JP6212544B2 - 繊維複合構造部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は広く一般的には繊維複合技術に関し、即ち繊維複合構造部材の製造に関する。

特に、本発明は、繊維複合構造部材を製造するために用いられる成形治具または繊維複合構造部材を形成するために用いられるコンポーネントの表面にシート状材料を貼着する方法であって、例えば前記シート状材料の複数枚のシート片を前記表面に次々と連続して載置するなどして行う前記シート状材料の前記表面への載置とその載置したシート状材料の前記表面への定着とを行うことにより、前記シート状材料を前記表面に貼着する方法に関する。

本発明は更に、かかる方法を実施するのに適した装置に関する。

本明細書で使用される「シート状材料」という用語は、非常に広く解釈されるべき用語であり、繊維複合構造部材の製造工程において用いられ得るあらゆる種類の二次元的形状の材料を包含するものである。

従ってここでいうシート状材料には、例えば（ドライ材料の形態、或いは、マトリクス材料を「含浸させた」形態の）様々な繊維シート（織布、不織布、編布、等々のシート）が含まれ、それらは製造工程の完了時点で、完成した繊維複合構造部材に組込まれて残存しており、従ってその完成した繊維複合構造部材のコンポーネントを成している。また、ここでいうシート状材料には、特にその種のものとして、いわゆる「プリプレグ」が含まれ、プリプレグは、製造工程の完了時点において、完成した繊維複合構造部材のまさしくコンポーネントを形成するものである。このように、完成した繊維複合構造部材に「組込まれる」シート状材料の更に別の具体例としては、接着シートがある。接着シートは、相前後して貼り重ねられた硬化性コンポーネント（例えば「プリプレグ」）を「共接合」ないし「共硬化」と呼ばれる硬化処理工程を経ることで互いに接合するものであり、即ち、その接着シートを間に挟んで貼り重ねられた硬化性コンポーネントどうしが、硬化すると同時に互いに接着されて接合されるようにするものである。

或いはまた、ここでいうシート状材料には、繊維複合構造部材の製造工程で用いられはするものの、最終的に完成した繊維複合構造部材の構成部分を成すものではない、様々な「機能性シート」も含まれる。そのような機能性シートの具体例としては、例えば、空気の吸出し経路を確保するためのブリーザークロス、真空アシストを利用した製造工程（例えばＶＡＰや、それに類似したその他の工程）に用いられる「真空シート」と呼ばれる合成樹脂シート、それに、ピールプライなどがある。ピールプライは、製造工程において構造部材の表面に一旦は一体化されるが、その製造工程の完了時点では既に剥離除去されており、例えば、その後の仕上工程（例えば塗装工程）に備えて構造部材の表面を粗面化するなどの目的に用いられるものである。

以上にシート状材料の様々な具体例を列挙したのは、本発明に関連して繊維複合構造部材の製造工程において用いられる「シート状材料」というものが、広範な多様性を有することを明らかにするためである。

本発明の技術的出発点は、上で述べたような、然るべき表面にシート状材料を貼着する方法ないし装置である。１つの実施の形態では、前記シート状材料の複数枚のシート片を前記表面に次々と連続して載置しつつ、載置した各々のシート片を前記表面に定着するようにしている。この実施の形態によれば、各々のシート片を載置した直後に前記表面に定着するようにしてもよく、即ち、載置工程が完了する前に（従ってシート状材料の全体の載置が完了する前に）定着を行うようにしてもよい。また、別の実施の形態では、複数枚のシート片を次々と連続して載置することで、シート状材料の全体の載置を完了し、しかる後に、載置したシート状材料ないしシート片に静電気帯電することで、そのシート状材料ないしシート片を定着する工程を開始するようにしている。

更に別の実施の形態では、前記シート状材料を載置する際に、複数枚のシート片を次々と連続して載置するのではなく、前記シート状材料の全体を載置するようにしている。換言するならば、この実施の形態では、前記表面に載置すべきシート片の全てを、多少の時間的なずれはあるにせよ、略々同時に前記表面に載置するようにしている。この実施の形態では、前記シート状材料の載置が完了した後に、（静電気帯電による）前記シート状材料の定着を開始することができる。ただし、前記表面に載置した後に前記シート状材料に静電気帯電することに替えて、或いは、前記表面に載置した後に前記シート状材料に静電気帯電すると共に、前記表面に載置する前に前記シート状材料に静電気帯電するようにしてもよい。

