スクレーパ装置、ラミネート装置およびラミネート装置の制御方法
【課題】剥離シートに付着した付着物を除去できるスクレーパ装置、ラミネート装置およびラミネート装置の制御方法を提供する。
【解決手段】スクレーパ装置１１は、掻き取り部４１と、インデックスプランジャ４２と、ホルダ４３と、ホルダプレート４４と、アルミフレーム取付用プレート３７と、回転機構４６，４７とを有する。掻き取り部４１はラミネート装置１００に固定されておらず、ローラチェーン３２により牽引されるため、任意の回数、剥離シート８上で掻き取り部４１を移動させることができる。そのため、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを確実に掻き取ることができる。
【解決手段】スクレーパ装置１１は、掻き取り部４１と、インデックスプランジャ４２と、ホルダ４３と、ホルダプレート４４と、アルミフレーム取付用プレート３７と、回転機構４６，４７とを有する。掻き取り部４１はラミネート装置１００に固定されておらず、ローラチェーン３２により牽引されるため、任意の回数、剥離シート８上で掻き取り部４１を移動させることができる。そのため、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを確実に掻き取ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セル等をラミネート加工するラミネート装置およびその制御方法、ラミネート装置用のスクレーパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルの材料として、例えばシリコンが用いられる。シリコンは化学変化を起こしやすく、また物理的衝撃にも弱いので、シリコンをカバーガラスなどでラミネート加工して太陽電池モジュールを形成するのが一般的である。
【０００３】
ラミネート加工を行うラミネート装置では、シリコンからなる太陽電池セルとカバーガラスとの間にＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）等の充填材を充填した被ラミネート体をダイヤフラムで狭圧しつつ加熱し、充填材を融解させて太陽電池モジュールを形成する。この時、充填材が被ラミネート体から流れ出してダイヤフラム等に付着するのを防ぐために、太陽電池モジュールとダイヤフラムとの間に剥離シートが設けられる。
【０００４】
特許文献１では、剥離シートに付着した充填材は、剥離シートを移動させる際に、ラミネート装置に固定されたスクレーパにより除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２３８１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の手法では、スクレーパにより一度しか充填材を掻き取ることができず、剥離シートに付着した充填材を完全には除去できない。その結果、剥離シート上に残存する充填材が太陽電池モジュールの表面に転写されてしまい、太陽電池モジュールの表面をクリーニングしなければならない、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、剥離シートに付着した付着物を除去できるスクレーパ装置、ラミネート装置およびラミネート装置の制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、下面が開口した上ケースと、前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、を備えるラミネート装置用のスクレーパ装置であって、前記剥離シートの表面に接触するように配置され、前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取る掻き取り部と、前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に移動させる水平移動制御部と、前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる垂直移動制御部と、を備えることを特徴とするスクレーパ装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、下面が開口した上ケースと、前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取るスクレーパ装置と、を備え、前記スクレーパ装置は、前記剥離シートの表面に接触するように配置され、前記付着物を掻き取る掻き取り部と、前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に移動させる水平移動制御部と、前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる垂直移動制御部と、を有することを特徴とするラミネート装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の一態様によれば、下面が開口した上ケースと、前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取るスクレーパ装置と、を備えるラミネート装置の制御方法であって、前記ヒータ盤上に載置された前記被ラミネート体を、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧しながら加熱してラミネート加工を行う第１ステップと、前記剥離シートのうち、前記上ケースの上面に配置された部分の表面に掻き取り部を接触させる第２ステップと、前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に少なくとも１往復させる第３ステップと、前記掻き取り部を前記剥離シートから離す第４ステップと、前記ラミネート加工の終了後に、前記剥離シートのうち前記被ラミネート体を狭圧していた部分を前記上ケースの上面に移動させる第５ステップと、を備え、前記第２乃至第４ステップは、前記第１ステップと並行して行うことを特徴とするラミネート装置の制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、剥離シートに付着した付着物を除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るラミネート装置１００の平面図。
【図２】ラミネート装置１００の側面図。
【図３】ラミネート加工の手順の一例を示すフローチャート。
【図４】被ラミネート体２０が太陽電池モジュールの場合の断面図。
【図５】図１のＰ方向から見たスクレーパユニット３６の正面図。
【図６】図１のＱ方向から見たスクレーパユニット３６の側面図。
【図７】スクレーパユニット３６の平面図。
【図８】スクレーパユニット３６の各部の斜視図。
【図９】回転機構４６，４７の平面図。
【図１０】回転機構４６，４７の側面図。
【図１１】掻き取り部４１の拡大図。
【図１２】重り４９ａを有するスクレーパユニット３６の側面図。
【図１３】スプリング４９ｂを有するスクレーパユニット３６の側面図。
【図１４】エアシリンダ４９ｃを有するスクレーパユニット３６の側面図。
【図１５】図１のラミネート装置１００の処理動作の一例を示すフローチャート。
【図１６】ラミネート加工と並行して剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを掻き取る様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る、スクレーパ装置、ラミネート装置およびラミネート装置の制御方法の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るラミネート装置１００の平面図であり、図２は、ラミネート装置１００の側面図である。図１および図２に示すように、ラミネート装置１００は、基台１と、下ケース２と、ヒータ盤３と、搬送シート４と、ローラ５ａ，５ｂと、上ケース６と、ダイヤフラム７と、剥離シート８と、シリンダ９と、リニアガイド１０と、スクレーパ装置１１と、回転ブラシ１２と、掻き取り受け１３とを備えている。
【００１５】
下ケース２は基台１上に固定される。ヒータ盤３は下ケース２内の上部に設けられる。ローラ５ａは、搬送シート４を下ケース２およびヒータ盤３に沿って、例えば反時計回りに移動させる。搬送シート４には、その右側に設けられる供給コンベア（不図示）から、例えば太陽電池モジュールとなる３組の被ラミネート体２０が供給される。搬送シート４は被ラミネート体２０を搬送して、ヒータ盤３上の所定の位置に載置する。ヒータ盤３は被ラミネート体２０を加熱してラミネート加工を行い、例えば太陽電池モジュールを形成する。形成された太陽電池モジュールは、搬送シート４から、その左側に設けられる搬出コンベア（不図示）に搬出される。
