JP2016011837A - モールドの検査方法およびモールドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モールドの外観欠陥を簡易に漏れなく検査できる検査方法を提供する。【解決手段】モールド表面に光を照射する照射手段と、モールド表面で反射した反射光を撮像する撮像手段とを備え、前記照射手段として複数の光源を備え、前記照射手段と撮像手段にてモールドの表面状態を撮像する第一の撮像工程と、前記第一の撮像工程とは別のモールド製造工程におけるモールドの表面状態を撮像する第二の撮像工程とを有し、前記第二の撮像工程で得られた撮像画像から欠陥候補画像を出力する工程と、前記第一の撮像工程で得られた撮像画像から前記欠陥候補画像と同じ位置の比較画像を出力する工程を有し、前記欠陥候補画像と前記比較画像から前記モールドの良否を判定する工程を有することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、微細凹凸構造を表面に有するモールドの製造方法およびモールドの検査方法に関する。

可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有するシート等の物品は、反射防止機能等を発現することから、その有用性が注目されている。特に、モスアイ（Ｍｏｔｈ−Ｅｙｅ）構造と呼ばれる微細凹凸構造は、空気の屈折率から材料の屈折率に連続的に増大していくことで有効な反射防止機能を発現することが知られている。

微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法としては、透明基材フィルム等の表面を直接加工して微細凹凸構造を表面に有する物品を製造する方法と、微細凹凸構造に対応した反転構造を有するモールドを用いて、透明基材フィルム等の表面に反転構造を転写する方法とが知られている。そして生産性、経済性には、後者の方法が優れており、広く用いられている。

モールドに反転構造を形成する方法としては、電子線描画法、レーザー光干渉法等が知られている。近年、より簡便に反転構造を形成できる方法として、アルミニウム部材の表面を陽極酸化する方法が注目されている（例えば、特許文献１参照）。アルミニウム部材の表面を陽極酸化することによって形成される陽極酸化アルミナは、アルミニウムの酸化皮膜（アルマイト）であり、ピッチが可視光の波長以下である複数の細孔（微細凹凸構造）を有する。

反射防止機能が高く、またヘイズが低い微細凹凸構造を表面に有する物品を製造するためには、鏡面加工されたアルミニウム部材を加工してモールドを製造する。前記モールドのアルミニウム部材には純度の高いものが使用されるが、純度の高いアルミニウム部材は接触等によって傷つきやすいといった問題があった。またモールドに傷が付いている場合、そのモールドを使用して製造した微細凹凸構造を表面に有する物品にも傷が転写され視認される外観欠陥となる場合があった。

特開２００５−１５６６９５号公報

微細凹凸構造を表面に有する物品を製造する前に、モールドに傷等がついていないか検査する必要があるが、鏡面加工されたモールドは映り込みがあるため目視での評価が困難であった。また目視による評価では検査員が代わったり、同じ検査員でも日により評価結果が異なったりして定量的な検査ができていなかった。さらに目視による検査ではモールド表面にある欠点が問題となる傷等の欠陥なのか、後工程で自然と取れてなくなる問題とならない埃等なのかが判断できなかった。
またモールドに付いた薄い傷等の欠陥を検出するためには、照度の高い照明を使用して傷の側面に光をあてて傷を光らせて観察する必要があるが、モールド表面が鏡面であるために、照度の高い光を照射すると目視での欠陥の視認性が低下する恐れがあった。
またモールドは傷つきやすいためランダムな方向の傷が付く可能性があり、ランダムな方向に入っている可能性がある傷を検出するためには照明の照射方向を変えて検査する必要があり、目視検査では時間がかかっていた。さらに目視による検査ではサイズが小さい欠陥などを見逃したり、検査時に接触して逆に傷を付けたりしてしまう可能性があった。

本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、モールドの外観欠陥を簡易に漏れなく検査できる検査方法および、外観欠陥が抑えられたモールドの製造方法、ならびに微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法を提供することである。

本願発明者らは、上記の課題に鑑み鋭意検討した結果、複数方向から光を照射し撮像手段にて金型表面を撮影することで欠陥を簡易に漏れなく検出できること、またモールド製造工程の異なる工程間で撮影画像を比較することで、後工程で取れてなくなる問題とならない埃等と傷等の欠陥を判別できることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明の微細凹凸構造を表面に有するモールドの製造方法は、モールド母材の表面に、第一の照射手段から光を照射し、モールド母材の表面で反射した光を撮像する第一の撮像工程と、モールド母材表面に、微細凹凸構造を形成する微細凹凸形成工程と、前記微細凹凸構造が形成された前記モールド母材表面に、第二の照射手段から光を照射し、前記微細凹凸構造が形成された前記モールド母材の表面で反射した光を撮像する第二の撮像工程と、前記第二の撮像工程で得られた撮像画像から欠陥候補画像を出力する工程と、前記第一の撮像工程で得られた撮像画像から前記欠陥候補画像と同じ位置の比較画像を出力する工程と、前記出力された欠陥候補画像と前記比較画像から前記モールドの良否を判定する工程と、を有することを特徴とする。

