(57)【要約】【課題】ロールトゥロールを用いた基材処理装置において、複数列で走行する基材に生じる張力の乱れを抑えることができ、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。【解決手段】薄板長尺体の基材を連続的に搬送し、搬送中の基材の表面を処理する基材搬送処理装置であって、基材処理部は、複数の基材が走行する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、副ロール部は、主ロール部と同径の複数の個別ロールを備え、その配列方向が主ロール部の回転軸方向と平行になるように配置され、かつ、それぞれの個別ロールの回転軸は、個別ロールの配列方向に対して傾斜して配置されており、さらに基材処理部には、基材並走部の基材の走行方向を変えることなく主ロール部と個別ロールとが接離する方向に相対的に変位して基材並走部の基材の張力を調整する張力調整機構を有する構成とする。【選択図】図４
2016008326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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複数の基材が走行する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、これらの個別ロールは、その配列方向が前記主ロール部の回転軸の方向と平行になるように配置され、かつ、それぞれの個別ロールの回転軸は、個別ロールの配列方向に対して傾斜して配置されており、
さらに前記基材処理部には、前記主ロール部と前記副ロール部との間に形成される前記基材並走部の基材の走行方向を変えることなく前記主ロール部と前記個別ロールとが接離する方向に相対的に変位可能に設けられていることにより前記基材並走部の基材の張力を調整する張力調整機構が設けられていることを特徴とする基材搬送処理装置。
【請求項２】
前記副ロール部の個別ロールは、前記主ロール部と同径に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基材搬送処理装置。
【請求項３】
前記張力調整機構は、前記副ロール部のそれぞれの個別ロールが前記主ロール部に対して接離する方向に独立して変位するように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基材搬送処理装置。
【請求項４】
前記個別ロールは、配列方向に沿って前記主ロール部に対して近い位置と遠い位置に交互に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基材搬送処理装置。
【請求項５】
前記主ロール部には、駆動装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基材搬送処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるロールトゥロールにより搬送される薄板長尺体の基材上に所定の処理を行う基材搬送処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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（基材並走部）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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１３９６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、製膜材料供給部Ｈに備えられた熱源及び主ロール部Ｆ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の張力が異なることにより、製膜処理が安定しないという問題があった。すなわち、基材Ａの張力が異なると、基材並走部における基材Ａの走行位置が次第にずれることにより、基材並走部を走行する基材Ａと製膜材料供給部Ｈとの対向位置関係が次第にずれてしまい、基材Ａに形成される薄膜の厚みに影響が出る問題が生じる虞がある。さらに、基材Ａのずれが大きい場合には、基材並走部における隣りの基材Ａに接触するという問題もある。
【０００８】
