JP7251230B2 - 繊維強化樹脂製造装置及び造形装置 - Google Patents

Description

本発明は、繊維強化樹脂製造装置及び造形装置に関する。

特許文献１には、合成樹脂浴容器中に長繊維を引揃えて導入し、長繊維に合成樹脂を含浸させつつ合成樹脂浴容器の出口ノズルから樹脂含浸長繊維を引取ることにより、長繊維強化合成樹脂ストランドを製造する方法が記載されている。この繊維強化合成樹脂ストランドの製造方法では、合成樹脂浴容器内で長繊維の開繊を行って樹脂含浸を促進する部分の合成樹脂を加熱して含浸性を高める。

特許文献２には、含浸用ダイスに溶融した熱可塑性樹脂を供給すると共に繊維束を導入して熱可塑性樹脂を繊維束に含浸しノズルから引く抜く樹脂含浸長繊維の製造方法が記載されている。この文献の発明では、溶融樹脂流路内に繊維束の進行方向に沿って互いに反対方向から延びた少なくとも２つの張り出し部を設ける。張り出し部の少なくとも一つが、繊維束に対して垂直方向から挿入され、溶融樹脂流路内にその端部を張り出して位置調整された第１の可動式チョークバーであり、張り出し部の上面に走行する繊維束を当てることにより繊維束を開繊して熱可塑性樹脂を含浸する。

特開０６－２５４８５０号公報 特許第５０９８２２８号公報

本発明は、穴詰まりを抑制する際にノズルを分割して取出口を広げる場合と比較して、連続繊維の挟み込みを防止することができる繊維強化樹脂製造装置及び造形装置の提供を目的とする。

態様１は、複数の連続繊維に樹脂を含浸させる含浸部と、前記樹脂を含浸した前記連続繊維を通して線状の繊維強化樹脂を成形する取出口を有するとともに該取出口の開口面積を連続的に変更可能とするダイスと、を備えた繊維強化樹脂製造装置である。

態様２は、前記取出口は、第一板に形成された第一穴と第二板に形成された第二穴とが重なり合う部分で形成され、前記第一板と前記第二板とを相対的に移動して前記取出口の開口面積を変更する態様１記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様３は、前記ダイスは、前記取出口となる開口部を有した側壁と、前記開口部より前記含浸部内へ出入りして前記取出口の開口面積を可変するカムと、を有する態様１記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様４は、前記繊維強化樹脂を形成する通常モードと該通常モードより前記取出口の開口面積が広い排出モードとを選択的に形成する排出モード形成手段を備えた態様１から態様３のいずれかに記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様５は、前記排出モード形成手段は、予め定めたタイミングで前記通常モードから前記排出モードを形成する態様４記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様６は、前記排出モード形成手段は、前記含浸部での前記連続繊維の状態に基づいて前記通常モードから前記排出モードを形成する態様４記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様７は、前記含浸部において前記連続繊維の一部が切れた解れ状態を検出する検出手段をさらに備え、前記排出モード形成手段は、前記検出手段が前記解れ状態を検出した際に前記通常モードから前記排出モードを形成する態様６記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様８は、前記連続繊維及び前記含浸部を構成するケーシングは、導電性を有し、前記検出手段は、前記連続繊維を介して前記ケーシングに流れる電流の変化により前記解れ状態を検出する態様７記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様９は、目的とする繊維強化樹脂の外形に応じて前記取出口の開口面積を設定する開口面積設定手段を備えた態様１から態様８のいずれかに記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様１０は、前記取出口を介して形成された繊維強化樹脂の外径を検出する外径検出手段をさらに備え、前記開口面積設定手段は、前記外径検出手段による検出結果に基づいて、前記取出口の開口面積を設定する態様９に記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様１１は、前記外径検出手段は、前記連続繊維と前記繊維強化樹脂の表面との間に直流電圧を印加して測定した物性から当該繊維強化樹脂の外径を検出する態様１０に記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様１２は、前記外径検出手段は、前記連続繊維と前記繊維強化樹脂の表面との間に交流電圧を印加して測定したインピーダンスから当該繊維強化樹脂の外径を検出する態様１０に記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様１３は、前記外径検出手段は、前記繊維強化樹脂の表面に接触する接触子の位置から当該繊維強化樹脂の外径を検出する態様１０に記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様１４は、前記外径検出手段は、前記繊維強化樹脂に曲げ力を加えた際の該繊維強化樹脂の撓み量から当該繊維強化樹脂の外径を検出する態様１０に記載の繊維強化樹脂製造装置である。

態様１５は、態様１から態様１４のいずれかに記載の繊維強化樹脂製造装置と、該繊維強化樹脂製造装置で成形された繊維強化樹脂を積層して造形物を形成する造形手段と、を備えた造形装置である。

