JP2857077B2

JP2857077B2 - 硬質走行ベルト

Info

Publication number: JP2857077B2
Application number: JP7042407A
Authority: JP
Inventors: 和利藤城; 康夫住吉; 良則古川
Original assignee: MITSUBOSHI BERUTO KK
Current assignee: MITSUBOSHI BERUTO KK
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JPH08208014A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロールに掛けられて走
行し、表面に硬質が要求される硬質走行ベルトに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の硬質走行ベルトは、単なる搬送
だけではなく、搬送に加えてベルト表面の局所的な押圧
力が要求される用途に使用される。このような用途の典
型例としては、段ボール紙製造装置に使用される硬質走
行ベルトがある。

【０００３】この段ボール紙製造装置の概略構成を図２
により説明する。互いに噛み合う一対の歯型ロール２２
Ａ，２２Ｂと、歯型ロール２２Ｂの歯に近接配置される
糊塗布装置２４と、同じく歯型ロール２２Ｂの歯に押圧
可能に配置される加圧ベルト装置２５とを備えてなる段
ボール紙製造装置２１である。特に加圧ベルト装置２５
は、一対のドラム状金属製ロール２６，２６に硬質走行
ベルトＡを掛け渡し、この硬質走行ベルトＡが歯型ロー
ル２２Ｂの歯に押圧可能に構成したものである。そし
て、上述した歯型ロール２２Ｂと一対のロール２６，２
６は糊付けのために加熱可能な構造になっている。

【０００４】上述した段ボール紙製造装置２１の作動は
以下の通りである。まず、中芯紙２３が一対の歯型ロー
ル２２Ａ，２２Ｂの間に送り込まれ、歯型ロール２２
Ａ，２２Ｂの噛み合いの仮定で中芯紙２３にコルゲート
状の型付けが行われる。型付けされた中芯紙２３は歯型
ロール２２Ｂと共に送られるが、その途中で中芯紙２３
のコルゲート状の頂点が糊塗布装置２４によって糊付け
される。一方、ライナー紙２７が硬質走行ベルトＡと歯
型ロール２２Ｂの間に送り込まれ、ライナー紙２７が歯
型ロール２２Ｂと共に送り込まれる型付けされた中芯紙
２３と重ね合わされる。そして、ライナー紙２７と中芯
紙２３のコルゲート状の頂点が圧着・加熱されて糊付が
行われ、段ボール紙２８となって送り出される。

【０００５】このような圧着のために用いられる硬質走
行ベルトＡには、高いテンションを有してロール２６，
２６に掛けられることは勿論、その表面の高い硬度が求
められる。ベルト表面の硬度が低いと、図示の拡大部分
のようにコルゲート状の頂点がベルト表面に食い込み、
コルゲート状の頂点の糊付け不良やコルゲート状の頂点
が線となってライナー紙に浮きでるという外観不良の原
因となる。

【０００６】また、特に段ボール紙製造装置２１に用い
られる硬質走行ベルトＡとしては、上述した高張力、表
面の高硬度に加えて、加熱ロール２６，２６の使用に対
する良好な熱伝達性と、表面の平滑性と、はみ出た糊に
対する良好な剥離性が求められる。さらに、この硬質走
行ベルトＡは、幅広であると共に極薄であり、高速で走
行する。具体的には、周長１５００〜４５００ｍｍに対
して横幅が１２００〜３０００ｍｍであり、厚みも３．
５ｍｍ以内であって、走行速度は１００〜４００ｍ／ｍ
ｉｎである。このような幅広高速ベルトにあっては蛇行
防止のために幅方向に均質であることも要求される。

【０００７】上述した諸特性を満足する硬質走行ベルト
Ａとしては、スチールベルトの如き金属ベルトがある。
しかし、これらの諸特性を満足させるためには高精度の
加工が必要になりコストが高くなる。また、万一のベル
ト破損時には、高速のため、破損したベルト破片が装置
に大幅補修を必要とする大きな損傷を与えたり、人身事
故を引き起こしたりする恐れがある。そのため、金属ベ
ルトに代わる安価で安全な硬質走行ベルトが求められ
る。

