JP2015204318A - ラミネート方法及びラミネート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】曲率半径を有する構造物をラミネートする場合に構造物の裏面材周辺に発生するシワを低減するラミネート方法及びラミネート装置を提供すること。【解決手段】加熱することで熱膨張・熱収縮するという裏面材の材料熱特性を生かして、ダイヤフラムによって仕切られた上下複数の真空チャンバー内で裏面材の周辺部と中央部で面内の温度差をつけて裏面材を３次元曲面構造物に近い形状に熱変形させた後、裏面材をダイヤフラム内外の圧力差で曲面構造物に加圧し曲面構造物の周辺に発生する裏面材のシワを低減させる。【選択図】図４

Description

本発明は、太陽電池モジュールなどの被ラミネート体を真空ラミネートするラミネート方法及びラミネート装置に関する。

太陽電池モジュールは、表面材、充填材、インターコネクトされた複数個配列の太陽電池セル、充填材および裏面材の順に重ねられた構造になっている（特許文献１参照）。このような曲面形状の太陽電池モジュールの製作には、積層する素材を加熱接着するラミネート方法が用いられる。

従来のラミネート方法は、平坦なヒータプレートと、圧力差を利用して可動するダイヤフラムとで構成されるラミネート装置を用いて行われているが、この他、種々のラミネート方法やラミネート装置が提案されている（特許文献２参照）。

例えば、特許文献２に記載の曲面構造物をラミネートする装置は、図１２に示すように、真空容器としてのベース部材８０１と蓋部８０２と真空容器内を上下に遮断するダイヤフラム８０３で構成される。この構成により、ベース部材８０１上の構造物支持台８０４とダイヤフラム８０３とで形成される密閉空間を真空引きすることで、曲面構造物８０５をラミネートする。

特開２００２−１８５０２６号公報 特開２００６−１４２７６１号公報

しかしながら、曲面構造の表面材に充填材、インターコネクトされた複数個配列の太陽電池セル、充填材、裏面材の順に重ねた場合、図１３（ａ）に示すように、表面材９０１の曲面上の曲線Ｒ１の曲率半径および曲線Ｒ２の曲率半径が小さくなるにつれて、表面材９０１上に重ねられた裏面材９０２の周辺部９０３に裏面材の余り９０４が多くなる。

このような曲面構造物を図１２に示すラミネート装置でラミネートする場合、曲面構造物８０５を構造物支持台８０４の凹面上で加熱し、ダイヤフラム８０３内外の圧力差を利用して曲面構造物８０５の中央部から周辺部に向けて加熱溶融した充填材を加圧する。この際、裏面材の余りは、図１３（ｂ）に示すように、周辺部に向けて矢印Ａ方向にダイヤフラムで加圧されつつ押し広げられ、曲面構造物の裏面材９０２の周辺にシワ９０５として残る。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、曲率半径を有する構造物をラミネートする場合に構造物の裏面材周辺に発生するシワを低減する、ラミネート方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、加熱することで熱膨張・熱収縮するという裏面材の材料熱特性を生かして、ダイヤフラムによって仕切られた上下複数の真空チャンバー内で裏面材の周辺部と中央部で面内の温度差をつけて裏面材を３次元曲面構造物に近い形状に熱変形させた後、裏面材をダイヤフラム内外の圧力差で曲面構造物に加圧し曲面構造物の周辺に発生する裏面材のシワを低減させる。

本願の第１発明のラミネート方法は、曲面構造物上に配置された充填材、太陽電池セル、裏面材を真空雰囲気で加熱し加圧する方法であって、以下の工程を有することを特徴とする。

このような構成により、構造物の裏面材周辺に発生するシワを低減することができる。
（１）チャンバー内で被ラミネート物を真空引きする工程、
（２）裏面材の熱膨張・熱収縮特性をもとに裏面材をブロック毎に個別に加熱する工程、
（３）裏面材の熱変形を完了させる工程、
（４）曲面構造物、充填材、太陽電池セル、裏面材からなる被ラミネート物を加圧、ラミネートする工程、
（５）充填材をゲル化する工程、
（６）チャンバー内を大気開放する工程。

以上のように、本発明は、ラミネート装置内で裏面材を加熱する過程で、予め裏面材を３次元曲面構造物に近い形状に熱変形させた後に加圧及びラミネートするため、ラミネート時に曲面構造物の裏面材の周辺に発生するシワを低減することができる。

