(57)【要約】 【課題】  基板の表面に貼着される偏光板を、基板を損傷することなく、かつきれいな切断面で切断可能であり、しかも耐久性が高い、刃保持構造および切断装置を提供する。【解決手段】  少なくとも一対のカッタ３３ａ，３３ｂを設け、一方が基板２２に近づくと、他方が基板２２から遠ざかるように、連動アーム３７などを用いて連動可能に保持する。これによって切断抵抗に起因する力の釣合いが得られるように、各カッタ３３ａ，３３ｂが自動的に変位して切込量が調整される。これによって各カッタ３３ａ，３３ｂにかかる負荷を同一にするなど、各カッタ３３ａ，３３ｂにかかる負荷をいわば自動的に調節することができる。したがって負荷を、各カッタ３３ａ，３３ｂに、均一または略均一に分散させることができ、磨耗量を均一にして耐久性を向上することができるとともに、切断面をきれいにして品質向上を図ることができる。【選択図】      図１
2008272845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持材に支持される被切断材を切断手段で切断する装置における切断手段を保持する構造であって、
少なくとも一対の切断刃を含む複数の切断刃を有し、各切断刃が切断方向に並ぶ切断手段と、
各切断刃を切断方向に並べ、かつ前記一対の切断刃のうちいずれか一方が支持材に近づく切込方向へ変位すると、いずれか他方が切込方向と反対の退避方向へ変位するように、切断手段を保持する保持手段とを備えることを特徴とする刃保持構造。
【請求項２】
切断手段は、前記一対の切断刃に加えて、他の切断刃を有し、
保持手段は、他の切断刃を、切込方向および退避方向の変位を阻止して保持することを特徴とする請求項１に記載の刃保持構造。
【請求項３】
各切断刃のうち、少なくとも切断方向の最も上流側に配置される切断刃は、刃先先端が曲線状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の刃保持構造。
【請求項４】
各切断刃は、切断方向上流側に配置される切断刃ほど厚み寸法が小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の刃保持構造。
【請求項５】
各切断刃は、個別に着脱交換可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の刃保持構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の刃保持構造と、
切断手段を切込方向へ付勢する付勢手段と、
切断手段を支持材の表面に沿って切断方向へ変位させる変位駆動手段とを備えることを特徴とする切断装置。
【請求項７】
切断手段で切断された被切断材の一方部分を剥離する剥離手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持材の表面に貼着される被切断材を切断する切断装置に関し、特に切断手段を保持するための刃保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に組込まれる液晶パネルは、液晶モジュールに偏光板が貼着されて構成される。液晶モジュールは、２枚の大板のマザーガラス間に、複数の位置において液晶材料が封入され、複数の液晶モジュールが一体に連なった母材が形成され、この母材から切出すことによって形成される。
【０００３】
偏光板は、液晶モジュールが母材から切出された後、１枚ずつ液晶モジュールに貼着されていた。この構成では、偏光板自体の寸法の精度と、偏光板を液晶モジュールに貼着する精度の２つの誤差要因が存在することになり、どうしても液晶モジュールに対する偏光板の位置精度が低くなって、±０．３ｍｍ程度のずれが生じてしまう。このような液晶パネルでは、液晶表示装置に組込んだときに、ケーシングの開口部に対して、偏光板の位置がずれることになり、製品の品質が低下してしまう。
【０００４】
このような問題を解決するために、前述の母材の各液晶モジュールの部分に、少し大きめの偏光板を貼着した後分断して、各液晶パネルを形成し、各液晶パネルにおける偏光板の不要部分を剥離除去する方法が採用されている。この構成では、液晶モジュールに対する偏光板の位置精度は、分断および剥離の装置の加工精度に依存することになり、ずれ量が±０．１ｍｍ以下の高精度に保たれる。
【０００５】
偏光板ではないが、シートを切断する装置が、特許文献１，２に示されている。図１３は、従来の技術の切断装置１を示す正面図である。この切断装置１は、特許文献１に示されている。切断装置１は、キャリアシート２の表面に形成されたセラミックグリーンシート３を切断する装置である。切断装置１は、切断刃４と、切断刃４の切込方向へ駆動するモータ５と、切断刃４とモータ５との間に設けられ、モータ５の切込み速度と、切断刃４の実際の切込み速度との差を吸収するばね７とを備えている。ばね７は、セラミックグリーンシート３の切断抵抗よりも大きくかつキャリアシート２の切断抵抗よりも小さい力で、切断刃４を押圧する構成である。
【０００６】
図１４は、従来の他の技術の切断装置１０を示す正面図である。この切断装置１０は、特許文献２に示されている。切断装置１０は、非金属材料から成る被切断物１１を切断する装置である。切断装置１０は、被切断物１１を支持するワーク支持面１２に沿って往復動される刃物ホルダ１３に薄肉厚の複数の切り刃１４が刃物ホルダ１３の移動方向に間隔をおいて一列に設けられる構成である。各切り刃１４の切り込み深さは、刃物ホルダ１３の前進時における移動方向１５後側（上流側）の切り刃１４になるにつれて次第に深くなるように、一定の変化率で変化している。この切断装置１０は、刃物ホルダ１３をワーク支持面１２に沿って前進させて、そのワーク支持面１２上に載置された被切断物１１を切断する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−８２６０９号公報
