ラミネートプレス装置、キャリアプレート、ラミネート加工システム及びラミネート方法
【課題】ラミネートプレスにおける積層体からの充填材の流出を抑制する。
【解決手段】ダイアフラムと、ダイアフラムにより仕切られた第１及び第２のチャンバと、第１及び第２のチャンバの内圧を独立に制御可能な内圧制御ユニットと、第１のチャンバに設けられ、ダイアフラムとの間で積層体をプレス成形する第１の熱盤とを備える。内圧制御ユニットは、第２のチャンバの内圧を第１のチャンバの内圧よりも高くして、ダイアフラムにより積層体をプレス成形する時は、第１のチャンバを真空にせず、第１のチャンバの内圧を積層体に含まれる充填材の流出が抑制される所定の圧力範囲内に制御する。
【解決手段】ダイアフラムと、ダイアフラムにより仕切られた第１及び第２のチャンバと、第１及び第２のチャンバの内圧を独立に制御可能な内圧制御ユニットと、第１のチャンバに設けられ、ダイアフラムとの間で積層体をプレス成形する第１の熱盤とを備える。内圧制御ユニットは、第２のチャンバの内圧を第１のチャンバの内圧よりも高くして、ダイアフラムにより積層体をプレス成形する時は、第１のチャンバを真空にせず、第１のチャンバの内圧を積層体に含まれる充填材の流出が抑制される所定の圧力範囲内に制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネル等のラミネート構造体を製造するためのラミネートプレス装置、キュア処理装置、キャリアプレート、ラミネート加工システム及びラミネート方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池パネルは、ガラス板、充填材、太陽電池セル、充填材、裏板等の構成部材を積層した太陽電池アセンブリ（積層材料）を加熱プレスして所定の厚さに成形するラミネート加工によって製造される。太陽電池パネルを製造するためのラミネートプレス装置としては、特開２００８−４７７６５（日本国公開特許公報）に記載されているようなダイアフラムを使用したものがある。
【０００３】
特開２００８−４７７６５に記載されているような従来のラミネートプレス装置は、伸縮性を有するダイアフラムにより仕切られた上下一対のチャンバを備えている。一方のチャンバ内には熱盤が設けられており、熱盤とダイアフラムの間に太陽電池アセンブリが配置される。そして、太陽電池アセンブリが配置された一方のチャンバを真空にして他方のチャンバを大気に開放すると、ダイアフラムは内圧の低い一方のチャンバ側に張り出して、熱盤とダイアフラムの間で太陽電池アセンブリが加熱プレス（成形プレス）される。
【０００４】
また、太陽電池パネルは気温変動の激しい屋外環境下で長期間使用される。そのため、熱的安定性を高める目的で、成形後の太陽電池アセンブリには長時間の加熱処理（キュア処理）が施される。キュア処理を行うための装置としては、特開平１１−２３８８９８号公報（日本国公開特許公報）に記載されているような多段ストッカー型のキュア炉装置が知られている。このような多段ストッカー型のキュア炉装置を使用することで、複数の太陽電池アセンブリを同時にキュア処理することが可能になり、長時間を要するキュア処理を効率的に行うことができる。
【発明の概要】
【０００５】
特開平１１−２３８８９８号に記載されているキュア炉装置は、内蔵されたヒータからの輻射や炉内の加熱空気による熱伝達によって積層材料の加熱を行うものである。このため、キュア炉装置によるキュア処理は、積層材料への熱伝達の効率が悪く、キュア処理に長時間を要していた。また、太陽電池アセンブリをムラなく加熱するためには、太陽電池アセンブリをヒータからある程度離す必要がある。このため、キュア炉装置による積層材料の加熱には、熱効率が低いという欠点がある。
【０００６】
また、特開２００８−４７７６５に記載されているような従来のダイアフラム式のラミネートプレス装置は、積層材料を真空下で加熱プレスするように構成されている。そのため、加熱により溶融した充填材が積層材料の外部に流れ出し、適切にラミネート加工されない場合があった。また、充填材が積層材料の外部に流れ出すと、チャンバ内壁に付着し、次のラミネート加工の妨げとなることがある。そのため、充填材が積層材料の外部に流出する度にチャンバ内壁を清掃して、チャンバ内壁に付着した充填材を除去する必要があり、作業効率を下げる原因となっていた。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものである。本発明の一つの特徴は、熱効率が高く短時間で効率的にキュア処理が可能なキュア処理装置を提供する上で有用である。
【０００８】
また、本発明の一つの特徴は、成形プレス中に充填材が流出し難い太陽電池パネルのラミネート加工方法及び太陽電池パネル用ラミネート加工装置を提供する上で有用である。
【０００９】
本発明の実施形態によれば、太陽電池の構成部材を積層してラミネートプレスにより成形した太陽電池アセンブリを加熱して太陽電池アセンブリの熱反応を完了させるキュア処理を行うキュア処理装置が提供される。本発明の実施形態に係るキュア処理装置は、上部可動盤と、上部可動盤の下方に配置される下部可動盤と、上部可動盤と下部可動盤との間に配置される少なくとも１つの中間可動盤と、上部可動盤、下部可動盤及び中間可動盤を加熱する加熱手段と、下部可動盤を上下に駆動する可動盤駆動手段と、太陽電池アセンブリを可動盤間に配置すると共に可動盤間に配置された太陽電池アセンブリを取り出す搬送手段と、制御手段とを備えている。上部可動盤及び中間可動盤は、その下面に弾性膜が設けられると共に、下面と弾性膜との間の空間に陽圧を加えることが可能なエアポンプを備えている。制御手段は、上下方向に隣接する可動盤の対を選択し、選択された可動盤の対の間隔を選択的に広げてこの可動盤の対の間に対して太陽電池アセンブリを搬入及び搬出可能とする搬送モードと、下部可動盤を上昇させて太陽電池アセンブリが可動盤の対の間に挟み込まれる状態とし、次いでエアポンプを駆動して太陽電池アセンブリの上側の可動盤の下面と上側の可動盤の弾性膜との間の空間に陽圧を加えて弾性膜が太陽電池アセンブリをプレスする状態とする圧縮モードにてキュア処理装置を作動可能である。制御手段は、圧縮モードを搬送モードに切り換える度に、搬送モードにおいて選択する可動盤の対を所定の順に切り換える。
【００１０】
上記構成のキュア処理装置によりキュア処理を行うと、太陽電池アセンブリが加熱された下側の可動盤と、上側の可動盤に加熱された弾性膜との間で挟まれて、太陽電池アセンブリが加熱される。このように、太陽電池アセンブリが可動盤及び弾性膜との接触により加熱されるため、キュア炉を使用する場合と比べて、キュア処理を短時間で行うことが可能となる。また、本構成では、熱源である可動盤と太陽電池アセンブリとが近接しているため、可動盤からの熱が無駄無く太陽電池アセンブリに伝達され、熱エネルギのロスは小さなものとなる。
【００１１】
上記のキュア処理装置は、複数の中間可動盤及び上部可動盤の一つが所定高さ以下に下がらないように固定する可動盤保持手段を更に備えていてもよい。この場合、制御手段は、搬送モードにおいては、選択された可動盤の対の上側の可動盤が固定されるように可動盤保持手段を制御し、また下部可動盤を降下させることによって、選択された可動盤の対の間隔を広げる制御をするように構成されることが望ましい。
【００１２】
上記のように可動盤保持手段を採用することにより、大荷重の可動盤を駆動する機構を複数設ける必要が無くなるため、小型で低コストのキュア処理装置が実現する。
【００１３】
例えば、本発明の幾つかの実施形態においては、複数の中間可動盤及び上部可動盤の側面には略水平方向に伸びる穴が形成されており、可動盤保持手段は、所定高さに保持されている固定部と、固定部に対して進退可能に構成されたロッドと、ロッドを駆動する駆動部とを備えている。この場合、ロッドを固定部から突出させて可動盤の穴に挿入することによって可動盤が所定高さに固定される。
【００１４】
このように、凹部（穴）と凸部（ロッド）との係合により可動盤を保持する構成は、大荷重の可動盤を保持するためのエネルギを必要としない。また、複雑な機構を必要とせず、低コストで堅牢な可動盤保持手段が提供される。
【００１５】
また、本発明の幾つかの実施形態における搬送手段は、太陽電池アセンブリに対して、太陽電池アセンブリの搬送方向及び上下方向に垂直な幅方向両側に設けられたコンベアである。このコンベアは、太陽電池アセンブリを搬送可能な搬送位置と、搬送位置から幅方向外側に移動して太陽電池アセンブリと干渉しない退避位置との間で移動可能となっている。制御手段は、圧縮モードにおいて、太陽電池アセンブリがコンベアの上から可動盤の上に移動した後、コンベアを退避位置に移動させる。
【００１６】
また、本発明の実施形態によれば、ラミネート構造体の構成部材を積層してラミネートプレスにより成形した積層体を、加熱して安定化させるキュア処理を行うキュア処理装置が提供される。このキュア処理装置は、上部可動盤と、上部可動盤の下方に配置された下部可動盤と、上部可動盤と下部可動盤の間に上下に並んで配置された少なくとも１つの中間可動盤と、可動盤間に配置されたダイアフラムと、任意の互いに隣接する一対の可動盤を上下に離隔させる可動盤離隔機構と、互いに隣接する可動盤の一対が離隔していないときに可動盤間に形成される、ダイアフラムにより仕切られたチャンバの内圧を制御する内圧制御ユニットとを備えている。また、任意の互いに隣接する前記可動盤の少なくとも一方はヒータを備え、内圧の制御により、ヒータを備えた少なくとも一方の可動盤とダイアフラムとの間で積層体を挟むことによりキュア処理可能に構成されている。
【００１７】
上記構成のキュア処理装置を使用すると、ダイアフラムが積層体を加熱された可動盤に密着させた状態でキュア処理が行われるため、積層体は均一な温度で速やかに加熱される。そのため、短時間で、熱効率良く、しかも高精度にキュア処理を行うことが可能になる。
【００１８】
可動盤離隔機構は、下部可動盤を上下に駆動する可動盤駆動ユニットと、上部可動盤及び中間可動盤の任意の一つを所定の高さに保持する保持ユニットとを備えていてもよい。
【００１９】
典型的には、可動盤離隔機構は、可動盤駆動ユニットにより下部可動盤を駆動して任意の互いに隣接する一対の可動盤の上側の一方を所定の高さに移動し、保持ユニットにより上側の一方の可動盤を所定の高さに保持し、更に可動盤駆動ユニットにより下部可動盤を駆動して下側の他方の可動盤を降下させることにより、任意の互いに隣接する一対の可動盤を上下に離隔させる。
【００２０】
上記のように保持ユニットを採用することにより、重量の大きい可動盤を駆動する機構を複数設ける必要が無く、コンパクトな装置が実現される。
【００２１】
また、典型的には、ラミネート構造体は太陽電池であり、積層体は太陽電池の構成部材を積層して形成された太陽電池アセンブリである。
【００２２】
また、本発明の実施形態により、脆性部材を含むラミネート構造体のラミネートプレス加工に適したキャリアプレートが提供される。本発明の実施形態に係るキャリアプレートは、中空部を有する実質的な剛体である枠体と、枠体の中空部を覆うように枠体の上面に固定された可撓性のある薄板とを有している。枠体の中空部は可動盤を収容可能な大きさを有している。また、このキャリアプレートは、薄板の上にラミネート構造体の構成部材を積層した積層体を載せた状態で、ラミネートの可動盤間に配置され、積層体と一緒にプレス可能に構成されている
【００２３】
このような構成のキャリアプレートを使用することにより、搬送中の振動により、ラミネート構造体に含まれる脆性部材（例えば太陽電池等のガラス基板等）が破損することが防止される。また、キャリアプレートごと積層体を加工することができるため、工程毎に積層体をキャリアプレートから載せかえる必要が無く、効率的な加工が可能になる。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、ダイアフラムにより仕切られた第１及び第２のチャンバの内圧を制御して、第１のチャンバに配置された第１の熱盤とダイアフラムとの間で積層体を加熱プレスしてラミネート構造体に成形するラミネート方法が提供される。このラミネート方法は、第１のチャンバの内圧よりも第２のチャンバの内圧を高くすることにより積層体を加熱プレスして成形するプレス成形ステップを含んでいる。プレス成形ステップにおいて、第１のチャンバを真空にせず、第１のチャンバの内圧を積層体に含まれる充填材の流出が抑制される所定の圧力範囲内に制御する。
【００２５】
このようなラミネート方法によれば、積層体が一定の気圧下で加熱プレスされるため、プレス成形時に溶融した充填材中の気泡が減圧により膨張して、充填材が積層体の外に押し出されることがなく、品質の良いラミネート構造体を歩留まり良く製造することが可能になる。また、積層体から流出して熱盤やダイアフラムに付着した充填材を拭き取る作業も不要になる。
【００２６】
また、上記ラミネート方法は、プレス成形ステップの前に、第１のチャンバの内圧を陰圧にして積層体から気泡を除去する真空脱泡ステップを更に含むことが望ましい。プレス成形前に気泡を除去することにより、プレス成形時に発生する充填材の流出が抑制される。また、ラミネート構造体に残留する気泡は、ラミネート構造体の性能や長期信頼性に影響を与え得るため、真空脱泡ステップの導入により加工後のラミネート構造体の品質が向上する。
【００２７】
プレス成形ステップの前は、ダイアフラムが積層体を加圧しないように、第２のチャンバの内圧を第１のチャンバの内圧と同程度以下に制御することが望ましい。プレス成形前に気泡が含まれている状態の積層体をダイアフラムによりプレスすると、積層体中の気泡の膨張や移動により、軟化した充填材が積層体の外に押し出されることがある。特に真空脱泡中の減圧下で積層体をプレスすると、気圧差による気泡の膨張と相俟って、積層体外への充填材の流出が顕著になる。その為、上記のような内圧制御を行うことにより、プレス成形前の積層体からの充填材の流出が抑制される。
【００２８】
プレス成形ステップの前に、第２のチャンバの内圧を第１のチャンバの内圧よりも低くすることにより、第２のチャンバに配置された第２の熱盤にダイアフラムを密着させてダイアフラムを加熱するダイアフラム加熱ステップを更に含むことが望ましい。このように、プレス成形前にダイアフラムを加熱することにより、プレス成形ステップにおいて積層体が両面から均一に加熱されるため、残留ひずみが少なく、長期安定性に優れたラミネート構造が得られる。
【００２９】
プレス成形ステップの後に、充填材が安定するまで積層体を加熱するキュアステップを更に含んでいてもよい。ラミネート加工のプロセスを、比較的に短時間で完了するプレス成形ステップと長時間を要するキュアステップに分けて、各ステップを別の装置を使用して行うことにより、生産効率を飛躍的に向上させることができる。ここで、プレス成形ステップは、ラミネート加工のプロセス中に積層体の形状が維持される程度に充填材の流動性が消失するまで積層体を加熱プレスして所定の形状に成形する処理である。プレス成形ステップが完了した段階では、未だ充填材は十分に硬化（反応）されておらず、不安定な状態にある。キュアステップは、プレス成形された積層体を加熱して、ラミネート構造体に要求される性能（例えば長期信頼性等）を確保するために必要な水準まで充填材の硬化を進行させる処理である。なお、プレス成形後は充填材の流動性はほとんど失われているため、キュアステップにおいて真空中で積層体を加圧しても、充填材が積層体から流出するような問題は生じない。従って、キュアステップにおいては積層体を真空中で加熱プレスしてもよい。
【００３０】
また、本発明の実施形態により、上記のラミネート方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るラミネート加工システムの外観図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態の制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態のキャリアプレートの斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態のラミネートプレス装置の側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態のラミネートプレス装置の固定盤及び可動盤の断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係るラミネートプレスの手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係るキュア処理装置の正面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係るキュア処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る太陽電池用ラミネート加工システム１の外観図である。ラミネート加工システム１は、積層装置１００、搬入用コンベア２００、ラミネートプレス装置３００、キュア処理装置４００、搬出用コンベア５００、及び制御装置７００を備えている。制御装置７００は、ラミネート加工システム１を構成する各装置と通信ケーブルにより接続され、各装置の動作を統制する。
【００３３】
積層装置１００は、太陽電池を構成する複数の部材（例えば、ガラス板、充填材、太陽電池セル、充填材及び裏板）を重ね合わせて太陽電池アセンブリＡを組み立てる装置である。積層装置１００によって組み立てられた太陽電池アセンブリＡは、搬入用コンベア２００によってラミネートプレス装置３００に搬送される。ラミネートプレス装置３００は、太陽電池アセンブリＡを加熱プレスして、所定の厚さの板状体に成形する。なお、ラミネートプレス装置３００による加熱プレスは、プレス温度における充填材の流動性が実質的に消失するまで行われる。成形後の太陽電池アセンブリＡは、ラミネートプレス装置３００に内蔵された搬送ユニットによって、キュア処理装置４００に搬送される。
【００３４】
キュア処理装置４００は、ラミネートプレス装置３００によって成形された太陽電池アセンブリＡに形状を保持するための軽い圧力を加えながら加熱するキュア処理を行い、熱硬化性樹脂である太陽電池アセンブリＡの充填材を安定化させる。以上の処理によって、太陽電池パネルが作製される。キュア処理を終えて完成した太陽電池パネルは、搬出用コンベア５００によってラミネート加工システム１から搬出される。