態様１では、穴詰まりを抑制する際にノズルを分割して取出口を広げる場合と比較して、連続繊維の挟み込みを防止することができる。

態様２では、絞り構造と比較して、構造の簡素化が可能となる。

態様３では、絞り構造と比較して、構造を簡素化が可能となる。

態様４では、排出モードを形成できない場合と比較して、取出口の穴詰まりの抑制が可能となる。

態様５では、定期的に取出口の穴詰まりを抑制が可能となる。

態様６では、定期的に取出口の穴詰まりを抑制する場合と比較して、適切なタイミングで取出口の穴詰まりの抑制が可能となる。

態様７では、連続繊維の一部が切れた解れ状態が生じた際に取出口の穴詰まりの抑制が可能となる。

態様８では、解れ状態を目視することなく、自動的に排出モードを形成することが可能となる。

態様９では、目的とする外径の繊維強化樹脂を得ることが可能となる。

態様１０では、取出口の開口面積が一定の場合と比較して、形成される繊維強化樹脂の外径を許容範囲内に保つことが容易となる。

態様１１では、繊維強化樹脂の一側部側から照射した光の透過状態から外径寸法を検出する場合と比較して、検出誤差を小さくすることが可能となる。

態様１２では、直流電圧を印加して測定した抵抗値から外径を検出する場合と比較して、絶縁抵抗が高い場合であっても検出誤差を小さくすることが可能となる。

態様１３では、直流電圧を印加して測定した抵抗値から外径を検出する場合と比較して、抵抗値に依存することなく、検出誤差を小さくすることが可能となる。

態様１４では、直流電圧を印加して測定した抵抗値から外径を検出する場合と比較して、抵抗値に依存することなく、検出誤差を小さくすることが可能となる。

態様１５では、穴詰まりを抑制する際にノズルを分割して取出口を広げる場合と比較して、連続繊維の挟み込みを防止することが可能となる。

第一実施形態の造形装置を示す模式図である。 第一実施形態の繊維強化樹脂製造装置の通常モードを示す要部の断面図である。 （Ａ）は第一実施形態で成形される繊維強化樹脂の断面図、（Ｂ）は同実施形態の通常モードを示すダイスの正面図、（Ｃ）は同実施形態の排出モードを示すダイスの正面図である。 第一実施形態の繊維強化樹脂製造装置の排出モードを示す要部の断面図である。 第一実施形態の繊維強化樹脂製造装置の検出回路を示す要部の断面図である。 第一実施形態の解れ検知処理を示すフローチャートである。 第一実施形態の繊維強化樹脂製造装置で繊維強化樹脂を切断する様子を示す説明図である。 第一実施形態の繊維強化樹脂製造装置の外径検出手段を示す要部の断面図である。 第一実施形態の外径形状制御処理を示すフローチャートである。 繊維強化樹脂の外径と繊維の体積比率との関係を示す説明図で、（Ａ）は外径寸法が小さい繊維強化樹脂の断面図であり、（Ｂ）は外径寸法が大きい繊維強化樹脂の断面図である。 第二実施形態の繊維強化樹脂製造装置を示す説明図であり、（Ａ）は同実施形態で成形される繊維強化樹脂の断面図、（Ｂ）は同実施形態の通常モードを示すダイスの正面図、（Ｃ）は同実施形態の排出モードを示すダイスの正面図である。 第三実施形態の繊維強化樹脂製造装置を示す要部の拡大図である。 第三実施形態の通常モードを示す要部の断面図である。 第三実施形態の排出モードを示す要部の断面図である。 第四実施形態の造形装置を示す模式図である。 第四実施形態の繊維強化樹脂製造装置のブロック図である。 第四実施形態の繊維強化樹脂製造装置の測定回路を示す要部の断面図である。 第四実施形態の繊維強化樹脂製造装置の測定回路を示す等価回路図である。 第四実施形態の繊維強化樹脂に印加する印加電圧と抵抗との関係を示す図である。 第四実施形態の繊維強化樹脂の要部の断面図である。 第四実施形態の外径形状制御処理を示すフローチャートである。 第五実施形態の繊維強化樹脂製造装置の測定回路を示す要部の断面図である。 第五実施形態の繊維強化樹脂製造装置の測定回路を示す等価回路図である。 第五実施形態の繊維強化樹脂の要部の断面図である。 第五実施形態の繊維強化樹脂に印加する交流電圧の周波数とインピーダンスとの関係を示す図である。 第五実施形態の繊維強化樹脂における樹脂の厚みとインピーダンスとの関係を示す図である。 第六実施形態の繊維強化樹脂製造装置を示す要部断面図である。 第六実施形態の外径検出手段を示す模式図である。 第六実施形態の繊維強化樹脂の要部の断面図である。 第六実施形態の繊維強化樹脂のＶｆと外径寸法との関係を示す図である。 第七実施形態の繊維強化樹脂製造装置を示す要部断面図である。 第七実施形態の外径検出手段を示す模式図である。 第七実施形態の繊維強化樹脂の撓み量を測定する状態を示す模式図である。 第七実施形態の繊維強化樹脂の撓み量とＶｆとの関係を示す図である。

＜第一実施形態＞
第一実施形態に係る繊維強化樹脂製造装置及び造形装置の一例を図面に沿って説明する。なお、図中、上方をＵＨで示し、下方をＤＨで示す。

図１は、本実施形態に係る造形装置１０を示す図であり、造形装置１０は、形状データに基づいて立体的な造形物を造形する装置である。

造形装置１０は、繊維強化樹脂供給装置１２と、繊維強化樹脂供給装置１２から供給される繊維強化樹脂１４を保持台１６上に積層して造形物を造形する造形手段１８とを備えている。造形手段１８は、繊維強化樹脂供給装置１２からの繊維強化樹脂１４を目的の位置に供給するノズルで構成されており、造形手段１８は、図示しない駆動機構で駆動される。駆動機構は、造形する造形物の形状データに基づいて、造形手段１８の位置や繊維強化樹脂１４の供給方向を定める。

繊維強化樹脂供給装置１２は、連続繊維２０を供給する連続繊維供給部２２と、連続繊維供給部２２から供給された連続繊維２０に樹脂２４を含浸させて繊維強化樹脂１４を成形する繊維強化樹脂製造装置２６とを備えている。

また、繊維強化樹脂供給装置１２は、繊維強化樹脂製造装置２６から繊維強化樹脂１４を挟んで引き出す一対の引き出しローラー２８と、引き出しローラー２８で引き出した繊維強化樹脂１４を一対の刃３０で切断する切断部３２とを備えている。さらに、繊維強化樹脂供給装置１２は、切断部３２を通過した繊維強化樹脂１４の外径の一例である外径を検知する外径検出部３４を備えている。

連続繊維供給部２２は、連続繊維２０が巻かれたドラム２２Ａと、ドラム２２Ａから引き出された連続繊維２０の送出方向を変更するロール２２Ｂとを備えている。連続繊維２０は、一例として炭素繊維で構成されており、ガラス繊維で構成してもよい。単一の連続繊維２０は、直径が５μｍ～３０μｍであり、この連続繊維２０が数百本から数万本まとめた状態でドラム２２Ａから引き出される。

繊維強化樹脂製造装置２６は、樹脂２４を供給する樹脂供給部３６を備えており、樹脂供給部３６から供給する樹脂２４としては、ＰＰ、ＰＡ、ＰＰＳ、ＰＣ、ＰＥＥＫ、ＰＥＩ等の熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としてＰＰを用いた場合、樹脂溶解温度は、１６０℃程度となり、ＰＡを用いた場合の樹脂溶解温度は、２２５℃程度となる。

繊維強化樹脂製造装置２６は、複数の連続繊維２０に樹脂２４を含浸させる含浸部３８を備えている。含浸部３８は、筒状のケーシング４０を備えており、ケーシング４０の上端を閉鎖する天面４０Ａには、下方ＤＨへ向かうに従って先細りしたノズル部４０Ｂが形成されている。

天面４０Ａ及びノズル部４０Ｂには、上下に貫通する貫通穴４０Ｃが形成されており、貫通穴４０Ｃの内周面は、絶縁膜が形成されている。貫通穴４０Ｃには、連続繊維供給部２２から供給された複数の連続繊維２０が挿入されており、連続繊維２０は、絶縁膜で覆われた貫通穴４０Ｃを介してケーシング４０内に挿入される。

