(57)【要約】【課題】比較的簡単構造で、金属製のシート状廃材を小片状に裁断し、しかも、メンテナンス性に優れるシート状廃材の裁断装置及び裁断方法を提供する。【解決手段】シート状廃材１４ａを裁断する裁断装置の裁断部１６は、外周に、周方向に延びるスリット用刃部２４及びそれとは直交する方向に延びる複数のシア用刃部２５を有するカッターローラ２１と、このカッターローラ２１の刃部２４，２５を受けるカッター受ローラ２２とを備える。カッターローラ２１は、駆動機構により矢印Ｄ方向に回転駆動され、また、加圧手段により、カッター受ローラ２２に加圧される。カッターローラ２１とカッター受ローラ２２との間にシート状廃材１４ａを通すことにより、スリット用刃部２４及びシア用刃部２５がシート状廃材１４ａを押切り、小片状のチップ状廃材１８として排出する構成とした。【選択図】図１
2008049284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状廃材を小片状に裁断するシート状廃材の裁断装置において、
全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、周方向に延びるスリット用刃部、及び、それとは交差する方向に延びる複数のシア用刃部を有するカッターローラと、
このカッターローラを回転駆動させる駆動手段と、
前記カッターローラの外周面と対向配置され、前記スリット用刃部及びシア用刃部を受ける受部材と、
前記カッターローラの外周面を前記受部材に押付ける方向に加圧する加圧手段とを備え、
前記カッターローラと前記受部材との間に前記シート状廃材を通すことにより該シート状廃材を裁断するように構成されていることを特徴とするシート状廃材の裁断装置。
【請求項２】
連続して送り込まれる長尺なシート状廃材を引込んで前記カッターローラ部分に送る引込部と、
この引込部と前記カッターローラとの間における前記シート状廃材の弛み状態を監視する監視手段と、
この監視手段により監視される前記シート状廃材の弛みが所定の範囲内に収まるように、前記カッターローラの回転速度を制御する回転速度制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載のシート状廃材の裁断装置。
【請求項３】
複数個のローラを並設して構成され、前記シート状廃材を前記カッターローラへ向けて送るローラコンベアを備えると共に、
前記ローラコンベアの一部のローラが前記受部材としての機能を兼用していることを特徴とする請求項１記載のシート状廃材の裁断装置。
【請求項４】
前記シート状廃材を前記カッターローラへ向けて送るベルトコンベアを備えると共に、
前記ベルトコンベアの一部が前記受部材として機能することを特徴とする請求項１記載のシート状廃材の裁断装置。
【請求項５】
前記シア用刃部の端部には、前記スリット用刃部に接する方向に延びるオーバーハング部が一体に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のシート状廃材の裁断装置。
【請求項６】
前記カッターローラは、軸方向に長いシャフト部材に対し、前記シャフト部材の外周に嵌合するリング状をなし外周にスリット用刃部を有するスリットセルと、前記シャフト部材の外周に嵌合するリング状をなし外周にシア用刃部を有するシアセルとを積層状態に嵌挿固定して構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のシート状廃材の裁断装置。
【請求項７】
前記シアセルの外周部は、円筒状の外周面から突出する凸状のシア用刃部を周方向に複数有する星型形状に構成されていることを特徴とする請求項６記載のシート状廃材の裁断装置。
【請求項８】
前記シアセルの外周部は、各頂角部がシア用刃部とされた多角形状に構成されていることを特徴とする請求項６記載のシート状廃材の裁断装置。
【請求項９】
前記カッターローラは、２個以上の前記シアセルを有して構成され、
前記一のシアセルのシア用刃部と、他のシアセルのシア用刃部とが周方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載のシート状廃材の裁断装置。
【請求項１０】
前記シアセルの内周面には、前記シャフト部材に対する周方向の位置合せ用の複数個のキー溝が形成されており、それらキー溝を選択的に用いることにより、前記シャフト部材に対する周方向の取付位置を選択できるように構成されていることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載のシート状廃材の裁断装置。
【請求項１１】
前記シアセルの外周面には、シア用刃部同士間の裾野部に位置して弾性体が設けられていることを特徴とする請求項７記載のシート状廃材の裁断装置。
【請求項１２】
前記スリットセルとシアセルとの間に、前記スリット用刃部を保護するための弾性体からなる保護リングが設けられていることを特徴とする請求項６ないし１１のいずれかに記載のシート状廃材の裁断装置。
【請求項１３】
シート状廃材を小片状に裁断するシート状廃材の裁断装置において、
全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、軸方向に対して斜め方向に延び且つメッシュ状に交差する裁断刃部を有するカッターローラと、
このカッターローラを回転駆動させる駆動手段と、
前記カッターローラの外周面と対向配置され、前記裁断刃部を受ける受部材と、
前記カッターローラの外周面を前記受部材に押付ける方向に加圧する加圧手段とを備え、
前記カッターローラと前記受部材との間に前記シート状廃材を通すことにより該シート状廃材を裁断するように構成されていることを特徴とするシート状廃材の裁断装置。
【請求項１４】
シート状廃材を小片状に裁断するシート状廃材の裁断装置において、
全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、周方向に対して延びるスリット用刃部を有する第１のカッターローラと、
この第１のカッターローラを回転駆動する第１の駆動手段と、
前記第１のカッターローラの外周面と対向配置され、前記スリット用刃部を受ける第１の受部材と、
前記第１のカッターローラを前記第１の受部材に対して押付けるように加圧する第１の加圧手段と、
