(57)【要約】【課題】  前工程から送られる種々の積層体に不良品を発生させることなく、真空積層装置の加圧膜体により加圧して積層成形することを可能とする。【解決手段】  相対向する上盤１２と下盤１３のそれぞれに加圧膜体１８，２９が設けられ、上盤１２と下盤１３の間に真空室１４を形成して、加圧される種々の積層体Ｃまたは積層体Ｄに対応して、加圧膜体１８を下盤１３に向けて膨出、または加圧膜体２９を上盤１２に向けて膨出させることにより、積層体Ｃまたは積層体Ｄの上面および下面のいずれか一方の面のみを、選択的に加圧する。【選択図】 図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する上盤と下盤のそれぞれに加圧膜体が設けられ、前記上盤と下盤の間に真空室を形成して、一方の盤の加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させることにより積層体を加圧する真空積層装置において、
加圧される種々の積層体に対応して、上下いずれか一方の盤に設けられた加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させて、積層体をいずれか一方の面からのみ選択的に加圧することを特徴とする真空積層装置。
【請求項２】
前記真空積層装置の積層体の搬入口および搬出口には真空室形成部材が配設され、
前記真空室形成部材は積層体の加圧に用いられる加圧膜体と同じ盤の側に選択的に保持されることを特徴とする請求項１に記載の真空積層装置。
【請求項３】
相対向する上盤と下盤のそれぞれに加圧膜体が設けられ、前記上盤と下盤の間に真空室を形成して、一方の盤の加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させることにより積層体を加圧する真空積層方法において、
加圧される種々の積層体に対応して、上下いずれか一方の盤に設けられた加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させて、積層体を一方の面からのみ選択的に加圧することを特徴とする真空積層方法。
【請求項４】
前記積層体は外形形状が小さい積層物とそれより外形形状が大きくかつガラス板等の脆性体からなる積層物とを重ねた積層体であり、前記外形形状が小さい積層物に近接する加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させて、前記積層体を外形形状が小さい積層物の側からのみ加圧することを特徴とする請求項３に記載の真空積層方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層物を重ねた積層体を真空室内において加圧膜体を用いて加圧することにより積層成形する真空積層装置および真空積層方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、積層物を重ねた積層体を真空室内にて加圧膜体を用いて加圧して積層成形する真空積層装置および真空積層方法は公知である。特許文献１に示されるように、真空積層装置の加圧膜体は、上盤か下盤のいずれか一方の盤に取付けられ、他方の盤に向けて膨出させることにより積層体を加圧するものが最も一般的である。また特許文献２に示されるように、真空積層装置の上盤と下盤の両方に積層体を加圧する加圧膜体が設けられたものも公知である。特許文献２においては、積層体を下盤の加圧膜体により上盤に向けて加圧した後、上盤の加圧膜体により下盤に向けて加圧して積層体の両面を加圧することが記載されている。
【０００３】
しかし前記特許文献１、特許文献２のものは、いずれも真空積層装置により、前工程から送られる種々の積層体に積層成形を行うことや、その際に加圧する面を考慮に入れることは想定されていない。前工程から送られる種々の積層体を一台の真空積層装置により積層成形を行うことは、製造ラインのコストダウンの点でメリットが大きいが次のような問題があった。すなわち前工程における積層物の重ね方によって、上面からのみの加圧が必要で下面から加圧すると不良品となる積層体と、反対に下面からのみの加圧が必要で上面から加圧すると不良品となる積層体の両方が、真空積層装置に送られてくる。しかし従来の真空積層装置ではそれに対応して積層成形することができなかった。その点について図５、図６により更に説明すると、図５の例のように、外形形状（或いは面積）が小さい積層物ａが上側に、それより外形形状（或いは面積）が大きくかつガラス板等の脆性体からなる積層物ｂが下側に重ねられた状態の積層体ｃを真空積層装置で積層成形する場合、前記積層物ｂに近接する下盤の側から加圧膜体ｄによる加圧を行うと、前記積層物ｂの端部付近ｂ１が割れたり変形するという問題があった。