(57)【要約】      （修正有）【課題】高い搬送精度を維持しながら帯状の基材を複数のチャンバに搬送する基材搬送装置の提供。【解決手段】連続搬送される帯状の基材Ｗが内部を通過する第１のチャンバ１１と、第１のチャンバを通過した基材が途切れずに通過する第２のチャンバ２１と、第１のチャンバ内部にある第１の搬送ロール３と、第２のチャンバの内部にある第２の搬送ロール４と、第１のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて第１の搬送ロールの姿勢を測定する第１の姿勢測定部１５と、第２のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて第２の搬送ロールの姿勢を測定する第２の姿勢測定部２５と、第１の搬送ロールの姿勢を調節する第１の姿勢調節部１３と、第１の姿勢調節部の制御部と、を有し、制御部は第１の搬送ロールの回転軸が第２の搬送ロールの回転軸と平行になる様第１の姿勢調節部を制御する基材搬送装置１。【選択図】図１
2017179410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続搬送される帯状の基材が内部を通過する第１のチャンバと、
前記第１のチャンバを通過した基材が途切れずに通過する第２のチャンバと、
前記第１のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第１の搬送ロールと、
前記第２のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第２の搬送ロールと、
前記第１のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第１の搬送ロールの姿勢を測定する、第１の姿勢測定部と、
前記第２のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第２の搬送ロールの姿勢を測定する、第２の姿勢測定部と、
前記第１の搬送ロールの姿勢を調節する第１の姿勢調節部と、
前記第１の姿勢調節部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第１の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第１の搬送ロールの回転軸が前記第２の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第２の搬送ロールの回転軸と平行になるように前記第１の姿勢調節部を制御することを特徴とする、基材搬送装置。
【請求項２】
連続搬送される帯状の基材が内部を通過する第１のチャンバと、
前記第１のチャンバを通過した基材が途切れずに通過する第２のチャンバと、
前記第１のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第１の搬送ロールと、
前記第２のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第２の搬送ロールと、
前記第１のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第１の搬送ロールの姿勢を測定する、第１の姿勢測定部と、
前記第２のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第２の搬送ロールの姿勢を測定する、第２の姿勢測定部と、
前記第２の搬送ロールの姿勢を調節する第２の姿勢調節部と、
前記第２の姿勢調節部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第２の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第２の搬送ロールの回転軸が前記第１の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第１の搬送ロールの回転軸と平行になるように前記第２の姿勢調節部を制御することを特徴とする、基材搬送装置。
【請求項３】
連続搬送される帯状の基材が内部を通過する第１のチャンバと、
前記第１のチャンバを通過した基材が途切れずに通過する第２のチャンバと、
前記第１のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第１の搬送ロールと、
前記第２のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第２の搬送ロールと、
前記第１のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第１の搬送ロールの姿勢を測定する、第１の姿勢測定部と、
前記第２のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第２の搬送ロールの姿勢を測定する、第２の姿勢測定部と、
前記第１の搬送ロールの姿勢を調節する第１の姿勢調節部と、
前記第２の搬送ロールの姿勢を調節する第２の姿勢調節部と、
前記第１の姿勢調節部および前記第２の姿勢調節部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第１の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第１の搬送ロールの回転軸および前記第２の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第２の搬送ロールの回転軸が前記第１のチャンバが動作していないときの前記第１の搬送ロールの回転軸と平行になるように前記第１の姿勢調節部および前記第２の姿勢調節部を制御することを特徴とする、基材搬送装置。
【請求項４】
前記第１のチャンバと前記第２のチャンバのうち少なくとも一つの内部は、減圧されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の基材搬送装置。
【請求項５】
