JP2013184414A - Pattern transfer apparatus and pattern transfer method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モールド(金型原器)に形成した微細な凹凸形状のパターンを、ナノインプリント法を用いて被転写材料の被転写面に転写するパターン転写技術に関する。 The present invention relates to a pattern transfer technique for transferring a fine concavo-convex pattern formed on a mold (die master) onto a transfer surface of a transfer material using a nanoimprint method.
近年、液晶ディスプレイの反射防止フィルム、導光板等の光学部品、細胞培養シート等のバイオデバイス、太陽電池、或いは発光装置等の電子デバイスの分野においては、製品の性能の向上を図り、また、所望の機能を発現させることを目的に、被転写材料の被転写面に微細な凹凸形状のパターンを形成することが行われている。 In recent years, in the field of antireflection films for liquid crystal displays, optical components such as light guide plates, biodevices such as cell culture sheets, solar cells, or electronic devices such as light emitting devices, the performance of products has been improved and desired For the purpose of exhibiting this function, a fine uneven pattern is formed on the transfer surface of the transfer material.
被転写材料の被転写面にこのようなパターンを形成する技術としては、ナノインプリント技術が知られている。ナノインプリント技術とは、ナノメートルオーダー(ナノサイズ)の凹凸形状のパターンを形成したモールドを、被転写材料の被転写面に設けた樹脂に型押しして転写する技術である。 A nanoimprint technique is known as a technique for forming such a pattern on a transfer surface of a transfer material. The nanoimprint technique is a technique in which a mold in which a pattern having a concavo-convex shape on the order of nanometers (nanosize) is impressed and transferred onto a resin provided on a transfer surface of a transfer material.
ナノインプリント技術では、いったんモールドを作製すると、ナノサイズのパターンを繰り返し成型できるので、前記のデバイスの製造コストを低減できる。また、有害な廃棄物・排出物が少ないので環境適合性にも優れる。このため、ナノインプリント技術は、さまざまな分野への応用が期待されている。
このナノインプリント技術には、微細な凹凸形状のパターンを形成した平板状のモールドを、樹脂材料からなる被転写面へスタンプ式に押し付けるもののほか、
ローラータイプのモールドを用いた転写技術がある。このローラータイプのモールドを用いた場合、連続回転するモールドに対して被転写材料を連続して供給することができる。このため、平板状のモールドを使用したスタンプ式の転写技術と比較して、転写工程を高速化することができる。
In the nanoimprint technique, once a mold is manufactured, a nano-sized pattern can be repeatedly formed, so that the manufacturing cost of the device can be reduced. In addition, because there are few harmful wastes and emissions, it is excellent in environmental compatibility. For this reason, the nanoimprint technology is expected to be applied to various fields.
In this nanoimprint technology, in addition to pressing a flat mold with a fine uneven pattern on the transfer surface made of a resin material in a stamped manner,
There is a transfer technique using a roller type mold. When this roller type mold is used, the material to be transferred can be continuously supplied to the continuously rotating mold. For this reason, the transfer process can be speeded up as compared with the stamp-type transfer technique using a flat mold.
さらに、本発明者らは、無端帯状の環状モールドを用いた転写技術を提案している(例えば、特許文献1参照)。この転写技術によれば、平板状のモールドを使用したスタンプ式の転写技術と比較して、転写工程の処理速度を高速化することができると共に、パターン転写精度が向上する。 Furthermore, the present inventors have proposed a transfer technique using an endless belt-shaped annular mold (see, for example, Patent Document 1). According to this transfer technology, the processing speed of the transfer process can be increased and the pattern transfer accuracy can be improved as compared with the stamp-type transfer technology using a flat mold.
ところで、無端帯状の環状モールドを用いたパターン転写技術(例えば、特許文献1参照)では、環状モールドと帯状の被転写材料とを回転するロール状の押圧機構で押圧しながら、被転写材料の搬送を停止することなく連続的にパターン転写することができる。
しかしながら、本発明者らが当該環状モールドを使用した転写技術における課題検証を進める過程において、前記デバイス等の製品の生産性をさらに向上させる要請がある。
By the way, in the pattern transfer technique using an endless belt-shaped annular mold (see, for example, Patent Document 1), the material to be transferred is conveyed while pressing the annular mold and the belt-shaped material to be transferred by a rotating pressing mechanism that rotates. The pattern can be transferred continuously without stopping.
However, there is a demand for further improving the productivity of the product such as the device in the process in which the present inventors proceed with the problem verification in the transfer technique using the annular mold.
次に参照する図13(a)は、従来の環状モールドを装着したパターン転写装置を上方から見た様子を示す模式図である。図13(b)は、図13(a)に示すパターン転写装置において、帯幅方向の一端側が他端側よりも周長の長い環状モールドが装着されている様子を示す模式図である。なお、図13(b)における周長の違いは誇張して表している。 FIG. 13A to be referred to next is a schematic view showing a state in which a pattern transfer apparatus equipped with a conventional annular mold is viewed from above. FIG. 13B is a schematic diagram showing a state in which an annular mold having a longer circumferential length is attached to one end side in the band width direction than the other end side in the pattern transfer apparatus shown in FIG. Note that the difference in circumference in FIG. 13B is exaggerated.
図13(a)のように、周長が全体に均一な無端帯状の環状モールド31を、モールド搬送機構50を構成するロール40a、40bに掛け渡して装着した場合、環状モールド31は、初期の装着位置からずれることなく搬送され続ける。
これに対して、図13(b)のように、帯幅方向の両端で周長が互いに異なる環状モールド31を、モールド搬送機構50を構成するロール40a、40bに掛け渡して装着した場合には、環状モールド31は、周長の短い図13(b)の紙面右側でより強くロール40a、40bと接触するために、図13(b)の紙面左側に向かって移動する。そのため、被転写材料のパターン転写領域が正規の位置からずれて製品の歩留まりを低下させることとなる。
As shown in FIG. 13 (a), when the endless belt-shaped
On the other hand, as shown in FIG. 13B, when the
このような環状モールド31の搬送時に生じたずれを補正する技術としては、例えば、画像印刷機等の環状ベルト部材のずれを防止するために、支持するロール群の一部に、環状ベルト部材に加わる張力を変化させる機能を付与する技術の応用が考えられる。
しかしながら、前記の環状モールドを用いたパターン転写技術(例えば、特許文献1参照)では、パターン転写時に数メガパスカルの大きな押圧力で環状モールドが挟み込まれるために、環状モールドの張力を変化させて環状モールドのずれを補正することは事実上困難となる。
As a technique for correcting such a deviation caused when the
However, in the pattern transfer technique using the annular mold (see, for example, Patent Document 1), the annular mold is sandwiched with a large pressing force of several megapascals at the time of pattern transfer. It is practically difficult to correct the mold displacement.
また、対になったロール同士を捩じるようにずらし、或いはロールの両端に加わる推力を調節することによってロールによる挟み幅(ニップ幅)を変えてずれを補正する技術が開示されている(例えば、特許文献2及び特許文献3参照)。 Further, a technique is disclosed in which a pair of rolls are shifted so as to be twisted, or the thrust applied to both ends of the rolls is adjusted to change the pinching width (nip width) by the rolls to correct the deviation ( For example, see Patent Document 2 and Patent Document 3).
しかしながら、前記の特許文献2及び特許文献3に開示される技術では、ロール状の押圧機構で押圧される領域において、押圧力及び押圧時間の分布が生じることになる。特に、前記の環状モールドを用いたパターン転写技術(例えば、特許文献1参照)では、被転写材料に対する環状モールドの押圧力や押圧時間に分布が生じると、パターン転写面内での被転写材料の流動状態にも分布が生じ、転写形状がばらつくことで製品の生産性が低下することとなる。
However, in the techniques disclosed in Patent Document 2 and
そこで、本発明の課題は、従来よりも製品の生産性に優れる環状モールド式のパターン転写装置及びパターン転写方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an annular mold type pattern transfer apparatus and a pattern transfer method that are more excellent in product productivity than conventional ones.
