JP5912996B2 - 転写装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写装置に係り、特に、微細な転写パターンを転写するもの（微細な転写パターンが転写されたもの）に関する。

近年、電子線描画法などで石英基板等に超微細な転写パターン（微細な転写パターン）を形成して型（モールド）を作製し、被成形体に前記型を所定の圧力で押圧して、当該型に形成された転写パターンを転写するナノインプリント技術が研究開発されている（たとえば、非特許文献１参照）。

また、従来、図１３で示すような転写装置３０１が知られている。転写装置３０１は、除振台３０２とベース（基板保持用チャック）３０３と転写部３０５とモールド支持部３０７とを備えて構成されている。

ベース３０３は、除振台３０２に一体的に設けられており、板状の被成形体３０９をたとえば真空吸着によって保持するようになっている。

転写部３０５は、図１３の紙面に直交する方向に延びている中心軸Ｃ１３ａ，Ｃ１３ｂを回転中心にしサーボモータ（図示せず）によって回転する一対のローラ３１１Ａ，３１１Ｂと、この一対のローラ３１１Ａ，３１１Ｂをサーボモータ３１３により上下方向で移動位置決めするローラ駆動部３１５と、紫外線発生装置３１７とを備えて構成されている。

また、転写部３０５（一対のローラ３１１Ａ，３１１Ｂや紫外線発生装置３１７）は、サーボモータを含む駆動装置（図示せず）によって、除振台３０２に対して水平方向（図１３の左右方向）で移動位置決め自在になっている。

モールド支持部３０７で支持されるモールド３２３は、薄い板状に形成されており、厚さ方向の一方の面（図１３では、モールド３２３の下側の面）に微細な転写パターン（図示せず）が形成されている。

モールド支持部３０７は、第１のチャック部３１９と第２のチャック部３２１とを備えて構成されている。

第１のチャック部（モールド保持体）３１９は、除振台３０２の上面近傍でベース３０３の一端（図１３では右端）から側方（図１３では右方）に離れている。そして、モールド３２３の一端（図１３では右端）を把持して保持するようになっている。

第２のチャック部３２１は、除振台３０２の上側でベース３０３の他端（図１３では左端）から側方（図１３では左方）に離れている。第２のチャック部３２１は、モールド保持体３２５と回動支持体３２７と支柱３２９と支柱支持体３３１とを備えて構成されている。

モールド保持体３２５は、モールド３２３の他端部を把持して保持するようになっている。回動支持体３２７は、モールド保持体３２５を支持している。回動支持体３２７に支持されているモールド保持体３２５は、図１３の紙面に直交する方向に延びている軸Ｃ１３ｃを中心にして、回動支持体３２７に対して回動するようになっている。

支柱３２９は、回動支持体３２７を支持している。支柱３２９に支持されている回動支持体３２７は、サーボモータ（図示せず）によって、支柱３２９に対し上下方向で移動位置決めされるようになっている。

支柱３２９は支柱支持体３３１に一体的に設けられている。支柱支持体３３１は、サーボモータ（図示せず）によって、除振台３０２に対し水平方向（図１３では左右方向）で移動位置決めされるようになっている。

次に、転写装置３０１を用いて、モールド３２３の微細な転写パターンを被成形体３０９に転写する場合について説明する。

まず、初期状態では、図１４に示すように、モールド支持部３０７でモールド３２３が支持されており、ベース３０３に被成形体３０９が設置されており、各ローラ３１１Ａ，３１１Ｂが、ベース３０３の右端から右側に離れている。

また、上記初期状態では、モールド３２３の左右方向の中間部がローラ３１１Ａの下部に巻き掛けられており、上下方向におけるローラ３１１Ａの下端とベース３０３の上面との間の距離は、モールド３２３の厚さと被成形体３０９の厚さの和程度になっている。

また、上記初期状態では、ローラ３１１Ａと第１のチャック部３１９との間でモールド３２３が水平方向に延びており（ローラ３１１Ａよりも右側に位置しているモールド３２３が水平方向に延びており）、ローラ３１１Ａと第２のチャック部３２１との間でモールド３２３が斜め上方に延びている（ローラ３１１Ａよりも左側に位置しているモールド３２３が斜め上方に延びている）。

さらに、上記初期状態では、モールド３２３が、所定の張力を持って緩みの無い状態になっており、図１４（図１３、図１５）の紙面に直交する方向で所定の幅になっており、モールド３２３とベース３０３に設置されている被成形体３０９とは非接触の状態になっている。

上記初期状態から、転写部３０５（各ローラ３１１Ａ，３１１Ｂや紫外線発生装置３１７）を左側に移動して、ローラ３１１Ａ（ローラ３１１Ｂはバックアップローラ）とベース３０３とで協働して被成形体３０９とモールド３２３とを挟み込んで押圧し、紫外線発生装置３１７から被成形体３０９に紫外線を照射して、被成形体３０９（被成形体３０９の紫外線硬化樹脂３３３）にモールド３２３に形成されている微細な転写パターンを転写する。

転写が終了したときには、転写部３０５（各ローラ３１１Ａ，３１１Ｂや紫外線発生装置３１７）が、図１５で示すように、ベース３０３の左端から左側に離れている。

転写部３０５を図１４の状態から図１５に状態まで移動するとき、モールド３２３の形態が変化することにあわせて（モールド３２３の張力を一定にしモールド３２３に弛みが発生しないようにする等のために）、回動支持体３２７を支柱３２９に対して上下方向で移動位置決めし、支柱支持体３３１を除振台３０２に対して左右方向で移動位置決めしている。

