JP5955159B2 - 積層シート解反装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリプレグシートと剥離シートとが積層された積層シートを、ロール状の原反から、平坦な状態で加工する加工装置に導入するために、順次解反する積層シート解反装置に関する。

従来から、プリプレグは、シート状の基材に熱硬化性樹脂を含浸させた状態で、ロールに巻かれた原反の状態で製造される。プリプレグシートに対して、平坦なテーブル上で、切断、裁断あるいは型抜きなどの加工を行ったり、加工された状態でさらに積層したりするための加工装置には、原反から解反されたプリプレグシートが供給される。

プリプレグシートのように、素材自体に付着性を有する場合は、剥離シートと積層した帯状の積層シートとして供給される。積層シートに対しても、加工装置で加工を行ったり、加工された積層シートをさらに積層したりするためには、原反を解反しなければならない。しかしながらプリプレグでは、剥離シートに適度な剥離特性が要求されていて（たとえば、特許文献１参照）付着の強度は比較的弱い。また付着の強度は、必ずしも均一ではなく、帯としての側縁である耳部では付着力が強く、中間部では付着力が弱い。積層シートとして、プリプレグシートと剥離シートとの付着力にこのような不均一性があるので、プリプレグシートと剥離シートとが平行にならなかったり、解反の際に受ける曲げなどの影響で、剥離シートが浮き上がって、積層状態が乱れてしまったりするおそれがある。

プリプレグシートは、両面に付着性を有し、一面側に剥離シートを重ねた積層シートの原反では、ロール状に巻いているので、プリプレグシートの他面側にも、剥離シートが積層される状態となる。プリプレグでは、基材の端部が耳となって織り状態が不完全になるので、樹脂成分が他の部分に付着しやすくなり、ロール状の原反では、端部の樹脂成分が他面側に積層される剥離シートに移行するおそれがある。移行した樹脂成分は、解反後に、剥離シートのうち、プリプレグシートと積層されていない側の表面に残る。

特開２０００−６１９４０号公報

プリプレグシートに剥離シートを重ねた積層シートの原反を解反して、平坦なテーブル上で積層シートを加工する際には、プリプレグシートと剥離シートとの積層状態が乱れることや、剥離シートの表面に樹脂成分などが残ることなどを避ける必要がある。積層状態が乱れると、プリプレグシートに皺などが生じ、加工精度が低下するなどの影響が出てしまう。

剥離シートの表面に樹脂成分などが残っていると、付着性を有するため、加工を行うテーブルなどの周囲に再付着して、積層シートの移動を不安定にするなどの支障が生じるおそれがある。

ロール状の原反を順次解反していくと、ロールの径が減少し、巻き癖の影響も大きくなるという問題もある。したがって、積層シートを加工装置に導入する際には、原反を解反して、人手による修正を経る必要があり、手間がかかり、クリーンルームなどでの清浄な環境下での解反も困難になっている。

本発明の目的は、簡単な構成で、プリプレグシートと剥離シートとが積層された積層シートを解反して加工装置に導入する際に生じる問題を解決して、安定な加工を可能にする、積層シート解反装置を提供することである。

本発明は、プリプレグシートと剥離シートとが積層された積層シートを、ロール状の原反から順次解反して、加工装置の平坦なテーブル上に導入する積層シート解反装置において、
原反を、軸線まわりの回転が可能な状態で保持する原反保持機構と、
原反保持機構で保持される原反から繰出される積層シートのうちの剥離シートを受け、繰出される積層シートのうちのプリプレグシートから一旦分離する経路を経由するように導く剥離ローラーと、
剥離ローラーを経由した剥離シート上にプリプレグシートが積層されている状態で加工装置のテーブル上に導入するように案内する案内ローラーとを、
含むことを特徴とする積層シート解反装置である。

また本発明は、前記プリプレグシートの少なくとも幅方向一端部を覆うことが可能な幅を有する帯状の下敷シートを、ロール状に巻かれた下敷シートロールの状態で回転可能に支持する下敷シートロール支持機構をさらに含み、
前記剥離シートで、前記プリプレグシートと積層しない側に、下敷シートロール支持機構から供給される下敷シートを積層する、
ことを特徴とする。

