特開2022-155251マイクロニードルの製造方法およびマイクロニードルの製造装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022155251
(43)【公開日】2022-10-13
(54)【発明の名称】マイクロニードルの製造方法およびマイクロニードルの製造装置
(51)【国際特許分類】
A61M 37/00 20060101AFI20221005BHJP
【ＦＩ】
A61M37/00 505
A61M37/00 510
【審査請求】有
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021058664
(22)【出願日】2021-03-30
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-01-25
(71)【出願人】
【識別番号】000102980
【氏名又は名称】リンテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120592
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 崇裕
(74)【代理人】
【識別番号】100184712
【弁理士】
【氏名又は名称】扇原 梢伸
(74)【代理人】
【識別番号】100192223
【弁理士】
【氏名又は名称】加久田 典子
(72)【発明者】
【氏名】高麗 洋佑
【テーマコード（参考）】
4C267
【Ｆターム（参考）】
4C267AA72
4C267BB24
4C267CC01
4C267FF10
4C267GG01
4C267GG46
(57)【要約】
【課題】凹部の最深部にまで極力可塑性材料を充填させることができる突起保有体の製造方法および突起保有体の製造装置を提供すること。
【解決手段】突起部ＣＶが形成された突起保有体ＣＢの製造装置ＥＡであって、突起部ＣＶに対応した凹部２２Ｂが形成された支持面２２Ａを有する支持部材２２で、可塑性材料ＰＭを含んだ母材ＢＭを支持する材料支持工程を実施する材料支持手段２０と、母材ＢＭを支持面２２Ａへ向かう方向に押圧して可塑性材料ＰＭを凹部２２Ｂに充填させ、当該可塑性材料ＰＭから突起部ＣＶを形成して突起保有体ＣＢを形成する押圧工程を実施する押圧手段３０とを備え、押圧手段３０での押圧を減圧雰囲気で行う減圧工程を実施する減圧手段９０を備えている。
【選択図】図１
【解決手段】突起部ＣＶが形成された突起保有体ＣＢの製造装置ＥＡであって、突起部ＣＶに対応した凹部２２Ｂが形成された支持面２２Ａを有する支持部材２２で、可塑性材料ＰＭを含んだ母材ＢＭを支持する材料支持工程を実施する材料支持手段２０と、母材ＢＭを支持面２２Ａへ向かう方向に押圧して可塑性材料ＰＭを凹部２２Ｂに充填させ、当該可塑性材料ＰＭから突起部ＣＶを形成して突起保有体ＣＢを形成する押圧工程を実施する押圧手段３０とを備え、押圧手段３０での押圧を減圧雰囲気で行う減圧工程を実施する減圧手段９０を備えている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
突起部が形成された突起保有体の製造方法であって、
前記突起部に対応した凹部が形成された支持面を有する支持部材で、可塑性材料を含んだ母材を支持する材料支持工程と、
前記母材を前記支持面へ向かう方向に押圧して前記可塑性材料を前記凹部に充填させ、当該可塑性材料から前記突起部を形成して前記突起保有体を形成する押圧工程とを実施し、
前記押圧工程での押圧を減圧雰囲気で行う減圧工程を実施することを特徴とする突起保有体の製造方法。
前記突起部に対応した凹部が形成された支持面を有する支持部材で、可塑性材料を含んだ母材を支持する材料支持工程と、
前記母材を前記支持面へ向かう方向に押圧して前記可塑性材料を前記凹部に充填させ、当該可塑性材料から前記突起部を形成して前記突起保有体を形成する押圧工程とを実施し、
前記押圧工程での押圧を減圧雰囲気で行う減圧工程を実施することを特徴とする突起保有体の製造方法。
【請求項2】
前記可塑性材料は、浸出媒体に浸出する浸出材料を含有し、
前記押圧工程の後段で前記可塑性材料を前記浸出媒体に浸すことで、前記可塑性材料を多孔質体とする浸出工程を実施することを特徴とする請求項１に記載の突起保有体の製造方法。
前記押圧工程の後段で前記可塑性材料を前記浸出媒体に浸すことで、前記可塑性材料を多孔質体とする浸出工程を実施することを特徴とする請求項１に記載の突起保有体の製造方法。
【請求項3】
突起部が形成された突起保有体の製造装置であって、
前記突起部に対応した凹部が形成された支持面を有する支持部材で、可塑性材料を含んだ母材を支持する材料支持手段と、
前記母材を前記支持面へ向かう方向に押圧して前記可塑性材料を前記凹部に充填させ、当該可塑性材料から前記突起部を形成して前記突起保有体を形成する押圧手段とを備え、
前記押圧手段での押圧を減圧雰囲気で行う減圧手段を備えていることを特徴とする突起保有体の製造装置。
