JP2014097566A - 基板周縁部を加工するブラスト加工装置およびこの装置を用いたブラスト加工方法 - Google Patents
基板周縁部を加工するブラスト加工装置およびこの装置を用いたブラスト加工方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】
表に薄膜層が形成された基板の基板周縁部の薄膜層を除去する加工装置であって、従来の加工装置よりも加工時間が短く、且つ生産性が向上したブラスト加工装置およびブラスト加工方法を提供する。
【解決手段】
基板周縁部を遊挿する基板遊挿部が形成された基板周縁部加工室と基板周縁部に向かって噴射材を噴射するノズルとを含み、且つ集塵機構が連結された基板周縁部加工機構と、前記基板が載置され該基板を前記ノズルに対して相対的に水平移動させる基板移動回転機構と、前記基板搬送機構を下降させて前記基板を前記基板移動回転機構に転置する昇降機構とを備える。基板周縁部加工機構を低い位置に配置することができるので、加工能力を向上させることができる。
【選択図】図１
表に薄膜層が形成された基板の基板周縁部の薄膜層を除去する加工装置であって、従来の加工装置よりも加工時間が短く、且つ生産性が向上したブラスト加工装置およびブラスト加工方法を提供する。
【解決手段】
基板周縁部を遊挿する基板遊挿部が形成された基板周縁部加工室と基板周縁部に向かって噴射材を噴射するノズルとを含み、且つ集塵機構が連結された基板周縁部加工機構と、前記基板が載置され該基板を前記ノズルに対して相対的に水平移動させる基板移動回転機構と、前記基板搬送機構を下降させて前記基板を前記基板移動回転機構に転置する昇降機構とを備える。基板周縁部加工機構を低い位置に配置することができるので、加工能力を向上させることができる。
【選択図】図１
Description
本発明は、基材の表面に薄膜層が形成されている基板における、該基板周縁部の薄膜層を除去するための加工装置であるブラスト加工装置、およびこのブラスト加工装置を用いた基板の加工方法に関する。
基材の表面に薄膜層を形成する際、基板周縁部では薄膜層の厚さが中間部に比べ厚くなっていることや、薄膜層が裏面まで到達している場合がある。
薄膜太陽電池パネルを例に説明する。薄膜太陽電池パネルは、透明電極層、半導体層、金属層などが積層されている薄膜層が、ガラス等の透光性基板の表面に形成されている。積層工程は例えば気相反応によっておこなわれるが、その際前記薄膜層が周縁部を介して裏面まで到達している場合がある。太陽電池モジュールは表面と裏面との間の絶縁性が求められている。そこで、ブラスト加工技術を利用して薄膜太陽電池パネルの周縁部の薄膜層を除去することで、前記絶縁性を向上させるための装置が本願発明者らにより提案されている。
特許文献１に記載の装置は、太陽電池パネルの周縁部の薄膜層を除去することができる。しかし、発電力として太陽電池の設置が急がれる中、さらなる生産性の向上できる加工装置が求められている。
本発明は、表面に薄膜層が形成されている基板において、基板周縁部の不必要な薄膜層を除去するためのブラスト加工装置であって、前記基板周縁部を遊挿する基板遊挿部が形成された基板周縁部加工室と、前記基板周縁部加工室の内部に先端が挿入して配置され、前記基板遊挿部に遊挿された前記基板周縁部に対して噴射材を噴射するノズルと、を備え且つ内部に発生した粉塵を吸引する集塵機構が前記基板周縁部加工室に連通された基板周縁部加工機構と、前記基板が載置され該基板を前記ノズルに対して相対的に水平移動し、且つ前記基板を回転させる機構を備えた基板移動回転機構と、前記基板を前記基板移動回転機構の初期停止位置の上方に搬送する基板搬送機構と、前記基板搬送機構を下降させ、前記基板を基板移動回転機構に転置するための昇降機構と、を備えることを特徴とする。本発明のブラスト加工装置は、基板をノズルに対して相対的に水平移動させる基板移動回転機構が従来の加工装置（以下の説明で、「従来の加工装置」とは、特に断りのない限り、特許文献１の加工装置を指す）に比べ低い位置に配置されている。すなわち、従来の加工装置と比べて基板移動回転機構の重心が低くなるので、生産性を向上させるために基板の水平移動の速度を上昇させた場合でも、振動することなく安定して移動することができる。以上のように、本発明によって、加工速度を速くした場合でも安定してブラスト加工を行うことができ、基板周縁部の薄膜層を除去することができる。
また、本発明のブラスト加工装置は、前記ノズルが、該ノズル内部で発生した吸引力により噴射材を吸引する機構を備えることを特徴としてもよい。本発明のブラスト加工装置は、従来の加工装置に比べノズルが低い位置に配置されているので、ノズルと噴射材供給機構との距離が長くなる。そのため、噴射材を吸引する吸引力が小さくなる。すなわち、相対的に固気二相流を噴射ノズルから噴射する噴射力が大きくなるので、加工能力が向上する。
また、本発明のブラスト加工装置において、前記ノズルは、圧縮空気を噴射する空気ノズルと、噴射材を供給する噴射材供給経路が設けられ、且つ内部に前記供給経路と連通した金剛質が設けられたノズルホルダと、前記混合室と練通して前記空気ノズルの延長方向に設けられた噴射ノズルと、を備えた、前記混合室内で発生した吸引力により噴射材を吸引する構造のノズルであることを特徴としてもよい。本発明の構造のノズルは、空気ノズルより噴射された圧縮空気によりノズルホルダ内の混合室内に負圧が発生し、この負圧により噴射材を混合室に吸引して、該混合室で固気二相流を形成し、この固気二相流を噴射ノズルから噴射する構造である。このノズルは、噴射材を連続して噴射することができるので、生産性がよい。
また、本発明のブラスト加工装置において、噴射材供給機構は、予め設定された量の噴射材を前記ノズルに連通して供給するための定量供給機構をさらに備えていることを特徴としてもよい。これで安定したブラスト加工ができるので、加工不足による不良品が発生することがない。
また、本発明のブラスト加工装置において、前記基板周縁部加工機構に隣接されるクリーニング機構を更に備えることを特徴としてもよい。これで、基板周縁部加工機構で吸引しきれずに基板表面に噴射材が付着していたとしても、クリーニング機構で除去することができる。
また、本発明のブラスト加工装置において、前記クリーニング機構は、前記基板の表面に対向するように配置され、下端が開口したケーシングと、前記ケーシングの内部に先端が挿入して配置され、前記基板に向けて圧縮空気を噴射するクリーニングノズルと、前記ケーシングに設けられ、集塵機構と連通される吸引部材と、を備えていることを特徴としてもよい。クリーニングノズルより噴射された圧縮空気により、基板表面に付着した噴射材を含む微粉末が基板表面より離れ浮遊する。浮遊した微粉末は、ケーシング内の空間は吸引機構によって吸引される。これにより、基板表面に付着（残留）した噴射材を除去することができる。
また、本発明のブラスト加工装置において、前記クリーニング機構は、前記基板の表面に対向するように配置され、下端が開口したケーシングと、前記ケーシングの内部に先端が挿入して配置され、前記基板に向けて圧縮空気を噴射するクリーニングノズルと、前記ケーシングに設けられ、集塵機構と連通される吸引部材と、を備えていることを特徴としてもよい。クリーニングノズルより噴射された圧縮空気により、基板表面に付着した噴射材を含む微粉末が基板表面より離れ浮遊する。浮遊した微粉末は、ケーシング内の空間は吸引機構によって吸引される。これにより、基板表面に付着（残留）した噴射材を除去することができる。
また、本発明のブラスト加工装置において、前記基板周縁部加工機構と前記基板移動回転機構と前記基板搬送機構とを外包する筐体をさらに備えてもよい。前記基板搬送機構は、前記基板を前記筐体内に搬入する機能と、前記基板周縁部の不必要な薄膜層を除去した後の基板を前記筐体の外部に搬出する機能と、をさらに備えることを特徴としてもよい。これで、基板搬送機構が少なくなるので、装置を安価に製造できる。
また、本発明のブラスト加工装置において、前記基板移動回転機構の上方に搬送された基板を所定の位置で停止させる為の位置決め機構を備えることを特徴としてもよい。このような位置決め機構によって、前記基板を精度良く加工することができる。
