(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗さ測定器の校正に用いられる粗さ標準片において、
所望の表面粗さを満足する微細な凹凸が形成されている型に樹脂を当てて得られた、該型の凹凸に対応する微細な凹凸をもつ基準体と、
前記基準体上に均一な厚みでしっかり密着され、所望の硬度を有する保護膜と、
を備え、前記保護膜はダイヤモンドライクカーボンを材料として含み、かつ、前記基準体の凹凸形成面及びその対向面に設けられ、該保護膜が前記基準体と同じ凹凸をもち、該保護膜の凹凸が前記粗さ測定器の校正に用いられることを特徴とする粗さ標準片。
【請求項２】
請求項１記載の粗さ標準片において、
前記基準体は、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、脂環式炭化水素樹脂、エポキシ及びアセタールよりなる群より選ばれた一以上の樹脂を含むことを特徴とする粗さ標準片。
【請求項３】
粗さ測定器の校正に用いられる粗さ標準片の製造方法において、
所望の表面粗さを満足する微細な凹凸が形成されている成形型に溶融樹脂を射出充填し該成形型の微細な凹凸を該樹脂に転写し、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸をもつ基準体を形成する転写工程と、
前記転写工程で得られた基準体上に、所望の硬度を有する保護膜を均一な厚みでしっかり密着させる保護膜形成工程と、
を備え、
前記保護膜形成工程では、ダイヤモンドライクカーボンを材料として含むものを用いて前記保護膜を形成し、かつ、該保護膜を前記基準体の凹凸形成面及びその対向面に設けることを特徴とする粗さ標準片製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の粗さ標準片製造方法において、
前記転写工程は、前記樹脂への所望圧縮量に基づき定められた若干量だけ前記成形型のキャビティ部の容積を成形品の容積よりも拡大した状態とする位置決め工程と、
前記位置決め工程後に、前記成形型のキャビティ部に溶融樹脂を射出充填する射出充填工程と、
前記射出充填工程後に、前記成形型のキャビティ部の容積が前記成形品の容積となるように該成形型のキャビティ部の樹脂を前記所望量だけ圧縮し、該成形型に形成されている微細な凹凸の該樹脂への転写を促進する圧縮工程と、
を備えたことを特徴とする粗さ標準片の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載の粗さ標準片製造方法において、
前記基準体は、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、脂環式炭化水素樹脂、エポキシ及びアセタールよりなる群より選ばれた一以上の樹脂を含むことを特徴とする粗さ標準片製造方法。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載の粗さ標準片製造方法において、
前記成形型を、電鋳により製造したことを特徴とする粗さ標準片製造方法。
【請求項７】
粗さ測定器の校正に用いられる粗さ標準片の製造方法において、
所望の表面粗さを満足する微細な凹凸が形成されている原型金型を用い、樹脂基板をホットエンボス加工することにより、該原型金型の微細な凹凸を該樹脂基板に転写し、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸をもつ基準体を形成する転写工程と、
前記転写工程で得られた基準体上に、所望の硬度を有する保護膜を均一な厚みでしっかり密着させる保護膜形成工程と、
を備え、前記保護膜形成工程では、ダイヤモンドライクカーボンを材料として含むものを用いて前記保護膜を形成し、かつ、該保護膜を前記基準体の凹凸形成面及びその対向面に設けることを特徴とする粗さ標準片製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の粗さ標準片製造方法において、
前記基準体は、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、脂環式炭化水素樹脂、エポキシ及びアセタールよりなる群より選ばれた一以上の樹脂を含むことを特徴とする粗さ標準片製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８記載の粗さ標準片製造方法において、
前記原型金型を、電鋳により製造したことを特徴とする粗さ標準片製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粗さ標準片及びその製造方法、特にその材料及び製法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、粗さ測定器を校正するため、粗さ標準片が用いられている。