前記課題を解決する本発明のパターン転写装置は、微細な凹凸形状のパターンを被転写面に転写するためのパターン転写装置であって、前記パターンを有するモールドを搬送するモールド搬送機構と、前記被転写面を有する被転写材料を搬送する被転写材料搬送機構と、前記パターンの形成面と前記被転写面を対向させた状態で、前記モールド及び前記被転写材料同士を相互に押圧する押圧機構と、前記モールド搬送機構によって前記モールドを前記押圧機構まで搬送する経路上において、前記被転写材料に対する前記モールドの相対位置を調整するためのモールド位置補正機構と、を備え、前記モールドが、複数の転写ユニットを環状に連結した環状モールドであることを特徴とする。 A pattern transfer apparatus of the present invention that solves the above problems is a pattern transfer apparatus for transferring a fine uneven pattern to a transfer surface, a mold transfer mechanism that transfers a mold having the pattern, and the transfer target. A transfer material transport mechanism for transporting a transfer material having a transfer surface; and a pressing mechanism for pressing the mold and the transfer material with each other in a state where the pattern formation surface and the transfer surface face each other. A mold position correcting mechanism for adjusting a relative position of the mold with respect to the material to be transferred on a path for transporting the mold to the pressing mechanism by the mold transport mechanism, and the mold includes a plurality of transfer It is an annular mold in which the units are connected in an annular shape.
また、前記課題を解決する本発明のパターン転写方法は、微細な凹凸形状のパターンを被転写面に転写するためのパターン転写方法であって、前記パターンを有するモールド及び前記被転写面を有する被転写材料を、所定の搬送経路に沿って搬送する工程と、前記パターンの形成面と前記被転写面を相互に対向させた状態で前記モールド及び前記被転写材料同士を相互に押圧する工程と、前記モールドを前記押圧機構まで搬送する搬送経路上において、前記被転写面に対して前記モールドの前記パターンとの相対位置を補正する工程と、を含むことを特徴とする。 The pattern transfer method of the present invention for solving the above problems is a pattern transfer method for transferring a fine concavo-convex pattern to a transfer surface, the mold having the pattern and the transfer surface having the transfer surface. A step of conveying the transfer material along a predetermined conveyance path, a step of pressing the mold and the material to be transferred with each other in a state where the surface on which the pattern is formed and the surface to be transferred are opposed to each other, And a step of correcting a relative position of the mold with respect to the pattern on the transfer path for transferring the mold to the pressing mechanism.
本発明によれば、従来よりも製品の生産性に優れる環状モールド式のパターン転写装置及びパターン転写方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cyclic mold type pattern transfer apparatus and pattern transfer method which are excellent in product productivity than before can be provided.
次に、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るパターン転写装置の構成を模式的に表す説明図である。
図1に示すように、第1実施形態に係るパターン転写装置1Aは、環状モールド2Aを予め定めたモールド搬送経路6に沿って搬送するモールド搬送機構5と、被転写材料9を予め定めた被転写材料搬送経路11に沿って搬送する被転写材料搬送機構12と、環状モールド2Aと被転写材料9とを互いに押圧するための押圧機構7Aとを備えている。本実施形態での環状モールド2Aは、複数の転写ユニット3をモールド搬送経路6に沿って環状に連結配置した構成となっており、環状モールド2Aはモールド搬送経路6上にあるモールド位置補正機構13を経由してエンドレスに搬送されるようになっている。
ちなみに、本実施形態でのモールド位置補正機構13は、図1に示すように、被転写材料9とその一部で接してモールド搬送経路6を周回する環状モールド2Aの、当該被転写材料9と接する側の反対側に設けられている。このモールド位置補正機構13は、モールド搬送経路6上で少なくとも1箇所設けられていればよい。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
(First embodiment)
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the configuration of the pattern transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a pattern transfer apparatus 1A according to the first embodiment includes a
Incidentally, as shown in FIG. 1, the mold
環状モールド2Aを構成する転写ユニット3は、被転写材料9と接する面の側に、被転写材料9に転写する微細な凹凸形状のパターン(図示省略)を有している。図1に示す例では、被転写材料9に転写する凹凸形状のパターンは、転写ユニット3の表面のうち、モールド搬送経路6の外方側に位置している。ただし、転写する凹凸形状のパターンは、被転写材料の配置によっては、モールド搬送経路6の内方側にのみ、又は外方側及び内方側の両方に位置していてもよい。
The
この凹凸形状のパターンは、凹部と凸部とが繰り返して連続するパターンであり、凹部の深さ(又は凸部の高さ)、凹部の幅(又は凸部の幅)、及び凹部同士の間隔(又は凸部同士の間隔)のそれぞれは、数百マイクロメートル乃至数十ナノメートルサイズで形成されている。
ちなみに、その凹凸形状は、このパターン転写装置1Aで得られる微細構造体の用途に応じて適宜に設定することができ、例えば、柱状、穴状、ラメラ状(襞状)等が挙げられる。また、凹凸形状のパターンは、環状モールド2Aを構成する転写ユニット3の全面に形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。
The concave / convex pattern is a pattern in which a concave portion and a convex portion are continuously repeated, and the depth of the concave portion (or the height of the convex portion), the width of the concave portion (or the width of the convex portion), and the interval between the concave portions. Each (or the interval between the convex portions) is formed in a size of several hundred micrometers to several tens of nanometers.
Incidentally, the uneven shape can be appropriately set according to the use of the fine structure obtained by the pattern transfer apparatus 1A, and examples thereof include a columnar shape, a hole shape, and a lamellar shape (a bowl shape). Further, the uneven pattern may be formed on the entire surface of the
本実施形態での環状モールド2Aを構成する転写ユニット3の材質としては、可撓性を有すると共に、要求される強度と加工精度を実現できるものであれば特に制限は無い。例えば、各種金属、各種樹脂等が挙げられる。
The material of the
金属としては、ニッケルが望ましく、樹脂としては、ポリイミド樹脂及び光硬化性樹脂が望ましい。また、転写ユニット3は、前記した凹凸形状のパターンが形成されるニッケル等の金属やポリイミド樹脂等の樹脂からなる可撓性を有する金型部材(図示省略)と、これを支持する、例えば、ステンレス、芳香族ポリアミド樹脂(例えばケブラー(登録商標)樹脂)等の可撓性を有するベース部材が一体となった複合積層体とすることができる。
これらの金型部材とベース部材とは、その接触界面の少なくとも一部に接着層を介して接着された構成とすることができる。また、金型部材とベース部材とは、溶接や機械的部品で締め付け固定されたものであってもよい。
なお、ベース部材には、被転写材料9に対して、前記の金型部材以外に、パターン転写後の目印等となるマークを被転写材料に付与するなどの追加機能を更に有することができる。
この環状モールド2Aについては、モールド位置補正機構13と共に、後にさらに詳しく説明する。
The metal is preferably nickel, and the resin is preferably a polyimide resin or a photocurable resin. Further, the
The mold member and the base member can be configured to be bonded to at least a part of the contact interface via an adhesive layer. Further, the mold member and the base member may be clamped and fixed by welding or mechanical parts.
Note that the base member can further have an additional function for the material to be transferred 9 such as providing a mark to be transferred or the like after the pattern transfer to the material to be transferred in addition to the mold member.