【００１６】
一方、上ケース６は下ケース２の上方に設けられる。上ケース６の下面側は開口しており、開口した部分にダイヤフラム７が設けられる。本明細書では、ダイヤフラム７および上ケース６の内壁面により囲まれた領域を上チャンバ１４と呼ぶ。上ケース６には排吸気口および真空ポンプ（不図示）が設けられ、上チャンバ１４内を真空にすることができる。ダイヤフラム７は膨張し、剥離シート８を介して被ラミネート体２０を狭圧できるよう、シリコン系またはブチル系等の弾性および耐熱性がある材料が用いられる。
【００１７】
剥離シート８はダイヤフラム７の下方から上チャンバ１４の側方および上方を囲む領域内に移動可能に設けられる。剥離シート８は例えば２枚のガラスクロスシートを継いで無端帯状に形成される。そのため、２箇所の継ぎ目は他の部分より厚くなる。また、継ぎ目以外の部分も完全に平坦であるわけではなく、凹凸やうねりが生じる可能性がある。ローラ５ｂは、剥離シート８を上チャンバ１４の外周に沿って、例えば時計回りに移動させる。ローラ５ｂは電気モータ等の不図示のアクチュエータにより駆動される。
【００１８】
シリンダ９の先端は上ケース６に接続され、リニアガイド１０に沿って伸縮する。シリンダ９が伸びると上ケース６が上昇して、被ラミネート体２０または形成された太陽電池モジュールは開放される。一方、シリンダ９が縮むと上ケース６が下降して、搬送シート４上の被ラミネート体２０と剥離シート８とが密着する。本明細書では、ダイヤフラム７および下ケース２の内壁面で囲まれる領域を下チャンバ１５と呼ぶ。下ケース２には排吸気口および真空ポンプ（不図示）が設けられ、下チャンバ１５内を真空にすることができる。
【００１９】
スクレーパ装置１１は後述するスクレーパユニット３６を有する。スクレーパユニット３６は剥離シート８の移動方向およびその反対方向に移動可能とされており、剥離シート８の上面に接触しながら移動することにより、剥離シート８に付着した付着物２４ａを掻き取る。回転ブラシ１２は、掻き取られた付着物２４ａを剥離シート８上から除去し、掻き取り受け１３で回収する。
【００２０】
図３は、ラミネート加工の手順の一例を示すフローチャートである。まず、上ケース６を上昇させ、搬送シート４により太陽電池モジュール等の被ラミネート体２０をヒータ盤３の上まで搬送する（ステップＳ１）。次に、上ケース６を下降させ、上ケース６と下ケース２を密閉する（ステップＳ２）。これにより、上ケース６および下ケース２の内部に、ダイヤフラム７によって仕切られた上チャンバ１４および下チャンバ１５が形成される。続いて、この上チャンバ１４および下チャンバ１５を真空にする（ステップＳ３）。
【００２１】
この状態で上チャンバ１４に大気を導入すると（ステップＳ４）、ダイヤフラム７が下方に膨張する。そして、膨張したダイヤフラム７により被ラミネート体２０を狭圧しつつ、ヒータ盤３で被ラミネート体２０を加熱する（ステップＳ５）。これにより被ラミネート体２０はラミネートされ、太陽電池モジュールが形成される。その後、下チャンバ１５に大気を導入し（ステップＳ６）、上チャンバ１４を上昇させた後（ステップＳ７）、搬送シート４により太陽電池モジュールを搬出する（ステップＳ８）。
【００２２】
図４は、被ラミネート体２０が太陽電池モジュールの場合の断面図である。この被ラミネート体２０の大きさは、例えば１ｍ×１．５ｍである。被ラミネート体２０は、太陽電池セル２１と、電極２２と、リード線２３と、充填材であるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）２４と、カバーガラス２５とを有する。太陽電池セル２１の材料は例えば多結晶シリコンである。リード線２３は太陽電池セル２１と電極２２とを電気的に接続する。太陽電池モジュールが形成されると、太陽電池セル２１により生成された電力はリード線２３を介して電極２２から取り出される。カバーガラス２５は太陽電池セル２１を保護するために設けられる。
【００２３】
被ラミネート体２０が加熱されると（図２のステップＳ５）、ＥＶＡ２４が融解し、被ラミネート体２０の各層が接合されて太陽電池モジュールが形成される。このとき、ＥＶＡ２４の一部は被ラミネート体２０から流れ出す。被ラミネート体２０の上方には剥離シート８が設けられるため、流れ出したＥＶＡ２４はダイヤフラム７にはほとんど付着しないが、剥離シート８の下面側に付着してしまう（図１の付着物２４ａ）。
【００２４】
そこで、本実施形態では、ラミネート装置１００にスクレーパ装置１１を設け、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４を掻き取るようにする。
【００２５】
図１に示すように、スクレーパ装置１１は、角パイプフレーム（支持部材）３１と、ローラチェーン（水平移動制御部）３２と、シリンダ取付用ブラケット３３（不図示）と、エアシリンダ３４と、アルミフレーム３５（不図示）と、スクレーパユニット３６と、アルミフレーム取付プレート３７（不図示）とを有する。図１は、１本の角パイプフレーム３１に２つのエアシリンダ３４が取り付けられ、エアシリンダ３４に１本のアルミフレーム３５が取り付けられる。このアルミフレーム３５に合計６つのスクレーパユニット３６が取り付けられる例を示している。
【００２６】
図１に示すように、角パイプフレーム３１は剥離シート８の上方に、その移動方向と直角に設けられる。ローラチェーン３２は角パイプフレーム３１の両端に設けられて、角パイプフレーム３１の両端を支持する。ローラチェーン３２は、例えば不図示の電気モータにより剥離シート８の移動方向と同方向および逆方向に、剥離シート８の移動とは非同期に移動する。
【００２７】
角パイプフレーム３１はローラチェーン３２に支持されるため、ローラチェーン３２が移動すると、これに牽引されて角パイプフレーム３１および角パイプフレーム３１に固定されるスクレーパユニット３６も移動する。なお、ローラチェーン３２の他、ベルトまたはワイヤ等の牽引装置を用いてもよいし、角パイプフレーム３１が自走可能であってもよい。
【００２８】
図５は、図１のＰ方向から見たスクレーパユニット３６の正面図であり、図６は、図１のＱ方向から見たスクレーパユニット３６の側面図であり、図７は、スクレーパユニット３６の平面図である。また、図８は、スクレーパユニット３６の各部の斜視図である。図８では、簡略化のために、部材の一部を省略している。スクレーパユニット３６はシリンダ取付用ブラケット３３、エアシリンダ３４、アルミフレーム取り付けプレート３７およびアルミフレーム３５を介して、角パイプフレーム３１に固定される。スクレーパユニット３６は、掻き取り部４１と、インデックスプランジャ４２と、ホルダ４３と、ホルダプレート４４と、回転機構４６，４７とを有する。
【００２９】
掻き取り部４１は板状であり、例えばインデックスプランジャ４２によりホルダ４３に取り付けられる。インデックスプランジャ４２のツマミを引くことにより、ワンタッチで簡易に掻き取り部４１をホルダ４３に脱着できる。ホルダ４３はホルダプレート４４および回転機構４６，４７を介して、アルミフレーム３５に固定される。アルミフレーム３５は、アルミフレーム取付用プレート３７を介して、エアシリンダ３４に固定される。エアシリンダ３４はシリンダ取付用ブラケット３３を介して角パイプフレーム３１に取り付けられる。
【００３０】
エアシリンダ３４は、剥離シート８の移動方向と垂直、つまり上下方向に移動する。エアシリンダ３４が下降すると、掻き取り部４１が剥離シート８の表面に接触する。この状態でローラチェーン３２に牽引されて掻き取り部４１が移動することにより、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを掻き取る。掻き取りが終了すると、エアシリンダ３４は上昇し、ラミネート加工が終了していれば掻き取り部４１が剥離シート８から離れた状態で、剥離シート８を移動させる。エアシリンダ３４により掻き取り部４１を上昇させる理由は、剥離シート８の継ぎ目が掻き取り部４１に引っかかってしまうのを防ぐためである。
【００３１】
剥離シート８は完全に平坦であるわけではなく、表面には凹凸やうねりが存在する。また、掻き取り部４１の取付誤差があったり、磨耗により掻き取り部４１の寸法が変化したりすることもある。そこで、エアシリンダ３４による上下移動の他に、掻き取り部４１を剥離シート８の移動方向と垂直に移動させる回転機構４６と、掻き取り部４１を剥離シート８の移動方向と垂直な面内で移動させる回転機構４７とを設け、掻き取り部４１の底部を確実に剥離シート８に接触させる。
【００３２】
