(57)【要約】【課題】パターン形成用の光硬化層を加熱して、迅速な造形をする。【解決手段】パターン製造装置１００は、制御部１０１とレーザプロジェクタ１０２と加熱部１０３を含む。制御部１０１は、レーザプロジェクタ１０２を制御して、ステージ１４０上に置かれたパターン形成用シート１３０にパターンを形成する。レーザプロジェクタ１０２は、光学エンジン１２１を有し、制御部１０１がレーザプロジェクタ１０２を制御して、光学エンジン１２１からパターン形成用シート１３０に対して光線を照射する。加熱部１０３は、パターン形成用シート１３０を加熱する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン形成用の光硬化層に光線を照射してパターンを形成する形成手段と、
前記パターン形成用の光硬化層を加熱する加熱手段と、
を備えるパターン製造装置。
【請求項２】
前記パターン形成用の光硬化層は、パターン形成用シートに含まれる請求項１に記載のパターン製造装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、ヒンジを介して取り付けられ、前記ヒンジを軸にして回転する請求項１または２に記載のパターン製造装置。
【請求項４】
前記加熱手段を複数の回転位置に設定するよう切り替える切替手段をさらに備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載のパターン製造装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、電熱線ヒータを含み、前記パターン形成用の光硬化層に熱が伝わる第１位置に設定される請求項１乃至４のいずれか１項に記載のパターン製造装置。
【請求項６】
前記加熱手段は、赤外線ヒータを含み、前記パターン形成用の光硬化層に赤外線が到達する第２位置に設定される請求項１乃至５のいずれか１項に記載のパターン製造装置。
【請求項７】
パターン形成用の光硬化層に光線を照射してパターンを形成する形成ステップと、
前記パターン形成用の光硬化層を加熱する加熱ステップと、
を含むパターン製造方法。
【請求項８】
パターン形成用の光硬化層に光線を照射してパターンを形成する形成ステップと、
前記パターン形成用の光硬化層を加熱する加熱ステップと、
をコンピュータに実行させるパターン製造プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン製造装置、パターン製造方法およびパターン製造プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野において、特許文献１には、回路パターンが形成されたフォトマスクに光を照射して回路パターンを基板上に露光する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９４２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記文献に記載の技術では、加熱部が設けられていないので、パターン形成用の光硬化層を加熱することができなかったので、迅速な造形ができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るパターン製造装置は、
パターン形成用の光硬化層に光線を照射してパターンを形成する形成手段と、
前記パターン形成用の光硬化層を加熱する加熱手段と、
を備える。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るパターン製造方法は、
パターン形成用の光硬化層に光線を照射してパターンを形成する形成ステップと、
前記パターン形成用の光硬化層を加熱する加熱ステップと、
を含む。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るパターン製造プログラムは、
パターン形成用の光硬化層に光線を照射してパターンを形成する形成ステップと、
前記パターン形成用の光硬化層を加熱する加熱ステップと、
をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パターン形成用の光硬化層を加熱することができるので、迅速な造形ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置の全体構成の概略を説明する模式図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置によるパターン形成過程の概略を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置に用いるパターン形成用シートの構成を説明する平面図および側面図である。
【図２Ｃ】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置に用いるパターン形成用シートおよび光線照射後のパターン形成用シートの粘着力について説明する図である。
【図２Ｄ】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置に用いるパターン形成用シートの光硬化層の塗布方法の一例を説明する図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置の装置構成の一例を説明する図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置の光源ユニットに内蔵される光学エンジンの構成の一例を説明する図である。
【図４Ｂ】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置の光源ユニットに内蔵される光学エンジンの構成の他の例を説明する平面図である。
【図４Ｃ】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置の光源ユニットに内蔵される光学エンジンの構成の他の例を説明する斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置の備える光学エンジンを含むレーザプロジェクタの構成を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置の備える光学エンジンを含むレーザプロジェクタの機能構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るパターン製造装置によるパターンの製造手順を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係るパターン製造装置の構成の一例を説明する図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るパターン製造装置によるパターンの製造手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して、例示的に詳しく説明記載する。ただし、以下の実施の形態に記載されている、構成、数値、処理の流れ、機能要素などは一例に過ぎず、その変形や変更は自由であって、本発明の技術範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。
【００１２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としてのパターン製造装置１００について、図１乃至図７を用いて説明する。パターン製造装置１００は、パターン形成用シートに光線を照射して、任意のワーク表面にパターンを製造する装置である。
【００１３】
＜前提技術＞
まず、本実施形態の前提技術について説明する。なお、ここでは、パターンとして回路パターンを例に説明をするが、本実施形態の技術は、これには限定されない。
【００１４】
通常、回路パターンは、ＰＡＤＳ（Personal Automated Design System）などのＣＡＤ（Computer Aided Design）を使用して、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）設計を行って回路パターンを決定する。その後、外注メーカなどでシルクスクリーン印刷やフォトレジスト法を用いて回路パターンの製造を行っている。これらの設計過程において、パーソナルコンピュータなどの画面上での確認だけではなく、実際の製品を用いて、回路パターンの設計の適否を検討したいというニーズが増加している。
【００１５】