【０００８】このような要請に応じて、出願人は先に特
願平６−１０７６９９号公報に開示される巾広ベルトを
提案した。図３に示されるように、帆布芯体３２の反ロ
ール側の表面に接着層３３を介して表皮帆布３４を積層
し、表皮帆布３４の表面にコーティング層３５を形成
し、帆布芯体３２の裏面にコーティング層３６を形成し
たものである。帆布芯体３２は抗張力体であり、芳香族
ポリアミド繊維糸又はポリエーテルエーテルケトン繊維
糸を用いて幅方向及び周方向共にシームレスで筒状に織
成したものである。表皮帆布３４は表面の硬度を確保す
るためのものであり、例えば芳香族ポリアミド繊維糸を
用いた綾織又はメリヤス織帆布で形成されている。接着
層３３は帆布芯体３２と表皮帆布３４とを接着するため
のものであり、耐熱性を考慮してフッ素ゴムや水素化ニ
トリルゴム等の耐熱性エラストマーが用いられる。表面
のコーティング層３５は表面の平滑性と糊の剥離性を確
保するためのものであり、耐熱性を考慮して耐熱性エラ
ストマーとフッ素樹脂を配合したものが用いられる。裏
面のコーティング層３６は裏面の平滑性とロールとの接
触摩擦係数を確保するためのものであり、耐熱性を考慮
してフッ素ゴムや水素化ニトリルゴム等の耐熱性エラス
トマーが用いられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図３の硬質走行ベルト
３１はスチールベルトに代わって使用され相当の実績を
有するものの、以下の観点から改良の余地が残されてい
る。第１に、表皮帆布３４の材質及び織成方法で表面硬
度を確保するとしても、得られる硬度に限界がある。第
２に、帆布芯体３２と表皮帆布３４との積層構造である
ため、ベルトの厚みが増し、厚みが増す分だけ熱伝達性
が悪くなる。

【００１０】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、表面の硬度が高く、厚みを薄くすることがで
き、且つ高張力の硬質走行ベルトを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の硬質走行ベルトは、ロールに掛けられて走行し、表
面に硬質が要求される硬質走行ベルトであって、低伸度
高張力の織製帆布からなる帆布芯体と、該帆布芯体の表
面の凹凸を埋めて平滑にするために塗布された第１コー
ティング層と、該第１コーティング層の反ロール側表面
に吹き付けられた溶射金属層と、を含んでなるものであ
る。好ましくは、前記溶射金属層の表面に第２コーティ
ング層が形成される。

【００１２】すなわち、最も好ましい硬質走行ベルト１
の構成は、図１の拡大図に示されるように、帆布芯体２
の反ロール側の表面とロール側の裏面に第１コーティン
グ層３を塗布し、表面の第１コーティング層３の上に溶
射金属を吹き付けて溶射金属層４を設け、溶射金属層４
の表面に第２コーティング層５を形成したものである。

【００１３】帆布芯体２は抗張力体として機能し、第１
コーティング層３は帆布芯体２の平滑度や接触摩擦係数
等の表面改善機能を有し、溶射金属層４は表面硬度付与
の機能を有し、第２コーティング層５は溶射金属層４の
離型性等の表面改善機能を有している。以下に各部分の
詳細を説明する。

【００１４】帆布芯体２は、低伸度高張力の織製帆布、
具体的には芳香族ポリアミド繊維糸（別名アラミド繊
維）あるいはポリエーテルエーテルケトン製繊維糸から
なるコードを用いて筒状に織って無端状（エンドレス）
とし、幅方向及び周方向に段差のないシームレスにした
ものである。特に好ましいのは芳香族ポリアミド繊維糸
であって、帆布芯体２の少なくとも一部をこの芳香族ポ
リアミド繊維糸で構成する。この芳香族ポリアミド繊維
糸には、パラ系とメタ系があり、そのうちパラ系アラミ
ド繊維（正式名：ポリパラフェニレンイソフタルアミ
ド）としては、トアロン（エンカ社の商品名）、ケプラ
ー（デュポン社の商品名）、テクノーラ（帝人の商品
名）があり、メタ系アラミド繊維（正式名：ポリメタル
フェニレンイソフタルアミド）としては、コーネックス
（帝人の商品名）、ノーメックス（デュポン社の商品
名）がある。そして、段ボール紙製造装置に用いられる
硬質走行ベルトとしては、帆布芯体２の厚みは２．０ｍ
ｍ以内であり、１ｃｍ当たりの抗張力は４００ｋｇ以上
が望ましい。

