[go: up one dir, main page]

WO2016060020A1 - 微細中空突起物の製造方法 - Google Patents

微細中空突起物の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016060020A1
WO2016060020A1 PCT/JP2015/078372 JP2015078372W WO2016060020A1 WO 2016060020 A1 WO2016060020 A1 WO 2016060020A1 JP 2015078372 W JP2015078372 W JP 2015078372W WO 2016060020 A1 WO2016060020 A1 WO 2016060020A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base sheet
protrusion
convex
fine hollow
projection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2015/078372
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴利 新津
小林 英男
智志 上野
良輔 真鍋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2015176375A external-priority patent/JP6064012B1/ja
Priority claimed from JP2015176376A external-priority patent/JP6126658B2/ja
Priority claimed from JP2015176377A external-priority patent/JP6586329B2/ja
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to US15/519,440 priority Critical patent/US10632653B2/en
Priority to CN201580056329.2A priority patent/CN107073249B/zh
Priority to KR1020177010103A priority patent/KR102021212B1/ko
Publication of WO2016060020A1 publication Critical patent/WO2016060020A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a fine hollow projection having a hollow inside.
  • the present invention relates to a method for producing a fine hollow projection having a through hole.
  • microneedles in particular, can expand the options for the agent disposed in the hollow portion.
  • microneedles include a self-dissolving type in which the needle itself is made of a soluble agent and a coating type in which the needle surface is coated with the agent.
  • the supply amount (retention amount) of the agent depends on the shape of the needle.
  • the hollow mold has an advantage that a large amount of agent can be supplied without depending on the needle shape.
  • the microneedle can be manufactured by, for example, a manufacturing method disclosed in Patent Document 1 or 2. Since the manufacturing method described in Patent Document 1 arranges a resin body on an elastic body, and heats the resin body from the back side of the elastic body, a fine nozzle is made to penetrate the resin body to manufacture a fine nozzle. There is no need to use a mold including fine concave portions in which the outer shape of the concave and convex portions is inverted. Therefore, it is said that the disposable fine nozzle made from resin can be manufactured.
  • Patent Document 2 states that a hollow microneedle array can be manufactured using a pre-formed mold.
  • Patent Document 3 discloses a method of manufacturing a microneedle by bridging a base sheet into a rod-shaped convex shape, and then heating the entire base sheet to deform it into a rod-shaped convex shape. Has been.
  • the supply of agents using microneedles has attracted attention in the medical field or beauty field.
  • the microneedle By puncturing the shallow layer of the skin, the microneedle can obtain the same performance as the supply of the agent by a syringe without pain.
  • a microneedle having a through hole is effective because it allows a wider range of options for the agent disposed inside the microneedle.
  • the microneedle having a through hole is used particularly in the medical field or the beauty field, the accuracy of the height of the microneedle or the precision of the through hole is required.
  • the microneedle having a through-hole can be manufactured by, for example, a manufacturing method disclosed in Patent Documents 1 to 3.
  • a resin body is arranged on an elastic body, and while the resin body is heated from the back side of the elastic body, a fine needle is passed through the resin body, and the elastic body and the fine needle are interposed between the elastic body and the fine needle.
  • a method for producing a fine nozzle by pouring a resin body is described.
  • Patent Document 2 uses a mold with a plurality of pre-formed recesses and a mold with a plurality of pre-formed protrusions, and inserts each protrusion into each recess, A method for producing a hollow microneedle array by molding is described.
  • Patent Document 4 a fine microneedle having a fine through hole is manufactured by forming a through hole by a short pulse laser method in a fine microneedle replicated on a substrate by a thermal imprint method. A method is described.
  • Patent Document 1 since the manufacturing method of the fine nozzle described in Patent Document 1 is heated from the back side of the elastic body using a hot plate or the like to warm the entire resin body arranged on the elastic body, It takes time to warm up and it is difficult to improve productivity. Moreover, since it is necessary to warm the whole resin body arrange
  • Patent Document 2 the manufacturing method of the fine through-hole molded product described in Patent Document 2 leads to an increase in cost because the mold for molding is expensive, and the degree of freedom of the shape of the microneedle and the material that can be selected is high. Low.
  • Patent Document 1 since the manufacturing method described in Patent Document 1 is heated from the back surface side of the elastic body using a hot plate or the like to warm the entire resin body arranged on the elastic body, It takes time and it is difficult to mass-produce fine nozzles at low cost. Patent Document 1 does not describe anything about the viewpoint of adjusting the height of the microneedle and the viewpoint of adjusting the size of the through hole formed in the microneedle.
  • Patent Document 2 leads to an increase in cost because the mold for molding is expensive, and the degree of freedom of materials that can be selected as the shape of the microneedle to be manufactured and the raw material of the microneedle is also increased. Low and it is difficult to mass-produce hollow microneedle arrays at low cost.
  • Patent Document 2 does not describe anything about the viewpoint of adjusting the height of the microneedle and the viewpoint of adjusting the size of the through hole formed in the microneedle.
  • Patent Document 4 since the through hole of the microneedle is formed by using a post-processed short pulse laser method, the manufacturing method described in Patent Document 4 has a large equipment burden and reduces the fine microneedle having the through hole. It is difficult to mass-produce at cost. Moreover, since the through-hole of the microneedle is formed using the short pulse laser method in the manufacturing method described in Patent Document 4, the previously formed micro-needle is damaged and has a through-hole. It is difficult to produce fine microneedles with high quality. Patent Document 4 does not describe anything about the viewpoint of adjusting the height of the microneedle and the viewpoint of adjusting the size of the through hole formed in the microneedle.
  • the present invention (first invention) relates to a method for producing a fine hollow projection having a hollow inside.
  • a convex portion provided with a heating means is brought into contact from one surface side of a base sheet formed with a thermoplastic resin, and the corresponding contact portion in the base sheet
  • This invention relates to the manufacturing method of the fine hollow protrusion which has a through-hole.
  • a projection forming step for forming the projection a convex portion having a heating means is brought into contact with one surface of a base material sheet formed including a thermoplastic resin.
  • the protruding portion is stabbed into the base sheet while softening the corresponding contact portion in the base sheet by heat, and protrudes from the other surface of the base sheet, and the front end on the other side of the base sheet
  • the protrusion is cooled while the convex part is inserted inside. That a cooling step, after the cooling step, and a, and release steps of forming a fine hollow projections having the through hole from the inside of the protruding portion by far the convex portion.
  • the present invention (third invention) relates to a method for producing fine hollow protrusions.
  • a convex portion provided with a heating means is brought into contact from one side of a base sheet formed with a thermoplastic resin, and the corresponding contact portion in the base sheet A protrusion that pierces the base sheet toward the other surface of the base sheet while softening the substrate with heat and forms a protrusion protruding from the other surface of the base sheet A forming step, a cooling step of cooling the protruding portion in a state where the protruding portion is stabbed inside the protruding portion, and after the cooling step, the protruding portion is removed from the inside of the protruding portion to form a fine hollow And a release step for forming a protrusion.
  • the protruding portion forming step uses a receiving member that is spaced apart from the other surface of the base sheet, and in the protruding portion forming step, the convex portion comes into contact with the receiving member and contacts the protruding portion. A through hole is formed.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an example of a fine hollow projection produced by the method for producing a fine hollow projection of the present invention (first invention).
  • 2 is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing a method for measuring the tip diameter of the hollow projection.
  • FIG. 4 is a diagram showing an overall configuration of the first embodiment of the manufacturing apparatus for manufacturing the fine hollow projection shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method for measuring the tip angle of the convex portion.
  • 6 (a) to 6 (d) are diagrams illustrating a process of manufacturing a fine hollow protrusion using the manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 7A to 7D are diagrams illustrating a process of manufacturing a fine hollow protrusion using the manufacturing apparatus of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view of another example of the fine hollow projection produced by the method for producing a fine hollow projection of the present invention (first invention).
  • FIG. 9 is a diagram showing an overall configuration of a manufacturing apparatus according to a preferred embodiment for manufacturing the fine hollow projection shown in FIG. 8 (corresponding to FIG. 4).
  • FIG. 10 is a diagram showing an overall configuration of a manufacturing apparatus according to another preferred embodiment for manufacturing the fine hollow projection shown in FIG. 8 (corresponding to FIG. 4).
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of an example of a fine hollow projection in which projections having through holes are arranged in an array produced by the method for producing a fine hollow projection having a through hole of the present invention (second invention).
  • FIG. FIG. 12 is a perspective view of a fine hollow protrusion focusing on one protrusion shown in FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG.
  • FIG. 14 is a diagram showing an overall configuration of the first embodiment of the manufacturing apparatus for manufacturing the fine hollow projection shown in FIG. 11.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing a method of measuring the convex tip diameter and tip angle of the convex part.
  • 16 (a) to 16 (e) are diagrams illustrating a process of manufacturing a fine hollow protrusion having a through hole using the manufacturing apparatus shown in FIG. 17 (a) to 17 (e) are diagrams illustrating a process of manufacturing a fine hollow projection having a through hole using the manufacturing apparatus of the second embodiment.
  • 18 is a diagram showing an overall configuration of a manufacturing apparatus of another preferred embodiment for manufacturing the fine hollow projection shown in FIG. 11 (corresponding to FIG. 14).
  • FIG. 19 is a schematic perspective view of an example of the fine hollow protrusions that are produced by the method for producing fine hollow protrusions of the present invention (third invention) and that have protrusions having through holes arranged in an array.
  • FIG. 20 is a perspective view of a fine hollow protrusion focusing on one protrusion shown in FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG.
  • FIG. 22 is a diagram showing an overall configuration of the first embodiment of the manufacturing apparatus for manufacturing the fine hollow projection shown in FIG.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram showing a method of measuring the convex tip diameter and tip angle of the convex part.
  • FIG. 24 is a perspective view of the receiving member included in the manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 25 (a) to 25 (e) are diagrams illustrating a process of manufacturing a fine hollow projection having a through hole using the manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view of a main part in the state shown in FIG.
  • FIG. 27 is a diagram showing an overall configuration of a second embodiment of the manufacturing apparatus for manufacturing the fine hollow projection shown in FIG.
  • FIG. 30 is a perspective view of the receiving member provided in the manufacturing apparatus of another embodiment for manufacturing the fine hollow projection shown in FIG. 19 as viewed from the base sheet side.
  • FIG. 31 is a perspective view of an opening plate used in the manufacturing apparatus of another preferred embodiment for manufacturing the fine hollow projection shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a fine hollow protrusion 1 according to an embodiment manufactured by the method of manufacturing a fine hollow protrusion according to the first embodiment.
  • the fine hollow protrusion 1 has a sheet-like base portion 2 and one conical protrusion portion 3 standing on the upper surface of the base portion 2.
  • the fine hollow projection 1 has a hollow interior. Specifically, a hollow space is formed extending through the base portion 2 and into the inside of the protrusion 3.
  • the space inside the protrusion 3 is formed in a conical shape corresponding to the outer shape of the protrusion 3.
  • the projection part 3 is a cone shape in the fine hollow protrusion 1, in addition to a cone shape, a truncated cone shape, a column shape, a prism shape, a pyramid shape, a truncated pyramid shape, etc. may be sufficient. .
  • the tip is inserted into the stratum corneum at the shallowest point and deeply into the dermis, preferably 0.01 mm or more, More preferably, it is 0.02 mm or more, preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, specifically preferably 0.01 mm or more and 10 mm or less, more preferably 0.02 mm or more. 5 mm or less.
  • the protrusion 3 has an average thickness T1 of preferably 0.005 mm or more, more preferably 0.01 mm or more, and preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.5 mm or less.
  • the base 2 has a thickness T2 of preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, and preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.7 mm or less. Is preferably 0.01 mm or more and 1.0 mm or less, more preferably 0.02 mm or more and 0.7 mm or less.
  • the tip diameter of the fine hollow projection 1 is preferably 0.001 mm or more, more preferably 0.005 mm or more, and preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.3 mm or less. Specifically, it is preferably 0.001 mm to 0.5 mm, and more preferably 0.005 mm to 0.3 mm.
  • the tip diameter of the fine hollow projection 1 is measured as follows.
  • the tip of the hollow protrusion 1 is observed like a SEM image shown in FIG. 3 in a state where the tip is enlarged by a predetermined magnification using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope.
  • SEM scanning electron microscope
  • the imaginary straight line ILa is extended along the straight line portion on one side 1a of the both sides 1a and 1b
  • the imaginary straight line ILb is extended along the straight line portion on the other side 1b.
  • a location where the one side 1a is separated from the virtual straight line ILa is obtained as the first distal point 1a1
  • a location where the other side 1b is separated from the virtual straight line ILb is obtained as the second distal point 1b1.
  • the length L of the straight line connecting the first tip point 1a1 and the second tip point 1b1 thus determined is measured using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, and the measured length of the straight line is measured. Is the tip diameter of the fine hollow projection 1.
  • FIG. 4 shows the overall configuration of a manufacturing apparatus 100A according to the first embodiment used for carrying out the manufacturing method according to the first embodiment.
  • the fine hollow protrusion 1 is very small, but for convenience of explanation, the fine hollow protrusion 1 is drawn very large in FIG.
  • a manufacturing apparatus 100A according to the first embodiment shown in FIG. 4 has a protruding portion forming portion 10 that forms the protruding portion 3 on the base sheet 2A from the upstream side to the downstream side, a cooling portion 20, and a convex portion 11 described later.
  • a release portion 30 a cutting portion 40 for cutting into each fine hollow projection 1, and a re-pitch portion 50 for adjusting the interval between the fine hollow projections 1.
  • the direction in which the base sheet 2A is transported is the Y direction
  • the direction orthogonal to the transport direction and the width direction of the transported base sheet 2A are transported in the X direction.
  • the convex part 11 is a member provided with a convex mold 110 that is a part that pierces the substrate sheet.
  • the convex part 11 has the convex mold 110 on the disk-shaped base part. It has a structure.
  • the present invention is not limited to this, and it may be a convex part composed only of the convex mold 110, or may be a convex part 11 in which a plurality of convex molds 110 are arranged on a table-like support as in the embodiment described later. There may be.
  • the protruding portion forming portion 10 includes a convex portion 11 having heating means (not shown).
  • no heating means is provided other than the heating means (not shown) of the convex portion 11.
  • “no heating means other than the heating means of the convex portion 11” not only refers to the case of excluding other heating means, but also below the softening temperature of the base sheet 2A, Or the case where a means for heating below the glass transition temperature is provided is included. However, it is preferable not to include any other heating means.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is a heater device in the manufacturing apparatus 100A of the first embodiment.
  • the belt-like base sheet 2A is fed out from the raw roll of the base sheet 2A formed by including the thermoplastic resin, and is conveyed in the Y direction. And the convex part 11 is made to contact
  • the base material sheet 2A is stabbed and the protrusion part 3 which protrudes from the other surface 2U side of the base material sheet 2A is formed (protrusion part formation process).
  • the convex portion 11 has a shape having a conical portion with a sharp tip corresponding to the outer shape of the conical protrusion 3 of the fine hollow protrusion 1 to be manufactured.
  • the convex portion 11 is disposed with its tip facing upward, and is movable at least up and down in the thickness direction (Z direction). More specifically, in the manufacturing apparatus 100A of the first embodiment, the convex portion 11 is movable up and down in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown), and is in the transport direction (Y direction). ) In parallel with the base sheet 2A. Control of the operation of the convex part 11 is controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100A of the first embodiment.
  • the manufacturing apparatus 100 ⁇ / b> A is an apparatus having the so-called box motion type projection forming unit 10 that draws an endless track. Control of heating of the heating means (not shown) of the convex portion 11 is also controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100A of the first embodiment.
  • the base sheet 2A is a sheet that becomes the base portion 2 of the fine hollow protrusion 1 to be manufactured, and is formed including a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin include poly fatty acid ester, polycarbonate, polypropylene, polyethylene, polyester, polyamide, polyamideimide, polyetheretherketone, polyetherimide, polystyrene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, nylon resin, acrylic resin, etc.
  • poly fatty acid esters are preferably used.
  • Specific examples of the polyfatty acid ester include polylactic acid, polyglycolic acid, and combinations thereof.
  • the base sheet 2A may be formed of a mixture containing hyaluronic acid, collagen, starch, cellulose and the like in addition to the thermoplastic resin.
  • the thickness of the base material sheet 2A is equal to the thickness T2 of the base portion 2 of the fine hollow protrusion 1 to be manufactured.
  • the shape on the front end side of the convex portion 11 only needs to be a shape corresponding to the outer shape of the protrusion 3 of the fine hollow protrusion 1 to be manufactured.
  • the convex mold 110 of the convex mold part 11 is formed such that its height H2 is the same as or slightly higher than the height H1 of the fine hollow projection 1 to be manufactured, preferably 0.01 mm or more, more preferably 0. 0.02 mm or more, preferably 30 mm or less, more preferably 20 mm or less, specifically preferably 0.01 mm or more and 30 mm or less, more preferably 0.02 mm or more and 20 mm or less.
  • the convex mold 110 of the convex mold part 11 has a tip diameter D1 (see FIG.
  • the tip diameter D1 of the convex mold 110 of the convex mold part 11 is measured as follows.
  • the convex mold 110 of the convex mold section 11 has a root diameter D2 of preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, and preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less.
  • the convex mold 110 of the convex mold section 11 has a tip angle ⁇ of preferably 1 degree or more, and more preferably 5 degrees or more, from the viewpoint that sufficient strength is easily obtained.
  • the tip angle ⁇ is preferably 60 degrees or less, more preferably 45 degrees or less from the viewpoint of obtaining the protrusion 3 having an appropriate angle, and specifically, preferably 1 degree or more and 60 degrees or less. More preferably, it is 5 degrees or more and 45 degrees or less.
  • the tip angle ⁇ of the convex portion 11 is measured as follows.
  • a location where the one side 11a is separated from the virtual straight line ILc is obtained as the first distal point 11a1
  • a location where the other side 11b is separated from the virtual straight line ILd is obtained as the second distal point 11b1.
  • the length D1 of the straight line connecting the first tip point 11a1 and the second tip point 11b1 thus determined is measured using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, and the measured length of the straight line is measured. Is the tip diameter of the convex mold 110.
  • the angle formed between the virtual straight line ILc and the virtual straight line ILd is measured using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, and the measured angle is determined as the tip angle ⁇ of the convex mold 110 of the convex portion 11.
  • the convex part 11 is formed of a high-strength material that is difficult to break.
  • Examples of the material of the convex part 11 include metals such as steel, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, nickel, nickel alloy, cobalt, cobalt alloy, copper, copper alloy, beryllium copper, and beryllium copper alloy, or ceramic. .
  • the protruding portion forming portion 10 is a support member 12 that supports the base sheet 2A when the protruding portion 11 is pierced into the base sheet 2A as shown in FIG. have.
  • the support member 12 is disposed on the other surface 2U side of the base sheet 2A, and serves to make the sheet base material 2A difficult to bend when the convex portion 11 is inserted from the one surface 2D side.
  • the support member 12 is arrange
  • the material constituting the support member 12 may be the same material as that of the convex portion 11, or may be formed of a synthetic resin or the like.
  • the projection is formed on the other surface 2U side (upper surface side) of the strip-shaped base sheet 2A that is fed from the raw roll and conveyed in the Y direction.
  • the paired support members 12 and 12 support both side portions along the conveyance direction (Y direction) of the base sheet 2A.
  • the convex portion 11 is brought into contact with the surface 2D side (lower surface side).
  • the other surface 2U side (upper surface side) corresponding to the contact portion TP of the base sheet 2A with which the convex portion 11 is contacted is for forming a protrusion.
  • the convex part 11 in the contact portion TP, the convex part 11 is heated by the heater device, and heat is generated in the contact portion TP, so that the contact portion is formed. Softens TP. Then, while softening the contact portion TP, as shown in FIG. 6B, the convex portion 11 is moved from the one surface 2D side (lower surface side) to the other surface 2U side (upper surface side) as shown in FIG. It raises and stabs into the base material sheet 2A, and the protrusion part 3 which protrudes from the other surface 2U side (upper surface side) of the base material sheet 2A is formed.
  • the heating temperature of the base sheet 2A by the convex part 11 is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of the base sheet 2A used and lower than the melting temperature, and in particular, melted above the softening temperature. It is preferable that the temperature is lower than the temperature. More specifically, the heating temperature is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, and preferably 300 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower. It is not less than 300 ° C and more preferably not less than 40 ° C and not more than 250 ° C.
  • the said heating temperature is applied as a temperature range of the part of the base material sheet 2A which contacted the convex mold 110, also when heating the base material sheet 2A using an ultrasonic vibration apparatus in 1st Embodiment.
  • the glass transition temperature (Tg) is measured by the following method, and the softening temperature is measured according to JIS K-7196 “Softening temperature test method by thermomechanical analysis of thermoplastic film and sheet”. .
  • the “glass transition temperature (Tg) of the base sheet” means the glass transition temperature (Tg) of the constituent resin of the base sheet, and when there are a plurality of types of the constituent resins, the plurality of types of glass transitions.
  • the heating temperature of the base sheet by the heating means is preferably at least the lowest glass transition temperature (Tg) among the plurality of glass transition temperatures (Tg), More preferably, the glass transition temperature (Tg) is higher than the highest glass transition temperature (Tg).
  • the "softening temperature of the base sheet” is also the same as the glass transition temperature (Tg), that is, when there are a plurality of types of constituent resins of the base sheet, when the plurality of types of softening temperatures are different from each other,
  • the heating temperature of the base sheet by the heating means is preferably at least the lowest softening temperature among the plurality of softening temperatures, and more preferably at least the highest softening temperature among the plurality of softening temperatures.
  • the heating temperature of the base sheet by the heating means is preferably less than the lowest melting point among the plurality of melting points. .
  • Tg glass transition temperature
  • the amount of heat is measured using a DSC measuring instrument to determine the glass transition temperature.
  • the measuring instrument uses a differential scanning calorimeter (Diamond DSC) manufactured by Perkin Elmer. 10 mg of a test piece is collected from the base sheet. The measurement conditions are that 20 ° C. is isothermal for 5 minutes, and then the temperature is increased from 20 ° C. to 320 ° C. at a rate of 5 ° C./min to obtain a DSC curve of the horizontal axis temperature and the vertical axis calorific value. And glass transition temperature Tg is calculated
  • the insertion speed at which the convex portion 11 is inserted into the base sheet 2A is excessively softened by heating the resin excessively, and if it is too fast, the heat softening becomes insufficient, so that the convex portion 11 can be efficiently formed. Therefore, it is preferably 0.1 mm / second or more, more preferably 1 mm / second or more, and preferably 1000 mm / second or less, more preferably 800 mm / second or less, and specifically preferably 0 mm / second or less. It is 1 mm / second or more and 1000 mm / second or less, more preferably 1 mm / second or more and 800 mm / second or less.
  • the heating time of the convex part 11 is stopped and the softening time, which is the time until the convex part 11 is transported to the next process (cooling process) in a state where the convex part 11 is stuck inside the protrusion 3, is too long.
  • the softening time which is the time until the convex part 11 is transported to the next process (cooling process) in a state where the convex part 11 is stuck inside the protrusion 3.
  • it is preferably 0 seconds or longer, more preferably 0.1 seconds or longer, and preferably 10 seconds or shorter, more preferably 5 seconds or shorter.
  • the insertion height of the convex portion 11 that pierces the base sheet 2 ⁇ / b> A is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, and preferably Is not more than 10 mm, more preferably not more than 5 mm, specifically preferably not less than 0.01 mm and not more than 10 mm, more preferably not less than 0.02 mm and not more than 5 mm.
  • the insertion height means that the apex of the convex portion 11 and the other surface 2U (upper surface) of the base sheet 2A in the state where the convex portion 11 is most inserted into the base sheet 2A. Means the distance between.
  • the piercing height in the protruding portion forming step means that the protruding portion 11 is deeply inserted in the protruding portion forming step and the protruding portion 11 comes out from the other surface 2U of the base sheet 2A. It is the distance from the other surface 2U to the apex of the convex portion 11 measured in the vertical direction.
  • the cooling unit 20 is installed downstream of the protrusion forming unit 10.
  • the cooling unit 20 includes a cold air blowing device 21.
  • the cold air blowing device 21 covers the entire other surface 2U side (upper surface side) and one surface 2D side (lower surface side) of the belt-shaped base sheet 2A being conveyed.
  • the belt-shaped base sheet 2A is conveyed in the conveyance direction (Y direction).
  • an air blowing port 22 for blowing cold air is provided on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2 ⁇ / b> A. It is designed to cool by spraying. Control of the cooling temperature and cooling time of the cold air blower 21 is also controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100A of the first embodiment.
  • the protruding portion 11 is inserted into the inside of the protruding portion 3 in the tunnel of the cold air blowing device 21 using the box motion type protruding portion forming portion 10.
  • the substrate sheet 2A is conveyed in parallel with the conveyance direction (Y direction), and is arranged on the other surface 2U side (upper surface side) of the substrate sheet 2A in the tunnel as shown in FIG. Cooling air is blown from the blower opening 22, and cooling is performed while the protruding portion 11 is stuck inside the protrusion 3.
  • the heating of the convex portion 11 by the heater device may be continued or stopped.
  • the cooling part 20 installed downstream of the protrusion part forming part 10 may be natural cooling. It is preferable to perform positive cooling, and it is preferable to provide the cold air blowing device 21.
  • the temperature of the cold air to be blown is preferably ⁇ 50 ° C. or higher, more preferably ⁇ 40 ° C. or higher, and preferably 26 ° C. or lower, more preferably 10 ° C. or lower, from the viewpoint of forming the convex portion 11. Specifically, it is preferably ⁇ 50 ° C. or higher and 26 ° C. or lower, and more preferably ⁇ 40 ° C. or higher and 10 ° C. or lower.
  • the cooling time for cooling by blowing cold air is preferably 0.01 seconds or more, more preferably 0.5 seconds or more, and preferably 60 seconds or less, from the viewpoint of compatibility between moldability and processing time. More preferably, it is 30 seconds or less, specifically, preferably 0.01 seconds or more and 60 seconds or less, more preferably 0.5 seconds or more and 30 seconds or less.
  • a release unit 30 is installed downstream of the cooling unit 20.
  • the convex portion 11 is removed from the inside of the projection 3 to form the precursor 1 ⁇ / b> A of the fine hollow projection 1.
  • the release process of the first embodiment as shown in FIG. 6 (d), using the box motion type projection forming part 10, from one surface 2D side (lower surface side) of the base sheet 2 ⁇ / b> A.
  • a cutting unit 40 is installed downstream of the release unit 30.
  • the cutting part 40 includes a cutter part 41 having a cutter blade at the tip and an anvil part 42.
  • the cutter blade of the cutter unit 41 is formed wider than the entire width (length in the X direction) of the belt-shaped fine hollow projection precursor 1A.
  • the belt-shaped fine hollow projection precursor 1A is transported between the pair of cutter parts 41 and the anvil part 42 and is adjacent to the transport direction (Y direction).
  • the fine hollow protrusion 1 of a single wafer is continuously manufactured by cutting with a cutter blade of the cutter part 41 between the protrusions 3 and 3.
  • the cutting of the precursor 1A of the band-shaped fine hollow protrusions only needs to be performed so as to extend in the width direction of each fine hollow protrusion 1, and can be performed linearly across the width direction of each fine hollow protrusion 1, for example. . Or it can cut so that a cutting line may draw a curve. In any case, it is preferable to employ a cutting pattern that does not cause trimming by cutting.
  • a re-pitch part 50 is installed downstream of the cutting part 40 as shown in FIG.
  • the re-pitch portion 50 includes a plurality of rollers 51 that are arranged so that their rotation axes are parallel to each other, and an endless conveyance belt 52 that is spanned between the rollers 51. have.
  • a suction box 53 is provided inside the conveyor belt 52.
  • the conveyor belt 52 is provided with a plurality of through holes (not shown) for sucking air from the outside to the inside of the circuit track by starting the suction box 53.
  • the conveyance speed of the conveyance belt 52 is faster than the conveyance speed of the base sheet 2 ⁇ / b> A up to the cutting unit 40.
  • the heating elements 2 of each leaf are continuously placed on the conveying belt 52 while being sucked by the suction box 53 through a through hole (not shown), and the conveying direction ( In the Y direction), the distance between the fine hollow protrusions 1 and 1 adjacent to each other in the front and rear directions is increased, and the fine hollow protrusions 1 are rearranged at a predetermined distance.
  • the fine hollow projection 1 is manufactured by only a simple process. Therefore, the cost increase can be suppressed, and the fine hollow projection 1 can be manufactured efficiently and continuously.
  • the manufacturing apparatus 100A uses the control means (not shown) to operate the convex portion 11, the heating condition of the heating means (not shown) provided in the convex portion 11, the cold air blowing
  • the cooling temperature and cooling time of the device 21 are controlled. Therefore, the amount of insertion of the convex portion 11 into the base sheet 2A can be easily changed by controlling the insertion height of the convex portion 11 in the protrusion forming step, for example, by a control means (not shown).
  • the protrusion height H1 of the fine hollow protrusion 1 to be manufactured can be controlled.
  • the fine The thickness T1 and the like of the protrusion 3 constituting the hollow protrusion 1 can be freely controlled.
  • the shape of the fine hollow projection 1 can be freely controlled by controlling at least one of the insertion speed of the convex portion 11 into the base sheet 2A, the shape of the convex portion 11 and the cooling condition in the cooling step. can do.
  • a pair of support members 12 and 12 arranged on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A is used. Supports both side portions along the conveyance direction (Y direction) of the material sheet 2A, and floats between the pair of support members 12 and 12 in the base sheet 2A (non-supported by the pair of support members 12 and 12)
  • the protruding portion 11 is brought into contact with one surface 2D side (lower surface side) of the central portion in the support state, and the contact portion TP is softened by heat to form the protruding portion 3.
  • the recessed part etc. which fit in the convex-shaped part 11 for forming a protrusion part are unnecessary, a cost increase can be suppressed and the protrusion part 3 with which the fine hollow protrusion 1 manufactured is manufactured efficiently Can be formed with high accuracy.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is a heater device, but in the second embodiment used in the second embodiment.
  • an ultrasonic vibration device is used instead.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is an ultrasonic vibration device as in the manufacturing apparatus 100A of the second embodiment, as shown in FIG.
  • the convex part 11 is ultrasonically vibrated by the vibration device to generate heat due to friction at the contact part TP to soften the contact part TP.
  • the convex part 11 is moved from the one surface 2D side (lower surface side) to the other surface 2U side (upper surface side) as shown in FIG. It raises and stabs into the base material sheet 2A, and the protrusion part 3 which protrudes from the other surface 2U side (upper surface side) of the base material sheet 2A is formed.
  • the protruding portion 3 protrudes to the set height, the rising of the protruding portion 11 is stopped, and the protruding portion 11 is transported to the next process while being stuck in the protruding portion 3.
  • the ultrasonic vibration of the convex portion 11 by the wave vibration device is performed from immediately before the convex portion 11 comes into contact with the base sheet 2A to immediately before reaching the cooling portion 20 in the next step (cooling step).
  • the frequency is preferably 10 kHz or more, more preferably 15 kHz or more, and preferably 50 kHz or less from the viewpoint of formation of the convex part 11, More preferably, it is 40 kHz or less, specifically, preferably 10 kHz or more and 50 kHz or less, more preferably 15 kHz or more and 40 kHz or less.
  • the amplitude is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, and preferably 60 ⁇ m or less from the viewpoint of forming the convex portion 11. Yes, more preferably 50 ⁇ m or less, specifically preferably 1 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the cooling unit 20 is provided with the cold air blowing device 21 in order to positively cool, but the heating unit (not shown) of the convex portion 11 is provided. Since it is an ultrasonic vibration device, it is not always necessary to provide the cold air blowing device 21, and cooling can also be performed by cutting the vibration of the ultrasonic vibration device. In this respect, it is preferable to use ultrasonic vibration as a heating means because it simplifies the apparatus and facilitates the production of fine hollow projections at high speed. Further, in the portion of the base sheet 2A that is not in contact with the convex portion 11, heat is more difficult to be transmitted, and since cooling is efficiently performed by turning off the application of ultrasonic vibration, deformation other than the molded portion occurs. There is an advantage that it is difficult.
  • FIG. 11 shows a perspective view of a microneedle array 1M as a fine hollow protrusion 1 according to an embodiment manufactured by the method of manufacturing the fine hollow protrusion 1 of the first embodiment.
  • the microneedle array 1M of this embodiment has a sheet-like base portion 2 and a plurality of protrusions 3.
  • the number of the protrusions 3, the arrangement of the protrusions 3, and the shape of the protrusions 3 are not particularly limited, but the microneedle array 1M of the present embodiment is preferably provided on the upper surface of the sheet-like base 2.
  • Nine frustoconical protrusions 3 are arranged in an array (matrix).
  • Nine protrusions 3 arranged in an array (matrix) form three rows in the Y direction, which is a direction (longitudinal direction of the base sheet 2A) for transporting a base sheet 2A described later, and are orthogonal to the transport direction. It is arranged in three rows in the X direction, which is the horizontal direction of the direction and the substrate sheet 2A to be conveyed.
  • FIG. 12 is a perspective view of the microneedle array 1M focusing on one of the protrusions 3 in the array (matrix) shape of the microneedle array 1M.
  • FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-
  • the microneedle array 1M has a through hole 3h as shown in FIG.
  • a space extending from the base portion 2 to the through hole 3 h is formed inside each projection portion 3.
  • a through-hole 3h is formed at the tip of each.
  • the space inside each protrusion 3 is formed in a shape corresponding to the outer shape of the protrusion 3 in the microneedle array 1M.
  • the space corresponding to the outer shape of the frustoconical protrusion 3 is formed. It is formed in a truncated cone shape.
  • the projection part 3 is truncated cone shape in this embodiment, cylindrical shape, prismatic shape, truncated pyramid shape, etc. may be sufficient other than a truncated cone shape.
  • Each protrusion 3 of the microneedle array 1M has a protrusion height H1 of preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.1 mm because the protrusion height H1 penetrates the stratum corneum at the shallowest point and deeply into the dermis. It is 02 mm or more, preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, specifically preferably 0.01 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 0.02 mm or more and 5 mm or less.
  • Each protrusion 3 has an average thickness T1 of preferably 0.005 mm or more, more preferably 0.01 mm or more, and preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, Specifically, it is preferably 0.005 mm or more and 1.0 mm or less, and more preferably 0.01 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the base 2 has a thickness T2 of preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, and preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.7 mm or less. Is preferably 0.01 mm or more and 1.0 mm or less, more preferably 0.02 mm or more and 0.7 mm or less.
  • the tip diameter L of each protrusion 3 of the microneedle array 1M is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, and preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 300 ⁇ m or less. Specifically, it is preferably 1 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the tip diameter L of the fine hollow projection 1 is the length at the widest position at the tip of the projection 3. Within this range, there is almost no pain when the microneedle array 1M is inserted into the skin.
  • the fine hollow projection 1 includes a through hole 3 h located at the tip of each projection 3, and a base side through hole 2 h located on the lower surface of the base 2 corresponding to each projection 3. have.
  • the through hole 3h and the base side through hole 2h are formed concentrically.
  • the opening area S1 is good properly is 0.7 [mu] m 2 or more, more preferably 20 [mu] m 2 or more, and preferably not 200000Myuemu 2 or less, still more preferably 70000Myuemu 2 or less, particularly specifically, the preferably at 0.7 [mu] m 2 or more 200000Myuemu 2 or less, still more preferably 20 [mu] m 2 or more 70000Myuemu 2 or less.
  • the opening area S2 of the base side through hole 2h is preferably 0.007 mm 2 or more, more preferably 0.03 mm 2 or more, and preferably 20 mm 2 or less, more preferably 7 mm 2 or less. in and, specifically, preferably at 0.007 mm 2 or more 20 mm 2 or less, more preferably at 0.03 mm 2 or more 7 mm 2 or less.
  • the nine protrusions 3 arranged in an array (matrix) on the upper surface of the sheet-like base 2 have a uniform center distance in the vertical direction (Y direction) and a center distance in the horizontal direction (X direction). Is preferably uniform, and the center-to-center distance in the vertical direction (Y direction) and the center-to-center distance in the horizontal direction (X direction) are preferably the same distance.
  • the center-to-center distance in the longitudinal direction (Y direction) of the protrusion 3 is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, and preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm.
  • the distance between the centers of the protrusions 3 in the lateral direction (X direction) is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, and preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less.
  • it is preferably 0.01 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 0.05 mm or more and 5 mm or less.
  • FIG. 14 shows the overall configuration of a manufacturing apparatus 100B according to the first embodiment used for carrying out the manufacturing method according to the first embodiment.
  • each protrusion 3 of the microneedle array 1M is very small, but for convenience of explanation, each protrusion 3 of the microneedle array 1M is drawn very large in FIG. .
  • the manufacturing apparatus 100B has a protrusion precursor forming portion 10A and a base sheet 2A that form a hollow protrusion precursor 3b on the base sheet 2A from the upstream side toward the downstream side.
  • the protrusion extending portion 10B for forming the protrusion 3 on the surface, the cooling portion 20, the release portion 30 for extracting the convex portion 11 described later, the cutting portion 40 for cutting each microneedle array 1M, and the interval between the microneedle arrays 1M are adjusted.
  • a re-pitch portion 50 is provided.
  • the manufacturing apparatus 100B includes a protruding portion forming portion 10 that forms the protruding portion 3 including a protruding portion precursor forming portion 10A and a protruding portion 10B.
  • the protruding portion The process from the protrusion precursor forming process using the precursor forming part 10A to the protrusion extending process using the protrusion extending part 10B is referred to as a protrusion forming process.
  • the direction in which the base sheet 2A is transported is the Y direction
  • the direction orthogonal to the transport direction and the lateral direction of the transported base sheet 2A are transported in the X direction.
  • the thickness direction of the base material sheet 2 ⁇ / b> A will be described as the Z direction.
  • the protrusion precursor forming part 10 ⁇ / b> A and the protrusion extending part 10 ⁇ / b> B included in the protrusion forming part 10 include a convex part 11 having a heating means (not shown).
  • the convex part 11 has a convex mold 110 corresponding to the number and arrangement of the protrusions 3 of the microneedle array 1M to be manufactured, and the substantially outer shape of each protrusion 3, and in the manufacturing apparatus 100B of the first embodiment.
  • the amount of heat applied from the convex portion 11 to the base sheet 2A by the projection extending portion 10B is changed from the convex portion 11 to the base sheet by the projection precursor forming portion 10A. It is larger than the amount of heat given to 2A.
  • the amount of heat given to the base sheet 2A means the amount of heat per unit insertion height given to the base sheet 2A.
  • the condition that the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A at the protrusion extension portion 10B is larger than the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A at the projection portion precursor forming portion 10A.
  • the insertion speed of the protrusion extending portion 10B is slower than the insertion speed of the protrusion precursor forming portion 10A.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is an ultrasonic vibration device, the ultrasonic frequency of the convex portion 11 of the protrusion extending portion 10B is higher than that of the protrusion precursor forming portion 10A.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is an ultrasonic vibration device
  • the amplitude of the sound wave is larger than the amplitude of the ultrasonic wave of the convex portion 11 of the protrusion precursor forming portion 10A.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is a heater
  • the heater temperature of the convex portion 11 of the protrusion extension portion 10B is higher than that of the protrusion precursor forming portion 10A. It means that at least one condition of being higher than the heater temperature of the part 11 is satisfied.
  • a heating means other than the heating means (not shown) of the convex-shaped part 11 is not provided.
  • “no heating means other than the heating means of the convex portion 11” not only refers to the case of excluding other heating means, but also below the softening temperature of the base sheet 2A, Or the case where a means for heating below the glass transition temperature is provided is included. However, it is preferable not to include any other heating means.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is an ultrasonic vibration device.
  • the belt-like base sheet 2A is fed out from the raw roll of the base sheet 2A formed by including the thermoplastic resin, and is conveyed in the Y direction.
  • the convex portion 11 is brought into contact with one surface 2D of the belt-like base material sheet 2A being conveyed in the Y direction, and the contact portion TP in the base material sheet 2A is softened by heat while the convex portion 11 is used as a base.
  • a hollow projection precursor 3b having a through hole 3h penetrating the material sheet 2A and projecting from the other surface 2U of the base material sheet 2A and penetrating at the tip of the other surface 2U side of the base material sheet 2A is formed (projection portion).
  • the conical convex mold 110 having nine sharp tips is arranged on the convex portion 11 with the tips facing upward, and the convex portion 11 is movable up and down at least in the thickness direction (Z direction).
  • the convex portion 11 can be moved up and down in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown), and the conveyance direction (Y Direction) and can run parallel to the base sheet 2A.
  • Control of the operation (electric actuator) of the convex portion 11 is controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100B of the first embodiment.
  • the manufacturing apparatus 100B of the first embodiment is an apparatus having the so-called box motion type convex portion 11 that draws an endless track.
  • Control of heating of the heating means (not shown) of the convex portion 11 is also controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100B of the first embodiment.
  • the base material sheet 2A is a sheet that becomes the base portion 2 of the microneedle array 1M to be manufactured, and is formed including a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin include poly fatty acid ester, polycarbonate, polypropylene, polyethylene, polyester, polyamide, polyamideimide, polyetheretherketone, polyetherimide, polystyrene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, nylon resin, acrylic resin, etc.
  • poly fatty acid esters are preferably used.
  • Specific examples of the polyfatty acid ester include polylactic acid, polyglycolic acid, and combinations thereof.
  • the base sheet 2A may be formed of a mixture containing hyaluronic acid, collagen, starch, cellulose and the like in addition to the thermoplastic resin.
  • the thickness of the base sheet 2A is equal to the thickness T2 of the base portion 2 of the microneedle array 1M to be manufactured.
  • the convex mold 110 of the convex mold part 11 has a sharper outer shape than the outer shape of the protrusion 3 of the microneedle array 1M.
  • the convex mold 110 of the convex mold section 11 is formed such that its height H2 (see FIG. 14) is higher than the height H1 of the microneedle array 1M to be manufactured, preferably 0.01 mm or more, more preferably Is 0.02 mm or more, preferably 30 mm or less, more preferably 20 mm or less, specifically preferably 0.01 mm or more and 30 mm or less, more preferably 0.02 mm or more and 20 mm or less. It is.
  • the convex mold 110 of the convex mold part 11 has a tip diameter D1 (see FIG.
  • the tip diameter D1 of the convex mold 110 of the convex mold part 11 is measured as follows.
  • the convex mold 110 of the convex mold part 11 has a root diameter D2 (see FIG.
  • the convex mold 110 of the convex mold section 11 has a tip angle ⁇ (see FIG. 15) of preferably 1 degree or more, more preferably 5 degrees or more, from the viewpoint that sufficient strength is easily obtained.
  • the tip angle ⁇ is preferably 60 degrees or less, more preferably 45 degrees or less from the viewpoint of obtaining the protrusion 3 having an appropriate angle, and specifically, preferably 1 degree or more and 60 degrees or less. More preferably, it is 5 degrees or more and 45 degrees or less.
  • the tip angle ⁇ of the convex mold 110 of the convex mold part 11 is measured as follows.
  • a location where one side 11a is separated from the virtual straight line ILa is obtained as a first distal point 11a1
  • a location where the other side 11b is separated from the virtual straight line ILb is obtained as a second distal point 11b1.
  • the length D1 of the straight line connecting the first tip point 11a1 and the second tip point 11b1 thus determined is measured using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, and the measured length of the straight line is measured. Is the tip diameter of the convex mold 110.
  • the angle formed between the virtual straight line ILa and the virtual straight line ILb is measured using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, and the measured angle is determined as the tip angle ⁇ of the convex mold 110 of the convex portion 11.
  • the convex part 11 is formed of a high-strength material that is difficult to break.
  • Examples of the material of the convex part 11 include metals such as steel, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, nickel, nickel alloy, cobalt, cobalt alloy, copper, copper alloy, beryllium copper, and beryllium copper alloy, or ceramic. .
  • the protrusion precursor forming part 10A supports the base sheet 2A when the protruding part 11 is pierced into the base sheet 2A as shown in FIG.
  • a member 12 is provided.
  • the support member 12 is disposed on the other surface 2U side of the base sheet 2A, and plays a role of making the sheet base 2A difficult to bend when the convex portion 11 is inserted from the one surface 2D.
  • the support member 12 is arrange
  • Each support member 12 extends from the protrusion part precursor forming part 10 ⁇ / b> A to the position where the release part 30 ends through the protrusion extension part 10 ⁇ / b> B and the cooling part 20.
  • the material for forming the support member 12 may be the same material as that of the convex portion 11, or may be formed of a synthetic resin or the like.
  • the pair of support members 12, 12 arranged on the both sides support both side portions along the conveyance direction (Y direction) of the base sheet 2 ⁇ / b> A. Then, using the box motion type convex portion 11, the portion of the base sheet 2A that is not supported by the support member 12, that is, one surface of the central region between the pair of support members 12 and 12 in the base sheet 2A The tip part of each convex mold 110 of the convex part 11 is brought into contact with 2D (lower surface).
  • the other surface 2U (upper surface) corresponding to the contact portion TP of the base sheet 2A with which the convex molds 110 of the convex mold part 11 are in contact with the protrusions.
  • the convex portion 11 for formation There is no concave portion or the like that fits into the convex portion 11 for formation, and it is in a floating state.
  • the convex portion 11 is ultrasonically vibrated by an ultrasonic vibration device, and heat due to friction is applied to the contact portion TP.
  • the contact portion TP is softened by being generated.
  • the convex portion 11 is raised toward the upper surface and the tip of the convex mold 110 is pierced into the base sheet 2A.
  • a hollow projection part precursor 3b having the following is formed.
  • the vibration frequency (hereinafter referred to as frequency) of the projection part 11 with respect to the ultrasonic vibration by the ultrasonic vibration device is a projection part precursor 3b having a through hole 3h.
  • the amplitude thereof is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, from the viewpoint of the formation of the projection precursor 3b having the through hole 3h. And it is 60 micrometers or less preferably, More preferably, it is 50 micrometers or less, Specifically, Preferably they are 1 micrometer or more and 60 micrometers or less, More preferably, they are 5 micrometers or more and 50 micrometers or less.
  • the frequency and amplitude of the ultrasonic vibration of the convex portion 11 may be adjusted in the above-described range in the protrusion precursor forming step.
  • the resin is excessively softened and the size of the through hole 3h is increased. However, if it is too fast, the softening becomes insufficient and the through hole 3h is not formed. Therefore, from the viewpoint of efficiently forming the projection precursor 3b having the through hole 3h, it is preferably 0.1 mm / second or more, more preferably 1 mm / second. And preferably 1000 mm / second or less, more preferably 800 mm / second or less, specifically preferably 0.1 mm / second or more and 1000 mm / second or less, more preferably 1 mm / second or less. It is 2 seconds or more and 800 mm / seconds or less.
  • the insertion height of the convex part 11 to be inserted into the base sheet 2A is from the viewpoint of efficiently forming the protrusion precursor 3b having the through hole 3h.
  • it is 0.001 mm or more, more preferably 0.01 mm or more, and preferably 2 mm or less, more preferably 1 mm or less, specifically preferably 0.001 mm or more and 2 mm or less, More preferably, it is 0.01 mm or more and 1 mm or less.
  • the insertion height refers to the apex of the convex mold 110 of the convex part 11 and the base sheet 2A in the state where the convex mold 110 of the convex part 11 is inserted into the base sheet 2A. It means the distance between the surface 2U. Therefore, the insertion height in the protrusion precursor forming step refers to the state in which the convex mold 110 is inserted deepest in the protrusion precursor forming step and the convex mold 110 comes out from the other surface 2U of the base sheet 2A. The distance from the other surface 2U to the top of the convex 110 measured in the vertical direction.
