(57)【要約】【課題】  微細形状を成型物上に簡単に形成できる遠心成型機、および遠心成型法によって表面に微細形状を形成した成型物を提供する。【解決手段】  金型１０１を回転させることによって生じる遠心力により、可塑化した状態にある被成型物１０４を金型１０１の成型面に押しつけて成型を行う遠心成型機１００であって、金型１０１の回転ドラム１０２の内周面に、表面に微細な凹凸形状を有するモールド１０３を固定し、モールド１０３の表面に、金型１０１の回転によって生じる遠心力によって被成型物１０４が押しつけられて成型される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を回転させることによって生じる遠心力により、可塑化した状態にある被成型物を前記金型の成型面に押しつけて成型を行う遠心成型機であって、
前記成型面は微細形状を有し、該成型面に、前記金型の回転によって生じる遠心力によって前記被成型物が押しつけられて成型されることを特徴とする遠心成型機。
【請求項２】
微細形状を一面側に形成したモールドを備え、該モールドは、前記金型の回転によって前記成型面に押しつけられた状態にある前記被成型物の表面に前記一面側を向けて配置され、該モールドの一面側は、前記金型を回転させることによって生じる遠心力によって、前記可塑化した状態にある被成型物に押しつけられることを特徴とする請求項１に記載の遠心成型機。
【請求項３】
金型を回転させることによって生じる遠心力により、可塑化した状態にある被成型物を前記金型の成型面に押しつけて成型を行う遠心成型機であって、
微細形状を一面側に形成したモールドを備え、該モールドは、前記金型の回転によって前記成型面に押しつけられた状態にある被成型物の表面上に前記一面側を向けて配置され、該モールドの一面側は、前記金型を回転させることによって生じる遠心力によって、前記可塑化した状態にある被成型物に押しつけられることを特徴とする遠心成型機。
【請求項４】
金型を回転させることによって生じる遠心力により、可塑化した状態にある被成型物を、微細形状を有する前記金型の成型面に押しつけることにより、前記金型の成型面側の面に微細形状が形成されたことを特徴とする成型物。
【請求項５】
金型を回転させることによって生じる遠心力により、可塑化した状態にある被成型物を、微細形状を有する前記金型の成型面に押しつけることにより、該成型面側の面に微細形状が形成され、かつ、
前記成型面に押しつけられた状態にある被成型物の表面にモールドを配置し、前記金型を回転させることによって生じる遠心力により、微細形状を形成した前記モールドの一面側を前記可塑化した状態にある被成型物に押しつけることにより、前記成型面側とは反対側の面に微細形状が形成されたことを特徴とする成型物。
【請求項６】
金型を回転させることによって生じる遠心力により可塑化した状態にある被成型物を前記金型の成型面に押しつけ、該成型面に押しつけられた状態にある被成型物の表面上にモールドを配置した後、前記金型を回転させることによって生じる遠心力により、微細形状を形成した前記モールドの一面側を前記可塑化した状態にある被成型物に押しつけることにより、前記成型面側とは反対側の面に微細形状が形成されたことを特徴とする成型物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠心成型機とその成型物に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心成型法は、可塑化した樹脂などの被成型物を金型に入れ、この金型を回転させることによって生じる遠心力を用いて金型の内面に被成型物を押しつけることで成型品を成型するものである。このような遠心成型法によれば、継ぎ目の無い筒状の形状を形成できるといった利点や、高圧空気や油圧プレスなどを用いずに均一な形状を成型できるといった利点などがある。
【０００３】
従来、このような利点を有する遠心成型法に関して、例えば、円筒状の金型の中に樹脂材料を注入し、金型を回転させて厚さむらの少ないシームレスベルトを作成する方法や（例えば、特許文献１参照）、原料であるモノマー材料を、凹部を有する金型にキャストし、回転しながら紫外光を照射することで硬化してコンタクトレンズを成型する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２９３７３５号公報
【特許文献２】特許第３２４９１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載されているように、これまでの遠心成型法によれば、ベルトやレンズなど単純な形状しか成型できなかった。
【０００５】
本発明の目的は、微細形状を成型物上に簡単に形成できる遠心成型機、および遠心成型法によって表面に微細形状を形成した成型物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、金型を回転させることによって生じる遠心力により、可塑化した状態にある被成型物を前記金型の成型面に押しつけて成型を行う遠心成型機であって、前記成型面は微細形状を有し、該成型面に、前記金型の回転によって生じる遠心力によって前記被成型物が押しつけられて成型されることを特徴とする。
【０００７】
このような請求項１に記載の発明では、金型の回転によって生じる遠心力により、可塑化した状態にある被成型物が、微細形状を有する成型面に押しつけられ、この微細形状が転写される。これにより、前記成型面側の表面に微細形状が形成された成型物を得ることができる。ここで、本明細書において、微細形状とは、成型物表面に形成された突起や成型物表面に形成された穴、あるいは成型物表面の凹凸形状等をいう。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の遠心成型機は、微細形状を一面側に形成したモールドを備え、該モールドは、前記金型の回転によって前記成型面に押しつけられた状態にある前記被成型物の表面に前記一面側を向けて配置され、該モールドの一面側は、前記金型を回転させることによって生じる遠心力によって、前記可塑化した状態にある被成型物に押しつけられることを特徴とする。
【０００９】
このような請求項２に記載の発明では、前記金型の成型面に押しつけられて該成型面側の面に微細形状が転写された被成型物の、前記成型面側とは反対側の面の上に前記モールドを配置する。その後、金型を回転させ、前記可塑化した状態にある被成型物に、金型の回転による遠心力で前記モールドの一面側が押しつけられ、この一面側に形成された微細形状が被成型物に転写される。これにより、前記成型面側の表面のみならず、前記成型面とは反対側の表面にも微細形状が形成された成型物を得ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、金型を回転させることによって生じる遠心力により、可塑化した状態にある被成型物を前記金型の成型面に押しつけて成型を行う遠心成型機であって、微細形状を一面側に形成したモールドを備え、該モールドは、前記金型の回転によって前記成型面に押しつけられた状態にある被成型物の表面上に前記一面側を向けて配置され、該モールドの一面側は、前記金型を回転させることによって生じる遠心力によって、前記可塑化した状態にある被成型物に押しつけられることを特徴とする。
【００１１】
このような請求項３に記載の発明では、金型の回転によって生じる遠心力により、可塑化した状態にある被成型物が、金型の成型面に押しつけられる。そして、このように金型の成型面に押しつけられた状態にある被成型物の前記成型面側とは反対側の面に、モールドを配置し、金型を回転させることによって生じる遠心力によって、微細形状が形成された前記モールドの一面側が、可塑化した状態にある被成型物に押しつけられ、前記微細形状が転写される。これにより、前記成型面側とは反対側の表面に微細形状が形成された成型物を得ることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、金型を回転させることによって生じる遠心力により、可塑化した状態にある被成型物を、微細形状を有する前記金型の成型面に押しつけることにより、前記金型の成型面側の面に微細形状が形成されたことを特徴とする。
【００１３】
