特許 6725917 微細加工方法および金型の製造方法および微細加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6725917

(24)【登録日】2020年6月30日

(45)【発行日】2020年7月22日

(54)【発明の名称】微細加工方法および金型の製造方法および微細加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23B 1/00 20060101AFI20200713BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20200713BHJP

【ＦＩ】

   B23B1/00 B

   B29C33/38

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-113065(P2016-113065)

(22)【出願日】2016年6月6日

(65)【公開番号】特開2017-217720(P2017-217720A)

(43)【公開日】2017年12月14日

【審査請求日】2019年4月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】504139662

【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構

(73)【特許権者】

【識別番号】593022021

【氏名又は名称】山形県

(73)【特許権者】

【識別番号】516167912

【氏名又は名称】有限会社菅造型工業

(73)【特許権者】

【識別番号】516167967

【氏名又は名称】株式会社ＩＭＵＺＡＫ

(74)【代理人】

【識別番号】100087723

【弁理士】

【氏名又は名称】藤谷 修

(74)【代理人】

【識別番号】100165962

【弁理士】

【氏名又は名称】一色 昭則

(72)【発明者】

【氏名】社本 英二

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 寛史

(72)【発明者】

【氏名】小林 庸幸

(72)【発明者】

【氏名】望月 学

(72)【発明者】

【氏名】澤村 一実

【審査官】 久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５８−１４３９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２５５２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４７−２８２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−４６９４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ １／００

Ｂ２９Ｃ ３３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

刃具と前記刃具を第１の方向に振動させる超音波振動装置とを有する加工装置を用い、
前記刃具の平均切削方向と前記第１の方向との間のなす角の角度を２０°以上１２０°以下の範囲内とし、
振動する前記刃具により被加工物の表面に凹凸を加工し、
平均切削速度は、次式
ｖ・ｃｏｓα ＜ ２πａｆ・ｃｏｓ（θ＋α）
λ＝ｖ／ｆ
ｖ：平均切削速度
ａ：超音波振動の片振幅
ｆ：超音波振動の周波数
θ：刃具の平均切削方向と第１の方向との間のなす角の角度
α：刃具の平均切削方向と第１の方向とを含む面内で視たすくい角
（刃先が鋭くなる側を正、鈍くなる側を負とする）
λ：凹凸のピッチ間隔
を満たすこと
を特徴とする微細加工方法。

【請求項2】

刃具と前記刃具を第１の方向に振動させる超音波振動装置とを有する加工装置を用い、
前記刃具の平均切削方向と前記第１の方向との間のなす角の角度を２０°以上１２０°以下の範囲内とし、
振動する前記刃具により金型の表面に凹凸を加工し、
平均切削速度は、次式
ｖ・ｃｏｓα ＜ ２πａｆ・ｃｏｓ（θ＋α）
λ＝ｖ／ｆ
ｖ：平均切削速度
ａ：超音波振動の片振幅
ｆ：超音波振動の周波数
θ：刃具の平均切削方向と第１の方向との間のなす角の角度
α：刃具の平均切削方向と第１の方向とを含む面内で視たすくい角
（刃先が鋭くなる側を正、鈍くなる側を負とする）
λ：凹凸のピッチ間隔
を満たすこと
を特徴とする金型の製造方法。

【請求項3】

刃具と、
前記刃具を第１の方向に振動させる超音波振動装置と、
を有する微細加工装置において、
前記刃具の平均切削方向と前記第１の方向との間のなす角の角度が２０°以上１２０°以下の範囲内であり、
平均切削速度は、次式
ｖ・ｃｏｓα ＜ ２πａｆ・ｃｏｓ（θ＋α）
λ＝ｖ／ｆ
ｖ：平均切削速度
ａ：超音波振動の片振幅
ｆ：超音波振動の周波数
θ：刃具の平均切削方向と第１の方向との間のなす角の角度
α：刃具の平均切削方向と第１の方向とを含む面内で視たすくい角
（刃先が鋭くなる側を正、鈍くなる側を負とする）
λ：凹凸のピッチ間隔
を満たすこと
を特徴とする微細加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書の技術は、被加工物の表面に微細な凹凸を形成する微細加工方法および金型の製造方法および微細加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

超微細表面構造は、（１）濡れ性の制御技術、（２）反射防止技術、（３）摩擦低減技術に応用可能である。つまり、材料の表面に微細な凹凸を形成することにより、撥水性の部品、反射防止部品、摺動部品を製造することが可能である。

