JP2015182879A - Substrate transportation processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、搬送中の薄板長尺体の基材上に処理を行う基材搬送処理装置に関するものである。 The present invention relates to a base material transport processing apparatus that performs processing on a base material of a thin long plate being transported.
基材上に所定の処理を行う基材処理装置として、例えば、基材上に薄膜を形成する製膜装置(基材処理装置)では、スパッタやCVD法などによりチャンバ内で枚葉の基材を固定した状態で基材上に薄膜を形成するものが知られており、このような製膜装置により、例えば太陽電池モジュール、有機EL等が形成されている。 As a substrate processing apparatus that performs a predetermined process on a substrate, for example, in a film forming apparatus (substrate processing apparatus) that forms a thin film on a substrate, a single-wafer substrate is formed in a chamber by sputtering, CVD, or the like. It is known that a thin film is formed on a base material in a state where is fixed, and for example, a solar cell module, an organic EL, and the like are formed by such a film forming apparatus.
最近では、基材を無駄なく使用できること、製膜処理速度が各製膜チャンバでの製膜レートに依存しないというメリットが得られることから、ロールトゥロールタイプの搬送製膜装置(基材搬送処理装置)が開発されている。このロールトゥロールタイプの搬送製膜装置は、例えば図8に示すように、送出リールBと、巻取リールCと、複数の製膜処理部Dとを備えており、送出リールBに巻回された基材Aが複数の製膜処理部Dを通過することにより基材A上に所定の薄膜が順次製膜される。そして、最終的に巻取リールCに巻き取られることにより、すべての製膜処理が完了した製膜基材Aが巻回された状態で形成されるようになっている。 Recently, the advantage is that the substrate can be used without waste, and the film forming process speed does not depend on the film forming rate in each film forming chamber. Equipment) has been developed. For example, as shown in FIG. 8, the roll-to-roll type transport film forming apparatus includes a delivery reel B, a take-up reel C, and a plurality of film forming units D. A predetermined thin film is sequentially formed on the base material A by the base material A having passed through the plurality of film forming processing units D. Then, by finally being wound on the take-up reel C, the film-forming substrate A for which all film-forming processes have been completed is formed in a wound state.
この製膜処理部Dは、製膜処理が行われるチャンバD1と、このチャンバD1内に配置されるロール部D2とを有している。このロール部D2は、図9(a)に示すように、円筒形状の主ロール部Fと副ロール部Gとを有している。主ロール部Fは、その回転軸f(主ロール軸)が基材Aの搬送方向に対して垂直に配置されており、副ロール部Gは、その回転軸g(副ロール軸)が主ロール部Fの回転軸fに対してねじれの関係になる所定角度に傾斜させて配置されており、例えばネルソンロールとして構成されている。すなわち、副ロール軸方向に延びる円筒形状の副ロール部Gは、その全体が所定角度傾斜させた状態で、主ロール部F及び副ロール部Gの外周面がそれぞれ対向するように配置されている。 This film forming process part D has a chamber D1 in which a film forming process is performed, and a roll part D2 disposed in the chamber D1. This roll part D2 has the cylindrical main roll part F and the sub roll part G, as shown to Fig.9 (a). The main roll part F has a rotation axis f (main roll axis) arranged perpendicular to the conveying direction of the substrate A, and the sub roll part G has a rotation axis g (sub roll axis) as the main roll. For example, it is configured as a Nelson roll so as to be inclined at a predetermined angle that is in a torsional relationship with respect to the rotation axis f of the portion F. That is, the cylindrical secondary roll portion G extending in the secondary roll axial direction is disposed so that the outer peripheral surfaces of the main roll portion F and the secondary roll portion G are opposed to each other with the whole inclined at a predetermined angle. .
この主ロール部Fと副ロール部Gに、基材Aが複数回交互に架け渡されることにより、主ロール部Fと副ロール部Gとの間を基材Aが所定間隔で複数列走行するようになっている。そして、基材Aが複数列走行する部分には、製膜材料供給部Hが対向して配置されており、この製膜材料供給部Hから原料ガスが供給されることにより、基材A上に所定厚さの薄膜が形成されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。そして、製膜材料供給部Hに備えられた熱源(不図示)と主ロール部Fと副ロール部Gとの間に設置される熱源(不図示)とによって原料ガスと基材Aとが熱せられることにより、所定の製膜温度下で製膜できるようになっている。 The base material A travels between the main roll portion F and the sub roll portion G in a plurality of rows at a predetermined interval by the base material A being alternately bridged between the main roll portion F and the sub roll portion G a plurality of times. It is like that. And the film-forming material supply part H is arrange | positioned facing the part which the base material A drive | works in multiple rows, By supplying raw material gas from this film-forming material supply part H, on the base material A A thin film having a predetermined thickness is formed on the substrate (for example, see Patent Document 1). The source gas and the base material A are heated by a heat source (not shown) provided in the film forming material supply unit H and a heat source (not shown) installed between the main roll unit F and the sub roll unit G. As a result, the film can be formed at a predetermined film forming temperature.
