(57)【要約】【課題】繊維片を形成する繊維の径に関わらず、所定の長さの複数の繊維片を、繊維片の長さ方向に交差する整列方向に整列させた繊維強化複合材に含まれる状態で形成することができる、整列方法及び整列装置を提供することを目的とする。【解決手段】整列装置１０は、保持部２０と把持部３０と巻取部６０と回転部７０と移動部４０を備える。整列装置１０では、準備工程と巻取工程と切断工程を含む整列方法が行われる。準備工程では、保持部２０が整列方向の第一側にある状態で、保持部２０が繊維８０の途中位置を保持し、第一側に設けられた把持部３０が、繊維８０の先端部分を把持する。巻取工程では、巻取部６０を第一仮想軸Ｋ１を中心として回転させると共に、巻取部６０に対して保持部２０を整列方向の第二側に相対移動させて、繊維８０を巻取部６０で巻き取る。切断工程では、保持部２０によって途中位置が保持された繊維８０が所定の位置で切断される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化複合材に含まれる所定の長さの複数の繊維片を、前記繊維片の長さ方向に交差する整列方向に整列させた前記繊維強化複合材に含まれる状態で形成するための整列方法であって、
整列面を含む板状で、前記整列面が前記整列方向に沿った状態となるように設けられた巻取部に対して、前記繊維片を形成する長尺の繊維が通過する保持部が、前記整列方向の第一側にある状態で、前記保持部が前記繊維の先端と後端との間の途中位置を保持し、前記第一側にある前記保持部に対応して設けられた第一把持部が、前記繊維の先端部分を把持した状態とする準備工程と、
前記巻取部を、前記整列方向の第一仮想軸を中心として回転させると共に、前記巻取部に対して前記保持部を前記第一側から前記整列方向の第二側に相対移動させて、前記保持部を通過した前記繊維を、前記巻取部で巻き取る巻取工程と、
前記巻取工程が終了した状態で、前記保持部によって前記途中位置が保持された前記繊維を所定の位置で切断する切断工程と、を含む、整列方法。
【請求項２】
前記整列方法は、さらに、前記繊維が巻き付けられた前記巻取部を、前記整列面に垂直な方向の第二仮想軸を中心として、１８０°未満の範囲で回転させた状態とする取替工程を含み、
前記準備工程は、前記取替工程で、前記第二仮想軸を中心として、１８０°未満の範囲で回転させた状態の前記巻取部に対して前記保持部が前記第二側にある状態で、前記保持部が、前記巻取部に巻き取られていない前記繊維の先端と後端との間の途中位置を保持し、前記第二側にある前記保持部に対応して設けられた第二把持部が、前記巻取部に巻き取られていない前記繊維の先端部分を把持した状態とする工程を含み、
前記巻取工程は、前記取替工程で、前記第二仮想軸を中心として、１８０°未満の範囲で回転させた状態の前記巻取部を、前記第一仮想軸を中心として回転させると共に、前記巻取部に対して前記保持部を前記第二側から前記第一側に相対移動させて、前記保持部を通過した前記繊維を、前記巻取部で巻き取る工程を含む、請求項１に記載の整列方法。
【請求項３】
繊維強化複合材に含まれる所定の長さの複数の繊維片を、前記繊維片の長さ方向に交差する整列方向に整列させた前記繊維強化複合材に含まれる状態で形成するための整列装置であって、
前記繊維片を形成する長尺の繊維が通過し、前記繊維の先端と後端との間の途中位置を保持する保持部と、
前記繊維の先端部分を把持する把持部と、
整列面を含む板状で、前記保持部を通過した前記繊維を巻き取る巻取部と、
前記巻取部を前記整列面が前記整列方向に沿った状態で固定する固定部を含み、前記固定部に固定された前記巻取部を、前記整列方向の第一仮想軸を中心として回転させる回転部と、
前記巻取部に対して前記保持部を前記整列方向に相対移動させる移動部と、を備え、
前記移動部は、前記巻取部に対して前記保持部が前記第一側にある場合、前記巻取部に対して前記保持部を前記第一側から前記第二側に相対移動させ、
前記把持部は、前記移動部によって前記保持部が前記第一側から前記第二側に相対移動される場合、前記第一側で、前記繊維を把持し、
前記巻取部は、前記移動部によって前記第一側から前記第二側に相対移動する前記保持部を通過する前記繊維を巻き取る、整列装置。
【請求項４】
前記巻取部は、前記整列面が前記整列方向に沿った基準となる状態と、前記基準となる状態の前記巻取部を、前記整列面に垂直な方向の第二仮想軸を中心として、１８０°未満の範囲で回転させた状態と、で前記固定部に固定される、請求項３に記載の整列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化複合材に含まれる所定の長さの複数の繊維片を、繊維片の長さ方向に交差する整列方向に整列させた繊維強化複合材に含まれる状態で形成するための、整列方法及び整列装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化複合材に関する技術が提案されている。特許文献１には、一方向配列強化繊維シートの製造方法として、次のような方法が開示されている。ガラスクロス等の樹脂浸透性の支持体上に接着剤層が設けられる。その後、支持体が離型紙等の支持体シート上に重ねられ、一対の加圧ローラが間隔を開けて設けられた加圧部へ送り込まれる。これと同時に加圧部へ強化繊維の繊維束と離型紙とが送り込まれる。支持体シート上に積層された支持体上の接着剤層上に繊維束が一方向に並べられ、その上に離型紙が重ねられる。その状態で加圧ローラと支持板とで加圧し、繊維束を押し潰すと同時に、これにより軽度にバラされた強化繊維を接着剤層を介して支持体上に接着する。これにより支持体シート上に積層された支持体上に接着剤層を介して強化繊維を一方向に配列して接着してなる一方向強化繊維シートが得られる。特許文献１には、繊維束の押し潰しの程度に関し、次のようなことが開示されている。繊維束の押し潰しの程度は、これによって配列した複数層の繊維の層に得たい層厚にもよるが、炭素繊維の場合を示すと、直径５〜１５μｍの炭素繊維フィラメントを１２０００本程度収束した炭素繊維束のとき、これを横方向の幅が５ｍｍ程度になるように押し潰すことが一例として挙げられる。
【０００３】
繊維を一方向に整列させるために筬が用いられることがある。例えば、特許文献２には、筬が経糸の整列機能を備えていることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３２８０４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８５７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
繊維強化複合材に含まれる所定の長さの複数の繊維片を、繊維片の長さ方向に交差する整列方向に整列させ、繊維強化複合材に含まれる状態とするために、繊維束を押し潰すといった方法が採用される場合、繊維片を、正しく整列方向に整列させることは困難である。このような方法では、繊維片は、積層された状態となる。筬を用いれば、繊維片が積層されることなく、整列方向に整列させることができる。筬を用いて繊維片を整列させる場合、隣接する繊維片同士の間隔は、筬に形成された隙間の間隔によって決まる。筬に形成された隙間の間隔が広くなると、単位長さ当たりに整列される繊維片の数を多くすることができない。例えば、繊維片を形成するための繊維が細径の繊維、具体的には、極細繊維である場合、繊維径に応じた微小な隙間を、狭い間隔で高密度に形成することは、困難である。量産現場においては、コストの問題もあり、微小な隙間が高密度に形成された筬を採用することは、現実的には不可能となる場合が多いと考えられる。