（ａ）本発明の実施の形態１で用いた裏面材の熱膨張・熱収縮特性図、（ｂ）本発明の実施の形態１で用いた裏面材の熱膨張・熱収縮特性の測定方法を示す断面図 本発明の実施の形態１のラミネートする方法を示すフロー図 本発明の実施の形態１で用いた裏面材の熱膨張・熱収縮特性図と熱変形前後の裏面材の模式図 本発明の実施に形態１のラミネート装置を示す矢視図と断面図 本発明の実施に形態１のラミネート装置を示す矢視図と断面図 本発明の実施に形態１のラミネート装置を示す断面図 本発明の実施に形態１のラミネート装置を示す断面図 本発明の実施に形態１のラミネート装置を示す断面図 本発明の実施に形態２のラミネート装置で用いる上部加熱手段の平面図 本発明の実施の形態２で用いた裏面材の熱膨張・熱収縮特性図 本発明の実施に形態３のラミネート装置で用いる上部加熱手段の断面図 従来のラミネート装置を示す断面図 従来のラミネート方法を示す模式図 本発明の実施に形態４のラミネート装置で用いる上部加熱手段の平面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
太陽電池に用いる裏面材は、耐候性、強度・耐久性、意匠性、高反射、電気絶縁性、充填材との密着性など太陽電池特有の多くの機能が要求されるため、それぞれの機能を備える複数の原反フィルムに特殊加工が施され、ロール・ツー・ロールでテンションが掛かった状態で貼り合せわされ巻き取られる。

このため、裏面材は特に、常温から１５０℃（充填材のゲル化温度）の温度範囲で原反フィルムに残るテンションが開放され、巻き取り方向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ方向）で一旦熱膨張した後に熱収縮する傾向を持っている。裏面材の寸法変化率の数値では、熱収縮は寸法変化率としてＪＩＳ−Ｃ−２１５１で測定される。このため加熱過程における収縮の度合いが不明である。

また、原反フィルムの貼り合わせ／巻き取り工程によっても、裏面材の加熱過程における収縮の度合が異なり、使用する裏面材の熱膨張・熱収縮特性図を正確に測定してラミネート温度条件を決める必要がある。

本実施の形態１で用いた裏面材の熱膨張・熱収縮特性図の一例を図１（ａ）示す。また、図１（ｂ）は、表面に歪ゲージ１を貼付けた裏面材２を熱板３上に設置した裏面材２の熱膨張・熱収縮特性の測定方法を示す断面図である。

裏面材２の温度を図１（ａ）のｙ軸（第一軸）に歪ゲージ１の出力値をｙ軸（第二軸）にｘ軸に処理時間を示す。裏面材２の温度を２７℃が６５℃まで上昇させた場合、歪ゲージの出力値は図中のＡ点からＢ点へ裏面材２の熱膨張に伴い上昇する。

裏面材２の温度を６５℃から１１０℃まで上昇させた場合、歪ゲージの出力値は図中のＢ点からＣ点へ裏面材２の熱収縮に伴い下降する。裏面材２の温度を１１０℃から１３０℃まで上昇させた場合、歪ゲージの出力値は図中のＣ点からＤ点へ裏面材２の熱収縮の終了と再度の熱膨張に伴い上昇する。

裏面材の各温度領域における熱膨張と熱収縮の特性から、裏面材面内で温度分布をつけ、裏面材２の中心部に比べ周辺部をより収縮させて、３次元曲面構造物に近い形状に熱変形させた後、加圧してラミネートする方法を図２の工程フローに示す。

図２において、前工程で曲面構造物上にインターコネクトされた複数個配列の太陽電池セル、充填材、裏面材（被ラミネート物）をセットする。

工程：１でチャンバー内の構造物支持台上へ被ラミネート物をセットする。

工程：２で上チャンバーとしたチャンバーのシール面を密封し、容器内を減圧する。

工程：３で裏面材の熱特性を基にブロック毎に個別に加熱する。裏面材の熱特性を基にブロック毎に加熱した熱膨張・熱収縮特性図の一例を図３（ａ）に、熱変形前後の裏面材の模式図を図３（ｂ）、図３（ｃ）に示す。裏面材の周辺部と中央部はそれぞれの温度プロファイル３０１、３０２で加熱され熱膨張・熱収縮し、図３（ｂ）に示すシート状態から図３（ｃ）に示す３次元曲面形状に次第に熱変形する。