さらに本発明は、プリプレグシートと剥離シートとが積層された積層シートを、ロール状の原反から順次解反して、加工装置の平坦なテーブル上に導入する積層シート解反装置において、
原反を、軸線まわりの回転が可能な状態で保持する原反保持機構と、
プリプレグシートの少なくとも幅方向一端部を覆うことが可能な幅を有する帯状の下敷シートを、ロール状に巻かれた下敷シートロールの状態で回転可能に支持する下敷シートロール支持機構と、
下敷シートロール支持機構から供給される下敷シート上に剥離シートが積層され、剥離シート上にプリプレグシートが積層されている状態で加工装置のテーブル上に導入するように案内する案内ローラーとを、
含むことを特徴とする積層シート解反装置である。

また本発明は、前記プリプレグシートの少なくとも幅方向一端部を覆うことが可能な幅と、原反の径よりも小さい径とを有し、原反の剥離シート表面に接触しながら、剥離シート表面から樹脂成分を吸着して除去する複数の除去ローラーを、
さらに含むことを特徴とする。

また本発明で、前記加工装置は、シート材を載置して裁断する裁断テーブルがシート材を搬送するコンベア機能と、シート材を保持する吸引機能とを備える裁断機であり、裁断テーブル上に、コンベア機能と吸引機能とを作動させながら、前記積層シートを導入する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、積層シートのプリプレグシートは、原反から解反される際に剥離シートとは一旦分離されても、案内ローラーで案内される際には剥離シートと積層されている。案内ローラーでは、剥離シートの上にプリプレグシートが積層されている状態で加工装置のテーブル上に案内するので、プリプレグシートが案内ローラーに接触しない。原反から解反される積層シートでは積層状態が乱れるという問題が発生していても、一旦剥離シートとプリプレグシートとを分離して再度積層させるという簡単な構成で、乱れがない平行な状態の積層シートとして、加工装置の平坦なテーブル上に導入して、安定な加工を可能にすることができる。また、分離後に再度積層させることで、巻き癖などの影響も減少させることができる。

また本発明によれば、プリプレグシートの少なくとも幅方向一端部を覆うことが可能な幅を有する帯状の下敷シートが下敷シートロール支持機構から供給されて、剥離シートと下敷シートとが積層された状態にして、さらに剥離シート上にプリプレグシートを積層させる。剥離シートでプリプレグシートの端部に対応する部分に樹脂成分が付着するという問題が発生していても、下敷シートを剥離シートに積層させるという簡単な構成で、加工装置のテーブル上に導入する際の移動や加工を安定に行うことができる。

さらに本発明によれば、プリプレグシートの少なくとも幅方向一端部を覆うことが可能な幅を有する帯状の下敷シートが下敷シートロール支持機構から供給される。案内ローラーからは、下敷シート上に剥離シートが積層され、剥離シート上にプリプレグシートが積層されている状態で、加工装置のテーブル上に導入される。剥離シートでプリプレグシートの端部に対応する部分に樹脂成分が付着するという問題が発生していても、下敷シートを剥離シートに積層させるという簡単な構成で、加工装置のテーブル上に導入する際の移動や加工を安定に行うことができる。

また本発明によれば、複数の除去ローラーを原反の剥離シート表面に接触させる。除去ローラーは、プリプレグシートの少なくとも幅方向一端部を覆うことが可能な幅と、原反の径よりも小さい径とを有する。プリプレグシートの端部から樹脂成分が剥離シートに移行して付着するという問題が発生していても、除去ローラーを剥離シート表面に接触させるという簡単な構成で、樹脂成分を吸着して除去することができる。

また本発明によれば、プリプレグシートと剥離シートとが積層された状態の積層シートを解反して裁断機の裁断テーブル上に導入する際に生じる問題を解決して、積層シートを安定に裁断することができる。

図１は、本発明の一実施例としての積層シート解反装置１の概略的な構成を示す簡略化した正面図である。 図２は、図１の積層シート解反装置１の簡略化した右側面図である。 図３は、図１の剥離シート１８で、積層シート１６のプリプレグシート１７の端部１７ａ，１７ｂからの樹脂成分が移行するおそれがある部分を示す図である。 図４は、図１の積層シート解反装置１の動作を模式的に示す図である。

