【手続補正書】
【提出日】平成20年4月14日(2008.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数本の強化繊維糸条が並行にシート状に配列して層を構成し、前記層の２層以上が交差積層されて積層体を構成し、ステッチ糸で一体化された多軸ステッチ基材を製造するに際し、該基材の緯糸挿入において、下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）の工程により、２〜５０本の強化繊維糸条から構成される５〜５０ｃｍ幅の範囲の緯糸テープを挿入することを特徴とする多軸ステッチ基材の製造方法。
（Ａ）  下記（Ａ１）または（Ａ２）の解舒工程
（Ａ１）前記強化繊維糸を巻回したボビンをコンタクトローラに接触させつつ、緯糸を実質的に一定速度で引き出しながら、横取り解舒する解舒工程
（Ａ２）  前記強化繊維糸を巻回したボビンをコンタクトローラに接触させつつ、緯糸を横取り解舒するとともに、該緯糸挿入に必要な量の緯糸を貯留する緯糸貯留装置の緯糸貯留量を検出するセンサーからの信号により引出速度を制御して、緯糸の供給量を調整する解舒工程
（Ｂ）  下記（Ｂ１）または（Ｂ２）の緯糸貯留工程
（Ｂ１）  複数の強化繊維糸条それぞれについて、緯糸挿入に必要な量の緯糸を、エアー吸引により貯留装置内で折り返して貯留する緯糸貯留工程
（Ｂ２）  該緯糸挿入に必要な緯糸量を、ダンサローラの移動により緊張させながら緯糸を貯留する緯糸貯留工程
（Ｃ）  それぞれの強化繊維糸条の幅を同一に規制しながら引き揃えて緯糸テープを形成するテープ形成工程
（Ｄ）  緯糸テープを挿入する緯糸挿入工程
【請求項２】
上記（Ｂ）工程において、強化繊維糸条の幅を、ボビン上の糸幅よりも大きい糸幅に拡げる請求項１に記載の多軸ステッチ基材の製造方法。
【請求項３】
上記（Ｂ）工程と、（Ｃ）工程との間に、緯糸を開繊させる下記（Ｅ）開繊工程を含む請求項１または２に記載の多軸ステッチ基材の製造方法。
（Ｅ）  貯留した強化繊維糸条の幅を、ボビン上の糸幅よりも大きい糸幅に拡げる開繊工程
【請求項４】
該開繊工程（Ｅ）における開繊させる手段が、温度５０〜１５０℃、湿度４０〜６０％の範囲の雰囲気下でローラを擦過するものである請求項３に記載の多軸ステッチ基材の製造方法。
【請求項５】
該開繊工程（Ｅ）における開繊させる手段が、その軸方向に揺動している揺動ローラを通過するものである請求項３または４に記載の多軸ステッチ基材の製造方法。
【請求項６】
上記（Ａ）工程において、ボビンから解舒する際に、緯糸を５０〜１５０℃の範囲に加熱する請求項１〜５のいずれかに記載の多軸ステッチ基材の製造方法。
【請求項７】
上記（Ｃ）工程において、下記（Ｃ１）および／または（Ｃ２）の幅を規制する手段により強化繊維糸条の幅を規制する、請求項１〜６のいずれかに記載の多軸ステッチ基材の製造方法。
（Ｃ１）  所定の寸法の規制ガイドに強化繊維糸条を通過させる手段
（Ｃ２）  少なくとも２本のローラを隣り合う緯糸を交互に互い違いに通過させる手段
【請求項８】
前記規制ガイドが、所定の寸法の溝を設けた溝付ローラである請求項７に記載の多軸ステッチ基材の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
ここで、多軸ステッチ基材を製造するにあたっては、クリールから強化繊維糸条を複数本引き出して引き揃えて緯糸テープとし、幅方向および斜め方向に挿入する工程を経る。特に一層当たりの強化繊維目付が５０〜１５０ｇ／ｍ２と低い場合、ボビンから解舒した強化繊維糸条をいかに糸幅が狭まらないように引き揃えて緯糸テープ化し、挿入するかが重要となる。すなわち、糸幅が狭まってしまうと、強化繊維糸条間の隙間が大きい、いわゆるギャップの大きい不均一な材料しか得られないという問題があった。強化繊維基材における上記ギャップは、複合材料にした場合に、樹脂リッチ部分となり、応力集中が生じた場合に破壊の起点になりやすくなる。また、硬化収縮によりこの部分が凹んでしまい、表面凹凸が大きくなる問題を引き起こす。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この課題を解決すべく、特許文献１には、緯糸を一定張力で挿入する方法が提案されている。この方法は、緯糸に撚りが入らないように、かつ、一定張力で挿入できることから糸幅を安定して保持できるが、織物であることから一糸条の挿入にしか適用できないという問題、織物であるため０°と９０°にしか繊維が配向できないという問題があった。