本発明の一実施態様においては、前記第一の照射手段及び前記第二の照射手段の少なくとも一方は、異なる方向に指向性を有する光を照射する２以上の光源を含んでいる。

また、本発明の一実施態様においては、前記第１の照射手段及び前記第２の照射手段が同じである。

また、本発明の一実施態様においては、前記モールド母材は、少なくともその表面が純度９９％以上のアルミニウムからなり、前記微細凹凸構造は、前記モールド母材の表面を陽極酸化することで形成される。

本発明の微細凹凸構造を表面に有するモールドの検査方法は、第一の照射手段から光を照射し、検査対象の物品の表面で反射した光を撮像手段にて撮像する第一の撮像工程と、前記モールドの製造工程の別段階で、第二の照射手段から光を照射し、検査対象の物品の表面で反射した光を撮像手段にて撮像する第二の撮像工程と、前記第二の撮像工程で得られた撮像画像から欠陥候補画像を出力する工程と、前記第一の撮像工程で得られた撮像画像から前記欠陥候補画像と同じ位置の比較画像を出力する工程と、前記出力された欠陥候補画像と前記比較画像から前記モールドの良否を判定する工程と、を有することを特徴とする。

本発明の一実施態様においては、前記第一の照射手段及び前記第二の照射手段の少なくとも一方は、異なる方向に指向性を有する光を照射する２以上の光源を含む。

また、本発明の一実施態様においては、前記第１の照射手段及び前記第２の照射手段が同じである。

また、本発明の一実施態様においては、欠陥候補画像を出力する工程と、比較画像を出力する工程において、欠陥候補画像と比較画像を並べて一つの画像として出力する工程を含むことを特徴とする。

本発明の微細凹凸構造を表面に有するモールドの製造方法によれば、モールドの欠陥を検査する工程を有するため、外観欠陥の抑えられたモールドを安定して製造できる。

本発明の微細凹凸構造を表面に有するモールドの検査方法によれば、モールドの欠陥を簡易に漏れなく検査することができる。

本発明の微細凹凸構造を表面に有するモールドの検査方法によれば、モールドの欠陥を簡易に検査できる。本発明の微細凹凸構造を表面に有するモールドの製造方法によれば、欠陥が抑えられたモールドを安定して製造できる。本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法によれば、外観欠陥の転写が抑えられた微細凹凸構造を表面に有する物品を安定して製造できる。

本発明の第１の実施形態に係る検査装置を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る検査装置を示す正面図である。 本発明の第1の実施形態に係る検査装置のライン状照明装置２０を示す正面図および側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置の側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置の正面図である。 本発明の第２の実施形態に係る検査装置のライン状照明装置２２を示す正面図および側面図である。 本発明の実施形態に係る、表面に微細凹凸構造を有する物品の製造装置を示す図である。 本発明に係る検査装置により得られた、欠陥候補画像とそれと対応する比較画像を上下に並べて出力した画像の一部を示す図である。

以下、本発明のモールドの検査方法およびモールドの製造方法、ならびに微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

＜検査装置＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るモールドの検査装置の側面図を示し、図２は正面図を示している。
図１および図２に示すように、第１実施形態の検査装置は、ロール状（すなわち、円柱状）のモールド１００（以下、ロール状のモールドを単にロールと示す）を回転させる回転手段（図示せず）と、ロール１００にライン状に光を照射するライン状照明装置２０ａ、２０ｂ、２１（照射手段）と、照射手段から照射され、ロール１００の表面で反射した光を撮像するラインＣＣＤカメラ１０（撮像手段）と、ラインＣＣＤカメラ１０からの信号を処理する画像処理装置３０（画像処理手段）と、ロール１００と、ラインＣＣＤカメラ１０とを、ロール１００の長手方向（軸方向）に沿って相対的に移動させる移動手段（図示せず）と、を有する。なお、本発明の実施形態に係る検査装置は、後述する微細凹凸構造が形成されたロール状のモールドを検査するだけでなく、陽極酸化する前のロール状のモールド原型についても検査することができる。本発明においては、これらのロール状のモールドおよびロール状のモールド原型について、まとめて単にロール、と称する場合がある。また、本発明において、円柱状とは、外形が円柱形状であることを意味し、中空円柱状やその他類似の形状についても、円柱状に含まれるものとする。