以下、図１〜図４で、本発明の一実施例としての積層シート解反装置１の構成および動作を示す。説明の便宜上、説明対象の図には記載されていない部分について、他の図に記載される参照符を付して言及する場合がある。

図１は、本発明の一実施例としての積層シート解反装置１の概略的な構成を、加工装置としての裁断機２とともに示す。裁断機２は、平坦な裁断テーブル３を有し、裁断テーブル３上に保持されるシート材を、裁断ヘッド４に設ける裁断刃５で裁断する。本実施例の裁断機２は、裁断テーブル３が下方に吸引してシート材を保持する吸引機能と、さらにコンベアとしてシート材を送るコンベア機能とを備えている。裁断ヘッド４は、裁断テーブル３の表面に沿って、図の左右方向のＸ方向と、図の紙面に垂直な方向のＹ方向とに移動可能で、裁断刃５は裁断ヘッド４から裁断テーブル３の方向に昇降移動が可能である。

裁断機２では、裁断テーブル３上に導入するシート材を下方から吸引して保持するので、シート材を導入する搬入側に、密閉シート供給機構６を備えている。密閉シート供給機構６は、密閉シートロール７から繰出される密閉シート８を、導入されるシート材の上面に載せるように供給する。密閉シート８は、非通気性のプラスチックフィルムであり、案内シャフト６ａで案内方向が変えられ、除電ブラシ６ｂで帯電している静電気が除去される。

本実施例の積層シート解反装置１は、裁断機２の搬入側端部に設ける案内ローラー９と、裁断機２の外部に設ける原反保持機構１０を含む。原反保持機構１０は、ロール状の原反１１を、軸線まわりの回転が可能な状態で保持する。下敷シートロール１２も、軸線まわりの回転が可能な状態で、下敷ロール支持機構１２ａによって支持される。積層シート解反装置１は、案内ローラー９に近接して、裁断機２に設けられる剥離ローラー１３と、原反１１の外周に接触するように設けられる複数の除去ローラー１４，１５も含む。

本実施例では、ロール状の原反１１から順次解反して、裁断機２の平坦な裁断テーブル３上に導入する積層シート１６は、プリプレグシート１７と剥離シート１８とが交互に積層された状態で巻かれている。積層シート１６を、ロール状の原反１１から順次解反して、裁断機２の平坦な裁断テーブル３上に導入する際には、前述のような問題が生じうる。

剥離ローラー１３は、原反保持機構１０で保持される原反１１から繰出される積層シート１６のうちの剥離シート１８を受け、繰出される積層シート１６のうちのプリプレグシート１７から一旦分離する経路を経由するように導く。案内ローラー９は、剥離ローラー１３を経由した剥離シート１８を受け、剥離シート１８上に、原反１１から繰出される積層シート１６のうちのプリプレグシート１７を受け、積層シート１６として裁断機２の裁断テーブル３上に導入するように案内する。案内ローラー９では、プリプレグシート１７が剥離シート１８の上に受けられるので、プリプレグシート１７が案内ローラー９に接触しない。案内ローラー９は、モーター９ａで回転駆動することも可能である。原反１１から解反される積層シート１６では積層状態が乱れたり、巻き癖を生じるという問題が発生していても、一旦分離して再度積層させるという簡単な構成で、乱れがない平行な状態の積層シート１６として、裁断機２の平坦な裁断テーブル３上に導入して、安定な裁断加工が可能になる。裁断機２では、最初に積層シート１６を原反１１から手動で繰出して、案内ローラー９を経て裁断テーブル３上に導入すれば、裁断テーブル３で吸引しながら搬送することで、積層シート１６の解反を自動的に継続することが可能である。

剥離シート１８の表面に、プリプレグシート１７の端部から移行した付着性の樹脂成分がある場合、除去ローラー１４，１５の表面に吸着させて除去することで剥離シート１８を清掃するか、下敷シート１９で剥離シート１８を覆って、樹脂成分が裁断精度を低下させないようにする。樹脂成分の付着頻度が小さければ除去ローラー１４，１５を使用し、樹脂成分の付着頻度が大きければ下敷シート１９を使用する。除去ローラー１４，１５と下敷シート１９とを併用してもよい。