【0003】

例えば、特許文献１には、基板に薄膜を成膜し、その薄膜の上に金属製の島状微粒子を形成し、その島状微粒子をマスクとして反応性ガスにより島状微粒子の存在しない箇所をエッチングする技術が開示されている（特許文献１の段落［００２３］−［００２６］、［００３０］−［００３４］および図１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１４３１６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１の技術では、特許文献１の図２（ｂ）に示すように、島状微粒子の粒子径はばらついている。また、微粒子と微粒子との間の隙間の大きさもばらつくおそれがある。そのため、微細な凹凸の制御が困難な場合がある。これにより、所望の性能を発揮できない製品が製造されるおそれがある。つまり、製品の歩留りがあまりよくない。

【0006】

そのため、刃具を用いて周期的な溝を加工する技術が開発されてきている。しかし、この場合には、溝を一本一本形成することが一般的である。そのため、微細な凹凸を形成する際に非常に多くの工数が必要である。

【0007】

本明細書の技術は、前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、被加工物の表面に高速かつ高精度で微細加工を行うことのできる微細加工方法および金型の製造方法および微細加工装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の態様における微細加工方法は、刃具と刃具を第１の方向に振動させる超音波振動装置とを有する加工装置を用いる。また、刃具の平均切削方向と第１の方向との間のなす角の角度を２０°以上１２０°以下の範囲内とする。そして、振動する刃具により被加工物の表面に凹凸を加工する。平均切削速度は、次式
ｖ・ｃｏｓα ＜ ２πａｆ・ｃｏｓ（θ＋α）
λ＝ｖ／ｆ
ｖ：平均切削速度
ａ：超音波振動の片振幅
ｆ：超音波振動の周波数
θ：刃具の平均切削方向と第１の方向との間のなす角の角度
α：刃具の平均切削方向と第１の方向とを含む面内で視たすくい角
（刃先が鋭くなる側を正、鈍くなる側を負とする）
λ：凹凸のピッチ間隔
を満たす。

【0009】

この微細加工方法は、被加工物の表面に規則的な凹凸を形成することができる。また、加工速度も十分に速い。そのため、撥水性の部品、反射防止部品、摺動部品等を好適に製造することができる。

【発明の効果】

【0010】

本明細書では、被加工物の表面に高速かつ高精度で微細加工を行うことのできる微細加工方法および金型の製造方法および微細加工装置が提供されている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態における微細加工装置の概略構成を示す図である。

【図2】刃具と振動方向（第１の方向Ｋ１）との間の関係を示す図である。

【図3】刃具と被加工物の表面との間の関係を示す図（その１）である。

【図4】刃具と被加工物の表面との間の関係を示す図（その２）である。

【図5】刃具により一方向から被加工物の表面を加工した場合を示す図である。

【図6】第１の実施形態の変形例における微細加工装置の刃具を示す図（その１）である。

【図7】第１の実施形態の変形例における微細加工装置の刃具を示す図（その２）である。

【図8】加工後の被加工物の表面を示す顕微鏡写真である。

【図9】加工後の被加工物の表面を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、具体的な実施形態について、微細加工方法および金型の製造方法および微細加工装置を例に挙げて図を参照しつつ説明する。

【0013】

（第１の実施形態）
１．微細加工装置
１−１．微細加工装置の基本構成
図１は、本実施形態の微細加工装置１００の概略構成を示す図である。図１に示すように、微細加工装置１００は、刃具１１０と、振動部１２０と、テーブル１３０と、を有する。微細加工装置１００は、振動部１２０により刃具１１０を第１の方向Ｋ１に振動させながら、平均切削方向Ｊ１に向かって被加工物ＷＰ１を加工する。

【0014】

ここで、平均切削方向Ｊ１とは、被加工物ＷＰ１に対して、振動する刃具１１０の平均位置が移動する方向のことである。振動する刃具１１０の平均位置は、刃具１１０の振動の振幅の中心である。また、後述するように、第１の方向（振動方向）Ｋ１を被加工物ＷＰ１上に射影すると、射影した第１の方向Ｋ１と平均切削方向Ｊ１とは平行である。