全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、周方向に交差する方向に延びる複数のシア用刃部を有する第２のカッターローラと、
この第２のカッターローラを回転駆動する第２の駆動手段と、
前記第２のカッターローラの外周面と対向配置され、前記スリット用刃部を受ける第２の受部材と、
前記第２のカッターローラを前記第２の受部材に対して押付けるように加圧する第２の加圧手段とを備え、
前記シート状廃材を、前記第１のカッターローラと第１の受部材との間に通して送り方向に切込みを形成し、その後、前記第２のカッターローラと第２の受部材との間を通して裁断するように構成されていることを特徴とするシート状廃材の裁断装置。
【請求項１５】
シート状廃材を小片状に裁断するシート状廃材の裁断方法において、
全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、周方向に延びるスリット用刃部、及び、それとは交差する方向に延びる複数のシア用刃部を有するカッターローラと、このカッターローラの外周面と対向配置され前記スリット用刃部及びシア用刃部を受ける受部材とを備え、
前記カッターローラの外周面を前記受部材に対して押付けた加圧状態で、該カッターローラを回転させ、
前記シート状廃材を、前記カッターローラと受部材との間を通すことにより、
前記シート状廃材を、前記スリット用刃部によって送り方向に裁断しながら、
前記シア用刃部によって小片状に裁断するようにしたことを特徴とするシート状廃材の裁断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属、紙、プラスチック等のシート状廃材を小片状に裁断するための、シート状廃材の裁断装置及び裁断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばモータに用いられる固定子を構成する鉄心片は、磁性鋼板の長尺なシート材からプレスにより所定形状に打抜いて製造される。また、この製造工程で生じたシート状廃材は、回収されリサイクルに供されるようになっている。このような金属をリサイクルするにあたっては、取扱いや輸送を容易とすると共に、再生処理しやすくするために、廃材が十分に細かく（小片状に）裁断されていることが望ましい。
【０００３】
このようなシート状廃材を裁断するための装置として、例えば特許文献１には、紙を裁断するシュレッダが示されている。この裁断装置１は、図１６に示すように、平行に配置された第１，第２の２本の回転軸２，３に夫々、第１，第２の円板状カッター４，５を取付けて構成されている。また、第１，第２の円板状カッター４，５は複数組（図１６では２組）設けられている。前記第１，第２の回転軸２，３は、互いに逆方向に回転駆動され、これにより、第１，第２の円板状カッター４，５間に廃材を通すことにより、廃材が切断されるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−１２１０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような裁断装置１を、例えば、金属のシート状廃材の裁断に用いた場合、次のような不具合を生ずる。即ち、第１の円板状カッター４の刃先と第２の円板状カッター５の刃先との間には、非常に狭いクリアランスを維持する必要があるが、磁性鋼板のような比較的硬い金属材料や、アルミニウムのような、いわゆる粘りのある金属材料を裁断する場合、廃材がこのクリアランス部分に挟まりやすく、切断能力がすぐに低下する問題がある。従って、刃先研磨などのメンテナンスをこまめに行う必要がある。
【０００５】
また、上記の裁断装置１では、廃材を主として送り方向に裁断するものであるため、裁断後の廃材が必ずしも十分に小さいものとならない不具合があった。この場合、リサイクルに供するためには、裁断後の廃材を、再度、小片状に裁断する工程を設ける必要が生ずる。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単な構造で、金属製のシート状廃材を小片状に裁断することを可能とし、しかも、メンテナンス性に優れるシート状廃材の裁断装置及び裁断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１のシート状廃材の裁断装置は、シート状廃材を小片状に裁断するシート状廃材の裁断装置において、全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、周方向に延びるスリット用刃部、及び、それとは交差する方向に延びる複数のシア用刃部を有するカッターローラと、このカッターローラを回転駆動させる駆動手段と、前記カッターローラの外周面と対向配置され、前記スリット用刃部及びシア用刃部を受ける受部材と、前記カッターローラの外周面を前記受部材に押付ける方向に加圧する加圧手段とを備え、前記カッターローラと前記受部材との間に前記シート状廃材を通すことにより該シート状廃材を裁断するように構成されていることを特徴としている（請求項１の発明）。
【０００８】
本発明の第２のシート状廃材の裁断装置は、シート状廃材を小片状に裁断するシート状廃材の裁断装置において、全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、軸方向に対して斜め方向に延び且つメッシュ状に交差する裁断刃部を有するカッターローラと、このカッターローラを回転駆動させる駆動手段と、前記カッターローラの外周面と対向配置され、前記裁断刃部を受ける受部材と、前記カッターローラの外周面を前記受部材に押付ける方向に加圧する加圧手段とを備え、前記カッターローラと前記受部材との間に前記シート状廃材を通すことにより該シート状廃材を裁断するように構成されていることを特徴としている(請求項１３の発明)。
【０００９】
