ラミネート装置用の熱板
【課題】ラミネート加工中の熱板面内の温度を均一にできるような熱板及びその熱板を使用したラミネート装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のラミネート装置用の熱板は、押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板２０上に被加工物１０を配置し、前記熱板２０により加熱した前記被加工物１０を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板２０と前記押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板であって、前記熱板２０内に、ヒータ２０３又は、ヒータ２０３及びヒートパイプ２０４を対として複数組設け、さらに前記熱板２０には、前記熱板に載置される被加工物の搬送方向に３箇所以上に温度センサ２０７を設け、前記熱板面内の温度分布を均一にする。
【解決手段】本発明のラミネート装置用の熱板は、押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板２０上に被加工物１０を配置し、前記熱板２０により加熱した前記被加工物１０を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板２０と前記押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板であって、前記熱板２０内に、ヒータ２０３又は、ヒータ２０３及びヒートパイプ２０４を対として複数組設け、さらに前記熱板２０には、前記熱板に載置される被加工物の搬送方向に３箇所以上に温度センサ２０７を設け、前記熱板面内の温度分布を均一にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱板上に太陽電池モジュール等の被加工物を配置し、熱板により加熱した被加工物を熱板と押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、太陽電池モジュールを製造する場合、ラミネート装置が使用されている（特許文献１参照）。ラミネート装置は、下方向に向けて膨張自在なダイヤフラムを有する上ケースと、熱板を有する下ケースとを有している。太陽電池モジュールをラミネートする際、まず、構成部材を重ね合わせた太陽電池モジュールを、上ケースと下ケースとで形成される空間に搬送する。次に、ラミネート装置は、上ケースと下ケースとで形成される空間を真空状態にし、熱板上に太陽電池モジュールを配置した後、構成部材を加熱した状態で、上ケースの内部に大気圧を導入する。このようにすることで、太陽電池モジュールは、ダイヤフラムと熱板とで挟圧されて、ラミネートされ、太陽電池モジュールの各構成部材が溶融された充填材により接着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、従来のラミネート装置において、その熱板面内の温度を均一にするために特許文献１の技術が提案されている。特許文献１に記載のラミネート装置は、その熱板内に複数のヒータと温度センサが設けられているが、熱板面内の温度を均一にするためには、ヒータを細かく分割して複数個所に設け、同時に温度センサを複数個設け制御する必要があり熱板の構造が複雑になる。また被加工物の加熱を均一にするためにヒートパイプを熱板の下面に設ける実施形態も提案されている。ヒートパイプを熱板の下面に設けているので、熱板内のヒータに対する熱輸送の効率が悪くヒートパイプによる効果が充分に発現されない。さらにヒートパイプが熱板の下面に設けられているので、熱板の取り付けに余分なスペースが必要となる。
【０００５】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、ラミネート加工中の熱板の温度を均一にし、それにより被加工物内の温度を均一にできるラミネート装置用の熱板、およびその熱板を使用したラミネート装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための第１の発明のラミネート装置用の熱板は、押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板上に被加工物を配置し、前記熱板により加熱した前記被加工物を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板と前記押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板であって、前記熱板は、前記熱板内に、ヒータ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、さらに前記熱板は、前記熱板に載置される被加工物の搬送方向に３箇所以上の温度センサを設け、前記熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とする。
第１発明によれば、その熱板内にヒートパイプを設け、また熱板の温度制御用の温度センサを上記のように３箇所以上設けているので、ラミネート加工中において熱板面内の温度を均一にすることができ、被加工物内の温度を均一にすることができる。また熱板の温度を均一にするために設ける温度センサの数量や配置などは簡素化され、温度制御方法も格段に容易になる。
【０００７】
第２の発明のラミネート装置用の熱板は、押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板上に被加工物を配置し、前記熱板により加熱した前記被加工物を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板と前記押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板であって、前記熱板は、上段熱板と下段熱板を積層させた構造とし、前記上段熱板は、前記上段熱板内に、ヒータ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、さらに前記上段熱板は、前記上段熱板に載置される被加工物の搬送方向に３箇所以上の温度センサを設け、前記下段熱板は、前記下段熱板内には、上段熱板に設けたヒータ及びヒートパイプとは直角な方向に前記ヒータのみ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、前記上段熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とする。
第２発明によれば、その熱板を上段と下段の積層構造とし、上段熱板内および下段熱板内にヒートパイプを設け、また熱板の温度制御用の温度センサを上段熱板内に上記のように３箇所以上設けているので、ラミネート加工中において熱板面内の温度を第１発明の熱板を使用した場合に比べさらにその熱板面内の温度を均一にすることができる。その結果として、被加工物内の温度をさらに均一にすることができる。また熱板の温度を均一にするために設ける温度センサの数量や配置などは簡素化され、温度制御方法も格段に容易になる。
【０００８】
第３の発明のラミネート装置用の熱板は、第２の発明において、前記請求項２に記載の前記下段熱板において、さらに前記上段熱板に載置される被加工物の搬送方向と直角な方向に３箇所以上の温度センサを設け、前記上段熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とする。
第３発明によれば、その熱板は、第２発明に対して下段熱板にも温度制御用の温度センサを上記のように３箇所以上に設けているので、ラミネート加工中において熱板面内の温度を第２発明の熱板を使用した場合に比べさらにその温度を均一にすることができる。その結果として、被加工物内の温度をさらに均一にすることができる。
【０００９】
第４の発明のラミネート装置用の熱板は、第１の発明から第３の発明のいずれかにおいて、前記熱板の前記各組のヒートパイプ及びヒータは、直線状にかつ平行に配設されていることを特徴とする。
