JP7128613B2 - 搬送ベルト及び搬送ベルトの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、物を載置して搬送する搬送ベルト及び搬送ベルトの製造方法に関する。

物を搬送するベルトコンベアがあらゆる分野で用いられている。ベルトコンベアの搬送ベルトは、例えば、弾性を有するプラスチックにより構成されており、内部に強度を高める心材が埋め込まれている。搬送ベルトの一方の面には歯が形成されており、この歯がプーリに噛み合わされているので、プーリを回転させることで搬送ベルトを動かすことができ、搬送ベルト上に載置された物を搬送することができる。（例えば、特許文献１参照。）。
軽い物を搬送する場合、物を高速で搬送する場合、及び、搬送ベルトを傾斜させた状態で物を搬送する場合には、物と搬送ベルト表面との摩擦力が十分でないために物が搬送ベルト上を滑ってしまうおそれがある。そこで、搬送ベルトの表面に摩擦力を高める高摩擦布を貼り付けて物との摩擦力を高め、安定した搬送を行えるようにした搬送ベルトが用いられている。

特許第４７０１９５０号公報

しかし、搬送される物との接触により、高摩擦布が搬送ベルトから剥がれてしまうおそれがある。また、高摩擦布の厚さ分だけ搬送ベルトが厚くなるので、プーリの小型化が制限されてしまう。また、高摩擦布を搬送ベルトに貼り付ける手間がかかり、作業効率が低下してしまう。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、従来のような高摩擦布を用いることなく、表面の摩擦力を高めた搬送ベルト及び搬送ベルトの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る搬送ベルトは、物品が載置されるベルト本体と、前記ベルト本体における物品の載置面に設けられたフッ素樹脂層と、を備えることを特徴とする。

また、前記ベルト本体は、熱可塑性樹脂によって形成されていることが好ましい。

また、前記熱可塑性樹脂は、ポリウレタンであることが好ましい。

また、前記フッ素樹脂層は、ポリテトラフルオロエチレンからなることが好ましい。

上記目的を達成するため、本発明に係る搬送ベルトの製造方法は、熱可塑性樹脂によりベルト本体を成形する工程と、前記ベルト本体を成形する際に、フッ素樹脂からなるシートを、成形される前記ベルト本体の一方の面に密着させて表面のフッ素樹脂を前記ベルト本体に転写し、前記ベルト本体とフッ素樹脂層とを一体に成形する工程と、成形後に前記シートを剥がす工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、従来のような高摩擦布を用いることなく、表面の摩擦力を高めることができる。

搬送ベルトがプーリに巻きつけられたベルトコンベアの概略を示す斜視図である。 搬送ベルトの一部の断面図である。 搬送ベルトの押出成形機の概略を示す斜視図である。 搬送ベルトにおける物の載置面の表面粗さを示す粗さ曲線である。 搬送ベルトにおける物の載置面にフッ素樹脂層を形成したときの表面粗さを示す粗さ曲線である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

＜搬送ベルト＞
搬送ベルトの構成について説明する。
図１に示すように、基板やガラス板等の物を搬送するベルトコンベア１００は、プーリ１と、搬送ベルト３と、を備えている。
プーリ１は、主動プーリ１１と、従動プーリ１２と、を備えている。主動プーリ１１は、例えば、モータ（他のアクチュエータでもよい。図示略）に連結された回転軸２１の両端部にそれぞれ設けられている。すなわち、モータの駆動により回転軸２１が軸回りに回転することで主動プーリ１１も軸回りに回転する。従動プーリ１２は、例えば、回転軸２１から離間して平行に配置された回転軸２２の両端部にそれぞれ設けられている。従動プーリ１２は、主動プーリ１１と従動プーリ１２とに架け渡された搬送ベルト３を介して主動プーリ１１の回転が伝達されて軸回りに回転する。
主動プーリ１１及び従動プーリ１２は、ともに外周面に同じピッチで歯１１ａ，１２ａが形成されており、搬送ベルト３の内面に形成された歯３１ａと噛み合うようになっている。