【０００６】
本発明は、繊維片を形成する繊維の径に関わらず、所定の長さの複数の繊維片を、繊維片の長さ方向に交差する整列方向に整列させた繊維強化複合材に含まれる状態で形成することができる、整列方法及び整列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】
【０００７】
上記従来の課題に鑑みなされた本発明の一側面は、繊維強化複合材に含まれる所定の長さの複数の繊維片を、前記繊維片の長さ方向に交差する整列方向に整列させた前記繊維強化複合材に含まれる状態で形成するための整列方法であって、整列面を含む板状で、前記整列面が前記整列方向に沿った状態となるように設けられた巻取部に対して、前記繊維片を形成する長尺の繊維が通過する保持部が、前記整列方向の第一側にある状態で、前記保持部が前記繊維の先端と後端との間の途中位置を保持し、前記第一側にある前記保持部に対応して設けられた第一把持部が、前記繊維の先端部分を把持した状態とする準備工程と、前記巻取部を、前記整列方向の第一仮想軸を中心として回転させると共に、前記巻取部に対して前記保持部を前記第一側から前記整列方向の第二側に相対移動させて、前記保持部を通過した前記繊維を、前記巻取部で巻き取る巻取工程と、前記巻取工程が終了した状態で、前記保持部によって前記途中位置が保持された前記繊維を所定の位置で切断する切断工程と、を含む、整列方法である。これによれば、繊維強化複合材に含まれる繊維片を形成する繊維を、巻取部で螺旋状に巻き取ることができる。螺旋状に巻き取られた繊維のうち、整列面上に存在する部分は、整列方向に整列した状態となる。整列方向に整列した状態で整列面上に存在する繊維の部分によって、繊維強化複合材に含まれる状態の繊維片を形成することが可能となる。
【０００８】
前記整列方法は、さらに、前記繊維が巻き付けられた前記巻取部を、前記整列面に垂直な方向の第二仮想軸を中心として、１８０°未満の範囲で回転させた状態とする取替工程を含み、前記準備工程は、前記取替工程で、前記第二仮想軸を中心として、１８０°未満の範囲で回転させた状態の前記巻取部に対して前記保持部が前記第二側にある状態で、前記保持部が、前記巻取部に巻き取られていない前記繊維の先端と後端との間の途中位置を保持し、前記第二側にある前記保持部に対応して設けられた第二把持部が、前記巻取部に巻き取られていない前記繊維の先端部分を把持した状態とする工程を含み、前記巻取工程は、前記取替工程で、前記第二仮想軸を中心として、１８０°未満の範囲で回転させた状態の前記巻取部を、前記第一仮想軸を中心として回転させると共に、前記巻取部に対して前記保持部を前記第二側から前記第一側に相対移動させて、前記保持部を通過した前記繊維を、前記巻取部で巻き取る工程を含む、ようにしてもよい。これによれば、前回の巻取工程によって既に巻き取られた螺旋状の繊維の上に、交差した状態で重なるようにして、繊維を螺旋状に巻き取ることができる。繊維片が、第一の整列方向と、第一の整列方向に交差する第二の整列方向に整列された繊維強化複合材に対応することができる。取替工程における「１８０°未満の範囲で回転させた状態」に関し、巻取部を、例えば、第二仮想軸を中心として、９０°回転させたとする。この場合、前回の巻取工程で巻き取られた繊維と、今回の巻取工程で巻き取られた繊維は、巻取部を回転させた角度である９０°だけ交差した状態となる。巻取部を、第二仮想軸を中心として、２７０°（９０°＋１８０°）回転させたとする。この場合も、前回の巻取工程で巻き取られた繊維と、今回の巻取工程で巻き取られた繊維は、９０°だけ交差した状態となる。従って、巻取部を、第二仮想軸を中心として、９０°回転させた状態は、巻取部を、第二仮想軸を中心として、２７０°回転させた状態を含む。１８０°を超え、３６０°未満の他の角度についても同様であり、その説明は省略する。第二仮想軸を中心とした巻取部の回転に関し、１８０°は、含まれない。
【０００９】
本発明の他の側面は、繊維強化複合材に含まれる所定の長さの複数の繊維片を、前記繊維片の長さ方向に交差する整列方向に整列させた前記繊維強化複合材に含まれる状態で形成するための整列装置であって、前記繊維片を形成する長尺の繊維が通過し、前記繊維の先端と後端との間の途中位置を保持する保持部と、前記繊維の先端部分を把持する把持部と、整列面を含む板状で、前記保持部を通過した前記繊維を巻き取る巻取部と、前記巻取部を前記整列面が前記整列方向に沿った状態で固定する固定部を含み、前記固定部に固定された前記巻取部を、前記整列方向の第一仮想軸を中心として回転させる回転部と、前記巻取部に対して前記保持部を前記整列方向に相対移動させる移動部と、を備え、前記移動部は、前記巻取部に対して前記保持部が前記第一側にある場合、前記巻取部に対して前記保持部を前記第一側から前記第二側に相対移動させ、前記把持部は、前記移動部によって前記保持部が前記第一側から前記第二側に相対移動される場合、前記第一側で、前記繊維を把持し、前記巻取部は、前記移動部によって前記第一側から前記第二側に相対移動する前記保持部を通過する前記繊維を巻き取る、整列装置である。この整列装置において、前記巻取部は、前記整列面が前記整列方向に沿った基準となる状態と、前記基準となる状態の前記巻取部を、前記整列面に垂直な方向の第二仮想軸を中心として、１８０°未満の範囲で回転させた状態と、で前記固定部に固定される、ようにしてもよい。これらによれば、上述した整列方法を適宜実施することができる。従って、このような整列装置によれば、上述した機能を実現することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、繊維片を形成する繊維の径に関わらず、所定の長さの複数の繊維片を、繊維片の長さ方向に交差する整列方向に整列させた繊維強化複合材に含まれる状態で形成することができる、整列方法及び整列装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】整列装置の概略構成の一例を示し、整列方法の第一準備工程を説明する図である。
【図２】整列方法の第一巻取工程の実施途中を説明する図である。
【図３】整列方法の第一巻取工程が終了した状態を説明する図である。
【図４】整列方法の第二準備工程を説明する図である。
【図５】整列方法の第二巻取工程の実施途中を説明する図である。
【図６】整列方法の第二巻取工程が終了した状態を説明する図である。
【図７】複合材製造方法の接合工程を説明する図である。
【図８】複合材製造方法の成形工程を説明する図であって、繊維が巻き取られた巻取部と、成形工程のための第一金型及び第二金型を示す図である。
【図９】巻取部が第一金型及び第二金型に挟み込まれた状態において、図８に示すＤ−Ｄ線の位置で断面した断面図である。
【図１０】複合材製造方法の分割工程を説明する図であって、成形工程によって形成された予備成形体から２個の繊維強化複合材が形成されることを説明する図である。
【図１１】他の整列方法のうち、第一準備工程〜第二切断工程後の取替工程までの概略を説明する図である。
