KR20150007976A - 프레스 성형용의 커버 시트 및 캐리어 플레이트 및 프레스 장치 - Google Patents

프레스 성형용의 커버 시트 및 캐리어 플레이트 및 프레스 장치 Download PDF

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KR20150007976A
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시즈아키 오카자키
요시토모 와타나베
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기타가와 세이키 가부시키가이샤
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Abstract

강성을 가지는 프레스면과 대향 배치된 가요성 시트에 의해 구분된 2개의 공간에 기압차를 부여함으로써, 프레스면과 가요성 시트 사이에서 가열한 피가공물을 끼워넣어 프레스하는 가열 프레스에 있어서, 피가공물과 가요성 시트 사이에 배치되어, 피가공물로부터 유출되는 성분이 가요성 시트에 부착되는 것을 방지하는 커버 시트로서, 가요성을 가지는 시트부와, 시트부의 둘레가장자리부에 부착되고, 시트부의 형상을 대략 평면 형상으로 유지하는 프레임부를 구비한다.

Description

프레스 성형용의 커버 시트 및 캐리어 플레이트 및 프레스 장치{COVER SHEET AND CARRIER PLATE FOR PRESS-FORMING, AND PRESS APPARATUS}
본 발명은 프레스 성형용의 커버 시트 및 캐리어 플레이트 및 프레스 장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지 패널은 유리판, 충전재, 태양전지 셀, 충전재, 이측판 등의 구성 부재를 적층한 태양전지 어셈블리(적층 재료)를 가열 프레스하여 소정의 두께로 성형하는 라미네이트 가공에 의해 제조된다. 태양전지 패널의 라미네이트 가공을 행하기 위한 프레스 장치(라미네이트 장치)에는 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 다이어프램을 사용한 것이 있다.
일본국 특허공개공보 특개 2010-264511호 공보(이하, 특허문헌 1이라고 기술함)에는 다이어프램과 태양전지 어셈블리(피가공물) 사이에 양자가 직접 접촉하는 것을 방지하는 격막(커버 시트)을 배치하여 라미네이트 가공을 행하는 것이 기재되어 있다. 이것에 의해 라미네이트 가공 중에 태양전지 어셈블리로부터 접착제가 유출되어도 유출된 접착제가 다이어프램에 도달하지 않아, 접착제가 고착된 다이어프램을 교환할 필요가 없게 된다.
일본국 특허공개공보 특개 2010-264511호 공보
그러나, 특허문헌 1의 격막은 다이어프램과 마찬가지로 가요성을 가지는 얇은 시트재이며, 또 태양전지 어셈블리 위에 단순히 재치될 뿐이며 전혀 고정되지 않는다. 그 때문에 격막은 진공 챔버 내를 가감압할 때에 진공 챔버 내에 생기는 기류에 의해 날려, 위치 어긋남이나 주름이 발생하는 경우가 있다. 그렇게 되면 태양전지 어셈블리의 라미네이트 가공이 적절하게 행해지지 않고, 가공 후의 태양전지 패널의 품질이 저하된다. 또, 수겹이나 겹쳐진 격막을 프레스함으로써 다이어프램에 응력 집중이 생겨 다이어프램의 수명도 저하된다.
또, 라미네이트 장치의 진공 챔버는 피가공물의 반입·반출을 위해서, 개폐 가능한 상하의 진공 테두리로 분할되어 있다. 라미네이트 장치에 태양전지 어셈블리를 셋업할 때, 격막을 열반 상에 정확하게 배치하지 않으면, 격막의 일부가 상하의 진공 테두리에 끼워져버려, 진공 챔버의 진공 누설을 일으켜, 라미네이트 가공이 실패하는 경우도 있다.
또한, 특허문헌 1의 격막은 변형이 자유롭기 때문에, 격막을 주름이 잡히지 않도록 소정의 위치에 정확하게 배치하기 위해서는 신중한 작업을 필요로 하여, 생산성을 낮추고 있었다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것이다. 즉, 본 발명은 프레스 가공의 품질·생산성을 향상시킬 수 있는 프레스 성형용의 커버 시트 및 캐리어 플레이트 및 프레스 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 1실시형태에 따른 커버 시트는 강성을 가지는 프레스면과 대향 배치된 가요성 시트에 의해 구분된 2개의 공간에 기압차를 부여함으로써, 상기 프레스면과 상기 가요성 시트 사이에서 가열한 피가공물을 끼워넣어 프레스하는 가열 프레스에 있어서, 상기 피가공물과 상기 가요성 시트 사이에 배치되어, 상기 피가공물로부터 유출되는 성분이 상기 가요성 시트에 부착되는 것을 방지하는 커버 시트로서,
가요성을 가지는 시트부와,
상기 시트부의 둘레가장자리부에 부착되고, 상기 시트부의 형상을 대략 평면 형상으로 유지하는 프레임부를 구비한다.
이 구성에 의하면, 커버 시트에 주름이 잡히기 어렵기 때문에, 생산성을 낮추지 않고, 커버 시트에 주름이 잡히는 것에 의한 프레스 가공(라미네이트 가공을 포함함)의 품질 저하를 방지할 수 있다. 즉, 상기 구성의 커버 시트는 시트부의 형상을 대략 평면 형상으로 유지하는 프레임부를 설치함으로써, 시트부에 주름이 잡히기 어려워져, 주름이 잡히지 않도록 커버 시트를 신중하게 취급할 필요가 없게 되는 점에서, 프레스 성형의 생산성을 향상시킨다.
상기한 커버 시트에 있어서, 상기 프레임부가 상기 프레스면보다 크고, 상기 프레스면의 외부에 배치되는 구성으로 해도 된다.
상기한 커버 시트에 있어서, 상기 시트부에는 상기 프레스면에 설치된 통기구와 겹치는 위치에 있어서, 관통 구멍 또는 절결이 형성된 구성으로 해도 된다.
상기한 커버 시트에 있어서, 상기 커버 시트가 탄성체로 형성되어 신축성을 가지는 구성으로 해도 된다.
상기한 커버 시트에 있어서, 상기 프레임부가 형상기억합금으로 형성된 구성으로 해도 된다.
본 발명의 1실시형태에 따른 캐리어 플레이트는
가요성을 가지는 지지 시트와,
상기 지지 시트의 둘레가장자리부에 부착되고, 상기 지지 시트의 형상을 대략 평면 형상으로 유지하는 주 테두리체와,
상기한 커버 시트를 수용하여 위치결정되는 부 테두리체를 구비하고,
상기 피가공물 및 상기 커버 시트를 상기 지지 시트 상에 재치한 상태에서 운반하여 상기 프레스면 상에 재치하고, 상기 지지 시트째로 상기 피가공물을 가열 프레스 가능하게 구성되어 있다.
상기한 캐리어 플레이트에 있어서, 상기 지지 시트에는 상기 프레스면에 설치된 통기구와 겹치는 위치에 있어서, 관통 구멍 또는 절결이 형성된 구성으로 해도 된다.
본 발명의 1실시형태에 따른 프레스 장치는
피가공물이 재치되는 강성을 가지는 프레스면과,
상기 프레스면과 대향 배치되고, 상기 프레스면측의 제1 공간과 제2 공간을 구분하는 가요성 시트와,
상기 피가공물을 성형 온도로 가열하는 가열 수단과,
상기 가요성 시트에 의해 구분된 제1 공간과 제2 공간의 기압차를 제어하는 압력 제어부와,
상기 피가공물과 상기 가요성 시트 사이에 배치되는 가요성을 가지는 커버 시트를 구비하고,
상기 커버 시트가
가요성을 가지는 시트부와,
상기 시트부의 둘레가장자리부에 부착되고, 상기 시트부의 형상을 대략 평면 형상으로 유지하는 테두리 형상의 프레임부를 구비하고,
상기 압력 제어부가 상기 제1 공간의 기압이 상기 제2 공간의 기압보다 상대적으로 낮아지도록 상기 기압차를 제어함으로써, 상기 가요성 시트와 상기 프레스면 사이에서 상기 피가공물을 끼워넣어 프레스하도록 구성되어 있다.
