(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維糸条をテーブル上に配置する強化繊維シート製造装置であって、
前記強化繊維糸条を前記テーブルに押し付け可能な糸条押付部を備え、前記強化繊維糸条を送り出す糸条供給機構と、
前記糸条供給機構と独立して位置決めされ、前記糸条供給機構の行き先にあらかじめ待ち受けており、前記糸条押付部により前記強化繊維糸条を押し付けられて前記強化繊維糸条を切断する切刃と、を備える、強化繊維シート製造装置。
【請求項２】
前記糸条押付部が、前記テーブルに接近、退避可能なローラーである、請求項１に記載の強化繊維シート製造装置。
【請求項３】
前記テーブル上の任意の位置に前記切刃が固定されている、請求項１または２に記載の強化繊維シート製造装置。
【請求項４】
前記切刃が、前記テーブル上の任意の位置に移動可能な切断機構に取り付けられている請求項１または２に記載の強化繊維シート製造装置。
【請求項５】
前記糸条供給機構と前記切刃とを独立して略平行に移動可能な複数のスライダー機構を有する請求項４に記載の強化繊維シート製造装置。
【請求項６】
前記テーブルが移動可能に設けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の強化繊維シート製造装置。
【請求項７】
前記テーブル上に前記強化繊維糸条を固定するエア吸引手段を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の強化繊維シート製造装置。
【請求項８】
前記テーブル上に前記強化繊維糸条を固定する静電吸着手段を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の強化繊維シート製造装置。
【請求項９】
前記テーブルと前記強化繊維糸条との間に粘着材料を配置する請求項１〜６のいずれか１項に記載の強化繊維シート製造装置。
【請求項１０】
前記強化繊維糸条の表面に付着させた熱融着材料を溶融し前記テーブルに融着させる加熱手段を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の強化繊維シート製造装置。
【請求項１１】
前記テーブルにベルトコンベアが備えられている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の強化繊維シート製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１４年９月２５日に出願された出願番号２０１４−１９４５９３の日本特許出願に基づく優先権を主張し、その開示の全てが参照によって本願に組み込まれる。【０００２】
本発明は、繊維強化プラスチックの製造に供する強化繊維シート製造装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
繊維強化プラスチックの製造に用いられるガラス繊維や炭素繊維といった強化繊維のプリフォームを作製する方法として、種々の方法が知られている。例えば、強化繊維の織物基材のような布帛から所定のカットパターンを切り出し、プレスによってプリフォームを賦形する方法が知られている。しかし、この方法では、カットパターンを切り出したあとの残りの部分を廃棄することとなる。このため、プリフォーム製造上の歩留まりが悪く、プリフォーム製造コストが高くなるという問題があった。【０００４】
この問題を回避するため、必要な場所のみに強化繊維を配置し、無駄となる強化繊維を削減することを目的としたＡＦＰ(Automated Fiber Placement)やＴＦＰ(Tailored Fiber Placement)といった方法が知られている。例えば、特許文献１には、図１に示すように、移動可能な積層ヘッド２でバインダーが付与された強化繊維のストランド（強化繊維糸条１４）をプリフォーム成形治具上に配置して、この配置作業を徐々に上の層に向かって複数層に渡って繰り返すことでプリフォームを製造する方法が開示されている。また、特許文献２には、複合積層体を基板上に形成する方法として、基板の上で自動繊維配置ヘッドを移動させながら、必要とする部分のみに複数の平行する複合テープストリップを配置していく方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−５７７６７号公報
