材料供給装置およびこれを用いる積層板の製造装置
【課題】シート材料を供給する材料供給装置の大型化を避ける。
【解決手段】巻芯6に複数のシート材料4a、4b、4cをロール状に重ね巻きした積層ロール5から、各シート材料4a、4b、4cを巻出して供給する材料供給装置12は、 積層ロール5の巻芯6を回転自在に軸支する積層ロール支持部21、23と、積層ロール5の複数のシート材料4a、4b、4cの周長差を吸収する周長差吸収機構30と、を備え、周長差吸収機構30が積層ロール5の巻芯6に装着されている。
【解決手段】巻芯6に複数のシート材料4a、4b、4cをロール状に重ね巻きした積層ロール5から、各シート材料4a、4b、4cを巻出して供給する材料供給装置12は、 積層ロール5の巻芯6を回転自在に軸支する積層ロール支持部21、23と、積層ロール5の複数のシート材料4a、4b、4cの周長差を吸収する周長差吸収機構30と、を備え、周長差吸収機構30が積層ロール5の巻芯6に装着されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、材料供給装置およびこれを用いる積層板の製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、積層板の製造装置としては、複数のシート材料をそれぞれ巻き取った複数のロールと、複数のロールから巻き出した複数のシート材料を積層した状態で通過させつつ互いに熱溶着して積層板とする熱プレス機と、熱プレス機からの積層板を巻き取る製品巻取装置と、を備えて構成されている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
そのため、複数のシート材料を熱プレス機に供給するための材料供給装置では、各ロールを支持するロール支持部が少なくともシート材料の枚数以上必要になり、この複数のロール支持部を互いに干渉しないように設置するために、材料供給装置が大型化してしまう。
【0004】
なお、装置を大型化をせずに複数のロール支持部を配置すると、複数のロール支持部が互いに近接することになり、セット時にロール支持部にロールを装着する作業や、シート材料を熱プレス機に挿入する作業が困難になる。
【特許文献1】特開平5−42555号公報
【特許文献2】特開平9−1590号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本出願人は、複数のシート材料を積層した状態でロール状にして巻き取って積層ロールを作り、この積層ロールを積層ロール支持部に装着しておき、この積層ロールから複数のシート材料を引き出す方法に想い至った。
【0006】
この方法によれば、複数のロール支持部を、一つの積層ロール支持部としてまとめることができるため、装置を大幅に小型化できる。しかしながら、このような積層ロールからシート材料を巻き出すと、各シート材料の周長差により外側のシート材料ほど巻き出し量が長くなるため、この周長差を吸入できないと、複数のシート材料を重ね合わせて熱プレスする際に皺や折り目ができてしまう課題がある。
【0007】
そこで、周長差を吸収するためにダンサーロール機構などを設けることが考えられる。例えば特許文献2には走行距離補正手段としてダンサーロール機構の一例が開示されている。ダンサーロール機構は、回転軸が固定されている一対の固定ロールと、一対の固定ロールの間に設けられ且つその回転軸が固定ロールに対して移動可能なダンサーロールと、を備えて構成される。このようなダンサーロール機構を用いると、積層ロール支持部の以外に、複数のシートごとにそれぞれダンサーロール機構の支持部が必要となり、こらら積層ロール支持部とダンサーロール機構支持部とが互いに干渉しないようにすると、材料供給装置が大型化し、装置全体の大型化が避けられなくなってしまう。
【0008】
本発明は、装置の大型化を回避できる積層板の製造装置およびこれに用いる材料供給装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る積層板の製造装置および材料供給装置は、積層ロールの複数のシート材料の周長差を吸収する周長差吸収機構を備え、前記周長差吸収機構は、前記積層ロールから引き出したシート材料に対して内側から圧接して外側に向けて張力を与える張力付加ロールと、前記積層ロールの巻芯の軸方向両端側に回転自在に軸支され且つその回転自由側で張力付加ロールを支持する一対の支持アームと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、積層ロールから複数のシート材料を引き出した際にこれら複数のシート材料間に生じる周長差を、周長差吸収機構によって吸収できる。つまり、張力付加ロールがシート材料に内側から外側に向けて圧接されることで、複数のシート間に生じる周長差を吸収できる。
【0011】
また、張力付加ロールが支持アームによって積層ロールの巻芯に軸支されているため、周長差吸収機構が積層ロールの巻芯に装着されることとなる。そのため、積層ロールの巻芯を支持する積層ロール支持部に対して積層ロールの軸方向にずれた位置に配置でき、これにより、複数の積層ロール支持部を近接配置してもこれら積層ロール支持部に周長差吸収機構が干渉せずにすみ、材料供給装置の大型化を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【0013】
(第1実施形態)
第1実施形態の積層板の製造装置について図1〜7を参照しつつ説明する。
【0014】
「積層板の製造装置の概略」
