(57)【要約】【課題】被加工物から発生するガスによる可撓性シートの劣化を防止する。【解決手段】本発明の一実施形態に係るプレス装置は、可撓性シートによって仕切られたプレス面側の第１チャンバとプレス面と反対側の第２チャンバとの内圧差を制御する圧力制御システムを備えていて、第１チャンバの内圧を第２チャンバの内圧よりも相対的に低くすることによって、プレス面と可撓性シートとの間で被加工物を挟み込んでプレス成形するプレス装置である。圧力制御システムは、第１チャンバと第２チャンバの少なくとも一方のチャンバから排気するための排気管路と、前記少なくとも一方のチャンバに給気するための給気管路とを備えている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性を有するプレス面と、
前記プレス面と対向配置され、前記プレス面側の第１チャンバと、前記プレス面と反対側の第２チャンバとを仕切る可撓性シートと、
前記プレス面と前記可撓性シートとの間に配置される被加工物を加熱する加熱手段と、
前記第１チャンバと前記第２チャンバとの内圧差を制御する圧力制御システムと、
を備え、
前記第１チャンバの内圧を前記第２チャンバの内圧よりも相対的に低くすることによって、前記プレス面と前記可撓性シートとの間で被加工物を挟み込んでプレス成形するプレス装置であって、
前記圧力制御システムが、
前記第１チャンバと前記第２チャンバの少なくとも一方のチャンバから排気するための排気管路と、
前記少なくとも一方のチャンバに給気するための給気管路と、
を備えたプレス装置。
【請求項２】
前記排気管路が、前記少なくとも一方のチャンバにそれぞれ接続された複数の排気分枝管を備える、ことを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記給気管路が、前記少なくとも一方のチャンバにそれぞれ接続された複数の給気分枝管を備える、ことを特徴とする請求項２に記載のプレス装置。
【請求項４】
一面に前記プレス面が形成された定盤を備え、
前記定盤には、
前記一面に一端が開口して前記第１チャンバと連絡し、他端に前記複数の給気分枝管がそれぞれ接続された複数の給気路と、
前記一面に一端が開口して前記第１チャンバと連絡し、他端に前記複数の排気分枝管がそれぞれ接続された複数の排気路と、が形成された、
ことを特徴とする請求項３に記載のプレス装置。
【請求項５】
前記複数の排気分枝管の開口が、前記プレス面の周囲において、前記一面に所定間隔で形成された、
ことを特徴とする請求項４に記載のプレス装置。
【請求項６】
前記定盤は対向する一対の側面を有し、
複数対の前記排気分枝管の開口が、前記一対の側面に沿って対向して設けられた、
ことを特徴とする請求項５に記載のプレス装置。
【請求項７】
前記排気管路の一端が、バルブを介して真空ポンプに接続された、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項８】
前記排気管路が、
前記一対の側面のうち一方の側面に沿って延び、該一方の側面に沿って設けられた前記排気分枝管の各対の一方に接続された第１配管部と、
前記一対の側面のうち他方の側面に沿って延び、該他方の側面に沿って設けられた前記排気分枝管の各対の他方に接続された第２配管部と、
一端が前記第１配管部及び前記第２配管部に接続され、他端が前記真空ポンプに接続された中継部と、を備えた、
ことを特徴とする請求項７に記載のプレス装置。
【請求項９】
前記給気管路の一端が、バルブを介して大気に開放された、
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧によって作動するダイヤフラムをプレス手段として備えたプレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓性・伸縮性を有するシート状のダイヤフラムによって仕切られた２つの空間（チャンバ）に気圧差を与えることで、ダイヤフラムにより被加工物をプレスする方式のプレス装置（以下「ダイヤフラム式プレス装置」という。）が知られている。ダイヤフラム式プレス装置は、シート状の部材を積層した積層材料を加熱プレスして一体の板状製品（例えば、太陽電池パネルやプリント配線基板）に成形するラミネート加工等に使用されている（ラミネート装置）。
【０００３】
ダイヤフラム式プレス装置は、ダイヤフラムによって仕切られたチャンバを加圧又は真空引きするための配管を備えている。従来のダイヤフラム式プレス装置では、特許文献１に記載されているように、チャンバ内への作動流体（空気）の給排が共通の配管を用いて行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７９８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ラミネート加工の被加工物（積層材料）には、積層材料を接合させるための接着剤（例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂）が含まれている。そのため、ラミネート加工中に接着剤に含まれる有機溶剤等の揮発成分が気化して、或いは接着剤の硬化反応によって過酸化物や酸が発生して、被加工物から放出される。ラミネート加工中に被加工物から放出されるガスは、シリコーンゴムや天然ゴムから形成されたダイヤフラムの劣化を促進させる。
【０００６】
特許文献１に記載されているように、チャンバ内への吸気と排気を共通の配管を用いて行う従来のダイヤフラム式プレス装置では、チャンバ内から一旦排出された劣化促進作用を有するガスの一部が配管内から再びチャンバ内に戻されるため、チャンバ内の劣化促進性ガスの濃度が高くなり、ダイヤフラムの寿命が短くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係るプレス装置は、
