JP2017128057A - 熱可塑性炭素繊維材用加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本願は、加熱されて柔軟な状態になっているシート状の熱可塑性炭素繊維材をプレス機へ正確に位置決め可能な熱可塑性炭素繊維材用搬送装置を開示する。【解決手段】プレス機の付近に配置されるストッパ機構に、加熱炉で加熱されたシート状の熱可塑性炭素繊維材を搬送するベルトコンベアから繰り出される熱可塑性炭素繊維材の端部が当接する当接部と、当該端部を把持する把持部と、を設け、ベルトコンベアの下流側の端部には、当該当接部へ向けてベルトコンベアが折り下がるように傾斜させる角度可変機構を設ける。【選択図】図１０

Description

本発明は、熱可塑性炭素繊維材用加熱装置に関する。

近年、炭素繊維を含有した炭素繊維材が普及しつつある。炭素繊維材には、焼成によって硬化する樹脂を用いた熱硬化性炭素繊維材と、加熱すると軟化する樹脂を用いた熱可塑性炭素繊維材とがある。現在普及している炭素繊維材の多くは熱硬化性炭素繊維材であるが、熱硬化性炭素繊維材は、廃棄処分が困難であり、また、金属材の加工において従来から広く用いられているプレス成形とは全く異なる手法で成形されるために、プレス成形で生産されていた部材の代替素材として適用することが容易でないといった種々の問題がある。そこで、最近は、廃棄処分が容易であり、また、プレス成形も容易な熱可塑性炭素繊維材が注目されつつある。熱可塑性炭素繊維材は、プレス成型時に加熱される。物品を加熱する装置は、例えば、飲食物やその他各種の分野で用いられている（例えば、特許文献１〜３を参照）。

特許第３８９８１００号公報 特許第４３８２７２５号公報 特許第４４１２６７１号公報

熱可塑性炭素繊維材は、加熱された状態でも高強度なのでプレス機に求められる加圧力は大きい。また、炭素繊維材は、熱硬化性のものと熱可塑性のものとを問わず、鉄等の材料に比べて非常に高価である。よって、熱可塑性炭素繊維材をプレスする際は、熱可塑性炭素繊維材を適正な温度にすることが求められる。そこで、熱可塑性炭素繊維材を加熱する加熱炉からプレス機への搬送も可及的速やかに行うことが求められるが、加熱されて柔軟な状態になっているシート状の熱可塑性炭素繊維材をプレス機へ正確に位置決めして載置することは容易でない。

そこで、本願は、加熱されて柔軟な状態になっているシート状の熱可塑性炭素繊維材をプレス機へ正確に位置決め可能な熱可塑性炭素繊維材用搬送装置を開示する。

上記課題を解決するため、本発明では、プレス機の付近に配置されるストッパ機構に、加熱炉で加熱されたシート状の熱可塑性炭素繊維材を搬送するベルトコンベアから繰り出される熱可塑性炭素繊維材の端部が当接する当接部と、当該端部を把持する把持部と、を設け、ベルトコンベアの下流側の端部には、当該当接部へ向けてベルトコンベアが折り下がるように傾斜させる角度可変機構を設けることにした。

詳細には、本発明は、熱可塑性炭素繊維材用搬送装置であって、加熱炉から繰り出されるシート状の熱可塑性炭素繊維材が載るベルトコンベアと、ベルトコンベアの下流側に配置されるプレス機の付近に配置されるストッパ機構であり、ベルトコンベアから繰り出される熱可塑性炭素繊維材の端部が当接する当接部と、当接部によってプレス機に位置決めされる熱可塑性炭素繊維材の端部を把持する把持部と、を有するストッパ機構と、ベルトコンベアの下流側の端部が当接部へ向けて折り下がるように傾斜させる角度可変機構と、
加熱炉から熱可塑性炭素繊維材が繰り出されると、ベルトコンベアの下流側の端部がストッパ機構側へ繰り延びるようにベルトコンベアを移動または伸張させてから、ベルトコンベアの下流側の端部を角度可変機構で傾斜させ、熱可塑性炭素繊維材をベルトコンベアの下流側の端部から繰り出して熱可塑性炭素繊維材の端部をストッパに把持させた後、ベルトコンベアの下流側の端部を角度可変機構で傾斜させたままの状態でベルトコンベアを移動または収縮させてベルトコンベアの下流側の端部をベルトコンベアの上流側へ戻す制御装置と、を備える。

