纖維增強層疊體及其制造方法、快門裝置以及照相機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及纖維增強層疊體及其制造方法、快門裝置以及照相機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 開閉照相機(jī)等光學(xué)設(shè)備的光路的快門、光圈等光路開閉裝置中，快門葉片進(jìn)行移 動和停止以用非常短的時間將光路橫切。為了減輕此時的驅(qū)動源的負(fù)擔(dān)，希望快門葉片為 輕質(zhì)，為了提高耐久性，希望快門葉片具有高強度和高剛性。
[0003] 以往，作為快門葉片，已知由纖維增強塑料膜制成的快門葉片、由鋁的板材制成的 快門葉片和由鋁合金的板材制成的快門葉片。
[0004] 作為碳纖維增強塑料膜，可列舉使用碳纖維作為增強纖維、使用環(huán)氧樹脂作為母 材物質(zhì)（基體樹脂）的片材（例如特開昭49-84232號公報）。碳纖維增強塑料膜為輕量， 剛性高，具有潤滑性。作為碳纖維增強塑料膜，能夠使用預(yù)浸坯料片材。例如，已知使用至少 3片以上的預(yù)浸坯料片材、以鄰接的片材的纖維方向相互正交的方式層疊、在預(yù)浸坯料片材 間設(shè)置了含有炭黑的樹脂層的快門葉片（特開平10-301158號公報）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一實施方案涉及的纖維增強層疊體具有第1纖維增強層、第2纖維增強 層、和在上述第1纖維增強層與上述第2纖維增強層之間設(shè)置的金屬層。
[0006] 本發(fā)明的一實施方案涉及的纖維增強層疊體的制造方法具有：將浸漬了樹脂的第 1纖維層、金屬層和浸漬了樹脂的第2纖維層層疊而得到層疊體的工序；和在加壓下將上述 層疊體加熱的工序。
[0007] 由以下（參照附圖）對例示實施方案的說明，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征將變得清楚。
【附圖說明】
[0008] 圖1是表示一實施方案涉及的快門裝置的圖。
[0009] 圖2是圖1的11-11'的向視斷面圖。
[0010] 圖3是一實施方案涉及的快門葉片的斷面圖。
[0011] 圖4是說明體積分率的圖。
[0012] 圖5是說明中心線平均粗糙度Ra的測定方法的圖。
[0013] 圖6是表示實施例11~13中的快門葉片的分光反射率的圖。
[0014] 圖7是表示摩擦減輕層的例子的圖。
[0015] 圖8是表示摩擦減輕層的例子的圖。
[0016] 圖9是表示摩擦減輕層的例子的圖。
【具體實施方式】
[0017] 使用了碳纖維增強塑料膜的快門葉片存在厚度的均一性低、有時無法獲得充分的 遮光性的問題。因此，存在使用了碳纖維增強塑料膜的快門葉片的品質(zhì)管理不容易、由于不 合格率高因此成本也提高的課題。進(jìn)而，如果為了提高遮光性而使快門葉片變厚，存在快門 變重的課題。
[0018] 根據(jù)幾個實施方案，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠小型化和輕質(zhì)化、具有充分的遮光性的纖維增 強層疊體、快門葉片和快門裝置以及照相機(jī)。
[0019] 本發(fā)明在后述的實施方案中進(jìn)行說明，涉及纖維增強層疊體，其具有第1纖維增 強層、第2纖維增強層、和在第1纖維增強層與上述第2纖維增強層之間設(shè)置的金屬層。這 樣的纖維增強層疊體不僅輕質(zhì)，而且具有充分的遮光性，能夠作為快門葉片的材料使用。
[0020] 一實施方案中，金屬層由無縫的金屬片材形成。這是為了確保作為纖維增強層疊 體的充分的遮光性。此外，一實施方案中，在第1纖維增強層和第2纖維增強層之間與金屬 層之間存在著接合層。該接合層是為了在第1纖維增強層和第2纖維增強層中所含的纖維 與金屬層之間將纖維與金屬層連接而設(shè)置的層。
