DE102013217329A1

DE102013217329A1 - Übertragungsvorrichtung, Formmaterial und Übertragungsverfahren

Info

Publication number: DE102013217329A1
Application number: DE102013217329.6A
Authority: DE
Inventors: Yuki Sugiura; Shigeru Fujiwara; Hidetoshi Kitahara; Yu Murofushi; Isao Matsuzuki; Takato Baba; Toru Suzuki; Mitsunori Kokubo
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2014-03-06
Anticipated expiration: 2033-08-31
Also published as: US9914261B2; US20140072768A1; TWI554411B; KR20140029267A; KR101517684B1; JP2014046579A; DE102013217329B4; JP5940940B2; TW201429748A

Abstract

Eine Übertragungsvorrichtung, die ein an einer Mutterform ausgebildetes feines Übertragungsmuster auf ein Formmaterial überträgt, umfasst eine erste Übertragungseinheit, die das an der Mutterform ausgebildete feine Übertragungsmuster auf eine Replikaform überträgt, die aus einem Material hergestellt ist, das Licht transmittiert, und eine zweite Übertragungseinheit, die ein durch die erste Übertragungseinheit an der Replikaform ausgebildetes feines Übertragungsmuster auf das Formmaterial überträgt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Übertragungsvorrichtung, ein Formmaterial und ein Übertragungsverfahren, insbesondere zum Übertragen eines feinen Übertragungsmusters.
STAND DER TECHNIK
Eine Untersuchung und Entwicklung einer Nanoaufdrucktechnologie wurden durchgeführt, bei der ein feines oder ultrafeines Übertragungsmuster durch Elektronenstrahl-Lithographie auf einem Quarzsubstrat ausgebildet wurde, um eine Form vorzubereiten, und die Form wurde bei einem bestimmten Druck gegen ein Formprodukt gedruckt, um das an der Form ausgebildete Übertragungsmuster auf das Formprodukt zu übertragen (Bezug nehmend auf „Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 25(2001) 192–199).
Zum Beispiel wurde eine Übertragung wie folgt ausgeführt.
Zuerst wurden, wie in 12A gezeigt, ein Formmaterial 305 und eine Form 309 zueinander weisend platziert. Das Formmaterial 305 umfasst ein plattenförmiges Substrat 301, und ein in einem Dünnfilm an einer Seite in der Dickenrichtung des plattenförmigen Substrats 301 ausgebildetes und unausgehärtetes ultraviolett-härtbares Harz 303. Die Form 309 ist aus einem Metall wie Nickel hergestellt, das in einer plattenförmigen Gestalt ausgebildet ist. Ein feines Übertragungsmuster 307 ist an einer Fläche der Form 309 in der Dickenrichtung ausgebildet.
Als nächstes drückt, wie in 12B gezeigt, die Form 309 das Formmaterial 305 derart, dass das Übertragungsmuster 307 mit dem ultraviolett-härtbaren Harz 303 in Kontakt gelangt. Eine Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 311 bestrahlt dann das ultraviolett-härtbare Harz 303 mit Ultraviolettstrahlen, um es auszuhärten.
Dann wird, wie in 12C gezeigt, die Form 309 vom Formmaterial 305 entfernt. Demnach wird das mit dem unausgehärtetes ultraviolett-härtbaren Harz 303 versehene Formmaterial 305, auf das das Übertragungsmuster übertragen wurde, erhalten.
GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Beim konventionellen Übertragungsverfahren ist die verwendete Form (Mutterform) 309 aus Metall hergestellt, welches keine ultravioletten Strahlen transmittiert. Deshalb müssen die ultravioletten Strahlen notwendigerweise durch das Substrat 301 gestrahlt werden, um das ultraviolett-härtbare Harz 303 auszuhärten. Dies begrenzt den Aufbau des Formmaterials 305.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf das bekannte Problem durchgeführt. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Übertragungsvorrichtung und ein Übertragungsverfahren bereitzustellen, die zum Übertragen eines feinen Übertragungsmusters, das an einer Mutterform ausgebildet ist, auf ein Formmaterial verwendet werden und die Wahl der Beschaffenheit des Formmaterials erhöhen können.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Übertragungsvorrichtung bereit, die ein an einer flächenförmigen Form ausgebildetes feines Übertragungsmuster auf ein Formmaterial überträgt, wobei die Übertragungsvorrichtung aufweist: eine erste Übertragungseinheit, die das feine Übertragungsmuster, das an der Mutterform ausgebildet ist, auf eine Replikaform überträgt, die aus einem Material hergestellt ist, das Licht transmittiert, und eine zweite Übertragungseinheit, die ein an der Replikaform durch die erste Übertragungseinheit ausgebildetes feines Übertragungsmuster auf das Formmaterial überträgt.
Die Übertragungseinheit kann eine Mutter-Replika-Formplatzierungseinheit und eine Replikaformwickeleinheit aufweisen. Die Replikaform kann sich zwischen einer an der Mutter-Replika-Formplatzierungseinheit platzierten Mutter-Replikaform und der Replikaformwickeleinheit erstrecken und zwischen diesen durch eine bestimmte Spannung ausgedehnt ist.
Die erste Übertragungseinheit kann zusammengesetzt sein aus einem Mutterformhaltekörper, der die Mutterform hält, einer Übertragungsrolle und einer Entfernungsrolle. Die Übertragungsrolle kann zusammen mit dem Mutterformhaltekörper die Replikaform und die Mutterform, die durch den Mutterformhaltekörper gehalten wird, halten, wobei sich die Übertragungsrolle um eine Mittelachse hiervon dreht, um sich bezüglich des Mutterformhaltekörpers zu bewegen, um die Mutterform und die Replikaform zu bewegen, die gehalten werden, um eine Übertragung auszuführen. Die Übertragungsrolle kann zur zweiten Übertragungseinheit an der Seite weg von der Übertragungsrolle der ersten Übertragungseinheit gelegen sein. Die Replikaform, die durch die Übertragungsrolle gehalten wird und an der Mutterform anhaftet, kann durch die Entfernungsrolle gewickelt werden. Die Entfernungsrolle kann sich um eine Mittelachse hiervon drehen, um sich zusammen mit der Übertragungsrolle bezüglich des Mutterformhaltekörpers zu bewegen, um die Replikaform aufzuwickeln, um sie von der Mutterform zu trennen.
Die erste Übertragungseinheit kann eine zylindrische Mutterform aufweisen. Die Replikaform kann an der Mutterform gewickelt sind, um ein Übertragen auszuführen.
Die zweite Übertragungseinheit kann aus einem Haltekörper für ein Formmaterial, der das Formmaterial hält, einer Übertragungsrolle und einer Entfernungsrolle zusammengesetzt sein. Die Übertragungsrolle kann zusammen mit dem Formmaterialhaltekörper die gewickelte Replikaform und das durch den Formmaterialhaltekörper gehaltenen Formmaterial halten, wobei sich die Übertragungsrolle um eine Mittelachse hiervon dreht, um sich bezüglich des Formmaterialhaltekörpers zu bewegen, um die Replikaform und das Formmaterial zu bewegen, die gehalten werden, um ein Übertragen auszuführen. Die Entfernungsrolle kann an der von der ersten Übertragungseinheit weg weisenden Seite gelegen sein, wobei die Übertragungsrolle dazwischen eingefügt ist. Die Replika-Form, die durch die Übertragungsrolle gehalten wird und an das Formmaterial angehaftet ist, kann durch die Entfernungsrolle gewickelt werden. Die Entfernungsrolle kann sich um eine Mittelachse hiervon drehen, um sich bezüglich des Formmaterialhaltekörpers zusammen mit der Übertragungsrolle zu bewegen, um die Replikaform aufzuwickeln, um sie vom Formmaterial zu trennen.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Formmaterial bereit, an dem ein feines Übertragungsmuster unter Verwendung der Übertragungsvorrichtung ausgebildet ist.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Übertragungsverfahren zum Übertragen eines an einer Mutterform ausgebildeten feinen Übertragungsmusters auf ein Formmaterial bereit, wobei das Verfahren umfasst: ein erstes Übertragungsverfahren zum Übertragen des an der Mutterform ausgebildeten feinen Übertragungsmusters auf eine Replika-Form, die aus einem Material hergestellt ist, das Licht transmittiert, und ein zweites Übertragungsverfahren zum Übertragen eines an der Replikaform beim ersten Übertragungsverfahren ausgebildeten feinen Übertragungsmusters auf das Formmaterial.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Übertragungsvorrichtungen und das Übertragungsverfahren, die zum Übertragen des an der Mutterform ausgebildeten feinen Übertragungsmusters auf ein Formmaterial verwendet werden, die Wahl der Beschaffenheit des Formmaterials erhöhen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Übertragungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt einen schematischen Aufbau einer ersten Übertragungseinheit der Übertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt einen schematischen Aufbau einer zweiten Übertragungseinheit der Übertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine entlang der Linie IV-IV in 1 entnommene Querschnittsansicht.
5 ist eine entlang der Linie V-V in 1 entnommene Querschnittsansicht.
6 zeigt den Betrieb der Übertragungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt den Betrieb der Übertragungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt den Betrieb der Übertragungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt den Betrieb der Übertragungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt den Betrieb der Übertragungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt einen schematischen Aufbau einer Übertragungsvorrichtung gemäß einem modifizierten Beispiel.
12A bis 12C sind beispielhafte Ansichten eines Übertragungszustands.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Übertragungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung überträgt ein feines Übertragungsmuster MA1, das an einer Fläche der Mutterform MA in der Dickenrichtung ausgebildet ist, auf ein Formmaterial W. Die Mutterform MA ist in einer flächenförmigen (dünnen plattenförmigen) Gestalt ausgebildet, die aus einem Metall wie Nickel oder einem Material, das keine ultravioletten Strahlen transmittiert, hergestellt ist.
Die Übertragungsvorrichtung 1 erzeugt das Formmaterial W, das mit einem feinen Übertragungsmuster W1 versehen ist (Bezug nehmend auf 12C). Das Formmaterial W wird zum Beispiel für optische Elemente wie Lichtführungspaneele oder optische Filter verwendet.
Bei den folgenden Erklärungen werden der Einfachheit halber die zwei Richtungen senkreckt zueinander an der horizontalen Ebene als eine X-Achsen-Richtung und eine Y-Achsen-Richtung definiert, und die Richtung vertikal zur horizontalen Ebene der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung wird als eine Z-Achsen-Richtung definiert.
Die Übertragungsvorrichtung 1 umfasst eine erste Übertragungseinheit 3 und eine zweite Übertragungseinheit 5, wie in 1 gezeigt.
Die erste Übertragungseinheit 3 überträgt das feine Übertragungsmuster MA1 der Mutterform MA auf ein Formprodukt MB1 einer Replikaform MB. Die Replikaform MB ist in einer flächenförmigen Gestalt ausgebildet, die aus einem Material hergestellt ist, das ultraviolette Strahlen transmittiert.
Genauer gesagt erzeugt die erste Übertragungseinheit 3 die Replikaform MB derart, um das feine Übertragungsmuster MA1 der Mutterform MA auf das Formprodukt MB1 der Replikaform MB zu übertragen.
