JPH09159000A - 歯付ベルト駆動装置及び歯付ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯付ベルト駆動装置において、速度変動率を
極小とし、印字精度または搬送精度を向上させると共
に、低軸荷重が要求されるベルトとして、常温、および
低温度においても、起動トルクを小さくし、モータシャ
フトにかかる軸荷重を小さくする。 【解決手段】 歯付ベルト駆動装置において、歯付ベル
ト１のベルト歯部２の単一ピッチ４と、プーリ５のプー
リ溝部６の単一ピッチ８の単一ピッチ差を、−０．０４
ｍｍ〜０ｍｍに限定し、またベルト歯部高さをプーリ溝
部深さと等しいか、大きくし、その比率を１．００〜
１．２０とする。また、歯付ベルト１の心線として、
０．５〜２．０デニールのモノフィラメントからなるア
ラミド繊維を収束したフィラメント群を少なくとも一本
以上束ねて片撚りして得られた直径０．１０〜０．２０
ｍｍのアラミド繊維ロープを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は歯付ベルト駆動装置
及び歯付ベルトに係り、詳しくはプリンター用キャリッ
ジベルト、紙幣搬送用ベルト、カード搬送用ベルト等に
使用する搬送用ベルト駆動装置及び搬送用ベルトであ
り、特に、位置決め精度および低軸荷重が要求され、ま
た低温度においても剛性の低いしなやかな歯付ベルト駆
動装置及び歯付ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリンター用キャリッジベルト、
紙幣搬送用ベルト、カード搬送用ベルトとして使用され
ている歯付ベルトは、ベルト歯の単一ピッチの公差の設
定、又は、プーリ歯の単一ピッチの公差の設定をしてお
らず、ベルトならば、ピッチ周長又は、軸間距離を測定
することによる公差の設定、プーリならば、外径公差を
設定している。そして、ベルトの心線としては、アラミ
ド繊維ロープ又はガラス繊維ロープが使用されており、
アラミド繊維ロープは、例えば特開昭５４−１３５９５
４号公報にも開示されているように、撚り係数１．４〜
２．６、太さ３００〜５００デニールのものからなって
いる。また、別にアラミド繊維ロープとして、原糸を複
数本引き揃えて撚糸し、これに接着処理を施したものが
開発されている。一方、ガラス繊維ロープも接着処理を
施している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の如き従
来のプリンター用キャリッジベルト、紙幣搬送用ベル
ト、カード搬送用ベルトとして使用されている歯付ベル
トは、ベルト歯の単一ピッチと、プーリ溝の単一ピッチ
とのピッチ差を限定しておらないために、ベルト歯とプ
ーリ歯との単一ピッチ差が大きい場合は、かみ合い時の
干渉を生じやすく、これによりベルトに振動が発生し、
ベルト速度に変動が生じ、印字精度又は搬送精度に悪影
響を及ぼす欠点が見られた。

【０００４】しかも、従来のベルトの場合、ベルト歯高
さとプーリ溝深さとは略同じ程度でプーリ溝が比較的深
く形成されているため、ベルトの回転中心線もベルト歯
とプーリ溝とのかみ合い干渉に影響され、図１２に矢示
するようにベルト１の歯がプーリ５の溝に係合して巻き
掛けられた時、ベルト１は若干、折れるような形状を呈
して多角形となり、速度変動率を大ならしめる欠点もあ
った。

【０００５】また、前述の如き従来のアラミド繊維又は
ガラス繊維を用いた歯付ベルトは、高モジュラスが要求
される場合には適しているが、例えば小型モータ用のベ
ルト、プリンター用キャリッジベルト、紙幣搬送用ベル
ト、カード搬送用ベルト等の低軸荷重が要求される場合
には可撓性を欠いており、また低温使用時にも剛性が高
いために起動トルクが低下しなく、シャフトにかかる軸
荷重が減少しない問題があった。