また、本発明のブラスト加工装置において、前記基板周縁部加工機構を一対備え、該基板周縁部加工機構は各々の前記基板遊挿部を互いに向き合わせて所定の間隔を空けて配置されていることを特徴としてもよい。前記基板の互いに平行に対向する２辺の周縁部を同時に加工することができるので、加工時間を短縮することができる。
また、本発明のブラスト加工装置において、前記基板に対向するように配置され、下端が開口した飛散防止カバーと、前記飛散防止カバーの内部に先端が挿入して配置され、前記基板周縁部以外の部分に対して噴射材を噴射するノズルと、前記飛散防止カバーに設けられ、前記集塵機構と連結される吸引部材と、を備える基板中間部加工機構が更に配置されていることを特徴としてもよい。飛散防止カバーと集塵機構とは吸引部材によって、連通されている。ノズルより噴射された噴射材により、基板周縁部以外の箇所（基板中間部）の薄膜層が除去される。噴射材や微粒子（除去された薄膜層や基板との衝突により再使用できない大きさとなった噴射材）といった粉塵は、飛散防止カバー内で、集塵機構に吸引される。このように、この基板中間部加工機構によって基板の内側の薄膜層を除去することができる。該基板中間部加工機構によって除去された部分の中心より該基板を切断することで、周縁部が除去された基板を複数枚得ることができる。
また、本発明のブラスト加工装置において、前記ブラスト加工装置により加工する基板が、透光性基材（ガラスや樹脂（例えばポリエチレンテレフタラート樹脂）、等）の平面上に薄膜太陽電池パネルを形成するのに必要な薄膜層（透明電極層、半導体層、金属層、等）が積層された薄膜太陽電池パネルであることを特徴としてもよい。本発明のブラスト加工装置によって、表面と裏面との絶縁特性が優れた太陽電池パネルを得ることができる。
また、本発明はブラスト加工装置による基板周縁部の薄膜層を除去するためのブラスト加工方法であって、前記基板を前記基板搬送機構によって前記基板移動回転機構の上方に搬送する工程と、前記基板移動回転機構の上方に搬送された基板を所定の位置で停止させるための位置決め工程と、前記基板搬送機構を下降して前記基板を前記基板移動回転機構に載置すると共に該基板を基板移動回転機構に固定する工程と、前記基板移動回転機構を水平移動して前記基板周縁部の少なくとも１辺を前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部に遊挿する工程と、前記基板移動回転機構を更に水平移動させながら前記ノズルより噴射材を噴射して、前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部に遊挿された前記基板周縁部の薄膜層を除去すると共に、該噴射材を前記集塵機構で吸引する工程と、を備えることを特徴としてもよい。
また、本発明のブラスト加工方法において、前記基板周縁部の少なくとも１辺の不必要な薄膜層を除去した後に、該基板を前記基板移動回転機構によって９０度回転させる工程と、前記基板移動回転機構を水平移動して前記基板の不必要な薄膜層が除去された周縁部の辺に隣接された少なくとも１辺を前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部に遊挿する工程と、前記基板移動回転機構を更に水平移動しながら前記ノズルより噴射材を噴射して、該基板周縁部加工機構の基板遊挿部に遊挿された周縁部の不必要な薄膜層を除去すると共に、該噴射材を前記集塵機構で吸引する工程と、をさらに含むことを特徴としてもよい。
本発明のブラスト加工方法により、基板をノズルに対して相対的に水平移動させる基板移動回転機構が従来の加工装置より低い位置にはいちされている。すなわち、基板移動回転機構の重心が低くなるので、生産性を向上させるために基板の水平移動の速度を上昇させた場合でも、振動することなく安定して移動することができる。以上のように、本発明によって、基板の水平移動の速度を速くして加工速度を速くした場合でも安定してブラスト加工を行うことができ、基板周縁部の薄膜層を除去することができる。
また、本発明のブラスト加工方法において、前記基板周縁部の少なくとも１辺の不必要な薄膜層を除去した後に、該基板を前記基板移動回転機構によって９０度回転させる工程と、前記基板移動回転機構を水平移動して前記基板の不必要な薄膜層が除去された周縁部の辺に隣接された少なくとも１辺を前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部に遊挿する工程と、前記基板移動回転機構を更に水平移動しながら前記ノズルより噴射材を噴射して、該基板周縁部加工機構の基板遊挿部に遊挿された周縁部の不必要な薄膜層を除去すると共に、該噴射材を前記集塵機構で吸引する工程と、をさらに含むことを特徴としてもよい。
本発明のブラスト加工方法により、基板をノズルに対して相対的に水平移動させる基板移動回転機構が従来の加工装置より低い位置にはいちされている。すなわち、基板移動回転機構の重心が低くなるので、生産性を向上させるために基板の水平移動の速度を上昇させた場合でも、振動することなく安定して移動することができる。以上のように、本発明によって、基板の水平移動の速度を速くして加工速度を速くした場合でも安定してブラスト加工を行うことができ、基板周縁部の薄膜層を除去することができる。
また、本発明はブラスト加工装置による前記基板周縁部の薄膜層を除去するためのブラスト加工方法であって、前記基板を前記基板移動回転機構の上方に搬送する工程と、前記基板搬送機構によって基板移動回転機構の上方に搬送された基板を所定の位置で停止させるための位置決め工程と、前記基板搬送機構を下降して前記基板を前記基板移動回転機構に載置すると共に該基板を基板移動回転機構に固定する工程と、前記基板移動回転機構を水平移動して前記基板の対向する周縁部としての第一加工辺を前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部にそれぞれ遊挿する工程と、前記基板移動回転機構を更に水平移動しながら前記ノズルより噴射材を噴射して、前記第一加工辺の薄膜層を除去すると共に、前記基板周縁部加工機構の内部で発生した粉塵を前記集塵機構で吸引する工程と、を備えることを特徴としてもよい。
また、本発明のブラスト加工方法において、前記第一加工辺の薄膜層が除去された基板を前記基板移動回転機構によって９０度回転させる工程と、前記基板移動回転機構を水平移動して第一加工辺に隣接する第二加工辺を前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部にそれぞれ遊挿する工程と、前記基板移動回転機構を更に水平移動しながら前記ノズルより噴射材を噴射して、前記第二加工辺の薄膜層を除去すると共に、前記基板周縁部加工機構の内部で発生した粉塵を前記集塵機構で吸引する工程と、をさらに含むことを特徴としてもよい。
対向する平行の２辺の周縁部の不要な薄膜層を同時に除去できるので、短時間で基板周縁部の不必要な薄膜層を除去することができる。
また、本発明のブラスト加工方法において、前記第一加工辺の薄膜層が除去された基板を前記基板移動回転機構によって９０度回転させる工程と、前記基板移動回転機構を水平移動して第一加工辺に隣接する第二加工辺を前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部にそれぞれ遊挿する工程と、前記基板移動回転機構を更に水平移動しながら前記ノズルより噴射材を噴射して、前記第二加工辺の薄膜層を除去すると共に、前記基板周縁部加工機構の内部で発生した粉塵を前記集塵機構で吸引する工程と、をさらに含むことを特徴としてもよい。
対向する平行の２辺の周縁部の不要な薄膜層を同時に除去できるので、短時間で基板周縁部の不必要な薄膜層を除去することができる。
本発明によって、従来よりも加工時間が短く、且つ生産性が向上したブラスト加工装置およびブラスト加工方法を得ることができる。
本発明のブラスト加工装置の一例を、図を参照して説明する。また、実施形態の説明における「上下左右方向」は特に断りのない限り図中の方向を指す。
