JP6045922B2

JP6045922B2 - Conveying film forming equipment

Info

Publication number: JP6045922B2
Application number: JP2013008360A
Authority: JP
Inventors: 豊治寺田; 酒井　博史; 博史酒井; 羽野　晃; 晃羽野
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2033-01-21
Also published as: JP2014139099A

Description

本発明は、搬送中の薄板長尺体の基材上に処理を行って基材の表面に製膜する搬送製膜装置に関するものであり、特に基材表面に処理を行って太陽電池セルを形成する搬送製膜装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a transport film forming apparatus that performs processing on a substrate of a thin sheet long body being transported to form a film on the surface of the substrate, and in particular, performs processing on the surface of the substrate to provide solar cells. The present invention relates to a transport film forming apparatus to be formed.

太陽電池モジュールとして、複数枚の短冊状の太陽電池セルを短手方向に並べて接合したスラット構造型のものが知られている（例えば、特許文献１参照）この太陽電池セルは、金属材料からなる基材上に、下部導電膜（Ａｇ、ＺｎＯ等）、光電変換膜（アモルファスシリコン等）及び上部導電膜（ＩＴＯ等）等の薄膜を形成する処理（製膜処理）を行ってこれらが積層されて形成されている。この下部導電膜、光電変換膜、上部導電膜は、各チャンバー内でスパッタやＣＶＤ法等により形成されている。 As a solar cell module, a slat structure type in which a plurality of strip-shaped solar cells are arranged in the short direction and joined together is known (for example, see Patent Document 1). The solar cell is made of a metal material. These are laminated by performing a process (film forming process) for forming a thin film such as a lower conductive film (Ag, ZnO, etc.), a photoelectric conversion film (amorphous silicon, etc.) and an upper conductive film (ITO, etc.) on the substrate. Is formed. The lower conductive film, the photoelectric conversion film, and the upper conductive film are formed in each chamber by sputtering, CVD, or the like.

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において、チャンバ内に回転軸が互いに傾斜した２つのローラを配置したネルソンロールを設け、このネルソンロールの間に基材を複数回架け渡して、製膜処理による製膜処理が連続的に実行されて、所定の膜厚になるような製膜装置が提案されている（例えば、特願２０１１−２７０４６５）。 Recently, there is a merit 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, so in a roll-to-roll type transport film forming apparatus, A Nelson roll in which two rollers whose rotation axes are inclined with respect to each other is provided, a base material is spanned a plurality of times between the Nelson rolls, and a film forming process is continuously performed to form a predetermined film. A film forming apparatus having a large thickness has been proposed (for example, Japanese Patent Application No. 2011-270465).

このネルソンロールを用いたロールトゥロールタイプの搬送製膜装置は、例えば図９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。そして、得られた製膜基材Ａは、切断工程、接合工程を経ることにより、スラット構造型の太陽電池モジュールが形成される。 The roll-to-roll type transport film forming apparatus using the Nelson roll includes, for example, a delivery reel B, a take-up reel C, and a plurality of film forming units D as shown in FIG. When the base material A wound around the reel B passes through the plurality of film forming processing portions D, predetermined thin films are sequentially formed on the base material A. Then, by finally being wound up 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. The obtained film-forming substrate A is subjected to a cutting step and a joining step to form a slat structure type solar cell module.

この製膜処理部Ｄには、チャンバ内にネルソンロールＥが用いられている。このネルソンロールＥは、図１０（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に対して所定角度傾斜させて配置されている。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。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から特定の原料ガスが供給されることにより、基材Ａ上に所定の薄膜が形成されるようになっている。 In the film forming processing part D, a Nelson roll E is used in the chamber. As shown in FIG. 10A, the Nelson roll E has a cylindrical main roll portion F and a sub-roll portion G. 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. The portion F is disposed to be inclined at a predetermined angle 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. . 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 specific raw material gas from this film-forming material supply part H, a base material is supplied. A predetermined thin film is formed on A.

特開２００９−０１０３５５号公報JP 2009-010355 A

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と副ロール部Ｇは、それぞれの回転軸ｆ、ｇが互いに所定の角度を有する状態で配置されているため、主ロール部Ｆと副ロール部Ｇとの距離が複数列をなして走行する基材Ａそれぞれについて異なっている。すなわち、副ロール部Ｇ上を走行する基材Ａが主ロール部Ｆから最も離れる点Ｐ１〜Ｐ５、基材Ａが主ロール部Ｆに接する接点との距離ｋ１〜ｋ５とすると、ｋ１＞・・・＞ｋ５となっている。そして、基材Ａ全体が一定の速度で走行するため、主ロール部Ｆと副ロール部Ｇとの距離の差に応じて走行中のそれぞれの基材Ａに生じる張力が異なることになり、張力が大きいところでは基材Ａ上の薄膜に影響を及ぼす虞があり、さらに基材Ａ自体が破断等により損傷を受ける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 main roll part F and the sub roll part G are arranged in a state in which the respective rotation axes f and g have a predetermined angle, the distance between the main roll part F and the sub roll part G is a plurality of rows. It is different for each base material A that travels in the form of That is, if the base material A that travels on the sub roll part G is the points P1 to P5 that are farthest from the main roll part F, and the distances k1 to k5 between the base material A and the contact point that contacts the main roll part F, then k1>.・> K5. And since the whole base material A travels at a constant speed, the tension generated in each base material A during travel differs according to the difference in distance between the main roll part F and the sub roll part G, and the tension Where the thickness is large, the thin film on the base material A may be affected, and the base material A itself is damaged due to breakage or the like.

また、距離ｋ１〜ｋ５が異なることにより、走行中の基材Ａが時間と共に副ロール部Ｇの回転軸ｇ方向に変位する現象が生じる。その結果、図１０（ｂ）に示すように、ほぼ等間隔で走行していた複数列の基材Ａのピッチが乱れ、ピッチの広い部分と狭い部分とが形成される。このようなピッチの広狭が形成されると基材Ａ上に形成される薄膜の形成状態が不安定になるとともに、製膜材料供給部Ｈから供給される材料の使用効率が低下する要因になるという問題があった。 Further, due to the difference between the distances k1 to k5, a phenomenon occurs in which the traveling base material A is displaced in the direction of the rotation axis g of the sub roll portion G with time. As a result, as shown in FIG. 10 (b), the pitch of the plurality of rows of base materials A that have traveled at substantially equal intervals is disturbed, and a wide pitch portion and a narrow pitch portion are formed. If such a wide or narrow pitch is formed, the formation state of the thin film formed on the substrate A becomes unstable, and the use efficiency of the material supplied from the film forming material supply unit H decreases. There was a problem.

