プリプレグテープの切断方法及びスリッタ装置
【課題】所望の規格幅を有するプリプレグテープを得る上で、プリプレグテープの無駄な消費を可及的に低減する。
【解決手段】切断手段３は、第１規格幅を有するプリプレグテープＴの一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、所望の第２規格幅に相当する位置毎に、プリプレグテープＴをその長尺方向に切断することによって、プリプレグテープＴをその幅方向の前記基準端側から他端側に向かって順に、第２規格幅を有する２個のプリプレグテープＴ１と、端材Ｔ２とに切り分ける。
【解決手段】切断手段３は、第１規格幅を有するプリプレグテープＴの一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、所望の第２規格幅に相当する位置毎に、プリプレグテープＴをその長尺方向に切断することによって、プリプレグテープＴをその幅方向の前記基準端側から他端側に向かって順に、第２規格幅を有する２個のプリプレグテープＴ１と、端材Ｔ２とに切り分ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば繊維強化複合材料の製造に用いるプリプレグテープの切断方法及びその切断方法によってプリプレグテープを切断するためのスリッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エポキシ樹脂等の合成樹脂（以下、マトリックスともいう）を炭素繊維等の高強度繊維（以下、強化繊維ともいう）によって強化した繊維強化複合材料は、種々の用途に用いられており、一例として航空機の機体を挙げることができる。
【０００３】
こうした繊維強化複合材料を製造する方法の１つとして、その繊維方向を同一方向にそろえた強化繊維にマトリックスを予め含浸した長尺シート状のプリプレグテープを用いる方法がある。
【０００４】
具体的に、プリプレグテープを用いて、平板状の繊維強化複合材料を製造する方法は、例えば特許文献１に開示されているようなテープ積層装置（ヘッド）を用いて、プリプレグテープをその幅方向に並べて配置して層を構成すると共に、その繊維方向が異なるように（例えば縦方向（０°方向）、縦方向に直交する横方向（９０°方向）、縦方向と横方向との間の斜め方向（±４５°方向）の４方向になるように）積層した後に、マトリックスを硬化させることにより、平板状の繊維強化複合材料を製造することができる。
【０００５】
ところで、前述したテープ積層装置を用いてプリプレグテープを積層する際には、当該テープ積層装置は予め設定されたプログラムに従って、前記複数層のうちの同一層においてテープの幅方向に移動をしながらプリプレグテープを並べて配置することになるが、このときに隣り合うプリプレグテープが重ならないように且つ、プリプレグテープの間隔が予め規定された間隔になるように配置する必要がある。そのため、こうしたテープ積層装置用に提供されるプリプレグテープの幅は、規格幅として予め設定されており、この規格幅は、設定されている所定の基準幅に対し、予め規定されている寸法公差を含んだ幅に設定される。具体的には、規格幅を有するプリプレグテープの幅は、例えば基準幅を２．９７インチ（７．５４３８ｃｍ）、寸法公差を±０．０２インチ（０．０５０８ｃｍ）、とした２．９７±０．０２インチ（公称値３インチ）や、基準幅を５．９７インチ（１５．１６３８ｃｍ）、寸法公差を±０．０２インチ、とした５．９７インチ±０．０２インチ（公称値６インチ）に設定される。こうしてプリプレグテープの幅が所定の寸法公差を含む規格幅に設定されているため、その規格幅に基づいてテープ積層装置はテープ幅方向の移動量を設定することが可能になる。
【０００６】
この所定の規格幅を有するプリプレグテープは、その規格幅よりも幅広のプリプレグテープを用意し、その幅広のプリプレグテープを、例えば特許文献２に開示されたスリッタ装置を用いて、所定幅に切り出すことによって得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２３２３７５号公報
【特許文献２】特開２００６−２１８５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述したようなスリッタ装置は、十分に幅広のプリプレグテープの幅方向の中央部分から所定の規格幅を有するプリプレグテープを切り出し、その切り出し後に残る両端部は比較的幅が広くても端材として棄ててしまうため、プリプレグテープを無駄に消費することになる。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所望の規格幅を有するプリプレグテープを得る上で、プリプレグテープの無駄な消費を可及的に低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明者らは、前述した規格幅が、公称値３インチ、６インチ、１２インチというように整数倍に設定されていることから、所定の規格幅を有するプリプレグテープを、２等分や３等分といったように、均等分割となるように切断することによって、所望の規格幅を有する複数のプリプレグテープを取得することを検討した。
例えば、公称値３インチ幅のプリプレグテープが必要であるときには、公称値６インチ幅のプリプレグテープを、その幅方向の中央位置で長尺方向に切断することになる。こうすることで、公称値６インチ幅のプリプレグテープから、公称値３インチ幅のプリプレグテープが２個切り出されることが見込まれる。
【００１１】
しかしながらこうした均等分割は、次のような問題を含んでいることが判明した。すなわち、公称値６インチ幅のプリプレグテープの幅が、仮に５．９８インチのときには、その公称値６インチ幅のプリプレグテープを、その幅方向の中央位置で長尺方向に切断すると、２．９９インチの幅を有する公称値３インチ幅のプリプレグテープが２個切り出される。これは、公称値３インチ幅のプリプレグテープにおいて許容される寸法公差に含まれる。しかしながら、公称値６インチ幅のプリプレグテープの幅が、仮に５．９９インチのときには、公称値３インチ幅のプリプレグテープの幅（２．９５インチ〜２．９９インチ）よりも幅が広い２．９９５インチ幅を有する２個のプリプレグテープが切り出されることになる。従って、規格幅を有するプリプレグテープを均等分割するように切断するだけでは、所望の規格幅を有するプリプレグテープを取得することはできない。
【００１２】
そこで、本発明は、所定の規格幅を有するプリプレグテープを、その幅方向の一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、所望の規格幅に相当する位置毎に長尺方向に切断することによって、所望の規格幅を有する複数のプリプレグテープを切り出すようにした。
【００１３】
具体的には、第１の発明では、第１規格幅（公称値Ｌ１）を有する長尺のプリプレグテープにおける幅方向の複数箇所を長尺方向に切断することにより、第２規格幅（公称値Ｌ２、但しＬ１はＬ２のＮ倍（Ｎは２以上の自然数）を有するＮ個のプリプレグテープとなるように分割するプリプレグテープの切断方法を対象とする。そして、前記第１規格幅のプリプレグテープは、当該第１規格幅として設定されている第１基準幅に対し、予め規定されている寸法公差を含んだ幅を有しており、前記第１規格幅のプリプレグテープにおける幅方向の一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、前記第２規格幅に相当する位置毎に、前記第１規格幅のプリプレグテープを前記長尺方向に切断することによって、前記第２規格幅のＮ個のプリプレグテープを切り出す工程と、前記Ｎ個のプリプレグテープを切り出すことによって前記第１規格幅のプリプレグテープにおける前記幅方向の他端側に残る端材を除去する工程と、を備え、前記切り出し工程は、前記切断位置を、前記第２規格幅として設定されている第２基準幅に対し、前記規定されている寸法公差を含んだ実際幅に相当する位置に設定している。
