JP3126937B2 - マーク付き動力伝動ベルトとマーク刻印方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマーク付き動力伝動
ベルトとマーク刻印方法に係り、詳しくは歯付ベルト、
平ベルト、Ｖリブドベルトなどの動力伝動ベルトにおい
て、プーリを当接させて駆動面として使用する背面に、
ベルトの構成部材を致命的に損傷させずに、マークを刻
設し、他の領域と段差もなく平坦面を維持して、騒音の
少ない背面駆動を可能にし、そしてマークが鮮明で常に
読み取りができるマーク付き動力伝動ベルトとマーク刻
印方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の動力伝動ベルトの背面にマークを
付ける方法として、マークとなる未加硫カラーゴムを透
明な合成樹脂フィルムの基材上に付着させた転写マーク
を、成形ドラムに貼着した後、ゴム付カバー帆布を嵌挿
し、伸張ゴム層、心線そして圧縮ゴム層を巻付け、次い
でこれにジャケットを嵌挿して加硫し、加硫したベルト
スリーブから転写マークのフイルムをはぎとることでゴ
ム付カバー帆布の表面にマークを転写していた。

【０００３】しかし、加硫中、基材および基材から隆起
した転写マークのゴムがベルトスリーブの背面に圧接す
るため、背面には基材をはぎとった後の段差パターンが
形成されてマークのある領域がわずかに窪んだ状態にな
った。ベルト背面にはマークを転写した領域としない領
域との間に段差が生じて平坦な面にならなかった。最近
のＶリブドベルトは自動車の補機駆動用として使用さ
れ、特に多軸駆動でサーペンティーン状に巻き付けられ
るとともに、ベルト背面にはテンショナーを係合させる
ために、このようなベルト背面に凹凸面があると前記テ
ンショナーは振動し騒音を発していた。そればかりでな
く、ベルト背面を使用するベルト背面駆動でも、ベルト
駆動時の騒音が大きくなる問題があった。

【０００４】このため、特公平７−９６３３０号公報に
は、基材の上にマークを付着させた転写マーク材と未加
硫ゴムを含んだ帆布とを、該マークが帆布に面するよう
に重ね合わせ、これを加熱加圧した後に基材を剥離して
該マークを予め帆布に転写しておき、この帆布をベルト
の成形時に使用する方法が開示され、また特開平８−１
５２０４８号公報には、不織布の基材の上にマークを付
着させたマーク材をベルトのカバー帆布に付着させ、マ
ーク材とカバー帆布とを一体にする方法が提案されてい
る。

【０００５】また、最近では、マーク材を使用せずに、
インクジェットプリンタを用いて直接ベルト背面にマー
クを印刷する方法が、特開平７−２３３９９２号公報に
開示されている。これは、インクジェットプリンタによ
り、ベルト背面に直接にインクを噴射することでマーク
を印刷するものであり、具体的にはベルトスリーブから
一定幅に切断したものを用意し、これをベルト支持台上
に一定数並べて固定し、この支持台を所定位置へ移動さ
せ、インクジェットプリンタを動作させ、そのインクヘ
ッドよりインクを上記ベルトに向けて噴射し、所望のマ
ークを印刷する方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ベルト背面に
マークを転写したり、転写マーク材をベルトと一体にす
る方法では、マークの付いたベルト背面をプーリに当接
させて駆動面として使用する場合には、マークがプーリ
によって擦られて消えやすくなり、せっかくの製造者
名、商品名、製造年月、製造ロットＮｏ．を含むマーク
も、ベルト走行後間もなく判読不能になるといった問題
があった。また、インクジェットプリンタを用いて直接
ベルト背面にマークを印刷する方法でも、ベルト背面が
均一に摩耗するために、マークが消えてしまう問題があ
った。

