(57)【要約】【課題】本発明は、積層された半硬化状態のプリプレグシート（言い換えれば、被積層体、及び積層シートを構成する半硬化状態のプリプレグシートよりなる構造体）間に摩耗粉が介在することを抑制可能なコンパクタ、及びプリプレグシート自動積層装置を提供することを目的とする。【解決手段】剥離用シート１７の他面側から積層シート１６を押圧する第１のローラ面を有し、離間して配置された第１のローラ４６−１，４６−２と、剥離用シート１７の他面側から積層シート１６を押圧する第２のローラ面を有し、第２のローラ面が第１のローラ４６−１，４６−２間に配置された隙間と対向するように配置された第２のローラ５５と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１層の半硬化状態とされたプリプレグシートよりなる被積層体の上面に、剥離用シート及び該剥離用シートの一面に貼り付けられた半硬化状態のプリプレグシートを含む積層シートの前記剥離用シートの他面側から前記積層シートを押圧するコンパクタであって、
前記剥離用シートの他面側から前記積層シートを押圧する第１のローラ面を有し、離間して配置された一対の第１のローラと、
前記剥離用シートの他面側から前記積層シートを押圧する第２のローラ面を有し、該第２のローラ面が前記一対の第１のローラ間に配置された隙間と対向するように配置された第２のローラと、
を有することを特徴とするコンパクタ。
【請求項２】
前記第２のローラは、前記一対の第１のローラの前記第１のローラ面のうち、前記隙間側に位置する外周面と前記第２のローラ面とが対向するように配置することを特徴とする請求項１記載のコンパクタ。
【請求項３】
前記一対の第１のローラを回転可能に支持する第１の回転軸と、
前記第２のローラを回転可能に支持する第２の回転軸と、
前記第１及び第２の回転軸を介して、前記一対の第１のローラ、及び前記第２のローラを保持するローラ保持部と、
を有することを特徴とする請求項１または２記載のコンパクタ。
【請求項４】
前記ローラ保持部は、前記一対の第１のローラを保持する第１のローラ保持部と、前記第２のローラを保持する第２のローラ保持部と、を有し、
前記第１のローラ保持部の上部と接続され、該第１のローラ保持部を押圧する第１の押圧機構と、
前記第２のローラ保持部の上部と接続され、該第２のローラ保持部を押圧する第２の押圧機構と、
を有することを特徴とする請求項３記載のコンパクタ。
【請求項５】
前記第２のローラ保持部は、前記第１のローラ保持部と別体とされていることを特徴とする請求項４記載のコンパクタ。
【請求項６】
前記第１の押圧機構と前記第２の押圧機構とを保持する押圧機構保持部を有することを特徴とする請求項５記載のコンパクタ。
【請求項７】
前記ローラ保持部上に固定されたロータリーダンパーと、
前記ロータリーダンパー上に接続され、前記ローラ保持部を回転可能に支持する回転軸と、
を有することを特徴とする請求項３ないし６のうち、いずれか１項記載のコンパクタ。
【請求項８】
複数の半硬化状態とされたプリプレグシートを積層させるプリプレグ積層装置であって、
請求項１ないし７のうち、いずれか１項記載の前記コンパクタを複数配列させることで構成されたコンパクタ群と、
前記被積層体が載置されるステージと、
前記被積層体の上面に前記積層シートを供給する積層シート供給部と、
前記コンパクタ群により、前記被積層体の上面に押圧された前記半硬化状態のプリプレグシートから剥がされた前記剥離用シートを回収する剥離用シート回収部と、
を有することを特徴とするプリプレグシート自動積層装置。
【請求項９】
前記コンパクタ群を構成する複数の前記コンパクタは、前記積層シートの送り方向と交差する方向に対して、前記一対の第１のローラと、前記第２のローラと、が交互に配置されるように配列されており、
前記コンパクタを構成する前記第１のローラ面は、隣接して配置された他のコンパクタの前記第１のローラ面と対向するように配置することを特徴とする請求項８記載のプリプレグシート自動積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１層の半硬化状態とされたプリプレグシートよりなる被積層体の上面に、剥離用シート及び該剥離用シートの一面に貼り付けられた半硬化状態のプリプレグシートを含む積層シートの剥離用シート側から積層シートを押圧するコンパクタ、及び該コンパクタを含むプリプレグシート自動積層装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維シートに樹脂を含浸させることで構成されたプリプレグシートを複数積層させることで半硬化状態（不完全硬化状態）とされたプリプレグ積層体を形成し、該プリプレグ積層体を完全硬化させた後、完全硬化したプリプレグ積層体を用いて、航空機の胴体や主翼等を製作することが行われている。
【０００３】
上記繊維シートを構成する繊維は、繊維方向が揃えられている。また、繊維シートに含浸させる樹脂としては、半硬化状態（不完全硬化状態）とされた紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等が用いられているため粘着性を有する。このため、プリプレグシートの一方の面には、剥離用シートが配置されている。
【０００４】
上記半硬化状態とされたプリプレグ積層体は、プリプレグシート自動積層装置を用いて形成される。具体的には、プリプレグシート自動積層装置は、半硬化状態とされたプリプレグシートから剥離用シートを取り除き、繊維シートの繊維方向を交差させながら複数の該プリプレグシートを一体に積層することで、半硬化状態とされたプリプレグ積層体を形成する。
【０００５】
このとき、積層された半硬化状態のプリプレグシート間に空気（空気溜まり）が介在すると、プリプレグシート間の密着性が低下するため好ましくない。
また、上記空気が介在された半硬化状態のプリプレグ積層体を、例えば、熱を用いて完全硬化（この場合、プリプレグシートを構成する樹脂は熱硬化性樹脂）させると、該空気（空気溜まり）が膨張して、プリプレグシート間の密着性がさらに低下してしまう。
【０００６】
そこで、従来、ピストン機構を有するコンパクタ（プリプレグシート自動積層装置の構成要素の一部）を複数用いて、半硬化状態のプリプレグシート間を圧着させることで、積層された半硬化状態のプリプレグシート間に空気（空気溜まり）が介在することを抑制することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
図１８は、従来のピストン機構を有するコンパクタを複数有するコンパクタ群がＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）シートを介して、剥離用シート及び半硬化状態のプリプレグシートよりなる積層シートを押圧する様子を模式的に示す側面図である。
図１８に示すＨは、コンパクタ２０１の移動方向（以下、「Ｈ方向」という）を示している。なお、図１８では、Ｈ方向に対して交差する方向に配置された複数のコンパクタ２０１を図示することが困難なため、１つのコンパクタ２０１のみを図示する。
【０００８】
ここで、図１８を参照して、従来のコンパクタ群２００について説明する。
従来のコンパクタ群２００は、Ｈ方向に対して交差する方向に配置された複数のコンパクタ２０１を有する。
コンパクタ２０１は、ピストン機構２０２と、コンパクタシュー２０３と、を有する。ピストン機構２０２は、上下方向に往復運動する軸２０４を有する。コンパクタシュー２０３は、軸２０４の先端部に設けられている。
【０００９】
複数のコンパクタ２０１は、Ｈ方向に対して交差する方向に配置された複数のコンパクタシュー２０３が近接するように配置されている。
このように、複数のコンパクタ２０１を近接して配置することで、積層シートの全面を押圧することが可能となるため、積層された半硬化状態のプリプレグシート間に空気（空気溜まり）が介在することを抑制できる。
【００１０】
コンパクタ群２００を構成する複数のコンパクタシュー２０３は、ＰＴＦＥシート２０５（コンパクタシュー２０３に剥離用シート２０７が付着することを防止するためのシート）を介して、剥離用シート２０７及び半硬化状態のプリプレグシート２０８が積層された積層シート２０９を押圧する。
【００１１】