しかし、上記製膜搬送装置では、製膜処理が安定しないという問題があった。すなわち、主ロール部Fの回転軸fに対して副ロール部Gの回転軸gがねじれの関係にあるため、主ロール部Fと副ロール部Gとの距離が基材並走部の中央部分と軸方向端部で僅かに異なることから、基材並走部の各基材Aに掛かる張力が異なってしまう。その結果、図9(b)に示すように、基材Aの走行姿勢が乱れ(基材Aが紙面上方向に変位)、製膜処理が安定しないという問題があった。 However, the film forming and conveying apparatus has a problem that the film forming process is not stable. That is, since the rotation axis g of the sub roll part G is twisted with respect to the rotation axis f of the main roll part F, the distance between the main roll part F and the sub roll part G is the central part of the base material parallel running part. Therefore, the tension applied to each base material A of the base material parallel running portion is different. As a result, as shown in FIG. 9B, there is a problem that the running posture of the base material A is disturbed (the base material A is displaced upward in the drawing), and the film forming process is not stable.
また、主ロール部Fと副ロール部Gとの距離が構造的に等しくなるようにした場合であっても、製膜材料供給部Hに備えられた熱源及びロール部D2と副ロール部Gとの間に設置される熱源の影響を受けることにより、基材並走部の基材Aの熱膨張に伴って、それぞれの基材Aの周長が不規則に変化してそれぞれの基材Aの張力が異なり、上記同様、製膜処理が安定しないという問題があった。 Further, even when the distance between the main roll part F and the sub roll part G is structurally equal, the heat source and the roll part D2 and the sub roll part G provided in the film forming material supply part H As a result of the influence of the heat source installed between the base materials A, the peripheral length of each base material A changes irregularly with the thermal expansion of the base material A of the base material parallel running portion. As described above, there was a problem that the film forming process was not stable.
本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、ロールトゥロールを用いた基材搬送処理装置において、基材を処理するチャンバ内に対向して配置されるロール間を複数列で走行する基材それぞれに生じる張力の乱れを抑えることにより、安定した基材処理を行うことができる基材搬送処理装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a base material transport processing apparatus using a roll-to-roll, a base that travels in a plurality of rows between rolls disposed facing each other in a chamber for processing the base material. It aims at providing the base material conveyance processing apparatus which can perform the stable base material processing by suppressing disorder of tension which arises in each material.
上記課題を解決するために本発明の基材搬送処理装置は、薄板長尺体の基材を送出リール部から巻取リール部に基材処理部を通過させて連続的に搬送し、前記基材処理部により搬送中の基材に所定の処理を行って、基材の表面を処理する基材搬送処理装置であって、前記基材処理部は、互いに対向して配置され前記基材が複数回架け渡されることにより基材並走部を形成する主ロール部と副ロール部とを有しており、前記副ロール部は、前記主ロール部の回転軸とねじれの関係になる角度を有する回転軸回りに回転するように配置されており、前記主ロール部と前記副ロール部との間には、前記基材並走部に当接して基材の張力を調節するテンションロールが設けられており、前記テンションロールは、前記基材並走部の複数の基材それぞれに独立して設けられ、前記基材並走部それぞれの基材の張力を個別に調節できることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the base material transport processing apparatus of the present invention continuously transports a thin plate-shaped base material from the delivery reel unit to the take-up reel unit through the base material processing unit, and A base material transport processing device for processing a surface of a base material by performing a predetermined process on the base material being transported by a material processing unit, wherein the base material processing units are arranged to face each other and the base material is It has a main roll part and a sub roll part that form a base material parallel running part by being spanned a plurality of times, and the sub roll part has an angle that is a relation between the rotation axis of the main roll part and a twist. A tension roll is provided between the main roll portion and the sub roll portion to adjust the tension of the base material in contact with the base material parallel running portion. Each of the plurality of base materials of the base material parallel running section. Provided independently, it is characterized by individually controlled tension of the base material parallel running portions each substrate.
