(57)【要約】【課題】基材の成形と、この成形した基材に対するセルのラミネート加工とを作業工数がかかることなく実施できる成形金型を提供すること。【解決手段】成形金型１は、セットした材料に対して熱プレスを施すことで所望する形状の基材５２を成形可能となっている。この成形金型１は、この成形した基材５２に対して充填材５４とセル５６と熱可塑性樹脂板５８とを重ね合わせて成る積層体６０に対して真空熱プレスを施し可能となっている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セットした材料に対して熱プレスを施すことで所望する形状の基材を成形可能な成形金型であって、
この成形した基材に対して充填材とセルと熱可塑性樹脂板とを重ね合わせて成る積層体に対して真空熱プレスを施し可能となっている成形金型。
【請求項２】
請求項１に記載の成形金型であって、
積層体に対して真空熱プレスを施すための型締めを行うとき、この型締めによって生じるセルに対する衝撃を緩衝する緩衝部材が設けられている成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形金型に関し、詳しくは、セットした材料に対して熱プレスを施すことで所望する形状の基材を成形可能な成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物（家屋、ビル）等において、屋根に複数のモジュール（例えば、ソーラーモジュール）が組み付けられているものが既に知られている。このようなモジュールは、基材成形工程と、その後のラミネート工程との２工程を経て製造されている。この基材成形工程は、モジュールのベースを成す基材（例えば、樹脂基材）を成形する工程であり、成形金型にセットした材料（例えば、樹脂材料）に対して熱プレスを施すことで所望する形状の基材を成形する工程である。一方、ラミネート工程は、基材成形工程で成形した基材の表面にセル（例えば、太陽電池セル）をラミネート加工によって組み付ける工程である（特許文献１参照）。このような２工程を経てモジュールは製造されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４５９４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術では、基材成形工程は熱プレス機によって実施され、ラミネート工程はラミネート機によって実施されている。そのため、熱プレス機とラミネート機との２台の機械を用意する必要があった。また、熱プレス機で成形した基材をラミネート機に移動させる必要があった。したがって、取り出しやセット等の作業工数がかかることとなっていた。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、基材の成形と、この成形した基材に対するセルのラミネート加工とを作業工数がかかることなく実施できる成形金型を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、セットした材料に対して熱プレスを施すことで所望する形状の基材を成形可能な成形金型である。成形金型は、この成形した基材に対して充填材とセルと熱可塑性樹脂板とを重ね合わせて成る積層体に対して真空熱プレスを施し可能となっている。
【０００７】
請求項１の発明によれば、そのため、従来技術と同様に、基材の表面にセルをラミネート加工によって組み付けることができる。したがって、従来技術と同様に、モジュールを製造できる。このように製造できると、従来技術とは異なり、熱プレス機とラミネート機との２台の機械を用意することなく、１台の機械で済ませることができる。したがって、基材の成形と、この成形した基材に対するセルのラミネート加工とを作業工数がかかることなく実施できる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形金型であって、積層体に対して真空熱プレスを施すための型締めを行うとき、この型締めによって生じるセルに対する衝撃を緩衝する緩衝部材が設けられている。
【０００９】
請求項２の発明によれば、成形金型の型締めによるセルの損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例に係る成形金型の縦断面の模式図である。
【図２】モジュールの製造工程を示す図である。
【図３】図２の次工程を示す図である。
【図４】図３の次工程を示す図である。
【図５】図４の次工程を示す図である。
【図６】図５の次工程を示す図である。
【図７】図６の次工程を示す図である。
【図８】図７の次工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を、図１〜８を用いて説明する。まず、図１を参照して、本発明の実施例に係る成形金型１を説明する。この成形金型１は、図１から明らかなように、固定型１０と、この固定型１０に対して駆動装置（図示しない）を介して型締め型開き可能な可動型３０とから熱プレスと真空熱プレスとを可能に構成されている。以下に、これら固定型１０と可動型３０とを個別に説明していく。
【００１２】
