JP6007074B2 - モールド剥離装置およびモールド剥離方法 - Google Patents

Description

本発明は、モールド剥離装置およびモールド剥離方法に係り、特に、ローラを用いてモールドを被成形体から剥離するものに関する。

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

たとえば、図６で示すように、シート状のモールド３０１に形成されている微細な転写パターン３０３を、シート状の被成形体３０５に転写する技術が知られている。

さらに説明すると、図６（ａ）で示すように、モールド３０１が被成形体３０５から離れている状態から、モールド３０１を被成形体３０５に近づけて被成形体３０５に接触させ（図６（ｂ）参照）、モールド３０１の微細な転写パターン３０３を被成形体３０５に転写している。

この後、モールド３０１を被成形体３０５から離し、微細な転写パターン３０７が形成された被成形体３０５を得ている（図６（ｃ）参照）。

なお、モールド３０１は、モールド用基材３０９と転写パターン形成体３１１とを備えて構成されており、微細な転写パターン３０３は、転写パターン形成体３１１に形成されている。

被成形体３０５は、被成形体用基材３１３と被成形物３１５とを備えて構成されており、微細な転写パターン３０７は、被成形物３１５に形成されるようになっている。また、被成形物３１５は、図６（ａ）で示した状態では、未硬化状態にあり、図６（ｂ）で示すときに硬化するのである。

また、モールド３０１は、剛性の高い環状のモールド保持体（フィルム搬送冶具）３１７（３１７Ａ，３１７Ｂ）で周辺部を保持されている。すなわち、モールド３０１の周辺部が、モールド保持体３１７Ａとモールド保持体３１７Ｂとで挟み込まれている。各モールド保持体３１７Ａ，３１７Ｂ同士は、図示しないボルトによってお互いが固定されている。

被成形体３０５は、剛性の高い図示しない被成形体保持体（図示せず）に真空吸着等によって保持されている。

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

従来、転写後に被成形体３０５に貼り付いているモールド３０１を（図６（ｂ）参照）、被成形体３０５から剥がして図６（ｃ）の状態にする場合、図７で示すように、モールド３０１を、微細な転写パターン３０３，３０７が形成されている平面状の部位に対して垂直に（図７（ａ）に矢印で示す方向に）移動している（図７（ｂ）参照）。

すなわち、図７（ａ）で示すように、モールド引き剥がし冶具３１９でモールド保持体３１７を保持し、モールド引き剥がし冶具３１９を真上に移動することで、モールド３０１を被成形体３０５から離している。

しかし、図７で示すように、モールド３０１を垂直に移動して被成形体３０５から剥がすとなると、大きな力が必要であるとともに、微細な転写パターン３０７が形成された被成形物３１５が被成形体用基材３１３ではなくモールド３０１にくっ付いたり、微細な転写パターン３０７の形状精度が悪化する等の離型不良が発生するおそれがあるという問題がある。

また、転写後に被成形体３０５に貼り付いているモールド３０１を（図６（ｂ）参照）、被成形体３０５から剥がす場合、モールド３０１を、微細な転写パターン３０３，３０７が形成されている平面状の部位に対して斜めにすることもある。

すなわち、図８に示すように、モールド保持体３１７の一方の側をシリンダ３２１で押し上げることで、モールド３０１を被成形体３０５から離すこともある。

しかし、図８で示すように、モールド３０１を斜めにして被成形体３０５から剥がす場合、図７で示す場合に比べて小さな力ですむが、図７で示す場合と同様にして、離型不良が発生するおそれがあるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、被成形体に微細な転写パターンを転写したことによって被成形体に貼り付いているモールドを被成形体から剥がすモールド剥離装置およびモールド剥離方法において、転写不良を起こさないモールド剥離装置およびモールド剥離方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、被成形体と、微細な転写パターンが形成されており、前記被成形体に前記微細な転写パターンを転写したことによって前記被成形体に貼り付いているモールドとを備えて構成された被成形体・モールド係合体を保持する係合体保持体と、前記係合体保持体に保持されている保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを、粘着剤、真空吸着の少なくともいずれかによりくっ付け巻き取ることで、前記被成形体から剥がすローラとを有し、前記被成形体・モールド係合体のモールドの外周部は、前記被成形体から突出しており、前記被成形体・モールド係合体は、前記モールドの突出している部位が、粘着剤を用いてモールド保持冶具に保持されることで、前記モールド保持冶具に設置されており、前記被成形体・モールド係合体が設置されているモールド保持冶具が設置され保持される冶具保持体を備え、前記モールドの剥がしは、前記冶具保持体に前記モールド保持冶具が設置され保持されている状態で、前記モールド保持冶具の粘着剤のところで前記モールドを前記モールド保持冶具からも剥がすことでなされるように構成されているモールド剥離装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモールド剥離装置において、前記ローラは、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧する方向とこの逆方向とに移動自在なっており、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを被成形体から剥がすとき、前記ローラが前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧する方向に移動し、弾性体を介して、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧するように構成されているか、もしくは、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを被成形体から剥がすとき、前記ローラが前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧する方向に移動して前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧するときの押圧力を検出し、この検出結果に応じて、前記ローラが前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧する力が制御されるように構成されているモールド剥離装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のモールド剥離装置において、前記ローラが回転することで、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを被成形体から剥がすように構成されているモールド剥離装置である。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のモールド剥離装置において、前記ローラの粘着剤や真空吸着は、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを巻き始める側の部位のみで、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを前記ローラにくっ付けるように構成されているモールド剥離装置である。

