TWI569946B - 圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法以及奈米壓印用再生模具的製造方法 - Google Patents

圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法以及奈米壓印用再生模具的製造方法 Download PDF

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Description

圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法以及奈米壓印用 再生模具的製造方法
本發明是有關於一種圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法以及奈米壓印用再生模具的製造方法。
本申請案主張基於2013年8月14日於日本提出申請的日本專利特願2013-168538號、日本專利特願2013-168537號、日本專利特願2013-168540號及2014年1月30日於日本提出申請的日本專利特願2014-015864號、日本專利特願2014-016042號的優先權，將其內容引用至本文中。
近年來，由於微細加工技術的進步，可對物品的表面賦予奈米級的微細凹凸結構。奈米級的微細凹凸結構例如表現出被稱為蛾眼效應(moth's eye effect)的防反射功能、或被稱為蓮花效應(lotus effect)的撥水功能般來源於結構的功能。因此，奈米級微細凹凸結構於產業上的利用(有機電致發光(Electroluminescence，EL)元件的光取出效率的提高、圖像顯示裝置的防反射、圖像顯示裝置的圖像清晰性的提高、各種構件的 撥水材料等)正在盛行。
對物品的表面賦予微細凹凸結構的方法例如已知有以下方法。
使用圓柱狀奈米壓印用模具於物品的表面上轉印微細凹凸結構的方法，所述圓柱狀奈米壓印用模具是於圓柱狀鋁基材的外周面上形成具有多個孔隙的氧化皮膜(陽極氧化多孔氧化鋁)而成。
該方法可利用少的步驟簡便地對物品的表面賦予微細凹凸結構，故適於工業生產。
另外，於鋁基材的表面上形成具有多個孔隙的氧化皮膜的方法例如已知以下方法。
對鋁基材的表面進行研磨後，將該鋁基材的表面陽極氧化的方法(專利文獻1)。
於進行陽極氧化之前對鋁基材的表面進行研磨，降低表面粗糙度而進行均勻化直至成為鏡面狀態為止，藉此可抑制氧化皮膜中產生不均一。結果，可對物品賦予精度更高的微細凹凸結構。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-30146號公報
對圓柱狀鋁基材的整個外周面進行研磨的方法例如可想到以下所示的方法。
如圖11所示，使設置於旋轉軸110上的圓柱狀鋁基材112繞軸旋轉，一面於該鋁基材112的外周面114上按壓研磨體116並進行摩擦，一面使研磨體116於自鋁基材112的軸方向的第1端部112a起至第2端部112b為止的範圍內往返的方法。
該方法中，鋁基材112的第1端部112a的附近及第2端部112b的附近與鋁基材112的軸方向的中央部分相比較，與研磨體116接觸的時間變短。藉此，於端部附近研磨變得不充分而表面粗糙度產生不均一，形成於其上的氧化皮膜亦容易產生不均一。因此，於該情形時，將形成氧化皮膜而用於賦予微細凹凸結構的外周面114限定於鋁基材112的除了第1端部112a及第2端部112b的附近的範圍內。
然而，如此般局部地利用鋁基材112的外周面114的方法於生產效率的方面不利。
另外，進行研磨之前的圓柱狀鋁基材藉由切削加工等機械加工而由鋁塊被加工成既定的形狀，必須利用研磨對外周面進行精加工直至鏡面為止。關於對經機械加工的外周面進行精加工直至鏡面為止的研磨方法，由於必須將藉由機械加工所形成的表面形狀粗糙的部分去除，故較佳為使用研磨速率相對較高的研磨方法，較佳為使用一面將鋁基材的表面溶解一面進行機械研磨的化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)。尤其較佳為分成一次CMP研磨與最終CMP研磨的階段來進行研磨，所述一次CMP研磨將機械加工面去除且使用酸性的CMP漿料，所述 最終CMP研磨於所述一次CMP研磨之後精加工成鏡面且使用鹼性的CMP漿料。
然而，所述方法中，尤其在用於去除機械加工面且使用酸性的CMP漿料的一次CMP研磨中，有時由於停滯在圓柱狀鋁基材的外周面上的研磨液，導致研磨後的鋁基材的外周面產生非常厚的氧化膜，可見外周面白化般的變質。於該情形時，產生厚的氧化膜而白化的程度越強，則利用最終CMP研磨將經白化的部分研磨而獲得鏡面狀態的鋁基材為止越需要非常多的研磨時間，故生產性大幅度地降低。
另外，若反覆使用模具，則樹脂於模具表面上堆積，或模具表面上附有損傷，或微細凹凸結構變形。結果有以下問題：並未轉印既定的微細凹凸結構，或模具表面的損傷成為紋樣而被轉印，或轉印物的防反射性等性能降低等。樹脂的堆積可藉由在樹脂中調配脫模劑、或對模具表面進行脫模處理而改善。另一方面，損傷的附著或微細凹凸結構的變形可藉由提高模具本身的耐擦傷性來改善。然而，利用該些方法來改善的情況下存在極限。因此，於模具到達使用壽命的情形時，必須更換成新品的模具，成本容易增大。
本發明提供一種將圓柱狀鋁基材的外周面均勻地研磨、且可更有效地利用該外周面的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法。另外，本發明提供一種可於研磨後抑制白化等鋁基材的外周面的變質、獲得高的生產性的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方 法。另外，本發明提供一種再利用經使用的模具、以低成本製造奈米壓印用再生模具的方法。
基於本發明的第1實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法為於圓柱狀鋁基材的外周面上形成有具有多個孔隙的氧化皮膜的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，並且包括以下步驟：步驟(I)，一面使研磨體與繞中心軸旋轉的所述鋁基材相對移動，其中，與所述鋁基材的軸方向的長度相比，所述研磨體的沿著所述軸方向的長度更短，一面利用所述研磨體來摩擦所述鋁基材的外周面，對所述鋁基材的整個外周面進行研磨；以及步驟(II)，於所述步驟(I)之後，藉由陽極氧化於所述鋁基材的外周面上形成所述氧化皮膜；且於所述步驟(I)中，於所述鋁基材的中心軸方向的兩端部配置支撐構件，以所述研磨體的至少一部分自所述鋁基材的軸方向端部伸出的方式，相對於繞軸旋轉的所述鋁基材的外周面而使所述研磨體於軸方向上相對移動並進行研磨，所述研磨體配置而自所述鋁基材伸出的所述研磨體之至少一部分到所述支撐構件上，將所述支撐構件於所述研磨體所配置到的部分的表面上並相對於所述鋁基材的軸方向垂直方向上切斷的形狀為構成圓周的至少一部分之圓弧狀，所述圓周之直徑與所述鋁基材的外徑大致相同或更小。
基於本發明的第1實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法中，較佳為所述支撐構件的所述研磨體所配置到的部分 的外形為構成圓柱狀的至少一部分之形狀，所述圓柱狀之外徑為所述鋁基材的外徑的0.97倍以上、1倍以下。另外，所述支撐構件較佳為外形為圓柱狀。
另外，基於本發明的第1實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法中，較佳為所述支撐構件的所述研磨體所配置到的部分為與所述鋁基材相同的材質。
另外，基於本發明的第1實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法中，較佳為於所述步驟(I)與所述步驟(II)之間更包括步驟(I')，所述步驟(I')以所述研磨體不自所述鋁基材伸出的方式使所述研磨體於軸方向上相對移動並進行研磨。
另外，於基於本發明的第1實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法中，較佳為於所述步驟(I)中，一面對所述鋁基材的外周面供給研磨粒一面利用所述研磨體進行研磨，且將殘留於所述支撐構件的表面上的殘留研磨粒去除。
另外，基於本發明的第1實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法中，較佳為於所述步驟(I)中，對所述鋁基材的外周面中與所述研磨體的接觸部分供給化學機械研磨用的研磨液，且於在軸方向上移動的所述研磨體的後方，對所述鋁基材的外周面進行清洗而將所述研磨液去除。
另外，基於本發明的第1實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法中，較佳為使所述研磨體移動，在此自所述鋁基材的軸方向的第1端部至第2端部之間朝一個方向移動。
另外，基於本發明的第1實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法中，較佳為進而於在軸方向上移動的所述研磨體的前方，亦對所述鋁基材的外周面進行清洗而將所述研磨液去除。
另外，基於本發明的第1實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法中，較佳為於所述研磨體的軸方向的兩側對所述鋁基材的外周面噴附氣體。
基於本發明的第2實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法為於圓柱狀鋁基材的外周面上形成有具有多個孔隙的氧化皮膜的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，並且包括以下步驟：步驟(I)，一面使研磨體與繞軸旋轉的所述鋁基材相對移動，其中，與所述鋁基材的軸方向的長度相比，所述研磨體的沿著所述軸方向的長度更短，一面利用所述研磨體來摩擦所述鋁基材的外周面，對所述鋁基材的整個外周面進行研磨；以及步驟(II)，於所述步驟(I)之後，藉由陽極氧化於所述鋁基材的外周面上形成所述氧化皮膜；且於所述步驟(I)中，對所述鋁基材的外周面中與所述研磨體的接觸部分供給化學機械研磨用的研磨液，且於在軸方向上移動的所述研磨體的後方，對所述鋁基材的外周面進行清洗而將所述研磨液去除。
基於本發明的第2實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法中，較佳為使所述研磨體移動，在此自所述鋁基材的軸方向的第1端部至第2端部之間朝一個方向移動。
另外，基於本發明的第2實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具 的製造方法中，較佳為進而於在軸方向上移動的所述研磨體的前方，亦對所述鋁基材的外周面進行清洗而將所述研磨液去除。
另外，基於本發明的第2實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法中，較佳為於所述研磨體的軸方向的兩側對所述鋁基材的外周面噴附氣體。
再者已知，若藉由切削加工等使用刀刃的機械加工將金屬等的表面鏡面化，則於加工表面上形成加工變質層。本發明者等人進一步反覆進行了研究，結果得知，若藉由機械加工將經使用的模具的氧化皮膜或損傷去除後加以陽極氧化，則容易形成孔隙不均勻地分佈的氧化皮膜。於使用孔隙不均勻地分佈的狀態的模具將微細凹凸結構轉印至物品本體的表面上的情形時，霧度容易上升，結果反射率亦變高。因此，必須將加工變質層去除，但直至陽極氧化為止耗費精力或時間，導致成本增加。另外，於藉由機械加工將經使用的模具的氧化皮膜或損傷去除的情形時，切削條紋等機械加工的痕跡殘留於加工表面上，故機械加工的痕跡亦必須於陽極氧化之前去除。
因此，若以不形成機械加工的痕跡或加工變質層的方式將經使用的模具的氧化皮膜或損傷去除，則節省將機械加工的痕跡或加工變質層去除的工夫，而且藉由陽極氧化而再形成孔隙均勻地分佈的氧化皮膜，根據該想法而完成了本發明。
即，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法包括以下步驟：研磨步驟，對在鋁基材的表面上形成有具有多個孔隙 的氧化皮膜的奈米壓印用模具的表面進行研磨；以及氧化皮膜形成步驟，將經研磨的表面陽極氧化，於鋁基材的表面上再形成具有多個孔隙的氧化皮膜。
另外，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較佳為所述研磨步驟包括將具有多個孔隙的奈米壓印用模具的表面的氧化皮膜以化學方式去除的處理。
