JP2002167091A - フィルム処理装置 - Google Patents

フィルム処理装置

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JP2002167091A
JP2002167091A JP2000365333A JP2000365333A JP2002167091A JP 2002167091 A JP2002167091 A JP 2002167091A JP 2000365333 A JP2000365333 A JP 2000365333A JP 2000365333 A JP2000365333 A JP 2000365333A JP 2002167091 A JP2002167091 A JP 2002167091A
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film
roll
core
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Masayoshi Uno
正義 宇野
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】光透過性のフィルムのコアロール上のフィルム
残量を正確に検出する手段を有するフィルム処理装置を
提供する。 【解決手段】連続した1枚の光透過性の長尺のフィルム
の両端部がそれぞれ2つのコアロールに巻かれており、
いずれか一方の巻きだしコアロールから巻きだし、他方
の巻き取りコアロールに巻き取りながら、搬送しつつ、
これらのコアロール間でフィルムに各種の処理や成膜を
行うロールツーロール方式のフィルム処理装置におい
て、前記巻きだしコアロールに前記フィルムの終端部が
2重(枚)ないし数重(枚)重なって巻かれている状態
を検出するフィルム残量検出手段を有するようにする。
たとえば、光センサ21でフィルム1 の終端部の重なりを
光学的に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、連続した長尺の
フィルムのいずれかの一端が1つのコアロールから巻き
だされ、他端が他のコアロールに巻き取られながら、フ
ィルムが搬送されつつ、コアロール間でフィルムに各種
の処理や成膜を行う、例えばロールツーロール方式の薄
膜太陽電池製造装置などの、フィルム処理装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】連続した長尺のフィルムのいずれかの一
端が1つのコアロールから巻きだされ、他端が他のコア
ロールに巻き取られながら、フィルムが搬送されつつ、
コアロール間でフィルムに各種の処理や成膜を行うフィ
ルム処理装置がある。代表例として、ロールツーロール
方式の薄膜太陽電池製造装置を例にとって説明する。
【0003】複数の電極層および半導体層を有する薄膜
半導体の代表例として、アモルファスシリコンを主原料
とした半導体層を光電変換層とし、電極層がこの層を挟
む構造の大面積太陽電池がある。このような大面積の薄
膜太陽電池の製造方式として、枚葉式より生産性の優れ
ているロールツーロール方式がある。図6はロールツー
ロール方式の薄膜太陽電池製造装置の側面断面図であ
る。
【0004】薄膜太陽電池製造装置FDでは、コアロー
ルRsに巻かれた長尺の高分子材料あるいは金属材料か
らなる可とう性のフィルム1を各成膜室Ci(i=1、
2、・・)に順次送りながら、電極などの各層を、連続
的に移動する基板上に成膜室Ci毎に形成し、コアロー
ルReに巻き取っていく方式である。このようなフィル
ム処理装置では、両側のコアロールに粘着テープなどに
よって基板材料を貼付け、ロール表面に数回基板を巻き
付けることにより、基板をコアロールに固定している。
【0005】基板が長尺であることと、コアロール間に
複数の搬送用ロールを配置し、その間に基板を通し、2
つのコアロール間に固定しているため、有効に処理でき
る基板長さを正確に把握することは難しかった。このた
め、コアロールに巻かれたフィルムの円周縁を検出する
ように透過型のセンサを配置し、基板の終端部を検出す
ることで、基板がコアロールから外れること無く処理す
る方法が提案されている。図7は従来のフィルム残量検
出手段の模式側面図である。コアロールRsに巻かれた
フィルム1は矢印で示された回転方向に巻きだされてい
る。光源25aと受光センサ25bとの組み合わせの光
センサはコアロールRsの外周円に接する光軸の光束に
よりコアロールRsの外周円を検出している。光源26
aと受光センサ26bとの組み合わせの光センサはコア
ロールRsに巻かれたフィルム1の外周円に接する光軸
の光束によりコアロールRsに巻かれたフィルム1の外
周円を検出している。そして各外周円の位置の差とフィ
ルム1の厚さからフィルム残量を算出している。所定の
フィルム残量に到達したとき、フィルム搬送の停止や逆
転信号を出す。搬送が逆転している場合はコアロールの
記号RsとReとを読み変えればよい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな外周円を検出する方法では、厚みが50μm 以下の薄
