JP7363109B2 - 複合材料製造装置及び複合材料製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基材表面にフィルムを貼り付ける複合材料製造装置と複合材料製造方法に関する。

金属または樹脂からなる基材の表面にフィルムを貼り付けて複合材料を製造する方法が特許文献１に記載されている。

特開２０１６－８７９６０号

このような複合材料製造装置を用いて基材にフィルムを貼り付ける場合、フィルムと基材との密着性を高めるためにフィルムにはその面内に張力が加えられる。そして、基材表面が一様に平坦な面であれば、貼り付け中のフィルムの各部分に加わる張力はほぼ一定に保たれる。しかし、基材の表面形状が平坦でない曲面の場合、貼り付け中のフィルムに加わる張力は次第に増加する。例えば、左右両端の縁が移動しない状態で保持されたフィルムを山型断面形状の曲面に貼り付ける場合、山型形状頂上部付近に最初に押し付けられるフィルム部分に生じる張力はそれほど大きくない。しかし、フィルムの貼り付けが頂上部付近から離れて傾斜部末端部に進むにしたがって、フィルムに生じる張力が大きくなる。そのため、頂上部付近に貼られたフィルム部分の厚さに比べて傾斜部に貼られたフィルム部分の厚さが小さくなり、その結果、貼られたフィルムに色むらや装飾むらが発生し、意匠性が低下するという問題がある。

そこで、本願発明は、基材表面にフィルムを該フィルムが一様な厚さを有する状態で貼ることができる複合材料製造装置と複合材料製造方法を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、請求項１に係る、頂上部と該頂上部の少なくとも片側に連接された傾斜部とを有する基材表面にフィルムを押し付けながら貼り付ける複合材料製造装置は、
前記フィルムの対向する一対の縁を把持し、前記フィルムを前記基材表面に対向させて保持する保持手段と、
前記フィルムに垂直な方向に前記保持手段を動かして前記フィルムを前記基材表面に押し付ける移動手段と、
前記フィルムの表面に対向して配置された加熱手段を備えており、
前記加熱手段が、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記頂上部に接着されるフィルム部分を、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記傾斜部に接着されるフィルム部分よりも、より高温に加熱するように構成されており、
前記加熱手段は、前記基材表面の前記頂上部に対向する頂上部加熱部分と、前記基材表面の前記傾斜部に対向する傾斜部加熱部分とを有し、
前記頂上部加熱部分と前記傾斜部加熱部分は、前記頂上部加熱部分が前記頂上部に対向するフィルム部分に与える熱量が、前記傾斜部加熱部分が前記傾斜部に対向するフィルム部分に与える熱量よりも大きくなるように構成されている、
ことを特徴とする。

請求項２に係る実施形態の複合材料製造装置は、
前記保持手段で保持された前記フィルムを前記一対の縁が離れる方向に引っ張り、前記フィルムに張力を与える張力手段を備える、ことを特徴とする。

請求項３に係る実施形態の複合材料製造装置は、
前記加熱手段が、
前記フィルムに対向して配置された熱源と、
前記フィルムと前記熱源との間に配置され、前記熱源から放出された熱を吸収して放熱する吸放熱手段とを備えており、
前記吸放熱手段が前記頂上部加熱部分と前記傾斜部加熱部分を有し、
前記頂上部加熱部分が前記傾斜部加熱部分よりも前記フィルムの近くに配置されている、ことを特徴とする。

請求項４に係る、頂上部と該頂上部の少なくとも片側に連接された傾斜部とを有する基材表面にフィルムを押し付けながら貼り付ける複合材料製造装置は、
前記フィルムの対向する一対の縁を把持し、前記フィルムを前記基材表面に対向させて保持する保持手段と、
前記フィルムに垂直な方向に前記保持手段を動かして前記フィルムを前記基材表面に押し付ける移動手段と、
前記フィルムの表面に対向して配置された加熱手段を備えており、
前記加熱手段が、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記頂上部に接着されるフィルム部分を、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記傾斜部に接着されるフィルム部分よりも、より高温に加熱するように構成されており、
前記加熱手段が、前記基材表面の前記頂上部に対向する頂上部加熱部分と、前記基材表面の前記傾斜部に対向する傾斜部加熱部分とを有し、
前記頂上部加熱部分と前記傾斜部加熱部分が、前記頂上部加熱部分が前記頂上部に対向するフィルム部分に向けて放射する熱量が、前記傾斜部加熱部分が前記傾斜部に対向するフィルム部分に向けて放射する熱量よりも大きくなるように構成されている、
ことを特徴とする。

