JP2007118573A - 注型エラストマーベルトの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト内周面に歯部とＶリブ部とを併せ持ち、なおかつ脱型が容易にできる注型エラストマーベルトの製造方法を提供する。
【解決手段】内周面に歯部と溝部を有する歯部領域１８と、ベルト長手方向に延びる複数のリブ１４を設けたリブ部領域１７とを有する注型エラストマーベルト２２の製造方法において、心線１０をスパイラルに巻き付けた内型５を、円周方向に沿って複数の溝２０を刻設し、該円周方向の溝２０を分離するように長手方向に延びる複数の溝２１と、を刻設した外型４に嵌挿し、該外型４と内型５との間に形成された空間部６に液状エラストマーを充填して硬化させた後、一方の型を抜き取り、外型４に付着したベルト成形体８を離型する注型エラストマーベルト２２の製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は一体成形した一つのベルト内に幅方向に設けられた歯部とベルト長手方向に設けられたＶリブを有するベルトに関する。

従来は、歯付ベルトであればベルト内全周に渡り、幅方向に沿った歯部を有し、Ｖリブドベルトであればベルト長手方向に沿ったＶリブが複数全周に渡って設けられていた。

又、ベルトの背面利用として特許文献１に示すようにベルト背面部にリブを設けることにより、ベルトの屈曲性が良好なものとなり、ベルトの耐久性も大きく改善することができるベルトが開示されている。

実開平１‐１７３５４４号

又、従来技術としては、これまでハーフティースベルトとして、ベルト１周内に略半分は歯が存在しなくフラットとしていたベルトは存在した。ハーフティースベルトは、主にプリンターのキャリッジ駆動用として用いられ、より印字精度を上げるために、一方のプーリをフラットにすることによってプーリ歯とベルト歯のかみ合いによって生じる振動を防いでいた。

そうすることによって、ベルト歯とプーリ歯溝とのかみ合いによる振動は低減されるが、略半分が平ベルトである為、フラットプーリにおいてベルトがスラストし、フランジに当たり、ベルト端面の摩耗を起こしていた。

そこで、平ベルト部分をＶリブドベルトとし、リブ形状によってプーリ上でのベルト幅方向へのベルトの移動を無くすことでベルトスラストをなくすことを考えた。
従来、ベルトの歯形状を内金型に刻設していたが、同一周内でベルト歯とリブが共存するため、内金型にベルト歯の歯溝と、Ｖリブ形状の溝を刻設する必要があった。

しかし、内金型に上記の加工を施すと、ベルト成形体を脱型する際に、ベルト成形体が内金型に付着し、脱型できない場合があった。

本発明はこのような問題点を改善するものであり、ベルト内周面に歯部とＶリブ部とを併せ持ち、なおかつ脱型が容易にできる注型エラストマーベルトの製造方法を提供することを目的としている。

即ち、本願請求項１記載の発明は、内周面に歯部と溝部を有する歯付ベルト領域と、ベルト長手方向に延びる複数のリブを設けたリブ領域とを有する注型エラストマーベルトの製造方法において、心線をスパイラルに巻き付けた内型を、円周方向に沿って複数の溝を刻設し、該円周方向の溝を分離するように長手方向に延びる複数の溝と、を刻設した外型に嵌挿し、該外型と内型との間に形成された空間部に液状エラストマーを充填して硬化させた後、一方の型を抜き取り、外型に付着したベルト成形体を離型する注型エラストマーベルトの製造方法にある。

請求項２に記載の発明は、前記内型の長手方向に複数の突条を設けた請求項１に記載の注型エラストマーベルトの製造方法にある。

請求項３に記載の発明は、前記外型の上下端部に円周方向に沿って少なくともそれぞれ一つの変形防止溝が設けられた請求項１又は２に記載の注型エラストマーベルトの製造方法にある。