なお、上記従来の技術に関連する特許文献として、たとえば特許文献１を掲げることができる。

特開２０１０−２８００６５号公報

Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 25(2001) 192-199

ところで、従来の転写装置３０１では、転写部３０５を右側から左側に移動するとき、ローラ３１１Ａとモールド３２３との間で滑りが発生しないようにするために、転写部３０５の右側から左側への移動速度に同期させて、ローラ３１１Ａ（３１１Ｂ）を回転させている。

さらに、上記同期動作に加えて、モールド３２３に弛みが発生しないようにする等のために、回動支持体３２７を支柱３２９に対して上下方向で移動位置決めし、支柱支持体３３１を除振台３０２に対して左右方向で移動位置決めしている。これにより、同期動作の対象が多く転写装置３０１の制御動作が煩雑になるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、シート状のモールドに形成されている微細な転写パターンを被成形体に転写する転写装置において、制御動作を簡素化することができるものを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、シート状のモールドに形成されている微細な転写パターンを被成形体に転写する転写装置において、前記被成形体を保持する被成形体保持体と、巻き掛けられた前記モールドと前記被成形体保持体に保持されている被成形体とを、前記転写をするために前記被成形体保持体と協働して挟み込み、中心軸を回転中心にして回転し前記被成形体保持体に対して相対的に移動する第１のローラと、前記第１のローラに巻き掛けられ前記第１のローラから延出している前記モールドが、前記被成形体保持体に保持されている被成形体から離れるように巻き掛けられ、中心軸を回転中心にして回転し前記被成形体保持体に対して前記第１のローラとともに相対的に移動する第２のローラとを有する転写装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の転写装置において、モールド原反設置部とモールド巻き取り部とを有し、前記各ローラに巻き掛けられているモールドは、前記モールド原反設置部と前記モールド巻き取り部との間で、前記モールド原反設置部に設置されているモールド原反から前記モールド巻き取り部まで所定の張力で張られて延びている転写装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の転写装置において、前記第２のローラには、巻き掛けられた前記モールドの微細な転写パターンの接触を回避するための小径部が形成されている転写装置である。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の転写装置において、前記各ローラに巻き掛けられ前記各ローラから延出しているモールドは、前記被成形体の前記被成形体が設置される面と平行になっている転写装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の転写装置において、前記第１のローラと前記第２のローラとは別の第３のローラと第４のローラとを備え、前記モールドを前記第３のローラと前記第４のローラとに巻き掛け、前記第３のローラと前記第４のローラとが前記第１のローラと前記第２のローラといっしょに移動することで、前記転写によって前記被成形体に張り付いているモールドを、前記被成形体から剥がすように構成されている転写装置である。

本発明によれば、シート状のモールドに形成されている微細な転写パターンを被成形体に転写する転写装置において、制御動作を簡素化することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る転写装置の概略構成を示す図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視図である。 本発明の実施形態に係る転写装置の動作を示す図である。 本発明の実施形態に係る転写装置の動作を示す図である。 本発明の実施形態に係る転写装置の動作を示す図である。 本発明の実施形態に係る転写装置の動作を示す図である。 転写について説明する図である。 変形例に係る転写装置の概略構成を示す図である。 変形例に係る転写装置の動作を示す図である。 変形例に係る転写装置の動作を示す図である。 変形例に係る転写装置の動作を示す図である。 変形例に係る転写装置の動作を示す図である。 従来の転写装置を示す図である。 従来の転写装置を示す図である。 従来の転写装置を示す図である。

本発明の実施形態に係る転写装置１は、シート状のモールド（型）Ｍの厚さ方向の一方の面に形成されている微細な転写パターンＭ１を被成形体Ｗに転写する装置であり、図１等で示すように、被成形体保持体３と第１のローラ５と第２のローラ７とを備えて構成されている。

転写装置１を用いて微細な転写パターンＷ１が形成された被成形体Ｗ（図７（ｂ）参照）は、たとえば、導光板、光学フィルタ等の光学素子として使用される。

ここで、説明の便宜のために水平な一方向をＸ軸方向とし、水平な他の一方向であってＸ軸方向に対して直交する方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに対して直交する上下方向をＺ軸方向とする。

シート状（薄い板状）のモールドＭの微細な転写パターンＭ１は、ピッチや高さが、たとえば可視光線の波長程度である凹凸で形成されている。転写によって、モールドＭに形成されている転写パターンＭ１が被成形体Ｗに転写され、モールドＭに形成されている転写パターンＭ１とは逆形態の転写パターンＷ１が被成形体Ｗに形成されるようになっている（図７参照）。

シート状のモールドＭは、シート状の基材（モールド用基材）Ｍ２と転写パターン形成体Ｍ３とで構成されている。

また、モールドＭは、可撓性を備えている。さらに説明すると、シート状のモールドＭは、この厚さ方向に対して直交する方向の引張り力が加えられても弾性変形をほとんどせずほぼ剛体とみなせるが、紙幣等のように厚さ方向でめくれるような変形（厚さ方向に対して直交する方向に延伸している軸まわりのモーメントによる変形）を容易にするようになっている。したがって、モールドＭは、この厚さ方向が円柱状のローラ５，７の径方向と一致して、ローラ５，７の外周に容易に巻き付くことができるようになっている。

シート状のモールド用基材Ｍ２は、たとえば、紫外線が透過可能なＰＥＴ樹脂等の樹脂材料で板状に形成されている。

微細な転写パターンＭ１が形成されている転写パターン形成体Ｍ３は、たとえば、紫外線が透過可能な硬化した紫外線硬化樹脂（熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の他の樹脂であってもよい。）で薄い膜状に形成されている。転写パターン形成体Ｍ３は、この厚さ方向がモールド用基材Ｍ２の厚さ方向と一致するようにして、シート状のモールド用基材Ｍ２の厚さ方向の一方の面でモールド用基材Ｍ２に一体に設けられている。

