JPH08243986A - 連続体を加工素材とする物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】切断工程に手間がかからず、また材料の不良損
失部分が増大することを防止できる連続体を加工素材と
する物品の製造方法を提供する。 【構成】加工素材としての連続体に定尺単位で同一加工
を施し、その後この連続体を定尺の単体に切り離すこと
により、多数の同一製品を製造する連続体を加工素材と
する物品の製造方法において、連続体に加工を施す工程
において測定された、連続体の位置に対応した加工実績
データに基づいて、連続体を切断する工程において連続
体を切り離す箇所を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はたとえば帯状の連続体
に、単工程あるいは複数の工程で加工を施し、その後に
それを切断することにより個々の物品を完成させる連続
体を加工素材とする物品の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、連続体を加工素材として、そ
れに一定長さ毎に同一の加工を施し、後にそれらを切断
して同一の製品を多数製造する方法が知られている。こ
のような物品の製造方法では、従来、連続体の各部の位
置とその位置における加工状態を精密に対応させて管理
する例はなく、加工条件の管理等は連続体のロット単位
程度で行われていた。すなわち、連続体のどの位置にど
のような加工不良があるかということまではわからなか
った。そのため、加工が施された連続体を切断して各固
体に分離する工程においても、連続体を目視あるいは自
動で検査し、不良箇所を排除しながら切断を行ったり、
または無条件で切断されたものを後工程で検査し、不良
品を排除するのが通例であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例においては、連続体を目視あるいは自動で検査す
る場合には、切断工程に手間がかかり、また、無条件で
切断されたものを後工程で検査する場合には、切断のと
きにかならず定尺単位で切断が行われるため、真の不良
部分のみを廃棄したくても、定尺単位で処理しなければ
ならず、不良損失面積が増大するという問題点があっ
た。

【０００４】したがって、本発明は上述した課題に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、切断
工程に手間がかからず、また材料の不良損失部分が増大
することを防止できる連続体を加工素材とする物品の製
造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明の連続体を加工素材とす
る物品の製造方法は、加工素材としての連続体に定尺単
位で同一加工を施し、その後該連続体を定尺の単体に切
り離すことにより、多数の同一製品を製造する連続体を
加工素材とする物品の製造方法において、連続体に加工
を施す工程において測定された、連続体の位置に対応し
た加工実績データに基づいて、連続体を切断する工程に
おいて連続体を切り離す箇所を決定することを特徴とし
ている。

【０００６】また、この発明に係わる連続体を加工素材
とする物品の製造方法において、前記連続体を切断する
工程において、連続体を実際に切断する動作に先立っ
て、製造装置を制御するコンピュータ内で予め設定され
たルールに従い、ロット構成や不良排出すべき単体の分
布状態を演算し、その演算結果を作業者が確認できるよ
うにディスプレイ上に表示することを特徴としている。

【０００７】また、この発明に係わる連続体を加工素材
とする物品の製造方法において、前記製造装置を制御す
るコンピュータから、切断装置を制御するコントローラ
に対して、単体の切断指示、不良排出指示、及びロット
ごとの検査サンプル切断指示等を送信する場合に、ロッ
トごとの単体ショット数と不良排出すべき単体ショット
数の２種類の情報を送信することを特徴としている。

【０００８】

【作用】以上のように構成されるこの発明に係わる連続
体を加工素材とする物品の製造方法においては、切断の
前工程において計測された連続体のどの部分にどれだけ
の長さの加工欠陥があるかという情報に基づいて、単体
の切断を行うようにしている。従って、切断の工程で
は、どの部分に不良があるかという検査を行う必要がな
く、切断工程の手間が低減される。また、連続体のどの
位置にどれだけの長さの加工欠陥があるかということが
わかっているので、切断工程では、真の不良部分のみを
切断して廃棄することができるので、材料の無駄が減少
される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について、添
付図面を参照して詳細に説明する。

【００１０】図１は本発明に係わる加工素材の交換方法
が適用されるアモルファスシリコン太陽電池の製造工程
の一実施例を示す構成図である。本実施例で製造される
製品すなわち太陽電池の製造工程は、ステンレス薄板を
ロール状に巻いた加工素材２２単位で、図５に示す様に
（１）洗浄、（２）成膜Ａ、（３）成膜Ｂ、（４）成膜
Ｃ、（５）切断の工程を順に行い、全工程が終了するも
のである。

【００１１】各成膜工程では（２）スパッタ法によるＡ
ｌ／ＺnＯ裏面反射層、（３）プラズマＣＶＤ法による
ｎ／ｉ／ｐ型アモルファスシリコン半導体層、（４）ス
パッタ法によるＩＴＯ透明導電層の加工がなされる。ま
た、（５）の切断の工程は、成膜された加工素材２２を
シャーリング装置３０にかけて定尺に切断するもので、
この定尺スラブが後の実装工程を経て最終製品として完
成する。

【００１２】本実施例の製造装置１０における各工程の
加工装置１２，１４，１６，１８は実際の加工を行うプ
ロセス部Ｐと、その前後に配置されロール状に巻かれた
薄板状の加工素材２２をプロセス部Ｐを通過させて搬送
するための搬送部Ｔとから概略構成されている。図１に
おける各加工装置１２，１４，１６，１８の夫々には、
最初に加工素材２２の巻出し装置２４が配置されてお
り、洗浄、成膜等のプロセス部Ｐを経て、最後に加工素
材２２の巻取り装置２６が配置されている。具体的に
は、洗浄装置１２では、巻出し装置２４にセットされた
加工素材２２が、溶剤洗浄槽、純水洗浄槽、ベーパー置
換槽、乾燥等のプロセス部Ｐを経て、巻取り装置２６に
よって巻き取られる。なお、駆動系としては、巻取り装
置２６に順回転モーターが配置されているとともに、巻
出し装置２４には逆回転モーターが配置されており、一
定のテンションが保たれるようになされている。（５）
の切断工程ではロール状の加工素材２２をセットした後
にＮＣフィーダ２８で定量の送り出しを行い、シャーリ
ング装置３０で切断を行う。

