JP2007176038A - シート離型装置およびシート離型方法 - Google Patents

Abstract

【課題】型に設けられた微細なパターンをシート状の基材に転写したことにより、前記型に貼り付いている前記基材を、前記型から剥がすためのシート離型装置において、転写されたパターンのアスペクト比が大きくても、前記パターンが崩れにくいシート離型装置を提供する。
【解決手段】型１１に設けられた微細なパターンをシート状の基材３の一方の面に薄く設けられた被成形物９に転写する際に、型１１に貼り付いている基材２を、型１１から剥がすためのシート離型装置５７において、転写面１３の一端部から他端部に向かって、ほぼ直線状の引き剥がれる部位を徐々に進行させつつ、基材３を引き剥がす引き剥がし手段５９を有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、シート離型装置およびシート離型方法に係り、特に、型に設けられている微細なパターンが転写された基材を、前記型から引き剥がすものに関する。

図１３は、従来の微細パターンシート作成装置２００の概略構成を示す図である。

従来の微細パターンシート作成装置２００（たとえば、非特許文献１参照）は、側面に微細なパターンが形成されているローラ２０２に、シート状の基材２０４を巻き掛けローラ２０２を回転しつつ基材２０４を一定方向に送りながら、基材２０４に前記パターンを転写するものである。

より詳しく説明すると、基材２０４の一方の面（ローラ２０２に接触する側の面）には、紫外線硬化樹脂２０６が薄く設けられており、基材２０４がローラ２０２に接触する部位で、紫外線硬化樹脂２０６がローラ２０２のパターンに倣い、さらに、紫外線照射装置２０８から基材２０４に紫外線を照射することにより、紫外線硬化樹脂２０６が硬化し、基材２０４への前記パターンの転写がなされるようになっている。

なお、転写がされた基材２０４は、所定の形状に切断された後、たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のフィルタとして使用される。
次世代高速高精度Ｓａｗｙｅｒ型平面モータの開発、［平成１７年１２月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：//ｗｗｗ．ｍｅｘｔ．ｇｏ．ｊｐ/ｂ＿ｍｅｎｕ/ｈｏｕｄｏｕ/１６/１２/０４１２１５０１/ｆｕｒｏｋｕ/０２８/００１．ｐｄｆ：ｈｔｔｐ：//ｗｗｗ．ｍｅｘｔ．ｇｏ．ｊｐ/ｂ＿ｍｅｎｕ/ｈｏｕｄｏｕ/１６/１２/０４１２１５０１／ｐｄｆ／０２６＿０２．ｐｄｆ

ところで、従来の微細パターンシート作成装置２００では、ローラ２０２から基材２０４（紫外線硬化樹脂２０６）が離れる際、図１４（転写のアスペクト比を示す図）に示すように紫外線硬化樹脂２０６のアスペクト比（パターンの高さＨ／パターンの幅Ｗ）が大きいと、紫外線硬化樹脂２０６に形成されたパターンが崩れるおそれがあるという問題がある。

すなわち、従来の微細パターンシート作成装置２００では、ローラ２０２から基材２０４が離れる部位では、ローラ２０２の側面に倣って円弧状に湾曲していた基材２０４（紫外線硬化樹脂２０６）が直線状になるので、ローラ２０２のパターンの凹部（図示せず）に入り込んでいた紫外線硬化樹脂２０６の凸部（図示せず）が、前記凹部から抜け出る際に前記凹部と干渉する等して、前記凸部の形状が崩れるおそれがあるという問題がある。

なお、前記問題は、紫外線硬化樹脂以外の材料（たとえば、熱硬化性樹脂）にパターンを転写する場合にも同様に発生する問題である。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、型に設けられた微細なパターンをシート状の基材に転写する際に、前記型に貼り付いている前記基材を、前記型から剥がすためのシート離型装置およびシート離型方法において、前記転写されたパターンのアスペクト比が大きくても、前記転写されたパターンが崩れにくいシート離型装置およびシート離型方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、型に設けられた微細なパターンをシート状の基材の一方の面に薄く設けられた被成形物に転写する際に、前記型に貼り付いている前記基材を、前記型から剥がすためのシート離型装置において、前記転写面の一端部から他端部に向かって、ほぼ直線状の引き剥がれる部位を徐々に進行させつつ、前記基材を引き剥がす引き剥がし手段を有するシート離型装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシート離型装置において、前記引き剥がし手段は、前記転写面の一端部の近傍で前記基材を保持する保持部を備え、この保持部を、前記型から離れる方向であって前記転写面の他端部を中心にした円弧状に、前記型に対して相対的に移動することにより、引き剥がしを行なう手段であるシート離型装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のシート離型装置において、前記引き剥がし手段は、前記転写面の一端部の近傍で前記基材を保持する保持部を備え、この保持部を、前記転写面の方向と前記引き剥がされた前記基材の方向とが一定の小さい角度で交差するようにして前記型から離れる方向に、前記型に対して相対的に移動することにより、引き剥がしを行なう手段であるシート離型装置である。