転写パターン形成体Ｍ３の微細な転写パターンは、転写パターン形成体Ｍ３の表面（厚さ方向における一方の面であって、モールド用基材Ｍ２に接している面とは反対の面）に形成されている。なお、転写パターン形成体Ｍ３の微細な転写パターンＭ１は、図示しないマスターモールドに形成されている微細な転写パターンを転写することで生成されたものである。

モールド用基材Ｍ２は、たとえば、長い矩形な板状（帯板状）に形成されている。モールド用基材Ｍ２の幅寸法（従来のモールド３２３と同様な幅寸法；Ｙ軸方向の寸法）はモールド用基材Ｍ２の厚さ寸法に比べてかなり大きくなっており、モールド用基材Ｍ２の長さ寸法（Ｘ軸方向の寸法）は、モールド用基材Ｍ２の幅寸法に比べてかなり大きくなっている。

転写パターン形成体Ｍ３も、たとえば、矩形な板状に形成されている。転写パターン形成体Ｍ３は、幅方向がモールド用基材Ｍ２の幅方向と一致し、長さ方向がモールド用基材Ｍ２の長さ方向と一致するようにしてモールド用基材Ｍ２に設けられている。

また、転写パターン形成体Ｍ３は、モールド用基材Ｍ２の長さ方向で所定の間隔をあけて断続的に複数設けられている。なお、転写パターン形成体Ｍ３がモールド用基材Ｍ２の長さ方向で連続して設けられていてもよい。転写パターン形成体Ｍ３の幅寸法は、モールド用基材Ｍ２の幅寸法よりも狭くなっている。

モールド用基材Ｍ２の一部には、転写パターン形成体Ｍ３が非存在な部位が、モールド用基材Ｍ２の長手方向に連続して延びて形成されている。たとえば、転写パターン形成体Ｍ３の幅寸法がモールド用基材Ｍ２の幅寸法よりも狭くなっていることで、モールドＭ（モールド用基材Ｍ２）の幅方向に両端部に、モールド用基材Ｍ２のみになっている部位（基材端部部位）Ｍ４が、形成されている（図２参照）。

被成形体保持体３は、被成形体Ｗを保持するようになっている。

被成形体Ｗは、基材（被成形体用基材）Ｗ２と被成形物Ｗ３とを備えて構成されている。

シート状の被成形体用基材Ｗ２は、たとえば、ＰＥＴ樹脂等の樹脂材料で板状に形成されている。シート状のモールドＭの微細な転写パターンＭ１が転写されて形成される被成形物Ｗ３は、たとえば、紫外線硬化樹脂（熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の他の樹脂であってもよい。）で薄い膜状に形成されている。

被成形体用基材Ｗ２は、たとえば矩形な板状に形成されている。被成形体用基材Ｗ２の幅寸法は、モールド用基材Ｍ２の幅寸法と同程度になっており、被成形体用基材Ｗ２の長さ寸法は、シート状のモールド用基材Ｍ２に断続的に設けられている１つの転写パターン形成体Ｍ３の長さ寸法よりも僅かに大きくなっている。

被成形物Ｗ３も矩形な板状になって設けられている。被成形物Ｗ３は、この厚さ方向（Ｚ軸方向）が被成形体用基材Ｗ２の厚さ方向と一致するようにして、シート状の被成形体用基材Ｗ２の厚さ方向の一方の面で被成形体用基材Ｗ２に設けられている。また、被成形物Ｗ３は、幅方向（Ｙ軸方向）が被成形体用基材Ｗ２の幅方向と一致しており、長さ方向が被成形体用基材の長さ方向（Ｘ軸方向）と一致している。被成形物Ｗ３の幅寸法は、被成形体用基材Ｗ２の幅寸法と同程度になっており、被成形物Ｗ３の長さ寸法は、シート状のモールド用基材Ｍ２に断続的に設けられている１つの転写パターン形成体Ｍ３の長さ寸法と同程度になっている。

被成形物Ｗ３の微細な転写パターンＷ１は、被成形物Ｗ３の表面（厚さ方向における一方の面であって、被成形体用基材Ｗ２に接している面とは反対の面）に形成されるようになっている。

被成形物Ｗ３が紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂である場合、モールドＭの微細な転写パターンＭ１が転写される前の被成形物（未硬化の樹脂）Ｗ３は、液体状もしくは流動体状になっている。転写がなされるときに、被成形物Ｗ３が硬化し、転写終了時には、被成形物Ｗ３は硬化している。

被成形体保持体３は、たとえば、矩形な平板状に形成されており、被成形体Ｗを保持するための平面（厚さ方向の一方の面；上面；被成形体設置面）９を備えている。被成形体Ｗは、この裏面（被成形体用基材Ｗ２の厚さ方向の一方の面であって被成形物Ｗ３が設けられている面とは反対側の面）の全面が、被成形体保持体３の被成形体設置面９に面接触し、たとえば真空吸着によって、被成形体保持体３に保持されるようになっている。

被成形体保持体３に設置された被成形体Ｗは、この幅方向、長さ方向が被成形体保持体３の幅方向（Ｙ軸方向）、長さ方向（Ｘ軸方向）と一致している。

第１のローラ５は、円柱状に形成されてモールドＭが巻き掛けられるように構成されている。第１のローラ５は、巻き掛けられたモールドＭと被成形体保持体３に保持されている被成形体Ｗとを、上述した転写をするために被成形体保持体３と協働してＺ軸方向で挟み込むようになっている。

そして、第１のローラ５は、Ｙ軸方向の延びた中心軸Ｃ１を回転中心にして回転し被成形体保持体３に対して相対的にＸ軸方向に移動することで、挟み込んでいるモールドＭと被成形体Ｗとの部位が移動するようになっている。