  • a protruding portion extending portion 10B is installed on the downstream side of the protruding portion precursor forming portion 10A.
  • the contact portion TP in the base sheet 2A is softened by heat while the protruding portion 11 is inserted into the protruding portion precursor 3b.
  • the convex part 11 is further stabbed into the base sheet 2A to form a protrusion 3 that protrudes a longer distance from the other surface 2U of the base sheet 2A (projection extension step).
  • the box motion type convex portion 11 is further moved upward in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown), and each projection portion precursor is moved.
  • each convex part 11 in the base sheet 2A is ultrasonically vibrated by the ultrasonic vibration device, and the abutting part TP is obtained.
  • the convex mold 110 of the convex mold section 11 is further pierced into the base sheet 2A while generating heat due to friction and further softening, thereby forming the protrusion 3 that further protrudes from the other surface 2U of the base sheet 2A.
  • the array-shaped protrusions 3 in which the convex part 110 of the convex part 11 is inserted are parallel to the conveyance direction (Y direction) of the base sheet 2A. Move to.
  • the frequency and amplitude of the ultrasonic vibration of the convex part 11 by the ultrasonic vibration device are respectively higher than those in the protrusion precursor forming process. It is the same as the frequency and amplitude of the sonic vibration.
  • the opening area of the through-hole 3h of the protrusion 3 formed in the protrusion extension process is an area equal to or larger than the opening area S1 of the through-hole 3h of the protrusion precursor 3b formed in the protrusion precursor formation process. However, it is preferably the same area as the opening area S1.
  • the insertion speed for piercing the convex portion 11 into the base sheet 2A is pierced, and the piercing speed for inserting the convex portion 11 into the base sheet 2A in the protrusion precursor forming step. It is slower than the input speed.
  • the insertion speed for piercing the convex portion 11 into the base sheet 2A is excessively soft, the resin is excessively softened, and the size of the through hole 3h is greatly changed. If the speed is too fast, the softening becomes insufficient and the height of the protrusion 3 tends to be insufficient.
  • the protrusion 3 having the through-hole 3h it is preferably 0.1 mm / second or more, more preferably 1 mm / second. And preferably 1000 mm / second or less, more preferably 800 mm / second or less, specifically preferably 0.1 mm / second or more and 1000 mm / second or less, more preferably 1 mm / second or less. It is 2 seconds or more and 800 mm / seconds or less.
  • each contact portion TP in the base sheet 2A will be excessively softened. From the viewpoint of compensating for the softening shortage, it is preferably 0 seconds or more, and more preferably Is 0.1 second or longer, and preferably 10 seconds or shorter, more preferably 5 seconds or shorter, specifically preferably 0 seconds or longer and 10 seconds or shorter, and more preferably 0.1 seconds or shorter. 2 seconds or more.
  • the insertion height of the convex part 11 inserted into the base sheet 2A is preferably 0.01 mm from the viewpoint of efficiently forming the protrusion 3 having the through hole 3h. More preferably, it is 0.02 mm or more, and preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, specifically preferably 0.01 mm or more and 10 mm or less, more preferably 0.00. It is 02 mm or more and 5 mm or less.
  • the conditions of the heating means (not shown) provided in the convex part 11 in the protrusion precursor forming process and the heating means (not provided) in the convex part 11 in the protrusion extension process are the same as the conditions in FIG. It is slower than the speed of stabbing.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is an ultrasonic vibration device, but the ultrasonic wave of the convex portion 11 included in the protrusion extending portion 10B.
  • the frequency and amplitude of the vibration are the same as the frequency and amplitude of the ultrasonic vibration of the convex portion 11 included in the projection precursor forming portion 10A, and the conditions (b) and (c) are not satisfied.
  • the insertion speed in the protrusion extension process is slower than the insertion speed in the protrusion precursor formation process. And satisfies the condition (a). For this reason, the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the projection extension step is larger than the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the projection portion precursor forming step.
  • the box motion type convex-shaped part 11 since the box motion type convex-shaped part 11 is used, regarding the insertion speed of the convex-shaped part 11 to the base material sheet 2A, from a protrusion part precursor formation process.
  • the insertion speed is continuously slowing down the protrusion extension process. That is, the insertion speed gradually decreases. Therefore, in the first embodiment, the amount of heat per unit insertion height given from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the protrusion precursor forming step and the base portion from the convex portion 11 in the protrusion extension step.
  • the amount of heat per unit insertion height given to the material sheet 2A continuously changes from the latter stage of the projection precursor forming process to the first stage of the projection extension process.
  • the amount of heat per unit insertion height is a value obtained by dividing the total amount of heat applied to the base sheet 2A by the moving distance of the convex portion 11 in each step. For example, in the protrusion precursor forming step, the total amount of heat given to the base sheet 2A from the time when the convex portion 11 contacts the base sheet 2A to the end of the step is the total movement distance of the step. It is the value divided.
  • the cooling unit 20 is disposed downstream of the protrusion forming process, specifically downstream of the protrusion extending part 10B of the protrusion forming process. is set up.
  • the cooling unit 20 includes a cold air blowing device 21.
  • the protruding portion 3 is cooled using the cold air blower 21 while the protruding portion 11 is stuck inside the protruding portion 3 (cooling step).
  • the cold air blowing device 21 covers the entire other surface 2U side (upper surface side) and one surface 2D side (lower surface side) of the belt-shaped base sheet 2A being conveyed.
  • the belt-shaped base sheet 2A is conveyed in the conveyance direction (Y direction).
  • an air blowing port 22 for blowing cold air is provided on the other surface 2 U side (upper surface side) of the base sheet 2 ⁇ / b> A. It is designed to cool by spraying.
  • the cooling temperature and cooling time of the cold air blower 21 are also controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100B of the first embodiment.
  • the convex part 110 of the convex part 11 is placed in the protrusion 3 in the tunnel of the cold air blower 21.
  • the sheet In the state of being stabbed into the interior of the sheet, the sheet is conveyed in parallel with the conveyance direction (Y direction) of the base sheet 2A, and as shown in FIG. Cool air is blown from the blower opening 22 arranged on the upper surface side, and the protrusion 110 is cooled while the protrusion 110 of the protrusion 11 is inserted into the protrusion 3.
  • the ultrasonic vibration by the ultrasonic device of the convex portion 11 may be in a continuous state or stopped, but from the viewpoint of keeping the shape of the protrusion 3 constant without excessive deformation. It is preferable to be stopped.
  • the temperature of the cold air to be blown is preferably ⁇ 50 ° C. or higher, more preferably ⁇ 40 ° C. or higher, and preferably 26 ° C. or lower, more preferably, from the viewpoint of forming the protrusion 3 having the through hole 3h. It is 10 ° C. or lower, specifically, preferably ⁇ 50 ° C. or higher and 26 ° C. or lower, and more preferably ⁇ 40 ° C. or higher and 10 ° C. or lower.
  • the cooling time for cooling by blowing cold air is preferably 0.01 seconds or more, more preferably 0.5 seconds or more, and preferably 60 seconds or less, from the viewpoint of compatibility between moldability and processing time. More preferably, it is 30 seconds or less, specifically, preferably 0.01 seconds or more and 60 seconds or less, more preferably 0.5 seconds or more and 30 seconds or less.
  • the release unit 30 is installed downstream of the cooling unit 20.
  • the convex portion 11 is removed from the protrusion 3 to form the precursor 1A of the microneedle array 1M (release step).
  • the convex portion is formed from one surface 2D (lower surface) of the base sheet 2A.
  • a precursor 1A of a band-shaped fine hollow protrusion is formed to be a microneedle array 1M in which the protrusions 3 are arranged in an array.
  • a cutting unit 40 is installed downstream of the release unit 30.
  • the cutting unit 40 includes a cutter unit 41 having a cutter blade at the tip and an anvil unit 42.
  • the cutter blade of the cutter unit 41 is formed wider than the entire width (length in the X direction) of the belt-shaped fine hollow projection precursor 1A.
  • the belt-shaped fine hollow projection precursor 1A is transported between the pair of cutter parts 41 and the anvil part 42 and is adjacent to the transport direction (Y direction).
  • a single-sided microneedle array 1M in which protrusions 3 having through holes 3h are arranged in an array is continuously cut between the array-like protrusions 3 and 3 with a cutter blade of the cutter part 41.
  • the cutting of the strip-shaped fine hollow projection precursor 1A may be performed so as to extend in the lateral direction of each microneedle array 1M, and for example, can be performed linearly across the lateral direction of each microneedle array 1M. Or it can cut so that a cutting line may draw a curve. In any case, it is preferable to employ a cutting pattern that does not cause trimming by cutting.
  • the re-pitch part 50 is installed downstream of the cutting part 40.
  • the re-pitch unit 50 includes a plurality of rollers 51 that are arranged so that the rotation axes thereof are parallel to each other, and an endless conveyance belt 52 that is spanned between the rollers 51. have.
  • a suction box 53 is provided inside the conveyor belt 52.
  • the conveyor belt 52 is provided with a plurality of through holes (not shown) for sucking air from the outside to the inside of the circuit track by starting the suction box 53.
  • the conveyance speed of the conveyance belt 52 is faster than the conveyance speed of the base sheet 2 ⁇ / b> A up to the cutting unit 40.
  • the microneedle array 1M for each leaf is continuously placed on the transport belt 52 while being sucked by the suction box 53 through a through hole (not shown), and is transported in the transport direction.
  • the distance between the microneedle arrays 1M and 1M adjacent to each other in the front-and-rear direction is widened and rearranged at a predetermined distance to manufacture the microneedle array 1M as the fine hollow projection 1.
  • the protrusion precursor 3b having the through holes 3h As described above, according to the manufacturing method of the first embodiment for manufacturing the microneedle array 1M having the through holes 3h using the manufacturing apparatus 100B of the first embodiment, the protrusion precursor 3b having the through holes 3h.
  • the microneedle array 1M having the through-holes 3h can be manufactured with a simple process, and the cost can be reduced. Moreover, according to the manufacturing method of the first embodiment, the microneedle array 1M having the through holes 3h continuously and efficiently can be stably mass-produced.
  • “microneedle array having through-holes” means “microneedle array having microneedles that are protrusions having through-holes”.
  • the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the projection extension step is changed from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the projection portion precursor forming step. Since it is larger than the amount of heat to be applied, the microneedle array 1M having a high quality through-hole 3h with higher accuracy of the height of the protrusion 3 and the size of the through-hole 3h of the protrusion 3 can be manufactured. . More specifically, since the amount of heat given to the base material sheet 2A is small in the protrusion part precursor forming step, it is a condition that the front end part is more easily opened than the base material sheet 2A is stretched.
  • the size of the through hole 3h at the tip is easy to control.
  • the amount of heat given to the base sheet 2A is large, and therefore the hole-formed protrusion precursor 3b is easily extended. Therefore, it becomes easy to design the height of the protrusion 3 while maintaining a good shape while suppressing damage to the shape of the through hole 3h.
  • the frequency and amplitude conditions of the ultrasonic vibration by the ultrasonic vibration device included in the convex portion 11 in the protrusion precursor forming step that is, the conditions of the heating means
  • the conditions of the frequency and amplitude of ultrasonic vibration (that is, the condition of the heating means) by the ultrasonic vibration device provided in the convex portion 11 in the protrusion extending step are the same.
  • the speed at which the convex part 11 is further stabbed into the base sheet 2A in the protrusion extension process is slower than the speed at which the convex part 11 is stabbed into the base sheet 2A in the protrusion precursor forming process.
  • the amount of heat given from the convex part 11 to the base material sheet 2A in the protrusion extension step is larger than the amount of heat given from the convex part 11 to the base material sheet 2A in the protrusion part precursor forming step. In this way, the rate at which the convex portion 11 is pierced into the base sheet 2A is changed, and the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the projection extension step is determined in the projection precursor formation step. Since the amount of heat applied from the convex portion 11 to the base sheet 2A is larger, it is easier to control the accuracy of the height of the protrusion 3 provided in the microneedle array 1M and the size of the through hole 3h of the protrusion 3.
  • the microneedle array 1M having the high-quality through-holes 3h can be further manufactured. Moreover, according to the manufacturing method of 1st Embodiment, since the total calorie
  • the projection from the projection precursor forming step using the box motion type convex portion 11 is performed.
  • the insertion speed is continuously reduced.
  • the amount of heat given from the convex part 11 to the base sheet 2A in the protrusion part precursor forming step and the amount of heat given from the convex part 11 to the base sheet 2A in the protrusion extension step are the protrusion part precursor. It changes continuously from the formation process to the protrusion extension process. Therefore, it is easier to control the accuracy of the height of the protrusion 3 provided in the microneedle array 1M and the size of the through hole 3h of the protrusion 3.
  • the ultrasonic vibration device is used as the heating means (not shown) of the convex portion 11, it is not always necessary to provide the cold air blower 21, and the ultrasonic vibration device. It is possible to cool by simply turning off the vibration.
  • the microneedle array 1M having the through holes 3h can be manufactured at a high speed with simplification of the apparatus.
  • heat is more difficult to be transmitted, and since cooling is efficiently performed by turning off the ultrasonic vibration, deformation other than the molded portion occurs. It is difficult to manufacture the microneedle array 1M with high accuracy.
  • the protrusion forming unit 10 of the manufacturing apparatus 100B is configured to control the operation of the convex part 11 and the heating means (not shown) of the convex part 11 by the control means (not shown).
  • the heating conditions, the cooling temperature of the cold air blower 21 and the cooling time are controlled. Therefore, by controlling the insertion height of the convex portion 11 in the protrusion extension process, for example, by the control means (not shown), the insertion amount of the convex portion 11 into the base sheet 2A can be easily changed.
  • the protrusion height H1 of the manufactured microneedle array 1M can be controlled.
  • the conditions of the heating means (not shown) of the convex part 11, the softening time of the contact part TP of the base sheet 2A, the insertion speed of the convex part 11 into the base sheet 2A, and the shape of the convex part 11 If at least one of these is controlled, the thickness T1 and the like of the protrusions 3 constituting the microneedle array 1M can be freely controlled, and the shape of the microneedle array 1M having the through holes 3h can be freely controlled. be able to.
  • the shape of the microneedle array 1M can be freely controlled by controlling at least one of the cooling conditions in the process.
  • a pair of support members 12 and 12 disposed on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A is used.
  • the projecting portion 11 is brought into contact with one surface 2D (lower surface) on the opposite side of the surface, and the contact portion TP is softened to form the projection 3.
  • the recessed part etc. which fit in the convex part 11 for forming the protrusion part 3 are unnecessary, cost increase can be suppressed, and the protrusion part 3 with which the microneedle array 1M to be manufactured is provided can be efficiently used. Can be formed with high accuracy.
  • the present invention (second invention) will be described based on the second embodiment with reference to FIG.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is an ultrasonic vibration device, but in the second embodiment used in the second embodiment.
  • the manufacturing apparatus 100B uses a heater device instead.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is a heater device as in the manufacturing apparatus 100B of the second embodiment, as shown in FIG.
  • the convex part 11 is heated by the apparatus, heat is generated in the contact part TP, and the contact part TP is softened.
  • the projection part precursor formation process of a 2nd embodiment as shown in FIG.17 (b)
  • the convex portion 11 is raised toward the upper surface and the tip of the convex mold 110 is pierced into the base sheet 2A.
  • a hollow projection part precursor 3b having the following is formed.
  • the heating temperature of the base sheet 2A by the convex part 11 is the glass transition temperature of the base sheet 2A used from the viewpoint of the formation of the projection part precursor 3b. It is preferable that the temperature is higher than or equal to (Tg) and lower than the melting temperature, and more preferably higher than or equal to the softening temperature of the resin and lower than the melting temperature. More specifically, the heating temperature is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, and preferably 300 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower. It is not less than 300 ° C and more preferably not less than 40 ° C and not more than 250 ° C.
  • the said heating temperature is applied as a temperature range of the part of the base material sheet 2A which contacted the convex mold 110, also when heating the base material sheet 2A using an ultrasonic vibration apparatus in 1st Embodiment. .
  • the “glass transition temperature (Tg) of the base sheet” means the glass transition temperature (Tg) of the constituent resin of the base sheet, and when there are a plurality of types of the constituent resins, the plurality of types of glass transitions.
  • the heating temperature of the base sheet by the heating means is preferably at least the lowest glass transition temperature (Tg) among the plurality of glass transition temperatures (Tg), More preferably, the glass transition temperature (Tg) is higher than the highest glass transition temperature (Tg).
  • the "softening temperature of the base sheet” is also the same as the glass transition temperature (Tg), that is, when there are a plurality of types of constituent resins of the base sheet, when the plurality of types of softening temperatures are different from each other,
  • the heating temperature of the base sheet by the heating means is preferably at least the lowest softening temperature among the plurality of softening temperatures, and more preferably at least the highest softening temperature among the plurality of softening temperatures.
  • the heating temperature of the base sheet by the heating means is preferably less than the lowest melting point among the plurality of melting points. .
  • Tg glass transition point
  • the amount of heat is measured using a DSC measuring machine to determine the glass transition temperature.
  • the measuring instrument uses a differential scanning calorimeter (Diamond DSC) manufactured by Perkin Elmer. 10 mg of a test piece is collected from the base sheet. The measurement conditions are that 20 ° C. is isothermal for 5 minutes, and then the temperature is increased from 20 ° C. to 320 ° C. at a rate of 5 ° C./min to obtain a DSC curve of the horizontal axis temperature and the vertical axis calorific value. And glass transition temperature Tg is calculated
  • the convex part 11 is moved at the same temperature as the protrusion precursor formation process by the heater device.
  • the convex portion 11 is further raised from one surface 2D (lower surface) of the base sheet 2A toward the other surface 2U (upper surface) while heating and generating heat at the contact portion TP to soften the contact portion TP.
  • the tip portion of the convex mold 110 is further stabbed into the base sheet 2A to form a protrusion 3 having a through hole 3h that further protrudes from the other surface 2U (upper surface) of the base sheet 2A.
  • the insertion speed for inserting the convex portion 11 into the base sheet 2A is pierced into the base sheet 2A in the protruding portion precursor forming step. It is slower than the speed of insertion.
  • the heating means (not shown) of the convex part 11 is a heater, but the heater temperature and the convex part of the convex part 11 of the protrusion extension part 10B.
  • the heater temperature of the convex portion 11 of the precursor forming portion 10A is the same temperature and does not satisfy the condition (d).
  • the insertion speed in the protrusion extension step is slower than the insertion speed in the protrusion precursor formation step. And satisfies the condition (a). For this reason, the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the projection extension step is larger than the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the projection portion precursor forming step.
  • the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A in the tunnel. Cooling air is blown from the air outlet 22 arranged in the air-cooling port 22, and the protrusion 3 is cooled while the protrusion 110 of the protrusion 11 is inserted into the protrusion 3.
  • the heating of the convex portion 11 by the heater device may be continued or stopped.
  • the cooling unit 20 installed downstream of the protrusion forming unit 10 is natural. Although cooling may be sufficient, it is preferable to provide the cold air blower 21 and perform positive cooling.
  • the convex portion 11 is lowered from one surface 2D (lower surface) of the base sheet 2A. Then, from the state in which the convex mold 110 of the convex mold section 11 is inserted into each projection section 3, the convex mold 110 of the convex mold section 11 is pulled out, and the projection section having a through hole 3h and having a hollow inside.
  • a precursor 1A of a band-shaped fine hollow projection that becomes a microneedle array 1M in which 3 is arranged in an array is formed.
  • the single-sided microneedle array 1M in which the projections 3 having the through holes 3h are arranged in an array by cutting with the cutter blade of the cutter unit 41. are continuously arranged and rearranged in the re-pitch portion 50 to produce the microneedle array 1M.
  • the heating condition (condition of the heating means) by the heating heater device provided in the convex portion 11 in the protrusion precursor forming process, and the protrusion extending process are the same.
  • the speed at which the convex part 11 is further stabbed into the base sheet 2A in the protrusion extension process is slower than the speed at which the convex part 11 is stabbed into the base sheet 2A in the protrusion precursor forming process.
  • the amount of heat given from the convex part 11 to the base material sheet 2A in the protrusion extension step is larger than the amount of heat given from the convex part 11 to the base material sheet 2A in the protrusion part precursor forming step. In this way, the rate at which the convex portion 11 is pierced into the base sheet 2A is changed, and the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the projection extension step is determined in the projection precursor formation step. Since the amount of heat applied from the convex portion 11 to the base sheet 2A is larger, it is easier to control the accuracy of the height of the protrusion 3 provided in the microneedle array 1M and the size of the through hole 3h of the protrusion 3. The microneedle array 1M having the high-quality through-holes 3h can be further manufactured.
  • heat due to the heating of the convex portion 11 is efficiently transmitted to the abutting portion TP, and the surrounding portion becomes an environment where only the desired heating can be applied. 3 is less likely to occur, the substrate sheet 2A is less likely to be distorted, and the substrate sheet 2A is easily continuously conveyed.
  • the manufacturing method of this invention is a manufacturing method of the fine hollow protrusion which has a through-hole.
  • FIG. 19 shows a perspective view of a microneedle array 1M as a fine hollow protrusion of one embodiment manufactured by the method of manufacturing the fine hollow protrusion 1 of the first embodiment.
  • the microneedle array 1M of this embodiment has a sheet-like base portion 2 and a plurality of protrusions 3.
  • the number of the protrusions 3, the arrangement of the protrusions 3, and the shape of the protrusions 3 are not particularly limited, but the microneedle array 1M of the present embodiment is preferably provided on the upper surface of the sheet-like base 2.
  • Nine frustoconical protrusions 3 are arranged in an array (matrix).
  • Nine protrusions 3 arranged in an array (matrix) form three rows in the Y direction, which is a direction (longitudinal direction of the base sheet 2A) for transporting a base sheet 2A described later, and are orthogonal to the transport direction. It is arranged in three rows in the X direction, which is the horizontal direction of the direction and the substrate sheet 2A to be conveyed.
  • FIG. 20 is a perspective view of the microneedle array 1M focusing on one of the protrusions 3 in the array (matrix) shape of the microneedle array 1M, and FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III.
  • the microneedle array 1M has a through hole 3h as shown in FIG.
  • a space extending from the base portion 2 to the through hole 3h is formed inside each protrusion 3, and each protrusion 3 A through-hole 3h is formed at the tip of each.
  • the space inside each protrusion 3 is formed in a shape corresponding to the outer shape of the protrusion 3 in the microneedle array 1M.
  • the space corresponding to the outer shape of the frustoconical protrusion 3 is formed. It is formed in a truncated cone shape.
  • the projection part 3 is truncated cone shape in this embodiment, cylindrical shape, prismatic shape, truncated pyramid shape, etc. may be sufficient other than a truncated cone shape.
  • Each protrusion 3 of the microneedle array 1M has a protrusion height H1 of preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.1 mm because the protrusion height H1 penetrates the stratum corneum at the shallowest point and deeply into the dermis. It is 02 mm or more, preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, specifically preferably 0.01 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 0.02 mm or more and 5 mm or less.
  • Each protrusion 3 has an average thickness T1 of preferably 0.005 mm or more, more preferably 0.01 mm or more, and preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, Specifically, it is preferably 0.005 mm or more and 1.0 mm or less, and more preferably 0.01 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the base 2 has a thickness T2 of preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, and preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.7 mm or less. Is preferably 0.01 mm or more and 1.0 mm or less, more preferably 0.02 mm or more and 0.7 mm or less.
  • the tip diameter L of each protrusion 3 of the microneedle array 1M is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, and preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 300 ⁇ m or less. Specifically, it is preferably 1 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the tip diameter L of the fine hollow projection 1 is the length at the widest position at the tip of the projection 3. Within this range, there is almost no pain when the microneedle array 1M is inserted into the skin.
  • the fine hollow protrusion 1 includes a through hole 3 h located at the tip of each protrusion 3, and a base side through hole 2 h located on the lower surface of the base 2 corresponding to each protrusion 3. have.
  • the through hole 3h and the base side through hole 2h are formed concentrically.
  • the opening area S1 is good properly is 0.7 [mu] m 2 or more, more preferably 20 [mu] m 2 or more, and preferably not 200000Myuemu 2 or less, still more preferably 70000Myuemu 2 or less, particularly specifically, the preferably at 0.7 [mu] m 2 or more 200000Myuemu 2 or less, still more preferably 20 [mu] m 2 or more 70000Myuemu 2 or less.
  • the opening area S2 of the base side through hole 2h is preferably 0.007 mm 2 or more, more preferably 0.03 mm 2 or more, and preferably 20 mm 2 or less, more preferably 7 mm 2 or less. in and, specifically, preferably at 0.007 mm 2 or more 20 mm 2 or less, more preferably at 0.03 mm 2 or more 7 mm 2 or less.
  • the nine protrusions 3 arranged in an array (matrix) on the upper surface of the sheet-like base 2 have a uniform center distance in the vertical direction (Y direction) and a center distance in the horizontal direction (X direction). Is preferably uniform, and the center-to-center distance in the vertical direction (Y direction) and the center-to-center distance in the horizontal direction (X direction) are preferably the same distance.
  • the center-to-center distance in the longitudinal direction (Y direction) of the protrusion 3 is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, and preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm.
  • the distance between the centers of the protrusions 3 in the lateral direction (X direction) is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, and preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less.
  • it is preferably 0.01 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 0.05 mm or more and 5 mm or less.
  • FIG. 22 shows the overall configuration of a manufacturing apparatus 100C according to the first embodiment used for carrying out the manufacturing method according to the first embodiment.
  • each protrusion 3 of the microneedle array 1M is very small, but for convenience of explanation, each protrusion 3 of the microneedle array 1M is drawn very large in FIG. .
  • the manufacturing apparatus 100C has, from the upstream side toward the downstream side, a protrusion part forming part 10 that forms the protrusion part 3 on the base sheet 2A, a cooling part 20, and a convex part 11 described later.
  • a release portion 30 a cutting portion 40 for cutting each microneedle array 1M, and a re-pitch portion 50 for adjusting the interval between the microneedle arrays 1M.
  • the direction in which the base sheet 2A is transported is the Y direction
  • the direction orthogonal to the transport direction and the lateral direction of the transported base sheet 2A are transported in the X direction.
  • the thickness direction of the base material sheet 2 ⁇ / b> A will be described as the Z direction.
  • the protruding portion forming portion 10 includes a convex portion 11 having a heating means (not shown).
  • the convex part 11 has a convex part 110 corresponding to the number and arrangement of the protruding parts 3 of the microneedle array 1M to be manufactured and the substantially outer shape of each protruding part 3, and in the manufacturing apparatus 100C of the first embodiment.
  • a heating means other than the heating means (not shown) of the convex-shaped part 11 is not provided.
  • heating means other than the heating means of the convex portion 11 not only refers to the case of excluding other heating means, but also below the softening temperature of the base sheet 2A, Or the case where a means for heating below the glass transition temperature is provided is included. However, it is preferable not to include any other heating means.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is an ultrasonic vibration device.
  • the belt-like base sheet 2A is fed out from the raw roll of the base sheet 2A formed by including the thermoplastic resin, and is conveyed in the Y direction.
  • the convex part 11 is contact
  • the protruding portion 11 is pierced into the base sheet 2A toward the other surface 2U, and the protrusion 3 protruding from the other surface 2U side of the base sheet 2A is formed (projection forming step).
  • the receiving member 13 disposed on the other surface 2U side of the base sheet 2A with a space from the other surface 2U is used.
  • the convex portion 11 comes into contact with the receiving member 13, and the through hole 3 h is formed in the protruding portion 3.
  • a part of the base sheet 2A stretched by the convex portion 11 contacts the receiving member 13, and the base sheet 2A is in contact with the convex portion 11. It is in a state of being sandwiched between the receiving member 13.
  • the convex portion 11 is pushed into the base sheet 2A until it penetrates the base sheet 2A, and the convex portion 11 protrudes from the other surface 2U side of the base sheet 2A and penetrates to the other surface 2U side of the base sheet 2A.
  • a protrusion 3 having a through hole 3h is formed.
  • the conical convex mold 110 having nine sharp tips is arranged on the convex portion 11 with the tips facing upward.
  • the portion 11 is movable up and down at least in the thickness direction (Z direction). More preferably, in the manufacturing apparatus 100C of the first embodiment, the convex portion 11 can be moved up and down in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown), and the conveyance direction (Y Direction) and can run parallel to the base sheet 2A. Control of the operation of the convex portion 11 is controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100C of the first embodiment.
  • the manufacturing apparatus 100 ⁇ / b> C of the first embodiment is an apparatus having the so-called box motion type convex portion 11 that draws an endless track. Control of heating of the heating means (not shown) of the convex portion 11 is also controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100C of the first embodiment.
  • the base material sheet 2A is a sheet that becomes the base portion 2 of the microneedle array 1M to be manufactured, and is formed including a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin include poly fatty acid ester, polycarbonate, polypropylene, polyethylene, polyester, polyamide, polyamideimide, polyetheretherketone, polyetherimide, polystyrene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, nylon resin, acrylic resin, etc.
  • poly fatty acid esters are preferably used.
  • Specific examples of the polyfatty acid ester include polylactic acid, polyglycolic acid, and combinations thereof.
  • the base sheet 2A may be formed of a mixture containing hyaluronic acid, collagen, starch, cellulose and the like in addition to the thermoplastic resin.
  • the thickness of the base sheet 2A is equal to the thickness T2 of the base portion 2 of the microneedle array 1M to be manufactured.
  • the convex mold 110 of the convex mold part 11 has a sharper outer shape than the outer shape of the protrusion 3 of the microneedle array 1M.
  • the convex mold 110 of the convex mold section 11 is formed such that its height H2 (see FIG. 22) is higher than the height H1 of the microneedle array 1M to be manufactured, preferably 0.01 mm or more, more preferably Is 0.02 mm or more, preferably 30 mm or less, more preferably 20 mm or less, specifically preferably 0.01 mm or more and 30 mm or less, more preferably 0.02 mm or more and 20 mm or less. It is.
  • the convex mold 110 of the convex mold part 11 has a tip diameter D1 (see FIG.
  • the tip diameter D1 of the convex mold 110 of the convex mold part 11 is measured as follows.
  • the convex mold 110 of the convex mold section 11 has a root diameter D2 (see FIG.
  • the convex mold 110 of the convex mold section 11 has a tip angle ⁇ (see FIG. 23) of preferably 1 degree or more, more preferably 5 degrees or more, from the viewpoint that sufficient strength is easily obtained.
  • the tip angle ⁇ is preferably 60 degrees or less, more preferably 45 degrees or less from the viewpoint of obtaining the protrusion 3 having an appropriate angle, and specifically, preferably 1 degree or more and 60 degrees or less. More preferably, it is 5 degrees or more and 45 degrees or less.
  • the tip angle ⁇ of the convex mold 110 of the convex mold part 11 is measured as follows.
  • a location where one side 11a is separated from the virtual straight line ILa is obtained as a first distal point 11a1
  • a location where the other side 11b is separated from the virtual straight line ILb is obtained as a second distal point 11b1.
  • the length D1 of the straight line connecting the first tip point 11a1 and the second tip point 11b1 thus determined is measured using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, and the measured length of the straight line is measured. Is the tip diameter of the convex mold 110.
  • the angle formed between the virtual straight line ILa and the virtual straight line ILb is measured using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, and the measured angle is determined as the tip angle ⁇ of the convex mold 110 of the convex portion 11.
  • the convex part 11 is formed of a high-strength material that is difficult to break.
  • Examples of the material of the convex part 11 include metals such as steel, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, nickel, nickel alloy, cobalt, cobalt alloy, copper, copper alloy, beryllium copper, and beryllium copper alloy, or ceramic. .
  • the receiving member 13 used in the manufacturing method of the fine hollow projection of the present invention is arranged on the other surface 2U side of the base sheet 2A with a space from the base sheet 2A.
  • the length of the plate-shaped receiving member 13 in the Y direction is substantially the same as the length of the convex portion 11 in the Y direction
  • the length in the X direction is substantially the same as the length of the convex portion 11 in the X direction. The same.
  • such a plate-shaped receiving member 13 is a box motion type convex shape with the base material sheet 2A being conveyed in the Y direction interposed therebetween, as shown in FIG.
  • An endless trajectory is drawn by the box motion type so as to perform the operation of the unit 11 and the operation of the target.
  • the box motion type receiving member 13 is arranged at a distance from the other surface 2U of the base sheet 2A in the thickness direction (Z direction) with an interval therebetween, and the base sheet 2A in the transport direction (Y direction). Parallel running is possible.
  • the movement speed of the receiving member 13 in the conveyance direction (Y direction) corresponds to the movement speed of the convex portion 11 in the conveyance direction (Y direction), and is provided in the manufacturing apparatus 100C of the first embodiment. It is controlled by control means (not shown).
  • the receiving member 13 only needs to be harder than the hardness of the base sheet 2A when the convex portion 11 is inserted into the base sheet 2A and comes into contact with the receiving member 13, an elastic member such as rubber, You may form from the same material as the material of synthetic resin or the convex part 11, etc. In addition, it is preferable from the viewpoint of the ease of processing that the hardness of the material of the receiving member 13 is higher than the hardness of the softened base sheet 2A when the base sheet 2A is heated to the softening temperature or higher.
  • the interval between the receiving member 13 and the base sheet 2A coincides with the protruding height H1 of the protruding portion 3 of the manufactured microneedle array 1M, and according to the protruding height H1 of the protruding portion 3 to be manufactured, It can be changed by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100C of the first embodiment.
  • the receiving member 13 has a recess 131 in the manufacturing apparatus 100 ⁇ / b> C of the first embodiment, and preferably has the recess 131 in a portion in contact with the convex portion 11.
  • the shape of the opening peripheral edge 131a of the recess 131 matches the shape of the outer periphery 11c (see FIG. 23) at the position in contact with the receiving member 13 on the peripheral wall 11W of the convex portion 11.
  • the manufacturing apparatus 100 ⁇ / b> C of the first embodiment has nine concave portions 131 corresponding to the nine convex molds 110.
  • the shape of the opening periphery 131a of the recess 131 is the contour shape of the recess 131 when the recess 131 formed on the surface of the receiving member 13 on the base sheet 2A side is viewed from the base sheet 2A side.
  • the shape of the outer periphery 11 c of the convex portion 11 is the contour of the convex die 110 when the convex die 110 is viewed in cross section at a position in contact with the receiving member 13 on the peripheral wall 11 W of the convex die 110 of the convex die portion 11.
  • each convex mold 110 is conical, the shape of each outer periphery 11c is circular, and the shape of the opening peripheral edge 131a of each recess 131 is also circular. If the shape of the convex mold 110 is a pyramid shape, the shape of the outer periphery 11c is a rectangular shape, and the shape of the opening peripheral edge 131a of the concave portion 131 is also a rectangular shape.
  • each recess 131 of the receiving member 13 only the shape of the opening peripheral edge 131 a is required to coincide with the shape of the outer periphery 11 c of each convex portion 11, and the shape inside the receiving member 13 is particularly limited rather than the opening peripheral edge 131 a.
  • the manufacturing apparatus 100C of the first embodiment as shown in FIG. 24, it is formed in a columnar shape.
  • the protruding portion forming portion 10 is a support member 12 that supports the base sheet 2A when the protruding portion 11 is pierced into the base sheet 2A as shown in FIG. have.
  • the support member 12 is disposed on the other surface 2U side of the base sheet 2A, and plays a role of making the sheet base material 2A difficult to bend when the convex portion 11 is inserted from the one surface 2D side.
  • the support member 12 is arrange
  • Each support member 12 extends from the protrusion forming part 10 to the position where the release part 30 ends through the cooling part 20.
  • the material for forming the support member 12 may be the same material as that of the convex portion 11, or may be formed of a synthetic resin or the like.
  • the protruding portion forming step of the first embodiment is arranged on the other surface 2U side (upper surface side) of the belt-shaped base sheet 2A that is fed from the raw roll and conveyed in the Y direction.
  • the paired support members 12 and 12 support both side portions along the conveyance direction (Y direction) of the base sheet 2A. Then, using the box motion type convex portion 11, the portion of the base sheet 2A that is not supported by the support member 12, that is, one surface of the central region between the pair of support members 12 and 12 in the base sheet 2A The tip of each convex mold 110 of the convex mold part 11 is brought into contact with the 2D side (lower surface side).
  • the convex portion 11 is ultrasonically vibrated by an ultrasonic vibration device, and heat due to friction is applied to the contact portion TP.
  • the contact portion TP is softened by being generated.
  • the convex part 11 is raised toward the side (upper surface side), and the tip of the convex part 110 is pierced into the base sheet 2A.
  • FIG. 25C shows an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG.
  • the box motion type convex portion 11 is moved upward in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown).
  • Each convex mold 110 of the portion 11 is pierced into the base sheet 2A, and the protrusion 3 protruding from the other surface 2U side of the base sheet 2A is formed. And the convex part 11 is further moved upward in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown), and as shown in FIG. 26, the tip of each convex mold 110 of the convex part 11 is moved to the receiving member. 13 is pierced to the inside of a cylindrical recess 131 formed on the surface of the base material sheet 2A.
  • the base sheet 12 is brought into contact with the opening peripheral edge 131a of the recess 131, and further or simultaneously, the peripheral wall 11W of the convex portion 11 is brought into contact with the outer periphery 11c of the peripheral wall 11W, so that the convex portion 11 is brought into contact with the base sheet.
  • Penetrate 2A As described above, in the manufacturing apparatus 100C according to the first embodiment, the convex portion 110 of the convex portion 11 and the concave portion 131 of the receiving member 13 project from the other surface 2U side of the base sheet 2A and the base sheet 2A. Protrusions 3 having through holes 3h penetrating on the other surface 2U side are formed in an array.
  • the arrayed protruding portions 3 in which the convex portions 110 of the convex portion 11 are inserted are parallel to the conveyance direction (Y direction) of the base sheet 2A. Moving.
  • the ultrasonic vibration by the ultrasonic vibration device of the convex portion 11 is preferably 10 kHz or more in terms of the frequency from the viewpoint of forming the protrusion 3 having the through hole 3h. More preferably, it is 15 kHz or more, and preferably 50 kHz or less, more preferably 40 kHz or less, specifically preferably 10 kHz or more and 50 kHz or less, more preferably 15 kHz or more and 40 kHz or less.
  • the amplitude thereof is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, from the viewpoint of forming the protrusion 3 having the through hole 3h, and Preferably it is 60 micrometers or less, More preferably, it is 50 micrometers or less, Specifically, Preferably they are 1 micrometer or more and 60 micrometers or less, More preferably, they are 5 micrometers or more and 50 micrometers or less.
  • the frequency and amplitude of the ultrasonic vibration of the convex portion 11 may be adjusted in the above-described range in the protrusion forming step.
  • the insertion speed for piercing the convex portion 11 into the base sheet 2A is preferably 0 from the viewpoint of efficiently forming the projection 3 having the through hole 3h.
  • 1 mm / second or more more preferably 1 mm / second or more, and preferably 1000 mm / second or less, more preferably 800 mm / second or less, and specifically 0.1 mm / second or more. It is 1000 mm / second or less, More preferably, it is 1 mm / second or more and 800 mm / second or less.
  • the insertion height of the convex portion 11 to be inserted into the base sheet 2A is determined from the viewpoint of efficiently forming the through hole 3h of the protruding portion 3 and the receiving member 13. It is higher than the distance between the base sheet 2A, that is, the protrusion height H1 of the protrusion 3 of the microneedle array 1M to be manufactured, preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, and Preferably it is 10 mm or less, More preferably, it is 5 mm or less, Specifically, Preferably it is 0.01 mm or more and 10 mm or less, More preferably, it is 0.02 mm or more and 5 mm or less.
  • the insertion height means that in the state where the convex mold 110 of the convex mold portion 11 is most inserted into the base sheet 2A, the apex of the convex mold 110 of the convex mold section 11 and the base sheet 2A. It means the distance between the other surface 2U (upper surface). Therefore, the insertion height in the protruding portion forming step refers to the other surface in a state where the protruding die 110 is deeply inserted in the protruding portion forming step and the protruding die 110 comes out from the other surface 2U of the base sheet 2A. This is the distance from 2U to the peak of the convex 110 measured in the vertical direction.
  • each contact portion TP in the base sheet 2A will be excessively softened, but from the viewpoint of compensating for insufficient softening, it is preferably 0 seconds or more, and further Preferably it is 0.1 second or more, and preferably 10 seconds or less, more preferably 5 seconds or less, specifically preferably 0 seconds or more and 10 seconds or less, more preferably 0. It is 1 second or more and 5 seconds or less.
  • the cooling unit 20 is installed downstream of the protrusion forming unit 10.
  • the cooling unit 20 includes a cold air blowing device 21.
  • the protruding portion 3 is cooled using the cold air blower 21 while the protruding portion 11 is stabbed inside the protruding portion 3 (cooling step).
  • the cold air blowing device 21 covers the entire other surface 2U side (upper surface side) and one surface 2D side (lower surface side) of the belt-shaped base sheet 2A being conveyed.
  • the belt-shaped base sheet 2A is conveyed in the conveyance direction (Y direction).
  • a blower port 22 for blowing cold air is provided between the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A and the receiving member 13. And it cools by blowing cold air from the blower opening 22.
  • Control of the cooling temperature and cooling time of the cold air blower 21 is also controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100C of the first embodiment.
  • the convex mold 110 of the convex mold 11 is placed in the projection 3 by using the box motion type convex mold 11 in the tunnel of the cold air blower 21.
  • the substrate sheet 2A is conveyed in parallel to the conveyance direction (Y direction) of the substrate sheet 2A, and as shown in FIG. Cool air is blown from the air outlet 22 arranged on the side), and the protrusion 110 is cooled while the protrusion 110 of the protrusion 11 is stuck inside the protrusion 3.
  • the ultrasonic vibration by the ultrasonic device of the convex portion 11 may be in a continuous state or stopped, but from the viewpoint of keeping the opening area of the through hole 3h of the protrusion 3 constant. It is preferable to be stopped.
  • the temperature of the cold air to be blown is preferably ⁇ 50 ° C. or higher, more preferably ⁇ 40 ° C. or higher, and preferably 26 ° C. or lower, more preferably, from the viewpoint of forming the protrusion 3 having the through hole 3h. It is 10 ° C. or lower, specifically, preferably ⁇ 50 ° C. or higher and 26 ° C. or lower, and more preferably ⁇ 40 ° C. or higher and 10 ° C. or lower.
  • the cooling time for cooling by blowing cold air is preferably 0.01 seconds or more, more preferably 0.5 seconds or more, and preferably 60 seconds or less, from the viewpoint of compatibility between moldability and processing time. More preferably, it is 30 seconds or less, specifically, preferably 0.01 seconds or more and 60 seconds or less, more preferably 0.5 seconds or more and 30 seconds or less.
  • a release unit 30 is installed downstream of the cooling unit 20.
  • the convex portion 11 is removed from the protrusion 3 to form the precursor 1A of the microneedle array 1M (release step).
  • the convex portion 11 of the base sheet 2A is protruded from the one surface 2D side (lower surface side) using the box motion type convex portion 11.
  • the convex mold 110 of the convex mold part 11 is pulled out to have a through hole 3h and the inside A precursor 1A of a band-shaped fine hollow protrusion is formed which becomes a microneedle array 1M in which hollow protrusions 3 are arranged in an array.
  • a cutting unit 40 is installed downstream of the release unit 30.
  • the cutting unit 40 includes a cutter unit 41 having a cutter blade at the tip and an anvil unit 42.
  • the cutter blade of the cutter unit 41 is formed wider than the entire width (length in the X direction) of the belt-shaped fine hollow projection precursor 1A.
  • the belt-shaped fine hollow projection precursor 1A is transported between the pair of cutter parts 41 and the anvil part 42 and is adjacent to the transport direction (Y direction).
  • a single-sided microneedle array 1M in which protrusions 3 having through holes 3h are arranged in an array is continuously cut between the array-like protrusions 3 and 3 with a cutter blade of the cutter part 41.
  • the cutting of the strip-shaped fine hollow projection precursor 1A may be performed so as to extend in the lateral direction of each microneedle array 1M, and for example, can be performed linearly across the lateral direction of each microneedle array 1M. Or it can cut so that a cutting line may draw a curve. In any case, it is preferable to employ a cutting pattern that does not cause trimming by cutting.
  • the re-pitch part 50 is installed downstream of the cutting part 40.
  • the re-pitch unit 50 includes a plurality of rollers 51 that are arranged so that their rotation axes are parallel to each other, and an endless conveyance belt 52 that is spanned between the rollers 51. have.
  • a suction box 53 is provided inside the conveyor belt 52.
  • the conveyor belt 52 is provided with a plurality of through holes (not shown) for sucking air from the outside to the inside of the circuit track by starting the suction box 53.
  • the conveyance speed of the conveyance belt 52 is faster than the conveyance speed of the base sheet 2 ⁇ / b> A up to the cutting unit 40.
  • the microneedle array 1M for each leaf is continuously placed on the transport belt 52 while being sucked by the suction box 53 through a through hole (not shown), and is transported in the transport direction.
  • the distance between the microneedle arrays 1M and 1M adjacent to each other in the front-and-rear direction is widened and rearranged at a predetermined distance to manufacture the microneedle array 1M as the fine hollow projection 1.
  • the convex portion 11 including the ultrasonic device. And a receiving member 13 arranged at a distance from the base sheet 2A, and a part of the convex portion 11 is in contact with the receiving member 13 on the tip side from the base and penetrates the base sheet 2A. Until then, the convex part 11 is pierced into the base sheet 2A, so that the height accuracy of the projection 3 of the fine hollow projection is high, and the size of the through hole 3h is high and the high quality through hole 3h. Can be manufactured.
  • the microneedle array 1M having the through-holes 3h can be manufactured with a simple process, and the cost can be reduced. Moreover, according to the manufacturing method of the first embodiment, the microneedle array 1M having the through holes 3h continuously and efficiently can be stably mass-produced.
  • “microneedle array having through-holes” means “microneedle array having microneedles that are protrusions having through-holes”.
  • the receiving member 13 to be used has the recess 131 in the portion that contacts the convex portion 11, as shown in FIG. It corresponds to the shape of the outer periphery 11c in the peripheral wall 11W of the convex portion 11.
  • the tip of each convex mold 110 of the convex mold part 11 is pierced into the cylindrical concave part 131 of the receiving member 13.
  • the peripheral wall 11W of the convex portion 11 is brought into contact with the opening peripheral edge 131a of the concave portion 131 at the outer periphery 11c of the peripheral wall 11W and penetrates through the base sheet 2A.
  • the through hole 3h is formed in this way, the accuracy of the size of the through hole 3h is further increased, and a microneedle array 1M having a further high quality through hole 3h can be manufactured.
  • the tip of the conical convex mold 110 does not contact the receiving member 13, the durability of the convex mold 110 is improved and the number of replacements is reduced, so that the cost can be reduced.
  • the ultrasonic vibration device is used as the heating means (not shown) of the convex portion 11, it is not always necessary to provide the cold air blower 21, and the ultrasonic vibration device. It is possible to cool by simply turning off the vibration.
  • the microneedle array 1M having the through holes 3h can be manufactured at a high speed with simplification of the apparatus.
  • heat is more difficult to be transmitted, and since cooling is efficiently performed by turning off the ultrasonic vibration, deformation other than the molded portion occurs. It is difficult to manufacture the microneedle array 1M with high accuracy.
  • the ultrasonic vibration device is used only at the contact portion TP of the base sheet 2A with which the convex portion 11 is in contact. Since the convex part 11B is vibrated and the contact part TP is softened, the microneedle array 1M having the through holes 3h can be manufactured continuously and efficiently with energy saving.
  • the manufacturing apparatus 100C has the microneedle array 1M to be manufactured because the interval between the receiving member 13 and the base sheet 2A can be adjusted by a control means (not shown).
  • the protrusion height H1 of the protrusion 3 can be easily adjusted and changed.
  • the material of the receiving member 13 is a material that can be easily processed, the size of the through hole 3h can be easily changed by adjusting the size of the opening peripheral edge 131a of the recess 131.
  • the shape of the microneedle array 1M having the through holes 3h can be freely controlled.
  • the manufacturing apparatus 100C uses the control means (not shown) to operate the convex portion 11 and the heating means (not shown) of the convex portion 11 in the protrusion forming portion 10.
  • the heating conditions, the softening time of the contact part TP of the base sheet 2A, and the insertion speed of the convex part 11 into the base sheet 2A can be adjusted.
