特許 7414297 チョップドシート製造装置及びチョップドシートの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-05

(45)【発行日】2024-01-16

(54)【発明の名称】チョップドシート製造装置及びチョップドシートの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/18 20060101AFI20240109BHJP

   D04H 1/4209 20120101ALI20240109BHJP

   D04H 1/736 20120101ALI20240109BHJP

   C08J 5/04 20060101ALI20240109BHJP

   B29C 70/50 20060101ALI20240109BHJP

   B29C 70/54 20060101ALI20240109BHJP

【ＦＩ】

B29C70/18

D04H1/4209

D04H1/736

C08J5/04

B29C70/50

B29C70/54

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021180617

(22)【出願日】2021-11-04

(65)【公開番号】P2023069046

(43)【公開日】2023-05-18

【審査請求日】2023-08-03

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】521482127

【氏名又は名称】スピック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100213436

【弁理士】

【氏名又は名称】木下 直俊

(72)【発明者】

【氏名】荒井 広明

【審査官】北澤 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０１－２９１９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０２７９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４７７８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ７０／００－７０／８８

Ｃ０８Ｊ ５／０４－ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を貯留し、当該液体に、樹脂を含む板状片を分散状態で浮遊させる浮遊槽と、
前記浮遊槽において浮遊した状態の前記板状片に外力を加えて配列状態を均質化する配列機構と、
配列状態を均質化された前記板状片を液面から回収する回収機構と、を備え、
前記回収機構は、前記浮遊槽に浮遊している前記板状片をすくい上げるコンベアを含み、
前記コンベアは、前記浮遊槽から前記回収機構に向けて前記板状片が搬送される流れにおける上流側の端部が前記浮遊槽の水中に沈められ、下流側の端部が前記浮遊槽の水面よりも上方に配置されている、チョップドシート製造装置。

【請求項2】

前記浮遊槽は、前記板状片の供給位置から前記回収機構に向けて前記液体を通流させており、
前記配列機構は、前記浮遊槽における、前記供給位置と前記回収機構との間において前記外力を加える請求項１に記載のチョップドシート製造装置。

【請求項3】

前記配列機構は、前記浮遊槽における前記液体の液面よりも下方に配置された気泡発生装置を有し、当該気泡発生装置で発生させた気泡の浮力によって、前記板状片に前記外力を加える請求項１又は２に記載のチョップドシート製造装置。

【請求項4】

前記配列機構は、前記浮遊槽における前記液体の液面を振動させる振動発生装置を有し、当該液面の振動によって、前記板状片に前記外力を加える請求項１から３の何れか一項に記載のチョップドシート製造装置。

【請求項5】

前記板状片を落下させながら分散しつつ前記浮遊槽に供給する供給機構を更に備え、
前記供給機構は、落下する前記板状片に向けて気流を供給して前記板状片を分散する送風機を有する請求項１から４の何れか一項に記載のチョップドシート製造装置。

【請求項6】

樹脂を含む板状片を液体に浮遊させる浮遊工程と、
浮遊した状態の前記板状片に外力を加えて配列状態を均質化する配列工程と、
配列状態を均質化された前記板状片を液面から回収する回収工程と、を含み、
前記回収工程では、前記板状片の配列状態を崩さずに、前記液体に浮遊している前記板状片を、液面から斜め上方向に向けてすくい上げるチョップドシートの製造方法。

【請求項7】

前記板状片を落下させながら前記液体の液面に供給する供給工程を更に含み、
前記供給工程では、落下する前記板状片に向けて気流を供給して前記板状片を分散する請求項６に記載のチョップドシートの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チョップドシート製造装置及びチョップドシートの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

チョップドシートは、所定の長さに切断された繊維材料（例えば、炭素繊維）を樹脂中に含む、複合材料のシート材である。チョップドシートは、樹脂中に含む繊維材料を連続繊維とせず、不連続繊維として利用できるので、成形時の流動性が良く、成形時の型への立体賦形性に優れている。しかも、チョップドシートは、成形品の強度を連続繊維並みに高めることができる。

