(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に転写パターンが形成されており、中心軸を回転中心にして回転する第１のローラと、
前記第１のローラの中心軸と平行な中心軸を回転中心にし、前記第１のローラと同期して回転する第２のローラと、
前記各ローラで基材を挟み込み前記各ローラの回転によって前記基材をこの長手方向に移動し前記基材に前記転写パターンを転写するために、前記各ローラ間の距離を調整するローラ間距離調整部と、
前記各ローラでの前記基材の挟み込み力をほぼ一定にするように、前記ローラ間距離調整部で前記各ローラ間の距離を調整しつつ前記各ローラを低速回転し前記基材に前記転写パターンを転写しているときにおける前記各ローラ間の距離の変化のパターンを記憶しているメモリと、
前記各ローラが高速回転して前記基材に前記転写パターンを転写するときに前記各ローラでの前記基材の挟み込み力をほぼ一定にすべく、前記メモリに記憶されている変化のパターンの位相を進めた指令値を前記ローラ間距離調整部に送る制御部と、
を有することを特徴とする転写装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転写装置において、
前記第１のローラの回転状態を検出する第１のローラ回転状態検出部と、
前記第２のローラの回転状態を検出する第２のローラ回転状態検出部と、
を有し、前記制御部は、前記各ローラが低速回転して前記基材に前記転写パターンを転写しているときに、前記各ローラ回転状態検出部で検出した各ローラの回転状態と、前記ローラ間距離調整部で調整される各ローラ間の距離とによって、前記変化のパターンをもとめ、このもとめた変化のパターンを前記メモリに記憶する制御をすることを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項２に記載の転写装置において、
前記制御部は、前記各ローラが前記基材を挟み込んで低速回転を開始することで転写を開始してから、前記各ローラ回転状態検出部で前記各ローラが２回転目に突入したことを検出した後に、前記各ローラ間の距離を前記各ローラが回転する毎に複数回測定し、これらの測定した挟み力の変化のパターンの平均をもとめ、このもとめた変化のパターンの平均を前記メモリに記憶する制御をすることを特徴とする転写装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の転写装置において、
前記メモリには、前記高速回転における各ローラの回転速度の値に応じた前記変化のパターンの位相の進め量が予め記憶されており、
前記制御部は、前記各ローラの回転速度に応じて、前記メモリに記憶されている変化のパターンの位相の進め量だけ位相を進めた指令値を前記ローラ間距離調整部に送る制御をすることを特徴とする転写装置。
【請求項５】
外周に転写パターンが形成されており、中心軸を回転中心にして回転する第１のローラと、前記第１のローラの中心軸と平行な中心軸を回転中心にし前記第１のローラと同期して回転する第２のローラとで基材を挟み込み、前記各ローラの回転によって前記基材をこの長手方向に移動し前記基材に前記転写パターンを転写する転写方法において、
前記各ローラでの前記基材の挟み込み力をほぼ一定にするように、ローラ間距離調整部で前記各ローラ間の距離を調整しつつ前記各ローラを低速回転し前記基材に前記転写パターンを転写しているときにおける前記各ローラ間の距離の変化のパターンを取得する変化パターン取得工程と、
前記各ローラを高速回転させて前記基材に前記転写パターンを転写するときに前記各ローラでの前記基材の挟み込み力をほぼ一定にすべく、前記変化パターン取得工程で取得した変化のパターンの位相を進めた指令値を前記ローラ間距離調整部に送り、この送られてきた指令値に基づいて、前記ローラ間距離調整部が前記各ローラ間の距離を調整し転写を行う転写工程と、
を有することを特徴とする転写方法。
【請求項６】
請求項５に記載の転写方法において、
前記第１のローラの回転状態を検出する第１のローラ回転状態検出工程と、
前記第２のローラの回転状態を検出する第２のローラ回転状態検出工程と、
を有し、前記変化パターン取得工程は、前記各ローラが低速回転して前記基材に前記転写パターンを転写しているときに、前記各ローラ回転状態検出工程で検出した各ローラの回転状態と、前記ローラ間距離調整部で調整される各ローラ間の距離とによって、前記変化のパターンを取得する工程であることを特徴とする転写方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の転写方法において、
前記変化パターン取得工程は、前記各ローラが前記基材を挟み込んで低速回転を開始することで転写を開始してから、前記各ローラが２回転目に突入した後に、前記各ローラ間の距離を前記各ローラが回転する毎に複数回測定し、これらの測定した挟み力の変化のパターンの平均をもとめ、このもとめた変化のパターンの平均を前記各ローラ間の距離の変化のパターンとする工程であることを特徴とする転写方法。
【請求項８】
請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の転写方法において、
前記転写工程は、前記各ローラの回転速度に応じて、前記変化のパターンの位相を所定量進め、この位相を進めた指令値を前記ローラ間距離調整部に送ることでなされることを特徴とする転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写装置および転写法方法に係り、特に、繊維状もしくは紐状の長い基材に、ローラに形成されている転写パターンを転写するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
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、被成型品に前記型を所定の圧力で押圧して、当該型に形成された転写パターンを転写するナノインプリント技術が研究開発されている（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ナノオーダーの微細なパターン（転写パターン）を低コストで成型する方法としてリソグラフィ技術を用いたインプリント法が考案されている。この成型法は大別して熱インプリント法とＵＶインプリント法とに分類される。
【０００４】
熱インプリント法では、型を基板に押圧し、熱可塑性ポリマからなる樹脂（熱可塑性樹脂）が十分に流動可能となる温度になるまで加熱して微細パターンに樹脂を流入させたのち、型と樹脂をガラス転移温度以下になるまで冷却し、基板に転写された微細パターンを固化したのち型を引き離す。
【０００５】
ＵＶインプリント法では、光を透過できる透明な型を使用し、ＵＶ硬化性液に型を押しつけてＵＶ放射光を加える。適当な時間放射光を加えて液を硬化させ微細パターンを転写したのち型を引き離す。
【０００６】
上述したインプリント（転写）を、基板ではなく繊維状の基材に行う場合がある。この場合の転写パターンの大きさは、従来と同様か従来よりも大きくなる。
【０００７】
繊維状基材に転写パターンを転写することにより、たとえば、繊維状基材に電気配線や液体流路等のパターン形成がなされる（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、従来、図９で示すように、２つの円筒状モールド（ローラ）２０３，２０５を同期回転して、繊維状の長い基材２１１の表面に転写パターンを転写する転写装置２０１が知られている。
【０００９】
転写装置２０１では、Ｙ軸方向（各ローラ２０３，２０５がお互いに接近もしくは離反する方向）の荷重（各ローラ２０３，２０５が基材２１１を挟み込む荷重）を監視している。そして、転写装置２０１は、上記荷重を一定に保つように、たとえば、円筒状モールド２０５をＹ軸方向に駆動している。
【００１０】
基材２１１を各ローラ２０３，２０５で挟み込む荷重を一定に保つ理由は、荷重が基材２１１への転写パターンの転写深さを変化させるパラメータになっているからである。そして、荷重を一定にしないと、荷重の変化に応じて転写パターンの転写深さ（基材２１１への転写深さ）がばらついてしまい、不良品が生成されてしまうからである。
【００１１】
転写装置２０１について詳しく説明する。転写装置２０１では、Ｙ軸方向の中央に繊維状の基材２１１を配置し、基材２１１を上下方向から挟むようにして２つのローラ（円筒状モールド）２０３，２０５を配置してある。
【００１２】
各ローラ２０３，２０５のそれぞれは、図示しないサーボモータによってＺ軸方向に延びている軸Ｃ１１，Ｃ１２を回転中心にして、矢印Ａ９２，Ａ９３の方向に回転するようになっている。そして、各ローラ２０３，２０５で基材２１１を挟み込み各ローラ２０３，２０５が回転することで、基材２１１がＸ軸方向で矢印Ａ９１の方向に移動するようになっている。
【００１３】
ローラ２０５の外周面には、微細な転写パターンが形成されている。図９に示す参照符号２０７は微細な転写パターンが形成されている部位であり、参照符号２０９は微細な転写パターンが形成されていない部位である。微細な転写パターンそのものものは、細かすぎて図９には表しきれないので、図９での表示を省略してある。
【００１４】