【特許文献２】特表２０１１−５１５２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記技術は、二つの問題を抱えている。上記特許文献１，２いずれの方法を用いた装置においても、例えば図１に示すように、強化繊維糸条１４を切断するための切断機構１１は強化繊維糸条１４を供給するヘッド２内に搭載されている。このため、一つ目の問題としては、強化繊維糸条はヘッドから高速で引き出されている状態で切断しなければならないことである。【０００７】
一般的に切断を行うためには、切断対象に対して剪断等の力を一点に集中して加え続ける必要がある。しかし、切断対象が高速で運動していると、力を一点に加え続ける時間を十分に確保できない。このため切断が困難となる。これを解決するためには切断に要する時間を極小化し、瞬間的に切断が終了出来るようにすれば良い。しかし、そのためには上記の力を極大化する必要がある。例えば、剪断による切断の場合であれば、剪断刃の動作速度をアップし、かつ剪断に至るのに十分な力を短時間で付与できるよう、剪断力を極大化させる必要がある。しかし、切断機構をヘッド内に搭載するがゆえに寸法や重量あるいは配置位置といった構造的制約がある。また、剪断能力アップは設備費の増大につながる。このため、剪断力の極大化には自ずと限界が生じる。【０００８】
特に、強化繊維の場合、繊維自体が切断しにくい材質であることが多い。しかも、装置の生産能力を上げるために複数本の繊維を一度に扱うことが多い。これらの要素はいずれも切断に要する時間を大きく拡大させる要素であり、切断を瞬間的に終了させるのは困難である。【０００９】
また、切断時に強化繊維糸条が走行していると、切断するタイミングに僅かなずれが生じる。このため、強化繊維糸条を毎回同じタイミングで切断したつもりでも、切断位置にずれが生じてしまう。切断位置にずれが生じる場合、あらかじめずれの発生を見越してマージンを確保する。しかし、このマージンを確保することによって、最終的に所定の形状へのトリミングが必要になる。このため、強化繊維のロスを拡大し、歩留まり悪化の要因となる。【００１０】
上記の理由から、強化繊維糸条を切断する際は強化繊維糸条の走行速度を減少させる必要が生じる。このためにヘッドを減速または停止させなければならず、これが生産能力の減少を招いていた。【００１１】
次に、上記特許文献１，２の技術の二つ目の問題は、図１に示すように、強化繊維糸条を供給するヘッド２の先端部分には強化繊維糸条１４を配置するための押さえローラー６を有しているが、強化繊維糸条１４を切断する毎に切断機構１１より上流側の強化繊維糸条１４をこの押さえローラー６まで送り込むことが必要となることである。上記特許文献１，２に記載の装置は、ともに、図１に示すように、強化繊維糸条１４の切断機構１１は押さえローラー６があるヘッド２の先端部分より手前側、つまり、強化繊維糸条１４が走行する方向の視点で見ると、強化繊維糸条１４の最下流となるヘッド先端部分に対して少し上流側に配置されている。この配置構成で強化繊維糸条１４を切断すると、強化繊維糸条１４の切断部分より下流側の強化繊維糸条１４は、押さえローラー６によって成形治具や基板上に配置されきってしまう。このため、ヘッド２内の強化繊維糸条１４の切断部分からヘッド２の先端部分まで強化繊維糸条１４がなくなってしまうことになる。従って、強化繊維糸条１４を成形治具や基板上に配置する動作を繰り返すためには、何らかの方法でヘッド２の先端部分まで強化繊維糸条１４を送り込まなければならない。この方法としては、例えば、ニップロールで強化繊維糸条を送り込む、あるいはエアで強化繊維糸条を吸引して引っ張るといった方法である。上記特許文献１，２に記載のいずれの装置においても、強化繊維糸条を送り込む機構を備えており、この機構が設備費の増大につながると同時に、強化繊維糸条を送り込む動作に余分な時間が割かれ、生産能力の減少を招いていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することができる。