請求項５に記載の発明は、被成形体と、微細な転写パターンが形成されており、前記被成形体に前記微細な転写パターンを転写したことによって前記被成形体に貼り付いているモールドとを備えて構成された被成形体・モールド係合体を保持する係合体保持体と、前記係合体保持体に保持されている保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを、粘着剤、真空吸着の少なくともいずれかによりくっ付け巻き取ることで、前記被成形体から剥がすローラとを有し、ベース体を備え、前記ローラは、ローラ支持体に回転自在に支持されており、前記ローラ支持体は、スライドベースに移動自在に支持されており、前記スライドベースは、調整ライナを介して前記ベース体に設けられており、 前記調整ライナの厚さを調整することで、前記スライドベースが前記係合体保持体に対して接近しもしくは離反する方向で位置決めされるように構成されており、前記係合体保持体は、前記調整ライナの厚さ方向で移動位置決め自在なように前記ベース体に設けられているモールド剥離装置である。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のモールド剥離装置において、前記被成形体・モールド係合体のモールドの外周部は、前記被成形体から突出しており、前記被成形体・モールド係合体は、前記モールドの突出している部位が、粘着剤を用いてモールド保持冶具に保持されることで、前記モールド保持冶具に設置されており、前記被成形体・モールド係合体が設置されているモールド保持冶具が設置され保持される冶具保持体を備え、前記モールドの剥がしは、前記冶具保持体に前記モールド保持冶具が設置され保持されている状態で、前記モールド保持冶具の粘着剤のところで前記モールドを前記モールド保持冶具からも剥がすことでなされるように構成されているモールド剥離装置である。

本発明によれば、被成形体に微細な転写パターンを転写したことによって被成形体に貼り付いているモールドを被成形体から剥がすモールド剥離装置およびモールド剥離方法において、転写不良の発生を阻止することができるという効果を奏する。

モールド保持冶具を用いた転写について説明する図である。 図１（ａ）におけるＩＩ矢視図である。 モールド剥離装置の概略構成を示す図である。 モールド剥離装置の動作を示す図である。 モールド剥離装置の動作を示す図である。 従来のモールド保持冶具を用いた転写について説明する図である。 従来のモールド保持冶具を用いた転写後のモールドの剥離（モールド引き剥がし冶具を用いた剥離）について説明する図である。 従来のモールド保持冶具を用いた転写後のモールドの剥離（シリンダを用いた剥離）について説明する図である。

本発明の実施形態に係るモールド保持冶具（フィルム搬送冶具）１は、図１で示すように、枠体（モールド保持冶具本体部）３と、粘着剤（粘着層）５とを備えて構成されている。

枠体３は、たとえば金属で構成されており、剛体とみなせる程度の剛性を備えている。粘着剤５は、厚さ方向の一方の面に微細な転写パターン７が形成されているシート状（フィルム状）のモールド９を枠体３で保持するために設けられている。

なお、粘着剤５は、枠体３の表面の少なくとも一部に設けられているが、粘着剤５を枠体３に設けることに代えてもしくは加えてモールド９に設けてもよい。すなわち、モールド９を枠体３に設置する前の状態で、粘着剤５が、枠体３、モールド９の少なくともいずれかに設けられていればよい。

粘着剤５を介して枠体３に保持されているモールド９は、枠体３と一体化しており、剛体とみなせる程度になっており容易には変形しないようになっている。また、微細な転写パターン７は、モールド９の一部に設けられており、微細な転写パターン７が設けられていない部位が、粘着剤５に接している。

枠体３は環状（中空状）に形成されている。粘着剤５は、環状になってたとえば枠体３に設けられている。なお、粘着剤５が、必ずしも連続して環状になって設けられている必要は無く、点在して環状になっている等、他の形態で設けられていてもよい。

モールド９は、この外周の環状部位（外周部）１１が、粘着剤５を介して枠体３に一体的に支持され設置されている。モールド保持冶具（モールド保持具）１に設置された状態では、モールド９は、平板状になっており、外周の環状部位１１が粘着剤５を間にして枠体３に係合しており、外周の環状部位１１の内側に位置する内側の部位１３は、枠体３から離れ枠体３の内側で弛みの無い状態で張られている。微細な転写パターン７は、モールド９の内側の部位１３に設けられている。

本発明の実施形態に係るモールド剥離装置１５は、被成形体・モールド係合体２１（図１（ｂ）参照）から、モールド９を剥がす装置であり、図３等で示すように、係合体保持体１７とローラ１９とを備えて構成されている。

被成形体・モールド係合体２１は、お互いが一体化しているモールド９と被成形体２３とを備えてシート状に形成されている。

さらに説明すると、モールド９の厚さ方向の一方の面には微細な転写パターン７が形成されており、被成形体・モールド係合体２１では、被成形体２３の厚さ方向の一方の面に微細な転写パターン７を転写したことによってモールド９が被成形体２３に貼り付いている。

また、被成形体・モールド係合体２１では、被成形体２３の厚さ方向とモールド９の厚さ方向とがお互いに一致しており、被成形体２３にモールド９が重なっている。モールド９の微細な転写パターン７が形成されている面と被成形体２３の微細な転写パターン２５が転写された面とがお互いに密着している。

係合体保持体１７には、被成形体・モールド係合体２１が設置されるようになっている。係合体保持体１７は、設置された被成形体・モールド係合体２１をたとえば真空吸着によって保持するようになっている。

係合体保持体１７が設置された被成形体・モールド係合体２１を保持している状態では、被成形体・モールド係合体（保持済み被成形体・モールド係合体）２１の被成形体２３が係合体保持体１７に接触しており、被成形体・モールド係合体２１のモールド９は、被成形体２３を間にして係合体保持体１７とは反対側に位置している。

ローラ１９は、係合体保持体１７に設置されて保持されている被成形体・モールド係合体２１のモールド９を、粘着剤２７によりくっ付け（外周に）巻き取ることで、被成形体２３から剥がすものである。

なお、粘着剤２７は、円柱状のローラ１９の外周（側面）に薄い膜状になって設けられている。また、粘着剤２７でモールド９をくっつけて巻き取ることに代えてもしくは加えて、真空吸着によってモールド９をくっつけて巻き取るように構成されていてもよい。

