(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルの内部の充填材を融解させて挟圧することによりラミネートを行うラミネート装置において，
太陽電池パネルを挟圧するための膨張自在なダイアフラムを備えるラミネート室の上流側に隣接させて真空室を配置し，該真空室内に前記充填材を加熱するヒータを設けたことを特徴とするラミネート装置。
【請求項２】
前記真空室とラミネート室の間で真空破壊せずに太陽電池パネルを搬送するように構成した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】
充填材を加熱するヒータが前記ラミネート室にも設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のラミネート装置。
【請求項４】
前記真空室にて複数枚の被ラミネート体を加熱できるように構成したことを特徴とする請求項１，２又は３のいずれかに記載のラミネート装置。
【請求項５】
前記真空室の上流側に隣接させて気密室を配置し，該気密室内を減圧可能に構成したことを特徴とする請求項１，２，３又は４のいずれかに記載のラミネート装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，特に太陽電池パネルなどの被ラミネート体を製造するために適したラミネート装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年，ソーラーエネルギを活用すべく，太陽電池について種々の開発がなされている。また，太陽電池の形態も，単結晶シリコンや多結晶シリコンを用いた結晶型の太陽電池の他，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の太陽電池など，様々なものが案出されている。しかしながら，これら結晶型とアモルファス型のいずれの場合もシリコン自体は化学的変化を起こしやすく，また物理的な衝撃にも弱いので，一般には，シリコンを透明のビニールフィルムや強化ガラス，耐熱ガラスなどの保護材でラミネートした太陽電池パネルが利用されている。また，最近では建材用などに利用される，外壁材や屋根材と太陽電池パネルを一体化させた，一体型モジュールなども製造されるようになってきている。そのような一体型モジュールをラミネートする場合には，ビニールフィルムやガラスなどの他に適当な保護材なども併用されている。
【０００３】
従来，かような太陽電池パネルなどを製造するためのラミネート装置として，被ラミネート体の内部の充填材を融解させて挟圧することによりラミネートを行うラミネート装置が公知になっている。そして，かかるラミネート装置に関し，本願出願人は実用新案登録第３０１７２３１号の「ラミネート装置」を開示している。このラミネート装置は，下方に向かって膨張自在なダイアフラムを備えた上チャンバと，ヒータを備えた上チャンバによって構成されている。そして，下チャンバに設けられたヒータ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減圧し，真空下で被ラミネート体を加熱して充填材を融解させ，上チャンバに大気を導入することにより被ラミネート体をヒータの上面とダイアフラムとの間で挟圧してラミネートする構成になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のラミネート装置は，同一のチャンバ内にて先ず被ラミネート体を加熱して充填材を融解させ，次いで被ラミネート体を挟圧しているため，一枚の太陽電池パネルをラミネートするためには，少なくとも，充填材を融解させるまでの加熱時間と被ラミネート体を挟圧する時間の両方の合計の時間が必要である。このような従来のラミネート装置では製造時間を短くすることが困難であり，連続的な生産に不向きである。
【０００５】
従って本発明の目的は，製造時間を短くできて，連続的な生産に好適なラミネート装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために，本発明にあっては，太陽電池パネルの内部の充填材を融解させて挟圧することによりラミネートを行うラミネート装置において，太陽電池パネルを挟圧するための膨張自在なダイアフラムを備えるラミネート室の上流側に隣接させて真空室を配置し，該真空室内に前記充填材を加熱するヒータを設けたことを特徴とする。
【０００７】
このラミネート装置にあっては，先ず，太陽電池パネルを真空室内に搬入し，真空下においてヒータにより太陽電池パネル内部の充填材を加熱し，融解させる。そして，このように真空室内において充填材を融解させた状態とした太陽電池パネルを，真空破壊せずに搬送して，ラミネート室内に搬入する。そして，ラミネート室にて太陽電池パネルに向かってダイアフラムを膨張させることにより，太陽電池パネルを挟圧してラミネートを行う。従って，このラミネート装置によれば，ラミネート室に太陽電池パネルを搬入した後に直ちにダイアフラムを膨張させて太陽電池パネルを挟圧できるので，ラミネート室にて充填材を融解させるまでの加熱時間が不要となる。