【図１２】他の整列方法のうち、図１１に示す工程に続けて実施される、第三準備工程〜第四切断工程までの概略を説明する図と、第四巻取工程を示す図中に記載のＥ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための実施形態について、図面を用いて説明する。本発明は、以下に記載の構成に限定されるものではなく、同一の技術的思想において種々の構成を採用することができる。例えば、以下に示す構成の一部は、省略し又は他の構成等に置換してもよい。他の構成を含むようにしてもよい。
【００１３】
＜整列装置＞
整列装置１０について、図１等を参照して説明する。整列装置１０は、繊維強化複合材１０２（図１０の下段参照）に含まれる所定の長さの複数の繊維片８１（図１０の下段参照）を、整列方向に整列させた繊維強化複合材１０２に含まれる状態で形成するための装置である。整列方向は、繊維片８１の長さ方向に交差する方向である。整列装置１０は、図１に示すように、保持部２０と、把持部３０と、移動部４０と、巻取部６０と、回転部７０を備える。整列装置１０には、繊維８０がセットされる。繊維８０は、例えば、図１に示すように、芯材８２に巻き取られた状態とされる。繊維８０は、芯材８２に巻き取られた状態で、整列装置１０にセットされる。芯材８２に巻き取られた繊維８０は、芯材８２から繰り出され、整列装置１０に供給される。繊維８０は、繊維強化複合材１０２において、繊維片８１を形成する。繊維８０は、強化材となり得る各種の材質によって形成される。繊維８０の材質としては、樹脂材料、カーボン、ガラス等が例示される。樹脂材料としては、ＰＥＴ等が例示される。繊維８０の直径は、例えば、数μｍ〜数十μｍ程度、又は、数μｍ〜数百μｍ程度である。具体的な繊維８０としては、例えば、直径が２５μｍ程度のＰＥＴ繊維が例示される。
【００１４】
整列装置１０に供給された繊維８０は、保持部２０を通過する。保持部２０は、長尺の繊維８０の先端と後端との間の途中位置を保持する。保持部２０は、例えば、管状の部材によって形成される。保持部２０が管状の部材によって形成される場合、保持部２０による繊維８０の保持は、管状の保持部２０の管内に繊維８０を挿通させて行われる。保持部２０を通過した繊維８０は、巻取部６０の側に供給される。把持部３０は、繊維８０の先端部分を把持する。把持部３０は、後述する第一切断工程等が終了した後、繊維８０が切断された場合、巻取部６０に巻き取られた繊維８０の後端部分を把持する。把持部３０は、整列装置１０に複数設けるようにしてもよい。図１等に示す例では、把持部３０は、後述する巻取部６０の１つの整列面６２の角部（四隅）に各１個ずつ、合計４個設けられている。以下、４個の把持部３０を例に説明する。本実施形態では、４個の把持部３０をそれぞれ区別する場合、把持部３１、把持部３２、把持部３３及び把持部３４という。把持部３１〜３４をそれぞれ区別しない場合、又は、４個の把持部３１〜３４を総称する場合、把持部３０という。
【００１５】
移動部４０は、巻取部６０に対して、繊維８０を保持した保持部２０を、整列方向に相対移動させるための機構である。移動部４０によれば、保持部２０と巻取部６０は整列方向に相対移動される。本実施形態では、巻取部６０に対する保持部２０の整列方向への相対移動は、整列方向において巻取部６０の位置を固定し、保持部２０を整列方向に移動させて行われる。移動部４０は、移動体４２と、ベース部４４と、ボールねじ４６と、第一駆動部５０と、２本のガイド軸５２，５２を含む。移動体４２は、移動部４０において、整列方向を第一側から第二側に移動し、第二側から第一側に移動する。移動体４２には、所定の方法で、保持部２０が固定される。従って、移動体４２の移動に伴い、保持部２０も整列方向を前述したように移動する。移動体４２には、ボールねじ４６及びガイド軸５２，５２が設けられる位置に対応して、これら各部が通される貫通孔が設けられる。ベース部４４は、ボールねじ４６及びガイド軸５２，５２を整列方向に沿った状態とするための構成である。ボールねじ４６及びガイド軸５２，５２は、整列方向に沿った状態となるようにして、ベース部４４に取り付けられる。
【００１６】
ボールねじ４６は、ねじ軸４８と、ナット（不図示）を含む。ボールねじ４６は、既に実用化されたボールねじである。ねじ軸４８は、整列方向に沿った状態で設けられる。ねじ軸４８は、整列方向の第二側において、ベース部４４に取り付けられ、整列方向の第一側において、整列装置１０に含まれる所定の構成（不図示）に取り付けられる。これによって、ボールねじ４６は、整列方向に沿った状態となる。ねじ軸４８の前述した各部への取り付けは、ねじ軸４８が回転（例えば、図１及び図４参照）できる状態で行われる。ねじ軸４８の取り付けには、球軸受けのような軸受けを用いるとよい。ナットには、移動体４２が取り付けられる。従って、上述した移動体４２の各移動は、整列方向に沿った状態で設けられたねじ軸４８上をナットが移動することによって実現される。
【００１７】
第一駆動部５０は、ねじ軸４８を回転させるための駆動源である。第一駆動部５０は、駆動源としてのモータを含む。第一駆動部５０及びボールねじ４６、詳細には、モータ及びねじ軸４８は、所定の継手を介して接続される。第一駆動部５０及びボールねじ４６の間に、減速機構を含め、継手及び減速機構を介して接続するようにしてもよい。第一駆動部５０は、モータの回転を検出するための検出部を含むようにしてもよい。例えば、第一駆動部５０が、エンコーダを含むようにしてもよい。この場合、第一駆動部５０によるねじ軸４８の回転は、エンコーダのような検出部からの出力によって制御される。上述した移動体４２の移動のためのナットの移動は、第一駆動部５０においてモータが回転し、これに伴い、ねじ軸４８が回転することによって実現される。
【００１８】
２本のガイド軸５２，５２は、ボールねじ４６の両側に設けられる。ガイド軸５２，５２は、移動体４２が上述したように整列方向を移動する際、その移動をガイドする。これによって、移動体４２は、整列方向をスムーズに移動することができる。このようなガイドは、例えば、リニアブッシュのような摺動機構を介して行われるようにするとよい。ガイド軸５２の本数は、諸条件の下、適宜設定される。例えば、図１に示すような構成において、移動体４２の移動がスムーズに行われるのであれば、一方のガイド軸５２は、省略してもよい。ガイド軸５２，５２は、整列方向の第二側に設けられた整列装置１０に含まれる所定の構成（不図示）に取り付けられる。
【００１９】
巻取部６０は、保持部２０を通過した繊維８０を巻き取る。巻取部６０は、図１に示すように、外形形状が四角形で、均一な厚みである板状の部材により形成される。板状の部材により形成される巻取部６０には、互いに平行な整列面６２が２面形成される。整列面６２は、例えば、図１に示すように、平面である。図１では、把持部３０が設けられた整列面６２のみが図示されている。この整列面６２に平行なもう１つの整列面６２は、図示された整列面６２の裏側の面であり、図１に示す視認方向からは視認することができないため、図１では、描画されていない（図２〜図５において同じ）。
【００２０】