また、モールド剥離装置１５には、制御装置（ＣＰＵを備えた制御部）２９が設けられている。

ローラ１９は、制御装置２９の制御の下、前述した巻き取りをするために、サーボモータ３０等のアクチュエータによりモールド９の厚さ方向（図３の上下方向）に対して直交する所定の方向に直線的に移動するようになっている。

また、ローラ１９は、制御装置２９の制御の下、前述した巻き取りをするために、別のサーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により、前述した直線的な移動に同期して回転駆動するようになっている。

そして、初期状態から、ローラ１９を別のアクチュエータで回転するとともにサーボモータ３０で係合体保持体１７の他端側に直線的に移動することで、被成形体・モールド係合体２１のモールド９の巻き取りをするようになっている。

なお、初期状態では、図３で示すように、係合体保持体１７に被成形体・モールド係合体２１が設置され保持されており、係合体保持体１７に保持されている被成形体・モールド係合体２１の厚さ方向（図３の上下方向）での円柱状のローラ１９の回転中心軸Ｃ１と被成形体・モールド係合体２１との距離がローラ１９の半径とほぼ等しくなっており、ローラ１９の移動方向（図３の左右方向）でローラ１９が係合体保持体１７の一端側（図３の右側）で係合体保持体１７の一端から離れている。

ローラ１９でモールド９の巻き取りをしているときには、ローラ１９がモールド９に対してころがり対偶をなしており、ローラ１９とモールド９との間は滑りが発生していない。

なお、ローラ１９がアクチュエータで回転駆動するのはなく、図３の左右方向での移動に応じてフリーの状態で回転するようにしてもよい。

被成形体・モールド係合体２１のモールド９の外周部（環状部位）１１は、図１等で示すように、被成形体２３から突出している。被成形体・モールド係合体２１は、前述したように、モールド９の突出している環状部位１１が、粘着剤５を用いてモールド保持冶具１に保持されることで、モールド保持冶具１に一体的に設置されている。

また、モールド剥離装置１５には、冶具保持体３１が設けられており、冶具保持体３１には、被成形体・モールド係合体２１が設置されているモールド保持冶具１が設置され保持されるようになっている。なお、モールド保持冶具１には、被成形体・モールド係合体２１が設置されているものとする。

モールド剥離装置１５におけるモールド９の剥がしは、冶具保持体３１にモールド保持冶具１が設置され保持されている状態で、被成形体・モールド係合体２１からモールド９を剥がすだけでなく、モールド保持冶具１の粘着剤５のところでモールド９をモールド保持冶具１からも剥がすことでもなされるように構成されている。

また、モールド剥離装置１５は、ベース体３３を備えている。ローラ１９は、ローラ支持体３５に回転自在に支持されており、ローラ支持体３５は、Ｘ軸スライドベース３７に直線的に移動自在に支持されている。

スライドベース３７は、調整ライナ３９を介してベース体３３に一体的に設けられており、調整ライナ３９の厚さを機械加工等により調整することで、スライドベース３７が係合体保持体１７に対して接近しもしくは離反する方向（図３の上下方向）で位置決めされるように構成されている。

係合体保持体１７は、スライドベース３７に対して接近しもしくは離反する方向（調整ライナ３９の厚さ方向）で移動位置決め自在なようにベース体３３に設けられている。また、係合体保持体１７は、サーボモータ４１（空気圧等のシリンダでもよい）等のアクチュエータによって、スライドベース３７に対して接近しもしくは離反する方向（図３の上下方向）で移動するようになっている。

そして、たとえば、モールド９の剥がしをするときのローラ１９の押圧力を調整するために、制御装置２９がサーボモータ４１を制御し、係合体保持体１７を図３の上下方向で移動位置決めするようになっている。

ここで、モールド保持冶具１とモールド剥離装置１５とについてさらに詳しく説明する。

説明の便宜のために水平な一方向をＸ軸方向とし、水平な他の一方向であってＸ軸方向に対して直交する方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに対して直交する上下方向をＺ軸方向とする。

モールド保持冶具１の枠体３は、高さ（Ｚ軸方向の寸法）の低い円筒状に形成されている。これにより、下端と上端には、図１等で示すように、リング状の平面（下面４３、上面４５）が形成されている。粘着剤５は、薄い膜状になっている上面４５の全面に設けられている。

シート状のモールド９は、図１等で示すように、シート状の基材（モールド用基材）４９と転写パターン形成体５１とを備えて構成されている。

また、シート状のモールド９は、可撓性を備えている。さらに説明すると、シート状のモールド９は、この厚さ方向に対して直交する方向の引張り力が加えられても弾性変形をほとんどせずほぼ剛体とみなせるが、紙幣等のように厚さ方向でめくれるような変形（厚さ方向に対して直交する方向に延伸している軸まわりのモーメントによる変形）を容易にするようになっている。したがって、モールド９は、引き剥がしのときに、被成形体２３から容易にめくりあがるようになっている。

シート状のモールド用基材４９は、たとえば、紫外線が透過可能なＰＥＴ樹脂等の樹脂材料で板状に形成されている。

微細な転写パターン７が形成されている転写パターン形成体５１は、たとえば、紫外線が透過可能な硬化した紫外線硬化樹脂（熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の他の樹脂であってもよい。）で薄い膜状に形成されている。転写パターン形成体５１は、この厚さ方向がモールド用基材４９の厚さ方向と一致するようにして、シート状のモールド用基材４９の厚さ方向の一方の面でモールド用基材４９に一体に設けられている。

転写パターン形成体５１の微細な転写パターン７は、転写パターン形成体５１の表面（厚さ方向における一方の面であって、モールド用基材４９に接している面とは反対の面）に形成されている。なお、転写パターン形成体５１の微細な転写パターン７は、図示しないマスターモールドに形成されている微細な転写パターンを転写することで生成されたものである。

