JP6118220B2 - シームレスベルト、シームレスベルトの芯体の製造方法、並びに、成形機 - Google Patents

Description

本発明は、ベルトコンベアの搬送ベルトに使用されるシームレスベルト、シームレスベルトの芯体の製造方法、並びに、シームレスベルトの芯体の製造方法に用いられる成形機に関するものである。

ベルトコンベアの搬送ベルトには、帯状のベルトを継目で無端状に継いだ継ぎベルトと、継目のない無端帯状のシームレスベルトが用いられている。継目のないシームレスベルトは、継目の段差に起因する振動や引掛かり等が発生せず、搬送物が食品等の軽量物であっても安定して搬送することができる。

このシームレスベルトの芯体には、通常、袋織等により無端状に織製された引裂強度の高い織布が用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１に記載されたものでは、織製前の糸または織製後の織布に、樹脂またはゴムによるコーティング処理やラミネート加工を施している。また、特許文献２に記載されたものでは、無端状の織布の外周面と内周面に接着剤を積層した接着層を形成し、場合によっては、外周面接着層の外面側に樹脂のカバー層を形成している。

ここで、ベルトコンベア用のシームレスベルトは、コンベアの用途等で決まる仕様によって、無端状の周長や材質が様々である。このため、上記芯体に織布を用いたシームレスベルトは、周長や材質が変わる毎に、織機にセットする多数本の糸のセット形態や糸の種類を変更する必要があり、特に多品種少量生産の場合は、製織準備作業に手間がかかって製造コストが高くなる問題がある。また、コンベアの用途によっては、搬送物の秤量を搬送ベルトに載せた状態で行う場合があるが、芯体に織布を用いたシームレスベルトは、周長方向で周期的に重さの異なる部分があるので、搬送物の秤量値にばらつきを発生させる外乱となる問題もある。

これらの問題に対して、無端状の横編布を用いて芯体が３層構造であるシームレスベルトが提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３に記載されたシームレスベルトでは、無端状横編布を伸長状態で樹脂加工した１層構造の芯体と、第１の無端状横編布を伸長状態で樹脂加工したのち、その外周側を周長方向に延びる巻糸で被覆して樹脂加工し、さらにその外周側を伸長状態の第２の無端状横編布で被覆して樹脂加工した３層構造の芯体としている。

特許文献３に記載された横編布を芯体に用いたシームレスベルトは、周長や糸の種類の変更が容易で、かつ周長方向で重さのばらつきを抑えることができる。しかしながら、芯体を横編布のみで形成した１層構造のシームレスベルトは、横編布は織布に較べて引裂強度が低いので、周長方向の引裂強度を十分に確保できない問題がある。また、芯体を第１および第２の横編布とその中間の巻糸で形成した３層構造のシームレスベルトは、引裂強度は確保できるものの、曲げ剛性が高くなり過ぎて、小径のプーリや搬送テーブルの端に設けられるナイフエッジ部に沿って小さな曲率半径で屈曲する屈曲性を十分に確保できなくなる問題がある。

そこで、この問題に対して、無端状の横編布を用いて芯体が２層構造であるシームレスベルトが提案されている（例えば、特許文献４参照）。特許文献４に記載されたシームレスベルトでは、無端帯状の横編布の外周面に、巻糸を周長方向へベルト幅方向に一定ピッチで巻き付け、巻糸を接着層で横編布に接着した２層構造の芯体としている。

特許文献４に記載されたシームレスベルトは芯体が横編布と巻糸で形成された２層構造であるため、芯体を横編布のみで形成した１層構造のシームレスベルトと比べると十分な周長方向の引裂強度を有する。さらに、屈曲性について確認したところ、芯体が３層構造のシームレスベルトよりも優れていることが確認された。しかし、この芯体が２層構造のシームレスベルトは、成形時にベルトが反りやすいという問題がある。また、巻糸を無端帯状の横編布上に巻き付ける際に２軸の成形機を用いると、成形時に巻糸が伸びることで左右に張力差が生じ、巻糸を均等の間隔（巻ピッチ）で巻きつけることができなくなり、結果、ベルト走行時の片寄り（走行方向に向かって左右いずれかへの片寄り）、蛇行（走行方向に向かって左右への揺れ動き）などの問題が生じた。