前記シート状材料の載置を手作業で行う場合でも、また（例えば「テープ貼付装置」などを用いて）自動化した作業として行う場合でも、複数枚のシート片を次々と連続的に載置する方式を用いることは、前記表面上の貼着目標位置に前記シート状材料を貼着する上で有利であり、特に、前記シート状材料の面積ないし前記表面の面積が大面積である場合にこの方式は有利である。そして、この方式を採用する場合には、シート片を載置した後に多少なりとも速やかに定着を行うのがよく、なぜならば、そうすることで、シート片を次々と載置しているうちに先に載置したシート片の位置がずれてしまうという事態を回避できるからである。

ここで１つの具体例として、炭素繊維複合構造部材を形成するために繊維複合コンポーネントの表面にシート状材料を貼着する場合に、公知の従来方式ではどのように貼着が行われるかについて説明する。この具体例は、繊維複合構造部材である（例えば航空機の）機体外板部材に、同じく繊維複合構造部材である補強用プロファイル材を接着するというものである。従来方法においてしばしば用いられている手順によれば、補強用プロファイル材の複数の脚部の各々に接着シートのシート片を１枚ずつ手作業で載置し、その載置したシート片を、加圧及び／または軽加熱する（その軽加熱は例えば熱風吹付装置や赤外線照射装置などの加熱装置を用いて行われる）ことにより脚部に定着する。用いられる接着シートは往々にして、室温下では粘着性に乏しいものであり（例えばサイテック社の製品である「ＦＭ３００」接着シートなどはそうである）、そのため多くの場合、機械的な加圧だけでシート状材料を機体外板部材の表面の所定領域に定着することには困難が伴う。

また、この従来方法による手順では、続いて、以上のようにしてシート状材料を貼着した補強用プロファイル材を、この補強用プロファイル材と同様に既に成形が完了している機体外板部材（即ち、貼着先の表面を画成している「プリプレグ」）上の所定位置に載置する。更に続いて実施する、共接合ないし共硬化の処理工程において、それら２つの繊維複合構造部材が、即ち「機体外板部材」と「補強用プロファイル材」（これは例えば補強用の縦通材や肋材などである）とが、完全硬化すると共に、それらの間に挟まれている接着シートを介して互いに固定接合される。

かかる従来方法には、比較的大きなコストがかかることに加えて、定着のための加熱工程の結果確認ができず、再現性が良好でないという問題も付随している。更に、このような加熱工程は、定着を行うための従来の常用工程ではあるものの、実際には望ましい結果が得られていないことが少なくない。また、この公知の手順による作業工程を手作業で実行する場合には、その作業が捗らないことに加えて、特に加熱工程における温度制御に関して、その作業品質の確保に困難が伴う。

以上に説明した接着シートの貼着作業の具体例に限られず、従来方法では一般的に、シート状材料を貼着する表面が大面積の曲面である場合には、また特に、その曲面が（数学的な意味で）展開不可能な曲面である場合には、シート状材料の貼着作業を、できるならば「ただ１回の作業工程で」、また、できるだけ皺を生じないように行いたくとも、そのようにすることは困難であった。従来方法においては、そのようにするために、加圧ローラ（例えば自動式テープ貼付装置に装備されている加圧ローラなど）がしばしば用いられている。しかしながら、シート状材料を貼着する表面の形状が、非平面ないし非円筒面である場合には、その加圧ローラから作用する力によってシート状材料が損傷するおそれが生じることが少なくなかった。

