JP2012081618A - モールド剥離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状のモールドに形成されている微細な転写パターンを被成型品に転写した後、被成型品に貼り付いているシート状モールドを被成型品から剥がすモールド剥離装置において、装置の構成を簡素化する。
【解決手段】転写装置５から離れた箇所に位置しお互いがくっついているモールドＭＡと被成型品Ｗとのうちの被成型品Ｗを保持する被成型品保持体１９と、被成型品保持体１９で保持された被成型品Ｗに貼り付いているモールドＭＡが巻き掛けられ被成型品保持体１９に対して移動することで、被成型品ＷからモールドＭＡを剥がす剥離ローラ２３とを有するモールド剥離装置７である。
【選択図】図１

Description

本発明は、モールド剥離装置に係り、特に、シート状のモールドに形成されている微細な転写パターンを被成型品に転写することによって被成型品に貼り付いているシート状モールドを、被成型品から剥がすものに関する。

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

ナノオーダーの微細なパターン（転写パターン）を低コストで成型する方法としてリソグラフィ技術を用いたインプリント法が考案されている。この成型法は大別して熱インプリント法とＵＶインプリント法とに分類される。

熱インプリント法では、型を基板に押圧し、熱可塑性ポリマからなる樹脂（熱可塑性樹脂）が十分に流動可能となる温度になるまで加熱して微細パターンに樹脂を流入させたのち、型と樹脂をガラス転移温度以下になるまで冷却し、基板に転写された微細パターンを固化したのち型を引き離す。

ＵＶインプリント法では、光を透過できる透明な型を使用し、ＵＶ硬化性液に型を押しつけてＵＶ放射光を加える。適当な時間放射光を加えて液を硬化させ微細パターンを転写したのち型を引き離す。

上記転写の他の態様として、型に形成されている転写パターンを一旦シート状の材料に転写し、転写パターンが転写されたシート状の材料をモールド（シート状モールド）として使用し、シート状モールドの転写パターンを被成型品に転写することがある。

そして、シート状のモールドに形成されている微細な転写パターンを被成型品に転写することによって被成型品に貼り付いているシート状モールドを、ローラを用いて被成型品から剥がす装置として、たとえば、特許文献１（図９等）に示すものが知られている。

特開２０１０−１０５３１４号公報

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

ところで、特許文献１に示す従来の装置では、転写とシート状モールドの剥がしとが、同じ装置でなされているので、装置の構成が煩雑になるという問題がある。

すなわち、転写がなされる空間にローラを設置して、このローラを、シート状モールドの剥がしをするために移動する必要があり、限られた空間に、ローラ等の部品を配置しなければならず、装置の構成が煩雑化する。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、シート状のモールドに形成されている微細な転写パターンを被成型品に転写した後、被成型品に貼り付いているシート状モールドを被成型品から剥がすモールド剥離装置において、装置の構成を簡素化することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、シート状のモールドに形成されている微細な転写パターンを平板状の被成型品に転写した後、前記被成型品に貼り付いている前記モールドを前記被成型品から剥がすモールド剥離装置において、前記転写がなされる転写箇所から離れた箇所に位置し、お互いがくっついている前記モールドと前記被成型品とのうちの前記被成型品を保持する被成型品保持体と、前記被成型品保持体で保持された前記被成型品に貼り付いている前記モールドが巻き掛けられ、前記被成型品保持体に対して移動することで、前記被成型品から前記モールドを剥がす剥離ローラとを有するモールド剥離装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモールド剥離装置において、前記転写がなされる転写箇所と前記被成型品保持体との間で前記モールドを保持するモールド保持部を有するモールド剥離装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のモールド剥離装置において、
前記モールドの張力を調整する張力調整部を有するモールド剥離装置である。

本発明によれば、シート状のモールドに形成されている微細な転写パターンを被成型品に転写した後、被成型品に貼り付いているシート状モールドを被成型品から剥がすモールド剥離装置において、装置の構成を従来よりも簡素化することができるという効果を奏する。

転写システムの概略構成を示す正面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視図である。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。 図１におけるＩＶ−ＩＶ矢視図である。 モールド剥離装置の動作を示す図である。 モールド剥離装置の動作を示す図である。 モールド剥離装置の動作を示す図である。 張力調整部の概要を示す図である。 転写の概要を示す図である。 変形例に係るモールド引き剥がし装置の概要を示す図であり、図１に対応した図である。 別の変形例に係るモールド引き剥がし装置の概要を示す図であり、図１に対応した図である。

転写システム１は、図１等で示すように、シート状モールド移送位置決め装置３と転写装置５と、モールド剥離装置（剥離装置）７とを備えて構成されている。

なお、以下、説明の便宜のために、水平な一方向をＸ軸方向とし、水平な他の一方向であってＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直交する鉛直な方向をＺ軸方向とする。

シート状モールド移送位置決め装置３は、モールド原反設置装置９とモールド巻き取り装置１１とを備えて構成されており、シート状のモールドＭＡを所定の箇所（たとえばモールド原反設置装置９とモールド巻き取り装置１１との間）で平板状にして、この平板状のシート状モールドＭＡを所定の方向（たとえば、図１の右側から左側に向かう方向）に移送して位置決めする装置である。

転写装置５は、シート状モールドＭＡに形成されている微細な転写パターンＭＢ（図９参照）を被成型品Ｗに転写するための装置である。

剥離装置（シート状モールド分離装置）７は、転写装置５による転写がされて被成型品（転写後被成型品）Ｗに貼り付いているシート状モールドＭＡを被成型品Ｗから剥がす（分離する）ための装置である。

転写装置５と剥離装置７とは、モールド原反設置装置９とモールド巻き取り装置１１との間に設けられている。転写装置５と剥離装置７とは、お互いが、Ｘ軸方向で離れて設けられており、転写装置５が、シート状モールド移送位置決め装置３のシート状モールドＭＡの移送方向における上流側（モールド原反設置装置９側）に位置しており、剥離装置７が、シート状モールド移送位置決め装置３のシート状モールドＭＡの移送方向における下流側（モールド巻き取り装置１１側）に位置している。