従来の回路パターン開発方法では、スクリーン印刷やフォトレジスト法などに用いる回路パターン印刷用のマスクを外注して製作しなければならず、実際に試作品が完成するまでに多大な時間やコストがかかるという問題があった。そこで、これらの時間やコストを削減するために、ＣＡＤやＣＡＥ（Computer Aided Engineering）で作成した回路パターンをパーソナルコンピュータなどのモニタ上で確認するだけで、回路パターンの開発を進めることが多くなる。しかしながら、モニタ上に表示された回路パターンのデータの確認では、問題点を完全に把握することは困難であり、試作品を製作してみて初めてその問題点に気が付くことが多くなる。そのため、マスクを外注して試作品を製作しなければならず、結果として、試作品の完成までの時間やコストが増大していた。また、スクリーン印刷などのマスクを用いる方法では、例えば、筐体そのものや筐体の曲面部分、筐体のコーナー部分などには回路パターンを製造することはできなかった。
【００１６】
＜本実施形態の技術＞
図１は、本実施形態に係るパターン製造装置１００の全体構成の概略を説明する模式図である。図１に示すように、パターン製造装置１００は、制御部１０１とレーザプロジェクタ１０２と、加熱部１０３とを含む。制御部１０１は、レーザプロジェクタ１０２を制御して、ステージ１４０上に置かれたパターン形成用シート１３０をワーク接着したパターン形成用シート１３０上にパターンを形成する。すなわち、制御部１０１は、ＣＡＤで作成したパターンのデータに基づいて、光学エンジン１２１から光線１２２を照射して、パターン形成用シート１３０にパターンを形成する。ステージ１４０は、光線１２２の光路を邪魔しないような中空構造となっており、光線１２２は、ステージ１４０上に置かれたパターン形成用シート１３０の下方から照射される。なお、パターンデータの作成はＣＡＤには限られず、例えば、スマートフォンのアプリケーションやＣＡＥなどで作成してもよい。また、制御部１０１は、パターン製造装置１００の全体の動作も制御する。なお、パターン形成用シート１３０はフレキシブルなので、パターン形成用シート１３０は、任意の表面形状を有するワークに対応可能である。ここで、パターン形成用シート１３０は、光透過性を有するシート材層と、シート材層に塗布された光硬化層とを含む。
【００１７】
レーザプロジェクタ１０２は、光学エンジン１２１を有し、制御部１０１がレーザプロジェクタ１０２を制御して、光学エンジン１２１からパターン形成用シート１３０に対して光線を照射する。加熱部１０３は、パターン形成用シート１３０を加熱する。
【００１８】
図２Ａは、本実施形態に係るパターン製造装置１００によるパターン形成過程の概略を示す図である。図２Ａ一番左の図に示したように、ワーク２００として、例えば、ガラス製の円筒形のコップにパターンを形成する場合を例に説明する。コップの表面形状は、曲面形状となっている。図２Ａ左から二番目の図に示したように、パターン形成用シート１３０を、光硬化層１３２がコップの表面に接するように貼り付ける。図２Ａ真ん中の図に示したように、制御部１０１で作成したパターンデータに基づいて、コップの表面に貼り付けたパターン形成用シート１３０のシート材層１３１側から光線１２２を照射する。パターン形成用シート１３０は、光硬化層１３２’内にパターン２１０を形成されたパターン形成用シート１３０’になる。光線１２２の照射時間は、照射面積やレーザパワーによっても変わるが１〜２０分程度である。
【００１９】
図２Ａ右から二番目の図に示したように、光線１２２の照射が完了したらシート材層１３１を剥がす。シート材層１３１を剥がすと、光硬化層１３２’のうち光線１２２が照射されて硬化した部分がコップ側に残り、形成されたパターン２１０がコップの表面に製造された状態となる。パターン２１０以外の硬化されていない部分１３３は、シート材層１３１とともに剥がれる。このとき、光硬化層１３２の未硬化部分がコップの表面に残っている場合には、図２Ａの一番右側に示したように、残った未硬化部分を洗浄して除去する。なお、未硬化部分がコップの表面に残っていない場合には、洗浄は必要ない。また、ここでは、ワーク２００として円筒形コップを例に説明をしたが、パターン形成用シート１３０を貼り付けるワーク２００の表面形状は、フラット面やコーナー面（角面）、曲面など任意の表面形状である。
【００２０】
図２Ｂは、本実施形態に係るパターン製造装置１００に用いるパターン形成用シート１３０の構成を説明する平面図および側面図である。
【００２１】