強化繊維糸条をテーブル上に配置する強化繊維シート製造装置であって、前記強化繊維糸条を前記テーブルに押し付け可能な糸条押付部を備え、前記強化繊維糸条を送り出す糸条供給機構と、前記糸条供給機構と独立して位置決めされ、前記糸条供給機構の行き先にあらかじめ待ち受けており、前記糸条押付部により前記強化繊維糸条を押し付けられて前記強化繊維糸条を切断する切刃と、を備える、強化繊維シート製造装置。
【００１３】
（１）本発明の一形態によれば、強化繊維糸条をテーブル上に配置する強化繊維シート製造装置が提供される。この強化繊維シート製造装置は、前記強化繊維糸条を前記テーブルに押し付け可能な糸条押付部を備え、前記強化繊維糸条を送り出す糸条供給機構と、前記糸条供給機構と独立して位置決めされ、前記糸条押付部により前記強化繊維糸条を押し付けて切断する切刃と、を備える。この形態の強化繊維シート製造装置によれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。【００１４】
（２）上記形態の強化繊維シート製造装置において、前記糸条押付部が、前記テーブルに接近、退避可能なローラーとしてもよい。この形態の強化繊維シート製造装置によれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。【００１５】
（３）上記形態の強化繊維シート製造装置において、前記テーブル上の任意の位置に前記切刃が固定されていてもよい。この形態の強化繊維シート製造装置によれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。【００１６】
（４）上記形態の強化繊維シート製造装置において、前記切刃が、前記テーブル上の任意の位置に移動可能な切断機構に取り付けられていてもよい。この形態の強化繊維シート製造装置によれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。【００１７】
（５）上記形態の強化繊維シート製造装置において、前記糸条供給機構と前記切刃とを独立して略平行に移動可能な複数のスライダー機構を有してもよい。この形態の強化繊維シート製造装置によれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。【００１８】
（６）上記形態の強化繊維シート製造装置において、前記テーブルが移動可能に設けられていてもよい。この形態の強化繊維シート製造装置によれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。【００１９】
（７）上記形態の強化繊維シート製造装置において、前記テーブル上に前記強化繊維糸条を固定するエア吸引手段を有してもよい。この形態の強化繊維シート製造装置によれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。【００２０】
（８）上記形態の強化繊維シート製造装置において、前記テーブル上に前記強化繊維糸条を固定する静電吸着手段を有してもよい。この形態の強化繊維シート製造装置によれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。【００２１】
（９）上記形態の強化繊維シート製造装置において、前記テーブルと前記強化繊維糸条との間に粘着材料を配置してもよい。この形態の強化繊維シート製造装置によれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。【００２２】
（１０）上記形態の強化繊維シート製造装置において、前記強化繊維糸条の表面に付着させた熱融着材料を溶融し前記テーブルに融着させる加熱手段を有してもよい。この形態の強化繊維シート製造装置によれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。【００２３】
（１１）上記形態の強化繊維シート製造装置において、前記テーブルにベルトコンベアが備えてもよい。この形態の強化繊維シート製造装置によれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。【００２４】