一方、特許文献２には、張力を付与しながら多糸条の緯糸を供給する多軸ステッチ基材の製造方法が提案されている。この方法は、ボビンからたて取り解舒されたトウを、デバイスを介してもつれをほどき、緯糸テープ化して一定張力を保ちながら緯挿入方法であるが、ボビンから解舒される際は張力が付与されていない。また、たて取り解舒であることから、解舒時にボビン１周分の糸長につき１回の撚りが入ってしまう。このため、特に糸条断面が扁平状の強化繊維を用いて低目付の強化繊維ステッチ基材を製造しようとした際には、撚り部分で糸幅が極端に狭くなって糸幅が不均一となり、ギャップの大きい多軸ステッチ基材になってしまうという問題があった。また、デバイスを通過した強化繊維は、アクチュエータの伸縮により張力を一定にするとのことであるが、緯糸挿入における解舒速度はかなり速いので、緯糸挿入における急激な張力変動に対応できず、糸がダメージを受けやすいことや緯糸挿入時の把持ミスが生じやすいという問題もあった。
この問題を改善すべく、特許文献３には、ボビンから強化繊維糸条を横取り解舒して緯挿入する多軸シートの製造方法が提案されている。この方法は強化繊維糸条を横取り解舒し、緯糸挿入における糸の両端を固定して挿入することから解舒撚りが入ることがない。しかし、緯糸テープ挿入するにあたって必要な糸長をプーリングする機構を有していないことから、緯糸挿入における急激な張力変動に対応できず、糸がダメージを受けやすいという問題があった。また、モータの回転をコントロールしても、停止時のオーバランにより糸がゆるむことによって糸がねじれたり、回転開始時のスタート遅れにより緯糸の過度な張力が作用し、安定して緯糸挿入することが困難であるといった問題もあった。
すなわち、多糸条の緯糸を糸幅が狭まらないように引き揃えて緯糸テープ化し、一定張力で挿入できる多軸ステッチ基材の製造方法は上記提案では達成されておらず、かかる課題を解決できる技術が望まれていた。
【特許文献１】国際公開特許ＷＯ０３／０３１７０３号パンフレット
【特許文献２】特表２００１−５１６４０６号公報
【特許文献３】米国公開特許明細書ＵＳ２００２−０００６４９６号
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の多軸ステッチ基材の製造方法は、多数本の強化繊維糸条が並行にシート状に配列して層構成を構成し、前記層の２層以上が交差積層されて積層体を構成し、ステッチ糸で一体化された多軸ステッチ基材を製造するに際し、該基材の緯糸挿入において、下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）の工程により、２〜５０本の強化繊維糸条から構成される５〜５０ｃｍ幅の範囲の緯糸テープを挿入することを特徴とするものである。
（Ａ）  下記（Ａ１）または（Ａ２）の解舒工程
（Ａ１）前記強化繊維糸を巻回したボビンをコンタクトローラに接触させつつ、緯糸を実質的に一定速度で引き出しながら、横取り解舒する解舒工程
（Ａ２）  前記強化繊維糸を巻回したボビンをコンタクトローラに接触させつつ、緯糸を横取り解舒するとともに、該緯糸挿入に必要な量の緯糸を貯留する緯糸貯留装置の緯糸貯留量を検出するセンサーからの信号により引出速度を制御して、緯糸の供給量を調整する解舒工程
（Ｂ）  下記（Ｂ１）または（Ｂ２）の緯糸貯留工程
（Ｂ１）  複数の強化繊維糸条それぞれについて、緯糸挿入に必要な量の緯糸を、エアー吸引により貯留装置内で折り返して貯留する緯糸貯留工程
（Ｂ２）  該緯糸挿入に必要な緯糸量を、ダンサローラの移動により緊張させながら緯糸を貯留する緯糸貯留工程
（Ｃ） それぞれの強化繊維糸条の幅を同一に規制しながら引き揃えて緯糸テープを形成するテープ形成工程
（Ｄ） 緯糸テープを挿入する緯糸挿入工程