上記の熱可塑性炭素繊維材用加熱装置であれば、加熱された熱可塑性炭素繊維材をプレス機へ可及的速やかに搬送可能であり、且つ、加熱されて柔軟な状態になっているシート状の熱可塑性炭素繊維材が角度可変機構とストッパ機構との連携によってプレス機の適正な場所に位置決め可能である。

なお、上記のストッパ機構は、ベルトコンベアの下流側の端部から繰り出される熱可塑性炭素繊維材の端部を受ける受け板と、受け板の上面へ向かって把持部を出し入れする伸縮装置と、を有するものであってもよい。上記の熱可塑性炭素繊維材用加熱装置がこのように構成されていれば、柔軟な状態になっているシート状の熱可塑性炭素繊維材であっても受け板に載るので、伸縮装置で把持部を出し入れするだけで当該熱可塑性炭素繊維材を適正に把持できる。

また、上記のストッパ機構は、当接部と把持部とを有するストッパを、ベルトコンベアの搬送方向に対して横方向に沿って複数有するものであってもよい。上記の熱可塑性炭素繊維材用加熱装置がこのように構成されていれば、柔軟な状態になっているシート状の熱可塑性炭素繊維材であっても、当該熱可塑性炭素繊維材の進行方向側の端部が複数点で把持されるので、プレスの歩留まりを向上させることができる。

また、ストッパ機構は、把持部に把持された熱可塑性炭素繊維材の縁に接触するずれ防止部材を更に有し、制御装置は、熱可塑性炭素繊維材の端部を把持するストッパの把持状態を解除する際、ずれ防止部材が熱可塑性炭素繊維材の縁に接触した状態を維持しながら把持部と当接部を熱可塑性炭素繊維材から離し、次いでずれ防止部材を熱可塑性炭素繊維材の縁から離す動作をストッパ機構に実行させるものであってもよい。上記の熱可塑性炭素繊維材用加熱装置がこのように構成されていれば、加熱によって表面が粘着質になっている熱可塑性炭素繊維材であっても、ストッパ機構による熱可塑性炭素繊維材の把持状態が解除される際に当該熱可塑性炭素繊維材の位置がずれる可能性を低減することができる。

上記の熱可塑性炭素繊維材用加熱装置であれば、加熱されて柔軟な状態になっているシート状の熱可塑性炭素繊維材であってもプレス機へ正確に位置決め可能である。

図１は、熱可塑性炭素繊維材用加熱システムを示した図である。 図２は、加熱装置のコンベアとヒータとの位置関係を示した図である。 図３は、加熱炉の内部構造を示した図である。 図４は、ヒータを示した図である。 図５は、ヒータの制御方法を解説する図である。 図６は、搬送装置のコンベアとプレス機とストッパ機構との位置関係を示した図である。 図７は、ストッパ機構を示した図である。 図８は、ストッパ機構の動作説明図である。 図９は、加熱システムにおける熱可塑性炭素繊維材の動きを示した図である。 図１０は、プレス機の付近における熱可塑性炭素繊維材の状態を示した第１の図である。 図１１は、プレス機の付近における熱可塑性炭素繊維材の状態を示した第２の図である。 図１２は、ストッパの横方向の位置調整の様子を示した図である。

以下、本願発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本願発明の一態様であり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、熱可塑性炭素繊維材用加熱システム（以下、単に「加熱システム」という）を示した図である。加熱システム１は、加熱装置２と、加熱装置２から送り出される熱可塑性炭素繊維材をプレス機１００へ搬送する搬送装置３とを備える。プレス機１００は、加熱された平らな熱可塑性炭素繊維材を圧縮成形する装置であり、様々な金型が装着可能である。加熱システム１は、横幅と長さが共に約１メートル前後の大きさを有するシート状の熱可塑性炭素繊維材を加熱するシステムであり、例えば、自動車のボンネットやドアといった各種の部材をプレス可能な大きさを有する。