【００１４】
このプリプレグテープの切断方法によると、第１基準幅に対し寸法公差を含んだ、第１規格幅（公称値Ｌ１）を有するプリプレグテープは、第２基準幅に対し寸法公差を含んだ、第２規格幅（公称値Ｌ２）のＮ倍の幅を有しているため、このプリプレグテープから、第２規格幅を有するＮ個のプリプレグテープを切り出すことが可能である。その切り出しに際し、この切断方法では、第１規格幅のプリプレグテープの幅方向の一端を基準端に設定し、その基準端から他端側に向かって順に、第２基準幅に対し寸法公差を含んだ、第２規格幅を有するＮ個のプリプレグテープと、１個の端材とに切り分ける。このように、第１規格幅のプリプレグテープを均等分割するのではなく、その基準端から順に、第２規格幅（第２基準幅に対し寸法公差を含んだ幅）のプリプレグテープを切り出すため、第１規格幅のプリプレグテープを均等分割した場合には寸法公差が許容範囲を超えることが生じ得るのに対し、そうしたことは起こり得ず、第２規格幅のプリプレグテープが確実に得られる。
【００１５】
また、第１規格幅（公称値Ｌ１）は第２規格幅（公称値Ｌ２）のＮ倍であり、第１規格幅のプリプレグテープをＮ個に分割することと実質的に同じであることから、第１規格幅を有するプリプレグテープから第２規格幅を有するＮ個のプリプレグテープを切り出した残りの端材の幅は、比較的狭くなる。そのため、従来の、十分に幅広のプリプレグテープの幅方向中央部から所望の規格幅を有するプリプレグテープを切り出す場合に比して、端材の量が少なくなる。従って、プリプレグテープの無駄な消費を可及的に低減することができる。
【００１６】
また、従来の幅広のプリプレグテープを切断する方法とは異なり、プリプレグテープの両端部から端材が除去される訳ではなく、プリプレグテープの一方の端部のみに端材が生じるので、端材の数が半分になる。これにより、端材の管理設備を小さくすることができると共に、端材の検査手間を低減することができる。
【００１７】
第２の発明では、第１規格幅（公称値Ｌ１）を有する長尺のプリプレグテープにおける幅方向の複数箇所を長尺方向に切断することにより、第２規格幅（公称値Ｌ２、但しＬ１はＬ２のＮ倍（Ｎは２以上の自然数））を有するＮ個のプリプレグテープとなるように分割するプリプレグテープのスリッタ装置を対象とする。そして、ロール状に巻かれたテープロールから前記第１規格幅のプリプレグテープを巻き出す巻き出し手段と、前記巻き出し手段から巻き出されたプリプレグテープにおける幅方向の一端が所定の基準位置となるように、前記プリプレグテープを、その幅方向に位置調整しながら搬送する位置決め手段と、前記プリプレグテープの搬送経路上に配設されたＮ個のカッターを有し且つ、各カッターにより前記位置決め手段によって位置調整されたプリプレグテープにおける幅方向の所定位置をそれぞれ長尺方向に切断する切断手段と、前記切断手段によって切断されることにより、それぞれ前記第２規格幅となったＮ個のプリプレグテープを、個別にロール状に巻き取ってテープロールにする巻き取り手段と、を備え、前記第１規格幅のプリプレグテープは、当該第１規格幅として設定されている第１基準幅に対し、予め規定されている寸法公差を含んだ幅を有しており、前記切断手段のＮ個のカッターの内、前記プリプレグテープの一端に最も近い位置に配置されたカッターは、前記基準位置に対して前記幅方向の他端側に、前記第２規格幅として設定されている第２基準幅に対し、前記規定されている寸法公差を含んだ実際幅だけ離れた位置に配置されていると共に、前記Ｎ個のカッターは互いに、前記実際幅に対応する間隔を空けて配置されており、前記切断手段は、前記第１規格幅のプリプレグテープを、その幅方向の一端側から他端側に向かって順に、前記第２規格幅のＮ個のプリプレグテープと、端材とに切り分ける。
【００１８】
このスリッタ装置によると、巻き出し手段によって巻き出されたプリプレグテープ（第１規格幅のプリプレグテープ）は、その搬送経路上のＮ個のカッターそれぞれによって、幅方向の所定位置が長手方向に切断される。このことにより、第１規格幅のプリプレグテープは、Ｎ個のプリプレグテープと、端材とに分割される。ここで、前記巻き出し手段によって巻き出された第１規格幅のプリプレグテープは、カッターによって切断される前に、位置決め手段によって、幅方向の一端が所定の基準位置となるように位置調整される一方で、Ｎ個のカッターのうち、第１規格幅のプリプレグテープの一端に最も近い位置に配置されたカッターは、前記基準位置に対して前記幅方向の他端側に、前記第２規格幅として設定されている第２基準幅に対し、規定されている寸法公差を含んだ実際幅だけ離れた位置に配置されている。従って、当該カッターによって切断されることにより、第１規格幅のプリプレグテープの一端側から、第２規格幅のプリプレグテープが切り出されることになる。また、Ｎ個のカッターは互いに、前記実際幅に対応する間隔を空けて配置されていることから、隣り合う一対のカッターそれぞれによって、前記第２規格幅のプリプレグテープが切り出されるようになる。そうして、前記第１の発明と同様に、第１基準幅に対し寸法公差を含んだ第１規格幅（公称値Ｌ１）を有するプリプレグテープが、その幅方向の一端から他端側に向かって順に、第２基準幅に対し寸法公差を含んだ第２規格幅（公称値Ｌ２）を有するＮ個のプリプレグテープと、１個の端材とに切り分けられるため、前記第１の発明と同様に、プリプレグテープの無駄な消費を可及的に低減することができると共に、端材の管理設備を小さくすることができ且つ、端材の検査手間を低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明のプリプレグテープの切断方法及びスリット装置では、所定の規格幅を有するプリプレグテープを、その幅方向の一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、所望の規格幅に相当する位置毎に長尺方向に切断することにより、所望の規格幅を有する複数個のプリプレグテープと、比較的幅の狭い１個の端材とに切り分けることで、プリプレグテープの無駄な消費を可及的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るスリッタ装置の概略構成図である。
【図２】プリプレグテープとカッターとの位置関係を説明する図である。
【図３】プリプレグテープの切断態様を説明する図である。
【図４】相対的に幅の広いプリプレグテープを用いた場合と相対的に幅の狭いプリプレグテープを用いた場合とにおける、除去部分の大きさの違いを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
【００２２】
本発明の実施形態に係るスリッタ装置１は、第１規格幅（公称値Ｌ１）を有する長尺のプリプレグテープＴにおける幅方向の複数箇所を長尺方向に切断することにより、第２規格幅（公称値Ｌ２、但しＬ１はＬ２のＮ倍（Ｎは２以上の自然数））を有するＮ個のプリプレグテープＴ１と、不要な端材Ｔ２とに切り分けるものである。
【００２３】
本実施形態では、一例として、第１規格幅のプリプレグテープとして市販されている、第１基準幅を５．９７インチ（１５．１６３８ｃｍ）、寸法公差を±０．０２インチ（０．０５０８ｃｍ）とした５．９７±０．０２インチ（公称値６インチ）の第１規格幅を有するプリプレグテープＴから、第２規格幅のプリプレグテープとして市販されているプリプレグテープと同様の、第２基準幅を２．９７インチ（７．５４３８ｃｍ）、寸法公差を±０．０２インチとした２．９７±０．０２インチ（公称値３インチ）の第２規格幅を有する２個のプリプレグテープＴ１と、端材Ｔ２とに切り分けるように構成されている。
【００２４】