【0003】

特許文献１には、複数枚のチョップドプリプレグシート材を重ね合せて所要の厚さに形成された擬似等方補強シート材が記載されている。また、特許文献１には、以下の事項が記載されている。擬似等方補強シート材は、加熱加圧により成形して最終的に成形品を得るための中間材料である。プリプレグシート材は、炭素繊維束等の強化繊維束中に熱可塑性樹脂が含侵されたものである。チョップドプリプレグシート材は、プリプレグシート材を所要の幅及び長さに切断して作成される。また、特許文献１では、チョップドプリプレグシート材を厚さ方向に多数枚積層する際に、繊維方向が満遍なくばらつくように配向させて積層させることが非常に難しい点が指摘されている。そして、チョップドプリプレグシート材が同じような方向に偏向して配向されて積層すると、積層時のムラも生じ易くなってしまうおそれがあることが指摘されている。

【0004】

特許文献１には、一方向に引き揃えられた強化繊維をマトリックス樹脂に含浸させたセミプリプレグシートを作製する工程と、作製したセミプリプレグシートを細断して多数のチョップドセミプリプレグシートを作製する工程と、作製した多数のチョップドセミプリプレグシートを二次元的にランダムに配向して重ね合わせた状態で互いに一体化した層状体を作製する工程と、作製した層状体を複数積層して一体化することにより疑似等方補強シート材を作製する工程と、作製した疑似等方補強シート材を１枚もしくは複数枚積層し、加圧、加熱して所望の形状の成形品を得る工程と、を含む擬似等方補強シート材の製造方法が記載されている。擬似等方補強シート材は、複数のチョップドセミプリプレグシート材（板状片の一例）が、自然落下等により分散させてランダムに重ね合せることで、強化繊維材料の繊維方向が二次元方向にランダムに配向するように重ね合せた状態とされている。詳述すると、層状体を形成する際に、チョップドセミプリプレグシート材を搬送ベルト上の積層位置に自然落下させて分散させている。

【0005】

特許文献２には、一方向に配列した不連続繊維の束が、その繊維方向がランダムになるように積層された状態で仮固定されて成るチョップドシートが記載されている。特許文献２には、炭素繊維の糸を開繊したテープに紛末状バインダーを熱溶融により付着させ、これを長さ５０ｍｍにチョップしたもの（板状片の一例）を平板状にランダムに散布積層し１００℃で加熱圧着により仮固定させて、チョップドシートを作成した具体例が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１６－２７９５６号公報

【文献】特開２０１８－１９２７１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述のごとく、チョップドシートは、その繊維の方向がランダムに配向（分散）するように製造することを要する。特に繊維材を含む板状片を積層させてチョップドシートを製造する場合には、その板状片をランダムに配向させることを要する。しかしながら、従来技術にあっては、板状片を積層させてチョップドシートを製造する場合、板状片を必要十分にランダムに配向させつつ、生産性を向上させることが難しかった。そのため、板状片を必要十分にランダムに配向させつつ、生産性を向上させることができるチョップドシート製造装置及びチョップドシートの製造方法の提供が望まれる。

【0008】

本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、板状片の方向をランダムに配向させつつ、生産性を向上させることができるチョップドシート製造装置及びチョップドシートの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するための本発明に係るチョップドシート製造装置は、
液体を貯留し、当該液体に、樹脂を含む板状片を分散状態で浮遊させる浮遊槽と、
前記浮遊槽において浮遊した状態の前記板状片に外力を加えて配列状態を均質化する配列機構と、
配列状態を均質化された前記板状片を液面から回収する回収機構と、を備えている。

【0010】

上記目的を達成するための本発明に係るチョップドシートの製造方法は、
樹脂を含む板状片を液体に浮遊させる浮遊工程と、
浮遊した状態の前記板状片に外力を加えて配列状態を均質化する配列工程と、
配列状態を均質化された前記板状片を液面から回収する回収工程と、を含む。

【発明の効果】

【0011】

繊維の方向をランダムに配向させつつ、生産性を向上させることができるチョップドシート製造装置及びチョップドシートの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】チョップドシート製造装置の全体構成を示す図である。