請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載のシート離型装置において、所定の幅を備えて長く形成されている前記基材を、この基材の幅方向の端部を保持して長手方向に搬送することが可能な搬送手段を備え、前記搬送手段は、所定の間隔をあけて前記保持部が設けられ前記基材の幅方向の一端部側で前記基材から離れて設けられている第１の部材と、所定の間隔をあけて前記保持部が設けられ前記基材の幅方向の他端部側で前記基材から離れて設けられている第２の部材とを備え、前記各保持部で前記基材の幅方向の端部を保持しつつ、前記各部材を移動して、前記基材を搬送するように構成されており、前記引き剥がし手段は、前記基材の搬送が停止されている状態で、前記基材を保持し前記型の一端部近傍に位置している保持部を移動することによって、前記引き剥がしを行なうように構成されているシート離型装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のシート離型装置において、前記引き剥がし手段は、前記基材の他方の面を真空吸着する真空吸着部を備え、この真空吸着部で前記基材の一端部側を真空吸着した後前記真空吸着部を前記型から僅かに離すことにより僅かな量の引き剥がしを行ない、続いて前記真空吸着を解除し前記真空吸着部を引き剥がれる部位の近傍に移動して前記基材の他方の面の真空吸着を行ない、前記真空吸着部を前記型から僅かに離すことにより僅かな量の次の引き剥がしを行なう動作を繰り返して、引き剥がしを行なう手段であるシート離型装置である。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のシート離型装置において、前記引き剥がし手段は、前記基材の他方の面を、真空吸着する真空吸着部を備え、この真空吸着部で前記基材の一端部側を真空吸着しつつ前記真空吸着部を前記型から僅かに離すことにより僅かな量の引き剥がしを行ない、続いて前記真空吸着を行なったまま前記真空吸着部を、前記型の一端部から他端部に向かう方向に移動して、引き剥がしを行なう手段であるシート離型装置である。

請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載のシート離型装置において、所定の幅を備えて長く形成されている前記基材を、この基材の幅方向の端部を保持して長手方向に搬送することが可能な搬送手段を備え、前記搬送手段は、所定の間隔をあけて前記保持部が設けられ前記基材の幅方向の一端部側で前記基材から離れて設けられている第１の部材と、所定の間隔をあけて前記保持部が設けられ前記基材の幅方向の他端部側で前記基材から離れて設けられている第２の部材とを備え、前記各保持部で前記基材の幅方向の端部を保持しつつ、前記各部材を移動して、前記基材を搬送するように構成されており、前記引き剥がし手段は、前記基材の搬送が停止されている状態で、前記基材を保持し前記型の一端部近傍に位置している保持部を移動することによって、前記型の一端部と前記型の一端部近傍に位置している保持部との間の前記基材にたるみを持たせた後に、前記真空吸着部で前記引き剥がしを行なうように構成されているシート離型装置である。

請求項８に記載の発明は、型に設けられた平面状の転写面に形成されている微細なパターンをシート状の基材の一方の面に薄く設けられた被成形物に転写する際に、前記型に貼り付いている前記基材を、前記型から剥がすためのシート離型方法において、前記転写面の一端部から他端部に向かって、ほぼ直線状の引き剥がれる部位を徐々に進行させつつ、前記基材を引き剥がすシート離型方法である。

本発明によれば、型に設けられた微細なパターンをシート状の基材に転写する際に、前記型に貼り付いている前記基材を、前記型から剥がすためのシート離型装置およびシート離型方法において、前記転写されたパターンのアスペクト比が大きくても、前記転写されたパターンが崩れにくいという効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態に係る微細パターンシート作成装置１の概略構成を示す図であり、図２は図１におけるＩＩ矢視を示す図である。

本件明細書では、説明の便宜のため、水平方向の一方向をＸ軸方向とし、水平方向の他の一方向であって前記Ｘ軸方向に直角な方向をＹ軸方向とし、上下方向（鉛直方向）をＺ軸方向とする。

微細パターンシート作成装置１は、微細パターンシート（微細なパターンが転写されたシート状の基材３；より詳しくは、シート状の基材３の厚さ方向の一方の面に薄く設けられた紫外線硬化樹脂９等の被成形物に、型１１に設けられた平面状の転写面１３に形成されている微細なパターンが転写され、前記被成形物が硬化して前記基材３と一体になっているシート状のもの）を作成する装置である。微細パターンシート作成装置１で作成された微細パターンシートは、たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のフィルタとして使用される。

また、微細パターンシート作成装置１は、所定の幅を備えた長いシート状の基材３を、この幅方向（Ｙ軸方向）および長手方向（Ｘ軸方向）で平面状に伸びた状態で、Ｘ軸方向に間欠的に搬送することが可能な搬送手段５を備えている。なお、基材３の搬送方向の上流側では、基材３はロール状に巻かれている。

搬送手段５による基材３の搬送方向の上流側には、被成形物設置手段７が設けられている。この被成形物設置手段７は、前記基材３の厚さ方向（Ｚ軸方向）の一方の面（たとえば上面）に、被成形物の例である紫外線硬化樹脂（紫外線が照射されることにより硬化する樹脂）９を薄く設けるためのものである。