이 구성에 의하면, 커버 시트에 주름이 잡히기 어렵기 때문에, 생산성을 낮추지 않고, 커버 시트에 주름이 잡히는 것에 의한 프레스 가공(라미네이트 가공을 포함함)의 품질 저하를 방지할 수 있다. 즉, 상기 구성의 커버 시트는 시트부의 형상을 대략 평면 형상으로 유지하는 프레임부를 설치함으로써, 시트부에 주름이 잡히기 어려워져, 주름이 잡히지 않도록 커버 시트를 신중하게 취급할 필요가 없게 되는 점에서, 프레스 성형의 생산성을 향상시킨다.
상기한 프레스 장치에 있어서,
상기 피가공물 및 상기 커버 시트를 재치하여 반송하는 캐리어 플레이트를 구비하고,
상기 피가공물 및 상기 커버 시트가 재치된 상기 캐리어 플레이트가 상기 프레스면 상에 재치된 상태에서 상기 피가공물을 프레스 가능하게 구성되어 있어도 된다.
상기한 프레스 장치에 있어서,
상기 캐리어 플레이트가
가요성을 가지는 지지 시트와,
상기 지지 시트의 둘레가장자리부에 부착되고, 상기 지지 시트의 형상을 대략 평면 형상으로 유지하는 주 테두리체와,
상기 커버 시트를 테두리 내에 수용하는 부 테두리체를 구비하고,
상기 부 테두리체의 내폭은 상기 프레임부의 외폭보다 조금 넓게 형성되어 있어, 상기 커버 시트의 면방향의 위치가 상기 캐리어 플레이트의 부 테두리체에 의해 규제되도록 구성되어 있어도 된다.
상기한 프레스 장치에 있어서,
상기 프레스면이 상면에 설치된 하부 정반과,
상기 프레스면과 평행한 하면을 가지는 상부 정반과,
상기 상부 정반과 상기 하부 정반의 간격이 변하도록, 상기 상부 정반과 상기 하부 정반의 적어도 일방을 상하로 구동하는 구동 수단과,
상기 가요성 시트를 대략 평면 형상으로, 또한 상기 프레스면과 평행하게 유지하는, 상기 상부 정반의 하면에 부착된 테두리부를 구비하고,
상기 테두리부는 그 하면에 부착되어, 그 하면의 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 환형상의 패킹을 구비한 구성으로 해도 된다.
상기한 프레스 장치에 있어서,
상기 하부 정반과 상기 상부 정반을 근접시키면, 상기 테두리부의 하면과 상기 하부 정반의 상면 사이에서 상기 커버 시트가 끼워넣어져, 상기 제1 공간이 형성되도록 구성되어 있고,
상기 하부 정반에는 상기 제1 공간을 흡배기하기 위한 급배기로가 형성되어 있고,
상기 커버 시트에는 상기 하부 정반의 상면에 설치된 상기 급배기로의 개구부와 겹치는 위치에 관통 구멍 또는 절결이 형성된 구성으로 해도 된다.
상기한 프레스 장치에 있어서,
상기 하부 정반과 상기 상부 정반을 근접시키면, 상기 테두리부의 하면과 상기 하부 정반의 상면 사이에서 상기 커버 시트가 끼워넣어져, 상기 커버 시트에 의해 상기 하부 정반측의 제1부와 상기 상부 정반측의 제2부로 구분된 상기 제1 공간이 형성되도록 구성되어 있고,
상기 하부 정반에는 상기 제1 공간의 제1부를 흡배기하기 위한 제1 급배기로가 형성되어 있고,
상기 테두리부에는 상기 제1 공간의 상기 제2부를 흡배기하기 위한 제2 급배기로가 형성된 구성으로 해도 된다.
상기한 프레스 장치에 있어서,
상기 제2 급배기로가
상기 테두리부의 둘레 방향으로 연장되는 주급배기로와,
상기 주급배기로를 따라 연장되고, 상기 주급배기로와 상기 제1 공간의 상기 제2부를 연결하는 상기 주급배기로보다 얇은 급배기 슬릿을 가지고, 상기 급배기 슬릿의 전체 길이로부터 상기 제1 공간의 상기 제2부에 대략 균일하게 흡배기가 행해지도록 구성되어 있어도 된다.
상기한 프레스 장치에 있어서, 상기 제1 급배기로 및 상기 제2 급배기로가 각각 독립된 급기로 및 배기로를 포함하는 구성으로 해도 된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 라미네이트 가공 시스템의 외관도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 캐리어 플레이트의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 커버 시트의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 라미네이트 장치의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 라미네이트 장치의 고정반 및 가동반의 단면도이다.
도 6은 도 5의 일부 확대도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 압력 제어 시스템의 개략 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 라미네이트 장치의 고정반 및 가동반의 단면의 일부를 확대한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 진공 테두리의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 진공 테두리의 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
(제1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 태양전지용 라미네이트 가공 시스템(1)의 외관도이다. 라미네이트 가공 시스템(1)은 적층 장치(100), 반입용 컨베이어(200), 라미네이트 장치(프레스 장치)(300), 큐어 처리 장치(400), 반출용 컨베이어(500) 및 제어 장치(10)를 구비하고 있다. 제어 장치(10)는 라미네이트 가공 시스템(1)을 구성하는 각 장치와 통신 가능하게 접속되어, 각 장치의 동작을 통제한다.
적층 장치(100)는 태양전지를 구성하는 복수의 부재(예를 들면, 유리판, 충전재, 태양전지 셀, 충전재 및 이측판)를 겹쳐 태양전지 어셈블리(A)를 조립하는 장치이다. 적층 장치(100)에 의해 조립된 태양전지 어셈블리(A)는 반입용 컨베이어(200)에 의해 라미네이트 장치(300)에 반송된다. 라미네이트 장치(300)는 태양전지 어셈블리(A)의 라미네이트 프레스(가열 프레스 성형)를 행한다. 즉, 라미네이트 장치(300)는 태양전지 어셈블리(A)를 가열 프레스하여, 소정의 두께의 판형상체로 성형한다. 또한, 라미네이트 장치(300)에 의한 가열 프레스는 프레스 온도에 있어서의 충전재의 유동성이 실질적으로 소실할 때까지 행해진다. 성형 후의 태양전지 어셈블리(A)는 라미네이트 장치(300)에 내장된 반송 유닛에 의해 큐어 처리 장치(400)에 반송된다.
큐어 처리 장치(400)는 라미네이트 장치(300)에 의해 성형된 태양전지 어셈블리(A)에 대하여, 형상을 유지하기 위한 가벼운 압력을 가하면서 가열하는 큐어 처리를 행하고, 열경화성 수지인 태양전지 어셈블리(A)의 충전재를 안정화시킨다. 이상의 처리에 의해 태양전지 패널이 제작된다. 큐어 처리를 마치고 완성된 태양전지 패널은 반출용 컨베이어(500)에 의해 라미네이트 가공 시스템(1)으로부터 반출된다.
