JP5209901B2 - Transfer apparatus and transfer method - Google Patents

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JP5209901B2 JP2007141826A JP2007141826A JP5209901B2 JP 5209901 B2 JP5209901 B2 JP 5209901B2 JP 2007141826 A JP2007141826 A JP 2007141826A JP 2007141826 A JP2007141826 A JP 2007141826A JP 5209901 B2 JP5209901 B2 JP 5209901B2
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Description

本発明は、例えば、ナノインプリント(nano-imprint)技術などのように数十〜数百ナノ領域の微細な凹凸パターン(以下、「微細パターン」と称す)の転写(賦型)が簡単にできる転写装置および転写方法に関するものである。   The present invention provides, for example, a transfer that can easily transfer (mold) a fine concavo-convex pattern (hereinafter referred to as a “fine pattern”) of several tens to several hundreds of nano-regions, such as nano-imprint technology. The present invention relates to an apparatus and a transfer method.

係るナノインプリント技術は、樹脂薄膜が塗布された基板にナノスタンパ(転写板)などと称される金型を押し当てて所望の凹凸パターンを転写する成形加工技術であり、従来の半導体リソグラフィのコア技術である光リソグラフィや電子線直接描画法などに比べて簡便・低コストにナノスケールの加工が可能であるため、半導体のみならず光デバイス、ストレージメディア、バイオチップ、薄型ディスプレイなど様々な分野への応用が研究されている。   The nanoimprint technology is a molding technology that transfers a desired uneven pattern by pressing a metal mold called a nano stamper (transfer plate) on a substrate coated with a resin thin film. Compared with certain optical lithography and electron beam direct writing methods, nanoscale processing is possible at a simpler and lower cost, so it can be applied to various fields such as optical devices, storage media, biochips, and thin displays as well as semiconductors. Has been studied.

しかしながら、現状のナノインプリント技術は、いわゆるバッチ処理であって一度のプリント処理単位では一定サイズ(ナノスタンパのサイズ)のものしか得られないため、例えば、このナノインプリント技術を用いて液晶パネル向けの拡散フィルムや反射防止フィルム、ワイヤー・グリッド偏光フィルムなどを製造するにあたっては、大面積化、高スループット化が課題となってくる。   However, the current nanoimprint technology is a so-called batch process, and only a fixed size (nano stamper size) can be obtained in one print processing unit. For example, this nanoimprint technology can be used for diffusion films for liquid crystal panels and the like. In manufacturing an antireflection film, a wire / grid polarizing film, etc., increasing the area and increasing the throughput are issues.

そこで、本発明者らは以下の特許文献1〜4などに示すような従来技術を応用することでナノインプリント製品の大面積化、高スループット化の可能性を検討している。
すなわち、本発明者らは、従来平板状であったナノスタンパをロール状に加工(ロールスタンパ)し、これを基材フィルムを繰り出す繰出しロールと、これを巻き取る巻取りロールとの間に設け、繰出しロールから連続して繰り出される基材フィルム上の樹脂にそのロールスタンパを連続して接触させてそのロールスタンパ表面の微細パターンを基材フィルム上に連続して転写するというものである。
特許第2533379号公報 特許第3218662号公報 特開2005−161531号公報 特開平5−325272号公報
Therefore, the present inventors are examining the possibility of increasing the area and increasing the throughput of nanoimprint products by applying conventional techniques such as those shown in Patent Documents 1 to 4 below.
That is, the present inventors processed a nano stamper that has been a flat plate in the form of a roll (roll stamper), and provided it between a feeding roll that feeds the base film and a winding roll that winds the base film, The roll stamper is continuously brought into contact with the resin on the base film continuously fed from the feed roll, and the fine pattern on the surface of the roll stamper is continuously transferred onto the base film.
Japanese Patent No. 2533379 Japanese Patent No. 32186662 JP-A-2005-161531 JP-A-5-325272

しかしながら、これら特許文献1〜4などに示すような従来技術をそのままナノインプリント加工に適用した場合、以下に示すような問題が生ずることが分かった。
先ず、従来の転写板(ナノスタンパ)は、電鋳金型から形成される厚さ0.数mmのNi合金薄板からなるため、これを稼働中に剥離することなく回転軸のロール表面にしっかりと取り付けるのは容易ではない。すなわち、高スループット化を図るべくこのロールスタンパを高速で回転させる場合に、その転写板(ナノスタンパ)が回転軸から剥離したりずれたりしないように接着剤や溶接などによって回転軸と一体となるように固定しなければならず、その作業は容易ではない。
However, it has been found that when the conventional techniques as shown in Patent Documents 1 to 4 are applied to the nanoimprint process as they are, the following problems occur.
First, the conventional transfer plate (nano stamper) has a thickness of 0. Since it is made of a Ni alloy thin plate of several mm, it is not easy to attach it firmly to the roll surface of the rotating shaft without peeling during operation. That is, when the roll stamper is rotated at a high speed in order to increase the throughput, the transfer plate (nano stamper) is integrated with the rotating shaft by an adhesive or welding so that the transfer plate (nano stamper) does not peel off or shift from the rotating shaft. It must be fixed to the head, and the work is not easy.

しかも、この転写板(ナノスタンパ)には、基材フィルムの滓(樹脂)や埃あるいはゴミや油などが付着するため、定期的にあるいは頻繁に洗浄や交換を行わなくてはならないが、その転写板(ナノスタンパ)が前記のように接着剤や溶接などによって回転軸に固定されていると、その回転軸ごと脱着、洗浄などをしなければならず、その作業も容易ではない。   Moreover, since the transfer film (nano stamper) adheres to the substrate film, such as resin (resin), dust, dust, oil, etc., it must be cleaned or replaced regularly. If the plate (nano stamper) is fixed to the rotating shaft by an adhesive or welding as described above, the rotating shaft must be detached and washed, and the operation is not easy.

次に、ロールスタンパ表面の真円度(凹凸)が例えば200μmを超えると、基材フィルムとロールスタンパとの接触面圧が一定でなくなり、その結果、その微細な凹凸パターンが転写された樹脂の膜厚が大きく変動して加工品質を大きく損なうことがある。
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、係る不都合を確実に回避してナノインプリント加工の大面積化、高スループット化を達成できる新規な転写装置および転写方法を提供するものである。
また、本発明の目的は、高品質なナノインプリント加工を実現できる新規な転写装置および転写方法を提供するものである。
Next, when the roundness (unevenness) of the roll stamper surface exceeds 200 μm, for example, the contact surface pressure between the base film and the roll stamper is not constant, and as a result, the fine uneven pattern transferred from the resin The film thickness may fluctuate greatly and processing quality may be greatly impaired.
Therefore, the present invention has been devised in order to effectively solve such problems, and the object of the present invention is a novel technique capable of achieving a large area and high throughput of nanoimprint processing by reliably avoiding such disadvantages. A transfer device and a transfer method are provided.
Another object of the present invention is to provide a novel transfer apparatus and transfer method that can realize high-quality nanoimprint processing.

前記課題を解決するために請求項1に記載の発明は、
繰出しロールから繰り出される予め表面に樹脂が塗布された基材フィルムと接して、その樹脂に所定の微細パターンを転写する転写ロールと、当該転写ロールによって前記樹脂に所定の微細パターンが転写された基材フィルムを巻き取る巻取りロールとを有する転写装置であって、
前記転写ロールは、前記予め表面に樹脂が塗布された基材フィルムと接触する外周面に前記所定の微細パターンが形成されると共にその内周面に弾性層が形成された転写筒と、当該転写筒の内側に挿入されて当該転写筒を前記弾性層を介して着脱自在に挿着する回転軸と、当該回転軸に挿着された前記転写筒に接して前記基材フィルムをその外周面に押圧するニップロールとを有することを特徴とする転写装置である
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1
In contact with the substrate film resin has been applied in advance surface unwound from the feeding roll, a transfer roll for transferring a predetermined fine pattern in the resin, based on a predetermined fine pattern to the resin by the transfer roller is transferred A transfer device having a winding roll for winding the material film,
The transfer roll includes a transfer cylinder in which the predetermined fine pattern is formed on an outer peripheral surface that comes into contact with the base film whose surface is previously coated with a resin, and an elastic layer is formed on the inner peripheral surface thereof, and the transfer roll A rotating shaft that is inserted inside the cylinder and removably inserts the transfer cylinder via the elastic layer, and the base film is attached to the outer peripheral surface thereof in contact with the transfer cylinder inserted into the rotating shaft. a transfer device, characterized in that it comprises a pressing to the nip roll.

また、請求項2の発明は、
請求項1に記載の転写装置において、前記ニップロールを、前記回転軸に挿着された転写筒と前記基材フィルムとの合流部に設けたことを特徴とする転写装置である。
また、請求項3の発明は、
請求項1または2に記載の転写装置において、前記ニップロールは、少なくともその表面が弾性変形可能な材料からなっていることを特徴とする転写装置である。
また、請求項4の発明は、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の転写装置において、前記転写筒は、前記所定の微細パターンを有する矩形状の転写板を、その微細パターンが外側に位置するように筒状に曲げ加工してからその両縁部を突き合わせ溶接してなることを特徴とする転写装置である。
The invention of claim 2
The transfer apparatus according to claim 1, wherein the nip roll is provided at a junction between the transfer cylinder inserted into the rotating shaft and the base film.
The invention of claim 3
3. The transfer device according to claim 1, wherein at least a surface of the nip roll is made of an elastically deformable material.
The invention of claim 4
4. The transfer device according to claim 1, wherein the transfer cylinder is formed by bending a rectangular transfer plate having the predetermined fine pattern into a cylindrical shape so that the fine pattern is located outside. 5. The transfer device is characterized in that both edges are butt welded after processing.

また、請求項5の発明は、
請求項4に記載の転写装置において、前記転写板の突き合わせ溶接は、マイクロプラズマ溶接によって行うことを特徴とする転写装置である。
また、請求項6の発明は、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の転写装置において、前記転写筒は、ロール電鋳法によって形成されたものであることを特徴とする転写装置である。
また、請求項7の発明は、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の転写装置において、前記回転軸は、その表層部を周方向に分割した複数の分割ブロックと、当該各分割ブロックを係合保持すると共に当該各分割ブロックを径方向に移動する移動軸とからなることを特徴とする転写装置である。
The invention of claim 5
5. The transfer device according to claim 4, wherein the butt welding of the transfer plate is performed by microplasma welding.
The invention of claim 6
The transfer device according to claim 1, wherein the transfer cylinder is formed by a roll electroforming method.
The invention of claim 7
The transfer device according to claim 1, wherein the rotation shaft engages and holds a plurality of divided blocks obtained by dividing the surface layer portion in the circumferential direction, and the divided blocks. A transfer apparatus comprising a moving shaft that moves a block in a radial direction.

