(57)【要約】本発明の目的は、インクジェットプリント技術などを用いて、高アスペクト比の三次元構造物を製造することである。具体的には、溶媒および前記溶媒中に分散されたポリマー粒子を含み、粘度１００ｃｐｓ以下である溶液の液滴を、ノズルから基板に向けて吐出して；前記液滴に光を照射して前記溶媒を蒸発させ、かつ前記ポリマー粒子を溶融させ；前記溶融されたポリマー粒子を基板上に堆積させる、ことにより三次元構造物を製造する。本発明は、バイオチップなどの製造に適用することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒および前記溶媒中に分散されたポリマー粒子を含み、粘度１００ｃｐｓ以下である溶液の液滴を、ノズルから基板に向けて吐出するステップ、
前記液滴に光を照射して、前記液滴に含まれる溶媒を蒸発させ、かつ前記液滴に含まれるポリマー粒子を溶融させるステップ、ならびに
前記溶融されたポリマー粒子を基板上に堆積するステップ、を含む三次元構造物の製造方法。
【請求項２】
前記吐出はピエゾ方式のインクジェットによって行われる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記液滴への光の照射は、前記液滴が前記基板に接触する前に行われる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記光は、赤外線または紫外線である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記光はレーザである、請求項１に記載の製造方法。
【請求項６】
前記光は、前記ノズル側または前記ノズルの側方から、前記液滴に照射される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項７】
前記液滴の粘度を、前記光の照射により１００ｃｐｓ以上に変化させる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項８】
前記基板またはノズルを、ＸＹＺ方向に任意に移動させる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項９】
前記ポリマー粒子の平均粒径は、１μｍ以下である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記ポリマー粒子は、中空粒子である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記ポリマー粒子は、粒径の異なる２種類以上の粒子を含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記三次元構造物はピラーである、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１３】
溶媒および前記溶媒中に分散されたポリマー粒子を含む溶液の液滴を、基板に向けて吐出するノズル；前記溶液を振動させる振動部；前記ノズルから吐出された溶液の液滴に光を照射する光源；前記ノズルまたは基板をＸＹＺ方向に移動させる駆動機構部を有し、
前記光源は、前記ノズルの吐出口の上方または側方に設置される、三次元構造物製造装置。
【請求項１４】
前記光源は、赤外線レーザまたは赤外線照射装置である、請求項１３に記載の三次元構造物製造装置。
【請求項１５】
前記光源は、紫外線レーザまたは紫外線照射装置である、請求項１３に記載の三次元構造物製造装置。
【請求項１６】
前記基板または光源を振動させる手段を有する、請求項１３に記載の三次元構造物製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、三次元構造物を製造する方法および装置に関する。本発明は、光照射機構を有するインクジェットプリント技術などを用いて、ポリマー粒子を含む液滴を吐出することを特徴とする。
【背景技術】
【０００２】  近年、血液中のグルコースなどを含む様々な成分を分離および検出するために、あるいはＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ／デオキシリボ核酸）の成分を分離することを目的としたＤＮＡチップや免疫分析チップなどのバイオセンサーデバイスの開発が進められている。これらのデバイスには、ナノからマイクロレベルの径と、数百マイクロメートルの高さを有するピラーが形成されている。したがってデバイスの作製には、高アスペクト比の三次元構造物（ナノピラーやマイクロピラーを含む）を形成するための技術が必要不可欠である。【０００３】  従来は、高いアスペクト比の三次元構造物を形成するために、ナノインプリント技術（例えばホットエンボッシング法）などを用いて、ポリマー樹脂や光硬化性樹脂に、マイクロサイズやナノサイズの形状を転写していた（例えば特許文献１を参照）。