The
本実施形態でのモールド搬送機構5は、環状モールド2Aが掛け渡される複数のロール4a,4b,4c,4dと、これらのロール4a,4b,4c,4dを予め定められた回転角度ごとに断続的に回転駆動するステッピングモータ等の駆動機構(図示省略)とで構成されている。本実施形態でのロール4a,4b,4c,4dは、環状モールド2Aの内側と接するように配置されている。
The
前記した駆動機構は、各ロール4a,4b,4c,4dを反時計回りに同期駆動し、所定の回転角度による回転駆動及び回転停止を交互に繰り返すことにより、環状モールド2Aを間欠的(断続的)に搬送(左回転)させるように動作する。これにより、モールド搬送機構5は、後記する押圧機構7Aへ環状モールド2Aを、所定の長さごとに間欠的(断続的)に、かつ、エンドレスに送り込むようになっている。ロール4a,4b,4c,4dの駆動機構(図示省略)の回転角度は、例えば、押圧機構7Aへ送り込まれる環状モールド2Aの長さが予め定められた長さとなるように設定されている。なお、図1中、符号Xを付した矢印は環状モールド2Aの搬送方向を示している。
The drive mechanism described above synchronously drives the
前記した所定の回転角度は、例えば、押圧機構7Aへ送り込まれる環状モールド2Aの搬送方向に沿う長さが、予め定められた長さ(具体的には、後記する上側押圧部材8a、及び下側押圧部材8bの搬送方向に沿う長さ)と一致するように設定されている。
The above-mentioned predetermined rotation angle is, for example, a length along the conveying direction of the
4つのロール4a,4b,4c,4dのうち、図1の下側に位置する2つのロール4b,4cは、後記する被転写材料搬送経路11によって搬送される被転写材料9に対して、環状モールド2Aを部分的に押し当てるように配置されている。
これにより、上流側のロール4bは搬送されてきた環状モールド2Aを被転写材料9の被転写面に当接させるように送り込む一方、下流側のロール4cで環状モールド2Aを被転写材料9から引き離すように機能している。なお、これらのロール4a,4b,4c,4dは、この4つに限定されるものではなく、前記したロール4b,4cの機能を有するものを少なくとも有していれば、3つ又は5以上であってもよい。
Among the four
As a result, the
被転写材料搬送機構12は、図1に示すように、長尺帯状の転写前の被転写材料9の一側を巻回してこれを送り出す送り出しリール10aと、パターン転写後の被転写材料9の他側を巻き取る巻取りリール10bのほか、必要に応じて送り出しリール10a及び巻取りリール10bの回転をそれぞれ制御するための、図示しない回転駆動制御機構を含んで構成されている。図1中、符号Yを付した矢印は、被転写材料9の搬送方向を示している。
As shown in FIG. 1, the transfer
被転写材料搬送機構12は、被転写材料9を押圧機構7Aへと送り込む機能と、転写後の被転写材料9を巻き取る機能とを有している。具体的には、被転写材料搬送機構12は、モールド搬送機構5と同期して動作する。
これにより、被転写材料9を押圧機構7Aへ送り込むタイミングと、環状モールド2Aを押圧機構7Aへ送り込むタイミングとを同期させると共に、押圧機構7Aへ送り込む被転写材料9の長さと、押圧機構7Aへ送り込む環状モールド2Aの長さとを一致させている。要するに、第1実施形態に係るパターン転写装置1Aでは、図1に示すように、環状モールド2Aと被転写材料9とを重ね合わせた状態を維持して、環状モールド2A及び被転写材料9を押圧機構7Aへと送り込むようになっている。
The transfer
Thereby, the timing at which the
次に、被転写材料9について説明する。被転写材料9は、例えば、長尺帯状の熱可塑性樹脂フィルムにより構成されている。被転写材料9の幅は、例えば、環状モールド2Aの幅と略同じ(異なっていてもよい)である。熱可塑性樹脂としては、製品の用途に応じて、適宜の素材を選択することができる。熱可塑性樹脂が有する特性としては、ガラス転移温度Tgが100〜160°C程度のものが好ましい。具体的には、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等の熱可塑性樹脂を、被転写材料9として好適に用いることができる。
Next, the
押圧機構7Aは、ロール4bからロール4cに至る区間を搬送される環状モールド2Aと、この区間の環状モールド2Aに重ね合わせられて搬送される被転写材料9とを、共に挟み込んで押圧する機能を有する。この押圧は、図1に示すように、環状モールド2Aに形成された凹凸形状パターンと被転写材料9の被転写面を相互に対向させた状態を維持して行われる。詳しく述べると、押圧機構7Aは、上側押圧部材8a及び下側押圧部材8bと、これらを押圧するための推力を付加する、図示しない推力機構とを備えて構成されている。上側押圧部材8aと下側押圧部材8bとの間は、相互に離間するように付勢されている。推力機構による押圧動作がない状態では、上側押圧部材8aと下側押圧部材8bとは相互に離間するように位置している。
The
上側押圧部材8a及び下側押圧部材8bを組み合わせてなる押圧機構7Aは、ロール4bからロール4cに至る区間に、環状モールド2A及び被転写材料9を挟み込むように対向して設けられている。推力機構は、環状モールド2A及び被転写材料9を挟み込ませた上側押圧部材8a及び下側押圧部材8bに推力を付与して環状モールド2A及び被転写材料9を押圧する構成となっている。なお、第1実施形態に係るパターン転写装置1Aでは、推力機構による押圧動作は、環状モールド2A及び被転写材料9の搬送が停止している間に行われる。
The
上側押圧部材8aには、図示していない加熱用ヒータが内蔵されている。この加熱用ヒータは、環状モールド2Aを熱媒体として被転写材料9を加熱することで、熱可塑性樹脂からなる被転写材料9を、そのガラス転移温度Tg以上に昇温する。
なお、第1実施形態では、上側押圧部材8aの側にのみ加熱用ヒータを設ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。すなわち、例えば、下側押圧部材8bの側にのみ加熱用ヒータを設けてもよいし、上側及び下側押圧部材8b,8bの双方に加熱用ヒータを設けてもよい。
The upper pressing
In the first embodiment, the example in which the heater is provided only on the upper pressing
次に、第1実施形態に係るパターン転写装置1Aの動作(パターン転写方法)について説明する。
まず、押圧転写工程について説明する。押圧転写工程では、環状モールド2Aに形成された凹凸形状パターンと被転写材料9の被転写面を相互に対向させた状態で、環状モールド2A、及び、被転写材料9を、押圧機構7Aを用いて相互に押圧させることにより、凹凸形状パターンを被転写材料の被転写面に転写する。
Next, the operation (pattern transfer method) of the pattern transfer apparatus 1A according to the first embodiment will be described.