前記第１のチャンバと前記第２のチャンバのうち少なくとも一つの内部は、温度が変化するプロセスを含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の基材搬送装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１の搬送ロールの回転軸方向における前記第１の搬送ロールに対する前記第２の搬送ロールの相対位置が前記第１のチャンバおよび前記第２のチャンバが動作していないときの前記第１の搬送ロールの回転軸方向における前記第１の搬送ロールに対する前記第２の搬送ロールの相対位置と同じとなるように前記第１の姿勢調節部と前記第２の姿勢調節部のうち少なくとも一つを制御することを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の基材搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の基材を複数のチャンバにわたって搬送する基材搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）、スパッタリングなどの技術をフィルム、金属箔材などの帯状の基材（ウェブ）に適用することにより、有機薄膜太陽電池や有機ＥＬなどの分野において薄くて軽量な製品の製造が行われている。この場合、帯状の基材は特許文献１に示すような、いわゆるウェブハンドリングにより搬送される。具体的には、巻き出しロールに巻き回された基材が当該巻き出しロールの回転により巻き出され、そして巻き取りロールに巻き取られる。これにより、巻き出しロールと巻き取りロールとの間で基材の搬送が行われる。
【０００３】
図８は、基材の搬送経路の途中にＣＶＤ法を行うための成膜装置を設けた基材搬送装置の模式図である。太陽電池や有機ＥＬを製造する際、基材には複数種類の薄膜が積層される。そのため、基材の搬送経路には複数の成膜装置が配置される。図６には基材Ｗの搬送経路に２つの成膜装置が設けられた例を示す。帯状の基材Ｗは、巻き出しロール８１から巻き出されて、途中に配置されたメインロール８３およびメインロール８４を含む複数の搬送ロールを経て所定のパスラインに沿って巻き取りロール８２に巻き取られることにより、巻き出しロール８１から巻き取りロール８２まで搬送される。そして、メインロール８３およびメインロール８４と対向するように、ＣＶＤ法を行うための成膜装置８５および成膜装置８６が配置されており、ここで基材Ｗへの成膜が行われる。ここで、ＣＶＤ法、特にプラズマＣＶＤ法では減圧された環境が必要となるため、少なくともメインロール８３およびメインロール８４は減圧チャンバ内に設けられる。図６の実施形態では、巻出しロール８１、巻取りロール８２、メインロール８３、およびメインロール８４がそれぞれチャンバ９１、チャンバ９２、チャンバ９３、チャンバ９４に収容された形態で基材搬送装置８０が形成され、成膜装置８５がチャンバ９２、成膜装置８６がチャンバ９３に収容される。そして、チャンバ９１乃至チャンバ９４にそれぞれ接続された減圧機構９５乃至９８が作動してチャンバ９１乃至チャンバ９４のそれぞれの内部空間が各プロセスに適した圧力にまで減圧された状態下で基材Ｗは搬送され、そして成膜装置９５および成膜装置９６により成膜される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２８３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の搬送装置では、基材Ｗを精度良く搬送できないおそれがあった。具体的には、各チャンバの内部が減圧された状態において、チャンバを形成する壁部には、チャンバの外部と内部の気圧差により変形が生じる。このとき、図９のように搬送ロール８７の回転軸がチャンバ９９の壁部に連結されている場合、搬送ロール８７に傾きが生じる。ここで、図８のように複数のチャンバにわたって搬送ロールが配置される場合、各チャンバの変形具合および搬送ロールの設置位置の差により各搬送ロールの傾きに差が生じる（ミスアライメントが生じる）可能性が高く、基材Ｗが蛇行して搬送されたり搬送ロールから基材Ｗが外れたりして基材Ｗの搬送精度が悪化するおそれがある。このように搬送精度が悪化し、メインロール８３およびメインロール８４上で基材Ｗが当接している位置（図８におけるＹ軸方向の位置）がずれてしまった場合、基材Ｗの正確な位置に成膜装置８５や成膜装置８６で成膜することができない。その結果、本来ならば図１０（ａ）のように基材Ｗ上に薄膜８８ａ、薄膜８８ｂを順に積層して薄膜８８ｂは基材Ｗに接触させないようにするはずが、図１０（ｂ）のように成膜位置がずれて薄膜８８ｂが基材Ｗに接触し、ショートの発生など品質の低下を引き起こすという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、高い搬送精度を維持しながら帯状の基材を複数のチャンバにわたり搬送することができる基材搬送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】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の基材搬送装置は、連続搬送される帯状の基材が内部を通過する第１のチャンバと、前記第１のチャンバを通過した基材が途切れずに通過する第２のチャンバと、前記第１のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第１の搬送ロールと、前記第２のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第２の搬送ロールと、前記第１のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第１の搬送ロールの姿勢を測定する、第１の姿勢測定部と、前記第２のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第２の搬送ロールの姿勢を測定する、第２の姿勢測定部と、前記第１の搬送ロールの姿勢を調節する第１の姿勢調節部と、前記第１の姿勢調節部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第１の搬送ロールの回転軸が前記第２の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第２の搬送ロールの回転軸と平行になるように前記第１の姿勢調節部を制御することを特徴としている。