整列面６２の形状について、整列面６２を形成する四角形の各辺６３〜６６のうち、図１に示す状態において、整列方向に沿った２つの辺６３及び辺６５の間の長さ（辺６４及び辺６６の各長さ）Ｌ１は、最終製品としての繊維強化複合材１０２に含まれる繊維片８１の長さに対応した寸法とされる。繊維強化複合材１０２において、繊維片８１が、第一の整列方向及び第二の整列方向に整列されるとする（図１０の下段参照）。第二の整列方向は、第一の整列方向に交差する方向である。この場合、巻取部６０が図１に示すように固定された状態で、整列方向に沿った２つの辺６３及び辺６５の間の長さＬ１は、繊維強化複合材１０２において、第一の整列方向及び第二の整列方向の何れか一方の方向に整列される繊維片８１の長さに対応した寸法とされる。巻取部６０が図１に示すように固定された状態において、整列方向に交差する２つの辺６４及び辺６６の間の長さ（辺６３及び辺６５の各長さ）Ｌ２は、繊維強化複合材１０２において、第一の整列方向及び第二の整列方向の何れか他方の方向に整列される繊維片８１の長さに対応した寸法とされる。長さＬ２が第二の整列方向に整列される繊維片８１の長さに対応する場合、長さＬ１は、第一の整列方向に整列される繊維片８１の長さに対応する。繊維強化複合材１０２の外形形状が、正方形である場合、長さＬ１及び長さＬ２は同一の寸法となる。繊維片８１の長さに対応した、辺６３及び辺６５の間の長さ（辺６４及び辺６６の各長さ）Ｌ１、及び、辺６４及び辺６６の間の長さ（辺６３及び辺６５の各長さ）Ｌ２は、繊維強化複合材１０２において最終的な繊維片８１の長さより所定量だけ長い寸法を含む。ただし、長さＬ１及び長さＬ２は、最終的な繊維片８１の長さに一致した寸法であってもよい。
【００２１】
回転部７０は、固定部７２を含む。図１等に示す例では、固定部７２の一部は、整列方向の第一側に設けられ、他の一部は、整列方向の第二側に設けられる。固定部７２は、巻取部６０が第二仮想軸Ｋ２を中心として９０°ピッチで回転した各状態で、巻取部６０を固定することができる。第二仮想軸Ｋ２は、整列面６２に垂直な方向の仮想軸である。例えば、固定部７２は、巻取部６０を、図１に示す状態と、図４に示す状態に固定することができる。図１に示す状態では、整列面６２は、整列方向に沿った状態とされ、且つ、例えば、把持部３１は、整列方向の第一側で、移動部４０から離間した整列面６２の角部（図１を正面視したとき、整列面６２の四隅のうち、左上隅となる位置）に存在する。図４に示す状態は、図１に示す状態である巻取部６０を、第二仮想軸Ｋ２を中心として、時計回りに９０°回転させた状態である。
【００２２】
固定部７２が上述したような複数の状態で巻取部６０を固定することによって、整列装置１０は、例えば、上述したような、繊維片８１が第一の整列方向及び第二の整列方向に整列された繊維強化複合材１０２に対応した、繊維８０の巻き取りに対応することができる。この場合、前述の第二の整列方向は、第一の整列方向に直交した方向である。固定部７２は、図１に示す状態である巻取部６０を、第二仮想軸Ｋ２を中心として、時計回りに１８０°及び２７０°回転させた状態で固定することもできる。従って、固定部７２は、巻取部６０を、第二仮想軸Ｋ２を中心として９０°ピッチで回転させた４つの状態で固定することができる。整列方向の第一側に設けられる固定部７２の部分は、整列方向の第二側に設けられた整列装置１０に含まれる所定の構成（不図示）に取り付けられる。この取り付けは、整列方向の第一側に設けられる固定部７２の部分が回転（例えば、図１及び図４参照）できる状態で行われる。この取り付けには、球軸受けのような軸受けを用いるとよい。
【００２３】
回転部７０は、固定部７２に固定された巻取部６０を、整列方向の第一仮想軸Ｋ１を中心として回転させる。回転部７０は、このような回転を実現するために、第二駆動部７４を含む。第二駆動部７４は、駆動源としてのモータを含む。固定部７２及び第二駆動部７４は、所定の継手を介して接続される。整列方向の第二側に設けられる固定部７２の部分と、第二駆動部７４の間に、減速機構を含め、継手及び減速機構を介して接続するようにしてもよい。第二駆動部７４は、モータの回転を検出するための検出部を含むようにしてもよい。例えば、第二駆動部７４が、エンコーダを含むようにしてもよい。この場合、回転部７０による巻取部６０の回転（第二駆動部７４による固定部７２の回転）は、エンコーダのような検出部からの出力によって制御される。例えば、回転部７０による巻取部６０の回転は、エンコーダからの出力が、予め定めた値となった場合に停止される。上述した第一駆動部５０によるボールねじ４６の回転と、回転部７０による巻取部６０の回転は、同期した状態とされるようにしてもよい。回転部７０は、巻取部６０が回転した回数を計測するためのカウント部を含むようにしてもよい。この場合、回転部７０による巻取部６０の回転は、このカウンタ部で計測された値が予め設定した回数となった場合に停止される。
【００２４】
＜整列方法＞
整列装置１０によって実施される整列方法について、図１〜図６等を参照して説明する。整列方法は、複数の繊維片８１を、整列方向に整列させた繊維強化複合材１０２に含まれる状態で形成するための方法である。整列方法は、繊維強化複合材１０２を製造するための製造方法（以下、「複合材製造方法」という）のうちの一部の工程を含む方法である。整列方法は、第一準備工程と、第一巻取工程と、第一切断工程を含む。繊維強化複合材１０２において、繊維片８１を、第一の整列方向及び第二の整列方向に整列させる場合、整列方法は、前述した工程の他、取替工程と、第二準備工程と、第二巻取工程と、第二切断工程を含む。
【００２５】
第一準備工程は、第一回目の繊維８０の巻き取り（第一巻取工程）を準備するための工程である。第一準備工程では、図１に示すように、保持部２０は、巻取部６０に対して整列方向の第一側にある状態とされる。この状態で、保持部２０は、図１に示すように、繊維８０の先端と後端との間の途中位置を保持する。巻取部６０は、固定部７２に固定される。このとき、巻取部６０は、図１に示すように、整列面６２を形成する辺６３及び辺６５が整列方向に一致するように延在し、整列面６２が整列方向に沿った状態とされる。整列方向の第一側に設けられた把持部３１又は把持部３２のうち、例えば、把持部３１は、図１に示すように、保持部２０を巻取部６０の側に通過した繊維８０の先端部分を把持する。把持部３２が、繊維８０の先端部分を把持するようにしてもよい。図１に示す状態において、把持部３１及び把持部３２は、巻取部６０に対して整列方向の第一側にある保持部２０に対応して設けられた把持部である。このようにして、第一準備工程が終了すると、整列方法は、第一巻取工程に移行する。
【００２６】
第一巻取工程は、図２及び図３に示すように、繊維８０を巻き取るための工程である。第一巻取工程では、移動部４０が駆動を開始する。具体的には、第一駆動部５０が駆動を開始する。これに伴い、ねじ軸４８が、第一駆動部５０に含まれるモータの回転方向に対応した方向に回転する。モータの回転方向は、移動体４２が、整列方向を第一側から第二側に移動する方向とされる。ねじ軸４８が回転すると、ボールねじ４６のナットが、整列方向を第一側から第二側に移動する。これに伴い、ボールねじ４６のナットに取り付けられた移動体４２は、整列方向を第一側から第二側に移動する。移動体４２に取り付けられ、繊維８０を保持した保持部２０も、整列方向を第一側から第二側に移動する。これによって、保持部２０は、巻取部６０に対して整列方向を第一側から第二側に相対移動することとなる。
【００２７】
第一巻取工程では、例えば、第一駆動部５０と共に、回転部７０が駆動を開始する。具体的には、第二駆動部７４が駆動を開始する。これに伴い、巻取部６０は、第一仮想軸Ｋ１を中心として、第二駆動部７４に含まれるモータの回転方向に対応した方向に回転する。巻取部６０の回転に伴い、保持部２０を通過した繊維８０は、図２に示すように、巻取部６０の回転に対応した方向に巻き取られる。保持部２０は、移動体４２と共に、整列方向を第一側から第二側に移動しているため、繊維８０は、巻取部６０に、螺旋状に巻き取られる。
【００２８】
