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JP7547742B2 - Manufacturing method of fiber-reinforced substrate, manufacturing method of fiber-reinforced substrate and shutter blade - Google Patents

Manufacturing method of fiber-reinforced substrate, manufacturing method of fiber-reinforced substrate and shutter blade Download PDF

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JP7547742B2 JP2020032834A JP2020032834A JP7547742B2 JP 7547742 B2 JP7547742 B2 JP 7547742B2 JP 2020032834 A JP2020032834 A JP 2020032834A JP 2020032834 A JP2020032834 A JP 2020032834A JP 7547742 B2 JP7547742 B2 JP 7547742B2
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Description

本発明は、繊維強化基材の製造方法、繊維強化基材およびシャッター羽根の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a fiber-reinforced substrate, and a method for manufacturing a fiber-reinforced substrate and a shutter blade.

従来の繊維強化基材は、一方向に配向した炭素繊維が、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂に埋め込まれたプリプレグを使用して製造されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventional fiber-reinforced substrates are manufactured using prepregs in which unidirectionally oriented carbon fibers are embedded in a thermosetting resin such as epoxy resin (see, for example, Patent Document 1).

特開平6-95202号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-95202

熱硬化性樹脂を使用する繊維強化基材の製造方法を図9に示す。繊維強化基材90は、プリプレグ91を複数積層し、熱プレスにより、熱硬化性樹脂を硬化させることにより製造される。
エポキシ樹脂を含むプリプレグ91は、タック性を有するため、台紙92に貼着され、さらに保護フィルム93で保護された状態の帯状の積層物99として流通している(図9(a)参照)。
まず、帯状の積層物99から3つの矩形状の積層物99を切り出す(図9(b)参照)。
A method for producing a fiber-reinforced substrate using a thermosetting resin is shown in Fig. 9. A fiber-reinforced substrate 90 is produced by laminating a plurality of prepregs 91 and curing the thermosetting resin by hot pressing.
Since the prepreg 91 containing epoxy resin has tackiness, it is attached to a backing paper 92 and distributed as a strip-shaped laminate 99 protected by a protective film 93 (see FIG. 9( a )).
First, three rectangular laminates 99 are cut out from a strip-shaped laminate 99 (see FIG. 9B).

次に、2つの積層物99からそれぞれ保護フィルム93を剥離し、プリプレグ91同士を貼り合わせる(図9(c)参照)。その後、一方の台紙92を剥離してプリプレグ91を露出させ、残りの積層物99から保護フィルム93が剥離されたプリプレグ91に貼り合わせる(図9(d)参照)。
次に、台紙92を除去して、3つのプリプレグ91が積層された積層体910を得、その両面側に、それぞれ離型フィルム94およびプレス板95をこの順に配置して、被プレス物96を得る(図9(e)参照)。
Next, the protective films 93 are peeled off from the two laminates 99, and the prepregs 91 are bonded together (see FIG. 9(c)). After that, one of the mounts 92 is peeled off to expose the prepreg 91, and the protective film 93 is bonded to the prepreg 91 from the remaining laminate 99 (see FIG. 9(d)).
Next, the backing paper 92 is removed to obtain a laminate 910 in which three prepregs 91 are laminated, and a release film 94 and a press plate 95 are placed on both sides of the laminate in this order to obtain a pressed object 96 (see Figure 9 (e)).

この被プレス物96を複数(例えば、20個)重ね合わせ、一括して、熱プレス機97で加熱および加圧する(図9(f)参照)。これにより、熱硬化性樹脂を硬化させる。
その後、離型フィルム94およびプレス板95を除去する(図9(g)参照)。これにより、繊維強化基材90を得る(図9(h)参照)。
かかる方法では、図9(b)~(e)に示す工程を人手で行っており、生産性を高めるのに限界がある。また、3つのプリプレグ91を積層する際の位置精度が低い。
図9(f)に示す工程において、積層方向における位置の違いによって、プリプレグ91同士の間での熱履歴が大きく異なり、得られる繊維強化基材90に反りが発生し易い。
A plurality of such pressed objects 96 (for example, 20 pieces) are stacked together and are collectively heated and pressed by a heat press 97 (see FIG. 9(f)), thereby hardening the thermosetting resin.
Thereafter, the release film 94 and the press plate 95 are removed (see FIG. 9(g)), thereby obtaining a fiber-reinforced substrate 90 (see FIG. 9(h)).
9(b) to (e) are performed manually, which limits the productivity and reduces the positional accuracy when laminating the three prepregs 91.
In the step shown in FIG. 9( f ), the thermal history between the prepregs 91 varies greatly depending on the position in the stacking direction, and warping is likely to occur in the obtained fiber-reinforced substrate 90 .

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、反りが発生し難い繊維強化基材を効率よく製造可能な繊維強化基材およびその製造方法、並びに、特性に優れるシャッター羽根を製造可能なシャッター羽根の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and its purpose is to provide a fiber-reinforced substrate that can efficiently produce fiber-reinforced substrates that are less likely to warp, a method for producing the same, and a method for producing shutter blades that can produce shutter blades with excellent properties.

本願の例示的な発明は、一方向に配向した強化繊維が熱可塑性樹脂に埋め込まれた第1のシート材と、熱可塑性樹脂を含有する帯状の第2のシート材とを準備する第1の工程と、前記第2のシート材の両面側に、前記強化繊維の配向方向を揃えて2つの前記第1のシート材を配置する第2の工程と、両面側に前記第1のシート材が配置された状態の前記第2のシート材を、少なくとも一対の加熱ローラ同士の間を通過させることにより、前記第1のシート材の前記熱可塑性樹脂および前記第2のシート材の前記熱可塑性樹脂を溶融させて、2つの前記第1のシート材および前記第2のシート材を一体化して帯状の繊維強化基材を得る第3の工程とを有することを特徴とする繊維強化基材の製造方法である。 The exemplary invention of the present application is a method for producing a fiber-reinforced substrate, characterized by having a first step of preparing a first sheet material in which reinforcing fibers oriented in one direction are embedded in a thermoplastic resin and a band-shaped second sheet material containing a thermoplastic resin, a second step of arranging two first sheet materials on both sides of the second sheet material with the orientation direction of the reinforcing fibers aligned, and a third step of passing the second sheet material with the first sheet material arranged on both sides between at least a pair of heating rollers to melt the thermoplastic resin of the first sheet material and the thermoplastic resin of the second sheet material, thereby integrating the two first sheet materials and the second sheet material to obtain a band-shaped fiber-reinforced substrate.

本願の他の例示的な発明は、配向した強化繊維が熱可塑性樹脂に埋め込まれた帯状の繊維強化基材であって、その長手方向に沿って、複数の厚肉部と、前記厚肉部同士の間に位置し、前記厚肉部の厚さより厚さが小さい薄肉部とを有することを特徴とする繊維強化基材である。
また、本願の他の例示的な発明は、シャッター羽根を製造する方法であって、本発明の繊維強化基材の製造方法により得られた繊維強化基材または本発明の繊維強化基材の表面に、遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜が形成された前記繊維強化基材を、前記シャッター羽根の形状に加工して、前記シャッター羽根を得る工程とを有することを特徴とするシャッター羽根の製造方法である。
Another exemplary invention of the present application is a band-shaped fiber-reinforced substrate in which oriented reinforcing fibers are embedded in a thermoplastic resin, characterized in that the fiber-reinforced substrate has, along its longitudinal direction, a plurality of thick-walled portions and thin-walled portions located between the thick-walled portions and having a thickness smaller than that of the thick-walled portions.
Another exemplary invention of the present application is a method for producing a shutter blade, comprising the steps of: forming a light-shielding film on a surface of a fiber-reinforced substrate obtained by the fiber-reinforced substrate manufacturing method of the present invention or the fiber-reinforced substrate of the present invention; and processing the fiber-reinforced substrate with the light-shielding film formed thereon into the shape of the shutter blade to obtain the shutter blade.