また、請求項8の発明は、
請求項7に記載の転写装置において、前記各分割ブロックの周方向の境界部は互いに櫛歯状に噛み合っていることを特徴とする転写装置である。
また、請求項9の発明は、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の転写装置において、前記転写ロールの下流側に、当該転写ロールによって所定の微細パターンが転写された基材フィルムの所定の位置に所定の樹脂を塗布する副塗布部と、当該副塗布部によって塗布された樹脂上に所定の微細パターンを転写する前記転写ロールと同じ構造を有する副転写ロールとをさらに備えたことを特徴とする転写装置である。
The invention of claim 8
8. The transfer apparatus according to claim 7, wherein boundary portions in the circumferential direction of the respective divided blocks mesh with each other in a comb shape.
The invention of claim 9
9. The transfer device according to claim 1, wherein a predetermined resin is applied to a predetermined position of a base film on which a predetermined fine pattern is transferred by the transfer roll on the downstream side of the transfer roll. And a sub- transfer roll having the same structure as the transfer roll for transferring a predetermined fine pattern onto the resin applied by the sub-apply section.

一方、請求項10の発明は、
予め表面に樹脂が塗布された基材フィルムに、所定の微細パターンが形成された転写ロールを押し当ててその樹脂に当該微細パターンを転写する方法であって、前記転写ロールは、転写板をその微細パターンが外周面に位置するように筒状に加工し、その内周面に弾性層を形成してから回転軸に着脱自在に取り付けられてなり、前記基材フィルムを前記転写ロールの表面に接触するように連続して送り出すと共にその基材フィルムをニップロールで転写板の表面に押圧しながら、その樹脂上に所定の微細パターンを連続して転写することを特徴とする転写方法である。
On the other hand, the invention of claim 10
The resin base material film applied to advance the surface, a method of transferring the fine pattern to the resin by pressing a transfer roll in which predetermined fine pattern is formed, the transfer roll, the transfer plate It is processed into a cylindrical shape so that the fine pattern is located on the outer peripheral surface, and an elastic layer is formed on the inner peripheral surface, and then detachably attached to the rotating shaft, and the base film is attached to the surface of the transfer roll A transfer method is characterized in that a predetermined fine pattern is continuously transferred onto the resin while the substrate film is continuously sent out so as to come into contact with the substrate film and pressed against the surface of the transfer plate with a nip roll.

また、請求項11の発明は、
請求項10に記載の転写方法において、前記所定の微細パターンが転写された基材フィルムの所定の位置にさらに所定の樹脂を塗布した後、当該基材フィルムを前記転写ロールと同じ構造を有する副転写ロールの表面に接触するように連続して送り出しながら、その樹脂上に所定の微細パターンを連続して転写することを特徴とする転写方法である。
The invention of claim 11
The transfer method according to claim 10, wherein a predetermined resin is further applied to a predetermined position of the base film to which the predetermined fine pattern has been transferred, and then the base film has the same structure as the transfer roll. It is a transfer method characterized by continuously transferring a predetermined fine pattern onto the resin while continuously feeding it so as to contact the surface of the transfer roll .

請求項1の発明によれば、ナノインプリント加工の連続加工が可能となり、高スループット化および大面積化を容易に達成することできる。
また、転写筒の内側に弾性層を形成すると共にその表面を押圧ローラで押圧するようにしながら転写するため、基材フィルムの面圧が一定となり、その樹脂の塗布厚が均一で高品質なナノインプリント加工ができる。
また、回転軸から転写筒のみを簡単に取り外すことができるため、着脱作業や洗浄作業などを極めて容易に行うことができる。
また、転写筒の内側の弾性層が弾性変形することで、回転軸表面の凹凸や隙間の影響を吸収することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to perform continuous processing of nanoimprint processing, and it is possible to easily achieve high throughput and large area.
In addition, an elastic layer is formed inside the transfer cylinder and the surface is transferred while pressing the surface with a pressure roller, so the surface pressure of the base film is constant, and the resin coating thickness is uniform and high quality nanoimprint Can be processed.
In addition, since only the transfer cylinder can be easily detached from the rotating shaft, the attaching / detaching operation and the cleaning operation can be performed very easily.
Further, the elastic layer on the inner side of the transfer cylinder is elastically deformed, so that it is possible to absorb the influence of unevenness and gaps on the surface of the rotating shaft.

請求項2の発明によれば、前記ニップロールを回転軸に挿着された転写筒と基材フィルムとの合流部に設けたため、このニップロールを、基材フィルムを転写筒側に案内する案内ロールとして兼用することができる。
請求項3の発明によれば、このニップロールが転写筒に対して押圧状態で接したときにその表面が弾性変形して転写筒に対して一定の面積を有する平面状に接するようになるため、樹脂の膜厚を均一にすることができる。
請求項4の発明によれば、この転写筒を前述したような従来製法によって得られる矩形状の転写板から形成することができるため、別個新たに製造するケースに比べて容易かつ安価に製造することができる。
According to invention of Claim 2, since the said nip roll was provided in the confluence | merging part of the transfer cylinder and base material film which were inserted by the rotating shaft, this nip roll was used as a guide roll which guides a base film to the transfer cylinder side. Can also be used.
According to the invention of claim 3, when the nip roll comes into contact with the transfer cylinder in a pressed state, the surface thereof is elastically deformed and comes into contact with the transfer cylinder in a planar shape having a certain area. The film thickness of the resin can be made uniform.
According to the invention of claim 4, since this transfer cylinder can be formed from the rectangular transfer plate obtained by the conventional manufacturing method as described above, the transfer cylinder is manufactured easily and at a lower cost than the case of newly manufacturing separately. be able to.

請求項5の発明によれば、通常、突き合わせ溶接が困難な薄板であっても、確実に突き合わせ溶接が可能となるため、従来からナノインプリント加工用の転写板として用いられているNi合金薄板などをそのまま本発明に係る転写板として適用することができる。
請求項6の発明によれば、前記転写筒としてロール電鋳法によって形成されたものを用いれば、曲げ加工や突き合わせ溶接作業が不要となる。
請求項7の発明によれば、転写筒の脱着時にはその回転軸が縮径するため、容易かつ確実に転写筒を着脱することができ、また、挿着時にはその回転軸が拡径するため、外れたり緩んだりすることなくしっかりと転写筒を保持することができる。
According to the invention of claim 5, even if it is a thin plate that is usually difficult to butt-weld, butt-welding can be surely performed. Therefore, a Ni alloy thin plate that has been conventionally used as a transfer plate for nanoimprint processing is used. The transfer plate according to the present invention can be applied as it is.
According to the sixth aspect of the present invention, if the transfer cylinder formed by roll electroforming is used, bending work and butt welding work become unnecessary.
According to the seventh aspect of the present invention, the diameter of the rotary shaft is reduced when the transfer cylinder is detached, so that the transfer cylinder can be easily and reliably attached and the diameter of the rotary shaft is increased when inserted, The transfer cylinder can be firmly held without being detached or loosened.

請求項8の発明によれば、この回転軸を構成する各分割ブロックの周方向の境界部が互いに櫛歯状に噛み合っているため、特にその回転軸が拡径した際に形成される分割ブロック間の隙間(溝)の形状が波形あるいはジグザク状になるため、その隙間の存在による転写時の悪影響を抑えることができる。
請求項9の発明によれば、前記転写ロールの下流側に、さらに所定の樹脂を塗布する副塗布部と、この副塗布部によって塗布された樹脂上に所定の微細パターンを転写する副転写ロールとを備えたため、上流側の転写ロールで所定の微細パターンが転写できなかった基材フィルムの箇所にその後引き続き所定の微細パターンを転写することができる。
According to invention of Claim 8, since the boundary part of the circumferential direction of each division | segmentation block which comprises this rotating shaft has meshed | engaged mutually in the comb shape, the division | segmentation block formed when the rotation shaft expands in diameter especially Since the shape of the gaps (grooves) in the form of a waveform or zigzag, it is possible to suppress adverse effects during transfer due to the existence of the gaps.
According to the ninth aspect of the present invention, on the downstream side of the transfer roll, there is further provided a sub-application portion for applying a predetermined resin, and a sub-transfer roll for transferring a predetermined fine pattern onto the resin applied by the sub-application portion. Therefore, the predetermined fine pattern can be subsequently transferred to the portion of the base film where the predetermined fine pattern could not be transferred by the upstream transfer roll.

請求項10の発明によれば、基材フィルム上に所定の微細パターンを連続して転写できるため、ナノインプリント加工の大面積化、高スループット化を容易に達成できる。また、同時に請求項1の発明のように回転軸から転写筒のみを簡単に取り外すことができるため、着脱、洗浄作業などを極めて容易に行うことができる。さらに、転写筒の内側に弾性層を形成すると共にその表面を押圧ローラで押圧するようにしながら転写するため、基材フィルムの面圧が一定となり、その樹脂の膜厚が均一で高品質なナノインプリント加工ができる。
請求項11の発明によれば、請求項9の発明と同様に上流側の転写ロールで所定の微細パターンが転写できなかった基材フィルムの箇所にその後引き続き所定の微細パターンを転写することができる。
According to invention of Claim 10, since a predetermined | prescribed fine pattern can be continuously transcribe | transferred on a base film, the enlargement of nanoimprint processing and the increase in throughput can be achieved easily. At the same time, since only the transfer cylinder can be easily detached from the rotating shaft as in the first aspect of the invention, attachment / detachment, cleaning work, etc. can be performed very easily. In addition, an elastic layer is formed inside the transfer cylinder and the surface is transferred while pressing the surface with a pressure roller. Therefore, the surface pressure of the base film is constant, and the film thickness of the resin is uniform and high quality nanoimprint. Can be processed.
According to the eleventh aspect of the present invention, as in the ninth aspect, the predetermined fine pattern can be subsequently transferred to the portion of the base film where the predetermined fine pattern could not be transferred by the upstream transfer roll. .

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面を参照しながら詳述する。
図1は、本発明に係る微細パターン転写装置100の実施の一形態を示したものである。
この転写装置100は、例えば、前述したようなナノインプリント技術を応用したワイヤー・グリッド偏光フィルムなどを連続して製造するための装置であり、図示するように、ロール状に巻き付けられたテープ状の基材フィルムF1を連続して繰り出す繰出しロール10と、この繰出しロール10から繰り出される基材フィルムF1の片面に転写用の樹脂Jを塗布する塗布部20と、この塗布部20によって転写用の樹脂Jが塗布された基材フィルムF1に所定の微細パターンを連続して転写する転写ロール30と、この転写ロール30で転写された基材フィルムF1上の微細パターンを硬化する硬化部40と、この硬化部40で硬化された微細パターンを保護するための保護フィルムF2を連続して繰り出して供給する供給ロール50と、この保護フィルムF2と基材フィルムF1とを重ね合わせた後、連続して巻き取る巻取りロール60と、これら各フィルムF1、F2の流路を構成する各種案内ロール61〜76とから主に構成されている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a fine pattern transfer apparatus 100 according to the present invention.
The transfer apparatus 100 is an apparatus for continuously producing, for example, a wire / grid polarizing film using the nanoimprint technology as described above. As shown in the drawing, the transfer apparatus 100 is a tape-shaped substrate wound in a roll shape. A feeding roll 10 that continuously feeds the material film F1, a coating part 20 that applies a transfer resin J to one surface of the base film F1 that is fed from the feeding roll 10, and a transfer resin J that is applied by the coating part 20 The transfer roll 30 that continuously transfers a predetermined fine pattern to the base film F1 coated with the coating, the curing unit 40 that cures the fine pattern on the base film F1 transferred by the transfer roll 30, and this curing A supply roll 50 that continuously feeds and supplies a protective film F2 for protecting the fine pattern cured in the section 40; After the protective film F2 and the base film F1 are overlapped, the winding roll 60 continuously wound up and various guide rolls 61 to 76 constituting the flow paths of the films F1 and F2 are mainly configured. Has been.