【００１５】上記コードは、上記材質のフィラメント状
繊維糸を引き揃えて又は撚り合わせて一本当たりの繊度
が１０００〜２０００デニールであるヤーンとし、この
ヤーン２〜１０本を合わせ、更に５０〜１００回数／ｍ
程度の撚りを加えて形成したものである。また、織製の
仕方は、周方向の縦コード２ａと幅方向の横コード２ｂ
を平織り、マット織り、綾織り又は朱子織りにしたもの
である。縦コード２ａ及び横コード２ｂのコード密度は
５ｃｍ当たり１０〜５０本であり、このコード密度のば
らつきはベルト幅方向及び周方向の全長において±０．
５本以内に制限され、ベルト自体の局所的な伸びや応力
集中が生じないようになっている。さらに、ベルト走行
時の蛇行防止のために、縦コード３ａを構成する各コー
ドがＳ方向撚りのものとＺ方向撚りのものが一本毎に交
互に組み合わさるようにし、ベルト幅方向の均一性を確
保している。

【００１６】帆布芯体２に対する第１コーティング層３
は、帆布芯体２の凹凸を埋めて平滑にするためのもので
あり、ベルト本体の耐熱性を損なわない材質であって、
熱伝導性を良好に保つため最小限の厚み（最大でも５ｍ
ｍ）に制限されたものを用いる。具体的な材質として
は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、スチレンブタジエ
ンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、フッ素
ゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素樹脂、ポリアミドイ
ミド樹脂の単独又は組み合わされたものである。

【００１７】溶射金属が吹き付けられ、硬質にするとい
う観点から、好ましい第１コーティング層３はエポキシ
樹脂からなるものである。このエポキシ樹脂は末端に反
応性のエポキシ基を持つ熱硬化型樹脂であり、各種の硬
化剤と反応させると不融不溶の三次元硬化物となり、接
着力が強く、可撓性、耐熱性、耐摩耗性に優れた層を形
成する。代表的なものとしてはビスフェノールＡとエピ
クロルヒドリンとの縮合反応により製造されるビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂がある。そして、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂を基本として、耐熱性に優れる多官
能エポキシ樹脂、耐クラック性が改良される可撓性エポ
キシ樹脂、その他ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、臭
素化エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹
脂、高分子型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂
を適宜組み合わせて調整したものを用いる。帆布芯体２
の反ロール側面の第１コーティング層３は平滑度の確保
と溶射金属層４形成時の耐熱性の確保と溶射金属層４の
密着性の確保のためであるが、帆布芯体２のロール側面
の第１コーティング層３はロールに対する接触摩擦係数
を確保するためのものである。

【００１８】溶射金属層４は、燃焼又は電気エネルギー
を用いて溶射材料を加熱し、溶融またはそれに近い状態
にした粒子を第１コーティング層３等の素地に吹き付け
て皮膜にしたものであり、該素地に対して金属の粒子を
機械的に付着し、複雑に絡み合って硬質の層を形成して
いる。つまり、加熱するのは、金属の溶射材料であって
素地ではないため、素地の温度上昇はせいぜい２００°
Ｃ程度に抑えられる。また、機械的に付着しているた
め、帆布芯体２や第１コーティング層３に対して積層可
能である。さらに、素地に機械的に付着し、互いに絡み
合う組成であるため、屈曲性もある程度有している。

【００１９】溶射に用いられる金属としては、銅、亜
鉛、鉛、アルミニウム、真鍮、ステンレス、ニッケル、
クロム、タングステンカーバイドを単独又は組み合わせ
たものであり、種々のものが使用可能である。また溶射
方法としては、フレーム溶射や爆発溶射等のガス式溶
射、アーク溶射やプラズマ溶射や線爆溶射等の電気式溶
射が適用可能である。ロールに掛けられる走行ベルトに
用いるためには硬質のみならず屈曲性が重要である。屈
曲性を確保するために、溶射材料及び溶射方法を適切に
選択する必要がある。

【００２０】屈曲性と耐クラック性に優れる溶射金属層
とするためには、溶射材料として、銅、亜鉛、鉛、アル
ミニウム、真鍮を主成分とする軟質金属を用いることが
望ましい。また、帆布芯体２や第１コーティング層３の
素地に対して、まず軟質金属からなる溶射金属層を形成
し、この溶射金属層の上により硬い金属からなる溶射金
属層を形成するという２層以上とすることも有効であ
る。