【０００７】本発明はこのような問題点を改善するもの
で、駆動面となるベルト背面に鮮明なマークを残存さ
せ、しかもマークを付けた領域もそうでない領域も段差
のない平坦面を維持して背面駆動面の騒音を減少させ、
またレーザ光の照射によるベルトの機械的特性を悪化さ
せないマーク付き動力伝動ベルトとマーク刻印方法を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のうち請求項１に係る発明は、プーリに当接
して駆動面となる背面にマークを設けた動力伝動ベルト
において、上記背面にはレーザ光を照射して得られたマ
ークが刻印され、マークの存在する領域が他の領域と段
差もなく平坦面を維持しているマーク付き動力伝動ベル
トであり、ベルト背面が駆動面に使用されても、この面
に所定の深さに刻印されたマークはベルト走行後間も消
えることがない。

【０００９】請求項２に係る発明は、刻印されたマーク
の深さが０．１〜１ｍｍであるため、心線や帆布等の繊
維部材が照射したレーザ光により切断されることはな
く、ベルトの機械的特性も悪影響をうけることがない。

【００１０】請求項３に係る発明は、マークを刻印する
背面がゴム層で形成されているマーク付き動力伝動ベル
トにあり、ゴム層に刻印したマークの窪みから亀裂が起
こりにくく、またマークを刻印するときにも帆布等の部
材がレーザ光により切断されることがなく、ベルトの機
械的特性も変化しない。

【００１１】請求項４に係る発明は、刻印したマークの
窪みに背面と異なる色を有する塗料を付着したマーク付
き動力伝動ベルトであり、マークパターンが一層鮮明に
なる。

【００１２】請求項５に係る発明は、マークが心線を埋
設した背面ゴム層と、所定の間隔で設けた歯部とから形
成される歯付ベルトの背面ゴム層に刻印されている歯付
ベルトに適用することができる。

【００１３】請求項６に係る発明は、マークが平ベルト
の背面ゴム層に刻印されている平ベルトに適用すること
ができる。

【００１４】請求項７に係る発明は、プーリに当接して
駆動面となる背面にマークを設けた動力伝動ベルトのマ
ーク刻印方法において、レーザ光を少なくとも１つのス
キャンミラーによって反射角度を調節しながら上記背面
のゴム層に照射してマークを刻印し、ゴム層に埋設した
繊維部材を損傷させないようにした動力伝動ベルトのマ
ーク刻印方法にあり、マークの深さを調節することによ
って、心線や帆布等の繊維部材に致命的な損傷を与えず
刻印することができ、また背面がたとえ駆動面に使用さ
れても、この面に所定の深さに刻印されたマークはベル
ト走行後間も消えることがない。

【００１５】請求項８に係る発明は、心線を埋設した背
面ゴム層と、所定の間隔で設けた歯部とから形成される
歯付ベルトの背面ゴム層に、深さ０．１〜１ｍｍのマー
クを刻印した動力伝動ベルトのマーク刻印方法にあり、
心線に致命的な損傷を与えず刻印することができ、レー
ザ光照射後のベルトの機械的特性を低下させることはな
い。

【００１６】請求項９に係る発明は、レーザ光の照射
中、動力伝動ベルトを静止させる動力伝動ベルトのマー
ク刻印方法である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態の図を用
いて説明する。図１は本発明に係るマーク付き動力伝動
ベルトの一つである歯付ベルトの断面斜視図であり、歯
付ベルト１はベルト長手方向に沿って複数の歯部２と、
心線３を埋設した背部４、そして歯部表面６および歯底
部７の表面を被覆した歯布５とからなっている。

【００１８】前記歯部２及び背部４に使用されるゴム
は、水素化ニトリルゴムを始めとして、クロロスルホン
化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン
化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、クロロプレンゴムなどの
耐熱老化性の改善されたゴムが好ましい。水素化ニトリ
ルゴムは水素添加率が８０％以上であり、耐熱性及び耐
オゾン性の特性を発揮するためには９０％以上が良い。
水素添加率８０％未満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性
及び耐オゾン性は極度に低下する。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。