平板状のシート状モールドＭＡの移送位置決めは、平板状のシート状モールドＭＡの微細な転写パターンＭＢ（図９参照）を、転写装置５を用いて平板状の被成型品Ｗに転写をするとき、この転写の準備のために、また、この転写によって被成型品Ｗに貼り付いているシート状モールドＭＡを、モールド剥離装置７を用いてシート状モールドＭＡから剥がすとき、この剥がしの準備のために、なされるものである。

シート状モールド移送位置決め装置３についてさらに詳しく説明する。

シート状モールド移送位置決め装置３は、モールド原反ＭＣを設置するモールド原反設置装置９（繰り出しローラ）と、このモールド原反設置装置に設置されているモールド原反から繰り出している（延出している）シート状モールドＭＡを巻き取るモールド巻き取り装置１１（巻き取りローラ）とシート状モールド位置検出装置（図示せず）とを備えて構成されている。

そして、前述したように、モールド原反設置装置９とモールド巻き取り装置１１との間で、シート状モールドＭＡが延出し、ほぼ平板状になっている。この平板状になっているシート状モールドＭＡの幅方向はＹ軸方向と一致しており、長手方向は、たとえば、Ｘ軸方向やＸ軸に対して斜めの方向と一致しており、厚さ方向はＺ軸方向やＺ軸に対して斜めの方向と一致している。なお、モールド原反設置装置９、モールド巻き取り装置１１は、たとえば、図示しないブラケットを介して、剥離装置７の基台１３に一体的に設けられている。

モールド原反設置装置９とモールド巻き取り装置１１との間で、平板状になっているシート状モールドＭＡには、張力付与手段１５により、この長手方向で所定の張力がかかっている。これによって、シート状モールドＭＡが、平板状の形態を保つようになっている。微細な転写パターンＭＢは、図１等では図示してはいないが、平板状のシート状モールドＭＡの下面に形成されている。

モールド原反（反物状のモールド）ＭＣは、転写装置５での転写に使用される前のロール状のモールドである。モールド原反ＭＣは、シート状のモールドＭＡを、円柱状の芯材１７の外周に、この外周の周方向とシート状のモールドＭＡの長手方向とがお互いに一致するようにして巻き重ね、円筒状もしくは円柱状に形成されている。

モールド巻き取り装置１１で巻き取られた巻き取り済みモールドＭＤは、転写装置５での転写に使用され剥離装置７で被成型品Ｗから剥がされたモールドであり、モールド原反ＭＣと同様にしてロール状になっている。

モールド原反設置装置９に設置されているモールド原反ＭＣは、この中心軸（Ｙ軸方向に延びている軸）Ｃ１を回転中心にして回転するようになっている。モールド巻き取り装置１１で巻き取られる巻き取り済みモールドＭＤも、この中心軸（Ｙ軸方向に延びている軸）Ｃ２を回転中心にして回転するようになっている。

シート状モールド移送位置決め装置３によるモールド原反設置装置９とモールド巻き取り装置１１との間に存在している平板状のシート状モールドＭＡの移送位置決めは、平板状のシート状モールドＭＡをモールド巻き取り装置１１で所定の長さだけ巻き取ることによって行われるようになっている。

シート状モールド移送位置決め装置３による１回の移送距離は、たとえば、微細な転写パターンＭＢが形成されている領域のピッチ、もしくは、転写装置５のＸ軸方向における中心と剥離装置７（詳しくは後述する被成型品保持体１９）のＸ軸方向における中心との間の距離（Ｘ軸方向における距離）と等しくなっている。

また、シート状モールド移送位置決め装置３による移送がされるときおよびされた後は、張力付与手段１５によって、モールド原反設置装置９とモールド巻き取り装置１１との間で延出しているシート状モールドＭＡは、所定の張力を保った状態でその位置がほぼ維持されるようになっている。

張力付与手段１５について例を掲げて詳しく説明すると、モールド原反設置装置９に設置されているモールド原反ＭＣは、パウダークラッチ等のトルク制御クラッチを介してモータ等のアクチュエータの回転出力軸に連結されて、回転するようになっている。モールド巻き取り装置１１で巻き取られるシート状モールド（巻き取り済みモールド）ＭＤは、サーボモータ等のアクチュエータの回転出力軸にされて、回転するようになっている。

そして、モールド原反設置装置９とモールド巻き取り装置１１との間で延出している平板状のシート状モールドＭＡを移送する場合には、制御装置２１の制御の下、モールド原反設置装置９のモータを逆回転させておき（平板状のシート状モールドＭＡをモールド原反設置装置９で巻き取るようにモールド原反ＭＣのモータの回転出力軸を回転させておき）、パウダークラッチのトルクを所定の値Ｔ１にしておき、モールド巻き取り装置１１のサーボモータの回転出力軸を、平板状のシート状モールドＭＡを巻き取る方向に所定のトルクＴ２で所定の回転角度だけ回転する。

この場合において、モールド原反設置装置９に設置されているモールド原反ＭＣの半径を「Ｒ１」とし、モールド巻き取り装置１１における巻き取り済みモールドＭＤの半径を「Ｒ２」とすると、「Ｔ１／Ｒ１＜Ｔ２／Ｒ２」になっている。これにより、所定の張力Ｆ１（Ｆ１＝Ｔ１／Ｒ２−Ｔ１／Ｒ１）を保って、モールド原反設置装置９とモールド巻き取り装置１１との間で延出している平板状のシート状モールドＭＡが、モールド巻き取り装置１１側に移送されるようになっている。

シート状モールド移送位置決め装置３による平板状のシート状モールドＭＡの移送がされておらず、平板状のシート状モールドＭＡがその位置を維持している状態では、モールド巻き取り装置１１のサーボモータの回転出力軸は、所定の保持トルクで停止している。また、モールド原反設置装置９のモータとパウダークラッチとで、平板状のシート状モールドＭＡが所定の張力を得ている。

モールド原反設置装置９とモールド巻き取り装置１１との間で延出している平板状のシート状モールドＭＡの移送距離の決定（移送位置決め）は、図示しないシート状モールド位置検出装置（図示しないシート状モールド位置検出部）を用いてなされるようになっている。