このように、複数のコンパクタシュー２０３が積層シート２０９を押圧することで、ステージ２１２上に載置された被積層体２１４（具体的には、少なくとも１層以上の半硬化状態のプリプレグシートにより構成され、プリプレグ積層体の一部となる構造体。）の上面に、積層シート２０９を構成する半硬化状態のプリプレグシート２０８が貼り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−１７７９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来のコンパクタ２０１を用いた場合、ＰＴＦＥシート２０５及びコンパクタシュー２０３が水平方向に往復運動することで、ＰＴＦＥシート２０５及びコンパクタシュー２０３の摩耗により摩耗粉が発生し、積層された半硬化状態のプリプレグシート間に該摩耗粉が介在してしまうという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、積層された半硬化状態のプリプレグシート間に摩耗粉が介在することを抑制可能なコンパクタ、及びプリプレグシート自動積層装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るコンパクタは、少なくとも１層の半硬化状態とされたプリプレグシートよりなる被積層体の上面に、剥離用シート及び該剥離用シートの一面に貼り付けられた半硬化状態のプリプレグシートを含む積層シートの前記剥離用シートの他面側から前記積層シートを押圧するコンパクタであって、前記剥離用シートの他面側から前記積層シートを押圧する第１のローラ面を有し、離間して配置された一対の第１のローラと、前記剥離用シートの他面側から前記積層シートを押圧する第２のローラ面を有し、該第２のローラ面が前記一対の第１のローラ間に配置された隙間と対向するように配置された第２のローラと、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、少なくとも１層の半硬化状態とされたプリプレグシートよりなる被積層体の上面に、剥離用シート及び該剥離用シートの一面に貼り付けられた半硬化状態のプリプレグシートを含む積層シートの剥離用シートの他面側から積層シートを押圧するコンパクタが、剥離用シートの他面側から積層シートを押圧する第１のローラ面を有する一対の第１のローラと、剥離用シートの他面側から積層シートを押圧する第２のローラ面を有し、第２のローラ面が一対の第１のローラ間に配置された隙間（例えば、一対の第１のローラを保持するローラ保持部が配置されることで形成される隙間）と対向するように配置された第２のローラと、を含むことにより、第１及び第２のローラ面が回転しながら積層シートを押圧することで、第１及び第２のローラから摩耗粉がほとんど発生しなくなる。
【００１７】
これにより、積層された半硬化状態のプリプレグシート（言い換えれば、被積層体、及び積層シートを構成する半硬化状態のプリプレグシートよりなる構造体）間に摩耗粉が介在することを抑制できる。
【００１８】
また、離間して配置された１対の第１のローラ間に配置された隙間と第２のローラ面とが対向するように第２のローラを配置させることで、第２のローラ面により、第１のローラ面が押圧できない積層シートを押圧することが可能となるので、積層シート全体を押圧することができる。
【００１９】
また、上記本発明の一態様に係るコンパクタにおいて、前記第２のローラは、前記一対の第１のローラの前記第１のローラ面のうち、前記隙間側に位置する外周面と前記第２のローラ面とが対向するように配置してもよい。
【００２０】
このように、一対の第１のローラの第１のローラ面のうち、一対の第１のローラ間に配置された隙間側に位置する外周面と第２のローラ面とを対向させることにより、第１のローラ面の中央部に位置する面と比較して、押圧力が低くなりやすい第１のローラの外周面（この場合、隙間側に位置する外周面）に押圧される積層シートを第２のローラ面で押圧することが可能となる。
これにより、積層された半硬化状態のプリプレグシートのうち、第１のローラの外周面が通過した部分に、空気（空気溜まり）が介在することを抑制できる。
【００２１】
また、上記本発明の一態様に係るコンパクタにおいて、前記一対の第１のローラを回転可能に支持する第１の回転軸と、前記第２のローラを回転可能に支持する第２の回転軸と、前記第１及び第２の回転軸を介して、前記一対の第１のローラ、及び前記第２のローラを保持するローラ保持部と、を有してもよい。
【００２２】
このように、一対の第１のローラを回転可能に支持する第１の回転軸と、第２のローラを回転可能に支持する第２の回転軸と、第１及び第２の回転軸を介して、一対の第１のローラ、及び第２のローラを保持するローラ保持部と、を有することで、一対の第１のローラ、及び第２のローラを回転可能に保持することができると共に、一対の第１のローラと第２のローラとの間隔（距離）を一定に保つことができる。
【００２３】
また、上記本発明の一態様に係るコンパクタにおいて、前記ローラ保持部は、前記一対の第１のローラを保持する第１のローラ保持部と、前記第２のローラを保持する第２のローラ保持部と、を有し、前記第１のローラ保持部の上部と接続され、該第１のローラ保持部を押圧する第１の押圧機構と、前記第２のローラ保持部の上部と接続され、該第２のローラ保持部を押圧する第２の押圧機構と、を有してもよい。
【００２４】
このように、一対の第１のローラを保持する第１のローラ保持部を押圧する第１の押圧機構と、第２のローラを保持する第２のローラ保持部を押圧する第２の押圧機構と、を有することで、第１のローラ保持部を介して、一対の第１のローラを押圧する力と、第２のローラ保持部を介して、第２のローラを押圧する力と、を別々に制御することが可能となる。
これにより、ステージ上に載置された被積層体の外周部とステージとの間に形成される段差をコンパクタが通過する際に、被積層体の外周部に積層される半硬化状態のプリプレグシートを押圧する圧力ムラを緩和させることができる。
【００２５】
また、上記本発明の一態様に係るコンパクタにおいて、前記第２のローラ保持部は、前記第１のローラ保持部と別体としてもよい。
【００２６】
このように、第１及び第２のローラ保持部を別体とすることにより、一対の第１のローラを押圧する力と、第２のローラを押圧する力と、を明確に変化させることが可能となる。
これにより、ステージ上に載置された被積層体の外周部とステージとの間に形成される段差をコンパクタが通過する際に発生するプリプレグシートを押圧する圧力ムラを緩和させることができる。
【００２７】
また、上記本発明の一態様に係るコンパクタにおいて、前記第１の押圧機構と前記第２の押圧機構とを保持する押圧機構保持部を有してもよい。
【００２８】
このように、第１の押圧機構と前記第２の押圧機構とを保持する押圧機構保持部を有することにより、一対の第１のローラと第２のローラとの距離を所定の間隔となるように維持することが可能となる。
これにより、第１及び第２のローラ保持部が別体とされた場合でも一対の第１のローラと第２のローラとの間隔を所定の間隔に保ったまま積層シートを押圧することができる。
【００２９】
また、上記本発明の一態様に係るコンパクタにおいて、前記ローラ保持部上に固定されたロータリーダンパーと、前記ロータリーダンパー上に接続され、前記ローラ保持部を回転可能に支持する回転軸と、を有してもよい。
【００３０】
このように、ローラ保持部上に固定されたロータリーダンパーと、ロータリーダンパー上に接続された回転軸と、有することで、第１及び第２の回転軸と第１及び第２のローラの進行方向とが直交しない場合において、第１及び第２のローラが該進行方向に対して交差する方向から反力を受けた際、ローラ保持部を回転させて、該反力の一部を受け流すことが可能となる。
これにより、コンパクタが押圧する積層シートに、上記反力に起因するシワが発生することを抑制できる。
【００３１】
本発明の一態様に係るプリプレグシート自動積層装置は、複数の半硬化状態とされたプリプレグシートを積層させるプリプレグ積層装置であって、請求項１ないし７のうち、いずれか１項記載の前記コンパクタを複数配列させることで構成されたコンパクタ群と、前記被積層体が載置されるステージと、前記被積層体の上面に前記積層シートを供給する積層シート供給部と、前記コンパクタ群により、前記被積層体の上面に押圧された前記半硬化状態のプリプレグシートから剥がされた前記剥離用シートを回収する剥離用シート回収部と、を有することを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、請求項１ないし７のうち、いずれか１項記載のコンパクタを複数配列させることで構成されたコンパクタ群を有することにより、一方向にコンパクタ群を移動させることで、摩耗粉をほとんど発生させることなく、被積層体の上方に位置する積層シートを押圧することが可能となる。
これにより、積層された半硬化状態のプリプレグシート（言い換えれば、被積層体、及び積層シートを構成する半硬化状態のプリプレグシートよりなる構造体）間に摩耗粉が介在することを抑制できる。
【００３３】
また、上記本発明の一態様に係るプリプレグシート自動積層装置において、前記コンパクタ群を構成する複数の前記コンパクタは、前記積層シートの送り方向と交差する方向に対して、前記一対の第１のローラと、前記第２のローラと、が交互に配置されるように配列されており、前記コンパクタを構成する前記第１のローラ面は、隣接して配置された他のコンパクタの前記第１のローラ面と対向するように配置してもよい。
【００３４】
このように、積層シートの送り方向と交差する方向に対して、一対の第１のローラと、第２のローラと、が交互に配置されるように、複数のコンパクタを配列させ、かつ第１のローラ面と、隣接して配置された他のコンパクタの第１のローラ面とを対向配置させることにより、第１のローラ面の中央部に位置する面と比較して、押圧力が低くなりやすい第１のローラの外周面（この場合、隙間の反対側に位置する第１のローラの外周面）に押圧される積層シートを他のコンパクタを構成する第１のローラ面で押圧することが可能となる。
これにより、積層された半硬化状態のプリプレグシートに、空気（空気溜まり）が介在することをさらに抑制できる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明のコンパクタ、及び該コンパクタを含むプリプレグシート自動積層装置によれば、積層された半硬化状態のプリプレグシート間に摩耗粉が介在することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプリプレグシート自動積層装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
【図２】被積層体の上面に積層させる半硬化状態のプリプレグシートの形状、及び図１に示すコンパクタ群を構成する複数のコンパクタの配列について説明するための平面図である。
