JPH11204811A - ラミネート装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラミネートした際に被ラミネート体から溶け
出た充填材がダイヤフラムシートに付着することを作業
負担を増やすことなく防止できるラミネート装置を提供
する。 【解決手段】 上方にダイアフラムを備え，下方にヒー
タ盤を備えたラミネート部２にて，被ラミネート体Ｐ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１において，ラミネート部２に搬
入された被ラミネート体Ｐの上面とダイアフラムとの間
に剥離シート４１を進入自在に設けると共に，ラミネー
ト部２の外部において剥離シート４１に付着した充填材
を除去するための除去手段４６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，特に太陽電池モジ
ュールなどの薄板形状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何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，耐熱ガラスなどでラミネートした太陽電
池モジュー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モジュー
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。太陽電池モジュールのラミネー
トは，ビニールフィルムやガラスとバックシートの間に
例えばＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂などの
充填材を介してストリング（太陽電池セル）を挟み込
み，真空下で加熱して温度かけて充填材を溶かすことに
より行われている。

【０００３】従来，このような太陽電池モジュールなど
を製造するためのラミネート装置として，上方にダイア
フラムを備え，下方にヒータ盤を備えたラミネート部に
て，被ラミネート体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。また，そのような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，ヒータ盤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盤に被ラ
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
密閉して減圧した後，被ラミネート体を加熱して，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
ータ盤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】ところで，以上のよう
なラミネート装置において太陽電池モジュールを製造す
る場合，ヒータ盤の上で太陽電池モジュールを加熱した
際に，充填材であるＥＶＡが流れ出し，ダイアフラムや
ヒータ盤などに付着するといった問題を生じている。そ
して，このようにダイアフラムやヒータ盤などに付着し
たＥＶＡは，次にラミネートされる太陽電池モジュール
を汚す原因となってしまう。

【０００５】そこで従来は，ラミネート部に搬入した太
陽電池モジュールの上にテフロン含浸のガラスクロスシ
ートなどからなる剥離シートをかぶせることにより，太
陽電池モジュールから溶け出したＥＶＡがダイヤフラム
シートなどに付着しないようにしている。このような剥
離シートをかぶせる作業や剥離シートに付着したＥＶＡ
を除去する作業は作業員の手によって行われており，作
業負担を増す原因となっていた。

【０００６】従って本発明は，太陽電池モジュールなど
の被ラミネート体をラミネートした際に溶け出たＥＶＡ
などの充填材がダイヤフラムシートなどに付着すること
を作業負担を増やすことなく防止できるラミネート装置
を提供することにある。

【０００７】

【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，請求項１にあっては，上方にダイアフラムを備
え，下方にヒータ盤を備えたラミネート部にて，被ラミ
ネート体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，前記ラミネ
ート部に搬入された被ラミネート体の上面と前記ダイア
フラムとの間に剥離シートを進入自在に設けると共に，
前記ラミネート部の外部において剥離シートに付着した
充填材を除去するための除去手段を設けたことを特徴と
する。

【０００８】この請求項１のラミネート装置にあって
は，ラミネート部に搬入された被ラミネート体の上面と
前記ダイアフラムとの間に剥離シートが介在するので，
被ラミネート体をラミネートした際に溶け出た充填材が
ダイヤフラムシートに付着することを防ぐことができ
る。この場合，被ラミネート体から溶け出した充填材が
剥離シートに付着することもあるが，剥離シートに付着
した充填材はラミネート部の外部において除去手段によ
り除去することができる。従って，次にラミネートされ
る被ラミネート体を汚す心配もない。

【０００９】この請求項１のラミネート装置において，
請求項２に記載したように，更に，前記ラミネート部に
搬入された被ラミネート体の下面と前記ヒータ盤との間
にも剥離シートを進入自在に設け，かつ，該剥離シート
によって被ラミネート体をラミネート部に搬入出する構
成とすることが好ましい。そうすれば，被ラミネート体
から溶け出した充填材がヒータ盤にも付着しなくなる。
また，請求項３に記載したように，前記被ラミネート体
は例えば太陽電池モジュールである。

【００１０】

【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モジュー
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の正面図である。