加熱装置２は、ヒータを内蔵した加熱炉４と、熱可塑性炭素繊維材を搬送するコンベア５とを備える。コンベア５は、加熱前のシート状の熱可塑性炭素繊維材を搭載するための第１領域２６Ｒ１と、熱可塑性炭素繊維材が加熱される加熱炉４内の第２領域２６Ｒ２とを形成するベルトコンベアである。また、搬送装置３は、熱可塑性炭素繊維材を搬送するコンベア６と、コンベア６に運搬される熱可塑性炭素繊維材を把持するストッパ機構７とを備え、加熱装置２が加熱した熱可塑性炭素繊維材を、プレス機１００がある第３領域２６Ｒ３へ搬送する。

加熱装置２のコンベア５は、コンベア５の下側から上側へ向かう熱の放射を妨げにくい金網状のベルトを用いたものが好ましく、例えば、食品を取り扱うコンベア等で多用されるいわゆるチョコネットが好適である。コンベア５の第１領域２６Ｒ１には、熱可塑性炭素繊維材の載置位置を規定する枠８（本願でいう「位置決め部材」の一例である）が取り付けられている。枠８は、加熱システム１に加熱させる熱可塑性炭素繊維材の形と大きさに合わせた内寸を有しており、熱可塑性炭素繊維材の種類に応じた適宜のものがコンベア５に装着される。コンベア５，６を制御する制御装置は、コンベア５，６を規定の制御量に従って動かすので、枠８は、制御装置がコンベア５，６を規定の制御量に従って動かすと、熱可塑性炭素繊維材が第２領域２６Ｒ２や第３領域２６Ｒ３における規定の位置になるよう、第１領域２６Ｒ１において熱可塑性炭素繊維材を載置すべき位置を規定する。

図２は、加熱装置２のコンベア５とヒータとの位置関係を示した図である。図２に示されるように、加熱炉４の内部には、棒状のヒータを多数並べたヒータ群９が配置されている。コンベア５は、ヒータ群９の中を通過する搬送路を形成している。コンベア５は、加熱装置２内を周回する無端状のベルトを図示しない駆動装置類で回し、熱可塑性炭素繊維材を加熱炉４の内外へ搬送する。なお、加熱装置２には、熱可塑性炭素繊維材が出入りする加熱炉４の出入口に、加熱炉４内の熱が漏出するのを抑制する電動式の扉が備わっていてもよい。

図３は、加熱炉４の内部構造を示した図である。加熱炉４の内部に配置されているヒータ群９は、図３に示すように、コンベア５の上側と下側に並べた多数の棒状のヒータ１０によって構成されている。各ヒータ１０は、コンベア５の搬送経路の方向に沿って長手方
向が延在するように配置されている。なお、図３では、図面が不鮮明になるのを防ぐため、コンベア５の上側と下側にヒータ１０が１２本ずつ描かれているが、本実施形態の加熱システム１では、後述するように、コンベア５の上側と下側にはヒータ１０が２４本ずつ備わっている。

加熱炉４には、ヒータ１０から放たれる赤外線がコンベア５の熱可塑性炭素繊維材Ｗへ当たるように、ヒータ群９の上側と下側に反射鏡１１，１２が備わっている。反射鏡１１，１２は、棒状のヒータ１０から放射状に放たれる赤外線が熱可塑性炭素繊維材Ｗへ向かって反射するよう、互いに平行に配列されたヒータ１０に沿って波打つ波形の板材で形成されている。コンベア５の上側と下側に各々配置される２つの反射鏡１１，１２のうち、コンベア５の上側に配置される反射鏡１２の中心部には放射温度計で熱可塑性炭素繊維材Ｗの表面温度を測定するための開口部１３が設けられている。