【０００８】
このラミネート装置において，充填材を加熱するヒータを前記ラミネート室にも設けると良い。そうすれば，太陽電池パネルを挟圧している最中にも充填材が確実に融解された状態を保つようになり，ラミネートの途中で充填材が固まってしまうことを防ぐことができるようになる。
【０００９】
また，前記真空室にて複数枚の太陽電池パネルを加熱できるように構成することが好ましい。そうすれば，充填材を融解させるまでの加熱時間に比較的長時間を要するような場合であっても，ラミネート室に次の太陽電池パネルを充填材を融解させた状態ですぐに供給することができ，連続的な生産が可能となる。
【００１０】
また，前記真空室の上流側に隣接させて気密室を配置し，該気密室内を減圧可能に構成しても良い。このように気密室を配置した場合は，先ず太陽電池パネルを予め気密室内に搬入する。そして気密室内を減圧して真空（大気圧よりも減圧された雰囲気）にしてから気密室内と真空室内を連通させ，気密室内から真空室内に太陽電池パネルを搬入する。これにより，真空室内を常に真空に保てるようになる。
【００１１】
そして本発明のラミネート装置は，太陽電池パネルなどの被ラミネート体の製造に特に好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態を，被ラミネート体の一例としての太陽電池パネルＰをラミネート処理するのに好適なラミネート装置１に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態にかかるラミネート装置１の内部構造を概略的に示した正面図，図２はラミネート装置１の内部構造を概略的に示した平面図である。
【００１３】
図１，２に示されるように，このラミネート装置１は，ラミネート室１０の上流側（図示の例では右側）に真空室２０を隣接して配置し，更に，この真空室２０の上流側（図示の例では右側）に気密室３０を隣接して配置した構成になっている。これらラミネート室１０と真空室２０の間と真空室２０と気密室３０の間にはそれぞれ開口部４０，４１が形成されており，更に，ラミネート室１０の下流側の側面（図示の例では左側面）と気密室３０の上側の側面（図示の例では右側面）にもそれぞれ開口部４２，４３が形成されている。各開口部４０〜４３にはシャッタ４５，４６，４７，４８が装着されており，これらシャッタ４５〜４８の全部を閉じた場合は，ラミネート室１０，真空室２０及び気密室３０が何れも密閉された状態となる。
【００１４】
ラミネート室１０の内部空間を水平に仕切るようにしてダイアフラム１１が装着されており，このダイアフラム１１の上方の空間が上チャンバ１２であり，ダイアフラム１１の下方の空間が下チャンバ１３になっている。前述の開口部４０，４３はいずれもこの下チャンバ１３の両側面に配置されている。ダイアフラム１１は，例えばバイトン（フッ素ゴム）などの耐熱ゴムなどで構成されている。また，上チャンバ１２と下チャンバ１３には吸排気口１４，１５がそれぞれ設けられており，これら吸排気口１４，１５を介して上チャンバ１２内と下チャンバ１３内をそれぞれ任意のタイミングで真空引きし，また，吸排気口１４，１５を介して上チャンバ１２内と下チャンバ１３内にそれぞれ任意のタイミングで大気圧を導入できるように構成されている。
【００１５】
下チャンバ１３にはヒータ１６がダイアフラム１１と平行に配置されている。このヒータ１６は，例えばアルミ製のシーズヒータで構成される。また，ヒータ１６は温度制御を正確に行うための水冷パイプなどを備えていても良い。
【００１６】
真空室２０には，図示の例では，第１のヒータ２１と第２のヒータ２２が，何れも先に説明したラミネート室１０のヒータ１６と同じ高さに水平に配置されている。これらヒータ２１，２２も同様に，例えばアルミ製のシーズヒータで構成され，また，温度制御を正確に行うための水冷パイプなどを備えていても良い。真空室２０には排気口２３が設けられており，この排気口２３を介して減圧されることにより，真空室２０内は常に真空（大気圧よりも低圧の減圧状態）に保たれている。
【００１７】
気密室３０には，ラミネート装置１に搬入された太陽電池パネルＰを最初に載置させるための載置台３１が，ヒータ１６，２１，２２と同じ高さに水平に配置されている。気密室３０には吸排気口３２が設けられており，この吸排気口３２を介して気密室３０内を任意のタイミングで真空引きし，また，任意のタイミングで気密室３０内に大気圧を導入できるように構成されている。
【００１８】
