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WO2018105480A1 - 皮膚刺激用微細突起具及びその製造方法 - Google Patents

皮膚刺激用微細突起具及びその製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2018105480A1
WO2018105480A1 PCT/JP2017/043041 JP2017043041W WO2018105480A1 WO 2018105480 A1 WO2018105480 A1 WO 2018105480A1 JP 2017043041 W JP2017043041 W JP 2017043041W WO 2018105480 A1 WO2018105480 A1 WO 2018105480A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fine
protrusion
tool
skin irritation
less
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/JP2017/043041
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和樹 磯
貴利 新津
智志 上野
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
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Publication of WO2018105480A1 publication Critical patent/WO2018105480A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H39/00Devices for locating or stimulating specific reflex points of the body for physical therapy, e.g. acupuncture
    • A61H39/04Devices for pressing such points, e.g. Shiatsu or Acupressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H39/00Devices for locating or stimulating specific reflex points of the body for physical therapy, e.g. acupuncture
    • A61H39/08Devices for applying needles to such points, i.e. for acupuncture ; Acupuncture needles or accessories therefor

Definitions

  • the present invention relates to a fine protrusion for skin irritation and a method for producing the same.
  • Patent Document 1 describes a fine needle that gives a stimulus to the skin without the tip piercing the skin.
  • the fine needle described in Patent Document 1 is adhered to a pressure sensitive adhesive sheet piece such as a bandage, and the pressure sensitive adhesive sheet piece having the fine needle adhered thereto is adhered to the skin, thereby bringing the fine needle into contact with or pressing the skin. Used as such.
  • Patent Document 1 if such a fine needle is used to stimulate the skin, numbness in the soles, upper and lower limbs, finger joint pain, swelling, fifty shoulders, headache, low back pain, knee pain, elbow pain, muscle pain, It is described that it is effective in relieving stiff shoulders.
  • the present invention is a skin irritation microprojection device having a fine hollow projection with a hollow inside on a base.
  • the tip of the microhollow projection is curved outwardly or flat. It has become.
  • a method for producing a skin irritation fine projection tool comprises contacting a convex part provided with a heating means from one side of a base sheet formed with a thermoplastic resin so that the corresponding contact part in the base sheet is
  • a protrusion forming step of forming a protrusion protruding from the other surface side of the base sheet by piercing the base sheet into the base sheet while being softened by heat, and the convex mold inside the protrusion A cooling step of cooling the convex portion in a state where the portion is stabbed, and a release step of forming the fine protrusion for skin stimulation by removing the convex portion from the inside of the protruding portion after the cooling step.
  • the convex part used in the protruding part forming step includes a top part having an angle of more than 60 degrees and 180 degrees or less at a tip part in a longitudinal sectional view along the thickness direction.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a skin irritation microprojection tool according to a first preferred embodiment of the present invention in which a plurality of microhollow projections are arranged on a base.
  • FIG. 2 is a perspective view of the fine tool for skin stimulation focusing on one fine hollow protrusion shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing a method for measuring the width of the tip of the fine projection tool.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of a fine projection tool for skin irritation according to a preferred embodiment of the present invention further having an adhesive sheet.
  • FIG. 6 is a usage diagram illustrating a usage state of the skin irritation fine projection tool shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of a manufacturing apparatus according to the first embodiment for manufacturing the skin irritation fine projection shown in FIG. 1.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the convex portion of the manufacturing apparatus shown in FIG. 7 as viewed longitudinally along the thickness direction.
  • 9 (a) to 9 (e) are diagrams illustrating a process of manufacturing a skin irritation fine projection using the manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of a skin irritation microprojection tool according to a second preferred embodiment of the present invention (corresponding to FIG. 3).
  • 11 (a) to 11 (e) are diagrams for explaining a process of manufacturing a fine protrusion for skin stimulation using the manufacturing apparatus of the second embodiment (corresponding to FIG. 9).
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the convex portion of the manufacturing apparatus shown in FIG. 11 as viewed longitudinally along the thickness direction (corresponding to FIG. 8).
  • the fine needle described in Patent Document 1 has a solid structure in which the convex portion is integrally formed with the substrate, a functional material such as a magnetic material or a heat generating material can be disposed inside the convex portion. difficult. Moreover, since the fine needle described in Patent Document 1 has a solid structure, the material cost increases.
  • an object of the present invention is to provide a fine protrusion, a patch having the same, and a method for manufacturing the same, which can eliminate the disadvantages of the above-described conventional technology.
  • FIG. 1 is a perspective view of a skin irritation microprojection tool 1 (hereinafter also referred to as a microprojection tool 1) according to the first embodiment.
  • the fine projection tool 1 according to the first embodiment has a first direction X and a second direction Y orthogonal thereto, and includes a plurality of fine hollow projections 3 on a sheet-like base 2.
  • the number of the fine hollow protrusions 3, the arrangement of the fine hollow protrusions 3, and the shape of the fine hollow protrusions 3 are not particularly limited, but the fine protrusion tool 1 of the first embodiment has 9 on the upper surface of the sheet-like base 2.
  • a plurality of truncated cone-shaped hollow projections 3 are arranged.
  • the nine fine hollow projections 3 arranged are arranged in three rows in the second direction Y direction and in three columns in the first direction X direction.
  • the direction in which a later-described base sheet 2A is conveyed corresponds to the second direction Y
  • the direction orthogonal to the direction to convey corresponds to the first direction X.
  • FIG. 2 is a perspective view of the fine protrusion 1 focusing on one fine hollow protrusion 3 among the plurality of arranged fine hollow protrusions 3 of the fine protrusion 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the fine projection 1 as viewed in a longitudinal section along the thickness direction (Z direction) at the center position CP of the tip 3U of the fine projection 1.
  • the fine projection tool 1 for skin stimulation according to the first embodiment is different from the one for the purpose of penetrating the skin like an injection needle, and stimulates the projection by pressing the skin or the skin.
  • the term “for skin irritation” can also be called non-invasive.
  • the fine hollow protrusion 3 has a hollow interior as viewed in a longitudinal section. Specifically, a hollow space is formed extending through the base 2 and into the inside of the fine hollow protrusion 3. In the fine projection tool 1, the space inside the fine hollow projection 3 is formed in a truncated cone shape.
  • the tip of the tip portion 3U of the fine hollow projection 3 is curved outwardly and convexly.
  • the tip of the fine hollow protrusion 3 of the fine projection tool 1 is curved outwardly and the fine hollow protrusion 3 has a truncated cone shape.
  • the microprojection tool 1 of the first embodiment has a top portion 3t that is gently curved convexly in the thickness direction (Z direction) at the center position CP of the tip 3U of the microhollow projection 3.
  • the fine hollow projection 3 of the fine projection tool 1 has a truncated cone shape having a curved top portion 3t, but the fine hollow projection 3 may have a truncated cone shape with a flat tip. Alternatively, the tip may have a flat columnar shape or the like. Further, the surface of the fine hollow protrusion 3 does not communicate with the internal space, and the surface of the fine hollow protrusion forms a continuous surface.
  • the width W of the tip of the microhollow projection 3 is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 0.6 mm or more. And it is preferably 5 mm or less, more preferably 1 mm or less, specifically preferably 0.5 mm or more and 5 mm or less, more preferably 0.6 mm or more and 1 mm.
  • the fineness of the fine hollow protrusion 3 means that the width W of the tip is preferably 5 mm or less, more preferably 1 mm or less.
  • the width W of the tip of the fine hollow protrusion 3 is measured as follows.
  • a cross section of the tip 3U of the fine hollow projection 3 is observed as a SEM image shown in FIG. 4 in a state where the cross section 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 3a of the both sides 3a and 3b
  • the imaginary straight line ILb is extended along the straight line portion on the other side 3b.
  • a location where the one side 3a is separated from the virtual straight line ILa is obtained as the first distal point 3a1
  • a location where the other side 3b is separated from the virtual straight line ILb is obtained as the second distal point 3b1.
  • the length of the straight line connecting the first tip point 3a1 and the second tip point 3b1 thus determined is measured using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, and the measured length of the straight line is calculated.
  • the width W of the tip of the fine hollow projection 3 is assumed to be.
  • both sides 3a and 3b which are the side surfaces of the fine hollow protrusions rising from the base, are not straight lines, from the intersection of the horizontal line on the upper surface of the base 2 and the vertical line passing through the center of the fine hollow protrusion 3,
  • the intersection between each virtual straight line extending 45 ° to the left and right and the curve of the surface of the fine hollow projection is defined as two virtual left and right points, and the distance between the two virtual left and right virtual points is defined as the width W of the tip of the fine hollow projection 3.
  • the fine hollow protrusion 3 is a longitudinal cross-sectional view and stimulates the skin when the width of the tip of the fine hollow protrusion 3 is W and the radius of curvature of each of the corner portions 3E and 3E is R.
  • the ratio W / R of the width W of the tip to the radius of curvature R is preferably 0.1 or more, more preferably 1 or more, and preferably 10 or less from the viewpoint of being used for the purpose of making it difficult to pierce the skin. Yes, more preferably 5 or less, specifically preferably 0.1 or more and 10 or less, more preferably 1 or more and 5 or less.
  • the radius of curvature R is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.1 mm or more, and preferably 50 mm or less, more preferably 2 mm or less.
  • the thickness is preferably 0.05 mm or more and 50 mm or less, and more preferably 0.1 mm or more and 2 mm or less.
  • the radius of curvature R of both corners 3E, 3E of the fine projection tool 1 is measured as follows.
  • a cross section of the tip 3U of the fine hollow projection 3 is observed as a SEM image shown in FIG. 4 in a state where the cross section 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 3a of the both sides 3a and 3b
  • the imaginary straight line ILb is extended along the straight line portion on the other side 3b.
  • a location where the one side 3a is separated from the virtual straight line ILa is obtained as the first distal point 3a1
  • a location where the other side 3b is separated from the virtual straight line ILb is obtained as the second distal point 3b1.
  • the radius of curvature is R.
  • the contour radius between the second tip point 3b1 and the center position CP is set to the curvature radius R of the corner 3E.
  • both sides 3a and 3b which are the side surfaces of the fine hollow protrusions rising from the base, are not straight lines, from the intersection of the horizontal line on the upper surface of the base 2 and the vertical line passing through the center of the fine hollow protrusion 3,
  • the intersection of each virtual straight line extending 45 degrees to the left and right and the curve of the surface of the fine hollow projection is defined as two left and right virtual points, and these two left and right virtual points are respectively read as a first tip point 3a1 and a second tip point 3b1.