搬送手段５の搬送方向における被成形物設置手段７の下流側で基材３厚さ方向の一方の面（基材３の上面）側には、型１１が設けられている。この型１１は、微細なパターンが形成されている平面状の転写面１３を下方に備えていると共に、転写位置と離反位置との間を基材３厚さ方向で移動できるようになっている。なお、各図では、転写面１３のパターンの凹凸を強調（拡大）して描いてあるが、実際の凹凸は描いたものよりもずっと小さく、したがって肉眼では、転写面１３は平面状に見える。

転写面１３は基材３の一方の面と対向し前記一方の面とほぼ平行になっている。前記転写位置は、図４（ｃ）や図５（ｄ）で示すように、転写面１３に設けられている微細なパターンを基材３の一方の面に設けられている紫外線硬化樹脂９に転写するための位置、すなわち、転写面１３が基材３の一方の面に設けられている紫外線硬化樹脂９に所定の圧力で接触している位置である。また、前記離反位置は、図１や図４（ａ）等で示すように、型１１が基材３から上方に離れている位置である。

また、被成形物設置手段７の下流側であって基材３の他方の面（基材３の下面）側で型１１と対向する位置には、ベースユニット１５が設けられている。このベースユニット１５は、基材３に設けられている紫外線硬化樹脂９に転写を行なうために、型１１と協働して基材３を挟み込むものである。

ベースユニット１５は、基材３の厚さ方向の他方の面に対向して前記他方の面にほぼ平行な平面１７を備えていると共に、基材３に設けられている紫外線硬化樹脂９に転写を行なうべく、平面１７と型１１の転写面１３とで基材３を所定の圧力で挟み込むことが可能なように、基材３の厚さ方向（Ｚ軸方向）に移動自在になっている。すなわち、ベースユニット１５も、型１１のように、転写位置（図４（ｃ）、図５（ｄ）参照）と離反位置（図１、図４（ａ）等を参照）の間を移動するようになっている。

また、搬送手段５の搬送方向における被成形物設置手段７の下流側で基材３の厚さ方向の他方の面側には、紫外線照射手段（紫外線ランプ）１９が設けられている。この紫外線照射手段１９は、型１１とベースユニット１５とで基材３を挟み込んでいるときに、紫外線硬化樹脂９を硬化すべく紫外線硬化樹脂９に紫外線を照射するものである。

搬送手段５の搬送方向における型１１、ベースユニット１５、紫外線照射手段１９の下流側には、切断手段２１が設けられている。この切断手段２１は、たとえば、レーザ光ＬＢを用いて、型１１のパターンが転写されて硬化した紫外線硬化樹脂９を備えた基材３（硬化した紫外線硬化樹脂９を含む場合もある）を所定の形状に切断することができるようになっている。

また、搬送手段５の搬送方向の下流側には、型１１のパターンが転写されて硬化した紫外線硬化樹脂９を備えた基材３であって切断手段２１で切断された基材３を、所定の場所に搬送する切断基材搬送手段（たとえば、搬送ロボット）２３が設けられている。

なお、微細パターンシート作成装置１では、基材３のベースユニット１５側からのみ紫外線を照射しているが、これに代えてまたは加えて、基材３の型１１側から紫外線を照射してもよい。この場合、型１１は紫外線が透過可能な材料で構成されているものとする。

前述した微細パターンシート作成装置１は、基材３に紫外線硬化樹脂を設けることが可能なように構成されているが、紫外線硬化樹脂に代えて熱硬化性樹脂を用いるように構成してもよい。この場合、紫外線照射手段に代えて、ヒータ、赤外線ランプ、熱風発生装置、スチーム発生装置等を設け、熱硬化性樹脂を硬化させるようにする。さらには、紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂に代えて、外部からエネルギーを受けて硬化する樹脂等の被成形物を基材３に設け、この部材にエネルギー供給手段からエネルギーを供給し、前記被成形物を硬化するようにしてもよい。

微細パターンシート作成装置１についてさらに詳しく説明する。

ロール状の基材３は、微細パターンシート作成装置１のベース部材（図示せず）に設置され、回転することにより、基材３を延出可能なようになっている。

また、搬送手段５は、たとえば、互いが離反して前記ベース部材に回転自在に設けられている２つの回転部材（たとえば同形状のスプロケット）２５、２７に巻き掛けられている第１の環状の部材（たとえば、チェーン）２９と、同様に構成された２つの回転部材３３、３５と、各回転部材３３、３５に巻き掛けられている第２の環状の部材３７とを備えて構成されている。第１の環状の部材２９には、この長手方向で所定の間隔をあけて複数の保持部３１が設けられており、第２の環状の部材３７にも、この長手方向で所定の間隔をあけて複数の保持部３１が設けられている。

各回転部材２５、２７と第１の環状の部材２９とは、基材３の幅方向（Ｙ軸方向）の一端部側で基材３から離れて設けられており、各回転部材３３、３５と第２の環状の部材３７とは、基材３の幅方向の他端部側で基材３から離れて設けられている。

そして、前記各保持部３１のうちの所定の保持部３１で基材３の幅方向の両端部を保持しつつ、各回転部材２５、２７、３３、３５を回転することにより、基材３を搬送するようになっている。