また，ラミネート装置１の内部全体を横切って移動できるように一対の搬送チャック５０ａ，５０ｂが装置されており，先に説明したように，ラミネート装置１に搬入されて載置台３１上に載置された太陽電池パネルＰをこれら搬送チャック５０ａ，５０ｂの間で挟み持ち，太陽電池パネルＰを図中左方向に搬送することにより，気密室３０の載置台３１，真空室２０の第１のヒータ２１，第２のヒータ２２，ラミネート室１０のヒータ１６の順に太陽電池パネルＰを受け渡すことができるように構成されている。
【００１９】
更に，ラミネート室１０の下流側の側面に形成された開口部４２をまたぐようにして搬出コンベア６０が配置されている。この搬出コンベア６０は，図３に示すように，いずれも駆動プーリ６１と従動プーリ６２の間にガイドプーリ６３，６４，６５を介して巻回された一対のベルト６６ａ，６６ｂを有し，これらベルト６６ａ，６６ｂの間に複数枚の可撓性のあるシート６７を取り付けた構成になっている。そして，駆動プーリ６１の回転駆動によって図３中の矢印方向にシート６７を間欠的に移動させることにより，後述するように，ラミネート室１０内においてラミネートされた太陽電池パネルＰを，シート６７に載せた状態でラミネート室１０の外に順次搬出するようになっている。なお，シート６７の表面は，ラミネート室１０内においてダイアフラム１１によって挟圧された際に太陽電池パネルＰからはみ出た充填材の付着を避けるために，例えばフッ素樹脂などといった薄利性に優れた材料でコーティングされている。
【００２０】
ここで，図４，５は，本発明のラミネート装置１によって好適に製造される被ラミネート体の一例としての，太陽電池パネルＰを示す平面図と，側面図である。太陽電池パネルＰは，図示の例では下側に配置された透明なカバーガラス７０と上側に配置された保護材７１の間に，充填材７２，７３を介してストリング７４をサンドイッチした構成を有する。保護材７１は例えばＰＥ樹脂などの透明な材料が使用される。充填材７２，７３には例えばＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂などが使用される。ストリング７４は，電極７５，７６の間に，太陽電池セル７７をリード線７８を介して接続した構成を有する。
【００２１】
以上のように構成された被ラミネート体としての太陽電池パネルＰは，本発明の実施の形態にかかるラミネート装置１により，次に説明する工程に従って製造される。
【００２２】
先ず最初に，例えば図示しないロボット等によってラミネート装置１の気密室３０内に太陽電池パネルＰを搬入し，位置決めしながら載置台３１の上に太陽電池パネルＰを載置させる。なお，この搬入操作を行う際には，真空室２０と気密室３０の間の開口部４１のシャッタ４６は閉じ，気密室３０の上流側の開口部４２のシャッタ４８は開けて，気密室３０内を大気圧にしておく。
【００２３】
そして，太陽電池パネルＰを気密室３０内に搬入した後，気密室３０の上流側の開口部４２のシャッタ４８を閉じる。そして，吸排気口３２を介して気密室３０内を減圧し，真空にする。その後，真空室２０と気密室３０の間の開口部４１のシャッタ４６を開けて気密室３０内と真空室２０内を連通させる。なお，このように開口部４１のシャッタ４６が開けられる前に，真空室２０内を排気口２３を介して減圧し，既に真空にしておく。
【００２４】
そして先ず，搬送チャック５０ａ，５０ｂが気密室３０内に進入して載置台３１上に載置された太陽電池パネルＰをこれら搬送チャック５０ａ，５０ｂの間で挟み持つ。次いで，太陽電池パネルＰを図中左方向に搬送し，真空室２０内に搬入して，第１のヒータ２１，第２のヒータ２２の順に太陽電池パネルＰを順次受け渡していく。
【００２５】
これにより，真空室２０内の第１のヒータ２１及び第２のヒータ２２上において太陽電池パネルＰは順次加熱され，太陽電池パネルＰ内部に充填されている充填材７２，７３が次第に融解していく。
【００２６】
そして，このように充填材７２，７３を融解させた状態としてからラミネート室１０と真空室２０の間の開口部４０に設けられたシャッタ４５を開けてラミネート室１０と真空室２０内を連通させる。なお，このように開口部４０のシャッタ４５が開けられる前に，ラミネート室１０の上チャンバ１２内と下チャンバ１３内を吸排気口１４，１５を介してそれぞれ減圧し，既に真空にしておく。
【００２７】
次ぎに，第２のヒータ２２上に載置された太陽電池パネルＰを搬送チャック５０ａ，５０ｂの間で挟み持ち，真空室２０内にて加熱されて充填材７２，７３を融解させられた太陽電池パネルＰを図中左方向に搬送し，真空破壊させずにラミネート室１０内に搬入し，ラミネート室１０内の下チャンバ１３に設けられたヒータ１６の上に太陽電池パネルＰを受け渡す。そして，ヒータ１６上においても加熱し続け，太陽電池パネルＰの充填材７２，７３を融解させた状態を維持する。なお，このように太陽電池パネルＰをラミネート室１０内に搬入する際には，先に説明した搬出コンベア６０を稼働させてシート６７をヒータ１６の上面に移動させておく。これにより，太陽電池パネルＰはシート６７を介してヒータ１６の上面に載置されることとなる。
