(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯に複数のシート材料をロール状に重ね巻きした積層ロールから、各シート材料を巻出して供給する、材料供給装置であって、
前記積層ロールの複数のシート材料の周長差を吸収する周長差吸収機構を備え、
前記周長差吸収機構は、前記積層ロールから引き出したシート材料に対して内側から圧接して外側に向けて張力を与える１以上の張力付加ロールと、前記積層ロールの巻芯の軸方向両端側に回転自在に軸支され且つその回転自由側で各張力付加ロールを支持する１以上の一対の支持アームと、を備えることを特徴とする材料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の材料供給装置であって、
前記張力付加ロールおよびまたは前記支持アームの自重を利用して、前記張力付加ロールを前記シート材料に圧接する方向に付勢することを特徴とする材料供給装置。
【請求項３】
請求項１に記載の材料供給装置であって、
前記張力付加ロールを前記シート材料に圧接する方向に前記支持アームを回転させる付勢手段を、さらに備えることを特徴とする材料供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載の材料供給装置であって、
前記付勢手段は、バネ部材により構成されていることを特徴とする材料供給装置。
【請求項５】
請求項３に記載の材料供給装置であって、
前記付勢手段は、付勢力を変更可能とするアクチュエータであることを特徴とする材料供給装置。
【請求項６】
複数のシート材料を積層した状態で巻芯にロール状に巻き取った積層ロールから、前記複数のシート材料を巻き出して供給する材料供給装置と、
前記材料供給装置からの複数のシート材料を積層した状態で通過させつつ熱プレスすることにより複数のシート材料同士を熱溶着して積層板とする熱プレス機と、
を備える積層板の製造装置であって、
前記材料供給装置は、前記積層ロールの巻芯を回転自在に軸支する積層ロール支持部と、前記積層ロールの複数のシート材料の周長差を吸収する周長差吸収機構と、を備え、
前記周長差吸収機構は、前記積層ロールから引き出したシート材料に対して内側から圧接して外側に向けて張力を与える１以上の張力付加ロールと、前記積層ロールの巻芯の軸方向両端側に回転自在に軸支され且つその回転自由側で各張力付加ロールを支持する１以上の一対の支持アームと、を備えることを特徴とする積層板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料供給装置およびこれを用いる積層板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、積層板の製造装置としては、複数のシート材料をそれぞれ巻き取った複数のロールと、複数のロールから巻き出した複数のシート材料を積層した状態で通過させつつ互いに熱溶着して積層板とする熱プレス機と、熱プレス機からの積層板を巻き取る製品巻取装置と、を備えて構成されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
そのため、複数のシート材料を熱プレス機に供給するための材料供給装置では、各ロールを支持するロール支持部が少なくともシート材料の枚数以上必要になり、この複数のロール支持部を互いに干渉しないように設置するために、材料供給装置が大型化してしまう。
【０００４】
なお、装置を大型化をせずに複数のロール支持部を配置すると、複数のロール支持部が互いに近接することになり、セット時にロール支持部にロールを装着する作業や、シート材料を熱プレス機に挿入する作業が困難になる。
【特許文献１】特開平５−４２５５５号公報
【特許文献２】特開平９−１５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本出願人は、複数のシート材料を積層した状態でロール状にして巻き取って積層ロールを作り、この積層ロールを積層ロール支持部に装着しておき、この積層ロールから複数のシート材料を引き出す方法に想い至った。
【０００６】
この方法によれば、複数のロール支持部を、一つの積層ロール支持部としてまとめることができるため、装置を大幅に小型化できる。しかしながら、このような積層ロールからシート材料を巻き出すと、各シート材料の周長差により外側のシート材料ほど巻き出し量が長くなるため、この周長差を吸入できないと、複数のシート材料を重ね合わせて熱プレスする際に皺や折り目ができてしまう課題がある。
【０００７】