さらに説明すると、各回転部材２５、３７の間で直線状に延びている第１の環状の部材２９の一方（たとえば、図１の上方）の直線状の部位は、基材３の幅方向の一端部の近傍で基材３の幅方向の一端部に対して平行に延伸している。同様にして、各回転部材３３、３５の間で直線状に延びている第２の環状の部材３７の一方の直線状の部位は、基材３の幅方向の他端部の近傍で基材３の幅方向の他端部に対して平行に延伸している。

また、各回転部材２５、２７、３３、３５は、サーボモータ等のアクチュエータやギヤ等の動力伝達部材
により同期して回転するようになっている。各回転部材２５、２７、３３、３５の回転中心軸は、基材３のたとえば下方でＹ軸方向に延伸している。したがって、各環状の部材２９、３７は、基材３の幅方向に対して直交する平面（Ｘ、Ｚ平面）内に設置され回動するようになっている。

さらに、第１の環状の部材２９と第２の環状の部材３７とには、同数の保持部３１がほぼ同間隔で設けられており、第１の環状の部材２９に設けられている各保持部３１と第２の環状の部材３７に設けられている各保持部３１とは互いが対向した位置に設けられている。したがって、たとえば、第１の環状の部材２９に設けられている１つの保持部３１の保持位置（基材３を保持した位置）とこの１つの保持部３１に対向して第２の環状の部材３７に設けられている１つの保持部３１の保持位置（基材３を保持した位置）とは、基材３の長手方向（Ｘ軸方向）においてほぼ同じ位置に存在している。また、各環状の部材２９、３７の前記一方の直線状部位における各保持部３１の設置間隔（Ｘ軸方向での設置間隔）は、型１１やベースユニット１５の長さ（Ｘ軸方向の長さ）よりも長くなっているが、より細かいピッチで保持部３１を設けてもよい。

また、前述した搬送手段５では、第１の環状の部材２９を２つの回転部材２５、２７に巻き掛けているが、少少なくとも２つの回転部材に、第１の環状の部材２９が巻き掛けられている構成でもよい。たとえば、図１に破線で示すように、４つの回転部材２５Ａ、２５Ｂ、２７Ａ、２７Ｂに第１の環状の部材２９を巻き掛けてもよい。この場合、第２の環状の部材３７も第１の環状の部材２９と同様に少なくとも２つの回転部材（たとえば、４つの回転部材３３Ａ、３３Ｂ、３５Ａ、３５Ｂ）に巻き掛けられるものとする。

また、保持部３１を設ける部材として、必ずしも環状の部材を採用する必要はなく、たとえば、Ｘ軸方向に延びて設けた部材に各保持部３１を設け、この保持部３１が設けられている部材を、リンク機構等を用いてＸ軸方向に移動し（間欠的に移動すると共に往復運動するように移動し）基材３を搬送するようにしてもよい。

次に、保持部３１についてさらに説明する。

図３は、保持部３１の概略構成を示す図であり、図１におけるＩＩＩ―ＩＩＩ矢視図である。

保持部３１は、たとえば、基材３の幅方向の端部を、下側部材４１と上側部材４３とで挟持するクリップ３９で構成されている。なお、下側部材４１や上側部材４３は、各環状の部材２９、３７が移動する際、前記ベース部材（図示せず）に設けられたカムにより、基材３を搬送等すべく基材３を挟持し、または、搬送等のために挟持していた基材３を開放するようになっている。

また、クリップ３９で基材３を挟持した際、第１の環状の部材２９に設けられているクリップ３９が、たとえば、図示しないバネ等の弾性体を用いて基材３をこの幅方向（図３（ｂ）の矢印の方向）に引っ張るようになっている。さらに、基材３がロール状になっている部位では、搬送手段５の搬送方向とは逆方向の力を基材３に加えている。したがって、搬送手段５で搬送している基材３には、この長手方向および幅方向で適宜の引っ張り力が加わっており、基材３がたるまないようになっている。

被成形物設置手段７は、たとえば、コータユニットを構成しているノズル４５を用いて、紫外線硬化樹脂９を基材３に塗布して薄く設けることができるようになっている。ノズル４５は、基材３の上方でＹ軸方向（図１の紙面に直角な方向）に細長く延びたスリット状の吐出口であって紫外線硬化樹脂９を吐出するための吐出口を下方に備えている。

そして、ノズル４５から間欠的に紫外線硬化樹脂９を吐出するようになっている。すなわち、搬送手段５で基材３の移動を停止しているときには、紫外線硬化樹脂９の吐出を停止し、搬送手段５で基材３を移動しているときに、所定時間にわたってノズル４５から適宜の量の紫外線硬化樹脂９を吐出して、紫外線硬化樹脂９を基材３に塗布する（薄く設ける）ようになっている。なお、基材３の搬送を停止しておいてノズル４５を移動し紫外線硬化樹脂９を基材３に塗布するようにしてもよい。