【００１３】各加工装置１２，１４，１６，１８間で
は、巻取り装置２６によって巻き取られロール状にされ
た加工素材２２は、人手によってあるいはロボット等に
よって、次の工程の加工装置の巻出し装置２４にセット
される。そして、この加工装置の巻出し装置２４から再
び加工素材２２が巻き出されて次のプロセスの加工が行
われる。従って、１つの加工装置とそれに隣り合う加工
装置の加工素材２２のロールの巻出し回転方向は必然的
に互いに逆方向となり、各工程を経る毎に加工素材２２
の始点と終点が逆転する。そして、各加工装置１２，１
４，１６，１８で加工素材２２に所定の加工が施される
と、この加工が施された加工素材は（５）の最終工程で
定尺に切断される。

【００１４】加工装置１２，１４，１６，１８の各巻取
り装置２６には、図２に示すように、加工素材２２の巻
取りと同時回転する折返し回転ローラ３２に直結したロ
ータリーエンコーダ３４が備えられており、加工素材２
２の巻き取りスピードを一定に制御すると共に、ＰＬＣ
内ではそのパルス信号をカウントすることにより、加工
素材２２の巻き取り量（原点からの距離）を把握する。

【００１５】ここでＰＬＣとはプログラマブル・ロジッ
ク・コントローラの略称であり、多種類の制御がプログ
ラム次第で可能である。基本構成は、ＩＮＰＵＴボー
ド、コンピュータユニット、ＯＵＴＰＵＴボード、通信
モジュール等であり、信号・情報の収集はＩＮＰＵＴボ
ードか通信モジュールを介して行う。また、そのタイミ
ングも夫々アットランダムである。コンピュータユニッ
トでは一定時間毎に、それらの入力状態をチェックし、
該当するプログラム化されたロジックに従い、ＯＵＴＰ
ＵＴボードか通信モジュールから所定の出力動作を行っ
たり、レジスターと呼ばれる固定番地のメモリー上に情
報を書き込んだりする。

【００１６】次に、図３は、各加工装置のＰＬＣの接続
状態を示した図であり、図４は、製造装置１０に何らか
の異常が発生した場合の管理コンピュータ３６内の情報
処理の流れを示した図である。

【００１７】図３に示すように、各々の加工装置のＰＬ
Ｃは、上位の管理コンピュータ３６に接続されている。
（１）洗浄、（２）成膜装置Ａ、（３）成膜装置Ｂ、
（４）成膜装置Ｃの各加工装置には、搬送部Ｔを制御す
るモーションコントロール用ＰＬＣとプロセス部Ｐを制
御するプロセスコントロール用ＰＬＣの２台が接続され
ている。モーションコントロール用ＰＬＣは、主に走行
系異常や加工素材の巻取り量といった搬送系にかかわる
動作や、稼動開始時にオペレータが操作盤に入力する情
報などを扱う。また、プロセスコントロール用ＰＬＣで
は、センサーや下位の制御機器からの異常信号を受け、
真空圧、放電電圧・電流、ガス圧、温度等の監視を行っ
ている。これらの入力に対しては各々決められたレジス
ターが用意されており、それがエラーコードとして外部
に対しての出力に用いられる。

【００１８】ここで、図４に示すように、例えば成膜装
置Ｂの第２チャンバーの水素ガス流量低下が起きたとす
る。この場合、該当するマスフローコントローラから予
め設定されている圧力下限値を下回ったことを伝えるア
ラーム信号がＰＬＣに入力され、ＰＬＣは即座にそのエ
ラーに割り当てられた固有レジスターにフラグを立て
る。なお、これらのアラーム信号やレジスターフラグ
は、この異常が回復するまで出力され続ける。同時に、
ＰＬＣの別のレジスターには、成膜装置Ｂにおける加工
素材２２の巻取り量が入力されており、加工素材の搬送
に伴いその数値は刻々と変化する。

【００１９】これらの情報を上位の管理コンピュータ３
６は一定の間隔で収集している。従って、異常処理の第
１ステップは、成膜装置Ｂの第２チャンバーの水素ガス
流量低下という異常（エラーコードを仮にＭ１２とす
る）と、異常が起きたときの加工素材２２の巻取り量
（ｌ）と、異常が回復したときの加工素材の巻取り量
（ｌ’）を１次データとして認識することである。また
他には、この該当加工素材のＩＤ番号（仮にＡ９４０１
１とする）や時刻なども対応付けて記憶保存される。な
お加工素材のＩＤ番号は、各装置の巻出し装置２４に加
工素材２２を装着する度に、加工素材交換時作業として
オペレーターがＰＬＣに直接入力し、その情報が管理コ
ンピュータ３６で収集される。

【００２０】しかし、図６に示すように、ここで認識さ
れた加工素材２２の巻取り量は成膜装置Ｂの巻取り装置
２６における折り返し回転ローラ３２の地点での原点か
らの距離であり、実際に本異常が影響を及ぼした第２チ
ャンバーにおける加工素材の距離とは異なる。そこで管
理コンピュータ３６内では、各異常に対応した次の２つ
の固有値が予めテーブルとして用意されている。１つ
は、ずれ量（本例ではｇとする）であり、これは加工素
材上の巻取り量計測地点からこの異常が影響を及ぼす先
端位置までの距離、すなわち本例では成膜装置Ｂの巻取
り装置２６における折り返し回転ローラ３２の地点から
第２チャンバーの先端までの距離となる。もう１つは、
この異常が影響を及ぼす範囲量（ａ）であり、本例では
第２チャンバー内の素材が全て影響をうけたということ
で第２チャンバー長が範囲量（本例ではａとする）とな
る。異常処理の第２ステップでは、すみやかにテーブル
の検索を行いそれらの固有値を得る。