本発明の第３のシート状廃材の裁断装置は、シート状廃材を小片状に裁断するシート状廃材の裁断装置において、全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、周方向に延びるスリット用刃部を有する第１のカッターローラと、この第１のカッターローラを回転駆動する第１の駆動手段と、前記第１のカッターローラの外周面と対向配置され、前記スリット用刃部を受ける第１の受部材と、前記第１のカッターローラを前記第１の受部材に対して押付けるように加圧する第１の加圧手段と、全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、周方向に対して交差する方向に延びる複数のシア用刃部を有する第２のカッターローラと、この第２のカッターローラを回転駆動する第２の駆動手段と、前記第２のカッターローラの外周面と対向配置され、前記スリット用刃部を受ける第２の受部材と、前記第２のカッターローラを前記第２の受部材に対して押付けるように加圧する第２の加圧手段とを備え、前記シート状廃材を、前記第１のカッターローラと第１の受部材との間に通して送り方向に切込みを形成し、その後、前記第２のカッターローラと第２の受部材との間を通して裁断するように構成されていることを特徴としている（請求項１４の発明）。
【００１０】
さらに、本発明のシート状廃材の裁断方法は、シート状廃材を小片状に裁断するシート状廃材の裁断方法において、全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、周方向に延びるスリット用刃部、及び、それとは交差する方向に延びる複数のシア用刃部を有するカッターローラと、このカッターローラの外周面と対向配置され前記スリット用刃部及びシア用刃部を受ける受部材とを備え、前記カッターローラの外周面を前記受部材に対して押付けた加圧状態で、該カッターローラを回転させ、前記シート状廃材を、前記カッターローラと受部材との間を通すことにより、前記シート状廃材を、前記スリット用刃部によって送り方向に裁断しながら、前記シア用刃部によって小片状に裁断して行うことを特徴としている（請求項１５の発明）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１のシート状廃材の裁断装置及び本発明の請求項１５のシート状廃材の裁断方法によれば、回転駆動されるカッターローラと受部材との間にシート状廃材を通すことにより、シート状廃材は、スリット用刃部と受部材との間で押切られ、送り方向に裁断される。これと共に、シート状廃材はシア用刃部と受部材との間で押切られ、送り方向とは交差する方向に裁断される。従って、カッターローラの回転により、シート状廃材を小片状に裁断することができ、この場合、カッターローラが１個で済み、比較的簡単な構成で済ませることができる。
【００１２】
そして、加圧手段により、カッターローラを受部材に対して所定の加圧力で加圧することによって裁断が可能となるので、微妙なクリアランスを維持するといった必要はない。本発明によれば、比較的硬い鉄などの金属材料であっても、十分に細かく裁断することができ、しかも、刃先研磨もさほど頻繁に行う必要もなく、メンテナンス性にも優れたものとなっている。
【００１３】
本発明の請求項１３のシート状廃材の裁断装置によれば、回転駆動されるカッターローラを、全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、軸方向に対して斜め方向に延び且つメッシュ状に交差する裁断刃部を有した構成としたので、カッターローラの刃部にかかる荷重は、どの刃部においても均等となり、刃部の座屈を防止できる。
【００１４】
本発明の請求項１４のシート状廃材の裁断装置によれば、回転駆動される第１のカッターローラと受部材との間にシート状廃材を通すことにより、シート状廃材は、スリット用刃部と受部材との間で押切られ、送り方向に裁断される。送り方向に裁断されたシート状廃材を、回転駆動される第２のカッターローラと受部材との間に通すことにより、送り方向に裁断されたシート状廃材はシア用刃部と受部材に押切られ、送り方向とは交差する方向に裁断される。従って、２種類のカッターローラの回転により、シート状廃材を小片状に裁断することができる。この場合、各カッターローラは、同一方向に延びる刃部のみを有した簡単構造であるため、各カッターローラは簡単に製作できる。しかも、刃部のメンテナンス性にも優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を、例えばモータに用いられる鉄心片を打抜いて残った金属（鋼板）製のシート状廃材（又は紙等の軟質なシート状廃材）を小片状に裁断する裁断装置に適用したいくつかの実施形態について、図１ないし図１５を参照しながら説明する。
【００１６】
（１）第１の実施形態
図１ないし図３を参照して、本発明の第１の実施形態（請求項１，２，１５に対応）について述べる。
まず、図２は、本実施形態に係る裁断装置１１の全体構成を概略的に示している。この裁断装置１１は、本実施形態に係る裁断方法を実施するための装置である。ここで、この裁断装置１１は、モータ用の積層鉄心を構成する鉄心片１２の製造ラインにおけるプレス装置１３の後段に位置して設けられるようになっている。
【００１７】
前記鉄心片１２の材料となるシート材としての例えば厚み寸法が０．１〜０．５ｍｍの帯状磁性鋼板１４は、長尺なものがコイル状に巻回されており、図示しない材料供給装置により、図２中の左から右方向（矢印Ａ方向）で示すように、プレス装置１３部分に間欠送り（タクト送り）されるようになっている。プレス装置１３は、帯状磁性鋼板１４から鉄心片１２を所定形状に打抜くようになっており、打抜かれた鉄心片１２は、集積箱１５に集積される。そして、鉄心片１２が打抜かれた後の帯状磁性鋼板１４は、未加工部分と連続的につながった状態のシート状廃材として、裁断装置１１に間欠的（断続的）に送り込まれる。以下、鉄心片１２が打抜かれた後の帯状磁性鋼板１４を、シート状廃材１４ａと称する。
【００１８】
前記裁断装置１１は、シート状廃材１４ａを小片状に裁断する裁断部１６と、プレス装置１３部分からシート状廃材１４ａを引込んで前記裁断部１６に送る引込部１７とを備える。尚、裁断部１６により小片状に裁断された廃材を、チップ状廃材１８と称する。
【００１９】
前記引込部１７は、駆動ローラ１９と、その下部に設けられ該駆動ローラ１９との間で前記シート状廃材１４ａを挟むピンチローラ２０とを備えて構成される。