いフィルムでは円周縁の検出が難しく、誤認識による装
置の停止などの誤動作が発生していた。また、コアロー
ルと基板の両方の円周縁を検出するために、2組以上の
光センサ(光源25aおよび受光センサ25b、光源2
6aおよび受光センサ26bからなる)をコアロールを
挟んで配置するか、光センサ自身に基板の搬送に合わせ
て移動する機構を持たせる必要が有り、装置の大型化や
メンテナンス性が悪いといった問題が有った。また、基
板やコアロールの大きさ(太さ)による光センサの大き
さの制限が有った。
【0007】本発明の目的は、光透過性のフィルムのコ
アロール上のフィルム残量を正確に検出する手段を有す
るフィルム処理装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、連続した1枚の光透過性の長尺のフィルムの両端
部がそれぞれ2つのコアロールに巻かれており、いずれ
か一方の巻きだしコアロールから巻きだし、他方の巻き
取りコアロールに巻き取りながら、搬送しつつ、これら
のコアロール間でフィルムに各種の処理や成膜を行うロ
ールツーロール方式のフィルム処理装置において、前記
巻きだしコアロールに前記フィルムの終端部が2重
(枚)ないし数重(枚)重なって巻かれている状態を検
出するフィルム残量検出手段を有することとする。
【0009】前記フィルム残量検出手段は前記巻きだし
コアロールの外側に設置された光源と、この光源から放
射され、巻かれたフィルムを透過して前記コアロール表
面から反射した光束を受光する受光センサからなると良
い。前記フィルム残量検出手段は、撮像カメラを有する
画像処理装置であり、撮像カメラが得た画像内の、前記
コアロールとそこに巻かれた前記フィルムの終端縁を境
界とする2つの領域の画像濃度の比から前記フィルムの
重なり度数を検出すると良い。前記フィルム処理装置は
薄膜太陽電池製造装置であると良い。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るフィルム残量
検出手段の模式側面図である。コアロールRsに巻かれ
ている光透過性のフィルム1は、巻きだされ、搬送され
ている。光センサ21は光源21aと受光センサ21b
とからなっている。光源21aと受光センサ21bとは
一体でも、個別でも発明の本質は変わらない。光源21
aから放射された光束Lは巻かれているフィルム1(図
は3重に(3枚が)重なっている場合である)を透過し
コアロールRs表面で反射し再度フィルム1を透過して
受光センサ21bに入射する。
【0011】実際に用いられる光透過性のフィルム1の
例を次に挙げる。図2は代表的フィルムの分光透過率を
示すグラフである。カーブaで表されるアラミドフィル
ム、カーブbで表されるポリイミドフィルム、カーブc
で表されるアラミカフィルム等がある。図3はフィルム
残量と反射光強度の関係を示すグラフである。コアロー
ルRsの回転にしたがってフィルム残量は減じ、反射光
強度は増加する。フィルム残量をコアロールRs上のフ
ィルムの重なり数で表しグラフに付記してある。受光セ
ンサ21bは反射光強度に比例するフィルム残量信号を
出力する。
【0012】図4は本発明に係る他のフィルム残量検出
手段の模式側面図である。コアロールとフィルムとの関
係は図1に同じである。撮像カメラ22aと画像処理部
22bとからなる画像処理装置22の撮像カメラ22a
はフィルム1の外側からコアロールの回転軸に向けて設
置されている。撮像カメラ22aは視野V内を監視して
いる。図5は視野内のフィルム端部を含む画像である。
フィルム端部を境界とする領域V1と領域V2の画像濃
度は重なり1枚差に対応して異なっている。この画像濃
度とフィルム残量との関係は図2と同様である。画像処
理部22bは画像濃度の相違(比または差)に対応する
フィルム残量信号を出力する。
【0013】いずれの場合も、コアロールの表面は光反
射率は高いほうがよく、金属光沢のあるクロームメッキ
や鏡面研磨あるいは白色塗装しておくと良い。フィルム
とコアロールとの摩擦力およびフィルム間の摩擦力によ
って、フィルムがコアロールから解けない(ほどけな
い)重なり残量すなわちフィルム残量は決まるので、対
応する重なり残量時の上記のフィルム残量信号を用い
て、搬送の停止や反転(逆方向搬送)を行うことができ
る。解けない重なり残量は実施するフィルム処理装置に
おいて実験的に求めておく。
【0014】こうすることにより、フィルムを搬送中に
フィルムがコアロールから解けるなどの不具合を起こさ
ないし、フィルム長さを最大限有効に製品に使用するこ
とができることが期待できる。 実施例1 上記の光センサを設けたロールツーロール方式の薄膜太
陽電池製造装置において、光源を波長680nmの発光ダ
イオードとし、コアロールはステンレス鋼製で、表面は
鏡面研磨した。厚さ50μm のアラミドフィルムを用い
たところ、フィルム残量を2重に設定して、搬送の停止
や逆転、またフィルム処理(この場合、金属薄膜のスパ
ッタ成膜やアモルファスSi成膜)の開始や停止を問題
なく行うことができた。フィルムの長さを最大限に利用
