(57)【要約】      （修正有）【課題】支持部材のたわみを抑制すると共に、装置コストの増加を防止するラミネート装置を提供する。【解決手段】ラミネート装置は、ダイアフラム３１が取り付けられた上ケース１０と、上面が開放された内部空間を有する下ケース１２と、複数の孔が設けられ、被ラミネート体を加熱するヒータ板３３と、前記複数の孔を挿通して設けられ、上端部分で前記被ラミネート体を保持する保持部３４と、保持部３４の下端部分に連結された支持部材３５と、前記支持部材を昇降させる昇降部３７、３８と、前記支持部材の下面と前記下ケースの内壁底面との間に設けられたバネ３６と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に向かって膨張自在なダイアフラムが取り付けられた上ケースと、上面が開放された内部空間を有する下ケースと、を有し、前記上ケースと前記下ケースを用いて内部に前記ダイアフラムによって仕切られた上下のチャンバを形成し、被ラミネート体を加熱し、前記ダイアフラムによって前記被ラミネート体を狭圧することによりラミネート加工を行うラミネート装置であって、
複数の孔が設けられ、前記被ラミネート体を加熱するヒータ板と、
前記複数の孔を挿通して設けられ、上端部分で前記被ラミネート体を保持する保持部と、
前記保持部の下端部分に連結された支持部材と、
前記支持部材を昇降させる昇降部と、
前記支持部材の下面と前記下ケースの内壁底面との間に設けられたバネと、
を備えることを特徴とするラミネート装置。
【請求項２】
前記昇降部が、前記支持部材を所定位置に移動させることで、前記保持部が保持する前記被ラミネート体が前記ヒータ板に接触し、前記支持部材を前記所定位置から上昇させることで、前記保持部が保持する前記被ラミネート体が前記ヒータ板に非接触となることを特徴とする請求項１に記載のラミネート装置。
【請求項３】
前記バネの自然長は、前記支持部材が前記所定位置にあるときの前記支持部材の下面と前記下ケースの内壁底面との間の距離より長いことを特徴とする請求項２に記載のラミネート装置。
【請求項４】
前記昇降部は前記支持部材の端部に連結され、前記バネは前記支持部材の中央部に連結されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のラミネート装置。
【請求項５】
前記被ラミネート体が太陽電池モジュールであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のラミネート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールのラミネート装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池パネルを製造するためのラミネート装置として、下方に向かって膨張自在なダイアフラムを有する上チャンバと、被ラミネート体を保持する保持機構及びヒータ盤を有する下チャンバとを備えた構成が知られている（例えば特許文献１参照）。ヒータ盤上方に被ラミネート体を載置した状態で上チャンバと下チャンバを密閉して真空引き（減圧）した後、被ラミネート体を加熱して充填剤としての樹脂を溶融し、上チャンバに大気を導入して被ラミネート体をヒータ盤の上面とダイアフラムとの間で挟圧することで、太陽電池モジュールのラミネートが行われる。
【０００３】
被ラミネート体を保持する保持機構は、支持部材に支持されている。この支持部材は、両端部がシリンダに連結されており、上下に昇降することができる。支持部材の昇降に伴い、保持機構も上下に昇降し、被ラミネート体とヒータ盤との間の距離を調節することができる。
【０００４】
従来のラミネート装置では、被ラミネート体のサイズが大きくなり重量が重くなると、支持部材も大型化し、重量が重くなる。大型の支持部材は、シリンダに連結されていない領域（例えば中央部分）がたわみやすい。支持部材がたわむと、たわんだ部分に連結されている保持機構の位置が下がり、被ラミネート体がヒータ盤に接触していた。これにより、被ラミネート体内部の空気が十分除去される前に充填材が溶融することになり、被ラミネート体内部に気泡が残るという問題があった。この気泡は、太陽電池パネルの使用時において、起電力や外気温等による温度上昇の影響で膨張し、太陽電池パネルの劣化や寿命の短命化といった問題を引き起こす。
【０００５】