前記駆動ローラ１９は、図示しないモータなどの駆動機構により、矢印Ｂ方向に回転駆動されるようになっている。このとき、駆動ローラ１９は、前記材料供給手段と同期して、つまりプレス装置１３の動作と連動して回転駆動されるようになっている。これにより、プレス装置１３から間欠的に排出されるシート状廃材１４ａが、ローラ１９，２０間に引込まれて、矢印Ａ方向に送り出される構成となる。
【００２０】
さて、前記裁断部１６は、カッターローラ２１と、その下部に配置される受部材としてのカッター受ローラ２２とを備えて構成される。
前記カッター受ローラ２２は、例えば工具鋼，炭素鋼等から円筒状に構成されると共に、外周面が平滑に構成されている。このカッター受ローラ２２は、水平方向に延びる軸を中心に回転可能に設けられている。このとき、このカッター受ローラ２２の軸部をなすシャフト部材２３が、後述するカッターローラ２１と同期して逆方向（図２で矢印Ｃ方向）に回転駆動するようになっている。
【００２１】
前記カッターローラ２１は、全体としてほぼ円筒状をなし、図１及び図３（ｂ）に示すように、その外周面に、周方向全周に渡って延びるスリット用刃部２４と、それとは交差この場合直交する方向（軸方向に平行）に延びる複数個のシア用刃部２５を有している。このとき、前記スリット用刃部２４は、刃先が鋭角とされた凸状の刃であり、カッターローラ２１の外周面を幅方向に３等分する位置に２本設けられている。また、前記シア用刃部２５は、やはり刃先が鋭角とされた凸状の刃であり、前記スリット用刃部２４同士間及び両側に位置して、周方向に等間隔に８個、合計２４個が設けられている。
【００２２】
本実施形態では、図３に示すように、カッターローラ２１は、複数個この場合８個のセグメント状セル２６を円環状に配置して組合せて構成される。即ち、各セグメント状セル２６は、円筒を、周方向に８等分に切断した如き形状をなし、図３（ｂ）に示すように、８個のセグメント状セル２６を円環状に並べると、内周角が軸方向に見て正八角形をなしたほぼ円筒状になる。本実施形態のカッターローラ２１は、その軸部をなすシャフト部材２８の外周に、８個のセグメント状セル２６を円環状に配置した状態で、例えばねじ止めにより固着することにより構成されている。
【００２３】
各セグメント状セル２６は、工具鋼や超硬合金などの硬い金属材料を例えば切削加工することにより形成されている。このセグメント状セル２６の形状は、図３（ａ）に示すように、ほぼ五角柱状をなしている。このセグメント状セル２６の外周面となる側面に、分割スリット用刃部２７が２個形成されていると共に、３個のシア用刃部２５が形成されている。
【００２４】
これにより、８個のセグメント状セル２６を円環状に配置すると、複数の分割スリット用刃部２７が周方向に連なってスリット用刃部２４として機能する。
尚、分割スリット用刃部２７の凸状の刃の長さ（高さ）は、シア用刃部２５の長さ（高さ）とほぼ同じであり、且つ、シート状廃材１４ａの厚さ寸法よりも長くなっている。
【００２５】
このように構成されたカッターローラ２１は、前記カッター受ローラ２２の真上に位置して、水平方向に延びる軸を中心に回転可能に設けられる。このとき、前記シャフト部材２８の両端には、図示はしないが、加圧手段としての例えば油圧式のジャッキが取付けられている。このジャッキは、カッターローラ２１の外周面（刃部２４，２５）をカッター受ローラ２２の外周面に押付ける方向（下方向）に加圧している。
【００２６】
そして、シャフト部材２８の端部には、モータ等からなる図示しない駆動手段が設けられており、モータの回転駆動により、カッターローラ２１が図２で矢印Ｄ方向に回転駆動されるようになっている。このとき、前記モータ（カッターローラ２１）の回転速度は、図２に示す回転速度制御装置２９により制御されるようになっている。
【００２７】
これにより、回転駆動されているカッターローラ２１とカッター受ローラ２２との間にシート状廃材１４ａが通されることにより、シート状廃材１４ａは、両ローラ２１，２２間に引込まれながら、スリット用刃部２４とカッター受ローラ２２の外周面との間で押切られ、シート状廃材１４ａの送り方向に裁断される。これと同時に、シート状廃材１４ａはシア用刃部２５とカッター受ローラ２２との間で押切られ、送り方向とは直交する方向、この場合、シート状廃材１４ａの幅方向に裁断される。従って、カッターローラ２１の回転により、シート状廃材１４ａは小片状に裁断され、チップ状廃材１８として排出される。尚、図示はしないが、排出されたチップ状廃材１８は回収され、リサイクル等に供される。
【００２８】
ここで、前記プレス装置１３から排出されてくるシート状廃材１４ａは、プレス装置１３の動作に応じて間欠的に送られてくるのに対し、前記裁断部１６のカッターローラ２１を、起動停止を繰返すのではなく、ゆっくりでも良いから連続的に回転させる方が望ましい事情がある。このため、図２に示すように、シート状廃材１４ａは、前記引込部１７と裁断部１６との間で、弛みをもった状態とされるようになっている。
【００２９】
本実施形態の裁断装置１１においては、図２に示すように、引込部１７と裁断部１６との間におけるシート状廃材１４ａの弛み状態を監視する監視手段としての距離センサ３０センサが設けられるとともに、この距離センサ３０（監視手段）により監視されるシート状廃材１４ａの弛みが所定の範囲内に収まるように前記カッターローラ２１（モータ）の回転速度を制御する回転速度制御手段たる回転速度制御装置２９が設けられている。
【００３０】
前記距離センサ３０は、例えばレーザなどの光を用いて対象物までの距離を測定するものであり、引込部１７と裁断部１６間のシート状廃材１４ａの上部に下向きに設けられ、シート状廃材１４ａの上面までの距離（弛み状態）を検出する。その検出結果は、回転速度制御装置２９に入力され、回転速度制御装置２９は、得られた検出結果が所定の範囲内に収まっているかの判断をする。そして、引込部１７と裁断部１６間のシート状廃材１４ａの弛みが所定範囲より大きくなる場合には、カッターローラ２１（モータ）の回転速度を大きくする制御が行われ、弛みが所定範囲より小さくなる場合にはカッターローラ２１（モータ）の回転速度を小さくする制御が行われる。
【００３１】