【００３５】
以上の一連の処理は、制御装置７００が、積層装置１００、搬入用コンベア２００、ラミネートプレス装置３００、キュア処理装置４００、及び搬出用コンベア５００を制御することによって行われる。図２は制御装置７００の概略構成を示すブロック図である。制御装置７００は、ラミネート加工システム１を制御するための制御プログラム７２１が記録されたＲＯＭ（Read-Only Memory）７２０、ＲＯＭ７２０に記録されたプログラムを読み出して実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）７１０、主記憶装置であるＲＡＭ（Random-Access Memory）７３０、ラミネート加工システム１を構成する各装置との通信を行う通信インターフェース７４０、及びラミネート加工システム１の動作状態を表示してユーザ入力を受け付けるタッチパネルディスプレイである表示装置７５０を備えている。本実施形態の制御プログラム７２１は、例えば被加工品の受け渡しのタイミング調整等、各装置の連携動作の為の制御の他、後述するラミネートプレス装置３００が行うラミネートプレス処理（図６）及びキュア処理装置４００が行うキュア処理（図８）の制御を行うためのサブプログラムも含んでおり、ラミネートプレス処理及びキュア処理は制御装置７００の制御の下で実行される。
【００３６】
本実施形態においては、太陽電池アセンブリＡ及び加工後の太陽電池パネルは、次に説明するキャリアプレート８００に載せられた状態で搬送され、ラミネートプレス装置３００及びキュア処理装置４００によってキャリアプレート８００ごとプレスされる。
【００３７】
図３は、本実施形態において使用されるキャリアプレート８００の斜視図である。本実施形態のキャリアプレート８００は、中央部に中空部Ｈが形成された枠体８１０と、中空部Ｈを覆うように枠体８１０の上面に固定された薄板８２０とを有している。薄板８２０は、例えば接着剤によって枠体８１０に固定されている。
【００３８】
枠体８１０は、太陽電池パネルの製造工程において実質的に変形しない（実質的に剛体とみなせる）程度の十分な剛性を有する構造材である。また、枠体８１０は、加熱プレス時にも十分な剛性を維持するよう、金属や耐熱性樹脂（例えばポリイミド樹脂）から形成される。本実施形態においては、ステンレス鋼板の折り曲げ加工により形成された枠体８１０が使用される。
【００３９】
また、薄板８２０は、脆性部材である太陽電池セルやガラス板を柔軟に支持して衝撃から保護する可撓性を有する低剛性の支持部材である。薄板８２０は、加熱プレスを繰り返しても破損しないよう高温下でも十分な強度を有するフッ素樹脂シート、繊維強化耐熱樹脂シート、あるいは金属薄板（例えばステンレス鋼板や銅板）等の耐熱材料から形成されている。また、薄板８２０の厚さは、耐久性と柔軟性が両立する範囲に設定される。例えば、ポリイミドを母材とする炭素繊維強化プラスチックから形成される薄板８２０を使用する場合、薄板８２０の板厚は０．０５〜１．５ミリメートルの範囲、より好ましくは０．５〜１．０ミリメートルの範囲に設定される。
【００４０】
キャリアプレート８００において、薄板８２０の周縁部は枠体８１０に裏打ちされて柔軟性を失っているが、中空部Ｈに面する中央部は柔軟性を維持している。太陽電池アセンブリＡは、柔軟性のある薄板８２０の中央部の上に配置され、薄板８２０によって柔軟に支持される。また、搬入用コンベア２００や搬出用コンベア５００等の搬送ユニットによってキャリアプレート８００が搬送されるときは、枠体８１０が搬送ユニットによって支持される。そのため、キャリアプレート８００に載せられた太陽電池アセンブリＡには搬送中に強い衝撃が加わることがなく、搬送中の太陽電池アセンブリＡの破損が防止される。
【００４１】
次に、ラミネートプレス装置３００の構成について説明する。図４は、ラミネートプレス装置３００の側面図である。ラミネートプレス装置３００は、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を搬送するための一対のコンベア３１０（図には手前側の１つのみが示されている）を備えている。なお、以下の説明においては、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００が搬送される方向（図４における左右方向）を「搬送方向」、搬送方向と垂直な水平方向（図４において紙面に垂直な方向）を「幅方向」と定義する。一対のコンベア３１０は、幅方向に並んで配置されている。
【００４２】
一対のコンベア３１０の間には固定盤３２０が配置されている。また、固定盤３２０の上方には可動盤３３０が設けられている。固定盤３２０はラミネートプレス装置３００のフレームに固定されている。また、可動盤３３０は、シリンダユニット３４０を介してフレームに固定されおり、シリンダユニット３４０によって上下方向に駆動可能となっている。太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を固定盤３２０の上に配置し、次いで可動盤３３０を降下させて可動盤３３０と固定盤３２０の間に太陽電池アセンブリＡを挟み込ませた状態で、後述するダイアフラム３３３を使用した太陽電池アセンブリＡのラミネートプレスが行われる。なお、固定盤３２０がキャリアプレート８００の枠体８１０と干渉しないよう、固定盤３２０の上面全体がキャリアプレート８００の中空部Ｈ（図３）内に収容されるように固定盤３２０の幅方向及び奥行方向の寸法が設定されている。
【００４３】
また、コンベア３１０は、図示されないアクチュエータによって上下方向に移動可能となっている。コンベア３１０が太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を搬送する際は、コンベア３１０の上面３１１が固定盤３２０の上面３２１よりも高い位置に移動される。そのため、キャリアプレート８００及び太陽電池アセンブリＡは、固定盤３２０と干渉することなく搬送される。一方、太陽電池アセンブリＡのラミネートプレスを行う際は、コンベア３１０の上面３１１が固定盤３２０の上面３２１よりも低い位置に移動され、固定盤３２０の上面３２１にキャリアプレート８００の薄板８２０が直接載せられた状態となる。この時、枠部８１０は薄板８２０を介して固定盤３２０の上面３２１から垂れ下がった状態となる。
【００４４】
次に、固定盤３２０と可動盤３３０による太陽電池アセンブリＡのラミネートプレス方法について説明する。図４（ａ）〜（ｅ）は、ラミネートプレス中の固定盤３２０及び可動盤３３０を搬送方向と垂直な面で切断した断面図である。また、図６はラミネートプレス処理を説明するフローチャートである。
【００４５】
図５に示されるように、可動盤３３０は、可動盤本体３３１と、可動盤本体３３１の下面３３１ａに取り付けられた枠部３３２を備えている。枠部３３２は、耐熱性ゴム等の弾性材料から形成されている。枠部３３２は、上部枠体３３２ａと下部枠体３３２ｂを有している。上部枠体３３２ａと下部枠体３３２ｂの間には、枠部３３２の開口を塞ぐダイアフラム３３３が挟み込まれている。ダイアフラム３３３は、伸縮性、気密性、及び耐熱性を有するシート状部材であり、接着剤により上部枠体３３２ａ及び下部枠体３３２ｂと気密に接合されている。これにより、可動盤本体３３１には、ダイアフラム３３３、可動盤本体３３１の下面３３１ａ及び枠部３３２（詳細には上部枠体３３２ａ）に囲まれた上部チャンバＵＣが形成される。また、可動盤本体３３１には上部チャンバＵＣと外部空間とを連通する連通路３３１ｃが設けられている。可動盤本体３３１の下面３３１ａと側面には、連通路３３１ｃの開口が形成されている。可動盤本体３３１の側面に設けられた連通路３３１ｃの開口には、図示されない真空ポンプ及びコンプレッサ（又は高圧ガスボンベ）が接続されており、上部チャンバＵＣ内を加圧及び減圧が可能になっている。
【００４６】
また、可動盤本体３３１と固定盤３２０には図示されないヒータが内蔵されており、このヒータにより可動盤本体３３１と固定盤３２０は太陽電池アセンブリＡを成形温度まで加熱するめに必要な温度に保たれている。
【００４７】
ラミネートプレスが行われる前に、先ず搬入用コンベア２００により、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００が可動盤３３０と固定盤３２０の間に搬送される（Ｓ１）。図５（ａ）は、ステップＳ１の完了後の状態を示したものである。
【００４８】
次に、可動盤本体３３１の連通路３３１ｃに接続された真空ポンプにより、上部チャンバＵＣが減圧される（Ｓ２）。図５（ｂ）は、ステップＳ２の完了後の状態を示したものである。図５（ｂ）に示されるように、このとき上部チャンバＵＣの内圧と大気圧との圧力差により上部チャンバＵＣの体積が収縮する。すなわち、ダイアフラム３３３は、上部チャンバＵＣ側に突出し、可動盤本体３３１の下面３３１ａと接触する。この接触により、可動盤本体３３１からダイアフラム３３３へ急速に熱が移動し、ダイアフラム３３３は速やかに太陽電池アセンブリＡの加工温度まで加熱される。
【００４９】
次に、コンベア３１０（図４）を降下させ（Ｓ３）、図５（ｃ）に示されるように、キャリアプレート８００の薄板８２０が固定盤３２０の上に載せられる。次いで、可動盤３３０が下方に移動し、キャリアプレート８００の薄板８２０が枠部３３２の下面と固定盤３２０の上面３２１とで挟まれた状態となる（Ｓ４）。ここで、弾性材料から形成された枠部３３２は、薄板８２０に密着する。すなわち枠部３３２がパッキンとして機能し、キャリアプレート８００の薄板８２０、枠部３３２、及びダイアフラム３３３により密閉された下部チャンバＬＣが形成される。枠部３３２の下部枠体３３２ｂには水平方向に貫通する連通絡３３２ｃが形成されている。下部枠体３３２ｂの外側面に形成された連通絡３３２ｃの開口には、図示されない真空ポンプ及びコンプレッサ（又は高圧ガスボンベ）が接続されており、下部チャンバＬＣ内を加圧及び減圧可能になっている。なお、ステップＳ４までは連通絡３３２ｃは大気に開放されており、下部チャンバＬＣ内は大気圧に保たれる。また、上部チャンバＵＣは陰圧に維持され、ダイアフラム３３３は可動盤本体３３１により加熱され続ける。
【００５０】
次に、下部枠体３３２ｂの連通絡３３２ｃに接続された真空ポンプにより、下部チャンバＬＣが上部チャンバＵＣと略同じ内圧になるまで減圧され、一定時間だけ減圧状態が保たれる（Ｓ５）。このとき、上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内圧が略等しくなるため、図５（ｄ）に示されるようにダイアフラム３３３は略平坦な自然状態に戻る。また、ダイアフラム３３３は、可動盤本体３３１の下面３３１ａから離れるため、加熱されなくなる。しかし、上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内部は真空状態に近いためダイアフラム３３３からの放熱量は少なく、ダイアフラム３３３の温度はほとんど低下せずに略一定温度に保たれる。また、このとき太陽電池アセンブリＡはキャリアプレート８００の薄板８２０を介して加熱された固定盤３２０と接触している。そのため、固定盤３２０から太陽電池アセンブリＡへ急速に熱が移動し、太陽電池アセンブリＡの温度は速やかに加工温度まで上昇し、太陽電池アセンブリＡに含まれる充填材が軟化する。また、太陽電池アセンブリＡの周囲（下部チャンバＬＣ内）は真空に近い低圧となっているため、軟化した充填材に含まれる気泡が放出され、短時間で充填材が脱泡される。また、このとき上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内圧は略等しいため、上下チャンバの内圧差によりダイアフラム３３３が太陽電池アセンブリＡをプレスすることはない。そのため、従来のダイアフラム式ラミネートプレス装置のように、充填材が軟化した太陽電池アセンブリＡを真空中でプレスすることにより、充填材が膨張する気泡と共に太陽電池アセンブリＡの端部から流出することがない。また、下部チャンバＬＣの減圧中においても、下部チャンバＬＣは上部チャンバＵＣよりも内圧が高い状態に保たれる。従って、下部チャンバＬＣの減圧中にもダイアフラム３３３が太陽電池アセンブリＡをプレスすることはない。下部チャンバＬＣの減圧中においても、固定盤３２０から伝わる熱により太陽電池アセンブリＡの充填材は軟化している。また、この段階の充填材には気泡が多く含まれており、下部チャンバＬＣの内圧減少と共に充填材の気泡が膨張する。このような状態の太陽電池アセンブリＡをプレスすると、プレスによって充填材に加えられる圧力と、気泡の膨張により充填材に加えられる圧力が相俟って、軟化した充填材を太陽電池アセンブリＡの端部から流出させる現象が発生し易い。従って、上記のように下部チャンバＬＣの減圧中に太陽電池アセンブリＡをプレスしない構成とすることにより、充填材が太陽電池アセンブリＡの端部から流出することが防止される。
【００５１】
次に、上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内圧を略同圧に保ちながら、両チャンバの内圧を大気圧まで徐々に上昇させる（Ｓ６）。このとき、両チャンバ間には内圧の差がほとんど無いため、ダイアフラム３３３は図５（ｄ）に示される形態を維持する。従って、昇圧中もダイアフラム３３３が太陽電池アセンブリＡをプレスすることはない。
【００５２】
上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内圧が大気圧に到達すると、下部チャンバＬＣが大気圧に保たれたまま、可動盤本体３３１の連通路３３１ｃに接続されたコンプレッサにより、上部チャンバＵＣの内圧が陽圧（プレス圧）に加圧される（Ｓ７）。このとき、図５（ｅ）に示されるように、両チャンバの内圧差により、上部チャンバＵＣが膨張し、ダイアフラム３３３が下部チャンバＬＣ側に張り出して太陽電池アセンブリＡの上面に密着する。そして、ダイアフラム３３３は、固定盤３２０との間で、両チャンバの内圧差に略等しいプレス圧で、加熱された太陽電池アセンブリＡをプレスする。このとき、既に充填材中の気泡はほとんど除去されており、また太陽電池アセンブリＡの周囲は気泡の内圧と略同じ大気圧になっているため、プレス中に軟化した充填材が気泡の膨張に伴って太陽電池アセンブリＡの端部から流出することがない。また、上述のようにダイアフラム３３３は予め好適な温度に加熱されているため、太陽電池アセンブリＡとの接触により太陽電池アセンブリから大量の熱を奪い、太陽電池アセンブリＡに不均一な温度分布を与えることもない。従って、太陽電池アセンブリＡは略均一な温度に加熱された状態でプレスされるため、残留熱応力の少ない均一な厚さの太陽電池パネルを製造することができる。
【００５３】
所定時間の加熱プレスが終了すると、上部チャンバＵＣの内圧が大気圧まで減圧される（Ｓ８）。上部チャンバＵＣの内圧が大気圧まで減圧されると、ダイアフラム３３３の形態は図５（ｄ）に示される状態に戻る。そして、可動盤３３０が上方に移動して、枠部３３２がキャリアプレート８００の薄板８２０から離れる（Ｓ９）。次いでコンベア３１０が上昇して、キャリアプレート８００の薄板８２０がコンベア３１０に持ち上げられて固定盤３２０の上面３２１から離れると（Ｓ１０）、コンベア３１０を駆動して成形後の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００がキュア処理装置４００に搬送される（Ｓ１１）。
【００５４】
次に、本発明の実施形態に係るキュア処理装置４００の構成について説明する。図７は、キュア処理装置４００を搬送方向から見た正面図である。図７に示されるように、キュア処理装置４００は、上下方向に配列された上部可動盤４１１、第１中間可動盤４２１、第２中間可動盤４２２、第３中間可動盤４２３及び下部可動盤４３１を備えている。隣り合う可動盤間に太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００が１枚ずつ配置され、キュア処理装置４００は最大４個の太陽電池アセンブリＡを同時にキュア処理することができる。上部可動盤４１１、第１中間可動盤４２１、第２中間可動盤４２２、及び第３中間可動盤４２３は、キュア処理装置４００のフレームに対して上下方向へ自由に移動可能に設けられている。また、キュア処理装置４００は、下部可動盤４３１をフレームに対して上下方向に駆動する駆動ユニット４４１を備えている。駆動ユニット４４１は、送りねじ機構など、下部可動盤４３１の高さを精密に制御可能な駆動機構である。
【００５５】
上部可動盤４１１、第１中間可動盤４２１、第２中間可動盤４２２及び第３中間可動盤４２３は、ラミネートプレス装置３００の可動盤３３０（図５）と略同一の構造を有している。すなわち、上部可動盤４１１及び各中間可動盤４２１〜４２３の本体にはヒータが内蔵され、本体の下面にはダイアフラム３３３が張られた枠体が設けられている。上部可動盤４１１及び各中間可動盤４２１〜４２３の枠体に形成された連通絡には、上部チャンバＵＣ又は下部チャンバＬＣ内の気圧を調節するための図示されない真空ポンプ及び／又はコンプレッサ（若しくは高圧ガスボンベ）が接続されている。
【００５６】
また、下部可動盤４３１は、ラミネートプレス装置３００の固定盤３２０（図５）と略同一の構造である。すなわち、下部可動盤４３１には、ヒータが内蔵されている。
【００５７】
キュア処理装置４００によって太陽電池アセンブリＡをキュア処理する際は、駆動ユニット４４１により下部可動盤４３１が上昇する。下部可動盤４３１が上昇すると、下部可動盤４３１によって第３中間可動盤４２３、第２中間可動盤４２２、第１中間可動盤４２１、及び上部可動盤４１１が順次持ち上げられる。そして、上部可動盤４１１及び各中間可動盤４２１〜４２３の自重によって、キャリアプレート８００が上下の可動盤の間で挟み込まれる。
【００５８】
