(57)【要約】【課題】上下両側に開口を有する微細な中空構造体を中空構造体形成の工程内で安定して迅速に形成することができる中空構造体の製造方法を提供する。【解決手段】図１（ａ）凹部５を複数配置した第１基板４の上に未硬化の紫外線硬化樹脂に界面活性剤を加えた素材３をスリットコート、あるいはスピンコート法などで塗布して周囲を減圧する。（ｂ）基板凹部５と紫外線硬化樹脂の間に保持されたガスの圧力によって中空部の気体が膨張し、これを覆う紫外線硬化樹脂が互いに規制し合いながら基板面垂直方向に延伸して微細なハニカム状の中空構造を形成する。（ｃ）ここで選択的硬化手段２として、選択的に紫外線を照射することが可能な紫外線描画装置を用いて、微細な中空構造の基板に垂直に立った隔壁部分の樹脂を選択的に硬化させることができる。（ｄ）中空構造の天井部は硬化させないので開口部となる。【選択図】図２
2012000829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の表面を所定の条件下で塑性変形する第１素材にて前記凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、
前記第３工程において、選択的に紫外線を照射することが可能な選択的硬化手段を用いて、前記中空体の隔壁部分を選択的に固化させることを特徴とする中空構造体の製造方法。
【請求項２】
前記第３工程において、第１基板の透過光パターンを介して紫外線照射することにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする請求項１に記載の中空構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第３工程において、第１基板の透過光パターンを介して中空体の隔壁と中空部とが全反射角となる角度にて紫外線照射することにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする請求項２に記載の中空構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第２工程と同時に前記第３工程を行うことにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする請求項３に記載の中空構造体の製造方法。
【請求項５】
所望の位置に所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の表面を、紫外線照射にて硬化する第１素材にて前記凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、
前記第２工程において、前記第１素材を前記第１基板と所定形状の遮光パターンを有する第２基板とで挟み込んだ状態で膨張延伸を行い、前記第３工程において、前記第２基板の遮光パターンを介して紫外線照射することにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする中空構造体の製造方法。
【請求項６】
所望の位置に所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の表面を、乾燥にて固化する第１素材にて前記凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、
前記第２工程において、乾燥にて固化する第１素材を前記第１基板と所定形状の微細通気孔パターンを有する第２基板とで挟み込んだ状態で膨張延伸を行い、前記第３工程において、前記第２基板の微細通気孔パターンを介して液体成分を蒸発させることにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする中空構造体の製造方法。
【請求項７】
所望の位置に所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の表面を、冷却にて固化する第１素材にて前記凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、
前記第２工程において、冷却にて固化する第１素材を前記第１基板と所定形状のパターン状の加熱手段を有する第２基板とで挟み込んだ状態で膨張延伸を行い、前記第３工程において、前記第２基板のパターン状の加熱手段に触れた部分以外の第１素材を固化させることにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする中空構造体の製造方法。
【請求項８】
前記第２基板に所定形状の撥水性の表面を有するパターンが形成されていることを特徴とする請求項２、３、又は４に記載の中空構造体の製造方法。
【請求項９】
前記第２基板に所定形状の撥油性の表面を有するパターンが形成されていることを特徴とする請求項５、６又は７に記載の中空構造体の製造方法。
【請求項１０】
所定の独立した凹部を複数配置し前記各凹部に遮光パターンを形成した第１基板と、所定の条件下で塑性変形する第１素材を有する第２基板と、を用意し、
前記第１素材にて前記第１基板の凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、
前記第３工程において、前記第１基板側から紫外線照射することで、前記中空体を部分硬化させることを特徴とする中空構造体の製造方法。
【請求項１１】
前記第１基板の表面の全面に紫外線透過部が形成され、他の凹部全面に遮光パターンが形成され形成していることを特徴とする中空構造体の製造装置。
【請求項１２】
前記第１基板の表面の一部に紫外線透過部が形成され、他の表面部の一部乃至凹部全面に遮光パターンが形成され形成していることを特徴とする中空構造体の製造装置。
【請求項１３】
中空体の隔壁と中空部とが全反射角となるような第１基板への紫外線入射角を透過光パターンと遮光パターンにて制御していることを特徴とする請求項１１乃至１２に記載の中空構造体の製造装置。
【請求項１４】
中空体の隔壁と中空部とが全反射角となるように第１基板への紫外線入射角を制御するコリメーター（平行光）装置を用いたことを特徴とする請求項１１乃至１２に記載の中空構造体の製造装置。
【請求項１５】
前記遮光パターンの材料は、紫外線を吸収する素材からなることを特徴とする請求項１１乃至１３に記載の中空構造体の製造装置。
【請求項１６】
前記遮光パターンの材料は、紫外線を吸収する素材であると同時に透過光部材よりも低い屈折率素材からなることを特徴とする請求項１５に記載の中空構造体の製造装置。
【請求項１７】
前記第１基板の透過光部材の屈折率は、中空構造体材の屈折率よりも小さな値であることを特徴とする請求項１６に記載の中空構造体の製造装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１０に記載の製造方法および請求項１１乃至１７に記載の製造装置にて、製造されたことを特徴とする中空構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数の微細な部材で構成される高精度な中空構造体に関するものであり、複写機、ファクシミリ、固体走査型プリンタ等の光走査系に用いられるプラスチックレンズやレンズ付き光伝送の導波路等、及びデジタルカメラ等の受光素子レンズの製造や、光ファイバープレート（プロジェクターのスクリーン）タッチパネル、電子写真プロセスを用いた感光体、ＰＬＤ等の製造に応用できるものである。特に、本発明は、適切に規定された形状、寸法およびアスペクト比のセルを有して成る電気泳動ディスプレイに適し、そのようなセルには、溶媒中に分散した電荷を帯びた色素粒子（または着色粒子）が充填されている。特に、本発明はそのようなディスプレイに適した中空構造体の新規な工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の微細な部材で構成される高精度な中空構造体の従来技術として、一般的には、「１．フォトリソグラフィーによるハニカム状中空構造」、「２．エンボス加工によるハニカム状中空構造」がある。しかしながらフォトリソグラフィーにおいては、アスペクト比が５を超えるような構造体を安価で安定的に実現することは難しい。又エンボス加工においてもハニカム壁全体を薄く（１０μ以下、アスペクト比５以上）にすることは難しい。