이상의 일련의 처리는 제어 장치(10)가 적층 장치(100), 반입용 컨베이어(200), 라미네이트 장치(300), 큐어 처리 장치(400) 및 반출용 컨베이어(500)를 제어함으로써 행해진다.
본 실시형태에 있어서는, 태양전지 어셈블리(A) 및 가공 후의 태양전지 패널은 다음에 설명하는 캐리어 플레이트(800)에 실린 상태로 반송되어, 라미네이트 장치(300) 및 큐어 처리 장치(400)에 의해 캐리어 플레이트(800)째로 프레스된다.
도 2는 본 실시형태에 있어서 사용되는 캐리어 플레이트(800)의 사시도이다. 캐리어 플레이트(800)는 중앙부에 중공부(H)가 형성된 주 테두리체(810)와, 중공부(H)를 덮도록 주 테두리체(810)의 상면에 고정된 지지 시트(820)와, 지지 시트(820)를 외측 가장자리부에서 유지하여 주 테두리체(810)에 고정하는 부 테두리체(830)를 가지고 있다.
주 테두리체(810) 및 부 테두리체(830)는 태양전지 패널의 제조 공정에 있어서 실질적으로 변형하지 않을(실질적으로 강체라고 간주할 수 있을) 정도의 충분한 강성을 가지는 구조재이다. 또, 주 테두리체(810) 및 부 테두리체(830)는 가열 프레스시에도 충분한 강성을 유지하도록, 금속이나 내열성 수지(예를 들면 폴리이미드 수지)로 형성된다. 본 실시형태에 있어서는, 스테인레스 강판으로 형성된 주 테두리체(810) 및 부 테두리체(830)가 사용된다.
또, 지지 시트(820)는 취성 부재인 태양전지 셀이나 유리판을 유연하게 지지하여 충격으로부터 보호하는 가요성을 가지는 저강성의 지지 부재이다. 지지 시트(820)는 가열 프레스를 반복해도 파손하지 않도록 고온하에서도 충분한 강도를 가지는 불소 수지 시트, 섬유 강화 내열 수지 시트, 또는 금속 박판(예를 들면 스테인레스강판이나 구리판) 등의 내열 재료로 형성되어 있다. 또, 지지 시트(820)의 두께는 내구성과 유연성이 양립하는 범위로 설정된다. 예를 들면, 폴리이미드를 모재로 하는 탄소섬유 강화 플라스틱으로 형성되는 지지 시트(820)를 사용하는 경우, 지지 시트(820)의 판두께는 0.05~1.5밀리미터의 범위, 보다 바람직하게는 0.5~1.0밀리미터의 범위로 설정된다.
지지 시트(820)의 둘레가장자리부는 부 테두리체(830)에 감겨 있고, 예를 들면 접착제에 의해 접합되어 있다. 또, 지지 시트(820)는 휘지 않도록 약간 장력이 걸려 있는 상태에서 부 테두리체(830)에 접합되어 있다. 지지 시트(820)가 접합된 부 테두리체(830)는 주 테두리체(810)와의 사이에서 지지 시트(820)를 끼워넣도록, 볼트 등으로 주 테두리체(810)에 부착된다. 이것에 의해 지지 시트(820)의 형상은 주 테두리체(810) 및/또는 부 테두리체(830)에 의해 대략 평면 형상으로 유지된다.
캐리어 플레이트(800)에 있어서, 지지 시트(820)의 둘레가장자리부는 주 테두리체(810)에 덧대어져 가요성을 잃고 있지만, 중공부(H)에 면하는 중앙부는 가요성을 유지하고 있다. 태양전지 어셈블리(A)는 가요성이 있는 지지 시트(820)의 중앙부 상에 배치되어, 지지 시트(820)에 의해 탄성적으로 지지된다. 또, 반입용 컨베이어(200)나 반출용 컨베이어(500) 등의 반송 유닛에 의해 캐리어 플레이트(800)가 반송될 때는 주 테두리체(810)가 반송 유닛에 의해 지지된다. 그 때문에 캐리어 플레이트(800)에 실린 태양전지 어셈블리(A)에는 반송 중에 강한 충격이 가해지지 않아 반송 중의 태양전지 어셈블리(A)의 파손이 방지된다.
또, 본 실시형태에서는 캐리어 플레이트(800) 상에 배치된 태양전지 어셈블리(A) 상에 추가로 커버 시트(700)(후술)를 싣고, 태양전지 어셈블리(A)와 라미네이트 장치(300)의 다이어프램(350)(후술) 사이에 커버 시트(700)를 개재시킨 상태에서 태양전지 어셈블리(A)의 라미네이트 프레스가 행해진다.
커버 시트(700)를 사용함으로써, 라미네이트 가공 중에 태양전지 어셈블리(A)로부터 유출된 수지가 다이어프램(350)에 고착되어, 그것에 의해 라미네이트 가공의 품질이 저하되는 것이 방지된다.
또, 다이어프램(350)은 라미네이트 프레스 중에 태양전지 어셈블리(A)의 수지로부터 발생하는 가스에 노출되어 열화하는 경우가 있다. 이와 같이, 라미네이트 프레스 중에 피가공물로부터 발생하고, 다이어프램(350)의 열화를 촉진하는 성질을 가지는 가스를 이하 「열화 촉진성 가스」라고 한다. 커버 시트(700)는 열화 촉진성 가스에 의한 다이어프램(350)의 열화의 방지에도 유효하다.
열화 촉진성 가스에 대해서는, 본 발명자의 연구에 의해 EVA(에틸렌·아세트산비닐 공중합체) 수지가 봉지재로서 사용되는 피가공물로부터는 다이어프램(350)을 형성하는 실리콘 고무와 반응하여 변질시키는 (예를 들면, 가교 반응을 진행시켜 가요성이나 신축성을 상실시키는) 성분의 가스가 가열 프레스시에 발생하고, 이것이 다이어프램(350)을 현저하게 열화시키는 것이 해명되어 있다. 따라서, 특히 실리콘 고무제의 다이어프램을 사용하여 EVA 수지를 포함하는 피가공물의 라미네이트 프레스를 행할 때의 다이어프램(350)의 열화 방지에 커버 시트(700)가 유효하다. 또, EVA 이외의 수지로부터도 예를 들면 수지에 포함되는 유기 용제 등의 휘발 성분이나, 수지의 경화 반응에 따라 발생하는 산 등의 가스가 가열 프레스시에 발생하고, 천연 고무, 합성 고무, 또는 실리콘 고무로 형성된 다이어프램(350)의 열화를 촉진시킬 가능성이 있다. 따라서, EVA 이외의 수지를 포함하는 피가공물이나, 실리콘 고무 이외의 재질의 다이어프램(350)을 사용하는 경우에도, 다이어프램(350)의 열화 방지에 커버 시트(700)가 유효하다.
도 3은 커버 시트(700)의 평면도이다. 커버 시트(700)는 대략 직사각형 형상의 가요성을 가지는 시트부(710)와, 직사각형 테두리 형상의 강성을 가지는 프레임부(720)를 구비하고 있다. 커버 시트(700)는 내열성을 가지는 고무 시트 등으로 형성된다. 프레임부(720)는 시트부(710)의 둘레가장자리부에 장착되어, 시트부(710)의 형상을 대략 평면 형상으로 유지한다. 프레임부(720)는 예를 들면 강선이나 니티놀 등의 형상기억합금의 선재 등에 의해 형성된다. 시트부(710)의 둘레가장자리부는 루프 형상으로 닫혀 있고, 시트부(710)의 사방을 따라 연장되는 중공부가 형성되어 있다. 이 중공부에 프레임부(720)가 통과되어 있다(도 6). 또, 시트부(710)는 프레임부(720)보다 약간 작게 형성되어 있다. 그 때문에 시트부(710)에 프레임부를 장착함으로써 시트부가 팽팽해져, 시트부(710)에 느슨함이 생기지 않도록 되어 있다. 또, 커버 시트(700)의 둘레가장자리부에는 프레임부(720)의 삽입 발출을 용이하게 하기 위해서 복수의 절결부(712)가 설치되어 있다.