まず、本実施形態の積層板の製造装置10の全体構造を概略的に説明する。本実施形態の積層板の製造装置10は、図2に示すように、材料供給装置12と、熱プレス機としてのダブルベルトプレス装置13と、製品巻取装置14と、を備えて構成されている。
【0015】
材料供給装置12は、各積層ロール5から多層ワーク8(複数のシート材料4a、4b、4cを積層したもの)を巻き出してダブルベルトプレス装置13のワーク供給口に供給するものであり、ダブルベルトプレス装置13は、公知のダブルベルトプレス装置により構成され、材料供給装置12からの多層ワーク8を通過させつつ加熱圧着することにより多層ワーク8を構成する複数のシート材料4a、4b、4c同士を熱溶着(ラミネート成形)して積層板とするものであり、このようにダブルベルトプレス装置13でラミネート成形された積層板を、製品巻取装置14で巻き取るようになっている。
【0016】
なお、使用する積層ロール5の製造方法は、図1に示すように長尺帯状の複数のシート材料4a、4b、4cを積層した状態で巻芯6にロール状に巻き取ることにより、行われる。この積層ロール5を製造するための積層ロール製造装置1は、図1に示すように各シート材料4a、4b、4cがそれぞれ別々にロール状に巻き取られた単層ロール3a、3b、3cを軸支する単層ロール支持部2a、2b、2cと、各単層ロールからのシート材料4a、4b、4cを積層した状態で巻き取るための巻芯6を支持する積層ロール支持部7と、を主な構成要素として備える。この例では、複数のシート材料4a、4b、4cは3枚で、銅箔4a,ポリイミドフィルム4b,及び銅箔4cからなる。そのため、図2に示す積層板の製造装置10で製造される積層板は、ポリイミドフィルム4bの両面が銅箔層4a、4cとなる両面銅箔積層板(ラミネートシート)となる。なお、シート材料4a、4b、4cが上述の材質の場合、ダブルベルトプレス装置13による加熱圧着処理は、圧力20〜80[bar]、温度180〜400[℃]、時間1〜10[分]の範囲内で行うことが望ましい。
【0017】
「材料供給装置」
次に、材料供給装置12についてより詳しく説明する。
【0018】
材料供給装置12は、図2、4に示すように、積層ロール5の巻芯6を回転自在に軸支する積層ロール支持部21、23を備えている。積層ロール支持部21、23は巻芯6の軸方向両端側に設けられており、軸方向一端側の積層ロール支持部21が、床面から垂直方向に立設された取付壁20に各積層ロール5毎に埋設されており、軸方向他端側の積層ロール支持部23が、各積層ロール5毎に床面または天井から垂直方向に立設された柱状に形成されている。
【0019】
この積層ロール支持部21、23は、回転シャフト25を介して積層ロール5の巻芯6を軸支している。つまり、積層ロール5の巻芯6は中空(この例では円筒状)に形成されており、この巻芯6内を貫通する回転シャフト25を積層ロール支持部21、23によって支持している。なお、回転シャフト25は、巻芯6の内周面に係合すべく径方向にむけて出没する図示せぬストッパを有しており、ストッパが径方向に突出すると、回転シャフト25と巻芯6とが一体化して回転シャフト25と巻芯6とが一体的に回転することとなる。
【0020】
積層ロール支持部21、23の少なくとも何れか一方には、製品巻取装置14による積層板9の巻き取りに対してブレーキをかけるブレーキ手段(図示せぬ)が内蔵されており、これにより多層ワーク8が張架した状態でダブルベットプレス機に投入されるようになっている。
【0021】
しかしながら、多層ワーク8は複数のシート材料4a、4b、4c(厚さt1,t2,t3)により形成されているため、積層ロール5から巻出した際に、外側のシート材料4cは中間のシート材料4bによりも1周あたり(t2)/2×2πだけ長く巻き出されるとともに内側のシート材料4aに対しては1周あたり(t2+t3)/2×2πだけ長く巻き出されることとなる。
【0022】
そのため、ダブルベルトプレス装置13に多層ワーク8が挿入される際、多層ワーク8のシート材料4a、4b、4c間で巻き出し長さに差が生じ、ダブルベルトプレス装置13のワーク挿入口においてシート材料4a、4b、4cの精度よく積層されずに皺などが発生して、積層板の成形不良を引き起こす可能性がある。そこで、このような不具合が発生することを防止するために、本実施形態では、材料供給装置12は周長差吸収機構30を備えて構成されている。
【0023】
「周長差吸収機構」
次に周長差吸収機構30について図4〜6を主に参照しつつより詳しく説明する。
【0024】
周長差吸収機構30は、積層ロール5の複数のシート材料4a、4b、4cの周長差を吸収するものである。本実施形態の周長差吸収機構30は、積層ロール5の巻芯6に装着されている。より具体的には、以下のような構成になっている。
【0025】
本実施形態の周長差吸収機構30は、積層ロール5の巻芯6の軸方向両端側に軸支された一対の支持アーム31、31および33、33と、この一対の支持アームの回転自由端同士の間に巻芯6と平行に延在した状態で架設され且つ一対の支持アームに回転自在に軸支された張力付加ロール32、34と、を備えて構成されている。
【0026】
張力付加ロール32、34は、積層ロール5から引き出したシート材料4b、4cに対して内側(=当該シート材料4b、4cより内側のシート材料4a側)から圧接して外側(=当該シート材料4b、4cよりも外側のシート材料側)に向けて張力を与えるようになっている。ここで、張力付加ロール32、34の個数は、シート材料4a、4b、4cの枚数と同一であってもよいが、この例では、張力付加ロール32、34が、複数のシート材料4a、4b、4cのうち最内側のシート材料4aを除いた各シート材料4b、4cに対して張力を付加し、最内側のシート材料4aは張力付加ロールを介さずにダブルベルトプレス装置13を通じて製品巻取装置14で巻き取るようになっているため、張力付加ロール32、34の個数は、シート材料4a、4b、4cの枚数よりも1つ少なくなっている。つまり、この例では、多層ワーク8のシート材料の枚数が3枚に対して、張力付加ロール32、34はより1つ少ない2つになっている。
