(57)【要約】【課題】加工処理されたフィルム基板に対する洗浄を迅速かつ確実に行い、最終製品の品質を向上させるとともに、生産リードタイムの短縮化を図ることが可能なフィルム基板の洗浄装置及び洗浄方法を提供することにある。【解決手段】本発明は、加工処理されたフィルム基板２に付着している加工残渣を除去する洗浄装置１において、フィルム基板２を巻回した巻出しロール３よりフィルム基板２を巻出す巻出し部４と、巻出し部４から巻出されたフィルム基板２の両面を洗浄ロール５，６に押し付けながら洗浄する第１の洗浄部７と、第１の洗浄部７から巻出されたフィルム基板２の両面を粘着ロール８，９に押し付けながら洗浄する第２の洗浄部１０と、第２の洗浄部１０から巻出されたフィルム基板２を巻取りロール１１に巻取る巻取り部１２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工処理されたフィルム基板に付着している加工残渣を除去する洗浄装置において、
前記フィルム基板を巻回したロールより前記フィルム基板を巻出す巻出し部と、該巻出し部から巻出された前記フィルム基板の両面を洗浄ロールに押し付けながら洗浄する第１の洗浄部と、該第１の洗浄部から巻出された前記フィルム基板の両面を粘着ロールに押し付けながら洗浄する第２の洗浄部と、該第２の洗浄部から巻出された前記フィルム基板をロールに巻取る巻取り部とを備えたことを特徴とするフィルム基板の洗浄装置。
【請求項２】
前記第１の洗浄部には、前記フィルム基板の一方側の面を洗浄する上流側洗浄ロールと、前記フィルム基板の他方側の面を洗浄する下流側洗浄ロールとが設けられ、前記第２の洗浄部には、前記フィルム基板の一方側の面を洗浄する上流側粘着ロールと、前記フィルム基板の他方側の面を洗浄する下流側粘着ロールとが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム基板の洗浄装置。
【請求項３】
前記洗浄ロール及び前記粘着ロールに対向して押えロールがそれぞれ配置され、前記洗浄ロールと前記押えロールとの間に前記フィルム基板を通すとともに、前記粘着ロールと前記押えロールとの間に前記フィルム基板を通して搬送するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム基板の洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄ロールによって除去された加工残渣を前記第１の洗浄部から排出する集塵装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィルム基板の洗浄装置。
【請求項５】
前記押えロールと反対面側の前記粘着ロールに対向してクリーニングロールが配置され、前記粘着ロールに付着した加工残渣が前記クリーニングロールへ転写するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィルム基板の洗浄装置。
【請求項６】
前記第２の洗浄部と前記巻取り部との間には、洗浄後の前記フィルム基板の外観検査を行う外観検査部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のフィルム基板の洗浄装置。
【請求項７】
加工処理されたフィルム基板に付着している加工残渣を除去する洗浄方法において、
前記フィルム基板を巻回したロールより前記フィルム基板を巻出す巻出し工程と、前記ロールから巻出された前記フィルム基板の両面を洗浄ロールに押し付け、前記洗浄ロールによって前記フィルム基板の面から加工残渣を除去する第１の洗浄工程と、該第１の洗浄工程を経た前記フィルム基板の両面を粘着ロールに押し付け、前記粘着ロールによって前記フィルム基板の面から加工残渣を除去する第２の洗浄工程と、該第２の洗浄工程を経た前記フィルム基板をロールに巻取る巻取り工程とを含むことを特徴とするフィルム基板の洗浄方法。
【請求項８】
前記第２の洗浄工程と前記巻取り工程との間には、洗浄後の前記フィルム基板の外観検査を行う外観検査工程が配置されていることを特徴とする請求項７に記載のフィルム基板の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工処理されたフィルム基板に付着している加工残渣を除去する洗浄装置及び洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、薄膜太陽電池などでは、可撓性のフィルム基板の一面上に形成した電極層、非晶質半導体層及び電極層の積層体の各電極層をフィルム基板に開けた孔を通じてフィルム基板の他の面上の裏面電極層に接続しておき、積層体と裏面電極層をそれぞれ適当に分割して、単位太陽電池とその直列接続を同時に形成することが行われている。このような分割を行うため、フィルム基板の各面をレーザ加工により分離している。