本願請求項１記載の発明では、内周面に歯部と溝部を有する歯付ベルト領域と、ベルト長手方向に延びる複数のリブを設けたリブ領域とを有する注型エラストマーベルトの製造方法において、心線をスパイラルに巻き付けた内型を、円周方向に沿って複数の溝を刻設し、該円周方向の溝を分離するように長手方向に延びる複数の溝と、を刻設した外型に嵌挿し、該外型と内型との間に形成された空間部に液状エラストマーを充填して硬化させた後、一方の型を抜き取り、外型に付着したベルト成形体を離型する注型エラストマーベルトの製造方法であることから、内周面に歯部と溝部を有する歯付ベルト領域と、ベルト長手方向に延びる複数のリブを設けたリブ領域とを有する注型エラストマーベルトの脱型が問題なく容易にできる効果がある。

本願請求項２に記載の発明では、前記内型の長手方向に複数の突条を設けた請求項１に記載の注型エラストマーベルトの製造方法であることから、内型に心線をスパイラルに巻き付けたときに、前記突条が心線を支持し、液状エラストマーを充填したときに心線の並びに流動圧の影響で乱れが発生することが無くなる効果がある。

本願請求項３に記載の発明では、前記外型の上下端部に円周方向に沿って少なくともそれぞれ一つの変形防止溝が設けられた請求項１又は２に記載の注型エラストマーベルトの製造方法であることから、離型中、たとえ内型とベルト成形体との間に剪断力が生じても、ベルト成形体が少なくとも上下一つずつの変形防止溝にロックされることになり、心線の歪みやリブの変形を阻止する効果がある。

図１は本発明のベルト成形体の製造方法に使用する金型の断面図である。図２は、外型の斜視図である。これによると、金型１は、円周方向に沿った局部的な溝状部２と軸方向に延びる溝状部３とを持った外型４と、この外型４へ嵌挿する内型５からなり、外型４と内型５の間には注型エラストマーを充填させる空間部６を有している。

又、図３に示すように、内型５の長手方向には複数の突条１１が設けられており、内型５に心線１０をスパイラルに巻き付けたときに、前記突条１１が心線１０を支持し、液状エラストマーを充填したときに心線１０の並びに流動圧の影響で乱れが発生することがなくなる。

前記外型４は、円周方向に沿って複数の溝２０を刻設し、該円周方向の溝２０を分離するように長手方向に延びる複数の溝２１と、を刻設したものである。

又、上記外型４の内周面の両端部には、分離した少なくとも２つの変形防止溝７が円周方向に沿って刻設されていても良い。又、変形防止溝の数は、通常２個であるが、３個若しくはそれ以上設けることができる。３個の場合には、両端部と中央部に配置すればよい。
しかし、変形防止溝７の数を多くすれば、得られたベルト８に得られた変形防止突起９を削除する必要があり、スクラップ量が多くなるので好ましくない。

以下に、本発明のベルト成形体８の製造方法を以下に示す。
まず、外型４の上方に設置されたスピニング装置（図示せず）に内型５をネジ等の止め部材によって機械的に固定し、内型５を回転させながら外周面に心線１０をスパイラルに巻き付ける。このスピニング時には、内型５はスピニング装置に吊り下げられた状態になっている。
使用する心線１０としては、パラ系アラミド繊維（商品名：トワロン、ケブラー、テクノーラ）或いはガラス繊維（Ｅガラス、高強度ガラス）、或いはポリエステル繊維のいずれでも良く、その構成、太さ、撚り数等には左右されない。

外型４としては、円周の略半分を歯部領域１８とし、残り半分を円周に沿った溝状部２を持ったリブ部領域１７からなり、両端部にそれぞれ変形防止溝７を設けたものを使用した。歯部と溝状部の占有割合は、特に限定せず、プーリの大きさによって変更でき、歯付プーリ、或いは溝付プーリの外周にベルトのそれぞれの歯部及び溝状部が充分巻き付く大きさであれば良い。

移動可能な台１５上に設置した外型４内に予め所定量の液状エラストマーを注入した後、台１５を真上に移動させて外型４を内型５に嵌挿して、内型５を外型４内に安置し、内型５をスピニング装置のネジ等の止め部材から分離する。その後、蓋１６を閉じて型内を密閉して減圧し、液状エラストマー内の気泡を除去した後、液状エラストマーを上方へ流動させる。
尚、外型４の移動方向が設定されているとともに内型５が位置固定されているため、外型４と内型５の中心位置のずれは少なく、ベルト成形体８の厚みは均一になる。
又、液状エラストマーを予め外型４に注型しておく必要はなく、内型５を外型４に設置した後、外型４と内型５の間の空間部６に液状エラストマーを注型しても良い。

