薄膜太陽電池用の溝加工ツール及びその角度規制構造
【課題】溝加工ツールをホルダに取り付ける際に、簡単な作業で正確に角度調整できるようにする。
【解決手段】この薄膜太陽電池用溝加工ツール１６は、ホルダ１５に保持され、ホルダ１５とともに集積型薄膜太陽電池の薄膜上を一方向に移動させて、一方向に延びる溝を薄膜上に形成するためのツールであって、ホルダ１５に保持されるツール本体２２と、刃先部２４と、を備えている。刃先部２４は、ツール本体２２の先端部に形成され、溝加工用の刃先２４ｆ，２４ｇを先端に有する。そして、ツール本体２２には、ホルダ１５に保持された状態で刃先部２４が溝形成方向に対して所定の姿勢に固定されるように、角度規制部が設けられている。
【解決手段】この薄膜太陽電池用溝加工ツール１６は、ホルダ１５に保持され、ホルダ１５とともに集積型薄膜太陽電池の薄膜上を一方向に移動させて、一方向に延びる溝を薄膜上に形成するためのツールであって、ホルダ１５に保持されるツール本体２２と、刃先部２４と、を備えている。刃先部２４は、ツール本体２２の先端部に形成され、溝加工用の刃先２４ｆ，２４ｇを先端に有する。そして、ツール本体２２には、ホルダ１５に保持された状態で刃先部２４が溝形成方向に対して所定の姿勢に固定されるように、角度規制部が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溝加工ツール、特に、ホルダに保持され、ホルダとともに集積型薄膜太陽電池の薄膜上を一方向に移動させて、一方向に延びる溝を形成するための加工ツールに関する。また、本発明は、この溝加工ツールの取付角度を規制するための角度規制構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜太陽電池として、例えば特許文献１に示されるように、複数の薄膜を積層して形成された集積型薄膜太陽電池が提供されている。この特許文献１に記載された集積型薄膜太陽電池では、ガラス等の基板上にＭｏ膜からなる下部電極膜が形成され、その後、下部電極膜が短冊状に分割される。次に、下部電極膜上にＣＩＧＳ膜等のカルコパイライト構造化合物半導体膜を含む化合物半導体膜が形成される。そしてさらに、これらの半導体膜の一部がストライプ状に除去されて短冊状に分割され、これらを覆うように上部電極が形成される。そして最後に、上部電極膜の一部がストライプ状に除去されて分割される。
【０００３】
以上のようにして、複数のユニットセルが直列接続された集積型薄膜太陽電池が形成される。このとき、膜の一部をストライプ状に除去するために、溝加工ツール及び剥離ツールが用いられる。溝加工ツール及び剥離ツールは、加工機構のテーブル上に、ホルダを介して設置されている。そして、溝加工ツールによって２つの溝が形成された後、剥離ツールによって２つの溝間の薄膜が剥離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるように、溝加工ツールあるいは剥離ツールによって溝を形成し、薄膜を剥離する際には、溝の形成される方向に合わせてツールの取付角度を設定する必要がある。溝の形成される方向に対してツールが所定の角度に設定されていない場合は、所望の溝幅が得られなかったり、またツールの先端が片当たりするために膜剥がれが生じたりする場合がある。
【０００６】
以上のような、ツールの取付角度の狂いによって発生する不具合を防止するために、ツール交換時等においては、ツール取付角度の調整作業が必要となる。具体的には、ツールとホルダとをツール角度調整用の別の装置に取り付け、ツールを顕微鏡で確認しながら、ツールの取付角度の調整が行われる。このような調整作業は非常に面倒であり、長い作業時間を要する。
【０００７】
本発明の課題は、溝加工ツールをホルダに取り付ける際に、簡単な作業で正確に角度調整できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、ホルダに保持され、ホルダとともに集積型薄膜太陽電池の薄膜上を一方向に移動させて、一方向に延びる溝を薄膜上に形成するためのツールであって、ホルダに保持されるツール本体と、刃先部と、を備えている。刃先部は、ツール本体の先端部に形成され、溝加工用の刃先を先端に有する。そして、ツール本体には、ホルダに保持された状態で刃先部が溝形成方向に対して所定の姿勢に固定されるように、角度規制部が設けられている。
【０００９】
ここでは、ツール本体がホルダに保持された状態では、角度規制部によってツール本体が所定の姿勢に固定される。このため、ツールをホルダに取り付ける際に、顕微鏡等の装置を用いることなく、簡単に常に一定の姿勢で取り付けることができる。そして、ツールの姿勢を常に一定にした状態で溝を加工することができるので、形成される溝の加工品質を安定させることができる。
【００１０】
請求項２に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、請求項１のツールにおいて、刃先部は、薄膜上の溝が形成される方向に沿って同じ幅で所定の長さにわたって延びている。また、角度規制部は、ツール本体がホルダに保持された状態で、刃先部の延びる方向を溝形成方向に一致させる。
【００１１】
ここでは、刃先部が溝形成方向に沿って同じ幅で延びている。このため、刃先が摩耗しても、加工を続けることが可能である。このような構成のツールにおいては、刃先部の延びる方向を溝形成方向に一致させる必要がある。そこで、角度規制部によって、ツール本体がホルダに保持された状態で、刃先部の延びる方向が溝形成方向に一致させられる。
【００１２】
請求項３に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、請求項２のツールにおいて、刃先部はツール本体の全幅にわたって延びている。
【００１３】
この場合は、刃先部の強度を高く維持することができる。また、刃先の摩耗が進んでも、加工可能なツール寿命を延ばすことができる。
【００１４】
請求項４に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、請求項１から３のいずれかのツールにおいて、角度規制部は、ツール本体の少なくとも一部を矩形にすることによって構成されている。この場合は、ツール本体の少なくとも一部が矩形であるので、この矩形部分をホルダ側の矩形溝に挿入すれば、簡単な構成でツール本体の角度を規制することができる。
【００１５】
請求項５に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、請求項４のツールにおいて、ツール本体は、すべてにわたって矩形であり、その一部が角度規制部として機能する。
【００１６】
この場合は、ツール本体自体が矩形であるので、特別な加工をすることなく角度規制部を構成することができる。
【００１７】
請求項６に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、集積型薄膜太陽電池の薄膜上に一方向に延びる溝を形成するための加工ツールを、ホルダに対して所定の取付角度で装着するための構造であって、溝加工ツールに形成されたツール側角度規制部と、ホルダ側角度規制部と、を備えている。ホルダ側角度規制部は、ホルダに形成され、ホルダに対する溝加工ツールの取付角度を所定の角度に規制する。また、溝加工ツールは、ホルダに保持されるツール本体と、刃先部と、を備えている。刃先部は、ツール本体の先端部に形成され、溝加工用の刃先を先端に有する。そして、ツール本体には、ホルダに保持された状態で刃先部が溝形成方向に対して所定の姿勢に固定されるように、角度規制部が設けられている。
【００１８】
ここでは、溝加工ツールをホルダに保持した状態では、ツール側角度規制部とホルダ側角度規制部とによって、溝加工ツールの刃先部が、溝形成方向に対して所定の姿勢に固定される。このため、前記同様に、簡単な取付作業で、溝加工ツールをホルダに対して常に一定の姿勢で取り付けることができる。また、形成される溝の加工品質を安定させることができる。
【００１９】
請求項７に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、請求項６の構造において、刃先部は、溝が形成される方向に沿って同じ幅で所定の長さにわたって延びている。また、ツール側角度規制部は、ツール本体がホルダに保持された状態で、刃先部の延びる方向を溝形成方向に一致させる。