【００１１】図１に示されるように，このラミネート装
置１は，ラミネート部２の両側方に，これからラミネー
ト処理を行う太陽電池モジュールＰをラミネート部２に
供給する供給コンベア３と，ラミネート部２において既
にラミネート処理を行った太陽電池モジュールＰをラミ
ネート部２から搬出する搬出コンベア４を配置した構成
になっている。図示の例では，右側方に供給コンベア３
が配置され，左側方に搬出コンベア４が配置されてい
る。そして，これら供給コンベア３，ラミネート部２及
び搬出コンベア４の順に受け渡しながら，図１中におい
て左向きに太陽電池モジュールＰを搬送するようになっ
ている。

【００１２】ラミネート部２は，上ケース１０の内部下
方に設けられた上チャンバ１１と，下ケース１２の内部
上方に設けられた下チャンバ１３によって構成されてい
る。下ケース１２は，床面上をキャスタ１５を介して走
行可能な基台１６の四隅に立設された支柱１７にブラケ
ット１８を介して取り付けられており，この下ケース１
２の高さは変わらないように支持されている。一方，上
ケース１０は，支柱１７に沿って移動自在なガイド部２
０に固定されたブラケット２１を介して取り付けられて
おり，上ケース１０は，下ケース１２と平行な姿勢を保
ちながら下ケース１２の上方において昇降移動できる構
成になっている。

【００１３】また，下ケース１２に固定されたブラケッ
ト１８の上面にはシリンダ２２が装着されており，この
シリンダ２２のピストンロッド２３の先端が上ケース１
０に固定されたブラケット２１下面に接続されている。
従って，シリンダ２２の稼働でピストンロッド２３が伸
張すると，下ケース１２の上面から離れるように上ケー
ス１０が上昇し，これにより，上ケース１０内部下方の
上チャンバ１１と下ケース１２内部上方の下チャンバ１
３で構成されるラミネート部２が開放状態となる。一
方，シリンダ２２の稼働でピストンロッド２３が短縮す
ると，下ケース１２の上面に密着するように上ケース１
０が下降し，これにより，上ケース１０内部下方の上チ
ャンバ１１と下ケース１２内部上方の下チャンバ１３で
構成されるラミネート部２が密閉状態となる。

【００１４】図２に示すように，上ケース１０の内部を
水平に仕切るようにしてダイアフラム３０が装着されて
おり，このダイアフラム３０と上ケース１０の内壁面で
囲まれた空間が上チャンバ１１を構成している。ダイア
フラム３０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，上ケース１０の側
面には上チャンバ１１に連通するようにして吸排気口３
１が設けられており，この吸排気口３１を介して上チャ
ンバ１１内を真空引きし，また，吸排気口３１を介して
上チャンバ１１内に大気圧を導入できるように構成され
ている。

【００１５】下ケース１２の内部上方に設けられた下チ
ャンバ１３にはヒータ盤３５が昇降自在に配置されてい
る。このヒータ盤３５は，例えばアルミ製のシーズヒー
タ盤で構成される。図示しない昇降機構の稼働によって
このヒータ盤３５は，図２中実線３５で示されるように
下チャンバ１３内の下方に下降した状態と，図２中一点
鎖線３５’で示されるように下チャンバ１３内の上方に
上昇した状態になるように構成されている。昇降機構に
は，例えばエアーシリンダ，ボールナット，ラックアン
ドピニオン，エアーチューブなどの公知の昇降手段が適
宜用いられる。

【００１６】また，下ケース１２の側面には下チャンバ
１３に連通するようにして吸排気口３７が設けられてお
り，この吸排気口３７を介して下チャンバ１３内を真空
引きし，また，この吸排気口３７を介して下チャンバ１
３内に大気圧を導入できるように構成されている。

【００１７】ラミネート部２において，これら上ケース
１０と下ケース１２の間には，次に説明する剥離シート
供給手段４０によって供給される剥離シート４１と，搬
送シート５０の搬送ベルト５１が進入できる状態になっ
ている。

【００１８】図３に示すように，剥離シート供給手段４
０において，剥離シート４１の両端に回転ロール４２，
４３がそれぞれ配置されている。剥離シート４１は，後
述するようにラミネート部２においてダイアフラム３０
によって挟圧された際に太陽電池モジュールＰからはみ
出た充填材の付着を避けるために，充填材が容易に付着
せず，また，付着した充填材を容易に剥がすことのでき
る，例えばテフロン含浸のガラスクロスシートなどとい
った剥離性の優れた材質からなる。回転ロール４２は，
図３中において反時計回転方向に回転駆動され，これに
より，剥離シート４１を図中右方向４２’に移動させ
る。回転ロール４３は，図３中において時計回転方向に
回転駆動され，これにより，剥離シート４１を図中左方
向４３’に移動させることができる。これにより，これ
ら回転ロール４２，４３の一方を回転駆動することによ
り，剥離シート４１を所望の方向に移動させることがで
きるようになっている。