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、前記課題、つまり多軸ステッチ基材を製造するにあたって、緯糸を糸幅が狭まらないように並行に引き揃えてシート化し、糸幅が安定した状態で緯糸テープ挿入するとともに、かつ、供給張力の変動を小さくすることができる多軸ステッチ基材の製造方法について、鋭意検討し、多軸ステッチ基材を製造する方法における、基材の緯糸挿入工程において、緯糸挿入に必要な量の緯糸を、エアー吸引により貯留装置内で折り返して貯留する緯糸貯留工程を設けてみたところ、かかる課題を一挙に解決することを究明したものである。
以下、本発明の望ましい実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る多軸ステッチ基材を製造するための緯糸シート挿入に関する装置の一例を示す概略断面図である。
本発明の多軸ステッチ基材とは、緯糸テープ挿入手段によって挿入して得られる、９０°方向（基材幅方向）に強化繊維糸条が配列しているシート（以下、９０°層と略称）やα°層（０＜α＜９０）などの緯方向の挿入層と、場合によって、緯糸テープ挿入手段とは別途供給される０°層の経方向の挿入層とを含む複数の層が、交差積層された後、ステッチ糸にてステッチされて各層が一体化されたものである。
ここで、緯糸テープ挿入にあたっては、２〜５０本の多糸条の強化繊維糸条をボビンから解舒しながら引き揃えて、５〜５０ｃｍ幅の緯糸テープにする必要がある。緯糸ボビン１０から緯糸テープとして供給される緯糸挿入工程に至る間に、緯糸Ｔｗｆが通過する緯糸供給路ＹＰｗｆを有している。この緯糸供給路ＹＰｗｆは、緯糸ボビン１０から横取り解舒する緯糸解舒手段３０と、多軸ステッチ基材Ｓに至る緯糸Ｔｗｆの一部を一時的に貯留する緯糸貯留手段４０と、緯糸Ｔｗｆをガイドし、強化繊維糸条の幅を規制して複数の緯糸をシート化するガイドローラ群５０を含むテープ形成手段７０と、緯糸把持装置２１とキャリア２２などを含む緯糸テープ挿入手段２０とを有している。なお、緯糸テープ挿入手段は、前述の通りテープを把持して挿入する場合と、テープを把持せずにピンやフックなどに引っ掛けながら挿入する場合とがあり、いずれの方法でも緯糸テープを挿入できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
以下、本発明の次の（Ａ１）解舒工程、（Ｂ１）貯留工程、（Ｃ）テープ形成工程および（Ｄ）緯糸挿入工程の各工程について、それぞれ詳細に説明する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（Ａ１）解舒工程
この解舒工程においては、少なくとも、前記強化繊維糸条を巻回したボビン１０をコンタクトローラ１１に接触させつつ、緯糸を実質的に一定速度で引き出しながら横取り解舒する。なお、本発明において、実質的に一定速度とは、平均速度の±１０％の範囲の速度を指す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
すなわち、強化繊維糸条は、一般的に所定のワインド数でトラバースさせながら巻き取られている。特に扁平状になっている幅広の強化繊維糸条（以下、扁平糸と略す）をトラバースさせながらボビンに巻き取ると、トラバース反転箇所において、扁平糸を幅方向に屈曲させることになるために、屈曲部の内角に近いフィラメントは緩んだ状態で、屈曲の外角に近いフィラメントは緊張状態で巻き取られた状態で仮セットされている。 かかるボビンから扁平糸をボビン端部を起点として引き出しながら解舒させると、扁平糸の幅方向におけるボビン中央側のフィラメントがゆるんだ状態で、ボビン端部側のフィラメントは緊張した状態となる。かかる強化繊維糸条にかかる張力差により、扁平糸は、容易にねじれ、そのねじれが緯糸供給するにあたり、仮撚、細糸となることから、多糸条を引き揃えて緯糸テープとし挿入するにあたり、緯糸テープ内にギャップを形成する。ここで、コンタクトローラ１１を、緯糸を巻いたボビン１０の径の変化に追従できるよう接触させることにより、扁平糸をボビンに押さえつけながら引き出すことができる。 その結果、糸幅が固定され、ボビンからの解舒時の糸幅変動、仮撚の混入を防止できるのである。