  • the fine hollow protrusion 3 is used for stimulating the skin and has a protrusion height H1 (see FIG. 3) of preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, from the viewpoint of making it difficult to pierce the skin. Yes, and 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.
  • the fine hollow 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, and more preferably 0.02 mm or more and 0.7 mm or less.
  • the average thickness T1 of the fine hollow protrusions 3 is a thickness measured in the horizontal direction at a position that is half the height of the fine hollow protrusions 3 (that is, a position that has a height of H1 / 2).
  • the cross-sectional width of the fine hollow protrusion 3 in the horizontal direction at a position half the height of the fine hollow protrusion 3 (H1 / 2 height position) is preferably 0.5 mm or more, more preferably 0.6 mm or more. And, it is preferably 7 mm or less, more preferably 4 mm or less, specifically preferably 0.5 mm or more and 7 mm or less, more preferably 0.6 mm or more and 4 mm or less.
  • the nine fine hollow projections 3 of the same shape and size arranged on the upper surface of the sheet-like base 2 have a uniform center-to-center distance in the second direction Y and a uniform center-to-center distance in the first direction X.
  • the center distance in the second direction Y and the center distance in the first direction X are preferably the same distance.
  • the distance between the centers of the fine hollow protrusions 3 in the second direction Y 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. Specifically, 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.
  • the distance between the centers of the fine hollow protrusions 3 in the first direction X 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. Specifically, 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.
  • the fine hollow protrusions 3 arranged on the upper surface of the sheet-like base 2 are preferably 1 or more, more preferably 9 or more, preferably 400 or less, more preferably 100 per 1 cm 2. Specifically, it is preferably 1 or more and 400 or less, more preferably 9 or more and 100 or less per 1 cm 2 .
  • the microprojection tool 1 of the first embodiment may be in a form having an adhesive means so that the surface on which the microhollow projections 3 are arranged is fixed to the skin.
  • It can be used in the form of a patch 10P having a sheet 4.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet 4 has a pressure-sensitive adhesive base sheet 4s wider than the area of the sheet-like base 2 and a pressure-sensitive adhesive 4a coated on the entire surface of the pressure-sensitive adhesive base sheet 4s.
  • the adhesive base sheet 4s a nonwoven fabric, a film or the like generally used in a technical field such as a bandage can be used.
  • the adhesive 4a the adhesive agent etc. which are generally used in technical fields, such as a bandage, can be used.
  • the microprojection tool 1 in the form of a patch 10P adheres to a part of the body where the skin is to be stimulated for the purpose of alleviating physical fatigue such as numbness of the limbs, back pain, muscle pain, and stiff shoulders. It is used by being fixed via the agent 4a. By fixing the patch 10P in this way, the fine hollow protrusion 3 of the fine protrusion 1 is pressed against the skin.
  • the fine projection tool 1 of the first embodiment has the following advantages because the inside of the fine hollow projection 3 is hollow.
  • the fine projection tool 1 of 1st Embodiment has the hollow which forms an air layer in the inside of the fine hollow protrusion 3, it produces a heat insulation effect and it is hard to feel a cool feeling compared with a metal needle.
  • the width W of the tip of the fine hollow projection 3 is larger than 0.5 mm, and the tip of the tip portion 1U is curved outwardly so that the skin It is hard to be stabbed in, and it is hard to produce discomfort.
  • the microprojection tool 1 according to the first embodiment may not be used in the form of the patch 10P as shown in FIG. 6.
  • the microprojection tool 1 adheres to the base 2 around the micro hollow projection 3 of the microprojection tool 1. You may use it with the form which distributes the agent 4a.
  • FIG. 7 shows the overall configuration of the manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment used for carrying out the manufacturing method according to the first embodiment.
  • the fine hollow protrusion 3 of the fine protrusion 1 is very small, but for convenience of explanation, the fine hollow protrusion 3 of the fine protrusion 1 is drawn very large in FIG. .
  • the manufacturing apparatus 100 includes, from the upstream side toward the downstream side, a protrusion part forming part 10 that forms the protrusion part 3A on the base sheet 2A, a cooling part 20, and a convex part 11 described later.
  • a release part 30 for extracting the fine protrusions 1
  • a cutting part 40 for cutting the fine protrusions 1
  • a re-pitch part 50 for adjusting the interval between the fine protrusions 1.
  • the fine hollow protrusion 3 means a protrusion portion as a structure of the fine protrusion 1
  • the protrusion 3 ⁇ / b> A means an intermediate in the manufacturing process for forming the fine hollow protrusion 3.
  • the fine hollow protrusion 3 and the protrusion 3A may be different or the same with respect to the shape and the like.
  • the direction in which the base sheet 2A is transported (the longitudinal direction of the base sheet 2A) is the second direction, the Y direction, the direction orthogonal to the transport direction, and the first direction of the transported base sheet 2A. Will be described as the X direction, and the thickness direction of the conveyed substrate sheet 2A as the Z direction.
  • the protruding portion forming portion 10 includes a convex portion 11 including heating means (not shown).
  • the convex mold part 11 has a convex mold 110 corresponding to the number and arrangement of the fine hollow projections 3 of the fine projection tool 1 to be produced and the substantially outer shape thereof.
  • nine frustoconical convex molds 110 are provided.
  • the “convex mold part 11” is a member provided with a convex mold 110 that is a part that pierces the base sheet 2A.
  • the base is a flat plate-like base part. It has a structure having a plurality of convex molds 110 on the part.
  • the present invention is not limited to this, and the convex portion 11 including only the convex shape 110 may be used.
  • the manufacturing apparatus 100 of the first embodiment has no heating means 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 it also includes the case where a means for heating below the glass transition temperature is provided. 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.
  • belt-shaped base material sheet 2A is drawn
  • the convex part 11 is made to contact
  • the convex portion 11 has a shape having a truncated cone portion at the tip corresponding to the outer shape of the truncated cone-shaped fine hollow projection 3 of the fine projection tool 1 to be manufactured.
  • the convex portion 11 is arranged with its tip facing upward, and can move up and down at least in the thickness direction (Z direction). More specifically, in the manufacturing apparatus 100 according to 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).
  • Control of the operation of the convex portion 11 is controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100 of the first embodiment.
  • the manufacturing apparatus 100 of the first embodiment is an apparatus having the so-called box motion type projection forming part 10 that draws an endless track.
  • control of the heating means (not shown) of the convex part 11 is also controlled by the control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100 of the first embodiment.
  • the base sheet 2A is a sheet composed of the base 2 and the fine hollow protrusions 3 of the fine protrusions 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 sheet 2A is equal to the thickness T2 of the base 2 of the fine projection 1 to be manufactured.
  • the convex portion 11 used in the protrusion forming step is viewed in a longitudinal section along the thickness direction (Z direction) as shown in FIG. A top 110t is provided.
  • the convex portion 11 includes a base portion and a plurality of convex molds 110 protruding from the base portion. Therefore, the “tip of the convex portion 11” is the tip of the convex die 110.
  • the tip of the convex mold 110 will be described.
  • type part 11 becomes a shape corresponding to the external shape of the fine hollow protrusion 3 which the fine protrusion tool 1 to manufacture has.
  • the “corresponding shape” includes not only a similar shape but also a shape classified into the same category such as a truncated cone shape.
  • the fine protrusion 1 manufactured using the manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment has the top portion 3t at the center position CP of the tip portion 3U of the fine hollow protrusion 3, and thus the convex portion 11.
  • the top part 110t of the convex mold 110 is arranged at the center of the tip part 110U when the convex part 11 is viewed from the base sheet 2A side, that is, when the convex part 11 is viewed from the upper side in the thickness direction (Z direction). ing.
  • the top 110t of the convex mold 110 has an angle ⁇ of more than 60 degrees and an angle ⁇ of 90 degrees or more when viewed in a longitudinal section along the thickness direction (Z direction).
  • the angle ⁇ of the top part 110t of the convex part 11 is a state in which the section of the tip part 110U of the convex part 110 is enlarged by a predetermined magnification using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope as shown in the SEM image shown in FIG. Observe and measure with.
  • SEM scanning electron microscope
  • the convex portion 11 has a height H2 (see FIG. 7) of the convex 110 that is the same as a height H1 (see FIG. 3) of the fine hollow protrusion 3 to be manufactured.
  • it is formed slightly higher, preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, and preferably 30 mm or less, more preferably 20 mm or less, specifically, preferably 0. It is 0.01 mm or more and 30 mm or less, More preferably, it is 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 convex mold 110 of the convex mold section 11 has a root diameter D2 of preferably 0.5 mm or more, more preferably 0.6 mm or more, and preferably 5 mm or less from the viewpoint that sufficient strength can be easily obtained. More preferably, it is 3 mm or less, specifically, preferably 0.5 mm or more and 5 mm or less, more preferably 0.6 mm or more and 3 mm or less.
  • the tip diameter D1 of the convex mold 110 of the convex mold part 11 is measured as follows.
  • a location where one side 110a is separated from the virtual straight line ILc is obtained as the first distal point 110a1
  • a location where the other side 110b is separated from the virtual straight line ILd is obtained as the second distal point 110b1.
  • the length D1 of the straight line connecting the first tip point 110a1 and the second tip point 110b1 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 D1 of the convex mold 110.
  • the convex mold 110 used in the protruding portion forming step is viewed in a longitudinal section along the thickness direction (Z direction) as shown in FIG.
  • Each of 110E is preferably formed in an arc shape.
  • the arc-shaped corner portion 110E of the convex portion 11 has a radius of curvature of 0.05 mm or more when viewed in a longitudinal section along the thickness direction (Z direction) as shown in FIG. More preferably 1 mm or more, more preferably 50 mm or less, further preferably 2 mm or less, specifically 0.05 mm or more and 50 mm or less, preferably 0.1 mm or more. More preferably, it has an angle of 2 mm or less.
  • the radius of curvature of the corner 110E of the convex portion 11 is enlarged by a predetermined magnification using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, as shown in the SEM image shown in FIG. Observe and measure in state.
  • SEM scanning electron microscope
  • 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 arranged on the other surface 2U side of the base sheet 2A, and plays a role of making the base sheet 2A difficult to bend when the convex portion 11 is inserted from the one surface 2D side.