다음에 라미네이트 장치(300)의 구성에 대해서 설명한다. 도 4는 라미네이트 장치(300)의 측면도이다. 라미네이트 장치(300)는 태양전지 어셈블리(A)를 실은 캐리어 플레이트(800)를 반송하기 위한 한 쌍의 컨베이어(310)(도면에는 앞측의 1개만 표시되어 있음)를 구비하고 있다. 한 쌍의 컨베이어(310)는 라미네이트 장치(300)의 폭 방향(도 4에 있어서 지면에 수직인 방향)으로 배열되어 배치되어 있다.
한 쌍의 컨베이어(310) 사이에는 라미네이트 장치(300)의 프레임에 고정된 고정반(320)이 배치되어 있다. 또, 고정반(320)의 상방에는 가동반(330)이 설치되어 있다. 가동반(330)은 실린더 유닛(390)을 통하여 프레임에 지지되어 있고, 실린더 유닛(390)에 의해 상하 방향으로 구동 가능하게 되어 있다. 태양전지 어셈블리(A)를 실은 캐리어 플레이트(800)를 고정반(320) 상에 배치하고, 이어서 가동반(330)을 강하시켜 가동반(330)과 고정반(320) 사이에 태양전지 어셈블리(A)를 끼워넣은 상태에서, 후술하는 다이어프램(350)을 사용한 태양전지 어셈블리(A)의 라미네이트 프레스가 행해진다. 또한, 고정반(320)이 캐리어 플레이트(800)의 주 테두리체(810)와 간섭하지 않도록, 고정반(320)의 상면 전체가 캐리어 플레이트(800)의 중공부(H)(도 2) 내에 수용되도록 고정반(320)의 수평 방향의 치수가 설정되어 있다.
또, 컨베이어(310)는 도시하지 않는 액추에이터에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 컨베이어(310)가 태양전지 어셈블리(A)를 실은 캐리어 플레이트(800)를 반송할 때는 컨베이어(310)의 상면(310t)이 고정반(320)의 상면(320t)보다 높은 위치로 이동된다. 그 때문에 캐리어 플레이트(800) 및 태양전지 어셈블리(A)는 고정반(320)과 간섭하지 않고 반송된다. 한편, 태양전지 어셈블리(A)의 라미네이트 프레스를 행할 때는 컨베이어(310)의 상면(310t)이 고정반(320)의 상면(320t)보다 낮은 위치로 이동되어, 고정반(320)의 상면(320t)에 캐리어 플레이트(800)의 지지 시트(820)가 직접 실린 상태가 된다. 이 때, 캐리어 플레이트(800)의 테두리부(810)는 지지 시트(820)를 통하여 고정반(320)의 상면(320t)으로부터 늘어뜨려진 상태가 된다.
도 5는 태양전지 어셈블리(A)를 실은 캐리어 플레이트(800)가 셋업된 상태에 있어서의 라미네이트 장치(300)의 고정반(320) 및 가동반(330)의 단면도이다. 또, 도 6은 도 5의 일부(도 4에 있어서 파선 P로 둘러싸인 부분)를 확대한 일부 확대도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 가동반(330)은 가동반 본체(331)와, 가동반 본체(331)의 하면에 부착된 테두리부(340)를 구비하고 있다. 테두리부(340)는 상부 테두리체(340A)와 하부 테두리체(340B)를 가지고 있다. 상부 테두리체(340A)와 하부 테두리체(340B) 사이에는 테두리부(340)의 개구를 막는 다이어프램(350)의 둘레가장자리부가 끼워넣어져 있다. 다이어프램(350)은 신축성, 기밀성 및 내열성을 가지는 시트 형상 부재이며, 상부 테두리체(340A) 및 하부 테두리체(340B)와 기밀하게 접합되어 있다. 이것에 의해 다이어프램(350), 가동반 본체(331) 및 상부 테두리체(340A)에 둘러싸인 상부 챔버(UC)가 형성된다. 가동반 본체(331) 또는 상부 테두리체(340A)에는 상부 챔버(UC)와 외부 공간을 연결하는 통기로(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 상부 챔버(UC)의 내압이 대기압으로 유지되도록 되어 있다.
캐리어 플레이트(800) 및 커버 시트(700)는 각각 수평 방향 치수(도 6에 있어서의 좌우 방향 및 지면에 수직인 방향)가 고정반(320)보다 크고, 라미네이트 프레스시에는 캐리어 플레이트(800)의 지지 시트(820) 및 커버 시트(700)의 시트부(710)가 하부 테두리체(340B)와 고정반(320) 사이에서 기밀하게 끼워넣어진다. 이것에 의해 가동반(330)의 다이어프램(350) 및 테두리부(340)와, 고정반(320)으로 둘러싸여 밀폐된 하부 챔버(LC)가 형성된다.
또한, 하부 테두리체(340B)의 하면에는 둘레 방향으로 연장되는 환형상 홈(341)이 형성되어 있고, 이 환형상 홈(341)에는 패킹(341p)이 끼워넣어져 있다. 하부 테두리체(340B)의 하면으로부터 하단부가 돌출된 패킹(341p)에 의해 하부 테두리체(340B)와 커버 시트(700)의 맞닿음부의 기밀이 확보되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 캐리어 플레이트(800)의 지지 시트(820)에 밀착성이 높은 재료를 사용하고 있기 때문에, 고정반(320)의 상면에 패킹이 설치되어 있지 않지만, 지지 시트(820)에 밀착성이 낮은 재료를 사용하는 경우에는 고정반(320)의 상면에도 환형상 홈 및 패킹을 설치하는 구성을 채용해도 된다.
고정반(320)에는 도시하지 않는 전열 히터가 장착되어 있어, 고정반(320)의 프레스면(320p)은 태양전지 어셈블리(A)의 성형 온도(충전재의 경화 온도)로 유지되어 있다. 전열 히터에 의해 가열된 고정반(320)의 프레스면(320p) 상에 태양전지 어셈블리(A)를 배치함으로써, 태양전지 어셈블리(A)가 성형 온도로 가열된다. 또한, 프레스면(320p)은 고정반(320)의 상면(320t)의 중앙부에 설치된 평탄면이며, 프레스면(320p) 상에 배치된 태양전지 어셈블리(A)가 프레스면(320p)과 다이어프램(350)으로 끼워넣어져 가열 프레스되도록 되어 있다.
또, 고정반(320)에는 상면(320t)의 둘레가장자리부(프레스면(320p)의 주위)와 측면(320sa, 320sb)을 연결하는 복수의 급기로(323) 및 배기로(324)(도 6에는 하나만을 나타냄)가 설치되어 있다. 고정반(320)의 측면(320sa, 320sb)에 설치된 급기로(323) 및 배기로(324)의 개구(323a 및 324a)에는 후술하는 압력 제어 시스템(S)이 접속되어 있어, 하부 챔버(LC) 내의 기압을 가감압 가능하게 되어 있다. 압력 제어 시스템(S)에 의해 하부 챔버(LC) 내를 진공화하면, 다이어프램(350)에 의해 구분된 상부 챔버(UC)와 하부 챔버(LC) 사이에 내압차가 생기고, 그 결과 다이어프램(350)이 내압이 낮은 하부 챔버(LC)측으로 팽창하여, 다이어프램(350)과 고정반(320)의 상면(320t) 사이에서 태양전지 어셈블리(A)가 가열 프레스되어, 라미네이트 가공이 행해진다.