【図2】板状片（チョップ材）の形状の一例を示す斜視図である。

【図3】配列状態を均質化する前の、板状片の浮遊状態の一例を示す上面図である。

【図4】板状片を液体に浮遊させた状態で気泡を供給して配列状態を均質化している状態を説明する模式図である。

【図5】板状片を液体に浮遊させた状態で配列状態を均質化した後の状態を説明する模式図である。

【図6】配列状態を均質化された状態における、板状片の浮遊状態の一例を示す上面図である。

【図7】配列状態を均質化された板状片をコンベアのメッシュで捕集した状態の一例を説明する模式図である。

【図8】板状片が接着され、シート化（成形）した状態説明する模式図である。

【図9】シート化された板状片（成形品）の一例を示す上面図である。

【図10】板状片を液体に浮遊させた状態で液面を振動させて配列状態を均質化している状態を説明する模式図である。

【図11】別のチョップドシート製造装置の全体構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図面に基づいて、本発明の実施形態に係るチョップドシート製造装置及びチョップドシートの製造方法について説明する。

【0014】

（概要の説明）
図１に示すように、本実施形態に係るチョップドシート製造装置１００（以下、製造装置１００と記載する）は、水Ｌ（液体の一例）を貯留し、水Ｌに、樹脂を含む板状片１を分散状態で浮遊させる浮遊槽４と、浮遊槽４において浮遊した状態の板状片１に外力を加えて配列状態を均質化する配列機構５と、配列状態を均質化された板状片１を液面から回収する回収機構６と、を備えている。

【0015】

製造装置１００によれば、樹脂を含む板状片１を水Ｌに浮遊させる浮遊工程と、浮遊した状態の板状片１に外力を加えて配列状態を均質化する配列工程と、配列状態を均質化された板状片１を液面から回収する回収工程と、を含むチョップドシートの製造方法を実現することができる。

【0016】

製造装置１００によれば、板状片１の方向をランダムに配向させつつ、チョップドシートの生産性を向上させることができる。

【0017】

（詳細の説明）
本実施形態の製造装置１００は、図１に示すように、上述の浮遊槽４、配列機構５及び回収機構６に加えて、更に、供給機構３、乾燥成形装置７及び巻回装置８を備えている。板状片１は、供給機構３から浮遊槽４に供給され、配列機構５で配列状態を均質化される。その後、板状片１は、回収機構６で捕集され、乾燥成形装置７に搬送されて乾燥及び成形され後、巻回装置８で巻き取りされる。なお、本実施形態における板状片１の配列状態の均質化とは、板状片１をランダムに配向させること、換言すれば、板状片１の集合を全体としてみた場合に、板状片が、平面上においてあらゆる向きに等しい確率で向くように分散させることを言う。以下では、板状片１が供給機構３から、浮遊槽４、回収機構６、乾燥成形装置７及び巻回装置８へ供給、搬送される流れにおける、供給機構３から見て巻回装置８の側を下流側、巻回装置８から見て供給機構３の側を上流側と記載する場合がある。

【0018】

板状片１は、本実施形態では、炭素繊維などの繊維束中に熱可塑性樹脂を含侵した板材（いわゆる、プリプレグシート材）を短冊状に切断した、いわゆるチョップ材である。板状片１の形状は、図２に示すように、例えば、長さ１０ｍｍから３０ｍｍ程度で、幅３ｍｍから１０ｍｍの、上面視で矩形状である。板状片１の厚みは、例えば、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。

【0019】

図１に示すように、供給機構３は、板状片１を、後述する浮遊槽４に供給させる機構である。供給機構３は、例えば、板状片１を収容する供給容器３１と、供給容器３１を振動させて供給容器３１から板状片１を浮遊槽４に落下させる振動装置３２と、供給容器３１から落下した板状片１に空気を吹き付ける送風機３３とを備えている。

【0020】

供給容器３１には、浮遊槽４に供給される板状片１が収容される。供給容器３１には、供給口としての開口部３１ａが設けられている。供給容器３１は、振動装置３２によって加えられた振動によって流動化した板状片１を、開口部３１ａから落下させて浮遊槽４に板状片１を供給する。以下では、浮遊槽４における、供給容器３１から板状片１が落下する落下位置又は領域を、供給位置と記載する。

【0021】

振動装置３２は、供給容器３１を振動させるための振動発生装置である。振動装置３２は、例えば供給容器３１の下面に取り付けられる。

【0022】

送風機３３は、いわゆるブロアやファンである。送風機３３は、供給容器３１の開口部３１ａから落下する板状片１に向けて気流を供給し、板状片１が浮遊槽４に落下するまでに板状片１を適度に分散させる。