ここで、先ずこの繰出しロール10から繰り出される基材フィルムF1としては特に限定されるものではないが、例えば、前記のワイヤー・グリッド偏光フィルムなどを得る場合には、光(紫外線や放射線なども含む)を透過する性質(透明)を有するものであって、かつロール軸に沿って密着して巻き付けられる性質を有するものが望ましい。例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PMMA(アクリル)、PC(ポリカーボネイト)、COP(シクロオレフィンポリマー)、TAC(トリアセチルセルロース)、易接着層を付与したPETなどを用いることができる。
また、この基材フィルムF1のサイズや膜厚なども特に限定されるものでないが、例えば、ワイヤー・グリッド偏光フィルムなどを作製する場合は、幅100mm〜1500mm×膜厚30μm〜300μm程度のものが多用される。
Here, the base film F1 fed out from the feed roll 10 is not particularly limited. For example, in the case of obtaining the wire / grid polarizing film, light (including ultraviolet rays and radiation) is used. ) And the property of being transparently wound around the roll axis. For example, PET (polyethylene terephthalate), PMMA (acrylic), PC (polycarbonate), COP (cycloolefin polymer), TAC (triacetyl cellulose), PET provided with an easy adhesion layer, and the like can be used.
Also, the size and film thickness of the base film F1 are not particularly limited. For example, when producing a wire grid polarizing film or the like, a film having a width of about 100 mm to 1500 mm and a film thickness of about 30 μm to 300 μm. Often used.

次に、塗布部20は、この基材フィルムF1の片面に転写用の樹脂Jを塗布するためのものであり、その構成としては、前記先行技術文献などに開示されているような公知のもの(グラビア、ダイ、ロール、スプレー、マイクログラビア)をそのまま用いることができる。すなわち、例えば、図示するように転写用の樹脂Jが供給される樹脂槽21内にグラビアロール22の下端側を浸漬させると共に、このグラビアロール22の上端側に繰り出し直後の基材フィルムF1の下面側を当接させると共に、その上方から抑えローラ23で挟んだ状態でこのグラビアロール22を回転させることでその基材フィルムF1の下面側に樹脂槽21内の樹脂Jを一定の厚さで連続して塗布することができる。   Next, the application part 20 is for applying the transfer resin J to one surface of the base film F1, and the structure thereof is a known one as disclosed in the prior art document. (Gravure, die, roll, spray, microgravure) can be used as they are. That is, for example, as shown in the drawing, the lower end side of the gravure roll 22 is immersed in the resin tank 21 to which the transfer resin J is supplied, and the lower surface of the base film F1 just after being fed to the upper end side of the gravure roll 22 The gravure roll 22 is rotated in a state where the side is brought into contact with the holding roller 23 from above, whereby the resin J in the resin tank 21 is continuously provided at a constant thickness on the lower surface side of the base film F1. Can be applied.

ここで、この基材フィルムF1に塗布される転写用の樹脂Jも特に限定されるものでなく、微細パターンの転写が容易でかつその形状を安定して保つことができるものであれば良い。現状では以下に示すような公知の紫外線硬化樹脂が最適であるが、この紫外線硬化樹脂の他、PF(フェノール樹脂)、MF(メラミン)、FRP(ガラス繊維強化プラスチック)などの熱硬化性樹脂、電子線硬化樹脂などを用いることも可能である。
そして、この樹脂Jとして用いることができる紫外線硬化樹脂としては、光重合性プレポリマー、光重合性モノマーおよび光開始剤からなる公知のものを用いることができ、転写、硬化した後、金型から容易に剥がれるように離型しやすく、かつ基材フィルムF1との相性の良いものが望ましい。
Here, the transfer resin J applied to the base film F1 is not particularly limited as long as the transfer of the fine pattern is easy and the shape can be stably maintained. Currently, known UV curable resins as shown below are optimal, but besides this UV curable resin, thermosetting resins such as PF (phenol resin), MF (melamine), FRP (glass fiber reinforced plastic), It is also possible to use an electron beam curable resin or the like.
And as this ultraviolet curable resin which can be used as this resin J, the well-known thing which consists of a photopolymerizable prepolymer, a photopolymerizable monomer, and a photoinitiator can be used. A material that is easy to release so as to be easily peeled off and has good compatibility with the base film F1 is desirable.

なお、この光重合性プレポリマーとしては、例えば不飽和ポリエステル類、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレートなどのアクリレート類を用いることができ、また、光重合性モノマーとしては、例えばラウリルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノアクリレート、シクロペンタジエンアクリレートなどの単官能性モノマーや、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートなどの多官能モノマーを用いることができる。また、光開始剤としては、例えばベンゾフェノン、ベンゾインおよびその誘導体、ベンゾインエーテル、ベンジルジメチルケタールなどを用いることができる。   As the photopolymerizable prepolymer, acrylates such as unsaturated polyesters, epoxy acrylates, urethane acrylates and polyether acrylates can be used. As photopolymerizable monomers, lauryl acrylate, 2 -Monofunctional monomers such as ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 1,6-hexanediol monoacrylate, cyclopentadiene acrylate, 1,3-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate Polyfunctional monomers such as acrylate and trimethylolpropane triacrylate can be used. As the photoinitiator, for example, benzophenone, benzoin and its derivatives, benzoin ether, benzyl dimethyl ketal and the like can be used.

また、この塗布部20によって塗布される樹脂Jの塗布厚も特に限定されるものではないが、例えば次述するようにこの樹脂Jに対して転写される微細パターンの高さが10μm以下であれば1〜15μmで良いが、転写ロール30側の微細パターンの表面精度凹凸を吸収し、かつ確実な転写を行うためには3〜15μmの範囲が好ましい。なお、この樹脂Jの塗布厚が厚すぎると、転写ロール30との接触部で樹脂が余って溢れてしまうため、前記の例では上限は微細パターンの高さとほぼ同じ10μm程度がより望ましい。   Also, the coating thickness of the resin J applied by the coating unit 20 is not particularly limited. For example, as described below, the height of the fine pattern transferred to the resin J is 10 μm or less. 1 to 15 μm may be used, but the range of 3 to 15 μm is preferable in order to absorb the surface precision unevenness of the fine pattern on the transfer roll 30 side and perform reliable transfer. If the coating thickness of the resin J is too thick, the resin excessively overflows at the contact portion with the transfer roll 30. Therefore, in the above example, the upper limit is more preferably about 10 μm, which is substantially the same as the height of the fine pattern.

一方、この樹脂Jに対して転写される微細パターンの高さが10〜100μm程度の場合は、パターン体積相当分に1〜10μm程度を加えた厚さで塗布することが望ましい。例えば、微細パターンが断面波形であってその高さが25μm、ピッチ50μm、頂角90度のプリズムの場合、樹脂Jの塗布厚は12.5〜22.5μmとなる。
さらに、前記のような紫外線硬化樹脂を用いた場合、その粘度としては、例えば数mPa・s〜100mPa・s、高速生産性を考慮すると数mPa・s〜50mPa・sであることが望ましい。なお、この紫外線硬化樹脂の粘度は、例えば低粘度単官能性モノマーや溶剤(エタノールなど)を適量添加することで容易に調整することができる。また、この樹脂J中には、離型剤やレベリング剤、消泡剤などの各種添加剤などを適宜添加しておいても良い。
On the other hand, when the height of the fine pattern transferred to the resin J is about 10 to 100 μm, it is desirable to apply it with a thickness obtained by adding about 1 to 10 μm to the pattern volume. For example, when the fine pattern is a cross-sectional waveform and the height is 25 μm, the pitch is 50 μm, and the apex angle is 90 degrees, the coating thickness of the resin J is 12.5 to 22.5 μm.
Further, when the ultraviolet curable resin as described above is used, the viscosity is preferably, for example, several mPa · s to 100 mPa · s, and several mPa · s to 50 mPa · s in view of high-speed productivity. The viscosity of the ultraviolet curable resin can be easily adjusted by adding an appropriate amount of a low-viscosity monofunctional monomer or a solvent (such as ethanol), for example. Further, in the resin J, various additives such as a release agent, a leveling agent, and an antifoaming agent may be appropriately added.

次に、転写ロール30は、この基材フィルムF1上に塗布された転写用の樹脂Jに対して所定の微細パターンを連続して転写(賦型)するものであり、図2に示すように外周面に所定の微細パターンが形成された転写筒31と、この転写筒31の内側に挿入されてこの転写筒31を着脱自在に保持する回転軸32と、この回転軸32と平行に位置するニップロール33とから主に構成されている。   Next, the transfer roll 30 continuously transfers (molds) a predetermined fine pattern to the transfer resin J applied on the base film F1, as shown in FIG. A transfer cylinder 31 having a predetermined fine pattern formed on the outer peripheral surface, a rotation shaft 32 inserted inside the transfer cylinder 31 and detachably holding the transfer cylinder 31, and positioned parallel to the rotation shaft 32. The nip roll 33 is mainly configured.

先ず、この転写筒31は、図3に示すように片面(図の例では下面側)に所定の微細パターンを有する矩形状の転写板31aと、この転写板31aの他の面(図の例では上面側)に重ね合わされた弾性層31bとから構成されており、図示するようにこの矩形状の転写板31aをその微細パターンが外側に、また弾性層31bが内側に位置するように筒状に曲げ加工すると共に、その両縁部を突き合わせ溶接して筒状に形成されている。そして、図2に示すようにその端面の開口部から回転軸32の外側に挿着されることで回転軸32に対して着脱自在に取り付けられるようになっている。   First, as shown in FIG. 3, the transfer cylinder 31 includes a rectangular transfer plate 31a having a predetermined fine pattern on one side (the lower surface side in the example shown in the figure), and the other side of the transfer plate 31a (example shown in the figure). In this case, the rectangular transfer plate 31a has a cylindrical shape so that the fine pattern is on the outside and the elastic layer 31b is on the inside as shown in the figure. The two edges are butt-welded and formed into a cylindrical shape. Then, as shown in FIG. 2, it is detachably attached to the rotating shaft 32 by being inserted outside the rotating shaft 32 from the opening of the end face.