なお、微細な転写パターン７は、ピッチや高さが、たとえば可視光線の波長程度である凹凸で形成されている。

モールド用基材４９は、たとえば、円形状（薄い円板状）に形成されている（図２参照）。図１（ａ）で示すように、モールド用基材４９の直径Ｄ１は、枠体３の外径Ｄ３と等しくなっている。モールド９がモールド保持冶具１に設置され保持されている状態では、モールド用基材４９は、厚さ方向が枠体３の高さ方向と一致し、中心が枠体３の中心と一致している。

転写パターン形成体５１も、たとえば、円形状（薄い円板状）に形成されている。転写パターン形成体５１の直径Ｄ５は、枠体３の内径Ｄ７よりも小さくなっている。モールド９がモールド保持冶具１に設置され保持されている状態では、転写パターン形成体５１は、枠体３側の面（モールド用基材４９の厚さ方向の一方の面；図１では下側の面）に設けられており、中心が枠体３の中心と一致している。

枠体３の上面４５に設けられている粘着剤５の外径は、枠体３の外径Ｄ３と等しくなっており、粘着剤５の内径は、枠体３の内径Ｄ７と等しくなっている。

なお、粘着剤５の外径を、直径Ｄ９（枠体の外径Ｄ３よりも大きく内径Ｄ７よりも大きな直径）にして、モールド用基材４９（モールド９）の外周の環状部位が、モールド９の外周からこの近傍にかけて枠体３に粘着されていないようにしてもよい。

また、モールド用基材４９の外径寸法（直径）Ｄ１を枠体３の外径寸法Ｄ３よりも大きくして、モールド用基材４９（モールド９）の外周の環状部位が、モールド９の外周からこの近傍にかけて枠体３に粘着されていないようにしてもよい。

シート状の被成形体２３は、シート状の基材（被成形体用基材）５３と被成形物５５とを備えて構成されている（図１等参照）。

シート状の被成形体用基材５３は、たとえば、ＰＥＴ樹脂等の樹脂材料で板状に形成されている。シート状のモールド９の微細な転写パターン７が転写される被成形物５５は、たとえば、紫外線硬化樹脂（熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の他の樹脂であってもよい。）で薄い膜状に形成されている。

被成形体用基材５３も、たとえば、円形状（薄い円板状）に形成されている。被成形体用基材５３の直径Ｄ１１は、枠体３の内径Ｄ７よりも小さく、転写パターン形成体５１の直径Ｄ５よりも大きくなっている。

被成形物５５も、たとえば、円形状（薄い円板状）に形成されている。被成形物５５は、厚さ方向が被成形体用基材５３の厚さ方向と一致するようにして、シート状の被成形体用基材５３の厚さ方向の一方の面（図１では上側の面）に設けられている。被成形物５５の直径Ｄ１３は、転写パターン形成体５１の直径Ｄ５と同程度になっている。

被成形体２３への転写が終了し、被成形体・モールド係合体２１がモールド保持冶具１に設置され保持されている状態では、被成形体用基材５３と被成形物５５とは、厚さ方向が枠体３の高さ方向と一致し、中心が枠体３（モールド９）の中心と一致している。

被成形物５５の微細な転写パターン２５は、被成形物５５の表面（厚さ方向における一方の面であって、被成形体用基材５３に接している面とは反対の面）に形成されるようになっている。

被成形物５５が紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂である場合、モールド９の微細な転写パターン７が転写される前（図１（ａ）参照）の被成形物（未硬化の樹脂）５５は、液体状もしくは流動体状になっている。図１（ｂ）で示す転写がなされるときに、被成形物５５が硬化し、転写終了時には、被成形物５５は硬化している。

モールド剥離装置１５は、前述したように、ベース体３３を備えている。ベース体３３は、矩形な平板状の下側ベース体５７と、下側ベース体５７とほぼ同形状に形成された上側ベース体５９と円柱状の４本の支柱６１とを備えて構成されている。

下側ベース体５７、上側ベース体５９は、厚さ方向がＺ軸方向になっている。上側ベース体５９は、下側ベース体５７をＺ軸上方向に所定の距離だけ移動したところに位置している。

支柱６１は円柱状に形成されており、高さ方向がＺ軸方向になるようにして、下側ベース体５７、上側ベース体５９の４隅の近傍で下側ベース体５７、上側ベース体５９の間に設けられている。なお、各支柱６１の下端は下側ベース体５７と一体化しており、各支柱６１の上端は上側ベース体５９と一体化している。

係合体保持体１７は、たとえば、円板状に形成されており、厚さ方向がＺ軸方向になるようにして、Ｚ軸スライダ６３を介して、下側ベース体５７に支持されている。これにより、係合体保持体１７は、制御装置２９の制御の下、ベース体３３に対してＺ軸方向で移動位置決め自在になっている。

Ｚ軸スライダ６３は、Ｚ軸スライドベース６５とＺ軸移動体６７とを備えて構成されている。Ｚ軸移動体６７はリニアガイドベアリング６９を介してＺ軸スライドベース６５に支持されている。また、Ｚ軸移動体６７はサーボモータ４１と図示しないボールネジとによって、Ｚ軸方向で移動位置決めされるようになっている。

Ｚ軸スライドベース６５はブラケット７１を介して下側ベース体５７に一体的に設けられており、係合体保持体１７は、Ｚ軸移動体６７の上端でＺ軸移動体６７に一体的に設けられている。これにより、係合体保持体１７は、ベース体３３に対してＺ軸方向で移動位置決め自在になっている。

