微细中空突起器具的制造方法及微细中空突起器具与流程

文档序号:16365021发布日期:2018-12-22 08:23阅读:179来源:国知局
微细中空突起器具的制造方法及微细中空突起器具与流程

本发明涉及具有开孔部的微细中空突起器具的制造方法。另外,本发明涉及具有开孔部的微细中空突起器具。

背景技术

近年来,在医疗领域或美容领域中,微针进行的剂的供给备受关注。微针通过向皮肤较浅的层穿刺微小尺寸的针,不会伴有疼痛,就能够得到与注射器进行的剂的供给同等的性能。即使在微针中,特别是具有开孔部的中空型微针能够扩展分配于微针内部的剂的选项而是有效的。但是,具有开孔部的微针特别是在医疗领域或美容领域中使用的情况下,要求微针形状的精度,并要求通过开孔部向皮肤内部稳定地供给剂的稳定性。

具有开孔部的中空型微针能够通过例如专利文献1~3所公开的制造方法进行制造。专利文献1中记载有一种方法,使用具备预先形成的多个凹部的模和具备预先形成的多个凸部的模,将各凸部插入各凹部内,通过注射成形制造中空微针阵列。

另外,专利文献2中记载有一种方法,在通过热压印法复制于基板上的微细的微针上,通过短脉冲激光法形成开孔部,制造具有微细的开孔部的微细的微针。

另外,专利文献3中记载有一种方法,通过热循环注射成形制作实心的微针后,通过激光打孔形成沟道孔,制造具有小于1mm的长度且具有截面面积为20~50平方μm的平均沟道孔的中空的微针。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:us2012041337(a1)

专利文献2:日本特开2011-72695号公报

专利文献3:us2011213335(a1)



技术实现要素:

本发明是微细中空突起器具的制造方法。本发明具备:使具备加热单元的突起部形成用凸模部从包含热塑性树脂的基材薄片的一面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的与该突起部形成用凸模部的抵接部分软化,一边朝向该基材薄片的另一面侧将该突起部形成用凸模部刺到该基材薄片,而形成从该基材薄片的另一面侧突出的非贯通的微细中空突起部的突起部形成工序;在将所述突起部形成用凸模部刺到所述微细中空突起部的内部的状态下,冷却该微细中空突起部的冷却工序。然后,在所述冷却工序的后工序中具备:从所述微细中空突起部的内部抽出所述突起部形成用凸模部而形成内部为中空的所述微细中空突起部的释放工序;在偏离形成的所述微细中空突起部的前端部的中心的位置,形成贯通于该微细中空突起部的内部的开孔部的开孔部形成工序。

另外,本发明是具备具有开孔部的微细中空突起部的微细中空突起器具。所述开孔部配置于偏离所述微细中空突起部的前端部的中心的位置,且贯通于该微细中空突起部的中空的内部。所述微细中空突起部在所述开孔部的周缘部具备朝向该微细中空突起部的内部描绘凸曲面而凸起的凸起部。

附图说明

图1是通过本发明的具有开孔部的微细中空突起器具的制造方法制造的、排列了具有开孔部的微细中空突起部的微细中空突起器具的一例的示意立体图。

图2是着眼于图1所示的一个微细中空突起部的微细中空突起器具的立体图。

图3是图2所示的iii-iii线截面图。

图4是表示制造图1所示的微细中空突起器具的制造装置的本实施方式的整体结构的图。

图5是表示凸模部的凸模的前端直径及前端角度的测定方法的说明图。

图6(a)~(f)是说明使用图4所示的制造装置制造具有开孔部的微细中空突起器具的工序的图。

图7是说明制造图1所示的微细中空突起器具的另一制造方法的图。

图8是说明制造图1所示的微细中空突起器具的又一制造方法的图。

图9(a)及(b)是说明制造与图1所示的微细中空突起器具不同的方式的制造方法的图。

图10是说明制造与图1所示的微细中空突起器具不同的方式的另一制造方法的图。

图11是说明制造与图1所示的微细中空突起器具不同的方式的又一制造方法的图。

具体实施方式

专利文献1所记载的制造方法通过注射成形进行制造,因此,容易在使用的凹部的模与凸部的模之间产生温度的不均或磨损引起的模的变形,而难以高精度制造微针的形状,并难以通过开孔部向皮肤的内部稳定地供给剂。

另外,专利文献2及专利文献3所记载的制造方法中,在通过其它工序形成微针后,在后加工中使用激光形成开孔部,因此,需要将形成于其它工序的成形模的微针从该成形模取出,定位会复位,难以高精度地照射激光,并难以高精度地制造具有开孔部的微针的形状。

本发明涉及一种具有开孔部的微细中空突起器具的制造方法,可解除上述的现有技术具有的缺点。另外,本发明涉及一种具有开孔部的微细中空突起器具,可解除上述的现有技术具有的缺点。

以下,将本发明基于其优选的实施方式并参照附图进行说明。

图1中表示有作为本发明的微细中空突起器具的优选的一个实施方式的微细中空突起器具1的微针阵列1m的立体图。本实施方式的微针阵列1m具备具有开孔部3h的微细中空突起部3。于是,微针阵列1m成为如下方式,在前端侧具有开孔部3h且在内部形成与开孔部3h连接的内部空间的微细中空突起部3从基底部件2突出。本实施方式的微针阵列1m具有薄片状的基底部件2和多个微细中空突起部3。

微细中空突起部3的数量、微细中空突起部3的配置及微细中空突起部3的形状没有特别限制,但本实施方式的微针阵列1m在薄片状的基底部件2的上表面排列有9个圆锥台状的微细中空突起部3。排列的9个微细中空突起部3在输送下述的基材薄片2a的方向(基材薄片2a的纵向)即y方向上配置为3行,在与输送的方向正交的方向及输送的基材薄片2a的横向即x方向上配置为3列。此外,图2是着眼于微针阵列1m具有的排列的微细中空突起部3内的一个微细中空突起部3的微针阵列1m的立体图,图3是图2所示的iii-iii线截面图。

如图2所示,微针阵列1m具有开孔部3h。另外,如图3所示,微针阵列1m在各微细中空突起部3的内部形成有从基底部件2遍及开孔部3h的空间。本实施方式的微针阵列1m中,开孔部3h配置于偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置,并贯通于微细中空突起部3的中空的内部。这样开孔部3h配置于偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置时,在将微针阵列1m的微细中空突起部3向皮肤穿刺时,开孔部3h难以压碎,能够通过开孔部3h向皮肤的内部稳定地供给剂。各微细中空突起部3的内部的空间在微针阵列1m中形成为与微细中空突起部3的外形形状对应的形状,本实施方式中,形成为与圆锥状的微细中空突起部3的外形形状对应的圆锥状。此外,微细中空突起部3在本实施方式中为圆锥状,但除了圆锥状的形状以外,也可以为棱锥状等。

本实施方式的微针阵列1m中,微细中空突起部3在开孔部3h的周缘部具备朝向该微细中空突起部3的内部描绘凸曲面而凸起的凸起部4。优选,观察通过微细中空突起部3的顶点和开孔部3h的中心的纵截面时(参照图3),微细中空突起部3在具有开孔部3h的一侧的一壁部3a中在开孔部3h的周缘部的至少下方侧具有凸起部4。如图3所示,凸起部4从开孔部3h的周缘部向内侧并朝向微细中空突起部3的内部描绘凸曲面进行凸起。凸起部4在微针阵列1m中,如图3所示,开孔部3h的周缘部的下方侧的壁厚t1(开孔部3h的周缘部的下方侧的凸起部4的顶部与外壁32的间隔)比开孔部3h的周缘部的上方侧的壁厚t2(开孔部3h的周缘部的上方侧的凸起部4的顶部与外壁32的间隔)变厚。另外,本实施方式的微针阵列1m中,如图3所示,构成具有开孔部3h的一侧的一壁部3a的下方侧的下方壁部分30b的外壁32形成为直线状,下方壁部分30b的内壁31除凸起部4以外形成为直线状。这样,如果在开孔部3h的周缘部具有凸起部4,则在将微针阵列1m的微细中空突起部3向皮肤穿刺时,开孔部3h更难以压碎,另外,凸起部4向内部凸起,因此,在将微细中空突起部3向皮肤穿刺时,能够顺畅地穿刺,能够通过开孔部3h向皮肤的内部稳定地供给剂。

微针阵列1m的各微细中空突起部3中,其突出高度h1由于将其前端在最浅处刺入到角质层,较深则刺入到真皮为止,因此,优选为0.01mm以上,进一步优选为0.02mm以上,然后,优选为10mm以下,进一步优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,进一步优选为0.02mm以上5mm以下。

微针阵列1m的各微细中空突起部3的前端直径l(前端的外壁32、32彼此的间隔)的直径优选为1μm以上,进一步优选为5μm以上,然后,优选为500μm以下,进一步优选为300μm以下,具体而言,优选为1μm以上500μm以下,进一步优选为5μm以上300μm以下。微细中空突起器具1的前端直径l是微细中空突起部3的前端的最宽的位置上的长度。为该范围时,则几乎没有将微针阵列1m刺入皮肤时的疼痛。上述前端直径l如下测定。