【０００８】
上記基材搬送装置によれば、高い搬送精度を維持しながら帯状の基材を複数のチャンバにわたり搬送することができる。具体的には、制御部が第１の姿勢調節部を制御することによって、仮に第１のチャンバや第２のチャンバが変形した場合であっても第１の搬送ロールの回転軸が第２の搬送ロールの回転軸と平行になるように第１の搬送ロールの姿勢を調節することができ、それによって各搬送ロールの傾きを揃えることにより基材の蛇行を防ぎ、高い搬送制度を維持することができる。また、姿勢測定部がチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されているため、正確に搬送ロールの姿勢の変化を把握することができる。
【０００９】
また、上記課題を解決するために本発明の基材搬送装置は、連続搬送される帯状の基材が内部を通過する第１のチャンバと、前記第１のチャンバを通過した基材が途切れずに通過する第２のチャンバと、前記第１のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第１の搬送ロールと、前記第２のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第２の搬送ロールと、前記第１のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第１の搬送ロールの姿勢を測定する、第１の姿勢測定部と、前記第２のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第２の搬送ロールの姿勢を測定する、第２の姿勢測定部と、前記第２の搬送ロールの姿勢を調節する第２の姿勢調節部と、前記第２の姿勢調節部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第２の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第２の搬送ロールの回転軸が前記第１の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第１の搬送ロールの回転軸と平行になるように前記第２の姿勢調節部を制御することを特徴としても良い。
【００１０】
上記基材搬送装置によれば、高い搬送精度を維持しながら帯状の基材を複数のチャンバにわたり搬送することができる。具体的には、制御部が第２の姿勢調節部を制御することによって、仮に第１のチャンバや第２のチャンバが変形した場合であっても第２の搬送ロールの回転軸が第１の搬送ロールの回転軸と平行になるように第２の搬送ロールの姿勢を調節することができ、それによって各搬送ロールの傾きを揃えることにより基材の蛇行を防ぎ、高い搬送制度を維持することができる。また、姿勢測定部がチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されているため、正確に搬送ロールの姿勢の変化を把握することができる。
【００１１】
また、上記課題を解決するために本発明の基材搬送装置は、連続搬送される帯状の基材が内部を通過する第１のチャンバと、前記第１のチャンバを通過した基材が途切れずに通過する第２のチャンバと、前記第１のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第１の搬送ロールと、前記第２のチャンバの内部にあり、外周面に基材が巻き付けられる第２の搬送ロールと、前記第１のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第１の搬送ロールの姿勢を測定する、第１の姿勢測定部と、前記第２のチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されて前記第２の搬送ロールの姿勢を測定する、第２の姿勢測定部と、前記第１の搬送ロールの姿勢を調節する第１の姿勢調節部と、前記第２の搬送ロールの姿勢を調節する第２の姿勢調節部と、前記第１の姿勢調節部および前記第２の姿勢調節部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第１の搬送ロールの回転軸および前記第２の姿勢測定部により姿勢が測定された前記第２の搬送ロールの回転軸が前記第１のチャンバが動作していないときの前記第１の搬送ロールの回転軸と平行になるように前記第１の姿勢調節部および前記第２の姿勢調節部を制御することを特徴としても良い。
【００１２】
上記基材搬送装置によれば、高い搬送精度を維持しながら帯状の基材を複数のチャンバにわたり搬送することができる。具体的には、制御部が第１の姿勢調節部および第２の姿勢調節部を制御することによって、仮に第１のチャンバや第２のチャンバが変形した場合であっても第１の搬送ロールの回転軸と第２の搬送ロールの回転軸とが平行になるように第１の搬送ロールと第２の搬送ロールの姿勢を調節することができ、それによって各搬送ロールの傾きを揃えることにより基材の蛇行を防ぎ、高い搬送制度を維持することができる。また、姿勢測定部がチャンバの変形の影響を受けない位置に固定されているため、正確に搬送ロールの姿勢の変化を把握することができる。
【００１３】
また、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバのうち少なくとも一つの内部は、減圧されることを特徴としても良い。
【００１４】
このようにチャンバの内部が減圧されることによりチャンバが変形するため、本発明が好適に適用される。
【００１５】
また、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバのうち少なくとも一つの内部は、温度が変化するプロセスを含むことを特徴としても良い。
【００１６】
このようにチャンバの内部が温度が変化するプロセスを含むことにより、チャンバ内の温度変化によってチャンバが変形するため、本発明が好適に適用される。
【００１７】