本願の例示的な発明によれば、反りが発生し難い繊維強化基材を提供することができる。また、本願の他の例示的な発明によれば、精度の高いシャッター羽根を提供することができる。 According to the exemplary invention of this application, it is possible to provide a fiber-reinforced substrate that is less prone to warping. In addition, according to another exemplary invention of this application, it is possible to provide a highly accurate shutter blade.

図1は、本発明の繊維強化基材の製造方法の第1実施形態で使用される製造装置を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a manufacturing apparatus used in a first embodiment of the method for manufacturing a fiber-reinforced substrate of the present invention. 図2は、本発明の繊維強化基材の製造方法の第2実施形態で使用される製造装置を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a manufacturing apparatus used in a second embodiment of the method for manufacturing a fiber-reinforced substrate of the present invention. 図3は、本発明の繊維強化基材を長手方向に沿って切断した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the fiber-reinforced substrate of the present invention cut along the longitudinal direction. 図4は、本発明の繊維強化基材の他の構成例を長手方向に沿って切断した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the longitudinal direction of another example of the configuration of the fiber-reinforced substrate of the present invention. 図5は、薄肉部の存在割合が異なる2つの繊維強化基材を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing two fiber-reinforced substrates having different proportions of thin-walled portions. 図6は、シャッター羽根の一例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an example of a shutter blade. 図7は、図6に示すシャッター羽根を用いて組み立てられたシャッターを示す模式的な平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view showing a shutter assembled using the shutter blades shown in FIG. 図8は、図6に示すシャッター羽根の取付構造を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing the mounting structure of the shutter blades shown in FIG. 図9は、従来の繊維強化基材の製造方法を示す工程図である。FIG. 9 is a process diagram showing a conventional method for producing a fiber-reinforced substrate.

以下、本発明に係る実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明の繊維強化基材の製造方法の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の繊維強化基材の製造方法の第1実施形態で使用される製造装置を示す模式図である。以下、図1中の上側を「上」または「上方」と言い、下側を「下」または「下方」と言う。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
First Embodiment
First, a first embodiment of the method for producing a fiber-reinforced substrate of the present invention will be described.
Fig. 1 is a schematic diagram showing a manufacturing apparatus used in a first embodiment of the method for manufacturing a fiber-reinforced substrate of the present invention. Hereinafter, the upper side in Fig. 1 will be referred to as "upper" or "upper side", and the lower side will be referred to as "lower" or "lower side".

第1実施形態の繊維強化基材の製造方法は、図1に示すような製造装置100を用いて実施される。
製造装置100は、帯状の第2のシート材2が巻き付けられ、これを送り出す送出ロール201と、得られた帯状の繊維強化基材3を巻き取る巻取ロール202とを備えている。また、製造装置100は、帯状の第1のシート材1がそれぞれ巻き付けられ、これを送り出す上側送出ロール301および下側送出ロール302を備えている。
さらに、製造装置100は、第2のシート材2の搬送方向の途中に、第2のシート材2を介して配置された一対の加熱ローラ400および一対の冷却ローラ500を備えている。なお、冷却ローラ500は、第2のシート材2の搬送方向において、加熱ローラ400より下流側に配置されている。
The method for producing a fiber-reinforced substrate according to the first embodiment is carried out using a production apparatus 100 as shown in FIG.
The manufacturing apparatus 100 includes a feed roll 201 around which the belt-shaped second sheet material 2 is wound and which feeds it out, and a take-up roll 202 that winds up the resulting belt-shaped fiber reinforced substrate 3. The manufacturing apparatus 100 also includes an upper feed roll 301 and a lower feed roll 302 around which the belt-shaped first sheet material 1 is wound and which feed it out.
Furthermore, the manufacturing apparatus 100 includes a pair of heating rollers 400 and a pair of cooling rollers 500 disposed in between the second sheet material 2 in the conveying direction of the second sheet material 2. The cooling rollers 500 are disposed downstream of the heating rollers 400 in the conveying direction of the second sheet material 2.

第1実施形態(後述する第2実施形態でも同様)において、第1のシート材1および第2のシート材2は、同様の構成を有している。したがって、第1のシート材1と第2のシート材2とを特に区別しない場合、本明細書中では、これらを総称して「シート材」と記載する。
シート材は、一方向に配向した強化繊維が、熱可塑性樹脂に埋め込まれて構成されている。
In the first embodiment (as well as in the second embodiment described later), the first sheet material 1 and the second sheet material 2 have the same configuration. Therefore, unless there is any particular distinction between the first sheet material 1 and the second sheet material 2, in this specification, they will be collectively referred to as "sheet material".
The sheet material is constructed by embedding reinforcing fibers oriented in one direction into a thermoplastic resin.

強化繊維としては、例えば、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミックス繊維、金属繊維、セルロース繊維等が挙げられる。中でも、軽量で強度が高いことから、PAN系炭素繊維またはピッチ系炭素繊維が好ましい。
強化繊維の平均繊維径は、1~20μm程度であることが好ましく、5~10μm程度であることがより好ましい。
Examples of reinforcing fibers include PAN-based carbon fibers, pitch-based carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, ceramic fibers, metal fibers, cellulose fibers, etc. Among these, PAN-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers are preferred because of their light weight and high strength.
The average fiber diameter of the reinforcing fibers is preferably about 1 to 20 μm, and more preferably about 5 to 10 μm.

熱可塑性樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、アイオノマー、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。中でも、強化繊維に十分に浸透させ得るとともに、耐衝撃性に優れた薄いシート材が得られることから、ポリカーボネートが好ましい。
強化繊維にポリカーボネートを浸透させる際の溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール等が挙げられる。
Examples of thermoplastic resins include high-density polyethylene, polypropylene, polyacetal, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether ketone, polyether ether ketone, polysulfone, polyether sulfone, polyether imide, polyarylate, ionomer, liquid crystal polymer, polyimide, polyamide imide, polyamide, polymethyl methacrylate, etc. Among them, polycarbonate is preferable because it can be sufficiently impregnated into reinforcing fibers and a thin sheet material having excellent impact resistance can be obtained.
Examples of the solvent used when the polycarbonate is impregnated into the reinforcing fibers include ethylene glycol and diethylene glycol.

強化繊維に熱可塑性樹脂を浸透させる方法は、これに限られず、例えば、熱可塑性樹脂を溶融させ、溶融状態の熱可塑性樹脂を強化繊維に浸透させてもよい。具体的には、熱可塑性樹脂のフィルムと強化繊維とを積層して、加熱加圧することにより熱可塑性樹脂を強化繊維に含侵させる方法(film stacking法)、熱可塑性樹脂の粉末を強化繊維に付着させた後、熱可塑性樹脂を溶融させて強化繊維に含侵する方法(powder法)、熱可塑性樹脂の繊維と強化繊維とを混合した後、熱可塑性樹脂を溶融させて強化繊維に含侵させる方法(commingled yarn法)、組紐技術により強化繊維を熱可塑性樹脂の繊維で覆った後、熱可塑性樹脂を溶融させて強化繊維に含侵させる方法(micro-braiding法)等が挙げられる。
また、熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、8000~26000程度であることが好ましく、10000~20000程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量の熱可塑性樹脂は、強化繊維により確実に浸透させることができる。
The method of permeating the thermoplastic resin into the reinforcing fibers is not limited to this, and for example, the thermoplastic resin may be melted and the molten thermoplastic resin may be permeated into the reinforcing fibers. Specifically, a method of impregnating the reinforcing fibers with the thermoplastic resin by laminating a thermoplastic resin film and reinforcing fibers and heating and pressurizing them (film stacking method), a method of attaching a thermoplastic resin powder to the reinforcing fibers and then melting the thermoplastic resin to impregnate the reinforcing fibers (powder method), a method of mixing the thermoplastic resin fibers and the reinforcing fibers and then melting the thermoplastic resin to impregnate the reinforcing fibers (commingled yarn method), a method of covering the reinforcing fibers with thermoplastic resin fibers by braiding technology and then melting the thermoplastic resin to impregnate the reinforcing fibers (micro-braiding method), etc. can be mentioned.
In addition, the weight average molecular weight of the thermoplastic resin is not particularly limited, but is preferably about 8000 to 26000, and more preferably about 10000 to 20000. A thermoplastic resin having such a weight average molecular weight can be more reliably permeated into the reinforcing fibers.