前記突起部に対応した凹部が形成された支持面を有する支持部材で、可塑性材料を含んだ母材を支持する材料支持手段と、
前記母材を前記支持面へ向かう方向に押圧して前記可塑性材料を前記凹部に充填させ、当該可塑性材料から前記突起部を形成して前記突起保有体を形成する押圧手段とを備え、
前記押圧手段での押圧を減圧雰囲気で行う減圧手段を備えていることを特徴とする突起保有体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、突起保有体の製造方法および突起保有体の製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
針状の突起部が形成された突起保有体の製造技術は公知である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１７０７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１で開示された突起保有体の製造技術では、熱可塑性樹脂３（可塑性材料）を押圧して当該可塑性材料を凹版２（支持部材）の凹部に充填させる際、凹部に空気溜りができてしまうので、凹部の最深部にまで可塑性材料を充填させることができず、所望形状の突起保有体を形成することができなくなるという不都合を発生する。
【0005】
本発明の目的は、凹部の最深部にまで極力可塑性材料を充填させることができる突起保有体の製造方法および突起保有体の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、請求項に記載した構成を採用した。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、押圧工程での押圧を減圧雰囲気で行うため、凹部に空気溜りができることが低減され、凹部の最深部にまで極力可塑性材料を充填させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】（Ａ）～（Ｄ）は、本発明の一実施形態に係る突起保有体の製造装置の説明図および同装置の動作説明図。（Ｅ）～（Ｇ）は、変形例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１中手前方向から観た場合を基準とし、図を指定することなく方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸と平行な図１中手前方向で「後」がその逆方向とする。なお、方向を示す矢印を記載していない図１（Ｂ）～（Ｇ）は、全て図１（Ａ）と同じ方向から観た図とする。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１中手前方向から観た場合を基準とし、図を指定することなく方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸と平行な図１中手前方向で「後」がその逆方向とする。なお、方向を示す矢印を記載していない図１（Ｂ）～（Ｇ）は、全て図１（Ａ）と同じ方向から観た図とする。
【0010】
本発明の突起保有体の製造装置（以下、単に「製造装置」ともいう）ＥＡは、突起部ＣＶが形成された突起保有体ＣＢの製造方法を実施する装置であって、可塑性材料ＰＭを含んだ母材ＢＭを搬送する材料搬送工程を実施する材料搬送手段１０と、突起部ＣＶに対応した凹部２２Ｂが形成された支持面２２Ａを有する支持部材２２で、母材ＢＭを支持する材料支持工程を実施する材料支持手段２０と、母材ＢＭを支持面２２Ａへ向かう方向に押圧して可塑性材料ＰＭを凹部２２Ｂに充填させ、当該可塑性材料ＰＭから突起部ＣＶを形成して突起保有体ＣＢを形成する押圧工程を実施する押圧手段３０と、可塑性材料ＰＭを加熱する加熱工程を実施する加熱手段４０と、支持面２２Ａに対する支持シートＢＳの位置決めを行う位置決め工程を実施する位置決め手段５０と、突起保有体ＣＢを支持部材２２から離間させる離間工程を実施する離離間手段６０と、可塑性材料ＰＭを冷却する冷却工程を実施する冷却手段７０と、可塑性材料ＰＭを浸出媒体としての水ＷＴに浸すことで、可塑性材料ＰＭを多孔質体とする浸出工程を実施する浸出手段８０と、押圧手段３０での押圧を減圧雰囲気で行う減圧手段９０とを備え、ＢＭの供給を行う母材供給工程を実施する母材供給手段ＰＳの近傍に配置されている。
なお、母材ＢＭは、支持シートＢＳの一方の面に可塑性材料ＰＭが積層されている。また、本実施形態の支持シートＢＳは、液体および気体のうち少なくとも一方を透過可能な透過性を有する透過部材としての紙によって構成されている。さらに、可塑性材料ＰＭは、ポリ乳酸（ＰＬＡ）が主成分とされることで熱可塑性を有し、水ＷＴに浸出する浸出材料としてのポリエチレングリコールＰＧ（図１（Ｄ）の拡大図参照）を含有している。本実施形態の可塑性材料ＰＭは、ポリ乳酸とポリエチレングリコールＰＧとの２つの成分の混合物とされ、それらの割合が重量比で５対５とされたものが採用されている。