上記基材搬送処理装置によれば、基材並走部を形成する主ロール部と副ロール部との間にテンションロールが基材並走部の複数の基材それぞれに独立して設けられており、このテンションロールが基材並走部のそれぞれの基材の張力を個別に調節できるため、複数列で走行する基材それぞれに生じる張力の乱れを抑えることができる。したがって、基材並走部のそれぞれの基材の走行姿勢を安定させることができるため安定した基材処理を行うことができる。 According to the substrate transport processing apparatus, tension rolls are independently provided on each of the plurality of substrates of the substrate parallel running portion between the main roll portion and the sub roll portion forming the substrate parallel running portion. And since this tension roll can adjust the tension | tensile_strength of each base material of a base material parallel running part separately, disorder of the tension | tensile_strength which arises in each base material which drive | works in multiple rows | lines can be suppressed. Therefore, since the running posture of each base material of the base material parallel running portion can be stabilized, stable base material processing can be performed.
具体的な様態としては、前記基材処理部では、製膜処理が行われる構成としてもよい。 As a specific aspect, the base material processing unit may be configured to perform a film forming process.
この構成によれば、ロール間を複数列で走行する基材それぞれに生じる張力の乱れを抑えることにより、基材上に安定した製膜を形成することができる。 According to this configuration, it is possible to form a stable film formation on the base material by suppressing the disturbance of the tension generated in each base material traveling between the rolls in a plurality of rows.
また、前記副ロール部は、前記基材並走部の基材に応じた複数の個別ロールを有しており、前記複数の個別ロールは、前記主ロールの回転軸方向と平行に配列されており、それぞれの個別ロールの回転軸が前記主ロール部の回転軸とねじれの関係になる角度に設定されている構成にしてもよい。 Further, the sub-roll part has a plurality of individual rolls corresponding to the base material of the base material parallel running part, and the plurality of individual rolls are arranged in parallel with the rotation axis direction of the main roll. In addition, the rotation axis of each individual roll may be set to an angle that is in a torsional relationship with the rotation axis of the main roll portion.
この構成によれば、副ロール部が複数の個別ロールを有しており、これらの個別ロールが上記構成を備える構成にすることで、主ロール部と副ロール部との距離が中央部分と軸方向端部とで異なる問題が解消され、軸方向においてロール間の距離の違いから生じる基材に掛かる張力の問題は構造的に解消される。しかし、この構造であっても製膜温度を維持するための熱による影響によりそれぞれの基材に掛かる張力が異なる問題について完全に解消することが困難であるが、上述のテンションロールがそれぞれの基材の張力を個別に調節できるため、熱の問題が生じる場合であっても複数列で走行する基材それぞれに生じる張力の乱れを抑えることができる。すなわち、それぞれの基材にかかる張力を確実に調整することができるため、安定した製膜処理をすることができる。 According to this configuration, the sub-roll unit has a plurality of individual rolls, and these individual rolls have the above-described configuration, so that the distance between the main roll unit and the sub-roll unit is the center portion and the axis. The problem that differs between the end portions in the direction is solved, and the problem of the tension applied to the base material resulting from the difference in the distance between the rolls in the axial direction is solved structurally. However, even with this structure, it is difficult to completely eliminate the problem that the tension applied to each base material is different due to the influence of heat for maintaining the film forming temperature. Since the tension of the material can be adjusted individually, even if a thermal problem occurs, it is possible to suppress the tension disturbance occurring in each of the base materials traveling in a plurality of rows. That is, since the tension applied to each base material can be reliably adjusted, a stable film forming process can be performed.
本発明の基材搬送処理装置によれば、ロールトゥロールを用いた基材搬送処理装置において、複数列で走行するそれぞれの基材に生じる張力の乱れを抑えることにより、安定した基材処理を行うことができる。 According to the base material transport processing apparatus of the present invention, in the base material transport processing apparatus using roll-to-roll, stable base material processing can be performed by suppressing disturbance of tension generated in each base material traveling in a plurality of rows. It can be carried out.