型１１は、たとえば、石英ガラスまたはサファイヤで所定の厚さを備えた矩形な板状に形成され、下面に転写面１３を備えている。また、型１１は、図示しない移動テーブルに、一体的に設けられもしくはジンバル機構等を介して支持されている。前記移動テーブルは、前記ベース部材（図示せず）に、リニアガイド等のガイド部材を介して支持されていると共に、サーボモータやリニアモータのアクチュエータによりＺ軸方向に移動自在になっている。また、前記アクチュエータの駆動力を適宜制御することにより、ベースユニット１５と協動して所定の圧力で基材３を挟み込むことができるようになっている。

また、ベースユニット１５の上部には、所定の厚さを備え矩形な板状に形成され上端に平面１７を備えた石英ガラスまたはサファイヤ等で構成された部材４７が設けられている。この部材４７の上面（平面１７）を除く側面部と下側とは、光を遮断する金属等で構成された筐体４９で覆われている。また、部材４７の下方であって筐体４９の内部には、紫外線ランプ１９が設けられている。したがって、型１１とベースユニット１５とで基材３を挟み込んだときには、紫外線ランプ１９の紫外線が外部にほとんど漏れず、紫外線硬化樹脂９に効率良く紫外線を照射することができる。

切断手段２１は、レーザ光ＬＢを出射可能なノズル５１を備えており、このノズル５１は、前記ベース部材（図示せず）に、リニアガイド等のガイド部材を介して支持されていると共に、サーボモータやリニアモータ等のアクチュエータによりＸ軸方向およびＹ軸方向に移動自在になっている。そして、図２に二点鎖線Ｌ１で示すように、転写がされた基材３（微細パターンシート）をたとえば矩形な形状で切り出すことが可能なようになっている。

次に、微細パターンシート作成装置１の動作について説明する。

図４、図５は、微細パターンシート作成装置１の動作を示す図である。

なお、基材３の先端部を、図４、図５において符号３Ａで表す。

まず、図４（ａ）に示すように、保持部３１Ａ、３１Ｂで基材３が保持されており、基材３の先端部３Ａが型１１の直前に位置しているものとする。この状態で、図示しない制御装置の制御の下、各環状の部材２９、３７を所定の速度で、各保持部３１の設置間隔の１ピッチ分だけ移動しつつノズル４５から所定の時間だけ紫外線硬化樹脂９を吐出すると、図４（ｂ）に示すように、基材３の先端部３Ａが、型１１の下流に位置し紫外線硬化樹脂９が設けられた基材３の部位が型１１の真下に位置するようになる。なお、前記１ピッチの移動中に、新な保持部３１Ｃも、基材３を保持するようになる。

続いて、図４（ｃ）に示すように、型１１とベースユニット１５とで、紫外線硬化樹脂９が設けられた基材３を所定の圧力で挟み込んで、転写面１３の微細なパターンに紫外線硬化樹脂９を倣わせると共に、紫外線ランプ１９から紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂９を硬化させて転写を行なう。転写終了後、紫外線ランプ１９の発光を停止し、図４（ｄ）に示すように、型１１とベースユニット１５とによる基材の挟み込みを解除し、型１１を基材３から離す。なお、前記転写の際には、搬送手段５による基材３の移動は停止している。

次に、各環状の部材２９、３７を所定の速度で、各保持部３１の設置間隔の１ピッチ分だけ移動しつつノズル４５から所定の時間だけ紫外線硬化樹脂を吐出すると、図５（ｅ）に示すように、基材３の先端部３Ａが、切断手段２１の下流に位置し紫外線硬化樹脂（転写前の紫外線硬化樹脂）９が設けられた基材３の部位が型１１に真下に位置し、転写が終了した紫外線硬化樹脂９が設けられている基材３の部位が、切断手段２１が設けられている箇所に位置するようになる。なお、前記１ピッチの移動中に、新な保持部３１Ｄも、基材３を保持するようになる。

続いて、前述したように、型１１等で転写を行なうと共に、切断手段２１で転写が終了した紫外線硬化樹脂９が設けられている基材３の部位を所定の形状に切断し（図５（ｆ）参照）、この切断したものを、切断基材搬送手段２３で、所定の場所（図示せず）に搬送し、型１１とベースユニットとによる基材の挟み込みを解除し、型１１を基材３から離す（図５（ｇ）参照）。この後、搬送手段５で基材３の搬送を行なう等の動作を繰り返すと共に保持部３１Ａによる基材３の挟み込みを解除し、転写がされ基材３から切り離された微細パターンシートを作成する。

微細パターンシート作成装置１によれば、所定の幅を備えた長いシート状の基材３を、前記長手方向に搬送し、型１１の転写面１３のパターンを基材３（紫外線硬化樹脂）に転写するので、ほぼ連続的に転写を行なうことができ、したがって、型１１からの転写および微細パターンシートの作成を効率良く行なうことが出来る。また、従来の微細パターンシート作成装置２００とは異なり、型１１の転写面１３が平面状に形成されているので、基材３に転写されたパターンのアスペクト比が大きくても、型１１からの基材３の引き剥がしを行なう際に、前記転写されたパターンが崩れにくくなっている。

また、微細パターンシート作成装置１によれば、転写が平面状の転写面１３で行なわれるので、パターンが転写された後の基材３や被成形物（紫外線硬化樹脂９）に曲がりくせが発生することを防止することができる。