シリンダを多数設けることで支持部材のたわみを防止することが考えられるが、シリンダの取り付けスペースが大きくなり、装置コストが増加するという問題が生じていた。また、支持部材の重量が重くなると、シリンダ間でたわみが発生し得るという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３０１７２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、支持部材のたわみを抑制すると共に、装置コストの増加を防止するラミネート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】
【０００８】
本発明の一態様によるラミネート装置は、下方に向かって膨張自在なダイアフラムが取り付けられた上ケースと、上面が開放された内部空間を有する下ケースと、を有し、前記上ケースと前記下ケースを用いて内部に前記ダイアフラムによって仕切られた上下のチャンバを形成し、被ラミネート体を加熱し、前記ダイアフラムによって前記被ラミネート体を狭圧することによりラミネート加工を行うラミネート装置であって、複数の孔が設けられ、前記被ラミネート体を加熱するヒータ板と、前記複数の孔を挿通して設けられ、上端部分で前記被ラミネート体を保持する保持部と、前記保持部の下端部分に連結された支持部材と、前記支持部材を昇降させる昇降部と、前記支持部材の下面と前記下ケースの内壁底面との間に設けられたバネと、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、支持部材のたわみを抑制すると共に、装置コストの増加を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るラミネート装置の平面図である。
【図２】同実施形態に係るラミネート装置の側面図である。
【図３】ラミネート部の概略構成図である。
【図４】支持部材の上昇位置と下降位置を説明する図である。
【図５】ラミネート部の動作を説明する図である。
【図６】ラミネート部の動作を説明する図である。
【図７】比較例によるラミネート部の概略構成図である。
【図８】シリンダ及びスプリングの配置例を示す図である。
【図９】変形例によるラミネート部の概略構成図である。
【図１０】変形例によるラミネート部の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１及び図２に本発明の実施形態に係るラミネート装置の概略構成を示す。図１は平面図であり、図２は側面図である。ラミネート装置１は、ラミネート部２、供給コンベア３、及び搬出コンベア４を備える。
【００１３】
ラミネート部２は、被ラミネート体をラミネートすることができる。本実施形態では、被ラミネート体を太陽電池モジュールＭとして説明を行う。ラミネート部２は、太陽電池モジュールＭを載せて搬入、搬出を行う搬送シート５を有する。搬送シート５は、駆動プーリＰ１、従動プーリＰ２〜Ｐ４、及び駆動プーリＰ１と従動プーリＰ２〜Ｐ４との間に巻回されたチェーン５１により、循環するように移動する。搬送シート５は例えばフッ素樹脂によってコーティングされた耐熱ガラスクロスシートを用いることができる。
【００１４】
駆動プーリＰ１を構成するプーリ対の間には搬送ロール５２が設けられている。従動プーリＰ２〜Ｐ４を各々構成する各プーリの対の間には搬送ロール５３が設けられている。
【００１５】
また、ラミネート部２は、上ケース１０及び下ケース１２を有する。下ケース１２は、上面が開放された内部空間を有し、基台１６の上方に固定支持されている。基台１６の正面側と背面側（図２における手前側と後側）には支柱１７に沿って移動自在なブラケット２１が設けられている。上ケース１０の正面側及び背面側は、それぞれブラケット２１に固定されている。
【００１６】
支柱１７の側方には、油圧式のシリンダ２２が設けられており、シリンダ２２のピストンロッド２３の先端が、上ケース１０に固定されたブラケット２１下面に連結されている。シリンダ２２の稼働によりピストンロッド２３が伸長又は短縮する。これにより、上ケース１０は支柱１７に沿って、下ケース１２に対して平行な姿勢を保ちながら昇降できる。上ケース１０が下降し、下ケース１２と密着することで、内部が密閉状態となる。
【００１７】
供給コンベア３は、ラミネート処理を行う太陽電池モジュールＭをラミネート部２に向かって搬送する。搬出コンベア４は、ラミネート部２によりラミネート処理された太陽電池モジュールＭを搬出する。
【００１８】