【0027】
張力付加ロール32、34は、張力付加ロール32、34および支持アーム31、33の自重により、シート材料4b、4cに圧接している。このような周長差吸収機構により、ダブルベルトプレス装置13に投入される複数のシート材料4a、4b、4c間の巻出し長さが吸収され、製造される積層板9に皺が発生することが防止される。
【0028】
次に本実施形態の効果を列挙する。
【0029】
第1に、本実施形態の積層板の製造装置10およびこれに用いる材料供給装置12は、積層ロール5から引き出した複数のシート材料4a、4b、4cの周長差を吸収する周長差吸収機構30を備えている。そのため、積層ロール5から多層ワーク8を引き出した際に多層ワーク8を構成する複数のシート材料4a、4b、4c間に生じる周長差を、周長差吸収機構30によって吸収できる。結果、熱プレス機13のワーク挿入口において多層ワーク8の積層状態を安定させることができ、製造される積層板9に皺が入るなどの製造不良を防止できる。
【0030】
第2に、本実施形態では、当該周長差吸収機構30が積層ロール5の巻芯6に装着されている。そのため、周長差吸収機構30を、積層ロール支持部21、23に対して軸方向にずれた位置に配置できるため、複数の積層ロール支持部21、23を径方向に近接配置してもこれら積層ロール支持部21、23に周長差吸収機構30が干渉せずにすみ、材料供給装置12の大型化を避けることができる。
【0031】
特に、多層ワーク8を構成するシート材料が3枚以上の構造において、複数の積層ロール5を互いに近接配置することが容易となる。
【0032】
第3に、本実施形態では、周長差吸収機構30が、積層ロール5の巻芯6の軸方向両端側に回転自在に軸支された一対の支持アーム31、31および33、33と、一対の支持アームの回転自由端同士の間に架設され且つ積層ロール5から引き出したシート材料4b、4cに内側から外側に向けて圧接して張力を与える張力付加ロール32、34と、を備えて構成されている。そのため、積層ロール5の巻芯6に装着される周長差吸収機構30が、簡素な構成となり、装置の原価低減に寄与する。
【0033】
また、従来のような一対の固定ロールと当該一対の固定ロールに対して移動可能なダンサーロールとを備えて構成されるダンサーロール機構に比べると、一対の固定ロールがないぶん、部品点数が低減する。
【0034】
また、一対の支持アームで張力付加ロール32、34の長手方向両端を支持するため、張力付加ロール32、34の安定性が高く、シート材料4a、4b、4cがより皺になりにくくなる。
【0035】
第4に、本実施形態では、張力付加ロール32、34は、積層ロール5から引き出した複数のシート材料4a、4b、4cのうち最内側のシート材料4aを除いた各シート材料4b、4cに対して内側から圧接して外側に向けて張力を与えるようになっている。つまり、張力付加ロール32、34の個数が、シート材料の枚数よりも1つ少ない個数になっている。そのため、張力付加ロール32、34およびこれを支持する支持アーム31、33が最小限で済むため、部品点数が低減され、原価低減に寄与する。
【0036】
次に、周長差吸収機構の変形例を説明する。
【0037】
「第1変形例」
上述の実施形態では、3枚のシート材料4a、4b、4cを積層した状態で巻き取った1つの積層ロール5に対して2つの張力付加ロール32、34を備えて構成されていたが、図8に示す第1変形例では、2枚のシート材料4a、4bを積層した状態で巻き取った1つの積層ロール5に対して1つの張力付加ロール32が設けられている点で上述の実施形態と異なっている。このような第1変形例においても上述の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【0038】
また、上述の実施形態では、周長差吸収機構30では、重力を利用して張力付加ロール32、34がシート材料4a、4bに圧接するようになっているが、例えば以下の図9〜図12の第2〜第5変形例のように、張力付加ロールをシート材料に圧接する方向に支持アームを回転させる付勢手段41、43、45、47をさらに備えていてもよい。
【0039】
「第2変形例」
図9に示す第2変形例では、付勢手段41はバネ部材41により構成されている。このバネ部材41は、定荷重バネ(例えばゼンマイ式バネ)で形成されている。
【0040】
「第3変形例」
また図10に示す第3変形例のように、付勢手段としてのバネ手段43は、引っ張りバネで構成しても良いし、圧縮反発バネで構成してもよい。
【0041】
このような第2、3変形例では、簡素な構造で付勢手段を構成でき、装置の原価を低減できる利点がある。なお、第2変形例のように定荷重バネを用いた場合には、ほぼ一定の付勢力をシート材料に常に与えることができるため、支持アームの回転量にかかわらず安定した動作が得られる利点がある。
【0042】
また以下の第4、5変形例のように、付勢手段は付勢力を変更可能とするアクチュエータ45、47で構成されていてもよい。
【0043】
「第4変形例」
図11に示す第4変形例では、付勢力を変更可能とするアクチュエータ45は、エアアクチュエータ45(エアシリンダ)で構成されている。エアシリンダ45の進退ロッドの先端には、ワイヤ46の一端が固定され、支持アーム31の回転自由端側にワイヤ46の他端が固定されている。