また図６の例のように、孔等の空隙がある積層物ｅが下側に、薄い樹脂板等の比較的強度の低い積層物ｆが上側に重ねられた積層体ｇを真空積層装置で積層成形する場合には、上盤の側から加圧膜体ｈによる加圧を行うと、上側の積層物ｆの一部ｆ１が変形して窪んでしまうという問題があった。このような問題の対処方法として真空積層装置の前工程において積層体ｃまたは積層体ｇを上下反転させる装置を設けることも考えられるが、別途反転装置を設ける必要がありコストアップに繋がり、積層物同士のズレを防止する手段も考慮する必要があるので問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１３２５３１号公報（請求項１、図１）
【特許文献２】特開平１０−６４１号公報（００３０、００３１、図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では上記の問題を鑑みて、前工程から送られる種々の積層体に不良品を発生させることなく加圧膜体により加圧して積層成形することのできる真空積層装置および真空積層方法を提供することを目的とする。また種々の積層体を積層成形する際に、各積層体のための専用の真空積層装置や、積層体を反転させる装置等を必要とせず、コストダウンを図ることのできる真空積層装置および真空積層方法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】
【０００６】
本発明の請求項１に記載の真空積層装置は、相対向する上盤と下盤のそれぞれに加圧膜体が設けられ、上盤と下盤の間に真空室を形成して、一方の盤の加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させることにより積層体を加圧する真空積層装置において、加圧される種々の積層体に対応して、上下いずれか一方の盤に設けられた加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させて、積層体をいずれか一方の面からのみ選択的に加圧することを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の真空積層装置は、請求項１において、真空積層装置の積層体の搬入口および搬出口には真空室形成部材が配設され、真空室形成部材は積層体の加圧に用いられる加圧膜体と同じ盤の側に選択的に保持されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に記載の真空積層方法は、相対向する上盤と下盤のそれぞれに加圧膜体が設けられ、上盤と下盤の間に真空室を形成して、一方の盤の加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させることにより積層体を加圧する真空積層方法において、加圧される種々の積層体に対応して、上下いずれか一方の盤に設けられた加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させて、積層体を一方の面からのみ選択的に加圧することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に記載の真空積層方法は、請求項３において、積層体は外形形状が小さい積層物とそれより外形形状が大きくかつガラス板等の脆性体からなる積層物とを重ねた積層体であり、外形形状が小さい積層物に近接する加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させて、積層体を外形形状が小さい積層物の側からのみ加圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の真空積層装置および真空積層方法は、相対向する上盤と下盤のそれぞれに加圧膜体が設けられ、上盤と下盤の間に真空室を形成して、一方の盤の加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させることにより積層体を加圧する真空積層装置において、加圧される種々の積層体に対応して、上下いずれか一方の盤に設けられた加圧膜体を他方の盤に向けて膨出させて、積層体をいずれか一方の面からのみ選択的に加圧するようにしたので、前工程から送られる種々の積層体に不良品を発生させることなく積層成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。図１は、本実施形態の真空積層装置において、外形形状が大きい積層物が下側に重ねられた積層体が真空積層装置に搬入された状態を示す断面図である。図２は、図１の状態で搬入された積層体が上盤に設けられた加圧膜体により下盤に向けて加圧されている状態を示す断面図である。図３は、本実施形態の真空積層装置において、外形形状が大きい積層物が上側に重ねられた積層体が真空積層装置に搬入された状態を示す断面図である。図４は、図３の状態で搬入された積層体が下盤に設けられた加圧膜体により上盤に向けて加圧されている状態を示す断面図である。なお図１ないし図４において、同一符号は同一部分かまたは相当部分を示す。