【０００６】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、特にベルト歯とプーリ溝との単一ピッチの差を
考究し、併せてベルト歯高さとプーリ溝深さとの関係を
考慮することにより、プリンター用キャリッジベルト、
紙幣搬送用ベルト、カード搬送用ベルト等に使用される
歯付ベルト駆動装置および歯付ベルトについて、速度変
動を極力抑え、印字精度または搬送精度を向上させ、ま
た低温度においてもしなやかで、起動トルクを小さく
し、モータシャフトに係る軸荷重を小さくすることがで
きる歯付ベルト駆動装置および歯付ベルトを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明の特徴は歯付ベルトを少なくとも一対の歯付プ
ーリ間に巻きかけて往復運動または一方向運動を行う歯
付ベルト駆動装置において、ベルト歯とプーリ溝との単
一ピッチの差を−０．０４〜０ｍｍの範囲に設定し、ベ
ルトの速度変動率を極小にした歯付ベルト駆動装置にあ
る。

【０００８】ここで、上記本発明はベルト歯高さと、プ
ーリ溝深さとの割合をベルト歯高さ／プーリ溝深さ＝
１．００〜１．２０とすることが好ましく、またベルト
歯とプーリ溝の形状が台形である歯付ベルト駆動装置も
含み、かつ、上記歯付ベルト駆動装置において、使用す
る歯付ベルトのベルト本体に埋設されている心線が、
０．５〜２．０デニールのモノフィラメントからなるア
ラミド繊維を収束したフィラメント群を少なくとも一本
以上束ねて片撚りして得られた直径０．１０〜０．２０
ｍｍのアラミド繊維ロープである歯付ベルト駆動装置も
含む。

【０００９】また、本発明は使用する歯付ベルトのベル
ト本体に埋設されている心線の心線間ピッチを０．２〜
０．５ｍｍの範囲とした歯付ベルト駆動装置ならびに歯
布をレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液のみで処理
され、歯部のゴムを帆布の開口部から露出させないよう
にした歯付ベルト駆動装置も夫々特徴とする構成であ
り、最終的に上記の各構成を総合し、ベルト歯高さ／プ
ーリ溝深さ＝１．００〜１．２０としてベルト歯とプー
リ溝との単一ピッチの差を−０．０２〜０ｍｍの範囲に
設定し、かつベルト本体の心線が０．５〜２．０デニー
ルのモノフィラメントからなるアラミド繊維を収束した
フィラメント群を少なくとも一本以上束ねて片撚りして
得られた直径０．１０〜０．２０ｍｍのアラミド繊維ロ
ープであり、その心線間ピッチが０．２〜０．５ｍｍで
あり、ベルト歯部の表面に被覆して歯布がレゾルシン−
ホルマリン−ラテックス液のみで処理され、歯部のゴム
を帆布の開口部から露出させないようにしたベルトを有
する歯付ベルト駆動装置も特徴とすることろである。

【００１０】更に、本発明は請求項８に記載の通り、心
線が０．５〜２．０デニールのモノフィラメントからな
るアラミド繊維を収束したフィラメント群の少なくとも
一本以上束ねて片撚りして得られた直径０．１０〜０．
２０ｍｍのアラミド繊維ロープであり、その心線間ピッ
チが０．２〜０．５ｍｍであり、ベルト歯部の表面に被
覆した歯布がレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液の
みで処理され、歯部のゴムを帆布の開口部から露出させ
ないようにした歯付ベルトも他の特徴である。

【００１１】

【作用】本発明によれば、歯付ベルト駆動装置におい
て、ベルト歯単一ピッチと、プーリ溝単一ピッチのピッ
チ差の範囲を限定することによって、ベルト歯とプーリ
溝との係合において、平滑なかみ合いとなり、ベルト歯
とプーリ溝との干渉が少なくなることによって、ベルト
速度の変動が抑えられるので、印字精度および搬送精度
が一段と向上する。特にベルト歯高さ／プーリ溝深さ＝
１．００〜１．２０とすることによってプーリに巻き掛
けたとき、ベルト歯溝とプーリ歯先の隙間が大きくな
り、プーリ上でのベルトの回転の中心線の位置が上がる
ことにより、多角形化が緩和され、回転中心線の位置が
上下にあまり変動せず、従って速度変動率を小さくす
る。又，歯付ベルトの心線として０．１０〜０．２０ｍ
ｍからなる細いアラミド繊維ロープを使用することによ
り、常温、低温雰囲気下でもベルト自体が柔らかくてし
なやかになり、またアラミド繊維の線膨張係数がマイナ
スであるため、−３５〜５°Ｃの低温時での張力が下が
り、起動トルクを小さくすることができ、シャフトにか
かる荷重負担も小さくなり、小型モータの電気的な容量
も小さくすることができる。