この粗さ標準片は、微細な凹凸をもち、粗さパラメータが既知のものを用いる。
粗さパラメータが既知の粗さ標準片を、粗さ測定器でなぞる。粗さ測定器で得られた測定結果に基づき粗さパラメータを求め、粗さ標準片の粗さパラメータとの比較を行う。この比較結果に基づき、表面粗さ測定器の校正、例えば表面粗さ測定器の出力信号の調整を行う。
【０００３】
ところで、粗さ測定器の高精度化に伴い、その校正に用いられる粗さ標準片にも高精度、つまり所望の表面粗さを維持する（耐久性等）、という高品質が要求される。
また粗さ標準片は、製造の効率化、例えば製造時のコスト低減、リードタイム短縮、電鋳型やめっき浴等の管理作業の容易化も要求される。
【０００４】
従来、粗さ標準片の製造は、電鋳（エレクトロフォーミング）で型の形状を金属めっきに転写する方法を用いることが一般的である。
例えば従来は、型に電鋳で金属めっきの厚付けを行い、型に形成されている凹凸を金属めっきに転写する。この電鋳で得られた金属めっきを型から剥がす。この型から剥がされた金属めっきを粗さ標準片として用いるのである。
【特許文献１】特開２００１−２１２７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記粗さ標準片にあっても、その品質の更なる向上が望まれていたものの、従来は、これを解決することのできる適切な技術が存在しなかった。
また粗さ標準片は、前述のように品質の更なる向上が要求される一方で、製造の効率化に関しては改善の余地が残されていたものの、従来は、これを解決することのできる適切な技術が存在しなかった。
【０００６】
本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その第一の目的は、所望の表面粗さを維持することができると共に、つくりやすい粗さ標準片を提供することにある。
また本発明の第二の目的は、粗さ標準片の品質向上を図りつつ、製造の効率化を図ることのできる粗さ標準片製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らが、前記不具合について鋭意検討を重ねた結果、まず、粗さ標準片の品質低下、及び製造の効率化を妨げる原因が、共に電鋳作業に起因する点を突き止めた。
【０００８】
第一に、本発明者らは、粗さ標準片の品質低下の原因が、電鋳で得られた金属めっきを型から剥がす時に生じやすい、めっきの曲がりや傷にあることを突き止めた。
すなわち、従来は型の形状の転写に電鋳を用いているが、電鋳で得られた金属めっきを型から剥がすのが難しく、この時にめっきに曲がりや、傷がつくことがある。
特に粗さ標準片には高精度が要求されており、一般的な標準器では問題ないが、より高品質が要求される粗さ標準片では、この曲がりや傷による品質低下はより深刻となる。
例えば電鋳で得られた金属めっきを型から剥がす作業時に生じるめっきの曲がりや傷が原因で、粗さ標準片完成時の品質が低いことがあり、所望の粗さパラメータを満足しないものがある。そして、完成品の検査を全数行った時に、所望の規格を満足しないものは不良品として捨てる必要があり、これが、製造効率を低下させる一因ともなり得る。
【０００９】
第二に、本発明者らは、製造の効率化を妨げる原因が、電鋳作業（例えばめっき時間、めっき浴の管理等）の困難性にあることを突き止めた。
すなわち、電鋳で得られた金属めっきを型から剥がすのが非常に困難であるので、コスト、時間、手間がかかる。
また電気めっきによる精密転写のため、型にキズ、しみなどが付くと、粗さ標準片に転写されてしまうので、型の再製作が必要となり、製造コスト、製造時間、製造の手間の問題はより深刻となる。
また電鋳では、めっき浴の管理（液組成、電流）が必要となるので、製造時のコスト、時間、手間がかかるのである。
【００１０】
そして、本発明者らは、粗さ標準片の品質低下の原因となる製造時の曲がりや傷を防ぐため、及び製造の効率化を妨げる原因となる電鋳作業（転写作業）を容易化するため、従来方式に比較し、型の形状の転写性、型からの剥がしやすさ、及び製造の効率化に優れている射出成形又はホットエンボス加工で、型の形状を樹脂に転写する手法と、保護膜の形成との組み合わせ、という解決手段に到達し得た。
【００１１】
すなわち、本発明者らは、粗さ標準片の要求性能を満たすためには、基準体の製法としては数ある製法の中から樹脂の射出成形又はホットエンボス加工を選択することが重要であり、またこの基準体には保護膜との組み合わせが重要である点にも到達し得た。
【００１２】
このようにして粗さ標準片の不具合の原因解明に基づく前記解決手段の発見により、粗さ標準片の品質向上を図りつつ、製造時のコスト低減、時間の短縮、手間の容易化を図ることのできることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
粗さ標準片