図９は、回転機構４６，４７の平面図であり、図１０は、回転機構４６，４７の側面図である。回転機構４６は、上ブラケット５１と、下ブラケット５２と、ベアリング５３と、シャフト５４とを有する。上ブラケット５１はアルミフレーム３５の下面に固定される。シャフト５４は剥離シート８の移動方向に対して直角に、上ブラケット５１に固定されている。下ブラケット５２には、シャフト５４を軸として回転自在なベアリング５３が設けられる。下ブラケット５２はベアリング５３に固定されており、下ブラケット５２の先端には回転機構４７を介してホルダ４３が接続される。
【００３３】
剥離シート８に凸部があると、シャフト５４を中心軸として掻き取り部４１は上方に回転する。一方、剥離シート８に凹部があると、シャフト５４を中心軸として掻き取り部４１は下方に回転する。いずれの場合も、外部からの制御を要さず、掻き取り部４１は剥離シート８の凹凸やうねりに追従し、掻き取り部４１の底部と剥離シート８との接触を保つことができる。なお、掻き取り部４１は回転して移動するため、掻き取り部４１の底部と剥離シート８との接触角度が変化するが、この変化は実用上は問題とならない大きさである。
【００３４】
一方、回転機構４７は、ベアリング６１と、シャフト６２とを有する。シャフト６２は、剥離シート８の移動方向と平行に、回転機構４６の下ブラケット５２に固定されている。シャフト６２を軸としてベアリング６１が回転自在に設けられる。ベアリング６１にはホルダプレート４４およびホルダ４３を介して掻き取り部４１が固定される。
【００３５】
なお、回転機構４６，４７には、シリンダ３４によりスクレーパユニット３６を持ち上げた際に掻き取り部４１が剥離シート８に接触しないように、回転範囲を制限するストッパ（不図示）が設けられている。
【００３６】
図５に示すように、回転機構４７により、掻き取り部４１は剥離シート８の移動方向と垂直な面内で移動できるため、剥離シート８の凹凸やうねりに追従し、掻き取り部４１の底部と剥離シート８との接触を保つことができる。
【００３７】
シリンダ３４より掻き取り部４１を剥離シート８の移動方向と垂直に移動させる粗調移動制御部を構成する。粗調移動制御部はアクチュエータにより駆動されるものである。これに対し、回転機構（第１の回転機構部）４６および回転機構（第２の回転機構部）４７は、アクチュエータなしで、剥離シート８の凹凸やうねり等、剥離シート８の表面の形状に応じて掻き取り部４１が剥離シート８の表面に接触するよう、掻き取り部４１を剥離シート８の移動方向と垂直に移動させる微調移動制御部を構成する。
【００３８】
また、図１では、６つのスクレーパユニット３６内の掻き取り部４１を一体に形成するのではなく、６つの掻き取り部４１に分割している。そして、それぞれの掻き取り部４１の長手方向は、剥離シート８の移動方向と直交する方向に配置される。そのため、回転機構４６，４７により６つの掻き取り部４１が細かく移動できる。したがって、剥離シート８および掻き取り部４１の形状に追従して掻き取り部４１は回転移動し、より確実に掻き取り部４１を剥離シート８に密着させることができる。これにより、剥離シート８に傷をつけることなく、ＥＶＡ２４ａを掻き取ることができる。
【００３９】
なお、図７に示すように、隣接する掻き取り部４１は前後にずらして設けられ、互いにぶつかることはない。さらに、隣接する掻き取り部４１の間に掻き取られない領域が生じないよう、例えば５ｍｍ程度、掻き取り部４１の端部が前後に重なるように掻き取り部４１が配置される。
【００４０】
本実施形態では、回転機構４６（第１の可動部）と回転機構４７（第２の可動部）により可動部を構成する例を示したが、掻き取り部４１の形状および剥離シート８に追従して掻き取り部４１を移動させるものであればよく、必ずしも回転機構でなくてもよい。
【００４１】
図１１は、掻き取り部４１の拡大図である。図示のように、掻き取り部４１の少なくとも剥離シート８と接触する面に１本以上の溝４８を設けるのが望ましい。この溝４８により、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを掻き取るエッジが増えるため、薄く張り付いたＥＶＡ２４ａを掻き取る機会が多くなり、より確実にＥＶＡ２４ａを除去できる。さらに、掻き取り部４１を上下対称に形成することで、掻き取り部４１が磨耗した時に上下を入れ替えて使用することができる。上下の両面を使用することで掻き取り部４１の交換時期が延びるため、経済的に優れている。
【００４２】
掻き取り部４１の材質は、耐摩耗性および滑り性に優れた材質が適しており、例えばポリアミド樹脂等の合成樹脂が適している。
【００４３】
また、掻き取り部４１に荷重を加え、掻き取り部４１と剥離シート８とがさらに密着するようにしてもよい。図１２〜図１４は、荷重部を有するスクレーパユニット３６の側面図である。図１２は、回転機構４７上に重り４９ａを配置して掻き取り部４１に荷重を加える例である。図１３は、回転機構４６のアルミフレーム３５と下ブラケット５２との間にスプリング４９ｂを配置し、掻き取り部４１に荷重を加える例である。上ブラケット５１を下ブラケット５２の上方にも形成しておき、上ブラケット５１と下ブラケット５２との間にスプリング４９ｂを配置してもよい。図１４は、エアシリンダ４９ｃを回転機構４７上に配置し、掻き取り部４１に荷重を加える例である。掻き取り部４１が十分に重い場合は、自重により掻き取り部４１の底部が剥離シート８に密着するため、重り４９ａ等の荷重部を設けなくてもよい。
【００４４】
図１５は、図１のラミネート装置１００の処理動作の一例を示すフローチャートである。同図は、ラミネート加工を行うのと並行して、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４を掻き取る例である。
【００４５】
搬送シート４が移動して、ヒータ盤３上に被ラミネート体２０が載置されると、ラミネート加工およびＥＶＡ２４ａの掻き取りを開始する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１は、図３のステップＳ３からＳ５の処理と並行して行われる。
【００４６】
まず、エアシリンダ３４が下降し、掻き取り部４１を剥離シート８に接触させる（ステップＳ１２）。このとき、掻き取り部４１および剥離シート８の形状に追従して、回転機構４６，４７により掻き取り部４１が回転移動し、掻き取り部４１の底部は剥離シート８に密着する。次に、ローラチェーン３２が剥離シート８の移動方向と平行に往復移動し、掻き取り部４１を牽引する。これにより、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａが掻き取られる（ステップＳ１３）。
【００４７】
図１６は、ラミネート加工と並行して剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを掻き取る様子を示す図である。図示のように、上チャンバ１４の下面側ではラミネート加工が行われ、太陽電池モジュールが形成される。これと同時に、上チャンバ１４の上面側では剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａが掻き取られる。
【００４８】
掻き取り部４１を往復させる回数または時間を予め定めておき、その回数または時間だけ往復させる（ステップＳ１４）。この往復回数または時間は、ラミネート加工に要する時間やＥＶＡ２４ａの除去に必要な往復回数、および、剥離シート８の耐久性等を考慮して定める。剥離シート８上で掻き取り部４１を一度だけ移動させても、ＥＶＡ２４ａを十分には除去できないため、剥離シート８上を掻き取り部４１が少なくとも１往復するように設定する。ラミネート加工には、例えば１０分程度を要するため、その間に掻き取り部４１を１往復以上させる十分な時間を確保できる。
【００４９】
予め定めた往復回数または時間が終了すると、エアシリンダ３４が上昇し、掻き取り部４１は剥離シート８から離れる（ステップＳ１５）。
【００５０】
ラミネート加工を行うと、剥離シート８の被ラミネート体２０を狭圧していた部分にＥＶＡ２４が流れ出て付着する。一方、ＥＶＡの掻き取りが終了すると、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａは除去されている。
【００５１】
一つの被ラミネート体をラミネート加工している間に、掻き取り部４１は少なくとも一往復してＥＶＡ２４ａの掻き取りを行う。掻き取りが終わった段階では、まだラミネート加工は終わっていない可能性が高い。そこで、スクレーパ装置１１は、ローラ５ｂの近くに待避する。
【００５２】
ラミネート加工およびＥＶＡ２４ａ掻き取りの終了後（ステップＳ１６）、ローラ５ｂが回転して剥離シート８が移動する（ステップＳ１７）。これにより、剥離シート８のうち、ＥＶＡ２４ａが付着した部分は上ケース６の上面に配置される。一方、ＥＶＡ２４ａが掻き取られた部分は上ケース６の下側に配置される。剥離シート８が移動するとき、エアシリンダ３４により掻き取り部４１は上昇して剥離シート８から離れているため、剥離シート８の継ぎ目が掻き取り部４１に引っかかることはない。