第一巻取工程は、図３に示すように、巻取部６０が予め設定した回数だけ回転した場合に終了する。このとき、螺旋状に巻き取られた繊維８０は、図３に示すように、巻取部６０において、整列方向に整列した状態となる。従って、整列面６２は、図３に示すように、螺旋状に巻き取られた繊維８０のうち、整列面６２上に存在する部分が、整列方向に整列した状態となる。この状態において、整列面６２上に存在する部分の数は、巻取部６０が回転した回数に対応した数である。第一巻取工程が終了すると、整列方法は、第一切断工程に移行する。
【００２９】
第一切断工程は、保持部２０によって先端と後端との間の途中位置が保持された繊維８０を所定の位置で切断する工程である。例えば、繊維８０は、保持部２０及び巻取部６０の間（図３に示す「Ｍ」の範囲参照）の所定の位置で切断される。繊維８０の切断により、第一切断工程は終了する。巻取部６０に巻き取られた繊維８０の後端部分は、整列方向の第二側に設けられた把持部３３又は把持部３４で把持される。整列方向の第二側は、第一巻取工程が終了したタイミングで保持部２０が存在する位置に対応する。第一巻取工程が終了し、第一切断工程が実施される状態において、把持部３３及び把持部３４は、巻取部６０に対して整列方向の第二側にある保持部２０に対応して設けられた把持部である。例えば、切断位置に最も近い把持部３３に把持される。このように、後端部分を把持部３３又は把持部３４の何れかで把持することで、第一巻取工程で巻取部６０に巻き取られた繊維８０が、弛んでしまうことを防止することができる。
【００３０】
繊維強化複合材１０２において、繊維片８１を、第一の整列方向にのみ配置させる場合、第一切断工程が終了し、巻取部６０に巻き取られた繊維８０の後端部分が、整列方向の第二側に設けられた把持部３３又は把持部３４に把持された状態で、整列方法は、終了する。この場合、固定部７２による巻取部６０の固定が解除され、巻取部６０が整列装置１０から取り外される。その後、取り外された巻取部６０を対象として、整列方法の終了後に実施される複合材製造方法の各工程が実施される。整列方法終了後の複合材製造方法の各工程については、後述する。繊維強化複合材１０２において、繊維片８１を第一の整列方向及び第二の整列方向に整列させる場合、第一切断工程が終了し、巻取部６０に巻き取られた繊維８０の後端部分が、整列方向の第二側に設けられた把持部３３又は把持部３４に把持されると、整列方法は、取替工程に移行する。
【００３１】
取替工程は、第一巻取工程で繊維８０が巻き付けられた巻取部６０を、第二仮想軸Ｋ２を中心として、予め設定された角度だけ回転させた状態とする工程である。本実施形態では、予め設定された角度は、時計回りに９０°である。従って、回転後の状態は、上述したように、図１に示す状態である巻取部６０を、第二仮想軸Ｋ２を中心として、時計回りに９０°回転させた状態である（図４参照）。取替工程における第二仮想軸Ｋ２を中心とした回転に関し、図１に示す巻取部６０の状態は、巻取部６０が第二仮想軸Ｋ２を中心として回転される場合の基準となる。取替工程では、固定部７２による巻取部６０の固定が解除され、巻取部６０が整列装置１０から取り外される。その後、巻取部６０は、第二仮想軸Ｋ２を中心として、時計回りに９０°回転させた状態となるようにされる。時計回りに９０°回転された巻取部６０は、再度、その状態で固定部７２に固定される。固定部７２に固定された巻取部６０は、整列面６２を形成する辺６４及び辺６６が整列方向に一致するように延在し、整列面６２が整列方向に沿った状態となる。このようにして、巻取部６０が固定部７２に固定された場合、取替工程は終了する。取替工程が終了すると、整列方法は、第二準備工程に移行する。
【００３２】
第二準備工程は、第二回目の繊維８０の巻き取り（第二巻取工程）を準備するための工程である。第二準備工程では、図４に示すように、保持部２０は、巻取部６０に対して整列方向の第二側にある状態とされる。第一巻取工程が終了した場合、保持部２０は、巻取部６０に対して整列方向の第二側に存在する。第二準備工程では、保持部２０が存在する整列方向の位置は、第一巻取工程が終了したときと同じ側とされる。保持部２０は、図４に示すように、巻取部６０に巻き取られていない繊維８０の先端と後端との間の途中位置を保持する。整列方向の第二側に設けられた把持部３２又は把持部３３のうち、例えば、把持部３３は、図４に示すように、保持部２０を巻取部６０の側に通過した繊維８０の先端部分を把持する。把持部３２が、繊維８０の先端部分を把持するようにしてもよい。把持部３２及び把持部３３は、巻取部６０に対して整列方向の第二側にある保持部２０に対応して設けられた把持部である。このようにして、第二準備工程が終了すると、整列方法は、第二巻取工程に移行する。
【００３３】
第二巻取工程は、図５及び図６に示すように、繊維８０を巻き取るための工程である。第二巻取工程では、移動部４０が駆動を開始する。具体的には、第一駆動部５０が駆動を開始する。これに伴い、ねじ軸４８が、第一駆動部５０に含まれるモータの回転方向に対応した方向に回転する。モータの回転方向は、移動体４２が、整列方向を第二側から第一側への移動する方向とされる。ねじ軸４８が回転すると、ボールねじ４６のナットが、整列方向を第二側から第一側へ移動する。これに伴い、ボールねじ４６のナットに取り付けられた移動体４２は、整列方向を第二側から第一側へ移動する。移動体４２に取り付けられ、繊維８０を保持した保持部２０も、整列方向を第二側から第一側へ移動する。これによって、保持部２０は、巻取部６０に対して整列方向を第二側から第一側に相対移動することとなる。
【００３４】
第二巻取工程では、例えば、第一駆動部５０と共に、回転部７０が駆動を開始する。具体的には、第二駆動部７４が駆動を開始する。これに伴い、巻取部６０は、第一仮想軸Ｋ１を中心として、第二駆動部７４に含まれるモータの回転方向に対応した方向に回転する。巻取部６０の回転に伴い、保持部２０を通過した繊維８０は、図５に示すように、巻取部６０の回転に対応した方向に巻き取られる。保持部２０は、移動体４２と共に、整列方向を第二側から第一側に移動しているため、繊維８０は、巻取部６０に、螺旋状に巻き取られる。第二巻取工程で巻取部６０に巻き取られる繊維８０は、第一巻取工程によって既に巻き取られた螺旋状の繊維８０の上に、予め設定された角度だけ交差した状態で重なる。予め設定された角度は、取替工程で巻取部６０を回転させた角度に対応し、上記に基づけば、９０°である。
【００３５】
第二巻取工程は、図６に示すように、巻取部６０が予め設定した回数だけ回転した場合に終了する。予め設定した回数は、例えば、第一巻取工程の場合と同じとされる。ただし、この回数は、第一巻取工程の場合と異なる回数としてもよい。このとき、螺旋状に巻き取られた繊維８０は、図６に示すように、巻取部６０において、整列方向に整列した状態となる。従って、整列面６２は、図６に示すように、螺旋状に巻き取られた繊維８０のうち、整列面６２上に存在する部分が、整列方向に整列した状態となる。この状態において、整列面６２上に存在する部分の数は、巻取部６０が回転した回数に対応した数である。第二巻取工程によって巻取部６０に巻き取られ、新たに整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分と、第一巻取工程によって既に整列面６２上に存在した繊維８０の部分は、整列面６２上で、上述した予め設定された角度だけ交差し重なり合った状態となる。第二巻取工程によって新たに整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分は、第一巻取工程によって既に整列面６２上に存在した繊維８０の部分の上側となる。第二巻取工程が終了すると、整列方法は、第二切断工程に移行する。