（照射手段）
本発明においては、照射手段は２以上の複数の光源を有する。２以上の複数の光源は、指向性の異なる光を照射する光源を含むもので構成される。好ましくは、照射手段は異なる３方向の指向性を有する光源から構成される。以下、本発明の好適な実施形態における照射手段について、図を参照にしながら説明する。ライン状照明装置（すなわち光源）２０ａ、２０ｂ、２１は、照射範囲が直線状の指向性を有する照射光を照射する装置である。図１および図２に示すように、ライン状照明装置２０ａ、２０ｂ、２１は、ロール１００への照射光の照射範囲の長手方向がロール１００の周方向に直交するように配置される。
また、照射範囲にあるロール１００の表面（接平面）の法線Nに対して、ライン状照明装置２０ａの光軸の角度θ_２が３５°、ライン状照明装置２０ｂの光軸の角度θ_３が５５°、ライン状照明装置２１の光軸の角度θ_４が７０°となるように配置されることが好ましい。
図１および図２におけるライン状照明装置２０a、２０ｂは同じものであり、図２におけるロール１００の軸方向に対する照射方向の傾きが、逆になるように設置している。

図３は、ライン状照明装置２０を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
同図に示すように、ライン状照明装置２０は装置に対して傾斜した方向に照射光を照射する。すなわち、ライン状照明装置２０から照射される照射光は、図３（ｂ）に示すように、側方から見た場合は照射方向が真っ直ぐであるが、図３（ａ）に示すように、正面から見た場合は照射方向が装置の軸方向（図３（ａ）の上下方向）に対して角度θ_５だけ傾斜している。
照射方向の角度θ_５は４５°が好ましい。

ライン状照明装置２０としては、正面から見た照射方向が装置の軸方向に対して角度θ_５だけ傾斜するように光源がライン状に配置された光ファイバ照明、ＬＥＤ照明等を用いることができる。また、正面から見た照射光の照射方向が角度θ_５だけ傾斜していなくても、装置全体を傾けることで照射光の照射方向を傾けてもよい。ライン状照明装置２１は正面から見た照射方向が真っ直ぐに照射される照明である。

（撮像手段）
ラインＣＣＤカメラ１０は、複数のＣＣＤ素子が１次元に（すなわち、直線状に）配置されたカメラであり、ライン状照明装置２０a、２０ｂ、２１から照射され、ロール１００の表面で反射した光をＣＣＤ素子で受光し、画素ごとに２５６階調の輝度データを含んだ画像データを出力する。

ラインＣＣＤカメラ１０は、撮像範囲の長手方向がロール１００の周方向に直交するように（すなわち軸方向に一致するように）配置されている。これにより、ラインＣＣＤカメラ１０は軸方向に延びる画像を撮像する。なお、ラインＣＣＤカメラ１０により一度に撮像された画像を１ライン分の画像という。
また、ラインＣＣＤカメラ１０は、撮像範囲にあるロール１００の表面（接平面）の法線Nに対して、ラインＣＣＤカメラ１０の光軸Lの角度θ_１が２０°となるように配置されることが好ましい。

撮像手段は、照射手段によりロール１００に照射され、ロール１００で反射された光を受光できるように配置されていればよい。なお、ロール１００の照射手段から照射された照射光が入射する位置における法線Ｎに対して、側面視において、撮像手段の光軸と、照射手段の光軸とが、非対称となるように撮像手段及び照射手段を配置することが好ましい。これにより、撮像手段によりロール１００の表面での反射光を暗視野で撮像することができる。

本実施形態では、回転手段によりロール１００を中心軸周りに回転させながら、ラインＣＣＤカメラ１０によりロール１００一周分の反射光を撮像する。これにより、ラインＣＣＤカメラ１０はロール１００一周分の複数ラインの画像データを撮像することとなる。
また、異なる工程でのロールの撮影においても、毎回ロールの同じ場所から撮影する必要があるため、微細凹凸構造を表面に有する物品の製造に影響しない位置に設けた基点（図示せず）を基準に、同じ位置からロール１００一周分を撮影するようにしている。ラインＣＣＤカメラ１０により撮像された画像データは画像処理装置３０へと送られる。

（画像処理手段）
画像処理装置３０は、ラインＣＣＤカメラ１０から送信されたロール１００外周を撮影した画像データや欠陥候補を検出するための閾値等を記憶する記憶部と、画像データから欠陥候補を検出する画像処理部と、ＣＣＤカメラ等と各判定部等との間を電気的に接続するインターフェイス部等を備える。