〔微针阵列1m的微细中空突起部3前端直径的测定〕

将微细中空突起部3的前端部使用扫描电子显微镜(sem)或显微镜,如图3(a)所示在放大规定倍率的状态下进行观察。

接着,如图3(a)所示,沿着形成外壁32的两侧边1a、1b内的一侧边1a的直线部分延伸假想直线ila,沿着另一侧边1b的直线部分延伸假想直线ilb。接着,在前端侧,将一侧边1a离开假想直线ila的部位作为第一前端点1a1求得,将另一侧边1b离开假想直线ilb的部位作为第二前端点1b1求得。将连结这样求得的第一前端点1a1和第二前端点1b1的直线的长度l使用扫描电子显微镜(sem)或显微镜进行测定,将测定的该直线的长度设为微细中空突起部3的前端直径。

如图3所示,微细中空突起器具1具有配置于偏离各微细中空突起部3的前端部的中心的位置的开孔部3h和位于与各微细中空突起部3对应的基底部件2的下表面的基底侧开孔部2h。

开孔部3h的开孔面积s1优选为0.7μm2以上,进一步优选为20μm2以上,然后,优选为200000μm2以下,进一步优选为70000μm2以下,具体而言,优选为0.7μm2以上200000μm2以下,进一步优选为20μm2以上70000μm2以下。

基底侧开孔部2h的开孔面积s2优选为0.007mm2以上,进一步优选为0.03mm2以上,然后,优选为20mm2以下,进一步优选为7mm2以下,具体而言,优选为0.007mm2以上20mm2以下,进一步优选为0.03mm2以上7mm2以下。

排列于薄片状的基底部件2的上表面的9个微细中空突起部3优选纵向(y方向)的中心间距离均匀,且横向(x方向)的中心间距离均匀,且优选纵向(y方向)的中心间距离和横向(x方向)的中心间距离为相同的距离。优选,微细中空突起部3的纵向(y方向)的中心间距离优选为0.01mm以上,进一步优选为0.05mm以上,然后,优选为10mm以下,进一步优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,进一步优选为0.05mm以上5mm以下。另外,微细中空突起部3的横向(x方向)的中心间距离优选为0.01mm以上,进一步优选为0.05mm以上,然后,优选为10mm以下,进一步优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,进一步优选为0.05mm以上5mm以下。

接着,以作为上述的微细中空突起器具1的微针阵列1m的制造方法为例参照图4~图6说明本发明的微细中空突起器具的制造方法。图4中表示本实施方式的制造方法的实施所使用的一个实施方式的制造装置100的整体结构。此外,如上所述,微针阵列1m的各微细中空突起部3非常小,但为了便于说明,图4中非常大地描绘微针阵列1m的各微细中空突起部3。

图4所示的本实施方式的制造装置100具备:在基材薄片2a上形成微细中空突起部3的突起部形成部10、冷却部20、将下述的突起部形成用凸模部11a抽出的释放部30、形成贯通于中空的微细中空突起部3的内部的开孔部3h的开孔部形成部9。

以下的说明中,将输送基材薄片2a的方向(基材薄片2a的纵向)设为y方向,将与输送的方向正交的方向及输送的基材薄片2a的横向设为x方向,将输送的基材薄片2a的厚度方向设为z方向进行说明。

基材薄片2a是成为制造的微针阵列1m具有的基底部件2的薄片,包含热塑性树脂。作为基材薄片2a,优选为以热塑性树脂为主体,即包含50质量%以上的薄片,进一步优选为将热塑性树脂含有90质量%以上的薄片。作为热塑性树脂,可举出:聚脂肪酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯类、聚氯乙烯、尼龙树脂、丙烯酸树脂等或它们的组合,从生物可降解性的观点来看,优选使用聚脂肪酸酯。作为聚脂肪酸酯,具体而言,可举出聚乳酸、聚乙醇酸或它们的组合等。此外,基材薄片2a除了热塑性树脂以外,也可以由含有透明质酸、骨胶原、淀粉、纤维素等的混合物形成。基材薄片2a的厚度与制造的微针阵列1m具有的基底部件2的厚度t2相同等。

如图4所示,突起部形成部10具备具有加热单元(未图示)的突起部形成用凸模部11a。突起部形成用凸模部11a具有与制造的微针阵列1m的微细中空突起部3的个数、配置、各微细中空突起部3的大致外形形状对应的凸模110a,本实施方式的制造装置100中,与9个圆锥台状的微细中空突起部3对应,而具有9个圆锥状的凸模110a。

本实施方式的制造装置100中,如图4所示,9个尖锐的前端的圆锥状的凸模110a将其前端朝向上方配置于突起部形成用凸模部11a上,突起部形成用凸模部11a至少可向厚度方向(z方向)的上下移动。本实施方式的制造装置100中,突起部形成用凸模部11a利用电动致动器(未图示)可向厚度方向(z方向)的上下移动。

如图4所示,开孔部形成部9具备具有加热单元(未图示)的开孔用凸模部11b。本实施方式的制造装置100中,如图4所示,突起部形成部10具备的突起部形成用凸模部11a和开孔部形成部9具备的开孔用凸模部11b不同。开孔用凸模部11b具有与制造的微针阵列1m的微细中空突起部3的个数对应的凸模110b,本实施方式的制造装置100中,与9个圆锥台状的微细中空突起部3对应,而具有9个圆锥状的凸模110b。

本实施方式的制造装置100中,如图4所示,9个尖锐的前端的圆锥状的凸模110b将其前端朝向下方配置于开孔用凸模部11b,开孔用凸模部11b至少可向厚度方向(z方向)的上下移动。本实施方式的制造装置100中,开孔用凸模部11b利用电动致动器(未图示)可向厚度方向(z方向)的上下移动。

本实施方式的制造装置100中,如图4所示,突起部形成部10具备的突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端朝向上方配置,开孔部形成部9具备的开孔用凸模部11b的凸模110b的前端朝向下方配置,各凸模部11a、11b可向厚度方向(z方向)的上下移动。这样,本实施方式的制造装置100中,突起部形成用凸模部11a的相对于基材薄片2a的刺入角度θ1和开孔用凸模部11b的相对于基材薄片2a的刺入角度θ2不同,其差为180度。因此,本实施方式的制造装置100中,以使突起部形成用凸模部11a从基材薄片2a的一面2d侧(下表面侧)抵接,且使开孔用凸模部11b从基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧)抵接的方式构成。

此外,本说明书中,突起部形成用凸模部11a、开孔用凸模部11b(以下,双方一并称为各凸模部11a、11b,或不进行区别均称为凸模部11)是刺到基材薄片2a的部分,是与各凸模部11a、11b各自对应而具备凸模110a、110b的部件,各凸模部11a、11b在本实施方式的制造装置100中成为配置于圆盘状的基座部分之上的结构。但是,不限于此,各凸模部11a、11b也可以是仅由凸模110a、110b构成的凸模部,也可以是将多个凸模110a、110b配置于台状支承体之上的各凸模部11a、11b。

本实施方式的制造装置100中,各凸模部11a、11b的动作(电动致动器)的控制通过本实施方式的制造装置100所具备的控制单元(未图示)进行控制。此外,优选各凸模部11a、11b的加热单元(未图示)的工作从突起部形成用凸模部11a与对象物即将抵接之前,进行至即将到达下述的冷却工序之前。

各凸模部11a、11b的动作、各凸模部11a、11b的加热单元(未图示)的工作等的各凸模部11a、11b具备的加热单元(未图示)的加热条件的控制通过本实施方式的制造装置100所具备的控制单元(未图示)进行控制。

本实施方式中,突起部形成部10中的加工热量条件和开孔部形成部9中的加工热量条件不同。制造装置100中,突起部形成部10中使用的突起部形成用凸模部11a和开孔部形成部9中使用的开孔用凸模部11b不同,从突起部形成用凸模部11a向基材薄片2a赋予的加工热量比从开孔用凸模部11b向微细中空突起部3赋予的加工热量大。在此,向基材薄片2a赋予的加工热量是指,向基材薄片2a赋予的每单位刺入高度的热量。向微细中空突起部3赋予的加工热量与向基材薄片2a赋予的热量一样,是指向微细中空突起部3赋予的每单位刺入高度的热量。具体而言,作为突起部形成部10中从突起部形成用凸模部11a向基材薄片2a赋予的加工热量比开孔部形成部9中从开孔用凸模部11b向微细中空突起部3赋予的加工热量变大的条件,是指满足(条件a)关于突起部形成用凸模部11a向基材薄片2a的刺入速度及开孔用凸模部11b向微细中空突起部3的刺入速度,突起部形成部10的该刺入速度比开孔部形成部9的该刺入速度慢,(条件b)各凸模部11a、11b的加热单元(未图示)为超声波振动装置的情况下,突起部形成用凸模部11a的超声波的频率比开孔用凸模部11b的超声波的频率高,及(条件c)在各凸模部11a、11b的加热单元(未图示)为超声波振动装置的情况下,突起部形成用凸模部11a的超声波的振幅比开孔用凸模部11b的超声波的振幅大,(条件d)在各凸模部11a、11b的加热单元(未图示)为加热器的情况下,突起部形成用凸模部11a的加热器温度比开孔用凸模部11b的加热器温度高的、至少一个条件。