剛性を有するプレス面と、
前記プレス面と対向配置され、前記プレス面側の第１チャンバと、前記プレス面と反対側の第２チャンバとを仕切る可撓性シートと、
前記プレス面と前記可撓性シートとの間に配置される被加工物を加熱する加熱手段と、
前記第１チャンバと前記第２チャンバとの内圧差を制御する圧力制御システムと、
を備え、
前記第１チャンバの内圧を前記第２チャンバの内圧よりも相対的に低くすることによって、前記プレス面と前記可撓性シートとの間で被加工物を挟み込んでプレス成形するプレス装置であって、
前記圧力制御システムが、
前記第１チャンバと前記第２チャンバの少なくとも一方のチャンバから排気するための排気管路と、
前記少なくとも一方のチャンバに給気するための給気管路と、
を備えている。
【０００９】
上記のプレス装置において、前記排気管路が、前記少なくとも一方のチャンバにそれぞれ接続された複数の排気分枝管を備えた構成としてもよい。
【００１０】
また、上記のプレス装置において、前記給気管路が、前記少なくとも一方のチャンバにそれぞれ接続された複数の給気分枝管を備えた構成としてもよい。
【００１１】
また、上記のプレス装置において、
一面に前記プレス面が形成された定盤を備え、
前記定盤には、
前記一面に一端が開口して前記第１チャンバと連絡し、他端に前記複数の給気分枝管がそれぞれ接続された複数の給気路と、
前記一面に一端が開口して前記第１チャンバと連絡し、他端に前記複数の排気分枝管がそれぞれ接続された複数の排気路と、が形成された構成としてもよい。
【００１２】
また、上記のプレス装置において、前記複数の排気分枝管の開口が、前記プレス面の周囲において、前記一面に所定間隔で形成された構成としてもよい。
【００１３】
また、上記のプレス装置において、
前記定盤は対向する一対の側面を有し、
複数対の前記排気分枝管の開口が、前記一対の側面に沿って対向して設けられた構成としてもよい。
【００１４】
また、上記のプレス装置において、  前記排気管路の一端が、バルブを介して真空ポンプに接続された構成としてもよい。
【００１５】
また、上記のプレス装置において、
前記排気管路が、
前記一対の側面のうち一方の側面に沿って延び、該一方の側面に沿って設けられた前記排気分枝管の各対の一方に接続された第１配管部と、
前記一対の側面のうち他方の側面に沿って延び、該他方の側面に沿って設けられた前記排気分枝管の各対の他方に接続された第２配管部と、
一端が前記第１配管部及び前記第２配管部に接続され、他端が前記真空ポンプに接続された中継部と、を備えた、
構成としてもよい。
【００１６】
また、上記のプレス装置において、前記給気管路の一端が、バルブを介して大気に開放された構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の実施形態に係るプレス装置は、チャンバ内への吸気と排気を別の配管を使用して行うことにより、一旦チャンバ内から排出された劣化促進性のガスがチャンバ内に逆流してダイヤフラムの劣化が促進されることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るラミネート加工システムの外観図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るキャリアプレートの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るカバーシートの平面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るラミネート装置の側面図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態に係るラミネート装置の固定盤及び可動盤の断面図である。
【図６】図６は、図５の一部拡大図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る圧力制御システムの概略構成図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態に係るラミネート装置の固定盤及び可動盤の断面の一部を拡大した図である。
【図９】図９は、本発明の第２実施形態に係る真空枠の断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態に係る真空枠の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る太陽電池用ラミネート加工システム１の外観図である。ラミネート加工システム１は、積層装置１００、搬入用コンベア２００、ラミネート装置（プレス装置）３００、キュア処理装置４００、搬出用コンベア５００、及び制御装置１０を備えている。制御装置１０は、ラミネート加工システム１を構成する各装置と通信可能に接続され、各装置の動作を統制する。
【００２１】
積層装置１００は、太陽電池を構成する複数の部材（例えば、ガラス板、充填材、太陽電池セル、充填材及び裏板）を重ね合わせて太陽電池アセンブリＡを組み立てる装置である。積層装置１００によって組み立てられた太陽電池アセンブリＡは、搬入用コンベア２００によってラミネート装置３００に搬送される。ラミネート装置３００は、太陽電池アセンブリＡのラミネートプレス（加熱プレス成形）を行う。すなわち、ラミネート装置３００は、太陽電池アセンブリＡを加熱プレスして、所定の厚さの板状体に成形する。なお、ラミネート装置３００による加熱プレスは、プレス温度における充填材の流動性が実質的に消失するまで行われる。成形後の太陽電池アセンブリＡは、ラミネート装置３００に内蔵された搬送ユニットによって、キュア処理装置４００に搬送される。