係合体保持体１７の上面は、平面になっており、この平面に被成形体２３（被成形体用基材５３の、被成形物５５が設けられている面とは反対側の面）を接触させ、真空吸着によって被成形体２３を保持するようになっている。なお、真空吸着は真空ポンプ７３を用いてなされるようになっている。また、真空吸着がなされていることを確認するための真空計（真空度検出センサ）７５も設けられている。

係合体保持体１７は、Ｚ軸方向では、下側ベース体５７と上側ベース体５９との間に位置している。Ｚ軸方向から見ると、係合体保持体１７の中心と下側ベース体５７（上側ベース体５９）の中心とはお互いに一致しており、係合体保持体１７が４本の支柱６１や下側ベース体５７（上側ベース体５９）の外周から離れて、４本の支柱６１の内側に存在している。

冶具保持体３１は、たとえば環状に形成されており、冶具保持体支持体７７を介して、各支柱６１に一体的に設けられている。環状の冶具保持体３１は、この中心軸がＺ軸方向に延伸しており、Ｚ軸方向では、上昇端に位置している係合体保持体１７とほぼ同じところに位置している。

冶具保持体３１の内径Ｄ１５は、枠体３の内径Ｄ７と同程度になっている。冶具保持体３１には、浅い円柱状の凹部７９が設けられている。凹部７９の内径Ｄ１７は、モールド保持冶具１（枠体３）の外径Ｄ３よりもごく僅かに大きくなっている。Ｚ軸方向から見ると、冶具保持体３１の中心軸と凹部７９の中心と係合体保持体１７の中心とがお互いに一致している。

また、係合体保持体１７の外径Ｄ１９は、被成形体用基材５３（被成形体２３）の直径Ｄ１１とほぼ等しく、冶具保持体３１の内径Ｄ１５よりも小さくなっている。そして、係合体保持体１７が上昇端に位置しているときには、係合体保持体１７が、冶具保持体３１の内側に位置している。

モールド保持冶具１を冶具保持体３１に設置した状態では、モールド保持冶具１が、冶具保持体３１の凹部７９に嵌りこみ、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向でベース体３３に対して位置決めされている。

また、冶具保持体３１に設置されたモールド保持冶具１は、図示しないマグネット等の保持部によって、冶具保持体３１で保持されている。

被成形体・モールド係合体２１が保持されているモールド保持冶具１を冶具保持体３１に設置し、係合体保持体１７を上昇させてこの上面を被成形体２３に面接触させた状態では、モールド９はＸ軸方向およびＹ軸方向に展開している薄い平板状になっており、Ｚ軸方向では、モールド９の中心部で、モールド９、被成形体２３、係合体保持体１７が上から下にこの順でならんでおり、モールド９の外周の部位（環状部位）１１で、モールド９、モールド保持冶具１、冶具保持体３１が上から下にこの順でならんでいる。

また、被成形体・モールド係合体２１が保持されているモールド保持冶具１を冶具保持体３１に設置し、係合体保持体１７を上昇させてこの上面を被成形体２３に面接触させた状態をＺ軸方向から見ると、すでに理解されるように、係合体保持体１７の中心と、被成形体２３の中心と、モールド保持冶具１の中心とがお互いに一致している。

ローラ１９は、冶具保持体３１の上方であって上側ベース体５９の下側で、ローラ支持体３５に回転自在に設けられている。ローラ１９の回転中心軸Ｃ１は、Ｙ軸方向に延びている。

ローラ支持体３５は、Ｘ軸スライダ８１を介して、上側ベース体５９に支持されている。これにより、ローラ支持体３５は、制御装置２９の制御の下、ベース体３３に対してＸ軸方向で移動位置決め自在になっている。

Ｘ軸スライダ８１は、Ｘ軸スライドベース３７とＸ軸移動体８３とを備えて構成されている。Ｘ軸移動体８３はリニアガイドベアリング（図示せず）を介してＸ軸スライドベース３７に支持されている。また、Ｘ軸移動体８３はサーボモータ３０と図示しないボールネジとによって、Ｘ軸方向で移動位置決めされるようになっている。

Ｘ軸スライドベース３７は調整ライナ３９を間にして上側ベース体５９に一体的に設けられている。調整ライナ３９の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）を調整することで、ローラ１９は、ベース体３３に対してＺ軸方向で位置の調整がなされるようになっている。

なお、Ｚ軸方向での位置の調整がなされ被成形体・モールド係合体２１が保持されているモールド保持冶具１が冶具保持体３１に設置されている状態では、Ｚ軸方向で、ローラ１９の回転中心軸Ｃ１とモールド９との間の距離が、ローラ１９の半径とほぼ等しくなっている。

ローラ１９のＹ軸方向の寸法は、被成形体・モールド係合体２１（モールド９）の外径よりも大きくなっており、被成形体・モールド係合体２１が保持されているモールド保持冶具１が冶具保持体３１に設置された状態では、Ｙ軸方向で、ローラ１９の中心と被成形体・モールド係合体２１の中心とがお互いに一致している。

ローラ１９は粘着処理がされている。すなわち、円柱状のローラ１９の外周（側面）には、モールド９をくっつけるための粘着剤２７が薄い膜状になって設けられている。

ローラ１９の外周長（ローラ１９の直径×円周率）の値は、被成形体・モールド係合体２１（モールド９）の外径よりも大きくなっている。

そして、図３に示す初期状態から、ローラ１９をＸ軸方向の一端側から他端側に移動することで、ローラ１９が粘着剤２７でモールド９をくっつけることで巻き取り、モールド９を被成形体・モールド係合体２１とモールド保持冶具１とから剥がすようになっている（図４、図５参照）。

なお、上記剥がしをするときに、ローラ１９のＸ軸方向の移動速度を制御する（変える）ようにしてもよい。たとえば、モールド９の種類に応じて、Ｘ軸方向の移動速度を変更したり、剥がし始めには、Ｘ軸方向の移動速度遅くしておいて、その後次第に速くするようにしてもよい。