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ができ、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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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複数の基材が走行する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、これらの個別ロールは、その配列方向が前記主ロール部の回転軸方向と平行になるように配置され、かつ、それぞれの個別ロールの回転軸は、個別ロールの配列方向に対して傾斜して配置されており、さらに前記基材処理部には、前記主ロール部と前記副ロール部との間に形成される前記基材並走部の基材の走行方向を変えることなく前記主ロール部と前記個別ロールとが接離する方向に相対的に変位可能に設けられていることにより前記基材並走部の基材の張力を調整する張力調整機構が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
上記基材搬送処理装置によれば、前記基材並走部の基材の走行方向を変えることなく前記主ロール部と前記個別ロールとが接離する方向に相対的に移動させる張力調整機構が設けられているため、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。すなわち、この張力調整機構では、主ロール部と副ロール部の個別ロールとが互いに接離する方向に相対的に変位可能に設けられていることにより、主ロール部と各個別ロール間を走行する基材の張力を独立して調節することができる。そして、主ロール部と副ロール部とが基材の走行方向を変えることなく接離する方向に相対的に変位することにより、基材並走部の基材の走行状態を変化させることなく張力調整することができる。したがって、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て、安定した基材処理を行うことができる。
【００１１】
また、前記副ロール部の個別ロールは、前記主ロール部と同径に形成されている構成にしてもよい。
【００１２】
この構成によれば、それぞれの個別ロールが主ロール部と同径に形成されているため、主ロール部及び個別ロールが相対的に移動しても、基材が主ロール部及び副ロール部に接触する領域（抱き角）の変化を抑えることができるため、主ロール部と個別ロールとが異径であることから生じる基材のピッチずれを抑えて安定した基材処理を行うことができる。
【００１３】
また、前記張力調整機構は、前記副ロール部の個別ロールが前記主ロール部に対して接離する方向に独立して変位するように形成されている構成にしてもよい。
【００１４】
この構成によれば、副ロール部の個別ロールそれぞれが主ロール部に対して独立して接離可能に変位することができるため、基材並走部を形成するそれぞれの基材の張力を独立して調整することができる。
【００１５】
また、前記個別ロールは、配列方向に沿って前記主ロール部に対して近い位置と遠い位置に交互に配置されている構成にしてもよい。
【００１６】
この構成によれば、一の個別ロールについて、個別ロールの配列方向に隣接する位置に、別の個別ロールが配置されることを避けることができるため、副ロール部は、個別ロールの配列方向に密に配置することができる。すなわち、基材並走部を形成する基材について、基材の配列方向ピッチを小さく設定でき、副ロール部全体の省スペース化を図ることができる。
【００１７】
また、前記主ロール部には、駆動装置が設けられている構成としてもよい。
【００１８】
この構成によれば、主ロール部及び副ロール部以外の基材走行経路に駆動装置を設ける場合に比べて、基材並走部を走行する基材に掛かる張力を小さくすることができる。また、副ロール部の個別ロールに駆動装置を設けるよりも、構成を簡略化することができる。
【発明の効果】
【００１９】
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ができ、安定した基材処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態における搬送製膜装置（基材搬送処理装置）を示す図である。
【図２】上記搬送製膜装置（基材搬送処理装置）の製膜処理部を拡大した図である。
【図３】製膜用ロールの概略図であり、図２におけるＡ方向から見た図である。
【図４】製膜用ロールの概略図であり、図２におけるＢ方向から見た図である。
【図５】一の個別ロール７付近の拡大図であり、（ａ）は、個別ローラに基材が掛かっていない状態を示す図であり、（ｂ）は、個別ローラに基材（２点鎖線）が当接して走行している状態を示す図である。
【図６】主ロール部と副ロール部との基材の接触状態を示す図であり、（ａ）は、主ロール部と副ロール部とが同径の場合を示す図であり、（ｂ）は、主ロール部と副ロール部とが異径の場合を示す図である。
【図７】（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。
【図８】従来の搬送製膜装置を示す図である。