さらに、微細パターンシート作成装置１によれば、切断手段２１で切断された基材３（微細パターンシート）を、所定の場所に搬送する切断基材搬送手段２３を有するので、生成された微細パターンシートの処理が容易になり、微細パターンシートの生産効率を一層上げることができる。

ところで、微細パターンシート作成装置１に、加圧手段５３を設けてもよい。

加圧手段５３は、型１１とベースユニット１５とで基材３を挟み込んでいるときにであって紫外線を紫外線硬化樹脂９に照射する前に、基材３を挟む更なる力を型１１の一端部から他端部に向かって移動して加えることが可能なものである。

具体的には、図６に示すように、型１１の転写面１３とは反対側に設けられている平面（型１１の上面）と転がり接触をなす円柱形状のローラ（弾性体や流体圧シリンダ等で構成された付勢手段で下方に付勢されたローラ）５５で、型１１をベースユニット１５側に押しつつ、ローラ５５を型１１の一端部から他端部に向かって移動して、更なる力を加えることができるようになっている。つまり、直線状の力に作用点（作用線；型１１の平面とローラ５５との接触部位）が型１１の一端部から他端部に向かって移動して加圧を行なうようになっている。

加圧手段５３を設けたことにより、基材３を挟む更なる力を型１１の一端部から他端部に向かって移動して加えることができるので、紫外線硬化樹脂９内に存在している微小な気泡等を外部に排出することができると共に、型１１のパターンに紫外線硬化樹脂９が一層なじんで倣うことになり、一層正確な形態の転写を行なうことができる。

また、微細パターンシート作成装置１の被成形物設置手段７において、ミスト状の紫外線硬化樹脂を基材３に供給し、基材３に紫外線硬化樹脂を設けるようにしてもよい。

なお、前述した微細パターンシート作成装置１では、転写後に型１１とベースユニット１５と移動して、基材３から型１１等を離しているが、この際、転写により型１１に基材３が貼り付いて剥がれにくい場合がある。そこで、微細パターンシート作成装置１に、次に示すシート離型装置５７を設けてもよい。

シート離型装置５７は、型１１に設けられた平面状の転写面１３に形成されている微細なパターンをシート状の基材３の厚さ方向の一方の面に薄く設けられた紫外線硬化樹脂９に転写した（紫外線硬化樹脂９が前記パターンに倣うように転写面１３で前記紫外線硬化樹脂９を押圧すると共に前記紫外線硬化樹脂９を硬化した）ことにより、前記紫外線硬化樹脂９を介して型１１の転写面１３に貼り付いている基材３を、型１１から転写面１３と前記紫外線硬化樹脂９との間で剥がすための引き剥がし手段５９を備えた装置である。

引き剥がし手段５９は、基材３の搬送が停止している状態で、転写面１３の一端部から他端部に向かって、ほぼ直線状の引き剥がれる部位（型１１に基材３が貼り付いている部位と型１１から基材３が引き剥がれた部位との境界の部位）を徐々に進行させつつ、型１１から基材３を引き剥がす手段である。

より、具体的に説明すると、図７や図８に示すように、引き剥がし手段５９は、転写面１３の一端部の近傍で基材３をこの幅方向の両側でこの幅方向に引っ張りつつ保持している保持部３１を、基材３の長手方向に引っ張りつつ、図示しないガイド部に倣わせてサーボモータ等のアクチュエータで、型１１から離れる方向であって転写面１３の他端部（より正確には、紫外線硬化樹脂９が貼り付いている転写面１３の部位の他端部）１３Ａを中心にした円弧状に相対的に移動することにより、引き剥がしを行なうようになっている。

なお、引き剥がし手段５９により引き剥がされる部位の少なくとも近傍では、引き剥がれた基材３の部位は平面状に伸びており、この平面状に伸びている基材３の部位と転写面１３との交差角度（鋭角の交差角度）θは、引き剥がし時における転写されたパターンが崩れることを防止するために、小さな値（たとえば５°〜２５°程度）になっている。

なお、図８に示すように、保持部３１を円弧状に移動すると、各環状の部材２９、３７の長さが不足するが、この不足を補って保持部３１を移動可能とし前記引き剥がしを行なうために、バッファ部６１（図７参照）が設けられている。このバッファ部６１は、移動可能な回転部材６２に各環状の部材２９、３７を巻き掛け、保持部３１の移動に応じて回転部材６２を移動し、引き剥がしのための保持部３１の移動を可能にしているものである。

また、保持部３１を設ける部材として、環状の部材ではなくたとえばＸ軸方向に延びて設けた部材が採用されている場合には、Ｘ軸方向に延びて設けた前記部材を、リンク機構等を用いて適宜移動し、保持部３１を移動するように構成すればよい。

なお、保持部３１を円弧状に移動する代わりに、図９に示すように、転写面１３の一端部の近傍（転写面１３から僅かに離れた位置）で基材３を保持する保持部３１を、転写面１３が伸びている方向と引き剥がされた基材３が伸びている方向とが一定の小さい角度αで交差するようにして、型１１から離れる方向に型１１に対して相対的に移動して、引き剥がしを行なってもよい。