【００１９】上記心線３としては、Ｅ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、ゴムコンパウンドからなる保護剤あるいは接着剤
であるＲＦＬ液等で処理されたものである。また、有機
繊維としては応力に対して伸びが小さく、引張強度が大
きいパラ系アラミド繊維（商品名：ケブラー、テクノー
ラ）の０．５〜２．５デニールのフィラメントを撚り合
わせ、ＲＦＬ液、エポキシ溶液、イソシアネート溶液と
ゴムコンパウンドとの接着剤で処理された撚りコードが
使用される。しかし、本発明ではこれらに限定されるこ
とはない。上記心線３の直径は、０．６〜１．１０ｍｍ
の範囲設定されるが、０．６ｍｍ未満では心線３の引張
強さが低く、高負荷伝動に耐えることができない。一
方、１．１０ｍｍを越えると、ベルト寸法上成立しな
い。

【００２０】歯布５として用いられる帆布は、６ナイロ
ン、６６ナイロン、ポリエステル、アラミド繊維等であ
って、単独あるいは混合されたものであってもよい。歯
布５の経糸（ベルト幅方向）や緯糸（ベルト長さ方向）
の構成も前記繊維のフィラメント糸または紡績糸であ
り、織構成も平織物、綾織物、朱子織物でいずれでもよ
い。なお、緯糸には伸縮性を有するウレタン弾性糸を一
部使用するのが好ましい。

【００２１】上記歯布５は、ＲＦＬ液、イソシアネート
溶液あるいはエポキシ溶液によって処理される。ＲＦＬ
液は、レゾルシンとホルマリンとの初期縮合物をラテッ
クスに混合したものであり、ここで使用するラテックス
としてはスチレン．ブタジエン．ビニルピリジン三元共
重合体、水素化ニトリルゴム、クロロスルフォン化ポリ
エチレン、エピクロルヒドリンなどのラテックスであ
る。

【００２２】しかして、本発明の歯付ベルト１において
は、背部４はゴム層からなり、その外表面である背面９
は、プーリに当接する駆動面になり、商標、製造年月、
ロット番号、グレード等に代表されるマーク１０を刻印
している。刻印されたマーク１０は、後述するようにレ
ーザ光を照射して得られたものであり、その深さは０．
１〜１ｍｍで、ベルトの引張り強さ等の機械的特性に影
響を与える上で重要になり、０．１ｍｍ未満では背面９
の摩耗が進行するとマーク１０が消える可能がある。一
方、１ｍｍを超えると、レーザ光が背部４に埋設してい
る心線３に熱的な悪影響を及ぼす危険性があり、またゴ
ミ等がマーク１０の窪みに溜まりやすく、走行中に溜ま
ったゴミが放出されて他の機材を汚染する可能性があ
る。また、マーク１０の文字の幅も０．１〜１ｍｍであ
るが、これは任意に調節可能である。

【００２３】背面９に刻印されたマーク１０の存在する
領域１１は平坦であり、かつそれ以外の領域１２との境
界部にも段差もなく平坦になっており、背面９に当接す
るプーリが振動することなく、これに伴う振動騒音も発
生しなくなる。

【００２４】図２は本発明に係る平ベルト１３の断面斜
視図であり、該ベルト１３が内部にロープ等の心線３を
ゴム層１４中に埋設した構造からなり、背面１５はプー
リを当接させる駆動面になっている。この背面１５はゴ
ム層１４のみからなり、商標、製造年月、ロット番号、
グレード等に代表される種々のマーク１０を刻印してい
る。

【００２５】上記歯付ベルト１や平ベルト１３の刻印し
たマーク１０の窪みに、背面９、１５と異なる色を有す
る塗料を付着することも可能であり、このようにすれば
マークのパターンが一層鮮明になる。