パターン形成用シート１３０は、光透過性を有するシート材層１３１と、シート材層１３１に塗布された光硬化層１３２とを含む。光硬化層１３２は、光硬化樹脂を含むペースト状の層である。そして、シート材層１３１は、光透過率がよく離型性のよいシートである。シート材層１３１としては、例えば、ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド等のシートの他にそれらに剥離性の良い表面処理を施したものなどであるが、これらには限定されない。また、シート材層１３１は、任意のワーク表面の形状にフィットする柔軟性を備えている。
【００２２】
光硬化層１３２は、光硬化樹脂を含む。光硬化層１３２は、シート材層１３１に、Ａ９判である縦約３７ｍｍ×横約５２ｍｍの大きさで塗布される。なお、光硬化層１３２が塗布される大きさは、これには限定されない。そして、光硬化層１３２は、さらに導電性材料を含んでもよい。光硬化層１３２に導電性材料を含ませれば、例えば、パターン形成用シート１３０を回路パターンの形成にも用いることができる。導電性材料としては、例えば、銀や金、銅、白金、鉛、亜鉛、錫、鉄、アルミニウム、パラジウム、カーボンなどがあるが、これらには限定されない。
【００２３】
そして、パターン形成用シート１３０をワーク２００に貼り付けるなどして設置して、シート材層１３１側から光線１２２を照射すると、光線１２２は、シート材層１３１を透過し、光硬化層１３２に照射される。光硬化層１３２は、光線１２２が照射された部分が硬化する。
【００２４】
照射する光線１２２は、波長が約４０５ｎｍのレーザなどであるが、これには限定されない。光線１２２は、例えば、２００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光線であってもよいが、これらには限定されない。そして、光線１２２の照射完了後にシート材層１３１を剥がすと、光硬化層１３２の硬化部分がワーク２００側に残り、未硬化部分がシート材層１３１とともにワーク２００から離れ、ワーク２００上にパターンが形成される。
【００２５】
また、パターン形成用シート１３０の光硬化層１３２を保護するための保護シート１３３を設けてもよい。保護シート１３３は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの剥離性の良い材質のシートである。保護シート１３３は、光硬化層１３２を保護しつつ、剥がし易い材質のシートであればよい。保護シート１３３を設ければ、光硬化層１３２を傷付けることなく、パターン形成用シート１３０を持ち運びでき、さらに、保管もできる。
【００２６】
なお、光硬化層１３２に光線の波長や出力、照射時間などに応じて発色するインクなどを混ぜてもよい。さらに、光硬化層１３２に光線の波長や出力、照射時間などに応じて発色する色が変化するインクなどを混ぜてもよい。
【００２７】
図２Ｃは、本実施形態に係るパターン製造装置１００に用いるパターン形成用シート１３０および光線照射後のパターン形成用シート１３０’の粘着力について説明する図である。まず、シート材層１３１と光硬化層１３２の未硬化部分２３０との間の粘着力をＦ１とし、光硬化層１３２の未硬化部分２３０とワーク２００との間の粘着力をＦ２とする。
【００２８】
光線１２２の照射後、パターンが形成されない部分、すなわち、レーザ光などの光線１２２が照射されない部分は、シート材層１３１が引き剥がされたときには、シート材層１３１と共に引き剥がされなければならない。よって、この部分では、シート材層１３１が光硬化層１３２’から引き剥がされるよりは、シート材層１３１と光硬化層１３２’とは接着されたままでおり、寧ろ、光硬化層１３２’がワーク２００から容易に引き剥がされることが必要となる。したがって、粘着力は、Ｆ２＜Ｆ１の関係を満たすことが望ましい。
【００２９】
また、シート材層１３１と光硬化層１３２’の硬化部分２２０との間の粘着力をＦ１’とし、光硬化層１３２’の硬化部分２２０とワーク２００との間の粘着力をＦ２’とする。粘着力は、Ｆ２’＞Ｆ１’の関係を満たすことが望ましい。
【００３０】
さらに、上述した粘着力の関係をシート材層１３１側から見ると、Ｆ１＞Ｆ１’となることが望ましい。
【００３１】