そこで、周長差を吸収するためにダンサーロール機構などを設けることが考えられる。例えば特許文献２には走行距離補正手段としてダンサーロール機構の一例が開示されている。ダンサーロール機構は、回転軸が固定されている一対の固定ロールと、一対の固定ロールの間に設けられ且つその回転軸が固定ロールに対して移動可能なダンサーロールと、を備えて構成される。このようなダンサーロール機構を用いると、積層ロール支持部の以外に、複数のシートごとにそれぞれダンサーロール機構の支持部が必要となり、こらら積層ロール支持部とダンサーロール機構支持部とが互いに干渉しないようにすると、材料供給装置が大型化し、装置全体の大型化が避けられなくなってしまう。
【０００８】
本発明は、装置の大型化を回避できる積層板の製造装置およびこれに用いる材料供給装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る積層板の製造装置および材料供給装置は、積層ロールの複数のシート材料の周長差を吸収する周長差吸収機構を備え、前記周長差吸収機構は、前記積層ロールから引き出したシート材料に対して内側から圧接して外側に向けて張力を与える張力付加ロールと、前記積層ロールの巻芯の軸方向両端側に回転自在に軸支され且つその回転自由側で張力付加ロールを支持する一対の支持アームと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、積層ロールから複数のシート材料を引き出した際にこれら複数のシート材料間に生じる周長差を、周長差吸収機構によって吸収できる。つまり、張力付加ロールがシート材料に内側から外側に向けて圧接されることで、複数のシート間に生じる周長差を吸収できる。
【００１１】
また、張力付加ロールが支持アームによって積層ロールの巻芯に軸支されているため、周長差吸収機構が積層ロールの巻芯に装着されることとなる。そのため、積層ロールの巻芯を支持する積層ロール支持部に対して積層ロールの軸方向にずれた位置に配置でき、これにより、複数の積層ロール支持部を近接配置してもこれら積層ロール支持部に周長差吸収機構が干渉せずにすみ、材料供給装置の大型化を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
第１実施形態の積層板の製造装置について図１〜７を参照しつつ説明する。
【００１４】
「積層板の製造装置の概略」
まず、本実施形態の積層板の製造装置１０の全体構造を概略的に説明する。本実施形態の積層板の製造装置１０は、図２に示すように、材料供給装置１２と、熱プレス機としてのダブルベルトプレス装置１３と、製品巻取装置１４と、を備えて構成されている。
【００１５】
材料供給装置１２は、各積層ロール５から多層ワーク８（複数のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃを積層したもの）を巻き出してダブルベルトプレス装置１３のワーク供給口に供給するものであり、ダブルベルトプレス装置１３は、公知のダブルベルトプレス装置により構成され、材料供給装置１２からの多層ワーク８を通過させつつ加熱圧着することにより多層ワーク８を構成する複数のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃ同士を熱溶着（ラミネート成形）して積層板とするものであり、このようにダブルベルトプレス装置１３でラミネート成形された積層板を、製品巻取装置１４で巻き取るようになっている。
【００１６】
なお、使用する積層ロール５の製造方法は、図１に示すように長尺帯状の複数のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃを積層した状態で巻芯６にロール状に巻き取ることにより、行われる。この積層ロール５を製造するための積層ロール製造装置１は、図１に示すように各シート材料４ａ、４ｂ、４ｃがそれぞれ別々にロール状に巻き取られた単層ロール３ａ、３ｂ、３ｃを軸支する単層ロール支持部２ａ、２ｂ、２ｃと、各単層ロールからのシート材料４ａ、４ｂ、４ｃを積層した状態で巻き取るための巻芯６を支持する積層ロール支持部７と、を主な構成要素として備える。この例では、複数のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃは３枚で、銅箔４ａ，ポリイミドフィルム４ｂ，及び銅箔４ｃからなる。そのため、図２に示す積層板の製造装置１０で製造される積層板は、ポリイミドフィルム４ｂの両面が銅箔層４ａ、４ｃとなる両面銅箔積層板（ラミネートシート）となる。なお、シート材料４ａ、４ｂ、４ｃが上述の材質の場合、ダブルベルトプレス装置１３による加熱圧着処理は、圧力２０〜８０［ｂａｒ］、温度１８０〜４００［℃］、時間１〜１０［分］の範囲内で行うことが望ましい。
【００１７】
「材料供給装置」
次に、材料供給装置１２についてより詳しく説明する。
【００１８】