図２０は従来の微細中空構造（片側開口）の製造方法を示す図である。図２０（ａ）凹部５３を複数配置した第１基板５２の上にゼラチン水溶液５１を塗布して周囲を減圧する。図２０（ｂ）基板凹部５３とゼラチン層の間に保持されたガスの圧力によってゼラチン膜が基板の垂直方向に延伸して、図２０（ｃ）減圧下で乾燥、冷却されることによってハニカム状中空構造体を形成する。図２０（ｄ）基板５２に対向する面には薄い天井膜が形成されるため、この面を開口するために、室温より高い例えば温度３０℃、湿度８０−９０％の加湿加温容器５６内に室温（例えば２０℃）に置いていた中空構造体を入れる。中空構造物５８は温度が低いため結露する。図２０（ｅ）結露した中空構造物５８の天井部は水溶液化して剛性が低下し、表面張力のために自己収縮が起こり開口する。特に天井中央部の隔壁が薄いため、薄い中央部から開口が始まる。狙いの開口形状となるように結露時間を調整し、開口を止めるために加湿加温容器から取り出し、乾燥を行う。天井部厚み０．０５μｍでは２０秒で開口した。
【０００３】
また、特許文献１には、発泡によって中空構造体を形成する例が開示されており、軽量性、断熱性及び圧縮強度に優れた発泡体を得ることを目的とするものである。シート状発泡体は、水平断面形状が格子状の熱可塑性樹脂体の各四角形状の中空部内に、発泡倍率が２０倍である熱可塑性樹脂高発泡体が熱可塑性樹脂体と一体的に形成されている。
また、特許文献２には、ハニカム中空構造体及びその製造方法に関する技術が開示されており、強度及び透明性が高く、経時的にも品質の安定な中空構造体及びその製造方法を提供するものであり、樹脂中に多角柱形状のセルを３次元的に高密度に充填してなり、これらセルを、セル壁間に接合部を設けずに形成するものであり、セルは、樹脂中に発泡性物質を３次元的に規則正しく配置した後に該発泡性物質を発泡させることにより、３次元的に形成されるものである。しかし、これは引き上げて引き伸ばす方式によるものであるので、引き上げるにつれてコア部が細り、中空構造の壁面厚を薄く一定に保つことができない。即ち、発泡工程においては、独立した空間を配置し、同時に発泡膨張させることが重要である。なぜなら、一つずつ発泡させると各気泡が球形になってしまい、全体がハニカム形状にならないからである。上記の特許文献１及び２では、加熱発泡を試みているが、この方法による場合は、温度が均一でないと発泡時間が場所毎にばらつき、そのためにきれいなハニカム中空構造にはならないといった問題がある。
【０００４】
また、特許文献３では、プラテンを開く動作の延伸力にてハニカム中空形状を形成しているが、これも粘度が均一になるように制御することが重要で、かつ困難である。
また、特許文献４には、隔壁の厚みが薄く微細で細長いハニカム構造を得るため、所定の条件で塑性変形機能を有する第１素材にて、所望の位置に所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の上記凹部に空間が生じるように同第１基版の表面を覆う第１工程と、該空間のガス圧力にて複数同時に該第１素材を膨張延伸させることで薄く細長い中空体を多数個一定方向に形成する第２工程とからなる微細なハニカム構造体の製造方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の従来技術を背景として、以下の課題を解決するものである。即ち、薄い隔壁を有する微細な中空構造体を電気泳動ディスプレイなどの画像表示装置の画素セルとして利用する際には大きさが揃った構造体の各セル内部に別部材を注入して機能させる必要がある。しかし、中空構造体内部に別部材を注入し機能させるに際して、第１基板の微小凹部の開口に応じて中空構造に形成された一方の開口径が決まるので、第１基板の凹部開口が小さいと別部材を注入するに際して、スムーズに注入できないという問題がある。
逆に、第１基板の凹部開口が大きいと、第１基板上を第１素材で覆う際に、凹部内に第１素材が入りやすくなり、上記凹部に生じる空間の大きさをそろえることが難しくなる。
この空間の大きさがばらついたり、空間を第一素材が埋めてしまうと空間内の気体の膨張量が変わるので、その部分に形成される中空構造の高さや壁の厚みやハニカム形状が変化し、一様な構造体をつくることができない。
【０００６】
そこで、中空構造体の上下両面に開口を有するならば型と反対側の開口を大きくすることで上記の問題を解決できるが、隔壁の厚みが薄く微細な中空構造を得るために、隣接する多数の独立シェルを膨張させて中空構造をバランス良く成長させた後に、その中空構造体がその形態を維持したままで上部の薄い膜（天井膜）を除去して迅速に固化することは困難であった。また、中空構造体形成後に天井膜を除去するためには、天井膜を溶媒蒸気で溶かすなどの工程が追加となり、コストアップ要因となるという課題があった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、所定の条件で塑性変形機能を有する第１素材にて、所望の位置に所定の凹部を複数配置した第１基板の凹部に空間が生じるように表面を覆った後、該空間のガス圧力にて複数同時に第１素材を膨張延性させることで薄く細長い中空体（後に第２素材を注入する箇所）を複数個一定方向に形成し、その状態で中空体の各セル上面を除いた隔壁部分を選択的に固めることにより、上下両側に開口を有する微細な中空構造体を中空構造体形成の工程内で安定して迅速に形成することができる中空構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の表面を所定の条件下で塑性変形する第１素材にて前記凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、前記第３工程において、選択的に紫外線を照射することが可能な選択的硬化手段を用いて、前記中空体の隔壁部分を選択的に固化させることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記第３工程において、第１基板の透過光パターンを介して紫外線照射することにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記第３工程において、第１基板の透過光パターンを介して中空体の隔壁と中空部とが全反射角となる角度にて紫外線照射することにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記第２工程と同時に前記第３工程を行うことにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、所望の位置に所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の表面を、紫外線照射にて硬化する第１素材にて前記凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、前記第２工程において、前記第１素材を前記第１基板と所定形状の遮光パターンを有する第２基板とで挟み込んだ状態で膨張延伸を行い、前記第３工程において、前記第２基板の遮光パターンを介して紫外線照射することにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする。
