(57)【要約】【課題】合紙をガラス基板から自動的に剥ぎ取って工程サイクルを短縮すること。【解決手段】太陽電池製造ラインの初期工程領域に配置されガラス板集合体Ｇ１の合紙を剥がす剥離機１と、合紙が剥離されたガラス基板単体を後工程に移送する搬送機２と、剥離機１からガラス基板単体を搬送機２に転送する転送機２３とから構成されている。剥離機１は、ガラス集合体Ｇ１のガラス基板単体と合紙の境界領域３６に気流３４を噴射するノズル形成体１７を形成している。ガラス基板単体と合紙の境界領域３６に噴射されるジェット流は、合紙の表面で乱流化し、その表面に正圧と負圧を振動的に多点に印加し、波状に振動する合紙の端縁とガラス基板との間に瞬間的に生じる微細な隙間に侵入して、合紙はその端縁の側で一挙にガラス基板から剥がされる。ガラス基板面を傷めることがなく、有機成分の微細な塵がガラス基板面に付着することがなく、工程サイクルを短縮する。【選択図】          図６
2005150315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池製造ラインの初期工程領域に配置されガラス板集合体の合紙を剥がす剥離機と、
前記合紙が剥離されたガラス基板単体を後工程に移送する搬送機と、
前記剥離機から前記ガラス基板単体を前記搬送機に転送する転送機とを構成し、
前記剥離機は、
前記ガラス集合体の前記ガラス基板単体と前記合紙の境界領域に気流を噴射するノズル形成体とを形成する
太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置。
【請求項２】
前記気流は前記境界領域を含む端面に対して概ね直交する方向に噴射される
請求項１の太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置。
【請求項３】
前記ノズル形成体を往復運動させる駆動機を更に構成し、
前記ノズル形成体は前記気流を前記往復運動の運動方向に噴射する
請求項１の太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置。
【請求項４】
前記ノズル形成体は、
複数のノズルと、
前記ノズルを支持し鉛直方向成分を持って鉛直方向に延びるノズル支持体とを構成し、
前記複数の前記ノズルは前記鉛直方向に配列されている
請求項３の太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置。
【請求項５】
前記複数のノズルは前記ガラス面に平行である斜面の上に配列されている
請求項４の太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置。
【請求項６】
前記剥離機により剥がされる前記合紙を裁断する裁断機を
更に構成する請求項１〜５から選択される１請求項の太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置。
【請求項７】
前記剥離機は、前記ガラス板集合体のガラス面を鉛直面に対して斜めに支持して載置する載置台を形成する
請求項１の太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置。
【請求項８】
前記ガラス板集合体は第１ガラス板集合体と第２ガラス板集合体を形成し、
前記載置台は、
前記第１ガラス板集合体を前記斜めに支持する第１載置台と、
前記第２ガラス板集合体を前記斜めに支持する第２載置台とを形成し、
前記載置台は自転する自転軸を有し、前記第１ガラス板集合体と前記第２ガラス板集合体は、前記自転軸に対して線対称に載置される
請求項７の太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置。
【請求項９】
前記太陽電池製造ラインは太陽電池を製造する一貫製造ラインを形成し、
前記一貫製造ラインは、前記剥離機と前記搬送機と前記ガラス基板単体にアモルファスシリコンを含む発電層を積層する積層機とを含む
請求項１〜８から選択される１請求項の太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置。
【請求項１０】
太陽電池用の複数のガラス基板単体と複数の合紙とが交互に積層されるガラス板集合体を台に載置するステップと、
前記ガラス基板単体と合紙との間の境界線が現れる前記ガラス板集合体の端面に気流を吹き付けて前記合紙をガラス基板単体から剥がすステップと、