ノズル部４０Ｂの側部に位置するケーシング４０の部位には、樹脂通路４０Ｄが形成されており、樹脂供給部３６からの樹脂２４が樹脂通路４０Ｄを介してケーシング４０内に充填される。これにより、樹脂２４が充填されたケーシング４０内を、まとめられた複数の連続繊維２０が通過することで、複数の連続繊維２０に樹脂２４が含浸される。

ケーシング４０の外周面には、ヒーター４０Ｅが設けられており、ケーシング４０内での樹脂２４の固化が抑制される。ヒーター４０Ｅによる加熱温度は、使用する熱可塑性樹脂に応じて定める。

ケーシング４０の下端部には、樹脂２４を含浸させた連続繊維２０を通して線状の繊維強化樹脂１４を成形する取出口４２を有するとともに取出口４２の開口面積を連続的に変更可能とするダイス４４が設けられている。

ここで、取出口４２の開口面積を連続的に変更するとは、取出口４２の開口縁の連続性を維持しつつ開口面積を変更するとともに、対向する開口縁の部位同士が互いに接しない状態（範囲）で開口面積を減少することをいう。

言い換えると、取出口４２の開口面積を連続的に変更するとは、取出口４２の開口縁の連続性を維持しつつ開口面積を変更するとともに、相対移動する開口縁の部位同士が繊維強化樹脂１４を挟まない状態を維持しつつ開口面積を減少することをいう。

ダイス４４は、図２にも示すように、ケーシング４０の端部開口部４０Ｆに挿入された第一板４６と、第一板４６の外側に配置された第二板４８とを備えており、第二板４８は、スライド機構４９で第一板４６に沿ってスライドされる。

第一板４６には、図３にも示すように、第一穴４６Ａが形成されている。第一穴４６Ａは、滴形に形成されており、第一穴４６Ａの一方側ＩＰの開口縁部には、他方側ＴＨより曲率が小さい円弧部４６Ｂが一方側ＩＰへ向けて突出するように形成されている。

第二板４８には、第二穴４８Ａが形成されている。第二穴４８Ａは、円形状に形成されており、第二穴１８Ａの他方側ＴＨの開口縁部には、一方側ＩＰより曲率が小さい円弧部４８Ｂが他方側ＴＨへ向けて突出するように形成されている。

取出口４２は、第一板４６の第一穴４６Ａと第二板４８の第二穴４８Ａとが重なり合う部分で形成されており、第一板４６と第二板４８とを相対的に移動して取出口４２の開口面積を連続的に可変する。

これにより、図２及び図３（Ｂ）に示すように、通常モード５０では、成形する繊維強化樹脂１４が目的とする外径寸法ｄとなるように、第一穴４６Ａの中心と第二穴４８Ａの中心とをずらし、取出口４２の開口面積を最大よりも狭めている。

この際、取出口４２は、第一穴４６Ａの円弧部４６Ｂと第二穴４８Ａの円弧部４８Ｂとで包囲された略円形の空間で形成される。このため、成形される繊維強化樹脂１４は、図３（Ａ）に示すように断面円形状となる。

また、図３（Ｃ）及び図４に示すように、排出モード５２では、第一穴４６Ａの中心と第二穴４８Ａの中心とを近づけて第一穴４６Ａ及び第二穴４８Ａで形成する取出口４２の開口面積を通常モード５０より広げている。これにより、通常モード５０と排出モード５２とを選択的に形成する排出モード形成手段が第二板４８をスライドするスライド機構４９によって構成される。

ここで、各モード５０、５２での取出口４２の穴径を例に挙げて説明すると、通常モード５０での穴径は、直径０．１ｍｍから１０ｍｍの範囲内とし、一例として０．４ｍｍとする。

これに対して、排出モード５２での穴径は、通常モード５０での穴径の１０倍程度とし、一例として直径４ｍｍとする。

繊維強化樹脂製造装置２６は、図５に示すように、含浸部３８において連続繊維２０の一部が切れた解れ状態５４を検出する検出手段５６を備えている。また、排出モード形成手段は、検出手段５６が解れ状態５４を検出した際に通常モード５０から排出モード５２を形成する。

すなわち、連続繊維２０は、炭素繊維で構成されており、導電性を有する。また、含浸部３８を構成するケーシング４０は、金属で形成されており、導電性を有する。なお、ダイス４４を構成する第一板４６及び第二板４８は、合成樹脂等の絶縁体で構成されている。

繊維強化樹脂製造装置２６は、連続繊維２０を介してケーシング４０に流れる電流を検出する検出回路５８を備えている。検出回路５８は、電源６０の負極６０Ａを連続繊維２０に電気的に接続するとともに、電源６０の正極６０Ｂを、抵抗６２及び電流計６４を介してケーシング４０に電気的に接続する。

電流計６４には、検出手段５６が接続され、検出手段５６は、電流計６４の計測結果を取得する。検出手段５６は、駆動手段６６が接続されており、駆動手段６６は、検出手段５６からの信号に応じてスライド機構４９を駆動して第二板４８をスライドさせる。

検出手段５６は、連続繊維２０を介してケーシング４０に流れる電流の変化を電流計６４の計測結果から取得し、含浸部３８のケーシング４０内での連続繊維２０の解れ状態５４の有無を検出する。また、検出手段５６は、解れ状態５４を検出した際に、排出信号を駆動手段６６に出力し、駆動手段６６は、排出信号を入力した際に、第二板４８をスライドして、通常モード５０から排出モード５２を形成する。

これにより、含浸部３８での連続繊維２０の状態に基づいて通常モード５０から排出モード５２を形成する。

また、駆動手段６６には、切断手段６８が接続されており、切断手段６８は、駆動手段６６が通常モード５０から排出モード５２を形成した時点から規定時間経過した際に、切断部３２を作動して通過する繊維強化樹脂１４を一対の刃３０で挟み切る。これにより、解れ部７０が生じた部分の廃棄を容易とする。尚、繊維強化樹脂１４から解れ部７０を除する場合は、繊維強化樹脂１４に形成された解れ部７０の前後で当該繊維強化樹脂１４を切断する。

図６は、繊維強化樹脂製造装置２６の動作を示すフローチャートであり、解れ検知処理が示されている。

すなわち、繊維強化樹脂製造装置２６の検出回路５８において、検出手段５６は、電流計６４の計測結果である電流値を取得し（Ｓ１）、取得した電流値が規定値以下であるか否かを判断する（Ｓ２）。