【００２１】異常処理の第３ステップは、これらの１次
データと固有値を使って、相対的な不良ポジションを算
出することである。本例では、「加工素材Ａ９４０１１
のｌ＋ｇからｌ’＋ｇ＋ａの範囲にＭ１２のエラー発
生」という２次データに変換される。

【００２２】異常処理の第４ステップは、各工程固有の
相対的な不良ポジションを、加工素材固有の絶対的な不
良ポジションに補正・変換する処理となる。これには各
加工素材ごとの全長値と、次の２つの要素を考慮して行
う。 （１）各工程での巻取り量計測原点のばらつき 加工素材２２の端点（絶対値０）から巻取り量計測原点
までの距離をオフセット値として加算する。 （２）工程（１）、（３）と工程（２）、（４）での加
工素材２２の巻き出し回転方向の相違 工程（２）、（４）の場合は、流れ方向が逆転する（終
端から始端へ流れる）ので、加工素材２２の巻取り量を
全長値から差し引く。

【００２３】管理コンピュータ３６内では、加工素材２
２毎の全長値（本例ではＬとする）と各工程毎の巻取り
量計測原点のオフセット値（本例ではｂとする）が予め
テーブルとして用意されている。本例では第３ステップ
で得られた２次データが次のように変換される。

【００２４】 ｌ＋ｇ → Ｌ−（ｌ＋ｇ＋ｂ） ｌ’＋ｇ＋ａ → Ｌ−（ｌ’＋ｇ＋ａ＋ｂ） よって絶対的な不良ポジションを用いて最終的な不良デ
ータとなり、本例では、「加工素材Ａ９４０１１の（Ｌ
−（ｌ’＋ｇ＋ａ＋ｂ））から（Ｌ−（ｌ＋ｇ＋ａ））
の範囲にＭ１２のエラーが生じた」という結果になる。

【００２５】最終ステップとしては、この結果を加工実
績ファイルに書き込み、データ保存する。

【００２６】加工素材２２が工程（４）を終了した時点
で、オペレーターは管理コンピュータ３６内の各加工実
績データの統合された結果をチェックする。ここでは予
め設定された各異常内容の軽重により、実装工程に流す
べきでない不良排出領域が自動的に選択されている。

【００２７】最終の（５）の切断工程では、管理コンピ
ュータ３６内の加工実績データを用いて、定尺に切断さ
れた個々のスラブが加工素材２２の不良排出領域を含ん
でいるかどうか判断し、不良排出領域を含んでいる場合
には自動的に選別排除される。これら一連のシステムに
よって、品質上問題のないスラブのみが後の実装工程へ
送られるので、無駄な実装コストの削減、または検査コ
ストの削減を図ることができる。

【００２８】次に、各加工装置での加工素材の交換方法
について説明する。

【００２９】図７は、前述した（１）の洗浄工程におけ
る加工素材の交換方法を模式的に示した図である。

【００３０】図７（ａ）に示すように、加工素材２２の
洗浄が進み、巻出し装置２４側の加工素材ロール３２の
残量がわずかになると、残量がわずかになったことを不
図示の残量検出装置が検出し、加工素材の巻出し及び巻
取りが停止される。この残量検出装置は、例えば、加工
素材ロール３２の厚みを検出するセンサー等から構成さ
れる。

【００３１】次に、オペレータは、巻出し装置２４側の
加工素材ロール３２の残量を目視で確認しながら、巻出
し装置２４及び巻取り装置２６をマニュアルで動かすこ
とができるボタン等を操作し、図７（ｂ）に示すように
半自動送りで加工素材２２の先端部を巻出し装置２４か
らリリースさせる。

【００３２】次に、オペレータは、図７（ｃ）に示すよ
うに新たな加工素材ロール３２’を巻出し装置２４に装
着し、この新たな加工素材ロール３２’の先端部と、加
工素材２２の後端部を溶接する。

【００３３】次に、オペレータは、図７（ｄ）に示すよ
うに、再び目視で確認しながら半自動送りで加工素材２
２を移動させ、溶接部３４を巻取り装置２６側に移動さ
せる。そして、図７（ｅ）に示すように加工素材２２を
溶接部３４の位置で切断する。

【００３４】その後、オペレータは、図７（ｆ）に示す
ように、巻取り装置２６側に巻き取られた加工素材ロー
ル３６を巻取り装置２６から取り外し、新たな加工素材
ロール３２’の先端部を人手により巻取り装置２６に巻
き付ける。

【００３５】以上により、洗浄工程における加工素材ロ
ールの交換を終了する。なお、この洗浄工程では、前述
した折り返し回転ローラ３２に直結されたロータリーエ
ンコーダ３４の回転数により、加工素材２２の全長を測
定しておく。

【００３６】次に、前述した（２）の成膜Ａ工程乃至
（４）の成膜Ｃ工程の各工程における加工素材の交換方
法について説明する。図８は、（２）の成膜Ａ工程乃至
（４）の成膜Ｃ工程における加工素材の交換方法を模式
的に示した図である。なお、（２）乃至（４）の工程に
おける加工素材の交換方法は共通であるので、（２）の
成膜Ａ工程における加工素材の交換方法をそれらの代表
として説明する。

【００３７】この成膜Ａ工程においては、成膜加工が真
空中で行われるため、巻出し装置２４、加工装置（プロ
セス部）Ｐ、巻取り装置２６は、それぞれ真空チャンバ
ー３６,３８,４０に収納されている。そして、成膜加工
が行われている状態では、夫々の真空チャンバー３６,
３８,４０は全て空気を吸引されて真空状態とされてい
る。

【００３８】まず、図８（ａ）に示すように、加工素材
２２の加工が進み、巻出し装置２４側の加工素材ロール
３２の残量がわずかになると、残量がわずかになったこ
とを不図示の残量検出装置が検出し、加工素材の巻出し
及び巻取りが停止される。この残量検出装置は、例え
ば、加工素材ロール３２の厚みを検出するセンサー等か
ら構成される。