図２に示すように、搬送ベルト３は、ベルト本体３１と、フッ素樹脂層３３と、心材３５と、を備えている。
図１、図２に示すように、ベルト本体３１は、無端状に形成されており、プーリ１に架け渡されている。ベルト本体３１は、プーリ１に架け渡される面（内面）とは反対側の面（載置面）に搬送対象となる物が載置される。ベルト本体３１は、内面にプーリ１の歯１１ａ，１２ａと噛み合う歯３１ａがプーリ１の歯１１ａ，１２ａと同じピッチで全周にわたって形成されている。ベルト本体３１の載置面は、平坦に形成されている。
ベルト本体３１は、熱可塑性樹脂、例えば、ポリウレタンによって形成されている。なお、熱可塑性樹脂は、ポリウレタンに限られるものではなく、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の汎用プラスチック、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等のスーパーエンジニアリングプラスチックを用いてもよい。

図２に示すように、フッ素樹脂層３３は、ベルト本体３１における物の載置面に形成されている。フッ素樹脂層３３は、ベルト本体３１の載置面の全域にわたって形成されている。なお、フッ素樹脂層３３は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から形成されている。なお、フッ素樹脂層３３を形成するフッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に限られるものではなく、搬送される物との接触面積を増やして摩擦力を高めるものであれば、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）等を用いてもよい。

図２に示すように、心材３５は、ベルト本体３１を補強するものであり、ベルト本体３１内に埋設されている。心材３５は、ベルト本体３１の内面に形成されている歯３１ａと物の載置面との間において、フッ素樹脂層３３に対して平行に埋設されている。
心材３５は、ベルト本体３１の強度を高めるため、例えば、鋼製のワイヤーロープ、鋼製の網、織布等が用いられる。なお、心材３５は、線状のものに限らず、網状であってもよいし、板状であってもよい。

＜搬送ベルトの製造装置＞
次に、搬送ベルトの製造装置について説明する。
図３に示すように、搬送ベルト３は、押出成形機５によって製造される。
押出成形機５は、内型となる歯車状の型車５１と、外型となるベルト機構５３と、成形材料を吐出するノズル５５と、を備えている。
型車５１は、外周面に歯５１ａが形成された歯車状の部材である。ここで、歯５１ａのピッチは、ベルト本体３１の歯３１ａのピッチと同じになるように形成されており、ベルト本体３１を成形する内型としての役割を担う。
ベルト機構５３は、三つのプーリ５３ａ，５３ｂ，５３ｃと、これらのプーリ５３ａ，５３ｂ，５３ｃに架け渡される無端状のベルト５４と、を備えており、ベルト５４がベルト本体３１を成形する外型としての役割を担う。
したがって、型車５１とベルト５４との間の隙間が、ベルト本体３１を成形するためのキャビティとなる。

＜搬送ベルトの製造方法＞
次に、押出成形機５を用いた搬送ベルト３の製造方法について説明する。
型車５１とベルト５４を、図中矢印方向にそれぞれ回転させながら、型車５１とベルト５４との間に形成されるキャビティ内に、ノズル５５からベルト本体３１の成形材料であるポリウレタンを吐出していく。また、ポリウレタンの吐出と共に、キャビティ内に心材３５とシート６を挿入する。

ここで、シート６は、フッ素樹脂から形成された離形シートであり、成形されたベルト本体３１の載置面に表面のフッ素樹脂を転写することでベルト本体３１にフッ素樹脂層３３を形成することができる。
なお、心材３５は、ポリウレタンに埋まるように挿入し、シート６は、ポリウレタンとベルト５４との間、すなわち、シート６がベルト５４に接触するように挿入する。