特開２００１−２０７３５８号公報 特開２００４−１４９２６７号公報 特開２００５−３１４８５０号公報 特開２０１３−１８０８３２号公報

本発明は、上記のような課題を解決するものであり、周長や糸の種類の変更が容易で、ベルト周長方向で重さのばらつきを抑えつつ、屈曲性を確保すると共に、ベルトの反りを防止することができるシームレスベルト、シームレスベルトの芯体の製造方法、並びに、シームレスベルトの芯体の製造方法に用いられる成形機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のシームレスベルトは、ベルトコンベアの搬送ベルトに使用され、継目のない無端帯状の芯体を有するシームレスベルトであって、前記芯体を、経糸と緯糸を交差させて空隙を有するように織られた無端帯状の織布からなる内周側の布帛と、前記布帛の外周面にベルト幅方向に一定ピッチでベルト周長方向に巻き付けた巻糸と、前記巻糸上に被覆した前記織布からなる外周側の布帛とを積層した３層構造で形成し、前記空隙を介して前記布帛の内周面と外周面を接着層で覆い、前記接着層で覆われた前記芯体の外周面をカバー層で被覆したことを特徴とする。

本発明のシームレスベルトによれば、布帛と巻糸と布帛を積層した３層構造の芯体でシームレスベルトを形成することにより、織布（布帛）のみの１層構造で芯体を形成するよりも周長方向の重さのばらつきを低く抑えることができると共に、編布と巻糸の２層構造で形成した場合にベルト成型時に生じるベルトの反りを防止することができる。また、編布ではなく織布で３層構造の芯体を構成することにより、曲げ剛性が高くなることがなく、屈曲性を十分に確保することができる。また、接着層を形成することにより、芯体への水や油等の湿潤を防止しつつ、外周面側では巻糸のずれを防止し、カバー層を強固に固着させ、内周面側ではプーリなどとの接触による布帛の磨滅を防止することができる。更に、カバー層を設けたことにより、シームレスベルトの搬送面を平滑にするとともに、搬送物との間の適度な摩擦係数を確保することができる。以上により、周長や糸の種類の変更が容易で、かつ周長方向で重さのばらつきを抑えつつ、屈曲性を確保すると共に、ベルトの反りを防止することができるシームレスベルトを提供することができる。尚、本発明のシームレスベルトの芯体は３層構造であるため、十分な周長方向の引裂強度を有する。

上記シームレスベルトにおいて、前記布帛は、空隙率が７０〜９０％であることが好ましい。
空隙率が７０〜９０％となるように布帛を構成することにより、曲げ剛性を低くして、屈曲性を確保することができる。ここで、空隙率とは、布帛の単位面積当たりのすきまの割合を百分率で表したものである。

上記シームレスベルトにおいて、前記シームレスベルトの周長方向各部位における重量のばらつきの振れ幅が、周長方向全長の平均重量の１０％以下であることが好ましい。
ばらつきの振れ幅が１０％を超えると、搬送物の秤量値に無視できない誤差が生じるからである。
尚、ばらつきの振れ幅は、周長方向全長の平均重量の３％以下であることがより好ましい。ばらつきの振れ幅が３％以下であると、周長方向の重さのばらつきにより、ベルト走行時にベルトが片寄ったり、蛇行したりするのを防止することができるからである。

上記シームレスベルトにおいて、前記布帛を、１本当たりの糸番手が５〜６０番手の紡績糸で製織することが好ましい。
布帛を、１本当たりの糸番手が５〜６０番手の紡績糸で製織することにより、屈曲性がより好適なベルトとすることができるとともに、必要な厚みを確保することができる。

上記シームレスベルトにおいて、前記巻糸は、フィラメント糸であることが好ましい。
巻糸をフィラメント糸とすることにより、ベルト周長方向の引裂強度と屈曲性とをより向上させることができる。

また、本発明に係るシームレスベルトの芯体の製造方法は、上記シームレスベルトの芯体の製造方法であって、支持体の両端部に平行に配置されて、前記支持体に回転可能に保持された２本のロール間に前記内周側の布帛を巻回させる工程と、前記２本のロールを同じ方向に回転させながら、前記内周側の布帛の外周面に接着剤を塗布する工程と、前記２本のロールの軸に平行する前記２本のロール間の中央を軸として配置された駆動軸により前記支持体を回転させながら、張力を付与した前記巻糸を、前記内周側の布帛の外周面にベルト幅方向に一定ピッチでベルト周長方向に巻き付ける工程と、前記巻糸が巻き付けられた前記内周側の布帛の外周面に前記外周側の布帛を巻回させ、前記空隙を介して前記布帛の内周面と外周面に前記接着剤で覆われた接着層を形成する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明のシームレスベルトの芯体の製造方法によれば、２本のロール間に巻回された布帛に１軸回転により巻糸を巻き付けてシームレスベルトの芯体を製造しているため、２本のロールを同方向に回転させて２本のロール間に巻回された布帛に巻糸を巻き付ける２軸回転と比較して、巻きピッチのむらや、張力のむらが生じず、巻糸を一定ピッチで均等に巻き付けることができ、ベルト走行時にベルトが片寄ったり、蛇行したりするのを防止することができる。