なお、画像処理部等は、専用のハードウエアにより実現されるものであってもよく、メモリおよび中央演算装置（ＣＰＵ）によって構成され、画像処理部等の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによって、その機能を実現させるものであってもよい。
また、画像処理装置には、周辺機器として、ディスプレイタッチパネル、スイッチパネル、キーボード等の入力装置や、ＣＲＴ、液晶表示装置等の表示装置等が接続される。

（移動手段）
移動手段（図示略）は、ロール１００の外周全面を撮像するために、ロール１００と、ラインＣＣＤカメラ１０とを、ロール１００の中心軸に沿って長手方向に沿って相対的に平行移動させるものである。

なお、移動手段はロール１００を固定し、ラインＣＣＤカメラ１０をロール１００の長手方向に沿って平行移動させるものであってもよいし、ラインＣＣＤカメラ１０を固定し、ロール１００をラインＣＣＤカメラ１０の撮像範囲の長手方向に沿って平行移動させるものであってもよい。また、ライン状照明装置２０ａ、２０ｂ、２１の照射範囲がロール１００の長手方向の全幅を照らせない場合、ライン状照明装置２０ａ、２０ｂ、２１もラインＣＣＤカメラ１０と同様に、ロール１００の長手方向に沿って相対的に平行移動させるようにしてもよい。

＜モールドの検査方法＞
モールドの検査は撮影した画像データに基づいて行う。具体的には、下記の工程（ｉ）〜（ｖｉ）を順に行うことによりモールドの良否判定を行う。

工程（ｉ）：第一の撮像工程
陽極酸化工程前に上記検査装置にて第一の照明手段から光を照射し、ロール１周分の画像データを撮影する。

工程（ｉｉ）：微細凹凸形成工程
ロールを陽極酸化することによって、微細凹凸構造を有する陽極酸化アルミナを表面に形成したモールドを製造する。必要に応じて、前記モールド表面に、離型が容易になるように離型処理を施す。

工程（ｉｉｉ）：第二の撮像工程
上記検査装置にて第二の照明手段から光を照射し工程（ｉｉ）で製造したモールドの１周分の画像データを撮影する。

工程（ｉｖ）：欠陥候補画像抽出工程
工程（ｉｉｉ）で撮影したモールドの１周分の画像から欠陥候補画像を抽出する。欠陥候補の検出は画像を人が見て目視で検出してもよいが、好ましくは、予め閾値を決めておき、閾値を越える画素値でさらにある一定の画素数分まとまっていれば欠陥候補として自動抽出する。

工程（ｖ）：比較画像抽出工程
工程（ｉｖ）で検出した欠陥候補画像と同じ位置の画像を、工程（ｉ）の第一の撮像工程にて撮影した画像から抽出する。

工程（ｖｉ）：モールド良否判定工程
工程（ｉｖ）の欠陥候補画像と工程（ｖ）の比較画像を人が見て、共通して欠陥が写っていれば後工程で問題となるＮＧ欠陥と判断し、欠陥候補画像には写っているが比較画像には写っていない場合は、後工程には影響しない埃や付着物等と判断する。
ＮＧ欠陥があらかじめ決めた個数や位置にあれば、そのモールドは不良品と判定する。
また、比較画像にも欠陥があるかの判断は上記では人が目視で実施するようにしているが、欠陥候補を自動検出する際と同様に、あらかじめ閾値を決めておき、比較画像にて、その閾値を越える画素値でさらにある一定の画素数分まとまっていれば欠陥があるという自動で判断する方法でもよい。

また上記ＮＧ欠陥の判断方法では、工程（ｉｉ）から工程（ｉｉｉ）の間で新たに発生した欠陥を見逃す可能性があるが、実績として工程（ｉｉ）から工程（ｉｉｉ）の間で発生した欠陥は無く、工程（ｉｉ）から工程（ｉｉｉ）の間で欠陥が発生するとしたら、ハンドリングミス等による接触の傷があるが、そのような欠陥はサイズが大きく工程（ｖｉ）のモールド良否判定工程の際の欠陥候補画像と比較画像の確認の際に、容易に判断できるため、検出漏れが発生しにくい。

なお、本発明のモールドの検査方法は、ロール表面に光を照射する照射手段と、照射手段から照射され、鏡面切削した部材の表面で反射した光を撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像された画像に基づいて、モールドの良否を判定する工程とを有するものであればよく、図１〜図３に示す第１の実施形態のものに限定はされない。なお、上述の工程では、第一の撮像工程で用いられる照明を第一の照明手段、第二の撮像工程で用いられる照明を第二の照明手段としているが、第一の照明手段と第二の照明手段は同じであっても良く、異なっていても良い。しかしながら、画像を比較するためには、なるべく同じ条件で撮像を行うことが好ましいことから、第一の照明手段と第二の照明手段とは同じであることが好ましい。