さらに、本発明では横取り解舒するため、ボビン１周分の糸長につき１回の撚りが入ることもなく、緯糸Ｔｗｆがその糸幅が安定して保持されるのである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記の理由により、本発明においては、従来の一定速度でない緯糸解舒方法（例えば、モータ回転のオンオフ制御による緯糸解舒）のように、モータ回転が高速であっても、供給速度の変動や、緯糸の張力変動の増大がなく、また、スタート時の緯糸オーバーランにより、緯糸貯留工程に至る前に緯糸がゆるんで、緯糸にねじれが発生するという問題の発生を確実に防止することができるものである。
また、本発明に係る緯糸解舒手段としては、以下の解舒手段であってもよい。
（Ａ２）解舒工程
図３は、本発明に係る緯糸解舒手段の別の態様を示す概略断面図である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
かかる（Ａ２）解舒工程においては、前述の通り前記（Ａ１）解舒工程に比較して本発明の前記課題を解決するのに貢献できない。しかしながら、テンションローラ３３の機構と組み合わせることにより、緯糸にかかる張力変動を最小限に抑制でき、緯糸のねじれ発生を防止することができる。また、後述の（Ｂ１）貯留工程、（Ｃ）テープ形成工程および（Ｄ）緯糸挿入工程、または、（Ｂ２）貯留工程、（Ｃ）テープ形成工程および（Ｄ）緯糸挿入工程の工程、との組み合わせにより、本発明の前記課題を解決することができるのである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
更に、特に強化繊維が炭素繊維である場合、コンタクトローラ１１の材質により、解舒の際に毛羽が発生することがある。かかる毛羽を最小限に抑制するために、コンタクトローラは金属製の鏡面仕上または梨地仕上であることが好ましい。場合によってはセラミックス製のものであってもよい。
（Ｂ１）緯糸貯留工程 
緯糸貯留工程は、複数の強化繊維糸条それぞれについて、緯糸挿入に必要な量の緯糸を、エアー吸引により緯糸貯留装置内で折り返すことで貯留させるものである。本装置における好ましい態様としては、緯糸を案内する糸道案内ガイドに緯糸を接触させながら緯糸を貯留する機構が挙げられる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図１における引取ローラ３１から引き出された緯糸Ｔｗｆは、緯糸貯留手段４０に至る。緯糸貯留手段４０は、緯糸貯留筒体４１（以下、単に筒体４１という。）等から構成され、一糸条もしくは多糸条の強化繊維糸条を同時に貯留するものである。なお、この筒体は、緯糸挿入に必要な２〜５０本の強化繊維糸条を一時的に貯留できるような一つの緯糸貯留筒体、もしくは緯糸糸条１本あるいは複数本を同時に貯留できる複数の緯糸貯留筒体のいずれであってもよい。かかる装置を安価にする場合には前者が、また、製造する多軸ステッチ基材の品質を優先させる（強化繊維糸条同士の隙間であるギャップを最小限にする）場合には後者が、それぞれ好ましく使用される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
かかる強化繊維糸条は、集束剤を付与した状態でボビンに巻いたことにより、望ましくない形状で固定されることがあるが、強化繊維糸条が空気の衝突を受けることにより解消・開繊される。補強繊維糸についても同様に、望ましくない形態で固定され、糸ねじれが発生し、緯糸Ｔｗｆの糸幅のバラツキが増加することを最小にすることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
さらに、緯糸ボビンから緯糸を解舒させながら引き揃えて緯糸テープ化する際に、引き揃える個々の緯糸間で僅かな糸長差が生じる可能性があるが、エアー吸引による貯留機構であれば、ガイドローラがない非接触の状態でも、貯留筒体内で緯糸を貯留できる。このため僅かな糸長差が生じた場合においても、複数本の強化繊維糸条を一つの貯留筒体で同時に貯留することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