第２のローラ７も、円柱状に形成されてモールドＭが巻き掛けられるように構成されており、たとえば、第１のローラ５よりもＺ軸方向で被成形体保持体３から離れている。第１のローラ５に巻き掛けられ第１のローラ５から延出しているモールドＭ（第１のローラ５から延出しているモールドの長手方向の一方の側）が、被成形体保持体３に保持されている被成形体Ｗから離れるように、第２のローラ７に巻き掛けられる。

そして、第２のローラ７は、第１のローラの中心軸Ｃ１と平行な中心軸Ｃ２を回転中心にして、第１のローラ５と同期して回転し、被成形体保持体３に対して第１のローラ５とともに相対的に移動するようになっている。

第１のローラ５の外径と第２のローラ７の外径とはお互いがほぼ等しくなっており、第１のローラ５の長さ（幅）と第２のローラ７の長さ（幅）とはお互いがほぼ等しくなっている。

第１のローラ５の幅寸法（Ｙ軸方向の寸法）は、被成形体保持体３に保持されている被成形体Ｗの幅寸法よりも僅かに大きくなっている。第１のローラ５の軸Ｃ１の延伸方向（幅方向）は、被成形体保持体３に保持されている被成形体Ｗの幅方向と一致しており、第１のローラ５の幅方向の中心と、被成形体保持体３に保持されている被成形体Ｗの幅方向の中心とは、お互いが一致している。

また、第１のローラ５は、被成形体保持体３の被成形体設置面９に直交する方向（Ｚ軸方向）で移動位置決め自在になっている。

第１のローラ５が、モールドＭと被成形体保持体３に保持されている被成形体Ｗとを被成形体保持体３と協働して挟み込んでいるとき、第１のローラ５の中心軸Ｃ１と被成形体設置面９との間の距離は、第１のローラ５の半径とモールドＭの厚さと被成形体Ｗの厚さとの和とほぼ等しいか、ごく僅かに小さくなっている。これによって上述した挟み込みがなされるようになっている。

第１のローラ５に巻き掛けられているモールドＭの幅方向と、第１のローラ５の幅方向とはお互いに一致しており、第１のローラ５に巻き掛けられているモールドＭの幅方向の中心と、第１のローラ５の幅方向の中心とはお互いがほぼ一致している。第１のローラ５に巻き掛けられているモールドＭは、第１のローラ５に半周程度に巻き掛けられている。

第１のローラ５に巻き掛けられているモールドＭは、モールド用基材Ｍ２の裏面（厚さ方向の他方の面であって転写パターン形成体Ｍ３が設けられている面とは反対側の面）が、第１のローラ５の外周に面接触している。

第１のローラ５に巻き掛けられ第１のローラ５から延出しているモールドＭの長手方向の他方の側（図１で第１のローラ５の右側のモールドＭ）は、被成形体設置面９から僅かに離れ（被成形体Ｗの厚さ程度離れ）、被成形体設置面９と平行になって、被成形体保持体３の長さ方向（Ｘ軸方向）の他端側に延出している。

第１のローラ５の幅方向の中心と第２のローラ７の幅方向の中心とはお互いに一致している。第２のローラ７は、たとえば、第１のローラ５を間にして、被成形体保持体３とは反対側に位置している。そして、被成形体設置面９に対して直交する方向（Ｚ軸方向）から見ると、第１のローラ５と第２のローラ７とはお互いが重なっている。

第１のローラ５に巻き掛けられ第１のローラ５から延出しているモールドＭの長手方向の一方の側は、第２のローラ７に半周程度に巻き掛けられている。各ローラ５，７の中心軸Ｃ１，Ｃ２の延伸方向から見ると、各ローラ５，７に巻き掛けられているモールドＭの部位は、「Ｓ」字状もしくは逆「Ｓ」字状になっている。また、第１のローラ５と第２のローラ７とでモールドを挟み込んでいる。

第２のローラ７の中心軸Ｃ２の第１のローラ５の中心軸Ｃ１に対する位置関係は常に一定であり、第２のローラ７は、第１のローラ５といっしょになって、被成形体保持体３の被成形体設置面９に直交する方向（Ｚ軸方向）で移動位置決め自在になっている。

第２のローラ７からＸ軸方向の一端側（図１では左側）に延出しているモールドＭは、第１のローラ５からＸ軸方向の他端側（図１では右側）に延出しているモールドＭと平行になっている。すなわち、第１のローラ５から延出しているモールドＭの厚さ方向と、第２のローラ７から延出しているモールドＭの厚さ方向とはお互いが一致しており、第１のローラ５から延出しているモールドＭの長さ方向と、第２のローラ７から延出しているモールドＭの長さ方向とは逆方向になっている。

また、第２のローラ７から延出しているモールドＭと被成形体保持体３との間の距離は、第１のローラ５の直径と第２のローラ７の直径との和よりも僅かに大きくなっている。

各ローラ５，７は、被成形体Ｗの長手方向（Ｘ軸方向）でも被成形体保持体３に対して相対的に移動自在になっている。すなわち、各ローラ５，７は、被成形体保持体３の長手方向で、被成形体保持体３の長手方向の他端から僅かに離れた位置（図３参照）と、被成形体保持体３の長手方向の一端から僅かに離れた位置（図５参照）との間で、移動するようになっている。

被成形体保持体３に被成形体Ｗが設置され、モールドＭが各ローラ５，７に巻き掛けられ、第１のローラ５が被成形体設置面９に対して直交する方向（Ｚ軸方向）で、被成形体設置面９から被成形体Ｗの厚さとモールドＭの厚さとの和程度の距離（転写をするための距離）だけ離れており、各ローラ５，７が被成形体保持体３の長手方向の他端から僅かに離れたところに位置している状態（初期状態；図３参照）では、第２のローラ７から延出しているモールドＭが、被成形体保持体３の真上に位置しており、第１のローラ５から延出しているモールドＭが被成形体保持体３から離れている。

