WO2015174480A1 - 無端状平ベルトおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

　内部ゴム層（１）と、この内部ゴム層（１）内に埋設されかつベルト幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回されたコード心線（１１）と、内部ゴム層（１）に貼付された補強布（２）とを備えた無端状平ベルトであって、コード心線がポリアミド繊維からなり、さらに補強布（２）は両端が接着または縫合によって接合されて無端状に形成されている。補強布（２）の内部ゴム層（１）に貼付された面と反対側の面には表面ゴム層（３）が貼付されている。

Description

無端状平ベルトおよびその製造方法

　本発明は、例えば、紙管巻き用ベルトのような、ねじれ走行する用途等に使用される無端状平ベルトおよびその製造方法に関する。

　従来、高速伝動用ベルトとして使用されている平ベルトには、ポリアミドフィルムを心体とした帯状のベルトの両端をスカイバー継手、フィンガー継手等の継手形状に加工した後、接着剤や熱接着を用いて一体に接着して無端状ベルトとするのが一般的である。
　しかしながら、接着剤は通常、柔軟性が乏しいので、継手部でベルトが部分的に硬くなり、その部分に応力が集中しやすく、そのためベルトの耐久性、特に耐屈曲性が低下しやすくなり、短期間で継手部に亀裂が発生したり、ベルトが破断に至ってしまうケースが発生してしまう。

　紙管の製造においては、図１４に示すように、紙テープ４１をマンドレル４２に螺旋状に巻き付けて製造される。マンドレル４２に巻き付けられた紙テープ４１は，平ベルト４３により軸方向に搬送される（特許文献１）。平ベルト４３は、強くねじられて、接着剤の塗布された紙管の原紙を圧着させて送り出す機能を有する。
　このように、紙管の製造に用いられる平ベルト４３は、強くねじられながら紙テープに巻き付けて圧着しながら高速走行する。そのため、ベルトの中央部と側端部の伸び率が異なり、側端部の伸び率が中央部よりも大きいために負荷がかかり、継手部が破断に至ってしまうことがある。

　また、紙管の製造に用いられる平ベルトは、紙管に対してある一定角度で巻き付けて、紙管に圧着させながら走行させなければならない。そのため、巻付きの圧力にムラが発生しやすい。また、圧力ムラをなくすためにベルト張力をさらに上げて高圧着させると、ベルトが偏摩耗により短寿命化し、場合によっては破断してしまうケースも発生する。さらにはベルト張力をあげることで機械側への負荷が増大し、例えば紙テープを巻くマンドレルにベルトが強く巻き付けられているため、マンドレルが早期摩耗して、紙管不良が発生したり、短期間にマンドレルの交換が必要となったりする。また、ベルトを強く巻くことにより消費電力も増大し、ランニングコストもかかってしまう。さらに、ベルトを単純に柔らかくして巻き付けを良くしても、強くねじられている為、ベルト変形量が大きくなってベルト同士が擦れることで偏摩耗し、短寿命に至ってしまう。

　一方、継手部がない無端平ベルトがあり、従来の製法として、補強布の両端を繋ぎ合せてベルト寸法に応じた円筒状金型外面に被せ、これにコード心線を巻き掛け、さらにゴムシート等を被せて加硫成形させる方法で行われている。無端平ベルトは、ベルト自体に継手がなく、耐屈曲性にも優れるといった利点がある。
　しかし、無端平ベルトを、前記した紙管巻機のように、ねじれ走行する用途で使用した場合には、ベルトの中央部と側端部の伸び率の差により、側端部が中央部よりも大きく伸びる、いわゆる片伸びが発生して、ベルトが波打ったように変形しやすい。上記のような片伸びが発生すると、ベルトの幅方向に均一に張力をかけることができず、紙管の原紙への巻き付け力が不均一になったり、ベルト走行が不安定になったりするという問題がある。

　また、無端状平ベルトの製法として、円筒状金型外面に材料を積層してベルト成形しているため、ベルト周長は金型周長に依存し、各周長に対して円筒状金型を所有する必要がある。特許文献２，３には、筒状横編布（丸編布）を２本のロール間に伸長状態で巻き掛け、ベルト幅方向に一定のピッチでコード心線を巻いて、一体に接着した無端ベルトが開示されている。補強布の繋ぎ合わせ部がないため、前記したような問題が発生しない。しかし、この方法では、ベルト周長は、使用する筒状横編布の周長によって決まるため、長さの異なる種々の無端状平ベルトを製造することが困難である。特に周長の長いベルトを作製することは困難であった。
　一方、例えば、紙管巻機のような用途では、ベルトの周長が長いもので７～９ｍ程度まであり、継手がなく、片伸びしないベルトが求められている。