熱特性曲線３０３、３０４の周辺部が最も熱収縮する点Ｃ（周辺部裏面材温度１１０℃）と中央部が熱膨張する点Ｂ‘に達した点（中央部裏面材温度６０℃）で裏面材の熱変形が最大となり、工程４の裏面材の熱変形完了に至る。

工程５で上部チャンバーとダイヤフラムで囲まれた空間の大気開放し、工程：６でダイヤフラムの外側から工程：４で熱変形させた裏面材を大気圧で曲面構造物に加圧しラミネートする。裏面材は、工程：４で既に３次元曲面構造物に近い形状に熱変形しているため、ラミネートした際に周辺部に生じるシワが低減できる。

工程：７で被ラミネート物を本加熱し充填材をゲル化することで曲面構造物上の太陽電池セル、充填材、裏面材の接合を強固にする。

工程：８で下チャンバーとダイヤフラムで囲まれた空間を大気開放する。

工程：９で被ラミネート物を取り出す。
本実施の形態１の工程を実現するためのラミネート装置を図４〜図８、Ｂ−Ｂ’矢視図、Ｃ−Ｃ’断面図で示す。

図４は、図２の工程：１から工程：３までのラミネート装置の状態を示し、構造物支持台４０６上に被ラミネート物をセットし、空間４１２と４１３は吸排気口４０８と４１０から排気されて真空状態になっている。

４０１は、曲面構造物４０２と充填材４０３とセル４０４と裏面材４０５からなる被ラミネート物を保持し加熱手段（図示せず）を内蔵した構造物支持台４０６を配し、周縁部にシール面４０７を有した下チャンバーで、吸排気口４０８から排気及び大気開放手段（図示せず）に連通している。本形態１では構造物支持台４０６はアルミニウム製の下型であり、その上面は曲面構造物４０２の形状に合わせて３次元曲面に加工されており、内部には加熱用ヒータと温度検知用の熱電対が埋め込まれている。また、所定の設定温度に温度調節が可能となっている。

４０９は、シール面４０７で下チャンバー４０１と気密容器を形成する上チャンバーであり、吸排気口４１０から排気及び大気開放手段（図示せず）に連通している。４１１は、弾性体からなるダイヤフラムで密封容器内の空間４１２と４１３の圧力差を用いて曲面構造物４０２と充填材４０３とセル４０４と裏面材４０５からなる被ラミネート物を加圧する。本実施の形態１では、引っ張り強度と繰り返しの耐久性から厚さ３ｍｍのシリコンゴムを用いている。

４１４は、裏面材４０５に接して配置された上部加熱手段で本実施の形態１と同じく弾性体からなる厚さ２ｍｍのシートヒータ用い、外形寸法は少なくとも有効発熱部が裏面材４０５の外形を覆う寸法になっている。

４１５は、ダイヤフラム４１１の下側で上部加熱手段４１５へ電力を供給するための手段で下チャンバー４０１側壁を介して電源（図示せず）に接続されている。裏面材４０５は周辺部で余りが生じ盛り上がるため、裏面材４０５に接して配置された上部加熱手段４１５の周辺部４１６の周辺部で盛り上がっている。

上部加熱手段４１５は、内部で複数のブロックに分割されブロックごとに温度コントロールできるようになっており、ブロックに対応して裏面材４０５を熱膨張・熱収縮させることができる。本実施の形態１では、熱膨張・熱収縮が大きい裏面材４０５のＭａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ方向（矢印ＭＤ）に対して直角方向のＴｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ方向（矢印ＴＤ）に４１７，４１８，４１９，４２０，４２１，４２２，４２３の７ブロックに分割して、裏面材４１４の変形量を大きくしている。

裏面材が図３（ａ）に示すような熱特性の場合、周辺部のブロック４１７と４２３を温度プロファイル３０１で中央部４２０を温度プロファイル３０２で、中間のブロック４１８と４２２、４１９と４２１は３０１と３０２の中間の温度プロファイルに設定する。この設定により、３次元の曲面構造物４０２に近い形状に近い形状に熱変形させることができる。柔軟性を有する弾性体からなる上部加熱手段４１５を裏面材４０５に接触させることで、上部加熱手段４１５のブロックごとの温度プロファイルの差を裏面材４０５に直接伝達することができる。