図４は、ヒータ１０を示した図である。ヒータ１０は、図４に示されるように、棒状の電熱ヒータであり、両端に接続される電線を通じて印加される両極間の電位差により発熱する。ヒータ１０は、ハロゲンヒータよりも中赤外線を効果的に放射できるカーボンヒータが好ましい。ヒータ１０は、外気に触れやすい加熱炉４の出入口付近に放射される中赤外線の放射量が加熱炉４の中心部付近より高くなるよう、２種類の発熱体が用いられており、異種素材の棒材同士を接合して１本の棒材を形成している。すなわち、ヒータ１０は、中心区画１４と外側区画１５，１６の３つの区画に区分されており、外側区画１５，１６にある発熱体が中心区画１４の発熱体よりも高い熱量（例えば、２割程度）を発するに構成されている。中心区画１４の発熱体と外側区画１５，１６の発熱体とは直列に接合されており、外観上は１本の発熱体を形成している。なお、熱可塑性炭素繊維材Ｗの温度の均一性を高めたい場合、中赤外線よりも遠赤外線の方が一般的には好ましい。しかし、遠赤外線を放つヒータは、中赤外線を放つヒータよりも昇温時間が長い。よって、遠赤外線を放つヒータを用いると、オンオフ制御による温度調整が難しい。そこで、本実施形態では、中赤外線を放つヒータ１０を採用している。

図５は、ヒータ１０の制御方法を解説する図である。ヒータ群９は、既述したように、コンベア５の上側と下側に２４本ずつ配置された計４８本のヒータ１０で構成されている。加熱システム１は、各種の工場に引き込まれている配電線の各相に対応する３つのヒータ１０を一つのグループとし、４８本のヒータ１０を１６個のグループ（Ｇｒ１〜１６）に分けてオンオフ制御している。

各ヒータ１０のオンオフ制御は、例えば、次のようにして行われる。すなわち、各ヒータ１０のオンオフ制御を司る制御器は、例えば、２秒を１サイクルとするオンオフ制御を前提とし、１サイクル中にヒータ１０の通電をオンにする時間（以下、単に「オン時間」という）の長さがグループ毎に個別に設定されている。例えば、コンベア５の上側にあるヒータ１０から放射される赤外線は、コンベア５の下側にあるヒータ１０から照射される赤外線のようにコンベア５で遮られることなく熱可塑性炭素繊維材Ｗへ照射される。よって、コンベア５の上側にあるヒータ１０を配下に有するグループ（Ｇｒ１〜８）のオン時間は、例えば、コンベア５の下側にあるヒータ１０を配下に有するグループ（Ｇｒ９〜１６）のオン時間より短い時間に設定される。また、コンベア５の中心部に比べて周囲へ放熱しやすいコンベア５の両側部分に位置するグループ（例えば、Ｇｒ１，８，９，１６）のオン時間は、例えば、中心部側にある他のグループのオン時間より短い時間に設定される。加熱システム１の制御装置は、ヒータの制御器がこのようなパターンの通電を行っている間、図示しない放射温度計が開口部１３を通じて検出する熱可塑性炭素繊維材Ｗの表面温度を監視し、熱可塑性炭素繊維材Ｗが適当な温度に一定時間達したことを確認したら、ヒータの通電を停止させてプレス機１００への熱可塑性炭素繊維材Ｗの搬送を行う。

なお、上記の制御方法は、単なる一例であり、各ヒータ１０は上記と異なる各種の制御方法に従って通電されてもよい。

図６は、搬送装置３のコンベア６とプレス機１００とストッパ機構７との位置関係を示した図である。図６に示されるように、搬送装置３は、プレス機１００に備わっている上側の金型（上型）と下側の金型（下型）との間を通り抜けるような搬送経路を実現する装置であり、加熱炉４から繰り出される熱可塑性炭素繊維材Ｗがコンベア６に載るよう、加熱装置２のコンベア５の下流側に隣接配置される。また、ストッパ機構７は、コンベア６の下流側に配置されるプレス機１００の付近に配置される。