【0015】

刃具１１０は、被加工物ＷＰ１の表面に微細な凹凸を形成するためのものである。刃具１１０は、例えば、ダイヤモンドカッターである。刃具１１０の幅は、例えば、２０μｍ以上２０００μｍ以下である。ここで、刃具１１０の幅とは、刃具１１０における実際の切削に関与する部分の切れ刃幅である。例えば、幅５０μｍの刃具１１０を用いた場合には、一回の振動により被加工物ＷＰ１に幅５０μｍ以下の一つの溝が形成されることとなる。刃具１１０の幅はあくまで例示であり、この範囲以外の数値であってもよい。

【0016】

振動部１２０は、刃具１１０を第１の方向Ｋ１に振動させる超音波振動装置である。図１に示すように、振動部１２０は、刃具１１０を第１の方向Ｋ１に往復振動させる。つまり、振動部１２０は、縦方向に振動する。振動部１２０は、例えば、ボルト締めランジュバン型振動子（Ｂｏｌｔ−ｃｌａｍｐｅｄ Ｌａｎｇｅｖｉｎ−ｔｙｐｅ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：ＢＬＴ）である。振動部１２０は、ＢＬＴに接合された振幅拡大用ホーンであってもよい。振動部１２０は、その他の振動装置であってもよい。

【0017】

そして、テーブル１３０は、刃具１１０による加工時に被加工物ＷＰ１を搬送するためのものである。テーブル１３０は、被加工物ＷＰ１を平均切削方向Ｊ１の逆方向に向かって移動させる。これにより、被加工物ＷＰ１は、刃具１１０により平均切削方向Ｊ１の向きに順次加工される。

【0018】

１−２．各部材の相互関係
ここで、説明の便宜上、平均切削方向Ｊ１をｘ軸方向の正方向と定義する。実際には、振動部１２０の平均位置は、装置に対して固定されており、被加工物ＷＰ１がｘ軸方向の負方向に搬送されるようになっていればよい。本実施形態では、刃具１１０の切れ刃幅の方向をｘｙ平面に射影すると、ｘｙ平面に射影した刃具１１０の切れ刃幅の方向はｙ軸方向と平行である。本実施形態では、第１の方向Ｋ１は、ｘｚ平面内にある。つまり、第１の方向Ｋ１をｘｙ平面に射影すると、ｘｙ平面に射影した第１の方向Ｋ１はｘ軸方向（平均切削方向Ｊ１）と平行である。

【0019】

図１に示すように、刃具１１０の平均切削方向Ｊ１と第１の方向（振動方向）Ｋ１とは、角度θで交差している。つまり、第１の方向Ｋ１がｘ軸方向となす角の角度はθである。第１の方向Ｋ１がｚ軸方向となす角の角度は９０°−θである。このとき、平均切削方向Ｊ１および第１の方向Ｋ１のいずれも、ｘｚ平面内にある。

【0020】

微細加工装置１００において、刃具１１０の平均切削方向Ｊ１と第１の方向Ｋ１との間のなす角θの角度は、２０°以上１２０°以下である。好ましくは、角θの角度は、３５°以上８５°以下である。さらに好ましくは、角θの角度は、４５°以上７０°以下である。

【0021】

２．加工方法
次に、微細加工装置１００を用いた加工方法について説明する。

【0022】

図２は、刃具１１０と振動方向との間の関係を示す図である。微細加工装置１００の平均切削速度は、次式
ｖ・ｃｏｓα ＜ ２πａｆ・ｃｏｓ（θ＋α） ………（１）
ｖ：平均切削速度
ａ：超音波振動の片振幅
ｆ：超音波振動の周波数
θ：刃具の平均切削方向と第１の方向との間のなす角の角度
α：刃具の平均切削方向と第１の方向とを含む面内で視たすくい角
（刃先が鋭くなる側を正、鈍くなる側を負とする）
を満たす。なお、図２中のすくい角αは負である。

【0023】

また、平均切削速度は、次式
λ＝ｖ／ｆ ………（２）
λ：凹凸のピッチ間隔
を満たす。ここで、平均切削速度とは、刃具１１０の振動の振幅の中心が、移動する速度のことである。

【0024】

振動部１２０の片振幅は、式（１）を十分に満足するように大きいことが望ましい。振動部１２０の振動数は、装置に問題がない範囲で高いことが好ましい。式（２）に示すように、振動部１２０の振動数が大きいほど、速い平均切削速度を設定することができるからである。振動部１２０の振動数は、例えば、１００Ｈｚ以上１００ＭＨｚ以下であるとよい。より好ましくは、可聴域を超える１７ｋＨｚ以上であるとよい。