これらの方法で用いられる金型には高アスペクト比のピラーが形成されているが、高アスペクト比のピラーを形成するには、微細形状の金型を作製する技術が必要である。したがって、前記金型の材料である金属や石英などの加工しにくい材料を、高アスペクト比に加工する技術が必要不可欠である。【０００４】  ナノインプリント技術によって三次元構造物を製造する場合は、三次元構造物の設計を変更するたびに、微細金型を新たに作製しなければならない。微細金型の作製には時間と費用がかかり、技術的にも困難である。さらに、設計変更の多いデバイス試作や多品種少量生産には、多品種の金型の作製が必要となるため、ナノインプリント技術を用いることは適当でないことがある。また、ナノインプリント技術による離形プロセスにおいて、製造される三次元構造物のアスペクト比が高いほど、金型を離形するために必要な力は大きくなる。そのため、製造される高アスペクト比の三次元構造物の微細な凹凸を崩すことなく、高精度かつ容易に金型を剥離することは困難であった。例えば、ナノインプリント技術でアスペクト比３以上のナノピラーを形成することは非常に困難な場合がある。【０００５】  一方、インクジェットプリント技術は、基板にダイレクトに微細パターニングする技術として知られている（例えば特許文献２を参照）。水平に複数個並んだインクジェットノズルを走査させ、個々のインクジェットノズルから材料を噴射すれば、短時間かつ低コストで所望の２次元形状を形成できる利点を有する。【０００６】  インクジェットプリント技術は、ナノインプリント技術のように微細金型を必要としないため、多品種少量生産に適している。しかしながら、インクジェットノズルから噴射する材料は、低い粘度（例えば１〜１０ｃｐｓ程度）の材料に限られる。したがって、吐出された材料が基板に接触すると、基板において拡散してしまうため、吐出された材料を堆積させることができず、高アスペクト比の形状を形成することは難しい。そのため、ナノピラーやマイクロピラーのような三次元構造物の製造に活用することはできなかった。
【特許文献１】特開２００４−２８８７８３号公報
【特許文献２】特開２００１−２８４６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  前述したように、従来のナノインプリント技術は、多品種少量生産や設計変更の多いデバイス試作などにおいては、多くの微細金型を必要とするため適さないことがあった。また微細金型は、その製造自体が困難な場合もある。
一方、従来のインクジェットプリント技術は、設計変更に柔軟に対応でき、短時間で２次元形状を形成できる技術であるが、ノズルから吐出できる材料は低い粘度の材料に限られる。低い粘度の材料は、基板上で横方向に拡散してしまうため、三次元的に堆積させることができず、インクジェットプリント技術で三次元構造物を製造することは困難であった。【０００８】  本発明の目的は、インクジェットプリント技術などを用いて、任意形状の三次元構造物を製造することである。また、それにより高アスペクト比の三次元構造物の設計変更に容易に対応できる、三次元構造物の製造方法および製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明者は、光照射機構を適用したインクジェットプリント技術などを活用して、ポリマー粒子を分散させた１００ｃｐｓ以下の粘度の溶液の液滴を吐出することにより、所望の形状の三次元構造物が製造できることを見出した。
すなわち本発明は、インクジェットプリント技術において、ノズルから吐出された溶液の液滴に、それが基板に接触する前に光を照射して、当該液滴の溶媒を蒸発させ、かつ当該液滴に含まれるポリマー粒子を溶融させて粘度を上げることを特徴とする。本発明は、前記粘度が向上した液滴を基板に接触させて固化させ、次々と液滴を堆積して固化物を積み上げることによって、所望の三次元構造物が製造できるという知見に基づいてなされた。【００１０】  すなわち、本発明の第一は、以下に示す三次元構造物の製造方法に関する。
［１］溶媒および前記溶媒中に分散されたポリマー粒子を含み、粘度１００ｃｐｓ以下である溶液の液滴を、ノズルから基板に向けて吐出するステップ；
前記液滴に光を照射して、前記液滴に含まれる溶媒を蒸発させ、かつ前記液滴に含まれるポリマー粒子を溶融させるステップ；ならびに
前記溶融されたポリマー粒子を基板上に堆積するステップ、を含む三次元構造物の製造方法。
［２］前記吐出はピエゾ方式のインクジェットによって行われる、［１］に記載の製造方法。
［３］前記液滴への光の照射は、前記液滴が前記基板に接触する前に行われる、［１］または［２］に記載の製造方法。