レーザ加工は、レーザエネルギーによりフィルム基板上の非晶質半導体層及び両電極層を蒸発させてパターンを形成する加工であるため、蒸発時のガスが冷却されて両層に粒状の加工残渣が付着したり、両層の加工端部に完全蒸発されないバリ状の加工残渣が付着したりしている。また、孔加工時においても、両層にバリ状の加工残渣が付着することが生じている。
【０００３】
このような加工残渣がフィルム基板に付着した状態は、単位太陽電池の分離が不完全となり、単位太陽電池間の導通が生じることから、薄膜太陽電池の特性を低下させ要因となる。また、加工残渣がフィルム基板に付着した状態で成膜を実施すると、特性不良（リーク）を発生するおそれがある。このため、成膜工程の前には、フィルム基板から上記加工残渣を除去する必要がある。
そこで従来から、レーザ加工装置に付設した洗浄ユニットによってドライ工程での加工残渣の洗浄除去が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３４７８０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の洗浄ユニットによる１回のみの洗浄では、洗浄不足が発生するとともに、フィルム基板の巻取りが行われるので、洗浄残りがフィルム基板の両面に付着してしまうという不具合があった。そのため、従来の工程では、加工終了後に、洗浄作業をフィルム基板の片面ずつ２回実施することで洗浄を行っている。また、その後工程の孔加工時に生じるバリ状の加工残渣については、孔開けの加工装置に洗浄ユニットが設けられていないので、孔加工終了後において、更にフィルム基板を片面ずつ２回洗浄する必要がある。そして最後に、フィルム基板の洗浄が十分に行われたか否かを確認するため、１枚切り出したフィルム基板のサンプルの加工残渣を拡大観察し、問題がなければ、当該フィルム基板が成膜工程へ投入される。
【０００６】
したがって、従来の洗浄ユニットによる洗浄作業には、多くの洗浄工程数が必要となるので、生産能力の低下を招いている。また、フィルム基板に対する洗浄の最終検査もオフラインで行われているので、検査が終わらないと成膜工程に進めず、リードタイム（運転時間）が長くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、加工処理されたフィルム基板に対する洗浄を迅速かつ確実に行い、最終製品の品質を向上させるとともに、生産リードタイムの短縮化を図ることが可能なフィルム基板の洗浄装置及び洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、加工処理されたフィルム基板に付着している加工残渣を除去する洗浄装置において、前記フィルム基板を巻回したロールより前記フィルム基板を巻出す巻出し部と、該巻出し部から巻出された前記フィルム基板の両面を洗浄ロールに押し付けながら洗浄する第１の洗浄部と、該第１の洗浄部から巻出された前記フィルム基板の両面を粘着ロールに押し付けながら洗浄する第２の洗浄部と、該第２の洗浄部から巻出された前記フィルム基板をロールに巻取る巻取り部とを備えている。
【０００９】
また、本発明において、具体的には次のように構成されていることが好ましい。
（１）前記第１の洗浄部には、前記フィルム基板の一方側の面を洗浄する上流側洗浄ロールと、前記フィルム基板の他方側の面を洗浄する下流側洗浄ロールとが設けられ、前記第２の洗浄部には、前記フィルム基板の一方側の面を洗浄する上流側粘着ロールと、前記フィルム基板の他方側の面を洗浄する下流側粘着ロールとが設けられている。
（２）前記洗浄ロール及び前記粘着ロールに対向して押えロールがそれぞれ配置され、前記洗浄ロールと前記押えロールとの間に前記フィルム基板を通すとともに、前記粘着ロールと前記押えロールとの間に前記フィルム基板を通して搬送するように構成されている。
【００１０】
（３）前記洗浄ロールによって除去された加工残渣を前記第１の洗浄部から排出する集塵装置が設けられている。
（４）前記押えロールと反対面側の前記粘着ロールに対向してクリーニングロールが配置され、前記粘着ロールに付着した加工残渣が前記クリーニングロールへ転写するように構成されている。
（５）前記第２の洗浄部と前記巻取り部との間には、洗浄後の前記フィルム基板の外観検査を行う外観検査部が設けられている。
