特開 2022-178963 繊維細分散化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022178963

(43)【公開日】2022-12-02

(54)【発明の名称】繊維細分散化装置

(51)【国際特許分類】

   D02J 1/18 20060101AFI20221125BHJP

【ＦＩ】

D02J1/18 Z

D02J1/18 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021086125

(22)【出願日】2021-05-21

(71)【出願人】

【識別番号】503090980

【氏名又は名称】ジャパンコンポジット株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】314011390

【氏名又は名称】東海精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103517

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 寛之

(74)【代理人】

【識別番号】100149607

【弁理士】

【氏名又は名称】宇田 新一

(72)【発明者】

【氏名】藤田 啓邦

(72)【発明者】

【氏名】箱谷 昌宏

(72)【発明者】

【氏名】清水 卓爾

(72)【発明者】

【氏名】三浦 彬

(72)【発明者】

【氏名】坪井 賢次

(72)【発明者】

【氏名】鶴藤 勝夫

【テーマコード（参考）】

4L036

【Ｆターム（参考）】

4L036AA01

4L036MA04

4L036MA33

4L036PA09

4L036PA10

4L036PA40

4L036PA45

4L036UA21

(57)【要約】

【課題】解繊された繊維を樹脂組成物に十分に分散させることができる繊維細分散化装置を提供すること。
【解決手段】繊維細分散化装置１に、カッティング装置３から落下する繊維を解繊する解繊装置１１と、解繊装置１１によって解繊された繊維の飛散を抑制する複数の第１仕切板１２であって、幅方向に互いに間隔を空けて配置される複数の第１仕切板１２とを備える。複数の第１仕切板１２のそれぞれは、搬送装置２の樹脂組成物の搬送方向に延びる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂組成物を搬送する搬送装置と、前記搬送装置に対して上側に配置され、炭素繊維を少なくとも含む繊維をカットするカッティング装置との間に配置される繊維細分散化装置であって、
前記カッティング装置から落下する繊維を解繊する解繊装置と、
前記解繊装置によって解繊された繊維の飛散を抑制する複数の第１仕切板であって、前記搬送装置による前記樹脂組成物の搬送方向および上下方向の両方向と交差する方向に互いに間隔を空けて配置される複数の第１仕切板と、を備え、
前記複数の第１仕切板のそれぞれは、前記搬送方向に延びる、繊維細分散化装置。

【請求項2】

前記第１仕切板の前記上下方向長さが、前記第１仕切板の前記搬送方向長さよりも長く、
上下方向から見て、前記複数の第１仕切板は、前記解繊装置と重なっている、請求項１に記載の繊維細分散化装置。

【請求項3】

前記搬送方向において前記解繊装置に対して間隔を空けて配置される第２仕切板であって、前記搬送方向および上下方向の両方向と交差する方向に延びる第２仕切板を、さらに備える、請求項１または２に記載の繊維細分散化装置。

【請求項4】

前記搬送方向において、前記複数の第１仕切板に対して、前記第２仕切板の反対側に位置する第３仕切板を、さらに備える、請求項３に記載の繊維細分散化装置。

【請求項5】

前記カッティング装置から落下する繊維を、前記解繊装置に導入するシュート部を、さらに備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の繊維細分散化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、繊維細分散化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、樹脂組成物を、炭素繊維などのチョップドストランドに含浸させたシートモールディングコンパウンドが知られている。シートモールディングコンパウンドは、所定形状に成形し硬化させることにより、種々の産業製品に利用される。

【0003】

そのようなシートモールディングコンパウンドを製造するには、例えば、所定方向に搬送する樹脂組成物に対して上側から、チョップドストランドを落下させる。

【0004】

近年、炭素繊維を用いたシートモールディングコンパウンド（ＣＦ－ＳＭＣ）が高い機械的特性を要求される部位や部品に採用される事例が、増加している。このような部位や部品においては、成形品の機械的特性のばらつきを抑制することが、求められる。そのため、チョップドストランドを解繊した後に樹脂組成物に落下させることが、検討されている。

【0005】

そのようなチョップドストランドの解繊装置として、例えば、回転軸と、回転軸に突設された複数のピンとを備える解繊機構を備える解繊装置が提案されている（下記特許文献１参照）。

【0006】

そのような解繊装置では、落下するチョップドストランドが、回転軸とともに回転する複数のピンに叩かれて解繊される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第６４６９１９６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、特許文献１に記載の解繊装置では、チョップドストランドから解繊された繊維束は、回転する複数のピンにより叩き上げられて飛散した後、樹脂組成物に自然落下する。このとき、繊維束の飛散距離は、繊維束の質量に応じて異なる。質量が比較的大きい繊維束は、回転軸の比較的近くを落下し、質量が比較的小さい繊維束は、回転軸から比較的遠くを落下する。そのため、特許文献１に記載の解繊装置では、繊維束を樹脂組成物に均一に分散できない場合がある。