従って本発明の目的は、繊維複合構造部材の製造工程に関連して、表面にシート状材料を貼着する作業を簡明化し、その作業品質を向上させることにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る方法では、前記シート状材料に静電気帯電することで前記定着を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る装置は、本発明に係る方法に対応して、当該装置の定着機構が、シート状材料を静電気帯電することで定着を行うように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、前記シート状材料は、該シート状材料と前記表面との間に作用するクーロン力によって前記表面に吸引されて定着される。容易に理解されるように、この方法は、前記シート状材料及び前記表面の導電率が過度に大きくないことを前提条件としている。ただしこのことは、繊維複合技術に関連して用いられ、ないしは加工対象とされている材料の多くにとって問題となるものではない（また、必要な場合には、用いる材料を適宜選択すること、ないしは、用いる材料に適宜の改質処理を施すことによって、この前提条件を満足することができる）。

本発明によれば、静電気帯電により、前記シート状材料が前記表面（成形治具の表面または繊維複合構造部材のコンポーネントの表面）に、良好な定着状態で暫時確実に定着される。そのため、公知の従来方法で行われていた加圧または軽加熱（例えば前記シート状材料が接着シートである場合）を、より緩やかなものとすることができ、また場合によっては完全に省略できるという利点が得られる。

特に、手作業によって、静電気帯電しようとするシート片の上方に帯電ユニットを保持し、及び／または静電気帯電しようとするシート片の上方で帯電ユニットを移動させる場合には、帯電ユニットの操作者に危険が及ぶのを防止するために、高電圧を発生させるための電流ないし電力に上限を設定しておくとよい。

１つの実施の形態によれば、前記シート状材料は、接着シート、プリプレグ、真空シート、または、繊維複合構造部材の製造に関連して用いられるその他の機能性シート（例えば、ブリーザークロス、フィラー、ピールプライ、等々）である。

１つの実施の形態によれば、前記表面は（数学的な意味で）展開不可能な形状を有する表面である。前記表面の形状がそのような複雑な曲面である場合には、本発明に係る方法を用いることによって、公知の「機械的な加圧法」を用いた場合と比べて特に大きな利点が得られる。ただし、容易に理解されるように、前記表面が展開可能な形状を有する表面である場合でも、本発明を用いることで利点が得られる。

１つの実施の形態によれば、前記表面は、繊維複合構造部材（例えば炭素繊維強化プラスチックないしガラス繊維強化プラスチックから成る構造部材など）を形成するために用いられるコンポーネントの表面である。また、そのコンポーネントは、例えば、ドライ材料である繊維材料（織物、不織布、織布など）から成る材料層や、マトリクス材料（例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性プラスチック系の樹脂）を含浸させた繊維材料（即ち「プリプレグ」）から成る材料層などである。

特に、多層から成る繊維複合積層体を形成する場合には、本発明に係る方法ないし装置を用いて、その繊維複合積層体の１枚または複数枚の平面状のコンポーネント（例えば平面状のプリプレグ）の載置ないし積層を行うようにするとよい。

本発明を用いるのに特に適した用途の具体例としては、輸送用機器のための板状の構造部材、特に、飛行機やヘリコプターなどの航空機のための板状の構造部材の製造が挙げられる。

特に好適な１つの実施の形態によれば、製造する繊維複合構造部材は、浅く湾曲した板状の構造部材であってその板面の面積が大面積のものである。また、より具体的には例えば、輸送用機器の車体、船体、ないしは機体を構成する構造部材であって、その板面の面積が５ｍ^２以上のものであり、そして、製造工程においてその両側の板面のうちの少なくとも一方の板面に、複数本の補強用プロファイル材（例えば後付けされる縦通材及び／または肋材など）が接合される構造部材である。また、かかる構造部材に本発明を用いて貼着するシート状材料は、例えば接着シートであり、その接着シートを、先ず、夫々の補強用プロファイル材の脚部に貼着し、しかる後に、その補強用プロファイル材の脚部を、浅く湾曲した板状の構造部材の貼着する側の板面に載置し、そして、接着シートを介してそこに固定接合する。その接合（この具体例では加熱接合）は、共接合ないし共硬化と呼ばれる処理工程により行われ、それによって、それまで未硬化状態ないし半硬化状態であったコンポーネント（この具体例では浅く湾曲した板状のコンポーネント及び／または補強用プロファイル材）が完全硬化状態となる。