【００３９】次に、オペレータは、図８（ｂ）に示すよ
うに、加工装置Ｐが収納されている真空チャンバー３８
の両端に配置されたピンチバルブ４２,４４を閉鎖す
る。この状態では、真空チャンバー３８は気密状態にな
り真空が保たれるとともに、加工装置Ｐの両側の加工素
材２２の部分は、ピンチバルブ４２,４４に挟まれて動
けない状態となっている。そして、巻出し装置２４及び
巻取り装置２６が収納されている真空チャンバー３６,
４０のみを大気に開放して真空状態を解除する。

【００４０】次に、オペレータは、図８（ｃ）に示すよ
うに、加工装置Ｐの両側の加工素材２２の部分を切断す
る。

【００４１】次に、図８（ｄ）に示すように、巻取り装
置２６側の加工の終了した加工素材ロール４６を巻取り
装置２６から取り外し、巻出し装置２４側のわずかに残
った未加工の加工素材ロール３２を巻取り装置２６に装
着する。また、空になった巻出し装置２４には新たな加
工素材ロール３２’を装着する。そして、ピンチバルブ
４２,４４に挟まされている加工素材２２の後端部には
新たな加工素材ロール３２’の先端部を溶接するととも
に、前端部には巻取り装置２６に装着された加工素材ロ
ール３２の先端部を溶接する。これで新たな加工素材ロ
ール３２’が巻取り可能な状態となる。なお、ここで
は、巻取り装置２６側に巻出し装置２４側に残った加工
素材ロール３２を装着したが、これは、廃材を有効に利
用するためのもので、加工素材を少量巻いた別のロール
を用意して巻取り装置２６に装着するようにしても良
い。

【００４２】次に、巻出し装置２４と巻取り装置２６が
収納された真空チャンバー３６,４０から空気を吸引
し、真空チャンバー３６,４０を再び真空状態とする。
このとき真空チャンバー３６,４０は、巻出し装置２４
と巻取り装置２６を収納するだけの容積があれば良いの
で、比較的容積が小さく、真空になるまでの時間は短く
てすむ。そして、真空チャンバー３６,４０が真空とな
った時点で、ピンチバルブ４２,４４を開き、真空チャ
ンバー３６,３８,４０が連通した状態とする。この時点
で、加工素材２２は、ピンチバルブ４２,４４による拘
束が解かれるので、自由に搬送されることが可能とな
り、加工装置Ｐによる加工が再開される。

【００４３】すなわち、上記のような方法で、加工素材
の交換を行えば、容積の大きい真空チャンバー３８の真
空状態を保ったまま、加工素材の交換が行えるので、真
空チャンバー３６,３８,４０全体の真空を回復するまで
の時間が短くてすみ、製造装置の停止時間を短縮するこ
とが可能となる。

【００４４】次に、図９乃至図１３は、上記のような加
工素材の交換方法を行った場合に生ずる加工素材の原点
のずれと全長値の関係を示した図である。

【００４５】まず、図９及び図１３（ａ）を参照して
（１）の洗浄工程における原点位置と全長値の関係につ
いて説明する。

【００４６】洗浄の工程では、加工素材ロール３２は、
巻出し装置２４にセットされた後、人手によりその先端
部（原点Ｏ）が巻き出されて図９（ａ）に示すように巻
取り装置２６側に巻き付けられる。このときの巻き付け
長が図９（ａ）及び図１３（ａ）に示すＷＴである。こ
のように原点ＯからＷＴだけずれた位置Ｍ１から加工素
材２２の有効なロール長ＷＭの測定が開始される。な
お、巻出し装置２４側の加工素材３２の終端点をＬ点
（この点の原点Ｏからの座標をＬとする）とする。

【００４７】その後、洗浄が進み図９（ｂ）に示すよう
に巻出し装置２４側の加工素材ロール３２の残量が少な
くなると洗浄が停止される。この時点で、加工素材２２
の有効なロール長ＷＭの測定を終了する。従って、この
時点では、巻取り装置２６側には、ＷＴ＋ＷＭの長さの
加工素材２２が巻き取られている。なお、洗浄装置内に
残されている加工素材の長さを洗浄インライン長ＷＩ、
巻出し装置側に残されている加工素材の長さを洗浄残長
ＷＲとする。従って、加工素材２２のロールのの全長す
なわち先端点Ｌの原点Ｏからの座標はＬ＝ＷＴ＋ＷＭ＋
ＷＩ＋ＷＲで表わされる。

【００４８】この後、オペレータは目視による半自動送
りで図９（ｃ）に示すような位置まで加工素材２２を移
動させる。そして、新たな加工素材ロール３２’を巻出
し装置２４側にセットし、加工素材２２の先端点Ｌと加
工素材ロール３２’の先端点Ｏ’とを図９（ｄ）に示す
ように溶接する。

【００４９】次に、図９（ｅ）に示すように加工素材２
２を半自動送りで移動させ、加工素材２２の先端点Ｌを
巻取り装置２６側に移動させる。そして、図９（ｆ）に
示すように、加工素材２２をＬ点とＯ’点の接合部にお
いて切断する。

【００５０】以上のようにして、加工素材ロール３２の
洗浄工程が終了する。そして、この洗浄工程では、上記
の説明からわかるように、加工素材ロール３２（３６）
の長さは、洗浄の前と洗浄の後で全く同一（長さＬ）で
ある。

【００５１】次に、図１０及び図１３（ｂ）を参照して
（２）の成膜Ａ工程における原点位置と全長値の関係に
ついて説明する。

【００５２】まず、成膜Ａ工程の前回の加工の終了時点
では、図１０（ａ）に示すように、成膜Ａ工程の加工ユ
ニットには、巻出し装置２４側に成膜Ａの残量である長
さＡＲの加工素材ロール３６”が残されており、巻取り
装置２６側に成膜Ａが終了した加工素材ロール５０’が
残されている。また成膜装置内には、成膜Ａのインライ
ン長ＡＩの長さの加工素材２２が残されている。