電流値が規定値以下である場合、連続繊維２０を介してケーシング４０に流れる電流が検出されておらず、ケーシング４０内の連続繊維２０に解れが生じていないと予測される。このため、取出口４２の開口面積を成形状態とした通常モード５０を維持して（Ｓ３）、ステップＳ１へ移行する。

また、ステップＳ２において、取得した電流値が規定値を超えていた場合、図５に示したように、ケーシング４０内の連続繊維２０に解れが生じ、解れた連続繊維２０がケーシング４０に接していると予測される。この場合、検出手段５６は、排出信号を駆動手段６６に出力する。排出信号を入力した駆動手段は、スライド機構４９を駆動して第二板４８をスライドし、取出口を開放して（Ｓ４）、通常モード５０を排出モード５２とする。

これにより、含浸部３８での連続繊維２０の状態に基づいて、通常モード５０から排出モード５２を形成する排出モード形成手段が実現される。

そして、ケーシング４０内の連続繊維２０に解れが生じた際に通常モード５０から排出モード５２を形成する。これにより、解れて広がった連続繊維２０の解れ部７０を、引き出しローラー２８によって、開放された取出口４２からケーシング４０の外へ引き出される。

このため、ケーシング４０内で解れて広がった解れ部７０が取出口４２を通過できずに滞留する場合と比較して、取出口４２の穴詰まりや、製造された繊維強化樹脂１４の樹脂量低下や、繊維量低下を抑制が可能となる。これにより、繊維強化樹脂の品質が安定する。

次に、駆動手段６６が通常モード５０から排出モード５２を形成した時点から規定時間経過すると（Ｓ５）、図７に示すように、取出口４２を通過した解れ部７０が切断部３２より下流側へ移動する。すると、切断手段６８は、切断部３２を作動して通過する繊維強化樹脂１４を一対の刃３０で挟み切る（Ｓ６）。

そして、駆動手段６６は、前述の規定時間の経過に伴って第二板４８を成形位置へ戻して取出口４２の開口面積を狭め、ダイス４４を通常モード５０として繊維強化樹脂１４の成形を再開する。このため、成形された繊維強化樹脂１４を造形手段１８にセットする。

図８に示すように、取出口４２を介して形成された繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを検出する外径検出部３４は、繊維強化樹脂１４を包囲するリング状に形成されている。外径検出部３４としては、繊維強化樹脂１４の一側部側から照射した光の透過状態より繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを検出する透過式のセンサが挙げられる。

外径検出部３４は、外径検出手段７２に接続されており、外径検出手段７２は、外径検出部３４が検出した外径寸法ｄを入力する。外径検出手段７２には、成形する繊維強化樹脂１４が目標とする目標外径寸法Ｄが外部から入力され、外径検出部３４より入力した外径寸法ｄと外部から入力した目標外径寸法Ｄとの関係に基づいて、開閉信号を駆動手段６６に出力する。そして、駆動手段６６は、スライド機構４９を駆動して第二板４８をスライドし、取出口４２の開口面積を変更する。

図９は、繊維強化樹脂製造装置２６の動作を示すフローチャートであり、外径形状制御処理が示されている。

始めに、外径検出手段７２は、目標外径寸法Ｄを外部より入力し（ＳＢ１）、外径検出部３４から成形中の繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを入力する（ＳＢ２）。

そして、目標外径寸法Ｄが外径寸法ｄより小さいか否かを判断する（ＳＢ３）。目標外径寸法Ｄが外径寸法ｄより小さい場合、外径検出手段７２は、駆動手段６６に開信号を出力して（ＳＢ４）、ステップＳＢ２へ移行する。すると、開信号を入力した駆動手段６６は、スライド機構４９を駆動して第二板４８を規定量スライドし、取出口４２の開口面積を規定量大きくする。

また、ステップＳＢ２において、外径検出部３４から成形中の繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを入力し、目標外径寸法Ｄが外径寸法ｄより小さいか否かを判断する（ＳＢ３）。このとき、目標外径寸法Ｄが外径寸法ｄ以上の場合、次ステップにおいて、目標外径寸法Ｄが外径寸法ｄより大きいか否かを判断する（ＳＢ５）。

目標外径寸法Ｄが外径寸法ｄより大きい場合、外径検出手段７２は、駆動手段６６に閉信号を出力して（ＳＢ６）、ステップＳＢ２へ移行する。すると、閉信号を入力した駆動手段６６は、スライド機構４９を駆動して第二板４８を規定量スライドし、取出口４２の開口面積を規定量小さくする。

また、ステップＳＢ２において、外径検出部３４から成形中の繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを入力し、目標外径寸法Ｄが外径寸法ｄより小さいか否かを判断する（ＳＢ３）。目標外径寸法Ｄが外径寸法ｄ以上の場合、次ステップにおいて、目標外径寸法Ｄが外径寸法ｄより大きいか否かを判断し（ＳＢ５）。

目標外径寸法Ｄが外径寸法ｄ以下と判断された場合、目標外径寸法Ｄと外径寸法ｄとが一致するため、外径検出手段７２は、駆動手段６６に対して何も出力せずにステップＳＢ２へ移行して、各ステップＳＢ２～ＳＢ６を繰り返す。

これにより、外径検出手段７２による検出結果に基づいて、取出口４２の開口面積を設定するとともに、目的とする繊維強化樹脂１４の外形、本実施形態では外径寸法ｄに応じて取出口４２の開口面積を設定する開口面積設定手段が実現される。

これにより、成形中の繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄが外部から入力した目標外径寸法Ｄとなるように制御される。また、外径検出手段７２に入力する目標外径寸法Ｄに応じて、任意の外径寸法の繊維強化樹脂１４が成形される。

ここで、取出口４２の開口面積に応じて成形される繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄは変動する。しかし、連続繊維供給部２２から繊維強化樹脂製造装置２６へ供給される連続繊維２０の本数は一定である。このため、成形される繊維強化樹脂１４に含まれる連続繊維２０の体積比率Ｖｆは変化する。

この体積比率Ｖｆは、図１０に示すように、繊維強化樹脂１４の強度に関連し、体積比率Ｖｆが大きくなれば、単位断面積当たりの強度も大きくなる。ここで、強度とは、引張り強度や曲げ強度をいう。