【図９】従来のネルソンロールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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基材搬送処理装置全体を示す概略図であり、図２は、基材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場合を一例として説明する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、搬送製膜装置（基材処理装置）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））。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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が直線的に配置されており、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）。
【００２８】
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（薄膜を形成する材料、ガス等。以下、“原料”とする）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るようになっている。
【００２９】
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、薄膜の原料を噴出する噴出部（不図示）を有している。そして、噴出部から噴出した原料が基材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。具体的には、図２の例では、主ロール部５１と副ロール部５２との間に配置されており、材料供給部６の噴出部が主ロール部５１と副ロール部５２との間に形成される基材並走部２ａと対向する状態で設けられている。すなわち、基材並走部２ａを形成する複数の基材２に対して１つの材料供給部６が基材２の配列方向に亘って共通に設けられている。これにより、原料が基材２上に堆積することにより所定の薄膜が形成される。そして、基材２が主ロール部５１と副ロール部５２との間を複数回走行することにより、基材２上に複数層の薄膜が形成されるようになっている。
【００３０】
製膜用ロール５は、基材２が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。
【００３１】
主ロール部５１は、入口部３１ａ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が上流側の入口部３１ａ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。
【００３２】
また、主ロール部５１は、全体が略円筒形状を有しており、主ロール軸５３の軸方向に延びる外周面５１ａを有している。この外周面５１ａは、一様な面で形成されており、この外周面５１ａに沿って基材２が搬送される。すなわち、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、一様な外周面５１ａに複数回基材２が巻回されて走行する。そして、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が主ロール軸５３の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に沿う基材２に張力が掛かり、１本の基材２が主ロール軸５３の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。なお、基材並走部２ａにおける基材２の走行方向は、主ロール軸５３の軸方向に直交する方向である。図４では、主ロール軸５３に対して一定角度を有しているが、実際は直交方向に走行し、副ロール部５２付近で副ロール部５２の外周面に沿ってねじれるように走行している。したがって、基材並走部２ａの走行方向とは、主ロール軸５３及び後述の副ロール軸５４に対して直交する方向である。
【００３３】
また、本実施形態では、主ロール部５１と副ロール部５２とは、同じ高さ位置に設定されており、それぞれの径も同一に設定されているため、基材２は、主ロール部５１の外周面５１ａのほぼ半分と接触して走行する。具体的には、図６に示すように、基材２は、主ロール部５１の外周面５１ａのうち、副ロール部５２と反対側部分と接触しつつ走行する。ここで、図６は、主ロール部５１と副ロール部５２（個別ロール７）との基材２の接触状態を示す図であり、（ａ）は、主ロール部５１と副ロール部５２とが同径の場合を示す図である。すなわち、図６（ａ）に示すように、基材２に対する主ロール部５１の抱き角がほぼ１８０°を維持した状態で走行する。
【００３４】