（１２）糸条供給機構から繰り出された強化繊維糸条を、テーブル上の任意の位置に任意の長さで配置する強化繊維シート製造装置は、前記糸条供給機構は前記強化繊維糸条を前記テーブルに押し付け可能な糸押付手段を有し、前記糸押付手段により前記強化繊維糸条を押し付けて切断する切刃を前記テーブル上に有する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る強化繊維シート製造装置を用いれば、効率的に強化繊維糸条を切断できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】特許文献１で開示されている糸条供給機構の概略構成図。
【図２】本発明の一実施態様に係る強化繊維シート製造装置の概略構成図。
【図３】本発明の一実施態様に係る強化繊維糸条切断の様子を示す部分拡大図。
【図４】本発明の一実施態様に係る強化繊維シート製造装置の概略全体図。
【図５】本発明の一実施態様に係る強化繊維シート製造装置の概略全体図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、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。なお、本発明はこの図面によって何ら制限されるものではない。まず、図２及び図３において、強化繊維シート製造装置１の動作の説明を行い、次に、図４及び図５において、強化繊維シート製造装置１の各部の説明を行う。
【００２８】
図２は本発明の一実施態様に係る強化繊維シート製造装置１の概略構成を示している。図２には、相互に直交するＸＹＺ軸が図示されている。Ｘ軸方向は、強化繊維シート製造装置１の奥行き方向を示し、Ｙ軸方向は、強化繊維シート製造装置１の幅方向を示し、Ｚ軸方向は、鉛直方向を示す。強化繊維シート製造装置１は、糸条供給機構２と、テーブル・ベース３と、移動テーブル４と、スライダー機構５と、押さえローラー６と、押さえ機構７と、ニップロール９と、糸条ガイド１０と、切断機構１１などを備える。強化繊維糸条１４は、炭素繊維から構成されている糸束である。強化繊維糸条１４を構成する他の材料としては、例えば、ガラス繊維、セラミック繊維、アラミド繊維などが挙げられる。
【００２９】
図２に示すように、強化繊維糸条１４はニップロール９を経て、ニップ機構２０で把持されており、糸条供給機構２がスライダー機構５によりＹ軸の−方向へ移動することで、任意の位置まで引き出される。このとき、糸条押付部である押さえローラー６は、押さえ機構７によりＺ軸の＋方向に上昇している。次に、ニップ機構２０による強化繊維糸条１４の把持が解除され、押さえローラー６は、押さえ機構７によりＺ軸の−方向に下降し、吸着テーブル１６に押し付けられる。その後、糸条供給機構２がスライダー機構５によりＹ軸の＋方向へ移動することにより、強化繊維糸条１４の吸着テーブル１６への配置が開始される。強化繊維糸条１４は、糸条ガイド１０によりＸ軸方向の位置精度が保たれ、かつ、蛇行が抑制される。強化繊維糸条１４は、押さえローラー６により吸着テーブル１６上に押し付けられながら、吸着テーブル１６へ配置される。
【００３０】
糸条供給機構２は、上記の動作により、任意の位置で強化繊維糸条１４の送り出しを行う。これと並行して、スライダー機構５とは別のスライダー機構５ａにより、任意の位置に移動可能な切断機構１１が、糸条供給機構２の行き先にあらかじめ待ち受けている。つまり、切断機構１１に備えられた低頭ダイ・カッター１２が吸着テーブル１６上に待機している。この状態において、糸条供給機構２と切断機構１１との両者が接近すると、切刃である低頭ダイ・カッター１２の刃先に強化繊維糸条１４が接触し、さらに、押さえローラー６によって強化繊維糸条１４が刃先に押しつけられることで強化繊維糸条１４が切断される。押さえローラー６と切断機構１１は、それぞれのＺ軸の±方向（上下方向）に動きを制御する押さえ機構７と７ａとを有している。押さえ機構７や７ａとしては、ピストン・シリンダー等を使用することができる。
【００３１】