【００１１】
さらに、本発明は、加工処理されたフィルム基板に付着している加工残渣を除去する洗浄方法において、前記フィルム基板を巻回したロールより前記フィルム基板を巻出す巻出し工程と、前記ロールから巻出された前記フィルム基板の両面を洗浄ロールに押し付け、前記洗浄ロールによって前記フィルム基板の面から加工残渣を除去する第１の洗浄工程と、該第１の洗浄工程を経た前記フィルム基板の両面を粘着ロールに押し付け、前記粘着ロールによって前記フィルム基板の面から加工残渣を除去する第２の洗浄工程と、該第２の洗浄工程を経た前記フィルム基板をロールに巻取る巻取り工程とを含んでいる。
また、本発明において、前記第２の洗浄工程と前記巻取り工程との間には、洗浄後の前記フィルム基板の外観検査を行う外観検査工程が配置されている
【発明の効果】
【００１２】
上述の如く、本発明に係るフィルム基板の洗浄装置は、加工処理されたフィルム基板に付着している加工残渣を除去するものであって、前記フィルム基板を巻回したロールより前記フィルム基板を巻出す巻出し部と、該巻出し部から巻出された前記フィルム基板の両面を洗浄ロールに押し付けながら洗浄する第１の洗浄部と、該第１の洗浄部から巻出された前記フィルム基板の両面を粘着ロールに押し付けながら洗浄する第２の洗浄部と、該第２の洗浄部から巻出された前記フィルム基板をロールに巻取る巻取り部とを備えているので、フィルム基板に付着している粒状、バリ状などの加工残渣を迅速かつ確実に除去することができる。したがって、本発明の洗浄装置によれば、フィルム基板への洗浄度を向上させることが可能となり、このフィルム基板を使用した最終製品である太陽電池等の品質を高めることができる。また、フィルム基板に対する洗浄作業の迅速化及び一括化が可能となり、生産リードタイムの短縮化によって生産能率の向上を図ることができる。
【００１３】
また、本発明において、前記第１の洗浄部には、前記フィルム基板の一方側の面を洗浄する上流側洗浄ロールと、前記フィルム基板の他方側の面を洗浄する下流側洗浄ロールとが設けられ、前記第２の洗浄部には、前記フィルム基板の一方側の面を洗浄する上流側粘着ロールと、前記フィルム基板の他方側の面を洗浄する下流側粘着ロールとが設けられているので、フィルム基板の両面を同時に洗浄でき、巻取り時の残渣付着を回避することができる。
【００１４】
さらに、本発明において、前記洗浄ロール及び前記粘着ロールに対向して押えロールがそれぞれ配置され、前記洗浄ロールと前記押えロールとの間に前記フィルム基板を通すとともに、前記粘着ロールと前記押えロールとの間に前記フィルム基板を通して搬送するように構成されているので、搬送中のフィルム基板の表面を確実に押え付けた状態で洗浄でき、フィルム基板の洗浄度を向上させることができる。
【００１５】
そして、本発明において、前記洗浄ロールによって除去された加工残渣を前記第１の洗浄部から排出する集塵装置が設けられ、また、前記押えロールと反対面側の前記粘着ロールに対向してクリーニングロールが配置され、前記粘着ロールに付着した加工残渣が前記クリーニングロールへ転写するように構成されているので、洗浄作業を長期間にわたり連続して行うことができる。
【００１６】
しかも、本発明において、前記第２の洗浄部と前記巻取り部との間には、洗浄後の前記フィルム基板の外観検査を行う外観検査部が設けられているので、洗浄後のフィルム基板に対してインライン検査を実施することが可能となり、洗浄後のフィルム基板を円滑かつ迅速に成膜工程へ移行させることができ、生産リードタイムをより一層短縮できる。
【００１７】
また、本発明に係るフィルム基板の洗浄方法は、加工処理されたフィルム基板に付着している加工残渣を除去するものであって、前記フィルム基板を巻回したロールより前記フィルム基板を巻出す巻出し工程と、前記ロールから巻出された前記フィルム基板の両面を洗浄ロールに押し付け、前記洗浄ロールによって前記フィルム基板の面から加工残渣を除去する第１の洗浄工程と、該第１の洗浄工程を経た前記フィルム基板の両面を粘着ロールに押し付け、前記粘着ロールによって前記フィルム基板の面から加工残渣を除去する第２の洗浄工程と、該第２の洗浄工程を経た前記フィルム基板をロールに巻取る巻取り工程とを含んでいるので、上記発明の洗浄装置と同様の効果を得ることができる。
さらに、本発明において、前記第２の洗浄工程と前記巻取り工程との間には、洗浄後の前記フィルム基板の外観検査を行う外観検査工程が配置されているので、上記発明と同様、生産リードタイムをより一層短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るフィルム基板の洗浄装置及び洗浄方法について、図面を参照しながら、その実施形態の基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るフィルム基板の洗浄装置を示す概略図である。
