JP2005272047A

JP2005272047A - 搬送用平ベルトの製造方法

Info

Publication number: JP2005272047A
Application number: JP2004085521A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nishio; 裕之西尾; Toshiaki Koga; 稔章古賀
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】搬送面への凹凸パターンを簡単に設けることができ、搬送面に油分や水が付着した場合においても一定の摩擦係数を維持することができ、ベルト走行性能や搬送性能にもばらつきのない搬送用平ベルトを得ることができる製造方法の提供する。
【解決手段】搬送面２に凹凸パターン３を有する搬送用平ベルト１の製造方法であり、凹凸パターン３’を有する金型５に未加硫ゴムシートを巻きつけて凹凸パターンを転写すると共に加硫し、次いで金型に当接した凹凸パターン３を有する搬送面２と反対側の駆動面４を研摩などの方法で削ることによって厚み調整を行う。
【選択図】図５

Description

本発明は比較的軽量な物品を搬送するためのベルトで、両替機、自動販売機、自動集札機などで搬送される紙幣、カード、切符などの紙葉類や硬貨をベルト表面の摩擦力によって搬送する搬送用平ベルトの製造方法に関する。

今日、人件費を節約することができるほか、営業時間も昼間に限定されることのない自動販売機がいたるところに普及しており、ジュース、雑誌、切符等いろいろなものが自動販売機によって購入できるようになっている。さらに、自動販売機では硬貨、紙幣を初めとし、プリペイドカードなどの使用が可能になったものもある。

従来、この自動販売機の内部構造において、紙幣や、プリペイドカードの搬送は、ローラーを用いた機構が使用されてきたが、搬送の途中で紙幣などの搬送物がローラーに巻きつくなどの問題もあり、搬送の確実さを向上させるために最近では、平坦な背面を有するエラストマー製のベルトを２本背中あわせに配置してベルトの背面同士で挟持して搬送する機構を使用しているものが多くなってきている。

現状において、ベルトを用いた機構の場合、ベルトの搬送能力を効率よく使うために、ベルト背面の全面を使って物品との間の接触面積が最大の状態にして用いられている。そのために、ベルトの背面の表面は平滑にして、できるだけ物品との間の接触面積を増やすようにし、更には摩擦係数を上げるためにベルト背面のエラストマーの硬度を下げるなどの手段が採られている。

このように、接触面積を大きくすることとエラストマー自体を柔らかくすることは紙幣やカードなどの搬送において効果が高く、確実な搬送を実現していた。しかし、使用期間が長くなると、ベルトの紙幣やカードの搬送面に紙幣屑をはじめとするゴミ、埃が付着してしまったり、被搬送物に付着して搬入される雨等による水滴や油がついてしまったりし、ベルト搬送面の摩擦係数が低下しそれと共に搬送能力が低下してしまうという問題があった。

また、摩擦係数を上げるためにエラストマー硬度を低くしていることが、逆に耐摩耗性を落とすことになり、ベルトの搬送面の摩耗屑が周辺センサーなどに悪影響を及ぼしたり、搬送物品を汚したりする問題があると共に、ベルトの耐久性が悪くなり寿命を短くしてしまうことになっていた。

そこで前記のような問題を解消するために、ベルトの搬送面にパターンを設けることによって、摩擦係数の低下や、送り精度の低下などを招くことのないベルトを得るために、搬送用ベルトの背側である搬送面に凹凸パターンを設けたベルトが用いられることが知られている（特許文献１）。従来、凹凸パターンを設けるにはナイロンなどからなる布地を未加硫ゴムに接した加熱・加圧してゴムを加硫すると共にパターンを転写するといった方法が採られている。具体的には金型にゴムシートを巻きつけて更にその上からパターンをつけるために布地を巻きつけて加硫を行う。この方法であると布地を巻きつける手間が余分にかかってしまうという問題や布地の接合部においてベルトに段差ができてしまうといった問題があった。

特許文献２は搬送面に凹凸パターンを設けるためにベルトを製造する際に金型に巻きつけたゴムシートの外側に被せるジャケットの内面に凹凸パターンをつけてそれをベルトに転写するといった方法が開示されている。