第一実施形態のブラスト加工装置１０は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、一対の基板周縁部加工ユニットＵと、基板搬送機構１４と、昇降機構１５と、位置決め機構１６と、基板移動回転機構１７と、噴射材供給機構１８と、これらを外包する筐体１１と、これらの機構などの動作を制御する制御手段（図示せず）と、を備える。基板周縁部加工ユニットＵは、基板周縁部加工機構１２と、該基板周縁部加工機構１２の左右（基板Ｓの進行方向）に隣接されたクリーニング機構１３と、からなる。また、筐体１１には、基板Ｓをブラスト加工装置１０内に搬入する為の開口部である基板搬入口１１ａと、ブラスト加工が完了した基板Ｓをブラスト加工装置１０より搬出する為の開口部である基板搬出口１１ｂと、が同図の上部および下部の壁面にそれぞれ形成されている。
基板周縁部加工機構１２は、図２に示すように、底面が開放されている箱体である上部ケーシング１２ａと、上面が開放されており上端部から下方に向かって横断面の断面積が縮小する中空の下部ケーシング１２ｂと、前記下部ケーシング１２ｂの底部に連結された中空の吸引部材１２ｃと、前記上部ケーシング１２ａと前記下部ケーシング１２ｂとを間隔を空けて連結するためのスペーサ１２ｄと、を備える基板周縁部加工室、及び基板Ｓに向けて噴射材を噴射するノズルＮを備える。上部ケーシング１２ａの下端面と下部ケーシング１２ｂの上端面は同形状であり、離間して配置されている。
上部ケーシング１２ａの下端および下部ケーシング１２ｂの上端には、コ字状で略同形状のフランジ部Ｆ１、Ｆ２がそれぞれ設けられている。また、前記スペーサ１２ｄの上端面および下端面は前記フランジＦ１、Ｆ２と略同形状である。前記フランジＦ１、Ｆ２を、前記スペーサ１２ｄを介して連結することで、上部ケーシング１２ａと下部ケーシング１２ｂとを連結すると共に、基板Ｓの周縁部を遊挿する基板遊挿部１２ｅが形成される。前記基板遊挿部１２ｅの間隔（図２（Ａ）における上下方向の長さ）は、基板Ｓが遊挿された際に、基板Ｓと開口端との間に少なくとも上下方向における適度な隙間が形成されるように選択する必要がある。すなわち、基板Ｓと基板遊挿部が接触しないようにする。隙間が小さすぎると、基板Ｓが開口端と接触して、基板Ｓが受傷する恐れがある。隙間が大きすぎると、外気を吸引する風速が小さくなるので、粉塵（ノズルＮより噴射された噴射材および噴射材が基板Ｓに衝突することで生じた基板Ｓの切削粉等の微粒子）を十分に吸引することができない。その結果、該粉塵が基板周縁部加工機構１２の外に漏出する。前記基板遊挿部１２ｅの間隔はスペーサ１２ｄの厚さによって決定されるので、基板Ｓの厚さに応じて該スペーサ１２ｄの厚さを適宜選択することができる。本実施形態では、基板Ｓの表面および裏面と前記基板遊挿部１２ｅの端面との間隔が１．０〜５．０ｍｍとなるようにスペーサを選択した。
ノズルＮは、下端である噴射口が前記上部ケーシング１２ａの内部に挿入して固定されている。また、吸引部材１２ｃには基板周縁部加工機構１２の内部で発生した粉塵を吸引して回収するための集塵機構（図示せず）が連結されている。粉塵は、吸引部材１２ｃを介して前記集塵機構により吸引されて回収される。前記集塵機構の吸引力により、前記基板遊挿部１２ｅより外気が吸引されるので、該基板遊挿部１２ｅの近傍には、外部から内部に向かって流れる気流が生じている。これにより、粉塵が該基板遊挿部１２ｅより基板周縁部加工機構１２の外部に漏出することがない。
ノズルＮの噴射口の形状は特に限定されないが、矩形として基板Ｓの加工辺に対して長辺が直交するように配置することで、加工領域Ｍの幅を広くすることができる。基板周縁部加工機構１２の内部では、吸引部材１２ｃの方向に向けて流れる気流が発生しているので、ノズルＮからの噴射材の噴射方向が基板周縁部側に向くように傾けることで粉塵を効率よく吸引部材１２ｃより吸引することができる。この角度は、ノズルＮの中心線が基板Ｓに対し３０〜７０度とすればよい。ノズルＮを傾けて配置する場合、ノズルＮを傾けて固定できる部材を設ければよい。例えば、図２に示すように所定の角度の斜面を持つ三角柱形状のノズル固定部材１２ｆや、五角形等の多角形固定部材等を用いてもよい。
ノズルＮの構造は特に限定されないが、ノズルＮの内部で発生した負圧によって噴射材を吸引すると共に内部で圧縮空気と混合して、固気二相流として噴射口より噴射する構造とすればよい。具体例としては、図３に示すように、ノズルＮに圧縮空気を導入するための空気ノズルＮａと、噴射材を固気二相流として噴射するための噴射ノズルＮｂと、前記空気ノズルＮａを上端より挿入して嵌合し、前記噴射ノズルＮｂが下端に連結されるノズルホルダＮｃと、を備える。空気ノズルＮａは両端が開口された中空形状であり、圧縮空気の流れる方向（同図下方）に向かって内径が小さくなっている。噴射ノズルＮｂは上端から下端に向けて同形状の流路断面が設けられている。ノズルホルダＮｃの内部には、混合室Ｎｅと該混合室Ｎｅに連通した噴射材供給経路（供給ポート）Ｎｄと、が設けられている構成でもよい。
噴射材供給経路Ｎｄは、ノズルＮの上方に配置された噴射材供給機構１８とホースＨを介して連結されている。噴射材供給機構１８は、噴射材を貯留するホッパ１８ａと、該ホッパから所定量を連続して取り出す（切り出す）ための定量供給機構１８ｂと、を備える。ホッパ１８ａのみで所定量の噴射材を安定して取り出すことができれば、定量供給機構１８ｂは設けなくてもよい。定量供給機構１８ｂは、テーブルフィーダやスクリュフィーダ等、公知の方法より選択してもよい。本実施形態では、スクリュフィーダを用いた。
前記空気ノズルＮａの上端には圧縮空気供給機構（図示せず）がホース（図示せず）を介して連結されている。該圧縮空気供給機構を作動させてノズルＮの内部の空間である混合室Ｎｅに圧縮空気を噴射すると、混合室Ｎｅで負圧が発生する。ノズルＮの上方に配置された前記噴射材供給機構１８から取り出された噴射材は、前記負圧によって噴射材供給経路Ｎｄを通り、混合室Ｎｅに吸引される。吸引された噴射材は、該混合室Ｎｅで圧縮空気と混合され、固気二相流として噴射ノズルＮｂより噴射される。
噴射ノズルＮｂの下端である噴射口の形状は円形でも矩形でもよい。本実施形態では、噴射口の形状を長方形とし、長辺が加工辺に対して直交する方向に位置するように配置した。これにより、広い幅を加工することができる。
噴射材を加圧タンクに貯留し、該加圧タンクを加圧することで噴射材をノズルに供給する機構のブラスト加工装置（いわゆる加圧式）では、連続してブラスト加工を行える時間は加圧タンクの容量で制限される。これに対し、本実施形態のノズルＮを使用したブラスト加工装置は、前述の加圧タンクを必要とせず、噴射材を大気圧下で貯留してノズルＮに供給することができる。噴射された噴射材は、後述の様に分離機構での分離を経ることで再度使用（噴射）することができる。即ち、噴射材は循環して噴射することができるので、連続してブラスト加工を行うことができる。また、前記噴射材供給機構１８によって所定量の噴射材を安定して供給し続けることができるので、安定したブラスト加工を行うことができる。また、本実施形態ではノズルＮを従来のブラスト加工装置より低い位置に配置することができるので、従来のブラスト加工装置に比べて加工能力が高い。空気ノズルＮａよりノズルＮの内部に供給された圧縮空気の圧力は、噴射ノズルＮｂからの噴射力と噴射材の吸引力の発生力とに分解される。噴射材供給機構１８をノズルＮの上方に配置し、且つ該噴射材供給機構１８とノズルＮとの距離を長くすると、噴射材の吸引力が小さくなる。その結果、噴射ノズルＮｂからの噴射力が増大するので、加工能力が高くなる。