【００１２】また、歯布としてＲＦＬ液のみで処理した
ため、歯布の開口部が小さく、しかも拡大しにくくなっ
て歯部のゴムが表面から露出せず、ゴム粉の飛散を防止
することができ、更に歯部表面に付着した樹脂の固形分
が表面の摩擦係数を低下させ、ベルト駆動時の騒音を減
少させる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、更に本発明の実施の形態を
添付図面にもとづいて説明する。図１（ａ）は、本発明
の歯付ベルト駆動装置の歯付ベルト１の一部、図１
（ｂ）はそれに係合する歯付プーリ５の一部を示してい
る。この時、図におけるベルト歯部２の単一ピッチ４
と、プーリ溝部６の単一ピッチ８の差は、−０．０４〜
０ｍｍの範囲、好ましくは、−０．０２〜０ｍｍの範囲
に設定される。ここで、ベルトとプーリとの単一ピッチ
差は、次式（１）で表される。 （１）単一ピッチ差＝｛（ベルト単一ピッチ）−（プー
リ単一ピッチ）｝ 但し ベルト単一ピッチ＝｛（軸間距離）／（ベルト歯数−検
尺プーリ歯）｝×２， プーリ単一ピッチ＝｛（プーリ外径＋２×ＰＬＤ）×
π｝／プーリ歯数 である。なお、ＰＬＤ＝０．２５４ｍｍ、プーリ歯数は
１０歯とした。図３に示すようにベルトとプーリの単一
ピッチ差が、−０．０４ｍｍ未満になると速度変動率が
急激に大きくなり、これによって印字精度または搬送精
度が急激に悪くなり、一方ベルトとプーリの単一ピッチ
差が０ｍｍを越えてもまた、速度変動率が急激に大きく
なり、印字精度または搬送精度が急激に悪くなる。速度
変動率が極小となるのは、ベルトとプーリの単一ピッチ
差が−０．０２〜０ｍｍの範囲内であり、この範囲内
で、印字精度または搬送精度がもっとも安定する。

【００１４】また、ベルト歯高さとプーリ溝深さとの関
係も速度変動率に重要な役割を有しており、ベルト歯高
さ／プーリ溝深さ＝１．００〜１．２０とすることが効
果的である。プーリ溝深さを従来に比し浅くすることに
よってプーリに巻き掛けたとき、ベルト歯溝とプーリ歯
先の隙間が大きくなり、プーリ上でのベルトの回転の中
心線の位置が上がることにより、多角形化が緩和され、
回転中心線の位置が上下にあまり変動せず、従って、速
度変動率は小さくなる。逆にベルト歯高さ／プーリ溝深
さが１．２を越えると、ベルトとプーリとの接触面積が
小さくなりすぎ、ベルト歯の伝達力が低下し、ジャンピ
ングが発生する。そのため、上記ベルト歯高さ／プーリ
溝深さは図４に示すように１．００〜１．２０の範囲が
好適である。

【００１５】なお、図１における歯付ベルト１及び歯付
プーリ５の歯形状は、台形歯となっている。即ち図１
（ａ）においてベルト歯部２の側面３が直線で形成され
ており、又図１（ｂ）においてプーリ溝部６の側面７も
直線から成っている。

【００１６】図２は、本発明に係る歯付ベルトの１例を
示す断面斜視図であり、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９を心線間ピッチ１１で
複数本配置して埋設した背部１０、そして歯部表面１３
及び歯底部１４の表面を被覆した歯布１２とからなって
いる。

【００１７】前記歯部２及び背部１０に使用されるゴム
は、クロロプレンゴムを始めとして、天然ゴム、ミラブ
ルウレタンゴム、水素化ニトリルゴム、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）等のゴムが好ましい。な
お、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９
０％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、特に限定されない。