【0009】

本発明は、解繊された繊維を樹脂組成物に均一に分散させることができる繊維細分散化装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明［１］は、樹脂組成物を搬送する搬送装置と、前記搬送装置に対して上側に配置され、炭素繊維を少なくとも含む繊維をカットするカッティング装置との間に配置される繊維細分散化装置であって、前記カッティング装置から落下する繊維を解繊する解繊装置と、前記解繊装置によって解繊された繊維の飛散を抑制する複数の第１仕切板であって、前記搬送装置による前記樹脂組成物の搬送方向および上下方向の両方向と交差する方向に互いに間隔を空けて配置される複数の第１仕切板と、を備え、前記複数の第１仕切板のそれぞれは、前記搬送方向に延びる、繊維細分散化装置を含む。

【0011】

このような構成によれば、複数の第１仕切板が、解繊装置によって解繊された繊維が搬送方向および上下方向の両方向と交差する方向に過度に飛散することを抑制できる。そのため、解繊された繊維を、搬送装置によって搬送される樹脂組成物に均一に分散させることができる。

【0012】

本発明［２］は、前記第１仕切板の前記上下方向長さが、前記第１仕切板の前記搬送方向長さよりも長く、上下方向から見て、前記複数の第１仕切板は、前記解繊装置と重なっている、上記［１］に記載の繊維細分散化装置を含む。

【0013】

このような構成によれば、複数の第１仕切板が、解繊装置によって解繊された繊維の飛散を安定して抑制できる。さらに、このような構成によれば、解繊装置の上方において、良好に繊維の飛散を抑制できるため、解繊装置の搬送方向両側に第１仕切板を配置する必要がなく、装置の大型化を抑制できる。

【0014】

本発明［３］は、前記搬送方向において前記解繊装置に対して間隔を空けて配置される第２仕切板であって、前記搬送方向および上下方向の両方向と交差する方向に延びる第２仕切板を、さらに備える、上記［１］または［２］に記載の繊維細分散化装置を含む。

【0015】

このような構成によれば、第２仕切板が、解繊装置によって解繊された繊維が搬送方向の一方に過度に飛散することを抑制できる。そのため、解繊された繊維を樹脂組成物に、より均一に分散させることができる。

【0016】

本発明［４］は、前記搬送方向において、前記複数の第１仕切板に対して、前記第２仕切板の反対側に位置する第３仕切板を、さらに備える、上記［３］に記載の繊維細分散化装置を含む。

【0017】

このような構成によれば、第３仕切板が、解繊装置によって解繊された繊維が搬送方向の他方に過度に飛散することを抑制できる。そのため、解繊された繊維を樹脂組成物に、より一層均一に分散させることができる。

【0018】

本発明［５］は、前記カッティング装置から落下する繊維を、前記解繊装置に導入するシュート部を、さらに備える、上記［１］～［４］のいずれか一項に記載の繊維細分散化装置を含む。

【0019】

このような構成によれば、シュート部が、カッティング装置から落下する繊維を解繊装置に案内することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の繊維細分散化装置によれば、解繊された繊維を樹脂組成物に均一に分散させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本発明の繊維細分散化装置の一実施形態を備えるシートモールディングコンパウンドの製造装置の概略構成図である。

【図2】図２は、図１に示す繊維細分散化装置およびカッティング装置の概略構成図である。

【図3】図３は、図２に示す繊維細分散化装置およびカッティング装置の正面図であって、第２仕切板を除いた状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0022】

１．シートモールディングコンパウンドの製造装置の概略
図１を参照して、繊維細分散化装置の一実施形態を備えるシートモールディングコンパウンドの製造装置５（以下、ＳＭＣ製造装置５とする。）の概略について説明する。

【0023】

ＳＭＣ製造装置５は、後述する繊維と、繊維に含浸される樹脂組成物とを備えるシートモールディングコンパウンド（以下、ＳＭＣとする。）を、ロールツーロール方式により連続的に製造する。

【0024】

図１において、紙面上下方向は鉛直方向であり、紙面上側は鉛直方向上側（以下、単に上側とする。）であり、紙面下側は鉛直方向下側（以下、単に下側とする。）である。

【0025】

また、図１において、紙面左右方向は、鉛直方向と直交する第１の水平方向であり、樹脂組成物の搬送方向（以下、単に搬送方向とする。）の一例である。紙面左側は搬送方向上流側であり、紙面右側は搬送方向下流側である。