請求項５に係る実施形態の複合材料製造装置は、
前記加熱手段が、
前記フィルムに対向して配置された熱源と、
前記フィルムと前記熱源との間に配置され、前記熱源から放出された熱を吸収して放熱する吸放熱手段とを備えており、
前記吸放熱手段が前記頂上部加熱部分と前記傾斜部加熱部分を有し、
前記頂上部加熱部分の吸熱性及び放熱性が前記傾斜部加熱部分の吸熱性及び放熱性よりも大きい、ことを特徴とする。

請求項６に係る、頂上部と該頂上部の少なくとも片側に連接された傾斜部とを有する基材表面にフィルムを押し付けながら貼り付ける複合材料製造装置は、
前記フィルムの対向する一対の縁を把持し、前記フィルムを前記基材表面に対向させて保持する保持手段と、
前記フィルムに垂直な方向に前記保持手段を動かして前記フィルムを前記基材表面に押し付ける移動手段と、
前記フィルムの表面に対向して配置された加熱手段を備えており、
前記加熱手段が、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記頂上部に接着されるフィルム部分を、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記傾斜部に接着されるフィルム部分よりも、より高温に加熱するように構成されており、
前記フィルムが、前記加熱手段に対向する表面に、熱吸収フィルム又は熱吸収層を有し、
前記熱吸収フィルム又は前記熱吸収層が、前記基材表面の前記頂上部に対向する頂上部加熱部分と、前記基材表面の前記傾斜部に対向する傾斜部加熱部分とを有し、
前記頂上部加熱部分の吸熱性及び放熱性が、前記傾斜部加熱部分の吸熱性及び放熱性よりも大きくなるように構成されている、
ことを特徴とする。

また、請求項７に係る、頂上部と該頂上部の少なくとも片側に連接された傾斜部とを有する基材表面にフィルムを押し付けながら貼り付ける複合材料の製造方法は、
一様な厚さを有するフィルムを準備する工程と、
前記フィルムの対向する一対の縁を保持する工程と、
前記保持された前記フィルムを加熱する工程と、
前記加熱された前記フィルムを前記基材表面に該基材表面の垂直方向から押し付けて接着する工程を含み、
前記加熱する工程が、加熱手段により、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記頂上部に接着されるフィルム部分を、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記傾斜部に接着されるフィルム部分よりも、より高温に加熱し、前記接着する工程で前記一対の縁が離れる方向に関して前記頂上部に接着されるフィルム部分を前記傾斜部に接着されるフィルム部分よりもより延伸させて、
前記加熱手段は、前記基材表面の前記頂上部に対向する頂上部加熱部分と、前記基材表面の前記傾斜部に対向する傾斜部加熱部分とを有し、
前記頂上部加熱部分と前記傾斜部加熱部分は、前記頂上部加熱部分が前記頂上部に対向するフィルム部分に与える熱量が、前記傾斜部加熱部分が前記傾斜部に対向するフィルム部分に与える熱量よりも大きくなるように構成されている、
ことを特徴とする。

請求項８に係る実施形態の複合材料製造装置は、
前記フィルムを前記一対の縁が離れる方向に引っ張り、前記フィルムに張力を与える工程を有することを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明によれば、フィルムに与える熱量を変化させることで、基材表面にフィルムを該フィルムが一様な厚さを有する状態で貼ることができる、複合材料製造装置を提供できる。この装置により基材表面に貼られたフィルムは、色むらや傷などの機能性低下が抑えられ得る。

