(57)【要約】【課    題】従来の太陽電池などのラミネート加工において、搬送ベルトに付着する被加工物のはみ出し充填材が惹起する様々な問題点に鑑み、搬送ベルトに付着した充填材を効率よく、しかも効果的に除去することができる搬送ベルトのクリーニング機構を提供すること。【解決手段】内部がダイアアラム９により仕切られる上チャンバ１０と下チャンバ１２を具備し、被加工物Ｓｂ，１９，２０を搬送する搬送ベルト１４を有するラミネート装置において、前記チャンバ１０，１２の外部に搬送用のベルト１４の搬送面に接するように設けた少なくとも１式以上のスクレーパ２１と、当該搬送ベルト１４の搬送面に接するように設け、かつ回転アクチュエータにより駆動されるブラシロール１６を具備したこと。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部がダイアアラムにより仕切られる上チャンバと下チャンバを具備し、被加工物を搬送する搬送ベルトを有するラミネート装置において、前記チャンバの外部に搬送用のベルトの搬送面に接するように設けた少なくとも１式以上のスクレーパと、当該搬送ベルトの搬送面に接するように設け、かつ回転アクチュエータにより駆動されるブラシロールを具備したことを特徴とする搬送ベルトのクリーニング機構。
【請求項２】
内部がダイアフラムにより仕切られる上チャンバと下チャンバを具備し、被加工物を搬送する搬送ベルトを有するラミネート装置において、搬送用のベルトの搬送面に接するように設けた少なくとも１式以上の粘着ローラと、当該搬送ベルトの搬送面に接するように設け、かつ回転アクチュエータにより駆動されるブラシロールを有する搬送ベルトのクリーニング機構。
【請求項３】
ブラシロールの近傍にダクトを設けると共に、該ダクトに集塵機を接続した請求項１又は請求項２の搬送ベルトのクリーニング機構。
【請求項４】
ブラシロールに板状のスクレーパを当接するように設けた請求項１〜請求項３のいずれかの搬送ベルトのクリーニング機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池などをラミネート加工するラミネート装置における搬送ベルトのクリーニング機構に関する。より具体的には、ラミネート加工において、搬送ベルトに付着する充填材の除去能力を向上させることにより、その搬送ベルトに付着した充填材が被加工物の表面に転写することなどを防ぎ、ラミネート加工後に被加工物の表面クリーニング作業の低減を可能にしたラミネート装置における搬送ベルトのクリーニング機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池等の構成部材をラミネート加工するラミネート装置は、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３などの公報に記載されているように公知であるが、この種のラミネート装置には、被加工物を加工位置に搬送してラミネート加工を行い、加工後の被加工物をそこから搬出するための搬送ベルトが用いられている。
【０００３】
公知のラミネート装置の一例は、図４に示すように、開閉可能に上下で分割された真空容器７とその蓋８を具備し、閉じられた容器の内部が、ゴム製などのダイアフラム９により仕切られ、上チャンバ１０と下チャンバ１２に分けられている。また、前記蓋８は真空容器７に対して開閉する構造となっており、前記ダイアフラム９は、この蓋８の内側に取り付けられている。
【０００４】
前記真空容器７の内部には、ヒータを内蔵した発熱板１１が設けられており、ラミネート加工を施す被加工物Ｓｂ（例えば、太陽電池Ｓｂなど、以下、太陽電池Ｓｂともいう）を加熱することができるように形成されている。なお、１３は真空容器７と蓋８の開閉用の分割面に設けたシール材、７ａ，８ａは各チャンバ１１，１２内に空気を給排するための給排気孔である。
【０００５】
上記のラミネート装置は、その蓋８を開いた状態で、発熱板１１の上に被加工物Ｓｂを、搬送ベルト１４によって搬入する。このようにして搬入される被加工物Ｓｂの構成はについて、図３に示した一般的な結晶系太陽電池セルのモジュールの例について説明する。被加工物Ｓｂの最下層はガラス板１であり、該ガラス板１の上にシート状の充填材２が配置され、その上に電極リード１３により接続された太陽電池セル４が配置され、このセル４の上にシート状の充填材５が配置され最上部にはシート状の裏面材６が載せられた状態でラミネート装置の内部に搬入される。
【０００６】