また、特許文献３にはベルトを製造する際の金型にショットブラストにて凹凸を設け、ベルトに凹凸パターンを転写する方法が記載されている。

実開昭６２−１５６４２号公報特開２００２−２７３７４０号公報特開２００１−２７８４９０号公報

一般的に平ベルトも含めてベルトの厚み精度にばらつきがあると、ベルトの走行速度や搬送面の位置などベルトの走行自体にばらつきが発生し、ベルトの性能に悪影響をもたらすことがある。よって、加硫後にベルト表面を研摩して均一な厚みにすることが行われている。

ベルトの搬送面に凹凸パターンを設けるのにゴムシートを筒状の金型に巻きつけて加硫してベルトスリーブにし、その後研摩などによって搬送面に凹凸パターンを設ける場合は、凹凸パターンを設ける前に研摩作業を行うことによってベルトの厚みを調整することができるが、工数が増えるのでコスト的にも有利な方法であるということはできない。

ゴムシートを金型に巻きつけて加硫しベルト状とする製造方法の場合に元々ゴムシートの持つ厚みのばらつきは金型に当接していない外周面側に起伏となって現れる。よって、特許文献２に開示されているようなジャケットに凹凸パターンを設けることによって加硫時に外周面側にパターンを転写する方法では、外周面側に凹凸パターンがあるので研摩を行うことができず厚み精度の調整が困難である。

そこで本発明ではこのような問題を解決し、搬送面への凹凸パターンを簡単に設けることができ、ベルト背面に油分や水が付着した場合においても一定の摩擦係数を維持することにより、使用期間が長くなった場合においても、紙幣、カード、切符、葉書等の紙葉類、もしくは硬貨等の搬送物の送り精度が低下しないベルトであると共に、ベルトの厚み精度の調整を行うことができるので、ベルト走行性能や搬送性能にもばらつきのない搬送用平ベルトを得ることができる製造方法の提供を課題とする。

上記のような課題を解決するために本発明の請求項１では、搬送面に凹凸パターンを有する搬送用平ベルトの製造方法において、凹凸パターンを有する金型に未加硫ゴムシートを巻きつけて金型の凹凸パターンを転写すると共に加硫し、次いで金型に当接した凹凸パターンを有する面と反対側の面を研摩などの方法で削ることによって厚み調整を行うことを特徴とする。

請求項２では、凹凸パターンの高さが１〜４５μｍの範囲である請求項１記載の搬送用ベルトの製造方法としている。

請求項１のように凹凸パターンを有する金型にゴムシートを巻きつけて加硫することによって、でき上がったベルトの内周面側に凹凸パターンが転写される。凹凸パターンは内周面側にあるので製造に用いるゴムシートの厚みのばらつきによってできる外周面側のベルト厚みのばらつきを研摩などの方法によって調整することができ、走行が安定した性能の高い搬送用平ベルトを得ることができる。

本発明を添付図面に従って詳しく説明する。図１は本発明によって製造される搬送用平ベルト１の要部断面図であり、図２は搬送用ベルトの使用形態例を示す側面概略図である。搬送用平ベルト１は、加硫ゴムからなり凹凸パターン３の設けられた搬送面２とプーリと接する駆動面４からなっている。この搬送用平ベルト１は全てがゴムのみからなるベルトであってもよいし、内部にロープからなる心線や織布、編布からなる心体などの心材（図示しない）の類を埋設したものでも構わない。

本発明の搬送用平ベルト１は、両替機、自動販売機、自動集札機などで搬送される紙幣、カード、切符などの紙葉類や硬貨を、例えば図２に示すように２対のプーリＰに巻きかけられた２本のベルト１の背面同士で挟持搬送するような用途に適用され、ベルト表面の摩擦力によって搬送するベルトであり、そのベルト総厚みは０．５〜２．０ｍｍ程度である。また、搬送面に設ける凹凸パターン３の高さは１〜４５μｍの範囲の高さとすることが好ましい。凹凸パターン３の高さが１μｍ未満であるとゴミ、埃の付着や水、油などの付着に対する搬送性能の維持が十分でなく、４５μｍを超えるような高さとなると搬送性能にはあまり寄与しなくなって逆に摩耗屑を発生させる原因となったり、金型からの脱型が困難になったりするといったことがあるので好ましくない。