不必要な薄膜層を良好に除去でき、且つそれ以外の部分の薄膜層を傷つけないように、噴射材および噴射圧力を選択する。噴射材は、一般にブラスト加工に用いるものであれば特に限定されない。例えば、セラミックス系の砥粒やグリッド（アルミナ系、炭化珪素系、ジルコニア系、等）、金属系のショットやカットワイヤーやグリッド（鉄系、ステンレス系、非鉄系、等）、ガラス系のビーズまたは粉末、樹脂系のショット（ナイロン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、等）、植物系のショット（クルミ、ピーチ、アンズ、等）、から選択することができる。また、噴射材の粒子径は、脈動等がなく安定してノズルＮより噴射できればよく、例えば０．０１〜０．６ｍｍ、望ましくは０．０２〜０．０６ｍｍの範囲から選択することができる。噴射圧力は、０．２〜０．８ＭＰａ、望ましくは０．３〜０．６ＭＰａの範囲から選択することができる。
この基板周縁部加工機構１２を、基板Ｓの対向する２辺（図１（Ａ）における上下の辺）が遊挿されるように、２台配置した。具体的には、基板周縁部加工機構１２の基板遊挿部１２ｅが互いに向き合うように配置した。基板周縁部加工機構１２には、基板Ｓの寸法に合わせて、基板周縁部加工機構１２同士の間隔を調整するための間隔調整機構（図示せず）が連結されており、該間隔調整機構によって基板周縁部加工機構１２を図１（Ａ）における上下方向に移動させることができる。
基板周縁部加工機構１２に連結されたクリーニング機構１３について、更に図４を用いて説明する。図４では、基板Ｓの進行方向は左右方向である。クリーニング機構１３は、下端が開口された箱体であるケーシング１３ａと、天井面の中央部に配置されたクリーニングノズル１３ｂと、両端が開口された円筒形状の吸引部材１３ｃと、を備える。クリーニングノズル１３ｂは前記圧縮空気供給機構と連結されており、下端（先端）である噴射口が前記ケーシング１３ａの内部に挿入して固定されている。前記吸引部材１３ｃは、その一端が前記クリーニングノズル１３ｂの左右（即ち、基板Ｓの進行方向）に位置するように前記ケーシング１３ａの天井面に連結されており、他端が集塵機構にホースを介して連結されている。これにより、前記ケーシング１３ａの内側空間と集塵機構とは連通している。
クリーニング機構１３は、基板Ｓが下方を通過する際に、ケーシング１３ａの下端と該基板Ｓとの間に適度な隙間が形成されるように配置されている。粉塵が付着した基板Ｓがクリーニング機構１３の下方を通過する際、圧縮空気をクリーニングノズル１３ｂより該基板Ｓに向けて噴射して粉塵を基板Ｓの表面から離して浮遊させると共に、この粉塵を集塵機構により吸引部材１３ｃから吸引することで、基板Ｓ表面の粉塵を除去する。ケーシング１３ａの下端部近傍では、ケーシング１３ａと基板Ｓとの間に設けられた隙間より外気が吸引されるので、該ケーシング１３ａの外側から内側に向けて流れる気流が生じている。そのため、粉塵がクリーニング機構１３の外部に漏出することがない。しかし、ケーシング１３ａの下端と基板Ｓとの隙間が小さすぎると、基板Ｓがケーシング１３ａの下端に接触し、基板Ｓが受傷する恐れがある。間隔が大きすぎると、外気を吸引する風速が小さくなるので、クリーニング機構１３の内部に飛散している粉塵を十分に吸引できない。その結果、該粉塵が前記クリーニング機構１３の外部に漏出する。そのため、前記隙間は、基板Ｓがケーシング１３ａと接触せず、且つ吸引力が損なわれない範囲で設定する必要がある。本実施形態では、基板Ｓの表面と前記ケーシング１３ａの下端との間隔（隙間）が０．５〜４．５ｍｍとなるように設定した。
基板Ｓの表面に付着した粉塵を効率よく除去する為に、圧縮空気と共に付着力を弱める手段（若干の水分、静電除去剤、イオンまたはラジカル、等）をクリーニングノズル１３ｂから噴射してもよい。または、クリーニングノズル１３ｂより高速パルスエアを吹き付けてもよい（超音波エアブロー）。本実施形態では、超音波エアブローを用いた。
クリーニングノズル１３ｂの噴射口の形状は特に限定されず、円形や矩形等適宜選択してもよい。
基板搬送機構１４は、互いに等間隔に平行に並んで配置された複数の搬送ローラ１４ａと、該搬送ローラ１４ａを支持する架台１４ｂと、を備える。搬送ローラ１４ａは、基板Ｓを搬送する為のローラ部材１４ｃと、該ローラ部材１４ｃの回転軸となるシャフト１４ｄとを備えている。ローラ部材１４ｃは、最外部に配置されている物を除いて、シャフト１４ｄの長手方向に沿って所定の間隔で設けられている。また、ローラ部材１４ｃは最外部に配置されている物を除いて、隣接する搬送ローラ１４ａのローラ部材１４ｃが搬送方向（図１（Ａ）では下方向）に対して千鳥状になるように配置されている。ローラ部材１４ｃを千鳥状に配置することで、基板Ｓを搬送する際の直進性が向上する。
各搬送ローラ１４ａのシャフト１４ｄは、ベアリング１４ｅを介して回転可能に架台１４ｂに支持されている。また、前記シャフト１４ｄはモータなどの回転機構（図示せず）に連結されている。前記回転機構を回転させることで搬送ローラ１４ａが回転駆動するので（図１（Ａ）では、上面が下方向に回転）、ローラ部材１４ｃにより基板Ｓに搬送力を伝達して搬送することができる。
ローラ部材１４ｃにおける、基板Ｓと当接して該基板Ｓに搬送力を伝達する当接部材は、独立気泡構造のウレタン樹脂を用いることが好ましく、該ウレタン樹脂の硬度をＪＩＳ−Ａで５０〜６０（ＪＩＳ Ｋ６２５３にて規定）程度の硬さとすることがさらに好ましい。例えば基板Ｓがガラスや樹脂等といった傷つきやすい材質の場合、仮に粉塵が基板Ｓと搬送ローラ１４ｃとの間に入り込むと、基板Ｓを搬送する際に前記粉塵によって基板Ｓが受傷する。前述のように、当接部材を独立気泡構造のウレタン樹脂とすると、たとえ粉塵が基板Ｓと搬送ローラ１４ｃとの間に入り込んだとしても、必要以上に粉塵を基板Ｓに押し当てることを防ぐことができるので、基板Ｓが受傷するのを防ぐことができる。
架台１４ｂには昇降機構１５が連結されており、該昇降機構１５によって搬送ローラ１４ａを昇降（図１（Ａ）では紙面に対して鉛直方向、図１（Ｂ）では上下方向）させることができる。昇降機構は、油圧や空気圧や電気で駆動するシリンダ、ボールネジやベルト等を備える電動スライダ、ラックピニオン、等公知の方法より選択することができる。本実施形態では、空気圧により駆動するシリンダ（エアシリンダ）を使用した。
位置決め機構１６は、搬送された基板Ｓに対し、搬送方向側（図１（Ａ）では、下方）に配置された第一固定部材１６ａと、搬送方向側の辺に隣接する片側の辺側（図１（Ａ）では、左方）に配置された第二固定部材１６ｂと、他方の辺（図１（Ａ）では、右方向）に配置された調整部材１６ｃと、を備える。第一固定部材１６ａは基板Ｓの下辺の位置を設定する位置に、第二固定部材１６ｂは基板Ｓの左辺の位置を設定する位置に、それぞれ固定されている。調整部材１６ｃは、前進機構１６ｄが連結されており、該前進機構１６ｄによって同図左方向に前進することができる。基板搬入口１１ａより遊挿され搬送ローラ１４ａの上面に接触した基板Ｓは、基板搬送機構１４によって図１（Ａ）における下方に搬送される。所定の位置まで搬送されると、基板Ｓの下辺が第一固定部材１６ａに衝突し、これより先に進まない。次に、調整部材１６ｃが左方に前進して基板Ｓの右辺に接触する。該調整部材１６ｃを前進させて押し付けることで基板Ｓが左方に移動し、基板Ｓの左辺が第二固定部材１６ｂと接触する。以上の工程により、基板Ｓは初期停止位置で停止している後述の載置テーブル１７ａの上方で、且つ該基板Ｓの中心点が該載置テーブル１７ａの回動する軸の鉛直方向延長線上に位置するように位置決めが行われる。第一固定部材１６ａ、第二固定部材１６ｂ、調整部材１６ｃは、基板Ｓと接触するので軟質材料であることが好ましいが、硬度が低すぎると位置決めの精度が悪くなるので、基板Ｓを傷つけない程度の硬度とする必要がある。本実施形態ではポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）樹脂を使用した。また、前進機構１６ｄは、油圧や空気圧や電気で駆動するシリンダ、ボールネジやベルト等を備える電動スライダ、ラックピニオン、等公知の方法より選択してもよい。本実施形態では、エアシリンダを使用した。