【0023】

浮遊槽４は、板状片１を分散状態で水Ｌに浮遊させながら下流側へ板状片１を搬送する浮遊工程が行われる槽である。浮遊槽４は、水Ｌが貯留され、板状片１を浮遊させるための第一槽４１と、第一槽４１中に水流（水Ｌの流れ）を発生させるポンプ機構とを有する。ポンプ機構は、第一槽４１からの排水（水Ｌ）を貯留する第二槽４２と、第二槽４２に貯留された排水を第一槽４１に供給するポンプ４３とを備えている。

【0024】

第一槽４１は、供給位置から回収機構６に至るまでの範囲に延在し、上方側が解放された（開口する）槽である。第一槽４１は、例えば上面視で矩形状であり、矩形における長手方向が、上流から下流に向く方向に沿っている。第一槽４１は、供給機構３から落下した板状片１を捕集し、貯留された水Ｌで板状片１を浮遊させる。第一槽４１の上方には、板状片１の飛散を防止するためのカバーを設置してもよい。

【0025】

第一槽４１は、板状片１を浮遊させた状態で、板状片１を回収機構６に供給する。第一槽４１では、後述する配列機構５によって、板状片１が均質化される。なお、板状片１の水に対する比重は１を超える（例えば、比重１．５）が、板状片１の表面は樹脂で覆われており疎水性を示すことから、板状片１は水Ｌにはじかれて、第一槽４１において水Ｌに浮遊することができる。板状片１の浮遊状態については後述する。

【0026】

第一槽４１では、板状片１の供給位置から回収機構６に向けて、すなわち、下流側に向けて水Ｌが通流されている。この水Ｌの通流により、第一槽４１では、板状片１は回収機構６に向けて搬送される。本実施形態では、第一槽４１における、板状片１の供給位置の側に、ポンプ４３が接続されており、第二槽４２から水Ｌが供給されるようになっている。供給された水Ｌは、回収機構６に向けて流れ、その後、第二槽４２に流れ落ちる。これにより、第一槽４１では、板状片１の供給位置から回収機構６に向けた水流が発生する。

【0027】

配列機構５は、第一槽４１における、供給位置と回収機構６との間において浮遊した状態の板状片１に外力を加えて板状片１の配列状態を均質化する均質化工程を行うための機構である。本実施形態において配列機構５は、第一槽４１の槽内（水Ｌの水中）、すなわち、水Ｌの水面よりも下方に配置された気泡発生装置５１を有する。

【0028】

気泡発生装置５１は、送気ポンプなどから供給された空気を第一槽４１の水中で排気し、第一槽４１内で気泡Ａ（図４参照）を発生させる気泡発生工程を行うための装置である。気泡発生装置５１は、例えば、パイプに複数の貫通孔を形成し、パイプ内に供給された空気を当該貫通孔から第一槽４１の水中に排気するものであってよい。気泡発生装置５１は、供給位置から回収機構６の手前（上流側）までの範囲にわたり、上流側から下流側に所定の間隔で複数個配置されてよい。配列機構５による、板状片１の配列状態の均質化については後述する。

【0029】

回収機構６は、第一槽４１において水面に浮遊している板状片１を、その配列状態を崩さずに、水面からすくい上げて回収する回収工程を行うための機構である。回収機構６は、例えば、網状の捕集装置を備えてよい。本実施形態では、回収機構６は、第一槽４１から浮遊している板状片１をすくい上げる網状のベルトＢを有する第一ベルトコンベア６１を備えている。

【0030】

第一ベルトコンベア６１は、第一槽４１に浮遊している板状片１をすくい上げて、板状片１を、後述する乾燥成形装置７に搬送する回収及び搬送装置である。第一ベルトコンベア６１では、上流側となる第一槽４１から下流側となる乾燥成形装置７に向けて、網状に形成されたベルトＢが移動するようになっている。本実施形態では、第一ベルトコンベア６１は、上流側の端部を第一槽４１の水中に沈めた状態で、下流側を、第一槽４１の水面よりも上方において、乾燥成形装置７に隣接させた状態とされている。すなわち、第一ベルトコンベア６１のベルトＢは、下流側が上流側よりも上方に位置するように、傾斜して配置されている。第一ベルトコンベア６１は、第一槽４１の水中から水上へ移動する過程で、第一槽４１に浮遊している板状片１をすくい上げてベルトＢ上に捕集し、そのまま板状片１を乾燥成形装置７へ搬送する。板状片１が第一ベルトコンベア６１で搬送される態様については後述する。