図９に示すものでは、微細な転写パターンが形成されている部位２０７と、微細な転写パターンが形成されていない部位２０９とがローラ２０５の周方向で交互に形成されているが、ローラ２０５の全周にわたって、微細な転写パターンが形成されている場合もある。
【００１５】
図９に示すものでは、微細な転写パターンが形成されている部位２０７の外径が、微細な転写パターンが形成されていない部位２０９の外径に比べて大きく描かれているが、実際には、微細な転写パターンが形成されている部位２０７の外径と、微細な転写パターンが形成されていない部位２０９の外径との差はごく僅かであり、各部位２０７，２０９の外径はお互いがほとんど等しくなっている。
【００１６】
また、図９に示すものでは、ローラ２０５に微細な転写パターンを形成してあるが、ローラ２０５に微細な転写パターンを形成してあることに代えてもしくは加えて、ローラ２０３に微細な転写パターンを形成してある場合もある。
【００１７】
ローラ２０５は、Ｙ軸方向で移動位置決め自在になっている。そして、ローラ２０５がローラ２０３に近づく方向に移動し、ローラ２０３と協働して基材２１１を挟み込むことで転写がなされるとともに、各ローラ２０３，２０５が回転することで、基材２１１が矢印Ａ９１の方向に移動するようになっている。
【００１８】
ちなみに、基材２１１の移動方向上流側（図９で各ローラ２０３，２０５よりも左側）に存在している基材２１１には転写パターンが転写されておらず、下流側（図９で各ローラ２０３，２０５よりも右側）に存在している基材２１１には転写パターンが転写されている。
【００１９】
上側のローラ２０５は、ローラ支持部材２０８に回転自在に支持されている。ローラ支持部材２０８には、ボールネジのナット（図示せず）が一体的に設けられている。上記ナットには、ボールネジのボールネジ軸２２１が螺合している。ボールネジ軸２２１は、サーボモータ２１９の回転出力軸に一体的に設けられており、サーボモータ２１９の回転出力軸が回転すると、上側のローラ２０５がＹ軸方向で移動位置決めされるようになっている。
【００２０】
図９に示すものでは、上側のローラ２０５のみがＹ軸方向で移動位置決めされるようになっているが、ローラ２０５をＹ軸方向で移動位置決めすることに代えてもしくは加えて、下側のローラ２０３をＹ軸方向で移動位置決めするようになっている場合もある。
【００２１】
また、下側のローラ２０３は、ローラ支持部材２１３に回転自在に支持されている。下側のローラ支持部材２１３にはロードセル２１５が設けられており、上記転写をするときにおける各ローラ２０３，２０５による基材２１１の挟み込み力（押圧力；プレス力）を検出（検知）することができるようになっている。なお、ロードセル２１５を下側のローラ支持部材２１３に設けることに代えて、上側のローラ支持部材２０８に設け、プレス力を検知するように構成してある場合もある。
【００２２】
そして、基材２１１に転写をしているときに、ロードセル２１５が検知した荷重（プレス力）が、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；制御装置）２２３に送られ、ＰＬＣ２２３でプレス力が一定になるような監視をするようになっている。すなわち、ＰＬＣ２２３は、ロードセル２１５が検知したプレス力に基づいて、プレス力がほぼ一定になるように、サーボモータ２１９を制御し、上側ローラ２０５（回転中心軸Ｃ１１）と下側ローラ２０３（回転中心軸Ｃ１２）との間の距離を適宜変えるようになっている。
【００２３】
なお、ローラを用いて細長い基材に転写をする装置として、たとえば、特許文献２に記載のものを掲げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開２００９−２４７１９１号公報
【特許文献２】特開平２−２０３９６３号公報
【非特許文献】
【００２５】
【非特許文献１】Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 25(2001) 192-199
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
ところで、ローラに形成されている転写パターンを細長い基材に転写するときに、転写の効率を高めたいという要請がある。
【００２７】
この場合、各ローラ２０３，２０５の径を大きくすることが考えられるが、これでは、各ローラ２０３，２０５等が巨大化してしまい、経済的に好ましくない。
【００２８】
そこで、各ローラ２０３，２０５の回転数（角速度）を大きくして転写の効率を高めることが考えられる。
【００２９】
従来の転写装置２０１では、転写をしているときにおける各ローラ２０３，２０５の周速度（基材２１１の送り速度）が１ｍ／ｍｉｎ（分速１ｍ）よりも遅いか、もしくは、１ｍ／ｍｉｎ程度であれば、ロードセル２１５が検知したプレス力を用いて、プレス力がほぼ一定になるようにサーボモータ２１９を制御することができる（図１０参照）。
【００３０】
なお、図１０の横軸は時刻の経過を示しており、縦軸はプレス力（各ローラ２０３，２５０が基材２１１を挟み込む力）と、プレス軸位置（下側ローラ２０３をＹ軸方向で固定した場合における上側ローラ２０５の位置）を示している。図１０のグラフＧＨ１は、時刻によって変化するプレス軸位置（値が大きくなるほど、各ローラ２０３，２０５同士が近づく）を示しており、グラフＧＨ２は、時刻によって変化するプレス力を示している。
【００３１】
グラフＧＨ１は、正弦波状になっているが、この正弦波の１周期が各ローラ２０３，２０５が１回転するのに要する時間に相当している。グラフＧＨ２では、微細な変動（短い周期の変動）はあるが、プレス力がほぼ一定になっている。
【００３２】
しかし、従来の転写装置２０１では、転写をしているときにおける各ローラ２０３，２０５の周速度（基材２１１の送り速度）が２０ｍ／ｍｉｎ程度まで速くなると、ロードセル２１５が検知したプレス力を用いてプレス力を制御しても、プレス力がほぼ一定になるようにサーボモータ２１９を制御することができなくなるという問題がある（図１１参照）。すなわち、サーボモータ２１９の追従の遅れ等によってプレス力を安定させることができなくなるという問題がある。
【００３３】
なお、図１１の横軸は図１０の場合と同様にして時刻の経過を示しており、縦軸も図１０の場合と同様にしてプレス力とプレス軸位置を示している。グラフＧＩ１は、図１０の場合と同様にして時刻によって変化するプレス軸位置を示しており、グラフＧＩ２も、図１０の場合と同様にして時刻によって変化するプレス力を示している。
【００３４】
グラフＧＩ１は、正弦波状になっているが、この正弦波の１周期が各ローラ２０３，２０５が１回転するのに要する時間に相当している。グラフＧＩ２では、グラフＧＩ１の正弦波と同様でしかも位相がずれている正弦波（存在しないことが望ましい正弦波）に微細な変動が加わっている。
【００３５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、一対のローラで基材を挟み込み、ローラに形成されている転写パターンを基材に転写する転写装置および転写方法において、挟み込みの荷重を安定させて基材への転写パターンの転写を効率良く行うことができる転写装置および転写方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
請求項１に記載の発明は、外周に転写パターンが形成されており、中心軸を回転中心にして回転する第１のローラと、前記第１のローラの中心軸と平行な中心軸を回転中心にし、前記第１のローラと同期して回転する第２のローラと、前記各ローラで基材を挟み込み前記各ローラの回転によって前記基材をこの長手方向に移動し前記基材に前記転写パターンを転写するために、前記各ローラ間の距離を調整するローラ間距離調整部と、前記各ローラでの前記基材の挟み込み力をほぼ一定にするように、前記ローラ間距離調整部で前記各ローラ間の距離を調整しつつ前記各ローラを低速回転し前記基材に前記転写パターンを転写しているときにおける前記各ローラ間の距離の変化のパターンを記憶しているメモリと、前記各ローラが高速回転して前記基材に前記転写パターンを転写するときに前記各ローラでの前記基材の挟み込み力をほぼ一定にすべく、前記メモリに記憶されている変化のパターンの位相を進めた指令値を前記ローラ間距離調整部に送る制御部とを有する転写装置である。
【００３７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の転写装置において、前記第１のローラの回転状態を検出する第１のローラ回転状態検出部と、前記第２のローラの回転状態を検出する第２のローラ回転状態検出部とを有し、前記制御部は、前記各ローラが低速回転して前記基材に前記転写パターンを転写しているときに、前記各ローラ回転状態検出部で検出した各ローラの回転状態と、前記ローラ間距離調整部で調整される各ローラ間の距離とによって、前記変化のパターンをもとめ、このもとめた変化のパターンを前記メモリに記憶する制御をする転写装置である。