【特許文献２】特開２００１−１８１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に示されるような切断装置１では、１つの切断刃４で、一度に、セラミックグリーンシート３を切断する構成であり、１つの切断刃４に切込方向の大きな付勢力を与える必要があり、その付勢力が切断刃４を介してそのままキャリアシート２にかかることになる。したがってキャリアシート２を損傷してしまう。キャリアシート２上のグリーンシート３を切断する場合、キャリアシート３が完全分断されなければよいので、前述のような構成もあり得るが、たとえばガラス基板上の偏光板を切断する用途には、ガラス基板に傷を付けてしまう、または基板を割ってしまうなど、ガラス基板を損傷してしまうおそれがあるので、採用することができない。
【０００９】
また特許文献２に示されるような切断装置１０では、切込み深さを異ならせて複数の切り刃１４を設けることによって、１つの切り刃１４の切断量を小さくしており、被切断物が一様な断面構造であれば、好適に切断することができる。偏光板は、たとえばＰＶＡフィルムをＹＡＣフィルムでサンドイッチした構造であり、これに位相差フィルムを貼り合わせたものもあり、更に、最上部には保護フィルムが貼着される構成である。このように偏光板は、材質および厚みの異なるフィルムを積層した構造であり、粘着材で液晶パネルに貼合わされており、切断抵抗が切り込み深さにより異なるものである。この偏光板など、断面構造が厚み方向に一様でない不均質な被切断物を、切断装置１０で切断しようとすると、各切り刃１４にかかる切断抵抗が互いに異なり、切れ方および各切り刃１４の磨耗量が異なってしまう。特に切れ方が異なると、切断面が荒れ、品質の低下につながるおそれがある。
【００１０】
本発明の目的は、支持材の表面に貼着される被切断材を、支持材を損傷することなく、かつきれいな切断面で切断可能であり、しかも耐久性が高い、刃保持構造および切断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、支持材に支持される被切断材を切断手段で切断する装置における切断手段を保持する構造であって、
少なくとも一対の切断刃を含む複数の切断刃を有し、各切断刃が切断方向に並ぶ切断手段と、
各切断刃を切断方向に並べ、かつ前記一対の切断刃のうちいずれか一方が支持材に近づく切込方向へ変位すると、いずれか他方が切込方向と反対の退避方向へ変位するように、切断手段を保持する保持手段とを備えることを特徴とする刃保持構造である。
【００１２】
また本発明は、切断手段は、前記一対の切断刃に加えて、他の切断刃を有し、
保持手段は、他の切断刃を、切込方向および退避方向の変位を阻止して保持することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、各切断刃のうち、少なくとも切断方向の最も上流側に配置される切断刃は、刃先先端が曲線状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、各切断刃は、切断方向上流側に配置される切断刃ほど厚み寸法が小さいことを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、各切断刃は、個別に着脱交換可能であることを特徴とする。
また本発明は、前記刃保持構造と、
切断手段を切込方向へ付勢する付勢手段と、
切断手段を支持材の表面に沿って切断方向へ変位させる変位駆動手段とを備えることを特徴とする切断装置である。
【００１６】
また本発明は、切断手段で切断された被切断材の一方部分を剥離する剥離手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、切断手段には、切断方向に並ぶ複数の切断刃が設けられ、保持手段に保持されている。このように切断手段が複数の切断刃を有する構成では、被切断材を切断するにあたって、保持手段を切込方向に付勢したとき、その付勢力が各切断刃に分散して与えられ、各切断刃にそれぞれ与えられる付勢力は小さくなる。したがって各切断刃から支持材に加わる力を小さくすることができ、支持材の損傷を防ぐことができる。
【００１８】
切断手段の刃には、少なくとも一対の切断刃が含まれる。一対の切断刃は、いずれか一方が支持材に近づく切込方向へ変位すると、いずれか他方が切込方向と反対の退避方向へ変位するように、連動可能に保持されている。したがって切断手段によって被切断材を切断するときに、一対の切断刃が、被切断材から受ける切断抵抗に起因する力の釣合いが得られるように変位し、一対の切断刃の切込量が調整される。このように一対の切断刃の切込量が調整されるので、被切断材が不均質な構成であるか否かに拘らず、どちらの場合であっても、一対の切断刃にかかる負荷を同一にするなど、一対の切断刃にかかる負荷をいわば自動的に調節することができる。したがってたとえば切断時の負荷を、各切断刃に、均一または略均一に分散させて、被切断材を切断することができる。各切断刃の負荷を均一または略均一にすることができるので、各切断刃の磨耗量を均一にして耐久性を向上することができるとともに、切断面をきれいにして品質向上を図ることができる。
【００１９】
また本発明によれば、切断手段には、一対の切断刃に加えて、他の切断刃が設けられる。これによって切断時の負荷をより多くの切断刃に分散させ、各切断刃の負荷を小さくすることができる。さらに１回の切断動作における切断手段全体での切込量を大きくすることも可能であり、厚み寸法の大きな被切断材を１回の切断動作で切断することが可能になる。
【００２０】
また本発明によれば、少なくとも切断方向の最も上流側に配置される切断刃は、刃先先端が曲線状に形成されている。このように切断方向の最も上流側に配置される切断刃は、被切断材の切断時に、刃先先端が支持材に当接する可能性のある切断刃であり、この切断刃の刃先先端を曲線状に形成しておくことによって、被切断材の切断時に支持材を損傷しにくくすることができる。