【0026】

また、図１において、紙面厚み方向は、鉛直方向および第１の水平方向の両方向と直交する第２の水平方向であり、搬送方向および鉛直方向の両方向と交差する幅方向の一例である。紙面手前側は幅方向の一方側であり、紙面奥側は幅方向の他方側である。具体的には、方向は、各図に記載の方向矢印従う。

【0027】

ＳＭＣ製造装置５は、搬送装置２と、カッティング装置３と、繊維細分散化装置１と、カバー樹脂供給装置６と、押圧ユニット７とを備える。

【0028】

搬送装置２は、樹脂組成物を連続的に搬送する。搬送装置２は、キャリアフィルム供給ロール２１と、巻き取りロール２２と、第１ドクターブレード２４とを備える。

【0029】

キャリアフィルム供給ロール２１は、幅方向に延びる円柱形状を有し、その軸線を中心として回転可能である。キャリアフィルム供給ロール２１は、キャリアフィルム２３を連続的に送出可能である。

【0030】

キャリアフィルム２３は、可撓性を有する樹脂シートである。キャリアフィルム２３は、所定の厚みを有し、厚み方向と直交する方向に延びる長尺かつ平帯形状を有する。キャリアフィルム２３は、キャリアフィルム供給ロール２１の周面に渦巻き状に巻回されている。

【0031】

巻き取りロール２２は、キャリアフィルム供給ロール２１から供給されるキャリアフィルム２３を巻き取り可能であり、キャリアフィルム２３上に製造されるＳＭＣを巻き取り可能である。巻き取りロール２２は、キャリアフィルム供給ロール２１に対して、搬送方向の下流側に間隔を空けて配置される。巻き取りロール２２は、幅方向に延びる円柱形状を有し、その軸線を中心として回転可能である。

【0032】

搬送装置２において、キャリアフィルム２３は、キャリアフィルム供給ロール２１から送出された後、複数のロールを通過し、巻き取りロール２２に巻き取られる。

【0033】

第１ドクターブレード２４は、キャリアフィルム２３上に供給される樹脂組成物の厚みを規制して、キャリアフィルム２３上に樹脂組成物層を形成する。第１ドクターブレード２４は、幅方向に延びる平板形状を有する。第１ドクターブレード２４は、キャリアフィルム２３に対して、上側に間隔を空けて配置される。

【0034】

カッティング装置３は、炭素繊維を少なくとも含む繊維をカットする。繊維については、後で詳述する。カッティング装置３は、搬送装置２に対して上側に間隔を空けて配置される。詳しくは、カッティング装置３は、第１ドクターブレード２４に対して搬送方向の下流側に配置され、キャリアフィルム２３に対して上側に間隔を空けて配置される。

【0035】

繊維細分散化装置１は、詳しくは後述するが、カッティング装置３から落下する繊維を解繊するとともに分散させる。繊維細分散化装置１は、鉛直方向におけるカッティング装置３と搬送装置２との間に配置される。詳しくは、繊維細分散化装置１は、第１ドクターブレード２４に対して搬送方向の下流側に配置され、カッティング装置３とキャリアフィルム２３との間に配置される。

【0036】

カバー樹脂供給装置６は、カッティング装置３からの繊維が落下した樹脂組成物に対して、さらに樹脂組成物を供給する。カバー樹脂供給装置６は、繊維細分散化装置１に対して、搬送方向の下流側（第１ドクターブレード２４の反対側）に位置する。

【0037】

カバー樹脂供給装置６は、カバーフィルム供給ロール６１と、第２ドクターブレード６２とを備える。

【0038】

カバーフィルム供給ロール６１は、幅方向に延びる円柱形状を有し、その軸線を中心として回転可能である。カバーフィルム供給ロール６１は、カバーフィルム６３を連続的に送出可能である。

【0039】

カバーフィルム６３は、上記したキャリアフィルム２３と同様の構成を有する。そして、カバーフィルム６３は、カバーフィルム供給ロール６１の周面に渦巻き状に巻回されている。

【0040】

カバー樹脂供給装置６において、カバーフィルム６３は、カバーフィルム供給ロール６１から送出された後、複数のロールを通過し、その後、後述するテンションロール７５に沿ってＵターンして、巻き取りロール２２に向かう。

【0041】

第２ドクターブレード６２は、カバーフィルム６３上に供給される樹脂組成物の厚みを規制して、カバーフィルム６３上に樹脂組成物層を形成する。第２ドクターブレード６２は、幅方向に延びる平板形状を有する。第２ドクターブレード６２は、カバーフィルム６３に対して、上側に間隔を空けて配置される。