【００１８】歯布１２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、これらは単独あるいは混合されたものであって
もよい。歯布１２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、織り構成も平織物、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ーリ
ーナイロン糸、ウレタン弾性糸、またはウレタン弾性糸
とナイロンとの混撚りを一部使用するのが好ましい。

【００１９】なかでも、平織帆布の場合は緯糸と経糸と
が上下に交互に交差積層されているため緯糸と経糸の波
形状交差点が緯、経方向に連続して形成される。一方、
綾織り、朱子織り帆布を使用した場合には緯糸と経糸が
各々複数本おきに波形状に交差点を形成し、通常の平織
帆布より波形状交差点が少なく、かつゴムが糸間のみな
らず交差点間まで十分浸透し、これをベルト波形部に使
用した場合にはベルト屈曲性における経糸と緯糸の糸同
志により直接接触を回避し、ベルトライフを向上するこ
とができるため好ましい。

【００２０】上記歯布１２は、主としてレゾルシン−ホ
ルマリン−ラテックス液（ＲＦＬ液）で処理される。Ｒ
ＦＬ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。

【００２１】本発明では、歯布１２としてはＲＦＬ液の
みで処理し、レゾルシン−ホルマリン樹脂の固形分付着
量を２０〜５０重量％に調節することで、歯布１２の開
口部が小さく、しかも拡大しにくくなって歯部のゴムが
表面から露出せず、ゴム粉の飛散を防止することができ
る。また、歯部表面に付着した樹脂の固形分が表面の摩
擦抵抗を低下させ、ベルト駆動時の騒音を減少させる。

【００２２】しかして、上記心線９として使用するアラ
ミド繊維ロープは、通常、０．５〜２．０デニールのモ
ノフィラメントを１００〜４００本収束したフィラメン
ト群をストランドとし、このストランドを１本もしくは
２〜３本引き揃えた後、０〜１００回／１０ｃｍの撚り
数で片撚りし、直径０．１０〜０．２０ｍｍにしたもの
である。ここで、モノフィラメントが０．５デニール未
満になると、剛性は減少するが、モジュラスも低くなっ
て、ベルト伸びが発生し、印字精度または搬送精度が悪
くなり、またコストも高くなり、一方２．０デニールを
越えると、ベルトのしなやかさに欠けて剛性が増してく
る。

【００２３】更に、ロープの直径が０．１０ｍｍ未満に
なると、モジュラスも低くなってベルト伸びが発生し、
またベルトのＰＬＤ値が低くなりすぎてプーリとのかみ
合いが長くなり印字精度または搬送精度が悪くなる。一
方、０．２０ｍｍを越えると、ベルトのしなやかさに欠
けて剛性が増し、起動トルクも増してくる。

【００２４】また、心線間ピッチは、０．２〜０．５ｍ
ｍに設定する。心線間ピッチが、０．２ｍｍ未満である
と、ベルト製造時に心線同志が重くなり、製造できな
い。また、０．５ｍｍを越えると、ベルトモジュラスが
低くなる、ベルト伸びが発生し、印字精度または搬送精
度が悪くなる。

【００２５】前記心線９に用いるアラミド繊維は、分子
構造の主鎖中に芳香環をもつアラミド、例えば商品名コ
ーネックス，、ノーメックス、ケブラー、テクノーラ、
トワロン等である。

【００２６】

【実施例】以下、更に本発明の実施例を説明する。ベル
トおよびプーリの歯形状は台形歯とした。ベルトタイプ
は、Ｔ８０タイプとし、ベルトサイズは、２６２Ｔ８
０、ベルト幅は、２．０ｍｍとした。このベルトは、下
カバー布として、８０デニールの６ナイロンからなる経
糸と８０デニールの６ナイロンからなる緯糸で、経糸密
度２５０（本／ｃｍ）で緯糸密度３００（本／５ｃｍ）
で綾織帆布で製織した後、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、帆布をＲＦＬ
液に浸漬し、一対のロールに０．５ｋｇｆ／ｃｍ（ゲー
ジ圧）で絞った後、さらにこの帆布を同じＲＦＬ液に浸
漬して同様のゲージ圧で絞った後、乾燥して歯布とし
た。この歯布の樹脂の固形分付着量は、〔処理後の帆布
重量−未処理の帆布重量〕／〔未処理の帆布重量〕×１
００（％）の計算式で約２０％でっあた。