本願の請求項２に記載の発明によれば、基材表面にフィルムを該フィルムが一様な厚さを有する状態で貼ることができる、複合材料製造装置を提供できる。この装置により基材表面に貼られたフィルムは、色むらや傷などの機能性低下が抑えられ得る。

本願の請求項３に記載の発明によれば、フィルムに与える熱量を変化させることで、基材表面にフィルムを該フィルムが一様な厚さを有する状態で貼ることができる、複合材料製造装置を提供できる。この装置により基材表面に貼られたフィルムは、色むらや傷などの機能性低下が抑えられ得る。

本願の請求項４に記載の発明によれば、フィルムに向けて放射する熱量を変化させることで、基材表面にフィルムを該フィルムが一様な厚さを有する状態で貼ることができる、複合材料製造装置を提供できる。この装置により基材表面に貼られたフィルムは、色むらや傷などの機能性低下が抑えられ得る。

本願の請求項５に記載の発明によれば、フィルムに向けて放射する熱量を変化させることで、基材表面にフィルムを該フィルムが一様な厚さを有する状態で貼ることができる、複合材料製造装置を提供できる。この装置により基材表面に貼られたフィルムは、色むらや傷などの機能性低下が抑えられ得る。

本願の請求項６に記載の発明によれば、熱吸収フィルム又は熱吸収層を用いてフィルムの温度を変化させることで、基材表面にフィルムを該フィルムが一様な厚さを有する状態で貼ることができる、複合材料製造装置を提供できる。この装置により基材表面に貼られたフィルムは、色むらや傷などの機能性低下が抑えられ得る。

本願の請求項７に記載の発明によれば、フィルムに与える熱量を変化させることで、基材表面にフィルムを該フィルムが一様な厚さを有する状態で貼ることができる、複合材料の製造方法を提供できる。この方法により基材表面に貼られたフィルムは、色むらや傷などの機能性低下が抑えられ得る。

本願の請求項８に記載の発明によれば、基材表面にフィルムを該フィルムが一様な厚さを有する状態で貼ることができる、複合材料の製造方法を提供できる。この方法により基材表面に貼られたフィルムは、色むらや傷などの機能性低下が抑えられ得る。

実施形態１に係る複合材料製造装置の概略構成を示す断面図。 図１の複合材料製造装置を用いた複合材料の製造状態を示す断面図。 実施形態２に係る複合材料製造装置の概略構成を示す断面図。 実施形態３に係る複合材料製造装置の概略構成を示す断面図。

以下、添付図面を参照して、本発明に複合材料製造装置と複合材料製造方法の実施形態を説明する。なお、以下の図面を参照した説明では、図面の左右方向をｘ方向、ｘ方向に直交する図面の表裏方向をｙ方向、ｘ方向とｙ方向に直交する図面の上下方向をｚ方向という。また、図示する装置の大きさやそれを構成する各部分の大きさと形状は誇張して示されており、実際のものとは異なる。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る複合材料製造装置１の概略構成と、複合材料製造装置１を用いて製造される複合材料の構成要素を示す。以下に説明する複数の実施形態において、複合材料は、基材１１と該基材１１に貼り付けられるフィルム１２とを含む。

［基材］
実施形態１の複合材料製造装置１が扱う基材１１は、図示するように、ｚ方向に向かって全体が凸形状の山型横断面を有する板で、ｘ方向とｙ方向に所定の長さを有する。基材１１は、金属（例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム）又はエンジニアリングプラスチック［ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ガラス繊維強化ポリエチレンフタレート（ＧＦ－ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）］、又はその他のエンジニアリングプラスチック［超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）］で形成される。

実施形態１において、基材１１は、左右方向（ｘ方向）の中央に所定の幅又は長さの頂上部（頂上面）１３を有し、頂上部１３の左右両側に対称に傾斜部（傾斜面）１４を有する。頂上部１３は上方に向かって凸形状の曲率を有する曲面である。左右の傾斜部１４は頂上部１３の両端から連続的に左右にほぼ一定の傾斜角度を有するほぼ直線的な面、又は外側（上方）に向かって凸状の曲率を有する曲面である。傾斜部１４の曲率は、頂上部１３の中央部（最も高い部分）の曲率よりも小さい。