また、係合体保持体１７をＺ軸方向にごく僅かに移動することで、モールド９の剥がしをするときに、ローラ１９と係合体保持体１７とによる被成形体・モールド係合体２１の挟み込み力（ローラ１９の押圧力）を適宜変えるようにしてもよい。

次に、モールド剥離装置１５の動作を説明する。

まず、図３で示すような初期状態になっているものとする。初期状態では、モールド９から被成形体２３への微細な転写パターン７の転写が終了し（図１（ｂ）参照）、被成形体・モールド係合体２１を保持しているモールド保持冶具１が、冶具保持体３１に設置されており、係合体保持体１７が上昇し被成形体・モールド係合体２１を保持しており、係合体保持体１７に保持されている被成形体・モールド係合体２１の厚さ方向（Ｚ軸方向）で、円柱状のローラ１９の回転中心軸Ｃ１と被成形体・モールド係合体２１との距離がローラ１９の半径とほぼ等しくなっており、ローラ１９の移動方向（Ｘ軸方向）でローラ１９が係合体保持体１７の一端側で係合体保持体１７の一端から離れている。

上記初期状態から、ローラ１９を回転しつつＸ軸方向の他端側に移動すると、ローラ１９がモールド９を巻き始め（図４参照）、モールド９を被成形体２３から剥がし始める。

ローラ１９を回転しつつＸ軸方向の他端側に移動し終えると（図５参照）、モールド９の被成形体２３（被成形体・モールド係合体２１）からの剥がしが完了する。

この後、微細な転写パターン２５（図１（ｃ）参照）が形成された被成形体２３の取り出し位置まで、係合体保持体１７を下降し、係合体保持体１７による被成形体２３の保持を止め（被成形体２３を開放し）、ロボット（図示せず）で、モールド９から離れ微細な転写パターン２５が形成されている被成形体２３を搬出する。また、ローラ１９で巻き取ったモールド９を、ローラ１９から剥がす。ローラ１９から剥がしたモールド９を再使用してもよい。

モールド剥離装置１５によれば、被成形体・モールド係合体２１のモールド９をローラ１９の粘着剤２７によりくっ付け巻き取ることで被成形体２３から剥がすので、モールド９に大きな力をかけることなく、Ｘ軸方向の一端から他端に向かってモールド９が被成形体２３から徐々に剥がれ、転写によって被成形体２３に形成された微細な転写パターン２５がモールド９にくっ付いてしまうことや微細な転写パターン２５の形状精度が悪化することが無くなり、被成形体２３への微細な転写パターン７の転写不良（離型不良）の発生を無くすことができる。

また、モールド剥離装置１５によれば、モールド９を剥離するローラ１９の回転速度と移動速度とを適宜変更することで、離型不良の発生を一層無くすことができる。

さらに、モールド剥離装置１５によれば、ばらつきの無い一定の条件で離型が行われるので、再現性が向上し、微細な転写パターン２５が形成された被成形体２３の品質が安定し、自動化に対応することが容易になり、スループットの短縮が可能になる。

また、モールド剥離装置１５によれば、シート状のモールド９がモールド保持冶具１に設置されているので、モールド９の取り扱いがしやすくなっている。また、被成形体・モールド係合体２１からのモールド９の剥がしをするときに、モールド保持冶具１の粘着剤５のところでモールド９がモールド保持冶具１から剥がされるで、被成形体・モールド係合体２１とモールド保持冶具１とからのモールド９の剥がしが、従来のようにボルト等を用いてモールドを保持している場合に比べて著しく容易になっている。

また、モールド剥離装置１５によれば、係合体保持体１７がスライドベース３７に対してＺ軸方向で移動位置決め自在になっているので、微細な転写パターン２５が形成された被成形体２３を搬出するときには、係合体保持体１７を下降しておくことで、被成形体２３の搬出がしやすくなっており、また、被成形体・モールド係合体２１からのモールド９の剥がしをするときには、係合体保持体１７の位置を微調整することで、係合体保持体１７とローラ１９とによる被成形体・モールド係合体２１の挟み込み力（ローラ１９でモールド９を剥がすときのローラ１９の押圧力）を容易に調整することができ、離型不良の発生を一層無くすことができる。

モールド保持冶具１によれば、粘着剤５を用いてシート状のモールド９を保持しているので、従来のようにボルトを使用している態様に比べてモールド９の設置作業を簡素化することができ、設置工数を削減することができる。

そして、モールド９の設置工数を削減できることで、モールド９や被成形体２３にパーティクルが付着するおそれを低減させることができる。

また、モールド保持冶具１によれば、モールド９の外周の環状部位１１が粘着剤５を介して環状の枠体３に支持されるので、モールド９での弛みの発生を確実に防止することができる。

また、モールド９の外周の環状部位１１の少なくとも一部が、モールド９の外周からこの近傍にかけて枠体３に粘着されていない構成にすれば、ローラ１９によるモールド９の剥がしが一層容易になる。

ところで、モールド剥離装置１５を次に示すように変形してもよい。

すなわち、ローラ１９が、保持済み被成形体・モールド係合体（係合体保持体１７に保持されている被成形体・モールド係合体）２１のモールド９を押圧する方向とこの逆方向とに移動自在なっていてもよい（ローラ１９の回転中心軸Ｃ１が係合体保持体１７に対してＺ軸方向で移動自在になっていてもよい）。

また、保持済み被成形体・モールド係合体２１のモールド９を被成形体２３から剥がすとき、ローラ１９が、保持済み被成形体・モールド係合体２１のモールド９を押圧する方向（下方向）に移動して被成形体・モールド係合体２１のモールド９に接触し、弾性体（たとえば、図示しない圧縮コイルバネ、もしくは、図示しない空気圧シリンダ）を介して、被成形体・モールド係合体２１のモールド９を押圧する付勢をするように構成されていてもよい。