  • the support member 12 is preferably disposed in a portion other than the region where the convex portion 11 of the base sheet 2A is inserted, and on both sides along the transport direction (Y direction) of the base sheet 2A, although it may be a pair of plate-like members extending in parallel to the transport direction (Y direction), in the manufacturing apparatus 100 of the first embodiment, an opening that is a through hole at a position corresponding to the contact portion TP.
  • a punching plate which is an example of an open plate 121 is used.
  • 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.
  • An opening plate 12 that is a support member having an open through hole is disposed at a position corresponding to the contact portion TP, and the base sheet 2A is supported when the convex portion 11 is pierced into the base sheet 2A.
  • the opening plate 12 is a plate having an opening 121 into which the convex mold 110 of the convex part 11 can be inserted.
  • the opening 121 is a through hole, but may be non-through.
  • the protruding portion forming section 10 includes a protruding portion having a plurality of protruding shapes corresponding to the number and arrangement of the plurality of fine hollow protrusions 3 and the outer shape of each fine hollow protrusion 3. I have to prepare.
  • the opening plate 12 is distribute
  • the base sheet 2 ⁇ / b> A is sandwiched between the convex portion 11 and the opening plate 12.
  • the opening plate 12 is provided with one through hole at a position corresponding to the contact portion TP of one convex mold 110 of the convex section 11 in the base sheet 2 ⁇ / b> A.
  • one through-hole may be arranged at a position corresponding to the contact portion TP of the plurality of convex molds 110.
  • the through hole is not particularly limited in shape when the opening plate 12 is viewed from the upper surface side, but is formed in a circular shape in the manufacturing apparatus 100 shown in FIG.
  • the shape of the opening plate 12 is not particularly limited, but is formed in a plate shape in the manufacturing apparatus 100 shown in FIG.
  • the length of the plate-shaped opening plate 12 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 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 12 is arranged adjacent to the other surface 2U of the base sheet 2A in the thickness direction (Z direction) and is parallel to the base sheet 2A in the transport direction (Y direction). It is possible.
  • the movement speed of the opening plate 12 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 100 shown in FIG. It is controlled by means (not shown).
  • the convex part 110 is ultrasonically vibrated with an ultrasonic vibration apparatus, and the contact part which is contacting the convex mold 110 is shown. Only the TP generates heat due to friction to soften the contact portion TP. Then, while softening the contact portion TP, as shown in FIGS. 9 (b) to 9 (c), from one surface 2D side (lower surface side) to the other surface 2U side (upper surface side), as shown in FIGS. Then, the convex portion 11 is raised and stabbed into the base sheet 2A to form a protrusion 3A that protrudes from the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A.
  • the frequency of ultrasonic vibration by the wave vibration device of the convex mold 110 is preferably 10 kHz or more, more preferably 15 kHz or more from the viewpoint of forming the protrusion 3A. And, it is 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. Further, regarding the ultrasonic vibration by the convex 110 wave vibration device, the amplitude thereof is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, and preferably 60 ⁇ m or less from the viewpoint of formation of the protrusion 3A.
  • the frequency and amplitude of the ultrasonic vibration of the convex mold 110 may be adjusted within the above-described range.
  • the insertion speed for piercing the convex mold 110 into the base sheet 2A is excessively softened if the resin is too slow, and insufficiently softened if it is too fast. It is 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, specifically preferably 0.1 mm / second. It is 1000 mm / second or less, and more preferably 1 mm / second or more and 800 mm / second or less.
  • the softening time which is the time from stopping the rising of the convex mold 110 in the ultrasonic vibration state and transporting it to the next process (cooling process) while the convex mold part 11 is stuck inside the protrusion 3A, is too long. From the viewpoint of compensating for insufficient softening, it is preferably 0 second or longer, more preferably 0.1 second or longer, and preferably 10 seconds or shorter, more preferably 5 seconds or shorter, Specifically, it is preferably 0 second or longer and 10 seconds or shorter, and more preferably 0.1 second or longer and 5 seconds or shorter.
  • the insertion height of the convex mold 110 inserted into the base sheet 2A is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, and preferably 10 mm from the viewpoint of efficiently forming the protrusion 3A. It is below, 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” is the distance between the top 110t of the convex mold 110 and the other surface 2U (upper surface) of the base sheet 2A in a state where the convex mold 110 is most inserted into the base sheet 2A. Means distance.
  • the insertion height in the protruding portion forming step refers to the other in the state in which the protruding portion 110 is deeply inserted in the protruding portion forming step and the protruding portion 11 protrudes from the other surface 2U of the base sheet 2A. It is the distance from the surface 2U to the top 110t of the convex mold 110 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 blower 21 is used to cool the protruding portion 110 inside the protruding portion 110 (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 see FIG.
  • the protruding portion 11 is inserted into the protrusion 3 ⁇ / b> A in the tunnel of the cold air blowing device 21 using the box motion type protrusion forming portion 10.
  • the base sheet 2A is transported in parallel to the transport direction (Y direction), and is arranged on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A in the tunnel as shown in FIG. Cool air is blown from the blower opening 22 thus cooled, and the protrusion 110 is cooled while the convex mold 110 is stuck inside.
  • the ultrasonic vibration by the ultrasonic device of the convex mold 110 may be in a continuous state or stopped, but from the viewpoint of keeping the shape of the protrusion 3A constant without excessive deformation, It is preferably 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 10 ° C. or lower, from the viewpoint of forming the protrusion 3A. 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 longer, more preferably 0.5 seconds or longer, and preferably 60 seconds, from the viewpoint of compatibility between the moldability of the protrusion 3A and the processing time. 2 seconds or less, more preferably 30 seconds or less, specifically, preferably 0.01 seconds or more and 60 seconds or less, and 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 mold 110 is pulled out from the inside of the protrusion 3A to form the precursor 1A of the fine protrusion 1 (release). Process).
  • the release process of the first embodiment from the one surface 2D side (lower surface side) of the base sheet 2A, as shown in FIG.
  • the convex part 110 is removed, and the precursor 1A of a strip-shaped fine protrusion that becomes the hollow fine protrusion 1 inside. Form.
  • 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 precursor 1A of the band-shaped fine projection tool.
  • the precursor 1A of the band-shaped fine projection tool is transported between the pair of cutter parts 41 and the anvil part 42, and the protrusions adjacent in the transport direction (Y direction).
  • the sheet-like fine projection 1 is continuously manufactured by cutting with the cutter blade of the cutter part 41 between the parts 3A and 3A.
  • the cutting of the precursor 1 ⁇ / b> A of the band-shaped fine projection tool may be performed so as to extend in the lateral direction of each fine projection tool 1, and can be performed linearly across the lateral direction of each fine projection tool 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.
  • 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 as the microprojection tool 1 of each leaf is continuously sucked by the suction box 53 through a through hole (not shown), and then on the fast conveying belt 52.
  • the microneedle array 1M as the fine projection tool 1 is placed and rearranged at a predetermined distance by increasing the distance between the adjacent microneedle arrays 1M and 1M in the transport direction (Y direction). To manufacture.
  • the convex portion including the top portion 110t having an angle of more than 60 degrees and not more than 180 degrees.
  • the microprojection tool 1 can be manufactured only by a simple process of using the mold 110 in the projecting portion forming process, cost increase can be suppressed, and the microprojection tool 1 can be manufactured efficiently and continuously. it can.
  • the convex part 11 including the convex mold 110 having both corners 110E and 110E formed in an arc shape is used in the projecting part forming step. It is possible to efficiently manufacture a high-precision fine projection tool 1 having a high accuracy and having a tip whose ratio W / R of the width W of the tip is 0.1 or more and 10 or less.
  • the ultrasonic device is used only at the contact portion TP of the base sheet 2 ⁇ / b> A with which the convex mold 110 is contacted. Accordingly, since the convex mold 110 is ultrasonically vibrated and only the contact portion TP is softened, the fine protrusion 1 can be manufactured continuously and efficiently with energy saving.
  • the ultrasonic vibration device is used as the heating means (not shown) of the convex mold 110, it is not always necessary to provide the cold air blowing device 21, and the ultrasonic vibration device It can also be cooled simply by turning off the vibration.
  • the ultrasonic vibration is used as the heating means, the microprojection tool 1 can be manufactured at a high speed with simplification of the apparatus.
  • 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 cooling is efficiently performed by turning off the ultrasonic vibration application, so deformation other than the contact portion TP. Therefore, it is possible to manufacture the fine protrusion 1 with high accuracy.
  • the manufacturing apparatus 100 uses the control means (not shown) to operate the convex portion 11, the heating conditions of the heating means (not shown) included in the convex 110, and the cold air blower. 21 cooling temperature and cooling time are controlled. Therefore, the amount of insertion of the convex mold 110 into the base sheet 2A can be easily changed by controlling the insertion height of the convex mold 110, for example, in the protrusion forming step by a control means (not shown). The protrusion height H1 of the fine protrusion 1 to be performed can be controlled.
  • the fine projection The thickness T1 and the like of the fine hollow protrusion 3 constituting the tool 1 can be freely controlled.
  • the shape of the fine projection tool 1 can be freely controlled by controlling at least one of the insertion speed of the mold 110 into the base sheet 2A, the shape of the convex mold portion 11, and the cooling conditions in the cooling step. .
  • the base plate 2 ⁇ / b> A is formed using the opening plate 12 that is a support member on the other surface 2 ⁇ / b> U side (upper surface side) of the base sheet 2 ⁇ / b> A.
  • the non-processed part is supported, the convex part 11 is brought into contact from the one surface 2D side (lower surface side) of the part not supported by the support member 12 in the base material sheet 2A, and the contact part TP is softened by heat.
  • a protrusion 3A is formed.
  • the heating temperature of the base sheet 2A by the convex mold 110 is from the viewpoint of the formation of the projection 3A.
  • the glass transition temperature (Tg) of the base sheet 2A to be used is preferably not lower than the melting temperature, and particularly preferably not lower 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
  • a heater device can be used as the heating means.
  • the heating temperature of the convex portion 11 may be adjusted within the above-described range.
  • the “glass transition temperature (Tg)” is measured by the following method, and the softening temperature is measured by JIS K-7196 “Softening temperature test method by thermomechanical analysis of thermoplastic film and sheet”. To follow.
  • the “glass transition temperature (Tg) of the base sheet 2A” means the glass transition temperature (Tg) of the constituent resin of the base sheet 2A.
  • the heating temperature of the base sheet 2A by the heating means is at least the lowest glass transition temperature (Tg) among the plurality of glass transition temperatures (Tg). It is preferable that it is above, and it is more preferable that it is higher than the highest glass transition temperature (Tg) among the plurality of glass transition temperatures (Tg).