すなわち、前記第一の目的を達成するために本発明にかかる粗さ標準片は、粗さ測定器の校正に用いられる粗さ標準片において、基準体と、保護膜と、を備える。
ここで、前記基準体は、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸が形成されている型に樹脂を当てて得られた、該型の凹凸に対応する微細な凹凸をもつ。
また前記保護膜は、前記基準体上に均一な厚みでしっかり密着され、所望の硬度を有する。
そして、前記保護膜が前記基準体と同じ凹凸をもち、該保護膜の凹凸が前記粗さ測定器の校正に用いられることを特徴とする。
【００１４】
＜保護膜＞
なお、本発明にかかる粗さ標準片において、前記保護膜は、ダイヤモンドライクカーボンを材料として含み、かつ、前記基準体の、凹凸形成面及びその対向面に設けられていることが好適である。
【００１５】
射出成形
また前記第二の目的を達成するために本発明にかかる粗さ標準片製造方法は、粗さ測定器の校正に用いられる粗さ標準片の製造方法において、転写工程と、保護膜形成工程と、
を備えることを特徴とする。
ここで、前記転写工程は、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸が形成されている成形型に溶融樹脂を射出充填し該成形型の微細な凹凸を該樹脂に転写し、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸をもつ基準体を形成する。
また前記保護膜形成工程は、前記転写工程で得られた基準体上に、所望の硬度を有する保護膜を均一な厚みでしっかり密着させる。
すなわち、本発明者らによれば、粗さ標準片の保護膜としては、均一な厚み、所望の硬度、及び高い密着性を同時に満足することが非常に重要であることを突き止めたからである。
【００１６】
＜射出圧縮成形＞
また本発明にかかる粗さ標準片製造方法において、前記転写工程は、位置決め工程と、
射出充填工程と、圧縮工程と、を備えることが好適である。
ここで、前記位置決め工程は、前記樹脂への所望圧縮量に基づき定められた若干量だけ前記成形型のキャビティ部の容積を成形品の容積よりも拡大した状態とする。
また前記射出充填工程は、前記位置決め工程後に、前記成形型のキャビティ部に溶融樹脂を射出充填する。
前記圧縮工程は、前記射出充填工程後に、前記成形型のキャビティ部の容積が前記成形品の容積となるように該成形型のキャビティ部の樹脂を前記所望量だけ圧縮し、該成形型に形成されている微細な凹凸の該樹脂への転写を促進する。
【００１７】
ホットエンボス加工
また前記第二の目的を達成するために本発明にかかる粗さ標準片の製造方法は、粗さ測定器の校正に用いられる粗さ標準片の製造方法において、転写工程と、保護膜形成工程と、
を備えたことを特徴とする。
ここで、前記転写工程は、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸が形成されている原型金型を用い、樹脂基板をホットエンボス加工することにより、該原型金型の微細な凹凸を該樹脂基板に転写し、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸をもつ基準体を形成する。
また前記保護膜形成工程は、前記転写工程で得られた基準体上に、所望の硬度を有する保護膜を均一な厚みでしっかり密着させる。
すなわち、本発明者らによれば、粗さ標準片の保護膜としては、均一な厚み、所望の硬度、及び高い密着性を同時に満足することが非常に重要であることを突き止めたからである。
【００１８】
ここにいう「保護膜を均一な厚み」とは、基準体からの保護膜の厚みが均一であり、基準体上の保護膜が基準体と同じ凹凸、つまり表面粗さをもつことをいう。また、保護膜形成工程では、ダイヤモンドライクカーボンを材料として含むものを用いて保護膜を形成し、かつ、該保護膜を前記基準体の凹凸形成面及びその対向面に設けることとした。
【００１９】
型
本発明にかかる粗さ標準片製造方法においては、前記型を、電鋳により製造することが好適である。
例えば電鋳でマスターとなる粗さ標準片の表面に金属を析出積層させ（厚メッキ）、これをマスターから剥離すると、マスターの凹凸と全く反対面の凹凸形状をつくることができる。これを型として使用する。この結果、本発明は、機械加工等の他の方法で作られた型を用いた場合に比較し、高い精度で、マスターとなる粗さ標準片の凹凸を細部まで複製することができるからである。
【００２０】
材料の選定
本発明においては、粗さ標準片の基準体が、耐熱性・耐薬品性・硬度・経年変化・成形性に優れていることが非常に重要であるとの本発明者らによる検討結果に基づき、数ある樹脂の材料の中でも、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、脂環式炭化水素樹脂、エポキシ及びアセタールよりなる群より選ばれた一以上の樹脂を含むことが好適である。その中でも、ポリエーテルイミドが、耐熱性・耐薬品性・硬度・経年変化・成形性の点で、特に好ましい。