【００５３】
次の被ラミネート体２０があれば（ステップＳ１８）、ステップＳ１１に戻り、ＥＶＡが掻き取られた部分を用いて新たな被ラミネート体２０のラミネート加工と、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａの掻き取りとが行われる。剥離シート８のうち、ＥＶＡが掻き取られた部分を用いてラミネート加工が行われるため、形成される太陽電池等のラミネート体の表面にＥＶＡが転写されることはない。
【００５４】
このように、本実施形態では、ラミネート装置１００において、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを掻き取るスクレーパ装置１１を設ける。スクレーパ装置１１の掻き取り部４１はラミネート装置１００に固定されておらず、ローラチェーン３２により牽引されるため、任意の回数、剥離シート８上で掻き取り部４１を移動させることができる。そのため、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを確実に掻き取ることができる。また、スクレーパ装置１１の回転機構４６，４７により、掻き取り部４１および剥離シート８の形状に追従して掻き取り部４１の底部を剥離シート８に接触させることができる。さらに、ラミネート加工と並行してＥＶＡ２４ａの掻き取りを行うため、ラミネート加工のスループットを低下させることなく、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを効率よく掻き取ることができる。
【００５５】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態には限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
２ 下ケース
３ ヒータ盤
４ 搬送シート
６ 上ケース
７ ダイヤフラム
８ 剥離シート
１１ スクレーパ装置
１４ 上チャンバ
１５ 下チャンバ
３１ 角パイプフレーム
３２ ローラチェーン
３４ エアシリンダ
３６ スクレーパユニット
４１ 掻き取り部
４２ インデックスプランジャ
４６，４７ 回転機構
４８ 溝
４９ａ 重り
４９ｂ スプリング
４９ｃ エアシリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セル等をラミネート加工するラミネート装置およびその制御方法、ラミネート装置用のスクレーパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルの材料として、例えばシリコンが用いられる。シリコンは化学変化を起こしやすく、また物理的衝撃にも弱いので、シリコンをカバーガラスなどでラミネート加工して太陽電池モジュールを形成するのが一般的である。
【０００３】
ラミネート加工を行うラミネート装置では、シリコンからなる太陽電池セルとカバーガラスとの間にＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）等の充填材を充填した被ラミネート体をダイヤフラムで狭圧しつつ加熱し、充填材を融解させて太陽電池モジュールを形成する。この時、充填材が被ラミネート体から流れ出してダイヤフラム等に付着するのを防ぐために、太陽電池モジュールとダイヤフラムとの間に剥離シートが設けられる。
【０００４】
特許文献１では、剥離シートに付着した充填材は、剥離シートを移動させる際に、ラミネート装置に固定されたスクレーパにより除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２３８１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の手法では、スクレーパにより一度しか充填材を掻き取ることができず、剥離シートに付着した充填材を完全には除去できない。その結果、剥離シート上に残存する充填材が太陽電池モジュールの表面に転写されてしまい、太陽電池モジュールの表面をクリーニングしなければならない、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、剥離シートに付着した付着物を除去できるスクレーパ装置、ラミネート装置およびラミネート装置の制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、下面が開口した上ケースと、前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、を備えるラミネート装置用のスクレーパ装置であって、前記剥離シートの表面に接触するように配置され、前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取る掻き取り部と、前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に移動させる水平移動制御部と、前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる垂直移動制御部と、を備えることを特徴とするスクレーパ装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、下面が開口した上ケースと、前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取るスクレーパ装置と、を備え、前記スクレーパ装置は、前記剥離シートの表面に接触するように配置され、前記付着物を掻き取る掻き取り部と、前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に移動させる水平移動制御部と、前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる垂直移動制御部と、を有することを特徴とするラミネート装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の一態様によれば、下面が開口した上ケースと、前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取るスクレーパ装置と、を備えるラミネート装置の制御方法であって、前記ヒータ盤上に載置された前記被ラミネート体を、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧しながら加熱してラミネート加工を行う第１ステップと、前記剥離シートのうち、前記上ケースの上面に配置された部分の表面に掻き取り部を接触させる第２ステップと、前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に少なくとも１往復させる第３ステップと、前記掻き取り部を前記剥離シートから離す第４ステップと、前記ラミネート加工の終了後に、前記剥離シートのうち前記被ラミネート体を狭圧していた部分を前記上ケースの上面に移動させる第５ステップと、を備え、前記第２乃至第４ステップは、前記第１ステップと並行して行うことを特徴とするラミネート装置の制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、剥離シートに付着した付着物を除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るラミネート装置１００の平面図。
【図２】ラミネート装置１００の側面図。
【図３】ラミネート加工の手順の一例を示すフローチャート。
【図４】被ラミネート体２０が太陽電池モジュールの場合の断面図。
【図５】図１のＰ方向から見たスクレーパユニット３６の正面図。
【図６】図１のＱ方向から見たスクレーパユニット３６の側面図。
【図７】スクレーパユニット３６の平面図。
【図８】スクレーパユニット３６の各部の斜視図。
【図９】回転機構４６，４７の平面図。
【図１０】回転機構４６，４７の側面図。
【図１１】掻き取り部４１の拡大図。
【図１２】重り４９ａを有するスクレーパユニット３６の側面図。
【図１３】スプリング４９ｂを有するスクレーパユニット３６の側面図。
【図１４】エアシリンダ４９ｃを有するスクレーパユニット３６の側面図。
【図１５】図１のラミネート装置１００の処理動作の一例を示すフローチャート。