また、前記制御部は、前記第１の搬送ロールの回転軸方向における前記第１の搬送ロールに対する前記第２の搬送ロールの相対位置が前記第１のチャンバおよび前記第２のチャンバが動作していないときの前記第１の搬送ロールの回転軸方向における前記第１の搬送ロールに対する前記第２の搬送ロールの相対位置と同じとなるように前記第１の姿勢調節部と前記第２の姿勢調節部のうち少なくとも一つを制御することを特徴としても良い。
【００１８】
こうすることにより、各搬送ロールの傾きだけでなく相対位置も維持することができ、仮に搬送ロールの基材搬送面の端部に鍔がある場合であっても基材の端部に負荷がかかることを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の基材搬送装置によれば、高い搬送精度を維持しながら帯状の基材を複数のチャンバにわたり搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態における基材搬送装置を表す正面図である。
【図２】本実施形態の基材搬送装置を表す側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態における基材搬送装置の一部を表す側面図である。
【図４】本発明の基材搬送装置における搬送ロールの姿勢調節を表す概略図である。
【図５】本発明の他の実施形態における基材搬送装置を表す概略図である。
【図６】本発明の他の実施形態における基材搬送装置を表す概略図である。
【図７】本発明の他の実施形態における基材搬送装置を表す概略図である。
【図８】従来の基材搬送装置を表す概略図である。
【図９】従来の基材搬送装置における搬送ロールの姿勢の変化を表す概略図である。
【図１０】従来の基材搬送装置によって搬送され、薄膜が形成された基材の様子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２２】
本発明の一実施形態における基材搬送装置１を図１および図２に示す。図１は基材搬送装置１の正面断面図であり、図２は基材搬送装置１の側面断面図である。
【００２３】
基材搬送装置１は、帯状の基材Ｗ（ウェブ）を一方のロールから巻き出し、他方のロールで巻き取ることにより、これら２つのロールの間で基材Ｗの連続搬送を行う、すなわちウェブハンドリングを行うためのものである。また、基材Ｗは搬送される経路の途中でプロセス装置（本実施形態では後述する第２の搬送部２０内の成膜装置７）と対向し、このプロセス装置により基材Ｗに成膜が行われた後、基材Ｗは巻き取られる。なお、基材Ｗは、薄板の長尺体であり、たとえば、厚み０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ、幅５ｍｍ〜２０００ｍｍ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、樹脂フィルム等が好適に用いられる。そして、ＣＶＤ法などにより薄膜やパターンが形成された基材Ｗは太陽電池や有機ＥＬなどの一部品として用いられる。
【００２４】
この基材搬送装置１は、第１の搬送部１０と第２の搬送部２０および図示しない制御部を有しており、帯状の基材Ｗが第１の搬送部１０の内部から第２の搬送部２０の内部へと途切れずに通過する。また、第１の搬送部１０と第２の搬送部２０における基材Ｗの搬送精度を高く維持するために、制御部により第１の搬送部１０および第２の搬送部２０の内部に設けられている搬送ロールの姿勢が制御される。
【００２５】
基材Ｗの長手方向の両端部は、第１の搬送部１０内の巻出しロール２と基材Ｗの搬送方向に関して第２の搬送部２０よりさらに下流にある図示しない巻取りロールに巻かれており、第１の搬送部１０および第２の搬送部２０の内部に設けられた搬送ロールに基材Ｗが架けられた状態で巻出しロール２と巻取りロールとが回転することによって基材Ｗは所定のパスラインに沿って巻出しロール２から巻取りロールの方へ連続的に搬送される。
【００２６】
第１の搬送部１０は、第１のチャンバ１１、巻出しロール２、中間ロール３、フレーム部１２、第１の姿勢調節部１３および第１の姿勢測定部１５とを有しており、第１のチャンバ１１の内部のフレーム部１２に取り付けられた巻出しロール２および中間ロール３を経て基材Ｗが後述する第２の搬送部２０へ送られる。また、第１の姿勢測定部１５は中間ロール３の姿勢を測定する。
【００２７】
なお、本説明では、特に各チャンバが動作していない、すなわち各チャンバ内部が減圧されていない時の各搬送ロールの回転軸の方向をＹ軸方向、水平面上でＹ軸方向と直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向と直交する方向、すなわち鉛直方向をＺ軸方向と呼ぶこととする。
【００２８】
第１のチャンバ１１は、内部に密閉空間を形成する中空の箱状の構造体であり、本実施形態では中空の略直方体の形態を有している。第１のチャンバ１１には真空ポンプが接続されており、この真空ポンプが稼働することにより第１のチャンバ１１の内部空間が減圧される。また、第１のチャンバ１１を形成する外壁部は、チャンバ内部の減圧によりチャンバ内外に生じた圧力差に起因する外壁部の変形を極力少なくするために、ステンレスにより構成されている。
【００２９】
また、第１のチャンバ１１の外壁部のうち後述する第１の姿勢測定部１５同士を結ぶ線上にあたる部分には、第１の姿勢測定部１５に出入りする第１のチャンバ１１の内部からの光を遮蔽しないように透明窓１６が設けられている。また、透明窓１６は、第１のチャンバ１１の壁面がチャンバ内部の減圧により変形した場合でも第１の姿勢測定部１５に出入りする第１のチャンバ１１の内部からの光を遮蔽しないように、大きめの寸法で設けられている。
【００３０】
また、第１のチャンバ１１と後述の第２のチャンバ２１とは中空の連絡路１７とで繋がっており、第１のチャンバ１１の内部空間と第２のチャンバ２１の内部空間とは連絡路１７を介して繋がっている。これにより、第１のチャンバ１１内の基材Ｗは外気に触れることなく第２のチャンバ２１へ搬送される。また、連絡路１７の中空部の容積は、第１のチャンバ１１および第２のチャンバ２１の容積と比べて非常に小さいため、第１のチャンバ１１内および第２のチャンバ２１内をそれぞれ独立して圧力制御することに対し連絡路１７で繋がっていることは支障にならない。
【００３１】