上記シームレスベルトの芯体の製造方法において、前記２本のロール間の長さは可変であることが好ましい。
２本のロール間の長さ（即ち、２本のロールを両端部に支持する支持体の長さ）を可変とすることにより、シームレスベルトの周長の変更が可能になる。

また、本発明に係る成形機は、上記シームレスベルトの芯体の製造方法に用いられる成形機であって、平行に配置され、回転可能に構成された２本のロールと、前記２本のロールを両端部に保持しつつ、前記２本のロール間の長さを伸長可能に構成された支持体と、前記２本のロールの軸と平行する前記２本のロール間の中央を軸として、前記支持体を回転可能に設置された駆動軸と、前記２本のロールに隣接して前記２本のロールの軸と平行に移動可能に設置され、前記２本のロールに前記巻糸に張力を付与しつつ給糸する給糸装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の成形機によれば、１軸回転により巻糸を巻き付ける成形機を実現して、巻きピッチのむらや、張力のむらが生じず、巻糸を一定ピッチで均等に巻き付けて、ベルト走行時にベルトが片寄ったり、蛇行したりするのを防止するシームレスベルトを成形することができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、周長や糸の種類の変更が容易で、ベルト周長方向で重さのばらつきを抑えつつ、屈曲性を確保すると共に、ベルトの反りを防止することができるシームレスベルト、シームレスベルトの芯体の製造方法、並びに、シームレスベルトの芯体の製造方法に用いられる成形機を提供することができる。

本実施形態に係るシームレスベルトを使用したベルトコンベアを示す外観斜視図である。 本実施形態に係るシームレスベルトを示す断面図である。 本実施形態に係るシームレスベルトに用いられる布帛を示す概略図である。 本実施形態に係るシームレスベルトを製造する工程を説明する概念図である。 本実施形態に係る成形機を示す側面図である。 本実施形態に係る成形機を示す斜視図である。 本実施形態に係る成形機の要部を示す正面図である。 本実施形態に係るシームレスベルトの重さ測定試験を説明する斜視図である。 本実施形態に係るシームレスベルトの耐久走行試験を説明する正面図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［シームレスベルト］
まず、本実施形態に係るシームレスベルトについて説明する。

図１に、本実施形態に係るシームレスベルト１を使用したベルトコンベア１０を示す。このベルトコンベア１０は、例えば、食品を搬送するものであり、図示は省略するが、搬送される食品をシームレスベルト１に載せた状態で秤量するようになっている。無端帯状のシームレスベルト１は、１つの駆動プーリ１１と複数の従動プーリ１２に巻回されており、搬送面１３を形成する部位のシームレスベルト１の下面側には複数の支持ローラ１４が搬送方向に配列されている。

尚、本発明に係るシームレスベルト１は食品の搬送用に限定されることはなく、電気部品や機械部品等の搬送に使用することもできる。

図２に、本実施形態に係るシームレスベルト１を示す。図２に示すシームレスベルト１は、図の上面側が外周側、下面側が内周側となり、図に垂直な方向がベルト周長方向となり、図に平行な方向がベルト幅方向となる。

シームレスベルト１は、芯体２と、接着層３と、カバー層４とから形成される。

芯体２は、シームレスベルト１の内周側から外周側へ順に、布帛２ａと、巻糸２ｂと、布帛２ａとが積層された３層構造として形成されている。

布帛２ａは、経糸と緯糸を交差させて空隙を有するように織られた無端帯状の織布からなる布帛である。布帛２ａは、図３に示すように、経糸５ａと緯糸５ｂが略直交してかつその空隙率が７０〜９０％のネット状の布帛（例えば、寒冷紗）を無端状にジョイントしたものである。即ち、布帛２ａは、単位面積当たりの経糸５ａと緯糸５ｂの面積を除いた空隙の面積が７０〜９０％となるように、経糸５ａと緯糸５ｂが略直交して織られて形成される。

布帛２ａは、経糸、緯糸ともに、１本当たりの糸番手が５〜６０番手の紡績糸で製織することが好ましい。屈曲性がより好適なベルトとすることができるとともに、必要な厚みを確保することができるからである。具体的には、経糸と緯糸の織糸には、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリビニル系、ポリアクリル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリウレタン系、ポリフルオルカーボン系、含フッ素系等の合成繊維糸や、ガラス、セラミック、岩石、炭素、金属等の無機質繊維糸や、カバーヤーン等の化学繊維糸や、綿、麻、絹等の天然繊維糸を用いることができ、適宜の周長に容易に製織することができる。