なお、母材ＢＭは、支持シートＢＳの一方の面に可塑性材料ＰＭが積層されている。また、本実施形態の支持シートＢＳは、液体および気体のうち少なくとも一方を透過可能な透過性を有する透過部材としての紙によって構成されている。さらに、可塑性材料ＰＭは、ポリ乳酸（ＰＬＡ）が主成分とされることで熱可塑性を有し、水ＷＴに浸出する浸出材料としてのポリエチレングリコールＰＧ（図１（Ｄ）の拡大図参照）を含有している。本実施形態の可塑性材料ＰＭは、ポリ乳酸とポリエチレングリコールＰＧとの２つの成分の混合物とされ、それらの割合が重量比で５対５とされたものが採用されている。
【0011】
材料搬送手段１０は、複数のアームによって構成され、その作業範囲内において、作業部である先端アーム１１Ａで支持したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な駆動機器としての所謂多関節ロボット１１と、先端アーム１１Ａに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段（保持手段）によって吸着保持が可能な保持面１２Ａを有する保持板１２とを備え、可塑性材料ＰＭを支持面２２Ａに当接させて母材ＢＭを支持部材２２上に載置する構成となっている。
【0012】
材料支持手段２０は、段部２１Ａが形成された基台２１と、段部２１Ａ内に嵌め込まれて支持され、支持面２２Ａに凹部２２Ｂが形成された支持部材２２とを備えている。
【0013】
押圧手段３０は、駆動機器としての直動モータ３１と、その出力軸３１Ａに支持された押圧部材３２とを備えている。本実施形態では、押圧部材３２は透明な素材で構成されている。
【0014】
加熱手段４０は、基台２１の内部に配置されたコイルヒータやヒートパイプの加熱側等からなる加熱機器４１を備えている。
【0015】
位置決め手段５０は、カメラや投影機等の撮像手段や、光学センサや超音波センサ等の各種センサ等で構成され、ブラケット５１Ａを介して押圧部材３２に支持された検知機器５１と、駆動機器としてのＸＹテーブル５２と、当該ＸＹテーブル５２の出力台５２Ａに支持され、出力軸５３Ａで基台２１を支持する駆動機器としての回動モータ５３とを備え、支持部材２２をＸＹ平面内で直線移動または曲線移動させるとともに、当該支持部材２２をＸＹ平面内で回転移動させる構成となっている。
【0016】
離間手段６０は、複数のアームによって構成され、その作業範囲内において、作業部である先端アーム６１Ａで支持したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な駆動機器としての所謂多関節ロボット６１と、先端アーム６１Ａに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段（保持手段）によって吸着保持が可能な保持面６２Ａを有する保持板６２とを備えている。
【0017】
冷却手段７０は、保持板６２の内部に設けられたペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等からなる冷却機器７１を備えている。
【0018】
浸出手段８０は、水ＷＴと、水ＷＴを受容する容器８１とを備えている。
【0019】
減圧手段９０は、駆動機器としての直動モータ９１と、その出力軸９１Ａに支持され、上面９２Ａで直動モータ３１を支持する上蓋９２と、底面９３ＡでＸＹテーブル５２を支持し、上蓋９２とで密閉空間ＳＰを形成する下蓋９３と、密閉空間ＳＰを減圧する減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧機器９４とを備えている。
【0020】
以上の突起保有体の製造装置ＥＡの動作を説明する。
先ず、図１（Ａ）中実線で示す初期位置に各部材が配置された製造装置ＥＡに対し、当該製造装置ＥＡの使用者（以下、単に「使用者」という）または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段が、同図のように母材供給手段ＰＳ上に母材ＢＭを供給した後、使用者が操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。すると、材料搬送手段１０が多関節ロボット１１および図示しない減圧手段を駆動し、保持板１２を移動させて保持面１２Ａを支持シートＢＳに当接させ、当該保持面１２Ａで母材ＢＭを吸着保持し、母材ＢＭを支持部材２２の支持面２２Ａ上に載置した後、図示しない減圧手段の駆動を停止して保持板１２を初期位置に復帰させる。次いで、減圧手段９０が直動モータ９１を駆動し、上蓋９２を下降させて下蓋９３とで密閉空間ＳＰを形成した後、減圧機器９４を駆動し、密閉空間ＳＰ内を減圧する。その後、押圧手段３０が直動モータ３１を駆動し、押圧部材３２を下降させ、図１（Ｂ）に示すように、当該押圧部材３２で母材ＢＭを支持面２２Ａへ向かう方向に押圧し、可塑性材料ＰＭを凹部２２Ｂ内に充填させる。