被加工物Ｓｂが図４のラミネート装置内に搬入された後、蓋８を閉じ、上チャンバ１０及び下チャンバ１２を真空引きして、被加工物Ｓｂから気体を抜く。真空引きは、積層された被加工物Ｓｂの内部に気泡が残らないようにするためである。気泡が残った太陽電池では、太陽光にさらされて温度上昇すると、残っている気泡が膨張してしまい、劣化が早まってしまうからである。
【０００７】
真空引きされたラミネート装置内の被加工物Ｓｂは、発熱板１１により加熱される。発熱板１１のヒータは設定された温度に制御されており、適度な時間経過することにより、被加工物Ｓｂは、ヒータ温度とほぼ同一となり、前記充填材２，５を溶融する。
【０００８】
シート状の充填材２，５が溶融されるとき、先に真空引きした上チャンバ１０にのみ大気を導入すると、ダイアフラム９が発熱板１１の側に向かって膨らむので、このダイアフラム９によって被加工物Ｓｂが発熱板１１に押付けられ、太陽電池セルのモジュールの各層が接合されることになる。
【０００９】
この後、下チャンバ１２を大気圧に戻して蓋８を開き、被加工物Ｓｂを搬送ベルト１４によって搬出し、ラミネート加工を終える。
【００１０】
上記の太陽電池Ｓｂにおいて、充填材２，５としては、例えばＥＶＡ（エチレンビニールアセテート）が使用され、また、ラミネート装置への被加工物Ｓｂの搬送には、通常シート状のベルト１４を使用している。
【００１１】
上記充填材２，５は、シート状に形成され、そのサイズが、ガラス板１のサイズに対して、数ｍｍ程度大きく形成されている。これは、ラミネート加工される太陽電池モジュール端面でのシール性を確保するためであるが、ガラス板１からはみ出ている部分の充填材２，５が、搬送ベルト１４に付着してしまうという問題が派生する。
【００１２】
従来、搬送ベルト１４に充填材２，５が付着する問題に対処するため、搬送ベルト１４には、剥離性の良いシート材として、フッ素樹脂を含浸させたガラスクロスシート材を用いている。
【００１３】
しかし乍ら、剥離性の良好なシート材を用いた搬送ベルト１４であっても、上述のはみ出した充填材２，５の付着は避けられない。そこで、このベルト１４に付着した充填材２，５を除去するため、ラミネート装置のチャンバ外部において、電動モータのような回転アクチュエータで駆動させられたブラシロールを前記ベルト１４に当てて付着した充填材２，５の掻き取り除去を行う構造の搬送ベルトのクリーニング装置が、先に述べた特許文献２などにより提案されている。
【００１４】
図５は、搬送ベルト１４に付着したはみ出し充填材２ａ，５ａを除去するブラシロール１６を設けたラミネート装置を側断面で示した模式図である。図５において、図３，図４と同一符号は、図３，図４と同一部材或は同一部位を示すものとする。
【００１５】
搬送ベルト１４は、途中に２箇所のベルト接続部１５を有して無端帯状に形成され、真空容器７の上面を覆い、当該容器７の下方において循環走行するように、真空容器７を囲む４箇所に配置された駆動ローラを含む４本のローラＲ１〜Ｒ４に支持されて、ベルト１４の上面が図５の左方へ走行するように配置されている。
【００１６】
前記搬送ベルト１４は、蓋８が開いているときの真空容器７の上を走行させられるラミネート工程用のベルトであり、このベルト１４の前，後には、ラミネート加工前の電池モジュール２０（被加工物Ｓｂ）をこのベルト１４に引渡す前段の搬送コンベア１８とラミネート加工を受けた電池モジュール１９（被加工物Ｓｂ）を搬送ベルト１４から引渡される後段の搬送コンベア１７が隣接して設けられている。
【００１７】
上記ラミネート装置の搬送ベルト１４に対して、図５の例では第３ローラＲ３に掛回された偶部において、当該ベルト１４の外面（搬送面）に対して、ブラシロール１６が当接するように配設され、そのベルト１４の外面に付着した充填材２ａ，５ａを、ここでは前記ブラシロール１６の反時計回り方向回転により掻き落すようにしたベルトクリーニング機構が設けられている。図５において、１６ａはブラシロール１６を支持した支持アーム、１６ｂは前記ブラシロール１６の搬送ベルト１４への当接力を調整するため、支持アーム１６ａの傾きを調整するためのアジャスタ、１６ｃは前記ブラシロール１６に回転を与えるモータ等による回転アクチュエータである。また、Ｆ１はラミネート装置のフレーム、Ｆ２は支持アーム１６ａやブラシロール１６などを設けたフレームである。
【００１８】
図５に例示した従来の搬送ベルト１４のクリーニング機構では、ベルト１４の搬送面（外面）に付着したはみ出し充填材２ａ，５ａは、ラミネート加工が終わって後段の搬送コンベア１７に引渡されるとき、未だ冷却されずに柔らかい状態であるが、第三ローラＲ３の近傍までベルト１４が走行する間に冷却されて固化しているので、ベルト１４の走行方向に対し逆方向から掻き落すようにブラシロール１６が回転することにより、大半は掻き落されて除去される。しかし、完全に除去される訳ではなく、ベルト１４の搬送面に残留するものがあったり、掻き落されて飛散したものが再び搬送ベルト１４に付着することがあり、これが不都合な事態の原因になっている。