【図１６】ラミネート加工と並行して剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを掻き取る様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る、スクレーパ装置、ラミネート装置およびラミネート装置の制御方法の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るラミネート装置１００の平面図であり、図２は、ラミネート装置１００の側面図である。図１および図２に示すように、ラミネート装置１００は、基台１と、下ケース２と、ヒータ盤３と、搬送シート４と、ローラ５ａ，５ｂと、上ケース６と、ダイヤフラム７と、剥離シート８と、シリンダ９と、リニアガイド１０と、スクレーパ装置１１と、回転ブラシ１２と、掻き取り受け１３とを備えている。
【００１５】
下ケース２は基台１上に固定される。ヒータ盤３は下ケース２内の上部に設けられる。ローラ５ａは、搬送シート４を下ケース２およびヒータ盤３に沿って、例えば反時計回りに移動させる。搬送シート４には、その右側に設けられる供給コンベア（不図示）から、例えば太陽電池モジュールとなる３組の被ラミネート体２０が供給される。搬送シート４は被ラミネート体２０を搬送して、ヒータ盤３上の所定の位置に載置する。ヒータ盤３は被ラミネート体２０を加熱してラミネート加工を行い、例えば太陽電池モジュールを形成する。形成された太陽電池モジュールは、搬送シート４から、その左側に設けられる搬出コンベア（不図示）に搬出される。
【００１６】
一方、上ケース６は下ケース２の上方に設けられる。上ケース６の下面側は開口しており、開口した部分にダイヤフラム７が設けられる。本明細書では、ダイヤフラム７および上ケース６の内壁面により囲まれた領域を上チャンバ１４と呼ぶ。上ケース６には排吸気口および真空ポンプ（不図示）が設けられ、上チャンバ１４内を真空にすることができる。ダイヤフラム７は膨張し、剥離シート８を介して被ラミネート体２０を狭圧できるよう、シリコン系またはブチル系等の弾性および耐熱性がある材料が用いられる。
【００１７】
剥離シート８はダイヤフラム７の下方から上チャンバ１４の側方および上方を囲む領域内に移動可能に設けられる。剥離シート８は例えば２枚のガラスクロスシートを継いで無端帯状に形成される。そのため、２箇所の継ぎ目は他の部分より厚くなる。また、継ぎ目以外の部分も完全に平坦であるわけではなく、凹凸やうねりが生じる可能性がある。ローラ５ｂは、剥離シート８を上チャンバ１４の外周に沿って、例えば時計回りに移動させる。ローラ５ｂは電気モータ等の不図示のアクチュエータにより駆動される。
【００１８】
シリンダ９の先端は上ケース６に接続され、リニアガイド１０に沿って伸縮する。シリンダ９が伸びると上ケース６が上昇して、被ラミネート体２０または形成された太陽電池モジュールは開放される。一方、シリンダ９が縮むと上ケース６が下降して、搬送シート４上の被ラミネート体２０と剥離シート８とが密着する。本明細書では、ダイヤフラム７および下ケース２の内壁面で囲まれる領域を下チャンバ１５と呼ぶ。下ケース２には排吸気口および真空ポンプ（不図示）が設けられ、下チャンバ１５内を真空にすることができる。
【００１９】
スクレーパ装置１１は後述するスクレーパユニット３６を有する。スクレーパユニット３６は剥離シート８の移動方向およびその反対方向に移動可能とされており、剥離シート８の上面に接触しながら移動することにより、剥離シート８に付着した付着物２４ａを掻き取る。回転ブラシ１２は、掻き取られた付着物２４ａを剥離シート８上から除去し、掻き取り受け１３で回収する。
【００２０】
図３は、ラミネート加工の手順の一例を示すフローチャートである。まず、上ケース６を上昇させ、搬送シート４により太陽電池モジュール等の被ラミネート体２０をヒータ盤３の上まで搬送する（ステップＳ１）。次に、上ケース６を下降させ、上ケース６と下ケース２を密閉する（ステップＳ２）。これにより、上ケース６および下ケース２の内部に、ダイヤフラム７によって仕切られた上チャンバ１４および下チャンバ１５が形成される。続いて、この上チャンバ１４および下チャンバ１５を真空にする（ステップＳ３）。
【００２１】
この状態で上チャンバ１４に大気を導入すると（ステップＳ４）、ダイヤフラム７が下方に膨張する。そして、膨張したダイヤフラム７により被ラミネート体２０を狭圧しつつ、ヒータ盤３で被ラミネート体２０を加熱する（ステップＳ５）。これにより被ラミネート体２０はラミネートされ、太陽電池モジュールが形成される。その後、下チャンバ１５に大気を導入し（ステップＳ６）、上チャンバ１４を上昇させた後（ステップＳ７）、搬送シート４により太陽電池モジュールを搬出する（ステップＳ８）。
【００２２】
図４は、被ラミネート体２０が太陽電池モジュールの場合の断面図である。この被ラミネート体２０の大きさは、例えば１ｍ×１．５ｍである。被ラミネート体２０は、太陽電池セル２１と、電極２２と、リード線２３と、充填材であるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）２４と、カバーガラス２５とを有する。太陽電池セル２１の材料は例えば多結晶シリコンである。リード線２３は太陽電池セル２１と電極２２とを電気的に接続する。太陽電池モジュールが形成されると、太陽電池セル２１により生成された電力はリード線２３を介して電極２２から取り出される。カバーガラス２５は太陽電池セル２１を保護するために設けられる。
【００２３】
被ラミネート体２０が加熱されると（図２のステップＳ５）、ＥＶＡ２４が融解し、被ラミネート体２０の各層が接合されて太陽電池モジュールが形成される。このとき、ＥＶＡ２４の一部は被ラミネート体２０から流れ出す。被ラミネート体２０の上方には剥離シート８が設けられるため、流れ出したＥＶＡ２４はダイヤフラム７にはほとんど付着しないが、剥離シート８の下面側に付着してしまう（図１の付着物２４ａ）。
【００２４】
そこで、本実施形態では、ラミネート装置１００にスクレーパ装置１１を設け、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４を掻き取るようにする。
【００２５】
図１に示すように、スクレーパ装置１１は、角パイプフレーム（支持部材）３１と、ローラチェーン（水平移動制御部）３２と、シリンダ取付用ブラケット３３（不図示）と、エアシリンダ３４と、アルミフレーム３５（不図示）と、スクレーパユニット３６と、アルミフレーム取付プレート３７（不図示）とを有する。図１は、１本の角パイプフレーム３１に２つのエアシリンダ３４が取り付けられ、エアシリンダ３４に１本のアルミフレーム３５が取り付けられる。このアルミフレーム３５に合計６つのスクレーパユニット３６が取り付けられる例を示している。
【００２６】
図１に示すように、角パイプフレーム３１は剥離シート８の上方に、その移動方向と直角に設けられる。ローラチェーン３２は角パイプフレーム３１の両端に設けられて、角パイプフレーム３１の両端を支持する。ローラチェーン３２は、例えば不図示の電気モータにより剥離シート８の移動方向と同方向および逆方向に、剥離シート８の移動とは非同期に移動する。
【００２７】
角パイプフレーム３１はローラチェーン３２に支持されるため、ローラチェーン３２が移動すると、これに牽引されて角パイプフレーム３１および角パイプフレーム３１に固定されるスクレーパユニット３６も移動する。なお、ローラチェーン３２の他、ベルトまたはワイヤ等の牽引装置を用いてもよいし、角パイプフレーム３１が自走可能であってもよい。
【００２８】
図５は、図１のＰ方向から見たスクレーパユニット３６の正面図であり、図６は、図１のＱ方向から見たスクレーパユニット３６の側面図であり、図７は、スクレーパユニット３６の平面図である。また、図８は、スクレーパユニット３６の各部の斜視図である。図８では、簡略化のために、部材の一部を省略している。スクレーパユニット３６はシリンダ取付用ブラケット３３、エアシリンダ３４、アルミフレーム取り付けプレート３７およびアルミフレーム３５を介して、角パイプフレーム３１に固定される。スクレーパユニット３６は、掻き取り部４１と、インデックスプランジャ４２と、ホルダ４３と、ホルダプレート４４と、回転機構４６，４７とを有する。
【００２９】
掻き取り部４１は板状であり、例えばインデックスプランジャ４２によりホルダ４３に取り付けられる。インデックスプランジャ４２のツマミを引くことにより、ワンタッチで簡易に掻き取り部４１をホルダ４３に脱着できる。ホルダ４３はホルダプレート４４および回転機構４６，４７を介して、アルミフレーム３５に固定される。アルミフレーム３５は、アルミフレーム取付用プレート３７を介して、エアシリンダ３４に固定される。エアシリンダ３４はシリンダ取付用ブラケット３３を介して角パイプフレーム３１に取り付けられる。
【００３０】
エアシリンダ３４は、剥離シート８の移動方向と垂直、つまり上下方向に移動する。エアシリンダ３４が下降すると、掻き取り部４１が剥離シート８の表面に接触する。この状態でローラチェーン３２に牽引されて掻き取り部４１が移動することにより、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを掻き取る。掻き取りが終了すると、エアシリンダ３４は上昇し、ラミネート加工が終了していれば掻き取り部４１が剥離シート８から離れた状態で、剥離シート８を移動させる。エアシリンダ３４により掻き取り部４１を上昇させる理由は、剥離シート８の継ぎ目が掻き取り部４１に引っかかってしまうのを防ぐためである。