【００２０】
請求項８に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、請求項６又は７の構造において、ツール側角度規制部は、ツール本体の少なくとも一部又は全部が矩形に形成されて構成されている。また、ホルダ側角度規制部は、矩形のツール側角度規制部が嵌め込まれる矩形状の溝である。
【００２１】
ここでは、簡単な構成で、溝加工ツールをホルダに対して常に同じ姿勢に固定することができる。
【００２２】
請求項９に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、請求項６の構造において、ツール本体側角度規制部は、ツール本体の端部に形成され、溝形成方向と平行に形成された溝である。また、ホルダ側角度規制部はツール本体の端部に形成された溝に係合されるピンである。
【００２３】
ここでは、ツール本体の端部に形成された溝に、ホルダに設けられたピンが係合する。この溝とピンとの係合によって、ホルダに対して溝加工ツールが常に一定の姿勢に固定される。
【００２４】
請求項１０に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、請求項６の構造において、ツール本体側角度規制部は、ツール本体の端部に形成され、ツール本体の軸に対して傾斜する傾斜面である。また、ホルダ側角度規制部は傾斜面が当接する規制面を有する。
【００２５】
ここでは、ホルダに設けられた規制面に、ツール本体の端部に形成された傾斜面が当接することによって、ホルダに対して溝加工ツールが常に一定の姿勢に固定される。また、ツール本体の傾斜面がホルダ側の規制面に当接するので、溝加工ツールの上方への移動を規制することができる。
【００２６】
請求項１１に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、請求項６の構造において、ツール本体は断面円形に形成されており、ツール側角度規制部はツール本体の一部に形成された平面を有している。また、ホルダはツール本体が挿入される孔を有し、ホルダ側角度規制部は、ホルダの孔に対して直交するネジ孔と、ネジ孔に螺合して先端がツール側角度規制部の平面に当接するネジ部材と、を有する。
【発明の効果】
【００２７】
以上のような本発明では、簡単な作業で正確に角度調整して溝加工ツールをホルダに装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態が採用されたスクライブ装置の外観斜視図。
【図２】第１実施形態によるホルダ組立体の正面図。
【図３】ホルダ組立体の側面図。
【図４】第１実施形態の溝加工ツールの外観斜視図。
【図５】第２実施形態によるホルダ組立体の側面図。
【図６】第２実施形態の溝加工ツールの外観斜視図。
【図７】第３実施形態の角度規制構造の部分図。
【図８】第４実施形態の角度規制構造の側面部分図。
【図９】第４実施形態の溝加工ツールの外観斜視部分図。
【図１０】第５実施形態のホルダ組立体の正面図。
【図１１】図１０のZ方向矢視部分図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の一実施形態を採用した集積型薄膜太陽電池用スクライブ装置の外観斜視図を図１に示す。
【００３０】
−第１実施形態−
［スクライブ装置の全体構成］
この装置は、太陽電池基板Ｗが載置されるテーブル１と、スクライブヘッド２に設けられたホルダ組立体３と、それぞれ２つのカメラ４及びモニタ５と、を備えている。
【００３１】
テーブル１は水平面内において図１のＹ方向に移動可能である。また、テーブル１は水平面内で任意の角度に回転可能である。
【００３２】
スクライブヘッド２は、移動支持機構６によって、テーブル１の上方においてＸ，Ｙ方向に移動可能である。なお、Ｘ方向は、図１に示すように、水平面内でＹ方向に直交する方向である。移動支持機構６は、１対の支持柱７ａ，７ｂと、１対の支持柱７ａ，７ｂ間にわたって設けられたガイドバー８と、ガイドバー８に形成されたガイド９を駆動するモータ１０と、を有している。スクライブヘッド２は、ガイド９に沿って、前述のようにＸ方向に移動可能である。そして、このスクライブヘッド２には図示しないエアシリンダが設けられており、このエアシリンダによってホルダ組立体３はリニアガイドに沿って上下動が可能である。
【００３３】
２つのカメラ４はそれぞれ台座１２に固定されている。各台座１２は支持台１３に設けられたＸ方向に延びるガイド１４に沿って移動可能である。２つのカメラ４は上下動が可能であり、各カメラ４で撮影された画像が対応するモニタ５に表示される。ここで、太陽電池基板Ｗの表面には位置を特定するためのアライメントマークが設けられている。このアライメントマークを２つのカメラ４で撮影することによって、アライメントマークの位置が特定される。そして、特定されたアライメントマークの位置に基づいて、テーブル１に載置された太陽電池基板Ｗの方向ズレが検出される。
【００３４】
［ホルダ組立体］
ホルダ組立体３は、スクライブヘッド２の一面に固定されており、スクライブヘッド２とともにＸ，Ｙ方向に移動可能であり、またスクライブヘッド２に対して上下方向に移動可能である。ホルダ組立体３を取り出して図２及び図３に示す。図２はホルダ組立体３の正面図、図３はその側面図である。
【００３５】
このホルダ組立体３は、スクライブヘッド２に固定されるホルダ１５と、ホルダ１５に保持された溝加工ツール１６と、を備えている。また、ホルダ１５及び溝加工ツール１６には、溝加工ツール１６をホルダ１５に対して所定の取付角度で取り付けるための角度規制構造が設けられている。
【００３６】
＜ホルダ＞
ホルダ１５は、プレート状の部材であって、スクライブヘッド２に取り付けられる第１主面１７と、逆側の第２主面１８と、を有している。また、ホルダ１５には、上下に２つの貫通孔１９が形成されている。これらの貫通孔１９を貫通する２本のボルト２０によって、ホルダ１５はスクライブヘッド２に固定される。また、ホルダ１５には、下方から上方に向けて所定長さの溝２１が形成されている。溝２１は、第２主面１８に形成されており、所定の深さを有する矩形形状である。また、この溝２１の上部にはストップ面２１ａが形成されている。このストップ面２１ａに溝加工ツール１６の上端面が当接している。これにより、溝加工ツール１６の上方への移動が規制されている。
【００３７】
＜溝加工ツール＞
溝加工ツール１６は、ホルダ１５の矩形溝２１に挿入され、また、前述のように、溝加工ツール１６の上端面が矩形溝２１のストップ面２１ａに当接している。溝加工ツール１６は、超硬合金又は焼結ダイヤモンド等の硬質材料で形成されており、ツール本体２２と、刃先部２４と、から構成されている。ツール本体２２は、ホルダ１５の矩形溝２１に対応して矩形に形成されている。刃先部２４はツール本体２２の先端部にツール本体２２と一体に形成されている。刃先部２４は、図４に示すように、底面２４ａと、前面２４ｂ及び後面２４ｃと、左右の側面２４ｄ，２４ｅと、を有している。底面２４ａは長方形に形成されている。前面２４ｂ及び後面２４ｃは、底面２４ａと直交して上方に延び、ツール本体２２の面と同一平面である。左右の側面２４ｄ，２４ｅは、底面２４ａの長辺から底面２４ａと直交して上方に延び、互いに平行に形成されている。なお、ツール本体２２から左右の側面２４ｄ，２４ｅにかけては、下方に行くにしたがって先細になる傾斜面となっている。
【００３８】
以上のような溝加工ツール１６においては、刃先部２４の底面２４ａと前面２４ｂ及び後面２４ｃとによって形成される角部２４ｆ，２４ｇが、それぞれ基板を加工する際の刃先となる。刃先部２４は、刃先２４ｆ，２４ｇと同じ幅で、ツール本体２２の幅と同じ長さにわたって形成されている。このため、刃先２４ｆ，２４ｇが加工によって摩耗しても、加工される溝の幅が変わることはない。
【００３９】
そして、この溝加工ツール１６を含むホルダ組立体３は、太陽電池基板Ｗに対して刃先部２４の前面２４ｂ及び後面２４ｃを所定角度だけ傾斜させた状態で、すなわち刃先２４ｆ又は２４ｇが基板Ｗに接するように、スクライブヘッド２に取り付けられる。
【００４０】
＜角度規制構造＞