第４の発明によれば、熱板内のヒータおよびヒートパイプは、直線状に平行に配設されているので構造が容易であり、熱板面内の温度を均一に制御することが容易である。
【００１０】
第５の発明のラミネート装置は、第１の発明から第４の発明のいずれかのラミネート装置用の熱板を使用することを特徴とする。
第５の発明のラミネート装置によれば、第１発明から第4発明のいずれかの熱板を使用しているので、ラミネート加工する時の熱板面内の温度を均一にすることができる。したがって被加工物をラミネート加工する時の温度を均一にできるので、ラミネート加工後の被加工物内に気泡が残存するようなこともなく、被加工物の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】被加工物としての太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。
【図２】ラミネート装置の全体の構成を示す図である。
【図３】ラミネート装置のラミネート部の側断面図である。
【図４】ラミネート装置のラミネート加工時におけるラミネート部の側断面図である。
【図５】実施例１の熱板の構成を説明するための図である。
【図６】実施例２の熱板の構成の詳細を説明するための図である。
【図７】実施例２の熱板の構成の詳細を説明するための図である。
【図８】実施例３の下段熱板の温度センサの配置を説明するための図である。
【図９】シースヒータの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本実施形態に係るラミネート装置について説明する。
ここでは、まず、ラミネート装置でラミネートされる被加工物１０について説明する。
図１は、被加工物１０として結晶系セルを使用した太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。太陽電池モジュール１０は、図示のように、透明なカバーガラス１１と裏面材１２との間に、充填材１３、１４を介してストリング１５およびストリング１５を複数列並列に接続したマトリックス状のものを挟み込んだ構成を有する。裏面材１２にはポリエチレン樹脂等の材料が使用される。また、充填材１３、１４にはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂や、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）樹脂等が使用される。ストリング１５は、電極１６、１７の間に結晶系セルとしての太陽電池セル１８をリード線１９を介して接続した構成である。
【００１３】
また、被加工物１０としては、上述した太陽電池モジュールだけではなく、一般に薄膜式と呼ばれる太陽電池モジュールを対象とすることもできる。この薄膜式太陽電池モジュールの代表的な構造例では、透明なカバーガラスに、予め、透明電極、半導体、裏面電極からなる発電素子が蒸着してある。このような薄膜式太陽電池モジュールは、カバーガラスを下向きに配置し、カバーガラス上の発電素子の上に充填材を被せる。更に、充填材の上に裏面材を被せた構造になっている。このような状態で真空加熱ラミネートすることにより薄膜式太陽電池モジュールの構成部材が接着される。すなわち、薄膜式太陽電池モジュールは、上述した太陽電池モジュールの結晶系セルが蒸着された発電素子に変わるだけである。薄膜式太陽電池モジュールの基本的な封止構造は上述した太陽電池モジュールと同じである。
【００１４】
図２は、本実施形態に係るラミネート装置１００の全体の構成を示す図である。ラミネート装置１００は、上ケース１１０と、下ケース１２０と、被加工物１０を搬送するための搬送ベルト１３０とを有する。搬送ベルト１３０は、被加工物１０を上ケース１１０と下ケース１２０との間に搬送する。ラミネート装置１００には、ラミネート前の被加工物１０をラミネート装置１００に搬送するための搬入コンベア２００が設けられている。また、ラミネート装置１００には、ラミネート後の被加工物１０をラミネート装置１００から搬出するための搬出コンベア３００が設けられている。搬入コンベア２００と搬出コンベア３００とは、連設されている。被加工物１０は、搬入コンベア２００から搬送ベルト１３０に受け渡され、搬送ベルト１３０から搬出コンベア３００に受け渡される。
【００１５】
ラミネート装置１００には、シリンダ及びピストンロッド等で構成される図示しない昇降装置が設けられている。昇降装置は、上ケース１１０を水平状態に維持したまま下ケース１２０に対して昇降させることができる。昇降装置が上ケース１１０を下降させることで、上ケース１１０と下ケース１２０との内部空間を密閉させることができる。
【００１６】
次に、本施形態に係るラミネート装置１００のラミネート部１０１の構成についてより具体的に説明する。図３は、ラミネート装置１００において被加工物１０をラミネートするラミネート部１０１の側断面図である。図４は、ラミネート加工時におけるラミネート部１０１の側断面図である。
【００１７】
上ケース１１０には、下方向に開口された空間が形成されている。この空間には、空間を水平に仕切るようにダイヤフラム１１２が設けられている。ダイヤフラム１１２は、シリコーン系のゴム等の耐熱性のあるゴムにより成形されている。後述するように、ダイヤフラム１１２は、被加工物１０を押圧する押圧部材として機能し、ラミネートを行う。上ケース１１０内には、ダイヤフラム１１２によって仕切られた空間（上チャンバ１１３）が形成される。
【００１８】
また、上ケース１１０の上面には、上チャンバ１１３と連通する吸排気口１１４が設けられている。上チャンバ１１３では、吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３内を真空引きして真空状態にしたり、上チャンバ１１３内に大気を導入したりすることができる。
【００１９】
下ケース１２０には、上方向に開口された空間（下チャンバ１２１）が形成されている。この空間には、熱板１２２（パネル状のヒータ）が設けられている。熱板１２２は、下ケース１２０の底面に立設された支持部材によって、水平状態を保つように支持されている。この場合に、熱板１２２は、その表面が下チャンバ１２１の開口面とほぼ同一高さになるように支持される。
【００２０】
また、下ケース１２０の下面には、下チャンバ１２１と連通する吸排気口１２３が設けられている。下チャンバ１２１では、吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１内を真空引きして真空状態にしたり、下チャンバ１２１内に大気を導入したりすることができる。
【００２１】
上ケース１１０と下ケース１２０との間であって、熱板１２２の上方には、搬送ベルト１３０が移動自在に設けられている。搬送ベルト１３０は、図２の搬入コンベア２００からラミネート前の被加工物１０を受け取ってラミネート部１０１の中央位置、すなわち熱板１２２の中央部に正確に搬送する。また、搬送ベルト１３０は、ラミネート後の被加工物１０を図２の搬出コンベア３００に受け渡す。
【００２２】
また、上ケース１１０と下ケース１２０との間であって、搬送ベルト１３０の上方には、剥離シート１４０が設けられている。剥離シート１４０は、被加工物１０の充填材１３、１４（図１参照）が溶融したときに、充填材１３、１４がダイヤフラム１１２に付着するのを防止する。
【００２３】
次に、本実施形態に係るラミネート装置１００によるラミネート工程についてより具体的に説明する。まず、図３に示すように、搬送ベルト１３０は、被加工物１０をラミネート部１０１の中央位置に搬送する。なお、このとき、下チャンバ１２１や熱板１２２に配設された上下動可能な図示しない保持ピン等を上昇させることで、被加工物１０を熱板１２２上から離間した位置に保持しておいてもよい。
【００２４】
次に、昇降装置は、上ケース１１０を下降させる。上ケース１１０を下降させることにより、図４に示すように、上ケース１１０と下ケース１２０との内部空間は、密閉される。すなわち、上ケース１１０と下ケース１２０との内部にて上チャンバ１１３及び下チャンバ１２１は、それぞれ密閉状態に保つことができる。