図３に上ケース１０及び下ケース１２の概略構成を示す。ここでは簡単に説明するため、搬送シート５を図示していない。上ケース１０には内部空間の下面を水平に仕切るようにしてダイアフラム３１が装着されており、このダイアフラム３１と上ケース１０の内壁面で囲まれた空間が上チャンバ１３を構成する。ダイアフラム３１はシリコン系材料やブチル系材料を用いることができる。
【００１９】
また、上ケース１０の側面には上チャンバ１３に連通するようにして吸排気口３２が設けられている。この吸排気口３２を介して上チャンバ１３内を真空引きしたり、上チャンバ１３内に大気を導入したりすることができる。
【００２０】
下ケース１２には、ヒータ板３３が設けられている。ヒータ板３３は例えばアルミ製の金属板の内部にヒータを設けたものである。ヒータ板３３には複数の孔が設けられており、この孔を挿通するように保持部３４が設けられている。保持部３４は、その上端面において太陽電池モジュールＭを保持することができる。保持部３４は、例えば円柱状の金属である。
【００２１】
保持部３４の下端は支持部材３５に連結されている。支持部材３５は例えば厚さ２５ｍｍのアルミ板である。支持部材３５の（図中左右方向）両端部の下面はスプリング（バネ）３６に連結されている。スプリング３６は下ケース１２の内壁底面と支持部材３５下面との間に設けられる。
【００２２】
また、支持部材３５の中央部の下面は、油圧式のシリンダ３７のピストンロッド３８の先端に連結されている。シリンダ３７が稼働してピストンロッド３８が伸長又は短縮することで、支持部材３５は上下に昇降する。支持部材３５の昇降により保持部３４の上端面とヒータ板３３表面との間の距離を変えることができる。
【００２３】
例えば、図４（ａ）に示すように、支持部材３５が下降位置にある時、保持部３４の上端面とヒータ板３３表面とが同じ高さになる。一方、図４（ｂ）に示すように、支持部材が上昇位置にある時、保持部３４の上面はヒータ板３３表面より高い位置となり、太陽電池モジュールＭとヒータ板３３とを非接触の状態に保つことができる。
【００２４】
なお、スプリング３６は、支持部材３５が上昇位置にある時は自然長の状態にあり、支持部材３５が下降位置にある時は圧縮状態になる。従って、スプリング３６の反発力によって、シリンダ３７が支持部材３５を上昇させる際の荷重が軽減される。また、スプリング３６は、支持部材３５の重量により圧縮される。
【００２５】
支持部材３５は、両端部がスプリング３６に支持され、中央部がシリンダ３７のピストンロッド３８に支持されている。そのため、支持部材３５のサイズが大きくなったり、重量が重くなったりしても、支持部材３５がたわむことを防止できる。また、支持部材３５の両端部をスプリング３６によって支持することで、全てシリンダ３７のピストンロッド３８で支持する場合と比較して、コストを削減することができる。
【００２６】
図３に示すように、下ケース１２の側面には吸排気口３９が設けられている。上ケース１０と下ケース１２とが密着した場合、ダイアフラム３１と下ケース１２の内壁面で囲まれた空間が下チャンバ１４を構成する。吸排気口３９を介して、下チャンバ１４内を真空引きしたり、下チャンバ１４内に大気を導入したりすることができる。
【００２７】
次に、太陽電池モジュールＭのラミネート方法について説明する。まず、供給コンベア３に図示しないロボット等の手段によって、ラミネートを行う太陽電池モジュールＭが位置決めされて供給される。供給コンベア３に供給される太陽電池モジュールＭは、例えば、下側に配置された透明なカバーガラスと、上側に配置された保護材とを有し、カバーガラスと保護材との間に充填剤を介してストリングを挟んだ構成となっている。ストリングは、２つの電極の間に、リード線を介して、複数の太陽電池セルを接続した構成を有する。保護材は例えばＰＥ樹脂等の透明な材料が使用される。充填剤には、例えば、エチレンビニルアセテート樹脂などが使用される。
【００２８】
供給コンベア３に供給された太陽電池モジュールＭが、供給コンベア３の稼働によって、搬送シート５上に載せられる。太陽電池モジュールＭは、搬送シート５と共に、ラミネート部２に搬入される。なお、太陽電池モジュールＭの搬入前に、上ケース１０を持ち上げ、ラミネート部２を開放状態にすると共に、支持部材３５を下降位置に配置しておく。
【００２９】
太陽電池モジュールＭの搬入が完了すると、上ケース１０が下降し、ラミネート部２を密閉状態にする。そして、図５に示すように、支持部材３５を上昇させ、太陽電池モジュールＭとヒータ板３３とを非接触の状態に保つ。
【００３０】