【００２２】
キュア処理装置４００は、ラミネート装置３００によって成形された太陽電池アセンブリＡに対して、形状を保持するための軽い圧力を加えながら加熱するキュア処理を行い、熱硬化性樹脂である太陽電池アセンブリＡの充填材を安定化させる。以上の処理によって、太陽電池パネルが作製される。キュア処理を終えて完成した太陽電池パネルは、搬出用コンベア５００によってラミネート加工システム１から搬出される。
【００２３】
以上の一連の処理は、制御装置１０が、積層装置１００、搬入用コンベア２００、ラミネート装置３００、キュア処理装置４００、及び搬出用コンベア５００を制御することによって行われる。
【００２４】
本実施形態においては、太陽電池アセンブリＡ及び加工後の太陽電池パネルは、次に説明するキャリアプレート８００に載せられた状態で搬送され、ラミネート装置３００及びキュア処理装置４００によってキャリアプレート８００ごとプレスされる。
【００２５】
図２は、本実施形態において使用されるキャリアプレート８００の斜視図である。キャリアプレート８００は、中央部に中空部Ｈが形成された主枠体８１０と、中空部Ｈを覆うように主枠体８１０の上面に固定された支持シート８２０と、支持シート８２０を外縁部で保持して主枠体８１０に固定する副枠体８３０を有している。
【００２６】
主枠体８１０及び副枠体８３０は、太陽電池パネルの製造工程において実質的に変形しない（実質的に剛体とみなせる）程度の十分な剛性を有する構造材である。また、主枠体８１０及び副枠体８３０は、加熱プレス時にも十分な剛性を維持するよう、金属や耐熱性樹脂（例えばポリイミド樹脂）から形成される。本実施形態においては、ステンレス鋼板から形成された主枠体８１０及び副枠体８３０が使用される。
【００２７】
また、支持シート８２０は、脆性部材である太陽電池セルやガラス板を柔軟に支持して衝撃から保護する、可撓性を有する低剛性の支持部材である。支持シート８２０は、加熱プレスを繰り返しても破損しないよう高温下でも十分な強度を有するフッ素樹脂シート、繊維強化耐熱樹脂シート、あるいは金属薄板（例えばステンレス鋼板や銅板）等の耐熱材料から形成されている。また、支持シート８２０の厚さは、耐久性と柔軟性が両立する範囲に設定される。例えば、ポリイミドを母材とする炭素繊維強化プラスチックから形成される支持シート８２０を使用する場合、支持シート８２０の板厚は０．０５〜１．５ミリメートルの範囲、より好ましくは０．５〜１．０ミリメートルの範囲に設定される。
【００２８】
支持シート８２０の周縁部は副枠体８３０に巻き付けられ、例えば接着剤によって接合されている。また、支持シート８２０は、撓まないように、わずかに張力がかかった状態で副枠体８３０に接合されている。支持シート８２０が接合された副枠体８３０は、主枠体８１０との間で支持シート８２０を挟み込むように、ボルト等で主枠体８１０に取り付けられる。これにより、支持シート８２０の形状は、主枠体８１０及び／又は副枠体８３０により略平面状に保持される。
【００２９】
キャリアプレート８００において、支持シート８２０の周縁部は主枠体８１０に裏打ちされて可撓性を失っているが、中空部Ｈに面する中央部は可撓性を維持している。太陽電池アセンブリＡは、可撓性のある支持シート８２０の中央部の上に配置され、支持シート８２０によって弾性的に支持される。また、搬入用コンベア２００や搬出用コンベア５００等の搬送ユニットによってキャリアプレート８００が搬送されるときは、主枠体８１０が搬送ユニットによって支持される。そのため、キャリアプレート８００に載せられた太陽電池アセンブリＡには搬送中に強い衝撃が加わることがなく、搬送中の太陽電池アセンブリＡの破損が防止される。
【００３０】
また、本実施形態では、キャリアプレート８００上に配置された太陽電池アセンブリＡの上に更にカバーシート７００（後述）を載せ、太陽電池アセンブリＡとラミネート装置３００のダイヤフラム３５０（後述）との間にカバーシート７００を介在させた状態で太陽電池アセンブリＡのラミネートプレスが行われる。
【００３１】
カバーシート７００を使用することにより、ラミネート加工中に太陽電池アセンブリＡから流出した樹脂がダイヤフラム３５０に固着して、それによりラミネート加工の品質が低下することが防止される。
【００３２】
また、ダイヤフラム３５０は、ラミネートプレス中に太陽電池アセンブリＡの樹脂から発生するガスに曝されて、劣化することがある。このように、ラミネートプレス中に被加工物から発生し、ダイヤフラム３５０の劣化を促進する性質を有するガスを、以下「劣化促進性ガス」という。カバーシート７００は、劣化促進性ガスによるダイヤフラム３５０の劣化の防止にも有効である。
【００３３】
劣化促進性ガスについては、本発明者の研究により、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）樹脂が封止材として使用される被加工物からは、ダイヤフラム３５０を形成するシリコーンゴムと反応して変質させる（例えば、架橋反応を進行させて可撓性や伸縮性を喪失させる）成分のガスが加熱プレス時に発生し、これがダイヤフラム３５０を著しく劣化させることが解明されている。従って、特に、シリコーンゴム製のダイヤフラムを使用してＥＶＡ樹脂を含む被加工物のラミネートプレスを行う際のダイヤフラム３５０の劣化防止にカバーシート７００が有効である。また、ＥＶＡ以外の樹脂からも、例えば樹脂に含まれる有機溶剤等の揮発成分や、樹脂の硬化反応に伴って発生する酸等のガスが加熱プレス時に発生し、天然ゴム、合成ゴム、又はシリコーンゴムから形成されたダイヤフラム３５０の劣化を促進する可能性がある。従って、ＥＶＡ以外の樹脂を含む被加工物や、シリコーンゴム以外の材質のダイヤフラム３５０を使用する場合であっても、ダイヤフラム３５０の劣化防止にカバーシート７００が有効である。