１つの実施の形態によれば、前記表面に載置される前記シート状材料は、ストックロールから繰出される。自動化された方法とする場合には、そのストックロールを、ないしそのストックロールを収容する収容機構を、自動化された装置（例えば「テープ貼付装置」など）の機能構成要素とする。またその場合に、前記表面に載置される前記シート状材料は、自動化された方式で、その装置の適宜の切断機構によって個々の場合に応じた所要長さに切断されるようにするとよい。

本発明の別の態様によれば、以上に説明した方法を実行する装置が提供される。即ち、繊維複合構造部材を製造するために用いられる成形治具または繊維複合構造部材を形成するために用いられるコンポーネントの表面にシート状材料を貼着するための装置は、例えば、
前記表面に前記シート状材料を載置する載置機構であって、特に前記シート状材料の複数枚のシート片を前記表面に次々と連続して載置する載置機構と、
前記表面に載置された各々のシート片を前記表面に定着する定着機構であって、前記シート状材料に静電気帯電することにより定着を行うように構成された定着機構と、
を備えた装置とすることができる。

前記載置機構及び前記定着機構は、以上に説明した様々な形態の方法並びに以下に説明する様々な形態の方法のうちの、何れか１つまたは幾つかを実行することができるように構成されるものである。それゆえ、例えば前記定着機構は、複数枚のシート片が次々と連続して載置される場合に、各々のシート片をその載置の直後に定着するように構成され、ないしは運転されるものとするのがよい。また、各々のシート片をその載置の直後に定着する替わりに、或いは、各々のシート片をその載置の直後に定着すると共に、載置工程が完了した後に、即ち前記シート状材料の全体が載置された後に、前記シート片ないし前記シート状材料の全体に対して静電気帯電を（場合によっては再度の静電気帯電を）行うようにしてもよい。

１つの実施の形態によれば、前記表面に載置される前記シート状材料は、その寸法ないし形状が最終的な寸法ないし形状に仕上げられたシート片である。

より具体的な実施の形態によれば、前記接着シートのシート片の形状は、例えば長方形などではなく、そのシート片が貼着される表面領域の形状に合わせた形状とされている。ここでの表面領域とは、例えば先に言及した補強用プロファイル材の脚部の領域などであり、既述のごとく、かかる補強用プロファイル材は、大面積の板面を有する浅く湾曲した板状の構造部材と共に硬化処理が施されるものである（それによって、１本または複数本の補強用プロファイル材により補強された浅く湾曲した板状の構造部材が製造される）。

１つの実施の形態によれば、前記表面に載置される前記シート状材料は細長く、また特に、その長さ寸法／幅寸法の比が少なくとも１０／１のものである。尚、このシート状材料の幅寸法が、その長さ方向において変化している場合には、この寸法比におけるシート状材料の「幅寸法」とは、載置される前記シート状材料の最大幅の部分の幅寸法である。

１つの実施の形態によれば、前記装置の前記載置機構は、上で言及したストックロール（即ち、前記シート状材料のストックロール）を備えると共に、このストックロールから前記シート状材料を繰出して切断することによって「適切な長さの」シート片を形成する自動化された切断機構を備えている。このように個々のシート片の長さに関して自動的な切断を行うことに加えて、更に、その装備した切断機構によって個々のシート片の「輪郭形状」に関する切断加工を行うことも考えられる。その場合にも、前記装置は、例えば実質的にエンドレスの形態の前記シート状材料をストックロールの形で備えたものとし、そして、前記装置が自動運転されるときに、そのストックロールの形の前記シート状材料が完全に仕上げられる（即ち、長さと輪郭形状の両方が仕上げられる）ようにするとよい。

１つの実施の形態によれば、前記シート状材料の複数枚のシート片を次々と連続して載置するが、ただしそれらシート片を前記表面に載置する前に、それらシート片に静電気帯電する。尚、前記表面に載置する前に静電気帯電する替わりに、或いは、前記表面に載置する前に静電気帯電すると共に、それらシート片を前記表面に載置した後に、それらシート片に静電気帯電するようにしてもよい。