Die zweite Übertragungseinheit 5 überträgt ein feines Übertragungsmuster MB2 der Replikaform MB auf das Formmaterial W.
Genauer gesagt erzeugt die zweite Übertragungseinheit 5 das mit dem feinen Muster W1 versehe Formmaterial W derart, um das feine Übertragungsmuster MB2 der Replikaform MB auf das Formprodukt W2 des Formmaterials W zu übertragen.
Die Replikaform MB ist länglich und ist in einer flächenförmigen Gestalt ausgebildet, und erstreckt sich von der ersten Übertragungseinheit 3 zur zweiten Übertragungseinheit 5. Die in der ersten Übertragungseinheit 3 vorhandene Replikaform MB ist mit der in der zweiten Übertragungseinheit 5 vorhandenen Replikaform MB verbunden.
Die Replikaform MB, die in der ersten Übertragungseinheit 3 mit dem feinen Übertragungsmuster MB2 versehen wurde, wird zu zweiten Übertragungseinheit 5 bewegt, um für die Übertragung auf das Formmaterial W verwendet zu werden.
Die Replikaform MB weist eine Flexibilität auf. Obwohl die Replikaform MB ein steifer Körper ist und kaum elastisch verformt wird, selbst wenn eine Zugkraft hieran in einer zur Dickenrichtung der Replikaform MB senkrechten Richtung aufgebracht wird, ist die Replikaform MB verformbar, um sich in der Dickenrichtung ähnlich einem Geldschein aufzurollen. Mit anderen Worten ist die Replikaform MB durch ein Moment um die Achse, die sich einer Richtung senkrecht zur Dickenrichtung erstreckt, verformbar. Deshalb kann die Replikaform MB leicht an Umfängen von Rollen in einem Zustand gewunden werden, wo die Dickenrichtung der Radialrichtung der Rollen entspricht.
Die Übertragung in der ersten Übertragungseinheit 3 wird gleichzeitig (parallel) mit der Übertragung in der zweiten Übertragungseinheit 5 durchgeführt. Zum Beispiel, wenn die Übertragung durch die erste Übertragungseinheit 3 ausgeführt wird, wird ebenso die Übertragung in der zweiten Übertragungseinheit 5 durchgeführt.
Die Übertragungsvorrichtung 1 umfasst eine Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 und eine Replikaformwickeleinheit 9. Eine Mutter-Replikaform MB3 ist an der Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 angebracht. Die Mutter-Replikaform MB3 ist eine Rolle einer Replikaform M, die noch nicht für eine Übertragung verwendet wurde (nämlich eine Rohform). Die Replikaformwickeleinheit 9 wickelt die Mutter-Replikaform MB3 auf, die von der Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 gezogen wurde. Das bedeutet, die Replikaformwickeleinheit 9 wickelt die verwendete Replikaform M auf, um sie als eine gewickelte Rolle MB4 zu sammeln.
Die Replikaform MB ist in einem flächenförmigen (plattenförmigen) Zustand mit einer bestimmten Spannung zwischen der Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 und der Replikaformwickeleinheit 9 gedehnt, während sie an mehreren Rollen gewickelt ist (Rollen 13).
Die bestimmte Spannung wird an der flächenförmigen Replikaform MB in einem plattenähnlichen Zustand in der Längsrichtung aufgebraucht (zum Beispiel in der horizontalen Richtung, die die Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 und die Replikaformwickeleinheit 9 verbindet; die X-Achsen-Richtung). Diese Spannung hält die Replikaform MB in einem plattenförmigen Zustand, der sich in der X-Achsen-Richtung und in der Y-Achsen-Richtung erstreckt.
Obwohl in 6, 7, 9 und 10 nicht gezeigt, ist das feine Übertragungsmuster MB2 der Replikaform MB an der unteren Fläche der plattenförmigen Replikaform MB vorgesehen (Bezug nehmend auf 1).
Wie zuvor beschrieben, ist die Mutter-Replikaform MB3 eine Rolle der Replikaform MB, die noch nicht für die Übertragung verwendet wurde. Die Mutter-Replikaform MB3 ist in einer zylindrischen Gestalt oder einer Säule derart ausgebildet, dass die flächenförmige Replikaform MB (insbesondere ein Formsubstratmaterial MB5, nachfolgend beschrieben) am Umfang eines zylindrischen Kernmaterials in einem Zustand gewickelt ist, wo die Umfangsrichtung des Kernmaterials der Längsrichtung der flächenförmigen Replikaform M entspricht.
Sobald die Replikaform MB für die Übertragung verwendet wird, wird die Replikaform MB durch die Replikaformwickeleinheit 9 aufgerollt, um die Replikaform (gewickelte Rolle) MB4 zu bilden, die in einem gerollten Zustand ähnlich der Mutter-Replikaform MB3 aufgewickelt ist.
Die Mutter-Replikaform MB3 dreht sich um ihre Mittelachse (zum Beispiel eine Achse, die sich in der Y-Richtung erstreckt, eine Achse, die sich in der Richtung senkrecht zur Ebene des Papiers von 1 erstreckt) C1. Die aufgewickelte Replikaform MB4 dreht sich ebenso um ihre Mittelachse (eine Achse, die sich in der horizontalen Richtung parallel zur Achse C1 erstreckt) C2.
Die erste Übertragungseinheit 3 umfasst, wie in 2 gezeigt, einen Mutterformstützkörper (Mutterformbefestigungskörper) 11, der die Mutterform MA hält, eine zylindrische erste Rolle 13, eine zylindrische zweite Rolle 15, eine zylindrische dritte Rolle 17 und eine zylindrische vierte Rolle 19.
Ein Streifen der Replikaform MB erstreckt sich in der Längsrichtung (zum Beispiel in der X-Achsen-Richtung) und wird nacheinander an der zweiten Rolle 15, der ersten Rolle 13, der dritten Rolle 17 und der vierten Rolle 19 gewickelt.
Die erste Rolle (Übertragungsrolle) 13 hält zusammen mit dem Mutterformhaltekörper 11 die gewickelte Replikaform MB und die durch den Mutterformhaltekörper 11 gehaltene Mutterform MA, um die Übertragung auszuführen. Die erste Rolle 13 dreht sich um die Mittelachse (die sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckende Achse) C3, um sich in der X-Achsen-Richtung (von rechts nach links in 1) bezüglich des Mutterformhaltekörpers 11 zu bewegen. Die Mutterform MA und die gehaltene Replikaform MB bewegen sich ebenso zusammen mit der Bewegung der ersten Rolle 13.
Die zweite Rolle (Übertragungsführungsrolle) 15 befindet sich in einem bestimmten Abstand vom Mutterformhaltekörper 11 in der Z-Achsen-Richtung (in Richtung der oberen Seite in 1), wobei die erste Rolle 13 dazwischen eingefügt ist.
Die Replikaform MB erstreckt sich von der ersten Rolle 13 in der Richtung weg vom Mutterformhaltekörper 11, damit sie an der zweiten Rolle 15 gewickelt ist.
Die Replikaform MB ist an der ersten Rolle 13 gewickelt und erstreckt sich hiervon in der Richtung weg von der dritten Rolle 17. Die Replikaform MB ist ferner um die zweite Rolle 15 an der Seite weg von der durch den Mutterformhaltekörper 11 gehaltenen Mutterform MA gewickelt.
Die zweite Rolle 15 dreht sich in Synchronisation mit der ersten Rolle 13 um die Mittelachse C4, die parallel zur Mittelachse C3 der ersten Rolle 13 ist, und bewegt sich bezüglich dem Mutterformhaltekörper 11 zusammen mit der ersten Rolle 13.
Die dritte Rolle (Entfernungsrolle) 17 ist zur zweiten Übertragungseinheit 5 an der gegenüberliegenden Seite der ersten Rolle 13 in der X-Achsen-Richtung gelegen. Die Replikaform MB, die durch die erste Rolle 13 gehalten wird und an der Mutterform MA anhaftet, ist an der dritten Rolle 17 gewickelt.
Die dritte Rolle 17 dreht sich in Synchronisation mit der ersten Rolle 13 um die Mittelachse C5, die parallel zur Mittelachse C3 der ersten Rolle 13 ist. Die dritte Rolle 17 bewegt sich bezüglich dem Mutterformhaltekörper 11 zusammen mit der ersten Rolle 13. Die Replikaform MB wird an der dritten Rolle 17 zusammen mit der Bewegung der dritten Rolle 17 gewickelt, damit sie von der Hauptform MA getrennt wird.
Mit anderen Worten hält die dritte Rolle 17 ebenso zusammen mit dem Mutterformhaltekörper 11 die Replikaform MB und die durch den Mutterformhaltekörper 11 gehaltene Mutterform MA wie im Falle der ersten Rolle 13.
Die vierte Rolle (die Entfernungsführungsrolle) 19 befindet sich in einem bestimmten Abstand vom Mutterformhaltekörper 11 in der Z-Achsen-Richtung (in Richtung zur oberen Seite in 1), wobei die dritte Rolle 17 dazwischen eingefügt ist, wie im Falle der zweiten Rolle 15. Die Replikaform MB wird an der dritten Rolle 17 gewickelt und erstreckt sich hiervon in der Richtung weg von der ersten Rolle 13. Die Replikaform MB wird ferner um die vierte Rolle 19 an der Seite weg von der Mutterform MA, die durch den Hauptformhaltekörper 11 gehalten wird, gewickelt.
Die vierte Rolle 19 dreht sich in Synchronisation mit der dritten Rolle 17 um die Mittelachse C6, die parallel zur Mitteachse C5 der dritten Rolle 17 ist. Die vierte Rolle 19 bewegt sich bezüglich des Mutterformhaltekörpers 11 zusammen mit der ersten Rolle 13.
Die erste Rolle 13 drückt die Replikaform MB an einem Punkt der Übertragung gegen die Mutterform MA.
Die zweite Rolle 15 führt die Replikaform MB am Punkt der Übertragung und dient zur gleichen Zeit als eine Backup-Rolle für die erste Rolle 13. Es ist anzumerken, dass die Backup-Rolle eine Rolle darstellt, um eine Verformung der benachbarten Rolle zu verhindern (nämlich der ersten Rolle 13).
Wie zuvor beschrieben entfernt die dritte Rolle 17 nach der Übertragung die Replikaform MB von der Mutterform MA.
Die vierte Rolle 19 führt die Replikaform MB nach der Übertragung und dient zur gleichen Zeit als eine Backup-Rolle für die Rolle 17.
Das Übertragungsmuster MA1 (das Übertragungsmuster MB2) hat eine geriffelte Struktur mit einem Abstand und einer Höhe zum Beispiel ähnlich der Wellenlänge des sichtbaren Lichts. Das Übertragungsmuster MA1 wird durch die erste Übertragungseinheit 3 auf die Replikaform MB übertragen, die als das invertierte Übertragungsmuster MB2 ausgebildet ist.
Ferner wird das Übertragungsmuster MB2 durch die zweite Übertragungseinheit 5 auf das Formmaterial W übertragen, das als invertierte Übertragungsmuster W1 ausgebildet ist.
Die flächenförmige Replikaform MB ist aus dem flächenförmigen Substrat (das Formsubstrat) MB5 und dem Übertragungsmusterausbildungsmaterial (dem Formprodukt) MB1 zusammengesetzt. Das Übertragungsmuster MB2 ist am Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 ausgebildet.