【００３８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の転写装置において、前記制御部は、前記各ローラが前記基材を挟み込んで低速回転を開始することで転写を開始してから、前記各ローラ回転状態検出部で前記各ローラが２回転目に突入したことを検出した後に、前記各ローラ間の距離を前記各ローラが回転する毎に複数回測定し、これらの測定した挟み力の変化のパターンの平均をもとめ、このもとめた変化のパターンの平均を前記メモリに記憶する制御をする転写装置である。
【００３９】
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項に記載の転写装置において、前記メモリには、前記高速回転における各ローラの回転速度の値に応じた前記変化のパターンの位相の進め量が予め記憶されており、前記制御部は、前記各ローラの回転速度に応じて、前記メモリに記憶されている変化のパターンの位相の進め量だけ位相を進めた指令値を前記ローラ間距離調整部に送る制御をする転写装置である。
【００４０】
請求項５に記載の発明は、外周に転写パターンが形成されており、中心軸を回転中心にして回転する第１のローラと、前記第１のローラの中心軸と平行な中心軸を回転中心にし前記第１のローラと同期して回転する第２のローラとで基材を挟み込み、前記各ローラの回転によって前記基材をこの長手方向に移動し前記基材に前記転写パターンを転写する転写方法において、前記各ローラでの前記基材の挟み込み力をほぼ一定にするように、ローラ間距離調整部で前記各ローラ間の距離を調整しつつ前記各ローラを低速回転し前記基材に前記転写パターンを転写しているときにおける前記各ローラ間の距離の変化のパターンを取得する変化パターン取得工程と、前記各ローラを高速回転させて前記基材に前記転写パターンを転写するときに前記各ローラでの前記基材の挟み込み力をほぼ一定にすべく、前記変化パターン取得工程で取得した変化のパターンの位相を進めた指令値を前記ローラ間距離調整部に送り、この送られてきた指令値に基づいて、前記ローラ間距離調整部が前記各ローラ間の距離を調整し転写を行う転写工程とを有する転写方法である。
【００４１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の転写方法において、前記第１のローラの回転状態を検出する第１のローラ回転状態検出工程と、前記第２のローラの回転状態を検出する第２のローラ回転状態検出工程とを有し、前記変化パターン取得工程は、前記各ローラが低速回転して前記基材に前記転写パターンを転写しているときに、前記各ローラ回転状態検出工程で検出した各ローラの回転状態と、前記ローラ間距離調整部で調整される各ローラ間の距離とによって、前記変化のパターンを取得する工程である転写方法である。
【００４２】
請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載の転写方法において、前記変化パターン取得工程は、前記各ローラが前記基材を挟み込んで低速回転を開始することで転写を開始してから、前記各ローラが２回転目に突入した後に、前記各ローラ間の距離を前記各ローラが回転する毎に複数回測定し、これらの測定した挟み力の変化のパターンの平均をもとめ、このもとめた変化のパターンの平均を前記各ローラ間の距離の変化のパターンとする工程である転写方法である。
【００４３】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の転写方法において、前記転写工程は、前記各ローラの回転速度に応じて、前記変化のパターンの位相を所定量進め、この位相を進めた指令値を前記ローラ間距離調整部に送ることでなされる転写方法である。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、一対のローラで基材を挟み込み、ローラに形成されている転写パターンを基材に転写する転写装置および転写方法において、挟み込みの荷重を安定させて基材への転写パターンの転写を効率良く行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る転写装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る転写装置における制御の概要を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る転写装置での、荷重制御下（各ローラによる基材の挟み力をほぼ一定にする制御下）におけるプレス軸位置の変化（ローラが１周する間の各ローラ間の距離の変化）を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る転写装置でプレス軸位置を一定にして（各ローラ間の距離を一定にして）、各ローラを高速回転し基材に転写をしたときにおける、プレス力の変化（各ローラにおける基材の挟み力の変化）を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る転写装置でプレス軸位置を適宜変化させる（各ローラ間の距離を予めメモリに記憶している変化のパターンに基づいて変化させる）とともに、変化パターンの位相を適宜進めた信号でプレス軸位置を制御しつつ、各ローラを高速回転して基材に転写をしたときにおける、プレス力の変化（各ローラにおける基材の挟み力の変化）を示す図である。
【図６】図５において、位相を進めることなく、各ローラを高速回転し基材に転写をしたときにおける、プレス力の変化（各ローラにおける基材の挟み力の変化）を示す図である。
【図７】図５と同様の図である。
【図８】図５において、位相を過大に進めて、各ローラを高速回転して基材に転写をしたときにおける、プレス力の変化（各ローラにおける基材の挟み力の変化）を示す図である。
【図９】従来の転写装置の概略構成を示す模式図である。
【図１０】従来の転写装置で、検出したプレス力に応じてプレス軸位置を適宜変化させ、各ローラを低速回転しつつ基材に転写をしたときにおける、プレス力の変化を示す図である。
【図１１】従来の転写装置で、検出したプレス力に応じてプレス軸位置を適宜変化させ、各ローラを高速回転しつつ基材に転写をしたときにおける、プレス力の変化を示す図である。
【図１２】ダミー円筒モールド（ダミーローラ）の回転中心と外周表面との間の距離の測定結果を示す図である。
【図１３】一対のダミー円筒モールドそれぞれの回転中心と外周表面との間の距離の合成結果を示す図である。
【図１４】一対のダミー円筒モールドそれぞれの回転中心と外周表面との間の距離の合成結果を示す図である（図１３とは上下ダミー円筒モールドのあい対する位相の組み合わせを変えてある）。
【図１５】一対のダミー円筒モールドそれぞれの回転中心と外周表面との間の距離の合成結果を示す図である（図１３や図１４とは上下ダミー円筒モールドのあい対する位相の組み合わせを変えてある）。
【図１６】図１３における上下ダミー円筒モールドのあい対する位相の組み合わせにおいて、プレス力（プレス荷重）を一定にすべくプレス軸位置を変化させたときのプレス軸位置の変化を重ね書きしたものである。
【図１７】図１４におけるダミー円筒モールドの位相の組み合わせにおいて、プレス力を一定にすべくプレス軸位置を変化させたときのプレス軸位置の変化を重ね書きしたものである。
【図１８】図１５におけるダミー円筒モールドの位相の組み合わせにおいて、プレス力を一定にすべくプレス軸位置を変化させたときのプレス軸位置の変化を重ね書きしたものである。
【図１９】一対のダミー円筒モールドそれぞれの回転中心と外周表面との間の距離の合成結果（図１３の合成結果）と、プレス力を一定にすべくプレス軸位置を変化させたときのプレス軸位置の変化（平均値）とを示す図である。
【図２０】一対のダミー円筒モールドそれぞれの回転中心と外周表面との間の距離の合成結果（図１４の合成結果）と、プレス力を一定にすべくプレス軸位置を変化させたときのプレス軸位置の変化（平均値）とを示す図である。
【図２１】一対のダミー円筒モールドそれぞれの回転中心と外周表面との間の距離の合成結果（図１５の合成結果）と、プレス力を一定にすべくプレス軸位置を変化させたときのプレス軸位置の変化（平均値）とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明の実施形態に係る転写装置１は、図１に示すように、第１のローラ（円筒モールド）３と第２のローラ（円筒モールド）５とで基材（細長い基材；繊維状の基材；紐状の基材）１１を挟み込んで、各ローラ３，５の回転によって基材１１をこの長手方向に移動し、基材１１に転写パターン（たとえばローラ３に形成されている転写パターン）を転写する装置である。
【００４７】
以下、基材１１の長手方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向に対して直交する方向であって各ローラ３，５が基材１１を挟み込む方向（転写のために基材１１を挟み込むべく第１のローラ３が移動する方向）をＹ軸方向（たとえば、上下方向）とし、Ｘ軸方向とＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。
【００４８】
上記機能を達成するために、転写装置１は、第１のローラ３と第２のローラ５とローラ間距離調整部２とメモリ２９と制御装置（制御部；ＰＬＣ；Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２７とを備えて構成されている。
【００４９】