材料供給装置１２は、図２、４に示すように、積層ロール５の巻芯６を回転自在に軸支する積層ロール支持部２１、２３を備えている。積層ロール支持部２１、２３は巻芯６の軸方向両端側に設けられており、軸方向一端側の積層ロール支持部２１が、床面から垂直方向に立設された取付壁２０に各積層ロール５毎に埋設されており、軸方向他端側の積層ロール支持部２３が、各積層ロール５毎に床面または天井から垂直方向に立設された柱状に形成されている。
【００１９】
この積層ロール支持部２１、２３は、回転シャフト２５を介して積層ロール５の巻芯６を軸支している。つまり、積層ロール５の巻芯６は中空（この例では円筒状）に形成されており、この巻芯６内を貫通する回転シャフト２５を積層ロール支持部２１、２３によって支持している。なお、回転シャフト２５は、巻芯６の内周面に係合すべく径方向にむけて出没する図示せぬストッパを有しており、ストッパが径方向に突出すると、回転シャフト２５と巻芯６とが一体化して回転シャフト２５と巻芯６とが一体的に回転することとなる。
【００２０】
積層ロール支持部２１、２３の少なくとも何れか一方には、製品巻取装置１４による積層板９の巻き取りに対してブレーキをかけるブレーキ手段（図示せぬ）が内蔵されており、これにより多層ワーク８が張架した状態でダブルベットプレス機に投入されるようになっている。
【００２１】
しかしながら、多層ワーク８は複数のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃ（厚さｔ１，ｔ２，ｔ３）により形成されているため、積層ロール５から巻出した際に、外側のシート材料４ｃは中間のシート材料４ｂによりも１周あたり（ｔ２）／２×２πだけ長く巻き出されるとともに内側のシート材料４ａに対しては１周あたり（ｔ２＋ｔ３）／２×２πだけ長く巻き出されることとなる。
【００２２】
そのため、ダブルベルトプレス装置１３に多層ワーク８が挿入される際、多層ワーク８のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃ間で巻き出し長さに差が生じ、ダブルベルトプレス装置１３のワーク挿入口においてシート材料４ａ、４ｂ、４ｃの精度よく積層されずに皺などが発生して、積層板の成形不良を引き起こす可能性がある。そこで、このような不具合が発生することを防止するために、本実施形態では、材料供給装置１２は周長差吸収機構３０を備えて構成されている。
【００２３】
「周長差吸収機構」
次に周長差吸収機構３０について図４〜６を主に参照しつつより詳しく説明する。
【００２４】
周長差吸収機構３０は、積層ロール５の複数のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃの周長差を吸収するものである。本実施形態の周長差吸収機構３０は、積層ロール５の巻芯６に装着されている。より具体的には、以下のような構成になっている。
【００２５】
本実施形態の周長差吸収機構３０は、積層ロール５の巻芯６の軸方向両端側に軸支された一対の支持アーム３１、３１および３３、３３と、この一対の支持アームの回転自由端同士の間に巻芯６と平行に延在した状態で架設され且つ一対の支持アームに回転自在に軸支された張力付加ロール３２、３４と、を備えて構成されている。
【００２６】
張力付加ロール３２、３４は、積層ロール５から引き出したシート材料４ｂ、４ｃに対して内側（＝当該シート材料４ｂ、４ｃより内側のシート材料４ａ側）から圧接して外側（＝当該シート材料４ｂ、４ｃよりも外側のシート材料側）に向けて張力を与えるようになっている。ここで、張力付加ロール３２、３４の個数は、シート材料４ａ、４ｂ、４ｃの枚数と同一であってもよいが、この例では、張力付加ロール３２、３４が、複数のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃのうち最内側のシート材料４ａを除いた各シート材料４ｂ、４ｃに対して張力を付加し、最内側のシート材料４ａは張力付加ロールを介さずにダブルベルトプレス装置１３を通じて製品巻取装置１４で巻き取るようになっているため、張力付加ロール３２、３４の個数は、シート材料４ａ、４ｂ、４ｃの枚数よりも１つ少なくなっている。つまり、この例では、多層ワーク８のシート材料の枚数が３枚に対して、張力付加ロール３２、３４はより１つ少ない２つになっている。
【００２７】
張力付加ロール３２、３４は、張力付加ロール３２、３４および支持アーム３１、３３の自重により、シート材料４ｂ、４ｃに圧接している。このような周長差吸収機構により、ダブルベルトプレス装置１３に投入される複数のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃ間の巻出し長さが吸収され、製造される積層板９に皺が発生することが防止される。