First, the press transfer process will be described. In the pressure transfer process, the
具体的には、押圧機構7Aにおいて、上側押圧部材8aと下側押圧部材8bとが、環状モールド2A及び被転写材料9を挟み込んで押圧する。この際、上側押圧部材8aに内蔵された加熱用ヒータによって、被転写材料9がガラス転移温度Tg以上となるように加熱されて可塑化(又は半流動化)する。その結果、環状モールド2Aの凹凸形状パターンが被転写材料9に転写される。その後、上側押圧部材8a及び下側押圧部材8bが、環状モールド2A及び被転写材料9から離れると、被転写材料9は、その温度がガラス転移温度Tgよりも低下して硬化する。
Specifically, in the
一方、上側押圧部材8a及び下側押圧部材8bが離れた状態で、モールド搬送機構5及び被転写材料搬送機構12が、押圧機構7Aの上流側に位置する環状モールド2A及び被転写材料9を、押圧機構7Aの直下へと送り込む。そして、前記した手順と同様に、上側押圧部材8a及び下側押圧部材8bが環状モールド2A及び被転写材料9を挟み込んだ状態で押圧して、凹凸形状パターンを被転写材料9の被転写面に転写する。
On the other hand, in a state where the upper pressing
第1実施形態に係るパターン転写装置1Aでは、モールド搬送機構5及び被転写材料搬送機構12による環状モールド2A及び被転写材料9の搬送工程と、押圧機構7Aによる被転写材料9への凹凸形状パターンの押圧転写工程とが、間欠的(断続的)に繰り返される。
In the pattern transfer apparatus 1A according to the first embodiment, the
凹凸形状パターンが転写されてロール4cにまで到達した被転写材料9は、図1に示すように、巻取りリール10bに向かって搬送される。この搬送動作と同期して、環状モールド2Aは、ロール4cからロール4dに向かって搬送される。その後、環状モールド2Aは、ロール4cによる屈曲位置において、被転写材料9から剥離される。つまり、第1実施形態に係るロール4cは、剥離ロールとしての機能を有する。
As shown in FIG. 1, the
また、第1実施形態に係るパターン転写装置1Aでは、押圧機構7Aとロール4cとは、所定の冷却区間を置いて設けられている。このため、凹凸形状パターンの転写時において、上側押圧部材8aに内蔵された加熱用ヒータ(図示省略)から、環状モールド2Aを熱媒体として被転写材料9に伝わった熱を、前記の冷却区間において冷ますことができる。すると、冷却区間において十分に冷却されて確実に硬化した被転写材料9から、環状モールド2Aを円滑かつ適確に剥離することができる。
In the pattern transfer apparatus 1A according to the first embodiment, the
なお、前記の冷却区間に、不図示のエアブローや冷却ロール等の冷却機構を設ける構成としてもよい。このような構成によれば、生産性の向上を狙って、環状モールド2A及び被転写材料9の搬送速度を増加させる場合であっても、前記の冷却区間において、環状モールド2A及び被転写材料9を十分に冷却でき、剥離動作を円滑かつ的確に行うことができる。
In addition, it is good also as a structure which provides cooling mechanisms, such as not shown air blow and a cooling roll, in the said cooling area. According to such a configuration, even when the conveyance speed of the
前記のロール4cにおいて環状モールド2Aを被転写材料9から剥離させる工程の後、被転写材料9は、巻取りリール10bに巻き取られる一方、環状モールド2Aは、モールド搬送機構5によって再び押圧機構17Aへと送り込まれる。
After the step of peeling the
<環状モールド及びモールド位置補正機構>
次に、環状モールド2A及びモールド位置補正機構13について、さらに具体的に説明する。
図2(a)は、本実施形態での環状モールド及びモールド位置補正機構の構成説明図であり、図2(b)及び(c)は、図2(a)の環状モールドの変形例を示す図である。図2(a)及び(c)は、図1の紙面上方から環状モールド周辺を見下ろした様子を示す部分平面図、図2(b)は、環状モールドの内周側から転写ユニットの裏面を見た様子を表す部分裏面図である。
<Annular mold and mold position correction mechanism>
Next, the
FIG. 2A is a configuration explanatory view of the annular mold and the mold position correcting mechanism in the present embodiment, and FIGS. 2B and 2C show modified examples of the annular mold of FIG. FIG. 2 (a) and 2 (c) are partial plan views showing a state where the periphery of the annular mold is looked down from the upper side of FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a view of the back surface of the transfer unit from the inner peripheral side of the annular mold. FIG.
図2(a)に示すように、環状モールド2Aは、外形が概ね六角形状の複数の転写ユニット3を、モールド搬送経路6(図1参照)に沿って相互に連結配置したものである。そして、隣接する転写ユニット3同士は、六角形状の角部(端部)が相互に重ね合わせられて回転ピン21(軸部材)で軸支されている。つまり、転写ユニット3同士は、回転ピン21を中心に回動可能となっている。図2(a)中、符号4a及び符号4dは、図1に示すロール4a及びロール4dに対応する。符号Xを付した白抜き矢印は、環状モールド2Aの搬送方向を示している。
ちなみに、転写ユニット3同士の連結は、上流側に位置する転写ユニット3の端部は、下流側に位置する転写ユニット3の端部よりも、上又は下の何れかに、好ましくは下となるように環状モールド2Aの全体に亘って統一されており、各転写ユニット3同士は瓦状に重なりあっている。
As shown in FIG. 2A, the
Incidentally, when the
モールド位置補正機構13は、図2(a)に示すように、転写ユニット3の両側(図2(a)の紙面左右の両側)にそれぞれ配置される一対のガイド部材41を備えて構成されている。
ガイド部材41同士は、その間に転写ユニット3が連なって形成される環状モールド2Aを摺動可能に支持するようになっている。そして、ガイド部材41は、X方向に環状モールド2Aが搬送される際に、正規の位置からずれた転写ユニット3(図2(a)のロール4d側に位置する転写ユニット3)を、元の正規の位置の転写ユニット3(図2(a)のロール4a側に位置する転写ユニット3)となるように、転写ユニット3を案内するように構成されている。
なお、このようなガイド部材41の環状モールド2Aの長手方向の長さは、ガイド部材41から上流側のロール4d、及び下流側のロール4aの間隔と比べて短い。
As shown in FIG. 2A, the mold
The guide members 41 are configured to slidably support an
The length of the guide member 41 in the longitudinal direction of the
本実施形態でのモールド位置補正機構13は、転写ユニット3の正規の位置からのずれ幅を検出する転写ユニット3の位置センサ(図示省略)と、この位置センサからの信号に基づいてガイド部材41における転写ユニット3の案内角度を調節するアクチュエータ(図示省略)と、を更に備えている。つまり、転写ユニット3は、角度可変のガイド部材41により環状モールド2Aの幅方向に移動可能となっている。
In the present embodiment, the mold
このような環状モールド2A及びモールド位置補正機構13の構成によれば、図2(a)のロール4d側に位置する、正規の位置からずれた転写ユニット3が搬送される際に、ロール4aから、図1に示すロール4b及びロール4cを経由して、再びロール4dまで転写ユニット3が戻される。そのことで、モールド位置補正機構13は、ガイド部材41によって、転写ユニット3同士を、回転ピン21を支点として回動させて、転写ユニット3を正規の位置へと導いていく。これにより、モールド位置補正機構13は、転写ユニット3のずれを補正することができる。
According to such a configuration of the
<モールド位置補正機構の変形例>
次に、モールド位置補正機構13の変形例について説明する。
図2(b)に示すように、環状モールド2Aは、転写ユニット3の裏面(転写パターンを有しない面)に任意の形状の突起42を有している。そして、モールド位置補正機構13を構成するガイド部材41は、環状モールド2Aが搬送される際に、正規の位置からずれた転写ユニット3(図2(a)のロール4d側に位置する転写ユニット3)を、元の正規の位置の転写ユニット3(図2(a)のロール4a側に位置する転写ユニット3)となるように、突起42を案内するように構成されている。また、モールド位置補正機構13は、図示しないが、例えば、回転ピン21を転写ユニット3の裏面側に突出させ、これをガイド部材41で案内する構成とすることもできる。
<Modification of mold position correction mechanism>
Next, a modified example of the mold
As shown in FIG. 2B, the annular mold 2 </ b> A has a
なお、図2(b)中、符号21は、回転ピンである。また、符号42aは、ロール4a,4dの周面に設けられ、環状モールド2Aが搬送される際に、突起42とロール4a,4dとの干渉を回避するための溝部(縮径部)である。ちなみに、この変形例では、図1に示すロール4b,4cにも同様の溝部(図示省略)が設けられている。また、図1に示す上側押圧部材8aにおいても、上側押圧部材8aが転写ユニット3の裏面を押圧する際に、突起42を回避する凹み(図示省略)を有している。
In FIG. 2B,
また、環状モールド2Aの転写ユニット3同士の連結は、回転ピン21に限定されるものではなく、転写ユニット3の形状は、六角形に限定されるものでもない。つまり、転写ユニット3同士の連結は、転写ユニット3同士が当該連結部周りに相対的に回動可能であれば特に制限はない。また、転写ユニット3の形状は、平面視で円形、楕円形、多角形のいずれであってもよい。
Further, the connection between the
図2(c)に示すモールド位置補正機構13のガイド部材41は、互いに間隔を空けて配置された矩形の転写ユニット3同士がリンクピン43(リンク部材)を介して連結された環状モールド2Aを案内するように構成されている。つまり、ガイド部材41で案内される環状モールド2Aは、回転ピン21で転写ユニット3同士が連結されるものと異なって、当該連結部で転写ユニット3同士が重なり合わないので、当該連結部が厚くならない。よって、ガイド部材41は、環状モールド2Aがモールド搬送経路6(図1参照)に沿って搬送される際に、より安定させてこれを案内することができる。
The guide member 41 of the mold
<モールド位置補正機構の他の変形例>
図3(a)から(c)は、図2(c)のモールド位置補正機構の変形例を示す構成説明図であり、図2(c)に対応する部分平面図である。
図2(c)に示すモールド位置補正機構13においては、前記のように、転写ユニット3の位置ずれを検出する位置センサ(図示省略)からの信号に基づいて角度可変のガイド部材41が転写ユニット3の案内角度を自在に調節する構成となっているが、図3(a)に示すように、変形例に係るモールド位置補正機構13のガイド部材41,41は、正規の環状モールド2Aのモールド搬送経路6(図1参照)上で、転写ユニット3の幅で間隔を空けて角度不変で平行に開いて配置されている。つまり、図3(a)のガイド部材41,41は、図2(c)に示す角度可変のガイド部材41,41と異なって、正規のモールド搬送経路6と平行となるように予め角度が固定されている。
<Other Modifications of Mold Position Correction Mechanism>
FIGS. 3A to 3C are configuration explanatory views showing a modified example of the mold position correcting mechanism of FIG. 2C, and are partial plan views corresponding to FIG.