【００２５】
次に、ラミネート装置１００は、上ケース１１０の吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３内の真空引きを行う。同様に、ラミネート装置１００は、下ケース１２０の吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１内の真空引きを行う（真空工程）。下チャンバ１２１の真空引きにより、被加工物１０内に含まれている気泡は、被加工物１０外に送出される。なお、上下動可能な図示しない保持ピンにより被加工物１０を、熱板１２２上から離間した位置に保持していた場合は、真空工程の略後半から、保持ピンを下降して被加工物１０を熱板１２２上に載置する。
被加工物１０は、後述する温度制御装置の温度制御により加熱された熱板１２２によって加熱されるので、被加工物１０の内部に含まれる充填材１３、１４も加熱される。
【００２６】
次に、ラミネート装置１００は、下チャンバ１２１の真空状態を保ったまま、上ケース１１０の吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３に大気を導入する。これにより、上チャンバ１１３と下チャンバ１２１との間に気圧差が生じることで、ダイヤフラム１１２が膨張する。従って、ダイヤフラム１１２は、図４に示すように下方に押し出される（加圧工程）。被加工物１０は、下方に押し出されたダイヤフラム１１２と、熱板１２２とで挟圧され、加熱により溶融された充填材１３、１４によって各構成部材が接着される。本実施形態のラミネート装置１００は、充填材１３、１４を完全に溶融させて、各構成部材を接着させる、いわゆる全架橋タイプのラミネート装置である。
【００２７】
このとき、充填材１３、１４がカバーガラス１１と裏面材１２との間からはみ出てしまうことがあるものの、はみ出した充填材１３、１４は剥離シート１４０に付着する。このように剥離シート１４０を介在させることにより、はみ出した充填材１３、１４がダイヤフラム１１２に付着するのを防止する。従って、剥離シート１４０は、ダイヤフラム１１２から次にラミネートする被加工物１０に充填材１３、１４が付着するのを防止する。また、はみ出した充填材１３、１４が、搬送ベルト１３０上に付着した場合は、付着した充填材１３、１４は、図示しないクリーニング機構により除去される。
【００２８】
このようにラミネート工程が終了した後、ラミネート装置１００は、下ケース１２０の吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１に大気を導入する。このとき、昇降装置は、上ケース１１０を上昇させる。上ケース１１０を上昇させることにより、図３に示すように、搬送ベルト１３０を移動させることができるようになる。搬送ベルト１３０は、ラミネート後の被加工物１０を搬出コンベア３００に受け渡す。
【００２９】
次に、本実施形態に係るラミネート装置１００の熱板１２２の構成について説明する。
【実施例１】
【００３０】
まず実施例１のラミネート装置用の熱板について説明する。 図５は、実施例１の熱板１２２の構成を示す図である。図５において図３および図４の本発明のラミネート装置１００の熱板１２２は、熱板２０としている。図５（ａ）は、熱板２０の平面図であり、図５（ｂ）は熱板２０の正面図であり、図５（ｃ）は図５（ｂ）のC−Ｃ矢視図である。
熱板２０は、全体の大きさが下ケース１２０内に収まるサイズであって、図５の二点鎖線で示す太陽電池モジュール１０よりも大きいサイズで形成される。ここで、本実施例の熱板２０の寸法は、幅Ｗｈが約１５００ｍｍ、奥行きＤｈが約１２００ｍｍである。また、この熱板２０により加熱される太陽電池モジュール１０の寸法は、奥行きｄが約１１００ｍｍ、幅ｗが約１４００ｍｍであり、平面視で長方形状である。尚上記の熱板２０のサイズは、参考例であり、この寸法に限定されるものではない。
【００３１】
図５において、熱板本体２０１は、アルミニウム又はアルミニウム合金等により、被加工物１０を載置できるような載置面ＳＦ有し、パネル状に形成されている。尚材質は、ステンレス等の鉄系材料でも使用することができる。熱板本体２０１には、ヒータ２０３およびヒートパイプ２０４を埋設するために、奥行き方向に溝２０８が加工されている。この収容溝２０８にＵ字状のヒータ２０３が平行に複数配設されている。ここでは、ヒータとしては、シースヒータＳＨを使用することができる。シースヒータＳＨは、図９に示すように、中心にコイル状に加工されたニクロム線ＳＨ１と、ニクロム線ＳＨ１の周りに充填された酸化マグネシウム等の絶縁材ＳＨ２と、絶縁材ＳＨ２の全周を覆うシースＳＨ３（外周をなす外皮）とを有するものである。尚ヒータ２０３は、Ｕ字状のものでなく、直線状のヒータを使用しても良い。
ヒートパイプ２０４は，公知の構成のものを使用することができる。ヒートパイプは、管内に作動液が飽和蒸気圧の状態で密封されていて、ヒートパイプの長さ方向に温度差があると高温部から低温部に蒸気流が発生する。そして作動液は、高温部で蒸発熱を奪い、低温部では凝縮熱を与える。
【００３２】
本実施例では、そのＵ字状のヒータ２０３の略中央位置にヒータと平行にヒートパイプ２０４を埋設している。埋設部の構造を図５（ｂ）のＡ部の拡大図を参照して説明する。ヒータ２０３とヒートパイプ２０４は、クッション材２０５を介して熱板本体２０１と略同一寸法の裏板２０６を熱板本体２０１とボルト等により固定し収容溝２０８内に埋設固定される。これによりヒータの外周、およびヒートパイプの外周が溝の底面と密着する。このヒータ２０３とヒートパイプ２０４を１組の加熱部２０２とし、熱板２０内に複数組配設している。加熱部２０２は、図５において２点鎖線で囲った領域であり、図５（ｃ）に示すように２０２Ａから２０２Ｅの５組が設けられている。また熱板２０には、熱電対等の温度センサ２０７を３つ以上設けることができる。本実施例では、温度センサ２０７Ａ、２０７Ｂおよび２０７Ｃを図５（ａ）の×印位置に設けられている。すなわち熱板２０に設置する被加工物の搬送方向の両端部と中央部である。両端部の温度センサが２０７Ａと２０７Ｃであり、中央部の温度センサは２０７Ｂである。図中２点鎖線で囲んだ各加熱部２０２のヒータ２０３は、全て温度制御装置ＣＬに接続されている。各加熱部２０２は、ヒートパイプの作用により均一な温度にすることができる。また温度センサ２０７の測定結果が温度制御装置ＣＬに入力され各加熱部のヒータによる発熱量を制御することにより熱板全体の温度を均一に制御することができる。本実施例の熱板によれば、図５における熱板面内の温度のバラツキを±１．５℃以内に制御することができる。一方ヒートパイプを使用しない従来型の熱板ではその温度のバラツキは、±４℃以内である。
【００３３】
また加熱部２０２は、本実施例では全てヒータとヒートパイプを対としているが、一部の加熱部は、ヒータのみとしても良い。
【００３４】
またこのような熱板面内の温度を均一にする機能は、ヒータ２０３、ヒートパイプ２０４、温度センサ２０７および温度制御装置ＣＬが協働して実現される。これにより、被加工物である太陽電池モジュール１０内の温度を均一にすることができるので、充填材が溶融を開始する時間を略同一にすることができる。したがって、熱板の温度を急激に上昇させても均一な温度に制御できるので、内部に気泡が生じない品質の高い太陽電池モジュールを製造するタクトタイムの短縮を容易に行うことができる。
【００３５】
さらにこのように熱板面内の温度を均一にするために熱板内に設けた温度センサは３箇所以上でよく、その数量及び配置を簡素化でき、特許文献１に記載されているように、複数個を多様な位置に設ける必要は無い。したがって温度制御装置の構成は、格段に簡素化でき、ラミネート装置を安価で提供することができる。
【実施例２】
【００３６】