【００２７】つぎに、心線として所定の素線径のアラミ
ド繊維フィラメント（商品名テクノーラ）を所定本数引
き揃えた無撚りのマルチフィラメントのストランドを形
成し、このストランド１本を撚り数４０回／１０ｃｍで
上撚り（片撚り）を施してＳ，Ｚ一対の撚りロープを作
製し、これをＲＦＬ液からなる接着剤に浸漬し、乾燥
後、処理ロープを得た。得られたロープの構成は後記表
１に示す。

【００２８】そこで前記歯布をエンドレス状の筒状に仕
上げ、これを金型にセットした。その上から上記Ｓ、Ｚ
一対のロープを心線ピッチ実施例１〜３として０．３１
ｍｍ、実施例４として心線ピッチ０．４４ｍｍと張力各
１．０ｋｇ／本で交互に巻き付け、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：
２６２、歯ピッチ：２．０３２ｍｍで、ベルトの歯形は
台形歯のＴ８０であった。得られた各ベルトの各温度に
おける剛性、起動トルク、およびベルトとプーリの単一
ピッチ差と速度変動率との関係を下記の方法により測定
した。その結果を夫々後記表１および図３に示す。ま
た、速度変動率の測定において、ベルト歯とプーリ歯と
の係合において、かみ合い状態を高速度ビデオにて観察
した。その状態を図９および図１０に示す。また、得ら
れた各ベルトの軸離変化量と軸荷重の関係を図１１に示
す。

【００２９】（ａ）ベルトの剛性の測定方法；所定温度
に調節した室内に図５で示された曲げ剛性測定機１５の
試料設置台１７上に切断したベルト２２を設置して台の
端部から１０歯分だけ突出させ、突出したベルト端部に
おおぎ型テンションゲージ１６をモータ１９およびボー
ルネジ２０を利用して、垂直に下方に移動させて荷重を
掛け、突出したベルトが折り曲げられ２１、ベルトが試
料設置台１７の一方の面１８に当接する時のおおぎ型テ
ンションゲージ１６の目盛りを読む。

【００３０】（ｂ）起動トルクの測定方法；所定温度に
調節した室内に図６で示された起動トルク測定機２３上
の固定した駆動側のプーリ２４（歯数２０）と移動可能
な従動側のプーリ２５（歯数２０）にベルト１を掛架
し、張力３００ｇｆを付与するために、従動側のプーリ
２５を移動させ、ベルトに６００ｇｆの軸荷重を与え
る。そして、錘２６を受動側プーリ２５につり下げ、錘
を徐々に増やし、プーリが回転し、そして錘が５ｃｍ下
降する時の最小の荷重Ｗを測定し、起動トルクを式、即
ち起動トルク＝（Ｗ−Ｗ₀ ）×０．６５から求める。な
お、Ｗ₀ はベルトを装着しない時に５ｃｍ以上錘が下降
する荷重である。

【００３１】（ｃ）ベルトとプーリの単一ピッチ差と速
度変動率の関係の測定方法；図７で示された速度変動率
測定装置２７において、駆動側プーリ２８と従動側プー
リ２９にベルト１を掛架し、張力３００ｇｆを付与する
ために、従動側のプーリ２９を移動させ、ベルトに６０
０ｇｆの軸荷重を与え、次に、駆動側プーリ２８を４５
０ｒｐｍにて回転させ、動的軸荷重が６００ｇｆになっ
ているか確認する。軸荷重が所定の数値で安定した後、
速度ムラ測定機３０にて、速度ムラを測定し、ＦＦＴ３
１にて、速度変動率（ワウフラッター）を算出する。３
２はセンサーを示す。

【００３２】なお、実施例１〜３としては、ベルト単一
ピッチを２．０３２ｍｍで固定し、実施例１としてプー
リ外径を６．０９ｍｍ（単一ピッチ２．０７２ｍｍ）、
すなわち単一ピッチ差を−０．０４ｍｍ、実施例２とし
てプーリ外径を６．０２ｍｍ（単一ピッチ２．０５２ｍ
ｍ）、すなわち単一ピッチ差を−０．０２ｍｍ、また実
施例３としてプーリ外径を５．９９ｍｍ（単一ピッチ
２．０４２ｍｍ）、すなわち単一ピッチ差を−０．０１
ｍｍとした。