In the mold
このような図3(a)に示すモールド位置補正機構13によれば、一対のガイド部材41,41の間を転写ユニット3が通過することで、環状モールド2Aは、位置ずれが補正されることとなる。
According to the mold
また、図3(a)に示す前記のモールド位置補正機構13は、転写ユニット3同士を連結するリンクピン43が1つであるものについて説明したが、リンクピン43は、2つ以上とすることもできる。
Moreover, although the said mold position correction |
図3(b)に示すように、このモールド位置補正機構13においては、転写ユニット3同士は、同じ長さの2本の平行なリンクピン43,43で連結されている。このような転写ユニット3同士は、モールド搬送経路6(図1参照)上で互いに平行を維持しながら、環状モールド2Aの幅方向に位置ずれが補正されることとなる。これにより、転写ユニット3は、より確実にガイド部材41,41の間に受け入れられ、より円滑に位置ずれが補正されることとなる。
As shown in FIG. 3B, in the mold
図3(b)に示す前記のモールド位置補正機構13においては、転写ユニット3同士は、同じ長さの2本の平行なリンクピン43,43で連結されているが、図3(c)に示すように、転写ユニット3同士は、スライド手段70によって互いに連結された構成とすることができる。
In the mold
このスライド手段70は、互いに連結される一方の転写ユニット3の搬送方向の一端側に設けられるバー部材71と、他方の転写ユニット3の搬送方法の他端側に設けられて、前記バー部材71に対して摺動自在に係止される係止部材72とで構成することができる。このようなスライド手段70によれば、一方の転写ユニット3に対して連結される他方の転写ユニット3は、環状モールド2Aの幅方向に移動可能となる。
The slide means 70 is provided on one end side in the transport direction of one
このような転写ユニット3同士は、図3(b)に示す前記の転写ユニット3と同様に、モールド搬送経路6(図1参照)上で互いに平行を維持しながら、環状モールド2Aの幅方向に位置ずれが補正されることとなる。これにより、転写ユニット3は、より確実にガイド部材41,41の間に受け入れられ、より円滑に位置ずれが補正されることとなる。
また、図3(b)及び(c)に示す転写ユニット3は、位置ずれが生じたとしても、モールド搬送経路6における周長の変化が殆ど無い。そのため、環状モールド2Aの周長方向の張力の増加が防止されることとなり、パターン転写装置1A(図1参照)の耐用年数が増加する。
Further, the
<環状モールドの変形例>
次に、環状モールド2Aの変形例について説明する。
前記の図2(c)、及び図3(a)から(c)に示す環状モールド2Aにおいては、相互に間隔を空けて配置された転写ユニット3同士がリンクピン43で連結されるものについて説明したが、環状モールド2Aは、相互に近接して配置された転写ユニット3同士が所定の接続部材で連結される構成とすることもできる。
<Modification of annular mold>
Next, a modification of the
In the
次に参照する図4(a)から(d)、及び図5(a)から(d)は、環状モールドの変形例を説明する模式図であり、図1に示す環状モールド2Aと同方向から見た様子を部分的に拡大して表す側面模式図である。なお、図4(a)から(d)、及び図5(a)から(d)に示す環状モールド2Aにおいては、図示しないが、各図の紙面下側に微細な凹凸形状のパターンを有している。
Next, FIGS. 4 (a) to 4 (d) and FIGS. 5 (a) to 5 (d) to be referred to are schematic views for explaining modifications of the annular mold, and from the same direction as the
図4(a)に示すように、この環状モールド2Aは、転写ユニット3同士が接続部材45を介して接続されている。また、環状モールド2Aは、転写ユニット3の両端の一部が接続部材45を覆うように張り出した張り出し部46を有する構成となっている。
ちなみに、本実施形態での接続部材45としては、転写ユニット3同士を連結できる構成であれば特に制限はなく、前記のリンクピン43等のように剛性を有するものを含むほか、許容される範囲で弾性を有するバネ等の弾性部材であってもよい。
このような環状モールド2Aによれば、そのパターン転写面(図4(a)の紙面下側の面)に被転写材料9(図1参照)が接する際に、接続部材45が張り出し部46で覆われているので、転写ユニット3同士の間の段差を低減することができる。また、転写ユニット3同士を互いに近接して配置することができるので、被転写材料9(図1参照)に対する凹凸形状のパターンの転写時に、被転写材料9が転写ユニット3同士の間に入り難くすることができる。
As shown in FIG. 4A, in the
Incidentally, the
According to such an
また、図4(b)に示すように、環状モールド2Aは、図4(b)の紙面上下の両側から接続部材45を覆うように、上下2段で張り出し部46を有する構成とすることもできる。
このような環状モールド2Aによれば、上側押圧部材8a(図1参照)で押圧される側での段差をも低減することができる。
Further, as shown in FIG. 4B, the
According to such an
また、図4(c)に示すように、環状モールド2Aは、連結し合う一方の転写ユニット3に張り出し部46が形成されていると共に、他方の転写ユニット3には、張り出し部46を受け入れる窪み部73が形成されている。
このような環状モールド2Aによれば、張り出し部46が窪み部73に受け入れられることで、環状モールド2Aがモールド搬送経路6(図1参照)に沿って搬送される際に、転写ユニット3同士の連結部における変動が低減されて搬送動作が安定する。
Further, as shown in FIG. 4C, the
According to such an
また、図4(d)に示すように、環状モールド2Aは、図4(b)の紙面上下の両側に、張り出し部46と窪み部73が形成されている。
このような環状モールド2Aによれば、前記図4(c)に示すものと比較して、転写ユニット3同士の連結部における変動がさらに低減されて搬送動作がより安定する。
As shown in FIG. 4D, the
According to such an
また、図5(a)に示すように、環状モールド2Aは、前記の図4(a)の張り出し部46において、張り出し部46同士が段差をもって噛み合う構成とすることもできる。そして、図5(b)に示すように、環状モールド2Aは、前記の図4(b)の張り出し部46において、張り出し部46同士が段差をもって噛み合う構成とすることもできる。
これらの環状モールド2Aにおいても、転写ユニット3同士の連結部における変動をさらに低減して搬送動作をより安定させることができる。
Moreover, as shown to Fig.5 (a), the cyclic |
Also in these
また、図5(c)に示すように、環状モールド2Aは、前記の図5(a)の張り出し部46同士の噛み合う構成を、テーパ面で摺り合せる構成とすることもできる。そして、図5(d)に示すように、環状モールド2Aは、前記の図5(b)の張り出し部46同士の噛み合う構成を、テーパ面で摺り合せる構成とすることもできる。
これらの環状モールド2Aにおいては、張り出し部46同士がテーパ面で摺り合せる構成となっているので、転写ユニット3同士の連結部における、環状モールド2Aの幅方向への変位の自由度が向上する。
Moreover, as shown in FIG.5 (c), the cyclic |
In these
また、図示しないが、環状モールド2Aは、例えば、図の紙面上下の一方で、図4(a)に示すように、転写ユニット3同士の両方から張り出し部46を設け、他方では図4(c)に示すように、張り出し部46と窪み部73を設ける構成とすることもできる。また、張り出し部46同士の重なり合いは、図5(a)に示す段差で形成されるものと、図5(c)に示すテーパ面で形成されるものとを適宜に組み合わせて構成することもできる。
Although not shown, the
<押圧部材の変形例>
図1に示すパターン転写装置1Aの上側押圧部材8aとしては、環状モールド2Aの押圧面が平坦に形成されているものを想定しているが、使用する環状モールド2Aの構造に応じて上側押圧部材8aを変形することができる。
<Modification of pressing member>
As the upper pressing
次に参照する図6(a)から(c)は、パターン転写装置の押圧部材の変形例を示す模式図であり、図1に示す上側押圧部材8aと同方向から見た様子を部分的に拡大して表す側面模式図である。
Next, FIGS. 6A to 6C to be referred to are schematic views showing modified examples of the pressing member of the pattern transfer apparatus, and partially show a state seen from the same direction as the upper pressing
図6(a)に示すように、この上側押圧部材8aは、環状モールド2Aを押圧した際に、転写ユニット3同士の接続部との当接を避ける凹部51が形成されている。
このような上側押圧部材8aによれば、この凹部51によって、上側押圧部材8aと転写ユニット3同士の接続部との当接が避けられるので、当該接続部に押圧力が加わらないようにすることができる。その結果、環状モールド2Aにおける転写ユニット3同士の接続部で段差が発生するのを防止することができる。
As shown in FIG. 6A, the upper pressing
According to such an upper pressing