このため、外径検出手段７２に入力する目標外径寸法Ｄに応じて、成形される繊維強化樹脂１４の単位断面積当たり強度は変更される。

（作用・効果）
以上の構成に係る本実施形態の作用について説明する。

本実施形態にあっては、繊維強化樹脂１４を成形する取出口４２は、開口面積が連続的に変更される。

このため、穴詰まりを抑制する際にノズルを分割して取出口を広げる場合と比較して、連続繊維２０の挟み込みが防止される。

また、取出口４２は、第一板４６に形成された第一穴４６Ａと第二板４８に形成された第二穴４８Ａとが重なり合う部分で形成され、第一板４６と第二板４８とを相対的に移動して取出口４２の開口面積を可変する。

このため、カメラの絞り羽根のような絞り構造と比較して、構造の簡素化が可能である。

さらに、繊維強化樹脂１４を形成する通常モード５０と、通常モード５０より取出口４２の開口面積が広い排出モード５２とを選択的に形成される。

このため、排出モード５２を形成できない場合と比較して、取出口４２の穴詰まりが抑制される。

また、含浸部３８での連続繊維２０の状態に基づいて、通常モード５０から排出モード５２が形成される。

このため、定期的に穴詰まりを抑制する場合と比較して、適切なタイミングで取出口４２の穴詰まりが抑制される。

さらに、含浸部３８において連続繊維２０の一部が切れた解れ状態５４を検出する検出手段５６を備え、検出手段５６が解れ状態５４を検出した際に通常モード５０から排出モード５２を形成する。

このため、連続繊維２０の一部が切れた解れ状態５４が生じた際に取出口４２の穴詰まりが抑制される。

そして、連続繊維２０及び含浸部３８を構成するケーシング４０は、導電性を有し、検出手段５６は、連続繊維２０を介してケーシング４０に流れる電流の変化により解れ状態５４が検出される。

このため、解れ状態５４を目視で検出することなく、解れ部７０の自動的な排出が可能となる。

また、目的とする繊維強化樹脂１４の外形に応じて取出口４２の開口面積が設定される。

これにより、目的とする外径の繊維強化樹脂１４を得ることが可能となる。

さらに、取出口４２を介して形成された繊維強化樹脂１４の外径を検出する外径検出手段７２を備え、外径検出手段７２による検出結果に基づいて、取出口４２の開口面積が設定される。

これにより、取出口４２の開口面積が一定の場合と比較して、形成される繊維強化樹脂１４の外径を許容範囲内に保つことが容易となる。

そして、本実施形態の造形装置１０は、前述した繊維強化樹脂製造装置２６と、繊維強化樹脂製造装置２６で成形された繊維強化樹脂１４を積層して造形物を形成する造形手段１８とを備えている。

このため、ノズルを分割して取出口を広げる場合と比較して、繊維強化樹脂製造装置２６における連続繊維２０の挟み込みを防止しつつ穴詰まりが抑制される。

なお、本実施形態では、含浸部３８での連続繊維２０の状態に基づいて、通常モード５０から排出モード５２を形成したが、これに限定されるものではない。

例えば、予め定めたタイミング、例えば一定時間おきに、通常モード５０から排出モード５２を定期的に形成してもよい。

この場合、繊維強化樹脂１４に生じた解れ部７０を、予め定めたタイミングで排出することが可能となる。このため、取出口４２の開口面積が一定の場合と比較して、取出口４２の穴詰まりが抑制される。

＜第二実施形態＞
図１１は、第二実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、第一実施形態と比較して、取出口４２の形状が異なり、本実施形態に係る取出口４２は、矩形状に形成されている。

第一板４６には、図１１（Ｂ）に示すように、正方形状の第一穴４６Ａが形成されており、第二板４８には、正方形状の第二穴４８Ａが形成されている。取出口４２は、第一板４６の第一穴４６Ａと第二板４８の第二穴４８Ａとが重なり合う部分で形成されており、第一板４６と第二板４８とを相対的に移動して取出口４２の開口面積を連続的に可変する。

これにより、図２及び図１１（Ｂ）に示すように、通常モード５０では、成形する繊維強化樹脂１４が目的とする外形となるように、第一穴４６Ａの中心と第二穴４８Ａの中心とをずらし、取出口４２の開口面積を狭めている。

この際、取出口４２は、長方形状に形成されるため、成形される繊維強化樹脂１４は、図１１（Ａ）に示すように、断面横長形状となる。

また、図４及び図１１（Ｃ）に示すように、排出モード５２では、第一穴４６Ａの中心と第二穴４８Ａの中心とを近づけて第一穴４６Ａ及び第二穴４８Ａで形成する取出口４２の開口面積が通常モード５０より広げられる。これにより、通常モード５０と排出モード５２とを選択的に形成する排出モード形成手段が第二板４８をスライドするスライド機構４９によって構成される。

本実施形態においても、第一実施形態と同様の作用効果を得ることが可能となる。

また、この取出口４２で成形される繊維強化樹脂１４は、断面横長形状となる。このため、造形手段１８による保持台１６への繊維強化樹脂１４の積層が容易となる。

＜第三実施形態＞
図１２から図１４は、第三実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、第一実施形態と比較して、取出口４２を形成する構成が異なり、本実施形態に係る取出口４２は、含浸部３８のケーシング４０の端面４０Ｇに形成された長方形状の開口部７４と、開口部７４の開口面積を変更する偏心カム７６とで形成される。

偏心カム７６は、開口部７４の幅寸法と略同じ肉厚に形成された円板７６Ａを備えており、円板７６Ａは、偏心位置に設けられた回転軸７６Ｂが、端面４０Ｇに回転可能に支持されるとともに図示しない駆動源で回転される。

すなわち、ダイス４４は、取出口４２となる開口部７４を有した側壁の一例である端面４０Ｇと、開口部７４より含浸部３８内へ出入りする方向に回転して取出口４２の開口面積を可変するカムの一例である偏心カム７６とを有している。

これにより、図１３に示すように、通常モード５０では、成形する繊維強化樹脂１４が目的とする外形となるように、円板７６Ａが開口部７４の開口面積を狭める。

また、図１４に示すように、排出モード５２では、円板７６Ａが開口部７４の開口面積を広げ取出口４２の開口面積を通常モード５０より広げる。

これにより、通常モード５０と排出モード５２とを選択的に形成する排出モード形成手段が、円板７６Ａを回転させる駆動源で構成される。

本実施形態においても、第一実施形態と同様に、繊維強化樹脂１４を成形する取出口４２は、開口面積が連続的に変更される。

このため、ノズルを分割して取出口を広げる場合と比較して、連続繊維２０の挟み込みを防止しつつ穴詰まりが抑制される。

そして、偏心カム７６を回転することで取出口４２の開口面積が連続的に可変される。

＜第四実施形態＞
図１５から図２１は、第四実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、図１５に示すように、第一実施形態と比較して、繊維強化樹脂製造装置２６のダイス４４の取出口４２より引き出された繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを検出する為の外径検出手段が測定手段１００で構成されている点が異なる。また、第一実施形態では、外径検出部３４で測定した繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを直接利用して取出口４２の開口面積を設定した。しかし、本実施形態では、成形される繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄに応じて変化する連続繊維２０の体積比率Ｖｆを用いて取出口４２の開口面積を設定する。