【００２１】
また本発明によれば、切断方向上流側に配置される切断刃ほど、切断時に切込方向下流側に配置される。この切断方向上流側に配置される切断刃ほど厚み寸法が小さくなるように構成されている。これによって先行する切断刃に追随して後から切断する切断刃の切断抵抗を小さくすることができ、全体にわたってきれいな切断面に切断することができ、品質向上を図ることができる。
【００２２】
また本発明によれば、各切断刃を、個別に着脱交換することができる。したがって切断手段全体を交換しなければ成らない構成に比べて、無駄を少なくすることができる。
【００２３】
また本発明によれば、付勢手段によって保持手段を切込方向に付勢し、変位駆動手段によって保持手段を切断方向に変位駆動させることができる。これによって前述のように保持される切断手段を被切断材に切込ませ、切断手段によって被切断材を切断することができる。
【００２４】
また本発明によれば、剥離手段が設けられ、切断された被切断材の一方部分を剥離することができる。これによって切断と剥離とを効率良く実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施の一形態の切断装置２０のカッタユニット２０Ｕを簡略化して示す断面図である。図２は、液晶パネル２５を簡略化して示す側面図である。図３は、液晶パネル２５の前駆体２６を簡略化して示す斜視図である。図４は、カッタ群３１を示す断面図である。切断装置２０は、支持材に支持される被切断材を切断する装置である。本実施の形態では、切断装置２０は、図３に示すように、長方形板状の液晶モジュール２１のガラス基板（以下単に「基板」という）２２に貼着される光学フィルムである偏光板２３を切断するために用いられる。つまり切断装置２０は、支持材である基板２２に支持される被切断材である偏光板２２を切断するために用いられる。
【００２６】
携帯電話装置およびモバイル機器などの電子機器には、表示部として液晶表示装置が搭載されている。この液晶表示装置には、図２に示すような液晶パネル２５が用いられている。液晶パネル２５は、ＹＦＹ回路、カラーフィルターなどが形成される２枚の基板２２の間に液晶材料を封入して構成される液晶モジュール２１に、光学フィルム、たとえば偏光板２３が貼着されて構成される。偏光板２３は、各基板２２の外側の表面２２ａにそれぞれ貼着されている。液晶表示装置は、このような液晶パネル２５に、ＦＰＣなどが実装され、さらにバックライトが組込まれて構成される。図には、基板２２間の液晶層、回路などを省略して示す。
【００２７】
偏光板２３は、図２に示すように、液晶モジュール２１の外形より小さく、かつ表示エリアＳｄより少し大きい寸法に形成される。つまり偏光板２３は、その外周面２３ａが、液晶モジュール２１の外周面２１ａと、表示エリアＳｄとの間に配置されるように、設けられる。液晶表示装置には、全体の外形寸法を大きくすることなく、表示エリアＳｄの寸法を大きくする要望があり、液晶モジュール２１の外周面２１ａと表示エリアＳｄとの間の距離Ｌ０が、できるだけ小さくなるように形成する必要がある。さらに液晶パネル２５を液晶表示装置に組込むにあたって、ケーシングの開口部に対する位置合せ精度の要求が厳しくなり、これに伴って、液晶モジュール２１に対する偏光板２３の貼付け位置の精度の要求も厳しくなっている。
【００２８】
このような位置精度の要求を満足するために、液晶パネル２５は、次のようにして形成される。まず２枚の大板のマザーガラス間に、複数の位置において液晶材料が封入され、複数の液晶モジュール２１が一体に連なった母材が形成される。この母材の各液晶モジュール２１の位置に、液晶パネル２５において必要な大きさよりも少し大きめの偏光板２３を貼着した後、分断して、図３に示すような各液晶パネル２５の前駆体２６を形成される。前駆体２６では、液晶モジュール２１の外周面２１ａに比べ、偏光板２３の外周面２３ａが少し内方に配置されている。この前駆体２６における各偏光板２３の外周部２７を、不要部分として、全周にわたって剥離除去して、液晶パネル２５が形成される。このようにして液晶モジュール２１に対する偏光板２３の位置精度が、±０．１ｍｍ以下の高精度に保たれる。
【００２９】
前駆体２６の各偏光板２３の外周部２７を剥離除去するにあたって、外周部２７を、その内方側の残着部２９から切離すために、本発明の切断装置２０が用いられる。各偏光板２３は、外周部２７が除去されて、必要な残着部２９だけが残される。偏光板２３は、その層構成が限定されるものではないが、たとえばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムをトリアセチルセルロース（ＹＡＣ）フィルムでサンドイッチした構造である。また偏光板２３は、さらに位相差フィルムを貼り合わせた構成であってもよいし、さらにまた最上部に、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＹ）系材料の保護フィルムが貼着される構成であってもよい。いずれにしても偏光板２３は、厚み方向に関して均質でない積層体であるが、図には１つの層として示す。
【００３０】
切断装置２０は、切断台３５の載置面３５ａに前駆体２６を載置して、カッタ群３１によって偏光板２３を切断する。この切断装置２０は、切断ユニットであるカッタユニット２０Ｕを備えており、このカッタユニット２０Ｕは、カッタ群３１を保持する刃保持構造３０を備えている。刃保持構造３０は、切断手段であるカッタ群３１と、カッタ群３１を保持する保持手段である保持機構３２とを備えている。刃保持構造３０は、前駆体２６に対して、切断台３５とは反対側に配置される。
【００３１】