なお、本発明において、貯留筒体内にセパレータを設置し、各強化繊維糸条をセパレートした状態で貯留させることもできる。
（Ｂ２）貯留工程
緯糸の貯留手段は前記エアー吸引による貯留に限定されず、他の貯留手段として、図７に示す緯糸挿入に必要な量の緯糸を、ダンサローラの移動により緊張させながら緯糸を貯留する緯糸貯留工程、あるいは図８に示す緯糸挿入に必要な量の緯糸を、弾性伸縮体の伸縮により緊張させながら緯糸を貯留する緯糸貯留工程であっても本発明の前記課題を解決することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図７は、本発明に係る緯糸貯留装置のさらに別の態様を示す概略断面図である。
図８は、本発明に係る緯糸貯留装置のさらに別の態様を示す概略断面図である。
図７において、エアー吸引により緯糸貯留筒体内に貯留するのではなく、２本の水平ガイドローラ（４７ａ，４７ｂ）間にダンサローラ４８を設置し、水平ガイドローラ間に設置したこのダンサローラに緯糸を接触させながら走行させている。かかるダンサローラは、その自重で運動させてもよいし、予め算出されたストローク量をモーター等により運動させてもよい。また、図８の通り、弾性伸縮体４９ａに連結したダンサローラ４９ｂを設置する貯留する方法であっても構わない。
このような構成にて緯糸を貯留することにより、多数本の緯糸を引き揃えて緯糸テープとし間欠的に緯糸挿入するにあたって、２本の水平ガイドローラ（４７ａ、４７ｂ）間に設置したダンサローラ４８に緯糸を接触させながら走行させ、ダンサローラ４８の上下運動により、緯糸にゆるみが生じることを防止するのである。
なお、前述したダンサローラを用いた緯糸貯留機構（弾性伸縮体に連結した機構を含む）は、緯糸シートの緯糸挿入速度が特に速い場合には、ダンサローラの上下運動が給糸速度に追従せず、緯糸がゆるむ可能性がある。かかる理由から、特に高速運転時においては、前述のエアー吸引による貯留方式が好ましいが、そこまで高速運転しない場合は、ダンサローラを用いる方式でも本発明の前記課題を解決することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
また、緯糸の解舒手段が、緯糸の解舒量を緯糸貯留手段に設置したセンサーにより検出し、ボビンに直結したモータの回転によりコントロールする手段で、かつ、緯糸の貯留手段が、ダンサローラの移動による貯留手段の場合においては、ダンサローラの可動範囲の任意の位置に前述した緯糸の貯留量の過小および過大を検出するセンサーを取り付けることや、トルクモーターによるトルク検知などによって、緯糸ボビンからの緯糸解舒量をコントロールすることができる。
（Ｃ）テープ形成工程
このテープ形成工程では、２〜５０本それぞれの強化繊維糸条の幅を同一に規制しながら引き揃えて、５〜５０ｃｍ幅の範囲の緯糸テープを形成する。
緯糸貯留筒体に貯留された緯糸Ｔｗｆを緯糸テープ供給把持装置に供給する方法について説明する。
緯糸貯留工程を経て、強化繊維糸条はそれぞれの強化繊維糸条の糸幅を同一に規制しながら引き揃えて緯糸テープを形成するテープ形成工程へと導かれる。かかる強化繊維糸条の糸幅は、規制ガイドを通過させることでそれぞれが実質的に同一になるように規制される。かかる規制ガイドが、ローラ状であり、後述の垂直ガイドローラ、水平ガイドローラなどの機能を兼用したものであると、本発明の前記課題を効率的に解決できるので好ましい態様といえる。
このテープ形成工程は、緯糸の高さ方向および水平方向の位置を決める水平ガイドローラ５１、垂直ガイドローラ５２および水平ガイドローラ５３からなるガイドローラ群５０や、緯糸Ｔｗｆに張力を付与する板バネテンション装置６０などを含む構成であってもよい。かかるガイドローラ群や、テンション装置が組み込まれた構成であると、特に扁平状の強化繊維糸条を用いる場合は、強化繊維糸条の扁平状態を維持することができ、本発明の前記課題を容易に解決することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
各ガイドローラの長さは、通過する緯糸Ｔｗｆが、左右または上下方向に移動した場合、通過する緯糸Ｔｗｆが、各ガイドローラの支持部に接触すると、緯糸Ｔｗｆの形状、特に、扁平な形状を損なう場合がある。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