シート材の平均厚さは、50μm以下であるのが好ましく、20~40μm程度であることがより好ましい。かかる厚さのシート材を用いることにより、十分に薄い繊維強化基材3を得ることができる。
かかるシート材は、熱硬化性樹脂ではなく、熱可塑性樹脂を含むため、タック性を有しない。したがって、シート材に対して、台紙、保護フィルム等を貼着する必要がない。
The average thickness of the sheet material is preferably 50 μm or less, and more preferably about 20 to 40 μm. By using a sheet material of such a thickness, a sufficiently thin fiber-reinforced substrate 3 can be obtained.
Such a sheet material does not have tackiness because it contains a thermoplastic resin, not a thermosetting resin, and therefore does not require the attachment of a mount, a protective film, or the like to the sheet material.

本実施形態では、上側送出ロール301と下側送出ロール302とは、それぞれ第1のシート材1を、第2のシート材2の搬送方向に対して直交する方向に搬送するように構成されている。このように、第1のシート材1および第2のシート材2のいずれをも送出ロールを用いて搬送するようにすることで、繊維強化基材3の製造工程の自動化に寄与する。なお、かかる操作は、本発明で使用するシート材がタック性を有しないため実施できる操作である。
また、本実施形態では、上側送出ロール301と下側送出ロール302とは、第2のシート材2の搬送方向を中心として、互いに反対側に配置されている。すなわち、第2のシート材2の上側に搬送される第1のシート材1の搬送方向と、第2のシート材2の下側に搬送される第1のシート材1の搬送方向とが互いに異なっている。かかる構成によれば、2つの第1のシート材2が互いに干渉するのを防止することができる。また、上側送出ロール301と下側送出ロール302との配置の自由度が高まる。
In this embodiment, the upper feed roll 301 and the lower feed roll 302 are each configured to convey the first sheet material 1 in a direction perpendicular to the conveying direction of the second sheet material 2. In this way, conveying both the first sheet material 1 and the second sheet material 2 using the feed rolls contributes to automating the manufacturing process of the fiber reinforced substrate 3. Note that this operation can be carried out because the sheet material used in the present invention does not have tackiness.
In this embodiment, the upper delivery roll 301 and the lower delivery roll 302 are disposed on opposite sides of each other with respect to the conveying direction of the second sheet material 2. That is, the conveying direction of the first sheet material 1 conveyed to the upper side of the second sheet material 2 is different from the conveying direction of the first sheet material 1 conveyed to the lower side of the second sheet material 2. This configuration makes it possible to prevent the two first sheet materials 2 from interfering with each other. Also, the degree of freedom in the arrangement of the upper delivery roll 301 and the lower delivery roll 302 is increased.

まず、上側送出ロール301および下側送出ロール302にそれぞれ巻き付けられた第1のシート材1と、送出ロール201に巻き付けられた第2のシート材2とを準備する(第1の工程)。
次に、送出ロール201から第2のシート材2を送り出して搬送するとともに、上側送出ロール301および下側送出ロール302からそれぞれ第1のシート材1を送り出して搬送する。このとき、2つの第1のシート材1は、第2のシート材2の搬送方向を中心として、互いに反対側から第2のシート材2に接近し、第2のシート材2と重なって重なり部11が生じる。そして、第1のシート材1を、重なり部11のロール側の端部で切断することにより、重なり部11を分断する。これにより、第2のシート材2の両面側に、矩形状の第1のシート材1が配置される(第2の工程)。
First, a first sheet material 1 wound around an upper delivery roll 301 and a lower delivery roll 302, respectively, and a second sheet material 2 wound around a delivery roll 201 are prepared (first step).
Next, the second sheet material 2 is fed from the feed roll 201 and conveyed, and the first sheet material 1 is fed from the upper feed roll 301 and the lower feed roll 302. At this time, the two first sheet materials 1 approach the second sheet material 2 from opposite sides centered on the conveying direction of the second sheet material 2, and overlap with the second sheet material 2 to generate an overlapping portion 11. Then, the first sheet material 1 is cut at the end of the overlapping portion 11 on the roll side to separate the overlapping portion 11. As a result, the rectangular first sheet material 1 is arranged on both sides of the second sheet material 2 (second process).

なお、重なり部11の長さ(搬送方向の長さ)は、第2のシート材2の幅(搬送方向と直交する方向の長さ)とほぼ等しく設定してもよく、長くなるように設定してもよいが、後者の方が好ましい。その効果については、後に説明する。 The length of the overlapping portion 11 (length in the conveying direction) may be set to be approximately equal to the width of the second sheet material 2 (length in the direction perpendicular to the conveying direction), or may be set to be longer, but the latter is preferable. The effect of this will be explained later.

ここで、本実施形態では、第1のシート材1および第2のシート材2において、強化繊維の配向方向は、各シート材の長手方向(搬送方向)とほぼ一致している。したがって、第2のシート材2の両面側に矩形状の第1のシート材1が配置された状態で、2つの第1のシート材1の強化繊維は、その配向方向を、得られる繊維強化基材3の短手方向として揃っている。換言すれば、強化繊維の配向方向を0°方向に揃えた2つの矩形状の第1のシート材1同士の間に、強化繊維の配向方向を90°方向とした第2のシート材2が介在した状態となっている。
第2のシート材2の強化繊維の配向方向を第1のシート材1の強化繊維の配向方向と直交(交差)させることにより、得られる繊維強化基材3の機械的強度をより向上させることができる。また、第1のシート材1の強化繊維の配向方向を、得られる繊維強化基材3の短手方向とすることにより、繊維強化基材3の長手方向の曲げ剛性が高くなり過ぎることが防止されるため、繊維強化基材3を巻取ロール202により確実に巻き取ることができる。
なお、「0°方向」とは、得られる繊維強化基材3から作製されたシャッター羽根10の長手方向に対応する。
In this embodiment, the orientation direction of the reinforcing fibers in the first sheet material 1 and the second sheet material 2 is approximately the same as the longitudinal direction (conveyance direction) of each sheet material. Therefore, in a state where the rectangular first sheet material 1 is arranged on both sides of the second sheet material 2, the orientation direction of the reinforcing fibers of the two first sheet materials 1 is aligned as the short side direction of the obtained fiber-reinforced substrate 3. In other words, the second sheet material 2, in which the orientation direction of the reinforcing fibers is 90°, is interposed between two rectangular first sheet materials 1, in which the orientation direction of the reinforcing fibers is aligned in the 0° direction.
By orthogonally (intersecting) the orientation direction of the reinforcing fibers of the second sheet material 2 with the orientation direction of the reinforcing fibers of the first sheet material 1, it is possible to further improve the mechanical strength of the obtained fiber-reinforced substrate 3. In addition, by making the orientation direction of the reinforcing fibers of the first sheet material 1 the short-side direction of the obtained fiber-reinforced substrate 3, it is possible to prevent the bending rigidity of the fiber-reinforced substrate 3 in the longitudinal direction from becoming too high, and therefore the fiber-reinforced substrate 3 can be reliably wound by the winding roll 202.
The "0° direction" corresponds to the longitudinal direction of the shutter blade 10 produced from the obtained fiber-reinforced substrate 3.