図５に図３の工程：４の裏面シートの熱変形が完了したラミネート装置の状態を示す。

図５において、裏面材４０５は熱特性を基に周辺部と中央部を個別に加熱され３次元の曲面構造物４０２に近い形状に熱変形したため、裏面材４０５は周辺部で余りが解消されている。

図６に図３の工程：５から工程：７までのラミネート装置の状態を示し、図６において吸排気口４１０から大気開放手段（図示せず）に通じて、ダイヤフラム４１１と上チャンバー４０９の間の空間４１３を大気開放し、ダイヤフラム４１１で上部加熱手段４１５と３次元の曲面構造物４０２と充填材４０３とセル４０４と裏面材４０５とからなる被ラミネート物を加圧しラミネートする。

この際、裏面材４０５は既に近い形状に熱変形し周辺部で余りが解消されているためラミネート時に裏面材周辺に発生するシワが低減できる。

構造物支持台４０６に内蔵した加熱手段（図示せず）と上部加熱手段４１５で３次元の曲面構造物４０２と充填材４０３とセル４０４と裏面材４０５からなる被ラミネート物を本加熱し、充填材４０３をゲル化する。

図７は、図３の工程：８のラミネート装置の状態を示すものである。図７において、吸排気口４０８から大気開放手段（図示せず）に通じてダイヤフラム４１１と下チャンバー４０１の間の空間４１２を大気開放しダイヤフラム４１１を加圧前の位置に戻す。図８は、図３の工程：９のラミネート装置の状態を示すものである。図８において、上チャンバー４０９を上昇させて、上部加熱手段４１５の取り外し、被ラミネート物を取り出し一連の工程を終了させる。

なお、本実施の形態１では、図３に示すように、周辺部が最も熱収縮する点Ｃと中央部が熱膨張する点Ｂ‘に達した時点を利用して裏面材を熱変形させたが、太陽電池に用いる裏面材には防湿機能を強化するため、バリア層としてアルミニウム層を含むものがある。

このような材料は、内部のアルミニウム層の影響が大きいため、温度上昇に伴う熱収縮が小さく、一様に熱膨張する傾向にある。そこで、このような材料を使用した場合は、材料の熱膨張・熱収縮特性に合わせ、逆に中央部の温度を高く、周辺部の温度を低く制御することで中心部に比べ周辺部をより収縮させて３次元曲面構造物に近い形状に熱変形させることができる。

このため、ラミネート時に曲面構造物の裏面材の周辺に発生するシワを低減することができる。

また、本実施の形態１において、セル（２枚）をラミネートしているが、通常、太陽電池のモジュールでは複数のセルを搭載しており、モジュール寸法が大きくなるほど、裏面材周辺部の裏面材の余が大きくなる。このため、裏面材周辺に深く長いシワが発生する。本実施の形態１のように、裏面材を加熱する過程で、予め裏面材を３次元曲面構造物に近い形状に熱変形させた後に加圧・ラミネートすることで、複数のモジュールを搭載した寸法の大きい太陽電池モジュールでもラミネート時に裏面材周辺に発生するシワを低減することができる。

（実施の形態２）
本実施に形態２のラミネート装置で用いる上部加熱手段の平面図を図９に示す。

本実施の形態２の上部加熱手段は実施の形態１で用いた上部加熱手段４１５と同様に弾性体からなる厚さ２ｍｍのシートヒータ用いている。

外形寸法は、少なくとも有効発熱部が裏面材の外形を覆う寸法になっており、内部でも複数のブロックに分割されブロックごとに温度コントロールできるようになっている。分割構造は、図９に示すように、中心部５０１から周辺部５０２に向けて面積が大きくなるＡブロックと周辺部５０３から中心部５０４に向けて面積が大きくなるＢブロックが櫛歯状に交互に入り組んだ構造になっており、中心部から周辺部への距離ｙでＡブロックとＢブロックの面積比が連続して変わる。