【００３４】
図３は、カバーシート７００の平面図である。カバーシート７００は、略矩形状の可撓性を有するシート部７１０と、矩形枠状の剛性を有するフレーム部７２０とを備えている。カバーシート７００は、耐熱性を有するゴムシート等から形成される。フレーム部７２０は、シート部７１０の周縁部に装着され、シート部７１０の形状を略平面状に保持する。フレーム部７２０は、例えば鋼線やニチノール等の形状記憶合金の線材等により形成される。シート部７１０の周縁部はループ状に閉じられ、シート部７１０の四辺に沿って延びる中空部が形成されている。この中空部にフレーム部７２０が通されている（図６）。また、シート部７１０は、フレーム部７２０よりわずかに小さく形成されている。そのため、シート部７１０にフレーム部を装着することによって、シート部が張られて、シート部７１０に弛みが生じないようになっている。また、カバーシート７００の周縁部には、フレーム部７２０の挿抜を容易にするために、複数の切欠部７１２が設けられている。
【００３５】
次に、ラミネート装置３００の構成について説明する。図４は、ラミネート装置３００の側面図である。ラミネート装置３００は、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を搬送するための一対のコンベア３１０（図には手前側の１つのみが示されている）を備えている。一対のコンベア３１０は、ラミネート装置３００の幅方向（図４において紙面に垂直な方向）に並べて配置されている。
【００３６】
一対のコンベア３１０の間には、ラミネート装置３００のフレームに固定された固定盤３２０が配置されている。また、固定盤３２０の上方には可動盤３３０が設けられている。可動盤３３０は、シリンダユニット３９０を介してフレームに支持されていて、シリンダユニット３９０によって上下方向に駆動可能となっている。太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を固定盤３２０の上に配置し、次いで可動盤３３０を降下させて可動盤３３０と固定盤３２０の間に太陽電池アセンブリＡを挟み込ませた状態で、後述するダイヤフラム３５０を使用した太陽電池アセンブリＡのラミネートプレスが行われる。なお、固定盤３２０がキャリアプレート８００の主枠体８１０と干渉しないよう、固定盤３２０の上面全体がキャリアプレート８００の中空部Ｈ（図２）内に収容されるように固定盤３２０の水平方向の寸法が設定されている。
【００３７】
また、コンベア３１０は、図示されないアクチュエータによって上下方向に移動可能となっている。コンベア３１０が太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を搬送する際は、コンベア３１０の上面３１０ｔが固定盤３２０の上面３２０ｔよりも高い位置に移動される。そのため、キャリアプレート８００及び太陽電池アセンブリＡは、固定盤３２０と干渉することなく搬送される。一方、太陽電池アセンブリＡのラミネートプレスを行う際は、コンベア３１０の上面３１０ｔが固定盤３２０の上面３２０ｔよりも低い位置に移動され、固定盤３２０の上面３２０ｔにキャリアプレート８００の支持シート８２０が直接載せられた状態となる。この時、キャリアプレート８００の枠部８１０は支持シート８２０を介して固定盤３２０の上面３２０ｔから垂れ下がった状態となる。
【００３８】
図５は、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００がセットアップされた状態におけるラミネート装置３００の固定盤３２０及び可動盤３３０の断面図である。また、図６は、図５の一部（図４において破線Ｐで囲まれた部分）を拡大した一部拡大図である。
【００３９】
図６に示されるように、可動盤３３０は、可動盤本体３３１と、可動盤本体３３１の下面に取り付けられた枠部３４０を備えている。枠部３４０は、上部枠体３４０Ａと下部枠体３４０Ｂを有している。上部枠体３４０Ａと下部枠体３４０Ｂの間には、枠部３３２の開口を塞ぐダイヤフラム３５０の周縁部が挟み込まれている。ダイヤフラム３５０は、伸縮性、気密性、及び耐熱性を有するシート状部材であり、上部枠体３４０Ａ及び下部枠体３４０Ｂと気密に接合されている。これにより、ダイヤフラム３５０、可動盤本体３３１及び上部枠体３４０Ａに囲まれた上部チャンバＵＣが形成される。可動盤本体３３１又は上部枠体３４０Ａには、上部チャンバＵＣと外部空間とを連絡する通気路（不図示）が設けられており、上部チャンバＵＣの内圧が大気圧に維持されるようになっている。
【００４０】
キャリアプレート８００及びカバーシート７００は、それぞれ水平方向寸法（図６における左右方向及び紙面に垂直な方向）が固定盤３２０よりも大きく、ラミネートプレス時にはキャリアプレート８００の支持シート８２０及びカバーシート７００のシート部７１０が下部枠体３４０Ｂと固定盤３２０との間で気密に挟み込まれる。これにより、可動盤３３０のダイヤフラム３５０及び枠部３４０と、固定盤３２０とで囲まれて密閉された下部チャンバＬＣが形成される。
【００４１】
