(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
別々の供給源から供給される少なくとも熱接着性フィルムと樹脂フィルムの２枚のフィルムを重ねて挟み、回転しながら、連続して加圧および加熱してラミネートする、少なくとも２本のプレスロールを備え、プレスロールのうち少なくとも１本は加熱源であり、いずれかはフィルム搬送の駆動源であるロールラミネート装置において、前記熱接着性フィルムを、前記熱接着性フィルムの供給源から引出し、前記プレスロールに同調して同じ搬送速度で熱プレスロール部に繰り出す繰り出しロールを備えたことを特徴とするロールラミネート装置。
【請求項２】
前記繰り出しロールの表面は鏡面仕上げされた金属であることを特徴とする請求項１に記載のロールラミネート装置
【請求項３】
前記プレスロールに対する前記熱接着性フィルムの幅方向の供給位置が一定になるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のロールラミネート装置。
【請求項４】
前記制御手段は前記熱接着性フィルムの幅方向端部位置を検出する光電検出器と、その出力信号に対応して前記繰り出しロールを幅方向に移動させるモータからなることを特徴とする請求項３に記載のロールラミネート装置。
【請求項５】
前記熱接着性フィルムを前記２本のプレスロールのなす接平面に沿って、送り込むための熱接着性フィルムの位置調整手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし４に記載のロールラミネート装置。
【請求項６】
前記位置調整手段は少なくとも２本のガイドロールであり、前記プレスロールに最も近く配置された第１のガイドロールは前記熱接着性フィルムの加熱源であるプレスロール側、またはプレスロールが共に加熱源である場合は表面の熱伝導の高い方のプレスロール側に配置され、その表面は前記接平面に接しており、第２のガイドロールは前記プレスロールから第１のガイドロール以遠に、また熱接着性フィルムの第１のガイドロールとは反対側に配置されたことを特徴とする請求項５に記載のロールラミネート装置。
【請求項７】
前記位置調整手段は少なくとも１本のガイドロールであり、前記プレスロールは熱伝導の高い表面を有する第１のプレスロールと第１のプレスロールより熱伝導の低い表面を有する第２のプレスロールとの２本であり、前記熱接着性フィルムがこれら２本のプレスロールの加圧部分に供給される前段で前記第１のプレスロールに接触することを防止する位置に、前記ガイドロールを配設してなることを特徴とする請求項５に記載のロールラミネート装置。
【請求項８】
前記第１のプレスロールの表面は金属表面であり、前記第２のプレスロールの表面はゴム表面であることを特徴とする請求項７に記載のロールラミネート装置。
【請求項９】
前記接平面は鉛直方向内にあることを特徴とする請求項５ないし８に記載のロールラミネート装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続した熱接着性フィルムと樹脂フィルムを供給し基材を加圧・加熱して貼り合わせるロールラミネート装置に関し、特に可撓性の薄膜光電変換素子（セル）の複数個を熱接着性フィルムにより包み込んで密封した可撓性太陽電池モジュールを製造するロールラミネート装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可撓性太陽電池モジュール（以下モジュールと略記する）の製造方法としては、モジュール構成材料をロールフィルムの状態で供給し、配線接続、樹脂フィルムによる封止、保護材料フィルムの接着などを行い、再びロール状態に巻き取るロールツーロール方式またはステップロール方式の製造方法が提案されており、その量産性の高さと、そのための低コスト化に期待が寄せられている。
【０００３】
このようなフィルムを取り扱う製造方法では、構成材料の供給ロールから製品の巻き取りロールまでの間の工程をすべてロールを介して行うロールラミネート装置が必要である。