前記静電気帯電の帯電電圧は、例えば５ｋＶ〜２５ｋＶの範囲内の電圧とすることができる。

高電圧電源から供給される帯電電圧が、電気接続構造を介して、櫛型電極またはブラシ型電極から成る電極構造体に印加されているようにするとよい。またその電極構造体は、多数の電極導体端部を備えたものとすることが好ましく、更に、それら電極導体端部が「放電尖端」として形成されているようにすることが好ましい。前記シート片の静電気帯電はそれら電極導体端部によって行われる。

前記高電圧電源の「接地端子」は、電気接続手段を介して、前記シート状材料を貼着する前記表面の近傍に設けられている電気接続部に接続されているようにするとよい。

特に、前記表面が大面積（例えば１０ｍ^２以上、また特に２０ｍ^２以上）であって、しかも展開不可能な形状を有する表面である場合には、以上に説明した貼着方法を複数回に亘って実行し、その１回毎に、その大面積の表面のうちの夫々の狭い部分領域を各々のシート片（例えば細長いテープ形状のシート片）で覆うようにするとよい。

従って、本発明の更なる態様として、繊維複合構造部材を製造するために用いられる成形治具または繊維複合構造部材を形成するために用いられるコンポーネントの表面を、当該表面に複数枚のシート状材料を貼着することにより覆う方法が提供される。この方法は、各々のシート状材料の貼着を上述した方式の貼着方法を用いて行うものであり、そのシート状材料は、例えば、その長さ寸法／幅寸法の比が少なくとも１０／１の細長いシート片などである。

以上を要約すると、本発明によれば、繊維複合構造部材の製造工程に関連した、シート状材料を貼着するための簡明にして信頼性の高い貼着方法、並びにそれに対応した貼着装置が提供される。例えば接着シートなどのシート状材料の定着が、静電気を利用して行われる。シート状材料の定着をこの方式で行うことにより、特に、繊維複合構造部材の連続生産において、その製造作業が格段に簡明化され、それによって、例えば手作業による作業量が顕著に低減される。更に、この静電気を利用した定着は、多くの場合、これまで常用されてきた機械的な力を加える定着方法と比べて、より容易に自動化することができ、また、より容易に一連の連続工程の中に組込むことができる。

以下に、添付図面を参照しつつ、実施の形態に即して、本発明を更に詳細に説明する。図面は、それぞれ模式的に表されている。

１つの実施の形態に係る、表面にシート状材料を貼着するための貼着装置を示す図である。 補強された繊維複合構造部材を形成するための補強用プロファイル材の脚部を示すと共に、その脚部には補強用プロファイル材を取付けるための接着シートが貼着され、また更に、補強用プロファイル材の脚部に合わせて仕上げられている２枚の接着シート片を示す図である。 複数本の図２に示した補強用プロファイル材が小幅木のごとく接合されて補強された繊維複合構造部材の横断面図である。

図１に示したものは、表面１４にシート状材料１２を貼着するための装置１０である。図において、シート状材料１２は接着シート１２であり、表面１４は、例えば半硬化状態になった繊維複合コンポーネント１６（例えばプリプレグ）などの表面である。

図示した実施の形態における貼着方法は、図示した繊維複合コンポーネント１６の上に（図１には不図示の）別の繊維複合コンポーネントを貼着して接合する方法であり、その更なる繊維複合コンポーネントは、最後に実行される硬化工程において図示した繊維複合コンポーネント１６と共に完全硬化状態とされ、そして、その更なる繊維複合コンポーネントも図示した繊維複合コンポーネント１６も、その硬化工程において同じく硬化状態とされる接着シートによって、更にその他の繊維複合コンポーネントと接合されて一体化される。

貼着方法を実施しているときには、図１に破線で囲んで示したこの装置１０の「載置ヘッド」が自動的に（例えばコンピュータに指示されて）表面１４に沿って、また所与の移動経路に沿って移動しつつ、表面１４に接着シート１２を（より一般的にはシート状材料を）載置する。その際の、繊維複合コンポーネント１６に対する装置１０の相対的な移動方向は、図１に矢印１８で示されている。装置１０が運転されると、載置ヘッドに装填されているストックロール２０からテープ形状の接着シート１２が繰出され、方向転換ローラ２２を介して繊維複合コンポーネント１６の表面１４に載置される。