図３は金型にゴムシートを巻きつけたところの平面図、図４は加硫缶内でゴムのみからなる搬送用平ベルトを加硫しているところの概要図、図５は加硫後のベルトを切り開いたところの説明図である。まず、製造使用しているベルトのサイズに合った円筒状の金型５に、ゴムに対して架橋剤や、カーボンブラックなどを配合した未加硫のゴム組成物からなるシート６を図３に示すように二重に巻きつけて端部６ａを仮固定する。金型５の表面には凹凸パターン３’を設けている。

次いで巻きつけたゴムシート６上にジャケット７を被せ、加硫缶８内に挿入配置する。加圧したエアや蒸気などの手段によって加硫缶内を加熱・加圧し、未加硫ゴムシートを加硫することによってベルトができる。このベルトの内周面には金型から転写された凹凸パターンがついている。

そして、本発明では加硫時に金型５に当接し凹凸パターン３を転写された搬送面２と反対側の凹凸パターン３のついていない駆動面４を研摩装置で研摩することによってベルトの厚みを調整し、厚み精度の高い搬送用平ベルト１を得ることができるものである。厚みを調整する方法としては研摩に限定するものではない。また研摩作業はベルトを成形する金型のままで行っても構わないし、金型から脱型して行ってもよい。また、ベルトスリーブの状態で行ったり、所定のベルト幅にカットしてから行ったりするようにしてもよい。

ベルトを製造する際に用いるゴムシート６に厚みのばらつきが存在する場合、金型５に巻きつけて加硫することによって前記厚みのばらつきによる起伏は外周面に現れることになるが、それを金型５表面に凹凸パターン３’を設けてゴムシート６の内周面に転写し、外周面を研摩などの方法で削ることによって、凹凸パターン３を削ることなく厚みの調整も行うことができる。ベルト１として使用する際には裏返して凹凸パターン３のついた側を外周面とする。

金型５表面にもうける凹凸パターン３’としては、格子、網目、平織り目、編布目、その他全くランダムパターンなどどんなものでもよく、加工方法としてもローレット加工、エッチング、ショットブラスト加工などが挙げられ特に限定されるものではない。

本発明の搬送用平ベルト１に使用されるゴムはクロロプレンゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ミラブルウレタン、天然ゴム、ＥＰＴ（エチレン・プロピレン・ターポリマー）、スチレン―ブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム等を用いたゴム組成物からなる。上記ゴムの中には配合剤として、カーボンブラック、亜鉛華、ステアリン酸、可塑剤、老化防止剤等が添加され、また加硫剤として硫黄、有機過酸化物があるが、これらの配合剤や加硫剤は、特に制限されない。また、本発明の搬送用平ベルト１は使用態様から静電防止機能を有していてもよく、そのため上記カーボンブラック等の添加量によりベルトの電気抵抗値を６ＭΩ等の低い値に調整しておくことも可能である。

心材として用いることができるロープ心線としては、ポリエステル繊維をＲＦＬ液などで接着処理したもの、ガラスまたは高強度ガラスの５〜９μｍのフィラメントを撚り合わせたものをゴム組成物からなる保護層あるいは接着剤であるＲＦＬ液で処理した無機繊維のものや、引張強度が高いパラ系アラミド繊維の０．５〜２．５デニールのフィラメントを撚り合わせたものをＲＦＬ液、エポキシ樹脂溶液、イソシアネート溶液とゴム組成物で処理した有機繊維の撚りコードなどを使用することができる。勿論、これらに限定されるものではない。

心材として用いる布材からなる心体としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、綿などの繊維からなり、平織、綾織、朱子織などの織布や、平編、ゴム編、インレイ編などの編み方で編まれた編布を用いることができる。また、導電性を付与するために導電性を有する糸（導電糸）が織り込まれたり編み込まれたりしたものを用いることも可能である。

次に本発明の範囲に含まれる実施例に係る製造方法で製造したベルトと、本発明の範囲から外れる製造方法で製造したベルトとで性能や外観などの比較を行った。

実施例１としては、水素化ニトリルゴムのみからなり心材を埋設していないベルトであって、ベルトの総厚みが０．９ｍｍ、ベルトを製造するための金型表面には平織り目をエッチングにより設けており、高さが６μｍの範囲の凹凸パターンとした。加硫後に金型と接していない面を研摩することによってベルト厚みを調整した。