【００２１】
また本発明においては、粗さ標準片の保護膜としては、均一な厚み、所望の硬度、及び高い密着性を同時に満足することが非常に重要であるとの本発明者らによる検討結果に基づき、数ある保護膜の材質の中でも、ダイヤモンドライクカーボン及び窒化チタンよりなる群より選ばれた一以上の材料を含むことが好適であることを突き止めた。その中でも、ダイヤモンドライクカーボンが、低摩擦係数なのでキズがつきにくく、低温で処理できる点（例えば２００℃以下〜常温）、コーティング処理時の基準体の変形が少ない点で、特に好ましい。
【００２２】
本発明の保護膜の材料としては、例えば以下のものを用いることができる。
前記ダイヤモンドライクカーボンとしては、例えば特開２０００−２０５８０１号公報、特開２００４−２４５８４６号公報、特開２００４−８４０１４号公報、特開２００４−２６９９９１号公報、特開平９−２０４６４６号公報、特開２００５−６８５２８号公報、特開平１１−１７５９０９号公報、特開２０００−１６１９２５号公報等に記載のものを用いることができる。
前記窒化チタンとしては、例えば特開２０００−２０５８０２号公報等に記載のものを用いることができる。
【発明の効果】
【００２３】
＜粗さ標準片＞
本発明にかかる粗さ標準片によれば、型の形状を樹脂に転写して得られた微細な凹凸をもつ基準体と、基準体上に形成された保護膜とを組み合わせることとしたので、従来方式、つまり型の形状の転写に電鋳を用いたものに比較し、粗さ標準片の品質向上を図りながら、製造の効率化を図ることができる。
【００２４】
＜保護膜＞
本発明にかかる粗さ標準片によれば、基準体の凹凸形成面及びその対向面に保護膜を形成することにより、より確実に、粗さ標準片の品質向上を図りながら、製造の効率化を図ることができる。
【００２５】
＜射出成形＞
また本発明にかかる粗さ標準片製造方法によれば、樹脂の射出成形で型の形状を樹脂に転写する転写工程と、基準体上に保護膜をしっかり密着させる保護膜形成工程とを組み合わせることとしたので、従来方式に比較し、粗さ標準片の品質向上を図りながら、製造の効率化を図ることができる。
【００２６】
＜ホットエンボス加工＞
また本発明にかかる粗さ標準片製造方法によれば、樹脂のホットエンボス加工で型の形状を樹脂に転写する転写工程と、基準体上に保護膜をしっかり密着させる保護膜形成工程とを組み合わせることとしたので、従来方式に比較し、粗さ標準片の品質向上を図りながら、製造の効率化を図ることができる。
【００２７】
＜材料の選定＞
本発明においては、基準体が、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、脂環式炭化水素樹脂、エポキシ及びアセタールよりなる群より選ばれた一以上の樹脂を含み、保護膜がダイヤモンドライクカーボン及び窒化チタンよりなる群より選ばれた一以上の材料を含むことにより、より確実に、粗さ標準片の品質向上及び製造の効率化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面に基づき本発明の好適な一実施形態について説明する。
粗さ標準片
図１には本発明の一実施形態にかかる粗さ標準片の概略構成が示されている。
なお、同図（Ａ）は、粗さ標準片を上方より見た図である。同図（Ｂ）は、粗さ標準片を側方より見た図である。同図（Ｃ）は、同図（Ａ）に示した粗さ標準片のＩ−Ｉ断面の一部拡大図である。
【００２９】
同図に示す粗さ標準片１０は、基準体１２と、保護膜１４と、を備える。
ここで、前記基準体１２は、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸が形成されている型に、ポリエーテルイミド（樹脂）を当てて得られた、該型の凹凸に対応する微細な凹凸（縦断面が正弦波）１２ａをもつ。
また前記保護膜１４は、例えばダイヤモンドライクカーボン等よりなり、基準体１２上に均一な厚みで密着されており、所望の硬度を有する。
また本実施形態においては、保護膜１４が、基準体１２の凹凸形成面の対向面にも、均一な厚みで密着されている。
そして、本実施形態にかかる粗さ標準片１０では、保護膜１４の表面粗さが、表面粗さ測定器（粗さ測定器）の校正に用いられる。
【００３０】
このように本実施形態にかかる粗さ標準片１０によれば、型の形状を樹脂に転写して得られた微細な凹凸をもつ基準体１２と保護膜１４とを組み合わせることとしたので、従来方式、つまり電鋳で型の形状を金属めっきに転写を行ったものに比較し、高品質、つまり所望の表面粗さを維持することができると共に、つくりやすいものとなる。
【００３１】
なお、同図（Ｃ）に示されるように保護膜１４は、基準体１２からの厚みが均一であり、基準体１２上の保護膜１４が基準体１２の凹凸１２ａと同じ凹凸１４ａ、つまり縦断面が正弦波形の繰り返しをもつ。