【００３１】
剥離シート８は完全に平坦であるわけではなく、表面には凹凸やうねりが存在する。また、掻き取り部４１の取付誤差があったり、磨耗により掻き取り部４１の寸法が変化したりすることもある。そこで、エアシリンダ３４による上下移動の他に、掻き取り部４１を剥離シート８の移動方向と垂直に移動させる回転機構４６と、掻き取り部４１を剥離シート８の移動方向と垂直な面内で移動させる回転機構４７とを設け、掻き取り部４１の底部を確実に剥離シート８に接触させる。
【００３２】
図９は、回転機構４６，４７の平面図であり、図１０は、回転機構４６，４７の側面図である。回転機構４６は、上ブラケット５１と、下ブラケット５２と、ベアリング５３と、シャフト５４とを有する。上ブラケット５１はアルミフレーム３５の下面に固定される。シャフト５４は剥離シート８の移動方向に対して直角に、上ブラケット５１に固定されている。下ブラケット５２には、シャフト５４を軸として回転自在なベアリング５３が設けられる。下ブラケット５２はベアリング５３に固定されており、下ブラケット５２の先端には回転機構４７を介してホルダ４３が接続される。
【００３３】
剥離シート８に凸部があると、シャフト５４を中心軸として掻き取り部４１は上方に回転する。一方、剥離シート８に凹部があると、シャフト５４を中心軸として掻き取り部４１は下方に回転する。いずれの場合も、外部からの制御を要さず、掻き取り部４１は剥離シート８の凹凸やうねりに追従し、掻き取り部４１の底部と剥離シート８との接触を保つことができる。なお、掻き取り部４１は回転して移動するため、掻き取り部４１の底部と剥離シート８との接触角度が変化するが、この変化は実用上は問題とならない大きさである。
【００３４】
一方、回転機構４７は、ベアリング６１と、シャフト６２とを有する。シャフト６２は、剥離シート８の移動方向と平行に、回転機構４６の下ブラケット５２に固定されている。シャフト６２を軸としてベアリング６１が回転自在に設けられる。ベアリング６１にはホルダプレート４４およびホルダ４３を介して掻き取り部４１が固定される。
【００３５】
なお、回転機構４６，４７には、シリンダ３４によりスクレーパユニット３６を持ち上げた際に掻き取り部４１が剥離シート８に接触しないように、回転範囲を制限するストッパ（不図示）が設けられている。
【００３６】
図５に示すように、回転機構４７により、掻き取り部４１は剥離シート８の移動方向と垂直な面内で移動できるため、剥離シート８の凹凸やうねりに追従し、掻き取り部４１の底部と剥離シート８との接触を保つことができる。
【００３７】
シリンダ３４より掻き取り部４１を剥離シート８の移動方向と垂直に移動させる粗調移動制御部を構成する。粗調移動制御部はアクチュエータにより駆動されるものである。これに対し、回転機構（第１の回転機構部）４６および回転機構（第２の回転機構部）４７は、アクチュエータなしで、剥離シート８の凹凸やうねり等、剥離シート８の表面の形状に応じて掻き取り部４１が剥離シート８の表面に接触するよう、掻き取り部４１を剥離シート８の移動方向と垂直に移動させる微調移動制御部を構成する。
【００３８】
また、図１では、６つのスクレーパユニット３６内の掻き取り部４１を一体に形成するのではなく、６つの掻き取り部４１に分割している。そして、それぞれの掻き取り部４１の長手方向は、剥離シート８の移動方向と直交する方向に配置される。そのため、回転機構４６，４７により６つの掻き取り部４１が細かく移動できる。したがって、剥離シート８および掻き取り部４１の形状に追従して掻き取り部４１は回転移動し、より確実に掻き取り部４１を剥離シート８に密着させることができる。これにより、剥離シート８に傷をつけることなく、ＥＶＡ２４ａを掻き取ることができる。
【００３９】
なお、図７に示すように、隣接する掻き取り部４１は前後にずらして設けられ、互いにぶつかることはない。さらに、隣接する掻き取り部４１の間に掻き取られない領域が生じないよう、例えば５ｍｍ程度、掻き取り部４１の端部が前後に重なるように掻き取り部４１が配置される。
【００４０】
本実施形態では、回転機構４６（第１の可動部）と回転機構４７（第２の可動部）により可動部を構成する例を示したが、掻き取り部４１の形状および剥離シート８に追従して掻き取り部４１を移動させるものであればよく、必ずしも回転機構でなくてもよい。
【００４１】
図１１は、掻き取り部４１の拡大図である。図示のように、掻き取り部４１の少なくとも剥離シート８と接触する面に１本以上の溝４８を設けるのが望ましい。この溝４８により、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを掻き取るエッジが増えるため、薄く張り付いたＥＶＡ２４ａを掻き取る機会が多くなり、より確実にＥＶＡ２４ａを除去できる。さらに、掻き取り部４１を上下対称に形成することで、掻き取り部４１が磨耗した時に上下を入れ替えて使用することができる。上下の両面を使用することで掻き取り部４１の交換時期が延びるため、経済的に優れている。
【００４２】
掻き取り部４１の材質は、耐摩耗性および滑り性に優れた材質が適しており、例えばポリアミド樹脂等の合成樹脂が適している。
【００４３】
また、掻き取り部４１に荷重を加え、掻き取り部４１と剥離シート８とがさらに密着するようにしてもよい。図１２〜図１４は、荷重部を有するスクレーパユニット３６の側面図である。図１２は、回転機構４７上に重り４９ａを配置して掻き取り部４１に荷重を加える例である。図１３は、回転機構４６のアルミフレーム３５と下ブラケット５２との間にスプリング４９ｂを配置し、掻き取り部４１に荷重を加える例である。上ブラケット５１を下ブラケット５２の上方にも形成しておき、上ブラケット５１と下ブラケット５２との間にスプリング４９ｂを配置してもよい。図１４は、エアシリンダ４９ｃを回転機構４７上に配置し、掻き取り部４１に荷重を加える例である。掻き取り部４１が十分に重い場合は、自重により掻き取り部４１の底部が剥離シート８に密着するため、重り４９ａ等の荷重部を設けなくてもよい。
【００４４】
図１５は、図１のラミネート装置１００の処理動作の一例を示すフローチャートである。同図は、ラミネート加工を行うのと並行して、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４を掻き取る例である。
【００４５】
搬送シート４が移動して、ヒータ盤３上に被ラミネート体２０が載置されると、ラミネート加工およびＥＶＡ２４ａの掻き取りを開始する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１は、図３のステップＳ３からＳ５の処理と並行して行われる。
【００４６】
まず、エアシリンダ３４が下降し、掻き取り部４１を剥離シート８に接触させる（ステップＳ１２）。このとき、掻き取り部４１および剥離シート８の形状に追従して、回転機構４６，４７により掻き取り部４１が回転移動し、掻き取り部４１の底部は剥離シート８に密着する。次に、ローラチェーン３２が剥離シート８の移動方向と平行に往復移動し、掻き取り部４１を牽引する。これにより、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａが掻き取られる（ステップＳ１３）。
【００４７】
図１６は、ラミネート加工と並行して剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを掻き取る様子を示す図である。図示のように、上チャンバ１４の下面側ではラミネート加工が行われ、太陽電池モジュールが形成される。これと同時に、上チャンバ１４の上面側では剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａが掻き取られる。
【００４８】
掻き取り部４１を往復させる回数または時間を予め定めておき、その回数または時間だけ往復させる（ステップＳ１４）。この往復回数または時間は、ラミネート加工に要する時間やＥＶＡ２４ａの除去に必要な往復回数、および、剥離シート８の耐久性等を考慮して定める。剥離シート８上で掻き取り部４１を一度だけ移動させても、ＥＶＡ２４ａを十分には除去できないため、剥離シート８上を掻き取り部４１が少なくとも１往復するように設定する。ラミネート加工には、例えば１０分程度を要するため、その間に掻き取り部４１を１往復以上させる十分な時間を確保できる。
【００４９】
予め定めた往復回数または時間が終了すると、エアシリンダ３４が上昇し、掻き取り部４１は剥離シート８から離れる（ステップＳ１５）。
【００５０】