この転写筒31を構成する転写板31aは、従来のものと同様に電鋳金型から形成される厚さ0.1〜1.0mmのNi電鋳薄板をそのまま用いることができる。その表面硬度は、基材フィルムF1との接触や洗浄および着脱時のハンドリングなど観点から少なくともHv300以上とすることが望ましい。また、このようなNi電鋳薄板を用いる場合、その微細パターンが数μm以上の高さであれば、その表面にDLC(ダイヤモンドライクカーボン)処理やCrめっき加工処理を実施してその表面硬度を上げることができる。また、その微細パターンの高さが1μm以下の場合には、Ni電鋳薄板に代えて、例えばNi/B、Ni/P、Ni/CoなどのNi合金を用いることができる。さらに熱処理によってその表面硬度を高くしても良い。   As the transfer plate 31a constituting the transfer cylinder 31, a Ni electroformed thin plate having a thickness of 0.1 to 1.0 mm formed from an electroforming mold can be used as it is as in the conventional case. The surface hardness is desirably at least Hv 300 or more from the viewpoint of contact with the base film F1, handling during cleaning and attachment / detachment. In addition, when such a Ni electroformed thin plate is used, if the fine pattern is several μm or more in height, the surface hardness is increased by performing DLC (diamond-like carbon) treatment or Cr plating treatment on the surface. Can be raised. Further, when the height of the fine pattern is 1 μm or less, Ni alloys such as Ni / B, Ni / P, and Ni / Co can be used instead of the Ni electroformed thin plate. Further, the surface hardness may be increased by heat treatment.

そして、この転写板31aをその微細パターンが外側に位置するように筒状に曲げ加工してその両縁部を突き合わせ溶接することで転写筒31が得られる。突き合わせ溶接方法としては、以下に示すようなマイクロプラズマ溶接法を用い、その電流値、プラズマガス、シールドガス、電極径、ノズル径、キャップ径、トーチ角度、アーク長さ、溶接スピードなどを微調整すれば、厚さ0.1〜1.0mm程度のNi電鋳薄板でもその溶接が可能となる。   Then, the transfer cylinder 31 is obtained by bending the transfer plate 31a into a cylindrical shape so that the fine pattern is located on the outer side and butt-welding both edges thereof. As a butt welding method, the following microplasma welding method is used, and the current value, plasma gas, shield gas, electrode diameter, nozzle diameter, cap diameter, torch angle, arc length, welding speed, etc. are finely adjusted. Then, welding can be performed even with a Ni electroformed thin plate having a thickness of about 0.1 to 1.0 mm.

ここで、このマイクロプラズマ溶接法とは、水冷ノズル内で発生させた低電流(3A程度)のアーク(非移行型プラズマアーク)をノズル先端の細穴を通し、熱ピンチ効果によりさらに細くなったアーク柱を発生させ、そのアーク柱を細いままで溶接ワークに届かせるためシールドガスに少量のH(水素)を加え、その乖離熱でアーク柱表面に冷却ピンチ効果を持続させる溶接方法である。そして、この溶接方法で得られるアーク柱は極めて低電流でも発生可能で、0.1Aといった極小電流でも安定したアークが得られるものである。   Here, the microplasma welding method is such that a low current (about 3 A) arc generated in a water-cooled nozzle (non-migration type plasma arc) is passed through a narrow hole at the tip of the nozzle and further thinned by a thermal pinch effect. This is a welding method in which an arc column is generated and a small amount of H (hydrogen) is added to the shielding gas in order to reach the welding work while the arc column remains thin, and the cooling pinch effect is maintained on the surface of the arc column by the dissociated heat. The arc column obtained by this welding method can be generated even at an extremely low current, and a stable arc can be obtained even at a minimum current of 0.1 A.

従って、このようなマイクロプラズマ溶接法を用いれば、その溶接熱によってその転写板31aが溶け落ちてしまうようなことがなく、確実に突き合わせ溶接することが可能となる。ちなみに、ステンレス鋼や耐熱耐蝕合金鋼、チタン鋼などの場合では、板厚が0.01mm(10μm)程度でも溶接が可能である。
また、この転写筒31としては、前記のように転写板31aを円筒状に加工したものの他、ロール電鋳法によってはじめから円筒状に形成されたものを用いることも可能である。
Therefore, when such a microplasma welding method is used, the transfer plate 31a is not melted down by the welding heat, and the butt welding can be surely performed. Incidentally, in the case of stainless steel, heat resistant corrosion resistant alloy steel, titanium steel, etc., welding is possible even if the plate thickness is about 0.01 mm (10 μm).
As the transfer cylinder 31, in addition to the transfer plate 31a processed into a cylindrical shape as described above, it is also possible to use a transfer cylinder 31 formed in a cylindrical shape from the beginning by a roll electroforming method.

このロール電鋳法は、例えば微細パターンを有する樹脂フィルムを型となる円筒体の内側にその微細パターン面が内向きになるように貼り付け、その内側をNi電鋳する方法であり、電鋳後、この樹脂フィルムをその内側に電鋳されたNi膜と共にその円筒体から取り外すと共に、この樹脂フィルムをNi膜から剥がすことで外面に微細パターンが形成された転写筒31が得られることになる。   This roll electroforming method is, for example, a method in which a resin film having a fine pattern is attached to the inside of a cylindrical body as a mold so that the fine pattern surface faces inward, and the inside is Ni electroformed. Thereafter, the resin film is removed from the cylindrical body together with the Ni film electroformed on the inner side, and the transfer film 31 having a fine pattern formed on the outer surface is obtained by peeling the resin film from the Ni film. .

一方、この転写板31aの片面に重ね合わされる弾性層31bは、この転写板31aを弾性変形可能に支持する機能を有するものであれば良く、例えば以下に例示するような公知のゴム材料などを用いることができる。すなわち、この弾性層31bとして適用可能なゴム材料としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、ニトリル ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、ウレタンゴム(AU,EU)、シリコンゴム(VMQ、FVMQ)、アクリル ゴム(ACM)、クロルスルホン化ポリエチレンゴム(CSM)、フッ素ゴム(FKM,FEPM、FFKM)、水素化ニトリルゴム(HNBR)、エピクロルヒドリンゴム(CO,ECO)、多硫化ゴムなどが挙げられるが、なかでも高度の耐熱性を有し、かつ電気特性や非粘着性にも優れたシリコンゴムを用いることが望ましい。   On the other hand, the elastic layer 31b superimposed on one surface of the transfer plate 31a may have any function to support the transfer plate 31a so as to be elastically deformable. For example, a known rubber material as exemplified below is used. Can be used. That is, as a rubber material applicable as the elastic layer 31b, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), nitrile rubber (NBR) ), Butyl rubber (IIR), ethylene propylene rubber (EPDM), urethane rubber (AU, EU), silicone rubber (VMQ, FVMQ), acrylic rubber (ACM), chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM), fluoro rubber (FKM, FEPM, FFKM), hydrogenated nitrile rubber (HNBR), epichlorohydrin rubber (CO, ECO), polysulfide rubber, etc., among others, it has a high degree of heat resistance and excellent electrical properties and non-adhesiveness. It is desirable to use silicon rubber.

また、この弾性層31bの厚さとしては、特に限定されるものではないが、薄すぎると、転写板31aの弾性変形量が小さすぎてその機能を発揮できないため、少なくとも、0.1mm以上の厚さが必要である。また、ハンドリングの観点からその厚さの上限は5.0mm程度であり、望ましい厚さとしては、0.1mm〜1.0mmである。
また、この弾性層31bの形成方法としては、前述したように突き合わせ溶接前に予め転写板31aに形成しておく他に、突き合わせ溶接後にその転写板31aの内周面に形成するようにしても良い。この場合の形成方法としては、例えば、弾性層用にシート状のシリコンゴムをその筒状の転写板31aの幅および長さに合わせてカットしてからその内周に沿わせるようにそのゴムの粘着力を用いて貼り付けた後、この転写板31a(転写筒31)を縮径した回転軸32に挿入拡径して固定する方法などを用いることができる。
Further, the thickness of the elastic layer 31b is not particularly limited, but if it is too thin, the elastic deformation amount of the transfer plate 31a is too small to exhibit its function. Thickness is necessary. From the viewpoint of handling, the upper limit of the thickness is about 5.0 mm, and a desirable thickness is 0.1 mm to 1.0 mm.
The elastic layer 31b may be formed on the inner peripheral surface of the transfer plate 31a after butt welding, in addition to being previously formed on the transfer plate 31a before butt welding as described above. good. As a forming method in this case, for example, a sheet-like silicon rubber for the elastic layer is cut in accordance with the width and length of the cylindrical transfer plate 31a, and then the rubber is formed so as to follow the inner circumference thereof. For example, a method of inserting and expanding the transfer plate 31a (transfer cylinder 31) on the reduced rotation shaft 32 and fixing the transfer plate 31a (transfer cylinder 31) can be used.

次に、この転写筒31を着脱自在に保持するための回転軸32は、図4〜図6に示すように、その表層部を周方向に分割した複数(本実施の形態では4つ)の分割ブロック34,34,34,34と、これら各分割ブロック34,34,34,34を係合保持すると共に径方向に移動する移動軸35とから主に構成されている。
図4は、この回転軸32の内部構造を示す縦断面図、図5は、図4中A−A断面図、図6は、図4中B−B断面図であり、それぞれ中心線CおよびC´より上方(上半分)は、各分割ブロック34,34,34,34が径方向外方に移動してその部分の外径が拡径した状態を、また、中心線CおよびC´より下方(下半分)は、各分割ブロック34,34,34,34が径方向内方に移動してその部分の外径が縮径した状態をそれぞれ示したものである。
Next, as shown in FIGS. 4 to 6, the rotation shaft 32 for detachably holding the transfer cylinder 31 has a plurality (four in the present embodiment) of which the surface layer portion is divided in the circumferential direction. It is mainly composed of divided blocks 34, 34, 34, 34 and a moving shaft 35 that engages and holds the divided blocks 34, 34, 34, 34 and moves in the radial direction.
4 is a longitudinal sectional view showing the internal structure of the rotating shaft 32, FIG. 5 is a sectional view taken along line AA in FIG. 4, and FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. Above C ′ (upper half) is a state in which each of the divided blocks 34, 34, 34, 34 has moved radially outward and the outer diameter of the portion has increased, and from the center lines C and C ′. The lower part (lower half) shows a state in which each of the divided blocks 34, 34, 34, 34 moves radially inward and the outer diameter of the part is reduced.

この移動軸35は、その両端が軸受36、37に軸支された外軸35aと、この外軸35aの中心部に挿入されてその長手方向にスライド自在な内軸35bと、この内軸35bの先端に連結された4つの拡縮部材35c、35c、35c、35cとから主に構成されており、この拡縮部材35c、35c、35c、35cの外側にそれぞれ形成されたテーパー部35dがそれぞれ各分割ブロック34,34,34,34の内側に形成されたテーパー部35eとそれぞれ軸方向にスライド自在に係合するようになっている。   The moving shaft 35 has an outer shaft 35a whose both ends are supported by bearings 36 and 37, an inner shaft 35b which is inserted into the center of the outer shaft 35a and is slidable in the longitudinal direction, and the inner shaft 35b. Are mainly composed of four expansion / contraction members 35c, 35c, 35c, 35c connected to the tip of each of them, and tapered portions 35d respectively formed on the outside of the expansion / contraction members 35c, 35c, 35c, 35c Each of the blocks 34, 34, 34, 34 engages with a tapered portion 35 e formed inside the blocks 34, 34, 34 slidably in the axial direction.