コンベア６は、加熱装置２のコンベア５と同様、加熱された熱可塑性炭素繊維材Ｗへの接触面積が小さい金網状のベルトを用いたものが好ましく、例えば、いわゆるチョコネットが好適である。コンベア６は、加熱装置２側にある第１ローラ１７Ｒ１の上側と、ストッパ機構７側にある第２ローラ１７Ｒ２の上側との間に跨るベルトが、熱可塑性炭素繊維材Ｗを搬送する搬送路を形成する。そして、コンベア６のベルトの周長は、第１ローラ１７Ｒ１と第２ローラ１７Ｒ２を周回する長さよりも長く設定されており、第１ローラ１７Ｒ１の下側と第２ローラ１７Ｒ２の下側との間に引き回される余剰分のベルトについては、第３ローラ１７Ｒ３と第４ローラ１７Ｒ４の間に架け渡されている。

そして、搬送装置３は、制御器からの指令に応じて第２ローラ１７Ｒ２をストッパ機構７側へ動かしたり元の位置へ戻したりするローラ移動機構２７を備えている。ローラ移動機構２７は、第２ローラ１７Ｒ２と共に第３ローラ１７Ｒ３も移動する。よって、第２ローラ１７Ｒ２と第３ローラ１７Ｒ３が共にストッパ機構７側へ移動すると、第２ローラ１７Ｒ２の移動に伴って増大する第１ローラ１７Ｒ１と第２ローラ１７Ｒ２との間の距離に応じた分のベルトが、第３ローラ１７Ｒ３の移動に伴って減少する第３ローラ１７Ｒ３と第４ローラ１７Ｒ４との間の距離に応じた分のベルトで補われる。もっとも、ローラ移動機構２７が作動中は、コンベア６のベルト自体も図示しない駆動装置類で回されるので、厳密には、ローラ移動機構２７の作動前後で、第３ローラ１７Ｒ３と第４ローラ１７Ｒ４との間に架け渡されていたベルトが第１ローラ１７Ｒ１と第２ローラ１７Ｒ２との間に移動するわけではない。

また、搬送装置３には、ストッパ機構７側のベルト端部を斜め下方へ傾斜させる角度可変機構１８が備わっている。角度可変機構１８は、第２ローラ１７Ｒ２よりもやや加熱装置２側に配置された第５ローラ１７Ｒ５を中心にしてベルト端部が折り下がるように、第５ローラ１７Ｒ５を中心にして第２ローラ１７Ｒ２を回転移動させる機構である。角度可変機構１８の駆動機構としては電動モータやエアーシリンダ等の各種機構が適用可能であるが、電動モータであれば適切な動作速度を実現できるので好適である。

図７は、ストッパ機構７を示した図である。ストッパ機構７は、熱可塑性炭素繊維材Ｗの進行方向側の端部が載る受け板１９と、受け板１９の上面へ向かって把持部２０を出し入れする伸縮装置２１とを有するストッパ２２を備える。また、ストッパ機構７は、ずれ防止部材２８を備える。受け板１９は、熱可塑性炭素繊維材Ｗの端部が当接することになる支柱２３（本願でいう「当接部」の一例である）に固定されている。なお、図７では、３つのストッパ２２を備えるストッパ機構７が図示されているが、ストッパ機構７は、２つ以下のストッパ２２を備えるものであってもよいし、４つ以上のストッパ２２を備えるものであってもよい。また、ストッパ機構７は、各ストッパ２２を載置する架台２４と、ずれ防止部材２８を載置する架台２９と、架台２４と架台２９を各々独立してコンベア６の搬送方向に沿って前後させるスライド装置２５とを備える。伸縮装置２１やスライド装置２５は、図示しない制御器からの指示に応じて作動する。