[0021] 一實施方案中，該接合層將第1纖維增強層和第2纖維增強層與金屬層粘接，含有 與第1纖維增強層和第2纖維增強層的保持纖維的樹脂組合物相同的成分。這樣，通過使 用與第1纖維增強層和第2纖維增強層的保持纖維的樹脂組合物相同的成分，將第1纖維 增強層和第2纖維增強層與金屬層粘接，粘接強度提高。此外，能夠容易地制造具有良好的 平面性的纖維增強層疊體。這樣的纖維增強層疊體，能夠通過用具有與第1纖維增強層和 第2纖維增強層的保持纖維的樹脂組合物相同的成分的粘接劑將第1纖維增強層和第2纖 維增強層與金屬層粘接而制造。另一方面，也能夠如后所述，通過用通過使纖維浸漬樹脂組 合物而得到的預(yù)浸坯料片材夾持金屬層，加壓成型，從而得到這樣的纖維增強層疊體。后者 的方法在容易制造具有良好的平面性的纖維增強層疊體的方面有利。
[0022] 另一實施方案中，該接合層含有具有金屬層的元素的金屬氧化物的層和樹脂組合 物的層的至少一方。在此，接合層中的樹脂組合物的層是例如與第1纖維增強層和第2纖 維增強層的保持纖維的樹脂組合物（基體樹脂等）相同的成分的層。樹脂組合物的層優(yōu)選 與鄰接的第1纖維增強層或第2纖維增強層一體地形成。由此，能夠提高第1纖維增強層 與金屬層之間、以及第2纖維增強層與金屬層之間的接合強度。
[0023] 與纖維增強層相比，得到具有良好的平面性的金屬層容易。例如，由軋制材料制 成的輕金屬構(gòu)件與CFRP預(yù)浸坯料片材相比，具有均一的面內(nèi)厚度分布。因此，為了制作平 面性高的快門葉片，使用金屬層變得有利。一實施方案中，為了確保平面性，金屬層的層厚 為10 μm以上，在另一實施方案中，為15 μm以上，在又一實施方案中，為20 μm以上。使用 薄的金屬箔的情況下，例如使用與纖維增強層中的纖維的直徑相比足夠薄的金屬箔的情況 下，要考慮加壓成型時沿纖維的形狀金屬箔變形。另一方面，通過使用具有足夠的厚度的金 屬層，防止金屬層的變形，確保纖維增強層疊體的平面性變得更容易。從這樣的觀點出發(fā)， 一實施方案中，使用比纖維增強層中的纖維的直徑的50%厚的金屬層，在另一實施方案中， 使用比纖維增強層中的纖維的直徑厚的金屬層。此外，一實施方案中，為了使制作的纖維增 強層疊體中金屬層平坦，選擇金屬層的厚度以使例如中心線表面粗糙度Ra為IOnm以下。
[0024] 此外，通過加熱處理將纖維增強層成型的情況下，纖維增強層（或作為其前體的 預(yù)浸坯料片材）中所含的基體樹脂的粘度降低。通過配置金屬層作為中間層，防止從兩側(cè) 夾持金屬層的纖維增強層中的基體樹脂越過金屬層而流動。因此，基體樹脂的量偏于一方 的纖維增強層得以抑制，即，使各個纖維增強層中的基體樹脂與碳纖維的比例均一化。其結(jié) 果，由于能夠確保各纖維增強層的厚度的對稱性，因此能夠抑制起因于厚度的非對稱性而 產(chǎn)生的翹曲。也由于該理由，使用本實施方案涉及的纖維增強層疊體，能夠形成平面性良好 的快門葉片。如以上那樣，通過使用本實施方案涉及的纖維增強層疊體，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制板厚 的増加，而且平面性良好、光學(xué)特性優(yōu)異的快門葉片、照相機(jī)用快門和照相機(jī)。
[0025] 一實施方案涉及的纖維增強層疊體具有在第1纖維增強層與第2纖維增強層之間 存在金屬層的結(jié)構(gòu)。其中，該金屬層是作為纖維增強層疊體中的實質(zhì)上的芯材發(fā)揮功能的 基礎(chǔ)基材。即，金屬層在第1纖維增強層與第2纖維增強層之間實質(zhì)上作為芯材發(fā)揮功能， 同時作為成為將第1纖維增強層和第2纖維增強層粘貼的對象的基礎(chǔ)基材發(fā)揮功能。因此， 金屬層不僅作為第1纖維增強層和第2纖維增強層的中間材料發(fā)揮功能，而且具有作為保 持纖維增強層疊體的全體的平坦的姿勢的母材的作用。
[0026] 使用具有這樣的構(gòu)成的纖維增強層疊體作為照相機(jī)的快門葉片的情況下，由于金 屬層作為各纖維增強層的芯材發(fā)揮功能，因此能夠有效地抑制伴隨移動（即，伴隨快門葉 片的行走）而在快門葉片中產(chǎn)生的波狀變形。因此，為了使快門葉片的行走姿勢穩(wěn)定化，這 樣的構(gòu)成極其有效。此外，通過這樣的構(gòu)成，能夠提高快門葉片的對于拉伸應(yīng)力的強度。進(jìn) 而，通過各纖維增強層作為用于提高金屬層的表面強度的補強層發(fā)揮功能，能夠獲得充分 的剛性，即使反復(fù)驅(qū)動（例如快門葉片的連續(xù)驅(qū)動），也能確保充分的耐久性。