さらに、図１０に示すように、基材３の他方の面（型１１に貼り付いている面とは反対の面）を、基材３の幅方向（図１０の紙面に直角な方向）にわたって直線状に真空吸着する真空吸着部６３を設け、保持部３１を移動して基材３にたるみ３Ｂを持たせ、真空吸着部６３で基材３の一端部側を真空吸着した後に真空吸着部６３を型１１から僅かに離すことにより僅かな量の引き剥がしを行ない、続いて真空吸着部６３による真空吸着を解除し真空吸着部６３をこの姿勢を維持したまま引き剥がれる部位（型１１に基材３が貼り付いている部位と型１１から基材３が引き剥がれた部位との境界の部位）の近傍に移動して、基材３の他方の面の真空吸着を再び行ない、真空吸着部６３を型１１から僅かに離すことにより僅かな量の次の引き剥がしを行なう動作を繰り返して、引き剥がしを行なうようにしてもよい。

また、真空吸着部６３で基材３の一端部側を真空吸着しつつ真空吸着部６３を型１１から僅かに離すことにより僅かな量の引き剥がしを行ない、続いて前記真空吸着を行なったまま真空吸着部６３を、型１１の一端部から他端部に向かう方向に移動して、引き剥がしを行なってもよい。

さらに、微細パターンシート作成装置１では、基材３の搬送方向の下流から上流に向かって引き剥がしを行なっているが、上流から下流に向かって引き剥がしを行なってもよい。

シート離型装置５７によれば、従来の微細パターンシート作成装置２００とは異なり、型１１の転写面１３が平面状に形成されており、この転写面１３の一端部から他端部に向かって、ほぼ直線状の引き剥がれる部位を徐々に進行させつつ、基材３を引き剥がすので、基材３（基材３の紫外線硬化樹脂９）に転写されたパターンのアスペクト比が大きくても、型１１からの基材３の引き剥がしを行なう際に、前記転写されたパターンが崩れにくくなっている。

すなわち、転写面１３が平面状であることにより、基材３の型１１から剥がれる部位では、転写面１３に対して直角に近い角度で基材３が転写面１３から離れるので、転写されたパターンのアスペクト比が大きくても、たおえば、転写面１３のパターンの凹部に入り込んでいた紫外線硬化樹脂９の凸部が、前記凹部から抜け出る際前記凹部と干渉しずらくなっており、紫外線硬化樹脂９の凸部の形状が崩れることを抑制することができる。

また、シート離型装置５７によれば、引き剥がれた基材３の部位と転写面１３との交差角度θを小さな値にして引き剥がしを行なうので、転写されたパターンが崩れにくくなっている。

さらに、シート離型装置５７によれば、保持部３１を円弧状に移動して引き剥がしを行なうので、引き剥がれた基材３の部位と転写面１３との交差角度θを小さな値に保ちつつ引き剥がしを行なうことが容易になっており、転写されたパターンが一層崩れにくくなっている。

また、シート離型装置５７によれば、保持部３１を搬送手段５に設け、この保持部３１を移動して型１１からの基材３の引き剥がしを行なうので、保持部３１が搬送手段５の一部と引き剥がし手段５９の一部とを兼用していることになり、したがって、装置の構成が簡素になっている。

また、シート離型装置５７において、真空吸着部６３を用いて引き剥がしを行なえば、引き剥がれる部位の近傍で基材３を保持するので、型１１からの引き剥がし時に基材３に力がかかる時間を短縮することができ、転写がされた基材３にクリープの発生を抑制することができる。

ところで、前述した微細パターンシート作成装置１では、図１に示すように、環状の部材２９、３７をＸ、Ｚ平面上に設置してあるが、図１１に示すように、環状の部材２９、３７をＸ、Ｙ平面上に設置してある構成にしてもよい。

また、図１２に示すように、搬送手段５の搬送方向における被成形物設置手段７と型１１との間に、基材３のバッファ領域６５を設けてもよい。

バッファ領域６５を設けたことにより、紫外線硬化樹脂９を基材３に設けたときから、紫外線硬化樹脂９に転写を行なうまでに所定の時間が経過し、この時間の経過により基材３に設けられた紫外線硬化樹脂９の状態が、一層平滑になる等して安定し、一層正確な転写を行なうことができる。

本発明の実施形態に係る微細パターンシート作成装置の概略構成を示す図である。 図１におけるＩＩ矢視を示す図である。 保持部の概略構成を示す図であり、図１におけるＩＩＩ―ＩＩＩ矢視図である。 微細パターンシート作成装置の動作を示す図である。 微細パターンシート作成装置の動作を示す図である。 加圧手段の具体例を示す図である。 引き剥がし手段の具体例を示す図である。 引き剥がし手段の具体例を示す図である。 引き剥がし手段の具体例を示す図である。 引き剥がし手段の具体例を示す図である。 微細パターンシート作成装置の搬送手段の変形例を示す図である。 バッファ領域を備えた微細パターンシート作成装置を示す図である。 従来の微細パターンシート作成装置の概略構成を示す図である。 転写のアスペクト比を示す図である。