【００１９】
即ち、搬送ベルト１４の素材に剥離性が良好なシート材が用いられているとはいえ、単にブラシロール１６をベルト１４の面に当てて付着充填材２ａ，５ａを掻き取るだけでは、付着した充填材２ａ，５ａを完全に除去することは困難であり、また、ブラシロール１６で掻き落とされた充填材２ａ，５ａが、そのブラシロール１６の回転で飛散して、再度、搬送ベルト１４に付着することがあるのである。
【００２０】
特に、例えば、わずか直径１ｍｍ程度の付着充填材２ａ，５ａでも、搬送ベルト１４に付着したまま、次の被加工物Ｓｂを当該ベルト１４によってラミネート装置内に搬入してしまうと、被加工物Ｓｂの下面（ガラス板１）に前記付着充填材２ａ，５ａが転写されて付着するので、そのままラミネート加工すると、ダイアフラム９によりプレスされるため、直径１ｍｍ程度のものでも、薄く引き延ばされてしまい、ラミネート加工後では、直径約５ｍｍ程度までに斑点状に延びてしまい、外観を損なってしまうという問題があった。
【００２１】
このように被加工物Ｓｂに転写してしまった付着充填材２ａ，５ａは、付着力が強いため、その除去には、有機溶剤等を使用し、人手でブラシ等で擦り取る必要があり、多くの作業時間を要して生産性も低下し、結局コストアップを招くという問題になっていた。
【００２２】
上記のような付着充填材の除去能力を向上させる方策として、大容量の電動モータにより、ブラシロールを高速回転させる手段も考えられるが、このような手法を採ると搬送ベルト１４自体を傷めやすく、搬送ベルト１４の寿命を縮めてしまい、この点でコストアップに繋がるという問題がある。
【００２３】
また、搬送ベルト１４に付着した充填材２ａ，５ａは、ラミネート装置内のダイアフラム９に転写される場合もあり、このような転写があるとダイヤフラム９の部分の柔軟性が損なわれ、これにより、ダイアフラム９の寿命が短くなるという問題もあった。
【００２４】
【特許文献１】
特開平９−１４１７４３号公報
【特許文献２】
特開平１１−２０４８１１号公報
【特許文献３】
実用新案登録第３０３７２０１号公報
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来の太陽電池などのラミネート加工において、搬送ベルトに付着する被加工物のはみ出し充填材が惹起する様々な問題点に鑑み、搬送ベルトに付着した充填材を効率よく、しかも効果的に除去することができる搬送ベルトのクリーニング機構を提供することを、その課題とするものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明クリーニング機構の構成は、内部がダイアアラムにより仕切られる上チャンバと下チャンバを具備し、被加工物を搬送する搬送ベルトを有するラミネート装置において、前記チャンバの外部に搬送用のベルトの搬送面に接するように設けた少なくとも１式以上のスクレーパと、当該搬送ベルトの搬送面に接するように設け、かつ回転アクチュエータにより駆動されるブラシロールを具備したことを特徴とするものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態例について、主として図１，図２を参照しつつ説明する。なお、図１，図２において図３〜図５と同一部材、同一部位は同一符号を用いている。
本発明では、図４，図５で例示したようなラミネート装置において、搬送用ベルト１４に接するように、ここでは第２と第３のローラＲ２とＲ３の間において、ベルト１４の下側に位置したフレームＦ１に支持させてスクレーパ２１を設けた（図１参照）。また、チャンバ１０，１２の外部において、図５の場合と同様に、回転アクチュエータ１６ｃにて駆動されるブラシロール１６を設けて、そのロール１６を搬送ベルト１４の搬送面に接するようにしている。
【００２８】
搬送ベルト１４により被加工物Ｓｂ（２０，１９）を搬送するラミネート装置の場合、その搬送ベルト１４によって、ラミネート装置内に被加工物Ｓｂを搬送後、上チャンバ１０を有する蓋８を閉じてラミネート加工を行い、加工後、前記の蓋８を開けて、既に加工された被加工物Ｓｂ（１９）を搬出しながら、次の被加工物Ｓｂ（２０）を同時に搬入するようになっているが、上記のスクレーパ２１は、搬送ベルト１４の搬出側に近い箇所、ここでは、ローラＲ２に近い位置に設け、ブラシロール１６を次の被加工物Ｓｂ（２０）の搬入側に近い箇所、ここではローラＲ３の近傍に設けることが、付着充填材２ａ，５ａを除去する上で効果的である。