先ず、従来一般的に行われているロールツーロール方式のロールラミネート装置の基本型として２枚の樹脂フィルムを貼り合わせる装置について説明する。図２は従来のロールラミネート装置の側面を示す模式図である。
【０００４】
熱反応性接着剤を塗布した第１の樹脂フィルム２１は、送り出しロール２１ｒに捲かれた状態から搬送方向Ｄ１に捲き出され、張力検出器２２を介した後、プレスロール１０ａに抱かれた状態でプレスロール１０ｂとのプレスロール対１０の加圧部分に供給される。プレスロールは少なくともどちらかは加熱源である。なお、抱かれた状態とは、フィルムがロールに接触開始してから２本のロールに挟まれ（加圧され）るまでの捲き付いた状態をいう。フィルムの搬送はプレスロール１０ａ、１０ｂの駆動によって行われているので、抱かれた状態が長ければフィルムを捲き出す（引き出す）張力は強い。張力検出器２２は第１の樹脂フィルム２１の張力値をモニターし張力制御器２３に信号を送り、張力制御器２３は一定の張力を保つようにロール駆動モーター２１ｍの回転力または回転速度を制御している。
【０００５】
同様に、送り出しロール２４ｒに捲かれた第２の樹脂フィルム２４は搬送方向Ｄ２に捲き出され、張力検出器２５を介した後、プレスロール１０ｂに抱かれた状態でプレスロール対１０の加圧部分に供給される。張力検出器２５は第２の樹脂フィルム２４の張力値をモニターし張力制御器２６に信号を送り、張力制御器２６は一定の張力を保つようにロール駆動モーター２４ｍの回転力または回転速度を制御している。
【０００６】
プレスロール１０ａは加圧シリンダ１０ｐによりプレスロール１０ｂに押し付けられて加圧部分を構成し、プレスロール１０ｂはプレスロールモーター１０ｍにより所定の速度で回転しており、両フィルムの捲き出し張力源である。
加圧部分に供給された第１の樹脂フィルム２１と第２の樹脂フィルム２４は加熱・加圧による熱反応性接着剤の熱反応により接着され接着フィルム１７とされ、張力検出器１８を介して巻き取りロール１７ｒに巻き取られる。張力検出器１８は接着フィルム１７の張力値をモニターし張力制御器１９に信号を送り、張力制御器１９は一定の張力を保つようにロール駆動モーター１７ｍの回転力を制御している。この張力制御により、接着フィルム１７は、弛みやしわなく巻き取りロール１７ｒに巻き取られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、可撓性の太陽電池モジュールには、薄膜光電変換素子（セル）を包み込んで密封するための熱接着性フィルムとしてエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）が用いられている。ＥＶＡのフィルムはロール状巻かれた状態で供給されている。ＥＶＡの弾性係数は２５℃で８×１０７  Ｐａ／ｃｍ２と小さく、７０〜８０℃程度の融点付近では３×１０６  Ｐａ／ｃｍ２まで低下する。また、また常温でも粘着性があり、フィルム同志または他の材料とは滑りあうことがない。
【０００８】
このように、ロール状に捲かれた、弾性係数が小さく伸縮性の大きく、粘着性がある材料のフィルムを捲きだして供給、搬送しラミネートするためには以下のような問題がある。
第１の問題として、ＥＶＡフィルムには製造上の理由から、フィルムの幅方向（巻き取りロールの軸方向）に厚さムラがあり、弾性率が小さいためロールに捲く際にも張力を掛けて緻密に捲くことができず、剥離紙を重ね合わせて緩く、隙間がある状態に捲き取ったものがロール供給されている。従って、ロール状に捲かれたＥＶＡを捲き出して搬送する際にも、従来の技術で示した一般的な樹脂フィルムを搬送するための張力制御器による供給では、捲き締まりが突発的におこり、突発的な張力変化を起こすので、張力を一定に制御することは難しく安定な供給は困難である。また、ＥＶＡ材料は弾性係数が小さく伸縮性のある柔らかい材料であるため、張力を掛けすぎるとフィルムが伸び発生し安定した供給ができない。
【０００９】
第２の問題として、離型紙を重ね合わせて緩く捲き取られているため、ロールを回転させて捲き出す際に、フィルムが幅方向に移動して捲きずれが生じ、捲き出し位置（供給位置）が安定しないという問題がある。