上記構成おいて、図２に示すように、プレス装置１３から間欠的に排出されるシート状廃材１４ａは、引込部１７を介して裁断部１６部分に送り込まれる。そして、裁断部１６において、回転駆動されているカッターローラ２１とカッター受ローラ２２との間にシート状廃材１４ａが通されることにより、シート状廃材１４ａは、両ローラ２１，２２間に引込まれながら、スリット用刃部２４とカッター受ローラ２２との間で押切られ、送り方向に裁断される。これと同時に、シート状廃材１４ａはシア用刃部２５とカッター受ローラ２２との間で押切られ、送り方向とは交差する方向に裁断される。このとき、カッターローラ２１がカッター受ローラ２２に対して所定の加圧力で加圧されることにより、磁性鋼板のような硬い金属材料からなるシート状廃材１４ａであっても、十分に細かく、且つ確実に裁断することができ、リサイクルに供するに適したチップ状廃材１８とすることができる。
【００３２】
また、従来の円板状カッターを用いるもの異なり、刃先間に微妙なクリアランスを維持するといった必要はなく、刃部２４，２５（刃先）の研磨もさほど頻繁に行う必要がなくなり、メンテナンス性にも優れたものとなっている。そして、１個のカッターローラ２１に、スリット用刃部２４及びシア用刃部２５の双方を設けたことにより、１組のカッターローラ２１及びカッター受ローラ２２を設けるだけで済み、裁断部１６の構成を比較的簡単に済ませることができる。しかも、カッターローラ２１を、複数に分割されたセグメント状セル２６を組合せて構成するようにしたので、全体を一体に製作する場合と比べて、カッターローラ２１を容易に製作することができる。また、刃先の研磨作業等をセグメント状セル２６単位で簡単に行うことが可能となり、一部の刃先の損傷時等における交換も容易且つ安価に行うことができる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、プレス装置１３の後段に裁断装置１１を設け、プレス装置１３によって発生するシート状廃材１４ａを、そのまま引続いて裁断する構成とした。従って、シート状廃材１４ａの裁断作業を効率良く行うことができる。
【００３４】
ここで、プレス装置１３からのシート状廃材１４ａの排出は間欠的であるが、仮に、それに合わせて裁断部１６の動作（両ローラ２１，２２の起動・停止）を間欠的に行うとすると、両ローラ２１，２２の回転が停止した際に刃部２４，２５がシート状廃材１４ａに相対的に乗上げたり、両ローラ２１，２２にバックラッシが生じたりする虞がある。ところが、本実施形態では、引込部１７と裁断部１６との間で、シート状廃材１４ａの所定範囲内の弛みを維持しながら、両ローラ２１，２２を連続運転させることができ、上記不具合の発生を未然に防止することができるのである。
【００３５】
このように本実施形態のシート状廃材１４ａの裁断装置１１及び裁断方法によれば、比較的簡単な構成で、金属製のシート状廃材１４ａを小片状に裁断することができ、しかもメンテナンス性にも優れるという優れた効果を得ることができる。
【００３６】
（２）第２，第３の実施形態
図４及び図５は、本発明の第２の実施形態（請求項６，７に対応）を示すものであり、以下第１の実施形態と異なるところを説明する。尚、以下に述べる各実施形態においては、上記第１の実施形態と同一部分には同一の符号を付し、新たな図示や詳しい説明を省略することとする。
【００３７】
この第２の実施形態が上記第１の実施形態と異なる点は、カッターローラ４１の構成にある。即ち、本実施形態のカッターローラ４１は、全体を軸に直交する方向に輪切りにした如きリング状をなすスリットセル４２とシアセル４３とを、夫々複数個積層して構成されるようになっている。本実施形態では、図４に示すように、２個のシアセル４３、１個のスリットセル４２、２個のシアセル４３、１個のスリットセル４２、２個のシアセル４３を順に軸方向に積層している。尚、積層したセル４２，４３には、図示しないシャフト部材に嵌挿固定される。このシャフト部材の一端側には、径大なストッパ部が設けられており、積層したセル４２，４３の一端がそのストッパ部に当接した状態で、積層したセル４２，４３の他端側において、軸ナットをシャフト部材の外周に形成されたねじ部に締付けられることにより、全体が固定されるようになっている。このとき、各セル４２，４３の周方向の位置決めは、各セル４２，４３の内周側に形成された後述するキー溝と、シャフト部材の外周に設けられたキーとの嵌合により行われるようになっている。
【００３８】
前記スリットセル４２は、外周に、周方向全体に渡って延びるスリット用刃部４４が形成されている。また、スリットセル４２の内周部は円形に開口し、その一部に図示しないキー溝が形成されている。
【００３９】
前記シアセル４３は、図５にも示すように、シャフト部材の外周に嵌合するリング状をなし、円筒状の外周面から突出する凸状のシア用刃部４５を、周方向に等間隔に複数個、例えば８個有する星型形状に形成されている。シア用刃部４５は、軸方向に平行に延びている。また、周方向に隣り合うシア用刃部４５間の裾野部４６は、直線状に加工されている。
そして、このシアセル４３の内周部は円形に開口し、その内周壁には位置決め用のキー溝４７が、この場合複数個、本実施形態では周方向に等間隔に（１２０度間隔）３個が形成されている。
【００４０】
この第２の本実施形態によれば、カッターローラ４１は、複数のスリットセル４２及びシアセル４３を組合せて構成されているため、全体を一体に製作する場合と比べて、スリットセル４２及びシアセル４３の個々の製作（切削加工）が比較的容易となり、カッターローラ４１を容易に製作することができる。このとき、シアセル４３の裾野部４６を直線状にしたことにより、切削加工がより容易となる。また、刃部４４，４５が損傷した場合に、その部分のスリットセル４２或いはシアセル４３を交換するだけで済む。研磨等のメンテナンスも容易となる。
【００４１】
更に、スリットセル４２やシアセル４３の配置や組合せを容易に選択できるので、シート状廃材１４ａの大きさ（幅寸法）に対応したカッターローラ４１を容易に得ることができ、スリットセル４２の配置間隔を変更することにより、裁断すべきチップ状廃材１８の大きさ（幅寸法）も容易に変更できる。
【００４２】
図６は本発明の第３の実施形態（請求項８に対応）を示すものであり、シアセル５１が上記第２の実施形態のシアセル４３と異なる。
即ち、第２の実施形態のシアセル４３の外周部の形状は、星型形状であったが、本実施形態のシアセル５１の外周部の形状を、軸方向に見て各頂角部がシア用刃部５２となる多角形状、例えば五角形状とした。尚、シアセル５１の内周面は、第２の実施形態と同様に円形状で、やはり３個の位置決め用のキー溝４７が形成されている。