【００５３】この状態から次のロールの加工のために、
図１０（ｂ）に示すように、巻出し装置２４側に残され
た加工素材ロール３６”を巻取り装置２６側に装着し、
洗浄工程の終了した長さＬの加工素材ロール３６を巻出
し装置２４側に装着する。そして、加工素材ロール３６
の先端点Ｌと成膜装置内にある加工素材２２の後端部と
を溶接するとともに、加工素材ロール３６”の端部と加
工素材２２の前端部Ｍ２とを溶接する。この時点で加工
素材２２の全長はＬ＋ＡＩ＋ＡＲとなる。すなわち、巻
取り装置２６側に巻き取られている加工素材２２の先端
点（黒星印で示す）の原点Ｏからの座標は、Ｌ＋ＡＩ＋
ＡＲとなっている。なお、加工素材の有効ロール長ＡＭ
の計測は、加工素材２２の前端部であるＭ２点から開始
される。

【００５４】その後加工素材２２が巻取り装置２６側に
巻き取られながら成膜Ａの加工が行われ、最終的に図１
０（ｃ）に示したように、加工素材ロール３６の残量が
わずかになった時点で、成膜Ａ工程の加工ユニットは停
止される。

【００５５】次に、図１０（ｄ）に示すように成膜装置
内にある加工素材２２の前後を切断する。このときの加
工素材ロール３６の残量長は、図１０（ａ）の場合と同
様にＡＲであり、インライン長はＡＩである。従って、
切断された後の時点では、巻取り装置２６側に巻き取ら
れている加工素材ロール５０の先端点（黒星印で示す）
の原点Ｏからの座標はＬ＋ＡＩ＋ＡＲであり、後端点
（白星印で示す）の座標はＡＩ＋ＡＲとなっている。こ
の様子を図１３（ｂ）に示す。

【００５６】次に、図１１及び図１３（ｃ）を参照して
（３）の成膜Ｂ工程における原点位置と全長値の関係に
ついて説明する。

【００５７】まず、成膜Ｂ工程の前回の加工の終了時点
では、図１１（ａ）に示すように、成膜Ｂ工程の加工ユ
ニットには、巻出し装置２４側に成膜Ｂの残量である長
さＢＲの加工素材ロール５０”が残されており、巻取り
装置２６側に成膜Ｂが終了した加工素材ロール５２’が
残されている。また成膜装置内には、成膜Ｂのインライ
ン長ＢＩの長さの加工素材２２が残されている。なお、
ここで、加工素材ロール５０”の残量長ＢＲは、前工程
の成膜Ａの未加工部分を避けるためにＢＲ＞ＡＲ＋ＡＩ
となるように設定されている。

【００５８】この状態から次のロールの加工のために、
図１１（ｂ）に示すように、巻出し装置２４側に残され
た加工素材ロール５０”を巻取り装置２６側に装着し、
成膜Ａ工程の終了した加工素材ロール５０を巻出し装置
２４側に装着する。そして、加工素材ロール５０の先端
点（座標ＡＩ＋ＡＲ）と成膜装置内にある加工素材２２
の後端部とを溶接するとともに、加工素材ロール５０”
の端部と加工素材２２の前端部Ｍ３２とを溶接する。こ
の時点で、巻取り装置２６側に巻き取られている加工素
材２２の先端点（白菱形印で示す）の原点Ｏからの座標
は、ＡＲ＋ＡＩ−ＢＩ−ＢＲとなっている。なお、加工
素材の有効ロール長ＢＭの計測は、加工素材２２の前端
部であるＭ３点から開始される。

【００５９】その後加工素材２２が巻取り装置２６側に
巻き取られながら成膜Ｂの加工が行われ、最終的に図１
１（ｃ）に示したように、加工素材ロール５０の残量が
わずかになった時点で、成膜Ｂ工程の加工ユニットは停
止される。

【００６０】次に、図１１（ｄ）に示すように成膜装置
内にある加工素材２２の前後を切断する。このときの加
工素材ロール５０の残量長は、図１１（ａ）の場合と同
様にＢＲであり、インライン長はＢＩである。従って、
切断された後の時点では、巻取り装置２６側に巻き取ら
れている加工素材ロール５２の先端点（白菱形印で示
す）の原点Ｏからの座標はＡＲ＋ＡＩ−ＢＩ−ＢＲであ
り、後端点（黒菱形印で示す）の座標はＬ＋ＡＩ＋ＡＲ
−ＢＲ−ＢＩとなっている。この様子を図１３（ｃ）に
示す。

【００６１】次に、図１２及び図１３（ｄ）を参照して
（４）の成膜Ｃ工程における原点位置と全長値の関係に
ついて説明する。

【００６２】まず、成膜Ｃ工程の前回の加工の終了時点
では、図１２（ａ）に示すように、成膜Ｃ工程の加工ユ
ニットには、巻出し装置２４側に成膜Ｃの残量である長
さＣＲの加工素材ロール５２”が残されており、巻取り
装置２６側に成膜Ｃが終了した加工素材ロール５４’が
残されている。また成膜装置内には、成膜Ｃのインライ
ン長ＣＩの長さの加工素材２２が残されている。なお、
ここで、加工素材ロール５２”の残量長ＣＲは、前工程
の成膜Ｂの未加工部分を避けるためにＣＲ＞ＢＲ＋ＢＩ
となるように設定されている。