本実施形態の洗浄装置１は、例えば、プラズマＣＶＤ装置を用いて可撓性のフィルム基板２の表面上に薄膜を成膜する成膜工程の投入前に、電極のパターニング等のためにレーザ加工や孔加工などの加工処理が行われたフィルム基板２を洗浄し、当該フィルム基板２に付着しているバリなどの加工残渣を除去すべく導入されたドライ工程での洗浄専用の装置である。
【００１９】
そのため、本実施形態の洗浄装置１は、図１に示すように、加工処理されたフィルム基板２を巻回した巻出しロール３より当該フィルム基板２を巻出す巻出し部４と、この巻出し部４から巻出されたフィルム基板２の両面を洗浄ロール５，６に押し付けながら洗浄する第１の洗浄部７と、この第１の洗浄部７から巻出されたフィルム基板２の両面を粘着ロール８，９に押し付けながら洗浄する第２の洗浄部１０と、この第２の洗浄部１０から巻出された洗浄後のフィルム基板２を巻取りロール１１に巻取る巻取り部１２とを備えており、これら巻出し部４、第１の洗浄部７、第２の洗浄部１０及び巻取り部１２は、矢印Ａ方向の基板搬送方向に沿って順に配置されている。しかも、第２の洗浄部１０と巻取り部１２との間には、洗浄後のフィルム基板２の外観検査を行う外観検査部１３が更に設けられている。
【００２０】
第１の洗浄部７には、フィルム基板２の一方側の裏面（成膜面）を洗浄する上流側洗浄ロール５と、フィルム基板２の他方側の背面を洗浄する下流側洗浄ロール６とが基板搬送方向へ間隔を置いて回転可能に配設されているとともに、洗浄ロール５，６に対向して押えロール１４，１５がそれぞれ回転可能に配設されている。これら押えロール１４，１５は、フィルム基板２を洗浄ロール５，６側に押し付けるために設けられており、洗浄ロール５，６と押えロール１４，１５との間にフィルム基板２を通してその両面を同時に洗浄しながら搬送するように構成されている。
このような洗浄ロール５，６は、フィルム基板２の両面に付着しているレーザ加工時のバリなどの加工残渣や孔加工時の抜きカスを掻き取って除去することが可能なナイロン製ブラシや発泡材料製スポンジなどによって構成されており、ナイロン製ブラシの材質及び毛丈は、特に電極表面にキズを付けないものが用いられている。
【００２１】
さらに、第１の洗浄部７には、洗浄ロール５，６によって除去された加工残渣を当該第１の洗浄部７から外部へ排出する集塵装置１６がそれぞれ設けられている。この集塵装置１６は、加工残渣を収容するケーシング１７と、フィルタ１８ａ及びファン１８ｂからなる集塵ブロア１８と、ケーシング１７及び集塵ブロア１８を接続する排出管１９とを備えており、ファン１８ｂを作動させることによりケーシング１７内の加工残渣を吸引し、排出管１９及びフィルタ１８ａを介して図外の貯留室に排出するように構成されている。
【００２２】
そして、第２の洗浄部１０には、第１の洗浄部７における洗浄を経たフィルム基板２の一方側の裏面（成膜面）を洗浄する上流側粘着ロール８と、第１の洗浄部７における洗浄を経たフィルム基板２の他方側の背面を洗浄する下流側粘着ロール９とが基板搬送方向へ間隔を置いて回転可能に配設されているとともに、粘着ロール８，９に対向して押えロール２０，２１がそれぞれ回転可能に配設されている。これら押えロール２０，２１は、フィルム基板２を粘着ロール８，９側に押し付けて密着させるために設けられており、粘着ロール８，９と押えロール２０，２１との間にフィルム基板２を通してその両面を同時に洗浄しながら搬送するように構成されている。
このような粘着ロール８，９の表面には、第１の洗浄部７の洗浄ロール５，６によって除去しきれず、フィルム基板２の両面に残っている加工残渣を粘着力によって除去することが可能な粘着剤が塗布されており、粘着ロール８，９によってフィルム基板２の最終洗浄仕上げが行われるようになっている。なお、粘着剤の材質としては、洗浄時に粘着剤がフィルム基板２に付着しないものが用いられている。
【００２３】
また、第２の洗浄部１０には、押えロール２０，２１と反対面側の位置で、粘着ロール８，９に対向してクリーニングロール２２，２３がそれぞれ配置されており、粘着ロール８，９に付着した加工残渣がクリーニングロール２２，２３へ転写するように構成されている。このため、クリーニングロール２２，２３の外周面には、粘着ロール８，９の表面に塗布した粘着剤以上の粘着力を有する粘着剤層が取付けられており、この粘着剤層は、加工残渣が層の全面に転写して付着した時点で、１枚ずつクリーニングロール２２，２３から剥ぎ取れるような積層構造体となっている。すなわち、クリーニングロール２２，２３は、清掃のために取外す必要がなく、簡単な操作で粘着力の回復が行われるように構成されている。