【００３６】
第二切断工程は、保持部２０によって先端と後端との間の途中位置が保持された繊維８０を所定の位置で切断する工程である。例えば、繊維８０は、保持部２０及び巻取部６０の間（図６に示す「Ｎ」の範囲参照）の所定の位置で切断される。繊維８０の切断により、第二切断工程は終了する。巻取部６０に巻き取られた繊維８０の後端部分は、整列方向の第一側に設けられた把持部３１又は把持部３４で把持される。整列方向の第一側は、第二巻取工程が終了したタイミングで保持部２０が存在する位置に対応する。第二巻取工程が終了し、第二切断工程が実施される状態において、把持部３１及び把持部３４は、巻取部６０に対して整列方向の第一側にある保持部２０に対応して設けられた把持部である。例えば、切断位置に最も近い把持部３１に把持される。このように、後端部分を把持部３１又は把持部３４の何れかで把持することで、第二巻取工程で巻取部６０に巻き取られた繊維８０が、弛んでしまうことを防止することができる。第二切断工程が終了し、巻取部６０に巻き取られた繊維８０の後端部分が、整列方向の第一側に設けられた把持部３１又は把持部３４に把持された状態で整列方法は、終了する。この場合、固定部７２による巻取部６０の固定が解除され、巻取部６０が整列装置１０から取り外される。
【００３７】
＜複合材製造方法＞
整列方法の終了後に実施される複合材製造方法の各工程について、図７〜図１０等を参照して説明する。以下では、繊維８０の材質が樹脂材料である場合を例に説明する。繊維８０の材質が樹脂材料である場合、複合材製造方法は、接合工程と、成形工程と、分割工程を含む。接合工程は、第一巻取工程及び第二巻取工程で、巻取部６０にそれぞれ巻き取られた繊維８０を加熱し、第一巻取工程で整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分と、第二巻取工程で整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分が重なり合う各位置で、両繊維８０を接合する工程である。接合工程は、第二切断工程の終了等に伴い整列方法が終了し、その後、整列装置１０から取り外された巻取部６０を対象として行われる。
【００３８】
加熱装置９０での加熱は、繊維８０の表面が溶融し、重なる繊維８０の部分同士が溶着する程度の温度とされる。例えば、繊維８０がＰＥＴによって形成される場合、加熱装置９０の設定温度は、２００℃〜３００℃程度とされ、繊維８０は２００℃〜３００℃程度の温度に加熱される。接合工程において、巻取部６０は、加熱装置９０にセットされる。そのため、巻取部６０は、加熱温度において変形し、整列面６２が反った状態とならないような材質とするとよい。例えば、巻取部６０は、鉄系の材料で形成するとよい。繊維８０が巻き取られた巻取部６０が、前述した温度に設定された加熱装置９０で、所定時間だけ加熱された場合、接合工程は、終了する。接合工程が終了すると、加熱装置９０から巻取部６０が取り出される。その後、複合材製造方法は、成形工程に移行する。第一切断工程によって整列方法が終了し、第二巻取工程が実施されていない場合、このような接合工程は、省略される。整列面６２上に置いて、繊維８０が重ならないためである。
【００３９】
成形工程は、巻取部６０に巻き取られた繊維８０のうち、整列面６２上に存在する部分を樹脂にて成形する工程である。成形工程によれば、繊維強化複合材１０２を形成するための予備成形体１００（図１０の上段参照）が形成される。成形工程では、所定の型枠が用いられる。成形工程は、例えば、樹脂成形機（不図示）を用いて自動的に行われる。以下では、樹脂成型機を用いた成形工程を例に説明する。樹脂成型機を用いた成形工程では、例えば、図８及び図９に示すような、一対の第一金型９１及び第二金型９２が用いられる。第一金型９１は、互いに平行な整列面６２のうち、一方の整列面６２の側に配置される。第二金型９２は、他方の整列面６２の側に配置される。成形工程では、繊維８０が巻き取られた巻取部６０は、図９に示すように、第一金型９１及び第二金型９２に挟み込まれる。図９では、巻取部６０に巻き取られた繊維８０の図示は省略されている。第一金型９１には、図８及び図９に示すように、成形室９３が形成される。第二金型９２には、図８及び図９に示すように、成形室９４が形成される。図８では、成形室９４は、かくれ線（破線）で描画されている。成形室９３及び成形室９４は、同一の形状とされる。成形室９３及び成形室９４は、共に、第一巻取工程で整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分と、第二巻取工程で整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分が重なり、繊維８０が交差した状態で配置される整列面６２に対向するようにして、第一金型９１及び第二金型９２にそれぞれ形成される。第二巻取工程が実施されていない場合、整列面６２には、第一巻取工程で整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分のみが配置されている。
【００４０】
第一金型９１には、供給口９５が形成される。供給口９５は、第一金型９１の外部と成形室９３を繋げ、成形室９３に繊維強化複合材１０２を形成する樹脂を供給するための通路である。第二金型９２には、供給口９６が形成される。供給口９６は、第二金型９２の外部と成形室９４を繋げ、成形室９４に繊維強化複合材１０２を形成する樹脂を供給するための通路である。成形工程では、巻取部６０、第一金型９１及び第二金型９２が図９に示すような状態とされた後、樹脂成型機から供給口９５を介して成形室９３に樹脂が供給される。供給された樹脂は、成形室９３に充填される。成形室９３への樹脂の供給と共に、樹脂成型機から供給口９６を介して成形室９４に樹脂が供給される。供給された樹脂は、成形室９４に充填される。樹脂の供給が実行された後、所定のタイミングで、第一金型９１及び第二金型９２が開き、樹脂の供給によって形成された予備成形体１００が取り出される。成形工程は、予備成形体１００の取り出しによって終了する。その後、複合材製造方法は、分割工程に移行する。
【００４１】
分割工程は、予備成形体１００から繊維強化複合材１０２を形成する工程である。予備成形体１００は、成型工程で成形室９３及び成形室９４に充填された樹脂によって各整列面６２に形成された２個の樹脂部１０１，１０１が、第一巻取工程で螺旋状に巻き取られた繊維８０と、第二巻取工程で螺旋状に巻き取られた繊維８０によって接続された状態となっている（図１０の上段参照）。図１０の上段では、視認できない側の整列面６２に形成された樹脂部１０１は、不図示としている。第二巻取工程が実施されていない場合、２個の樹脂部１０１，１０１は、第一巻取工程で螺旋状に巻き取られた繊維８０によって接続された状態となっている。分割工程では、このような予備成形体１００において、樹脂部１０１に含まれずに露出している繊維８０が全て切断される。続けて、各整列面６２から２個の樹脂部１０１，１０１がそれぞれ取り外される。分割工程は、各整列面６２から、２個の樹脂部１０１，１０１がそれぞれ取り外されて、終了する。
【００４２】