なお、下部枠体３４０Ｂの下面には、周方向に延びる環状溝３４１が形成されていて、この環状溝３４１にはパッキン３４１ｐが嵌入されている。下部枠体３４０Ｂの下面から下端部が突出したパッキン３４１ｐによって、下部枠体３４０Ｂとカバーシート７００との当接部の気密が確保されている。また、本実施形態では、キャリアプレート８００の支持シート８２０に密着性の高い材料を使用しているため、固定盤３２０の上面にパッキンが設けられていないが、支持シート８２０に密着性の低い材料を使用する場合には、固定盤３２０の上面にも環状溝及びパッキンを設ける構成を採用してもよい。
【００４２】
固定盤３２０には図示されない電熱ヒータが装着されていて、固定盤３２０のプレス面３２０ｐは太陽電池アセンブリＡの成形温度（充填材の硬化温度）に維持されている。電熱ヒータによって加熱された固定盤３２０のプレス面３２０ｐ上に太陽電池アセンブリＡを配置することによって、太陽電池アセンブリＡが成形温度に加熱される。なお、プレス面３２０ｐは、固定盤３２０の上面３２０ｔの中央部に設けられた平坦面であり、プレス面３２０ｐ上に配置された太陽電池アセンブリＡがプレス面３２０ｐとダイヤフラム３５０とで挟みこまれて加熱プレスされるようになっている。
【００４３】
また、固定盤３２０には、上面３２０ｔの周縁部（プレス面３２０ｐの周囲）と側面３２０ｓａ、３２０ｓｂとを連絡する複数の給気路３２３及び排気路３２４（図６には一つのみを示す）が設けられている。固定盤３２０の側面３２０ｓａ、３２０ｓｂに設けられた給気路３２３及び排気路３２４の開口３２３ａ及び３２４ａには、後述する圧力制御システムＳが接続されていて、下部チャンバＬＣ内の気圧を加減圧可能になっている。圧力制御システムＳにより下部チャンバＬＣ内を真空引きすると、ダイヤフラム３５０によって仕切られた上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣとの間に内圧差が生じ、その結果、ダイヤフラム３５０が内圧の低い下部チャンバＬＣ側に膨張して、ダイヤフラム３５０と固定盤３２０の上面３２０ｔとの間で太陽電池アセンブリＡが加熱プレスされ、ラミネート加工が行われる。
【００４４】
次に、圧力制御システムＳについて説明する。図７は、圧力制御システムＳが接続された固定盤３２０の平面図である。圧力制御システムＳは、下部チャンバＬＣ内に外気を供給する給気管路３６０と、下部チャンバＬＣ内から空気を排出（真空引き）する真空ポンプ３７４と、真空ポンプ３７４と下部チャンバＬＣとを接続する排気管路３７０と、上部チャンバＵＣ及び下部チャンバＬＣの内圧を検出する圧力計（不図示）と、真空ポンプ３７４等の動作を制御することによって上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内圧差を制御する圧力制御装置３７５を備えている。
【００４５】
排気管路３７０は、一端が真空ポンプ３７４に接続された本管３７１（３７１ａ、３７１ｂ、３７１ｃ）と、固定盤３２０に設けられた複数の排気路３２４と本管３７１とを接続する複数の分枝管３７２ａ、３７２ｂを備えている。
【００４６】
本管３７１は、一端が真空ポンプ３７４に接続された中継部３７１ｃと、固定盤３２０の周縁部に沿って延びる略コの字状の配管部（３７１ａ、３７１ｂ）とを有している。中継部３７１ｃの他端は、配管部（３７１ａ、３７１ｂ）の略中央に接続されている。言い換えれば、本管３７１は、固定盤３２０側で２つの配管部３７１ａ、３７１ｂに分岐されている。また、本管３７１の中途には、開閉及び流量調節が可能な電磁バルブ３７３が設けられている。
【００４７】
配管部３７１ａは、複数（本実施形態では４本）の分枝管３７２ａを介して、固定盤３２０の側面３２０ｓａ（図７における上側の側面）に開口する複数の排気路３２４に接続されている。同様に、配管部３７１ｂは、複数の分枝管３７２ｂを介して、固定盤３２０の別の側面３２０ｓｂ（側面３２０ｓａの下側の側面）に開口する複数の排気路３２４に接続されている。
【００４８】
給気管路３６０は、本管３６１（３６１ａ、３６１ｂ、３６１ｃ）と、固定盤３２０に設けられた複数の給気路３２３と本管３６１とを接続する複数の分枝管３６２ａ、３６２ｂを備えている。
【００４９】
本管３６１は、中継部３６１ｃと、固定盤３２０の周縁部に沿って延びる略コの字状の配管部（３６１ａ、３６１ｂ）とを有している。中継部３６１ｃは、一端がマフラー３６４を介して大気に開放されていて、他端が配管部（３６１ａ、３６１ｂ）の略中央に接続されている。言い換えれば、本管３６１は、固定盤３２０側で２つの配管部３６１ａ、３６１ｂに分岐されている。また、中継部３６１ｃの中途には、開閉及び流量調節が可能な電磁バルブ３６３が設けられている。
【００５０】
配管部３６１ａは、複数（本実施形態では２本）の分枝管３６２ａを介して、固定盤３２０の側面３２０ｓａに開口する複数の給気路３２３に接続されている。同様に、配管部３６１ｂは、複数の分枝管３６２ｂを介して、固定盤３２０の側面３２０ｓｂに開口する複数の給気路３２３に接続されている。
【００５１】
なお、電磁バルブ３６３及び３７３は、圧力制御装置３７５と通信可能に接続されていて、圧力制御装置３７５の制御下で動作する。下部チャンバＬＣの内圧は、電磁バルブ３６３及び３７３の開度によって調整される。例えば、下部チャンバＬＣ内を真空引きしてラミネートプレスを行うときには、給気管路３６０の電磁バルブ３６３を閉じて外気を遮断した状態にしてから、真空ポンプ３７４を作動させ、排気管路３７０の電磁バルブ３７３を徐々に開く。また、下部チャンバＬＣ内を大気圧に戻して、太陽電池アセンブリＡの搬入／搬出を行うときには、排気管路３７０の電磁バルブ３７３を閉じてから、給気管路３６０の電磁バルブ３６３を徐々に開く。
【００５２】