図示例において、ストックロール２０の形で装填されている接着シート１２は、剥離シート２４を備えており、この剥離シート２４は、図示したように更なる方向転換ローラ２６によって接着シート１２のシート本体から剥離除去され、そして（廃棄するために）別のローラ２８に巻取られる。図示例において、更なる方向転換ローラ２６は、経路的に、ストックロール２０と第１の方向転換ローラ２２との間に配設されている。

この装置１０の運転中には、シート状材料１２のシート片が置かれた状況が時間と共に変化するため、ここではその状況に応じてシート状材料１２のシート片を、シート片１２−１、シート片１２−２、及びシート片１２−３の、３通りに区別することにする。シート片１２ー１は、まだストックロール２０の一部として巻回された状況にあるシート片である。シート片１２ー２は、既にストックロール２０から繰出されて剥離シート２４も剥離除去されているが、まだ表面１４には載置されていない状況にあるシート片である。シート片１２−３は、既に表面１４に載置された状況にあるシート片である。

従って、装置１０の構成要素のうち、以上に説明した構成要素は、接着シート１２のシート片を次々と連続的に表面１４に載置することのできる載置機構を構成している。

こうして載置したシート片（図１の１２−３）を定着するための定着機構として、装置１０は帯電機構３０を備えている。帯電機構３０は、高電圧を発生するための高電圧電源３２を備えており、その高電圧は、櫛型電極の形態の尖端放電電極またはブラシ型電極から成る電極構造体３４に印加される。この櫛型電極またはブラシ型電極から成る電極構造体３４は、接着シート片１２−３が載置されている位置に、その接着シート片１２−３に直接接触するようにして、または、図示したようにその接着シート片１２−３との間に小さな間隔が維持されるようにして位置付られ、これによって、そこに載置されている接着シート１２に静電気帯電がなされる（その帯電電圧は例えば約１５ｋＶである）。

こうして接着シート１２に静電気帯電すると、接着シート１２と繊維複合コンポーネント１６との間にクーロン力が作用するため、繊維複合コンポーネント１６に載置されている接着シート１２が表面１４に定着され、この定着は簡明な方式で、しかも無理な力が加わることのない方式で行われる。また、図示例では、各々の接着シート片１２−３を、それを載置した略々直後に定着するようにしている（ただし図示例とは異なる方式として、装置１０の構成及び運転方式を次のようにすることも考えられ、即ち、先ず、接着シート１２の載置作業を全て完了してしまい、しかる後に、その載置工程とは別の作業工程において定着を実行するというものであり、その定着の作業工程では、例えば、載置が全て完了している接着シートの複数のシート片に、次々と連続して静電気帯電するようにする）。

また、図示例とは別の実施の形態として、載置したシート片１２−３に静電気帯電する替わりに、或いは、載置したシート片１２−３に静電気帯電すると共に、接着シート１２のまだ載置していないシート片１２−１及び／または１２−２に静電気帯電するようにしてもよい。

以上に説明した実施の形態では、本発明を用いて貼着する「シート状材料」の具体例として接着シート１２を取上げたが、以上と同様の方式で、接着シートとはまた別の、繊維複合構造部材の製造に用いられる二次元形状の材料（シート状材料）を貼着することも可能である。例えば、上で具体例として取上げた接着シート１２と同様に繊維複合構造部材に「組込まれる」コンポーネントであって、この「シート状材料」に該当するものには、いわゆる「プリプレグ」（樹脂材料を繊維材料に含浸させて成る材料）などがある。

更に、以上に説明した実施の形態とはまた別の実施の形態として、繊維複合部材を製造するために用いられる成形治具の表面に「シート状材料」を貼着することも可能である。繊維複合技術において一般的に用いられている成形治具には様々な形態のものがあるが、それらは従来周知のものであり、詳細に説明するまでもない。ただし、その１つの具体例について述べるならば、成形及び硬化を行うために用いる成形硬化治具も、そのような成形治具に該当する。この成形硬化治具は、製造しようとする繊維複合構造部材の複数のコンポーネントをその治具の内側に配設する（「ドレ−ピング」する）ことによって、最終形状に近い形状に成形し、その上で、それらコンポーネントの硬化処理（例えば加熱硬化処理）までも実施するための成形治具である。