［４］前記光は、赤外線または紫外線である、［１］〜［３］のいずれかに記載の製造方法。
［５］前記光はレーザである、［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法。
［６］前記光は、前記ノズル側または前記ノズルの側方から、前記液滴に照射される、［１］〜［５］のいずれかに記載の製造方法。
［７］前記液滴の粘度を、前記光の照射により１００ｃｐｓ以上に変化させる、［１］〜［６］のいずれかに記載の製造方法。
［８］前記基板またはノズルを、ＸＹＺ方向に任意に移動させる、［１］〜［７］のいずれかに記載の製造方法。
［９］前記ポリマー粒子の平均粒径は１μｍ以下である、［１］〜［８］のいずれかに記載の製造方法。
［１０］前記ポリマー粒子は中空粒子である、［１］〜［９］のいずれかに記載の製造方法。
［１１］前記ポリマー粒子は、粒径の異なる２種以上の粒子を含む、［１］〜［１０］のいずれかに記載の製造方法。
［１２］前記三次元構造物はピラーである、［１］〜［１１］のいずれかに記載の製造方法。【００１１】  本発明の第二は、以下に示す三次元構造物の製造装置に関する。
［１３］溶媒および前記溶媒中に分散されたポリマー粒子を含む溶液の液滴を、基板に向けて吐出するノズル；前記溶液を振動させる振動部；前記ノズルから吐出された溶液の液滴に光を照射する光源；前記ノズルまたは基板をＸＹＺ方向に移動させる駆動機構部を有し、
前記光源は、前記ノズルの吐出口の上方または側方に設置される、三次元構造物製造装置。
［１４］前記光源は、赤外線レーザまたは赤外線照射装置である、［１３］に記載の製造装置。
［１５］前記光源は、紫外線レーザまたは紫外線照射装置である、［１３］に記載の製造装置。
［１６］前記基板または光源を振動させる手段を有する、［１３］〜［１５］のいずれかに記載の製造装置。
【発明の効果】
【００１２】  本発明の三次元構造物の製造方法によれば、任意の三次元構造物を容易に製造することができ、三次元構造物の設計変更に容易に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１の三次元構造物製造装置の概略図である。
【図２】実施の形態２の三次元構造物製造装置の概略図である。
【図３】実施の形態３の三次元構造物製造装置の概略図である。
【図４】実施の形態３の三次元構造物製造装置の概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】１．本発明の三次元構造物の製造方法
本発明の三次元構造物の製造方法は、１）溶媒および溶媒中に分散されたポリマー粒子を含む溶液の液滴を、ノズルから基板に向けて吐出するステップ、２）液滴に光を照射してポリマー粒子を溶融させるステップ、３）溶融されたポリマー粒子を基板上に堆積するステップ、を含む。【００１５】  本発明の製造方法において、ポリマー粒子を含む溶液の粘度は１００ｃｐｓ以下であることが好ましく、１００ｃｐｓ未満であることがより好ましく、１０ｃｐｓ以下であることがさらに好ましい。ノズルから前記溶液の液滴を適切に吐出するためである。溶液の粘度は、通常の粘度測定法により求めればよい。例えば、せん断速度を入力して、出力されたせん断応力から粘度を求めればよく、（回転型）レオメータを用いて測定すればよい。
液滴を吐出する方法については後述するが、インクジェットヘッドなどに収容された溶液を振動させてノズルから吐出させることが好ましい。【００１６】  溶液に含まれるポリマー粒子の成分は特に制限されないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリルエステル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリエチレンなどが例示される。ポリマー粒子のガラス転移温度または融点は、９０℃以下であることが好ましい。吐出された液滴に光を照射したときに、それに含まれるポリマー粒子を溶融しやすくするためである。また後述のように、ポリマー粒子の材料は基板の材料と同じであってもよい。【００１７】  前記ポリマー粒子の平均粒径は１μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以下であることがより好ましい。微細な三次元構造体（例えばナノピラーやマイクロピラー）を製造するためである。溶液中のポリマー粒子の粒径は、例えば画像処理法で測定される面積相当径として測定される。【００１８】  前記ポリマー粒子は、中空粒子であってもよい。中実粒子の粒子内部には熱が伝わりにくく、粒子内部が溶融していない中実粒子が基板に堆積されると、適切に堆積されず、所望の三次元構造体を製造できない場合がある。一方、中空粒子には熱が均一に伝わり、さらに照射された光の熱を内部に閉じこめることができるので、低エネルギーの光で溶融されうる。