另外，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較佳為使用鉻酸及磷酸的混合溶液將所述氧化皮膜以化學方式去除。
另外，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較佳為於所述研磨步驟之前包括樹脂去除步驟，所述樹脂去除步驟將於表面上具有多個孔隙的奈米壓印用模具的表面上附著的樹脂去除。
另外，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較佳為於所述研磨步驟中將氧化皮膜以化學方式去除後，對所述鋁基材進行化學機械研磨。
另外，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較佳為所述鋁基材的外形為圓柱狀，所述研磨步驟包括步驟(I)，所述步驟(I)一面使研磨體與繞中心軸旋轉的所述鋁基材相對移動，其中，與所述鋁基材的軸方向的長度相比，所述研磨體的沿著所述軸方向的長度更短，一面利用所述研磨體來摩擦所述鋁基材的外周面，對所述鋁基材的整個外周面進行研磨，且於 所述步驟(I)中，於所述鋁基材的中心軸方向的兩端部配置支撐構件，以所述研磨體的至少一部分自所述鋁基材的軸方向端部伸出的方式，相對於繞軸旋轉的所述鋁基材的外周面而使所述研磨體於軸方向上相對移動並進行研磨，所述研磨體配置而自所述鋁基材伸出的的所述研磨體之至少一部分到所述支撐構件上，將所述支撐構件於所述研磨體所配置到的部分的表面上並相對於所述鋁基材的軸方向垂直方向上切斷的形狀為構成圓周的至少一部分之圓弧狀，所述圓周之直徑與所述鋁基材的外徑大致相同或更小。
另外，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較佳為所述支撐構件的所述研磨體所配置的部分的外形為構成圓柱狀的至少一部分之形狀，所述圓柱狀之外徑為所述鋁基材的外徑的0.97倍以上、1倍以下。
另外，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較佳為所述研磨步驟於所述步驟(I)之後更包括步驟(I')，所述步驟(I')以所述研磨體不自所述鋁基材伸出的方式使所述研磨體於軸方向上相對移動並進行研磨。
另外，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較佳為於所述步驟(I)中，對所述鋁基材的外周面中與所述研磨體的接觸部分供給化學機械研磨用的研磨液，且於在軸方向上移動的所述研磨體的後方對所述鋁基材的外周面進行清洗而將所述研磨液去除。
另外，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較 佳為使所述研磨體移動，在此自所述鋁基材的軸方向的第1端部至第2端部之間朝一個方向移動。
另外，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較佳為進而於在軸方向上移動的所述研磨體的前方，亦對所述鋁基材的外周面進行清洗而將所述研磨液去除。
另外，基於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較佳為於所述研磨體的軸方向的兩側對所述鋁基材的外周面噴附氣體。
根據本發明的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，可製造一種將圓柱狀的鋁基材的外周面均勻地研磨、且可更有效地利用該外周面的圓柱狀奈米壓印用模具。
另外，根據本發明的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，可抑制使用酸性的CMP漿料的一次CMP研磨後的白化等鋁基材的外周面的變質，能以高的生產性製造奈米壓印用模具。
另外，根據本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法，可再利用經使用的模具，以低成本製造奈米壓印用再生模具。
1‧‧‧圓柱狀奈米壓印用模具
2、3‧‧‧研磨裝置
10、112‧‧‧鋁基材
10a、112a‧‧‧第1端部
10b、112b‧‧‧第2端部
12‧‧‧研磨機構
13‧‧‧第1側端面
14、18a、20a、114‧‧‧外周面
15‧‧‧摩擦移動機構
16、110‧‧‧旋轉軸
18、18A‧‧‧第1支撐構件
18b‧‧‧表面
20‧‧‧第2支撐構件
22、24‧‧‧擋止器
26、116‧‧‧研磨體
27‧‧‧接觸部分
28‧‧‧搬送輥
30‧‧‧研磨液供給機構
30a、31a、33a、39a‧‧‧配管
30b、31b、33b、39b‧‧‧噴嘴
31‧‧‧第1清洗機構
32‧‧‧氧化皮膜
33‧‧‧第2清洗機構
34‧‧‧孔隙產生點
35‧‧‧第1氣體噴出機構
36‧‧‧孔隙
37‧‧‧第2氣體噴出機構
39‧‧‧清洗機構
40、42‧‧‧間隙
50‧‧‧殘留研磨粒去除機構
D、d1、d2‧‧‧外徑
L1~L6‧‧‧長度
圖1為表示本發明的第1實施態樣的製造方法的步驟(I)的一例的立體圖。
圖2為圖1所示的步驟(I)的平面圖。
圖3為圖2的鋁基材的第1端部附近的放大圖。
圖4為圖2的鋁基材的第2端部附近的放大圖。
圖5為第1支撐構件的外徑小於鋁基材的外徑時的鋁基材的第1端部附近的放大圖。
圖6為鋁基材的外徑小於第1支撐構件的外徑時的鋁基材的第1端部附近的放大圖。
圖7為表示本發明的第1實施態樣的製造方法中的步驟(II)的一例的剖面圖。
圖8為表示本發明的第1實施態樣的製造方法中的步驟(I)的另一態樣的平面圖。
圖9為表示本發明的第1實施態樣的製造方法中的步驟(I)的另一態樣的平面圖。
圖10為表示本發明的第1實施態樣的製造方法中的步驟(I)的另一態樣的平面圖。
圖11為說明對圓柱狀的鋁基材的外周面進行研磨的狀態的平面圖。
圖12為表示實施例1及比較例1的表面粗糙度的測定結果的圖表。
圖13為表示本發明的第1實施態樣的製造方法中的步驟(I')的一例的平面圖。
圖14為表示本發明的第1實施態樣的製造方法中的步驟(I)的另一態樣的平面圖。
圖15為表示本發明的第1實施態樣的製造方法中的步驟(I)的另一態樣的立體圖。
圖16為表示本發明的第1實施態樣的製造方法中的步驟(I)的另一態樣的平面圖。
圖17為表示本發明的第2實施態樣的製造方法中的步驟(I)的一例的立體圖。
圖18為圖17所示的步驟(I)的平面圖。
圖19為表示本發明的第2實施態樣的製造方法中的步驟(I)的另一態樣的平面圖。
本說明書中，所謂「孔隙」，是指形成於鋁基材的表面的氧化皮膜中的微細凹凸結構的凹部。
所謂「孔隙的間隔」，是指鄰接的孔隙彼此的中心間距離。
所謂「圓柱狀」，是指整體呈圓柱形狀，圓筒形狀等中空圓柱形狀或形成有多個貫通孔般的形狀亦包括在圓柱狀中。
所謂「凸起」，是指形成於成形體的表面上的微細凹凸結構的凸部。
「微細凹凸結構」是指凸部或凹部的平均間隔為10nm~400nm的結構。
所謂「機械研磨」，是指以物理方式對加工表面進行研磨而鏡面化。本發明中，物理研磨中亦包括「膠帶研磨」、「化學機械研磨(CMP研磨)」。
所謂「研磨速率」，是指每單位時間的研磨量。
所謂「對表面進行精加工」，是指進行鏡面化直至鋁基材的表面的算術平均粗糙度達到15nm以下為止。
[圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法]
(第1實施態樣)
本發明的第1實施態樣的圓柱狀奈米壓印用模具(以下簡稱為「模具」)的製造方法為於圓柱狀鋁基材的外周面上形成有具有多個孔隙的氧化皮膜的模具的製造方法。
以下，示出本發明的第1實施態樣的模具的製造方法的一例加以說明。本實施形態的模具的製造方法包括下述步驟(I)及步驟(II)。
(I)如圖1及圖2所示，一面使研磨體26、與繞中心軸旋轉的鋁基材10相對移動，其中，與圓柱狀的鋁基材10的軸方向的長度L1相比，研磨體26的沿著該軸方向的長度L2更短，一面利用研磨體26來摩擦鋁基材10的外周面14，對鋁基材10的整個外周面14進行研磨。
(II)於步驟(I)之後，藉由陽極氧化於鋁基材10的外周面14上形成具有多個孔隙的氧化皮膜。
另外，本發明的第1實施態樣的製造方法視需要亦可更包括下述步驟(I')。
(I')於步驟(I)與步驟(II)之間，以研磨體26不自鋁基材10伸出的方式使研磨體26於軸方向上相對移動並進行研磨。
<步驟(I)>
該例的步驟(I)中，將圓柱狀的鋁基材10設置於旋轉軸16上。另外，於旋轉軸16的鋁基材10的軸方向的第1端部10a側設置第1支撐構件18，進而於旋轉軸16的鋁基材10的軸方向的第2端部10b側設置第2支撐構件20。使第1支撐構件18鄰接於鋁基材10的第1端部10a。使第2支撐構件20鄰接於鋁基材10的第2端部10b。
另外，於旋轉軸16的第1支撐構件18及第2支撐構件20的更外側，分別設有圓盤狀的擋止器(stopper)22、擋止器24。
該例的第1支撐構件18及第2支撐構件20的外形為圓柱狀。於藉由旋轉軸16使鋁基材10繞軸旋轉時，第1支撐構件18及第2支撐構件20同時旋轉。
另外，第1支撐構件18的外徑d1(圖2)及第2支撐構件20的外徑d2(圖2)與鋁基材10的外徑D(圖2)相同。藉此，於如後述般使研磨體26於第1端部10a側及第2端部10b側伸出時，將研磨體26的伸出部分的至少一部分配置於第1支撐構件18及第2支撐構件20上，且由該些支撐構件加以支撐。
如此，相對於軸方向將該例的第1支撐構件18的配置研磨體26的部分的表面即外周面18a於垂直方向上切斷的形狀成為圓狀，該圓狀構成直徑與鋁基材10的外徑D相同的整個圓周。同樣地，相對於軸方向將該例的第2支撐構件20的配置研磨體26的部分的表面即外周面20a於垂直方向上切斷的形狀成為圓狀，該 圓狀構成直徑與鋁基材10的外徑D相同的整個圓周。
研磨機構12具有帶狀的研磨體26、將研磨體26於其長度方向上進行搬送的搬送輥28、及供給研磨液的研磨液供給機構30。
研磨體26的沿著鋁基材10的軸方向的長度L2(圖2)短於鋁基材10的軸方向的長度L1(圖2)。
研磨體26只要可將鋁基材的表面研磨至所需狀態為止即可，例如可列舉不織布型、絨面革(suede)型的研磨墊等。另外，研磨體26亦可使用將SiC粉末埋入至耐久紙中所得的研磨紙、將金剛石粉末埋入至金屬中所得的研磨盤等。
搬送輥28一面將研磨體26按壓於鋁基材10的外周面14上，一面將研磨體26於其長度方向上進行搬送。
於該例中，以於鋁基材10的外周面14與研磨體26接觸的部分，鋁基材10的旋轉方向與搬送研磨體26的方向成為相反方向的方式，藉由搬送輥28來搬送研磨體26。
研磨液供給機構30具有輸送研磨液的配管30a、及設置於配管30a的前端的噴嘴30b。研磨液供給機構30是以於鋁基材10的外周面14與研磨體26之間供給研磨液的方式配置。
用於研磨的研磨液只要根據將鋁基材10的外周面14鏡面化等各種目的來適當選擇即可，可使用對鋁的表面進行研磨時所用的公知的研磨液。
研磨液例如可列舉：含有SiC、Al2O3、SiO2、ZrO2等的研磨 粒的漿料，於具有使鋁腐蝕的效果的酸性或鹼性的溶液中分散有研磨粒的化學機械研磨(CMP)用的研磨液(CMP漿料)等。其中，就研磨效率的方面而言，於藉由機械加工將鋁基材10的外周面14加工成粗糙的表面狀態的情形時較佳為酸性的CMP漿料，於精加工成鏡面的情形時較佳為鹼性的CMP漿料。
研磨機構12可於鋁基材10的軸方向上移動。即，藉由使按壓於鋁基材10的外周面14上的研磨體26於鋁基材10的軸方向上移動，可自鋁基材10的第1端部10a起遍及至第2端部10b對整個外周面14進行研磨。
於步驟(I)中，使鋁基材10繞軸旋轉，一面於該鋁基材10的外周面14上按壓研磨體26進行摩擦，一面使研磨體26於軸方向上移動，對鋁基材10的整個外周面14進行研磨。此時，以研磨體26的至少一部分於鋁基材10的第1端部10a側及第2端部10b側自鋁基材10伸出的方式，使研磨體26移動。
具體而言，如圖3所示，於使在鋁基材10的外周面14上沿軸方向朝第1端部10a移動而來的研磨體26朝第2端部10b側返回時，使研磨體26的至少一部分自鋁基材10的第1端部10a暫且伸出。即，於在鋁基材10的第1端部10a側使研磨體26返回時，研磨體26超出鋁基材10的第1端部10a。
此處，將研磨體26中自鋁基材10的第1端部10a伸出的部分配置於第1支撐構件18的外周面18a上，由此所述伸出部分與第1支撐構件18的外周面18a接觸。於該例中，第1支撐構件18 與鋁基材10一起繞軸旋轉。因此，研磨體26中自鋁基材10伸出的部分被按壓而進行摩擦，由此第1支撐構件18的外周面18a亦與鋁基材10的外周面14一起被研磨。
同樣地，如圖4所示，於使在鋁基材10的外周面14上沿軸方向朝第2端部10b移動而來的研磨體26朝第1端部10a側返回時，使研磨體26的至少一部分自鋁基材10的第2端部10b暫且伸出。即，於鋁基材10的第2端部10b側使研磨體26返回時，研磨體26超出鋁基材10的第2端部10b。