次に、両面側に2つの矩形状の第1のシート材1が配置された状態の第2のシート材2を、一対の加熱ローラ400同士の間を通過させた後、一対の冷却ローラ500同士の間を通過させる。
このとき、一対の加熱ローラ400により、第1のシート材1および第2のシート材2が加熱されるとともに加圧される。そして、第1のシート材1の熱可塑性樹脂および第2のシート材2の熱可塑性樹脂を溶融させた後、一対の冷却ローラ500により冷却して、2つの第1のシート材1および第2のシート材2を一体化させる。これにより、帯状の繊維強化基材3が得られる。なお、熱可塑性樹脂の溶融(加熱)には、複数対の加熱ローラ400を用いてもよく、冷却には、複数対の冷却ローラ500を用いてもよい。
Next, the second sheet material 2 having two rectangular first sheet materials 1 arranged on both sides thereof is passed between a pair of heating rollers 400, and then passed between a pair of cooling rollers 500.
At this time, the first sheet material 1 and the second sheet material 2 are heated and pressed by the pair of heating rollers 400. Then, the thermoplastic resin of the first sheet material 1 and the thermoplastic resin of the second sheet material 2 are melted, and then cooled by the pair of cooling rollers 500 to integrate the two first sheet materials 1 and the second sheet materials 2. In this way, a belt-shaped fiber reinforced substrate 3 is obtained. Note that multiple pairs of heating rollers 400 may be used for melting (heating) the thermoplastic resin, and multiple pairs of cooling rollers 500 may be used for cooling.

熱可塑性樹脂の融点をX[℃]としたとき、加熱の温度(加熱ローラ400の表面温度)は、特に限定されないが、X+5~X+20℃程度であることが好ましく、X+10~X+15℃程度であることがより好ましい。かかる温度で加熱を行えば、第1のシート材1および第2のシート材2の劣化を防止しつつ、これらの一体化を促進することができる。
また、本実施形態では、一対の加熱ローラ400同士の間の距離を調整することにより、得られる繊維強化基材3の厚さを制御するように構成されている。これにより、簡単な構成で、繊維強化基材3の厚さの正確な制御が可能となる。
When the melting point of the thermoplastic resin is X [° C.], the heating temperature (surface temperature of the heating roller 400) is not particularly limited, but is preferably about X+5 to X+20° C., and more preferably about X+10 to X+15° C. If heating is performed at such a temperature, it is possible to prevent deterioration of the first sheet material 1 and the second sheet material 2 while promoting integration of these.
In addition, in this embodiment, the thickness of the obtained fiber-reinforced substrate 3 is controlled by adjusting the distance between the pair of heating rollers 400. This allows accurate control of the thickness of the fiber-reinforced substrate 3 with a simple configuration.

一方、熱可塑性樹脂のガラス転移温度をTg[℃]としたとき、冷却温度(冷却ローラ500の表面温度)は、Tg-5~Tg-20℃程度であることが好ましく、Tg-10~Tg-15℃程度であることがより好ましい。かかる温度で冷却を行えば、熱可塑性樹脂の結晶化を促進して、繊維強化基材3の機械的強度をより向上させることができる。
また、一対の冷却ローラ500同士の間の距離は、好ましくは一対の加熱ローラ400同士の間の距離とほぼ等しく設定される。
なお、一対の冷却ローラ500を省略して、溶融した熱可塑性樹脂の冷却は、自然冷却によって行ってもよい。
On the other hand, when the glass transition temperature of the thermoplastic resin is Tg [° C.], the cooling temperature (surface temperature of the cooling roller 500) is preferably about Tg-5 to Tg-20° C., and more preferably about Tg-10 to Tg-15° C. If cooling is performed at such a temperature, crystallization of the thermoplastic resin is promoted, and the mechanical strength of the fiber-reinforced substrate 3 can be further improved.
Moreover, the distance between the pair of cooling rollers 500 is preferably set to be approximately equal to the distance between the pair of heating rollers 400 .
The pair of cooling rollers 500 may be omitted, and the molten thermoplastic resin may be cooled by natural cooling.

また、図示しないが、第2のシート材2の下側に配置される矩形状の第1のシート材1が落下しないように、搬送板または搬送ベルトが配置される。この搬送板または搬送ベルトは、第1のシート材1および第2のシート材2とともに、一対の加熱ローラ400同士の間および一対の冷却ローラ500同士の間を通過するように構成される。
繊維強化基材3の平均厚さは、50~150μm程度であることが好ましく、70~120μm程度であることがより好ましい。したがって、一対の加熱ローラ400同士の間の距離および一対の冷却ローラ500同士の間の距離は、それぞれ同程度に設定される。
その後、得られた繊維強化基材3は、巻取ロール202に巻き取られる。巻取ロール202の周速は、特に限定されないが、0.05~5m/分程度であることが好ましく、0.1~2m/分程度であることがより好ましい。この場合、歪の少ない繊維強化基材3を得易い。
Although not shown, a conveying plate or conveying belt is arranged to prevent the rectangular first sheet material 1 arranged below the second sheet material 2 from falling. The conveying plate or conveying belt is configured to pass between the pair of heating rollers 400 and between the pair of cooling rollers 500 together with the first sheet material 1 and the second sheet material 2.
The average thickness of the fiber-reinforced substrate 3 is preferably about 50 to 150 μm, and more preferably about 70 to 120 μm. Therefore, the distance between the pair of heating rollers 400 and the distance between the pair of cooling rollers 500 are set to be approximately the same.
Thereafter, the obtained fiber-reinforced substrate 3 is wound up on a winding roll 202. The peripheral speed of the winding roll 202 is not particularly limited, but is preferably about 0.05 to 5 m/min, and more preferably about 0.1 to 2 m/min. In this case, it is easy to obtain a fiber-reinforced substrate 3 with little distortion.

以上のような製造方法によれば、シート材に熱可塑性樹脂を使用するため、複数のシート材を一括して一体化することができる。したがって、得られる繊維強化基材3の厚さ方向において熱履歴のムラが生じるのを防止することができる。その結果、繊維強化基材3の反りの発生を低減または防止することができる。また、表面平滑性の高い繊維強化基材3を得ることもできる。
また、熱硬化性樹脂を使用する従来のシート材に比べて、シート材自体がタック性を有しないため、人手で行っていた工程を自動化することができ、繊維強化基材3の製造の効率を飛躍的に高めることができる。
According to the above-mentioned manufacturing method, since a thermoplastic resin is used for the sheet material, a plurality of sheet materials can be integrated at once. Therefore, it is possible to prevent unevenness in the thermal history in the thickness direction of the obtained fiber-reinforced substrate 3. As a result, it is possible to reduce or prevent the occurrence of warping of the fiber-reinforced substrate 3. In addition, it is also possible to obtain a fiber-reinforced substrate 3 having high surface smoothness.
Furthermore, compared to conventional sheet materials that use thermosetting resins, the sheet material itself does not have tackiness, so processes that were previously performed manually can be automated, dramatically improving the efficiency of manufacturing the fiber-reinforced substrate 3.