다음에, 압력 제어 시스템(S)에 대해서 설명한다. 도 7은 압력 제어 시스템(S)이 접속된 고정반(320)의 평면도이다. 압력 제어 시스템(S)은 하부 챔버(LC) 내에 외기를 공급하는 급기관로(360)와, 하부 챔버(LC) 내로부터 공기를 배출(진공화)하는 진공 펌프(374)와, 진공 펌프(374)와 하부 챔버(LC)를 접속하는 배기관로(370)와, 상부 챔버(UC) 및 하부 챔버(LC)의 내압을 검출하는 압력계(도시하지 않음)와, 진공 펌프(374) 등의 동작을 제어함으로써 상부 챔버(UC)와 하부 챔버(LC)의 내압차를 제어하는 압력 제어 장치(375)를 구비하고 있다.
배기관로(370)는 일단이 진공 펌프(374)에 접속된 본관(371(371a, 371b, 371c))과, 고정반(320)에 설치된 복수의 배기로(324)와 본관(371)을 접속하는 복수의 분기관(372a, 372b)을 구비하고 있다.
본관(371)은 일단이 진공 펌프(374)에 접속된 중계부(371c)와, 고정반(320)의 둘레가장자리부를 따라 연장되는 대략 ㄷ자 형상의 배관부(371a, 371b)를 가지고 있다. 중계부(371c)의 타단은 배관부(371a, 371b)의 대략 중앙에 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 본관(371)은 고정반(320)측에서 2개의 배관부(371a, 371b)로 분기되어 있다. 또, 본관(371)의 도중에는 개폐 및 유량 조절이 가능한 전자 밸브(373)가 설치되어 있다.
배관부(371a)는 복수(본 실시형태에서는 4개)의 분기관(372a)을 통하여, 고정반(320)의 측면(320sa)(도 7에 있어서의 상측의 측면)에 개구하는 복수의 배기로(324)에 접속되어 있다. 마찬가지로 배관부(371b)는 복수의 분기관(372b)을 통하여, 고정반(320)의 다른 측면(320sb)(측면(320sa)의 하측의 측면)에 개구하는 복수의 배기로(324)에 접속되어 있다.
급기관로(360)는 본관(361(361a, 361b, 361c))과, 고정반(320)에 설치된 복수의 급기로(323)와 본관(361)을 접속하는 복수의 분기관(362a, 362b)을 구비하고 있다.
본관(361)은 중계부(361c)와, 고정반(320)의 둘레가장자리부를 따라 연장되는 대략 ㄷ자 형상의 배관부(361a, 361b)를 가지고 있다. 중계부(361c)는 일단이 머플러(364)를 통하여 대기에 개방되어 있고, 타단이 배관부(361a, 361b)의 대략 중앙에 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 본관(361)은 고정반(320)측에서 2개의 배관부(361a, 361b)로 분기되어 있다. 또, 중계부(361c)의 도중에는 개폐 및 유량 조절이 가능한 전자 밸브(363)가 설치되어 있다.
배관부(361a)는 복수(본 실시형태에서는 2개)의 분기관(362a)을 통하여, 고정반(320)의 측면(320sa)에 개구하는 복수의 급기로(323)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 배관부(361b)는 복수의 분기관(362b)을 통하여, 고정반(320)의 측면(320sb)에 개구하는 복수의 급기로(323)에 접속되어 있다.
또한, 전자 밸브(363 및 373)는 압력 제어 장치(375)와 통신 가능하게 접속되어 있어, 압력 제어 장치(375)의 제어하에서 동작한다. 하부 챔버(LC)의 내압은 전자 밸브(363 및 373)의 개도에 의해 조정된다. 예를 들면, 하부 챔버(LC) 내를 진공화하여 라미네이트 프레스를 행할 때에는, 급기관로(360)의 전자 밸브(363)를 닫아 외기를 차단한 상태로 하고나서 진공 펌프(374)를 작동시키고, 배기관로(370)의 전자 밸브(373)를 서서히 연다. 또, 하부 챔버(LC) 내를 대기압으로 되돌려, 태양전지 어셈블리(A)의 반입/반출을 행할 때에는, 배기관로(370)의 전자 밸브(373)를 닫고나서 급기관로(360)의 전자 밸브(363)를 서서히 연다.
상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에서는 하부 챔버(LC) 내의 공기를 배출하기 위한 배기관로(370)와는 별도로 하부 챔버(LC) 내에 외기를 도입하기 위한 급기관로(360)가 설치되어 있다. 이 구성에 의해 하부 챔버(LC)로부터 일단 배출된 배출 가스가 하부 챔버(LC) 내로 역류하는 것이 방지되고 있다. 하부 챔버(LC)로부터 배출되는 배출 가스에는 가열된 태양전지 어셈블리(A)의 접착재(봉지재) 등으로부터 배출되는 유기 용제 등의 휘발 성분, 과산화물, 산 등의 다이어프램(350)의 열화를 촉진시키는 각종 성분의 가스(열화 촉진성 가스)가 포함되어 있다. 본 실시형태와 같이, 배기 전용의 관로를 설치하여, 관로 내에 남은 열화 촉진성 가스가 하부 챔버(LC)로 역류하지 않도록 함으로써, 하부 챔버(LC) 내의 열화 촉진성 가스의 농도가 높아져 다이어프램(350)의 수명이 짧아지는 것을 방지하고, 다이어프램(350)의 교환 등의 메인터넌스의 비용을 경감할 수 있다.
또, 본 실시형태에서는 급기관로(360)에 접속되는 급기로(323)가 하부 챔버(LC)의 길이 방향의 일단측(도 7에 있어서의 우측)에 접속되고, 배기관로(370)에 접속되는 배기로(324)가 하부 챔버(LC)의 길이 방향의 타단측(도 7에 있어서의 좌측)에 접속되어 있다. 이 구성에 의해 하부 챔버(LC) 내의 흡배기시의 공기의 흐름이 1방향(도 7에 있어서의 우측으로부터 좌측을 향하는 방향)으로 고정되기 때문에 하부 챔버(LC) 내의 열화 촉진성 가스가 효율적으로 배출된다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 커버 시트(700)의 시트부(710) 및 캐리어 플레이트(800)의 지지 시트(820)에는 고정반(320)의 상면(320t)에 설치된 급기로(323) 및 배기로(324)의 개구(323b 및 324b)와 대향하는 위치에 통기 구멍(714 및 824)이 각각 설치되어 있어, 급기로(323) 및 배기로(324)를 경유한 공기의 이동이 저해되지 않도록 되어 있다.