此處，將研磨體26中自鋁基材10的第2端部10b伸出的部分配置於第2支撐構件20的外周面20a上，由此所述伸出部分與第2支撐構件20的外周面20a接觸。於該例中，因第2的支撐構件20亦與鋁基材10一起繞軸旋轉，故第2支撐構件20的外周面20a亦經研磨體26研磨。
於本實施形態的步驟(I)中，如此般於使研磨體26於鋁基材10的軸方向上移動時，以於第1端部10a側及第2端部10b側分別使研磨體26的至少一部分伸出的方式往返。藉此，鋁基材10的第1端部10a附近及第2端部10b附近的研磨時間與中央部分的研磨時間之差變小。因此，可獲得外周面14的表面粗糙度的均勻性自第1端部10a起至第2端部10b為止良好的鋁基材10。
研磨體26於第1端部10a側伸出的部分的沿著鋁基材10的軸方向的長度L3(圖3)相對於研磨體26的沿著鋁基材10的軸方向的長度L2(圖3)之比(L3/L2)較佳為0.4以上，更佳 為0.5以上。若L3/L2為下限以上，則於鋁基材10的第1端部10a附近與中央部分，研磨時間之差變得更小，外周面14的表面粗糙度變得更均勻。
L3/L2的上限值為1。所謂L3/L2為1，是指於鋁基材10的第1端部10a側，研磨體26完全伸出至第1支撐構件18側。若L3/L2為1，則可於鋁基材10的第1端部10a附近與中央部分消除研磨時間之差，故外周面14的表面粗糙度變得更均勻。
另外，於對多個鋁基材10的外周面14進行研磨時不更換第1支撐構件18而持續使用的情形時，因第1支撐構件18的外周面18a被持續研磨，故可能第1支撐構件18的外徑d1變得小於鋁基材10的外徑D。於該情形時，第1支撐構件18的外周面18a變得低於鋁基材10的外周面14而出現階差。若於該狀態下使研磨體26於鋁基材10的第1端部10a側完全伸出，則可能於使研磨體26返回至鋁基材10上時，研磨體26於第1支撐構件18與鋁基材10的階差部分卡住。
根據所述情況，於持續使用第1支撐構件18的情形時，L3/L2較佳為0.9以下，更佳為0.8以下。藉此，可使於鋁基材10的第1端部10a側使一部分伸出的研磨體26更順暢且穩定地返回。
於鋁基材10的第2端部10b側使研磨體26伸出的比例的較佳態樣亦與鋁基材10的第1端部10a側相同。即，研磨體26於第2端部10b側伸出的部分的沿著鋁基材10的軸方向的長度L4(圖4)相對於研磨體26的沿著鋁基材10的軸方向的長度L2 (圖4)之比(L4/L2)較佳為0.4以上，更佳為0.5以上。若L4/L2為下限以上，則於鋁基材10的第2端部10b附近與中央部分，研磨時間之差變得更小，外周面14的表面粗糙度變得更均勻。
L4/L2的上限值為1。所謂L4/L2為1，是指於鋁基材10的第2端部10b側，研磨體26完全伸出至第2支撐構件20側。若L4/L2為1，則可於鋁基材10的第2端部10b附近與中央部分消除研磨時間之差，故外周面14的表面粗糙度變得更均勻。
另外，於持續使用第2支撐構件20的情形時，與第1支撐構件18的情形相同，可能第2支撐構件20的外徑d2變得小於鋁基材10的外徑D。於該情形時，L4/L2較佳為0.9以下，更佳為0.8以下。藉此，於使於鋁基材10的第2的端部10b側使一部分伸出的研磨體26返回時，可抑制研磨體26於第2支撐構件20與鋁基材10的邊界的階差部分卡住。因此，可使研磨體26更順暢且穩定地返回。
鋁基材10的鋁的純度較佳為99.5質量%以上，更佳為99.9質量%以上。若鋁的純度為下限值以上，則可於步驟(II)中以更高的精度形成規則性高的孔隙。
於鋁基材10使用純度高的鋁的情形時，於加工成圓柱狀時，有時鋁基材過於柔軟而難以加工。於該情形時，亦可將於鋁中添加鎂並加工成圓柱狀者用作鋁基材10。藉由添加鎂，可提高鋁的強度，故容易加工。
於在鋁中添加鎂的情形時，相對於鋁基材10的總質量，鎂的 添加量較佳為0.05質量%~3質量%。
於如該例般將第1支撐構件18設定為圓柱狀、且將第1支撐構件18的外周面18a與鋁基材10的外周面14一起研磨的情形時，第1支撐構件18的材質較佳為與鋁基材10的材質相同。即，較佳為將第1支撐構件18的研磨體26所配置到的部分的材質設定為與鋁基材的材質相同。於第1支撐構件18中存在不配置研磨體26的部分的情形時，該部分的材質可與鋁基材10的材質相同，亦可不同。
藉此，可抑制自第1支撐構件18產生較鋁基材10更硬的磨屑。因此，可容易地抑制較鋁基材10更硬的磨屑進入研磨體26與鋁基材10的外周面14之間而損傷外周面14。
另外，若第1支撐構件18的材質與鋁基材10的材質相同，則於進行化學機械研磨(CMP)的情形時第1支撐構件18與鋁基材10的腐蝕性亦成為相同程度。藉此，於化學機械研磨時第1支撐構件18與鋁基材10被同程度地研磨，不易產生階差。因此，容易將鋁基材10的第1端部10a附近與軸方向的中央部分同程度地研磨。
於將第2支撐構件20設定為圓柱狀、且將第2支撐構件20的外周面20a與鋁基材10的外周面14一起研磨的情形時，亦由於與第1支撐構件18的情形相同的理由，第2支撐構件20的材質較佳為設定為與鋁基材10的材質相同。即，較佳為將第2支撐構件20的研磨體26所配置到的部分的材質設定為與鋁基材 的材質相同。於第2支撐構件20中存在不配置研磨體26的部分的情形時，該部分的材質可與鋁基材10的材質相同，亦可不同。
再者，第1支撐構件18及第2支撐構件20中配置研磨體26的部分與鋁基材10的材質無需完全相同，只要以硬度或經研磨的程度並不極度不同的程度相同即可。第1支撐構件18及第2支撐構件20較佳為由至少其表面的純度為99.5質量%以上的鋁所形成，更佳為由純度為99.9質量%以上的鋁所形成。另外，亦可添加0.05質量%~3質量%的鎂。
於該例中，第1支撐構件18的外徑d1與鋁基材10的外徑D相同，但本發明中，亦可為第1支撐構件18的外徑d1與鋁基材10的外徑D不同的態樣。同樣地，本發明中，亦可為第2支撐構件20的外徑d2與鋁基材10的外徑D不同的態樣。於該情形時，亦較佳為第1支撐構件18的外徑d1及第2支撐構件20的外徑d2與鋁基材10的外徑D大致相同或較其更小。
於第1支撐構件18的外徑d1小於鋁基材10的外徑D的情形時，如圖5所示，於鋁基材10的第1端部10a，研磨體26以被覆於第1側端面13上的方式朝鋁基材10的中心軸變形。此時，容易由研磨體26對鋁基材10的第1端部10a局部地施加大的研磨壓力。如此，若與軸方向的中央部分相比較而對鋁基材10的第1端部10a施加更大的研磨壓力，則可能第1端部10a被過度研磨而表面粗糙度變得不均勻。
根據所述情況，於第1支撐構件18的外徑d1小於鋁基材10 的外徑D的情形時，較佳為第1支撐構件18的外徑d1儘可能接近鋁基材10的外徑D。另外，第1支撐構件18的外徑d1更佳為與鋁基材10的外徑D相等或稍小。
另外，若第1支撐構件18的外徑d1相較於鋁基材10的外徑D而過大，則如圖6所示，於研磨體26移至第1支撐構件18上時，可能研磨體26難以與鋁基材10的第1端部10a接觸。另外，於研磨體26移至第1支撐構件18上時，可能研磨體26本身產生損傷或歪斜，或對研磨機構12產生超負荷。根據所述情況，較佳為第1支撐構件18的外徑d1小於鋁基材10的外徑D，於大於鋁基材10的外徑D的情況下較佳為將鋁基材10的外周面14與第1支撐構件18的外周面18a之階差量({d1-D}÷2)設定為研磨體26的厚度以下。
由於所述理由，第1支撐構件18的外徑d1相對於鋁基材10的外徑D之比(d1/D)較佳為0.97~1，更佳為0.99~1。若d1/D為所述範圍內，則藉由研磨而容易形成表面粗糙度均勻的外周面14。
第1支撐構件18的軸方向的長度L5(圖3)較佳為與研磨體26的軸方向的長度L2(圖3)相等或稍長。藉此，即便於鋁基材10的第1端部10a側使研磨體26完全自鋁基材10伸出，研磨體26整體亦由第1支撐構件18所支撐，故研磨體26不易損傷。
另外，第2支撐構件20的外徑d2的較佳態樣亦與第1 支撐構件18的外徑d1的較佳態樣相同。
具體而言，於第2支撐構件20的外徑d2小於鋁基材10的外徑D的情形時，較佳為第2支撐構件20的外徑d2儘可能接近鋁基材10的外徑D。另外，第2支撐構件20的外徑d2更佳為與鋁基材10的外徑D相等或稍小。另外，於第2支撐構件20的外徑d2大於鋁基材10的外徑D的情形時，亦較佳為第2支撐構件20的外徑d2儘可能接近鋁基材10的外徑D。
另外，第2支撐構件20的外徑d2相對於鋁基材10的外徑D之比(d2/D)較佳為0.97~1，更佳為0.99~1。
另外，第2支撐構件20的軸方向的長度L6(圖4)較佳為與研磨體26的軸方向的長度L2(圖3)相等或稍長。藉此，即便於鋁基材10的第2端部10b側使研磨體26完全自鋁基材10伸出，研磨體26整體亦由第2支撐構件20所支撐，故研磨體26不易損傷。
擋止器22、擋止器24的形狀不限定於圓盤狀，只要為可保持將第1支撐構件18及第2支撐構件20設置於鋁基材10的兩側的狀態者即可。
另外，擋止器22、擋止器24的大小亦不限定於較鋁基材10、第1支撐構件18及第2支撐構件20更大者，只要為可保持將第1支撐構件18及第2支撐構件20設置於鋁基材10的兩側的狀態的範圍即可。
另外，擋止器22、擋止器24的材質較佳為對具有腐蝕性的研 磨液具有耐蝕性，例如可列舉：不鏽鋼；聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)等樹脂等。
沿著鋁基材10的軸方向的研磨體26的移動速度較佳為設定為一定。藉此，容易將鋁基材10的外周面14的軸方向的研磨時間自第1端部10a起至第2端部10b設定為一定，容易使鋁基材10的外周面14的表面粗糙度均勻。再者，只要為不損及本發明的效果的範圍，則亦可使沿著軸方向的研磨體26的移動速度變化。
於鋁基材10的外周面14上使研磨體26於軸方向上往返的次數只要根據目標表面粗糙度等條件而適當設定即可，可為1次，亦可為2次以上。
另外，步驟(I)中，亦可一面於鋁基材10的外周面14中研磨體26經過的部分中將附著的研磨液清洗去除，一面進行研磨。藉此，可容易地抑制於鋁基材10的外周面14中的經研磨的部分因研磨液而產生腐蝕等不良狀況的情況。
於步驟(I)中經研磨後的鋁基材10的外周面14較佳為進行鏡面化。
於步驟(I)中，有時於研磨後於鋁基材10的外周面14上殘留微細的研磨損傷(刮傷)。產生該研磨損傷的原因如下。
如圖5所示，若鋁基材10的外徑D大於第1支撐構件18的外徑d1，則於研磨體26超出第1端部10a或第2端部10b時，於第1支撐構件18與鋁基材10的階差部分，第1支撐構件18與研 磨體26離開而產生間隙40。於間隙40中，有時於研磨過程中研磨液的研磨粒成分繼續殘留，殘留研磨粒彼此凝聚而成為遠大於通常的研磨粒的凝聚研磨粒。另外，於超出而與第1支撐構件18接觸的研磨體26回到鋁基材10上時，該凝聚研磨粒有時被捲入至研磨體26中而被帶入至鋁基材10上。若凝聚研磨粒被帶入至鋁基材10上，則有時由該凝聚研磨粒導致鋁基材10的外周面14產生研磨損傷。
如圖6所示，於鋁基材10的外徑D小於第1支撐構件18的外徑d1的情形時，亦於研磨體26超出第1端部10a或第2端部10b時，鋁基材10與研磨體26離開而產生間隙42。因此，該情形下亦同樣地有時於間隙42中產生凝聚研磨粒，由該凝聚研磨粒導致鋁基材10的外周面14產生研磨損傷。
因此，步驟(1)中，如圖14所示，亦可於超出至第1支撐構件18上的研磨體26回到鋁基材10上時，使用殘留研磨粒去除機構50將第1支撐構件18的表面上殘留的凝聚研磨粒去除。藉此，可於間隙40、間隙42中抑制殘留研磨粒凝聚，結果可減少研磨損傷的產生。
殘留研磨粒去除機構50並無特別限定，例如可列舉：藉由使用水、洗劑、空氣等流體的清洗或抽吸來去除殘留研磨粒的機構；海綿等接觸式的去除機構；將該等組合而成的機構等。
關於利用水的清洗，視所使用的研磨液不同，亦可能因第1支撐構件18表面的研磨液的濃度變化而促進研磨粒成分的凝聚， 故較佳為根據所使用的研磨液來選擇最適的機構。
鋁基材10的第2端部10b側亦相同，亦可於超出至第2支撐構件20上的研磨體26回到鋁基材10上時，使用殘留研磨粒去除機構50將第2支撐構件20的表面上殘留的凝聚研磨粒去除。
<步驟(I')>
於步驟(I)中將鋁基材10的外周面14的整個面均勻地研磨後，於外周面14上殘留微細的研磨損傷(刮傷)的情形時，必須進行用以消除該研磨損傷而製成良好的外周面的追加研磨。於該情形時，較佳為由步驟(I)切換至步驟(I')，該步驟(I')以不自鋁基材10伸出的方式使研磨體26於軸方向上移動並進行研磨。
再者，於步驟(I)中將鋁基材10的外周面14的整個面研磨成鏡面的狀態下，只要於外周面14上未產生微細的研磨損傷，則無需進行步驟(I')。