  • the cooling temperature and the cooling time of the cold air blower 21 in the cooling unit 20 are controlled by a control means (not shown). Therefore, the thickness T1 of the microneedle array 1M to be manufactured can be controlled by controlling the insertion speed of the convex portion 11 in the protrusion forming step, for example, by a control means (not shown).
  • the insertion height of the convex part 11 in a protrusion part formation process is controlled, the insertion amount to the base material sheet 2A of the convex part 11 can be changed easily, and the protrusion of the microneedle array 1M manufactured The height H1 can be controlled.
  • the conditions of the heating means provided in the convex part 11, the insertion height of the convex part 11 into the base sheet 2A, the softening time of the contact part TP of the base sheet 2A, the convex If at least one of the insertion speed of the mold part 11 into the base sheet 2A, the cooling conditions in the cooling process, and the shape of the convex mold part 11 is controlled, the thickness T1 of the protrusions 3 constituting the microneedle array 1M, etc. Can be freely controlled, and the shape of the microneedle array 1M having the through holes 3h can be freely controlled.
  • a pair of support members 12 and 12 arranged on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A is used.
  • the convex part 11 is brought into contact with the surface 2D side (lower surface side) opposite to the side, and the contact part TP is softened to form the protruding part 3.
  • the recessed part etc. which fit in the convex part 11 for forming the protrusion part 3 are unnecessary, cost increase can be suppressed, and the protrusion part 3 with which the microneedle array 1M to be manufactured is provided can be efficiently used. Can be formed with high accuracy.
  • the present invention (third invention) will be described with reference to FIGS. 27 to 29 based on the second embodiment.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11 is an ultrasonic vibration device, but the second embodiment used in the second embodiment.
  • a heater device is used instead.
  • the manufacturing apparatus 100D according to the second embodiment forms a protrusion 3 on the base sheet 2A from the upstream side toward the downstream side, similarly to the manufacturing apparatus 100C according to the first embodiment.
  • a part forming part 10, a cooling part 20, a release part 30, a cutting part 40 and a re-pitch part 50 are provided.
  • nine frustoconical convex molds 110B have their tips 110t on the convex mold parts 11B of the protrusion forming part 10. It is arranged upward.
  • the convex mold 110B has a truncated cone shape, but may have a truncated pyramid shape.
  • each convex mold 110B of the convex mold part 11B has a truncated cone shape, and the tip 110t is a circular plane.
  • the area of this circular plane coincides with the opening area S1 of the through hole 3h located at the tip of each protrusion 3 included in the manufactured microneedle array 1M.
  • the box motion type receiving member 13B of the protruding portion forming portion 10 has a flat surface 13f that is in contact with the convex portion 11B.
  • the convex portion 11B is pierced into the base sheet 2A until the tip 110t of the convex portion 11B comes into contact with the flat surface 13f of the receiving member 13B and penetrates the base sheet 2A. It has come to go.
  • a second embodiment using the manufacturing apparatus 100D of the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the heating means (not shown) of the convex portion 11B is a heater device as in the manufacturing apparatus 100D of the second embodiment, as shown in FIG.
  • the convex part 11B is heated by the apparatus, and heat is generated in the contact part TP to soften the contact part TP.
  • softening each contact part TP it is the other surface 2U from the one surface 2D side (lower surface side) of the base material sheet 2A.
  • the convex part 11B is raised toward the side (upper surface side) and the convex mold 110B is stabbed into the base sheet 2A.
  • the circular shape of the tip 110 t of each convex portion 11 ⁇ / b> B of the convex portion 11 is formed on the flat surface 13 f of the receiving member 13.
  • the convex part 11 is stabbed into the base material sheet 2A until the flat surface comes into contact and penetrates the base material sheet 2A.
  • the box motion type convex portion 11 is moved upward in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown), and the convex portion 11 has a truncated cone shape.
  • Each convex mold 110 is stabbed into the base material sheet 2A, and the projection part 3 which protrudes from the other surface 2U side of the base material sheet 2A is formed. Then, the convex part 11 is further moved upward in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown), and the flat surface of the tip 110 t of each convex part 110 of the convex part 11 is set to the flat surface of the receiving member 13. 13f is made to contact, and the convex part 11 is penetrated to the base material sheet 2A.
  • the heating temperature of the base sheet 2A by the convex portion 11B is equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the base sheet 2A used from the viewpoint of forming the protrusion 3. It is preferable that the temperature is lower than the melting temperature, and it is more preferable that the temperature is higher than the softening temperature and lower than the melting temperature. More specifically, the heating temperature is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, and preferably 300 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower. It is not less than 300 ° C and more preferably not less than 40 ° C and not more than 250 ° C.
  • the said heating temperature is applied as a temperature range of the part of the base material sheet 2A which contacted the convex mold 110, also when heating the base material sheet 2A using an ultrasonic vibration apparatus in 1st Embodiment.
  • the glass transition temperature (Tg) is measured by the following method, and the softening temperature is measured according to JIS K-7196 “Softening temperature test method by thermomechanical analysis of thermoplastic film and sheet”. .
  • the “glass transition temperature (Tg) of the base sheet” means the glass transition temperature (Tg) of the constituent resin of the base sheet, and when there are a plurality of types of the constituent resins, the plurality of types of glass transitions.
  • the heating temperature of the base sheet by the heating means is preferably at least the lowest glass transition temperature (Tg) among the plurality of glass transition temperatures (Tg), More preferably, the glass transition temperature (Tg) is higher than the highest glass transition temperature (Tg).
  • the "softening temperature of the base sheet” is also the same as the glass transition temperature (Tg), that is, when there are a plurality of types of constituent resins of the base sheet, when the plurality of types of softening temperatures are different from each other,
  • the heating temperature of the base sheet by the heating means is preferably at least the lowest softening temperature among the plurality of softening temperatures, and more preferably at least the highest softening temperature among the plurality of softening temperatures.
  • the heating temperature of the base sheet by the heating means is preferably less than the lowest melting point among the plurality of melting points. .
  • Tg glass transition temperature
  • the amount of heat is measured using a DSC measuring instrument to determine the glass transition temperature.
  • the measuring instrument uses a differential scanning calorimeter (Diamond DSC) manufactured by Perkin Elmer. 10 mg of a test piece is collected from the base sheet. The measurement conditions are that 20 ° C. is isothermal for 5 minutes, and then the temperature is increased from 20 ° C. to 320 ° C. at a rate of 5 ° C./min to obtain a DSC curve of the horizontal axis temperature and the vertical axis calorific value. And glass transition temperature Tg is calculated
  • the cooling unit 20 installed downstream of the protrusion forming unit 10 is natural. Although cooling may be sufficient, it is preferable to provide the cold air blower 21 and perform positive cooling.
  • the convex portion 11 is formed from the one surface 2D side (lower surface side) of the base sheet 2A.
  • the protrusion 110 of the protrusion 11 is removed from the state in which the protrusion 110 of the protrusion 11 is stabbed inside each protrusion 3, and the protrusion having the through hole 3h and having a hollow inside is provided.
  • a band-shaped fine hollow projection precursor 1A that forms a microneedle array 1M in which the portions 3 are arranged in an array is formed.
  • the single-sided microneedle array 1M in which the projections 3 having the through holes 3h are arranged in an array by cutting with the cutter blade of the cutter unit 41. are continuously arranged and rearranged in the re-pitch portion 50 to produce the microneedle array 1M.
  • the convex portion 11B is based on the flat surface 13f of the receiving member 13B until the tip 110t of the convex portion 11B comes into contact with the base sheet 2A.
  • the microneedle array 1M in which the protrusions 3 having the through holes 3h are arranged in an array is continuously manufactured by piercing the material sheet 2A. Therefore, the opening area S1 of the through hole 3h located at the tip of each protrusion 3 in the microneedle array 1M to be manufactured can be controlled only by changing the circular size of the tip 110t of each convex mold 110B.
  • the control means (not shown) can easily adjust and change the protrusion height H1 of the protrusion 3 by adjusting the distance between the receiving member 13 and the base sheet 2A, and has a high-quality through-hole 3h.
  • the microneedle array 1M can be manufactured.
  • heat due to the heating of the convex portion 11B is efficiently transmitted to the contact portion TP, and the surrounding portion becomes an environment where only the desired heating can be applied. 3 is less likely to occur, the substrate sheet 2A is less likely to be distorted, and the substrate sheet 2A is easily continuously conveyed.
  • the present invention has been described based on preferred embodiments thereof, but the present invention (first invention to third invention) is not limited to the above embodiments, and can be changed as appropriate. It is.
  • the manufactured fine hollow projection 1 has one projection 3 on the upper surface of the sheet-like base 2, but a plurality of projections 3 are arranged in an array as shown in FIG. You may have.
  • having the protrusions 3 in the form of an array means having a plurality of protrusions 3 on the upper surface of the sheet-like base 2, and in particular, the plurality of protrusions 3 are It is preferable that the upper surface of the sheet-like base portion 2 is arranged in a matrix having a plurality of rows and a plurality of columns.
  • the protruding portion forming section 10 includes a protruding portion 11 having a plurality of protruding molds 110 corresponding to the number and arrangement of the protruding portions 3 and the outer shape of each protruding portion 3. ing.
  • the fine hollow protrusion 1 having a plurality of protrusions 3 may be manufactured by inserting one convex portion 11 into the base sheet 2A a plurality of times.
  • the manufacturing apparatus 100A shown in FIG. 9 the same number is attached
  • a projection forming unit 10 that can move only in the thickness direction (Z direction) is used instead of the box motion type projection forming unit 10 that draws an endless track.
  • the projection can be formed.
  • the manufacturing apparatus 100A of the first embodiment or the second embodiment of the present invention has a base material when the convex part 11 is pierced into the base material sheet 2A.
  • the manufacturing apparatus 100A has a pair of plate-like support members 12 and 12 that support the sheet 2A, a pair of plate-like members are provided as long as they support the base sheet 2A by being arranged on the other surface 2U side of the base sheet 2A.
  • Other than the support members 12, 12 may be used.
  • a punching plate 12A which is an example of an opening plate having an opening 121 at a position corresponding to the contact portion TP, as shown in FIG.
  • the opening plate is a plate having an opening part into which the convex mold 110 of the convex part 11 can be inserted.
  • the opening is a through hole, but it may be non-through.
  • it can be said that the part which opposes the opening part of 2 A of base materials is not supported by the opening plate.
  • the protruding portion forming section 10 includes a protruding portion 11 having a plurality of protruding molds 110 corresponding to the number and arrangement of the protruding portions 3 and the outer shape of each protruding portion 3. I am doing so.
  • the opening plate 12A is arranged so as to be in contact with the other surface 2U side of the base sheet 2A.
  • the same number is attached
  • the base sheet 2A is sandwiched between the convex portion 11 and the opening plate 12A.
  • the opening plate 12 ⁇ / b> A is provided with one through-hole 121 at a position corresponding to the contact portion TP of one convex mold 110 of the convex mold part 11 in the base sheet 2.
  • one through-hole 121 may be arranged at a position corresponding to the contact portion TP of the plurality of convex molds 110.
  • the through-hole 121 is formed in a circular shape in the manufacturing apparatus 100A shown in FIG. 10, although the shape of the opening plate 12A is not particularly limited when the opening plate 12A is viewed from the upper surface side.
  • the shape of the opening plate 12A is not particularly limited, but is formed in a plate shape in the manufacturing apparatus 100A shown in FIG.
  • the length of the plate-shaped opening plate 12A in the Y direction is substantially the same as the length of the convex portion 11 in the Y direction
  • the length of the X direction is substantially the same as the length of the convex portion 11 in the X direction. The same.
  • such a plate-shaped opening plate 12A sandwiches the base sheet 2A conveyed in the Y direction, and the operation of the box motion type convex portion 11 and the target operation. It is designed to draw an endless track with a box motion formula.
  • the box motion type opening plate 12A is arranged adjacent to the upper surface in the thickness direction (Z direction) from the other surface 2U of the base sheet 2A, and runs parallel to the base sheet 2A in the transport direction (Y direction). It is possible.
  • the movement speed of the opening plate 12A in the conveyance direction (Y direction) corresponds to the movement speed of the convex portion 11 in the conveyance direction (Y direction), and the control provided in the manufacturing apparatus 100A shown in FIG. It is controlled by means (not shown).
  • the convex portion 11 pierces the base sheet 2A upward from below.
  • the positional relationship between the convex portion and the support member with respect to the base sheet and the insertion direction are not limited to this, and fine hollow protrusions may be formed from the top to the bottom.
  • the frequency and amplitude of the ultrasonic vibration of the convex portion 11 of the protrusion extending portion 10B and the protrusion are the same and do not satisfy the conditions (b) and (c), but the insertion speed in the protrusion extension process Is slower than the insertion speed in the projection precursor forming step, satisfies the condition (a), and as a result, the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the projection extension step is It is larger than the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the precursor forming step.
  • the heater temperature of the convex portion 11 of the protrusion extending portion 10B and the heater temperature of the convex portion 11 of the protrusion precursor forming portion 10A are as follows. Although it is the same temperature and does not satisfy the condition (d), the insertion speed in the protrusion extension step is slower than the insertion speed in the protrusion precursor formation step, and satisfies the condition (a), As a result, the amount of heat given from the convex part 11 to the base material sheet 2A in the protrusion extension step is larger than the amount of heat given from the convex part 11 to the base material sheet 2A in the protrusion part precursor forming step.
  • the conditions of the heating means included in the convex portion 11 in the protrusion precursor forming step and the conditions of the heating means included in the convex portion 11 in the protrusion extension step are the same.
  • the speed at which the convex portion 11 is further pierced into the base sheet 2A in the protrusion extension step is slower than the speed at which the convex portion 11 is pierced into the base sheet 2A in the protrusion precursor forming step. It is a manufacturing method.
  • the speed at which the convex part 11 is stabbed into the base sheet 2A in the protrusion precursor forming step and the speed at which the convex part 11 is further stabbed into the base sheet 2A in the protrusion extension step are the same.
  • the amount of heat applied to the base sheet 2A under the conditions of the heating means provided in the convex part 11 in the protrusion extension step is the base sheet 2A under the conditions of the heating means provided in the convex part 11 in the protrusion precursor forming step.
  • the manufacturing method may be larger than the amount of heat applied to.
  • the frequency or amplitude of the ultrasonic vibration of the convex portion 11 included in the protrusion extending portion 10B is higher than the convex shape included in the protrusion precursor forming portion 10A.
  • the amount of heat applied to the base sheet 2A from the convex part 11 in the protrusion extension process is larger than the frequency or amplitude of the ultrasonic vibration of the part 11 and satisfies the condition (b) or (c). It may be larger than the amount of heat given from the convex part 11 to the base sheet 2A in the protrusion precursor forming step.
  • the heater temperature of the convex portion 11 of the protrusion extension portion 10B is higher than the heater temperature of the convex portion 11 of the protrusion precursor forming portion 10A, As a result, the amount of heat given from the convex portion 11 to the base material sheet 2A in the projection extension step is equivalent to the amount of heat given from the convex portion 11 to the base material sheet 2A in the projection portion precursor forming step. May be larger. Further, all of the conditions (a), (b), (c), and (d) may be satisfied.
  • the microneedle array 1M as the fine hollow protrusion 1 manufactured by the method for manufacturing the fine hollow protrusion of the first embodiment and the second embodiment of the present invention (second invention) is a sheet-like base.
  • the nine frustoconical protrusions 3 are arranged in an array (matrix) on the upper surface of the part 2, one protrusion 3 may be provided.
  • the microneedle array 1M manufactured by the method of manufacturing the fine hollow protrusions of the first embodiment and the second embodiment includes a through-hole 3h located at the tip of the protrusion 3 and a base-side through-hole located at the lower surface. 2h is formed in a concentric shape, but may not be a concentric shape.
  • the box motion type convex portion 11 that draws an endless track is used, but the upper and lower sides in the thickness direction (Z direction).
  • the amount of heat given from the convex portion 11 to the base sheet 2A in the projection precursor forming step and the convex portion 11 to the base sheet 2A in the projection extension step The microneedle array 1M may be manufactured by changing the amount of heat applied in a stepwise manner from the protrusion precursor forming process to the protrusion extension process.
  • the manufacturing apparatus 100B of the first embodiment or the second embodiment of the present invention (second invention), as shown in FIG.
  • a pair of plate-like support members 12 and 12 that support the sheet 2A
  • a pair of plate-like members are provided as long as they support the base sheet 2A by being arranged on the other surface 2U side of the base sheet 2A.
  • Other than the support members 12, 12 may be used.
  • a punching plate 12 A which is an example of an opening plate having an opening 121 at a position corresponding to the contact portion TP, as shown in FIG.
  • the opening plate is a plate having an opening part into which the convex mold 110 of the convex part 11 can be inserted.
  • the opening is a through hole, but it may be non-through.
  • it can be said that the part which opposes the opening part of 2 A of base materials is not supported by the opening plate.
  • the protruding portion forming unit 10 includes a protruding portion 11 having a plurality of protruding molds 110 corresponding to the number and arrangement of the protruding portions 3 and the outer shape of each protruding portion 3. I am doing so.
  • the opening plate 12A is arranged so that the other surface 2U side of the base sheet 2A is in contact with each other.
  • the same number is attached
  • the base material sheet 2A is sandwiched between the convex portion 11 and the opening plate 12A.
  • the opening plate 12 ⁇ / b> A is provided with one through-hole 121 at a position corresponding to the contact portion TP of one convex mold 110 of the convex mold part 11 in the base sheet 2.
  • one through-hole 121 may be arranged at a position corresponding to the contact portion TP of the plurality of convex molds 110.
  • the through-hole 121 is formed in a circular shape in the manufacturing apparatus 100B shown in FIG. 18, although the shape is not particularly limited when the opening plate 12A is viewed from the upper surface side.
  • the shape of the opening plate 12A is not particularly limited, but is formed in a plate shape in the manufacturing apparatus 100B shown in FIG.
  • the length of the plate-shaped opening plate 12A in the Y direction is substantially the same as the length of the convex portion 11 in the Y direction
  • the length of the X direction is substantially the same as the length of the convex portion 11 in the X direction.
  • such a plate-shaped opening plate 12 ⁇ / b> A sandwiches the base material sheet 2 ⁇ / b> A conveyed in the Y direction, and the operation of the box motion type convex portion 11 and the target operation. It is designed to draw an endless track with a box motion formula.
  • the box motion type opening plate 12A is arranged adjacent to the upper surface in the thickness direction (Z direction) from the other surface 2U of the base sheet 2A, and runs parallel to the base sheet 2A in the transport direction (Y direction). It is possible.
  • the movement speed of the opening plate 12A in the conveyance direction (Y direction) corresponds to the movement speed of the convex portion 11 in the conveyance direction (Y direction), and the control provided in the manufacturing apparatus 100B shown in FIG. It is controlled by means (not shown).
  • the convex portion 11 pierces the base sheet 2A from below to above.
  • the positional relationship between the convex portion and the support member with respect to the base sheet and the insertion direction are not limited to this, and the microneedle array 1M may be formed from the top to the bottom.
  • the receiving member 13 having a recess 131 formed in a columnar shape is provided.
  • Each conical recess 131 shown in FIG. 30 has a shape corresponding to the tip of the conical convex mold 110 included in the convex portion 11 shown in FIG. The shape coincides with the shape of the outer periphery 11c of the convex mold 110 (see FIG. 23).
  • the cylindrical recessed part 131 with which the receiving member 13 shown in FIG. 24 is a bottomed shape the shape penetrated may be sufficient.
  • the microneedle array 1M as the fine hollow projection 1 manufactured by the method for producing the fine hollow projection of the first embodiment and the second embodiment of the present invention (third invention) is a sheet-like base.
  • the nine frustoconical protrusions 3 are arranged in an array (matrix) on the upper surface of the part 2, one protrusion 3 may be provided.
  • the microneedle array 1M manufactured by the method of manufacturing the fine hollow protrusions of the first embodiment and the second embodiment includes a through-hole 3h located at the tip of the protrusion 3 and a base-side through-hole located at the lower surface. 2h is formed in a concentric shape, but may not be a concentric shape.
  • the box motion type convex portion 11 that draws an endless track is used, but the upper and lower sides in the thickness direction (Z direction).
  • the microneedle array 1M may be manufactured by using the convex portion 11 that can move only to the center.
  • the manufacturing apparatus 100C of the first embodiment or the manufacturing apparatus 100D of the second embodiment of the present invention pierces the convex part 11 into the base sheet 2A as shown in FIG. If it has a pair of plate-like support members 12 and 12 that support the base sheet 2A, the base sheet 2A is provided on the other surface 2U side to support the base sheet 2A.
  • the pair of plate-like support members 12, 12 may be used.
  • a punching plate 12A which is an example of an opening plate having an opening 121 at a position corresponding to the contact portion TP, as shown in FIG.
  • the opening plate is a plate having an opening part into which the convex mold 110 of the convex part 11 can be inserted.
  • the opening is a through hole, but it may be non-through.
  • it can be said that the part which opposes the opening part of 2 A of base materials is not supported by the opening plate.
  • the punching plate 12A shown in FIG. 31 is used instead of the support member 12, the opening plate 12A is provided on the other surface 2U of the base sheet 2A. Arranged so that they touch each other.
  • the punching plate 12A shown in FIG. 31 when used instead of the support member 12, the base sheet 2A is sandwiched between the convex portion 11 and the opening plate 12A. It will be in the state.
  • one through hole 121 is arranged at a position corresponding to the contact portion TP of one convex mold 110 of the convex mold part 11 in the base sheet 2.
  • One through hole 121 may be arranged at a position corresponding to the contact portion TP of the convex mold 110.
  • the through hole 121 is not particularly limited in shape when the opening plate 12A is viewed from the upper surface side, but is formed in a circular shape in the punching plate 12A shown in FIG.
  • the shape of the opening plate 12A is not particularly limited, but the punching plate 12A shown in FIG. 31 is formed in a plate shape.
  • the length of the plate-shaped opening plate 12A in the Y direction is substantially the same as the length of the convex portion 11 in the Y direction
  • the length of the X direction is substantially the same as the length of the convex portion 11 in the X direction. The same.
  • such a plate-shaped opening plate 12A has a box motion type convex shape sandwiching the base material sheet 2A conveyed in the Y direction. An endless trajectory is drawn by the box motion type so as to perform the operation of the unit 11 and the operation of the target.
  • the box motion type opening plate 12A is arranged adjacent to the upper surface in the thickness direction (Z direction) from the other surface 2U of the base sheet 2A, and runs parallel to the base sheet 2A in the transport direction (Y direction). It is possible.
  • the movement speed of the opening plate 12A in the conveyance direction (Y direction) corresponds to the movement speed of the convex portion 11 in the conveyance direction (Y direction), and is provided in the manufacturing apparatus 100C or the manufacturing apparatus 100D. It is controlled by means (not shown).
  • the opening plate 12A When manufacturing a fine hollow protrusion using the opening plate 12A shown in FIG. 31, it is preferable to arrange the opening plate 12A between the base sheet 2A and the receiving member 13.
  • the manufacturing apparatus 100C of the said 1st Embodiment of this invention (3rd invention), or the manufacturing apparatus 100D of 2nd Embodiment as shown in FIG.
  • the positional relationship between the convex portion and the support member with respect to the base sheet and the insertion direction are not limited to this, and the microneedle array 1M may be formed from the top to the bottom. .
  • the present invention further discloses the following method for producing fine hollow protrusions.
  • the projecting portion forming step is performed using a support member that supports the base sheet when the convex portion is stabbed into the base sheet, and the support member is disposed on the other surface side of the base sheet.
  • ⁇ 3> The manufacturing method of the fine hollow protrusion of said ⁇ 2> using the opening plate which has an opening part which can insert the convex in the said convex part as said support member.
  • ⁇ 4> The manufacturing method of the fine hollow projection according to ⁇ 3>, wherein the opening plate includes a plurality of the openings.
  • ⁇ 5> The manufacturing method of the fine hollow protrusion as described in said ⁇ 3> or ⁇ 4> in which one said convex type is inserted with respect to one said opening part of the said opening plate.
  • ⁇ 6> The method for producing a fine hollow protrusion according to ⁇ 3> or ⁇ 4>, wherein the plurality of convex molds are inserted into the opening of the opening plate.
  • ⁇ 7> The heating condition of the convex part in the protrusion forming step, the softening time of the contact part of the base sheet, the insertion speed of the convex part into the base sheet, and the cooling condition in the cooling step.
  • a band-shaped substrate sheet is used as the substrate sheet, and the fine hollow protrusions are continuously formed on the other surface side of the band-shaped substrate sheet.
  • the manufacturing method of the fine hollow protrusion of description is described.
  • the heating temperature of the base sheet by heating the convex mold part is the fine hollow projection according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, which is not lower than the glass transition temperature and lower than the melting temperature of the base sheet.
  • Production method. ⁇ 10> The method for producing a fine hollow projection according to any one of the above items ⁇ 1> to ⁇ 9>, wherein the heating temperature of the base sheet by heating the convex portion is not lower than the softening temperature and lower than the melting temperature of the base sheet.
  • Said heating temperature is 30 degreeC or more and 300 degrees C or less, The manufacturing method of the fine hollow protrusion of said ⁇ 9> or ⁇ 10> description.
  • ⁇ 12> The method for producing a fine hollow protrusion according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11>, wherein the heating means provided in the convex portion is a heater device.
  • the heating means provided in the convex part is an ultrasonic vibration device, and the ultrasonic vibration device is used to ultrasonically vibrate the convex part and generate heat due to friction at the contact part to soften the corresponding contact part.
  • ⁇ 14> The method for producing a fine hollow projection according to ⁇ 13>, wherein the frequency of the ultrasonic vibration is 10 kHz to 50 kHz, and more preferably 15 kHz to 40 kHz.
  • ⁇ 15> The method for producing a fine hollow projection according to ⁇ 13> or ⁇ 14>, wherein the amplitude of the ultrasonic vibration is 1 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • ⁇ 16> The method for producing a fine hollow projection according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 15>, wherein no heating means other than the heating means for the convex part is provided in the protrusion forming step.
  • a temperature equal to or higher than the softening temperature of the base sheet is applied only to the portion of the base sheet in which the convex portion is inserted and a region in the vicinity thereof, and a temperature rise is expected in other regions of the base sheet.
  • ⁇ 18> The fine hollow projection according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 17>, wherein the height of the convex portion is the same as or slightly higher than the height of the produced fine hollow projection.
  • ⁇ 19> The fine hollow protrusion according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 18>, wherein the height of the convex portion is 0.01 mm to 30 mm, and more preferably 0.02 mm to 20 mm. Manufacturing method.
  • the convex portion has a tip diameter of not less than 0.001 mm and not more than 1 mm, more preferably not less than 0.005 mm and not more than 0.5 mm, according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 19>.
  • Manufacturing method of fine hollow protrusion ⁇ 21> The fine hollow protrusion according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 20>, wherein the convex portion has a root diameter of 0.1 mm to 5 mm, more preferably 0.2 mm to 3 mm.
  • Manufacturing method. ⁇ 22> The micro hollow according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 21>, wherein the convex portion has a tip angle of 1 degree to 60 degrees, more preferably 5 degrees to 45 degrees.
  • Protrusion manufacturing method ⁇ 23> The method for producing a fine hollow projection according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 22>, wherein, in the cooling step, cooling is performed by a cold air blower in a state where a protruding portion is stabbed inside the protruding portion. . ⁇ 24> The method for producing a fine hollow projection according to ⁇ 23>, wherein the temperature of the cold air is ⁇ 50 ° C. or higher and 26 ° C. or lower, preferably ⁇ 40 ° C. or higher and 10 ° C. or lower.
  • ⁇ 25> The method for producing fine hollow protrusions according to ⁇ 23> or ⁇ 24>, wherein the cooling time for cooling by blowing the cold air is 0 second to 60 seconds, and more preferably 0.5 seconds to 30 seconds. .
  • ⁇ 26> The method for producing a fine hollow projection according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 25>, wherein in the cooling step, natural cooling is performed without performing cooling by a cold air blower.
  • the protruding portion has a plurality of protruding portions that form a plurality of protruding portions by being inserted into different positions of the base sheet.
  • ⁇ 30> The method for producing a fine hollow protrusion according to ⁇ 29>, wherein the fine hollow protrusion is a microneedle array in which a plurality of the protrusions are arranged on a base sheet.
  • a convex portion having a heating means is brought into contact with one surface of a base material sheet formed including a thermoplastic resin, and the corresponding contact portion in the base material sheet is softened by heat.
  • the convex part is stabbed into the base sheet, and a hollow projection precursor having a through hole penetrating from the other end of the base sheet is formed while projecting from the other face of the base sheet.
  • a protrusion precursor forming step In a state where the convex part is stabbed inside the protrusion precursor, the convex part is further stabbed into the base sheet while the contact portion of the base sheet is softened by heat, A method for producing a fine hollow protrusion according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 30>, further comprising a protrusion extending step of forming a protrusion that further protrudes from the other surface of the base sheet.
  • a method for producing a fine hollow projection having a through-hole As a projection forming step for forming the projection, a convex portion provided with a heating means is brought into contact with one surface of a base material sheet containing a thermoplastic resin, and the corresponding contact portion in the base material sheet is heated.
  • a release step of removing the convex portion from the inside of the protrusion to form a fine hollow protrusion having the through hole has a through hole, ⁇ 1> to ⁇ 30>
  • the amount of heat given from the convex part to the base sheet in the projection extension step is larger than the amount of heat given from the convex part to the base sheet in the projection precursor formation step, ⁇ 31> or ⁇ 32>
  • the manufacturing method of the fine hollow protrusion which has a through-hole as described in 32>.
  • ⁇ 34> The amount of heat per unit insertion height given from the convex part to the base sheet in the projection precursor forming step and the unit insertion given from the convex part to the base sheet in the projection extension step
  • the amount of heat per height is a fine hollow projection having a through hole according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 33>, which continuously changes from the projection precursor forming step to the projection extension step. Manufacturing method.
  • the protrusion forming step the conditions of the heating means provided in the convex part, the insertion height of the convex part into the base sheet, the softening time of the contact portion of the base sheet, the convex
  • the shape of the fine hollow projection having the through hole is controlled by controlling at least one of the insertion speed of the mold portion into the base sheet and the shape of the convex mold portion.
  • the manufacturing method of the fine hollow protrusion which has a through-hole as described in any one of>.
  • the shape of the fine hollow protrusion having the through hole is controlled by controlling the insertion speed of the convex portion into the base material sheet. Manufacturing method of fine hollow protrusion.
  • the condition of the heating means provided in the convex portion and the condition of the heating means provided in the convex portion in the projection extension step are the same, and in the projection extension step
  • the piercing speed for further piercing the convex part into the base sheet is slower than the piercing speed for piercing the convex part into the base sheet in the protrusion precursor forming step, ⁇ 31
  • the heating means provided in the convex part is an ultrasonic vibration device, and the ultrasonic vibration device is used to ultrasonically vibrate the convex part and generate heat due to friction at the contact part to soften the corresponding contact part.
  • ⁇ 41> The method for producing a fine hollow projection having a through hole according to ⁇ 39> or ⁇ 40>, wherein the amplitude of the ultrasonic vibration is 1 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • ⁇ 42> The penetration according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 38>, wherein the heating means provided in the convex portion is a heater, and the convex portion is heated by a heater device to soften the contact portion.
  • the protrusion precursor forming step and the protrusion extension step are performed using the convex portion having a plurality of convex shapes to form a plurality of fine hollow protrusions having the through holes in an array, ⁇ 31 A method for producing a fine hollow projection having a through hole according to any one of> to ⁇ 42>.
  • the projecting portion forming step is performed using a support member that supports the base sheet when the convex portion is stabbed into the base sheet, and the support member is disposed on the other surface side of the base sheet. Any one of ⁇ 31> to ⁇ 43>, wherein the protruding portion is formed by contacting the convex portion from one surface of the portion of the base sheet that is not supported by the support member.
  • the manufacturing method of the fine hollow protrusion which has a through-hole of description.
  • the method for producing a fine hollow projection according to ⁇ 44>, wherein an opening plate having an opening into which the protrusion in the protrusion can be inserted is used as the support member.
  • ⁇ 48> The method for producing a fine hollow protrusion according to any one of ⁇ 44> to ⁇ 46>, wherein the plurality of convex molds are inserted into the opening of the opening plate.
  • ⁇ 49> ⁇ 31> to ⁇ 48>, wherein a strip-shaped substrate sheet is used as the substrate sheet, and the fine hollow protrusions are continuously formed on the other surface of the strip-shaped substrate sheet.
  • ⁇ 50> The fine hollow having the through hole according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 49>, wherein the heating temperature of the base sheet by heating the convex portion is not less than the glass transition temperature of the base sheet and less than the melting temperature.
  • ⁇ 51> The fine hollow projection having the through hole according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 49>, wherein the heating temperature of the base sheet by heating the convex portion is not less than the softening temperature of the base sheet and lower than the melting temperature.
  • the said heating temperature is a manufacturing method of the fine hollow protrusion which has a through-hole as described in ⁇ 50> or ⁇ 51> which is 30 degreeC or more and 300 degrees C or less.
  • ⁇ 53> The method for producing a fine hollow protrusion having a through hole according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 52>, wherein no heating means is provided other than the heating means for the convex portion in the protrusion forming step.
  • ⁇ 54> A temperature equal to or higher than the softening temperature of the base sheet is applied only to the portion of the base sheet in which the convex portion is inserted and the region in the vicinity thereof, and in the other regions of the base sheet, the trend increases.
  • ⁇ 55> The fine hollow having a through hole according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 54>, wherein the height of the convex portion is the same as or slightly higher than the height of the fine hollow protrusion to be produced. Protrusion manufacturing method.
  • the height of the convex part is 0.01 mm or more and 30 mm or less, more preferably 0.02 mm or more and 20 mm or less, and the fine part having a through hole according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 55> Manufacturing method of hollow protrusion.
  • the convex portion has a tip diameter of 0.001 mm to 1 mm, and more preferably 0.005 mm to 0.5 mm, in any one of ⁇ 31> to ⁇ 56>.
  • the convex portion has a through hole according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 57>, wherein a root diameter is 0.1 mm to 5 mm, and more preferably 0.2 mm to 3 mm. Manufacturing method of fine hollow protrusion.
  • the convex portion has the through hole according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 58>, in which a tip end angle is not less than 1 degree and not more than 60 degrees, more preferably not less than 5 degrees and not more than 45 degrees.
  • the manufacturing method of the fine hollow protrusion which has.
  • ⁇ 60> The method for producing a fine hollow protrusion according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 59>, wherein in the cooling step, cooling is performed by a cold air blower in a state where a protrusion is inserted into the protrusion.
  • ⁇ 61> The method for producing a fine hollow projection having a through-hole according to ⁇ 60>, wherein the temperature of the cold air is ⁇ 50 ° C. or higher and 26 ° C. or lower, preferably ⁇ 40 ° C. or higher and 10 ° C. or lower.
  • ⁇ 62> The fine hollow projection having the through hole according to ⁇ 60> or ⁇ 61>, wherein the cooling time for cooling by blowing the cold air is 0 second to 60 seconds, more preferably 0.5 seconds to 30 seconds.
  • ⁇ 63> The method for producing a fine hollow projection having a through hole according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 62>, wherein in the cooling step, natural cooling is performed without cooling by a cold air blower.
  • ⁇ 64> The method for producing a fine hollow protrusion having a through hole according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 63>, wherein the protrusion is a microneedle.
  • a method for producing fine hollow projections wherein a convex part having a heating means is brought into contact with one surface side of a base sheet formed by including a thermoplastic resin, and a corresponding contact portion in the base sheet is Protruding part forming the protruding part protruding from the other surface side of the base sheet by piercing the base sheet toward the other side of the base sheet while being softened by heat
  • a release step for forming an object wherein the protrusion forming step uses a receiving member disposed at a distance from the other surface of the base sheet, and in the protruding portion forming step, the receiving member A through-hole is formed in the protrusion by contacting the convex part.
  • the receiving member has a concave portion, and the opening peripheral shape of the concave portion coincides with the outer peripheral shape at a position in contact with the receiving member on the peripheral wall of the convex portion, and in the protrusion forming step,
  • Protrusion manufacturing method ⁇ 67> The method for producing a fine hollow protrusion according to ⁇ 66>, wherein a tip of the convex portion does not contact the receiving member.
  • the receiving member has a flat surface in contact with the convex portion, and in the protrusion forming step, the tip of the convex portion comes into contact with the flat surface of the receiving member, and the base sheet.
  • the heating means provided in the convex part is an ultrasonic vibration device, and the ultrasonic vibration device is used to ultrasonically vibrate the convex part and generate heat due to friction at the contact part to soften the corresponding contact part.
  • ⁇ 71> The method for producing a fine hollow projection according to ⁇ 70>, wherein the frequency of the ultrasonic vibration is 10 kHz or more and 50 kHz or less, and more preferably 15 kHz or more and 40 kHz or less.
  • ⁇ 72> The method for producing a fine hollow projection according to ⁇ 70> or ⁇ 71>, wherein the amplitude of the ultrasonic vibration is 1 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • ⁇ 73> The fine unit according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 69>, wherein the heating means provided in the convex portion is a heater, and the convex portion is heated by a heater device to soften the contact portion.
  • the protruding portion forming step is performed using the protruding portion having a plurality of protruding shapes to form a plurality of the fine hollow protrusions in an array. The manufacturing method of the fine hollow protrusion of description.
  • the projecting portion forming step is performed using a support member that supports the base sheet when the convex portion is stabbed into the base sheet, and the support member is disposed on the other surface side of the base sheet. Any one of ⁇ 65> to ⁇ 74>, wherein the protruding portion is formed by contacting the convex portion from one side of the portion of the base sheet that is not supported by the support member.
  • the manufacturing method of the fine hollow protrusion which has a through-hole as described in any one of.
  • ⁇ 77> The manufacturing method of the fine hollow protrusion according to ⁇ 76>, wherein the opening plate includes a plurality of the openings.
  • ⁇ 78> The method for producing a fine hollow projection according to ⁇ 76> or ⁇ 77>, wherein one convex mold is inserted into one opening of the opening plate.
  • ⁇ 79> The method for producing a fine hollow projection according to ⁇ 76> or ⁇ 77>, wherein the plurality of convex molds are inserted into the opening of the opening plate.
  • ⁇ 80> ⁇ 65> to ⁇ 79>, wherein a strip-shaped substrate sheet is used as the substrate sheet, and the fine hollow protrusions are continuously formed on the other surface side of the strip-shaped substrate sheet. Manufacturing method of fine hollow protrusions.
  • ⁇ 81> The manufacturing temperature of the fine hollow projection according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 80>, wherein the heating temperature of the base sheet by heating the convex part is not less than the glass transition temperature of the base sheet and less than the melting temperature.
  • Method. ⁇ 82> The method for producing a fine hollow projection according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 81>, wherein the heating temperature of the base sheet by heating the convex mold part is not lower than the softening temperature and lower than the melting temperature of the base sheet. .
  • the said heating temperature is a manufacturing method of the fine hollow protrusion of ⁇ 81> or ⁇ 82> description which is 30 degreeC or more and 300 degrees C or less.
  • ⁇ 84> The method for producing a fine hollow projection according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 83>, wherein no heating means other than the heating means for the convex part is provided in the protrusion forming step.
  • a temperature equal to or higher than the softening temperature of the base sheet is applied only to the portion of the base sheet in which the convex portion is inserted and a region in the vicinity thereof, and a temperature rise is expected in other regions of the base sheet.
  • ⁇ 86> The production of the fine hollow projection according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 85>, wherein the height of the convex portion is the same as or slightly higher than the height of the fine hollow projection to be produced.
  • Method. ⁇ 87> The height of the convex portion is 0.01 mm or more and 30 mm or less, more preferably 0.02 mm or more and 20 mm or less, and the fine hollow projection according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 86> Production method.
  • ⁇ 88> The fine-shaped portion according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 87>, wherein the convex portion has a tip diameter of 0.001 mm to 1 mm, more preferably 0.005 mm to 0.5 mm. Manufacturing method of hollow protrusion.
  • ⁇ 89> The fine hollow protrusion according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 88>, wherein the convex portion has a root diameter of 0.1 mm to 5 mm, more preferably 0.2 mm to 3 mm.
  • Manufacturing method. ⁇ 90> The fine hollow protrusion according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 89>, wherein the convex portion has a tip angle of 1 to 60 degrees, more preferably 5 to 45 degrees.
  • Manufacturing method. ⁇ 91> The method for producing a fine hollow projection according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 90>, wherein, in the cooling step, cooling is performed by a cold air blower in a state where a convex portion is stabbed inside the projection.
  • ⁇ 92> The method for producing fine hollow projections according to ⁇ 91>, wherein the temperature of the cold air is ⁇ 50 ° C. or higher and 26 ° C. or lower, preferably ⁇ 40 ° C. or higher and 10 ° C. or lower.
  • ⁇ 93> The method for producing fine hollow projections according to ⁇ 91> or ⁇ 92>, wherein a cooling time for blowing the cold air to cool is 0 second to 60 seconds, and more preferably 0.5 seconds to 30 seconds.
  • ⁇ 94> The method for producing a fine hollow projection according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 90>, wherein in the cooling step, natural cooling is performed without performing cooling by a cold air blower.
  • ⁇ 95> Any one of ⁇ 65> to ⁇ 94> having a plurality of protrusions, wherein the protrusions form a plurality of protrusions by inserting the convex part into different positions of the base sheet in the protrusion forming step.
  • ⁇ 96> The method for producing a member hollow protrusion according to any one of ⁇ 65> to ⁇ 95>, wherein the protrusion is a microneedle.
  • ⁇ 97> The method for producing a fine hollow protrusion according to ⁇ 96>, wherein the fine hollow protrusion is a microneedle array in which a plurality of the protrusions are arranged on a base sheet.
  • the convex part 11 is made of SUS304, which is made of stainless steel, and has a conical tip.
  • the convex part 11 had a height (taper part height) H2 of 2.5 mm, a tip diameter D1 of 15 ⁇ m, and a root diameter D2 of 0.5 mm.
  • Base Material Sheet 2A As the base material sheet 2A, a strip-like sheet having a thickness of 0.3 mm formed of polylactic acid (PLA) was prepared.
  • PLA polylactic acid
  • Example 1A A fine hollow projection 1 was produced according to the procedure shown in FIG. Specifically, the heating means of the convex portion 11 was a heater device. As the manufacturing conditions, as shown in Table 1, the heating temperature is 140 ° C., the insertion height is 1.0 mm, the insertion speed is 1 mm / second, the softening time is 10 seconds, cooling Time was 10 seconds.
  • Example 2A A fine hollow projection 1 was produced according to the procedure shown in FIG. Specifically, the heating means of the convex part 11 was an ultrasonic vibration device. As shown in Table 1, the manufacturing conditions are as follows: the frequency of ultrasonic vibration is 20 kHz, the amplitude of ultrasonic vibration is 40 ⁇ m, the insertion height is 1.0 mm, and the insertion speed is 10 mm / second. The softening time was 0.5 seconds and the cooling time was 2 seconds.
  • the fine hollow protrusions of Examples 1A to 2A had good shape accuracy. Therefore, according to the production method for producing the fine hollow projections of Examples 1A to 2A, it can be expected that the fine hollow projections having good shape accuracy can be produced efficiently and continuously.
  • the convex mold part 11 had one conical convex mold 110.
  • the convex mold 110 has a height (taper height) H2 of 2.5 mm, a tip diameter D1 of 15 ⁇ m, a root diameter D2 of 0.5 mm, and a tip angle of 11 degrees. there were.
  • base sheet 2A As base sheet 2A, a strip-shaped sheet having a thickness of 0.3 mm formed of polylactic acid (PLA; Tg 55.8 ° C.) was prepared.
  • PLA polylactic acid
  • Example 1B A microneedle array 1M as a fine hollow protrusion 1 was manufactured according to the procedure shown in FIG. Specifically, the heating means of the convex part 11 was an ultrasonic vibration device. As shown in Table 2, the manufacturing conditions are the same in both the protrusion precursor forming part 10A and the protrusion extension part 10B, and the frequency of ultrasonic vibration is common at 20 kHz, and the amplitude of ultrasonic vibration is common at 40 ⁇ m. there were. Further, in the protrusion precursor forming portion 10A, the insertion height was 0.1 mm, and the insertion speed was 30 mm / second.
  • the insertion height was 1.0 mm and the insertion speed was 5 mm / second.
  • the insertion speed in the protrusion extension part 10B was slower than the insertion speed in the protrusion precursor forming part 10A.
  • the softening time was 0.5 seconds and the cooling time was 1 second.
  • the fine hollow projection of Example 1B was manufactured under the above manufacturing conditions.
  • the temperature of the base material sheet at the time of insertion was 85 degreeC, and the base material sheet was softened.
  • Comparative Example 1B A fine hollow protrusion of Comparative Example 1B was manufactured under the same manufacturing conditions as Example 1B, except that the protrusion speed was 5 mm / second in the protrusion precursor forming part 10A.
  • Example 1B As is clear from the results shown in Table 2, the fine hollow protrusions of Example 1B have through holes formed in the protrusions as compared to the fine hollow protrusions of Comparative Example 1B. The accuracy of the size of the through hole was good. The reason why such a result was obtained is that, in the protrusion precursor forming portion 10A, the insertion of Example 1B was compared to the setting of 0.1 mm where the insertion height conditions of Example 1B and Comparative Example 1B were the same.
  • the protrusion precursor 3b having the through hole 3h is This is probably because the through hole 3h could not be formed in Comparative Example 1B. That is, in the manufacturing process of the fine hollow protrusion of Comparative Example 1B, it is considered that the through hole was not formed in the protrusion because the protrusion precursor formation process was not performed. Therefore, according to the manufacturing method for manufacturing the fine hollow projection of Example 1B, it is possible to efficiently and continuously manufacture the fine hollow projection with good accuracy in the height of the projection and the size of the through hole. I can expect.
  • the convex mold part 11 had one conical convex mold 110.
  • the convex mold 110 has a height (taper height) H2 of 2.5 mm, a tip diameter D1 of 15 ⁇ m, a root diameter D2 of 0.5 mm, and a tip angle of 11 degrees. there were.
  • base sheet 2A As base sheet 2A, a strip-shaped sheet having a thickness of 0.3 mm formed of polylactic acid (PLA; Tg 55.8 ° C.) was prepared.
  • PLA polylactic acid
  • Example 1C According to the procedure shown in FIG. 25, a microneedle array 1M as a fine hollow protrusion 1 was manufactured. Specifically, the heating means of the convex part 11 was an ultrasonic vibration device. In addition, as the receiving member 13, a material made of a synthetic resin made of polyacetal was prepared. The receiving member 13 had one conical recess 131. The shape of the opening periphery 131a of the recess 131 coincided with the shape of the outer periphery 11c at a position where the convex mold 110 of the convex portion 11 contacts the receiving member 13 on the peripheral wall 11W. That is, the diameter at the opening peripheral edge 131a and the diameter at the contact position of the convex mold 110 were the same.
  • the position of the convex mold 110 at the contact position is a portion between the tip portion and the root portion.
  • the frequency of ultrasonic vibration was 20 kHz, and the amplitude of ultrasonic vibration was 40 ⁇ m.
  • the insertion height was 0.5 mm, and the insertion speed was 10 mm / second.
  • the softening time was 0.5 seconds and the cooling time was 1 second.
  • the fine hollow protrusion of Example 1C was manufactured.
  • the temperature of the base material sheet at the time of insertion was 85 degreeC, and the base material sheet was softened.
  • Comparative Example 1C A fine hollow projection of Comparative Example 1C was produced under the same production conditions as Example 1C, except that a receiving member having a through-hole was used. The diameter of the recess 131 at the opening periphery was larger than the root diameter D2 of the convex mold 110.
  • the fine hollow protrusions of Example 1C are formed with through holes as compared with the fine hollow protrusions of Comparative Example 1C.
  • the size accuracy was good. Therefore, according to the manufacturing method for manufacturing the fine hollow projection of Example 1C, it is possible to efficiently and continuously manufacture the fine hollow projection with good accuracy in the height of the protrusion and the size of the through hole. I can expect.
  • a fine hollow projection having a high-quality through-hole having a high accuracy in the height of the fine hollow projection and the size of the through-hole can be stably produced at low cost. Can be mass-produced.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)