プリプレグテープＴは、強化繊維にマトリックスを含浸すると共に、繊維方向を同一方向にそろえた長尺シート状のテープ材であり、本実施形態では、強化繊維として炭素繊維を、マトリックスとしてエポキシ樹脂をそれぞれ採用している。このようなプリプレグテープＴ，Ｔ１は、図示は省略するが、ロール状に巻かれたテープロールの状態で、テープ積層装置にセットされ、そのテープ積層装置によって幅方向に並んで配置されて層を構成すると共に、繊維方向が異なるように積層されることによって、例えば平板状の繊維強化複合材料を製造することに用いられる。
【００２５】
スリッタ装置１は、図１に示すように、ロール状に巻かれたテープロールから第１規格幅のプリプレグテープＴを巻き出す、巻き出し手段としての巻き出しロール２と、該巻き出しロール２から巻き出された第１規格幅のプリプレグテープＴにおける幅方向の所定位置をそれぞれ長尺方向に切断する切断手段３と、該切断手段３によってプリプレグテープＴが切断されることにより、所望の第２規格幅となった２個のプリプレグテープＴ１を、個別にロール状に巻き取ってテープロールにする、巻き取り手段としての２個の巻き取りロール４と、を備えている。
【００２６】
そうして、スリッタ装置１には、相対的に上側に切断手段３が配設されている一方、相対的に下側に巻き出しロール２及び２個の巻き取りロール４が、各ロールの軸心が同じ高さ位置になるように並んで配設されている。
【００２７】
巻き出しロール２は、水平方向に延びる軸回りに回転可能に構成されていて、前述したように、ロール状に巻かれたプリプレグテープＴがセットされている。そうして、後述する切断手段３の駆動ローラ３１の回転駆動によって巻き出しロール２が従動回転することによって、プリプレグテープＴが切断手段３に向かって巻き出される。
【００２８】
巻き出しロール２と切断手段３との間のプリプレグテープＴの搬送経路上には、搬送経路の上流側から下流側に向かって順に、位置決め手段としてのガイドローラ５と、平坦面を有する概略平板状のスライド６と、が配設されている。
【００２９】
ガイドローラ５は、水平方向に延びる軸回りに回転可能に設けられたローラ部と、該ローラ部の両端部に対して接合されたフランジ部と、を有している。
【００３０】
またガイドローラ５は、巻き出しロール２から巻き出されたプリプレグテープＴを、そのフランジ部によって、幅方向に所定の位置となるように位置調整しながら搬送するローラであり、これによって、第１規格幅のプリプレグテープＴは、図２に示すように、切断手段３の搬送方向上流側において、その幅方向の一端が所定の基準位置となるように位置決めされることになる。
【００３１】
スライド６は、プリプレグテープＴの裏面に当接することによって、スライド６と切断手段３との間でプリプレグテープＴが波打ったり、振動したりして、撓むことを防止する部材である。尚、プリプレグテープＴが撓まないのであれば、このスライド６は配設しなくともよい。
【００３２】
切断手段３は、駆動ローラ３１と、押さえローラ３２と、カッター３３と、を有しており、プリプレグテープＴを挟んで、相対的に下側に駆動ローラ３１が、相対的に上側に押さえローラ３２及びカッター３３が、それぞれ配設されている。そうして、プリプレグテープＴの搬送経路の上流側から下流側に向かって順に、押さえローラ３２とカッター３３とが配設されている。
【００３３】
駆動ローラ３１は、水平方向に延びる軸回りに回転可能に構成されたローラであり、図示省略のモータによって、所定の方向（図１における時計回り方向）に回転駆動される。
【００３４】
押さえローラ３２は、駆動ローラ３１に対して押し付けられることによって、この駆動ローラ３１との間でプリプレグテープＴを挟持するローラである。
【００３５】
駆動ローラ３１及び押さえローラ３２からなるローラ対は、駆動ローラ３１が回転駆動することによって、前述したように、巻き出しロール２からプリプレグテープＴを巻き出すと共に、そのプリプレグテープＴをカッター３３の位置まで搬送する。
【００３６】
カッター３３は、図２に示すように、ガイドローラ５によって前記基準位置になるように幅方向の位置が調整されたプリプレグテープＴの一端（図２においては、左側の端）を基準端として、その基準端から幅方向の他端側（つまり、図２の右側）に第２規格幅に相当する実際幅（つまり、２．９７±０．０２インチ）だけ離れた位置に１個、その位置からさらに前記第２規格幅に相当する実際幅だけ離れた位置に１個、の合計２個、配設されている。
【００３７】
各カッター３３は、円盤状で回転可能な丸刃と、当該丸刃を支持する支持部とを有している。支持部は、図示は省略するが、エア供給源から供給されたエアにより、各カッター３３の丸刃をプリプレグテープＴに押しつけるように構成されている。切断手段３は、各カッター３３によって、第１規格幅のプリプレグテープＴを、その前記基準端から幅方向の他端側に向かって、第２規格幅毎に長尺方向に切断することになり、その結果、第１規格幅のプリプレグテープＴは、図３に示すように、幅方向の前記基準端側から他端側に向かって順に、第２規格幅を有する２個のプリプレグテープＴ１と、１個の端材Ｔ２とに切り分けられる。このように、このスリッタ装置１では、第１規格幅を有するプリプレグテープＴを２つに分割するのではなく、第１規格幅を有するプリプレグテープＴの幅方向の一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、第２規格幅（つまり、第２基準幅に寸法公差を含んだ実際幅）に相当する位置毎に、第１規格幅のプリプレグテープＴを長尺方向に切断することによって、第２規格幅の２個のプリプレグテープを切り出している。このため、切り出したプリプレグテープＴ１の寸法公差が許容範囲を超えることは生じ得ない。
【００３８】
ここで、プリプレグテープＴの公称値Ｌ１（６インチ）は、プリプレグテープＴ１の公称値Ｌ２（３インチ）の２倍であるので、プリプレグテープＴの幅と２個のプリプレグテープＴ１の合計幅とは略等しい。従って、プリプレグテープＴから２個のプリプレグテープＴ１を切り出した残りの端材Ｔ２の幅は、比較的狭くなる。より詳しくは、第１規格幅に相当する実際幅を公称値Ｌ１−α、第２規格幅に相当する実際幅を公称値Ｌ２−α、第２規格幅を有するプリプレグテープＴ１の切り出し個数をＮ個、端材Ｔ２の幅をＷとすると、下記（１）式が成立する。
【００３９】
（Ｌ１−α）＝Ｎ（Ｌ２−α）＋Ｗ ・・・（１）
ここで、Ｌ１＝Ｎ×Ｌ２であるから、（１）式は下記（２）式に変形することができる。
【００４０】
（Ｌ１−α）＝Ｌ１−Ｎα＋Ｗ ・・・（２）
従って、端材Ｔ２の幅Ｗは、下記（３）式で表すことができる。
【００４１】
Ｗ＝（Ｎ−１）α ・・・（３）
つまり、端材Ｔ２の幅は、プリプレグテープＴの公称値Ｌ１と第１規格幅に相当する実際幅との差（又は、プリプレグテープＴ１の公称値Ｌ２と第２規格幅に相当する実際幅との差）αに対して、プリプレグテープＴ１の切り出し個数Ｎから１を引いた数を掛け合わした値に相当する幅を有することになる。例えば、第１規格幅を有するプリプレグテープＴの幅を５．９７インチ、第２規格幅を有するプリプレグテープＴ１の幅を２．９７インチとすると、αが０．０３、Ｎが２であるので、端材Ｔ２の幅Ｗは、０．０３インチ（０．０７６２ｃｍ）となる。
【００４２】
また、プリプレグテープＴの公称値Ｌ１と第１規格幅に相当する実際幅との差と、プリプレグテープＴ２の公称値Ｌ２と第２規格幅に相当する実際幅との差と、が異なるときであっても、各公称値と各プリプレグテープの実際幅との差は一般的に大きく設定されていないので、端材Ｔ２の幅は、概ね、公称値Ｌ１と第１規格幅に相当する実際幅との差（又は公称値Ｌ２と第２規格幅に相当する実際幅との差）に対して、プリプレグテープＴ１の切り出し個数Ｎから１を引いた数を掛け合わした値となる。従って、端材Ｔ２の幅は、比較的狭くなる。
【００４３】
カッター３３によってプリプレグテープＴが切断されることにより切り出された２個のプリプレグテープＴ１は、駆動ローラ３１によって、各プリプレグテープＴ１に対応する巻き取りロール４に向かって搬送される。この各プリプレグテープＴ１の搬送経路上には、それぞれ前記ガイドローラ５が配設されている。各プリプレグテープＴ１は、前記と同様に、各ガイドローラ５によって、その幅方向の位置が調整されながら、各巻き取りロール４に向かって搬送される。