シート状モールド位置検出装置は、シート状モールドＭＡの所定部位（たとえば、図示しないアイマーク）を図示しないセンサで検出するようになっている。すなわち、シート状モールドの位置決めは、シート状モールド移送位置決め装置３でのシート状モールドの移送がなされているとき、上記センサでの検出結果に応じて、制御装置２１の制御の下、移送位置決め装置３によるシート状モールドＭＡの移送を停止し、なされるように構成されている。

ここで、図９を用いて、ＵＶインプリント法による転写装置５を用いた転写について説明する。

シート状モールドＭＡの微細な転写パターンＭＢは、たとえば、多数の微細な凹凸で形成されており、高さやピッチが可視光線の波長程度かもしくは可視光線の波長よりも僅かに大きいか僅かに小さくなっており、シート状モールドＭＡの厚さ方向の一方の面に形成されている。すなわち、平板状のシート状モールドＭＡのたとえば下面に微細な転写パターンＭＢが形成されている。

ＵＶインプリント法では、たとえば、転写装置５を用い、図９（ａ）で示す矢印の方向にシート状モールドＭＡを移動し、図９（ｂ）に示すように、シート状モールドＭＡで被成型品Ｗを小さい力で押圧し、紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂Ｗ２を硬化させる。これにより、被成型品Ｗ（紫外線硬化樹脂Ｗ２）に微細な転写パターンが転写される。なお、被成型品は、平板状の基材（ガラスやシリコン等で構成されている基材）Ｗ１の厚さ方向の一方の面（たとえば上面）に、紫外線硬化樹脂Ｗ２の薄膜を設けて形成されている。

この後、剥離装置７を用いて、シート状モールドＭＡ被成型品Ｗから離すと、図９（ｃ）に示すように、被成型品Ｗ（紫外線硬化樹脂Ｗ２）に形成された微細な転写パターン（シート状モールドＭＡの転写パターンＭＢとは反転しているパターン）が現れる。

この後、他の装置を用い、図示しない残膜をアッシング等で除去し、図９（ｃ）に示す状態において、紫外線硬化樹脂Ｗ２をマスキング部材にして、エッチングによって基材Ｗ１に微細な転写パターンを形成し、この後、硬化した紫外線硬化樹脂Ｗ２をたとえば溶剤で取り除けば、図９（ｄ）に示すように、基材Ｗ１への微細な転写パターンの転写が完了する。

なお、上記説明は、ＵＶインプリント法を例に掲げて説明したが、転写装置５に被成型品Ｗを加熱しまた冷却する装置を付加し、転写装置５を熱インプリント法を行う装置としてもよい。

転写装置５について詳しく説明する。

転写装置５は、上述したように、平板状のシート状モールドＭＡに形成されている微細な転写パターンＭＢを被成型品（被転写品）Ｗに、平板状のシート状モールドＭＡと被成型品Ｗを押圧して転写する装置である。

被成型品Ｗは、たとえば矩形な平板状に形成されており、縦方向はＸ軸方向と一致しており、幅方向がＹ軸方向と一致し、厚さ方向がＺ軸方向と一致するようにして、転写装置５に設置されるようになっている。

シート状モールド移送位置決め装置３によるシート状モールドＭＡの移送位置決め（停止）がされたときには、シート状モールドＭＡの厚さ方向がＺ軸方向になって、シート状モールドＭＡが転写装置５に設置された被成型品Ｗよりも僅かに上方に位置している。また、平面視において、微細な転写パターンＭＢと転写装置５に設置された被成型品Ｗの微細な転写パターンが形成される部位とが、Ｚ軸方向から見てお互いに重なっている。シート状モールドＭＡの幅と被成型品Ｗの幅とは、お互いがほぼ等しくなっている。

シート状モールドＭＡと被成型品ＷとをＺ軸方向で押圧等することによって転写装置５での転写がなされる。この転写がなされた直後（剥離装置７による剥離がされる前）は、シート状モールドＭＡの下面と被成型品Ｗの上面とがお互いに接触し、被成型品Ｗにシート状モールドＭＡが貼り付いている（図９（ｂ）等を参照）。そして、シート状モールドＭＡの下側に被成型品Ｗが位置している。

次に、剥離装置７について詳しく説明する。

モールド剥離装置７は、前述したように、シート状のモールドＭＡに形成されている微細な転写パターンＭＢを、たとえば転写装置５を用いて平板状の被成型品Ｗに転写した後、この転写によって被成型品Ｗに貼り付いているシート状モールドＭＡを被成型品Ｗから剥がす装置である。

モールド剥離装置７は、被成型品保持体１９と剥離ローラ２３とを備えて構成されている。

被成型品保持体１９は、転写がなされる転写箇所（転写装置５）から、たとえばＸ軸方向に離れた箇所に位置しており、お互いがくっついているシート状モールドＭＡと被成型品Ｗとのうちの被成型品Ｗを保持するものである。

剥離ローラ２３も、転写がなされる転写箇所（転写装置５）から、たとえばＸ軸方向に離れた箇所に位置している。また、剥離ローラ２３には、被成型品保持体１９で保持された被成型品Ｗに貼り付いているシート状モールドＭＡが巻き掛けられるようになっている。そして、シート状モールドＭＡが巻き掛けられている剥離ローラ２３が、被成型品保持体１９（被成型品Ｗ）に対して移動することで、被成型品Ｗからシート状モールドＭＡが剥離されるようになっている。

また、モールド剥離装置７には、モールド保持部２５と張力調整部２７とが設けられている。モールド保持部２５は、転写装置５と被成型品保持体１９との間でシート状モールドＭＡを保持するものである。張力調整部２７は、剥離ローラ２３もしくはモールド保持部２５とモールド巻き取り装置１１との間で延伸しているシート状モールドＭＡの張力を調整するものである。

詳しく説明すると、張力調整部２７は、剥離ローラ２３を用いた被成型品Ｗからのシート状モールドＭＡの剥がしによって（引き剥がしをしているとき）平板状のシート状モールドＭＡの形態（たとえば、モールド保持部２５とモールド巻き取り装置１１との間に存在している平板状のシート状モールドＭＡの延伸の経路長）が変化しても、シート状のモールドＭＡが弛んだり、シート状のモールドＭＡが張力過多によって切断されないように、平板状のシート状モールドＭＡの張力をほぼ一定に調整するものである。