従って、図4に示すように、外軸35aに対して内軸35bを図中左側にスライドさせると各分割ブロック34,34,34,34全体が径方向外方に移動してその部分が拡径し、反対にこの状態から内軸35bを元に戻すと各分割ブロック34,34,34,34全体が径方向外方に移動してその部分が縮径するようになっている。
そのため、図5および図6に示すように、拡径した状態では各分割ブロック34,34,34,34の周方向の境界部にはある程度の隙間が発生し、反対に最小に縮径した状態ではその各分割ブロック34,34,34,34の周方向の境界部が密着してその隙間がなくなった(塞がれた)状態になるようになっている。
Therefore, as shown in FIG. 4, when the inner shaft 35b is slid to the left in the drawing with respect to the outer shaft 35a, each of the divided blocks 34, 34, 34, 34 moves outward in the radial direction and the portion expands. On the contrary, when the inner shaft 35b is restored from this state, the entire divided blocks 34, 34, 34, 34 are moved radially outward to reduce the diameter of the portion.
Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, when the diameter is expanded, a certain amount of gap is generated at the boundary in the circumferential direction of each of the divided blocks 34, 34, 34, 34. Then, the boundary portions in the circumferential direction of the respective divided blocks 34, 34, 34, 34 are brought into close contact with each other so that the gap is eliminated (closed).

そして、前述した転写筒31の内径φは、少なくともこの回転軸32を最も縮径させた状態の外径(例えば、400mm)よりも十分に大きく、かつこの回転軸32を最も拡径させた状態の外径(例えば、405mm)よりも小さく(400mm<内径φ<405mm)なっており、転写筒31の脱着時にはこの回転軸32を縮径することによって容易に着脱でき、また転写時にはこの回転軸32を拡径することによって、空回りや偏心などを防止しつつその転写筒31を確実に回転軸32側に保持できるようになっている。   The above-mentioned inner diameter φ of the transfer cylinder 31 is sufficiently larger than at least the outer diameter (for example, 400 mm) in a state where the rotation shaft 32 is most contracted, and the rotation shaft 32 is expanded most. Is smaller than the outer diameter (for example, 405 mm) (400 mm <inner diameter φ <405 mm), and can be easily attached and detached by reducing the diameter of the rotary shaft 32 when the transfer cylinder 31 is attached or detached, and this rotary shaft can be used for transfer. By expanding the diameter 32, the transfer cylinder 31 can be reliably held on the rotating shaft 32 side while preventing idling and eccentricity.

また、転写筒31の内径と回転軸32の拡径時の外形寸法を一致させることで転写筒31の外周の真円度(振れ)を最小化することが可能となる。
また、図7に示すように、さらにこの回転軸32の外周部を構成する各分割ブロック34,34,34,34の周方向の境界部は、櫛歯状に形成されると共に互いに噛み合っている状態となっている。従って、最も縮径した状態では各歯とも互いに周方向に密着した状態となっているのに対し、拡径した状態では各歯間にある程度の隙間が発生するようになっている。
Further, by matching the inner diameter of the transfer cylinder 31 with the outer dimension of the rotating shaft 32 when the diameter of the rotary cylinder 32 is increased, the roundness (shake) of the outer periphery of the transfer cylinder 31 can be minimized.
Further, as shown in FIG. 7, the boundary portions in the circumferential direction of the divided blocks 34, 34, 34, 34 constituting the outer peripheral portion of the rotating shaft 32 are formed in a comb shape and mesh with each other. It is in a state. Accordingly, the teeth are in close contact with each other in the circumferential direction in the most contracted state, whereas a certain gap is generated between the teeth in the expanded state.

さらに、この回転軸32を構成する移動軸35および各分割ブロック34,34,34,34には、図示しない冷却水ラインが縦横に設けられており、冷却水ラインに所定温度の冷却水を流すことで、特に各分割ブロック34,34,34,34の表面温度を任意に調整できるようになっている。
また、この回転軸32に対する転写筒31の着脱を容易にするために、この回転軸32を軸支する軸受36,37のうち一方の軸受は容易に取り外すことができるようになっており、回転軸32を片持ちで支持できるようになっている。
さらに、この回転軸32には、歯車38を介して図示しない駆動モータが接続されており、自転可能となっていると共にその回転速度が基材フィルムF1の送り出し速度と同期するように図示しない制御回路によって調整されている。
Further, the moving shaft 35 and the respective divided blocks 34, 34, 34, 34 constituting the rotating shaft 32 are provided with cooling water lines (not shown) vertically and horizontally, and cooling water having a predetermined temperature is supplied to the cooling water lines. In particular, the surface temperature of each of the divided blocks 34, 34, 34, 34 can be arbitrarily adjusted.
Further, in order to facilitate attachment / detachment of the transfer cylinder 31 to / from the rotary shaft 32, one of the bearings 36 and 37 that support the rotary shaft 32 can be easily removed. The shaft 32 can be supported in a cantilever manner.
Further, a drive motor (not shown) is connected to the rotary shaft 32 via a gear 38, and is capable of rotating, and a control (not shown) so that the rotation speed is synchronized with the feed speed of the base film F1. It is regulated by the circuit.

次に、図2に示すようにこの回転軸32と平行に位置するニップロール33は、両端が軸支された軸部33aの周囲に一定の被覆厚をもった弾性部33bを一体的に被覆してなるものであり、図8に示すようにこの回転軸32に挿着された転写筒31の表面に接してその基材フィルムF1をその転写筒31の外周面(微細パターン)に押圧するようになっている。
また、図2に示すようにこのニップロール33は、回転軸32への転写筒31の着脱などに際して邪魔にならないように適宜その回転軸32に対して径方向に離間移動自在になっている。
Next, as shown in FIG. 2, the nip roll 33 positioned parallel to the rotary shaft 32 integrally covers an elastic portion 33b having a constant coating thickness around a shaft portion 33a supported at both ends. As shown in FIG. 8, the base film F1 is pressed against the outer peripheral surface (fine pattern) of the transfer cylinder 31 in contact with the surface of the transfer cylinder 31 inserted on the rotating shaft 32. It has become.
In addition, as shown in FIG. 2, the nip roll 33 can be moved away from the rotary shaft 32 in the radial direction as appropriate so that it does not get in the way when the transfer cylinder 31 is attached to or detached from the rotary shaft 32.

なお、この弾性部33bも前記転写板31aを弾性変形可能に支持するための弾性層31bと同様に公知のゴム材料などを用いることができる。すなわち、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、ニトリル ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、ウレタンゴム(AU,EU)、シリコンゴム(VMQ、FVMQ)、アクリル ゴム(ACM)、クロルスルホン化ポリエチレンゴム(CSM)、フッ素ゴム(FKM,FEPM、FFKM)、水素化ニトリルゴム(HNBR)、エピクロルヒドリンゴム(CO,ECO)、多硫化ゴムなどを用いることができ、特に高度の耐熱性を有し、かつ電気特性や非粘着性は勿論、弾性変形性に優れたウレタンゴムを用いることが望ましい。   The elastic portion 33b can also be made of a known rubber material or the like, similarly to the elastic layer 31b for supporting the transfer plate 31a so as to be elastically deformable. That is, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), nitrile rubber (NBR), butyl rubber (IIR), ethylene propylene rubber (EPDM) , Urethane rubber (AU, EU), silicone rubber (VMQ, FVMQ), acrylic rubber (ACM), chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM), fluoro rubber (FKM, FEPM, FFKM), hydrogenated nitrile rubber (HNBR), Epichlorohydrin rubber (CO, ECO), polysulfide rubber, and the like can be used, and it is desirable to use urethane rubber having particularly high heat resistance and excellent elastic deformation as well as electrical characteristics and non-adhesiveness. .

また、このニップロール33の長さは、少なくとも基材フィルムF1の幅以上である必要がある。ニップロールの外径やその弾性部33bの厚さなどは特に限定されるものではないが、回転軸直径などを考慮し、適宜選択する。例えば、外径としては、30mm〜300mm程度、弾性部33bの厚さとしては、例えば3mm〜50mm程度のものが適している。   Moreover, the length of this nip roll 33 needs to be more than the width | variety of the base film F1 at least. The outer diameter of the nip roll and the thickness of the elastic portion 33b are not particularly limited, but are appropriately selected in consideration of the diameter of the rotating shaft. For example, an outer diameter of about 30 mm to 300 mm and a thickness of the elastic portion 33 b of about 3 mm to 50 mm are suitable.

硬化部40は、図1に示すようにこの転写ロール30によってその樹脂J上に転写された微細パターンを硬化させて固定するためのものであり、その樹脂Jの種類に対応した硬化装置から構成されている。すなわち、例えば、この樹脂Jが前述したような紫外線硬化樹脂の場合はその樹脂を硬化可能な波長の紫外線(UV)を照射するための紫外線ランプやそのハウジングなどが用いられ、また、この樹脂Jが電子線硬化樹脂の場合はその樹脂を電子線架橋するための電子線を照射するための照射器などが用いられ、さらに、この樹脂Jが熱硬化樹脂の場合は、その樹脂を加熱するためのヒーターなどが用いられることになる。   The curing unit 40 is for curing and fixing the fine pattern transferred onto the resin J by the transfer roll 30 as shown in FIG. 1, and includes a curing device corresponding to the type of the resin J. Has been. That is, for example, when the resin J is an ultraviolet curable resin as described above, an ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet rays (UV) having a wavelength capable of curing the resin, a housing thereof, or the like is used. Is an electron beam curable resin, an irradiator for irradiating an electron beam for electron beam crosslinking of the resin is used. Further, when the resin J is a thermosetting resin, the resin is heated. The heater will be used.

次に、このような構成をした本発明の転写装置100の作用およびこの転写装置100を用いた転写方法の一例を説明する。
先ず、図1および図2に示すように転写ロール30の回転軸32に対して転写筒31を挿着した後、繰出しロール10から繰り出された基材フィルムF1を図中の案内ロール61〜76に沿って順に張り巡らし、その経路の途中で転写ロール30に巻き付くようにしてその先端を巻取りロール60に巻き付ける。
Next, an example of the operation of the transfer apparatus 100 of the present invention having such a configuration and a transfer method using the transfer apparatus 100 will be described.
First, as shown in FIGS. 1 and 2, after the transfer cylinder 31 is inserted into the rotating shaft 32 of the transfer roll 30, the base film F1 fed out from the feed roll 10 is guided to the guide rolls 61 to 76 in the drawing. And the leading end is wound around the winding roll 60 so as to wind around the transfer roll 30 in the middle of the path.