基板移動回転機構１７は、基板Ｓを載置すると共に固定する載置テーブル１７ａと、該載置テーブル１７ａを左右方向に移動させる走行機構１７ｂと、該載置テーブル１７ａを回動させる回動機構１７ｃと、を備える。載置テーブル１７ａは、基板Ｓが載置でき、且つ走行機構１７ｂで移動する際に基板Ｓが載置テーブル１７ａ上で動かなければよいので、機械的に固定する構造や摩擦係数の高いシート等を配置する等、公知の方法より選択することができる。本実施形態では、真空ポンプ等の吸引機構（図示せず）に接続された吸着パッドを平板上に複数配置し、該吸着パッド上に基板Ｓを載置した後に該吸引機構を起動させることで、吸引力により基板Ｓを該吸着パッド上に密着する構造とした。また、載置テーブル１７ａは、基板Ｓが基板搬送機構１４で搬送された際には、搬送ローラ１４ａの下方に配置されている。後述のように、載置テーブル１７ａに基板Ｓを載置させるために、搬送ローラ１４ａは下降する。よって、載置テーブル１７ａは、搬送ローラ１４ａが下降した際に接触しないように構成されている。
走行機構１７ｂは、基板Ｓを加工するために、基板Ｓが載置された載置テーブル１７ａを左右方向に移動させることができる。基板Ｓが移動する際には、基板Ｓが基板周縁部加工機構１２の基板遊挿部１２ｅの端部およびクリーニング機構１３の下端に接触しないように移動させなくてはならない。また、基板Ｓを一定速度で移動させないと、加工ムラが生じる原因となる。走行機構１７ｂは、基板Ｓを図１（Ｂ）における上下方向に振動することなく、且つ基板Ｓが基板周縁部加工機構１２を通過する際には一定の速度で左右方向に移動できさえすれば、その構造は特に限定されない。例えば、ボールネジやベルト等を備える電動スライダ、ラックピニオン、自走可能な台車、等公知の方法より選択することができる。本実施形態では、ベルトを備えた電動スライダを使用した。また、初期停止位置からの移動の開始時および停止時に基板Ｓに不必要な衝撃が加わる場合は、インバータ等移動速度を調整できるものを使用し、開始時および停止時の速度を制御するのが好ましい。
回動機構１７ｃは、図１（Ａ）における載置テーブル１７ａの上面の中心を軸として、載置テーブル１７ａを９０度回動させる。また、載置テーブル１７ａには基板Ｓが載置されているので、載置テーブル１７ａを回動させる際に振動や遠心力が基板Ｓに強く加わると、基板Ｓの位置が載置テーブル１７ａよりずれる恐れがある。この様に、回動機構１７ｃは、基板Ｓに強い振動や衝撃力を与えることなく回動できさえすればよく、構造は特に限定されない。例えば、モータやシリンダ等公知の方法より選択することができる。また、回動の開始時および停止時に基板Ｓに不必要な衝撃が加わる場合は、回転速度を調整できるものを使用し、開始時および停止時の速度を制御するのが好ましい。この場合には例えば、ダイレクトドライブモータ、サーボモータ、伸縮速度が調整可能なシリンダ（例えば、サーボシリンダ）、等公知の方法より選択することができる。本実施形態では、ダイレクトドライブモータを使用した。
次に、基板Ｓの周縁部の薄膜層を、本実施形態のブラスト加工装置で除去する工程について、更に図５〜図７を用いて説明する。図４〜図６は、それぞれ正面方向から見た断面図を示す。ここでは、長方形の薄膜太陽電池パネル用基板を加工した場合を例に説明する。
（準備工程）
前記制御手段に、基板Ｓを良好に加工するための条件（基板Ｓの寸法、基板Ｓの移動速度、噴射圧力、走査回数、加工幅、等）を入力する。入力後、加工開始釦をＯＮにすることで、入力した条件での加工が開始され、自動で加工が完了する。ここで、制御手段はブラスト加工装置１０の動作を入力し、制御できさえすればよく、例えばプログラマブルロジックコントロータ（ＰＬＣ）やデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等のモーションコントローラ、高機能携帯端末、高機能携帯電話、等を用いてもよい。
前記制御手段に、基板Ｓを良好に加工するための条件（基板Ｓの寸法、基板Ｓの移動速度、噴射圧力、走査回数、加工幅、等）を入力する。入力後、加工開始釦をＯＮにすることで、入力した条件での加工が開始され、自動で加工が完了する。ここで、制御手段はブラスト加工装置１０の動作を入力し、制御できさえすればよく、例えばプログラマブルロジックコントロータ（ＰＬＣ）やデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等のモーションコントローラ、高機能携帯端末、高機能携帯電話、等を用いてもよい。
（工程１；搬入工程）
基板搬送機構１４が作動した後、基板搬入口１１ａより基板Ｓを遊挿する。ここでは、長辺方向より遊挿した場合を例に説明する。基板搬入口１１ａより遊挿された基板Ｓは基板搬送機構１４によって前進する。そして、第一固定部材１６ａに衝突して搬送方向端の位置決めが完了する。その後、調整部材１６ｃが前進して、基板Ｓを左方に移動させる。その後、基板Ｓの左辺が第二固定部材１６ｂに衝突して左右方向の位置決めが完了する。基板Ｓの位置決めが完了したら、前記基板搬送機構１４が停止する。なお、第一固定部材１６ａは、加工完了後に基板Ｓと衝突しないように、該第一固定部材１６ａ同士の間隔が該基板の短辺の長さ以上になるように配置されている。（図５（Ａ）を参照）
基板搬送機構１４が作動した後、基板搬入口１１ａより基板Ｓを遊挿する。ここでは、長辺方向より遊挿した場合を例に説明する。基板搬入口１１ａより遊挿された基板Ｓは基板搬送機構１４によって前進する。そして、第一固定部材１６ａに衝突して搬送方向端の位置決めが完了する。その後、調整部材１６ｃが前進して、基板Ｓを左方に移動させる。その後、基板Ｓの左辺が第二固定部材１６ｂに衝突して左右方向の位置決めが完了する。基板Ｓの位置決めが完了したら、前記基板搬送機構１４が停止する。なお、第一固定部材１６ａは、加工完了後に基板Ｓと衝突しないように、該第一固定部材１６ａ同士の間隔が該基板の短辺の長さ以上になるように配置されている。（図５（Ａ）を参照）
（工程２；載置工程）
昇降機構１５が作動して基板搬送機構１４が下降する。基板Ｓの下方には基板移動回転機構１７の載置テーブル１７ａが停止している（初期停止位置）。基板搬送機構１４が載置テーブル１７ａより下方になると、基板Ｓは基板搬送機構１４より載置テーブル１７ａに転置される。基板Ｓが載置テーブル１７ａに転置されたら吸引機構が作動して、基板Ｓが該載置テーブル１７ａ上に固定される。このようにして基板Ｓは、互いに対向する長辺である第一加工辺が上下方向に位置し、且つ基板Ｓの平面中心が載置テーブル１７ａが回動する際の軸心と一致するように載置テーブル１７ａ上に載置され、固定される。（図５（Ｂ）を参照）
昇降機構１５が作動して基板搬送機構１４が下降する。基板Ｓの下方には基板移動回転機構１７の載置テーブル１７ａが停止している（初期停止位置）。基板搬送機構１４が載置テーブル１７ａより下方になると、基板Ｓは基板搬送機構１４より載置テーブル１７ａに転置される。基板Ｓが載置テーブル１７ａに転置されたら吸引機構が作動して、基板Ｓが該載置テーブル１７ａ上に固定される。このようにして基板Ｓは、互いに対向する長辺である第一加工辺が上下方向に位置し、且つ基板Ｓの平面中心が載置テーブル１７ａが回動する際の軸心と一致するように載置テーブル１７ａ上に載置され、固定される。（図５（Ｂ）を参照）
（工程３；第一加工辺の加工工程）
前記間隔調整機構が作動して一対の基板周縁部加工ユニットＵ（基板周縁部加工機構１２および該基板周縁部加工機構１２の左右に隣接されたクリーニング機構１３）が、第一加工辺同士の間隔に合わせて図１（Ａ）における上下方向に移動する。これにより基板周縁部加工ユニットＵ同士の間隔が調整される。次いで、集塵機構が作動し、基板周縁部加工機構１２内およびクリーニング機構１３内を吸引する。更に、圧縮空気供給機構および噴射材供給機構１８が作動して、ノズルＮより噴射材が噴射され、クリーニングノズル１３ｂより圧縮空気が噴射される。その後、走行機構１７ｂが作動し、載置テーブル１７ａが右方向に移動する。そして、基板Ｓの第一加工辺が基板周縁部加工機構１２の基板遊挿部１２ｅに遊挿され、通過する。基板遊挿部１２ｅに遊挿された第一加工辺がノズルＮの下方を通過することで、前記第一加工辺の薄膜層が除去される。基板周縁部加工機構１２を通過した基板Ｓの表面には、粉塵が吸引しきれずに残留している場合がある。この粉塵は、基板周縁部加工機構１２の右方に隣接されたクリーニング機構１３の下方を通過することで除去される。また、このように、従来のブラスト加工装置に比べ基板Ｓの重心を低くして移動することができるので、上下方向の振動が少なくなり、安定して移動することができる。（図６（Ａ）を参照）