巻出しロール２は、基材Ｗのパスラインを形成する搬送ロールの一部であり、基材Ｗの片端が巻き付けられた円筒形状のロールである。巻出しロール２は、中心軸が回転軸となっており、この回転軸がフレーム部１２にベアリングを介して回転可能に取り付けられている。
【００３２】
また、この回転軸は回転駆動部１９（図２参照）に接続されており、回転駆動部１９が駆動して巻出しロール２が自身に多重に巻き付けられた基材Ｗをほどく方向（本実施形態では図１における時計回り方向）に回転することにより、基材Ｗが巻出しロール２から巻き出されて図示しない巻取りロールへ向かって搬送される。なお、巻出しロール２における巻出し速度と巻取りロールにおける巻取り速度が等しくなるように制御部によって回転駆動部１９の回転速度が制御されることにより、搬送時の基材Ｗの張力は一定に維持される。
【００３３】
中間ロール３は、基材Ｗのパスラインを形成する搬送ロールの一部である円筒形状のロールであり、基材Ｗの搬送時、側面の一部に基材Ｗが架けられる。中間ロール３は、中心軸が回転軸となっており、この回転軸がフレーム部１２にベアリングを介して回転可能に取り付けられている。なお、本実施形態では中間ロール３は駆動系を持たないいわゆるフリーロールであり、基材Ｗの搬送時に基材Ｗとの摩擦力によって回転し、基材Ｗに傷を付けることなく基材Ｗを案内する。また、本実施形態ではこの中間ロール３を第１の搬送ロールと呼び、第１の姿勢測定部による姿勢測定の対象としている。
【００３４】
フレーム部１２は、第１のチャンバ１１内に載置され、巻出しロール２および中間ロール３の回転軸が取り付けられたステンレス製の門型の構造体であり、第１のチャンバ１１が動作していない時、すなわち外壁部が変形していない時にはこのフレーム部１２に取り付けられた巻出しロール２および中間ロール３の回転軸は、ともにＹ軸方向を向いており、平行である。
【００３５】
ここで、フレーム部１２は第１のチャンバ１１の底板部に載置はされているものの、この底板部に固定はされていない。そのため、第１のチャンバ１１の内部の減圧によりチャンバ内外に生じた圧力差に起因して底板部を含む第１のチャンバ１１の外壁部に変形が生じた場合であっても、フレーム１２は底板部の変形の影響を受けて変形することなく、形状を維持することができる。そのため、第１のチャンバ１１の外壁部に変形が生じた場合であっても、巻出しロール２および中間ロール３の回転軸は平行な関係を維持することができる。
【００３６】
第１の姿勢調節部１３は、片端がフレーム部１２に固定された棒状体であり、もう片端は直動駆動部１８（図２参照）に接続されており、直動駆動部１８の駆動によってＹ軸方向に移動し、フレーム部１２を押し引きする。これにより、第１のチャンバ１１の底板部の変形によりフレーム部１２が傾いた場合であっても、姿勢調節部１３がフレーム部１２を押し引きすることによって、巻出しロール２および中間ロール３の回転軸がＹ軸方向を向くようにフレーム部１２の姿勢を調節することができる。ここで、第１の姿勢調節部１３の動作によってフレーム部１２がずれることが無いように、第１のチャンバ１１の底板部フレーム部１２の足下が位置する部分にピン１４が設けられていても良い。
【００３７】
第１の姿勢測定部１５は、本実施形態では投光部１５ａと受光部１５ｂとから構成される光電センサであり、第１の搬送ロールである中間ロール３が間にはさまるように投光部１５ａと受光部１５ｂとが配置されている。
【００３８】
投光部１５ａからは断面が所定の面積を有するレーザ光が受光部１５ｂに向かって射出されており、このレーザ光の一部を中間ロール３の端部が遮蔽する。そして、受光部１５ｂが受けたレーザ光の形状をもとに、第１の姿勢測定部１５は中間ロール３の姿勢、本実施形態では特に中間ロール３の傾きを測定、把握する。具体的には、制御部が受光部１５ｂが受けたレーザ光の形状の情報をもとに計算を実施し、中間ロール３の姿勢を把握する。
【００３９】
また、本実施形態では第１の姿勢測定部１５は第１のチャンバ１１の外側に設けられており、第１のチャンバ１１が変形してもその影響を受けないように第１のチャンバ１１とは異なる位置に固定されている。これにより、第１のチャンバ１１が変形してもその影響を受けて第１の姿勢測定部１５の位置が変化することは無く、精度良く中間ロール３の姿勢を測定することができる。
【００４０】
また、前述の通り第１のチャンバ１１の外壁部には透明窓１６が設けられており、透明窓１６を経て投光部１５ａから射出された光が受光部１５ｂへ到達する。
【００４１】
第２の搬送部２０は、第２のチャンバ２１、中間ロール４、メインロール５、中間ロール６、フレーム部２２、第２の姿勢調節部２３および第２の姿勢測定部２５とを有しており、第２のチャンバ２１の内部のフレーム部２２に取り付けられた中間ロール５、メインロール５および中間ロール６を経て基材Ｗが図示しない下流の搬送装置へ送られる。また、第１の姿勢測定部２５は中間ロール４の姿勢を測定する。
【００４２】
第２のチャンバ２１は、内部に密閉空間を形成する中空の箱状の構造体であり、本実施形態では中空の略直方体の形態を有している。第２のチャンバ２１には真空ポンプが接続されており、この真空ポンプが稼働することにより第２のチャンバ２１の内部空間が減圧される。また、第２のチャンバ２１を形成する外壁部は、チャンバ内部の減圧によりチャンバ内外に生じた圧力差に起因する外壁部の変形を極力少なくするために、ステンレスにより構成されている。
【００４３】
また、第２のチャンバ２１の外壁部のうち後述する第２の姿勢測定部２５同士を結ぶ線上にあたる部分には、第２の姿勢測定部２５に出入りする第２のチャンバ２１の内部からの光を遮蔽しないように透明窓２６が設けられている。また、透明窓２６は、第２のチャンバ２１の壁面がチャンバ内部の減圧により変形した場合でも第２の姿勢測定部２５に出入りする第２のチャンバ２１の内部からの光を遮蔽しないように、大きめの寸法で設けられている。
【００４４】
また、第２のチャンバ２１と下流の搬送装置とは中空の連絡路２７とで繋がっており、第２のチャンバ２１の内部空間と下流の搬送装置の内部空間とは連絡路２７を介して繋がっている。これにより、第２のチャンバ２１内の基材Ｗは外気に触れることなく下流へ搬送される。また、連絡路２７の中空部の容積は第２のチャンバ２１の容積と比べて非常に小さいため、第２のチャンバ２１内を圧力制御することに対し連絡路２７で繋がっていることは支障にならない。