光硬化層１３２に含まれる光硬化樹脂は、例えば、アクリル樹脂（ポリマー型アクリレート）やウレタン樹脂（ウレタンアクリレート）、ビニルエステル樹脂、ポリエステル・アルキド樹脂（エポキシアクリレート）などの紫外線硬化樹脂である。しかしながら、光硬化層１３２に含まれる光硬化樹脂は、光線照射により硬化する樹脂であれば、これらには限定されない。
【００３２】
そして、パターン形成用シート１３０をこのような構成とすれば、シート材層１３１と光硬化層１３２の硬化部分２２０との離型性がよくなり、シート材層１３１と光硬化層１３２とを容易に剥離することができる。
【００３３】
図２Ｄは、本実施形態に係るパターン製造装置１００に用いるパターン形成用シート１３０の光硬化層１３２の塗布方法の一例を説明する図である。シート材層１３１への光硬化層１３２の塗布は、塗布領域２５２が設けられたシルクスクリーン膜２５１をスクリーン印刷機２５０にセットして行われる。また、スクリーン印刷機２５０を用いないで、例えば、セレクトローラーなどを用いて、シート材層１３１へ光硬化層１３２を直接塗布してもよい。
【００３４】
図３は、本実施形態に係るパターン製造装置１００の装置構成の一例を説明する図である。なお、同図においては、制御部１０１などは適宜図示を省略している。パターン製造装置１００は、光源ユニット３０１とステージ３０２と、加熱部３０３とを有する。光源ユニット３０１は、レーザ光などの光線３１１を放射する。光源ユニット３０１は、パターン形成用シート１３０に光線３１１を照射してパターンを形成する形成部を構成する。加熱部３０３は、ヒンジ３３１を介してステージに３０２に取り付けられており、ヒンジ３３１を軸にして回転する。加熱部３０３は、ステージ３０２に対して、垂直となる位置に設定される。加熱部３０３を図の手前側に倒せば、加熱部３０３は、ステージ３０２に対して、水平となる位置に設定される。
【００３５】
加熱部３０３は、例えば、電熱線ヒータや赤外線ヒータなどであるが、これらには限定されない。さらに、加熱部３０３は、電熱線ヒータおよび赤外線ヒータの少なくとも一方を備えても、両方を備えてもよい。
【００３６】
次に、パターン製造装置１００の使用方法を、ワーク２００としてワイングラス３１０の表面にパターンを形成する例で説明をする。まず、ワイングラス３１０の表面にパターン形成用シート１３０を貼り付ける。そして、パターン形成用シート１３０を貼り付けたワイングラス３１０をステージ３０２上に載せ、光源ユニット３０１からパターン形成用シート１３０に対して光線３１１を照射する。なお、ここでは、ワイングラス３１０のようにあらかじめ出来上がっているワーク２００にパターンを製造する例で説明をした。しかしながら、パターン製造装置１００の使用方法はこれには限定されず、例えば、パターン製造装置１００を用いてワーク２００としてパイプなどの流路を製造し、製造した流路にパターン形成用シート１３０を貼り付けてパターンを製造してもよい。
【００３７】
図４Ａは、本実施形態に係るパターン製造装置１００の光源ユニット３０１に内蔵される光学エンジン４００の構成の一例を説明する図である。
【００３８】
光学エンジン４００は、光源４０１と、反射ミラー４０２と、フォトディテクタ４０３と、二次元ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラー４０４と画角補正素子４０５とを備える。
【００３９】
光源４０１は、半導体ＬＤ（Laser Diode）４１１と、ＬＤホルダー４１２と、コリメータレンズ４１３と、コリメータホルダー４１４とを備える。半導体ＬＤ４１１は、ＬＤホルダー４１２に取り付けられ、コリメータレンズ４１３は、コリメータホルダー４１４に取り付けられる。半導体ＬＤ４１１は、紫外線レーザ光などを発振するレーザ光発振素子である。なお、レーザ光発振素子は、半導体ＬＤ４１１には限定されず、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であってもよい。
【００４０】
半導体ＬＤ４１１から放射されたレーザ光は、コリメータレンズ４１３で平行光となり、反射ミラー４０２へと向かい、反射ミラー４０２で反射される。フォトディテクタ４０３は、レーザ光のパワーを検知し、半導体ＬＤ４１１の照度を制御する。そして、反射ミラー４０２で反射されたレーザ光は、二次元ＭＥＭＳミラー４０４の中央部へと入射する。
【００４１】