下部可動盤４３１又は各中間可動盤４２１〜４２３の上に配置された太陽電池アセンブリＡは、キャリアプレート８００を介してこれらの可動盤と接触し、下側から加熱される。また、キャリアプレート８００が下側の下部可動盤４３１又は中間可動盤４２１〜４２３と上側の中間可動盤４２１〜４２３又は上部可動盤４１１の枠部とにより挟み込まれた状態で、コンプレッサにより下部チャンバＬＣよりも高い内圧を上部チャンバＵＣに与えて、下部チャンバＬＣからエアを押し出す（又は真空ポンプにより下部チャンバＬＣからエアを排出する）ことにより、上側の中間可動盤４２１〜４２３又は上部可動盤４１１の下面に設けられたダイアフラム３３３が下部チャンバＬＣ側に張り出して太陽電池アセンブリＡに密着する。各中間可動盤４２１〜４２３及び上部可動盤４１１は内蔵のヒータによって加熱されており、この熱が上部チャンバＵＣ内のエアを介して及び／又はキュア処理前に上側の可動盤４２１〜４２３及び４１１に密着して加熱されたダイアフラム３３３を介して太陽電池アセンブリＡに移動することによって、太陽電池アセンブリＡは上側からも加熱される。このように、太陽電池アセンブリＡが上下両方向から加熱されることによって、太陽電池アセンブリＡのキュア処理が行われ、太陽電池が形成される。
【００５９】
次に、キュア処理装置４００の各可動盤間に太陽電池アセンブリＡを配置し、更に各可動盤間から太陽電池アセンブリＡを取り出すための構成について説明する。本実施形態のキュア処理装置４００は、キュア処理前の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００をラミネートプレス装置３００のコンベア３１０（図４）から受け取ってキュア処理装置４００の可動盤間に移動し、キュア処理後の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を搬出用コンベア５００に引き渡す、一対のコンベア４５０を備えている。コンベア４５０は、キャリアプレート８００を搬送可能な搬送位置（図７中実線部）と、搬送位置から幅方向外側斜め下に移動した退避位置（図７中破線部）との間で移動可能となっている。搬送位置におけるコンベア４５０の高さは、ラミネートプレス装置３００のコンベア３１０及び搬出用コンベア５００と同じ高さに設定されている。
【００６０】
本実施形態においては、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を、任意の中間可動盤４２１〜４２３及び下部可動盤４３１の上に移動できるようになっている。この目的のため、中間可動盤４２１〜４２３及び下部可動盤４３１のうちの任意の一つの上面を、コンベア４５０の上面と略同じ高さに移動できるようになっている。また、上部可動盤４１１及び中間可動盤４２１〜４２３のうちの任意の一つの下面を、コンベア４５０の上面よりも充分に高い所定の高さに保持できるようになっている。このため、駆動ユニット４４１によって所望の可動盤（下部可動盤４３１又は中間可動盤４２１〜４２３）の上面の高さがコンベア４５０の上面と略同じ高さとなるよう下部可動盤４３１を上下に移動させ、さらにこの所望の可動盤の上側に隣接する可動盤（上部可動盤４１１又は中間可動盤４２１〜４２３）の下面を所定高さに保持することによって、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を収容するスペースが所望の可動盤の上面とその上の可動盤の下面との間に形成される。この状態でコンベア４５０を駆動することによって、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を所望の可動盤の上に移動させることができる。また、キュア処理後の太陽電池を搬出する場合には、搬出する太陽電池を載せたキャリアプレート８００を間に挟む隣接する２つの可動盤とコンベア４５０を搬入時と同じ位置に移動した後、コンベア４５０を駆動して、キャリアプレート８００を搬出用コンベア５００（図１）に押し出す。すなわち、コンベア４５０を駆動することによって、キュア処理前の太陽電池アセンブリＡを可動盤間に搬入すると共に、キュア処理後の太陽電池を可動盤間から搬出することができる。
【００６１】
なお、コンベア４５０が退避位置にある時は、キャリアプレート８００が挟み込まれた可動盤を上下に移動させても、コンベア４５０とキャリアプレート８００とが接触しないようになっている。
【００６２】
次に、上部可動盤４１１及び中間可動盤４２１〜４２３を所定の高さに保持するための保持機構について説明する。図７に示されるように、上部可動盤４１１及び中間可動盤４２１〜４２３の幅方向（図中左右方向）両側面には搬送方向に並ぶ２対の係合穴ｈ（図７中には一対のみ記載）が設けられている。また、キュア処理装置４００は、２対の係合穴ｈと対応する２対の保持部材４６０を備えている。具体的には、保持部材４６０の夫々は、可動盤を所定の高さに配置したときに可動盤の係合穴ｈと対向する位置に設けられている。
【００６３】
保持部材４６０は、シリンダ４６１及びロッド４６２を有している。シリンダ４６１は、図示されない支持フレームに固定されている。また、ロッド４６２は、シリンダ４６１から幅方向内側に、すなわち係合穴ｈに向かって突出するように構成されている。ロッド４６２は、先端が可動盤の係合穴ｈに差し込まれるようにシリンダ４６１から突出する固定位置（図７の状態）と、先端が可動盤の係合穴ｈから抜けるようにシリンダ４６１内に退避する退避位置との間で進退可能となっている。ロッド４６２は保持部材４６０の図示されない駆動ユニットによって、固定位置と退避位置との間を移動するよう駆動される。なお、駆動ユニットは、油圧、空圧、或いはソレノイドを用いてロッド４６２を駆動するようになっている。
【００６４】
上部可動盤４１１及び中間可動盤４２１〜４２３のうちの任意の一つの可動盤を所定の高さに保持させるときには、次の処理が行われる。先ず、駆動ユニット４４１により下部可動盤４３１を駆動して、任意の可動盤を係合穴ｈが所定の高さとなる位置まで移動する。次に、所定の高さで支持されている保持部材４６０のロッド４６２を退避位置から固定位置に駆動すると、ロッド４６２が可動盤の係合穴ｈに差し込まれる。この結果、ロッド４６２が差し込まれた可動盤、及びこの可動盤の上にある他の可動盤、キャリアプレート８００及び太陽電池アセンブリＡは、保持部材４６０に支持される。この状態から駆動ユニット４４１によって下部可動盤４３１を下方に移動させると、ロッド４６２が差し込まれている可動盤から、その下の可動盤が離れ、両可動盤の間にスペースが形成される。
【００６５】
次に、キュア処理装置４００によるキュア処理の手順について説明する。図８は、キュア処理装置４００が行うキュア処理の手順を示すフローチャートである。なお、キュア処理は、ラミネート加工システム１の制御装置７００（図１）が、キュア処理装置４００の各部（コンベア４５０、駆動ユニット４４１及び保持部材４６０等）を制御することによって実行される。また、本実施形態においては、ラミネートプレス装置（図５）による太陽電池アセンブリＡのラミネート時間は５分間であり、５分毎にラミネートプレスされた太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００がキュア処理装置４００に送られるようになっている。
【００６６】
キュア処理では、最初に下部可動盤４３１の上面へのキャリアプレート８００の搬入及び／又は搬出が行われる（Ｓ２１）。ステップＳ２１では、制御装置７００は、先ずキュア処理装置４００の下部可動盤４３１を駆動して、第３中間可動盤４２３の係合穴ｈが保持部材４６０のロッド４６２と同じ高さとなる位置へ第３中間可動盤４２３を移動する。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を退避位置から固定位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第３中間可動盤４２３の係合穴ｈに差し込む。次いで、制御装置７００は再び下部可動盤４３１を駆動し、搬送位置におけるコンベア４５０の上面よりも低い高さまで下部可動盤４３１の上面を降下させる。この時、下部可動盤４３１の上面と第３中間可動盤４２３の下面との間にキャリアプレート８００を搬入及び／又は搬出するためのスペースが形成される。次いで、制御装置７００は、コンベア４５０を退避位置から搬送位置に移動させた後、コンベア４５０を駆動してキュア処理済みの太陽電池を載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペースから搬出し、キュアプレス前の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペース内に搬入すると、図７に示される状態となり、処理Ｓ２１は完了する。
【００６７】
ステップＳ２２では、制御装置７００は、先ず下部可動盤４３１を上昇させて、コンベア４５０上の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を下部可動盤４３１の上に移した後、コンベア４５０を搬送位置から退避位置に移動させる。次いで、制御装置７００は、下部可動盤４３１を更に上昇させて、下部可動盤４３１の上に載せられたキャリアプレート８００を下部可動盤４３１と第３中間可動盤４２３との間に挟み込む。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を固定位置から退避位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第３中間可動盤４２３の係合穴ｈから抜き取る。次いで、制御装置７００は、第３中間可動盤４２３に接続された真空ポンプ及び／又はコンプレッサを駆動してダイアフラムにより太陽電池アセンブリＡをプレスする。この状態は、次のステップＳ２３が開始するまで、例えば約５分間維持される。なお、後述する処理Ｓ２３〜Ｓ２９を介して再び処理Ｓ２１に戻るまで、第３中間可動盤４２３は下部可動盤４３１の上に載せられ、下部可動盤４３１の上面に載せられた太陽電池アセンブリＡのキュア処理が継続される。
【００６８】
続くステップＳ２３では、第３中間可動盤４２３の上面へのキャリアプレート８００の搬入及び／又は搬出が行われる。ステップＳ２３では、制御装置７００は、先ずキュア処理装置４００の下部可動盤４３１を駆動して、第２中間可動盤４２３の係合穴ｈが保持部材４６０のロッド４６２と同じ高さとなる位置へ第２中間可動盤４２３を移動する。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を退避位置から固定位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第２中間可動盤４２２の係合穴ｈに差し込む。次いで、制御装置７００は、再び下部可動盤４３１を駆動し、搬送位置におけるコンベア４５０の上面よりも低い高さまで第３中間可動盤４２３の上面を降下させる。このとき、第３中間可動盤４２３の上面と第２中間可動盤４２２の下面との間にキャリアプレート８００を搬入及び／又は搬出するためのスペースが形成される。次いで、制御装置７００は、コンベア４５０を退避位置から搬送位置に移動させた後、コンベア４５０を駆動してキュア処理済みの太陽電池を載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペースから搬出し、キュア処理前の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペース内に搬入して、処理Ｓ２３は完了する。
【００６９】
ステップＳ２４では、制御装置７００は、先ず下部可動盤４３１を上昇させて、コンベア４５０上の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を第３中間可動盤４２３の上に移す。太陽電池アセンブリＡを第３中間可動盤４２３の上に移ると、制御装置７００はコンベア４５０を搬送位置から退避位置に移動させる。次いで、制御装置７００は下部可動盤４３１を更に上昇させて、第３中間可動盤４２３の上に載せられたキャリアプレート８００を第３中間可動盤４２３と第２中間可動盤４２２との間に挟み込む。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を固定位置から退避位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第２中間可動盤４２２の係合穴ｈから抜き取る。次いで、制御装置７００は、第２中間可動盤４２２に接続された真空ポンプ及び／又はコンプレッサを駆動してダイアフラムにより太陽電池アセンブリＡをプレスする。この状態は、次のステップＳ２５が開始するまで、例えば約５分間維持される。なお、後述する処理Ｓ２５〜Ｓ２９及びＳ２１〜２２を介して再び処理Ｓ２３に戻るまで、第２中間可動盤４２２は第３中間可動盤４２３の上に載せられ、第２中間可動盤４２２の上面に載せられた太陽電池アセンブリＡのキュア処理が継続される。
【００７０】
続くステップＳ２５では、第２中間可動盤４２２の上面へのキャリアプレート８００の搬入及び／又は搬出が行われる。ステップＳ２５では、制御装置７００は、先ずキュア処理装置４００の下部可動盤４３１を駆動して、第１中間可動盤４２１の係合穴ｈ保持部材４６０のロッド４６２と同じ高さとなる位置へ第１中間可動盤４２１を移動する。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を退避位置から固定位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第１中間可動盤４２１の係合穴ｈに差し込む。次いで、制御装置７００は、再び下部可動盤４３１を駆動し、搬送位置におけるコンベア４５０の上面よりも低い高さまで第２中間可動盤４２２の上面を降下させる。このとき、第２中間可動盤４２２の上面と第１中間可動盤４２１の下面との間にキャリアプレート８００を搬入及び／又は搬出するためのスペースが形成される。次いで、制御装置７００は、コンベア４５０を退避位置から搬送位置に移動させた後、コンベア４５０を駆動してキュア処理済みの太陽電池を載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペースから搬出し、キュア処理前の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペース内に搬入して、処理Ｓ２５は完了する。
【００７１】
ステップＳ２６では、制御装置７００は、先ず下部可動盤４３１を上昇させて、コンベア４５０上の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を第２中間可動盤４２２の上に移した後コンベア４５０を搬送位置から退避位置に移動させる。次いで、制御装置７００は、下部可動盤４３１を更に上昇させて、第２中間可動盤４２２の上に載せられたキャリアプレート８００を第２中間可動盤４２２と第１中間可動盤４２１との間に挟み込む。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を固定位置から退避位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第２中間可動盤４２２の係合穴ｈから抜き取る。次いで、制御装置７００は、第１中間可動盤４２１に接続された真空ポンプ及び／又はコンプレッサを駆動してダイアフラムにより太陽電池アセンブリＡをプレスする。この状態は、次のステップＳ２７が開始するまで、例えば約５分間維持される。なお、後述する処理Ｓ２７〜Ｓ２９及びＳ２１〜２４を介して再び処理Ｓ２５に戻るまで、第１中間可動盤４２１は第２中間可動盤４２２の上に載せられ、第２中間可動盤４２２の上面に載せられた太陽電池アセンブリＡのキュア処理が継続される。
【００７２】
続くステップＳ２７では、第１中間可動盤４２１の上面へのキャリアプレート８００の搬入及び／又は搬出が行われる。ステップＳ２７では、制御装置７００は、先ずキュア処理装置４００の下部可動盤４３１を駆動して、第１中間可動盤４２１の係合穴ｈが保持部材４６０のロッド４６２と同じ高さとなる位置へ第１中間可動盤４２１を移動する。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を退避位置から固定位置に移動させて、ロッド４６２の先端を上部可動盤４１１の係合穴ｈに差し込む。次いで、制御装置７００は、再び下部可動盤４３１を駆動し、搬送位置におけるコンベア４５０の上面よりも低い高さまで第１中間可動盤４２１の上面を降下させる。このとき、第１中間可動盤４２１の上面と上部可動盤４１１の下面との間にキャリアプレート８００を搬入及び／又は搬出するためのスペースが形成される。次いで、制御装置７００は、コンベア４５０を退避位置から搬送位置に移動させた後、コンベア４５０を駆動してキュア処理済みの太陽電池を載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペースから搬出し、キュア処理前の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペース内に搬入して、処理Ｓ２７は完了する。
【００７３】
ステップＳ２８では、制御装置７００は、先ず下部可動盤４３１を上昇させて、コンベア４５０上の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を第１中間可動盤４２１の上に移す。太陽電池アセンブリＡが第１中間可動盤４２１の上に移ると、制御装置７００はコンベア４５０を搬送位置から退避位置に移動させる。次いで、制御装置７００は下部可動盤４３１を更に上昇させて、第１中間可動盤４２１の上に載せられたキャリアプレート８００を第１中間可動盤４２１と上部可動盤４１１との間に挟み込む。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を固定位置から退避位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第１中間可動盤４２１の係合穴ｈから抜き取る。次いで、制御装置７００は、上部可動盤４１１に接続された真空ポンプ及び／又はコンプレッサを駆動してダイアフラムにより太陽電池アセンブリＡをプレスする。この状態は、次のステップＳ２９が開始するまで、例えば約５分間維持される。なお、後述する処理Ｓ２９及びＳ２１〜２６を介して再び処理Ｓ２７に戻るまで、上部可動盤４１１は第１中間可動盤４２１の上に載せられ、第１中間可動盤４２１の上面に載せられた太陽電池アセンブリＡのキュア処理が継続される。