【００２８】
次に本実施形態の効果を列挙する。
【００２９】
第１に、本実施形態の積層板の製造装置１０およびこれに用いる材料供給装置１２は、積層ロール５から引き出した複数のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃの周長差を吸収する周長差吸収機構３０を備えている。そのため、積層ロール５から多層ワーク８を引き出した際に多層ワーク８を構成する複数のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃ間に生じる周長差を、周長差吸収機構３０によって吸収できる。結果、熱プレス機１３のワーク挿入口において多層ワーク８の積層状態を安定させることができ、製造される積層板９に皺が入るなどの製造不良を防止できる。
【００３０】
第２に、本実施形態では、当該周長差吸収機構３０が積層ロール５の巻芯６に装着されている。そのため、周長差吸収機構３０を、積層ロール支持部２１、２３に対して軸方向にずれた位置に配置できるため、複数の積層ロール支持部２１、２３を径方向に近接配置してもこれら積層ロール支持部２１、２３に周長差吸収機構３０が干渉せずにすみ、材料供給装置１２の大型化を避けることができる。
【００３１】
特に、多層ワーク８を構成するシート材料が３枚以上の構造において、複数の積層ロール５を互いに近接配置することが容易となる。
【００３２】
第３に、本実施形態では、周長差吸収機構３０が、積層ロール５の巻芯６の軸方向両端側に回転自在に軸支された一対の支持アーム３１、３１および３３、３３と、一対の支持アームの回転自由端同士の間に架設され且つ積層ロール５から引き出したシート材料４ｂ、４ｃに内側から外側に向けて圧接して張力を与える張力付加ロール３２、３４と、を備えて構成されている。そのため、積層ロール５の巻芯６に装着される周長差吸収機構３０が、簡素な構成となり、装置の原価低減に寄与する。
【００３３】
また、従来のような一対の固定ロールと当該一対の固定ロールに対して移動可能なダンサーロールとを備えて構成されるダンサーロール機構に比べると、一対の固定ロールがないぶん、部品点数が低減する。
【００３４】
また、一対の支持アームで張力付加ロール３２、３４の長手方向両端を支持するため、張力付加ロール３２、３４の安定性が高く、シート材料４ａ、４ｂ、４ｃがより皺になりにくくなる。
【００３５】
第４に、本実施形態では、張力付加ロール３２、３４は、積層ロール５から引き出した複数のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃのうち最内側のシート材料４ａを除いた各シート材料４ｂ、４ｃに対して内側から圧接して外側に向けて張力を与えるようになっている。つまり、張力付加ロール３２、３４の個数が、シート材料の枚数よりも１つ少ない個数になっている。そのため、張力付加ロール３２、３４およびこれを支持する支持アーム３１、３３が最小限で済むため、部品点数が低減され、原価低減に寄与する。
【００３６】
次に、周長差吸収機構の変形例を説明する。
【００３７】
「第１変形例」
上述の実施形態では、３枚のシート材料４ａ、４ｂ、４ｃを積層した状態で巻き取った１つの積層ロール５に対して２つの張力付加ロール３２、３４を備えて構成されていたが、図８に示す第１変形例では、２枚のシート材料４ａ、４ｂを積層した状態で巻き取った１つの積層ロール５に対して１つの張力付加ロール３２が設けられている点で上述の実施形態と異なっている。このような第１変形例においても上述の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３８】
また、上述の実施形態では、周長差吸収機構３０では、重力を利用して張力付加ロール３２、３４がシート材料４ａ、４ｂに圧接するようになっているが、例えば以下の図９〜図１２の第２〜第５変形例のように、張力付加ロールをシート材料に圧接する方向に支持アームを回転させる付勢手段４１、４３、４５、４７をさらに備えていてもよい。
【００３９】
「第２変形例」
図９に示す第２変形例では、付勢手段４１はバネ部材４１により構成されている。このバネ部材４１は、定荷重バネ（例えばゼンマイ式バネ）で形成されている。
【００４０】
「第３変形例」
また図１０に示す第３変形例のように、付勢手段としてのバネ手段４３は、引っ張りバネで構成しても良いし、圧縮反発バネで構成してもよい。
【００４１】
このような第２、３変形例では、簡素な構造で付勢手段を構成でき、装置の原価を低減できる利点がある。なお、第２変形例のように定荷重バネを用いた場合には、ほぼ一定の付勢力をシート材料に常に与えることができるため、支持アームの回転量にかかわらず安定した動作が得られる利点がある。