このような請求項４に記載の発明では、前記成型面側の表面に微細形状が形成された成型物を、遠心成型法により簡単に成型することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、金型を回転させることによって生じる遠心力により、可塑化した状態にある被成型物を、微細形状を有する前記金型の成型面に押しつけることにより、該成型面側の面に微細形状が形成され、かつ、前記成型面に押しつけられた状態にある被成型物の表面にモールドを配置し、前記金型を回転させることによって生じる遠心力により、微細形状を形成した前記モールドの一面側を前記可塑化した状態にある被成型物に押しつけることにより、前記成型面側とは反対側の面に微細形状が形成されたことを特徴とする。
【００１５】
このような請求項５に記載の発明では、前記成型面側の表面とこれとは反対側の表面の両面に、微細形状が形成された成型物を、遠心成型法により簡単に成型することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、金型を回転させることによって生じる遠心力により可塑化した状態にある被成型物を前記金型の成型面に押しつけ、該成型面に押しつけられた状態にある被成型物の表面上にモールドを配置した後、前記金型を回転させることによって生じる遠心力により、微細形状を形成した前記モールドの一面側を前記可塑化した状態にある被成型物に押しつけることにより、前記成型面側とは反対側の面に微細形状が形成されたことを特徴とする。
【００１７】
このような請求項６に記載の発明では、前記成型面側とは反対側の表面に、微細形状が形成された成型物を、遠心成型法により簡単に成型することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、遠心成型法が有する特徴、すなわち、継ぎ目の無い筒状の構造の形成が可能であるという特徴や、油圧プレスなどを用いずに樹脂に均一な圧力を加えて成型できるという特徴を生かしつつ、微細な凹凸形状を成型物上に簡単に形成できるという効果が得られる。また、遠心成型法では被成型物に均一に圧力が加わるため、微細な凹凸形状を精度良く形成できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の遠心成型機について詳細に説明する。 
図１は本発明の第一実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図、図２は図１に示す状態から金型を回転させて遠心成型したときの状態を示す概略断面図である。
【００２０】
図において、本例の遠心成型機１００は、金型１０１を備えている。この金型１０１は、回転手段（図示省略）によって回転可能に構成された円筒状の回転ドラム１０２と、この回転ドラム１０２の内周面（金型１０１における成型面）に固定され表面に微細な凹凸形状を有するモールド１０３とを備えて構成されている。これにより、金型１０１の成型面は微細な凹凸形状を有している。ただし、回転ドラム１０２の内周面に、直接前記微細な凹凸形状を形成して金型１０１を構成してもよい。
【００２１】
前記金型１０１には被成型物１０４が供給されて遠心成型が行われるようになっている。かかる金型１０１の各構成について詳しく説明すると、金型１０１の前記回転ドラム１０２は、成型時に生じる遠心力によって耐えられる十分な剛性、成型時に被成型物１０４と反応しない安定性が必要となる。このような性質を有する材質としては鉄鋼、ステンレス、アルミニウム合金等の材料を挙げることができる。この他、回転ドラム１０２の材質は、被成型物１０４よりも変形しにくい材質で有ればよく、被成型物１０４の材質に応じて、有機樹脂や、金属や半導体、炭素系材料、酸化物、窒化物、誘電体、絶縁体、圧電体などの無機物のいずれか一つ、若しくはその混合物より選択することができる。
【００２２】
回転ドラム１０２は、その回転中心を中心とする、モールド１０３をずれなく配することのできる円筒状に形成することが好ましい。これにより、回転ドラム１０２の回転時に前記被成型物１０４に加わる遠心力がモールド１０３の表面のいずれの箇所においても等しい値となり、精度良く成型することができる。
【００２３】
回転ドラム１０２を回転させるための回転手段は、遠心成型機１００内部、若しくは外部より接続された駆動機構（図示省略）より成る（以下の他の実施形態においても同様）。その速度は被成型物１０４の物性、及び回転ドラム１０２の形状・材質により決定される。その速度は３０ｒｐｍから３００００ｒｐｍと規定できる。より好ましくは５０ｒｐｍから１００００ｒｐｍである。また、金型１０１内の被成型物１０４に加わる力は遠心力のほかに、補助的にプレス機構（図示省略）やローラ機構（図示省略）からの機械的な力の付加、若しくは回転ドラム１０２近傍への高圧流体の静水圧の付加を加えることができる。
【００２４】
前記モールド１０３は、本例では回転ドラム１０２とは別体となっており、回転ドラム１０２の内側表面に形成された固定手段（図示省略）により取り外し自在に固定されるようになっている。そして、モールド１０３は、回転ドラム１０２から取り外して取り替えることができるようになっているので、所望の凹凸形状のモールド１０３を設置することができるようになっている。ただし、モールド１０３は回転ドラム１０２と一体となっていてもよい。
【００２５】
モールド１０３の材質は、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂等に代表される樹脂や、金属や半導体、炭素系材料、酸化物、窒化物、誘電体、絶縁体、圧電体等の無機物のいずれか一つ、若しくはその混合物など、成型に必要な強度と要求される精度の加工性を考慮して決められる。成型時に被成型物１０４との反応を防ぐために、適宜、モールド１０３にはフッ素系の離型層形成や、浸炭処理や窒化処理、ダイヤモンドライクカーボン層の形成などの表面強化処理を施すことが好ましい。また、後述のように、成型の際、被成型物１０４の硬化手段として光硬化を用いる時は、モールド１０３は石英やガラス、光透過性樹脂等の透明な材質より成ることが好ましい。モールド１０３の形状は前記円筒状の回転ドラム１０２の形状に合わせて形成されるが、金属箔、有機樹脂薄膜などのように可撓性を有する材質で形成すれば、回転ドラム１０２の形状に合わせ易く好ましい。
【００２６】
モールド１０３表面の微細な凹凸形状は全面に同一の形状を形成することもできるが、均一以外の分布を持つ形状も形成することができる。モールド１０３にこのような微細な凹凸形状を形成する方法は特に制限されない。例えば、フォトリソグラフィや電子線描画法等、所望する加工精度に応じて、選択される。モールド１０３の微細な凹凸形状は、凸部あるいは凹部の幅または高さが、最小で１ｎｍ以上１００μｍ以下となるように形成されている。
【００２７】
次に、金型１０１の内面（モールド１０３の表面）に供給される被成型物１０４について説明すると、この被成型物１０４は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂、高粘性樹脂等に代表される樹脂や、金属や半導体、炭素系材料、酸化物、窒化物、誘電体、絶縁体、圧電体等の無機物のいずれか一つ、若しくはその混合物よりなる。かかる被成型物１０４は、金型１０１の内部に供給されて成形される際には可塑化する必要がある。その方法としては、金型１０１への供給時には、被成型物１０４は固体の形態で供給し、金型１０１内での加熱によって溶解することもできるが、例えば予め溶融した形態、モノマーやオリゴマーの形態、水や有機溶剤などの適切な溶媒に溶解した形態、粉末の形態、ゾル化した形態などのように、既に可塑化された形態で供給されることがより好ましい。
【００２８】
遠心成型機１００には、ディスペンサ、スプレー、蒸着源など、被成型物１０４を供給する手段を含めば（図示省略）、作業を自動化することができるため、より好ましい（他の実施形態においても同様）。
【００２９】
金型１０１内の被成型物１０４は、回転ドラム１０２を回転することによって遠心力を作用させてモールド１０３の表面に押しつけられ金型１０１の成型面に全周に渡って均一に遠心成型されるようになっている（図２）。そして、その後、この被成型物１０４を、その材質に応じて、冷却、圧縮、分子の架橋、熱重合、光重合、溶剤の揮発のいずれかを用いて硬化させることにより、円筒状の成型物を得ることができるようになっている。この成型物の外周面（金型１０１の成型面側の面）には、前記モールド１０３表面の微細な凹凸形状が転写されている。
【００３０】
このような本例の遠心成型機１００によれば、凸部あるいは凹部の幅または高さが最小で１ｎｍ以上１００μｍ以下である微細な凹凸形状が外周面上に形成された円筒状の成型物を簡単に形成でき、しかも凹凸形状を精度良く形成することができる。