【0044】
「第5変形例」
また、図12に示す第5変形例のように、付勢力を変更可能とするアクチュエータ47は、電動アクチュエータであってもよい。電動アクチュエータとしては電動モータを駆動源として移動部分が進退式や回転式として構成できる。
【0045】
第4、第5変形例のように付勢手段をアクチュエータとした場合には、シート材料の材質や厚みなどを変更した際に付勢力を変更できる利点がある。
【0046】
以上、本発明を上述の実施形態を例にとって説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されることはない。
【0047】
例えば、上記銅箔はアルミニウム箔やステンレス箔等の銅箔以外の金属箔であってもよく、また、ポリイミドフィルムは液晶ポリマーやアラミドフィルム、ペットフィルム、極薄ガラスクロス基材のエポキシ樹脂シートなどポリイミドフィルム以外の種々のフィルム状基材であってもよい。
【0048】
また、上述の実施形態では、2枚または3枚のシート材料を積層した状態で巻芯に重ね巻した積層ロールの例を取って説明しているが、2枚以上のシート材料を積層した状態で重ね巻きした積層ロールであれば、枚数に関わらず本発明を適用可能である。
【0049】
また、上述の実施形態では、6枚の積層板を同時にラミネート成形するものであったが、本発明では、1枚の積層板をラミネート形成するものであってもよい。但し、同時に製造する積層板の枚数が多いほど、つまり、積層ロールの個数が多いほど、積層ロールの支持部の配置スペースが限られてくるため、本発明の効果がより功を奏する。
【0050】
なお、本発明では、巻芯は中空でも中実でもよい。例えば巻芯が中実の場合は、回転シャフトを介さずに巻芯を積層ロール支持部に直接装着すれば良い。
【0051】
また、上述の実施形態では、張力付加ロールおよび支持アームの点数を最小限にすべく、多層ワークを構成するシート枚数よりも1つ少ない数の張力付加ロールおよび支持アームを設けて構成してあるが、本発明ではシート枚数と、張力付加ロールおよび支持アームの個数と、が同一でもよいし、また多くてもよい。
【0052】
また、その他、上記実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】第1実施形態の積層板の製造装置に用いる積層ロール製造装置の模式図である。
【図2】第1実施形態の積層板の製造装置の模式図。
【図3】同積層板の製造装置により製造される積層板の製造原理を概略的に説明する模式図。
【図4】同積層板の製造装置の材料供給装置に用いられる周長差吸収機構の斜視図。
【図5】同周長差吸収機構の側面図。
【図6】同周長差吸収機構の断面図。
【図7】同周長差吸収機構の作動原理を示す概念図。
【図8】同周長差吸収機構の第1変形例の側面図。
【図9】同周長差吸収機構の第2変形例の側面図。
【図10】同周長差吸収機構の第3変形例の側面図。
【図11】同周長差吸収機構の第4変形例の側面図。
【図12】同周長差吸収機構の第5変形例の側面図。
【符号の説明】
【0054】
4a,4c:銅箔(シート材料)
4b:ポリイミドフィルム(シート材料)
5:積層ロール
6:巻芯
10:積層板の製造装置
12:材料供給装置
13:ダブルベルトプレス装置(熱プレス機)
14:製品巻取装置
20…取付壁
21、23…積層ロール支持部
30…周長差吸収機構
31、33…支持アーム
32、34…張力付加ロール
41、43、45、47…付勢手段
【技術分野】
【0001】
本発明は、材料供給装置およびこれを用いる積層板の製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、積層板の製造装置としては、複数のシート材料をそれぞれ巻き取った複数のロールと、複数のロールから巻き出した複数のシート材料を積層した状態で通過させつつ互いに熱溶着して積層板とする熱プレス機と、熱プレス機からの積層板を巻き取る製品巻取装置と、を備えて構成されている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
そのため、複数のシート材料を熱プレス機に供給するための材料供給装置では、各ロールを支持するロール支持部が少なくともシート材料の枚数以上必要になり、この複数のロール支持部を互いに干渉しないように設置するために、材料供給装置が大型化してしまう。
【0004】
なお、装置を大型化をせずに複数のロール支持部を配置すると、複数のロール支持部が互いに近接することになり、セット時にロール支持部にロールを装着する作業や、シート材料を熱プレス機に挿入する作業が困難になる。
【特許文献1】特開平5−42555号公報
【特許文献2】特開平9−1590号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本出願人は、複数のシート材料を積層した状態でロール状にして巻き取って積層ロールを作り、この積層ロールを積層ロール支持部に装着しておき、この積層ロールから複数のシート材料を引き出す方法に想い至った。
【0006】
この方法によれば、複数のロール支持部を、一つの積層ロール支持部としてまとめることができるため、装置を大幅に小型化できる。しかしながら、このような積層ロールからシート材料を巻き出すと、各シート材料の周長差により外側のシート材料ほど巻き出し量が長くなるため、この周長差を吸入できないと、複数のシート材料を重ね合わせて熱プレスする際に皺や折り目ができてしまう課題がある。
【0007】