【００４２】
また以下の第４、５変形例のように、付勢手段は付勢力を変更可能とするアクチュエータ４５、４７で構成されていてもよい。
【００４３】
「第４変形例」
図１１に示す第４変形例では、付勢力を変更可能とするアクチュエータ４５は、エアアクチュエータ４５（エアシリンダ）で構成されている。エアシリンダ４５の進退ロッドの先端には、ワイヤ４６の一端が固定され、支持アーム３１の回転自由端側にワイヤ４６の他端が固定されている。
【００４４】
「第５変形例」
また、図１２に示す第５変形例のように、付勢力を変更可能とするアクチュエータ４７は、電動アクチュエータであってもよい。電動アクチュエータとしては電動モータを駆動源として移動部分が進退式や回転式として構成できる。
【００４５】
第４、第５変形例のように付勢手段をアクチュエータとした場合には、シート材料の材質や厚みなどを変更した際に付勢力を変更できる利点がある。
【００４６】
以上、本発明を上述の実施形態を例にとって説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されることはない。
【００４７】
例えば、上記銅箔はアルミニウム箔やステンレス箔等の銅箔以外の金属箔であってもよく、また、ポリイミドフィルムは液晶ポリマーやアラミドフィルム、ペットフィルム、極薄ガラスクロス基材のエポキシ樹脂シートなどポリイミドフィルム以外の種々のフィルム状基材であってもよい。
【００４８】
また、上述の実施形態では、２枚または３枚のシート材料を積層した状態で巻芯に重ね巻した積層ロールの例を取って説明しているが、２枚以上のシート材料を積層した状態で重ね巻きした積層ロールであれば、枚数に関わらず本発明を適用可能である。
【００４９】
また、上述の実施形態では、６枚の積層板を同時にラミネート成形するものであったが、本発明では、１枚の積層板をラミネート形成するものであってもよい。但し、同時に製造する積層板の枚数が多いほど、つまり、積層ロールの個数が多いほど、積層ロールの支持部の配置スペースが限られてくるため、本発明の効果がより功を奏する。
【００５０】
なお、本発明では、巻芯は中空でも中実でもよい。例えば巻芯が中実の場合は、回転シャフトを介さずに巻芯を積層ロール支持部に直接装着すれば良い。
【００５１】
また、上述の実施形態では、張力付加ロールおよび支持アームの点数を最小限にすべく、多層ワークを構成するシート枚数よりも１つ少ない数の張力付加ロールおよび支持アームを設けて構成してあるが、本発明ではシート枚数と、張力付加ロールおよび支持アームの個数と、が同一でもよいし、また多くてもよい。
【００５２】
また、その他、上記実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１実施形態の積層板の製造装置に用いる積層ロール製造装置の模式図である。
【図２】第１実施形態の積層板の製造装置の模式図。
【図３】同積層板の製造装置により製造される積層板の製造原理を概略的に説明する模式図。
【図４】同積層板の製造装置の材料供給装置に用いられる周長差吸収機構の斜視図。
【図５】同周長差吸収機構の側面図。
【図６】同周長差吸収機構の断面図。
【図７】同周長差吸収機構の作動原理を示す概念図。
【図８】同周長差吸収機構の第１変形例の側面図。
【図９】同周長差吸収機構の第２変形例の側面図。
【図１０】同周長差吸収機構の第３変形例の側面図。
【図１１】同周長差吸収機構の第４変形例の側面図。
【図１２】同周長差吸収機構の第５変形例の側面図。
【符号の説明】
【００５４】
４ａ，４ｃ：銅箔（シート材料）
４ｂ：ポリイミドフィルム（シート材料）
５：積層ロール
６：巻芯
１０：積層板の製造装置
１２：材料供給装置
１３：ダブルベルトプレス装置（熱プレス機）
１４：製品巻取装置
２０…取付壁
２１、２３…積層ロール支持部
３０…周長差吸収機構
３１、３３…支持アーム
３２、３４…張力付加ロール
４１、４３、４５、４７…付勢手段
【図１】
0004793345.tif 000002
【図２】
0004793345.tif 000003
【図３】
0004793345.tif 000004
【図４】
0004793345.tif 000005
【図５】
0004793345.tif 000006
【図６】
0004793345.tif 000007
【図７】
0004793345.tif 000008
【図８】
0004793345.tif 000009
【図９】
0004793345.tif 000010
【図１０】
0004793345.tif 000011
【図１１】
0004793345.tif 000012
【図１２】
0004793345.tif 000013