実公平６－２７８６５号公報 特開２００５－３１４８５０号公報 特開２０１３－１８０８３２号公報

　本発明の主たる課題は、ベルトのねじれ走行時にベルトの側端部にかかる負荷によるベルトの破断や片伸びを抑制し、ベルト張力および走行性を安定化させた無端状平ベルトを提供することである。
　本発明の他の課題は、ベルト圧着時の圧力ムラによる接着不良や、圧力ムラをなくすために高圧着させることによってひき起こされる機械への高負荷、ベルトの摩耗量増加、破断による短寿命化等を抑制することができる無端状平ベルトを提供することである。
　本発明のさらに他の課題は、円筒状金型を使用せず、周長の長いベルトであっても容易に作製することができる無端状平ベルトの製造方法を提供することである。

　本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
　本発明の一実施形態に係る無端状平ベルトは、内部ゴム層と、この内部ゴム層内に埋設されかつベルト幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回されたコード心線と、前記内部ゴム層に貼付された補強布とを備え、コード心線がポリアミド繊維からなり、さらに前記補強布は、両端が接着または縫合によって接合されて無端状に形成されている。この平ベルトは、例えばねじられた状態で走行する用途等に使用される。
　本発明の他の実施形態に係る無端状平ベルトは、内部ゴム層と、この内部ゴム層内に埋設されかつベルト幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回されたコード心線と、前記内部ゴム層に貼付された補強布とを備え、前記コード心線の引張弾性率が１０～２００ＭＰaであり、かつ、前記補強布のベルト周方向の引張弾性率が０．００１～５ＭＰa、ベルト幅方向の引張弾性率が１０ＭＰa以上である。
　本発明の一実施形態に係る無端状平ベルトの製造方法は、補強布の表面にゴムシートを貼付するか、あるいは補強布の表面に液状ゴムを塗布乾燥させ、補強布の表面に内部ゴム層を形成する工程と、前記補強布の両端を接着または縫合して無端状にする工程と、無端状にした前記補強布の表面にコード心線を補強布の幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回し前記内部ゴム層内に埋設して補強布と内部ゴム層との積層体を得る工程と、前記積層体を加熱加圧して加硫成形を行う工程とを含み、コード心線がポリアミド繊維からなる。
　本発明の他の実施形態に係る無端状平ベルトの製造方法は、補強布の表面にゴムシートを貼付するか、あるいは補強布の表面に液状ゴムを塗布乾燥させ、補強布の表面に内部ゴム層を形成する工程と、前記補強布の両端を接合して無端状にする工程と、無端状にした補強布の表面にコード心線を補強布の幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回し、前記内部ゴム層内に埋設して、補強布と内部ゴム層との積層体を得る工程と、前記積層体を加熱加圧して加硫成形を行う工程とを含み、前記コード心線の引張弾性率が１０～２００ＭＰaであり、かつ、前記補強布のベルト周方向の引張弾性率が０．００１～５ＭＰa、ベルト幅方向の引張弾性率が１０ＭＰa以上である。

　本発明の一実施形態に係る無端状平ベルトによれば、内部ゴム層内に埋設されるコード心線にポリアミド繊維を用いたことにより、ねじれ走行時のベルトの側端部にかかる負荷によるベルトの破断や片伸びを抑制し、ベルト張力および走行性を安定化させることができ、ベルトの長寿命化が可能となる。
　本発明の他の実施形態に係る無端状平ベルトによれば、コード心線の引張弾性率が１０～２００ＭＰaで、かつ、補強布のベルト周方向の引張弾性率が０．００１～５ＭＰa、ベルト幅方向の引張弾性率が１０ＭＰa以上であるので、紙管巻き用ベルトのような、ベルトをねじりながら巻き付けて送り出す用途において、ねじりに対するベルト幅方向の剛性が保持されつつ、巻付き圧力を均等化でき、低張力でも安定に送り出すことができるとともに、ベルトの高寿命化、省電力化にもつながる。
　上記の無端状平ベルトの製造方法によれば、あらかじめ補強布の両端を無端状にすることにより、従来のように円筒状金型を使用することなく、ベルトの周長の長さを自由に設計でき、周長の長いベルトであっても容易に作製することができる。