図８は、ストッパ機構７の動作説明図である。ストッパ機構７は、通常、伸縮装置２１が縮んで把持部２０が上に上がっており、スライド装置２５が架台２４をプレス機１００側へ寄せた状態になっている（図８（Ａ）を参照）。そして、コンベア６が加熱装置２からプレス機１００へ搬送した熱可塑性炭素繊維材Ｗの進行方向側の端部が受け板１９と把持部２０との間に進入し、当該端部が支柱２３に接触するタイミングで伸縮装置２１が伸び、把持部２０で当該端部を受け板１９に押圧する（図８（Ｂ）を参照）。これにより、熱可塑性炭素繊維材Ｗは各ストッパ２２に把持された状態になる。そして、各ストッパ２２が熱可塑性炭素繊維材Ｗを把持している状態でコンベア６による移送が完了し、コンベア６のベルトがプレス機１００から退避すると、伸縮装置２１が縮んで把持部２０が熱可塑性炭素繊維材Ｗから離れる（図８（Ｃ）を参照）。これにより、熱可塑性炭素繊維材Ｗは各ストッパ２２による把持が解除された状態になる。各ストッパ２２による把持が解除されると、スライド装置２５は、架台２９を動かさずに架台２４のみをプレス機１００の反対側へ寄せ、各ストッパ２２を熱可塑性炭素繊維材Ｗから離す（図８（Ｄ）を参照）。このとき、ずれ防止部材２８は、熱可塑性炭素繊維材Ｗの縁に接触しているため、熱可塑性炭素繊維材Ｗがストッパ２２に少々粘着していても、熱可塑性炭素繊維材Ｗの位置ずれが防止される。次に、スライド装置２５は、架台２９を架台２４と共に動かし、ずれ防止部材２８と各ストッパ２２を熱可塑性炭素繊維材Ｗから離す（図８（Ｅ）を参照）。

上記の加熱装置２や搬送装置３は、各機器の動作パターンを予め規定したシーケンスに従って出力される制御装置からの制御信号を受けて作動する。例えば、加熱装置２のコンベア５および搬送装置３のコンベア６は、当該制御装置に予め設定されている制御量に従って作動し、熱可塑性炭素繊維材Ｗを規定の位置に動かす。

図９は、加熱システム１における熱可塑性炭素繊維材Ｗの動きを示した図である。すなわち、加熱システム１は、コンベア５の第１領域２６Ｒ１に加熱前の熱可塑性炭素繊維材Ｗが搭載された後にオペレータが行う加熱開始操作を受けると、コンベア５を作動させて熱可塑性炭素繊維材Ｗを加熱炉４内に搬入する（図９（Ａ）→（Ｂ））。そして、加熱システム１は、ヒータ群９を通電して熱可塑性炭素繊維材Ｗを加熱した後は、コンベア５とコンベア６を作動させて熱可塑性炭素繊維材Ｗをプレス機１００へ搬送しながら、ローラ移動機構２７を作動させてコンベア６がストッパ機構７側へ繰り延びるようにコンベア６を延伸させ、そして、コンベア６の下流側の端部がストッパ２２の受け板１９と把持部２０との間に向けて折り下げるように角度可変機構１８を適当なタイミングで作動させる（図９（Ｂ）→（Ｃ））。そして、熱可塑性炭素繊維材Ｗの進行方向側の端部が支柱２３に接触するタイミングでコンベア６を停止すると共に、伸縮装置２１を伸ばして熱可塑性炭素繊維材Ｗをストッパ２２で把持する（図９（Ｃ）→（Ｄ））。加熱システム１は、熱可塑性炭素繊維材Ｗをストッパ２２で把持した後、再びコンベア６とローラ移動機構２７を作動させてコンベア６を加熱装置２側へ収縮させる（図９（Ｄ）→（Ｅ））。熱可塑性炭素繊維材Ｗは加熱されて柔軟な状態になっているため、プレス機１００の下型に覆いかぶさった状態になる。加熱システム１は、コンベア６を加熱装置２側へ収縮させたらコンベア６とローラ移動機構２７を停止させ、角度可変機構１８を作動させてコンベア６の下流側の端部の角度を元に戻す。また、加熱システム１は、ストッパ２２による把持を解除し、ストッパ２２をプレス機１００の反対側へ寄せる（図９（Ｅ）→（Ｆ））。