此外,本发明的微细中空突起器具的制造方法所使用的制造装置中,除了各凸模部11a、11b的加热单元(未图示)以外,未设置加热单元。此外,本说明书中“除了各凸模部11a、11b的加热单元以外未设置加热单元”不仅是指将其它加热单元全部排除的情况,而且还包含具备加热至小于基材薄片2a的软化温度、优选小于玻璃化转变温度的单元的情况。具体而言,如果由各凸模部11a、11b的加热单元施加的基材薄片2a的温度为该基材薄片2a的软化温度以上,则也可以存在其它小于软化温度的加热。另外,如果由各凸模部11a、11b的加热单元施加的基材薄片2a的温度为玻璃化转变温度以上且小于软化温度,则也可以存在其它小于玻璃化转变温度的加热。但是,优选完全不包含设置于各凸模部11a、11b的加热单元以外的其它加热单元。

本实施方式的制造装置100中,各凸模部11a、11b的加热单元(未图示)为超声波振动装置。

突起部形成用凸模部11a的凸模110a的外形形状为比微针阵列1m具有的微细中空突起部3的外形形状尖锐的形状。突起部形成用凸模部11a的凸模110a的高度h2(参照图4)比制造的微针阵列1m的高度h1更高地形成,优选为0.01mm以上,进一步优选为0.02mm以上,然后,优选为30mm以下,进一步优选为20mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上30mm以下,进一步优选为0.02mm以上20mm以下。

突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端直径d1(参照图5)优选为0.001mm以上,进一步优选为0.005mm以上,然后,优选为1mm以下,进一步优选为0.5mm以下,具体而言,优选为0.001mm以上1mm以下,进一步优选为0.005mm以上0.5mm以下。突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端直径d1如下测定。

突起部形成用凸模部11a的凸模110a的下部直径d2(参照图5)优选为0.1mm以上,进一步优选为0.2mm以上,然后,优选为5mm以下,进一步优选为3mm以下,具体而言,优选为0.1mm以上5mm以下,进一步优选为0.2mm以上3mm以下。

突起部形成用凸模部11a的凸模110a从容易得到充分的强度的观点来看,其前端角度α(参照图5)优选为1度以上,进一步优选为5度以上。再有,从得到具有适当的角度的微细中空突起部3的观点来看,前端角度α优选为60度以下,进一步优选为45度以下,具体而言,优选为1度以上60度以下,进一步优选为5度以上45度以下。突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端角度α如下测定。

〔突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端直径的测定〕

将突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端部使用扫描电子显微镜(sem)或显微镜在放大成规定倍率的状态下进行观察。接着,如图5所示,沿着两侧边11a、11b内的一侧边11a的直线部分延伸假想直线ilc,沿着另一侧边11b的直线部分延伸假想直线ild。于是,在前端侧,将一侧边11a离开假想直线ilc的部位作为第一前端点11a1求得,将另一侧边11b离开假想直线ild的部位作为第二前端点11b1求得。将连结这样求得的第一前端点11a1和第二前端点11b1的直线的长度d1使用扫描电子显微镜(sem)进行测定,将测定的该直线的长度设为凸模110a的前端直径。

〔突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端角度α的测定〕

将突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端部使用扫描电子显微镜(sem)或显微镜在放大成规定倍率的状态下进行观察。接着,如图5所示,沿着两侧边11a、11b内的一侧边11a的直线部分延伸假想直线ilc,沿着另一侧边11b的直线部分延伸假想直线ild。于是,将假想直线ilc与假想直线ild所成的角使用扫描电子显微镜(sem)进行测定,将测定的该所成的角设为突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端角度α。

开孔用凸模部11b的凸模110b的外形形状也可以是与突起部形成部10中使用的突起部形成用凸模部11a的凸模110a相同的形状,但从在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成开孔部3h的观点出发,也可以是不同的形状。

开孔用凸模部11b的凸模110b的高度h3优选为0.01mm以上,进一步优选为0.02mm以上,然后,优选为30mm以下,进一步优选为20mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上30mm以下,进一步优选为0.02mm以上20mm以下。

开孔用凸模部11b的凸模110b的前端直径也可以是与突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端直径d1(参照图5)相同的形状,但从在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成开孔部3h的观点出发,优选比突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端直径d1(参照图5)小。开孔用凸模110b的前端直径优选为0.001mm以上,进一步优选为0.005mm以上,然后,优选为1mm以下,进一步优选为0.5mm以下,具体而言,优选为0.001mm以上1mm以下,进一步优选为0.005mm以上0.5mm以下。凸模110b的前端直径与上述的凸模110a的前端直径d1同样地测定。

开孔用凸模部11b的凸模110b的下部直径也可以是与突起部形成用凸模部11a的凸模110a的下部直径d2(参照图5)相同的形状,但从在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成开孔部3h的观点出发,优选比凸模110a的下部直径d2(参照图5)小。凸模110b的下部直径优选为0.1mm以上,进一步优选为0.2mm以上,然后,优选为5mm以下,进一步优选为3mm以下,具体而言,优选为0.1mm以上5mm以下,进一步优选为0.2mm以上3mm以下。

开孔用凸模部11b的凸模110b的前端角度也可以与突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端角度α(参照图5)相同,但从在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成开孔部3h的观点出发,优选比凸模110a的前端角度α(参照图5)小。凸模110b的前端角度优选为1度以上,进一步优选为5度以上,然后,优选为60度以下,进一步优选为45度以下,具体而言,优选为1度以上60度以下,进一步优选为5度以上45度以下。凸模110b的前端角度与上述的凸模110a的前端角度α同样地测定。

本实施方式的制造装置100中,如图6所示,以突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端部的中心11t1与开孔用凸模部11b的凸模110b的前端部的中心11t2偏离的方式,配置突起部形成用凸模部11a和开孔用凸模部11b。即,将突起部形成用凸模部11a刺入基材薄片2a而形成的非贯通的微细中空突起部3的前端部的中心从开孔用凸模部11b的凸模110b的前端部的中心11t2偏离。本实施方式的制造装置100中,如图6所示,突起部形成用凸模部11a的前端部的中心11t1与开孔用凸模部11b的前端部的中心11t2在y方向上偏离。在此,突起部形成用凸模部11a的前端部的中心11t1(非贯通的微细中空突起部3的前端部的中心)与开孔用凸模部11b的前端部的中心11t2的偏离量m1(参照图6(c))从有效地制造具备在偏离前端部的中心的位置具有开孔部3h的微细中空突起部3的微针阵列1m的观点出发,优选为突起部形成用凸模部11a的凸模110a的下部直径d2(参照图5)的一半以内,优选,优选为0.001mm以上,进一步优选为0.005mm以上,然后,优选为1.5mm以下,进一步优选为1.0mm以下,具体而言,优选为0.001mm以上1.5mm以下,进一步优选为0.005mm以上1.0mm以下。

各凸模部11a、11b由难折弯的高强度的材质形成。作为各凸模部11a、11b的材质,可举出:钢铁、不锈钢、铝、铝合金、镍、镍合金、钴、钴合金、铜、铜合金、铍铜、铍铜合金等的金属、或陶瓷等。

本实施方式的制造装置100中,如图4所示,突起部形成部10具有在将突起部形成用凸模部11a刺向基材薄片2a时支承基材薄片2a的支承部件12。本实施方式中,作为支承部件12,使用具有多个可插通突起部形成用凸模部11a的凸模110的开口部12a的开口板12u。开口板12u配置于基材薄片2a的另一面2u侧,承担将突起部形成用凸模部11a从一面2d刺入时,基材薄片2a难以挠曲的作用。因此,开口板12u配置于基材薄片2a的突起部形成用凸模部11a刺入的区域以外的部分。另一方面,开孔部形成部9中,具备在将开孔用凸模部11b刺入基材薄片2a的微细中空突起部3时,作为支承基材薄片2a的支承部件12的开口板12d。通过使用开口板12d,在突起部形成用凸模部11a的刺入操作时及抽出操作时,基材薄片2a稳定。

本实施方式的制造装置100中,各开口板12u、12d配置至突起部形成部10、冷却部20、释放部30、及开孔部形成部9。各开口板12u、12d由与输送方向(y方向)平行地延伸的板状部件形成。开口板12u、12d中,在开口部12a以外的区域支承基材薄片2a。

开口板12u、12d为了能够相对于一个开口部12a插通多个各凸模部11a、12b中的各凸模110a、110b,也可以以比各凸模110a、110b的截面面积大的开口面积形成,但本实施方式的制造装置100中,如图4所示,以相对于一个开口部12a插通一个凸模110a、凸模110b的方式形成。

开口板12u、12d可向与抵接于基材薄片2a的方向分开的方向移动。本实施方式的制造装置100中,开口板12u、12d利用电动致动器(未图示),可向厚度方向(z方向)的上下移动。

开口板12u、12d的动作的控制通过本实施方式的制造装置100所具备的控制单元(未图示)进行控制。

此外,本实施方式中,开口板12u、12d可向与抵接于基材薄片2a的方向分开的方向移动,但一开口板12d也可以不能向与抵接于基材薄片2a的方向分开的方向移动。

作为形成支承部件12(开口板12u、12d)的材质,也可以是与各凸模部11a、11b的材质相同的材质,也可以由合成树脂等形成。

另外,本实施方式的制造装置100中,如图4所示,在突起部形成部10之后设置有冷却部20。如图4所示,冷却部20具备冷风送风装置21。本实施方式的制造装置100中,冷风送风装置21中,冷风送风的送风口22配置于基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧),从送风口22吹附冷风以冷却微细中空突起部3。此外,冷风送风装置将输送的带状的基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧)及一面2d侧(下表面侧)的整体以中空状覆盖,为了在冷风送风装置的内部向输送方向(y方向)输送带状的基材薄片2a,也可以在中空内设置例如冷风送风的送风口22。冷风送风装置21的冷却温度、冷却时间的控制通过本实施方式的制造装置100所具备的控制单元(未图示)进行控制。