２つの除去ローラー１４，１５は、アーム２０の下端に揺動可能な状態で吊下げられる揺動部材２１に取付けられている。揺動部材２１は、揺動軸２２を中心として揺動する。揺動軸２２まわりにはトルクばね２３が設けられる。トルクばね２３は、２つの除去ローラー１４，１５が常に原反１１の外周面に接触するように付勢する。アーム２０は、上端のフック２０ａがホルダ２４に掛けられる。フック２０ａは、揺動部材２１を含むアーム２０の下端側を揺動変位させる支点となる。揺動部材２１は、フック２０ａを支点とするアーム２０の揺動と揺動軸２２まわりの揺動とで、原反１１の径の変化に追従させながら、除去ローラー１４，１５を原反１１の外周面に接触させることができる。フック２０ａの着脱で、除去ローラー１４，１５の使用と不使用とを選択することができる。除去ローラー１４，１５の径は、原反１１よりも小さくする。除去ローラー１４，１５は、複数使用し、各ローラーが原反１１の回転に従って回転しながら樹脂成分を除去する。

下敷シート１９は、下敷シートロール１２から繰出して、ガイド１２ｂによる案内を受け、除電ブラシ１２ｃによる静電気除去を経て剥離ローラー１３に供給される。剥離ローラーでは、原反１１から繰出される剥離シート１８も受け、剥離シート１８の上に下敷シート１９が受けられる。剥離ローラー１３から案内ローラー９に供給する際には、下敷シート１９が下、剥離シート１８が上になる。案内ローラーでは、この剥離シート１８の上に、原反１１から繰出されたプリプレグシート１７が受けられる。なお、剥離シート１８や下敷シート１９を剥離ローラー１３に供給する経路の途中や、下敷シート１９と剥離シート１８とを積層して案内ローラー９に供給する経路の途中には、他のローラーを設けることもできる。いずれにしても、案内ローラー９から裁断機２の搬入側に案内する際には、下敷シート１９上に剥離シート１８が積層され、剥離シート１８上にプリプレグシート１７が積層される状態となる。裁断テーブル３上に導入される際には、案内ローラー９によって案内される積層状態の上に、裁断機２の搬入側で、密閉シート８が積層されている。

図２は、図１の積層シート解反装置１の右側方から見た構成を概略的に示す。下敷シートロール１２や除去ローラー１４，１５は、プリプレグシート１７の少なくとも幅方向一端部を覆うことが可能な幅を有する。原反１１の条件によっては、片側にだけ、下敷シートロール１２や除去ローラー１４，１５を設ければよい場合がある。なお、図示の便宜上、図１のトルクばね２３やホルダ２４は省略している。

図３は、プレプレグシート１７の片側に剥離シート１８を使用する積層シート１６の場合に、剥離シート１８に樹脂成分が移行するおそれがある部分を示す。このような積層シート１６では、剥離シート１８の幅Ｗｏがプリプレグシート１７の幅Ｗｉよりも大きくなるようにしてある。剥離シート１８で、解反すればプリプレグシート１７から離れる面にも、原反１１として交互に巻かれている状態では、プリプレグシート１７の端部１７ａ，１７ｂから樹脂成分が移行するおそれがある。したがって、下敷シート１９や除去ローラー１４，１５は、剥離シート１８の幅Ｗｏと同等の幅にする必要はなく、端部１７ａ，１７ｂに対応する位置にあればよく、少なくとも幅Ｗａ，Ｗｂと同等の幅を有していればよい。剥プリプレグシート１７の端部１７ａ，１７ｂにロールの状態で積層される剥離シート１８に樹脂成分が付着するという問題が発生していても、除去ローラー１４，１５を原反１１の剥離シート１８の表面に接触させたり、下敷シート１９で覆ったりする簡単な構成で、裁断機２の裁断テーブル３上に導入する際の移動や加工を安定に行うことができる。