【0025】

ここで、２πａｆ・ｃｏｓ（θ＋α）は、振動部１２０が刃具１１０をすくい面に垂直な方向に振動させる速度である。ｖ・ｃｏｓαは、平均切削速度ｖのすくい面に垂直な方向の速度成分である。この加工条件で、振動する刃具１１０により被加工物ＷＰ１の表面に微細な凹凸を加工する。

【0026】

なお、角度θは９０°より大きくてもよい。角度θが逃げ角ζより大きい場合には、前回の振動ですくい面を転写した斜面を歪めるおそれがある。しかし、その塑性変形は微小である。したがって、角度θは９０°より大きく１２０°までとってよい。

【0027】

また、好ましくは、次式
３ｖ・ｃｏｓα ＜ ２πａｆ・ｃｏｓ（θ＋α） ………（３）
を満たすとよい。より好ましくは、次式
１０ｖ・ｃｏｓα ＜ ２πａｆ・ｃｏｓ（θ＋α） ………（４）
を満たすとよい。式（１）の右辺が左辺に比べて十分大きいほど、刃具１１０のすくい面が被加工物ＷＰ１の表面に好適に転写されると考えられるからである。

【0028】

図３は、式（１）を十分に満たす場合の被加工物ＷＰ１の表面を示す図である。この場合には、微細加工装置１００が刃具１１０を十分に速い速度で引く瞬間がある。そのため、刃具１１０が被加工物ＷＰ１から一旦は離れる。そのため、式（１）を十分に満たす場合には間欠的な切削が実施される。この場合には、すくい面が転写された面の少なくとも一部が、被加工物ＷＰ１に残留する。さらに、式（１）の右辺が左辺に比べて十分に大きい場合には、このすくい角の角度を持つ面が凹凸の頂部ＷＰ１ａにまで至る。そのため、図３に示すように、被加工物ＷＰ１の凹凸の頂部ＷＰ１ａを鋭く加工することができる。

【0029】

図４は、式（１）を満たさない場合の被加工物ＷＰ１の表面を示す図である。この場合には、微細加工装置１００が刃具１１０を引く速度が十分な大きさではない。そのため、刃具１１０は、被加工物ＷＰ１から離れることなく連続的に切削する。そして、図４に示すように、被加工物ＷＰ１の凹凸にはすくい面は転写されず、工具刃先の運動軌跡のみが転写される。その結果、被加工物ＷＰ１の頂部ＷＰ１ｂはなだらかになってしまう。そして、この場合には、刃具１１０の先端が、生成されたばかりで活性な被加工物ＷＰ１の新生面と接触し続ける。例えば、刃具１１０がダイヤモンドカッターで被加工物ＷＰ１が鉄系材料である場合には、炭素原子が活性な新生面に固溶し拡散する。したがって、刃具１１０が早期に摩耗するおそれがある。

【0030】

３．加工後の被加工物
図５は、微細加工装置１００により加工された後の被加工物ＷＰ１の表面を模式的に示す図である。加工後の被加工物ＷＰ１の表面は、頂部Ｄ１と、溝Ｄ２と、斜面Ｄ３と、斜面Ｄ４と、を有する。頂部Ｄ１は、ストライプ状に形成されている。頂部Ｄ１は、一筋の尾根形状である。頂部Ｄ１は、斜面Ｄ３と斜面Ｄ４との間に挟まれている。溝Ｄ２は、一筋の溝形状である。溝Ｄ２は、斜面Ｄ３と斜面Ｄ４との間に挟まれている。

【0031】

頂部Ｄ１および溝Ｄ２は、周期的に形成されている。溝Ｄ２の深さは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下の程度である。溝Ｄ２のピッチ間隔λは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下の程度である。ピッチ間隔λの数値は、式（２）に示すように、超音波振動の周波数ｆおよび平均切削速度ｖを調整することにより設定することができる。さらに溝Ｄ２の深さは、すくい角αと角度θと超音波振動の片振幅ａとを調整することにより設定することができる。

【0032】

４．本実施形態の効果
図５に示すように、本実施形態の微細加工装置１００は、被加工物ＷＰ１の表面に周期的かつ微細な溝Ｄ２を形成する。これにより、被加工物ＷＰ１の表面は親水性もしくは撥水性を示す。親水性を呈するか撥水性を呈するかについては、被加工物ＷＰ１の材料や、表面の形状およびその寸法による。親水性の材料に溝Ｄ２を形成した場合には、その材料の表面はより強い親水性を呈する傾向がある。撥水性の材料に溝Ｄ２を形成した場合には、その材料の表面はより強い撥水性を呈する傾向がある。また、被加工物ＷＰ１がレンズ等である場合には、そのレンズは反射防止機能を有する。また、ベアリング等の摺動部材の表面を加工することもできる。