ラミネート加工を行うと、剥離シート８の被ラミネート体２０を狭圧していた部分にＥＶＡ２４が流れ出て付着する。一方、ＥＶＡの掻き取りが終了すると、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａは除去されている。
【００５１】
一つの被ラミネート体をラミネート加工している間に、掻き取り部４１は少なくとも一往復してＥＶＡ２４ａの掻き取りを行う。掻き取りが終わった段階では、まだラミネート加工は終わっていない可能性が高い。そこで、スクレーパ装置１１は、ローラ５ｂの近くに待避する。
【００５２】
ラミネート加工およびＥＶＡ２４ａ掻き取りの終了後（ステップＳ１６）、ローラ５ｂが回転して剥離シート８が移動する（ステップＳ１７）。これにより、剥離シート８のうち、ＥＶＡ２４ａが付着した部分は上ケース６の上面に配置される。一方、ＥＶＡ２４ａが掻き取られた部分は上ケース６の下側に配置される。剥離シート８が移動するとき、エアシリンダ３４により掻き取り部４１は上昇して剥離シート８から離れているため、剥離シート８の継ぎ目が掻き取り部４１に引っかかることはない。
【００５３】
次の被ラミネート体２０があれば（ステップＳ１８）、ステップＳ１１に戻り、ＥＶＡが掻き取られた部分を用いて新たな被ラミネート体２０のラミネート加工と、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａの掻き取りとが行われる。剥離シート８のうち、ＥＶＡが掻き取られた部分を用いてラミネート加工が行われるため、形成される太陽電池等のラミネート体の表面にＥＶＡが転写されることはない。
【００５４】
このように、本実施形態では、ラミネート装置１００において、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを掻き取るスクレーパ装置１１を設ける。スクレーパ装置１１の掻き取り部４１はラミネート装置１００に固定されておらず、ローラチェーン３２により牽引されるため、任意の回数、剥離シート８上で掻き取り部４１を移動させることができる。そのため、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを確実に掻き取ることができる。また、スクレーパ装置１１の回転機構４６，４７により、掻き取り部４１および剥離シート８の形状に追従して掻き取り部４１の底部を剥離シート８に接触させることができる。さらに、ラミネート加工と並行してＥＶＡ２４ａの掻き取りを行うため、ラミネート加工のスループットを低下させることなく、剥離シート８に付着したＥＶＡ２４ａを効率よく掻き取ることができる。
【００５５】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態には限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
２ 下ケース
３ ヒータ盤
４ 搬送シート
６ 上ケース
７ ダイヤフラム
８ 剥離シート
１１ スクレーパ装置
１４ 上チャンバ
１５ 下チャンバ
３１ 角パイプフレーム
３２ ローラチェーン
３４ エアシリンダ
３６ スクレーパユニット
４１ 掻き取り部
４２ インデックスプランジャ
４６，４７ 回転機構
４８ 溝
４９ａ 重り
４９ｂ スプリング
４９ｃ エアシリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面が開口した上ケースと、
前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、
前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、を備えるラミネート装置用のスクレーパ装置であって、
前記剥離シートの表面に接触するように配置され、前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取る掻き取り部と、
前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に移動させる水平移動制御部と、
前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる垂直移動制御部と、を備えることを特徴とするスクレーパ装置。
【請求項２】
前記垂直移動制御部は、
前記掻き取り部をアクチュエータにて前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる粗調移動制御部と、
アクチュエータなしで前記剥離シートの表面の形状に応じて前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる微調移動制御部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のスクレーパ装置。
【請求項３】
前記微調移動制御部は、
前記剥離シートの移動方向とは直交する方向で、かつ前記剥離シートの面方向に伸びる回転軸回りに前記掻き取り部を回転させる第１の回転機構部と、
前記剥離シートの移動方向で、かつ前記剥離シートの面方向に伸びる回転軸回りに前記掻き取り部を回転させる第２の回転機構部と、を有し、
前記第１および第２の回転機構部のそれぞれは、前記剥離シートの表面の形状に応じた回転角度で前記掻き取り部を回転させることを特徴とする請求項２に記載のスクレーパ装置。
【請求項４】
前記掻き取り部の長手方向は、前記剥離シートの移動方向とは直交する方向に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスクレーパ装置。
【請求項５】
前記剥離シートの移動方向とは直交する方向に沿って、複数の前記掻き取り部が順に配置され、隣接する２つの前記掻き取り部の各一部は、前記剥離シートの移動方向に重なるように配置されることを特徴とする請求項４に記載のスクレーパ装置。
【請求項６】
前記剥離シートの移動方向とは直交する方向に配置され、前記掻き取り部を支持した状態で前記剥離シートの移動方向およびその反対方向に移動可能な支持部材を備え、
前記垂直移動制御部は、前記支持部材を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のスクレーパ装置。
【請求項７】
前記上ケースの両端面側に設けられ、前記剥離シートの移動方向およびその反対方向に移動可能な前記支持部材の端部を支持するチェーン部材を備えることを特徴とする請求項６に記載のスクレーパ装置。
【請求項８】
前記チェーン部材は、前記剥離シートの移動とは非同期に前記支持部材を移動させることを特徴とする請求項７に記載のスクレーパ装置。
【請求項９】
前記掻き取り部に荷重をかけて、前記掻き取り部を前記剥離シートの上面に接触させる荷重部を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のスクレーパ装置。
【請求項１０】
前記荷重部は、前記掻き取り部を前記剥離シートに押し付ける重り、スプリングまたはエアシリンダであることを特徴とする請求項９に記載のスクレーパ装置。
【請求項１１】
前記掻き取り部の材質は合成樹脂であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のスクレーパ装置。
【請求項１２】
前記掻き取り部の少なくとも前記剥離シートと接触する面には、少なくとも１本の溝が形成されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のスクレーパ装置。
【請求項１３】
前記掻き取り部は、インデックスプランジャにより前記微調移動制御部に取り付けられることを特徴とする請求項２または３に記載のスクレーパ装置。
【請求項１４】
下面が開口した上ケースと、
前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、
前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、
前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取るスクレーパ装置と、を備え、
前記スクレーパ装置は、
前記剥離シートの表面に接触するように配置され、前記付着物を掻き取る掻き取り部と、
前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に移動させる水平移動制御部と、
前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる垂直移動制御部と、を有することを特徴とするラミネート装置。
【請求項１５】
下面が開口した上ケースと、
前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、
