(57)【要約】【課題】保持機構の下降阻害要因があったとしても、保持機構を下降可能にする。【解決手段】本発明の実施形態のラミネート装置１００は、被ラミネート体Ｍに対してラミネート加工を行う装置である。ラミネート装置１００は、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、上ケース１０に取り付けられたダイアフラム３１と、貫通孔６を有し、且つ、被ラミネート体Ｍを加熱するヒータ盤７と、昇降可能な昇降板３５と、昇降板３５上に載置され、貫通孔６を挿通するように設けられ、且つ、被ラミネート体Ｍを保持する保持機構１と、昇降板３５を昇降させる昇降機構と、昇降機構が下降したときに、保持機構１に対して下方に力を加えることにより、保持機構１を下降させる下降機構と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被ラミネート体に対してラミネート加工を行うラミネート装置であって、
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、
前記上ケースに取り付けられたダイアフラムと、
貫通孔を有し、且つ、前記被ラミネート体を加熱するヒータ盤と、
昇降可能な昇降板と、
前記昇降板上に載置され、前記貫通孔を挿通するように設けられ、且つ、前記被ラミネート体を保持する保持機構と、
前記昇降板を昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構が下降したときに、前記保持機構に対して下方に力を加えることにより、前記保持機構を下降させる下降機構と、を備えることを特徴とするラミネート装置。
【請求項２】
前記下降機構は、
前記保持機構に設けられた第１下降部と、
前記第１下降部に対して下方に力を加える第２下降部と、を備える、請求項１に記載のラミネート装置。
【請求項３】
前記保持機構の昇降を円滑化する昇降円滑化部材をさらに備える、請求項１又は２に記載のラミネート装置。
【請求項４】
前記昇降円滑化部材は、前記貫通孔の内壁と前記保持機構との間に設けられる、請求項３に記載のラミネート装置。
【請求項５】
前記保持機構は、前記貫通孔に対して着脱可能に構成される、請求項１乃至４の何れかに記載のラミネート装置。
【請求項６】
前記保持機構には、前記保持機構を前記貫通孔から引き抜くための螺子部が設けられる、請求項５に記載のラミネート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ラミネート装置に関し、特に、太陽電池モジュールなどの薄板形状の被ラミネート体の製造に適したラミネート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の形態として、単結晶シリコン又は多結晶シリコンを用いた結晶型太陽電池、及びアモルファスシリコン（非結晶シリコン）を用いたアモルファス型太陽電池が知られている。
【０００３】
しかしながら、いずれの形態の太陽電池も、化学変化を起こしやすく、物理的な衝撃に弱い。従って、一般には、透明のビニルフィルム、強化ガラス、又は耐熱ガラスなどのラミネート部材で太陽電池をラミネートしたモジュール（以下「太陽電池モジュール」という）が利用されている。この太陽電池モジュールに対するラミネート加工は、ラミネート部材とバックシートとの間に充填材（例えば、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂）を介して太陽電池を挟み込み、真空下で加熱して充填材を溶かすことにより、行われる。
【０００４】
従来、このようなラミネート加工を行う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備えた上チャンバと、ヒータ盤を備えた下チャンバのラミネート部において、被ラミネート体内の充填材を融解させてダイアフラムを真空狭圧することにより、ラミネート加工を行う装置が知られている。このようなラミネート装置では、太陽電池を挟んだ積層体である被ラミネート体がヒータ盤に載置される。次いで、上チャンバと下チャンバとを密閉減圧して真空状態にするための真空引きが行われる。次いで、ダイアフラム内に空気を導入することにより、ダイアフラムとヒータ盤との間で被ラミネート体が狭圧される。次いで、ヒータ盤により狭圧された被ラミネート体が加熱される。