【００６３】この状態から次のロールの加工のために、
図１２（ｂ）に示すように、巻出し装置２４側に残され
た加工素材ロール５２”を巻取り装置２６側に装着し、
成膜Ｂ工程の終了した加工素材ロール５２を巻出し装置
２４側に装着する。そして、加工素材ロール５２の先端
点（座標Ｌ＋ＡＩ＋ＡＲ−ＢＲ−ＢＩ）と成膜装置内に
ある加工素材２２の後端部とを溶接するとともに、加工
素材ロール５２”の端部と加工素材２２の前端部Ｍ４と
を溶接する。この時点で、巻取り装置２６側に巻き取ら
れている加工素材２２の先端点（黒四角印で示す）の原
点Ｏからの座標は、Ｌ＋ＡＩ＋ＡＲ−ＢＲ−ＢＩ＋ＣＩ
＋ＣＲとなっている。なお、加工素材の有効ロール長Ｃ
Ｍの計測は、加工素材２２の前端部であるＭ４点から開
始される。

【００６４】その後加工素材２２が巻取り装置２６側に
巻き取られながら成膜Ｃの加工が行われ、最終的に図１
２（ｃ）に示したように、加工素材ロール３６の残量が
わずかになった時点で、成膜Ｃ工程の加工ユニットは停
止される。

【００６５】次に、図１２（ｄ）に示すように成膜装置
内にある加工素材２２の前後を切断する。このときの加
工素材ロール５２の残量長は、図１２（ａ）の場合と同
様にＣＲであり、インライン長はＣＩである。従って、
切断された後の時点では、巻取り装置２６側に巻き取ら
れている加工素材ロール５４の先端点（黒四角印で示
す）の原点Ｏからの座標はＬ＋ＡＩ＋ＡＲ−ＢＲ−ＢＩ
＋ＣＩ＋ＣＲであり、後端点（白四角印で示す）の座標
はＡＲ＋ＡＩ−ＢＩ−ＢＲ＋ＣＩ＋ＣＲとなっている。
この様子を図１３（ｄ）に示す。

【００６６】以上のようにして、各加工工程毎に変化す
る加工素材の座標が絶対座標に換算されることとなる。

【００６７】次に、上記のような加工素材の交換方法を
適用した場合の製造欠陥位置を算出する方法について説
明する。

【００６８】図１４は、洗浄工程、成膜Ａ工程、成膜Ｂ
工程、成膜Ｃ工程の夫々における巻き付け長、残長、イ
ンライン長、ロール長を示した図であり、図１５は、各
工程で製造欠陥が起きた場合の、その欠陥の座標の算出
のしかたを示した図である。

【００６９】図１５においては、各工程での有効ロール
長の計測原点、すなわち洗浄工程ではＭ１点、成膜Ａ工
程ではＭ２点、成膜Ｂ工程ではＭ３点、成膜Ｃ工程では
Ｍ４点を加工素材の長さの計測値スケールの原点として
示してある。

【００７０】ここで、１つの例として、成膜装置Ｂの第
２チャンバーに時刻ｔにおいて異常が発生し、時刻ｔ０
において装置を停止させたとする。この場合、図１５
（ｃ）及び図１６に示すように、巻取り装置２６側には
時刻ｔにおいては、ＡＲ＋ＡＩ−ＢＩ＋ＢＭ（ｔ）だけ
の加工素材が巻き取られている。ここで、ＢＭ（ｔ）と
は、時刻ｔにおけるＭ３点からの加工素材の巻取り量を
示す。従って、基準位置から第２チャンバーの前端部ま
での距離をＥ（ｆｒｏｍ）とすると、加工素材の加工欠
陥は、ＡＲ＋ＡＩ−ＢＩ＋ＢＭ（ｔ）＋Ｅ（ｆｒｏｍ）
の地点から始まることとなる。一方、装置が停止した時
刻ｔ０においては、巻取り装置２６側には、ＡＲ＋ＡＩ
−ＢＩ＋ＢＭ（ｔ０）だけの加工素材が巻き取られてい
る。ここで、ＢＭ（ｔ０）とは、時刻ｔ０におけるＭ３
点からの加工素材の巻取り量を示す。従って、基準位置
から第２チャンバーの後端部までの距離をＥ（ｔｏ）と
すると、加工素材の加工欠陥は、ＡＲ＋ＡＩ−ＢＩ＋Ｂ
Ｍ（ｔ）＋Ｅ（ｔｏ）の地点で終了することとなる。従
って、このような計算を行うことにより、加工素材のど
の地点にどれだけの長さの加工欠陥が発生したかを正確
に把握することができる。

【００７１】他の洗浄工程、成膜Ａ工程、成膜Ｃ工程に
おいても同様の計算を行うことにより、加工素材のどの
位置に加工欠陥が発生したかを把握することができる。
このデータは管理コンピュータ３６内のメモリに記憶し
ておく。

【００７２】なお、図１７及び図１８は、図１４及び図
１５に実際の数値をあてはめた例を示した図であり、図
示したように計算値が求められる。次に、上記のように
して求められ、管理コンピュータ３６内に記憶された加
工欠陥の位置情報をもとに、（５）の切断工程で、成膜
加工が終了した加工素材ロール５４を各単品（以下スラ
ブと呼ぶ）に切断する方法について説明する。

【００７３】図１９は、切断工程を行うシャーリング装
置３０の構成を示した概略図である。図１９において、
成膜工程の終了した加工素材ロール５４は、巻出し装置
６０に装着された後、巻出し装置６０から巻き出され、
送りガイド６２を介してグリッパー６４まで搬送され
る。グリッパー６４は、送りガイド６２から加工素材２
２の先端部を引き出して、この加工素材２２をプレス機
６６に送り出す。プレス機６６は、切断型６８により加
工素材２２を定尺に切断し、単品のスラブに分離する。
単品に分離されたスラブは、分別装置７０により分別さ
れ、良品は収納箱７２に収納されると共に、不良品は不
図示の回収ストッカーに廃棄される。なお、巻出し装置
６０、送りガイド６２、グリッパー６４、プレス機６６
及び分別装置７０は、図３に示したＮＣコントローラに
よりその動作を制御される。

