂは、それぞれサンプルＡおよびサンプルＢについての結果である。図２のグラフに示されるように、同じ大きさの伸張率で比較すると、サンプルＡの荷重はサンプルＢの荷重の２倍程度である。例えば、伸張率が５％の際の荷重（５％伸張時張力）は、サンプルＢでは１．１Ｎ／ｍｍであるのに対し、サンプルＡでは２．５Ｎ／ｍｍである。
【００４４】
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーのなかでも、硬度の大きなものは伸張時張力がより大きい。このような材質を、ベルトの厚さの大部分を占める芯体層として用いることによって、ベルトとしての伸張時張力をより大きくすることができる。したがって、実施例においては、硬度が９５°のポリウレタン系熱可塑性エラストマーを芯体層の材料として用いて平ベルトを作製する。
【００４５】
［実施例］
＜芯体層の作製＞
前述の硬度９５°のポリウレタン系熱可塑性エラストマーを用いて、押出し成形により厚さ１．０５ｍｍのシートを作製した。このシートを所定寸法（幅４００ｍｍ、長さ１０００００ｍｍ）に切断して、芯体層を得た。
【００４６】
＜ゴム層の準備＞
ゴム材料としてのＮＢＲを、カレンダー加工により０．２５ｍｍの厚さで帆布に塗布して、帆布に支持されたシート状のゴム材料を得た。
【００４７】
＜導電性樹脂層の準備＞
熱可塑性エラストマーに導電性付与剤を加えて、導電性樹脂組成物を調製した。導電性付与剤の添加量は、導電性樹脂組成物全体に対して約６０ｗｔ％とした。この導電性樹脂組成物を、ナイフコートにより０．１５ｍｍの厚さで帆布に塗布して、帆布に支持されたシート状の導電性樹脂組成物を得た。
【００４８】
＜ベルトの作製＞
芯体層の表面にシート状のゴム材料を配置し、裏面にはシート状の導電性樹脂組成物を配置して、最表面に帆布を有する積層体を得た。この積層体に対して、常法により圧搾加硫を行った後、両表面から帆布を剥離して、厚さ１．４５ｍｍの実施例の平ベルトが得られた。
【００４９】
実施例の平ベルトにおいては、厚さ１．０５ｍｍのポリウレタン系熱可塑性エラストマーからなる芯体層の表面および裏面に、ゴム層および導電性樹脂層が加硫接着により固着されている。ゴム層の厚さは０．２５ｍｍであり、導電性樹脂層の厚さは０．１５ｍｍである。ゴム層および導電性樹脂層の表面には、剥離された帆布の痕による凹凸模様が生じていた。
【００５０】
＜引張り強度＞
実施例の平ベルトについて、前述と同様にして引張り試験を行った。前述と同様にして伸張率を算出し、試験結果から得られた荷重−伸張率曲線を図３に示す。実施例の平ベルトは、５％伸張時張力は２．３７Ｎ／ｍｍである。
【００５１】
＜５％伸張時張力＞
実施例の平ベルトの両端部を熱融着により接合して、フィンガー継手を有する無端ベルトを作製した。得られた無端ベルトを社内製作の試験機に搭載して２００時間走行させた後には、５％伸張時張力は１．１Ｎ／ｍｍであった。
【００５２】
＜引裂き強度＞
実施例の平ベルトを、幅１０ｍｍ、長さ６０ｍｍに切断して、引裂き試験用サンプルを３つ作製した。図４に示すように、サンプル２０には、上端から長手方向に沿って３０ｍｍの切込み２２を入れた。
【００５３】
また、厚さ１．４５ｍｍの市販品のベルトを用いて、同等の寸法のサンプルを３つ作製した。市販品のベルトは、厚さ０．７５ｍｍのポリアミド系熱可塑性エラストマーからなる芯体層と、芯体層の表面を覆う厚さ０．３５ｍｍのＮＢＲ層と、芯体層の裏面を覆う厚さ０．３５ｍｍのＮＢＲ層とから構成される。
【００５４】
これらのサンプルについて、引張り試験機（島津製作所（株）：ＡＧ２０００Ｂ）を用いて引裂き強度を測定した。具体的には、サンプル２０の切込み２２により分けられた２か所の端部２４ａ、２４ｂをつかみ具でそれぞれ締め付けて、端部を締め付けたつかみ具を互いに逆方向に２００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張った。切込み２２がサンプル２０の下端まで達してサンプル２０が２つに引裂かれたときの強さを、引裂き強度として求めた。環境温度は０℃、１０℃、２０℃として、各環境温度に３０分間放置した後のサンプルについて測定を行った。
【００５５】
引裂き試験により得られた各温度におけるサンプルの引裂き強度を、図５に示す。図５に示すように、０℃における引裂き強度は、実施例のサンプルでは７６．０Ｎ／ｍｍであるのに対して、市販品のサンプルでは３９．７Ｎ／ｍｍである。１０℃においても、実施例のサンプルの引裂き強度は７６．０Ｎ／ｍｍと変わらないものの、市販品のサンプルでは、２９．１Ｎ／ｍｍに低下している。２０℃では、実施例のサンプルの引裂き強度は若干低下するが、それでも５９．８Ｎ／ｍｍである。２０℃における実施例のサンプルの引裂き強度は、市販品のサンプルの２０．０Ｎ／ｍｍの３倍近く大きい。
【００５６】
このように、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを芯体層に含む実施例のベルトは、環境温度によらず、ポリアミド系熱可塑性エラストマーを芯体層に含む市販品のベルトより引裂き強度が高いことが確認された。しかも、実施例のベルトは、５％伸張時張力も従来より向上している。
【符号の説明】
【００５７】
１０    紙葉類搬送用ベルト
１２    芯体層
１４    ゴム層
１６    導電性樹脂層
【図１】
2016216239.tif 000003
【図２】
2016216239.tif 000004
【図３】
2016216239.tif 000005
【図４】
2016216239.tif 000006
【図５】
2016216239.tif 000007