図４は、第２の実施形態の検査装置を示した側面図であり、図５は正面図である。
図４では、図１に示す検査装置にてライン状照明装置２０ａと２０ｂを図６に示すライン状照明装置２２に置き換えたものである。
ライン状照明装置２２は図１に示すように照射範囲にあるロール１００の表面（接平面）の法線Nに対して、ライン状照明装置２２の光軸の角度θ_６が４５°となるように配置されることが好ましい。

図６は（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であり、同図に示すように照射方向が正面視において角度θ_７、θ_８の２方向あるような照明である。
照射方向の角度θ_７、θ_８は４５°が好ましい。
上記ライン状照明装置２２を用いることにより、検査装置のコンパクト化や照射手段の配置の自由度を上げることが可能となる。

また、照射手段は、図示例のライン状照明装置２０ａ、２０ｂ、２１に限定されず、スポット状照明装置、レーザー照明等であってもよい。また、照明装置に、反射板、シリンドリカルレンズ、集光レンズ等の補助部材を組み合わせてもよい。

また、撮像手段は、図示例のラインＣＣＤカメラ１０に限定はされず、イメージＣＣＤカメラであってもよく、反射強度を測定する光検出器であってもよい。

また、ロール１００の長さがラインＣＣＤカメラ１０の撮像範囲内に収まっている場合は、前記移動手段を省略してもいい。
また、ライン状照明装置２０ａ、２０ｂ、２１、及びラインＣＣＤカメラ１０をロール１００の長手方向に複数台並べて一度に外周全面を撮像する構成としてもよい。

また、画像処理装置３０においては、画像信号からモールドの欠陥を判別できれば特に限定されず、画像信号は２５６階調であってもよく、５１２階調であってもよく、１０２４階調であってもよく、アナログ信号であってもよい。

上述の方法では、ロール１００の外周全面分の画像を一度に処理しているが、画像が大きくて処理に負荷がかかる場合は、複数の小領域に分けて処理してもよい。また、外周全面分を撮像するのではなく、一部分の撮像画像にてモールドの良否を判定してもよい。

本実施形態のモールドの検査方法によれば、モールドの欠陥を簡易に検査することができる。

＜モールドの製造方法＞
次に本実施形態の微細凹凸構造を表面に有するモールドの製造方法について説明する。
本実施形態のモールドの製造方法は、アルミロール（モールド母材）の表面を鏡面化する工程（鏡面加工工程）と、鏡面加工後にアルミロール（モールド母材）を撮像する工程（第一の撮像工程）と、鏡面化したアルミロール表面を陽極酸化することによって、微細凹凸構造が形成された陽極酸化アルミナを表面に有するモールドを得る工程（陽極酸化工程）と、陽極酸化工程後にモールドを撮像する工程（第二の撮像工程）と、第一と第二の撮像工程から得られた画像からモールドを検査する工程（検査工程）と、必要に応じてモールドを修復する工程（修復工程）とを含む。
以下、モールドの製造方法の一例ついて説明する。

（鏡面加工工程）
鏡面切削もしくは鏡面研磨等の鏡面加工により、ロール外周面を鏡面化する。

（第一の撮像工程）
鏡面加工後のロールについて、図１に示した検査装置によって、外周面をラインＣＣＤカメラ１０にて撮像し、外周１周分の画像データを取得する。

（陽極酸化工程）
陽極酸化工程は、下記の工程（ａ）〜（ｆ）を順に行う工程であることが好ましい。
第１の酸化皮膜形成工程（ａ）：
鏡面化されたアルミニウム基材の表面を電解液中、定電圧下で陽極酸化して、表面に酸化皮膜を形成する（以下、工程（ａ）とも記す。）。
酸化皮膜除去工程（ｂ）：
酸化皮膜を除去し、陽極酸化の細孔発生点をアルミニウム基材の表面に形成する（以下、工程（ｂ）とも記す。）。
第２の酸化皮膜形成工程（ｃ）：
細孔発生点が形成されたアルミニウム基材の表面を電解液中、定電圧下で再度陽極酸化して、細孔発生点に対応した細孔を有する酸化皮膜を表面に形成する（以下、工程（ｃ）とも記す。）。
孔径拡大処理工程（ｄ）：
細孔の径を拡大させる（以下、工程（ｄ）とも記す。）。
酸化皮膜成長工程（ｅ）：
細孔の径が拡大された酸化皮膜を有するアルミニウム基材の表面を電解液中、定電圧下で再度陽極酸化する（以下、工程（ｅ）とも記す。）。
繰り返し工程（ｆ）：
必要に応じて、孔径拡大処理工程（ｄ）と酸化皮膜成長工程（ｅ）とを繰り返し行う（以下、工程（ｆ）とも記す。）。