【００４５】
中間ロール４および中間ロール６は、基材Ｗのパスラインを形成する搬送ロールの一部である円筒形状のロールであり、基材Ｗの搬送時、側面の一部に基材Ｗが架けられる。中心軸が回転軸となっており、この回転軸がフレーム部１２にベアリングを介して回転可能に取り付けられている。なお、本実施形態では中間ロール４および中間ロール６は駆動系を持たないいわゆるフリーロールであり、基材Ｗの搬送時に基材Ｗとの摩擦力によって回転し、基材Ｗに傷を付けることなく基材Ｗを案内する。また、本実施形態ではこの中間ロール４を第２の搬送ロールと呼び、第２の姿勢測定部２５による姿勢測定の対象としている。
【００４６】
メインロール５は、基材Ｗのパスラインを形成し、成膜の際に基材Ｗの姿勢を保たせる搬送ロールの一部である円筒形状のロールである。メインロール５は、中心軸が回転軸となっており、この回転軸がフレーム部２２にベアリングを介して回転可能に取り付けられている。
【００４７】
また、この回転軸は図示しない回転駆動部に接続されており、制御部により巻出しロール２と巻取りロールの回転に応じて駆動制御されるようになっている。これにより、基材Ｗは、基材Ｗ全体が張った状態で、その表面が成膜装置７に対向する姿勢で巻出しロール２から巻取りロールへ搬送される。
【００４８】
また、本実施形態では、第２のチャンバ２１の内部には、基材Ｗへ成膜を行う機構として成膜装置７がメインロール５と対向するように設置されている。成膜装置７は、基材Ｗ上に薄膜を形成するためのものであり、基材Ｗに対する表面処理を行う手段としてプラズマＣＶＤ法を用いた成膜源である。すなわち、成膜装置７には、図示しない高周波電源に接続されてメインロール５との間にプラズマを発生させるためのプラズマ電極が設けられるとともに、原料ガス供給手段が接続されている。そして、原料ガスが供給された状態で、高周波電源によってプラズマ電極に高周波電圧が印加されることにより、プラズマ電極の周辺にプラズマが発生し、このプラズマによって原料ガスが励起されたプラズマ雰囲気が形成され、基材Ｗ上に所定の薄膜が形成される。
【００４９】
フレーム部２２は、第２のチャンバ２１内に載置され、中間ロール４、メインロール５、および中間ロール６の回転軸が取り付けられたステンレス製の門型の構造体であり、第２のチャンバ２１が動作していない時、すなわち外壁部が変形していない時にはこのフレーム部２２に取り付けられた中間ロール４、メインロール５、および中間ロール６の回転軸は、ともにＹ軸方向を向いており、平行である。
【００５０】
ここで、フレーム部２２は第２のチャンバ２１の底板部に載置はされているものの、この底板部に固定はされていない。そのため、第２のチャンバ２１の内部の減圧によりチャンバ内外に生じた圧力差に起因して底板部を含む第２のチャンバ２１の外壁部に変形が生じた場合であっても、フレーム２２は底板部の変形の影響を受けて変形することなく、形状を維持することができる。そのため、第２のチャンバ２１の外壁部に変形が生じた場合であっても、中間ロール４、メインロール５、および中間ロール６の回転軸は平行な関係を維持することができる。
【００５１】
ここで、本説明では中間ロール４を第２のチャンバ２１内の搬送ロールのうち姿勢の測定を行う対象とし、第２の搬送ロールと呼ぶ。
【００５２】
第２の姿勢調節部２３は、片端がフレーム部２２に固定された棒状体であり、もう片端は図示しない直動駆動部に接続されており、直動駆動部の駆動によってＹ軸方向に移動し、フレーム部２２を押し引きする。これにより、第２のチャンバ２１の底板部の変形によりフレーム部２２が傾いた場合であっても、姿勢調節部２３がフレーム部２２を押し引きすることによって、中間ロール４、メインロール５、および中間ロール６の回転軸がＹ軸方向を向くようにフレーム部２２の姿勢を調節することができる。ここで、第２の姿勢調節部２３の動作によってフレーム部２２がずれることが無いように、第２のチャンバ２１の底板部フレーム部２２の足下が位置する部分にピン２４が設けられていても良い。
【００５３】
第２の姿勢測定部２５は、本実施形態では投光部２５ａと受光部２５ｂとから構成される光電センサであり、第２の搬送ロールである中間ロール４が間にはさまるように投光部２５ａと受光部２５ｂとが配置されている。
【００５４】
投光部２５ａからは断面が所定の面積を有するレーザ光が受光部２５ｂに向かって射出されており、このレーザ光の一部を中間ロール４の端部が遮蔽する。そして、受光部２５ｂが受けたレーザ光の形状をもとに、第２の姿勢測定部２５は中間ロール４の姿勢、本実施形態では特に中間ロール４の傾きを測定、把握する。具体的には、制御部が受光部２５ｂが受けたレーザ光の形状の情報をもとに計算を実施し、中間ロール４の姿勢を把握する。
【００５５】
また、本実施形態では第２の姿勢測定部２５は第２のチャンバ２１の外側に設けられており、第２のチャンバ２１が変形してもその影響を受けないように第２のチャンバ２１とは異なる位置に固定されている。これにより、第２のチャンバ２１が変形してもその影響を受けて第２の姿勢測定部２５の位置が変化することは無く、正確に中間ロール４の姿勢を測定することができる。
【００５６】
また、前述の通り第２のチャンバ２１の外壁部には透明窓２６が設けられており、透明窓２６を経て投光部２５ａから射出された光が受光部２５ｂへ到達する。
【００５７】
制御部は、本実施形態ではＣＰＵおよびＲＡＭやＲＯＭを有するコンピュータであり、姿勢測定部１５および姿勢測定部２５によって測定された第１の搬送ロール３および第２の搬送ロール４にかかる測定データをもとに、第１の搬送ロール３および第２の搬送ロール４の姿勢（回転軸の向き、Ｙ軸方向位置）などを算出する機能、また、姿勢調節部１３および姿勢調節部２３の動作を制御する機能、また、巻出しロール２、メインロール５など回転駆動部が接続されたロールの回転速度を制御するための機能、また、成膜装置７の印加電圧を制御する機能などを実行するプログラムが記憶されている。この制御部によって第１の搬送ロール３および第２の搬送ロール４の姿勢を把握し、その結果に応じて姿勢調節部１３および姿勢調節部２３の動作を制御する。
【００５８】