次に実施例２のラミネート装置用の熱板について説明する。本実施例の熱板８０は、図６に示すように構成されている。図６（ａ）は、熱板８０の平面図であり、図６（ｂ）は、熱板８０の正面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）のＦ矢視図であり、図７（ｄ）は、図６（ｂ）のＣ−Ｃ矢視図であり、図７（ｅ）は、図６（ｂ）のＥ−Ｅ矢視図である。本実施例の熱板は、上段熱板と下段熱板を積層させた構造としている。上段熱板８１は、実施例１の形態の熱板である。図６（ｂ）のＡ部拡大図に示すようにヒータ８１３およびヒートパイプ８１４が収容溝８１８にクッション材８１５を介し、その熱板本体８１１の下面８１９に実施例１の裏板２０６に代わり、下段熱板８２をボルト締め等により上段熱板８１に固定して埋設されている。下段熱板８２には、上段熱板８１内に複数組（複数加熱部）設けられたヒータ８１３及びヒートパイプ８１４と直角な方向にヒータ８２３及びヒートパイプ８２４を対として複数組設けている。
【００３７】
実施例２における加熱部は、図７（ｄ）および図７（ｅ）のとおりである。上段熱板８１では、８１２Ａ、８１２Ｂ、８１２Ｃ、８１２Ｄおよび８１２Ｅの５組が加熱部となっている。下段熱板８２では、８２２Ａ、８２２Ｂおよび８２２Ｃの３組が加熱部となっている。各加熱部には、図６（ａ）に示すとおり温度センサが設けられている。上段熱板８１では、８１７Ａ、８１７Ｂ、及び８１７Ｃの３個設けられている。これは実施例１と同じである。下段熱板８２には、温度センサは設けていない。
【００３８】
また加熱部８２２は、本実施例では全てヒータとヒートパイプを対としているが、一部の加熱部は、ヒータのみとしても良い。
【００３９】
下段熱板８２は、図６（ｃ）のＢ部拡大図に示すように、熱板本体８２１が上段熱板の下面８１９と接触する下段熱板の上面８２９にヒータ８２３とヒートパイプ８２４を埋設する収容溝８２８を設けている。その収容溝８２８にヒータ８２３とヒートパイプ８２４を埋設して上段熱板８１とボルト等により固定している。尚上段熱板と下段熱板を固定した場合に、収容溝部に生じる隙間部は熱伝導性の良好なクッション材８２５等を充填することが好ましい。
図中２点鎖線で囲んだ各加熱部８１２及び８２２のヒータ８１３及び８２３は、全て温度制御装置ＣＬに接続されている。各加熱部８２２は、ヒートパイプの作用により均一な温度にすることができる。また上段熱板８１２に設けられた温度センサ８１７の測定結果が温度制御装置ＣＬに入力され各加熱部のヒータによる発熱量を制御することにより熱板面内の温度を均一に制御することができる。本実施例の熱板によれば、図６における熱板面内の温度を実施例１の熱板以上に均一に制御することができる。
【実施例３】
【００４０】
実施例２では、下段熱板８２には温度センサを設けていないが、本実施例では下段熱板にも図８に示すように、温度センサを設けた構成とすることもできる。本実施例の下段熱板８２の実施例１および実施例２と直角な方向（被加工物と直角な方向）に温度センサを設けた構成である。それ以外は、全て実施例２と同様である。図８では、温度センサ８２７Ａ、８２７Ｂ、８２７Ｃ、及び８２７Ｄを設けている。温度センサ８２７Ａと８２７Ｄは、熱板の被加工物と直角な方向の両端部であり、温度センサ８２７Ｂと８２７Ｃは、熱板の中央部である。これらの温度センサ８２７の測定結果は、温度制御装置ＣＬに入力され各加熱部のヒータによる発熱量を制御することにより熱板面内の温度を均一に制御することができる。本実施例の熱板によれば、熱板面内の温度を実施例１と実施例２の熱板以上に均一に制御することができる。
【実施例４】
【００４１】
実施例１から実施例３の熱板２０と熱板８０に埋設するヒータとしては、図９のシースヒータＳＨを用いる場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、図示しないが熱パイプ等を用いることができる。熱パイプとは、中空の管部材と、管部材内を流れる加熱したオイル等の熱伝達媒体とから構成されるものである。このような熱パイプを、実施例１から実施例３の熱板２０と熱板８０に埋設した構成とすることもできる。この熱パイプを温度制御装置ＣＬに接続させ、温度制御装置ＣＬが、管部材内に流す熱伝達媒体の温度を調整することで、熱板２０および熱板８０の温度を制御することもできる。
また熱パイプ゜には、加熱された熱伝達媒体だけでなく冷却された熱伝達媒体を使用し温度制御装置ＣＬが、管部材内に流す熱伝達媒体の温度を調整することで、熱板２０から熱板８０の温度を制御することもできる。
【００４２】
本発明の熱板は、真空工程の略前半まで、保持ピン等により、被加工物１０を熱板上から離間した位置に保持するタイプのラミネート装置に適用可能であるし、このようなラミネート装置に限られず、搬送ベルト１３０が、太陽電池モジュール１０を最初から、熱板１２２上に載置するタイプのラミネート装置であっても、適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
このように実施例１から４の熱板をラミネート装置１００に使用することは以下のとおり有用である。
【００４４】
本発明のラミネート装置用の熱板は、上記のようにヒートパイプをその熱板内に設けていること、更に熱板内の被加工物の搬送方向に温度センサを３箇所以上設けているので、熱板面内の温度を均一にすることができる。したがって内部に気泡が生じない品質の高い太陽電池モジュール１０を提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０ 被加工物（太陽電池モジュール）
１１ カバーガラス
１３、１４ 充填材
１００ ラミネート装置
１０１ ラミネート部
１１０ 上ケース
１１２ ダイヤフラム
１１３ 上チャンバ
１２０ 下ケース
１２１ 下チャンバ
１２２ 熱板
２０、８０ 熱板
２０１ 熱板本体
２０２ 加熱部
２０３ ヒータ
２０４ ヒートパイプ
２０５ クッション材
２０６ 裏板
２０７ 温度センサ
２０８ 収容溝
２０９ 取付面（下面）
ＣＬ 温度制御装置
ＳＨ シースヒータ
ＳＦ 載置面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱板上に太陽電池モジュール等の被加工物を配置し、熱板により加熱した被加工物を熱板と押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、太陽電池モジュールを製造する場合、ラミネート装置が使用されている（特許文献１参照）。ラミネート装置は、下方向に向けて膨張自在なダイヤフラムを有する上ケースと、熱板を有する下ケースとを有している。太陽電池モジュールをラミネートする際、まず、構成部材を重ね合わせた太陽電池モジュールを、上ケースと下ケースとで形成される空間に搬送する。次に、ラミネート装置は、上ケースと下ケースとで形成される空間を真空状態にし、熱板上に太陽電池モジュールを配置した後、構成部材を加熱した状態で、上ケースの内部に大気圧を導入する。このようにすることで、太陽電池モジュールは、ダイヤフラムと熱板とで挟圧されて、ラミネートされ、太陽電池モジュールの各構成部材が溶融された充填材により接着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、従来のラミネート装置において、その熱板面内の温度を均一にするために特許文献１の技術が提案されている。特許文献１に記載のラミネート装置は、その熱板内に複数のヒータと温度センサが設けられているが、熱板面内の温度を均一にするためには、ヒータを細かく分割して複数個所に設け、同時に温度センサを複数個設け制御する必要があり熱板の構造が複雑になる。また被加工物の加熱を均一にするためにヒートパイプを熱板の下面に設ける実施形態も提案されている。ヒートパイプを熱板の下面に設けているので、熱板内のヒータに対する熱輸送の効率が悪くヒートパイプによる効果が充分に発現されない。さらにヒートパイプが熱板の下面に設けられているので、熱板の取り付けに余分なスペースが必要となる。