次に、本発明の搬送製膜装置の実施の形態について説明する。ここで、図1は、本実施形態における搬送製膜装置(基材搬送処理装置)全体を示す概略図であり、図2は、製膜処理部の主要構成を示す図である。なお、本実施形態では、基材搬送処理装置として基材に製膜処理を行う搬送製膜装置を例に説明する。そして、搬送製膜装置の対象として、太陽電池モジュールの製膜形成に適用した例として説明することとする。 Next, an embodiment of the transport film forming apparatus of the present invention will be described. Here, FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the entire transport film forming apparatus (base material transport processing apparatus) in the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram illustrating a main configuration of a film forming processing unit. In the present embodiment, a transport film forming apparatus that performs a film forming process on a base material will be described as an example of the base material transport processing apparatus. Then, as an object of the transport film forming apparatus, it will be described as an example applied to film formation of a solar cell module.
図1及び図2に示すように、搬送製膜装置は、送出リール部10と、巻取リール部20と、製膜処理部(基材処理部)30とを有しており、送出リール部10に巻回された基材2が製膜処理部30を通過することにより基材2上に太陽電池セル4を形成する表面処理が行われ(製膜処理が行われ)、巻取リール部20に巻き取られることにより、ロール状の太陽電池セル母材4’が形成される。すなわち、送出リール部10から巻取リール部20に基材2が連続的に搬送される、いわゆるロール トゥ ロールにより、基材2上に太陽電池に必要な薄膜が積層されて太陽電池セル母材4’が形成される。この太陽電池セル母材4’は、後工程である切断工程により、図7(b)に示す短冊状の太陽電池セル4が形成され、さらに接合工程を経ることにより、太陽電池セル4同士が短手方向に配列して接合された太陽電池モジュール1が形成される(図7(a))。
As shown in FIGS. 1 and 2, the transport film forming apparatus includes a
なお、本実施形態では、送出リール部10側を上流側とし、基材2が処理される後工程側、すなわち、巻取リール部20側を下流側として説明を進めることにする。
In the present embodiment, the description will proceed with the
送出リール部10は、基材2を下流側に供給するためのものである。送出リール部10は、基材2を巻き付ける送出ロール11を有しており、この送出ロール11を駆動制御することにより基材2を送り出すことができるようになっている。すなわち、図示しない制御装置により送出ロール11の回転が制御されることにより、基材2の送出量を増加及び減少させることができる。具体的には、基材2が下流側から引張力を受けた状態で送出ロール11を回転させることにより基材2が下流側に送り出され、適宜、送出ロール11にブレーキをかけることにより基材2が撓むことなく一定速度で送り出されるようになっている。
The
ここで、基材2は、薄板の長尺体であり、厚み0.01mm〜0.2mm 幅5mm〜50mmの平板形状を有する長尺体が適用される。また、材質として、特に限定しないが、ステンレス、銅等が好適に用いられる。
Here, the
巻取リール部20は、供給された基材2を巻き取るものである。巻取リール部20は、送出リール部10と同様に、巻取ロール21を有しており、この巻取ロール21を駆動制御することにより基材2を巻き取ることができるようになっている。すなわち、図示しない制御装置により巻取ロール21の回転が制御されることにより、基材2の巻取量を増加及び減少させることができる。具体的には、巻取ロール21の回転が調節されることにより、送り出された基材2が撓むのを抑えつつ、逆に基材2が必要以上の張力がかからないように巻き取られるようになっている。そして、本実施形態では、送出リール部10を出た基材2が一定速度で搬送され、巻取リール部20に巻き取られるように駆動制御されている。なお、これら送出リール部10と巻取リール部20は、真空環境を形成するチャンバー(破線で示す)内に配置されている。
The take-up
製膜処理部(基材処理部)30は、基材2上に太陽電池に必要な薄膜を形成する(製膜する)ためのものであり、本実施形態では、複数の製膜処理部30が設けられている。具体的には、送出リール部10と巻取リール部20との間に複数の製膜処理部30が直線状に配置されており、送出リール部10から送り出された基材2が各製膜処理部30を走行して通過することにより基材2上に順次薄膜が形成される。すなわち、基材2側から下部電極層3a、光電変換層3b、上部電極層3c等の薄膜がこの順に製膜され、太陽電池セル母材4’が形成される(図7(b)参照)。