<第2実施形態>
次に、本発明の繊維強化基材の製造方法の第2実施形態について説明する。
図2は、本発明の繊維強化基材の製造方法の第2実施形態で使用される製造装置を示す模式図である。以下、図2中の上側を「上」または「上方」と言い、下側を「下」または「下方」と言う。
以下、第2実施形態の繊維強化基材の製造方法について説明するが、上記第1実施形態の繊維強化基材の製造方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
繊維強化基材の製造方法の第2実施形態で使用される製造装置100は、上側送出ロール301が省略されている以外は、上記繊維強化基材の製造方法の第1実施形態で使用される製造装置100と同様である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the method for producing a fiber-reinforced substrate of the present invention will be described.
2 is a schematic diagram showing a manufacturing apparatus used in a second embodiment of the method for manufacturing a fiber-reinforced substrate of the present invention. Hereinafter, the upper side in FIG. 2 will be referred to as "upper" or "upper side", and the lower side will be referred to as "lower" or "lower side".
Hereinafter, a method for producing a fiber-reinforced substrate according to the second embodiment will be described, focusing on the differences from the method for producing a fiber-reinforced substrate according to the first embodiment described above, and a description of similar points will be omitted.
The manufacturing apparatus 100 used in the second embodiment of the method for producing a fiber-reinforced substrate is similar to the manufacturing apparatus 100 used in the first embodiment of the method for producing a fiber-reinforced substrate described above, except that the upper delivery roll 301 is omitted.

まず、下側送出ロール302に巻き付けられた第1のシート材1と、送出ロール201に巻き付けられた第2のシート材2とを準備する(第1の工程)。
次に、送出ロール201から第2のシート材2を送り出して搬送するとともに、下側送出ロール302から第1のシート材1を送り出して搬送する。このとき、第1のシート材1は、第2のシート材2対して側方(交差する方向)から第2のシート材2に接近した後、さらに第2のシート材2の下方を通過し、第2のシート材2と重なる重なり部11と、重なり部11より搬送方向前方の余剰部12とが生じる。
First, a first sheet material 1 wound around a lower delivery roll 302 and a second sheet material 2 wound around a delivery roll 201 are prepared (first step).
Next, the second sheet material 2 is fed and conveyed from the feed roll 201, and the first sheet material 1 is fed and conveyed from the lower feed roll 302. At this time, the first sheet material 1 approaches the second sheet material 2 from the side (the intersecting direction) relative to the second sheet material 2, and then passes further below the second sheet material 2, generating an overlapping portion 11 where the first sheet material 1 overlaps the second sheet material 2, and an excess portion 12 ahead of the overlapping portion 11 in the conveying direction.

そして、第1のシート材1を、重なり部11のロール側の端部、および、重なり部11と余剰部12との境界部で切断することにより、重なり部11および余剰部12を分断する。その後、余剰部12を第2のシート材2を介して重なり部11と反対側に反転させる。これにより、第2のシート材2の両面側に、矩形状の第1のシート材1が配置される(第2の工程)。なお、重なり部11および余剰部12の長さ(搬送方向の長さ)は、それぞれ第2のシート材2の幅(搬送方向と直交する方向の長さ)とほぼ等しく設定される。 Then, the first sheet material 1 is cut at the end of the overlapping portion 11 on the roll side and at the boundary between the overlapping portion 11 and the surplus portion 12, thereby separating the overlapping portion 11 and the surplus portion 12. After that, the surplus portion 12 is inverted to the opposite side of the overlapping portion 11 via the second sheet material 2. As a result, the rectangular first sheet material 1 is arranged on both sides of the second sheet material 2 (second process). The lengths (length in the conveying direction) of the overlapping portion 11 and the surplus portion 12 are set to be approximately equal to the width (length in the direction perpendicular to the conveying direction) of the second sheet material 2.

次に、両面側に2つの矩形状の第1のシート材1が配置された状態の第2のシート材2は、一対の加熱ローラ400同士の間を通過した後、一対の冷却ローラ500同士の間を通過する。
このとき、一対の加熱ローラ400により、第1のシート材1および第2のシート材2が加熱されるとともに加圧される。そして、第1のシート材1の熱可塑性樹脂および第2のシート材2の熱可塑性樹脂を溶融させた後、一対の冷却ローラ500により冷却して、2つの第1のシート材1および第2のシート材2を一体化させる。これにより、帯状の繊維強化基材3が得られる。
かかる構成によれば、繊維強化基材3の製造工程の自動化に寄与する。また、第2実施形態で使用される製造装置100は、上側送出ロール301が省略されているため、装置全体としての小型化を図ることができる。
また、第2のシート材2の上側および下側に配置される第1のシート材1が同一のシート材を分断して得られたものなので、強化繊維の目付け量のばらつき方がほぼ同じとなる。そのため、より反りが発生し難い繊維強化基材3を得ることができる。
Next, the second sheet material 2, with two rectangular first sheet materials 1 arranged on both sides, passes between a pair of heating rollers 400, and then passes between a pair of cooling rollers 500.
At this time, the first sheet material 1 and the second sheet material 2 are heated and pressed by the pair of heating rollers 400. Then, the thermoplastic resin of the first sheet material 1 and the thermoplastic resin of the second sheet material 2 are melted, and then cooled by the pair of cooling rollers 500 to integrate the two first sheet materials 1 and the second sheet materials 2. In this way, a belt-shaped fiber reinforced substrate 3 is obtained.
This configuration contributes to automation of the manufacturing process of the fiber-reinforced substrate 3. In addition, since the manufacturing apparatus 100 used in the second embodiment does not include the upper delivery roll 301, the size of the entire apparatus can be reduced.
In addition, since the first sheet material 1 arranged above and below the second sheet material 2 is obtained by cutting the same sheet material, the variation in the basis weight of the reinforcing fiber is approximately the same, so that it is possible to obtain a fiber-reinforced substrate 3 that is less likely to warp.

以上のようにして、図3に示す繊維強化基材3が得られる。図3は、本発明の繊維強化基材を長手方向に沿って切断した断面図である。
図3に示す繊維強化基材3は、帯状をなし、配向した強化繊維Fが熱可塑性樹脂30に埋め込まれて構成されている。そして、繊維強化基材3は、その長手方向に沿って、複数の厚肉部31と、厚肉部31同士の間に位置し、厚肉部31の厚さより厚さが小さい薄肉部32とを有している。
かかる構成によれば、薄肉部32に沿って繊維強化基材3を切断すれば、後の工程において、取り扱い易い目的とするサイズの繊維強化基材3を得ることができる。
In this manner, a fiber-reinforced substrate 3 shown in Fig. 3 is obtained. Fig. 3 is a cross-sectional view of the fiber-reinforced substrate of the present invention cut along the longitudinal direction.
The fiber-reinforced substrate 3 shown in Fig. 3 is in the form of a belt, and is configured by embedding oriented reinforcing fibers F in a thermoplastic resin 30. The fiber-reinforced substrate 3 has, along its longitudinal direction, a plurality of thick portions 31 and thin portions 32 located between the thick portions 31 and having a thickness smaller than that of the thick portions 31.
According to this configuration, by cutting the fiber-reinforced substrate 3 along the thin-walled portion 32, a fiber-reinforced substrate 3 of a desired size that is easy to handle in a subsequent process can be obtained.