二次元ＭＥＭＳミラー４０４は、外部から入力した制御信号に基づいて駆動される駆動ミラーであり、水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向）に角度を変えてレーザ光を反射するように振動する。二次元ＭＥＭＳミラー４０４で反射されたレーザ光は、画角補正素子４０５により画角の補正がなされる。そして、画角の補正がなされたレーザ光が、パターン形成用シート１３０上を走査され、パターン形成用シート１３０にパターン２１０が形成される。なお、ＬＤホルダー４１２、コリメータホルダー４１４および画角補正素子４０５は、必要に応じて設置される。
【００４２】
図４Ｂおよび図４Ｃは、本実施形態に係るパターン製造装置１００の光源ユニット３０１に内蔵される光学エンジン４３０の構成の他の例を説明する平面図および斜視図である。図４Ｂおよび図４Ｃには、半導体ＬＤ４１１が筐体４３１内に４個配置された光学エンジン４３０が示されている。このように、半導体ＬＤ４１１を多数配置することで、光学エンジン４３０の出力を高くすることができ、パワーに応じた光学エンジン４３０を実現できる。なお、半導体ＬＤ４１１は、それぞれが異なる波長や出力のレーザ光を射出してもよい。異なる波長のレーザ光を射出する複数のＬＤを設けることで、目的に応じた波長選択が可能となる。また、同じ波長のレーザ光を射出するＬＤであっても、ビーム径が異なるＬＤを複数取り付けることで、任意の場所で、レーザ光のシャープやソフトなどを選択することができる。
【００４３】
光学エンジン４３０は、７２０Ｐの解像度、高画質を達成しつつも、幅約３０ｍｍ、奥行き約１５ｍｍ、高さ約７ｍｍ、容積約３ｃｃという、驚異的な小型化を実現したレーザピコプロジェクタ用の光学エンジンである。なお、光学エンジン４３０に配置する半導体ＬＤ４１１の数は、４個には限定されず、１個〜３個または５個以上であってもよい。このように、半導体ＬＤ４１１の数を増減させることにより、光学エンジン４３０から射出されるレーザ光の出力を調整できる。
【００４４】
図５は、本実施形態に係るパターン製造装置１００の備える光学エンジン４００，４３０を含むレーザプロジェクタ１０２の構成を示す図である。光学エンジン４００，４３０は、図４Ａ乃至図４Ｃを用いて説明した各構成以外に、ＬＤ駆動部５１１と、電力管理回路５１２と、フォトディテクタ５１６とを備える。
【００４５】
また、レーザプロジェクタ１０２は、光学エンジン１２１以外に、ＭＥＭＳ制御部５０１と、レーザスキャン表示制御部５０２とを備える。レーザスキャン表示制御部５０２は、外部からパターン信号を入力すると、その画素数やサイズなどを抽出して、ＭＥＭＳ制御部５０１に伝送する。
【００４６】
電力管理回路（Power Management Circuits:PMCs）５１２は、ＬＤ駆動部５１１が、初期過渡区間、例えば、上昇区間（Rising Period）または下降区間（Falling Period）で誤作動しないように制御する。特に、過渡区間の間、出力電力は必要な電圧より低い場合がある。ＬＤ駆動部５１１は、低い電圧および／または電圧の変動のため、誤作動し得る。このような問題を避けるために機能回路ブロックは過渡区間の間、リセット（Reset）状態に置くことができる。
【００４７】
図６は、本実施形態に係るパターン製造装置１００の備える光学エンジン４００，４３０を含むレーザプロジェクタ１０２の機能構成を示すブロック図である。レーザスキャン表示制御部５０２に入力されたパターン信号は、ここで変調され、ＬＤ駆動部５１１に送られる。ＬＤ駆動部５１１は、ＬＤを駆動させて投射されるレーザ光の輝度および照射タイミングをコントロールする。レーザスキャン表示制御部５０２は、同時にＭＥＭＳ制御部５０１を駆動して、二次元ＭＥＭＳミラー４０４を所定の条件で２軸に振動させる。電力管理回路５１２は、ＬＤ駆動部５１１を制御して、半導体ＬＤ４１１を所定の電圧とタイミングで発光させる。コリメータレンズ４１３や反射ミラー４０２などの光学系等を経て二次元ＭＥＭＳミラー４０４で反射されたレーザ光は、パターン形成用シート１３０にパターン形成用のレーザ光として投影される。なお、ここでは、光源としてＬＤを例にして説明をしたが、光源として使用できるのはＬＤには限定されず、ＬＥＤであってもよい。
【００４８】