【００３１】
次に、図３ないし図５に基づき、本発明の第二実施形態について説明する。図３は本発明の第二実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図、図４は図３に示す状態から回転ドラムを回転させたときの状態を示す概略断面図、図５は図４に示す状態から被成型物上にモールドを配置したときの状態を示す概略断面図である。これらの図において、上記第一実施形態における部材と同一の部材については、同一の符号を付して示している。
【００３２】
図において本例の遠心成型機２００における金型２０１は、回転ドラム１０２とモールド２０２とを備えて構成されている（図３および図４にはモールド２０２は示されていない）。回転ドラム１０２の内面は、成型面を構成していて、回転ドラム１０２内に供給された可塑化された被成型物１０４が、回転ドラム１０２の回転による遠心力により、図４に示すように前記成型面に押しつけられ円筒状に成型されるようになっている。
【００３３】
そして、このように円筒状に成型された被成型物１０４の内周面（金型２０１の成型面側とは反対側の面）には、該被成型物１０４が可塑化した状態にあるときに、４つのモールド２０２が配されるようになっている。このモールド２０２は、被成型物１０４の内周面に沿うように断面円弧状に形成されており、その外側の面（一面側）に、微細な凹凸形状が形成されている。この微細な凹凸形状は、上記第一実施形態のモールド１０３と同様、凸部あるいは凹部の幅または高さが、最小で１ｎｍ以上１００μｍ以下となるように形成されている。また、微細な凹凸形状は、全面に同一の形状を形成することもできるが、均一以外の分布を持つ形状も形成することができ、また、その形成する方法は特に制限されないという点で上記第一実施形態のモールド１０３と同様である。さらに、モールド２０２の材質や表面処理等についても上記第一実施形態のモールド１０３と同様である。
【００３４】
本例では、可塑化した状態にある円筒状の被成型物１０４に、このようなモールド２０２をその外側の面を向けて配した後、再び回転ドラム１０２を回転させ、モールド２０２に遠心力を作用させて該モールド２０２の外側の面を被成型物１０４の内周面に押しつけて均一にプレスした後、被成型物１０４を硬化させ円筒状の成型物を得ることができるようになっている。このようにして得られた成型物の内周面には、前記モールド２０２表面の微細な凹凸形状が転写されている。
【００３５】
このような本例の遠心成型機２００によれば、凸部あるいは凹部の幅または高さが最小で１ｎｍ以上１００μｍ以下である微細な凹凸形状が内周面上に形成された円筒状の成型物を簡単に形成でき、しかも凹凸形状を精度良く形成することができる。
【００３６】
次に、図６ないし図８に基づき、本発明の第三実施形態について説明する。図６は本発明の第三実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図、図７は図６に示す状態から金型を回転させたときの状態を示す概略断面図、図８は図７に示す状態から被成型物上にモールドを配したときの状態を示す概略断面図である。これらの図において、上記第一実施形態における部材と同一の部材については、同一の符号を付して示している。
【００３７】
図において本例の遠心成型機３００における金型３０１は、回転ドラム１０２と表面に微細な凹凸形状を有する第一モールド３０２及び第二モールド３０３とを備えて構成されている（図６および図７には第二モールド３０３は示されていない）。第一モールド３０２は、第一実施形態のモールド１０３と同様にして、固定手段（図示省略）により、回転ドラム１０２の内周面に取り外し自在に固定されており、これにより、金型３０１の成型面は微細な凹凸形状を有している。ただし、回転ドラム１０２の内周面に、直接前記微細な凹凸形状を形成してもよいことは前記第一実施形態と同様である。
【００３８】
前記第一モールド３０２は、回転ドラム１０２とは別体で、前記第一実施形態のモールド１０３と同様の構成となっている。
【００３９】
回転ドラム１０２内の第一モールド３０２上には、可塑化された被成型物１０４が供給されるようになっており、この被成型物１０４は、回転ドラム１０２の回転により、遠心力が作用して第一モールド３０２の表面に押しつけられ金型３０１の成型面に全周に渡って均一に遠心成型されて円筒状に成型されるようになっている。これにより、円筒状の被成型物１０４の外周面には、第一モールド３０２の表面の微細な凹凸形状が転写される。
【００４０】
このように金型３０１の内周面に円筒状に成型された被成型物１０４の内周面（表面）には、該被成型物１０４が可塑化した状態にあるときに、４つの前記第二モールド３０３がその外側の面を向けて配されるようになっている。この第二モールド３０３は、前記第二実施形態のモールド２０２と同様の構成となっている。
【００４１】
本例では、可塑化した状態にある円筒状の被成型物１０４に、このような第二モールド３０３を配した後、再び回転ドラム１０２を回転させ、第二モールド３０３に遠心力を作用させて該第二モールド３０３の外側の面を被成型物１０４の内周面に押しつけて均一にプレスした後、被成型物１０４を硬化させ円筒状の成型物を得ることができるようになっている。このようにして得られた成型物には、その外周面および内周面の両面に、前記第一モールド３０２および第二モールド３０３表面の微細な凹凸形状が転写されている。
【００４２】
このような本例の遠心成型機３００によれば、凸部あるいは凹部の幅または高さが最小で１ｎｍ以上１００μｍ以下である微細な凹凸形状が外周面および内周面上に形成された円筒状の成型物を簡単に形成でき、しかも凹凸形状を精度良く形成することができる
なお、上記第一ないし第三実施形態において、回転ドラム１０２の形状は円筒状に限られるものではない。例えば、回転ドラム１０２は、中空部を有する角柱状などに形成されていてもよい（図示省略）。このように角柱状に形成した回転ドラムの内側に配されるモールドは、回転ドラムの板面に沿って配されるよう平板状に形成する。そして、回転ドラムを中空部を有する正多角柱形状とし、回転ドラムの回転中心から回転ドラムの内側に配された各モールドまでの距離を等しくすることにより、各モールドに作用する遠心力が等しくなり、精度よく成型することができる。
【００４３】
次に、図９および図１０に基づき、本発明の第四実施形態について説明する。図９は本発明の第四実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図、図１０は図９に示す状態から金型を回転させたときの状態を示す概略断面図である。ただし、これらの概略断面図は、断面部分のみを示し、奥行きについては省略している。
【００４４】
図において、本例の遠心成型機４００は、金型４０１を備えており、この金型４０１は、スピンキャスト金型４０２と、このスピンキャスト金型４０２の内面（金型４０１における成型面）に固定され表面に微細な凹凸形状を有するモールド４０３とを備えて構成されている。これにより、金型４０１における成型面は微細な凹凸形状を有している。ただし、スピンキャスト金型４０２の内面に、直接前記微細な凹凸形状を形成して金型４０１を構成してもよい。
【００４５】
前記金型４０１には被成型物１０４が供給されて遠心成型が行われるようになっている。かかる金型４０１の各構成について詳しく説明すると、金型４０１のスピンキャスト金型４０２は、底部に六角形状の底板４０２ａを有し、この底板４０２ａの各周縁から所定の角度を有して立ち上がる６枚の台形形状の側板４０２ｂとを有して構成されている（図では２枚のみ図示）。そして、隣り合う側板４０２ｂ同士は互いに接合され、スピンキャスト金型４０２は、お椀状の角錐台形状に形成されている。
【００４６】
スピンキャスト金型４０２は、底板４０２ａに設けられた回転軸４０４によって回転するようになっている。かかるスピンキャスト金型４０２は、上記各実施形態における回転ドラム１０２と同様、遠心力に耐えられる十分な剛性を有する材質で形成されている。
【００４７】
スピンキャスト金型４０２の回転速度は、その形状・材質等によって決定される。具体的には、上記各実施形態の回転ドラム１０２と同様、３０ｒｐｍから３００００ｒｐｍと規定でき、より好ましくは５０ｒｐｍから１００００ｒｐｍである。さらに、上記各実施形態と同様、金型４０１内の被成型物１０４に加わる力は遠心力の他に、補助的にプレス機構（図示省略）やローラ機構（図示省略）からの機械的な力の付加、若しくはスピンキャスト金型４０２近傍への高圧流体の静水圧の付加を加えることができる。