【０００８】
請求項６に記載の発明は、所望の位置に所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の表面を、乾燥にて固化する第１素材にて前記凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、前記第２工程において、乾燥にて固化する第１素材を前記第１基板と所定形状の微細通気孔パターンを有する第２基板とで挟み込んだ状態で膨張延伸を行い、前記第３工程において、前記第２基板の微細通気孔パターンを介して液体成分を蒸発させることにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、所望の位置に所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の表面を、冷却にて固化する第１素材にて前記凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、前記第２工程において、冷却にて固化する第１素材を前記第１基板と所定形状のパターン状の加熱手段を有する第２基板とで挟み込んだ状態で膨張延伸を行い、前記第３工程において、前記第２基板のパターン状の加熱手段に触れた部分以外の第１素材を固化させることにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、前記第２基板に所定形状の撥水性の表面を有するパターンが形成されていることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、前記第２基板に所定形状の撥油性の表面を有するパターンが形成されていることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、所定の独立した凹部を複数配置し前記各凹部に遮光パターンを形成した第１基板と、所定の条件下で塑性変形する第１素材を有する第２基板と、を用意し、前記第１素材にて前記第１基板の凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、前記第３工程において、前記第１基板側から紫外線照射することで、前記中空体を部分硬化させることを特徴とする。
【０００９】
請求項１１に記載の発明は、前記第１基板の表面の全面に紫外線透過部が形成され、他の凹部全面に遮光パターンが形成されていることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、前記第１基板の表面の一部に紫外線透過部が形成され、他の表面部の一部乃至凹部全面に遮光パターンが形成され形成していることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、中空体の隔壁と中空部とが全反射角となるような第１基板への紫外線入射角を透過光パターンと遮光パターンにて制御していることを特徴とする。
請求項１４に記載の発明は、中空体の隔壁と中空部とが全反射角となるように第１基板への紫外線入射角を制御するコリメーター（平行光）装置を用いたことを特徴とする。
請求項１５に記載の発明は、前記遮光パターンの材料は、紫外線を吸収する素材からなることを特徴とする。
請求項１６に記載の発明は、前記遮光パターンの材料は、紫外線を吸収する素材であると同時に透過光部材よりも低い屈折率素材からなることを特徴とする。
請求項１７に記載の発明は、前記第１基板の透過光部材の屈折率は、中空構造体材の屈折率よりも小さな値であることを特徴とする。
請求項１８に記載の発明は、請求項１乃至１０に記載の製造方法および請求項１１乃至１７に記載の製造装置にて、製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、所定の条件で塑性変形機能を有する第１素材にて、所望の位置に所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の上記凹部に空間が生じるように同第１基版の表面を覆う第１工程と、該空間のガス圧力にて複数同時に該第１素材を膨張延伸させることで薄く細長い中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、その中空体の所定の箇所を選択的に固める第３工程からなるので、上下に開口を持つ中空構造を直接形成することができる。これによって形成後に天井膜の除去加工を行うなどの後処理工程を必要とせず、安価に安定して次工程の充填物注入に適した微細な中空構造体を得ることができる。また、天井膜を開口した形で中空構造をつくることができるので、中空構成材料とは特性が異なった材料で中空部を封止して用いることができ、電気泳動ディスプレイ等の開口面に適した低電気抵抗の透明素材などで直接封止面を形成することができる。また、中空構造体の開口部を直接透明電極板と接合することも可能である。
また、紫外線照射にて硬化する第１素材を上記第１基板と所定形状の遮光パターンを有する第２基板とで挟み込んだ状態で膨張延伸を行い、第２基板の遮光パターンを介して紫外線照射することによって、得られた中空体を部分硬化させるので、上下に開口を持つ中空構造を直接形成することができる。これによって形成後に天井膜の除去加工を行うなどの後処理工程を必要とせず、安価に安定して次工程の充填物注入に適した微細な中空構造体を得ることができる。また、天井膜を開口した形で中空構造をつくることができるので、中空構成材料とは特性が異なった材料で中空部を封止して用いることができ、ディスプレイなどの開口面に適した低電気抵抗の透明素材などで直接封止面を形成することができる。また、中空構造体の開口部を直接透明電極板と接合することも可能である。
【００１１】
また、乾燥にて固化する第１素材を上記第１基板と所定形状の微細通気孔パターンを有する第２基板とで挟み込んだ状態で膨張延伸を行い、第２基板の微細通気孔パターンを介して第１素材を固化させることによって、得られた中空体を部分固化させるので、上下に開口を持つ中空構造を直接形成することができる。これによって形成後に天井膜の除去加工を行うなどの後処理工程を必要とせず、安価に安定して次工程の充填物注入に適した微細な中空構造体を得ることができる。また、天井膜を開口した形で中空構造をつくることができるので、中空構成材料とは特性が異なった材料で中空部を封止して用いることができ、ディスプレイなどの開口面に適した低電気抵抗の透明素材などで直接封止面を形成することができる。また、中空構造体の開口部を直接透明電極板と接合することも可能である。
また、冷却にて固化する第１素材を上記第１基板と所定形状のパターン状の加熱手段を有する第２基板とで挟み込んだ状態で膨張延伸を行い、第２基板のパターン状の加熱手段の部分に触れた第１素材を冷却固化させることによって、得られた中空体を部分固化させるので、上下に開口を持つ中空構造を直接形成することができる。これによって形成後に天井膜の除去加工を行うなどの後処理工程を必要とせず、安価に安定して次工程の充填物注入に適した微細な中空構造体を得ることができる。また、天井膜を開口した形で中空構造をつくることができるので、中空構成材料とは特性が異なった材料で中空部を封止して用いることができ、ディスプレイなどの開口面に適した低電気抵抗の透明素材などで直接封止面を形成することができる。
【００１２】