この際、加熱手段４０が加熱機器４１を駆動し、可塑性材料ＰＭを加熱して軟化させ、当該可塑性材料ＰＭを凹部２２Ｂ内に充填させ易くする。次に、位置決め手段５０が検知機器５１を駆動し、支持シートＢＳの位置を検出し、この検出結果を基にして位置決め手段５０がＸＹテーブル５２および回動モータ５３を駆動し、支持シートＢＳの所定の位置に凹部２２Ｂ（突起部ＣＶ）が配置されるように支持部材２２を移動させる。これにより、可塑性材料ＰＭから突起部ＣＶと当該突起部ＣＶを支える土台ＦＤとが形成され、支持シートＢＳに突起部ＣＶが形成された突起保有体ＣＢが形成される。そして、減圧手段９０が密閉空間ＳＰ内を大気圧にした後、押圧手段３０および減圧手段９０が直動モータ３１、９１を駆動し、押圧部材３２および上蓋９２をそれぞれ初期位置に復帰させ、加熱手段４０が加熱機器４１の駆動を停止する。
先ず、図１（Ａ）中実線で示す初期位置に各部材が配置された製造装置ＥＡに対し、当該製造装置ＥＡの使用者（以下、単に「使用者」という）または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段が、同図のように母材供給手段ＰＳ上に母材ＢＭを供給した後、使用者が操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。すると、材料搬送手段１０が多関節ロボット１１および図示しない減圧手段を駆動し、保持板１２を移動させて保持面１２Ａを支持シートＢＳに当接させ、当該保持面１２Ａで母材ＢＭを吸着保持し、母材ＢＭを支持部材２２の支持面２２Ａ上に載置した後、図示しない減圧手段の駆動を停止して保持板１２を初期位置に復帰させる。次いで、減圧手段９０が直動モータ９１を駆動し、上蓋９２を下降させて下蓋９３とで密閉空間ＳＰを形成した後、減圧機器９４を駆動し、密閉空間ＳＰ内を減圧する。その後、押圧手段３０が直動モータ３１を駆動し、押圧部材３２を下降させ、図１（Ｂ）に示すように、当該押圧部材３２で母材ＢＭを支持面２２Ａへ向かう方向に押圧し、可塑性材料ＰＭを凹部２２Ｂ内に充填させる。この際、加熱手段４０が加熱機器４１を駆動し、可塑性材料ＰＭを加熱して軟化させ、当該可塑性材料ＰＭを凹部２２Ｂ内に充填させ易くする。次に、位置決め手段５０が検知機器５１を駆動し、支持シートＢＳの位置を検出し、この検出結果を基にして位置決め手段５０がＸＹテーブル５２および回動モータ５３を駆動し、支持シートＢＳの所定の位置に凹部２２Ｂ（突起部ＣＶ）が配置されるように支持部材２２を移動させる。これにより、可塑性材料ＰＭから突起部ＣＶと当該突起部ＣＶを支える土台ＦＤとが形成され、支持シートＢＳに突起部ＣＶが形成された突起保有体ＣＢが形成される。そして、減圧手段９０が密閉空間ＳＰ内を大気圧にした後、押圧手段３０および減圧手段９０が直動モータ３１、９１を駆動し、押圧部材３２および上蓋９２をそれぞれ初期位置に復帰させ、加熱手段４０が加熱機器４１の駆動を停止する。
【0021】
次いで、離間手段６０および冷却手段７０が多関節ロボット６１および冷却機器７１を駆動し、図１（Ｃ）に示すように、保持板６２を突起保有体ＣＢに当接させ、可塑性材料ＰＭを冷却する。これにより、図１（Ｃ）の拡大図に示すように、可塑性材料ＰＭが縮んで凹部２２Ｂとの間に隙間ＣＬが形成され、凹部２２Ｂから突起部ＣＶを抜き取り易くなる。この際、離間手段６０が保持板６２で可塑性材料ＰＭを加圧しながら冷却手段７０が可塑性材料ＰＭを冷却することで、可塑性材料ＰＭと支持シートＢＳとの接着を良好にすることができる。その後、冷却手段７０が冷却機器７１の駆動を停止し、可塑性材料ＰＭの冷却を終了すると、離間手段６０が多関節ロボット６１および図示しない減圧手段を駆動し、保持板６２の保持面６２Ａで突起保有体ＣＢを吸着保持して当該突起保有体ＣＢを支持部材２２から離間させた後、図１（Ｄ）に示すように、突起保有体ＣＢを水ＷＴ内に浸す。これにより、可塑性材料ＰＭに含有しているポリエチレングリコールＰＧが水ＷＴに浸出し、図１（Ｄ）の拡大図に示すように、当該ポリエチレングリコールＰＧがあった部位に孔ＨＬが形成されて空洞化し、可塑性材料ＰＭが多孔質体となる。次に、離間手段６０が多関節ロボット６１を駆動し、孔ＨＬが形成された突起保有体ＣＢを図示しない次工程に搬送して図示しない減圧手段の駆動を停止し、当該突起保有体ＣＢから保持板６２を切り離し、切り離した保持板６２を初期位置に復帰させ、以降上記同様の動作が繰り返される。
【0022】
以上のような実施形態によれば、押圧工程での押圧を減圧雰囲気で行うため、凹部２２Ｂに空気溜りができることが低減され、凹部２２Ｂの最深部にまで極力可塑性材料ＰＭを充填させることができる。
【0023】
本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、材料支持工程は、突起部に対応した凹部が形成された支持面を有する支持部材で、可塑性材料を含んだ母材を支持する工程であればどんな工程でもよく、出願当初の技術常識に照らし合わせてその技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（その他の手段および工程も同じ）。