【0042】

押圧ユニット７は、搬送方向において、繊維細分散化装置１と巻き取りロール２２との間に配置される。押圧ユニット７は、第１押圧ユニット７１と、第２押圧ユニット７２とを備える。第１押圧ユニット７１および第２押圧ユニット７２は、鉛直方向に互いに間隔を空けて配置される。第１押圧ユニット７１と第２押圧ユニット７２との間には、繊維を含む樹脂組成物が載っているキャリアフィルム２３が通過する。

【0043】

第１押圧ユニット７１は、テンションロール７５と、駆動ロール７６と、無端ベルト７３と、複数の加圧ロール７４とを備える。

【0044】

テンションロール７５および駆動ロール７６は、搬送方向に互いに間隔を空けて配置される。テンションロール７５および駆動ロール７６のそれぞれは、幅方向に延びる円柱形状を有し、その軸線を中心として回転可能である。

【0045】

駆動ロール７６は、モータなどの駆動源（図示せず）からの駆動力が入力される。駆動ロール７６は、駆動力が入力されると、幅方向の一方側から見て反時計回り方向に回転する。

【0046】

無端ベルト７３は、テンションロール７５および駆動ロール７６の周りに掛けられている。無端ベルト７３は、テンションロール７５および駆動ロール７６の周りを移動可能である。

【0047】

複数の加圧ロール７４は、無端ベルト７３の内側に位置し、テンションロール７５および駆動ロール７６の間において、搬送方向に互いに間隔を空けて配置される。複数の加圧ロール７４のそれぞれは、幅方向に延びる円柱形状を有し、その軸線を中心として回転可能である。

【0048】

第２押圧ユニット７２は、第１押圧ユニット７１に対して下側に配置されており、水平方向に対して、第１押圧ユニット７１と線対称な構成を有する。なお、第２押圧ユニット７２の駆動ロール７６は、駆動力が入力されると、幅方向の一方側から見て時計回り方向に回転する。

【0049】

このようなＳＭＣ製造装置５では、ＳＭＣが連続的に製造される。詳しくは後述するが、カッティング装置３でカットされた後、繊維細分散化装置１によって解繊された繊維が、搬送装置２のキャリアフィルム２３によって搬送される樹脂組成物層に落下する。そして、繊維が落下した樹脂組成物は、カバーフィルム６３により搬送される樹脂組成物と連続的に合流する。このとき、繊維は、キャリアフィルム２３に搬送される樹脂組成物と、カバーフィルム６３に搬送される樹脂組成物との間に挟まれる。

【0050】

そして、繊維を含む樹脂組成物は、キャリアフィルム２３に搬送されて、第１押圧ユニット７１および第２押圧ユニット７２の間を通過するときに、鉛直方向の両側から押圧される。これによって、繊維と、繊維に含浸される樹脂組成物とを備えるＳＭＣが調製される。その後、ＳＭＣは、順次、巻き取りロール２２に巻き取られる。

【0051】

２．カッティング装置の詳細
次に、図２を参照して、カッティング装置３の詳細について説明する。

【0052】

カッティング装置３は、カッティングロール３１と、ゴムロール３２とを備える。

【0053】

カッティングロール３１は、ロール本体３１１と、複数の切断刃３１２とを備える。

【0054】

ロール本体３１１は、幅方向に延びる円柱形状を有し、その軸線を中心として回転可能である。ロール本体３１１には、モータなどの駆動源（図示せず）からの駆動力が入力される。ロール本体３１１は、駆動力が入力されると、幅方向の一方側から見て反時計回り方向に回転する。

【0055】

複数の切断刃３１２は、ロール本体３１１の周面に配置される。複数の切断刃３１２のそれぞれは、ロール本体３１１の周面から径方向外側に突出し、幅方向に延びる。複数の切断刃３１２は、繊維の長さが後述する範囲となるように、ロール本体３１１の周方向に互いに間隔を空けて配置される。

【0056】

ゴムロール３２は、ロール本体３１１に対して僅かに間隔を空けて配置され、複数の切断刃３１２と接触する。ゴムロール３２は、幅方向に延びる円柱形状を有し、その軸線を中心として回転可能である。

【0057】

３．繊維細分散化装置１の詳細
次に、図２および図３を参照して、繊維細分散化装置１の詳細について説明する。

【0058】

図２に示すように、繊維細分散化装置１は、解繊装置１１と、複数の第１仕切板１２と、第２仕切板１３と、第３仕切板１４と、シュート部１５とを備える。

【0059】

解繊装置１１は、カッティング装置３から落下する繊維を解繊する。本実施形態では、繊維細分散化装置１は、複数（３つ）の解繊装置１１を備える。以下では、３つの解繊装置１１を、第１解繊装置１１Ａ、第２解繊装置１１Ｂおよび第３解繊装置１１Ｃとして、互いに区別する。第１解繊装置１１Ａ、第２解繊装置１１Ｂおよび第３解繊装置１１Ｃは、鉛直方向に互いに間隔を空けて配置される。