　　図１は、本発明の一実施形態に係る無端状平ベルトを示す概略横断面図である。
　　図２は、本発明の他の実施形態に係る無端状平ベルトを示す概略横断面図である。
　　図３は、本発明のさらに他の実施形態に係る無端状平ベルトを示す概略横断面図である。
　　図４は、本発明の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。
　　図５(ａ)～（ｃ）は本発明における補強布の接合工程を示す説明図である。
　　図６は、本発明における補強布の継手部形状を示す斜視図である。
　　図７(ａ)～（ｅ）は本発明における補強布の他の継手形状を示す斜視図である。
　　図８は、糸を使った補強布の縫合による継手形状を示す説明図である。
　　図９は、本発明におけるコード心線の巻き掛け工程を示す説明図である。
　　図１０は、実施例におけるベルト巻き付け圧着試験の方法を示す概略斜視図である。
　　図１１は、ベルト巻き付け圧着試験におけるベルトの疑似紙管への巻き付け角度を示す概略斜視図である。
　　図１２（ａ）はベルト巻き付け圧着試験における圧力分布の測定点を示す概略斜視図、図１２（ｂ）は測定結果の一例を示す図である。
　　図１３は、実施例および比較例の試験結果を示す図である。
　　図１４は、紙管の製造例を示す概略図である。

　以下、本発明の実施形態に係る無端状平ベルトを、図１を参照して説明する。図１に示す無端状平ベルト１５は、無端状平ベルト１５の幅方向（矢印ｗで示す）に所定のピッチで螺旋状に巻回されたコード心線１１を埋設した内部ゴム層１と、この内部ゴム層１の片面に貼付された補強布２と、補強布２が貼付されていない内部ゴム層１の片面、および補強布２における内部ゴム層１に貼付された面と反対側の面にそれぞれ貼付された表面ゴム層３とからなる。
　図２に示す無端状平ベルト１６は、表面ゴム層３が内部ゴム層１の片面にのみ貼付された他は上記無端状平ベルト１５と同様の構造を有する。
　図３に示す無端状平ベルト１７は、コード心線１１を埋設した内部ゴム層１の両面に補強布２、２’を貼付し、この補強布２の内部ゴム層１と反対側の面にそれぞれ表面ゴム層３を貼付した構造を有し、その他は上記無端状平ベルト１５と同様の構造を有する。この例では、コード心線１１を中心として対称性を有するように、コード心線１１を埋設した内部ゴム層１の両面に補強布２、２’および表面ゴム層３が積層されている。

（内部ゴム層１）
　内部ゴム層１は、補強布２の片面にゴムシートを貼り合わせるか、あるいは液状ゴムを補強布２の面に塗布乾燥させることにより形成され、内部にコード心線１１が埋設される。
　このような内部ゴム層１の材質としては、例えば、ニトリルゴム、カルボキシル化ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、アクリルゴムからなる群より選択される少なくとも１種が挙げられる。この内部ゴム層１の厚さは０．１～２．０ｍｍであるのがよい。

（コード心線１１）
　前記内部ゴム層１中には、ベルトの長さ方向にコード心線１１が埋設される。このコード心線１１は、ベルトの幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回される。コード心線１１は、ベルト走行時の斜行抑制のために、Ｓ撚に撚られたコード心線１１ａとＺ撚に撚られたコード心線１１ｂとを交互に配列するのが好ましい。
　コード心線１１の材質としては、ポリアミド繊維が使用される。ポリアミド繊維としては、例えばポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０等ある。このようにコード心線１１の材質としてポリアミド繊維を使用するのは、ポリアミド繊維は他の繊維よりも永久伸びが低いために、ねじれ走行時にベルト側端部にかかる負荷に対して片伸びや破断を抑制するのに好適であるためである。
　コード心線１１としては、例えばポリアミドの長繊維からなる糸か、ポリアミドの長繊維または短繊維を引き揃えて撚りをかけた撚糸が挙げられる。後者の撚糸の場合、コード心線１１は、実質的にポリアミド繊維から構成されていればよく、ポリアミド繊維の性能を損なわない範囲で他の繊維、例えばポリエステル繊維等を含んでいてもよい。コード心線１１の太さは、長繊維または短繊維を引きそろえて撚りをかけた撚糸として、通常４７０～２５２００ｄｔｅｘ、好ましくは８８０～１８８００ｄｔｅｘであるのがよい。

（補強布２）
　補強布２は、ベルトに耐久性を付与するものである。このような補強布２は、前記内部ゴム層１の少なくとも片面に貼付されるものである。補強布２の材質としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維、綿などの織布や編布が挙げられる。後述するように、少なくとも片面の補強布２は、両端がフィンガー継手等により接合されている。

（表面ゴム層３）
　表面ゴム層３は、無端状平ベルト１５の表面において、ベルトと搬送物や動力伝達装置との間で安定した伝達能力を持つ摩擦伝動に適したものが好ましい。このような表面ゴム層３の材質としては、例えばニトリルゴム、カルボキシル化ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、アクリルゴム、シリコンゴムなどが挙げられる。表面ゴム層３の厚さは０．１～１０ｍｍ、好ましくは０．１～５ｍｍ、より好ましくは０．２～３ｍｍであるのがよい。