なお、吸着テーブル１６は配置・切断された強化繊維糸条１４の位置を維持するために吸着力を有するテーブルであり、移動テーブル４の上に配置されている。移動テーブル４はテーブル・ベース３の上に取り付けられたガイドレール１３によりＸ軸の±方向に移動することができる。ガイドレール１３は、他の例としてベルトコンベアを用いることもできる。強化繊維糸条１４の配置から切断までの一連の動作が完了すると、移動テーブル４は強化繊維糸条１４の幅と同じ距離だけＸ軸の±方向（いずれに設定してもよい）に移動する。以降、強化繊維シート製造装置１は、強化繊維糸条１４を所定の形状に配置し終わるまで上記の動作を繰り返すことにより、強化繊維シート１５の原型が形成される。
【００３２】
一般的なＡＦＰ装置やＴＦＰ装置は、強化繊維糸条を供給・配置するヘッド内に強化繊維糸条を切断する機構や切断後に強化繊維糸条を送り込む機構を搭載している。これに対して、本発明の実施形態に係る切断機構１１は、糸条供給機構２と独立して設けられており、吸着テーブル１６上を移動できる。このため、糸条供給機構２の大きさや重量による構造的制約が生じない。また、あらかじめ待ち受けている低頭ダイ・カッター１２の刃先に、強化繊維糸条１４を、押さえローラー６により押さえ付けることで、強化繊維糸条１４を切断する。このため、切断が非常に容易である。また、糸条供給機構２の移動速度を制限することなく、移動速度を高速にしても強化繊維糸条１４を正確に切断することができる。このため、強化繊維シート製造装置１によれば、素早く効率的に強化繊維糸条１４を配置することができる。
【００３３】
図３は、本発明の一実施態様に係る強化繊維切断時の様子を示す部分拡大図である。上記の通り、押さえローラー６は、強化繊維糸条１４を低頭ダイ・カッター１２に接触させることにより、強化繊維糸条１４を切断する。
【００３４】
具体的には、図３（Ａ）に示すように、まず、低頭ダイ・カッター１２は吸着テーブル１６上にあらかじめ待機している。そして、低頭ダイ・カッター１２が待機している場所に向かって、糸条供給機構２の押さえローラー６が、強化繊維糸条１４を吸着テーブル１６へ押さえつけながら接近してくる。次に、図３（Ｂ）に示すように、低頭ダイ・カッター１２が待機している場所を、糸条供給機構２の押さえローラー６が通過することにより、強化繊維糸条１４が切断される。つまり、押さえローラー６と低頭ダイ・カッター１２とが接触することにより、押さえローラー６と低頭ダイ・カッター１２との間に配されている強化繊維糸条１４が切断される。そして、図３（Ｃ）に示すように、切断後もしばらく押さえローラー６を走行させ続けることにより、切断により生じた強化繊維糸条１４の端部が押さえローラー６の下に配される。この状態で、押さえ機構７によりローラー６を上方に移動させることにより、ローラー６の下に強化繊維糸条１４の端部が配される状態を維持できる。そして、糸条供給機構２をＹ軸の−方向に移動させ、所望の位置に来たところで、押さえ機構７によりローラー６を下方に移動させる。この動作により、吸着テーブル１６へ強化繊維糸条１４を配置する動作を再開できる。このようにすることにより、強化繊維糸条１４の端部をローラー６の下に配置するために、強化繊維糸条１４を別の機構で改めて送り込む必要がない。つまり、強化繊維糸条１４をローラー６のしたへ配置する新たな工程を設けずに、次の強化繊維糸条１４の吸着テーブル１６への配置動作に移ることができる。このため、強化繊維糸条１４を送り込む余分な時間が掛からず生産能力が向上する。また、強化繊維糸条１４を送り込む機構を別途設ける必要がないため、送り込む機構を別途設ける設備費を低減することができる。
【００３５】
図４は、本発明の一実施態様に係る強化繊維シート製造装置１の概略全体図である。強化繊維シート製造装置１は、強化繊維糸条１４が巻かれている強化繊維ボビン１７から糸条供給機構２へ、強化繊維糸条１４をスムーズに送り出すアキューム機構１８を備えている。アキューム機構１８は、糸条供給機構２がスライダー機構５によってＹ軸方向に高速移動する際に、強化繊維糸条１４の張力を安定させるとともに、強化繊維糸条１４の表裏が反転しないように素早く強化繊維糸条１４を供給することができる。
【００３６】
このアキューム機構１８はエアを利用しており、強化繊維糸条１４の弛み量を調整することで強化繊維糸条１４が高速で引出されてもスムーズに追従させることができる。アキューム機構１８は、上記のエアを利用した方法以外にも、軽量式のダンサロールを用いる方法や、電磁力等を用いた浮上ロールを使用する方法など、強化繊維糸条１４が高速で引出されてもスムーズに追従させることができる別の方法を採用してもよい。