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、複数の個別ロール７を有しており、図４の例では５つの個別ロール７を有している。これら５つの個別ロールは、独立してそれぞれの回転軸７１回りに従動回転するロールであり、主ロール部５１に近い位置と遠い位置とに２段に分かれて配置されている。また、個別ロール７は、主ロール軸５３の軸方向に沿って近い位置と、遠い位置とに交互に配置され、各段の個別ロール７が主ロール軸５３の軸方向に沿ってそれぞれ配列されている。これらの個別ロール７には基材２が巻回されている。すなわち、主ロール部５１から搬送された基材２が主ロール部５１に近い位置の個別ロール７に巻かれ、主ロール部５１を経た後、隣接する遠い位置の個別ロール７に巻かれるというように基材２が近い位置の個別ロール７と、遠い位置の個別ロール７とに交互に架け渡されている。したがって、主ロール部５１を駆動させると入口部３１ａから搬送された基材２は、主ロール部５１及び個別ロール７を交互に走行し、出口部３１ｂから搬出されるようになっている。
【００３５】
また、主ロール部５１と個別ロール７とによって基材並走部２ａが形成されている。この基材並走部２ａは、複数本の基材２が並走する部分であり、主ロール部５１と個別ロール７の間に形成される。この基材並走部２ａを形成する個別ロール７は、各段ごとに個別ロール７の中心が同一直線上に並ぶように配置されている。すなわち、個別ロール７の中心は、主ロール軸５３に平行な線上に配置されていることにより、各段の個別ロール７の配列方向は、主ロール軸５３の軸方向に平行になるように設定されている。また、個別ロール７は、配列方向にほぼ等間隔に配置されており、個別ロール７の径が主ロール部５１の径と同一に形成されていることにより、基材並走部２ａでは、複数の基材７が同一高さで、個別ロール７の配列方向にほぼ等間隔に配列された状態で走行するようになっている。この基材並走部２ａに材料供給部６を対向させることにより、各基材２に複数層の薄膜を形成することができる。すなわち、入口部３１ａから搬送してきた基材２が基材並走部２ａを走行することにより、プラズマ雰囲気で分解された原料ガスが基材２上に１層目を形成する。その後、主ロール部５１、個別ロール７を経て再度基材並走部２ａを走行することにより１層目の上に２層目を形成する。このように基材並走部２ａを複数回走行することにより、基材２上には走行回数に応じた複数層の薄膜が積層される。なお、図４における１点鎖線で示す線分は、個別ロール７の中心を結ぶ線分であり、副ロール軸５４と呼ぶことにする。すなわち、個別ロール７の配列方向は、副ロール軸５４の軸方向と同一である。
また、それぞれの個別ロール７は、フレームユニット８に設けられている。このフレームユニット８は、フレーム板８１とロールホルダ８２とを有している。フレーム板８１は、一方向に延びる平板形状を有しており、その延びる方向が主ロール軸５３に平行になるように配置されている。具体的には、主ロール部５１と個別ロール７とこれらに架け渡される基材２の間に配置されており、図４の例では、主ロール部５１に近い位置と遠い位置とに２本のフレーム板８１が設けられている。そして、近い位置のフレーム板８１に３つの個別ロール７が取り付けられ、遠い位置のフレーム板８１に２つの個別ロール７が取り付けられている。
【００３６】
また、ロールホルダ８２は、個別ロール７を支持するものであり、個別ロールを支持しつつフレーム板８１に取り付けられている。ここで、図５は、一の個別ロール７付近の拡大図である。ロールホルダ８２は、コの字形状に形成されており、個別ロール７の回転軸７１がロールホルダ８２に取り付けられている。すなわち、個別ロール７は、回転軸７１を中心にフリーに回転することができるように取り付けられている。
【００３７】
また、ロールホルダ８２は、フレーム板８１に支持部材８５によって連結されており、個別ロールが主ロール部５１に対して所定の傾きを有する状態で固定されている。具体的には、個別ロール７が主ロール軸５３に対して所定角度を有するようにロールホルダ８２全体が支持部材８５の軸回りに回転させた状態で配置されている。本実施形態では、個別ロール７は、その回転軸７１が主ロール軸５３に対して角度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（図３参照）。すなわち、主ロール部５１と個別ロール７とがネルソンロールの関係を有しており、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。したがって、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に沿って配列され、Ｐ１〜Ｐ５は、主ロール部５１と等距離に位置している。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αを有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。また、個別ロール７それぞれと、主ロール部５１とは、同じ高さ位置に設定されており、それぞれの径も同一に設定されているため、基材２は、個別ロール７の外周面７ａのほぼ半分と接触して走行する。すなわち、基材２は、個別ロール７の外周面７ａのうち、主ロール部５１と反対側部分と接触しつつ走行する。すなわち、基材２に対する個別ロール７の抱き角はほぼ１８０°を維持した状態で走行する。