垂直、水平ガイドローラは、それぞれ、１本のガイドローラであっても良いが、それぞれを、２本のガイドローラを１組として、緯糸Ｔｗｆが２本のガイドローラをＳ字状を描いて通過するようにさせると、緯糸Ｔｗｆに作用する張力が安定し、緯糸Ｔｗｆの各ガイドローラ上での位置決めを確実に行うことが出来る。
ここで、糸幅を規制するにあたっては、所定の寸法を有している規制ガイドに強化繊維糸条を通過させる。かかる規制ガイドは、ローラー形状であると、例えば、緯糸テープを形成する個々の緯糸における糸幅は、多軸ステッチ基材１層におけるシート目付にあうように、規制ガイドローラの位置や間隔を調整することで規制できる。このように糸幅を規制した状態で緯糸テープ把持装置に導くとともに緯糸テープ挿入により、所定の一層あたりの強化繊維目付の多軸ステッチ基材を得ることができ、本発明において好ましい態様といえる。
かかる規制ガイドローラは、糸幅を規制するために、上記のように所定の寸法の溝などを有している溝付（鍔付）ガイドローラーであると、糸幅をより精度よくコントロールできることから、本発明において好ましい態様といえる。
また別の視点からは、この強化繊維糸条の糸幅を規制する規制ガイドローラが、所定の寸法の溝を有したものでなく、少なくとも２本のローラを隣り合う緯糸を交互に通過させるものであれば、ローラを通過する際に糸幅が拡げられたとしても、個々の緯糸は隣接することがないのでより安定して糸幅を規制することができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
図９は、本発明に係る規制ガイドローラの一例を示す概略縦断面図である。
図９に示すように、強化繊維糸条の幅を規制する手段が、少なくとも２本のローラ７１を隣り合う緯糸を交互に互い違いに通過させるものであると、ローラに溝を加工する必要がなく、安価に糸幅を規制することができ、かつ、強化繊維糸条に対するダメージが少なくでき、毛羽発生を最小限に抑制することができるため、本発明における規制ガイドローラの好ましい態様ということができる。
図１０は、本発明に係る規制ガイドローラの一例を示す別の概略断面図である。
図１０に示すように強化繊維糸条の幅を規制する手段が、少なくとも２本のローラ７２を隣り合う緯糸を交互に互い違いに通過させ、かつ、ローラに溝を有していると強化繊維糸条の糸幅がローラに設けた溝幅により規制されることから、より安定して糸幅を規制することがでる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
緯糸Ｔｗｆの供給は、原理的には、ガイドローラ群５０および規制ガイドローラ群により、緯糸Ｔｗｆの糸道を決めているが、緯糸Ｔｗｆの張力変動や緯糸Ｔｗｆの緯糸テープ挿入手段２０の動作により、緯糸Ｔｗｆの糸道が変わることがある。したがって、緯糸Ｔｗｆが糸幅方向に移動しても、緯糸供給路ＹＰｗｆに緯糸Ｔｗｆの端部と干渉する介在物がないことが好ましく、そのために幅の広い板バネ６０ａ、６０ｂを備えた板バネテンション装置６０が用いることが好ましい。板バネテンション装置６０は、後述する緯糸テープ挿入機構２０のキャリア２２の間欠的な緯糸テープの挿入に際し、引取ローラ３１によって一定速度で解舒される緯糸Ｔｗｆの引取ローラ３１とガイドローラ群５０間における、貯留工程において解消しきれない緩みを抑制するため、緯糸Ｔｗｆを常に緊張させておくものである。緯糸Ｔｗｆは、緊張させておかないと、緩んだ際に強化繊維糸条がねじれてしまい、そのままガイドローラを通過して細幅化して、ギャップのある緯糸テープになってしまう場合がある。
（Ｅ）開繊工程
得られる多軸ステッチ基材のギャップ形成を最小限にし、本発明の前記課題を解決するために、上記（Ｂ１）または（Ｂ２）の緯糸貯留工程と、（Ｃ）のテープ形成工程との間に、緯糸を開繊させる（Ｅ）開繊工程を含むことが好ましい。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