【０００５】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、ラミネート加工中の熱板の温度を均一にし、それにより被加工物内の温度を均一にできるラミネート装置用の熱板、およびその熱板を使用したラミネート装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための第１の発明のラミネート装置用の熱板は、押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板上に被加工物を配置し、前記熱板により加熱した前記被加工物を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板と前記押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板であって、前記熱板は、前記熱板内に、ヒータ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、さらに前記熱板は、前記熱板に載置される被加工物の搬送方向に３箇所以上の温度センサを設け、前記熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とする。
第１発明によれば、その熱板内にヒートパイプを設け、また熱板の温度制御用の温度センサを上記のように３箇所以上設けているので、ラミネート加工中において熱板面内の温度を均一にすることができ、被加工物内の温度を均一にすることができる。また熱板の温度を均一にするために設ける温度センサの数量や配置などは簡素化され、温度制御方法も格段に容易になる。
【０００７】
第２の発明のラミネート装置用の熱板は、押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板上に被加工物を配置し、前記熱板により加熱した前記被加工物を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板と前記押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板であって、前記熱板は、上段熱板と下段熱板を積層させた構造とし、前記上段熱板は、前記上段熱板内に、ヒータ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、さらに前記上段熱板は、前記上段熱板に載置される被加工物の搬送方向に３箇所以上の温度センサを設け、前記下段熱板は、前記下段熱板内には、上段熱板に設けたヒータ及びヒートパイプとは直角な方向に前記ヒータのみ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、前記上段熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とする。
第２発明によれば、その熱板を上段と下段の積層構造とし、上段熱板内および下段熱板内にヒートパイプを設け、また熱板の温度制御用の温度センサを上段熱板内に上記のように３箇所以上設けているので、ラミネート加工中において熱板面内の温度を第１発明の熱板を使用した場合に比べさらにその熱板面内の温度を均一にすることができる。その結果として、被加工物内の温度をさらに均一にすることができる。また熱板の温度を均一にするために設ける温度センサの数量や配置などは簡素化され、温度制御方法も格段に容易になる。
【０００８】
第３の発明のラミネート装置用の熱板は、第２の発明において、前記請求項２に記載の前記下段熱板において、さらに前記上段熱板に載置される被加工物の搬送方向と直角な方向に３箇所以上の温度センサを設け、前記上段熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とする。
第３発明によれば、その熱板は、第２発明に対して下段熱板にも温度制御用の温度センサを上記のように３箇所以上に設けているので、ラミネート加工中において熱板面内の温度を第２発明の熱板を使用した場合に比べさらにその温度を均一にすることができる。その結果として、被加工物内の温度をさらに均一にすることができる。
【０００９】
第４の発明のラミネート装置用の熱板は、第１の発明から第３の発明のいずれかにおいて、前記熱板の前記各組のヒートパイプ及びヒータは、直線状にかつ平行に配設されていることを特徴とする。
第４の発明によれば、熱板内のヒータおよびヒートパイプは、直線状に平行に配設されているので構造が容易であり、熱板面内の温度を均一に制御することが容易である。
【００１０】
第５の発明のラミネート装置は、第１の発明から第４の発明のいずれかのラミネート装置用の熱板を使用することを特徴とする。
第５の発明のラミネート装置によれば、第１発明から第4発明のいずれかの熱板を使用しているので、ラミネート加工する時の熱板面内の温度を均一にすることができる。したがって被加工物をラミネート加工する時の温度を均一にできるので、ラミネート加工後の被加工物内に気泡が残存するようなこともなく、被加工物の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】被加工物としての太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。
【図２】ラミネート装置の全体の構成を示す図である。
【図３】ラミネート装置のラミネート部の側断面図である。
【図４】ラミネート装置のラミネート加工時におけるラミネート部の側断面図である。
【図５】実施例１の熱板の構成を説明するための図である。
【図６】実施例２の熱板の構成の詳細を説明するための図である。
【図７】実施例２の熱板の構成の詳細を説明するための図である。
【図８】実施例３の下段熱板の温度センサの配置を説明するための図である。
【図９】シースヒータの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本実施形態に係るラミネート装置について説明する。
ここでは、まず、ラミネート装置でラミネートされる被加工物１０について説明する。
図１は、被加工物１０として結晶系セルを使用した太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。太陽電池モジュール１０は、図示のように、透明なカバーガラス１１と裏面材１２との間に、充填材１３、１４を介してストリング１５およびストリング１５を複数列並列に接続したマトリックス状のものを挟み込んだ構成を有する。裏面材１２にはポリエチレン樹脂等の材料が使用される。また、充填材１３、１４にはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂や、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）樹脂等が使用される。ストリング１５は、電極１６、１７の間に結晶系セルとしての太陽電池セル１８をリード線１９を介して接続した構成である。
【００１３】
また、被加工物１０としては、上述した太陽電池モジュールだけではなく、一般に薄膜式と呼ばれる太陽電池モジュールを対象とすることもできる。この薄膜式太陽電池モジュールの代表的な構造例では、透明なカバーガラスに、予め、透明電極、半導体、裏面電極からなる発電素子が蒸着してある。このような薄膜式太陽電池モジュールは、カバーガラスを下向きに配置し、カバーガラス上の発電素子の上に充填材を被せる。更に、充填材の上に裏面材を被せた構造になっている。このような状態で真空加熱ラミネートすることにより薄膜式太陽電池モジュールの構成部材が接着される。すなわち、薄膜式太陽電池モジュールは、上述した太陽電池モジュールの結晶系セルが蒸着された発電素子に変わるだけである。薄膜式太陽電池モジュールの基本的な封止構造は上述した太陽電池モジュールと同じである。
【００１４】
図２は、本実施形態に係るラミネート装置１００の全体の構成を示す図である。ラミネート装置１００は、上ケース１１０と、下ケース１２０と、被加工物１０を搬送するための搬送ベルト１３０とを有する。搬送ベルト１３０は、被加工物１０を上ケース１１０と下ケース１２０との間に搬送する。ラミネート装置１００には、ラミネート前の被加工物１０をラミネート装置１００に搬送するための搬入コンベア２００が設けられている。また、ラミネート装置１００には、ラミネート後の被加工物１０をラミネート装置１００から搬出するための搬出コンベア３００が設けられている。搬入コンベア２００と搬出コンベア３００とは、連設されている。被加工物１０は、搬入コンベア２００から搬送ベルト１３０に受け渡され、搬送ベルト１３０から搬出コンベア３００に受け渡される。