  • the “softening temperature” of the base sheet 2A is the same as the glass transition temperature (Tg).
  • the heating temperature of the base sheet 2A by the heating means is at least the plurality of softening temperatures.
  • the temperature is preferably the lowest softening temperature or higher, and more preferably the highest softening temperature or higher among the plurality of softening temperatures.
  • the heating temperature of the base sheet 2A by the heating means is less than the lowest melting point among the plurality of melting points. Is preferred.
  • Tg glass transition temperature
  • 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 2A. 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 horizontal axis temperature and vertical axis calorie. And glass transition temperature Tg is calculated
  • the manufacturing method of the fine projection tool 1 of 2nd Embodiment also uses the ultrasonic vibration apparatus as a heating means (not shown) of the convex part 11 similarly to the manufacturing method of the fine projection tool 1 of 1st Embodiment. .
  • the fine hollow protrusion 3 of the fine projection tool 1 of the first embodiment has a truncated cone shape having a curved top 3t, but the fine hollow protrusion 3 of the second embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the tip has a flat columnar shape.
  • the surface of the fine hollow protrusion 3 of the second embodiment does not communicate with the internal space, and the surface of the fine hollow protrusion forms a continuous surface.
  • the convex portion 11 used in the protruding portion forming step is viewed from the base sheet 2A side, that is, the convex portion 11 is in the thickness direction (Z direction).
  • the top 110t of the convex mold 110 is arranged at the center of the tip 110U.
  • the convex 110 is viewed in a longitudinal section along the thickness direction (Z direction) at the top 110t, and the angle of the top 110t is 180 degrees.
  • the convex mold 110 of the convex mold portion 11 has a cylindrical shape corresponding to the cylindrical fine hollow protrusion 3 of the fine protrusion tool 1 of the second embodiment. .
  • the convex mold 110 of the convex mold part 11 is a circle having a diameter D3 as viewed from the upper side in the thickness direction (Z direction).
  • the diameter D3 (see FIG. 12) is preferably 0.5 mm or more, more preferably 0.6 mm or more, and preferably 5 mm or less, more preferably 1 mm or less, specifically preferably It is 0.5 mm or more and 5 mm or less, More preferably, it is 0.6 mm or more and 1 mm or less.
  • type part 11 used at a projection part formation process becomes a column shape, and as shown in FIG. 12, it follows a thickness direction (Z direction).
  • the two corners 110E and 110E are formed at right angles as viewed in a longitudinal section. From the viewpoint of forming the projection 3A in which each of the corners 1E and 1E is formed in an arc shape, the both corners 110E and 110E, Each of 110E may be formed in a circular arc shape.
  • the radius of curvature is preferably 0.005 mm or more, more preferably 0.01 mm or more, and 1 mm or less. Preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.005 mm or more and 1 mm or less, and still more preferably 0.01 mm or more and 0.5 mm or less. .
  • the curvature radius of the corner portion 110E of the convex portion 11 is measured by observing the longitudinal section of the tip portion 110U of the convex portion 110 with a scanning electron microscope (SEM) or a microscope magnified by a predetermined magnification.
  • the convex mold 110 is ultrasonically vibrated by the ultrasonic vibration device at the contact portion TP to come into contact with the convex mold 110. Heat generated by friction is generated only in the abutting portion TP to soften the abutting portion TP. Then, while softening the contact portion TP, as shown in FIGS. 11 (b) to 11 (c), from one surface 2D side (lower surface side) of the base sheet 2A to the other surface 2U side (upper surface side). Then, the convex portion 11 is raised and stabbed into the base sheet 2A to form a protrusion 3A that protrudes from the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A.
  • the other surface of the base sheet 2A with the convex portion 11 stabbed inside the protruding portion 3A. Cool air is blown from the blower port 22 arranged on the 2U side (upper surface side), and cooling is performed while the convex mold 110 is stuck inside the protruding portion 3A.
  • the convex portion 11 is lowered from the one surface 2D side (lower surface side) of the base sheet 2A, and the convex portion 110 is stabbed inside the protruding portion 3A.
  • the mold 110 is pulled out to form a band-shaped fine projection precursor 1A that becomes the hollow fine projection 1 inside.
  • the single blade fine protrusion 1 having the fine hollow protrusions 3 is continuously cut by the cutter blade of the cutter part 41, and the re-pitch part.
  • the fine projection tool 1 is manufactured by rearrangement.
  • the convex portion 11 including the top portion 110t having an angle of 180 degrees is provided.
  • the microprojection tool 1 can be manufactured by only a simple process used in the projecting portion forming step, the cost increase can be suppressed, and the microprojection tool 1 can be manufactured efficiently and continuously.
  • the convex portion 11 Since the fine projection tool 1 manufactured using the manufacturing apparatus 100 of the first embodiment and the second embodiment has the apex portion 1t at the center position CP of the tip portion 1U, the convex portion 11 has a convex shape.
  • the top part 110t of the mold 110 is arranged at the center of the tip part 110U when the convex part 11 is viewed from the base sheet 2A side, that is, when the convex part 11 is viewed from the upper side in the thickness direction (Z direction). However, it does not have to be the center of the distal end portion 110U, and it is only necessary that the distal end portion 110U is arranged.
  • fine projection tool 1 of the first embodiment nine frustoconical fine protrusions 3 are arranged on the upper surface of the sheet-like base 2, but there is one fine hollow protrusion 3. You may do it.
  • the box-motion type convex-shaped part 11 which draws an endless track is used, the convex-shaped part which can move only up and down in the thickness direction (Z direction) 11 may be used to manufacture the fine projection tool 1.
  • the manufacturing apparatus 100 of the said 1st Embodiment or 2nd Embodiment is a plate-shaped which supports 2 A of base material sheets, when piercing the convex-shaped part 11 in 2 A of base material sheets.
  • the supporting member 12 what is necessary is just to arrange
  • the manufacturing apparatus 100 of the said 1st Embodiment or 2nd Embodiment inserts the base material sheet 2A toward the upper direction from the downward direction as shown in FIG.
  • the positional relationship between the convex portion 11 and the support member 12 with respect to the sheet 2A and the insertion direction are not limited thereto, and the fine protrusion 1 may be formed from the upper side to the lower side.
  • the manufacturing apparatus 100 of the first embodiment or the second embodiment uses ultrasonic waves as the heating means of the convex mold 110
  • other known heating means such as a heater may be used instead.
  • the present invention further discloses the following method for manufacturing a fine projection tool.
  • a microprojection for skin irritation comprising a hollow micro hollow projection on the base, the longitudinal cross section along the thickness direction at the center position of the tip of the micro hollow projection, the micro hollow projection of the micro hollow projection A fine projection tool for skin stimulation, the tip of which is curved outwardly or flat.
  • ⁇ 2> When viewed from a longitudinal section along the thickness direction at the center position of the tip of the fine hollow projection, the curvature of the fine hollow projection when the width of the tip of the fine hollow projection is W and the radius of curvature of each of the corners is R.
  • ⁇ 3> The fine projection tool for skin stimulation according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the plurality of fine hollow projections are arranged on the base.
  • the fine protrusion tool for skin irritation according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, further comprising an adhesive means so that the surface on which the fine hollow protrusion is arranged is fixed to the skin.
  • the width of the tip of the fine hollow protrusion is 0.5 mm or more, preferably 0.5 mm or more and 5 mm or less, preferably 0.6 mm or more and 1 mm, according to any one of the above ⁇ 1> to ⁇ 4>
  • Fine projection tool for skin irritation ⁇ 6>
  • the curvature of the fine hollow projection when the width of the tip of the fine hollow projection is W and the radius of curvature of each of the corners is R.
  • the fine protrusion for skin irritation according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the radius R is 0.05 mm or more and 50 mm or less, preferably 0.1 mm or more and 2 mm or less.
  • ⁇ 9> The skin according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the fine hollow protrusion has an average thickness of 0.005 mm to 1.0 mm, preferably 0.01 mm to 0.5 mm.
  • ⁇ 10> The skin irritation according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, wherein the base has a thickness of 0.01 mm to 1.0 mm, preferably 0.02 mm to 0.7 mm.
  • Fine projection tool. ⁇ 11> A plurality of the fine hollow protrusions are arranged on the base, and the fine hollow protrusions have uniform longitudinal center-to-center distances and lateral center-to-center distances as described in ⁇ 1> to ⁇ 10>.
  • the distance between the centers of the fine hollow protrusions in the vertical direction is 0.01 mm or more and 10 mm or less, preferably 0.05 mm or more and 5 mm or less, and the distance between the centers of the fine hollow protrusions in the horizontal direction is 0.01 mm or more and 10 mm or less.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet has a base sheet wider than the area of the base and a pressure-sensitive adhesive coated on the entire surface of the base sheet, and the fine protrusion for skin irritation according to ⁇ 13> Ingredients.
  • the filler is a functional agent.
  • the method for producing a skin irritation fine projection comprising heating means from one side of a base sheet formed with a thermoplastic resin.
  • a projecting portion protruding from the other surface side of the base sheet while the convex portion is abutted and the corresponding contact portion of the base sheet is softened by heat while the convex portion is pierced into the base sheet A projecting portion forming step for forming the projecting portion, a cooling step for cooling the projecting portion with the projecting portion pierced inside the projecting portion, and the projecting mold from the inside of the projecting portion after the cooling step.
  • a release step of forming the fine projection tool by pulling out the portion, and the convex portion used in the projection portion formation step has a vertical cross-sectional view along the thickness direction and has a tip portion of more than 60 degrees 180 degrees.
  • Manufacturing method of fine protrusion for skin irritation provided with top having angle of less than or equal to degree .
  • the top of the convex part used in the protrusion part forming step is arranged at the center of the tip part when the convex part is viewed from the base sheet side, and the convex part used in the protrusion part forming step is provided.
  • the mold part is a method for producing a fine protrusion for skin irritation according to ⁇ 19>, wherein each of the corner parts is formed in an arc shape when viewed from a longitudinal section along the thickness direction at the top part.
  • the top part of the convex part used in the projection part forming step is arranged at the center of the tip part when the convex part is viewed from the base sheet side, and the convex part is at the top part.
  • the convex portion includes a top portion having an angle of 90 degrees to 150 degrees at a tip.
  • the heating means is ultrasonic vibration.