Das Formsubstrat MB5 ist in einer flächenförmigen (plattenförmigen) Gestalt ausgebildet, die zum Beispiel aus einem ultraviolett-transmittierenden Harzmaterial wie PET-Harz hergestellt ist.
Das Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 ist ein aus einem Harz hergestellter dünner Film. Dieses Harz ist ein ultraviolett-transmittierendes Harz, wie ein ultraviolett-härtbares Harz, warm-härtendes Harz oder thermoplastisches Harz. Das Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 ist integral an einer Fläche des Formsubstrats MB5 in der Dickenrichtung in einem Zustand ausgebildet, wo die Dickenrichtung des Übertragungsmusterausbildungsmaterials MB1 derjenigen des Formsubstrats MB5 entspricht.
Das Übertragungsmuster MB2 ist an einer Fläche des Übertragungsmusterausbildungsmaterials MB1 in der Dickenrichtung ausgebildet, wobei die eine Fläche die Fläche ist, die nicht mit dem Formsubstrat MB5 in Kontakt ist.
Das Formsubstrat MB5 ist in zum Beispiel einer langen rechtwinkligen plattenförmigen (Bandplatte) Gestalt ausgebildet. Die Dimension in der Breitenrichtung des Formsubstrats MB5 ist viel größer als die Dimension in der Dickenrichtung des Formsubstrats MB5. Die Dimension in der Längsrichtung des Formsubstrats MB5 ist viel größer als die Dimension in der Breitenrichtung des Formsubstrats MB5.
Das Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 ist ebenso in zum Beispiel einer rechtwinkligen plattenförmigen Gestalt ausgebildet. Das Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 ist an dem Formsubstrat MB5 in einem Zustand vorgesehen, wo die Breitenrichtung und die Längsrichtung des Übertragungsmusterausbildungsmaterials MB5 denjenigen des Formsubstrats MB5 entspricht.
Die mehreren Übertragungsmusterausbildungsmaterialien MB1 sind periodisch am Formsubstrat MB5 in bestimmten Intervallen in der Längsrichtung des Formsubstrats MB5 vorgesehen. Alternativ können die Übertragungsmusterausbildungsmaterialien MB1 sequentiell in der Längsrichtung des Formsubstrats MB5 vorgesehen sein. Die Breite jedes Übertragungsmusterausbildungsmaterials MB1 ist kleiner als diejenige des Formsubstrats MB5.
Das Formsubstrat MB5 umfasst Gebiete, wo die Übertragungsmusterausbildungsmaterialien MB1 nicht vorgesehen sind. Die Gebiete erstrecken sich fortlaufend in der Längsrichtung des Formsubstrats MB5. Diese Gebiete sind zum Beispiel derart vorgesehen, dass die Übertragungsmusterausbildungsmaterialien MB1 in der Breite kleiner sind als das Formsubstrat MB5. In einem solchen Fall sind die Gebiete wie MB6 vorgesehen, wo lediglich das Formsubstrat MB5 an beiden Seiten in der Breitenrichtung der Replikaform MB vorgesehen ist (Bezug nehmend auf 4 und 5).
Der Mutterformhaltekörper 11 ist in zum Beispiel einer rechtwinkligen plattenförmigen Gestalt ausgebildet. Der Mutterformhaltekörper 11 hat eine flache Fläche (eine Fläche in der Dickenrichtung; die obere Fläche; die Mutterformbefestigungsfläche) 21, um die Mutterform MA zu halten. Die Hinterfläche der Mutterform MA kommt vollständig mit der Mutterformbefestigungsfläche 21 des Mutterformhaltekörpers 11 in Kontakt, und wird durch den Mutterformhaltekörper 11 mittels zum Beispiel Vakuumsaugen gehalten. Es ist anzumerken, dass die Hinterfläche diejenige darstellt, die nicht die Fläche ist, an der das feine Übertragungsmuster MA1 vorgesehen ist. Die Breitenrichtung und die Längsrichtung der Mutterform MA, die am Mutterformhaltekörper 11 befestig ist, entsprechen entsprechend der Breitenrichtung (Y-Achsen-Richtung) und der Längsrichtung (X-Achsen-Richtung) des Mutterformhaltekörpers 11.
Der Außendurchmesser von jeder der ersten Rolle 13, der zweiten Rolle 15, der dritten Rolle 17 und der vierten Rolle 19 sind im Wesentlichen gleich. Die Länge (Breite) von jeder der ersten Rolle 13, der zweiten Rolle 15, der dritten Rolle 17 und der vierten Rolle 19 sind im Wesentlichen gleich.
Die Positionen der ersten Rolle 13, der zweiten Rolle 15, der dritten Rolle 17 und der vierten Rolle 19 entsprechen einander in der Breitenrichtung (in der Y-Achsen-Richtung).
Die Positionen der ersten Rolle 13 und der dritten Rolle 17 entsprechen einander in der vertikalen Richtung (in der Z-Achsen-Richtung). Die Positionen der zweiten Rolle 15 und der vierten Rolle 19 entsprechen einander in der vertikalen Richtung (der Z-Achsen-Richtung) oberhalb der ersten Rolle 13.
Die Positionen der ersten Rolle 13 und der zweiten Rolle 15 entsprechen einander in der X-Achsen-Richtung. Die Positionen der dritten Rolle 17 und der vierten Rolle 19 entsprechen einander in der X-Achsenrichtung. Die dritte Rolle 17 und die vierte Rolle 19 sind zur zweiten Übertragungseinheit 5 an der gegenüberliegenden Seite der ersten Rolle 13 gelegen.
Die Länge der ersten Rolle 13 ist etwas größer als die Breite der Mutterform MA, die durch den Mutterformhaltekörper 11 gehalten wird. Die Erstreckungsrichtung (die Breitenrichtung; die Y-Achsen-Richtung) der Mittelachse C3 der ersten Rolle 13 entspricht der Breitenrichtung der Mutterform MA, die durch den Mutterformhaltekörper 11 gehalten wird. Die Mitte in der Breitenrichtung der ersten Rolle 13 entspricht der Mitte in der Breitenrichtung der Mutterform MA, die durch den Mutterformhaltekörper 11 gehalten wird.
Die erste Rolle 13 ist bewegbar, damit sie in jeglicher Position in der Richtung senkrecht zur Mutterformbefestigungsfläche 21 des Mutterformhaltekörpers 11 platziert werden kann (in der Z-Achsen-Richtung) zu platzieren ist.
Wenn die Replikaform MB und die Mutterform MA, die durch den Mutterformhaltekörper 11 gehalten wird, eingeführt und zwischen der ersten Rolle 13 und dem Mutterformhaltekörper 11 gehalten werden, ist der Abstand zwischen der Mittelachse C3 der ersten Rolle 13 und der Mutterformbefestigungsfläche 21 im Wesentlichen der gleiche wie, oder etwas kleiner als die Summe des Radius der ersten Rolle 13, der Dicke der Mutterform MA und der Dicke der Replikaform MB. Somit können die Replikaform MB und die Mutterform MA zwischen der ersten Rolle 13 und dem Mutterformhaltekörper 11 gehalten werden.
Die Breitenrichtung der Replikaform MB, die um die erste Rolle 13 gewickelt ist, entspricht der Breitenrichtung der ersten Rolle 13. Die Mitte in der Breitenrichtung der Replikaform MB, die an der ersten Rolle 13 gewickelt ist, entspricht im Wesentlichen der Mitte in der Breitenrichtung der ersten Rolle 13. Die Replikaform MB ist auf halbem Wege um die erste Rolle 13 gewickelt.
Die Hinterfläche des Formsubstrats MB5 der Replikaform MB, die an der ersten Rolle 13 gewickelt ist, ist in Kontakt mit der Außenfläche der ersten Rolle 13 (Bezug nehmend auf 4). Es ist anzumerken, dass die Hinterfläche diejenige darstellt, welche nicht die Fläche ist, an der das Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 vorgesehen ist.
Die Replikaform MB ist an der erste Rolle 13 gewickelt und zwischen der ersten Rolle 13 und dem Mutterformhaltekörper 11 gehalten, und erstreckt sich zum anderen Ende (nach rechts in 1) des Mutterformhaltekörpers 11 in der Längsrichtung (in der X-Achsen-Richtung) parallel zur Mutterformbefestigungsfläche 21. In dem Zustand, in dem die Replikaform MB zwischen der ersten Rolle 13 und dem Mutterformhaltekörper 11 gehalten wird, und sich hiervon erstreckt, wird die Replikaform MB von der Mutterformbefestigungsfläche 21 durch die Dicke der Mutterform MA getrennt.
Die Replikaform MB ist an der ersten Rolle 13 gewickelt, und ist ferner auf halbem Wege um die zweite Rolle 15 in der Richtung entgegen der Richtung gewickelt, in der die Replikaform MB an der ersten Rolle 13 gewickelt ist. Wenn von der Erstreckungsrichtung (in der Y-Achsenrichtung) der Mittelachsen C3 und C4 der ersten Rolle 13 und der zweiten Rolle 15 betrachtet bildet die an der ersten Rolle 13 und der zweiten Rolle 15 gewickelte Replikaform MB eine S-Gestalt oder eine invertierte S-Gestalt aus.
Die Mittelachse C4 der zweiten Rolle 15 ist so gelegen, dass sie einen bestimmten Abstand von der Mittelachse C3 der ersten Rolle 13 aufweist. Die zweite Rolle 15 ist ausgelegt, dass sie bewegbar ist, um in jegliche Position bewegt zu werden, und zwar zusammen mit der ersten Rolle 13, in der Richtung senkrecht zur Mutterformbefestigungsfläche 21 des Mutterformhaltekörpers 11 (in der Z-Achsen-Richtung).
Die Replikaform MB erstreckt sich nach links in 1 vom oberen der zweiten Rolle 15. Die Replikaform MB erstreckt sich ebenso nach rechts vom unteren der ersten Rolle 13. Die Erstreckungsrichtungen der Replikaform MB, die zuvor beschrieben wurden, sind parallel zueinander. Mit anderen Worten entspricht die Längsrichtung der sich von der ersten Rolle 13 erstreckenden Replikaform MB der Längsrichtung der sich von der zweiten Rolle 15 erstrechenden Replikaform MB. Ferner entspricht die Dickenrichtung der sich von der ersten Rolle 13 erstreckenden Replikaform MB der Dickenrichtung der sich von der zweiten Rolle 15 erstreckenden Replikaform MB.
Der Abstand zwischen der sich vom oberen der zweiten Rolle 15 und dem Mutterformhaltekörper 11 in der Z-Achsen-Richtung erstreckenden Replikaform MB ist etwas größer als die Summe des Durchmessers der ersten Rolle 13 und des Durchmessers der zweiten Rolle 15.
Wenn die Replikaform MB und die Mutterform MA zwischen der ersten Rolle 13 und dem Mutterformhaltekörper 11 gehalten werden, ist der Abstand zwischen der Mittelachse C5 der dritten Rolle 17 und der Mutterformbefestigungsfläche 21 äquivalent zum Abstand zwischen der Mittelachse C3 der ersten Rolle 13 und der Mutterformbefestigungsfläche 21.