【００４８】
このようなスピンキャスト金型４０２の各側板４０２ｂの内面には、それぞれ固定手段（図示省略）により前記モールド４０３が取り外し自在に固定されている。ただし、モールド４０３はスピンキャスト金型４０２と一体となっていてもよい。かかるモールド４０３は平板状に形成されているが、その他、材質や表面処理、微細な凹凸形状の大きさ、およびこの凹凸形状の形成態様・方法については、上記各実施形態と同様である。
【００４９】
金型４０１内には、スピンキャスト金型４０２の底板４０２ａに、可塑化された被成型物１０４が供給される。かかる被成型物１０４は、回転軸４０４によりスピンキャスト金型４０２を回転することによって遠心力を作用させてモールド４０３の表面に押しつけられ金型４０１の成型面に全面に渡って均一に遠心成型されるようになっている（図１０）。そして、その後、この被成型物１０４を硬化させて、お椀状の角錐台形状の成型物を得ることができるようになっている。この成型物の外側表面には、モールド４０３表面の微細な凹凸形状が転写されている。
【００５０】
このような本例の遠心成型機４００によれば、凸部あるいは凹部の幅または高さが最小で１ｎｍ以上１００μｍ以下である微細な凹凸形状が外側表面上に形成されたお椀状の角錐台形状の成型物を簡単に形成でき、しかも凹凸形状を精度良く形成することができる。
【００５１】
次に、図１１ないし図１３に基づき、本発明の第五実施形態について説明する。図１１は本発明の第五実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図、図１２は図１１に示す状態からスピンキャスト金型を回転させたときの状態を示す概略断面図、図１３は図１２に示す状態から被成型物上にモールドを配置したときの状態を示す概略断面図である。ただし、これらの概略断面図は、断面部分のみを示し、奥行きについては省略している。また、これらの図において、上記各実施形態における部材と同一の部材については、同一の符号を付して示している。
【００５２】
図において本例の遠心成型機５００における金型５０１は、スピンキャスト金型４０２と一面側に微細な凹凸形状を有するモールド５０２とを備えて構成されている（図１１および図１２にはモールド５０２は示されていない）。スピンキャスト金型４０２の内面は、成型面を構成していて、スピンキャスト金型４０２内の底板４０２ａに供給された可塑化された被成型物１０４が、スピンキャスト金型４０２の回転による遠心力により、図１２に示すように前記成型面に押しつけられお椀状の角錐台形状に成型されるようになっている。
【００５３】
そして、このように成型された被成型物１０４の内側の面には、該被成型物１０４が可塑化した状態にあるときに、平板状のモールド５０２が前記一面側を向けて配されるようになっている。このモールド５０２は、各側板４０２ｂ毎に一つずつ配されている。モールド５０２は平板状に形成されているが、材質や表面処理、微細な凹凸形状の大きさ、およびこの凹凸形状の形成態様・方法については、上記各実施形態と同様である。
【００５４】
本例では、金型５０１の成型面に成型され、可塑化した状態にある被成型物１０４の上に、前記モールド５０２を配した後、再びスピンキャスト金型４０２を回転させ、モールド５０２に遠心力を作用させて該モールド５０２の一面側を被成型物１０４の内周面に押しつけて均一にプレスした後、被成型物１０４を硬化させお椀状の角錐台形状の成型物を得ることができるようになっている。このようにして得られた成型物の内側の面には、前記モールド５０２表面の微細な凹凸形状が転写されている。
【００５５】
このような本例の遠心成型機５００によれば、凸部あるいは凹部の幅または高さが最小で１ｎｍ以上１００μｍ以下である微細な凹凸形状が内側表面に形成されたお椀状の角錐台形状の成型物を簡単に形成でき、しかも凹凸形状を精度良く形成することができる。
【００５６】
次に、図１４ないし図１６に基づき、本発明の第六実施形態について説明する。図１４は本発明の第六実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図、図１５は図１４に示す状態から金型を回転させたときの状態を示す概略断面図、図１６は図１５に示す状態から被成型物上にモールドを配置したときの状態を示す概略断面図である。ただし、これらの概略断面図は、断面部分のみを示し、奥行きについては省略している。また、これらの図において、上記各実施形態における部材と同一の部材については、同一の符号を付して示している。
【００５７】
図において本例の遠心成型機６００における金型６０１は、スピンキャスト金型４０２と表面に微細な凹凸形状を有する第一モールド６０２及び第二モールド６０３とを備えて構成されている（図１４および図１５には第二モールド６０３は示されていない）。第一モールド６０２は、第四実施形態のモールド４０３と同様にして、固定手段（図示省略）により、スピンキャスト金型４０２の各側壁４０２ｂの内側の面に固定されており、これにより、金型６０１の成型面は微細な凹凸形状を有している。ただし、スピンキャスト金型４０２の内周面に、直接前記微細な凹凸形状を形成してもよいことは前記第一実施形態と同様である。 
前記第一モールド６０２は、前記第四実施形態のモールド４０３と同様の構成となっている。
【００５８】
金型６０１内には、第四実施形態と同様、スピンキャスト金型４０２の底板４０２ａに、可塑化された被成型物１０４が供給されるようになっており、この被成型物１０４は、スピンキャスト金型４０２の回転により、遠心力が作用して第一モールド６０２の表面に押しつけられ金型６０１の成型面に全面に渡って均一に遠心成型されてお椀状の角錐台形状に成型されるようになっている。これにより、被成型物１０４の外側表面には、第一モールド６０２の表面の微細な凹凸形状が転写される。
【００５９】
このように金型６０１の内周面に成型された被成型物１０４の内側の面には、該被成型物１０４が可塑化した状態にあるときに、上記第五実施形態のモールド５０２と同様、前記第二モールド６０３が配されるようになっている。この第二モールド６０３は、上記第五実施形態のモールド５０２と同様の構成となっている。
【００６０】
本例では、可塑化した状態にある円筒状の被成型物１０４に、このような第二モールド６０３を配した後、再びスピンキャスト金型４０２を回転させ、第二モールド６０３に遠心力を作用させて該第二モールド６０３の一面側を被成型物１０４の内側の面に押しつけて均一にプレスした後、被成型物１０４を硬化させお椀状の角錐台形状の成型物を得ることができるようになっている。このようにして得られた成型物には、その外側表面および内側表面の両面に、前記第一モールド６０２および第二モールド６０３表面の微細な凹凸形状が転写されている。
【００６１】
このような本例の遠心成型機６００によれば、凸部あるいは凹部の幅または高さが最小で１ｎｍ以上１００μｍ以下である微細な凹凸形状が外側表面および内側表面に形成されたお椀状の角錐台形状の成型物を簡単に形成でき、しかも凹凸形状を精度良く形成することができる。
【００６２】
上記第四ないし第六実施形態において、スピンキャスト金型４０２の形状には回転中心を概鉛直方向である中心軸とする形状が好ましい。この時に、スピンキャスト金型４０２は上方に向かって半径を大きくする、つまりスピンキャスト金型４０２の底板４０２ａと側板４０２ｂの為す角度であるテーパ―角が０度より大きく、９０度より小さい形状であれば、被成型物１０４がモールドの形状に倣いやすく好ましい。
【００６３】
また、スピンキャスト金型４０２の最上部には、被成型物１０４が遠心力によって金型外部へ飛散するのを防ぐ構造を形成することができる。
【００６４】
上述した各実施形態において、被成型物１０４の可塑化、もしくは硬化には熱が必要となる場合が多い。このため、各実施の形態の遠心成型機には、抵抗加熱、反応熱、熱媒の循環による加熱、ペルチェ素子による加熱、紫外線、可視光、赤外線、マイクロ波など電磁波輻射による加熱に代表される加熱機構を有することが好ましい。また、同様に強制空冷、水冷機構などの熱媒の循環による冷却、ペルチェ素子による冷却に代表される冷却機構を有すれば、プロセス時間の短縮に繋がる。また、被成型物１０４として、光硬化性樹脂を用いる場合には、各遠心成型機の内部、若しくは近傍に被成型物１０４の材質に合わせて光源を配する必要がある。また、ダイヤフラムポンプ、油回転ポンプ、ドライポンプ、拡散ポンプ、ターボ分子ポンプなどによって真空雰囲気にしたチャンバ内に、金型を配することによって微細構造形成の精度を高めることができる（図示省略）。