まず、固定型１０から説明していく。この固定型１０のキャビティ形成面１２は、成形金型１を型締めすると所望する形状（二次元的な形状または三次元的な形状）の樹脂基材５２を成形可能なキャビティ２が形成されるように形成されている。このキャビティ形成面１２の四隅には、エジェクタピン１４が駆動装置（図示しない）を介してキャビティ形成面１２から進退可能に組み付けられている。
【００１３】
このエジェクタピン１４の先端には、成形された樹脂基材５２に対して位置決めする突起１４ａが形成されている。また、この固定型１０のＰＬ面１６の適宜の箇所には、ＰＬ面１６と固定型１０の外部とを連通する貫通孔１８が形成されている。この貫通孔１８には、圧縮ばね２０が挿し込まれている。この圧縮ばね２０が、特許請求の範囲に記載の「緩衝部材」に相当する。また、この貫通孔１８には、真空引き装置２４と繋がるホース２２が接続されている。固定型１０は、このように構成されている。
【００１４】
次に、可動型３０を説明する。この可動型３０のキャビティ形成面３２は、成形金型１を型締めすると所望する形状（二次元的な形状または三次元的な形状）の樹脂基材５２を成形可能なキャビティ２が形成されるように形成されている。この可動型３０のＰＬ面３４には、成形金型１を型締めすると、固定型１０の圧縮ばね２０を押し当てて撓ませ可能なばね押し部３６が形成されている。可動型３０は、このように構成されている。
【００１５】
成形金型１は、これら固定型１０と、可動型３０とから構成されている。これら固定型１０のＰＬ面１６と可動型３０のＰＬ面３４との間には、シール部材３８が設けられている。これにより、後述する真空熱プレスを施すとき、成形金型１の内部空間（ＰＬ面１６、３４で囲われた空間）からのエア漏れ等を防ぐことができる（真空状態に保持できる）。
【００１６】
続いて、図１〜８を参照して、上述した成形金型１の動作を説明する。まず、図１に示す状態（成形金型１の型開き状態）から、樹脂材料５０を成形金型１（この場合、固定型１０）にセットする作業を行う（図２参照）。この樹脂材料５０とは、例えば、シート状の熱硬化性樹脂である。次に、成形金型１を型締めしてセットした樹脂材料５０に対して熱プレスを施す作業を行う（図３参照）。
【００１７】
これにより、所望する形状（二次元的な形状または三次元的な形状）の樹脂基材５２が成形されることとなる。このとき、エジェクタピン１４の突起１４ａが樹脂基材５２に入り込んだ格好となっている。そのため、樹脂基材５２は固定型１０に対して位置決めされた状態となっている。次に、成形金型１を型開きする作業を行う（図４参照）。このように型開きしても、樹脂基材５２は固定型１０に対してセットされた状態のままである。
【００１８】
次に、樹脂基材５２に重なるように、充填材５４、セル５６、充填材５４、フィルム５８の順にセットして積層体６０を作る作業を行う（図５参照）。このセル５６とは、セラミック（加飾、太陽電池）、薄い樹脂膜、素子（レンズ、基板用）のことである。次に、成形金型１を型締めして積層体６０に対して貫通孔１８を介して真空熱プレスを施す作業を行う（図６参照）。これにより、従来技術と同様に、樹脂基材５２の表面にセル５６をラミネート加工によって組み付けることができる。そのため、従来技術と同様に、モジュール４０を製造できる。
【００１９】
なお、この型締めのとき、可動型３０のばね押し部３６が固定型１０の圧縮ばね２０を撓ませることとなっている。次に、成形金型１を型開きする作業を行う（図７参照）。最後に、キャビティ形成面１２から各エジェクタピン１４を進出させて、出来上がったモジュール４０を取り出す作業を行う（図８参照）。このようにしてモジュール４０が製造されることとなる。
【００２０】
本発明の実施例に係る成形金型１は、上述したように構成されている。この構成によれば、成形金型１は、所望する形状（二次元的な形状または三次元的な形状）の樹脂基材５２を成形可能となっている。また、樹脂基材５２に重なるように、充填材５４、セル５６、充填材５４、フィルム５８の順にセットして積層体６０を作り、成形金型１を型締めして積層体６０に対して真空熱プレスを施し可能となっている。そのため、従来技術と同様に、樹脂基材５２の表面にセル５６をラミネート加工によって組み付けることができる。したがって、従来技術と同様に、モジュール４０を製造できる。このように製造できると、従来技術とは異なり、熱プレス機とラミネート機との２台の機械を用意することなく、１台の機械で済ませることができる。したがって、樹脂基材５２の成形と、この成形した樹脂基材５２に対するセル５６のラミネート加工とを作業工数がかかることなく実施できる。また、従来技術のラミネート機では、樹脂基材５２が三次元的な形状の場合、対応させ難くなっていた。しかし、この成形金型１であれば、樹脂基材５２が三次元的な形状でも、簡便に対応させることができる。
【００２１】
また、この構成によれば、固定型１０の貫通孔１８には、圧縮ばね２０が挿し込まれている。そして、成形金型１の型締めのとき、可動型３０のばね押し部３６が固定型１０の圧縮ばね２０を撓ませることとなっている。この圧縮ばね２０は、この成形金型１の型締めによって生じるセル５６に対する衝撃を緩衝可能となっている。そのため、この成形金型１の型締めによるセル５６の損傷を防止できる。