巻糸２ｂは、シームレスベルト１の内周側の布帛２ａの外周面に、適宜の張力を付与してベルト周長方向へ螺旋状に、ベルト幅方向に一定ピッチで巻き付けられている。なお、本実施形態では、一定ピッチで巻き付けられた巻糸２ｂ間に少し間隔が開けられているが、この間隔は密に詰めてもよい。

巻糸２ｂは、マルチフィラメント糸であることが好ましい。ベルト周長方向の引裂強度と屈曲性とをより向上させることができるからである。また、巻糸２ｂには、５００〜１５００番手程度の太さのものを用いるのが好ましい。尚、巻糸２ｂは布帛２ａの織糸と同素材のものとしてもよい。

布帛２ａの外周面と内周面は、接着剤Ｇの糊引き処理によって空隙を介して形成された接着層３で覆われている。接着層３を形成する接着剤Ｇは、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、ポリカーボネート系ポリウレタン等のポリウレタン系接着剤で形成し、その目付量を２００〜３００ｇ／ｍ２の範囲とすることが好ましい。目付量が２００ｇ／ｍ２未満では巻糸を前記布帛に接着する接着力が低下し、３００ｇ／ｍ２を超えると、接着層の厚みが厚くなって屈曲性が低下するからである。

また、接着層Ｇを主剤と硬化剤とからなる２液性接着剤で形成し、主剤１００質量部に対する硬化剤の配合量を０．５〜１０質量部とすることが好ましい。屈曲性がより好適なベルトとすることができるからである。

接着層３で覆われた芯体２の外周面は、カバー層４で被覆されている。カバー層４は、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系等の熱可塑性エラストマで形成されている。これにより、水や油を多用する食品の搬送ラインのベルトコンベアに好適なものとすることができる。カバー層４は、熱プレスにより、接着層３で覆われた芯体２の外周面に熱融着される。尚、カバー層４の厚さは、屈曲性が低下しない程度で形成されることが好ましい。

［シームレスベルトの製造方法］
次に、図４に基づいて、本実施形態に係るシームレスベルトの製造方法について、本実施形態に係るシームレスベルトの芯体の製造方法も含めて説明する。

まず、本実施形態に係るシームレスベルト１を製造する方法に含まれる本実施形態に係るシームレスベルト１の芯体２を製造する方法について説明する。
図４（ａ）に示すように、図示しない支持体の両端部に平行に配置した２本のロール２１間に無端帯状の布帛２ａ（内周側の布帛２ａ）を巻回する。ここで、２本のロール２１間の長さが可変であるように支持体が構成される。

次に、図４（ｂ）に示すように、各ロール２１を同じ方向に回転させながら、ブレード２２に載せた接着剤Ｇを、布帛２ａの外周面側から糊引き処理で塗布する。布帛２ａの外周面側から糊引き処理で塗布される接着剤Ｇは、布帛２ａの外周面を覆うとともに、布帛２ａの空隙から裏側にはみ出して内周面も覆う接着層３を形成する。

次に、図４（ｃ）に示すように、２本のロール２１の軸に平行する２本のロール２１間の中央に回転可能に配置された駆動軸３１により、２本のロール２１を両端部に支持する支持体を、駆動軸３１を中心に回転させながら、布帛２ａの外周面に周長方向へベルト幅方向に一定ピッチで、張力を付与した巻糸２ｂを螺旋状に巻き付ける。このように、図４（ｃ）の工程において、１軸回転により巻糸を巻き付けることにより、巻きピッチのむらや、張力のむらが生じず、巻糸を一定ピッチで均等に巻き付けて、ベルト走行時にベルトが片寄ったり、蛇行したりするのを防止することができる。

そして、図４（ｄ）に示すように、巻糸２ｂが巻き付けられた布帛２ａの外周面に布帛２ａを巻回させる。この際、布帛２ａ上に糊引きされて布帛２ａの外周面を覆う接着剤Ｇが、巻糸２ｂの間からはみ出して、巻回した布帛２ａの内周面を覆う接着層３を形成する。尚、接着剤Ｇの量が巻回した布帛２ａの内周面を覆う接着層３を形成するのに十分でない場合は、図４（ｄ）の工程の前に、図４（ｂ）の工程と同様に、各ロール２１を同じ方向に回転させながら、ブレード２２に載せた接着剤Ｇを、巻糸２ｂが巻き付けられた布帛２ａの外周面側から糊引き処理で塗布する工程を行っても良い。