【０００５】
しかしながら、近年、被ラミネート体の寸法が大型化し、且つ、生産効率を向上させるために複数の被ラミネート体に対してラミネート加工が同時に実行される傾向にある。従って、ヒータ盤上で被ラミネート体を移動させる時間が長期化する。その結果、被ラミネート体がヒータ盤上で待機する時間も長期化する。
【０００６】
被ラミネート体がヒータ盤上で待機する時間が長期化すると、被ラミネート体が、ラミネート加工の前に、長時間にわたって不均一に加熱されるという問題がある。
【０００７】
さらに、ラミネート加工の前に被ラミネート体が加熱されると、被ラミネート体内部の充填材が真空引きの前に融解する場合がある。この場合には、被ラミネート体内部に気泡が発生するので、太陽電池モジュールの品質を低下させる、という問題がある。
【０００８】
このような問題に対して、特許文献１のラミネート装置が知られている。特許文献１のラミネート装置は、ラミネート部に搬入された被ラミネート体を上昇及び下降させる複数のピンを備える。この複数のピンにより、被ラミネート体は、真空引きが完了するまでヒータ盤から離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１４１７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１のラミネート装置の複数のピンは、ヒータ盤に穿設された貫通孔内を貫通するように配置される。例えば、複数のピンは、ピン下端に配置された昇降板の上昇駆動に応じてピン下端が一度に押し上げられることにより、ヒータ盤上面より突き出した状態になり、昇降板の下降駆動に応じてピンの自重で下降することにより、ピン上端がヒータ盤上面とほぼ同じ高さの状態となる。
【００１１】
しかしながら、ヒータ盤の有効加熱面積の減少を抑えること、又は、ピンの揺動を抑えることを考慮すると、ピン外径とヒータ盤の貫通孔内径との間のクリアランスは、極めて小さい（例えば、十分の数ミリ程度である）。その結果、組み立て時の僅かな位置ズレ、ヒータ盤の熱膨張、又はごみ噛みにより、複数のピンが貫通孔につまって下降しない場合がある。即ち、特許文献１のラミネート装置には、被ラミネート体を保持する保持機構の下降阻害要因がある場合に、保持機構が下降できなくなる、という問題がある。
【００１２】
本発明は、このような観点に鑑みてなされたものである。本発明の解決しようとする課題は、保持機構の下降阻害要因があったとしても、保持機構を下降可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態のラミネート装置は、被ラミネート体に対してラミネート加工を行う装置である。ラミネート装置は、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、前記上ケースに取り付けられたダイアフラムと、貫通孔を有し、且つ、前記被ラミネート体を加熱するヒータ盤と、昇降可能な昇降板と、前記昇降板上に載置され、前記貫通孔を挿通するように設けられ、且つ、前記被ラミネート体を保持する保持機構と、前記昇降板を昇降させる昇降機構と、前記昇降機構が下降したときに、前記保持機構に対して下方に力を加えることにより、前記保持機構を下降させる下降機構と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、保持機構の下降阻害要因があったとしても、保持機構を下降させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のラミネート装置１００の全体構成を示す構成図である。
【図２】本実施形態の図１のラミネート装置１００の部分拡大図である。
【図３】本実施形態の昇降機構の側断面の部分拡大図である。
【図４】本実施形態のラミネート加工における昇降機構の動作の説明図である。