また、各厚肉部31の表面付近に存在する強化繊維Fの配向方向と、厚さ方向の途中に存在する強化繊維Fの配向方向とが直交している。これにより、繊維強化基材3の機械的強度をより高めることができる。
特に、各厚肉部31の表面付近に存在する強化繊維Fは、その配向方向が繊維強化基材3の短手方向となっている。これにより、繊維強化基材3の長手方向の曲げ剛性が高くなり過ぎることが防止されるため、繊維強化基材3を巻取ロール202により確実に巻き取ることができるとともに、この状態で安定して保管することもできる。
In addition, the orientation direction of the reinforcing fibers F present near the surface of each thick portion 31 is perpendicular to the orientation direction of the reinforcing fibers F present midway in the thickness direction. This makes it possible to further increase the mechanical strength of the fiber-reinforced substrate 3.
In particular, the reinforcing fibers F present near the surface of each thick portion 31 are oriented in the short direction of the fiber-reinforced substrate 3. This prevents the bending rigidity of the fiber-reinforced substrate 3 in the longitudinal direction from becoming too high, so that the fiber-reinforced substrate 3 can be reliably wound by the winding roll 202 and can also be stably stored in this state.

なお、繊維強化基材3から加工されるシャッター羽根の用途によっては、第2のシート材2には、強化繊維Fが含まれていなくてもよい。すなわち、第2のシート材2は、単なる樹脂シートで構成されていてもよい。
この場合、図4に示すような繊維強化基材3が得られる。図4は、本発明の繊維強化基材の他の構成例を長手方向に沿って切断した断面図である。
図4に示す繊維強化基材3では、強化繊維Fは、各厚肉部31の表面付近に偏在している。かかる構成によれば、シャッター羽根(最終製品)の用途に応じて、繊維強化基材3の反りの程度を調整することができる。
Depending on the application of the shutter blades processed from the fiber-reinforced base material 3, the second sheet material 2 may not contain the reinforcing fibers F. In other words, the second sheet material 2 may be composed of a simple resin sheet.
In this case, a fiber-reinforced substrate 3 as shown in Fig. 4 is obtained. Fig. 4 is a cross-sectional view of another example of the configuration of a fiber-reinforced substrate of the present invention cut in the longitudinal direction.
In the fiber-reinforced substrate 3 shown in Fig. 4, the reinforcing fibers F are unevenly distributed near the surface of each thick portion 31. With this configuration, the degree of warping of the fiber-reinforced substrate 3 can be adjusted depending on the application of the shutter blade (final product).

以上のように製造された繊維強化基材3の表面に遮光膜を形成した後、遮光膜が形成された繊維強化基材3を、シャッター羽根の形状に加工することにより、シャッター羽根が得られる。すなわち、本発明のシャッター羽根の製造方法は、本発明の繊維強化基材の製造方法により得られた繊維強化基材3または本発明の繊維強化基材3の表面に、遮光膜を形成する工程と、この遮光膜が形成された繊維強化基材3を、シャッター羽根10の形状に加工して、シャッター羽根10を得る工程とを有することを特徴とする。 After forming a light-shielding film on the surface of the fiber-reinforced substrate 3 manufactured as described above, the fiber-reinforced substrate 3 on which the light-shielding film has been formed is processed into the shape of a shutter blade to obtain a shutter blade. That is, the method for manufacturing a shutter blade of the present invention is characterized by having a step of forming a light-shielding film on the surface of the fiber-reinforced substrate 3 obtained by the method for manufacturing a fiber-reinforced substrate of the present invention or the fiber-reinforced substrate 3 of the present invention, and a step of processing the fiber-reinforced substrate 3 on which the light-shielding film has been formed into the shape of a shutter blade 10 to obtain the shutter blade 10.

かかるシャッター羽根10の製造方法によれば、精度の高いシャッター羽根10を得ることができる。
遮光膜は、例えば、カーボンブラック、グラファイト等を含有するコーティング材を用いて形成することができる。
加工の方法としては、例えば、打ち抜き加工、レーザー加工、ウォータージェット加工、カッティングプロッタによる加工等が挙げられる。
According to this method for manufacturing the shutter blades 10, it is possible to obtain the shutter blades 10 with high precision.
The light-shielding film can be formed by using a coating material containing, for example, carbon black, graphite, or the like.
Examples of the processing method include punching, laser processing, water jet processing, and processing using a cutting plotter.

なお、加工に際しては、例えば、繊維強化基材3を一定の速度で金型へ搬送しながら、シャッター羽根10の形状に打ち抜き(プレス)加工することが行われる。
図5は、薄肉部の存在割合が異なる2つの繊維強化基材を示す平面図である。図5(a)に示す繊維強化基材3の方が、図5(b)に示す繊維強化基材3より、薄肉部32の存在割合が大きい。
このとき、薄肉部32の存在割合が小さい方(図5(b)参照)が、金型へ搬送した際にシャッター羽根10に加工が困難な薄肉部32(製品としての使用が不可な部分)が頻繁に現れないため、シャッター羽根10の加工効率が高まる。
During processing, for example, the fiber-reinforced base material 3 is conveyed to a die at a constant speed and punched (pressed) into the shape of the shutter blade 10 .
5A and 5B are plan views showing two fiber-reinforced substrates having different ratios of thin-walled portions. The fiber-reinforced substrate 3 shown in Fig. 5A has a larger ratio of thin-walled portions 32 than the fiber-reinforced substrate 3 shown in Fig. 5B.
In this case, when the proportion of thin-walled portions 32 is small (see Figure 5 (b)), thin-walled portions 32 that are difficult to process (portions that cannot be used as products) do not frequently appear in the shutter blade 10 when it is transported to the mold, and therefore the processing efficiency of the shutter blade 10 is improved.

したがって、繊維強化基材3の製造に際して、上述したように第2のシート材2の両面側に配置される第1のシート材1の長さ(搬送方向の長さ)を、第2のシート材2の幅(搬送方向と直交する方向の長さ)より長くなるように設定すれば、得られる繊維強化基材3において、薄肉部32が現れる頻度をより少なくすることができる。よって、図5(b)に示す繊維強化基材3は、図5(a)に示す繊維強化基材3よりも、シャッター羽根10の連続加工性に優れる。 Therefore, when manufacturing the fiber-reinforced substrate 3, if the length (length in the conveying direction) of the first sheet material 1 arranged on both sides of the second sheet material 2 is set to be longer than the width (length in the direction perpendicular to the conveying direction) of the second sheet material 2 as described above, the frequency with which thin-walled portions 32 appear in the obtained fiber-reinforced substrate 3 can be reduced. Therefore, the fiber-reinforced substrate 3 shown in FIG. 5(b) is superior to the fiber-reinforced substrate 3 shown in FIG. 5(a) in terms of continuous processability of the shutter blades 10.

図6は、シャッター羽根の一例を示す斜視図である。図7は、図6に示すシャッター羽根を用いて組み立てられたシャッターを示す模式的な平面図である。図8は、図6に示すシャッター羽根の取付構造を示す斜視図である。
図6に示すシャッター羽根10は、細長い板状をなし、その一端部には、固定用の一対の連結孔20が形成されている。
Fig. 6 is a perspective view showing an example of a shutter blade. Fig. 7 is a schematic plan view showing a shutter assembled using the shutter blades shown in Fig. 6. Fig. 8 is a perspective view showing an attachment structure of the shutter blades shown in Fig. 6.
The shutter blade 10 shown in FIG. 6 is in the form of a long, thin plate, and has a pair of connection holes 20 for fixing formed at one end thereof.

図7に示すシャッターが有するシャッター基板11の中央部には、長方形状のシャッター開口12(一点鎖線で示す)が設けられている。
休止状態において、4枚のシャッター羽根10が互いに部分的に重なり合って配置された先羽根群が、シャッター開口12を遮蔽している。なお、図示しないが先羽根群の下方には後羽根群が重なって配置されている。
各シャッター羽根10の先端部は、羽根押え14によって不要な動きが制限されている。
A rectangular shutter opening 12 (indicated by a dashed line) is provided in the center of a shutter substrate 11 of the shutter shown in FIG.
In a resting state, a front blade group, which is made up of four shutter blades 10 arranged to partially overlap one another, covers a shutter opening 12. Although not shown, a rear blade group is arranged below the front blade group to overlap the front blade group.
The tip of each shutter blade 10 is restricted from unnecessary movement by a blade holder 14 .