另外,本实施方式的制造装置100中,如图4所示,在冷却部20之后设置有释放部30。释放部30中,如上所述,突起部形成用凸模部11a利用电动致动器(未图示)可向厚度方向(z方向)的下方移动。

本实施方式的具有开孔部3h的微细中空突起器具1(微针阵列1m)的制造方法具备如下突起部形成工序,即,使具备加热单元的突起部形成用凸模部11a从包含热塑性树脂的基材薄片2a的一面2d侧(下表面侧)进行抵接,使该基材薄片2a中的与该突起部形成用凸模部11a的抵接部分tp一边通过热进行软化,一边朝向基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧),将该凸模部刺向该基材薄片2a,形成从基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧)突出的非贯通的微细中空突起部3。另外,本实施方式中,在突起部形成工序的后工序中具备在将突起部形成用凸模部11a刺入微细中空突起部3的内部的状态下冷却该微细中空突起部3的冷却工序。另外,本实施方式中,在冷却工序的后工序中具备从微细中空突起部3的内部抽出突起部形成用凸模部11a,形成内部为中空的微细中空突起部3的释放工序。另外,本实施方式中,在释放工序的后工序中具备在偏离形成的微细中空突起部3的前端部的中心的位置,形成贯通于微细中空突起部3的内部的开孔部3h的开孔部形成工序。以下,参照附图具体地说明。

使用上述的制造装置100的本实施方式中,首先,从包含热塑性树脂的基材薄片2a的坯料辊输出带状的基材薄片2a,并向y方向输送。然后,基材薄片2a被输送至规定位置后,停止基材薄片2a的输送。这样,本实施方式中,间隙性地进行带状的基材薄片2a的输送。

接着,本实施方式中,如图6(a)所示,使突起部形成用凸模部11a以相对于基材薄片2a的一面2d(下表面)的刺入角度θ1向上方移动,使突起部形成用凸模部11a从沿着y方向输送的带状的基材薄片2a的一面2d抵接。在此,刺入角度θ1是指,通过突起部形成工序中使用的突起部形成用凸模部11a的凸模110a的前端部的中心11t的平分线与基材薄片2a的一面(下表面)2d所成的角。本实施方式中,刺入角度θ1成为90度,与厚度方向(z方向)相同。

于是,一边将基材薄片2a的抵接部分tp通过热进行软化,一边将突起部形成用凸模部11a刺向基材薄片2a,形成从基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧)突出的非贯通的微细中空突起部3(突起部形成工序)。使用制造装置100的本实施方式的突起部形成工序中,如图4所示,利用配置于从坯料辊输出且沿着y方向输送的带状的基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧)的开口板12u支承基材薄片2a。然后,在基材薄片2a中的与开口板12u的开口部分对应的一面2d(下表面)上,利用电动致动器(未图示)使突起部形成用凸模部11a向厚度方向(z方向)的上方移动,并使突起部形成用凸模部11a的各凸模110a的前端部抵接。这样,突起部形成工序中,与使突起部形成用凸模部11a的各凸模110a抵接的基材薄片2a的抵接部分tp对应的另一面2u(上表面)未设置用于形成突起部的与突起部形成用凸模部11a嵌合的凹部等,而成为浮起的状态。

本实施方式中,如图6(a)所示,各抵接部分tp中,利用超声波振动装置体现突起部形成用凸模部11a的超声波振动,在抵接部分tp产生摩擦的热而使抵接部分tp软化。然后,本实施方式的突起部形成工序中,一边软化各抵接部分tp,一边如图6(b)所示,使突起部形成用凸模部11a从基材薄片2a的一面2d(下表面)向另一面2u(上表面)上升,将凸模110a的前端部刺向基材薄片2a,形成从基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧)突出的非贯通的微细中空突起部3。

本实施方式的突起部形成工序中,关于突起部形成用凸模部11a的超声波振动装置的超声波振动,从由基材薄片2a突出的非贯通的微细中空突起部3的形成的观点来看,其振动频率(以下,称为频率)优选为10khz以上,进一步优选为15khz以上,然后,优选为50khz以下,进一步优选为40khz以下,具体而言,优选为10khz以上50khz以下,进一步优选为15khz以上40khz以下。

另外,关于突起部形成用凸模部11a的超声波振动装置的超声波振动,从由基材薄片2a突出的非贯通的微细中空突起部3的形成的观点来看,其振幅优选为1μm以上,进一步优选为5μm以上,然后,优选为60μm以下,进一步优选为50μm以下,具体而言,优选为1μm以上60μm以下,进一步优选为5μm以上50μm以下。如本实施方式那样,在使用超声波振动装置的情况下,突起部形成工序中,只要在上述的范围内调整突起部形成用凸模部11a的超声波振动的频率及振幅即可。

本实施方式的突起部形成工序中,将突起部形成用凸模部11a刺向基材薄片2a的刺入速度过慢时,树脂过量软化,过快时,软化不足,微细中空突起部3的高度容易不足,因此,从有效地形成非贯通的微细中空突起部3的观点来看,优选为0.1mm/秒以上,进一步优选为1mm/秒以上,然后,优选为1000mm/秒以下,进一步优选为800mm/秒以下,具体而言,优选为0.1mm/秒以上1000mm/秒以下,进一步优选为1mm/秒以上800mm/秒以下。

本实施方式的突起部形成工序中,刺入基材薄片2a的突起部形成用凸模部11a的刺入高度从有效地形成非贯通的微细中空突起部3的观点来看,优选为0.01mm以上,进一步优选为0.02mm以上,然后,优选为10mm以下,进一步优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,进一步优选为0.02mm以上5mm以下。在此,“刺入高度”是指,在将突起部形成用凸模部11a的凸模110a刺入基材薄片2a的状态下,突起部形成用凸模部11a的凸模110a的顶点与基材薄片2a的另一面2u之间的距离。因此,突起部形成工序中的刺入高度是,突起部形成工序中将凸模110a最深地刺入且在从基材薄片2a的另一面2u突出的微细中空突起部3的内部配置凸模110a的状态下的、从该另一面2u到沿垂直方向测定的凸模110a顶点的距离。

本实施方式的突起部形成工序中,在停止加热状态的突起部形成用凸模部11a的上升,将突起部形成用凸模部11a的凸模110a刺入微细中空突起部3的内部的状态下,直到实施下一工序的冷却工序的时间即软化时间过长时,基材薄片2a中的各抵接部分tp过量软化,但从补充软化不足的观点来看,优选为0秒以上,进一步优选为0.1秒以上,然后,优选为10秒以下,进一步优选为5秒以下,具体而言,优选为0秒以上10秒以下,进一步优选为0.1秒以上5秒以下。

接着,如图6(c)所示,在将突起部形成用凸模部11a刺入微细中空突起部3的内部的状态下冷却该微细中空突起部3(冷却工序)。本实施方式的冷却工序中,停止电动致动器(未图示)进行的突起部形成用凸模部11a的厚度方向(z方向)的移动,在将突起部形成用凸模部11a的凸模110a刺入微细中空突起部3的内部的状态下,从配置于基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧)的送风口22吹附冷风,且在将凸模110a刺入微细中空突起部3的内部的状态下进行冷却。此外,进行冷却时,突起部形成用凸模部11a的超声波装置的超声波振动也可以是继续状态,也可以是停止的状态,但从不使微细中空突起部3的形状进行过度的变形而保持一定的观点来看,优选停止。

从非贯通的微细中空突起部3的形成的观点来看,吹附的冷风的温度优选为-50℃以上,进一步优选为-40℃以上,然后,优选为26℃以下,进一步优选为10℃以下,具体而言,优选为-50℃以上26℃以下,进一步优选为-40℃以上10℃以下。

从成型性和加工时间的兼得性的观点来看,吹附冷风进行冷却的冷却时间优选为0.01秒以上,进一步优选为0.5秒以上,然后,优选为60秒以下,进一步优选为30秒以下,具体而言,优选为0.01秒以上60秒以下,进一步优选为0.5秒以上30秒以下。

接着,如图6(d)所示,从微细中空突起部3的内部抽出突起部形成用凸模部11a,形成内部为中空的微细中空突起部3(释放工序)。本实施方式的释放工序中,停止突起部形成用凸模部11a的超声波振动装置的超声波振动,利用电动致动器(未图示),使突起部形成用凸模部11a向厚度方向(z方向)的下方移动,从将凸模110a刺入各微细中空突起部3的内部的状态抽出凸模110a,形成内部为中空的微细中空突起部3。本实施方式中,这样形成的微细中空突起部3在基材薄片2a的另一面2u(上表面)上排列有9个。

接着,如图6(e)所示,在偏离形成的微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成贯通于微细中空突起部3的内部的开孔部3h(开孔部形成工序)。本实施方式的开孔部形成工序中,使与突起部形成用凸模部11a不同的开孔用凸模部11b,以相对于基材薄片2a的一面(下表面)2d的刺入角度θ2从基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧)向下方移动。在此,刺入角度θ2是指,通过开孔部形成工序中使用的开孔用凸模部11b的凸模110b的前端部的中心11t的平分线与基材薄片2a的一面(下表面)2d所成的角。本实施方式中,刺入角度θ2成为270度,与上述的突起部形成工序中所使用的突起部形成用凸模部11a的刺入角度θ1(90度)的差成为180度。