【００６５】
さらに、上述した各実施形態において、成型後に硬化した被成型物１０４を取り出すために、回転ドラム１０２またはスピンキャスト金型４０２、モールドを２つ以上に分割する機構や、回転ドラム１０２またはスピンキャスト金型４０２、モールドと被成型物１０４の間に空気などの流体を送り込む機構、あるいは、被成型物１０４の一部を機械的に保持し、回転ドラム１０２またはスピンキャスト金型４０２、モールドより引き離す機構などの剥離機構を備えていれば精度の良い被成型物１０４を得ることができる。
【００６６】
上記各実施形態により、金型とモールド形状を反映した被成型物１０４を得ることができる。この被成型物１０４は必要に応じて切断、接着、巻き取り等の加工や、親水化、疎水化、官能基の導入、エッチング、研磨などの表面処理、金属、有機物、無機物、誘電体、絶縁体、電気伝導体などの皮膜形成に代表される後処理を施されて後に示すそれぞれの用途へと用いられる。
【００６７】
なお、上記各実施形態において、請求の範囲にいう微細形状として、微細な凹凸形状を例に挙げて説明したが、微細な凹凸形状は、微細な突起や、微細な穴等であってもよい。
【００６８】
以下、実施例により本発明をさらに詳述する。 
【実施例１】
【００６９】
先ず、本発明の実施例１を説明する。図１７は実施例１の回転ドラム式遠心成型機の装置主要部を示す概略斜視図である。 
図に示された本例の回転ドラム式遠心成型機１０００における金型１００１は、中空部を有する正六角柱状の回転ドラム１００２と、回転ドラム１００２の各側壁の内面に固定され表面に微細な凹凸形状を有するモールド１００３とを備えて構成されている。
【００７０】
回転ドラム１００２は、側壁の内面が一辺１０ｃｍ、高さ１０ｃｍである正六角柱であり（図においては、説明の便宜上高さの方を長くしている）、回転ドラム１００２内の１０ｃｍ角の各側壁面には、それぞれ直径１μｍ、深さ１μｍの穴を一様に有する一辺１０ｃｍ、厚み０．５ｍｍの正方形のＮｉめっき製の前記モールド１００３が固定されている。回転ドラム１００２は回転手段を構成する回転軸１００４によって、モールド１００３と共に回転することができる。回転ドラム１００２は水やシリコーンオイルなどの循環熱媒を用いた温調手段１００５によってプロセス毎に適切な温度に調整することができる。また、金型１００１は、真空雰囲気にすることが可能なチャンバ（図示省略）内に配されており、ドライポンプによって１０パスカルの圧力にまで真空に引くことができるようになっている。
【００７１】
このような本例の回転ドラム式遠心成型機１０００を用いた遠心成型のプロセスを図１８に示す。先ず、図１８（Ａ）に示すように、回転ドラム１００２内面にモールド１００３を固定する。次に、図１８（Ｂ）に示すように、回転ドラム１００２内に、熱可塑性樹脂である被成型物１００２を入れ、温調手段１００５によって回転ドラム１００２、モールド１００３を高温に加熱し、回転ドラム１００２内の被成型物１００６を可塑化する。次に、図１８（Ｃ）に示すように、回転ドラム１００２を回転軸１００４によって回転し、生じる遠心力により、可塑化した被成型物１００６をモールド１０３に押しつける。次に、図１８（Ｄ）に示すように、回転ドラム１００２を回転させながら温調手段１００５によって回転ドラム１００２、モールド１００３を冷却して被成型物１００６を角柱状の硬化した成型物１００７とする。そして、図１８（Ｅ）に示すように、硬化した成型物１００７を、回転ドラム１００２、モールド１００３から剥離する。この後、必要に応じて、図１８（F）に示すように、硬化した成型物１００７を切断して成型品１００８とする。
【００７２】
この実施例１では、金型１００１の構成を、前記第一実施形態の構成に対応させているが、前記第二、第三実施形態の金型の構成に対応させてもよい。すなわち、回転ドラム１００２にはモールド１００３を固定しておかず、遠心成型後に被成型物の内側表面にモールド１００３を配し、このモールド１００３に遠心力を作用させて被成型物１００６の内側表面にモールド１００３の微細な凹凸形状を転写してもよい。また、モールド１００３が固定された図示する回転ドラム１００２によって遠心成型した後、被成型物の内側の面にモールド１００３を配し、このモールド１００３に遠心力を作用させて被成型物１００６の内外面の両面にモールド１００３の微細な凹凸形状を転写してもよい。
【実施例２】
【００７３】
次に、実施例２について説明する。この実施例２では、実施例１の回転ドラム式遠心成型機１０００を用いて作成した、外側表面に微細な凹凸形状を有する六角柱状の成型物の作成例を示す。
【００７４】
被成型物１００６にはＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）を用いた。予め２４０℃に加熱して可塑化した０．７５キログラムの被成型物１００６を、１０ｒｐｍで回転し、温度を１５０℃に保持した回転ドラム１００２内に供給した後に、回転速度を６０００ｒｐｍに上げ、２分間保持した。その後、回転を続けながら５分間かけて回転ドラム１００２の温度を８０℃に下げ（１４℃／分）、回転を停止して回転ドラム１００２を開放し、外側表面に微細な凹凸形状を形成した成型物１００７を得た。これにより外側表面に微小突起物を形成した六角柱状の成型物１００７を得た。
【００７５】
六角柱状の成型物１００７の各側面に形成された微小突起物の一辺は１μｍ、高さは１μｍで、２μｍの周期（ピッチ）で配列している。このような微細構造により、成型物１００７表面における光の反射率や撥水特性などを変化することができ、特有の表面物性を有する角柱構造を形成することができる。
【実施例３】
【００７６】
次に実施例３について説明する。図１９は実施例３のスピンキャスト型遠心成型機の装置主要部を示す概略斜視図である。 
図に示された本例のスピンキャスト型遠心成型機３０００における金型３００１は、スピンキャスト金型３００２と、第一モールド３００３と、第二モールド３００４とを備えて構成されている（図１９には第二モールドは示されていない）。このスピンキャスト金型３００２は、正六角形状の底板３００２ａとこの底板３００２ａの各周縁部から立ち上がる台形形状の６つの側板３００２ｂとで構成されている。前記底板３００２ａは、一辺１２ｃｍの正六角形であり、また、前記側板３００２ｂは、下辺１２ｃｍ、上辺２４ｃｍ、高さ１２ｃｍの台形である。側板３００２ｂの水平面に対する傾斜角は全て４５度となっている。底板３００２ａと側板３００２ｂ、及び側板３００２ｂ同士の接合面は曲率半径が１ｃｍ以上になるように滑らかに接合されている。スピンキャスト金型３００２へは、供給手段３００５を通して可塑化した被成型物３００６が供給されるようになっている。
【００７７】
かかるスピンキャスト金型３００２の側板３００２ｂには、第一モールド３００３がそれぞれ固定されている。この第一モールド３００３は、直径１μｍ、深さ１μｍの穴を一様に有する一辺１０ｃｍ、厚み０．５ｍｍの正方形のＮｉめっき製となっている。そして、遠心成型後の被成型物３００６の上には、第一モールド３００３と同じく、直径１μｍ、深さ１μｍの穴を一様に有する一辺１０ｃｍ、厚み２ｍｍの正方形のＮｉめっき製の第二モールド３００４が配されるようになっている（図２０参照）。
【００７８】
前記スピンキャスト金型３００２は、回転手段を構成する回転軸３００７によって、第一モールド３００３、第二モールド３００４と共に回転することができる。また、スピンキャスト金型３００２は、水やシリコーンオイルなどの循環熱媒を用いた温調手段３００８によってプロセス毎に適切な温度に調整することができるようになっている。さらに、スピンキャスト金型３００２はドライポンプ（図示省略）によって１０パスカルの圧力にまで真空に引くことができる雰囲気に配されている。
【００７９】
このように構成されるスピンキャスト型遠心成型機３０００を用いた遠心成型のプロセスを図２０に示す。先ず、図２０（Ａ）に示すように、スピンキャスト金型３００２内面に第一モールド３００３を固定し、供給手段３００５より可塑化した被成型物３００６をスピンキャスト金型３００２へ供給する。次に図２０（Ｂ）に示すように、温調手段３００８によってスピンキャスト金型３００２、第一モールド３００３を高温に加熱し、回転軸３００７によって回転する際に生じる遠心力によって可塑化した被成型物３００６を第一モールド３００３に押しつける。次に、図２０（Ｃ）に示すように、スピンキャスト金型３００２の回転を止め、被成型物３００６の内側に第二モールド３００４を配し、図２０（Ｄ）に示すように、再びスピンキャスト金型３００２を回転させて回転によって生じる遠心力で第二モールド３００４を、可塑化した被成型物３００６に押しつける。次に、図２０（Ｅ）に示すように、スピンキャスト金型３００２の回転を続けながら、温調手段３００８によって、スピンキャスト金型３００２、第一モールド３００３、第二モールド３００４を冷却し、被成型物３００６を硬化した成型物３００９とする。次に、図２０（Ｆ）に示すように、硬化した成型物３００９をスピンキャスト金型３００２、第一モールド３００３、第二モールド３００４より剥離する。この後、必要に応じて、図２０（Ｇ）に示すように、硬化した成型物３００９を切断して成型品３０１０とする。