本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、ネルソンロールを用いた製膜搬送装置において、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、安定した製膜処理を行うことができる搬送製膜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 film forming and transporting apparatus using a Nelson roll, stable film forming processing can be performed by suppressing disturbance of tension generated in each base material traveling in a plurality of rows. It aims at providing the conveyance film forming apparatus which can be performed.

上記課題を解決するために本発明の搬送製膜装置は、薄板長尺体の基材を送出リール部から巻取リール部に連続的に搬送し、搬送中の基材に所定の処理を行って、基材の表面に薄膜を形成する搬送製膜装置であって、基材の搬送経路には、ネルソンロールを有しており、少なくとも薄膜を形成する材料を供給する材料供給部に対向して配置されるネルソンロールは、主ロール部とこれに対向して配置される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である主ロール軸に平行に配置される副ロール軸と、この副ロール軸に配列される複数の個別ロールとを有しており、前記複数の個別ロールは、それぞれの中心軸が前記主ロール軸に対してねじれの位置になるように傾斜させて設けられ、前記副ロール部は、前記主ロール軸方向に相対的に移動可能に形成されており、前記副ロール部が相対的に移動することにより、すべての個別ロールが前記主ロール軸方向に相対的に移動することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the transport film forming apparatus of the present invention continuously transports a thin plate-like base material from a delivery reel unit to a take-up reel unit, and performs a predetermined process on the base material being transported. And a transport film forming apparatus for forming a thin film on the surface of the base material, the transport path of the base material having a Nelson roll, at least facing a material supply unit for supplying a material for forming the thin film. The Nelson roll disposed has a main roll portion and a sub roll portion disposed opposite to the main roll portion, and the sub roll portion is parallel to a main roll axis that is a rotation axis of the main roll portion. And a plurality of individual rolls arranged on the sub-roll shaft, each of the plurality of individual rolls having a center axis twisted with respect to the main roll shaft. is tilted provided so that, the sub-roll unit, said Being relatively movable formed in the roll axial direction, by the sub-roll unit is relatively moved, all individual rolls are characterized by relatively moving the main roll axis direction.

上記搬送製膜装置によれば、複数列をなして走行する基材に生じる張力の乱れを抑えることができる。すなわち、主ロール部の主ロール軸と、副ロール部の副ロール軸とが互いに平行に配置されており、副ロール軸に設けられる複数の個別ロールが主ロール軸に対してねじれの位置になるように傾斜させて設けられているため、主ロール部と、すべての個別ロールとが等距離に配置される。そのため、主ロール部と副ロール部間を走行する複数列の基材は、それぞれ等距離を走行することにより、それぞれの基材に生じる張力がほぼ一定になる。したがって、従来のように主ロール軸に対して副ロール軸を所定角度を有するように配置される場合に比べて、主ロール部と副ロール部との距離の差から生じる張力の乱れを抑えることができるため、張力の製膜への影響、複数列で走行中の基材に時間と共にピッチの広狭が生じるという問題を抑えることができる。 According to the said conveyance film forming apparatus, disorder of the tension | tensile_strength which arises in the base material which makes | forms a several row | line | column and can be suppressed can be suppressed. That is, the main roll shaft of the main roll portion and the sub roll shaft of the sub roll portion are arranged in parallel to each other, and a plurality of individual rolls provided on the sub roll shaft are in a twisted position with respect to the main roll shaft. Thus, the main roll part and all the individual rolls are arranged at equal distances. For this reason, the plurality of rows of base materials traveling between the main roll portion and the sub-roll portion each travel an equal distance, whereby the tension generated in the respective base materials becomes substantially constant. Therefore, as compared with the conventional case where the sub-roll shaft is arranged to have a predetermined angle with respect to the main roll shaft, the disturbance of the tension resulting from the difference in distance between the main roll portion and the sub-roll portion is suppressed. Therefore, it is possible to suppress the influence of the tension on the film formation and the problem that the pitch is widened with time on the substrate that is running in a plurality of rows.

また、基材の走行方向を順逆変更した場合でも、安定した製膜処理を行うことができる。すなわち、製膜搬送装置は、通常、基材を順方向に走行させて使用し、薄膜が形成された基材（製膜基材）が巻取リール部に巻き取られた後、その製膜基材に次の薄膜を形成する場合には、巻取リール部から製膜基材を取り外して再度送出リール部に取付るリールの掛け替え作業が必要になる。しかし、基材を逆方向に走行させることにより、製膜基材が巻取リール部に巻き取られた後、搬送方向を逆転させることにより、リールの掛け替え作業を不要にすることができる。このように逆方向に走行させる場合、ネルソンロールでは複数列の基材それぞれの張力をほぼ一定にすることができるが、この張力により基材に生じる回転軸方向の力が順方向と逆方向とで正反対になる。そのため、走行方向を逆方向に切替えると、副ロール部を走行する基材の走行位置は、順方向の走行位置から軸方向において反対側に変位する。すなわち、副ロール部の個別ロールにおける基材の走行位置が、軸方向反対側の走行位置に変化する。したがって、副ロール部と主ロール部とを軸方向に相対的に移動させて調節できることにより、走行方向を順逆切替えた場合でも、基材が個別ロールから脱落することなく、基材の走行位置を個別ロールの外周面上に留めておくことができる。 Moreover , even when the traveling direction of the base material is changed in the forward / reverse direction, a stable film forming process can be performed. That is, the film forming and transporting apparatus normally uses the base material traveling in the forward direction, and after the base material on which the thin film is formed (film forming base material) is wound around the take-up reel unit, When forming the next thin film on the base material, it is necessary to remove the film-forming base material from the take-up reel portion and to change the reels attached to the delivery reel portion again. However, by moving the base material in the reverse direction, after the film-forming base material is taken up by the take-up reel unit, the reel switching operation can be made unnecessary by reversing the transport direction. When traveling in the reverse direction in this way, the tension of each of the plurality of rows of base materials can be made substantially constant in the Nelson roll, but the force in the rotation axis direction generated on the base material by this tension is changed between the forward direction and the reverse direction. The opposite is true. Therefore, when the traveling direction is switched to the reverse direction, the traveling position of the base material traveling on the sub-roll unit is displaced from the traveling position in the forward direction to the opposite side in the axial direction. That is, the travel position of the base material in the individual roll of the sub-roll unit changes to the travel position on the opposite side in the axial direction. Therefore, the sub-roll unit and the main roll unit can be moved and adjusted relative to each other in the axial direction, so that even when the traveling direction is switched between forward and reverse, the traveling position of the substrate does not fall off the individual rolls. It can be kept on the outer peripheral surface of the individual roll.