【００１９】  前記ポリマー粒子は、粒径の異なる二種以上の粒子の組合せであってもよい。つまり、前記溶液に含まれるポリマー粒子の粒径分布には、二以上のピークがありうる。粒径の異なる粒子を組み合わせることにより、同一の粒径を有する粒子を含む溶液に比べて、粒子含有率が同じであっても粘度の低い溶液とすることができる。粘度を下げることにより、ノズル吐出口での目詰まりを防止することができる。【００２０】  前記ポリマー粒子は、粒子の核の物質と核をコーティングする物質とが異なっていてもよい。たとえば、ガラス転移温度の低いポリマーからなる核にガラス転移温度の高いポリマーをコーティングしてもよいし、ガラス転移温度の高いポリマーからなる核にガラス転移温度の低いポリマーをコーティングしてもよい。【００２１】  前記ポリマー粒子は、溶媒中に均一に分散されていることが好ましい。したがってポリマー粒子の周りに沈殿を抑制するための高分子材料が物理吸着または化学吸着されていてもよい。【００２２】  前記ポリマー粒子の前記溶液における濃度は、溶液の粘度を１００ｃｐｓ以下にするように調整され、５０体積％〜９５体積％程度であればよい。【００２３】  前記ポリマー粒子を含む溶液の溶媒は、水系溶媒であっても有機溶媒であってもよいが、水または低沸点アルコールを主成分とすることが好ましい。ノズルから吐出された溶液の液滴に光を照射することにより溶媒を蒸発させるため、溶媒の沸点は６０℃以下であることが好ましい。【００２４】  前記溶液は、基板に向けて液滴としてノズルから吐出される。ノズルは、インクジェットヘッドのノズル、またはディスペンサーのノズルなどである。ノズルの吐出口の面積は、製造しようとする三次元構造物の形状に応じて選択されるが、例えば円形であれば直径４０μｍ〜２００μｍ程度にすればよい。【００２５】  液滴��、インクジェットヘッドのノズルまたはディスペンサーのノズルから吐出されるが、好ましくはインクジェットである。例えば、インクジェットヘッド内に収容された溶液を高速で振動させることにより、ノズルから液滴を吐出させることが好ましい。前記振動は、圧電素子（ピエゾ素子）を用いて行うことができる。つまり、液滴はピエゾ方式のインクジェットにより吐出されることが好ましい。また液滴は、パルスとして繰り返し吐出される。【００２６】  ノズルから吐出される液滴の量（１パルス分）は、製造しようとする三次元構造物の形状に応じて適宜選択されるが、３ｐｌ〜２０ｐｌ程度であることが好ましい。液滴の量は、ノズルの吐出口の面積、溶液を振動させる程度、溶液の粘度などにより調整される。【００２７】  液滴を吐出される基板の材料の例には、ポリマー粒子の材料の例と同様に、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリルエステル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリエチレンなどが含まれる。基板の材料とポリマー粒子の材料とは、必ずしも限定されないが、好ましくは同じである。本発明により製造される三次元構造物はバイオチップなどに適用されることがあるが、基板とポリマー粒子が同一の材料であると、三次元構造物上で行われる化学反応を制御しやすく、また安定させることができる。【００２８】  ノズルから吐出された液滴に光を照射することによって、溶媒を蒸発させ、ポリマー粒子を溶融させる。それにより、液滴の粘度を向上させる。光照射された液滴の粘度は、１００ｃｐｓ以上であることが好ましい。前記光の照射は、ノズルから吐出された液滴が基板に接触する前に行われる。溶融されたポリマー粒子を含む高粘度の液滴は、到着した基板上において拡散しにくく、そのまま固化されうる。基板上で固化されたポリマー粒子に、さらに高粘度の液体を次々と堆積させて固化すれば、ポリマーによる三次元構造物が製造される。【００２９】  前記光の例には、赤外線、および紫外線が含まれる。また前記光はレーザであってもよく、レーザを用いれば効率的に液滴を加熱することができる。照射するレーザは特に制限されないが、例えばＹＡＧレーザ、半導体レーザ、紫外レーザなどを用いればよい。【００３０】  レーザを平行光として液滴に照射してもよく、焦点を液滴にあわせて照射してもよい。より効率的に液滴を加熱するためである。また、レーザの照射出力を調整して、照射後の液滴の粘度を制御することができる。さらに、吐出された液滴ごとにレーザの照射出力を変えてもよい。例えば、初めに吐出される液滴に照射されるレーザよりも、後に吐出される液滴に照射されるレーザの出力を段階的に上げればよい。三次元構造物の下部（先に堆積された部分）と上部（後に堆積された部分）とで、硬度を変えることにより、製造される三次元構造物の応力負荷が軽減されうる。