【００７４】
ステップＳ２９では、上述のステップＳ２１〜Ｓ２８の動作を繰り返して実行するかどうかを判断する。繰り返して動作を実行するかどうかの判断は、図示しない入力ユニットによる作業者の指示に基づいて行ってもよいし、カウンタで記録した繰り返し回数が予め設定された回数に到達したかどうかを判断することによって行ってもよい。動作を繰り返す場合（ステップＳ２９：ＹＥＳ）にはステップＳ２１へ戻り、動作を繰り返さない場合（ステップＳ２９：ＮＯ）にはフローを終了する。
【００７５】
動作を繰り返す場合、再び実行されるステップＳ２１において、前回のステップＳ２１において下部可動盤４３１と第３中間可動盤４２３の間に配置された太陽電池アセンブリＡが、キュア処理済みの太陽電池としてコンベア４５０により搬出される。なお、コンベア４５０により搬出されたキュア処理済みの太陽電池を載せたキャリアプレート８００は、搬出用コンベア５００（図１）に引き渡され、搬出用コンベア５００によって図示されないストッカーに移送される。
【００７６】
以上のルーチンによって、一枚の太陽電池アセンブリＡは、４サイクルのラミネートプレスが繰り返される間、すなわち約２０分間キュア処理装置４００によってプレスされる。一方、キュア処理装置４００は、新しい太陽電池アセンブリＡを搬入すると共にキュア処理済みの太陽電池アセンブリＡを搬出するという処理を、約５分毎に実施することができる。そのため、本実施形態においては、各太陽電池アセンブリＡに対して充分なキュア処理の時間（約２０分間）を確保しつつ、加工時間の短いラミネートプレスを終えた太陽電池アセンブリＡのラミネートプレスを適時（約５分毎）に開始することができる。
【００７７】
以上が本発明の好適な実施形態の一例についての説明である。しかしながら、本発明の実施形態の具体的態様は、上記のものに限定されず、特許請求の範囲の記載により表現された技術的思想の範囲内で任意に変更することができる。
【００７８】
例えば、上記実施形態のラミネートプレス装置においては、加熱プレス時に被加工物が配置されたチャンバの内圧が大気圧に保たれているが、加熱プレス時の内圧を大気圧以上に設定してもよい。但し、加熱プレス時の内圧が高過ぎると、加圧されたガスが加工後のラミネート構造体に残留し、接着の剥離等の原因となる可能性がある。そのため、被加工物が配置されるチャンバの加熱プレス時の内圧は２気圧以下、より好ましくは１．５気圧以下に設定されることが望ましい。また、被加工物が配置されたチャンバの加熱プレス時の内圧を大気圧より多少低くしても本発明の効果は奏される。具体的には、加熱プレス時の同内圧を０．１気圧以上にすれば一定の充填材の流出防止効果が得られる。しかしながら、十分な効果を得るためには、被加工物が配置されるチャンバの加熱プレス時の内圧を０．５気圧以上、より好ましくは０．８気圧以上に設定することが望ましい。
【００７９】
また、上記の実施形態のラミネートプレス装置においては、下部チャンバＬＣに被加工物が配置されるように構成されているが、上部チャンバＵＣに被加工物が配置される構成にしてもよい。この場合、ダイアフラムは下部チャンバＬＣに固定され、上部チャンバＵＣが開閉可能に構成される。被加工物は例えばダイアフラムの上に配置される。また、各チャンバの内圧制御は上記実施形態のものとは上下逆転したものとなる。すなわち、上部チャンバＵＣの内圧を大気圧に保ったまま下部チャンバＬＣの内圧を陽圧にすることで、ダイアフラムが上部チャンバＵＣ側に突出して、上部チャンバＵＣの天井面とダイアフラムとの間で被加工物が加熱プレスされる。この場合、ダイアフラムと被加工物との間に可動熱盤を更に設け、可動熱盤と上部チャンバＵＣの天井面との間で被加工物を加熱プレスする構成にしてもよい。
【００８０】
また、上記実施形態のラミネートプレス装置においては、下部チャンバＬＣが固定盤に、上部チャンバＵＣが可動盤に支持される構成が採用されているが、下部チャンバＬＣを可動盤に、上部チャンバＵＣを固定盤に支持させる構成にしてもよい。あるいは、両チャンバを別個の可動盤に支持させる構成にしてもよい。
【００８１】
被加工物を加熱プレスするまでは、被加工物がダイアフラムにより実質的にプレスされないようにすることが望ましい。上記の実施形態のラミネートプレス装置においては、上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内圧を均衡させた状態で両チャンバの内圧を大気圧まで昇圧する制御が採用されているが、別の制御によっても本発明を実施することができる。脱泡が完了するまでの間、常に下部チャンバＬＣの内圧を上部チャンバＵＣと同程度以上に保つことで、被加工物がダイアフラムにより実質的にプレスされないようにすることができる。例えば、上部チャンバＵＣを減圧したまま被加工物が配置された下部チャンバＬＣを大気圧まで昇圧し、その後に上部チャンバＵＣを加圧する構成にしてもよい。このような制御によっても、被加工物が真空中で加熱プレスされることで軟化した充填材が被加工物から流出するのを防ぐことができる。
【００８２】
また、上記実施形態においてはキュア処理装置４００の中間可動盤の数を３とし、４枚の太陽電池アセンブリＡに対して同時にキュア処理を行うことが出来るようになっている。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、キュア処理に必要な時間がより長くなるような場合は、より多くの中間可動盤を備えたキュア処理装置を使用することで、太陽電池を効率的に製造することができる。
【００８３】
上記実施形態においては、キュア処理装置４００の可動盤４１１、４２１、４２２、４２３及び４３１、並びにラミネートプレス装置３００の固定盤３２０及び可動盤３３０は、各可動盤又は固定盤内に設けられた電熱ヒータによって加熱されるようになっているが、可動盤又は固定盤内に加熱された熱媒（オイル等）を循環させる構成としてもよい。なお、本実施形態の電熱ヒータ方式は、オイルミストを発生する恐れが無いため、クリーンルーム内で使用することができる。
【００８４】
上記実施形態においては、ラミネートプレス装置３００及びキュア処理装置４００とは別に設けられた制御装置７００によりラミネートプレス処理及びキュア処理の制御が行われるが、ラミネートプレス装置３００及びキュア処理装置４００に制御部を設けて、各装置の制御部によりラミネートプレス処理及びキュア処理の実行を制御する構成にしてもよい。また、上記実施形態においては、制御装置７００が各装置の連携動作の為の制御を行っているが、ラミネート加工システム１を集中制御する制御装置７００を設けずに、各装置に設けられた制御部間の通信により自律的に連携動作する構成としてもよい。
【００８５】
また、上記の実施形態は太陽電池パネルの製造に本発明を適用したものであるが、本発明は任意のラミネート構造体の成形に適用することができる。例えば、本発明は、プリプレグを含む構成材の積層体を加熱プレスすることにより成形されるプリント配線基板等の板状ラミネート構造体の製造に適用することができる。また、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル等の製造にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１ ラミネート加工システム
１００ 積層装置
２００ 搬入用コンベア
３００ ラミネートプレス装置
３１０ コンベア
３２０ 固定盤
３３０ 可動盤
３３３ ダイアフラム
４００ キュア処理装置
４１１ 上部可動盤
４２１ 第１中間可動盤
４２２ 第２中間可動盤
４２３ 第３中間可動盤
４３１ 下部可動盤
４４１ 駆動ユニット
４５０ コンベア
４６０ 保持部材
４６１ シリンダ
４６２ ロッド
７００ 制御装置
８００ キャリアプレート
８１０ 枠体
８２０ 薄板
Ａ 太陽電池アセンブリ
ＵＣ 上部チャンバ
ＬＣ 下部チャンバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネル等のラミネート構造体を製造するためのラミネートプレス装置、キュア処理装置、キャリアプレート、ラミネート加工システム及びラミネート方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池パネルは、ガラス板、充填材、太陽電池セル、充填材、裏板等の構成部材を積層した太陽電池アセンブリ（積層材料）を加熱プレスして所定の厚さに成形するラミネート加工によって製造される。太陽電池パネルを製造するためのラミネートプレス装置としては、特開２００８−４７７６５（日本国公開特許公報）に記載されているようなダイアフラムを使用したものがある。
【０００３】
特開２００８−４７７６５に記載されているような従来のラミネートプレス装置は、伸縮性を有するダイアフラムにより仕切られた上下一対のチャンバを備えている。一方のチャンバ内には熱盤が設けられており、熱盤とダイアフラムの間に太陽電池アセンブリが配置される。そして、太陽電池アセンブリが配置された一方のチャンバを真空にして他方のチャンバを大気に開放すると、ダイアフラムは内圧の低い一方のチャンバ側に張り出して、熱盤とダイアフラムの間で太陽電池アセンブリが加熱プレス（成形プレス）される。
【０００４】
また、太陽電池パネルは気温変動の激しい屋外環境下で長期間使用される。そのため、熱的安定性を高める目的で、成形後の太陽電池アセンブリには長時間の加熱処理（キュア処理）が施される。キュア処理を行うための装置としては、特開平１１−２３８８９８号公報（日本国公開特許公報）に記載されているような多段ストッカー型のキュア炉装置が知られている。このような多段ストッカー型のキュア炉装置を使用することで、複数の太陽電池アセンブリを同時にキュア処理することが可能になり、長時間を要するキュア処理を効率的に行うことができる。
【発明の概要】
【０００５】
特開平１１−２３８８９８号に記載されているキュア炉装置は、内蔵されたヒータからの輻射や炉内の加熱空気による熱伝達によって積層材料の加熱を行うものである。このため、キュア炉装置によるキュア処理は、積層材料への熱伝達の効率が悪く、キュア処理に長時間を要していた。また、太陽電池アセンブリをムラなく加熱するためには、太陽電池アセンブリをヒータからある程度離す必要がある。このため、キュア炉装置による積層材料の加熱には、熱効率が低いという欠点がある。
【０００６】
また、特開２００８−４７７６５に記載されているような従来のダイアフラム式のラミネートプレス装置は、積層材料を真空下で加熱プレスするように構成されている。そのため、加熱により溶融した充填材が積層材料の外部に流れ出し、適切にラミネート加工されない場合があった。また、充填材が積層材料の外部に流れ出すと、チャンバ内壁に付着し、次のラミネート加工の妨げとなることがある。そのため、充填材が積層材料の外部に流出する度にチャンバ内壁を清掃して、チャンバ内壁に付着した充填材を除去する必要があり、作業効率を下げる原因となっていた。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものである。本発明の一つの特徴は、熱効率が高く短時間で効率的にキュア処理が可能なキュア処理装置を提供する上で有用である。
【０００８】
また、本発明の一つの特徴は、成形プレス中に充填材が流出し難い太陽電池パネルのラミネート加工方法及び太陽電池パネル用ラミネート加工装置を提供する上で有用である。
【０００９】
本発明の実施形態によれば、太陽電池の構成部材を積層してラミネートプレスにより成形した太陽電池アセンブリを加熱して太陽電池アセンブリの熱反応を完了させるキュア処理を行うキュア処理装置が提供される。本発明の実施形態に係るキュア処理装置は、上部可動盤と、上部可動盤の下方に配置される下部可動盤と、上部可動盤と下部可動盤との間に配置される少なくとも１つの中間可動盤と、上部可動盤、下部可動盤及び中間可動盤を加熱する加熱手段と、下部可動盤を上下に駆動する可動盤駆動手段と、太陽電池アセンブリを可動盤間に配置すると共に可動盤間に配置された太陽電池アセンブリを取り出す搬送手段と、制御手段とを備えている。上部可動盤及び中間可動盤は、その下面に弾性膜が設けられると共に、下面と弾性膜との間の空間に陽圧を加えることが可能なエアポンプを備えている。制御手段は、上下方向に隣接する可動盤の対を選択し、選択された可動盤の対の間隔を選択的に広げてこの可動盤の対の間に対して太陽電池アセンブリを搬入及び搬出可能とする搬送モードと、下部可動盤を上昇させて太陽電池アセンブリが可動盤の対の間に挟み込まれる状態とし、次いでエアポンプを駆動して太陽電池アセンブリの上側の可動盤の下面と上側の可動盤の弾性膜との間の空間に陽圧を加えて弾性膜が太陽電池アセンブリをプレスする状態とする圧縮モードにてキュア処理装置を作動可能である。制御手段は、圧縮モードを搬送モードに切り換える度に、搬送モードにおいて選択する可動盤の対を所定の順に切り換える。
【００１０】
上記構成のキュア処理装置によりキュア処理を行うと、太陽電池アセンブリが加熱された下側の可動盤と、上側の可動盤に加熱された弾性膜との間で挟まれて、太陽電池アセンブリが加熱される。このように、太陽電池アセンブリが可動盤及び弾性膜との接触により加熱されるため、キュア炉を使用する場合と比べて、キュア処理を短時間で行うことが可能となる。また、本構成では、熱源である可動盤と太陽電池アセンブリとが近接しているため、可動盤からの熱が無駄無く太陽電池アセンブリに伝達され、熱エネルギのロスは小さなものとなる。
【００１１】
上記のキュア処理装置は、複数の中間可動盤及び上部可動盤の一つが所定高さ以下に下がらないように固定する可動盤保持手段を更に備えていてもよい。この場合、制御手段は、搬送モードにおいては、選択された可動盤の対の上側の可動盤が固定されるように可動盤保持手段を制御し、また下部可動盤を降下させることによって、選択された可動盤の対の間隔を広げる制御をするように構成されることが望ましい。
【００１２】
上記のように可動盤保持手段を採用することにより、大荷重の可動盤を駆動する機構を複数設ける必要が無くなるため、小型で低コストのキュア処理装置が実現する。
【００１３】
例えば、本発明の幾つかの実施形態においては、複数の中間可動盤及び上部可動盤の側面には略水平方向に伸びる穴が形成されており、可動盤保持手段は、所定高さに保持されている固定部と、固定部に対して進退可能に構成されたロッドと、ロッドを駆動する駆動部とを備えている。この場合、ロッドを固定部から突出させて可動盤の穴に挿入することによって可動盤が所定高さに固定される。
【００１４】
このように、凹部（穴）と凸部（ロッド）との係合により可動盤を保持する構成は、大荷重の可動盤を保持するためのエネルギを必要としない。また、複雑な機構を必要とせず、低コストで堅牢な可動盤保持手段が提供される。
【００１５】
また、本発明の幾つかの実施形態における搬送手段は、太陽電池アセンブリに対して、太陽電池アセンブリの搬送方向及び上下方向に垂直な幅方向両側に設けられたコンベアである。このコンベアは、太陽電池アセンブリを搬送可能な搬送位置と、搬送位置から幅方向外側に移動して太陽電池アセンブリと干渉しない退避位置との間で移動可能となっている。制御手段は、圧縮モードにおいて、太陽電池アセンブリがコンベアの上から可動盤の上に移動した後、コンベアを退避位置に移動させる。
【００１６】
また、本発明の実施形態によれば、ラミネート構造体の構成部材を積層してラミネートプレスにより成形した積層体を、加熱して安定化させるキュア処理を行うキュア処理装置が提供される。このキュア処理装置は、上部可動盤と、上部可動盤の下方に配置された下部可動盤と、上部可動盤と下部可動盤の間に上下に並んで配置された少なくとも１つの中間可動盤と、可動盤間に配置されたダイアフラムと、任意の互いに隣接する一対の可動盤を上下に離隔させる可動盤離隔機構と、互いに隣接する可動盤の一対が離隔していないときに可動盤間に形成される、ダイアフラムにより仕切られたチャンバの内圧を制御する内圧制御ユニットとを備えている。また、任意の互いに隣接する前記可動盤の少なくとも一方はヒータを備え、内圧の制御により、ヒータを備えた少なくとも一方の可動盤とダイアフラムとの間で積層体を挟むことによりキュア処理可能に構成されている。
【００１７】
上記構成のキュア処理装置を使用すると、ダイアフラムが積層体を加熱された可動盤に密着させた状態でキュア処理が行われるため、積層体は均一な温度で速やかに加熱される。そのため、短時間で、熱効率良く、しかも高精度にキュア処理を行うことが可能になる。
【００１８】
可動盤離隔機構は、下部可動盤を上下に駆動する可動盤駆動ユニットと、上部可動盤及び中間可動盤の任意の一つを所定の高さに保持する保持ユニットとを備えていてもよい。
【００１９】
典型的には、可動盤離隔機構は、可動盤駆動ユニットにより下部可動盤を駆動して任意の互いに隣接する一対の可動盤の上側の一方を所定の高さに移動し、保持ユニットにより上側の一方の可動盤を所定の高さに保持し、更に可動盤駆動ユニットにより下部可動盤を駆動して下側の他方の可動盤を降下させることにより、任意の互いに隣接する一対の可動盤を上下に離隔させる。
【００２０】
上記のように保持ユニットを採用することにより、重量の大きい可動盤を駆動する機構を複数設ける必要が無く、コンパクトな装置が実現される。
【００２１】
また、典型的には、ラミネート構造体は太陽電池であり、積層体は太陽電池の構成部材を積層して形成された太陽電池アセンブリである。
【００２２】
また、本発明の実施形態により、脆性部材を含むラミネート構造体のラミネートプレス加工に適したキャリアプレートが提供される。本発明の実施形態に係るキャリアプレートは、中空部を有する実質的な剛体である枠体と、枠体の中空部を覆うように枠体の上面に固定された可撓性のある薄板とを有している。枠体の中空部は可動盤を収容可能な大きさを有している。また、このキャリアプレートは、薄板の上にラミネート構造体の構成部材を積層した積層体を載せた状態で、ラミネートの可動盤間に配置され、積層体と一緒にプレス可能に構成されている
【００２３】