  • the convex portion is composed of a base portion and a plurality of convex shapes protruding therefrom.
  • ⁇ 25> The method for producing a fine protrusion for skin irritation according to ⁇ 24>, wherein the height of the convex mold is the same as or slightly higher than the height of the fine hollow protrusion to be produced.
  • ⁇ 26> The method for producing a fine protrusion for skin irritation according to ⁇ 24> or ⁇ 25>, wherein the convex shape has a height of 0.01 mm to 30 mm, preferably 0.02 mm to 20 mm.
  • ⁇ 27> Any one of the above ⁇ 24> to ⁇ 26>, wherein the heating temperature of the base sheet by the convex mold is not lower than the glass transition temperature of the base sheet and lower than the melting temperature, preferably not lower than the softening temperature and lower than the melting temperature.
  • the said heating temperature is 30 degreeC or more and 300 degrees C or less, Preferably it is 40 degreeC or more and 250 degrees C or less,
  • the said convex type is circular shape seeing from the upper side of the thickness direction, The diameter is 0.5 mm or more and 5 mm or less, Preferably it is 0.6 mm or more and 1 mm or less.
  • the present invention it is possible to give a stimulus by applying the skin irritation microprojection tool to the skin non-invasively. Moreover, according to this invention, the fine protrusion tool for skin irritation can be manufactured efficiently and at high speed.

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Abstract

本発明の皮膚刺激用微細突起具(1)は、内部が中空となった微細中空突起を備えており皮膚を刺激するものである。皮膚刺激用微細突起具(1)は、微細中空突起が、縦断面視して、先端の幅Wが0.5mmよりも大きく、先端が外方に凸に湾曲している。皮膚刺激用微細突起具(1)の製造方法は、熱可塑性樹脂を含む基材シート(2A)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、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(3A)を形成する突起部形成工程を備える。突起部形成工程で用いる凸型部(11)は、縦断面視して、その先端部(110U)に、60度超180度以下の角度を有する頂部(110t)を備える。

Description

皮膚刺激用微細突起具及びその製造方法
 本発明は、皮膚刺激用微細突起具、及びその製造方法に関する。
 例えば、特許文献1には、先端が皮膚に刺さることなく、皮膚に刺激を与えるようにした微細針が記載されている。特許文献1に記載の微細針は、例えば、絆創膏等の粘着シート片に粘着させて、微細針を粘着保持させた粘着シート片を皮膚に粘着させることにより、微細針を皮膚に接触又は押圧させるようにして使用される。特許文献1には、このような微細針を用いて皮膚に刺激を与えれば、足裏しびれ、上下肢しびれ、指関節痛、腫れ、五十肩、頭痛、腰痛、膝痛、肘痛、筋肉痛、肩こり等の緩和に効果があることが記載されている。
US2008255599(A1)
 本発明は、内部が中空の微細中空突起を基底上に備える皮膚刺激用微細突起具である。皮膚刺激用微細突起具は、微細中空突起の先端部の中心位置にて厚み方向に沿って縦断面視して、該微細中空突起の先端が、外方に凸に湾曲しているか又は平坦となっている。
 また、本発明は、上述した皮膚刺激用微細突起具の製造方法である。皮膚刺激用微細突起具の製造方法は、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凸型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皮膚刺激用微細突起具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で用いる前記凸型部は、厚み方向に沿って縦断面視して、その先端部に、60度超180度以下の角度を有する頂部を備えている。
図1は、複数の微細中空突起が基底上に配列された本発明の好ましい第1実施形態の皮膚刺激用微細突起具の模式斜視図である。 図2は、図1に示す1個の微細中空突起に着目した皮膚刺激用微細突起具の斜視図である。 図3は、図2に示すIII-III線断面図である。 図4は、微細突起具の先端の幅の測定方法を示す説明図である。 図5は、更に粘着シートを有する本発明の好ましい実施形態の皮膚刺激用微細突起具の模式斜視図である。 図6は、図5に示す皮膚刺激用微細突起具の使用状態を説明する使用図である。 図7は、図1に示す皮膚刺激用微細突起具を製造する第1実施形態の製造装置の全体構成を示す図である。 図8は、図7に示す製造装置の備える凸型部を厚み方向に沿って縦断面視した断面図である。 図9(a)~(e)は、図7に示す製造装置を用いて皮膚刺激用微細突起具を製造する工程を説明する図である。 図10は、本発明の好ましい第2実施形態の皮膚刺激用微細突起具の縦断面図である(図3相当図)。 図11(a)~(e)は、第2実施形態の製造装置を用いて皮膚刺激用微細突起具を製造する工程を説明する図である(図9相当図)。 図12は、図11に示す製造装置の備える凸型部を厚み方向に沿って縦断面視した断面図である(図8相当図)。
発明の詳細な説明
 しかし、特許文献1に記載の微細針は、凸部が基板と一体的に形成された中実構造であるため、凸部の内部に、磁気材料或いは発熱材料等の機能材を配置することが難しい。また、特許文献1に記載の微細針は中実構造であるため、材料コストがアップしてしまう。
 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突起具、それを有するパッチ、及びその製造方法を提供することにある。
 以下、本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図1には、第1実施形態の皮膚刺激用微細突起具1(以下、微細突起具1とも言う)の斜視図が示されている。第1実施形態の微細突起具1は、第1方向X及びこれと直交する第2方向Yを有しており、シート状の基底2上に複数の微細中空突起3を備えている。微細中空突起3の数、微細中空突起3の配置及び微細中空突起3の形状には、特に制限はないが、第1実施形態の微細突起具1は、シート状の基底2の上面に、9個の円錐台状の微細中空突起3が配列されている。配列された9個の微細中空突起3は、第2方向Y方向に3行、第1方向X方向に3列に配されている。なお、本実施形態においては、後述する基材シート2Aを搬送する方向が第2方向Y、搬送する方向と直交する方向が第1方向Xに対応している。尚、図2は、微細突起具1の有する複数配列された微細中空突起3の内の1個の微細中空突起3に着目した微細突起具1の斜視図である。図3は、微細突起具1の先端部3Uの中心位置CPにて厚み方向(Z方向)に沿って微細突起具1を縦断面視した断面図である。
 第1実施形態の皮膚刺激用微細突起具1は、注射針のように皮膚を貫通することを目的とするものとは異なり、突起部が肌や皮膚を押すことによって刺激するものである。つまり、皮膚刺激用という用語は、非侵襲用とも言いかえることができる。微細中空突起3は、図3に示すように縦断面視して内部が中空となっている。具体的には、中空の空間が、基底2を貫通して、微細中空突起3の内部にまで亘って形成されている。微細突起具1においては、微細中空突起3の内部の空間が円錐台状に形成されている。
 第1実施形態の微細突起具1は、図2及び図3に示すように、微細中空突起3の先端部3Uの先端が、外方に凸に湾曲している。好適には、微細突起具1の微細中空突起3の先端が、外方に凸に湾曲しており、微細中空突起3が円錐台状となっている。第1実施形態の微細突起具1は、微細中空突起3の先端部3Uの中心位置CPにて最も厚み方向(Z方向)に凸に緩やかに湾曲した頂部3tを有している。尚、微細突起具1の微細中空突起3は、湾曲した頂部3tを有する円錐台状となっているが、微細中空突起3は、その先端が平坦となった円錐台状であってもよく、或いは、その先端が平坦な円柱状等であってもよい。また、微細中空突起3は、その表面が内部の空間と連通しておらず、微細中空突起表面が連続面を形成している。
 微細突起具1は、皮膚を刺激するために使用すると共に皮膚に刺さり難くする観点から、微細中空突起3の先端の幅Wが、好ましくは0.5mm以上であり、更に好ましくは0.6mm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1mm以下であり、具体的には、好ましくは0.5mm以上5mm以下であり、更に好ましくは0.6mm以上1mmである。ここで、微細中空突起3の微細とは、その先端の幅Wが好ましくは5mm以下、更に好ましくは1mm以下であることをいう。微細中空突起3の先端の幅Wは、以下のようにして測定する。
 〔微細中空突起3の先端の幅Wの測定〕
 微細中空突起3の先端部3Uの断面を、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、図4に示すSEM画像のように観察する。次に、図4に示すように、両側辺3a,3bの内の一側辺3aにおける直線部分に沿って仮想直線ILaを延ばし、他側辺3b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3aが仮想直線ILaから離れる箇所を第1先端点3a1として求め、他側辺3bが仮想直線ILbから離れる箇所を第2先端点3b1として求める。このようにして求めた第1先端点3a1と第2先端点3b1とを結ぶ直線の長さを、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3の先端の幅Wとする。なお、基底から立ち上がる微細中空突起側面である両側辺3a,3bが直線でない曲線の場合は、基底2の上面の水平線と、微細中空突起3の中央を通る垂線との交点から、この垂線に対して左右に45°に延長した各々の仮想直線と微細中空突起表面の曲線が接する交点を左右仮想2点とし、この左右仮想2点間の距離を微細中空突起3の先端の幅Wとする。
 微細中空突起3は、図3に示すように縦断面視して、微細中空突起3の先端の幅をW、その両角部3E,3Eそれぞれの曲率半径をRとした際に、皮膚を刺激するために使用すると共に皮膚に刺さり難くする観点から、曲率半径Rに対する先端の幅Wの比W/Rが、好ましくは0.1以上、更に好ましくは1以上であり、そして、好ましくは10以下であり、更に好ましくは5以下であり、具体的には、好ましくは0.1以上10以下であり、更に好ましくは1以上5以下である。また、曲率半径Rは、同様の観点から、好ましくは0.05mm以上、更に好ましくは0.1mm以上であり、そして、好ましくは50mm以下であり、更に好ましくは2mm以下であり、具体的には、好ましくは0.05mm以上50mm以下であり、更に好ましくは0.1mm以上2mm以下である。微細突起具1の両角部3E,3Eの曲率半径Rは、以下のようにして測定する。
 〔微細中空突起3の角部3Eの曲率半径Rの測定〕
 微細中空突起3の先端部3Uの断面を、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、図4に示すSEM画像のように観察する。次に、図4に示すように、両側辺3a,3bの内の一側辺3aにおける直線部分に沿って仮想直線ILaを延ばし、他側辺3b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3aが仮想直線ILaから離れる箇所を第1先端点3a1として求め、他側辺3bが仮想直線ILbから離れる箇所を第2先端点3b1として求める。次に、図4に示す微細中空突起3の先端部3Uの輪郭における第1先端点3a1と中心位置CPとの間の円弧部分で、仮想直線ILaに接する円弧の曲率半径を、角部3Eの曲率半径Rとする。第2先端点3b1と中心位置CPとの間の輪郭部分についても同様にして、角部3Eの曲率半径Rとする。なお、基底から立ち上がる微細中空突起側面である両側辺3a,3bが直線でない曲線の場合は、基底2の上面の水平線と、微細中空突起3の中央を通る垂線との交点から、この垂線に対して左右に45°に延長した各々の仮想直線と微細中空突起表面の曲線が接する交点を左右仮想2点とし、この左右仮想2点それぞれを第1先端点3a1、第2先端点3b1と読み替えて測定を行う。
 微細中空突起3は、皮膚を刺激するために使用すると共に皮膚に刺さり難くする観点から、その突出高さH1(図3参照)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。微細中空突起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。なお、微細中空突起3の平均厚みT1は、微細中空突起3の高さの半分の位置(即ち、H1/2の高さの位置)における水平方向に測定した厚みである。微細中空突起3の高さの半分の位置(H1/2の高さの位置)における水平方向の微細中空突起3の断面幅は、好ましくは0.5mm以上、更に好ましくは0.6mm以上であり、そして、好ましくは7mm以下であり、更に好ましくは4mm以下であり、具体的には、好ましくは0.5mm以上7mm以下であり、更に好ましくは0.6mm以上4mm以下である。
 シート状の基底2の上面に配列された同形同大の9個の微細中空突起3は、第2方向Yの中心間距離が均一で、第1方向Xの中心間距離が均一であることが好ましく、第2方向Yの中心間距離と第1方向X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、微細中空突起3の第2方向Y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、微細中空突起3の第1方向X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。シート状の基底2の上面に配列された微細中空突起3は、1cm2当たり好ましくは1個以上、更に好ましくは9個以上であり、そして、好ましくは400個以下であり、更に好ましくは100個以下であり、具体的には、1cm2当たり好ましくは1個以上400個以下であり、更に好ましくは9個以上100個以下である。
 第1実施形態の微細突起具1は、微細中空突起3が配された面が肌に固定されるように粘着手段を備えている形態であっても良い。具体的には、図5に示すように、微細突起具1の基底2の裏面側、即ち、微細中空突起3が配された面と反対側の面に、粘着剤4aを介して固定する粘着シート4を有するパッチ10Pの形態で使用することができる。粘着シート4は、シート状の基底2の面積よりも広い粘着基材シート4sと、粘着基材シート4sの一面全面に塗工された粘着剤4aとを有している。粘着基材シート4sとしては、絆創膏等の技術分野で一般的に用いられる不織布、フィルム等を用いることができる。また、粘着剤4aとしては、絆創膏等の技術分野で一般的に用いられる接着剤等を用いることができる。