第１のローラ（下側ローラ）３の外周には、転写パターン（図示せず）が形成されている。第１のローラ３は、Ｚ軸方向に延びた中心軸Ｃ１を回転中心にして、図示しないサーボモータ等のアクチュエータにより、制御装置２７の制御の下、たとえば一定の角速度で矢印Ａ１の方向に回転（自転）するようになっている。
【００５０】
第１のローラ３は、転写パターンが形成されている型を構成しており、円筒状もしくは円柱状に形成されている。転写パターンは、第１のローラ３の外周（円筒や円柱の側面の少なくとも一部）に形成されている。また、転写パターンは、微細な凹凸で構成されている。凹凸の高さ寸法やピッチは、可視光線の波長程度、もしくはさらに広い範囲（紫外線の波長程度〜１ｍｍ程度）になっている。
【００５１】
図１に示す参照符号７は微細な転写パターンが形成されている部位であり、参照符号９は微細な転写パターンが形成されていない部位である。微細な転写パターンそのものものは、細かすぎて図１には表示しきれないので、図９の場合と同様に省略してある。
【００５２】
図１に示すものでは、微細な転写パターンが形成されている部位７と、微細な転写パターンが形成されていない部位９とが第１のローラ３の周方向で交互に形成されているが、第１のローラ３の全周にわたって、微細な転写パターンが形成されていてもよい。
【００５３】
また、図１に示すものでは、微細な転写パターンが形成されている部位７の外径が、微細な転写パターンが形成されていない部位９の外径に比べて大きく描かれているが、実際には、微細な転写パターンが形成されている部位７の外径と、微細な転写パターンが形成されていない部位９の外径との差はごく僅かであるか差が無い形態になっている。したがって、各部位７，９での外径はお互いがほとんど等しくなっている。
【００５４】
第２のローラ（下側ローラ）５は、第１のローラ３からＹ軸方向下側に離れて設けられており、第１のローラ３の中心軸Ｃ１と平行な中心軸（Ｚ軸方向に延びた中心軸）Ｃ２を回転中心にし、第１のローラ３と同期して矢印Ａ２の方向に回転（自転）するようになっている。第２のローラ５も、第１のローラ３と同様に、図示しないサーボモータ等のアクチュエータにより制御装置２７の制御の下で回転（自転）するようになっているが、第２のローラ５が、サーボモータ等のアクチュエータを用いることなく、第１のローラ３から回転力を得て従動する構成であってもよい。
【００５５】
第２のローラ５が第１のローラ３と同期して回転することで、第１のローラ３の外周の周速度と第２のローラ５の外周の周速度とはお互いが等しくなっている。
【００５６】
また、図１に示すものでは、第１のローラ３にのみ微細な転写パターンを形成してあるが、第１のローラ３に微細な転写パターンを形成してあることに代えてもしくは加えて、第２のローラ５に微細な転写パターンを形成してあってもよい。
【００５７】
ローラ間距離調整部２は、各ローラ３，５間の距離を調整するものである。各ローラ３，５間の距離の調整は、各ローラ３，５で基材１１を適宜の力（所定のほぼ一定の力）で挟み込むためになされるものである。各ローラ３，５で基材１１を適宜の力で挟み込み、各ローラ３，５が回転することで、基材１１がこの長手方向（矢印Ａ３の方向）に、たとえば一定の速度で移動し（送り）、基材１１（基材１１の表面）に転写パターン（第１のローラ３の転写パターン）が転写されるようになっている。
【００５８】
すなわち、ローラ間距離調整部２で各ローラ３，５間の距離（Ｙ軸方向の寸法）を適宜の値にすることで、各ローラ３，５が所定のほぼ一定の力で基材１１を挟み込み、各ローラ３，５を回転することで、基材１１がこの長手方向（Ｘ軸方向）に、各ローラ３，５の周速度と同じ速度で送られ、基材１１に転写パターンが転写されるようになっている。
【００５９】
基材１１は、樹脂やガラス等の素材で小径の細長い線状に形成されており可撓性を備えている。基材１１の断面（長手方向に対して直交する平面による断面）は、所定の形状になっている。たとえば、基材１１の断面は、直径が３ｍｍ程度の円形状になっている。また、図示はしていないが基材１１が円筒状等の筒状に形成されていてもよい。この場合、筒状の基材１１の内部空間は空洞になっているが、この空洞に導電性材料等の材料が入っていてもよい。また、導電性材料が、内部空間の総てに充填されていてもよいし、所定の間隔をあけて設けられていてもよいし、さらに他の態様で設けられていてもよい。
【００６０】
さらに、基材１１の断面形状が、矩形状等の他の形状になっていてもよい。たとえば、基材１１が帯状（長手方向に対して直交する平面による断面が細長い矩形状）になっており、細長い矩形における一対の長辺が各ローラ３，５に接触して少なくとも一方の長辺に対応する部位に転写がなされるようになっていてもよい。
【００６１】
メモリ２９は、各ローラ３，５で基材１１を挟み込み、各ローラ３，５を低速回転（たとえば、基材１１の送り速度や各ローラ３，５の周速が１ｍ／ｍｉｎの回転速度）しているときにおける、各ローラ３，５間の距離の変化のパターンを予め記憶しているものである。
【００６２】
変化のパターンは、各ローラ３，５での基材１１の挟み込み力（転写のときのプレス力）をほぼ一定にするように（各ローラ３，５の１回転の周期で現れる挟み込み力の変動量を極力小さくするように）、ローラ間距離調整部２で各ローラ３，５間の距離を調整しつつ各ローラ３，５を低速回転し基材１１に転写パターンを転写しているときにおける、各ローラ３，５間の距離の変化のパターンである。
【００６３】
詳しく説明すると、各ローラ３，５の芯間の距離（軸Ｃ１と軸Ｃ２との間の距離）を一定にしておいて（設計上一定にしておいて）、各ローラ３，５で基材１１を挟み込み、各ローラ３，５を回転して基材１１に転写パターンの転写をしているとき、様々な要因によって、各ローラ３，５が基材１１を挟み込む力が変動する。
【００６４】
この挟み込み力（プレス力）の変動は、長周期変動成分と短周期変動成分とを含んでいる。長周期変動成分は、正弦波状になっており、各ローラ３，５での１回転の周期で繰り返して現れる。長周期変動成分の要因として、各ローラ３，５の形状精度（幾何精度）のばらつき（たとえば円筒度のばらつき）、各ローラ３，５の回転精度のばらつき等を掲げることができる。各ローラ３，５が機械部品である以上、各ローラ３，５の形状精度のばらつきや各ローラ３，５の回転精度のばらつき等を無くすことは不可能といってよいのである。
【００６５】
長周期変動成分は、短周期変動成分に比べて振幅が大きく、基材１１の転写の深さに与える影響が大きい。したがって、長周期変動成分の振幅は極力小さくしなければならない。振幅を極力小さくするとは、転写がされた基材１１の転写深さを、製品として許容できる範囲内にすることである。
【００６６】
一方、短周期変動成分は、各ローラ３，５の固有振動等によって発生するものであり、振幅が長周期変動成分に比べて小さく、しかも、周期が長周期変動成分に比べて相当に短いので、基材１１の転写の深さに与える影響が小さく、無視してもほぼ差し支えないのである。
【００６７】
基材１１の転写深さを製品としての許容値内におさめるために、転写装置１では、長周期変動成分の変化に合わせて各ローラ３，５間の距離をローラ間距離調整部２で調整するようになっている。たとえば、各ローラ３，５が低速回転しているときであって、基材１１の挟み込み力が目標値よりも大きくなったとき（閾値から上方にはみ出した場合）には、この大きくなった量に応じた量だけ各ローラ３，５間の距離を大きくし、基材１１の挟み込み力が目標値よりも小さくなったとき（閾値から下方にはみ出した場合）には、この小さくなった量に応じた量だけ各ローラ３，５間の距離を小さくするのである。
【００６８】
基材１１の転写深さを製品としての許容値内におさめるためにプレス力（各ローラ３，５で基材１１を挟み込む力）の長周期変動成分の変化に合わせて各ローラ３，５間の距離を調整するに際し、各ローラ３，５が低速で回転していれば（基材１１をこの長手方向に１ｍ／ｍｉｎ程度に速度で送り転写をしているのであれば）、単にフィードバック制御をすればよい。すなわち、プレス力の長周期変動成分をロードセル等のセンサで検出し、この検出した値に基づいて、各ローラ３，５間の距離をサーボモータ等のアクチュエータで調整すれば、プレス力の長周期成分の変動をほぼ無くすことができる（図１０参照）。
【００６９】
しかし、基材１１への転写を効率よく行うために各ローラ３，５を高速回転させることがある。すなわち、基材１１をこの長手方向に５ｍ／ｍｉｎ以上の速度、さらには２０ｍ／ｍｉｎ程度の速度で送りつつ転写をする場合がある。このように各ローラ３，５が高速回転していると、ロードセルで検出したプレス力の値を用いて各ローラ３，５間の距離を調整しても、アクチュエータ（図１で示すサーボモータ１９や図９で示すサーボモータ２１９）が追従できなくなる等の要因によって、各ローラ３，５による挟み込み力を制御することができなくなり（図１１参照）、各ローラ３，５による挟み込み力が変動し、基材１１の転写深さが製品としても許容値を超えてしまう。
【００７０】
そこで、制御部２７は、各ローラ３，５が高速回転して基材１１に転写パターンを転写するときに（転写しているときに）各ローラ３，５での基材１１の挟み込み力をほぼ一定にすべくメモリ２９に記憶されている変化のパターン（各ローラ３，５が低速回転しているときの変化のパターン）の位相を進めた指令値（指令信号）をローラ間距離調整部２に送るようになっている。なお、高速回転している各ローラ３，５による基材１１の挟み込み力の値は、たとえば、低速回転している各ローラ３，５による基材１１の挟み込み力の値と等しくなっている。