また、シャッター基板11の左端部には、一組の主アーム15および従アーム16が互いに平行関係を保って回転自在に支持されている。
先羽根群を構成する各シャッター羽根10は、その先端部において一組の主アーム15および従アーム16に接続している。後羽根群を構成する各シャッター羽根10も、同様に図示しない一組のアームに接続している。
主アーム15には、長孔17が設けられており、主アーム15の回転に伴う長孔17の移動軌跡に沿って、長溝18がシャッター基板11に設けられている。なお、図示しないが、長孔17には、長溝18を介してシャッター基板11を貫通する駆動ピンが接続している。
A pair of a main arm 15 and a sub arm 16 are supported at the left end of the shutter base plate 11 so as to be rotatable while maintaining a parallel relationship with each other.
Each of the shutter blades 10 constituting the leading blade group is connected at its tip end to a pair of a main arm 15 and a follower arm 16. Each of the shutter blades 10 constituting the trailing blade group is similarly connected to a pair of arms (not shown).
A long hole 17 is provided in the main arm 15, and a long groove 18 is provided in the shutter substrate 11 along a movement trajectory of the long hole 17 accompanying the rotation of the main arm 15. Although not shown, a drive pin that penetrates the shutter substrate 11 via the long groove 18 is connected to the long hole 17.

図示しないシャッターレリースボタンを押すと、駆動ピンは、シャッター基板11に設けられた長溝18に沿って与えられた付勢力により上方に移動する。これに伴って長孔17において駆動ピンと接続している主アーム15およびこれと連動する従アーム16は、上方に回転する。この回転により先羽根群を構成する各シャッター羽根10は、上方に縦走り走行しシャッター開口12を開口する。
次いで、図示しない後羽根群を構成する各シャッター羽根10が縦走り走行し、シャッター開口12を遮蔽し露光が終了する。
When a shutter release button (not shown) is pressed, the driving pin moves upward by the biasing force applied along a long groove 18 provided in the shutter base plate 11. In response to this, the main arm 15 connected to the driving pin through a long hole 17 and the follower arm 16 linked thereto rotate upward. This rotation causes each shutter blade 10 constituting the leading blade group to travel vertically upward and open the shutter opening 12.
Next, each shutter blade 10 constituting a rear blade group (not shown) moves vertically to cover the shutter opening 12, thereby completing the exposure.

ここで、各シャッター羽根10の一組の主アーム15および従アーム16への連結は、図8に示すように、主アーム15および従アーム16に形成された貫通孔19を介して、対応する連結孔20に連結ピン13を挿入することにより行われる。
ここで、各シャッター羽根10は、熱可塑性樹脂を含有して構成されているため、連結ピン13のピン部に周方向に沿った溝を形成しておけば、連結孔20付近を溶融変形させることにより、連結ピン13により確実に固定(連結)することができる。
Here, each shutter blade 10 is connected to a pair of main arms 15 and sub arms 16 by inserting a connecting pin 13 into a corresponding connecting hole 20 via a through hole 19 formed in the main arm 15 and sub arms 16, as shown in FIG.
Here, since each shutter blade 10 is made of a thermoplastic resin, if a groove is formed along the circumferential direction in the pin portion of the connecting pin 13, the area near the connecting hole 20 can be melted and deformed, thereby making it possible to securely fix (connect) the shutter blades 10 to the connecting pin 13.

以上、本発明の繊維強化基材およびその製造方法、並びに、シャッター羽根の製造方法について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、第2のシート材2の強化繊維の配向方向は、90°に限定されず、45~135°程度としてもよい。すなわち、上記実施形態では、第2の工程において、第2のシート材2の強化繊維の配向方向を、第1のシート材1の強化繊維の配向方向と交差させることが好ましい。
また、第1のシート材1は、第2のシート材2に対して、任意の斜め方向から接近させるようにしてもよい。かかる斜め方向としては、第2のシート材2の搬送方向に対して45~135°程度とすることができる。
The fiber-reinforced base material and the manufacturing method thereof, and the manufacturing method of the shutter blades of the present invention have been described above based on the preferred embodiments, but the present invention is not limited to these.
The orientation direction of the reinforcing fibers of the second sheet material 2 is not limited to 90°, and may be about 45 to 135°. That is, in the above embodiment, it is preferable that the orientation direction of the reinforcing fibers of the second sheet material 2 crosses the orientation direction of the reinforcing fibers of the first sheet material 1 in the second step.
Furthermore, the first sheet material 1 may be made to approach the second sheet material 2 from an arbitrary oblique direction. Such an oblique direction may be about 45 to 135 degrees with respect to the conveying direction of the second sheet material 2.

1 第1のシート材
2 第2のシート材
3 繊維強化基材
F 強化繊維
30 熱可塑性樹脂
31 厚肉部
32 薄肉部
10 シャッター羽根
11 シャッター基板
12 シャッター開口
13 連結ピン
14 羽根押え
15 主アーム
16 従アーム
17 長孔
18 長溝
19 貫通孔
20 連結孔
100 製造装置
201 送出ロール
202 巻取ロール
301 上側送出ロール
302 下側送出ロール
400 加熱ローラ
500 冷却ローラ
90 繊維強化基材
91 プリプレグ
910 積層体
92 台紙
93 保護フィルム
94 離型フィルム
95 プレス板
96 被プレス物
97 熱プレス機

LIST OF SYMBOLS 1 First sheet material 2 Second sheet material 3 Fiber reinforced substrate F Reinforced fiber 30 Thermoplastic resin 31 Thick portion 32 Thin portion 10 Shutter blade 11 Shutter base plate 12 Shutter opening 13 Connecting pin 14 Blade holder 15 Main arm 16 Sub arm 17 Long hole 18 Long groove 19 Through hole 20 Connecting hole 100 Manufacturing device 201 Feed roll 202 Winding roll 301 Upper feed roll 302 Lower feed roll 400 Heating roller 500 Cooling roller 90 Fiber reinforced substrate 91 Prepreg 910 Laminate 92 Mount 93 Protective film 94 Release film 95 Press plate 96 Object to be pressed 97 Heat press machine

Claims (9)