また、制御部は、ハードディスクや、ＲＡＭまたはＲＯＭなどのメモリからなる、各種情報を記憶する記憶装置を有しており、たとえば基材Ｗの搬送速度、成膜時の印加電圧情報などの設定データがこの記憶装置に記憶される。
【００５９】
ここで、図１および図２の実施例では一つのチャンバ内に複数の搬送ロールが設けられているため、それら搬送ロールをチャンバ内に載置された一つのフレーム部に取り付けることにより、チャンバの外壁部が変形しても搬送ロールの回転軸は互いに平行な状態を維持できるようにしている。これに対し、チャンバ内に設けられる搬送ロールが一つの場合は、チャンバ内にフレーム部を設けなくても良い。この具体例を図３に示す。図３（ａ）は基材搬送装置の一部の正面図であり、図３（ｂ）は側面図である。
【００６０】
搬送部３０は、チャンバ３１、搬送ロール３２、姿勢調節部３５を有しているが、図１、図２の例とは異なり搬送ロール３２の回転軸はチャンバ３１の外壁部に直接取り付けられている。そして、直動駆動部３６に接続された姿勢調節部３５は、搬送ロール３２の中心と異なる位置にて搬送ロール３２と直接当接する。
【００６１】
次に、本発明の基材搬送装置による搬送ロールの姿勢調節の過程を図４を用いて説明する。この説明は、図３の実施例を用いて行う。
【００６２】
まず、チャンバ３１内を減圧することにより、図４（ａ）に示すようにチャンバ３１の外壁部が変形すると、その影響により搬送ロール３２の回転軸が傾き、回転軸の方向がＹ軸方向と異なってしまう。このように搬送ロールが傾き、他のチャンバ内の搬送ロールと傾きが異なるようになった場合、基材Ｗが蛇行して搬送されたり搬送ロールから基材Ｗが外れたりして基材Ｗの搬送精度が悪化するおそれがある。
【００６３】
ここで、姿勢測定部３３により（図４の例では透明窓３４を介して）、搬送ロール３２の姿勢を測定する。測定する方法としては、たとえば前述の通り姿勢測定部３３に光電センサを採用して、搬送ロール３２による投光部から受光部へ向かう光の遮蔽の状態を測定することにより搬送ロール３２の姿勢を測定する。具体的には、受光部が受けた光の形状に関し搬送ロール３２に遮蔽される方の端部が図４におけるＺ軸方向と平行になっていれば搬送ロール３２の端面３２ａがＺ軸方向と平行であり、すなわち回転軸がＹ軸方向と平行であると判断できるが、受光部が受けた光の搬送ロール３２に遮蔽される方の端部の形状がＺ軸方向と平行では無い場合、搬送ロール３２の回転軸はＹ軸方向に対して傾きを有することが分かり、また、上記端部のＺ軸方向に対する傾きからその搬送ロール３２の回転軸の傾きも算出することができる。
【００６４】
次に、直動駆動部３６が駆動して姿勢調節部３５の先端部の位置を変位させ、この先端部が搬送ロール３２を押すことによって搬送ロール３２の向きを回転軸の向きごと矯正する。こうすることにより、姿勢調節部３５は搬送ロール３２の姿勢を調節する。なお、図４のように搬送ロール３２に姿勢調節部３５が直接接触する場合、搬送ロール３２の回転により姿勢調節部３５が摩耗することを軽減するために、姿勢調節部３５の先端部の形状を丸みを帯びたものにすると良い。
【００６５】
ここで、制御部は姿勢調節部３５により調節される搬送ロール３２の姿勢を都度把握する。そして、その把握した情報をもとにさらに直動駆動部３６を制御することにより姿勢調節部３５の動作を制御し、図４（ｂ）のように搬送ロール３２の回転軸の方向がＹ軸方向と平行になるような姿勢調節部３５の突出量となるまで調節を続ける。こうすることにより、搬送ロール３２の回転軸の傾きはチャンバ３１の変形前、すなわちチャンバ３１が動作していないときの搬送ロール３２の回転軸の傾きと平行とすることができ、チャンバ３１の変形前の搬送精度を維持することができる。
【００６６】
図１、図２の実施例でも同様のことが言え、減圧により第１のチャンバ１１が変形した状態であっても、第１の姿勢測定部１５による第１の搬送ロール３の姿勢の測定の結果にもとづき制御部が第１の姿勢調節部１３の動作を制御してフレーム部１２の傾きを調節することよって、第１の搬送ロール３の回転軸がＹ軸方向と平行となるように第１の搬送ロール３の姿勢を調節することができる。すなわち、第１のチャンバ１１が動作していないとき第１の搬送ロール３の回転軸と平行となるように第１の搬送ロール３の姿勢を調節することができる。また、減圧により第２のチャンバ２１が変形した状態であっても、第２の姿勢測定部２５による第２の搬送ロール４の姿勢の測定の結果にもとづき制御部が第２の姿勢調節部２３の動作を制御してフレーム部２２の傾きを調節することよって、第２の搬送ロール４の回転軸がＹ軸方向と平行となるように第２の搬送ロール４の姿勢を調節することができる。すなわち、第１のチャンバ１１が動作していないとき第１の搬送ロール３の回転軸と平行となるように第２の搬送ロール４の姿勢を調節することができる。
【００６７】
こうすることにより、フレーム部１２を設けることによって第１の搬送ロール３と回転軸の向きが常に平行である巻出しロール２、フレーム部２２を設けることによって第２の搬送ロール４と回転軸の向きが常に平行であるメインロール５および中間ロール６を含め全ての搬送ロールの回転軸の向きが第１のチャンバ１１が動作していないとき第１の搬送ロール３の回転軸と平行となるようにすることができる。したがって、減圧により第１のチャンバ１１および第２のチャンバ２１が変形し、変形具合がそれぞれ異なっていたとしても、全ての搬送ロールの回転軸の向きをそろえるように調節することが可能となるため、高い搬送精度を維持しながら帯状の基材Ｗを複数のチャンバにわたり搬送することができる。
【００６８】
ここで、上記の説明では第１の搬送ロール３および第２の搬送ロール４の回転軸の向きがともにＹ軸方向と平行となるように制御部は第１の搬送ロール３および第２の搬送ロール４の姿勢を制御し、第１の搬送ロール３の回転軸の向きと第２の搬送ロール４の回転軸の向きとが平行になるようにしているが、必ずしもＹ軸方向と平行である必要は無く、全ての搬送ロールの回転軸の向きがそろっていれば高い搬送精度を維持することができる。たとえば、制御部による姿勢調節の対象を第１の搬送ロール３のみとし、第２の姿勢測定部２５により第２の搬送ロール４の姿勢を測定し、この第２の搬送ロール４の回転軸の傾きと第１の搬送ロール３の回転軸の向きが平行になるように第１の搬送ロール３の姿勢を調節しても良い。また、制御部による姿勢調節の対象を第２の搬送ロール４のみとし、第１の姿勢測定部１５により第１の搬送ロール３の姿勢を測定し、この第１の搬送ロール３の回転軸の傾きと第２の搬送ロール４の回転軸の向きが平行になるように第２の搬送ロール４の姿勢を調節しても良い。