【００１２】
図１、図２により真空積層装置１１の概略を説明すると、真空積層装置１１には相対向して上盤１２と下盤１３が設けられ、下盤１３が上盤１２に向けて移動されることにより内部に平面視矩形の真空室１４が形成されるようになっている。上盤１２について説明すると、上盤１２の下面の略中央には凹部１５が形成されている。前記凹部１５には、裏面にヒータ等の加熱手段を有し下面が平面からなるプレート板１６と、該プレート板１６の裏面に重ねて配設された断熱板１７が取付けられている。そして上盤１２の下面の略全面には、前記プレート板１６等を前記真空室１４から隔離するように加圧膜体１８が取付けられている。加圧膜体１８は伸縮性、可撓性、弾性、および耐熱性を有する素材（一例としてシリコンゴム）からなり、上盤１２の周辺部下面１２ａに複数のボルト１９により固定されている。また上盤１２の周辺部下面１２ａにはＯリング２０が配設され、上盤１２と加圧膜体１８との間をシールしている。また上盤１２の内部にはエア流路２１が設けられており、前記エア流路２１の一方は前記凹部１５に開口され、他方には図示しないバキューム装置および圧縮空気供給装置に接続されている。
【００１３】
また上盤１２の一側と他側は真空室１４内部で積層成形される積層体Ｃの搬入口２２ａと搬出口２３ａとなっている。そして上盤１２の一側と他側の外部側面には、それぞれシリンダ２４がロッド２４ａを下向けに固着され、前記ロッド２４ａにより、所定板厚の真空室形成部材２５が保持可能となっている。更に詳しくは、真空室形成部材２５の外寄り中央には前記ロッド２４ａの直径よりも孔径の大きい貫通孔２５ａが上下方向に貫通形成されている。そして前記貫通孔２５ａには前記ロッド２４ａが挿通可能に設けられ、ロッド２４ａの先端に着脱自在に設けられたダブルナット２４ｂにより、ロッド２４ａから真空室形成部材２５が脱落しないように保持可能となっている。そして前記シリンダ２４のロッド２４ａを収縮することにより真空室形成部材２５を、加圧膜体１８を介して上盤１２の周辺部下面１２ａに押付け可能になっている。また真空室形成部材２５の内部にはエア流路２５ｂが設けられ、エア流路２５ｂの一方は、真空室１４側に向けて開口されている。またエア流路２５ｂの他方は、真空積層装置１１の外部の図示しないバキューム装置に接続されるとともに外界に開放可能となっている。
【００１４】
次に下盤１３について説明すると、下盤１３は上盤１２とほぼ同じ構造をしている。下盤１３の平面視略中央には凹部２６が形成され、前記凹部２６には裏面にヒータ等の加熱手段を有し上面が平面からなるプレート板２７と、該プレート板２７の裏面に断熱板２８が配設されている。また下盤１３の上面の略全面には、前記プレート板２７等を覆うように加圧膜体２９が取付けられている。加圧膜体２９はシリコンゴムからなり、下盤１３の周辺部上面１３ａに複数のボルト３０により固定されている。また下盤１３の周辺部上面１３ａにはＯリング３１が配設され、下盤１３と加圧膜体２９との間をシールしている。また下盤１３の内部にはエア流路３２が設けられており、前記エア流路３２の一方は前記凹部２６に開口され、他方には図示しないバキューム装置および圧縮空気供給装置に接続されている。
【００１５】
また下盤１３の一側と他側についても積層体Ｃの搬入口２２ａと搬出口２３ａとなっている。そして下盤１３の一側と他側の外部側面には、それぞれシリンダ３３がロッド３３ａを上向けに固着されている。そして前記真空室形成部材２５は、上盤１２と同様の構造の下盤１３に設けられたシリンダ３３のロッド３３ａおよびナット３３ｂによって下盤１３の側にも保持されることが可能となっている。そして所定板厚（一例として２０ｍｍ程度）の真空室形成部材２５を上盤１２と下盤１３の間に１個のみ設けることにより、真空室形成部材２５の内部に所定以上の径のエア流路２５ｂを設けることができ、場合によってはＯリング２０，３１やキャリアフィルムＦを高温に晒さないための冷却媒体流路を形成することも可能である。それに対して特許文献２のように真空室形成部材を上盤と下盤に分割して取付けた場合、それぞれの真空室形成部材は、所定以上の径のエア流路を設けるための板厚の確保が困難になる。
【００１６】