【００３８】
また、フレームユニット８には、張力調整機構が設けられている。本実施形態では支持部材８５に張力調整機構が設けられている。具体的には、支持部材８５は、支持棒８５ａとバネ８５ｂとで構成されており、２本の支持棒８５ａによってロールホルダ８２とフレーム板８１とが連結されている。この支持棒８５ａは、一方向に延びる棒状部材であり、フレーム板８１に対して直交する姿勢で設けられている。すなわち、主ロール軸５３に直交する姿勢で、主ロール部５１と個別ロール７とが接離する方向に設けられている。また、ロールホルダ８２には、貫通孔が設けられており、この貫通孔に支持棒８５ａが挿通されて設けられている。この貫通孔は長穴に形成されており、支持棒８５ａの固定を調節することによってロールホルダ８２全体が支持棒８５ａ回りに回転させて固定することにより、個別ロール７を主ロール部５１に対して傾斜させることができる。
【００３９】
また、ロールホルダ８２は、支持棒８５ａの延びる方向に沿って変位可能に構成されている。そして、支持棒８５ａにはバネ８５ｂが設けられており、ロールホルダ８２とフレーム板８１との間で伸縮可能な状態で設けられる。これにより、個別ロール７の外周面を走行する基材２に対して一定の張力を付加できるようになっている。ここで、図５（ａ）は、個別ローラ７に基材２が掛かっていない状態を示す図であり、図５（ｂ）は、個別ローラ７に基材２（２点鎖線）が当接して走行している状態を示す図である。
【００４０】
すなわち、基材２が掛かっていない状態では、図５（ａ）に示すように、バネ８５ｂがロールホルダ８２とフレーム板８１との間で伸縮可能に配置されており、個別ロール７に基材２が掛かると基材２が個別ロール７をフレーム板８１側（主ロール部５１側）に押圧するため、バネ８５ｂが収縮し個別ロール７が主ロール部５１側に変位する。この状態では、バネ８５ｂが収縮していることにより、バネ８５ｂの弾性力を受けて個別ロール７は主ロール部５１から離れる方向（図５（ｂ）の矢印方向）に変位しようとするため、基材２には主ロール部５１から離れる方向に負荷がかかる。すなわち、基材２に負荷される張力（テンション）とバネ８５ｂの復元力とが釣り合いを保った状態で基材２が基材並走部２ａを形成しつつ個別ロール７上を走行する。その後、製膜処理が進み基材２が材料供給部６の熱源の影響を受けて基材２が微妙に伸びると、基材２に負荷している張力（テンション）が弱くなる。そして、基材２のテンションが弱くなるとバネ８５ｂの復元力が勝ることにより、個別ロール７が主ロール部５１から離れる側に変位し、基材２の伸びが吸収される。すなわち、基材並走部２ａを形成する基材２に熱源による熱伸び等が発生し基材２のテンションが変化すると、個別ロール７が主ロール部５１に対して接離する方向に変位することにより基材２のテンションが調整され一定に保たれる。そして、それぞれの個別ロール７のフレームユニット８には、張力調整機構が設けられているため、基材並走部２ａを形成するそれぞれの基材２に対して独立して調整できるようになっている。すなわち、基材並走部２ａを形成する基材２の熱伸び量がそれぞれ異なる場合であっても、それぞれ独立して調整されるため、基材並走部２ａの基材２のテンションは常にほぼ一定に保たれる。
【００４１】
また、支持棒８５ａは、その延びる方向が主ロール軸５３に対して直交する方向に設けられているため、基材２のテンション調整に合わせてロールホルダ８２が主ロール軸５３に対して直交する方向に変位する。すなわち、個別ロール７は、基材２のテンション調整に合わせて主ロール軸５３に直交する方向、すなわち、主ロール部５１と個別ロール７とが接離する方向に変位する。これにより、基材並走部２ａを走行する基材２の姿勢変化を伴うことなく張力調整することができる。ここで、図６は、主ロール部５１と副ロール部５２（個別ロール７）との基材２の接触状態を示す図であり、（ａ）は、主ロール部５１と副ロール部５２とが同径の場合を示す図であり、（ｂ）は、主ロール部５１と副ロール部５２とが異径の場合を示す図である。図中の２点鎖線は、元の副ロール部５２が位置していた状態を示しており、基材並走部２ａの基材２の走行方向を変えることなく主ロール部５１と副ロール部５２（個別ロール７）とが接離する方向に変位した場合の基材２の接触状態の変化を示している。
すなわち、主ロール部５１と個別ロール７とが同径であるため、図６（ａ）に示すように、個別ロール７が主ロール部５１と個別ロール７とが接離する方向に変位させても、主ロール部５１及び個別ロール７の基材２に対する抱き角（１８０°）を変化させることなく張力を調整することができる。一方、図６（ｂ）に示すように、主ロール部５１と個別ロール７とが異径の場合には、主ロール部５１の抱き角がｓ、個別ロール７の抱き角がｔである状態から、個別ロール７が主ロール部５１に対して離れるように変位すると、主ロール部５１の抱き角がｓ’、個別ロール７の抱き角がｔ’に変化する。この抱き角が変化するとロールと走行する基材２との摩擦力が変化したり基材２の配列方向ピッチにずれが生じたりする。製膜処理中に基材２と材料供給部６との相対位置がずれると基材２に対する製膜状態が変化するため基材２上に形成された薄膜に影響を及ぼす虞がある。したがって、個別ロール７は、主ロール部５１及び個別ロール７の基材２に対する抱き角を変化させることなく変位するため、基材並走部の基材の走行方向を変えることなく張力調整することができる。したがって、基材並走部２ａを走行する基材２の張力を調整しても基材２の姿勢を常に安定させることができるため、薄膜の形成状態が安定し、基材２上に精度のよい薄膜を形成することができる。