【００２９】
上記のようなスクレーパ２１とブラシロール１６の配置にすることにより、ラミネート加工により搬送ベルト１４に付着した充填材２ａ，５ａは、搬送ベルト１４の駆動と同時に、ラミネート装置の下部に回り込み、先ず、前記スクレーパ２１にて擦られる又は削られる。このとき、充填材２ａ，５ａは、まだ放冷しないで高温であるから、柔軟な状態にあり、従って、この状態でスクレーパ２１に擦られる（削られる）と、容易に変形し、搬送ベルト１４の搬送面から浮き上がる。ベルト１４に付着している充填材２ａ，５ａのうち、比較的付着力が弱いものは、スクレーパ２１によって剥がされるものもある。
【００３０】
この状態で、次の被加工物Ｓｂ（２０）のラミネート装置内への搬入も同時に進行しているので、被加工物Ｓｂ（２０）がラミネート装置内に搬入されると、次のラミネート加工が実行される。ラミネート加工には、通常、数分を要するので、この加工の間、搬送ベルト１４の走行は停止し、上述のスクレーパ２１によって擦られて浮き上がった付着充填材２ａ，５ａは、この間の放冷によって、ほぼ完全に固化する。
【００３１】
このようにして、ベルト面で浮き上がって固化した付着充填材２ａ，５ａは、搬送ベルト１４の次の走行でブラシロール１６を当てられることとなるが、その際、固化して浮上っているためそのブラシの毛が引っ掛かり易くなり、付着充填材２ａ，５ａの除去効率が向上する。
【００３２】
本発明において、スクレーパ２１は、図１に示した例では一式（１箇所）であったが一式にこだわることなく、図２に例示したように複数式（複数箇所、図２では２箇所）に設けても良い。スクレーパを複数式設けると、１番目のスクレーパ２１で擦られて、浮き上がった付着充填材２ａ，５ａを２番目のスクレーパ２２によって、完全ではないが擦り落とすことができる。このような構成を採ると、次のブラシロール１６で、ベルト面に残った付着充填材２ａ，５ａを殆んど完全に落としてしまうことが可能になり、より除去能力が高いクリーニング機構の提供が可能となる。
【００３３】
一方、搬送ベルト１４には、図示したように接続部１５があるが、スクレーパ２１により、この部分が傷められるおそれが懸念される場合には、スクレーパ２１，２２を上下方向で直線動作させるアクチュエータ２１ａ，２２ａに取付けておき、接続部１５がスクレーパ２１，２２の部位を通過するときに、そのスクレーパ２１，２２に退避動作をさせても良い。このほか、スクレーパ２１をスプリング（図示せず）により懸架し、接続部１５がスクレーパ２１に当接した際に、そのスクレーパ２１がスプリング力に抗して揺動することにより退避動作をする構造にしてもよい。
【００３４】
このように、搬送ベルト１４の接続部１５を退避できるようにすると、スクレーパ２１で接続部１５を傷めることがなくなるので、搬送ベルト１４へのスクレーパ２１の当接度合をより強くすることが可能となり、これにより付着充填材２ａ，５ａの除去能力を、さらに向上させることができる。
【００３５】
本発明においては、上記のラミネート装置に、搬送用ベルト１４に対し、その搬送面に接するように粘着ローラ２３を設ける構成を採ることがある。この場合においても、チャンバの外部において、回転アクチュエータ１６ｃにより駆動されるブラシロール１６を設け、搬送ベルト１４の搬送面に当接させてその面をクリーニングする点は、上記の例と同様である。
【００３６】
粘着ローラ２３は、一例として粘着性のゴムを金属製などのローラ外面に巻き付けたもの、或は、長尺の粘着性シートをローラに巻き付けたものでも良い。前記粘着ローラ２３は、図示した例では支持アーム１６ａを上方へ延長してブラシロール１６の上方に設けているが、支持アーム１６ａを兼用しない構造で設けてもよい。また、このローラ２３は、ベルト１４に対する当接圧を調整するため、進退式のアジャスタ機構２３ａを具備している。ここで、粘着ローラ２３は、ブラシロール１６の後に設ける方が効果的である。これは、ブラシロール１６より先に付着充填材２ａ，５ａに粘着ローラ２３を当てると、その粘着ローラ２３に多量の付着充填材２ａ，５ａが転写し、当該ローラ２３の粘着力の劣化が早まってしまうからである。
【００３７】
また、先にブラシロール１６を当てて、比較的大きな付着充填材２ａ，５ａを除去した後、ブラシロール１６によっては落せなかった微細な付着充填材２ａ，５ａを粘着ローラ２３により除去する形態の方が、除去効果がより高まる。
【００３８】
上記の、粘着ローラ２３は、一式にこだわることなく、図２に例示したように複数式に粘着ローラ２３を設けても良い。複数式設けることにより、さらに除去能力を向上させることが可能となる。
【００３９】