【００３３】一方、比較例として、ベルト単一ピッチを
２．０３２ｍｍで固定し、比較例１としてプーリ外径を
６．１５ｍｍ（単一ピッチ２．０９２ｍｍ）、すなわち
単一ピッチ差を−０．０６ｍｍ、比較例２としてプーリ
外径を５．９３ｍｍ（単一ピッチ２．０２２ｍｍ）、す
なわち単一ピッチ差を０．０１ｍｍとした。

【００３４】また、速度変動率を測定する速度ムラ測定
器としては、レーザー光のドップラー効果を利用した非
接触速度ムラ測定器を使用した また、速度変動率は、図８に示すように平均的な回転速
度Ｖ₀ に対する回転速度の変動量ΔＶの百分率として次
式によって定義されている。 速度変動率（ワウフラッター）＝（ΔＶ／Ｖ₀ ）×１０
０（％） ベルトと各プーリとの変速変動率を上記のように測定し
た。その結果を図３に示す。また、速度変動率測定時の
ベルト歯とプーリ溝との係合におけるかみ合い状態を高
速ビデオで観察した結果を、実施例２は図９に、比較例
２は図１０に示す。図９及び図１０の（ａ）〜（ｄ）
は、ベルト歯と、プーリ溝との係合において、歯のかみ
合い始めから、完全にかみ合うまでのベルト歯側面と、
プーリ溝側面とのかみ合い状態の移り変わりを高速ビデ
オで観察した図である。

【００３５】この結果から、実施例の歯付ベルト駆動装
置は、速度変動率が１．５％以下となっており、比較例
１，２が、１．７％を超えているのに対して、低い数値
となっている。速度変動率が１．７％を超えると、印字
精度および搬送精度が悪くなってくるため、実施例の歯
付ベルト駆動装置は、印字精度および搬送精度を向上さ
せる効果がある。また、図９及び図１０より、実施例２
のかみ合い状態は、比較例２のかみ合い状態と比較し
て、ベルト歯側面とプーリ溝側面との干渉が少なく、ス
ムーズなかみ合い状態を示している。このかみ合いのス
ムーズさが、速度の変動を低下させる効果となってい
る。

【００３６】比較例３〜４ 心線として素線径約９μのガラス繊維フィラメントを束
ねてストランドを形成し、このストランドをＲＦＬ液に
浸漬し、２５０℃で２分間乾燥後、所定本数を集めて
４．０回／１０ｃｍの撚りをかけたロープを得た。ロー
プ構成はＥＣＧ−１５０−３／０（直径０．２５ｍｍ）
およびＥＣＧ−１５０−２／０（直径０．２ｍｍ）であ
る。心線以外は、実施例と変わるところがない。得られ
た各ベルトの各温度における剛性と起動トルクを前述し
た方法により測定した。以上の各結果をまとめ、その結
果を表１に示す。

【００３７】

【表１】 以下余白

【００３８】以上のような結果より、実施例のベルト
は、−３５℃の低温においても低いベルト剛性を維持
し、また起動トルクも比較例に比べて小さいことが判
る。また図１０の軸離変化量と軸荷重の関係から、実施
例４は実施例１〜３に比ベルト伸びが大きくなってお
り、心線ピッチが０．５ｍｍを越えると、ベルトモジュ
ラスが低くなりベルト伸びが発生し、印字精度または搬
送精度が悪くなることが判る。このため、本発明のベル
トで心線ピッチを０．２〜０．５ｍｍに設定することに
より、常温、低温雰囲気下でも印字精度または搬送精度
に悪影響を及ぼさない範囲でベルト自体が柔らかくてし
なやかになり、また低温度時での張力が下がり、起動ト
ルクを小さくすることができ、シャフトにかかる荷重負
担も小さくなり、小型モータの電気的な容量も小さくす
ることができる。