基材１１の断面形状は限定的ではない。例えば、頂上部１３は中央から左右に移動した箇所に有ってもよいし、頂上部１３は平坦であってもよい。傾斜部１４の長さと傾斜角は左右で違ってもよいし、傾斜部１４は上方に凸形状又は凹形状の曲面であってもよい。このような変形は後述する実施形態でも同様である。

［フィルム］
フィルム１２は、一様な厚さを有する熱可塑性樹脂フィルムで、例えばポリ塩化ビニル系フィルム、ポリエチレン系フィルム、ポリオレフィン系フィルムから選択される。フィルムの厚さは限定的ではないが、例えば０．１ｍｍ～３．０ｍｍである。

［装置構成］
複合材料製造装置１は以下の構成を有する。

［テーブル］
複合材料製造装置１は、基材１１を支持するテーブル（基台）２１を有する。図示するように、基材１１は、頂上部１３を上方に向けた状態でテーブル２１上に固定される。

［フィルム保持機構（保持手段）］
テーブル２１の左右にはフィルム保持機構（保持手段）２２が配置される。フィルム保持機構２２は、複合材料製造時に基材１１の上に配置されるフィルム１２の両縁（ｙ方向に伸びる左右の縁）を保持する一対のチャック２３を有する。好ましくは、左右のチャック２３は、同じ高さに設置される。ただし、基材１１の表面形状によっては、左右いずれか一方を他方よりも高い位置に配置してもよい。

各チャック２３は、フィルム縁の上面と下面に接するチャック上部とチャック下部を有する。チャック上部とチャック下部は、両者の間にフィルム縁を挟む閉鎖状態（図示する状態）と、両者の間に間隔をあけてフィルム縁を解放する開放状態（図示しない状態）を選択的にとることができる。図示しないが、フィルム１２を保持するとき、チャック上部とチャック下部は、それらの間にフィルム端を挟んだ状態でねじ止め又はクランプ止めして一体化される。

［昇降機構（移動手段）］
左右のチャック２３は昇降機構（移動手段）２４に支持されており、昇降機構２４の駆動に基づいて図１に示す上昇位置と下降位置（図示せず）との間を移動されるようになっている。昇降機構２４には、例えば油圧式又は空圧式シリンダを含む昇降機構、またはモータ駆動式の昇降機構が用いられる。左右のチャック２３の下降速度は同じでもよいし、基材１１の表面形状によっては一方のチャックの下降速度を他方のチャックの下降速度よりも大きく又は小さくしてもよい。

［張力機構（張力手段）］
実施形態の複合材料製造装置１は、フィルム１２をｘ方向に引っ張って同方向に所定の大きさの張力を加える張力機構（張力手段）２５を有する。張力機構２５は、昇降機構２４に支持されており、左右のチャック２３の少なくとも一方を両者が互いに離れる方向に引っ張る構成を含む。

［加熱源］
テーブル２１の上方には面状の加熱源２６が配置される。実施形態では、加熱源２６は、ｘ方向とｙ方向に関して、フィルム１２のｘ方向とｙ方向の幅とほぼ等しい大きさを有する。図面上、加熱源２６は一つの枠で示されているが、複数の加熱源を一つの面上に均等に配置して構成されている。

［吸放熱部材］
加熱源２６の下には板状の吸放熱部材（吸放熱板）２７又は熱伝達媒体が配置される。吸放熱部材２７は、上方の加熱源２６から放出された熱を吸収するとともに吸収した熱を下方に放出するもので、加熱源２６から放出される熱の吸収性と放出性に優れた金属材料が選択される。選択される金属には、例えば鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、又はそれらの複合材料が利用できる。