上述したように、本実施形態では、下部チャンバＬＣ内の空気を排出するための排気管路３７０とは別に、下部チャンバＬＣ内に外気を導入するための給気管路３６０が設けられている。この構成により、下部チャンバＬＣから一旦排出された排出ガスが、下部チャンバＬＣ内に逆流することが防止されている。下部チャンバＬＣから排出される排出ガスには、加熱された太陽電池アセンブリＡの接着材（封止材）等から放出される有機溶剤等の揮発成分、過酸化物、酸等のダイヤフラム３５０の劣化を促進させる各種成分のガス（劣化促進性ガス）が含まれている。本実施形態のように、排気専用の管路を設けて、管路内に残った劣化促進性ガスが下部チャンバＬＣへ逆流しないようにしたことにより、下部チャンバＬＣ内の劣化促進性ガスの濃度が高くなってダイヤフラム３５０の寿命が短くなるのを防止し、ダイヤフラム３５０の交換等のメンテナンスのコストを軽減することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、給気管路３６０に接続される給気路３２３が下部チャンバＬＣの長手方向の一端側（図７における右側）に接続され、排気管路３７０に接続される排気路３２４が下部チャンバＬＣの長手方向の他端側（図７における左側）に接続されている。この構成により、下部チャンバＬＣ内の吸排気時の空気の流れが一方向（図７における右側から左側に向かう方向）に固定されるため、下部チャンバＬＣ内の劣化促進性ガスが効率的に排出される。
【００５４】
図６に示されるように、カバーシート７００のシート部７１０及びキャリアプレート８００の支持シート８２０には、固定盤３２０の上面３２０ｔに設けられた給気路３２３及び排気路３２４の開口３２３ｂ及び３２４ｂと対向する位置に、通気孔７１４及び８２４がそれぞれ設けられていて、給気路３２３及び排気路３２４を経由した空気の移動が阻害されないようになっている。
【００５５】
また、下部枠体３４０Ｂの内周には、給気路３２３及び排気路３２４の開口３２３ｂ及び３２４ｂを覆うように内側に突出した遮蔽突起３４３が設けられている。遮蔽突起３４３を設けることにより、給気路３２３及び排気路３２４から下部チャンバＬＣ内に噴出する気流がダイヤフラム３５０に直撃して、ダイヤフラム３５０が激しく振動し、その結果、ダイヤフラム３５０が太陽電池アセンブリＡや可動盤本体３３１に衝突することが生じないようになっている。なお、下部枠体３４０Ｂの下面には段差３４４が設けられていて、遮蔽突起３４３の下面はシート部７１０の上面よりも高い位置に形成されている。これにより、遮蔽突起３４３とシート部７１０との間には隙間が確保されている。この隙間を介して、下部チャンバＬＣの吸排気が行われる。また、遮蔽突起３４３とシート部７１０との間の隙間は、下部枠体３４０Ｂの全周に亘って設けられている。そのため、吸排気の気流が給気路３２３の開口３２３ｂや排気路３２４の開口３２４ｂ付近に集中せず、隙間全周に分散されるため、下部チャンバＬＣ内に強い気流が発生して、ダイヤフラム３５０やカバーシート７００のシート部７１０が振動し、ラミネート加工の品質を低下させることがない。
【００５６】
また、給気路３２３の開口３２３ｂと排気路３２４の開口３２４ｂは、吸排気時の気流がより均一なものとなるように、それぞれ等間隔に設けられている。
【００５７】
また、図７に示されるように、分枝管３６２ａ（３７２ａ）に接続された給気路３２３（排気路３２４）の開口３２３ｂ（開口３２４ｂ）と、分枝管３６２ｂ（３７２ｂ）に接続されたた給気路３２３（排気路３２４）の開口３２３ｂ（３２４ｂ）とが、対向する位置に設けられているため、吸排気時に下部チャンバＬＣ内の気流が乱れず、下部チャンバＬＣ内のガスが効率的に排出される。
【００５８】
また、図６に示されるように、上部枠体３４０Ａの下面の内周側と、下部枠体３４０Ｂの上面の内周側は、緩やかなテーパ面又は曲率の小さな曲面になっている。そのため、ダイヤフラム３５０が上部枠体３４０Ａや下部枠体３４０Ｂの表面に沿って屈曲しても、ダイヤフラム３５０に大きなひずみが生じることはなく、ダイヤフラム３５０の応力集中による劣化が防止される。
【００５９】
また、カバーシート７００はキャリアプレート８００の副枠体８３０の内側の空間（中空部）に配置されるが、副枠体８３０の内幅（内側側面の間隔）はカバーシート７００の幅（フレーム部７２０の外幅）よりも少しだけ広く形成されている。そのため、カバーシート７００の水平方向の位置は、キャリアプレート８００の副枠体８３０によって規制（位置決め）される。また、キャリアプレート８００の副枠体８３０は、カバーシート７００を所定位置に案内するガイドとしても機能する。そのため、カバーシート７００を所定位置に正確に配置することが容易になっている。
【００６０】
上述のように、カバーシート７００はラミネート装置３００に取り付けられておらず、また、カバーシート７００のフレーム部７２０はシート部７１０に着脱容易になっている。そのため、被加工物から流出した樹脂がシート部７１０に付着したり、被加工物から発生した劣化促進性ガスによりシート部７１０が劣化しても、シート部７１０を容易に交換することができる。また、シート部７１０を使い捨てにし、ラミネートプレス毎にシート部７１０を交換することにより、シート部７１０の劣化や汚れによるラミネートプレスの不良を防止することができる。
【００６１】
以上説明した本発明の第１実施形態では、カバーシート７００に通気孔７１４が形成されているため、カバーシート７００の両側の空間（すなわち、下部チャンバＬＣ全体）が相互に連絡している。そのため、固定盤３２０に設けられた給気路３２３及び排気路３２４を介して、下部チャンバＬＣ全体を同時に吸排気できるという利点がある。その一方で、太陽電池アセンブリＡが配置される空間（すなわち、劣化促進性ガスが発生する空間）と、ダイヤフラム３５０が露出する空間とが通気孔７１４を介して連絡しているため、太陽電池アセンブリＡから発生した劣化促進性ガスがダイヤフラム３５０に到達する可能性があり、ダイヤフラム３５０の劣化を完全に防止することはできない。以下に説明する本発明の第２実施形態は、カバーシート７００の通気孔７１４を無くすことにより、ダイヤフラム３５０の劣化をより確実に防止できるようにしたものである。