前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、
前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取るスクレーパ装置と、を備えるラミネート装置の制御方法であって、
前記ヒータ盤上に載置された前記被ラミネート体を、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧しながら加熱してラミネート加工を行う第１ステップと、
前記剥離シートのうち、前記上ケースの上面に配置された部分の表面に掻き取り部を接触させる第２ステップと、
前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に少なくとも１往復させる第３ステップと、
前記掻き取り部を前記剥離シートから離す第４ステップと、
前記ラミネート加工の終了後に、前記剥離シートのうち前記被ラミネート体を狭圧していた部分を前記上ケースの上面に移動させる第５ステップと、を備え、
前記第２乃至第４ステップは、前記第１ステップと並行して行うことを特徴とするラミネート装置の制御方法。
【請求項１】
下面が開口した上ケースと、
前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、
前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、を備えるラミネート装置用のスクレーパ装置であって、
前記剥離シートの表面に接触するように配置され、前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取る掻き取り部と、
前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に移動させる水平移動制御部と、
前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる垂直移動制御部と、を備えることを特徴とするスクレーパ装置。
【請求項２】
前記垂直移動制御部は、
前記掻き取り部をアクチュエータにて前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる粗調移動制御部と、
アクチュエータなしで前記剥離シートの表面の形状に応じて前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる微調移動制御部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のスクレーパ装置。
【請求項３】
前記微調移動制御部は、
前記剥離シートの移動方向とは直交する方向で、かつ前記剥離シートの面方向に伸びる回転軸回りに前記掻き取り部を回転させる第１の回転機構部と、
前記剥離シートの移動方向で、かつ前記剥離シートの面方向に伸びる回転軸回りに前記掻き取り部を回転させる第２の回転機構部と、を有し、
前記第１および第２の回転機構部のそれぞれは、前記剥離シートの表面の形状に応じた回転角度で前記掻き取り部を回転させることを特徴とする請求項２に記載のスクレーパ装置。
【請求項４】
前記掻き取り部の長手方向は、前記剥離シートの移動方向とは直交する方向に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスクレーパ装置。
【請求項５】
前記剥離シートの移動方向とは直交する方向に沿って、複数の前記掻き取り部が順に配置され、隣接する２つの前記掻き取り部の各一部は、前記剥離シートの移動方向に重なるように配置されることを特徴とする請求項４に記載のスクレーパ装置。
【請求項６】
前記剥離シートの移動方向とは直交する方向に配置され、前記掻き取り部を支持した状態で前記剥離シートの移動方向およびその反対方向に移動可能な支持部材を備え、
前記垂直移動制御部は、前記支持部材を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のスクレーパ装置。
【請求項７】
前記上ケースの両端面側に設けられ、前記剥離シートの移動方向およびその反対方向に移動可能な前記支持部材の端部を支持するチェーン部材を備えることを特徴とする請求項６に記載のスクレーパ装置。
【請求項８】
前記チェーン部材は、前記剥離シートの移動とは非同期に前記支持部材を移動させることを特徴とする請求項７に記載のスクレーパ装置。
【請求項９】
前記掻き取り部に荷重をかけて、前記掻き取り部を前記剥離シートの上面に接触させる荷重部を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のスクレーパ装置。
【請求項１０】
前記荷重部は、前記掻き取り部を前記剥離シートに押し付ける重り、スプリングまたはエアシリンダであることを特徴とする請求項９に記載のスクレーパ装置。
【請求項１１】
前記掻き取り部の材質は合成樹脂であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のスクレーパ装置。
【請求項１２】
前記掻き取り部の少なくとも前記剥離シートと接触する面には、少なくとも１本の溝が形成されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のスクレーパ装置。
【請求項１３】
前記掻き取り部は、インデックスプランジャにより前記微調移動制御部に取り付けられることを特徴とする請求項２または３に記載のスクレーパ装置。
【請求項１４】
下面が開口した上ケースと、
前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、
前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、
前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取るスクレーパ装置と、を備え、
前記スクレーパ装置は、
前記剥離シートの表面に接触するように配置され、前記付着物を掻き取る掻き取り部と、
前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に移動させる水平移動制御部と、
前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と垂直に移動させる垂直移動制御部と、を有することを特徴とするラミネート装置。
【請求項１５】
下面が開口した上ケースと、
前記上ケースの下面側に設けられるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの下方から前記上ケースの側方および上方を囲む領域内に移動可能に配置される剥離シートと、
前記ダイヤフラムの下方の下チャンバ内に設けられ、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧され得る被ラミネート体を加熱してラミネート加工を行うヒータ盤と、
前記被ラミネート体のラミネート加工時に前記ヒータ盤からの熱で前記被ラミネート体から流れ出して前記剥離シートに付着した付着物を掻き取るスクレーパ装置と、を備えるラミネート装置の制御方法であって、
前記ヒータ盤上に載置された前記被ラミネート体を、前記剥離シートを介して前記ダイヤフラムにより狭圧しながら加熱してラミネート加工を行う第１ステップと、
前記剥離シートのうち、前記上ケースの上面に配置された部分の表面に掻き取り部を接触させる第２ステップと、
前記掻き取り部を前記剥離シートの移動方向と平行に少なくとも１往復させる第３ステップと、
前記掻き取り部を前記剥離シートから離す第４ステップと、
前記ラミネート加工の終了後に、前記剥離シートのうち前記被ラミネート体を狭圧していた部分を前記上ケースの上面に移動させる第５ステップと、を備え、
前記第２乃至第４ステップは、前記第１ステップと並行して行うことを特徴とするラミネート装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−８０４（Ｐ２０１２−８０４Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３６０３５（Ｐ２０１０−１３６０３５）
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【出願人】（５９５０１３４２７）株式会社エヌ・ピー・シー (54)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【出願人】（５９５０１３４２７）株式会社エヌ・ピー・シー (54)
【Ｆターム（参考）】
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