【0024】
材料搬送手段１０は、多関節ロボット１１を採用することなく多関節ロボット６１を離間手段６０と共有し、母材ＢＭを搬送する構成としてもよいし、保持板１２に代えてまたは併用して、吸着パッド等を採用してもよいし、本発明の突起保有体の製造装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよく、備わっていない場合は、他の装置や人手で母材ＢＭを搬送すればよい。
【0025】
材料支持手段２０は、基台２１に段部２１Ａがなくてもよいし、支持部材２２を保持する減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段やチャックモータ等の支持部材保持手段を設けてもよいし、基台２１がなく、支持部材２２のみで構成されていてもよい。
支持部材２２は、金属、樹脂、シリコーン材、ゴム材、木材、紙、陶器等、何で構成されていてもよいし、凹部２２Ｂの数が１でもよいし複数でもよいし、突起保有体ＣＢを支持部材２２から離間させ易くするために、フッ素やシリコーン等の剥離性向上部材が支持面２２Ａや凹部２２Ｂにコーティングされていたり、塗布されていたり、積層されていたりしてもよい。
支持部材２２は、金属、樹脂、シリコーン材、ゴム材、木材、紙、陶器等、何で構成されていてもよいし、凹部２２Ｂの数が１でもよいし複数でもよいし、突起保有体ＣＢを支持部材２２から離間させ易くするために、フッ素やシリコーン等の剥離性向上部材が支持面２２Ａや凹部２２Ｂにコーティングされていたり、塗布されていたり、積層されていたりしてもよい。
【0026】
押圧手段３０は、押圧部材３２を移動させることなくまたは、押圧部材３２を移動させつつ、支持部材２２を移動させ、母材ＢＭを支持面２２Ａへ向かう方向に押圧して突起部ＣＶを形成してもよいし、押圧部材３２が半透明でもよいし、透明でなくてもよいし、直動モータ３１および押圧部材３２を採用することなく多関節ロボット１１および保持板１２を材料搬送手段１０と共有したり、多関節ロボット６１および保持板６２を離間手段６０と共有したりして、保持板１２や保持板６２を介して母材ＢＭを支持面２２Ａへ向かう方向に押圧して突起部ＣＶを形成してもよいし、直動モータ３１を採用することなく多関節ロボット１１を材料搬送手段１０と共有したり、多関節ロボット６１を離間手段６０と共有したりして、押圧部材３２を介して母材ＢＭを支持面２２Ａへ向かう方向に押圧して突起部ＣＶを形成してもよい。
【0027】
加熱手段４０は、基台２１の外部に配置されてもよいし、支持部材２２の内部や押圧部材３２の内部に配置されてもよいし、押圧手段３０での押圧前に可塑性材料ＰＭを加熱してもよいし、押圧手段３０での押圧中に可塑性材料ＰＭを加熱してもよいし、押圧手段３０での押圧後に可塑性材料ＰＭを加熱してもよいし、本発明の突起保有体の製造装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。
【0028】
位置決め手段５０は、支持部材２２および押圧部材３２のうち少なくとも一方をＸＹ平面内で直線移動または曲線移動させたり回転移動させたりしてもよいし、例えば、支持部材２２をＸ方向（またはＹ方向）に直線移動または曲線移動させ、押圧部材３２をＹ方向（Ｘ方向）に直線移動または曲線移動させてもよいし、支持部材２２や押圧部材３２をＸ方向またはＹ方向以外の方向に直線移動または曲線移動させてもよいし、支持部材２２や押圧部材３２をＸＹ平面内で直線移動または曲線移動させるだけでもよいし、支持部材２２や押圧部材３２をＸＹ平面内で回転移動させるだけでもよい。
検知機器５１は、１体でもよいし２体以上でもよいし、押圧部材３２の側方から支持面２２Ａに対する支持シートＢＳの位置を検知してもよいし、基台２１や支持部材２２を透明または半透明なもので構成し、それら基台２１や支持部材２２を透視して支持面２２Ａに対する支持シートＢＳの位置を検知してもよいし、押圧部材３２に支持されていなくてもよい。
位置決め手段５０は、支持面２２Ａに対する可塑性材料ＰＭの位置決めを行ってもよいし、支持面２２Ａに対する支持シートＢＳおよび可塑性材料ＰＭの両方の位置決めを行ってもよいし、本発明の突起保有体の製造装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。
検知機器５１は、１体でもよいし２体以上でもよいし、押圧部材３２の側方から支持面２２Ａに対する支持シートＢＳの位置を検知してもよいし、基台２１や支持部材２２を透明または半透明なもので構成し、それら基台２１や支持部材２２を透視して支持面２２Ａに対する支持シートＢＳの位置を検知してもよいし、押圧部材３２に支持されていなくてもよい。
位置決め手段５０は、支持面２２Ａに対する可塑性材料ＰＭの位置決めを行ってもよいし、支持面２２Ａに対する支持シートＢＳおよび可塑性材料ＰＭの両方の位置決めを行ってもよいし、本発明の突起保有体の製造装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。