또, 하부 테두리체(340B)의 내주에는 급기로(323) 및 배기로(324)의 개구(323b 및 324b)를 덮도록 내측으로 돌출된 차폐 돌기(343)가 설치되어 있다. 차폐 돌기(343)를 설치함으로써, 급기로(323) 및 배기로(324)로부터 하부 챔버(LC) 내에 분출하는 기류가 다이어프램(350)에 직격하여 다이어프램(350)이 격렬하게 진동하고, 그 결과 다이어프램(350)이 태양전지 어셈블리(A)나 가동반 본체(331)에 충돌하는 일이 생기지 않도록 되어 있다. 또한, 하부 테두리체(340B)의 하면에는 단차(344)가 설치되어 있고, 차폐 돌기(343)의 하면은 시트부(710)의 상면보다 높은 위치에 형성되어 있다. 이것에 의해 차폐 돌기(343)와 시트부(710) 사이에는 간극이 확보되어 있다. 이 간극을 통하여 하부 챔버(LC)의 흡배기가 행해진다. 또, 차폐 돌기(343)와 시트부(710) 사이의 간극은 하부 테두리체(340B)의 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있다. 그 때문에 흡배기의 기류가 급기로(323)의 개구(323b)나 배기로(324)의 개구(324b) 부근에 집중하지 않고 간극 전체 둘레에 분산되기 때문에, 하부 챔버(LC) 내에 강한 기류가 발생하여 다이어프램(350)이나 커버 시트(700)의 시트부(710)가 진동하여, 라미네이트 가공의 품질을 저하시키지 않는다.
또, 급기로(323)의 개구(323b)와 배기로(324)의 개구(324b)는 흡배기시의 기류가 보다 균일한 것이 되도록 각각 등간격으로 설치되어 있다.
또, 도 7에 나타내는 바와 같이, 분기관(362a(372a))에 접속된 급기로(323)(배기로(324))의 개구(323b)(개구(324b))와, 분기관(362b(372b))에 접속된 급기로(323)(배기로(324))의 개구(323b(324b))가 대향하는 위치에 설치되어 있기 때문에, 흡배기시에 하부 챔버(LC) 내의 기류가 흐트러지지 않고, 하부 챔버(LC) 내의 가스가 효율적으로 배출된다.
또, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상부 테두리체(340A)의 하면의 내주측과, 하부 테두리체(340B)의 상면의 내주측은 완만한 테이퍼면 또는 곡률이 작은 곡면으로 되어 있다. 그 때문에 다이어프램(350)이 상부 테두리체(340A)나 하부 테두리체(340B)의 표면을 따라 굴곡해도, 다이어프램(350)에 큰 뒤틀림이 생기지 않고, 다이어프램(350)의 응력 집중에 의한 열화가 방지된다.
또, 커버 시트(700)는 캐리어 플레이트(800)의 부 테두리체(830)의 내측의 공간(중공부)에 배치되는데, 부 테두리체(830)의 내폭(내측 측면의 간격)은 커버 시트(700)의 폭(프레임부(720)의 외폭)보다 조금 넓게 형성되어 있다. 그 때문에 커버 시트(700)의 수평 방향의 위치는 캐리어 플레이트(800)의 부 테두리체(830)에 의해 규제(위치결정)된다. 또, 캐리어 플레이트(800)의 부 테두리체(830)는 커버 시트(700)를 소정 위치에 안내하는 가이드로서도 기능한다. 그 때문에 커버 시트(700)를 소정 위치에 정확하게 배치하는 것이 용이하게 되어 있다.
상기 서술한 바와 같이, 커버 시트(700)는 라미네이트 장치(300)에 부착되어 있지 않고, 또 커버 시트(700)의 프레임부(720)는 시트부(710)에 착탈이 용이하게 되어 있다. 그 때문에 피가공물로부터 유출된 수지가 시트부(710)에 부착되거나, 피가공물로부터 발생한 열화 촉진성 가스에 의해 시트부(710)가 열화해도, 시트부(710)를 용이하게 교환할 수 있다. 또, 시트부(710)를 １회용으로 하고, 라미네이트 프레스마다 시트부(710)를 교환함으로써, 시트부(710)의 열화나 오염에 의한 라미네이트 프레스의 불량을 방지할 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 제1 실시형태에서는, 커버 시트(700)에 통기 구멍(714)이 형성되어 있기 때문에, 커버 시트(700)의 양측의 공간(즉, 하부 챔버(LC) 전체)이 서로 연결되어 있다. 그 때문에 고정반(320)에 설치된 급기로(323) 및 배기로(324)를 통하여, 하부 챔버(LC) 전체를 동시에 흡배기할 수 있다는 이점이 있다. 한편, 태양전지 어셈블리(A)가 배치되는 공간(즉, 열화 촉진성 가스가 발생하는 공간)과, 다이어프램(350)이 노출되는 공간이 통기 구멍(714)을 통하여 연결되어 있기 때문에, 태양전지 어셈블리(A)로부터 발생한 열화 촉진성 가스가 다이어프램(350)에 도달할 가능성이 있어, 다이어프램(350)의 열화를 완전히 방지할 수는 없다. 이하에 설명하는 본 발명의 제2 실시형태는, 커버 시트(700)의 통기 구멍(714)을 없앰으로써, 다이어프램(350)의 열화를 보다 확실하게 방지할 수 있도록 한 것이다.
(제2 실시형태)
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 라미네이트 장치(300A)의 고정반(320) 및 가동반(330)의 단면의 일부를 확대한 도면(제1 실시형태의 도 6에 상당하는 도면)이다. 또한, 이하의 제2 실시형태의 설명에 있어서는, 제1 실시형태와의 상이점을 중심으로 설명한다. 또, 제1 실시형태와 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
제2 실시형태에서는 커버 시트(700)의 시트부(710)에 통기 구멍(714)(도 6)이 설치되어 있지 않다. 그 때문에 하부 챔버(LC)는 시트부(710)에 의해 제1부(LC1)(가동반(330)측)와 제2부(LC2)(고정반(320)측)로 기밀하게 구분되어 있다. 즉, 제1부(LC1)는 시트부(710)에 의해 고정반(320)에 설치된 급기로(323) 및 배기로(324)로부터 차단되어 있기 때문에, 급기로(323) 및 배기로(324)를 통하여 제1부(LC1)의 흡배기를 행할 수 없다. 그래서, 본 실시형태의 라미네이트 장치(300A)에서는 제1 실시형태의 하부 테두리체(340B) 대신에 하부 챔버(LC)의 제1부(LC1)의 흡배기를 행하기 위한 급기로(345s) 및 배기로(345e)(도 9)가 설치된 진공 테두리(340C)가 사용되고 있다.
도 9 및 도 10은 각각 본 발명의 제2 실시형태에 따른 진공 테두리(340C)의 횡단면도 및 평면도이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 진공 테두리(340C)는 직사각형 테두리 형상의 상부재(340i), 하부재(340j) 및 패킹(346p)을 구비하고 있다. 상부재(340i)와 하부재(340j)는 상하로 겹쳐지고, 그 접합부가 환형상의 패킹(346p)에 의해 봉지되어 있다. 진공 테두리(340C) 내에는 연장 방향으로 연장되는 급기로(345s) 및 배기로(345e)가 설치되어 있다. 급기로(345s) 및 배기로(345e)는 상부재(340i)와 하부재(340j)에 둘러싸여 형성된 중공부이다. 급기로(345s)는 진공 테두리(340C)의 일단측(도 10에 있어서의 우단측)에 형성되고, 진공 테두리(340C)의 나머지 부분에는 배기로(345e)가 형성되어 있다. 구체적으로는 급기로(345s)는 직사각형 테두리 형상의 진공 테두리(340C)의 1변(및 그것에 인접하는 2변의 근방 부분)에 형성되고, 배기로(345e)는 다른 3변(급기로(345s)가 형성된 1변에 대향하는 1변과, 다른 2변의 대부분)에 형성되어 있다. 급기로(345s)와 배기로(345e)는 2개의 격벽(345w)(도 10)에 의해 차단되어 있다.