【００２８】
この搬入後，開口部４０のシャッタ４５を閉じ，ラミネート室１０内と真空室２０内の連通を断つ。こうしてヒータ１６の上に予め充填材７２，７３を融解させておいた太陽電池パネルＰを載置させた後，吸排気口１４を介して上チャンバ１２内に大気圧を導入する。この時まだ下チャンバ１３内は真空に保たれているので，これにより，図５に示すように，ラミネート室１０内においてダイアフラム１１が差圧で下方に膨張し，太陽電池パネルＰはヒータ１６の上面とダイアフラム１１との間で挟圧される。なお，この挟圧の際に太陽電池パネルＰから充填材７２，７２がはみ出ることもあるが，シート６７の表面は，例えばフッ素樹脂などといった薄利性に優れた材料でコーティングされているので，充填材７２，７３がシート６７に付着する心配はない。
【００２９】
こうして，加熱および挟圧することによってラミネート処理を終了し，太陽電池パネルＰを製造した後，吸排気口１５を介して下チャンバ１３内に大気圧を導入する。これにより，ダイアフラム１１は太陽電池パネルＰから離れて上昇し，もとの水平の状態に戻る。
【００３０】
次ぎに，ラミネート室１０の下流側の側面に形成された開口部４２が開かれる。そして，搬出コンベア６０の駆動プーリ６１の回転駆動に従って，太陽電池パネルＰはシート６７に載せた状態でラミネート室１０の外に搬出される。
【００３１】
このラミネート装置１によれば，ラミネート室１０に太陽電池パネルＰを搬入した後に直ちにダイアフラム１１を膨張させて太陽電池パネルＰを挟圧できるので，ラミネート室１０にて充填材７２，７３を融解させるまでの加熱時間が不要となる。また，この実施の形態では，ラミネート室１０において太陽電池パネルＰを挟圧している最中にもヒータ１６によって充填材７２，７３が加熱されるので，確実に融解した状態を保つことができ，ラミネートの途中で充填材７２，７３が固まってしまう心配がない。また，真空室２０では第１のヒータ２１と第２のヒータ２２によって同時に２枚の太陽電池パネルＰを加熱できるのでヒータが一枚の場合に比べて加熱時間を２倍にすることができ，充填材７２，７３を融解させるまでの加熱時間に比較的長時間を要するような場合であっても，ラミネート室１０に次の太陽電池パネルＰを充填材７２，７３を融解させた状態ですぐに供給することができ，連続的な生産が可能となる。なお，ヒータの設置台数は２台に限らず，真空室２０内にヒータを３台以上設置しても良い。
【００３２】
なお，被ラミネート体の一例として，太陽電池パネルの製造について説明したが，本発明のラミネート装置はその他，種々のものについてラミネート処理を施すことができ，特に薄板形状の被ラミネート体の製造に好適である。また本発明のラミネート装置は，被ラミネート体の厚みの変化に対応でき，最近，注目されるようになった建材用の外壁材や屋根材と太陽電池パネルを一体化させた，一体型モジュールなどの製造などにも供することが可能である。更に，本発明のラミネート装置は，太陽電池パネルに限らず，合わせガラスや装飾ガラスなどの製造にも供することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のラミネート装置によれば，ラミネート室にて充填材を融解させるまでの加熱時間が不要となるので，製造時間を短くできて，連続的な生産が可能となる。また，ラミネート室において挟圧している最中にもヒータによって充填材が加熱されるので，確実に融解した状態を保つことができ，ラミネートの途中で充填材が固まってしまう心配がない。また，真空室では同時に複数枚の被ラミネート体を加熱できるので，充填材を融解させるまでの加熱時間に比較的長時間を要するような場合であっても，ラミネート室に次の被ラミネート体を充填材を融解させた状態ですぐに供給することができ，より連続的な生産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるラミネート装置の内部構造を概略的に示した正面図である。
【図２】同装置の内部構造を概略的に示した平面図である。
【図３】搬出コンベアの斜視図である。
【図４】太陽電池パネルの平面図である。
【図５】太陽電池パネルの側面図である。
【図６】太陽電池パネルを加熱および挟圧する状態の説明図である。
【符号の説明】
Ｐ    太陽電池パネル
１    ラミネート装置
１１  ダイアフラム
１０  ラミネート室
２０  真空室
１６，２１，２２  ヒータ
３０  気密室
７２，７３  充填材
【図１】
0003759285.tif 000002
【図２】
0003759285.tif 000003
【図３】
0003759285.tif 000004
【図４】
0003759285.tif 000005
【図５】
0003759285.tif 000006
【図６】
0003759285.tif 000007