前記間隔調整機構が作動して一対の基板周縁部加工ユニットＵ（基板周縁部加工機構１２および該基板周縁部加工機構１２の左右に隣接されたクリーニング機構１３）が、第一加工辺同士の間隔に合わせて図１（Ａ）における上下方向に移動する。これにより基板周縁部加工ユニットＵ同士の間隔が調整される。次いで、集塵機構が作動し、基板周縁部加工機構１２内およびクリーニング機構１３内を吸引する。更に、圧縮空気供給機構および噴射材供給機構１８が作動して、ノズルＮより噴射材が噴射され、クリーニングノズル１３ｂより圧縮空気が噴射される。その後、走行機構１７ｂが作動し、載置テーブル１７ａが右方向に移動する。そして、基板Ｓの第一加工辺が基板周縁部加工機構１２の基板遊挿部１２ｅに遊挿され、通過する。基板遊挿部１２ｅに遊挿された第一加工辺がノズルＮの下方を通過することで、前記第一加工辺の薄膜層が除去される。基板周縁部加工機構１２を通過した基板Ｓの表面には、粉塵が吸引しきれずに残留している場合がある。この粉塵は、基板周縁部加工機構１２の右方に隣接されたクリーニング機構１３の下方を通過することで除去される。また、このように、従来のブラスト加工装置に比べ基板Ｓの重心を低くして移動することができるので、上下方向の振動が少なくなり、安定して移動することができる。（図６（Ａ）を参照）
（工程４；回動工程）
第一加工辺の全長が前記基板周縁部加工ユニットＵを通過し、基板Ｓが右方の所定の位置（往路停止位置）まで進んだら、走行機構１７ｂの作動が停止する。停止後、第一加工辺に隣接する第二加工辺（互いに対向する短辺）が上下方向に位置するように、回動機構１７ｃが作動して基板Ｓを９０度回動させる。また、前記間隔調整機構が作動して前記一つの基板周縁部加工ユニットＵが、図１（Ａ）における重下方向に移動する。これにより基板周縁部加工ユニットＵ同士の間隔が調整される。（図６（Ｂ）を参照）
第一加工辺の全長が前記基板周縁部加工ユニットＵを通過し、基板Ｓが右方の所定の位置（往路停止位置）まで進んだら、走行機構１７ｂの作動が停止する。停止後、第一加工辺に隣接する第二加工辺（互いに対向する短辺）が上下方向に位置するように、回動機構１７ｃが作動して基板Ｓを９０度回動させる。また、前記間隔調整機構が作動して前記一つの基板周縁部加工ユニットＵが、図１（Ａ）における重下方向に移動する。これにより基板周縁部加工ユニットＵ同士の間隔が調整される。（図６（Ｂ）を参照）
（工程５；第二加工辺の加工工程）
走行機構１７ｂが作動し、基板Ｓおよび載置テーブル１７ａが左方向に移動する。そして、前記第二加工辺が基板周縁部加工機構１２の基板遊挿部１２ｅに遊挿され、通過する。基板遊挿部１２ｅに遊挿された第二加工辺がノズルＮの下方を通過することで、前記第二加工辺の薄膜層が除去される。基板周縁部加工機構１２を通過した基板Ｓの表面には、粉塵が吸引しきれずに残留している場合がある。この粉塵は、基板周縁部加工機構１２の左方に隣接されたクリーニング機構１３の下方を通過することで除去される。そして、第二加工辺の全長が前記基板周縁部加工ユニットＵを通過し、載置テーブル１７ａが左方の所定の位置（初期停止位置）まで進んだら、走行機構１７ｂの作動が停止する。（図７（Ａ）を参照）
走行機構１７ｂが作動し、基板Ｓおよび載置テーブル１７ａが左方向に移動する。そして、前記第二加工辺が基板周縁部加工機構１２の基板遊挿部１２ｅに遊挿され、通過する。基板遊挿部１２ｅに遊挿された第二加工辺がノズルＮの下方を通過することで、前記第二加工辺の薄膜層が除去される。基板周縁部加工機構１２を通過した基板Ｓの表面には、粉塵が吸引しきれずに残留している場合がある。この粉塵は、基板周縁部加工機構１２の左方に隣接されたクリーニング機構１３の下方を通過することで除去される。そして、第二加工辺の全長が前記基板周縁部加工ユニットＵを通過し、載置テーブル１７ａが左方の所定の位置（初期停止位置）まで進んだら、走行機構１７ｂの作動が停止する。（図７（Ａ）を参照）
（工程６；搬出工程）
走行機構１７ｂの作動が停止した後、前記噴射材供給機構１８および前記圧縮空気供給機構の作動が停止し、噴射材および圧縮空気の噴射を停止する。その後、前記集塵機構の作動が停止する。また、前記吸引機構の作動が停止し、基板Ｓの固定が解除される。次いで、昇降機構１５が作動して基板搬送機構１４が上昇し、基板Ｓが搬送ローラ１４ａ上に転置される。基板搬送機構１４が所定の位置まで上昇したら、前記昇降機構１５の作動が停止する。その後、前記回転機構の作動によって基板搬送機構１４が作動して基板Ｓが前進する。そして、基板搬出口１１ｂより搬出される。このように、基板Ｓの搬入および搬出を同一の基板搬送機構１４によって行うことができるので、従来のブラスト加工装置に比べ、安価にブラスト加工装置を製造することができる。（図７（Ｂ）を参照）
走行機構１７ｂの作動が停止した後、前記噴射材供給機構１８および前記圧縮空気供給機構の作動が停止し、噴射材および圧縮空気の噴射を停止する。その後、前記集塵機構の作動が停止する。また、前記吸引機構の作動が停止し、基板Ｓの固定が解除される。次いで、昇降機構１５が作動して基板搬送機構１４が上昇し、基板Ｓが搬送ローラ１４ａ上に転置される。基板搬送機構１４が所定の位置まで上昇したら、前記昇降機構１５の作動が停止する。その後、前記回転機構の作動によって基板搬送機構１４が作動して基板Ｓが前進する。そして、基板搬出口１１ｂより搬出される。このように、基板Ｓの搬入および搬出を同一の基板搬送機構１４によって行うことができるので、従来のブラスト加工装置に比べ、安価にブラスト加工装置を製造することができる。（図７（Ｂ）を参照）
工程１〜工程５を繰り返すことで、複数枚の基板Ｓを連続して加工することができる。複数枚の基板Ｓを連続して加工する場合、工程５において噴射材供給機構１８、圧縮空気供給機構、集塵機構の作動を停止させなくてもよい。
基板Ｓの薄膜層が硬い場合等、一度の加工で不必要な薄膜層を完全に除去できない場合は、工程３〜工程５を繰り返すことで、走査回数を増加させてもよい。走査回数を増加させる場合、再び工程３を行う前に回動機構１７ｃを作動させて基板Ｓを９０度回動させてもよい。
集塵手段に吸引されて回収された噴射材は、サイクロン等の分離機構（図示せず）に送られて、再利用できる噴射材とそれ以外の粉末とに分離され、再利用できる噴射材は、噴射材供給機構１８に送られ、再度ノズルＮより噴射される。
本実施形態のブラスト加工装置１０は、一対の基板周縁部加工機構１２を備えたが、所望される加工時間に応じて基板周縁部加工機構１２の台数を増減させてもよい。たとえば、一台の基板周縁部加工機構１２を配置（例えば、図１（Ａ）における上方のみに配置）した場合、走査回数（工程３〜工程５の実施回数）を２回以上とすることで加工を完了することができる。この構成では、基板の加工時間は長くなるがブラスト加工装置の製造費用を安価にすることができる。また、１つの辺に対して基板周縁部加工機構１２の台数を増やすと、加工能力が向上するので、基板Ｓの移動速度を速くすることができる。その結果、基板Ｓの加工時間を短くすることができるので、生産性が向上する。
本実施形態では、１台の基板周縁部加工機構１２には１台のノズルＮを配置したが、複数台のノズルを配置してもよい。ノズルの数を増やすことで加工能力が向上するので、加工時間を短くすることができる。
第一実施形態のブラスト加工装置を用いて基板Ｓの周縁部の不必要な薄膜層の除去をおこなった結果を実施例として説明する。実施例では、１１００ｍｍ×１４００ｍｍ×厚さ３ｍｍの薄膜太陽電池パネルを、第一実施形態のブラスト加工装置を用いて表１の条件で周縁部の不必要な薄膜層を除去した。実施例に用いた薄膜太陽電池パネルは、透光性基材（本実施例ではガラス基材）の平面上に、薄膜太陽電池パネル（以降、パネルと記す）を形成するのに必要な薄膜層（透明電極層や光半導体層や金属層等）が積層されたものである。また、特許文献１に記載のブラスト加工装置（従来のブラスト加工装置）を用いて、同様の加工を行った例を比較例１、パネルの移動速度を２００ｍｍ／ｓｅｃとし、他の条件は比較例１と同じにしてパネルを加工した例を比較例２、として説明する。なお、目標加工幅（薄膜層を除去されている、周縁端からの幅）を１６ｍｍとした。