第３の問題としては、ＥＶＡをプレスロール対の加圧部分に供給する際に、加圧される前にプレスローラに接触すると材料の温度上昇により熱変形が起こるためＥＶＡ材料に搬送方向に沿ってしわが発生し、しわのままプレスロール対に送り込まれるため良質のラミネートを行うことができないという問題がある。特にロール表面が金属のように熱伝導が良い材料の場合は、フィルム温度上昇は早く、接着する前に伸びてしまい、厚さむらを生ずるなどラミネートに与える影響は大きい。
【００１０】
上記の問題点に鑑み、本発明の目的は、緩くロール状に捲かれたＥＶＡなどの伸縮性の熱接着フイルムを捲き出して安定に搬送し、プレスロールの加圧部分にしわの無い状態で供給し、良質のラミネートが行えるロールラミネート装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、別々の供給源から供給される少なくとも熱接着性フィルムと樹脂フィルムの２枚のフィルムを重ねて挟み、回転しながら、連続して加圧および加熱してラミネートする、少なくとも２本のプレスロールを備え、プレスロールのうち少なくとも１本は加熱源であり、いずれかはフィルム搬送の駆動源であるロールラミネート装置において、前記熱接着性フィルムを、前記熱接着性フィルムの供給源から引出し、前記プレスロールに同調して同じ搬送速度で熱プレスロール部に繰り出す繰り出しロールを備えることとする。
【００１２】
前記繰り出しロールの表面は鏡面仕上げされた金属であると良い。
前記プレスロールに対する前記熱接着性フィルムの幅方向の供給位置が一定になるように制御する制御手段を備えると良い。
前記制御手段は前記熱接着性フィルムの幅方向端部位置を検出する光電検出器と、その出力信号に対応して前記繰り出しロールを幅方向に移動させるモータからなると良い。
【００１３】
前記熱接着性フィルムを前記２本のプレスロールのなす接平面に沿って、送り込むための熱接着性フィルムの位置調整手段を備えると良い。
前記位置調整手段は少なくとも２本のガイドロールであり、前記プレスロールに最も近く配置された第１のガイドロールは前記接着性フィルムの加熱源であるプレスロール側、またはプレスロールが共に加熱源である場合は表面の熱伝導の高い方のプレスロール側に配置され、その表面は前記接平面に接しており、第２のガイドロールは前記プレスロールから第１のガイドロール以遠に、また熱接着性フィルムの第１のガイドロールとは反対側に配置されると良い。
【００１４】
前記位置調整手段は少なくとも１本のガイドロールであり、前記プレスロールは熱伝導の高い表面を有する第１のプレスロールと第１のプレスロールより熱伝導の低い表面を有する第２のプレスロールとの２本であり、前記熱接着性フィルムがこれら２本のプレスロールの加圧部分に供給される前段で前記第１のプレスロールに接触することを防止する位置に、前記ガイドロールを配設してなると良い。
【００１５】
前記第１のプレスロールの表面は金属表面であり、前記第２のプレスロールの表面はゴム表面であると良い。
前記接平面は鉛直方向内にあると良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るロールラミネート装置を模式的に示し、（  ａ）  は平面図、（  ｂ）  は側面図である。
送り出しロール１１ｒに捲かれた耐候性フィルム１１は搬送方向Ｄ１に捲き出され、張力検出器１２を介した後、プレスロール１０ａに抱かれた状態でプレスロール１０ｂとなすプレスロール対の加圧部分に供給される。張力検出器１２は耐候性フィルム１１の張力値をモニターし張力制御器１３に信号を送り、張力制御器１３は一定の張力を保つようにロール制動モーター１１ｍの回転力を制御している。
【００１７】
同様に、送り出しロール１４ｒに捲かれた剥離フィルム１４は搬送方向Ｄ２に捲き出され、張力検出器１５を介した後、プレスロール１０ａの駆動軸と同一水平面上に駆動軸を持つプレスロール１０ｂに抱かれた状態でプレスロール対１０の加圧部分に供給される。張力検出器１５は剥離フィルム１４の張力値をモニターし張力制御器１６に信号を送り、張力制御器１６は一定の張力を保つようにロール制動モーター１４ｍの回転力を制御している。なお、剥離フィルム１４は以下に述べる接着フィルムを捲き取ったとき耐候性フィルムと熱接着性フィルムが粘着しないように接着フィルム間に介在させるものである。