当使开孔用凸模部11b向下方移动时,在偏离非贯通的微细中空突起部3的前端部的中心的位置抵接,一边将与该开孔用凸模部11b的抵接部分tp1通过热进行软化,一边将开孔用凸模部11b刺向微细中空突起部3,形成贯通于微细中空突起部3的内部的开孔部3h。优选,本实施方式的制造装置100中,如上所述,突起部形成用凸模部11a的前端部的中心11t1(非贯通的微细中空突起部3的前端部的中心)和开孔用凸模部11b的前端部的中心11t2以偏离量m1(参照图6(c))偏离。使用制造装置100的本实施方式的开孔部形成工序中,如图6(e)所示,利用电动致动器(未图示)使开孔用凸模部11b向厚度方向(z方向)的下方移动,并从基材薄片2a的另一面2u侧抵接于偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置。

本实施方式中,如图6(e)所示,在各抵接部分tp1,利用超声波振动装置体现开孔用凸模部11b的超声波振动,在抵接部分tp1产生摩擦的热而使抵接部分tp1软化。于是,本实施方式的开孔部形成工序中,一边软化各抵接部分tp1,一边如图6(e)所示,使开孔用凸模部11b从基材薄片2a的另一面2u(上表面)侧向一面2d(下表面)侧下降,将凸模110b的前端部刺向偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置,形成贯通于从基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧)突出的微细中空突起部3的内部的开孔部3h。

本实施方式的开孔部形成工序中,关于开孔用凸模部11b的超声波振动装置的超声波振动,从在偏离前端部的中心的位置有效地形成具有开孔部3h的微细中空突起部3的观点出发,其振动频率(以下,称为频率)优选为10khz以上,进一步优选为15khz以上,然后,优选为50khz以下,进一步优选为40khz以下,具体而言,优选为10khz以上50khz以下,进一步优选为15khz以上40khz以下。

另外,关于开孔用凸模部11b的超声波振动装置的超声波振动,从在偏离前端部的中心的位置有效地形成具有开孔部3h的微细中空突起部3的观点出发,其振幅优选为1μm以上,进一步优选为5μm以上,然后,优选为60μm以下,进一步优选为50μm以下,具体而言,优选为1μm以上60μm以下,进一步优选为5μm以上50μm以下。在如本实施方式那样使用超声波振动装置的情况下,开孔部形成工序中,只要在上述的范围内调整开孔用凸模部11b的超声波振动的频率及振幅即可。

本实施方式的开孔部形成工序中,将开孔用凸模部11b刺向非贯通的微细中空突起部3的刺入速度过慢时,树脂过量软化,开孔部3h的大小过大地变化,过快时,软化不足,开孔部3h难以形成为期望的形状,因此,从在偏离前端部的中心的位置有效地形成具有开孔部3h的微细中空突起部3的观点来看,优选为0.1mm/秒以上,进一步优选为1mm/秒以上,然后,优选为1000mm/秒以下,进一步优选为800mm/秒以下,具体而言,优选为0.1mm/秒以上1000mm/秒以下,进一步优选为1mm/秒以上800mm/秒以下。

本实施方式的开孔部形成工序中,超声波振动装置的开孔用凸模部11b的超声波振动的频率及振幅分别与突起部形成工序中使用的突起部形成用凸模部11a的超声波振动的频率及振幅相同。

另一方面,本实施方式的开孔部形成工序中,将开孔用凸模部11b刺向非贯通的微细中空突起部3的刺入速度比突起部形成工序中将突起部形成用凸模部11a刺向基材薄片2a的刺入速度快。

本实施方式中,在各凸模部11a、11b的加热单元(未图示)为超声波振动装置的情况下,突起部形成部10具有的突起部形成用凸模部11a的超声波振动的频率及振幅与开孔部形成部9具有的开孔用凸模部11b的超声波振动的频率及振幅相同,且不满足上述(条件b)及上述(条件c)的条件。但是,本实施方式中,突起部形成工序中的突起部形成用凸模部11a向基材薄片2a的刺入速度比开孔部形成工序中的开孔用凸模部11b向微细中空突起部3的刺入速度慢,且满足上述(条件a)的条件。因此,突起部形成工序中从突起部形成用凸模部11a向基材薄片2a赋予的加工热量比开孔部形成工序中从开孔用凸模部11b向微细中空突起部3赋予的加工热量大。因此,能够在偏离前端部的中心的位置高精度地制造具有开孔部3h的微细中空突起部3。

接着,如图6(f)所示,利用电动致动器(未图示)使开孔用凸模部11b向厚度方向(z方向)的上方移动,将刺入微细中空突起部3的开孔用凸模部11b抽出,形成微针阵列1m的前体1a。这样形成的成为微针阵列1m的带状的微细中空突起器具的前体1a排列有9个在偏离前端部的中心的位置具有开孔部3h的微细中空突起部3。

如以上形成的微针阵列1m的前体1a之后向输送方向(y方向)下游侧输送。然后,切割工序中,在规定的范围内切割,能够制造图1所示那样的、具有薄片状的基底部件2和多个微细中空突起部3的作为实施方式的微细中空突起器具1的的微针阵列1m。通过重复进行以上的工序,能够在基材薄片2a的另一面2u侧(上表面侧)上连续高效地制造微细中空突起器具1。

此外,上述那样制造的微针阵列1m也可以在之后的工序中进一步形成为规定的形状,也可以在将突起部形成用凸模部11a刺入的工序之前将基材薄片2a预先调整为期望的形状。

如以上说明的那样,根据制造微针阵列1m的本实施方式的制造方法,具备:使用具备加热单元的突起部形成用凸模部11a形成非贯通的微细中空突起部3的突起部形成工序;在将突起部形成用凸模部11a刺入微细中空突起部3的内部的状态下进行冷却的冷却工序;抽出突起部形成用凸模部11a而形成内部为中空的微细中空突起部3的释放工序,在释放工序的后工序中,还具备:在偏离形成的微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成贯通于微细中空突起部3的内部的开孔部3h的开孔部形成工序。本实施方式的制造方法依次具备这种突起部形成工序、冷却工序、释放工序及开孔部形成工序,因此,能够高精度地制造在偏离前端部的中心的位置具有开孔部3h的微细中空突起器具1的形状。另外,这样制造的微针阵列1m在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置具有开孔部3h,因此,在向皮肤穿刺时,开孔部3h难以压碎,能够向皮肤的内部稳定地供给剂。根据本实施方式的制造方法,在使用具备加热单元的各凸模部11a、11b的简单的工序中能够形成微细中空突起部3,因此,能够高效地制造向皮肤的内部可稳定地供给剂的微针阵列1m,能够实现低成本化。

另外,本实施方式的开孔部形成工序中,使用具有加热单元(未图示)的开孔用凸模部11b形成开孔部3h。因此,尽可能不对之前的工序的突起部形成工序中形成的微细中空突起部3的成形性造成损伤,能够形成贯通于微细中空突起部3的内部的开孔部3h,能够更高精度地制造在偏离前端部的中心的位置具有开孔部3h的微细中空突起器具1的形状。

另外,本实施方式中,作为各凸模部11a、11b的加热单元(未图示)使用超声波振动装置,因此,不需要一定具备冷风送风装置21,仅中断超声波振动装置的振动,也能够进行冷却。在该点上,当使用超声波振动作为加热单元时,能够简化装置,并且能够以高速制造具有开孔部3h的微针阵列1m。

另外,本实施方式中,突起部形成工序中使用的突起部形成用凸模部11a的相对于基材薄片2a的一面2d的刺入角度θ1与开孔部形成工序中使用的开孔用凸模部11b的相对于基材薄片2a的一面2d的刺入角度θ2不同。这样刺入角度不同时,容易在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成开孔部3h,能够更高精度地制造在偏离前端部的中心的位置具有开孔部3h的微细中空突起器具1的形状。

另外,本实施方式中,使突起部形成工序中使用的突起部形成用凸模部11a从基材薄片2a的一面2d侧抵接,并使开孔部形成工序中使用的开孔用凸模部11b从基材薄片2a的另一面2u侧抵接。因此,容易在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成开孔部3h,能够更高精度地制造在偏离前端部的中心的位置具有开孔部3h的微细中空突起器具1的形状。

另外,本实施方式中,使用突起部形成用凸模部11a和开孔用凸模部11b不同的方式。因此,开孔部3h的形状的自由度和微细中空突起器具1的形状的自由度提高,并且加工性提高。

另外,如上所述,本实施方式中,仅在图6(a)所示的使突起部形成用凸模部11a抵接的基材薄片2a的抵接部分tp,且仅在图6(e)所示的使另一开孔用凸模部11b抵接的微细中空突起部3的抵接部分tp1,利用超声波振动装置使各凸模部11a、11b振动,使抵接部分tp、tp1软化,因此,节能且能够有效地连续制造具有开孔部3h的微针阵列1m。