【００７１】
また、上記指令値は、各ローラ３，５間の距離を変えるための信号（駆動信号）であり、１回転毎に繰り返す変化のパターンを各ローラ３，５の低速回転における角速度と高速回転における角速度との比に応じて時間の方向で縮めるとともに、この縮めた変化のパターンの位相を進めたものである。
【００７２】
ここで、時間の方向で縮めるとは、変化のパターンを時間軸の方向でのみ縮めることをいう。たとえば、変化のパターンが、「ｙ＝Ｐ+Ａｓｉｎωｔ」であるとすると、これを「ｙ＝Ｐ+Ａｓｉｎｋωｔ」にすることをいう。ここで、「ｙ」は、各ローラ３，５の芯間距離を示しており、「Ｐ」は、各ローラ３，５の芯間距離のデフォルト値（定数）を示しており、「Ａ」は、各ローラ３，５の芯間距離の変動分の振幅を示しており、「ｔ」は時刻を示しており、「ｋ」は、各ローラ３，５の高速回転における角速度を、各ローラ３，５の低速回転における角速度で除した値（「１」よりも大きい）を示している。
【００７３】
また、位相を進めるとは、「ｙ＝Ｐ+Ａｓｉｎｋωｔ」を、「ｙ＝Ｐ+Ａｓｉｎ（ｋωｔ＋α）」にすることをいう。αは所定の角度である。なお、各ローラ３，５の角速度が一定であるので、角度ではなくて時間Δｔだけ進めた信号（α＝ｋωΔｔ）をローラ間距離調整部２に送るようにしてもよい。
【００７４】
位相が進められた駆動信号を受け取ったローラ間距離調整部２は、この受け取った駆動信号に基づいて、各ローラ３，５間の距離を変更するようになっている。実際の各ローラ３，５間の距離は、ローラ間距離調整部２のアクチュエータの追従の遅れ等の要因によって、あたかも、位相を進めていない駆動信号を受け取ったようにして変動するようになっている。すなわち、各ローラ３，５が高速回転しているときにおいては、基材１１のプレス力が一定になるように、各ローラ３，５間の距離が適宜変動するのである。
【００７５】
また、転写装置１には、図１に示すように挟み込み力測定部（プレス力測定部）４と第１のローラ回転状態検出部６と第２のローラ回転状態検出部８とが設けられている。
【００７６】
挟み込み力測定部４は、各ローラ３，５での基材１１の挟み込み力を測定するものである。第１のローラ回転状態検出部６は、第１のローラ３の回転状態を検出するものであり、第２のローラ回転状態検出部８は、第２のローラ５の回転状態を検出するものである。
【００７７】
第１のローラ回転状態検出部６は、たとえば、原点センサ２５を備えて構成されている。すなわち、第１のローラ３の所定の位置（たとえば、基材１１に接する部位から離れた外周の１箇所）に被検出部（図示せず）を設け、この被検出部を原点センサ２５で検出することで、第１のローラ３が１回転する毎に１回の信号を検出するようになっている。信号を検出した時における第１のローラ３の回転角度が、第１のローラ３の回転角度の原点になるものとする。この回転角度の原点から、一定の方向に１回転（３６０°）回転すれは、第１のローラ３の回転角度は再び原点になる。
【００７８】
なお、第１のローラ回転状態検出部６をロータリエンコーダで構成してもよい。そして、第１のローラ３の回転角度を、３６０°よりも細かい分解能（たとえば、５°や１°の分解能）で検出するようにしてもよい。
【００７９】
また、第１のローラ３の角速度が一定であれば、第１のローラ回転状態検出部６を原点センサ２５等で構成しておき、原点検出後の時刻の経過に応じて、第１のローラ３の回転角度を細かくもとめてもよい。たとえば、第１のローラ３の角速度が７２０°／ｓｅｃである場合において、第１のローラ回転状態検出部６の原点センサ２５で原点を検出したときの第１のローラの回転角度を０°とし、上記原点を検出した時から０．０１秒経過後の第１のローラ３の回転角度７．２°をもとめてもよい。
【００８０】
第２のローラ回転状態検出部８も第１のローラ回転状態検出部６と同様に、原点センサ２３を備えて構成されている。また、第２のローラ回転状態検出部８の構成を第１のローラ回転状態検出部６の場合と同様に変更してもよい。
【００８１】
ここで、挟み込み力測定部４、第１のローラ回転状態検出部６、第２のローラ回転状態検出部８を設けてあることで、各ローラ３，５が低速回転しプレス力をほぼ一定にして基材１１に転写パターンを転写しているときに、各ローラ回転状態検出部６，８で検出した各ローラ３，５の回転状態（たとえば、ローラ回転状態検出部６，８で検出した各ローラ３，５の回転角度の原点とこの原点を検出したときからの時刻の経過とによってもとめられる回転角度）と、各ローラ３，５間の距離とによって、制御部２７が、各ローラ３，５間の距離の変化のパターンをもとめ、このもとめた変化のパターンをメモリ２９に記憶する制御を行うようになっていてもよい。
【００８２】
なお、各ローラ３，５間の距離は、制御部２７によるサーボモータ（ローラ間距離調整部２を構成するサーボモータ）１９への指令値から得られるのであるが、第１のローラ３の位置をリニアエンコーダ（図示せず）で検出することで、各ローラ３，５間の距離を得るようにしてもよい。
【００８３】
また、挟み込み力測定部４、第１のローラ回転状態検出部６、第２のローラ回転状態検出部８を設けてあることで、各ローラ３，５が基材１１を挟み込んで低速回転をすることで転写を開始してから、各ローラ回転状態検出部６，８で各ローラ３，５が２回転目に突入したことを検出したときに以降に（後に）、制御部２７が、各ローラ３，５間の距離を各ローラ３，５が回転する毎に複数回測定し、これらの測定した挟み力の変化のパターンの平均をもとめ、このもとめた変化のパターンの平均をメモリ２９に記憶する制御を行うようになっていてもよい。
【００８４】
さらに説明すると、前述したように、第１のローラ回転状態検出部６（第２のローラ回転状態検出部８）は、第１のローラ３（第２のローラ５）が１回転する毎に１回の信号を得ることができるようになっている。
【００８５】
各ローラ３，５が基材１１を挟み込んで低速回転を開始することで転写を開始してから、第１のローラ回転状態検出部６（第２のローラ回転状態検出部８）が１回目の信号を得たときに、第１のローラ３（第２のローラ５）は、１回転目に突入したものとする。以後、第１のローラ回転状態検出部６（第２のローラ回転状態検出部８）が２回目の信号を得たときに、第１のローラ３（第２のローラ５）は、２回転目に突入したものとする。同様にして、第１のローラ回転状態検出部６（第２のローラ回転状態検出部８）がｎ回目の信号を得たときに、第１のローラ３（第２のローラ５）は、ｎ回転目に突入したものとする。ただし、「ｎ」は３以上の自然数である。
【００８６】
制御装置２７は、第１のローラ回転状態検出部６（第２のローラ回転状態検出部８）が２回目の信号を得たときに、各ローラ３，５間の距離の取得を開始する。この取得を３回転目の信号を得るまで行って、取得した各ローラ３，５間の距離（各ローラ３，５の２回転目における各ローラ３，５間の距離）の変化のパターンをメモリ２９に記憶する。なお、各ローラ３，５間の距離を取得するときのサンプリングタイムは、たとえば、０．０１秒程度である。
【００８７】
また、制御装置２７は、２回転目の場合と同様にして、３回転目の信号を得てから４回転目の信号を得るまで各ローラ３，５間の距離（各ローラ３，５の３回転目における各ローラ３，５間の距離）を取得し、この取得した各ローラ３，５間の距離（各ローラ３，５の３回転目における各ローラ３，５間の距離）の変化のパターンをメモリ２９に記憶する。
【００８８】
同様にして、各ローラ３，５のｍ回転目（「ｍ」は４以上の自然数）における各ローラ３，５間の距離の変化のパターンをメモリ２９に記憶する。
【００８９】
そして、メモリ２９に記憶した各ローラ３，５間の距離の変化のパターン（「ｍ」が１１である場合、各ローラ３，５間の距離の変化のパターンは１０個存在する。）の平均を制御装置２７でもとめ、このもとめた変化のパターン（変化のパターンの平均）をメモリ２９に記憶する。なお変化の平均パターン（変化のパターンの平均）は、上記各サンプリングタイム毎にもとめる。
【００９０】
そして、メモリ２９に記憶されている変化の平均パターンを位相を進める等して用い、各ローラ３，５を高速回転させ、基材１１への転写を行うようになっている。
【００９１】
なお、各ローラ３，５間の距離の取得を３回転目以降から開始してもよい。また、各ローラ３，５間の距離の取得を各回転毎に連続して行うのではなく、断続的に行ってもよい。たとえば、２回転目、４回転目という具合に、偶数回転目にのみ行ってもよい。
【００９２】
また、転写装置１において、メモリ２９に、転写をするときの高速回転における各ローラ３，５の回転速度（角速度）の値に応じた変化のパターンの位相の進め量（位相の進め角；進め時間）を予め記憶しておいてもよい。
【００９３】
そして、制御部２７が、各ローラ３，５の回転速度（角速度）に応じて、メモリ２９に記憶されている変化のパターンの位相の進め量だけ位相を進めた指令値をローラ間距離調整部２に送る制御をするようにしてもよい。ローラ３，５の回転速度は、制御部２７指令信号からもとめたものでもよいし、ローラ回転状態検出部６，８で検出したものでもよい。
【００９４】