続いて、吸排気口３２、３９を介して上チャンバ１３内と下チャンバ１４内を同時に真空引きする。
【００３１】
上チャンバ１３内と下チャンバ１４内を、それぞれ例えば０．７〜１．０Ｔｏｒｒにまで真空引きした後、支持部材３５を下降させる。これにより、太陽電池モジュールＭとヒータ板３３とが熱的に接触した状態となり、太陽電池モジュールＭが加熱される。ヒータ板３３は例えば１５０℃程度の温度で加熱を行う。
【００３２】
この状態で、図６に示すように、吸排気口３２を介して上チャンバ１３内に大気を導入して上チャンバ１３内を大気圧にすることで、ダイアフラム３１が下方に膨張する。これにより、太陽電池モジュールＭが、ヒータ板３３とダイアフラム３１との間で狭圧される。
【００３３】
加熱により、太陽電池モジュールＭ内の充填剤の化学反応（融解）が促進され、架橋が行われる。加熱及び狭圧によりラミネート処理が終了すると、吸排気口３９を介して下チャンバ１４内に大気を導入する。また、上ケース１０を持ち上げて、ラミネート部２を開放状態にする。搬送シート５と共にラミネート部２から搬出された太陽電池モジュールＭは、搬出コンベア４上に搬出される。そして、太陽電池モジュールＭは、図示しないロボット等の手段により、搬出コンベア４上から取り除かれ、後工程に搬送される。
【００３４】
上記実施形態によれば、シリンダ３７だけでなく、スプリング３６を用いて支持部材３５がたわまないように支持する。従って、必要となるシリンダ３７のサイズや個数を低減でき、装置コストの増加を防止することができる。
【００３５】
（比較例）図７に比較例によるラミネート装置の下ケースの概略構成を示す。ここでは、スプリング３６を用いずに、シリンダ３７だけで支持部材３５を支持している。シリンダ３７のピストンロッド３８は支持部材の両端部の下面に連結されている。このような構成では、支持部材３５のサイズが大きくなり重量が増すと、シリンダ３７に支持されていない部分（ここでは中央部）において、支持部材３５がたわむ。
【００３６】
支持部材３５がたわむと、たわんだ箇所に連結されている保持部３４が下がり、太陽電池モジュールＭがヒータ板３３に接触し、加熱される。ラミネート部２の上チャンバや下チャンバの十分な真空引きが行われていない状態で太陽電池モジュールＭが加熱されると、内部に気泡が残るという問題があった。
【００３７】
これに対し、上記実施形態では、スプリング３６を設けることで、装置コストの増加を抑制しつつ、支持部材３５がたわむことを防止できる。
【００３８】
なお、スプリング３６やシリンダ３７の配置個数は支持部材３５のサイズや重量、太陽電池モジュールのサイズや重量、スプリング３６の強度に応じて決定される。例えば、図８（ａ）に示すように、スプリング３６を２個、シリンダ３７を４個配置して支持部材３５を支えてもよいし、図８（ｂ）に示すように、スプリング３６及びシリンダ３７をそれぞれ４個配置して支持部材３５を支えてもよい。
【００３９】
上記実施形態では、スプリング３６を支持部材３５の両端部に連結していたが、図９に示すように、スプリング３６を支持部材３５の中央部に連結し、シリンダ３７のピストンロッド３８を支持部材３５の両端部の下面に連結するようにしてもよい。このような構成にすることで、実際に被ラミネート体（太陽電池モジュールＭ）を保持して被ラミネート体の重量がかかる保持部３４に対応する領域、すなわち支持部材３５において最もたわみが発生しやすい領域、をスプリング３６で支えることができる。
【００４０】
また、図１０に示すように、支持部材３５を設けず、熱板３３をシリンダ３７で昇降すると共に、スプリング３６で支持するような構成にしてもよい。この場合、保持部３５の下端は下ケース１２の内壁底面に連結される。
【００４１】
上記実施形態では、ラミネート部２が１つ設けられたラミネート装置について説明を行ったが、ラミネート装置は、スプリングで支持される支持部材を有するラミネート部を上下方向に複数備える構成にしてもよい。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  ラミネート装置
２  ラミネート部
３  供給コンベア
４  搬出コンベア
５  搬送シート
１０  上ケース
１２  下ケース
【図１】
2011255559.tif 000003
【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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