【図５】本実施形態のラミネート加工における昇降機構の動作の説明図である。
【図６】本実施形態のラミネート加工における昇降機構の動作の説明図である。
【図７】本実施形態のラミネート加工における昇降機構の動作の説明図である。
【図８】本実施形態のラミネート加工における昇降機構の動作の説明図である。
【図９】本実施形態の比較例のラミネート加工における昇降機構の動作の説明図である。
【図１０】本実施形態の比較例のラミネート加工における昇降機構の動作の説明図である。
【図１１】本実施形態の比較例のラミネート加工における昇降機構の動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
本実施形態のラミネート装置の全体構成について説明する。図１は、本実施形態のラミネート装置１００の全体構成を示す構成図である。図２は、本実施形態の図１のラミネート装置１００の部分拡大図である。
【００１８】
図１に示すように、ラミネート装置１００は、被ラミネート体Ｍに対してラミネート加工を行う装置である。
【００１９】
上ケース１０には、内部空間の下面を水平方向（図１のＨ方向）に仕切るように、ダイアフラム３１が装着される。ダイアフラム３１と上ケース１０の内壁面とで囲まれた空間には、上チャンバ１３が形成される。例えば、ダイアフラム３１の材料は、シリコン系材料やブチル系材料である。
【００２０】
上ケース１０の側面又は上面には、上チャンバ１３に連通するように、吸排気口３２が設けられる。吸排気口３２を介して、上チャンバ１３内の真空引きと、上チャンバ１３内への大気の導入と、が行われる。
【００２１】
下ケース１２は、上面が解放された内部空間を有する。この内部空間には、ヒータ盤７が設けられる。ヒータ盤７は、被ラミネート体Ｍを加熱する。例えば、ヒータ盤７は、アルミ製の金属板の内部にヒータが設けられたものである。ヒータ盤７には複数の貫通孔６が設けられる（図２（Ａ）を参照）。
【００２２】
保持機構１は、ヒータ盤７の貫通孔６を挿通するように設けられる（図２（Ｂ）を参照）。保持機構１は、その上端面において、被ラミネート体Ｍ（例えば、太陽電池モジュール）を保持する。例えば、保持機構１は、円柱状の金属である。
【００２３】
保持機構１の下端は、昇降板３５上に載置される。例えば、昇降板３５は、厚さ２５ｍｍのアルミ板である。昇降板３５の中央部の下面は、シリンダ３７のピストンロッド３８の先端に連結される。例えば、シリンダ３７は、油圧式シリンダである。
【００２４】
シリンダ３７が稼働すると、ピストンロッド３８が伸縮する。昇降板３５は、ピストンロッド３８の伸縮に応じて、Ｖ方向に昇降可能である。即ち、シリンダ３７及びピストンロッド３８は、昇降板３５を昇降させる昇降機構である。例えば、ピストンロッド３８が伸張すると、昇降板３５は、Ｖ方向に上昇（即ち、Ｖ方向の矢印と同じ向きに移動）し、ピストンロッド３８が短縮すると、昇降板３５は、Ｖ方向に下降（即ち、Ｖ方向の矢印と反対向きに移動）する。昇降板３５の昇降に応じて、保持機構１の上端面とヒータ盤７の表面との間の距離が変わる。昇降板３５が上昇すると、保持機構１の上端面とヒータ盤７の表面との間の距離が長くなる。昇降板３５が下降すると、保持機構１の上端面とヒータ盤７の表面との間の距離が短くなる。
【００２５】
下ケース１２の側面又は底面には、吸排気口３９が設けられる。上ケース１０と下ケース１２とが密着した場合には、ダイアフラム３１と下ケース１２の内壁面とで囲まれた空間に、下チャンバ１４が形成される。吸排気口３９を介して、下チャンバ１４内の真空引きと、下チャンバ１４内への大気の導入と、が行われる。
【００２６】
本実施形態の昇降機構の構成について説明する。図３は、本実施形態の昇降機構の側断面の部分拡大図である。
【００２７】
図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、保持機構１は、昇降板３５に載置される。保持機構１の下部には、スナップピン３がピン溝１Ａにはまることにより、第１下降部２（例えば、ワッシャ等の保持機構１に対する凸型部材）が設けられる。昇降板３５には、第２下降部（例えば、押さえ部材）４が螺子止めされる。第２下降部４は、昇降板３５と共に、Ｖ方向に昇降する。