【0033】

本実施形態の微細加工装置１００は、１パスの加工によって、刃具１１０の幅と同程度までの長さの頂部Ｄ１および溝Ｄ２を形成することができる。刃具１１０の１周期の間に、頂部Ｄ１および溝Ｄ２が一つずつ形成されることとなる。そのため、微細加工装置１００の加工能率は十分に速い。特に、横幅の広い刃具１１０を用いれば、加工能率はその分だけ速い。このように、微細加工装置１００は、被加工物ＷＰ１の表面に高能率かつ高精度で微細加工を行うことができる。また、被加工物ＷＰ１の幅が刃具１１０の幅より大きい場合には、複数の加工パスを繰り返せばよい。

【0034】

５．変形例
５−１．２方向からの加工
図５は、刃具１１０により一方向から被加工物ＷＰ１の表面を加工した図である。しかし、被加工物ＷＰ１の表面を２方向以上から切込み深さを変えずに加工してもよい。例えば、２方向から被加工物ＷＰ１の表面を加工すると、四角形を底面とする四角錐体の凸部を被加工物ＷＰ１の表面に形成することができる。例えば、３方向から被加工物ＷＰ１の表面を加工すると、三角錐体の凸部を被加工物ＷＰ１の表面に形成することができる。

【0035】

５−２．刃具の凹凸形状
図６に示すような刃具２１０を用いてもよい。刃具２１０の先端には、凹凸部２１１が形成されている。凹凸部２１１は、刃具２１０の横幅Ｗ１の方向に形成されている。そのため、刃具２１０により１方向から被加工物ＷＰ１の表面を加工すると、凹凸部２１１の凸部の数に応じた凹部が被加工物ＷＰ１の表面に形成される。もちろん、振動部１２０の振動による微細加工も被加工物ＷＰ１の表面に同時に形成される。

【0036】

図７に示すように、平坦面３１１のある刃具３１０を用いてもよい。刃具３１０の先端部には微小な平坦面３１１が形成されている。この刃具３１０を用いることにより、被加工物ＷＰ１の表面には底面ＷＰ１ｃと凸部とを有する微細構造が転写されることとなる。刃具３１０の平坦面３１１は、加工時に被加工物ＷＰ１を切り屑として除去せずに、接触箇所を被加工物ＷＰ１に向けて押し込む。そのため、被加工物ＷＰ１に対する加工力が若干増加する。しかし、刃具３１０の平坦面３１１の幅は非常に狭いため、被加工物ＷＰ１における刃具３１０と接触する箇所（底面ＷＰ１ｃに相当する）は問題なく塑性変形する。

【0037】

５−３．曲面の加工
本実施形態では、被加工物ＷＰ１の表面は平面である。しかし、被加工物ＷＰ１が曲面を有していたとしても、その曲面に微細凹凸加工をすることができる。例えば、テーブル１３０を曲面を描くように動かせばよい。

【0038】

５−４．仕上げ加工
本実施形態の微細加工装置１００は、被加工物ＷＰ１の表面に微細な凹凸を形成するのと同時に、被加工物ＷＰ１の表層を削る仕上げ加工を行うことができる。被加工物ＷＰ１の表面が切削加工や研削加工を実施した後のやや粗い面であったとしても、本実施形態の加工方法を用いることにより、被加工物ＷＰ１の表面を鏡面または虹面に仕上げることができる。

【0039】

５−５．第１の方向
本実施形態では、第１の方向Ｋ１をｘｙ平面に射影すると、ｘｙ平面に射影した第１の方向Ｋ１はｘ軸方向（平均切削方向Ｊ１）と平行である。しかし、ｘｙ平面に射影した第１の方向Ｋ１が、ｘ軸方向に対して所定の角度δで傾斜していてもよい。ただし、実施形態のように角度δが０°であるほうが深い凹凸形状を形成することができる。なお、角度δが０°でない場合には、第１の方向Ｋ１をｘｚ平面に射影して角度θを定義すればよい。