すなわち、上記初期状態を被成形体設置面９に対して直交する方向（Ｚ軸方向）から見ると、第２のローラ７から図３の左側に延出しているモールドＭの部位が、被成形体設置面９と重なっており、第１のローラ５から右側に延出しているモールドＭの部位は、被成形体設置面９から右側に離れている。

図３に示す上記初期状態から、各ローラ５，７が被成形体保持体３の長手方向の一端側（図３の左側）に移動すると、第１のローラ５と被成形体保持体３とで挟み込んでいるモールドＭと被成形体Ｗとの部位（被成形体保持体３の幅方向に延びている直線状の部位）が、移動するようになっている（図４参照）。このとき、各ローラ５，７とモールドＭとの間、モールドＭと被成形体Ｗとの間には、当然に滑りは発生していない。また、第１のローラ５は、モールドＭを間にし、被成形体保持体３に設置された被成形体Ｗに対して、ころがり対偶をなしている。

また、転写装置１には、被成形体Ｗの被成形物Ｗ３が、紫外線硬化樹脂である場合、被成形物Ｗ３を硬化させるための紫外線発生装置１１が設けられている。紫外線発生装置１１は、各ローラ５，７とともに移動位置決めされるようになっている。そして、第１のローラ５と被成形体保持体３とが被成形体ＷとモールドＭとを挟み込んでいるところの近傍に紫外線を照射し、被成形体Ｗの被成形物Ｗ３を硬化させ、モールドＭの微細な転写パターンＭ１が被成形体Ｗに転写されるようになっている。

すなわち、各ローラ５，７をＸ軸方向で移動しているときに、各ローラ５，７の後側（被成形体保持体３の長手方向の他端側）でモールドＭを通して被成形体Ｗの被成形物Ｗ３に紫外線発生装置１１が発した紫外線を照射し、被成形物Ｗ３を図４等の右から左に向かって順に硬化するようになっている。

また、転写装置１では、各ローラ５，７が被成形体保持体３の長手方向の一端側に移動し終えて（図５参照）、被成形物Ｗ３が硬化しモールドＭが被成形体Ｗに貼り付いている状態から、各ローラ５，７をＸ軸方向で逆方向（被成形体保持体３の長手方向の他端側；右側）に移動し、被成形体Ｗに貼り付いているモールドＭを、被成形体Ｗから剥がすようになっている（図６参照）。なお、この剥がしは、図６に示す状態よりも各ローラ５，７をさらに右側に移動（図３の状態まで移動）して行われる。

また、転写装置１には、モールド原反設置部１３とモールド巻き取り部１５とが設けられている。

各ローラ５，７に巻き掛けられているモールドＭは、モールド原反設置部１３とモールド巻き取り部１５との間で、モールド原反設置部１３に設置されているモールド原反（巻き出しロール）１７からモールド巻き取り部１５（巻き取りロール１９）までシート状（板状）になって所定の張力で張られて延びている。

すなわち、モールド原反設置部１３とモールド巻き取り部１５との間で、平板状になっているシート状モールド（平板状のシート状モールド）Ｍには、この長手方向（モールド原反設置部とモールド巻き取り部とをお互いにむすぶたとえば水平な方向；Ｘ軸方向等）で所定の張力がかかっている。これによって、平板状の形態を保つようになっている。微細な転写パターンＭ１は、図２〜図６では図示してはいないが、前述したように、平板状のシート状モールドＭの下面に形成されている（図１参照）。

モールド原反（反物状のモールド）１７は、転写に使用される前のロール状のモールドＭである。モールド原反１７は、シート状のモールドＭを、円柱状の芯材の外周に、この外周の周方向とシート状のモールドＭの長手方向とがお互いに一致するようにして巻き重ね、円筒状もしくは円柱状に形成されている。

モールド巻き取り部１５で巻き取られた巻き取り済みモールドＭは、転写に使用されたモールドＭであり、モールド原反１７と同様にしてロール状の巻き取りロール１９になっている。

モールド原反設置部１３に設置されているモールド原反１７は、この中心軸（たとえば水平方向に延びている軸；Ｙ軸方向に延びている軸）Ｃ３を回転中心にして回転するようになっている。モールド巻き取り部１５で巻き取られる巻き取り済みモールド（巻き取りロール）１９も、この中心軸（Ｙ軸方向に延びている軸）Ｃ４を回転中心にして回転するようになっている。

また、第２のローラ７には、巻き掛けられたモールドＭの微細な転写パターンＭ１の接触を回避するための小径部２１が形成されている（図２参照）。

小径部２１は、第２のローラ７の幅方向の中央部に形成されている。そして、第２のローラ７にモールドＭを巻き掛けたとき、モールドＭの基材端部部位Ｍ４が、第２のローラ７の幅方向の両端部（小径部２１では無いところ）に接触し、モールドＭの転写パターン形成体Ｍ３が、小径部２１のところに位置してモールドＭの転写パターン形成体Ｍ３が第２のローラ７から僅かに離れている。

また、前述したように、各ローラ５，７に巻き掛けられ各ローラ５，７から延出しているモールドＭは、被成形体Ｗが設置される面９と平行になっている。

転写装置１についてさらに詳しく説明する。

転写装置１には、除振台２３が設けられている。被成形体保持体３は、除振台２３の上面で除振台２３に一体的に設けられている。

被成形体保持体３には、リフトピン２５が設けられている。リフトピン２５は、図示しない制御装置（ＣＰＵを備えて構成された制御装置）の制御の下、図示しない空気圧シリンダ等のアクチュエータでＺ軸方向に移動するようになっている。

リフトピン２５が下方に位置しているとき、リフトピン２５は、被成形体保持体３内に埋没している。リフトピン２５が上方に位置しているとき、リフトピン２５は、被成形体保持体３の被成形体設置面９から上方に突出している。