【図３】図２に示す複数のコンパクタのうちの１つを拡大した図である。
【図４】図３に示すコンパクタの斜視図である。
【図５】図４に示すコンパクタを構成する第１のローラ保持部間に配置された第１の軸受け部を説明するための斜視図である。
【図６】第２の軸受け部の他の配設位置を説明するためのコンパクタの主要部の斜視図である。
【図７】被積層体の上面に積層させる半硬化状態のプリプレグシートの形状が平行四辺形の場合に使用するコンパクタ群を構成する複数のコンパクタの配列について説明するための平面図である。
【図８】他のコンパクタ群を説明するための平面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の変形例に係るプリプレグシート自動積層装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
【図１０】図９に示す第１の実施の形態の変形例に係るコンパクタ群の一部（３つのコンパクタ）を拡大した平面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るプリプレグシート自動積層装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
【図１２】図１１に示すコンパクタ群を構成する複数のコンパクタの配列について説明するための平面図である。
【図１３】図１１に示すコンパクタの斜視図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係るプリプレグシート自動積層装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
【図１５】参考例のコンパクタ群を説明するための平面図である。
【図１６】図１５に示すコンパクタ群を構成する一部の構成要素の斜視図である。
【図１７】図１５に示すコンパクタ群の動作方法を説明するための図であり、（ａ）は、第１のコンパクタ群を積層シートの一方の辺の上方に移動させた状態を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、第１のコンパクタ群を構成する複数の第１のローラと積層シートの一方の辺とを接触させた状態を模式的に示す斜視図であり、（ｃ）は、第２のコンパクタ群が積層シートの一方の辺の上方に移動するまで、第１のコンパクト群をＡ方向に移動させた状態を模式的に示す斜視図であり、（ｄ）は、第１及び第２のコンパクト群により積層シートを押圧している状態を模式的に示す斜視図であり、（ｅ）は、第１のコンパクタ群が積層シートの他方の辺上まで移動した状態を模式的に示す斜視図であり、（ｆ）は、第１のコンパクタ群を上方に移動させた状態を模式的に示す斜視図である。
【図１８】従来のピストン機構を有するコンパクタを複数有するコンパクタ群がＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）シートを介して、剥離用シート及び半硬化状態のプリプレグシートよりなる積層シートを押圧する様子を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際のコンパクタ、及びプリプレグシート自動積層装置の寸法関係とは異なる場合がある。
【００３８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプリプレグシート自動積層装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
図１では、ステージ１１上に載置された被積層体１２の上面１２ａに、積層シート１６を構成する半硬化状態のプリプレグシート１８を積層させている様子を模式的に示している。
【００３９】
図１において、Ａは被積層体１２の上面１２ａに半硬化状態のプリプレグシート１８を積層させる際に複数のコンパクタ４０よりなるコンパクタ群２８が移動する方向（以下、「Ａ方向」という）、Ｂは積層シート供給部である積層シート巻回用ローラ１４から供給される積層シート１６の送り方向（以下、「送り方向Ｂ」という）、Ｃは剥離用シート１７が回収される方向（Ｃ方向）をそれぞれ示している。
また、図１において、各種ローラの周囲に記載された矢印は、各種ローラの回転方向を示している。
図１では、コンパクタ群２８を構成する一方向に配列された複数のコンパクタ４０を図示することが困難なため、コンパクタ群２８を構成する１つのコンパクタ４０のみ図示する。
【００４０】
図１を参照するに、第１の実施の形態のプリプレグシート自動積層装置１０は、ステージ１１と、積層シート供給部である積層シート巻回用ローラ１４と、支持ローラ２１と、カッター２２と、ガイドローラ２４，３３と、コンパクタ群２８と、スクレーパーローラ３１と、剥離用シート回収部である剥離用シート回収ローラ３５と、を有する。
【００４１】
ステージ１１は、架台（図示せず）上に配置されている。ステージ１１は、平坦な面とされ、かつ被積層体１２が載置される被積層体載置面１１ａを有する。
【００４２】
被積層体１２は、１層以上の半硬化状態のプリプレグシートが積層された積層体（言い換えれば、少なくとも１層の半硬化状態とされたプリプレグシートよりなる積層体）である。被積層体１２は、積層シート１６を構成する半硬化状態のプリプレグシート１８が貼り付けられる上面１２ａを有する。
被積層体１２は、被積層体１２の下面１２ｂが被積層体載置面１１ａと接触するように、ステージ１１上に載置される。
【００４３】
積層シート巻回用ローラ１４は、カッター２２の前段に配置されている。積層シート巻回用ローラ１４には、積層シート１６が巻回されている。
【００４４】
ここで、積層シート１６の構成について説明する。積層シート１６は、剥離用シート１７と、半硬化状態のプリプレグシート１８と、有する。剥離用シート１７は、半硬化状態のプリプレグシート１８が貼り付けられる一面１７ａと、一面１７ａの反対側に配置され、コンパクタ群２８を構成する複数の第１及び第２のローラ面４６−１ａ，４６−２ａ，５５ａ（図３参照）により押圧される面である他面１７ｂと、を有する。
剥離用シート１７としては、例えば、剥離紙を用いることができる。
【００４５】
プリプレグシート１８は、被積層体１２の上面１２ａに積層される一面１８ａと、一面１８ａの反対側に配置され、剥離用シート１７の一面１７ａに貼り付けられる他面１８ｂと、を有する。
プリプレグシート１８は、繊維シート（図示せず）と、該繊維シートに含浸させた半硬化状態の樹脂と、を有する。繊維シートとしては、例えば、ガラスクロスや炭素繊維等を用いることができる。
【００４６】
プリプレグシート１８を構成する樹脂としては、例えば、半硬化状態とされた熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、及びエボナイト等を用いることができる。
【００４７】
支持ローラ２１は、カッター２２とガイドローラ２４との間に配置されている。支持ローラ２１のローラ面は、剥離用シート１７の他面１７ｂと接触している。
支持ローラ２１は、積層シート巻回用ローラ１４から引き出された積層シート１６の送り方向を変えて、積層シート１６の上面側の面が剥離用シート１７の他面１７ｂとなるように積層シート１７を支持すると共に、ガイドローラ２４に積層シート１６を供給するローラである。
【００４８】
カッター２２は、積層シート巻回用ローラ１４と支持ローラ２１との間に位置する積層シート１６を切断可能な位置に配置されている。カッター２２は、挿入される積層シート１６を所望の長さ及び角度に切断する。
【００４９】
ガイドローラ２４は、支持ローラ２１とステージ１１との間に配置されている。ガイドローラ２４は、積層シート１６を構成する剥離用シート１７の他面１７ｂと接触するローラ面を有する。
ガイドローラ２４は、積層シート１６を構成する剥離用シート１７の他面１７ｂと接触することで、被積層体１２の上面１２ａに積層シート１６を構成するプリプレグシート１８の一面１８ａが近づくように、積層シート１６を案内する。
【００５０】
図２は、被積層体の上面に積層させる半硬化状態のプリプレグシートの形状、及び図１に示すコンパクタ群を構成する複数のコンパクタの配列について説明するための平面図である。
図２では、説明の便宜上、図１に示す被積層体１２の上面１２ａに貼り付けられた半硬化状態のプリプレグシート１８を「半硬化状態のプリプレグシート１８−１」として図示する。また、図２では、一対の第１のローラ４６−１，４６−２と第２のローラ５５との位置関係が明確となるように、コンパクタ４０を構成する図１に示す押圧機構５７の図示を省略する。
【００５１】
また、図２では、一例として、形状が長方形とされた半硬化状態のプリプレグシート１８−１を図示する。
図２に示すＥは、コンパクタ群２８が移動するＡ方向に対して直交する方向（以下、「Ｅ方向」という）を示している。図２において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００５２】
図２を参照するに、コンパクタ群２８は、複数のコンパクタ４０を有した構成とされている。半硬化状態のプリプレグシート１８−１が長方形の場合、複数のコンパクタ４０は、コンパクタ群２８が移動するＡ方向に対して直交するＥ方向に配列されている。
Ｅ方向に配列された複数のコンパクタ４０は、Ａ方向側に一対の第１のローラ４６−１，４６−２が位置するように配置されている。