【００１５】
ラミネート装置１００には、シリンダ及びピストンロッド等で構成される図示しない昇降装置が設けられている。昇降装置は、上ケース１１０を水平状態に維持したまま下ケース１２０に対して昇降させることができる。昇降装置が上ケース１１０を下降させることで、上ケース１１０と下ケース１２０との内部空間を密閉させることができる。
【００１６】
次に、本施形態に係るラミネート装置１００のラミネート部１０１の構成についてより具体的に説明する。図３は、ラミネート装置１００において被加工物１０をラミネートするラミネート部１０１の側断面図である。図４は、ラミネート加工時におけるラミネート部１０１の側断面図である。
【００１７】
上ケース１１０には、下方向に開口された空間が形成されている。この空間には、空間を水平に仕切るようにダイヤフラム１１２が設けられている。ダイヤフラム１１２は、シリコーン系のゴム等の耐熱性のあるゴムにより成形されている。後述するように、ダイヤフラム１１２は、被加工物１０を押圧する押圧部材として機能し、ラミネートを行う。上ケース１１０内には、ダイヤフラム１１２によって仕切られた空間（上チャンバ１１３）が形成される。
【００１８】
また、上ケース１１０の上面には、上チャンバ１１３と連通する吸排気口１１４が設けられている。上チャンバ１１３では、吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３内を真空引きして真空状態にしたり、上チャンバ１１３内に大気を導入したりすることができる。
【００１９】
下ケース１２０には、上方向に開口された空間（下チャンバ１２１）が形成されている。この空間には、熱板１２２（パネル状のヒータ）が設けられている。熱板１２２は、下ケース１２０の底面に立設された支持部材によって、水平状態を保つように支持されている。この場合に、熱板１２２は、その表面が下チャンバ１２１の開口面とほぼ同一高さになるように支持される。
【００２０】
また、下ケース１２０の下面には、下チャンバ１２１と連通する吸排気口１２３が設けられている。下チャンバ１２１では、吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１内を真空引きして真空状態にしたり、下チャンバ１２１内に大気を導入したりすることができる。
【００２１】
上ケース１１０と下ケース１２０との間であって、熱板１２２の上方には、搬送ベルト１３０が移動自在に設けられている。搬送ベルト１３０は、図２の搬入コンベア２００からラミネート前の被加工物１０を受け取ってラミネート部１０１の中央位置、すなわち熱板１２２の中央部に正確に搬送する。また、搬送ベルト１３０は、ラミネート後の被加工物１０を図２の搬出コンベア３００に受け渡す。
【００２２】
また、上ケース１１０と下ケース１２０との間であって、搬送ベルト１３０の上方には、剥離シート１４０が設けられている。剥離シート１４０は、被加工物１０の充填材１３、１４（図１参照）が溶融したときに、充填材１３、１４がダイヤフラム１１２に付着するのを防止する。
【００２３】
次に、本実施形態に係るラミネート装置１００によるラミネート工程についてより具体的に説明する。まず、図３に示すように、搬送ベルト１３０は、被加工物１０をラミネート部１０１の中央位置に搬送する。なお、このとき、下チャンバ１２１や熱板１２２に配設された上下動可能な図示しない保持ピン等を上昇させることで、被加工物１０を熱板１２２上から離間した位置に保持しておいてもよい。
【００２４】
次に、昇降装置は、上ケース１１０を下降させる。上ケース１１０を下降させることにより、図４に示すように、上ケース１１０と下ケース１２０との内部空間は、密閉される。すなわち、上ケース１１０と下ケース１２０との内部にて上チャンバ１１３及び下チャンバ１２１は、それぞれ密閉状態に保つことができる。
【００２５】
次に、ラミネート装置１００は、上ケース１１０の吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３内の真空引きを行う。同様に、ラミネート装置１００は、下ケース１２０の吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１内の真空引きを行う（真空工程）。下チャンバ１２１の真空引きにより、被加工物１０内に含まれている気泡は、被加工物１０外に送出される。なお、上下動可能な図示しない保持ピンにより被加工物１０を、熱板１２２上から離間した位置に保持していた場合は、真空工程の略後半から、保持ピンを下降して被加工物１０を熱板１２２上に載置する。
被加工物１０は、後述する温度制御装置の温度制御により加熱された熱板１２２によって加熱されるので、被加工物１０の内部に含まれる充填材１３、１４も加熱される。
【００２６】
次に、ラミネート装置１００は、下チャンバ１２１の真空状態を保ったまま、上ケース１１０の吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３に大気を導入する。これにより、上チャンバ１１３と下チャンバ１２１との間に気圧差が生じることで、ダイヤフラム１１２が膨張する。従って、ダイヤフラム１１２は、図４に示すように下方に押し出される（加圧工程）。被加工物１０は、下方に押し出されたダイヤフラム１１２と、熱板１２２とで挟圧され、加熱により溶融された充填材１３、１４によって各構成部材が接着される。本実施形態のラミネート装置１００は、充填材１３、１４を完全に溶融させて、各構成部材を接着させる、いわゆる全架橋タイプのラミネート装置である。
【００２７】
このとき、充填材１３、１４がカバーガラス１１と裏面材１２との間からはみ出てしまうことがあるものの、はみ出した充填材１３、１４は剥離シート１４０に付着する。このように剥離シート１４０を介在させることにより、はみ出した充填材１３、１４がダイヤフラム１１２に付着するのを防止する。従って、剥離シート１４０は、ダイヤフラム１１２から次にラミネートする被加工物１０に充填材１３、１４が付着するのを防止する。また、はみ出した充填材１３、１４が、搬送ベルト１３０上に付着した場合は、付着した充填材１３、１４は、図示しないクリーニング機構により除去される。
【００２８】
このようにラミネート工程が終了した後、ラミネート装置１００は、下ケース１２０の吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１に大気を導入する。このとき、昇降装置は、上ケース１１０を上昇させる。上ケース１１０を上昇させることにより、図３に示すように、搬送ベルト１３０を移動させることができるようになる。搬送ベルト１３０は、ラミネート後の被加工物１０を搬出コンベア３００に受け渡す。
【００２９】
次に、本実施形態に係るラミネート装置１００の熱板１２２の構成について説明する。
【実施例１】
【００３０】
まず実施例１のラミネート装置用の熱板について説明する。 図５は、実施例１の熱板１２２の構成を示す図である。図５において図３および図４の本発明のラミネート装置１００の熱板１２２は、熱板２０としている。図５（ａ）は、熱板２０の平面図であり、図５（ｂ）は熱板２０の正面図であり、図５（ｃ）は図５（ｂ）のC−Ｃ矢視図である。
熱板２０は、全体の大きさが下ケース１２０内に収まるサイズであって、図５の二点鎖線で示す太陽電池モジュール１０よりも大きいサイズで形成される。ここで、本実施例の熱板２０の寸法は、幅Ｗｈが約１５００ｍｍ、奥行きＤｈが約１２００ｍｍである。また、この熱板２０により加熱される太陽電池モジュール１０の寸法は、奥行きｄが約１１００ｍｍ、幅ｗが約１４００ｍｍであり、平面視で長方形状である。尚上記の熱板２０のサイズは、参考例であり、この寸法に限定されるものではない。
【００３１】