実施形態において、吸放熱部材２７は、ｘ方向とｙ方向に関して、加熱源２６のｘ方向とｙ方向の幅とほぼ等しい大きさを有する板で構成されている。吸放熱部材２７の上面２８は、一様に平坦な面である。吸放熱部材２７の下面２９は、中央に断面略四角形の突出部（頂上部加熱部分）３０を有し、突出部３０の左右に平坦な領域（傾斜部加熱部分）３１を有する。突出部３０はｘ方向に所定の幅を有する。突出部３０のｙ方向の長さは、加熱源２６のｙ方向の長さとほぼ同じである。

ｘ方向に関する突出部３０の位置と大きさは、基材１１の表面形状における頂上部１３の位置とその大きさによって決定することが好ましい。例えば、図１に示す基材１１は、中央頂上部１３が曲面によって形成され、両側の傾斜部１４がほぼ一定の傾斜角を有する平坦な面で形成されている。この場合、ｘ方向に関する突出部３０の幅は、頂上部１３の幅とほぼ同じに設定される。

頂上部１３の形状に応じて突出部３０の下面形状を変えてもよい。例えば、頂上部が凸状曲面の場合、これに合わせて突出部３０の下面を下に凸の曲面形状としてもよい。

吸放熱部材２７の高さは、図１に示すように、左右のチャック２３に保持されたフィルム１２と吸放熱部材２７の下面（特に、突出部３０）との間に隙間が形成されるように決められる。

［コントローラ］
上述した昇降機構２４、張力機構２５、及び加熱源２６は、コントローラ３２と接続されており、コントローラ３２の指令に基づいて駆動が制御される。

［動作］
以上の構成からなる複合材料製造装置１を用いて複合材料を製造する動作を説明する。

まず、準備作業として、図１に示すように、複合材料の基材１１は、左右のチャック２３の間で、テーブル２１の上に置かれる。このとき、基材１１の頂上部１３を、吸放熱部材２７の突出部３０のほぼ真下に位置させる。

テーブル２１に基材１１を載せた後、またはテーブル２１に基材１１を載せる前に、フィルム１２は、その両端部を左右のチャック２３に保持させる。チャック２３に保持されたフィルム１２には、フィルム１２が過度に弛まないように又は弛みを出来るだけ少なくするように、コントローラ３２を介して張力機構２５を駆動し、フィルム１２に所定の張力を加えてもよい。

フィルム１２の下面、特に、基材１１に貼り付けられる領域には、接着剤１７が予め塗布されている。接着剤は、基材１１の表面、特に、フィルム１２が貼り付けられる領域に塗布してもよい。または、基材１１とフィルム１２の両方に接着剤を塗布してもよい。

以上の準備作業が終わると、コントローラ３２が加熱源２６を駆動する。これにより、加熱源２６から吸放熱部材２７に向けて熱が放出される。

加熱源２６から放出された熱は、吸放熱部材２７の上面２８の全体から該吸放熱部材２７の内部に取り込まれ拡散され、これにより、吸放熱部材２７の全体が所定の温度に加熱される。吸放熱部材２７に吸収された熱は、吸放熱部材２７の下面２９から放出され、これにより、フィルム１２が加熱される。

図示するように、吸放熱部材２７とフィルム１２との間隔は、突出部３０がそれ以外の領域３１よりもフィルム１２に接近している。そのため、突出部３０に対向する中央フィルム部分１５はその他の領域３１に対向する側部フィルム部分１６よりも多くの熱量が与えられてより高温になる。

吸放熱部材２７の下面２９からの放熱状態が安定すると、コントローラ３２は昇降機構２４を駆動し、左右のチャック２３を所定速度で下降する。これにより、中央フィルム部分１５が基材頂上部１３に当たる。また、チャック２３の下降に応じて、フィルム１２と基材１１との接触部が拡大していき、フィルム１２が基材１１に接着剤１７を介して接着されていく。

チャック２３の下降量に応じてフィルム１２に加わるｘ方向の張力が増していく。この結果、中央フィルム部分１５が左右に引っ張られて延伸され、それと共に中央フィルム部分１５の厚さが減少していく。