また、上記第２基板に所定形状の撥水性の表面を有するパターンが形成されているので、上下に開口を持つ中空構造を直接形成することができる。これによって形成後に天井膜の除去加工を行うなどの後処理工程を必要とせず、安価に安定して次工程の充填物注入に適した微細な中空構造体を得ることができる。また、天井膜を開口した形で中空構造をつくることができるので、中空構成材料とは特性が異なった材料で中空部を封止して用いることができ、ディスプレイなどの開口面に適した低電気抵抗の透明素材などで直接封止面を形成することができる。
また、上記第２基板に所定形状の撥油性の表面を有するパターンが形成されているので、上下に開口を持つ中空構造を直接形成することができる。これによって形成後に天井膜の除去加工を行うなどの後処理工程を必要とせず、安価に安定して次工程の充填物注入に適した微細な中空構造体を得ることができる。また、天井膜を開口した形で中空構造をつくることができるので、中空構成材料とは特性が異なった材料で中空部を封止して用いることができ、ディスプレイなどの開口面に適した低電気抵抗の透明素材などで直接封止面を形成することができる。
また、遮光パターンと凹部位置は一致しているため、毎回それら遮光パターンと凹部の位置合わせをすることなく、中空構造体の天井膜を除く部分のみを硬化することができる。
【００１３】
また、第３工程において、第１基板の透過光パターンを介して紫外線照射するので、ハニカム（中空体）の側面の隔壁部分のみ硬化し、上面の隔壁部分は未硬化となるため、両側が貫通したハニカム（中空構造体）を製造することが出来る。
また、前記第３工程において、第１基板の透過光パターンを介して中空体の隔壁と中空部とが全反射角となる角度にて紫外線照射するので、側面の隔壁内部のみを紫外線が通り、他の部分は紫外線が通らないので、側面の隔壁内部のみが硬化し、他の部分特に上面の隔壁部分は未硬化となるため、両側が貫通したハニカム（中空構造体）を製造することが出来る。
また、第２工程（中空体が成長している過程）と同時に請求項２の第３工程を行うことで、中空体の損壊を防ぐ効果が得られ、両側が貫通したハニカム（中空構造体）を製造することが出来る。
【００１４】
また、該第１基板の表面の全面に紫外線透過部（透過光パターン）が形成され、他の凹部全面に遮光パターンが形成されているので、第１基板を通過する紫外線の光路を確実に制御出来る。
また、該該第１基板の表面の一部に紫外線透過部（透過光パターン）が形成され、他の表面部の一部乃至凹部全面に遮光パターンが形成されているので、第１基板を通過する紫外線の光路を確実に制御出来、かつ、中空体の損壊を防ぎつつ、より薄い隔壁を形成することが出来る。
また、中空体の隔壁と中空部とが全反射角となるような第１基板への紫外線入射角を透過光パターンと遮光パターンにて制御しているので、第１基板を通過する紫外線の光路を確実に制御出来、かつ、側面の隔壁内部のみが硬化し、他の部分特に上面の隔壁部分は未硬化となり、両側が貫通したハニカム（中空構造体）を製造することが出来る。
また、コリメーター（平行光）装置を用いたことで、平行光が第１基板に照射され、中空体の隔壁と中空部とが全反射角となる制御効果が得られる。
【００１５】
また、該遮光パターンの材料は、紫外線を吸収する素材であるので、遮光と乱反射防止効果が得られ、より確実に光路の制御が出来る。
また、遮光パターンの材料は、紫外線を吸収する素材であるので遮光と乱反射防止効果が得られる。また、透過光部材より低い屈折率素材とからなるので、基板内での全反射が利用でき、光利用効率を上げることができ、遮光パターンの寸法ロが長くなっても光利用効率を低下させることを防ぎ、小エネルギーでハニカム材料を硬化することが出来る。
また、第１基板の透過光部材の屈折率は、中空構造体材の屈折率よりも小さな値であるので、中空構造物９の全反射角領域以内で紫外線を照射することが出来る。
また、請求項１乃至１０に記載の製造方法および請求項１１乃至１７に記載の製造装置にて、製造されるので、（２次加工と比較して）寸法精度が高く、安価に、ハニカム（中空構造体）を提供することが出来る。
また、未硬化部と硬化部の剥離面は非常に滑らかな形状（ギザギザにならない）を有するので、滑らかな形状のハニカムを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例１に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例２に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例３に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例４に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例５に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例６に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
【図７】（ａ）は製造方法により形成された微細中空構造体の形状例を示す斜視図であり、（ｂ）は側断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施例７に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
【図９】遮光パターン詳細構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施例８に係る中空構造体の製造方法の工程を示す図である。
【図１１】従来構造における透過光部材のみの例を示す図である。
【図１２】表面部一部が透過光パターンを示す図である。
【図１３】表面部全面透過光パターンを示す図である。
【図１４】中空構造体を示す図である。
【図１５】本発明の実施例９に係る中空構造体の製造方法の工程を示す図である。
【図１６】凹部空間の様子を示す図である。
【図１７】本発明の実施例１０に係る中空構造体の製造方法の工程を示す図である。
【図１８】本発明の実施例１１に係る中空構造体の製造方法の工程を示す図である。
【図１９】ハニカム構造の寸法を示す図である。
【図２０】（ａ）〜（ｅ）は従来技術に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施例１に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
図１（ａ）：凹部５を複数配置した第１基板４の上に未硬化の紫外線硬化樹脂に界面活性剤を加えた素材３をスリットコート、あるいはスピンコート法などで塗布して周囲を減圧する。
図１（ｂ）：基板凹部５と紫外線硬化樹脂の間に保持されたガスの圧力によって中空部の気体が膨張し、これを覆う紫外線硬化樹脂が互いに規制し合いながら基板面垂直方向に延伸して微細なハニカム状の中空構造を形成する。
図１（ｃ）：ここで選択的硬化手段２として、選択的に紫外線を照射することが可能な紫外線描画装置を用いて、微細な中空構造の基板に垂直に立った隔壁部分の樹脂を選択的に硬化させることができる。ここで紫外線描画装置としては、ラスター光学系を用いたスキャン方式でも良いし、マスクを介した紫外線露光方式でも良い。
図１（ｄ）：中空構造の天井部は硬化させないので開口部となる。この方法によって、対向する上下面に開口を有するハニカム状の微細な中空構造を形成することができる。この方法では開口の大きさを容易に調節することが可能なので、中空構造内に電気泳動分散液などの別素材を注入する際に、注入を容易に確実に安定して行うことができる。