　前記表面ゴム層３は、搬送物との摩擦係数の低下を防止するため、表面に微細な凹凸形状のパターン（いわゆる目付形状のパターン）が形成されていてもよい。
　前記表面ゴム層３の表面に設けられる上記パターンは、加硫成形時に形成することができるが、加硫前または加硫後であってもよい。形成方法としては、例えば、未加硫の状態の前記表面ゴム層３の表面に布パターン素材を載置し、ついで加圧加硫して前記布パターン素材を前記表面ゴム層３の表面に強く押し付け、そのまま加硫をすすめて加硫完了後に前記布パターン素材をはがすことで布パターンの凹凸を表面ゴム層３の表面に設けることができる。

　次に、本発明の無端状平ベルトの製造方法を、図面を参照して詳細に説明する。

　本発明の一実施形態に係る無端状平ベルト１５の製造方法は、図４に示すように、下記工程（Ｉ）ないし（Ｖ）を含み、工程（Ｉ）～（Ｖ）の順で行う。
　（Ｉ）補強布２にゴムシートを貼付または液状ゴムを塗布乾燥する補強布処理工程
　（ＩＩ）両端部にそれぞれ互いに対応する凸部と凹部とを形成する補強布２の打ち抜き加工工程
　（ＩＩＩ）補強布２を無端状にする両端接着工程
　（ＩＶ）無端状にした補強布２の表面にコード心線１１を巻き掛けて積層体を得る巻き掛け工程
　（Ｖ）積層体を加熱加圧して加硫成形を行う工程

＜工程（Ｉ）＞
　図５（ａ）に示すように、帯状の補強布２の表面にゴムシートを貼付するか、あるいは液状ゴムを塗布乾燥させた後、所定の長さに切断する。ゴムシートの貼付は、接着剤を使用してもよく、あるいは加熱加圧による接着でもよい。使用するゴムシートの厚さまたは液状ゴムの塗布量は、形成される内部ゴム層２の厚さに応じて調整する。

＜工程（ＩＩ）＞
　図５（ｂ）に示すように、補強布２のそれぞれの端面同士の凹凸部が嵌合して接着される、いわゆるフィンガー継手形状４の凸部４ａと凹部４ｂを形成するために、補強布打ち抜き加工を行う。フィンガー継手形状４では、補強布２の一端にベルトの長手方向に突出する複数の略二等辺三角形の凸部４ａが幅方向に連続して鋸刃状に形成され、他端に凸部４ａに対応する形状の凹部４ｂを設けた形状を有する。
　図６は、このようにして接合された継手形状を示している。図６に示す凸部４ａと凹部４ｂの幅Ｗは、通常５～１００ｍｍ、好ましくは１０～３０ｍｍであり、長さＬは、通常１０～２００ｍｍ、好ましくは５０～１５０ｍｍであるのがよい。
　また、図６に示すフィンガー継手形状では、継手は補強布２の長さ方向に直交して形成されているが、図７（ａ）に示すように、補強布２の長さ方向に対して傾斜して形成されたフィンガー継手形状（矢印Ｆ１で示す）であってもよい。またフィンガー継手形状は、前記した凸部４ａや凹部４ｂが二等辺三角形以外の形状、例えば図７（ｂ）～（ｅ）に矢印Ｆ２～Ｆ５で示すような、四角形、略半円形、台形、凸形等の凹凸形状であってもよい。

　前記補強布２にフィンガー継手形状４を形成する方法としては、打ち抜き加工が挙げられるが、切削加工にて形成してもよい。

＜工程（ＩＩＩ）＞
　図５（ｃ）に示すように、フィンガー継手形状４で嵌合された補強布２の継手部をプレス機５にて加熱加圧し、両端を接着させて無端状にする。

　なお、接着でなく、図８に示すように、糸１０a、１０ｂで補強布２の両端１２a、１２ｂを縫合してもよい。図８は。ミシンによる縫合状態を示しており、一方が上糸１０aで、他方が下糸１０ｂとなり、これらの糸１０a、１０ｂを絡ませることにより、補強布２の両端１２a、１２ｂをしっかりと接合することができる。なお、下糸１０ｂにおいて、補強布２の裏側に位置しているために見えない部位は破線で示している。補強布２の両端１２a、１２ｂは、図８に一点鎖線で示すように、互いに突き合わせた状態で縫合されているか、ないしは隙間がある状態で縫合してもよい。
　また、接着と縫合を併用してもよい。例えば、図６または図７に示すようにして補強布２の両端１２a、１２ｂを接合した後、接合箇所を図８に示すように糸１０a、１０ｂで縫合してもよい。