【0060】

第１解繊装置１１Ａは、カッティング装置３に対して下方に間隔を空けて配置される。上下方向から見て、第１解繊装置１１Ａは、カッティング装置３と重なっている。第１解繊装置１１Ａは、シャフト１１１と、複数のピン１１２とを備える。

【0061】

シャフト１１１は、幅方向に延びる円柱形状を有し、その軸線を中心として回転可能である。シャフト１１１には、モータなどの駆動源（図示せず）からの駆動力が入力される。シャフト１１１は、駆動力が入力されると回転する。

【0062】

複数のピン１１２は、シャフト１１１の周面に、軸線方向および周方向に間隔を空けて配置される。複数のピン１１２のそれぞれは、シャフト１１１の周面から径方向に突出する。ピン１１２は、円柱形状を有する。ピン１１２の外径は、例えば、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

【0063】

第２解繊装置１１Ｂは、第１解繊装置１１Ａに対してカッティング装置３の反対側に位置する。第２解繊装置１１Ｂは、第１解繊装置１１Ａに対して下方に間隔を空けて配置される。上下方向から見て、第２解繊装置１１Ｂは、第１解繊装置１１Ａと重なっている。

【0064】

第３解繊装置１１Ｃは、第２解繊装置１１Ｂに対して第１解繊装置１１Ａの反対側に位置する。第３解繊装置１１Ｃは、第２解繊装置１１Ｂに対して下方に間隔を空けて配置される。上下方向から見て、第３解繊装置１１Ｃは、第２解繊装置１１Ｂと重なっている。第２解繊装置１１Ｂおよび第３解繊装置１１Ｃの構成は、第１解繊装置１１Ａの構成と同じである。そのため、第２解繊装置１１Ｂおよび第３解繊装置１１Ｃの説明を省略する。

【0065】

複数の第１仕切板１２は、解繊装置１１によって解繊された繊維の幅方向の飛散を抑制する。本実施形態では、繊維細分散化装置１は、複数の第１仕切板１２からなる第１仕切板のセットを、複数（３つ）備える。以下では、３つの第１仕切板のセットを、第１セット１２Ａ、第２セット１２Ｂおよび第３セット１２Ｃとして、互いに区別する。

【0066】

図３に示すように、第１セット１２Ａは、上下方向において、カッティング装置３と第１解繊装置１１Ａとの間に配置される。第１セット１２Ａは、幅方向に互いに間隔を空けて配置される複数の第１仕切板１２からなる。上下方向から見て、複数の第１仕切板１２は、第１解繊装置１１Ａと重なる。

【0067】

複数の第１仕切板１２のそれぞれは、上下方向に延び、かつ、搬送方向に延びる。換言すると、第１仕切板１２は、解繊装置１１の軸方向と直交する方向に延びる。搬送方向における第１仕切板１２の上流端部は、第２仕切板１３に接続される（図２参照）。搬送方向における第１仕切板１２の下流端部は、第３仕切板１４に接続される（図２参照）。

【0068】

第１仕切板１２は、後述するシュート部１５の第１板１５１と第２板１５２との間に配置されている。また、複数の第１仕切板１２のそれぞれは、幅方向から見て、略台形状を有している。より具体的には、第１仕切板１２は、上辺が長く、底辺が短い略台形状を有している。また、各第１仕切板１２の搬送方向における上流側端縁および下流側端縁は、上方から下方に向かうにつれて解繊装置１１に近づくように傾斜している。

【0069】

また、各第１仕切板１２の上下方向長さは、第１仕切板１２の搬送方向長さよりも長い。より具体的には、各第１仕切板１２の上下方向長さは、各第１仕切板１２の逆台形における上辺長さよりも、長い。なお、第１仕切板１２の上下方向長さに対する、第１仕切板１２の搬送方向長さの比は、目的および用途に応じて、適宜設定される。通常、第１仕切板１２の上下方向長さは、ピン１１２によって弾かれた繊維が飛散する高さ（上下方向長さ）よりも長くなるように、設定される。

【0070】

また、図２において斜線で示されるように、第１仕切板１２は、解繊装置１１の回転によりピン１１２が描く円の高さ方向の範囲内に、存在していない。

【0071】

換言すると、繊維細分散化装置１を搬送方向（図３の紙面奥行方向）に投影した投影図において、複数の第１仕切板１２の投影面は、解繊装置１１の投影面と、重複しない。すなわち、解繊装置１１（ピン１１２を含む。）の搬送方向における両側には、第１仕切板１２が存在していない。