ベルトを量産する際のパターン転写ができなくなるまでの期間、ベルトの厚み精度、ベルト表面の外観評価、ジャケットの寿命回数、ジャケット劣化の製品外観への影響をそれぞれ判定した。その結果を表１に示す。

実施例２としては、水素化ニトリルゴムからなり心材としてポリエステル製の編布を埋設したベルトであって、ベルトの総厚みが０．８７ｍｍ、ベルトを製造するための金型表面にはローレットをローレット加工により設けており、高さが３５μｍの範囲の凹凸パターンとした。加硫後に金型と接していない面を研摩することによってベルト厚みを調整した。

実施例３としては、水素化ニトリルゴムのみからなり心材を埋設していないベルトであって、ベルトの総厚みが１．１５ｍｍ、ベルトを製造するための金型表面にはローレットをローレット加工により設けており、高さが４５μｍの範囲の凹凸パターンとした。加硫後に金型と接していない面を研摩することによってベルト厚みを調整した。

比較例１

比較例１としては、水素化ニトリルゴムのみからなり心材を埋設していないベルトであって、ベルトの総厚みが１．５ｍｍ、ベルトに凹凸パターンをつけるために金型に巻きつけた未加硫ゴムシートの上にナイロン製の平織り布を巻きつけた状態で加硫し、その平織り目を転写した。凹凸パターンの高さは３μｍの範囲とした。加硫後に金型と接していた面を研摩することによってベルト厚みを調整した。

比較例２

比較例２としては、水素化ニトリルゴムのみからなり心材を埋設していないベルトであって、ベルトの総厚みが１ｍｍ、ベルトに凹凸パターンをつけるために金型に巻きつけた未加硫ゴムシートの上から、予め平織り目を設けたジャケットを被せて加硫し、そのパターンをゴムシートに転写した。凹凸パターンの高さは３μｍの範囲とした。加硫後に金型と接していた面を研摩することによってベルト厚みを調整した。

比較例３

比較例３としては、水素化ニトリルゴムからなり心材としてポリエステル製の編布を埋設したベルトであって、ベルトの総厚みが１．４ｍｍ、ベルトに凹凸パターンをつけるために金型に巻きつけた未加硫ゴムシートの上から、予め平織り目を設けたジャケットを被せて加硫し、そのパターンをゴムシートに転写した。凹凸パターンの高さは３μｍの範囲とした。加硫後に金型と接していた面を研摩することによってベルト厚みを調整した。

表１の結果からわかるように、実施例１〜３ではでき上がった製品の厚み精度が１／１００ｍｍのレベルで精度が出ているのに対して、比較例ではいずれも１／１０ｍｍのレベルでしか精度が出せておらず、本発明による効果が現れていることが確認できた。

また、金型を用いてベルトにパターンを転写していることから1回ごとに織布を廃棄したり、ジャケットの寿命を短くするといったことがなく、製造コスト的にも有利であるということがわかる。

両替機、自動販売機、自動集札機などで搬送される紙幣、カード、切符などの紙葉類や硬貨をベルト表面の摩擦力によって搬送する搬送用平ベルトの製造方法として利用される。

本発明によって製造される搬送用平ベルト１の要部断面図である。搬送用ベルトの使用形態例を示す側面概略図である。金型にゴムシートを巻きつけたところの平面図である。加硫缶内で搬送用平ベルトを加硫しているところの概要図である。加硫後のベルトを切り開いたところの説明図である。

符号の説明

１搬送用平ベルト
２搬送面
３凹凸パターン
３’ 凹凸パターン
４駆動面
５金型
６ゴムシート
７ジャケット
８加硫缶

Claims

搬送面に凹凸パターンを有する搬送用平ベルトの製造方法において、凹凸パターンを有する金型に未加硫ゴムシートを巻きつけて金型の凹凸パターンを転写すると共に加硫し、次いで金型に当接した凹凸パターンを有する面と反対側の面を削ることによって厚み調整を行うことを特徴とする搬送用平ベルトの製造方法。
凹凸パターンの高さが１〜４５μｍの範囲である請求項１記載の搬送用ベルトの製造方法。