前記合紙が剥がされた前記ガラス基板単体を他のガラス基板単体から引き離して次工程に向かう搬送路に転送するステップ
とを構成する太陽電池用ガラス基板の合紙剥離方法。
【請求項１１】
前記載置するステップは、ガラス板集合体を前記台に斜めに立てかけるステップを形成する
請求項１０の太陽電池用ガラス基板の合紙剥離方法。
【請求項１２】
前記ガラス板集合体は第１ガラス板集合体と第２ガラス板集合体を形成し、
前記立てかけるステップは、
前記第１ガラス板集合体を前記斜めに立てかける第１ステップと、
前記第２ガラス板集合体を前記斜めに立てかける第２ステップとを形成し、
前記第２ステップは、前記第２ガラス集合体を規定される回転軸心線のまわりに回転させて前記第１ガラス板集合体の位置に回転変位させるステップに一致している
請求項１１の太陽電池用ガラス基板の合紙剥離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置、及び、それの合紙剥離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池パネルが他の発電手段に代替されるためには、発電コストと設置コストとパネル製造コストの合計が、他の発電手段の総コストに同じであり、又は、それより低いことが重要である。太陽電池パネルの発電コストは零であるが、パネル製造コストが高い。太陽電池パネルが代替エネルギー提供技術として普及するためには、その製造コストの低減が求められる。
【０００３】
太陽電池は、発電層と電極層とが多層的にガラス基板に積層されて製造される。大型の太陽電池のガラス基板は、長辺、短辺、厚みの点でそのサイズが大きい（例示：面積寸法で１．５ｍ四方）。材料であるガラス板は、大きいサイズでガラスメーカーから太陽電池パネル製造会社の工場に送られてくる。積み重ねられる多数枚のガラス基板、又は、間隔が開けられて重ねられる多数枚のガラス基板を搬送する収納ケース（参照：後掲特許文献１）に収納されて一貫製造ラインに搬送されてる。パネル製造コストの低減のために、太陽電池パネルの製造ラインは一貫製造ラインであることが重要である。そのような一貫製造ラインの複数の始端部の１つに、多層に重合している多数枚のガラス板の間に緩衝材として挟まれている合わせ紙を剥ぎ取る工程が初期工程として必須的に存在する。
【０００４】
割れやすい大型サイズの多重ガラス板から合わせ紙を人手で剥ぎ取ることは、危険である。危険を回避しながら慎重に作業を行うことは、初期工程の進行遅延を招く。初期工程の進行遅延は、一貫製造ラインの全体の工程サイクルを長くする。製造コスト効率は、１ライン当たりの量産数で評価される。後工程の電極層、アモルファス・シリコン発電層の形成工程のためにガラス基板には手が触れ人の息が当たってはならない。
【０００５】
人手によらずに合わせ紙をガラス基板から剥ぎ取る自動機の提供が望まれる。その剥がし工程のサイクルの短縮化が次に重要である。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３５１４４８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、人手によらずに合わせ紙をガラス基板から剥ぎ取る太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置、及び、それの合紙剥離方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、その剥がし工程のサイクルを短縮化する太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置、及び、それの合紙剥離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置は、太陽電池製造ラインの初期工程領域に配置されガラス板集合体（Ｇ１）の合紙を剥がす剥離機（１）と、合紙が剥離されたガラス基板単体を後工程に移送する搬送機（２）と、剥離機（１）からガラス基板単体を搬送機（２）に転送する転送機（２３）とから構成されている。剥離機（１）は、ガラス集合体（Ｇ１）のガラス基板単体と合紙の境界領域（３６）に気流（３４）を噴射するノズル形成体（１７）とを形成する。
【０００９】