【００１８】
図２は本発明の実施例２に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
図２（ａ）：凹部５を複数配置した第１基板４の上に未硬化の紫外線硬化樹脂に界面活性剤を加えた素材をスリットコート、あるいはスピンコート法などで塗布して、その上に遮光パターン８を有する第２基板７として紫外線透過ガラス板を載せて上記材料層を挟んだ状態で第２基板７のパターンと第１基板凹部５のアライメントを行った後、周囲を減圧する。このとき、材料は上記ガラス板の上に薄く塗ってから上記第一基板４とで挟んでも良い。素材としてここでは紫外線硬化樹脂としてウレタンアクリレートＡＱ１７（荒川化学工業製）、反応開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ５００、界面活性剤としてノベックＦＣ４４３０を用いている。
図２（ｂ）：基板凹部５と紫外線硬化樹脂の間に保持されたガスの圧力によって中空部の気体が膨張し、これを覆う紫外線硬化樹脂が互いに規制し合いながら基板面垂直方向に延伸して微細なハニカム状の中空構造物９を形成する。
図２（ｃ）：ここで遮光パターン８を有する第２基板７を介して紫外線１０を照射することによって微細な中空構造物９の基板に垂直に立った隔壁部分の樹脂を選択的に硬化させることができる。
図２（ｄ）：中空構造物９の天井部は硬化させないので開口部となる。この方法によって、対向する上下面に開口を有するハニカム状の微細な中空構造物６を形成することができる。高さ５０μｍ、ピッチ１５０μｍ、隔壁厚み５μｍの中空構造物６を形成するのに紫外線照射時間は数秒あれば十分であり、減圧容器の減圧速度にもよるが、減圧−硬化−常圧復帰の工程で１０秒以内で対向する上下面に開口を有する中空構造を形成することが可能である。この方法では開口の大きさを容易に調節することが可能なので、中空構造内に電気泳動分散液などの別素材を注入する際に、注入を容易に確実に安定して行うことができる。
【００１９】
図３は本発明の実施例３に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
図３（ａ）：凹部５を複数配置した第１基板４の上に溶媒に溶けた樹脂、あるいは溶媒に分散した樹脂素材をスリットコート、あるいはスピンコート法などで塗布して、その上に溶媒を透過可能なパターン１１を有する第２基板７として紫外線透過ガラス板を載せて上記材料層を挟んだ状態で第２基板７のパターンと第１基板凹部５のアライメントを行った後、周囲を減圧する。このとき、材料は上記ガラス板の上に薄く塗ってから上記第一基板４とで挟んでも良い。素材としてここでは水分散ウレタン樹脂を用いている。
図３（ｂ）：基板凹部５と紫外線硬化樹脂の間に保持されたガスの圧力によって中空部の気体が膨張し、これを覆う紫外線硬化樹脂が互いに規制し合いながら基板面垂直方向に延伸して微細なハニカム状の中空構造物９を形成する。
図３（ｃ）：ここで水を透過可能なパターン８を有する第２基板７を介してウレタン素材中の水分を蒸発させることによって、パターン位置に対応した微細な中空構造の基板に垂直に立った隔壁部分の樹脂を選択的に固化させる。
図３（ｄ）：中空構造物９の天井部は硬化させないので開口部となる。この方法によって、対向する上下面に開口を有するハニカム状の微細な中空構造物６を形成することができる。固化が遅いので上下面に開口を有する中空構造６を形成することが可能である。この方法では開口の大きさを容易に調節することが可能なので、中空構造内に電気泳動分散液などの別素材を注入する際に、注入を容易に確実に安定して行うことができる。ここで第２基板のシートは、濾過などに用いられるマイクロメッシュシートに対して、部分的に水分を透過しない樹脂パターンを印刷するなどの方法で形成することができる。
【００２０】
図４は本発明の実施例４に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
図４（ａ）：凹部５を複数配置した第１基板４の上にある温度以上で粘度が下がる樹脂素材を加熱した状態で塗布して、パターン状の加熱手段１３を有する第２基板７を載せて材料層を挟んだ状態で第２基板７のパターンと第１基板凹部５のアライメントを行った後、速やかに周囲を減圧する。このとき、材料は上記ガラス板の上に薄く塗ってから上記第一基板４とで挟んでも良い。素材としてここでは低密度ポリエチレン樹脂を用いている。
図４（ｂ）：基板凹部５と樹脂素材の間に保持されたガスの圧力によって中空部の気体が膨張し、これを覆う樹脂が互いに規制し合いながら基板面垂直方向に延伸して微細なハニカム状の中空構造を形成する。
図４（ｃ）：ここでハニカム状中空構造の天井膜に相当する部分のパターンを粘度が下がる温度以上に加熱することによってその部分の冷却固化が妨げられ、基板に垂直に立った隔壁部分の樹脂から先に冷却固化させることができる。
図４（ｄ）：天井部分が溶融した状態で第２基板７を固化した構造体から離すことによって、対向する上下面に開口を有するハニカム状の微細な中空構造物６を形成することができる。これによって、中空構造内に電気泳動分散液などの別素材を注入する際に、注入を容易に確実に安定して行うことができる。ここで第２基板のシートは、濾過などに用いられるマイクロメッシュシートに対して、部分的に水分を透過しない樹脂パターンを印刷するなどの方法で形成することができる。
【００２１】
図５は本発明の実施例５に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
図５（ａ）：凹部５を複数配置した第１基板４の上に未硬化の紫外線硬化樹脂に界面活性剤を加えた素材をスリットコート、あるいはスピンコート法などで塗布して、その上に第２基板７として撥水性の表面パターン１４を有する紫外線透過ガラス板を載せて上記材料層を挟んだ状態で第２基板７のパターンと第１基板凹部５のアライメントを行った後、周囲を減圧する。このとき、材料は上記ガラス板の上に薄く塗ってから上記第一基板４とで挟んでも良い。素材としてここでは紫外線硬化樹脂としてポリエチレングリコールジアクリレートＰＥＧ４００ＤＡ（ダイセル社製）、反応開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ５００、界面活性剤としてノベックＦＣ４４３０を用いている。
図５（ｂ）：基板凹部５と紫外線硬化樹脂の間に保持されたガスの圧力によって中空部の気体が膨張し、これを覆う紫外線硬化樹脂が互いに規制し合いながら基板面垂直方向に延伸して微細なハニカム状の中空構造物９を形成する。
図５（ｃ）：ここで第２基板７の撥水性表面パターン１４部分では紫外線硬化樹脂が濡れ難いので、樹脂の延伸が進むにつれて第２基板７の撥水性表面パターン部１４で樹脂がはじかれ、この状態で第２基板７を介して紫外線１０を照射することによって、微細な中空構造の基板に垂直に立った隔壁部分の樹脂を選択的に硬化させることができる。
図５（ｄ）：対向する上下面に開口を有するハニカム状の微細な中空構造物６を形成することができる。高さ５０μｍ、ピッチ１５０μｍ、隔壁厚み５μｍの中空構造を形成するのに紫外線照射時間は数秒あれば十分であり、減圧容器の減圧速度にもよるが、減圧−硬化−常圧復帰の工程で１０秒以内で対向する上下面に開口を有する中空構造を形成することが可能である。この方法では開口の大きさを容易に調節することが可能なので、中空構造内に電気泳動分散液などの別素材を注入する際に、注入を容易に確実に安定して行うことができる。
【００２２】
図６は本発明の実施例６に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。