なお真空積層装置の真空室形成部材は、本発明に必須のものではなく上盤と下盤とが直接当接されることにより真空室が形成されるものでもよい。また真空室形成部材を設ける場合、真空室形成部材は、真空室の周囲に形成される枠体、或いは搬入口と搬出口のみに設けられる部材のいずれでもよい。更に上盤と下盤は互いに固定的に設けられ、真空室形成部材が移動して真空室を形成するものでもよい。また真空積層装置の加熱手段は抵抗加熱板や熱媒体等の他の手段であってもよい。更に上盤および下盤に冷却媒体流路を配設し、上盤および下盤の昇熱を防止するとともに、プレート板を介して積層体を冷却したり、Ｏリングやキャリアフィルムが高温に晒されるのを防止するようにしてもよい。
【００１７】
次に本実施形態の真空積層装置１１を用いた真空積層方法について説明する。本実施形態では外形形状が小さい積層物Ａとして太陽電池セル、充填材、裏面板等と、それより外形形状が大きい積層物Ｂとしてガラス板とを重ねた太陽電池用の積層体Ｃまたは積層体Ｄの積層成形を行う場合について説明する。積層体としては、他に液晶パネル等のガラス板など、割れやすい脆性体を用いたものについて本発明の効果は大きい。しかし図６に示されるように積層物が樹脂板等であっても、比較的強度の低い積層物であり、変形防止のため加圧される側の面が一方の面に限定されるものや、加圧する方向により溶融樹脂の流動に影響を受けるものについてもその対象となる。
【００１８】
図１、図２に示される例は、外形形状が小さい積層物Ａが上側に、それより外形形状が大きい積層物Ｂが下側に重ねられた状態の積層体Ｃを、真空積層装置１１により積層成形する例である。なおこの例では真空室形成部材２５は、上盤１２のシリンダ２４により上盤１２側に保持されており、前記積層体Ｃは、上盤１２に保持された真空室形成部材２５の下面と下盤１３の周辺部上面１３ａに設けられた加圧膜体２９の上面の間に形成された搬入口２２ａからキャリアフィルムＦにより搬入されることになる。そして積層体Ｃが真空積層装置１１の略中央に搬入されると、キャリアフィルムＦの移動が停止される。
【００１９】
次に下盤１３を上昇させて、真空室形成部材２５の下面と下盤１３の周辺部上面１３ａに位置する加圧膜体２９の上面を当接させ、上盤１２と下盤１３の間に真空室１４を形成する。そして図示しないバキューム装置を作動させ、エア流路２５ｂを介して、加圧膜体１８、加圧膜体２９、および真空室形成部材２５に囲まれた空間に形成された真空室１４内部の空気を吸引し、真空状態（厳密には減圧状態）とする。その際同時に、上盤１２および下盤１３のエア流路２１，３２を介しても空気を吸引しており、上盤１２および下盤１３の加圧膜体１８，２９は、プレート板１６，２７にそれぞれ密着したままの状態を保っている。またキャリアフィルムＦは、所定板厚を有する真空室形成部材２５の下面により押えられ挟持されているから、積層体Ｃは下盤１３のプレート板２７上の加圧膜体２９に近接した状態を保っている。よって加圧膜体１８による加圧時に積層体Ｃがプレート板２７上の加圧膜体２９に向けて押付けられてもキャリアフィルムＦが無理に下向きに引っ張られることがない。
【００２０】
真空室１４内部が所定の真空状態となると、図２に示されるように、上盤１２のエア流路２１を大気または圧縮空気供給装置に連通するように切換え、上盤１２のプレート板１６と加圧膜体１８の間に空気を供給する。そして外形形状の小さい積層物Ａに近接する上盤１２の加圧膜体１８を他方の下盤１３のプレート板２７上の加圧膜体２９に向けて膨出させ、積層体Ｃを上面から加圧する。この際下盤１３のエア流路３２はバキューム装置に連通され、加圧膜体２９はプレート板２７に密着した状態のままである。このようにして積層体Ｃを外形形状が小さい積層物Ａに近接する加圧膜体１８により加圧することにより、外形形状が大きい積層物Ｂはその下面全体が下盤１３のプレート板２７上の加圧膜体２９に略均等に当接可能となり、端部付近が割れたりすることがない。
【００２１】
そして所定時間加圧膜体１８による積層体Ｃの加圧が行われると、上盤１２のエア流路２１をバキューム装置に連通するように切換えるとともに、真空室形成部材２５のエア流路２５ｂを大気に開放し、真空室１４内部を大気圧に戻す。そのことにより加圧膜体１８は積層体Ｃから離隔され、プレート板１６に密着した状態となる。そして次に下盤１３を下降させて真空室１４を開き、キャリアフィルムＦにより積層成形の完了した積層体Ｃを搬出口２３ａから真空積層装置１１の外へ搬出するとともに、次の積層体Ｃを搬入口２２ａから真空積層装置１１に搬入する。
【００２２】