かかる実施の形態においては、例えば、その成形治具が特に複雑な形状の表面を有しており、（例えば平面的なプリプレグを貼着するために）「ドレーピング作業」を手作業で行う場合であっても、本発明に係る方法ないし本発明に係る装置を用いることによって、そのドレ−ピング作業を格段に容易化することができる。

更に、繊維複合構造部材を製造するための公知の製造工程では「機能性シート」も多用されている。「機能性シート」の具体例としては、例えば「真空シート」と呼ばれている樹脂製シートがあり、この真空シートは、製造しようとする繊維複合構造部材の全てのコンポーネントを組合せた全体の表面を気密状態で覆うことで、「真空アシスト」を利用した圧縮及び賦形を行うために用いられている（また更に、そのようにして真空成形した構造部材をオートクレーブの中に入れて圧力アシストを施すためにも用いられている）。

従って、図１を参照して説明した方法と同様の方法を用いて、接着シート１２の替わりに、繊維複合コンポーネント（図１の符号１６参照）の表面を覆うための、気密性の真空シートを貼着することも可能である。尚、貼着した真空シートは、製造工程が更に進行した時点で（硬化工程の完了後に）除去される。

ここで再び、先に図１を参照して説明した、繊維複合構造部材を形成するために用いられるコンポーネントの表面に接着シート１２を貼着する際の、その接着シート１２の取扱いに説明を戻し、その接着シート１２を貼着して利用するための具体的な応用例について以下に図２及び図３を参照して説明する。

この応用例を示すための更なる実施の形態についての以下の説明では、上で説明した実施の形態の構成要素と機能的に同一の構成要素には同一の符号を付すが、別の実施の形態の構成要素であることを示すために、添字「ａ」を付加した符号を用いることにする。また、上で説明した実施の形態と相違する点についてのみ重点的に説明して、その他の点については、上で説明した実施の形態の対応する記載を参照することにする。

図２の中央部分には、平板形状または浅く湾曲した板状の大面積の繊維複合構造部材（不図示）を補強するための補強用プロファイル材１６ａの下面が示されている。図２の上方部分及び下方部分には、接着シート片１２ａが示されている。接着シート片１２ａは、それを貼着する脚部１７ａに「ぴったりと合わせて」貼着できるように、その長さ及び輪郭形状が最終的な長さ及び輪郭形状に「仕上げられて」いる。

図３に示したのは、複数本の図２の補強用プロファイル材１６ａによって補強された、平板形状の繊維複合構造部材１６ａ’である。補強用プロファイル材１６ａの夫々の脚部１７ａは、各々が接着シート１２ａを介して、繊維複合構造部材１６ａ’の図１において上側の板面に相当する板面に接合されている。尚、図を分かりやすくするために、図３では、接着シート１２ａの厚さを誇張して描いてある。

図３に示した完成した製品（即ち、コンポーネント１６ａ’に、複数のコンポーネント１６ａが接着接合された接合体）を製造するために、先ず、複数の補強用プロファイル材１６ａの夫々の脚部に、図２に示したようにそれら脚部にぴったり合うように（その輪郭形状が）仕上げられている接着シート片１２ａを貼着し、しかる後に、それら補強用プロファイル材１６ａを、繊維複合板部材１６ａのそれらを接合すべき板面（図示例では上側の板面）に載置し、そして、繊維複合板部材１６ａ’と共に（例えば熱硬化処理などにより）完全硬化させる。

以上のように、個々の接着シート片１２ａを補強用プロファイル材１６ａの脚部１７ａに貼着する際に、上で説明した方式を用いて接着シート片１２ａに静電気帯電させて定着することにより、その貼着を好適に行うことができる。

また、その貼着作業が自動化作業として実行されるようにする場合には、例えば、シート片１２ａをストックするための適宜のストック機構を備えた、自動化作業に適合した貼着装置（例えば「テープ貼付装置」など）を装備して、その貼着装置が実行する自動化された載置工程によって、個々のシート片１２ａが夫々に対応する脚部の表面に載置されるようにするとよい。