【００２８】
貫通孔６の内壁と保持機構１との間には、内面が滑らかな直管６Ａが設けられる。直管６Ａにより、保持機構１は、滑らかに昇降することができる。即ち、直管６Ａは、保持機構１の昇降を円滑化する昇降円滑化部材である。なお、直管６Ａは省略可能である。
【００２９】
保持機構１は、着脱可能に構成される。例えば、スナップピン３がピン溝１Ａから脱する程度の力で、貫通孔６を通して保持機構１をＶ方向に引き抜くと、第１下降部２を脱して、保持機構１を取り出すことができる。また、保持機構１の上端には、保持機構１を貫通孔６から引き抜くための螺子部１Ｂが切られる。ユーザは、螺子棒を用いて、この螺子部１Ｂを介して保持機構１を引き抜くこともできる。これにより、保持機構１及び貫通孔６のメンテナンス（例えば、保持機構１の下降阻害要因の解消）を容易に実行できる。
【００３０】
換言すると、第１下降部２、スナップピン３、及び第２下降部４は、下降機構を形成する。下降機構は、昇降機構が下降したときに、保持機構１に対して下方（Ｖ方向の矢印に対して逆方向）に力を加えることにより、保持機構１を強制的に下降させる。
【００３１】
本実施形態の昇降機構の動作について説明する。図４〜８は、本実施形態のラミネート加工における昇降機構の動作の説明図である。
【００３２】
被ラミネート体Ｍがラミネート装置１００の所定位置に搬入されると、シリンダ３７が稼働する。シリンダ３７が稼働すると、ピストンロッド３８が伸張する。ピストンロッド３８が伸張すると、図３（Ａ）の破線矢印３ａの方向に、昇降板３５がＶ方向に上昇（即ち、Ｖ方向の矢印と同じ向きに移動）する。昇降板３５が上昇すると、保持機構１が押し上げられる。保持機構１が押し上げられると、図４に示すように、保持機構１がヒータ盤７より突出した状態（以下「突出状態」という）になる。
【００３３】
突出状態になると、図５に示すように、被ラミネート体Ｍが、ヒータ盤７より上方に突出した保持機構１の上端に、載置される（即ち、被ラミネート体Ｍが、保持機構１の上端により保持される）。被ラミネート体Ｍが載置されると、次いで、図６に示すように、上ケース１０が下降する。上ケース１０の下端と下ケース１２の上端とが密着するまで上ケース１０が下降すると、ラミネート装置１００が密閉状態になる。
【００３４】
密閉状態になると、上チャンバ１３内及び下チャンバ１４内の真空引きが行われる。例えば、真空引きは、上チャンバ１３内及び下チャンバ１４内の圧力が０．７〜１．０Ｔｏｒｒになるまで行われる。
【００３５】
次いで、シリンダ３７が稼働する。シリンダ３７が稼働すると、図４の破線矢印４ａの方向に、昇降板３５がＶ方向に下降（即ち、Ｖ方向の矢印と反対向きに移動）する。昇降板３５が下降すると、図７に示すように、第２下降部４が、第１下降部２を強制的に押し下げながら、昇降板３５と共に、図７の破線矢印７ａの方向に下降（即ち、Ｖ方向の矢印と反対向きに移動）する。このとき、保持機構１の下降阻害要因（例えば、組み立て時の僅かな位置ズレ、ヒータ盤７の熱膨張、及びごみ噛みの少なくとも１つ）があったとしても、第１下降部２が強制的に押し下げられるので、保持機構１は、第１下降部２と共に、押し下げられる。
【００３６】
次いで、図８に示すように、保持機構１の上端により保持されていた被ラミネート体Ｍが、ヒータ盤７の上面に接触した状態（以下「接触状態」という）になる。
【００３７】
接触状態になると、被ラミネート体Ｍが加熱され、内部の封止材が溶融される。
【００３８】
次いで、吸排気口３２を介して、上チャンバ１３内に大気が導入される。上チャンバ１３内に大気が導入されると、ダイアフラム３１が下方（Ｖ方向の矢印の反対方向）に膨張する。ダイアフラム３１が膨張すると、被ラミネート体Ｍは、膨張したダイアフラム３１により狭圧封止される。これにより、被ラミネート体Ｍに対するラミネート加工完了する。
【００３９】
次いで、ラミネート装置１００内の圧力が大気圧になるまで、吸排気口３２及び３９を介して、上チャンバ１３内及び下チャンバ１４内の空気を排出する。
【００４０】
こうしてラミネート加工が完了すると、上ケース１０と下ケース１２が離開し、被ラミネート体Ｍがラミネート装置１００から搬出される。