そこで、周長差を吸収するためにダンサーロール機構などを設けることが考えられる。例えば特許文献2には走行距離補正手段としてダンサーロール機構の一例が開示されている。ダンサーロール機構は、回転軸が固定されている一対の固定ロールと、一対の固定ロールの間に設けられ且つその回転軸が固定ロールに対して移動可能なダンサーロールと、を備えて構成される。このようなダンサーロール機構を用いると、積層ロール支持部の以外に、複数のシートごとにそれぞれダンサーロール機構の支持部が必要となり、こらら積層ロール支持部とダンサーロール機構支持部とが互いに干渉しないようにすると、材料供給装置が大型化し、装置全体の大型化が避けられなくなってしまう。
【0008】
本発明は、装置の大型化を回避できる積層板の製造装置およびこれに用いる材料供給装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る積層板の製造装置および材料供給装置は、積層ロールの複数のシート材料の周長差を吸収する周長差吸収機構を備え、前記周長差吸収機構は、前記積層ロールから引き出したシート材料に対して内側から圧接して外側に向けて張力を与える張力付加ロールと、前記積層ロールの巻芯の軸方向両端側に回転自在に軸支され且つその回転自由側で張力付加ロールを支持する一対の支持アームと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、積層ロールから複数のシート材料を引き出した際にこれら複数のシート材料間に生じる周長差を、周長差吸収機構によって吸収できる。つまり、張力付加ロールがシート材料に内側から外側に向けて圧接されることで、複数のシート間に生じる周長差を吸収できる。
【0011】
また、張力付加ロールが支持アームによって積層ロールの巻芯に軸支されているため、周長差吸収機構が積層ロールの巻芯に装着されることとなる。そのため、積層ロールの巻芯を支持する積層ロール支持部に対して積層ロールの軸方向にずれた位置に配置でき、これにより、複数の積層ロール支持部を近接配置してもこれら積層ロール支持部に周長差吸収機構が干渉せずにすみ、材料供給装置の大型化を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【0013】
(第1実施形態)
第1実施形態の積層板の製造装置について図1〜7を参照しつつ説明する。
【0014】
「積層板の製造装置の概略」
まず、本実施形態の積層板の製造装置10の全体構造を概略的に説明する。本実施形態の積層板の製造装置10は、図2に示すように、材料供給装置12と、熱プレス機としてのダブルベルトプレス装置13と、製品巻取装置14と、を備えて構成されている。
【0015】
材料供給装置12は、各積層ロール5から多層ワーク8(複数のシート材料4a、4b、4cを積層したもの)を巻き出してダブルベルトプレス装置13のワーク供給口に供給するものであり、ダブルベルトプレス装置13は、公知のダブルベルトプレス装置により構成され、材料供給装置12からの多層ワーク8を通過させつつ加熱圧着することにより多層ワーク8を構成する複数のシート材料4a、4b、4c同士を熱溶着(ラミネート成形)して積層板とするものであり、このようにダブルベルトプレス装置13でラミネート成形された積層板を、製品巻取装置14で巻き取るようになっている。
【0016】
なお、使用する積層ロール5の製造方法は、図1に示すように長尺帯状の複数のシート材料4a、4b、4cを積層した状態で巻芯6にロール状に巻き取ることにより、行われる。この積層ロール5を製造するための積層ロール製造装置1は、図1に示すように各シート材料4a、4b、4cがそれぞれ別々にロール状に巻き取られた単層ロール3a、3b、3cを軸支する単層ロール支持部2a、2b、2cと、各単層ロールからのシート材料4a、4b、4cを積層した状態で巻き取るための巻芯6を支持する積層ロール支持部7と、を主な構成要素として備える。この例では、複数のシート材料4a、4b、4cは3枚で、銅箔4a,ポリイミドフィルム4b,及び銅箔4cからなる。そのため、図2に示す積層板の製造装置10で製造される積層板は、ポリイミドフィルム4bの両面が銅箔層4a、4cとなる両面銅箔積層板(ラミネートシート)となる。なお、シート材料4a、4b、4cが上述の材質の場合、ダブルベルトプレス装置13による加熱圧着処理は、圧力20〜80[bar]、温度180〜400[℃]、時間1〜10[分]の範囲内で行うことが望ましい。
【0017】
「材料供給装置」
次に、材料供給装置12についてより詳しく説明する。
【0018】
材料供給装置12は、図2、4に示すように、積層ロール5の巻芯6を回転自在に軸支する積層ロール支持部21、23を備えている。積層ロール支持部21、23は巻芯6の軸方向両端側に設けられており、軸方向一端側の積層ロール支持部21が、床面から垂直方向に立設された取付壁20に各積層ロール5毎に埋設されており、軸方向他端側の積層ロール支持部23が、各積層ロール5毎に床面または天井から垂直方向に立設された柱状に形成されている。
【0019】
この積層ロール支持部21、23は、回転シャフト25を介して積層ロール5の巻芯6を軸支している。つまり、積層ロール5の巻芯6は中空(この例では円筒状)に形成されており、この巻芯6内を貫通する回転シャフト25を積層ロール支持部21、23によって支持している。なお、回転シャフト25は、巻芯6の内周面に係合すべく径方向にむけて出没する図示せぬストッパを有しており、ストッパが径方向に突出すると、回転シャフト25と巻芯6とが一体化して回転シャフト25と巻芯6とが一体的に回転することとなる。
【0020】