Die Replikaform MB ist wie im Falle der ersten Rolle 13 auf halbem Wege um die dritte Rolle 17 gewickelt.
Die Hinterfläche des Formsubstrats MB5 ist wie im Fall der ersten Rolle 13 in Kontakt mit der Außenfläche der dritten Rolle 17.
Die Replikaform MB ist an der dritten Rolle 17 gewickelt, und ferner auf halbem Wege um die vierte Rolle 19 in der Richtung entgegen der Richtung gewickelt, in der die Replikaform MB an der dritten Rolle 17 gewickelt ist. Wenn von der Erstreckungsrichtung der Mittelachsen C5 und C6 der dritten Rolle 17 und der vierten Rolle 19 (von der Y-Achsen-Richtung) betrachtet, bildet die Replikaform MB, die an der dritten Rolle 17 und der vierten Rolle 19 gewickelt ist, eine S-Gestalt oder eine invertierte S-Gestalt aus, wie im Falle der ersten Rolle 13 und der zweiten Rolle 15.
Die Mittelachse C5 der dritten Rolle 17 und die Mittelachse C6 der vierten Rolle 19 sind jeweils ein bestimmter Abstand von der Mittelachse C3 der ersten Rolle 13 gelegen. Die dritte Rolle 17 und die vierte Rolle 19 sind bewegbar ausgelegt, damit sie in jegliche Positionen in der Richtung senkreckt zur Mutterformbefestigungsfläche 21 des Mutterformhaltekörpers 11 (in der Z-Achsen-Richtung) platzierbar sind.
Die Replikaform MB erstreckt sich vom oberen der vierten Rolle 19 nach rechts in 1. Die Replikaform MB erstreckt sich ebenso vom Unterteil der dritten Rolle 17 nach links in 1. Die Erstreckungsrichtungen der Replikaform MB, die zuvor beschrieben wurden, sind parallel zueinander.
Der Abstand zwischen der Replikaform MB, die sich vom oberen der vierten Rolle 19 und dem Mutterformhaltekörper 11 erstreckt, ist etwas größer als die Summe des Durchmessers der dritten Rolle 17 und des Durchmessers der vierten Rolle 19.
Die erste Rolle 13, die zweite Rolle 15, die dritte Rolle 17 und die vierte Rolle 19 sind bewegbar ausgelegt bezüglich des Mutterformhaltekörpers 11 in der Längsrichtung der Mutterform MA (in der X-Achsen-Richtung). Insbesondere bewegen sich die erste Rolle 13, die zweite Rolle 15, die dritte Rolle 17 und die vierte Rolle 19 von der Position, die etwas vom einen Ende des Mutterformhaltekörpers 11 getrennt ist (Bezug nehmend auf 6), und der Position, die etwas vom anderen Ende des Mutterformhaltekörpers 11 getrennt ist (Bezug nehmend auf 8), in der Längsrichtung des Mutterformhaltekörpers 11.
Die vierte Rolle 19 umfasst einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 23, um einen Kontakt mit dem Übertragungsmusterausbildungskörper MB1 der gewickelten Replikaform MB zu vermeiden (Bezug nehmend auf 4).
In dem in 6 gezeigten Anfangszustand, (i) ist die Mutterform MA am Mutterformhaltekörper 11 platziert, (ii) ist die Replikaform MB an den entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 gewickelt, (iii) sind die erste Rolle 13 und die dritte Rolle 17 von der Mutterformbefestigungsfläche 21 ungefähr um den Abstand getrennt, der der Summe der Dicke der Mutterform MA und der Dicke der Replikaform MB (um den Abstand, der für die Übertragung benötigt wird) in der Richtung senkrecht zur Mutterformbefestigungsfläche 21 (in der Z-Achsen-Richtung) entspricht, und (iv) sind die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 an der Position gelegen, die etwas vom einen Ende des Mutterformhaltekörpers 11 in der Längsrichtung getrennt ist. Im Anfangszustand ist die sich vom oberen der zweiten Rolle 15 erstreckende Replikaform MB unmittelbar oberhalb des Mutterformhaltekörpers 11 gelegen. Die Replikaform MB, die sich von der ersten Rolle 13 zur dritten Rolle 17 erstreckt, ist vom Mutterformhaltekörper 11 getrennt.
Wenn der Anfangszustand in der Richtung senkrecht zur Mutterformbefestigungsfläche 21 (in der Z-Achsen-Richtung) betrachtet wird, überlappt der Teil der Replikaform MB, die sich von oberhalb der zweiten Rolle 15 in 13 nach links erstreckt, die Mutterformbefestigungsfläche 21, und der Teil der Replikaform MB, der sich von unterhalb der ersten Rolle 13 zur dritten Rolle 35 (nach rechts) erstreckt, ist von der Mutterformbefestigungsfläche 21 getrennt.
Wenn sich die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 zu einer Seite (nach links) in der Längsrichtung (der X-Achsen-Richtung) des Mutterformhaltekörpers 11 aus dem Anfangszustand bewegen, bewegen sich ebenso die Replikaform MB und die Mutterform MA, die zwischen der ersten Rolle 13 und dem Mutterformhaltekörper 11 gehalten werden (dem linearen Teil, der sich in der Breitenrichtung des Mutterformhaltekörpers 11 erstreckt) von rechts nach links. Es ist anzumerken, dass an diesem Punkt die Replikaform MB nicht an den entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 oder an der Mutterform MA rutscht. Die erste Rolle 13 und die dritte Rolle 17 fügen die Replikaform dazwischen ein, um ein Rollenpaar bezüglich der Mutterform MA an dem Mutterformhaltekörper 11 auszubilden.
In dem Fall, wo das Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 ein ultraviolett-härtbares Harz ist, ist die Übertragungsvorrichtung 1 mit einer Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 25 versehen, um das Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 auszuhärten. Die Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 25 wird zusammen mit den Rollen 13, 15, 17 und 19 bewegt und positioniert. Die Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 25 bestrahlt das Gebiet, wo die Mutterform MA und die Replikaform MB zwischen der ersten Rolle 13 und dem Mutterformhaltekörper 11 gehalten werden (zwischen der ersten Rolle 13 und der dritten Rolle 17), und zwar mit ultravioletten Strahlen, um das Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 auszuhärten. Als ein Ergebnis wird das Muster, das dem feinen Übertragungsmuster MB2 entspricht, am Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 vorgesehen.
Das bedeutet, wenn sich die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 in der X-Achsen-Richtung bewegen, führt die Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 25 die Bestrahlung an der Hinterseite der Rollen 13 und 15 durch. Das Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 wird durch das Formsubstrat MB5 mit den ultravioletten Strahlen bestrahlt. Aufgrund der Bestrahlung mit den ultravioletten Strahlen wird das Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 härtt. In 6 wird das Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 fortlaufend von rechts nach links härtt.
Wenn sich die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 in der X-Achsen-Richtung bewegen, wickeln die dritte Rolle 17 und die vierte Rolle 19 die Replikaform MB auf, und entfernen (trennen) von der Mutterform MA die an der Mutterform MA am Mutterformhaltekörper 11 angehaftete Replikaform MB. Die getrennte Replikaform MB wird für die Übertragung in der zweiten Übertragungseinheit 5 verwendet.
Die erste Übertragungseinheit 3 ist mit einer Düse 27 versehen. Die Düse 27 stellt das unausgehärtetes Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 in einem Filmzustand an der Mutterform MA bereit. Die Düse 27 ist stromaufwärts der Rollen 13 und 15 vorgesehen (an der gegenüberliegenden Seite von den Rollen 17 und 19, wobei die Rollen 13 und 15 dazwischen eingefügt sind). Die Düse 27 wird zusammen mit den entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 bewegt und positioniert.
Alternativ kann die Düse 27 in der durch das Bezugszeichen 27a in 2 angezeigten Position vorgesehen sein, um das unausgehärtetes Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 an der unteren Fläche des Formsubstrats MB5 bereitzustellen. In diesem Fall, wie in 4 gezeigt, ist die zweite Rolle 15 mit dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 23 versehen, um einen Kontakt mit dem Übertragungsmusterausbildungsmaterial MB1 der Replikaform MB zu vermeiden. Die Düse 27 kann ebenso in der durch das Bezugszeichen 27b in 2 angezeigten Position vorgesehen sein.
Die zweite Übertragungseinheit 5 wird nachfolgend detaillierter erklärt. Wie hauptsächlich in 1 gezeigt, hat die zweite Übertragungseinheit 5 im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die erste Übertragungseinheit 3, und ist zur Replikaformwickeleinheit 9 an der gegenüberliegenden Seite der ersten Übertragungseinheit 3 in der X-Achsen-Richtung gelegen.
Das bedeutet, wie in 3 gezeigt, dass die zweite Übertragungseinheit 5 einen Formmaterialstützkörper (einen Formmaterialbefestigungskörper) 29 umfasst, der das Formmaterial W hält, eine zylindrische erste Rolle 31, eine zylindrische zweite Rolle 33, eine zylindrische dritte Rolle 35 und eine zylindrische vierte Rolle 37.
Ein Streifen der Replikaform MB erstreckt sich in der Längsrichtung (zum Beispiel in der X-Achsen-Richtung) und ist fortlaufend an der zweiten Rolle 33, der ersten Rolle 31, einer dritten Rolle 35 und einer vierten Rolle 37 gewickelt.
Die erste Rolle (die Übertragungsrolle) 31 hält zusammen mit dem Formmaterialhaltekörper 29 die gewickelte Replikaform MB und das Formmaterial W, das am Formmaterialhaltekörper 29 gehalten wird, um die Übertragung auszuführen. Die erste Rolle 31 dreht sich um die Mittelachse (die sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckende Achse) C7, um sich in der X-Achsen-Richtung (von rechts nach links in 1) bezüglich des Formmaterialhaltekörpers 29 zu bewegen. Die Replikaform MB und das gehaltene Formmaterial W bewegen sich ebenso zusammen mit der Bewegung der ersten Rolle 31.
Die zweite Rolle (die Übertragungsführungsrolle) 33 ist in einem bestimmten Abstand vom Formmaterialhaltekörper 29 in der Z-Achsen-Richtung (zur oberen Seite in 1) gelegen, wobei die erste Rolle 31 dazwischen eingefügt ist.
Die Replikaform MB erstreckt sich von der ersten Rolle 31 in der Richtung weg vom Formmaterialhaltekörper 29, damit sie an der zweiten Rolle 33 gewickelt ist.
Die Replikaform MB ist an der ersten Rolle 31 gewickelt, und erstreckt sich hiervon in der Richtung weg von der dritten Rolle 35. Die Replikaform MB ist ferner um die zweite Rolle 33 an der Seite weg vom Formmaterial W gewickelt, das durch den Formmaterialhaltekörper 29 gehalten wird.
Die zweite Rolle 33 dreht sich zusammen mit der ersten Rolle 31 um die Mittelachse C8, die parallel zur Mittelachse C7 der ersten Rolle 31 ist, und bewegt sich zusammen mit dem Formmaterialhaltekörper 29 zusammen mit der ersten Rolle 31.