【００８０】
この実施例３では、金型３００１の構成を、前記第六実施形態の構成に対応させているが、前記第四、第五実施形態の金型の構成に対応させてもよい。すなわち、第一モールド３００３が固定されたスピンキャスト金型３００２を回転させ、遠心力によって被成型物３００６を第一モールド３００３の表面に押しつけて、第一モールド３００３の微細な凹凸形状を被成型物３００６の外側表面に転写してもよい。また、スピンキャスト金型３００２には第一モールド３００３を固定しておかず、遠心成型後に被成型物の内側表面に第二モールド３００４を配し、この第二モールド３００４に遠心力を作用させて被成型物３００６の内側表面に第二モールド３００４の微細な凹凸形状を転写してもよい。
【実施例４】
【００８１】
次に、実施例４について説明する。この実施例４では、実施例３のスピンキャスト型遠心成型機３０００を用いて作成した、外側表面と内側表面の両面に微細な凹凸形状を有する成型物の作成例を示す。
【００８２】
被成型物３００６には実施例２と同じくＰＭＭＡを用いた。予め２４０℃に加熱して可塑化した０．１キログラムの被成型物３００６を、１０ｒｐｍで回転し、温度を１５０℃に保持したスピンキャスト金型３００２内に供給した後に、回転速度を４０００ｒｐｍに上げ、２分間保持することによって第一モールド３００３に被成型物３００６を押しつけた。その後、スピンキャスト金型３００２の回転を続けながら５分間かけて温度を１００℃に下げ（１０℃／分）、回転を停止して半ば硬化した被成型物３００６上に第一モールド３００３に相対する位置に第二モールド３００４を配し、再びスピンキャスト金型３００２の回転速度を４０００ｒｐｍ、温度を１５０℃として２分間保持し、第二モールド３００４を被成型物３００６に押し込んだ。その後、５分間かけて温度を８０℃に下げ（１４℃／分）、回転を停止して外側表面、及び内側表面に微細な凹凸形状を形成した六角錐台形の成型物３００９を得た。
【００８３】
六角錐台形の成型物３００９の内側、外側の各側面に形成された微小突起物の一辺は１μｍ、高さは１μｍで、２μｍの周期（ピッチ）で配列している。このような微細構造により、成型物３００９の両面における光の反射率や撥水特性などを変化することができ、特有の表面物性を有する角錐状の構造を形成することができる。
【実施例５】
【００８４】
次に、実施例５について説明する。図２１に遠心成型法によって成型された実施例５の成型物を示す。図に示す成型物は、細胞培養容器である。この細胞培養容器５０００は、直径５ｃｍ、長さ１０ｃｍ、厚さ１ｍｍの円筒状ポリスチレンからなり、その内面には容器から伸びたポリスチレンを主成分とする直径５００ｎｍ、高さ１μｍの微小突起物５００１を有している。
【００８５】
かかる細胞培養容器５０００の製造方法について図２２に基づいて説明する。図において、符号５００２は回転ドラム型遠心成型機を示している。この回転ドラム型遠心成型機５００２における金型５００３は、円筒状の回転ドラム５００４と、遠心成型により回転ドラム５００４の内周面に押しつけられた被成型物５００５の上に配されるモールド５００６とを備えて構成されている。
【００８６】
前記回転ドラム５００４は、内径が５ｃｍ、長さ１０ｃｍの円筒状であり、前記モールド５００６は、表面に直径５００ｎｍ、深さ１μｍの穴を多数形成した、長さ１５．７ｃｍ、幅１０ｃｍ、厚み０．１ｍｍのＮｉモールドを、穴を外側にして円筒状に丸めたものを使用している。また、回転ドラム５００４は水やシリコーンオイルなどの循環熱媒を用いた温調手段５００７によってプロセス毎に適切な温度に調整することができるようになっている。
【００８７】
金型５００３は、真空雰囲気にすることが可能なチャンバ（図示省略）内に配されており、ドライポンプによって１０パスカルの圧力にまで真空に引くことができるようになっている。
【００８８】
このような回転ドラム型遠心成型機５００２による細胞培養容器５０００の製造方法について説明すると、まず、図２２（Ａ）に示すように、温調手段５００７によって１５０℃に保持された大気圧の回転ドラム５００４内面に、２４０℃に加熱した被成型物５００５を供給する。次に図２２（Ｂ）に示すように、温調手段５００７によって温度を１５０℃に保持して、回転ドラム５００４を回転手段（図示省略）によって回転し、その時に生じる遠心力によって被成型物５００５を厚さ一様な円筒形状にする。次に図２２（Ｃ）に示すように、回転ドラム５００４の回転を続けながら５分間かけて温度を１００℃に下げ（１０℃／分）、回転を停止して半ば硬化した被成型物５００５上に円筒状のモールド５００６を配し、図２２（Ｄ）に示すように、ドライポンプによって真空度を１０パスカルとした後に再び回転ドラム５００４の回転速度を８５００ｒｐｍ、温度を１５０℃として２分間保持し、モールド５００６を被成型物５００５に押しつけた。次に、図２２（Ｅ）に示すように、回転ドラム５００４の回転を続けながら温調手段５００７によって回転ドラム５００４、モールド５００６を冷却して被成型物５００５を硬化した成型物５００８とする。そして、図２２（Ｆ）に示すように、硬化した成型物５００８を回転ドラム５００４、モールド５００６より剥離して内面に直径５００ｎｍ、高さ１μｍの微小突起物５００１を形成した円柱状の細胞培養容器５０００を得た。
【００８９】
次に、この細胞培養容器５０００の利用方法について説明する。この細胞培養容器５０００の中には、所望の細胞を入れた後、細胞培養容器５０００の一端より他端へと培養液を流すことにより、前記細胞を培養する。通常のポリスチレン管内で細胞を培養すると細胞が容器と強く結びつくが、微小突起物５００１が細胞と点接触をするために細胞と容器の結合力を弱くすることができ、培養液の流量を一時的に増加することによって容易に細胞を容器より剥離することができる効果が得られる。
【００９０】
細胞培養容器５０００を用いた培養システムを図２３に示す。本システムは細胞培養容器５０００、ポンプ５１００、弁５１０１、培養液溜め５１０２、及びそのそれぞれを結ぶ細胞非接着性の配管よりなる。培養開始時にはポンプ５１０１、弁５１０１を操作して導入経路５１０３を通して細胞を細胞培養容器５０００に導入する。培養時には循環経路５１０４を通して培養液溜め５１０２から細胞培養容器５０００へ緩やかに培養液を循環する。培養終了時には培養液の流量を大きくして細胞を容器から剥離し、排出経路５１０５を通して細胞を排出する。
【００９１】
本細胞培養容器５０００を使用することにより、通常の容器を使用するときに生じていた容器からの剥離による細胞への損傷を大幅に軽減することができ、培養後の細胞の状態を改善できる。また、細胞培養容器５０００上の微小突起物５００１により形成される細胞の下部にできる隙間を通して、細胞全体に培養液が流れやすくなる。その結果、細胞への栄養素の供給や細胞の老廃物の排出を効率良く行うことができ、従来生じていた細胞培養中の細胞の死滅を抑えることができる。
【００９２】
細胞培養容器５０００の内面の微小突起物５００１にプラズマ処理等により親水化処理を施してもよい。また、細胞培養容器５０００の材質は本実施例ではポリスチレンとしたが、これは特に限定されるものではない。しかし、培養する細胞（組織）に対して影響の少ない材料を選択することが好ましく、例えば、ポリスチレンのほかにはＰＭＭＡ、ポリ乳酸等が望ましい。また、温度官能性を有する物質によって微小突起物５００１を形成すれば、細胞培養容器５０００からの細胞の剥離がさらに良好に行えるという効果を有する。
【００９３】
本実施例では、微小突起物５００１の先端が根本より小さく末広がり状であり、さらに微小突起物５００１が下地の材料と同じであるため、微小突起物が細胞培養容器より外れにくいという効果をもつ。
【００９４】
本実施例では細胞培養容器５０００を円筒状としたが、特にそれに限定されるわけではなく、製造の容易さ、流体の流れ方などとの兼合いで角柱状、円錐状、角錐状などの形にもできる。