工程（ａ）〜（ｆ）を有する方法によれば、鏡面化されたアルミニウム基材の表面に、開口部から深さ方向に徐々に径が縮小するテーパ形状の細孔が周期的に形成され、その結果、複数の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたモールドを得ることができる。

工程（ａ）の前に、アルミニウム基材の表面の酸化皮膜を除去する前処理を行ってもよい。酸化皮膜を除去する方法としてはクロム酸／リン酸混合液に浸漬する方法等が挙げられる。
また、細孔の配列の規則性はやや低下するが、モールドの表面を転写した材料の用途によっては工程（ａ）を行わず、工程（ｃ）から行ってもよい。

（第二の撮像工程）
得られたモールドについて、図１に示した検査装置によって、外周面をラインＣＣＤカメラ１０にて撮像し、外周１周分の画像データを取得する。

（検査工程）
第一と第二の撮像工程から得られた画像から、画像処理装置３０にて、欠陥候補画像と比較画像を抽出し、モールドの良否を判定し、良品であれば次の工程へと進める。

（修復工程）
不良品であれば、鏡面加工工程もしくは陽極酸化工程を再度実施する。モールドの修復後、再度検査工程を実施し、モールドが良品となるまで修復工程と検査工程を繰り返し実施する。

モールドの形状は、平板でもあってもよく、ロール状であってもよい。
モールドの微細凹凸構造が形成された表面は、離型が容易になるように、離型処理が施されていてもよい。
離型処理の方法としては、例えば、シリコーン系ポリマーやフッ素ポリマーをコーティングする方法、フッ素化合物を蒸着する方法、フッ素系またはフッ素シリコーン系のシラン化合物をコーティングする方法等が挙げられる。

以上説明した本発明の、モールドの製造方法にあっては、本発明のモールドの検査方法によって、欠陥を検査する工程を有するため、欠陥の抑えられたモールドを安定して製造できる。

なお、本発明のモールドの製造方法は、本発明によるモールドの検査方法を含めばよく、上記の実施形態に限定されない。

例えば、鏡面加工工程の前に第一の撮像工程としてロール外周面の撮影を実施し、鏡面加工工程の後に第二の撮像工程としてロール外周面の撮影を実施し、その後検査工程と修復工程を実施し、鏡面加工後のロールの検査として同様の検査工程を実施してもよい。また、鏡面加工工程の後に検査工程と修復工程を実施し、さらに陽極酸化工程の後に検査工程と修復工程を実施する形態としても良い。

＜微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法＞
以下、本実施形態の微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法について説明する。本実施形態では、表面に微細凹凸構造を有するシートを製造する場合について説明する。
図７は、本実施形態の表面に微細凹凸構造を有するシートを製造する際に用いられる製造装置を示す図である。同図に示すように製造装置は、表面に微細凹凸構造を有するロール状モールド１０１と、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給するタンク５０と、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をロール状モールド１０１に押し付ける押圧装置５１と、ニップロール５２と、活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射装置５３と、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をロール状モールド１０１から剥離させる剥離ロール５４と、を備える。

ロール状モールド１０１は上述したモールドの製造方法により製造した微細凹凸構造を表面に有する部材である。
タンク５０は、フィルム４２とロール状モールド１０１との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する。

活性エネルギー線照射装置５３としては、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。活性エネルギー線の照射量は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化が進行するエネルギー量であればよく、通常、１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ^２程度である。

押圧装置５１は、例えば、空気圧シリンダからなり、シリンダの先端にニップロール５２が取り付けられている。押圧装置５１が伸張することにより、ニップロール５２が活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をロール状モールド１０１に押し付ける。

以下、上記の製造装置により、表面に微細凹凸構造を有する部材を製造する方法について説明する。
図７に示すように、フィルム送り装置（不図示）により、無色透明のフィルム４２が、ニップロール５２とロール状モールド１０１との間に送られている。このフィルム４２上面に、タンク５０により活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する。

フィルム４２上面に供給された活性エネルギー線硬化性樹脂組成物５０は、押圧装置５１のニップロール５２と、ロール状モールド１０１との間に送られる。押圧装置５１が伸張することにより、ニップロール５２によりフィルム４２および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をロール状モールド１０１に向けて接触させ、押し付ける。これにより、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、フィルム４２とロール状モールド１０１との間に均一に行き渡らせると同時に、ロール状モールド１０１の微細凹凸構造の凹部内に充填される。