【００４４】
一方、端材Ｔ２は、図示省略のホースによって、吸引除去される。
【００４５】
各巻き取りロール４は、水平方向に延びる軸回りに回転可能に構成されたローラであり、図示省略のモータによって、所定の方向（図１における時計回り方向）に回転駆動される。それによって、各巻き取りロール４は、対応するプリプレグテープＴ１をロール状に巻き取ってテープロールにする。
【００４６】
尚、巻き出しロール２及び各巻き取りロール４の径は、プリプレグテープＴの巻き出し又は各プリプレグテープＴ１の巻き取りに伴って変化する。これにより、プリプレグテープＴや各プリプレグテープＴ１の張力が変化して、スリッタ装置１の安定した動作が妨げられる虞がある。そこで、スリッタ装置１の底部に、各ロールの外径を測定するための超音波センサ７を各ロールに対して１個ずつ設置し、その超音波センサ７による測定値に基づいて各ローラのトルクを調整して、プリプレグテープＴやプリプレグテープＴ１の張力が一定になるようにしている。こうすることによって、第１規格幅のプリプレグテープＴの切断を精度良く行い得ると共に、第２規格幅のプリプレグテープＴ１を、所定の巻き取り張力で安定してロール状に巻き取ることが可能になる。このことは特に、切断後の第２規格幅のプリプレグテープＴ１を、テープ積層装置によって積層する際に、プリプレグテープＴ１を安定して巻き出して、積層することが可能になる点で、有効である。
【００４７】
このようにして、スリッタ装置１によって得られる相対的に幅の狭い第２規格幅を有するプリプレグテープＴ１は、相対的に幅の広い第１規格幅を有するプリプレグテープＴよりも繊維強化複合材料を製造するときに有利になる場合がある。例えば、図４に示すように、テーパ状の繊維強化複合材料を製造する場合には、その斜めの縁に対して角度を有するようにテープを貼り付けるときに、相対的に幅の狭い第２規格幅を有するプリプレグテープＴ１を貼り付けたときの不要な部分（図４におけるプリプレグテープＴ１の斜線部分）が、相対的に幅の広い第１規格幅を有するプリプレグテープＴを貼り付けたときの不要な部分（図４におけるプリプレグテープＴの斜線部分）よりも少なくなるので、プリプレグテープの無駄な消費を低減することができる。
【００４８】
また、従来の、幅広のプリプレグテープの幅方向の中央部分を切り出して所望の規格幅を有するプリプレグテープを得るスリッタ装置であれば、プリプレグテープに比較的幅の広い端材が残るところ、本実施形態のスリッタ装置１を用いると、プリプレグテープに比較的幅の狭い端材が残るだけであるので、プリプレグテープの無駄な消費を低減することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態のスリッタ装置１は、従来のスリッタ装置とは異なり、プリプレグテープの両端部から端材が除去される訳ではなく、プリプレグテープの一方の端部からのみ端材が除去されるので、除去される端材の数が半分になる。これにより、端材の管理設備を小さくすることができると共に、端材の検査手間を低減することができる。
【００５０】
尚、第１規格幅を有するプリプレグテープＴから第２規格幅を有するプリプレグテープＴ１を切り出す個数Ｎは、適宜変更してもよく、その場合には、切断手段３のカッタ３３の個数や設置位置、及び巻き取りロール４の個数等を適宜変更すればよい。
【００５１】
また、本実施形態では、位置決め手段として、ガイドローラ５を採用したが、センサによってプリプレグテープＴ又はプリプレグテープＴ１の幅方向の位置、例えばプリプレグテープＴの基準端となる端縁を検知し、その端縁が所定の幅方向の位置となるように、巻き出しロール２又は巻き取りロール４の回転軸を傾けることによって、各プリプレグテープの幅方向の位置を調整してもよい。こうすることで、各プリプレグテープがガイドローラ５のフランジ部に接触することによって、その端部が損傷してしまうことを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、例えば航空機、船舶、車両をはじめとする各種輸送機器の構造体や風力発電翼等の低慣性構造体に用いられる複合材料を製造するためのプリプレグテープを所望の規格幅に切り出すときに、プリプレグテープの無駄な消費を可及的に低減することができる点で有用である。
【符号の説明】
【００５３】
１ スリッタ装置
２ 巻き出しロール（巻き出し手段）
３ 切断手段
３１ 駆動ローラ
３２ 押さえローラ
３３ カッター
４ 巻き取りロール（巻き取り手段）
５ ガイドローラ（位置決め手段）
Ｌ１ 第１規格幅の公称値
Ｌ２ 第２規格幅の公称値
Ｎ 第２規格幅を有するプリプレグテープの切り出し個数
Ｔ （第１規格幅を有する）プリプレグテープ
Ｔ１ （第２規格幅を有する）プリプレグテープ
Ｔ２ 端材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば繊維強化複合材料の製造に用いるプリプレグテープの切断方法及びその切断方法によってプリプレグテープを切断するためのスリッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エポキシ樹脂等の合成樹脂（以下、マトリックスともいう）を炭素繊維等の高強度繊維（以下、強化繊維ともいう）によって強化した繊維強化複合材料は、種々の用途に用いられており、一例として航空機の機体を挙げることができる。
【０００３】
こうした繊維強化複合材料を製造する方法の１つとして、その繊維方向を同一方向にそろえた強化繊維にマトリックスを予め含浸した長尺シート状のプリプレグテープを用いる方法がある。
【０００４】
具体的に、プリプレグテープを用いて、平板状の繊維強化複合材料を製造する方法は、例えば特許文献１に開示されているようなテープ積層装置（ヘッド）を用いて、プリプレグテープをその幅方向に並べて配置して層を構成すると共に、その繊維方向が異なるように（例えば縦方向（０°方向）、縦方向に直交する横方向（９０°方向）、縦方向と横方向との間の斜め方向（±４５°方向）の４方向になるように）積層した後に、マトリックスを硬化させることにより、平板状の繊維強化複合材料を製造することができる。
【０００５】
ところで、前述したテープ積層装置を用いてプリプレグテープを積層する際には、当該テープ積層装置は予め設定されたプログラムに従って、前記複数層のうちの同一層においてテープの幅方向に移動をしながらプリプレグテープを並べて配置することになるが、このときに隣り合うプリプレグテープが重ならないように且つ、プリプレグテープの間隔が予め規定された間隔になるように配置する必要がある。そのため、こうしたテープ積層装置用に提供されるプリプレグテープの幅は、規格幅として予め設定されており、この規格幅は、設定されている所定の基準幅に対し、予め規定されている寸法公差を含んだ幅に設定される。具体的には、規格幅を有するプリプレグテープの幅は、例えば基準幅を２．９７インチ（７．５４３８ｃｍ）、寸法公差を±０．０２インチ（０．０５０８ｃｍ）、とした２．９７±０．０２インチ（公称値３インチ）や、基準幅を５．９７インチ（１５．１６３８ｃｍ）、寸法公差を±０．０２インチ、とした５．９７インチ±０．０２インチ（公称値６インチ）に設定される。こうしてプリプレグテープの幅が所定の寸法公差を含む規格幅に設定されているため、その規格幅に基づいてテープ積層装置はテープ幅方向の移動量を設定することが可能になる。
【０００６】
この所定の規格幅を有するプリプレグテープは、その規格幅よりも幅広のプリプレグテープを用意し、その幅広のプリプレグテープを、例えば特許文献２に開示されたスリッタ装置を用いて、所定幅に切り出すことによって得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２３２３７５号公報