またその場合には、その装置が、図１を参照して上述のような接着シートのストックロールを備えると共に、更に切断機構を備えているようにし、そして、その装置の運転中にその切断機構が、その長さを最終的な長さに仕上げた、また場合によっては更にその輪郭形状も最終的な輪郭形状に仕上げたシート片を形成するようにすることも考えられる。

一方、特に、個々のシート片１２ａの長さがさほど長くない場合（例えば、最長でも約１〜２ｍ程度である場合）には、シート片１２ａの載置を手作業で行うことも考えられ、また場合によっては更に静電気帯電による定着も手作業で行うことが考えられる。

本明細書に記載の貼着方法において、その定着を手作業で行うには、例えば、手持式の定着機構ないし定着装置を用いればよく、その定着機構ないし定着装置は、所要の帯電電圧を発生するための高電圧電源と、電気接続手段を介してその高電圧電源に接続された、各々の接着シート片に（ないしは、より一般的に「シート状材料」に）電荷を付与するための帯電ユニットとを備えたものとすることができる。

また、その帯電ユニットは、図１に示した全自動化式の装置１０の帯電機構と同様に、櫛型電極の形態の尖端放電電極またはブラシ型電極の形態の接触電極などから成る電極構造体を備えたものでもよく、そのような帯電ユニットを手作業で案内することによって、その電極構造体を、帯電させる各々のシート片に直接接触させるようにして、または、それらシート片との間に小さな間隔を維持するようにして、保持ないし移動させるようにすればよい。

Claims (10)

1. 繊維複合構造部材（１６ａ、１２ａ、１６ａ’）の製造方法であって、
   接着シート（１２）を第１の繊維複合構造部材（１６ａ）の表面（１４）に載置し、定着することによって、前記接着シート（１２）を前記表面（１４）に固定する工程と、
   ここで、前記定着は前記接着シート（１２）に対する静電気帯電により行われ、
   前記接着シート（１２）を有する前記第１の繊維複合構造部材（１６ａ）を、前記繊維複合構造部材（１６ａ、１２ａ、１６ａ’）を形成するために、第２の繊維複合構造部材（１６ａ’）に適用する工程と、
   前記第１の繊維複合構造部材（１６ａ）および前記第２の繊維複合構造部材（１６ａ’）を硬化する工程とを有し、
   ここで、前記第１の繊維複合構造部材（１６ａ）および前記第２の繊維複合構造部材（１６ａ’）は、前記接着シート（１２）の硬化によって互いに連結し定着する
   ことを特徴とする繊維複合構造部材（１６ａ、１２ａ、１６ａ’）の製造方法。
2. 前記接着シート（１２）の接着シート片（１２−１、１２−２、１２−３）を前記表面（１４）に連続的に載置しつつ、載置した接着シート片（１２−３）を前記表面（１４）に定着することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記第１の繊維複合構造部材（１６ａ）は、強化された飛行機の機体を製造するための補強用プロファイル材であり、前記第２の繊維複合構造部材（１６ａ’）は、強化された飛行機の機体材料を製造するための構造部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の方法。
4. 前記表面（１４）は展開不可能な形状を有する表面であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の方法。
5. 前記表面（１４）に載置される前記接着シート（１２）は、ストックロール（２０）から繰出されることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の方法。
6. 前記表面（１４）に載置される前記接着シート片（１２−１、１２−２、１２−３）は、その寸法ないし形状が最終的な寸法ないし形状に仕上げられたシート片であることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の方法。
7. 前記表面（１４）に載置される前記接着シート（１２）は、細長い形状を有し、その長さ寸法／幅寸法の比が少なくとも１０／１であることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の方法。
8. 前記載置に先立って、前記接着シート片（１２−１、１２−２）に静電気帯電することを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の方法。
9. 前記載置後に、前記接着シート片（１２−３）に静電気帯電することを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の方法。
10. 複数の接着シート（１２）を前記表面（１４）に適用し、かつ前記静電気帯電により前記接着シート（１２）を定着することにより、前記第１の繊維複合構造部材（１６ａ）の前記表面（１４）がカバーされることを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の方法。

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