【００２４】
一方、外観検査部１３には、ラインカメラ撮像によるインライン検査を実施するため、フィルム基板２の他方側の背面を撮像するカメラ２４及び照明器具２５と、フィルム基板２の一方側の裏面（成膜面）を撮像するカメラ２６及び照明器具２７とが基板搬送方向へ間隔を置いて配設されている。このような外観検査部１３においては、カメラ２４，２６及び照明器具２５，２７を使用して、反射方式などで洗浄後のフィルム基板２の両面のどの位置に加工残渣が残っているかを計測し、マッピング表示にて加工残渣のサイズ、個数、種類、位置を表示するように構成されている。
【００２５】
次に、本発明の実施形態に係る洗浄装置１を用いて、加工処理されたフィルム基板２に付着している加工残渣を除去する洗浄方法について説明する。
本実施形態の洗浄方法では、図１における矢印Ａ方向の基板搬送方向に沿って順に実施される巻出し工程、第１の洗浄工程、第２の洗浄工程、外観検査工程及び巻取り工程を含んでいる。
巻出し工程においては、レーザ加工などの加工処理が施されたフィルム基板２を巻回した巻出しロール３を回転させることによりフィルム基板２の巻出しが行われる。そして、第１の洗浄工程においては、巻出しロール３から巻出されたフィルム基板２の両面を押えロール１４，１５にて洗浄ロール５，６側に押し付け、回転させた洗浄ロール５，６のナイロン製ブラシなどによってフィルム基板２の面から加工残渣を掻き取って除去することが行われる。次いで、第２の洗浄工程においては、第１の洗浄工程を経た洗浄後のフィルム基板２の両面を押えロール２０，２１にて粘着ロール８，９に押し付け、回転させた粘着ロール８，９の粘着剤によってフィルム基板２の両面に残っている加工残渣を除去することが行われる。そして、外観検査工程においては、第１及び第２の洗浄工程を経たフィルム基板２の両面を照明器具２５，２７によって照らしながらカメラ２４，２６で撮像して、洗浄後のフィルム基板２の両面の外観検査が行われる。最後の巻取り工程においては、外観検査工程を経たフィルム基板２を巻取りロール１１に巻取ることが行われる。このような洗浄方法によって洗浄及び外観検査が行われ、問題がない場合には、巻取られたフィルム基板２が成膜工程に投入されることになる。
【００２６】
本発明の実施形態に係るフィルム基板２の洗浄装置１では、巻出し部４の巻出しロール３から巻出されたフィルム基板２の両面を第１の洗浄部７に配置した洗浄ロール５，６によって同時に洗浄し、さらに第１の洗浄部７から巻出された洗浄後のフィルム基板２の両面を第２の洗浄部１０に配置した粘着ロール８，９によって同時に洗浄して最終仕上げを行い、外観検査部１３でフィルム基板２の両面の外観を検査してから、フィルム基板２を巻取り部１２の巻取りロール１１に巻取っているので、フィルム基板２への洗浄度を向上させるとともに、洗浄作業の迅速化及び一括化とインライン検査によって生産リードタイムを大幅に短縮することができる。
【００２７】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更及び変形が可能である。
【００２８】
例えば、既述の実施の形態では、第２の洗浄部１０の下流側に外観検査部１３を設けているが、適用するフィルム基板２の状況によっては、外観検査部１３を設けなくても良い。また、既述の実施の形態における第１の洗浄部７及び第２の洗浄部１０では、フィルム基板２の裏面（成膜面）を１回だけ洗浄しているが、高品質が要求される場合には、洗浄ロール及び粘着ロールなどをもう１組設置することによりフィルム基板２の裏面（成膜面）を２回洗浄することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係るフィルム基板の洗浄装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  洗浄装置
２  フィルム基板
３  巻出しロール
４  巻出し部
５，６  洗浄ロール
７  第１の洗浄部
８，９  粘着ロール
１０  第２の洗浄部
１１  巻取りロール
１２  巻取り部
１３  外観検査部
１４，１５  押えロール
１６  集塵装置
２０，２１  押えロール
２２，２３  クリーニングロール
【図１】
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