一方向に配向した強化繊維が熱可塑性樹脂に埋め込まれた第1のシート材と、熱可塑性樹脂を含有する帯状の第2のシート材とを準備する第1の工程と、
前記第2のシート材の両面側に、前記強化繊維の配向方向を揃えて2つの前記第1のシート材を配置する第2の工程と、
両面側に前記第1のシート材が配置された状態の前記第2のシート材を、少なくとも一対の加熱ローラ同士の間を通過させることにより、前記第1のシート材の前記熱可塑性樹脂および前記第2のシート材の前記熱可塑性樹脂を溶融させて、2つの前記第1のシート材および前記第2のシート材を一体化して帯状の繊維強化基材を得る第3の工程とを有し、
前記第1のシート材は、帯状をなし、
前記第2の工程において、第1送出ロールを用いて、一方の前記第1のシート材を前記第2のシート材の搬送方向に対して交差する方向に搬送し、第2送出ロールを用いて、他方の前記第1のシート材を前記第2のシート材の搬送方向に対して交差する方向に搬送し、前記第2のシート材と重なる重なり部を分断し、
前記第1送出ロールと前記第2送出ロールとは、前記第2のシート材の搬送方向を中心として互いに反対側に配置され、
前記一方の前記第1のシート材の搬送方向と、前記他方の前記第1のシート材の搬送方向とは、互いに異なることを特徴とする繊維強化基材の製造方法。
A first step of preparing a first sheet material in which reinforcing fibers oriented in one direction are embedded in a thermoplastic resin, and a band-shaped second sheet material containing a thermoplastic resin;
A second step of arranging two of the first sheet materials on both sides of the second sheet material with the orientation directions of the reinforcing fibers aligned;
and a third step of passing the second sheet material, with the first sheet material disposed on both sides thereof, between at least a pair of heating rollers to melt the thermoplastic resin of the first sheet material and the thermoplastic resin of the second sheet material, thereby integrating the first sheet material and the second sheet material into a strip-shaped fiber-reinforced substrate,
The first sheet material is in a band shape,
In the second step, a first delivery roll is used to deliver one of the first sheet materials in a direction intersecting a delivery direction of the second sheet material, and a second delivery roll is used to deliver the other of the first sheet materials in a direction intersecting a delivery direction of the second sheet material, and an overlapping portion overlapping the second sheet material is separated;
the first delivery roll and the second delivery roll are disposed on opposite sides to each other with respect to a conveying direction of the second sheet material,
A method for manufacturing a fiber-reinforced substrate, characterized in that a conveying direction of the one of the first sheet materials and a conveying direction of the other of the first sheet materials are different from each other.
一方向に配向した強化繊維が熱可塑性樹脂に埋め込まれた第1のシート材と、熱可塑性樹脂を含有する帯状の第2のシート材とを準備する第1の工程と、
前記第2のシート材の両面側に、前記強化繊維の配向方向を揃えて2つの前記第1のシート材を配置する第2の工程と、
両面側に前記第1のシート材が配置された状態の前記第2のシート材を、少なくとも一対の加熱ローラ同士の間を通過させることにより、前記第1のシート材の前記熱可塑性樹脂および前記第2のシート材の前記熱可塑性樹脂を溶融させて、2つの前記第1のシート材および前記第2のシート材を一体化して帯状の繊維強化基材を得る第3の工程とを有し、
前記第1のシート材は、帯状をなし、
前記第2の工程において、1つの前記第1のシート材を、前記第2のシート材の搬送方向に対して交差する方向に搬送して、前記第2のシート材を通過させ、前記第2のシート材と重なる重なり部と、前記重なり部より搬送方向前方の余剰部とを生じさせ、前記重なり部と前記余剰部とを分断した後、前記余剰部を前記第2のシート材を介して前記重なり部と反対側に反転させることを特徴とする繊維強化基材の製造方法。
A first step of preparing a first sheet material in which reinforcing fibers oriented in one direction are embedded in a thermoplastic resin, and a band-shaped second sheet material containing a thermoplastic resin;
A second step of arranging two of the first sheet materials on both sides of the second sheet material with the orientation directions of the reinforcing fibers aligned;
and a third step of passing the second sheet material, with the first sheet material disposed on both sides thereof, between at least a pair of heating rollers to melt the thermoplastic resin of the first sheet material and the thermoplastic resin of the second sheet material, thereby integrating the first sheet material and the second sheet material into a strip-shaped fiber-reinforced substrate,
The first sheet material is in a band shape,
A method for manufacturing a fiber-reinforced substrate, characterized in that in the second step, one of the first sheet materials is transported in a direction intersecting the transport direction of the second sheet material, the second sheet material is passed through, an overlapping portion overlapping the second sheet material and a surplus portion forward of the overlapping portion in the transport direction are generated, the overlapping portion and the surplus portion are separated, and then the surplus portion is inverted to the opposite side of the overlapping portion via the second sheet material.
前記第2のシート材は、さらに、前記熱可塑性樹脂に埋め込まれ、一方向に配向した強化繊維を含有し、
前記第2の工程において、前記第2のシート材の前記強化繊維の配向方向を、前記第1のシート材の前記強化繊維の配向方向と交差させる請求項1または2に記載の繊維強化基材の製造方法。
The second sheet material further contains reinforcing fibers embedded in the thermoplastic resin and oriented in one direction,
3. The method for producing a fiber-reinforced substrate according to claim 1, wherein in the second step, an orientation direction of the reinforcing fibers of the second sheet material is made to cross an orientation direction of the reinforcing fibers of the first sheet material.
前記第2の工程において、前記第1のシート材の前記強化繊維の配向方向を、得られる前記繊維強化基材の短手方向とする請求項1~3のいずれか1項に記載の繊維強化基材の製造方法。 The method for producing a fiber-reinforced substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein in the second step, the orientation direction of the reinforcing fibers of the first sheet material is set to the short side direction of the resulting fiber-reinforced substrate. 前記第3の工程において、前記少なくとも一対の加熱ローラ同士の間の距離を調整することにより、得られる前記繊維強化基材の厚さを制御する請求項1~4のいずれか1項に記載の繊維強化基材の製造方法。 The method for producing a fiber-reinforced substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein in the third step, the thickness of the obtained fiber-reinforced substrate is controlled by adjusting the distance between the at least one pair of heating rollers. 配向した強化繊維が熱可塑性樹脂に埋め込まれた帯状の繊維強化基材であって、
前記繊維強化基材の長手方向に沿って、複数の厚肉部と、前記厚肉部同士の間に位置し、前記厚肉部の厚さより厚さが小さい薄肉部とを有し、
前記長手方向における各前記厚肉部の幅が、前記繊維強化基材の短手方向における各前記厚肉部の幅よりも長く、
各前記厚肉部の表面付近に存在する前記強化繊維の配向方向と、厚さ方向の途中に存在する前記強化繊維の配向方向とが交差していることを特徴とする繊維強化基材。
A band-shaped fiber-reinforced substrate in which oriented reinforcing fibers are embedded in a thermoplastic resin,
Along the longitudinal direction of the fiber reinforced base material, there are a plurality of thick portions and thin portions located between the thick portions and having a thickness smaller than that of the thick portions,
The width of each of the thick portions in the longitudinal direction is longer than the width of each of the thick portions in the lateral direction of the fiber reinforced substrate,
A fiber-reinforced substrate, characterized in that the orientation direction of the reinforcing fibers present near the surface of each of the thick portions intersects with the orientation direction of the reinforcing fibers present midway through the thickness direction .
前記強化繊維は、各前記厚肉部の表面付近に偏在している請求項6に記載の繊維強化基材。 The fiber-reinforced substrate according to claim 6, wherein the reinforcing fibers are unevenly distributed near the surface of each of the thick portions. 各前記厚肉部の表面付近に存在する前記強化繊維の配向方向は、前記繊維強化基材の短手方向である請求項6または7のいずれか1項に記載の繊維強化基材。 The fiber-reinforced substrate according to claim 6 or 7 , wherein the reinforcing fibers present in the vicinity of a surface of each of the thick portions are oriented in a short-side direction of the fiber-reinforced substrate. シャッター羽根を製造する方法であって、
請求項1~5のいずれか1項に記載の繊維強化基材の製造方法により得られた繊維強化基材または請求項6~のいずれか1項に記載の繊維強化基材の表面に、遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜が形成された前記繊維強化基材を、前記シャッター羽根の形状に加工して、前記シャッター羽根を得る工程とを有することを特徴とするシャッター羽根の製造方法。
1. A method for manufacturing a shutter blade, comprising the steps of:
A step of forming a light-shielding film on a surface of a fiber-reinforced substrate obtained by the method for producing a fiber-reinforced substrate according to any one of claims 1 to 5 or the fiber-reinforced substrate according to any one of claims 6 to 8 ;
and processing the fiber-reinforced base material on which the light-shielding film is formed into a shape of the shutter blade to obtain the shutter blade.
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