基板Ｗの薄膜上に溝を形成する場合は、溝加工ツール１６の刃先２４ｆ又は２４ｇを、その刃が、形成すべき溝が延びる方向（溝形成方向）と直交するように当て、溝加工ツール１６を溝形成方向に沿って移動させる。また、前述のように、溝加工ツール１６の刃先部２４は、摩耗が進んでも続けて使用可能なように、刃先２４ｆ，２４ｇが長手方向（溝形成方向）に沿って同じ幅で延びている。以上の理由から、刃先２４ｆ及び２４ｇの刃が溝形成方向と直交するように溝加工ツール１６の取付角度を規制する必要がある。
【００４１】
そこで、ホルダ１５及び溝加工ツール１６には、溝加工ツール１６がホルダ１５に対して所定の角度で固定されるように、角度規制構造が設けられている。なお、この実施形態では、前述のように、刃先２４ｆ，２４ｇの刃が溝形成方向と直交するように、溝加工ツール１６の角度が設定される。
【００４２】
以上の角度規制構造は、ホルダ１５に形成された矩形溝２１と、矩形のツール本体２２と、から構成されている。すなわち、矩形のツール本体２２を矩形溝２１に嵌め込むことによって、ホルダ１５に対して溝加工ツール１６の刃先２４ｆ，２４ｇの角度を固定することができる。
【００４３】
また、角度規制構造は、矩形溝２１及び矩形のツール本体２２に加えて、固定プレート２６を有している。固定プレート２６には、横方向に並ぶ２つの貫通孔２７が形成されている。そして、固定プレート２６は、各貫通孔２７を貫通しホルダ１５の対応するネジ孔２８に螺合する２本のボルト２９によって、ホルダ１５の第２主面１８に固定されている。このようにして、固定プレート２６は、ホルダ１５の矩形溝２１に挿入された溝加工ツール１６の上方のほぼ１／３を覆っている。
【００４４】
また、固定プレート２６には貫通するネジ孔２６ａが形成されている。ネジ孔２６ａは、固定プレート２６がホルダ１５に固定された状態で、溝加工ツール１６に臨むような位置に設けられている。そして、このネジ孔２６ａにネジ部材３０を螺合することで、ネジ部材３０の先端が溝加工ツール１６を矩形溝２１の底面に対して押圧する。これにより、溝加工ツール１６が矩形溝２１から落下するのが防止されている。
【００４５】
［動作］
前述のように、溝加工ツール１６は、底面２４ａの長手方向が溝形成方向（ツール移動方向）に沿うように、かつ刃先２４ｆ又は２４ｇが溝形成方向と直交するようにスクライブヘッド２にセットされる。また、溝加工ツール１６は、刃先部２４の前面２４ｂ及び後面２４ｃが太陽電池基板Ｗに対して所定角度だけ傾斜した状態でスクライブヘッド２にセットされる。
【００４６】
以上のような状態で、テーブル１をＹ方向に所定ピッチで移動させるたびに、ホルダ組立体３を下降させ、溝加工ツール１６の刃先２４ｆ又は２４ｇを太陽電池基板Ｗの表面に押し付ける。そして、ホルダ組立体３をＸ方向に移動させることにより、太陽電池基板Ｗの表面にＸ方向に沿った溝が形成される。
【００４７】
［特徴］
本実施形態では、矩形のツール本体２２をホルダ１５の矩形溝２１に挿入し、溝加工ツール１６の取付角度を規制している。このため、非常に簡単な構成で、かつ簡単な取付作業で、溝加工ツール１６をホルダ１５に常に一定の姿勢で取り付けることができる。したがって、このような溝加工ツール１６によって形成される溝の加工品質が安定する。
【００４８】
また、溝加工ツール１６の刃先部２４は、溝が形成される方向に沿って、同じ幅でツール本体２２の全体長さにわたって連続して延びている。このため、刃先が摩耗しても加工を続けることができ、ツール寿命を長くすることができる。
【００４９】
−第２実施形態−
図５及び図６にホルダ及び溝加工ツールの第２実施形態を示す。なお、この第２実施形態では、ホルダ３５及び溝加工ツール３６以外の構成については、第１実施形態と同様の構成である。
【００５０】
＜ホルダ＞
ホルダ３５はベースプレート３７と支持ブロック３８とを有している。ベースプレート３７は、スクライブヘッド２に取り付けられる第１主面３９と、逆側の第２主面４０と、を有している。また、前記同様に、ホルダ３５のベースプレート３７には、複数の貫通孔（図示せず）が形成されており、この貫通孔を貫通するボルトによって、ホルダ３５がスクライブヘッド２に固定される。
【００５１】
支持ブロック３８は、ベースプレート３７の第２主面４０に固定されている。支持ブロック３８のベースプレート３７への固定方法は特に限定されるものではなく、ボルト、溶接、一体形成等が採用可能である。支持ブロック３８には上下方向に貫通する円形の貫通孔３８ａが形成されている。そして、この貫通孔３８ａに溝加工ツール３６が挿入されて支持されている。なお、支持ブロック３８の貫通孔３８ａに挿入された溝加工ツール３６を固定するための構成は第１実施形態と同様である。すなわち、支持ブロック３８に外面から貫通孔３８ａに向けて貫通するように形成されたネジ孔３８ｂと、このネジ孔３８ｂに螺合し溝加工ツール３６の外周面に当接するネジ部材４１とによって、溝加工ツール３６が支持ブロック３８に保持されている。
【００５２】
＜溝加工ツール＞
溝加工ツール３６は丸棒を加工して形成されたものである。この溝加工ツール３６は、超硬合金又はダイヤモンド等の硬質材料で形成されており、ツール本体４２と、刃先部４４と、から構成されている。ツール本体４２は、支持ブロック３８の円形の貫通孔３８ａに対応して断面円形である。刃先部４４はツール本体４２の先端部にツール本体４２と一体に形成されている。刃先部４４は、第１実施形態と全く同様の構成である。すなわち、図６に示すように、底面４４ａと、前面４４ｂ及び後面４４ｃと、左右の側面４４ｄ，４４ｅと、を有している。また、刃先部４４の底面４４ａと前面４４ｂ及び後面４４ｃとによって形成される角部４４ｆ，４４ｇが、それぞれ基板を加工する際の刃先となることも、第１実施形態と同様である。
【００５３】
＜角度規制構造＞
この第２実施形態において、角度規制構造は、ツール側角度規制部とホルダ側角度規制部とから構成されている。
【００５４】
ツール本体側角度規制部は、ツール本体４２の上端部に形成された突起部４６の傾斜面４６ａ，４６ｂである。より詳細には、ツール本体４２の上端部は、側方から見て三角形状に形成されている。すなわち、ツール本体４２の上端部は、側方から見て、上方に行くに従って細くなっており、ベースプレート３７側に第１傾斜面４６ａを有し、逆側に第２傾斜面４６ｂを有している。したがって、この突起部４６によって形成される第１及び第２傾斜面４６ａ，４６ｂは、溝形成方向に沿って延びている。なお、溝形成方向は、刃先部４４が延びる方向でもある。
【００５５】
また、ホルダ側角度規制部は、ホルダ３５を構成するベースプレート３７の第２主面４０上に設けられた位置決めブロック４８である。位置決めブロック４８には、断面逆Ｖ字形状の溝４９が形成されている。この溝４９は溝形成方向に沿って延びている。そして、溝４９の両側の壁面（規制面）４９ａ，４９ｂに溝加工ツール３６の突起部４６の第１傾斜面４６ａ及び第２傾斜面４６ｂがそれぞれ当接している。
【００５６】
このように、溝加工ツール３６に設けられた傾斜面４６ａ，４６ｂと、ホルダ３５に設けられた位置決めブロック４８の溝４９の規制面４９ａ，４９ｂと、によって、溝加工ツール３６のホルダ３５に対する取付角度が規制されている。また、位置決めブロック４８によって、溝加工ツール３６の上方への移動が規制されている。
【００５７】
このような実施形態によっても、簡単な取付作業で、溝加工ツール３６をホルダ３５に常に一定の姿勢で取り付けることができ、この溝加工ツール３６によって形成される溝の加工品質が安定する。また、前記同様に、溝加工ツール３６のツール寿命を長くすることができる。
【００５８】
−第３実施形態−
図７に第３実施形態を示す。この第３実施形態では、ホルダ側角度規制部のみが第２実施形態と異なり、他の構成は第２実施形態と同様である。
【００５９】
図７に示すように、ホルダ側角度規制部を構成する位置決めブロック５２は、１つの傾斜面５２ａのみを有している。この傾斜面５２ａは、前記同様に溝形成方向に沿って延びており、ツール側角度規制部を構成するツール本体４２の突起部４６の傾斜と同角度の傾斜を有している。そして、溝加工ツール３６の突起部４６の第１傾斜面４６ａ又は第２傾斜面４６ｂを傾斜面５２ａに当接させることにより、溝加工ツール３６のホルダ３５に対する取付角度の規制と、上方への移動の規制を行うことができる。
【００６０】
−第４実施形態−
図８及び図９に第４実施形態を示す。この第４実施形態では、溝加工ツール５４は丸棒を加工して形成されており、断面が円形のツール本体５５と、ツール本体５５の先端部に形成された刃先部５６と、を有している。刃先部５６の構成については前記各実施形態とい全く同様であるので、説明は省略する。また、ホルダについては、第２実施形態のホルダ３５と同様であり、支持ブロック３８を有している。支持ブロック３８には貫通孔３８ａ及びネジ孔３８ｂが設けられている。なお、この第４実施形態では、ホルダに位置決めブロックは設けられていない。