 パッチ10Pの形態の微細突起具1は、図6に示すように、四肢のしびれ、腰痛、筋肉痛、肩こり等の肉体疲労の緩和を目的として、皮膚に刺激を与えたい身体の部位に、粘着剤4aを介して固定して使用される。このようにパッチ10Pを固定することにより、微細突起具1の微細中空突起3が皮膚に押圧される。第1実施形態の微細突起具1は、微細中空突起3の内部が中空となっているので、以下のような長所を有する。例えば、微細中空突起3の内部である中空部分に種々の充填剤を配置することができるので、充填剤の種類により微細中空突起3の剛性を調整することが可能になり、皮膚刺激の程度を症状や好みに合わせて選択することが可能になる。また、前記充填剤として、微細中空突起3の内部に磁気材料或いは発熱材料等の機能材を配置すれば、該機能材による血流の促進が期待でき、皮膚に刺激を効率的に与えることができる。また、第1実施形態の微細突起具1は、微細中空突起3の内部に空気層を形成する中空があるため断熱効果を生じ、金属製の針に比べて冷感を感じさせ難い。また、第1実施形態の微細突起具1は、微細中空突起3の先端の幅Wが、0.5mmよりも大きく、先端部1Uの先端が、外方に凸に湾曲しているので、皮膚に刺さり難く、不快感を生じ難い。
 尚、第1実施形態の微細突起具1は、図6に示すようなパッチ10Pの形態で使用されなくてもよく、例えば、微細突起具1の微細中空突起3の周りの基底2上に粘着剤4aを配する形態で使用されてもよい。
 次に、本発明の微細突起具の製造方法を、前述した微細突起具1の製造方法を例にとり図7~図9を参照して説明する。図7には、第1実施形態の製造方法の実施に用いる第1実施形態の製造装置100の全体構成が示されている。尚、上述したように、微細突起具1の微細中空突起3は非常に小さなものであるが、説明の便宜上、図7においては微細突起具1の微細中空突起3が非常に大きく描かれている。
 図7に示す第1実施形態の製造装置100は、上流側から下流側に向かって、基材シート2Aに突起部3A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、各微細突起具1に裁断する裁断部40及び各微細突起具1の間隔を調整するリピッチ部50を備えている。なお、本明細書において、微細中空突起3は微細突起具1の構成としての突起部分を意味し、突起部3Aは微細中空突起3を形成する製造工程における中間体を意味する。したがって、微細中空突起3と突起部3Aは、形状等に関して、異なっていてもよいし、同じものであってもよい。
 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)を第2方向である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の第1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7に示すように、加熱手段(不図示)を備える凸型部11を備えている。凸型部11は、製造する微細突起具1の微細中空突起3の個数及び配置、並びにそ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100においては、9個の円錐台状の突起部3Aに対応して、9個の円錐台状の凸型110を有している。なお、本明細書において「凸型部11」とは基材シート2Aに刺さる部分である凸型110を備えた部材のことであり、第1実施形態では、平盤状の土台部分である基盤部の上に複数の凸型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11であっても良い。
 第1実施形態の製造装置100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意味である。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100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実施形態においては、図7に示すように、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3Aを形成する(突起部形成工程)。好適に、凸型部11は、製造する微細突起具1の有する円錐台状の微細中空突起3の外形形状に対応して、先端に円錐台の部分を有する形状となっている。凸型部11は、第1実施形態の製造装置100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実施形態の製造装置100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100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100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実施形態の製造装置100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、製造する微細突起具1の有する基底2及び微細中空突起3からなるシートであり、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、製造する微細突起具1の有する基底2の厚みT2と同等である。
 第1実施形態の製造装置100においては、突起部形成工程で用いる凸型部11は、図8に示すように厚み方向(Z方向)に沿って縦断面視して、その先端部110Uに、頂部110tを備えている。本実施形態では、凸型部11が基盤部分とそこから突出する複数の凸型110を備えているため、「凸型部11の先端」とは、凸型110の先端のことである。以下、凸型110の先端として説明する。なお、凸型部11が基盤部分を有していない場合には、凸型110が凸型部11となる。第1実施形態の製造装置100においては、凸型部11の凸型110の形状は、製造する微細突起具1の有する微細中空突起3の外形形状に対応した形状となっていることが好ましい。ここで「対応した形状」というのは、相似形状のことだけではなく、例えば、共に円錐台形状であるように、同じカテゴリーに分類される形状である場合も含む。上述の通り、第1実施形態の製造装置100を用いて製造される微細突起具1は、微細中空突起3の先端部3Uの中心位置CPに頂部3tを有しているため、凸型部11の凸型110の頂部110tは、凸型部11を基材シート2A側から視て、即ち、凸型部11を厚み方向(Z方向)の上側から視て、先端部110Uの中心に配されている。凸型110の頂部110tは、図8に示すように厚み方向(Z方向)に沿って縦断面視して、60度超の角度αを有し、90度以上の角度αを有することが好ましく、そして、180度以下の角度αを有し、150度以下の角度αを有することが好ましく、具体的には、60度超180度以下の角度αを有し、90度以上150度以下の角度αを有することが好ましい。凸型部11の頂部110tの角度αは、図8に示すSEM画像のように、凸型110の先端部110Uの断面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観察して測定する。
 第1実施形態の製造装置100においては、凸型部11は、凸型110の高さH2(図7参照)が、製造される微細中空突起3の高さH1(図3参照)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8参照)が、好ましくは0.5mm以上、更に好ましくは0.6mm以上であり、そして、好ましくは3mm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0.5mm以上3mm以下であり、更に好ましくは0.6mm以上1mm以下である。
 凸型部11の凸型110は、その根本径D2が、十分な強度が得られ易くなる観点から、好ましくは0.5mm以上、更に好ましくは0.6mm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0.5mm以上5mm以下であり、更に好ましくは0.6mm以上3mm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の先端径D1の測定〕
 凸型部11における凸型110の先端部110Uの断面を、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8に示すように、両側辺110a,110bの内の一側辺110aにおける直線部分に沿って仮想直線ILcを延ばし、他側辺110b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110aが仮想直線ILcから離れる箇所を第1先端点110a1として求め、他側辺110bが仮想直線ILdから離れる箇所を第2先端点110b1として求める。このようにして求めた第1先端点110a1と第2先端点110b1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D1とする。
 また、第1実施形態の製造装置100においては、突起部形成工程で用いる凸型110は、図8に示すように厚み方向(Z方向)に沿って縦断面視して、その両角部110E,110Eそれぞれが円弧形状に形成されていることが好ましい。凸型部11の円弧形状の角部110Eは、図8に示すように厚み方向(Z方向)に沿って縦断面視して、その曲率半径が、0.05mm以上を有することが好ましく、0.1mm以上を有することが更に好ましく、そして、50mm以下を有することが好ましく、2mm以下を有することが更に好ましく、具体的には、0.05mm以上50mm以下を有することが好ましく、0.1mm以上2mm以下の角度を有することが更に好ましい。凸型部11の角部110Eの曲率半径は、図8に示すSEM画像のように、凸型110の先端部110Uの断面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観察して測定する。
 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実施形態の製造装置100においては、図7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基材シート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いることが好ましく、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であってもよいが、第1実施形態の製造装置100においては、当接部分TPに対応する位置に貫通口である開口部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を用いている。
 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実施形態の突起部形成工程においては、図7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、当接部分TPに対応する位置に貫通口の開いた支持部材である開口プレート12を配して、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を支持している。開口プレート12とは、凸型部11の凸型110を挿入可能な開口部121を有するプレートである。本実施形態において開口部121は貫通口となっているが、非貫通であっても良い。なお、支持部材として開口プレート12を用いる場合には、基材シート2Aの開口部121に対向する部分は開口プレート12によって支持されていないと言える。図7に示す製造装置100では、複数個の微細中空突起3の個数及び配置、並びに各微細中空突起3の外形形状に対応した複数個の凸型を有する凸型部を突起部形成部10が備えるようにしている。また、図7に示す製造装置100では、開口プレート12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。
 図7に示す製造装置100では、基材シート2Aが凸型部11と開口プレート12とで挟まれた状態になる。開口プレート12は、図7に示す製造装置100では、基材シート2A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個の貫通口が配されていてもよい。尚、貫通口は、開口プレート12を上面側から視て、その形状に、特に制限はないが、図7に示す製造装置100では、円形状に形成されている。
 開口プレート12は、その形状に、特に制限はないが、図7に示す製造装置100においては、板状に形成されている。板状の開口プレート12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12が、図7に示す製造装置100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12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12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7に示す製造装置100に備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 そして、第1実施形態においては、図9(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110を超音波振動させ、凸型110と接触している当接部分TPにのみ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9(b)~図9(c)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3Aを形成する。
 第1実施形態の突起部形成工程においては、凸型110の波振動装置による超音波振動に関し、その周波数は、突起部3A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110の波振動装置による超音波振動に関し、その振幅は、突起部3A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。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、凸型110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。
 凸型110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、速過ぎると軟化不足となるので、突起部3A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。超音波振動状態の凸型110の上昇を停止させ、突起部3A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、長過ぎると過剰軟化となるが、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。
 基材シート2Aに刺す凸型110の刺入高さは、突起部3A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110を刺し込んだ状態において、凸型110の頂部110t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110の頂部110tまでの距離のことである。