【００４３】
本実施形態のように、各頂角部がシア用刃部５２となるシアセル５１にすることにより、シアセル５１の加工（製作）がより容易となる。また、刃部（刃先）の研磨のメンテナンスも容易にできる。
そして、本実施形態のシアセル５１では、シア用刃部５２にかかった荷重もシアセル５１全体で均一に受けることができ、シア用刃部５２の座屈の発生を抑えることができる。さらに、裁断されたチップ状廃材１８が周方向に隣り合うシア用刃部５２間に挟まるといったことも未然に防止できる。
【００４４】
（３）第４，第５の実施形態
図７及び図８は本発明の第４の実施形態（請求項５に対応）を示すものである。この第４の実施形態が上記第２の実施形態と異なる点は、主としてシアセル５５の構成にある。
【００４５】
本実施形態におけるカッターローラ５６は、図８に示すように、例えば、２個のスリットセル４２と、４個のシアセル５５とを積層して構成されるとともに、その両端部に夫々ガイドリング５７を配置している。このガイドリング５７は、スリットセル４２のスリット用刃部４４のほぼ同等の外形を有している。積層されたスリットセル４２、シアセル５５、ガイドリング５７は、径大なストッパ部５８を有するシャフト部材５９に嵌挿され、軸ナット６０により固定されている。尚、このとき、シアセル５５の周方向の位置決めは、キー溝４７（図７参照）によりなされる。
【００４６】
本実施形態のシアセル５５は、図７にも示すように、第２の実施形態のシアセル４３と同様に、外周部に８個のシア用刃部６１を有し、また、内周部に３個のキー溝４７（図７に１個のみ図示）を有している。そして、前記シア用刃部６１は、厚み方向（軸方向）の片方の端部が軸方向に延びたオーバーハング部６２を一体に有している。
【００４７】
オーバーハング部６２は、図８に示すように、シアセル５５とスリットセル４２を積層したときに、シアセル５５のシア用刃部６１の片方の端部がスリット用刃部４４の側面に接して、スリット用刃部４４の斜面に覆い被さる形状に形成されている。
【００４８】
これにより、本実施形態のカッターローラ５６においては、スリット用刃部４４とシア用刃部６１の隙間を無くすことができる。従って、シート状廃材１４ａの裁断を確実に行うことができ、裁断後のチップ状廃材１８同士が一部で互いにつながっているといった不具合を未然に防止することができる。
また、スリット用刃部４４とシア用刃部６１との隙間にシート状廃材１４ａや裁断後のチップ状廃材１８が挟まるといった不具合をなくすことができ、メンテナンスが容易になる。
【００４９】
尚、カッターローラ５６の両端にガイドリング５７を設けたことにより、カッター受ローラ２２とカッターローラ５６間を通されるシート状廃材１４ａが、カッターローラ５６の端からはみ出すことを防止することができる。また、スリット用刃部４４やシア用刃部６１に大きな荷重がかかった場合に、このガイドリング５７もその荷重を受けることとなるので、刃部４４，６１にかかる荷重を低減することができる。
【００５０】
図９は本発明の第５の実施形態（請求項９，１０に対応）を示すものである。この第５の実施形態のカッターローラ６５が、上記第４の実施形態のカッターローラ５６と異なる点は、各シアセル５５のシア用刃部６１の位置を周方向にずらせて配置したところにある。
【００５１】
即ち、前記カッターローラ６５は、上記第４の実施形態と同様に、図で下から順に、ガイドリング５７、シアセル５５、スリットセル４２、２個のシアセル５５（一体的に図示）、スリットセル４２、シアセル５５、ガイドリング５７を積層し、シャフト部材５９に取付けて構成されている。このとき、上記したように、シアセル５５の内周部には、１２０度間隔で３個のキー溝４７が形成されており、それらキー溝４７を選択的に用いることにより、各シアセル５５を周方向に１２０度ずつずらして、取付けている。
【００５２】
本実施形態のカッターローラ６５においては、シア用刃部６１が周方向に分散配置されるので、スリット用刃部４４及びシア用刃部６１にかかる荷重の負担を低減でき、刃部４４，５６の寿命を延ばすことができる。また、シアセル５５にキー溝４７を複数設けて、それらを選択的に用いることにより、シアセル５５をシャフト部材５９に取付ける際の周方向の位置を容易に選択することができ、上記構成のカッターローラ６５を容易に実現することができる。
【００５３】
（４）第６の実施形態
図１０は、本発明の第６の実施形態（請求項１３に対応）を示すものである。
本実施形態のカッターローラ７１は、全体としてほぼ円筒状をなし、その外周部全体に、軸方向に対して斜め方向に延び、且つメッシュ状に交差する多数の裁断刃部７２，７３を設けるようにしている。
【００５４】
尚、図示は省略するが、このカッターローラ７１も、シャフト部材に取付けられた状態で回転駆動される。また、カッターローラ７１の下部にはカッター受ローラ２２が配置され、カッターローラ７１の外周部が加圧手段によりカッター受ローラ２２に対して押付けられる。その状態で、カッターローラ７１とカッター受ローラ２２との間にシート状廃材１４ａが通されることにより裁断され、小片状（メッシュ状の裁断刃部７２，７３がなす形状）のチップ状廃材１８とされる。
【００５５】
本実施形態のカッターローラ７１では、シート状廃材１４ａに当接する裁断刃部７２，７３の数が、カッターローラ７１の周方向のどの位置でもほぼ同じである。従って、カッターローラ７１の裁断刃部７２，７３にかかる荷重の負担を十分に軽減することができ、裁断刃部７２，７３の寿命を延ばすことができる。
【００５６】
（５）第７，第８の実施形態
図１１は、本発明の第７の実施形態（請求項１１に対応）を示すものである。この第７の実施形態のシアセル７５は、上記第２の実施形態のシアセル４３と次の点が異なる。
【００５７】
即ち、シアセル７５は、上記シアセル４３の外周面の周方向に隣り合うシア用刃部４５間の裾野部４６に、例えばゴムからブロック状（板状）の弾性体７６を、例えば接着等により設けるようにしている。この弾性体７６は、シア用刃部４５よりやや低い高さ寸法で設けられている。
この弾性体７６を設けた構成により、裁断されたチップ状廃材１８がシア用刃部間４５間の裾野部４６に挟まることを防止することができる。
【００５８】
図１２は、本発明の第８の実施形態（請求項１２に対応）を示すものである。