以上の図４（ａ）〜（ｄ）の工程により、シームレスベルト１の芯体２が製造される。

以下に引き続いて本実施形態に係るシームレスベルト１を製造する方法について説明する。
こののち、図４（ｅ）に示すように、各ロール２１を同じ方向に回転させながら、熱プレス盤２３によって、芯体２の布帛２ａ上に糊引きされていた接着剤Ｇが周長方向に順次熱融着され、ベルト成形体５が形成される。尚、ベルト成形体５は、各ロール２１から取り外されて所定の製品幅に幅切りされ、再度、各ロール２１に巻回される。

最後に、図４（ｆ）に示すように、幅切りされたベルト成形体５は、各ロール２１を同じ方向に回転させながら、熱プレス盤２３によって、その外周面にカバー層４となる熱可塑性エラストマシート６が周長方向に順次熱融着され、図２に示したように、外周面をカバー層４で被覆されたシームレスベルト１が製造される。

以上の図４（ａ）〜（ｆ）の工程により、シームレスベルト１が製造される。

［シームレスベルトの芯体の製造方法に用いられる成形機］
次に、図５〜７に基づいて、本実施形態に係るシームレスベルトの芯体の製造方法に用いられる成形機について説明する。

図５及び図６に示すように成形機３０は、平行に配置され、支持体３２に対して回転可能に保持された２本のロール２１と、２本のロール２１を両端部に保持しつつ、２本のロール２１間の長さを伸長可能に構成された支持体３２と、２本のロール２１の軸と平行する２本のロール２１間の中央を軸として、支持体３２を回転可能に設置された駆動軸３１と、２本のロール２１に隣接して２本のロール２１の軸と平行に移動可能に設置され、２本のロール２１に巻糸２ｂに張力を付与しつつ給糸する給糸装置４０と、を備える。

図５に示すように、支持体３２は、本体部３２ｃと、本体部３２ｃの両端に接続された２つの伸長部３２ｂと、２つ伸長部３２ｂのそれぞれの両端に接続された２つのロール保持部３２ａとから構成される。

本体部３２ｃは、２本のロール２１の軸と平行して２本のロール２１間の中央に設置された駆動軸３１により、駆動軸３１を中心に回転可能に構成される。本体部３２ｃは、ベルト幅方向に複数（本実施形態では４本）の補強部材を備えた長方形の枠体で構成される。

伸長部３２ｂは、本体部３２ｃとロール保持部３２ａとに接続されて、ベルト周長方向に伸縮自在に構成されている。伸長部３２ｂは、製造するシームレスベルト１の周長から決定された軸離に合わせて伸縮される。また、２つの伸長部３２ｂは、それぞれ、同じ長さになるように調整される。本体部３２ｃに備えられた駆動部３１から２本のロール２１へのそれぞれの長さを同じにして、巻糸２ｂの張力のむらや巻ピッチのむらが生じるのを防止するためである。

２つのロール保持部３２ａの両端には、２本のロール２１が回転可能に平行に保持される。２本のロール２１は、図示しないモータに接続されて、モータにより回転するように構成されていても良い。

駆動軸３１は、筐体３３の上面に固定して設置される。駆動軸３１は、モータ３１ａに接続されて、モータ３１ａにより回転するように構成される。筐体３３は、その高さが、駆動軸３１に設置された支持体３２の長さよりも長く構成される。筐体３の上面に設置された駆動軸３１により、支持体３２が回転できるようにするためである。

給糸装置４０は、図６に示すように、巻糸２ｂに張力を付与するテンション装置４３と、テンション装置４３により張力が付与された巻糸２ｂを２本のロール２１に給糸するスピニングアーム４１と、スピニングアーム４１を２本のロール２１の軸と平行に移動可能に構成するスライドレール４２とを備える。

テンション装置４３は、図示しない巻糸２ｂに所定の一定張力を付与してスピニングアーム４１に巻糸２ｂを供給する。

スピニングアーム４１は、図７に示すように、駆動軸３１により回転する支持体３２の両端に配置された２本のロール２１に隣接して設置される。そして、スピニングアーム４１は、駆動軸３１により回転される支持体３２の両端に設けられた２つのロール２１に対して、巻糸２ｂを巻き付けてスピニング動作が行われるように構成される。

スライドレール４２は、図６に示すように、スピニングアーム４１が、２本のロール２１の軸と平行に移動するように、２本のロール２１と平行に設置される。そして、スライドレール４２上をスピニングアーム４１が設定したスピニングピッチで移動するように、サーボモータにより制御する。