[0027] 第1纖維增強層或第2纖維增強層，如上所述，與金屬層的表面接合，具有提高金 屬層的表面強度的作用。因此，使用上述的纖維增強層疊體作為照相機(jī)的快門葉片的情況 下，與和快門葉片接合的構(gòu)件的接合強度提高。例如，能夠提高支撐可旋轉(zhuǎn)地接合的驅(qū)動臂 的軸構(gòu)件的對于快門葉片的接合強度。進(jìn)而，即使將快門葉片連續(xù)驅(qū)動的情況下，由于金屬 層的表面強度提高，因此在與和快門葉片接合的構(gòu)件的接合部分也能夠確保充分的剛性。
[0028] 此外，為了提高第1纖維增強層和第2纖維增強層與金屬層的接合強度，能夠在金 屬層的表層設(shè)置多個凹部。例如，優(yōu)選在金屬層的表層（表面上）、例如金屬層的兩表面?zhèn)?的至少一方設(shè)置構(gòu)成接合層的一部分的具有多個微細(xì)凹部的表面處理層。再有，在金屬層 的端面也可設(shè)置表面處理層。這種情況下，第1纖維增強層和上述第2纖維增強層的至少 一方的保持纖維的樹脂組合物可進(jìn)入凹部內(nèi)。例如，構(gòu)成接合層的一部分的樹脂組合物的 層的至少一部分（接合成分）能夠進(jìn)入上述表面處理層的微細(xì)凹部內(nèi)而埋設(shè)，然后一體化。 由此，在第1纖維增強層和第2纖維增強層與金屬層的界面、具體地、接合層與金屬層、第1 纖維增強層與接合層、第2纖維增強層與接合層的邊界部分，形成多個錨定部分，可通過錨 定效應(yīng)提高兩者的接合強度。因此，上述表面處理層由于將接合層的一部分埋設(shè)，因此實質(zhì) 上作為接合增強層（密合增強層）構(gòu)成接合層的一部分。
[0029] 此外，作為上述的金屬層中的表面處理層，可以是實施了黑色化處理的層。這是因 為，例如，作為纖維增強層疊體，作為光遮蔽（光阻斷）用的快門葉片的結(jié)構(gòu)體是有利的。當(dāng) 然，在第1纖維增強層或第2纖維增強層內(nèi)可含有炭黑等黑色成分，也可通過對第1纖維增 強層或第2纖維增強層的表面施以黑色的涂料，從而提高光遮蔽效果。再有，對金屬層進(jìn)行 了氧化處理后，通過實施染色處理，也能夠?qū)崿F(xiàn)黑色化。例如，在金屬層上形成了多孔被膜 后，通過將金屬層浸漬于黑染染色液等，能夠?qū)⒍嗫妆荒と旧?。這樣，進(jìn)一步提高多孔被膜 上的遮光性成為可能。作為黑染染色液，能夠使用已知的染色液。例如，能夠使用使鉻或鈷 等金屬和酸性偶氮染料形成絡(luò)合物而得到的、金屬絡(luò)合物型的酸性偶氮染料。
[0030] 此外，本發(fā)明中，作為上述的金屬層中的表面處理層，例如，可以為對金屬層的表 面通過陽極氧化或化學(xué)轉(zhuǎn)化處理而形成的層。由此，金屬層的表面通過電解處理或化學(xué)處 理而成為微細(xì)的凹凸面，其結(jié)果，上述的接合層中的表面處理層與樹脂組合物的層的接合 面增大，能夠獲得高的接合強度。此時，通過對金屬層的表面進(jìn)行陽極氧化而成的表面處理 層的氧化面形成與接合層中的樹脂組合物的層的界面，該氧化面由于成為微細(xì)的凹凸面， 因此表面積實質(zhì)上變大。因此，例如，第1纖維增強層或第2纖維增強層的保持纖維的接合 成分（例如樹脂成分）容易浸潤（流入）微細(xì)的凹凸，利用上述的錨定效應(yīng)能夠確保高的 接合強度。
[0031] 陽極氧化處理中，例如，使用有機(jī)酸電解液（例如硫酸、草酸或磷酸等），以金屬層 (例如鋁合金）作為陽極進(jìn)行電解。通過產(chǎn)生的氧與金屬層結(jié)合，從而在金屬層上形成多孔 的氧化被膜。
[0032] 此外，通過對金屬層的表面進(jìn)行陽極氧化或化學(xué)轉(zhuǎn)化處理而形成的表面處理層， 具有金屬層的元素的金屬氧化物為主成分，與金屬層（母材）比較，形成材質(zhì)上硬的層。其 結(jié)果，最終制成纖維增強層疊體時確保剛性的進(jìn)一步提高成為可能。作為結(jié)果，例如，將該 纖維增強層疊體應(yīng)用于快門葉片的情況下，在快門單元內(nèi)快門葉片行走時產(chǎn)生的快門葉片 的撓曲減輕，快門葉片的驅(qū)動時的行走穩(wěn)定性提高，作為快門葉片的耐久性也提高。
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