【００２１】溶射金属層４の表面に対する第２コーティ
ング層５は、溶射金属層４の表面を改善するためのもの
であり、改善すべき特性に応じて必要な材質が塗布され
る。段ボール紙製造装置に用いられる硬質走行ベルトと
しては、糊が付着した場合の剥離性を確保するため、ま
た耐クラック性を改善するため、フッ素系材料のコーテ
ィング層を形成しておくことが好ましい。このフッ素系
材料としては、フッ素樹脂、４フッ化エチレン、３フッ
化エチレン、２フッ化エチレンの一種又は組み合わせが
用いられる。そして、コーティング層を形成する方法と
しては、一般的な焼き付けの他に溶射などが用いられ
る。

【００２２】

【作用】上記した構成の硬質走行ベルトの技術思想は、
ロール表面のように屈曲しない素地に使用されるべきも
のとされてきた溶射金属層を、金属材質及び溶射方法を
適切に選択することによって、回転走行するベルトのよ
うに屈曲する帆布芯体に対して直接又は間接に溶射する
ことができるという知見に基づくものである。ベルトと
して回転走行に伴う屈曲に耐えるのは低伸度高張力の織
製帆布からなる帆布芯体であり、該帆布芯体の表面の凹
凸を埋めて平滑にするために塗布された第１コーティン
グ層の表面に硬質の溶射金属層を屈曲可能に形成するこ
とで、高張力で表面硬質であってよりスチールベルトに
近い特性を有する硬質走行ベルトとすることが可能にな
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。最初に、本発明の硬質走行ベルトを段ボ
ール紙製造装置に適用した場合を図１により説明する。

【００２４】図１において、硬質走行ベルト１は、一対
の加熱ロール２５，２５に掛けられ、３００〜４００ｍ
／ｍｉｎの高速で走行し、同時に加熱ロール２５，２５
によって２００°Ｃ程度まで加熱される。また、ベルト
の幅はロール２５，２５の軸間距離よりも長いため、幅
広のベルト１になっている。

【００２５】そして、幅方向断面の拡大図に示されるよ
うに、硬質走行ベルト１は、帆布芯体２の反ロール側及
びロール側を第１コーティング層３によって凹凸を無く
し、反ロール側の第１コーティング層３の上に溶射金属
層４を吹き付けにより積層し、溶射金属層４の上に第２
コーティング層４を焼き付けによって積層した積層構造
体である。なお、ベルト側面の突起１１，１２は周方向
ずれを測定するための基準であり、同時にベルト幅方向
の位置ずれを測定するための基準にも使える。そのた
め、ベルト製造時に、突起１１，１２がベルト幅方向に
平行な位置に設けられ、突起１１，１２の幅も左右で同
じになるように所定位置に所定寸法で一体的に形成され
る。

【００２６】帆布芯体２は抗張力保持のために、芳香族
ポリアミド繊維糸からなる縦コード２ａと横コード２ｂ
を図示の如くエンドレスにマット織りにしたものであ
る。第１コーティング層３はエポキシ樹脂を硬化させた
ものである。溶射金属層４は軟質金属を粉状にして吹き
付けたものである。第２コーティング層５はフッ素樹脂
を焼き付けたものである。そして、ベルト全体としての
抗張力は１ｃｍ当たり４００ｋｇ以上であり、厚みは
３．５ｍｍ以内であり、反ロール側表面からのベルト硬
度はロックウェル硬度で４０を超える程度としたもので
ある。

【００２７】硬質走行ベルト１の強力な張りは帆布芯体
２が受持ち、表面の硬度は溶射金属層４が受持ち、ロー
ルに掛けられた状態での回転走行から生じる繰り返しの
屈曲に耐える溶射金属層４となっている。そのため、ス
チールベルトより安くて安全性に優れ、図３のベルトに
比較して硬くて薄い硬質走行ベルト１を提供することが
できる。

【００２８】つぎに、具体的な硬質走行ベルトのサンプ
ルによる屈曲テストの結果を以下に説明する。屈曲テス
トに用いたサンプルは帆布芯体の上に直接溶射金属層を
形成したものであり、屈曲テストはフラットから半径２
００ｍｍの折り曲げを７００万回以上繰り返すことによ
って行った。

【００２９】〔実施例１〕・帆布芯体テクノーラ（帝人の商品名）の１０００デニールの繊維
を、５本撚り合わせて縦コード及び横コードを形成し、
マット織りによって織製されたものを用いた。この帆布
芯体の厚みは１．５ｍｍ、大きさは２０００ｍｍ幅×３
０００ｍｍ長さであった。・溶射金属真鍮を粉末式フレーム溶射法によって上記帆布芯体に直
接吹き付け、厚み０．５ｍｍ、ブリネル硬度で８０程度
の溶射金属層を積層した。