【００３９】また、次にベルト歯高さとプーリ溝深さの
適切な関係を知るべく、ベルトサイズ；２１０ＳＴ１．
０−６．４（丸歯ベルトで、歯ピッチが１．０ｍｍ、歯
数２１０，幅６．４ｍｍのベルト）、プーリ歯；２０歯
でベルト歯高さ及びプーリ溝深さの比率を変え、回転数
４５０ｒ．ｐ．ｍでテストを行い、速度変動率を前述し
たと同様の試験機を用いて測定した。その結果は図４に
示す通りで、ベルト歯高さ／プーリ溝深さが１．０６の
ものが、１．０及び１．２３のものに比し遙かに速度変
動率が小さく、有効であることが知見される。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明では、ベルト歯とプ
ーリ溝の単一ピッチの差を−０．０４〜０ｍｍに限定、
好ましくは、−０．０２〜０ｍｍに限定することによっ
て、ベルト速度変動率を極小とし、印字精度または搬送
精度を飛躍的に向上させることができる。なかでも、ベ
ルト歯高さ／プーリ溝深さ＝１．００〜１．２０の範囲
とすることによってより効果的に速度変動率を小さくす
ることができる。また、心線として、０．５〜２．０デ
ニールのモノフィラメントからなるアラミド繊維を収束
したフィラメント群を少なくとも一本以上束ねて片撚り
にして直径０．１０〜０．２０ｍｍからなる細いアラミ
ドロープを使用し、心線間ピッチを０．２〜０．５ｍｍ
とすることにより、常温、低温雰囲気下でもベルト自体
が柔らかくてしなやかになり、伸びも少なく、また、ア
ラミド繊維の線膨張係数がマイナスであるため、低温度
での張力が下がり、起動トルクを小さくすることがで
き、シャフトにかかる荷重負担も小さくなり、小型モー
クの電気的な容量も小さくすることができる効果があ
る。また、歯布としてＲＦＬ液のみで処理することによ
り、歯布の開口部が小さく、しかも拡大しにくくなって
歯部のゴムが表面から露出せず、ゴム粉の飛散を防止す
ることができ、更に歯部表面に付着した樹脂の固形分が
表面の摩擦抵抗を低下させ、ベルト駆動時の騒音を減少
させる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯付ベルト駆動装置のベルト及び
プーリの部分側面図で（ａ）はベルト、（ｂ）はプーリ
を示す。

【図２】本発明に係る歯付ベルトの要部斜視図である。

【図３】本発明に係る歯付ベルト駆動装置のベルト歯と
プーリ溝との単一ピッチ差と速度変動率の関係を示す図
である。

【図４】本発明に係る歯付ベルト駆動装置のベルト歯高
さとプーリ溝深さとの割合と速度変動率の関係を示す図
である。

【図５】本発明に係る歯付ベルトの曲げ剛性測定機を示
す図である。

【図６】本発明に係る歯付ベルトの起動トルク測定機を
示す図である。

【図７】本発明に係る歯付ベルトの速度変動率測定装置
を示す図である。

【図８】速度変動率（ワウフラッター）の定義を示す図
である。

【図９】本発明に係る歯付ベルト駆動装置で、実施例２
の速度変動率測定時のベルト歯とプーリ溝との係合にけ
おるかみ合い状態を示す図で、（ａ）〜（ｄ）は同かみ
合い状態の移り変わりを示す

【図１０】本発明に係る歯付ベルト駆動装置で、比較例
２の速度変動率測定時のベルト歯とプーリ溝との係合に
おけるかみ合い状態を示す図で、（ａ）〜（ｄ）は同か
み合い状態の移り変わりである。