【特許文献２】特開２００６−２１８５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述したようなスリッタ装置は、十分に幅広のプリプレグテープの幅方向の中央部分から所定の規格幅を有するプリプレグテープを切り出し、その切り出し後に残る両端部は比較的幅が広くても端材として棄ててしまうため、プリプレグテープを無駄に消費することになる。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所望の規格幅を有するプリプレグテープを得る上で、プリプレグテープの無駄な消費を可及的に低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明者らは、前述した規格幅が、公称値３インチ、６インチ、１２インチというように整数倍に設定されていることから、所定の規格幅を有するプリプレグテープを、２等分や３等分といったように、均等分割となるように切断することによって、所望の規格幅を有する複数のプリプレグテープを取得することを検討した。
例えば、公称値３インチ幅のプリプレグテープが必要であるときには、公称値６インチ幅のプリプレグテープを、その幅方向の中央位置で長尺方向に切断することになる。こうすることで、公称値６インチ幅のプリプレグテープから、公称値３インチ幅のプリプレグテープが２個切り出されることが見込まれる。
【００１１】
しかしながらこうした均等分割は、次のような問題を含んでいることが判明した。すなわち、公称値６インチ幅のプリプレグテープの幅が、仮に５．９８インチのときには、その公称値６インチ幅のプリプレグテープを、その幅方向の中央位置で長尺方向に切断すると、２．９９インチの幅を有する公称値３インチ幅のプリプレグテープが２個切り出される。これは、公称値３インチ幅のプリプレグテープにおいて許容される寸法公差に含まれる。しかしながら、公称値６インチ幅のプリプレグテープの幅が、仮に５．９９インチのときには、公称値３インチ幅のプリプレグテープの幅（２．９５インチ〜２．９９インチ）よりも幅が広い２．９９５インチ幅を有する２個のプリプレグテープが切り出されることになる。従って、規格幅を有するプリプレグテープを均等分割するように切断するだけでは、所望の規格幅を有するプリプレグテープを取得することはできない。
【００１２】
そこで、本発明は、所定の規格幅を有するプリプレグテープを、その幅方向の一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、所望の規格幅に相当する位置毎に長尺方向に切断することによって、所望の規格幅を有する複数のプリプレグテープを切り出すようにした。
【００１３】
具体的には、第１の発明では、第１規格幅（公称値Ｌ１）を有する長尺のプリプレグテープにおける幅方向の複数箇所を長尺方向に切断することにより、第２規格幅（公称値Ｌ２、但しＬ１はＬ２のＮ倍（Ｎは２以上の自然数）を有するＮ個のプリプレグテープとなるように分割するプリプレグテープの切断方法を対象とする。そして、前記第１規格幅のプリプレグテープは、当該第１規格幅として設定されている第１基準幅に対し、予め規定されている寸法公差を含んだ幅を有しており、前記第１規格幅のプリプレグテープにおける幅方向の一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、前記第２規格幅に相当する位置毎に、前記第１規格幅のプリプレグテープを前記長尺方向に切断することによって、前記第２規格幅のＮ個のプリプレグテープを切り出す工程と、前記Ｎ個のプリプレグテープを切り出すことによって前記第１規格幅のプリプレグテープにおける前記幅方向の他端側に残る端材を除去する工程と、を備え、前記切り出し工程は、前記切断位置を、前記第２規格幅として設定されている第２基準幅に対し、前記規定されている寸法公差を含んだ実際幅に相当する位置に設定している。
【００１４】
このプリプレグテープの切断方法によると、第１基準幅に対し寸法公差を含んだ、第１規格幅（公称値Ｌ１）を有するプリプレグテープは、第２基準幅に対し寸法公差を含んだ、第２規格幅（公称値Ｌ２）のＮ倍の幅を有しているため、このプリプレグテープから、第２規格幅を有するＮ個のプリプレグテープを切り出すことが可能である。その切り出しに際し、この切断方法では、第１規格幅のプリプレグテープの幅方向の一端を基準端に設定し、その基準端から他端側に向かって順に、第２基準幅に対し寸法公差を含んだ、第２規格幅を有するＮ個のプリプレグテープと、１個の端材とに切り分ける。このように、第１規格幅のプリプレグテープを均等分割するのではなく、その基準端から順に、第２規格幅（第２基準幅に対し寸法公差を含んだ幅）のプリプレグテープを切り出すため、第１規格幅のプリプレグテープを均等分割した場合には寸法公差が許容範囲を超えることが生じ得るのに対し、そうしたことは起こり得ず、第２規格幅のプリプレグテープが確実に得られる。
【００１５】
また、第１規格幅（公称値Ｌ１）は第２規格幅（公称値Ｌ２）のＮ倍であり、第１規格幅のプリプレグテープをＮ個に分割することと実質的に同じであることから、第１規格幅を有するプリプレグテープから第２規格幅を有するＮ個のプリプレグテープを切り出した残りの端材の幅は、比較的狭くなる。そのため、従来の、十分に幅広のプリプレグテープの幅方向中央部から所望の規格幅を有するプリプレグテープを切り出す場合に比して、端材の量が少なくなる。従って、プリプレグテープの無駄な消費を可及的に低減することができる。
【００１６】
また、従来の幅広のプリプレグテープを切断する方法とは異なり、プリプレグテープの両端部から端材が除去される訳ではなく、プリプレグテープの一方の端部のみに端材が生じるので、端材の数が半分になる。これにより、端材の管理設備を小さくすることができると共に、端材の検査手間を低減することができる。
【００１７】
第２の発明では、第１規格幅（公称値Ｌ１）を有する長尺のプリプレグテープにおける幅方向の複数箇所を長尺方向に切断することにより、第２規格幅（公称値Ｌ２、但しＬ１はＬ２のＮ倍（Ｎは２以上の自然数））を有するＮ個のプリプレグテープとなるように分割するプリプレグテープのスリッタ装置を対象とする。そして、ロール状に巻かれたテープロールから前記第１規格幅のプリプレグテープを巻き出す巻き出し手段と、前記巻き出し手段から巻き出されたプリプレグテープにおける幅方向の一端が所定の基準位置となるように、前記プリプレグテープを、その幅方向に位置調整しながら搬送する位置決め手段と、前記プリプレグテープの搬送経路上に配設されたＮ個のカッターを有し且つ、各カッターにより前記位置決め手段によって位置調整されたプリプレグテープにおける幅方向の所定位置をそれぞれ長尺方向に切断する切断手段と、前記切断手段によって切断されることにより、それぞれ前記第２規格幅となったＮ個のプリプレグテープを、個別にロール状に巻き取ってテープロールにする巻き取り手段と、を備え、前記第１規格幅のプリプレグテープは、当該第１規格幅として設定されている第１基準幅に対し、予め規定されている寸法公差を含んだ幅を有しており、前記切断手段のＮ個のカッターの内、前記プリプレグテープの一端に最も近い位置に配置されたカッターは、前記基準位置に対して前記幅方向の他端側に、前記第２規格幅として設定されている第２基準幅に対し、前記規定されている寸法公差を含んだ実際幅だけ離れた位置に配置されていると共に、前記Ｎ個のカッターは互いに、前記実際幅に対応する間隔を空けて配置されており、前記切断手段は、前記第１規格幅のプリプレグテープを、その幅方向の一端側から他端側に向かって順に、前記第２規格幅のＮ個のプリプレグテープと、端材とに切り分ける。
【００１８】