【0072】

また、繊維細分散化装置１を幅方向（図３の紙面左右方向）に投影した投影図において、複数の第１仕切板１２の投影面は、解繊装置１１の投影面と、重複しない。すなわち、解繊装置１１（ピン１１２を含む。）の幅方向における両側には、第１仕切板１２が存在していない。

【0073】

複数の第１仕切板１２のうち、幅方向に互いに隣り合う第１仕切板１２の間の間隔は、例えば、１０ｍｍ以上、好ましくは、２０ｍｍ以上、また、例えば、５００ｍｍ以下、好ましくは、２５０ｍｍ以下である。

【0074】

幅方向に互いに隣り合う第１仕切板１２の間の間隔は、カットした繊維の繊維長に応じて、好適な範囲に設定される。例えば、幅方向に互いに隣り合う第１仕切板１２の間の距離（間隔）は、カットした繊維の繊維長に対して、例えば、１倍以上、好ましくは２倍以上であり、例えば、１０倍以下、好ましくは、５倍以下である。

【0075】

第２セット１２Ｂは、上下方向において、第１解繊装置１１Ａと第２解繊装置１１Ｂとの間に配置される。第２セット１２Ｂは、幅方向に互いに間隔を空けて配置される複数の第１仕切板１２からなる。第２セット１２Ｂの第１仕切板１２の構成は、上下方向の寸法を除いて、第１セット１２Ａの第１仕切板１２の構成と同じである。そのため、第２セット１２Ｂの第１仕切板１２の説明を省略する。

【0076】

第３セット１２Ｃは、上下方向において、第２解繊装置１１Ｂと第３解繊装置１１Ｃとの間に配置される。第３セット１２Ｃは、幅方向に互いに間隔を空けて配置される複数の第１仕切板１２からなる。第３セット１２Ｃの第１仕切板１２の構成は、上下方向の寸法を除いて、第１セット１２Ａの第１仕切板１２の構成と同じである。そのため、第３セット１２Ｃの第１仕切板１２の説明を省略する。

【0077】

図２に示すように、第２仕切板１３は、解繊装置１１によって解繊された繊維の搬送方向上流側への飛散を抑制する。第２仕切板１３は、複数（３つ）の解繊装置１１に対して、搬送方向の上流側に間隔を空けて配置される。第２仕切板１３は、複数の第１仕切板１２を支持する。

【0078】

第２仕切板１３は、１枚の板からなり、上下方向に延び、かつ、幅方向に延びる。搬送方向における第２仕切板１３と第１解繊装置１１Ａ（シャフト１１１の中心）との間の間隔は、例えば、５０ｍｍ以上、好ましくは、１００ｍｍ以上、また、例えば、４００ｍｍ以下、好ましくは、３００ｍｍ以下である。

【0079】

搬送方向における第２仕切板１３と第１解繊装置１１Ａとの間の間隔は、解繊装置１１Ａの外径（シャフト１１１の外径と、ピン１１２の長さとの合計）に応じて、好適な範囲に設定される。例えば、搬送方向における第２仕切板１３と第１解繊装置１１Ａとの間の間隔は、シャフト１１１の外径と、ピン１１２の長さとの合計に対して、例えば、１倍以上、好ましくは、２倍以上であり、また、例えば、１０倍以下、好ましくは、５倍以下である。

【0080】

第３仕切板１４は、解繊装置１１によって解繊された繊維の搬送方向下流側への飛散を抑制する。第３仕切板１４は、第１解繊装置１１Ａに対して、搬送方向の下流側に間隔を空けて配置される。第３仕切板１４は、搬送方向において、複数の第１仕切板１２に対して第２仕切板１３の反対側に位置する。

【0081】

第３仕切板１４は、複数の第１仕切板１２を支持する。第３仕切板１４は、１枚の板からなり、上下方向に延び、かつ、幅方向に延びる。搬送方向における第３仕切板１４と第１解繊装置１１Ａとの間の間隔の範囲は、例えば、搬送方向における第２仕切板１３と第１解繊装置１１Ａとの間の間隔の範囲と同じである。

【0082】

シュート部１５は、カッティング装置３から落下する繊維を、解繊装置１１に導入する。本実施形態では、繊維細分散化装置１は、複数のシュート部１５を備える。複数のシュート部１５のそれぞれは、互いに隣り合う第１仕切板１２の間に配置される。シュート部１５は、第１板１５１および第２板１５２を含む。

【0083】

第１板１５１および第２板１５２は、搬送方向に互いに間隔を空けて配置される。第１板１５１と第２板１５２との間には、解繊装置１１が配置されている。第１板１５１および第２板１５２のそれぞれは、下方に向かうにつれて解繊装置１１に近づくように傾斜する。第１板１５１の上端部は、第２仕切板１３に接続される。第２板１５２の上端部は、第３仕切板１４に接続される。第１板１５１の下端部と、第２板１５２の下端部とは、互いに間隔を空けて配置される。解繊装置１１は、上下方向から見て、第１板１５１の下端部と第２板１５２の下端部との間に位置する。