除振台２３の上方には、支柱２７と下側支柱保持体（図示せず）と上側支柱保持体２９とが設けられている。支柱２７と下側支柱保持体と上側支柱保持体２９とは一体化している。下側支柱保持体（支柱２７、上側支柱保持体２９）は、図示しないリニアガイドベアリングを介して除振台２３に支持されており、Ｘ軸方向で除振台２３に対して移動するようになっている。

また、下側支柱保持体（支柱２７、上側支柱保持体２９）は、図示しないサーボモータ等のアクチュエータやボールネジによって、制御装置の制御の下、除振台２３（被成形体保持体３）に対してＸ軸方向で移動位置決めされるようになっている。

支柱２７には、リニアガイドベアリング３３を介して移動体３１が支持されている。移動体３１は、Ｚ軸方向で支柱２７対して移動するようになっている。また、移動体３１は、サーボモータ３５等のアクチュエータとボールネジ３７によって、制御装置の制御の下、支柱２７（除振台２３、被成形体保持体３）に対してＺ軸方向で移動位置決めされるようになっている。

移動体３１には、ローラ支持体３９が一体的に設けられており、ローラ支持体３９が各ローラ５，７を回転自在に支持している。これにより、各ローラ５，７は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向で被成形体保持体３に対して移動位置決め自在になっている。

なお、各ローラ５，７は、図示しないサーボモータ等のアクチュエータで回転するようになっているが、ローラ支持体３９が各ローラ５，７をフリーの状態で回転自在に支持している構成であってもよい。

また、ローラ支持体３９には、紫外線発生装置１１が一体的に設けられている。

なお、下側支柱保持体（支柱２７、上側支柱保持体２９）を移動位置決めすることに代えてもしくは加えて、被成形体保持体３を除振台２３に対して移動位置決めするように構成されていてもよい。

モールド原反設置部１３とモールド巻き取り部１５とは、除振台２３に設けられている。モールド原反設置部１３と第２のローラ７との間には、モールドＭが巻き掛けられるガイドローラ４１Ａ〜４１Ｄが設けられている。なお、ガイドローラ４１Ｂは、ダンサローラであり、Ｚ軸方向で移動位置決めされるようになっている。また、ガイドローラ４１Ｃ，４１Ｄは、ガイドローラ４１Ｃ，４１Ｄと第２のローラ７との間でモールドＭが水平に展開するように、たとえば、第２のローラ７のＺ軸方向の移動位置決めに応じて、Ｚ軸方向で移動位置決め自在になっている。

第１のローラ５とモールド巻き取り部１５との間には、Ｚ軸方向で移動位置決め自在なガイドローラ４３が設けられており、第１のローラ５とガイドローラ４３との間でモールドＭが水平に展開するようになっている。

次に、転写装置１の動作について説明する。

まず、図３に示すところに各ローラ５，７を位置させておき、リフトピン２５を上昇させておいて、被成形体Ｗをリフトピン２５に載置する。

続いて、図３に示す初期状態から、制御装置の制御の下、リフトピン２５を下降し、被成形体保持体３で被成形体Ｗを保持する。

続いて、各ローラ５，７を被成形体保持体３の長手方向の一端側（図３の左側）に移動する。これにより、第１のローラ５と被成形体保持体３とで挟み込んでいるモールドＭと被成形体Ｗとの部位が、図３の右側から左側に向かって移動する（図４参照）。

また、紫外線発生装置１１が、第１のローラ５と被成形体保持体３とが被成形体ＷとモールドＭとを挟み込んでいるところの近傍に紫外線を照射し、被成形体Ｗの被成形物Ｗ３を硬化させる。

続いて、各ローラ５，７が被成形体保持体３の長手方向の一端側に移動し終えて（図５参照）、被成形物Ｗ３が硬化しモールドＭが被成形体Ｗに貼り付いている状態から、各ローラ５，７をＸ軸方向で逆方向に移動し、被成形体Ｗに貼り付いているモールドＭを、被成形体Ｗから剥がす（図６参照）。続いて、リフトピン２５を上昇させて、被成形体Ｗを搬出する。

転写装置１によれば、転写をするときに、各ローラ５，７の移動と回転とを同期させるだけでよく（各ローラ５，７がフリーであれば同期が不要であり）、従来のような煩雑な同期制御が不要になり、転写装置１の制御動作を簡素化することができる。

また、転写装置１によれば、モールド原反設置部１３とモールド巻き取り部１５とを備えているので、モールドＭの交換を正確かつ容易に行うことができる。

詳しく説明すると、モールドＭは耐久性が低いため、１回の転写をする毎にもしくは数回の転写をする毎に交換する必要がある。図１３に示す被成形体３０９の大きさは、長さ寸法（図１３の左右方向の寸法）や、幅寸法（図１３の紙面に直交する方向の寸法）が１ｍ（１０００ｍｍ）〜１．５ｍ程度になっている場合が多い。モールド３２３も被成形体３０９の大きさにあわせて同様に大きくなっている。

また、図１３で示す転写装置３０１では、モールド３２３を１回の転写をする毎にもしくは数回の転写をする毎に、転写装置３０１から取り外し、新しいモールド３２３を設置する必要がある。ただし、モールド３２３が大きいので、取り扱いが困難であるとともに、転写装置３０１に精度良く設置することが難しくなっている（転写装置３０１のチャック部３１９，３２１にモールド３２３を設置するとき、モールド３２３が曲がって設置されてしまうことが多々ある）。

これに対して、転写装置１では、モールド原反設置部１３とモールド巻き取り部１５とが設けられているので、モールドＭの交換をするとき、モールド巻き取り部１５で所定の長さだけモールドＭを巻き取り、モールド原反設置部１３からモールドＭの新しい部分（転写に使用されていない部分）を引き出せばよく、モールドＭを転写装置１から一旦取り外して再び設置する操作が不要になり、モールドＭの交換を正確かつ容易におこなうことができる。