図５において、熱板本体２０１は、アルミニウム又はアルミニウム合金等により、被加工物１０を載置できるような載置面ＳＦ有し、パネル状に形成されている。尚材質は、ステンレス等の鉄系材料でも使用することができる。熱板本体２０１には、ヒータ２０３およびヒートパイプ２０４を埋設するために、奥行き方向に溝２０８が加工されている。この収容溝２０８にＵ字状のヒータ２０３が平行に複数配設されている。ここでは、ヒータとしては、シースヒータＳＨを使用することができる。シースヒータＳＨは、図９に示すように、中心にコイル状に加工されたニクロム線ＳＨ１と、ニクロム線ＳＨ１の周りに充填された酸化マグネシウム等の絶縁材ＳＨ２と、絶縁材ＳＨ２の全周を覆うシースＳＨ３（外周をなす外皮）とを有するものである。尚ヒータ２０３は、Ｕ字状のものでなく、直線状のヒータを使用しても良い。
ヒートパイプ２０４は，公知の構成のものを使用することができる。ヒートパイプは、管内に作動液が飽和蒸気圧の状態で密封されていて、ヒートパイプの長さ方向に温度差があると高温部から低温部に蒸気流が発生する。そして作動液は、高温部で蒸発熱を奪い、低温部では凝縮熱を与える。
【００３２】
本実施例では、そのＵ字状のヒータ２０３の略中央位置にヒータと平行にヒートパイプ２０４を埋設している。埋設部の構造を図５（ｂ）のＡ部の拡大図を参照して説明する。ヒータ２０３とヒートパイプ２０４は、クッション材２０５を介して熱板本体２０１と略同一寸法の裏板２０６を熱板本体２０１とボルト等により固定し収容溝２０８内に埋設固定される。これによりヒータの外周、およびヒートパイプの外周が溝の底面と密着する。このヒータ２０３とヒートパイプ２０４を１組の加熱部２０２とし、熱板２０内に複数組配設している。加熱部２０２は、図５において２点鎖線で囲った領域であり、図５（ｃ）に示すように２０２Ａから２０２Ｅの５組が設けられている。また熱板２０には、熱電対等の温度センサ２０７を３つ以上設けることができる。本実施例では、温度センサ２０７Ａ、２０７Ｂおよび２０７Ｃを図５（ａ）の×印位置に設けられている。すなわち熱板２０に設置する被加工物の搬送方向の両端部と中央部である。両端部の温度センサが２０７Ａと２０７Ｃであり、中央部の温度センサは２０７Ｂである。図中２点鎖線で囲んだ各加熱部２０２のヒータ２０３は、全て温度制御装置ＣＬに接続されている。各加熱部２０２は、ヒートパイプの作用により均一な温度にすることができる。また温度センサ２０７の測定結果が温度制御装置ＣＬに入力され各加熱部のヒータによる発熱量を制御することにより熱板全体の温度を均一に制御することができる。本実施例の熱板によれば、図５における熱板面内の温度のバラツキを±１．５℃以内に制御することができる。一方ヒートパイプを使用しない従来型の熱板ではその温度のバラツキは、±４℃以内である。
【００３３】
また加熱部２０２は、本実施例では全てヒータとヒートパイプを対としているが、一部の加熱部は、ヒータのみとしても良い。
【００３４】
またこのような熱板面内の温度を均一にする機能は、ヒータ２０３、ヒートパイプ２０４、温度センサ２０７および温度制御装置ＣＬが協働して実現される。これにより、被加工物である太陽電池モジュール１０内の温度を均一にすることができるので、充填材が溶融を開始する時間を略同一にすることができる。したがって、熱板の温度を急激に上昇させても均一な温度に制御できるので、内部に気泡が生じない品質の高い太陽電池モジュールを製造するタクトタイムの短縮を容易に行うことができる。
【００３５】
さらにこのように熱板面内の温度を均一にするために熱板内に設けた温度センサは３箇所以上でよく、その数量及び配置を簡素化でき、特許文献１に記載されているように、複数個を多様な位置に設ける必要は無い。したがって温度制御装置の構成は、格段に簡素化でき、ラミネート装置を安価で提供することができる。
【実施例２】
【００３６】
次に実施例２のラミネート装置用の熱板について説明する。本実施例の熱板８０は、図６に示すように構成されている。図６（ａ）は、熱板８０の平面図であり、図６（ｂ）は、熱板８０の正面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）のＦ矢視図であり、図７（ｄ）は、図６（ｂ）のＣ−Ｃ矢視図であり、図７（ｅ）は、図６（ｂ）のＥ−Ｅ矢視図である。本実施例の熱板は、上段熱板と下段熱板を積層させた構造としている。上段熱板８１は、実施例１の形態の熱板である。図６（ｂ）のＡ部拡大図に示すようにヒータ８１３およびヒートパイプ８１４が収容溝８１８にクッション材８１５を介し、その熱板本体８１１の下面８１９に実施例１の裏板２０６に代わり、下段熱板８２をボルト締め等により上段熱板８１に固定して埋設されている。下段熱板８２には、上段熱板８１内に複数組（複数加熱部）設けられたヒータ８１３及びヒートパイプ８１４と直角な方向にヒータ８２３及びヒートパイプ８２４を対として複数組設けている。
【００３７】
実施例２における加熱部は、図７（ｄ）および図７（ｅ）のとおりである。上段熱板８１では、８１２Ａ、８１２Ｂ、８１２Ｃ、８１２Ｄおよび８１２Ｅの５組が加熱部となっている。下段熱板８２では、８２２Ａ、８２２Ｂおよび８２２Ｃの３組が加熱部となっている。各加熱部には、図６（ａ）に示すとおり温度センサが設けられている。上段熱板８１では、８１７Ａ、８１７Ｂ、及び８１７Ｃの３個設けられている。これは実施例１と同じである。下段熱板８２には、温度センサは設けていない。
【００３８】
また加熱部８２２は、本実施例では全てヒータとヒートパイプを対としているが、一部の加熱部は、ヒータのみとしても良い。
【００３９】
下段熱板８２は、図６（ｃ）のＢ部拡大図に示すように、熱板本体８２１が上段熱板の下面８１９と接触する下段熱板の上面８２９にヒータ８２３とヒートパイプ８２４を埋設する収容溝８２８を設けている。その収容溝８２８にヒータ８２３とヒートパイプ８２４を埋設して上段熱板８１とボルト等により固定している。尚上段熱板と下段熱板を固定した場合に、収容溝部に生じる隙間部は熱伝導性の良好なクッション材８２５等を充填することが好ましい。
図中２点鎖線で囲んだ各加熱部８１２及び８２２のヒータ８１３及び８２３は、全て温度制御装置ＣＬに接続されている。各加熱部８２２は、ヒートパイプの作用により均一な温度にすることができる。また上段熱板８１２に設けられた温度センサ８１７の測定結果が温度制御装置ＣＬに入力され各加熱部のヒータによる発熱量を制御することにより熱板面内の温度を均一に制御することができる。本実施例の熱板によれば、図６における熱板面内の温度を実施例１の熱板以上に均一に制御することができる。
【実施例３】
【００４０】
実施例２では、下段熱板８２には温度センサを設けていないが、本実施例では下段熱板にも図８に示すように、温度センサを設けた構成とすることもできる。本実施例の下段熱板８２の実施例１および実施例２と直角な方向（被加工物と直角な方向）に温度センサを設けた構成である。それ以外は、全て実施例２と同様である。図８では、温度センサ８２７Ａ、８２７Ｂ、８２７Ｃ、及び８２７Ｄを設けている。温度センサ８２７Ａと８２７Ｄは、熱板の被加工物と直角な方向の両端部であり、温度センサ８２７Ｂと８２７Ｃは、熱板の中央部である。これらの温度センサ８２７の測定結果は、温度制御装置ＣＬに入力され各加熱部のヒータによる発熱量を制御することにより熱板面内の温度を均一に制御することができる。本実施例の熱板によれば、熱板面内の温度を実施例１と実施例２の熱板以上に均一に制御することができる。
【実施例４】
【００４１】
実施例１から実施例３の熱板２０と熱板８０に埋設するヒータとしては、図９のシースヒータＳＨを用いる場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、図示しないが熱パイプ等を用いることができる。熱パイプとは、中空の管部材と、管部材内を流れる加熱したオイル等の熱伝達媒体とから構成されるものである。このような熱パイプを、実施例１から実施例３の熱板２０と熱板８０に埋設した構成とすることもできる。この熱パイプを温度制御装置ＣＬに接続させ、温度制御装置ＣＬが、管部材内に流す熱伝達媒体の温度を調整することで、熱板２０および熱板８０の温度を制御することもできる。
また熱パイプ゜には、加熱された熱伝達媒体だけでなく冷却された熱伝達媒体を使用し温度制御装置ＣＬが、管部材内に流す熱伝達媒体の温度を調整することで、熱板２０から熱板８０の温度を制御することもできる。