このような構成のキャリアプレートを使用することにより、搬送中の振動により、ラミネート構造体に含まれる脆性部材（例えば太陽電池等のガラス基板等）が破損することが防止される。また、キャリアプレートごと積層体を加工することができるため、工程毎に積層体をキャリアプレートから載せかえる必要が無く、効率的な加工が可能になる。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、ダイアフラムにより仕切られた第１及び第２のチャンバの内圧を制御して、第１のチャンバに配置された第１の熱盤とダイアフラムとの間で積層体を加熱プレスしてラミネート構造体に成形するラミネート方法が提供される。このラミネート方法は、第１のチャンバの内圧よりも第２のチャンバの内圧を高くすることにより積層体を加熱プレスして成形するプレス成形ステップを含んでいる。プレス成形ステップにおいて、第１のチャンバを真空にせず、第１のチャンバの内圧を積層体に含まれる充填材の流出が抑制される所定の圧力範囲内に制御する。
【００２５】
このようなラミネート方法によれば、積層体が一定の気圧下で加熱プレスされるため、プレス成形時に溶融した充填材中の気泡が減圧により膨張して、充填材が積層体の外に押し出されることがなく、品質の良いラミネート構造体を歩留まり良く製造することが可能になる。また、積層体から流出して熱盤やダイアフラムに付着した充填材を拭き取る作業も不要になる。
【００２６】
また、上記ラミネート方法は、プレス成形ステップの前に、第１のチャンバの内圧を陰圧にして積層体から気泡を除去する真空脱泡ステップを更に含むことが望ましい。プレス成形前に気泡を除去することにより、プレス成形時に発生する充填材の流出が抑制される。また、ラミネート構造体に残留する気泡は、ラミネート構造体の性能や長期信頼性に影響を与え得るため、真空脱泡ステップの導入により加工後のラミネート構造体の品質が向上する。
【００２７】
プレス成形ステップの前は、ダイアフラムが積層体を加圧しないように、第２のチャンバの内圧を第１のチャンバの内圧と同程度以下に制御することが望ましい。プレス成形前に気泡が含まれている状態の積層体をダイアフラムによりプレスすると、積層体中の気泡の膨張や移動により、軟化した充填材が積層体の外に押し出されることがある。特に真空脱泡中の減圧下で積層体をプレスすると、気圧差による気泡の膨張と相俟って、積層体外への充填材の流出が顕著になる。その為、上記のような内圧制御を行うことにより、プレス成形前の積層体からの充填材の流出が抑制される。
【００２８】
プレス成形ステップの前に、第２のチャンバの内圧を第１のチャンバの内圧よりも低くすることにより、第２のチャンバに配置された第２の熱盤にダイアフラムを密着させてダイアフラムを加熱するダイアフラム加熱ステップを更に含むことが望ましい。このように、プレス成形前にダイアフラムを加熱することにより、プレス成形ステップにおいて積層体が両面から均一に加熱されるため、残留ひずみが少なく、長期安定性に優れたラミネート構造が得られる。
【００２９】
プレス成形ステップの後に、充填材が安定するまで積層体を加熱するキュアステップを更に含んでいてもよい。ラミネート加工のプロセスを、比較的に短時間で完了するプレス成形ステップと長時間を要するキュアステップに分けて、各ステップを別の装置を使用して行うことにより、生産効率を飛躍的に向上させることができる。ここで、プレス成形ステップは、ラミネート加工のプロセス中に積層体の形状が維持される程度に充填材の流動性が消失するまで積層体を加熱プレスして所定の形状に成形する処理である。プレス成形ステップが完了した段階では、未だ充填材は十分に硬化（反応）されておらず、不安定な状態にある。キュアステップは、プレス成形された積層体を加熱して、ラミネート構造体に要求される性能（例えば長期信頼性等）を確保するために必要な水準まで充填材の硬化を進行させる処理である。なお、プレス成形後は充填材の流動性はほとんど失われているため、キュアステップにおいて真空中で積層体を加圧しても、充填材が積層体から流出するような問題は生じない。従って、キュアステップにおいては積層体を真空中で加熱プレスしてもよい。
【００３０】
また、本発明の実施形態により、上記のラミネート方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るラミネート加工システムの外観図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態の制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態のキャリアプレートの斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態のラミネートプレス装置の側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態のラミネートプレス装置の固定盤及び可動盤の断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係るラミネートプレスの手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係るキュア処理装置の正面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係るキュア処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る太陽電池用ラミネート加工システム１の外観図である。ラミネート加工システム１は、積層装置１００、搬入用コンベア２００、ラミネートプレス装置３００、キュア処理装置４００、搬出用コンベア５００、及び制御装置７００を備えている。制御装置７００は、ラミネート加工システム１を構成する各装置と通信ケーブルにより接続され、各装置の動作を統制する。
【００３３】
積層装置１００は、太陽電池を構成する複数の部材（例えば、ガラス板、充填材、太陽電池セル、充填材及び裏板）を重ね合わせて太陽電池アセンブリＡを組み立てる装置である。積層装置１００によって組み立てられた太陽電池アセンブリＡは、搬入用コンベア２００によってラミネートプレス装置３００に搬送される。ラミネートプレス装置３００は、太陽電池アセンブリＡを加熱プレスして、所定の厚さの板状体に成形する。なお、ラミネートプレス装置３００による加熱プレスは、プレス温度における充填材の流動性が実質的に消失するまで行われる。成形後の太陽電池アセンブリＡは、ラミネートプレス装置３００に内蔵された搬送ユニットによって、キュア処理装置４００に搬送される。
【００３４】
キュア処理装置４００は、ラミネートプレス装置３００によって成形された太陽電池アセンブリＡに形状を保持するための軽い圧力を加えながら加熱するキュア処理を行い、熱硬化性樹脂である太陽電池アセンブリＡの充填材を安定化させる。以上の処理によって、太陽電池パネルが作製される。キュア処理を終えて完成した太陽電池パネルは、搬出用コンベア５００によってラミネート加工システム１から搬出される。
【００３５】
以上の一連の処理は、制御装置７００が、積層装置１００、搬入用コンベア２００、ラミネートプレス装置３００、キュア処理装置４００、及び搬出用コンベア５００を制御することによって行われる。図２は制御装置７００の概略構成を示すブロック図である。制御装置７００は、ラミネート加工システム１を制御するための制御プログラム７２１が記録されたＲＯＭ（Read-Only Memory）７２０、ＲＯＭ７２０に記録されたプログラムを読み出して実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）７１０、主記憶装置であるＲＡＭ（Random-Access Memory）７３０、ラミネート加工システム１を構成する各装置との通信を行う通信インターフェース７４０、及びラミネート加工システム１の動作状態を表示してユーザ入力を受け付けるタッチパネルディスプレイである表示装置７５０を備えている。本実施形態の制御プログラム７２１は、例えば被加工品の受け渡しのタイミング調整等、各装置の連携動作の為の制御の他、後述するラミネートプレス装置３００が行うラミネートプレス処理（図６）及びキュア処理装置４００が行うキュア処理（図８）の制御を行うためのサブプログラムも含んでおり、ラミネートプレス処理及びキュア処理は制御装置７００の制御の下で実行される。
【００３６】
本実施形態においては、太陽電池アセンブリＡ及び加工後の太陽電池パネルは、次に説明するキャリアプレート８００に載せられた状態で搬送され、ラミネートプレス装置３００及びキュア処理装置４００によってキャリアプレート８００ごとプレスされる。
【００３７】
図３は、本実施形態において使用されるキャリアプレート８００の斜視図である。本実施形態のキャリアプレート８００は、中央部に中空部Ｈが形成された枠体８１０と、中空部Ｈを覆うように枠体８１０の上面に固定された薄板８２０とを有している。薄板８２０は、例えば接着剤によって枠体８１０に固定されている。
【００３８】
枠体８１０は、太陽電池パネルの製造工程において実質的に変形しない（実質的に剛体とみなせる）程度の十分な剛性を有する構造材である。また、枠体８１０は、加熱プレス時にも十分な剛性を維持するよう、金属や耐熱性樹脂（例えばポリイミド樹脂）から形成される。本実施形態においては、ステンレス鋼板の折り曲げ加工により形成された枠体８１０が使用される。
【００３９】
また、薄板８２０は、脆性部材である太陽電池セルやガラス板を柔軟に支持して衝撃から保護する可撓性を有する低剛性の支持部材である。薄板８２０は、加熱プレスを繰り返しても破損しないよう高温下でも十分な強度を有するフッ素樹脂シート、繊維強化耐熱樹脂シート、あるいは金属薄板（例えばステンレス鋼板や銅板）等の耐熱材料から形成されている。また、薄板８２０の厚さは、耐久性と柔軟性が両立する範囲に設定される。例えば、ポリイミドを母材とする炭素繊維強化プラスチックから形成される薄板８２０を使用する場合、薄板８２０の板厚は０．０５〜１．５ミリメートルの範囲、より好ましくは０．５〜１．０ミリメートルの範囲に設定される。
【００４０】
キャリアプレート８００において、薄板８２０の周縁部は枠体８１０に裏打ちされて柔軟性を失っているが、中空部Ｈに面する中央部は柔軟性を維持している。太陽電池アセンブリＡは、柔軟性のある薄板８２０の中央部の上に配置され、薄板８２０によって柔軟に支持される。また、搬入用コンベア２００や搬出用コンベア５００等の搬送ユニットによってキャリアプレート８００が搬送されるときは、枠体８１０が搬送ユニットによって支持される。そのため、キャリアプレート８００に載せられた太陽電池アセンブリＡには搬送中に強い衝撃が加わることがなく、搬送中の太陽電池アセンブリＡの破損が防止される。
【００４１】
次に、ラミネートプレス装置３００の構成について説明する。図４は、ラミネートプレス装置３００の側面図である。ラミネートプレス装置３００は、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を搬送するための一対のコンベア３１０（図には手前側の１つのみが示されている）を備えている。なお、以下の説明においては、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００が搬送される方向（図４における左右方向）を「搬送方向」、搬送方向と垂直な水平方向（図４において紙面に垂直な方向）を「幅方向」と定義する。一対のコンベア３１０は、幅方向に並んで配置されている。
【００４２】
一対のコンベア３１０の間には固定盤３２０が配置されている。また、固定盤３２０の上方には可動盤３３０が設けられている。固定盤３２０はラミネートプレス装置３００のフレームに固定されている。また、可動盤３３０は、シリンダユニット３４０を介してフレームに固定されおり、シリンダユニット３４０によって上下方向に駆動可能となっている。太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を固定盤３２０の上に配置し、次いで可動盤３３０を降下させて可動盤３３０と固定盤３２０の間に太陽電池アセンブリＡを挟み込ませた状態で、後述するダイアフラム３３３を使用した太陽電池アセンブリＡのラミネートプレスが行われる。なお、固定盤３２０がキャリアプレート８００の枠体８１０と干渉しないよう、固定盤３２０の上面全体がキャリアプレート８００の中空部Ｈ（図３）内に収容されるように固定盤３２０の幅方向及び奥行方向の寸法が設定されている。
【００４３】
また、コンベア３１０は、図示されないアクチュエータによって上下方向に移動可能となっている。コンベア３１０が太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を搬送する際は、コンベア３１０の上面３１１が固定盤３２０の上面３２１よりも高い位置に移動される。そのため、キャリアプレート８００及び太陽電池アセンブリＡは、固定盤３２０と干渉することなく搬送される。一方、太陽電池アセンブリＡのラミネートプレスを行う際は、コンベア３１０の上面３１１が固定盤３２０の上面３２１よりも低い位置に移動され、固定盤３２０の上面３２１にキャリアプレート８００の薄板８２０が直接載せられた状態となる。この時、枠部８１０は薄板８２０を介して固定盤３２０の上面３２１から垂れ下がった状態となる。
【００４４】
次に、固定盤３２０と可動盤３３０による太陽電池アセンブリＡのラミネートプレス方法について説明する。図４（ａ）〜（ｅ）は、ラミネートプレス中の固定盤３２０及び可動盤３３０を搬送方向と垂直な面で切断した断面図である。また、図６はラミネートプレス処理を説明するフローチャートである。
【００４５】
図５に示されるように、可動盤３３０は、可動盤本体３３１と、可動盤本体３３１の下面３３１ａに取り付けられた枠部３３２を備えている。枠部３３２は、耐熱性ゴム等の弾性材料から形成されている。枠部３３２は、上部枠体３３２ａと下部枠体３３２ｂを有している。上部枠体３３２ａと下部枠体３３２ｂの間には、枠部３３２の開口を塞ぐダイアフラム３３３が挟み込まれている。ダイアフラム３３３は、伸縮性、気密性、及び耐熱性を有するシート状部材であり、接着剤により上部枠体３３２ａ及び下部枠体３３２ｂと気密に接合されている。これにより、可動盤本体３３１には、ダイアフラム３３３、可動盤本体３３１の下面３３１ａ及び枠部３３２（詳細には上部枠体３３２ａ）に囲まれた上部チャンバＵＣが形成される。また、可動盤本体３３１には上部チャンバＵＣと外部空間とを連通する連通路３３１ｃが設けられている。可動盤本体３３１の下面３３１ａと側面には、連通路３３１ｃの開口が形成されている。可動盤本体３３１の側面に設けられた連通路３３１ｃの開口には、図示されない真空ポンプ及びコンプレッサ（又は高圧ガスボンベ）が接続されており、上部チャンバＵＣ内を加圧及び減圧が可能になっている。
【００４６】
また、可動盤本体３３１と固定盤３２０には図示されないヒータが内蔵されており、このヒータにより可動盤本体３３１と固定盤３２０は太陽電池アセンブリＡを成形温度まで加熱するめに必要な温度に保たれている。
【００４７】
ラミネートプレスが行われる前に、先ず搬入用コンベア２００により、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００が可動盤３３０と固定盤３２０の間に搬送される（Ｓ１）。図５（ａ）は、ステップＳ１の完了後の状態を示したものである。
【００４８】
次に、可動盤本体３３１の連通路３３１ｃに接続された真空ポンプにより、上部チャンバＵＣが減圧される（Ｓ２）。図５（ｂ）は、ステップＳ２の完了後の状態を示したものである。図５（ｂ）に示されるように、このとき上部チャンバＵＣの内圧と大気圧との圧力差により上部チャンバＵＣの体積が収縮する。すなわち、ダイアフラム３３３は、上部チャンバＵＣ側に突出し、可動盤本体３３１の下面３３１ａと接触する。この接触により、可動盤本体３３１からダイアフラム３３３へ急速に熱が移動し、ダイアフラム３３３は速やかに太陽電池アセンブリＡの加工温度まで加熱される。
【００４９】
次に、コンベア３１０（図４）を降下させ（Ｓ３）、図５（ｃ）に示されるように、キャリアプレート８００の薄板８２０が固定盤３２０の上に載せられる。次いで、可動盤３３０が下方に移動し、キャリアプレート８００の薄板８２０が枠部３３２の下面と固定盤３２０の上面３２１とで挟まれた状態となる（Ｓ４）。ここで、弾性材料から形成された枠部３３２は、薄板８２０に密着する。すなわち枠部３３２がパッキンとして機能し、キャリアプレート８００の薄板８２０、枠部３３２、及びダイアフラム３３３により密閉された下部チャンバＬＣが形成される。枠部３３２の下部枠体３３２ｂには水平方向に貫通する連通絡３３２ｃが形成されている。下部枠体３３２ｂの外側面に形成された連通絡３３２ｃの開口には、図示されない真空ポンプ及びコンプレッサ（又は高圧ガスボンベ）が接続されており、下部チャンバＬＣ内を加圧及び減圧可能になっている。なお、ステップＳ４までは連通絡３３２ｃは大気に開放されており、下部チャンバＬＣ内は大気圧に保たれる。また、上部チャンバＵＣは陰圧に維持され、ダイアフラム３３３は可動盤本体３３１により加熱され続ける。
【００５０】
次に、下部枠体３３２ｂの連通絡３３２ｃに接続された真空ポンプにより、下部チャンバＬＣが上部チャンバＵＣと略同じ内圧になるまで減圧され、一定時間だけ減圧状態が保たれる（Ｓ５）。このとき、上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内圧が略等しくなるため、図５（ｄ）に示されるようにダイアフラム３３３は略平坦な自然状態に戻る。また、ダイアフラム３３３は、可動盤本体３３１の下面３３１ａから離れるため、加熱されなくなる。しかし、上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内部は真空状態に近いためダイアフラム３３３からの放熱量は少なく、ダイアフラム３３３の温度はほとんど低下せずに略一定温度に保たれる。また、このとき太陽電池アセンブリＡはキャリアプレート８００の薄板８２０を介して加熱された固定盤３２０と接触している。そのため、固定盤３２０から太陽電池アセンブリＡへ急速に熱が移動し、太陽電池アセンブリＡの温度は速やかに加工温度まで上昇し、太陽電池アセンブリＡに含まれる充填材が軟化する。また、太陽電池アセンブリＡの周囲（下部チャンバＬＣ内）は真空に近い低圧となっているため、軟化した充填材に含まれる気泡が放出され、短時間で充填材が脱泡される。また、このとき上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内圧は略等しいため、上下チャンバの内圧差によりダイアフラム３３３が太陽電池アセンブリＡをプレスすることはない。そのため、従来のダイアフラム式ラミネートプレス装置のように、充填材が軟化した太陽電池アセンブリＡを真空中でプレスすることにより、充填材が膨張する気泡と共に太陽電池アセンブリＡの端部から流出することがない。また、下部チャンバＬＣの減圧中においても、下部チャンバＬＣは上部チャンバＵＣよりも内圧が高い状態に保たれる。従って、下部チャンバＬＣの減圧中にもダイアフラム３３３が太陽電池アセンブリＡをプレスすることはない。下部チャンバＬＣの減圧中においても、固定盤３２０から伝わる熱により太陽電池アセンブリＡの充填材は軟化している。また、この段階の充填材には気泡が多く含まれており、下部チャンバＬＣの内圧減少と共に充填材の気泡が膨張する。このような状態の太陽電池アセンブリＡをプレスすると、プレスによって充填材に加えられる圧力と、気泡の膨張により充填材に加えられる圧力が相俟って、軟化した充填材を太陽電池アセンブリＡの端部から流出させる現象が発生し易い。従って、上記のように下部チャンバＬＣの減圧中に太陽電池アセンブリＡをプレスしない構成とすることにより、充填材が太陽電池アセンブリＡの端部から流出することが防止される。