【００３７】
強化繊維ボビン１７から安定して強化繊維糸条１４をアキューム機構１８に供給するために、強化繊維糸条１４の裏面および／または表面をカメラ１９で観察することも好ましい。本実施形態では、強化繊維糸条１４の裏面および表面をカメラ１９で観察している。カメラ１９により、供給されている強化繊維糸条１４上の異物等の付着や、強化繊維糸条１４の反転の有無を確認することができる。特に、強化繊維糸条１４の裏面の状態は吸着テーブル１６に配置された後に観察することが困難である。強化繊維糸条１４を吸着テーブル１６から引き剥がして確認する場合、改めて強化繊維糸条１４を吸着テーブル１６へ精度良く配置することが必要となる。また、この場合、吸着テーブル１６表面を傷つけたりするおそれもある。従って、強化繊維糸条１４の裏面を観察するカメラ１９を設置し、状態を監視することが特に好ましい。
【００３８】
図５は、図４に記載のＡ方向から見た強化繊維シート製造装置１を示している。強化繊維シート製造装置１には、（ｉ）糸条供給機構２を図５の奥行き方向（紙面に垂直な方向）（Ｙ軸の±方向）に動作させるスライダー機構５と、（ｉｉ）スライダー機構５と略平行に配されており、切断機構１１を同じ方向（紙面に垂直な方向）（Ｙ軸の±方向）に動作させるスライダー機構５ａと、が設置されている。強化繊維シート製造装置１がスライダー機構５とスライダー機構５ａとを備えるため、切断機構１１に搭載された低頭ダイ・カッター１２の刃先が、糸条供給機構２に搭載された押さえローラー６の下面の吸着テーブル１６への投影面に重なるように配置させることができる。このように配置させ、押さえローラー６を下降させると低頭ダイ・カッター１２の刃先と接触させることができる。このような機構とすることにより、糸条供給機構２から供給される強化繊維糸条１４は、押さえローラー６と低頭ダイ・カッター１２の刃先とが接触する位置において、両者に挟まれて切断される。なお、図２、４、５には、スライダー機構５および５ａとしてリニアスライダーが図示されているが、リニアスライダーに代えて、それぞれロボットアームを用いることもできる。
【００３９】
なお、強化繊維糸条１４を引き出す際、各強化繊維糸条１４の始点から終点まで、必ずしも直線状である必要はない。つまり、隣接する強化繊維糸条１４同士が微視的な領域でほぼ平行を保っていれば、強化繊維糸条１４は全体および／または部分的に円弧状に湾曲するように配置されていてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、低頭ダイ・カッター１２を搭載する切断機構１１がスライダー機構５ａによりＹ軸の±方向へ任意の位置に移動できることを示した。しかし、より簡略化した構成として、吸着テーブル１６上の一部に低頭ダイ・カッター１２を固定してもよい。このような構成とすることにより、糸条供給機構２の押さえローラー６が強化繊維糸条１４を吸着テーブル１６へ押さえつけながら低頭ダイ・カッター１２に向かって接近し、低頭ダイ・カッター１２が固定されている場所を、押さえローラー６が通過することにより強化繊維糸条１４が切断される。この場合、切断機構１１を移動させるためのスライダー機構５ａ等が不要となるため、設備を簡略化できる。例えば、同じ形状の強化繊維シートを短時間で大量に形成する場合には、設備費等の面からこのような構成とすることにより、設備を簡略化できる。さらに、吸着テーブル１６上に固定される低頭ダイ・カッター１２を、所望の形状である最終形状と同じ輪郭を形取ったものとすることにより、切断工程と同時に、最終形状へのトリム工程まで同時に完了することができる。このため、製造の時間的な効率が向上する。
【００４１】
吸着テーブル１６は、配置された強化繊維糸条１４の位置を維持するための機能を備えたものが好ましい。強化繊維糸条１４の位置を維持するための機構としては、具体的には、エア吸引によるエア吸引手段、静電気による静電吸着手段、粘着性の材料による粘着力、あるいは、熱融着する材料を含む強化繊維糸条１４の場合は熱による融着等を用いる機構を挙げることができる。ここで、粘着性の材料としては、温度変化に伴って粘着・非粘着の両方を発現することのできる温感性材料を用いることが好ましい。本発明の実施形態では、いずれの方法を用いてもよく、また、これらを組み合わせてもよい。