【００４１】
本実施形態によれば、昇降板３５が下降すると、第２下降部４が、第１下降部２に対して下方（即ち、Ｖ方向の矢印と反対向き）に力を加えながら（即ち、第１下降部２を強制的に押し下げながら）下降する。これにより、図４の状態（即ち、保持機構１がヒータ盤７より突出した状態）において、保持機構１の下降阻害要因があったとしても、保持機構１を下降させることができる。
【００４２】
本実施形態の比較例について説明する。図９〜１１は、本実施形態の比較例のラミネート加工における昇降機構の動作の説明図である。
【００４３】
図９に示すように、図３（Ａ）及び（Ｂ）の第１下降部２、スナップピン３、及び第２下降部４に相当する部材が設けられていない。
【００４４】
保持機構１´は、昇降板３５´に載置される。保持機構１´は、ヒータ盤７´に穿設された貫通孔６´を通じて、ヒータ盤７´を貫通するように設けられる。保持機構１´は、昇降板３５´が昇降すると、昇降板３５´と共に昇降するように構成される。
【００４５】
昇降板３５´が上昇すると、保持機構１´は、昇降板３５´と共に上昇し、保持機構１´の上端がヒータ盤７´の上面より突き出した状態（突出状態）となる（図１０を参照）。
【００４６】
一方、保持機構１´の下降阻害要因がある場合には、昇降板３５´が下降したとしても、保持機構１´は下降しない。その結果、保持機構１´の下端と昇降板３５´の上面とが離れた状態となる（図１１を参照）。
【００４７】
これに対して、本実施形態によれば、上述のとおり、昇降板３５が下降すると、保持機構１に設けられた第２下降部４が、第１下降部２を強制的に押し下げながら下降するので、保持機構１の下降阻害要因があったとしても、保持機構１を下降させることができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、下降機構が、第１下降部２、スナップピン３、及び第２下降部４によって形成される例について説明したが、本発明の範囲は、これに限られるものではない。例えば、下降機構は、保持機構１を挟持しながら下方に力を加える機構であっても良いし、保持機構１の下端以外の部分（例えば、上端）に対して下方に力を加える機構であっても良いし、非接触手段（例えば、磁力）を用いて保持機構に対して下方に力を加える機構であっても良い。
【００４９】
また、本実施形態では、第１下降部２が保持機構１に対する凸型部材である例について説明したが、本発明の範囲は、これに限られるものではない。例えば、第１下降部２は、保持機構１に対する凹型部材（例えば、保持機構１の側面に掘られた溝）であり、第２下降部４は、凹型部材に対して下方に力を加えても良い。
【００５０】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、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される。また、上述した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、種々の発明が形成可能である。例えば、上述した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】
【００５１】
１  保持機構
１Ａ  ピン溝
１Ｂ  螺子部
２  第１下降部
３  スナップピン
４  第２下降部
６  貫通孔
６Ａ  直管
７  ヒータ盤
１０  上ケース
１２  下ケース
１３  上チャンバ
１４  下チャンバ
３１  ダイアフラム
３２，３９  吸排気口
３５  昇降板
３７  シリンダ
３８  ピストンロッド
１００  ラミネート装置
Ｍ  被ラミネート体
【図１】
2013158919.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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【図１１】
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