＜工程（ＩＶ）＞
　図９に示すように、無端状の補強布２を、駆動プーリ７ａと受動プーリ７ｂの少なくとも２軸からなるコード巻き装置７に巻き掛けて適正な張力を与えながら、コード張力制御装置６にて張力を制御したコード心線１１を、補強布２の幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻き回す（ワインディング加工）。これにより、コード心線１１は補強布２に巻き付けられて、補強布２と内部ゴム層１とコード心線１１からなる積層体２０を得る。この積層体２０は、内部ゴム層１の両面に補強布２を設けるものであってもよい。

　前記コード心線１１は、Ｓ撚に撚られたコード心線１１ａとＺ撚に撚られたコード心線１１ｂとが交互に補強布２の幅方向に配列されるように巻き付けるのが、ベルトの斜行を防止するうえで好ましい。
　また、無端状の補強布２の周長が長い場合、コード巻き装置７の駆動プーリ７ａと受動プーリ７ｂとの間に１または２以上のガイドローラ（図示せず）を設けて、行程を長くすればよい。

＜工程（Ｖ）＞
　積層体２０の両面に、表面ゴム層３形成用のシート状のゴム素材を重ね合わせ、加熱加圧して、内部ゴム層１および表面ゴム層３の加硫成形を同時に行う。ゴム素材の重ね合わせと、加硫成形とは、連続的に行うようにしてもよい。かくして、図１に示す無端状平ベルト１５が得られる。
　また、積層体２０の片面のみに、表面ゴム層３形成用のシート状のゴム素材を重ね合わせ、加熱加圧すると、図２に示す無端状平ベルト１６が得られる。
　さらに、図９に示す工程（ＩＶ）において、コード心線１１を、補強布２の幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けた後、内部ゴム層１の補強布２を貼付した面とは反対面に他の補強布２’を貼付し、それら補強布２、２’の外面に表面ゴム層３を形成すると、図３に示す無端状平ベルト１７が得られる。

　次に、本発明の別の実施形態を説明する。この実施形態に係る無端状平ベルトは、コード心線の引張弾性率が１０～２００ＭＰaであり、かつ、補強布のベルト周方向の引張弾性率が０．００１～５ＭＰa、ベルト幅方向の引張弾性率が１０ＭＰa以上である。その他は、前述の実施形態と同様である。

　コード心線は、引張弾性率が１０～２００ＭＰa、好ましくは２０～１００ＭＰaである。コード心線１１の引張弾性率が上記範囲内にあると、ベルトの周方向の伸びが抑制され、ひねり走行に対する耐久性に優れる。一方、コード心線１１の引張弾性率が上記範囲を下回る場合は、ベルト張力が低くなり、例えば紙管を送り出す伝達能力を満たすことができなくなる。逆に上記範囲を超える場合は、ひねりによるベルト幅方向の張力差が大きくなるため、巻付き圧力が不均一となり圧着がうまくできなくなり、高圧着させる必要が生じ、短期間でベルト幅方向の永久伸びの差が生じやすく、圧着不良に繋がるため、好ましくない。
　コード心線１１の太さは、長繊維または短繊維を引きそろえて撚りをかけた撚糸として、通常４７０～２５２００ｄｔｅｘ、好ましくは８８０～１８８００ｄｔｅｘであるのがよい。
　コード心線としては、例えばポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ビニロン等の繊維が単独または混合して使用される。ポリアミド繊維としては、例えばポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、及びこれらの共重合等のポリアミド繊維や他のポリマーとブレンドすることでも形成される。またＰＢＴ、ＰＴＴ、ビニロンも他の材料とのブレンドすることも可能である。また、ＰＡ、ＰＢＴ、ＰＴＴまたはビニロンの繊維は、性能を損なわない範囲で他の繊維を含有していてもよい。
　コード心線には、例えば、長繊維からなる糸か、長繊維または短繊維を引き揃えて撚りをかけた撚糸が使用される。

　補強布は、ベルト周方向の引張弾性率が０．００１～５ＭＰa、好ましくは０．０１～３ＭＰaである。また、補強布２のベルト幅方向の引張弾性率は、１０ＭＰa以上、好ましくは２０～１００ＭＰaである。このように補強布はベルト周方向に伸縮性を有すると共に、ひねりに対するベルト幅方向に剛性が保持され、巻き付き圧力を均等化できる。
　補強布のベルト周方向に、前記した引張弾性率で表される伸縮性を付与するには、例えばベルト周方向に加工糸が用いられる。加工糸とは、一般に、フィラメ ント糸に細かい捲縮を与え、その捲縮を熱処理によって固定し、伸縮性とかさ高性を与えた糸をいう。材料としては、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド等の繊維糸が使用できる。また他に伸縮性を有する糸材料として、カバードヤーンとして、ウレタン弾性糸、ポリエーテル・エステル系高弾性糸、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）等が使用できる。
　ベルト幅方向に前記した引張弾性率を付与する補強布２の材料としては、例えばポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ガラス繊維、綿糸、ビニロン繊維、及びポリケトン繊維から成る群より選択される少なくとも１つの材料から形成される。これらの繊維のフィラメント糸に捲縮を与えないか、あるいはわずかに捲縮を与えた状態で使用される。