また、前記複数の個別ロールは、個別ロールの中心部分を貫通する貫通孔に２本の支持シャフトが挿通され、それぞれの個別ロールが２本の支持シャフトにピンで回動可能に連結されており、前記支持シャフトを個別ロールの配列方向に相対的に移動させることにより、すべての個別ロールの傾斜角度が調節される構成にしてもよい。 The plurality of individual rolls have two support shafts inserted in through holes that penetrate the central portion of the individual rolls, and each individual roll is rotatably connected to the two support shafts by pins. The tilt angle of all the individual rolls may be adjusted by relatively moving the support shaft in the arrangement direction of the individual rolls.

この構成によれば、主ロール軸に対するすべての個別ロールの傾斜角度を一度に変更することができる。 According to this configuration, the inclination angles of all the individual rolls with respect to the main roll axis can be changed at a time.

本発明の搬送製膜装置によれば、ネルソンロールを用いた製膜搬送装置において、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、安定した製膜処理を行うことができる。 According to the transport film forming apparatus of the present invention, in the film forming transport apparatus using a Nelson roll, it is possible to perform stable film forming processing by suppressing the disturbance of tension generated in each base material traveling in a plurality of rows. it can.

本発明の一実施形態における搬送製膜装置を示す図である。It is a figure which shows the conveyance film forming apparatus in one Embodiment of this invention. 上記搬送製膜装置の製膜処理部を拡大した図である。It is the figure which expanded the film forming process part of the said conveyance film forming apparatus. ネルソンロールの概略図であり、（ａ）は、図２におけるＡ方向から見た図であり、（ｂ）は、図２におけるＢ方向から見た図である。It is the schematic of a Nelson roll, (a) is the figure seen from the A direction in FIG. 2, (b) is the figure seen from the B direction in FIG. 副ロール部の概略断面図であり、（ａ）は、副ロール部を副ロール軸に直交する方向から見た断面図であり、（ｂ）は、副ロール部を副ロール軸方向から見た断面図である。It is a schematic sectional drawing of a sub roll part, (a) is a sectional view which looked at a sub roll part from the direction orthogonal to a sub roll axis, and (b) looked at a sub roll part from the sub roll axis direction. It is sectional drawing. 個別ロールの傾斜状態を示す図であり、（ａ）は傾斜角度を大きくした状態を示す図であり、（ｂ）は傾斜角度を小さくした状態を示す図である。It is a figure which shows the inclination state of an individual roll, (a) is a figure which shows the state which enlarged the inclination angle, (b) is a figure which shows the state which made the inclination angle small. ネルソンロールにおける基材の走行状態を示す図であり、（ａ）は基材が順方向に走行している状態を示す図であり、（ｂ）は基材が逆方向に走行している状態を示す図であり、（ｃ）は軸方向移動機構により個別ロールの位置を調節した後、基材が逆方向に走行している状態を示す図である。It is a figure which shows the driving | running state of the base material in a Nelson roll, (a) is a figure which shows the state which the base material is drive | working in the forward direction, (b) is the state in which the base material is moving in the reverse direction (C) is a figure which shows the state which the base material is drive | working in the reverse direction, after adjusting the position of an individual roll with an axial direction moving mechanism. ロールの外周面の基材並走部に対向して材料供給部が配置された状態を示す図であり、（ａ）は、５列の基材に製膜する場合の例であり、（ｂ）は、２列の基材に製膜する場合の例である。It is a figure which shows the state by which the material supply part was arrange | positioned facing the base material parallel part of the outer peripheral surface of a roll, (a) is an example in the case of forming into a film of 5 rows of base materials, (b ) Is an example of forming a film on two rows of base materials. （ａ）は、太陽電池モジュールを示す図であり、（ｂ）は太陽電池セルを示す図である。(A) is a figure which shows a solar cell module, (b) is a figure which shows a photovoltaic cell. 従来の搬送製膜装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional conveyance film forming apparatus. 従来のネルソンロールを示す図である。It is a figure which shows the conventional Nelson roll.

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、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 in the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram illustrating a main configuration of a film forming processing unit. In addition, in this embodiment, it shall be demonstrated as an example applied to film formation 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８（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８（ａ））。 As shown in FIGS. 1 and 2, the transport film forming apparatus includes a delivery reel unit 10, a take-up reel unit 20, and a film forming unit 30, and is wound around the delivery reel unit 10. When the base material 2 passes through the film-forming treatment unit 30, surface treatment for forming the solar cells 4 on the base material 2 is performed (film-forming treatment is performed), and the film is wound on the take-up reel unit 20. As a result, a roll-shaped solar cell base material 4 ′ is formed. That is, a thin film necessary for a solar cell is laminated on the base material 2 by a so-called roll-to-roll, in which the base material 2 is continuously conveyed from the delivery reel unit 10 to the take-up reel unit 20, and the solar cell base material 4 'is formed. In this solar cell base material 4 ′, a strip-shaped solar cell 4 shown in FIG. 8 (b) is formed by a subsequent cutting step, and the solar cells 4 are bonded to each other through a joining step. The solar cell modules 1 are arranged and joined in the short direction (FIG. 8A).

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 delivery reel unit 10 side as the upstream side and the subsequent process side where the substrate 2 is processed, that is, the take-up reel unit 20 side as the downstream side.

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 delivery reel unit 10 is for supplying the substrate 2 to the downstream side. The delivery reel unit 10 includes a delivery roll 11 around which the base material 2 is wound, and the base material 2 can be sent out by controlling the drive of the delivery roll 11. That is, by controlling the rotation of the delivery roll 11 by a control device (not shown), the delivery amount of the base material 2 can be increased and decreased. Specifically, the base material 2 is sent to the downstream side by rotating the delivery roll 11 while the base material 2 receives a tensile force from the downstream side, and the base material 2 is appropriately braked to apply the brake to the base material. 2 is sent out at a constant speed without bending.

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 base material 2 is a thin plate long body, and a long body having a flat plate shape with a thickness of 0.01 mm to 0.2 mm and a width of 5 mm to 50 mm is applied. Moreover, although it does not specifically limit as a material, Stainless steel, copper, etc. are used suitably.