The film formation processing unit (base material processing unit) 30 is for forming (forming a film) a thin film necessary for the solar cell on the
これら製膜処理部30は、CVD、スパッタ、又は蒸着装置で構成されており、図2に示すように、チャンバー31と、このチャンバー31に収容される製膜用ロール(基材処理用ロール)5と材料供給部6とを有している。チャンバー31は、その内部を真空環境に保つものである。そして、真空環境に保たれたチャンバー31内に材料供給部6から特定の原料ガス(薄膜を形成する材料)が供給されることにより基材2上に所定の薄膜が形成される。チャンバー31には、入口部31aと出口部31bが形成されており、上流側から搬送される基材2が入口部31aからチャンバー31内に供給され、チャンバー31内で製膜処理された後、出口部31bを通じて下流側に搬送される。これら入口部31aと出口部31bとは、基材2が通過可能にシールされており、基材2が搬送により走行した場合でも、各チャンバー31は各薄膜を形成するのに適切な真空度に保たれているようになっている。
These film
材料供給部6は、基材2上に薄膜を形成するための材料を供給するためのものである。材料供給部6は、薄膜の原材料である原料ガスを噴出する噴出部(不図示)を有している。そして、噴出部から噴出した原料ガスがプラズマ雰囲気で分解され基材2上に堆積することにより所定の薄膜が形成される。この材料供給部6は、噴出部が基材並走部2aと対向した状態で設けられている。図2の例では、主ロール部51の外周面51aに形成された基材並走部2aと対向した状態で設けられている。具体的には、基材並走部2aの複数の基材2に対して1つの材料供給部6が共通に設けられており、これら基材並走部2aの複数の基材2に対向する位置に配置されて設けられている。これにより、これら複数の基材2に所定の薄膜が形成される。
The
製膜用ロール5は、材料供給部6に対向して配置され、基材2を複数列並んだ状態の基材並走部2aを形成するためのものである。ここで、図3、図4は、製膜用ロール5の概略図であり、図3は、図2におけるA方向から見た図であり、図4は、図2におけるB方向から見た図である。製膜用ロール5は、主ロール部51と副ロール部52とを有しており、これらが所定の距離をおいて対向して配置されている。そして、この主ロール部51及び副ロール部52に基材2が交互に架け渡され、1本の基材2が軸方向に所定間隔をおいて複数列並んだ状態の基材並走部2aを形成して走行している。
The film-forming
主ロール部51は、基材2の搬送方向に対して直交する状態で配置されるロールである。主ロール部51は、一方向に延びる主ロール軸53(主ロール部51の回転軸)を有しており、この主ロール軸53が上流側から搬送される基材2の搬送方向と直交する状態で配置されている。この主ロール部51は、図示しないサーボモータが連結されており、サーボモータを駆動制御することにより主ロール軸53を軸回りに回転及び停止できるようになっている。
The
また、主ロール部51は、略円筒形状を有しており、その外周面51aに沿って基材2が搬送される。具体的には、搬送された基材2が主ロール部51の外周面51aに沿って走行した後、副ロール部52を経て、再度主ロール部51の外周面51aに沿って走行するというように、主ロール部51と副ロール部52とに基材2が交互に架け渡されることにより、主ロール部51の外周面51aには基材2が軸方向に所定間隔で並んだ基材並走部2aが形成される。すなわち、主ロール部51が回転すると、主ロール部51の外周面51aには、1本の基材2が軸方向に複数列並んだ状態で走行するようになっている。
Moreover, the
副ロール部52は、主ロール部51に対向して配置されるロールである。副ロール部52は、副ロール軸54と、この副ロール軸54に設けられる個別ロール7とを有しており、個別ロール7が主ロール軸53に沿って複数個配列して設けられている。
The
副ロール軸54は、後述するように一方向に延びる棒状部材で形成されている。この副ロール軸54は、上流側から搬送される基材2の搬送方向に対して直交する状態で配置されている。すなわち、副ロール軸54は、主ロール軸53に平行に設けられており、軸方向に亘って主ロール部51と等距離になるように配置されている。また、副ロール軸54は、駆動装置には連結されておらず固定して設けられている。したがって、副ロール軸54は、基材2の走行中であってもその軸回りに回転せず、主ロール軸53に対して平行な状態を保ったまま固定される。
The
個別ロール7は、副ロール軸54に回転可能に設けられるロールである。ここで、図5は、副ロール部52の概略断面図であり、図5(a)は、副ロール部52を副ロール軸54に直交する方向から見た断面図であり、図5(b)は、副ロール部52を副ロール軸54方向から見た断面図である。図3〜図5に示すように、個別ロール7は、短尺に形成される小型のロールであり、副ロール軸54に複数配列して設けられている。そして、すべての個別ロール7は、その外周面7aが主ロール部51の外周面51aに対向する状態で設けられている。本実施形態では、個別ロール7は、副ロール軸54の延びる方向に所定間隔を置いて配置されており、それぞれの個別ロール7は、副ロール軸54に対して所定角度を有するように配置されている。具体的には、それぞれの個別ロール7は、その中心軸71(副ロール部52の回転軸)が副ロール軸54に対して同じ角度αを有するように配置されており、すべての個別ロール7は、主ロール部51(主ロール軸53)に対して一定の角度αを有する状態で配置されている。そして、副ロール軸54と主ロール軸53とが軸方向に亘って等距離に配置されているため、それぞれの個別ロール7は、主ロール部51に対して等距離に配置されている。