以上の１つの駆動軸３１で回転させて巻糸２ｂを巻き付ける１軸の成形機３０により、張力や巻きピッチのばらつきを低減し、均等に巻糸２ｂを巻き付けることができ、安定したスピニング動作を実現することができる。そして、１軸の成形機３０を用いて１軸回転により巻糸を巻き付けることにより、巻きピッチのむらや、張力のむらが生じず、巻糸を一定ピッチで均等に巻き付けて、ベルト走行時にベルトが片寄ったり、蛇行したりするのを防止することができる。

（シームレスベルト）
本実施例では、２０番手のポリエステル紡績糸を織糸とした寒冷紗を布帛２ａとし、５６０デシテックスのポリエステルマルチフィラメントを巻糸２ｂとして、上記本実施形態に係るシームレスベルトの芯体の製造方法により、巻きピッチ間隔が１．０ｍｍで芯体２を形成し、厚さ０．３ｍｍの熱可塑性ポリウレタンシートでカバー層４を形成した実施例１〜３のシームレスベルトを用意した。また、接着層３を形成する接着剤Ｇには、いずれも主剤をポリエーテル系ポリウレタン、硬化剤をポリイソシアネート化合物とした２液性のものを用い、実施例１のシームレスベルトは硬化剤の配合量を２質量部、実施例２のシームレスベルトは硬化剤の配合量を５質量部、実施例３のシームレスベルトは硬化剤の配合量を１０質量部とした。

また、比較例として、２２０デシテックスのマルチフィラメント糸を編糸とした横編布で芯体を形成し、巻糸のない１層構造としたシームレスベルト（比較例１）、比較例１と同じ横編布の上に巻糸を巻いて芯体を２層構造としたシームレスベルト（比較例２）、比較例１と同じ横編布の間に巻糸を挟みこんで芯体を３層構造としたシームレスベルト（比較例３）、経糸を１１００デシテックスのポリエステルマルチフィラメント糸、緯糸を６６０デシテックスのポリエステルマルチフィラメント糸として織製した織布で芯体を形成したシームレスベルト（比較例４）を用意した。なお、比較例１〜４のシームレスベルトにも、実施例１と同様に、同じ種類の接着剤Ｇで接着層を形成するとともに、同じ熱可塑性ポリウレタンシートでカバー層を形成した。

更に、参考例として、実施例１〜３に対応して、２０番手のポリエステル紡績糸を織糸とした寒冷紗を布帛２ａとし、５６０デシテックスのポリエステルマルチフィラメントを巻糸２ｂとして、従来技術の２軸の成形機を用いて、巻きピッチ間隔が１．０ｍｍで芯体２を形成し、厚さ０．３ｍｍの熱可塑性ポリウレタンシートでカバー層４を形成した参考例１〜３のシームレスベルトを用意した。また、接着層３を形成する接着剤Ｇには、いずれも主剤をポリエーテル系ポリウレタン、硬化剤をポリイソシアネート化合物とした２液性のものを用い、参考例１のシームレスベルトは硬化剤の配合量を２質量部、参考例２のシームレスベルトは硬化剤の配合量を５質量部、参考例３のシームレスベルトは硬化剤の配合量を１０質量部とした。

尚、実施例、比較例、参考例の各シームレスベルトの寸法は、いずれも幅１００ｍｍ、周長１５００ｍｍとした。

そして、実施例、比較例、参考例の各シームレスベルトについて、ベルト厚を測定すると共に、下記のベルト反り試験、重量測定試験、耐久走行試験を行った。

（ベルト反り試験）
ベルト反り試験では、実施例、比較例、参考例の各シームレスベルトについて、シームレスベルトの内周面が接地するように平らな場所に置き、接地面からのシームレスベルトのベルト幅方向の端部の高さを測定し、その最大値をベルト反りとした。

（重量測定試験）
重量測定試験では、図８に示すように、実施例、比較例、参考例の各シームレスベルトについて、周長方向の複数個所で周長方向に長さ３ｍｍのサンプルＳを切り出し、各サンプルＳの重量を測定した。重量のばらつきの振れ幅（％）は、測定した各サンプルＳの重量の最大値と最小値の差を、全サンプルＳの重量の平均値で除すことにより求めた。