また図３、図４に示される例は、外形形状が大きい積層物Ｂが上側に、それより外形形状が小さい積層物Ａが下側に重ねられた状態の積層体Ｄを、真空積層装置１１により積層成形する例である。この例では、真空室形成部材２５は、下盤１３のシリンダ３３により下盤１３に保持され、前記積層体Ｄは、下盤１３に保持された真空室形成部材２５と上盤１２の間の搬入口２２ｂから真空積層装置１１に搬入される。この例では図４に示されるように真空室１４内部を真空状態にした後、下側の外形形状が小さい積層物Ａに近接する下盤１３の加圧膜体２９を上盤１２に向けて膨出させ、積層体Ｄを加圧するので、上側の外形形状の大きい積層物Ｂが割れることはない。またその際キャリアフィルムＦは所定板厚を有する真空室形成部材２５の上面により押えられ挟持されているから、加圧膜体２９による加圧時にキャリアフィルムＦが無理に上向きに引っ張られることがない。そして積層成形が完了すると真空室１４が開かれ、真空室形成部材２５が下盤１３に保持された搬出口２３ｂから積層体Ｄが搬出される。
【００２３】
本発明では上記のように、いずれか一方の面からのみしか加圧できない前記積層体Ｃおよび前記積層体Ｄを、加圧に適した面からのみ選択的に加圧することにより、一台の真空積層装置１１により種々の積層体に不良品を発生させることなく効率的に積層成形することができる。なお前記種々の積層体は、前工程から所定のロット毎に順不同に送られてくる際に、搬送経路に備えられたＣＣＤカメラや光電管等の検出手段により検出される。そして前記検出手段から真空積層装置に対して直接に、或いはＰＬＣ等の制御装置を介して、積層体を上面のみから加圧するか或いは下面のみから加圧するかの信号が送信される。また予め入力された製造品番に対応してＰＬＣ等の制御装置から真空積層装置に信号が送られるようにしてもよい。
【００２４】
また本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。例えば本発明では三種類以上の積層体を二台の真空積層装置のいずれかにより積層成形するようにしてもよく、システム全体で使用される真空積層装置の台数は必ずしも一台に限定されない。また真空積層装置により加圧された積層体は、そのまま、或いは更に別の積層物を更に重ねた上で、別の真空積層装置や平坦化プレス装置により再加圧するようにしてもよい。そしてその場合、先の真空積層装置により加圧された面と異なる面を加圧する場合も有り得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態の真空積層装置において、外形形状が大きい積層物が下側に重ねられた積層体が真空積層装置に搬入された状態を示す断面図である。
【図２】図１の状態で搬入された積層体が上盤に設けられた加圧膜体により下盤に向けて加圧されている状態を示す断面図である。
【図３】本実施形態の真空積層装置において、外形形状が大きい積層物が上側に重ねられた積層体が真空積層装置に搬入された状態を示す断面図である。
【図４】図３の状態で搬入された積層体が下盤に設けられた加圧膜体により上盤に向けて加圧されている状態を示す断面図である。
【図５】真空積層装置において加圧膜体により積層体が不適切な面から加圧され不良品が発生した状態を示す拡大断面図である。
【図６】真空積層装置において加圧膜体により積層体が不適切な面から加圧され不良品が発生した状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１１    真空積層装置
１２    上盤
１２ａ    周辺部下面
１３    下盤
１３ａ    周辺部上面
１４    真空室
１５，２６    凹部
１６，２７    プレート板
１７，２８    断熱板
１８，２９    加圧膜体
１９，３０    ボルト
２０，３１    Ｏリング
２１，２５ｂ，３２    エア流路
２２ａ，２２ｂ    搬入口
２３ａ，２３ｂ    搬出口
２４，３３    シリンダ
２４ａ，３３ａ    ロッド
２４ｂ，３３ｂ    ナット
２５    真空室形成部材
２５ａ    貫通孔
Ａ    外形形状の小さい積層物
Ｂ    外形形状の大きい積層物
Ｃ，Ｄ    積層体
Ｆ    キャリアフィルム
【図１】
2006103177.tif 000003
【図２】
2006103177.tif 000004
【図３】
2006103177.tif 000005
【図４】
2006103177.tif 000006
【図５】
2006103177.tif 000007
【図６】
2006103177.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月6日(2004.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2006103177.tif 000009