【００２６】上記のレーザ光を照射してマークを刻印す
る方法は、図３に示すようにレーザ発振部２０から発振
したＣＯ2 レーザ光等の印字用レーザ光２１を集光レン
ズ２２に集めて表面でレーザスポットが最小になるよう
し、制御部２３によってスキャンミラー２４を走査させ
てレーザ光２１の反射角度を調節しながら移動可能な支
持台２５上に設置されたベルト１、１３の背面９、１５
に照射して所定範囲内でマーク１０を刻印する。これは
表面を焼き付けるという原理に似ており、照射したレー
ザ光２１は背面９、１５のごく一部のゴムを瞬時に溶か
して気化させ、窪み２７を形成する。

【００２７】所定範囲外のマークを刻印する場合には、
支持台２５を平行に一軸方向へ移動させた後、再度レー
ザ光２１を照射して新たなマーク１０を刻印する。即
ち、Ａ、Ｂ、Ｃの３文字が最大範囲であれば、支持台２
５を移動した後に、他の文字を刻印する。

【００２８】このレーザ光２１は、予め文字、記号、図
形等のデータを入力した制御部２３が入力したプログラ
ムにしたがって自動的にスキャンミラー２４を走査し、
かつレーザ光２１のＯＮ、ＯＦＦを制御することにより
入力した所望の文字、記号、図形を描くことができる。
ベルトの背面９、１５とスキャンミラー２４の距離が１
００〜１５０ｍｍ程度と比較的短いため、強いレーザ光
２１を長時間照射する必要もないため、ベルトの構成部
材、例えば心線等が熱により損傷することもない。

【００２９】図４はベルト１、１３の背面９、１５にレ
ーザ光２１を照射して所定範囲内でマーク１０を刻印し
ている状態を示しており、０．１〜１ｍｍの深さをもっ
たマーク１０の窪み２７が刻印されている。これによ
り、心線３の繊維部材に致命的な損傷を与えず刻印する
ことができる。

【００３０】尚、上記のレーザ光２１を使用してマーク
１０を刻印するに際しては、直接ゴム層の表面に照射す
る場合には、ベルトの引張強さ等の機械的特性を変化さ
せないが、帆布面にレーザ光２１を照射すると、帆布の
構成糸を切断、損傷させることになり、これはベルトの
機械特性を低下を招くので、好ましくない。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施例にて詳細に説明する。 実施例１ １４０デニールの６６ナイロンの経糸と、２８０デニー
ルの６６ナイロンと１４０デニールのウレタン弾性糸か
らなる緯糸によって織物を製織した後、織物を水中で振
動を与えて製織時の幅の約１／２幅まで収縮させた後、
水素化ニトリルゴム組成物からなるゴム糊に浸漬、乾燥
し、更に水素化ニトリルゴム組成物のゴムシートを上記
織物に圧着して歯布とした。

【００３２】次に、心線として素線径９μｍのＥガラス
フィラメントを所定本数引き揃えて、保護剤および接着
剤であるＲＦＬ液に浸漬し、乾燥後、下撚りを行って子
縄とし、その子縄を所定本数引き揃えて下撚りとは逆方
向に上撚りを施してＳ、Ｚ一対の撚りコードを作製し
た。

【００３３】各歯布をエンドレス状の筒状体に仕上げ、
これを金型にセットした。その上からＳ、Ｚ一対のコー
ドを交互に巻き付け、その上に水素化ニトリルゴム組成
物の圧延シートを巻き付け、通常の圧入による加硫方法
によって加硫後、加硫スリーブを所定の幅に切断して個
々のベルトを作製した。ベルトサイズは、歯数：１０
５、ベルト幅：１９．１ｍｍ、歯ピッチ：８ｍｍで、ベ
ルトの歯型はＳＴＰＤであった。

【００３４】次に、図３に示すような装置を使用し、レ
ーザ発振部から発振したＣＯ2 レーザ光（１２Ｗ、クラ
ス４、波長１０．６μｍ）を集光レンズに集め、制御部
と連結したスキャンミラーを２軸へ走査させ、スキャン
ミラーとの距離を１３０ｍｍに調節した支持台上のベル
トの背面に照射し、表面に深さ０．５ｍｍのマークを刻
印した。