中央フィルム部分１５が基材頂上部１３に当たる間、フィルム１２に加わる張力はそれほど大きくない。一方、中央フィルム部分１５は側部フィルム部分１６よりも温度が高いため、ｘ方向に関して中央フィルム部分１５は側部フィルム部分１６よりも伸び易くなっている。そのため、小さな張力であっても、中央フィルム部分１５は大きく延伸され、それに応じて中央フィルム部分１５の膜厚が減少する。

チャック２３が下がるにしたがって、フィルム１２と基材１１との接触端が、フィルム１２の中央から左右に移動していき、その接触端が頂上部１３と傾斜部１４との境界に達した時点で、頂上部１３に対する中央フィルム部分１５の貼り付けが終了する（図２参照）。

その後、チャック２３の下降と共に側部フィルム部分１６の傾斜角が次第に大きくなる。また、チャック２３の下降と共に側部フィルム部分１６の未貼付部分が左右に引っ張られて延伸され、それと共に側部フィルム部分１６の厚さが減少する。しかし、側部フィルム部分１６の温度は、中央フィルム部分１５の温度よりも低いため、ｘ方向に関して側部フィルム部分１６は伸び難くなっている。

そのため、側部フィルム部分１６に加わる張力は上述のように中央フィルム部分１５に加えられた張力よりも大きいものの、側部フィルム部分１６の延伸率は中央フィルム部分１５の延伸率とほぼ等しくなる。

その後、側部フィルム部分１６の傾斜角が基材傾斜部１４の傾斜角にほぼ等しくなると、側部フィルム部分１６が基材傾斜部１４に接着剤１７を介して貼り付けられる。

このように、実施形態１の複合部材製造装置１によれば、フィルム１２が基材表面に貼られた状態で、中央フィルム部分１５と側部フィルム部分１６の延伸率がほぼ同じになるため、フィルムの色むら、装飾むらがなく、優れた意匠性を維持できる。

［実施形態２］
図３は実施形態２の複合材料製造装置１０１を示す。複合材料製造装置１に含まれる構成において、上述した実施形態１に含まれる構成と同一又は類似の構成には、同一の符号（番号）に１００を加えた符号（番号）を付し、その説明を省略する。

実施形態２において、吸放熱部材１２７の中央にある頂上部加熱部分１３０は少なくとも下面部分に黒染加工処理が施されて四三酸化鉄皮膜で覆われており、これにより頂上部加熱部分１３０の吸熱性と加熱性が高くしてある。

したがって、実施形態２の複合材料製造装置１０１によれば、実施形態１の複合材料製造装置１と同様に、最初に基材１１１の頂上部１１３に貼り付けられる中央フィルム部分１１５とその後に基材１１１の傾斜部１１４に貼り付けられる側部フィルム部分１１６の延伸率がほぼ同じになる。そのため、実施形態２によれば、フィルム１１２の色むら、装飾むらがなく、優れた意匠性を維持できる。

［実施形態３］
図４は実施形態３の複合材料製造装置２０１を示す。複合材料製造装置２０１に含まれる構成において、上述した実施形態１に含まれる構成と同一又は類似の構成には、同一の符号（番号）に２００を加えた符号（番号）を付し、その説明を省略する。

実施形態３では、実施形態１，２における板状の吸放熱部材に代えて、シート状の吸放熱シート２２７又はフィルム状の吸放熱フィルムが採用される。吸放熱シート２２７は、図示するように、基材２１１に貼り付けられるフィルム２１２の上面に配置される。吸放熱シート２２７はフィルム２１２に固定してもよいし、固定しなくてもよい。図示するように、吸放熱シート２２７の中央にある頂上部加熱部分２３０はその上面と仮面に黒染加工処理が施されて四三酸化鉄皮膜で覆われており、これにより頂上部加熱部分２３０の吸熱性と加熱性が高くしてある。