この実施形態では、スリットセル４２と、その両側に隣接するシアセル５５との間に、弾性体、例えばゴム製の保護リング８１が設けられている。この保護リング８１の外径寸法は任意であるが、スリットセル４２のスリット用刃部４４の外径より小さ過ぎると後述する座屈を防止する効果が得られににくいため、スリット用刃部４４と同じ径或いは若干大きな径とされている。また、保護リング８１の外周部のうち、シアセル５５のオーバーハング部６２が位置される部分は切欠かれており、凹部８２が形成されている。
【００５９】
この保護リング８１をスリットセル４２の片側或いは両側に設けることにより、スリット用刃部４４に大きな荷重がかかった場合に、この保護リング８１によりその荷重を受けることができ、スリット用刃部４４にかかる荷重を減らすことができる。これにより、スリット用刃部４４の座屈などを未然に防止できる。
【００６０】
また、裁断されたチップ状廃材１８が、隣り合うスリット用刃部４４とシア用刃部６１との間に挟まりにくくなり、メンテナンス性を高めることができる。
尚、保護リング８１を、スリットセル４２の片側のみに設けるようにしても良い。また、オーバーハング部の無いシアセル４３であっても良い。
【００６１】
（６）第９，第１０の実施形態
図１３は、本発明の第９の実施形態（請求項３に対応）を示すものであり、本実施形態に係る裁断装置８５の構成を概略的に示している。
【００６２】
本実施形態に係る裁断装置８５は、上記第１の実施形態と同様のカッターローラ２１と、シート状廃材８６の運搬の機能を有するローラコンベア８７とを備えている。また、図示はしないが、このカッターローラ２１は、モータ等からなる駆動手段により、矢印Ｄ方向に所定速度で回転駆動されるようになっており、更には、加圧手段により、このカッターローラ２１の外周面のスリット用刃部２４及びシア用刃部２５が、後述する受部材に対して押付けられるようになっている。
【００６３】
前記ローラコンベア８７は複数個のローラ８８を並設して構成されており、これらローラ８８のうち全体或いは一部が、図示しないモータ等からなる駆動手段により、矢印Ｅ方向に駆動される。これにより、ローラコンベア８７上をシート状廃材８６が矢印Ａ方向に移動される構成となっている。この場合、シート状廃材８６は、例えば所定寸法に裁断されている金属製の薄板からなる。尚、ローラコンベア８７の各ローラ８８の幅方向の長さは、シート状廃材８６の幅方向よりも長い。
【００６４】
そして、このローラコンベア８７の中央部に位置する２個のローラ８８ａ及びローラ８８ｂの上方に位置して、前記カッターローラ２１が設けられており、カッターローラ２１の外周面は、両ローラ８８ａ，８８ｂの外周面にまたがって当接するようになっている。これにより、ローラ８８ａ，８８ｂが、カッターローラ２１の刃部２４，２５を受ける受部材としての機能を兼用している。
【００６５】
上記構成により、シート状廃材８６は、ローラコンベア８７上の図で左端部に供給され、図で右方（矢印Ａ方向）に送られる。そして、シート状廃材８６は、カッターローラ２１部分に至ると、カッターローラ２１とローラ８８ａ，８８ｂとの間に引込まれながら、スリット用刃部２４及びシア用刃部２５により押切られる。これにより、シート状廃材８６は小片状に裁断され、チップ状廃材１８とされる。
このように、一部が受部材として機能するローラコンベア８７を用いることにより、運搬しながらシート状廃材８６を裁断することができる。
【００６６】
図１４は本発明の第１０の実施形態（請求項４に対応）に係る裁断装置９１の構成を概略的に示している。
本実施形態の裁断装置９１が、上記第９の実施形態と異なる点は、ローラコンベア８７に代えてベルトコンベア９２を用いたところにある。また、本実施形態では、裁断すべきシート状廃材９３として、紙、ダンボール、プラスチックシート、銅箔などの、比較的軟らかい材質のものを対象としている。即ち、ベルトコンベア９２は、駆動ローラ９４と従動ローラ９５との間に、ループ状（無端状）のベルト９６を掛渡して構成されている。前記駆動ローラ９４は、図示しない駆動手段によって矢印Ｆ方向に回転駆動され、これにより、ベルト９６が駆動されて、ベルト９６上のシート状廃材９３を矢印Ａ方向に送るようになっている。
【００６７】
ベルト９６の上面の中央上部に、前記カッターローラ２１がベルト９６を下方に押圧するように設けられている。このため、カッターローラ２１の外周面に当接しているベルト９６の一部がカッターローラ２１のスリット用刃部２４及びシア用刃部２５を受ける受部材として機能する。
【００６８】
上記構成においても、ベルトコンベア９２上の図で左端側に供給されたシート状廃材９３は、図で右方（矢印Ａ方向）に送られ、カッターローラ２１部分を通すことにより、小片状に裁断される。
このように、受部材としても機能するベルトコンベア９２を用いることにより、比較的軟らかいシート状廃材９３を小片状に裁断することができる。
【００６９】
（７）第１１の実施形態
図１５は、本発明の第１１の実施形態（請求項１４に対応）を示すものである。この第１１の実施形態に係る裁断装置１０１は、第１の実施形態の裁断装置１１（裁断部１６）と次の点で異なっている。
即ち、本実施形態の裁断装置１０１では、第１の実施形態の１個カッターローラ２１の代わりに、第１のカッターローラ１０２と、その後段に設けられた第２のカッターローラ１０３との２種類のカッターローラ１０２，１０３を用いてシート状廃材１４ａの裁断を行うようになっている。
【００７０】
前記第１のカッターローラ１０２は、全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、周方向に延びるスリット用刃部１０４を有している。この場合、第１のカッターローラ１０２の下部に第１のカッター受ローラ１０５（第１の受部材）が配置されている。第１のカッター受ローラ１０５の構成及び作用は、第１の実施形態のカッター受ローラ２２と同様であるので省略する。また、第１のカッターローラ１０２にも、第１の実施形態のカッターローラ２２と同様の駆動手段（第１の駆動手段）や加圧手段（第１の加圧手段）が設けられている。
【００７１】