【００６１】
ツール側角度規制部は、図９に示すように、ツール本体５５の一部に形成された平面部５５ａにより構成されている。平面部５５ａはツール本体５５の外周の一部を、軸方向に直交し、かつ溝形成方向（刃先の延びる方向）に平行な方向にカットして形成されたものである。
【００６２】
一方、ホルダ側角度規制部は、ホルダを構成する支持ブロック３８のネジ孔３８ｂ及びネジ部材４１によって構成されている。すなわち、支持ブロック３８のネジ孔３８ｂに螺合するネジ部材４１の先端を、ツール本体５５の平面部５５ａに当接させることによって、溝加工ツール５４のホルダに対する取付角度が規制されている。
【００６３】
以上のように、この第４実施形態では、ツール本体５５の平面部５５ａと、支持ブロック３８のネジ孔３８ｂ及びこれに螺合するネジ部材４１によって、角度規制構造が構成されている。また、この角度規制構造によって、溝加工ツール５４がホルダに対して上下方向に移動するのが規制されている。
【００６４】
−第５実施形態−
図１０及び図１１に第５実施形態を示す。図１１は、図１０のＺ方向矢視図である。この第５実施形態では、溝加工ツール６０は丸棒を加工して形成されており、断面が円形のツール本体６１と、ツール本体６１の先端部に形成された刃先部６２と、を有している。刃先部６２は前記各実施形態と全く同様である。また、溝加工ツール及びホルダ以外は前記各実施形態と同様の構成である。
【００６５】
ホルダ６４は、直方体形状のブロック部材からなるベース部材６５と、支持ブロック６６と、角度規制用のピン６７と、を有している。
【００６６】
支持ブロック６６には貫通孔６６ａが縦方向に形成され、ネジ孔６６ｂが横方向に形成されている。ネジ孔６６ｂは、前記各実施形態と同様に、支持ブロック６６の外周面から貫通孔６６ａに貫通するように形成されている。なお、ベース部材６５は２つのボルト６７によってスクライブヘッド２に固定される。また、支持ブロック６６は２つのボルト６８によってベース部材６５に固定されている。
【００６７】
ツール側角度規制部は、ツール本体６１の上端部に形成されたV字形状の溝７０である。このＶ溝７０は、基板表面に形成される溝の方向（刃先の延びる方向）と平行に形成されている。
【００６８】
一方、ホルダ側角度規制部は、前述のピン６７により構成されている。溝加工ツール６０は、ツール本体６１のV溝７０の両壁面７０ａ，７０ｂがピン６７の外周面に当接するように支持ブロック６６に装着されている。
【００６９】
以上のように、この第５実施形態では、ツール本体６１のV溝７０と、ホルダ６４に設けられたピン６７と、によって、角度規制構造が構成されている。また、この角度規制構造によって、溝加工ツール６０がホルダ６４に対して上方に移動するのが規制されている。
【００７０】
なお、支持ブロック６６の貫通孔６８ａに挿入された溝加工ツール６０が下方に落下しないように固定するための構成は第１実施形態と同様である。すなわち、支持ブロック６６のネジ孔６６ｂに螺合し溝加工ツール６０の外周面に当接するネジ部材７２によって、溝加工ツール６０が支持ブロック６６に保持されている。
【００７１】
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【００７２】
前記各実施形態において角度規制構造を構成する傾斜面、ピン、溝等の延びる方向は、それぞれの図に示した方向に限定されるものではない。これらが当接することによって溝加工ツールの取付角度が規制される構造であれば、どのような方向に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１５，３５，６４ ホルダ
１６，３６，５４，６０ 溝加工ツール
２１ 矩形溝
２２，５５，６１ ツール本体
２４，５６，６２ 刃先部
３０，４１ ネジ部材
４６ａ，４６ｂ，５２ａ 傾斜面
４９ 溝
４９ａ，４９ｂ 規制面
５５ａ 平面部
６７ ピン
７０ Ｖ溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溝加工ツール、特に、ホルダに保持され、ホルダとともに集積型薄膜太陽電池の薄膜上を一方向に移動させて、一方向に延びる溝を形成するための加工ツールに関する。また、本発明は、この溝加工ツールの取付角度を規制するための角度規制構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜太陽電池として、例えば特許文献１に示されるように、複数の薄膜を積層して形成された集積型薄膜太陽電池が提供されている。この特許文献１に記載された集積型薄膜太陽電池では、ガラス等の基板上にＭｏ膜からなる下部電極膜が形成され、その後、下部電極膜が短冊状に分割される。次に、下部電極膜上にＣＩＧＳ膜等のカルコパイライト構造化合物半導体膜を含む化合物半導体膜が形成される。そしてさらに、これらの半導体膜の一部がストライプ状に除去されて短冊状に分割され、これらを覆うように上部電極が形成される。そして最後に、上部電極膜の一部がストライプ状に除去されて分割される。
【０００３】
以上のようにして、複数のユニットセルが直列接続された集積型薄膜太陽電池が形成される。このとき、膜の一部をストライプ状に除去するために、溝加工ツール及び剥離ツールが用いられる。溝加工ツール及び剥離ツールは、加工機構のテーブル上に、ホルダを介して設置されている。そして、溝加工ツールによって２つの溝が形成された後、剥離ツールによって２つの溝間の薄膜が剥離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるように、溝加工ツールあるいは剥離ツールによって溝を形成し、薄膜を剥離する際には、溝の形成される方向に合わせてツールの取付角度を設定する必要がある。溝の形成される方向に対してツールが所定の角度に設定されていない場合は、所望の溝幅が得られなかったり、またツールの先端が片当たりするために膜剥がれが生じたりする場合がある。
【０００６】
以上のような、ツールの取付角度の狂いによって発生する不具合を防止するために、ツール交換時等においては、ツール取付角度の調整作業が必要となる。具体的には、ツールとホルダとをツール角度調整用の別の装置に取り付け、ツールを顕微鏡で確認しながら、ツールの取付角度の調整が行われる。このような調整作業は非常に面倒であり、長い作業時間を要する。
【０００７】
本発明の課題は、溝加工ツールをホルダに取り付ける際に、簡単な作業で正確に角度調整できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、ホルダに保持され、ホルダとともに集積型薄膜太陽電池の薄膜上を一方向に移動させて、一方向に延びる溝を薄膜上に形成するためのツールであって、ホルダに保持されるツール本体と、刃先部と、を備えている。刃先部は、ツール本体の先端部に形成され、溝加工用の刃先を先端に有する。そして、ツール本体には、ホルダに保持された状態で刃先部が溝形成方向に対して所定の姿勢に固定されるように、角度規制部が設けられている。
【０００９】
ここでは、ツール本体がホルダに保持された状態では、角度規制部によってツール本体が所定の姿勢に固定される。このため、ツールをホルダに取り付ける際に、顕微鏡等の装置を用いることなく、簡単に常に一定の姿勢で取り付けることができる。そして、ツールの姿勢を常に一定にした状態で溝を加工することができるので、形成される溝の加工品質を安定させることができる。
【００１０】
請求項２に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、請求項１のツールにおいて、刃先部は、薄膜上の溝が形成される方向に沿って同じ幅で所定の長さにわたって延びている。また、角度規制部は、ツール本体がホルダに保持された状態で、刃先部の延びる方向を溝形成方向に一致させる。
【００１１】
ここでは、刃先部が溝形成方向に沿って同じ幅で延びている。このため、刃先が摩耗しても、加工を続けることが可能である。このような構成のツールにおいては、刃先部の延びる方向を溝形成方向に一致させる必要がある。そこで、角度規制部によって、ツール本体がホルダに保持された状態で、刃先部の延びる方向が溝形成方向に一致させられる。