積層ロール支持部21、23の少なくとも何れか一方には、製品巻取装置14による積層板9の巻き取りに対してブレーキをかけるブレーキ手段(図示せぬ)が内蔵されており、これにより多層ワーク8が張架した状態でダブルベットプレス機に投入されるようになっている。
【0021】
しかしながら、多層ワーク8は複数のシート材料4a、4b、4c(厚さt1,t2,t3)により形成されているため、積層ロール5から巻出した際に、外側のシート材料4cは中間のシート材料4bによりも1周あたり(t2)/2×2πだけ長く巻き出されるとともに内側のシート材料4aに対しては1周あたり(t2+t3)/2×2πだけ長く巻き出されることとなる。
【0022】
そのため、ダブルベルトプレス装置13に多層ワーク8が挿入される際、多層ワーク8のシート材料4a、4b、4c間で巻き出し長さに差が生じ、ダブルベルトプレス装置13のワーク挿入口においてシート材料4a、4b、4cの精度よく積層されずに皺などが発生して、積層板の成形不良を引き起こす可能性がある。そこで、このような不具合が発生することを防止するために、本実施形態では、材料供給装置12は周長差吸収機構30を備えて構成されている。
【0023】
「周長差吸収機構」
次に周長差吸収機構30について図4〜6を主に参照しつつより詳しく説明する。
【0024】
周長差吸収機構30は、積層ロール5の複数のシート材料4a、4b、4cの周長差を吸収するものである。本実施形態の周長差吸収機構30は、積層ロール5の巻芯6に装着されている。より具体的には、以下のような構成になっている。
【0025】
本実施形態の周長差吸収機構30は、積層ロール5の巻芯6の軸方向両端側に軸支された一対の支持アーム31、31および33、33と、この一対の支持アームの回転自由端同士の間に巻芯6と平行に延在した状態で架設され且つ一対の支持アームに回転自在に軸支された張力付加ロール32、34と、を備えて構成されている。
【0026】
張力付加ロール32、34は、積層ロール5から引き出したシート材料4b、4cに対して内側(=当該シート材料4b、4cより内側のシート材料4a側)から圧接して外側(=当該シート材料4b、4cよりも外側のシート材料側)に向けて張力を与えるようになっている。ここで、張力付加ロール32、34の個数は、シート材料4a、4b、4cの枚数と同一であってもよいが、この例では、張力付加ロール32、34が、複数のシート材料4a、4b、4cのうち最内側のシート材料4aを除いた各シート材料4b、4cに対して張力を付加し、最内側のシート材料4aは張力付加ロールを介さずにダブルベルトプレス装置13を通じて製品巻取装置14で巻き取るようになっているため、張力付加ロール32、34の個数は、シート材料4a、4b、4cの枚数よりも1つ少なくなっている。つまり、この例では、多層ワーク8のシート材料の枚数が3枚に対して、張力付加ロール32、34はより1つ少ない2つになっている。
【0027】
張力付加ロール32、34は、張力付加ロール32、34および支持アーム31、33の自重により、シート材料4b、4cに圧接している。このような周長差吸収機構により、ダブルベルトプレス装置13に投入される複数のシート材料4a、4b、4c間の巻出し長さが吸収され、製造される積層板9に皺が発生することが防止される。
【0028】
次に本実施形態の効果を列挙する。
【0029】
第1に、本実施形態の積層板の製造装置10およびこれに用いる材料供給装置12は、積層ロール5から引き出した複数のシート材料4a、4b、4cの周長差を吸収する周長差吸収機構30を備えている。そのため、積層ロール5から多層ワーク8を引き出した際に多層ワーク8を構成する複数のシート材料4a、4b、4c間に生じる周長差を、周長差吸収機構30によって吸収できる。結果、熱プレス機13のワーク挿入口において多層ワーク8の積層状態を安定させることができ、製造される積層板9に皺が入るなどの製造不良を防止できる。
【0030】
第2に、本実施形態では、当該周長差吸収機構30が積層ロール5の巻芯6に装着されている。そのため、周長差吸収機構30を、積層ロール支持部21、23に対して軸方向にずれた位置に配置できるため、複数の積層ロール支持部21、23を径方向に近接配置してもこれら積層ロール支持部21、23に周長差吸収機構30が干渉せずにすみ、材料供給装置12の大型化を避けることができる。
【0031】
特に、多層ワーク8を構成するシート材料が3枚以上の構造において、複数の積層ロール5を互いに近接配置することが容易となる。
【0032】
第3に、本実施形態では、周長差吸収機構30が、積層ロール5の巻芯6の軸方向両端側に回転自在に軸支された一対の支持アーム31、31および33、33と、一対の支持アームの回転自由端同士の間に架設され且つ積層ロール5から引き出したシート材料4b、4cに内側から外側に向けて圧接して張力を与える張力付加ロール32、34と、を備えて構成されている。そのため、積層ロール5の巻芯6に装着される周長差吸収機構30が、簡素な構成となり、装置の原価低減に寄与する。
【0033】
また、従来のような一対の固定ロールと当該一対の固定ロールに対して移動可能なダンサーロールとを備えて構成されるダンサーロール機構に比べると、一対の固定ロールがないぶん、部品点数が低減する。
【0034】
また、一対の支持アームで張力付加ロール32、34の長手方向両端を支持するため、張力付加ロール32、34の安定性が高く、シート材料4a、4b、4cがより皺になりにくくなる。
【0035】