 次に、第1実施形態の製造装置100においては、図7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7に示すように、冷風送風装置21を備えている。第1実施形態においては、突起部形成工程の後、冷風送風装置21を用いて、突起部3Aの内部に凸型110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9(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100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実施形態の冷却工程においては、図7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3A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9(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3Aの内部に凸型110を刺した状態のまま冷却する。尚、冷却する際には、凸型110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3A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、突起部3A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、突起部3Aの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100においては、図7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実施形態においては、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3Aの内部から凸型110を抜いて微細突起具1の前駆体1Aを形成する(リリース工程)。具体的に、第1実施形態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9(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、突起部3Aの内部に凸型110を刺した状態から、凸型110を抜いて、内部が中空の微細突起具1となる帯状の微細突起具の前駆体1Aを形成する。
 次に、第1実施形態の製造装置100においては、図7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100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、帯状の微細突起具の前駆体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実施形態においては、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、帯状の微細突起具の前駆体1Aを搬送して、搬送方向(Y方向)に隣り合う突起部どうし3A,3A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突起具1を連続的に製造する。
 帯状の微細突起具の前駆体1Aの裁断は、各微細突起具1の横方向に延びるように行われればよく、例えば各微細突起具1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100においては、図7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100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実施形態においては、毎葉の微細突起具1として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、微細突起具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100を用いて微細突起具1を製造する第1実施形態の製造方法によれば、60度超180度以下の角度を有する頂部110tを備える凸型110を突起部形成工程で用いるというシンプルな工程だけで、微細突起具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突起具1を製造することができる。
 また、上述したように、第1実施形態においては、円弧形状に形成された両角部110E,110Eを有する凸型110を備えた凸型部11を突起部形成工程で用いるため、曲率半径Rに対する先端の幅Wの比W/Rが0.1以上10以下となる先端を有する精度の高い高品質な微細突起具1を効率的に製造することができる。
 また、上述したように、第1実施形態の製造方法においては、図9(a)に示すように、凸型110を当接させた基材シート2Aの当接部分TPにおいてのみ、超音波装置により凸型110を超音波振動させ、当接部分TPのみを軟化させるので、省エネルギーで、効率的に連続して微細突起具1を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、凸型110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、微細突起具1を製造することができる。また、基材シート2Aにおける凸型部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、当接部分TP以外の変形が生じ難く、精度の良い微細突起具1を製造することができる。
 また、上述したように、第1実施形態の製造装置100は、制御手段(不図示)により、凸型部11の動作、凸型110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110の刺入高さを制御すれば、凸型110の基材シート2Aへの刺入量が容易に変更でき、製造される微細突起具1の突出高さH1をコントロールできる。また、凸型110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、微細突起具1を構成する微細中空突起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110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110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110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、微細突起具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実施形態においては、図7に示すように、基材シート2Aの他面2U側(上面側)に支持部材である開口プレート12を用いて、基材シート2Aの非加工部分を支持し、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3Aを形成する。このように、突起部3A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、製造される微細突起具1の備える微細中空突起3を効率的に精度良く形成することができる。
 効率的に連続して微細突起具1を製造する観点から、第1実施形態では、突起部形成工程において、凸型110による基材シート2Aの加熱温度は、突起部3A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、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、当該加熱温度は、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、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。一方、加熱手段として加熱ヒーター装置を用いることもできるが、その場合には、凸型部11の加熱温度を上述した範囲で調整すればよい。
 尚、前記「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。
 ここで、前記「基材シート2Aのガラス転移温度(Tg)」は、基材シート2A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状況下では、それら複数種の構成樹脂のガラス転移温度(Tg)が互いに異なる場合、前記加熱手段による基材シート2A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、基材シート2Aの前記「軟化温度」についてもガラス転移温度(Tg)と同様である。即ち、基材シート2Aの構成樹脂が複数種存在する状況下では、それら複数種の構成樹脂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2A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2A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2A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2A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。
 次に、本発明を、第2実施形態に基づき、図10~図12を参照しながら説明する。なお、第2実施形態においては、上述した第1実施形態と異なる点をメインに説明する。第2実施形態の微細突起具1の製造方法も、第1実施形態の微細突起具1の製造方法と同様に、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。
 具体的には、上記第1実施形態の微細突起具1の微細中空突起3は、湾曲した頂部3tを有する円錐台状となっているが、第2実施形態の微細中空突起3は、図10に示すように、その先端が平坦な円柱状となっている。このように微細中空突起3の先端が平坦な円柱状となっていれば、皮膚に刺さり難く、不快感を生じ難い。また、第2実施形態の微細中空突起3は、その表面が内部の空間と連通しておらず、微細中空突起表面が連続面を形成している。
 次に、本発明の微細突起具1の製造方法を、第2実施形態の微細突起具1の製造方法を例にとり図11及び図12を参照して説明する。
 第2実施形態の製造装置100においては、突起部形成工程で用いる凸型部11は、凸型部11を基材シート2A側から視て、即ち、凸型部11を厚み方向(Z方向)の上側から視て、凸型110の頂部110tが先端部110Uの中心に配されている。そして、図12に示すように凸型110を頂部110tにて厚み方向(Z方向)に沿って縦断面視して、頂部110tの角度が180度となっている。第2実施形態の製造装置100においては、凸型部11の凸型110は、第2実施形態の微細突起具1の有する円柱状の微細中空突起3に対応して、円柱形状となっている。
 第2実施形態の製造装置100においては、凸型部11の凸型110は、厚み方向(Z方向)の上側から視て、直径D3の円を描いている。直径D3(図12参照)は、好ましくは0.5mm以上、更に好ましくは0.6mm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1mm以下であり、具体的には、好ましくは0.5mm以上5mm以下であり、更に好ましくは0.6mm以上1mm以下である。
 また、第2実施形態の製造装置100においては、突起部形成工程で用いる凸型部11の凸型110は、円柱形状となっており、図12に示すように厚み方向(Z方向)に沿って縦断面視して、その両角部110E,110Eそれぞれが直角に形成されているが、両角部1E,1Eそれぞれが円弧形状に形成された突起部3Aを形成する観点から、その両角部110E,110Eそれぞれが円弧形状に形成されていてもよい。凸型部11の円弧形状の角部110Eが円弧形状に形成されている場合、その曲率半径は0.005mm以上を有することが好ましく、0.01mm以上を有することが更に好ましく、そして、1mm以下を有することが好ましく、0.5mm以下を有することが更に好ましく、具体的には、0.005mm以上1mm以下を有することが好ましく、0.01mm以上0.5mm以下の角度を有することが更に好ましい。凸型部11の角部110Eの曲率半径は、凸型110の先端部110Uの縦断面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観察して測定する。
 第2実施形態においては、第1実施形態と同様に、図11(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110を超音波振動させ、凸型110と接触している当接部分TPにのみ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11(b)~図11(c)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3Aを形成する。
 次いで、第2実施形態においては、第1実施形態と同様に、図11(d)に示すように、凸型部11を突起部3Aの内部に刺した状態で、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3Aの内部に凸型110を刺した状態のまま冷却する。次いで、図11(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、突起部3Aの内部に凸型110を刺した状態から、凸型110を抜いて、内部が中空の微細突起具1となる帯状の微細突起具の前駆体1Aを形成する。
 次いで、第2実施形態においては、第1実施形態と同様に、カッター部41のカッター刃で裁断して、微細中空突起3を有する枚葉の微細突起具1を連続的に製造し、リピッチ部50にて、再配置して微細突起具1を製造する。
 以上説明したように、第2実施形態の製造装置100を用いて微細突起具1を製造する第2実施形態の製造方法によれば、180度の角度を有する頂部110tを備える凸型部11を突起部形成工程で用いるというシンプルな工程だけで、微細突起具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突起具1を製造することができる。
 以上、本発明をその好ましい第1実施形態及び第2実施形態に基づき説明したが、本発明は前記第1実施形態及び第2実施形態に制限されるものではなく、適宜変更可能である。
 上記第1実施形態及び上記第2実施形態の製造装置100を用いて製造される微細突起具1は、先端部1Uの中心位置CPに頂部1tを有しているため、凸型部11の凸型110の頂部110tは、凸型部11を基材シート2A側から視て、即ち、凸型部11を厚み方向(Z方向)の上側から視て、先端部110Uの中心に配されているが、先端部110Uの中心でなくてもよく、先端部110Uに配されていればよい。
 また、上記第1実施形態の微細突起具1は、シート状の基底2の上面に、9個の円錐台状の微細中空突起3が配列されているが、1個の微細中空突起3を有していてもよい。
 また、上記第1実施形態及び上記第2実施形態においては、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を用いて微細突起具1を製造してもよい。
 また、上記第1実施形態又は第2実施形態の製造装置100は、図7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を支持する板状の支持部材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よく、搬送方向の両側部に一対の板状の支持部材12,12を配してもよい。
 また、上記第1実施形態又は第2実施形態の製造装置100は、図7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2Aに対する凸型部11や支持部材12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突起具1を成形してもよい。
 また、上記第1実施形態又は第2実施形態の製造装置100は凸型110の加熱手段として超音波を使用したが、これに代えて加熱ヒータ等他の公知の加熱手段を用いても良い。
 上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の微細突起具の製造方法を開示する。
<1>