【0040】

５−６．切れ刃幅の方向
本実施形態では、刃具１１０の切れ刃幅の方向をｘｙ平面に射影すると、ｘｙ平面に射影した刃具１１０の切れ刃幅の方向はｙ軸方向と平行であると仮定して説明した。しかし、刃具１１０の切れ刃幅の方向を上記以外に設定してもよい。つまり、刃具１１０の切れ刃幅の方向をｘｙ平面に射影すると、ｘｙ平面に射影した刃具１１０の切れ刃幅の方向はｙ軸に対して所定の角度γをなしていてもよい。その場合には、被加工物ＷＰ１に形成される溝のピッチ間隔は、λｃｏｓγになる。

【0041】

５−７．刃具の取付
図１では、刃具１１０は、振動部１２０に対して所定の角度で取り付けられている。しかし、形成する凹凸の形状に応じて、振動部１２０に対する刃具１１０の角度を自由に変更できるとよい。微細加工装置１００は、振動部１２０に対して刃具１１０を取り付ける角度を自由に変更できるようにするための接続部を有するとよい。刃具１１０の取り付ける角度が変わると、すくい角が変わる。

【0042】

５−８．その他の変形例
上記の変形例を自由に組み合わせてもよい。

【0043】

６．本実施形態のまとめ
本実施形態の微細加工装置１００は、刃具１１０と、振動部１２０と、を有する。振動部１２０が周期的に振動するため、刃具１１０は、被加工物ＷＰ１の表面に微細加工を行うことができる。また、式（２）に示すように、振動周波数の高い振動部１２０を用いることにより、凹凸のピッチ間隔λに対して十分に速い平均切削速度ｖを設定することができる。

【0044】

（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の被加工物は、金型である。

【0045】

１．金型の製造方法
１−１．金型部品の成形工程
まず、金型部品を成形する。そのために例えば、マシニングセンターまたは超精密加工機等の加工装置を用いればよい。

【0046】

１−２．微細加工工程
次に、微細加工装置１００を用いて金型部品の内側に微細加工を施す。加工の詳細については、第１の実施形態で説明したとおりである。つまり、第１の実施形態で説明した加工条件で、振動する刃具１１０により金型の表面に微細な凹凸を加工する。

【0047】

１−３．その他の工程
また、微細加工後の凹凸形状を電鋳などの工程で転写したものを金型として用いてもよい。金型部品に熱処理を施す熱処理工程等を適宜行ってもよい。また、金型部品を研磨する研磨工程を実施してもよい。また、その他の工程を実施してもよい。

【0048】

２．変形例
２−１．刃具の凹凸形状
図７に示すように、先端に平坦面３１１のある刃具３１０を用いてもよい。その場合には、金型の微細溝に平坦な底面ＷＰ１ｃが形成される。この金型の底面ＷＰ１ｃは、金型により成形される製品に凸部を転写するためのものである。金型に底面ＷＰ１ｃがあるため、製品の凸部の頂部はある程度平坦である。そのため、製品の表面が傷つきにくい。また、平坦面３１１の代わりに丸みを持つ刃具を用いてもよい。その場合には、成形品の凸部の頂部が丸みを持つ。したがって、製品の表面が傷つきにくい。

【0049】

２−２．その他の変形例
変形例を含む第２の実施形態と、変形例を含む第１の実施形態とについて、自由に組み合わせてもよい。

【実施例】

【0050】

１．装置のセットアップ
第１の方向Ｋ１と平均切削方向Ｊ１との間のなす角の角度θを４５°とした。刃具１１０は、ダイヤモンドカッターであった。振動部１２０の振動周波数は３５ｋＨｚ、全振幅は約５μｍであった。送り速度（切削速度）は１ｍ／ｍｉｎであった。

【0051】

２．その他の加工条件
被加工物ＷＰ１は、銅合金であった。ピッチ間隔は、約０．５μｍであった。

【0052】

３．結果
図８は、被加工物ＷＰ１の表面の顕微鏡写真である。図８に示すように、被加工物ＷＰ１の表面には、周期的な凹凸が形成されている。

【0053】

図９は、被加工物ＷＰ１の表面を示す写真である。図９に示すように、適当な角度から被加工物ＷＰ１を視ると、表面が虹色の光沢を示している。または、被加工物ＷＰ１の表面が鏡面の場合もある。

【符号の説明】

【0054】

１００…微細加工装置
１１０…刃具
１２０…振動部
１３０…テーブル
ＷＰ１…被加工物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】