【００７４】次に、図２０は、不良のスラブを選別する
方法を説明するための図である。本実施例においては、
加工素材ロール２２は、８００ｍ程度の長さがあり、各
スラブは３００mm四方のものであるため、１つの加工素
材ロールからは、２５００枚程度のスラブを採ることが
できる。本実施例では、この２５００枚程度のスラブを
例えば５０枚ずつのロットに分けて良・不良の選別を行
う。

【００７５】各ロットは、５０枚のスラブとその最後の
スラブに連続する１枚のＱＡクーポンとから構成され
る。ここで、ＱＡクーポンとは、クオリティアシュアラ
ンスクーポンを略したものであり、そのロットを代表す
る検査用サンプルのことを意味する。ＱＡクーポンは、
通常のスラブよりも小さい検査専用のサンプルであり、
検査後は廃棄される。

【００７６】本実施例では、既に説明したような方法に
より、加工素材ロール５４のどの部分にどれだけの長さ
の不良が存在するかということが、データとして記憶さ
れている。そのため、各ロットのスラブの個数は、この
データに基づいて不良部分を避けながら設定される。こ
のロットの設定は、実際の切断加工を行う前に、管理コ
ンピュータ３６によって行われ、図２０に示すようにデ
ィスプレイ上に表示される。

【００７７】図２０は、ディスプレイの画面上に表示さ
れる各ロットへのスラブの個数の割り付け方を具体的に
示したものである。図２０において、例えば加工素材の
端から２４ｍの位置から有効加工領域（図１５参照）が
始まっている場合は、この２４ｍの地点から１枚目のス
ラブを採り始め、合計５０枚のスラブとこれに加えて１
枚のＱＡクーポンを第１ロットとする。第２ロットは、
第１ロットの終了地点から、第１ロットと同様に５０枚
のスラブと１枚のＱＡクーポンを採る。以下同様に５０
枚のスラブと１枚のＱＡクーポンからなるロットを順次
採っていく。

【００７８】ここで、例えば３番目のロットの３６枚目
のスラブの途中からスラブ７枚分の加工欠陥があった場
合には、そのロットは、３５枚のスラブで終了させ、３
５枚目のスラブの終了点と加工欠陥が始まる点の間の部
分からＱＡクーポンを１枚採る。もし３５枚目のスラブ
の終了点と加工欠陥が始まる点までの間隔がＱＡクーポ
ンを採るのに足りない場合は、３４枚目のスラブを終了
点とし、３５枚目の部分からＱＡクーポンを採る。同様
に、例えば４番目のロットの２１枚目のスラブの途中か
らスラブ２１枚分の加工欠陥があった場合には、そのロ
ットは、２０枚のスラブで終了させ、２０枚目のスラブ
の終了点と加工欠陥が始まる点の間の部分からＱＡクー
ポンを１枚採る。このようにして、各ロットへのスラブ
枚数の割り付けが行われる。

【００７９】なお、ディスプレイの画面上には、図示し
たように、加工素材ロールのＩＤ番号、１枚のスラブの
長さ、ＱＡクーポンの長さ、１ロットの基本的なスラブ
枚数、加工素材ロールの有効加工領域の長さ、ロット割
り付け後の総ロット数、総スラブ数、総欠陥スラブ数、
不良品率等が表示される。このようにディスプレイ上に
ロット割り付けが表示されると、オペレータはそれで問
題がないかどうかを判断し、問題ない場合は、画面上の
ＣＯＮＦＩＲＭをクリックして、ロット割り付けを確定
する。また、例えば、ある１ロットが始まった部分の直
後から加工欠陥が始まって、１ロットが数枚で終了して
しまうような場合は、オペレータの判断により、そのロ
ットを前のロットあるいは次のロットに含めてしまうよ
うな操作も可能である。

【００８０】また、切断工程の前の洗浄工程及び成膜工
程では、既に述べたように加工素材ロールの位置及び欠
陥位置を計測しているが、この計測値には若干の誤差が
含まれている。そのため、測定値を完全に正しいものと
してロットの割り付けを行うと、不良品と判断された加
工素材の範囲に良品が含まれる可能性があり、材料の無
駄が発生する。そのため、本実施例では、例えば加工欠
陥のある領域が３ｍ以上連続した場合に確実に不良部分
があると判断し、さらにその３ｍ以上の不良領域の例え
ば前後１ｍずつを除いた範囲を確実な不良部分と判断す
る。すなわち、丁度３ｍの不良範囲があった場合には、
その中央部の１ｍの部分のみを確実な不良領域としてロ
ット割り付けから除外する。この中央部の１ｍの範囲の
前後１ｍは、良品であるか不良品であるかはっきりとは
わからない部分であるが、とりあえず、良品として扱っ
ておく。そして、製品が完成した時点で、全数検査を行
い、不良であると判断された場合には、あらためて廃棄
される。

【００８１】上記のようなロット割り付けが終了する
と、この割り付けデータに従って、シャーリング装置３
０により実際の切断が行われる。ここで、オペレータ
は、加工素材ロール５４を巻出し装置６０にセットする
ときに、加工素材ロールのＩＤ番号及びスラブ長をＮＣ
コントローラに入力する。これにより、ＮＣコントロー
ラと管理コンピュータ３６の交信が行われる。管理コン
ピュータでは、図２０に示したように設定されたロット
割り付けの情報と、入力された情報の照合を行い、差異
がなければ切断指示情報をＮＣコントローラ側に一括し
てダウンロードする。もし異常があれば、ＮＣコントロ
ーラ側に異常信号を出力すると共にディスプレイ上にエ
ラーを表示する。