図６（ａ）：凹部５を複数配置した第１基板の上に未硬化の紫外線硬化樹脂に界面活性剤を加えた素材をスリットコート、あるいはスピンコート法などで塗布して、その上に第２基板として撥油性の表面パターン１５を有する紫外線透過ガラス板を載せて上記材料層を挟んだ状態で第２基板７のパターンと第１基板凹部５のアライメントを行った後、周囲を減圧する。このとき、材料は上記ガラス板の上に薄く塗ってから上記第１基板４とで挟んでも良い。素材としてここでは紫外線硬化樹脂としてエポキシアクリレートＡＱ９（荒川化学工業製）、反応開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ５００、界面活性剤としてノベックＦＣ４４３０を用いている。
図６（ｂ）：基板凹部５と紫外線硬化樹脂の間に保持されたガスの圧力によって中空部の気体が膨張し、これを覆う紫外線硬化樹脂が互いに規制し合いながら基板面垂直方向に延伸して微細なハニカム状の中空構造物９を形成する。
図６（ｃ）：ここで第２基板７の撥水性表面パターン１５部分では紫外線硬化樹脂が濡れ難いので、樹脂の延伸が進むにつれて第２基板７の撥水性表面パターン部で樹脂がはじかれ、この状態で第２基板を介して紫外線１０を照射することによって、微細な中空構造の基板に垂直に立った隔壁部分の樹脂を選択的に硬化させることができる。
図６（ｄ）：対向する上下面に開口を有するハニカム状の微細な中空構造物６を形成することができる。高さ５０μｍ、ピッチ１５０μｍ、隔壁厚み５μｍの中空構造を形成するのに紫外線照射時間は数秒あれば十分であり、減圧容器の減圧速度にもよるが、減圧−硬化−常圧復帰の工程で１０秒以内で対向する上下面に開口を有する中空構造を形成することが可能である。この方法では開口の大きさを容易に調節することが可能なので、中空構造内に電気泳動分散液などの別素材を注入する際に、注入を容易に確実に安定して行うことができる。
【００２３】
図７（ａ）は以上の製造方法により形成された微細中空構造体の形状例を示す斜視図であり、図７（ｂ）は側断面図である。
図８は本発明の実施例７に係る中空構造体の製造方法の工程を説明する図である。本発明では、紫外線にて硬化する素材３と、凹部に遮光パターン８を有する第１基板４を用い、減圧による素材の膨張変形時に該第１基板４側から紫外線照射することで、中空体６を部分硬化させる方法である。なお、遮光パターン８は、全反射光のみ中空構造物９内を透過出来るような構成となっている。即ち、フィルムは、中空体となる紫外線にて硬化する素材３とそれを保持する第二基板７からなる。尚、素材３は図２，５，６と同様である。また、第１基板４は、紫外線を透過する材料からなり、各凹部に遮光パターン８を有する構造からなる。第１基板４の具体的材料は石英ガラスおよびシリコーン樹脂である。遮光パターン８は紫外線を透過しない材料なら何でも良い。ここでは、カーボンまたは銅を用いた。遮光パターン加工方法は、塗布、メッキ、蒸着等既存の方法にて加工出来る。また、減圧装置は、減圧容器１と減圧機（図示していない）からなり、減圧容器内の圧力を制御する。また、紫外線照射装置は、図示していないが、紫外線を照射する装置である。
図８（ａ）：フィルムを第一基板に密着させ、減圧容器内に置く。
図８（ｂ）：減圧容器内の圧力を低下させ、相対的に素材３を膨張変形させ、中空構造物９を形成する。
図８（ｃ）：第一基板の下側（フィルムとは反対側）から紫外線を照射し、選択的に素材３を硬化させ中空構造物９を得る。
図８（ｄ）：減圧容器内から第一基板４とフィルム（第二基板７＋中空構造物９）を取り出し、第二基板７を中空構造物９から剥がし取る。このとき、未硬化の中空構造物９は第二基板７と一緒に分離され、硬化した中空構造物９は第一基板４へ残る。
図８（ｅ）：第一基板４から中空構造物６を剥がし取る。
尚、（ｄ）と（ｅ）は順番が逆になっても良い。これにより、遮光パターンと凹部位置は一致しているため、図２〜６のように毎回それら遮光パターンと凹部の位置合わせをすることなく、中空構造体の天井膜を除く部分のみを硬化することができる（＝上下両側開口を有する中空構造体の製造することができる）。
【００２４】
図９は遮光パターン詳細構成を示す図である。中空構造物９での光の全反射角θ１はｓｉｎθ１＝Ｎａ／Ｎｂで表される。ここでＮａは空間の屈折率、Ｎｂは中空構造物９の屈折率である。一方、遮光パターンをｔａｎθ２＝ロ／イで表す。θ１＜θ２となるようなロ／イの比率に遮光することで全反射光のみとなるため、中空構造物９に効率良く紫外線が透過でき、かつ、天井膜に紫外線が当たらないようにすることができる（＝選択的硬化ができる）。
以上、本発明の実施形態では、図２（ｃ）のように、遮光パターン８を有する第２基板７を介して紫外線１０を照射して中空構造物９を得たり、図８（ｃ）のように、第一基板の下側（フィルムとは反対側）から紫外線を照射し、選択的に素材３を硬化させて中空構造物９を得る例を説明したが、これに限らず、遮光パターンの位置に応じて紫外線を照射する方向を任意に変更しても構わないのは云うまでもない。
【００２５】
図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１９は、本発明の実施例８に係る中空構造体の製造方法の工程を示す図である。フィルムは、中空構造物９となり紫外線にて硬化可能な素材３とそれを保持する第二基板７からなる（図１０（ａ）参照）。
第１基板４は、平坦な表面部２と凹みがある凹部５の形状からなる（図１０（ａ）、図１１参照）。また、第１基板４のベースは紫外線を透過する材料からなり、凹部５と表面部２の一部に遮光パターン８を有している（図１２参照）。第１基板４の具体的材料は石英ガラスおよびシリコーン樹脂である。遮光パターン８は、カーボンまたは銅等の紫外線を透過しない材料なら何でも良い。ここでは、カーボンを用いた。遮光パターン加工方法は、塗布、メッキ、蒸着等既存の方法にて加工出来る。
図１３は、本発明に関わる第１基板４を示す。表面部全面が透過光パターンであり、凹部が遮光パターンで構成される。
気圧制御装置は、減圧容器１（図１０（ａ）参照）と減圧機（図示していない）からなり、減圧容器内の圧力を制御する。
紫外線照射装置は、図示していないが、紫外線を照射する装置である。
中空構造物９は、上面の隔壁（天井膜）と側面の隔壁（中空構造体６）の連続体である（図１４参照）。
中空構造体６は、図１０（ａ）〜（ｄ）から製造された両側貫通のハニカムである（図１０（ｅ）参照）。なお、斜視図および寸法を図１９に示す。  
【００２６】
次に製造工程について説明する。
図１０（ａ）：第２基板７と素材３からなるフィルムを第１基板４に密着させ、減圧容器１内に置く。
図１０（ｂ）：減圧容器１内の圧力を低下させることで相対的に凹部内の圧力差を発生させ、素材３を延伸膨張させ、中空構造物９を形成する。
図１０（ｃ）：第一基板４の下側（フィルムとは反対側）から紫外線を照射し、選択的に素材３を硬化させ中空構造物９を得る。
図１０（ｄ）：減圧容器内１から第一基板４とフィルム（第二基板７＋中空構造物９）を取り出し、第二基板７を中空構造物９から剥がし取る。このとき、未硬化の中空構造物９は第二基板７と一緒に分離され、硬化した中空構造物９は第一基板４へ残る。
図１０（ｅ）：第一基板４から中空構造物６を剥がし取る。
なお、（ｄ）と（ｅ）は順番が逆になっても良い。
この方法によって、
１）側壁面が成長する箇所の表面部と紫外線の光路である透過光パターンの位置はほぼ一致しているため、特別な位置合わせをすることなく側面の隔壁のみを硬化することができ、上面の隔壁を未硬化することができる。