【００６２】
（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態に係るラミネート装置３００Ａの固定盤３２０及び可動盤３３０の断面の一部を拡大した図（第１実施形態の図６に相当する図）である。なお、以下の第２実施形態の説明においては、第１実施形態との相違点を中心に説明する。また、第１実施形態と同一又は類似の構成要素に対しては同一又は類似の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【００６３】
第２実施形態では、カバーシート７００のシート部７１０に通気孔７１４（図６）が設けられていない。そのため、下部チャンバＬＣは、シート部７１０によって、第１部ＣＬ１（可動盤３３０側）と第２部ＬＣ２（固定盤３２０側）とに気密に仕切られている。すなわち、第１部ＣＬ１はシート部７１０によって固定盤３２０に設けられた給気路３２３及び排気路３２４から遮断されているため、給気路３２３及び排気路３２４を介して第１部ＣＬ１の吸排気を行うことができない。そこで、本実施形態のラミネート装置３００Ａでは、第１実施形態の下部枠体３４０Ｂに替えて、下部チャンバＬＣの第１部ＣＬ１の吸排気を行うための給気路３４５ｓ及び排気路３４５ｅ（図９）が設けられた真空枠３４０Ｃが使用されている。
【００６４】
図９及び図１０は、それぞれ本発明の第２実施形態に係る真空枠３４０Ｃの横断面図及び平面図である。
【００６５】
図９に示されるように、真空枠３４０Ｃは、矩形枠状の上部材３４０ｉ、下部材３４０ｊ及びパッキン３４６ｐを備えている。上部材３４０ｉと下部材３４０ｊは上下に重ね合わされ、その接合部が環状のパッキン３４６ｐによって封止されている。真空枠３４０Ｃ内には、延長方向に延びる給気路３４５ｓ及び排気路３４５ｅが設けられている。給気路３４５ｓ及び排気路３４５ｅは、上部材３４０ｉと下部材３４０ｊとに囲まれて形成された中空部である。給気路３４５ｓは真空枠３４０Ｃの一端側（図１０における右端側）に形成され、真空枠３４０Ｃの残りの部分には排気路３４５ｅが形成されている。具体的には、給気路３４５ｓは矩形枠状の真空枠３４０Ｃの一辺（及びそれに隣接する二辺の近傍部分）に形成され、排気路３４５ｅは他の三辺（給気路３４５ｓが形成された一辺に対向する一辺と、他の二辺の大部分）に形成されている。給気路３４５ｓと排気路３４５ｅは、２つの隔壁３４５ｗ（図１０）によって遮断されている。
【００６６】
また、給気路３４５ｓ及び排気路３４５ｅよりも内周側において、上部材３４０ｉと下部材３４０ｊとは近接して対向しており、その間に、給気路３４５ｓ及び排気路３４５ｅと下部チャンバＬＣの第１部ＣＬ１とをそれぞれ連絡する給気スリット３４９ｓ及び排気スリット３４９ｅが形成されている。給気スリット３４９ｓ及び排気スリット３４９ｅは、それぞれ給気路３４５ｓ及び排気路３４５ｅの略全長に亘って形成されている。
【００６７】
また、矩形枠状の真空枠３４０Ｃの対向する二辺には、給気路３４５ｓ及び排気路３４５ｅと真空枠３４０Ｃの外周面とをそれぞれ連絡する給気孔３４７ｓ及び排気孔３４７ｅが、それぞれ形成されている。給気孔３４７ｓ及び排気孔３４７ｅは、それぞれ給気路３４５ｓ及び排気路３４５ｅの延長方向中央に接続されている。給気孔３４７ｓ及び排気孔３４７ｅは、それぞれ一端部（真空枠３４０Ｃの外周面付近）において拡径されて、テーパねじ３４８ｓ及び３４８ｅが形成されている。テーパねじ３４８ｓ及び３４８ｅは、給気管路３６０及び排気管路３７０にそれぞれ接続されている。そのため、固定盤３２０に設けられた給気路３２３及び排気路３２４を介した下部チャンバＬＣの第２部ＬＣ２の吸排気と連動して、真空枠３４０Ｃに設けられた給気路３４５ｓ及び排気路３４５ｅを介した下部チャンバＬＣの第１部ＬＣ１の吸排気が行われる。また、この構成により、カバーシート７００のシート部７１０によって仕切られた下部チャンバＬＣの第１部ＬＣ１と第２部ＬＣ２の内圧が常に一定となり、シート部７１０に内圧差が加わることがない。
【００６８】
給気スリット３４９ｓ及び排気スリット３４９ｅは、圧力損失が延長方向で略均一になるように、全長に亘って断面寸法（図９に示される横断面の寸法）が一定に形成されている。また、下部チャンバＬＣの第１部ＬＣ１内の空気は、断面積が大きく圧力損失が小さい給気路３４５ｓ及び排気路３４５ｅと、断面積が小さく（すなわち、給気路３４５ｓ及び排気路３４５ｅよりも薄く）圧力損失が大きい給気スリット３４９ｓ及び排気スリット３４９ｅを介して給排される。そのため、下部チャンバＬＣの第１部ＬＣ１への空気の給排は、給気スリット３４９ｓ及び排気スリット３４９ｅの周方向全長から略均一且つ緩やかに行われる。
【００６９】
以上が本発明の好適な実施形態の説明である。しかしながら、本発明の実施形態の具体的態様は、上記のものに限定されず、特許請求の範囲の記載により表現された技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。
【００７０】