【図１１】本発明に係る歯付ベルトの軸離変化量と軸荷
重との関係を示す図である。

【図１２】従来の歯付ベルト駆動装置におけるベルト歯
とプーリ溝との噛合状態の多角形化を示す部分側面図で
ある。

【符号の説明】

１ 歯付ベルト ２ ベルト歯部 ３ ベルト歯部側面 ４ ベルト歯単一ピッチ ５ プーリ ６ プーリ溝部 ７ プーリ溝部側面 ８ プーリ溝単一ピッチ ９ 心線 １０ 背部 １１ 心線間ピッチ １２ 歯布 １５ ベルト曲げ剛性測定機 １６ おおぎ型テンションゲージ １７ 試料設置台 １９ モータ ２０ ボールネジ ２３ 起動トルク測定機 ２４、２８ 駆動プーリ ２５、２９ 従動プーリ ２６ 錘 ２７ 速度変動率測定装置 ３０ 速度ムラ測定機 ３１ ＦＦＴ ３２ センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 彰 神戸市長田区浜添通４丁目１番21号 三ッ 星ベルト株式会社内 (72)発明者 西尾 裕之 神戸市長田区浜添通４丁目１番21号 三ッ 星ベルト株式会社内 (72)発明者 田中 秀明 神戸市長田区浜添通４丁目１番21号 三ッ 星ベルト株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯付ベルトを少なくとも一対の歯付プー
   リ間に巻き掛けて往復運動または一方向運動を行なう駆
   動装置において、ベルト歯とベルトプーリ溝との単一ピ
   ッチの差を−０．０４〜０ｍｍの範囲に設定することに
   より、ベルト速度の変動を小さくしたことを特徴とする
   歯付ベルト駆動装置。
2. 【請求項２】 歯付ベルト駆動装置のベルト歯高さとプ
   ーリ溝深さとの関係がベルト歯高さ／プーリ溝深さ＝
   １．００〜１．２０である請求項１記載の歯付ベルト駆
   動装置。
3. 【請求項３】歯付ベルト駆動装置のベルト歯とプーリ溝
   の形状が台形である請求項１記載の歯付ベルト駆動装
   置。
4. 【請求項４】 歯付ベルト駆動装置の使用する歯付ベル
   トのベルト本体に埋設されている心線が、０．５〜２．
   ０デニールのモノフィラメントからなるアラミド繊維を
   収束したフィラメント群を少なくとも一本束ねて片撚り
   して得られた直径０．１０〜０．２０ｍｍのアラミド繊
   維ロープである請求項１，２または３記載の歯付ベルト
   駆動装置。
5. 【請求項５】 歯付ベルト駆動装置において、使用する
   歯付ベルトのベルト本体に埋設されている心線の心線間
   ピッチが０．２〜０．５ｍｍの範囲である請求項１，
   ２，３または４記載の歯付ベルト駆動装置。
6. 【請求項６】 歯付ベルト駆動装置において、使用する
   歯付ベルトのベルト歯部の表面に被覆した歯布がレゾル
   シン−ホルマリン−ラテックス液のみで処理され、歯部
   のゴムを帆布の開口部から露出させないようにした請求
   項１，２，３，４または５記載の歯付ベルト駆動装置。
7. 【請求項７】 歯付ベルトを少なくとも一対の歯付プー
   リ間に巻き掛けて往復運動または一方向運動を行う駆動
   装置において、ベルト歯高さ／プーリ溝深さを１．００
   〜１．２０としてベルト歯とプーリ溝との単一ピッチの
   差を−０．０２〜０ｍｍの範囲に設定し、かつベルト本
   体の心線が０．５〜２．０デニールのモノフィラメント
   からなるアラミド繊維を収束したフィラメント群を少な
   くとも一本以上束ねて片撚りして得られた、直径０．１
   ０〜０．２ｍｍのアラミド繊維ロープであって、その心
   線間ピッチが０．２〜０．５ｍｍであり、ベルト歯部の
   表面に被覆した歯布がレゾルシン−ホルマリン−ラテッ
   クス液のみで処理され、歯部のゴムを帆布の開口部から
   露出させないようにしたことを特徴とする歯付ベルト駆
   動装置。
8. 【請求項８】 心線が０．５〜２．０デニールのモノフ
   ィラメントからなるアラミド繊維を収束したフィラメン
   ト群の少なくとも一本以上束ねて片撚りして得られた、
   直径０．１０〜０．２０ｍｍのアラミド繊維ロープであ
   り、その心線間ピッチが０．２〜０．５ｍｍであって、
   ベルト歯部の表面に被覆した歯布がレゾルシン−ホルマ
   リン−ラテックス液のみで処理され、歯部のゴムを帆布
   の開口部から露出させないようにしてなることを特徴と
   する歯付ベルト。