【００５１】
次に、上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内圧を略同圧に保ちながら、両チャンバの内圧を大気圧まで徐々に上昇させる（Ｓ６）。このとき、両チャンバ間には内圧の差がほとんど無いため、ダイアフラム３３３は図５（ｄ）に示される形態を維持する。従って、昇圧中もダイアフラム３３３が太陽電池アセンブリＡをプレスすることはない。
【００５２】
上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内圧が大気圧に到達すると、下部チャンバＬＣが大気圧に保たれたまま、可動盤本体３３１の連通路３３１ｃに接続されたコンプレッサにより、上部チャンバＵＣの内圧が陽圧（プレス圧）に加圧される（Ｓ７）。このとき、図５（ｅ）に示されるように、両チャンバの内圧差により、上部チャンバＵＣが膨張し、ダイアフラム３３３が下部チャンバＬＣ側に張り出して太陽電池アセンブリＡの上面に密着する。そして、ダイアフラム３３３は、固定盤３２０との間で、両チャンバの内圧差に略等しいプレス圧で、加熱された太陽電池アセンブリＡをプレスする。このとき、既に充填材中の気泡はほとんど除去されており、また太陽電池アセンブリＡの周囲は気泡の内圧と略同じ大気圧になっているため、プレス中に軟化した充填材が気泡の膨張に伴って太陽電池アセンブリＡの端部から流出することがない。また、上述のようにダイアフラム３３３は予め好適な温度に加熱されているため、太陽電池アセンブリＡとの接触により太陽電池アセンブリから大量の熱を奪い、太陽電池アセンブリＡに不均一な温度分布を与えることもない。従って、太陽電池アセンブリＡは略均一な温度に加熱された状態でプレスされるため、残留熱応力の少ない均一な厚さの太陽電池パネルを製造することができる。
【００５３】
所定時間の加熱プレスが終了すると、上部チャンバＵＣの内圧が大気圧まで減圧される（Ｓ８）。上部チャンバＵＣの内圧が大気圧まで減圧されると、ダイアフラム３３３の形態は図５（ｄ）に示される状態に戻る。そして、可動盤３３０が上方に移動して、枠部３３２がキャリアプレート８００の薄板８２０から離れる（Ｓ９）。次いでコンベア３１０が上昇して、キャリアプレート８００の薄板８２０がコンベア３１０に持ち上げられて固定盤３２０の上面３２１から離れると（Ｓ１０）、コンベア３１０を駆動して成形後の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００がキュア処理装置４００に搬送される（Ｓ１１）。
【００５４】
次に、本発明の実施形態に係るキュア処理装置４００の構成について説明する。図７は、キュア処理装置４００を搬送方向から見た正面図である。図７に示されるように、キュア処理装置４００は、上下方向に配列された上部可動盤４１１、第１中間可動盤４２１、第２中間可動盤４２２、第３中間可動盤４２３及び下部可動盤４３１を備えている。隣り合う可動盤間に太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００が１枚ずつ配置され、キュア処理装置４００は最大４個の太陽電池アセンブリＡを同時にキュア処理することができる。上部可動盤４１１、第１中間可動盤４２１、第２中間可動盤４２２、及び第３中間可動盤４２３は、キュア処理装置４００のフレームに対して上下方向へ自由に移動可能に設けられている。また、キュア処理装置４００は、下部可動盤４３１をフレームに対して上下方向に駆動する駆動ユニット４４１を備えている。駆動ユニット４４１は、送りねじ機構など、下部可動盤４３１の高さを精密に制御可能な駆動機構である。
【００５５】
上部可動盤４１１、第１中間可動盤４２１、第２中間可動盤４２２及び第３中間可動盤４２３は、ラミネートプレス装置３００の可動盤３３０（図５）と略同一の構造を有している。すなわち、上部可動盤４１１及び各中間可動盤４２１〜４２３の本体にはヒータが内蔵され、本体の下面にはダイアフラム３３３が張られた枠体が設けられている。上部可動盤４１１及び各中間可動盤４２１〜４２３の枠体に形成された連通絡には、上部チャンバＵＣ又は下部チャンバＬＣ内の気圧を調節するための図示されない真空ポンプ及び／又はコンプレッサ（若しくは高圧ガスボンベ）が接続されている。
【００５６】
また、下部可動盤４３１は、ラミネートプレス装置３００の固定盤３２０（図５）と略同一の構造である。すなわち、下部可動盤４３１には、ヒータが内蔵されている。
【００５７】
キュア処理装置４００によって太陽電池アセンブリＡをキュア処理する際は、駆動ユニット４４１により下部可動盤４３１が上昇する。下部可動盤４３１が上昇すると、下部可動盤４３１によって第３中間可動盤４２３、第２中間可動盤４２２、第１中間可動盤４２１、及び上部可動盤４１１が順次持ち上げられる。そして、上部可動盤４１１及び各中間可動盤４２１〜４２３の自重によって、キャリアプレート８００が上下の可動盤の間で挟み込まれる。
【００５８】
下部可動盤４３１又は各中間可動盤４２１〜４２３の上に配置された太陽電池アセンブリＡは、キャリアプレート８００を介してこれらの可動盤と接触し、下側から加熱される。また、キャリアプレート８００が下側の下部可動盤４３１又は中間可動盤４２１〜４２３と上側の中間可動盤４２１〜４２３又は上部可動盤４１１の枠部とにより挟み込まれた状態で、コンプレッサにより下部チャンバＬＣよりも高い内圧を上部チャンバＵＣに与えて、下部チャンバＬＣからエアを押し出す（又は真空ポンプにより下部チャンバＬＣからエアを排出する）ことにより、上側の中間可動盤４２１〜４２３又は上部可動盤４１１の下面に設けられたダイアフラム３３３が下部チャンバＬＣ側に張り出して太陽電池アセンブリＡに密着する。各中間可動盤４２１〜４２３及び上部可動盤４１１は内蔵のヒータによって加熱されており、この熱が上部チャンバＵＣ内のエアを介して及び／又はキュア処理前に上側の可動盤４２１〜４２３及び４１１に密着して加熱されたダイアフラム３３３を介して太陽電池アセンブリＡに移動することによって、太陽電池アセンブリＡは上側からも加熱される。このように、太陽電池アセンブリＡが上下両方向から加熱されることによって、太陽電池アセンブリＡのキュア処理が行われ、太陽電池が形成される。
【００５９】
次に、キュア処理装置４００の各可動盤間に太陽電池アセンブリＡを配置し、更に各可動盤間から太陽電池アセンブリＡを取り出すための構成について説明する。本実施形態のキュア処理装置４００は、キュア処理前の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００をラミネートプレス装置３００のコンベア３１０（図４）から受け取ってキュア処理装置４００の可動盤間に移動し、キュア処理後の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を搬出用コンベア５００に引き渡す、一対のコンベア４５０を備えている。コンベア４５０は、キャリアプレート８００を搬送可能な搬送位置（図７中実線部）と、搬送位置から幅方向外側斜め下に移動した退避位置（図７中破線部）との間で移動可能となっている。搬送位置におけるコンベア４５０の高さは、ラミネートプレス装置３００のコンベア３１０及び搬出用コンベア５００と同じ高さに設定されている。
【００６０】
本実施形態においては、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を、任意の中間可動盤４２１〜４２３及び下部可動盤４３１の上に移動できるようになっている。この目的のため、中間可動盤４２１〜４２３及び下部可動盤４３１のうちの任意の一つの上面を、コンベア４５０の上面と略同じ高さに移動できるようになっている。また、上部可動盤４１１及び中間可動盤４２１〜４２３のうちの任意の一つの下面を、コンベア４５０の上面よりも充分に高い所定の高さに保持できるようになっている。このため、駆動ユニット４４１によって所望の可動盤（下部可動盤４３１又は中間可動盤４２１〜４２３）の上面の高さがコンベア４５０の上面と略同じ高さとなるよう下部可動盤４３１を上下に移動させ、さらにこの所望の可動盤の上側に隣接する可動盤（上部可動盤４１１又は中間可動盤４２１〜４２３）の下面を所定高さに保持することによって、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を収容するスペースが所望の可動盤の上面とその上の可動盤の下面との間に形成される。この状態でコンベア４５０を駆動することによって、太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を所望の可動盤の上に移動させることができる。また、キュア処理後の太陽電池を搬出する場合には、搬出する太陽電池を載せたキャリアプレート８００を間に挟む隣接する２つの可動盤とコンベア４５０を搬入時と同じ位置に移動した後、コンベア４５０を駆動して、キャリアプレート８００を搬出用コンベア５００（図１）に押し出す。すなわち、コンベア４５０を駆動することによって、キュア処理前の太陽電池アセンブリＡを可動盤間に搬入すると共に、キュア処理後の太陽電池を可動盤間から搬出することができる。
【００６１】
なお、コンベア４５０が退避位置にある時は、キャリアプレート８００が挟み込まれた可動盤を上下に移動させても、コンベア４５０とキャリアプレート８００とが接触しないようになっている。
【００６２】
次に、上部可動盤４１１及び中間可動盤４２１〜４２３を所定の高さに保持するための保持機構について説明する。図７に示されるように、上部可動盤４１１及び中間可動盤４２１〜４２３の幅方向（図中左右方向）両側面には搬送方向に並ぶ２対の係合穴ｈ（図７中には一対のみ記載）が設けられている。また、キュア処理装置４００は、２対の係合穴ｈと対応する２対の保持部材４６０を備えている。具体的には、保持部材４６０の夫々は、可動盤を所定の高さに配置したときに可動盤の係合穴ｈと対向する位置に設けられている。
【００６３】
保持部材４６０は、シリンダ４６１及びロッド４６２を有している。シリンダ４６１は、図示されない支持フレームに固定されている。また、ロッド４６２は、シリンダ４６１から幅方向内側に、すなわち係合穴ｈに向かって突出するように構成されている。ロッド４６２は、先端が可動盤の係合穴ｈに差し込まれるようにシリンダ４６１から突出する固定位置（図７の状態）と、先端が可動盤の係合穴ｈから抜けるようにシリンダ４６１内に退避する退避位置との間で進退可能となっている。ロッド４６２は保持部材４６０の図示されない駆動ユニットによって、固定位置と退避位置との間を移動するよう駆動される。なお、駆動ユニットは、油圧、空圧、或いはソレノイドを用いてロッド４６２を駆動するようになっている。
【００６４】
上部可動盤４１１及び中間可動盤４２１〜４２３のうちの任意の一つの可動盤を所定の高さに保持させるときには、次の処理が行われる。先ず、駆動ユニット４４１により下部可動盤４３１を駆動して、任意の可動盤を係合穴ｈが所定の高さとなる位置まで移動する。次に、所定の高さで支持されている保持部材４６０のロッド４６２を退避位置から固定位置に駆動すると、ロッド４６２が可動盤の係合穴ｈに差し込まれる。この結果、ロッド４６２が差し込まれた可動盤、及びこの可動盤の上にある他の可動盤、キャリアプレート８００及び太陽電池アセンブリＡは、保持部材４６０に支持される。この状態から駆動ユニット４４１によって下部可動盤４３１を下方に移動させると、ロッド４６２が差し込まれている可動盤から、その下の可動盤が離れ、両可動盤の間にスペースが形成される。
【００６５】
次に、キュア処理装置４００によるキュア処理の手順について説明する。図８は、キュア処理装置４００が行うキュア処理の手順を示すフローチャートである。なお、キュア処理は、ラミネート加工システム１の制御装置７００（図１）が、キュア処理装置４００の各部（コンベア４５０、駆動ユニット４４１及び保持部材４６０等）を制御することによって実行される。また、本実施形態においては、ラミネートプレス装置（図５）による太陽電池アセンブリＡのラミネート時間は５分間であり、５分毎にラミネートプレスされた太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００がキュア処理装置４００に送られるようになっている。
【００６６】
キュア処理では、最初に下部可動盤４３１の上面へのキャリアプレート８００の搬入及び／又は搬出が行われる（Ｓ２１）。ステップＳ２１では、制御装置７００は、先ずキュア処理装置４００の下部可動盤４３１を駆動して、第３中間可動盤４２３の係合穴ｈが保持部材４６０のロッド４６２と同じ高さとなる位置へ第３中間可動盤４２３を移動する。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を退避位置から固定位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第３中間可動盤４２３の係合穴ｈに差し込む。次いで、制御装置７００は再び下部可動盤４３１を駆動し、搬送位置におけるコンベア４５０の上面よりも低い高さまで下部可動盤４３１の上面を降下させる。この時、下部可動盤４３１の上面と第３中間可動盤４２３の下面との間にキャリアプレート８００を搬入及び／又は搬出するためのスペースが形成される。次いで、制御装置７００は、コンベア４５０を退避位置から搬送位置に移動させた後、コンベア４５０を駆動してキュア処理済みの太陽電池を載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペースから搬出し、キュアプレス前の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペース内に搬入すると、図７に示される状態となり、処理Ｓ２１は完了する。
【００６７】
ステップＳ２２では、制御装置７００は、先ず下部可動盤４３１を上昇させて、コンベア４５０上の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を下部可動盤４３１の上に移した後、コンベア４５０を搬送位置から退避位置に移動させる。次いで、制御装置７００は、下部可動盤４３１を更に上昇させて、下部可動盤４３１の上に載せられたキャリアプレート８００を下部可動盤４３１と第３中間可動盤４２３との間に挟み込む。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を固定位置から退避位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第３中間可動盤４２３の係合穴ｈから抜き取る。次いで、制御装置７００は、第３中間可動盤４２３に接続された真空ポンプ及び／又はコンプレッサを駆動してダイアフラムにより太陽電池アセンブリＡをプレスする。この状態は、次のステップＳ２３が開始するまで、例えば約５分間維持される。なお、後述する処理Ｓ２３〜Ｓ２９を介して再び処理Ｓ２１に戻るまで、第３中間可動盤４２３は下部可動盤４３１の上に載せられ、下部可動盤４３１の上面に載せられた太陽電池アセンブリＡのキュア処理が継続される。
【００６８】
続くステップＳ２３では、第３中間可動盤４２３の上面へのキャリアプレート８００の搬入及び／又は搬出が行われる。ステップＳ２３では、制御装置７００は、先ずキュア処理装置４００の下部可動盤４３１を駆動して、第２中間可動盤４２３の係合穴ｈが保持部材４６０のロッド４６２と同じ高さとなる位置へ第２中間可動盤４２３を移動する。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を退避位置から固定位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第２中間可動盤４２２の係合穴ｈに差し込む。次いで、制御装置７００は、再び下部可動盤４３１を駆動し、搬送位置におけるコンベア４５０の上面よりも低い高さまで第３中間可動盤４２３の上面を降下させる。このとき、第３中間可動盤４２３の上面と第２中間可動盤４２２の下面との間にキャリアプレート８００を搬入及び／又は搬出するためのスペースが形成される。次いで、制御装置７００は、コンベア４５０を退避位置から搬送位置に移動させた後、コンベア４５０を駆動してキュア処理済みの太陽電池を載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペースから搬出し、キュア処理前の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペース内に搬入して、処理Ｓ２３は完了する。
【００６９】