【0031】

乾燥成形装置７は、第一ベルトコンベア６１から搬送されてきた板状片１を乾燥させ、更に、板状片１を板状の成型板９（チョップドシートの一例）に成型する装置である。乾燥成形装置７は、水切り機構７１と、第二ベルトコンベア７２と、第二ベルトコンベア７２を収容する乾燥槽７３と、成形ローラ７４とを備えている。

【0032】

第二ベルトコンベア７２は、第一ベルトコンベア６１から搬送されてきた板状片１を引き続いて乾燥槽７３へ供給して乾燥槽７３の槽内を通過させ、更に後述する巻回装置８に供給する搬送装置である。本実施形態では、第二ベルトコンベア７２は、第一ベルトコンベア６１と一体の搬送装置であり、第一ベルトコンベア６１の下流側が第二ベルトコンベア７２である。本実施形態において、第二ベルトコンベア７２における、後述する乾燥槽７３の槽内を通過した後であって、巻回装置８の手前側は、所定距離だけ搬送のみを行う区間とされている。この搬送のみを行う区間は、冷却ゾーンとして確保されている。冷却ゾーンについては後述する。

【0033】

水切り機構７１は、第一ベルトコンベア６１から搬送されてきた板状片１に空気流を吹き付けて、板状片１に付着している水滴を除去する機構である。水切り機構７１は、例えば、空気を吹き出すノズルと、ノズルに空気を供給するコンプレッサやブロアなどを備えていればよい。水切り機構７１は、第一ベルトコンベア６１又は第二ベルトコンベア７２における乾燥槽７３の入口よりも上流側に配置される。

【0034】

乾燥槽７３は、第二ベルトコンベア７２を収容するジャケット７３ａと、槽内（ジャケット７３ａ内）で赤外線を発生したりする電気コイルなどの加熱機構７３ｂとを有する。第二ベルトコンベア７２上を搬送される板状片１は、ジャケット７３ａ内を通過する過程で、加熱機構７３ｂにより加熱乾燥される。ジャケット７３ａには水蒸気を排気する排気口７３ｃを設けてもよい。

【0035】

成形ローラ７４は、例えば、第二ベルトコンベア７２上で搬送されている板状片１をベルトＢの上面側と下面側とで挟み込んでプレスする一対のロールを備えて成形装置である。成形ローラ７４により、第二ベルトコンベア７２上で搬送される板状片１は、板状の成型板９に成型される。板状片１が板状に成形される態様については後述する。

【0036】

成形ローラ７４による成形は、乾燥槽７３十分に板状片１を昇温させてからプレスのみを行って成形してもよいし、成形ローラ７４を加熱ローラとして、板状片１を加熱しながらプレスして成形してもよい。成形ローラ７４は、例えば乾燥槽７３内に配置されてよい。本実施形態では、ジャケット７３ａ内で板状片１を十分に昇温させて溶着させ、溶着させた板状片１を成形ローラ７４でプレスして板状に仕上げ成型している。

【0037】

乾燥槽７３及び成形ローラ７４により成形された成型板９は、乾燥槽７３から搬出された後、巻回装置８に至るまでの、第二ベルトコンベア７２の冷却ゾーンによって、搬送中に外気にさらされて冷却される。冷却ゾーンにおいては、必要に応じて冷却風などを供給して成型板９の冷却を促進してもよい。

【0038】

第二ベルトコンベア７２から巻回装置８へ搬送された成型板９は、出荷などのために巻回装置８で巻き取られ、ロール状とされる。

【0039】

以下では、図３から図９を参照しつつ、板状片１の浮遊状態、板状片１の配列状態の均質化、板状片１が第一ベルトコンベア６１で搬送される態様及び板状への成型について説明する。