図6(b)に示すように、この上側押圧部材8aは、環状モールド2Aを押圧した際に、転写ユニット3同士の間に嵌入する突出部52を有している。ちなみに、突出部52は、例えば、図3(a)に示す環状モールド2Aでは、リンクピン43を挟んだ両側に形成される空間に、また、図3(b)に示す環状モールド2Aでは、一対のリンクピン43の間の空間に嵌入することとなる。また、突出部52の先端面は、上側押圧部材8aが環状モールド2Aを押圧した際に、転写ユニット3のパターン転写面(図6(b)の紙面下側の面)と面一となるように形成されている。
このような上側押圧部材8aによれば、環状モールド2Aを押圧した際に、この突出部52によって、転写ユニット3同士の間の空間を塞ぐと共に、突出部52の先端面が、下側押圧部材8b(図1参照)上に配置される被転写材料9(図1参照)に当接する。その結果、環状モールド2Aにおける転写ユニット3同士の接続部で段差が発生するのを防止することができる。
As shown in FIG. 6B, the upper pressing
According to such an upper pressing
図6(c)に示すように、この上側押圧部材8aは、前記の図4(a)に示す環状モールド2Aに適用される。そして、この上側押圧部材8aは、環状モールド2Aの背面(図6(c)の紙面上側の面)を押圧する際に、転写ユニット3同士の間に張り出している張り出し部46にも当接する突出部52を有している。
このような上側押圧部材8aによれば、環状モールド2Aを押圧した際に、この突出部52によって、張り出し部46も押圧されるので、この張り出し部46の表面(図6(c)の紙面下側の面)にも微細な凹凸形状パターンを設けることで、より広い面積のパターン転写領域を得ることができる。
As shown in FIG. 6 (c), the upper pressing
According to such an upper pressing
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るパターン転写装置1Bについて、図7を参照して説明する。図7は、本発明の第2実施形態に係るパターン転写装置の構成を模式的に表す説明図である。
なお、第1実施形態に係る前記のパターン転写装置1A(図1参照)と、第2実施形態に係るパターン転写装置1Bとでは、押圧機構の構造を除き、その他の構成は共通する。以下の説明において、パターン転写装置1Aと同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a
The pattern transfer apparatus 1A (see FIG. 1) according to the first embodiment and the
図1に示す第1実施形態に係るパターン転写装置1Aの押圧機構7Aは、一対の平板状の上側押圧部材8a及び下側押圧部材8bと、これらに推力を付与する、図示しない推力機構とを備えた構成となっている。また、推力機構による押圧動作がない状態では、上側押圧部材8aと下側押圧部材8bとは相互に離間するように位置している。
The
これに対し、第2実施形態に係るパターン転写装置1Bの押圧機構7Bは、図7に示すように、一対の円筒状の上側及び下側ロール15b,15bと、これらを相互に押圧又は離間させるように動作する推力機構(図示省略)と、を備える構成となっている。
In contrast, as shown in FIG. 7, the
上側ロール15aには、図示しない加熱ヒータが内蔵されている。この加熱用ヒータは、環状モールド2Aを熱媒体として被転写材料9を加熱することによって、熱可塑性樹脂からなる被転写材料9を、そのガラス転移温度Tg以上に昇温する。なお、第2実施形態では、上側ロール15aにのみ加熱ヒータを設ける例を挙げて説明したが、本発明はこの例に限定されない。すなわち、例えば、下側ロール15bにのみ加熱ヒータを設けてもよいし、上側及び下側ロール15b,15bの双方に加熱用ヒータを設けてもよい。
A heater (not shown) is built in the
第2実施形態に係るパターン転写装置1Bによれば、第1実施形態に係るパターン転写装置1Aが奏する基本的な作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。すなわち、第2実施形態に係るパターン転写装置1Bでは、上側及び下側ロール15b,15bを用いて押圧機構7Bを構成したので、環状モールド2A及び被転写材料9を連続して押圧機構7Bへと送り込んでパターン転写を行うことができる。
したがって、第2実施形態に係るパターン転写装置1Bによれば、スタンプ式の押圧機構7Aを備える第1実施形態に係るパターン転写装置1Aと比べて、パターン転写速度を高めて生産性を格段に向上することができる利点がある。
According to the
Therefore, according to the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係るパターン転写装置1Cについて、図8を参照して説明する。図8は、本発明の第3実施形態に係るパターン転写装置の構成を模式的に表す説明図である。
なお、前記の第2実施形態に係るパターン転写装置1B(図7参照)と、第3実施形態に係るパターン転写装置1Cとでは、環状モールド2A及びモールド位置補正機構13の構成を除き、その他の構成は共通する。以下の説明において、パターン転写装置1Bと同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a
In the
図7に示す前記の第2実施形態に係るパターン転写装置1Bでは、環状モールド2Aを構成する転写ユニット3が、モールド搬送経路6に沿って配置されたロール4aとロール4dの間隔よりも短い構成であった。これに対し、第3実施形態に係るパターン転写装置1Cでは、図9に示すように、環状モールド2Aを構成する転写ユニット3が、モールド搬送経路6に沿って配置されたロール4a、4b、4c、4dのいずれの間隔よりも長い構成となっている。ちなみに、本実施形態での、転写ユニット3は、一方向に長い矩形のものを想定している。
In the
次に参照する図9は、第3実施形態での環状モールド及びモールド位置補正機構の構成説明図であり、図9(a)は、図8の紙面上方から環状モールド周辺を見下ろした様子を示す部分平面図、図9(b)は、図8に示す環状モールド2Aと同方向から見た様子を部分的に拡大して表す側面模式図である。
FIG. 9 to be referred to next is a configuration explanatory diagram of the annular mold and the mold position correcting mechanism in the third embodiment, and FIG. 9A shows a state in which the periphery of the annular mold is looked down from the upper side of FIG. A partial plan view, FIG. 9B, is a schematic side view showing a partially enlarged view of the
図9(a)及び(b)に示すように、第3実施形態でのモールド位置補正機構13は、環状モールド2Aの表裏に対してそれぞれ配置されたガイド部材61a、61bで構成されている。具体的には、ガイド部材61a、61bは、断面が三角形状の棒状部材であり、環状モールド2Aの長手方向(搬送方向)と交差するように延在している。そして、ガイド部材61a、61bのそれぞれは、断面の三角形状の頂点に対応する稜線が、環状モールド2Aの表裏のそれぞれに向き合っている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the mold
ちなみに、ガイド部材61a、61bのそれぞれは、独立して環状モールド2Aとの交差角度、及び上下位置(図9の紙面の上下方向の位置)が図示しないアクチュエータにより調節可能となっている。なお、図9(a)及び(b)中、符号4a及び4dはそれぞれロールである。
Incidentally, each of the
次に、この第3実施形態でのモールド位置補正機構13の動作を説明する。
図10(a)に示すように、ロール4a,4dにより搬送される環状モールド2Aが、正規の位置(図9(a)参照)からずれようとする際に、前記のアクチュエータ(図示省略)は、ガイド部材61a、61bを八の字となるように角度を変えると共に、ガイド部材61bと環状モールド2Aとの接触位置が、ガイド部材61bと環状モールド2Aとの接触位置よりも高い位置になるように調整する。その結果、環状モールド2Aは、図10(b)に示すように、仮想線(2点鎖線)で示される、ずれた位置から本来の位置(実線)に戻ることができる。
Next, the operation of the mold
As shown in FIG. 10 (a), when the
また、図10(b)のガイド部材61a、61bとは逆に、逆八の字となるようにガイド部材61a、61bを変位させることで、環状モールド2Aを図10(b)とは逆の方向に移動させることもできる。つまり、このモールド位置補正機構13によれば、ガイド部材61a、61bの少なくともいずれか1つが、環状モールド2Aに対して斜めに交差しつつ、ロール4a,4dで設定されるに環状モールド2Aの搬送平面内から離れるように環状モールド2Aを逸脱させることで、環状モールド2Aの搬送経路を変更することができる。
10B, the
次に、第3実施形態でのモールド位置補正機構13の変形例について説明する。
図11は、図9に示すモールド位置補正機構の変形例の構成説明図である。
図11に示すように、このモールド位置補正機構13は、図9に示すモールド位置補正機構13と異なって、ガイド部材61aが2分割されて、環状モールド2Aの幅方向の両縁のそれぞれで環状モールド2Aと接触する構成となっている。図11中、符号4a及び4dはロールであり、符号61bは、ガイド部材である。
このようなモールド位置補正機構13によれば、環状モールド2Aのパターン転写面を避けてガイド部材61aを配置することができる。
Next, a modification of the mold
FIG. 11 is a configuration explanatory diagram of a modified example of the mold position correcting mechanism shown in FIG.