【００３０】〔実施例２〕・帆布芯体テクノーラ（帝人の商品名）の１０００デニールの繊維
を、５本撚り合わせて縦コード及び横コードを形成し、
平織りによって織製されたものを用いた。この帆布芯体
の厚みは１．５ｍｍ、大きさは２０００ｍｍ幅×３００
０ｍｍ長さであった。・溶射金属第１層として亜鉛を粉末式フレーム溶射法によって上記
帆布芯体に直接吹き付け、この亜鉛の第１層の上に第２
層としてステンレスを粉末式フレーム溶射法によって吹
き付け、第１層と第２層の合計で厚み０．８ｍｍ、ブリ
ネル硬度１２０程度の溶射金属層を積層した。

【００３１】上述した実施例１及び実施例２のサンプル
に対して上記の如き屈曲試験を施した結果、溶射金属層
の表面にクラック等の発生は認められなかった。

【００３２】なお、上記した硬質走行ベルトの最適例と
して段ボール製造装置の場合を説明したが、搬送に加え
てベルト表面の局所的な押圧力が要求される用途であれ
ば、段ボール製造装置に限らず種々の用途に適用でき
る。また、硬質が要求されるのは反ロール側に限らず、
ロール側又は両方であってもよく、要は少なくとも帆布
芯体の片面側に直接又は間接に溶射金属層が積層されて
設けられているものであればよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明の硬質走行ベルトは、抗張力体と
しての帆布芯体の少なくとも片面側に凹凸を埋める第１
コーティング層を介して溶射金属層を設け、溶射金属の
材質及び溶射方法を適切にすることによって走行ベルト
本来の屈曲性を確保したものであるため、高張力であっ
て、表面の硬度を高くし、表面の平滑度を維持しつつ厚
みを薄くすることができる。そのため、スチールベルト
に比較して安価で、安全であり、よりスチールベルトに
近い特性を保持させることができ、段ボール製造装置等
の如くスチールベルトを用いていた分野への適用可能性
を押し広げる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の硬質走行ベルトの段ボール製造装置へ
の適用例を示す図である。

【図２】段ボール製造装置の機器配置図である。

【図３】従来の硬質走行ベルトの断面図である。

【符号の説明】

１硬質走行ベルト２帆布芯体３第１コーティング層４溶射金属層５第２コーティング層２５加熱ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−25556（ＪＰ，Ａ) 特公昭24−1776（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65G 15/30 - 15/58 C23C 4/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ロールに掛けられて走行し、表面に硬質
が要求される硬質走行ベルトであって、低伸度高張力の織製帆布からなる帆布芯体と、該帆布芯体の表面の凹凸を埋めて平滑にするために塗布
された第１コーティング層と、該第１コーティング層の反ロール側表面に吹き付けられ
た溶射金属層と、を含んでなる硬質走行ベルト。
【請求項２】ロールに掛けられて走行し、表面に硬質
が要求される硬質走行ベルトであって、低伸度高張力の織製帆布からなる帆布芯体と、該帆布芯体の表面の凹凸を埋めて平滑にするために塗布
された第１コーティング層と、該第１コーティング層の反ロール側表面に吹き付けられ
た溶射金属層と、該溶射金属層の表面に形成された第２コーティング層
と、を含んでなる硬質走行ベルト。
【請求項３】前記溶射金属層は、所定の金属材料を溶
融又はそれに近い状態の粒子にして前記第１コーティン
グ層に吹き付け、該第１コーティング層に対して前記金
属粒子を機械的に付着させて形成されたものである請求
項１又は２に記載の硬質走行ベルト。
【請求項４】前記溶射金属層を形成する金属材料は、
銅、亜鉛、真鍮、鉛、アルミニウムの一種以上を主成分
とする低融点の軟質金属である請求項３記載の硬質走行
ベルト。
【請求項５】前記溶射金属層は、前記帆布芯体側の軟
質金属層と、該軟質金属層の表面側に積層された硬質金
属層の２層以上である請求項３記載の硬質走行ベルト。
【請求項６】段ボール紙製造装置用に用いられる請求
項１〜５記載のいずれかの硬質走行ベルト。