【００１２】
請求項３に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、請求項２のツールにおいて、刃先部はツール本体の全幅にわたって延びている。
【００１３】
この場合は、刃先部の強度を高く維持することができる。また、刃先の摩耗が進んでも、加工可能なツール寿命を延ばすことができる。
【００１４】
請求項４に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、請求項１から３のいずれかのツールにおいて、角度規制部は、ツール本体の少なくとも一部を矩形にすることによって構成されている。この場合は、ツール本体の少なくとも一部が矩形であるので、この矩形部分をホルダ側の矩形溝に挿入すれば、簡単な構成でツール本体の角度を規制することができる。
【００１５】
請求項５に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、請求項４のツールにおいて、ツール本体は、すべてにわたって矩形であり、その一部が角度規制部として機能する。
【００１６】
この場合は、ツール本体自体が矩形であるので、特別な加工をすることなく角度規制部を構成することができる。
【００１７】
請求項６に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、集積型薄膜太陽電池の薄膜上に一方向に延びる溝を形成するための加工ツールを、ホルダに対して所定の取付角度で装着するための構造であって、溝加工ツールに形成されたツール側角度規制部と、ホルダ側角度規制部と、を備えている。ホルダ側角度規制部は、ホルダに形成され、ホルダに対する溝加工ツールの取付角度を所定の角度に規制する。また、溝加工ツールは、ホルダに保持されるツール本体と、刃先部と、を備えている。刃先部は、ツール本体の先端部に形成され、溝加工用の刃先を先端に有する。そして、ツール本体には、ホルダに保持された状態で刃先部が溝形成方向に対して所定の姿勢に固定されるように、角度規制部が設けられている。
【００１８】
ここでは、溝加工ツールをホルダに保持した状態では、ツール側角度規制部とホルダ側角度規制部とによって、溝加工ツールの刃先部が、溝形成方向に対して所定の姿勢に固定される。このため、前記同様に、簡単な取付作業で、溝加工ツールをホルダに対して常に一定の姿勢で取り付けることができる。また、形成される溝の加工品質を安定させることができる。
【００１９】
請求項７に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、請求項６の構造において、刃先部は、溝が形成される方向に沿って同じ幅で所定の長さにわたって延びている。また、ツール側角度規制部は、ツール本体がホルダに保持された状態で、刃先部の延びる方向を溝形成方向に一致させる。
【００２０】
請求項８に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、請求項６又は７の構造において、ツール側角度規制部は、ツール本体の少なくとも一部又は全部が矩形に形成されて構成されている。また、ホルダ側角度規制部は、矩形のツール側角度規制部が嵌め込まれる矩形状の溝である。
【００２１】
ここでは、簡単な構成で、溝加工ツールをホルダに対して常に同じ姿勢に固定することができる。
【００２２】
請求項９に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、請求項６の構造において、ツール本体側角度規制部は、ツール本体の端部に形成され、溝形成方向と平行に形成された溝である。また、ホルダ側角度規制部はツール本体の端部に形成された溝に係合されるピンである。
【００２３】
ここでは、ツール本体の端部に形成された溝に、ホルダに設けられたピンが係合する。この溝とピンとの係合によって、ホルダに対して溝加工ツールが常に一定の姿勢に固定される。
【００２４】
請求項１０に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、請求項６の構造において、ツール本体側角度規制部は、ツール本体の端部に形成され、ツール本体の軸に対して傾斜する傾斜面である。また、ホルダ側角度規制部は傾斜面が当接する規制面を有する。
【００２５】
ここでは、ホルダに設けられた規制面に、ツール本体の端部に形成された傾斜面が当接することによって、ホルダに対して溝加工ツールが常に一定の姿勢に固定される。また、ツール本体の傾斜面がホルダ側の規制面に当接するので、溝加工ツールの上方への移動を規制することができる。
【００２６】
請求項１１に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造は、請求項６の構造において、ツール本体は断面円形に形成されており、ツール側角度規制部はツール本体の一部に形成された平面を有している。また、ホルダはツール本体が挿入される孔を有し、ホルダ側角度規制部は、ホルダの孔に対して直交するネジ孔と、ネジ孔に螺合して先端がツール側角度規制部の平面に当接するネジ部材と、を有する。
【発明の効果】
【００２７】
以上のような本発明では、簡単な作業で正確に角度調整して溝加工ツールをホルダに装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態が採用されたスクライブ装置の外観斜視図。
【図２】第１実施形態によるホルダ組立体の正面図。
【図３】ホルダ組立体の側面図。
【図４】第１実施形態の溝加工ツールの外観斜視図。
【図５】第２実施形態によるホルダ組立体の側面図。
【図６】第２実施形態の溝加工ツールの外観斜視図。
【図７】第３実施形態の角度規制構造の部分図。
【図８】第４実施形態の角度規制構造の側面部分図。
【図９】第４実施形態の溝加工ツールの外観斜視部分図。
【図１０】第５実施形態のホルダ組立体の正面図。
【図１１】図１０のZ方向矢視部分図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の一実施形態を採用した集積型薄膜太陽電池用スクライブ装置の外観斜視図を図１に示す。
【００３０】
−第１実施形態−
［スクライブ装置の全体構成］
この装置は、太陽電池基板Ｗが載置されるテーブル１と、スクライブヘッド２に設けられたホルダ組立体３と、それぞれ２つのカメラ４及びモニタ５と、を備えている。
【００３１】
テーブル１は水平面内において図１のＹ方向に移動可能である。また、テーブル１は水平面内で任意の角度に回転可能である。
【００３２】
スクライブヘッド２は、移動支持機構６によって、テーブル１の上方においてＸ，Ｙ方向に移動可能である。なお、Ｘ方向は、図１に示すように、水平面内でＹ方向に直交する方向である。移動支持機構６は、１対の支持柱７ａ，７ｂと、１対の支持柱７ａ，７ｂ間にわたって設けられたガイドバー８と、ガイドバー８に形成されたガイド９を駆動するモータ１０と、を有している。スクライブヘッド２は、ガイド９に沿って、前述のようにＸ方向に移動可能である。そして、このスクライブヘッド２には図示しないエアシリンダが設けられており、このエアシリンダによってホルダ組立体３はリニアガイドに沿って上下動が可能である。
【００３３】
２つのカメラ４はそれぞれ台座１２に固定されている。各台座１２は支持台１３に設けられたＸ方向に延びるガイド１４に沿って移動可能である。２つのカメラ４は上下動が可能であり、各カメラ４で撮影された画像が対応するモニタ５に表示される。ここで、太陽電池基板Ｗの表面には位置を特定するためのアライメントマークが設けられている。このアライメントマークを２つのカメラ４で撮影することによって、アライメントマークの位置が特定される。そして、特定されたアライメントマークの位置に基づいて、テーブル１に載置された太陽電池基板Ｗの方向ズレが検出される。
【００３４】
［ホルダ組立体］
ホルダ組立体３は、スクライブヘッド２の一面に固定されており、スクライブヘッド２とともにＸ，Ｙ方向に移動可能であり、またスクライブヘッド２に対して上下方向に移動可能である。ホルダ組立体３を取り出して図２及び図３に示す。図２はホルダ組立体３の正面図、図３はその側面図である。
【００３５】
このホルダ組立体３は、スクライブヘッド２に固定されるホルダ１５と、ホルダ１５に保持された溝加工ツール１６と、を備えている。また、ホルダ１５及び溝加工ツール１６には、溝加工ツール１６をホルダ１５に対して所定の取付角度で取り付けるための角度規制構造が設けられている。