上記変形例についてより詳しく説明すると、図３に示すローラ支持体３５は、図示しない基端側部材と図示しない第１の先端側部材と図示しない第２の先端側部材とで構成されている。第１の先端側部材は、基端側部材の下側に位置しており、図示しないリニアガイドベアリングを介して基端側部材に支持されており、基端側部材に対してＺ軸方向で移動するようになっている。

また、第１の先端側部材は、図示しないサーボモータ等のアクチュエータによって、制御装置２９の制御の下、Ｚ軸方向で移動位置決めされるようになっている。なお、第１の先端側部材の位置決めが、サーボモータを用いることなく手動でなされるような構成になっていてもよい。

第２の先端側部材は、第１の先端側部材の下側に位置しており、図示しないリニアガイドベアリングを介して第１の先端側部材に支持されている。

また、第２の先端側部材は、第１の先端側部材と第２の先端側部材との間に設けられている図示しない圧縮コイルバネによって下方に付勢されている。なお、第２の先端側部材は図示しないストッパによって、一定の位置よりも下側には、移動しないようになっている。ローラ１９は、第２の先端側部材に回転自在に支持されている。

上述したように、ローラ１９が弾性体を介してモールド９を付勢するように構成することで、ローラ１９の押圧力を調整しやすくなる。たとえば、ローラ１９に対する保持済み被成形体・モールド係合体２１の位置がごく僅かにずれていても、弾性体によってローラ１９の押圧力をほぼ一定の適宜の値にすることができる。

また、ローラ１９が弾性体を介してモールド９を付勢する構成に代えて、ロードセル等の押圧力検出体を用いローラ１９がモールド９を押圧する力を制御するようにしてもよい。

すなわち、上述したように、ローラ１９が、保持済み被成形体・モールド係合体２１のモールド９を押圧する方向とこの逆方向とに移動自在なっていてもよい。

そして、保持済み被成形体・モールド係合体２１のモールド９を被成形体２３から剥がす場合、ローラ１９が保持済み被成形体・モールド係合体２１のモールド９を押圧する方向（下方向）に移動して保持済み被成形体・モールド係合体２１のモールド９に接触し押圧するときの押圧力を、たとえば図示しないロードセルで検出し、この検出結果に応じて、ローラ１９が保持済み被成形体・モールド係合体２１のモールド９を押圧する力が制御されるように構成されてもよい。

上記変形例についてさらに詳しく説明すると、図３に示すローラ支持体３５は、図示しない基端側部材と図示しない先端側部材とで構成されている。先端側部材は、基端側部材の下側に位置しており、図示しないリニアガイドベアリングを介して基端側部材に支持されており、基端側部材に対してＺ軸方向で移動するようになっている。

また、先端側部材は、図示しないサーボモータ等のアクチュエータによって、制御装置２９の制御の下、Ｚ軸方向で移動位置決めされるようになっている。ローラ１９は、先端側部材に回転自在に支持されている。

ロードセルは、先端側部材と基端側部材との間に設けられており、先端側部材と基端側部材とで挟まれている。そして、先端側部材と基端側部材とがロードセルを挟む力をロードセルで検出することで、ローラ１９の押圧力を測定することができるようになっている。

上述したように、ロードセルでローラ１９の押圧力を検出し、この検出結果に応じて、ローラ１９がモールド９を押圧する力を制御するように構成すれば（ローラ１９の押圧力をフィードバック制御すれば）、ローラ１９の押圧力をより一層正確な値に近づけることができる。

また、モールド剥離装置１５において、ローラ１９が回転することで（自転して自走することで）、保持済み被成形体・モールド係合体２１のモールド９を被成形体２３から剥がすように構成してもよい。

このローラ１９の自走によるモールド９の剥がしについて詳しく説明する。

図３で示す初期状態から、モールド９の剥がしをするときには、まず、Ｘ軸移動体８３（ローラ支持体３５、ローラ１９）を、サーボモータ３０を用いて図３の左方向に移動する。この移動のときには、ローラ１９をＸ軸移動体８３の移動に同期させて回転する。

Ｘ軸移動体８３の上記移動は、ローラ１９がモールド９に接触するまで行う。より精確には、Ｘ軸方向でローラ１９の中心Ｃ１の位置が、被成形体・モールド係合体２１（モールド９）の右端よりも僅かに左側（たとえば、モールド９の１／１０程度の距離だけ左側）に位置するまで行う。

サーボモータ３０によるローラ１９の上記移動が終了したときには、モールド９の右端からこの近傍にかけての部位が、被成形体２３から離れてローラ１９に巻き取られている。

上記サーボモータ３０を用いた移動が終了したときには、サーボモータ３０によるＸ軸移動体８３の駆動を停止する。すなわち、サーボモータ３０の回転出力軸（図示せず）とＸ軸移動体８３との接合を断つ（たとえば図示しない電磁クラッチを切ることで断つ）。これにより、Ｘ軸移動体８３やローラ支持体３５がＸ軸方向でフリーな状態になる。

続いて、ローラ１９の回転駆動のみで、モールド９を巻き取りながら、ローラ１９やローラ支持体３５やＸ軸移動体８３を図３の左側に移動する。この移動は、ローラ１９がモールド９の総てを巻き取るまで行う。また、ローラ支持体３５やＸ軸移動体８３の左側への移動は、ローラ１９がモールド９を巻き取りながら図３に左側に移動することにしたがってなされる。

なお、ローラ１９の回転駆動力のみでモールド９を巻き取るときのローラ１９の回転速度は一定になっているが、ローラ１９の回転速度を適宜変更してもよい。

このように、ローラ１９を自転させて自走させてモールド９を被成形体２３から剥がすように構成すれば、モールド９をだぶつかせることなく、被成形体・モールド係合体２１からモールド９を剥がすことができる。