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 reel unit 20 takes up the supplied base material 2. The take-up reel unit 20 has a take-up roll 21 as in the case of the delivery reel unit 10, and the base material 2 can be taken up by controlling the drive of the take-up roll 21. . That is, the amount of winding of the base material 2 can be increased and decreased by controlling the rotation of the winding roll 21 by a control device (not shown). Specifically, by adjusting the rotation of the take-up roll 21, it is possible to prevent the substrate 2 that has been sent out from being bent, and the substrate 2 is wound so that it does not receive excessive tension. It has become. In this embodiment, the base material 2 that has exited the delivery reel unit 10 is transported at a constant speed and is controlled to be taken up by the take-up reel unit 20. The delivery reel unit 10 and the take-up reel unit 20 are arranged in a chamber (shown by a broken line) that forms a vacuum environment.

製膜処理部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８（ｂ）参照）。 The film formation processing unit 30 is for forming (forming a film) a thin film necessary for the solar cell on the substrate 2. In the present embodiment, a plurality of film formation processing units 30 are provided. Specifically, a plurality of film forming units 30 are arranged in a straight line between the delivery reel unit 10 and the take-up reel unit 20, and the base material 2 sent out from the delivery reel unit 10 is formed into each film forming unit. A thin film is sequentially formed on the base material 2 by running through the processing unit 30 and passing therethrough. That is, thin films such as the lower electrode layer 3a, the photoelectric conversion layer 3b, and the upper electrode layer 3c are formed in this order from the base material 2 side to form the solar cell base material 4 ′ (see FIG. 8B). .

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に収容されるネルソンロール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 forming processing units 30 are configured by a CVD, sputtering, or vapor deposition apparatus, and have a chamber 31, a Nelson roll 5 and a material supply unit 6 accommodated in the chamber 31, as shown in FIG. doing. The chamber 31 maintains the inside in a vacuum environment. A predetermined thin film is formed on the substrate 2 by supplying a specific source gas (material for forming a thin film) from the material supply unit 6 into the chamber 31 maintained in a vacuum environment. The chamber 31 is formed with an inlet portion 31a and an outlet portion 31b. After the base material 2 conveyed from the upstream side is supplied into the chamber 31 from the inlet portion 31a and subjected to film formation in the chamber 31, It is conveyed downstream through the outlet 31b. The inlet portion 31a and the outlet portion 31b are sealed so that the base material 2 can pass therethrough, and even when the base material 2 travels by conveyance, each chamber 31 has a vacuum degree appropriate for forming each thin film. It is supposed to be kept.

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 material supply unit 6 is for supplying a material for forming a thin film on the substrate 2. The material supply unit 6 has an ejection unit (not shown) that ejects a raw material gas that is a raw material of the thin film. Then, the raw material gas ejected from the ejection part is decomposed in the plasma atmosphere and deposited on the base material 2 to form a predetermined thin film. The material supply unit 6 is provided in a state where the ejection unit faces the base material parallel running unit 2a. In the example of FIG. 2, it is provided in a state facing the base material parallel running portion 2 a formed on the outer peripheral surface 51 a of the main roll portion 51. Specifically, one material supply unit 6 is provided in common with respect to the plurality of base materials 2 of the base material parallel running portion 2a, and faces the plurality of base materials 2 of the base material parallel running portions 2a. It is arranged at a position. Thereby, a predetermined thin film is formed on the plurality of base materials 2.

ネルソンロール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を形成するものである。ここで、図３は、ネルソンロールの概略図であり、図３（ａ）は、図２におけるＡ方向から見た図であり、図３（ｂ）は、図２におけるＢ方向から見た図である。ネルソンロール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 Nelson roll 5 is disposed so as to face the material supply unit 6, and forms the base material parallel running part 2 a in which a plurality of base materials 2 are arranged. Here, FIG. 3 is a schematic view of the Nelson roll, FIG. 3 (a) is a view seen from the A direction in FIG. 2, and FIG. 3 (b) is a view seen from the B direction in FIG. It is. The Nelson roll 5 has a main roll portion 51 and a sub roll portion 52, which are arranged at a predetermined distance. Then, the base material 2 is alternately bridged between the main roll portion 51 and the sub roll portion 52, and the base material parallel running portion 2a in a state where one base material 2 is arranged in a plurality of rows at predetermined intervals in the axial direction. Running to form.

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。この主ロール軸５３に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 main roll unit 51 is a roll arranged in a state orthogonal to the conveyance direction of the base material 2. The main roll part 51 has a main roll shaft 53 extending in one direction, and the main roll shaft 53 is arranged in a state orthogonal to the transport direction of the base material 2 transported from the upstream side. A servo motor (not shown) is connected to the main roll shaft 53, and the main roll shaft 53 can be rotated and stopped around the axis by driving and controlling the servo motor.

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、サーボモータにより主ロール部５１が回転駆動されると、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 main roll part 51 has a substantially cylindrical shape, and the base material 2 is conveyed along the outer peripheral surface 51a. Specifically, after the conveyed base material 2 travels along the outer peripheral surface 51a of the main roll unit 51, it travels again along the outer peripheral surface 51a of the main roll unit 51 via the sub-roll unit 52. In addition, the base material 2 is alternately bridged between the main roll portion 51 and the sub roll portion 52, so that the base material 2 is aligned on the outer peripheral surface 51 a of the main roll portion 51 in the axial direction at a predetermined interval. A running portion 2a is formed. That is, when the main roll portion 51 is rotationally driven by the servo motor, the base member 2 travels on the outer peripheral surface 51a of the main roll portion 51 in a state where a plurality of rows are arranged in the axial direction. .

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に対して所定角度傾斜させて設けられている。 The sub-roll unit 52 is a roll disposed to face the main roll unit 51. The sub-roll unit 52 includes a sub-roll shaft 54 and an individual roll 7 provided on the sub-roll shaft 54, and the individual roll 7 is provided to be inclined at a predetermined angle with respect to the main roll shaft 53. .

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 sub roll shaft 54 is formed of a rod-like member extending in one direction as will be described later. The sub roll shaft 54 is disposed in a state orthogonal to the transport direction of the base material 2 transported from the upstream side. That is, the sub roll shaft 54 is provided in parallel to the main roll shaft 53 and is disposed so as to be equidistant from the main roll portion 51 in the axial direction. Further, the sub roll shaft 54 is fixedly provided without being connected to the driving device. Therefore, the secondary roll shaft 54 does not rotate around its axis even while the substrate 2 is traveling, and is fixed while being kept parallel to the main roll shaft 53.