液状エラストマーが上昇し終わると、上蓋１６を取って型内へ空気を入れて加圧し、所定温度で液状エラストマーを硬化させる。このときの金型温度は８０〜１５０°Ｃに調節されている。金型温度は外型４内に蒸気、オイル等の熱媒体を通すか、熱媒体を通すジャケットを外型４の外側に配置することにより調節することができる。

硬化後、図４に示すように外型４を真下へ移動させてベルト成形体８を装着した外型４を内型５から抜き取り、これが完了した後にベルト成形体８を外型４から取り出す。得られたベルト成形体８は、図５に示すように、上下端部に変形防止突起９を有し、歯部領域１８とリブ部領域１７を区分している。

変形防止突起９が形成されているために、離型中、たとえ内型５とベルト成形体８との間に剪断力が生じても、ベルト成形体８が少なくとも２つの変形防止溝７にロックされることになる。これはベルト成形体の歯部領域１８とリブ部領域１７とが均等な力を受けることになり、心線１０の歪みやリブの変形を阻止している。

本発明で使用する液状エラストマーは、１分子中にイソシアネート基を２個以上有するトリレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、４，４´‐ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート等のイソシアネート化合物に、通常のヒドロキシル基末端ポリオールであるポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオールから選ばれた少なくとも１種のポリオールからなるプレポリマーに硬化剤、可塑剤等を配合したものである。
硬化剤も特に限定されないが、例えばエチレングリコール、１，３‐プロパンジオール、１，４‐ブタンジオール等のポリオール化合物、１級アミン、２級アミン、３級アミンのアミン化合物等が使用される。

上記ベルト成形体８は、変形防止突起９が切断されて搬送或いは伝動用ベルトになる。図６に示すような注型エラストマーベルト２２は、プリンターキャリッジヘッド駆動用のベルトとして用いられ、ベルトの歯部領域１８では、歯付プーリとかみ合い、正確な同期伝動を行い、プリンターの印字精度を良好に保ち、リブ部領域１７においては、ベルトと同じリブ溝形状を有するプーリに嵌合し、ベルトがスラストすることなしに、歯付プーリの動きに従動している。

本発明のベルト成形体の製造方法に使用する金型の断面図である。 本発明に使用する外型の斜視図である。 本発明に使用する内型の一実施形態の斜視図である。 本発明の製造方法において内型と外型とを離型している状態を示す断面図である。 本発明の製造方法によって得られたベルト成形体の斜視図である。 ベルト成形体から得られたベルトの平面図である。

符号の説明

１ 金型
２ 溝状部
３ 溝状部
４ 外型
５ 内型
６ 空間部
７ 変形防止溝
８ ベルト成形体
９ 変形防止突起
１０ 心線
１１ 突条
１２ 歯部
１３ 溝部
１４ リブ
１５ 台
１６ 蓋
１７ リブ部領域
１８ 歯部領域
２０ 溝
２１ 溝
２２ 注型エラストマーベルト

Claims (3)

1. 内周面に歯部と溝部を有する歯付ベルト領域と、ベルト長手方向に延びる複数のリブを設けたリブ領域とを有する注型エラストマーベルトの製造方法において、心線をスパイラルに巻き付けた内型を、円周方向に沿って複数の溝を刻設し、該円周方向の溝を分離するように長手方向に延びる複数の溝と、を刻設した外型に嵌挿し、該外型と内型との間に形成された空間部に液状エラストマーを充填して硬化させた後、一方の型を抜き取り、外型に付着したベルト成形体を離型することを特徴とする注型エラストマーベルトの製造方法。
2. 前記内型の長手方向に複数の突条を設けた請求項１に記載の注型エラストマーベルトの製造方法。
3. 前記外型の上下端部に円周方向に沿って少なくともそれぞれ一つの変形防止溝が設けられた請求項１又は２に記載の注型エラストマーベルトの製造方法。
   

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