２）側面の隔壁のみ硬化し、上面の隔壁を未硬化することができるので、容易に側面の隔壁と上面の隔壁を分離することが出来、上下両側開口を有する中空構造体の製造することが出来る（中空構造体の不要物は第二基板７にくっついて除去されるので、ゴミ等が散乱することもない。切り口も滑らかである。）。
３）中空構造体を製造する過程で、上下両側を開口することができるので、２次加工等の工程の付加が必要で無い。よって低コストで製造出来る。
【００２７】
図１５、図１１、図１２、図１３、図１４は、本発明の実施例９に係る中空構造体の製造方法の工程を示す図である。
フィルムは、中空構造物９となり紫外線にて硬化可能な素材３とそれを保持する第二基板７からなる（図１５（ｂ）参照）。
第１基板４は、第１基板４は平坦な表面部２と凹みがある凹部５の形状からなる（図１５（ａ）、図１１参照）。また、第１基板４のベースは紫外線およびガスを透過する材料からなり、凹部５と表面部２の一部に遮光パターン８を有している（図１２参照）。第１基板４の具体的材料はシリコーン樹脂である。遮光パターン８は、カーボンまたは銅等の紫外線を透過しない材料でガスを透過する材料なら何でも良い。ここでは、カーボン粒を用いた。遮光パターン加工方法は、カーボン粒の塗布にて加工した。
図１３は、本発明に関わる第１基板４を示す。表面部全面が透過光パターンであり、凹部が遮光パターンで構成される。
気圧制御装置は、加圧容器１１（図１５（ａ）参照）と加圧機（図示していない）からなり、加圧容器内の圧力を制御する。
紫外線照射装置は、図示していないが、紫外線を照射する装置である。
中空構造物９は、上面の隔壁（天井膜）と側面の隔壁（中空構造体６）の連続体でなる（図１４参照）。
【００２８】
次に製造工程について説明する。
図１５（ａ）：気圧制御装置にて加圧容器１１内の第１基板４内に高圧ガス（０．１〜０．５ＭＰａ）を注入する。
図１５（ｂ）：加圧容器１１から第１基板４を取り出し、大気圧下に置き、第２基板７と素材３とのフィルムを第１基板４に密着させる。
図１５（ｃ）：大気圧と第１基板４内にガス圧力の差分にて凹部内に圧力差が発生し、素材３を延伸膨張させ、中空構造物９を形成する。
図１５（ｄ）：第一基板４の下側（フィルムとは反対側）から紫外線を照射し、選択的に素材３を硬化させ中空構造物９を得る。
図１５（ｅ）：第二基板７を中空構造物９から剥がし取る。このとき、未硬化の中空構造物９は第二基板７と一緒に分離され、硬化した中空構造物９は第一基板４へ残る。
図１５（ｆ）：第一基板４から中空構造物６を剥がし取る。
なお、（ｄ）と（ｅ）は順番が逆になっても良い。
この方法によって、実施例８と同様の効果を生じる。実施例８での減圧容器を介して紫外線を照射しない分、照射効率が増す。
【００２９】
図１２、図１３、図１６は、本発明の実施例１０に係る中空構造体の製造方法の工程を示す図である。第１基板４の透過光パターンを介して通過してきた紫外線が確実に中空構造物９内を通り、その両側の空間に紫外線が漏れないようにする。
達成方法としては、中空構造物９とその両側の空間（中空部）の屈折率差を利用し、全反射角領域の紫外線を注入する。そのための第１基板４の遮光パターン８の形状および寸法を規定する。
本発明の遮光パターン詳細構成は、以下の通りである。  
遮光パターン８は、ｔａｎθ２＜ロ／イとなる構成である。以下にそれを導く説明を行う。
中空構造物９での光の全反射角θ１はｓｉｎθ１＝Ｎａ／Ｎｂで表される。ここでＮａは空間の屈折率、Ｎｂは中空構造物９の屈折率である。一方、遮光パターンをｔａｎθ２＝ロ／イで表す。θ１＜θ２となるようなロ／イの比率に遮光することで全反射光のみとなるため、側面の隔壁の中空構造物９に効率良く紫外線が透過出来、かつ、上面の隔壁に紫外線が当たらないようにすることが出来る（＝選択的硬化が出来る）。
ここで、遮光パターン８の材質は、カーボン粉末と第１基板４と同等の屈折率材料をバインダーとしてい用いた場合である。
ここで全反射角を求める。
・中空部の屈折率Ｎａ：１（空気）
・中空構造物９（アクリル系ＵＶ樹脂）の屈折率Ｎｂ：１．４９
上記の値を入力する
ｓｉｎθ１＝Ｎａ／Ｎｂ＝１／１．４９＝０．６７１
θ１＝４２°
よって、
θ１＜θ２の関係なのでθ２は４２°以上となる。
ここで、イを１０μｍとすると
ロ＝イ×ｔａｎθ２＝９μｍ
となり、ｔａｎθ２＜ロ／イの関係からロは９μｍ以上と導き出せる。
この方法によって、第１基板の透過光パターンを介して中空体の隔壁と中空部とが全反射角となる角度にて紫外線照射するので、側面の隔壁内部のみを紫外線が通り、他の部分は紫外線が通らないので、側面の隔壁内部のみが硬化し、他の部分特に上面の隔壁部分は未硬化となるため、両側が貫通したハニカム（中空構造体）を製造することが出来る。
【００３０】
図１２、図１３、図１６は、本発明の実施例１１に係る中空構造体の製造方法の工程を示す図である。実施例１０の目的と同様。さらには、実施例１０よりも光伝達効率を高めることを目的とする。
達成方法としては、実施例１０の達成方法に付加して、第１基板４と遮光パターンの全反射を利用する。
遮光パターン詳細構成は、実施例１０とほぼ同様であるが、遮光パターンに塗布したカーボン粉末を用いている。第１基板４はシリコーンゴムを用いた。
ここで第１基板４の全反射角を求める。カーボン粉末の塗布によるので、第１基板４と遮光パターンの界面は、シリコーンゴムとほぼ空気となる。
よって、
・空気の屈折率Ｎａ：１
・第１基板４（シリコーンゴム）の屈折率Ｎｂ：１．４
上記の値を入力する
ｓｉｎθ２＝Ｎａ／Ｎｂ＝１／１．４＝０．７１４
θ２＝４５．６°
θ１＝４２°θ２＝４５．６°なのでθ１＜θ２の関係を満たす。
この方法によって、実施例１０と同様に、遮光パターンはｔａｎθ２＝＜ロ／イで表される。
実施例１０では、ロは９μｍと導き出されたが、それ以上長くする程、紫外線の伝達効率は低下する。
実施例１１では、第１基板４での全反射角がθ２＝４５．６°なので、ロが９μｍ以上に長くなっても、全反射しながらほとんど紫外線の伝達効率は低下することなく中空構造物９に到達する。
本発明に関わる効果：第１基板４の材料（シリコーンゴム）の屈折率（１．４）は、中空構造物９の材料の屈折率（１．４９）よりも低い屈折率であるので、それぞれの全反射角がθ２＝４５．６°、θ１＝４２°となり、θ１＜θ２の関係となるので、中空構造物９の全反射角領域以内で紫外線を照射することが出来る。
【００３１】
図１７は、本発明の実施例１２に係る中空構造体の製造方法の工程を示す図である。
構成は実施例８および９と同様である。
次に動作について実施例８に沿って説明する。
図１７（ａ）：実施例１に同じ。
図１７（ｂ）：減圧容器１内の圧力を徐々に低下（０．００１ＭＰａ／ｓｅｃ）させることで相対的に凹部内の圧力差を発生させ、素材３を延伸膨張させ、中空構造物９を成長させる。その間に第一基板４の下側（フィルムとは反対側）から紫外線を照射する。
図１７（ｃ）：最終的に所定の寸法まで中空構造物９を成長させ、選択的に素材３を硬化させ中空構造物９を得る。
図１７（ｄ）：実施例１に同じ。
図１７（ｅ）：実施例１に同じ。
この方法によって、実施例８と同様の効果が生じる。その他の効果のみを下記に述べる。
実施例８では、所定の寸法まで中空構造物９を成長させた後に紫外線を照射し硬化させるが、硬化させる時間の間に中空構造物９の形状が崩れてしまう可能性がある。それに対して、実施例１０は少し成長させては硬化することを繰り返しているために、中空構造物９の形状を崩すこと無く硬化することが出来る。
【００３２】
図１８は、本発明の実施例１３に係る中空構造体の製造方法の工程を示す図である。
その構成は、紫外線照射部を除いて実施例８および９に同じ。
紫外線照射部１２は紫外線を照射する光源機器である。コリメーターレンズ１３は、照射した紫外線を平行光にする光学機器である。