【0029】
離間手段６０は、多関節ロボット６１を採用することなく多関節ロボット１１を材料搬送手段１０と共有し、突起保有体ＣＢを支持部材２２から離間させる構成としてもよいし、剥離用テープを突起保有体ＣＢに貼付し、当該剥離用テープに張力を付与して突起保有体ＣＢを支持部材２２から離間させる構成でもよいし、バイブレータや超音波振動装置等の振動手段を採用し、突起保有体ＣＢに振動を加えて当該突起保有体ＣＢを支持部材２２から離間し易くしてもよいし、突起保有体ＣＢを遠心分離させてもよいし、突起保有体ＣＢを水ＷＴに浸した際、当該突起保有体ＣＢを移動させたり振動させたりしてポリエチレングリコールＰＧを水ＷＴに浸出させ易くしてもよいし、本発明の突起保有体の製造装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよく、備わっていない場合は、他の装置や人手で突起保有体ＣＢを支持部材２２から離間させればよい。
【0030】
冷却手段７０は、押圧部材３２の内部やその近傍に冷却機器７１を設け、当該押圧部材３２で母材ＢＭを押圧した状態で可塑性材料ＰＭを冷却してもよいし、母材ＢＭを押圧することなく可塑性材料ＰＭを冷却してもよいし、保持板６２の外部に設けられてもよいし、基台２１や支持部材２２の内部に設けられてもよいし、水や混合液等の液体、エタノールやアセトン等の有機溶剤または、鉱物油や化学合成油等のオイル等の冷却媒体に可塑性材料ＰＭを浸して当該可塑性材料ＰＭを冷却する構成でもよいし、大気や冷風等を可塑性材料ＰＭに当てて当該可塑性材料ＰＭを冷却する構成でもよいし、冷却機器７１を採用することなく水ＷＴを浸出手段８０と共有し、可塑性材料ＰＭを冷却する構成でもよいし、本発明の突起保有体の製造装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。
【0031】
浸出手段８０は、浸出媒体として、水や混合液等の液体、エタノールやアセトン等の有機溶剤または、鉱物油や化学合成油等のオイル等、母材ＢＭに含有している浸出材料を浸出させることができるものであれば何が採用されてもよいし、浸出媒体を移動、循環、振動、撹拌させて浸出材料を浸出媒体に浸出し易くしてもよいし、本発明の突起保有体の製造装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。
【0032】
減圧手段９０は、例えば、材料搬送手段１０、材料支持手段２０および押圧手段３０を含んだ領域を減圧雰囲気としたり、材料搬送手段１０、押圧手段３０、位置決め手段５０および離間手段６０を含んだ領域を減圧雰囲気としたり、突起保有体の製造装置ＥＡ全てを含んだ領域を減圧雰囲気としたりしてもよく、押圧手段３０での押圧を減圧雰囲気で行うことができれば、どの領域を減圧雰囲気としてもよいし、例えば、上蓋９２および下蓋９３を採用することなく、上面に開口部を有するケースと、当該ケースに蝶番を介して支持されたケース蓋とで密閉空間ＳＰを形成してもよいし、密閉空間ＳＰ内の減圧加減は、使用者が任意に決定することができ、真空としてもよい。
【0033】
母材供給手段ＰＳは、単なる台でもよいし、ベルトコンベアでもよいし、自走式の搬送台等でもよいし、本発明の突起保有体の製造装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。
【0034】
突起保有体の製造装置ＥＡは、例えば、単体ガスや複合ガス等のガス、水や混合液等の液体、エタノールやアセトン等の有機溶剤または、鉱物油や化学合成油等のオイル等の流体雰囲気の中で、母材ＢＭを支持面２２Ａへ向かう方向に押圧して突起部ＣＶを形成してもよい。
【0035】
支持シートＢＳは、透過部材として、例えば、布、不織布、樹脂、メッシュ材、木材等の他、貫通孔が形成された金属、樹脂、シリコーン材、ゴム材、木材、紙、陶器等、液体および気体のうち少なくとも一方を透過可能なものであればどのようなものが採用されていてもよいし、例えば、金属、樹脂、シリコーン材、ゴム材、木材、紙、陶器等、液体および気体を透過不可能なもの（透過部材でないもの）が採用されていてもよい。
【0036】
可塑性材料ＰＭは、熱や圧力等のエネルギーを加えることで変形し、その後元の形状に戻らないもの、例えば、金属、粘土、樹脂等が例示でき、樹脂の場合、例えば、ＰＥＴ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ（ラクチド－ｃｏ－グリコリド）共重合体（ＰＬＧＡ）等、可塑性を有するものであれば何でもよいし、単一の成分からなるものでもよいし、複数の成分からなるものでもよいし、可塑性を有するもののみによって構成されていてもよいし、可塑性を有するものと可塑性を有しないものとで構成されていてもよいし、熱可塑性を有していなくてもよいし、浸出材料を含有していなくてもよいし、熱可塑性を有する材料として熱可塑性樹脂を含んだものが採用されてもよい。