 内部が中空の微細中空突起を基底上に備える皮膚刺激用微細突起具であって、前記微細中空突起の先端部の中心位置にて厚み方向に沿って縦断面視して、該微細中空突起の先端が、外方に凸に湾曲しているか又は平坦となっている、皮膚刺激用微細突起具。
<2>
 前記微細中空突起の先端部の中心位置にて厚み方向に沿って縦断面視して、該微細中空突起の先端の幅をW、その両角部それぞれの曲率半径をRとした際に、該曲率半径Rに対する該先端の幅Wの比W/Rが0.1以上10以下である、前記<1>に記載の皮膚刺激用微細突起具。
<3>
 複数の前記微細中空突起が前記基底上に配列されている、前記<1>又は<2>に記載の皮膚刺激用微細突起具。
<4>
 前記微細中空突起が配された面が肌に固定されるように粘着手段を備えている、前記<1>~<3>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具。
<5>
 微細中空突起の先端の幅が0.5mm以上であり、好ましくは0.5mm以上5mm以下、好ましくは0.6mm以上1mmである、前記<1>~<4>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具。
<6>
 前記曲率半径Rに対する該先端の幅Wの比W/Rは1以上5以下である、前記<2>に記載の皮膚刺激用微細突起具。
<7>
 前記微細中空突起の先端部の中心位置にて厚み方向に沿って縦断面視して、該微細中空突起の先端の幅をW、その両角部それぞれの曲率半径をRとした際に、該曲率半径Rは、0.05mm以上50mm以下であり、好ましくは0.1mm以上2mm以下である、前記<1>~<6>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具。
<8>
 前記微細中空突起は、その突出高さが、0.01mm以上10mm以下、好ましくは0.02mm以上5mm以下である、前記<1>~<7>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具。
<9>
 前記微細中空突起は、その平均厚みが、0.005mm以上1.0mm以下、好ましくは0.01mm以上0.5mm以下である、前記<1>~<8>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具。
<10>
 前記基底は、その厚みが、0.01mm以上1.0mm以下であり、好ましくは0.02mm以上0.7mm以下である、前記<1>~<9>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具。
<11>
 複数の前記微細中空突起が前記基底上に配列されており、該微細中空突起は、縦方向の中心間距離及び横方向の中心間距離が均一である、前記<1>~<10>に記載の皮膚刺激用微細突起具。
<12>
 前記微細中空突起の縦方向の中心間距離は、0.01mm以上10mm以下、好ましくは0.05mm以上5mm以下であり、前記微細中空突起の横方向の中心間距離は、0.01mm以上10mm以下、好ましくは0.05mm以上5mm以下である、前記<11>に記載の皮膚刺激用微細突起具。
<13>
 前記微細中空突起の前記基底の裏面側に粘着剤を介して固定する粘着シートを有する、前記<1>~<12>に記載の皮膚刺激用微細突起具。
<14>
 前記粘着シートは、前記基底の面積よりも広い基材シートと、該基材シートの一面全面に塗工された粘着剤とを有している、前記<13>に記載の皮膚刺激用微細突起具。
<15>
 前記基材シートは不織布又はフィルムである、前記<14>に記載の皮膚刺激用微細突起具。
<16>
 前記微細中空突起の内部には充填剤が配されている、前記<1>~<15>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具。
<17>
 前記充填剤が機能剤である前記<16>に記載の皮膚刺激用微細突起具。
<18>
 前記微細中空突起の内部は空気層である、前記<1>~<15>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具。
<19>
 前記<1>~<18>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具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凸型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突起具を形成するリリース工程とを備え、前記突起部形成工程で用いる前記凸型部は、厚み方向に沿って縦断面視して、その先端部に、60度超180度以下の角度を有する頂部を備えている、皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
<20>
 前記突起部形成工程で用いる前記凸型部の前記頂部は、該凸型部を前記基材シート側から視て、前記先端部の中心に配されており、前記突起部形成工程で用いる前記凸型部は、前記頂部にて厚み方向に沿って縦断面視して、その両角部それぞれが円弧形状に形成されている前記<19>に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
<21>
 前記突起部形成工程で用いる前記凸型部の前記頂部は、該凸型部を前記基材シート側から視て、前記先端部の中心に配されており、該凸型部を該頂部にて厚み方向に沿って縦断面視して、該頂部の角度が180度である前記<20>に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
<22>
 前記凸型部は先端に90度以上150度以下の角度を有する頂部を備えている、<19>~<21>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
<23>
 前記加熱手段が超音波振動である、<19>~<22>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
<24>
 前記凸型部が基盤部分とそこから突出する複数の凸型から構成されている、前記<19>~<23>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
<25>
 前記凸型の高さが、製造される前記微細中空突起の高さと同じか或いは若干高く形成されている、前記<24>に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
<26>
 前記凸型の高さが、0.01mm以上30mm以下、好ましくは0.02mm以上20mm以下である、前記<24>又は<25>に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
<27>
 前記凸型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り、好ましくは軟化温度以上溶融温度未満である前記<24>~<26>の何れか1つに記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
<28>
 前記加熱温度は、30℃以上300℃以下、好ましくは40℃以上250℃以下である前記<27>に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
<29>
 前記凸型は、厚み方向の上側から視て円形状であり、その直径が0.5mm以上5mm以下、好ましくは0.6mm以上1mm以下である前記<21>に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
 本発明によれば、皮膚刺激用微細突起具を皮膚に対して非侵襲に適用して、刺激を与えることができる。また、本発明によれば、効率的に、かつ高速で皮膚刺激用微細突起具を製造することができる。

Claims (31)

  1.  内部が中空の微細中空突起を基底上に備える皮膚刺激用微細突起具であって、
     前記微細中空突起の先端部の中心位置にて厚み方向に沿って縦断面視して、該微細中空突起の先端が、外方に凸に湾曲しているか又は平坦となっている、皮膚刺激用微細突起具。
  2.  前記微細中空突起の先端部の中心位置にて厚み方向に沿って縦断面視して、該微細中空突起の先端の幅をW、その両角部それぞれの曲率半径をRとした際に、該曲率半径Rに対する該先端の幅Wの比W/Rが0.1以上10以下である、請求項1に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  3.  複数の前記微細中空突起が前記基底上に配列されている、請求項1又は2に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  4.  前記微細中空突起が配された面が肌に固定されるように粘着手段を備えている、請求項1~3の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  5.  前記微細中空突起の先端の幅が0.5mm以上5mm以下である、請求項1~4の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  6.  前記曲率半径に対する前記先端の幅Wの比W/Rは、1以上5以下である、請求項2に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  7.  前記微細中空突起の先端部の中心位置にて厚み方向に沿って縦断面視して、曲率半径Rは、0.05mm以上50mm以下である請求項1~6の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  8.  前記微細中空突起は、その突出高さが、0.01mm以上10mm以下である、請求項1~7の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  9.  前記微細中空突起は、その平均厚みが、0.005mm以上1.0mm以下である、請求項1~8の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  10.  前記基底は、その厚みが、0.01mm以上1.0mm以下である、請求項1~9の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  11.  前記微細中空突起の高さの半分の位置における水平方向の前記微細中空突起の断面幅は、0.5mm以上7mm以下である、請求項1~10の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  12.  複数の前記微細中空突起が前記基底上に配列されており、該微細中空突起は、縦方向の中心間距離及び横方向の中心間距離が均一である、請求項1~11の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  13.  前記微細中空突起の縦方向の中心間距離は、0.01mm以上10mm以下であり、前記微細中空突起の横方向の中心間距離は、0.01mm以上10mm以下である、請求項12に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  14.  前記微細中空突起は、1cm2当たり1個以上400個以下である、請求項12又は13に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  15.  前記微細中空突起の前記基底の裏面側に粘着剤を介して固定する粘着シートを有する、請求項1~14の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  16.  前記粘着シートは、前記基底の面積よりも広い基材シートと、該基材シートの一面全面に塗工された粘着剤とを有している、請求項15に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  17.  前記基材シートは不織布又はフィルムである、請求項16に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  18.  前記微細中空突起の内部には充填剤が配されている、請求項1~17の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  19.  前記充填剤が機能剤である、請求項18に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  20.  前記微細中空突起の内部は空気層である、請求項1~17の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具。
  21.  請求項1~20の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具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凸型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皮膚刺激用微細突起具を形成するリリース工程とを備え、
     前記突起部形成工程で用いる前記凸型部は、厚み方向に沿って縦断面視して、その先端部に、60度超180度以下の角度を有する頂部を備えている、皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
  22.  前記突起部形成工程で用いる前記凸型部の前記頂部は、該凸型部を前記基材シート側から視て、前記先端部の中心に配されており、
     前記突起部形成工程で用いる前記凸型部は、前記頂部にて厚み方向に沿って縦断面視して、その両角部それぞれが円弧形状に形成されている、請求項21に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
  23.  前記突起部形成工程で用いる前記凸型部の前記頂部は、該凸型部を前記基材シート側から視て、前記先端部の中心に配されており、
     前記突起部形成工程で用いる前記凸型部は、前記凸型部を該頂部にて厚み方向に沿って縦断面視して、該頂部の角度が180度である、請求項21又は22に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
  24.  前記凸型部は、先端に90度以上150度以下の角度を有する頂部を備えている、請求項21~23の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
  25.  前記加熱手段が超音波振動である、請求項21~24の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
  26.  前記凸型部が基盤部分とそこから突出する複数の凸型から構成されている、請求項21~25の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
  27.  前記凸型の高さが、製造される前記微細中空突起の高さと同じか或いは若干高く形成されている、請求項26に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
  28.  前記凸型の高さが、0.01mm以上30mm以下である、請求項26又は27に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
  29.  前記凸型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り、好ましくは軟化温度以上溶融温度未満である、請求項26~28の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
  30.  前記加熱温度は、30℃以上300℃以下である、請求項29に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
  31.  前記凸型は、厚み方向の上側から視て円形状であり、その直径が0.5mm以上5mm以下である、請求項26~30の何れか1項に記載の皮膚刺激用微細突起具の製造方法。
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