Die dritte Rolle (die Entfernungsrolle) 35 ist zur Replikaformwickeleinheit 9 an der gegenüberliegenden Seite der ersten Rolle 31 in der X-Achsen-Richtung gelegen. Die Replikaform MB, die durch die erste Rolle 31 gehalten und am Formmaterial angehaftet ist, ist an der dritten Rolle 35 gewickelt.
Die dritte Rolle 35 dreht sich in Synchronisation mit der ersten Rolle 31 um die Mittelachse C9, die parallel zur Mittelachse C7 der ersten Rolle 31 ist. Die dritte Rolle 35 bewegt sich bezüglich des Formmaterialhaltekörpers 29 zusammen mit der ersten Rolle 31. Die Replikaform MB ist an der dritten Rolle 35 zusammen mit der Bewegung der dritten Rolle 35 gewickelt, um vom Formmaterial W getrennt zu werden.
Mit anderen Worten hält die dritte Rolle 35 ebenso zusammen mit dem Formmaterialhaltekörper 29 die Replikaform MB und das Formmaterial W, das durch den Formmaterialhaltekörper 29 gehalten wird, wie im Fall der ersten Rolle 31.
Die vierte Rolle (die Entfernungsführungsrolle) 37 befindet sich in einem bestimmten Abstand vom Formmaterialhaltekörper 29 in der Z-Achsenrichtung (zur oberen Seite in 1), wobei die dritte Rolle 35 dazwischen eingefügt ist, wie im Falle der zweiten Rolle 33. Die Replikaform MB ist an der dritten Rolle 35 gewickelt und erstreckt sich hiervon in der Richtung weg von der ersten Rolle 31. Die Replikaform MB ist ferner um die vierte Rolle 37 in der Richtung weg von dem Formmaterial W gewickelt, das durch den Formmaterialhaltekörper 29 gehalten wird.
Die vierte Rolle 37 dreht sich zusammen mit der dritten Rolle 35 um die Mittelachse C10, die parallel zur Mittelachse C9 der dritten Rolle 35 ist. Die vierte Rolle 37 bewegt sich bezüglich des Formmaterialhaltekörpers 29 zusammen mit der ersten Rolle 31.
Die erste Rolle 31 drückt die Replikaform MB gegen das Formmaterial W zum Punkt der Übertragung.
Die zweite Rolle 33 führt die Replikaform MB zum Punkt der Übertragung und dient zur gleichen Zeit als eine Backup-Rolle für die erste Rolle 31.
Wie zuvor beschrieben, trennt die dritte Rolle 33 die Replikaform MB vom Formmaterial W nach der Übertragung.
Die vierte Rolle 37 führt die Replikaform MB nach der Übertragung und dient zur gleichen Zeit als eine Backup-Rolle für die dritte Rolle 35.
Die erste Rolle 31, die zweite Rolle 33, die dritte Rolle 35 und die vierte Rolle 37 haben jeweils im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die entsprechende Rolle 13, 15, 17 und 19. Die Positionen der erste Rolle 31, der zweiten Rolle 33, der dritte Rolle 35 und der vierten Rolle 37 entsprechen denjenigen in der Breitenrichtung (in der Y-Achsen-Richtung), und entsprechen entsprechend den Rollen 13, 15, 17 und 19.
Die Positionen der erste Rolle 31 und der dritten Rolle 35 entsprechen einander in der vertikalen Richtung (in der Z-Achsen-Richtung). Die Positionen der zweiten Rolle 33 und der vierten Rolle 37 entsprechen einander in der vertikalen Richtung (in der Z-Achsen-Richtung) oberhalb der ersten Rolle 31.
Die Positionen der ersten Rolle 31 und der zweiten Rolle 33 entsprechen einander in der X-Achsen-Richtung. Die Positionen der dritten Rolle 35 und der vierten Rolle 37 entsprechen einander in der X-Achsen-Richtung. Die dritte Rolle 35 und die vierte Rolle 37 sind zur Replikaformwickeleinheit 9 an der gegenüberliegenden Seite der ersten Rolle 31 gelegen.
Die Länge der ersten Rolle 31 ist etwas länger als die Breite des Formmaterials W, das durch den Formmaterialhaltekörper 29 gehalten wird. Die Erstreckungsrichtung (die Breitenrichtung; die Y-Achsen-Richtung) der Mittelachse C7 der ersten Rolle 31 entspricht der Breite des Formmaterials W, das durch den Formmaterialhaltekörper 29 gehalten wird. Die Mitte in der Breitenrichtung der ersten Rolle 31 entspricht der Mitte in der Breitenrichtung des Formmaterials W, das durch den Formmaterialhaltekörper 29 gehalten wird.
Die erste Rolle 31 ist bewegbar, damit sie in jegliche Position in der Richtung senkrecht zur Formmaterialbefestigungsfläche 39 des Formmaterialhaltekörpers 29 zu platzieren ist (in der Z-Achsen-Richtung).
Wenn die Replikaform MB und das Formmaterial W, das durch den Formmaterialhaltekörper 29 gehalten wird, zwischen die erste Rolle 31 und den Formmaterialhaltekörper 29 eingeführt und gehalten werden, ist der Abstand zwischen der Mittelachse C7 der ersten Rolle 31 und der Formmaterialbefestigungsfläche 39 im Wesentlichen der gleiche wie, oder etwas kleiner als die Summe des Radius der ersten Rolle 31, der Dicke des Formmaterials W und der Dicke der Replikaform MB. Somit können die Replikaform MB und das Formmaterial W zwischen der ersten Rolle 13 und dem Formmaterialhaltekörper 29 gehalten werden.
Die Breitenrichtung der Replikaform MB, die an der ersten Rolle 31 gewickelt ist, entspricht der Breite der ersten Rolle 31. Die Mitte in der Breitenrichtung der Replikaform MB, die an der ersten Rolle 31 gewickelt ist, entspricht im Wesentlichen der Mitte in der Breitenrichtung der ersten Rolle 31. Die Replikaform MB ist auf halbem Wege um die erste Rolle 31 gewickelt.
Die Hinterfläche des Formsubstrats MB5 der Replikaform MB, die an der ersten Rolle 31 gewickelt ist, ist in Kontakt mit der Außenfläche der ersten Rolle 31 (Bezug nehmend auf 5).
Die Replikaform MB ist an der ersten Rolle 31 gewickelt und zwischen der ersten Rolle 31 und dem Formmaterialhaltekörper 29 gehalten, und erstreckt sich zum anderen Ende (nach rechts in 1) des Formmaterialhaltekörpers 29 in der Längsrichtung (in der X-Achsen-Richtung) parallel zur Formmaterialbefestigungsfläche 39. In dem Zustand, in dem die Replikaform MB zwischen der ersten Rolle 31 und dem Formmaterialhaltekörper 29 gehalten wird und sich hiervon erstreckt, wird die Replikaform MB durch die Dicke des Formmaterials W von der Formmaterialbefestigungsfläche 39 getrennt.
Die Replikaform MB ist an der ersten Rolle 31 gewickelt, und ferner auf halbem Wege um die zweite Rolle 33 in der Richtung entgegen der Richtung gewickelt, in der die Replikaform MB an der ersten Rolle 31 gewickelt ist. Wenn von der Erstreckungsrichtung (in der Y-Achsenrichtung) der Mittelachsen C7 und C8 der ersten Rolle 31 und der zweiten Rolle 33 betrachtet, bildet die Replikaform MB, die an der ersten Rolle 31 und der zweiten Rolle 33 gewickelt ist, eine S-Gestalt oder eine invertierte S-Gestalt aus.
Die Mittelachse C8 der zweiten Rolle 33 ist so gelegen, dass sie sich in einem bestimmten Abstand von der Mittelachse C7 der ersten Rolle 31 befindet. Die zweite Rolle 33 ist bewegbar, damit sie in jede Position zu platzieren ist, und zwar zusammen mit der ersten Rolle 31, in der Richtung senkrecht zur Formmaterialbefestigungsfläche 39 des Formmaterialhaltekörpers 29 (in der Z-Achsen-Richtung).
Wenn die Replikaform MB und das Formmaterial W zwischen der ersten Rolle und dem Formmaterialhaltekörper 29 gehalten werden, ist der Abstand zwischen der Mittelachse C9 der dritten Rolle 35 und der Formmaterialbefestigungsfläche 39 äquivalent zum Abstand zwischen der Mittelachse C7 der ersten Rolle 31 und der Formmaterialbefestigungsfläche 39.
Die Replikaform MB ist auf halbem Wege um die dritte Rolle 35 gewickelt, wie im Fall der ersten Rolle 31.
Die Hinterfläche des Formsubstrats MB5 ist in Kontakt mit der Außenfläche der dritten Rolle 35, wie im Fall der ersten Rolle 31.
Die Replikaform MB ist an der dritten Rolle 35 gewickelt, und ferner auf halbem Wege um die vierte Rolle 37 in der Richtung entgegen der Richtung gewickelt, in der die Replikaform MB an der dritten Rolle 35 gewickelt ist. Wenn von der Erstreckungsrichtung der Mittelachsen C9 und C11 der dritten Rolle 35 und der vierten Rolle 37 betrachtet (von der Y-Achsen-Richtung), bildet die Replikaform MB, die an der dritten Rolle 35 und der vierten Rolle 37 gewickelt ist, eine S-Gestalt oder eine invertierte S-Gestalt aus, wie im Fall der ersten Rolle 31 und der zweiten Rolle 33.
Die Mittelachse C9 der dritten Rolle 35 und die Mittelachse C10 der vierten Rolle 37 sind jeweils in einen konstanten Abstand von der Mittelachse C7 der ersten Rolle 31 gelegen. Die dritte Rolle 35 und die vierte Rolle 37 sind bewegbar ausgelegt, damit sie in jeder Position in der Richtung senkreckt zur Formmaterialbefestigungsfläche 39 des Formmaterialhaltekörpers 29 zu platzieren sind(in der Z-Achsen-Richtung).
Die Replikaform MB erstreckt sich vom Oberteil der vierten Rolle 37 nach rechts in 1. Die Replikaform MB erstreckt sich ebenso vom Unterteil der dritten Rolle 35 nach links in 1. Die Erstreckungsrichtungen der Replikaform MB, die zuvor beschrieben wurden, sind parallel zueinander.
Der Abstand zwischen der Replikaform MB, die sich vom Oberteil der vierten Rolle 37 erstreckt, und dem Formmaterialhaltekörper 29 ist etwas größer als die Summe des Durchmessers der dritten Rolle 35 und des Durchmessers der vierten Rolle 37.
Die erste Rolle 31, die zweite Rolle 33, die dritte Rolle 35 und die vierte Rolle 37 sind bezüglich des Formmaterialhaltekörpers 29 in der Längsrichtung des Formmaterials W (in der X-Achsen-Richtung) bewegbar ausgelegt. Insbesondere bewegen sich die erste Rolle 31, die zweite Rolle 33, die dritte Rolle 35 und die vierte Rolle 37 zwischen der Position, die etwas vom einen Ende des Formmaterialhaltekörpers 29 getrennt ist (Bezug nehmend auf 8), und der Position, die etwas vom anderen Ende des Formmaterialhaltekörpers 29 getrennt ist (Bezug nehmend auf 10), und zwar in der Längsrichtung des Formmaterialhaltekörpers 29.