可塑性材料ＰＭと浸出材料との割合は、５対５以外に例えば、８対２や１対９等どのような割合であってもよいし、それらの比の基準は、重量比以外に例えば、質量比、体積比、モル比等どのような基準でもよい。
浸出材料は、例えば、塩化ナトリウム、硝酸カリウム、ミョウバン、ポリビニルアルコール等、浸出媒体に浸出するものであればどのようなものでもよい。
母材ＢＭは、支持シートＢＳのない可塑性材料ＰＭのみで構成されていてもよいし、支持シートＢＳおよび可塑性材料ＰＭの他に他のものが積層されていてもよいし、可塑性材料ＰＭの量が凹部２２Ｂの容量と同じ量でもよいし、凹部２２Ｂの容量以上でもよい。
突起部ＣＶの高さは、１００ｎｍ～３ｍｍでもよいし、１００ｎｍ以下でもよいし、３ｍｍ以上でもよい。特に所謂マイクロニードルとして使用する場合には、突起部ＣＶの高さは、１００μｍ～１．５ｍｍとするとよい。
突起部ＣＶの先端は、尖っていてもよいし、尖っていなくてもよいし、丸まっていてもよいし、矢尻形状でもよいし、二股または三股以上に分岐していてもよい。
突起部ＣＶの形状は、円錐、角錐、円柱、角柱、それらを組み合わせた形状でもよい。
可塑性材料ＰＭと浸出材料との割合は、５対５以外に例えば、８対２や１対９等どのような割合であってもよいし、それらの比の基準は、重量比以外に例えば、質量比、体積比、モル比等どのような基準でもよい。
浸出材料は、例えば、塩化ナトリウム、硝酸カリウム、ミョウバン、ポリビニルアルコール等、浸出媒体に浸出するものであればどのようなものでもよい。
母材ＢＭは、支持シートＢＳのない可塑性材料ＰＭのみで構成されていてもよいし、支持シートＢＳおよび可塑性材料ＰＭの他に他のものが積層されていてもよいし、可塑性材料ＰＭの量が凹部２２Ｂの容量と同じ量でもよいし、凹部２２Ｂの容量以上でもよい。
突起部ＣＶの高さは、１００ｎｍ～３ｍｍでもよいし、１００ｎｍ以下でもよいし、３ｍｍ以上でもよい。特に所謂マイクロニードルとして使用する場合には、突起部ＣＶの高さは、１００μｍ～１．５ｍｍとするとよい。
突起部ＣＶの先端は、尖っていてもよいし、尖っていなくてもよいし、丸まっていてもよいし、矢尻形状でもよいし、二股または三股以上に分岐していてもよい。
突起部ＣＶの形状は、円錐、角錐、円柱、角柱、それらを組み合わせた形状でもよい。
【0037】
突起保有体ＣＢは、図１（Ｅ）に示すように、可塑性材料ＰＭから突起部ＣＶのみが形成され、当該突起部ＣＶが直接支持シートＢＳに支持されたものでもよいし、図１（Ｆ）に示すように、可塑性材料ＰＭから突起部ＣＶと土台ＦＤとが形成され、当該土台ＦＤが支持シートＢＳに埋め込まれた（浸透した）状態のものでもよいし、図１（Ｇ）に示すように、可塑性材料ＰＭから突起部ＣＶと土台ＦＤとが形成され、支持シートＢＳに支持されていないものでもよい。
【0038】
前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、２軸または３軸以上の関節を備えた多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる。
前記実施形態において、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材といった被押圧物を押圧するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、ブレード材、ブラシ状部材の他、大気やガス等の気体の吹き付けによるものを採用してもよいし、押圧するものをゴム、樹脂、スポンジ等の変形可能な部材で構成してもよいし、金属や樹脂等の変形しない部材で構成してもよいし、支持（保持）手段や支持（保持）部材等の被支持部材（被保持部材）を支持（保持）するものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で被支持部材を支持（保持）する構成を採用してもよい。
前記実施形態において、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材といった被押圧物を押圧するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、ブレード材、ブラシ状部材の他、大気やガス等の気体の吹き付けによるものを採用してもよいし、押圧するものをゴム、樹脂、スポンジ等の変形可能な部材で構成してもよいし、金属や樹脂等の変形しない部材で構成してもよいし、支持（保持）手段や支持（保持）部材等の被支持部材（被保持部材）を支持（保持）するものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で被支持部材を支持（保持）する構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【0039】
ＥＡ…突起保有体の製造装置
２０…材料支持手段
２２…支持部材