ステップＳ２４では、制御装置７００は、先ず下部可動盤４３１を上昇させて、コンベア４５０上の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を第３中間可動盤４２３の上に移す。太陽電池アセンブリＡを第３中間可動盤４２３の上に移ると、制御装置７００はコンベア４５０を搬送位置から退避位置に移動させる。次いで、制御装置７００は下部可動盤４３１を更に上昇させて、第３中間可動盤４２３の上に載せられたキャリアプレート８００を第３中間可動盤４２３と第２中間可動盤４２２との間に挟み込む。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を固定位置から退避位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第２中間可動盤４２２の係合穴ｈから抜き取る。次いで、制御装置７００は、第２中間可動盤４２２に接続された真空ポンプ及び／又はコンプレッサを駆動してダイアフラムにより太陽電池アセンブリＡをプレスする。この状態は、次のステップＳ２５が開始するまで、例えば約５分間維持される。なお、後述する処理Ｓ２５〜Ｓ２９及びＳ２１〜２２を介して再び処理Ｓ２３に戻るまで、第２中間可動盤４２２は第３中間可動盤４２３の上に載せられ、第２中間可動盤４２２の上面に載せられた太陽電池アセンブリＡのキュア処理が継続される。
【００７０】
続くステップＳ２５では、第２中間可動盤４２２の上面へのキャリアプレート８００の搬入及び／又は搬出が行われる。ステップＳ２５では、制御装置７００は、先ずキュア処理装置４００の下部可動盤４３１を駆動して、第１中間可動盤４２１の係合穴ｈ保持部材４６０のロッド４６２と同じ高さとなる位置へ第１中間可動盤４２１を移動する。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を退避位置から固定位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第１中間可動盤４２１の係合穴ｈに差し込む。次いで、制御装置７００は、再び下部可動盤４３１を駆動し、搬送位置におけるコンベア４５０の上面よりも低い高さまで第２中間可動盤４２２の上面を降下させる。このとき、第２中間可動盤４２２の上面と第１中間可動盤４２１の下面との間にキャリアプレート８００を搬入及び／又は搬出するためのスペースが形成される。次いで、制御装置７００は、コンベア４５０を退避位置から搬送位置に移動させた後、コンベア４５０を駆動してキュア処理済みの太陽電池を載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペースから搬出し、キュア処理前の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペース内に搬入して、処理Ｓ２５は完了する。
【００７１】
ステップＳ２６では、制御装置７００は、先ず下部可動盤４３１を上昇させて、コンベア４５０上の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を第２中間可動盤４２２の上に移した後コンベア４５０を搬送位置から退避位置に移動させる。次いで、制御装置７００は、下部可動盤４３１を更に上昇させて、第２中間可動盤４２２の上に載せられたキャリアプレート８００を第２中間可動盤４２２と第１中間可動盤４２１との間に挟み込む。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を固定位置から退避位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第２中間可動盤４２２の係合穴ｈから抜き取る。次いで、制御装置７００は、第１中間可動盤４２１に接続された真空ポンプ及び／又はコンプレッサを駆動してダイアフラムにより太陽電池アセンブリＡをプレスする。この状態は、次のステップＳ２７が開始するまで、例えば約５分間維持される。なお、後述する処理Ｓ２７〜Ｓ２９及びＳ２１〜２４を介して再び処理Ｓ２５に戻るまで、第１中間可動盤４２１は第２中間可動盤４２２の上に載せられ、第２中間可動盤４２２の上面に載せられた太陽電池アセンブリＡのキュア処理が継続される。
【００７２】
続くステップＳ２７では、第１中間可動盤４２１の上面へのキャリアプレート８００の搬入及び／又は搬出が行われる。ステップＳ２７では、制御装置７００は、先ずキュア処理装置４００の下部可動盤４３１を駆動して、第１中間可動盤４２１の係合穴ｈが保持部材４６０のロッド４６２と同じ高さとなる位置へ第１中間可動盤４２１を移動する。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を退避位置から固定位置に移動させて、ロッド４６２の先端を上部可動盤４１１の係合穴ｈに差し込む。次いで、制御装置７００は、再び下部可動盤４３１を駆動し、搬送位置におけるコンベア４５０の上面よりも低い高さまで第１中間可動盤４２１の上面を降下させる。このとき、第１中間可動盤４２１の上面と上部可動盤４１１の下面との間にキャリアプレート８００を搬入及び／又は搬出するためのスペースが形成される。次いで、制御装置７００は、コンベア４５０を退避位置から搬送位置に移動させた後、コンベア４５０を駆動してキュア処理済みの太陽電池を載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペースから搬出し、キュア処理前の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を可動盤間のスペース内に搬入して、処理Ｓ２７は完了する。
【００７３】
ステップＳ２８では、制御装置７００は、先ず下部可動盤４３１を上昇させて、コンベア４５０上の太陽電池アセンブリＡを載せたキャリアプレート８００を第１中間可動盤４２１の上に移す。太陽電池アセンブリＡが第１中間可動盤４２１の上に移ると、制御装置７００はコンベア４５０を搬送位置から退避位置に移動させる。次いで、制御装置７００は下部可動盤４３１を更に上昇させて、第１中間可動盤４２１の上に載せられたキャリアプレート８００を第１中間可動盤４２１と上部可動盤４１１との間に挟み込む。次いで、制御装置７００は、保持部材４６０のロッド４６２を固定位置から退避位置に移動させて、ロッド４６２の先端を第１中間可動盤４２１の係合穴ｈから抜き取る。次いで、制御装置７００は、上部可動盤４１１に接続された真空ポンプ及び／又はコンプレッサを駆動してダイアフラムにより太陽電池アセンブリＡをプレスする。この状態は、次のステップＳ２９が開始するまで、例えば約５分間維持される。なお、後述する処理Ｓ２９及びＳ２１〜２６を介して再び処理Ｓ２７に戻るまで、上部可動盤４１１は第１中間可動盤４２１の上に載せられ、第１中間可動盤４２１の上面に載せられた太陽電池アセンブリＡのキュア処理が継続される。
【００７４】
ステップＳ２９では、上述のステップＳ２１〜Ｓ２８の動作を繰り返して実行するかどうかを判断する。繰り返して動作を実行するかどうかの判断は、図示しない入力ユニットによる作業者の指示に基づいて行ってもよいし、カウンタで記録した繰り返し回数が予め設定された回数に到達したかどうかを判断することによって行ってもよい。動作を繰り返す場合（ステップＳ２９：ＹＥＳ）にはステップＳ２１へ戻り、動作を繰り返さない場合（ステップＳ２９：ＮＯ）にはフローを終了する。
【００７５】
動作を繰り返す場合、再び実行されるステップＳ２１において、前回のステップＳ２１において下部可動盤４３１と第３中間可動盤４２３の間に配置された太陽電池アセンブリＡが、キュア処理済みの太陽電池としてコンベア４５０により搬出される。なお、コンベア４５０により搬出されたキュア処理済みの太陽電池を載せたキャリアプレート８００は、搬出用コンベア５００（図１）に引き渡され、搬出用コンベア５００によって図示されないストッカーに移送される。
【００７６】
以上のルーチンによって、一枚の太陽電池アセンブリＡは、４サイクルのラミネートプレスが繰り返される間、すなわち約２０分間キュア処理装置４００によってプレスされる。一方、キュア処理装置４００は、新しい太陽電池アセンブリＡを搬入すると共にキュア処理済みの太陽電池アセンブリＡを搬出するという処理を、約５分毎に実施することができる。そのため、本実施形態においては、各太陽電池アセンブリＡに対して充分なキュア処理の時間（約２０分間）を確保しつつ、加工時間の短いラミネートプレスを終えた太陽電池アセンブリＡのラミネートプレスを適時（約５分毎）に開始することができる。
【００７７】
以上が本発明の好適な実施形態の一例についての説明である。しかしながら、本発明の実施形態の具体的態様は、上記のものに限定されず、特許請求の範囲の記載により表現された技術的思想の範囲内で任意に変更することができる。
【００７８】
例えば、上記実施形態のラミネートプレス装置においては、加熱プレス時に被加工物が配置されたチャンバの内圧が大気圧に保たれているが、加熱プレス時の内圧を大気圧以上に設定してもよい。但し、加熱プレス時の内圧が高過ぎると、加圧されたガスが加工後のラミネート構造体に残留し、接着の剥離等の原因となる可能性がある。そのため、被加工物が配置されるチャンバの加熱プレス時の内圧は２気圧以下、より好ましくは１．５気圧以下に設定されることが望ましい。また、被加工物が配置されたチャンバの加熱プレス時の内圧を大気圧より多少低くしても本発明の効果は奏される。具体的には、加熱プレス時の同内圧を０．１気圧以上にすれば一定の充填材の流出防止効果が得られる。しかしながら、十分な効果を得るためには、被加工物が配置されるチャンバの加熱プレス時の内圧を０．５気圧以上、より好ましくは０．８気圧以上に設定することが望ましい。
【００７９】
また、上記の実施形態のラミネートプレス装置においては、下部チャンバＬＣに被加工物が配置されるように構成されているが、上部チャンバＵＣに被加工物が配置される構成にしてもよい。この場合、ダイアフラムは下部チャンバＬＣに固定され、上部チャンバＵＣが開閉可能に構成される。被加工物は例えばダイアフラムの上に配置される。また、各チャンバの内圧制御は上記実施形態のものとは上下逆転したものとなる。すなわち、上部チャンバＵＣの内圧を大気圧に保ったまま下部チャンバＬＣの内圧を陽圧にすることで、ダイアフラムが上部チャンバＵＣ側に突出して、上部チャンバＵＣの天井面とダイアフラムとの間で被加工物が加熱プレスされる。この場合、ダイアフラムと被加工物との間に可動熱盤を更に設け、可動熱盤と上部チャンバＵＣの天井面との間で被加工物を加熱プレスする構成にしてもよい。
【００８０】
また、上記実施形態のラミネートプレス装置においては、下部チャンバＬＣが固定盤に、上部チャンバＵＣが可動盤に支持される構成が採用されているが、下部チャンバＬＣを可動盤に、上部チャンバＵＣを固定盤に支持させる構成にしてもよい。あるいは、両チャンバを別個の可動盤に支持させる構成にしてもよい。
【００８１】
被加工物を加熱プレスするまでは、被加工物がダイアフラムにより実質的にプレスされないようにすることが望ましい。上記の実施形態のラミネートプレス装置においては、上部チャンバＵＣと下部チャンバＬＣの内圧を均衡させた状態で両チャンバの内圧を大気圧まで昇圧する制御が採用されているが、別の制御によっても本発明を実施することができる。脱泡が完了するまでの間、常に下部チャンバＬＣの内圧を上部チャンバＵＣと同程度以上に保つことで、被加工物がダイアフラムにより実質的にプレスされないようにすることができる。例えば、上部チャンバＵＣを減圧したまま被加工物が配置された下部チャンバＬＣを大気圧まで昇圧し、その後に上部チャンバＵＣを加圧する構成にしてもよい。このような制御によっても、被加工物が真空中で加熱プレスされることで軟化した充填材が被加工物から流出するのを防ぐことができる。
【００８２】
また、上記実施形態においてはキュア処理装置４００の中間可動盤の数を３とし、４枚の太陽電池アセンブリＡに対して同時にキュア処理を行うことが出来るようになっている。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、キュア処理に必要な時間がより長くなるような場合は、より多くの中間可動盤を備えたキュア処理装置を使用することで、太陽電池を効率的に製造することができる。
【００８３】
上記実施形態においては、キュア処理装置４００の可動盤４１１、４２１、４２２、４２３及び４３１、並びにラミネートプレス装置３００の固定盤３２０及び可動盤３３０は、各可動盤又は固定盤内に設けられた電熱ヒータによって加熱されるようになっているが、可動盤又は固定盤内に加熱された熱媒（オイル等）を循環させる構成としてもよい。なお、本実施形態の電熱ヒータ方式は、オイルミストを発生する恐れが無いため、クリーンルーム内で使用することができる。
【００８４】
上記実施形態においては、ラミネートプレス装置３００及びキュア処理装置４００とは別に設けられた制御装置７００によりラミネートプレス処理及びキュア処理の制御が行われるが、ラミネートプレス装置３００及びキュア処理装置４００に制御部を設けて、各装置の制御部によりラミネートプレス処理及びキュア処理の実行を制御する構成にしてもよい。また、上記実施形態においては、制御装置７００が各装置の連携動作の為の制御を行っているが、ラミネート加工システム１を集中制御する制御装置７００を設けずに、各装置に設けられた制御部間の通信により自律的に連携動作する構成としてもよい。
【００８５】
また、上記の実施形態は太陽電池パネルの製造に本発明を適用したものであるが、本発明は任意のラミネート構造体の成形に適用することができる。例えば、本発明は、プリプレグを含む構成材の積層体を加熱プレスすることにより成形されるプリント配線基板等の板状ラミネート構造体の製造に適用することができる。また、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル等の製造にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１ ラミネート加工システム
１００ 積層装置
２００ 搬入用コンベア
３００ ラミネートプレス装置
３１０ コンベア
３２０ 固定盤
３３０ 可動盤
３３３ ダイアフラム
４００ キュア処理装置
４１１ 上部可動盤
４２１ 第１中間可動盤
４２２ 第２中間可動盤
４２３ 第３中間可動盤
４３１ 下部可動盤
４４１ 駆動ユニット
４５０ コンベア
４６０ 保持部材
４６１ シリンダ
４６２ ロッド
７００ 制御装置
８００ キャリアプレート
８１０ 枠体
８２０ 薄板
Ａ 太陽電池アセンブリ
ＵＣ 上部チャンバ
ＬＣ 下部チャンバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の構成部材を積層してラミネートプレスにより成形した太陽電池アセンブリを、加熱して該太陽電池アセンブリの熱反応を完了させるキュア処理を行うキュア処理装置であって、
上部可動盤と、
前記上部可動盤の下方に配置される下部可動盤と、
前記上部可動盤と前記下部可動盤との間に配置される少なくとも１つの中間可動盤と、
前記上部可動盤、前記下部可動盤及び前記中間可動盤を加熱する加熱手段と、
前記下部可動盤を上下に駆動する可動盤駆動手段と、
前記太陽電池アセンブリを前記可動盤間に配置すると共に該可動盤間に配置された該太陽電池アセンブリを取り出す搬送手段と、
制御手段と
を備え、
前記上部可動盤及び前記中間可動盤は、その下面に弾性膜が設けられると共に、該下面と該弾性膜との間の空間に陽圧を加えることが可能なエアポンプを備え、
前記制御手段は、上下方向に隣接する前記可動盤の対を選択し、該選択された可動盤の対の間隔を選択的に広げてこの可動盤の対の間に対して前記太陽電池アセンブリを搬入及び搬出可能とする搬送モードと、前記下部可動盤を上昇させて該太陽電池アセンブリが可動盤の対の間に挟み込まれる状態とし、次いで前記エアポンプを駆動して該太陽電池アセンブリの上側の可動盤の下面と該上側の可動盤の弾性膜との間の空間に陽圧を加えて該弾性膜が該太陽電池アセンブリをプレスする状態とする圧縮モードにて前記キュア処理装置を作動可能であり、該圧縮モードを該搬送モードに切り換える度に、該搬送モードにおいて選択する可動盤の対を所定の順に切り換える
ことを特徴とするキュア処理装置。
【請求項２】
前記複数の中間可動盤及び上部可動盤の一つが所定高さ以下に下がらないように固定する可動盤保持手段を更に備え、
前記制御手段は、該搬送モードにおいては、選択された可動盤の対の上側の可動盤が固定されるように前記可動盤保持手段を制御し、且つ前記下部可動盤を降下させることによって、該選択された可動盤の対の間隔を広げる
ことを特徴とする請求項１に記載のキュア処理装置。
【請求項３】
前記複数の中間可動盤及び上部可動盤の側面には略水平方向に伸びる穴が形成されており、
前記可動盤保持手段は、所定高さに保持されている固定部と、前記固定部に対して進退可能に構成されたロッドと、前記ロッドを駆動する駆動部と、を有し、
前記ロッドを前記固定部から突出させて前記可動盤の穴に挿入することによって前記可動盤が所定高さに固定される、
ことを特徴とする請求項２に記載のキュア処理装置。
【請求項４】
前記搬送手段は、前記太陽電池アセンブリに対して、該太陽電池アセンブリの搬送方向及び上下方向に垂直な幅方向両側に設けられたコンベアであり、
前記コンベアは、前記太陽電池アセンブリを搬送可能な搬送位置と、該搬送位置から幅方向外側に移動して前記太陽電池アセンブリと干渉しない退避位置との間で移動可能となっており、
前記制御手段は、前記圧縮モードにおいて、前記太陽電池アセンブリが前記コンベアの上から前記可動盤の上に移動した後、前記コンベアを退避位置に移動させる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のキュア処理装置。
【請求項５】
ラミネート構造体の構成部材を積層してラミネートプレスにより成形した積層体を、加熱して安定化させるキュア処理を行うキュア処理装置であって、
上部可動盤と、
前記上部可動盤の下方に配置された下部可動盤と、
前記上部可動盤と前記下部可動盤の間に上下に並んで配置された少なくとも１つの中間可動盤と、
前記可動盤間に配置されたダイアフラムと、
任意の互いに隣接する前記可動盤の一対を上下に離隔させる可動盤離隔機構と、
互いに隣接する前記可動盤の一対が離隔していないときに前記可動盤間に形成される、前記ダイアフラムにより仕切られたチャンバの内圧を制御する内圧制御ユニットと
を備え、
任意の互いに隣接する前記可動盤の少なくとも一方はヒータを備え、
前記内圧の制御により、前記ヒータを備えた少なくとも一方の可動盤と前記ダイアフラムとの間で前記積層体を挟むことによりキュア処理可能に構成されていることを特徴とするキュア処理装置。