Die zweite Rolle 33 und die vierte Rolle 37 haben jeweils einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 41, um einen Kontakt mit dem Übertragungsmusterausbildungskörper MB1 der gewickelten Replikaform MB zu vermeiden (Bezug nehmend auf 5).
Im Anfangszustand, der in 8 gezeigt ist, (i) ist das Formmaterial W am Formmaterialhaltekörper 29 platziert, (ii) ist die Replikaform MB an den entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 gewickelt, (iii) sind die erste Rolle 31 und die dritte Rolle 35 von der Formmaterialbefestigungsfläche 39 ungefähr um den Abstand getrennt, der der Summe der Dicke des Formmaterials W und der Dicke der Replikaform MB (um den Abstand, der für die Übertragung notwendig ist) in der Richtung senkrecht zur Formmaterialbefestigungsfläche 39 (in der Z-Achsen-Richtung) entspricht, und (iv) sind die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 an der Position gelegen, die etwas von einem Ende des Formmaterialkörpers 29 in der Längsrichtung getrennt ist. Im Anfangszustand ist die sich vom Oberteil der zweiten Rolle 33 erstreckende Replikaform MB unmittelbar oberhalb des Formmaterialhaltekörpers 29 gelegen. Die sich von der ersten Rolle 31 zur dritten Rolle 35 erstreckende Replikaform MB ist vom Formmaterialhaltekörper 29 getrennt.
Wenn der Anfangszustand in der Richtung senkrecht zur Formmaterialbefestigungsfläche 39 (in der Z-Achsen-Richtung) betrachtet wird, überlappt der Teil der Replikaform MB, der sich vom Oberteil der zweiten Rolle 33 in 3 nach links erstreckt, die Formmaterialbefestigungsfläche 39, und der Teil der Replikaform MB, der sich vom Unterteil der ersten Rolle 31 zur dritten Rolle 35 erstreckt (nach rechts), ist von der Formmaterialbefestigungsfläche 39 getrennt.
Wenn sich die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 zu einer Seite (nach links) in der Längsrichtung (der X-Achsen-Richtung) des Formmaterialhaltekörpers 29 vom Anfangszustand bewegen, bewegen sich ebenso die Replikaform MB und das Formmaterial W, die zwischen der ersten Rolle 31 und dem Formmaterialhaltekörper 29 gehalten werden (der lineare Teil, der sich in der Breitenrichtung des Formmaterialhaltekörpers 29 erstreckt) von rechts nach links. Es ist anzumerken, dass zu diesem Punkt die Replikaform MB nicht an der entsprechenden Rolle 31, 33, 35 und 37 oder dem Formmaterial W rutscht. Die erste Rolle 31 und die dritte Rolle 35 fügen dazwischen die Replikaform MB ein, um ein Rollenpaar bezüglich des Formmaterials W am Formmaterialhaltekörper 29 auszubilden.
Das Formmaterial W umfasst ein Substrat (Formmaterialsubstrat) W3 und das Formprodukt W2.
Das Formmaterialsubstrat W3 ist in zum Beispiel einer rechtwinkligen plattenförmigen (flächenförmigen) Gestalt ausgebildet, die aus einem Harzmaterial wie PET-Harz hergestellt ist. Das Formprodukt W2 ist ein dünner Film, der aus einem Harz wie einem ultraviolett-härtbaren Harz, einem warm-aushärtenden Harz oder einem thermoplastischen Harz hergestellt ist.
Das Formmaterialsubstrat W3 weist im Wesentlichen die gleiche Breite wie das Formsubstrat MB5 auf. Das Formmaterialsubstrat W3 ist etwas länger als jedes Formprodukt (Übertragungsmusterausbildungsmaterial) MB1, das in Abständen am flächenförmigen Formsubstrat MB5 vorgesehen ist.
Das Formprodukt W2 ist als ein rechtwinkliger dünner Film ausgebildet. Das Formprodukt W2 ist an einer Seite in der Dickenrichtung des Formmaterialsubstrats W3 in einem Zustand vorgesehen, in dem die Dickenrichtung (die Z-Achsen-Richtung) des Formprodukts W2 derjenigen des Formmaterialsubstrats W3 entspricht. Die Breitenrichtung (Y-Achsen-Richtung) des Formprodukts W2 entspricht derjenigen des Formmaterialsubstrats W3. Die Längsrichtung des Formprodukts W2 entspricht derjenigen (der X-Achsen-Richtung) des Formmaterialsubstrats W3. Das Formprodukt W2 weist im Wesentlichen die gleiche Breite auf wie das Formmaterialsubstrat W3. Das Formprodukt W2 weist im Wesentlichen die gleiche Länge auf wie jedes Formprodukt (Übertragungsmusterformmaterial) MB1, das in Abständen am Formsubstrat MB5 der Replikaform MB vorgesehen ist.
Das feine Übertragungsmuster W1 ist an der Fläche des Formprodukts W2 ausgebildet (eine Fläche in der Dickenrichtung des Formprodukts W2, wobei die eine Fläche die Fläche ist, die nicht mit dem Formmaterialsubstrat W3 in Kontakt ist).
Der Formmaterialhaltekörper 29 ist in zum Beispiel einer rechtwinkligen plattenförmigen Gestalt ausgebildet. Wie zuvor beschrieben hat der Formmaterialhaltekörper 39 eine flache Fläche (eine Fläche in der Dickenrichtung; die obere Fläche, die Befestigungsfläche) 39, um das Formmaterial W zu halten. Die Hinterfläche des Formmaterials W kommt vollständig mit der Formmaterialbefestigungsfläche 39 des Formmaterialhaltekörpers 29 in Kontakt, und wird durch den Formmaterialhaltekörper 29 mittels zum Beispiel Vakuum-Saugen gehalten. Es ist anzumerken, dass die Hinterfläche eine Fläche in der Dickenrichtung des Formmaterialsubstrats W3 darstellt, und diejenige darstellt, die nicht die Fläche ist, an der das Formprodukt W2 vorgesehen ist.
Die Breitenrichtung und die Längsrichtung des Formmaterials W, das am Formmaterialhaltekörper 29 befestigt ist, entspricht entsprechend der Breitenrichtung (der Y-Achsen-Richtung) und der Längsrichtung (der X-Achsen-Richtung) des Formmaterialhaltekörpers 29.
In dem Fall, wo das Formprodukt W2 ein ultraviolett-härtbares Harz ist, ist die Übertragungsvorrichtung 1 mit einer Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 43 versehen, um das Formprodukt W2 auszuhärten. Die Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 43 wird zusammen mit der entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 bewegt und positioniert. Die Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 43 bestrahlt das Gebiet, wo das Formprodukt W und die Replikaform MB zwischen der ersten Rolle 31 und dem Formmaterialhaltekörper 29 gehalten werden (zwischen der ersten Rolle 31 und der dritten Rolle 35), wobei die ultravioletten Strahlen das Formprodukt W2 des Formmaterials W aushärten. Als ein Ergebnis wird das feine Übertragungsmuster W1 am Formmaterial W ausgebildet.
Das bedeutet, wenn die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 sich in der X-Achsen-Richtung bewegen, führt die Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 43 die Bestrahlung an der Hinterseite der Rollen 31 und 33 durch. Das Formprodukt W2 wird durch die Replikaform MB mit den ultravioletten Strahlen bestrahlt. Aufgrund der Bestrahlung mit den ultravioletten Strahlen wird das Formprodukt W2 härtt. In 8 wird das Formprodukt W2 fortlaufend von rechts nach links härtt.
Wenn sich die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 in der X-Achsenrichtung bewegen, wickeln die dritte Rolle 35 und die vierte Rolle 37 die Replikaform MB auf, und entfernen (trennen) die Replikaform MB, die am Formmaterialhaltekörper 29 angehaftet ist, vom Formprodukt W2 des Formmaterials W. Die getrennte Replikaform MB kann für die Übertragung in der zweiten Übertragungseinheit 5 wiederverwendet werden.
Die zweite Übertragungseinheit 5 ist mit einer Düse 45 zum Bereitstellen des unausgehärteten Formprodukts W2 in einem Filmzustand an der oberen Fläche des Formmaterialsubstrats W3 versehen. Die Düse 45 ist stromaufwärts der Rollen 31 und 33 vorgesehen (an der gegenüberliegenden Seite von den Rollen 35 und 37, wobei die Rollen 31 und 33 dazwischen eingefügt sind). Die Düse 45 wird zusammen mit den entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 bewegt und positioniert.
Alternativ kann die Düse 45 in der Position bereitgestellt werden, die in 3 durch das Bezugszeichen 45a gekennzeichnet ist, um das unausgehärtete Formprodukt W2 an der unteren Fläche der Replikaform MB bereitzustellen. Die Düse 45 kann ebenso in der Position bereitgestellt werden, die in 3 durch das Bezugszeichen 45b gekennzeichnet ist.
Die Übertragungsvorrichtung 1 wird nachfolgend detaillierter erklärt.
Die Übertragungsvorrichtung 1 umfasst einen Basiskörper 47. Die erste Übertragungseinheit 3 ist mit einem Vibrationsentkoppler 49 versehen. Der Vibrationsentkoppler 49 ist an dem Basiskörper 47 und mit diesem integriert vorgesehen. Der Mutterformhaltekörper 11 der ersten Übertragungseinheit 3 ist an der oberen Fläche des Vibrationsentkopplers 49 und mit diesem integriert vorgesehen.
Ständer 51, ein unterer Ständerstützkörper (in den Figuren nicht gezeigt), und ein oberer Ständerstützkörper 53 sind oberhalb des Vibrationsentkopplers 49 vorgesehen. Die Ständer 51, der untere Ständerstützkörper und der obere Ständerstützkörper 53 sind zusammen integriert, und stützen den Vibrationsentkoppler 49 über eine Linearführungslagerung (in den Figuren nicht gezeigt) derart, dass sie in der X-Achsen-Richtung am Vibrationsentkoppler 49 bewegbar sind.
Der untere Ständerstützkörper (Stützen 51, der obere Ständerstützkörper 53) wird in der X-Achsen-Richtung am Vibrationsentkoppler 49 (der Mutterformhaltekörper 11) auf einen Aktuator (in den Figuren nicht gezeigt) wie einem Servomotor oder einem Kugelgewinde (in den Figuren nicht gezeigt), der durch eine Steuerung gesteuert wird, bewegt und positioniert.
Ein bewegbarer Körper 57 wird durch die Ständer 51 über Linearführungslagerungen 55 gestützt. Der bewegbare Körper 57 wird entlang der Ständer 51 in der Z-Achsen-Richtung bewegt. Der bewegbare Körper 57 wird in der Z-Achsen-Richtung entlang den Ständern 51 (am Vibrationsentkoppler 49, dem Mutterformhaltekörper 11) durch einen Aktuator wie einen Servomotor 59 und einem Kugelgewinde 61, der durch die Steuerung gesteuert wird, bewegt und positioniert.
Der bewegbare Körper 57 ist mit Rollenstützkörpern 63 versehen und integriert. Die Rollenstützkörper 63 stützen die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 drehbar. Die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 sind somit bewegbar, damit sie in jegliche Position in der X-Achsen-Richtung und der Z-Achsen-Richtung am Mutterformhaltekörper 11 platzierbar sind.