【0040】

図３、図４に示すように、供給機構３から第一槽４１に落下した直後の板状片１は、積層した状態で水面に浮遊する。供給機構３から落下した直後の板状片１の層（集合）は、全体としてみた場合に、板状片１が、水面上（平面上）において、あらゆる向きに等しい確率で向くようには分散されていない。また、板状片１の層を全体としてみた場合に、上下方向において、水面に沿わず、ばらつき、かつ、比較的厚みのある状態で積層して浮遊している。

【0041】

なお、板状片１の層は、供給機構３からの板状片１の供給量が多くなれば厚くなり、供給量が少なくなれば薄くなる。また、板状片１の層は、第一槽４１の水Ｌの通流速度が遅ければ（第一槽４１における板状片１の滞留時間が長ければ）厚くなり、通流速度が早ければ（第一槽４１における板状片１の滞留時間が短ければ）薄くなる。

【0042】

本実施形態では、図４に示すように、第一槽４１に浮遊した状態の板状片１の下方から、配列機構５の気泡発生装置５１によって気泡Ａが供給される。この気泡Ａが水中を上昇して水面に達する過程で、板状片１は、気泡Ａの浮力や気泡Ａがはじける際の衝撃力などの外力、すなわち、上方へ持ち上げる力や振動を加えられる。板状片１は樹脂で被覆されているため、板状片１同士は滑らかに滑り、また、板状片１は水面に浮遊するから、外力を繰り返し加えられるにしたがって、板状片１は、図５に示すように、水面に沿って配向するようになり、単位面積当たりの積層枚数は変わらない状態で薄く積層する状態に変化していく。また、外力を繰り返し加えられるにしたがって、板状片１は、図６に示すように、板状片１の層を全体としてみた場合に、水面上において、あらゆる向きに等しい確率で向くように分散していく。このように、板状片１は第一槽４１に浮遊した状態で下流側に流れながら、第一ベルトコンベア６１に至るまでの間に均質化していく。

【0043】

均質化された後の板状片１の層は、均質化されるまでの板状片１の層の厚さよりも薄くなる。均質化された後の板状片１の層は、均質化されるまでの板状片１の層の厚さと同様に、供給機構３からの板状片１の供給量が多くなれば厚くなり、供給量が少なくなれば薄くなる。また、板状片１の層は、第一槽４１の水Ｌの通流速度が遅ければ厚くなり、通流速度が早ければ薄くなる。

【0044】

図７に示すように、均質化された後の板状片１の層は、第一ベルトコンベア６１のベルトＢですくい上げられる。第一ベルトコンベア６１のベルトＢですくい上げられる板状片１の層は、第一槽４１で均質化された後の板状片１の層が厚い場合に厚くなり、均質化された後の板状片１の層が薄いと薄くなる。

【0045】

すくい上げられた板状片１の層は、乾燥槽７３及び成形ローラ７４（図１参照）により成形されて、図８、図９に示すような、板状の成型板９に成型される。成型板９は、板状片１が平面上においてあらゆる向きに等しい確率で向くように分散された状態で固定化された板状体となる。

【0046】

成型板９は、切断された不連続繊維を含むことから、成型板９を原料に用いて成型体を成型する際の流動性が良くなる。また、成型板９は、板状片１の分散により繊維の方向がランダムに配向していることから、成型板９を原料に用いた成型体の強度は高いものとなる。成型板９の目付量は、第一ベルトコンベア６１のベルトＢ（図１参照）ですくい上げられた板状片１の層が厚い場合に大きくなり、すくい上げられた板状片１の層が薄いと小さくなる。

【0047】

このように、図１に示す製造装置１００は、配列機構５を備えることで、容易に均質化を行える。そのため、製造装置１００は、成型板９の目付量や生産速度の変更を容易に行える。例えば供給機構３からの板状片１の供給量を多くしつつ、第一槽４１の水Ｌの通流速度を早くして成型板９の目付量を一定としながら生産速度を向上させることなどができる。すなわち、製造装置１００は、均質化を行いつつ、成型板９の生産性を容易に向上させることができる。