図１０は、プレス機１００の付近における熱可塑性炭素繊維材Ｗの状態を示した第１の図である。加熱システム１は、コンベア６の下流側の端部がストッパ２２の受け板１９と把持部２０との間に向けて折り下げるように角度可変機構１８を適当なタイミングで作動させた後、熱可塑性炭素繊維材Ｗの進行方向側の端部が支柱２３に接触するタイミングでコンベア６を停止する（図１０（Ａ）→（Ｂ））。そして、加熱システム１は、伸縮装置２１を伸ばして熱可塑性炭素繊維材Ｗをストッパ２２で把持し、再びコンベア６とローラ移動機構２７を作動させてコンベア６を加熱装置２側へ収縮させる（図１０（Ｂ）→（Ｃ
））。

図１１は、プレス機１００の付近における熱可塑性炭素繊維材Ｗの状態を示した第２の図である。加熱システム１は、コンベア６を加熱装置２側へ収縮させた後、伸縮装置２１を縮めて各ストッパ２２による把持を解除する（図１０（Ｃ）→図１１（Ｄ））。そして、加熱システム１は、ずれ防止部材２８を動かさずにスライド装置２５で架台２４のみをプレス機１００の反対側へ寄せる（図１１（Ｄ）→（Ｅ））。次に、加熱システム１は、ずれ防止部材２８を架台２４と共に動かし、ずれ防止部材２８と各ストッパ２２を熱可塑性炭素繊維材Ｗから完全に離す（図１１（Ｅ）→（Ｆ））。

上記の加熱システム１であれば、棒状のヒータ１０を加熱炉４内に平行に配列するという、ヒータをマトリクス状に配列したものより簡素な構成でありながら、両端部が中心部よりも多く発熱するように区画された棒状のヒータ１０を用いているが故に、比較的大型のシート状の熱可塑性炭素繊維材Ｗであっても、温度分布のばらつきを抑えながら昇温することができる。よって、上記の加熱システム１であれば、熱可塑性炭素繊維材Ｗを、温度分布のばらつきを抑えて適正な温度に昇温することが可能であり、プレス機１００においてプレスの歩留まりを向上させることができる。

また、上記の加熱システム１であれば、加熱炉４で適正な温度に加熱された熱可塑性炭素繊維材Ｗが加熱炉４からプレス機１００へ可及的速やかに搬送可能であり、且つ、加熱されて柔軟な状態になっているシート状の熱可塑性炭素繊維材Ｗが角度可変機構１８とストッパ２２との連携によってプレス機１００の適正な場所に位置決めされる。よって、プレス機１００における熱可塑性炭素繊維材Ｗの位置ずれに起因する成形不良を抑制し、プレス機１００においてプレスの歩留まりを向上させることができる。

なお、枠８の位置や大きさ、各ストッパ２２の位置は、熱可塑性炭素繊維材Ｗの寸法や形状に応じて適宜調整することが望ましい。図１１は、ストッパ２２の横方向の位置調整の様子を示した図である。架台２４に固定されているストッパ２２は、例えば、ストッパ２２を架台２４に固定しているネジを緩め、架台２４に設けられている溝に沿って動かして適宜の位置に調整されること好ましい。ストッパ機構７にストッパ２２が３つ備わっている場合、例えば、中間にあるストッパ２２は熱可塑性炭素繊維材Ｗの中心線が位置する辺りに固定され、他の２つのストッパ２２は熱可塑性炭素繊維材Ｗの角の付近に固定されることが好ましい。なお、コンベア５，６は、熱可塑性炭素繊維材Ｗを進行方向に沿って移動するだけなので、進行方向に対する横方向の位置関係は、加熱装置２に設置される枠８が規定する載置位置に応じることになる。

また、例えば、第５ローラ１７Ｒ５付近のように、熱可塑性炭素繊維材Ｗが曲がる部分には、熱可塑性炭素繊維材Ｗの意図しない挙動（跳ね上がり等）を上側から押さえつけるための補助的なローラが設けられていてもよい。

また、上記の加熱システム１は、１枚の熱可塑性炭素繊維材Ｗを加熱する使用形態のみならず、例えば、熱可塑性炭素繊維材Ｗの一部に、小さい他の熱可塑性炭素繊維材を重ね合わせた状態のものを加熱してもよい。