符号の説明

１ 微細パターンシート作成装置
３ 基材
５ 搬送手段
７ 被成形物設置手段
９ 紫外線硬化樹脂（被成形物）
１１ 切断手段
１３ 転写面
１５ ベースユニット
１９ 紫外線照射手段（エネルギー供給手段）
２１ 切断手段
２３ 切断基材搬送手段
３１ 保持部
２９、３７ 環状の部材
５３ 加圧手段
５７ シート離型装置
５９ 引き剥がし手段
６３ 真空吸着部
６５ バッファ領域

Claims (8)

1. 型に設けられた微細なパターンをシート状の基材の一方の面に薄く設けられた被成形物に転写する際に、前記型に貼り付いている前記基材を、前記型から剥がすためのシート離型装置において、
   前記転写面の一端部から他端部に向かって、ほぼ直線状の引き剥がれる部位を徐々に進行させつつ、前記基材を引き剥がす引き剥がし手段を有することを特徴とするシート離型装置。
2. 請求項１に記載のシート離型装置において、
   前記引き剥がし手段は、前記転写面の一端部の近傍で前記基材を保持する保持部を備え、この保持部を、前記型から離れる方向であって前記転写面の他端部を中心にした円弧状に、前記型に対して相対的に移動することにより、引き剥がしを行なう手段であることを特徴とするシート離型装置。
3. 請求項１に記載のシート離型装置において、
   前記引き剥がし手段は、前記転写面の一端部の近傍で前記基材を保持する保持部を備え、この保持部を、前記転写面の方向と前記引き剥がされた前記基材の方向とが一定の小さい角度で交差するようにして前記型から離れる方向に、前記型に対して相対的に移動することにより、引き剥がしを行なう手段であることを特徴とするシート離型装置。
4. 請求項２または請求項３に記載のシート離型装置において、
   所定の幅を備えて長く形成されている前記基材を、この基材の幅方向の端部を保持して長手方向に搬送することが可能な搬送手段を備え、
   前記搬送手段は、所定の間隔をあけて前記保持部が設けられ前記基材の幅方向の一端部側で前記基材から離れて設けられている第１の部材と、所定の間隔をあけて前記保持部が設けられ前記基材の幅方向の他端部側で前記基材から離れて設けられている第２の部材とを備え、前記各保持部で前記基材の幅方向の端部を保持しつつ、前記各部材を移動して、前記基材を搬送するように構成されており、
   前記引き剥がし手段は、前記基材の搬送が停止されている状態で、前記基材を保持し前記型の一端部近傍に位置している保持部を移動することによって、前記引き剥がしを行なうように構成されていることを特徴とするシート離型装置。
5. 請求項１に記載のシート離型装置において、
   前記引き剥がし手段は、前記基材の他方の面を真空吸着する真空吸着部を備え、この真空吸着部で前記基材の一端部側を真空吸着した後前記真空吸着部を前記型から僅かに離すことにより僅かな量の引き剥がしを行ない、続いて前記真空吸着を解除し前記真空吸着部を引き剥がれる部位の近傍に移動して前記基材の他方の面の真空吸着を行ない、前記真空吸着部を前記型から僅かに離すことにより僅かな量の次の引き剥がしを行なう動作を繰り返して、引き剥がしを行なう手段であることを特徴とするシート離型装置。
6. 請求項１に記載のシート離型装置において、
   前記引き剥がし手段は、前記基材の他方の面を、真空吸着する真空吸着部を備え、この真空吸着部で前記基材の一端部側を真空吸着しつつ前記真空吸着部を前記型から僅かに離すことにより僅かな量の引き剥がしを行ない、続いて前記真空吸着を行なったまま前記真空吸着部を、前記型の一端部から他端部に向かう方向に移動して、引き剥がしを行なう手段であることを特徴とするシート離型装置。
7. 請求項５または請求項６に記載のシート離型装置において、
   所定の幅を備えて長く形成されている前記基材を、この基材の幅方向の端部を保持して長手方向に搬送することが可能な搬送手段を備え、
   前記搬送手段は、所定の間隔をあけて前記保持部が設けられ前記基材の幅方向の一端部側で前記基材から離れて設けられている第１の部材と、所定の間隔をあけて前記保持部が設けられ前記基材の幅方向の他端部側で前記基材から離れて設けられている第２の部材とを備え、前記各保持部で前記基材の幅方向の端部を保持しつつ、前記各部材を移動して、前記基材を搬送するように構成されており、
   前記引き剥がし手段は、前記基材の搬送が停止されている状態で、前記基材を保持し前記型の一端部近傍に位置している保持部を移動することによって、前記型の一端部と前記型の一端部近傍に位置している保持部との間の前記基材にたるみを持たせた後に、前記真空吸着部で前記引き剥がしを行なうように構成されていることを特徴とするシート離型装置。
8. 型に設けられた平面状の転写面に形成されている微細なパターンをシート状の基材の一方の面に薄く設けられた被成形物に転写する際に、前記型に貼り付いている前記基材を、前記型から剥がすためのシート離型方法において、
   前記転写面の一端部から他端部に向かって、ほぼ直線状の引き剥がれる部位を徐々に進行させつつ、前記基材を引き剥がすことを特徴とするシート離型方法。

Images