更に、本発明では、ブラシロール１６の近傍に、ダクト２４設け、このダクト２４に集塵機（図示せず）を接続した構成を採ることができる。ブラシロール１６により、付着充填材２ａ，５ａを掻き落とすと、その落とされた充填材が、ブラシロール１６の回転により飛散するので、再たび、搬送ベルト１４に付着してしまう場合がある。本発明ではこれを避けるため、前記ダクト２４を設け、集塵機によって飛散する充填材を吸引することにより、その充填材２ａ，５ａを集塵機に吸い込み、搬送ベルト１４に再付着することを防止する。
【００４０】
また、ブラシロール１６に対して板状のブラシロール用スクレーパ２５を当てることにより、そのブラシロール１６に、そのロール１６が掻き落とした充填材２ａ，５ａが巻きついたり、ブラシロール１６の表面に付着することを防止できるので、搬送ベルト１４への再付着を防ぐことができる。
【００４１】
本発明では、上述したスクレーパ２１，２２、及び、粘着ローラ２３の双方を、ブラシロール１６と一緒にラミネート装置に設置する構成にしてもよい。例えば、図２に示すように、２式のスクレーパ２１，２２を、搬送ベルト１４の搬出側に近い箇所とラミネータ装置の下チャンバの下方の２箇所に設け、また、ブラシロール１６を搬入側に近い箇所に設け、さらに、ブラシロール１６の上方に粘着ローラ２３を２式設けるのである。
【００４２】
このような構成にすると、１番目のスクレーパ２１で搬送ベルト１４を擦って、付着充填材２ａ，５ａをベルト１４の面上に浮き上がらせ、２番目のスクレーパ２２により浮き上った前記充填材を部分的に擦り落し、次のブラシロール１６でさらに掻き落とし、最後に２式の粘着ローラ２３によって、微細な付着充填材２ａ，５ａまでほぼ完璧に除去することが可能になる。
【００４３】
上記において、搬送ベルト１４の裏側であって粘着ローラ２３に対向する位置に、当該ローラ２３の押しつけ力を支持するバックアップ部材となるパックアップ用板材２６を設けることにより、粘着ローラ２３をより強く搬送ベルト１４に押し付けることが可能となって、付着充填材の除去能力を更に向上させることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は以上の通りであって、内部がダイアアラムにより仕切られる上チャンバと下チャンバを具備し、被加工物を搬送する搬送ベルトを有するラミネート装置において、前記チャンバの外部に搬送用のベルトの搬送面に接するように設けた少なくとも１式以上のスクレーパと、当該搬送ベルトの搬送面に接するように設け、かつ回転アクチュエータにより駆動されるブラシロールを具備してクリーニング機構を形成したことにより、ラミネート加工において、搬送ベルトに付着する充填材が微細なものまでほぼ完全に除去可能であることは勿論、その除去能力を向上させる構成を加えることによって、付着充填材が被加工物の表面などに転写することを効果的に防ぐことができるから、ラミネート加工後の被加工物表面のクリーニング作業を大幅に低減することができる。
【００４５】
また、本発明ではラミネート装置の搬送ベルトに付着した充填材の除去能力を大幅に向上できるので、前記充填材がダイアフラムに転写することも防止でき、ダイアフラムの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明クリーニング機構の一例を説明するためラミネート装置を断面で示した模式的な側面図
【図２】本発明クリーニング機構の別例を説明するためラミネート装置を断面で示した模式的な側面図
【図３】被加工物（太陽電池）の層構成の例を示す断面図
【図４】公知のラミネート装置の一例の正断面図
【図５】従来のベルトクリーニング機構を説明するためラミネート装置を断面で示した模式的な側面図
【符号の説明】
Ｓｂ，１９，２０    被加工物（太陽電池）
２，５        シート状の充填材
２ａ，５ａ        付着した充填材
７            真空容器
８            蓋
１４            搬送ベルト
１５            ベルトの連結部
１６            ブラシロール
１７，１８        前，後段の搬送コンベア
２１，２２        スクレーパ
２３            粘着ロール
２４            ダクト
２５            ブラシロール用スクレーパ
２６            パックアップ用板材
【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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