另外,如上所述,本实施方式的制造装置100利用控制单元(未图示),能够调整突起部形成部10中的突起部形成用凸模部11a的动作、突起部形成用凸模部11a的加热单元(未图示)的加热条件、基材薄片2a的抵接部分tp的软化时间、突起部形成用凸模部11a的向基材薄片2a的刺入速度。另外,利用控制单元(未图示),控制冷却部20中的冷风送风装置21的冷却温度、冷却时间。另外,能够调整开孔部形成部9中的开孔用凸模部11b的动作、开孔用凸模部11b的加热单元(未图示)的加热条件、微细中空突起部3的抵接部分tp1的软化时间、开孔用凸模部11b向微细中空突起部3的刺入速度。因此,利用控制单元(未图示),能够自由地控制具有开孔部3h的微针阵列1m的形状。

另外,根据上述的制造方法中形成的、在开孔部3h的周缘部具有凸起部4的微细中空突起器具1,在向皮肤穿刺时难以压碎,能够通过开孔部向皮肤的内部稳定地供给剂。

以上,将本发明基于其优选的本实施方式进行了说明,但本发明不限制于上述实施方式,可适宜变更。

例如,上述的实施方式的微针阵列1m的制造方法中,突起部形成用凸模部11a的相对于基材薄片2a的刺入角度θ1与开孔用凸模部11b的相对于基材薄片2a的刺入角度θ2不同。具体而言,突起部形成用凸模部11a的相对于基材薄片2a的一面(下表面)2d的刺入角度θ1与开孔用凸模部11b的相对于基材薄片2a的一面(下表面)2d的刺入角度θ2的差成为180度。但是,该差也可以为180度以外。例如,突起部形成用凸模部11a的相对于基材薄片2a的一面(下表面)2d的刺入角度θ1(参照图6(a))与开孔用凸模部11b的相对于基材薄片2a的刺入角度θ3的差也可以如图7所示在比90度大且小于180度的范围内。

这样,即使在突起部形成工序中的突起部形成用凸模部11a的相对于基材薄片2a的刺入角度θ1与开孔部形成工序中的开孔用凸模部11b的相对于基材薄片2a的刺入角度θ3的差为比90度大且小于180度的范围内的情况下,也可在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成开孔部3h,能够高精度有效地制造在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置具有开孔部3h的微针阵列1m的形状。另外,能够提高开孔部3h的形状的自由度,并且能够提高度加工性。

另外,上述的实施方式的微针阵列1m的制造方法中,使用具有圆锥状的凸模110b的开孔用凸模部11b进行了说明,但开孔用凸模部11b的凸模110b不限于圆锥状,也可以是棱锥状、圆柱状及棱柱状等。另外,上述的实施方式的微针阵列1m的制造方法中,开孔部形成工序中使用的开孔用凸模部11b的凸模110b也可以纵截面看为左右对称的圆锥状,但也可以纵截面看为左右非对称的形状。

即使在开孔用凸模部11b具有棱锥状、圆柱状及棱柱状或纵截面看为左右非对称的形状的凸模110b的情况下,也可利用超声波振动装置体现开孔用凸模部11b的超声波振动,在偏离非贯通的微细中空突起部3的前端部的中心的位置抵接,且一边使该抵接部分tp1通过热进行软化,一边将凸模部11b刺向微细中空突起部3,由此,能够形成贯通于非贯通的微细中空突起部3的内部的开孔部3h。

另外,上述的实施方式的微针阵列1m的制造方法中,开孔部形成工序中,使用具备加热单元的开孔用凸模部11b形成开孔部3h,但也可以使用非接触式的热加工单元,在偏离非贯通的微细中空突起部3的前端部的中心的位置,形成从另一面2u侧(上表面侧)朝向一面2d侧(下表面侧)贯通非贯通的微细中空突起部3的开孔部3h。例如,也可以使用图8所示那样的激光照射装置13形成开孔部3h。作为非接触式的热加工单元,除了激光照射装置13以外,例如也可以是发射热空气的热空气发射装置等。即使在使用了非接触式的热加工单元的情况下,优选,也能够在开孔部形成工序中的基材薄片2a上形成开孔部3h。

通过使用非接触式的热加工单元,例如即使长期间使用,磨损等引起的精度也不会降低,因此,能够高精度有效地制造具有开孔部3h的微针阵列1m的形状。另外,通过使用非接触式的热加工单元,能够提高开孔部3h的形状的自由度。

另外,上述的实施方式的微针阵列1m的制造方法中,开孔部形成工序中,利用开孔用凸模部11b,相对于非贯通的微细中空突起部3在偏离前端部的中心的位置形成一个开孔部3h,但例如也可以相对于非贯通的微细中空突起部3在偏离前端部的中心的位置形成多个开孔部3h。

这样,通过在偏离非贯通的微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成多个开孔部3h,可降低注入剂时的微细中空突起部3的内部的液压,能够降低开孔部闭塞的风险,并提高注液性。

此外,开孔部3h优选配置于从微细中空突起部3的前端部向下部方向偏离微细中空突起部3的高度h1的2%以上的位置,更优选偏离5%以上,特别优选偏离10%以上。另外,开孔部3h的位置优选配置于从微细中空突起部3的下部向前端部方向偏离微细中空突起部3的高度h1的2%以上的位置,更优选偏离5%以上,特别优选偏离10%以上。

另外,上述的实施方式的微针阵列1m的制造方法中,开孔用凸模部11b的超声波振动的频率及振幅与突起部形成用凸模部11a的超声波振动的频率及振幅相同,不满足上述(条件b)及上述(条件c),但关于向基材薄片2a的刺入速度,突起部形成用凸模部11a的刺入速度比开孔用凸模部11b的刺入速度慢,且满足上述(条件a)。作为结果,突起部形成工序中从突起部形成用凸模部11a向基材薄片2a赋予的加工热量比开孔部形成工序中从开孔用凸模部11b向基材薄片2a赋予的加工热量大。

即,上述的实施方式的微针阵列1m的制造方法中,作为开孔用凸模部11b的加工条件与突起部形成用凸模部11a的加工条件的不同,开孔部形成工序中开孔用凸模部11b具备的加热单元的条件与突起部形成工序中突起部形成用凸模部11a具备的加热单元的条件相同,突起部形成工序中将突起部形成用凸模部11a刺向基材薄片2a的速度比开孔部形成工序中将开孔用凸模部11b刺向基材薄片2a的速度慢。

但是,微针阵列1m的制造方法也可以是如下制造方法,开孔部形成工序中将开孔用凸模部11b刺向基材薄片2a的速度与突起部形成工序中将突起部形成用凸模部11a刺向基材薄片2a的速度相同,突起部形成工序中在突起部形成用凸模部11a具备的加热单元的条件下向基材薄片2a赋予的加工热量比开孔部形成工序中在开孔用凸模部11b具备的加热单元的条件下向基材薄片2a赋予的加工热量大。具体而言,不满足上述(条件a),但突起部形成用凸模部11a的超声波振动的频率或振幅比开孔用凸模部11b的超声波振动的频率或振幅大,且满足上述(条件b)或上述(条件c),作为结果,从突起部形成用凸模部11a向基材薄片2a赋予的加工热量也可以比从开孔用凸模部11b向基材薄片2a赋予的加工热量大。

另外,上述的实施方式的微针阵列1m的制造方法中,作为各凸模部11a、b的加热单元使用超声波振动装置进行了说明,但也可以将各凸模部11a、b的加热单元设为加热器装置。

上述的将凸模部11的加热单元设为加热器装置的实施方式的制造方法中,在将突起部形成用凸模部11a的加热器温度与开孔用凸模部11b的加热器温度设为相同的温度的情况下,不满足上述(条件d),但使突起部形成工序中的突起部形成用凸模部11a的刺入速度比开孔部形成工序中的开孔用凸模部11b的刺入速度慢,由此,满足上述(条件a),作为结果,突起部形成工序中从突起部形成用凸模部11a向基材薄片2a赋予的加工热量比开孔部形成工序中从开孔用凸模部11b向基材薄片2a赋予的加工热量大。另外,不满足上述(条件a),但突起部形成用凸模部11a的加热器温度比开孔用凸模部11b的加热器温度高,且满足上述(条件d),作为结果,突起部形成工序中从突起部形成用凸模部11a向基材薄片2a赋予的加工热量也可以比开孔部形成工序中从开孔用凸模部11b向基材薄片2a赋予的加工热量大。另外,也可以满足上述(条件a)、上述(条件b)的条件、上述(条件c)的条件、及上述(条件d)全部。

各凸模部11a、11b进行的基材薄片2a的加热温度优选为基材薄片2a的玻璃化转变温度以上且小于熔融温度,特别优选为软化温度以上且小于熔融温度。详细而言,上述加热温度优选为30℃以上,进一步优选为40℃以上,然后,优选为300℃以下,进一步优选为250℃以下,具体而言,优选为30℃以上300℃以下,进一步优选为40℃以上250℃以下。此外,在将基材薄片2a使用超声波振动装置进行加热的情况下,适用作与凸模110接触的基材薄片2a的部分的温度范围。另一方面,在使用加热器装置的情况下,只要将凸模部11的加热温度在上述的范围内调整即可。

玻璃化转变温度(tg)的测定方法通过以下的方法进行测定,软化温度的测定方法根据jisk-7196“热塑性塑料膜及薄片的热机械分析的软化温度试验方法”进行。

此外,上述“基材薄片2a的玻璃化转变温度(tg)”是指基材薄片2a的构成树脂的玻璃化转变温度(tg),在该构成树脂存在多种的情况下,这些多种玻璃化转变温度(tg)相互不同时,优选上述加热单元的基材薄片2a的加热温度至少为这些多个玻璃化转变温度(tg)中最低的玻璃化转变温度(tg)以上,进一步优选为这些多个玻璃化转变温度(tg)中最高的玻璃化转变温度(tg)以上。