このスリッタ装置によると、巻き出し手段によって巻き出されたプリプレグテープ（第１規格幅のプリプレグテープ）は、その搬送経路上のＮ個のカッターそれぞれによって、幅方向の所定位置が長手方向に切断される。このことにより、第１規格幅のプリプレグテープは、Ｎ個のプリプレグテープと、端材とに分割される。ここで、前記巻き出し手段によって巻き出された第１規格幅のプリプレグテープは、カッターによって切断される前に、位置決め手段によって、幅方向の一端が所定の基準位置となるように位置調整される一方で、Ｎ個のカッターのうち、第１規格幅のプリプレグテープの一端に最も近い位置に配置されたカッターは、前記基準位置に対して前記幅方向の他端側に、前記第２規格幅として設定されている第２基準幅に対し、規定されている寸法公差を含んだ実際幅だけ離れた位置に配置されている。従って、当該カッターによって切断されることにより、第１規格幅のプリプレグテープの一端側から、第２規格幅のプリプレグテープが切り出されることになる。また、Ｎ個のカッターは互いに、前記実際幅に対応する間隔を空けて配置されていることから、隣り合う一対のカッターそれぞれによって、前記第２規格幅のプリプレグテープが切り出されるようになる。そうして、前記第１の発明と同様に、第１基準幅に対し寸法公差を含んだ第１規格幅（公称値Ｌ１）を有するプリプレグテープが、その幅方向の一端から他端側に向かって順に、第２基準幅に対し寸法公差を含んだ第２規格幅（公称値Ｌ２）を有するＮ個のプリプレグテープと、１個の端材とに切り分けられるため、前記第１の発明と同様に、プリプレグテープの無駄な消費を可及的に低減することができると共に、端材の管理設備を小さくすることができ且つ、端材の検査手間を低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明のプリプレグテープの切断方法及びスリット装置では、所定の規格幅を有するプリプレグテープを、その幅方向の一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、所望の規格幅に相当する位置毎に長尺方向に切断することにより、所望の規格幅を有する複数個のプリプレグテープと、比較的幅の狭い１個の端材とに切り分けることで、プリプレグテープの無駄な消費を可及的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るスリッタ装置の概略構成図である。
【図２】プリプレグテープとカッターとの位置関係を説明する図である。
【図３】プリプレグテープの切断態様を説明する図である。
【図４】相対的に幅の広いプリプレグテープを用いた場合と相対的に幅の狭いプリプレグテープを用いた場合とにおける、除去部分の大きさの違いを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
【００２２】
本発明の実施形態に係るスリッタ装置１は、第１規格幅（公称値Ｌ１）を有する長尺のプリプレグテープＴにおける幅方向の複数箇所を長尺方向に切断することにより、第２規格幅（公称値Ｌ２、但しＬ１はＬ２のＮ倍（Ｎは２以上の自然数））を有するＮ個のプリプレグテープＴ１と、不要な端材Ｔ２とに切り分けるものである。
【００２３】
本実施形態では、一例として、第１規格幅のプリプレグテープとして市販されている、第１基準幅を５．９７インチ（１５．１６３８ｃｍ）、寸法公差を±０．０２インチ（０．０５０８ｃｍ）とした５．９７±０．０２インチ（公称値６インチ）の第１規格幅を有するプリプレグテープＴから、第２規格幅のプリプレグテープとして市販されているプリプレグテープと同様の、第２基準幅を２．９７インチ（７．５４３８ｃｍ）、寸法公差を±０．０２インチとした２．９７±０．０２インチ（公称値３インチ）の第２規格幅を有する２個のプリプレグテープＴ１と、端材Ｔ２とに切り分けるように構成されている。
【００２４】
プリプレグテープＴは、強化繊維にマトリックスを含浸すると共に、繊維方向を同一方向にそろえた長尺シート状のテープ材であり、本実施形態では、強化繊維として炭素繊維を、マトリックスとしてエポキシ樹脂をそれぞれ採用している。このようなプリプレグテープＴ，Ｔ１は、図示は省略するが、ロール状に巻かれたテープロールの状態で、テープ積層装置にセットされ、そのテープ積層装置によって幅方向に並んで配置されて層を構成すると共に、繊維方向が異なるように積層されることによって、例えば平板状の繊維強化複合材料を製造することに用いられる。
【００２５】
スリッタ装置１は、図１に示すように、ロール状に巻かれたテープロールから第１規格幅のプリプレグテープＴを巻き出す、巻き出し手段としての巻き出しロール２と、該巻き出しロール２から巻き出された第１規格幅のプリプレグテープＴにおける幅方向の所定位置をそれぞれ長尺方向に切断する切断手段３と、該切断手段３によってプリプレグテープＴが切断されることにより、所望の第２規格幅となった２個のプリプレグテープＴ１を、個別にロール状に巻き取ってテープロールにする、巻き取り手段としての２個の巻き取りロール４と、を備えている。
【００２６】
そうして、スリッタ装置１には、相対的に上側に切断手段３が配設されている一方、相対的に下側に巻き出しロール２及び２個の巻き取りロール４が、各ロールの軸心が同じ高さ位置になるように並んで配設されている。
【００２７】
巻き出しロール２は、水平方向に延びる軸回りに回転可能に構成されていて、前述したように、ロール状に巻かれたプリプレグテープＴがセットされている。そうして、後述する切断手段３の駆動ローラ３１の回転駆動によって巻き出しロール２が従動回転することによって、プリプレグテープＴが切断手段３に向かって巻き出される。
【００２８】
巻き出しロール２と切断手段３との間のプリプレグテープＴの搬送経路上には、搬送経路の上流側から下流側に向かって順に、位置決め手段としてのガイドローラ５と、平坦面を有する概略平板状のスライド６と、が配設されている。
【００２９】
ガイドローラ５は、水平方向に延びる軸回りに回転可能に設けられたローラ部と、該ローラ部の両端部に対して接合されたフランジ部と、を有している。
【００３０】
またガイドローラ５は、巻き出しロール２から巻き出されたプリプレグテープＴを、そのフランジ部によって、幅方向に所定の位置となるように位置調整しながら搬送するローラであり、これによって、第１規格幅のプリプレグテープＴは、図２に示すように、切断手段３の搬送方向上流側において、その幅方向の一端が所定の基準位置となるように位置決めされることになる。
【００３１】
スライド６は、プリプレグテープＴの裏面に当接することによって、スライド６と切断手段３との間でプリプレグテープＴが波打ったり、振動したりして、撓むことを防止する部材である。尚、プリプレグテープＴが撓まないのであれば、このスライド６は配設しなくともよい。
【００３２】
切断手段３は、駆動ローラ３１と、押さえローラ３２と、カッター３３と、を有しており、プリプレグテープＴを挟んで、相対的に下側に駆動ローラ３１が、相対的に上側に押さえローラ３２及びカッター３３が、それぞれ配設されている。そうして、プリプレグテープＴの搬送経路の上流側から下流側に向かって順に、押さえローラ３２とカッター３３とが配設されている。
【００３３】
駆動ローラ３１は、水平方向に延びる軸回りに回転可能に構成されたローラであり、図示省略のモータによって、所定の方向（図１における時計回り方向）に回転駆動される。
【００３４】
押さえローラ３２は、駆動ローラ３１に対して押し付けられることによって、この駆動ローラ３１との間でプリプレグテープＴを挟持するローラである。
【００３５】
駆動ローラ３１及び押さえローラ３２からなるローラ対は、駆動ローラ３１が回転駆動することによって、前述したように、巻き出しロール２からプリプレグテープＴを巻き出すと共に、そのプリプレグテープＴをカッター３３の位置まで搬送する。
【００３６】