カッタ群３１は、切断刃として、少なくとも一対の切断カッタ（以下単に「カッタ」という）３３ａ，３３ｂを含む複数のカッタ３３ａ，３３ｂを有している。本実施の形態では、カッタ群３１は、一対のカッタ３３ａ，３３ｂだけを有している。以下、各カッタ３３ａ，３３ｂのいずれかを不特定に指す場合、添え字を省略した符号「３３」を付す。
【００３２】
各カッタ３３は、薄板状の刃物であって、先端側部分に、刃先３４がそれぞれ形成されている。各カッタ３３は、その厚み方向が、第１方向Ｘと平行になり、先端側部分を、切断台３５および基板２２に向けた状態で、刃先３４を切断方向Ｙ１に向けて、第２方向Ｙに並べられている。第１方向Ｘは、切断台３５の載置面３５ａに平行であり、かつ基板２２の偏光板２３が貼着される表面２２ａに平行な方向であり、互いに反対の２つの方向Ｘ１，Ｘ２を合せた方向である。切断方向Ｙ１は、切断台３５の載置面３５ａに平行であり、かつ基板２２の偏光板２３が貼着される表面２２ａに平行な方向であり、第１方向Ｘに対して垂直な方向である。以下、切断方向Ｙ１と、その反対の方向Ｙ２とを合せて、第２方向Ｙという。一方のカッタ３３ａが、切断方向Ｙ１下流側（以下「前方側」という）に配置され、他方のカッタ３３ｂが、切断方向Ｙ１上流側（以下「後方側」という）に配置される。
【００３３】
カッタ群３１を後方側から切断方向Ｙ１の視線で見た図４に示されるように、カッタ群３１は、各カッタ３３の刃先３４が、第１方向Ｘに垂直な同一の仮想平面（以下「カッタ刃面」という）５０上に配置されるように、並んでいる。また各カッタ３３の厚み寸法Ｔａ，Ｔｂの大小関係は特に限定されるものではなく、たとえば各カッタ３３が同一の厚み寸法を有していてもよいが、本実施の形態では、後方側のカッタ３３ｂの厚み寸法Ｔｂが前方側のカッタ３３ａの厚み寸法Ｔａよりも小さい。
【００３４】
保持機構３２は、保持基台３６と、連動アーム３７と、一対の取付台３８ａ，３８ｂ（以下、不特定のいずれかを指す場合、添え字を省略した符号「３８」を付す）とを有する。カッタユニット２０Ｕは、刃保持構造３０に加えて、カッタユニット２０Ｕのベースとなるカッタベース３９を備えており、保持基台３６は、たとえばそのカッタベース３９に摺動可能に支持されて、切込方向Ｚ１および退避方向Ｚ２に変位可能に設けられる。切込方向Ｚ１は、切断台３５および基板２２に近づく方向である。退避方向Ｚ２は、切込方向Ｚ１と反対の方向であり、切断台３５および基板２２から遠ざかる方向である。以下、切込方向Ｚ１と、退避方向Ｚ２とを合せて第３方向Ｚという。第３方向Ｚは、第１および第２方向Ｘ，Ｙに対して垂直である。
【００３５】
連動アーム３７は、長手状の部材であり、長手方向中央部で、アーム角変位軸線Ｌ３７まわりに角変位可能に、保持基台３６に連結される。アーム角変位軸線Ｌ３７は、第１方向Ｘと平行な軸線である。連動アーム３７の長手方向両端部には、円柱状の連結ピン４１ａ，４１ｂが形成されている。各連結ピン３７ａ，３７ｂの軸線は、アーム角変位軸線Ｌ３７と平行であり、アーム角変位軸線Ｌ３７から等距離にある。以下、各連結ピン４１ａ，４１ｂのいずれかを不特定に指す場合、添え字を省略した符号「４１」を付す。
【００３６】
各取付台３８は、第２方向Ｙに並べて設けられ、たとえば保持基台３６に摺動可能に支持されて、切込方向Ｚ１および退避方向Ｚ２へ、それぞれ個別に変位可能に設けられている。一方の取付台３８ａが前方側に配置され、他方の取付台３８ｂが後方側に配置される。各取付台３８には、第２方向Ｙと平行に延びる長孔から成る連結溝４２ａ，４２ｂ（以下、いずれかを不特定に指す場合、添え字を省略した符号「４２」を付す）がそれぞれ形成されている。
【００３７】
一方の取付台３８ａに形成される連結溝４２ａには、一方の連結ピン４１ａが嵌込む。これによって一方の取付台３８ａが、連動アーム３７の一端部に、一方の連結角変位軸線Ｌ４１ａまわりに角変位可能に、かつ第２方向Ｙへ変位可能に、連結される。一方の連結角変位軸線Ｌ４１ａは、一方の連結ピン４１ａの軸線と一致する軸線である。
【００３８】
他方の取付台３８ｂに形成される連結溝４２ｂには、他方の連結ピン４１ｂが嵌込む。これによって他方の取付台３８ｂが、連動アーム３７の他端部に、他方の連結角変位軸線Ｌ４１ｂまわりに角変位可能に、かつ第２方向Ｙへ変位可能に、連結される。他方の連結角変位軸線Ｌ４１ｂは、他方の連結ピン４１ｂの軸線と一致する軸線である。
【００３９】
各取付台３８は、カッタ取付部であり、各取付台３８に、各カッタ３３が、その後端部側部分でそれぞれ装着される。一方の取付台３８ａには、一方のカッタ３３ａが装着され、他方の取付台３８ａには、他方のカッタ３３ｂが装着される。各カッタ３３は、たとえばねじ部材などの締結部材４４を用いて、個別に着脱交換可能に、各取付台３８に装着されている。
【００４０】
このような刃保持構造３０では、各取付台３８が、連動アーム３７で連動するように連結されており、各カッタ３３のいずれか一方（たとえば一方のカッタ３３ａ）が切込方向Ｚ１へ変位すると、いずれか他方（たとえば他方のカッタ３３ｂ）が退避方向Ｚ２へ変位する。また逆に各カッタ３３のいずれか一方（たとえば一方のカッタ３３ａ）が退避方向Ｚ２へ変位すると、いずれか他方（たとえば他方のカッタ３３ｂ）が切込方向Ｚ１へ変位する。
【００４１】
切断装置２０は、刃保持構造３０およびカッタベース３９とともにカッタユニット２０Ｕを構成し、カッタ群３１を切込方向Ｚ１へ付勢するエアシリンダ４５を備えている。付勢手段であるエアシリンダ４５は、保持基台３６の退避方向Ｚ２下流側に設けられ、シリンダチューブ４６でカッタベース３９に固定される。シリンダチューブ４６の内部を２つの圧力室に仕切るピストン４７に連結されるピストンロッド４８は、切込方向Ｚ１へ突出し、先端部が保持基台３６に連結されている。
【００４２】
このエアシリンダ４５は、図示を省略する空気圧源から図示を省略するレギュレータを介して一定圧力に調整される空気が、各圧力室に供給されて制御され、一定の付勢力Ｆで、保持基台３６を切込方向Ｚ１へ向けて弾発的に押圧する。この付勢力Ｆは、各カッタ３３、保持基台３６、連動アーム３７、各取付台３８を含むユニットに与えられ、結果として、各カッタ１が付勢力Ｆで、切込方向Ｚ１へ弾発的に押圧される。