另外,上述“基材薄片2a的软化温度”也与玻璃化转变温度(tg)一样,即,在基材薄片2a的构成树脂存在多种的情况下,这些多种软化温度相同不同时,优选上述加热单元的基材薄片2a的加热温度至少为这些多个软化温度中最低的软化温度以上,进一步优选为这些多个软化温度中最高的软化温度以上。

另外,在基材薄片2a包含熔点不同的2种以上的树脂而构成的情况下,上述加热单元的基材薄片2a的加热温度优选小于这些多个熔点中最低的熔点。

〔玻璃化转变温度(tg)的测定方法〕

使用dsc测定器进行热量的测定,求得玻璃化转变温度。具体而言,测定器使用perkinelmer株式会社制造的示差扫描热量测定装置(diamonddsc)。从基材薄片采取试验片10mg。测定条件中,将20℃等温5分钟之后,从20℃到320℃以5℃/分钟的速度进行升温,得到横轴温度、纵轴热量的dsc曲线。然后,根据该dsc曲线求得玻璃化转变温度tg。

另外,上述的本实施方式的微针阵列1m的制造方法中,使用在薄片状的基底部件2的上表面上排列9个圆锥台状的微细中空突起部3的微针阵列1m的制造方法进行了说明,但也可以用于具有一个微细中空突起部3的微针阵列1m的制造方法。

另外,上述的实施方式的微针阵列1m的制造方法中,使用利用电动致动器(未图示)可向厚度方向(z方向)的上下移动凸模部11的结构进行了说明,但凸模部11向厚度方向(z方向)的上下的移动也可以是使用描绘环形轨道的箱运动式的凸模部11的结构。

另外,上述的实施方式的微针阵列1m的制造方法中,使用具备在开孔部3h的周缘部具有向该微细中空突起部3的内部描绘凸曲面而凸起的凸起部4的微细中空突起部3的微针阵列1m的制造方法进行了说明,但本发明的微细中空突起器具的制造方法也能够制造在开孔部3h的周缘部不具有该凸起部4的微细中空突起器具1。

作为在开孔部3h的周缘部不具有该凸起部4的、作为微细中空突起器具1的微针阵列1m的制造方法,在图9(a)所示的突起部形成工序之后,开孔部形成工序中,如图9(b)所示,从基材薄片2a的一面2d侧(下表面侧)朝向另一面2u侧(上表面侧),使与突起部形成用凸模部11a不同的开孔用凸模部11b在利用超声波振动装置体现超声波振动的状态下向厚度方向(z方向)的上方移动。然后,从突起部形成工序中形成的非贯通的微细中空突起部3的内部,向偏离非贯通的微细中空突起部3的内部的前端部的中心的位置抵接,在抵接部分tp1产生摩擦的热而使抵接部分tp1软化。一边软化各抵接部分tp1,一边使开孔用凸模部11b从基材薄片2a的一面2d侧(下表面侧)向另一面2u侧(上表面侧)上升,通过将凸模110b的前端部刺向偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置,形成从微细中空突起部3的内部向外部贯通的开孔部3h。

这样,开孔部形成工序中,使开孔用凸模部11b从与突起部形成用凸模部11a相同的方向即基材薄片2a的一面(下表面)2d侧以相同的刺入角度移动,并从非贯通的微细中空突起部3的内部,将凸模110b的前端部刺向偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置,由此,形成开孔部3h。

开孔部形成工序中,在利用开孔用凸模部11b形成开孔部3h的情况下,如图9(a)及(b)所示,突起部形成用凸模部11a的相对于基材薄片2a的刺入角度θ1与开孔用凸模部11b的相对于基材薄片2a的刺入角度也可以相同,但如图9(a)及图10所示,突起部形成用凸模部11a的相对于基材薄片2a的刺入角度θ1与开孔用凸模部11b的相对于基材薄片2a的刺入角度θ4也可以不同。例如,如图10所示,也可以将开孔用凸模部11b的相对于基材薄片2a的刺入角度θ4设为小于90度。

这样,从非贯通的微细中空突起部3的内部,利用开孔用凸模部11b形成开孔部3h时,即使在使突起部形成用凸模部11a的相对于基材薄片2a的刺入角度θ1与开孔用凸模部11b的相对于基材薄片2a的刺入角度θ4不同的情况下,也可在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成开孔部3h,能够高精度有效地制造在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置具有开孔部3h的微针阵列1m的形状。

另外,通过使突起部形成用凸模部11a的相对于基材薄片2a的刺入角度θ1与开孔用凸模部11b的相对于基材薄片2a的刺入角度θ4不同,能够提高开孔部3h的形状的自由度,并且提高加工性。

另外,开孔部形成工序中,在从非贯通的微细中空突起部3的内部,在微细中空突起部3形成开孔部3h的情况下,突起部形成用凸模部11a和开孔用凸模部11b也可以为不同的凸模部,也可以为相同的凸模部。

另外,开孔部形成工序中,在从非贯通的微细中空突起部3的内部,在偏离微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成开孔部3h的情况下,如上所述,也可以使用具备加热单元的开孔用凸模部11b形成开孔部3h,但也可以为如下结构,代替具备加热单元的开孔用凸模部11b,而使用非接触式的热加工单元,在偏离非贯通的微细中空突起部3的前端部的中心的位置形成贯通非贯通的微细中空突起部3的开孔部3h。例如,也可以是使用图11所示那样的激光照射装置13形成开孔部3h的结构。作为非接触式的热加工单元,除了激光照射装置13以外,例如也可以是发射热空气的热空气发射装置等。在使用非接触式的热加工单元的情况下,也优选能够在开孔部形成工序中,在非贯通的微细中空突起部3形成开孔部3h。

通过使用非接触式的热加工单元,例如即使长期间使用,磨损等引起的精度也不会降低,因此,能够高精度有效地制造具有开孔部3h的微针阵列1m的形状。另外,通过使用非接触式的热加工单元,能够提高开孔部3h的形状的自由度。

另外,通过上述的制造方法形成的、在开孔部3h的周缘部不具有凸起部4的微细中空突起器具1中,在向皮肤穿刺时也难以压碎,能够通过开孔部向皮肤的内部稳定地供给剂。

另外,上述的实施方式的微针阵列1m的制造方法中,在突起部形成工序中,将突起部形成用凸模部11a从基材薄片2a的一面2d刺向另一面2u,但突起部形成工序中的、相对于基材薄片2a的突起部形成用凸模部11a及支承部件12(开口板12u、12d)的位置关系、刺入方向不限定于此,也可以将突起部形成用凸模部11a的刺入方向设为从基材薄片2a的另一面2u朝向一面2d的方向。

关于上述的实施方式,本发明还公开以下的具有开孔部的微细中空突起器具的制造方法。

<1>一种微细中空突起器具的制造方法,其具备:使具备加热单元的突起部形成用凸模部从包含热塑性树脂的基材薄片的一面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化,一边朝向该基材薄片的另一面侧将该突起部形成用凸模部刺到该基材薄片,形成从该基材薄片的另一面侧突出的非贯通的微细中空突起部的突起部形成工序;在将上述突起部形成用凸模部刺到上述微细中空突起部的内部的状态下,冷却该微细中空突起部的冷却工序;在上述冷却工序的后工序中,从上述微细中空突起部的内部抽出上述突起部形成用凸模部而形成内部为中空的上述微细中空突起部的释放工序;在偏离形成的上述微细中空突起部的前端部的中心的位置,形成贯通于该微细中空突起部的内部的开孔部的开孔部形成工序。

<2>根据上述<1>所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述开孔部形成工序使用具备加热单元的开孔用凸模部进行,在上述开孔部形成工序中使上述开孔用凸模部抵接于偏离上述微细中空突起部的前端部的中心的位置,一边将该抵接部分通过热进行软化,一边将该开孔用凸模部刺向该微细中空突起部,形成贯通于该微细中空突起部的内部的上述开孔部。

<3>根据上述<2>所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成工序中的加工热量条件与上述开孔部形成工序中的加工热量条件不同。

<4>根据上述<3>所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,使上述加工热量不同的方法满足以下的(条件a)~(条件d)的至少一者:

(条件a)关于上述突起部形成用凸模部向基材薄片的刺入速度及上述开孔用凸模部向微细中空突起部的刺入速度,突起部形成工序的该刺入速度比开孔部形成工序的该刺入速度慢;

(条件b)在各凸模部的加热单元为超声波振动装置的情况下,上述突起部形成用凸模部的超声波的频率比上述开孔用凸模部的超声波的频率高;

(条件c)在各凸模部的加热单元为超声波振动装置的情况下,上述突起部形成用凸模部的超声波的振幅比上述开孔用凸模部的超声波的振幅大;

(条件d)在各凸模部的加热单元为加热器的情况下,上述突起部形成用凸模部的加热器温度比上述开孔用凸模部的加热器温度高。

<5>根据上述<1>~<4>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述加热单元为超声波振动装置。

<6>根据上述<2>~<5>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成工序中的上述突起部形成用凸模部的相对于上述基材薄片的刺入角度与上述开孔部形成工序中的上述开孔用凸模部的相对于上述基材薄片的刺入角度不同。