したがって、駆動装置（具体的には、コンパクタ群２８をＡ方向に移動させる図示していない駆動装置）により、Ａ方向にコンパクタ群２８を移動させた際、半硬化状態のプリプレグシート１８−１は、一対の第１のローラ４６−１，４６−２の第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａに押圧された後に、第２のローラ５５の第２のローラ面５５ａにより押圧される（後述する図３参照）。
【００５３】
図３は、図２に示す複数のコンパクタのうちの１つを拡大した図である。図３において、図１及び図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図４は、図３に示すコンパクタの斜視図である。図５は、図４に示すコンパクタを構成する第１のローラ保持部間に配置された第１の軸受け部を説明するための斜視図である。図４及び図５において、図１〜３に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００５４】
図１〜図５を参照するに、コンパクタ４０は、ローラ保持部４１と、第１の回転軸４３と、第１の軸受け部４４と、一対の第１のローラである第１のローラ４６−１，４６−２と、第２の回転軸５１と、第２の軸受け部５３と、第２のローラ５５と、押圧機構５７と、を有する。
【００５５】
ローラ保持部４１は、第１のローラ保持部６１と、第２のローラ保持部６２と、を有する。第１のローラ保持部６１は、回転軸挿入部６１−１と、第１の接続部６１−２と、を有する。
回転軸挿入部６１−１は、第１のローラ４６−１，４６−２との間に隙間を介在させた状態で、第１のローラ４６−１，４６−２間に配置されている。回転軸挿入部６１−１は、第１の回転軸４３が挿入される貫通孔（図示せず）を有する。回転軸挿入部６１−１は、ステージ１１の被積層体載置面１１ａに対して直交する方向に延在している。
【００５６】
第１の接続部６１−２は、回転軸挿入部６１−１から第２の接続部６２−３に向かう方向に延在している。第１の接続部６１−２は、一端が回転軸挿入部６１−１と接続されており、他端が第２の接続部６２−３と接続されている。第１の接続部６１−２は、回転軸挿入部６１−１及び第２の接続部６２−３と一体とされている。
上記構成とされた第１のローラ保持部６１の形状は、例えば、Ｌ字形状とすることができる。
【００５７】
第２のローラ保持部６２は、回転軸支持部６２−１，６２−２と、第２の接続部６２−３と、を有する。
回転軸支持部６２−１，６２−２は、第２のローラ５５との間に隙間を介在させた状態で、第２のローラ５５を挟み込むように配置されている。回転軸支持部６２−１，６２−２は、ステージ１１の被積層体載置面１１ａに対して直交する方向に延在している。
回転軸支持部６２−１，６２−２は、それぞれ第２の回転軸５１が挿入される貫通孔６２Ａを有する。
【００５８】
第２の接続部６２−３は、回転軸支持部６２−１の上端から回転軸支持部６２−２の上端に向かう方向に延在している。第２の接続部６２−３は、回転軸支持部６２−１，６２−２の上端と一体とされている。
上記構成とされた第２のローラ保持部６２の形状は、例えば、コの字型にすることができる。
【００５９】
第１の回転軸４３は、回転軸挿入部６１−１の両側から突出するように、回転軸挿入部６１−１に設けられた貫通孔（図示せず）に挿入されている。第１の回転軸４３は、該貫通孔に挿入されることで、位置が規制されている。
第１の軸受け部４４は、第１の回転軸４３のうち、第１のローラ４６−１，４６−２の配設位置に対応する部分に設けられている。第１の回転軸４３に設けられた２つの第１の軸受け部４４は、第１の回転軸４３に対して回転可能な構成とされている。
【００６０】
第１のローラ４６−１は、その中央部に配置され、第１の軸受け部４４を収容可能な軸受け収容部（図示せず）と、積層シート１６を押圧する第１のローラ面４６−１ａと、を有する。
第１のローラ４６−１は、一方の第１の軸受け部４４の外側に固定されている。これにより、第１のローラ４６−１は、第１の回転軸４３に対して回転可能な構成とされている。
【００６１】
第１のローラ４６−２は、その中央部に配置され、第１の軸受け部４４を収容可能な軸受け収容部（図示せず）と、剥離用シート１７の他面１７ｂ側から積層シート１６を押圧する第１のローラ面４６−２ａと、を有する。
第１のローラ４６−２は、他方の第１の軸受け部４４の外側に固定されている。これにより、第１のローラ４６−２は、第１の回転軸４３に対して回転可能な構成とされている。第１のローラ４６−２は、第１のローラ４６−１と対向するように配置されている。
【００６２】
第２のローラ４６−２の直径は、第１のローラ４６−１の直径と同じ大きさとされている。第１及び第２のローラ４６−１，４６−２の直径は、例えば、２０〜６０ｍｍの範囲内で適宜設定することができる。
この場合、Ｅ方向における第１及び第２のローラ４６−１，４６−２の幅は、例えば、１４〜２５ｍｍの範囲内で適宜設定することができる。
【００６３】
第２の回転軸５１は、回転軸支持部６２−１，６２−２に設けられた貫通孔６２Ａを通過するように配置されている。これにより、第２の回転軸５１は、その一端が回転軸支持部６２−１に固定され、他端が回転軸支持部６２−２に固定されている。
第２の軸受け部５３は、回転軸支持部６２−１，６２−２との間に隙間を介在させた状態で、回転軸支持部６２−１，６２−２間に位置する第２の回転軸５１に２つ設けられている。２つの第２の軸受け部５３は、第２のローラ５５内に収容可能な位置に配置されている。第２の軸受け部５３は、第２の回転軸５１に対して回転可能な構成とされている。
【００６４】
第２のローラ５５は、２つの第２の軸受け部５３を収容すると共に、隙間を介在させた状態で、第２の回転軸５１を通過させる貫通孔（図示せず）と、剥離用シート１７の他面１７ｂ側から積層シート１６を押圧する第２のローラ面５５ａと、を有する。
【００６５】
このように、積層シート１６を押圧する第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａを有する第１のローラ４６−１，４６−２と、積層シート１６を押圧する第２のローラ面５５ａを有する第２のローラ５５と、を含むことで、第１及び第２のローラ面４６−１ａ，４６−２ａ，５５ａが回転しながら積層シート１６を押圧することが可能となる。
【００６６】
これにより、積層シート１６を押圧する際、第１及び第２のローラ４６−１，４６−２，５５からほとんど摩耗粉が発生することがなくなるため、積層された半硬化状態のプリプレグシート（言い換えれば、被積層体１２、及び積層シート１６を構成する半硬化状態のプリプレグシート１８よりなる構造体）間に摩耗粉が介在することを抑制できる。
【００６７】
第２のローラ５５は、第１のローラ４６−１，４６−２間に配置された隙間Ｆ（具体的には、第１のローラ４６−１，４６−２と接触することなく、第１のローラ４６−１，４６−２間に回転軸挿入部６１を配置させるための隙間）と第２のローラ面５５ａとが対向するように配置されている。
【００６８】
このように、第１のローラ４６−１，４６−２間に配置された隙間Ｆと第２のローラ面５５ａとが対向するように第２のローラ５５を配置することで、第２のローラ面５５ａにより、第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａが押圧できない積層シート１６（言い換えれば、第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａと接触しない積層シート１６）を押圧することができる。
【００６９】
また、第２のローラ５５は、第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａのうち、隙間Ｆ側に位置する外周面と第２のローラ面５５ａとが対向するように配置されている。
このように、第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａのうち、第１のローラ４６−１，４６−２間に配置された隙間Ｆ側に位置する外周面と第２のローラ面５５ａとを対向させることにより、第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａの中央部に位置する面と比較して、押圧力が低くなりやすい第１のローラ４６−１，４６−２の外周面（この場合、隙間Ｆ側に位置する外周面）に押圧される積層シート１６を第２のローラ面５５ａで押圧することが可能となる。
これにより、積層された半硬化状態のプリプレグシートのうち、第１のローラ４６−１，４６−２の外周面が通過した部分に、空気（空気溜まり）が介在することを抑制できる。
【００７０】
上記構成とされた第２のローラ５５の直径は、例えば、第１のローラ４６−１，４６−２の直径と同じ大きさにすることができる。また、Ｅ方向における第２のローラ５５の幅は、例えば、１４〜２５ｍｍの範囲内で適宜設定することができる。
Ｅ方向における第１のローラ４６−１，４６−２の幅が１４ｍｍの場合、Ｅ方向における第２のローラ面５５ａと第１のローラ面４６−１ａとが対向する幅Ｗ１、及びＥ方向における第２のローラ面５５ａと第１のローラ面４６−２ａとが対向する幅Ｗ２は、例えば、３．５ｍｍとすることができる。
【００７１】
押圧機構５７は、ローラ保持部４１上に配置されている。押圧機構５７は、ローラ保持部４１を押圧することで、ローラ保持部４１を介して、第１及び第２のローラ４６−１，４６−２，５５を所定の圧力で押圧する。押圧機構５７としては、例えば、エアシリンダを用いることができる。
【００７２】