張力調整部２７により、平板状のシート状モールドＭＡの形態にかかわらず、平板状のシート状モールドＭＡの張力をほぼ一定に調整するので、平板状のシート状モールドＭＡから被成型品Ｗを剥がすときに、シート状モールドＭＡが弛んだり切れてしまうことを防止することができる。

ここで、剥離装置７についてさらに詳しく説明する。

剥離装置７は、前述したように、基台１３を備えて構成されている。被成型品保持体１９は、Ｘ軸方向で基台１３の中央部に設けられている。

また、被成型品保持体１９は、被成型品保持体支持体２９の上部で被成型品保持体支持体２９に一体的に設けられている。被成型品保持体支持体２９（被成型品保持体１９）は、リニアガイドベアリング３１を介してブラケット（基台１３に一体的に設けられているブラケット）３３に支持されており、基台１３に対してＺ軸方向で移動自在になっている。

また、制御装置２１の制御の下、サーボモータ３５等のアクチュエータで被成型品保持体１９（被成型品保持体支持体２９）がＺ軸方向で移動位置決め自在になっている。被成型品保持体１９の上面は、矩形状に形成されて水平に展開しており、縦方向がＸ軸方向と一致し、幅方向がＹ軸方向と一致している。

被成型品保持体１９が上端に位置している場合には、被成型品保持体１９の上面は、基台１３の上端から僅かに上方に突出し、被成型品保持体１９が下端に位置している場合には、被成型品保持体１９が基台１３の内部に位置するようになっている。

転写装置５で転写がされて下面に被成型品Ｗが貼り付いているシート状モールドＭＡは、制御装置２１の制御の下、シート状モールド移送位置決め装置３によって、転写装置５から下流側（モールド剥離装置７側）に所定の距離だけ移送されて位置決めされるようになっている。

このシート状モールド移送位置決め装置３による移送位置決めがなされることによって、転写によりシート状モールドＭＡが貼り付いている被成型品Ｗが、被成型品保持体１９の上方（ほぼ真上）に位置するようになっている。

このように、シート状モールドＭＡに貼り付いている被成型品Ｗが被成型品保持体１９の上方に位置している状態では、シート状モールドＭＡや被成型品Ｗの幅方向と被成型品保持体１９の幅方向とがお互いに一致している。

また、被成型品保持体１９の上面の幅方向の寸法は、被成型品Ｗの幅方向の寸法とほぼ等しいか大きくなっており、被成型品保持体１９の上面の縦方向の寸法は、被成型品Ｗの縦方向の寸法とほぼ等しいか僅かに大きくなっている。

そして、シート状モールドＭＡに貼り付いている被成型品Ｗが被成型品保持体１９の上方に位置している状態を、Ｚ軸方向から見ると、たとえば、Ｗが被成型品保持体１９の上面（被成型品保持体１９）の内側に存在している。

また、被成型品保持体１９の上面には真空吸着用の複数の溝３７が設けられている。そして、シート状モールドＭＡに貼り付いている被成型品Ｗが被成型品保持体１９の上方に位置し、しかも、被成型品保持体１９が上端に位置している状態では、シート状モールドＭＡに貼り付いている被成型品Ｗの下面が、被成型品保持体１９の上面に面接触し、制御装置２１の制御の下、真空吸着によって被成型品保持体１９がシート状モールドＭＡに貼り付いている被成型品Ｗを保持するようになっている。

被成型品保持体１９が下端に位置している状態では、被成型品保持体１９はシート状モールドＭＡやシート状モールドＭＡに貼り付いている被成型品Ｗから離れるようになっている。

なお、すでに理解されるように、被成型品Ｗは、Ｘ軸方向で所定の間隔をあけてシート状モールドＭＡに貼り付くようになっている。したがって、シート状モールドＭＡでは、被成型品Ｗが貼り付いていない部位（シート状モールドＭＡのみの部位）が存在している。

剥離ローラ２３は、たとえば、下側ローラ３９と上側ローラ４１との２本のローラで構成されている。下側ローラ３９は、円柱状もしくは円筒状に形成されており、軸Ｃ５がＹ軸方向に延びてローラ支持体４３に回転自在（軸Ｃ５を中心にして回転自在）に支持されている。

また、下側ローラ３９の下端は、上端に位置している被成型品保持体１９の上面よりも僅かに上方に位置している。すなわち、下側ローラ３９と上端に位置している被成型品保持体１９の上面との間は、Ｚ軸方向で、シート状モールドＭＡの厚さと被成型品Ｗの厚さとの合計値だけ、もしくは、上記合計値よりもごく僅かに大きい値だけ、間隔があいている。

また、下側ローラ３９の幅方向の寸法（Ｙ軸方向の寸法）は、シート状モールドＭＡの幅よりも大きくなっており、Ｙ軸方向では、下側ローラ３９の中心とシート状モールドＭＡの中心とがお互いに一致している。

上側ローラ４１は、たとえば、下側ローラ３９と同形状に形成されており、軸Ｃ４がＹ軸方向に延びて下側ローラ３９の上方で下側ローラ３９から離れローラ支持体４３に回転自在（軸Ｃ４を中心にして回転自在）に支持されている。また、下側ローラ３９と上側ローラ４１とは、Ｙ軸方向とＸ軸方向とでは、たとえばお互いが同じところに位置している。

そして、モールド原反設置装置９に設置されたモールド原反ＭＣから繰り出したシート状モールドＭＡが、下側ローラ３９に巻き掛けられ、続いて、上側ローラ４１に巻き掛けられ、張力調整部２７のローラ４５に巻き掛けられて、モールド巻き取り装置１１で巻き取られるようになっている。

シート状モールドＭＡは、下流側（モールド巻き取り装置１１側）で下側ローラ３９に巻き掛けられており、また、シート状モールドＭＡは、上流側（モールド原反設置装置９側）で上側ローラ４１に巻き掛けられている。