【００６９】
次に、他の実施形態における基材搬送装置を図５および図６に示す。
【００７０】
図５に示す基材搬送装置１では、フレーム部１２が第１のチャンバ１１に載置された移動ステージ４１に載置され、また、フレーム部２２が第２のチャンバ２１に載置された移動ステージ４２に載置されている。移動ステージ４１および移動ステージ４２はチルト動作によりフレーム部１２およびフレーム部２２の傾きを調節するほかに、フレーム部１２およびフレーム部２２をＸ軸方向およびＹ軸方向に平行移動させることができる。
【００７１】
そして制御部によって移動ステージ４１および移動ステージ４２の動作を制御することにより、第１の搬送ロール３と第２の搬送ロール４の回転軸の向きが平行になるように制御するだけでなく第１の搬送ロール３と第２の搬送ロール４のＹ軸方向の相対位置もチャンバが変形する前の第１の搬送ロール３と第２の搬送ロール４のＹ軸方向の相対位置と同じにすることができる。すなわち、第１の搬送ロール３の回転軸方向における第１の搬送ロール３に対する第２の搬送ロール４の相対位置が第１のチャンバ１１および第２のチャンバ１２が動作していないときの第１の搬送ロール３の回転軸方向における第１の搬送ロール３に対する第２の搬送ロール４の相対位置と同じとなるようにすることができる。
【００７２】
このようにＹ軸方向の各搬送ロールの相対位置も制御することにより、仮に搬送ロールの基材搬送面の端部に鍔がある場合であっても基材の端部に負荷がかかることを防ぐことができる。
【００７３】
図６に示す基材搬送装置１では、姿勢測定部１５および姿勢測定部２５は第１のチャンバ１１および第２のチャンバ２１の内部にあり、第１の搬送ロール３および第２の搬送ロール４の間近に設けられることによって第１の搬送ロール３および第２の搬送ロール４の姿勢の測定精度を高くしている。ただし、姿勢測定部１５および姿勢測定部２５はそれぞれ固定台５１および固定台５２に取り付けられており、固定台５１および固定台５２はそれぞれ各チャンバを貫通し、各チャンバの外部で各チャンバの変形の影響を受けない位置に固定されている。このように姿勢測定部１５および姿勢測定部２５は各チャンバの変形の影響を受けないように固定されているのであれば、各チャンバの内部に位置していても構わない。
【００７４】
以上の基材搬送装置により、高い搬送精度を維持しながら帯状の基材を複数のチャンバにわたり搬送することが可能である。
【００７５】
ここで、本発明の基材搬送装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。、図３、図４の例では搬送ロール３２に対して姿勢調節部は姿勢調節部３５の一つのみ設けているが、一つの搬送ロールに対応する姿勢調節部を複数個設けてこれらの姿勢調節部の動きを合わせて搬送ロールの傾きを調節するようにしても良い。
【００７６】
また、姿勢測定部も複数組設けることにより複数方向の搬送ロールの傾きを測定し、その情報をもとに制御部が搬送ロールの姿勢を調節しても良い。これに対し、どのようにチャンバが変形するのかが予想でき、搬送ロールの傾く方向が予想できる場合、その傾く方向に対する搬送ロールの姿勢の変化を把握できるように姿勢測定部を配置し、その方向の傾きを調節できるように姿勢調節部を配置することにより、図１から図４に示すように姿勢測定部を一組のみ設けて一方向のみの搬送ロールの傾きを測定して搬送ロールの姿勢を制御する場合であっても、高い搬送精度を維持するような姿勢の調節を行うことが可能である。
【００７７】
また、搬送ロールの姿勢の調節形態について、図２などに示すように直線的に押し引きする形態だけでなく、たとえば図７に示すように回転運動を利用するものであっても良い。具体的には、リンク機構６１を設け、モータ６２の回転にしたがってモータ６２の回転軸とずれた位置にある回転軸６４を中心に搬送ローラ６３が移動することにより、搬送ローラ６３の姿勢が変化するようにしても良い。
【００７８】
また、チャンバの外壁部はチャンバ内の減圧だけでなくたとえば成膜装置の動作にともなう加熱など、温度が変化するプロセスによっても変形するおそれがあり、その場合にも姿勢調節部によって搬送ロールの姿勢を調節することにより基材の搬送精度を良好にすることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１  基材搬送装置
２  巻出しロール
３  中間ロール（第１の搬送ロール）
４  中間ロール（第２の搬送ロール）
５  メインロール
６  中間ロール
７  成膜装置
１０  第１の搬送部
１１  第１のチャンバ
１２  フレーム部
１３  第１の姿勢調節部
１４  ピン
１５  第１の姿勢測定部
１５ａ  投光部
１５ｂ  受光部
１６  透明窓
１７  連絡路
１８  直動駆動部
１９  回転駆動部
２０  第２の搬送部
２１  第２のチャンバ
２２  フレーム部
２３  第２の姿勢調節部
２４  ピン
２５  第２の姿勢測定部
２５ａ  投光部
２５ｂ  受光部
２６  透明窓
２７  連絡路
３０  搬送部
３１  チャンバ
３２  搬送ロール
３２ａ  端面
３３  姿勢測定部
３４  透明窓
３５  姿勢調節部
３６  直動駆動部
４１  移動ステージ
４２  移動ステージ
５１  固定台
５２  固定台
８０  基材搬送装置
８１  巻出しロール
８２  巻取りロール
８３  メインロール
８４  メインロール
８５  成膜装置
８６  成膜装置
８７  搬送ロール
８８ａ  薄膜
８８ｂ  薄膜
９１  チャンバ
９２  チャンバ
９３  チャンバ
９４  チャンバ
９５  減圧機構
９６  減圧機構
９７  減圧機構
９８  減圧機構
９９  チャンバ
Ｗ  基材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017179410.tif 000009
【図８】
2017179410.tif 000010
【図９】
2017179410.tif 000011
【図１０】
2017179410.tif 000012