第4に、本実施形態では、張力付加ロール32、34は、積層ロール5から引き出した複数のシート材料4a、4b、4cのうち最内側のシート材料4aを除いた各シート材料4b、4cに対して内側から圧接して外側に向けて張力を与えるようになっている。つまり、張力付加ロール32、34の個数が、シート材料の枚数よりも1つ少ない個数になっている。そのため、張力付加ロール32、34およびこれを支持する支持アーム31、33が最小限で済むため、部品点数が低減され、原価低減に寄与する。
【0036】
次に、周長差吸収機構の変形例を説明する。
【0037】
「第1変形例」
上述の実施形態では、3枚のシート材料4a、4b、4cを積層した状態で巻き取った1つの積層ロール5に対して2つの張力付加ロール32、34を備えて構成されていたが、図8に示す第1変形例では、2枚のシート材料4a、4bを積層した状態で巻き取った1つの積層ロール5に対して1つの張力付加ロール32が設けられている点で上述の実施形態と異なっている。このような第1変形例においても上述の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【0038】
また、上述の実施形態では、周長差吸収機構30では、重力を利用して張力付加ロール32、34がシート材料4a、4bに圧接するようになっているが、例えば以下の図9〜図12の第2〜第5変形例のように、張力付加ロールをシート材料に圧接する方向に支持アームを回転させる付勢手段41、43、45、47をさらに備えていてもよい。
【0039】
「第2変形例」
図9に示す第2変形例では、付勢手段41はバネ部材41により構成されている。このバネ部材41は、定荷重バネ(例えばゼンマイ式バネ)で形成されている。
【0040】
「第3変形例」
また図10に示す第3変形例のように、付勢手段としてのバネ手段43は、引っ張りバネで構成しても良いし、圧縮反発バネで構成してもよい。
【0041】
このような第2、3変形例では、簡素な構造で付勢手段を構成でき、装置の原価を低減できる利点がある。なお、第2変形例のように定荷重バネを用いた場合には、ほぼ一定の付勢力をシート材料に常に与えることができるため、支持アームの回転量にかかわらず安定した動作が得られる利点がある。
【0042】
また以下の第4、5変形例のように、付勢手段は付勢力を変更可能とするアクチュエータ45、47で構成されていてもよい。
【0043】
「第4変形例」
図11に示す第4変形例では、付勢力を変更可能とするアクチュエータ45は、エアアクチュエータ45(エアシリンダ)で構成されている。エアシリンダ45の進退ロッドの先端には、ワイヤ46の一端が固定され、支持アーム31の回転自由端側にワイヤ46の他端が固定されている。
【0044】
「第5変形例」
また、図12に示す第5変形例のように、付勢力を変更可能とするアクチュエータ47は、電動アクチュエータであってもよい。電動アクチュエータとしては電動モータを駆動源として移動部分が進退式や回転式として構成できる。
【0045】
第4、第5変形例のように付勢手段をアクチュエータとした場合には、シート材料の材質や厚みなどを変更した際に付勢力を変更できる利点がある。
【0046】
以上、本発明を上述の実施形態を例にとって説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されることはない。
【0047】
例えば、上記銅箔はアルミニウム箔やステンレス箔等の銅箔以外の金属箔であってもよく、また、ポリイミドフィルムは液晶ポリマーやアラミドフィルム、ペットフィルム、極薄ガラスクロス基材のエポキシ樹脂シートなどポリイミドフィルム以外の種々のフィルム状基材であってもよい。
【0048】
また、上述の実施形態では、2枚または3枚のシート材料を積層した状態で巻芯に重ね巻した積層ロールの例を取って説明しているが、2枚以上のシート材料を積層した状態で重ね巻きした積層ロールであれば、枚数に関わらず本発明を適用可能である。
【0049】
また、上述の実施形態では、6枚の積層板を同時にラミネート成形するものであったが、本発明では、1枚の積層板をラミネート形成するものであってもよい。但し、同時に製造する積層板の枚数が多いほど、つまり、積層ロールの個数が多いほど、積層ロールの支持部の配置スペースが限られてくるため、本発明の効果がより功を奏する。
【0050】
なお、本発明では、巻芯は中空でも中実でもよい。例えば巻芯が中実の場合は、回転シャフトを介さずに巻芯を積層ロール支持部に直接装着すれば良い。
【0051】
また、上述の実施形態では、張力付加ロールおよび支持アームの点数を最小限にすべく、多層ワークを構成するシート枚数よりも1つ少ない数の張力付加ロールおよび支持アームを設けて構成してあるが、本発明ではシート枚数と、張力付加ロールおよび支持アームの個数と、が同一でもよいし、また多くてもよい。
【0052】
また、その他、上記実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】第1実施形態の積層板の製造装置に用いる積層ロール製造装置の模式図である。
【図2】第1実施形態の積層板の製造装置の模式図。
【図3】同積層板の製造装置により製造される積層板の製造原理を概略的に説明する模式図。
【図4】同積層板の製造装置の材料供給装置に用いられる周長差吸収機構の斜視図。
【図5】同周長差吸収機構の側面図。
【図6】同周長差吸収機構の断面図。
【図7】同周長差吸収機構の作動原理を示す概念図。
【図8】同周長差吸収機構の第1変形例の側面図。
【図9】同周長差吸収機構の第2変形例の側面図。
【図10】同周長差吸収機構の第3変形例の側面図。
【図11】同周長差吸収機構の第4変形例の側面図。
【図12】同周長差吸収機構の第5変形例の側面図。
【符号の説明】
【0054】
4a,4c:銅箔(シート材料)
4b:ポリイミドフィルム(シート材料)