加工後のパネルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察して評価した。実施例では、加工領域Ｍに薄膜層が残留しておらず、また加工領域Ｍ以外の薄膜層に傷は発見できなかった。比較例１では、加工領域Ｍに薄膜層が残留していた。また、比較例２では、加工領域に薄膜層が残留しておらず、且つ加工領域以外の薄膜層に傷は発見できなかった。この結果は、従来のブラスト加工装置では、本実施形態のブラスト加工装置と同条件ではパネル上の不必要な薄膜層を十分に除去できない、即ち本実施形態のブラスト加工装置は、従来のブラスト加工装置より加工能力が高く、１．２５倍の加工速度で加工することができることを示している。
次に、一対の基板周縁部加工機構１２の間に、基板中間部加工機構１９および該基板中間部加工機構１９に隣接されたクリーニング機構１３を備える基板中間部加工ユニットＵ’を配置した場合を第二実施形態として説明する。ここでは、基板中間部加工ユニットＵ’を一対の基板周縁部加工ユニットＵの中央に一台設け、基板周縁部加工Ｕと基板中間部加工ユニットＵ’とで同時に基板Ｓを加工した場合を例に説明する。この構成により、ブラスト加工後の基板Ｓは、第一加工辺、第二加工辺、および第一加工辺および第二加工辺に対向するようにそれらの辺同士の間に形成された辺に加工領域Ｍが形成されている。そして、前記基板中間部加工機構１９によって形成された加工領域Ｍの中央を切断することで、周縁部の不必要な薄膜層が除去された四枚の基板Ｓ’を得ることができる。なお、第二実施形態のブラスト加工装置は基板中間部加工ユニットを配置した点のみ異なっているので、ここでは第一実施形態との相違点についてのみ説明する。
基板中間部加工機構１９は、図８（Ａ）に示すように、下端が開口された箱体である飛散防止カバー１９ａと、天井面の中央部に配置されたノズル１９ｂと、両端が開口された円筒形状の吸引部材１９ｃと、を備える。ノズル１９ｂは、下端である噴射口が前記飛散防止カバー１９ａの内部に位置するように固定されており、また噴射材供給機構１８および圧縮空気供給機構と連結されている。前記吸引部材１９ｃはノズル１９ｂの左右（即ち、基板Ｓの進行方向）に位置するように前記飛散防止カバー１９ａの天井面に連結されており、他端が集塵機構にホースを介して連結されている。これにより、前記飛散防止カバー１９ａ内側の空間と集塵機構とは連通している。なお、前記飛散防止カバー１９ａの横断面形状は特に限定されず、四角形等の多角形でも円形でもよい。
ノズル１９ｂは、前記ノズルＮと同様の構造とすることが好ましい。ただし、ノズル１９ｂの噴射口の幅は、前記ノズルＮの噴射口の幅より広くするのが好ましい。前述の様に、加工後の基板Ｓは、基板中間部加工機構１９によって加工された加工領域Ｍの中央を切断するので、基板中間部加工機構１９による加工領域の幅は第一加工辺および第二加工辺の加工幅より広くするのが好ましい。例えば基板中間部加工機構１９による加工領域Ｍの幅が第一加工辺および第二加工辺の幅の二倍程度となるように、ノズル１９ｂの噴射口の幅を選択する。ノズル１９ｂは、基板Ｓの表面に接触することなく、当該表面に対向して配置されている。
基板中間部加工機構１９は、基板Ｓが下方を通過する際に、飛散防止カバー１９ａの下端と該基板Ｓとの間に適度な隙間が形成されるように配置されている。即ち、飛散防止カバー１９ａの下端と基板Ｓとは接触しないように配置されている。飛散防止カバー１９ａの下端部近傍では、飛散防止カバー１９ａと基板Ｓとの間に設けられた隙間より外気が吸引されるので、該飛散防止カバー１９ａの外側から内側に向けて流れる気流が生じている。そのため、粉塵が基板中間部加工機構１９の外部に漏出することがない。しかし、飛散防止カバー１９ａの下端と基板Ｓとの間隔が小さすぎると、基板Ｓが飛散防止カバー１９ａの下端に接触して受傷する恐れがある。間隔が大きすぎると、外気を吸引する風速が小さくなるので、基板中間部加工機構１９の内部に飛散している粉塵を十分に吸引できない。その結果、該粉塵が前記基板中間部加工機構１９の外部に漏出する。前記隙間が狭すぎると、基板Ｓが飛散防止カバー１９ａの下端に接触して受傷する恐れがある。そのため、前記隙間は、基板Ｓが飛散防止カバー１９ａと接触せず、且つ吸引力が損なわれない範囲で設定する必要がある。第二実施形態では、基板Ｓの表面と前記飛散防止カバー１９ａの下端との間隔（隙間）が１．０〜５．０ｍｍとなるように設定した。
基板中間部加工機構１９の左右には、基板周縁部加工機構１２と同様に前記クリーニング機構１３を隣接した。基板中間部加工機構１９を通過した基板Ｓの表面に粉塵が付着している場合、該クリーニング機構１３によって、この粉塵を除去することができる。
基板中間部加工機構１９および該中央加工室１９に隣接されたクリーニング機構１３を備える基板中間部加工ユニットＵ’を、図８（Ｂ）に示すように、一対の基板周縁部加工ユニットＵ同士の中央に位置するように配置した。そして、前記第一実施形態に記載の工程１〜工程６に従って基板を加工する際に、基板中間部加工ユニットＵ’の飛散防止カバー１９ａとクリーニング機構１３との内部を前記集塵機構で吸引すると共に、前記ノズル１９ｂより噴射材を、前記クリーニングノズル１３ｂより圧縮空気を、それぞれ噴射して基板Ｓを加工する。この加工によって、４辺の周縁部及びそれらの辺の中央に位置し、４辺に対向する二直線の不必要な薄膜層を除去する加工が完了する（図９（Ａ）参照）。加工が完了した後、基板中間部加工機構１９によって加工された加工領域の中央を切断することで、周縁部の不必要な薄膜層が除去された四枚の基板Ｓ’を得ることができる（図９（Ｂ）参照）。
基板中間部加工機構１９は、複数配置してもよい。例えば一対の基板周縁部加工ユニットＵの間に２台の基板中間部加工機構１９を配置し、同様の加工を行うことで図９（Ｃ）に示すような基板Ｓを得ることができる。また、基板中間部加工機構１９の台数に関わりなく、工程３または工程５のいずれかの場合のみ、基板中間部加工機構１９でも加工を行うことで、図９（Ｄ）に示すような基板Ｓを得ることができる（図９（Ｄ）では、工程５の際にのみ基板中間部加工機構１９のノズル１９ｂより噴射材を噴射して加工した）。
実施例では、薄膜太陽電池パネルの加工について説明したが、基板周縁部の不必要な薄膜層を除去する用途であれば、薄膜太陽電池パネルに限らず本発明のブラスト加工装置を好適に用いることができる。
１０ ブラスト加工装置
１１ 筐体
１１ａ 基板搬入口
１１ｂ 基板搬出口
１２ 基板周縁部加工機構
１２ａ 上部ケーシング
１２ｂ 下部ケーシング
１２ｃ 吸引部材
１２ｄ スペーサ
１２ｅ 基板遊挿部
１２ｆ ノズル固定部材
１３ クリーニング機構
１３ａ ケーシング
１３ｂ クリーニングノズル
１３ｃ 吸引部材
１４ 基板搬送機構
１４ａ 搬送ローラ
１４ｂ 架台
１４ｃ ローラ部材
１４ｄ シャフト
１４ｅ ベアリング
１５ 昇降機構
１６ 位置決め機構
１６ａ 第一固定部材
１６ｂ 第二固定部材
１６ｃ 調整部材
１６ｄ 調整機構
１７ 基板移動回転機構
１７ａ 載置テーブル
１７ｂ 走行機構
１７ｃ 回動機構
１８ 噴射材供給機構
１８ａ ホッパ
１８ｂ 定量供給機構
１９ 基板中間部加工機構
１９ａ 飛散防止カバー
１９ｂ ノズル
１９ｃ 吸引部材
Ｆ１、Ｆ２ フランジ部
Ｈ ホース
Ｍ 加工領域
Ｎ ノズル
Ｓ 基板
Ｓ’ （切断後の）基板
Ｕ 基板周縁部加工ユニット
Ｕ’ 基板中間部加工ユニット
１１ 筐体
１１ａ 基板搬入口
１１ｂ 基板搬出口
１２ 基板周縁部加工機構
１２ａ 上部ケーシング
１２ｂ 下部ケーシング
１２ｃ 吸引部材
１２ｄ スペーサ
１２ｅ 基板遊挿部
１２ｆ ノズル固定部材
１３ クリーニング機構
１３ａ ケーシング
１３ｂ クリーニングノズル
１３ｃ 吸引部材
１４ 基板搬送機構
１４ａ 搬送ローラ
１４ｂ 架台
１４ｃ ローラ部材