【００３１】  前記光は、吐出された液滴に対して任意の方向から照射されうる。つまり、ノズルの側から照射されてもよいし、ノズルの側方から照射されてもよいし、基板の側から照射されてもよい。好ましくは、ノズルの側またはノズルの側方から照射される。【００３２】  光照射により溶媒が除去された液滴に含まれる溶融ポリマー粒子は、基板上に到着して冷却されて固化する。液滴の粘度が高められているので、液滴が基板において拡散しにくくされている。このようにして、溶融したポリマー粒子を順次に堆積させることにより三次元構造物を製造することができる。【００３３】  基板上に到着した溶融ポリマー粒子に、さらに光を照射してもよい。したがって、基板上に到着したときのポリマー粒子は、完全に溶融されていなくても、完全に溶媒が除去されていなくてもよく、その場合には基板上のポリマー粒子に光を照射することが好ましい。【００３４】  前記堆積において、基板またはノズルを三次元的に任意に移動させて、所望の形状の三次元構造物を製造することができる。たとえば、三次元的に移動可能なテーブルに基板を設置したり、ノズルと基板とにそれぞれ回転機構と併進機構とを適用して移動させたりして任意の形状を形成する。【００３５】  また、光源または基板を微小振動させてもよい。それにより液滴全体に均等に光を照射することができる。【００３６】  本発明の製法により任意の三次元構造物が製造されるが、たとえばピラーが製造される。ピラーは、幅が数１００ｎｍ〜１００μｍであって、高さが１〜１００μｍでありうる。さらにピラーは、アスペクト比（高さ／幅）が１以上であることが好ましい。製造されるピラーは、途中で曲がっていたり、逆テーパ形状になっていることがある。【００３７】  また基板に、リブなどで区切られたスペースを設けておき、そのスペースにポリマー粒子を堆積させてもよい。粒子の堆積後にリブを除去することによって、より大きな三次元構造物を製造することができる。スペースを設けるためのリブは、例えばレジスト材により形成されうる。【００３８】  本発明の製造方法は、特に限定されないが、バイオチップの製造などに適用されうる。【００３９】２．本発明の三次元構造物の製造装置
前述の三次元構造物の製造方法は、以下に示される製造装置を用いて実施されうる。本発明の三次元構造物の製造装置は、ポリマー粒子を含む溶液の液滴を基板に向けて吐出するノズル；前記溶液を振動させる振動部；前記ノズルから露出された液滴に光を照射する光源；前記ノズルまたは基板をＸＹＺ方向に移動させる駆動機構部を有する。【００４０】  本発明の製造装置におけるノズルは、インクジェットヘッドのノズル、またはディスペンサーのノズルであればよい。該インクジェットヘッドまたはディスペンサヘッドに、ポリマー粒子を含む溶液が収容される。【００４１】  前記振動部は、例えば圧電素子が含まれる。圧電素子とは電圧を印加すると変形するセラミックであり、ピエゾ素子ともいう。ポリマー粒子を含む溶液を収容するインクジェットなどに配置された圧電素子に電圧を印加することによって、該溶液を振動させる。圧電素子の構造は特に制限されず、板状ピエゾであっても積層ピエゾであってもよい。【００４２】  前記光源は、紫外線または赤外線照射装置であってもよいが、レーザであることが好ましい。光源がレーザである場合は、レーザ光を平行光とする凸レンズを有していてもよい。また、液滴に焦点をあわせるための集光レンズを有していてもよい。
前記光源は、ノズルの上方に設置されていても（図１および２を参照）、側方に設置されていてもよい（図３および４を参照）。光源をノズルの上方に設置すると、液滴にレーザを照射しやすくなると考えられ、また装置をコンパクトにすることができる。一方、光源をノズルの側方に設置するとインクジェットなどのヘッドの構造が簡素になるので、装置のコストが下がると思われる。また、ノズルの側方に設置された光源は、振動させやすいと考えられる。【００４３】  前記駆動機構部は、例えば基板を載置するテーブルを三次元的に移動可能とする部材、またはノズルと基板とにそれぞれ適用される回転機構と併進機構との組み合わせが含まれる。【００４４】  以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［実施の形態１］