【００３２】
このような粗さ標準片１０の保護膜１４の表面の凹凸１４ａを、粗さ測定器の触針でなぞった。例えば、測定位置をＩ−Ｉ線と平行な三本の測定ラインとし、各測定ラインでそれぞれ三回ずつ測定開始位置をずらして仮測定を９回行った。
この結果、粗さ標準片１０では、例えば以下に示されるような粗さパラメータ（表面粗さ）が得られた。
Ｒａ（中心線平均粗さ）：３．０±０．０８μｍ
Ｒｙ（最大高さ）：１０μｍ
Ｓｍ（凹凸の平均間隔）：１００±０．５μｍ
【００３３】
製造方法１
図２〜４には図１に示した粗さ標準片１０の製造方法のフローチャートが示されている。
なお、図２は本実施形態にかかる転写工程のうちの位置決め工程及び射出圧縮工程の説明図である。図３は本実施形態にかかる転写工程のうちの成形品取出工程の説明図である。図４は本実施形態にかかる保護膜形成工程の説明図である。
【００３４】
同図に示す粗さ標準片１０の製造方法は、粗さ測定器の校正に用いられる粗さ標準片１０の製造方法において、転写工程（Ｓ１０）と、保護膜形成工程（Ｓ１２）と、を備える。
ここで、転写工程（Ｓ１０）では、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸２０が形成されている成形型２２に、溶融樹脂２４、例えば溶融状態のポリエーテルイミドを射出充填し、成形型２２の微細な凹凸２０を該樹脂に転写し、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸１２ａをもつ基準体１２を形成する。
【００３５】
溶融樹脂の冷却、固化後、保護膜形成工程（Ｓ１２）を行う。
すなわち、保護膜形成工程（Ｓ１２）では、転写工程（Ｓ１０）で得られた基準体１２上に、所望の硬度を有する保護膜１４を均一な厚みでしっかり密着させる。
基準体１２からの保護膜１４の厚みを均一とすることで、基準体１２上の保護膜１４が基準体１２と同じ凹凸１４ａ、つまり表面粗さをもつ。
このようにして本実施形態にかかる粗さ標準片の製造方法を構成することにより、図１に示した、粗さ標準片１０を得ることができる。
【００３６】
ところで、従来、粗さ標準片は、例えば以下に示されるような各工程により、量産用マスター型からニッケルめっき厚付けによる精密転写で製作していた。
＜従来方式＞
（１）生産用６ヶ型の準備
（２）型枠取付
（３）電鋳作業（２〜３日間のニッケルめっき）
（４）型枠ばらし
（５）離型
（６）クロム（Ｃｒ）蒸着
（７）検査
（８）プレス打抜き
（９）カバー接着
（１０）検査
【００３７】
すなわち、従来、型の形状を精密に転写するため、電鋳を用いるのが一般的である。
しかしながら、本発明者らによれば、電鋳では、現実には、粗さ標準片の品質向上を図るのが困難なことがあることがわかった。
すなわち、本発明者らによれば、電鋳では型の形状を精密に転写することができるものの、例えば、電鋳で得られた厚付けの金属めっきを型から剥がす時、該金属めっきに曲がりや傷が生じやすい点、金属めっきに曲がりや傷が生じると、金属めっきを本体に設けて粗さ標準片を完成した時、所望の表面粗さを満足するのが困難な点がわかった。
このため本発明者らによれば、粗さ標準片の製造では、型の形状の精密転写は勿論、転写で得られたものを曲げや傷を付けることなく、いかに確実に離型させるかが重要であることがわかった。
また本発明者らによれば、電鋳を用いたのでは、製造の効率化を低下する原因となり得ることもわかった。
【００３８】
このように従来、表面粗さ標準片には、品質の低下、製造の効率が悪いという問題があった。
これに対し、本発明者らは、品質低下の原因が、電鋳で得られた金属めっきの曲がりや傷にあることを突き止めた。
そして、本発明者らは、品質低下の原因となる、転写で得られたものの曲がりや傷を防ぐため、射出圧縮成形と保護膜との組み合わせを採用し、高品質化を実現した。
さらに、本発明者らは、製造時のコスト、時間、手間も大幅に減らし、製造の効率化に役立つ粗さ標準片の高品質化に成功した。
例えば本実施形態は、従来方式、つまり電鋳に比較し、製造コストが、例えば約３０％低減される。
また本実施形態は、従来方式、つまり電鋳に比較し、リードタイムが短縮される。例えば従来はリードタイムが３１日なのに対し、本発明はリードタイムが１５日〜５日でもよいまでに短縮される。
さらに、本実施形態は、鋳型の管理、電鋳浴管理の工数が削減される。
【００３９】
以下に、本実施形態にかかる粗さ標準片１０の製造方法の各工程について、より具体的に説明する。
＜転写工程＞
転写工程（Ｓ１０）は、位置決め工程（Ｓ１４）と、射出圧縮工程（Ｓ１６）と、成形品取出工程（Ｓ１８）と、を含む。
【００４０】
＜位置決め工程＞
成形型２２は、所望の成形品と同一形状のキャビティ部２９をもち、キャビティ部２９に溶融樹脂２４が流し込まれると、樹脂２４に成形型２２のキャビティ部２９の形状を与えるものである。