また、各ヒータ１０を制御する制御器には、形状や厚さ、寸法の互いに異なる様々な熱可塑性炭素繊維材の種類毎に用意された加熱レシピが記憶されており、オペレータによる加熱レシピの切り替え操作が受け付け可能になっていてもよい。

１・・加熱システム：２・・加熱装置：３・・搬送装置：４・・加熱炉：５，６・・コン
ベア：７・・ストッパ機構：８・・枠：９・・ヒータ群：１０・・ヒータ：１１，１２・・反射鏡：１３・・開口部：１４・・中心区画：１５，１６・・外側区画：１７Ｒ１・・第１ローラ：１７Ｒ２・・第２ローラ：１７Ｒ３・・第３ローラ：１７Ｒ４・・第４ローラ：１７Ｒ５・・第５ローラ：１８・・角度可変機構：１９・・受け板：２０・・把持部：２１・・伸縮装置：２２・・ストッパ：２３・・支柱：２４，２９・・架台：２５・・スライド装置：２６Ｒ１・・第１領域：２６Ｒ２・・第２領域：２６Ｒ３・・第３領域：２７・・ローラ移動機構：２８・・ずれ防止部材：１００・・プレス機：Ｗ・・熱可塑性炭素繊維材

Claims (4)

1. 加熱炉から繰り出されるシート状の熱可塑性炭素繊維材が載るベルトコンベアと、
   前記ベルトコンベアの下流側に配置されるプレス機の付近に配置されるストッパ機構であり、前記ベルトコンベアから繰り出される前記熱可塑性炭素繊維材の端部が当接する当接部と、前記当接部によって前記プレス機に位置決めされる前記熱可塑性炭素繊維材の端部を把持する把持部と、を有するストッパ機構と、
   前記ベルトコンベアの下流側の端部が前記当接部へ向けて折り下がるように傾斜させる角度可変機構と、
   前記加熱炉から前記熱可塑性炭素繊維材が繰り出されると、前記ベルトコンベアの下流側の端部が前記ストッパ機構側へ繰り延びるように前記ベルトコンベアを移動または伸張させてから、前記ベルトコンベアの下流側の端部を前記角度可変機構で傾斜させ、前記熱可塑性炭素繊維材を前記ベルトコンベアの下流側の端部から繰り出して前記熱可塑性炭素繊維材の端部を前記ストッパに把持させた後、前記ベルトコンベアの下流側の端部を前記角度可変機構で傾斜させたままの状態で前記ベルトコンベアを移動または収縮させて前記ベルトコンベアの下流側の端部を前記ベルトコンベアの上流側へ戻す制御装置と、を備える
   熱可塑性炭素繊維材用搬送装置。
2. 前記ストッパ機構は、前記ベルトコンベアの下流側の端部から繰り出される前記熱可塑性炭素繊維材の端部を受ける受け板と、前記受け板の上面へ向かって前記把持部を出し入れする伸縮装置と、を有する、
   請求項１に記載の熱可塑性炭素繊維材用搬送装置。
3. 前記ストッパ機構は、前記当接部と前記把持部とを有するストッパを、前記ベルトコンベアの搬送方向に対して横方向に沿って複数有する、
   請求項１または２に記載の熱可塑性炭素繊維材用搬送装置。
4. 前記ストッパ機構は、前記把持部に把持された前記熱可塑性炭素繊維材の縁に接触するずれ防止部材を更に有し、
   前記制御装置は、前記熱可塑性炭素繊維材の端部を把持する前記ストッパの把持状態を解除する際、前記ずれ防止部材が前記熱可塑性炭素繊維材の縁に接触した状態を維持しながら前記把持部と前記当接部を前記熱可塑性炭素繊維材から離し、次いで前記ずれ防止部材を前記熱可塑性炭素繊維材の縁から離す動作を前記ストッパ機構に実行させる、
   請求項１から３の何れか一項に記載の熱可塑性炭素繊維材用搬送装置。

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