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４は、副ロール部５２の概略断面図であり、図４（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４（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４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 individual roll 7 is a roll that is rotatably provided on the sub roll shaft 54. Here, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the sub-roll portion 52, and FIG. 4 (a) is a cross-sectional view of the sub-roll portion 52 as viewed from a direction orthogonal to the sub-roll shaft 54, and FIG. ) Is a cross-sectional view of the sub roll portion 52 as viewed from the sub roll shaft 54 direction. As shown in FIGS. 3 and 4, the individual rolls 7 are small rolls formed in a short length, and a plurality of individual rolls 7 are provided on the sub roll shaft 54. All the individual rolls 7 are provided in a state where the outer peripheral surface 7 a faces the outer peripheral surface 51 a of the main roll portion 51. In the present embodiment, the individual rolls 7 are arranged at a predetermined interval in the extending direction of the sub roll shaft 54, and each individual roll 7 is arranged to have a predetermined angle with respect to the sub roll shaft 54. ing. Specifically, each individual roll 7 is arranged so that the central axis 71 has the same angle α with respect to the sub-roll axis 54, and all the individual rolls 7 are composed of the main roll unit 51 (main roll It is arranged with a constant angle α with respect to the axis 53). And since the sub roll axis | shaft 54 and the main roll axis | shaft 53 are arrange | positioned at equal distance over the axial direction, each individual roll 7 is arrange | positioned at equal distance with respect to the main roll part 51. FIG.

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 individual roll 7 is formed to rotate around each central axis 71. Specifically, the individual roll 7 has an inner diameter roll 72 fixed to the sub-roll shaft 54 and a bearing 73 provided to be fitted on the outer diameter side of the inner diameter roll 72. By rotating with respect to the inner diameter roll 72, the individual roll 7 can be rotated around the central axis 71. That is, the outer peripheral surface 7 a formed by the bearings 73 of all the individual rolls 7 is disposed so as to face the outer peripheral surface 51 a of the main roll portion 51, and the bearings 73 of the individual rolls 7 are located with respect to the main roll portion 51. It rotates in the state which has a predetermined angle. And the base material 2 spanned by the main roll part 51 and the sub roll part 52 is spanned by the outer peripheral surface 51a of the main roll part 51, and the bearing 73 of the separate roll 7, and the main roll part 51 is driven. Thus, when the base material 2 travels, the base material 2 travels while being in sliding contact with the bearings 73 of the individual rolls 7, so that the bearings 73 of the individual rolls 7 are freely rotated in accordance with the travel of the base material 2. It is supposed to be.

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（ａ）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に対してねじれの位置になるよう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する状態で走行するため、ネルソンロールの機能を奏する状態で走行することが可能になり、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 individual roll 7 is arranged at an equal distance from the main roll portion 51 and is arranged so as to be rotatable in a state inclined at a predetermined angle. The traveling base material 2 can travel with the same tension applied. That is, as shown in FIG. 3A, the secondary roll shaft 54 is parallel to the main roll shaft 53, and the central shaft 71 of all the individual rolls 7 is in a twisted position with respect to the main roll shaft 53. Since the base material 2 traveling on the outer peripheral surface 7a of the individual roll 7 is farthest from the main roll portion 51, points P1 to P5 are arranged on the sub roll shaft 54, and P1 to P5 are The main roll unit 51 is disposed at an equal distance. The distances k1 to k5 between P1 to P5 and the contact point at which the base material 2 contacts the outer peripheral surface 51a of the main roll portion 51 are all equal (k1 =... = K5). Thus, the tension applied to each of the base materials 2 spanned between the main roll portion 51 and the sub roll portion 52 (the tension applied to each of the base materials 2 of the base material parallel running portion 2a) is substantially uniform. It becomes a state. And since it travels in the state which has a predetermined angle with respect to the main roll part 51, it becomes possible to drive | work in the state which show | plays the function of a Nelson roll, and the base material 2 is bridged between the main roll part 51 and the sub roll part 52. Even when it is passed and traveled, the base material 2 can travel stably in the state where the initial travel position on the individual roll 7 is maintained without moving in the axial direction.

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４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５４ａ２本共に軸方向に移動させたり（軸方向移動機構）、シャフト５４ａ１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 sub roll part 52 has an axial direction movement mechanism and an inclination adjustment mechanism. Here, the axial direction moving mechanism moves the sub roll part 52 in the axial direction with respect to the main roll part 51, and the inclination adjusting mechanism adjusts the inclination angle of the individual roll 7. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the sub roll shaft 54 is formed of two shafts 54a, and the individual rolls 7 are fixed to the shafts 54a. Both ends of the sub roll shaft 54 are supported by a support base (not shown). Two shafts 54a can be moved in the axial direction on the support base. Both the two shafts 54a can be moved in the axial direction (axial movement mechanism), or the shafts 54a can be relatively moved one by one. It is possible to operate (tilt adjustment mechanism).

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５５が固定されており、このピン５５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 shafts 54 a are prismatic members having the same shape, and are inserted into through holes 72 a provided in the inner diameter roll 72 of the individual roll 7. And the pin 55 is being fixed to the shaft 54a at equal intervals along the longitudinal direction, and this pin 55 and the separate roll 7 are connected. Therefore, when the two shafts 54 a are both moved in the axial direction by the axial movement mechanism, all the individual rolls 7 provided on the sub roll shaft 54 are moved in the direction of the main roll shaft 53 with respect to the main roll portion 51. Can do.

また、個別ロール７の内径ロール７２には、ピン５５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５５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５５がピン孔に挿入された状態では、ピン５５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５５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４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（図５（ａ））、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（図５（ｂ））（傾斜調節機構）。 Further, the inner diameter roll 72 of the individual roll 7 is provided with a pin hole having a diameter larger than the diameter of the pin 55, and the pin 55 provided on the shaft 54a is inserted into the pin hole to be connected. Yes. That is, when the pin 55 is inserted into the pin hole, the individual roll 7 can be rotated with respect to the pin 55. Therefore, when the other shaft 54a is moved in the axial direction with one shaft 54a fixed, the individual roll 7 follows the axial movement of the other shaft 54a with the pin 55 inserted in the pin hole. The tilt angle of the individual rolls 7 can be adjusted by rotating them. For example, from the state of FIG. 4, the inclination angle of the individual rolls 7 with respect to the two shafts 54a can be increased by moving the right shaft 54a in the downward direction in the drawing with respect to the left shaft 54a (FIG. 5). (A)) The inclination angle of the individual roll 7 can be reduced by moving the paper roll upward (FIG. 5 (b)) (tilt adjustment mechanism).