【００１９】回転ロール４２の下方にはガイドロール４
５が回転自在に配置されており，剥離シート４１はこの
ガイドロール４５の周面に沿って上方に方向を変えてか
ら回転ロール４２に巻き取られると共に，回転ロール４
２から繰り出された剥離シート４１はこのガイドロール
４５の周面に沿って水平に方向を変えてから回転ロール
４３に巻き取られるようになっている。図１に示すよう
に，回転ロール４３とガイドロール４５を，ラミネート
部２の左右外側において同じ高さに配置することによ
り，上ケース１０と下ケース１２の間に剥離シート４１
が水平な姿勢で供給されるようになっている。

【００２０】また，剥離シート供給手段４０において，
ガイドロール４５と回転ロール４３の間で移動する剥離
シート４１の下面側に当接するように，除去ロール４６
が配置されている。この除去ロール４６は，後述するよ
うに，剥離シート４１の下面側に付着した充填材などを
掻き取ることができるように，例えばナイロンブラシな
どで構成されている。

【００２１】搬送シート５０は，ラミネート部２の左右
外側に配置した駆動プーリ５２と従動プーリ５３の間に
巻回された搬送ベルト５１を備えた構成になっている。
図４に示すように，駆動プーリ５２，５２を駆動軸５４
の両端に取り付けると共に，従動プーリ５３，５３を従
動軸５５の両端に取り付け，これら駆動プーリ５２と従
動プーリ５３の間に一対の搬送ベルト５１，５１をそれ
ぞれ巻回している。そして，これら搬送ベルト５１，５
１の間に複数枚の（図示の例では２枚の）可撓性のある
シート５７を取り付けた構成になっている。なお，シー
ト５７の表面は，ラミネート部２においてダイアフラム
３０によって挟圧された際に太陽電池モジュール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
脂などといった剥離性に優れた材料でコーティングされ
ている。

【００２２】そして，駆動プーリ５３の回転駆動によっ
て図４中の矢印方向にシート５７を間欠的に移動させる
ことにより，後述するように，ラミネート部２にこれか
らラミネート処理を行う太陽電池モジュールＰを搬入す
ると共に，ラミネート部２においてラミネートされた太
陽電池モジュールＰを，シート５７に載せた状態でラミ
ネート部２の外に順次搬出するようになっている。ま
た，このように搬送シート５０のシート５７に載せられ
てラミネート部２に搬入された太陽電池モジュールＰの
上方には，先に説明した剥離シート供給手段４０によっ
て供給された剥離シート４１が，ダイアフラム３０との
間に進入し，太陽電池モジュールＰの下方には，シート
５７がヒータ盤３５との間に進入するようになってい
る。

【００２３】次に，図５，６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，太陽電池モジュールＰを示す平面図と，側面図
である。太陽電池モジュール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６０と上側に配置された
保護材６１の間に，充填材６２，６３を介してストリン
グ６４をサンドイッチした構成を有する。保護材６１は
例えばＰＥ樹脂などの透明な材料が使用される。充填材
６２，６３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６４は，電極６
５，６６の間に，太陽電池セル６７をリード線６８を介
して接続した構成を有する。

【００２４】以上のように構成された被ラミネート体と
しての太陽電池モジュール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。

【００２５】先ず，図１においてラミネート部２の右側
方に配置された供給コンベア３に，図示しないロボット
等の手段によって，これからラミネートを行う太陽電池
モジュールＰが位置決めされて供給される。このラミネ
ート装置１の供給コンベア３への供給に際しては，太陽
電池モジュールＰの上面側に，図５，６で示した保護材
６１が来るような姿勢にされる。そして，こうして供給
コンベア３に供給された太陽電池モジュールＰが，供給
コンベア３の稼働によって，図７に示すように，ラミネ
ート部２に搬送シート５０に載せられた状態で搬入され
る。このようにラミネート部２に太陽電池モジュールＰ
を挿入するに際しては，上ケース１０を持ち上げること
によって，ラミネート部２を開放状態にする。上ケース
１０を持ち上げる動作は，図１で説明したシリンダ２２
の伸張稼働によって行われる。また，図示しない昇降機
構の稼働により，下ケース１２内部の下チャンバ１３に
設けられたヒータ盤３５を下降させる。