なお、変化のパターンの位相の進め量の値は、各ローラ３，５の回転速度が速くなるにつれて大きくなっている。
【００９５】
また、転写装置１において各ローラ３，５が交換可能な場合、メモリ２９に、ローラ３，５の種類（一対のローラ３，５の型式）に応じた複数種類の変化のパターンを記憶しておいてもよい。そして、制御部２７が、図示しない入力部（たとえばタッチパネル）から入力したローラ（一対のローラ）３，５の種類に応じた変化のパターンをメモリ２９に記憶されているものから選択し、この選択された変化のパターンの位相を進めた駆動信号をローラ間距離調整部２に送る制御をしてもよい。
【００９６】
また、転写装置１において、制御部２７が、各ローラ３，５が低速回転して基材１１に転写パターンを転写しているときに、変化のパターン（挟み込み力をほぼ一定にするときの各ローラ３，５間の距離の変化のパターン）をもとめ（たとえば、１日に１回もとめ；１時間等所定の時間毎に１回でもよい）、このもとめた変化のパターンをメモリ２９に記憶するようにしてもよい。
【００９７】
そして、制御部２７が、各ローラ３，５が高速回転して基材１１に転写パターンを転写するときに各ローラ３，５での基材１１の挟み込み力をほぼ一定にすべく、メモリ２９に記憶した変化のパターン（メモリに記憶した最新の変化のパターン）の位相を進めた駆動信号をローラ間距離調整部２に送る制御をするようにしてもよい。
【００９８】
つまり、一対のローラ３，５を交換することなく使用して基材１１に転写をし続ける場合であっても、メモリ２９に記憶する変化のパターンを時刻の経過とともに、たとえば、上書きして変更してもよい。
【００９９】
ここで、転写装置１についてさらに詳しく説明する。
【０１００】
転写装置１の上側のローラ３は、軸Ｃ２を回転中心にしてローラ支持部材（上側ローラ支持部材）１７に回転自在に支持されている。ローラ支持部材１７には、ボールネジのナット（図示せず）が一体的に設けられている。上記ナットには、ボールネジのボールネジ軸２１が螺合している。ボールネジ軸２１は、サーボモータ１９の回転出力軸に一体的に設けられており、サーボモータ１９の回転出力軸が回転すると回転するようになっている。これによって、上側ローラ３がＹ軸方向で移動位置決めされるようになっている。
【０１０１】
なお、サーボモータ１９の筐体は、図示しないフレームに一体的に設けられており、ローラ支持部材１７は図示しないリニアガイドベアリングを介して上記フレームに支持されており、Ｙ軸方向にのみ移動するようになっている。
【０１０２】
なお、図１に示す転写装置１では、上側ローラ３のみがＹ軸方向で移動位置決めされるようになっているが、上側ローラ３をＹ軸方向で移動位置決めすることに代えてもしくは加えて、下側ローラ５をＹ軸方向で移動位置決めするように構成してもよい。
【０１０３】
転写装置１の下側ローラ５は、軸Ｃ２を回転中心にしてローラ支持部材（下側ローラ支持部材）１３に回転自在に支持されている。ローラ支持部材１３は、ロードセル１５を介して、上記フレームに支持されている。
【０１０４】
これにより、ローラ間距離調整部２とプレス力測定部４が構成されており、ロードセル１５で基材１１に転写をするときにおける各ローラ３，５による基材１１の挟み込み力（押圧力；プレス力）を検出（検知）することができるようになっている。
【０１０５】
なお、ロードセル１５を下側のローラ支持部材１３に設けることに代えて、上側のローラ支持部材１７に設け、プレス力を検知するように構成してもよい。
【０１０６】
そして、各ローラ３，５が低速回転して基材１１に転写をしているときに、ロードセル１５が検知した荷重（プレス力）が、制御部２７に送られ、制御部２７でプレス力が一定になるような制御（各ローラ３，５間の距離を上述したように適宜変える制御）をするようになっている。また、各ローラ３，５間の距離の変化のパターンをメモリ２９に記憶するようになっている。
【０１０７】
基材１１は、Ｘ軸方向に長く延びており、各ローラ３，５の回転に同期してＸ軸方向に移送されるようになっている。なお、基材１１の長手方向の一端部（図１の左側の端部）には、転写前の基材１１が巻かれている原反ロール（図示せず）が存在しており、基材１１の長手方向の他端部（図１の右側の端部）には、転写後の基材１１が巻かれている巻き取りロール（図示せず）が存在しているものとする。
【０１０８】
原反ロールと巻き取りロールとの間で、基材１１が所定の張力をもって直線状に延伸し、原反ロール側から巻き取りロール側に移送されるようになっている。直線状に延伸している基材１１が各ローラ３，５で挟まれて、基材１１に転写がなされるようになっている。
【０１０９】
なお、基材１１への転写は、たとえば、熱インプリント法でなされるようになっている。この場合、転写装置１には、直線状に延伸している基材１１を加熱する加熱部（図示せず）が設けられている。上記加熱部は、たとえば、第１のローラ３や第２のローラ５の内部に設けられたヒータ、各ローラ３，５の近傍（原反ロール側の近傍；基材１１の移動方向における上流側の近傍）に設けられているヒータの少なくともいずれかで構成されている。
【０１１０】
ここで、各ローラ３，５を高速回転して基材１１に転写をするときの転写荷重（プレス荷重）を分析してみる。
【０１１１】
図１１は、従来の転写装置２０１（転写装置１でも同様である）で、検出したプレス力に応じて（フィードバックして）プレス軸位置を適宜変化させ、各ローラ３，５（２０３，２０５）を高速回転しつつ基材１１に転写をしたときにおける、プレス力の変化を示す図である。
【０１１２】
図１１の横軸は時刻の経過を示しており、図１１の縦軸は、プレス力（プレス荷重）と各ローラ３，５間の距離を示している。図１１のグラフＧＩ１は、各ローラ３，５間の距離の変動を示しており、図１１のグラフＧＩ２は、各ローラ３，５によるプレス力の変動を示している。
【０１１３】
グラフＧＩ２を見ると、サンプリング点毎に変動する短周期成分（短周期変動成分）と、それよりもはるかに長い周期で変動する長周期成分（長周期変動成分）とで成り立っていることがわかる。また、長周期成分の変動幅（振幅）は、グラフＧＩ２全体の変動幅の半分程度よりも大きいことがわかる。また、長周期成分は、決まった周期でほぼ同様の変動を繰り返すことがわかる。
【０１１４】
図１１のグラフＧＩ３は、プレス力の変動の長周期成分を抽出するために測定したプレス力変動の移動平均を示しているが、その周期は、９４０ミリ秒であり、各ローラ３，５の回転周期とよく一致している。
【０１１５】
この事実から、高速送り（各ローラ３，５を高速回転させての基材１１への転写）における荷重変動（プレス荷重の変動）の長周期成分は各ローラ３，５の回転と深い関係があることが予測される。
【０１１６】
各ローラ３，５の周期変動（長周期成分）については、ローラ３，５の型部分と回転軸とが一体でなく、都度、締結・開放を繰り返し可能な構造になっていること、また、モールド（ローラ３，５の外周）そのものも厳密に言えば真円ではないことが要因であると考えられる。つまり、上述したごとく、ローラ３，５自体に幾何精度（円筒度）およびローラ３，５を装置（転写装置１）に組み付けるときに生じる回転軸のずれ（偏心）が主たる要因であると考えられる。
【０１１７】
また、転写装置１（２０１）においては、図１（図９）で示すように、２つのローラ３，５を組み合わせて使用するので、装置としての周期変動は、２つのローラ３，５の周期変動を合成したものであると予測できる。
【０１１８】
なお、前述したように、各ローラ３，５を低速回転して基材１１に転写をする場合には、図１０で示すように、安定した荷重制御が可能である。
【０１１９】
図１０は、上述したように、従来の転写装置２０１（転写装置１でもよい）で、検出したプレス力に応じてプレス軸位置を適宜変化させ、各ローラ３，５を低速回転しつつ基材１１に転写をしたときにおける、プレス軸位置とプレス力の変化を示している。
【０１２０】
図１０の横軸は時刻の経過を示しており、図１０の縦軸は、プレス力（プレス荷重）と各ローラ３，５間の距離を示している。図１０のグラフＧＨ１は、各ローラ３，５間の距離の変動を示しており、図１０のグラフＧＨ２は、各ローラ３，５によるプレス力の変動を示している。
【０１２１】
図１０の各グラフＧＨ１，ＧＨ２から、各ローラ３，５間の距離を周期的に適宜変動させることで、安定したプレス力が得られている。また、グラフＧＨ１は、２つのローラ３，５の周期変動を合成したものと相関関係があると考えられる。
【０１２２】
上述した仮説を検証するために、次の実験を行った。
【０１２３】
まず、転写装置に組み込んだ状態での、ダミー円筒モールド（ダミーローラ）の回転中心と、ダミー円筒モールドの外周表面との距離変動を測定した。てこ式ダイヤルゲージを用いて測定を行い、ダミー円筒モールドの円周を８等分した４５°毎の合計８箇所について、各箇所で５回測定し、その平均値をもとめ、この平均値を測定値とした。
【０１２４】
図１２（ａ）は、上側のダミー円筒モールドの測定値を示しており、図１２（ｂ）は、下側のダミー円筒モールドの測定値を示している。
【０１２５】
２つのダミー円筒モールドの測定値を、モールドの位相の組み合わせを変えて合成した。
【０１２６】
図１３〜図１５に合成した結果を示す。図１３〜図１５に示す点が、２つのダミー円筒モールドの測定値を加算したものであり、グラフＧＪ１、ＧＫ１、ＧＬ１は、近似曲線である。