【００３６】
＜ホルダ＞
ホルダ１５は、プレート状の部材であって、スクライブヘッド２に取り付けられる第１主面１７と、逆側の第２主面１８と、を有している。また、ホルダ１５には、上下に２つの貫通孔１９が形成されている。これらの貫通孔１９を貫通する２本のボルト２０によって、ホルダ１５はスクライブヘッド２に固定される。また、ホルダ１５には、下方から上方に向けて所定長さの溝２１が形成されている。溝２１は、第２主面１８に形成されており、所定の深さを有する矩形形状である。また、この溝２１の上部にはストップ面２１ａが形成されている。このストップ面２１ａに溝加工ツール１６の上端面が当接している。これにより、溝加工ツール１６の上方への移動が規制されている。
【００３７】
＜溝加工ツール＞
溝加工ツール１６は、ホルダ１５の矩形溝２１に挿入され、また、前述のように、溝加工ツール１６の上端面が矩形溝２１のストップ面２１ａに当接している。溝加工ツール１６は、超硬合金又は焼結ダイヤモンド等の硬質材料で形成されており、ツール本体２２と、刃先部２４と、から構成されている。ツール本体２２は、ホルダ１５の矩形溝２１に対応して矩形に形成されている。刃先部２４はツール本体２２の先端部にツール本体２２と一体に形成されている。刃先部２４は、図４に示すように、底面２４ａと、前面２４ｂ及び後面２４ｃと、左右の側面２４ｄ，２４ｅと、を有している。底面２４ａは長方形に形成されている。前面２４ｂ及び後面２４ｃは、底面２４ａと直交して上方に延び、ツール本体２２の面と同一平面である。左右の側面２４ｄ，２４ｅは、底面２４ａの長辺から底面２４ａと直交して上方に延び、互いに平行に形成されている。なお、ツール本体２２から左右の側面２４ｄ，２４ｅにかけては、下方に行くにしたがって先細になる傾斜面となっている。
【００３８】
以上のような溝加工ツール１６においては、刃先部２４の底面２４ａと前面２４ｂ及び後面２４ｃとによって形成される角部２４ｆ，２４ｇが、それぞれ基板を加工する際の刃先となる。刃先部２４は、刃先２４ｆ，２４ｇと同じ幅で、ツール本体２２の幅と同じ長さにわたって形成されている。このため、刃先２４ｆ，２４ｇが加工によって摩耗しても、加工される溝の幅が変わることはない。
【００３９】
そして、この溝加工ツール１６を含むホルダ組立体３は、太陽電池基板Ｗに対して刃先部２４の前面２４ｂ及び後面２４ｃを所定角度だけ傾斜させた状態で、すなわち刃先２４ｆ又は２４ｇが基板Ｗに接するように、スクライブヘッド２に取り付けられる。
【００４０】
＜角度規制構造＞
基板Ｗの薄膜上に溝を形成する場合は、溝加工ツール１６の刃先２４ｆ又は２４ｇを、その刃が、形成すべき溝が延びる方向（溝形成方向）と直交するように当て、溝加工ツール１６を溝形成方向に沿って移動させる。また、前述のように、溝加工ツール１６の刃先部２４は、摩耗が進んでも続けて使用可能なように、刃先２４ｆ，２４ｇが長手方向（溝形成方向）に沿って同じ幅で延びている。以上の理由から、刃先２４ｆ及び２４ｇの刃が溝形成方向と直交するように溝加工ツール１６の取付角度を規制する必要がある。
【００４１】
そこで、ホルダ１５及び溝加工ツール１６には、溝加工ツール１６がホルダ１５に対して所定の角度で固定されるように、角度規制構造が設けられている。なお、この実施形態では、前述のように、刃先２４ｆ，２４ｇの刃が溝形成方向と直交するように、溝加工ツール１６の角度が設定される。
【００４２】
以上の角度規制構造は、ホルダ１５に形成された矩形溝２１と、矩形のツール本体２２と、から構成されている。すなわち、矩形のツール本体２２を矩形溝２１に嵌め込むことによって、ホルダ１５に対して溝加工ツール１６の刃先２４ｆ，２４ｇの角度を固定することができる。
【００４３】
また、角度規制構造は、矩形溝２１及び矩形のツール本体２２に加えて、固定プレート２６を有している。固定プレート２６には、横方向に並ぶ２つの貫通孔２７が形成されている。そして、固定プレート２６は、各貫通孔２７を貫通しホルダ１５の対応するネジ孔２８に螺合する２本のボルト２９によって、ホルダ１５の第２主面１８に固定されている。このようにして、固定プレート２６は、ホルダ１５の矩形溝２１に挿入された溝加工ツール１６の上方のほぼ１／３を覆っている。
【００４４】
また、固定プレート２６には貫通するネジ孔２６ａが形成されている。ネジ孔２６ａは、固定プレート２６がホルダ１５に固定された状態で、溝加工ツール１６に臨むような位置に設けられている。そして、このネジ孔２６ａにネジ部材３０を螺合することで、ネジ部材３０の先端が溝加工ツール１６を矩形溝２１の底面に対して押圧する。これにより、溝加工ツール１６が矩形溝２１から落下するのが防止されている。
【００４５】
［動作］
前述のように、溝加工ツール１６は、底面２４ａの長手方向が溝形成方向（ツール移動方向）に沿うように、かつ刃先２４ｆ又は２４ｇが溝形成方向と直交するようにスクライブヘッド２にセットされる。また、溝加工ツール１６は、刃先部２４の前面２４ｂ及び後面２４ｃが太陽電池基板Ｗに対して所定角度だけ傾斜した状態でスクライブヘッド２にセットされる。
【００４６】
以上のような状態で、テーブル１をＹ方向に所定ピッチで移動させるたびに、ホルダ組立体３を下降させ、溝加工ツール１６の刃先２４ｆ又は２４ｇを太陽電池基板Ｗの表面に押し付ける。そして、ホルダ組立体３をＸ方向に移動させることにより、太陽電池基板Ｗの表面にＸ方向に沿った溝が形成される。
【００４７】
［特徴］
本実施形態では、矩形のツール本体２２をホルダ１５の矩形溝２１に挿入し、溝加工ツール１６の取付角度を規制している。このため、非常に簡単な構成で、かつ簡単な取付作業で、溝加工ツール１６をホルダ１５に常に一定の姿勢で取り付けることができる。したがって、このような溝加工ツール１６によって形成される溝の加工品質が安定する。
【００４８】
また、溝加工ツール１６の刃先部２４は、溝が形成される方向に沿って、同じ幅でツール本体２２の全体長さにわたって連続して延びている。このため、刃先が摩耗しても加工を続けることができ、ツール寿命を長くすることができる。
【００４９】
−第２実施形態−
図５及び図６にホルダ及び溝加工ツールの第２実施形態を示す。なお、この第２実施形態では、ホルダ３５及び溝加工ツール３６以外の構成については、第１実施形態と同様の構成である。
【００５０】
＜ホルダ＞
ホルダ３５はベースプレート３７と支持ブロック３８とを有している。ベースプレート３７は、スクライブヘッド２に取り付けられる第１主面３９と、逆側の第２主面４０と、を有している。また、前記同様に、ホルダ３５のベースプレート３７には、複数の貫通孔（図示せず）が形成されており、この貫通孔を貫通するボルトによって、ホルダ３５がスクライブヘッド２に固定される。
【００５１】
支持ブロック３８は、ベースプレート３７の第２主面４０に固定されている。支持ブロック３８のベースプレート３７への固定方法は特に限定されるものではなく、ボルト、溶接、一体形成等が採用可能である。支持ブロック３８には上下方向に貫通する円形の貫通孔３８ａが形成されている。そして、この貫通孔３８ａに溝加工ツール３６が挿入されて支持されている。なお、支持ブロック３８の貫通孔３８ａに挿入された溝加工ツール３６を固定するための構成は第１実施形態と同様である。すなわち、支持ブロック３８に外面から貫通孔３８ａに向けて貫通するように形成されたネジ孔３８ｂと、このネジ孔３８ｂに螺合し溝加工ツール３６の外周面に当接するネジ部材４１とによって、溝加工ツール３６が支持ブロック３８に保持されている。
【００５２】
＜溝加工ツール＞
溝加工ツール３６は丸棒を加工して形成されたものである。この溝加工ツール３６は、超硬合金又はダイヤモンド等の硬質材料で形成されており、ツール本体４２と、刃先部４４と、から構成されている。ツール本体４２は、支持ブロック３８の円形の貫通孔３８ａに対応して断面円形である。刃先部４４はツール本体４２の先端部にツール本体４２と一体に形成されている。刃先部４４は、第１実施形態と全く同様の構成である。すなわち、図６に示すように、底面４４ａと、前面４４ｂ及び後面４４ｃと、左右の側面４４ｄ，４４ｅと、を有している。また、刃先部４４の底面４４ａと前面４４ｂ及び後面４４ｃとによって形成される角部４４ｆ，４４ｇが、それぞれ基板を加工する際の刃先となることも、第１実施形態と同様である。
【００５３】
＜角度規制構造＞