裏面材の熱膨張・熱収縮特性をもとにＡブロックとＢブロックを個別に温度コントロールすることで周辺部から中心部に向けて裏面材の熱収縮量と膨張量を連続して変化させることができる。

更に、中心点５０５と頂点５０６、５０７で囲まれたエリア５０８と中心点５０５と頂点５０７、５０９で囲まれたエリア５１０と中心点５０５と頂点５０９、５１１で囲まれたエリア５１２と中心点５０５と頂点５０６、５１１で囲まれたエリア５１３の４エリアに分ける。

これにより、裏面材のＭａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ方向（矢印ＭＤ）とこれに直角方向のＴｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ方向（矢印ＴＤ）で熱膨張・熱収縮特性が大きく異なってもＭＤ方向、ＴＤ方向でそれぞれに対してエリアごと（５０８、５１２と５１０、５１３）個別に温度コントロールできる。

その結果、裏面材をより精度よく熱変形させることができる。

裏面材の熱膨張・熱収縮特性が、例えばＭＤ方向が図３のように熱膨張・収縮し、ＴＤ方向が図１０に示すように熱膨張する（収縮しない）特性を有する場合、図９に示すように、裏面シートのＴＤ、ＭＤ方向に上部加熱手段を設置する。

そして、矢印ＭＤ方向のエリア５１０とエリア５１３では、周辺部に向けて面積が大きくなるＡブロックを、図３の温度プロファイル３０１で中央部に向けて面積が大きくなるＢブロックを、図３の温度プロファイル３０２で温度制御することで周辺部を収縮させることができる。

また、矢印ＴＤ方向のエリア５０８と５１２では中央部に向けて面積が大きくなるＢブロックを図１０の温度プロファイル６０１で周辺部に向けて面積が大きくなるＡブロックを、図１０の温度プロファイル６０２で温度制御する。

そのことで、図１０の熱特性曲線６０３、６０４の中央部が最も熱膨張する点Ｂ（中央部裏面材温度１１５℃）と周辺部の温度が充填材の軟化温度の５５℃に達した点Ａ‘（周辺部裏面材温度５５℃）で裏面材の熱変形を最大にすることができる。

裏面材のＭＤ方向とＴＤ方向それぞれの熱膨張・熱収縮特性をもとに、温度コントロールすることで、より精度良く３次元的に裏面材の熱変形を最大にすることができ、より曲率半径の小さい曲面構造物に対しても周辺のシワを低減させてラミネートすることができる。

本実施の形態２では、上部加熱手段内部のヒータ電力密度をブロック毎で同一にして、中心部から周辺部への距離ｙでＡブロックとＢブロックの面積比を連続して変えることで裏面材の熱収縮量と膨張量を中心部から周辺部へ連続して変化させたが、中心部から周辺部に向けてヒータ電力密度を連続して変化させても中心部から周辺部に向けて昇温勾配を連続的に変化させることができる。

その結果、裏面材の中心部と周辺部で熱収縮と膨張に時間差をつけて同様な効果が得ることが可能である。

他に裏面材の中心部から周辺部に向けて裏面材の熱収縮量と膨張量を連続して変化させる方法として、上部加熱手段の分割数を多くし、分割ブロック毎に温度を変化させることで連続変化に近づけることができるが、連続変化させることは難しい。またブロックの分割数が多くなればこれに対応した数の温度制御装置と必要となり装置コストが高くなる。

（実施の形態３）
本実施に形態３のラミネート装置で用いる上部加熱手段の断面図を図１１に示す。

本実施の形態３の上部加熱手段は、上記実施の形態１で用いた上部加熱手段７０１は構造としては線膨張係数の異なる２種の材料７０２と７０３を張り合わせてヒータを内蔵している。

下層７０２の線膨張係数を大きくした場合、上部加熱手段の加熱とともに下側凸に反る。逆に上層７０３の線膨張係数を大きくした場合、上部加熱手段の加熱とともに上側凸に反る。本実施の形態３は、上部加熱手段が加熱と共に、上側または下側に反る性質を利用し、裏面材７０４への接触面積を変化させる。そして、裏面材７０４の熱膨張・熱収縮特性を活かして、周辺部から中央部へ、または中央部から周辺部へ加熱して裏面材７０４を熱変形させてラミネートする。すなわち、上部加熱手段をブロック毎に時間差や温度差を設けて制御する必要がないことが特徴となる。