【００２２】
上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
【００２３】
実施例では、「緩衝部材」の例として、圧縮ばね２０を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、クッション材であっても構わない。その場合、クッション材は、固定型１０のキャビティ形成面１２および／または可動型３０のキャビティ形成面３２に設けられることとなる。
【００２４】
また、実施例では、貫通孔１８を介して真空熱プレスを施す例を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、固定型１０と可動型３０との隙（シール部材３８が設けられている隙）を介して真空熱プレスを施しても構わない。その場合、シール部材３８は不要となる。
【００２５】
また、実施例では、「材料」が「樹脂材料５０」であり、「基材」が「樹脂基材５２」である例を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、「材料」が「金属から成る材料」であり、「基材」が「金属から成る基材」であっても構わない。
【００２６】
この樹脂基材５２が、繊維状強化材やその繊維状強化材とバインダー樹脂とから成る複合化物を含んでもよい。繊維状強化材として、不織布、短繊維（ガラス繊維、炭素繊維、等）を用いることができる。
【００２７】
バインダー樹脂としてエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。樹脂基材５２には、助剤（難燃性、耐候性等）を含ませても構わない。また、樹脂基材５２として、ガラス繊維と樹脂繊維を圧縮、熱溶融などで一体化し、シート状とした材料でも構わない。
【００２８】
充填材５４は、シート状や液状でもよく、材料として熱可塑性樹脂（エチレン−ビニルアセテート共重合体、ポリビニルブチラール、アイオノマー系樹脂、低密度ポリエチレン）や硬化性樹脂（ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、（メタ）アクリレート系樹脂等の）を使用してもよい。
【００２９】
また、フィルム５８としては、透光性の材料であるアクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、スチレン樹脂、セルロース樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、オレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂などが好ましい。
【００３０】
また、フィルム５８には、フィルム５８自身の全光線透過率を低下させない程度で、繊維状の有機物や、ガラスなどの無機物を含有させてもいい。繊維状では不織布、短繊維などで、単独でも、２種類以上を組み合わせてもよい。
【００３１】
また、フィルム５８は、多層構造でもよく、樹脂材料の組成を厚み方向において傾斜的に変化させてもよい。
【００３２】
また、フィルム５８は、ゴム系重合体を含有させてもよく。ゴム系重合体としてグラフト重合体を形成してもよい。
【００３３】
また、フィルム５８には、紫外線吸収剤（サリシル酸化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノアクリレ−ト化合物等）や光安定剤等の耐光安定剤としてヒンダ−ドアミン系光安定剤を含有してもいい。
【００３４】
フィルム５８には、表面に反射防止、防汚性能、耐擦傷性や封止部材との接着性向上の為に、プラズマ処理、コロナ処理、コート材の塗布などの表面処理を施すことが可能である。
【００３５】
また、セル５６は、半導体の光起電力効果を利用して発電できるものであれば特に限定されず、従来から公知のものを用いることができる。さらに、セル５６は、衝撃、靱性に弱い材料例えばセラミックスの蓄電素子、発電素子等に限らず薄膜樹脂体（レンズ、基板）、金属薄膜等にも用いることができる。本発明の構成を有するモジュール４０において、セル５６としては、セル５６の割れやひびが生じやすい結晶系シリコンセルを用いたが、例えば配線部材がセルの表裏の両面に渡っている配線形式を用いることも可能である。
【００３６】
また、実施例では、貫通孔１８を介して真空熱プレスを施す形態を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、固定型１０と可動型３０との隙間（シール部材３８が設けられている部位）から真空熱プレスを施す形態でも構わない。その場合、シール部材３８の一部または全部が不要となる。
【符号の説明】
【００３７】
１      成形金型
２０    圧縮ばね（緩衝部材）
５０    樹脂材料（材料）
５２    樹脂基材（基材）
５４    充填材
５６    セル
５８    フィルム（熱可塑性樹脂板）
６０    積層体
【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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