１４ｄ シャフト
１４ｅ ベアリング
１５ 昇降機構
１６ 位置決め機構
１６ａ 第一固定部材
１６ｂ 第二固定部材
１６ｃ 調整部材
１６ｄ 調整機構
１７ 基板移動回転機構
１７ａ 載置テーブル
１７ｂ 走行機構
１７ｃ 回動機構
１８ 噴射材供給機構
１８ａ ホッパ
１８ｂ 定量供給機構
１９ 基板中間部加工機構
１９ａ 飛散防止カバー
１９ｂ ノズル
１９ｃ 吸引部材
Ｆ１、Ｆ２ フランジ部
Ｈ ホース
Ｍ 加工領域
Ｎ ノズル
Ｓ 基板
Ｓ’ （切断後の）基板
Ｕ 基板周縁部加工ユニット
Ｕ’ 基板中間部加工ユニット
Claims (13)
- 表面に薄膜層が形成されている基板において、基板周縁部の不必要な薄膜層を除去するためのブラスト加工装置であって、
前記基板周縁部を遊挿する基板遊挿部が形成された基板周縁部加工室と、前記基板周縁部加工室の内部に先端が挿入して配置され、前記基板遊挿部に遊挿された前記基板周縁部に対して噴射材を噴射するノズルと、を備え且つ内部に発生した粉塵を吸引する集塵機構が前記基板周縁部加工室に連通された基板周縁部加工機構と、
前記基板が載置され該基板を前記ノズルに対して相対的に水平移動し、且つ前記基板を回転させる機構を備えた基板移動回転機構と、
前記基板を前記基板移動回転機構の初期停止位置の上方に搬送する基板搬送機構と、
前記基板搬送機構を下降させ、前記基板を基板移動回転機構に転置するための昇降機構と、
を備えることを特徴とするブラスト加工装置。 - 前記ノズルは、該ノズル内部で発生した吸引力により噴射材を吸引する機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のブラスト加工装置。
- 前記噴射材供給機構は、予め設定された量の噴射材を前記ノズルに連通して供給するための定量供給機構をさらに備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のブラスト加工装置。
- 前記基板周縁部加工機構に隣接されるクリーニング機構を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のブラスト加工装置。
- 前記基板周縁部加工機構と前記基板移動回転機構と前記基板搬送機構とを外包する筐体をさらに備え、
前記基板搬送機構は、前記基板を前記筐体内に搬入する機能と、前記基板周縁部の薄膜層を除去した後の基板を前記筐体の外部に搬出する機能と、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のブラスト加工装置。 - 前記基板周縁部加工機構を一対備え、該基板周縁部加工機構は各々の前記基板遊挿部を互いに向き合わせて所定の間隔を空けて配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のブラスト加工装置。
- 前記基板に対向するように配置され、下端が開口した飛散防止カバーと、前記飛散防止カバーの内部に先端が挿入して配置され、前記基板周縁部以外の部分に対して噴射材を噴射するノズルと、前記飛散防止カバーに設けられ、前記集塵機構と連結される吸引部材と、を備える基板中間部加工機構が更に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のブラスト加工装置。
- 前記ブラスト加工装置により加工する基板が、透光性基材の平面上に薄膜太陽電池パネルを形成するための薄膜層が積層された薄膜太陽電池パネルであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のブラスト加工装置。
- 請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のブラスト加工装置による前記基板周縁部の薄膜層を除去するためのブラスト加工方法であって、
前記基板を前記基板搬送機構によって前記基板移動回転機構の上方に搬送する工程と、
前記基板移動回転機構の上方に搬送された基板を所定の位置で停止させるための位置決め工程と、
前記基板搬送機構を下降して前記基板を前記基板移動回転機構に載置すると共に該基板を基板移動回転機構に固定する工程と、
前記基板移動回転機構を水平移動して前記基板周縁部の少なくとも１辺を前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部に遊挿する工程と、
前記基板移動回転機構を更に水平移動させながら前記ノズルより噴射材を噴射して、前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部に遊挿された前記基板周縁部の薄膜層を除去すると共に、該噴射材を前記集塵機構で吸引する工程と、
を備えることを特徴とするブラスト加工方法。 - 前記基板周縁部の少なくとも１辺の不必要な薄膜層を除去した後に、該基板を前記基板移動回転機構によって９０度回転させる工程と、
前記基板移動回転機構を水平移動して前記基板の薄膜層が除去された周縁部の辺に隣接された少なくとも１辺を前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部に遊挿する工程と、
前記基板移動回転機構を更に水平移動しながら前記ノズルより噴射材を噴射して、該基板周縁部加工機構の基板遊挿部に遊挿された周縁部の不必要な薄膜層を除去すると共に、該噴射材を前記集塵機構で吸引する工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のブラスト加工方法。 - 請求項７に記載のブラスト加工装置による前記基板周縁部の薄膜層を除去するためのブラスト加工方法であって、
前記基板を前記基板移動回転機構の上方に搬送する工程と、
前記基板搬送機構によって基板移動回転機構の上方に搬送された基板を所定の位置で停止させるための位置決め工程と、
前記基板搬送機構を下降して前記基板を前記基板移動回転機構に載置すると共に該基板を基板移動回転機構に固定する工程と、
前記基板移動回転機構を水平移動して前記基板の対向する周縁部としての第一加工辺を前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部にそれぞれ遊挿する工程と、
前記基板移動回転機構を更に水平移動しながら前記ノズルより噴射材を噴射して、前記第一加工辺の薄膜層を除去すると共に、前記基板周縁部加工機構の内部で発生した粉塵を前記集塵機構で吸引する工程と、
を備えることを特徴とするブラスト加工方法。 - 前記第一加工辺の不必要な薄膜層が除去された基板を前記基板移動回転機構によって９０度回転させる工程と、
前記基板移動回転機構を水平移動して第一加工辺に隣接する第二加工辺を前記基板周縁部加工機構の基板遊挿部にそれぞれ遊挿する工程と、
前記基板移動回転機構を更に水平移動しながら前記ノズルより噴射材を噴射して、前記第二加工辺の薄膜層を除去すると共に、前記基板周縁部加工機構の内部で発生した粉塵を前記集塵機構で吸引する工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のブラスト加工方法。 - 四角形の板状の基材平面上に薄膜層が形成されている基板における、該基板周縁部の不必要な薄膜層を除去するためのブラスト加工装置であって、
前記基板周縁部を遊挿する基板遊挿部が形成された基板周縁部加工室と、前記基板周縁部加工室の内部に先端が挿入して配置され、前記基板遊挿部に遊挿された前記基板周縁部に対して噴射材を噴射するノズルと、を備え且つ内部に発生した粉塵を吸引する集塵機構が前記基板周縁部加工室に連通された基板周縁部加工機構と、
前記基板が載置され該基板を前記ノズルに対して相対的に移動し、且つ前記基板を回転させる機構を備えた基板移動回転機構と、
前記基板を前記基板移動回転機構の初期停止位置の上方に搬送する基板搬送機構と、
前記基板搬送機構に連結され、前記基板を基板移動回転機構に転置するために昇降する昇降機構と、
を備えることを特徴とするブラスト加工装置。
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