このように、軸方向移動機構、及び、傾斜調節機構により、基材２の走行経路に合わせて個別ロール７の配置状態を調整することができる。例えば、設計上、主ロール部５１の径と副ロール部５２の個別ロール７の径、主ロール部５１と副ロール部５２との距離等から、個別ロール７の傾斜角度が決定されるが、実際に基材２を走行させた場合に微妙なズレが生じる。このような場合には、傾斜調節機構により個別ロール７の傾斜角度を調節することができ、基材並走部２ａにおける各基材２に掛る張力を均等にすることができる。 Thus, the arrangement state of the individual rolls 7 can be adjusted according to the travel route of the base material 2 by the axial movement mechanism and the tilt adjustment mechanism. For example, in design, the inclination angle of the individual roll 7 is determined from the diameter of the main roll portion 51 and the diameter of the individual roll 7 of the sub roll portion 52, the distance between the main roll portion 51 and the sub roll portion 52, and the like. When the base material 2 is actually run, a slight deviation occurs. In such a case, the inclination angle of the individual roll 7 can be adjusted by the inclination adjusting mechanism, and the tension applied to each base material 2 in the base material parallel running portion 2a can be made uniform.

また、当初、送出リール部１０から巻取リール部２０に基材２を順方向に走行させて基材２上に所定の薄膜を形成させた後、順方向時に形成した薄膜上に、さらに別の薄膜を形成する場合、巻取リール部２０から送出リール部１０に基材２を逆方向に走行させて形成する場合がある。仮に、基材２の走行方向を順逆入れ替えた場合には、個別ロール７における基材２の走行経路が全体的に副ロール軸５４方向にずれてしまい、基材２が個別ロール７から脱落したり、個別ロール７に鍔が設けられている場合には、基材２が鍔に接触し損傷してしまう虞がある。すなわち、図６（ａ）に示すように、基材２を順方向に走行させている場合には、基材２は、個別ロール７の外周面７ａのほぼ中央部分を走行する。ここで、基材２の走行方向を逆方向にした場合には、基材２に生じる軸方向の力が順方向と逆方向とで正反対になるため、図６（ｂ）に示すように、基材２の走行位置が全体的に軸方向にずれる（図６（ｂ）の例では上方向）。このように、基材２の走行方向を順逆入れ替える場合には、軸方向移動機構により副ロール軸５４を予め軸方向に移動させて個別ロール７全体を軸方向に移動させることにより、基材２の走行位置を個別ロール７の中央に維持することができる（図６（ｃ）。この図６（ｃ）の例では、個別ロール７全体をδだけ移動させている。）。これにより、走行方向を入れ替えても基材２が脱落したり、鍔に接触するという問題を回避することができる。 In addition, after the base material 2 is moved forward in the forward direction from the delivery reel unit 10 to the take-up reel unit 20 to form a predetermined thin film on the base material 2, it is further separated on the thin film formed in the forward direction. When the thin film is formed, the base material 2 may be run from the take-up reel unit 20 to the delivery reel unit 10 in the reverse direction. If the traveling direction of the base material 2 is reversed, the travel route of the base material 2 in the individual roll 7 is entirely displaced in the direction of the sub-roll shaft 54, and the base material 2 falls off the individual roll 7. If the individual rolls 7 are provided with wrinkles, the base material 2 may come into contact with the wrinkles and be damaged. That is, as shown in FIG. 6A, when the base material 2 is traveling in the forward direction, the base material 2 travels substantially at the center of the outer peripheral surface 7 a of the individual roll 7. Here, when the traveling direction of the base material 2 is reversed, since the axial force generated in the base material 2 is opposite in the forward direction and the reverse direction, as shown in FIG. The travel position of the substrate 2 is shifted in the axial direction as a whole (upward in the example of FIG. 6B). As described above, when the traveling direction of the base material 2 is reversed, the base roll 2 is moved by moving the auxiliary roll shaft 54 in the axial direction in advance by the axial movement mechanism and moving the individual rolls 7 in the axial direction. Can be maintained at the center of the individual roll 7 (FIG. 6C). In the example of FIG. 6C, the entire individual roll 7 is moved by δ. Thereby, even if it changes a running direction, the problem that the base material 2 falls or it contacts a heel can be avoided.

次に、上記実施形態における搬送製膜装置を用いて太陽電池セル母材４’を製造する方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the solar cell base material 4 ′ using the transport film forming apparatus in the above embodiment will be described.

まず、傾斜調節機構により、副ロール部５２について個別ロール７の傾斜角度を調節する。すなわち、主ロール部５１の径と副ロール部５２の個別ロール７の径、主ロール部５１と副ロール部５２との距離等から個別ロール７の傾斜角度を算出し、副ロール軸５４のシャフト５４ａを軸方向に移動させることにより個別ロール７の傾斜角度を調節する。なお、ここでダミーの基材を主ロール部５１と副ロール部５２とに架け渡して走行させることにより、個別ロール７の傾斜角度を精度よく調節することもできる。 First, the inclination angle of the individual roll 7 is adjusted with respect to the sub roll part 52 by the inclination adjustment mechanism. That is, the inclination angle of the individual roll 7 is calculated from the diameter of the main roll portion 51, the diameter of the individual roll 7 of the sub roll portion 52, the distance between the main roll portion 51 and the sub roll portion 52, etc. The inclination angle of the individual roll 7 is adjusted by moving 54a in the axial direction. In addition, the inclination angle of the individual roll 7 can also be accurately adjusted by running the dummy base material over the main roll portion 51 and the sub roll portion 52.

次に、巻回された基材２を送出リール部１０にセットし、各製膜処理部３０のネルソンロールを経た基材２の端部を巻取リール部２０に取付けることにより、搬送製膜装置への基材２の取付を完了させる。ネルソンロールには、主ロール部５１と副ロール部５２の個別ロール７の外周面に基材２を沿わせるようにして、主ロール部５１と副ロール部５２に複数回架け渡して基材並走部２ａを形成する。 Next, the wound base material 2 is set on the delivery reel unit 10, and the end of the base material 2 that has passed the Nelson roll of each film forming processing unit 30 is attached to the take-up reel unit 20, thereby forming the transport film. The attachment of the base material 2 to the apparatus is completed. In the Nelson roll, the base material 2 is placed along the outer peripheral surfaces of the individual rolls 7 of the main roll portion 51 and the sub roll portion 52, and the main roll portion 51 and the sub roll portion 52 are spanned multiple times so that the base material is aligned. A running portion 2a is formed.