The
また、それぞれの個別ロール7は、それぞれの中心軸71回りに回転するように形成されている。具体的には、個別ロール7は、副ロール軸54に固定される内径ロール72と、この内径ロール72の外径側に嵌め込まれて設けられるベアリング73とを有しており、このベアリング73の外輪が内径ロール72に対して回転することにより、個別ロール7が中心軸71回りに回転できるようになっている。すなわち、すべての個別ロール7のベアリング73で形成される外周面7aが主ロール部51の外周面51aに対向するように配置され、それぞれの個別ロール7のベアリング73が主ロール部51に対して所定角度を有する状態で回転するようになっている。そして、主ロール部51及び副ロール部52に架け渡される基材2は、主ロール部51の外周面51aと個別ロール7のベアリング73とに架け渡されており、主ロール部51が駆動されることにより基材2が走行すると、基材2が個別ロール7のベアリング73に摺接しつつ走行することにより、それぞれの個別ロール7のベアリング73が自由に基材2の走行に合わせて従動回転するようになっている。
In addition, each
このように、それぞれの個別ロール7は、主ロール部51に対して等距離に配置されるとともに、所定の角度αに傾斜した状態で回転可能に配置されているため、それぞれの個別ロール7上を走行する基材2は、同じ張力が付加された状態で走行することが可能になる。すなわち、図3に示すように、副ロール軸54が主ロール軸53と平行であって、すべての個別ロール7の中心軸71が主ロール軸53に対してねじれの関係になる角度に傾斜させて設けられているため、個別ロール7の外周面7a上を走行する基材2が主ロール部51から最も離れる点P1〜P5は副ロール軸54上に配列され、P1〜P5は、主ロール部51と等距離に配置される。そして、これらP1〜P5と、基材2が主ロール部51の外周面51aに接する接点との距離k1〜k5は全て等しい関係(k1=・・・=k5)になる。これにより、主ロール部51と副ロール部52とに架け渡される基材2それぞれに負荷される張力は(基材並走部2aの基材2それぞれに負荷される張力は)、ほぼ均一な状態になる。そして、主ロール部51に対して所定角度有αする状態で走行するため、基材2が主ロール部51と副ロール部52とに架け渡されて走行させた場合でも、基材2が軸方向に移動することなく個別ロール7上の初期の走行位置を保った状態で安定して走行することができる。
In this way, each
また、副ロール部52は、軸方向移動機構と傾斜調節機構を有している。ここで、軸方向移動機構は、副ロール部52を主ロール部51に対して軸方向に移動させるものであり、傾斜調節機構は、個別ロール7の傾斜角度を調節するものである。本実施形態では、図5に示すように、副ロール軸54が2本のシャフト54aで形成されており、このシャフト54aに個別ロール7が固定されている。この副ロール軸54は、その両端部分が支持台(不図示)に支持されている。支持台には、2本のシャフト54aを軸方向に移動させることができるようになっており、シャフト54aを2本共に軸方向に移動させたり(軸方向移動機構)、シャフト54aを1本ずつ相対的に移動させる(傾斜調節機構)という動作が可能になっている。
Moreover, the
また、シャフト54aは、2本共に同じ形状の角柱状部材であり、個別ロール7の内径ロール72に設けられた貫通孔72aに挿通されている。そして、シャフト54aには長手方向に沿って等間隔でピン90が固定されており、このピン90と個別ロール7とが連結されている。したがって、軸方向移動機構により2本のシャフト54aが共に軸方向に移動すると、副ロール軸54に設けられたすべての個別ロール7が主ロール部51に対して主ロール軸53方向に移動することができる。
The two
また、個別ロール7の内径ロール72には、ピン90の直径よりも大径のピン孔が設けられており、このピン孔にシャフト54aに設けられたピン90が挿入されることによって連結されている。すなわち、ピン90がピン孔に挿入された状態では、ピン90に対して個別ロール7が回動できるようになっている。したがって、一方のシャフト54aを固定した状態で、他方のシャフト54aを軸方向に移動させると、個別ロール7は、ピン孔にピン90が挿通された状態で他方のシャフト54aの軸移動に追従して回動することにより、個別ロール7の傾斜角度を調節することができる。例えば、図5の状態から、左側のシャフト54aに対して右側のシャフト54aを紙面下向き方向に移動させることにより、2本のシャフト54aに対する個別ロール7の傾斜角度を大きくすることができ、紙面上向きに移動させることにより、個別ロール7の傾斜角度を小さくすることができる(傾斜調節機構)。
Further, the
また、製膜用ロール5には、テンションロール55が設けられている。このテンションロール55は、基材並走部2aを形成する各基材2の張力を調節するものであり、主ロール部51と副ロール部52との間に設けられている。そして、テンションロール55は、各基材2それぞれに独立して当接し、それぞれの基材2の張力を個別に調節することができるようになっている。すなわち、上述の通り、この製膜用ロール5は、通常、それぞれの個別ロール7が、主ロール部51に対して等距離に配置されるとともに、個別ロール7の中心軸71が所定の角度に傾斜した状態で回転可能に配置されているため、各基材2にはそれぞれほぼ同じ張力が掛かる。しかし、材料供給部6から供給される原料ガスが、製膜処理に適した温度に維持されていることや、基材2を暖めるヒータが付けられている場合などでは、基材2が高温に曝されて熱膨張を生じることにより、基材並走部2aのそれぞれに基材2に掛かる張力が異なってしまい、製膜用ロール5において、基材2が安定して走行できず、製膜処理が安定しないという問題が生じる。そこで、テンションロール55がそれぞれの基材2の張力を調節することにより、基材2に掛かる張力を一定にして製膜処理を安定させることができる。