これにより、Ｙ軸方向から見ると、図１等で示すように、下側ローラ３９と上側ローラ４１とに巻き掛けられているシート状モールドＭＡは、「Ｓ」字状もしくは、逆「Ｓ」字状になっている。

モールド原反設置装置９と下側ローラ３９との間では、シート状モールドＭＡはＸ軸方向とＹ軸方向とに展開しており、Ｙ軸方向から見ると直線状になっている。また、シート状モールドＭＡは、張力調整部２７のローラ４５の下側でローラ４５に巻き掛けられており、上側ローラ４１と張力調整部２７のローラ４５との間および張力調整部２７のローラ４５とモールド巻き取り装置１１との間では、シート状モールドＭＡは、幅方向がＹ軸方向になり長手方向が斜めになって、Ｙ軸方向から見ると「Ｖ」字状になっている。

ところで、ローラ支持体４３は、リニアガイドベアリング４７を介して、ローラベース体４９に支持されており、Ｘ軸方向でローラベース体４９に対して移動自在になっている。ローラベース体４９は、図示しないブラケットを介して基台１３に一体的に設けられている。

また、ローラ支持体４３は、サーボモータ５１等のアクチュエータにより、制御装置２１の制御の下、Ｘ軸方向で移動位置決め自在になっている。そして、下側ローラ３９と上側ローラ４１とが、Ｘ軸方向に所定の速度で移動し位置決めされるようになっている。

下側ローラ３９と上側ローラ４１とが最も下流側に位置しているとき、下側ローラ３９と上側ローラ４１とは、被成型品保持体１９よりも下流側であって張力調整部２７のローラよりも上流側に存在している。下側ローラ３９と上側ローラ４１とが最も上流側に位置しているとき、下側ローラ３９と上側ローラ４１とは、被成型品保持体１９よりも上流側であってモールド保持部２５よりも下流側に存在している。

ローラ支持体４３は、被成型品保持体１９や基台１３から離れて被成型品保持体１９や基台１３の上方に位置している。ローラベース体４９は、ローラ支持体４３の上方に位置している。

ローラベース体４９の端部（転写装置５側の端部）には、モールド保持部２５を構成する上側クランプ体５３が設けられている。また、基台１３の上部であって基台１３の端部（転写装置５側の端部）には、モールド保持部２５を構成する下側クランプ体５５が一体的に設けられている。

図２に示すように、上側クランプ体５３には、ガイドバー５７が一体的に設けられている。ガイドバー５７は、上側クランプ体５３の上方で上側クランプ体５３から起立している。また、ガイドバー５７は、ローラベース体４９に一体的に設けられているガイドベアリング５９に係合している。これにより、上側クランプ体５３が、ローラベース体４９（基台１３）に対してＺ軸方向で移動自在になっている。

また、上側クランプ体５３は、上側クランプ体５３の上部に設けられたシリンダ（たとえばエアーシリンダ）６１等のアクチュエータで、制御装置２１の制御の下、Ｚ軸方向で移動するようになっている。なお、エアーシンンダ６１は、このシリンダ部が、ローラベース体４９に一体的に設けられており、ピストンロッドの先端部が、上側クランプ体５３に一体的に係合している。

上側クランプ体５３の下面は、たとえば矩形な平面状に形成されており、上側クランプ体５３の下面の幅方向がＸ軸方向となり、下面の長手方向がＹ軸方向になっている。上側クランプ体５３の下面の長手方向の寸法は、シート状モールドＭＡの幅よりも大きくなっており、Ｙ軸方向で、シート状モールドＭＡの中心の位置と上側クランプ体５３の下面の中心の位置とがお互いに一致している。

下側クランプ体５５の上面は、たとえば、上側クランプ体５３の下面と同じ形状で同じ大きさに形成されており、Ｚ軸方向から見た場合、上側クランプ体５３の下面と下側クランプ体５５の上面とはお互いが重なっている。

下側クランプ体５５の上面は、Ｚ軸方向では、モールド原反設置装置９との間で水平に延伸しているシート状モールドＭＡから僅かに離れて（被成型品Ｗの厚さよりも僅かに大きい値だけ離れて）、シート状モールドＭＡの下側に位置している。

上側クランプ体５３が上端に位置しているときには、上側クランプ体５３が、モールド原反設置装置９との間で水平に延伸しているシート状モールドＭＡから離れてシート状モールドＭＡの上方に位置し、下側クランプ体５５が、モールド原反設置装置９との間で水平に延伸しているシート状モールドＭＡから離れてシート状モールドＭＡの下方に位置している。

一方、上側クランプ体５３が上端から下方に移動することで、上側クランプ体５３と下側クランプ体５５とで、モールド原反設置装置９との間で水平に延伸しているシート状モールドＭＡを挟んで保持するようになっている。

上側クランプ体５３と下側クランプ体５５とでシート状モールドＭＡを挟んで保持している状態では、下側クランプ体５５の上面が、シート状モールドＭＡ（被成型品Ｗが貼り付いていない部位）の下面に接触し、上側クランプ体５３の下面が、シート状モールドＭＡの上面に接触している。なお、シート状モールドＭＡを挟んだとき、モールド保持部２５で保持される（上側クランプ体５３と下側クランプ体５５とで把持される）シート状モールドＭＡの部位等が、僅かに下側に移動するのであるが、この移動は僅かであるので、シート状モールドＭＡの張力がほとんど変化することはなく、シート状モールドＭＡ等が変形してしまう等の不具合が発生することは無い。

ところで、転写によって被成型品Ｗに貼り付いているシート状モールドＭＡの被成型品Ｗからの剥離は、詳しくは次のようにしてなされる。

まず、被成型品保持体１９が下降し、上側クランプ体５３が上昇し、剥離ローラ２３が下流側の端部に位置している状態（図５（ａ）参照）で、シート状モールド移送位置決め装置３で、シート状モールドＭＡを移送位置決めし、転写によってシート状モールドＭＡに貼り付いている被成型品Ｗを被成型品保持体１９の真上に位置させる。