【実施例６】
【００９５】
次に、実施例６について説明する。本実施例では、表面に微小突起物を撥水表面として適用した例を説明する。図２４は、本実施例の撥水表面を有する成型物を示す図である。図に示すように本実施例の成型物６０００の表面には、微小突起物６００１が形成されており、これにより撥水表面６００２が形成されている。本実施例の微小突起物６００１は、隣り合う微小突起物６００１間のピッチ（間隔）を２０ｎｍから１０μｍ、突起物６００１の先端部の直径を５０ｎｍ〜５００ｎｍとする。また、微小突起物６００１の材料としては特に限定はないが、撥水性を持たせる場合はポリスチレンなどの撥水性を有する材料であることが必要である。
【００９６】
本実施例の撥水表面６００２では、図２４に示すように、成型物６０００の表面に微小突起物６００１を形成したことにより、微小突起物６００１を形成しない場合に比べ、水滴６００３との接触面積を小さくでき、材質がもつ撥水性を微小突起物６００１形成により得られる蓮の葉効果により増幅することが可能である。また、本実施例の撥水表面の微小突起物６００１はナノメートルサイズの間隔で密集した構造とできることから、つぶれにくく、取れにくいという性質があり、撥水効果の耐久性にも優れている。
【００９７】
本実施例の撥水表面６００２は、例えばフード、ライトカバー、窓などの表面に適用することが可能である。この場合、これらへの撥水表面６００２の形成方法としては、実施例３と同様の遠心成型法により、撥水表面を形成したい部材を成型して微小突起物６００１を直接形成してもよいし、撥水表面を形成したい部材とは別に遠心成型法によって撥水表面６００２を形成した成型物を成型し、これを粘着剤等によって前記撥水表面６００２を形成したい部材に貼り付けてもよい。
【００９８】
本実施例の撥水表面６００２によれば、従来一般的に用いられている撥水コート処理などの必要がなく、材料表面そのものの改質を１転写で簡便に行うことができる。
【００９９】
以上成型物６０００の表面に撥水性をもたせる場合について説明したが、親水性を持たせる場合には、微小突起物６００１に親水性を有する樹脂や石英ガラスなどの材料を用いれば、撥水表面を形成する場合と同様、簡単に親水表面を形成することができる。
【実施例７】
【０１００】
次に、実施例７について説明する。本実施例では、成型物上に形成した微小突起物を無染色発色構造として適用した例を説明する。図２５は本実施例の無染色発色構造を有する成型物を示す図である。図において、成型物７０００の表面には、微小突起物７００１が形成されており、これにより無染色発色構造７００２が形成されている。
【０１０１】
かかる無染色発色構造７００２の発色原理について説明すると、微小突起物７００１へ入射した可視光は、この微小突起物７００１において干渉を起こしながら反射し、あたかも成型物７０００が発色したかのように見せることができる。図２５に示したように、微小突起物７００１の間隔（ピッチ）Ｐ１，Ｐ２を変えることで、可視光の干渉度が変化し、見える色調を変えることが可能である。例えば、波長λ１、λ２、・・・の成分を含む白色光を微小突起物７００２に入射すると、小さいピッチＰ１からの反射光はλ１（例えば青色）の光となり、大きいピッチＰ２からの反射光はλ２（例えば黄色）となる。
【０１０２】
微小突起物７００１の間隔を広げるにつれて、長波長色の干渉が強まり、青、緑、黄、赤の順に色を変化させることができる。このように、突起物の間隔を調整することにより、染料や顔料を使用しなくとも、成型物７０００を色付けしたかのように見せることができる。また、場所ごとに色彩を変化させることも可能である。また、本実施例の無染色発色構造７００２では、干渉光を利用しているため、見る角度によって色調を変化させることができる。
【０１０３】
また、微小突起物７００１の直径、高さを変化させることでも同様に可視光の干渉度を変化させることができ、これにより色彩を変化させることが可能である。
【０１０４】
本実施例の無染色発色構造７００２では、可視光の干渉が起きるように、用いる微小突起物７００１の直径は１００ｎｍから２０００ｎｍ、微小突起物７００１の間隔は１００ｎｍから２０００ｎｍが好ましい。
【０１０５】
このような本実施例の無染色発色構造７００２は、成型物７０００を、車載シート、アクセサリー、ホログラフィーなどへ貼り付けるなどして、これらに適用することが可能である。
【実施例８】
【０１０６】
次に、実施例８について説明する。本実施例では、微小突起物を反射防止層として適用した例を説明する。図２６は本実施例の反射防止層を有する成型物を示す図である。図において、成型物８０００の表面には、微小突起物８００１が形成されており、これにより反射防止層８００２が形成されている。
【０１０７】
前記微小突起物８００１は、直径１μｍ以下であり、このような微小突起物８００１によって構成される反射防止層８００２は、成型物８０００を、例えば、ディスプレイのカバーガラスや、光通信用光学基板、自動車用ライトカバーなどの表面に貼り付けるなどして、これらの表面に形成することができる。
【０１０８】
本実施例の反射防止層８００２においては、微小突起物８００１の直径、間隔、高さ、あるいは断面形状を調整し、反射防止層８００２内の微小突起物８００１の誘電体領域と微小突起物８００１の存在しない空気領域との比率を変えることができる。そのため、微小突起物８００１で構成される反射防止層８００２内の実効的な屈折率（以下、屈折率と略す）を任意に調整でき、成型物８０００表面での反射光を抑制することができる。
【０１０９】
反射防止層８００２における屈折率（ｎＡＲ）及び厚さ（ｔＡＲ）の理想条件は以下の式で表わされる。 
屈折率：ｎＡＲ＝（ｎｓｕｂ・ｎａｉｒ）１／２
厚さ：ｔＡＲ＝λ／（４ｎＡＲ）
ｎｓｕｂ：基板の屈折率、ｎａｉｒ：空気の屈折率、λ：設計波長
例えば、基体（ガラスを想定）の屈折率が１．５、λが１５５０ｎｍの場合には、上式より反射防止層８００２の屈折率は１．２２、厚さは約３２０ｎｍとなる。このように、反射防止層８００２として必要とされるパラメータを算出し、微小突起物８００１の形状、配置を調整することにより、ディスプレイのカバーガラスや光通信用光学基板などの反射防止層とすることができる。
【０１１０】
ここで、反射防止層８００２による反射光抑制作用について説明する。図２６において、成型物８０００の下方に発光素子（図示省略）が配置されている。反射防止層８００２は、入射した光が成型物８０００と空気との境界で生じる反射光を抑制するために付けられている。反射光抑制の原理について具体的に説明すると、まず、成型物本体８０００ａ表面と反射防止層８００２の境界では屈折率差があるため、下方へ戻る反射光＃１が生じる。さらに、反射防止層８００２と空気の境界でも反射光が生じ、その反射光は反射防止層８００２内での多重反射及び反射防止層８００２からの透過を繰り返したのち、下方へ戻る反射光＃２を形成する。このとき、反射光＃１と反射光＃２の振幅が等振幅かつ逆位相関係になるとき、２つの反射光が打ち消し合うため、下方へ戻る反射光が無くなる。
【０１１１】
空気側への透過光に関しては、反射防止層８００２を直接通過した透過光＃１と、反射防止層８００２内での反射を繰り返したのち形成される透過光＃２とが、同位相関係になるとき１００％の透過率が得られる。
【０１１２】
上記の無反射条件（全透過条件）を満たす反射防止層の条件が前述の式で表される。なお、光が空気側から入射した場合も、下方から入射した場合と同じ反射防止効果が得られる。また、本実施例では成型物８０００の出射光側にのみ反射防止層８００２を形成しているが、成型物８０００において、入射光側にも同様の反射防止層を形成することで成型物８０００の両面における光の反射を防止することができる。図２６の構造は、光の位相干渉を利用した反射防止層であるため、設計波長からずれた入射光では、反射防止効果が弱まる。
【０１１３】
次に、本実施例の反射防止層の他例について説明する。図２７は、本実施例の他例の反射防止層を有する成型物を示す図である。 
図において、成型物８１００の表面には、微小突起物８１０１が形成されており、これにより反射防止層８１０２が形成されているが、微小突起物８１０１は、根本から先端に向けて細くなる略円錐形状に形成されている。これにより、図２６に示す反射防止原理とは以下のように異なる。すなわち、微少突起物８１０１の形状を略円錐形状にすることにより、反射防止層８１０２内での屈折率を、成型物本体８１００ａの屈折率から空気の屈折率へと緩やかに変化させることで、屈折率差による不連続面を無くすことができ、反射を抑制することが可能になる。また光の位相干渉を利用していないため、反射率の波長依存性も緩和され、広波長帯域での反射防止効果を得ることができる。そして、波長３００ｎｍから７００ｎｍの領域において、反射防止層無しの場合に比べて、反射率を１／５０以下に抑えることができた。