このために成形型２２は、第一割型３０及び第二割型３２と、スタンパ３４と、を備える。また本実施形態において、成形機は、移動装置３５を備える。
ここで、第一割型３０及び第二割型３２は、主に基準体１２の凹凸１２ａ以外のところを成形するためのものとする。
スタンパ３４は、主に基準体１２の凹凸１２ａを成形するためのものであり、このために微細な凹凸２０の形成されているものとする。
【００４１】
ここで、スタンパ３４は、電鋳により作られたものを用いている。
すなわち、本実施形態において、転写工程は、製造の効率化を重視し、樹脂の射出成形を採用しているが、転写工程で用いるスタンパ３４等の成形型の製造には、高い精度でマスターとなる粗さ標準片の凹凸を細部まで複製することができる点を重視し、電鋳を採用している。
このように本実施形態においては、型の製造には電鋳を採用し、その型の凹凸パターンの転写には樹脂の射出成形を採用することにより、より確実に、粗さ標準片の品質向上と製造の効率化とを同時に図ることができる。
【００４２】
移動装置３５は、成形型２２のキャビティ部２９の樹脂２４の射出圧縮成形のために、第一割型３０及び第二割型３２を前進ないし後退させるものとする。
【００４３】
そして、位置決め工程（Ｓ１４）では、割型３０，３２と、スタンパ３４との装着を行う。
すなわち、位置決め工程（Ｓ１４）では、第一割型３０内にスタンパ３４を装着し、第一割型３０と第二割型３２とを装着する。
この結果、同図（Ａ）に示されるような割型３０，３２、スタンパ３４の装着が完了し、位置決め工程（Ｓ１４）を行う。
すなわち、位置決め工程（Ｓ１４）では、樹脂２４への所望圧縮量に基づき定められた若干量だけ成形型２２のキャビティ部２９の容積を成形品の容積よりも拡大した状態とする。
【００４４】
＜射出圧縮工程＞
また射出圧縮工程（Ｓ１６）は、射出充填工程（Ｓ１６ａ）と、圧縮工程（Ｓ１６ｂ）と、を備える。
ここで、射出充填工程（Ｓ１６ａ）は、前記位置決め工程（Ｓ１４）後に、成形型２２のキャビティ部２９に溶融樹脂２４を射出充填する。
また圧縮工程（Ｓ１６ｂ）は、射出充填工程（Ｓ１６ａ）後に、成形型２２のキャビティ部２９の容積が成形品の容積となるように成形型２２のキャビティ部２９の容積を縮小する。
この結果、成形型２２のキャビティ部２９の樹脂２４は前記所望量だけ圧縮（加圧）され、該成形型２２に形成されている微細な凹凸２０の該樹脂２４への転写が促進される。
【００４５】
ここで、型２２の形状、特にスタンパ３４の微細な凹凸２０の形状を良好に転写するためには、射出成形法が好ましく、特に射出圧縮成形法が好ましい。
すなわち、射出成形法は、閉じた成形型内に溶融樹脂を高圧で流し込んで、固化させて成形する成形法である。
一方、射出圧縮成形法は、溶融樹脂の射出工程前、つまり位置決め工程で、予め圧縮量を見込んでキャビティの容積を拡大しておき、つまり成形型をわずかに開いた状態で樹脂を流し込む。その後、成形型を閉じて、溶融樹脂を圧縮して成形型形状の転写を促進する成形法である。
本実施形態の射出圧縮成形では、成形型をわずかに開いた状態で樹脂を流し込むため、充填が無理なく行える点、移動装置等を利用して、成形品の一部あるいは全面を加圧、圧縮して所定の形状を付与するため、型の形状を、より忠実に転写することができる点で優れている。
【００４６】
このようにして成形型２２の位置決め工程（Ｓ１４）の完了後、同図（Ｂ）に示されるような射出圧縮工程（Ｓ１６）では、樹脂射出圧縮装置３６からの加熱・溶融した材料２４を、射出口４０を介して、割型３０，３２のキャビティ部２９に射出圧縮し、冷却、固化させる。
したがって、同図（Ｃ）に示されるように、スタンパ３４の微細な凹凸２０に対応する凹凸１２ａが樹脂に良好に転写され、スタンパ３４の微細な凹凸２０に対応する凹凸１２ａが基準体１２（成形品）に忠実に再現される。
【００４７】
＜成形品取出工程＞
樹脂２４の十分な冷却、固化後、図３（Ａ）に示されるような成形品取出工程（Ｓ１８）では、取出装置４４により基準体１２（成形品）を、割型３０，３２から取り出す。
ここで、本実施形態は、射出圧縮成形で成形型２２の凹凸２０の転写を樹脂に行うので、従来方式、つまり電鋳を用いたものに比較し、基準体（成形品）に曲がりや傷がつくのを大幅に低減しながら、同図（Ｂ）に示されるような、基準体１２の凹凸１２ａとスタンパ３４の凹凸２０との剥がしをきれいに行うことができる。
この結果、同図（Ｃ）に示されるような、所望の微細な形状の凹凸１２ａをもつ基準体１２（成形品）を寸法精度良く（転写性に優れている）、効率的に製造することができる。
【００４８】
ここで、射出圧縮成形により基本形状を成形したのみでは、基準体１２の凹凸１２ａがむきだしであり、粗さ計の触針トレースで、基準体１２の凹凸１２ａに、たちまち傷がつくので、基準体１２の硬度を上げるため、ＤＬＣ等の保護膜１４を形成する。
【００４９】