また、供給ロール50からも同様に保護フィルムF2を繰り出し、図中に示すような経路に従って順に張り巡らし、案内ローラ73の部分で転写ロール30側から流れてくる基材フィルムF1と重ね合わせるようにしてからその先端を巻取りロール60に巻き付ける。
そして、このような状態で繰出しロール10、転写ロール30、供給ロール50、巻取りロール60をそれぞれ図中矢印方向に所定の速度で回転させると、繰出しロール10から基材フィルムF1が連続して繰り出され、その経路に沿って移動する。
Similarly, the protective film F2 is fed out from the supply roll 50, and is stretched in order according to a route as shown in the figure, and is overlapped with the base film F1 flowing from the transfer roll 30 side at the guide roller 73 portion. After that, the tip is wound around the winding roll 60.
And in this state, when the supply roll 10, the transfer roll 30, the supply roll 50, and the take-up roll 60 are each rotated at a predetermined speed in the direction of the arrow in the drawing, the base film F1 is continuously provided from the supply roll 10. It is paid out and moves along the route.

この繰出しロール10から繰り出された基材フィルムF1は、その繰り出し直後に塗布部20を通過することによってその片面(図の例では下面側)に転写用の樹脂Jが所定の厚さで連続的に塗布された後、案内ロール64,65,66,67,68,69,70を順に通過して転写ロール30側に到達する。
なお、このとき、これら各案内ロール案内ロール64,65,66,67,68,69,70は、いずれも基材フィルムF1に対して他方の面、すなわち転写用の樹脂Jが塗布されていない面(背面側)に接しながらこれを転写ロール30まで案内するようになっているため、その樹脂Jがこれら各案内ロール64〜70に付着したりすることはなく、その厚さが変動したりすることを防ぐことができる。
The base film F1 fed from the feed roll 10 passes through the coating portion 20 immediately after the feed roll 10, whereby the transfer resin J is continuously formed on one side (the lower side in the example in the figure) with a predetermined thickness. After the coating, the guide rolls 64, 65, 66, 67, 68, 69 and 70 are sequentially passed to reach the transfer roll 30 side.
At this time, the guide rolls 64, 65, 66, 67, 68, 69, and 70 are not coated with the other surface, that is, the transfer resin J, on the base film F1. Since this is guided to the transfer roll 30 while being in contact with the surface (back side), the resin J does not adhere to each of the guide rolls 64 to 70, and its thickness varies. Can be prevented.

そして、この最後の案内ロール70を介して転写ロール30側に達した基材フィルムF1は、その後、転写ロール30のニップロール33によって押し付けられるようにしてその転写筒31の表面に接し、その転写筒31の回転と共にその下流側に流れる。これによって図8に示すようにその転写筒31の微細パターンがその樹脂J上に連続して転写されると共に、例えば硬化部40から照射される紫外線によってその樹脂Jが硬化して転写された微細パターンが直ちに固定化される。   Then, the base film F1 that has reached the transfer roll 30 side through the last guide roll 70 is then brought into contact with the surface of the transfer cylinder 31 so as to be pressed by the nip roll 33 of the transfer roll 30, and the transfer cylinder It flows downstream with the rotation of 31. As a result, as shown in FIG. 8, the fine pattern of the transfer cylinder 31 is continuously transferred onto the resin J, and the resin J is cured and transferred by, for example, ultraviolet rays irradiated from the curing unit 40. The pattern is immediately fixed.

図9〜図11は、この転写ロール30における基材フィルムF1に対する微細パターンの転写過程を示したものである。なお、図9はこの転写ロール30を構成する転写筒31と回転軸32とニップロール33との位置関係を示したものであり、図10および図11は、それぞれ図9中a部、b部、c部を示す部分拡大図である。
図示するように、この転写ロール30のニップロール33は、回転軸32に挿着された転写筒31に対してその弾性部33bの表面部が押し潰されるように弾性変形して押圧状態で接している。このため、図11に示すようにその接触部分ではその押圧力によって転写筒31側の転写板31aおよび弾性層31bも回転軸32側に凹むように弾性変形することからこの接触部分は、平坦な接触面(平面)が形成されるようになる。
9 to 11 show the process of transferring the fine pattern to the base film F1 in the transfer roll 30. FIG. FIG. 9 shows the positional relationship among the transfer cylinder 31, the rotary shaft 32, and the nip roll 33 constituting the transfer roll 30, and FIGS. 10 and 11 are a part, a part b, It is the elements on larger scale which show c section.
As shown in the figure, the nip roll 33 of the transfer roll 30 is brought into contact with the transfer cylinder 31 inserted on the rotary shaft 32 in a pressed state by being elastically deformed so that the surface portion of the elastic portion 33b is crushed. Yes. For this reason, as shown in FIG. 11, the contact portion is elastically deformed by the pressing force so that the transfer plate 31a and the elastic layer 31b on the transfer cylinder 31 side are also dented to the rotating shaft 32 side. A contact surface (plane) is formed.

この結果、この部分に流れてきた基材フィルムF1は、この平坦な接触面を通過する際に一定の押圧力を受け、その基材フィルムF1に塗布された樹脂Jに対して転写筒31外周面の微細パターンが圧接するため、その転写筒31外周面の微細パターンがその樹脂J上に確実に転写されることになる。また、この基材フィルムF1の樹脂Jの厚さが不均一であった場合でも、この転写筒31とニップロール33との間を加圧されながら通過することでその厚さが均一(広がる)となるため、良質な転写を達成することができる。   As a result, the base film F1 flowing in this portion receives a constant pressing force when passing through the flat contact surface, and the outer periphery of the transfer cylinder 31 against the resin J applied to the base film F1. Since the fine pattern on the surface is in pressure contact, the fine pattern on the outer peripheral surface of the transfer cylinder 31 is reliably transferred onto the resin J. Further, even when the thickness of the resin J of the base film F1 is non-uniform, the thickness is uniform (spread) by passing between the transfer cylinder 31 and the nip roll 33 while being pressurized. Therefore, high-quality transfer can be achieved.

このようにして微細パターンが転写・固定化された基材フィルムF1は、さらにその後、転写ロール30の下流側の案内ロール71,72を通過し、案内ロール73に達したところでその微細パターンが形成された面側に供給ロール50側から順次繰り出される保護フィルムF2が重ね合わされ、案内ロール75,76を順に通過して巻取りロール60に連続して巻き取られる。   The base film F1 on which the fine pattern is transferred and fixed in this way further passes through the guide rolls 71 and 72 on the downstream side of the transfer roll 30 and reaches the guide roll 73 to form the fine pattern. The protective film F <b> 2 that is sequentially drawn from the supply roll 50 side is superimposed on the surface that has been made, passes through the guide rolls 75 and 76 in order, and is continuously taken up by the take-up roll 60.

なお、この基材フィルムF1に重ね合わされる保護フィルムF2としては特に限定するものでなく、例えば、基材フィルムF1として厚さが約100μmの易接着層付PETを用いた場合は、この保護フィルムF2として厚さが約50μmの未処理PETを用いることができる。また、この保護フィルムF2として自己粘着性を有するものを使用することもできる。例えば、LDPE/EVA、PP/EVAなどを用いることができる。   In addition, it does not specifically limit as protective film F2 superimposed on this base film F1, For example, when PET with an easily bonding layer whose thickness is about 100 micrometers is used as base film F1, this protective film Untreated PET having a thickness of about 50 μm can be used as F2. Moreover, what has self-adhesiveness can also be used as this protective film F2. For example, LDPE / EVA, PP / EVA, etc. can be used.

このように本発明は、従来平板状であった微細パターンの転写板31aを筒状に加工した転写筒31を回転軸32に着脱自在に取り付けて転写ロール30とした後、基材フィルムF1をその転写ロール30の表面に接触させながら、その樹脂J上に所定の微細パターンを連続して転写するようにしたことから、ナノインプリント加工の連続加工が可能となり、高スループット化および大面積化を容易に達成することできる。   As described above, in the present invention, after the transfer cylinder 31 obtained by processing the transfer plate 31a having a fine pattern, which has been a flat plate, into a cylindrical shape, is detachably attached to the rotary shaft 32 to form the transfer roll 30, the base film F1 is formed. Since a predetermined fine pattern is continuously transferred onto the resin J while being in contact with the surface of the transfer roll 30, nanoimprint processing can be continuously performed, and high throughput and large area can be easily achieved. Can be achieved.

また、基材フィルムF1上に微細パターンを転写するに際してこの基材フィルムF1を転写筒31に対して単に接触させるだけでなく、弾性変形可能なニップロール33と弾性層31bによってこの基材フィルムF1を転写筒31に対してより積極的に押さえ付け(挟み込む)て通過させるようにしたため、確実に微細パターンを転写することができる。
さらに、前述したように本発明は、転写ロール30から転写筒31のみを簡単に取り外すことができるため、転写筒31の洗浄・交換時などの着脱作業を極めて容易に行うことができる。
In addition, when transferring the fine pattern onto the base film F1, the base film F1 is not only simply brought into contact with the transfer cylinder 31, but the base film F1 is formed by the elastically deformable nip roll 33 and the elastic layer 31b. Since the sheet is passed through the transfer cylinder 31 more positively (sandwiched), the fine pattern can be transferred reliably.
Furthermore, as described above, according to the present invention, only the transfer cylinder 31 can be easily removed from the transfer roll 30, so that attachment / detachment work such as cleaning and replacement of the transfer cylinder 31 can be performed very easily.

また、さらにこの転写筒31を、前述したような従来製法によって得られる矩形状の転写板31aから形成することができるため、別個新たに製造するケースに比べて容易かつ安価に製造することができる。
また、前述したようにこの転写筒31の脱着時にはその回転軸32が縮径するため、容易かつ確実にこの転写筒31を着脱することができ、また、挿着時にはその回転軸32が拡径するため、緩んだり外れたりすることなくしっかりと転写筒31を保持することができる。これによって稼働中における転写筒31の離脱や空回り、スリップなどによる転写不良を確実に防止できる。
Further, since the transfer cylinder 31 can be formed from the rectangular transfer plate 31a obtained by the conventional manufacturing method as described above, it can be manufactured easily and inexpensively as compared with a case of newly manufacturing separately. .
Further, as described above, the diameter of the rotary shaft 32 is reduced when the transfer cylinder 31 is detached, so that the transfer cylinder 31 can be easily and reliably attached and detached, and the diameter of the rotary shaft 32 is increased when inserted. Therefore, the transfer cylinder 31 can be firmly held without being loosened or detached. This reliably prevents transfer defects due to separation, idle rotation, slipping, etc. of the transfer cylinder 31 during operation.