測定手段１００は、図１６に示すように、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間に直流電圧を印加して測定した物性から繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを検出する。直流電圧を印加して測定する物性の一例としては、直流電圧を印加した際の電流値から求めた抵抗値が挙げられ、本実施形態では、この抵抗値を物性として用いる場合について説明する。

繊維強化樹脂製造装置２６は、形成された繊維強化樹脂１４を測定する測定手段１００と、測定手段１００の測定結果が送られる制御手段１０２とを備えている。また、繊維強化樹脂製造装置２６は、制御手段１０２から指示を受ける駆動手段６６と、駆動手段６６からの信号で作動するスライド機構４９とを備えている。このスライド機構４９は、第二板４８をスライドして取出口４２の開口面積を変更する。

測定手段１００は、図１７に示すように、測定回路１１０を用いて連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間に直流電圧を印加して測定した抵抗値Ｒから繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを検出する。

測定回路１１０は、連続繊維２０に接する第一接触子１１２と、繊維強化樹脂１４の表面１４Ａに接する第二接触子１１４とを備えている。また、測定回路１１０は、両接触子１１２、１１４間に電流測定部１１６を介して直流電圧を印加する直流電源１１８を備えている。

連続繊維２０は導電性のある炭素繊維である。測定回路１１０では、図１８に示すように、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間の樹脂１４Ｂを抵抗１２０と等価して、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間の抵抗値Ｒを測定する。

図１９に示すように、印加電圧を高くすると抵抗値Ｒが低くなる傾向がある。これを利用して、直流電源１１８からの直流電圧を１００Ｖ以上１ＫＶ以下の範囲で調整すれば、樹脂１４Ｂの抵抗が高抵抗（体積抵抗１０^６以上１０^１１Ω・ｃｍ以下）であっても測定可能である。一例として、樹脂１４Ｂとしてカーボン入りウレタンの半導電性の樹脂を用いた場合、直流電圧を２００Ｖとすることで５ＭΩの抵抗値Ｒが得られる。

抵抗値Ｒは、両接触子１１２、１１４間に流れる電流を電流測定部１１６で測定して求める。図２０に示すように、連続繊維２０から繊維強化樹脂１４の表面１４Ａまでの距離を「Ｌ」、樹脂１４Ｂの抵抗率を「ρ」、第二接触子１１４と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの接触面積を「Ａ」とすると、抵抗値Ｒは、Ｒ＝ρ×（Ｌ／Ａ）の式で求められる。

この式から連続繊維２０から繊維強化樹脂１４の表面１４Ａまでの距離Ｌが大きくなると抵抗値Ｒが高くなることがわかる。これを利用して、体積比率Ｖｆを求める。

すなわち、抵抗値Ｒが高くなるにつれて連続繊維２０から繊維強化樹脂１４の表面１４Ａまでの距離Ｌが大きくなる。連続繊維２０の本数は一定であり、連続繊維２０の直径も一定である。このため、距離Ｌが大きくなると、繊維強化樹脂１４に含まれる連続繊維２０の体積比率Ｖｆが小さくなる。これを利用することで、抵抗値Ｒから体積比率Ｖｆの測定が可能となる。

図２１は、本実施形態の繊維強化樹脂製造装置２６の動作を示すフローチャートであり、制御手段１０２を構成するマイコンが実行する外径形状制御処理が示されている。

始めに、制御手段１０２は、目標とする狙いの体積比率Ｖｆをキーボードなどの入力手段から入力する（ＳＣ１）。この体積比率Ｖｆによって目標とする繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄが定まる。

そして、測定回路１１０で連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間の抵抗値Ｒを測定し（ＳＣ２）、予め用意しておいた抵抗値Ｒと体積比率Ｖｆとの関係を示すＶｆ算出テーブルを参照し、抵抗値Ｒから体積比率Ｖｆを求める（ＳＣ３）。

次に、算出した体積比率Ｖｆと狙いの体積比率Ｖｆとが一致するか否かを判断し（ＳＣ４）、一致している場合には、ステップＳＣ４の判断を繰り返す。

ステップＳＣ４で算出した体積比率Ｖｆと狙いの体積比率Ｖｆとが一致しないと判断した場合には、狙いの体積比率Ｖｆが算出した体積比率Ｖｆより大きいか否かを判断する（ＳＣ５）。

ステップＳＣ５で狙いの体積比率Ｖｆが算出した体積比率Ｖｆより大きいと判断した場合、成形した繊維強化樹脂１４の体積比率Ｖｆが狙いの体積比率Ｖｆより小さく、繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄが目標値より大きい。このため、取出口４２を小さくして、成形される繊維強化樹脂１４を細くする（ＳＣ６）。

一方、ステップＳＣ５で狙いの体積比率Ｖｆが算出した体積比率Ｖｆより小さいと判断した場合、成形した繊維強化樹脂１４の体積比率Ｖｆが狙いの体積比率Ｖｆより大きく、繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄが目標値より小さい。このため、取出口４２を大きくして、成形される繊維強化樹脂１４を太くする（ＳＣ７）。

（作用・効果）
以上の構成に係る本実施形態においても、第一実施形態と同様の作用効果を得ることが可能となる

また、本実施形態では、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間に直流電圧を印加して測定した物性から繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを検出する。このため、繊維強化樹脂１４の一側部側から照射した光の透過状態から外径寸法を検出する場合と比較して、検出誤差を小さくすることが可能となる。

＜第五実施形態＞
図２２から図２６は、第五実施形態を示す図であり、第一実施形態及び第四実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、図２２に示すように、第四実施形態と比較して、測定手段１００を構成する測定回路１５０が異なり、この測定回路１５０を用いて繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄに応じて変化する連続繊維２０の体積比率Ｖｆを算出する。なお、連続繊維２０の体積比率Ｖｆを用いて取出口４２の開口面積を設定する点は、第四実施形態と同様である。

この測定回路１５０は、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間に交流電圧を印加して測定したインピーダンスＺから繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを検出する。