次に動作について説明する。実施例８と同様であり、違いは、コリメーターレンズ１３を用いているので平行光を第一基板４へ照射出来る。
その方法により、実施例８と同様の効果を生じる。その他の効果のみを下記に述べる。
平行光を第一基板４へ照射出来る。ので、遮光パターン８に蹴られる確率が減り、より確実に中空構造物９に紫外線を伝達することが出来る。
【符号の説明】
【００３３】
１  気圧制御装置、２  素材を選択的に固める手段、３  素材、４、第１基板、５  凹部、６  硬化した中空構造物、７  第２基板、８  遮光パターン、９  中空構造物、１０  紫外線、１１  非透過性の表面パターン、１３  パターン状加熱手段、１４  撥水性パターン、１５  撥油性パターン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開平８−１１２８７３号公報
【特許文献２】特開平１０−８０９６４号公報
【特許文献３】特公昭５６−３４７８０号公報
【特許文献４】特開２００７−９８９３０公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2012000829.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年7月6日(2010.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の表面を所定の条件下で塑性変形する第１素材にて前記凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、
前記第３工程において、選択的に紫外線を照射することが可能な選択的硬化手段を用いて、前記中空体の隔壁部分を選択的に固化させると共に、前記第１基板の透過光パターンを介して紫外線照射することにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする中空構造体の製造方法。
【請求項２】
前記第３工程において、第１基板の透過光パターンを介して中空体の隔壁と中空部とが全反射角となる角度にて紫外線照射することにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする請求項１に記載の中空構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第２工程と同時に前記第３工程を行うことにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする請求項２に記載の中空構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第２基板に所定形状の撥水性の表面を有するパターンが形成されていることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の中空構造体の製造方法。
【請求項５】
前記第１基板の表面の全面に紫外線透過部が形成され、他の凹部全面に遮光パターンが形成され形成していることを特徴とする中空構造体の製造装置。
【請求項６】
前記第１基板の表面の一部に紫外線透過部が形成され、他の表面部の一部乃至凹部全面に遮光パターンが形成され形成していることを特徴とする中空構造体の製造装置。
【請求項７】
中空体の隔壁と中空部とが全反射角となるような第１基板への紫外線入射角を透過光パターンと遮光パターンにて制御していることを特徴とする請求項５又は６に記載の中空構造体の製造装置。
【請求項８】
中空体の隔壁と中空部とが全反射角となるように第１基板への紫外線入射角を制御するコリメーター（平行光）装置を用いたことを特徴とする請求項５又は６に記載の中空構造体の製造装置。
【請求項９】
前記遮光パターンの材料は、紫外線を吸収する素材からなることを特徴とする請求項５乃至７に記載の中空構造体の製造装置。
【請求項１０】
前記遮光パターンの材料は、紫外線を吸収する素材であると同時に透過光部材よりも低い屈折率素材からなることを特徴とする請求項９に記載の中空構造体の製造装置。
【請求項１１】
前記第１基板の透過光部材の屈折率は、中空構造体材の屈折率よりも小さな値であることを特徴とする請求項１０に記載の中空構造体の製造装置。
【請求項１２】
請求項１乃至４に記載の製造方法および請求項５乃至１１に記載の製造装置にて、製造されたことを特徴とする中空構造体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、所定の独立した凹部を複数配置した第１基板の表面を所定の条件下で塑性変形する第１素材にて前記凹部に空間が生じるように覆う第１工程と、前記空間のガス圧力にて複数同時に前記第１素材を膨張延伸させることで中空体を複数個一定方向に形成する第２工程と、該中空体の所定の箇所を選択的に固化する第３工程と、を有し、前記第３工程において、選択的に紫外線を照射することが可能な選択的硬化手段を用いて、前記中空体の隔壁部分を選択的に固化させると共に、前記第１基板の透過光パターンを介して紫外線照射することにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記第３工程において、第１基板の透過光パターンを介して中空体の隔壁と中空部とが全反射角となる角度にて紫外線照射することにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記第２工程と同時に前記第３工程を行うことにより得られた中空体を部分固化させることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項４に記載の発明は、前記第２基板に所定形状の撥水性の表面を有するパターンが形成されていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項５に記載の発明は、前記第１基板の表面の全面に紫外線透過部が形成され、他の凹部全面に遮光パターンが形成されていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記第１基板の表面の一部に紫外線透過部が形成され、他の表面部の一部乃至凹部全面に遮光パターンが形成され形成していることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、中空体の隔壁と中空部とが全反射角となるような第１基板への紫外線入射角を透過光パターンと遮光パターンにて制御していることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、中空体の隔壁と中空部とが全反射角となるように第１基板への紫外線入射角を制御するコリメーター（平行光）装置を用いたことを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、前記遮光パターンの材料は、紫外線を吸収する素材からなることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、前記遮光パターンの材料は、紫外線を吸収する素材であると同時に透過光部材よりも低い屈折率素材からなることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、前記第１基板の透過光部材の屈折率は、中空構造体材の屈折率よりも小さな値であることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至４に記載の製造方法および請求項５乃至１１に記載の製造装置にて、製造されたことを特徴とする。