步驟(I')中，如圖13所示，研磨體26的軸方向的往返移動是設定為鋁基材10的長度L1的範圍內，以研磨體26不自第1端部10a及第2端部10b伸出的方式、即不超出第1端部10a及第2端部10b的方式進行研磨。藉由使研磨體26不超出而進行研磨，不會於鋁基材10與第1支撐構件18的階差部分產生所述間隙40、間隙42。藉此，不產生凝聚研磨粒，故於步驟(I')中進行追加研磨時，可不產生新的研磨損傷而研磨成良好的鏡面狀態。
步驟(I')中，除了研磨體26的沿著鋁基材10的軸方向的往 返移動的範圍變化以外，可於與步驟(I)相同的條件下進行研磨。
另外，就更有效率地抑制研磨損傷的產生的觀點而言，步驟(I)及步驟(I')中，較佳為於供給研磨液的配管30a的中途設置異物過濾用的過濾器。過濾器的種類只要根據研磨液的研磨粒徑、對具有腐蝕性的研磨液的耐受性、可容許的研磨損傷的大小來選定最適者即可。
<研磨液的清洗>
於步驟(I)中使用酸性或鹼性的CMP漿料作為研磨液的情形時，若該CMP漿料長時間滯留於鋁基材10的外周面14上，則有時產生以下現象：鋁基材10的外周面14變質而白化，導致研磨難以進行。此種情況下，較佳為將存在於鋁基材10的外周面14中未進行研磨的部分的研磨液去除。於步驟(I')中，於使用CMP漿料的情形時亦較佳為同樣地去除研磨液。具體而言，較佳為於在軸方向上移動的研磨體的後方、或於該研磨體的後方及前方兩方藉由清洗來去除研磨液。
例如，如圖15所示，於在軸方向上移動的研磨體26的後方，自第1清洗機構31供給清洗液而對鋁基材10的外周面14進行清洗，去除研磨液。第1清洗機構31具有輸送清洗液的配管31a、及設置於配管31a的前端的噴嘴31b。第1清洗機構31追隨於鋁基材10與研磨體26的相對移動而於鋁基材10的軸方向上相對移動。
藉由清洗液將鋁基材10的外周面14中研磨完成的部分上附 著的研磨液清洗去除，由此於研磨後研磨液不會長時間殘存於鋁基材10的外周面14上。因此，可抑制鋁基材10的外周面14因研磨液而變質。
研磨體26的後方的鋁基材10的外周面14的清洗較佳為研磨體26經過後立即進行。即，較佳為對鋁基材10的外周面14中經研磨體26研磨的部分立即進行清洗，自該部分去除研磨液。藉此，可更穩定地抑制鋁基材10的外周面14中經研磨的部分因研磨液而變質。
另外，更佳為一面於研磨體26的後方連續地清洗鋁基材10的外周面14，一面使研磨體26於軸方向上移動。於該例中，較佳為以第1清洗機構31緊隨研磨體26之後的方式，對鋁基材10的外周面14中研磨體26經過的部分連續地供給清洗液進行清洗。藉此，可更穩定地抑制鋁基材10的外周面14中經研磨的部分因研磨液而變質。
另外，較佳為除了進行在軸方向上移動的研磨體26的後方的清洗以外，於在軸方向上移動的研磨體26的前方，亦自第2清洗機構33供給清洗液而對鋁基材10的外周面14進行清洗，去除研磨液。第2清洗機構33具有輸送清洗液的配管33a、及設置於配管33a的前端的噴嘴33b。第2清洗機構33於研磨體26的前方，對應於鋁基材10與研磨體26的相對移動而於鋁基材10的軸方向上相對移動。
藉由在研磨體26的前方亦對鋁基材10的外周面14進行清 洗，可抑制由研磨體26的研磨之前誤附著的研磨液導致鋁基材10的外周面14變質。
研磨體26前方的鋁基材10的外周面14的清洗較佳為於儘可能靠近鋁基材10與研磨體26的接觸部分27的位置進行。藉此，可更穩定地抑制鋁基材10的外周面14中研磨之前的部分因研磨液而變質。
另外，更佳為一面於研磨體26的前方連續地清洗鋁基材10的外周面14，一面使研磨體26於軸方向上移動。於該例中，較佳為以第2清洗機構33於研磨體26的前方沿軸方向移動的方式，對鋁基材10的外周面14中研磨體26前方的部分連續地供給清洗液來進行清洗。藉此，可更穩定地抑制鋁基材10的外周面14的研磨之前的部分因研磨液而變質。
清洗液只要可藉由對鋁基材10的外周面14進行清洗而將附著於該外周面14上的研磨液去除即可，例如可列舉：水、醇、將研磨液中和的酸性或鹼性溶液等。其中，就防止鋁基材的腐蝕等的觀點而言，清洗液較佳為水。
另外，藉由第1氣體噴出機構35及第2氣體噴出機構37，於研磨體26的兩側對鋁基材10的外周面14噴附氣體。藉此，可抑制供給於鋁基材10與研磨體26的接觸部分27的研磨液流出至接觸部分27以外的部分。如此，藉由氣體的噴附，可抑制研磨液附著於鋁基材10的外周面14的接觸部分27以外的部分，由此可更穩定地抑制由該研磨液導致鋁基材10的外周面14變質。
另外，以將鋁基材10的外周面14中的接觸部分27與除此以外的部分分隔的方式，自第1氣體噴出機構35及第2氣體噴出機構37以簾幕狀噴附氣體，由此亦可抑制清洗液進入接觸部分27的情況。藉此，可更穩定地抑制於研磨時由清洗液導致研磨液的組成變化。
對鋁基材10的外周面14中的研磨體26的兩側噴附的氣體並無特別限定，例如可列舉氮氣、二氧化碳、空氣等。其中，就可簡便地利用的方面而言，噴附的氣體較佳為空氣。
如此，對鋁基材10的外周面14進行清洗而去除研磨液於以下態樣中特別有效：自鋁基材10的第1端部10a起至第2端部10b之間，使研磨體26於軸方向上朝一個方向移動。
具體而言，使研磨體朝一個方向移動而對鋁基材的整個外周面進行研磨的態樣與使研磨體於軸方向上往返而進行研磨的態樣相比較，進行相同程度的研磨的情況下必須減慢研磨體的軸方向的移動速度。因此，於使研磨體朝一個方向移動的態樣中，對靠近鋁基材中開始研磨之側的端部的部分而言，自研磨體經過至研磨完成為止的時間變得非常長。本發明中，對鋁基材的外周面的研磨體經過的部分進行清洗而去除研磨液，故即便自研磨體經過後至研磨完成為止的時間變長，亦可穩定地抑制由研磨液所致的變質。
再者，即便於對鋁基材10的外周面14進行清洗而將研磨液去除的情形時，亦可於鋁基材10的外周面14上使研磨體26 於軸方向上往返。於該情形時，使研磨體26往返的次數只要根據目標表面粗糙度等條件來適當設定即可，可為1次，亦可為2次以上。
另外，對鋁基材10的外周面14進行清洗而去除研磨液的情形的研磨的種類並無特別限定。例如，可為用以將附著於鋁基材10的外周面14上的損傷去除、使用含有粒徑相對較大的研磨粒的研磨液的粗研磨，亦可為用以將鋁基材10的外周面14鏡面化、使用含有粒徑相對較小的研磨粒的研磨液的精加工研磨，亦可為此兩者。
所述粗研磨中，大多數情況下使用酸性的研磨液。酸性的研磨液容易使鋁基材變質，故本發明的製造方法於進行使用酸性的研磨液的粗研磨的情形時特別有效。
再者，例如於利用酸性的研磨液進行粗研磨之後利用鹼性的研磨液進行精加工研磨的情形時，只要為不損及本發明的效果的範圍，則亦可於所述粗研磨中如上文所述般一面清洗一面進行研磨，於精加工研磨中不清洗而進行研磨。
<步驟(II)>
於步驟(I)中對鋁基材10的外周面14進行研磨後，藉由陽極氧化於外周面14上形成具有多個孔隙的氧化皮膜(陽極氧化多孔氧化鋁)。形成所述氧化皮膜的方法例如可列舉包括下述步驟(a)~步驟(f)的方法。
(a)將鋁基材10於電解液中於恆定電壓下陽極氧化，如圖7 所示般於鋁基材10的外周面14上形成氧化皮膜32。
(b)將氧化皮膜32的一部分或全部去除，於鋁基材10的外周面14上形成陽極氧化的孔隙產生點34。
(c)將鋁基材10於電解液中再次陽極氧化，形成在孔隙產生點34具有孔隙36的氧化皮膜32。
(d)將氧化皮膜32的一部分去除，使孔隙36的孔徑擴大。
(e)於步驟(d)之後，將鋁基材10於電解液中再次陽極氧化。
(f)反覆進行步驟(d)與步驟(e)，獲得圓柱狀奈米壓印用模具1(以下亦稱為「模具1」)，所述圓柱狀奈米壓印用模具1於外周面14上形成有具有多個孔隙36的氧化皮膜32。
≪步驟(a)≫
將鋁基材10於電解液中於恆定電壓下陽極氧化，於外周面14上形成具有孔隙36的氧化皮膜32。
電解液可列舉硫酸水溶液、草酸水溶液、磷酸水溶液等。
於使用草酸水溶液作為電解液的情形時，草酸的濃度較佳為0.7M以下。若草酸的濃度為0.7M以下，則容易抑制電流值變得過高而氧化皮膜32的表面變粗糙。
另外，於該情形時，施加電壓較佳為30V~60V。若施加電壓在所述範圍內，則容易形成規則性高的孔隙36。
另外，電解液的溫度較佳為60℃以下，更佳為45℃以下。若電解液的溫度為60℃以下，則容易抑制引起所謂被稱為「過燒」 的現象，故容易形成規則性高的孔隙36。
於使用硫酸水溶液作為電解液的情形時，硫酸的濃度較佳為0.7M以下。若硫酸的濃度為0.7M以下，則容易抑制電流值變得過高，故容易維持恆定電壓。
另外，於該情形時，施加電壓較佳為25V~30V。若施加電壓在所述範圍內，則容易形成規則性高的孔隙36。
另外，電解液的溫度較佳為30℃以下，更佳為20℃以下。若電解液的溫度為30℃以下，則容易抑制引起所謂被稱為「過燒」的現象，故容易形成規則性高的孔隙36。
≪步驟(b)≫
將氧化皮膜32的一部分或全部暫且去除，將其作為陽極氧化的孔隙產生點34。藉此，可提高孔隙的規則性。即便設定為未將氧化皮膜32全部去除而殘留一部分的狀態，只要於氧化皮膜32的殘存部分中規則性充分提高，則可獲得去除氧化皮膜的效果。
去除氧化皮膜的方法可列舉：將氧化皮膜溶解於不溶解鋁、且選擇性地溶解氧化皮膜的溶液中而去除氧化皮膜的方法。此種溶液例如可列舉鉻酸與磷酸的混合液等。
≪步驟(c)≫
將去除了氧化皮膜32的至少一部分的鋁基材10再次陽極氧化，形成具有圓柱狀的孔隙36的氧化皮膜32。
陽極氧化只要於與步驟(a)相同的條件下進行即可。越延長陽極氧化的時間，可形成越深的孔隙36。只要為不喪失步驟(b) 的效果的範圍，則可適當調整步驟(c)中的陽極氧化的電壓、電解液的種類、溫度等。
≪步驟(d)≫
進行使孔隙36的孔徑擴大的處理(以下稱為「孔隙徑擴大處理」)。
孔隙徑擴大處理為將氧化皮膜浸漬於溶解氧化皮膜的溶液中，使由陽極氧化所得的孔隙的孔徑擴大的處理。溶解氧化皮膜的溶液例如可列舉5質量%左右的磷酸水溶液等。
越延長孔隙徑擴大處理的時間，孔隙徑越變大。
≪步驟(e)≫
於步驟(d)後，若將鋁基材10再次陽極氧化，則進一步形成自圓柱狀的孔隙36的底部向下延伸且直徑小的圓柱狀的孔隙36。
陽極氧化只要於與步驟(a)相同的條件下進行即可。越延長陽極氧化的時間，可形成越深的孔隙36。
≪步驟(f)≫
若反覆進行步驟(d)的孔隙徑擴大處理與步驟(e)的陽極氧化，則可獲得於鋁基材10的外周面14上形成有氧化皮膜32的模具1，所述氧化皮膜32具有直徑自開口部於深度方向上連續減小的形狀的孔隙36。
最後較佳為以步驟(d)結束。
步驟(d)與步驟(e)的反覆次數合計較佳為3次以上， 更佳為5次以上。若反覆次數為3次以上，則容易獲得形成有具有充分的直徑的孔隙36的氧化皮膜32的模具1。因此，藉由模具1轉印蛾眼結構而成的物品容易獲得反射率降低效果等。
孔隙36的形狀可列舉大致圓錐形狀、棱錐形狀、圓柱形狀等。其中，孔隙36的形狀較佳為如圓錐形狀、棱錐形狀等般，與深度方向正交的方向的孔隙剖面積自最表面起於深度方向上連續減小的形狀。
孔隙36間的平均間隔較佳為可見光的波長以下、即400nm以下。孔隙36間的平均間隔較佳為20nm以上。
孔隙36間的平均間隔為藉由電子顯微鏡觀察來測定50點的鄰接的孔隙36間的間隔(自孔隙36的中心至鄰接的孔隙36的中心為止的距離)，並將該些值加以平均。
於平均間隔為100nm的情形時，孔隙36的深度較佳為80nm~500nm，更佳為120nm~400nm，尤佳為150nm~300nm。
孔隙36的深度為藉由電子顯微鏡觀察以30000倍的倍率進行觀察時，對孔隙36的最底部與存在於孔隙36間的凸部的最頂部之間的距離進行測定的值。
孔隙36的縱橫比(孔隙的深度/孔隙間的平均間隔)較佳為0.8~5.0，更佳為1.2~4.0，尤佳為1.5~3.0。
例如，藉由將形成於模具1的外周面上的氧化皮膜32按壓於樹脂成形體的表面上，可獲得於表面上具有微細凹凸結構的物品，所述微細凹凸結構包含形狀與形成於氧化皮膜32中的孔 隙36的形狀互補的凸起。
<作用效果>
於對圓柱狀鋁基材的整個外周面進行研磨的情形時，若考慮到研磨體的獲取容易性、研磨體的更換作業性等，則使用相較於該鋁基材的軸方向的長度而沿著該軸方向的長度更長的研磨體並不現實。因此，現實的是使相較於圓柱狀鋁基材的軸方向的長度而該軸方向的長度更短的研磨體一面於軸方向上移動，一面對鋁基材的整個外周面進行研磨。
另一方面，通常於對基材的整個表面進行研磨時，為了使基材表面的端部附近不被過度研磨、不易損傷研磨體等，較佳為以該研磨體不自基材的表面伸出的方式進行研磨。然而，於對圓柱狀的鋁基材的整個外周面進行研磨時，若以不使研磨體自該外周面伸出的方式進行研磨，則如上文所述，該外周面的軸方向端部附近的研磨時間變得短於中央部分的研磨時間，表面粗糙度變得不均勻。
相對於此，所述第1實施態樣的模具1的製造方法中，以研磨體26的至少一部分於圓柱狀鋁基材10的第1端部10a側及第2端部10b側自鋁基材10伸出的方式，使研磨體26於軸方向上移動。因此，於鋁基材10的外周面14中，可自第1端部10a至第2端部10b減小研磨時間之差。藉此，鋁基材10的外周面14自第1端部10a起至第2端部10b為止同程度地受到研磨，故外周面14的表面粗糙度的均勻性變良好。