ガラス基板単体と合紙の境界領域（３６）に噴射されるジェット流は、合紙の表面で乱流化し、その表面に正圧と負圧を振動的に多点に印加し、波状に振動する合紙の端縁とガラス基板との間に瞬間的に生じる微細な隙間に侵入して、合紙はその端縁の側で一挙にガラス基板から剥がされる。このような剥がし工程でガラス基板に接触する物質は、空気のような気体であり、ガラス基板面を傷めることがなく、有機成分の微細な塵がガラス基板面に付着することがない。気体噴射による剥がしは、ガラス面を傷めずに剥がしの自動化を実現する。更に、一瞬の剥がしにより工程サイクルを短縮する一石三鳥の効果がある。  
【００１０】
気流（３４）は境界領域（３６）を含む端面に対して概ね直交する方向に噴射される。このような噴射の方向性は、端面に乱流を生気させやすい。
【００１１】
ノズル形成体（１７）を往復運動させる駆動機（１６）が追加される。ノズル形成体（１７）は気流（３４）を往復運動の運動方向に噴射する。噴出流により剥がされる合紙が気流により押しやられる方向に同期的にノズル形成体が移動し、合紙は順次に端まで剥がされる。
【００１２】
ノズル形成体（１７）は、複数のノズル（１８）と、ノズル（１８）を支持し鉛直方向成分を持って鉛直方向に延びるノズル支持体（１７）とから構成されている。複数のノズルは鉛直方向に配列されている。気流を複数流化することにより、合紙は均一に剥がされる。
【００１３】
複数のノズル（１８）はガラス面に平行である斜面の上に配列されている。このような斜め配列は、ガラス面が斜面であることに有効に対応し、剥がしが円滑である。
【００１４】
剥離機（１）により剥がされる合紙を裁断する裁断機（３）が追加され、紙の処理工程が一貫製造工程に組み込まれる。
【００１５】
剥離機（１）は、ガラス板集合体（Ｇ１）のガラス面を鉛直面に対して斜めに支持して載置する載置台（５，１１）を形成する。このような斜め載置は、支持の安定化と剥がし準備機能とを合わせ持つ。
【００１６】
ガラス板集合体は第１ガラス板集合体（Ｇ１）と第２ガラス板集合体（Ｇ２）を形成する。載置台（４，１１）は、第１ガラス板集合体（Ｇ１）を斜めに支持する第１載置台（４，１１）と、第２ガラス板集合体（Ｇ２）を斜めに支持する第２載置台（４，１２）とを形成する。載置台（４）は自転する自転軸（Ｌ）を有し、第１ガラス板集合体（Ｇ１）と第２ガラス板集合体（Ｇ２）は、自転軸（Ｌ）に対して線対称に載置される。剥がし工程中に次のサイクルの第２ガラス板集合体（Ｇ２）を待機させることにより、工程サイクルを更に短縮することができる。
【００１７】
太陽電池製造ラインは、太陽電池を製造する一貫製造ラインを形成していることが顕著に重要である。一貫製造ラインは、剥離機（１）と搬送機（２）とガラス基板単体にアモルファスシリコンを含む発電層を積層する積層機（図示されず）とを含んで製造ラインを形成している。
【００１８】
本発明による太陽電池用ガラス基板の合紙剥離方法は、太陽電池用の複数のガラス基板単体と複数の合紙とが交互に積層されるガラス板集合体（Ｇ１）を台（４）に載置するステップと、ガラス基板単体と合紙との間の境界線が現れるガラス板集合体（Ｇ１）の端面に気流を吹き付けて合紙をガラス基板単体から剥がすステップと、合紙が剥がされたガラス基板単体を他のガラス基板単体から引き離して次工程に向かう搬送路（２）に転送するステップとから構成されている。その載置するステップは、ガラス板集合体（Ｇ１）を台（４）に斜めに立てかけるステップを形成することは、後の剥がし工程の剥がしを促進する。
【００１９】
ガラス板集合体は第１ガラス板集合体（Ｇ１）と第２ガラス板集合体（Ｇ２）から形成されている。その立てかけるステップは、第１ガラス板集合体（Ｇ１）を斜めに立てかける第１ステップと、第２ガラス板集合体（Ｇ２）を斜めに立てかける第２ステップとを形成している。第２ステップは、第２ガラス集合体（Ｇ２）を規定される回転軸心線（Ｌ）のまわりに回転させて第１ガラス板集合体（Ｇ１）の位置に回転変位させるステップに一致している。第２ガラス板集合体（Ｇ２）を待機させることは、剥がし工程のサイクルの短縮化の点で顕著に効果的である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置、及び、それの合紙剥離方法は、合わせ紙をガラス基板から剥ぎ取る自動機械を提供することができる。更に、その剥がし工程のサイクルを短縮化し、異物の付着を防止し、自動化することができる一石三鳥の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明による太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置の実現態は、図に対応して、詳細に具体的に記述される。合わせ紙処理機１が、ガラス基板工程内投入機２と合わせ紙処理機３とともに、太陽電池一貫製造ラインの始端領域又は初期工程領域に配置されている。以下、合わせ紙は、合紙で表現される。