5:積層ロール
6:巻芯
10:積層板の製造装置
12:材料供給装置
13:ダブルベルトプレス装置(熱プレス機)
14:製品巻取装置
20…取付壁
21、23…積層ロール支持部
30…周長差吸収機構
31、33…支持アーム
32、34…張力付加ロール
41、43、45、47…付勢手段
【特許請求の範囲】
【請求項1】
巻芯に複数のシート材料をロール状に重ね巻きした積層ロールから、各シート材料を巻出して供給する、材料供給装置であって、
前記積層ロールの複数のシート材料の周長差を吸収する周長差吸収機構を備え、
前記周長差吸収機構は、前記積層ロールから引き出したシート材料に対して内側から圧接して外側に向けて張力を与える1以上の張力付加ロールと、前記積層ロールの巻芯の軸方向両端側に回転自在に軸支され且つその回転自由側で各張力付加ロールを支持する1以上の一対の支持アームと、を備えることを特徴とする材料供給装置。
【請求項2】
請求項1に記載の材料供給装置であって、
前記張力付加ロールおよびまたは前記支持アームの自重を利用して、前記張力付加ロールを前記シート材料に圧接する方向に付勢することを特徴とする材料供給装置。
【請求項3】
請求項1に記載の材料供給装置であって、
前記張力付加ロールを前記シート材料に圧接する方向に前記支持アームを回転させる付勢手段を、さらに備えることを特徴とする材料供給装置。
【請求項4】
請求項3に記載の材料供給装置であって、
前記付勢手段は、バネ部材により構成されていることを特徴とする材料供給装置。
【請求項5】
請求項3に記載の材料供給装置であって、
前記付勢手段は、付勢力を変更可能とするアクチュエータであることを特徴とする材料供給装置。
【請求項6】
複数のシート材料を積層した状態で巻芯にロール状に巻き取った積層ロールから、前記複数のシート材料を巻き出して供給する材料供給装置と、
前記材料供給装置からの複数のシート材料を積層した状態で通過させつつ熱プレスすることにより複数のシート材料同士を熱溶着して積層板とする熱プレス機と、
を備える積層板の製造装置であって、
前記材料供給装置は、前記積層ロールの巻芯を回転自在に軸支する積層ロール支持部と、前記積層ロールの複数のシート材料の周長差を吸収する周長差吸収機構と、を備え、
前記周長差吸収機構は、前記積層ロールから引き出したシート材料に対して内側から圧接して外側に向けて張力を与える1以上の張力付加ロールと、前記積層ロールの巻芯の軸方向両端側に回転自在に軸支され且つその回転自由側で各張力付加ロールを支持する1以上の一対の支持アームと、を備えることを特徴とする積層板の製造装置。
【請求項1】
巻芯に複数のシート材料をロール状に重ね巻きした積層ロールから、各シート材料を巻出して供給する、材料供給装置であって、
前記積層ロールの複数のシート材料の周長差を吸収する周長差吸収機構を備え、
前記周長差吸収機構は、前記積層ロールから引き出したシート材料に対して内側から圧接して外側に向けて張力を与える1以上の張力付加ロールと、前記積層ロールの巻芯の軸方向両端側に回転自在に軸支され且つその回転自由側で各張力付加ロールを支持する1以上の一対の支持アームと、を備えることを特徴とする材料供給装置。
【請求項2】
請求項1に記載の材料供給装置であって、
前記張力付加ロールおよびまたは前記支持アームの自重を利用して、前記張力付加ロールを前記シート材料に圧接する方向に付勢することを特徴とする材料供給装置。
【請求項3】
請求項1に記載の材料供給装置であって、
前記張力付加ロールを前記シート材料に圧接する方向に前記支持アームを回転させる付勢手段を、さらに備えることを特徴とする材料供給装置。
【請求項4】
請求項3に記載の材料供給装置であって、
前記付勢手段は、バネ部材により構成されていることを特徴とする材料供給装置。
【請求項5】
請求項3に記載の材料供給装置であって、
前記付勢手段は、付勢力を変更可能とするアクチュエータであることを特徴とする材料供給装置。
【請求項6】
複数のシート材料を積層した状態で巻芯にロール状に巻き取った積層ロールから、前記複数のシート材料を巻き出して供給する材料供給装置と、
前記材料供給装置からの複数のシート材料を積層した状態で通過させつつ熱プレスすることにより複数のシート材料同士を熱溶着して積層板とする熱プレス機と、
を備える積層板の製造装置であって、
前記材料供給装置は、前記積層ロールの巻芯を回転自在に軸支する積層ロール支持部と、前記積層ロールの複数のシート材料の周長差を吸収する周長差吸収機構と、を備え、
前記周長差吸収機構は、前記積層ロールから引き出したシート材料に対して内側から圧接して外側に向けて張力を与える1以上の張力付加ロールと、前記積層ロールの巻芯の軸方向両端側に回転自在に軸支され且つその回転自由側で各張力付加ロールを支持する1以上の一対の支持アームと、を備えることを特徴とする積層板の製造装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2009−29005(P2009−29005A)
【公開日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−195070(P2007−195070)
【出願日】平成19年7月26日(2007.7.26)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年7月26日(2007.7.26)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】
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