かかる開繊工程では、貯留した強化繊維糸条の幅を、ボビン上の糸幅よりも大きい糸幅に拡げる。この方法によって、多糸条を引き揃えて緯糸テープ化する際に並行する強化繊維糸条間の隙間が形成されにくくなり、緯糸挿入後にギャップの発生のない層を形成させることができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
これらの開繊工程においては、温度５０〜１５０℃、湿度４０〜６０％の範囲の雰囲気下でローラを擦過するもの、および／または、その軸方向に揺動している揺動ローラを通過するものであることが好ましい。強化繊維糸条拡幅のためにはサイジング剤の軟化が必要であるが、この方法によって、強化繊維糸条に付着しているサイジング剤を軟化させることができ、ボビン上での糸幅が狭い強化繊維糸条であっても容易に拡幅が可能となり、緯糸テープ化する際にギャップの発生をなくすることができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
なお、緯糸は上記開繊工程で糸幅を拡げなくてもボビンから解舒する際に緯糸を５０〜１５０℃の範囲に加熱することによっても同様に拡幅し得ることができることから好ましい。
（Ｄ）緯糸挿入工程
緯糸テープ挿入工程において、緯糸テープ挿入手段２０は、緯糸テープ把持装置２１とキャリア２２から構成される。なお、緯糸テープ挿入手段は、前述の通りテープを把持して挿入する場合（把持挿入）と、テープを把持せずにピンやフックなどに引っ掛けながら挿入する場合（引掛挿入）とがあり、いずれの方法でも緯糸テープを挿入できる。
把持挿入の場合は、緯糸テープ挿入速度の高速化（製造費用の低コスト化）が難しいが、ギャップの形成を最小限に抑制することができる。引掛挿入の場合は、緯糸テープ挿入速度の高速化が容易だが、ギャップが把持挿入の方法よりも形成され易い。目的によってかかる方法を使い分けることができるが、本発明においては、把持挿入の方が本発明の課題を効率的に解決できるため好ましい。それぞれの緯糸テープ挿入手段について、以下に詳しく説明する。
把持挿入の場合は、緯糸テープ形成工程にて、それぞれの強化繊維糸条の幅を同一に規制しながら引き揃えられた緯糸テープは、緯糸テープ挿入工程へと導かれる。そして、緯糸テープ把持装置２１に把持された緯糸テープは、キャリア２２が所定の方向に緯糸テープの配置位置をずらしながら、繰り返し緯糸テープを挿入することで所定の方向に強化繊維糸条が配列した緯糸シートが形成される。一般的に強化繊維糸条ボビンを配置するクリールは、緯糸テープ１つについて１箇所であるため、キャリア２２は、往路では緯糸テープを搬送し、復路では緯糸テープを把持していない状態で運動することになる。
一方、引掛挿入の場合は、緯糸テープは把持されず、得られる多軸ステッチ基材の両端に配置されたピンやフックなどに緯糸テープを引っ掛けながら、キャリア２２は、往路でも復路でも緯糸テープを挿入する。このため、引掛挿入では緯糸テープ把持装置２１は用いられない。緯糸テープは、キャリア２２が所定の方向に緯糸テープの配置位置をずらしながら、繰り返し緯糸テープ挿入することで所定の方向に強化繊維糸条が配列した緯糸シートが形成される。
緯糸Ｔｗｆならびに０°糸シートを形成している強化繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などを用いることができる。なかでも、比強度、比弾性率が高い炭素繊維は、複合材料にした際に軽量で、かつ、力学特性が優れることから好ましく使用される。
強化繊維糸条は、取り扱い性やステッチイング時の耐ニードル擦過性を向上させるために、０．２〜２．５重量％の集束剤が付着されていることが好ましい。上記範囲内の集束剤が付着されている強化繊維糸条は、糸道ガイドとの擦過による毛羽発生が効率的に抑えられる上に、複合材料にしたときには、マトリックス樹脂との接着性が増し、力学特性を向上させることができる。