したがって、実施形態３の複合材料製造装置２０１によれば、実施形態１、２の複合材料製造装置と同様に、最初に基材２１１の頂上部２１３に貼り付けられる中央フィルム部分２１５とその後に基材２１１の傾斜部２１４に貼り付けられる側部フィルム部分２１６の延伸率がほぼ同じになる。そのため、実施形態３によれば、フィルム２１２の色むら、装飾むらがなく、優れた意匠性を維持できる。

［その他の形態］
上述した実施形態において、基材表面は、上方に向かって凸形状の頂上部と、頂上部の両側からほぼ一定の傾斜角度で下る傾斜部からなる山型形状としたが、これに限るものでない。例えば、基材表面は、略三角形（二等辺三角形、不等辺三角形）、一定の曲率を有する円弧状又は頂上部から傾斜部の端部に向かって次第に曲率が小さくなる曲面、頂上部の片側の片側にのみ傾斜部を有する直線状又は曲線状の傾斜面であってもよい。

また、上述の実施形態では、吸放熱部材に２つの加熱部分（頂上部加熱部分と傾斜部加熱部分）を設けたが、傾斜部加熱部分を複数の加熱部分に分割し、頂上部から傾斜部の端に向かうにしたがって、段階的に又は線形的に加熱能力が低下するようにしてもよい。特に、アーチ状又は曲線状の基材表面に対しては、このような形態の吸放熱部材が好ましい。

１，１０１，２０１：複合材料製造装置
１１，１１１，２１１：基材
１２，２１２，２２２：フィルム
１３，１１３，２１３：頂上部（頂上面）
１４，１１４，２１４：傾斜部（傾斜面）
１５，１１５，２１５：中央フィルム部分
１６，１１６，２１６：側部フィルム部分
２２，１２２，２２２：保持手段（フィルム保持機構）
２４，１２４，２２４：移動手段（昇降機構）

Claims (8)