また、前述したようにこの回転軸32を構成する各分割ブロック34,34,34,34の周方向の境界部が互いに櫛歯状に噛み合っているため、特にその回転軸が拡径した際に形成される分割ブロック34,34,34,34間の隙間(溝)の形状が波形あるいはジグザク状になるため、その隙間の存在による転写時の悪影響を最小限に抑えることができる。   Further, as described above, since the boundary portions in the circumferential direction of the divided blocks 34, 34, 34, 34 constituting the rotary shaft 32 are meshed with each other in a comb shape, particularly when the diameter of the rotary shaft is expanded. Since the gaps (grooves) between the formed divided blocks 34, 34, 34, and 34 have a waveform or zigzag shape, adverse effects during transfer due to the existence of the gaps can be minimized.

本発明では、各分割ブロック34,34,34,34の周方向の境界部が互いに櫛歯状に噛み合ってその隙間が周方向にジグザク状になるため、その境界部において面圧が一気に下がるようなことがなくなり、係る不都合を確実に解消することができる。
しかも、この転写筒31の内面に弾性変形可能な弾性層31bを設けたことにより、これがその回転軸32との接触面で変形することで、その回転軸32の凹凸による影響をなくすことができる。
なお、本実施の形態では、微細パターンを転写した後に引き続きその上に保護フィルムF2を重ね合わせるようにしているが、この工程を省略して微細パターンを転写・硬化した後にそのまま直ちに巻取りロール60に巻き取るようにしても良い。
In the present invention, the boundary portions in the circumferential direction of the divided blocks 34, 34, 34, and 34 are engaged with each other in a comb-like shape, and the gaps are zigzag in the circumferential direction. It is possible to eliminate such an inconvenience.
In addition, by providing the elastic layer 31 b that can be elastically deformed on the inner surface of the transfer cylinder 31, the elastic layer 31 b is deformed on the contact surface with the rotation shaft 32, thereby eliminating the influence of the unevenness of the rotation shaft 32. .
In this embodiment, after the fine pattern is transferred, the protective film F2 is continuously overlaid thereon. However, this step is omitted and the fine pattern is transferred and cured. You may make it wind up.

さらに、基材フィルムF1上の微細パターンに欠けている部分がある場合には、図12に示すように、この転写ロール30の下流側に、さらに上流側塗布部20と同じ樹脂Jを塗布する第2の塗布部25(副塗布部)と、この転写ロール30とほぼ同じ構造の第2の転写ロール(副転写ロール)80を設け、その微細パターンが欠けている部分に新たな微細パターンを重ねて形成すれば、実質的にその微細パターンを長距離に亘って連続して転写することができる。ここで、第2の塗布部25(副塗布部)とは、連続塗膜における転写筒溶接部の転写パターン欠陥部や間欠塗膜における未塗工部に樹脂を塗布する塗布部をいう。   Further, when there is a portion lacking in the fine pattern on the base film F1, the same resin J as that of the upstream side application unit 20 is further applied to the downstream side of the transfer roll 30, as shown in FIG. A second application part 25 (sub-application part) and a second transfer roll (sub-transfer roll) 80 having substantially the same structure as that of the transfer roll 30 are provided, and a new fine pattern is formed in a portion lacking the fine pattern. If formed in an overlapping manner, the fine pattern can be transferred substantially continuously over a long distance. Here, the 2nd application part 25 (sub application part) means the application part which apply | coats resin to the transfer pattern defect part of the transfer cylinder welding part in a continuous coating film, and the uncoated part in an intermittent coating film.

具体的には、上流側の転写ロール30の回転速度やその転写筒31の溶接線の位置などから基材フィルムF1上の微細パターンの欠損箇所(溶接跡)を求め、その部分に対して第2の塗布部25から同じ樹脂Jを間欠的に上塗りし、その部分に微細パターンを重ねて転写・固定化することができる。
なお、この工程は必ずしも転写ロール30による微細パターンの転写・固定化の後に連続して行う必要はなく、保護フィルムF2を積層しない状態で一旦その基材フィルムF1の全量を巻取りロール60に巻き取った後、再度これを繰出しロール10にセットしてその微細パターンの欠損箇所に対してあらためて微細パターンを転写・固定化するようにしても良い。これにより、転写ロール30をそのまま2回目の微細パターンの転写・固定化手段として再利用できるため、設備に要する費用を節約することが可能となる。
また、転写ロール30の転写筒31を前述したロール電鋳法によって一体成形した場合に微細パターンの繋ぎ目が残った場合、この工程を行えば良い。
Specifically, a fine pattern defect (weld trace) on the base film F1 is obtained from the rotational speed of the upstream transfer roll 30, the position of the weld line of the transfer cylinder 31, and the like. The same resin J can be intermittently overcoated from the two coating portions 25, and a fine pattern can be superimposed and transferred and fixed thereon.
Note that this step is not necessarily performed continuously after the transfer and fixing of the fine pattern by the transfer roll 30, and the entire amount of the base film F1 is once wound on the take-up roll 60 without the protective film F2 being laminated. After the removal, it may be set again on the feeding roll 10, and the fine pattern may be transferred and fixed again to the defective portion of the fine pattern. As a result, the transfer roll 30 can be reused as it is as a means for transferring and fixing the fine pattern for the second time as it is, so that the cost required for the equipment can be saved.
In addition, when the transfer cylinder 31 of the transfer roll 30 is integrally formed by the roll electroforming method described above, this step may be performed when a fine pattern joint remains.

次に、このような構成をした本発明の転写装置100による転写方法の一実施例を具体的な数値を用いて説明する。
(実施例)
先ず、ピッチ130nm×高さ130nmのL/S(波状)の微細パターンを有するNi電鋳金型(厚さ0.3mm)を用い、これを筒状に曲げ加工すると共に、その両端をマイクロプラズマ溶接によって突き合わせ溶接して内径82.5mmの転写筒を作製した。
その後、この転写筒に弾性層としてシリコンゴムシート(硬度50、厚さ0.3mm)を装着した。この弾性層を装着した転写筒をその外径が80mm〜85mmの範囲で拡縮自在な回転軸上に挿装し、拡径してその転写筒を回転軸上に固定した。なお、回転軸は拡径時外径が82mmで真円になるように加工してある。そして、このようにして回転軸を拡径して固定された転写筒の外周の真円度は、65μmであった。
Next, an example of a transfer method by the transfer apparatus 100 of the present invention having the above configuration will be described using specific numerical values.
(Example)
First, a Ni electroforming mold (thickness 0.3 mm) having a fine pattern of L / S (wave shape) with a pitch of 130 nm and a height of 130 nm is bent into a cylindrical shape, and both ends thereof are microplasma welded. The transfer cylinder having an inner diameter of 82.5 mm was produced by butt welding.
Thereafter, a silicon rubber sheet (hardness 50, thickness 0.3 mm) was mounted as an elastic layer on the transfer cylinder. The transfer cylinder equipped with this elastic layer was inserted on a rotating shaft whose outer diameter was 80 mm to 85 mm, and the diameter of the transfer cylinder was increased, and the transfer cylinder was fixed on the rotating shaft. The rotating shaft is machined so that the outer diameter becomes 82 mm when the diameter is expanded. The roundness of the outer periphery of the transfer cylinder fixed by expanding the diameter of the rotating shaft in this way was 65 μm.

一方、基材フィルムとして、幅135mm×厚さ50μmの片面易接着性の東洋紡A4100(東洋紡績株式会社製)を用い、#225斜線、パターン部幅40mmのグラビアロールによってその易接着面に紫外線硬化樹脂(東亞合成株式会社製M309/ダイセル・サイテック株式会社HDDA/チバスペシャリティケミカル・ケミカルズ株式会社製イルガキュアI907=50/50/3部、23℃、樹脂粘度20mPa・s)を幅40mm×塗布厚1μmで塗布した。   On the other hand, a single-sided easy-to-adhesive Toyobo A4100 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a width of 135 mm and a thickness of 50 μm is used as the base film, and UV curing is applied to the easily-adhesive surface by a gravure roll with a # 225 oblique line and a pattern width of 40 mm Resin (M309 manufactured by Toagosei Co., Ltd./Daicel Cytec Co., Ltd. HDDA / Irgacure I907 = 50/50/3 parts manufactured by Ciba Specialty Chemical Chemicals Co., Ltd., 23 ° C., resin viscosity 20 mPa · s) 40 mm wide × 1 μm thick It was applied with.

また、この樹脂を硬化させるための装置としてメタルハライドUVランプを用い、これを前記回転軸上に固定した転写筒の頂点(基材フィルム最接近時)に配置し、150mW/cmの照度で照射した。
また、外径30mm、弾性部の厚み10mm、硬度A50のウレタンゴム製のニップロールを用い、基材フィルム上の紫外線硬化樹脂を転写筒に押し付けた。
In addition, a metal halide UV lamp is used as an apparatus for curing the resin, and this is disposed at the apex of the transfer cylinder fixed on the rotating shaft (at the closest time to the base film), and irradiated with an illuminance of 150 mW / cm 2. did.
Further, an ultraviolet curable resin on the base film was pressed against the transfer cylinder using a urethane rubber nip roll having an outer diameter of 30 mm, an elastic portion thickness of 10 mm, and a hardness of A50.

そして、基材フィルムの送り速度を1m/min、転写筒を固定した回転軸を基材フィルムと同じ速度1m/minの回転速度で回転させながらその基材フィルム上に微細パターンを転写・硬化固定した。この際、基材フィルム上の紫外線硬化樹脂の幅は転写筒上で約2倍に広がった。
その後、微細パターンが形成された基材フィルムを溶接部分を避けて転写筒の周方向45°間隔相当の位置8箇所を冷凍割段し、その断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で確認し、形状の転写性と紫外線硬化樹脂の膜厚を測定した。
The fine pattern is transferred and cured and fixed on the base film while rotating the feed shaft of the base film at 1 m / min and the rotating shaft with the transfer cylinder fixed at the same rotational speed of 1 m / min as the base film. did. At this time, the width of the UV curable resin on the base film spread about twice on the transfer cylinder.
Thereafter, the base film on which the fine pattern is formed avoids the welded portion, freezes the eight positions corresponding to the 45 ° interval in the circumferential direction of the transfer cylinder, and confirms the cross section with a scanning electron microscope (SEM), The shape transferability and the film thickness of the UV curable resin were measured.

この結果、紫外線硬化樹脂の膜厚は、平均0.5μm、標準偏差0.05μmであり、目視においても平滑な表面性であった。
また、その基材フィルム上には、転写筒側の微細パターンがその形状を殆ど損なうことなく正確に転写されていることが確認できた。
また、その後さらにこの基材フィルム上の微細パターンに対してAL蒸着、エッチングなどの一連の処理を経てワイヤー・グリッド偏光フィルムを作製し、その光学的特性を日本分光株式会社製VAP−7070で測定したところ、視感度補正単体透過率37%、視感度補正偏光度99.95%であり、十分に実用化の条件を満たすことが確認できた。
As a result, the film thickness of the ultraviolet curable resin was an average of 0.5 μm and a standard deviation of 0.05 μm, and the surface property was smooth even visually.
Further, it was confirmed that the fine pattern on the transfer cylinder side was accurately transferred onto the substrate film with almost no loss of the shape.
In addition, a wire grid polarizing film is then produced through a series of treatments such as AL deposition and etching on the fine pattern on the substrate film, and its optical characteristics are measured with VAP-7070 manufactured by JASCO Corporation. As a result, the visibility corrected single transmittance was 37% and the visibility corrected polarization degree was 99.95%, and it was confirmed that the conditions for practical use were sufficiently satisfied.