Die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 drehen mittels eines Aktuators (in den Figuren nicht gezeigt) wie einem Servomotor. Alternativ können die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 durch die Rollenstützkörper 63 drehbar gestützt werden. In einem solchen Fall werden die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 nicht notwendigerweise mit einer Antriebskraft für eine Drehung versorgt.
Die Rollenstützkörper 63 sind mit der Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 25 und der Düse 27 versehen und integriert.
Die Übertragungsvorrichtung 1 kann den Mutterformhaltekörper 11 am Vibrationsentkoppler 49 bewegen und positionieren, anstelle eines Bewegens und Positionierens des unteren Ständerstützkörpers (der Ständer 51, des oberen Ständerstützkörpers 53). Alternativ kann die Übertragungsvorrichtung 1 den Mutterformhaltekörper 11 am Vibrationsentkoppler bewegen und positionieren, zusätzlich zum Bewegen und Positionieren des unteren Ständerstützkörpers (der Ständer 51 des oberen Ständerstützkörpers 53).
Die zweite Übertragungseinheit 5 ist mit einem Vibrationsentkoppler 65 versehen. Der Vibrationsentkoppler 65 ist am Basiskörper 47 vorgesehen und integriert. Hier kann der Vibrationsentkoppler 65 mit dem Vibrationsentkoppler 49 integriert sein. Der Formmaterialhaltekörper 29 der zweiten Übertragungseinheit 5 kann an der oberen Fläche des Vibrationsentkopplers 65 vorgesehen und mit dieser integriert sein.
Der Formmaterialhaltekörper 29 ist mit Hebestiften 67 versehen. Die Hebestifte 67 werden in der Z-Achsen-Richtung durch einen Aktuator (in den Figuren nicht gezeigt), wie einem Pneumatikzylinder, bewegt. Der Aktuator wird durch eine Steuerung gesteuert (in den Figuren nicht gezeigt), die eine CPU umfasst.
Die Hebestifte 67 werden derart nach unten bewegt, dass sie unter der Fläche des Formhaltekörpers 29 platziert werden, und die Hebestifte 67 werden derart nach oben bewegt, dass sie von der Formmaterialbefestigungsfläche 39 des Formmaterialhaltekörpers 29 nach oben hervorzustehen.
Ständer 69, ein unterer Ständerstützkörper (in den Figuren nicht gezeigt), und ein oberer Ständerstützkörper 71 sind oberhalb des Vibrationsentkopplers 65 gelegen. Die Ständer 69, der untere Ständerstützkörper und der obere Ständerstützkörper 71 sind zusammen integriert, und durch den Vibrationsentkoppler 65 über eine Linearführungslagerung (in den Figuren nicht gezeigt) derart gestützt, dass sie in der X-Achsen-Richtung am Vibrationsentkoppler 65 bewegbar sind.
Der untere Ständerstützkörper (die Ständer 69, der obere Ständerstützkörper 71) wird in der X-Achsen-Richtung am Vibrationsentkoppler 65 (dem Formmaterialhaltekörper 29) durch einen Aktuator (in den Figuren nicht gezeigt) wie einem Servomotor und einem Kugelgewinde (in den Figuren nicht gezeigt) bewegt und positioniert, der durch eine Steuerung gesteuert wird (in den Figuren nicht gezeigt).
Ein bewegbarer Körper 75 wird durch die Ständer 69 über Linearführungslagerungen 73 gestützt. Der bewegbare Körper 75 wird entlang der Ständer 69 in der Z-Achsen-Richtung bewegt. Der bewegbare Körper 75 wird in der Z-Achsen-Richtung entlang der Ständer (am Vibrationsentkoppler 65, dem Formmaterialhaltekörper 29) durch einen Aktuator, wie einem Servomotor 77 und einem Kugelgewinde 79, bewegt, der durch die Steuerung gesteuert wird.
Der bewegbare Körper 75 ist mit Rollenstützkörpern 81 versehen und integriert. Die Rollenstützkörper 81 stützen die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 drehbar. Die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 sind somit bewegbar, damit sie in jegliche Position in der X-Achsen-Richtung und der Z-Achsen-Richtung am Formmaterialhaltekörper 29 zu platzieren sind.
Die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 drehen durch einen Aktuator (in den Figuren nicht gezeigt), wie einem Servomotor. Alternativ können die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 durch die Rollenstützkörper 81 drehbar gestützt werden. In einem solchen Fall werden die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 nicht notwendigerweise mit einer Antriebskraft für die Drehung versorgt.
Die Rollenstützkörper 81 sind mit der Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 43 und der Düse 45 versehen und integriert.
Die Übertragungsvorrichtung 1 kann den Formmaterialhaltekörper 29 am Vibrationsentkoppler 65 bewegen und positionieren, anstelle des Bewegens und Positionierens des unteren Ständerstützkörpers (der Ständer 69, des oberen Ständerstützkörpers 71). Alternativ kann die Übertragungsvorrichtung 1 den Formmaterialhaltekörper 29 am Vibrationsentkoppler 65 bewegen und positionieren, zusätzlich zum Bewegen und Positionieren des unteren Ständerstützkörpers (der Ständer 69, des oberen Ständerstützkörpers 71).
Die Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 und die Replikaformwickeleinheit 9 sind im Basiskörper 47 vorgesehen (oder können im Vibrationsentkoppler 49 und 65 vorgesehen sein).
Führungsrollen 83A bis 83D sind zwischen der Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 und der ersten Übertragungseinheit 3 vorgesehen. Die Replikaform MB ist an den entsprechenden Führungsrollen 83A bis 83D gewickelt. Die Führungsrollen 83A bis 83D sind im Basiskörper 47 vorgesehen. Alternativ können die Führungsrollen 83A bis 83D im Vibrationsentkoppler 49 vorgesehen sein.
Die Führungsrolle 83B ist eine Tänzerrolle, die in der Z-Achsen-Richtung bewegbar und positionierbar ist. Die Führungsrollen 83C und 83D sind derart positioniert, dass sich die Replikaform MB horizontal zwischen den Führungsrollen 83C und 83D und der zweiten Rolle 15 erstreckt. Zum Beispiel sind die Führungsrollen 83C und 83D bewegbar, damit sie in jegliche Position in der Z-Achsen-Richtung in Abhängigkeit von der Bewegung und dem Positionieren der zweiten Rolle 15 in der Z-Achsen-Richtung platziert werden können.
Führungsrollen 85 sind zwischen der zweiten Übertragungseinheit 5 und der Replikaformwickeleinheit 9 vorgesehen. Die Führungsrollen 85 sind bewegbar ausgelegt, damit sie in jegliche Position in der Z-Achsen-Richtung zu platzieren sind. Die Führungsrollen 85 sind derart positioniert, dass sich die Replikaform MB horizontal zwischen der vierten Rolle 37 und den Führungsrollen 85 erstreckt. Die Führungsrollen 85 sind im Basiskörper 47 oder Vibrationsentkoppler 65 vorgesehen.
Der Betrieb der Übertragungsvorrichtung wird nachfolgend erklärt.
In dem in 6 gezeigten Anfangszustand ist die Replikaform MB in einem plattenförmigen Zustand verlängert und zwischen der Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 und der Replikaformwickeleinheit 9 angehalten.
In der ersten Übertragungseinheit 3 wird die Mutterform MA durch den Mutterformhaltekörper 11 gehalten. Die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 sind vom Mutterformhaltekörper 11 in der Z-Achsen-Richtung getrennt, in Richtung zur zweiten Übertragungseinheit 5 gelegen. Die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 sind der Z-Achsen-Richtung für die Übertragung positioniert. Die Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 25 ist für eine Bestrahlung auf Standby.
In der zweiten Übertragungseinheit 5 ist das Formmaterial W nicht am Formmaterialhaltekörper 29 platziert. Die Hebestifte 67 sind unterhalb des Formmaterialhaltekörpers 29 gelegen. Die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 sind vom Formmaterialhaltekörper 29 in der X-Achsen-Richtung getrennt, und in Richtung zur Replikaformwickeleinheit 9 gelegen. Die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 sind in der Z-Achsen-Richtung für die Übertragung positioniert. Die Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 43 ist für eine Bestrahlung auf Standby.
Im Anfangszustand spritzt die Düse 27 das unausgehärtete ultraviolett-härtbare Harz (das Formprodukt) MB1 auf die Mutterform MA. Das Formprodukt MB1 verteilt sich in einem Filmzustand über die Mutterform MA. Die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 bewegen sich zusammen mit der Düse 27 und der Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 25 zur Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7. Die Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 25 bestrahlt das Formprodukt MB1 mit ultravioletten Strahlen, um es auszuhärten. Die erste Übertragungseinheit 3 bewegt sich derart, dass die Replikaform MB von der Mutterform MA entfernt wird (Bezug nehmend auf 7).
Die entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 bewegen sich fort, damit sie von dem Mutterformhaltekörper 11 getrennt werden (Bezug nehmend auf 8).
Demnach wird das Übertragungsmuster MA1 durch das zuvor beschriebene Verfahren (erstes Übertragungsverfahren) auf die Replikaform MB übertragen.
Dann werden die Stifte 67 nach oben bewegt. Ein Roboter (in den Figuren nicht gezeigt) platziert das Formmaterialsubstrat W3 auf den Hebestiften 67. Nachfolgend werden die Hebestifte 67 derart nach unten bewegt, dass das Formmaterialsubstrat W3 am Formmaterialhaltekörper 29 positioniert ist.
Dann spritzt die Düse 45 das unausgehärtete ultraviolett-härtbare Harz (das Formprodukt) W2 auf das Formmaterialsubstrat W3. Das Formprodukt W2 verteilt sich in einem Filmzustand über das Formmaterialsubstrat W3. Die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 bewegen sich zusammen mit der Düse 45 und der Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 43 zur Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7. Die Ultraviolettstrahlen-Erzeugungseinheit 43 bestrahlt das Formprodukt W2 mit ultravioletten Strahlen, um es auszuhärten. Die zweite Übertragungseinheit 5 bewegt sich derart weiter, dass die Replikaform MB vom Formmaterial W entfernt wird (Bezug nehmend auf 9).
Die entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 bewegen sich fort, damit sie vom Formmaterialhaltekörper 29 getrennt werden (Bezug nehmend auf 10).
Demnach wird das im ersten Übertragungsverfahren ausgebildete Übertragungsmuster MB2 durch das zuvor beschriebene Verfahren auf das Formmaterial W übertragen (zweites Übertragungsverfahren).
Dann werden die Hebestifte 67 nach oben bewegt. Ein Roboter (in den Figuren nicht gezeigt) fördert das Formmaterial W, auf das das Übertragungsmuster W1 übertragen wurde. Nachfolgend werden die Hebestifte 67 nach unten bewegt.
Hiernach bewegen sich die entsprechenden Rollen 13, 15, 17, 19, 31, 33, 35 und 37 derart zur Replikaformwickeleinheit 9, dass die Übertragungsvorrichtung 1 zum Anfangszustand zurückkehrt.