【００４３】
図５は、切断装置２０全体の概略構成を簡略化して示す斜視図である。切断装置２０は、たとえば工場の床に設置されるステージ架台５１上に、ステージベース５０が図示を省略する防振機構を介して載置され、ステージベース５０上には、その中央部に回転ステージ５６を介して切断台３５が設けられる。この切断台３５は、載置面３５ａに載置される前駆体２６を、たとえば真空吸着して保持する吸着ステージである。回転ステージ５６は、前駆体２６が載置される状態で、載置面３５ａに垂直な台角変位軸線Ｌ３５まわりに、切断台３５を角変位駆動することができる。台角変位軸線Ｌ３５は、たとえばステージベースに対して垂直である鉛直軸線であり、第３方向Ｚと平行である。
【００４４】
回転ステージ５６によって切断台３５を角変位させることによって、前駆体２６を角変位させることができる。したがって前駆体２６の偏光板２３から、外周部２７の一縁辺部の部分を切離した後、切断台３５を回転ステージ５６で、９０°角変位させ、外周部２７の他の縁辺部の部分を切離すことができる。このような動作を繰返し、全周にわたって外周部２７を切離すことができる。
【００４５】
またステージベース５０上にはＹ軸スライダ５２とＸ軸スライダ５３とが設けられている。Ｙ軸スライダ５２およびＸ軸スライダ５３は、リニアスライダによってそれぞれ実現される。本実施の形態では、２つのＹ軸スライダ５３が設けられ、第１方向Ｘに間隔あけて、切断台３５を挟むように、ステージベース５０の第１方向Ｘ両端部にそれぞれ設けられる。各Ｙ軸スライダ５２は、ステージベース５０に固定され第２方向Ｙに延びるＹ軸レール６１と、Ｙ軸レール６１上を変位駆動されるＹ軸可動体６２とをそれぞれ備えている。Ｘ軸スライダ５３は、両端部がＹ軸可動体６２にそれぞれ固定され第１方向Ｘに延びるＸ軸レール６３と、Ｘ軸レール６３上を変位駆動されるＸ軸可動体６４とを備えている。このように一対のＹ軸スライダ５２の上をＸ軸スライダ５３が移動するガントリー構造である。さらにＸ軸スライダ５３のＸ軸可動体６４に、Ｚステージ６６が設けられている。これらＹ軸スライダ５２、Ｘ軸スライダ５３およびＺステージ６６によって、カッタ変位駆動機構６７が構成される。
【００４６】
Ｘ軸スライダ５３のＸ軸可動体６４に設けられるＺステージ６６に、カッタベース３９で固定されて、カッタユニット２０Ｕが装着される。Ｚステージ６６は、カッタユニット２０Ｕを、Ｘ軸可動体６４に対して、第３方向Ｚへ変位駆動することができる構成を有している。カッタユニット２０Ｕは、カッタ変位駆動機構６７によって、第１〜第３方向Ｘ〜Ｚへ変位駆動され、切断台３５上の液晶パネル１２の上を縦横任意の位置に移動することができる。１つの切断装置２０に、カッタユニット２０Ｕが１つだけ設けられてもよいし、３つ以上設けられてもよいが、本実施の形態では、Ｘ軸スライダ５３に２つのＹ軸可動体６４が設けられており、それぞれ１つずつカッタユニット２０Ｕが装着されて、２つのカッタユニット２０Ｕが設けられている。各Ｘ軸可動体６４は、個別に制御されて移動可能であり、各カッタユニット２０Ｕは、個別に変位駆動可能である。各カッタユニット２０Ｕは、同一の構成であってもよし、また第１方向Ｘに対称な構成であってもよい。
【００４７】
このような切断装置２０を用いて、次のような手順で、前駆体２６における偏光板２３の外周部２７を切除し、液晶パネル２５を形成する。まず、切断装置４０の切断台３５の水平に保たれる載置面３５ａに前駆体２６を載置し、吸着保持させる。切断台３５から遠い側の基板２２の表面２２ａは、載置面３５ａと平行に配置される。また前駆体２６における互いに平行な一対の縁辺部が第２方向Ｙと平行になるように配置される。前駆体２６の偏光板２３の外周部２７における第２方向Ｙと平行に配置されている各縁辺部の部分と、残着部２９との境界が、それぞれ切断位置となる。したがって２つの切断位置が、第１方向Ｘに間隔をあけて配置されている。
【００４８】
前述のように、カッタユニット２０Ｕは、複数、本実施の形態では２つ設けられており、それぞれが独立に制御される。各カッタユニット２０Ｕは、Ｘ軸スライダ５３の制御によって、第１方向Ｘに所定のピッチ離れた位置に配置される。第１方向一方Ｘ１側のカッタユニットユニット２０Ｕは、そのカッタ刃面５０が、第１方向一方Ｘ１側の切断位置と一致し、第１方向他方Ｘ２側のカッタユニットユニット２０Ｕは、そのカッタ刃面５０が、第１方向一方Ｘ２側の切断位置と一致するように配置される。
【００４９】
さらに各カッタユニット２０Ｕを、前駆体２６における切断方向Ｙ１上流側（後方側）端部の上方に配置し、Ｚステージ６６を制御して、各カッタユニット２０Ｕの第３方向Ｚの位置を制御する。そしてカッタ群３１を切込方向Ｚ１へ下降変位させ、前駆体２６の退避方向Ｚ２側の基板２２の表面２２ａに、カッタ群３１の少なくとも１つのカッタ３３を当接させる。そしてさらに、エアシリンダ２５を制御して、予め設定される付勢力Ｆを、カッタ群３１に与える。この位置が切断開始位置となる。
【００５０】
この状態でＹ軸スライダ５２を制御し、各カッタユニット２０Ｕを、切断方向Ｙ１へ変位させる。これによって基板２２に支持される偏光板２３を切断する。前述のように、前駆体２６に貼着されている偏光板２３の寸法は、液晶モジュール２１の基板２２の寸法より小さく、切断開始位置は、基板２２の偏光板２３が貼られていない部分であり、この切断開始位置で、表面２２ａに、カッタ群３１をおろして当接させる。切断終了位置は、切断開始位置と反対側にある基板２２の偏光板２３が貼られていない部分であり、切断終了位置で、偏光板２３の切断を終了し、Ｚステージ６６を制御して、カッタ群３１の第３方向Ｚの位置を制御し、カッタ群３１を退避方向Ｚ２へ上昇変位させる。このようにして、切断終了後に、各カッタ３３が切断台３５に接触して切断台３５を損傷してしまうことが防がれる。