以上のように、ＭＥＭＳスキャン方式は、ＤＬＰ（Digital Light Processing）と比較すると、圧倒的に光利用効率が高い。そのために、圧倒的な低パワーのレーザでＤＬＰと同じパターン形成や造形が可能となる。つまり、高い精度を達成しながら低価格化、省電力化、小型化が可能となる。また、レーザ光の絞り込み（φ０．８ｍｍ→０．０２ｍｍ）を行い、造形精度を上げることが可能である。さらに、光学エンジン１２１の照射距離を変えることにより、レーザ光の照射エリアを変えることができる。また、光学エンジン１２１の照射距離を変えずに、ソフトウェアによりレーザ光の照射エリアを変えてもよい。
【００４９】
図７は、本実施形態に係るパターン製造装置１００によるパターンの製造手順を説明するフローチャートである。ステップＳ７０１において、ワーク２００にパターン形成用シート１３０を貼り付ける。このときの粘着力の関係は、図２Ｃに示したパターン形成用シート１３０のとおりである。なお、パターン形成用シート１３０に保護シート１３３が取り付けられている場合には、保護シート１３３を取り外してから、パターン形成用シート１３０をワーク２００に貼り付ける。
【００５０】
ステップＳ７０３において、パターン形成用シート１３０を貼り付けたワーク２００をステージ３０２上にセットする。ステップＳ７０５において、パターン製造装置１００は、レーザ光などの光線１２２をパターン形成用シート１３０に照射して、光硬化層１３２を硬化させて、パターンを形成する。パターン製造装置１００は、例えば、波長４０５ｎｍのレーザ光（光線１２２）を照射して、パターンを硬化させる。なお、光線１２２の照射は、走査（スキャン）で行ってもよいし、一度の照射でパターン全体を焼き付ける方法で行ってもよい。また、走査により光線１２２を照射する場合、走査回数は、１回であっても、複数回であってもよい。ステップＳ７０６において、パターン製造装置１００は、パターン形成用シート１３０を電熱線ヒータで加熱する。なお、ステップＳ７０６は、ステップＳ７０５と同時に実行してもよい。また、ステップＳ７０６は、ステップＳ７０５の前に実行してもよい。
【００５１】
ステップＳ７０７において、パターン形成用シート１３０のシート材層１３１を剥離する。このときの粘着力の関係は、図２Ｃに示したパターン形成用シート１３０’のとおりである。シート材層１３１を剥がすと、光硬化層１３２のうち、硬化部分２２０はワーク２００側に残り、未硬化部分２３０は、シート材層１３１と共にワーク２００から剥がれる。ステップＳ７０９において、ステップＳ７０７でワーク２００側に未硬化部分２３０が残っている場合、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ；Isopropyl Alcohol）などを用いてワーク２００を洗浄して未硬化部分２３０を洗い流す。なお、未硬化部分２３０の洗浄は、ＩＰＡによる洗浄とともに超音波洗浄を実行してもよい。これにより、より確実な洗浄をすることができる。そして、洗浄が完了したら、ワーク２００を乾燥させる。なお、ステップＳ７０９は追加的なステップであり、必要な場合に実行される。
【００５２】
また、上述の各ステップを繰り返すことにより、ワーク２００上に立体的なパターンを製造することもできる。つまり、上述の各ステップの終了後、ワーク２００上に製造されたパターンの上に新たなパターン形成用シート１３０を貼り付けて、パターンの製造を行うという作業を所定回数繰り返せば立体パターン（積層パターン）を製造できる。そして、この場合、層ごとに異なる材質のパターン形成用シート１３０を用いてもよい。
【００５３】
さらに、パターンとして複数層の導電性回路パターンを造形する場合、各層の間にレジスト層（レジスト膜）を造形してもよい。つまり、導電性回路パターンの造形完了後、パターン形成用シート１３０として、レジスト層形成用のシートを当該導電性回路パターンの上に貼り付け、レジスト層（レジストパターン）を形成する。レジスト層においては、例えば、スルーホールとなる部分を除く部分に光線１２２を当てて硬化させ、スルーホールとなる部分である未硬化部分を洗浄すれば、スルーホールを有するレジスト層を造形できる。また、レジスト層の他に、ポッティングにより、防水機能や防塵機能、放熱機能などを有する層を追加することもできる。なお、導電性回路パターンを造形する場合、光硬化層１３２は、例えば、銀ペーストなどの金属ペーストに光硬化樹脂を混ぜたものであるが、これには限定されない。また、パターン製造装置１００は、パターン造形の他に、例えば、光硬化樹脂を積層して３次元積層造形物を造形する積層造形装置としても用いることができる。つまり、パターン製造装置１００は、パターン造形装置と３次元積層造形装置との２つの用途に適用できるハイブリッド装置である。