次に、基材２に薄膜を形成する。具体的には、各製膜処理部３０の材料供給部６から原料ガスを噴出させた状態で、送出リール部１０、巻取リール部２０、及びネルソンロールの主ロール部５１を駆動制御して基材２を所定の走行速度で走行させることにより、基材２上に薄膜を形成する。例えば、図７（ａ）の例では、プラズマ雰囲気で分解された原料ガスが５列の基材２に対して積層される。すなわち、供給される基材２が１列目に主ロール部５１の外周面５１ａに巻き付けられて材料供給部６と対向して走行する（１番の位置で材料供給部６を通過する）ことにより、１列目の薄膜が形成される。そして、主ロール部５１を回転させて基材２が走行すると、再度、材料供給部６を通過することにより（２列目の位置で材料供給部６を通過することにより）、２列目の薄膜が形成され、１列目の位置で形成された薄膜上に２列目の薄膜が形成される。同様にして主ロール部５１を回転させて基材２を走行させることにより、３列目、４列目・・と材料供給部６を通過し、最終的に５列目の位置を通過することにより製膜が５回行われる。これにより、基材２は、１列目から５列目の位置で製膜される薄膜が順次基材２の表面から順に積層される。仮に、図７（ｂ）の例のように、基材並走部２ａの２列の基材に共通して材料供給部６を設けた場合には、基材２上に１列目と２列目の位置で製膜される薄膜が順次基材２に積層される。すなわち、材料供給部６と対向させる基材並走部２ａの基材２の列数によって製膜される膜厚を調節することができる。 Next, a thin film is formed on the substrate 2. Specifically, the feed reel unit 10, the take-up reel unit 20, and the main roll unit 51 of the Nelson roll are driven and controlled in a state in which the source gas is jetted from the material supply unit 6 of each film forming unit 30. A thin film is formed on the base material 2 by running the base material 2 at a predetermined traveling speed. For example, in the example of FIG. 7A, the source gas decomposed in the plasma atmosphere is laminated on the five rows of base materials 2. That is, the supplied base material 2 is wound around the outer peripheral surface 51a of the main roll portion 51 in the first row and travels opposite to the material supply portion 6 (passes the material supply portion 6 at the first position). Thus, the first row of thin films is formed. Then, when the main roll unit 51 is rotated and the base material 2 travels, by passing through the material supply unit 6 again (by passing through the material supply unit 6 at the position of the second row), the second row A thin film is formed, and a second row of thin films is formed on the thin film formed at the position of the first row. Similarly, by rotating the main roll 51 and running the base material 2, the material passes through the third row, the fourth row, and the material supply unit 6, and finally passes through the position of the fifth row. Thus, film formation is performed five times. Thereby, the base material 2 is laminated | stacked in order from the surface of the base material 2 in order with the thin film formed into a film in the position of the 1st row to the 5th row. As shown in the example of FIG. 7B, when the material supply unit 6 is provided in common for the two rows of base materials of the base material parallel running portion 2a, the first row and the second row on the base material 2 are provided. The thin films formed at the positions of the rows are sequentially laminated on the substrate 2. That is, the film thickness to be formed can be adjusted by the number of rows of the base materials 2 of the base material parallel running portion 2a opposed to the material supply portion 6.

次に、各製膜処理部３０の処理を経た基材２が巻取リール部２０に巻き取られた後、基材２を逆方向に走行させて、基材２上に形成された薄膜上に、さらに新たな薄膜を形成する。具体的には、軸方向移動機構により副ロール軸５４を軸方向に移動させて、個別ロール７全体を軸方向に移動させる。すなわち、基材２の走行方向を逆転させることにより基材２がずれる分だけ個別ロール７を移動させ、基材２が個別ロール７の外周面７ａの中央部分を走行できるように調節する。そして、各製膜処理部３０の材料供給部６から原料ガスを噴出させた状態で、送出リール部１０、巻取リール部２０、及びネルソンロール５の主ロール部５１を駆動制御して基材２を所定の走行速度で巻取リール部２０から送出リール部１０に走行させることにより、基材２上に形成された薄膜上に新たな薄膜を形成する。 Next, after the base material 2 that has undergone the processing of each film forming processing unit 30 is taken up by the take-up reel unit 20, the base material 2 is run in the reverse direction, and the thin film formed on the base material 2 In addition, a new thin film is formed. Specifically, the auxiliary roll shaft 54 is moved in the axial direction by the axial movement mechanism, and the entire individual roll 7 is moved in the axial direction. That is, the individual rolls 7 are moved by the amount of deviation of the base material 2 by reversing the traveling direction of the base material 2, and the base material 2 is adjusted so that it can travel on the central portion of the outer peripheral surface 7 a of the individual roll 7. Then, in the state in which the raw material gas is ejected from the material supply unit 6 of each film forming processing unit 30, the feed reel unit 10, the take-up reel unit 20, and the main roll unit 51 of the Nelson roll 5 are driven to control the base material. 2 is caused to travel from the take-up reel unit 20 to the delivery reel unit 10 at a predetermined traveling speed, whereby a new thin film is formed on the thin film formed on the substrate 2.

このようにして、基材２上に太陽電池に必要な薄膜を積層させることにより太陽電池セル母材４’が形成される。その後、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８（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。 In this way, the solar cell base material 4 ′ is formed by laminating the thin film necessary for the solar cell on the base material 2. Thereafter, the solar cell base material 4 ′ is formed into a strip-shaped solar cell 4 shown in FIG. 8B by a subsequent cutting step, and further undergoes a joining step, whereby the solar cell 4 A solar cell module 1 is formed in which the members are aligned and joined in the short direction.