　以下、実施例を挙げて本発明の無端状平ベルトおよびその製造方法を説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
　ポリエステル帆布（補強布）に厚さが０．４ｍｍのニトリルゴムシートを貼付した後（図５（ａ）参照）、鋸刃状に打ち抜き加工して、それぞれ凸部と凹部とを形成し（図５（ｂ）参照）、前記凸部を凹部の内部に配置させて１００℃でプレス加工を行い（図５（ｃ）参照）、図６に示すような幅Ｗが１５ｍｍ、長さＬが７０ｍｍのフィンガー継手形状で接着された無端状の帆布を形成した。
　次に、図９に示すようなコード巻き装置７の駆動プーリ７ａと受動プーリ７ｂに無端状の帆布を巻き掛け、コード心線として４７０ｄｔｅｘのポリアミド４６長繊維を引き揃えて５６００ｄｔｅｘとして撚りをかけた撚糸を用い、コード心線の張力制御装置にて張力制御しながら、無端状の帆布のニトリルゴムシート中に螺旋状に埋没させた後、外面にポリアミド帆布（補強布）を巻き付けて、積層体を得た。
　次に、積層体の両面に、カルボキシル化ニトリルゴムのシートを貼付して加硫成形を行い、図３に示すような構造を有する厚さ３.２ｍｍ、周長１５００ｍｍの無端状平ベルトを得た。

（実施例２）
　コード心線として５６００ｄｔｅｘのポリアミド６６繊維を用いた他は、実施例１と同様にして、図３に示すような構造を有する厚さ３.２ｍｍ、周長１５００ｍｍの無端状平ベルトを得た。

（実施例３）
　図８に示すように、ポリエステル帆布（補強布）の両端を互いに突き合わせた状態で縫合させた。その他は、実施例２と同様にして、図３に示すような構造を有する厚さ３.２ｍｍ、周長１５００ｍｍの無端状平ベルトを得た。

（比較例１）
　コード心線として５０００ｄｔｅｘのポリエステル繊維を用いた他は、実施例１と同様にして、図３に示すような構造を有する厚さ３.２ｍｍ、周長１５００ｍｍの無端状平ベルトを得た。

＜ねじり走行試験＞
　２３℃、５４％ＲＨの環境下で、無端状平ベルトを、径がφ１５０ｍｍの駆動プーリと従動プーリとに３６０°ねじって巻き掛けした。このときの取付伸長率は、ベルト幅方向の中央部で２％、側端部で３％であった。ついで、７００ｍ/分で７０時間走行させた後、ベルトの中央部と側端部における永久伸びの差を測定した。また、走行後の片伸び状態をベルトの外観観察から評価した。
　永久伸び（％）は、下記の式から求めた。
[｛（走行後のベルト周長）－（走行前のベルト周長）｝/（走行前のベルト周長）]×１００
　試験結果を表１に示す。

　表１に示すように、比較例１のベルトは、ねじり走行試験において、ベルト幅の中央部と側端部との永久伸びの差が大きく、そのため側端部が波打ち変形した片伸びを示した。これに対して、実施例１～３のベルトは、ベルト幅の中央部と側端部との永久伸びの差が比較例１に比べて１/３～１/４であり、側端部に片伸びは見られなかった。

（実施例４）
　補強布の材料としてポリアミド６６長繊維を用い、ベルト周方向に２２０ｄｔｅｘの加工糸を７１本/２５ｍｍ、ベルト幅方向に２３５ｄｔｅｘの糸を１０８本/２５ｍｍの糸密度で織った帆布を補強布として使用した。次に、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）シートを貼付した後、帆布の両端を突合せて配置し、１００℃でプレス加工を行い、無端状の帆布を形成した。
　次に、図９に示すようなコード巻き装置７の駆動プーリ７ａと受動プーリ７ｂに無端状の帆布を巻き掛け、コード心線として２１００ｄｔｅｘのポリアミド６６長繊維を引き揃えて１２６００ｄｔｅｘとして撚りをかけた撚糸を用い、コード心線の張力制御装置にて張力制御しながら、無端状の帆布のＮＢＲシート中に螺旋状に埋没させた後、外面にポリアミド帆布（補強布）を巻き付けて、積層体を得た。
　次に、積層体の両面に厚さ１ｍｍのＮＢＲシートを貼付して加硫成形を行い、図３に示すような構造を有する厚さ４．６ｍｍ、周長３３００ｍｍの無端状平ベルトを得た。