続いて、被成型品保持体１９を上昇させて上端に位置させ、被成型品保持体１９で被成型品Ｗを保持し、上側クランプ体５３を下降させて、モールド保持部２５でシート状モールドＭＡを保持する（図５（ｂ）参照）。続いて、剥離ローラ２３（ローラ支持体４３）を上流側に所定の速度で、上流側の端部まで移動する（図６参照）。

これらの動作をすることにより、ローラ支持体４３の移動に同期して剥離ローラ２３（下側ローラ３９，上側ローラ４１）が回転しつつ、被成型品Ｗからのシート状モールドＭＡの剥離（剥がし）がなされるようになっている。すなわち、剥離ローラ２３とシート状モールドＭＡとの間で滑りが無い状態で、剥がしが完了した部位と剥がしが未完了な部位との直線状の境界（シート状モールドＭＡの幅方向に延伸している境界）が、シート状モールドＭＡの長手方向の一端部から他端部に向かって（たとえば図１の左から右に向かって）移動し、この移動が完了したときに剥離が終了するようになっている。

ところで、上記説明では、１本のエアーシリンダ６１を、上側クランプ体５３の中央部（Ｙ軸方向の中央部）に設けて、上側クランプ体５３を移動し、シート状モールドＭＡの保持をしているが、エアーシリンダ６１に加えて、補助シンンダ（たとえば、エアーシリンダ）６３を設けてあってもよい（図２参照）。

補助シリンダ６３は、たとえば、２本等の複数本設けられており、Ｙ軸方向で、エアーシリンダ６１から所定の距離だけ離れてエアーシリンダ６１に対して対称に配置されている。

補助シリンダ６３は、上側クランプ体５３の上方に位置しており、シリンダ部がローラベース体４９に一体的に設けられている。また、補助シリンダ６３のシリンダロッドは、シリンダ部から下方に延出しているが、上側クランプ体５３には接続されておらず、上側クランプ体５３に対して、接触しもしくは離反自在になっている。

そして、エアーシリンダ６１のピストンロッドが上昇して上側クランプ体５３が上昇端に位置している場合には、補助シリンダ６３のピストンロッドが上昇して上昇端に位置し、補助シリンダ６３のピストンロッドと上側クランプ体５３とがお互いが離れている（図２参照）。

一方、エアーシリンダ６１のピストンロッドを下降して、上側クランプ体５３を下降し、シート状モールドＭＡを把持した状態で、補助シリンダ６３のピストンロッドを下降するとと、補助シリンダ６３のピストンロッドの下端が上側クランプ体５３に接触し、上側クランプ体５３を下方に押すようになっている。

これにより、上側クランプ体５３の幅方向（Ｙ軸方向）のほぼ全長にわたり、均一な押圧力で、シート状モールドＭＡを把持することができる。

また、上記説明では、下側クランプ体５５を固定し上側クランプ体５３を移動してシート状モールドＭＡを把持しているが、上側クランプ体５３を固定し下側クランプ体５５を移動してシート状モールドＭＡを把持してもよいし、上側クランプ体５３と下側クランプ体５５との両方を移動してシート状モールドＭＡを把持してもよい。なお、下側クランプ体５５を移動する場合、下側クランプ体５５を被成型品保持体支持体２９に一体的に設けて移動させてもよい。

ここで、張力調整部（モールド長調整装置）２７についてさらに詳しく説明する。

張力調整部２７は、ベース部材６５に一体的に支持されてＺ軸方向に延びているガイドバー６７と、ガイドバー６７にリニアガイドベアリング（図示せず）を介して係合し上下方向に移動自在になっている軸受け部材６９と、この軸受け部材６９にＹ軸方向の延びている軸Ｃ３を回転中心にして回転自在に設けられているローラ４５とを備えて構成されている。ベース部材６５は、たとえば、図示しないブラケットを介して基台１３に一体的に設けられている。

ローラ４５は、前述したように、剥離ローラ２３とモールド原反巻き取り装置１１との間に存在している。ローラ４５は、たとえば、上側ローラ４１やモールド原反巻き取り装置１１の巻き取りモールドＭＤよりも下方に位置しており、ローラ４５の下側に、シート状モールドＭＡが巻き掛けられている。なお、ローラ４５の幅（Ｙ軸方向の寸法）は、シート状モールドＭＡの幅よりも大きくなっており、Ｙ軸方向で、ローラ４５の中心とシート状モールドＭＡの中心とがお互いに一致している。

張力調整部２７には、付勢手段７１が設けられている。付勢手段７１は、ローラ４５に巻き掛けられている平板状のシート状モールドＭＡに張力を与える方向（図１や図２等では下方向）で、平板状のシート状モールドＭＡに適正な張力を与えるように、ローラ４５をたとえば下方に付勢するものである。

具体的には、付勢手段７１は、エアーシリンダ７３と、このエアーシリンダ７３に供給される空気圧を制御する空気圧制御機器（たとえば、レギュレータ７５と方向制御弁７７）とを備えて構成されている。

エアーシリンダ７３は、ローラ４５のたとえば下方に位置しており、エアーシリンダ７３のシリンダ部が、ベース部材６５に一体的に設けられており、エアーシリンダ７３のピストンロッドがシリンダ部の上方に突出し、ピストンロッドの先端部が、軸受け部材６９に接続されている。

また、エアーシリンダ７３のロッド側（上側）の内部空間は、圧縮空気圧源７９に直接的に接続されており、エアーシリンダ７３のヘッド側（下側）の内部空間は、レギュレータ７５や方向制御弁７７を介して圧縮空気圧源７９に接続されている。

そして、制御装置２１の制御の下、方向制御弁７７を切り替えることで、付勢手段７１による付勢力を変えることができるようになっている。なお、エアーシリンダ７３のロッド側の内部空間とエアーシリンダ７３のヘッド側の内部空間とのそれぞれは、リリーフバルブ（図示せず）を介して大気に通じており、各内部空間内の空気圧が上昇し過ぎることが防止されるようになっている。

さらに説明すると、方向制御弁７７のソレノイドＳｏｌｂをＯＦＦしている状態（図８に示す状態）では、エアーシリンダ７３のロッド側の内部空間とエアーシリンダ７３のヘッド側の内部空間とに、同じ圧力の圧縮空気が供給されている。また、ピストンロッドが設けられていることにより、エアーシリンダ７３のロッド側の内部空間の面積がエアーシリンダ７３のヘッド側の内部空間の面積よりも小さくなっている。