スクレーパーローラ３１は、ステージ１１とガイドローラ３３との間に配置されている。スクレーパーローラ３１は、積層シート１６を構成するプリプレグシート１８から剥離用シート１７を剥離させるためのローラである。
スクレーパーローラ３１は、剥離用シート１７の一面１７ａと接触しながら回転することで、ガイドローラ３３に剥離用シート１７を送り出す。
【００７３】
ガイドローラ３３は、スクレーパーローラ３１と剥離用シート回収ローラ３５との間に配置されている。ガイドローラ３３は、スクレーパーローラ３１により剥離された剥離用シート１７の他面１７ｂと接触しながら回転することで、剥離用シート回収ローラ３５に向かう方向に剥離用シート１７を送り出す。
剥離用シート回収ローラ３５は、ガイドローラ３３の後段に配置されている。剥離用シート回収ローラ３５は、ガイドローラ３３を経由した剥離用シート１７を巻回することで剥離用シート１７を回収するためのローラである。
【００７４】
第１の実施の形態のコンパクタによれば、剥離用シート１７の他面１７ｂ側から積層シート１６を押圧する第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａを有する第１のローラ４６−１，４６−２と、剥離用シート１７の他面１７ｂ側から積層シート１６を押圧する第２のローラ面５５ａを有し、第２のローラ面５５ａが第１のローラ４６−１，４６−２間に配置された隙間Ｆと対向するように配置された第２のローラ５５と、を含むことにより、第１及び第２のローラ面４６−１ａ，４６−２ａ，５５ａが回転しながら積層シート１６を押圧することで、積層シート１６を押圧する際に、第１及び第２のローラ４６−１，４６−２，５５からほとんど摩耗粉が発生することがなくなる。
これにより、積層された半硬化状態のプリプレグシート（言い換えれば、被積層体１２、及び積層シート１６を構成する半硬化状態のプリプレグシート１８よりなる構造体）間に摩耗粉が介在することを抑制できる。
【００７５】
また、離間して配置された第１のローラ４６−１，４６−２間に配置された隙間Ｆと第２のローラ面５５ａとが対向するように第２のローラ５５を配置させることで、第２のローラ面５５ａにより、積層シート１６のうち、第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａが押圧しない部分を押圧することが可能となるので、積層された半硬化状態のプリプレグシート間に摩耗粉が介在することをさらに抑制できる。
【００７６】
また、第１の実施の形態のプリプレグシート自動積層装置によれば、Ａ方向と直交する方向に、上記構成とされたコンパクタ４０を複数配列させることで構成されたコンパクタ群２８と、被積層体１２が載置されるステージ１１と、被積層体１２の上面１２ａに積層シート１６を供給する積層シート巻回用ローラ１４（積層シート供給部）と、コンパクタ群２８により、被積層体１２の上面１２ａに押圧された半硬化状態のプリプレグシート１８から剥がされた剥離用シート１７を回収する剥離用シート回収ローラ３５（剥離用シート回収部）と、を有することで、一方向（Ａ方向）にコンパクタ群２８を移動させることで、摩耗粉をほとんど発生させることなく、被積層体１２の上方に位置する積層シート１６を押圧することが可能となる。
これにより、積層された半硬化状態のプリプレグシート（言い換えれば、被積層体１２、及び積層シート１６を構成する半硬化状態のプリプレグシート１８よりなる構造体）間に摩耗粉が介在することを抑制できる。
【００７７】
図６は、第２の軸受け部の他の配設位置を説明するためのコンパクタの主要部の斜視図である。図６において、図５に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図５では、第２のローラ５５の内部に２つの第２の軸受け部５３を配置させた場合を例に挙げて説明したが、図６に示すように、図５に示す貫通孔６２Ａに替えて、第２の軸受け部５３を配置可能な貫通孔６３Ａを回転軸支持部６２−１，６２−２に設け、貫通孔６３Ａに第２の軸受け部５３を配設させてもよい。
このような構成とされたコンパクタを複数用いて、コンパクタ群２８を構成してもよい。
【００７８】
図７は、被積層体の上面に積層させる半硬化状態のプリプレグシートの形状が平行四辺形の場合に使用するコンパクタ群を構成する複数のコンパクタの配列について説明するための平面図である。
図７では、説明の便宜上、図１に示す被積層体１２の上面１２ａに貼り付けられる半硬化状態のプリプレグシートを「半硬化状態のプリプレグシート１８−２」として図示する。また、図７では、第１のローラ４６−１，４６−２と第２のローラ５５との位置関係が明確となるように、コンパクタ４０を構成する図１に示す押圧機構５７の図示を省略する。
図７に示すＧは、コンパクタ群２８を構成する複数のコンパクタ４０の配列方向（以下、「Ｇ方向」という）を示している。Ｇ方向は、半硬化状態のプリプレグシート１８−２の一辺に平行な方向である。図７において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００７９】
図７に示すように、被積層体１２の上面１２ａ（図１参照）に積層させる半硬化状態のプリプレグシート１８−２の形状が平行四辺形の場合には、半硬化状態のプリプレグシート１８−２の一辺に平行なＧ方向に複数のコンパクタ４０が配列されたコンパクタ群２８−１を用いるとよい。
【００８０】
このような構成とされたコンパクタ群２８−１を用いることで、被積層体１２の上面１２ａに積層させる半硬化状態のプリプレグシート１８−２の形状が平行四辺形の場合であっても、プリプレグシート１８−２全体を押圧することが可能となると共に、積層された半硬化状態のプリプレグシート間に摩耗粉が介在することを抑制できる。
【００８１】
図８は、他のコンパクタ群を説明するための平面図である。図８では、第１のローラ４６−１，４６−２と第２のローラ５５との位置関係が明確となるように、コンパクタ４０を構成する図１に示す押圧機構５７の図示を省略する。また、図８において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００８２】
図２では、Ａ方向側に一対の第１のローラ４６−１，４６−２が位置するように複数のコンパクタ４０を配置させることでコンパクタ群２８を構成した場合を例に挙げて説明したが、図８に示すように、Ａ方向側に第２のローラ５５が位置するように複数のコンパクタ４０を配置させることでコンパクタ群２８−２を構成してもよい。
このような構成とされたコンパクタ群２８−２を有するプリプレグシート自動積層装置は、コンパクタ群２８を有する第１の実施の形態のプリプレグシート自動積層装置１０と同様な効果を得ることができる。
【００８３】
図９は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係るコンパクタ群を説明するための平面図である。図９では、第１のローラ４６−１，４６−２と第２のローラ５５との位置関係が明確となるように、コンパクタ４０を構成する図１に示す押圧機構５７の図示を省略する。また、図９において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図１０は、図９に示す第１の実施の形態の変形例に係るコンパクタ群の一部（３つのコンパクタ）を拡大した平面図である。図１０では、説明の便宜上、図１０に示す３つのコンパクタ（図９に示すコンパクタ４０）を、コンパクタ４０−１，４０−２，４０−３として図示する。また、図１０において、図９に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００８４】
図９及び図１０を参照するに、第１の実施の形態の変形例に係るコンパクタ群６５は、コンパクタ群６５を構成する複数のコンパクタ４０の配列のさせた方が、図２に示す第１の実施の形態のコンパクタ群２８を構成する複数のコンパクタ４０の配列のさせ方と異なること以外は、コンパクタ群２８と同様に構成される。
【００８５】
コンパクタ群６５を構成する複数のコンパクタ４０は、コンパクタ群６５が移動するＡ方向に対して直交するＥ方向に配列されている。
複数のコンパクタ４０は、積層シート１６の送り方向Ｂと交差するＥ方向に対して、第１のローラ４６−１，４６−２と、第２のローラ５５と、が交互に配置されるように配列されている。
【００８６】
このように、積層シート１６の送り方向Ｂと交差するＥ方向に対して、第１のローラ４６−１，４６−２と、第２のローラ５５と、を交互に配置させることで、図２及び図８に示すコンパクタ４０の配列と比較して、Ｅ方向に配置された第２のローラ５５と第１のローラ４６−１，４６−２とを近接して配置することができる。
【００８７】
図１０を参照するに、コンパクタ４０−１を構成する第１のローラ面４６−１ａの一方の外周部は、コンパクタ４０−１に近接して配置されたコンパクタ４０−２を構成する第１のローラ面４６−１ａの外周部と対向するように配置されている。
また、コンパクタ４０−１を構成する第１のローラ面４６−２ａの他方の外周部は、コンパクタ４０−１に近接して配置されたコンパクタ４０−３を構成する第１のローラ面４６−２ａの外周部と対向するように配置されている。
【００８８】