＜保護膜形成工程＞
前記転写工程（Ｓ１０）で得られた基準体１２に対し、図４に示されるような保護膜形成工程（Ｓ１２）を行う。
なお、同図（Ａ）は保護膜形成工程を行うための装置の概略構成、同図（Ｂ）は保護膜形成工程前の基準体１２の様子、同図（Ｃ）は片面に対する保護膜形成工程後の基準体１２の様子、同図（Ｄ）は両面に対する保護膜形成工程後の基準体１２の様子である。
【００５０】
同図に示す保護膜形成工程（Ｓ１２）では、前記転写工程（Ｓ１０）で得られた基準体１２が、バッチ式のイオンプレーティング装置５２にセットされている。イオンプレーティング装置５２では、ダイヤモンドライクカーボンが蒸発され、イオン化されており、このような雰囲気５４の中に基準体１２を置いて、基準体１２上にダイヤモンドライクカーボンを成膜させている。
【００５１】
ここで、基準体１２は冶具５６で保持されており、該冶具５６と共に基準体１２を自転ないし公転させることで、ダイヤモンドライクカーボンによる保護膜１４が基準体１２上に均一に形成されるようにしている。
【００５２】
この結果、同図（Ｃ）に示されるようなダイヤモンドライクカーボン５０による保護層１４が基準体１２の凹凸形成面上に均一に形成される。ダイヤモンドライクカーボン５０による保護層１４は、基準体１２の凹凸１２ａと同じ凹凸１４ａ、つまり表面粗さをもつ。
【００５３】
ここで、本発明者らは、基準体１２の片面に保護膜１４を形成すると、変形（反り）が生じることがあることを確認した。
本発明者らがその原因について検討したところ、その原因としては、未だ不明なところもあり、例えば保護膜形成工程での処理温度、ないし保護膜を片面のみにつけた時の応力が一例として考えられる。さらに、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、前述のような粗さ標準片の変形（反り）を確実に防止するためには、基準体の両面に保護膜を設けることが非常に有効であることも突き止めた。
このために本実施形態においては、同図（Ｄ）に示されるように、基準体１２の裏面にも、つまり基準体１２の凹凸形成面の対向面にも、前記イオンプレーティングにより、ダイヤモンドライクカーボンによる保護層１４を均一に密着させている。
【００５４】
このように本実施形態にかかる粗さ標準片製造方法によれば、射出圧縮成形で型の形状を樹脂に転写する転写工程と、基準体上に保護膜の形成を行う保護膜形成工程とを組み合わせることとしたので、従来方式に比較し、粗さ標準片の品質向上を図りつつ、製造時のコスト低減、時間短縮、手間の容易化を図ることができる。
【００５５】
なお、製造方法としては、前記射出圧縮成形によるものが特に好ましいが、以下の製造方法を用いることも好適である。
製造方法２
図５には本発明の第二実施形態にかかる粗さ標準片の製造方法の手順を示すフローチャートが示されている。なお、前記第一実施形態に対応する部分には符号１００を加えて示し説明を省略する。
同図において特徴的なことは、転写工程（Ｓ１１０）において、ホットエンボス加工を用いたことである。
【００５６】
すなわち、転写工程（Ｓ１１０）では、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸が形成されている原型金型１２２を用い、ポリエーテルイミド等の樹脂基板１２４をホットエンボス加工し、該原型金型１２２の微細な凹凸を該樹脂基板１２４に転写し、所望の表面粗さを満足する微細な凹凸１１２ａをもつ基準体１１２を形成する。
このために転写工程（Ｓ１１０）は、セット工程（Ｓ１２０）と、加熱工程（Ｓ１２２）と、加圧工程（Ｓ１２４）と、冷却工程（Ｓ１２６）と、剥離工程（Ｓ１２８）とを備える。
【００５７】
ここで、前記セット工程（Ｓ１２０）では、電鋳で製造された原型金型１２２、ポリエーテルイミド等の樹脂基板１２４をそれぞれホットエンボス機１６０にセットする。原型金型１２２をホットエンボス機１６０の上側ベース１６２にセットし、樹脂基板１２４をその下側ベース１６４にセットする。
また加熱工程（Ｓ１２２）では、前記セット工程（Ｓ１２０）の完了後、上側ベース１６２に内蔵された加熱冷却手段１６６、下側ベース１６４に内蔵された加熱冷却手段１６８でそれぞれ、原型金型１２２、樹脂基板１２４を加熱する。
加圧工程（Ｓ１２４）では、前記加熱工程（Ｓ１２２）の完了後、ホットエンボス機１６０の上側ベース１６２を下側ベース１６４に対し下降し、そのプレス圧で、原型金型１２２の凹凸パターンを樹脂基板１２４に転写する。
冷却工程（Ｓ１２６）では、加圧工程（Ｓ１２４）の完了後、ホットエンボス機１６０の上側ベース１６２に内蔵された加熱冷却手段１６６、下側ベース１６４に内蔵された加熱冷却手段１６８でそれぞれ、原型金型１２２、樹脂基板１２４を冷却する。
剥離工程（Ｓ１２８）では、冷却工程（Ｓ１２６）の完了後、ホットエンボス機１６０の下側ベース１６４に対し上側ベース１６２を上昇させ、原型金型１２２と樹脂基板１２４との剥離を行う。