（耐久走行試験）
耐久走行試験では、図９に示すように、実施例、比較例、参考例の各シームレスベルトについて、１つの駆動プーリ５１と４つの従動プーリ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを備える試験用ベルトコンベア５０を用い、巻回されたシームレスベルト１に従動プーリ５２ｄでベルト張力を付与した。ここで、駆動プーリ３１の直径は３０ｍｍ、従動プーリ３２ａ、３２ｄの直径は２０ｍｍ、従動プーリ３２ｂ、３２ｃの直径は２５ｍｍとした。試験される各シームレスベルト１のベルト張力は４．０ｋＮ／ｍ、走行速度は１００ｍ／ｍｉｎとした。そして、実施例、比較例の各シームレスベルトについて、それぞれのプーリで２００万回屈曲されるまで走行した。ここで、ベルトコンベア３０は駆動プーリと従動プーリを合わせて５つのプーリを備えているので、シームレスベルト１は１回の周回で５回屈曲され、４０万回の周回で２００万回屈曲される。また、参考例の各シームレスベルトについては、走行させて蛇行が発生するかどうかを観察した。

実施例、比較例、参考例の各シームレスベルトの芯体及び接着剤の構成と、ベルト厚の測定結果と、ベルト反り試験、重量測定試験、及び、耐久走行試験の結果を表１に示す。

表１に示す結果から、ベルト反り測定試験では、芯体が２層構造である比較例２のシームレスベルトは、ベルト反りが８．０ｍｍと非常に大きい。これに対して、実施例１〜３、比較例１、３、４、参考例１〜３のシームレスベルトでは、ベルト反りがほとんど見られなかった。

また、重量測定試験の結果では、芯体に織布を用いた比較例４のシームレスベルトは、ばらつきの振れ幅が４４％と非常に大きい。これに対して、芯体に寒冷紗を用いた実施例１〜３及び参考例１〜３、横編布を用いた比較例１〜３のシームレスベルトは、ばらつきの振れ幅が１０％以下と小さくなっている。

また、耐久走行試験の結果では、実施例１〜３および比較例２、４のシームレスベルトは、２００万回の屈曲回数まで異常が発生せず、十分な耐久性を備えている。

また、耐久走行試験の結果では、参考例１〜３のシームレスベルトは蛇行が発生している。尚、参考例１〜３のシームレスベルトは、蛇行が発生しているが、搬送ベルトの使用に支障が出ない程度の範囲内であった。
［考察］
上述の試験より、以下のことが明らかになった。

ベルト反り試験では、ベルト反りが、２層構造である比較例２のシームレスベルトが大きく、３層構造の実施例１〜３、比較例３、及び参考例１〜３のシームレスベルト、及び、１層構造である比較例１、４のシームレスベルトは低いことが明らかとなった。これは２層構造のシームレスベルトは、張力を付与して巻き付けた巻糸より横編布が引っ張られてしまうためだと考えられる。

重力測定試験では、比較例４のシームレスベルトが特に大きく、搬送物の秤量値に無視できない誤差が生じているのに対して、実施例１〜３、比較例１〜３、参考例１〜３のシームレスベルトが１０％以下であり、搬送物の秤量値に無視できない誤差が生じにくいことが明らかになった。これは、比較例４のように、織布のみを用いた１層構造のシームレスベルトは、周長方向で周期的に重さの異なる部分があるからである。また、比較例１〜３のように、編布で芯体が形成されているシームレスベルトは、周長方向で周期的に重さの異なる部分が少ないと考えられるからである。また、実施例１〜３及び参考例１〜３のように、織布である布帛と巻糸と布帛を積層して芯体を形成した３層構造のシームレスベルトが、布帛と巻糸と布帛を積層することによって、周長方向で周期的に重さの異なる部分が相殺されて、ベルト周長方向で重さのばらつきを低減できているからであると考えられる。

また、重力測定試験では、特に、実施例１〜３のシームレスベルトが３％以下であり、参考例１〜３のシームレスベルトよりも特に小さいことが明らかになった。これは、１軸の成形機で巻糸を巻き付けて芯体を形成する方が、２軸の成形機で巻糸を巻き付けて芯体を形成するよりも、ベルト周長方向で重さのばらつきをより低減できているからであると考えられる。

耐久走行試験では、実施例１〜３および比較例２、４のシームレスベルトは、２００万回の屈曲回数まで異常が発生せず、十分な耐久性を備えているのに対して、比較例１、３のシームレスベルトは、十分な耐久性を備えていないことが明らかになった。これは、比較例１のように、横編布のみを用いた１層構造のシームレスベルトに破断が発生してしまうのは、横編布は織布に較べて引裂強度が低いので、周長方向の引裂強度を十分に確保できないためであると考えられる。また、比較例３のように、芯体を横編布と巻糸と横編布を積層して形成した３層構造のシームレスベルトに亀裂が発生してしまうのは、引裂強度は確保できるものの、曲げ剛性が高くなり過ぎて、小径のプーリに沿って小さな曲率半径で屈曲する屈曲性を十分に確保できないためであると考えられる。