次に、ロール状モールド１０１の下方に設置された活性エネルギー線照射装置５３により、フィルム４２を透過させ、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する。これにより、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が硬化され、ロール状モールド１０１の表面の微細凹凸構造が転写された硬化樹脂層４４が形成される。
次に、剥離ロール５４により、表面に硬化樹脂層４４が形成されたフィルム４２をロール状モールド１０１から剥離する。これにより、フィルム４２の表面に微細凹凸構造が転写された硬化樹脂層４４が設けられたシート状の光学フィルム４０を得ることができる。

本実施形態の微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法によれば、上述したモールドの検査方法により、欠陥の抑えられた微細凹凸構造を表面に有する部材をロール状モールド１０１として製造することができるため、欠陥の転写が抑えられた微細凹凸構造を表面に有する物品を安定して製造できる。

なお、本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法は、上述した検査方法を用いて製造したモールドを用いていればよく、上記の方法に限定されるものではない。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（鏡面加工工程）
アルミニウム基材として、純度９９．９９６％のアルミニウムインゴットを、外径２００ｍｍ、長さ３２０ｍｍに切断して製造した圧延痕のない円筒状のアルミニウム部材に対して、表面を鏡面研磨により鏡面化し、ロールａを得た。

（第一の撮像工程）
表面を鏡面化したロールａにて図１に示す検査装置を用いて外周面の撮像し、外周１周分の画像データを取得した。ライン状照明装置２０ａ、２０ｂとしては、メック社製のハロゲン光源ELI-150NXとライトガイドPLT400+30D-1000-T0502を用いた。ライン状照明装置２１としては、モリテックス社製LED集光バー照明MLNX-CW240-DF（電源：MLEK-A230W1LR-100V）を用いた。
ラインＣＣＤカメラ１０としては、エクセル社製のＴＩ５１５０ＤＣＬにＶＳＴ社製のレンズＶＳ−Ｌ５０２８／Ｆを取り付けたものを用いた。
画像処理装置３０としては、Ｍａｔｒｏｘ社製のＭＩＬ９を用いた。

ラインＣＣＤカメラ１０（撮像手段）及びライン状照明装置２０（照射手段）の配置は、ロール１００の表面の撮像範囲の部分の法線Ｎに対してθ_１＝２０°、θ_２＝３５°、θ_３＝５５°、θ_４＝７０°とした。また、図２に示すライン状照明装置２０（照射手段）の照射方向の角度θ_５は４５°とした。
ロール１００とラインＣＣＤカメラ１０との距離は約２００ｍｍ、ロール１００とライン状照明装置２０ａ、２０ｂとの距離は約７０ｍｍ、ロール１００とライン状照明装置２１との距離は約１５０ｍｍとした。

（陽極酸化工程）
工程（ａ）：
ロールａについて、０．３Ｍシュウ酸水溶液中で、直流：４０Ｖ、温度：１６℃の条件で３０分間陽極酸化を行った。
工程（ｂ）：
厚さ約３μｍの酸化皮膜が形成されたロールａを、６質量％リン酸／１．８質量％クロム酸混合水溶液に浸漬して、酸化皮膜を除去した。
工程（ｃ）：
ロールａについて、０．３Ｍシュウ酸水溶液中で、直流：４０Ｖ、温度：１６℃の条件で４５秒間陽極酸化を行った。
工程（ｄ）：
酸化皮膜が形成されたロールａを、３０℃の５質量％リン酸水溶液に９分間浸漬して、細孔径拡大処理を行った。
工程（ｅ）：
細孔の径が拡大された酸化被膜を有するロールａを、再度０．３Ｍシュウ酸水溶液中で、直流：４０Ｖ、温度：１６℃の条件で４５秒間陽極酸化を行った。
工程（ｆ）：
前記工程（ｄ）および工程（ｅ）を合計で４回繰り返して、設計上では平均ピッチ：１００ｎｍ、深さ：２００ｎｍの略円錐形状の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたロール状のモールドａを得た。

（第二の撮像工程）
得られたモールドａについて、図１に示した検査装置によって、外周面をラインＣＣＤカメラ１０にて撮像し、外周１周分の画像データを取得した。

（検査工程）
第二の撮像工程から得られた画像から、画像処理装置３０にて欠陥候補画像を抽出した。ここでは閾値を４８とし、画素値が４８を越えるもので２０画素以上まとまってあるものを欠陥候補として自動抽出した。第一の撮像工程から得られた画像から、前記欠陥候補画像と同じ位置の比較画像を抽出した。図８は欠陥候補画像とそれと対応する比較画像を上下に並べて出力した画像の一部である。