このように、コンパクタ４０−１を構成する第１のローラ面４６−１ａの一方の外周部とコンパクタ４０−１に近接して配置されたコンパクタ４０−２を構成する第１のローラ面４６−１ａの外周部とを対向配置させると共に、コンパクタ４０−１を構成する第１のローラ面４６−２ａの他方の外周部とコンパクタ４０−１に近接して配置されたコンパクタ４０−３を構成する第１のローラ面４６−２ａの外周部とを対向配置させることで、第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａの中央部に位置する面と比較して、押圧力が低くなりやすい第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａの外周部（この場合、コンパクタ４０−１の第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａの外周部うち、隙間Ｆの反対側に位置する部分）に押圧される積層シート１６を、コンパクタ４０−２，４０−３を構成する第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａで押圧することが可能となる。
これにより、積層された半硬化状態のプリプレグシートに、空気（空気溜まり）が介在することをさらに抑制できる。
【００８９】
コンパクタ４０−１，４０−２，４０−３を構成する第１のローラ４６−１，４６−２のＥ方向の幅が１４ｍｍの場合、コンパクタ４０−１を構成する第１のローラ４６−１ａの一方の外周部とコンパクタ４０−２を構成する第１のローラ４６−１ａの外周部とが対向する幅Ｗ３は、例えば、３．５ｍｍとすることができる。
この場合、コンパクタ４０−１を構成する第１のローラ４６−２ａの他方の外周部とコンパクタ４０−３を構成する第１のローラ４６−２ａの外周部とが対向する幅Ｗ４は、例えば、３．５ｍｍとすることができる。
【００９０】
このような構成とされたコンパクタ群６５を用いることで、第１の実施の形態のコンパクタ群２８を用いたときよりも積層シート１６の全面を均一な圧力で押圧することが可能となるので、積層された半硬化状態のプリプレグシートに、空気（空気溜まり）が介在することをさらに抑制することができる。
【００９１】
（第２の実施の形態）
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係るプリプレグシート自動積層装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
図１１では、コンパクタ群７１を構成する一方向に配列された複数のコンパクタ７３を図示することが困難なため、コンパクタ群７１を構成する１つのコンパクタ７３のみ図示する。
また、図１１では、図１に示す第１の実施の形態のプリプレグシート自動積層装置１０と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００９２】
図１１を参照するに、第２の実施の形態のプリプレグシート自動積層装置７０は、第１の実施の形態のプリプレグシート自動積層装置１０を構成するコンパクタ群２８に替えてコンパクタ群７１を有すること以外は、プリプレグシート自動積層装置１０と同様に構成される。
【００９３】
図１２は、図１１に示すコンパクタ群を構成する複数のコンパクタの配列について説明するための平面図である。
図１２において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。また、図１２では、説明の便宜上、一対の第１のローラ４６−１，４６−２と第２のローラ５５との位置関係が明確となるように、コンパクタ７３を構成する図１１に示す第１の押圧機構８１、第２の押圧機構８２、及び押圧機構保持部８４の図示を省略する。
【００９４】
図１２を参照するに、コンパクタ群７１は、複数のコンパクタ７３を有した構成とされている。半硬化状態のプリプレグシート１８−１が長方形の場合、複数のコンパクタ７３は、コンパクタ群７１が移動するＡ方向に対して直交するＥ方向に配列されている。
Ｅ方向に配列された複数のコンパクタ７３は、Ａ方向側に第１のローラ４６−１，４６−２が位置するように配置されている。
【００９５】
したがって、駆動装置（具体的には、コンパクタ群７１をＡ方向に移動させる図示していない駆動装置）により、Ａ方向にコンパクタ群７１を移動させた際、半硬化状態のプリプレグシート１８−１は、第１のローラ４６−１，４６−２の第１のローラ面４６−１ａ，４６−２ａに押圧された後に、第２のローラ５５の第２のローラ面５５ａにより押圧される。
【００９６】
図１３は、図１１に示すコンパクタの斜視図である。図１３において、図１１及び図１２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００９７】
図１１〜図１３を参照するに、コンパクタ７３は、第１の実施の形態のコンパクタ４０を構成するローラ保持部４１、及び押圧機構５７に替えて、ローラ保持部である第１及び第２のローラ保持部７５，７６、第１の押圧機構８１、第２の押圧機構８２、及び押圧機構保持部８４を有すること以外は、コンパクタ４０と同様に構成される。
【００９８】
第１のローラ保持部７５は、第２のローラ保持部７６とは別体とされており、第２のローラ保持部７６から離間した位置に配置されている。第１のローラ保持部７５は、図４に示す回転軸挿入部６１−１と同様な構成とされている。
つまり、第１のローラ保持部７５は、図４に示す第１の接続部６１−２を有していないこと以外は、第１の実施の形態で説明した第１のローラ保持部６１と同様な構成とされている。
【００９９】
第２のローラ保持部７６は、第１の実施の形態で説明した第２のローラ保持部６２と同様な構成とされている。つまり、第２のローラ保持部７６は、回転軸支持部６２−１，６２−２、及び第２の接続部６２−３を有した構成とされている。
【０１００】
第１の押圧機構８１は、第１のローラ保持部７５を押圧する第１の押圧用軸８１Ａを有する。第１の押圧機構８１は、第１の押圧用軸８１Ａの下端が第１のローラ保持部７５の上端と接続されている。第１の押圧機構８１は、第１のローラ保持部７５を介して、第１のローラ４６−１，４６−２を押圧する。
【０１０１】
第２の押圧機構８２は、第２のローラ保持部７６を押圧する第２の押圧用軸８２Ａを有する。第２の押圧機構８２は、第２の押圧用軸８２Ａの下端が第２のローラ保持部７６の上端と接続されている。第２の押圧機構８２は、第２のローラ保持部７６を介して、第２のローラ５５を押圧する。
上記第１及び第２の押圧機構８１，８２としては、例えば、エアシリンダを用いることができる。
【０１０２】
このように、第１の回転軸４３を介して、第１のローラ４６−１，４６−２を回転可能に保持する第１のローラ保持部７５と、第２の回転軸５１を介して、第２のローラ５５を回転可能に保持し、かつ第１のローラ保持部７５とは別体とされた第２のローラ保持部７６と、第１のローラ保持部７５を押圧する第１の押圧機構８１と、第２のローラ保持部７６を押圧する第２の押圧機構８２と、を有することで、第１のローラ保持部７５を介して、第１のローラ４６−１，４６−２を押圧する力と、第２のローラ保持部７６を介して、第２のローラ５５を押圧する力と、を別々に制御することが可能となる。
これにより、ステージ１１上に載置された被積層体１２の外周部とステージ１１の被積層体載置面１１ａとの間に形成される段差をコンパクタ７３が通過する際に発生するプリプレグシート１８を押圧する圧力ムラを緩和させることができる。
【０１０３】
押圧機構保持部８４は、第１及び第２の押圧機構８１，８２上に配置されている。押圧機構保持部８４は、第１のローラ４６−１，４６−２と第２のローラ５５との間隔が所定の間隔となるように、第１及び第２の押圧機構８１，８２の上端と接続されている。
【０１０４】
このように、第１の押圧機構８１と第２の押圧機構８２とを保持する押圧機構保持部８４を有することにより、第１のローラ４６−１，４６−２と第２のローラ５５との間隔が所定の間隔となるように維持することが可能となる。
これにより、第１及び第２のローラ保持部７５，７６が別体とされた場合でも第１のローラ４６−１，４６−２と第２のローラ５５との間隔を所定の間隔に保ったまま積層シート１６を押圧することができる。
【０１０５】
第２の実施の形態のプリプレグシート自動積層装置によれば、別体とされた第１及び第２のローラ保持部７５，７６と、第１のローラ保持部７５を押圧する第１の押圧機構８１と、第２のローラ保持部７６を押圧する第２の押圧機構８２と、を有することで、第１のローラ保持部７５を介して、第１のローラ４６−１，４６−２を押圧する力と、第２のローラ保持部７６を介して、第２のローラ５５を押圧する力と、を別々に制御することが可能となる。
これにより、ステージ１１上に載置された被積層体１２の外周部とステージ１１の被積層体載置面１１ａとの間に形成される段差をコンパクタ７３が通過する際に発生するプリプレグシート１８を押圧する圧力ムラを緩和させることができる。
【０１０６】
なお、第１の実施の形態で説明したコンパクタ４０を構成する押圧機構５７に替えて、図１１に示す第１及び第２の押圧機構８１，８２を設け、第１のローラ保持部６１上に第１の押圧機構８１を配置し、第２のローラ保持部６２上に第２の押圧機構８２を配置させてもよい。
【０１０７】
また、コンパクタ群７１を構成する複数のコンパクタ７３は、第１のローラ４６−１，４６−２と第２のローラ５５との位置関係が、先に説明した図８及び図９に示す第１のローラ４６−１，４６−２と第２のローラ５５との位置関係となるように配列させてもよい。
このような構成を用いた場合も、ローラ（第１のローラ４６−１，４６−２または第２のローラ５５）が通過する際に発生するプリプレグシート１８を押圧する圧力ムラを緩和させることができる。
【０１０８】
（第３の実施の形態）
図１４は、本発明の第３の実施の形態に係るプリプレグシート自動積層装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