Abstract

 本発明の微細中空突起物(1)の製造方法は、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シート(2)の一面(2D)側から、加熱手段を備える凸型部(11)を当接させて、基材シート(2)における当接部分(TP)を熱により軟化させながら、凸型部(11)を基材シート(2)に刺してゆき基材シート(2)の他面(2U)側から突出する突起部(3)を形成する突起部形成工程を備える。また突起部(3)の内部に凸型部(11)を刺した状態で該突出部(3)を冷却する冷却工程を備える。そして冷却工程の後に、突起部(3)の内部から凸型部(11)を抜いて微細中空突起物(1)を形成するリリース工程を備える。

Description

微細中空突起物の製造方法
 本発明は、内部が中空の微細中空突起物の製造方法に関する。
 本発明は、貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法に関する。
 近年、注射器による剤の供給と同等の性能が得られるにも拘わらず、皮膚を傷めず痛みが少ない理由から、マイクロニードルによる剤の供給が注目されている。マイクロニードルの中でも、特に中空型のマイクロニードルは、中空部に配される剤の選択肢を広げることができる。
 一般的にマイクロニードルは中空型以外に、ニードル自体が溶解性の剤でできた自己溶解型と、ニードル表面に剤をコーティングしたコーティング型がある。しかし、どちらも剤の供給量(保持量)はニードルの形状に依存してしまう。それに対し、中空型はニードル形状に依存しない、大量の剤を供給することが可能というメリットがある。
 前記マイクロニードルは、例えば、特許文献1又は2に開示されている製造方法により製造することができる。特許文献1に記載の製造方法は、弾性体上に樹脂体を配置し、弾性体の裏面側から樹脂体を加熱しながら、微細針を樹脂体に貫通させて微細ノズルを製造するので、ノズルの外側形状を凹凸反転させた微細な凹部を含む金型を用いることがない。その為、樹脂から作られる使い捨て可能な微細ノズルを製造することができる、とされている。
 また、特許文献2には、予め形成されている型を用いて中空マイクロニードルアレイを製造することができる、とされている。
 また、特許文献3には、基材シートを棒状の凸型に橋掛けた後に、基材シート全体を加熱して、棒状の凸型の形状に変形させることでミクロ針を製造する方法が開示されている。
 また、近年、医療分野或いは美容分野において、マイクロニードルによる剤の供給が注目されている。マイクロニードルは、皮膚の浅い層に穿刺することで、痛みを伴わずに、注射器による剤の供給と同等の性能を得ることができる。マイクロニードルの中でも、特に貫通孔を有するマイクロニードルは、マイクロニードルの内部に配される剤の選択肢を広げることができ有効である。しかし、貫通孔を有するマイクロニードルは、特に医療分野或いは美容分野にて使用される場合に、マイクロニードルの高さの精度、或いは貫通孔の精度が求められる。
 貫通孔を有するマイクロニードルは、例えば、特許文献1~3に開示されている製造方法により製造することができる。特許文献1には、弾性体上に樹脂体を配置し、弾性体の裏面側から樹脂体を加熱しながら、微細針を樹脂体に貫通させ、該弾性体と該微細針との間に該樹脂体を流し込んで微細ノズルを製造する方法が記載されている。
 また、特許文献2には、予め形成されている複数の凹部を備えた型と予め形成されている複数の凸部を備えた型とを用い、各凸部を各凹部内に挿入して、中空マイクロニードルアレイを成型により製造する方法が記載されている。
 また、特許文献4には、熱インプリント法により基板上に複製された微細なマイクロニードルに、短パルスレーザー法によって貫通孔を形成して、微細な貫通孔を有する微細なマイクロニードルを製造する方法が記載されている。
特開2013-172833号公報 US2012041337(A1) US6312612(B1) 特開2011-72695号公報
 しかし、特許文献1に記載の微細ノズルの製造方法は、弾性体の裏面側からホットプレート等を用いて加熱し、弾性体上に配置された樹脂体全体を温めているので、樹脂体全体を温めるのに時間がかかり生産性を向上することが難しい。また、弾性体上に配置された樹脂体全体を温める必要があるので、微細ノズルを連続して製造することが難しい。
 また、特許文献2に記載の微細貫通孔成形品の製造方法は、成型用の型が高価であることからコストアップにつながってしまうし、また、マイクロニードルの形状や選択できる材料の自由度が低い。
 また、特許文献3に記載の方法では、基材シート全体を加熱するので樹脂体全体を温めるのに時間がかかり生産性を向上することが難しい。また、微細針をアレイ状に成形するにあたっては、微細針形状部以外も熱変形を受ける可能性が高く、シートの底辺から針先端までの距離を制御することが困難になることが考えられる。
 したがって本発明は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る微細中空突起物の製造方法を提供することにある。
 また、特許文献1に記載の製造方法は、弾性体の裏面側からホットプレート等を用いて加熱し、弾性体上に配置された樹脂体全体を温めているので、樹脂体全体を温めるのに時間がかかり、微細ノズルを低コストで大量生産することが難しい。また、特許文献1には、マイクロニードルの高さを調整する観点及びマイクロニードルに形成される貫通孔の大きさを調整する観点に関して、何ら記載されていない。
 また、特許文献2に記載の製造方法は、成型用の型が高価であることからコストアップにつながってしまい、製造されるマイクロニードルの形状や、マイクロニードルの原料として選択できる材料の自由度も低く、中空マイクロニードルアレイを低コストで大量生産することが難しい。また、特許文献2には、マイクロニードルの高さを調整する観点及びマイクロニードルに形成される貫通孔の大きさを調整する観点に関して、何ら記載されていない。
 また、特許文献4に記載の製造方法は、マイクロニードルの貫通孔を、後加工の短パルスレーザー法を用いて形成しているので、設備負担が大きく、貫通孔を有する微細なマイクロニードルを低コストで大量生産することが難しい。また、特許文献4に記載の製造方法は、マイクロニードルの貫通孔を、短パルスレーザー法を用いて形成しているので、先に形成されたマイクロニードルにダメージを与えてしまい、貫通孔を有する微細なマイクロニードルを高品質に生産することが難しい。また、特許文献4には、マイクロニードルの高さを調整する観点及びマイクロニードルに形成される貫通孔の大きさを調整する観点に関して、何ら記載されていない。
 したがって本発明は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法を提供することにある。
 本発明(第1発明)は、内部が中空の微細中空突起物の製造方法に関する。本発明(第1発明)の製造方法は、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シートの一面側から、加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該当接部分を熱により軟化させながら、該凸型部を該基材シートに刺してゆき該基材シートの他面側から突出する突起部を形成する突起部形成工程と、前記突起部の内部に前記凸型部を刺した状態で該突出部を冷却する冷却工程と、前記冷却工程の後に、前記突起部の内部から前記凸型部を抜いて前記微細中空突起物を形成するリリース工程とを備える。
 本発明(第2発明)は、貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法に関する。本発明(第2発明)の製造方法は、突起部を形成する突起部形成工程として、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シートの一面から、加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該当接部分を熱により軟化させながら該凸型部を該基材シートに刺してゆき、該基材シートの他面から突出させると共に該基材シートの他面側先端に貫通する貫通孔を有する中空の突起部前駆体を形成する突起部前駆体形成工程と、前記突起部前駆体の内部に前記凸型部を刺し込んだ状態で、前記基材シートにおける前記当接部分を熱により軟化させながら該凸型部を該基材シートに更に刺してゆき、該基材シートの他面から更に突出する突起部を形成する突起伸長工程とを含み、前記突起部の内部に前記凸型部を刺した状態で該突起部を冷却する冷却工程と、前記冷却工程の後に、前記突起部の内部から前記凸型部を抜いて前記貫通孔を有する微細中空突起物を形成するリリース工程と、を備えている。
 本発明(第3発明)は、微細中空突起物の製造方法に関する。本発明(第3発明)の製造方法は、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シートの一面側から、加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該当接部分を熱により軟化させながら、該基材シートの他面側に向かって該凸型部を該基材シートに刺してゆき、該基材シートの他面側から突出する突起部を形成する突起部形成工程と、前記突起部の内部に前記凸型部を刺した状態で該突起部を冷却する冷却工程と、前記冷却工程の後に、前記突起部の内部から前記凸型部を抜いて微細中空突起物を形成するリリース工程とを備えている。前記突起部形成工程は、前記基材シートの他面から間隔を空けて配された受け部材を用い、前記突起部形成工程において、前記受け部材に前記凸型部が接触して前記突起部に貫通孔が形成される。
図1は、本発明(第1発明)の微細中空突起物の製造方法で製造される微細中空突起物の一例の模式斜視図である。 図2は、図1に示すII-II線断面図である。 図3は、中空突起物の先端径の測定方法を示す説明図である。 図4は、図1に示す微細中空突起物を製造する製造装置の第1実施形態の全体構成を示す図である。 図5は、凸型部の先端角度の測定方法を示す説明図である。 図6(a)~(d)は、図4に示す製造装置を用いて微細中空突起物を製造する工程を説明する図である。 図7(a)~(d)は、第2実施形態の製造装置を用いて微細中空突起物を製造する工程を説明する図である。 図8は、本発明(第1発明)の微細中空突起物の製造方法で製造される他の微細中空突起物の例の模式斜視図である。 図9は、図8に示す微細中空突起物を製造する好ましい一実施形態の製造装置の全体構成を示す図である(図4相当図)。 図10は、図8に示す微細中空突起物を製造する別の好ましい一実施形態の製造装置の全体構成を示す図である(図4相当図)。
図11は、本発明(第2発明)の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法で製造される、貫通孔を有する突起部がアレイ状に配された微細中空突起物の一例の模式斜視図である。 図12は、図11に示す1個の突起部に着目した微細中空突起物の斜視図である。 図13は、図12に示すIII-III線断面図である。 図14は、図11に示す微細中空突起物を製造する製造装置の第1実施形態の全体構成を示す図である。 図15は、凸型部の凸型の先端径及び先端角度の測定方法を示す説明図である。 図16(a)~(e)は、図14に示す製造装置を用いて貫通孔を有する微細中空突起物を製造する工程を説明する図である。 図17(a)~(e)は、第2実施形態の製造装置を用いて貫通孔を有する微細中空突起物を製造する工程を説明する図である。 図18は、図11に示す微細中空突起物を製造する別の好ましい一実施形態の製造装置の全体構成を示す図である(図14相当図)。
図19は、本発明(第3発明)の微細中空突起物の製造方法で製造される、貫通孔を有する突起部がアレイ状に配された微細中空突起物の一例の模式斜視図である。 図20は、図19に示す1個の突起部に着目した微細中空突起物の斜視図である。 図21は、図20に示すIII-III線断面図である。 図22は、図19に示す微細中空突起物を製造する製造装置の第1実施形態の全体構成を示す図である。 図23は、凸型部の凸型の先端径及び先端角度の測定方法を示す説明図である。 図24は、図22に示す製造装置の備える受け部材を基材シート側から視た斜視図である。 図25(a)~(e)は、図22に示す製造装置を用いて貫通孔を有する微細中空突起物を製造する工程を説明する図である。 図26は、図25(c)に示す状態の要部拡大断面図である。 図27は、図19に示す微細中空突起物を製造する製造装置の第2実施形態の全体構成を示す図である。 図28は、図27に示す製造装置の備える凸型部の1個の凸型の斜視図である。 図29(a)~(e)は、図27に示す製造装置を用いて貫通孔を有する微細中空突起物を製造する工程を説明する図である。 図30は、図19に示す微細中空突起物を製造する他の実施形態の製造装置の備える受け部材を基材シート側から視た斜視図である。 図31は、図19に示す微細中空突起物を製造する別の好ましい一実施形態の製造装置で使用する開口プレートの斜視図である。
 以下、本発明(第1発明)を、その好ましい第1実施態様に基づき図面を参照しながら説明する。
 本発明(第1発明)の製造方法は、内部が中空の微細中空突起物の製造方法である。図1には、第1実施態様の微細中空突起物の製造方法で製造される一実施形態の微細中空突起物1が示されている。微細中空突起物1は、シート状の基底部2と、基底部2の上面上に立設する1個の円錐状の突起部3とを有する。微細中空突起物1は、図2に示すように、内部が中空に形成されている。具体的には、中空の空間が、基底部2を貫通して、突起部3の内部にまで亘って形成されている。微細中空突起物1においては、突起部3の内部の空間が、突起部3の外形形状に対応した円錐状に形成されている。尚、突起部3は、微細中空突起物1においては、円錐状であるが、円錐状の形状以外に、円錐台状、円柱状、角柱状、角錐状、角錐台状等であってもよい。
 微細中空突起物1は、その突出高さH1が、マイクロニードルとして使用する場合には、その先端を最も浅いところでは角層まで、深くは真皮まで刺入するため、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上5mm以下である。突起部3は、その平均厚みT1が、好ましくは0.005mm以上、更に好ましくは0.01mm以上であり、そして、好ましくは1.0mm以下であり、更に好ましくは0.5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.005mm以上1.0mm以下であり、更に好ましくは0.01mm以上0.5mm以下である。基底部2は、その厚みT2が、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは1.0mm以下であり、更に好ましくは0.7mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上1.0mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上0.7mm以下である。
 微細中空突起物1の先端径は、その直径が、好ましくは0.001mm以上、更に好ましくは0.005mm以上であり、そして、好ましくは0.5mm以下であり、更に好ましくは0.3mm以下であり、具体的には、好ましくは0.001mm以上0.5mm以下であり、更に好ましくは0.005mm以上0.3mm以下である。微細中空突起物1の先端径は、以下のようにして測定する。
 〔微細中空突起物1の先端径の測定〕
 中空突起物1の先端部を、走査型電子顕微鏡(SEM)もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率拡大した状態で、例えば、図3に示すSEM画像のように観察する。次に、図3に示すように、両側辺1a,1bの内の一側辺1aにおける直線部分に沿って仮想直線ILaを延ばし、他側辺1bにおける直線部分に沿って仮想直線ILbを延ばす。そして、先端側にて、一側辺1aが仮想直線ILaから離れる箇所を第1先端点1a1として求め、他側辺1bが仮想直線ILbから離れる箇所を第2先端点1b1として求める。このようにして求めた第1先端点1a1と第2先端点1b1とを結ぶ直線の長さLを、走査型電子顕微鏡(SEM)又はマイクロスコープを用いて測定し、測定した該直線の長さを、微細中空突起物1の先端径とする。
 次に、本発明(第1発明)の微細中空突起物の製造方法を、前述した微細中空突起物1の製造方法を例にとり図4~図6を参照して説明する。図4には、第1実施態様の製造方法の実施に用いる第1実施形態の製造装置100Aの全体構成が示されている。尚、上述したように、微細中空突起物1は非常に小さなものであるが、説明の便宜上、図4においては微細中空突起物1が非常に大きく描かれている。
 図4に示す第1実施形態の製造装置100Aは、上流側から下流側に向かって、基材シート2Aに突起部3を形成する突起部形成部10、冷却部20、後述する凸型部11を抜き出すリリース部30、各微細中空突起物1に裁断する裁断部40及び各微細中空突起物1の間隔を調整するリピッチ部50を備えている。以下の説明では、基材シート2Aを搬送する方向(基材シート2Aの長手方向)をY方向、搬送する方向と直交する方向及び搬送される基材シート2Aの幅方向をX方向、搬送される基材シート2Aの厚み方向をZ方向として説明する。なお、本明細書において凸型部11とは基材シートに刺さる部分である凸型110を備えた部材のことであり、本実施形態では、円盤状の土台部分の上に凸型110を有する構造となっている。ただし、これに限られず凸型110のみからなる凸型部であっても良いし、後述する実施形態のように、複数の凸型110を台状支持体の上に配した凸型部11であっても良い。
 突起部形成部10は、図4に示すように、加熱手段(不図示)を有した凸型部11を備えている。第1実施形態の製造装置100Aにおいては、凸型部11の加熱手段(不図示)以外に加熱手段を設けていない。なお、本明細書で「凸型部11の加熱手段以外に加熱手段を設けていない」とは、他の加熱手段を一切排除する場合を指すだけではなく、基材シート2Aの軟化温度未満、又はガラス転移温度未満に加熱する手段を備える場合も含む。但し、他の加熱手段を一切含まないことが好ましい。凸型部11の加熱手段(不図示)は、第1実施態様の製造装置100Aにおいては、加熱ヒーター装置である。第1実施態様においては、先ず、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シート2Aの原反ロールから帯状の基材シート2Aを繰り出し、Y方向に搬送する。そしてY方向に搬送されている帯状の基材シート2Aの一面2D側から凸型部11を当接させて、基材シート2Aにおける当接部分TPを熱により軟化させながら、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆき基材シート2Aの他面2U側から突出する突起部3を形成する(突起部形成工程)。具体的には、凸型部11は、製造する微細中空突起物1の有する円錐状の突起部3の外形形状に対応して、尖鋭な先端の円錐状の部分を有する形状となっている。凸型部11は、第1実施態様の製造装置100Aにおいては、その先端を上方に向けて配置されており、少なくとも厚み方向(Z方向)の上下に移動可能となっている。詳述すると、第1実施態様の製造装置100Aにおいては、凸型部11は、電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向(Z方向)の上下に移動可能となっており、搬送方向(Y方向)に基材シート2Aと並走可能となっている。凸型部11の動作の制御は、第1実施態様の製造装置100Aに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。このように、第1実施形態の製造装置100Aは、所謂、無限軌道を描くボックスモーション式の突起部形成部10を有する装置である。尚、凸型部11の加熱手段(不図示)の加熱の制御も、第1実施態様の製造装置100Aに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 基材シート2Aは、製造する微細中空突起物1の有する基底部2となるシートであり、熱可塑性樹脂を含んで形成されている。熱可塑性樹脂としては、ポリ脂肪酸エステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート類、ポリ塩化ビニル、ナイロン樹脂、アクリル樹脂等又はこれらの組み合わせが挙げられ、生分解性の観点から、ポリ脂肪酸エステルが好ましく用いられる。ポリ脂肪酸エステルとしては、具体的に、ポリ乳酸、ポリグリコール酸又はこれらの組み合わせ等が挙げられる。尚、基材シート2Aは、熱可塑性樹脂以外に、ヒアルロン酸、コラーゲン、でんぷん、セルロース等を含んだ混合物で形成されていても良い。基材シート2Aの厚みは、製造する微細中空突起物1の有する基底部2の厚みT2と同等である。
 凸型部11の先端側の形状は、製造する微細中空突起物1の有する突起部3の外形形状に対応した形状となっていればよい。凸型部11の凸型110は、その高さH2が、製造される微細中空突起物1の高さH1と同じか或いは若干高く形成されており、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは30mm以下であり、更に好ましくは20mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上30mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上20mm以下である。凸型部11の凸型110は、その先端径D1(図5参照)が、好ましくは0.001mm以上、更に好ましくは0.005mm以上であり、そして、好ましくは1mm以下であり、更に好ましくは0.5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.001mm以上1mm以下であり、更に好ましくは0.005mm以上0.5mm以下である。凸型部11の凸型110の先端径D1は、以下のようにして測定する。
 凸型部11の凸型110は、その根本径D2が、好ましくは0.1mm以上、更に好ましくは0.2mm以上であり、そして、好ましくは5mm以下であり、更に好ましくは3mm以下であり、具体的には、好ましくは0.1mm以上5mm以下であり、更に好ましくは0.2mm以上3mm以下である。凸型部11の凸型110は、十分な強度が得られ易くなる観点から、その先端角度αが、好ましくは1度以上、更に好ましくは5度以上である。そして、先端角度αは、適度な角度を有する突起部3を得る観点から、好ましくは60度以下であり、更に好ましくは45度以下であり、具体的には、好ましくは1度以上60度以下であり、更に好ましくは5度以上45度以下である。凸型部11の先端角度αは、以下のようにして測定する。
 〔凸型部11の凸型110の先端径の測定〕
 凸型部11の凸型110の先端部を、走査型電子顕微鏡(SEM)もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率に拡大した状態で観察する。次に、図5に示すように、両側辺11a,11bの内の一側辺11aにおける直線部分に沿って仮想直線ILcを延ばし、他側辺11bにおける直線部分に沿って仮想直線ILdを延ばす。そして、先端側にて、一側辺11aが仮想直線ILcから離れる箇所を第1先端点11a1として求め、他側辺11bが仮想直線ILdから離れる箇所を第2先端点11b1として求める。このようにして求めた第1先端点11a1と第2先端点11b1とを結ぶ直線の長さD1を、走査型電子顕微鏡(SEM)又はマイクロスコープを用いて測定し、測定した該直線の長さを、凸型110の先端径とする。
 〔凸型部11の凸型110の先端角度αの測定〕
 凸型部11の凸型110の先端部を、走査型電子顕微鏡(SEM)もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率拡大した状態で、例えば、図5に示すSEM画像のように観察する。次に、図5に示すように、両側辺11a,11bの内の一側辺11aにおける直線部分に沿って仮想直線ILcを延ばし、他側辺11bにおける直線部分に沿って仮想直線ILdを延ばす。そして、仮想直線ILcと仮想直線ILdとのなす角を、走査型電子顕微鏡(SEM)又はマイクロスコープを用いて測定し、測定した該なす角を、凸型部11の凸型110の先端角度αとする。
 凸型部11は、折れ難い高強度の材質で形成されている。凸型部11の材質としては、鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、ベリリウム銅、ベリリウム銅合金等の金属、又はセラミック等が挙げられる。
 突起部形成部10は、第1実施態様の製造装置100Aにおいては、図4に示すように、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく際に基材シート2Aを支持する支持部材12を有している。支持部材12は、基材シート2Aの他面2U側に配されており、凸型部11を一面2D側から刺し込んだ際にシート基材2Aが撓みにくくする役目をしている。したがって、支持部材12は、基材シート2Aの凸型部11が刺し込まれる領域以外の部分に配置されており、第1実施態様の製造装置100Aにおいては、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に沿う両側部に、搬送方向(Y方向)に平行に延在する一対の板状部材から形成されている。各支持部材12は、突起部形成部10から冷却部20を通ってリリース部30の終わる位置に至るまで延在している。
 支持部材12を構成する材質としては、凸型部11の材質と同じ材質でもよく、合成樹脂等から形成されていてもよい。
 第1実施態様の突起部形成工程においては、図4に示すように、原反ロールから繰り出されてY方向に搬送されている帯状の基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された一対の支持部材12,12で、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に沿う両側部を支持する。そして、ボックスモーション式の突起部形成部10を用いて、基材シート2Aにおける支持部材12で支持されていない部分、即ち、基材シート2Aにおける一対の支持部材12,12の間の中央部分の一面2D側(下面側)から凸型部11を当接させる。このように、突起部形成工程においては、凸型部11を当接させた基材シート2Aの当接部分TPに対応する他面2U側(上面側)が、突起物を形成する為の、凸型部11に嵌合する凹部等を設けておらず、浮いた状態となっている。
 そして、第1実施態様においては、図6(a)に示すように、当接部分TPにおいて、加熱ヒーター装置により凸型部11を加熱し、当接部分TPに熱を発生させて当接部分TPを軟化させる。そして、当接部分TPを軟化させながら、図6(b)に示すように、基材シート2Aの一面2D側(下面側)から他面2U側(上面側)に向かって凸型部11を上昇させて基材シート2Aに刺してゆき、基材シート2Aの他面2U側(上面側)から突出する突起部3を形成する。
 凸型部11による基材シート2Aの加熱温度は、凸型部11の形成の観点から、使用される基材シート2Aのガラス転移温度以上溶融温度未満であることが好ましく、特に軟化温度以上溶融温度未満であることが好ましい。詳述すると前記加熱温度は、好ましくは30℃以上、更に好ましくは40℃以上であり、そして、好ましくは300℃以下であり、更に好ましくは250℃以下であり、具体的には、好ましくは30℃以上300℃以下であり、更に好ましくは40℃以上250℃以下である。なお、第1実施形態のように加熱ヒーター装置を用いる場合には、凸型部11の加熱温度を上述した範囲で調整すればよい。なお、当該加熱温度は、第1実施形態において、基材シート2Aを超音波振動装置を用いて加熱する場合においても、凸型110と接触した基材シート2Aの部分の温度範囲として適用される。なお、ガラス転移温度(Tg)の測定方法は、以下の方法によって測定され、軟化温度の測定方法は、JIS K-7196「熱可塑性プラスチックフィルム及びシートの熱機械分析による軟化温度試験方法」に従って行う。
 尚、前記「基材シートのガラス転移温度(Tg)」は、基材シートの構成樹脂のガラス転移温度(Tg)を意味し、該構成樹脂が複数種存在する場合においてそれら複数種のガラス転移温度(Tg)が互いに異なる場合、前記加熱手段による基材シートの加熱温度は、少なくともそれら複数のガラス転移温度(Tg)のうち最も低いガラス転移温度(Tg)以上であることが好ましく、それら複数のガラス転移温度(Tg)のうち最も高いガラス転移温度(Tg)以上であることがさらに好ましい。
 また、前記「基材シートの軟化温度」についてもガラス転移温度(Tg)と同様であり、即ち、基材シートの構成樹脂が複数種存在する場合においてそれら複数種の軟化温度が互いに異なる場合、前記加熱手段による基材シートの加熱温度は、少なくともそれら複数の軟化温度のうち最も低い軟化温度以上であることが好ましく、それら複数の軟化温度のうち最も高い軟化温度以上であることがさらに好ましい。
 また、基材シートが融点の異なる2種以上の樹脂を含んで構成されている場合、前記加熱手段による基材シートの加熱温度は、それら複数の融点のうち最も低い融点未満であることが好ましい。
 〔ガラス転移温度(Tg)の測定方法〕
 DSC測定器を使用して熱量の測定を行い、ガラス転移温度を求める。具体的に、測定器はPerkin Elmer社製の示差走査熱量測定装置(Diamond DSC)を使用する。基材シートから試験片10mgを採取する。測定条件は20℃を5分間等温した後に、20℃から320℃まで、5℃/分の速度で昇温させ、横軸温度、縦軸熱量のDSC曲線を得る。そして、このDSC曲線からガラス転移温度Tgを求める。
 凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく刺入速度は、遅過ぎると樹脂を過剰に加熱軟化させ、速過ぎると加熱軟化不足となるので、凸型部11を効率的に形成する観点から、好ましくは0.1mm/秒以上、更に好ましくは1mm/秒以上であり、そして、好ましくは1000mm/秒以下であり、更に好ましくは800mm/秒以下であり、具体的には、好ましくは0.1mm/秒以上1000mm/秒以下であり、更に好ましくは1mm/秒以上800mm/秒以下である。加熱状態の凸型部11の上昇を停止させ、突起部3の内部に凸型部11を刺した状態のまま次工程(冷却工程)に搬送するまでの時間である軟化時間は、長過ぎると過剰加熱となるが、加熱不足を補う観点から、好ましくは0秒以上、更に好ましくは0.1秒以上であり、そして、好ましくは10秒以下であり、更に好ましくは5秒以下であり、具体的には、好ましくは0秒以上10秒以下であり、更に好ましくは0.1秒以上5秒以下である。
 基材シート2Aに刺す凸型部11の刺入高さは、凸型部11を効率的に形成する観点から、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上5mm以下である。ここで、「刺入高さ」とは、基材シート2Aに最も凸型部11を刺し込んだ状態において、凸型部11の頂点と、基材シート2Aの他面2U(上面)との間の距離を意味する。したがって、突起部形成工程における刺入高さとは、突起部形成工程で凸型部11が最も深く刺し込まれて基材シート2Aの他面2Uから凸型部11が出てきた状態における、該他面2Uから垂直方向に測定した凸型部11の頂点までの距離のことである。
 次に、第1実施態様の製造装置100Aにおいては、図4に示すように、突起部形成部10の下流に冷却部20が設置されている。冷却部20は、図4に示すように、冷風送風装置21を備えている。第1実施態様においては、突起部形成工程の後、冷風送風装置21を用いて、突起部3の内部に凸型部11を刺した状態で冷却する(冷却工程)。具体的には、冷風送風装置21は、搬送されている帯状の基材シート2Aの他面2U側(上面側)及び一面2D側(下面側)の全体を覆っており、冷風送風装置21の内部を帯状の基材シート2Aが搬送方向(Y方向)に搬送されるようになっている。冷風送風装置21のトンネル内には、冷風送風する送風口22(図6(c)参照)が基材シート2Aの他面2U側(上面側)に設けられており、送風口22から冷風を吹き付けて冷却するようになっている。尚、冷風送風装置21の冷却温度、冷却時間の制御も、第1実施態様の製造装置100Aに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 第1実施態様の冷却工程においては、図4に示すように、ボックスモーション式の突起部形成部10を用いて、冷風送風装置21のトンネル内に凸型部11を突起部3の内部に刺した状態で、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に平行に搬送し、図6(c)に示すように、トンネル内にて基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された送風口22から冷風を吹き付けて、突起部3の内部に凸型部11を刺した状態のまま冷却する。尚、冷却する際には、凸型部11の加熱ヒーター装置による加熱は継続状態でも止められた状態でも良い。
 第1実施形態のように、凸型部11の加熱手段(不図示)が加熱ヒーター装置である場合には、突起部形成部10の下流に設置される冷却部20は、自然冷却でもよいが、積極的な冷却を施すことが好ましく、冷風送風装置21を備えることが好ましい。
 吹き付ける冷風の温度は、凸型部11の形成の観点から、好ましくは-50℃以上、更に好ましくは-40℃以上であり、そして、好ましくは26℃以下であり、更に好ましくは10℃以下であり、具体的には、好ましくは-50℃以上26℃以下であり、更に好ましくは-40℃以上10℃以下である。冷風を吹き付けて冷却する冷却時間は、成型性と加工時間の両立性の観点から、好ましくは0.01秒以上、更に好ましくは0.5秒以上であり、そして、好ましくは60秒以下であり、更に好ましくは30秒以下であり、具体的には、好ましくは0.01秒以上60秒以下であり、更に好ましくは0.5秒以上30秒以下である。
 次に、第1実施態様の製造装置100Aにおいては、図4に示すように、冷却部20の下流にリリース部30が設置されている。第1実施態様においては、冷却工程の後に、ボックスモーション式の突起部形成部10を用いて、突起部3の内部から凸型部11を抜いて微細中空突起物1の前駆体1Aを形成する(リリース工程)。具体的に、第1実施態様のリリース工程においては、ボックスモーション式の突起部形成部10を用いて、図6(d)に示すように、基材シート2Aの一面2D側(下面側)から凸型部11を下降させて、突起部3の内部に凸型部11を刺した状態から、凸型部11を抜いて、内部が中空の微細中空突起物1となる帯状の微細中空突起物の前駆体1Aを形成する。
 次に、第1実施態様の製造装置100Aにおいては、図4に示すように、リリース部30の下流に裁断部40が設置されている。裁断部40は、第1実施態様の製造装置100Aにおいては、先端にカッター刃を有するカッター部41とアンビル部42とを備えている。カッター部41のカッター刃は、帯状の微細中空突起物の前駆体1Aの全幅(X方向の長さ)よりも幅広に形成されている。第1実施態様においては、リリース工程の後、一対のカッター部41とアンビル部42との間に、帯状の微細中空突起物の前駆体1Aを搬送して、搬送方向(Y方向)に隣り合う突起部どうし3,3の間毎に、カッター部41のカッター刃で裁断して枚葉の微細中空突起物1を連続的に製造する。
 帯状の微細中空突起物の前駆体1Aの裁断は、各微細中空突起物1の幅方向に延びるように行われればよく、例えば各微細中空突起物1の幅方向にわたって直線的に行うことができる。あるいは、裁断線が曲線を描くように裁断を行うことができる。いずれの場合であっても、裁断によってトリムが発生しないような裁断パターンを採用することが好ましい。
 次に、第1実施態様の製造装置100Aにおいては、図4に示すように、裁断部40の下流にリピッチ部50が設置されている。リピッチ部50は、第1実施態様の製造装置100Aにおいては、回転軸が互いに平行になるように配置されている複数のローラ51と、各ローラ51間に架け渡された無端の搬送ベルト52とを有している。また、搬送ベルト52の内部には、サクションボックス53を有している。搬送ベルト52には、サクションボックス53を起動することで、周回軌道の外部から内部へ向けて空気を吸引するための透孔(不図示)が複数設けられている。尚、搬送ベルト52は、その搬送速度が、裁断部40までの基材シート2Aの搬送速度よりも速くなっている。
 第1実施態様においては、毎葉の発熱体2を連続的に、透孔(不図示)を介してサクションボックス53で吸引しながら、速度の速い搬送ベルト52上に載置し、搬送方向(Y方向)において前後に隣り合う微細中空突起物どうし1,1の間の距離を広げ、所定の距離を置いて微細中空突起物1を再配置する。
 以上説明したように、第1実施態様の製造装置100Aを用いて微細中空突起物1を製造する第1実施態様の製造方法によれば、シンプルな工程だけで、微細中空突起物1を製造することができ、コストアップを抑えることができ、効率的に連続して微細中空突起物1を製造することができる。
 また、上述したように、第1実施態様においては、図6(a)に示すように、凸型部11を当接させた基材シート2Aの当接部分TPにおいてのみ、加熱ヒーター装置により凸型部11を加熱させ、当接部分TPを軟化させるので、省エネルギーで、効率的に連続して微細中空突起物1を製造することができる。これに対して、仮に樹脂全体を凸型部と同様の温度に加熱する場合には、エネルギー効率が悪いだけでなく、他にシート全体が軟化することによって、突起部のピッチずれの発生、シートのひずみ発生、シートの連続搬送が困難になる、といった問題が生じる危険性が高まる。本発明(第1発明)では、凸型部11の加熱による熱は当接部分TPに効率的に伝わり、その周囲部は成り行きの加温のみが加えられ得る環境となるので加工(当接)部分しか加熱しないのでこれらの問題が生じない、という長所がある。
 また、上述したように、第1実施形態の製造装置100Aは、制御手段(不図示)により、凸型部11の動作、凸型部11の備える加熱手段(不図示)の加熱条件、冷風送風装置21の冷却温度、冷却時間が制御されている。その為、制御手段(不図示)により、例えば突起部形成工程における凸型部11の刺入高さを制御すれば、凸型部11の基材シート2Aへの刺入量が容易に変更でき、製造される微細中空突起物1の突出高さH1をコントロールできる。また、凸型部11の加熱条件、基材シート2Aの当接部分TPの軟化時間、及び凸型部11の基材シート2Aへの刺入速度の少なくとも何れか1つを制御すれば、微細中空突起物1を構成する突起部3の厚みT1等を自由にコントロールすることができる。即ち、凸型部11の備える加熱手段(不図示)の条件、突起部形成工程における凸型部11の基材シート2Aへの刺入高さ、基材シート2Aの当接部分TPの軟化時間、凸型部11の基材シート2Aへの刺入速度、凸型部11の形状及び冷却工程における冷却条件の少なくとも何れか1つを制御して、微細中空突起物1の形状を自由にコントロールすることができる。
 また、上述したように、第1実施態様においては、図4に示すように、基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された一対の支持部材12,12を用いて、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に沿う両側部を支持し、基材シート2Aにおける一対の支持部材12,12の間の浮いた状態(一対の支持部材12,12で支持されていない非支持状態)の中央部分の一面2D側(下面側)から凸型部11を当接させ、当接部分TPを熱により軟化させて突起部3を形成する。このように、突起部を形成する為の、凸型部11に嵌合する凹部等が必要ないのでコストアップを抑えることができ、製造される微細中空突起物1の備える突起部3を効率的に精度良く形成することができる。
 次に、本発明(第1発明)を、第2実施態様に基づき、図7を参照して説明する。なお、本説明においては、上述した第1実施態様と異なる点をメインに説明する。
 上記第1実施態様に用いる第1実施形態の製造装置100Aにおいては、凸型部11の加熱手段(不図示)は、加熱ヒーター装置であったが、第2実施態様に用いる第2実施形態の製造装置100Aでは、これに代えて超音波振動装置を用いている。
 第2実施形態の製造装置100Aのように、凸型部11の加熱手段(不図示)が超音波振動装置である場合、図7(a)に示すように、当接部分TPにおいて、超音波振動装置により凸型部11を超音波振動させ、当接部分TPに摩擦による熱を発生させて当接部分TPを軟化させる。そして、当接部分TPを軟化させながら、図7(b)に示すように、基材シート2Aの一面2D側(下面側)から他面2U側(上面側)に向かって凸型部11を上昇させて基材シート2Aに刺してゆき、基材シート2Aの他面2U側(上面側)から突出する突起部3を形成する。突起部3が、設定した高さまで突出したら、凸型部11の上昇を停止させて突起部3の内部に凸型部11を刺した状態のまま、次工程に搬送する。波振動装置による凸型部11の超音波振動は、基材シート2Aに凸型部11が当接する直前から、次工程(冷却工程)の冷却部20に至る直前まで行われる。
 凸型部11の波振動装置による超音波振動に関し、その周波数は、凸型部11の形成の観点から、好ましくは10kHz以上、更に好ましくは15kHz以上であり、そして、好ましくは50kHz以下であり、更に好ましくは40kHz以下であり、具体的には、好ましくは10kHz以上50kHz以下であり、更に好ましくは15kHz以上40kHz以下である。また、凸型部11の波振動装置による超音波振動に関し、その振幅は、凸型部11の形成の観点から、好ましくは1μm上、更に好ましくは5μm以上であり、そして、好ましくは60μm以下であり、更に好ましくは50μm以下であり、具体的には、好ましくは1μm以上60μm以下であり、更に好ましくは5μm以上50μm以下である。
 上述したように、第2実施形態の製造装置100Aにおいては、冷却部20に、積極的な冷却を施すために冷風送風装置21を備えているが、凸型部11の加熱手段(不図示)が超音波振動装置であるので、冷風送風装置21を必ず備える必要はなく、超音波振動装置の振動を切ることにより、冷却することもできる。この点で、超音波振動を加熱手段として用いると、装置の簡便化とともに、高速での微細中空突起物の製造が容易となるので好ましい。また、基材シート2Aの凸型部11と当接していない部分では、より熱が伝わりにくく、また、超音波振動付与のオフによって冷却が効率的に行われるので、成型部分以外の変形が生じにくいという長所がある。
 以下、本発明(第2発明)を、その好ましい実施態様に基づき図面を参照しながら説明する。
 本発明(第2発明)の製造方法は、貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法である。図11には、第1実施態様の微細中空突起物1の製造方法で製造される一実施形態の微細中空突起物1としてのマイクロニードルアレイ1Mの斜視図が示されている。本実施形態のマイクロニードルアレイ1Mは、シート状の基底部2と複数の突起部3とを有している。突起部3の数、突起部3の配置及び突起部3の形状には、特に制限はないが、本実施形態のマイクロニードルアレイ1Mは、好適には、シート状の基底部2の上面に、9個の円錐台状の突起部3をアレイ(行列)状に有している。アレイ(行列)状に配された9個の突起部3は、後述する基材シート2Aを搬送する方向(基材シート2Aの縦方向)であるY方向に3行、搬送する方向と直交する方向及び搬送される基材シート2Aの横方向であるX方向に3列に配されている。尚、図12は、マイクロニードルアレイ1Mの有するアレイ(行列)状の突起部3の内の1個の突起部3に着目したマイクロニードルアレイ1Mの斜視図であり、図13は、図12に示すIII-III線断面図である。
 マイクロニードルアレイ1Mは、図12に示すように、貫通孔3hを有している。好適には、本実施形態では、図13に示すように、マイクロニードルアレイ1Mは、各突起部3の内部に、基底部2から貫通孔3hに亘る空間が形成されており、各突起部3の先端に貫通孔3hが形成されている。各突起部3の内部の空間は、マイクロニードルアレイ1Mにおいては、突起部3の外形形状に対応した形状に形成されており、本実施形態では、円錐台状の突起部3の外形形状に対応した円錐台状に形成されている。尚、突起部3は、本実施形態においては、円錐台状であるが、円錐台状の形状以外に、円柱状、角柱状、角錐台状等であってもよい。
 マイクロニードルアレイ1Mの各突起部3は、その突出高さH1が、その先端を最も浅いところでは角層まで、深くは真皮まで刺入するため、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上5mm以下である。
 各突起部3は、その平均厚みT1が、好ましくは0.005mm以上、更に好ましくは0.01mm以上であり、そして、好ましくは1.0mm以下であり、更に好ましくは0.5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.005mm以上1.0mm以下であり、更に好ましくは0.01mm以上0.5mm以下である。
 基底部2は、その厚みT2が、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは1.0mm以下であり、更に好ましくは0.7mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上1.0mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上0.7mm以下である。
 マイクロニードルアレイ1Mの各突起部3の先端径Lは、その直径が、好ましくは1μm以上、更に好ましくは5μm以上であり、そして、好ましくは500μm以下であり、更に好ましくは300μm以下であり、具体的には、好ましくは1μm以上500μm以下であり、更に好ましくは5μm以上300μm以下である。微細中空突起物1の先端径Lは、突起部3の先端における最も広い位置での長さである。当該範囲であると、マイクロニードルアレイ1Mを皮膚に刺し入れた際の痛みが殆どない。
 微細中空突起物1は、図13に示すように、各突起部3の先端部に位置する貫通孔3hと、各突起部3に対応する基底部2の下面に位置する基底側貫通孔2hとを有している。本実施形態のマイクロニードルアレイ1Mにおいては、貫通孔3h及び基底側貫通孔2hが、同心円形状に形成されている。
 貫通孔3hは、その開孔面積S1が、好しくは0.7μm以上、更に好ましくは20μm以上であり、そして、好ましくは200000μm以下であり、更に好ましくは70000μm以下であり、具体的には、好ましくは0.7μm以上200000μm以下であり、更に好ましくは20μm以上70000μm以下である。
 基底側貫通孔2hは、その開孔面積S2が、好しくは0.007mm以上、更に好ましくは0.03mm以上であり、そして、好ましくは20mm以下であり、更に好ましくは7mm以下であり、具体的には、好ましくは0.007mm以上20mm以下であり、更に好ましくは0.03mm以上7mm以下である。
 シート状の基底部2の上面にアレイ(行列)状に配された9個の突起部3は、縦方向(Y方向)の中心間距離が均一で、横方向(X方向)の中心間距離が均一であることが好ましく、縦方向(Y方向)の中心間距離と横方向(X方向)の中心間距離とが同じ距離であることが好ましい。好適には、突起部3の縦方向(Y方向)の中心間距離が、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.05mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.05mm以上5mm以下である。また、突起部3の横方向(X方向)の中心間距離が、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.05mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.05mm以上5mm以下である。
 次に、本発明(第2発明)の微細中空突起物の製造方法を、前述した微細中空突起物1としてのマイクロニードルアレイ1Mの製造方法を例にとり図14~図16を参照して説明する。図14には、第1実施態様の製造方法の実施に用いる第1実施形態の製造装置100Bの全体構成が示されている。尚、上述したように、マイクロニードルアレイ1Mの各突起部3は非常に小さなものであるが、説明の便宜上、図14においてはマイクロニードルアレイ1Mの各突起部3が非常に大きく描かれている。
 図14に示す第1実施形態の製造装置100Bは、上流側から下流側に向かって、基材シート2Aに中空の突起部前駆体3bを形成する突起部前駆体形成部10A、基材シート2Aに突起部3を形成する突起伸長部10B、冷却部20、後述する凸型部11を抜き出すリリース部30、各マイクロニードルアレイ1Mに裁断する裁断部40及び各マイクロニードルアレイ1Mの間隔を調整するリピッチ部50を備えている。なお、製造装置100Bは、突起部前駆体形成部10Aと突起伸長部10Bとを含む、突起部3を形成する突起部形成部10を備えており、本発明(第2発明)では、突起部前駆体形成部10Aを用いる突起部前駆体形成工程から突起伸長部10Bを用いる突起伸長工程までの工程を、突起部形成工程と呼ぶ。