カッター３３は、図２に示すように、ガイドローラ５によって前記基準位置になるように幅方向の位置が調整されたプリプレグテープＴの一端（図２においては、左側の端）を基準端として、その基準端から幅方向の他端側（つまり、図２の右側）に第２規格幅に相当する実際幅（つまり、２．９７±０．０２インチ）だけ離れた位置に１個、その位置からさらに前記第２規格幅に相当する実際幅だけ離れた位置に１個、の合計２個、配設されている。
【００３７】
各カッター３３は、円盤状で回転可能な丸刃と、当該丸刃を支持する支持部とを有している。支持部は、図示は省略するが、エア供給源から供給されたエアにより、各カッター３３の丸刃をプリプレグテープＴに押しつけるように構成されている。切断手段３は、各カッター３３によって、第１規格幅のプリプレグテープＴを、その前記基準端から幅方向の他端側に向かって、第２規格幅毎に長尺方向に切断することになり、その結果、第１規格幅のプリプレグテープＴは、図３に示すように、幅方向の前記基準端側から他端側に向かって順に、第２規格幅を有する２個のプリプレグテープＴ１と、１個の端材Ｔ２とに切り分けられる。このように、このスリッタ装置１では、第１規格幅を有するプリプレグテープＴを２つに分割するのではなく、第１規格幅を有するプリプレグテープＴの幅方向の一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、第２規格幅（つまり、第２基準幅に寸法公差を含んだ実際幅）に相当する位置毎に、第１規格幅のプリプレグテープＴを長尺方向に切断することによって、第２規格幅の２個のプリプレグテープを切り出している。このため、切り出したプリプレグテープＴ１の寸法公差が許容範囲を超えることは生じ得ない。
【００３８】
ここで、プリプレグテープＴの公称値Ｌ１（６インチ）は、プリプレグテープＴ１の公称値Ｌ２（３インチ）の２倍であるので、プリプレグテープＴの幅と２個のプリプレグテープＴ１の合計幅とは略等しい。従って、プリプレグテープＴから２個のプリプレグテープＴ１を切り出した残りの端材Ｔ２の幅は、比較的狭くなる。より詳しくは、第１規格幅に相当する実際幅を公称値Ｌ１−α、第２規格幅に相当する実際幅を公称値Ｌ２−α、第２規格幅を有するプリプレグテープＴ１の切り出し個数をＮ個、端材Ｔ２の幅をＷとすると、下記（１）式が成立する。
【００３９】
（Ｌ１−α）＝Ｎ（Ｌ２−α）＋Ｗ ・・・（１）
ここで、Ｌ１＝Ｎ×Ｌ２であるから、（１）式は下記（２）式に変形することができる。
【００４０】
（Ｌ１−α）＝Ｌ１−Ｎα＋Ｗ ・・・（２）
従って、端材Ｔ２の幅Ｗは、下記（３）式で表すことができる。
【００４１】
Ｗ＝（Ｎ−１）α ・・・（３）
つまり、端材Ｔ２の幅は、プリプレグテープＴの公称値Ｌ１と第１規格幅に相当する実際幅との差（又は、プリプレグテープＴ１の公称値Ｌ２と第２規格幅に相当する実際幅との差）αに対して、プリプレグテープＴ１の切り出し個数Ｎから１を引いた数を掛け合わした値に相当する幅を有することになる。例えば、第１規格幅を有するプリプレグテープＴの幅を５．９７インチ、第２規格幅を有するプリプレグテープＴ１の幅を２．９７インチとすると、αが０．０３、Ｎが２であるので、端材Ｔ２の幅Ｗは、０．０３インチ（０．０７６２ｃｍ）となる。
【００４２】
また、プリプレグテープＴの公称値Ｌ１と第１規格幅に相当する実際幅との差と、プリプレグテープＴ２の公称値Ｌ２と第２規格幅に相当する実際幅との差と、が異なるときであっても、各公称値と各プリプレグテープの実際幅との差は一般的に大きく設定されていないので、端材Ｔ２の幅は、概ね、公称値Ｌ１と第１規格幅に相当する実際幅との差（又は公称値Ｌ２と第２規格幅に相当する実際幅との差）に対して、プリプレグテープＴ１の切り出し個数Ｎから１を引いた数を掛け合わした値となる。従って、端材Ｔ２の幅は、比較的狭くなる。
【００４３】
カッター３３によってプリプレグテープＴが切断されることにより切り出された２個のプリプレグテープＴ１は、駆動ローラ３１によって、各プリプレグテープＴ１に対応する巻き取りロール４に向かって搬送される。この各プリプレグテープＴ１の搬送経路上には、それぞれ前記ガイドローラ５が配設されている。各プリプレグテープＴ１は、前記と同様に、各ガイドローラ５によって、その幅方向の位置が調整されながら、各巻き取りロール４に向かって搬送される。
【００４４】
一方、端材Ｔ２は、図示省略のホースによって、吸引除去される。
【００４５】
各巻き取りロール４は、水平方向に延びる軸回りに回転可能に構成されたローラであり、図示省略のモータによって、所定の方向（図１における時計回り方向）に回転駆動される。それによって、各巻き取りロール４は、対応するプリプレグテープＴ１をロール状に巻き取ってテープロールにする。
【００４６】
尚、巻き出しロール２及び各巻き取りロール４の径は、プリプレグテープＴの巻き出し又は各プリプレグテープＴ１の巻き取りに伴って変化する。これにより、プリプレグテープＴや各プリプレグテープＴ１の張力が変化して、スリッタ装置１の安定した動作が妨げられる虞がある。そこで、スリッタ装置１の底部に、各ロールの外径を測定するための超音波センサ７を各ロールに対して１個ずつ設置し、その超音波センサ７による測定値に基づいて各ローラのトルクを調整して、プリプレグテープＴやプリプレグテープＴ１の張力が一定になるようにしている。こうすることによって、第１規格幅のプリプレグテープＴの切断を精度良く行い得ると共に、第２規格幅のプリプレグテープＴ１を、所定の巻き取り張力で安定してロール状に巻き取ることが可能になる。このことは特に、切断後の第２規格幅のプリプレグテープＴ１を、テープ積層装置によって積層する際に、プリプレグテープＴ１を安定して巻き出して、積層することが可能になる点で、有効である。
【００４７】
このようにして、スリッタ装置１によって得られる相対的に幅の狭い第２規格幅を有するプリプレグテープＴ１は、相対的に幅の広い第１規格幅を有するプリプレグテープＴよりも繊維強化複合材料を製造するときに有利になる場合がある。例えば、図４に示すように、テーパ状の繊維強化複合材料を製造する場合には、その斜めの縁に対して角度を有するようにテープを貼り付けるときに、相対的に幅の狭い第２規格幅を有するプリプレグテープＴ１を貼り付けたときの不要な部分（図４におけるプリプレグテープＴ１の斜線部分）が、相対的に幅の広い第１規格幅を有するプリプレグテープＴを貼り付けたときの不要な部分（図４におけるプリプレグテープＴの斜線部分）よりも少なくなるので、プリプレグテープの無駄な消費を低減することができる。
【００４８】
また、従来の、幅広のプリプレグテープの幅方向の中央部分を切り出して所望の規格幅を有するプリプレグテープを得るスリッタ装置であれば、プリプレグテープに比較的幅の広い端材が残るところ、本実施形態のスリッタ装置１を用いると、プリプレグテープに比較的幅の狭い端材が残るだけであるので、プリプレグテープの無駄な消費を低減することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態のスリッタ装置１は、従来のスリッタ装置とは異なり、プリプレグテープの両端部から端材が除去される訳ではなく、プリプレグテープの一方の端部からのみ端材が除去されるので、除去される端材の数が半分になる。これにより、端材の管理設備を小さくすることができると共に、端材の検査手間を低減することができる。
【００５０】
尚、第１規格幅を有するプリプレグテープＴから第２規格幅を有するプリプレグテープＴ１を切り出す個数Ｎは、適宜変更してもよく、その場合には、切断手段３のカッタ３３の個数や設置位置、及び巻き取りロール４の個数等を適宜変更すればよい。
【００５１】
また、本実施形態では、位置決め手段として、ガイドローラ５を採用したが、センサによってプリプレグテープＴ又はプリプレグテープＴ１の幅方向の位置、例えばプリプレグテープＴの基準端となる端縁を検知し、その端縁が所定の幅方向の位置となるように、巻き出しロール２又は巻き取りロール４の回転軸を傾けることによって、各プリプレグテープの幅方向の位置を調整してもよい。こうすることで、各プリプレグテープがガイドローラ５のフランジ部に接触することによって、その端部が損傷してしまうことを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、例えば航空機、船舶、車両をはじめとする各種輸送機器の構造体や風力発電翼等の低慣性構造体に用いられる複合材料を製造するためのプリプレグテープを所望の規格幅に切り出すときに、プリプレグテープの無駄な消費を可及的に低減することができる点で有用である。