【００５１】
また切断終了間際において、各カッタ３３のうち、先行する前方側寄りのカッタ（たとえば一方のカッタ３３ａ）が、偏光板２３を抜けたときに、偏光板２３を抜けていない、追随する後方側寄りのカッタ（たとえば他方のカッタ３３ｂ）が、偏光板２３の切断抵抗によって退避方向Ｚ２へ力を受けるので、エアシリンダ４５による付勢力Ｆを大きくし、切断不良を防止することを行っている。
【００５２】
このように前駆体２６における互いに平行な一対の縁辺部の切断位置での切断が終了した後、回転ステージ５６によって切断台３５を９０°角変位させ、前述の切断位置と直角に配置される切断位置を、同様切断する。その後、前駆体２６を厚み方向に反転させて切断台３５に載置し直し、裏面側の偏光板２３について、同様に切断して、切断加工を終了する。
【００５３】
切断装置２０は、回転ステージ５６を有しており、前述の前駆体２６の偏光板２３のような被切断材に、ある方向に所定の本数の切断加工を行った後、被切断材の向き（姿勢）を変化させ、他の方向に所定の本数の切断加工を行うことができる。
【００５４】
図６は、切断時の各カッタ３３にかかる切断負荷の釣合いの一例を説明するための図である。本実施の形態の各カッタ３３は、連動アーム３７に作用する前上げモーメントＭａと、前下げモーメントＭｂとが同一となり、釣合う状態で安定する。前上げモーメントＭａは、前方側のカッタ３３ａを退避方向Ｚ２へ変位させ、後方側のカッタ３３ｂを切込方向Ｚ１へ変位させるように、連動アーム３７を角変位させるモーメントである。前下げモーメントＭｂは、前方側のカッタ３３ａを切込方向Ｚ１へ変位させ、後方側のカッタ３３ｂを退避方向Ｚ２へ変位させるように、連動アーム３７を角変位させるモーメントである。各モーメントＭａ，Ｍｂは、切断時に各カッタ３３に作用する切断抵抗力Ｆａ，Ｆｂに起因するモーメントである。
【００５５】
切断時、一方のカッタ３３ａには、刃先３４に対して垂直な向きに、切断抵抗力Ｆａが作用し、他方のカッタ３３ｂには、刃先３４に対して垂直な向きに、切断抵抗力Ｆｂが作用する。各切断抵抗力Ｆａ，Ｆｂの大きさは、各カッタ３３の切断方向Ｙ１への移動速度、切込量、被切断材である偏光板２３の材質などによって決まる。切込量は、各カッタ３３が実際に切断する偏光板２３の厚み寸法（第３方向Ｚの寸法）である。
【００５６】
一方のカッタ３３ａに作用する退避方向力Ｆａｚと、距離Ｄａとの積が、前上げモーメントＭａ＝Ｆａｚ×Ｄａとなる。距離Ｄａは、アーム角変位軸線Ｌ３７から、一方の退避方向力Ｆａｚが連動アーム３７に作用する位置までの距離であり、アーム角変位軸線Ｌ３７と一方の連結角変位軸線Ｌ４１ａとの第２方向Ｙの距離である。一方の退避方向力Ｆａｚは、一方のカッタ３３ａの切断抵抗力Ｆａの第３方向Ｚの分力である。
【００５７】
また他方のカッタ３３ｂに作用する退避方向力Ｆｂｚと、距離Ｄｂとの積が、前下げモーメントＭｂ＝Ｆｂｚ×Ｄｂとなる。距離Ｄｂは、アーム角変位軸線Ｌ３７から、他方の退避方向力Ｆｂｚが連動アーム３７に作用する位置までの距離であり、アーム角変位軸線Ｌ３７と他方の連結角変位軸線Ｌ４１ｂとの第２方向Ｙの距離である。他方の退避方向力Ｆｂｚは、他方のカッタ３３ｂの切断抵抗力Ｆｂの第３方向Ｚの分力である。
【００５８】
このように刃保持構造３０は、連動アーム３７に作用するモーメントＭａ，Ｍｂが釣合う状態で安定する構造である。したがって各距離Ｄａ，Ｄｂが等しくなるようにすれば、各カッタ３３ａ，３３ｂの負荷に相当する各切断抵抗力Ｆａ，Ｆｂを等しくすることができる。この場合、被切断材である偏光板２３の層構成にもよるが、各カッタ３３ａ，３３ｂの切込量は、ほぼ等しくなる。このように各カッタ３３ａ，３３ｂにかかる負荷を均一またはほぼ均一にすることができる。また各距離Ｄａ，Ｄｂを異ならせることによって、各カッタ３３ａ，３３ｂにかかる負荷をあえて異ならせることもできる。たとえば後方側のカッタ３３ｂの負荷を小さくして、良好な仕上げをするとともに、基板２２の損傷を防ぐようにしてもよい。
【００５９】
またエアシリンダ４５は、各退避方向力Ｆａｚ，Ｆｂｚの合計以上の付勢力Ｆ（≧Ｆａｚ＋Ｆｂｚ）であって、各退避方向力Ｆａｚ，Ｆｂｚの合計より大きくても、わずかに多きい程度の付勢力Ｆを、保持基台３６に与える。これによってカッタ群３１から基板２２に加わる力を小さくし、基板２２が損傷しないようにした上で、被切断材である偏光板２３を確実に切断することができる。
【００６０】
本実施の形態によれば、エアシリンダ４５によって刃保持構造３０を切込方向Ｚ１へ付勢し、カッタ変位駆動機構６７によって刃保持構造３０を切断方向Ｙ１へ変位駆動させることができる。これによって刃保持構造３０で保持されるカッタ群３１を被切断材である偏光板２３に切込ませ、カッタ群３１によって偏光板２３を切断することができる。
【００６１】
カッタ群３１には、切断方向Ｙ１に並ぶ複数のカッタ３３が設けられ、保持機構３２に保持されている。このようにカッタ群３１が複数のカッタ３３を有する構成では、偏光板２３を切断するにあたって、保持機構３２を切込方向Ｚ１に付勢したとき、その付勢力Ｆが各カッタ３３に分散して与えられ、各カッタ３３にそれぞれ与えられる付勢力は小さくなる。したがって各カッタ３３から基板２２に加わる力を小さくすることができ、基板２２の損傷を防ぐことができる。各カッタ３３は、個別に着脱交換することができるので、カッタ群３１全体を交換しなければ成らない構成に比べて、無駄を少なくすることができる。
【００６２】