【００２６】また，このように太陽電池モジュールＰを
ラミネート部２に搬入する一方で，剥離シート供給手段
４０において回転ロール４３が回転駆動され，回転ロー
ル４２から引き出された剥離シート４１が太陽電池モジ
ュールＰの上方に供給される。これにより，ラミネート
部２において，太陽電池モジュールＰの上方には，剥離
シート４１がダイアフラム３０との間に進入し，太陽電
池モジュールＰの下方には，シート５７がヒータ盤３５
との間に進入した状態となる。

【００２７】次に，図８に示すように，上ケース１０を
下げることによって，ラミネート部２を密閉状態にす
る。上ケース１０を下げる動作は，図１で説明したシリ
ンダ２２の短縮稼働によって行われる。そして，吸排気
口３１，３７を介して上チャンバ１１内と下チャンバ１
３内を同時に真空引きする。

【００２８】こうして，各チャンバ１１，１３内を真空
引きする間に，下チャンバ１３内のヒータ盤３５を予め
加熱しておいても良い。なお，ヒータ盤３５を下降させ
て太陽電池モジュールＰから離し，下チャンバ１３内を
減圧した状態でヒータ盤３５の加熱を開始すれば，断熱
効果が極めて高く，減圧中に太陽電池モジュールＰに熱
が伝わる心配が少ない。そして，上チャンバ１１内と下
チャンバ１３内を，それぞれ例えば０．７〜１．０Ｔｏ
ｒｒにまで真空引きした後，図９に示すように，下チャ
ンバ１３の内部において図示しない昇降機構の稼働によ
りヒータ盤３５を上昇させる。これにより，ラミネート
コンベア５０のシート５７に載せられている太陽電池モ
ジュールＰが，下チャンバ１３の内部においてヒータ盤
３５の上面に熱的に接触した状態となり，太陽電池モジ
ュールＰが加熱される。この加熱によって，太陽電池モ
ジュールＰ内の充填材６２，６３であるＥＶＡ樹脂の化
学反応が促進され，架橋が行われるようになる。そし
て，この状態で，図９に示すように，吸排気口３１を介
して上チャンバ１１内に大気圧を導入し，ラミネート部
２においてダイアフラム３０を下方に膨張させることに
より，太陽電池モジュールＰを，ヒータ盤３５の上面と
ダイアフラム３０との間で挟圧する。この時，充填材６
２，６３であるＥＶＡが太陽電池モジュールＰの端部か
ら流れ出すこともあるが，上述のように太陽電池モジュ
ールＰの上方には，剥離シート４１がダイアフラム３０
との間に進入した状態となっているので，流れ出たＥＶ
Ａがダイアフラム３０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，太陽電池モジュールＰを製
造した後，吸排気口３７を介して下チャンバ１３内に大
気圧を導入する。そして，図示しない昇降機構の稼働に
よって，図１０に示すように，ヒータ盤３５を下降させ
る。また，上ケース１０を持ち上げることによって，ラ
ミネート部２を開放状態にする。上ケース１０を持ち上
げる動作は，図１で説明したシリンダ２２の伸張稼働に
よって行われる。

【００３０】こうしてラミネート部２が開放状態になる
と，剥離シート供給手段４０において回転ロール４２が
回転駆動され，太陽電池モジュールＰの上方に進入して
いた剥離シート４１がラミネート部２の外に引き出さ
れ，回転ロール４２に巻き取られていく。そして，ガイ
ドロール４５と回転ロール４３の間を移動する際に，剥
離シート４１の下面側に付着していた充填材が，除去ロ
ール４６によって掻き取られる。その後，次のラミネー
トを行う太陽電池モジュールＰがラミネート部２に搬入
されると，剥離シート供給手段４０において回転ロール
４３が回転駆動され，回転ロール４２から引き出された
剥離シート４１が，充填材の付着していない状態で，太
陽電池モジュールＰの上方に再び供給されることとな
る。