【００２２】
合紙処理機１は、回転テーブル４を備えている。回転テーブル４は、モータ（図示されず）の出力軸の回転軸心線Ｌの廻りに自転する。その自転は、１８０度の往復回転運動、又は、１８０度の同一方向間欠回転運動である。ガラス基板立てかけ支持壁５は、回転テーブル４に同体に支持されている。ガラス基板立てかけ支持壁５は、回転軸心線Ｌから等距離にある平行平面を有し、その平行平面は、両側で第１立てかけ面６と第２立てかけ面７とを形成している。
【００２３】
第１多重化ガラス集合体Ｇ１と第２多重化ガラス集合体Ｇ２は、図２に示されるように、第１立てかけ面６と第２立てかけ面７に対向しガラス基板立てかけ支持壁５に対して支持される。ガラス基板立てかけ支持壁５と第１多重化ガラス集合体Ｇ１との間には、第１立てかけ支持体（パレット）８が介設されている。ガラス基板立てかけ支持壁５と第２多重化ガラス集合体Ｇ２との間には、第２立てかけ支持体９が介設されている。回転テーブル４の一方側で回転テーブル４の上面に、第１支持台１１が取り付けられている。回転テーブル４の他方側で回転テーブル４の上面に、第２支持台１２が取り付けられている。第１立てかけ支持体８の下縁は第１支持台１１の上面に支持され、第１立てかけ支持体８の上縁は回転テーブル４の第１立てかけ面６に支持されている。第２立てかけ支持体９の下縁は第２支持台１２の上面に支持され、第２立てかけ支持体９の上縁は回転テーブル４の第２立てかけ面７に支持されている。第１多重化ガラス集合体Ｇ１の１面は第１立てかけ支持体８の対向支持面に面接合し、第１多重化ガラス集合体Ｇ１は回転テーブル４に対して斜めに立てかけられている。第２多重化ガラス集合体Ｇ２の１面は第２立てかけ支持体９の対向支持面に面接合し、第２多重化ガラス集合体Ｇ２は回転テーブル４に対して斜めに立てかけられている。
【００２４】
このような斜め立てかけでは、その立てかけ角度が僅かに変われば、図３Ａと図３Ｂに示されるように、その変位過程でガラス基板１３と合紙１４とは面内方向に相対的に変位し、ガラス基板１３と合紙１４の対向密着面がずれてその対向密着面の間の密着力が弱小化する。このような密着力の弱小化は、後述される剥がしに有効である。
【００２５】
合紙処理機１は、図４に示されるように、回転テーブル４に支持されれ回転テーブル４から立ち上がる枠組み１５を備えている。枠組み１５の上縁に案内レール桁１６が水平方向に延びて渡されている。合紙処理機１は、空気吹出し往復移動体１７を備えている。空気吹出し往復移動体１７は、案内レール桁１６に案内されて、１鉛直面上又は１斜面上で往復運動する。その１斜面は、斜めに立てかけられている第１多重化ガラス集合体Ｇ１の面に平行である。空気吹出し往復移動体１７は、鉛直方向に適正間隔で並ぶ複数の空気噴射ノズル１８を備えている。複数の空気噴射ノズル１８は、第１多重化ガラス集合体Ｇ１の面に平行である１斜面上で空気吹出し往復移動体１７に支持されて鉛直方向に配列されている。空気噴射ノズル１８は、水平方向にジェット流を噴射する。空気噴射ノズル１８は、案内レール桁１６の下縁に配列され得る。空気吹出し往復移動体１７は、剥がし機能と、ガラス面から剥がされる合紙を一方方向に追いやるワイパー機能とを有している。
【００２６】
ガラス基板工程内投入機２は、図１に示されるように、両側の搬送ライン形成軌道１９と、両側の搬送ライン形成軌道１９に回転自在に支持される多数の回転駆動ローラ２１とから形成されている。多数の回転駆動ローラ２１は、１枚ずつのガラス基板単体２２が搬送される搬送面を形成している。ガラス基板単体２２は、搬送ライン形成軌道１９に案内され回転駆動ローラ２１により推進力を受けて規定方向ａに駆動され、次工程領域に搬送される。
【００２７】