【００８２】その後、実際の切断作業が開始されると、
ＮＣコントローラからは１ロットの加工が終了するごと
に、ロットナンバー、ロット枚数、及び先頭スラブナン
バーを実績データとして送り返してくるので、管理コン
ピュータ３６は、そのデータをファイルすると共にディ
スプレイ上に表示する。また、切断作業中においては、
ロット割り付けの対象外となった不良部分は、定尺単位
で切断されず、まとめて切断される。

【００８３】図２１は、このように切断作業の進行につ
れて、リアルタイムにディスプレイ上に表示されるデー
タを示したものである。図２１に示すように、ディスプ
レイ上には、加工実績データとして、加工素材ロールの
ＩＤナンバー、スラブ長、ロットナンバー、ロット枚
数、先頭スラブナンバー、ロットの先頭座標、及び欠陥
スラブ枚数等が表示される。

【００８４】なお、切断作業の進行につれて、分別装置
７０は、ＮＣコントローラの制御に従って、良品スラブ
は収納箱７２に収納し、不良品スラブは廃棄するように
選別作業を行う。以上説明したように、上記の実施例に
よれば、切断工程の前に計測された加工素材ロールのど
の位置にどれだけの長さの加工欠陥が存在するかという
情報に基づいて、各スラブの切断動作を制御するように
している。従って、切断工程では、真の不良部分のみを
切断して廃棄することができるので、材料の無駄が減少
される。

【００８５】なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲
で、上記実施例を修正または変形したものに適用可能で
ある。

【００８６】例えば、上記の実施例では、太陽電池を製
造する場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れることなく、連続体を加工素材として複数の物品を製
造するものであれば何にでも適用可能である。

【００８７】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の連続体を加
工素材とする物品の製造方法においては、切断の前工程
において計測された連続体のどの部分にどれだけの長さ
の加工欠陥があるかという情報に基づいて、単体の切断
を行うようにしている。従って、切断の工程では、どの
部分に不良があるかという検査を行う必要がなく、切断
工程の手間が低減される。また、連続体のどの位置にど
れだけの長さの加工欠陥があるかということがわかって
いるので、切断工程では、真の不良部分のみを切断して
廃棄することができるので、材料の無駄が減少される。

【００８８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる製造装置及び製造方法を太陽電
池の製造に適用した場合の製造工程の一実施例を示す構
成図である。

【図２】巻き取り装置の構成を示した図である。

【図３】各加工装置のＰＬＣの接続状態を示した図であ
る。

【図４】製造装置に何らかの異常が発生した場合の処理
の流れを示した図である。

【図５】太陽電池の製造工程の流れを示した図である。

【図６】帯状連続体の位置関係を示した図である。

【図７】洗浄工程における加工素材の交換方法を模式的
に示した図である。

【図８】成膜Ａ工程乃至成膜Ｃ工程における加工素材の
交換方法を模式的に示した図である。

【図９】一実施例の加工素材の交換方法を行った場合に
生ずる加工素材の原点のずれと全長値の関係を示した図
である。

【図１０】一実施例の加工素材の交換方法を行った場合
に生ずる加工素材の原点のずれと全長値の関係を示した
図である。

【図１１】一実施例の加工素材の交換方法を行った場合
に生ずる加工素材の原点のずれと全長値の関係を示した
図である。

【図１２】一実施例の加工素材の交換方法を行った場合
に生ずる加工素材の原点のずれと全長値の関係を示した
図である。

【図１３】一実施例の加工素材の交換方法を行った場合
に生ずる加工素材の原点のずれと全長値の関係を示した
図である。

【図１４】洗浄工程、成膜Ａ工程、成膜Ｂ工程、成膜Ｃ
工程の夫々における巻き付け長、残長、インライン長、
ロール長を示した図である。

【図１５】各工程で製造欠陥が起きた場合の、その欠陥
の座標の算出のしかたを示した図である。

【図１６】各工程で製造欠陥が起きた場合の、その欠陥
の座標の算出のしかたを示した図である。

【図１７】図１４に実際の数値をあてはめた例を示した
図である。

【図１８】図１５に実際の数値をあてはめた例を示した
図である。

【図１９】切断工程を行うシャーリング装置の構成を示
した概略図である。

【図２０】ディスプレイの画面上に表示される各ロット
へのスラブの個数の割り付け方を具体的に示した図であ
る。

【図２１】切断作業の進行につれて、リアルタイムにデ
ィスプレイ上に表示されるデータを示した図である。

【符号の説明】

１０ 製造装置 １２，１４，１６，１８ 加工装置 ２２ 加工素材 ２４ 巻出し装置 ２６ 巻取り装置 ２８ ＮＣフィーダ ３０ シャーリング装置 ３２ 折返し回転ローラ ３４ ロータリーエンコーダ ３６ 管理コンピュータ Ｐ プロセス部 Ｔ 搬送部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工素材としての連続体に定尺単位で同
   一加工を施し、その後該連続体を定尺の単体に切り離す
   ことにより、多数の同一製品を製造する連続体を加工素
   材とする物品の製造方法において、 連続体に加工を施す工程において測定された、連続体の
   位置に対応した加工実績データに基づいて、連続体を切
   断する工程において連続体を切り離す箇所を決定するこ
   とを特徴とする連続体を加工素材とする物品の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記連続体を切断する工程において、連
   続体を実際に切断する動作に先立って、製造装置を制御
   するコンピュータ内で予め設定されたルールに従い、ロ
   ット構成や不良排出すべき単体の分布状態を演算し、そ
   の演算結果を作業者が確認できるようにディスプレイ上
   に表示することを特徴とする請求項１に記載の連続体を
   加工素材とする物品の製造方法。
3. 【請求項３】 前記製造装置を制御するコンピュータか
   ら、切断装置を制御するコントローラに対して、単体の
   切断指示、不良排出指示、及びロットごとの検査サンプ
   ル切断指示等を送信する場合に、ロットごとの単体ショ
   ット数と不良排出すべき単体ショット数の２種類の情報
   を送信することを特徴とする請求項２に記載の連続体を
   加工素材とする物品の製造方法。