この第２実施形態において、角度規制構造は、ツール側角度規制部とホルダ側角度規制部とから構成されている。
【００５４】
ツール本体側角度規制部は、ツール本体４２の上端部に形成された突起部４６の傾斜面４６ａ，４６ｂである。より詳細には、ツール本体４２の上端部は、側方から見て三角形状に形成されている。すなわち、ツール本体４２の上端部は、側方から見て、上方に行くに従って細くなっており、ベースプレート３７側に第１傾斜面４６ａを有し、逆側に第２傾斜面４６ｂを有している。したがって、この突起部４６によって形成される第１及び第２傾斜面４６ａ，４６ｂは、溝形成方向に沿って延びている。なお、溝形成方向は、刃先部４４が延びる方向でもある。
【００５５】
また、ホルダ側角度規制部は、ホルダ３５を構成するベースプレート３７の第２主面４０上に設けられた位置決めブロック４８である。位置決めブロック４８には、断面逆Ｖ字形状の溝４９が形成されている。この溝４９は溝形成方向に沿って延びている。そして、溝４９の両側の壁面（規制面）４９ａ，４９ｂに溝加工ツール３６の突起部４６の第１傾斜面４６ａ及び第２傾斜面４６ｂがそれぞれ当接している。
【００５６】
このように、溝加工ツール３６に設けられた傾斜面４６ａ，４６ｂと、ホルダ３５に設けられた位置決めブロック４８の溝４９の規制面４９ａ，４９ｂと、によって、溝加工ツール３６のホルダ３５に対する取付角度が規制されている。また、位置決めブロック４８によって、溝加工ツール３６の上方への移動が規制されている。
【００５７】
このような実施形態によっても、簡単な取付作業で、溝加工ツール３６をホルダ３５に常に一定の姿勢で取り付けることができ、この溝加工ツール３６によって形成される溝の加工品質が安定する。また、前記同様に、溝加工ツール３６のツール寿命を長くすることができる。
【００５８】
−第３実施形態−
図７に第３実施形態を示す。この第３実施形態では、ホルダ側角度規制部のみが第２実施形態と異なり、他の構成は第２実施形態と同様である。
【００５９】
図７に示すように、ホルダ側角度規制部を構成する位置決めブロック５２は、１つの傾斜面５２ａのみを有している。この傾斜面５２ａは、前記同様に溝形成方向に沿って延びており、ツール側角度規制部を構成するツール本体４２の突起部４６の傾斜と同角度の傾斜を有している。そして、溝加工ツール３６の突起部４６の第１傾斜面４６ａ又は第２傾斜面４６ｂを傾斜面５２ａに当接させることにより、溝加工ツール３６のホルダ３５に対する取付角度の規制と、上方への移動の規制を行うことができる。
【００６０】
−第４実施形態−
図８及び図９に第４実施形態を示す。この第４実施形態では、溝加工ツール５４は丸棒を加工して形成されており、断面が円形のツール本体５５と、ツール本体５５の先端部に形成された刃先部５６と、を有している。刃先部５６の構成については前記各実施形態とい全く同様であるので、説明は省略する。また、ホルダについては、第２実施形態のホルダ３５と同様であり、支持ブロック３８を有している。支持ブロック３８には貫通孔３８ａ及びネジ孔３８ｂが設けられている。なお、この第４実施形態では、ホルダに位置決めブロックは設けられていない。
【００６１】
ツール側角度規制部は、図９に示すように、ツール本体５５の一部に形成された平面部５５ａにより構成されている。平面部５５ａはツール本体５５の外周の一部を、軸方向に直交し、かつ溝形成方向（刃先の延びる方向）に平行な方向にカットして形成されたものである。
【００６２】
一方、ホルダ側角度規制部は、ホルダを構成する支持ブロック３８のネジ孔３８ｂ及びネジ部材４１によって構成されている。すなわち、支持ブロック３８のネジ孔３８ｂに螺合するネジ部材４１の先端を、ツール本体５５の平面部５５ａに当接させることによって、溝加工ツール５４のホルダに対する取付角度が規制されている。
【００６３】
以上のように、この第４実施形態では、ツール本体５５の平面部５５ａと、支持ブロック３８のネジ孔３８ｂ及びこれに螺合するネジ部材４１によって、角度規制構造が構成されている。また、この角度規制構造によって、溝加工ツール５４がホルダに対して上下方向に移動するのが規制されている。
【００６４】
−第５実施形態−
図１０及び図１１に第５実施形態を示す。図１１は、図１０のＺ方向矢視図である。この第５実施形態では、溝加工ツール６０は丸棒を加工して形成されており、断面が円形のツール本体６１と、ツール本体６１の先端部に形成された刃先部６２と、を有している。刃先部６２は前記各実施形態と全く同様である。また、溝加工ツール及びホルダ以外は前記各実施形態と同様の構成である。
【００６５】
ホルダ６４は、直方体形状のブロック部材からなるベース部材６５と、支持ブロック６６と、角度規制用のピン６７と、を有している。
【００６６】
支持ブロック６６には貫通孔６６ａが縦方向に形成され、ネジ孔６６ｂが横方向に形成されている。ネジ孔６６ｂは、前記各実施形態と同様に、支持ブロック６６の外周面から貫通孔６６ａに貫通するように形成されている。なお、ベース部材６５は２つのボルト６７によってスクライブヘッド２に固定される。また、支持ブロック６６は２つのボルト６８によってベース部材６５に固定されている。
【００６７】
ツール側角度規制部は、ツール本体６１の上端部に形成されたV字形状の溝７０である。このＶ溝７０は、基板表面に形成される溝の方向（刃先の延びる方向）と平行に形成されている。
【００６８】
一方、ホルダ側角度規制部は、前述のピン６７により構成されている。溝加工ツール６０は、ツール本体６１のV溝７０の両壁面７０ａ，７０ｂがピン６７の外周面に当接するように支持ブロック６６に装着されている。
【００６９】
以上のように、この第５実施形態では、ツール本体６１のV溝７０と、ホルダ６４に設けられたピン６７と、によって、角度規制構造が構成されている。また、この角度規制構造によって、溝加工ツール６０がホルダ６４に対して上方に移動するのが規制されている。
【００７０】
なお、支持ブロック６６の貫通孔６８ａに挿入された溝加工ツール６０が下方に落下しないように固定するための構成は第１実施形態と同様である。すなわち、支持ブロック６６のネジ孔６６ｂに螺合し溝加工ツール６０の外周面に当接するネジ部材７２によって、溝加工ツール６０が支持ブロック６６に保持されている。
【００７１】
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【００７２】
前記各実施形態において角度規制構造を構成する傾斜面、ピン、溝等の延びる方向は、それぞれの図に示した方向に限定されるものではない。これらが当接することによって溝加工ツールの取付角度が規制される構造であれば、どのような方向に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１５，３５，６４ ホルダ
１６，３６，５４，６０ 溝加工ツール
２１ 矩形溝
２２，５５，６１ ツール本体
２４，５６，６２ 刃先部
３０，４１ ネジ部材
４６ａ，４６ｂ，５２ａ 傾斜面
４９ 溝
４９ａ，４９ｂ 規制面
５５ａ 平面部
６７ ピン
７０ Ｖ溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダに保持され、前記ホルダとともに集積型薄膜太陽電池の薄膜上を一方向に移動させて、前記一方向に延びる溝を前記薄膜上に形成するための加工ツールであって、
前記ホルダに保持されるツール本体と、
前記ツール本体の先端部に形成され、前記溝加工用の刃先を先端に有する刃先部と、
を備え、
前記ツール本体には、前記ホルダに保持された状態で前記刃先部が前記溝形成方向に対して所定の姿勢に固定されるように、角度規制部が設けられている、
薄膜太陽電池用溝加工ツール。
【請求項２】
前記刃先部は、前記薄膜上の溝が形成される方向に沿って同じ幅で所定の長さにわたって延びており、
前記角度規制部は、前記ツール本体が前記ホルダに保持された状態で、前記刃先部の延びる方向を前記溝形成方向に一致させる、
請求項１に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツール。
【請求項３】
前記刃先部は前記ツール本体の全幅にわたって延びている、請求項２に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツール。
【請求項４】
前記角度規制部は、前記ツール本体の少なくとも一部を矩形にすることによって構成されている、請求項１から３のいずれかに記載の薄膜太陽電池用溝加工ツール。