一方、前記第２のカッターローラ１０３は、全体としてほぼ円筒状をなし、外周に、周方向に交差する方向に延びる複数のシア用刃部１０６を有している。この場合、第２のカッターローラ１０３の下部に第２のカッター受ローラ１０７（第２の受部材）が配置されている。また、第２のカッターローラ１０３にも、第１の実施形態のカッターローラ２１と同様に、駆動手段（第２の駆動手段）や加圧手段（第２の加圧手段）が設けられている。
【００７２】
上記構成においては、次の作用及び効果を得ることができる。
回転駆動される第１のカッターローラ１０２と第１のカッター受ローラ１０５との間にシート状廃材１４ａを通すことにより、シート状廃材１４ａは、スリット用刃部１０４と第１のカッター受ローラ１０５との間で押切られ、送り方向に裁断される。送り方向に裁断されたシート状廃材を、引続き回転駆動される第２のカッターローラ１０３と第２のカッター受ローラ１０７との間に通すことにより、シア用刃部１０６と第２のカッター受ローラ１０７との間で、送り方向とは交差する方向に押切られて小片状に裁断され、チップ状廃材１８として排出される。
【００７３】
本実施形態においては、第１及び第２のカッターローラ１０２，１０３は夫々、同一方向に延びる刃部１０４，１０６のみを有した簡単構造であるため、各カッターローラ１０２，１０３の製作が簡単となる。しかも、第１のカッターローラ１０２の軸方向に隣り合うスリット用刃部１０４間、或いは第２のカッターローラ１０３の周方向に隣り合うシア用刃部１０６間に挟まったチップ状廃材１８も取り除きやすく、メンテナンス性にも優れたものとなる。
【００７４】
（８）その他の実施形態
本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
第１の実施形態では、カッターローラ２１を８個のセグメント状セル２６から構成したが、組合せることによってカッターローラ２１を構成できるものであれば、セグメント状セルの形状や数は任意に変更することができる。或いは、１個の円筒状のローラの外周面を加工することによりカッターローラを製作するようにしても良い。セグメント状セルを更に分割した形態のものとしても良い。スリット用刃部２４やシア用刃部２５の数についても、必要に応じて変更することができる。刃部２４，２５が多いほど裁断後のチップ状廃材１８は小さくなることは勿論である。
【００７５】
シート状廃材１４ａの弛み状態を検出する距離センサ３０を設けることに代えて、引込部１７のローラにテンションコントロールやブレーキ等の機能を付帯させても良い。監視手段の構成としても様々な変更が可能である。
上記実施形態の周方向に隣り合うシア用刃部４５間の裾野部４６は、直線状としたが、円弧形状であっても良い。シア用刃部を、軸方向に平行でなく、軸方向に対してやや傾斜にして延びるように設けても良い。
【００７６】
シート状廃材を破断できる強度であれば、上記カッターローラや受部材の材質を限定するものではない。
上記第３の実施形態では、外周部が五角形状をなすシアセル５１を用いたが、シート状廃材１４ａの裁断ができる限りにおいては、任意の多角形状とすることができる。実使用上は三角形から八角形とするのが良い。
【００７７】
第４，第５の実施形態では、シート状廃材１４ａのずれ防止と刃部の座屈防止のためにガイドリング５７を設けるようにしたが、必要に応じて設ければ良い。
上記実施形態では、リング状のシアセル４３，５１，５５，７５の内周面を周方向に３等分する３箇所にキー溝４７を設けたが、２箇所或いは４箇所以上に設けても良い。
【００７８】
第７の実施形態では、裾野部４６にゴムからなる弾性体７６を設けたが、ゴム以外の弾性体、例えば金属製の板バネを取付けても良い。また、弾性体７６は、第７の実施形態のシアセル７５以外の、シア用刃部間の裾野部を有するカッターローラに設けても良い。さらに、この弾性体７６は、シア用刃部４５よりやや低い高さ寸法で設けられたが、同等や高い寸法にしても良い。
【００７９】
カッターローラと受部材とを上下でなく横に並べて配置しても良い。この場合、シート状廃材は上下方向に通されることになる。
本発明は、鉄心片の製造で残った磁性鋼板からなるシート状廃材１４ａの裁断に限定されず、例えば紙やプラスチック、ダンボールなどのシート状廃材を小片状に裁断するものにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すもので、シート状廃材の裁断装置の要部の斜視図
【図２】シート状廃材の裁断装置の全体構成を概略的に示す側面図
【図３】（ａ）はセグメント状セルの斜視図、（ｂ）はセグメント状セルを組み合わせて構成されたカッターローラの斜視図
【図４】本発明の第２の実施形態を示すカッターローラの分解斜視図
【図５】シアセルの平面図
【図６】本発明の第３の実施形態を示す図５相当図
【図７】本発明の第４の実施形態を示すシアセルの断面図
【図８】カッターローラの上面図
【図９】本発明の第５の実施形態を示すカッターローラの斜視図
【図１０】本発明の第６の実施形態を示すカッターローラの斜視図
【図１１】本発明の第７の実施形態を示す図５相当図
【図１２】本発明の第８の実施形態を示すカッターローラの部分的な斜視図
【図１３】本発明の第９の実施形態を示す裁断装置の側面図
【図１４】本発明の第１０の実施形態を示す図１３相当図
【図１５】本発明の第１１の実施形態を示す裁断装置の要部の側面図
【図１６】従来のシート状廃材の裁断装置の要部を示す断面図
【符号の説明】
【００８１】
図面中、１４ａ，８６，９３はシート状廃材、１１，８５，９１，１０１は裁断装置、１６は裁断部、１７は引込部、１８はチップ状廃材、２１，４１，５６，６５，７１はカッターローラ、２２はカッター受ローラ（受部材）、２４，４４，１０４はスリット用刃部、２５，４５，５２，６１，１０６はシア用刃部、２８，５９はシャフト部材、４２はスリットセル、４３，５１，５５，７５はシアセル、４６は裾野部、４７はキー溝、６２はオーバーハング部、７２，７３は裁断刃部、７６は弾性体、８１は保護リング、８７はローラコンベア、８８はローラ、８８ａ，８８ｂはローラ（受部材）、９２はベルトコンベア、１０２は第１のカッターローラ、１０３は第２のカッターローラ、１０５は第１のカッター受ローラ（第１の受部材）、１０７は第２のカッター受ローラ（第２の受部材）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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