 以下の説明では、基材シート2Aを搬送する方向(基材シート2Aの縦方向)をY方向、搬送する方向と直交する方向及び搬送される基材シート2Aの横方向をX方向、搬送される基材シート2Aの厚み方向をZ方向として説明する。
 突起部形成部10の備える突起部前駆体形成部10A及び突起伸長部10Bは、図14に示すように、加熱手段(不図示)を有した凸型部11を備えている。凸型部11は、製造するマイクロニードルアレイ1Mの突起部3の個数、配置、各突起部3の略外形形状に対応した凸型110を有しており、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、9個の円錐台状の突起部3に対応して、9個の円錐状の凸型110を有している。
 また、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、突起伸長部10Bにて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量が、突起部前駆体形成部10Aにて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくなっている。ここで、基材シート2Aに与える熱量とは、基材シート2Aに与える単位刺入高さ当たりの熱量のことを意味する。具体的に、突起伸長部10Bにて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量が、突起部前駆体形成部10Aにて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくなる条件としては、(a)基材シート2Aへの凸型部11の刺入速度に関し、突起伸長部10Bの該刺入速度の方が突起部前駆体形成部10Aの該刺入速度よりも遅いこと、(b)凸型部11の加熱手段(不図示)が超音波振動装置である場合に、突起伸長部10Bの凸型部11の超音波の周波数の方が突起部前駆体形成部10Aの凸型部11の超音波の周波数よりも高いこと、及び(c)凸型部11の加熱手段(不図示)が超音波振動装置である場合に、突起伸長部10Bの凸型部11の超音波の振幅の方が突起部前駆体形成部10Aの凸型部11の超音波の振幅よりも大きいこと、(d)凸型部11の加熱手段(不図示)が加熱ヒーターである場合に、突起伸長部10Bの凸型部11のヒーター温度の方が突起部前駆体形成部10Aの凸型部11のヒーター温度よりも高いこと、の少なくとも1つの条件を満たしていることを意味する。尚、本発明(第2発明)の微細中空突起物の製造方法に用いる製造装置においては、凸型部11の加熱手段(不図示)以外に加熱手段を設けていない。なお、本明細書で「凸型部11の加熱手段以外に加熱手段を設けていない」とは、他の加熱手段を一切排除する場合を指すだけではなく、基材シート2Aの軟化温度未満、又はガラス転移温度未満に加熱する手段を備える場合も含む。但し、他の加熱手段を一切含まないことが好ましい。
 第1実施形態の製造装置100Bにおいては、凸型部11の加熱手段(不図示)は、超音波振動装置である。第1実施態様においては、先ず、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シート2Aの原反ロールから帯状の基材シート2Aを繰り出し、Y方向に搬送する。そしてY方向に搬送されている帯状の基材シート2Aの一面2Dから凸型部11を当接させて、基材シート2Aにおける当接部分TPを熱により軟化させながら、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆき基材シート2Aの他面2Uから突出させると共に基材シート2Aの他面2U側先端に貫通する貫通孔3hを有する中空の突起部前駆体3bを形成する(突起部前駆体形成工程)。好適に、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、凸型部11に、9個の尖鋭な先端の円錐状の凸型110が、その先端を上方に向けて配置されており、凸型部11が、少なくとも厚み方向(Z方向)の上下に移動可能となっている。更に好適には、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、凸型部11は、電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向(Z方向)の上下に移動可能となっており、搬送方向(Y方向)に基材シート2Aと並走可能となっている。凸型部11の動作(電動アクチュエータ)の制御は、第1実施形態の製造装置100Bに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。このように、第1実施形態の製造装置100Bは、所謂、無限軌道を描くボックスモーション式の凸型部11を有する装置である。尚、凸型部11の加熱手段(不図示)の加熱の制御も、第1実施形態の製造装置100Bに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 基材シート2Aは、製造するマイクロニードルアレイ1Mの有する基底部2となるシートであり、熱可塑性樹脂を含んで形成されている。熱可塑性樹脂としては、ポリ脂肪酸エステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート類、ポリ塩化ビニル、ナイロン樹脂、アクリル樹脂等又はこれらの組み合わせが挙げられ、生分解性の観点から、ポリ脂肪酸エステルが好ましく用いられる。ポリ脂肪酸エステルとしては、具体的に、ポリ乳酸、ポリグリコール酸又はこれらの組み合わせ等が挙げられる。尚、基材シート2Aは、熱可塑性樹脂以外に、ヒアルロン酸、コラーゲン、でんぷん、セルロース等を含んだ混合物で形成されていても良い。基材シート2Aの厚みは、製造するマイクロニードルアレイ1Mの有する基底部2の厚みT2と同等である。
 凸型部11の凸型110は、その外形形状が、マイクロニードルアレイ1Mの有する突起部3の外形形状よりも尖鋭な形状である。凸型部11の凸型110は、その高さH2(図14参照)が、製造されるマイクロニードルアレイ1Mの高さH1に比べて高く形成されており、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは30mm以下であり、更に好ましくは20mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上30mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上20mm以下である。凸型部11の凸型110は、その先端径D1(図15参照)が、好ましくは0.001mm以上、更に好ましくは0.005mm以上であり、そして、好ましくは1mm以下であり、更に好ましくは0.5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.001mm以上1mm以下であり、更に好ましくは0.005mm以上0.5mm以下である。凸型部11の凸型110の先端径D1は、以下のようにして測定する。
 凸型部11の凸型110は、その根本径D2(図15参照)が、好ましくは0.1mm以上、更に好ましくは0.2mm以上であり、そして、好ましくは5mm以下であり、更に好ましくは3mm以下であり、具体的には、好ましくは0.1mm以上5mm以下であり、更に好ましくは0.2mm以上3mm以下である。
 凸型部11の凸型110は、十分な強度が得られ易くなる観点から、その先端角度α(図15参照)が、好ましくは1度以上、更に好ましくは5度以上である。そして、先端角度αは、適度な角度を有する突起部3を得る観点から、好ましくは60度以下であり、更に好ましくは45度以下であり、具体的には、好ましくは1度以上60度以下であり、更に好ましくは5度以上45度以下である。凸型部11の凸型110の先端角度αは、以下のようにして測定する。
 〔凸型部11の凸型110の先端径の測定〕
 凸型部11の凸型110の先端部を、走査型電子顕微鏡(SEM)もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率に拡大した状態で観察する。次に、図15に示すように、両側辺11a,11bの内の一側辺11aにおける直線部分に沿って仮想直線ILaを延ばし、他側辺11bにおける直線部分に沿って仮想直線ILbを延ばす。そして、先端側にて、一側辺11aが仮想直線ILaから離れる箇所を第1先端点11a1として求め、他側辺11bが仮想直線ILbから離れる箇所を第2先端点11b1として求める。このようにして求めた第1先端点11a1と第2先端点11b1とを結ぶ直線の長さD1を、走査型電子顕微鏡(SEM)又はマイクロスコープを用いて測定し、測定した該直線の長さを、凸型110の先端径とする。
 〔凸型部11の凸型110の先端角度αの測定〕
 凸型部11の凸型110の先端部を、走査型電子顕微鏡(SEM)もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率に拡大した状態で観察する。次に、図15に示すように、両側辺11a,11bの内の一側辺11aにおける直線部分に沿って仮想直線ILaを延ばし、他側辺11bにおける直線部分に沿って仮想直線ILbを延ばす。そして、仮想直線ILaと仮想直線ILbとのなす角を、走査型電子顕微鏡(SEM)又はマイクロスコープを用いて測定し、測定した該なす角を、凸型部11の凸型110の先端角度αとする。
 凸型部11は、折れ難い高強度の材質で形成されている。凸型部11の材質としては、鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、ベリリウム銅、ベリリウム銅合金等の金属、又はセラミック等が挙げられる。
 突起部前駆体形成部10Aは、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、図14に示すように、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく際に基材シート2Aを支持する支持部材12を有している。支持部材12は、基材シート2Aの他面2U側に配されており、凸型部11を一面2Dから刺し込んだ際にシート基材2Aが撓みにくくする役目を担っている。したがって、支持部材12は、基材シート2Aの凸型部11が刺し込まれる領域以外の部分に配置されており、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に沿う両側部に、搬送方向(Y方向)に平行に延在する一対の板状部材から形成されている。各支持部材12は、突起部前駆体形成部10Aから、突起伸長部10B及び冷却部20を通ってリリース部30の終わる位置に至るまで延在している。
 支持部材12を形成する材質としては、凸型部11の材質と同じ材質でもよく、合成樹脂等から形成されていてもよい。
 第1実施態様の突起部前駆体形成工程においては、図14に示すように、原反ロールから繰り出されてY方向に搬送されている帯状の基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された一対の支持部材12,12で、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に沿う両側部を支持する。そして、ボックスモーション式の凸型部11を用いて、基材シート2Aにおける支持部材12で支持されていない部分、即ち、基材シート2Aにおける一対の支持部材12,12の間の中央領域の一面2D(下面)から凸型部11の各凸型110の先端部を当接させる。このように、突起部前駆体形成工程においては、凸型部11の各凸型110を当接させた基材シート2Aの当接部分TPに対応する他面2U(上面)が、突起物を形成する為の、凸型部11に嵌合する凹部等を設けておらず、浮いた状態となっている。
 そして、第1実施態様においては、図16(a)に示すように、各当接部分TPにおいて、超音波振動装置により凸型部11を超音波振動させ、当接部分TPに摩擦による熱を発生させて当接部分TPを軟化させる。そして、第1実施態様の突起部前駆体形成工程においては、各当接部分TPを軟化させながら、図16(b)に示すように、基材シート2Aの一面2D(下面)から他面2U(上面)に向かって凸型部11を上昇させて基材シート2Aに凸型110の先端部を刺してゆき、基材シート2Aの他面2U(上面)から突出させると共に貫通する貫通孔3hを有する中空の突起部前駆体3bを形成する。
 第1実施態様の突起部前駆体形成工程においては、凸型部11の超音波振動装置による超音波振動に関し、その振動周波数(以下、周波数という)は、貫通孔3hを有する突起部前駆体3bの形成の観点から、好ましくは10kHz以上、更に好ましくは15kHz以上であり、そして、好ましくは50kHz以下であり、更に好ましくは40kHz以下であり、具体的には、好ましくは10kHz以上50kHz以下であり、更に好ましくは15kHz以上40kHz以下である。
 また、凸型部11の超音波振動装置による超音波振動に関し、その振幅は、貫通孔3hを有する突起部前駆体3bの形成の観点から、好ましくは1μm以上、更に好ましくは5μm以上であり、そして、好ましくは60μm以下であり、更に好ましくは50μm以下であり、具体的には、好ましくは1μm以上60μm以下であり、更に好ましくは5μm以上50μm以下である。第1実施形態のように超音波振動装置を用いる場合には、突起部前駆体形成工程においては、凸型部11の超音波振動の周波数及び振幅を上述した範囲で調整すればよい。
 第1実施態様の突起部前駆体形成工程においては、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく刺入速度は、遅過ぎると樹脂を過剰に軟化させ貫通孔3hの大きさが大きくなり過ぎ、速過ぎると軟化不足となり貫通孔3hが形成されないので、貫通孔3hを有する突起部前駆体3bを効率的に形成する観点から、好ましくは0.1mm/秒以上、更に好ましくは1mm/秒以上であり、そして、好ましくは1000mm/秒以下であり、更に好ましくは800mm/秒以下であり、具体的には、好ましくは0.1mm/秒以上1000mm/秒以下であり、更に好ましくは1mm/秒以上800mm/秒以下である。
 第1実施態様の突起部前駆体形成工程においては、基材シート2Aに刺す凸型部11の刺入高さは、貫通孔3hを有する突起部前駆体3bを効率的に形成する観点から、好ましくは0.001mm以上、更に好ましくは0.01mm以上であり、そして、好ましくは2mm以下であり、更に好ましくは1mm以下であり、具体的には、好ましくは0.001mm以上2mm以下であり、更に好ましくは0.01mm以上1mm以下である。ここで、「刺入高さ」とは、基材シート2Aに凸型部11の凸型110を刺し込んだ状態において、凸型部11の凸型110の頂点と、基材シート2Aの他面2Uとの間の距離を意味する。したがって、突起部前駆体形成工程における刺入高さとは、突起部前駆体形成工程で凸型110が最も深く刺し込まれて基材シート2Aの他面2Uから凸型110が出てきた状態における、該他面2Uから垂直方向に測定した凸型110頂点までの距離のことである。
 次に、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、図14に示すように、突起部前駆体形成部10Aの下流側に突起部伸長部10Bが設置されている。第1実施態様においては、突起部前駆体形成工程の後、突起部前駆体3bの内部に凸型部11を刺し込んだ状態で、基材シート2Aにおける当接部分TPを熱により軟化させながら凸型部11を基材シート2Aに更に刺してゆき、基材シート2Aの他面2Uから更に長い距離突出する突起部3を形成する(突起伸長工程)。好適に、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、ボックスモーション式の凸型部11を、電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向(Z方向)の上方に更に移動させ、各突起部前駆体3bの内部に凸型部11の凸型110を刺し込んだ状態で、基材シート2Aにおける各当接部分TPを、超音波振動装置により凸型部11を超音波振動させ、当接部分TPに摩擦による熱を発生させて更に軟化させながら凸型部11の凸型110を基材シート2Aに更に刺してゆき、基材シート2Aの他面2Uから更に突出する突起部3を形成する。それと共に、ボックスモーション式の凸型部11を用いて、凸型部11の凸型110を内部に刺し込んだアレイ状の突起部3を、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に平行に移動する。尚、第1実施態様の突起部形成工程においては、図14に示すように、Y方向に搬送されている帯状の基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された一対の支持部材12,12により、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に沿う両側部が支持されている。
 第1実施態様の突起伸長工程においては、図16(c)に示すように、超音波振動装置による凸型部11の超音波振動の周波数及び振幅が、それぞれ、突起部前駆体形成工程における超音波振動の周波数及び振幅と同じである。尚、突起伸長工程で形成された突起部3の貫通孔3hの開孔面積は、突起部前駆体形成工程で形成された突起部前駆体3bの貫通孔3hの開孔面積S1以上の面積であるが、開孔面積S1と同じ面積であることが好ましい。
 第1実施態様の突起伸長工程においては、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく刺入速度が、突起部前駆体形成工程において凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく刺入速度よりも遅くなっている。第1実施態様の突起伸長工程においては、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく刺入速度は、遅過ぎると樹脂を過剰に軟化させ貫通孔3hの大きさが大きく変化し過ぎ、速過ぎると軟化不足となり突起部3の高さが不足し易いので、貫通孔3hを有する突起部3を効率的に形成する観点から、好ましくは0.1mm/秒以上、更に好ましくは1mm/秒以上であり、そして、好ましくは1000mm/秒以下であり、更に好ましくは800mm/秒以下であり、具体的には、好ましくは0.1mm/秒以上1000mm/秒以下であり、更に好ましくは1mm/秒以上800mm/秒以下である。
 第1実施態様の突起伸長工程においては、加熱状態の凸型部11の上昇を停止させ、突起部3の内部に凸型部11の凸型110を刺した状態のまま次工程(冷却工程)に搬送するまでの時間である軟化時間は、長過ぎると、基材シート2Aにおける各当接部分TPが過剰に軟化してしまうが、軟化不足を補う観点から、好ましくは0秒以上、更に好ましくは0.1秒以上であり、そして、好ましくは10秒以下であり、更に好ましくは5秒以下であり、具体的には、好ましくは0秒以上10秒以下であり、更に好ましくは0.1秒以上5秒以下である。
 第1実施態様の突起伸長工程においては、基材シート2Aに刺す凸型部11の刺入高さは、貫通孔3hを有する突起部3を効率的に形成する観点から、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上5mm以下である。
 以上のように、第1実施態様においては、突起部前駆体形成工程にて凸型部11の備える加熱手段(不図示)の条件と突起伸長工程にて凸型部11の備える加熱手段(不図示)の条件とが同じであり、突起伸長工程にて凸型部11を基材シート2Aに更に刺してゆく速度が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく速度よりも遅くなっている。具体的には、第1実施形態の製造装置100Bは、凸型部11の加熱手段(不図示)が超音波振動装置の場合であるが、突起伸長部10Bの有する凸型部11の超音波振動の周波数及び振幅と突起部前駆体形成部10Aの有する凸型部11の超音波振動の周波数及び振幅とが同じであり前記(b)及び前記(c)の条件を満たしていない。しかし、第1実施態様においては、基材シート2Aへの凸型部11の刺入速度に関し、突起伸長工程における刺入速度の方が、突起部前駆体形成工程における刺入速度よりも遅くなっており、前記(a)の条件を満たしている。その為、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくなっている。
 また、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、ボックスモーション式の凸型部11を用いているので、基材シート2Aへの凸型部11の刺入速度に関し、突起部前駆体形成工程から突起伸長工程にかけて、刺入速度が連続的に遅くなっている。即ち、該刺入速度が漸減している。その為、第1実施態様においては、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える単位刺入高さ当りの熱量と、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える単位刺入高さ当りの熱量とは、突起部前駆体形成工程の後期から突起伸長工程の前期にかけて、連続的に変化している。なお、「単位刺入高さ当りの熱量」とは、各々の工程で、基材シート2Aに付与した全熱量を、凸型部11の移動距離で除した値のことである。たとえば、突起部前駆体形成工程では、凸型部11が基材シート2Aに接触してから当該工程が終了するまでに基材シート2Aに与えられた全熱量を、当該工程の全移動距離で除した値である。
 次に、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、図14に示すように、突起部形成工程の下流に、具体的には突起部形成工程の突起伸長部10Bの下流に、冷却部20が設置されている。冷却部20は、図14に示すように、冷風送風装置21を備えている。第1実施態様においては、突起伸長工程の後、冷風送風装置21を用いて、突起部3の内部に凸型部11を刺した状態で突起部3を冷却する(冷却工程)。具体的には、冷風送風装置21は、搬送されている帯状の基材シート2Aの他面2U側(上面側)及び一面2D側(下面側)の全体を覆っており、冷風送風装置21の内部を帯状の基材シート2Aが搬送方向(Y方向)に搬送されるようになっている。冷風送風装置21のトンネル内には、冷風送風する送風口22(図16(d)参照)が基材シート2Aの他面2U側(上面側)に設けられており、送風口22から冷風を吹き付けて冷却するようになっている。尚、冷風送風装置21の冷却温度、冷却時間の制御も、第1実施形態の製造装置100Bに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 第1実施態様の冷却工程においては、図14に示すように、ボックスモーション式の凸型部11を用いて、冷風送風装置21のトンネル内に、凸型部11の凸型110を突起部3の内部に刺し込んだ状態で、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に平行に搬送し、図16(d)に示すように、トンネル内にて基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された送風口22から冷風を吹き付けて、突起部3の内部に凸型部11の凸型110を刺した状態のまま冷却する。尚、冷却する際には、凸型部11の超音波装置による超音波振動は、継続状態でも止められた状態でも良いが、突起部3の形状を過度な変形をさせず一定に保つ観点から、止められていることが好ましい。
 吹き付ける冷風の温度は、貫通孔3hを有する突起部3の形成の観点から、好ましくは-50℃以上、更に好ましくは-40℃以上であり、そして、好ましくは26℃以下であり、更に好ましくは10℃以下であり、具体的には、好ましくは-50℃以上26℃以下であり、更に好ましくは-40℃以上10℃以下である。
 冷風を吹き付けて冷却する冷却時間は、成型性と加工時間の両立性の観点から、好ましくは0.01秒以上、更に好ましくは0.5秒以上であり、そして、好ましくは60秒以下であり、更に好ましくは30秒以下であり、具体的には、好ましくは0.01秒以上60秒以下であり、更に好ましくは0.5秒以上30秒以下である。
 次に、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、図14に示すように、冷却部20の下流にリリース部30が設置されている。第1実施態様においては、冷却工程の後に、突起部3の内部から凸型部11を抜いてマイクロニードルアレイ1Mの前駆体1Aを形成する(リリース工程)。具体的に、第1実施態様のリリース工程においては、ボックスモーション式の凸型部11を用いて、図16(e)に示すように、基材シート2Aの一面2D(下面)から凸型部11を下降させて、各突起部3の内部に凸型部11の凸型110を刺し込んだ状態から、凸型部11の凸型110を抜いて、貫通孔3hを有し且つ内部が中空の突起部3がアレイ状に配されたマイクロニードルアレイ1Mとなる帯状の微細中空突起物の前駆体1Aを形成する。
 次に、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、図14に示すように、リリース部30の下流に裁断部40が設置されている。裁断部40は、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、先端にカッター刃を有するカッター部41とアンビル部42とを備えている。カッター部41のカッター刃は、帯状の微細中空突起物の前駆体1Aの全幅(X方向の長さ)よりも幅広に形成されている。第1実施態様においては、リリース工程の後、一対のカッター部41とアンビル部42との間に、帯状の微細中空突起物の前駆体1Aを搬送して、搬送方向(Y方向)に隣り合うアレイ状の突起部どうし3,3の間毎に、カッター部41のカッター刃で裁断して、貫通孔3hを有する突起部3がアレイ状に配された枚葉のマイクロニードルアレイ1Mを連続的に製造する。
 帯状の微細中空突起物の前駆体1Aの裁断は、各マイクロニードルアレイ1Mの横方向に延びるように行われればよく、例えば各マイクロニードルアレイ1Mの横方向にわたって直線的に行うことができる。あるいは、裁断線が曲線を描くように裁断を行うことができる。いずれの場合であっても、裁断によってトリムが発生しないような裁断パターンを採用することが好ましい。
 次に、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、図14に示すように、裁断部40の下流にリピッチ部50が設置されている。リピッチ部50は、第1実施形態の製造装置100Bにおいては、回転軸が互いに平行になるように配置されている複数のローラ51と、各ローラ51間に架け渡された無端の搬送ベルト52とを有している。また、搬送ベルト52の内部には、サクションボックス53を有している。搬送ベルト52には、サクションボックス53を起動することで、周回軌道の外部から内部へ向けて空気を吸引するための透孔(不図示)が複数設けられている。尚、搬送ベルト52は、その搬送速度が、裁断部40までの基材シート2Aの搬送速度よりも速くなっている。
 第1実施態様においては、毎葉のマイクロニードルアレイ1Mを連続的に、透孔(不図示)を介してサクションボックス53で吸引しながら、速度の速い搬送ベルト52上に載置し、搬送方向(Y方向)において前後に隣り合うマイクロニードルアレイ1M,1Mどうしの間の距離を広げ、所定の距離を置いて再配置し、微細中空突起物1としてのマイクロニードルアレイ1Mを製造する。
 以上説明したように、第1実施形態の製造装置100Bを用いて貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造する第1実施態様の製造方法によれば、貫通孔3hを有する突起部前駆体3bを形成する突起部前駆体形成工程と、突起部3を形成する突起伸長工程とを備えているので、マイクロニードルアレイ1Mの備える突起部3の高さ及び突起部3の貫通孔3hの大きさの精度の高い高品質な貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。また、第1実施態様の製造方法によれば、シンプルな工程だけで、貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができ、低コスト化を図ることができる。また、第1実施態様の製造方法によれば、効率的に連続して貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを、安定的に、大量生産することができる。なお、本明細書で「貫通孔を有するマイクロニードルアレイ」とは、「貫通孔を有する突起部であるマイクロニードルを有しているマイクロニードルアレイ」の意味である。
 また、第1実施態様の製造方法によれば、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくなっているので、突起部3の高さ及び突起部3の貫通孔3hの大きさの精度が更に高い高品質な貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。詳述すると、突起部前駆体形成工程では、基材シート2Aに与えられる熱量が小さいため、基材シート2Aの延伸より先端部開孔がし易い条件となっている。このため、先端の貫通口3hの大きさが制御しやすい。一方、それに引き続いて行われる突起伸長工程では、基材シート2Aに与えられる熱量が大きいため、開孔した突起部前駆体3bが延伸しやすい条件となっている。したがって、貫通口3hの形状を損傷することを抑制しつつ、突起部3の高さを良好な形状性を維持しながら設計することが容易となる。
 また、第1実施態様の製造方法によれば、突起部前駆体形成工程にて凸型部11の備える超音波振動装置による超音波振動の周波数及び振幅の条件(即ち、加熱手段の条件)と、突起伸長工程にて凸型部11の備える超音波振動装置による超音波振動の周波数及び振幅の条件(即ち、加熱手段の条件)とが同じである。しかし、突起伸長工程にて凸型部11を基材シート2Aに更に刺してゆく速度が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく速度よりも遅く、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくなっている。このように、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく速度を変更して、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量を、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくしているので、マイクロニードルアレイ1Mの備える突起部3の高さ及び突起部3の貫通孔3hの大きさの精度を更にコントロールし易く、高品質な貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを更に製造することができる。また、第1実施形態の製造方法によれば、速度制御によって基材シート2Aが受ける総熱量を制御するので、突起部前駆体を、良好な形状に延伸することがし易いので好ましい。
 また、第1実施態様の製造方法によれば、基材シート2Aへの凸型部11の刺入速度に関しては、ボックスモーション式の凸型部11を用いて、突起部前駆体形成工程から突起伸長工程にかけて、刺入速度を連続的に遅くしている。このように、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量と、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量とが、突起部前駆体形成工程から突起伸長工程にかけて、連続的に変化している。その為、マイクロニードルアレイ1Mの備える突起部3の高さ及び突起部3の貫通孔3hの大きさの精度を更にコントロールし易い。
 また、第1実施態様の製造方法によれば、凸型部11の加熱手段(不図示)として超音波振動装置を用いているので、冷風送風装置21を必ず備える必要はなく、超音波振動装置の振動を切るだけで、冷却することもできる。この点で、超音波振動を加熱手段として用いると、装置の簡便化とともに、高速で、貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。また、基材シート2Aの凸型部11と当接していない部分では、より熱が伝わり難く、また、超音波振動付与のオフによって冷却が効率的に行われるので、成形部分以外の変形が生じ難く、精度の良いマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。
 また、上述したように、第1実施形態の製造装置100Bの突起部形成部10は、制御手段(不図示)により、凸型部11の動作、凸型部11の加熱手段(不図示)の加熱条件、冷風送風装置21の冷却温度、冷却時間が制御されている。その為、制御手段(不図示)により、例えば突起伸長工程における凸型部11の刺入高さを制御すれば、凸型部11の基材シート2Aへの刺入量が容易に変更でき、製造されるマイクロニードルアレイ1Mの突出高さH1をコントロールできる。また、凸型部11の加熱手段(不図示)の条件、基材シート2Aの当接部分TPの軟化時間、凸型部11の基材シート2Aへの刺入速度及び凸型部11の形状の少なくとも何れか1つを制御すれば、マイクロニードルアレイ1Mを構成する突起部3の厚みT1等を自由にコントロールすることができ、貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mの形状を自由にコントロールすることができる。即ち、突起伸長工程における凸型部11の刺入高さ、加熱条件、基材シート2Aの当接部分TPの軟化時間、及び凸型部11の基材シート2Aへの刺入速度、並びに冷却工程における冷却条件の少なくとも何れか1つを制御して、マイクロニードルアレイ1Mの形状を自由にコントロールすることができる。
 また、上述したように、第1実施態様においては、図14に示すように、基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された一対の支持部材12,12を用いて、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に沿う両側部を支持し、基材シート2Aにおける一対の支持部材12,12の間の浮いた状態の中央領域にて、支持部材12が配された側とは反対側の一面2D(下面)から凸型部11を当接させ、当接部分TPを軟化させて突起部3を形成する。このように、突起部3を形成する為の、凸型部11に嵌合する凹部等が必要ないのでコストアップを抑えることができ、製造されるマイクロニードルアレイ1Mの備える突起部3を効率的に精度良く形成することができる。
 次に、本発明(第2発明)を、第2実施態様に基づき、図17を参照して説明する。なお、本説明においては、上述した第1実施態様と異なる点をメインに説明する。
 上記第1実施態様に用いる第1実施形態の製造装置100Bにおいては、凸型部11の加熱手段(不図示)は、超音波振動装置であるが、第2実施態様に用いる第2実施形態の製造装置100Bでは、これに代えて加熱ヒーター装置を用いている。
 第2実施形態の製造装置100Bのように、凸型部11の加熱手段(不図示)が加熱ヒーター装置である場合、図17(a)に示すように、各当接部分TPにおいて、加熱ヒーター装置により凸型部11を加熱し、当接部分TPに熱を発生させて当接部分TPを軟化させる。そして、第2実施態様の突起部前駆体形成工程においては、各当接部分TPを軟化させながら、図17(b)に示すように、基材シート2Aの一面2D(下面)から他面2U(上面)に向かって凸型部11を上昇させて基材シート2Aに凸型110の先端部を刺してゆき、基材シート2Aの他面2U(上面)から突出させると共に貫通する貫通孔3hを有する中空の突起部前駆体3bを形成する。
 第2実施態様の突起部前駆体形成工程においては、凸型部11による基材シート2Aの加熱温度は、突起部前駆体3bの形成の観点から、使用される基材シート2Aのガラス転移温度(Tg)以上温度以上溶融温度未満であることが好ましく、更には当該樹脂の軟化温度以上溶融温度未満であることが好ましい。詳述すると前記加熱温度は、好ましくは30℃以上、更に好ましくは40℃以上であり、そして、好ましくは300℃以下であり、更に好ましくは250℃以下であり、具体的には、好ましくは30℃以上300℃以下であり、更に好ましくは40℃以上250℃以下である。なお、第2実施形態のように加熱ヒーター装置を用いる場合には、突起部前駆体形成工程においては、凸型部11の加熱温度を上述した範囲で調整すればよい。なお、当該加熱温度は、第1実施形態において、基材シート2Aを超音波振動装置を用いて加熱する場合においても、凸型110と接触した基材シート2Aの部分の温度範囲として適用される。
 尚、前記「基材シートのガラス転移温度(Tg)」は、基材シートの構成樹脂のガラス転移温度(Tg)を意味し、該構成樹脂が複数種存在する場合においてそれら複数種のガラス転移温度(Tg)が互いに異なる場合、前記加熱手段による基材シートの加熱温度は、少なくともそれら複数のガラス転移温度(Tg)のうち最も低いガラス転移温度(Tg)以上であることが好ましく、それら複数のガラス転移温度(Tg)のうち最も高いガラス転移温度(Tg)以上であることがさらに好ましい。
 また、前記「基材シートの軟化温度」についてもガラス転移温度(Tg)と同様であり、即ち、基材シートの構成樹脂が複数種存在する場合においてそれら複数種の軟化温度が互いに異なる場合、前記加熱手段による基材シートの加熱温度は、少なくともそれら複数の軟化温度のうち最も低い軟化温度以上であることが好ましく、それら複数の軟化温度のうち最も高い軟化温度以上であることがさらに好ましい。
 また、基材シートが融点の異なる2種以上の樹脂を含んで構成されている場合、前記加熱手段による基材シートの加熱温度は、それら複数の融点のうち最も低い融点未満であることが好ましい。
 〔ガラス転移点(Tg)の測定方法〕
 DSC測定機械を使用して熱量の測定を行い、ガラス転移温度を求める。具体的に、測定器はPerkin Elmer社製の示差走査熱量測定装置(Diamond DSC)を使用する。基材シートから試験片10mgを採取する。測定条件は20℃を5分間等温した後に、20℃から320℃まで、5℃/分の速度で昇温させ、横軸温度、縦軸熱量のDSC曲線を得る。そして、このDSC曲線からガラス転移温度Tgを求める。
 次いで、第2実施態様の突起部伸長工程においては、図17(c)に示すように、各当接部分TPにおいて、加熱ヒーター装置により凸型部11を突起部前駆体形成工程と同じ温度で加熱し、当接部分TPに熱を発生させて当接部分TPを軟化させながら、基材シート2Aの一面2D(下面)から他面2U(上面)に向かって凸型部11を更に上昇させて基材シート2Aに凸型110の先端部を更に刺してゆき、基材シート2Aの他面2U(上面)から更に突出する貫通孔3hを有する突起部3を形成する。
 尚、第2実施態様の突起伸長工程においては、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく刺入速度が、突起部前駆体形成工程において凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく刺入速度よりも遅くなっている。
 以上のように、第2実施形態の製造装置100Bは、凸型部11の加熱手段(不図示)が加熱ヒーターの場合であるが、突起伸長部10Bの凸型部11のヒーター温度と突起部前駆体形成部10Aの凸型部11のヒーター温度とが同じ温度であり前記(d)の条件を満たしていない。しかし、第2実施態様においては、基材シート2Aへの凸型部11の刺入速度に関し、突起伸長工程における刺入速度の方が、突起部前駆体形成工程における刺入速度よりも遅くなっており、前記(a)の条件を満たしている。その為、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくなっている。
 次いで、第2実施態様の冷却工程においては、第1実施態様の冷却工程と同様に、図17(d)に示すように、トンネル内にて基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された送風口22から冷風を吹き付けて、突起部3の内部に凸型部11の凸型110を刺した状態のまま冷却する。尚、冷却する際には、凸型部11の加熱ヒーター装置による加熱は、継続状態でも止められた状態でも良い。
 第2実施形態の製造装置100Bのように、凸型部11の加熱手段(不図示)が加熱ヒーター装置である場合には、突起部形成部10の下流に設置される冷却部20は、自然冷却でもよいが、冷風送風装置21を備えて、積極的な冷却を施すことが好ましい。
 次いで、第2実施態様のリリース工程においては、第1実施態様のリリース工程と同様に、図17(e)に示すように、基材シート2Aの一面2D(下面)から凸型部11を下降させて、各突起部3の内部に凸型部11の凸型110を刺し込んだ状態から、凸型部11の凸型110を抜いて、貫通孔3hを有し且つ内部が中空の突起部3がアレイ状に配されたマイクロニードルアレイ1Mとなる帯状の微細中空突起物の前駆体1Aを形成する。
 次いで、第2実施態様においては、第1実施態様と同様に、カッター部41のカッター刃で裁断して、貫通孔3hを有する突起部3がアレイ状に配された枚葉のマイクロニードルアレイ1Mを連続的に製造し、リピッチ部50にて、再配置してマイクロニードルアレイ1Mを製造する。
 以上説明したように、第2実施態様の製造方法によれば、突起部前駆体形成工程にて凸型部11の備える加熱ヒーター装置による加熱条件(加熱手段の条件)と、突起伸長工程にて凸型部11の備える加熱ヒーター装置による加熱条件(加熱手段の条件)とが同じである。しかし、突起伸長工程にて凸型部11を基材シート2Aに更に刺してゆく速度が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく速度よりも遅く、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくなっている。このように、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく速度を変更して、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量を、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくしているので、マイクロニードルアレイ1Mの備える突起部3の高さ及び突起部3の貫通孔3hの大きさの精度を更にコントロールし易く、高品質な貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを更に製造することができる。
 また、上述したように、第2実施態様においては、図17(a)に示すように、凸型部11を当接させた基材シート2Aの当接部分TPにおいてのみ、加熱ヒーター装置により凸型部11を加熱させ、当接部分TPを軟化させるので、省エネルギーで、効率的に連続して貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。ここで、仮に、樹脂全体を凸型部と同様の温度に加熱する場合には、エネルギー効率が悪いだけでなく、他にシート全体が軟化することによって、突起部のピッチずれの発生、シートのひずみ発生、シートの連続搬送が困難になる、といった問題が生じる危険性が高まってしまう。これに対し、第2実施態様においては、凸型部11の加熱による熱が当接部分TPに効率的に伝わり、その周囲部は成り行きの加温のみが加えられ得る環境となるので、突起部3のピッチずれの問題が発生し難く、基材シート2Aのひずみが発生し難く、基材シート2Aの連続搬送もし易くなる。
 以下、本発明(第3発明)を、その好ましい実施態様に基づき図面を参照しながら説明する。
 本発明(第3発明)の製造方法は、貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法である。図19には、第1実施態様の微細中空突起物1の製造方法で製造される一実施形態の微細中空突起物としてのマイクロニードルアレイ1Mの斜視図が示されている。本実施形態のマイクロニードルアレイ1Mは、シート状の基底部2と複数の突起部3とを有している。突起部3の数、突起部3の配置及び突起部3の形状には、特に制限はないが、本実施形態のマイクロニードルアレイ1Mは、好適には、シート状の基底部2の上面に、9個の円錐台状の突起部3をアレイ(行列)状に有している。アレイ(行列)状に配された9個の突起部3は、後述する基材シート2Aを搬送する方向(基材シート2Aの縦方向)であるY方向に3行、搬送する方向と直交する方向及び搬送される基材シート2Aの横方向であるX方向に3列に配されている。尚、図20は、マイクロニードルアレイ1Mの有するアレイ(行列)状の突起部3の内の1個の突起部3に着目したマイクロニードルアレイ1Mの斜視図であり、図21は、図20に示すIII-III線断面図である。
 マイクロニードルアレイ1Mは、図20に示すように、貫通孔3hを有している。好適には、本実施形態では、図21に示すように、マイクロニードルアレイ1Mは、各突起部3の内部に、基底部2から貫通孔3hに亘る空間が形成されており、各突起部3の先端に貫通孔3hが形成されている。各突起部3の内部の空間は、マイクロニードルアレイ1Mにおいては、突起部3の外形形状に対応した形状に形成されており、本実施形態では、円錐台状の突起部3の外形形状に対応した円錐台状に形成されている。尚、突起部3は、本実施形態においては、円錐台状であるが、円錐台状の形状以外に、円柱状、角柱状、角錐台状等であってもよい。
 マイクロニードルアレイ1Mの各突起部3は、その突出高さH1が、その先端を最も浅いところでは角層まで、深くは真皮まで刺入するため、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上5mm以下である。
 各突起部3は、その平均厚みT1が、好ましくは0.005mm以上、更に好ましくは0.01mm以上であり、そして、好ましくは1.0mm以下であり、更に好ましくは0.5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.005mm以上1.0mm以下であり、更に好ましくは0.01mm以上0.5mm以下である。
 基底部2は、その厚みT2が、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは1.0mm以下であり、更に好ましくは0.7mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上1.0mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上0.7mm以下である。
 マイクロニードルアレイ1Mの各突起部3の先端径Lは、その直径が、好ましくは1μm以上、更に好ましくは5μm以上であり、そして、好ましくは500μm以下であり、更に好ましくは300μm以下であり、具体的には、好ましくは1μm以上500μm以下であり、更に好ましくは5μm以上300μm以下である。微細中空突起物1の先端径Lは、突起部3の先端における最も広い位置での長さである。当該範囲であると、マイクロニードルアレイ1Mを皮膚に刺し入れた際の痛みが殆どない。
 微細中空突起物1は、図21に示すように、各突起部3の先端部に位置する貫通孔3hと、各突起部3に対応する基底部2の下面に位置する基底側貫通孔2hとを有している。本実施形態のマイクロニードルアレイ1Mにおいては、貫通孔3h及び基底側貫通孔2hが、同心円形状に形成されている。
 貫通孔3hは、その開孔面積S1が、好しくは0.7μm以上、更に好ましくは20μm以上であり、そして、好ましくは200000μm以下であり、更に好ましくは70000μm以下であり、具体的には、好ましくは0.7μm以上200000μm以下であり、更に好ましくは20μm以上70000μm以下である。
 基底側貫通孔2hは、その開孔面積S2が、好しくは0.007mm以上、更に好ましくは0.03mm以上であり、そして、好ましくは20mm以下であり、更に好ましくは7mm以下であり、具体的には、好ましくは0.007mm以上20mm以下であり、更に好ましくは0.03mm以上7mm以下である。
 シート状の基底部2の上面にアレイ(行列)状に配された9個の突起部3は、縦方向(Y方向)の中心間距離が均一で、横方向(X方向)の中心間距離が均一であることが好ましく、縦方向(Y方向)の中心間距離と横方向(X方向)の中心間距離とが同じ距離であることが好ましい。好適には、突起部3の縦方向(Y方向)の中心間距離が、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.05mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.05mm以上5mm以下である。また、突起部3の横方向(X方向)の中心間距離が、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.05mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.05mm以上5mm以下である。