【0084】

第１板１５１の下端部には、櫛歯フォーク１５３が設けられている。櫛歯フォーク１５３は、第１板１５１の面方向に沿って延びる薄板である。櫛歯フォーク１５３は、下端縁から上方に向かう凹状の切欠部を有している。切欠部は、幅方向に間隔を隔てて複数配置されている。複数の切欠部は、解繊装置１１の回転時に、ピン１１２と櫛歯フォーク１５３とが接触しないように、位置決めされている。つまり、ピン１１２は、回転時に、櫛歯フォーク１５３の切欠部を通過する。

【0085】

なお、以下では、第１セット１２Ａにおいて互いに隣り合う第１仕切板１２の間に配置されるシュート部１５を、第１シュート部１５Ａとし、第２セット１２Ｂにおいて互いに隣り合う第１仕切板１２の間に配置されるシュート部１５を、第２シュート部１５Ｂとし、第３セット１２Ｃにおいて互いに隣り合う第１仕切板１２の間に配置されるシュート部１５を、第３シュート部１５Ｃとする。

【0086】

４．カッティング装置３および繊維細分散化装置１の動作
次に、図２を参照して、カッティング装置３および繊維細分散化装置１の動作について説明する。

【0087】

図２に示すように、カッティング装置３では、カッティングロール３１に駆動力が入力されて、カッティングロール３１が回転するとともに、繊維がカッティングロール３１とゴムロール３２との間に連続的に供給される。

【0088】

繊維は、炭素繊維を少なくとも含む。繊維は、炭素繊維を含んでいれば、他の繊維を含むこともできる。他の繊維として、例えば、ガラス繊維、金属繊維、および、セラミック繊維が挙げられる。他の繊維は、単独使用または２種類以上併用できる。

【0089】

繊維における炭素繊維の含有割合は、例えば、１０質量％以上、好ましくは、２０質量％以上、また、例えば、１００質量％以下である。繊維は、より好ましくは、炭素繊維からなる。

【0090】

繊維の形状として、例えば、クロス状、マット状、ストランド状、ロービング状、不織布状、および、ペーパー状が挙げられ、好ましくは、ロービング状が挙げられる。

【0091】

繊維の形状がロービング状である場合、カッティング装置３は、ロービング状の強化繊維を、所定の長さを有するチョップドストランドにカットする。

【0092】

これによって、所定の長さを有する繊維（好ましくは、チョップドストランド）が、カッティング装置３から連続的に落下する。

【0093】

なお、繊維の長さ方向の寸法は、例えば、５ｍｍ以上、好ましくは、１０ｍｍ以上、また、例えば、１００ｍｍ以下、好ましくは、６０ｍｍ以下である。

【0094】

また、繊維細分散化装置１では、複数の解繊装置１１に駆動力が入力され、複数の解繊装置１１のそれぞれが回転する。

【0095】

解繊装置１１の回転速度は、例えば、１００ｒｐｍ以上、好ましくは、５００ｒｐｍ以上、また、例えば、１００００ｒｐｍ以下、好ましくは、５０００ｒｐｍ以下である。

【0096】

そして、カッティング装置３から落下した繊維は、まず、第１シュート部１５Ａに案内されて、回転する第１解繊装置１１Ａに到達する。

【0097】

すると、繊維は、回転する第１解繊装置１１Ａにより、解繊されるとともに分散される。このとき、繊維は、第１仕切板１２、第２仕切板１３および第３仕切板１４によって過度に飛散することが抑制される。そして、第１解繊装置１１Ａによって解繊された繊維は、ピン１１２と櫛歯フォーク１５３との間隙から排出される。

【0098】

次いで、排出された繊維は、自然落下して第２シュート部１５Ｂに到達し、第２シュート部１５Ｂに案内されて、回転する第２解繊装置１１Ｂと接触する。その後、第２解繊装置１１Ｂによって解繊された繊維は、自然落下して第３シュート部１５Ｃに到達し、第３シュート部１５Ｃに案内されて、回転する第３解繊装置１１Ｃと接触する。これによって、繊維は、さらに解繊されるとともに分散される。その後、繊維は、搬送装置２によって搬送される樹脂組成物層上に落下する。

【0099】

４．作用効果
図３に示すように、繊維細分散化装置１は、幅方向に互いに間隔を空けて配置される複数の第１仕切板１２を備える。そのため、複数の第１仕切板１２が、解繊装置１１によって解繊された繊維が幅方向に過度に飛散することを抑制できる。そのため、解繊された繊維を、搬送装置２によって搬送される樹脂組成物に均一に分散させることができる。