ノズル５５から吐出されたポリウレタンは、型車５１とベルト５４とに挟まれてベルト本体３１として成形され、このベルト本体３１の成形の際に、心材３５がベルト本体３１内に埋設され、ベルト本体３１の一方の面にシート６が密着されることにより、シート６の表面がベルト本体３１の載置面に転写されてフッ素樹脂層３３が一体に形成された搬送ベルト３が成形される。
ここで、搬送ベルト３の成形後、搬送ベルト３は、型車５１とベルト５４による挟み込みから解放され、ポリウレタンに接着しないフッ素樹脂からなるシート６は、ベルト本体３１から剥がれる。
成形された搬送ベルト３は、用途に応じて所定の長さに切断され、端部同士を接着することで無端状の搬送ベルト３が製造される。

以上のように、搬送ベルト３は、ベルト本体３１の載置面側にフッ素樹脂からなるシート６を介在させて成形することにより、表面にほとんど凹凸のないシート６の面の状態をベルト本体３１の載置面に転写し、その結果、フッ素樹脂層３３が形成されるので、ベルト本体３１の載置面の微小な凹凸が均される。よって、図５に示すように、ベルト本体３１の載置面の表面粗さを小さくすることができる。ここで、図４は、ベルト本体３１（ポリウレタン）の表面粗さを計測した粗さ曲線のグラフであり、図５は、ベルト本体３１の載置面に形成されたフッ素樹脂層３３（ポリテトラフルオロエチレン）の表面粗さを計測した粗さ曲線のグラフであり、フッ素樹脂層３３を形成することで表面粗さが小さくなっていることがわかる。これにより、搬送物との接触面積を増やすことができ、従来の高摩擦布と同等の摩擦係数（ベルト本体３１の摩擦係数の約１．７倍）を確保することができる。
よって、従来のように、ベルト本体３１の載置面に高摩擦布を貼り付ける必要がなくなるので、搬送物との接触により、高摩擦布がベルト本体３１から剥がれてしまうおそれもない。さらに、摩擦力を高めることにより、搬送物がずれにくくなるので、搬送速度を上げることもできる。

また、高摩擦布の厚さ分だけ搬送ベルト３が厚くなることもないので、プーリ１の小型化が制限されることもなく、プーリ１の最小歯数の変更も不要となる。
また、高摩擦布をベルト本体３１に貼り付ける工程も不要となるので、搬送ベルト３の製造において作業効率が低下することもない。
また、高摩擦布に比べて、コストの低減を図ることができる。
また、搬送ベルト３の製造において、押出成形機５によって、ベルト本体３１の成形と共にフッ素樹脂層３３をベルト本体３１に形成することができるので、フッ素樹脂層３３を形成するための金型、設備等が不要となり、コストが嵩むこともなく、小ロットの製造も可能となる。
また、搬送ベルト３の製造において、シート６はフッ素樹脂から形成されているので、ベルト本体３１のポリウレタンに接着することはなく、その自重によってベルト本体３１から剥がれるので、成形性もよい。

＜その他＞
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではない。例えば、搬送ベルトは押出成形に限らず、注型成形等、その他の成形方法によって製造してもよい。

１ プーリ
３ 搬送ベルト
５ 押出成形機
６ シート
３１ ベルト本体
３３ フッ素樹脂層
３５ 心材
１００ ベルトコンベア

Claims (3)

1. 熱可塑性樹脂によりベルト本体を成形する工程と、
   前記ベルト本体を成形する際に、押出成形機の型車とベルトとの間に形成されるキャビティ内に、前記熱可塑性樹脂を吐出すると共に前記ベルト本体の表面粗さよりも小さな表面粗さを有するフッ素樹脂からなるシートを前記キャビティ内に挿入し、前記シートを成形される前記ベルト本体の一方の面に密着させて表面のフッ素樹脂を前記ベルト本体に転写し、前記ベルト本体とフッ素樹脂層とを一体に成形する工程と、
   成形後に前記シートを剥がす工程と、
   を有することを特徴とする搬送ベルトの製造方法。
2. 前記熱可塑性樹脂は、ポリウレタンであることを特徴とする請求項１に記載の搬送ベルトの製造方法。
3. 前記フッ素樹脂層は、ポリテトラフルオロエチレンからなることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送ベルトの製造方法。

Images