 次に、本発明(第3発明)の微細中空突起物の製造方法を、前述した微細中空突起物1としてのマイクロニードルアレイ1Mの製造方法を例にとり図22~図24を参照して説明する。図22には、第1実施態様の製造方法の実施に用いる第1実施形態の製造装置100Cの全体構成が示されている。尚、上述したように、マイクロニードルアレイ1Mの各突起部3は非常に小さなものであるが、説明の便宜上、図22においてはマイクロニードルアレイ1Mの各突起部3が非常に大きく描かれている。
 図22に示す第1実施形態の製造装置100Cは、上流側から下流側に向かって、基材シート2Aに突起部3を形成する突起部形成部10、冷却部20、後述する凸型部11を抜き出すリリース部30、各マイクロニードルアレイ1Mに裁断する裁断部40及び各マイクロニードルアレイ1Mの間隔を調整するリピッチ部50を備えている。
 以下の説明では、基材シート2Aを搬送する方向(基材シート2Aの縦方向)をY方向、搬送する方向と直交する方向及び搬送される基材シート2Aの横方向をX方向、搬送される基材シート2Aの厚み方向をZ方向として説明する。
 突起部形成部10は、図22に示すように、加熱手段(不図示)を有した凸型部11を備えている。凸型部11は、製造するマイクロニードルアレイ1Mの突起部3の個数、配置、各突起部3の略外形形状に対応した凸型110を有しており、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、9個の円錐台状の突起部3に対応して、9個の円錐状の凸型110を有している。尚、本発明(第3発明)の微細中空突起物の製造方法に用いる製造装置においては、凸型部11の加熱手段(不図示)以外に加熱手段を設けていない。なお、本明細書で「凸型部11の加熱手段以外に加熱手段を設けていない」とは、他の加熱手段を一切排除する場合を指すだけではなく、基材シート2Aの軟化温度未満、又はガラス転移温度未満に加熱する手段を備える場合も含む。但し、他の加熱手段を一切含まないことが好ましい。
 第1実施形態の製造装置100Cにおいては、凸型部11の加熱手段(不図示)は、超音波振動装置である。第1実施態様においては、先ず、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シート2Aの原反ロールから帯状の基材シート2Aを繰り出し、Y方向に搬送する。そしてY方向に搬送されている帯状の基材シート2Aの一面2D側から凸型部11を当接させて、基材シート2Aにおける当接部分TPを熱により軟化させながら、基材シート2Aの他面2U側に向かって凸型部11を基材シート2Aに刺してゆき、基材シート2Aの他面2U側から突出する突起部3を形成する(突起部形成工程)。突起部形成工程は、基材シート2Aの他面2U側に、基材シート2Aの他面2Uから間隔を空けて配された受け部材13を用いる。そして、突起部形成工程において、受け部材13に凸型部11が接触して突起部3に貫通孔3hが形成される。好適には、第1実施態様の突起部形成工程においては、受け部材13に凸型部11によって伸ばされた基材シート2Aの一部が接触して、基材シート2Aは凸型部11と受け部材13とに挟まれた状態になる。基材シート2Aを貫通するまで凸型部11を基材シート2Aに押し込み、凸型部11が基材シート2Aの他面2U側から突出すると共に基材シート2Aの他面2U側に貫通する貫通孔3hを有する突起部3を形成する。更に好適に、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、凸型部11に、9個の尖鋭な先端の円錐状の凸型110が、その先端を上方に向けて配置されており、凸型部11が、少なくとも厚み方向(Z方向)の上下に移動可能となっている。更に好適には、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、凸型部11は、電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向(Z方向)の上下に移動可能となっており、搬送方向(Y方向)に基材シート2Aと並走可能となっている。凸型部11の動作の制御は、第1実施形態の製造装置100Cに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。このように、第1実施形態の製造装置100Cは、所謂、無限軌道を描くボックスモーション式の凸型部11を有する装置である。尚、凸型部11の加熱手段(不図示)の加熱の制御も、第1実施形態の製造装置100Cに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 基材シート2Aは、製造するマイクロニードルアレイ1Mの有する基底部2となるシートであり、熱可塑性樹脂を含んで形成されている。熱可塑性樹脂としては、ポリ脂肪酸エステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート類、ポリ塩化ビニル、ナイロン樹脂、アクリル樹脂等又はこれらの組み合わせが挙げられ、生分解性の観点から、ポリ脂肪酸エステルが好ましく用いられる。ポリ脂肪酸エステルとしては、具体的に、ポリ乳酸、ポリグリコール酸又はこれらの組み合わせ等が挙げられる。尚、基材シート2Aは、熱可塑性樹脂以外に、ヒアルロン酸、コラーゲン、でんぷん、セルロース等を含んだ混合物で形成されていても良い。基材シート2Aの厚みは、製造するマイクロニードルアレイ1Mの有する基底部2の厚みT2と同等である。
 凸型部11の凸型110は、その外形形状が、マイクロニードルアレイ1Mの有する突起部3の外形形状よりも尖鋭な形状である。凸型部11の凸型110は、その高さH2(図22参照)が、製造されるマイクロニードルアレイ1Mの高さH1に比べて高く形成されており、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは30mm以下であり、更に好ましくは20mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上30mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上20mm以下である。凸型部11の凸型110は、その先端径D1(図23参照)が、好ましくは0.001mm以上、更に好ましくは0.005mm以上であり、そして、好ましくは1mm以下であり、更に好ましくは0.5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.001mm以上1mm以下であり、更に好ましくは0.005mm以上0.5mm以下である。凸型部11の凸型110の先端径D1は、以下のようにして測定する。
 凸型部11の凸型110は、その根本径D2(図23参照)が、好ましくは0.1mm以上、更に好ましくは0.2mm以上であり、そして、好ましくは5mm以下であり、更に好ましくは3mm以下であり、具体的には、好ましくは0.1mm以上5mm以下であり、更に好ましくは0.2mm以上3mm以下である。
 凸型部11の凸型110は、十分な強度が得られ易くなる観点から、その先端角度α(図23参照)が、好ましくは1 度以上、更に好ましくは5度以上である。そして、先端角度αは、適度な角度を有する突起部3を得る観点から、好ましくは60度以下であり、更に好ましくは45度以下であり、具体的には、好ましくは1度以上60度以下であり、更に好ましくは5度以上45度以下である。凸型部11の凸型110の先端角度αは、以下のようにして測定する。
 〔凸型部11の凸型110の先端径の測定〕
 凸型部11の凸型110の先端部を、走査型電子顕微鏡(SEM)もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率に拡大した状態で観察する。次に、図23に示すように、両側辺11a,11bの内の一側辺11aにおける直線部分に沿って仮想直線ILaを延ばし、他側辺11bにおける直線部分に沿って仮想直線ILbを延ばす。そして、先端側にて、一側辺11aが仮想直線ILaから離れる箇所を第1先端点11a1として求め、他側辺11bが仮想直線ILbから離れる箇所を第2先端点11b1として求める。このようにして求めた第1先端点11a1と第2先端点11b1とを結ぶ直線の長さD1を、走査型電子顕微鏡(SEM)又はマイクロスコープを用いて測定し、測定した該直線の長さを、凸型110の先端径とする。
 〔凸型部11の凸型110の先端角度αの測定〕
 凸型部11の凸型110の先端部を、走査型電子顕微鏡(SEM)もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率に拡大した状態で観察する。次に、図23に示すように、両側辺11a,11bの内の一側辺11aにおける直線部分に沿って仮想直線ILaを延ばし、他側辺11bにおける直線部分に沿って仮想直線ILbを延ばす。そして、仮想直線ILaと仮想直線ILbとのなす角を、走査型電子顕微鏡(SEM)又はマイクロスコープを用いて測定し、測定した該なす角を、凸型部11の凸型110の先端角度αとする。
 凸型部11は、折れ難い高強度の材質で形成されている。凸型部11の材質としては、鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、ベリリウム銅、ベリリウム銅合金等の金属、又はセラミック等が挙げられる。
 本発明(第3発明)の微細中空突起物の製造方法に用いる受け部材13は、基材シート2Aの他面2U側に、基材シート2Aから間隔を空けて配されている。受け部材13は、その形状に、特に制限はないが、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、板状に形成されている。板状の受け部材13は、そのY方向の長さが、凸型部11のY方向の長さと略同じであり、そのX方向の長さが、凸型部11のX方向の長さと略同じである。このような板状の受け部材13が、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、図22に示すように、Y方向に搬送されている基材シート2Aを挟んで、ボックスモーション式の凸型部11の動作と対象の動作をするように、ボックスモーション式で無限軌道を描くようになっている。そして、ボックスモーション式の受け部材13は、基材シート2Aの他面2Uから厚み方向(Z方向)上方に、間隔を空けて配されており、搬送方向(Y方向)に基材シート2Aと並走可能となっている。受け部材13の搬送方向(Y方向)への移動速度は、凸型部11の搬送方向(Y方向)への移動速度に対応しており、第1実施形態の製造装置100Cに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 受け部材13は、その材質が、基材シート2Aに凸型部11が刺入されて受け部材13に接触するときの基材シート2Aの硬度よりも硬ければよく、ゴム等の弾性部材、合成樹脂、或いは凸型部11の材質と同じ材質等から形成されていてもよい。なお、受け部材13の材質の硬度は、基材シート2Aがその軟化温度以上に加熱され、軟化された基材シート2Aの硬度よりも硬いことが、加工の容易さの観点から好ましい。
 受け部材13と基材シート2Aとの間隔は、製造されるマイクロニードルアレイ1Mの有する突起部3の突出高さH1と一致しており、製造する突起部3の突出高さH1に応じて、第1実施形態の製造装置100Cに備えられた制御手段(不図示)により変更可能となっている。
 受け部材13は、図24に示すように、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、凹部131を有し、好適には凹部131を凸型部11と接触する部分に有している。そして、凹部131の開口周縁131a形状は、凸型部11の周壁11Wにおける受け部材13と接触する位置での外周11c形状(図23参照)と一致している。第1実施形態の製造装置100Cにおいては、9個の凸型110に対応して9個の凹部131を有している。ここで、凹部131の開口周縁131a形状とは、受け部材13の基材シート2A側の面に形成された凹部131を、基材シート2A側から平面視した際の凹部131の輪郭の形状を意味する。また、凸型部11の前記外周11c形状とは、凸型部11の凸型110の周壁11Wにおける受け部材13と接触する位置で、凸型110を断面視した際の凸型110の輪郭の形状を意味する。第1実施形態の製造装置100Cにおいては、各凸型110が円錐状であるため、各前記外周11c形状は円形状であり、各凹部131の開口周縁131a形状も円形状である。尚、凸型110の形状が角錐状であれば、前記外周11c形状は矩形状となり、凹部131の開口周縁131a形状も矩形状となる。
 受け部材13の各凹部131においては、開口周縁131a形状のみが、各凸型部11の外周11c形状と一致していればよく、開口周縁131aよりも受け部材13の内部の形状に、特に制限はないが、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、図24に示すように、円柱状に形成されている。
 突起部形成部10は、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、図22に示すように、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく際に基材シート2Aを支持する支持部材12を有している。支持部材12は、基材シート2Aの他面2U側に配されており、凸型部11を一面2D側から刺し込んだ際にシート基材2Aが撓みにくくする役目を担っている。したがって、支持部材12は、基材シート2Aの凸型部11が刺し込まれる領域以外の部分に配置されており、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に沿う両側部に、搬送方向(Y方向)に平行に延在する一対の板状部材から形成されている。各支持部材12は、突起部形成部10から、冷却部20を通ってリリース部30の終わる位置に至るまで延在している。
 支持部材12を形成する材質としては、凸型部11の材質と同じ材質でもよく、合成樹脂等から形成されていてもよい。
 第1実施態様の突起部形成工程においては、図22に示すように、原反ロールから繰り出されてY方向に搬送されている帯状の基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された一対の支持部材12,12で、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に沿う両側部を支持する。そして、ボックスモーション式の凸型部11を用いて、基材シート2Aにおける支持部材12で支持されていない部分、即ち、基材シート2Aにおける一対の支持部材12,12の間の中央領域の一面2D側(下面側)から凸型部11の各凸型110の先端部を当接させる。
 そして、第1実施態様においては、図25(a)に示すように、各当接部分TPにおいて、超音波振動装置により凸型部11を超音波振動させ、当接部分TPに摩擦による熱を発生させて当接部分TPを軟化させる。そして、第1実施態様の突起部形成工程においては、各当接部分TPを軟化させながら、図25(b)に示すように、基材シート2Aの一面2D側(下面側)から他面2U側(上面側)に向かって凸型部11を上昇させて基材シート2Aに凸型110の先端部を刺してゆく。
 ここで、第1実施態様の突起部形成工程においては、図25(c)に示すように、受け部材13の凹部131の開口周縁131aに凸型部11の周壁11Wが接触して基材シート2Aを貫通するまで凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく。図26には、図25(c)の要部拡大断面図が示されている。図26に示すように、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、ボックスモーション式の凸型部11を、電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向(Z方向)の上方に移動させ、凸型部11の各凸型110を基材シート2Aに刺してゆき、基材シート2Aの他面2U側から突出する突起部3を形成する。そして、電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向(Z方向)の上方に凸型部11を更に移動させ、図26に示すように、凸型部11の各凸型110の先端を、受け部材13の基材シート2A側の面に形成された円柱状の凹部131の内部にまで刺してゆく。そして、凹部131の開口周縁131aに基材シート12を接触させ、更に、または同時に、凸型部11の周壁11Wを、該周壁11Wの外周11cに接触させて、凸型部11を基材シート2Aに貫通させる。このように、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、凸型部11の凸型110と受け部材13の凹部131とによって、基材シート2Aの他面2U側から突出すると共に基材シート2Aの他面2U側に貫通する貫通孔3hを有する突起部3をアレイ状に形成する。それと共に、ボックスモーション式の凸型部11を用いて、凸型部11の凸型110を内部に刺したアレイ状の突起部3を、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に平行に移動する。
 第1実施態様の突起部形成工程においては、凸型部11の超音波振動装置による超音波振動に関し、その周波数は、貫通孔3hを有する突起部3の形成の観点から、好ましくは10kHz以上、更に好ましくは15kHz以上であり、そして、好ましくは50kHz以下であり、更に好ましくは40kHz以下であり、具体的には、好ましくは10kHz以上50kHz以下であり、更に好ましくは15kHz以上40kHz以下である。
 また、凸型部11の超音波振動装置による超音波振動に関し、その振幅は、貫通孔3hを有する突起部3の形成の観点から、好ましくは1μm以上、更に好ましくは5μm以上であり、そして、好ましくは60μm以下であり、更に好ましくは50μm以下であり、具体的には、好ましくは1μm以上60μm以下であり、更に好ましくは5μm以上50μm以下である。第1実施形態のように超音波振動装置を用いる場合には、突起部形成工程においては、凸型部11の超音波振動の周波数及び振幅を上述した範囲で調整すればよい。
 第1実施態様の突起部形成工程においては、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく刺入速度は、貫通孔3hを有する突起部3を効率的に形成する観点から、好ましくは0.1mm/秒以上、更に好ましくは1mm/秒以上であり、そして、好ましくは1000mm/秒以下であり、更に好ましくは800mm/秒以下であり、具体的には、好ましくは0.1mm/秒以上1000mm/秒以下であり、更に好ましくは1mm/秒以上800mm/秒以下である。   
 第1実施態様の突起部形成工程においては、基材シート2Aに刺す凸型部11の刺入高さは、突起部3の有する貫通孔3hを効率的に形成する観点から、受け部材13と基材シート2Aとの間隔、即ち、製造されるマイクロニードルアレイ1Mの有する突起部3の突出高さH1よりも高く、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上5mm以下である。ここで、「刺入高さ」とは、基材シート2Aに最も凸型部11の凸型110を刺し込んだ状態において、凸型部11の凸型110の頂点と、基材シート2Aの他面2U(上面)との間の距離を意味する。したがって、突起部形成工程における刺入高さとは、突起部形成工程で凸型110が最も深く刺し込まれて基材シート2Aの他面2Uから凸型110が出てきた状態における、該他面2Uから垂直方向に測定した凸型110頂点までの距離のことである。
 第1実施態様の突起部形成工程においては、加熱状態の凸型部11の上昇を停止させ、突起部3の内部に凸型部11の凸型110を刺した状態のまま次工程(冷却工程)に搬送するまでの時間である軟化時間は、長過ぎると、基材シート2Aにおける各当接部分TPが過剰に軟化してしまうが、軟化不足を補う観点から、好ましくは0秒以上、更に好ましくは0.1秒以上であり、そして、好ましくは10秒以下であり、更に好ましくは5秒以下であり、具体的には、好ましくは0秒以上10秒以下であり、更に好ましくは0.1秒以上5秒以下である。
 次に、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、図22に示すように、突起部形成部10の下流に冷却部20が設置されている。冷却部20は、図22に示すように、冷風送風装置21を備えている。第1実施態様においては、突起部形成工程の後、冷風送風装置21を用いて、突起部3の内部に凸型部11を刺した状態で突起部3を冷却する(冷却工程)。具体的には、冷風送風装置21は、搬送されている帯状の基材シート2Aの他面2U側(上面側)及び一面2D側(下面側)の全体を覆っており、冷風送風装置21の内部を帯状の基材シート2Aが搬送方向(Y方向)に搬送されるようになっている。冷風送風装置21のトンネル内には、冷風送風する送風口22(図25(d)参照)が、基材シート2Aの他面2U側(上面側)と受け部材13との間に設けられており、送風口22から冷風を吹き付けて冷却するようになっている。尚、冷風送風装置21の冷却温度、冷却時間の制御も、第1実施形態の製造装置100Cに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 第1実施態様の冷却工程においては、図22に示すように、ボックスモーション式の凸型部11を用いて、冷風送風装置21のトンネル内に、凸型部11の凸型110を突起部3の内部に刺した状態で、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に平行に搬送し、図25(d)に示すように、トンネル内にて基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された送風口22から冷風を吹き付けて、突起部3の内部に凸型部11の凸型110を刺した状態のまま冷却する。尚、冷却する際には、凸型部11の超音波装置による超音波振動は、継続状態でも止められた状態でも良いが、突起部3の貫通孔3hの開孔面積を一定に保つ観点から、止められていることが好ましい。
 吹き付ける冷風の温度は、貫通孔3hを有する突起部3の形成の観点から、好ましくは-50℃以上、更に好ましくは-40℃以上であり、そして、好ましくは26℃以下であり、更に好ましくは10℃以下であり、具体的には、好ましくは-50℃以上26℃以下であり、更に好ましくは-40℃以上10℃以下である。
 冷風を吹き付けて冷却する冷却時間は、成型性と加工時間の両立性の観点から、好ましくは0.01秒以上、更に好ましくは0.5秒以上であり、そして、好ましくは60秒以下であり、更に好ましくは30秒以下であり、具体的には、好ましくは0.01秒以上60秒以下であり、更に好ましくは0.5秒以上30秒以下である。
 次に、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、図22に示すように、冷却部20の下流にリリース部30が設置されている。第1実施態様においては、冷却工程の後に、突起部3の内部から凸型部11を抜いてマイクロニードルアレイ1Mの前駆体1Aを形成する(リリース工程)。具体的に、第1実施態様のリリース工程においては、ボックスモーション式の凸型部11を用いて、図25(e)に示すように、基材シート2Aの一面2D側(下面側)から凸型部11を下降させて、各突起部3の内部に凸型部11の凸型110を刺した状態から、凸型部11の凸型110を抜いて、貫通孔3hを有し且つ内部が中空の突起部3がアレイ状に配されたマイクロニードルアレイ1Mとなる帯状の微細中空突起物の前駆体1Aを形成する。
 次に、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、図22に示すように、リリース部30の下流に裁断部40が設置されている。裁断部40は、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、先端にカッター刃を有するカッター部41とアンビル部42とを備えている。カッター部41のカッター刃は、帯状の微細中空突起物の前駆体1Aの全幅(X方向の長さ)よりも幅広に形成されている。第1実施態様においては、リリース工程の後、一対のカッター部41とアンビル部42との間に、帯状の微細中空突起物の前駆体1Aを搬送して、搬送方向(Y方向)に隣り合うアレイ状の突起部どうし3,3の間毎に、カッター部41のカッター刃で裁断して、貫通孔3hを有する突起部3がアレイ状に配された枚葉のマイクロニードルアレイ1Mを連続的に製造する。
 帯状の微細中空突起物の前駆体1Aの裁断は、各マイクロニードルアレイ1Mの横方向に延びるように行われればよく、例えば各マイクロニードルアレイ1Mの横方向にわたって直線的に行うことができる。あるいは、裁断線が曲線を描くように裁断を行うことができる。いずれの場合であっても、裁断によってトリムが発生しないような裁断パターンを採用することが好ましい。
 次に、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、図22に示すように、裁断部40の下流にリピッチ部50が設置されている。リピッチ部50は、第1実施形態の製造装置100Cにおいては、回転軸が互いに平行になるように配置されている複数のローラ51と、各ローラ51間に架け渡された無端の搬送ベルト52とを有している。また、搬送ベルト52の内部には、サクションボックス53を有している。搬送ベルト52には、サクションボックス53を起動することで、周回軌道の外部から内部へ向けて空気を吸引するための透孔(不図示)が複数設けられている。尚、搬送ベルト52は、その搬送速度が、裁断部40までの基材シート2Aの搬送速度よりも速くなっている。
 第1実施態様においては、毎葉のマイクロニードルアレイ1Mを連続的に、透孔(不図示)を介してサクションボックス53で吸引しながら、速度の速い搬送ベルト52上に載置し、搬送方向(Y方向)において前後に隣り合うマイクロニードルアレイ1M,1Mどうしの間の距離を広げ、所定の距離を置いて再配置し、微細中空突起物1としてのマイクロニードルアレイ1Mを製造する。
 以上説明したように、第1実施形態の製造装置100Cを用いて貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造する第1実施態様の製造方法によれば、超音波装置を備えた凸型部11と、基材シート2Aから間隔を空けて配された受け部材13とを用い、受け部材13に凸型部11の一部がその根元よりも先端部側で接触して基材シート2Aを貫通するまで、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆくので、微細中空突起物の突起部3の高さの精度が高く、貫通孔3hの大きさの精度の高い高品質な貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。また、第1実施態様の製造方法によれば、シンプルな工程だけで、貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができ、低コスト化を図ることができる。また、第1実施態様の製造方法によれば、効率的に連続して貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを、安定的に、大量生産することができる。なお、本明細書で「貫通孔を有するマイクロニードルアレイ」とは、「貫通孔を有する突起部であるマイクロニードルを有しているマイクロニードルアレイ」の意味である。
 また、第1実施態様の製造方法によれば、用いる受け部材13が、図24に示すように、凸型部11と接触する部分に凹部131を有し、凹部131の開口周縁131a形状が、凸型部11の周壁11Wにおける外周11c形状と一致している。そして、第1実施態様の突起部形成工程においては、図26に示すように、凸型部11の各凸型110の先端を、受け部材13の円柱状の凹部131の内部にまで刺してゆき、凹部131の開口周縁131aに凸型部11の周壁11Wを、該周壁11Wの外周11cにて接触させて、基材シート2Aに貫通させる。このようにして貫通孔3hを形成するので、貫通孔3hの大きさの精度が更に高くなり、更に高品質な貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。また、円錐形状の凸型110の先端が受け部材13に接触しないので、凸型110の耐久性が向上し、取り替えの回数が減少するので、低コスト化を図ることができる。
 また、第1実施態様の製造方法によれば、凸型部11の加熱手段(不図示)として超音波振動装置を用いているので、冷風送風装置21を必ず備える必要はなく、超音波振動装置の振動を切るだけで、冷却することもできる。この点で、超音波振動を加熱手段として用いると、装置の簡便化とともに、高速で、貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。また、基材シート2Aの凸型部11と当接していない部分では、より熱が伝わり難く、また、超音波振動付与のオフによって冷却が効率的に行われるので、成形部分以外の変形が生じ難く、精度の良いマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。
 また、上述したように、第1実施態様においては、図25(a)に示すように、凸型部11を当接させた基材シート2Aの当接部分TPにおいてのみ、超音波振動装置により凸型部11Bを振動させ、当接部分TPを軟化させるので、省エネルギーで、効率的に連続して貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。
 また、上述したように、第1実施形態の製造装置100Cは、制御手段(不図示)により、受け部材13と基材シート2Aとの間隔が調整できるので、製造されるマイクロニードルアレイ1Mの有する突起部3の突出高さH1を容易に調整変更することができる。また、受け部材13の材質が、加工し易い材質であれば、凹部131の開口周縁131aの大きさを調整することにより、貫通孔3hの大きさを容易に変更することができる。このように、貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mの形状を自由にコントロールすることができる。
 また、上述したように、第1実施形態の製造装置100Cは、制御手段(不図示)により、突起部形成部10における、凸型部11の動作、凸型部11の加熱手段(不図示)の加熱条件、基材シート2Aの当接部分TPの軟化時間、凸型部11の基材シート2Aへの刺入速度が調整できるようになっている。また、制御手段(不図示)により、冷却部20における、冷風送風装置21の冷却温度、冷却時間が制御されている。その為、制御手段(不図示)により、例えば突起部形成工程における凸型部11の刺入速度を制御すれば、製造されるマイクロニードルアレイ1Mの厚みT1をコントロールできる。また、突起部形成工程における凸型部11の刺入高さを制御すれば、凸型部11の基材シート2Aへの刺入量が容易に変更でき、製造されるマイクロニードルアレイ1Mの突出高さH1をコントロールできる。従って、突起部形成工程にける、凸型部11の備える加熱手段の条件、凸型部11の基材シート2Aへの刺入高さ、基材シート2Aの当接部分TPの軟化時間、凸型部11の基材シート2Aへの刺入速度、冷却工程における冷却条件、及び凸型部11の形状の少なくとも1つを制御すれば、マイクロニードルアレイ1Mを構成する突起部3の厚みT1等を自由にコントロールすることができ、貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mの形状を自由にコントロールすることができる。
 また、上述したように、第1実施態様においては、図22に示すように、基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された一対の支持部材12,12を用いて、基材シート2Aの搬送方向(Y方向)に沿う両側部を支持し、基材シート2Aにおける一対の支持部材12,12の間の浮いた状態の中央領域にて、支持部材12が配された側とは反対側の一面2D側(下面側)から凸型部11を当接させ、当接部分TPを軟化させて突起部3を形成する。このように、突起部3を形成する為の、凸型部11に嵌合する凹部等が必要ないのでコストアップを抑えることができ、製造されるマイクロニードルアレイ1Mの備える突起部3を効率的に精度良く形成することができる。
 次に、本発明(第3発明)を、第2実施態様に基づき、図27~図29を参照して説明する。なお、本説明においては、上述した第1実施態様と異なる点をメインに説明する。
 上記第1実施態様に用いる第1実施形態の製造装置100Cにおいては、凸型部11の加熱手段(不図示)は、超音波振動装置であるが、第2実施態様に用いる第2実施形態の製造装置100Dでは、これに代えて加熱ヒーター装置を用いている。
 第2実施形態の製造装置100Dは、図27に示すように、第1実施形態の製造装置100Cと同様に、上流側から下流側に向かって、基材シート2Aに突起部3を形成する突起部形成部10、冷却部20、リリース部30、裁断部40及びリピッチ部50を備えている。第2実施形態の製造装置100Dにおいては、突起部形成部10の有する凸型部11Bに、図27及び図28に示すように、9個の円錐台状の凸型110Bが、その先端110tを上方に向けて配置されている。尚、凸型110Bは、その形状が、円錐台状であるが、角錐台状であってもよい。
 凸型部11Bの各凸型110Bは、図28に示すように、円錐台状であり、先端110tが円形状の平面となっている。この円形状の平面の面積は、製造されるマイクロニードルアレイ1Mの有する各突起部3の先端部に位置する貫通孔3hの開孔面積S1と一致している。
 第2実施形態の製造装置100Dにおいては、突起部形成部10の有するボックスモーション式の受け部材13Bは、凸型部11Bと接触する面がフラット面13fとなっている。第2実施態様の突起部形成工程においては、受け部材13Bのフラット面13fに凸型部11Bの先端110tが接触して基材シート2Aを貫通するまで凸型部11Bを基材シート2Aに刺してゆくようになっている。以下、図29を参照しながら、第2実施形態の製造装置100Dを用いる第2実施態様を説明する。
 第2実施形態の製造装置100Dのように、凸型部11Bの加熱手段(不図示)が加熱ヒーター装置である場合、図29(a)に示すように、各当接部分TPにおいて、加熱ヒーター装置により凸型部11Bを加熱し、当接部分TPに熱を発生させて当接部分TPを軟化させる。そして、第2実施態様の突起部形成工程においては、各当接部分TPを軟化させながら、図29(b)に示すように、基材シート2Aの一面2D側(下面側)から他面2U側(上面側)に向かって凸型部11Bを上昇させて基材シート2Aに凸型110Bを刺してゆく。
 ここで、第2実施態様の突起部形成工程においては、図29(c)に示すように、受け部材13のフラット面13fに、凸型部11の各凸型部11Bの先端110tの円形状の平面が接触して基材シート2Aを貫通するまで凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく。第2実施形態の製造装置100Dにおいては、ボックスモーション式の凸型部11を、電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向(Z方向)の上方に移動させ、凸型部11の円錐台状の各凸型110を基材シート2Aに刺してゆき、基材シート2Aの他面2U側から突出する突起部3を形成する。そして、電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向(Z方向)の上方に凸型部11を更に移動させ、凸型部11の各凸型110の先端110tの平面を、受け部材13のフラット面13fに接触させて、凸型部11を基材シート2Aに貫通させる。このように、第2実施形態の製造装置100Dにおいては、凸型部11の円錐台状の凸型110と受け部材13のフラット面13fとによって、基材シート2Aの他面2U側から突出すると共に基材シート2Aの他面2U側に貫通する貫通孔3hを有する突起部3をアレイ状に形成する。
 第2実施態様の突起部形成工程においては、凸型部11Bによる基材シート2Aの加熱温度は、突起部3の形成の観点から、使用される基材シート2Aのガラス転移温度(Tg)以上溶融温度未満であることが好ましく、更には軟化温度以上溶融温度未満であることが好ましい。詳述すると前記加熱温度は、好ましくは30℃以上、更に好ましくは40℃以上であり、そして、好ましくは300℃以下であり、更に好ましくは250℃以下であり、具体的には、好ましくは30℃以上300℃以下であり、更に好ましくは40℃以上250℃以下である。なお、第2実施形態のように加熱ヒーター装置を用いる場合には、突起部形成工程においては、凸型部11Bの加熱温度を上述した範囲で調整すればよい。なお、当該加熱温度は、第1実施形態において、基材シート2Aを超音波振動装置を用いて加熱する場合においても、凸型110と接触した基材シート2Aの部分の温度範囲として適用される。なお、ガラス転移温度(Tg)の測定方法は、以下の方法によって測定され、軟化温度の測定方法は、JIS K-7196「熱可塑性プラスチックフィルム及びシートの熱機械分析による軟化温度試験方法」に従って行う。
 尚、前記「基材シートのガラス転移温度(Tg)」は、基材シートの構成樹脂のガラス転移温度(Tg)を意味し、該構成樹脂が複数種存在する場合においてそれら複数種のガラス転移温度(Tg)が互いに異なる場合、前記加熱手段による基材シートの加熱温度は、少なくともそれら複数のガラス転移温度(Tg)のうち最も低いガラス転移温度(Tg)以上であることが好ましく、それら複数のガラス転移温度(Tg)のうち最も高いガラス転移温度(Tg)以上であることがさらに好ましい。
 また、前記「基材シートの軟化温度」についてもガラス転移温度(Tg)と同様であり、即ち、基材シートの構成樹脂が複数種存在する場合においてそれら複数種の軟化温度が互いに異なる場合、前記加熱手段による基材シートの加熱温度は、少なくともそれら複数の軟化温度のうち最も低い軟化温度以上であることが好ましく、それら複数の軟化温度のうち最も高い軟化温度以上であることがさらに好ましい。
 また、基材シートが融点の異なる2種以上の樹脂を含んで構成されている場合、前記加熱手段による基材シートの加熱温度は、それら複数の融点のうち最も低い融点未満であることが好ましい。
 〔ガラス転移温度(Tg)の測定方法〕
 DSC測定器を使用して熱量の測定を行い、ガラス転移温度を求める。具体的に、測定器はPerkin Elmer社製の示差走査熱量測定装置(Diamond DSC)を使用する。基材シートから試験片10mgを採取する。測定条件は20℃を5分間等温した後に、20℃から320℃まで、5℃/分の速度で昇温させ、横軸温度、縦軸熱量のDSC曲線を得る。そして、このDSC曲線からガラス転移温度Tgを求める。
 次いで、第2実施態様の冷却工程においては、第1実施態様の冷却工程と同様に、図29(d)に示すように、トンネル内にて基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された送風口22から冷風を吹き付けて、突起部3の内部に凸型部11の凸型110を刺した状態のまま冷却する。尚、冷却する際には、凸型部11の加熱ヒーター装置による加熱は、継続状態でも止められた状態でも良い。
 第2実施形態の製造装置100Dのように、凸型部11の加熱手段(不図示)が加熱ヒーター装置である場合には、突起部形成部10の下流に設置される冷却部20は、自然冷却でもよいが、冷風送風装置21を備えて、積極的な冷却を施すことが好ましい。
 次いで、第2実施態様のリリース工程においては、第1実施態様のリリース工程と同様に、図29(e)に示すように、基材シート2Aの一面2D側(下面側)から凸型部11を下降させて、各突起部3の内部に凸型部11の凸型110を刺した状態から、凸型部11の凸型110を抜いて、貫通孔3hを有し且つ内部が中空の突起部3がアレイ状に配されたマイクロニードルアレイ1Mとなる帯状の微細中空突起物の前駆体1Aを形成する。
 次いで、第2実施態様においては、第1実施態様と同様に、カッター部41のカッター刃で裁断して、貫通孔3hを有する突起部3がアレイ状に配された枚葉のマイクロニードルアレイ1Mを連続的に製造し、リピッチ部50にて、再配置してマイクロニードルアレイ1Mを製造する。
 以上説明したように、第2実施態様の製造方法によれば、受け部材13Bのフラット面13fに凸型部11Bの先端110tが接触して基材シート2Aを貫通するまで凸型部11Bを基材シート2Aに刺してゆき、貫通孔3hを有する突起部3がアレイ状に配されたマイクロニードルアレイ1Mを連続的に製造する。従って、各凸型110Bの先端110tの円形状の大きさを変更するだけで、製造されるマイクロニードルアレイ1Mにおける各突起部3の先端部に位置する貫通孔3hの開孔面積S1をコントロールでき、制御手段(不図示)により、受け部材13と基材シート2Aとの間隔を調整して突起部3の突出高さH1を容易に調整変更することができ、高品質な貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。
 また、上述したように、第2実施態様においては、図29(a)に示すように、凸型部11を当接させた基材シート2Aの当接部分TPにおいてのみ、加熱ヒーター装置により凸型部11Bを加熱させ、当接部分TPを軟化させるので、省エネルギーで、効率的に連続して貫通孔3hを有するマイクロニードルアレイ1Mを製造することができる。ここで、仮に、樹脂全体を凸型部と同様の温度に加熱する場合には、エネルギー効率が悪いだけでなく、他にシート全体が軟化することによって、突起部のピッチずれの発生、シートのひずみ発生、シートの連続搬送が困難になる、といった問題が生じる危険性が高まってしまう。これに対し、第2実施態様においては、凸型部11Bの加熱による熱が当接部分TPに効率的に伝わり、その周囲部は成り行きの加温のみが加えられ得る環境となるので、突起部3のピッチずれの問題が発生し難く、基材シート2Aのひずみが発生し難く、基材シート2Aの連続搬送もし易くなる。
 以上、本発明(第1発明~第3発明)をその好ましい実施態様に基づき説明したが、本発明(第1発明~第3発明)は前記実施態様に制限されるものではなく、適宜変更可能である。
 例えば、本発明(第1発明)の上記第1実施形態の製造装置100Aを用いる第1実施態様又は上記第2実施形態の製造装置100Aを用いる第2実施態様の微細中空突起物の製造方法で製造される微細中空突起物1は、シート状の基底部2の上面に、1個の突起部3を有しているが、図8に示すように、アレイ状に複数個の突起部3を有していてもよい。ここでアレイ状に突起部3を有しているとは、シート状の基底部2の上面に複数個の突起部3を有していることを意味し、特に、複数個の突起部3がシート状の基底部2の上面に、複数個の行及び複数個の列から成る行列状に配されていることが好ましい。アレイ状に複数個の突起部3を有する微細中空突起物1(1M)を製造する場合には、図9に示すような装置を用いることが可能である。図9に示す装置では、複数個の突起部3の個数、配置及び各突起部3の外形形状に対応した複数個の凸型110を有する凸型部11を突起部形成部10が備えるようにしている。または、これに代えて、1個の凸型部11を複数回基材シート2Aに刺入することで、複数個の突起部3を有する微細中空突起物1を製造してもよい。尚、図9に示す製造装置100Aにおいては、図4に示す製造装置100Aと同じ部位には同じ番号を付してある。
 また、シートの搬送系を間欠動作にした場合、無限軌道を描くボックスモーション式の突起部形成部10に換えて、厚み方向(Z方向)の上下にのみ移動可能な突起部形成部10を用いて、突起物を成形できる。
 また、本発明(第1発明)の上記第1実施形態又は第2実施形態の製造装置100Aは、図4に示すように、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく際に基材シート2Aを支持する一対の板状の支持部材12,12を有しているが、基材シート2Aの他面2U側に配して基材シート2Aを支持するものであれば一対の板状の支持部材12,12以外のものであってもよい。例えば、一対の板状の支持部材12,12の替わりに、図10に示すような、当接部分TPに対応する位置に貫通口121の開いた開口プレートの一例であるパンチングプレート12Aを、基材シート2Aの他面2U側に配して、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく際に基材シート2Aを支持してもよい。開口プレートとは、凸型部11の凸型110を挿入可能な開口部を有するプレートである。本実施形態において開口部は貫通口となっているが、非貫通であっても良い。なお、開口プレートを用いる場合には、基材シート2Aの開口部に対向する部分は開口プレートによって支持されていないと言える。図10に示す製造装置100Aでは、複数個の突起部3の個数、配置及び各突起部3の外形形状に対応した複数個の凸型110を有する凸型部11を突起部形成部10が備えるようにしている。また、図10に示す製造装置100Aでは、開口プレート12Aが、基材シート2Aの他面2U側に互いが接するようにして配されている。尚、図10に示す製造装置100Aにおいては、図4に示す製造装置100Aと同じ部位には同じ番号を付してある。
 図10に示す製造装置100Aでは、基材シート2Aが凸型部11と開口プレート12Aとで挟まれた状態になる。開口プレート12Aは、図10に示す製造装置100Aでは、基材シート2における凸型部11の1個の凸型110の当接部分TPに対応する位置に1個の貫通口121が配されているが、複数個の凸型110の当接部分TPに対応する位置に1個の貫通口121が配されていてもよい。尚、貫通口121は、開口プレート12Aを上面側から視て、その形状に、特に制限はないが、図10に示す製造装置100Aでは、円形状に形成されている。
 開口プレート12Aは、その形状に、特に制限はないが、図10に示す製造装置100Aにおいては、板状に形成されている。板状の開口プレート12Aは、そのY方向の長さが、凸型部11のY方向の長さと略同じであり、そのX方向の長さが、凸型部11のX方向の長さと略同じである。このような板状の開口プレート12Aが、図10に示す製造装置100Aにおいては、Y方向に搬送されている基材シート2Aを挟んで、ボックスモーション式の凸型部11の動作と対象の動作をするように、ボックスモーション式で無限軌道を描くようになっている。そして、ボックスモーション式の開口プレート12Aは、基材シート2Aの他面2Uから厚み方向(Z方向)上方に隣接して配されており、搬送方向(Y方向)に基材シート2Aと並走可能となっている。開口プレート12Aの搬送方向(Y方向)への移動速度は、凸型部11の搬送方向(Y方向)への移動速度に対応しており、図10に示す製造装置100Aに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 また、本発明(第1発明)の上記第1実施形態又は第2実施形態の製造装置100Aは、図4に示すように、凸型部11が基材シート2Aを下方ら上方に向かって刺入しているが、基材シートに対する凸型部や支持部材の位置関係、刺入方向はこれに限定されず、上方から下方に向かって微細中空突起物を成形してもよい。