カッタ群３１には、少なくとも一対のカッタ３３ａ，３３ｂが含まれる。一対のカッタ３３ａ，３３ｂは、いずれか一方が切込方向Ｚ１へ変位すると、いずれか他方が退避方向Ｚ２へ変位するように、連動可能に保持されている。したがってカッタ群３１によって偏光板２３を切断するときに、一対のカッタ３３ａ，３３ｂが、偏光板２３から受ける切断抵抗に起因する力が釣合うように変位し、一対のカッタ３３ａ，３３ｂの切込量が調整される。このように一対のカッタ３３ａ，３３ｂの切込量が調整されるので、偏光板２３が不均質な構成であるか否かに拘らず、どちらの場合であっても、一対のカッタ３３ａ，３３ｂにかかる負荷を同一にするなど、一対のカッタ３３ａ，３３ｂにかかる負荷をいわば自動的に調節することができる。したがってたとえば、切断時の負荷を、各カッタ３３に、均一または略均一に分散させて、偏光板２３を切断することができる。各カッタ３３の負荷を均一または略均一にすることができるので、各カッタ３３の磨耗量を均一にして耐久性を向上することができるとともに、切断面をきれいにして品質向上を図ることができる。
【００６３】
また切断方向上流側に配置されるカッタ３３ほど、切断時に切込方向下流側に配置される。つまり後方側のカッタ３３ｂの方が、前方側のカッタ３３ａに比べて切込方向Ｚ２下流側に配置される。このような切断方向上流側に配置されるカッタ３３ほど厚み寸法が小さくなるように構成されている。つまり図４に示すように、後方側のカッタ３３ｂの厚み寸法Ｔｂが、前方側のカッタ３３ａの厚み寸法Ｔａよりも小さい。これによって後方側のカッタ３３ｂは、偏光板２３から受ける切断抵抗が偏光板２３から横方向（切断方向Ｙ１に受けることが少なくなり、主に切込方向Ｚ１だけになる。これによって先行するカッタ３３ａに追随して後から切断するカッタ３３ｂの切断抵抗を小さくし、各カッタ３３の切断抵抗のバランスを取ることができる。したがって全体にわたってきれいな切断面に切断することができ、品質向上を図ることができる。
【００６４】
本発明の切断装置２０は、たとえば２枚のガラス基板２２を貼合わせた液晶モジュールに、樹脂シートである偏光板２３を貼着した前駆体２６に対して、偏光板２３を切断するために有効な装置である。特にガラス基板２２の厚み寸法が０．１〜０．２ｍｍと薄いものでも、基板２２がカッタ群３１から受ける力を小さくして、割れなどの損傷を防ぐことができる、好適な装置である。
【００６５】
図７は、本発明の実施の他の形態のカッタユニット２０ＵＡを簡略化して示す断面図である。本実施の形態のカッタユニット２０ＵＡは、図１〜図６の実施の形態のカッタユニット２０Ｕと類似しており、対応する構成に同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明する。カッタユニット２０ＵＡでは、各カッタ３３のうち、少なくとも切断方向の最も上流側に配置されるカッタ３３は、刃先先端５５が丸付けされて曲線状に形成されている。本実施の形態では、前方側のカッタ３３ａについても同様に形成してもよいが、後方側のカッタ３３ｂだけが、円弧状の刃先先端５５を有する構成である。後方側のカッタ３３ｂは、偏光板２３の切断時に、刃先先端５５が基板２２に当接する可能性があり、このカッタ３３ｂの刃先先端５５を曲線状に形成しておくことによって、偏光板２３の切断時に基板２２を損傷しにくくすることができる。
【００６６】
図８は、本発明の実施のさらに他の形態のカッタユニット２０ＵＢを簡略化して示す断面図である。本実施の形態のカッタユニット２０ＵＢは、図１〜図６の実施の形態のカッタユニット２０Ｕと類似しており、対応する構成に同一の符号を付し、異なる請構成についてだけ説明する。カッタユニット２０ＵＢでは、カッタ群３１は、前記一対のカッタ３３ａ，３３ｂに加えて、他のカッタ（以下「第３のカッタ」という）３３ｃを有する。したがってカッタ群３１は、合計３つのカッタ３３ａ〜３３ｃを有している。保持機構３２は、第３のカッタ３３ｃを、第３方向Ｚの変位を阻止して保持している。つまり第３のカッタ３３ｃは、保持基台３６に、締結部材４４によって固定される。第３のカッタ３３ｃの位置は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、一対のカッタ３３ａ，３３ｂの間に設けられる。
【００６７】
カッタユニット２０ＵＢでは、可動刃となる一対のカッタ３３ａ，３３ｂ間に、固定刃となる第３のカッタ３３ｃが設けられる。これによって切断時の負荷をより多くのカッタ３３に分散させ、各切カッタ３３の負荷を小さくすることができる。さらに１回の切断動作におけるカッタ群３１全体での切込量を大きくすることも可能であり、厚み寸法の大きな偏光板２３を１回の切断動作で切断することが可能になる。
【００６８】
また第３のカッタ３３ｃは、一対のカッタ３３ａ，３３ｂが揺動しない状態で、刃先先端が同一高さで揃うように設けられる。つまり連動アーム３７が第２方向Ｙと平行になって水平となり、一対のカッタ３３ａ，３３ｂの刃先先端に第３方向Ｚの位置が一致する状態で、第３のカッタ３３ｃの刃先先端の第３方向の位置も一致する。これによって、第３のカッタ３３ｃを中心に一対のカッタ３３ａ，３３ｂが切込方向Ｚ１に揺動するようになっている。したがって切断時に、各カッタ３３にかかる負荷を均一またはほぼ均一にすることができる。  
【００６９】
図９は、本発明の実施のさらに他の形態のカッタユニット２０ＵＣを簡略化して示す断面図である。本実施の形態のカッタユニット２０ＵＣは、図８の実施の形態のカッタユニット２０ＵＢと類似しており、対応する構成に同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明する。カッタユニット２０ＵＣでは、第３のカッタ３３ｃは、一対のカッタ３３ａ，３３ｂの後方側に設けられ、最も後方側のカッタとなる。このような構成であっても、図８の構成と同様に、各カッタ３３の負荷を小さくできる効果、全体の切込量を大きくできる効果を達成することができる。
【００７０】
またカッタユニット２０ＵＣでは、一対のカッタ３３ａ，３３ｂが揺動しない状態で、一対のカッタ３３ａ，３３ｂの刃先先端が、第３のカッタ３３ｃの刃先先端よりも、偏光板２３の厚み寸法の約１／３程度高い位置（退避方向Ｚ２寄りの位置）で揃うように、各カッタ３３が設けられる。これによって仕上げの切断をする最も後方側のカッタ３３ｃの負荷を軽減し、きれいな切断面を得て、品質向上を図ることができる。また第３のカッタ３３ｃは、刃先先端５５が曲線状に形成され、基板２２を傷つけにくい構成となっている。