【0048】

以上のようにして、チョップドシート製造装置及びチョップドシートの製造方法を提供することができる。

【0049】

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、配列機構５が気泡発生装置５１を有し、第一槽４１内で気泡Ａを発生させて、気泡Ａにより外力を板状片１に加え、第一槽４１に浮遊した状態の板状片１を均質化していく場合を説明した。しかしながら、配列機構５が板状片１に外力を加えて配列状態を均質化する機構や方法は、気泡発生装置５１に限られない。配列機構５は、第一槽４１に浮遊した状態の板状片１に対して外力を加えられるものであればよい。

【0050】

例えば、配列機構５は、気泡発生装置５１と共に、又は、気泡発生装置５１に代えて、図１０、図１１に示すような、第一槽４１の液面又は板状片１を叩く又は揺らす（振動させる）振動発生工程を行うためのパドル装置５５を有してもよい。図１０、図１１では、パドル装置５５が、上流側から下流側にかけて所定の間隔で複数個配置されている場合を示している。パドル装置５５は、図１１に示すように、供給位置の直後から回収機構６の手前となる位置に配置してよい。パドル装置５５は、例えば上下にピストン運動するような動作を行う物であってよい。図１０に示すように、パドル装置５５は、例えば、第一槽４１の幅方向（短手方向）にその長手方向を沿わせて配置した棒状のパドル５５ａを、支持軸５５ｂを介して上下にピストン運動させる構造であってよい。

【0051】

図１０に示すように、第一槽４１の液面又は板状片１は、パドル装置５５により、叩かれ、また揺らされて振動する。これにより、板状片１に外力を加えて板状片１の配列状態を均質化させることができる。

【0052】

（２）上記実施形態では、供給機構３が供給容器３１と、供給容器３１を振動させて供給容器３１から板状片１を浮遊槽４に落下させる振動装置３２と、供給容器３１から落下した板状片１に空気を吹き付ける送風機３３とを備えている場合を説明した。しかしながら、送風機３３は必須ではない。供給機構３に送風機３３を備えて供給容器３１から落下する板状片１を分散することに代えて、配列機構５で均質化を行う際に板状片１に加える外力を大きくしたり、第一槽４１における板状片１の滞留時間を長くしたりして、分散及び均質化を促進してもよい。

【0053】

（３）上記実施形態では、供給機構３が供給容器３１と、供給容器３１を振動させて供給容器３１から板状片１を浮遊槽４に落下させる振動装置３２と、を備えている場合を説明した。しかしながら、振動装置３２は必須ではない。振動装置３２に代えて、例えばスクリュー型やパドル型の送り出し又は掻き出し機構を備え、これら機構により、供給容器３１から板状片１を浮遊槽４に落下させてもよい。

【0054】

（４）上記実施形態では、供給機構３が供給容器３１と、供給容器３１を振動させて供給容器３１から板状片１を浮遊槽４に落下させる振動装置３２と、を備えている場合を説明した。しかしながら、供給容器３１から浮遊槽４に板状片１を供給する態様は、落下に限られない。供給容器３１から浮遊槽４に向けて傾斜面を設け、当該傾斜面に板状片１を滑らせて、供給容器３１から浮遊槽４に板状片１を流し込んでもよい。この場合、当該傾斜面を振動させて、傾斜面上で板状片１を分散させながら浮遊槽４に板状片１を流し込んでもよい。

【0055】

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明は、チョップドシート製造装置及びチョップドシートの製造方法に適用できる。

【符号の説明】

【0057】

１ 板状片
１００ 製造装置（チョップドシート製造装置）
３ 供給機構
３１ 供給容器
３１ａ 開口部
３２ 振動装置
３３ 送風機
４ 浮遊槽
４１ 第一槽
４１ａ カバー
４２ 第二槽
４３ ポンプ
５ 配列機構
５１ 気泡発生装置
５５ パドル装置
５５ａ パドル
５５ｂ 支持軸
６ 回収機構
６１ 第一ベルトコンベア
７ 乾燥成形装置
７１ 水切り機構
７２ 第二ベルトコンベア
７３ 乾燥槽
７３ａ ジャケット
７３ｂ 加熱機構
７３ｃ 排気口
７４ 成形ローラ
８ 巻回装置
９ 成型板（チョップドシート）
Ａ 気泡
Ｂ ベルト
Ｌ 水（液体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】