As shown in FIG. 11, unlike the mold
According to such a mold
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係るパターン転写装置1Dについて、図12を参照して説明する。図12は、本発明の第4実施形態に係るパターン転写装置の構成を模式的に表す説明図である。以下の説明において、パターン転写装置1B(図7参照)と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
前記の図8に示すパターン転写装置1Cでは、環状モールド2Aやモールド搬送機構5が被転写材料9の上方にのみ配置されているが、第4実施形態に係るパターン転写装置1Dは、図12に示すように、環状モールド2Aやモールド搬送機構5が被転写材料9に対して上下の両方にそれぞれ配置されている。
このようなパターン転写装置1Dによれば、被転写材料9の両面に凹凸形状のパターンを同時に転写することができる。
(Fourth embodiment)
Next, a
In the
According to such a
以上、第1実施形態から第4実施形態に基づいて本発明を具体的に説明したが、本発明はこれに限定されずに様々な形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態では、環状モールド2Aを搬送するための円筒状のロール4a,4b,4c,4d(これらと同等の機能を有するものを含む)の数は、4つに限定されない。押圧機構7A、7Bによる、被転写材料9への環状モールド2Aの押し当て機能を発揮することができれば、3つ又は5以上、任意の数を設けることができる。
As mentioned above, although this invention was demonstrated concretely based on 4th Embodiment from 1st Embodiment, this invention is not limited to this, It can implement with a various form.
For example, in the above-described embodiment, the number of
また、前記実施形態において、モールド搬送機構5は、環状モールド2Aの張力を調整する張力調整機構を別途備えていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, the
また、前記実施形態において、被転写材料搬送機構12は、送り出しリール10a及び巻取りリール10bの間に架け渡された長尺帯状の被転写材料9に弛みが生じないように張力を調整する張力調整機構を別途備えていてもよい。
In the embodiment, the transfer
また、前記実施形態において、送り出しリール10a及び巻取りリール10bの双方に回転駆動制御機構を設ける例をあげて説明したが、被転写材料9の搬送に支障をきたすことが無ければ、送り出しリール10aと巻取りリール10bのいずれかにのみ回転駆動制御機構を設けてもよい。
Further, in the embodiment, the example in which the rotation drive control mechanism is provided in both the
また、前記実施形態において、被転写材料9は、熱可塑性樹脂で形成された単一層からなるフィルム材を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。被転写材料9は、少なくとも一方の最外層が熱可塑性樹脂で形成された多層構造体であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the to-
また、前記実施形態において、環状モールド2Aの実施態様として、環状モールド2Aを用いる例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。環状モールド2Aの実施態様として、長尺帯状の環状モールド2Aを採用してもよい。このようなパターン転写装置のモールド搬送機構としては、例えば、長尺帯状の環状モールド2Aの一端側を巻き回してこれを送り出す送り出しリールと、その他端側を巻き取る巻取りリールとを含んで構成することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the example using
また、前記実施形態において、回転ピン21、リンクピン43、接続部材45等は、例えば、ゴム状、繊維状の変形、伸縮、屈曲可能な材料で構成されてもよい。この場合、モールド搬送機構5を構成するロール4a、4b、4c、4dが全て固定された状態で、転写ユニット3の位置ずれが生じた場合であったとしても、回転ピン21やリンクピン43の変形によって、環状モールド2Aの周長の変化量を吸収し、張力の増加を抑制することができる。また、高い剛性を有する材料の場合と比べて比較的容易に転写ユニット3の位置を補正し易くなる。
Moreover, in the said embodiment, the
1A パターン転写装置
1B パターン転写装置
1C パターン転写装置
1D パターン転写装置
2A 環状モールド
3 転写ユニット
5 モールド搬送機構
6 モールド搬送経路
7A 押圧機構
7B 押圧機構
9 被転写材料
12 被転写材料搬送機構
13 モールド位置補正機構
21 回転ピン(軸部材)
41 ガイド部材
42 突起
43 リンクピン(リンク部材)
51 凹部
52 突出部
61a ガイド部材
61b ガイド部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A
41
51
Claims (29)
前記パターンを有するモールドを搬送するモールド搬送機構と、
前記被転写面を有する被転写材料を搬送する被転写材料搬送機構と、
前記パターンの形成面と前記被転写面を対向させた状態で、前記モールド及び前記被転写材料同士を相互に押圧する押圧機構と、
前記モールド搬送機構によって前記モールドを前記押圧機構まで搬送する経路上において、前記被転写材料に対する前記モールドの相対位置を調整するためのモールド位置補正機構と、を備え、
前記モールドは、複数の転写ユニットを環状に連結した環状モールドであることを特徴とするパターン転写装置。 A pattern transfer apparatus for transferring a fine uneven pattern to a transfer surface,
A mold transport mechanism for transporting a mold having the pattern;
A transfer material transport mechanism for transporting a transfer material having the transfer surface;
A pressing mechanism that presses the mold and the material to be transferred with each other in a state where the formation surface of the pattern and the surface to be transferred are opposed to each other;
A mold position correcting mechanism for adjusting a relative position of the mold with respect to the material to be transferred on a path for transporting the mold to the pressing mechanism by the mold transport mechanism;
The pattern transfer apparatus, wherein the mold is an annular mold in which a plurality of transfer units are connected in an annular shape.
前記モールド位置補正機構は、前記転写ユニットの、前記モールド幅方向の変位を規制するガイド部材であることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 1,
The pattern transfer apparatus, wherein the mold position correction mechanism is a guide member that regulates displacement of the transfer unit in the mold width direction.
前記ガイド部材は、前記転写ユニットを、前記モールドを搬送する経路上に沿うように案内することを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 2,
The pattern transfer apparatus, wherein the guide member guides the transfer unit along a path for conveying the mold.