すなわち、ローラ支持体３５の移動とローラ１９の回転とを同期させてモールド９を巻き取ると、ローラ１９がローラ支持体３５の移動にともなってつれ回りをするのであるが、ローラ支持体３５の移動量に対するローラ１９の回転角度量のごく僅かなずれ等により、モールド９がだぶつく等の不具合が発生するおそれがある。

そこで、ローラ支持体３５のＸ軸方向での移動をフリーな状態にして、ローラ１９を回転しモールド９に対し自走するようにすれば、上述したごく僅かなずれは無くなり、モールド９がだぶつく等の不具合が無くなるのである。

また、ローラ１９の粘着剤や真空吸着が、保持済み被成形体・モールド係合体２１のモールド９を巻き始める側の部位のみでなされ、保持済み被成形体・モールド係合体２１のモールド９をローラ１９にくっ付けるように構成されていてもよい。

すなわち、図３で示すモールド９の右端から、モールド９の直径Ｄ１（図３では、Ｄ１７とほぼ同じ値）の１／５程度（１／１０〜１／３の範囲でもよい）右に位置する箇所までの間の部位を、粘着剤や真空吸着によって、ローラ１９にくっ付け（粘着や吸着し）、モールド９の他の部位が、ローラ１９に巻かれて接触するだけで粘着や吸着がなされないようにしてもよい。

このように、ローラ１９の粘着剤や真空吸着が、保持済み被成形体・モールド係合体２１のモールド９を巻き始める側の部位のみでなされるようにすれば、被成形体・モールド係合体２１からはがされてローラ１９に巻き付いているモールド９の、ローラ１９から剥がしがしやすくなる。

１ モールド保持冶具
３ 枠体
５ モールド保持冶具の粘着剤
７ モールドの微細な転写パターン
９ モールド
１１ モールドの外周部（環状部位）
１５ モールド剥離装置
１７ 係合体保持体
１９ ローラ
２１ 被成形体・モールド係合体
２３ 被成形体
２７ ローラの粘着剤
３１ 冶具保持体
３３ ベース体
３５ ローラ支持体
３７ スライドベース
３９ 調整ライナ

Claims (6)

1. 被成形体と、微細な転写パターンが形成されており、前記被成形体に前記微細な転写パターンを転写したことによって前記被成形体に貼り付いているモールドとを備えて構成された被成形体・モールド係合体を保持する係合体保持体と、
   前記係合体保持体に保持されている保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを、粘着剤、真空吸着の少なくともいずれかによりくっ付け巻き取ることで、前記被成形体から剥がすローラと、
   を有し、前記被成形体・モールド係合体のモールドの外周部は、前記被成形体から突出しており、
   前記被成形体・モールド係合体は、前記モールドの突出している部位が、粘着剤を用いてモールド保持冶具に保持されることで、前記モールド保持冶具に設置されており、
   前記被成形体・モールド係合体が設置されているモールド保持冶具が設置され保持される冶具保持体を備え、
   前記モールドの剥がしは、前記冶具保持体に前記モールド保持冶具が設置され保持されている状態で、前記モールド保持冶具の粘着剤のところで前記モールドを前記モールド保持冶具からも剥がすことでなされるように構成されていることを特徴とするモールド剥離装置。
2. 請求項１に記載のモールド剥離装置において、
   前記ローラは、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧する方向とこの逆方向とに移動自在なっており、
   前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを被成形体から剥がすとき、前記ローラが前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧する方向に移動し、弾性体を介して、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧するように構成されているか、
   もしくは、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを被成形体から剥がすとき、前記ローラが前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧する方向に移動して前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧するときの押圧力を検出し、この検出結果に応じて、前記ローラが前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを押圧する力が制御されるように構成されていることを特徴とするモールド剥離装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のモールド剥離装置において、
   前記ローラが回転することで、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを被成形体から剥がすように構成されていることを特徴とするモールド剥離装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のモールド剥離装置において、
   前記ローラの粘着剤や真空吸着は、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを巻き始める側の部位のみで、前記保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを前記ローラにくっ付けるように構成されていることを特徴とするモールド剥離装置。
5. 被成形体と、微細な転写パターンが形成されており、前記被成形体に前記微細な転写パターンを転写したことによって前記被成形体に貼り付いているモールドとを備えて構成された被成形体・モールド係合体を保持する係合体保持体と、
   前記係合体保持体に保持されている保持済み被成形体・モールド係合体のモールドを、粘着剤、真空吸着の少なくともいずれかによりくっ付け巻き取ることで、前記被成形体から剥がすローラと、
   を有し、
   ベース体を備え、
   前記ローラは、ローラ支持体に回転自在に支持されており、
   前記ローラ支持体は、スライドベースに移動自在に支持されており、
   前記スライドベースは、調整ライナを介して前記ベース体に設けられており、 前記調整ライナの厚さを調整することで、前記スライドベースが前記係合体保持体に対して接近しもしくは離反する方向で位置決めされるように構成されており、
   前記係合体保持体は、前記調整ライナの厚さ方向で移動位置決め自在なように前記ベース体に設けられていることを特徴とするモールド剥離装置。
6. 請求項５に記載のモールド剥離装置において、
   前記被成形体・モールド係合体のモールドの外周部は、前記被成形体から突出しており、
   前記被成形体・モールド係合体は、前記モールドの突出している部位が、粘着剤を用いてモールド保持冶具に保持されることで、前記モールド保持冶具に設置されており、
   前記被成形体・モールド係合体が設置されているモールド保持冶具が設置され保持される冶具保持体を備え、
   前記モールドの剥がしは、前記冶具保持体に前記モールド保持冶具が設置され保持されている状態で、前記モールド保持冶具の粘着剤のところで前記モールドを前記モールド保持冶具からも剥がすことでなされるように構成されていることを特徴とするモールド剥離装置。

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