【００３５】一方、マークを刻印しないベルトとして、
インクジェットプリンタを用いてベルト背面に直接マー
クを印刷したものを使用した。

【００３６】マークを刻印した歯付ベルトとインクジェ
ットプリンタによりマークを印刷した歯付ベルトを、多
軸屈曲走行試験機に装着して走行させ、各ベルトの寿命
に至ったときのマーク消失の有無を調べた。その結果を
表１に示す。

【００３７】上記多軸屈曲走行試験機３０は、図５に示
すように駆動プーリ３１（歯数２４）と、２つの固定し
た従動プーリ３２、３３（各歯数２４）と１つの移動可
能な従動プーリ３４（歯数２４）を相対向して配置し、
各プーリ間にプーリ径３２ｍｍφのアイラープーリ３
５、３６、３７、３８を置いたものである。そして、走
行条件としては、雰囲気環境温度１００°Ｃ、軸荷重６
０ｋｇｆ、駆動プーリ１６の回転数５５００ｒｐｍであ
る。

【００３８】また、マークを刻印した歯付ベルトとマー
クを印刷した歯付ベルトを、３軸耐熱走行試験に取り付
けて走行し、走行後のベルトの引張強さを測定した。

【００３９】この３軸耐熱走行試験４０は、図６に示す
ように駆動プーリ４１（歯数２１）と、従動プーリ４２
（歯数４２）、そしてテンションプーリ４３（プーリ径
５２ｍｍφ）からなる。ベルトを駆動プーリ４１と、従
動プーリ４２に巻き付け、そしてベルト背面をテンショ
ンプーリ４３に係合し、１２０°Ｃの雰囲気環境温度で
駆動プーリ４１の回転数７，２００ｒｐｍ、従動プーリ
４２に負荷５ｐｓ、ベルト初張力１５ｋｇで走行させ
た。そして、５００時間走行後のベルトの引張強さを測
定した。その結果を表１に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】この結果よると、マークを刻印した歯付ベ
ルトは、ベルトの寿命までマークの消失がなく、また走
行後のベルトの引張強さもマークを印刷した歯付ベルト
に比べて差がないことから、レーザ光の照射によりベル
トの機械特性が低下していないことが判る。しかし、マ
ークを印刷した歯付ベルトは走行時間中にマークが消失
し始めており、ベルトの寿命の時にはマークが部分的に
消失していた。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、本発明のうち請求項１に
係る発明は、プーリに当接して駆動面となる背面にマー
クを設けた動力伝動ベルトにおいて、上記背面にはレー
ザ光を照射して得られたマークが刻印され、マークの存
在する領域が他の領域と段差もなく平坦面を維持してい
るマーク付き動力伝動ベルトであり、ベルト背面が駆動
面に使用されても、この面に所定の深さに刻印されたマ
ークはベルト走行後間も消えることがない。

【００４３】請求項２に係る発明は、刻印されたマーク
の深さが０．１〜１ｍｍであるため、心線や帆布等の繊
維部材が照射したレーザ光により切断されることはな
く、ベルトの機械的特性も悪影響をうけることがない。

【００４４】請求項３に係る発明は、マークを刻印する
背面がゴム層で形成されているマーク付き動力伝動ベル
トにあり、ゴム層に刻印したマークの窪みから亀裂が起
こりにくく、またマークを刻印するときにも帆布等の部
材がレーザ光により切断されることがなく、ベルトの機
械的特性も変化しない。

【００４５】請求項４に係る発明は、刻印したマークの
窪みに背面と異なる色を有する塗料を付着したマーク付
き動力伝動ベルトであり、マークのパターンが一層鮮明
になる。

【００４６】請求項５に係る発明は、マークが心線を埋
設した背面ゴム層と、所定の間隔で設けた歯部とから形
成される歯付ベルトの背面ゴム層に刻印されている歯付
ベルトに適用することができる。