【符号の説明】
【００５３】
１ スリッタ装置
２ 巻き出しロール（巻き出し手段）
３ 切断手段
３１ 駆動ローラ
３２ 押さえローラ
３３ カッター
４ 巻き取りロール（巻き取り手段）
５ ガイドローラ（位置決め手段）
Ｌ１ 第１規格幅の公称値
Ｌ２ 第２規格幅の公称値
Ｎ 第２規格幅を有するプリプレグテープの切り出し個数
Ｔ （第１規格幅を有する）プリプレグテープ
Ｔ１ （第２規格幅を有する）プリプレグテープ
Ｔ２ 端材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１規格幅（公称値Ｌ１）を有する長尺のプリプレグテープにおける幅方向の複数箇所を長尺方向に切断することにより、第２規格幅（公称値Ｌ２、但しＬ１はＬ２のＮ倍（Ｎは２以上の自然数）を有するＮ個のプリプレグテープとなるように分割するプリプレグテープの切断方法であって、
前記第１規格幅のプリプレグテープは、当該第１規格幅として設定されている第１基準幅に対し、予め規定されている寸法公差を含んだ幅を有しており、
前記第１規格幅のプリプレグテープにおける幅方向の一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、前記第２規格幅に相当する位置毎に、前記第１規格幅のプリプレグテープを前記長尺方向に切断することによって、前記第２規格幅のＮ個のプリプレグテープを切り出す工程と、
前記Ｎ個のプリプレグテープを切り出すことによって前記第１規格幅のプリプレグテープにおける前記幅方向の他端側に残る端材を除去する工程と、を備え、
前記切り出し工程は、前記切断位置を、前記第２規格幅として設定されている第２基準幅に対し、前記規定されている寸法公差を含んだ実際幅に相当する位置に設定しているプリプレグテープの切断方法。
【請求項２】
第１規格幅（公称値Ｌ１）を有する長尺のプリプレグテープにおける幅方向の複数箇所を長尺方向に切断することにより、第２規格幅（公称値Ｌ２、但しＬ１はＬ２のＮ倍（Ｎは２以上の自然数））を有するＮ個のプリプレグテープとなるように分割するプリプレグテープのスリッタ装置であって、
ロール状に巻かれたテープロールから前記第１規格幅のプリプレグテープを巻き出す巻き出し手段と、
前記巻き出し手段から巻き出されたプリプレグテープにおける幅方向の一端が所定の基準位置となるように、前記プリプレグテープを、その幅方向に位置調整しながら搬送する位置決め手段と、
前記プリプレグテープの搬送経路上に配設されたＮ個のカッターを有し且つ、各カッターにより前記位置決め手段によって位置調整されたプリプレグテープにおける幅方向の所定位置をそれぞれ長尺方向に切断する切断手段と、
前記切断手段によって切断されることにより、それぞれ前記第２規格幅となったＮ個のプリプレグテープを、個別にロール状に巻き取ってテープロールにする巻き取り手段と、を備え、
前記第１規格幅のプリプレグテープは、当該第１規格幅として設定されている第１基準幅に対し、予め規定されている寸法公差を含んだ幅を有しており、
前記切断手段のＮ個のカッターの内、前記プリプレグテープの一端に最も近い位置に配置されたカッターは、前記基準位置に対して前記幅方向の他端側に、前記第２規格幅として設定されている第２基準幅に対し、前記規定されている寸法公差を含んだ実際幅だけ離れた位置に配置されていると共に、前記Ｎ個のカッターは互いに、前記実際幅に対応する間隔を空けて配置されており、
前記切断手段は、前記第１規格幅のプリプレグテープを、その幅方向の一端側から他端側に向かって順に、前記第２規格幅のＮ個のプリプレグテープと、端材とに切り分けることを特徴とするスリッタ装置。
【請求項１】
第１規格幅（公称値Ｌ１）を有する長尺のプリプレグテープにおける幅方向の複数箇所を長尺方向に切断することにより、第２規格幅（公称値Ｌ２、但しＬ１はＬ２のＮ倍（Ｎは２以上の自然数）を有するＮ個のプリプレグテープとなるように分割するプリプレグテープの切断方法であって、
前記第１規格幅のプリプレグテープは、当該第１規格幅として設定されている第１基準幅に対し、予め規定されている寸法公差を含んだ幅を有しており、
前記第１規格幅のプリプレグテープにおける幅方向の一端を基準端として、その基準端から幅方向の他端側に向かって、前記第２規格幅に相当する位置毎に、前記第１規格幅のプリプレグテープを前記長尺方向に切断することによって、前記第２規格幅のＮ個のプリプレグテープを切り出す工程と、
前記Ｎ個のプリプレグテープを切り出すことによって前記第１規格幅のプリプレグテープにおける前記幅方向の他端側に残る端材を除去する工程と、を備え、
前記切り出し工程は、前記切断位置を、前記第２規格幅として設定されている第２基準幅に対し、前記規定されている寸法公差を含んだ実際幅に相当する位置に設定しているプリプレグテープの切断方法。
【請求項２】
第１規格幅（公称値Ｌ１）を有する長尺のプリプレグテープにおける幅方向の複数箇所を長尺方向に切断することにより、第２規格幅（公称値Ｌ２、但しＬ１はＬ２のＮ倍（Ｎは２以上の自然数））を有するＮ個のプリプレグテープとなるように分割するプリプレグテープのスリッタ装置であって、
ロール状に巻かれたテープロールから前記第１規格幅のプリプレグテープを巻き出す巻き出し手段と、
前記巻き出し手段から巻き出されたプリプレグテープにおける幅方向の一端が所定の基準位置となるように、前記プリプレグテープを、その幅方向に位置調整しながら搬送する位置決め手段と、
前記プリプレグテープの搬送経路上に配設されたＮ個のカッターを有し且つ、各カッターにより前記位置決め手段によって位置調整されたプリプレグテープにおける幅方向の所定位置をそれぞれ長尺方向に切断する切断手段と、
前記切断手段によって切断されることにより、それぞれ前記第２規格幅となったＮ個のプリプレグテープを、個別にロール状に巻き取ってテープロールにする巻き取り手段と、を備え、
前記第１規格幅のプリプレグテープは、当該第１規格幅として設定されている第１基準幅に対し、予め規定されている寸法公差を含んだ幅を有しており、
前記切断手段のＮ個のカッターの内、前記プリプレグテープの一端に最も近い位置に配置されたカッターは、前記基準位置に対して前記幅方向の他端側に、前記第２規格幅として設定されている第２基準幅に対し、前記規定されている寸法公差を含んだ実際幅だけ離れた位置に配置されていると共に、前記Ｎ個のカッターは互いに、前記実際幅に対応する間隔を空けて配置されており、
前記切断手段は、前記第１規格幅のプリプレグテープを、その幅方向の一端側から他端側に向かって順に、前記第２規格幅のＮ個のプリプレグテープと、端材とに切り分けることを特徴とするスリッタ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−３６９２１（Ｐ２０１１−３６９２１Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３３１８（Ｐ２００９−１８３３１８）
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００２３５８）新明和工業株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００２３５８）新明和工業株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
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