【００５４】
本実施形態によれば、任意形状のワークにフィットする柔軟性を有するパターン形成用シート１３０を用いるので、任意形状のワーク上にパターンを造形することができる。また、シート材層１３１と光硬化層１３２の硬化部分２２０との離型性がよいので、光線照射完了後、シート材層１３１を剥がすだけで、任意形状のワークにパターンを容易に造形できる。さらに、光線照射完了後に光硬化層１３２の未硬化部分２３０の洗浄が不要となるので、パターンの造形時間を短縮できる。また、複数枚のパターン形成用シート１３０を用いれば、積層型のパターンを製造することもできる。
【００５５】
［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係るパターン製造装置について、図８および図９を用いて説明する。図８は、本実施形態に係るパターン製造装置の構成の一例を説明する図である。本実施形態に係るパターン製造装置８００は、上記第１実施形態と比べると、切替部８０１を有する点で異なる。その他の構成および動作は、第１実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５６】
パターン製造装置８００は、切替部８０１を有する。切替部８０１は、加熱部３０３の回転位置を切り替える。例えば、加熱部３０３が、電熱線ヒータの場合には、加熱部３０３の回転位置は、電熱線ヒータからの熱がパターン形成用シート１３０に伝わる位置に設定される。また、例えば、加熱部３０３が、赤外線ヒータの場合には、加熱部３０３の回転位置は、赤外線ヒータからの赤外線（熱）が到達する位置に設定される。例えば、ワーク２００が立体物の場合には、加熱部３０３をステージ３０２に対して、垂直となる位置に設定して、赤外線ヒータでワーク２００に貼り付けられたパターン形成用シート１３０を加熱する。また、パターン形成用シート１３０にパターンを形成する場合には、加熱部３０３をステージ３０２に対して、水平となる位置に設定する。そして、ステージ３０２と加熱部３０３とでパターン形成用シート１３０を挟み込むようにして、電熱線ヒータで加熱する。なお、加熱部３０３の回転位置は、これらには限定されない。さらに、切替部８０１は、図７および図９に示した処理を切り替えてもよい。
【００５７】
図９は、本実施形態に係るパターン製造装置８００によるパターンの製造手順を説明するフローチャートである。なお、図７と同様のステップには同じステップ番号を付して説明を省略する。ステップＳ９０６において、パターン製造装置８００は、パターン形成用シート１３０を赤外線ヒータで加熱する。なお、ステップＳ９０６は、ステップＳ７０５と同時に実行してもよい。また、ステップＳ９０６は、ステップＳ７０５の前に実行してもよい。
【００５８】
本実施形態によれば、切替部を設けたので、加熱方法に合わせて加熱部の位置を設定することができる。また、加熱部を備えるパターン製造装置を用いるので、回路パターンの抵抗値を低下させることができる。さらに、回路パターンの造形と同時に加熱を行えば、回路パターンの造形と回路パターンの抵抗値低下とを同時に行うことができる。また、加熱により光硬化樹脂の硬化を促進するので、造形時間を短縮できる。なお、加熱部を設けた図８のパターン製造装置８００に、ワークとして回路基板ではなく、図３のワイングラス３１０の如きワークを適用することもできる。この場合、加熱部８０１は、ワイングラス３１０上のシート１３０に対して、加熱を行ってエージングを行うことにより、光硬化層１３２の比体積を短時間に小さくすることができ、その結果、パターン形成用シート１３０上の光硬化層１３２の形状を最終的な形状に早めることができる。
【００５９】
［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
【００６０】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の範疇に含まれる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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