上記本実施形態における搬送製膜装置によれば、主ロール部５１の主ロール軸５３と、副ロール部５２の副ロール軸５４とが互いに平行に配置されており、副ロール軸５４に設けられる複数の個別ロール７が主ロール軸５３に対してねじれの位置になるように傾斜させて設けられているため、主ロール部５１と、すべての個別ロール７とが等距離に配置される。そのため、主ロール部５１と副ロール部５２間を走行する複数列の基材は、それぞれ等距離を走行することにより、それぞれの基材に生じる張力がほぼ一定になる。したがって、従来のように主ロール軸５３に対して副ロール軸５４を所定角度を有するように配置される場合に比べて、主ロール部５１と副ロール部５２との距離の差から生じる張力の乱れを抑えることができるため、張力の製膜への影響、複数列で走行中の基材に時間と共にピッチの広狭が生じるという問題を抑えることができる。 According to the transport film forming apparatus of the present embodiment, the main roll shaft 53 of the main roll unit 51 and the sub roll shaft 54 of the sub roll unit 52 are arranged in parallel to each other and are provided on the sub roll shaft 54. Since the plurality of individual rolls 7 are provided so as to be inclined with respect to the main roll shaft 53, the main roll portion 51 and all the individual rolls 7 are arranged at an equal distance. Therefore, the tension | tensile_strength which generate | occur | produces in each base material becomes substantially constant, when the multiple rows of base materials which drive | work between the main roll part 51 and the sub roll part 52 each drive | work the equidistance. Therefore, as compared with the case where the sub roll shaft 54 is arranged to have a predetermined angle with respect to the main roll shaft 53 as in the prior art, the tension generated from the difference in distance between the main roll portion 51 and the sub roll portion 52 is reduced. Since the disturbance can be suppressed, it is possible to suppress the influence of the tension on the film formation and the problem that the pitch is broadened with time on the substrate that is traveling in a plurality of rows.

また、上記実施形態では、副ロール部５２が軸方向移動機構、傾斜調節機構を有する場合について説明したが、これらを省略した搬送製膜装置にしてもよい。例えば、上記実施形態では、副ロール軸５４が２本のシャフト５４ａで形成される例について説明しているが、シャフト５４ａを１本のみとし、このシャフト５４ａに個別ロール７が固定されるものであってもよい。このように軸方向移動機構、傾斜調節機構を省略した場合には、搬送製膜装置が簡素化されるため、装置自体のコストダウンを図ることができる。 Moreover, although the case where the sub roll part 52 had an axial direction movement mechanism and an inclination adjustment mechanism was demonstrated in the said embodiment, you may be set as the conveyance film forming apparatus which abbreviate | omitted these. For example, in the above embodiment, an example in which the sub roll shaft 54 is formed by two shafts 54a is described. However, only one shaft 54a is provided, and the individual roll 7 is fixed to the shaft 54a. There may be. When the axial movement mechanism and the tilt adjustment mechanism are omitted in this way, the transport film forming apparatus is simplified, and thus the cost of the apparatus itself can be reduced.

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 material supply part 6 was provided so that the base material parallel running part 2a formed in the outer peripheral surface of the main roll part 51 might be opposed, the main roll part 51 and the sub roll part The material supply unit 6 may be provided so as to face the base material parallel running unit 2 a formed between the base material parallel running unit 2 and the substrate 52.

また、上記実施形態では、主ロール部５１が一体型の円筒形状ロールである場合について説明したが、主ロール部５１を副ロール部５２同様、基材２の走行経路ごとに分割した個別ロールの構成にしてもよい。この場合、主ロール部５１の個別ロールは、すべて主ロール軸５３に直交する向きに配置し、副ロール部５２の個別ロール７と所定の傾斜角度αの関係を保つように配置させることにより、ネルソンロールの特性を発揮させるように構成する必要がある。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the main roll part 51 was an integrated cylindrical roll, the main roll part 51 was divided | segmented for every driving path | route of the base material 2 similarly to the sub roll part 52. It may be configured. In this case, the individual rolls of the main roll unit 51 are all arranged in a direction orthogonal to the main roll axis 53, and arranged so as to maintain the relationship between the individual roll 7 of the sub roll unit 52 and the predetermined inclination angle α. It is necessary to configure so as to exhibit the characteristics of the Nelson roll.

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 base material 2, conveying the flat base material 2 by what is called roll to roll, such as organic EL. It can be applied to any application for forming a thin film thereon.

２基材
２ａ基材並走部
５ネルソンロール
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
５１主ロール部
５２副ロール部
５３主ロール軸
５４副ロール軸
７１中心軸（個別ロール） 2 base material 2a base material parallel running part 5 Nelson roll 7 individual roll 10 delivery reel part 20 take-up reel part 30 film forming process part 51 main roll part 52 sub roll part 53 main roll axis 54 sub roll axis 71 central axis (individual) roll)

Claims

A transport film-forming device that continuously transports a thin plate-shaped substrate from the delivery reel unit to the take-up reel unit, performs a predetermined treatment on the substrate being transported, and forms a thin film on the surface of the substrate. There,
The substrate transport path has a Nelson roll,
The Nelson roll disposed opposite to the material supply section that supplies at least the material forming the thin film has a main roll section and a sub roll section disposed opposite thereto.
The sub-roll part has a sub-roll axis arranged in parallel to the main roll axis that is the rotation axis of the main roll part, and a plurality of individual rolls arranged on the sub-roll axis,
The plurality of individual rolls are provided so as to be inclined so that the respective central axes are twisted with respect to the main roll axis,
The sub roll part is formed to be relatively movable in the main roll axis direction, and all the individual rolls are relatively moved in the main roll axis direction by the relative movement of the sub roll part. A transport film-forming apparatus characterized by moving .

A transport film-forming device that continuously transports a thin plate-shaped substrate from the delivery reel unit to the take-up reel unit, performs a predetermined treatment on the substrate being transported, and forms a thin film on the surface of the substrate. There,
The substrate transport path has a Nelson roll,
The Nelson roll disposed opposite to the material supply section that supplies at least the material forming the thin film has a main roll section and a sub roll section disposed opposite thereto.
The sub-roll part has a sub-roll axis arranged in parallel to the main roll axis that is the rotation axis of the main roll part, and a plurality of individual rolls arranged on the sub-roll axis,
The plurality of individual rolls are provided so as to be inclined so that the respective central axes are twisted with respect to the main roll axis,
In the plurality of individual rolls, two shafts are inserted into through-holes penetrating the central portion of the individual rolls, and each individual roll is rotatably connected to the two shafts with a pin. A transport film-forming apparatus, wherein the inclination angles of all the individual rolls are adjusted by relatively moving in the arrangement direction of the individual rolls .

In the plurality of individual rolls, two shafts are inserted into through-holes penetrating the central portion of the individual rolls, and each individual roll is rotatably connected to the two shafts with a pin. The conveyance film forming apparatus according to claim 1, wherein the inclination angles of all the individual rolls are adjusted by relatively moving in the arrangement direction of the individual rolls.