例えば、上記の実施形態のラミネート装置においては、下部チャンバＬＣに被加工物が配置されるように構成されているが、上部チャンバＵＣに被加工物が配置される構成にしてもよい。この場合、ダイヤフラムは下部チャンバＬＣに固定され、上部チャンバＵＣが開閉可能に構成される。被加工物は例えばキャリアプレート８００の支持シート８２０を介してダイヤフラム上に配置され、被加工物と可動盤本体３３１との間にカバーシート７００のシート部７１０が配置される。また、各チャンバの内圧制御は上記実施形態のものとは上下逆転したものとなる。すなわち、下部チャンバＬＣの内圧を大気圧に保ったまま上部チャンバＵＣの内圧を負圧にすることで、ダイヤフラムが上部チャンバＵＣ側に膨張して、上部チャンバＵＣの天井面とダイヤフラムとの間で被加工物が加熱プレスされる。
【００７１】
また、上記実施形態のラミネート装置においては、下部チャンバＬＣが固定盤に、上部チャンバＵＣが可動盤に支持される構成が採用されているが、下部チャンバＬＣを可動盤に、上部チャンバＵＣを固定盤に支持させる構成にしてもよい。この場合、固定盤は可動盤の上方に配置される。あるいは、両チャンバを上下一対の可動盤に支持させる構成にしてもよい。
【００７２】
また、上記の各実施形態では、被加工物が載置される固定盤３２０を電熱ヒータで加熱することによって、被加工物を加工温度（成形温度）に加熱する構成が採用されているが、他の加熱手段を使用して熱盤を加熱する構成としてもよい。例えば、国際公開第２００６／１０３８６８号に開示されているような、固定盤に形成された流路にシリコーンオイル等の熱媒を流すことで固定盤を均一に加熱する構成を採用することができる。また、製品が収容された下部チャンバＬＣに電熱ヒータ等で加熱した空気を導入する方法や、遠赤外線やマイクロ波で被加工物を直接加熱する方法を採用してもよい。また、固定盤３２０の被加工物が載置される面を遠赤外線放射材料でコーティングし、固定盤３２０を電熱ヒータ等で加熱する構成を採用してもよい。この構成によれば、固定盤３２０と被加工物との接触による加熱に加えて、遠赤外線による遠隔加熱が行われるため、被加工物の加熱をより効率的且つ均一に行うことが可能になり、ラミネートプレスの加工時間が短縮される。
【００７３】
また、上記の各実施形態では、矩形枠状の枠部３４０が使われているが、他の形状（例えば円筒状や多角筒状）の枠部を使用することもできる。また、キャリアプレート８００やカバーシート７００の形状を他の形状（例えば円板状）にすることもできる。
【００７４】
また、上記の実施形態は、上部チャンバＵＣが常に大気に開放されていて、下部チャンバＬＣの内圧を大気圧と真空との間で変化させることによって、加熱プレスを行う構成が採用されているが、本発明はこのような構成には限定されるものではない。例えば、可動盤本体３３１又は上部枠体３４０Ａに設けられた通気路にコンプレッサ等の加圧空気を供給する装置を接続して、上部チャンバＵＣの内圧を大気圧以上に加圧可能にした構成も本発明に含まれる。
【００７５】
また、下部チャンバＬＣを常に大気に開放した状態にして、上部チャンバＵＣの内圧を陽圧に加圧することによってプレスを行う構成を採用することもできる。この場合も、可動盤本体３３１又は上部枠体３４０Ａに設けられた下部チャンバＬＣに外気を供給する通気路には、コンプレッサ等の加圧空気を供給する装置が接続される。また、上部チャンバＵＣ及び下部チャンバＬＣのいずれの内圧も（例えば、真空から陽圧まで）調整可能な構成としてもよい。
【００７６】
また、上記の実施形態では、上部チャンバＵＣが大気に開放され、下部チャンバＬＣに空気が給排される構成が採用されているが、高純度の窒素ガスや炭酸ガス等の低活性又は不活性なガスを上部チャンバＵＣ及び／又は下部チャンバＬＣに供給する構成としてもよい。これにより、ダイヤフラムの劣化をより軽減させることができる。
【００７７】
また、排気管路３７０の本管３７１又は分枝管３７２ａ、３７２ｂ（例えば、本管３７１の電磁バルブ３７３と分枝管３７２ａ、３７２ｂとの間）に逆止弁を設けてもよい。排気管路３７０に逆止弁を設けることにより、排気管路３７０内に残った排出ガスの下部チャンバＬＣへの逆流を、より確実に防止することができ、ダイヤフラム１３３の劣化を更に効果的に抑制することが可能になる。
【００７８】
また、上記の実施形態は太陽電池パネルの製造に本発明を適用したものであるが、本発明は任意のラミネート構造体の成形に適用することができる。例えば、本発明は、プリプレグを含む構成材の積層体を加熱プレスすることにより成形されるプリント配線基板等の板状ラミネート構造体の製造に適用することができる。また、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル等の各種フラットパネルディスプレイの製造にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１    ラミネート加工システム
１００    積層装置
２００    搬入用コンベア
３００    ラミネート装置
３２０    固定盤
３３０    可動盤
３４０    枠部
３５０    ダイヤフラム
４００    キュア処理装置
７００    カバーシート
７１０    シート部
７２０    フレーム部
８００    キャリアプレート
Ａ    太陽電池アセンブリ
ＵＣ    上部チャンバ
ＬＣ    下部チャンバ
【図１】
2015039817.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】
2015039817.tif 000009
【図８】
2015039817.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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