【００１８】
捲き出しロール４ｒに剥離紙５と合わせて捲かれた熱接着性フィルム４は、本発明に係る熱接着性フィルム４が粘着し易い表面を有する繰り出しロール１に抱かせて熱接着性フィルム４と繰出しロール１の表面との粘着力により搬送方向Ｄ３に捲き出しロール４ｒから捲き出し、繰り出す。繰り出しロール１を駆動するロール駆動モーター１ｍは速度制御器２により制御されプレスロール１０ｂを駆動するプレスロールモーター１０ｍに同調して、繰出しロール１の表面速度とプレスロール１０ｂの表面速度は等しくなるように、回転している。
【００１９】
剥離紙５は繰出しロール１表面上で熱接着性フィルム４と分離させ捲き取りロール５ｒで捲き取り回収している。
鏡面加工された
熱接着性フィルムと繰り出しロールの表面の粘着力を確かめる実験をおこなった。繰り出しロールの表面を鏡面仕上げした金属とした場合、熱接着性フィルム４として幅１０００ｍｍのＥＶＡフィルムを使用し、ＥＶＡフィルムと繰出しロールの接触面積が１２８０ｃｍ２  の時、４ｋｇ／幅以上の送り出し力が得られる粘着力があり、これは捲き出しロール４ｒから剥離紙と合わせて捲かれた熱接着性フィルムを捲き出すのに十分な力であり、また、捲き出しロールで生じた突発的な捲き締まりによる張力変化やフィルムの揺れなどを繰出しロール以降に伝達しなかった。
【００２０】
捲き出しロール４ｒと繰出しロール１を塔載した移動ステージ７は、本発明に係る熱接着性フィルム４の幅方向Ｗ１に移動可能な状態で駆動ベース６に取り付けられており、駆動ベース６に取り付けた光電センサー８ａ、８ｂにより熱接着性フィルム４の両側端位置を検出し、リニアモーター９により移動ステージ７すなわち繰り出しロール１を幅方向Ｗ１に移動させ熱接着性フィルム４が常時所定の位置にくるように位置制御している。
【００２１】
繰出しロール１から送り出された熱接着性フィルム４は本発明に係るガイドロール３ａ、３ｂを介してプレスロール対の加圧部分に対して鉛直方向下向きに供給される。ここでプレスロールが共に加熱源であり、プレスロール１０ａがゴム表面を持つゴムロールであり、プレスロール１０ｂが金属表面を持つ金属ロールとした場合、ガイドロール３ｂの位置を調整して、熱接着性フィルム４をより熱伝導の高い金属表面を持つプレスロール１０ｂ側に接触させないでプレスロール対の加圧部分に挿入できる位置にしている。こうして、熱伝導のよい金属表面に抱かれた状態を防止し、熱軟化して伸びやすい熱接着性フィルム４に厚さむらなどが生じないようにした。プレスロールの１本のみが加熱源の場合は、そのロールに抱かれた状態にしないように、ガイドロール３ａは加熱源であるプレスロール側に配置すればよい。
【００２２】
一般化すれば、２本のプレスロールのなす接平面（必ずしも鉛直面ではない）に沿って、あるいは、この接平面の低温の方のまたは熱伝導の低い方のプレスロール側からプレスロール対に熱接着性フィルムを送り込まれれば、ラミネートは良好に行われる。ここで、この接平面を鉛直面とすれば、熱接着性フィルムはプレスロールの熱を最も受けにくくなる。
【００２３】
またガイドロール３ｂの高さは、プレスロール対１０の加圧部分により近い所に設置する方が位置調整は容易であるが、プレスロールにより加熱されないように、その距離はプレスロール対の加圧部分から３００ｍｍ程度が適切であった。
プレスロール１０ａは加圧シリンダ１０ｐによりプレスロール１０ｂに押し付けらて加圧部分を構成し、プレスロール１０ｂはプレスロールモーター１０ｍにより所定の搬送速度となるように回転している。加圧部分に供給された耐候性フィルム１１と剥離フィルム１４および熱接着性フィルム４は加熱・加圧による熱反応性接着剤の熱反応で接着され接着フィルム１７となり、搬送方向Ｄ４に搬送され張力検出器１８を介して捲き取りロール１７ｒに捲き取られる。張力検出器１８は接着フィルム１７の張力値をモニターし張力制御器１９に信号を送り、張力制御器１９は一定の張力を保つようにロール駆動モーター１７ｍの回転力を制御している。