또, 급기로(345s) 및 배기로(345e)보다 내주측에 있어서, 상부재(340i)와 하부재(340j)는 근접하여 대향하고 있고, 그 사이에 급기로(345s) 및 배기로(345e)와 하부 챔버(LC)의 제1부(LC1)를 각각 연결하는 급기 슬릿(349s) 및 배기 슬릿(349e)이 형성되어 있다. 급기 슬릿(349s) 및 배기 슬릿(349e)은 각각 급기로(345s) 및 배기로(345e)의 대략 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다.
또, 직사각형 테두리 형상의 진공 테두리(340C)의 대향하는 2변에는 급기로(345s) 및 배기로(345e)와 진공 테두리(340C)의 외주면을 각각 연결하는 급기 구멍(347s) 및 배기 구멍(347e)이 각각 형성되어 있다. 급기 구멍(347s) 및 배기 구멍(347e)은 각각 급기로(345s) 및 배기로(345e)의 연장 방향 중앙에 접속되어 있다. 급기 구멍(347s) 및 배기 구멍(347e)은 각각 일단부(진공 테두리(340C)의 외주면 부근)에 있어서 직경이 확장되어 테어퍼 나사(348s 및 348e)가 형성되어 있다. 테이퍼 나사(348s 및 348e)는 급기관로(360) 및 배기관로(370)에 각각 접속되어 있다. 그 때문에 고정반(320)에 설치된 급기로(323) 및 배기로(324)를 통한 하부 챔버(LC)의 제2부(LC2)의 흡배기와 연동하여, 진공 테두리(340C)에 설치된 급기로(345s) 및 배기로(345e)를 통한 하부 챔버(LC)의 제1부(LC1)의 흡배기가 행해진다. 또, 이 구성에 의해 커버 시트(700)의 시트부(710)에 의해 구분된 하부 챔버(LC)의 제1부(LC1)와 제2부(LC2)의 내압이 항상 일정하게 되어, 시트부(710)에 내압차가 가해지지 않는다.
급기 슬릿(349s) 및 배기 슬릿(349e)은 압력 손실이 연장 방향에서 대략 균일하게 되도록 전체 길이에 걸쳐 단면 치수(도 9에 나타내는 횡단면의 치수)가 일정하게 형성되어 있다. 또, 하부 챔버(LC)의 제1부(LC1) 내의 공기는 단면적이 크고 압력 손실이 작은 급기로(345s) 및 배기로(345e)와, 단면적이 작고(즉, 급기로(345s) 및 배기로(345e)보다 얇고) 압력 손실이 큰 급기 슬릿(349s) 및 배기 슬릿(349e)을 통하여 급배된다. 그 때문에 하부 챔버(LC)의 제1부(LC1)로의 공기의 급배는 급기 슬릿(349s) 및 배기 슬릿(349e)의 둘레 방향 전체 길이로부터 대략 균일하고 또한 서서히 행해진다.
이상이 본 발명의 적합한 실시형태의 설명이다. 그러나, 본 발명의 실시형태의 구체적 태양은 상기한 것에 한정되지 않고, 특허청구의 범위의 기재에 의해 표현된 기술적 사상의 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
예를 들면, 상기한 실시형태의 라미네이트 장치에 있어서는, 하부 챔버(LC)에 피가공물이 배치되도록 구성되어 있지만, 상부 챔버(UC)에 피가공물이 배치되는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 다이어프램은 하부 챔버(LC)에 고정되고, 상부 챔버(UC)가 개폐 가능하게 구성된다. 피가공물은 예를 들면 캐리어 플레이트(800)의 지지 시트(820)를 통하여 다이어프램 상에 배치되고, 피가공물과 가동반 본체(331) 사이에 커버 시트(700)의 시트부(710)가 배치된다. 또, 각 챔버의 내압 제어는 상기 실시형태의 것과는 상하 역전된 것이 된다. 즉, 하부 챔버(LC)의 내압을 대기압으로 유지한 채 상부 챔버(UC)의 내압을 부압으로 함으로써, 다이어프램이 상부 챔버(UC)측으로 팽창하여, 상부 챔버(UC)의 천정면과 다이어프램 사이에서 피가공물이 가열 프레스된다.
또, 상기 실시형태의 라미네이트 장치에 있어서는, 하부 챔버(LC)가 고정반에, 상부 챔버(UC)가 가동반에 지지되는 구성이 채용되어 있지만, 하부 챔버(LC)를 가동반에, 상부 챔버(UC)를 고정반에 지지시키는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 고정반은 가동반의 상방에 배치된다. 또는, 양 챔버를 상하 한 쌍의 가동반에 지지시키는 구성으로 해도 된다.
또, 상기한 각 실시형태에서는, 피가공물이 재치되는 고정반(320)을 전열 히터로 가열함으로써, 피가공물을 가공 온도(성형 온도)로 가열하는 구성이 채용되어 있지만, 다른 가열 수단을 사용하여 열반을 가열하는 구성으로 해도 된다. 예를 들면, 국제공개 제2006/103868호에 개시되어 있는 바와 같은 고정반에 형성된 유로에 실리콘 오일 등의 열매를 흘림으로써 고정반을 균일하게 가열하는 구성을 채용할 수 있다. 또, 제품이 수용된 하부 챔버(LC)에 전열 히터 등으로 가열한 공기를 도입하는 방법이나, 원적외선이나 마이크로파로 피가공물을 직접 가열하는 방법을 채용해도 된다. 또, 고정반(320)의 피가공물이 재치되는 면을 원적외선 방사 재료로 코팅하고, 고정반(320)을 전열 히터 등으로 가열하는 구성을 채용해도 된다. 이 구성에 의하면 고정반(320)과 피가공물의 접촉에 의한 가열에 더해, 원적외선에 의한 원격 가열이 행해지기 때문에, 피가공물의 가열을 보다 효율적이고 또한 균일하게 행하는 것이 가능하게 되어, 라미네이트 프레스의 가공 시간이 단축된다.
또, 상기한 각 실시형태에서는, 직사각형 테두리 형상의 테두리부(340)가 사용되고 있지만, 다른 형상(예를 들면 원통 형상이나 다각통 형상)의 테두리부를 사용할 수도 있다. 또, 캐리어 플레이트(800)나 커버 시트(700)의 형상을 다른 형상(예를 들면 원판 형상)으로 할 수도 있다.
또, 상기한 실시형태는 상부 챔버(UC)가 항상 대기에 개방되어 있고, 하부 챔버(LC)의 내압을 대기압과 진공 사이에서 변화시킴으로써, 가열 프레스를 행하는 구성이 채용되어 있지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 가동반 본체(331) 또는 상부 테두리체(340A)에 설치된 통기로에 컴프레서 등의 가압 공기를 공급하는 장치를 접속하여, 상부 챔버(UC)의 내압을 대기압 이상으로 가압 가능하게 한 구성도 본 발명에 포함된다.
또, 하부 챔버(LC)를 항상 대기에 개방한 상태로 하고, 상부 챔버(UC)의 내압을 양압으로 가압함으로써 프레스를 행하는 구성을 채용할 수도 있다. 이 경우에도 가동반 본체(331) 또는 상부 테두리체(340A)에 설치된 하부 챔버(LC)에 외기를 공급하는 통기로에는 컴프레서 등의 가압 공기를 공급하는 장치가 접속된다. 또, 상부 챔버(UC) 및 하부 챔버(LC)의 어느 쪽의 내압도(예를 들면, 진공으로부터 양압까지) 조정 가능한 구성으로 해도 된다.