したがって、図８に示す状態では、ローラ４５が上昇し、シート状モールドＭＡに張力を付与することができないことになる。しかし、ローラ４５の質量（重量）により、実際には、下降しようとする力がローラ４５に働き、シート状モールドＭＡの張力を付与することができるのである。

なお、方向制御弁７７のソレノイドＳｏｌｂをＯＮしている状態では、エアーシリンダ７３のヘッド側の内部空間に供給される空気圧が、レギュレータ７５により、空気圧源７９の空気圧よりも小さくなっているので、下降するためのより大きな力がローラ４５に働くのである。

方向制御弁７７の切り替えは、シート状モールドＭＡの張力の変化の幅を極力小さくするためにされるものである。たとえば、シート状モールドＭＡの張力を検出可能な張力検出部を設け、この張力検出部の検出結果に応じて、方向制御弁７７の切り替え、シート状モールドＭＡの張力の変化の幅を極力小さくすることができるのである。

張力検出部による張力の検出は、たとえば、ローラ４５の軸受けの発生する荷重を検出するロードセル（図示せず）を用いてなされる。また、方向制御弁７７の切り替えは、ロードセルで検出した荷重が所定の閾値よりも大きいときには、方向制御弁７７のソレノイドＳｏｌｂをＯＦＦし、ロードセルで検出した荷重が所定の閾値よりも小さいときには、方向制御弁７７のソレノイドＳｏｌｂをＯＮするようにしてなされる。

なお、上記説明では、エアーシリンダ７３の下側の内部空間に供給される空気の圧力を２段階で変更しているが、３段階以上の複数の段階で変更してもよいし、無段階で連続的に変更してもよい。

また、張力検出部の検出結果に応じて、下側ローラ３９と上側ローラ４１との移動速度（シート状モールドＭＡを剥がすときのローラ支持体４３の移動速度）を適宜変更してもよい。

すなわち、張力検出部で検出したシート状モールドＭＡの張力が小さくなったときには、下側ローラ３９と上側ローラ４１との移動速度を速くし、張力検出部で検出したシート状モールドの張力が大きくなるにしたがって、下側ローラ３９と上側ローラ４１との移動速度を次第に遅くして、シート状モールドＭＡに過度の張力がかかることを防止しつつ、被成型品Ｗに転写された転写パターンを傷付けることなく効率良くシート状モールドＭＡの引き剥がしをするようにしてもよい。

シート状モールド移送位置決め装置３によれば、張力調整部２７が、ローラ４５とエアーシリンダ７３とを備えて構成されているので、複雑な制御をすることなく、簡素な構成で、平板状のシート状モールドＭＡの張力をほぼ一定に調整することができる。

また、エアーシリンダ７３に供給されている圧縮空気は、圧縮性を備えた気体であるので、何らかの要因で、平板状のシート状モールドＭＡの形態が急激に変化した場合であっても、その急激な変化に対応して張力を調整することができる。したがって、平板状のシート状モールドＭＡで急激な形態の変化があっても、シート状モールドＭＡが切断等してしまうことを防止することができる。

ここで、転写システム１の動作を説明する。

まず、初期状態として、モールド原反設置装置９に設置されているモールド原反ＭＣとモールド巻き取り装置１１の巻き取り済みモールドＭＤとの間で、所定の張力をもって、シート状モールドＭＡが延伸しており、この延伸しているシート状モールドは、剥離ローラ２３（下側ローラ３９,上側ローラ４１）と張力調整部２７のローラ４５とに巻き掛けられているものとする。

また、転写装置５には、転写がされる前の被成型品Ｗが設置されて転写の準備が整っているものとする。剥離装置７では、被成型品保持体１９が下降しており、上側クランプ体５３が上昇しており、剥離ローラ２３（下側ローラ３９,上側ローラ４１）が、被成型品保持体１９の下流に位置しているものとする。

上記初期状態において、まず、転写装置５で転写をすると、この転写によって、被成型品Ｗとシート状モールドＭＡとがお互いに貼り付く。

転写装置５による転写後、シート状モールド移送位置決め装置３でシート状モールドＭＡを下流側に移送位置決めし、シート状モールドＭＡの下面に貼り付いている被成型品Ｗを、被成型品Ｗの真上に位置させる（図５（ａ）参照）。

続いて、転写装置５に次の転写をするための被成型品Ｗを設置すると共に、剥離装置７の被成型品保持体１９を上昇させて、被成型品保持体１９で被成型品Ｗを保持し、上側クランプ体５３を下降してシート状モールドＭＡを保持する（図５（ｂ）参照）。上側クランプ体５３と下側クランプ体５５とでシート状モールドＭＡを保持した後、転写装置５による次の転写を行う。

続いて、剥離ローラ２３（下側ローラ３９,上側ローラ４１）を上流側に移動し、被成型品Ｗからシート状モールドＭＡを剥がす（図６（ａ）、（ｂ）参照）。

続いて、被成型品保持体１９を下降して被成型品保持体１９による被成型品Ｗの保持を止め、被成型品Ｗを被成型品保持体１９から取り除き、上側クランプ体５３を上昇してモールド保持部２５によるシート状モールドＭＡの保持を止め、剥離ローラ２３（下側ローラ３９,上側ローラ４１）を被成型品保持体１９の下流まで戻す。

続いて、同様にして、次の被成型品Ｗのシート状モールドＭＡからの剥がしを行う。

このようにして動作することで、モールド原反設置装置９とモールド巻き取り装置１１との間で延伸しているシート状モールドＭＡを用いて、複数の被成型品Ｗに１枚ずつ次々に転写がなされる、また、複数の被成型品Ｗが１枚ずつシート状モールドＭＡから次々に剥離される。すなわち、ロール・ツウ・ロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）で転写と剥がしとがなされる。

転写システム１の剥離装置７によれば、転写装置５から離れた別の場所で、被成型品Ｗに貼り付いているシート状モールドＭＡを被成型品Ｗから剥がすので、装置の構成を簡素化することができる。