【請求項５】
前記ツール本体は、すべてにわたって矩形であり、その一部が前記角度規制部として機能する、請求項４に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツール。
【請求項６】
集積型薄膜太陽電池の薄膜上に一方向に延びる溝を形成するための加工ツールを、ホルダに対して所定の取付角度で装着するための構造であって、
前記溝加工ツールに形成されたツール側角度規制部と、
前記ホルダに形成され、前記ホルダに対する前記溝加工ツールの取付角度を所定の角度に規制するためのホルダ側角度規制部と、
を備え、
前記溝加工ツールは、
前記ホルダに保持されるツール本体と、
前記ツール本体の先端部に形成され、前記溝加工用の刃先を先端に有する刃先部と、
を備え、
前記ツール本体には、前記ホルダに保持された状態で前記刃先部が前記溝形成方向に対して所定の姿勢に固定されるように、角度規制部が設けられている、
薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【請求項７】
前記刃先部は、前記溝が形成される方向に沿って同じ幅で所定の長さにわたって延びており、
前記ツール側角度規制部は、前記ツール本体が前記ホルダに保持された状態で、前記刃先部の延びる方向を前記溝形成方向に一致させる、
請求項６に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【請求項８】
前記ツール側角度規制部は、前記ツール本体の少なくとも一部又は全部が矩形に形成されて構成されており、
前記ホルダ側角度規制部は、前記矩形のツール側角度規制部が嵌め込まれる矩形状の溝である、
請求項６又は７に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【請求項９】
前記ツール本体側角度規制部は、前記ツール本体の端部に形成され、前記溝形成方向と平行に形成された溝であり、
前記ホルダ側角度規制部は前記ツール本体の端部に形成された溝に係合されるピンである、
請求項６に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【請求項１０】
前記ツール本体側角度規制部は、前記ツール本体の端部に形成され、前記ツール本体の軸に対して傾斜する傾斜面であり、
前記ホルダ側角度規制部は前記傾斜面が当接する規制面を有する、
請求項６に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【請求項１１】
前記ツール本体は丸棒状に形成されており、
前記ツール側角度規制部は前記ツール本体の一部に形成された平面を有し、
前記ホルダは前記ツール本体が挿入される孔を有し、
前記ホルダ側角度規制部は、前記ホルダの孔に対して直交するネジ孔と、前記ネジ孔に螺合して先端が前記ツール側角度規制部の平面に当接するネジ部材と、を有する、
請求項６に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【請求項１】
ホルダに保持され、前記ホルダとともに集積型薄膜太陽電池の薄膜上を一方向に移動させて、前記一方向に延びる溝を前記薄膜上に形成するための加工ツールであって、
前記ホルダに保持されるツール本体と、
前記ツール本体の先端部に形成され、前記溝加工用の刃先を先端に有する刃先部と、
を備え、
前記ツール本体には、前記ホルダに保持された状態で前記刃先部が前記溝形成方向に対して所定の姿勢に固定されるように、角度規制部が設けられている、
薄膜太陽電池用溝加工ツール。
【請求項２】
前記刃先部は、前記薄膜上の溝が形成される方向に沿って同じ幅で所定の長さにわたって延びており、
前記角度規制部は、前記ツール本体が前記ホルダに保持された状態で、前記刃先部の延びる方向を前記溝形成方向に一致させる、
請求項１に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツール。
【請求項３】
前記刃先部は前記ツール本体の全幅にわたって延びている、請求項２に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツール。
【請求項４】
前記角度規制部は、前記ツール本体の少なくとも一部を矩形にすることによって構成されている、請求項１から３のいずれかに記載の薄膜太陽電池用溝加工ツール。
【請求項５】
前記ツール本体は、すべてにわたって矩形であり、その一部が前記角度規制部として機能する、請求項４に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツール。
【請求項６】
集積型薄膜太陽電池の薄膜上に一方向に延びる溝を形成するための加工ツールを、ホルダに対して所定の取付角度で装着するための構造であって、
前記溝加工ツールに形成されたツール側角度規制部と、
前記ホルダに形成され、前記ホルダに対する前記溝加工ツールの取付角度を所定の角度に規制するためのホルダ側角度規制部と、
を備え、
前記溝加工ツールは、
前記ホルダに保持されるツール本体と、
前記ツール本体の先端部に形成され、前記溝加工用の刃先を先端に有する刃先部と、
を備え、
前記ツール本体には、前記ホルダに保持された状態で前記刃先部が前記溝形成方向に対して所定の姿勢に固定されるように、角度規制部が設けられている、
薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【請求項７】
前記刃先部は、前記溝が形成される方向に沿って同じ幅で所定の長さにわたって延びており、
前記ツール側角度規制部は、前記ツール本体が前記ホルダに保持された状態で、前記刃先部の延びる方向を前記溝形成方向に一致させる、
請求項６に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【請求項８】
前記ツール側角度規制部は、前記ツール本体の少なくとも一部又は全部が矩形に形成されて構成されており、
前記ホルダ側角度規制部は、前記矩形のツール側角度規制部が嵌め込まれる矩形状の溝である、
請求項６又は７に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【請求項９】
前記ツール本体側角度規制部は、前記ツール本体の端部に形成され、前記溝形成方向と平行に形成された溝であり、
前記ホルダ側角度規制部は前記ツール本体の端部に形成された溝に係合されるピンである、
請求項６に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【請求項１０】
前記ツール本体側角度規制部は、前記ツール本体の端部に形成され、前記ツール本体の軸に対して傾斜する傾斜面であり、
前記ホルダ側角度規制部は前記傾斜面が当接する規制面を有する、
請求項６に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【請求項１１】
前記ツール本体は丸棒状に形成されており、
前記ツール側角度規制部は前記ツール本体の一部に形成された平面を有し、
前記ホルダは前記ツール本体が挿入される孔を有し、
前記ホルダ側角度規制部は、前記ホルダの孔に対して直交するネジ孔と、前記ネジ孔に螺合して先端が前記ツール側角度規制部の平面に当接するネジ部材と、を有する、
請求項６に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツールの取付角度規制構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１４２２３６（Ｐ２０１１−１４２２３６Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４９８（Ｐ２０１０−２４９８）
【出願日】平成２２年１月８日（２０１０．１．８）
【出願人】（３９００００６０８）三星ダイヤモンド工業株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月８日（２０１０．１．８）
【出願人】（３９００００６０８）三星ダイヤモンド工業株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
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