<7>根据上述<2>~<6>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成工序中,使上述突起部形成用凸模部从上述基材薄片的一面侧抵接,在上述开孔部形成工序中,使上述开孔用凸模部从上述基材薄片的另一面侧抵接。

<8>根据上述<2>~<6>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成用凸模部与上述开孔用凸模部不同。

<9>根据上述<1>所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述开孔部形成工序中,使用非接触式的热加工单元,在偏离上述微细中空突起部的前端部的中心的位置形成上述开孔部。

<10>根据上述<1>~<9>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述开孔部形成工序中,在偏离形成的上述微细中空突起部的前端部的中心的位置形成多个上述开孔部。

<11>根据上述<2>~<10>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,除了上述突起部形成用凸模部及上述开孔用凸模部的加热单元以外,不设置加热单元。

<12>根据上述<1>~<11>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成用凸模部的凸模的外形形状为比上述微细中空突起部的外形形状更尖锐的形状。

<13>根据上述<1>~<12>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成用凸模部的凸模的高度比制造的微细中空突起器具的高度高地形成,优选为0.01mm以上30mm以下,进一步优选为0.02mm以上20mm以下。

<14>根据上述<1>~<13>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成用凸模部的凸模的前端直径优选为0.001mm以上1mm以下,进一步优选为0.005mm以上0.5mm以下。

<15>根据上述<1>~<14>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成用凸模部的凸模的下部直径优选为0.1mm以上5mm以下,进一步优选为0.2mm以上3mm以下。

<16>根据上述<1>~<15>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成用凸模部的凸模的前端角度优选为1度以上60度以下,进一步优选为5度以上45度以下。

<17>根据上述<1>~<16>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成工序中,在上述另一面侧具有支承上述基材薄片的支承部件。

<18>根据上述<17>所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,作为上述支承部件,使用具有多个能够插通上述突起部形成用凸模部的凸模的开口部的开口板。

<19>根据上述<17>或<18>所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述开孔部形成工序中,在该基材薄片的一面侧具备支承上述基材薄片的支承部件。

<20>根据上述<19>所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,配备于上述一面侧的支承部件为开口板。

<21>根据上述<1>~<20>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成工序中,将上述突起部形成用凸模部刺向基材薄片的刺入速度优选为0.1mm/秒以上1000mm/秒以下,进一步优选为1mm/秒以上800mm/秒以下。

<22>根据上述<2>~<20>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,上述突起部形成工序中,刺入基材薄片的上述突起部形成用凸模部的刺入高度优选为0.01mm以上10mm以下,进一步优选为0.02mm以上5mm以下。

<23>根据上述<1>~<22>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,将上述开孔用凸模部刺向非贯通的上述微细中空突起部的刺入速度为0.1mm/秒以上1000mm/秒以下,进一步优选为1mm/秒以上800mm/秒以下。

<24>根据上述<1>~<23>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,通过上述突起部形成用凸模部而产生的基材薄片的加热温度为上述基材薄片的玻璃化转变温度以上且小于熔融温度,优选为软化温度以上且小于熔融温度。

<25>根据上述<2>~<24>中任一项所记载的微细中空突起器具的制造方法,其中,通过上述开孔用凸模部而产生的基材薄片的加热温度为上述基材薄片的玻璃化转变温度以上且小于熔融温度,优选为软化温度以上且小于熔融温度。

<26>一种微细中空突起器具,其中,具备具有开孔部的微细中空突起部,上述开孔部配置于偏离上述微细中空突起部的前端部的中心的位置,并贯通于该微细中空突起部的中空的内部,上述微细中空突起部在上述开孔部的周缘部具备朝向该微细中空突起部的内部描绘凸曲面而凸起的凸起部。

<27>根据上述<26>所记载的微细中空突起器具,其中,上述微细中空突起部的突出高度优选为0.01mm以上10mm以下,进一步优选为0.02mm以上5mm以下。

<28>根据上述<26>或<27>所记载的微细中空突起器具,其中,上述微细中空突起部的前端直径的直径优选为1μm以上500μm以下,进一步优选为5μm以上300μm以下。

<29>根据上述<26>~<28>中任一项所记载的微细中空突起器具,其中,上述开孔部的开孔面积优选为0.7μm2以上200000μm2以下,进一步优选为20μm2以上70000μm2以下。

<30>根据上述<26>~<29>中任一项所记载的微细中空突起器具,其中,微细中空突起部从薄片状的基底部件立起,在该基底部件中的与微细中空突起部相反侧的面上具备基底侧开孔部。

<31>根据上述<30>所记载的微细中空突起器具,其中,上述基底侧开孔部的开孔面积优选为0.007mm2以上20mm2以下,进一步优选为0.03mm2以上7mm2以下。

<32>根据上述<26>~<31>中任一项所记载的微细中空突起器具,其中,上述微细中空突起器具是在薄片状的基底部件的上表面上沿着纵向及横向分别排列有多个上述微细中空突起部的微针阵列。

<33>根据上述<32>所记载的微细中空突起器具,其中,相邻的上述微细中空突起部中的纵向及横向各自的中心间距离均匀。

<34>根据上述<33>所记载的微细中空突起器具,其中,纵向上相邻的上述微细中空突起部的中心间距离优选为0.01mm以上10mm以下,进一步优选为0.05mm以上5mm以下。

<35>根据上述<33>或<34>所记载的微细中空突起器具,其中,横向上相邻的上述微细中空突起部的中心间距离优选为0.01mm以上10mm以下,进一步优选为0.05mm以上5mm以下。

<36>根据上述<26>~<35>中任一项所记载的微细中空突起器具,其中,上述开孔部配置于从上述微细中空突起部的前端部向下部方向偏离了该微细中空突起部的高度的2%以上的位置,优选偏离5%以上,特别优选偏离10%以上。

<37>根据上述<36>所记载的微细中空突起器具,其中,上述开孔部的位置配置于从微细中空突起器具的下部向前端部方向偏离了微细中空突起部的高度的2%以上的位置,优选偏离5%以上,特别优选偏离10%以上。

<38>根据上述<26>~<36>中任一项所记载的微细中空突起器具,其中,上述微细中空突起部在偏离前端部的中心的位置具有多个开孔部。

实施例

以下,通过实施例更详细地说明本发明。但是,本发明的范围不限制于该实施例。

(1)制造装置具备的突起部形成用凸模部11a的准备

作为突起部形成用凸模部11a,准备由其材质为不锈钢的sus304形成的部件。突起部形成用凸模部11a具有一个圆锥状的凸模110a。凸模110a的高度(锥形部的高度)h2为2.5mm,其前端直径d1为15μm,其下部直径d2为0.5mm,其前端角度为11度。

(2)制造装置具备的开孔用凸模部11b的准备

作为开孔用凸模部11b,准备由其材质为不锈钢的sus304形成的部件。开孔用凸模部11b具有一个圆锥状的凸模110b。凸模110b的高度(锥形部的高度)h2为2.5mm,其前端直径d1为15μm,其下部直径d2为0.5mm,其前端角度为11度。

(2)基材薄片2a的准备

作为基材薄片2a,准备聚乳酸(pla;tg55.8℃)的厚度0.3mm的带状的薄片。

〔实施例1〕

按照图6所示的顺序,制造作为微细中空突起器具1的微针阵列1m。具体而言,本实施方式的制造装置100的各凸模部11a、11b的加热单元为超声波振动装置。

作为制造条件,突起部形成用凸模部11a及开孔用凸模部11b的超声波振动的频率为20khz,超声波振动的振幅为40μm。另外,突起部形成工序中的突起部形成用凸模部11a的刺入高度为0.7mm,刺入速度为10mm/秒,刺入角度θ1为90度。另外,开孔部形成工序中的开孔用凸模部11b相对于非贯通的微细中空突起部的刺入量为0.15mm,刺入速度为30mm/秒,刺入角度θ2为270度,与非贯通的微细中空突起部的前端部的中心的偏离量为10μm。另外,软化时间为0.1秒,冷却时间为0.5秒。通过以上的制造条件制造实施例1的微细中空突起器具。此外,刺入时的基材薄片的温度为85℃,基材薄片进行了软化。

〔比较例1〕

除了与非贯通的微细中空突起部的前端部的中心的偏离量(偏离量0μm)以外,通过与实施例1同样的制造条件,制造比较例1的微细中空突起器具。

〔性能评价〕

对于实施例1、比较例1的微细中空突起器具,使用显微镜进行观察,通过以下的评价基准评价微细中空突起部的加工形状。将它们的结果在下述表1中表示。另外,制造的实施例1的微细中空突起器具的照片也一并表示。

[表1]

如根据表1所示的结果可知的那样,实施例1的微细中空突起器具的形状良好。因此,根据制造实施例1的微细中空突起器具的制造方法,能够期待能够有效地连续制造微细中空突起部的高度及开孔部的大小的精度良好的微细中空突起器具。

另外,实施例1的微细中空突起器具在开孔部的周缘部具备向内部凸起的凸起部,在向皮肤穿刺时难以压碎。因此,能够期待能够顺畅地穿刺并能够通过开孔部稳定地供给剂。

产业上的可利用性

根据本发明的制造方法,能够高精度制造具有开孔部的微细中空突起器具的形状。另外,根据本发明的微细中空突起器具,能够形成在向皮肤穿刺时难以压碎的开孔部。

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