또, 상기한 실시형태에서는 상부 챔버(UC)가 대기에 개방되고, 하부 챔버(LC)에 공기가 급배되는 구성이 채용되어 있지만, 고순도의 질소 가스나 탄산 가스 등의 저활성 또는 불활성한 가스를 상부 챔버(UC) 및/또는 하부 챔버(LC)에 공급하는 구성으로 해도 된다. 이것에 의해 다이어프램의 열화를 보다 경감시킬 수 있다.
또, 배기관로(370)의 본관(371) 또는 분기관(372a, 372b)(예를 들면, 본관(371)의 전자 밸브(373)와 분기관(372a, 372b) 사이)에 역지 밸브를 설치해도 된다. 배기관로(370)에 역지 밸브를 설치함으로써, 배기관로(370) 내에 남은 배출 가스의 하부 챔버(LC)로의 역류를 보다 확실하게 방지할 수 있고, 다이어프램(350)의 열화를 더욱 효과적으로 억제하는 것이 가능하게 된다.
또, 상기한 실시형태는 태양전지 패널의 제조에 본 발명을 적용한 것이지만, 본 발명은 임의의 라미네이트 구조체의 성형에 적용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 프리프레그를 포함하는 구성재의 적층체를 가열 프레스함으로써 성형되는 프린트 배선 기판 등의 판 형상 라미네이트 구조체의 제조에 적용할 수 있다. 또, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 EL 디스플레이 패널 등의 각종 플랫 패널 디스플레이의 제조에도 적용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 강성을 가지는 프레스면과 대향 배치된 가요성 시트에 의해 구분된 2개의 공간에 기압차를 부여함으로써, 상기 프레스면과 상기 가요성 시트 사이에서 가열한 피가공물을 끼워넣어 프레스하는 가열 프레스에 있어서, 상기 피가공물과 상기 가요성 시트 사이에 배치되어, 상기 피가공물로부터 유출되는 성분이 상기 가요성 시트에 부착되는 것을 방지하는 커버 시트로서,
    가요성을 가지는 시트부와,
    상기 시트부의 둘레가장자리부에 부착되고, 상기 시트부의 형상을 대략 평면 형상으로 유지하는 프레임부를 구비한 커버 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임부가 상기 프레스면보다 크고, 상기 프레스면의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 커버 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시트부에는 상기 프레스면에 설치된 통기구와 겹치는 위치에 있어서, 관통 구멍 또는 절결이 형성된 것을 특징으로 하는 커버 시트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버 시트가 탄성체로 형성되어 신축성을 가지는 것을 특징으로 하는 커버 시트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임부가 형상기억합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 커버 시트.
  6. 가요성을 가지는 지지 시트와,
    상기 지지 시트의 둘레가장자리부에 부착되고, 상기 지지 시트의 형상을 대략 평면 형상으로 유지하는 주 테두리체와,
    제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 커버 시트를 수용하여 위치결정되는 부 테두리체를 구비하고,
    상기 피가공물 및 상기 커버 시트를 상기 지지 시트 상에 재치한 상태에서 운반하여 상기 프레스면 상에 재치하고, 상기 지지 시트째로 상기 피가공물을 가열 프레스 가능하게 구성된 캐리어 플레이트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지 시트에는 상기 프레스면에 설치된 통기구와 겹치는 위치에 있어서, 관통 구멍 또는 절결이 형성된 것을 특징으로 하는 캐리어 플레이트.
  8. 피가공물이 재치되는 강성을 가지는 프레스면과,
    상기 프레스면과 대향 배치되고, 상기 프레스면측의 제1 공간과 제2 공간을 구분하는 가요성 시트와,
    상기 피가공물을 성형 온도로 가열하는 가열 수단과,
    상기 가요성 시트에 의해 구분된 제1 공간과 제2 공간의 기압차를 제어하는 압력 제어부와,
    상기 피가공물과 상기 가요성 시트 사이에 배치되는 가요성을 가지는 커버 시트를 구비하고,
    상기 커버 시트가
    가요성을 가지는 시트부와,
    상기 시트부의 둘레가장자리부에 부착되고, 상기 시트부의 형상을 대략 평면 형상으로 유지하는 테두리 형상의 프레임부를 구비하고,
    상기 압력 제어부가 상기 제1 공간의 기압이 상기 제2 공간의 기압보다 상대적으로 낮아지도록 상기 기압차를 제어함으로써, 상기 가요성 시트와 상기 프레스면 사이에서 상기 피가공물을 끼워넣어 프레스하도록 구성된 프레스 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 피가공물 및 상기 커버 시트를 재치하여 반송하는 캐리어 플레이트를 구비하고,
    상기 피가공물 및 상기 커버 시트가 재치된 상기 캐리어 플레이트가 상기 프레스면 상에 재치된 상태에서 상기 피가공물을 프레스 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 캐리어 플레이트가
    가요성을 가지는 지지 시트와,
    상기 지지 시트의 둘레가장자리부에 부착되고, 상기 지지 시트의 형상을 대략 평면 형상으로 유지하는 주 테두리체와,
    상기 커버 시트를 테두리 내에 수용하는 부 테두리체를 구비하고,
    상기 부 테두리체의 내폭은 상기 프레임부의 외폭보다 조금 넓게 형성되어 있어, 상기 커버 시트의 면방향의 위치가 상기 캐리어 플레이트의 부 테두리체에 의해 규제되도록 구성된 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레스면이 상면에 설치된 하부 정반과,
    상기 프레스면과 평행한 하면을 가지는 상부 정반과,
    상기 상부 정반과 상기 하부 정반의 간격이 변하도록, 상기 상부 정반과 상기 하부 정반의 적어도 일방을 상하로 구동하는 구동 수단과,
    상기 가요성 시트를 대략 평면 형상으로, 또한 상기 프레스면과 평행하게 유지하는, 상기 상부 정반의 하면에 부착된 테두리부를 구비하고,
    상기 테두리부는 그 하면에 부착되고, 이 하면의 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 환형상의 패킹을 구비한 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 하부 정반과 상기 상부 정반을 근접시키면, 상기 테두리부의 하면과 상기 하부 정반의 상면 사이에서 상기 커버 시트가 끼워넣어져, 상기 제1 공간이 형성되도록 구성되어 있고,
    상기 하부 정반에는 상기 제1 공간을 흡배기하기 위한 급배기로가 형성되어 있고,
    상기 커버 시트에는 상기 하부 정반의 상면에 설치된 상기 급배기로의 개구부와 겹치는 위치에 관통 구멍 또는 절결이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하부 정반과 상기 상부 정반을 근접시키면, 상기 테두리부의 하면과 상기 하부 정반의 상면 사이에서 상기 커버 시트가 끼워넣어져, 상기 커버 시트에 의해 상기 하부 정반측의 제1부와 상기 상부 정반측의 제2부로 구분된 상기 제1 공간이 형성되도록 구성되어 있고,
    상기 하부 정반에는 상기 제1 공간의 제1부를 흡배기하기 위한 제1 급배기로가 형성되어 있고,
    상기 테두리부에는 상기 제1 공간의 상기 제2부를 흡배기하기 위한 제2 급배기로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 급배기로가
    상기 테두리부의 둘레 방향으로 연장되는 주급배기로와,
    상기 주급배기로를 따라 연장되고, 상기 주급배기로와 상기 제1 공간의 상기 제2부를 연결하는 상기 주급배기로보다 얇은 급배기 슬릿을 가지고, 상기 급배기 슬릿의 전체 길이로부터 상기 제1 공간의 상기 제2부에 대략 균일하게 흡배기가 행해지도록 구성된 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 급배기로 및 상기 제2 급배기로가 각각 독립된 급기로 및 배기로를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
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