強化繊維糸条は、１０，０００〜１００，０００本のフィラメントから形成されていることが好ましい。また、強化繊維糸条の繊度は、５００〜７，０００ｔｅｘであることが好ましい。かかる繊度が５００ｔｅｘ未満であると、強化繊維糸条が細すぎて、強化繊維糸条がねじれることによる問題がほとんどなく、本発明の効果が発揮されない場合がある。また、強化繊維糸条が高価であり、かかる細繊度糸条を多数本使用することになるので多軸ステッチ基材そのものも高価になってしまう。一方、繊度が７，０００ｔｅｘを越えると、低目付（例えば、１００〜１５０ｇ／ｍ２／層）の多軸ステッチ基材を作製する際に緯糸をかなり拡幅させなければならない。また、拡幅させたとしても僅かな力で糸幅が変動しやすく、安定して緯糸幅を維持しながらの緯糸テープ挿入が困難となる場合がある。
また、強化繊維糸条の糸幅は５〜３０ｍｍの範囲が好ましい。５ｍｍ未満であると、糸幅が狭すぎて、強化繊維糸条がねじれることによる問題がほとんどなく、本発明の効果が発揮されない場合がある。また、多軸ステッチ基材を作製する際に緯糸をかなり拡幅させなければならないため、低目付化が困難になる。一方、糸幅が３０ｍｍを越えると、低目付の強化繊維基材を作製しやすくなるものの、各工程を通過する際に僅かな力で糸幅が変動しやすく、安定して緯糸幅を維持しながら緯糸テープを挿入させることが困難となる場合がある。
また、特に、低目付（例えば、１５０ｇ／ｍ２／層以下）の多軸ステッチ基材を得ようとした場合、強化繊維糸条が扁平状であることが好ましい。強化繊維糸条の扁平率は、糸幅（ＹＷ）の糸厚み（ＹＴ）に対する比（ＹＷ／ＹＴ）である幅厚み比（ＷＴＲ）が３０〜１００であることが好ましい。幅厚み比（ＷＴＲ）、すなわち、扁平率が３０未満であると、１層当たりの目付を小さくしようとすると強化繊維糸条間の隙間（ギャップ）の大きくなった多軸ステッチ基材になる場合がある。一方、幅厚み比（ＷＴＲ）、すなわち、扁平率が１００を越えると、１層当たりの目付が低目付のものが得られるものの、僅かな力で糸幅が変動しやすく、安定して緯糸幅を維持しながら緯糸テープを挿入させることが困難になる場合がある。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
続いて、貯留工程にて、解舒した緯糸を緯糸貯留筒体４１内で緯糸をエアー吸引により貯留を行った。このエアー吸引における緯糸貯留筒体４１は、その内部に、間隔をおいて設けられた多数本の平行なピンから構成される糸道案内ガイド（導入側）４６ａと間隔をおいて設けられた多数本の平行なピンから構成される糸道案内ガイド（導出側）４６ｂとを有する。そして、緯糸シート挿入機構２０での１回の緯糸シート挿入に必要な１５０ｃｍ長さの緯糸Ｔｗｆを、空気吸引により、緯糸貯留筒体４１Ｂ内のピンに接触させながらＵ字形に屈曲させつつ貯留した。なお、緯糸貯留筒体４１は、横断面寸法が１１０ｍｍ×５０ｍｍ、長さ１００ｃｍとし、吸引は、定格吸引量が０．６ｍ３／分のブロアを用いた。なお、緯糸貯留筒体４１の緯糸出入口４２における空気吸引量は、１．０ｍ３／分であった。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
そして、エアー吸引緯糸貯留工程にて貯留した多糸条の緯糸を、テープ形成工程として、水平ガイドローラ、垂直ガイドローラ、水平ガイドローラ、板バネテンション装置を通過させ、強化繊維糸条の配列密度が１．５本／ｃｍになるように６本引き揃え９ｃｍ幅の緯糸テープを形成した。なお、緯糸幅は、かかる水平ガイドローラに溝を設けた規制ガイドローラ（溝付）により、各強化繊維糸条を６．５〜７．０ｍｍの範囲の糸幅に規制した。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
（実施例３）
緯糸の解舒方式を緯糸貯留筒体内に設置したセンサーのオンオフ信号によりボビンを回転させ、緯糸の供給量をコントロールしたほかは実施例１と同じようにして多軸ステッチ基材Ｃを作製した。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
本発明の多軸ステッチ基材の製造方法によれば、緯糸を糸幅が狭まらないように緯糸を並行に引き揃えてシート化し、糸幅が安定した状態で緯糸テープ挿入するとともに、かつ、供給張力の変動を小さくすることができるため、高品質の（力学特性、耐久性に優れた）多軸ステッチ基材を得ることができる。このような多軸ステッチ基材は、航空機、自動車、船舶、などの構造部材、外装部材、内装部材などをはじめ、コンクリートなどの構造体の補修・補強などに用いるのが好適である。