（実施例５）
　コード心線として１４００ｄｔｅｘのポリアミド６６長繊維を引き揃えて５６００ｄｔｅｘとした糸を使用した他は、実施例３と同様にして、厚さ４．２ｍｍ、周長３３００ｍｍの無端状平ベルトを得た。

（実施例６）
　コード心線として４７０ｄｔｅｘのポリアミド４６長繊維を引き揃えて５６４０ｄｔｅｘとした糸を使用した他は、実施例４と同様にして、厚さ４．２ｍｍ、周長３３００ｍｍの無端状平ベルトを得た。

（比較例２）
　厚さ２．０ｍｍのポリアミドフィルムの両面にそれぞれポリアミド帆布およびＮＢＲシートを順に貼り合せて加硫成形後、両端部を接着剤により接合して、ベルト厚が４．０ｍｍ、幅１１５ｍｍ、周長３３００ｍｍの無端状平ベルトを得た。

＜巻付け圧着試験＞
　図１０に示すように、径が７６．２ｍｍの樹脂管である疑似紙管２１を一対のプーリ２２,２２（径２００ｍｍ）の間に設置し、無端状平ベルト２３をひねって、疑似紙管２１に巻付け、両プーリ２２,２２間に巻き掛けた。このとき、図１１に示すように、疑似紙管２１へのベルト２３の挿入角度θは６０度とした。また、ベルト走行時に疑似紙管２１に加わる圧力の分布状態を計測するために、疑似紙管２１の外周面には、フィルム式圧力分布測定システムＩ-ＳＣＡＮ（タクタイルセンサシステム；ニッタ（株）製）が巻き付けてある。この状態で、室温下、平ベルト２３を静止状態で引張り、疑似紙管２１に加わる圧力分布を計測した。
　圧力分布は、図１２（ａ）に示すように、疑似紙管２１へのベルト２３の入り部（Ｉ）から中間部（ＩＩ）を経て送り部（ＩＩＩ）までの間で計測した。計測した圧力分布状態の一例を図１２（ｂ）に示す。図１２（ｂ）において、ベルト２３内の濃色部Ｃは高圧着部位であり、淡色になるに従って圧力が低下していくことを示している。

＜引張弾性率＞　
　引張弾性率をＪ Ｉ Ｓ Ｌ １０９６ に準拠して測定した。一般に引張弾性率は応力-歪み曲線の比例限度に補助線を引いて、フックの法則に従い、以下の式から求めることができる。
　　Ｅ＝σ/ε　
（Ｅ：引張弾性率（ＭＰa），σ：比例限度の引張強さ（ＭＰa），ε：比例限度の歪み）
　各材料についての比例限度の引張強さσおよび比例限度の歪みεは、引張試験より得られた応力-歪み曲線の０～０．５％伸張率の範囲から求めた。

＜取付ベルト張力＞　
　巻付け圧着試験を行う際に、図１０に示すように、無端状平ベルト２３をねじって、疑似紙管２１に巻付け、両プーリ２２,２２間に巻き掛けて伸張させた状態で、ベルト２３を音波式ベルト張力計（品名U-508：ゲイツ・ユニッタ・アジア（株）製）を、図１０に符号Ｍで示す位置で取り付けてベルト張力を測定した。

　これらの試験結果を図１３に示す。図１３に示すように、比較例２は、濃色で表示される高圧着部位が入り側のベルトに多く存在し、全体として巻付き圧力が均等化されていない。これに対して、実施例４～６では、高圧着部位が少なく、全体として巻付き圧力が均等化されていることがわかる。

　本実施形態に係る無端状平ベルトは、ベルトをねじって走行させて巻き付ける紙管巻機のような用途に適している。

　１　　内部ゴム層
　２　　補強布
　３　　表面ゴム層
　４　　フィンガー継手形状
　４ａ　凸部
　４ｂ　凹部
　１５　無端状平ベルト
　１６　無端状平ベルト
　１７　無端状平ベルト
　１０ａ、１０ｂ　　縫い糸
　１１　コード心線
　２０　積層体
　２１　疑似紙管
　２２　プーリ
　２３　無端状平ベルト
 

Claims (19)