另外，第1實施態樣的模具1的製造方法中，於使研磨體26的至少一部分自鋁基材10的第1端部10a側及第2端部10b側伸出時，該研磨體26的伸出部分與第1支撐構件18及第2支撐構件20接觸而受到支撐。藉此，可抑制由研磨體26對鋁基材10的第1端部10a或第2端部10b局部地施加過度的研磨壓力。因此，鋁基材10的外周面14中的第1端部10a附近及第2端部10b附近與軸方向的中央部分同程度地受到研磨，表面粗糙度的均勻性變良好。
如以上般，根據所述第1實施態樣的模具1的製造方法，可獲得將圓柱狀鋁基材10的外周面14均勻地研磨、可更有效地利用該外周面14的模具1。
另外，與以於鋁基材的軸方向端部側研磨體的接觸時間變長的方式控制研磨體的移動速度而欲使鋁基材的軸方向的研磨時間均勻的方法相比較，本發明的第1實施態樣的製造方法的控制簡便，而且可實現表面粗糙度的均勻性更良好的研磨。
另外，於針對圓柱狀鋁基材的外周面而藉由軸方向的長度短於該鋁基材的研磨體一面使該研磨體於軸方向上移動一面進行研磨的情形時，有時於先結束研磨的部分中鋁基材變質而產生白化現象。該現象尤其於藉由酸性的研磨液進行粗研磨的情形時特別顯著。可推測此種白化現象的原因在於：藉由研磨液而於鋁基材的外周面上形成氧化層(氧化鋁層)。
另外，鋁基材中經白化的部分與除此以外的部分相比較，更 不易藉由研磨而磨去。因此，若一旦於鋁基材的外周面上產生白化，則將該白化部分去除而鏡面化需要非常長的時間。
於該情形時，於上文所述的第1實施態樣的製造方法中，於對鋁基材10的外周面14進行研磨時，於在軸方向上移動的研磨體26的後方、或前方與後方兩方，對鋁基材10的外周面14進行清洗而去除研磨液。藉此，鋁基材10的外周面14中未經研磨體26研磨的部分與研磨液接觸的時間變短，可抑制由研磨液導致變質。如此，藉由至少於研磨體26的後方藉由清洗來去除研磨液，可抑制於研磨後的鋁基材10的外周面14上產生由研磨液所致的白化現象等變質。因此，能以高的生產性來製造模具。
再者，本發明的第1實施態樣的模具的製造方法不限定於上文所述的模具1的製造方法。
例如於步驟(I)中，亦可不使研磨體26沿著鋁基材10的軸方向往返。例如亦可為以下方法：如圖8所示，自研磨體26的至少一部分伸出至第1支撐構件18側的狀態開始，以使研磨體26的至少一部分伸出至第2支撐構件20側的方式，使研磨體26於鋁基材10的軸方向上朝第2支撐構件20側僅移動1次。於圖8中，對與圖3相同的部分標註相同符號而省略說明。
另外，只要為不損及本發明的效果的範圍，則設置於鋁基材的軸方向端部側的支撐構件與鋁基材亦可離開。例如，只要如圖9所示般將於鋁基材10的第1端部10a側伸出的研磨體26的至少一部分配置於第1支撐構件18上、且為與第1支撐構件18 的外周面18a接觸而受到支撐的範圍，則第1支撐構件18與鋁基材10亦可離開。圖9中，對與圖3相同的部分標註相同符號而省略說明。
本發明中，設置於鋁基材的軸方向端部側的支撐構件與鋁基材較佳為鄰接。
另外，本發明中，不限定於將支撐構件設定為圓柱狀、且對該支撐構件的外周面與鋁基材的外周面一起進行研磨的態樣。
例如，亦可如圖10所例示般為以下態樣：於鋁基材10的第1端部10a側的相較於旋轉軸16而更靠研磨體26側，設置與旋轉軸16獨立而不旋轉的第1支撐構件18A。於圖10中，對與圖3相同的部分標註相同符號而省略說明。
對於第1支撐構件18A而言，研磨體26所接觸的表面18b的形狀成為與鋁基材10的外周面14相同的曲面形狀，且支撐自鋁基材10的第1端部10a伸出的研磨體26。即，相對於鋁基材10的軸方向將第1支撐構件18A的配置研磨體26的部分的表面18b於垂直方向上切斷的形狀成為圓弧狀，該圓弧狀構成直徑與鋁基材10的外徑大致相同或更小的圓周的一部分。另外，第1支撐構件18A不因旋轉軸16而旋轉，而是位置固定，故即便與自鋁基材10伸出的研磨體26接觸亦不被研磨。
第1支撐構件18A的研磨體26所配置到的部分的外形較佳為構成圓柱狀的一部分的形狀，圓柱狀之外徑為鋁基材10的 外徑的0.97倍以上、1倍以下的，更佳為構成外徑為鋁基材10的外徑的0.99倍以上、1倍以下的圓柱狀的一部分的形狀。
另外，本發明的第1實施態樣的模具的製造方法不限定於以下態樣：於鋁基材的軸方向的兩個端部側分別設置支撐構件，於該兩個端部側使研磨體的至少一部分自鋁基材伸出。
例如，本發明的第1實施態樣的模具的製造方法亦可為以下方法：僅於鋁基材的軸方向的一個端部側設置支撐構件，以研磨體的至少一部分僅於該端部側自鋁基材伸出的方式使該研磨體移動。於該情形時，於使研磨體伸出的端部側，與軸方向的中央部分的研磨時間之差亦變小，故與使研磨體全部自鋁基材的外周面伸出的情形相比較，鋁基材的外周面的表面粗糙度的均勻性提高。
於本發明的第1實施態樣中，就鋁基材的外周面的表面粗糙度變得更均勻、可更有效地利用該外周面的方面而言，較佳為於鋁基材的軸方向的兩個端部側分別設置支撐構件，於該兩個端部側使研磨體的至少一部分自鋁基材伸出的方法。
另外，於本發明的第1實施態樣的製造方法中，例如於使用將SiC粉末埋入至耐久紙中所得的研磨紙、將金剛石粉末埋入至金屬中所得的研磨盤等作為研磨體的情形等時，亦可為不對鋁基材的外周面與研磨體的接觸部分供給研磨液的方法。
另外，本發明的第1實施態樣的製造方法只要相對於鋁基材的外周面使研磨體於軸方向上相對移動即可，不限定於使研磨體於軸方向上移動的態樣。例如亦可於將研磨體的位置固定的 狀態下使鋁基材於其軸方向上移動，由此相對於鋁基材的外周面而使研磨體於軸方向上相對移動。另外，亦可使鋁基材與研磨體兩者於軸方向上移動，由此相對於鋁基材的外周面使研磨體於軸方向上相對移動。
另外，本發明的第1實施態樣的製造方法可設定為於在軸方向上移動的研磨體的前方與後方兩方清洗鋁基材的外周面的方法，亦可設定為於研磨體的後方清洗鋁基材的外周面且於研磨體的前方不清洗鋁基材的外周面的方法。鋁基材中的研磨體後方的經研磨的部分上必然附著研磨液，相對於此，於研磨體前方的研磨前的部分未必附著研磨液。另外，於欲供給於鋁基材的外周面中與研磨體的接觸部分的研磨液在研磨體前方誤附著的情形時，該研磨液附著的部分基本上亦不會距所述接觸部分太遠。因此，即便研磨液附著於鋁基材的外周面的研磨體前方，若研磨體移動至該附著部分為止的時間短，則由該研磨液所致的變質的影響亦小。如此，由研磨液所致的白化等變質於研磨體的後方影響特別大，故若至少於研磨體的後方進行清洗，則可充分抑制鋁基材的變質。
另外，本發明的第1實施態樣的製造方法亦可設定為不於在軸方向上移動的研磨體的前方與後方兩方清洗鋁基材的外周面的方法。
另外，本發明的第1實施態樣的製造方法中，亦可代替第1清洗機構31及第2清洗機構33而使用在鋁基材10的軸方向 上等間隔地配置的多個清洗機構39，對應於研磨體26於軸方向上的移動而自各清洗機構39依序供給清洗液，於研磨體26的後方、或研磨體26的前方與後方進行清洗。
各清洗機構39具有輸送清洗液的配管39a、及設置於配管39a的前端的噴嘴39b。另外，各清洗機構39的位置固定。
另外，本發明的第1實施態樣的製造方法亦可為不對鋁基材的外周面的研磨體的軸方向的兩側噴附氣體的方法。
另外，本發明的第1實施態樣的製造方法中，對鋁基材的外周面進行清洗的方法不限定於藉由清洗液來進行清洗的方法。例如，對鋁基材的外周面進行清洗的方法亦可為藉由海綿等將研磨液自鋁基材的外周面上去除的方法。
(第2實施態樣)
本發明的第2實施態樣的模具的製造方法為於圓柱狀鋁基材的外周面上形成有具有多個孔隙的氧化皮膜的模具的製造方法。
以下，對本發明的第2實施態樣的模具的製造方法中所用的研磨裝置的一例加以說明。
<研磨裝置>
如圖17及圖18所示，本實施形態的研磨裝置2具有研磨體26、摩擦移動機構15、研磨液供給機構30、第1清洗機構31、第2清洗機構33、第1氣體噴出機構35及第2氣體噴出機構37。
研磨體26與第1實施態樣中說明者相同。研磨體26的沿著鋁基材10的軸方向的長度L2(圖18)短於鋁基材10的軸方 向的長度L1(圖18)。另外，該例的研磨體26為帶狀，但研磨體26不限定於帶狀。
摩擦移動機構15為使鋁基材10與研磨體26摩擦移動的機構。即，為於使研磨體26抵接於鋁基材10的外周面14的狀態下，以使該些構件彼此相互摩擦的方式移動的機構。
該例的摩擦移動機構15具有用以設置鋁基材10的旋轉軸16、使旋轉軸16繞軸旋轉的軸驅動部(未圖示)、搬送帶狀的研磨體26的搬送輥28、及驅動搬送輥28的輥驅動部(未圖示)。藉由軸驅動部使旋轉軸16繞軸旋轉，由此使鋁基材10繞軸旋轉。另外，藉由輥驅動部來驅動搬送輥28，由此一面將研磨體26按壓於鋁基材10的外周面14上，一面將研磨體26於其長度方向上搬送。
對於該例的摩擦移動機構15而言，於鋁基材10的外周面14與研磨體26接觸的接觸部分27，以鋁基材10的旋轉方向與搬送研磨體26的方向成為相反方向的方式移動，使該等彼此相互摩擦。
再者，摩擦移動機構15不限定於該態樣。例如亦可設定為如下摩擦移動機構：不設置搬送輥及輥驅動部，不搬送研磨體26，而僅使鋁基材10繞軸旋轉，由此使鋁基材10與研磨體26摩擦移動。
另外，研磨裝置2中，藉由移動機構(未圖示)，研磨體26與鋁基材10可於鋁基材10的軸方向上彼此相對移動。移動機構於將研磨體26按壓於鋁基材10的外周面14上的狀態下，自 鋁基材10的第1端部10a至第2端部10b使鋁基材10與研磨體26於鋁基材10的軸方向上相對移動。
藉由如此般相對於鋁基材10使研磨體26於軸方向上移動，可利用研磨體26對鋁基材10的整個外周面14進行研磨。
所述移動機構可為僅移動研磨體26而使研磨體26與鋁基材10於軸方向上相對移動的機構，亦可為僅移動鋁基材10而使研磨體26與鋁基材10於軸方向上相對移動的機構，亦可移動研磨體26與鋁基材10兩者而使研磨體26與鋁基材10於軸方向上相對移動。
研磨液供給機構30為對鋁基材10的外周面14中與研磨體26的接觸部分27、即鋁基材10的外周面14中研磨體26抵接的部分供給研磨液的機構。
研磨液供給機構30例如具有輸送研磨液的配管30a、及設置於配管30a的前端的噴嘴30b。研磨液供給機構30是以對鋁基材10的外周面14中與研磨體26的接觸部分27供給研磨液的方式配置，追隨於鋁基材10與研磨體26的相對移動而相對移動。
研磨液供給機構30只要可對鋁基材10的外周面14中與研磨體26的接觸部分27供給研磨液，則不限定於上文所述的態樣。
第1清洗機構31為於在軸方向上移動的研磨體26的後方對鋁基材10的外周面14進行清洗而去除研磨液的機構。研磨裝置2中，藉由第1清洗機構31對鋁基材10的外周面14中研磨體26經過的部分、即研磨完成的部分進行清洗，去除研磨液。
就研磨液的去除效率高的方面而言，第1清洗機構31較佳為如該例般對鋁基材10的外周面14供給清洗液而去除研磨液的機構。
具體而言，第1清洗機構31具有輸送清洗液的配管31a、及設置於配管31a的前端的噴嘴31b。第1清洗機構31是以對鋁基材10的外周面14中於軸方向上移動的研磨體26的後方供給清洗液的方式配置。另外，第1清洗機構31追隨於鋁基材10與研磨體26的相對移動而於鋁基材10的軸方向上相對移動。
第2清洗機構33為於在軸方向上移動的研磨體26的前方對鋁基材10的外周面14進行清洗而去除研磨液的機構。研磨裝置2中，藉由第2清洗機構33對鋁基材10的外周面14中藉由研磨體26進行研磨之前的部分進行清洗，將該部分上誤附著的研磨液去除。
由於與第1清洗機構31相同的理由，第2清洗機構33較佳為如該例般對鋁基材10的外周面14供給清洗液而去除研磨液的機構。
具體而言，第2清洗機構33具有輸送清洗液的配管33a、及設置於配管33a的前端的噴嘴33b。第2清洗機構33是以對鋁基材10的外周面14中於軸方向上移動的研磨體26的前方供給清洗液的方式配置。另外，第2清洗機構33於研磨體26的前方對應於鋁基材10與研磨體26的相對移動而於鋁基材10的軸方向上相對移動。
第1氣體噴出機構35為於在軸方向上移動的研磨體26的後方，對鋁基材10的外周面14中與研磨體26的接觸部分27、與自第1清洗機構31供給清洗液的部分之間噴出氣體的機構。研磨裝置2中，藉由第1氣體噴出機構35於在軸方向上移動的研磨體26的後方對鋁基材10的外周面14噴附氣體，由此抑制供給於鋁基材10與研磨體26的接觸部分27的研磨液流出至接觸部分27的後方。
另外，該例的第1氣體噴出機構35以將鋁基材10的外周面14中與研磨體26的接觸部分27、與自第1清洗機構31供給清洗液的部分之間分隔的方式以簾幕狀噴附氣體。藉此，可控制於研磨時被供給於接觸部分27的研磨液中混入清洗液，可更穩定地抑制研磨液的組成變化。