本実施形態においては、前記剥離工程（Ｓ１２８）で得られた樹脂基板１２４を、基準体１１２として得ている。
【００５８】
本実施形態においても、後段の保護膜形成工程では、前記第一実施形態と同様、イオンプレーティング装置により、基準体１１２の凹凸形成面及びその対向面の両面に保護膜を形成している。
【００５９】
このように本実施形態にかかる粗さ標準片製造方法によれば、ホットエンボス加工で型の形状を樹脂に転写する転写工程と、基準体上に保護膜の形成を行う保護膜形成工程とを組み合わせることとしたので、従来方式に比較し、粗さ標準片の品質向上を図りつつ、製造時のコスト低減、時間短縮、手間の容易化を図ることができる。
【００６０】
以下に、本実施形態の効果について、より具体的に説明する。
＜品質＞
本実施形態は品質の向上が図られる。より具体的には、樹脂の射出圧縮成形、ないしホットエンボス加工のため、凹凸の成形性（凹凸の再現性）に優れており、また標準片が曲がりにくい。また基準体に対する保護膜は、耐磨耗性、均一性、基準体との密着性に優れており、標準片をより曲がりにくいものとしている。
【００６１】
＜製造の効率化＞
本実施形態は従来方式、つまり電鋳に比較し、製造コストが、例えば約３０％低減される。
本実施形態は従来方式、つまり電鋳に比較し、リードタイムが短縮される。例えば従来はリードタイムが３１日なのに対し、本発明はリードタイムが１５日〜５日でもよいまでに短縮される。
本実施形態は鋳型の管理、電鋳浴管理の工数が削減される。
【００６２】
＜材料の選定＞
なお、本実施形態においては、従来方式に比較し、より確実に、粗さ標準片の品質向上を図りつつ、製造の効率化を図るためには、材料の選定も非常に重要である。
【００６３】
このために本実施形態においては、粗さ標準片の基準体１２が、耐熱性・耐薬品性・硬度・経年変化・成形性に優れていることが非常に重要であるとの本発明者らによる検討結果に基づき、数ある樹脂の材料の中でも、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、脂環式炭化水素樹脂、エポキシ及びアセタールよりなる群より選ばれた一以上の樹脂を含むことが好適である。その中でも、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）が、耐熱性・耐薬品性・硬度・経年変化・成形性の点で、特に好ましい。
【００６４】
また本実施形態においては、粗さ標準片の保護膜１４としては、均一な厚み、所望の硬度、及び高い密着性を同時に満足することが非常に重要であるとの本発明者らによる検討結果に基づき、数ある保護膜の材質の中でも、ダイヤモンドライクカーボン及び窒化チタンよりなる群より選ばれた一以上の材料を含むことが好適であることを突き止めた。その中でも、ダイヤモンドライクカーボンが、低摩擦係数なのでキズがつきにくく、低温で処理できる点（例えば２００℃以下〜常温）、コーティング処理時の基準体の変形が少ない点で、特に好ましい。
【００６５】
本実施形態においては、前述のような粗さ標準片の要求性能に基づく基準体及び保護膜の材料の選定により、より確実に、完成品の品質向上を図りつつ、製造の効率化、例えば製造コストの低減、製造時間の短縮、製造時の手間の容易化等を図ることができる。
【００６６】
＜凹凸形状＞
なお、前記構成では、粗さ標準となる微細な凹凸形状として、縦断面が正弦波のものを用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば縦断面が不規則形状、三角波、矩形波等のものも採用することができる。
【００６７】
＜使用形態＞
また前記構成では、微細な凹凸部分を基準体上に一体成形した例について説明したが、微細な凹凸部分と基準体とを別個につくり、微細な凹凸部分を基準体に、例えば貼付等で設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる粗さ標準片の概略構成の説明図である。
【図２】本発明の第一実施形態にかかる粗さ標準片製造方法の転写工程の説明図である。
【図３】本発明の第一実施形態にかかる粗さ標準片製造方法の転写工程の説明図である。
【図４】本実施形態にかかる粗さ標準片製造方法の保護膜形成工程の説明図である。
【図５】本発明の第二実施形態にかかる粗さ標準片製造方法の転写工程の説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  粗さ標準片
１２，１１２  基準体
１２ａ，１１２ａ  基準体凹凸
１４  保護膜
１４ａ  保護膜凹凸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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