２２Ａ…支持面
２２Ｂ…凹部
３０…押圧手段
８０…浸出手段
９０…減圧手段
ＢＭ…母材
ＣＢ…突起保有体
ＣＶ…突起部
ＰＧ…ポリエチレングリコール（浸出材料）
ＰＭ…可塑性材料
ＷＴ…水（浸出媒体）
２０…材料支持手段
２２…支持部材
２２Ａ…支持面
２２Ｂ…凹部
３０…押圧手段
８０…浸出手段
９０…減圧手段
ＢＭ…母材
ＣＢ…突起保有体
ＣＶ…突起部
ＰＧ…ポリエチレングリコール（浸出材料）
ＰＭ…可塑性材料
ＷＴ…水（浸出媒体）
【図1】
【手続補正書】
【提出日】2021-09-09
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持シートに突起部が形成されたマイクロニードルの製造方法であって、
前記支持シートの一方の面に可塑性材料が積層された母材を用意する母材用意工程と、
前記突起部に対応した凹部が形成された支持面を有する支持部材で、前記母材を支持する材料支持工程と、
前記母材を前記支持面へ向かう方向に押圧して前記可塑性材料を前記凹部に充填させ、当該可塑性材料から前記突起部を形成して前記マイクロニードルを形成する押圧工程とを実施し、
前記押圧工程での押圧を減圧雰囲気で行う減圧工程を実施することを特徴とするマイクロニードルの製造方法。
前記支持シートの一方の面に可塑性材料が積層された母材を用意する母材用意工程と、
前記突起部に対応した凹部が形成された支持面を有する支持部材で、前記母材を支持する材料支持工程と、
前記母材を前記支持面へ向かう方向に押圧して前記可塑性材料を前記凹部に充填させ、当該可塑性材料から前記突起部を形成して前記マイクロニードルを形成する押圧工程とを実施し、
前記押圧工程での押圧を減圧雰囲気で行う減圧工程を実施することを特徴とするマイクロニードルの製造方法。
【請求項2】
前記支持シートは、液体および気体のうち少なくとも一方を透過可能な透過性を有する透過部材によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロニードルの製造方法。
【請求項3】
支持シートに突起部が形成されたマイクロニードルの製造装置であって、
前記突起部に対応した凹部が形成された支持面を有する支持部材で、可塑性材料を含んだ母材を支持する材料支持手段と、
前記母材を前記支持面へ向かう方向に押圧して前記可塑性材料を前記凹部に充填させ、当該可塑性材料から前記突起部を形成して前記マイクロニードルを形成する押圧手段とを備え、
前記母材は、前記支持シートの一方の面に前記可塑性材料が積層されており、
前記押圧手段での押圧を減圧雰囲気で行う減圧手段を備えていることを特徴とするマイクロニードルの製造装置。
前記突起部に対応した凹部が形成された支持面を有する支持部材で、可塑性材料を含んだ母材を支持する材料支持手段と、
前記母材を前記支持面へ向かう方向に押圧して前記可塑性材料を前記凹部に充填させ、当該可塑性材料から前記突起部を形成して前記マイクロニードルを形成する押圧手段とを備え、
前記母材は、前記支持シートの一方の面に前記可塑性材料が積層されており、
前記押圧手段での押圧を減圧雰囲気で行う減圧手段を備えていることを特徴とするマイクロニードルの製造装置。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0001】
本発明は、マイクロニードルの製造方法およびマイクロニードルの製造装置に関する（以下、本明細書ではマイクロニードルを「突起保有体」と称する。）。
【手続補正書】
【提出日】2021-12-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持シートに突起部が形成されたマイクロニードルの製造方法であって、
前記支持シートの一方の面に可塑性材料が積層された母材を用意する母材用意工程と、
前記突起部に対応した凹部が形成された支持面を有する支持部材で、前記母材を支持する材料支持工程と、
前記母材を前記支持面へ向かう方向に押圧して前記可塑性材料を前記凹部に充填させ、当該可塑性材料から前記突起部を形成して前記マイクロニードルを形成する押圧工程とを実施し、
前記押圧工程での押圧を減圧雰囲気で行う減圧工程を実施することを特徴とするマイクロニードルの製造方法。
前記支持シートの一方の面に可塑性材料が積層された母材を用意する母材用意工程と、
前記突起部に対応した凹部が形成された支持面を有する支持部材で、前記母材を支持する材料支持工程と、
前記母材を前記支持面へ向かう方向に押圧して前記可塑性材料を前記凹部に充填させ、当該可塑性材料から前記突起部を形成して前記マイクロニードルを形成する押圧工程とを実施し、
前記押圧工程での押圧を減圧雰囲気で行う減圧工程を実施することを特徴とするマイクロニードルの製造方法。
【請求項2】
前記支持シートは、液体および気体のうち少なくとも一方を透過可能な透過性を有する透過部材によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロニードルの製造方法。