 また、例えば、本発明(第2発明)の上記第1実施形態の製造装置100Bを用いる第1実施態様においては、突起伸長部10Bの有する凸型部11の超音波振動の周波数及び振幅と突起部前駆体形成部10Aの有する凸型部11の超音波振動の周波数及び振幅とが同じであり、前記(b)及び前記(c)の条件を満たしていないが、突起伸長工程における刺入速度の方が突起部前駆体形成工程における刺入速度よりも遅く、前記(a)の条件を満たし、結果として、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくなっている。また、上記第2実施形態の製造装置100Bを用いる第2実施態様においては、突起伸長部10Bの凸型部11のヒーター温度と突起部前駆体形成部10Aの凸型部11のヒーター温度とが同じ温度であり、前記(d)の条件を満たしていないが、突起伸長工程における刺入速度の方が突起部前駆体形成工程における刺入速度よりも遅く、前記(a)の条件を満たし、結果として、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくなっている。即ち、第1実施態様及び第2実施態様は、突起部前駆体形成工程にて凸型部11の備える加熱手段の条件と突起伸長工程にて凸型部11の備える加熱手段の条件とが同じであり、突起伸長工程にて凸型部11を基材シート2Aに更に刺してゆく速度が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく速度よりも遅い製造方法である。しかし、突起部前駆体形成工程にて凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく速度と突起伸長工程にて凸型部11を基材シート2Aに更に刺してゆく速度とが同じであり、突起伸長工程にて凸型部11の備える加熱手段の条件で基材シート2Aに付与する熱量が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11の備える加熱手段の条件で基材シート2Aに付与する熱量に比べて大きい製造方法であってもよい。具体的には、前記(a)の条件を満たしていないが、突起伸長部10Bの有する凸型部11の超音波振動の周波数又は振幅の方が、突起部前駆体形成部10Aの有する凸型部11の超音波振動の周波数又は振幅よりも大きく、前記(b)又は前記(c)の条件を満たし、結果として、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくなっていてもよい。また、前記(a)の条件を満たしていないが、突起伸長部10Bの凸型部11のヒーター温度の方が、突起部前駆体形成部10Aの凸型部11のヒーター温度よりも高く、前記(d)の条件を満たし、結果として、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量が、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量よりも大きくなっていてもよい。また、前記(a)の条件、前記(b)の条件、前記(c)の条件、及び前記(d)の条件の全ての条件を満たしていてもよい。
 また、本発明(第2発明)の上記第1実施態様及び上記第2実施態様の微細中空突起物の製造方法で製造される微細中空突起物1としてのマイクロニードルアレイ1Mは、シート状の基底部2の上面に、9個の円錐台状の突起部3をアレイ(行列)状に有しているが、1個の突起部3を有していてもよい。また、第1実施態様及び第2実施態様の微細中空突起物の製造方法で製造されるマイクロニードルアレイ1Mは、突起部3の先端部に位置する貫通孔3hと下面に位置する基底側貫通孔2hとが、同心円形状に形成されているが、同心円形状でなくてもよい。
 また、本発明(第2発明)の上記第1実施態様及び上記第2実施態様においては、無限軌道を描くボックスモーション式の凸型部11を用いているが、厚み方向(Z方向)の上下にのみ移動可能な凸型部11を用いて、突起部前駆体形成工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量と、突起伸長工程にて凸型部11から基材シート2Aに与える熱量とを、突起部前駆体形成工程から突起伸長工程にかけて、段階的に変化させて、マイクロニードルアレイ1Mを製造してもよい。
 また、本発明(第2発明)の上記第1実施形態又は第2実施形態の製造装置100Bは、図14に示すように、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく際に基材シート2Aを支持する一対の板状の支持部材12,12を有しているが、基材シート2Aの他面2U側に配して基材シート2Aを支持するものであれば一対の板状の支持部材12,12以外のものであってもよい。例えば、一対の板状の支持部材12,12の替わりに、図18に示すような、当接部分TPに対応する位置に貫通口121の開いた開口プレートの一例であるパンチングプレート12Aを、基材シート2Aの他面2U側に配して、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく際に基材シート2Aを支持してもよい。開口プレートとは、凸型部11の凸型110を挿入可能な開口部を有するプレートである。本実施形態において開口部は貫通口となっているが、非貫通であっても良い。なお、開口プレートを用いる場合には、基材シート2Aの開口部に対向する部分は開口プレートによって支持されていないと言える。図18に示す製造装置100Bでは、複数個の突起部3の個数、配置及び各突起部3の外形形状に対応した複数個の凸型110を有する凸型部11を突起部形成部10が備えるようにしている。また、図18に示す製造装置100Bでは、開口プレート12Aが、基材シート2Aの他面2U側に互いが接するようにして配されている。尚、図18に示す製造装置100Bにおいては、図14に示す製造装置100Bと同じ部位には同じ番号を付してある。
 図18に示す製造装置100Bでは、基材シート2Aが凸型部11と開口プレート12Aとで挟まれた状態になる。開口プレート12Aは、図18に示す製造装置100Bでは、基材シート2における凸型部11の1個の凸型110の当接部分TPに対応する位置に1個の貫通口121が配されているが、複数個の凸型110の当接部分TPに対応する位置に1個の貫通口121が配されていてもよい。尚、貫通口121は、開口プレート12Aを上面側から視て、その形状に、特に制限はないが、図18に示す製造装置100Bでは、円形状に形成されている。
 開口プレート12Aは、その形状に、特に制限はないが、図18に示す製造装置100Bにおいては、板状に形成されている。板状の開口プレート12Aは、そのY方向の長さが、凸型部11のY方向の長さと略同じであり、そのX方向の長さが、凸型部11のX方向の長さと略同じである。このような板状の開口プレート12Aが、図18に示す製造装置100Bにおいては、Y方向に搬送されている基材シート2Aを挟んで、ボックスモーション式の凸型部11の動作と対象の動作をするように、ボックスモーション式で無限軌道を描くようになっている。そして、ボックスモーション式の開口プレート12Aは、基材シート2Aの他面2Uから厚み方向(Z方向)上方に隣接して配されており、搬送方向(Y方向)に基材シート2Aと並走可能となっている。開口プレート12Aの搬送方向(Y方向)への移動速度は、凸型部11の搬送方向(Y方向)への移動速度に対応しており、図18に示す製造装置100Bに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 また、本発明(第2発明)の上記第1実施形態又は第2実施形態の製造装置100Bは、図14に示すように、凸型部11が基材シート2Aを下方から上方に向かって刺入しているが、基材シートに対する凸型部や支持部材の位置関係、刺入方向はこれに限定されず、上方から下方に向かってマイクロニードルアレイ1Mを成形してもよい。
 また、例えば、本発明(第3発明)の上記第1実施形態の製造装置100Cにおいては、図24に示すように、円柱状に形成された凹部131を有する受け部材13を備えているが、図30に示すように、円錐状に形成された凹部131を有する受け部材13を備えていてもよい。図30に示す円錐状の各凹部131は、図23に示す凸型部11の有する円錐状の凸型110の先端部に対応した形状となっており、各凹部131の開口周縁131a形状は、凸型110の外周11c形状(図23参照)と一致している。また、図24に示す受け部材13の備える円柱状の凹部131は、有底形状であるが、貫通した形状であってもよい。
 また、本発明(第3発明)の上記第1実施態様及び上記第2実施態様の微細中空突起物の製造方法で製造される微細中空突起物1としてのマイクロニードルアレイ1Mは、シート状の基底部2の上面に、9個の円錐台状の突起部3をアレイ(行列)状に有しているが、1個の突起部3を有していてもよい。また、第1実施態様及び第2実施態様の微細中空突起物の製造方法で製造されるマイクロニードルアレイ1Mは、突起部3の先端部に位置する貫通孔3hと下面に位置する基底側貫通孔2hとが、同心円形状に形成されているが、同心円形状でなくてもよい。
 また、本発明(第3発明)の上記第1実施態様及び上記第2実施態様においては、無限軌道を描くボックスモーション式の凸型部11を用いているが、厚み方向(Z方向)の上下にのみ移動可能な凸型部11を用いてマイクロニードルアレイ1Mを製造してもよい。
 また、本発明(第3発明)の上記第1実施形態の製造装置100C又は第2実施形態の製造装置100Dは、図22に示すように、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく際に基材シート2Aを支持する一対の板状の支持部材12,12を有しているが、基材シート2Aの他面2U側に配して基材シート2Aを支持するものであれば一対の板状の支持部材12,12以外のものであってもよい。例えば、一対の板状の支持部材12,12の替わりに、図31に示すような、当接部分TPに対応する位置に貫通口121の開いた開口プレートの一例であるパンチングプレート12Aを、基材シート2Aの他面2U側に配して、凸型部11を基材シート2Aに刺してゆく際に基材シート2Aを支持してもよい。開口プレートとは、凸型部11の凸型110を挿入可能な開口部を有するプレートである。本実施形態において開口部は貫通口となっているが、非貫通であっても良い。なお、開口プレートを用いる場合には、基材シート2Aの開口部に対向する部分は開口プレートによって支持されていないと言える。図22に示す製造装置100C又は図27に示す製造装置100Dにおいて、図31に示すパンチングプレート12Aを、支持部材12の替わりに用いる場合には、開口プレート12Aが、基材シート2Aの他面2U側に互いが接するようにして配される。
 図22に示す製造装置100C又は図27に示す製造装置100Dにおいて、支持部材12の替わりに図31に示すパンチングプレート12Aを用いると、基材シート2Aが凸型部11と開口プレート12Aとで挟まれた状態になる。図31に示すパンチングプレート12Aでは、基材シート2における凸型部11の1個の凸型110の当接部分TPに対応する位置に1個の貫通口121が配されているが、複数個の凸型110の当接部分TPに対応する位置に1個の貫通口121が配されていてもよい。尚、貫通口121は、開口プレート12Aを上面側から視て、その形状に、特に制限はないが、図31に示すパンチングプレート12Aでは、円形状に形成されている。
 開口プレート12Aは、その形状に、特に制限はないが、図31に示すパンチングプレート12Aにおいては、板状に形成されている。板状の開口プレート12Aは、そのY方向の長さが、凸型部11のY方向の長さと略同じであり、そのX方向の長さが、凸型部11のX方向の長さと略同じである。このような板状の開口プレート12Aが、図22に示す製造装置100C又は図27に示す製造装置100Dにおいては、Y方向に搬送されている基材シート2Aを挟んで、ボックスモーション式の凸型部11の動作と対象の動作をするように、ボックスモーション式で無限軌道を描くようになっている。そして、ボックスモーション式の開口プレート12Aは、基材シート2Aの他面2Uから厚み方向(Z方向)上方に隣接して配されており、搬送方向(Y方向)に基材シート2Aと並走可能となっている。開口プレート12Aの搬送方向(Y方向)への移動速度は、凸型部11の搬送方向(Y方向)への移動速度に対応しており、製造装置100C又は製造装置100Dに備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。 
 図31に示す開口プレート12Aを用いて微細中空突起物を製造する場合、開口プレート12Aを基材シート2Aと受け部材13との間に配置することが好ましい。
 また、本発明(第3発明)の上記第1実施形態の製造装置100C又は第2実施形態の製造装置100Dは、図22に示すように、凸型部11が基材シート2Aを下方から上方に向かって刺入しているが、基材シートに対する凸型部や支持部材の位置関係、刺入方向はこれに限定されず、上方から下方に向かってマイクロニードルアレイ1Mを成形してもよい。
 上述した一の実施形態における説明省略部分及び一の実施形態のみが有する要件は、それぞれ他の実施形態に適宜適用することができ、また、各実施形態における要件は、適宜、実施形態間で相互に置換可能である。
 上述した実施態様に関し、本発明は更に以下の微細中空突起物の製造方法を開示する。
<1>
 内部が中空の微細中空突起物の製造方法であって、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シートの一面側から、加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該当接部分を熱により軟化させながら、該凸型部を該基材シートに刺してゆき該基材シートの他面側から突出する突起部を形成する突起部形成工程と、前記突起部の内部に前記凸型部を刺した状態で該突出部を冷却する冷却工程と、前記冷却工程の後に、前記突起部の内部から前記凸型部を抜いて前記微細中空突起物を形成するリリース工程とを備える微細中空突起物の製造方法。
<2>
 前記突起部形成工程は、前記凸型部を前記基材シートに刺してゆく際に該基材シートを支持する支持部材を用いて行い、前記支持部材は、前記基材シートの他面側に配されており、前記基材シートにおける前記支持部材で支持されていない部分の一面側から前記凸型部を当接させて前記突起部を形成する前記<1>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<3>
 前記支持部材として、前記凸型部における凸型を挿入可能な開口部を有する開口プレートを用いる、前記<2>記載の微細中空突起物の製造方法。
<4>
 前記開口プレートが、複数の前記開口を備えている、前記<3>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<5>
 前記開口プレートの1つの前記開口部に対して1つの前記凸型が挿入される、前記<3>又は<4>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<6>
 前記開口プレートの前記開口部に複数の前記凸型が挿入される、前記<3>又は<4>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<7>
 前記突起部形成工程における前記凸型部の加熱条件、前記基材シートの前記当接部分の軟化時間、及び前記凸型部の前記基材シートへの刺入速度、並びに冷却工程における冷却条件の何れか1つを制御して、前記微細中空突起物の形状をコントロールする前記<1>~<6>の何れか1に記載の微細中空突起物の製造方法。
<8>
 前記基材シートとして、帯状の基材シートを用い、該帯状の基材シートの前記他面側に前記微細中空突起物を連続的に形成する前記<1>~<7>の何れか1に記載の微細中空突起物の製造方法。
<9>
 前記凸型部の加熱による前記基材シートの加熱温度は、該基材シートのガラス転移温度以上溶融温度未満である<1>~<8>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<10>
 凸型部の加熱による基材シートの加熱温度は、基材シートの軟化温度以上溶融温度未満である前記<1>~<9>の何れか1に記載の微細中空突起物の製造方法。
<11>
 前記加熱温度は、30℃以上300℃以下である前記<9>又は<10>記載の微細中空突起物の製造方法。
<12>
 前記凸型部の備える前記加熱手段が加熱ヒーター装置である、前記<1>~<11>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<13>
 前記凸型部の備える前記加熱手段が超音波振動装置であり、該超音波振動装置により該凸型部を超音波振動させ、前記当接部分に摩擦による熱を発生させて該当接部分を軟化させる前記<1>~<11>の何れか1に記載の微細中空突起物の製造方法。
<14>
 前記超音波振動の周波数が10kHz以上50kHz以下であり、更に好ましくは15kHz以上40kHz以下である前記<13>記載の微細中空突起物の製造方法。
<15>
 前記超音波振動の振幅が1μm以上60μm以下であり、更に好ましくは5μm以上50μm以下である前記<13>又は<14>記載の微細中空突起物の製造方法。
<16>
 前記突起部形成工程において、加熱手段は前記凸型部の加熱手段以外に設けない、前記<1>~<15>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<17>
 前記凸型部が差し入れられた前記基材シートの部分及びその近傍の領域のみに該基材シートの軟化温度以上の温度が加えられ、前記基材シートのそれ以外の領域には成り行きの昇温のみが付与され得るようにする、前記<1>~<16>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<18>
 前記凸型部の高さが、製造される微細中空突起物の高さと同じか或いは若干高く形成されている、前記<1>~<17>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<19>
 前記凸型部の高さは、0.01mm以上30mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上20mm以下である、前記<1>~<18>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<20>
 前記凸型部は、その先端径が、0.001mm以上1mm以下であり、更に好ましくは0.005mm以上0.5mm以下である、前記<1>~<19>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<21>
 前記凸型部は、その根本径が0.1mm以上5mm以下であり、更に好ましくは0.2mm以上3mm以下である、前記<1>~<20>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<22>
 前記凸型部は、その先端角度が、1度以上60度以下であり、更に好ましくは5度以上45度以下である、前記<1>~<21>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<23>
 前記冷却工程では、突起部の内部に凸型部を刺した状態で、冷風送風装置による冷却を施す、前記<1>~<22>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<24>
 前記冷風の温度は-50℃以上26℃以下であり、好ましくは-40℃以上10℃以下である、前記<23>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<25>
 前記冷風を吹き付けて冷却する冷却時間は0秒以上60秒以下であり、更に好ましくは0.5秒以上30秒以下である、前記<23>又は<24>記載の微細中空突起物の製造方法。
<26>
 前記冷却工程では、冷風送風装置による冷却を行わず、自然冷却を行う、前記<1>~<25>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<27>
 前記突起部形成工程において、前記凸型部が基材シートの異なった位置に刺し入れられることにより複数個の突起部を形成する、複数の突起部を有する<1>~<26>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<28>
 前記突起部形成工程において、アレイ状に整列した複数個の凸型部が前記基材シートに刺し入れられ、アレイ状に複数個の突起部を有する微細中空突起物形成する、前記<27>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<29>
 前記突起部がマイクロニードルである、<1>~<28>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<30>
 前記微細中空突起物が、複数の前記突起部が基材シート上に配列しているマイクロニードルアレイである、<29>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<31>
 前記突起部形成工程として、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シートの一面から、加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該当接部分を熱により軟化させながら該凸型部を該基材シートに刺してゆき、該基材シートの他面から突出させると共に該基材シートの他面側先端に貫通する貫通孔を有する中空の突起部前駆体を形成する突起部前駆体形成工程と、
 前記突起部前駆体の内部に前記凸型部を刺し込んだ状態で、前記基材シートにおける前記当接部分を熱により軟化させながら該凸型部を該基材シートに更に刺してゆき、該基材シートの他面から更に突出する突起部を形成する突起伸長工程と、を備えている、<1>~<30>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<32>
 貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法であって、
 突起部を形成する突起部形成工程として、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シートの一面から、加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該当接部分を熱により軟化させながら該凸型部を該基材シートに刺してゆき、該基材シートの他面から突出させると共に該基材シートの他面側先端に貫通する貫通孔を有する中空の突起部前駆体を形成する突起部前駆体形成工程と、前記突起部前駆体の内部に前記凸型部を刺し込んだ状態で、前記基材シートにおける前記当接部分を熱により軟化させながら該凸型部を該基材シートに更に刺してゆき、該基材シートの他面から更に突出する突起部を形成する突起伸長工程とを含み、
 前記突起部の内部に前記凸型部を刺した状態で該突起部を冷却する冷却工程と、
 前記冷却工程の後に、前記突起部の内部から前記凸型部を抜いて前記貫通孔を有する微細中空突起物を形成するリリース工程と、を備えている、貫通孔を有する、<1>~<30>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<33>
 前記突起伸長工程にて前記凸型部から前記基材シートに与える熱量が、前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部から前記基材シートに与える熱量よりも大きい、<31>又は
<32>に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<34>
 前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部から前記基材シートに与える単位刺入高さ当たりの熱量と、前記突起伸長工程にて前記凸型部から前記基材シートに与える単位刺入高さ当たりの熱量とは、前記突起部前駆体形成工程から前記突起伸長工程にかけて、連続的に変化する、<31>~<33>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<35>
 前記突起部形成工程において、前記凸型部の備える前記加熱手段の条件、前記凸型部の前記基材シートへの刺入高さ、前記基材シートの前記当接部分の軟化時間、前記凸型部の前記基材シートへの刺入速度、及び前記凸型部の形状の少なくとも1つを制御して、前記貫通孔を有する微細中空突起物の形状をコントロールする、<31>~<34>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<36>
 前記突起部形成工程において、前記凸型部の前記基材シートへの刺入速度を制御して前記貫通孔を有する微細中空突起物の形状をコントロールする、<35>に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<37>
 前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部の備える前記加熱手段の条件と前記突起伸長工程にて前記凸型部の備える前記加熱手段の条件とが同じであり、前記突起伸長工程にて前記凸型部を前記基材シートに更に刺してゆく刺入速度が、前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部を前記基材シートに刺してゆく刺入速度よりも遅い、<31>~<36>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<38>
 前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部を前記基材シートに刺してゆく刺入速度と前記突起伸長工程にて前記凸型部を前記基材シートに更に刺してゆく刺入速度とが同じであり、前記突起伸長工程にて前記凸型部の備える前記加熱手段の条件で前記基材シートに付与する熱量が、前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部の備える前記加熱手段の条件で前記基材シートに付与する熱量に比べて大きい、<31>~<36>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<39>
 前記凸型部の備える前記加熱手段が超音波振動装置であり、該超音波振動装置により該凸型部を超音波振動させ、前記当接部分に摩擦による熱を発生させて該当接部分を軟化させる、<31>~<38>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<40>
 前記超音波振動の周波数が10kHz以上50kHz以下であり、更に好ましくは15kHz以上40kHz以下である<39>記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<41>
 前記超音波振動の振幅が1μm以上60μm以下であり、更に好ましくは5μm以上50μm以下である<39>又は<40>記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<42>
 前記凸型部の備える前記加熱手段がヒーターであり、ヒーター装置により該凸型部を加熱し、前記当接部分を軟化させる、前記<31>~<38>の何れか1項に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<43>
 前記突起部前駆体形成工程及び前記突起伸長工程が、複数個の凸型を有する前記凸型部を用いて行い、前記貫通孔を有する微細中空突起物を複数個アレイ状に形成する、<31>~<42>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<44>
 前記突起部形成工程は、前記凸型部を前記基材シートに刺してゆく際に該基材シートを支持する支持部材を用いて行い、前記支持部材は、前記基材シートの他面側に配されており、前記基材シートにおける前記支持部材で支持されていない部分の一面から前記凸型部を当接させて前記突起部を形成する<31>~<43>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<45>
 前記支持部材として、前記凸型部における凸型を挿入可能な開口部を有する開口プレートを用いる、前記<44>記載の微細中空突起物の製造方法。
<46>
 前記開口プレートが、複数の前記開口を備えている、前記<45>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<47>
 前記開口プレートの1つの前記開口部に対して1つの前記凸型が挿入される、前記<45>又は<46>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<48>
 前記開口プレートの前記開口部に複数の前記凸型が挿入される、前記<44>~<46>の何れか1に記載の微細中空突起物の製造方法。
<49>
 前記基材シートとして、帯状の基材シートを用い、該帯状の基材シートの前記他面に前記微細中空突起物を連続的に形成する<31>~<48>の何れか1に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<50>
 前記凸型部の加熱による前記基材シートの加熱温度は、該基材シートのガラス転移温度以上溶融温度未満である<31>~<49>の何れか1に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<51>
 前記凸型部の加熱による前記基材シートの加熱温度は、該基材シート軟化温度以上溶融温度未満である<31>~<49>の何れか1に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<52>
 前記加熱温度は、30℃以上300℃以下である<50>又は<51>に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<53>
 前記突起部形成工程において、加熱手段は前記凸型部の加熱手段以外に設けない、<31>~<52>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<54>
 前記凸型部が刺し入れられた前記基材シートの部分及びその近傍の領域のみに該基材シートの軟化温度以上の温度が加えられ、前記基材シートのそれ以外の領域には成り行きの昇温のみが付与され得るようにする、<31>~<53>の何れか1に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<55>
 前記凸型部の高さが、製造される微細中空突起物の高さと同じか或いは若干高く形成されている、<31>~<54>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<56>
 前記凸型部の高さは、0.01mm以上30mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上20mm以下である、<31>~<55>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<57>
 前記凸型部は、その先端径が、0.001mm以上1mm以下であり、更に好ましくは0.005mm以上0.5mm以下である、<31>~<56>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<58>
 前記凸型部は、その根本径が0.1mm以上5mm以下であり、更に好ましくは0.2mm以上3mm以下である、<31>~<57>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<59>
 前記凸型部は、その先端角度が、1度以上60度以下であり、更に好ましくは5度以上45度以下である、<31>~<58>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<60>
 前記冷却工程では、突起物の内部に凸型部を刺した状態で、冷風送風装置による冷却を施す、<31>~<59>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<61>
 前記冷風の温度は-50℃以上26℃以下であり、好ましくは-40℃以上10℃以下である、<60>に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<62>
 前記冷風を吹き付けて冷却する冷却時間は0秒以上60秒以下であり、更に好ましくは0.5秒以上30秒以下である、<60>又は<61>記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<63>
 前記冷却工程では、冷風送風装置による冷却を行わず、自然冷却を行う、前記<31>~<62>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<64>
 前記突起部がマイクロニードルである、<31>~<63>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<65>
 微細中空突起物の製造方法であって、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シートの一面側から、加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該当接部分を熱により軟化させながら、該基材シートの他面側に向かって該凸型部を該基材シートに刺してゆき、該基材シートの他面側から突出する突起部を形成する突起部形成工程と、前記突起部の内部に前記凸型部を刺した状態で該突起部を冷却する冷却工程と、前記冷却工程の後に、前記突起部の内部から前記凸型部を抜いて微細中空突起物を形成するリリース工程とを備えており、前記突起部形成工程は、前記基材シートの他面から間隔を空けて配された受け部材を用い、前記突起部形成工程において、前記受け部材に前記凸型部が接触して前記突起部に貫通孔が形成される、<1>~<30>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<66>
 前記受け部材は、凹部を有し、該凹部の開口周縁形状は、前記凸型部の周壁における該受け部材と接触する位置での外周形状と一致しており、前記突起部形成工程においては、前記受け部材の前記凹部の開口周縁に前記凸型部の周壁が接触して前記基材シートを貫通するまで該凸型部を該基材シートに刺してゆく、<65>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<67>
 前記凸型部の先端が受け部材に接触しない、<66>記載の微細中空突起物の製造方法。
<68>
 前記受け部材は、前記凸型部と接触する面がフラット面となっており、前記突起部形成工程においては、前記受け部材のフラット面に前記凸型部の先端が接触して前記基材シートを貫通するまで該凸型部を該基材シートに刺してゆく、<65>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<69>
 前記突起部形成工程にける、前記凸型部の備える前記加熱手段の条件、前記凸型部の前記基材シートへの刺入高さ、前記基材シートの前記当接部分の軟化時間、及び前記凸型部の前記基材シートへの刺入速度、並びに、前記冷却工程における冷却条件、前記凸型部の形状の少なくとも1つを制御して、前記貫通孔を有する微細中空突起物の形状をコントロールする、<65>~<68>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<70>
 前記凸型部の備える前記加熱手段が超音波振動装置であり、該超音波振動装置により該凸型部を超音波振動させ、前記当接部分に摩擦による熱を発生させて該当接部分を軟化させる、<65>~<69>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<71>
 前記超音波振動の周波数が10kHz以上50kHz以下であり、更に好ましくは15kHz以上40kHz以下である<70>記載の微細中空突起物の製造方法。
<72>
 前記超音波振動の振幅が1μm以上60μm以下であり、更に好ましくは5μm以上50μm以下である<70>又は<71>記載の微細中空突起物の製造方法。
<73>
 前記凸型部の備える前記加熱手段がヒーターであり、ヒーター装置により該凸型部を加熱し、前記当接部分を軟化させる、前記<65>~<69>の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
<74>
 前記突起部形成工程が、複数個の凸型を有する前記凸型部を用いて行い、前記微細中空突起物を複数個アレイ状に形成する、<65>~<73>の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
<75>
 前記突起部形成工程は、前記凸型部を前記基材シートに刺してゆく際に該基材シートを支持する支持部材を用いて行い、前記支持部材は、前記基材シートの他面側に配されており、前記基材シートにおける前記支持部材で支持されていない部分の一面側から前記凸型部を当接させて前記突起部を形成する<65>~<74>の何れか1つに記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
<76>
 前記支持部材として、前記凸型部における凸型を挿入可能な開口部を有する開口プレートを用いる、前記<75>記載の微細中空突起物の製造方法。
<77>
 前記開口プレートが、複数の前記開口を備えている、前記<76>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<78>
 前記開口プレートの1つの前記開口部に対して1つの前記凸型が挿入される、前記<76>又は<77>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<79>
 前記開口プレートの前記開口部に複数の前記凸型が挿入される、前記<76>又は<77>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<80>
 前記基材シートとして、帯状の基材シートを用い、該帯状の基材シートの前記他面側に前記微細中空突起物を連続的に形成する<65>~<79>の何れか1に記載の微細中空突起物の製造方法。
<81>
 前記凸型部の加熱による前記基材シートの加熱温度は、該基材シートのガラス転移温度以上溶融温度未満である<65>~<80>の何れか1に記載の微細中空突起物の製造方法。
<82>
 前記凸型部の加熱による前記基材シートの加熱温度は、該基材シートの軟化温度以上溶融温度未満である<65>~<81>の何れか1に記載の微細中空突起物の製造方法。
<83>
 前記加熱温度は、30℃以上300℃以下である<81>又は<82>記載の微細中空突起物の製造方法。
<84>
 前記突起部形成工程において、加熱手段は前記凸型部の加熱手段以外に設けない、<65>~<83>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<85>
 前記凸型部が差し入れられた前記基材シートの部分及びその近傍の領域のみに該基材シートの軟化温度以上の温度が加えられ、前記基材シートのそれ以外の領域には成り行きの昇温のみが付与され得るようにする、<65>~<84>の何れか1に記載の微細中空突起物の製造方法。
<86>
 前記凸型部の高さが、製造される微細中空突起物の高さと同じか或いは若干高く形成されている、<65>~<85>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<87>
 前記凸型部の高さは、0.01mm以上30mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上20mm以下である、<65>~<86>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<88>
 前記凸型部は、その先端径が、0.001mm以上1mm以下であり、更に好ましくは0.005mm以上0.5mm以下である、<65>~<87>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<89>
 前記凸型部は、その根本径が0.1mm以上5mm以下であり、更に好ましくは0.2mm以上3mm以下である、<65>~<88>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<90>
 前記凸型部は、その先端角度が、1度以上60度以下であり、更に好ましくは5度以上45度以下である、<65>~<89>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<91>
 前記冷却工程では、突起物の内部に凸型部を刺した状態で、冷風送風装置による冷却を施す、<65>~<90>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<92>
 前記冷風の温度は-50℃以上26℃以下であり、好ましくは-40℃以上10℃以下である、<91>に記載の微細中空突起物の製造方法。
<93>
 前記冷風を吹き付けて冷却する冷却時間は0秒以上60秒以下であり、更に好ましくは0.5秒以上30秒以下である、<91>又は<92>記載の微細中空突起物の製造方法。
<94>
 前記冷却工程では、冷風送風装置による冷却を行わず、自然冷却を行う、前記<65>~<90>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<95>
 前記突起部形成工程において、前記凸型部が基材シートの異なった位置に刺し入れられることにより複数個の突起部を形成する、複数の突起部を有する<65>~<94>の何れか1つに記載の微細中空突起物の製造方法。
<96>
 前記突起部がマイクロニードルである、<65>~<95>の何れか1つに記載の部材中空突起物の製造方法。
<97>
 前記微細中空突起物が、複数の前記突起部が基材シート上に配列しているマイクロニードルアレイである、<96>記載の微細中空突起物の製造方法。 
 以下、実施例により本発明(第1発明~第3発明)を更に詳細に説明する。しかしながら本発明(第1発明~第3発明)の範囲はかかる実施例に制限されない。
 製造装置の備える凸型部11の準備
 凸型部11としては、その材質がステンレス鋼であるSUS304で形成されており、先端部が円錐状のものを用意した。凸型部11は、その高さ(テーパー部の高さ)H2が2.5mmであり、その先端径D1が15μmであり、その根本径D2が0.5mmであった。
 基材シート2Aの準備
 基材シート2Aとしては、ポリ乳酸(PLA)で形成された厚み0.3mmの帯状のシートを用意した。
 〔実施例1A〕
 図6に示す手順に従って微細中空突起物1を製造した。具体的には、凸型部11の加熱手段が加熱ヒーター装置であった。製造条件としては、表1に示すように、加熱温度が140℃であり、刺入高さが1.0mmであり、刺入速度が1mm/秒であり、軟化時間が10秒であり、冷却時間が10秒であった。
 〔実施例2A〕
 図7に示す手順に従って微細中空突起物1を製造した。具体的には、凸型部11の加熱手段が超音波振動装置であった。製造条件としては、表1に示すように、超音波振動の周波数が20kHzであり、超音波振動の振幅が40μmであり、刺入高さが1.0mmであり、刺入速度が10mm/秒であり、軟化時間が0.5秒であり、冷却時間が2秒であった。
 〔性能評価〕
 実施例1A~2Aの微細中空突起物について、上述した方法に従って微細中空突起物の先端径を測定し、微細中空突起物の根本径を測定した。それらの結果を下記表1に示す。また、製造された実施例1A~2Aの微細中空突起物の写真も併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示す結果から明らかなように、実施例1A~2Aの微細中空突起物は、形状の精度が良好であった。従って、実施例1A~2Aの微細中空突起物を製造する製造方法によれば、形状の精度の良好な微細中空突起物を、効率的に連続して製造できることが期待できる。
 (1)製造装置の備える凸型部11の準備
 凸型部11としては、その材質がステンレス鋼であるSUS304で形成されたものを用意した。凸型部11は、1個の円錐状の凸型110を有していた。凸型110は、その高さ(テーパー部の高さ)H2が2.5mmであり、その先端径D1が15μmであり、その根本径D2が0.5mmであり、その先端角度が11度であった。
 (2)基材シート2Aの準備
 基材シート2Aとしては、ポリ乳酸(PLA;Tg55.8℃)で形成された厚み0.3mmの帯状のシートを用意した。
 〔実施例1B〕
 図16に示す手順に従って、微細中空突起物1としてのマイクロニードルアレイ1Mを製造した。具体的には、凸型部11の加熱手段が超音波振動装置であった。製造条件としては、表2に示すように、突起部前駆体形成部10Aにおいても突起伸長部10Bにおいても、超音波振動の周波数が20kHzで共通であり、超音波振動の振幅が40μmで共通であった。また、突起部前駆体形成部10Aにおいて、刺入高さが0.1mmであり、刺入速度が30mm/秒であった。一方、突起伸長部10Bにおいて、刺入高さが1.0mmであり、刺入速度が5mm/秒であった。このように、突起伸長部10Bにおける刺入速度の方が突起部前駆体形成部10Aにおける刺入速度よりも遅くした。また、軟化時間は0.5秒であり、冷却時間は1秒であった。以上の製造条件で、実施例1Bの微細中空突起物を製造した。なお、刺入時の基材シートの温度は85℃であり、基材シートは軟化していた。 
 〔比較例1B〕
 突起部前駆体形成部10Aにおいて、刺入速度を5mm/秒とする以外は、実施例1Bと同様の製造条件で、比較例1Bの微細中空突起物を製造した。
 〔性能評価〕
 実施例1B、比較例1Bの微細中空突起物について、貫通孔を有しているか否かを、マイクロスコープを用いて観察した。微細中空突起物が貫通孔を有している場合、上述した方法に従って微細中空突起物の先端径Lを測定した。それらの結果を下記表2に示す。また、製造された実施例1B、比較例1Bの微細中空突起物の写真も併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示す結果から明らかなように、実施例1Bの微細中空突起物は、比較例1Bの微細中空突起物に比べて、突起部に貫通孔が形成されており、突起部の高さ及び貫通孔の大きさの精度が良好であった。このような結果が得られた理由としては、突起部前駆体形成部10Aにおいて、実施例1B及び比較例1Bの刺入高さの条件が同じ0.1mmの設定に対し、実施例1Bの刺入速度(30mm/秒)の条件が、比較例1Bの刺入速度(5mm/秒)の条件よりも速く設定されているので、実施例1Bでは、貫通孔3hを有する突起部前駆体3bが形成され、比較例1Bでは、貫通孔3hを形成できなかったためと考えられる。即ち、比較例1Bの微細中空突起物の製造過程においては、突起部前駆体形成工程を経なかったため、突起部に貫通孔が形成されなかったと考えられる。従って、実施例1Bの微細中空突起物を製造する製造方法によれば、突起部の高さ及び貫通孔の大きさの精度の良好な微細中空突起物を、効率的に連続して製造できることが期待できる。
(1)製造装置の備える凸型部11の準備
 凸型部11としては、その材質がステンレス鋼であるSUS304で形成されたものを用意した。凸型部11は、1個の円錐状の凸型110を有していた。凸型110は、その高さ(テーパー部の高さ)H2が2.5mmであり、その先端径D1が15μmであり、その根本径D2が0.5mmであり、その先端角度が11度であった。
 (2)基材シート2Aの準備
 基材シート2Aとしては、ポリ乳酸(PLA;Tg55.8℃)で形成された厚み0.3mmの帯状のシートを用意した。
 〔実施例1C〕
 図25に示す手順に従って、微細中空突起物1としてのマイクロニードルアレイ1Mを製造した。具体的には、凸型部11の加熱手段が超音波振動装置であった。また、受け部材13としては、その材質がポリアセタール製の合成樹脂で形成されたものを用意した。受け部材13は、1個の円錐状の凹部131を有していた。凹部131の開口周縁131a形状は、凸型部11の凸型110が周壁11Wにおける受け部材13と接触する位置での外周11c形状と一致していた。即ち、開口周縁131aでの径と凸型110の前記接触する位置での径が同じであった。なお、当該接触する位置での凸型110の位置は、先端部と根元部の間の部分である。製造条件としては、表3に示すように、超音波振動の周波数が20kHzであり、超音波振動の振幅が40μmであった。また、刺入高さが0.5mmであり、刺入速度が10mm/秒であった。また、軟化時間は0.5秒であり、冷却時間は1秒であった。以上の製造条件で、実施例1Cの微細中空突起物を製造した。なお、刺入時の基材シートの温度は85℃であり、基材シートは軟化していた。 
 〔比較例1C〕
 貫通する凹部を有する受け部材を用いる以外は、実施例1Cと同様の製造条件で、比較例1Cの微細中空突起物を製造した。尚、前記凹部131は、その開口周縁での径が、凸型110の根本径D2よりも大きかった。
 〔性能評価〕
 実施例1C、比較例1Cの微細中空突起物について、貫通孔を有しているか否かを、マイクロスコープを用いて観察した。微細中空突起物が貫通孔を有している場合、上述した方法に従って微細中空突起物の先端径Lを測定した。それらの結果を下記表3に示す。また、製造された実施例1C、比較例1Cの微細中空突起物の写真も併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示す結果から明らかなように、実施例1Cの微細中空突起物は、比較例1Cの微細中空突起物に比べて、貫通孔が形成されており、突起部の高さ及び貫通孔の大きさの精度が良好であった。従って、実施例1Cの微細中空突起物を製造する製造方法によれば、突起部の高さ及び貫通孔の大きさの精度の良好な微細中空突起物を、効率的に連続して製造できることが期待できる。
 本発明(第1発明)によれば、コストアップを抑え、効率的に連続して微細中空突起物を製造することができる。
 本発明(第2発明及び第3発明)によれば、微細中空突起物の高さ及び貫通孔の大きさの精度の高い高品質な貫通孔を有する微細中空突起物を、低コストで、安定的に、大量生産することができる。
 