図１４では、図１に示す押圧機構５７の図示を省略する。また、図１４では、コンパクタ群８１を構成する一方向に配列された複数のコンパクタ８３を図示することが困難なため、コンパクタ群８１を構成する１つのコンパクタ８３のみ図示する。
図１４では、図１に示す第１の実施の形態のプリプレグシート自動積層装置１０と同一構成部分には、同一符号を付す。
【０１０９】
図１４を参照するに、第３の実施の形態のプリプレグシート自動積層装置８０は、第１の実施の形態のプリプレグシート自動積層装置１０を構成するコンパクタ群２８に替えてコンパクタ群８１を有すること以外は、プリプレグシート自動積層装置１０と同様に構成される。
【０１１０】
コンパクタ群８１は、複数のコンパクタ８３を有する。複数のコンパクタ８３は、第１のロール４６−１，４６−２と第２のロール５５との位置関係が、図２に示す第１のロール４６−１，４６−２と第２のロール５５との位置関係となるように、一方向（具体的には、図２に示すＥ方向）に配列されている。
【０１１１】
コンパクタ８３は、第１の実施の形態のコンパクタ４０の構成要素に、ロータリーダンパー８５、及び回転軸８６をさらに有すること以外は、コンパクタ４０と同様に構成される。
ロータリーダンパー８５は、ローラ保持部４１上に固定されている。回転軸８６は、その下端がロータリーダンパー８５の上端と接続されている。
【０１１２】
第３の実施の形態のプリプレグシート自動積層装置によれば、ローラ保持部４１上に固定されたロータリーダンパー８５と、ロータリーダンパー８５上に接続された回転軸８６と、有することで、第１及び第２の回転軸４３，５１と第１及び第２のローラ４６−１，４６−２，５５の進行方向（Ａ方向）とが直交しない場合において、第１及び第２のローラ４６−１，４６−２，５５が該進行方向に対して交差する方向から反力を受けた際、ローラ保持部４１を回転させて、該反力の一部を受け流すことが可能となる。
これにより、コンパクタ８３が押圧する積層シート１６に、上記反力に起因するシワが発生することを抑制できる。
【０１１３】
（参考例）
図１５は、参考例のコンパクタ群を説明するための平面図である。図１５において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【０１１４】
図１５を参照するに、参考例のコンパクタ群９０は、第１のコンパクタ群９１と、第２のコンパクタ群９２と、連結機構９３と、第１のコンパクタ群９１を昇降させる第１の昇降機（図示せず）と、第２のコンパクタ群９２を昇降させる第２の昇降機（図示せず）と、連結機構９３をＡ方向に移動させる駆動部（図示せず）と、を有する。
第１のコンパクタ群９１は、複数の第１のコンパクタ９５を有する。複数の第１のコンパクタ９５は、Ｅ方向に複数配列されている。
第１のコンパクタ９５は、第１のロール面を有する第１のローラ１０１と、第１のローラ１０１の両側に配置され、第１のローラ１０１を回転可能に保持する一対の第１のローラ保持部１０２と、を有する。
【０１１５】
第２のコンパクタ群９２は、複数の第２のコンパクタ９６を有する。複数の第２のコンパクタ９６は、Ｅ方向に複数配列されている。
第２のコンパクタ９６は、第２のロール面を有する第２のローラ１０３と、第２のローラ１０３の両側に配置され、第２のローラ１０３を回転可能に保持する一対の第２のローラ保持部１０４と、を有する。
【０１１６】
複数の第２のコンパクタ９６は、第２のローラ９６の第２のローラ面が、第１のローラ１０１間に位置する一対の第１のローラ保持部１０２、及び一対の第１のローラ保持部１０２間に配置された隙間と対向するように配置されている。
【０１１７】
このように、第１のローラ１０１間に位置する一対の第１のローラ保持部１０２、及び一対の第１のローラ保持部１０２間に配置された隙間と対向するように第２のローラ面を配置させることで、半硬化状態のプリプレグシート１８−１全体を押圧することが可能となるので、積層された半硬化状態のプリプレグシート（言い換えれば、被積層体、及び積層シートを構成する半硬化状態のプリプレグシート１８−１よりなる構造体）間に摩耗粉が介在することを抑制できる。
【０１１８】
図１５を参照するに、連結機構９３は、第１のリニアガイド１１１と、第１のレール１１２と、ブロック１１４，１２１と、第１のヒンジ機構１１６と、第２のリニアガイド１１７と、第２のレール１１９と、第２のヒンジ機構１２３と、を有する。
【０１１９】
図１６は、図１５に示すコンパクタ群を構成する一部の構成要素の斜視図である。図１６において、図１５に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【０１２０】
図１５及び図１６を参照するに、第１のリニアガイド１１１は、ブロック１２６と、レール１２７と、を有する。ブロック１２６は、一対の第１のローラ保持部１０２の上端と接続されている。ブロック１２６は、その上部にレール収容部１２６Ａを有する。レール収容部１２６Ａは、レール１２７を収容可能な溝部であり、図１５に示す状態において、Ａ方向に延在している。
【０１２１】
レール１２７は、その一部がレール収容部１２６Ａに収容されている。図１５に示す状態において、レール１２７は、Ａ方向に延在している。第１のリニアガイド１１１を構成するレール１２７は、図示していない機構により、Ａ方向に対して交差する方向に傾ける（言い換えれば、所定の角度傾斜させる）ことが可能である。
なお、図１５及び図１６では、レール１２７の一部のみを図示している。
【０１２２】
図１５を参照するに、第１のレール１１２は、図１５に示す状態において、複数の第１のコンパクタ９５と対向するように配置されている。第１のレール１１２は、Ｅ方向に延在している。第１のレール１１２には、ブロック１１４，１２６、及び第１のヒンジ機構１１６を介して、複数の第１のコンパクタ９５が連結されている。
ブロック１１４は、第１のレール１１２のうち、第１のコンパクタ９５が対向する部分に配置されている。
第１のレール１１２、及びブロック１１４は、リニアガイドを構成している。
【０１２３】
第１のヒンジ機構１１６は、連結部材１３１，１３２と、ヒンジ部１３３と、を有する。連結部材１３１は、ブロック１１４と対向するブロック１２６に配置されている。連結部材１３２は、その一部が連結部材１３１と重なるように、ブロック１１４に設けられている。ヒンジ部１３３は、連結部材１３１，１３２が重なった部分に設けられている。
上記構成とされた第１のヒンジ機構１１６は、ヒンジ部１３３を中心に、第１のコンパクタ９５を水平面内で回転可能にするための機構である。
【０１２４】
第２のリニアガイド１１７は、ブロック１３５と、レール１３６と、を有する。ブロック１３５は、一対の第１のローラ保持部１０２の上端と接続されている。ブロック１３５は、その上部にレール収容部１３５Ａを有する。レール収容部１３５Ａは、レール１３６を収容可能な溝部であり、図１５に示す状態において、Ａ方向に延在している。
【０１２５】
レール１３６は、その一部がレール収容部１３５Ａに収容されている。図１５に示す状態において、レール１３６は、Ａ方向に延在している。
第２のリニアガイド１１７を構成するレール１３６は、図示していない機構により、Ａ方向に対して交差する方向に傾ける（言い換えれば、所定の角度傾斜させる）ことが可能である。
なお、図１５では、レール１３６の一部のみを図示している。
【０１２６】
第２のレール１１９は、図１５に示す状態において、複数の第１及び第２のコンパクタ９５，９６と対向するように配置されている。第２のレール１１９は、Ｅ方向に延在している。
第２のレール１１９には、ブロック１２１，１３５、及び第１のヒンジ機構１２３を介して、複数の第２のコンパクタ９６が連結されている。
ブロック１２１は、第２のレール１１９のうち、第２のコンパクタ９６が対向する部分に配置されている。
第２のレール１１９、及びブロック１２１は、リニアガイドを構成している。
【０１２７】
第２のヒンジ機構１２３は、連結部材１４１，１４２と、ヒンジ部１４３と、を有する。連結部材１４１は、ブロック１２１と対向するブロック１３５に配置されている。連結部材１４２は、その一部が連結部材１４１と重なるように、ブロック１２１に設けられている。ヒンジ部１４３は、連結部材１４１，１４２が重なった部分に設けられている。
上記構成とされた第２のヒンジ機構１２３は、ヒンジ部１４３を中心に、第２のコンパクタ９６を水平面内で回転可能にするための機構である。
【０１２８】
上記構成とされたコンパクタ群９０において、図１５に示す状態から、第１及び第２のレール１１２，１１９をＥ方向に対して傾斜角度が同じになるように傾斜させる（言い換えれば、第１及び第２のレール１１２，１１９を水平面内で同じ角度回転させる）と、第１及び第２のコンパクタ９５，９６は、第１及び第２のレール１１２，１１９の傾斜した第１及び第２のレール１１２，１１９の延在方向に沿って配置される。
【０１２９】
このとき、複数の第１のコンパクタ９５は、レール１２７により、その方向が規制されるため、第１のローラ１０１は、図１５に示すようにＡ方向を向いたままとなる。また、複数の第２のコンパクタ９６は、レール１３６により、その方向が規制されるため、第２のローラ１０３は、図１５に示すようにＡ方向を向いたままとなる。
【０１３０】
したがって、図７に示すような外形が平行四辺形とされた半硬化状態のプリプレグシート１８−２を押圧する場合には、プリプレグシート１８−２の傾斜した辺に沿って、複数の第１及び第２のコンパクタ９５，９６が配置されるように、第１及び第２のレール１１２，１１９を傾斜させ、この状態を保ったままＡ方向にコンパクタ群９０を移動させることで、プリプレグシート１８−２全体をしっかりと押圧することができる。