図４は、図１の積層シート解反装置１の動作を模式的に示す。積層シート解反装置１では、剥離シート１８表面への樹脂成分の付着が無い場合、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、積層シート１６のプリプレグシート１７は、原反１１から解反される際に剥離シート１８とは一旦分離されて、案内ローラー９で受けられる際に剥離シート１８と積層すればよい。図４（ａ）は、原反１１の外周が剥離シート１８になっている場合、図４（ｂ）は、原反１１の外周がプリプレグシート１７になっている場合の使用状態を、それぞれ示す。図４（ｃ）は、剥離シート１８への樹脂成分の付着があっても、その頻度が小さい場合で、除去ローラー１４，１５の使用を追加する。前述のように、一旦分離した剥離シート１８とプリプレグシート１７との積層は、案内ローラー９への経路の途中で行わせることもできる。

図４（ｄ）では、下敷シート１９のみ供給する。剥離シート１８への樹脂成分の付着頻度が大きい場合でも、積層シート１６としての積層状態には乱れが生じない可能性がある。このような場合は、下敷シート１９のみを供給すればよい。積層状態の乱れと樹脂成分の付着とがある場合は、図１に示すように、下敷きシート１９の供給と、積層シート１６の分離および再積層とを併用する。

以上で説明した実施例では、案内ローラー９、剥離ローラー１３、ガイド１２ｂおよび除電ブラシ１２ｃを裁断機２側に設けているけれども、原反保持機構１０側に設けることもできる。裁断機２では、下敷シート１９を使用する場合、下敷シート１９、剥離シート１８、プリプレグシート１７が順次積層され、最上部を密閉シート８で覆う状態で裁断する。加工装置として裁断機２を使用しているけれども、延反機などにも同様に使用することができる。

１ 積層シート解反装置
２ 裁断機
３ 裁断テーブル
９ 案内ローラー
１０ 原反保持機構
１１ 原反
１２ 下敷ロール
１３ 剥離ローラー
１４，１５ 除去ローラー
１６ 積層シート
１７ プリプレグシート
１８ 剥離シート
１９ 下敷シート
２０ アーム
２１ 揺動部材

Claims (5)

1. プリプレグシートと剥離シートとが積層された積層シートを、ロール状の原反から順次解反して、加工装置の平坦なテーブル上に導入する積層シート解反装置において、
   原反を、軸線まわりの回転が可能な状態で保持する原反保持機構と、
   原反保持機構で保持される原反から繰出される積層シートのうちの剥離シートを受け、繰出される積層シートのうちのプリプレグシートから一旦分離する経路を経由するように導く剥離ローラーと、
   剥離ローラーを経由した剥離シート上にプリプレグシートが積層されている状態で加工装置のテーブル上に導入するように案内する案内ローラーとを、
   含むことを特徴とする積層シート解反装置。
2. 前記プリプレグシートの少なくとも幅方向一端部を覆うことが可能な幅を有する帯状の下敷シートを、ロール状に巻かれた下敷シートロールの状態で回転可能に支持する下敷シートロール支持機構をさらに含み、
   前記剥離シートで、前記プリプレグシートと積層しない側に、下敷シートロール支持機構から供給される下敷シートを積層する
   ことを特徴とする請求項１記載の積層シート解反装置。
3. プリプレグシートと剥離シートとが積層された積層シートを、ロール状の原反から順次解反して、加工装置の平坦なテーブル上に導入する積層シート解反装置において、
   原反を、軸線まわりの回転が可能な状態で保持する原反保持機構と、
   プリプレグシートの少なくとも幅方向一端部を覆うことが可能な幅を有する帯状の下敷シートを、ロール状に巻かれた下敷シートロールの状態で回転可能に支持する下敷シートロール支持機構と、
   下敷シートロール支持機構から供給される下敷シート上に剥離シートが積層され、剥離シート上にプリプレグシートが積層されている状態で加工装置のテーブル上に導入するように案内する案内ローラーとを、
   含むことを特徴とする積層シート解反装置。
4. 前記プリプレグシートの少なくとも幅方向一端部を覆うことが可能な幅と、原反の径よりも小さい径とを有し、原反の剥離シート表面に接触しながら、剥離シート表面から樹脂成分を吸着して除去する複数の除去ローラーを、
   さらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の積層シート解反装置。
5. 前記加工装置は、シート材を載置して裁断する裁断テーブルがシート材を搬送するコンベア機能と、シート材を保持する吸引機能とを備える裁断機であり、裁断テーブル上に、コンベア機能と吸引機能とを作動させながら、前記積層シートを導入する、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の積層シート解反装置。

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