下層７０２の線膨張係数を大きくした場合、本実施の形態３では、炭素含有量の多い厚さ２．５ｍｍのシリコンラバーを用い上層７０３には熱膨張係数の小さい炭素含有量の少ない厚さ２．５ｍｍシリコンラバーを用い上部加熱手段７０１の総厚は５ｍｍである。

本実施に形態３では、上述の実施の形態１と同様のラミネート装置を使用し、下チャンバー７０５内の構造物支持台上７０６上に設置した曲面構造物７０７と充填材７０８とセル７０９と裏面材７０４からなる被ラミネート物上に上部加熱手段７０１を設置し、下チャンバー７０５のシール面７１０に内部にダイヤフラム７１１を保持した上チャンバー７１２を設置しチャンバー内を真空引きする。加熱前の上部加熱手段７０１は厚みが実施の形態１の上部加熱手段４１５の２．５倍と厚いため裏面材７０４上に設置した際の自重撓みが１／６以下で、最初は裏面材７０４の周辺部にしか接触しない。

７１３は、ダイヤフラム７１１の下側で上部加熱手段７０１へ電力を供給するための手段で下チャンバー７０５側壁を介して電源（図示せず）に接続されている。

上部加熱手段７０１を加熱すると図１１（ｂ）に示すように、上層７０３と裏面材７０４の下層の熱膨張差で裏面材７０４側に反り始め、裏面材７０４の周辺部から中央部へ接触することで、裏面材を周辺部から中央部へ向けて加熱することができる。

このように線膨張係数の異なる２種の材料７０２と７０３を張り合わせて、ヒータを内蔵した上部加熱手段７０１で下層７０２の線膨張係数を大きくしたと場合、図３に示すような、熱膨張・熱収縮特性を持つ裏面シート使用することで裏面シートの周辺部を大きく収縮させて熱変形させることができ、周辺のシワを低減させてラミネートすることができる。

逆に上層７０３の線膨張係数を大きくした場合は、２種の材料７０２と７０３を張り合わせ際に予め曲面構造物７０７より小さい曲率半径を持つ形状に成形しておくことで、加熱前に上部加熱手段７０１は裏面材７０４の中央部に接触する。

上部加熱手段７０１は、加熱とともに上側凸に反り、中央部から周辺部へ接触することで、裏面材を中央部から周辺部へ向けて加熱することができる。

このように線膨張係数の異なる２種の材料７０２と７０３を張り合わせてヒータを内蔵した上部加熱手段７０１で上層７０２の線膨張係数を大きくしたと場合、図１０に示すような、熱膨張・熱収縮特性を持つ裏面材使用することで裏面材の中央部を膨張させ熱変形させることができる。その結果、周辺のシワを低減させてラミネートすることができる。

なお、本実施の形態３では、上部加熱手段の裏面材７０４への接触面積を変化させるためにバイメタルのようなものを用いたが、上部加熱手段の周縁部にテンションをかけて保持し、テンション力を制御させる等の方法でも、上部加熱手段の裏面材７０４への接触面積を変化させることができ同様の効果が得られる。

（実施の形態４）
本実施に形態４のラミネート装置で用いる上部加熱手段の平面図を図１４に示す。

本実施の形態４の上部加熱手段は、実施の形態１で用いた上部加熱手段４１５と同様に弾性体からなる厚さ２ｍｍのシートヒータ用いている。外形寸法は、少なくとも有効発熱部が裏面材の外形を覆う寸法になっており、内部でも複数のブロックに分割されブロックごとに温度コントロールできるようになっている。

分割構造は、図１４に示すように中心部１００１、頂点１００２、１００３と中心部１００１、頂点１００４、１００５からなるブロックＡと中心部１００１、頂点１００３、１００４と中心部１００１、頂点１００２、１００５からなるブロックＢからなる構造になっている。中心線からの距離ｙでＡブロックとＢブロックの面積比が連続して変わる（距離ｙが大きくなるとＡブロックの面積比大きくなる）。

中心線からの距離ｘでＡブロックとＢブロックの面積比が連続して変わる（距離ｘが大きくなるとＢブロックの面積比大きくなる）。裏面材の熱膨張・熱収縮特性をもとにＡブロックとＢブロックを個別に温度コントロールすることで周辺部から中心部に向けて裏面材の熱収縮量と膨張量を連続して変化させることができる。