測定回路１５０は、連続繊維２０に接する第一接触子１１２と、繊維強化樹脂１４の表面１４Ａに接する第二接触子１１４とを備えている。また、測定回路１５０は、両接触子１１２、１１４間に電流測定部１１６を介して交流電圧を印加する交流電源１５２と、両接触子１１２、１１４間の電圧を測定する電圧測定部１５４とを備えている。

連続繊維２０は導電性のある炭素繊維である。測定回路１５０は、図２３に示すように、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間の樹脂１４Ｂを、抵抗１５６とコンデンサ１５８との並列接続回路として等価し、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間のインピーダンスＺを測定する。

両接触子１１２、１１４間に電圧を印加すると、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間の樹脂１４Ｂに電荷が蓄えられる。ここで、図２４に示すように、樹脂１４Ｂの誘電率を「ε」、第二接触子１１４と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの接触面積を「Ｓ」、連続繊維２０から繊維強化樹脂１４の表面１４Ａまでの樹脂厚みを「Ｔ」とすと、静電容量Ｃは、Ｃ＝（ε×Ｓ）／Ｔの式で求められる。

この式から、繊維強化樹脂１４の樹脂量が増えると、外径寸法ｄが大きくなり、樹脂厚みをＴが大きくなる。これにより、静電容量Ｃは減少する。静電容量Ｃが減少すると、インピーダンスＺは大きくなる。この特性から、インピーダンスＺを測定することで、体積比率Ｖｆを求める。

すなわち、図２５に示すように、印加する交流電圧の周波数が高くなると、インピーダンスＺは低くなる。また、図２３及び図２６に示すように、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間の樹脂１４Ｂの樹脂厚みＴが大きくなると、インピーダンスＺが高くなる。

本実施形態では、連続繊維２０に印加する交流電圧を、１Ｖ以上５Ｖ以下とし、交流電圧の周波数を５０Ｈｚ以上１ＧＨｚ以下とする。一例として、樹脂１４Ｂがポリプロピレンの場合、周波数が１Ｍｚの交流電圧を印加し場合、１ＫΩのインピーダンスＺが得られる。

（作用・効果）
以上の構成に係る本実施形態においても、第一実施形態と同様の作用効果を得ることが可能となる。

また、本実施形態では、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間に交流電圧を印加して測定したインピーダンスＺから繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを検出する為のインピーダンスＺを得ることが可能となる。このため、直流電圧を印加して測定した抵抗値から外径を検出する場合と比較して、絶縁抵抗が高い場合であっても検出誤差を小さくすることが可能となる。

＜第六実施形態＞
図２７から図３０は、第六実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、図２７に示すように、第一実施形態と比較して、繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを検出する外径検出手段２００が異なる。また、外径検出手段２００で検出した繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを用いて連続繊維２０の体積比率Ｖｆを算出し、この体積比率Ｖｆを用いて取出口４２の開口面積を設定する点は、第四実施形態と同様である。

外径検出手段２００は、図２８に示すように、筐体２０２にブラケット２０４を介して設けられた支持ローラー２０６と、筐体２０２に設けられたブラケット２１０に基端部が回転自在に支持された可動アーム２１２とを備えている。また、外径検出手段２００は、可動アーム２１２の先端部に設けられた接触子を構成する外径測定ローラー２１４を備えている。

外径検出手段２００は、外径測定ローラー２１４が支持ローラー２０６に近接する方向へ可動アーム２１２を押すコイルスプリング２１６を備えている。また、外径検出手段２００は、一例として可動アーム２１２の角度から外径測定ローラー２１４及び支持ローラー２０６間の距離を測定する図示しない距離センサを備えている。

外径測定ローラー２１４と支持ローラー２０６との間には、図２８及び図２９に示すように、成形された繊維強化樹脂１４が挟まれている。この状態で、距離センサが外径測定ローラー２１４及び支持ローラー２０６間の距離を測定することで、繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄの計測が可能となる。これにより、繊維強化樹脂１４の表面１４Ａに接触する接触子である外径測定ローラー２１４の位置から繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを検出する。

図３０は、連続繊維２０の体積比率Ｖｆと繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄとの関係を示す図であり、この関係を用いることで、外径寸法ｄから体積比率Ｖｆを算出することが可能である。この図で用いた繊維強化樹脂１４は、連続繊維２０として３０００本の炭素繊維が用いられ、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間の樹脂１４Ｂとして熱可塑性樹脂（ポリアミド）が用いられている。

（作用・効果）
以上の構成に係る本実施形態においても、第一実施形態と同様の作用効果を得ることが可能となる。

また、本実施形態では、直流電圧を印加して測定した抵抗値から外径寸法ｄを検出する場合と比較して、抵抗値に依存することなく、検出誤差を小さくすることが可能となる。

＜第七実施形態＞
図３１から図３４は、第七実施形態を示す図であり、第一実施形態又は第六実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、図３１に示すように、第六実施形態と比較して、繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを検出する外径検出手段２５０が異なる。また、外径検出手段２５０で検出した繊維強化樹脂１４の外径寸法ｄを用いて連続繊維２０の体積比率Ｖｆを算出し、この体積比率Ｖｆを用いて取出口４２の開口面積を設定する点は、第四実施形態と同様である。

外径検出手段２５０は、図３２に示すように、筐体２０２にブラケット２０４を介して設けられた一対の支持ローラー２０６と、筐体２０２に設けられたブラケット２１０に基端部が回転自在に支持された可動アーム２１２とを備えている。また、外径検出手段２５０は、可動アーム２１２の先端部に設けられたプッシュローラー２５２とを備えている。

外径検出手段２５０は、プッシュローラー２５２が両支持ローラー２０６間に配置される方向へ可動アーム２１２を押すコイルスプリング２１６を備えている。両支持ローラー２０６、２０６上には、図３２及び図３３に示すように、成形された繊維強化樹脂１４が配置されている。この繊維強化樹脂１４は、両支持ローラー２０６、２０６間の部位がコイルスプリング２１６で押されたプッシュローラー２５２で下方へ向けて押される。これにより、繊維強化樹脂１４には、プッシュローラー２５２によって曲げ力Ｆが加えられる。

また、外径検出手段２５０は、一例として可動アーム２１２の角度からプッシュローラー２５２の下方の周面から両支持ローラー２０６、２０６の上方の周面を結ぶ仮想線Ｋまでの距離を撓み量ＴＷとして測定する図示しない撓みセンサとを備えている。