【００２４】
上記の装置にさらに、本発明に係る上記の繰り出しロールを備えた熱接着性フィルムの搬送系、太陽電池セル供給装置および配線リボンの供給装置を付加し、耐候性フィルム１１および剥離フィルム１４として厚さ５０μｍ  のポリアミドフィルムを用いて、熱接着性フィルム４として厚さ４００μｍ  のＥＶＡフィルムを用いて、ラミネートを行った。長さ２００ｍ  にわたって、しわや偏肉の無い良質のラミネートを遅滞なく行うことがで、良好な太陽電池モジュールを得ることができた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、別々の供給源から供給される少なくとも熱接着性フィルムと樹脂フィルムの２枚のフィルムを重ねて挟み、回転しながら、連続して加圧および加熱してラミネートする、少なくとも２本のプレスロールを備え、少なくとも１本は加熱源であり、いずれかはフィルム搬送の駆動源であるロールラミネート装置において、前記熱接着性フィルムを、前記熱接着性フィルムの供給源から引出し、前記プレスロールに同調して同じ搬送速度で熱プレスロール部に繰り出す繰り出しロールを備えたため、また特に繰り出しロールの表面を鏡面仕上げされた金属としたため、供給源に起因する搬送の不整をプレスロールに伝えなくなり、ＥＶＡ等の伸縮性のある柔らかい材料を安定してプレスロールに供給することが可能となり、安定したラミネートが可能となった。
【００２６】
また、前記プレスロール対に対する前記熱接着性フィルムの幅方向の供給位置が一定になるように制御する制御手段、特に熱接着性フィルムの幅方向端部位置を検出する光電検出器と、その出力信号に対応して前記繰り出しロールを幅方向に移動させるモータを備えたため、ロール状に巻かれ捲きずれが生じた前記熱接着性フィルムを捲き出して供給する際に、幅方向の供給位置が安定し良質のラミネートを行うことができる。
【００２７】
また、前記プレスロール対の２本の回転軸を水平面上に配置し、プレスロール対の接平面に沿って熱接着性フィルムを供給するようにしたため、また特に接平面を鉛直面としたため、温度上昇による熱変形を起こさない状態で熱接着性フィルムをプレスロール対の加圧部に挿入できるため、しわや偏肉の無い良質のラミネートを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロールラミネート装置を模式的に示し、（  ａ）  は平面図、（  ｂ）  は側面図
【図２】従来のロールラミネート装置の側面を示す模式図
【符号の説明】
１    繰出しロール
１ｍ  ロール駆動モーター
２    速度制御器
３ａ  ガイドロール
３ｂ  ガイドロール
４    熱接着性フィルム
４ｒ  捲き出しロール
５    剥離紙
５ｒ  捲き取りロール
６    駆動ベース
７    移動ステージ
８ａ  光電センサー
８ｂ  光電センサー
９    リニアモーター
１０    プレスロール対
１０ａ  プレスロール
１０ｂ  プレスロール
１０ｐ  加圧シリンダ
１０ｍ  プレスロールモーター
１１    耐候性フィルム
１１ｒ  送り出しロール
１１ｍ  ロール制動モーター
１２    張力検出器
１３    張力制御器
１４    剥離フィルム
１４ｒ  送り出しロール
１４ｍ  ロール制動モーター
１５    張力検出器
１６    張力制御器
１７    接着フィルム
１７ｒ  捲き取りロール
１７ｍ  ロール駆動モーター
１８    張力検出器
１９    張力制御器
２１    樹脂フィルム
２１ｒ  捲き取りロール
２１ｍ  ロール駆動モーター
２２    張力検出器
２３    張力制御器
２４    熱接着性フィルム
２４ｒ  捲き取りロール
２４ｍ  ロール駆動モーター
２５    張力検出器
２６    張力制御器
Ｗ１  幅方向
Ｄ１  搬送方向
Ｄ２  搬送方向
Ｄ３  搬送方向
Ｄ４  搬送方向
【図１】
0003608340.tif 000002
【図２】
0003608340.tif 000003