このことで裏面材のＭａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ方向（矢印ＭＤ）とこれに直角方向のＴｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ方向（矢印ＴＤ）で熱膨張・熱収縮特性が大きく異なってもＭＤ方向、ＴＤ方向でそれぞれに対して個別に温度コントロールできる。このことで裏面材をより精度よく熱変形させることができる。

裏面材の熱膨張・熱収縮特性が、例えばＭＤ方向が図３のように熱膨張・収縮し、ＴＤ方向が図１０に示すように熱膨張する（収縮しない）特性を有する場合、図１４に示すように裏面シートのＴＤ、ＭＤ方向に上部加熱手段を設置する。

矢印ＭＤ方向の場合、中心線からの距離ｙが大きい周辺ではブロックＡの面積比が大きくなる。Ａブロックを図３の温度プロファイル３０１でＢブロックを図３の温度プロファイル３０２で温度制御する。このことで周辺部を収縮させることができる。

矢印ＴＤ方向の場合、中心線からの距離ｘが大きい周辺ではブロックＢの面積比が大きくなる。Ａブロックを図１０の温度プロファイル６０１でＢブロックを図１０の温度プロファイル６０２で温度制御する。このことで周辺部を収縮させることができる。

裏面材のＭＤ方向とＴＤ方向それぞれの熱膨張・熱収縮特性をもとに温度コントロールすることでより精度良く３次元的に裏面材の熱変形を最大にすることができ、より曲率半径の小さい曲面構造物に対しても周辺のシワを低減させてラミネートすることができる。

本発明は、太陽電池や表示パネル等の曲率半径の小さい曲面構造物をラミネートする際に、裏面材の熱膨張・収縮特性を生かして曲面構造物の裏面材の周辺に発生するシワを低減することができる。

４０１，７０５ 下チャンバー
４０２，７０７，８０５ 曲面構造物
４０３，７０８ 充填材
４０４，７０９ セル
２，４０５，７０４ 裏面材
４０６，８０４ 構造物支持台
４０７，７１０ シール面
４０８，４１０ 吸排気口
４０９，７１２ 上チャンバー
４１１，８０３，７１１ ダイヤフラム
４１２，４１３ 空間
４１４，９０２ 裏面材
４１５，７０１ 上部加熱手段

Claims (7)

1. 曲面構造物上に配置された充填材、太陽電池セル、裏面材を真空雰囲気で加熱し加圧する方法であって、以下の工程を有する曲面構造物のラミネート方法。
   （１）チャンバー内で被ラミネート物を真空引きする工程、
   （２）裏面材の熱膨張・熱収縮特性をもとに裏面材をブロック毎に個別に加熱 する工程、
   （３）裏面材の熱変形を完了させる工程、
   （４）曲面構造物、充填材、太陽電池セル、裏面材からなる被ラミネート物を 加圧、ラミネートする工程、
   （５）充填材をゲル化する工程、
   （６）チャンバー内を大気開放する工程、
2. ダイヤフラムによって仕切られた上チャンバーと下チャンバーと、
   前記上チャンバーと下チャンバーとで形成される空間それぞれを真空排気する排気手段と、
   支持台に配置される被ラミネート物を加熱する加熱手段と、を備え、
   前記下チャンバーと前記ダイヤフラムの間に前記加熱手段と接続される電力供給手段を有し、
   前記加熱手段は、前記加熱手段の有効発熱部が少なくとも裏面材の外形を覆う大きさで接触し、かつ、複数のブロックごとに温度コントロールするものであること、
   を特徴とするラミネート装置。
3. 前記加熱手段は、ブロックごとに時間差をつけて温度上昇させる温度をコントロールするものである、請求項２記載のラミネート装置。
4. 前記加熱手段は、裏面材に接して配置される、請求項２または３に記載のラミネート装置。
5. 前記加熱手段は、柔軟性を有する構造である、請求項４記載のラミネート装置。
6. 前記加熱手段は、中心部から周辺部に向けて電力密度を連続して変化させる構造である、請求項４又は５に記載のラミネート装置。
7. 前記加熱手段は、線膨張係数の異なる２種類の材料からなる、請求項４〜６の何れか一項に記載のラミネート装置。

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