【００４２】
本実施形態では、吸着テーブル１６の機能として静電気による静電吸着力を用いる。この場合、強化繊維糸条１４は導電性の材質であることが好ましい。炭素繊維は良好な導電体であるうえ、強化繊維としての高い強度・弾性率を持つ。このため、吸着テーブル１６の機能として静電吸着力を用いることが特に好ましい。また、ガラス繊維やケブラー（登録商標）繊維のように繊維自体が導電性を持たない場合であっても、繊維の表面に電気抵抗を下げる界面活性剤等を付着させることで静電吸着が可能となる。
【００４３】
エア吸引による吸着力や静電吸着力を用いた吸着テーブル１６上で強化繊維糸条１４の位置を維持する場合は、後述する熱可塑性タック材等の材料を別途強化繊維糸条１４に付与する必要がない。このため、強化繊維糸条１４の材料コストを下げることに大きく寄与できる。さらに、後工程においても熱可塑性タック材を溶かすための処理時間が不要となる。また、熱可塑性タック材を溶かすためのレーザー照射装置等の大掛かりな加熱システムも不要となる。このため、設備的なコストダウンに寄与する。
【００４４】
粘着性のある粘着材料を用いる場合は、単純な接着による方法をとることも可能である。この場合、常温で粘着性のあるものは取り扱いが困難となるため、加熱溶融時のみ粘着性を発現する熱融着材料である熱可塑性タック材を用いるのが望ましい。熱可塑性タック材の加熱溶融には、ＩＲヒーター等の加熱手段を別途設ける必要があるが、加熱溶融時間を短縮するには、レーザー照射装置や超音波装置、通電加熱装置等の加熱システムを設けることが好ましい。
【００４５】
吸着テーブル１６上に配置された強化繊維糸条１４は、強化繊維糸条１４同士をバインダー等の物質により結着させ、強化繊維シート１５の形状を崩さないように固定したうえで、吸着テーブル１６上から引き剥がす。ここで、バインダーの形態としては、短繊維からなるものでも連続繊維からなるものでもよく、あるいは双方が混在したものでも良く、不織布やフィルム、その他様々な形態のものを用いることができる。また、バインダーとして、溶剤や熱によって溶融させた樹脂を空気中に噴射し、固化させるメルトスプレー方式によって得られる材料を用いてもよい。メルトスプレー方式によって得られる材料をバインダーとして用いる場合は、（ｉ）吸着テーブル１６上に配置した複数の強化繊維糸条１４に直接スプレーしてバインダーを形成する方法や、（ｉｉ）別工程にてあらかじめ不織布状に形成したものを準備しておき、それを吸着テーブル１６上に配置した複数の強化繊維糸条１４に貼り付ける方法などを用いることができる。これらの方法によって、複数の強化繊維糸条１４とバインダーとから形成される強化繊維シート１５を形成することができる。複数の強化繊維糸条１４を結着させるバインダー量は特に制限はないものの、得られる強化繊維シート１５が賦形性を発揮できる程度とすることが好ましい。
【００４６】
上記実施形態では、切刃として、低頭ダイ・カッター１２を用いたが、本発明はこれに限定されない。切刃は、強化繊維糸条１４が切断可能な刃であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は特に自動車や航空機等の大型の繊維強化プラスチック成形品の製造に好適であり、繊維強化プラスチックの製造に必要な三次元形状を有するプリフォームを構成する強化繊維シートを提供することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…強化繊維シート製造装置
２…糸条供給機構
３…テーブル・ベース
４…移動テーブル
５…スライダー機構
６…押さえローラー
７…押さえ機構
９…ニップロール
１０…糸条ガイド
１１…切断機構
１２…低頭ダイ・カッター
１３…ガイドレール
１４…強化繊維糸条
１５…強化繊維シート
１６…吸着テーブル
１７…強化繊維ボビン
１８…アキューム機構
１９…カメラ
２０…ニップ機構
【図１】
0006575356.tif 000002
【図２】
0006575356.tif 000003
【図３】
0006575356.tif 000004
【図４】
0006575356.tif 000005
【図５】
0006575356.tif 000006