【０１２７】
２つのダミー円筒モールドの組み合わせは、図１３に示すものが上側ダミーモールドを９０°、上側ダミーモールドを０°の位相で接するように組み合わせたたものであり、図１４に示すものが上側ダミーモールドを０°、上側ダミーモールドを０°の位相で接するように組み合わせたものであり、図１５に示すものが上側ダミーモールドを２７０°、上側ダミーモールドを０°の位相で接するように組み合わせたものである。
【０１２８】
図１３〜図１５から理解されるように、位相の組み合わせに応じて合成された測定値のパターンが変わるが、いずれの場合においても、その変動周期は、ダミーモールドの円周３６０°と一致している。
【０１２９】
さらに、図１３〜図１５の３通りの位相の組み合わせにおいて、低速回転で荷重制御（各ダミーローラを低速回転して各ダミーローラの挟み込み荷重を一定する制御）を行った結果を、図１６〜図１８に示す。図１６〜図１８のグラフＧＭ１、ＧＮ１、ＧＯ１は、挟み込み荷重を示しており、図１６〜図１８のグラフＧＭ２、ＧＮ２、ＧＯ２は、各ダミーローラ間の距離の変動を示している。また、グラフＧＭ２、ＧＮ２、ＧＯ２は、各ダミーローラの１０周分を位相に合わせて重ね書きしたものである。
【０１３０】
得られた軸位置の変動パターン（各ダミー円筒モールド間の距離の変動パターン；図１６〜図１８参照）と、図１２に示す測定結果を合成したダミー円筒モールドの変動値の近似曲線（図１３〜図１５参照）を比較するために、１０周分の軸位置の平均値と測定・合成したダミー円筒モールドの変動値の近似曲線を重ね合わせたものを図１９〜図２１に示す。図１９〜図２１のグラフＧＰ１、ＧＱ１、ＧＲ１は、得られた軸位置の変動パターンを示しており、図１９〜図２１のグラフＧＰ２、ＧＱ２、ＧＲ２は、合成したダミー円筒モールドの変動値の近似曲線を示している。図１９〜図２１を参照するに、両者の変動傾向がお互いによく一致していることがわかる。
【０１３１】
以上の結果から、転写のときのプレス力の長周期変動成分は、主にモールド（ローラ３，５）の周期変動成分（１回転の周期で現れる変動成分）に対応していることがわかった。
【０１３２】
次に、転写装置１の動作を説明する。
【０１３３】
まず、各ローラ３，５による基材１１の挟み込み力をほぼ一定にするように、ローラ間距離調整部２で各ローラ３，５間の距離を調整しつつ各ローラ３，５を低速回転し、基材１１に転写パターンを転写しているときにおける各ローラ３，５間の距離の変化のパターンを取得し（図２（ａ）参照）、この取得した変化のパターンをメモリ２９に記憶する。
【０１３４】
なお、図２の横軸は、時刻の経過を示しており、図２の縦軸は、プレス力（プレス荷重）と各ローラ３，５間の距離を示している。図２（ａ）のグラフＧＡ１は、各ローラ３，５によるプレス力を示している。図２（ａ）のグラフＧＡ２は、各ローラ３，５間の距離の変動を示している。
【０１３５】
続いて、各ローラ３，５を高速回転させて基材１１に転写パターンを転写するときに各ローラ３，５による基材１１の挟み込み力をほぼ一定にすべく、メモリ２９に記憶した変化のパターンの位相を進めた指令値をローラ間距離調整部２に送り、この送られてきた指令値に基づいて、ローラ間距離調整部２が各ローラ３，５間の距離を調整し転写を行う（図２（ｂ）参照）。
【０１３６】
なお、図２（ｂ）のグラフＧＡ５は、各ローラ３，５によるプレス力を示している。図２（ｂ）のグラフＧＡ３は、図２（ａ）のグラフＧＡ２を時間軸で縮めた（低速回転における各ローラ３，５の角速度と高速回転における各ローラ３，５の角速度との比に応じて縮めた）ものであり、図２（ｂ）のグラフＧＡ４の変化のパターンは、グラフＧＡ３の位相を時間Δｔだけ進めたものである。グラフＧＡ４が、指令値としてローラ間距離調整部２に送られると、ローラ間距離調整部２が、各ローラ３，５の距離を適宜制御する。このときの各ローラ３，５間の実際の距離の変動が、グラフＧＡ３のようになる。グラフＧＡ３のように各ローラ３，５間の距離が変動することで、各ローラ３，５によるプレス力がほぼ一定になる（長周期変動成分がほぼ除去される）。
【０１３７】
転写装置１によれば、各ローラ３，５が高速回転して基材１１に転写パターンを転写するときに各ローラ３，５での基材１１の挟み込み力をほぼ一定にすべく、メモリ２９に記憶されている変化のパターンの位相を進めた駆動信号をローラ間距離調整部２に送るように構成されているので、各ローラ３，５が高速回転することで上側ローラ３をＹ軸方向に駆動するサーボモータ１９等の追従の遅れが生じても、各ローラ３，５で基材１１を挟み込む荷重をほぼ一定にすることができ（位相を進めた分だけ追従が遅れることで各ローラ３，５による挟み込み荷重を安定させることができ）、基材１１への転写パターンの転写を正確にしかも効率良く行うことができる。そして、不良品の発生を無くすことができる。
【０１３８】
ここで、転写装置１におけるプレス力の変動について、図３〜図８を参照して説明する。
【０１３９】
図３は、転写装置１での、荷重制御下（各ローラ３，５における基材１１の挟み力をほぼ一定にする制御下）におけるプレス軸位置の変化（各ローラ３，５間の距離の変化）を示す図である。図３の横軸は、時刻の経過を示しており、図３の縦軸は、各ローラ３，５間の距離を示している。図３の各ローラ３，５は、６３秒程度で１回転している。
【０１４０】
図３のグラフＧＢ１は、各ローラ３，５の１回転目における各ローラ３，５間の距離の変動を示しており、同様にして、グラフＧＢ２〜ＧＢ５は、各ローラ３，５の２回転目〜５回転目における各ローラ３，５間の距離の変動を示している。
【０１４１】
図４〜図８の横軸は、時刻の経過を示しており、図４〜図８の横軸は、各ローラ３，５による基材１１の挟み力と、各ローラ３，５間の距離とを示している。
【０１４２】
図４は、各ローラ３，５を高速回転（２０ｍ／ｍｉｎの送り速度）し、しかも各ローラ３，５間の距離を一定にしておいて、基材１１に転写をした場合を示している。図４のグラフＧＣ１は、各ローラ３，５間の距離を示しており、これは一定になっている。図４のグラフＧＣ２は、各ローラ３，５による基材１１の挟み力の変化を示している。図４から理解されるように、各ローラ３，５間の距離を一定にした場合には、各ローラ３，５による基材１１の挟み力に長周期変動成分を主とする大きな変化が現れている。この標準偏差は、６．８６Ｎである。
【０１４３】
図５は、各ローラ３，５を高速回転（２０ｍ／ｍｉｎの送り速度）し、しかも各ローラ３，５間の距離を、図２で説明したように（図２（ｂ）参照；メモリ２９に記憶されている変化のパターンの位相を進めた制御をして）適宜変動させて、基材１１に転写をした場合を示している。図５のグラフＧＤ１は、各ローラ３，５間の距離の変動を示している。図６のグラフＧＤ２は、各ローラ３，５による基材１１の挟み力の変化を示している。グラフＧＤ２から理解されるように、各ローラ３，５間の距離を適宜変動させた場合には、各ローラ３，５による基材１１の挟み力における長周期変動成分を主とする変化がほぼ消滅している。この標準偏差は、２．８０Ｎである。また、位相の進め角度（図２（ｂ）のΔｔに相当）は、３６０°×（１６／２５６）である。
【０１４４】
図６〜図８は、図５の場合と同様に、各ローラ３，５を高速回転（２０ｍ／ｍｉｎの送り速度）し、しかも各ローラ３，５間の距離を変動させた場合を示している。ただし、図６では、位相の進め角度が３６０°×（０／２５６）になっており、図７では、図５の場合と同様に位相の進め角度が３６０°×（１６／２５６）になっており、図８では、位相の進め角度が３６０°×（３２／２５６）になっている。
【０１４５】
図６〜図８に示すグラフＧＥ１、ＧＦ１、ＧＧ１は、各ローラ３，５間の距離の変動を示している。図６〜図８に示すグラフＧＥ２、ＧＦ２、ＧＧ２は、各ローラ３，５による基材１１の挟み力の変化を示している。
【０１４６】
図６に示す状態では、位相遅れが生じていることで、各ローラ３，５による基材１１の挟み力が大きく変動しており、図８に示す状態では、位相が進みすぎていることで、各ローラ３，５による基材１１の挟み力が大きく変動しており、図７で示す状態がちょうどよい状態であって、各ローラ３，５による基材１１の挟み力における長周期変動成分を主とする変化がほぼ消滅している。
【０１４７】
また、転写装置１によれば、各ローラ３，５が低速回転して基材１１基材に転写パターンを転写しているときに、各ローラ回転状態検出部６，８で検出した各ローラ３，５の回転状態と、挟み込み力測定部４で測定した挟み込み力とによって、荷重（プレス力）の変化のパターンをもとめ、このもとめた変化のパターンをメモリ２９に記憶するように構成されているので、別途、変化のパターンを測定する必要が無くなり、効率良く転写装置１を稼動させることができる。
【０１４８】
すなわち、第１のローラ３の形状精度（長周期変動成分に変動をおよぼす主な要因）を測定する際、第１のローラ３の外周に、てこ式ダイヤルゲージ等の測定子を当接させる必要が無いので、第１のローラ３の外周に形成されている転写パターンが変形したり破損したりするおそれを無くすことができる。
【０１４９】