【００４２】
このように、上記実施形態における製膜処理装置によれば、基材並走部２ａの基材２の走行方向を変えることなく主ロール部５１と個別ロール７とが接離する方向に相対的に移動させる張力調整機構が設けられているため、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。
【００４３】
また、上記実施形態では、主ロール部５１が一体の円筒形状である場合について説明したが、副ロール部５２と同様、基材並走部２ａの基材２に対応する個々のロールで構成されたものであってもよい。駆動装置による駆動の制御が複雑になるが副ロール部５２の個別ロール７と一対一に対応させることにより、それぞれの基材２に対するテンション調整の精度を高めることができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、張力調整機構において個別ロール７が主ロール部５１に対して変位する例について説明したが、主ロール部５１が副ロール部５２（個別ロール７）に対して変位する構成であってもよい。すなわち、主ロール部５１及び副ロール部５２（個別ロール７）が同径に形成されており、基材並走部の基材の走行方向を変えることなく、主ロール部５１と個別ロール７とが接離する方向に変位する構成であれば、基材２の姿勢を変化させることなく張力を調整することができる。
【００４５】
また、上記実施形態では、張力調整機構について、バネ８５ｂの弾性力により個別ロール７を変位させて基材２の張力を調整する例について説明したが、アクチュエータ等の駆動装置を用いて個別ロール７を変位させて基材２の張力を調整するものであってもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、個別ロール７が配列方向に沿って主ロール部５１に対して近い位置と遠い位置とに交互に配置される例について説明したが、すべての個別ロール７が配列方向に一列に配置されるものであってもよい。この構成によれば、配列方向の寸法が大きくなるが、基材並走部２ａにおける基材２の走行方向の寸法を小さくして省スペース化を図ることができる。
【００４７】
また、上記実施形態では、主ロール部５１が円筒状のロールである場合について説明したが、副ロール部５２同様に、複数の個別ロールで構成されているものであってもよい。そして、これらの主ロール部５１の個別ロールは、副ロール部５２に対して一列に配列されているものであってもよく、副ロール部５２に近い位置と遠い位置とに交互に分かれて配置されているものであってもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、主ロール部５１に駆動装置が設けられている例について説明したが、主ロール部５１及び副ロール部５２共にフリーにする構成であってもよい。この構成によれば、基材２に負荷する張力が基材処理部以外の場所に設ける必要があるが、ロールをフリーにできるため、基材処理部の装置構成を簡略化することができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、主ロール部５１と副ロール部５２とが高さ方向において水平に配置されている場合について説明したが、主ロール部５１と副ロール部５２とが高さ方向において鉛直方向に配置されているものであってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
２  基材
２ａ  基材並走部
５  製膜用ロール
７  個別ロール
８  フレームユニット
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
７１  回転軸（個別ロールの回転軸）
８１  フレーム板
８２  ロールホルダ
８５  支持部材
８５ａ  支持棒
８５ｂ  バネ
【図１】
2016008326.tif 000003
【図２】
2016008326.tif 000004
【図３】
2016008326.tif 000005
【図４】
2016008326.tif 000006
【図５】
2016008326.tif 000007
【図６】
2016008326.tif 000008
【図７】
2016008326.tif 000009
【図８】
2016008326.tif 000010
【図９】
2016008326.tif 000011