第2氣體噴出機構37為於在軸方向上移動的研磨體26的前方，對鋁基材10的外周面14中與研磨體26的接觸部分27、與自第2清洗機構33供給清洗液的部分之間噴出氣體的機構。研磨裝置2中，藉由第2氣體噴出機構37於在軸方向上移動的研磨體26的前方對鋁基材10的外周面14噴附氣體，由此抑制供給於鋁基材10與研磨體26的接觸部分27的研磨液流出至接觸部分27的前方。
另外，該例的第2氣體噴出機構37與第1氣體噴出機構35同樣地，以將鋁基材10的外周面14中與研磨體26的接觸部分27、與自第2清洗機構33供給清洗液的部分之間分隔的方式 以簾幕狀噴附氣體。藉此，可抑制於研磨時被供給於接觸部分27的研磨液中混入清洗液，可更穩定地抑制研磨液的組成變化。
以下，對研磨裝置2的作用加以說明。
研磨裝置2中，將作為研磨對象的鋁基材10設置於摩擦移動機構15的旋轉軸16上，藉由軸驅動部使旋轉軸16繞軸旋轉。藉此，使鋁基材10繞軸旋轉。另外，藉由摩擦移動機構15的輥驅動部來驅動搬送輥28，將研磨體26於其長度方向上搬送。此時，以於鋁基材10的外周面14與研磨體26的接觸部分27，鋁基材10的旋轉方向與搬送研磨體26的方向成為相反方向的方式搬送研磨體26。藉此，鋁基材10的外周面14與研磨體26於接觸部分27彼此相互摩擦。對接觸部分27自研磨液供給機構30供給研磨液。藉此，利用研磨液藉由研磨體26對鋁基材10的外周面14進行研磨。
研磨裝置2中，自鋁基材10的第1端部10a開始研磨，藉由移動機構，自鋁基材10的第1端部10a至第2端部10b使研磨體26於鋁基材10的軸方向上相對移動。藉此，藉由研磨體26對鋁基材10的整個外周面14進行研磨。
另外，研磨裝置2中，藉由第1清洗機構31對鋁基材10的外周面14中研磨完成的部分進行清洗，去除研磨液。藉此，於研磨後研磨液不會長時間殘存於鋁基材10的外周面14上，故可抑制由該研磨液導致鋁基材10變質。
另外，於鋁基材10的外周面14中較研磨體26更靠前方，欲 供給於鋁基材10與研磨體26的接觸部分27的研磨液可能會誤附著。然而，研磨裝置2中，藉由第2清洗機構33對鋁基材10的外周面14的較研磨體26更靠前方的部分進行清洗，故即便該部分上誤附著研磨液，亦可去除該研磨液。因此，可更穩定地抑制由研磨液所致的鋁基材10的變質。
另外，研磨裝置2中，藉由第1氣體噴出機構35及第2氣體噴出機構37對鋁基材10的外周面14中研磨體26的前後噴附氣體。藉此，可抑制研磨液流出至鋁基材10的外周面14中與研磨體26的接觸部分27以外的部分，故可更穩定地抑制由研磨液所致的鋁基材10的變質。另外，藉由噴附氣體，亦可抑制清洗液混入至研磨液中，故研磨液的組成不易變化，可更穩定地進行研磨。
以上所說明的研磨裝置2中，藉由清洗機構將圓柱狀的鋁基材的外周面上的研磨液清洗去除，由此研磨液不會長時間殘存於鋁基材的外周面上。因此，可抑制由該研磨液導致鋁基材的外周面變質。
再者，本發明的第2實施態樣的製造方法中所用的研磨裝置不限定於上文所述的研磨裝置2。
例如，本發明的第2實施態樣的製造方法中所用的研磨裝置亦可為不具有第2清洗機構33、不於在軸方向上移動的研磨體的前方清洗基材的外周面的裝置。基材中研磨體前方的研磨前的部分上未必附著研磨液。另外，即便於研磨體的前方誤附著的情形 時，基本上該研磨液附著的部分亦不會距所述接觸部分太遠，故該部分於相對較短的時間內受到研磨。因此，與於研磨體的後方殘存的研磨液所致的不良影響相比較，於研磨體的前方誤附著的研磨液所致的白化等變質的不良影響相對不易產生，即便不具有第2清洗機構33亦可充分抑制基材的變質。
另外，本發明的第2實施態樣的製造方法中所用的研磨裝置不限定於第1清洗機構31或第2清洗機構32與研磨體26一起於軸方向上移動的態樣。例如，亦可為圖19所例示的研磨裝置3。對圖19中與圖18相同的部分標註相同符號而省略說明。
研磨裝置3除了代替第1清洗機構31及第2清洗機構33而於鋁基材10的第1端部10a至第2端部10b的範圍內沿著軸方向等間隔地配置有多個清洗機構39以外，為與研磨裝置2相同的態樣。
各清洗機構39具有輸送清洗液的配管39a、及設置於配管39a的前端的噴嘴39b，且位置固定。
於研磨裝置3中，對應於研磨體26於軸方向上的移動，自各清洗機構39依序供給清洗液，於研磨體26的後方、或研磨體26的前方與後方進行清洗而去除研磨液。
另外，本發明的第2實施態樣的製造方法中所用的研磨裝置亦可為不具有第1氣體噴出機構35及第2氣體噴出機構37的一者或兩者的裝置。
另外，本發明的第2實施態樣的製造方法中所用的研磨裝置 不限定為具有對鋁基材的外周面供給清洗液的清洗機構的研磨裝置。例如，亦可為具備自鋁基材的外周面擦拭去除研磨液的海綿等作為清洗機構的研磨裝置。
另外，本發明的第2實施態樣的製造方法中所用的研磨裝置亦可為使研磨體於圓柱狀鋁基材的軸方向上往返運動而進行研磨的研磨裝置。
另外，於研磨裝置2、研磨裝置3中，藉由在鋁基材10的中心軸方向端部安裝具有與鋁基材10大致相同的直徑的支撐構件，可用於上文所述的第1實施態樣的製造方法。於該情形時，亦可進一步設置將殘留於支撐構件的表面上的凝聚研磨粒去除的殘留研磨粒去除機構。
<模具的製造方法>
以下，作為本發明的第2實施態樣的模具的製造方法的一例，對使用研磨裝置2的製造方法加以說明。本實施形態的模具的製造方法包括下述步驟(I)及步驟(II)。
(I)如圖1及圖2所示，一面使研磨體26與繞軸旋轉的鋁基材10於軸方向上相對移動，一面利用研磨體26對鋁基材10的外周面14進行研磨。
(II)於步驟(I)之後，藉由陽極氧化於鋁基材10的外周面14上形成具有多個孔隙的氧化皮膜。
[步驟(I)]
於該例的步驟(I)中，使鋁基材10繞軸旋轉，一面將研磨 體26按壓於該鋁基材10的外周面14上進行摩擦，一面使研磨體26自第1端部10a起於軸方向上移動至第2端部10b為止，對鋁基材10的整個外周面14進行研磨。此時，對鋁基材10的外周面14中與研磨體26的接觸部分27，自研磨液供給機構30供給化學機械研磨用的研磨液。
沿著鋁基材10的軸方向的研磨體26的移動速度可設定為一定，亦可變化。
關於化學機械研磨用的研磨液，就研磨效率的方面而言，於藉由機械加工將鋁基材10的外周面14加工成粗糙的表面狀態的情形時較佳為酸性的CMP漿料，於精加工成鏡面的情形時較佳為鹼性的CMP漿料。
於在軸方向上移動的研磨體26的後方，自第1清洗機構31供給清洗液而對鋁基材10的外周面14進行清洗，去除研磨液。
本發明的第2實施態樣的製造方法中，由於與第1實施態樣的清洗研磨液的情形相同的理由，研磨體26的後方的鋁基材10的外周面14的清洗較佳為於研磨體26經過後立即進行。即，較佳為對鋁基材10的外周面14中經研磨體26研磨的部分立即進行清洗，自該部分去除研磨液。
另外，更佳為一面於研磨體26的後方連續地清洗鋁基材10的外周面14，一面使研磨體26於軸方向上移動。於該例中，較佳為以第1清洗機構31緊隨研磨體26之後的方式，對鋁基材10的 外周面14中研磨體26經過的部分連續地供給清洗液進行清洗。
於該例中，於在軸方向上移動的研磨體26的前方亦自第2清洗機構33供給清洗液，對鋁基材10的外周面14進行清洗，去除研磨液。如此，於研磨體26的前方亦對鋁基材10的外周面14進行清洗，由此可抑制由研磨體26的研磨之前誤附著的研磨液導致鋁基材10的外周面14變質。
於本發明的第2實施態樣的製造方法中，研磨體26的前方的鋁基材10的外周面14的清洗較佳為於儘可能靠近鋁基材10與研磨體26的接觸部分27的位置進行。藉此，可更穩定地抑制鋁基材10的外周面14中研磨之前的部分因研磨液而變質。
另外，由於與第1實施態樣中清洗研磨液的情形相同的理由，較佳為一面於研磨體26的前方連續地清洗鋁基材10的外周面14，一面使研磨體26於軸方向上移動。於該例中，較佳為以第2清洗機構33於研磨體26的前方沿軸方向移動的方式，對鋁基材10的外周面14中研磨體26前方的部分連續地供給清洗液來進行清洗。
清洗液可列舉與第1實施態樣中列舉者相同的清洗液，較佳態樣亦相同。
另外，於該例中，與第1實施態樣的清洗研磨液的情形同樣地，藉由第1氣體噴出機構35及第2氣體噴出機構37於研磨體26的兩側對鋁基材10的外周面14噴附氣體，抑制所供給的研磨液流出至接觸部分27以外的部分。另外，以將鋁基材10的 外周面14中的接觸部分27與除此以外的部分分隔的方式，自第1氣體噴出機構35及第2氣體噴出機構37以簾幕狀噴附氣體，由此亦可抑制清洗液進入接觸部分27。
噴附至鋁基材10的外周面14中的研磨體26的兩側的氣體可列舉與第1實施態樣中列舉者相同的氣體，較佳態樣亦相同。
第2實施態樣的模具的製造方法與第1實施態樣的清洗研磨液的情形同樣地，於自鋁基材10的第1端部10a起至第2端部10b之間使研磨體26於軸方向上朝一個方向移動的態樣中特別有效。再者，亦可於鋁基材10的外周面14上使研磨體26於軸方向上往返。於該情形時，使研磨體26往返的次數只要根據目標表面粗糙度等條件來適當設定即可，可為1次，亦可為2次以上。
另外，步驟(I)中的研磨的種類並無特別限定。例如可為第1實施態樣中列舉的粗研磨，亦可為精加工研磨，亦可為此兩者。酸性的研磨液容易使鋁基材變質，故本發明的第2實施態樣的製造方法於進行使用酸性的研磨液的粗研磨的情形時特別有效。
本發明的第2實施態樣的製造方法中，步驟(I)中經研磨後的鋁基材10的外周面14較佳為進行鏡面化。
再者，本發明的第2實施態樣的製造方法中，例如於利用酸性的研磨液進行粗研磨後利用鹼性的研磨液進行精加工研磨的情形時，只要在不損及本發明的效果的範圍內，則亦可在所述粗研磨中如上文所述般一面清洗一面進行研磨，於精加工研磨中 不進行清洗而進行研磨。
於本發明的第2實施態樣的製造方法中，於步驟(I)之後在外周面14上殘留微細的研磨損傷(刮傷)的情形時，較佳為於步驟(I)與步驟(II)之間進行第1實施態樣中說明的步驟(I')。
<步驟(II)>
本發明的第2實施態樣的製造方法中的步驟(II)可與第1實施態樣中的步驟(II)同樣地進行。
<作用效果>
於以上所說明的本發明的第2實施態樣的製造方法中，與上文所述的第1實施態樣中清洗研磨液的情形同樣地，可抑制於研磨後的鋁基材10的外周面14上產生由研磨液所致的白化現象等變質。因此，能以高的生產性製造模具。
再者，本發明的第2實施態樣的製造方法不限定於上文所述的製造方法。
例如，本發明的第2實施態樣的製造方法亦可設定為不於在軸方向上移動的研磨體的前方清洗鋁基材的外周面的方法。
另外，本發明的第2實施態樣的製造方法亦可為使用研磨裝置3的方法。該方法中，對應於研磨體26於軸方向上的移動，自各清洗機構39依序供給清洗液，於研磨體26的後方、或研磨體26的前方與後方進行清洗。
另外，本發明的第2實施態樣的製造方法亦可為不對鋁 基材的外周面的研磨體的軸方向兩側噴附氣體的方法。
另外，本發明的第2實施態樣的製造方法中，對鋁基材的外周面進行清洗的方法不限定於藉由清洗液進行清洗的方法。例如，對鋁基材的外周面進行清洗的方法亦可為藉由海綿等將研磨液自鋁基材表面上去除的方法。
另外，本發明的第2實施態樣的製造方法中可相對於固定的鋁基材的外周面使研磨體於軸方向上移動，亦可於將研磨體的位置固定的狀態下使鋁基材於其軸方向上移動，亦可使鋁基材與研磨體兩者於軸方向上移動。
[奈米壓印用再生模具的製造方法]
以下，對基於本發明的一實施態樣的奈米壓印用再生模具的製造方法的一例加以說明。本實施形態的奈米壓印用再生模具的製造方法包括研磨步驟及氧化被膜形成步驟。
(研磨步驟)
研磨步驟為對經使用的奈米壓印用模具(以下亦稱為「經使用的模具」)的表面進行研磨的步驟。
再者，所謂經使用的模具，是指因反覆使用模具而硬化性樹脂組成物堆積於模具表面上、或模具表面帶有損傷、或微細凹凸結構變形等而不轉印既定的微細凹凸結構的模具，模具表面的損傷成為紋樣而被轉印、或無法獲得所需性能的轉印物的模具。
經使用的模具於鋁基材的表面上形成有具有多個孔隙的氧化皮膜、即具有可見光的波長以下的週期性微細凹凸結構的氧化皮 膜。經使用的模具的形狀並無特別限制，可列舉圓柱狀(亦包括圓管狀(圓筒狀))、平板狀、片材狀等。
研磨步驟中，至少進行研磨至去除氧化皮膜為止。另外，於經使用的模具的表面上帶有損傷的情形時，研磨至去除該損傷為止。若藉由研磨將氧化皮膜或損傷去除，則回到用作經使用模具的材料的鋁基材的狀態。
對經使用的模具的表面進行研磨的方法只要可將氧化皮膜或損傷去除，則並無特別限制，較佳為機械研磨。尤其較佳為以研磨速率階段性地降低的方式對經使用的模具的表面進行多次機械研磨。於對經使用的模具的表面進行多次研磨的情形時，藉由研磨速率高的研磨將氧化皮膜或損傷去除，藉由研磨速率低的研磨將研磨表面精加工。
若以研磨速率階段性地降低的方式進行研磨，則與僅藉由研磨速率高的研磨對經使用的模具的表面進行研磨的情形相比較，可獲得研磨表面更為鏡面化的鋁基材。再者，僅利用研磨速率低的研磨來對經使用的模具的表面進行研磨，亦可獲得研磨表面更為鏡面化的鋁基材，但研磨耗費時間。若以研磨速率階段性地降低的方式進行研磨，則可於短時間內獲得研磨表面更為鏡面化的鋁基材。