The
このテンションロール55は、基材2に当接するテンションロール本体551と、ウエイト部552とを有しており、基材並走部2aのそれぞれの基材2に独立して設けられている。具体的には、テンションロール本体551とウエイト部552とが支持部553で連結されており、支持部553を中心に回転できるように設けられている。
The
テンションロール本体551は、略円筒形状のロールであり、基材2の走行方向に対して軸が直交する方向に配置され、その外周面が基材2の裏面を当接して支持している。すなわち、基材2が走行すると、テンションロール本体551が軸回りに回転できるようになっている。
The
また、ウエイト部552は、テンションロール本体551を基材2に当接させるための錘である。このウエイト部552は、テンションロール本体551よりも重く設定されており、支持部553の回転をフリーにした状態では、ウエイト部552がテンションロール本体551よりも鉛直方向下側に位置するようになっている。
The
テンションロール55は、ウエイト部552が鉛直方向最下位置にある場合(図6における2点鎖線の状態)には、テンションロール本体551の基材2と当接する部分の高さ位置が、基材2の正常な走行経路高さよりも高くなるように設けられている。そして、製膜処理を行う場合に基材2に当接させた状態(図6における破線の状態)では、支持部553を中心に回転させて、ウエイト部552が鉛直方向最下位よりも高い位置に変位させた状態でテンションロール本体551と基材2とを当接させる。これにより、基材2に掛かる張力を調節することができる。すなわち、温度の影響により基材2が熱膨張して伸びた場合には、基材2の張力が変化するが、重力の影響を受けたウエイト部552が鉛直方向最下位置に変位しようとすることにより、図6の実線で示すように、テンションロール本体551基材2側に変位して、基材2の伸びに対する張力の変化分を補うように張力を調節する。このような基材2の張力の調節が基材並走部2aのそれぞれの基材2に対して個別に行われる。したがって、製膜処理において熱などの影響により基材2に生じる張力の乱れが生じた場合でも、テンションロール55で各基材2毎に張力が調節されるため、基材並走部2aのそれぞれの基材2の走行姿勢が安定し、安定した製膜処理が可能になる。
When the
なお、上記実施形態では、製膜用ロール5において、副ロール軸54が主ロール軸53に平行に設けられており、副ロール部52の個別ロール7の中心軸71が主ロール軸53に対してねじれの関係を有する所定角度αを有するものについて説明したが、主ロール軸53に対して副ロール軸がねじれの関係を有する所定角度に配置されたもの、すなわち、主ロール部51と副ロール部52とがネルソンロールであるものであってもよい。
In the above embodiment, in the
また、上記実施形態では、副ロール部52が個別ロール7を有する場合について説明したが、副ロール部52が主ロール部51同様、1つのロールで形成されており、主ロール部51と副ロール部52とがネルソンロールを構成するものであってもよい。これら場合には、構造上、熱の影響を受けずとも各基材2に掛かる張力が異なっているが、上述のテンションロール55を設けることにより各基材2に掛かる張力を一定にして製膜処理を安定させることができる。
Moreover, although the case where the
また、上記実施形態では、製膜用ロール5が錘を用いることにより基材2に張力を付与して張力を調節する形態について説明したが、錘以外にもシリンダー機構、バネ機構により基材2に張力を付与して張力を調節するものであってもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、主ロール部51の外周面に形成された基材並走部2aに対向するように材料供給部6が設けられる例について説明したが、主ロール部51と副ロール部52との間に形成される基材並走部2aに対向するように材料供給部6が設けられるものであってもよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the example in which the
また、上記実施形態では、製膜処理がCVDで行われる形態について説明したが、スパッタ、蒸着等、他の製膜処理方法で行われるものであってもよい。そして、基材2がドライ環境だけでなく、ウエット環境で処理されるものであってもよい。
In the above embodiment, the film forming process is performed by CVD. However, the film forming process may be performed by another film forming process such as sputtering or vapor deposition. And the
また、上記実施形態では、太陽電池を製造する例について説明したが、本発明の搬送製膜装置は、有機ELなど、いわゆるロール トゥ ロールにより、平板状の基材2を搬送させながら基材2上に薄膜を形成するあらゆる用途に対して適用することができる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which manufactures a solar cell, the conveyance film forming apparatus of this invention is the