更に、耐久走行試験では、実施例１〜３のシームレスベルトが蛇行していないのに対して、参考例１〜３のシームレスベルトが蛇行していることが明らかになった。これは、１軸の成形機で巻糸を巻き付けて芯体を形成したシームレスベルトの方が、２軸の成形機で巻糸を巻き付けて芯体を形成したシームレスベルトよりも、張力や巻きピッチのばらつきを低減し、均等に巻糸２ｂを巻き付けることができており、ベルト周長方向で重さのばらつきをより低減できているためであると考えられる。

以上より、１軸の成形機を用いて、布帛と巻糸と布帛を積層して芯体を形成した３層構造のシームレスベルトが、周長や糸の種類の変更が容易で、周長方向で重さのばらつきを抑えつつ、屈曲性を確保すると共に、ベルトの反りを防止できることが明らかとなった。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及び実施例に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態及び実施例の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

本発明を利用すれば、周長や糸の種類の変更が容易で、ベルト周長方向で重さのばらつきを抑えつつ、屈曲性を確保すると共に、ベルトの反りを防止することができるシームレスベルト、シームレスベルトの芯体の製造方法、並びに、シームレスベルトの芯体の製造方法に用いられる成形機を提供することができる。

１ シームレスベルト
２ 芯体
２ａ 布帛
２ｂ 巻糸
３ 接着層
４ カバー層
５ａ 経糸
５ｂ 緯糸
１０ ベルトコンベア
２１ ロール
３０ 成形機
３１ 駆動軸
３２ 支持体
４０ 給糸装置

Claims (8)

1. ベルトコンベアの搬送ベルトに使用され、継目のない無端帯状の芯体を有するシームレスベルトであって、
   前記芯体を、経糸と緯糸を交差させて空隙を有するように織られた無端帯状の織布からなる内周側の布帛と、前記布帛の外周面にベルト幅方向に一定ピッチでベルト周長方向に巻き付けた巻糸と、前記巻糸上に被覆した前記織布からなる外周側の布帛とを積層した３層構造で形成し、
   前記空隙を介して前記布帛の内周面と外周面を接着層で覆い、前記接着層で覆われた前記芯体の外周面をカバー層で被覆したことを特徴とするシームレスベルト。
2. 前記布帛は、空隙率が７０〜９０％であることを特徴とする請求項１に記載のシームレスベルト。
3. 前記シームレスベルトの周長方向各部位における重量のばらつきの振れ幅が、周長方向全長の平均重量の１０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のシームレスベルト。
4. 前記布帛を、１本当たりの糸番手が５〜６０番手の紡績糸で製織することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシームレスベルト。
5. 前記巻糸は、フィラメント糸であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のシームレスベルト。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のシームレスベルトの芯体の製造方法であって、
   支持体の両端部に平行に配置されて、前記支持体に回転可能に保持された２本のロール間に前記内周側の布帛を巻回させる工程と、
   前記２本のロールを同じ方向に回転させながら、前記内周側の布帛の外周面に接着剤を塗布する工程と、
   前記２本のロールの軸に平行する前記２本のロール間の中央を軸として配置された駆動軸により前記支持体を回転させながら、張力を付与した前記巻糸を、前記内周側の布帛の外周面にベルト幅方向に一定ピッチでベルト周長方向に巻き付ける工程と、
   前記巻糸が巻き付けられた前記内周側の布帛の外周面に前記外周側の布帛を巻回させ、前記空隙を介して前記布帛の内周面と外周面に前記接着剤で覆われた接着層を形成する工程と、
   を備えることを特徴とするシームレスベルトの芯体の製造方法。
7. 前記２本のロール間の長さは可変であることを特徴とする請求項６に記載のシームレスベルトの芯体の製造方法。
8. 請求項６または７に記載のシームレスベルトの芯体の製造方法に用いられる成形機であって、
   平行に配置され、回転可能に構成された２本のロールと、
   前記２本のロールを両端部に保持しつつ、前記２本のロール間の長さを伸長可能に構成された支持体と、
   前記２本のロールの軸と平行する前記２本のロール間の中央を軸として、前記支持体を回転可能に設置された駆動軸と、
   前記２本のロールに隣接して前記２本のロールの軸と平行に移動可能に設置され、前記２本のロールに前記巻糸に張力を付与しつつ給糸する給糸装置と、を備えることを特徴とする成形機。