【0100】

また、図２に示すように、上下方向から見て、複数の第１仕切板１２は、解繊装置１１と重なっている。そのため、複数の第１仕切板１２が、解繊装置１１によって解繊された繊維の飛散を安定して抑制できる。

【0101】

また、第２仕切板１３は、搬送方向において解繊装置１１に対して間隔を空けて配置される。そのため、第２仕切板１３が、解繊装置１１によって解繊された繊維が搬送方向の一方に過度に飛散することを抑制できる。その結果、解繊された繊維を樹脂組成物に、より均一に分散させることができる。

【0102】

また、第３仕切板１４は、搬送方向において、複数の第１仕切板１２に対して、第２仕切板１３の反対側に位置する。そのため、第３仕切板１４は、解繊装置１１によって解繊された繊維が搬送方向の他方に過度に飛散することを抑制できる。その結果、解繊された繊維を樹脂組成物に、より一層均一に分散させることができる。

【0103】

また、繊維細分散化装置１は、シュート部１５を備える。そのため、カッティング装置から落下する繊維を、シュート部１５によって、解繊装置１１に案内することができる。

【0104】

なお、解繊装置１１によって解繊された繊維は、ピン１１２と櫛歯フォーク１５３との間隙から排出される。このとき、繊維は、解繊により毛羽立ちを生じる場合がある。このような場合、第１仕切板１２が、解繊装置１１の回転によりピン１１２が描く円の高さ方向の範囲内に存在していると、ピン１１２と櫛歯フォーク１５３との間に繊維が詰まる場合がある。

【0105】

これに対して、上記の繊維細分散化装置１では、第１仕切板１２が、解繊装置１１の回転によりピン１１２が描く円の高さ方向の範囲内に存在していない。より具体的には、繊維細分散化装置１を幅方向（図３の紙面左右方向）に投影した投影図において、複数の第１仕切板１２の投影面は、解繊装置１１の投影面と、重複しない。すなわち、解繊装置１１（ピン１１２を含む。）の幅方向における両側には、第１仕切板１２が存在していない。そのため、上記の繊維細分散化装置１によれば、繊維の詰まりを防止できる。

【0106】

さらに、上記の繊維細分散化装置１では、解繊装置１１の搬送方向における両側にも、仕切板が存在していない。より具体的には、繊維細分散化装置１を搬送方向（図３の紙面奥行き方向）に投影した投影図において、複数の第１仕切板１２の投影面は、解繊装置１１の投影面と、重複しない。解繊装置１１（ピン１１２を含む。）の搬送方向における両側に仕切板がなければ、その仕切板とピン１１２との間における繊維の詰まりを防止できる。

【0107】

さらに、上記の繊維細分散化装置１では、各第１仕切板１２の上下方向長さが、第１仕切板１２の搬送方向長さよりも長い。そのため、このような構成によれば、解繊装置の上方において、良好に繊維の飛散を抑制できる。その結果、解繊装置１１（ピン１１２を含む。）の搬送方向における両側に、第１仕切板１２が存在していなくとも、繊維の過度な飛散を抑制し、繊維をより均一に分散させることができる。その結果、解繊装置１１の搬送方向両側に、第１仕切板１２を配置する必要がなく、装置の大型化を抑制できる。

【0108】

とりわけ、ＳＭＣ製造装置５では、搬送方向において、カバー樹脂供給装置６などを配置する必要があり、搬送方向における装置の大型化が懸念される。しかし、上記の繊維細分散化装置１では、搬送方向における装置の小型化を図ることができるため、ＳＭＣ製造装置５の大型化を抑制できる。

【0109】

５．変形例
上記した実施形態では、繊維細分散化装置１が、複数の解繊装置１１を備えるが、解繊装置１１の数は、これに限定されない。繊維細分散化装置１は、１つの解繊装置１１のみを備えてもよい。

【0110】

上記した実施形態では、第２仕切板１３とシュート部１５の第１板１５１とが別体であるが、第２仕切板１３とシュート部１５の第１板１５１とは、一体であってもよい。

【0111】

上記した実施形態では、第３仕切板１４とシュート部１５の第２板１５２とが別体であるが、第３仕切板１４とシュート部１５の第２板１５２とは、一体であってもよい。

【0112】

これら変形例によっても、上記の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0113】

上記の実施形態および変形例は、適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0114】

１ 繊維細分散化装置
１１ 解繊装置
１２ 第１仕切板
１３ 第２仕切板
１４ 第３仕切板
１５ シュート部
２ 搬送装置
３ カッティング装置

【図1】

【図2】

【図3】