また、上記実施形態では、基材搬送処理装置として搬送製膜装置を例に説明したが、この他にも、チャンバー内でアニール処理、プラズマ処理等、基材を搬送しつつ加熱等の処理が行われる基材搬送処理装置であってもよい。すなわち、基材2に加熱又は、冷却等の処理が行われることにより、基材2が熱伸び、熱収縮した場合であっても、複数列で走行する基材それぞれに生じる張力の乱れを抑え、それぞれの基材にかかる張力を確実に調整し、基材2に対する処理を安定して行うことができる。
Moreover, in the said embodiment, although the conveyance film forming apparatus was demonstrated to the example as a base material conveyance processing apparatus, processes, such as a heating, conveying a base material, such as annealing treatment and a plasma processing, are also carried out in a chamber. The base material conveyance processing apparatus performed may be sufficient. That is, even when the
2 基材
2a 基材並走部
5 製膜用ロール
7 個別ロール
10 送出リール部
20 巻取リール部
30 製膜処理部(基材処理部)
51 主ロール部
52 副ロール部
53 主ロール軸
54 副ロール軸
55 テンションロール
71 中心軸(個別ロールの回転軸)
2
51
Claims (3)
前記基材処理部は、互いに対向して配置され前記基材が複数回架け渡されることにより基材並走部を形成する主ロール部と副ロール部とを有しており、
前記副ロール部は、前記主ロール部の回転軸とねじれの関係になる角度を有する回転軸回りに回転するように配置されており、
前記主ロール部と前記副ロール部との間には、前記基材並走部に当接して基材の張力を調節するテンションロールが設けられており、
前記テンションロールは、前記基材並走部の複数の基材それぞれに独立して設けられ、前記基材並走部それぞれの基材の張力を個別に調節できることを特徴とする基材搬送処理装置。 The thin plate long base material is continuously conveyed by passing the base material processing portion from the delivery reel portion to the take-up reel portion, and the base material processing portion performs predetermined processing on the base material processing portion, A substrate transport processing device for processing the surface of a substrate,
The base material processing part has a main roll part and a sub roll part that are arranged to face each other and form a base material parallel part by the base material being spanned multiple times,
The sub-roll part is disposed so as to rotate around a rotation axis having an angle that is a twist relationship with the rotation axis of the main roll part,
Between the main roll part and the sub roll part, a tension roll that adjusts the tension of the base material in contact with the base material parallel running part is provided,
The tension roll is provided independently for each of the plurality of base materials of the base material parallel portion, and the tension of the base material of each of the base material parallel portions can be individually adjusted. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014063454A JP2015182879A (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Substrate transportation processing device |
Applications Claiming Priority (1)
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2014
- 2014-03-26 JP JP2014063454A patent/JP2015182879A/en active Pending
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