(比較例)
前記実施例1においてNi電鋳金型を内径82mmになるように溶接して転写筒を作製した。
転写筒は、シリコンゴムシートを介さず直接回転軸に拡径固定した以外は実施例1と同様に実施した。なお、回転軸に拡径・固定された転写筒の外周の真円度は65μmであった。
この結果、基材フィルム上には、転写筒側の微細パターンがその形状を殆ど損なうことなく正確に転写されていることが確認できたが、紫外線硬化樹脂の膜厚は平均0.9μm、標準偏差0.3μmであり、目視においてもロール円周方向すなわち基材フィルム長手方向に横段が見られた。
(Comparative example)
In Example 1, a Ni electroforming mold was welded to an inner diameter of 82 mm to produce a transfer cylinder.
The transfer cylinder was carried out in the same manner as in Example 1 except that the diameter of the transfer cylinder was directly fixed to the rotating shaft without using a silicon rubber sheet. The roundness of the outer periphery of the transfer cylinder whose diameter was increased and fixed to the rotating shaft was 65 μm.
As a result, it was confirmed that the fine pattern on the transfer cylinder side was accurately transferred on the base film film with almost no loss of the shape. The deviation was 0.3 μm, and a horizontal step was also observed visually in the roll circumferential direction, that is, the base film longitudinal direction.

また、その後さらにこの基材フィルム上の微細パターンに対してAL蒸着、エッチングなどの一連の処理を経てワイヤー・グリッド偏光フィルムを作製し、その光学的特性を日本分光株式会社製VAP−7070で測定したところ、視感度補正単体透過率37%、視感度補正偏光度99.95%であり、実用化の条件を満たすことが確認できたが、商品性は実施例1に比べて低いものといわざるを得ないものであった。   In addition, a wire grid polarizing film is then produced through a series of treatments such as AL deposition and etching on the fine pattern on the substrate film, and its optical characteristics are measured with VAP-7070 manufactured by JASCO Corporation. As a result, it was confirmed that the transmittance correction single transmittance was 37% and the visibility correction polarization degree was 99.95%, and it was confirmed that the conditions for practical use were satisfied. It was unavoidable.

本発明の転写装置100の実施の一形態を示す全体図である。1 is an overall view showing an embodiment of a transfer device 100 of the present invention. 転写ロールの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a transfer roll. 転写筒の製法例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a manufacturing method of a transfer cylinder. 回転軸の構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of a rotating shaft. 図4中A−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図4中B−B線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 4. 分割ブロック間の境界部を示す部分拡大平面図である。It is a partial enlarged plan view which shows the boundary part between division | segmentation blocks. 本発明の転写装置100で得られる基材フィルムの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the base film obtained with the transfer apparatus 100 of this invention. 転写ロールによる転写工程を示す側面図である。It is a side view which shows the transfer process by a transfer roll. (A)は図9中a部を示す部分拡大図、(B)は図9中b部を示す部分拡大図である。(A) is the elements on larger scale which show the a section in FIG. 9, (B) is the elements on larger scale which show the b section in FIG. 図9中c部を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the c section in FIG. 本発明の転写装置100の他の実施の形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows other embodiment of the transfer apparatus 100 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100…転写装置
10…繰出しロール
20…塗布部
25…副塗布部
30…転写ロール
31…転写筒
31a…転写板
31b…弾性層
32…回転軸
33…押圧ローラ(ニップロール)
34…分割ブロック
35…移動軸
40…硬化部
50…供給ロール
60…巻取りロール
61〜76…案内ロール
80…副転写ロール(副転写板)
F1…基材フィルム
F2…保護フィルム
J…樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Transfer apparatus 10 ... Feeding roll 20 ... Application | coating part 25 ... Sub application | coating part 30 ... Transfer roll 31 ... Transfer cylinder 31a ... Transfer plate 31b ... Elastic layer 32 ... Rotating shaft 33 ... Pressure roller (nip roll)
34 ... Divided block 35 ... Moving shaft 40 ... Curing part 50 ... Supply roll 60 ... Winding roll 61-76 ... Guide roll 80 ... Sub-transfer roll (sub-transfer plate)
F1 ... Base film F2 ... Protective film J ... Resin

Claims (11)

繰出しロールから繰り出される予め表面に樹脂が塗布された基材フィルムと接して、その樹脂に所定の微細パターンを転写する転写ロールと、当該転写ロールによって前記樹脂に所定の微細パターンが転写された基材フィルムを巻き取る巻取りロールとを有する転写装置であって、
前記転写ロールは、前記予め表面に樹脂が塗布された基材フィルムと接触する外周面に前記所定の微細パターンが形成されると共にその内周面に弾性層が形成された転写筒と、当該転写筒の内側に挿入されて当該転写筒を前記弾性層を介して着脱自在に挿着する回転軸と、当該回転軸に挿着された前記転写筒に接して前記基材フィルムをその外周面に押圧するニップロールとを有することを特徴とする転写装置。
In contact with the substrate film resin has been applied in advance surface unwound from the feeding roll, a transfer roll for transferring a predetermined fine pattern in the resin, based on a predetermined fine pattern to the resin by the transfer roller is transferred A transfer device having a winding roll for winding the material film,
The transfer roll includes a transfer cylinder in which the predetermined fine pattern is formed on an outer peripheral surface that comes into contact with the base film whose surface is previously coated with a resin, and an elastic layer is formed on the inner peripheral surface thereof, and the transfer roll A rotating shaft that is inserted inside the cylinder and removably inserts the transfer cylinder via the elastic layer, and the base film is attached to the outer peripheral surface thereof in contact with the transfer cylinder inserted into the rotating shaft. And a nip roll for pressing.
請求項1に記載の転写装置において、
前記ニップロールを、前記回転軸に挿着された転写筒と前記基材フィルムとの合流部に設けたことを特徴とする転写装置。
The transfer device according to claim 1,
The transfer device, wherein the nip roll is provided at a junction between the transfer cylinder inserted into the rotating shaft and the base film.
請求項1または2に記載の転写装置において、
前記ニップロールは、少なくともその表面が弾性変形可能な材料からなっていることを特徴とする転写装置。
In the transfer device according to claim 1 or 2,
The transfer device according to claim 1, wherein at least a surface of the nip roll is made of an elastically deformable material.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の転写装置において、
前記転写筒は、前記所定の微細パターンを有する矩形状の転写板を、その微細パターンが外側に位置するように筒状に曲げ加工してからその両縁部を突き合わせ溶接してなることを特徴とする転写装置。
The transfer device according to any one of claims 1 to 3,
The transfer cylinder is formed by bending a rectangular transfer plate having the predetermined fine pattern into a cylindrical shape so that the fine pattern is located outside, and then butt-welding both edges thereof. The transfer device.
請求項4に記載の転写装置において、
前記転写板の突き合わせ溶接は、マイクロプラズマ溶接によって行うことを特徴とする転写装置。
The transfer apparatus according to claim 4,
The transfer apparatus, wherein the butt welding of the transfer plate is performed by microplasma welding.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の転写装置において、
前記転写筒は、ロール電鋳法によって形成されたものであることを特徴とする転写装置。
In the transfer device according to any one of claims 1 to 5,
The transfer cylinder, wherein the transfer cylinder is formed by a roll electroforming method.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の転写装置において、
前記回転軸は、その表層部を周方向に分割した複数の分割ブロックと、当該各分割ブロックを係合保持すると共に当該各分割ブロックを径方向に移動する移動軸とからなることを特徴とする転写装置。
In the transfer device according to any one of claims 1 to 6,
The rotating shaft includes a plurality of divided blocks obtained by dividing the surface layer portion in the circumferential direction, and a moving shaft that engages and holds the divided blocks and moves the divided blocks in the radial direction. Transfer device.
請求項7に記載の転写装置において、
前記各分割ブロックの周方向の境界部は互いに櫛歯状に噛み合っていることを特徴とする転写装置。
The transfer device according to claim 7,
2. A transfer apparatus according to claim 1, wherein boundary portions in the circumferential direction of the divided blocks mesh with each other in a comb shape.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の転写装置において、
前記転写ロールの下流側に、当該転写ロールによって所定の微細パターンが転写された基材フィルムの所定の位置に所定の樹脂を塗布する副塗布部と、当該副塗布部によって塗布された樹脂上に所定の微細パターンを転写する前記転写ロールと同じ構造を有する副転写ロールとをさらに備えたことを特徴とする転写装置。
In the transfer device according to any one of claims 1 to 8,
On the downstream side of the transfer roll, a sub-coating portion that applies a predetermined resin to a predetermined position of a base film on which a predetermined fine pattern has been transferred by the transfer roll, and a resin applied by the sub-coating portion A transfer apparatus, further comprising: a sub-transfer roll having the same structure as the transfer roll for transferring a predetermined fine pattern.
予め表面に樹脂が塗布された基材フィルムに、所定の微細パターンが形成された転写ロールを押し当ててその樹脂に当該微細パターンを転写する方法であって、
前記転写ロールは、転写板をその微細パターンが外周面に位置するように筒状に加工し、その内周面に弾性層を形成してから回転軸に着脱自在に取り付けられてなり
前記基材フィルムを前記転写ロールの表面に接触するように連続して送り出すと共にその基材フィルムをニップロールで転写板の表面に押圧しながら、その樹脂上に所定の微細パターンを連続して転写することを特徴とする転写方法。
A method of transferring the fine pattern to the resin by pressing a transfer roll on which a predetermined fine pattern is formed on a substrate film having a resin previously applied to the surface,
The transfer roll is formed by processing the transfer plate into a cylindrical shape so that the fine pattern is located on the outer peripheral surface, and after forming an elastic layer on the inner peripheral surface, the transfer roll is detachably attached to the rotating shaft,
The substrate film is continuously fed so as to come into contact with the surface of the transfer roll, and a predetermined fine pattern is continuously transferred onto the resin while pressing the substrate film against the surface of the transfer plate with a nip roll. A transfer method characterized by the above.
請求項10に記載の転写方法において、
前記所定の微細パターンが転写された基材フィルムの所定の位置にさらに所定の樹脂を塗布した後、当該基材フィルムを前記転写ロールと同じ構造を有する副転写ロールの表面に接触するように連続して送り出しながら、その樹脂上に所定の微細パターンを連続して転写することを特徴とする転写方法。
The transfer method according to claim 10, wherein
After a predetermined resin is further applied to a predetermined position of the base film to which the predetermined fine pattern has been transferred, the base film is continuously brought into contact with the surface of the sub-transfer roll having the same structure as the transfer roll. Then, a predetermined fine pattern is continuously transferred onto the resin while being sent out.
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