【０１３１】
上記説明したような構成とされた連結機構９３を有するコンパクタ群９０によれば、第１及び第２のコンパクタ群９１，９２が押圧する半硬化状態のプリプレグシート１８−１，１８−２の形状（外形）に応じて、複数の第１及び第２のコンパクタ９５，９６の配列方向を、自在に容易、かつ短時間で変更することができる。
【０１３２】
なお、図１５では、連結機構９３の一例として、複数の第１のコンパクタ９５を貫通していないように第１のレール１１２を配置すると共に、複数の第２のコンパクタ９６を貫通していないように第２のレール１１９を配置した場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、複数の第１のコンパクタ９５を貫通するように第１のレール１１２を配置させ、かつ複数の第２のコンパクタ９６を貫通するように第２のレール１１９を配置して、連結機構を構成してもよい。
この場合、図１５に示す連結機構９３と同様な効果を得ることができる。
【０１３３】
なお、複数の第１のコンパクタ９５を貫通するように第１のレール１１２を配置させ、かつ複数の第２のコンパクタ９６を貫通するように第２のレール１１９を配置させると連結機構の構成が複雑になるため、第１及び第２のローラ保持部１０２，１０４を有する場合には、図１５に示す連結機構９３の構成が好ましい。
【０１３４】
図１７は、図１５に示すコンパクタ群の動作方法を説明するための図であり、（ａ）は、第１のコンパクタ群を積層シートの一方の辺の上方に移動させた状態を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、第１のコンパクタ群を構成する複数の第１のローラと積層シートの一方の辺とを接触させた状態を模式的に示す斜視図であり、（ｃ）は、第２のコンパクタ群が積層シートの一方の辺の上方に移動するまで、第１のコンパクト群をＡ方向に移動させた状態を模式的に示す斜視図であり、（ｄ）は、第１及び第２のコンパクト群により積層シートを押圧している状態を模式的に示す斜視図であり、（ｅ）は、第１のコンパクタ群が積層シートの他方の辺上まで移動した状態を模式的に示す斜視図であり、（ｆ）は、第１のコンパクタ群を上方に移動させた状態を模式的に示す斜視図である。
図１７（ａ）〜図１７（ｆ）において、図１５に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。また、図１７（ａ）〜図１７（ｆ）では、説明の便宜上、コンパクタ群９０を構成する図１５に示す連結機構９３の図示を省略し、第１及び第２のコンパクタ群９１，９２のみ図示する。
【０１３５】
次に、図１７（ａ）〜図１７（ｆ）を参照して、図１５に示すコンパクタ群９０の動作方法について説明する。
始めに、図１７（ａ）に示すように、第１のコンパクタ群９１を積層シート１６の一方の辺１６Ａの上方に移動させる。これにより、第１のコンパクタ群９１を構成する複数の第１のローラ１０１の第１のローラ面は、積層シート１６の一方の辺１６Ａと対向するように配置される。
このとき、第１のコンパクタ群９１の後方に配置された第２のコンパクタ群９２は、第２の昇降機（図示せず）により、第１のコンパクタ群９１と同じ高さまで上昇させられている。
【０１３６】
次いで、図１７（ｂ）に示すように、複数の第１のローラ１０１の第１のローラ面が積層シート１６の一方の辺１６Ａと接触するように、第１の昇降機（図示せず）により、第１のコンパクタ群９１を下方に移動させる。
次いで、図１７（ｃ）に示すように、第２のコンパクタ群９２が積層シート１６の一方の辺１６Ａの上方に移動するまで、第１のコンパクト群９１をＡ方向に移動させる。このとき、複数の第１のローラ１０１の第１のローラ面により、積層シート１６が押圧されるが、第１のローラ１０１間に位置する積層シート１６は、押圧されない。
【０１３７】
次いで、図１７（ｄ）に示すように、複数の第２のローラ１０３の第２のローラ面が積層シート１６の一方の辺１６Ａと接触するように、第２の昇降機（図示せず）により、第２のコンパクタ群９２を下方に移動させ、複数の第１及び第２のローラ１０１，１０３の第１及び第２のローラ面により、積層シート１６の押圧を開始する。
これにより、第１のローラ１０１間に位置する積層シート１６（言い換えれば、第１のローラ１０１により押圧されなかった積層シート１６）が第２のローラ１０３の第２のローラ面で押圧されるので、積層シート１６全面を押圧することができる。
【０１３８】
次いで、図１７（ｅ）に示すように、積層シート１６の他方の辺１６Ｂの上方まで第１のコンパクタ群９１を移動させる。これにより、第１のコンパクト群９１による積層シート１６の押圧が終了する。
次いで、図１７（ｆ）に示すように、第１の昇降機（図示せず）により、第１のコンパクト群９１を上方に移動させることで、複数の第１のローラ１０１の第１のローラ面を積層シート１６から離間させる。
【０１３９】
次いで、図１７（ｆ）に示す第２のコンパクタ群９２を積層シート１６の他方の辺１６Ｂ上に位置するまで移動させる。これにより、複数の第２のローラ１０３による積層シート１６の押圧が終了する。
その後、第２の昇降機（図示せず）により、第２のローラ１０３を上方に移動させて、複数の第２のローラ１０３の第２のローラ面を積層シート１６から離間させることで、第１及び第２のコンパクタ群９１，９２を有するコンパクタ群９０を用いた積層シート１６の押圧処理が終了する。
【０１４０】
上記説明したような手法により、第１及び第２のコンパクタ群９１，９２を動作させることで、積層シート１６全体（言い換えれば、半硬化状態のプリプレグシート１８−１全体）を押圧することが可能となるので、積層された半硬化状態のプリプレグシート（言い換えれば、被積層体、及び積層シート１６を構成する半硬化状態のプリプレグシート１８−１よりなる構造体）間に摩耗粉が介在することを抑制できる。
【０１４１】
上記説明したコンパクタ群９０は、第１のコンパクタ群９１を第１の昇降機（図示せず）で昇降させると共に、第２のコンパクタ群９２を第２の昇降機（図示せず）で昇降させることで、図１１に示すコンパクタ群７１と同様な効果を得ることができる。
【０１４２】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
本発明は、少なくとも１層の半硬化状態とされたプリプレグシートよりなる被積層体の上面に、剥離用シート及び該剥離用シートの一面に貼り付けられた半硬化状態のプリプレグシートを含む積層シートの剥離用シートの他面側から積層シートを押圧するコンパクタ、及び該コンパクタを含むプリプレグシート自動積層装置に適用できる。
【符号の説明】
【０１４４】
１０，７０，８０…プリプレグシート自動積層装置、１１…ステージ、１１ａ…被積層体載置面、１２…被積層体、１２ａ…上面、１２ｂ…下面、１４…積層シート巻回用ローラ、１６…積層シート、１６Ａ…一方の辺、１６Ｂ…他方の辺、１７…剥離用シート、１７ａ，１８ａ…一面、１７ｂ，１８ｂ…他面、１８，１８−１，１８−２，１８−３…プリプレグシート、２１…支持ローラ、２２…カッター、２４，３３…ガイドローラ、２８，２８−１，６５，７１，８１，９０…コンパクタ群、３１…スクレーパーローラ、３５…剥離用シート回収ローラ、４０，７３，８３…コンパクタ、４１…ローラ保持部、４３…第１の回転軸、４４…第１の軸受け部、４６−１，４６−２，１０１…第１のローラ、４６−１ａ，４６−２ａ…第１のローラ面、５１…第２の回転軸、５３…第２の軸受け部、５５，１０３…第２のローラ、５５ａ…第２のローラ面、５７…押圧機構、６１，７５，１０２…第１のローラ保持部、６１−１…回転軸挿入部、６１−２…第１の接続部、６２，７６，１０４…第２のローラ保持部、６２−１，６２−２…回転軸支持部、６２−３…第２の接続部、６２Ａ，６３Ａ…貫通孔、８１…第１の押圧機構、８１Ａ…第１の押圧用軸、８２…第２の押圧機構、８２Ａ…第２の押圧用軸、８４…押圧機構保持部、８５…ロータリーダンパー、８６…回転軸、９１…第１のコンパクタ群、９２…第２のコンパクタ群、９３…連結機構、９５…第１のコンパクタ、９６…第２のコンパクタ、１１１…第１のリニアガイド、１１２…第１のレール、１１４，１２１，１２６，１３５…ブロック、１１６…第１のヒンジ機構、１１７…第２のリニアガイド、１１９…第２のレール、１２３…第２のヒンジ機構、１２６Ａ，１３５Ａ…レール収容部、１２７，１３６…レール、１３１，１３２，１４１，１４２…連結部材、１３３，１４３…ヒンジ部、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ…方向、Ｂ…送り方向、Ｆ…隙間、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４…幅
【図１】
2015150697.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015150697.tif 000005
【図４】
2015150697.tif 000006
【図５】
2015150697.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015150697.tif 000009
【図８】
2015150697.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2015150697.tif 000019
【図１８】
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