移載機２３は、図２に示されるように、合紙処理機１とガラス基板工程内投入機２の間に介設されている。移載機２３の主体は、ロボットアーム２４として構成されている。ロボットアーム２４の自由端側には、吸着部位２５が取り付けられている。吸着部位２５は、基体２６と弾性的支持部位２７と吸着器２８とから形成されている。弾性的支持部位２７は、基体２６と吸着器２８との間に介設されている。吸着器２８の動作面には、多数の空気吸込み孔（図示されず）又は吸盤が開口している。吸着器２８から吸い込まれる空気は、ロボットアーム２４の内部通路を通り排出口（図示されず）から排出される。第１多重化ガラス集合体Ｇ１の外側の１枚のガラス基板単体２２を吸着する吸着器２８は、移載機２３の３次元的運動制御により、ガラス基板単体２２の非吸着面を下側に向けてガラス基板単体２２をガラス基板工程内投入機２の搬送面に反転的に移送する。
【００２８】
紙処理機３は、図４に示されるように、第１多重化ガラス集合体Ｇ１から剥がされ丸められる剥取合紙２９を移送する移送路３１と移送路３１の移送先に配置される裁断機３２を備えている。裁断機３２の下方には、紙屑回収箱３３が配置されている。
【００２９】
太陽電池製造一貫ラインの初期工程領域まで運送されてくる第２多重化ガラス集合体Ｇ２は、適正な移送機器で合紙処理機１の第２支持台１２に移載され、図２に示されるように、ガラス基板立てかけ支持壁５に対して斜めに立てかけられる。このような立てかけにより、図３（ｂ）に示されるように、ガラス基板１３と合紙１４の間に断層的にずれが生じ、既述の通りに、その吸着力が弱小化する。回転テーブル４が回転し、第２多重化ガラス集合体Ｇ２は第１多重化ガラス集合体Ｇ１として剥がし工程側に転送される。第２番目の第２多重化ガラス集合体Ｇ２は、待機側の第２支持台１２に移載されて待機する。
【００３０】
図５に示されるように、空気吹出し往復移動体１７の空気噴射ノズル１８から水平方向に多段ジェット流が噴射される。ジェット流３４の一部３５は、図６に示されるように、ガラス基板１３と合紙１４の境界線３６の近傍領域に吹き込み、ジェット流３４の他の一部は合紙１４の表面で層流３７として流れる。一部３５は、境界線３６の近傍の端面で激突して乱流３８として渦流化する。乱流３８は、合紙１４の端面３９に不規則動圧を与えて、合紙１４の面に直交する方向に振動力を与える。層流３７の一部は渦流３９として多点で乱流化し、多点で不規則周期の動圧変動が生じる。そのような多点の動圧Ｐ１は、ガラス基板１３と合紙１４の間の大気圧に対して動的に振動的に変動し、剥がし力が多点で合紙１４に作用する。このような振動的動圧変化は、合紙１４をガラス基板１３から剥がし取る。
【００３１】
合紙１４の一部がこのようにガラス基板１３から剥がされれば、ガラス基板１３と合紙１４の間の生じる拡大隙間に噴射空気が大量に流れこみ、合紙１４は気流の上流側からその下流側に順次に剥がされ続ける。その剥がしの進行は、空気吹出し往復移動体１７の下流側に向かう移動に概ね同期し、合紙１４は図４に参照番号２９で示されるように、前進する空気吹出し往復移動体１７のワイパー機能により押し剥がされてされ丸められる。このように丸められる剥取合紙２９は、空気吹出し往復移動体１７とジェット流により押されて、移送路３１に押し出される。剥取合紙２９は、移送路３１で裁断機３２まで案内されて、裁断機３２で裁断され紙屑として紙屑回収箱３３に集積される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明による太陽電池用ガラス基板の合紙剥離装置の実現態を示す平面図である。
【図２】図２は、図１の側面図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、ガラス集合体の変位を示す側面図である。
【図４】図４は、図１の正面である。
【図５】図５は、剥がし作用を示す斜軸投影図である。
【図６】図６は、剥がし作用を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…剥離機
２…搬送機
３…裁断機
４…載置台
１１，１２…載置台
１６…駆動機
１７…ノズル形成体
１８…ノズル
２３…転送機
３４…気流
３６…境界領域
Ｇ１…ガラス板集合体（第１ガラス板集合体）
Ｇ２…第２ガラス板集合体
Ｌ…自転軸
【図１】
2005150315.tif 000003
【図２】
2005150315.tif 000004
【図３】
2005150315.tif 000005
【図４】
2005150315.tif 000006
【図５】
2005150315.tif 000007
【図６】
2005150315.tif 000008