Claims (21)

  1.  内部が中空の微細中空突起物の製造方法であって、
     熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シートの一面側から、加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該当接部分を熱により軟化させながら、該凸型部を該基材シートに刺してゆき該基材シートの他面側から突出する突起部を形成する突起部形成工程と、
     前記突起部の内部に前記凸型部を刺した状態で該突出部を冷却する冷却工程と、
     前記冷却工程の後に、前記突起部の内部から前記凸型部を抜いて前記微細中空突起物を形成するリリース工程とを備える微細中空突起物の製造方法。
  2.  前記突起部形成工程は、前記凸型部を前記基材シートに刺してゆく際に該基材シートにおける前記突出部の形成される領域以外の領域を支持する、支持部材を用いて行い、
     前記支持部材は、前記基材シートの他面側に配されており、
     前記基材シートにおける前記支持部材で支持されていない部分の一面側から前記凸型部を当接させて前記突起部を形成する請求項1に記載の微細中空突起物の製造方法。
  3.  前記支持部材として、前記凸型部における凸型を挿入可能な開口部を有する開口プレートを用いる、請求項2に記載の微細中空突起物の製造方法。
  4.  前記開口プレートが、複数の前記開口部を備えている、請求項3に記載の微細中空突起物の製造方法。
  5.  前記開口プレートの1つの前記開口部に対して1つの前記凸型が挿入される、請求項3又は4に記載の微細中空突起物の製造方法。
  6.  前記突起部形成工程における、前記凸型部の備える前記加熱手段の条件、前記凸型部の前記基材シートへの刺入高さ、前記基材シートの前記当接部分の軟化時間、前記凸型部の前記基材シートへの刺入速度、前記凸型部の形状及び冷却工程における冷却条件の少なくとも1つを制御して、前記微細中空突起物の形状をコントロールする請求項1~5の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
  7.  前記基材シートとして、帯状の基材シートを用い、該帯状の基材シートの前記他面側に前記微細中空突起物を連続的に形成する請求項1~6の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
  8.  前記凸型部の加熱による前記基材シートの加熱温度は、該基材シートのガラス転移温度以上溶融温度未満である請求項1~7の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
  9.  前記凸型部の加熱による基材シートの加熱温度は、基材シートの軟化点以上溶融温度未満である請求項1~8の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
  10.  前記突起部形成工程において、加熱手段は前記凸型部の加熱手段以外に設けない、請求項1~9の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
  11.  前記凸型部の備える前記加熱手段が超音波振動装置であり、該超音波振動装置により該凸型部を超音波振動させ、前記当接部分に摩擦による熱を発生させて該当接部分を軟化させる請求項1~10の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
  12.  前記凸型部の備える前記加熱手段がヒーター装置であり、該ヒーター装置により該凸型部を加熱し、前記当接部分を軟化させる、請求項1~11の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
  13.  前記突起部形成工程は、複数個の凸型部を用いて、アレイ状に複数個の突起部を有する微細中空突起物を形成する、請求項1~12の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
  14.  前記突起部形成工程として、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シートの一面から、加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該当接部分を熱により軟化させながら該凸型部を該基材シートに刺してゆき、該基材シートの他面から突出させると共に該基材シートの他面側先端に貫通する貫通孔を有する中空の突起部前駆体を形成する突起部前駆体形成工程と、
     前記突起部前駆体の内部に前記凸型部を刺し込んだ状態で、前記基材シートにおける前記当接部分を熱により軟化させながら該凸型部を該基材シートに更に刺してゆき、該基材シートの他面から更に突出する突起部を形成する突起伸長工程と、を備えている、請求項1~13の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
  15.  前記突起伸長工程にて前記凸型部から前記基材シートに与える熱量が、前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部から前記基材シートに与える熱量よりも大きい、請求項14に記載の微細中空突起物の製造方法。
  16.  前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部から前記基材シートに与える単位刺入高さ当たりの熱量と、前記突起伸長工程にて前記凸型部から前記基材シートに与える単位刺入高さ当たりの熱量とは、前記突起部前駆体形成工程から前記突起伸長工程にかけて、連続的に変化する、請求項14又は15に記載の微細中空突起物の製造方法。
  17.  前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部の備える前記加熱手段の条件と前記突起伸長工程にて前記凸型部の備える前記加熱手段の条件とが同じであり、前記突起伸長工程にて前記凸型部を前記基材シートに更に刺してゆく刺入速度が、前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部を前記基材シートに刺してゆく刺入速度よりも遅い、請求項14~16の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
  18.  前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部を前記基材シートに刺してゆく刺入速度と前記突起伸長工程にて前記凸型部を前記基材シートに更に刺してゆく刺入速度とが同じであり、前記突起伸長工程にて前記凸型部の備える前記加熱手段の条件で前記基材シートに付与する熱量が、前記突起部前駆体形成工程にて前記凸型部の備える前記加熱手段の条件で前記基材シートに付与する熱量に比べて大きい、請求項14~17の何れか1項に記載の微細中空突起物の製造方法。
  19.  貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法であって、
     熱可塑性樹脂を含んで形成された基材シートの一面側から、加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該当接部分を熱により軟化させながら、該基材シートの他面側に向かって該凸型部を該基材シートに刺してゆき、該基材シートの他面側から突出する突起部を形成する突起部形成工程と、
     前記突起部の内部に前記凸型部を刺した状態で該突起部を冷却する冷却工程と、
     前記冷却工程の後に、前記突起部の内部から前記凸型部を抜いて微細中空突起物を形成するリリース工程とを備えており、
     前記突起部形成工程は、前記基材シートの他面から間隔を空けて配された受け部材を用い、
     前記突起部形成工程において、前記受け部材に前記凸型部が接触して前記突起部に貫通孔が形成される、請求項1~13の何れか1項に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
  20.  前記受け部材は、凹部を有し、該凹部の開口周縁形状は、前記凸型部の周壁における該受け部材と接触する位置での外周形状と一致しており、
     前記突起部形成工程においては、前記受け部材の前記凹部の開口周縁に前記凸型部の周壁が接触して前記基材シートを貫通するまで該凸型部を該基材シートに刺してゆく、請求項19に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
  21.  前記受け部材は、前記凸型部と接触する面がフラット面となっており、
     前記突起部形成工程においては、前記受け部材のフラット面に前記凸型部の先端が接触して前記基材シートを貫通するまで該凸型部を該基材シートに刺してゆく、請求項19に記載の貫通孔を有する微細中空突起物の製造方法。
     
     
PCT/JP2015/078372 2014-10-17 2015-10-06 微細中空突起物の製造方法 Ceased WO2016060020A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/519,440 US10632653B2 (en) 2014-10-17 2015-10-06 Fine hollow protrusion manufacturing method
CN201580056329.2A CN107073249B (zh) 2014-10-17 2015-10-06 微细中空突起物的制造方法
KR1020177010103A KR102021212B1 (ko) 2014-10-17 2015-10-06 미세 중공 돌기물의 제조 방법

Applications Claiming Priority (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014212564 2014-10-17
JP2014-212564 2014-10-17
JP2015-160727 2015-08-17
JP2015160728 2015-08-17
JP2015-160729 2015-08-17
JP2015160729 2015-08-17
JP2015-160728 2015-08-17
JP2015160727 2015-08-17
JP2015-176377 2015-09-08
JP2015176375A JP6064012B1 (ja) 2014-10-17 2015-09-08 微細中空突起物の製造方法
JP2015-176375 2015-09-08
JP2015176376A JP6126658B2 (ja) 2015-08-17 2015-09-08 微細中空突起物の製造方法
JP2015-176376 2015-09-08
JP2015176377A JP6586329B2 (ja) 2015-08-17 2015-09-08 微細中空突起物の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016060020A1 true WO2016060020A1 (ja) 2016-04-21

Family

ID=55746567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/078372 Ceased WO2016060020A1 (ja) 2014-10-17 2015-10-06 微細中空突起物の製造方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2016060020A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018211421A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Sabic Global Technologies B.V. Methods and systems of producing polymer microneedle arrays via ultrasonic embossing, and resulting microneedle arrays
CN110709128A (zh) * 2017-06-07 2020-01-17 花王株式会社 微细突起单元的制造方法和微细突起单元
CN111526918A (zh) * 2017-12-26 2020-08-11 三岛光产株式会社 微针阵列
JP7508289B2 (ja) 2020-06-29 2024-07-01 花王株式会社 中空突起具の製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01110929A (ja) * 1987-10-26 1989-04-27 Mitsubishi Plastics Ind Ltd プラスチックシートの折り曲げ方法
JP2003501162A (ja) * 1999-06-09 2003-01-14 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー 皮内用ミクロ針アレイ装置
US20050178760A1 (en) * 2004-02-17 2005-08-18 Eng-Pi Chang Method of making microneedles
JP2006518675A (ja) * 2003-02-24 2006-08-17 コリウム インターナショナル, インコーポレイテッド 貫通孔を備えた複数のマイクロエレメントを有するマイクロ構造物の製造方法
WO2008093679A1 (ja) * 2007-01-29 2008-08-07 Medrx Co., Ltd. 温度感受性物質製のマイクロニードルの製造方法
JP2010068840A (ja) * 2008-09-16 2010-04-02 Toppan Printing Co Ltd 針状体および針状体製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01110929A (ja) * 1987-10-26 1989-04-27 Mitsubishi Plastics Ind Ltd プラスチックシートの折り曲げ方法
JP2003501162A (ja) * 1999-06-09 2003-01-14 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー 皮内用ミクロ針アレイ装置
JP2006518675A (ja) * 2003-02-24 2006-08-17 コリウム インターナショナル, インコーポレイテッド 貫通孔を備えた複数のマイクロエレメントを有するマイクロ構造物の製造方法
US20050178760A1 (en) * 2004-02-17 2005-08-18 Eng-Pi Chang Method of making microneedles
WO2008093679A1 (ja) * 2007-01-29 2008-08-07 Medrx Co., Ltd. 温度感受性物質製のマイクロニードルの製造方法
JP2010068840A (ja) * 2008-09-16 2010-04-02 Toppan Printing Co Ltd 針状体および針状体製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018211421A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Sabic Global Technologies B.V. Methods and systems of producing polymer microneedle arrays via ultrasonic embossing, and resulting microneedle arrays
CN110709128A (zh) * 2017-06-07 2020-01-17 花王株式会社 微细突起单元的制造方法和微细突起单元
CN110709128B (zh) * 2017-06-07 2022-02-25 花王株式会社 微细突起单元的制造方法和微细突起单元
CN111526918A (zh) * 2017-12-26 2020-08-11 三岛光产株式会社 微针阵列
US11801372B2 (en) 2017-12-26 2023-10-31 Mishima Kosan Co., Ltd. Microneedle array
JP7508289B2 (ja) 2020-06-29 2024-07-01 花王株式会社 中空突起具の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107073249B (zh) 微细中空突起物的制造方法
CN108472476B (zh) 微细中空突起器具的制造方法
JP6586329B2 (ja) 微細中空突起物の製造方法
JP6561032B2 (ja) 微細中空突起物の製造方法
CN110709128A (zh) 微细突起单元的制造方法和微细突起单元
CN111050838B (zh) 中空突起器具的制造方法和中空突起器具的制造装置
JP6126658B2 (ja) 微細中空突起物の製造方法
WO2016060020A1 (ja) 微細中空突起物の製造方法
JP2018089375A (ja) 皮膚刺激用微細突起具及びその製造方法
JP6646985B2 (ja) 微細突起具の製造方法
KR102365233B1 (ko) 미세 중공 돌기구의 제조 방법, 및 미세 중공 돌기구
CN108883263B (zh) 微细中空突起器具
JP6693790B2 (ja) 開孔部を有する微細中空突起具の製造方法
JP6775095B2 (ja) 微細中空突起具の製造方法
JP6717638B2 (ja) 開孔部を有する微細中空突起具の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15851387

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177010103

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15519440

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15851387

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1