その後、整列面６２から取り外された各樹脂部１０１を対象として、樹脂部１０１の外周からはみ出した繊維８０が、樹脂部１０１の外周に沿って裁断等される。これによって、繊維強化複合材１０２が形成される。本実施形態において形成される繊維強化複合材１０２は、図１０の下段に示すように、板状又はシート状である。繊維強化複合材１０２の形成に伴い、複合材製造方法は、終了する。整列方法を含む複合材製造方法が１回実施されると、２枚の繊維強化複合材１０２が形成される。このようにして形成された繊維強化複合材１０２は、裁断されて形成された繊維片８１が、樹脂部１０１の表面部に、９０°ピッチで交差した状態で配置された構造を有する。なお、第一の整列方向に整列する繊維片８１に関し、第二の整列方向は、この繊維片８１の長さ方向（図１〜図３又は図４〜図６参照）に対応する。第二の整列方向に整列する繊維片８１に関し、第一の整列方向は、この繊維片８１の長さ方向（図１〜図３又は図４〜図６参照）に対応する。
【００４３】
＜本実施形態による効果＞
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
【００４４】
（１）上記では、整列装置１０で実施される整列方法が、第一準備工程と、第一巻取工程と、第一切断工程を含むこととした。そのため、繊維強化複合材１０２に含まれる繊維片８１を形成する繊維８０を、巻取部６０で螺旋状に巻き取ることができる。螺旋状に巻き取られた繊維８０のうち、整列面６２上に存在する部分は、整列方向に整列した状態となる。従って、整列方向に整列した状態で整列面６２上に存在する繊維８０の部分によって、繊維強化複合材１０２に含まれる状態の繊維片８１を形成することが可能となる。整列した繊維片８１を含む繊維強化複合材１０２を、整列方法が終了した後の複合材製造方法で形成することができる。
【００４５】
（２）上記では、整列装置１０で実施される整列方法が、さらに、取替工程と、第二準備工程と、第二巻取工程と、第二切断工程を含むこととした。そのため、第一巻取工程によって既に巻き取られた螺旋状の繊維８０の上に、９０°（１８０°未満の角度としての例示。詳細は、後述する）だけ交差した状態で重なるようにして、繊維８０を螺旋状に巻き取ることができる。従って、繊維片８１が第一の整列方向及び第二の整列方向に整列された繊維強化複合材１０２に対応することができる。整列方法が終了した後の複合材製造方法で、このような繊維強化複合材１０２を形成することができる。
【００４６】
＜変形例＞
本実施形態は、次のようにすることもできる。以下に示す構成によっても、上記同様の効果を得ることができる。
【００４７】
（１）上記では、巻取部６０を第二仮想軸Ｋ２を中心として９０°ピッチで回転させた４つの状態で固定することができる固定部７２とした。この他、固定部７２は、巻取部６０を９０°より細かなピッチで回転させ、固定できるようにしてもよい。正八角形の巻取部６０を用い、第二仮想軸Ｋ２を中心として回転させる角度（回転角度）を、４５°とした場合に実施される他の整列方法の概略を、図１１及び図１２を参照して説明する。以下では、上述した各部に対応した各部について、上記同様の符号を用いて説明する。図１１及び図１２には、保持部２０と、巻取部６０と、繊維８０が図示されており、これ以外の各部は省略されている。巻取部６０は、回転角度４５°に対応させ、外形形状が正八角形で、均一な厚みである板状の部材により形成される。従って、この巻取部６０では、整列面６２の形状は、正八角形となる。板状の部材により形成される巻取部６０には、上記同様、互いに平行な整列面６２が２面形成される。把持部３０は、正八角形をした巻取部６０（整列面６２）に対応し、例えば、８個設けられる。８個の把持部３０は、第一〜第四の各巻取工程において、繊維８０の巻き取りの障害とならない、所定の位置に設けられる。この場合、把持部３０は、整列面６２以外の巻取部６０の位置等、上記とは異なる位置に設けてもよい（上述した、把持部３１〜３４について同じ）。
【００４８】
この整列方法は、図１１及び図１２に示すような、第一準備工程〜第四切断工程を含み、各工程が図１１及び図１２に示す順序（各工程間に示すボックス状の「矢印」参照）で実施される。以下に、この整列方法に含まれる各工程の概略を、工程の種別毎に説明する。その際、上述した整列方法に含まれる各工程と同様の点に関する説明は省略する。この整列方法において、第一準備工程（図１１参照）及び第三準備工程（図１２参照）は、上述した第一準備工程と同様にして行われる。第二準備工程（図１１参照）及び第四準備工程（図１２参照）は、上述した第二準備工程と同様にして行われる。第一〜第四の各準備工程では、巻取部６０は、正八角形の整列面６２を形成し、平行な２辺を１組とする合計４組の２辺のうち、何れか１組の２辺が、整列方向に一致した方向に延在し、整列面６２が整列方向に沿った状態で、固定部７２に固定される。固定部７２は、第一〜第四の各巻取工程において、繊維８０の巻き取りの障害とならない巻取部６０の位置を固定する。
【００４９】
第一準備工程及び第三準備工程では、保持部２０は、整列方向に一致した方向に延在する２辺に対し、整列方向の第一側の位置に配置される。第二準備工程及び第四準備工程では、保持部２０は、整列方向に一致した方向に延在する２辺に対し、整列方向の第二側の位置に配置される。第二準備工程において保持部２０が存在する整列方向の位置は、第一巻取工程が終了したときと同じ側とされる。第三準備工程において保持部２０が存在する整列方向の位置は、第二巻取工程が終了したときと同じ側とされる。第四準備工程において保持部２０が存在する整列方向の位置は、第三巻取工程が終了したときと同じ側とされる。保持部２０を巻取部６０の側に通過した繊維８０の先端部分は、整列方向に一致した方向に延在する２辺による巻取部６０の範囲（以下、「２辺による範囲」という）での巻き取りに対応して設けられ、各準備工程がそれぞれ実行される際に、保持部２０が存在する整列方向の第一側又は第二側に設けられた何れかの把持部３０で、把持される。
【００５０】
第一巻取工程（図１１参照）及び第三巻取工程（図１２参照）は、上述した第一巻取工程と同様にして行われる。第二巻取工程（図１１参照）及び第四巻取工程（図１２参照）は、上述した第二巻取工程と同様にして行われる。第一〜第四の各巻取工程において、巻取部６０は、上記同様、第一仮想軸Ｋ１を中心として回転する。各巻取工程での繊維８０の巻き取りは、整列方向に一致した方向に延在する２辺による範囲で行われる。第一巻取工程及び第三巻取工程では、保持部２０は、巻取部６０に対して整列方向を第一側から第二側に相対移動する。このとき、保持部２０が移動する範囲は、整列方向に一致した方向に延在する２辺による範囲である。第二巻取工程及び第四巻取工程では、保持部２０は、巻取部６０に対して整列方向を第二側から第一側に相対移動する。このとき、保持部２０が移動する範囲は、整列方向に一致した方向に延在する２辺による範囲である。第一巻取工程及び第二巻取工程に関し、図１１に示す各状態は、巻取部６０が予め設定した回数だけ回転した場合に対応する。第三巻取工程及び第四巻取工程に関し、図１２に示す各状態は、巻取部６０が予め設定した回数だけ回転した場合に対応する。
【００５１】