【００７１】
図１０は、本発明の実施のさらに他の形態のカッタユニット２０ＵＤを簡略化して示す断面図である。図１１は、カッタ群３１付近を、切断方向Ｙ１下流側から見て示す断面図である。本実施の形態のカッタユニット２０ＵＤは、図１〜図６の実施の形態のカッタユニット２０Ｕと類似しており、対応する構成に同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明する。カッタユニット２０ＵＤは、前述の構成に加えて、さらに剥離手段であるスクレーパ７０を備えている。スクレーパ７０は、カッタ群３１で切断された被切断材の一方部分、本実施の形態では、偏光板２３の不要部分である外周部２７を剥離するための剥離部材である。
【００７２】
スクレーパ７０は、前方側に向かうにつれて第３方向Ｚの厚み寸法が小さくなるへら状に形成される。このスクレーパ７０は、カッタ群３１の後方側に配置され、カッターベース３９に固定される変位駆動部７１によって、第３方向Ｚに変位駆動可能に設けられている。またスクレーパ７０は、カッタユニット２０ＵＤが切断方向Ｙ１へ変位されると、前方側の先端部を、除去すべき偏光板２３の外周部２７と、基板２２との間に挿入される位置に配置される。
【００７３】
カッタユニットＵＤは、このようにスクレーパ２０ＵＤを備えており、スクレーパ２０ＵＤを切断方向Ｙ１へ変位させることによって、偏光板２３を切断するとともに、切断された偏光板２３の不要部分となる外周部２７を剥離して除去することができる。これによって切断と剥離とを効率良く実行することができる。
【００７４】
図１２は、本発明の実施のさらに他の形態のカッタユニット２０ＵＥを簡略化して示すスケルトン図である。本実施の形態のカッタユニット２０ＵＥは、図１〜図６の実施の形態のカッタユニット２０Ｕと類似しており、対応する構成に同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明する。カッタユニット２０ＵＥでは、カッタ群３１は、前記一対のカッタ３３ａ，３３ｂに加えて、もう一対のカッタ３３ｃ，３３ｄを有する。したがってカッタ群３１は、合計４つのカッタ３３ａ〜３３ｄを有している。
【００７５】
カッタユニットＵＥでは、保持基部３６に、第１方向Ｘに平行な軸線Ｌ８０まわりに角変位可能に連動体８０が設けられる。この連動体８０の一端部に、アーム角変位軸線Ｌ２７まわりに角変位可能に連動アーム２７が設けられ、他端部に連動アーム２７と同様のもう１つの連動アーム８３が、第１方向Ｘに平行な軸線Ｌ８３まわりに角変位可能設けられている。このもう１つの連動アーム８３に、もう一対のカッタ３３，３３ｄが、１つの一対のカッタ３３ａ，３３ｂの連結構造と同様の連結構造で連結されている。このような構成にして、４つのカッタ３３が、負荷に応じていわば自動的に連動するようにしてもよい。
【００７６】
前述の各実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、構成を変更することができる。たとえば、切断装置２０は、マザーガラスを切断して各液晶モジュール２１を切出すときに同時に、偏光板２３の不要部分（外周部２７）を切除するように、液晶モジュール２１を切出す装置に組込まれてもよい。また前述の各実施の形態の構成を組合せ、または入替えた構成とすることができる。さらにカッタ３３は、５つ以上設けられてもよい。さらに切断装置による切断対象は、偏光板２３に限定されるものではなく、他のシートを切断するために用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の一形態の切断装置２０のカッタユニット２０Ｕを簡略化して示す断面図である。
【図２】液晶パネル２５を簡略化して示す側面図である。
【図３】液晶パネル２５の前駆体２６を簡略化して示す斜視図である。
【図４】カッタ群３１を示す断面図である。
【図５】切断装置２０全体の概略構成を簡略化して示す斜視図である。
【図６】切断時の各カッタ３３にかかる切断負荷の釣合いの一例を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の他の形態のカッタユニット２０ＵＡを簡略化して示す断面図である。
【図８】本発明の実施のさらに他の形態のカッタユニット２０ＵＢを簡略化して示す断面図である。
【図９】本発明の実施のさらに他の形態のカッタユニット２０ＵＣを簡略化して示す断面図である。
【図１０】本発明の実施のさらに他の形態のカッタユニット２０ＵＤを簡略化して示す断面図である。
【図１１】カッタ群３１付近を、切断方向Ｙ１下流側から見て示す断面図である。
【図１２】本発明の実施のさらに他の形態のカッタユニット２０ＵＥを簡略化して示すスケルトン図である。
【図１３】従来の技術の切断装置１を示す正面図である。
【図１４】従来の他の技術の切断装置１０を示す正面図である。
【符号の説明】
【００７８】
２０  切断装置
２０Ｕ，２０ＵＡ〜２０ＵＥ  カッタユニット
２１  液晶モジュール
２２  ガラス基板
２３  偏光板
２５  液晶パネル
２６  前駆体
３０  刃保持構造
３１  カッタ群
３２  保持機構
３３ａ〜３３ｄ  カッタ
３４  刃先
３５  切断台
３６  保持基部
３７，８３  揺動アーム
３８ａ，３８ｂ  取付台
４５  エアシリンダ
５５  刃先先端
５６  回転ステージ
６７  カッタ変位駆動機構
７０  スクレーパ
【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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