研磨速率高的研磨方法可列舉膠帶研磨等固定研磨粒研磨。另外，於藉由化學機械研磨(CMP研磨)等游離研磨粒研磨來進行研磨速率高的研磨的情形時，只要使用平均粒徑大的研 磨粒即可。具體而言，較佳為使用平均粒徑為0.5μm以上的研磨粒，更佳為1μm以上，進而佳為3μm以上。研磨粒合適的是Al2O3等。
研磨粒的平均粒徑可藉由使用動態光散射法粒徑分佈測定裝置或雷射繞射式粒徑分佈測定裝置對將研磨粒分散於水等溶劑中所得的漿料進行測定。另外，亦可利用掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，SEM)或穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope，TEM)等電子顯微鏡直接觀察研磨粒並進行測定。
研磨速率低的研磨方法可列舉CMP研磨等游離研磨粒研磨。使用平均粒徑越小的研磨粒，有研磨速率越變低的傾向。具體而言，較佳為使用平均粒徑小於1μm的研磨粒，更佳為小於0.5μm，進而佳為0.1μm以下。研磨粒合適的是SiO2等。
於研磨步驟中，較佳為利用研磨速率高的研磨方法對經使用的模具的表面進行研磨後，利用研磨速率低的研磨方法進行研磨。尤佳為作為研磨速率高的研磨方法而對經使用的模具的表面進行固定研磨粒研磨後，作為研磨速率低的研磨方法進行CMP研磨。此處的CMP研磨較佳為更換研磨粒而進行2次以上。
於固定研磨粒研磨後進行2次以上的CMP研磨的情形時，本發明中，將固定研磨粒研磨亦稱為「前處理研磨」，將第1次CMP研磨亦稱為「粗研磨」，將第2次以後的CMP研磨亦稱為「精加工研磨」。
另外，於以CMP研磨來進行研磨速率高的研磨方法與研磨速率低的研磨方法兩者的情形時，研磨步驟中進行至少2次CMP研磨。於該情形時，CMP研磨較佳為更換研磨粒而進行3次以上。
於以CMP研磨進行研磨速率高的研磨方法與研磨速率低的研磨方法兩者、且進行3次以上的CMP研磨的情形時，本發明中，將第1次CMP研磨亦稱為「前處理研磨」，將第2次CMP研磨亦稱為「粗研磨」，將第3次以後的CMP研磨亦稱為「精加工研磨」。
於進行2次以上的CMP研磨的情形時，較佳為以隨著次數增加而研磨粒的平均粒徑變小的方式更換研磨粒。
藉由固定研磨粒研磨或CMP研磨對經使用的模具的表面進行研磨的方法並無特別限制，可採用公知的方法。另外，亦可使用公知的研磨裝置。
此處，關於藉由CMP研磨對經使用的模具的表面進行研磨的方法，於具有圓柱狀的鋁基材的經使用的模具的情況下，可使用所述第1實施態樣及第2實施態樣的步驟(I)或步驟(I')般的方法。
為了確認氧化皮膜或損傷已自經使用的模具的表面上去除，只要使用電子顯微鏡來進行確認即可。例如，於對經使用的模具的表面進行研磨所得的鋁基材的縱剖面或表面上蒸鍍鉑1分鐘，使用場發射型掃描電子顯微鏡觀察剖面或表面，確認氧化皮膜或損傷的有無。
再者，研磨步驟亦可利用機械研磨以外的方法(其他處理方法)來進行，亦可將機械研磨與其他處理方法併用。其中，於切削加工或研削加工等使用刀刃的機械加工的情況下，如上文所述，於表面上形成加工變質層，或切削條紋等機械加工的痕跡殘留。因此，必須將加工變質層或機械加工的痕跡去除，但直至陽極氧化為止耗費精力或時間，導致成本增加。因此，本發明中不進行機械加工。
適合作為其他處理方法的方法為蝕刻、電解研磨、化學研磨等。
於併用機械研磨與其他處理方法的情形時，其順序並無限制，較佳為利用其他處理方法對經使用的模具的表面進行某種程度的處理後，進行機械研磨。若於其他處理方法之後進行機械研磨，則能以更為鏡面化的狀態獲得研磨步驟後的鋁基材的表面。
其中，考慮到去除時間或作業性，研磨步驟較佳為僅藉由機械研磨來進行。
(氧化皮膜形成步驟)
氧化皮膜形成步驟可與第1實施態樣的步驟(II)同樣地進行。
(作用效果)
如上文所述，若反覆使用模具，則於模具表面上堆積樹脂，或於模具表面上附有損傷，或微細凹凸結構變形，模具到達使用壽命。
然而，根據本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法，藉由 在研磨步驟中對經使用的模具的表面進行研磨而去除氧化皮膜，不僅堆積於模具表面上的樹脂當然可去除，而且亦可去除微細凹凸結構本身。另外，於模具表面上附有損傷的情形時，該損傷亦可藉由研磨而去除。藉由如此般於研磨步驟中對經使用的模具的表面進行研磨，而回到模具的材料、即原本的鋁基材的狀態。將該鋁基材陽極氧化，再形成具有可見光的波長以下的週期性微細凹凸結構的氧化皮膜，故可再利用經使用的模具來製造奈米壓印用模具。
因此，於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，並非藉由切削加工等機械加工將氧化皮膜或損傷去除，而是藉由研磨來加以去除，故不必擔心在鋁基材的表面上形成導致霧度上升的加工變質層或機械加工的痕跡。因此，節省將加工變質層或機械加工的痕跡去除的精力，故可削減成本。而且，因未於鋁基材的表面上形成加工變質層，故若進行陽極氧化則可再形成孔隙均勻地分佈的氧化皮膜。
如此，根據本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法，可再利用經使用的模具形成孔隙均勻地分佈的氧化皮膜，能以低成本來製造可獲得霧度低的物品的奈米壓印用再生模具。
(其他實施形態)
本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，研磨步驟亦可具有以下將說明的氧化皮膜去除處理或樹脂去除步驟。
<氧化皮膜去除處理>
氧化皮膜去除處理為於研磨步驟中將經使用的模具的表面的氧化皮膜以化學方式去除的處理。
形成於模具表面上的氧化皮膜與用於模具的基材的鋁材料相比較，大多數情況下硬度更高。若欲藉由研磨將此種硬質的氧化皮膜去除，則有時加工時間變長。因此，若事先將氧化皮膜以化學方式去除，則於研磨步驟中可縮短將氧化皮膜去除的研磨時間。本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法中，較佳為於研磨步驟中，將氧化皮膜以化學方式去除後，對鋁基材進行化學機械研磨。
將氧化皮膜以化學方式去除的方法較佳為使用不易溶解模具的鋁基材、且僅選擇性地溶解氧化皮膜的溶液，將氧化皮膜溶解去除的方法。此種溶液較佳為鉻酸及磷酸的混合溶液。
模具通常是對因鏡面化及切削加工所產生的表面的加工變質層被去除的狀態的鋁基材進行陽極氧化而製造。因此，若將經使用的模具的表面的氧化皮膜去除，則亦可將去除後的表面陽極氧化而再形成具有微細凹凸結構的氧化皮膜。
然而，若將氧化皮膜以化學方式去除，則去除後的模具的表面(即，鋁基材的表面)亦稍許溶解，表面狀態劣化。另外，於經使用的模具的表面上附有損傷的情形時，於氧化皮膜去除步驟中無法將該損傷充分去除。
因此，於氧化皮膜去除步驟之後，進行上文所述的研磨步驟。藉由在氧化皮膜去除步驟之後進行研磨步驟，於氧化皮膜去除步 驟中未完全去除的氧化皮膜殘存的情形時，可藉由研磨步驟將該氧化皮膜去除。另外，於經使用的模具的表面上附有損傷的情形時，該損傷亦可去除。進而，於氧化皮膜去除步驟後模具的表面狀態劣化的情形時，可使其表面平滑。
另外，氧化皮膜較鋁基材中所用的鋁材料更為硬質。因此，針對表面上形成有氧化皮膜的圓柱狀鋁基材的外周面而藉由軸方向的長度短於該鋁基材的研磨體一面使該研磨體於軸方向上移動一面進行研磨的情形時，大多數情況下需要更長時間的研磨。即，有研磨所用的酸性或鹼性的研磨液與模具的接觸時間變長的傾向。因此，本申請案發明者等人發現，若欲自表面上形成有氧化皮膜的模具上藉由研磨將氧化皮膜去除，則有鋁基材變質而容易產生白化現象的傾向。
鋁基材中經白化的部分與除此以外的部分相比較，更不易藉由研磨而磨去。因此，若一旦於鋁基材的外周面上產生白化，則將該白化部分去除而鏡面化需要長時間。結果，除了將硬質的氧化皮膜去除需要時間以外，白化部分的去除亦需要長時間，因此再生模具的製造需要非常長的時間。
相對於此，進行將氧化皮膜以化學方式去除的方法後，藉由化學機械研磨等對鋁基材表面進行研磨，藉此可縮短利用研磨將硬質的氧化皮膜去除的時間。因此，可抑制於研磨後的鋁基材的外周面上產生由研磨液所致的白化現象等變質。結果，能以高的生產性製造奈米壓印用再生模具。
<樹脂去除步驟>
樹脂去除步驟為於氧化皮膜去除步驟之前，將附著(堆積)於經使用的模具的表面上的樹脂(光硬化性樹脂等)去除的步驟。
於在經使用的模具表面上堆積有樹脂的情形時，於氧化皮膜去除步驟中無法將樹脂充分去除。另外，有時樹脂亦妨礙氧化皮膜去除步驟中的氧化皮膜的化學去除。若事先將樹脂去除，則可於氧化皮膜去除步驟中容易且於短時間內去除氧化皮膜。
去除樹脂的方法較佳為使用不易溶解模具的鋁基材、且僅選擇性地溶解樹脂的溶液，將樹脂清洗去除的方法。此種溶液是根據樹脂的種類來決定，例如可列舉丙酮、乙醇等溶劑。
再者，於本發明的奈米壓印用再生模具的製造方法不包括氧化皮膜去除步驟的情形時，亦可於研磨步驟之前將附著於經使用的模具的表面上的樹脂去除。
雖然研磨步驟中亦可去除樹脂，但若事先去除樹脂，則可於研磨步驟中縮短將氧化皮膜去除的研磨時間。
[實施例]
以下，藉由實施例對本發明加以詳細說明，本發明不受以下記載的限定。
[表面粗糙度]
於各例的鋁基材的外周面中，利用東京精密股份有限公司製造的表面粗糙度形狀測定機SURFCOM1500DX根據日本工業標準(Japanese Industrial Standards，JIS)B 0601：1994的標準測定算 術平均粗糙度Ra。
另外，於各例中所得的複本(replica)的外周面中，使用東京精密股份有限公司製造的表面粗糙度形狀測定機SURFCOM1500DX藉由JIS B 0601：1994中規定的方法測定算術平均粗糙度Ra。測定位置是設定為距鋁基材10的第1端部10a為10mm的位置起每隔10mm直至70mm為止。
[實施例1]
如圖1~圖4所示，於圓柱狀的鋁基材10的第1端部10a側及第2端部10b側分別設置第1支撐構件18及第2支撐構件20，藉由研磨機構12對鋁基材10的整個外周面14進行研磨。
鋁基材10是使用鋁的純度為99.99%、軸方向的長度L1為700mm的圓柱狀鋁基材。另外，研磨體26是使用沿著鋁基材10的軸方向的長度L2為100mm的研磨墊(聚酯製不織布，發泡聚胺基甲酸酯製絨面革)。第1支撐構件18及第2支撐構件20是使用沿著鋁基材10的軸方向的長度為100mm且與鋁基材10相同材質的圓柱狀的套筒(sleeve)。將鋁基材10的外徑D、第1支撐構件18的外徑d1及第2支撐構件20的外徑d2設定為相同。研磨漿料是使用含有平均粒徑為0.1μm的SiO2粒子的漿料。
將沿著軸方向的移動速度設定為20cm/min而使研磨體26往返，對鋁基材10的整個外周面14進行研磨。另外，一面利用純水對鋁基材10的外周面14中研磨體26經過的部分的研磨漿料進行清洗去除，一面進行研磨。另外，於鋁基材10的第1端部10a 側及第2端部10b側，將使研磨體26伸出的部分的軸方向的長度分別設定為70mm(L3/L2=L4/L2=0.7)。
研磨完成後，於鋁基材10的外周面14上塗敷光硬化性樹脂，照射紫外線，由此形成硬化樹脂層，製作模具的複本。光硬化性樹脂組成物是使用下述表1的組成者。
[比較例1]
不設置第1支撐構件18及第2支撐構件20，而於鋁基材10的第1端部10a至第2端部10b的範圍內以研磨體26不伸出的方式進行研磨，除此以外，與實施例1同樣地進行研磨，製作模具的複本。
將實施例1及比較例1的表面粗糙度的測定結果示於圖12中。
如圖12所示，對於以使研磨體26的一部分於鋁基材10的第1端部10a側及第2端部10b側伸出的方式進行研磨的實施例1而言，與以研磨體26不自鋁基材10伸出的方式進行研磨的比較例1相比較，端部附近的表面粗糙度變均勻。
[參考例1]
與實施例1同樣地進行鋁基材的研磨，結果於鋁基材的外周 面上產生微細的研磨損傷。為了去除該研磨損傷，於與實施例1相同的研磨條件下繼續進行鋁基材的研磨。將與實施例1相同的研磨反覆進行3次，結果可獲得外周面上亦無研磨損傷，端部附近的表面粗糙度亦變均勻的鋁基材。
[參考例2]
與實施例1同樣地進行鋁基材的研磨，結果於鋁基材的外周面上產生微細的研磨損傷。為了去除該研磨損傷，以研磨體26不自鋁基材10伸出的方式進一步進行研磨。除了使研磨體26不超出以外，研磨條件是設定為與實施例1相同。繼續進行鋁基材的研磨，此時進行1次與實施例1相同的研磨，結果可獲得於外周面上亦無研磨損傷，端部附近的表面粗糙度亦變均勻的鋁基材。
根據參考例1與參考例2的比較得知，於對鋁基材10的整個外周面進行研磨後，於為了去除研磨損傷而繼續研磨的情形時，在研磨體26不超出的條件下繼續研磨的情況可於更短的時間內完成鋁基材10的外周面的研磨。
[實施例2]