すなわち、被成型品保持体１９や剥離ローラ２３等が転写装置５から離れているので、被成型品保持体１９や剥離ローラ２３等が転写装置５と干渉することがなく、被成型品保持体１９や剥離ローラ２３等の設置スペースの自由度が広がり、装置の構成が簡素化される。

また、転写システム１の剥離装置７によれば、シート状モールドＭＡを被成型品Ｗから剥がすときに、微細な粉塵等が僅かに発生したとしても、この発生した粉塵が転写装置５まで到達することが無く、微細な粉塵が転写に悪影響を与えることがなく、正確な転写をすることができる。

また、転写システム１の剥離装置７によれば、転写とシート状モールドＭＡの被成型品Ｗからの剥しとを別の場所で行うので、転写とシート状モールドＭＡの被成型品Ｗからの剥しとを同時に並行して行うことがき、転写に要する時間を短縮することができる。

さらに、剥離装置７によれば、剥離ローラ２３による剥がし角度（被成型品保持体１９に保持されている被成型品Ｗの上面と、下側ローラ３９に巻き掛けられているシート状モールドＭＡとの交差角度）が一定であるので、ほぼ一定の力で被成型品Ｗからのシート状モールドＭＡの剥がしをすることができ、剥がしによって、被成型品Ｗに転写された転写パターンが損傷してしまうことを防止することができる。

また、剥離装置７によれば、モールド保持部２５が設けられているので、剥離ローラ２３による剥がし（シート状モールドＭＡの被成型品Ｗからの剥がし）が終わったときであっても、シート状モールドＭＡのＸ軸方向での位置ずれ（特に転写装置５での位置ずれ）を防止することができる。

すなわち、図６（ａ）で示すように、下側ローラ３９と上側ローラ４１とでシート状モールドＭＡを剥がしている状態では、シート状モールドＭＡが被成型品Ｗに貼り付いているとともに被成型品Ｗが被成型品保持体１９に保持されているので、たとえば、上側クランプ体５３と下側クランプ体５５とによるシート状モールドＭＡの保持がなくても、下側ローラ３９と上側ローラ４１とがシート状モールドＭＡにおよぼす力で、転写装置５側に存在しているシート状モールドＭＡの位置がずれてしまうことはない。

これに対して、図６（ｂ）で示すように、下側ローラ３９と上側ローラ４１とによるシート状モールドＭＡの剥がしが終了した状態（下側ローラ３９と上側ローラ４１とが被成型品保持体１９から離れて被成型品保持体１９の上流側に位置している状態）状態や剥がし終える直前の状態では、上側クランプ体５３と下側クランプ体５５とによるシート状モールドＭＡの保持がないと、下側ローラ３９と上側ローラ４１とがシート状モールドＭＡにおよぼす力で、転写装置５側に存在しているシート状モールドＭＡがずれてしまう。

しかし、剥離装置７では、上側クランプ体５３と下側クランプ体５５とでシート状モールドＭＡを保持しているので、転写装置５でのシート状モールドＭＡの位置ずれを防止することができる。

ところで、図１０で示すように、上側ローラ４１とローラ４５との間にガイドローラ８１を設け、ローラ４５とモールド巻き取り装置１１との間にガイドローラ８３を設けてもよい。なお、各ガイドローラ８１，８３は、Ｙ軸方向に延びた軸Ｃ６，Ｃ７中心にして回転自在になっている。

各ガイドローラ８１，８３にはシート状モールドＭＡが巻き掛けられており、ガイドローラ８１とローラ４５との間およびローラ４５とガイドローラ８３との間では、シート状モールドＭＡが、剥離ローラ２３の位置や巻き取り済みモールドＭＤの外径の変化にかかわらず常にＺ軸方向に延伸している。つまり、ローラ４５の下側でシート状モールドＭＡの巻き掛け角度が常に１８０°になっている。

これにより、張力調整部２７のローラ４５によるシート状モールドＭＡの張力の調整をしやすくなる。

また、上記説明では、下側ローラ３９と上側ローラ４１とが、ローラ支持体４３の移動に従って、回転するようになっているが、下側ローラ３９、上側ローラ４１の少なくともいずれかを、サーボモータ等のアクチュエータで、ローラ支持体４３の移動に同期して回転するような構成にしてもよい。

また、巻き取り済みモールドＭＤを用いて、被成型品Ｗに貼り付いているシート状モールドＭＡを直接剥がすように構成してもよい。

すなわち、図１１で示すように、巻き取り済みモールドＭＤをＹ軸方向の延びた軸Ｃ８を中心にして回転させると共に、Ｘ軸方向で左から右に移動しつつ、シート状モールドＭＡを剥がす構成であってもよい。なお、巻き取り済みモールドＭＤは、Ｚ軸方向でも移動位置決め自在になっているものとする。

５ 転写箇所（転写装置）
７ モールド剥離装置
１９ 被成型品保持体
２３ 剥離ローラ
２５ モールド保持部
２７ 張力調整部
３９ 下側ローラ
４１ 上側ローラ
５３ 上側クランプ体
５５ 下側クランプ体
ＭＡ シート状モールド
ＭＢ 転写パターン
Ｗ 被成型品

Claims (3)

1. シート状のモールドに形成されている微細な転写パターンを平板状の被成型品に転写した後、前記被成型品に貼り付いている前記モールドを前記被成型品から剥がすモールド剥離装置において、
   前記転写がなされる転写箇所から離れた箇所に位置し、お互いがくっついている前記モールドと前記被成型品とのうちの前記被成型品を保持する被成型品保持体と、
   前記被成型品保持体で保持された前記被成型品に貼り付いている前記モールドが巻き掛けられ、前記被成型品保持体に対して移動することで、前記被成型品から前記モールドを剥がす剥離ローラと、
   を有することを特徴とするモールド剥離装置。
2. 請求項１に記載のモールド剥離装置において、
   前記転写がなされる転写箇所と前記被成型品保持体との間で前記モールドを保持するモールド保持部を有することを特徴とするモールド剥離装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のモールド剥離装置において、
   前記モールドの張力を調整する張力調整部を有することを特徴とするモールド剥離装置。

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