次に抽出された複数の欠陥候補画像と比較画像から、目視にて欠陥候補画像と比較画像に共通して欠陥があるか確認を実施し、その結果４点ＮＧ欠陥が見つかった。
図８において、欠陥候補２が欠陥候補画像と比較画像に共通して欠陥が存在するためＮＧ欠陥である。図８の他の３点の欠陥候補は比較画像には欠陥は存在しないため後工程で取れてなくなる問題とならない埃や付着物等と判断した。

通常であれば、上記検査工程にてＮＧ欠陥が存在したため不良品と判定し、修復工程を実施するが、モールドａに関しては、本発明におけるモールドの検査方法の妥当性を確認するため、修復工程は実施せずに図７に示した製造装置にて、ロール状モールド１０１をモールドａとし、微細凹凸構造を表面に有する物品を製造した。
製造した微細凹凸構造を表面に有する物品を目視にて検査した結果、上記検査工程にてモールドａにてＮＧ欠陥と判定していた位置と対応するシート上の位置に、視認される欠陥があることを確認した。

次にモールドａに対して修復工程を実施した。具体的にはモールドａを洗浄し、その後鏡面研磨工程および陽極酸化工程を実施し、モールドｂを作製した。またモールドｂにて本発明のモールドの検査方法を実施し、ＮＧ欠陥が無い事を確認した上で、図７に示した製造装置にて、ロール状モールド１０１をモールドｂとし、微細凹凸構造を表面に有する物品を製造した。
製造した微細凹凸構造を表面に有する物品を目視にて検査した結果、モールド起因による外観欠陥が無いことを確認した。

本発明のモールドの検査方法は、外観欠陥の抑えられたモールドの製造に有用である。さらには、本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法は、外観欠陥の転写が抑えられた微細凹凸構造を表面に有する物品の製造に有用である。

１０ ラインＣＣＤカメラ
２０ ライン状照明装置
２１ ライン状照明装置
２２ ライン状照明装置
３０ 画像処理装置
４０ 微細凹凸構造を表面に有するシート状の物品
１００ ロール
１０１ 微細凹凸構造を表面に有するロール状モールド

Claims (8)

1. 微細凹凸構造を表面に有するモールドの製造方法であって、
   モールド母材の表面に、第一の照射手段から光を照射し、モールド母材の表面で反射した光を撮像する第一の撮像工程と、
   モールド母材表面に、微細凹凸構造を形成する微細凹凸形成工程と、
   前記微細凹凸構造が形成された前記モールド母材表面に、第二の照射手段から光を照射し、前記微細凹凸構造が形成された前記モールド母材の表面で反射した光を撮像する第二の撮像工程と、
   前記第二の撮像工程で得られた撮像画像から欠陥候補画像を出力する工程と、
   前記第一の撮像工程で得られた撮像画像から前記欠陥候補画像と同じ位置の比較画像を出力する工程と、
   前記出力された欠陥候補画像と前記比較画像から前記モールドの良否を判定する工程と、
   を有する、微細凹凸構造を表面に有するモールドの製造方法。
2. 前記第一の照射手段及び前記第二の照射手段の少なくとも一方は、異なる方向に指向性を有する光を照射する２以上の光源を含むことを特徴とする、請求項１に記載のモールドの製造方法。
3. 前記第１の照射手段及び前記第２の照射手段が同じであることを特徴とする、請求項２に記載のモールドの製造方法。
4. 前記モールド母材は、少なくともその表面が純度９９％以上のアルミニウムからなり、
   前記微細凹凸構造は、前記モールド母材の表面を陽極酸化することで形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモールドの製造方法。
5. 微細凹凸構造を表面に有するモールドの検査方法であって、
   第一の照射手段から光を照射し、検査対象のモールドの表面で反射した光を撮像手段にて撮像する第一の撮像工程と、
   前記モールドの製造工程の別段階で、第二の照射手段から光を照射し、検査対象の物品の表面で反射した光を撮像手段にて撮像する第二の撮像工程と、
   前記第二の撮像工程で得られた撮像画像から欠陥候補画像を出力する工程と、
   前記第一の撮像工程で得られた撮像画像から前記欠陥候補画像と同じ位置の比較画像を出力する工程と、
   前記出力された欠陥候補画像と前記比較画像から前記モールドの良否を判定する工程と、を有することを特徴とする、モールドの検査方法。
6. 前記第一の照射手段及び前記第二の照射手段の少なくとも一方は、異なる方向に指向性を有する光を照射する２以上の光源を含むことを特徴とする、請求項５に記載のモールドの検査方法。
7. 前記第１の照射手段及び前記第２の照射手段が同じであることを特徴とする、請求項６に記載のモールドの検査方法。
8. 欠陥候補画像を出力する工程と、比較画像を出力する工程において、
   欠陥候補画像と比較画像を並べて一つの画像として出力する工程を含むことを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載のモールドの検査方法。