如圖17及圖18所示，自圓柱狀的鋁基材10的第1端部10a起至第2端部10b之間使研磨體26於軸方向上朝一個方向移動，將鋁基材10的整個外周面14粗研磨至算術平均粗糙度Ra達到20nm為止。
鋁基材10是使用鋁的純度為99.99%、軸方向的長度L1為700mm的圓柱狀的鋁基材。另外，研磨體26是使用沿著鋁基材10 的軸方向的長度L2為100mm的聚酯製不織布研磨墊。研磨液是使用含有平均粒徑為1μm的Al2O3粒子的pH值為2~6的酸性的漿料。
將研磨體26沿著軸方向的移動速度設定為20cm/min，於研磨體26的前方與後方藉由清洗液來清洗鋁基材10的外周面14。清洗液是使用純水。於研磨體26的軸方向的前後不進行氣體的噴附。
粗研磨後，使用含有平均粒徑為0.1μm的SiO2粒子的pH值為8~14的漿料作為研磨液，除此以外，與所述粗研磨同樣地進行精加工研磨直至成為算術平均粗糙度Ra為5nm的鏡面為止。
粗研磨與精加工研磨所需要的合計時間為100分鐘。
[比較例2]
除了不在研磨體26的前方及後方對鋁基材10的外周面14進行清洗以外，與實施例2同樣地進行粗研磨及精加工研磨。
粗研磨後於鋁基材10的外周面14上可見白化現象，粗研磨與精加工研磨合計需要170分鐘。
[實施例3]
連續地生產於表面上具有微細凹凸的物品後，將形成有鋁的純度為99.9%的鋁基材的氧化皮膜的模具浸漬於將6質量%的磷酸與1.8質量%的鉻酸混合而成的70℃的水溶液中，將氧化皮膜溶解去除。其後，利用與實施例2相同的方法對鋁基材的表面進行粗研磨直至算術表面粗糙度成為30nm為止。粗研磨所需要的時間 為35分鐘。
其後，利用與實施例2相同的方法進一步進行精加工研磨，進行後述的步驟(a)~步驟(e)，形成微細凹凸結構。
步驟(a)：
將0.3M的草酸水溶液的溫度調整至15.7℃，將鋁基材浸漬於其中，於40V下進行3分鐘陽極氧化，由此形成具有孔隙的氧化皮膜。
步驟(b)：
將形成有氧化皮膜的鋁基材浸漬於將6質量%的磷酸與1.8質量%的鉻酸混合而成的70℃的水溶液中，將氧化皮膜的至少一部分溶解去除，形成陽極氧化的孔隙產生點。
步驟(c)：
將使孔隙產生點露出的鋁基材再次於與步驟(a)相同的條件下於40V下陽極氧化60秒鐘，於鋁基材的表面上再次形成於孔隙產生點具有孔隙的氧化皮膜。
步驟(d)：
將形成有氧化皮膜的鋁基材於5質量%磷酸的水溶液(30℃)中浸漬9分鐘，實施使氧化皮膜的孔隙擴大的孔徑擴大處理。
步驟(e)；
步驟(d)之後，將形成有氧化皮膜的鋁基材再次於與步驟(a)相同的條件下於40V下陽極氧化60秒鐘。
步驟(f)：
將所述步驟(d)與所述步驟(e)進一步交替反覆3次後，最後進行步驟(d)。即，合計進行4次步驟(e)，合計進行5次步驟(d)。
其後，利用去離子水來清洗氧化皮膜，進而藉由鼓風(air blow)將表面的水分去除，獲得圓柱狀的奈米壓印用再生模具，該圓柱狀的奈米壓印用再生模具形成有具有平均間隔為100nm、平均深度為約200nm的大致圓錐形狀的孔隙的氧化皮膜。使用該模具來連續地生產於表面上具有微細凹凸的物品，結果可獲得與再生前相比較未變化而品質穩定的物品。
[實施例4]
連續地生產於表面上具有微細凹凸的物品後，不浸漬於將6質量%的磷酸與1.8質量%的鉻酸混合而成的70℃的水溶液中，而是利用與實施例2相同的方法對鋁基材進行粗研磨直至算術平均粗糙度達到30nm為止。粗研磨所需要的時間為70分鐘。
其後，與實施例3同樣地製造奈米壓印用再生模具。使用該模具來連續地生產於表面上具有微細凹凸的物品，結果可連續地獲得與再生前相比較未變化而品質穩定的物品。
10‧‧‧鋁基材
10a‧‧‧第1端部
10b‧‧‧第2端部
12‧‧‧研磨機構
14、18a、20a‧‧‧外周面
16‧‧‧旋轉軸
18‧‧‧第1支撐構件
20‧‧‧第2支撐構件
22、24‧‧‧擋止器
26‧‧‧研磨體
28‧‧‧搬送輥
30‧‧‧研磨液供給機構
30a‧‧‧配管
30b‧‧‧噴嘴

Claims (25)

  1. 一種圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其為於圓柱狀鋁基材的外周面上形成有具有多個孔隙的氧化皮膜的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，且包括：步驟(I)，一面使研磨體與繞中心軸旋轉的所述鋁基材相對移動，其中，與所述鋁基材的軸方向的長度相比，所述研磨體的沿著所述軸方向的長度更短，一面利用所述研磨體來摩擦所述鋁基材的外周面，對所述鋁基材的整個外周面進行研磨；以及步驟(II)，於所述步驟(I)之後，藉由陽極氧化於所述鋁基材的外周面上形成所述氧化皮膜；並且於所述步驟(I)中，於所述鋁基材的中心軸方向的兩端部配置支撐構件，以所述研磨體的至少一部分自所述鋁基材的軸方向的端部伸出的方式，相對於繞軸旋轉的所述鋁基材的外周面而使所述研磨體於軸方向上相對移動並進行研磨，所述研磨體配置而自所述鋁基材伸出的所述研磨體之至少一部分到所述支撐構件上，將所述支撐構件於所述研磨體所配置到的部分的表面上並相對於所述鋁基材的軸方向垂直方向上切斷的形狀為構成圓周的至少一部分之圓弧狀，所述圓周之直徑與所述鋁基材的外徑大致相同或更小。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中所述支撐構件的所述研磨體所配置到的部分的外形 為構成圓柱狀的至少一部分之形狀，所述圓柱狀之外徑為所述鋁基材的外徑的0.97倍以上、1倍以下。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中所述支撐構件的外形為圓柱狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中所述支撐構件的所述研磨體所配置到的部分為與所述鋁基材相同的材質。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中於所述步驟(I)與所述步驟(II)之間更包括步驟(I')，所述步驟(I')以所述研磨體不自所述鋁基材伸出的方式使所述研磨體於軸方向上相對移動並進行研磨。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中於所述步驟(I)中，一面對所述鋁基材的外周面供給研磨粒一面利用所述研磨體進行研磨，且將殘留於所述支撐構件的表面上的殘留研磨粒去除。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中於所述步驟(I)中，對所述鋁基材的外周面中與所述研磨體的接觸部分供給化學機械研磨用的研磨液，且於在軸方向上移動的所述研磨體的後方，對所述鋁基材的外周面進行清洗而將所述研磨液去除。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中使所述研磨體移動，在此自所述鋁基材的軸方向的 第1端部至第2端部之間朝一個方向移動。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中進而於在軸方向上移動的所述研磨體的前方，亦對所述鋁基材的外周面進行清洗而將所述研磨液去除。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中於所述研磨體的軸方向的兩側對所述鋁基材的外周面噴附氣體。
  11. 一種圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其為於圓柱狀鋁基材的外周面上形成有具有多個孔隙的氧化皮膜的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，且包括：步驟(I)，一面使研磨體與繞軸旋轉的所述鋁基材相對移動，其中，與所述鋁基材的軸方向的長度相比，所述研磨體的沿著所述軸方向的長度更短，一面利用所述研磨體來摩擦所述鋁基材的外周面，對所述鋁基材的整個外周面進行研磨；以及步驟(II)，於所述步驟(I)之後，藉由陽極氧化於所述鋁基材的外周面上形成所述氧化皮膜；並且於所述步驟(I)中，對所述鋁基材的外周面中與所述研磨體的接觸部分供給化學機械研磨用的研磨液，且於在軸方向上移動的所述研磨體的後方，對所述鋁基材的外周面進行清洗而去除所述研磨液。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中使所述研磨體移動，在此自所述鋁基材的軸方向 的第1端部至第2端部之間朝一個方向移動。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中進一步於在軸方向上移動的所述研磨體的前方，亦對所述鋁基材的外周面進行清洗而將所述研磨液去除。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的圓柱狀奈米壓印用模具的製造方法，其中於所述研磨體的軸方向的兩側對所述鋁基材的外周面噴附氣體。
  15. 一種奈米壓印用再生模具的製造方法，包括：研磨步驟，對在鋁基材的表面上形成有具有多個孔隙的氧化皮膜的奈米壓印用模具的表面進行研磨；以及氧化皮膜形成步驟，將經研磨的表面陽極氧化，於鋁基材的表面上再形成具有多個孔隙的氧化皮膜，其中，所述鋁基材的外形為圓柱狀，所述研磨步驟包括步驟(I)，所述步驟(I)一面使研磨體與繞中心軸旋轉的所述鋁基材相對移動，其中，與所述鋁基材的軸方向的長度相比，所述研磨體的沿著所述軸方向的長度更短，一面利用所述研磨體來摩擦所述鋁基材的外周面，對所述鋁基材的整個外周面進行研磨，且於所述步驟(I)中，於所述鋁基材的中心軸方向的兩端部配置支撐構件，以所述研磨體的至少一部分自所述鋁基材的軸方向的端部伸出的方式，相對於繞軸旋轉的所述鋁基材的外周面而使所述研磨體於軸方向上相對移動來進行研磨， 所述研磨體配置而自所述鋁基材伸出的的所述研磨體之至少一部分到所述支撐構件上，將所述支撐構件於所述研磨體所配置到的部分的表面上並相對於所述鋁基材的軸方向垂直方向上切斷的形狀為構成圓周的至少一部分之圓弧狀，所述圓周之直徑與所述鋁基材的外徑大致相同或更小。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的奈米壓印用再生模具的製造方法，其中所述研磨步驟包括將具有多個孔隙的奈米壓印用模具的表面的氧化皮膜以化學方式去除的處理。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的奈米壓印用再生模具的製造方法，其中使用鉻酸及磷酸的混合溶液將所述氧化皮膜以化學方式去除。
  18. 如申請專利範圍第16項或第17項所述的奈米壓印用再生模具的製造方法，其中於所述研磨步驟之前包括將於表面上具有多個孔隙的奈米壓印用模具的表面上附著的樹脂去除的樹脂去除步驟。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的奈米壓印用再生模具的製造方法，其中於所述研磨步驟中將氧化皮膜以化學方式去除後，對所述鋁基材進行化學機械研磨。
  20. 如申請專利範圍第15項所述的奈米壓印用再生模具的製造方法，其中所述支撐構件的所述研磨體所配置的部分的外形為構成圓柱狀的至少一部分之形狀，所述圓柱狀之外徑為所述鋁基 材的外徑的0.97倍以上、1倍以下。
  21. 如申請專利範圍第15項或第20項所述的奈米壓印用再生模具的製造方法，其中所述研磨步驟於所述步驟(I)之後更包括步驟(I')，所述步驟(I')以所述研磨體不自所述鋁基材伸出的方式使所述研磨體於軸方向上相對移動並進行研磨。
  22. 如申請專利範圍第19項所述的奈米壓印用再生模具的製造方法，其中於所述步驟(I)中，對所述鋁基材的外周面中與所述研磨體的接觸部分供給化學機械研磨用的研磨液，且於在軸方向上移動的所述研磨體的後方，對所述鋁基材的外周面進行清洗而將所述研磨液去除。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的奈米壓印用再生模具的製造方法，其中使所述研磨體移動，在此自所述鋁基材的軸方向的第1端部至第2端部之間朝一個方向移動。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的奈米壓印用再生模具的製造方法，其中進而於在軸方向上移動的所述研磨體的前方，亦對所述鋁基材的外周面進行清洗而將所述研磨液去除。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的奈米壓印用再生模具的製造方法，其中於所述研磨體的軸方向的兩側對所述鋁基材的外周面噴附氣體。
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