1. 　内部ゴム層と、この内部ゴム層内に埋設されかつベルト幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回されたコード心線と、前記内部ゴム層に貼付された補強布とを備え、コード心線がポリアミド繊維からなり、さらに前記補強布は、両端が接着または縫合によって接合されて無端状に形成されていることを特徴とする無端状平ベルト。
2. 　前記補強布は、一方の端部が、ベルト長手方向に突出する凸部を有すると共に、他方の端部が前記凸部に対応する形状の凹部を有し、前記凸部は、前記凹部の内部に配置されて接着される請求項１に記載の無端状平ベルト。
3. 　前記補強布の片面に前記内部ゴム層が積層された状態で、前記補強布の両端が内部ゴム層と共に接着または縫合によって接合されている請求項１または２に記載の無端状平ベルト。
4. 　前記内部ゴム層における前記補強布が貼付されていない面、または前記補強布における前記内部ゴム層に貼付された面と反対側の面に表面ゴム層が貼付されている請求項１～３のいずれかに記載の無端状平ベルト。
5. 　前記補強布は、内部ゴム層に貼付された面と反対側の面に表面ゴム層が貼付されており、コード心線を中心として対称性を有するように、コード心線を埋設した内部ゴム層の両面に補強布および表面ゴム層がこの順で積層されている請求項１～４のいずれかに記載の無端状平ベルト。
6. 　前記表面ゴム層の表面に微細な凹凸形状が施された請求項１～５のいずれかに記載の無端状平ベルト。
7. 　内部ゴム層と、この内部ゴム層内に埋設されかつベルト幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回されたコード心線と、前記内部ゴム層に貼付された補強布とを備え、前記コード心線の引張弾性率が１０～２００ＭＰaであり、かつ、前記補強布のベルト周方向の引張弾性率が０．００１～５ＭＰa、ベルト幅方向の引張弾性率が１０ＭＰa以上であることを特徴とする無端状平ベルト。
8. 　前記内部ゴム層における前記補強布が貼付されていない面、または前記補強布における前記内部ゴム層に貼付された面と反対側の面に表面ゴム層が貼付されている請求項７に記載の無端状平ベルト。
9. 　前記補強布は、内部ゴム層に貼付された面と反対側の面に表面ゴム層が貼付されており、コード心線を中心として対称性を有するように、コード心線を埋設した内部ゴム層の両面に補強布および表面ゴム層がこの順で積層されている請求項７に記載の無端状平ベルト。
10. 　前記補強布のベルト周方向の糸材料が、伸縮性を有する加工糸または弾性糸である請求項７または８に記載の無端状平ベルト
11. 　前記表面ゴム層の表面に微細な凹凸形状が施され、表面ゴム層の厚みが０．１～５ｍｍである請求項７～９のいずれかに記載の無端状平ベルト。
12. 　紙管巻き用ベルトである請求項１～１１のいずれかに記載の無端状平ベルト。
13. 　補強布の表面にゴムシートを貼付するか、あるいは補強布の表面に液状ゴムを塗布乾燥させ、補強布の表面に内部ゴム層を形成する工程と、
    　前記補強布の両端を接着または縫合して無端状にする工程と、
    　無端状にした前記補強布の表面にコード心線を補強布の幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回し、前記内部ゴム層内に埋設して、補強布と内部ゴム層との積層体を得る工程と、
    　前記積層体を加熱加圧して加硫成形を行う工程と
    を含み、コード心線がポリアミド繊維からなることを特徴とする無端状平ベルトの製造方法。
14. 　前記補強布を無端状にする工程が、前記補強布の両端にそれぞれ互いに対応する形状の凸部と凹部とを形成する工程と、前記補強布の一端の凸部を他端の凹部内に配置し接着して無端状にする工程とを含む請求項１３に記載の無端状平ベルトの製造方法。
15. 　無端状に形成した前記補強布を、少なくとも２つの回転ロール間に巻き掛け、この回転ロールを回転させてコード心線を補強布の幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回する請求項１３または１４に記載の無端状平ベルトの製造方法。
16. 　ベルト表面に表面ゴム層形成用のゴムシートを重ねあわせ、加圧下で加硫成形する請求項１３～１５のいずれかに記載の無端状平ベルトの製造方法。
17. 　補強布の表面にゴムシートを貼付するか、あるいは補強布の表面に液状ゴムを塗布乾燥させ、補強布の表面に内部ゴム層を形成する工程と、
    　前記補強布の両端を接合して無端状にする工程と、
    　無端状にした補強布の表面にコード心線を補強布の幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回し、前記内部ゴム層内に埋設して、補強布と内部ゴム層との積層体を得る工程と、
    　前記積層体を加熱加圧して加硫成形を行う工程と
    を含み、
    　前記コード心線の引張弾性率が１０～２００ＭＰaであり、かつ、前記補強布のベルト周方向の引張弾性率が０．００１～５ＭＰa、ベルト幅方向の引張弾性率が１０ＭＰa以上であることを特徴とする無端状平ベルトの製造方法。
18. 　無端状に形成した前記補強布を、少なくとも２つの回転ロール間に巻き掛け、この回転ロールを回転させてコード心線を補強布の幅方向に所定のピッチで螺旋状に巻回する請求項１７に記載の無端状平ベルトの製造方法。
19. 　ベルト表面に表面ゴム層形成用のゴムシートを重ねあわせ、加圧下で加硫成形する請求項１７または１８に記載の無端状平ベルトの製造方法。

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