また、転写装置１によれば、モールドＭの交換を迅速におこなうことができるので、転写装置３０１で要したモールドＭの交換時間を被成形体Ｗへの転写に使用することができ、転写を効率良く行うことができる。

また、転写装置１によれば、第２のローラ７に、巻き掛けられたモールドＭの微細な転写パターンＭ１の接触を回避するための小径部２１が形成されているので、モールドＭの張力によって微細な転写パターンＭ１がつぶれてしまうことを防止することができる。

また、転写装置１によれば、第１のローラ５と第２のローラ７とでモールドＭを挟み込んでいるので、第２のローラ７を第１のローラ５のバックアップローラとして作用することができ、転写をするときに被成形体Ｗ等から受ける反力による第１のローラ５の撓みを極力少なくすることができる。

また、転写装置１によれば、各ローラ５，７に巻き掛けられ各ローラ５，７から延出しているモールドＭが被成形体設置面９と平行になっているので、転写のために各ローラ５，７が移動しても、モールド原反設置部１３とモールド巻き取り部１５との間で延伸しているモールドＭの長さ調整をする必要がほぼ無くなり、転写装置１の構成を簡素化することができる。

また、従来の転写装置３０１では、ローラ３１１Ａの位置が変わることによって、貼り合わせ角度（図１３に示す被成形体３０９と、ローラ３１１Ａと第２のチャック部３２１との間で斜めに延伸しているモールドとの交差角度）が変化してしまうが、転写装置１では、ローラ５，７の位置にかかわらず貼り合わせ角度を一定にすることができより均質な転写を行うことができる。

次に、変形例に係る転写装置１ａについて説明する。

変形例に係る転写装置１ａは、図８等で示すように、被成形体ＷからモールドＭを剥がすための第３のローラ４５と第４のローラ４７とが設けられている点が、図１等に示されている転写装置１と異なり、その他の点は、図１等に示されている転写装置１と同様に構成されている。

すなわち、転写装置１ａは、第１のローラ５と第２のローラ７とは別の第３のローラ４５と第４のローラ４７とで構成された引き剥がし部４９を備えている。

そして、モールドＭを第３のローラ４５と第４のローラ４７とに第１のローラ５や第２のローラ７の場合と同様にして巻き掛け、第３のローラ４５と第４のローラ４７とが第１のローラ５と第２のローラ７といっしょに移動することで、転写によって被成形体Ｗに張り付いているモールドＭを、転写後ただちに被成形体Ｗから剥がすように構成されている。

詳しく説明すると、１本の細長いモールドＭは、長手方向に延びて、第２のローラ７、第１のローラ５、第３のローラ４５、第４のローラ４７の順に、各ローラ７，５，４５，４７に巻き掛けられるようになっている。

第３のローラ４５は、第１のローラ５よりもモールド巻き取り部１５側に設けられており、第１のローラ５で挟み込まれ被成形体ＷにくっついているモールドＭが巻き掛けられるようになっている。

また、第３のローラ４５は、第１のローラ５の中心軸Ｃ１と平行な中心軸Ｃ５を回転中心にして、図示しないサーボモータ等のアクチュエータにより第１のローラ５と同期して回転し（フリーでもよい。）、被成形体保持体３に対して第１のローラ５とともに相対的に移動することで、モールドＭを巻き取って被成形体Ｗから離すように構成されている。

なお、見方を変えれば、第３のローラ４５も、第１のローラ５と同様にして、モールドＭと被成形体保持体３に保持されている被成形体Ｗとを、被成形体保持体３と協働して挟み込んでいる。

第４のローラ４７は、たとえば、第３のローラ４５よりも被成形体保持体３から離れている。第４のローラ４７には、第３のローラ４５に巻き掛けられ第１のローラ５とは反対側に第３のローラ４５から延出しているモールドＭ（第３のローラ４５から延出しているモールドＭの長手方向の他方の側）が、被成形体保持体３に保持されている被成形体Ｗから離れるように巻き掛けられるようになっている。

また、第４のローラ４７は、第３のローラ４５の中心軸Ｃ５と平行な中心軸Ｃ６を回転中心にして、図示しないサーボモータ等のアクチュエータにより第３のローラ４５と同期して回転し（フリーでもよい。）、被成形体保持体３に対して第３のローラ４５とともに相対的に移動するように構成されている。

第１のローラ５の外径と第３のローラ４５の外径と第４のローラ４７の外径とはお互いがほぼ等しくなっており、第１のローラ５の長さ（幅）と第３のローラ４５の長さ（幅）と第４のローラ４７の長さ（幅）とはお互いがほぼ等しくなっている。

また、第１のローラ５、第３のローラ４５および第４のローラ４７は、これらの幅方向（Ｙ軸方向）では、お互いの位置が一致している。

第３のローラ４５に巻き掛けられているモールドＭは、第１のローラ５の場合と同様にして、第３のローラ４５に半周程度に巻き掛けられている。

第３のローラ４５に巻き掛けられているモールドＭは、第１のローラ５の場合と同様にして、モールド用基材Ｍ２の裏面が、第３のローラ４５の外周に面接触している。

第４のローラ４７は、たとえば、第３のローラ４５を間にして、被成形体保持体３とは反対側に位置している。そして、被成形体設置面９に対して直交する方向（Ｚ軸方向）から見ると、第３のローラ４５と第４のローラ４７とはお互いが重なっている。