1. 頂上部と該頂上部の少なくとも片側に連接された傾斜部とを有する基材表面にフィルムを押し付けながら貼り付ける複合材料製造装置であって、
   前記フィルムの対向する一対の縁を把持し、前記フィルムを前記基材表面に対向させて保持する保持手段と、
   前記フィルムに垂直な方向に前記保持手段を動かして前記フィルムを前記基材表面に押し付ける移動手段と、
   前記フィルムの表面に対向して配置された加熱手段を備えており、
   前記加熱手段は、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記頂上部に接着されるフィルム部分を、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記傾斜部に接着されるフィルム部分よりも、より高温に加熱するように構成されており、
   前記加熱手段は、前記基材表面の前記頂上部に対向する頂上部加熱部分と、前記基材表面の前記傾斜部に対向する傾斜部加熱部分とを有し、
   前記頂上部加熱部分と前記傾斜部加熱部分は、前記頂上部加熱部分が前記頂上部に対向するフィルム部分に与える熱量が、前記傾斜部加熱部分が前記傾斜部に対向するフィルム部分に与える熱量よりも大きくなるように構成されている、
   ことを特徴とする複合材料製造装置。
2. 前記保持手段で保持された前記フィルムを前記一対の縁が離れる方向に引っ張り、前記フィルムに張力を与える張力手段を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の複合材料製造装置。
3. 前記加熱手段は、
   前記フィルムに対向して配置された熱源と、
   前記フィルムと前記熱源との間に配置され、前記熱源から放出された熱を吸収して放熱する吸放熱手段とを備えており、
   前記吸放熱手段は前記頂上部加熱部分と前記傾斜部加熱部分を有し、
   前記頂上部加熱部分は前記傾斜部加熱部分よりも前記フィルムの近くに配置されている、ことを特徴とする請求項１又は２の複合材料製造装置。
4. 頂上部と該頂上部の少なくとも片側に連接された傾斜部とを有する基材表面にフィルムを押し付けながら貼り付ける複合材料製造装置であって、
   前記フィルムの対向する一対の縁を把持し、前記フィルムを前記基材表面に対向させて保持する保持手段と、
   前記フィルムに垂直な方向に前記保持手段を動かして前記フィルムを前記基材表面に押し付ける移動手段と、
   前記フィルムの表面に対向して配置された加熱手段を備えており、
   前記加熱手段は、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記頂上部に接着されるフィルム部分を、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記傾斜部に接着されるフィルム部分よりも、より高温に加熱するように構成されており、
   前記加熱手段は、前記基材表面の前記頂上部に対向する頂上部加熱部分と、前記基材表面の前記傾斜部に対向する傾斜部加熱部分とを有し、
   前記頂上部加熱部分と前記傾斜部加熱部分は、前記頂上部加熱部分が前記頂上部に対向するフィルム部分に向けて放射する熱量が、前記傾斜部加熱部分が前記傾斜部に対向するフィルム部分に向けて放射する熱量よりも大きくなるように構成されている、
   ことを特徴とする複合材料製造装置。
5. 前記加熱手段は、
   前記フィルムに対向して配置された熱源と、
   前記フィルムと前記熱源との間に配置され、前記熱源から放出された熱を吸収して放熱する吸放熱手段とを備えており、
   前記吸放熱手段は前記頂上部加熱部分と前記傾斜部加熱部分を有し、
   前記頂上部加熱部分の吸熱性及び放熱性が前記傾斜部加熱部分の吸熱性及び放熱性よりも大きい、ことを特徴とする請求項４に記載の複合材料製造装置。
6. 頂上部と該頂上部の少なくとも片側に連接された傾斜部とを有する基材表面にフィルムを押し付けながら貼り付ける複合材料製造装置であって、
   前記フィルムの対向する一対の縁を把持し、前記フィルムを前記基材表面に対向させて保持する保持手段と、
   前記フィルムに垂直な方向に前記保持手段を動かして前記フィルムを前記基材表面に押し付ける移動手段と、
   前記フィルムの表面に対向して配置された加熱手段を備えており、
   前記加熱手段は、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記頂上部に接着されるフィルム部分を、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記傾斜部に接着されるフィルム部分よりも、より高温に加熱するように構成されており、
   前記フィルムは、前記加熱手段に対向する表面に、熱吸収フィルム又は熱吸収層を有し、
   前記熱吸収フィルム又は前記熱吸収層は、前記基材表面の前記頂上部に対向する頂上部加熱部分と、前記基材表面の前記傾斜部に対向する傾斜部加熱部分とを有し、
   前記頂上部加熱部分の吸熱性及び放熱性が、前記傾斜部加熱部分の吸熱性及び放熱性よりも大きくなるように構成されている、
   ことを特徴とする複合材料製造装置。
7. 頂上部と該頂上部の少なくとも片側に連接された傾斜部とを有する基材表面にフィルムを押し付けながら貼り付ける複合材料の製造方法であって、
   一様な厚さを有するフィルムを準備する工程と、
   前記フィルムの対向する一対の縁を保持する工程と、
   前記保持された前記フィルムを加熱する工程と、
   前記加熱された前記フィルムを前記基材表面に該基材表面の垂直方向から押し付けて接着する工程を含み、
   前記加熱する工程は、加熱手段により、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記頂上部に接着されるフィルム部分を、前記フィルムにおいて前記基材表面の前記傾斜部に接着されるフィルム部分よりも、より高温に加熱し、前記接着する工程で前記一対の縁が離れる方向に関して前記頂上部に接着されるフィルム部分を前記傾斜部に接着されるフィルム部分よりもより延伸させて、
   前記加熱手段は、前記基材表面の前記頂上部に対向する頂上部加熱部分と、前記基材表面の前記傾斜部に対向する傾斜部加熱部分とを有し、
   前記頂上部加熱部分と前記傾斜部加熱部分は、前記頂上部加熱部分が前記頂上部に対向するフィルム部分に与える熱量が、前記傾斜部加熱部分が前記傾斜部に対向するフィルム部分に与える熱量よりも大きくなるように構成されている、
   ことを特徴とする複合材料の製造方法。
8. 前記フィルムを前記一対の縁が離れる方向に引っ張り、前記フィルムに張力を与える工程を有する、ことを特徴とする請求項７に記載の複合材料の製造方法。

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