【００３１】そして，搬送シート５０と搬出コンベア４
の稼働によって，ラミネート処理の終了した太陽電池モ
ジュールＰは，図１においてラミネート部２の左側方に
配置された搬出コンベア４上に搬出される。そして，太
陽電池モジュールＰは，図示しないロボット等の手段に
より，搬出コンベア４上から取り去られ，次の工程に搬
送される。なお，このようにラミネート処理の終了した
太陽電池モジュールＰを搬出コンベア４上に搬出すると
同時に，次のラミネートを行う太陽電池モジュールＰを
ラミネート部２に搬入しても良い。

【００３２】かくして，以上の工程を繰り返すことによ
り，ラミネートした際に溶け出たＥＶＡなどの充填材が
ダイヤフラムシート３０に付着することを防止でき，性
状の良い太陽電池モジュール２０を連続して製造するこ
とが可能となる。なお，被ラミネート体の一例として，
太陽電池モジュー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
池モジュールを一体化させた，一体型モジュールの製造
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，太陽電池モジュールに限らず，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。
また，上ケース１０を４本の支柱１７に沿って上下動さ
せる構成について説明したが，例えば，下ケース１２の
前後に２本の支柱（コラム）を配置し，それら２本の支
柱に沿って上ケース１０を上下動させる構成としても良
い。その場合，上ケース１０を上下動させる機構とし
て，シリンダ２２の代わりにモータの駆動によってチェ
ーン等を利用して上ケース１０をつり上げるように構成
することも可能である。その他，下ケース１２の内部上
方に設けられた下チャンバ１３内においてヒータ盤３５
が昇降する構成を説明したが，下チャンバ１３内に搬入
された太陽電池モジュールＰをヒータ盤３５の上方に離
して支持する支持ピンを設け，この支持ピンの下降によ
って太陽電池モジュールＰをヒータ盤３５の上面に接触
させる構成としても良い。そうすればヒータ盤３５は下
チャンバ１３内に固定できるようになる。また，図示の
実施の形態では，剥離シート供給手段４０は，回転ロー
ル４２，４３の間で剥離シート４１を移動させる構成を
説明したが，搬送シート５０と同様に，剥離シート供給
手段４０を一対のベルトに複数枚のシートを取り付けた
構成とし，ベルトの周動によってシートを太陽電池モジ
ュールＰの上方に進入させるようにしても良い。

【００３３】

【発明の効果】本発明のラミネート装置によれば，太陽
電池モジュールなどの被ラミネート体をラミネートした
際に溶け出た充填材がダイヤフラムシートやヒータ盤な
どに付着する心配が無く，次にラミネートされる被ラミ
ネート体を汚すことを防ぐことができる。剥離シートに
付着した充填材はラミネート部の外部において除去手段
により除去することが可能である。このため，本発明に
よれば被ラミネート体のラミネートを無人で連続的に行
うことができるようになる。

【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
正面図である。

【図２】ラミネート部の縦断面図である。

【図３】剥離シート供給手段の斜視図である。

【図４】ラミネート部コンベアの斜視図である。

【図５】太陽電池モジュールの平面図である。

【図６】太陽電池モジュールの側面図である。

【図７】太陽電池モジュールをラミネート部に搬入する
状態の説明図である。

【図８】ラミネート部に太陽電池モジュールを搬入した
状態の説明図である。

【図９】太陽電池モジュールを加熱および挟圧する状態
の説明図である。

【図１０】製造後，各ラミネート部を開放させた状態の
説明図である。

【符号の説明】

Ｐ 太陽電池モジュール １ ラミネート装置 ２ ラミネート部 ３ 供給コンベア ４ 搬出コンベア １１ 上チャンバ １３ 下チャンバ ３０ ダイアフラム ３５ ヒータ盤 ４１ 剥離シート ４６ 除去ロール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方にダイアフラムを備え，下方にヒー
   タ盤を備えたラミネート部にて，被ラミネート体内部の
   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，前記ラミネート部に搬入さ
   れた被ラミネート体の上面と前記ダイアフラムとの間に
   剥離シートを進入自在に設けると共に，前記ラミネート
   部の外部において剥離シートに付着した充填材を除去す
   るための除去手段を設けたことを特徴とする，ラミネー
   ト装置。
2. 【請求項２】 更に，前記ラミネート部に搬入された被
   ラミネート体の下面と前記ヒータ盤との間にも剥離シー
   トを進入自在に設け，かつ，該剥離シートによって被ラ
   ミネート体をラミネート部に搬入出する構成としたこと
   を特徴とする請求項１に記載のラミネート装置。
3. 【請求項３】 前記被ラミネート体が太陽電池モジュー
   ルであ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。