【００４７】請求項６に係る発明は、マークが平ベルト
の背面ゴム層に刻印されている平ベルトに適用すること
ができる。い。

【００４８】請求項７〜９に係る発明は動力伝動ベルト
のマーク刻印方法であり、レーザ光を少なくとも１つの
スキャンミラーによって反射角度を調節しながら上記背
面のゴム層に照射して、マークを刻印してゴム層に埋設
した繊維部材を損傷させないようにした動力伝動ベルト
のマーク刻印方法にあり、マークの深さを０．１〜１ｍ
ｍに調節することによって、心線や帆布等の繊維部材に
致命的な損傷を与えず刻印することができ、またベルト
背面がたとえ駆動面に使用されても、この面に所定の深
さに刻印されたマークはベルト走行後間も消えることが
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマーク付き動力伝動ベルトの一つ
である歯付ベルトの断面斜視図である。

【図２】本発明に係る平ベルトの断面斜視図である。

【図３】レーザ光を照射してマークを刻印する方法を示
す図である。

【図４】レーザ光を歯付ベルトの背面に照射してマーク
を刻印している状態を示す図である。

【図５】多軸屈曲走行試験機の概略図である。

【図６】３軸耐熱走行試験の概略図である。

【符号の説明】

１ 歯付ベルト ９ 背面 １０ マーク １１ マークの存在する領域 １３ 平ベルト １５ 背面 ２０ レーザ発振部 ２１ レーザ光 ２２ 集光レンズ ２３ 制御部 ２４ スキャンミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−152048（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−174263（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−337038（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−96914（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−13287（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−185846（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−127442（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−274701（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16G 1/00 - 5/20 B29C 67/00 - 73/34 B29D 1/00 - 31/02 B41M 1/00 - 3/18 B23K 26/00 - 26/18

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プーリに当接して駆動面となる背面にマ
   ークを設けた動力伝動ベルトにおいて、上記背面にはレ
   ーザ光を照射して得られたマークが深さ０．１〜１ｍｍ
   で刻印されていて、刻印マークの存在する領域が他の領
   域と段差もなく平坦面を維持していることを特徴とする
   マーク付き動力伝動ベルト。
2. 【請求項２】 マークを刻印する背面がゴム層で形成さ
   れている請求項１記載のマーク付き動力伝動ベルト。
3. 【請求項３】 刻印したマークの窪みに背面と異なる色
   を有する塗料を付着した請求項１または２記載のマーク
   付き動力伝動ベルト。
4. 【請求項４】 マークが心線を埋設した背面ゴム層と、
   所定の間隔で設けた歯部とから形成される歯付ベルトの
   背面ゴム層に刻印されている請求項１または２記載のマ
   ーク付き動力伝動ベルト。
5. 【請求項５】 マークが平ベルトの背面ゴム層に刻印さ
   れている請求項１または２記載のマーク付き動力伝動ベ
   ルト。
6. 【請求項６】 プーリに当接して駆動面となる背面にマ
   ークを設けた動力伝動ベルトのマーク刻印方法におい
   て、レーザ光を少なくとも１つのスキャンミラーによっ
   て反射角度を調節しながら上記背面のゴム層に照射して
   マークを刻印し、ゴム層に埋設した繊維部材を損傷させ
   ないようにしたことを特徴とする動力伝動ベルトのマー
   ク刻印方法。
7. 【請求項７】 心線を埋設した背面ゴム層と、所定の間
   隔で設けた歯部とから形成される歯付ベルトの背面ゴム
   層に、深さ０．１〜１ｍｍのマークを刻印した請求項６
   記載の動力伝動ベルトのマーク刻印方法。
8. 【請求項８】 レーザ光の照射中、動力伝動ベルトを静
   止させる請求項６または７記載の動力伝動ベルトのマー
   ク刻印方法。