図１には、三次元構造物を製造する装置の一部であるインクジェットヘッドの例が示される。１は圧電素子、２はノズル、３はレーザ光、４はレーザ、５はレンズ、６は溶媒、７はポリマー粒子、８は粘度が向上された液滴を示す。【００４５】  圧電素子１が高速で振動することにより、ノズル２から、溶媒６およびポリマー粒子７が液滴として吐出される。レーザ４（例えばＹＡＧレーザ、半導体レーザ、紫外レーザなど）からレーザ光３を発振し、レンズ５を通してレーザ光３を平行光に変換して、平行光に変換されたレーザ光３の焦点を、前記吐出された液滴にあわせる。【００４６】  集光したレーザ光により、吐出された液滴が加熱され、溶媒は蒸発し、溶液中に含まれるポリマー粒子は溶融される。それにより、液滴はノズル吐出後に粘度の高い液滴８に変化する。高粘度の液滴８は、三次元構造物が製造される面（基板）に到着すると、冷却されて液体から固体に変化する。このようにして、高粘度の液滴８から変換された固体を順次に堆積させることにより、三次元構造物を製造することができる。【００４７】  また、基板を載置するテーブルを三次元的に移動可能なテーブルとするか、またはノズルと基板とにそれぞれ回転機構と併進機構とを組み合わせて適用して（図示せず）、任意の形状の三次元構造物を製造することができる。さらに光源または基板は、液滴全体に均等に光を照射するため微少振動できることが望ましい。【００４８】  図１にはインクジェットを用いた例が示されるが、インクジェットの代わりにディスペンサーなどを用いてもよい。【００４９】  ［実施の形態２］
図２には、三次元構造物を製造する装置の一部であるインクジェットヘッドの別の例が示される。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。【００５０】  上記したポリマー粒子７を含む溶液の液滴を、インクジェットヘッドに設置した圧電素子１を高速で振動させることにより吐出させる。レーザ４は、インクジェットヘッドの中央内部に設けられた筒の中に設置される。筒の中には溶液が流れ込まないようにされている。【００５１】  溶液の吐出を促進させるため、インクジェットの内部に設けられた筒からガスを流しても良い。ガスは吐出された液滴の粘度を変化させるために熱風としてもよい。【００５２】  吐出後の液滴にレーザ光３を照射すると、溶媒（例えば水）は蒸発し、液滴中に含まれるポリマー粒子は加熱されて固体から高粘度の液体に溶融される。高粘度の液体は、立体を形成する面に到着後に冷却されて、液体から固体に変化する。このように高粘度の液体に変換された固体を堆積させることにより、三次元構造物を製造することができる。【００５３】  実施の形態１と同様に、基板を載置するテーブルを３次元的に移動可能なテーブルとするか、またはノズルと基板とにそれぞれ回転機構と併進機構とを組み合わせて適用して（図示せず）、任意の形状の三次元構造物を製造することができる。さらに光源または基板は、液滴全体に均等に光を照射するため微少振動できることが望ましい。【００５４】  ［実施の形態３］
図３及び図４は、本発明の三次元構造物を製造する装置であるインクジェットのヘッド部のさらに別の例が示される。図３および図４において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。【００５５】  前述したポリマー粒子７を含む溶液の液滴を、インクジェット内部の圧電素子１を高速で振動させることにより吐出させることができる。レーザ４はインクジェットヘッドの外部に設置されており、図３ではノズルに対してほぼ水平位置に設置され、図４ではノズルに対して斜め上部に設置される。レーザ光３を図に示すように平面状にすれば、吐出されたポリマー粒子に照射しやすい。【００５６】  このとき、レーザ光を集光させて、ポリマー粒子を含む液滴に側面より照射してもよい。吐出後の液滴に対してレーザ光３を照射すると、溶媒である水は蒸発し、溶液中に含まれるポリマー粒子は固体から液体に変換される。高粘度の液体は、立体を形成する面に到着後に冷却されて液体から固体に変化する。このように高粘度の液体に変換された固体を堆積させることにより、三次元構造物を製造することができる。【００５７】  実施の形態１と同様に、基板を載置するテーブルを三次元的に移動可能なテーブルとするか、またはノズルと基板とに回転機構と併進機構とを組み合わせて適用して（図示せず）、任意の形状の三次元構造物を製造することができる。さらに光源または基板は、液滴全体に均等に光を照射するため微少振動できることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】  本発明により、ナノピラーまたはマイクロピラーなどの高アスペクト比を有する三次元構造物が容易に製造されうる。よって、ＤＮＡ分離や免疫分析チップなどのバイオセンサーデバイス；マイクロレンズや変更素子などの光デバイス；フォトニクス結晶などの製造に適用される。【００５９】  本出願は、２００５年１２月１日出願の出願番号ＪＰ２００５−３４７６１３に基づく優先権を主張する。当該出願明細書に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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