ここで、連続繊維２０の体積比率Ｖｆが変化すると、連続繊維２０の直径は変わらないので、連続繊維２０と繊維強化樹脂１４の表面１４Ａとの間の樹脂１４Ｂの厚みが変化する。

また、連続繊維２０を含む樹脂１４Ｂの部分と樹脂１４Ｂのみの部分とでは、ヤング率が異なる。繊維強化樹脂１４の樹脂１４Ｂが熱可塑性樹脂ポリアミドで構成された場合を例に挙げると、連続繊維２０を含む樹脂１４Ｂの部分のヤング率は、１５０００Ｎ／ｃｍ^２であり、樹脂１４Ｂのみの部分のヤング率は、１５００Ｎ／ｃｍ^２となる。

そして、両支持ローラー２０６、２０６の回転中心間の間隔Ｘを、２０ｍｍとし、プッシュローラー２５２が繊維強化樹脂１４に加える曲げ力Ｆを０．５Ｎとしたとき、撓み量ＴＷと連続繊維２０の体積比率Ｖｆとの関係は、図３４に示すようになる。

このため、この撓み量ＴＷと連続繊維２０の体積比率Ｖｆとの関係を用いることによって、撓みセンサが取得した撓み量ＴＷから体積比率Ｖｆを得ることが可能となる。

（作用・効果）
以上の構成に係る本実施形態においても、第一実施形態と同様の作用効果を得ることが可能となる。

また、直流電圧を印加して測定した抵抗値から外径を検出する場合と比較して、抵抗値に依存することなく、検出誤差を小さくすることが可能となる。

１０ 造形装置
１４ 繊維強化樹脂
１８ 造形手段
１８Ａ 第二穴
２０ 連続繊維
２４ 樹脂
２６ 繊維強化樹脂製造装置
３４ 外径検出部
３８ 含浸部
４０ ケーシング
４２ 取出口
４４ ダイス
４６ 第一板
４６Ａ 第一穴
４８ 第二板
４８Ａ 第二穴
４９ スライド機構（排出モード形成手段）
５０ 通常モード
５２ 排出モード
５４ 解れ状態
５６ 検出手段
６６ 駆動手段
７２ 外径検出手段
７６ 偏心カム
２１４ 外径測定ローラー
２５２ プッシュローラー
Ｄ 目標外径寸法
ｄ 外径寸法
Ｆ 曲げ力
Ｒ 抵抗値
Ｚ インピーダンス

Claims (15)

1. 複数の連続繊維に樹脂を含浸させる含浸部と、
   前記樹脂を含浸した前記連続繊維を通して線状の繊維強化樹脂を成形する取出口を有するとともに該取出口の開口面積を連続的に変更可能とするダイスと、
   を備え、
   前記ダイスは、前記取出口となる開口部を有した側壁と、前記開口部より前記含浸部内へ出入りして前記取出口の開口面積を可変するカムと、を有する、
   繊維強化樹脂製造装置。
2. 前記繊維強化樹脂を形成する通常モードと該通常モードより前記取出口の開口面積が広い排出モードとを選択的に形成する排出モード形成手段を備えた請求項１に記載の繊維強化樹脂製造装置。
3. 前記排出モード形成手段は、予め定めたタイミングで前記通常モードから前記排出モードを形成する請求項２に記載の繊維強化樹脂製造装置。
4. 前記排出モード形成手段は、前記含浸部での前記連続繊維の状態に基づいて前記通常モードから前記排出モードを形成する請求項３に記載の繊維強化樹脂製造装置。
5. 複数の連続繊維に樹脂を含浸させる含浸部と、
   前記樹脂を含浸した前記連続繊維を通して線状の繊維強化樹脂を成形する取出口を有するとともに該取出口の開口面積を連続的に変更可能とするダイスと、
   前記繊維強化樹脂を形成する通常モードと該通常モードより前記取出口の開口面積が広い排出モードとを選択的に形成する排出モード形成手段と、
   前記含浸部において前記連続繊維の一部が切れた解れ状態を検出する検出手段と、
   を備え、
   前記排出モード形成手段は、前記検出手段が前記解れ状態を検出した際に前記通常モードから前記排出モードを形成する
   繊維強化樹脂製造装置。
6. 前記ダイスは、前記取出口となる開口部を有した側壁と、前記開口部より前記含浸部内へ出入りして前記取出口の開口面積を可変するカムと、を有する請求項５記載の繊維強化樹脂製造装置。
7. 前記連続繊維及び前記含浸部を構成するケーシングは、導電性を有し、
   前記検出手段は、前記連続繊維を介して前記ケーシングに流れる電流の変化により前記解れ状態を検出する請求項５又は請求項６に記載の繊維強化樹脂製造装置。
8. 目的とする繊維強化樹脂の外形に応じて前記取出口の開口面積を設定する開口面積設定手段を備えた請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂製造装置。
9. 前記取出口を介して形成された繊維強化樹脂の外径を検出する外径検出手段をさらに備え、
   前記開口面積設定手段は、前記外径検出手段による検出結果に基づいて、前記取出口の開口面積を設定する請求項８に記載の繊維強化樹脂製造装置。
10. 前記外径検出手段は、前記連続繊維と前記繊維強化樹脂の表面との間に直流電圧を印加して測定した物性から当該繊維強化樹脂の外径を検出する請求項９に記載の繊維強化樹脂製造装置。
11. 前記外径検出手段は、前記連続繊維と前記繊維強化樹脂の表面との間に交流電圧を印加して測定したインピーダンスから当該繊維強化樹脂の外径を検出する請求項９に記載の繊維強化樹脂製造装置。
12. 前記外径検出手段は、前記繊維強化樹脂の表面に接触する接触子の位置から当該繊維強化樹脂の外径を検出する請求項９に記載の繊維強化樹脂製造装置。
13. 前記外径検出手段は、前記繊維強化樹脂に曲げ力を加えた際の該繊維強化樹脂の撓み量から当該繊維強化樹脂の外径を検出する請求項９に記載の繊維強化樹脂製造装置。
14. 複数の連続繊維に樹脂を含浸させる含浸部と、前記樹脂を含浸した前記連続繊維を通して線状の繊維強化樹脂を成形する取出口を有するとともに該取出口の開口面積を連続的に変更可能とするダイスと、を備えた繊維強化樹脂製造装置と、
    該繊維強化樹脂製造装置で成形された繊維強化樹脂を積層して造形物を形成する造形手段と、
    を備えた造形装置。
15. 請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂製造装置と、
    該繊維強化樹脂製造装置で成形された繊維強化樹脂を積層して造形物を形成する造形手段と、
    を備えた造形装置。

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