第３のローラ４５に巻き掛けられ第３のローラ４５から延出しているモールドＭの長手方向の他方の側は、第４のローラ４７に半周程度に巻き掛けられている。なお、第３のローラ４５および第４のローラ４７の中心軸Ｃ５，Ｃ６の延伸方向から見ると、第１のローラ５や第２のローラ７の場合と同様にして、第３のローラ４５および第４のローラ４７に巻き掛けられているモールドＭの部位は、「Ｓ」字状もしくは逆「Ｓ」字状になっている。

第３のローラ４５の中心軸Ｃ５および第４のローラ４７の中心軸Ｃ６の第１のローラ５の中心軸Ｃ１に対する位置関係は常に一定であり、移動体３１に一体的に設けられているローラ支持体３９に支持されていることで、第３のローラ４５および第４のローラ４７は、第１のローラ５といっしょになって、被成形体保持体３の被成形体設置面９に直交する方向（Ｚ軸方向）で移動位置決め自在になっている。

第４のローラ４７から延出しているモールドＭは、第３のローラ４５から延出しているモールド（第３のローラ４５と第１のローラ５との間で延伸しているモールド）Ｍと平行になっている。

また、第４のローラ４７から延出しているモールドＭと被成形体保持体３との間のＺ軸方向の距離は、第２のローラ７の場合と同様にして、第３のローラ４５の直径と第４のローラ４７の直径との和よりも僅かに大きくなっている。

また、第３のローラ４５および第４のローラ４７が、移動体３１に一体的に設けられているローラ支持体３９に支持されていることで、第１のローラ５、第２のローラ７、第３のローラ４５および第４のローラ４７は、Ｘ軸方向でも被成形体保持体３に対して移動自在になっている。なお、第４のローラ４７にも、第２のローラ７と同様な小径部２１が設けられている。

次に、転写装置１ａの動作について説明する。

まず、図９に示すところに各ローラ５，７，４５，４７を位置させておき、リフトピン２５を上昇させておいて、被成形体Ｗをリフトピン２５に載置する。

続いて、図９に示す初期状態から、制御装置の制御の下、リフトピン２５を下降し、被成形体保持体３で被成形体Ｗを保持する。

続いて、各ローラ５，７，４５，４７が被成形体保持体３の長手方向の一端側（図９の左側）に移動する。これにより、第１のローラ５（第３のローラ４５）と被成形体保持体３とで挟み込んでいるモールドＭと被成形体Ｗとの部位が、図９の左側から右側に向かって移動する（図１０参照）。

また、紫外線発生装置１１が、第１のローラ５と被成形体保持体３とが被成形体ＷとモールドＭとを挟み込んでいるところの近傍に紫外線を照射し、被成形体Ｗの被成形物Ｗ３を硬化させる。この硬化がなされた後、第３のローラ４５でモールドＭを被成形体Ｗから剥がす。

続いて、各ローラ５，７，４５，４７が被成形体保持体３の長手方向の一端側に移動し終えたとき（図１１参照）、被成形体Ｗへの転写と、被成形体ＷからのモールドＭのはがしが終了する。続いて、リフトピン２５上昇させて（図１２参照）、被成形体Ｗを搬出する。

転写装置１ａによれば、第３のローラ４５と第４のローラ４７とで、モールドＭを被成形体Ｗから剥がすことができるので、第１〜第４の各ローラ５，７，４５，４７を被成形体保持体３の長手方向の他端から一端に向かって１回移動するだけで、被成形体Ｗへの微細な転写パターンの転写と被成形体ＷからのモールドＭの剥がしをすることができ、効率良く転写を行うことができる。

１ 転写装置
３ 被成形体保持体
５ 第１のローラ
７ 第２のローラ
９ 被成形体設置面
１３ モールド原反設置部
１５ モールド巻き取り部
２１ 小径部
４５ 第３のローラ
４７ 第４のローラ
Ｃ１ 第１のローラの中心軸
Ｃ２ 第２のローラの中心軸
Ｍ モールド
Ｍ１ 微細な転写パターン
Ｗ 被成形体

Claims (5)

1. シート状のモールドに形成されている微細な転写パターンを被成形体に転写する転写装置において、
   前記被成形体を保持する被成形体保持体と、
   巻き掛けられた前記モールドと前記被成形体保持体に保持されている被成形体とを、前記転写をするために前記被成形体保持体と協働して挟み込み、中心軸を回転中心にして回転し前記被成形体保持体に対して相対的に移動する第１のローラと、
   前記第１のローラに巻き掛けられ前記第１のローラから延出している前記モールドが、前記被成形体保持体に保持されている被成形体から離れるように巻き掛けられ、中心軸を回転中心にして回転し前記被成形体保持体に対して前記第１のローラとともに相対的に移動する第２のローラと、
   を有することを特徴とする転写装置。
2. 請求項１に記載の転写装置において、
   モールド原反設置部とモールド巻き取り部とを有し、
   前記各ローラに巻き掛けられているモールドは、前記モールド原反設置部と前記モールド巻き取り部との間で、前記モールド原反設置部に設置されているモールド原反から前記モールド巻き取り部まで所定の張力で張られて延びていることを特徴とする転写装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の転写装置において、
   前記第２のローラには、巻き掛けられた前記モールドの微細な転写パターンの接触を回避するための小径部が形成されていることを特徴とする転写装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の転写装置において、
   前記各ローラに巻き掛けられ前記各ローラから延出しているモールドは、前記被成形体の前記被成形体が設置される面と平行になっていることを特徴とする転写装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の転写装置において、
   前記第１のローラと前記第２のローラとは別の第３のローラと第４のローラとを備え、
   前記モールドを前記第３のローラと前記第４のローラとに巻き掛け、前記第３のローラと前記第４のローラとが前記第１のローラと前記第２のローラといっしょに移動することで、前記転写によって前記被成形体に張り付いているモールドを、前記被成形体から剥がすように構成されていることを特徴とする転写装置。

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