【００４２】
本発明の熱板は、真空工程の略前半まで、保持ピン等により、被加工物１０を熱板上から離間した位置に保持するタイプのラミネート装置に適用可能であるし、このようなラミネート装置に限られず、搬送ベルト１３０が、太陽電池モジュール１０を最初から、熱板１２２上に載置するタイプのラミネート装置であっても、適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
このように実施例１から４の熱板をラミネート装置１００に使用することは以下のとおり有用である。
【００４４】
本発明のラミネート装置用の熱板は、上記のようにヒートパイプをその熱板内に設けていること、更に熱板内の被加工物の搬送方向に温度センサを３箇所以上設けているので、熱板面内の温度を均一にすることができる。したがって内部に気泡が生じない品質の高い太陽電池モジュール１０を提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０ 被加工物（太陽電池モジュール）
１１ カバーガラス
１３、１４ 充填材
１００ ラミネート装置
１０１ ラミネート部
１１０ 上ケース
１１２ ダイヤフラム
１１３ 上チャンバ
１２０ 下ケース
１２１ 下チャンバ
１２２ 熱板
２０、８０ 熱板
２０１ 熱板本体
２０２ 加熱部
２０３ ヒータ
２０４ ヒートパイプ
２０５ クッション材
２０６ 裏板
２０７ 温度センサ
２０８ 収容溝
２０９ 取付面（下面）
ＣＬ 温度制御装置
ＳＨ シースヒータ
ＳＦ 載置面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板上に被加工物を配置し、前記熱板により加熱した前記被加工物を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板と前記押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板であって、
前記熱板は、前記熱板内に、ヒータ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、
さらに前記熱板は、前記熱板に載置される被加工物の搬送方向に３箇所以上温度センサを設け、
前記熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とするラミネート装置用の熱板。
【請求項２】
押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板上に被加工物を配置し、前記熱板により加熱した前記被加工物を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板と前記押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板であって、
前記熱板は、上段熱板と下段熱板を積層させた構造とし、
前記上段熱板は、
前記上段熱板内に、ヒータ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、
さらに前記上段熱板は、前記上段熱板に載置される被加工物の搬送方向に３箇所以上温度センサを設け、
前記下段熱板は、
前記下段熱板内には、上段熱板に設けたヒータ及びヒートパイプとは直角な方向に前記ヒータのみ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、
前記上段熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とするラミネート装置用熱板。
【請求項３】
前記請求項２に記載の前記下段熱板において、
さらに前記上段熱板に載置される被加工物の搬送方向と直角な方向に３箇所以上温度センサを設け、
前記上段熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とするラミネート装置用の熱板。
【請求項４】
前記熱板の前記各組のヒートパイプ及びヒータは、直線状にかつ平行に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のラミネート装置用の熱板。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のラミネート装置用の熱板を用いたことを特徴とするラミネート装置。
【請求項１】
押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板上に被加工物を配置し、前記熱板により加熱した前記被加工物を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板と前記押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板であって、
前記熱板は、前記熱板内に、ヒータ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、
さらに前記熱板は、前記熱板に載置される被加工物の搬送方向に３箇所以上温度センサを設け、
前記熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とするラミネート装置用の熱板。
【請求項２】
押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板上に被加工物を配置し、前記熱板により加熱した前記被加工物を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板と前記押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置用の熱板であって、
前記熱板は、上段熱板と下段熱板を積層させた構造とし、
前記上段熱板は、
前記上段熱板内に、ヒータ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、
さらに前記上段熱板は、前記上段熱板に載置される被加工物の搬送方向に３箇所以上温度センサを設け、
前記下段熱板は、
前記下段熱板内には、上段熱板に設けたヒータ及びヒートパイプとは直角な方向に前記ヒータのみ又は、ヒータ及びヒートパイプを対として複数組設け、
前記上段熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とするラミネート装置用熱板。
【請求項３】
前記請求項２に記載の前記下段熱板において、
さらに前記上段熱板に載置される被加工物の搬送方向と直角な方向に３箇所以上温度センサを設け、
前記上段熱板面内の温度分布を均一にすることを特徴とするラミネート装置用の熱板。
【請求項４】
前記熱板の前記各組のヒートパイプ及びヒータは、直線状にかつ平行に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のラミネート装置用の熱板。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のラミネート装置用の熱板を用いたことを特徴とするラミネート装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０３３０（Ｐ２０１３−１０３３０Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４５９８９（Ｐ２０１１−１４５９８９）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（７０９００２３０３）日清紡メカトロニクス株式会社 (43)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（７０９００２３０３）日清紡メカトロニクス株式会社 (43)
【Ｆターム（参考）】
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