できた。 実施例2 実施例1の光センサに換えて上記の画像処理装置を設け
たけた薄膜太陽電池製造装置において、ハロゲンランプ
(白色光)でコアロールとフィルムを照射し、撮像カメ
ラとしてCCDカメラを用いた。厚さ50μm のアラミ
ドフィルムを搬送したところ、フィルム残量を2重に設
定して、実施例1と同様に問題なく稼動することがで
き、フィルムの長さを最大限に利用できた。
【0015】また、フィルム面をモニタディスプレイ上
で監視することもできるので、処理中のフィルムの傷な
どの確認もできる。 実施例3 搬送時のフィルムに張力を懸ける搬送駆動ロールRa
(図1)に連動している搬送量を測定する測長計を有す
る薄膜太陽電池製造装置に実施例1と同様に光センサを
設けた。
【0016】光センサからのフィルム終端信号により搬
送を停止するが、この時、測長計の数値データを取り込
むことにより、実際のフィルムの処理長さを記録でき
る。以降、連続してフィルムを複数回往復させて処理を
行う際には、予め設定していたフィルム長さよりも、実
際のフィルム長さが短い場合でも、設定値を測長計のデ
ータに置きかえる処理を行うことで、フィルムが外れる
こと無く処理を行うことができた。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、連続した1枚の光透過
性の長尺のフィルムの両端部がそれぞれ2つのコアロー
ルに巻かれており、いずれか一方の巻きだしコアロール
から巻きだし、他方の巻き取りコアロールに巻き取りな
がら、搬送しつつ、これらのコアロール間でフィルムに
各種の処理や成膜を行うロールツーロール方式のフィル
ム処理装置において、巻きだしコアロールにフィルムの
終端部が2重(枚)ないし数重(枚)重なって巻かれて
いる状態を検出するフィルム残量検出手段を有するよう
にしたため、コアロールからのフィルムの解けによる工
程の中断がなくり、安定してフィルム搬送を行うことが
できるようなった。また、装置がコンパクトにできるた
め、メンテナンス性も向上し、フィルムの長さを最大限
有効に製品に使用出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフィルム残量検出手段の模式側面
図である。
【図2】代表的フィルムの分光透過率を示すグラフであ
る。
【図3】フィルム残量と反射光強度の関係を示すグラフ
である。
【図4】本発明に係る他のフィルム残量検出手段の模式
側面図である。
【図5】視野内のフィルム端部を含む画像である。
【図6】ロールツーロール方式の薄膜太陽電池製造装置
の側面断面図である。
【図7】従来のフィルム残量検出手段の模式側面図であ
る。
【符号の説明】
1 フィルム 21 光センサ 21a 光源 21b 受光センサ 22 画像処理装置 22a 撮像カメラ 22b 画像処理部 25a 光源 25b 受光センサ 26a 光源 26b 受光センサ FD フィルム処理装置 Rs 巻きだしコアロール Re 巻き取りコアロール Ra 駆動ロール Ci i番目のフィルム処理室(i=1、2、・・) V 視野 V1 領域V1 V2 領域V2

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続した1枚の光透過性の長尺のフィルム
    の両端部がそれぞれ2つのコアロールに巻かれており、
    いずれか一方の巻きだしコアロールから巻きだし、他方
    の巻き取りコアロールに巻き取りながら、搬送しつつ、
    これらのコアロール間でフィルムに各種の処理や成膜を
    行うロールツーロール方式のフィルム処理装置におい
    て、前記巻きだしコアロールに前記フィルムの終端部が
    2重(枚)ないし数重(枚)重なって巻かれている状態
    を検出するフィルム残量検出手段を有することを特徴と
    するフィルム処理装置。
  2. 【請求項2】前記フィルム残量検出手段は前記巻きだし
    コアロールの外側に設置された光源と、この光源から放
    射され、巻かれたフィルムを透過して前記コアロール表
    面から反射した光束を受光する受光センサからなること
    を特徴とする請求項1に記載のフィルム処理装置。
  3. 【請求項3】前記フィルム残量検出手段は、撮像カメラ
    を有する画像処理装置であり、撮像カメラが得た画像内
    の、前記コアロールとそこに巻かれた前記フィルムの終
    端縁を境界とする2つの領域の画像濃度の比から前記フ
    ィルムの重なり度数を検出することを特徴とする請求項
    1に記載のフィルム処理装置。
  4. 【請求項4】前記フィルム処理装置は薄膜太陽電池製造
    装置であることを特徴とする請求項1ないし3に記載の
    フィルム処理装置。
JP2000365333A 2000-11-30 2000-11-30 フィルム処理装置 Withdrawn JP2002167091A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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