前記ガイド部材は、前記転写ユニットの前記パターンが形成される面と反対の面に設けられた突起に当接して、前記転写ユニットを、前記モールドを搬送する経路上に沿うように案内することを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 2,
The guide member abuts on a protrusion provided on a surface opposite to the surface on which the pattern of the transfer unit is formed, and guides the transfer unit along a path for transporting the mold. Characteristic pattern transfer device.
前記転写ユニット同士の連結部は、前記モールド幅方向に変位可能となっていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 1,
The pattern transfer apparatus according to claim 1, wherein a connecting portion between the transfer units is displaceable in the mold width direction.
前記転写ユニット同士は、互いにそれらの端部で重ね合わせると共に、当該重ね合わせ部分を貫通する軸部材で連結されていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 1,
The pattern transfer device is characterized in that the transfer units are overlapped with each other at their end portions and are connected by a shaft member that penetrates the overlapped portion.
前記転写ユニット同士は、リンク部材で連結されていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 1,
The pattern transfer apparatus, wherein the transfer units are connected by a link member.
前記モールドは、可撓性材料で形成されていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer device according to any one of claims 1 to 7,
The pattern transfer apparatus, wherein the mold is made of a flexible material.
前記転写ユニットは、前記パターンを有する金型部材と、この金型部材を支持するベース部材からなることを特徴とするパターン転写装置。 In the pattern transfer device according to any one of claims 1 to 8,
The pattern transfer apparatus, wherein the transfer unit includes a mold member having the pattern and a base member that supports the mold member.
前記ベース部材は、可撓性材料で形成されていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 9,
The pattern transfer apparatus, wherein the base member is made of a flexible material.
前記金型部材は、ニッケルを含む金属材料で構成されていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 9,
The pattern transfer apparatus, wherein the mold member is made of a metal material containing nickel.
前記金型部材は、ポリイミド及び光硬化性樹脂の少なくとも1つで構成されていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 9,
The pattern transfer apparatus, wherein the mold member is composed of at least one of polyimide and photo-curing resin.
前記金型部材と前記ベース部材とは、接着されて一体となっていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 9,
The pattern transfer apparatus, wherein the mold member and the base member are bonded and integrated.
前記金型部材と前記ベース部材とは、溶接されて一体となっていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 9,
The pattern transfer apparatus, wherein the mold member and the base member are welded together.
前記金型部材と前記ベース部材とは、機械的に締結されて一体となっていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 9,
The pattern transfer apparatus, wherein the mold member and the base member are mechanically fastened and integrated.
前記ベース部材は、前記被転写材料の前記被転写面に追加加工を施すための機能を更に有していることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 9,
The pattern transfer apparatus, wherein the base member further has a function for performing additional processing on the transfer surface of the transfer material.
前記押圧機構は、前記転写ユニット同士の連結部を避けて前記モールドを押圧することを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 1,
The pattern transfer apparatus, wherein the pressing mechanism presses the mold while avoiding a connecting portion between the transfer units.
前記転写ユニット同士の連結は、上流側に位置する前記転写ユニットの端部が、下流側に位置する前記転写ユニットの端部よりも、上又は下の何れかになるように前記モールドの全体に亘って統一されて、各転写ユニット同士は瓦状に重なりあっていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 6,
The transfer units are connected to each other so that the end of the transfer unit located on the upstream side is either above or below the end of the transfer unit located on the downstream side. A pattern transfer apparatus characterized in that the transfer units are overlapped in a tile shape.
前記転写ユニット同士の連結は、上流側に位置する前記転写ユニットの端部が、下流側に位置する前記転写ユニットの端部よりも、下になるように前記モールドの全体に亘って統一されて、各転写ユニット同士は瓦状に重なりあっていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 18,
The connection between the transfer units is unified over the entire mold so that the end of the transfer unit located on the upstream side is below the end of the transfer unit located on the downstream side. The pattern transfer apparatus is characterized in that the transfer units overlap each other in a tile shape.
前記モールド搬送機構は、環状の前記モールドを内側で支持する複数のロールを備え、
前記モールドの長手方向における前記転写ユニットの長さは、
前記モールド位置補正機構から直近の上流側及び直近の下流側にそれぞれ位置する前記ロールの間隔と比べて短いことを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 1,
The mold transport mechanism includes a plurality of rolls that support the annular mold on the inside,
The length of the transfer unit in the longitudinal direction of the mold is
The pattern transfer apparatus, characterized in that it is shorter than the interval between the rolls located on the most upstream side and the nearest downstream side from the mold position correcting mechanism.
前記モールド搬送機構は、環状の前記モールドを内側で支持する複数のロールを備え、
前記ロール間の間隔を調節して前記モールドの張力を調節する間隔調整機構を備えることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 1,
The mold transport mechanism includes a plurality of rolls that support the annular mold on the inside,
A pattern transfer apparatus comprising an interval adjusting mechanism that adjusts an interval between the rolls to adjust a tension of the mold.
前記押圧機構は、少なくとも一対の円筒状のロールであることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 1,
The pattern transfer device, wherein the pressing mechanism is at least a pair of cylindrical rolls.
前記モールド搬送機構は、環状の前記モールドを内側で支持する複数のロールを備え、
前記モールドの長手方向における前記転写ユニットの長さは、
前記モールド位置補正機構から直近の上流側及び直近の下流側にそれぞれ位置する前記ロールの間隔と比べて長いことを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 1,
The mold transport mechanism includes a plurality of rolls that support the annular mold on the inside,
The length of the transfer unit in the longitudinal direction of the mold is
A pattern transfer apparatus characterized in that it is longer than the interval between the rolls located on the nearest upstream side and the nearest downstream side from the mold position correcting mechanism.
前記モールド位置補正機構は、前記モールドと交差するように配置される棒状部材と、
前記モールドとこの棒状部材との交差角度を所定の角度に維持しながら、この棒状部材を前記モールドに当接させるアクチュエータと、
を備えることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 23,
The mold position correction mechanism is a rod-shaped member arranged to intersect the mold;
An actuator for bringing the rod-shaped member into contact with the mold while maintaining a crossing angle between the mold and the rod-shaped member at a predetermined angle;
A pattern transfer apparatus comprising:
前記棒状部材は、前記モールドを表裏から挟む位置に少なくとも一対配置されていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 24, wherein
At least one pair of the rod-shaped members is disposed at a position where the mold is sandwiched from the front and back sides.
前記ロール間の間隔を調節して前記モールドの張力を調節する間隔調整機構を備えることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 24, wherein
A pattern transfer apparatus comprising an interval adjusting mechanism that adjusts an interval between the rolls to adjust a tension of the mold.
前記転写ユニット同士は、弾性部材を介して連結されていることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 1,
The pattern transfer apparatus, wherein the transfer units are connected via an elastic member.
前記モールドの位置を検出する検出機構と、
この検出機構の検出信号に基づいて前記ガイド部材を駆動するアクチュエータと、
を備えることを特徴とするパターン転写装置。 The pattern transfer apparatus according to claim 3,
A detection mechanism for detecting the position of the mold;
An actuator for driving the guide member based on a detection signal of the detection mechanism;
A pattern transfer apparatus comprising:
前記パターンを有するモールド及び前記被転写面を有する被転写材料を、所定の搬送経路に沿って搬送する工程と、
前記パターンの形成面と前記被転写面を相互に対向させた状態で前記モールド及び前記被転写材料同士を相互に押圧する工程と、
前記モールドを前記押圧機構まで搬送する搬送経路上において、前記被転写面に対して前記モールドの前記パターンとの相対位置を補正する工程と、
を含むことを特徴とするパターン転写方法。
A pattern transfer method for transferring a fine uneven pattern to a transfer surface,
Transporting the mold having the pattern and the material to be transferred having the surface to be transferred along a predetermined transport path;
Pressing the mold and the material to be transferred with each other in a state in which the formation surface of the pattern and the surface to be transferred are opposed to each other;
A step of correcting a relative position of the mold with respect to the transferred surface on a transfer path for transferring the mold to the pressing mechanism;
A pattern transfer method comprising:
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