【請求項６】
前記可動盤離隔機構は、
前記下部可動盤を上下に駆動する可動盤駆動ユニットと、
前記上部可動盤及び前記中間可動盤の任意の一つを所定の高さに保持する保持ユニットと
を備えることを特徴とする請求項５に記載のキュア処理装置。
【請求項７】
前記可動盤離隔機構は、前記可動盤駆動ユニットにより前記下部可動盤を駆動して前記任意の互いに隣接する一対の可動盤の上側の一方を前記所定の高さに移動し、保持ユニットにより前記上側の一方の可動盤を前記所定の高さに保持し、更に前記可動盤駆動ユニットにより前記下部可動盤を駆動して下側の他方の可動盤を降下させることにより、前記任意の互いに隣接する一対の可動盤を上下に離隔させることを特徴とする請求項６に記載のキュア処理装置。
【請求項８】
前記ラミネート構造体は太陽電池であり、前記積層体は太陽電池の構成部材を積層して形成された太陽電池アセンブリであることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載のキュア処理装置。
【請求項９】
積層体を加熱プレスしてラミネート構造体に成形するラミネートプレス装置であって、
ダイアフラムと、
前記ダイアフラムにより仕切られた第１及び第２のチャンバと、
前記第１及び第２のチャンバの内圧を独立に制御可能な内圧制御ユニットと、
前記第１のチャンバに設けられ、前記ダイアフラムとの間で積層体をプレス成形する第１の熱盤と
を備え、
前記内圧制御ユニットは、前記第２のチャンバの内圧を前記第１のチャンバの内圧よりも高くして前記ダイアフラムにより積層体をプレス成形する時は、前記第１のチャンバを真空にせず、前記第１のチャンバの内圧を前記積層体に含まれる充填材の流出が抑制される所定の圧力範囲内に制御することを特徴とするラミネートプレス装置。
【請求項１０】
前記内圧制御ユニットは、前記プレス成形を行う前に、前記積層体が真空脱泡されるように前記第１のチャンバの内圧を陰圧に制御することを特徴とする請求項９に記載のラミネートプレス装置。
【請求項１１】
前記内圧制御ユニットは、前記プレス成形を行う前は、前記ダイアフラムが積層体を加圧しないように、前記第２のチャンバの内圧を前記第１のチャンバの内圧と同程度以下に制御することを特徴とする請求項９又は１０のいずれか一項に記載のラミネートプレス装置。
【請求項１２】
前記第２のチャンバに設けられた第２の熱盤を更に備え、
前記内圧制御ユニットは、前記プレス成形を行う前に、前記第２の熱盤に前記ダイアフラムが密着して前記ダイアフラムが加熱されるように、前記第２のチャンバの内圧を前記第１のチャンバの内圧よりも低い圧力に制御することを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載のラミネートプレス装置。
【請求項１３】
前記ラミネート構造体は太陽電池パネルであることを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載のラミネートプレス装置。
【請求項１４】
積層体を加熱プレスしてラミネート構造体に成形するラミネートプレス装置と、
前記ラミネート構造体を加熱して安定化させるキュア処理を行うキュア処理装置と
を備え、
前記ラミネートプレス装置が、請求項９から１３のいずれか一項に記載のラミネートプレス装置であることを特徴とするラミネート加工システム。
【請求項１５】
前記キュア処理装置が、請求項１から８のいずれか一項に記載のキュア処理装置であることを特徴とする、請求項１４に記載のラミネート加工システム。
【請求項１６】
積層体を加熱プレスしてラミネート構造体に成形するラミネートプレス装置と、
前記ラミネート構造体を加熱して安定化させるキュア処理を行うキュア処理装置と
を備え、
前記キュア処理装置が、請求項１から８のいずれか一項に記載のキュア処理装置であることを特徴とするラミネート加工システム。
【請求項１７】
脆性部材を含むラミネート構造体のラミネートプレス加工に適したキャリアプレートであって、
中空部を有する実質的な剛体である枠体と、
前記枠体の中空部を覆うように前記枠体の上面に固定された可撓性のある薄板と
を有し、
前記枠体の中空部は前記可動盤を収容可能な大きさを有し、
前記キャリアプレートは、前記薄板の上に前記ラミネート構造体の構成部材を積層した積層体を載せた状態で、ラミネートの可動盤間に配置され、前記積層体と一緒にプレス可能に構成されている
ことを特徴とするキャリアプレート。
【請求項１８】
ダイアフラムにより仕切られた第１及び第２のチャンバの内圧を制御して、前記第１のチャンバに配置された第１の熱盤と前記ダイアフラムとの間で積層体を加熱プレスしてラミネート構造体に成形するラミネート方法であって、
前記第１のチャンバの内圧よりも前記第２のチャンバの内圧を高くすることにより前記積層体を加熱プレスして成形するプレス成形ステップを含み、
前記プレス成形ステップにおいて、前記第１のチャンバを真空にせず、前記第１のチャンバの内圧を前記積層体に含まれる充填材の流出が抑制される所定の圧力範囲内に制御することを特徴とするラミネート方法。
【請求項１９】
前記プレス成形ステップの前に、前記第１のチャンバの内圧を陰圧にして前記積層体から気泡を除去する真空脱泡ステップを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載のラミネート方法。
【請求項２０】
前記プレス成形ステップの前は、前記ダイアフラムが積層体を加圧しないように、前記第２のチャンバの内圧を前記第１のチャンバの内圧と同程度以下に制御することを特徴とする請求項１８又は１９のいずれか一項に記載のラミネート方法。
【請求項２１】
前記プレス成形ステップの前に、前記第２のチャンバの内圧を前記第１のチャンバの内圧よりも低くすることにより、前記第２のチャンバに配置された第２の熱盤に前記ダイアフラムを密着させて前記ダイアフラムを加熱するダイアフラム加熱ステップを更に含むことを特徴とする請求項１８から２０のいずれか一項に記載のラミネート方法。
【請求項２２】
前記プレス成形ステップの後に、前記充填材が安定するまで前記積層体を加熱するキュアステップを更に含むことを特徴とする請求項１８から２１のいずれか一項に記載のラミネート方法。
【請求項２３】
前記ラミネート構造体は太陽電池パネルであることを特徴とする請求項１８から２２のいずれか一項に記載のラミネート方法。
【請求項２４】
請求項１８から２３のいずれか一項に記載のラミネート方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
太陽電池の構成部材を積層してラミネートプレスにより成形した太陽電池アセンブリを、加熱して該太陽電池アセンブリの熱反応を完了させるキュア処理を行うキュア処理装置であって、
上部可動盤と、
前記上部可動盤の下方に配置される下部可動盤と、
前記上部可動盤と前記下部可動盤との間に配置される少なくとも１つの中間可動盤と、
前記上部可動盤、前記下部可動盤及び前記中間可動盤を加熱する加熱手段と、
前記下部可動盤を上下に駆動する可動盤駆動手段と、
前記太陽電池アセンブリを前記可動盤間に配置すると共に該可動盤間に配置された該太陽電池アセンブリを取り出す搬送手段と、
制御手段と
を備え、
前記上部可動盤及び前記中間可動盤は、その下面に弾性膜が設けられると共に、該下面と該弾性膜との間の空間に陽圧を加えることが可能なエアポンプを備え、
前記制御手段は、上下方向に隣接する前記可動盤の対を選択し、該選択された可動盤の対の間隔を選択的に広げてこの可動盤の対の間に対して前記太陽電池アセンブリを搬入及び搬出可能とする搬送モードと、前記下部可動盤を上昇させて該太陽電池アセンブリが可動盤の対の間に挟み込まれる状態とし、次いで前記エアポンプを駆動して該太陽電池アセンブリの上側の可動盤の下面と該上側の可動盤の弾性膜との間の空間に陽圧を加えて該弾性膜が該太陽電池アセンブリをプレスする状態とする圧縮モードにて前記キュア処理装置を作動可能であり、該圧縮モードを該搬送モードに切り換える度に、該搬送モードにおいて選択する可動盤の対を所定の順に切り換える
ことを特徴とするキュア処理装置。
【請求項２】
前記複数の中間可動盤及び上部可動盤の一つが所定高さ以下に下がらないように固定する可動盤保持手段を更に備え、
前記制御手段は、該搬送モードにおいては、選択された可動盤の対の上側の可動盤が固定されるように前記可動盤保持手段を制御し、且つ前記下部可動盤を降下させることによって、該選択された可動盤の対の間隔を広げる
ことを特徴とする請求項１に記載のキュア処理装置。
【請求項３】
前記複数の中間可動盤及び上部可動盤の側面には略水平方向に伸びる穴が形成されており、
前記可動盤保持手段は、所定高さに保持されている固定部と、前記固定部に対して進退可能に構成されたロッドと、前記ロッドを駆動する駆動部と、を有し、
前記ロッドを前記固定部から突出させて前記可動盤の穴に挿入することによって前記可動盤が所定高さに固定される、
ことを特徴とする請求項２に記載のキュア処理装置。
【請求項４】
前記搬送手段は、前記太陽電池アセンブリに対して、該太陽電池アセンブリの搬送方向及び上下方向に垂直な幅方向両側に設けられたコンベアであり、
前記コンベアは、前記太陽電池アセンブリを搬送可能な搬送位置と、該搬送位置から幅方向外側に移動して前記太陽電池アセンブリと干渉しない退避位置との間で移動可能となっており、
前記制御手段は、前記圧縮モードにおいて、前記太陽電池アセンブリが前記コンベアの上から前記可動盤の上に移動した後、前記コンベアを退避位置に移動させる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のキュア処理装置。
【請求項５】
ラミネート構造体の構成部材を積層してラミネートプレスにより成形した積層体を、加熱して安定化させるキュア処理を行うキュア処理装置であって、
上部可動盤と、
前記上部可動盤の下方に配置された下部可動盤と、
前記上部可動盤と前記下部可動盤の間に上下に並んで配置された少なくとも１つの中間可動盤と、
前記可動盤間に配置されたダイアフラムと、
任意の互いに隣接する前記可動盤の一対を上下に離隔させる可動盤離隔機構と、
互いに隣接する前記可動盤の一対が離隔していないときに前記可動盤間に形成される、前記ダイアフラムにより仕切られたチャンバの内圧を制御する内圧制御ユニットと
を備え、
任意の互いに隣接する前記可動盤の少なくとも一方はヒータを備え、
前記内圧の制御により、前記ヒータを備えた少なくとも一方の可動盤と前記ダイアフラムとの間で前記積層体を挟むことによりキュア処理可能に構成されていることを特徴とするキュア処理装置。
【請求項６】
前記可動盤離隔機構は、
前記下部可動盤を上下に駆動する可動盤駆動ユニットと、
前記上部可動盤及び前記中間可動盤の任意の一つを所定の高さに保持する保持ユニットと
を備えることを特徴とする請求項５に記載のキュア処理装置。
【請求項７】
前記可動盤離隔機構は、前記可動盤駆動ユニットにより前記下部可動盤を駆動して前記任意の互いに隣接する一対の可動盤の上側の一方を前記所定の高さに移動し、保持ユニットにより前記上側の一方の可動盤を前記所定の高さに保持し、更に前記可動盤駆動ユニットにより前記下部可動盤を駆動して下側の他方の可動盤を降下させることにより、前記任意の互いに隣接する一対の可動盤を上下に離隔させることを特徴とする請求項６に記載のキュア処理装置。
【請求項８】
前記ラミネート構造体は太陽電池であり、前記積層体は太陽電池の構成部材を積層して形成された太陽電池アセンブリであることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載のキュア処理装置。
【請求項９】
積層体を加熱プレスしてラミネート構造体に成形するラミネートプレス装置であって、
ダイアフラムと、
前記ダイアフラムにより仕切られた第１及び第２のチャンバと、
前記第１及び第２のチャンバの内圧を独立に制御可能な内圧制御ユニットと、
前記第１のチャンバに設けられ、前記ダイアフラムとの間で積層体をプレス成形する第１の熱盤と
を備え、
前記内圧制御ユニットは、前記第２のチャンバの内圧を前記第１のチャンバの内圧よりも高くして前記ダイアフラムにより積層体をプレス成形する時は、前記第１のチャンバを真空にせず、前記第１のチャンバの内圧を前記積層体に含まれる充填材の流出が抑制される所定の圧力範囲内に制御することを特徴とするラミネートプレス装置。
【請求項１０】
前記内圧制御ユニットは、前記プレス成形を行う前に、前記積層体が真空脱泡されるように前記第１のチャンバの内圧を陰圧に制御することを特徴とする請求項９に記載のラミネートプレス装置。
【請求項１１】
前記内圧制御ユニットは、前記プレス成形を行う前は、前記ダイアフラムが積層体を加圧しないように、前記第２のチャンバの内圧を前記第１のチャンバの内圧と同程度以下に制御することを特徴とする請求項９又は１０のいずれか一項に記載のラミネートプレス装置。
【請求項１２】
前記第２のチャンバに設けられた第２の熱盤を更に備え、
前記内圧制御ユニットは、前記プレス成形を行う前に、前記第２の熱盤に前記ダイアフラムが密着して前記ダイアフラムが加熱されるように、前記第２のチャンバの内圧を前記第１のチャンバの内圧よりも低い圧力に制御することを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載のラミネートプレス装置。
【請求項１３】
前記ラミネート構造体は太陽電池パネルであることを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載のラミネートプレス装置。
【請求項１４】
積層体を加熱プレスしてラミネート構造体に成形するラミネートプレス装置と、
前記ラミネート構造体を加熱して安定化させるキュア処理を行うキュア処理装置と
を備え、
前記ラミネートプレス装置が、請求項９から１３のいずれか一項に記載のラミネートプレス装置であることを特徴とするラミネート加工システム。
【請求項１５】
前記キュア処理装置が、請求項１から８のいずれか一項に記載のキュア処理装置であることを特徴とする、請求項１４に記載のラミネート加工システム。
【請求項１６】
積層体を加熱プレスしてラミネート構造体に成形するラミネートプレス装置と、
前記ラミネート構造体を加熱して安定化させるキュア処理を行うキュア処理装置と
を備え、
前記キュア処理装置が、請求項１から８のいずれか一項に記載のキュア処理装置であることを特徴とするラミネート加工システム。
【請求項１７】
脆性部材を含むラミネート構造体のラミネートプレス加工に適したキャリアプレートであって、
中空部を有する実質的な剛体である枠体と、
前記枠体の中空部を覆うように前記枠体の上面に固定された可撓性のある薄板と
を有し、
前記枠体の中空部は前記可動盤を収容可能な大きさを有し、
前記キャリアプレートは、前記薄板の上に前記ラミネート構造体の構成部材を積層した積層体を載せた状態で、ラミネートの可動盤間に配置され、前記積層体と一緒にプレス可能に構成されている
ことを特徴とするキャリアプレート。
【請求項１８】
ダイアフラムにより仕切られた第１及び第２のチャンバの内圧を制御して、前記第１のチャンバに配置された第１の熱盤と前記ダイアフラムとの間で積層体を加熱プレスしてラミネート構造体に成形するラミネート方法であって、
前記第１のチャンバの内圧よりも前記第２のチャンバの内圧を高くすることにより前記積層体を加熱プレスして成形するプレス成形ステップを含み、
前記プレス成形ステップにおいて、前記第１のチャンバを真空にせず、前記第１のチャンバの内圧を前記積層体に含まれる充填材の流出が抑制される所定の圧力範囲内に制御することを特徴とするラミネート方法。
【請求項１９】
前記プレス成形ステップの前に、前記第１のチャンバの内圧を陰圧にして前記積層体から気泡を除去する真空脱泡ステップを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載のラミネート方法。
【請求項２０】
前記プレス成形ステップの前は、前記ダイアフラムが積層体を加圧しないように、前記第２のチャンバの内圧を前記第１のチャンバの内圧と同程度以下に制御することを特徴とする請求項１８又は１９のいずれか一項に記載のラミネート方法。
【請求項２１】
前記プレス成形ステップの前に、前記第２のチャンバの内圧を前記第１のチャンバの内圧よりも低くすることにより、前記第２のチャンバに配置された第２の熱盤に前記ダイアフラムを密着させて前記ダイアフラムを加熱するダイアフラム加熱ステップを更に含むことを特徴とする請求項１８から２０のいずれか一項に記載のラミネート方法。
【請求項２２】
前記プレス成形ステップの後に、前記充填材が安定するまで前記積層体を加熱するキュアステップを更に含むことを特徴とする請求項１８から２１のいずれか一項に記載のラミネート方法。
【請求項２３】
前記ラミネート構造体は太陽電池パネルであることを特徴とする請求項１８から２２のいずれか一項に記載のラミネート方法。
【請求項２４】
請求項１８から２３のいずれか一項に記載のラミネート方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−８０１２０（Ｐ２０１２−８０１２０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７７７２１（Ｐ２０１１−２７７７２１）
【出願日】平成２３年１２月１９日（２０１１．１２．１９）
【分割の表示】特願２０１１−５３０７８６（Ｐ２０１１−５３０７８６）の分割
【原出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（０００２４２２４２）北川精機株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１９日（２０１１．１２．１９）
【分割の表示】特願２０１１−５３０７８６（Ｐ２０１１−５３０７８６）の分割
【原出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（０００２４２２４２）北川精機株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
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