また、転写パターンの変形や破損を無くすべく非接触で各ローラ（転写装置１にすでに組みつけられている各ローラ）３，５の形状精度を測定するとなると、上下２系統の測定器が必要になり、しかも、測定した値を加算する必要があるが、転写装置１のように構成することで、上述した煩雑な構成（上下２系統の測定器等を設ける構成）になることを回避することができる。
【０１５０】
つまり、転写装置１によれば、荷重制御下（各ローラ３，５による基材１１の挟み込み力を一定にする制御をしている状態）で、軸変動（各ローラ３，５の距離の変動）を測定するのに、上下２つのモールド（各ローラ）３，５の変動成分を合成した変動成分（長周期変動成分に影響をおよぼす変動成分）を演算してもとめる必要が無く、簡素な構成で一度に軸変動を測定することができ、しかも、第１のローラ３の表面にテコ式ダイヤルゲージの測定子を当接させる必要が無いので、転写パターンが変形したり破損したりするおそれを無くすことができる。
【０１５１】
また、プレス軸位置として，モールド（各ローラ）３，５の回転位相が「０°」であるとき（たとえば、第１のローラ回転状態検出部６の原点センサ２５と第２のローラ回転状態検出部８の原点センサ２３とが各ローラ３，５に設けられている被検出部を検出する回転角度に各ローラ３，５がなっているとき）の各ローラ３，５間の距離（たとえば各ローラ３，５の中心軸Ｃ１，Ｃ２間の距離に対する、ローラ１周内の任意の計測点における各ローラ間３，５の距離との差）の相対値を測定値として記憶させると良い。
【０１５２】
これは、次の様な変動要因があっても，一つの計測データテーブルで対応可能にするためである。すなわち、実際には、転写対象である基材１１が弾性を備えていることで、転写を行う場合の転写回転開始前の初期荷重（各ローラ３，５による基材１１のプレス力）によりプレス軸位置（各ローラ３，５間の距離）の絶対値が変動する。しかし、ローラ３，５の１周分の相対変動パターンは不変共通である。したがって、初期荷重を変更した場合であっても、回転開始前のプレス軸位置に、メモリ２９に記憶した測定値（変化のパターン）を加算したものを指令値にすればよく、初期荷重を変更する毎に変化のパターンを測定してメモリ２９に記憶する必要がなく、便利になり、転写を一層効率良く行うことができるのである。
【０１５３】
また、転写装置１によれば、各ローラ３，５の１回転目の各ローラ３，５間の距離の変化を除いた平均をもとめることで、転写開始直後の非定常値を除外することができ（図３のグラフＧＢ１のものを除外することができ）、各ローラ３，５間の距離の変化のパターンの標準偏差を小さくすることができる。なお、各ローラ３，５間の距離の変化の平均を求めることで、短周期変動成分は、かなり消えるが、別途フィルタを設けて短周期変動成分を除いてもよい。
【０１５４】
また、転写装置１において、メモリ２９に、高速回転における各ローラ３，５の回転速度の値に応じた変化のパターンの位相の進め量を予め記憶しておき、各ローラ３，５の回転速度に応じて、メモリ２９に記憶されている変化のパターンの位相の進め量だけ位相を進めた駆動信号をローラ間距離調整部２に送るように構成すれば、各ローラ３，５の回転速度を変えた場合においても、基材１１への転写パターンの転写を正確にしかも効率良く行うことができる。
【０１５５】
さらに、転写装置１において、メモリ２９にローラ３，５の種類に応じた複数種類の変化のパターンを記憶し、入力部から入力したローラ３，５の種類に応じた変化のパターンをメモリ２９に記憶されているものから選択し、この選択された変化のパターンの位相を進めた駆動信号をローラ間距離調整部２に送るように構成すれば、ローラ３，５の種類を変えたときであっても、基材１１への転写パターンの転写を正確にしかも効率良く行うことができる。
【０１５６】
また、転写装置１において、所定の時間が経過する毎に変化のパターンをもとめ、このもとめた変化のパターンをメモリ２９に記憶し、各ローラ３，５が高速回転して基材１１に転写パターンを転写するときに各ローラ３，５による基材１１の挟み込み力をほぼ一定にすべく、メモリ２９に記憶した変化のパターン（メモリ２９に記憶した最新の変化のパターン）の位相を進めた駆動信号をローラ間距離調整部２に送るようにすれば、経年変化や温度変化が生じた場合であっても、基材１１への転写パターンの転写を正確にしかも効率良く行うことができる。
【０１５７】
なお、上述した転写装置１を用いた転写の手順を次に示す転写方法として把握してもよい。
【０１５８】
すなわち、外周に転写パターンが形成されており、中心軸を回転中心にして回転する第１のローラと、前記第１のローラの中心軸と平行な中心軸を回転中心にし前記第１のローラと同期して回転する第２のローラとで基材を挟み込み、前記各ローラの回転によって前記基材をこの長手方向に移動し前記基材に前記転写パターンを転写する転写方法であって、前記各ローラでの前記基材の挟み込み力をほぼ一定にするように、ローラ間距離調整部で前記各ローラ間の距離を調整しつつ前記各ローラを低速回転し前記基材に前記転写パターンを転写しているときにおける前記各ローラ間の距離の変化のパターンを取得する変化パターン取得工程と、前記各ローラを高速回転させて前記基材に前記転写パターンを転写するときに前記各ローラでの前記基材の挟み込み力をほぼ一定にすべく、前記変化のパターン取得工程で取得した変化のパターンの位相を進めた指令値を前記ローラ間距離調整部に送り、この送られてきた指令値に基づいて、前記ローラ間距離調整部が前記各ローラ間の距離を調整し転写を行う転写工程とを有する転写方法として把握してもよい。
【０１５９】
この場合において、前記第１のローラの回転状態を検出する第１のローラ回転状態検出工程と、前記第２のローラの回転状態を検出する第２のローラ回転状態検出工程とを加え、変化パターン取得工程を、前記各ローラが低速回転して前記基材に前記転写パターンを転写しているときに、前記各ローラ回転状態検出工程で検出した各ローラの回転状態と、前記ローラ間距離調整部で調整された各ローラ間の距離とによって、前記変化のパターンを取得する工程としてもよい。
【０１６０】
また、前記変化パターン取得工程を、前記各ローラが前記基材を挟み込んで低速回転を開始することで転写を開始してから、前記各ローラが２回転目に突入した後に、前記各ローラ間の距離を前記各ローラが回転する毎に複数回測定し、これらの測定した挟み力の変化のパターンの平均をもとめ、このもとめた変化のパターンの平均を前記各ローラ間の距離の変化のパターンとする工程としてもよい。
【０１６１】
さらに、前記転写工程で、前記各ローラの回転速度に応じて、前記変化のパターンの位相を所定量進め、この位相を進めた指令値を前記ローラ間距離調整部に送るようにしてもよい。
【０１６２】
また、前記変化パターン取得工程を、複数種類の前記各ローラ（一対のローラ）のそれぞれにおける前記各ローラ間の距離の変化のパターンを取得する工程とし、前記転写工程を、ローラ（一対のローラ）の種類に応じた変化のパターンを選択し、この選択された変化のパターンの位相を進めた駆動信号を前記ローラ間距離調整部に送る工程としてもよい。
【０１６３】
また、前記変化パターン取得工程を、前記各ローラが低速回転して前記基材に前記転写パターンを転写しているときに、前記各ローラ回転状態検出部で検出した各ローラの回転状態によってもとめられる回転角度と、前記挟み込み力測定部で測定した挟み込み力とによって、所定の時間が経過する毎に前記変化のパターンをもとめる工程とし、前記転写工程を、前記各ローラが高速回転して前記基材に前記転写パターンを転写するときに前記各ローラでの前記基材の挟み込み力をほぼ一定にすべく、前記前記変化パターン取得工程で取得した変化のパターン（最新の変化のパターン）の位相を進めた駆動信号を前記ローラ間距離調整部に送る工程としてもよい。
【符号の説明】
【０１６４】
１  転写装置
２  ローラ間距離調整部
３  第１のローラ（上側ローラ；上側モールド）
５  第２のローラ（下側ローラ；下側モールド）
６  第１のローラ回転状態検出部
８  第２のローラ回転状態検出部
１１  基材（繊維状基材）
２７  制御部（制御装置）
２９  メモリ
Ｃ１  第１のローラの中心軸
Ｃ２  第２のローラの中心軸
【図１】
0005861962.tif 000002
【図２】
0005861962.tif 000003
【図３】
0005861962.tif 000004
【図４】
0005861962.tif 000005
【図５】
0005861962.tif 000006
【図６】
0005861962.tif 000007
【図７】
0005861962.tif 000008
【図８】
0005861962.tif 000009
【図９】
0005861962.tif 000010
【図１０】
0005861962.tif 000011
【図１２】
0005861962.tif 000012
【図１３】
0005861962.tif 000013
【図１４】
0005861962.tif 000014
【図１５】
0005861962.tif 000015
【図１６】
0005861962.tif 000016
【図１７】
0005861962.tif 000017
【図１８】
0005861962.tif 000018
【図１９】
0005861962.tif 000019
【図２０】
0005861962.tif 000020
【図２１】
0005861962.tif 000021
【図１１】
0005861962.tif 000022