【０１１４】
本実施例によれば、微小突起物８１０１で構成される反射防止層８１０２内の空気領域を広げることで、ガラス基板の反射防止層として従来より用いられているＭｇＦ２の連続膜では困難な、屈折率１．３以下の低屈折率層を実現することができる。従って、例えば屈折率が１．５程度のガラス基板表面からの反射光を抑制する反射防止層を単層で構成することができる。具体的には、従来のＭｇＦ２連続膜では屈折率は小さくても１．３程度であるが、本実施例の反射防止層８１０２では、微小突起物８１０１の直径や間隔を最適化することによって屈折率を理想条件に近い１．２程度に調整することができる。
【０１１５】
図に示す成型物８１００では、成型物８１００の出射光側にのみ反射防止層８１０２を形成しているが、入射光側にも同様の反射防止層を形成することで成型物の両面における光の反射を防止することができる。
【０１１６】
以上説明した図２６および図２７に示す実施例以外にも、成型物８０００または成型物８１００上の特定の領域毎に、微小突起物８００１，８１０１の直径や間隔を変えることで、同一成型物８０００，８１００上に異なる波長特性をもつ反射防止層８００２，８１０２を単層又は複層で任意の領域に配置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の第一実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図。
【図２】図１に示す状態から金型を回転させて遠心成型したときの状態を示す概略断面図。
【図３】本発明の第二実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図。
【図４】図３に示す状態から回転ドラムを回転させたときの状態を示す概略断面図。
【図５】図４に示す状態から被成型物上にモールドを配置したときの状態を示す概略断面図。
【図６】本発明の第三実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図。
【図７】図６に示す状態から金型を回転させたときの状態を示す概略断面図。
【図８】図７に示す状態から被成型物上にモールドを配したときの状態を示す概略断面図。
【図９】本発明の第四実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図。
【図１０】図９に示す状態から金型を回転させたときの状態を示す概略断面図。
【図１１】本発明の第五実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図。
【図１２】図１１に示す状態からスピンキャスト金型を回転させたときの状態を示す概略断面図。
【図１３】図１２に示す状態から被成型物上にモールドを配置したときの状態を示す概略断面図。
【図１４】本発明の第六実施形態における遠心成型機の装置主要部を示す概略断面図。
【図１５】図１４に示す状態から金型を回転させたときの状態を示す概略断面図。
【図１６】図１５に示す状態から被成型物上にモールドを配置したときの状態を示す概略断面図。
【図１７】実施例１の回転ドラム式遠心成型機の装置主要部を示す概略斜視図である。
【図１８】図１７に示す回転ドラム式遠心成型機を用いた遠心成型のプロセスを示す図。
【図１９】実施例３のスピンキャスト型遠心成型機の装置主要部を示す概略斜視図。
【図２０−１】図１９に示すスピンキャスト型遠心成型機を用いた遠心成型のプロセスを示す図。
【図２０−２】図１９に示すスピンキャスト型遠心成型機を用いた遠心成型のプロセスを示す図。
【図２１】遠心成型法によって成型された実施例５の成型物である細胞培養容器を示す図。
【図２２】図２１に示す成型物を遠心成型するプロセスを示す図。
【図２３】実施例５の成型物である細胞培養容器を用いた培養システムを示す概略図。
【図２４】実施例６の撥水表面を有する成型物を示す図。
【図２５】実施例７の無染色発色構造を有する成型物を示す図。
【図２６】実施例８の反射防止層を有する成型物を示す図。
【図２７】実施例８の他の反射防止層を有する成型物を示す図。
【符号の説明】
【０１１８】
１００    遠心成型機
１０１    金型
１０２    回転ドラム
１０３    モールド
１０４    被成型物
２００    遠心成型機
２０１    金型
２０２    モールド
３００    遠心成型機
３０１    金型
３０２    第一モールド
３０３    第二モールド
４００    遠心成型機
４０１    金型
４０２    スピンキャスト金型
４０２ａ    底板
４０２ｂ    側板
４０３    モールド
４０４    回転軸
５００    遠心成型機
５０１    金型
５０２    モールド
６００    遠心成型機
６０１    金型
６０２    第一モールド
６０３    第二モールド
１０００    回転ドラム式遠心成型機
１００１    金型
１００２    回転ドラム
１００３    モールド
１００４    回転軸
１００５    温調手段
１００６    被成型物
１００７    成型物
１００８    成型品
３０００    スピンキャスト型遠心成型機
３００１    金型
３００２    スピンキャスト金型
３００２ａ    底板
３００２ｂ    側板
３００３    第一モールド
３００４    第二モールド
３００５    供給手段
３００６    被成型物
３００７    回転軸
３００８    温調手段
３００９    成型物
３０１０    成形品
５０００    細胞培養容器
５００１    微小突起物
５００２    回転ドラム型遠心成型機
５００３    金型
５００４    回転ドラム
５００５    被成型物
５００６    モールド
５００７    温調手段
５００８    成型物
５１００    ポンプ
５１０１    弁
５１０２    培養液溜め
５１０３    導入経路
５１０４    循環経路
５１０４    排出経路
６０００    成型物
６００１    微小突起物
６００２    撥水表面
６００３    水滴
７０００    成型物
７００１    微小突起物
７００２    無染色発色構造
８０００    成型物
８０００ａ    成型物本体
８００１    微小突起物
８００２    反射防止層
８１００    成型物
８１００ａ    成型物本体
８１０１    微小突起物
８１０２    反射防止層
【図１】
2006015598.tif 000003
【図２】
2006015598.tif 000004
【図３】
2006015598.tif 000005
【図４】
2006015598.tif 000006
【図５】
2006015598.tif 000007
【図６】
2006015598.tif 000008
【図７】
2006015598.tif 000009
【図８】
2006015598.tif 000010
【図９】
2006015598.tif 000011
【図１０】
2006015598.tif 000012
【図１１】
2006015598.tif 000013
【図１２】
2006015598.tif 000014
【図１３】
2006015598.tif 000015
【図１４】
2006015598.tif 000016
【図１５】
2006015598.tif 000017
【図１６】
2006015598.tif 000018
【図１７】
2006015598.tif 000019
【図１８】
2006015598.tif 000020
【図１９】
2006015598.tif 000021
【図２０−１】
2006015598.tif 000022
【図２０−２】
2006015598.tif 000023
【図２１】
2006015598.tif 000024
【図２２】
2006015598.tif 000025
【図２３】
2006015598.tif 000026
【図２４】
2006015598.tif 000027
【図２５】
2006015598.tif 000028
【図２６】
2006015598.tif 000029
【図２７】
2006015598.tif 000030