各巻取工程では、整列方向に一致した方向に延在する２辺による範囲において、繊維８０が、螺旋状に巻き取られる。第二巻取工程によって新たに整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分と、第一巻取工程によって既に整列面６２上に存在した繊維８０の部分は、４５°だけ交差した状態で重なる。第二巻取工程によって新たに整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分は、第一巻取工程によって既に整列面６２上に存在した繊維８０の部分の上側となる。第三巻取工程によって新たに整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分と、第二巻取工程によって既に整列面６２上に存在した繊維８０の部分は、４５°だけ交差した状態で重なる。第三巻取工程によって新たに整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分は、第二巻取工程によって既に整列面６２上に存在した繊維８０の部分の上側となる。第四巻取工程によって新たに整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分と、第三巻取工程によって既に整列面６２上に存在した繊維８０の部分は、４５°だけ交差した状態で重なる。第四巻取工程によって新たに整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分は、第三巻取工程によって既に整列面６２上に存在した繊維８０の部分の上側となる。従って、第四巻取工程が終了した状態（整列方法が終了した状態）において、各巻取工程で整列された繊維８０、詳細には、各巻取工程で整列面６２上に存在することとなった繊維８０の部分は、図１２に示す「Ｅ部拡大図」のように、それぞれ４５°ピッチで交差し重なり合った状態となる。
【００５２】
第一切断工程（図１１参照）及び第三切断工程（図１２参照）は、上述した第一切断工程と同様にして行われる。第一切断工程において、繊維８０は、保持部２０及び巻取部６０の間（図１１に示す「第一巻取工程」の図中に記載の「Ｍ」の範囲参照）の所定の位置で切断される。第二切断工程において、繊維８０は、保持部２０及び巻取部６０の間（図１１に示す「第二巻取工程」の図中に記載の「Ｎ」の範囲参照）の所定の位置で切断される。第三切断工程において、繊維８０は、第一切断工程と同様の位置（図１２に示す「第三巻取工程」の図中に記載の「Ｍ」の範囲参照）で切断される。第四切断工程において、繊維８０は、第二切断工程と同様の位置（図１２に示す「第四巻取工程」の図中に記載の「Ｎ」の範囲参照）で切断される。第一〜第四の各切断工程が終了した後、巻取部６０に巻き取られた繊維８０の後端部分は、整列方向に一致した方向に延在する２辺による範囲での巻き取りに対応して設けられ、各切断工程がそれぞれ実行される際に、保持部２０が存在する整列方向の第一側又は第二側に設けられた何れかの把持部３０で、把持される。
【００５３】
各切断工程が終了した後に実施される取替工程は、上述した取替工程と同様にして行われる。この整列方法では、上述した通り、取替工程において、第二仮想軸Ｋ２を中心とした回転角度は４５度である。取替工程では、第二仮想軸Ｋ２を中心として、例えば、時計回りに４５°だけ巻取部６０が回転され、回転された状態で、再度、巻取部６０が固定部７２に固定される（図１１及び図１２に示す「取替工程」参照）。固定部７２に固定された巻取部６０は、４組の２辺のうち、何れか１組の２辺が、整列方向に一致した方向に延在し、整列面６２が整列方向に沿った状態とされる。
【００５４】
図１１及び図１２に示す整列方法によれば、繊維強化複合材１０２に含まれる繊維片８１が整列し、４５°ピッチで交差した状態とすることができる、整列方法を実現することができる。このような整列方法によれば、複合材製造方法において、繊維片８１がバイアスに整列された、繊維強化複合材１０２を形成することができる。形成される繊維強化複合材１０２は、例えば、上記同様、板状又はシート状である。複合材製造方法は、正八角形の巻取部６０に対応した第一金型９１及び第二金型９２等を用いて、上記同様にして実施される。この点に関する説明は省略する。
【００５５】
回転角度を「１８０°＜回転角度＜３６０°」とし、第二仮想軸Ｋ２を中心とした回転前後の巻取部６０の相対的な位置関係を「１８０°＜回転角度＜３６０°」としたとする。このような場合において、例えば、第一巻取工程及び第二巻取工程の各巻取工程で巻き取られた各繊維８０によって形成される繊維片８１の交差状態と同様の交差状態は、回転角度を、「０°＜回転角度＜１８０°」とすることでも形成することができる。従って、回転角度は、実質的には、「０°＜回転角度＜１８０°」の範囲で設定される。
【００５６】
（２）上記では、巻取部６０に対して保持部２０を整列方向に相対移動させるために、移動部４０が上述したような各部を含み、移動部４０において、保持部２０が固定された移動体４２を整列方向に移動させることとした。この他、整列方向において保持部２０の位置を固定し、巻取部６０を整列方向に移動させることによって、巻取部６０に対して保持部２０を整列方向に相対移動させるようにしてもよい。この場合、保持部２０は、所定の構成によって、整列方向の所定の位置に固定された状態とされる。移動部４０は、巻取部６０と、これを固定する固定部７２を含む回転部７０の側に設けられる。回転部７０は、移動部４０に含まれる移動体４２に固定される。移動体４２は、上記同様、整列方向を第一側から第二側に移動し、第二側から第一側に移動する。巻取部６０は、移動体４２に固定された回転部７０に含まれる固定部７２に固定される。巻取部６０に対して、保持部２０を、整列方向のうち、第一側から第二側に向かう方向に相対移動させる場合（整列方法の「第一巻取工程」、「第三巻取工程」参照）、移動部４０は、巻取部６０及び回転部７０を、第二側から第一側に移動させる。一方、巻取部６０に対して、保持部２０を、整列方向のうち、第二側から第一側の方向に相対移動させる場合（整列方法の「第二巻取工程」、「第四巻取工程」参照）、移動部４０は、巻取部６０及び回転部７０を、第一側から第二側に移動させる。
【００５７】
（３）上記では、繊維８０の材質が樹脂材料である場合を例として、複合材製造方法の接合工程を説明した。繊維８０の材質が、カーボン又はガラスである場合、加熱装置９０による加熱によっては、繊維８０同士が溶着せず、その結果、接合することができない。このような場合、接着剤のような接合剤を用いて接合工程を実施するとよい。接合工程を省略するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０  整列装置、  ２０  保持部、  ３０，３１，３２，３３，３４  把持部
４０  移動部、  ４２  移動体、  ４４  ベース部
４６  ボールねじ、  ４８  ねじ軸、  ５０  第一駆動部、  ５２  ガイド軸
６０  巻取部、  ６２  整列面、  ６３，６４，６５，６６  辺
７０  回転部、  ７２  固定部、  ７４  第二駆動部
８０  繊維、  ８１  繊維片、  ８２  芯材
９０  加熱装置
９１  第一金型、  ９２  第二金型、  ９３，９４  成形室、  ９５，９６  供給口
１００  予備成形体、  １０１  樹脂部、  １０２  繊維強化複合材
Ｋ１  第一仮想軸、  Ｋ２  第二仮想軸
【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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