Bei der obigen Erklärung beginnt die zweite Übertragungseinheit 5 zu arbeiten, nachdem die erste Übertragungseinheit 3 ihren Betrieb beendet. Der Betrieb der ersten Übertragungseinheit 3 und der Betrieb der zweiten Übertragungseinheit 5 werden gleichzeitig durchgeführt. Das bedeutet, dass die erste Übertragungseinheit 3 die nächste Übertragung durchführt, während die zweite Übertragungseinheit 5 die Übertragung auf das Formmaterial W durchführt.
Gemäß der Übertragungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn das feine Übertragungsmuster MB2 auf das Formmaterial W übertragen wird, das Formprodukt (das unausgehärtete ultraviolett-härtbare Harz) W2 des Formmaterials W mit ultravioletten Strahlen durch die Replikaform MB bestrahlt, damit es härtt. Die Replikaform MB ist aus einem Material hergestellt, das Licht transmittiert. Somit kann das Formmaterial W aus einem Material hergestellt sein, das kein Licht transmittiert, was das dazu beiträgt, das die Wahlmöglichkeit der Beschaffenheit des Formmaterials W erhöht wird.
Ferner, wenn das Übertragungsmuster MA1 auf die Replikaform MB übertragen wird, wird das Übertragungsmusterausbildungsmaterial (das unausgehärtete ultraviolett-härtbare Harz) MB1 durch die Replikaform MB mit ultravioletten Strahlen bestrahlt, damit es aushärtet. Wie zuvor beschrieben, ist die Replikaform MB aus einem Material hergestellt, das Licht transmittiert. Somit kann die Mutterform MA aus einem Material hergestellt sein, das kein Licht transmittiert, was dazu beiträgt, dass die Wahl der Beschaffenheit der Mutterform MA erhöht wird.
Die Replikaform MB weist eine Flexibilität auf. Deshalb kann die Replikaform MB aufgerollt werden, damit sie vom Formmaterial W getrennt wird, selbst nach der Übertragung des feinen Übertragungsmusters MB2 auf das Formmaterial W, wobei die Replikaform MB am Formmaterial W anhaftet. Demnach besteht keine Notwendigkeit, das Formmaterial W beim Punkt des Trennens der Replikaform MB vom Formmaterial W zu verformen, was zum Beispiel eine Beschädigung des Formmaterials W verhindert.
Die Übertragungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 und die Replikaformwickeleinheit 9. Somit kann das Ersetzen der Replikaform MB leicht und genau durchgeführt werden.
Die Replikaform MB weist eine geringe Beständigkeit auf. Somit muss in einem konventionellen Fall die Replikaform MB jedes Mal oder nach wenigen Zyklen der Übertragung ersetzt werden.
Im Gegensatz dazu umfasst die Übertragungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 und die Replikaformwickeleinheit 9. Deshalb muss die Übertragungsvorrichtung 1 lediglich eine bestimmte Länge der Replikaform MB durch die Replikaformwickeleinheit 9 aufwickeln, und einen neuen Teil der Replikaform MB (der noch nicht für eine Übertragung verwendet wurde) von der Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 herausziehen. Dies lässt das Verfahren entfallen, bei dem die Replikaform MB von den Übertragungseinheiten 3 und 5 jedes Mal abgenommen und mit einem neuen ersetzt werden muss entfallen, und trägt ebenso zu einer leichten und genauen Ersetzung der Replikaform MB bei.
Nachdem die Replikaform MB sanft und schnell ersetzt werden kann, kann die Ersetzungszeit der Replikaform MB, die im konventionellen Fall benötigt wird, für die Übertragung auf das Formmaterial W verwendet werden. Dies trägt zu einer Erhöhung der Effizienz der Übertragung bei.
Die erste Übertragungseinheit 3 umfasst die erste bis vierte Rolle 13 bis 19. Die Übertragung wird mit der ersten Rolle 13 lediglich durch eine einseitige Bewegung der entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 in der X-Achsen-Richtung durchgeführt. Zusätzlich trennt die dritte Rolle 17 die Replikaform MB unmittelbar von der Mutterform MA. Deshalb kann die Übertragung des Übertragungsmusters MA1 der Replikaform MB effektiv ausgeführt werden.
Die zweite Übertragungseinheit 5 umfasst die erste bis vierte Rolle 31 bis 37. Die Übertragung wird mit der ersten Rolle 31 lediglich durch eine einseitige Bewegung der entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 in der X-Achsen-Richtung durchgeführt. Zusätzlich trennt die dritte Rolle 35 die Replikaform MB unmittelbar vom Formmaterial W. Deshalb kann die Übertragung des Übertragungsmusters MB2 auf das Formmaterial W effektiv durchgeführt werden.
Die vierte Rolle 19 und die zweite Rolle 33 haben entsprechend die Teile mit kleinem Durchmesser 34 und 41, um einen Kontakt mit dem Übertragungsmuster MB2 der gewickelten Replikaform MB zu vermeiden. Dies hindert das Übertragungsmuster MB2 daran, dass es durch eine Spannung der Replikaform MB abgeflacht wird.
Die erste Rolle 13 (31) und die zweite Rolle 15 (33) fügen die Replikaform MB dazwischen ein. Deshalb kann die zweite Rolle 15 (33) als eine Backup-Rolle für die erste Rolle 13 (31) dienen. Dies minimiert eine Verformung der ersten Rolle 13 (31) beim Punkt der Übertragung, die durch eine Reaktionskraft verursacht wird, die hauptsächlich vom Formmaterial W aufgebracht wird.
Die Replikaform MB ist an den entsprechenden Rollen 13, 15, 17 und 19 gewickelt und erstreckt sich hiervon parallel zur Mutterformbefestigungsfläche 21. Die Replikaform MB ist ferner an den entsprechenden Rollen 31, 33, 35 und 37 gewickelt und erstreckt sich hiervon parallel zur Formmaterialbefestigungsfläche 39. Dies lässt das Verfahren des Einstellens der Länge der Replikaform MB entfallen, die sich von der Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit 7 zur Replikaformwickeleinheit 9 erstreckt. Als ein Ergebnis kann der Aufbau der Übertragungsvorrichtung 1 vereinfacht werden.
Wie in 11 dargestellt, kann die erste Übertragungseinheit 3 eine zylindrische Mutterform MA2 aufweisen, die an ihrer Außenfläche mit dem feinen Übertragungsmuster MA1 versehen ist. In einem solchen Fall kann die Übertragung der Replikaform MB derart durchgeführt werden, dass die Replikaform MB an der Mutterform MA gewickelt ist.
Bezugszeichen 87, das in 11 gezeigt ist, ist eine Düse zum Zuführen des Formprodukts MB1 der Replikaform MB.
Das feine Übertragungsmuster MA1 kann integral an der Mutterform MA2 ausgebildet sein. Alternativ kann das feine Übertragungsmuster MA1 an einer dünnen Bahn vorgesehen sein, und die dünne Bahn kann an den Hauptkörper der Mutterform MA2 gewickelt sein und mit diesem integriert sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 25(2001) 192–199 [0002]

Claims

Übertragungsvorrichtung, die ein an einer Mutterform ausgebildetes feines Übertragungsmuster auf ein Formmaterial überträgt, wobei die Übertragungsvorrichtung aufweist: eine erste Übertragungseinheit, die das an der Mutterform ausgebildete feine Übertragungsmuster auf eine Replikaform übertragt, die aus einem Material hergestellt ist, welches Licht transmittiert; und eine zweite Übertragungseinheit, die ein durch die erste Übertragungseinheit an der Replikaform ausgebildetes feines Übertragungsmuster auf das Formmaterial überträgt.
Übertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend eine Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit und eine Replikaformwickeleinheit, wobei sich die Replikaform zwischen einer an der Mutter-Replika-Form-Platzierungseinheit platzierten Mutter-Replikaform und der Replikaformwickeleinheit erstreckt und zwischen diesen durch eine bestimmte Spannung ausgedehnt ist.
Übertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die erste Übertragungseinheit aus einem Mutterformhaltekörper, der die Mutterform hält, einer Übertragungsrolle und einer Entfernungsrolle zusammengesetzt ist, die Übertragungsrolle der ersten Übertragungseinheit zusammen mit dem Mutterformhaltekörper die Replikaform, die an der Übertragungsrolle gewickelt ist, und der Mutterform, die durch den Mutterformhaltekörper gehalten wird, hält, wobei sich die Übertragungsrolle um eine Mittelachse hiervon dreht, damit sie sich bezüglich des Mutterformhaltekörpers bewegt, um die Mutterform und die Replikaform zu bewegen, die gehalten werden, um eine Übertragung auszuführen, und die Entfernungsrolle der ersten Übertragungseinheit, an der die Replikaform, die durch die Übertragungsrolle der ersten Übertragungseinheit gehalten und an der Mutterform angehaftet ist, gewickelt ist, zur zweiten Übertragungseinheit an der Seite weg von der Übertragungsrolle der ersten Übertragungseinheit gelegen ist, wobei sich die Entfernungsrolle um eine Mittelachse hiervon dreht, um sich bezüglich des Mutterformhaltekörpers zusammen mit der Übertragungsrolle der ersten Übertragungseinheit zu bewegen, um die Replikaform aufzuwickeln, um sie von der Mutterform zu trennen.
Übertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die erste Übertragungseinheit eine zylindrische Mutterform aufweist, die Replikaform an der Mutterform gewickelt ist, um die Übertragung auszuführen.
Übertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die zweite Übertragungseinheit aus einem Formmaterialhaltekörper, der das Formmaterial hält, einer Übertragungsrolle und einer Entfernungsrolle zusammengesetzt ist, die Übertragungsrolle der zweiten Übertragungseinheit zusammen mit dem Formmaterialhaltekörper die gewickelte Replikaform und das Formmaterial hält, das durch den Formmaterialhaltekörper gehalten wird, wobei sich die Übertragungsrolle um eine Mittelachse hiervon dreht, um sich bezüglich des Formmaterialhaltekörpers zu bewegen, um die Replikaform und das Formmaterial zu bewegen, die gehalten werden, um eine Übertragung auszuführen, und die Entfernungsrolle der zweiten Übertragungseinheit, an der die die Replikaform, die durch die Übertragungsrolle der zweiten Übertragungseinheit gehalten und am Formmaterial angehaftet ist, gewickelt ist, an einer Seite weg von der ersten Übertragungseinheit gelegen ist, wobei die Übertragungsrolle der zweiten Übertragungseinheit dazwischen eingefügt ist, wobei sich die Entfernungsrolle um eine Mittelachse hiervon dreht, um sich bezüglich des Formmaterialhaltekörpers zusammen mit der Übertragungsrolle der zweiten Übertragungseinheit zu bewegen, um die Replikaform aufzuwickeln, um sie vom Formmaterial zu trennen.
Formmaterial, an dem ein feines Übertragungsmuster unter Verwendung der Übertragungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist.
Übertragungsverfahren zum Übertragen eines an einer Mutterform ausgebildeten feinen Übertragungsmusters auf ein Formmaterial, wobei das Verfahren umfasst: ein erstes Übertragungsverfahren zum Übertragen des an der Mutterform ausgebildeten feinen Übertragungsmusters auf eine Replikaform, die aus einem Material hergestellt ist, das Licht transmittiert, und ein zweites Übertragungsverfahren zum Übertragen eines beim ersten Übertragungsverfahren an der Replikaform ausgebildeten feinen Übertragungsmusters auf das Formmaterial.