CN107073249B - 微细中空突起物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的微细中空突起物(1)的制造方法具备使具备加热机构的凸模部(11)从包含热塑性树脂而形成的基材薄片(2)的一个面(2D)侧抵接,一边利用热使基材薄片(2)中的抵接部分(TP)软化一边将凸模部(11)刺到基材薄片(2)而形成从基材薄片(2)的另一个面(2U)侧突出的突起部(3)的突起部形成工序。另外,具备在将凸模部(11)刺到突起部(3)的内部的状态下冷却该突起部(3)的冷却工序。然后,具备在冷却工序之后,从突起部(3)的内部抽出凸模部(11)而形成微细中空突起物(1)的释放工序。
Description
技术领域
本发明涉及内部中空的微细中空突起物的制造方法。
本发明涉及具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法。
背景技术
近年来,尽管得到与注射器所进行的剂的供给同等的性能,但根据不伤害皮肤且疼痛较少的理由,微针(microneedle)所进行的剂的供给备受关注。即使在微针中,特别是中空型的微针可以扩展分配于中空部的剂的选择项。
一般而言,微针除了中空型以外,还具有针本身由溶解性的剂形成的自己溶解型和在针表面涂敷有剂的涂敷型。但是,两者中剂的供给量(保持量)均依赖于针的形状。与之相对,中空型具有不依赖于针形状、可供给大量的剂等的优点。
上述微针可以通过例如专利文献1或2所公开的制造方法进行制造。专利文献1所记载的制造方法中,在弹性体上配置树脂体,一边从弹性体的背面侧加热树脂体一边使微细针贯通至树脂体而制造微细喷嘴,因此,不会使用包含使喷嘴的外侧形状进行了凹凸反转的微细的凹部的模具。因此,可以制造由树脂制作的可一次性的微细喷嘴。
另外,专利文献2中,可以使用预先形成的模具来制造中空微针阵列。
另外,专利文献3中公开有一种方法,其将基材薄片架设于棒状的凸模后,加热基材薄片整体,使其变形成棒状的凸模的形状,由此,制造微针。
另外,近年来,在医疗领域或美容领域中,微针所进行的剂的供给备受关注。微针通过穿刺到皮肤的浅层,从而不会伴有疼痛,可以得到与注射器所进行的剂的供给同等的性能。即使在微针中,特别是具有贯通孔的微针可以扩展分配于微针的内部的剂的选择项而是有效的。但是,具有贯通孔的微针特别是在医疗领域或美容领域中使用的情况下,要求微针高度的精度或贯通孔的精度。
具有贯通孔的微针可以通过例如专利文献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,其在弹性体上配置树脂体,一边从弹性体的背面侧加热树脂体一边使微细针贯通至树脂体,在该弹性体和该微细针之间流入该树脂体来制造微细喷嘴。
另外,专利文献2中记载有一种方法,其使用具备预先形成的多个凹部的模具和具备预先形成的多个凸部的模具,将各凸部插入到各凹部内,通过成型来制造中空微针阵列。
另外,专利文献4中记载有一种方法,其在利用热压印法复制于基板上的微细的微针中,通过短脉冲激光法形成贯通孔,制造具有微细的贯通孔的微细的微针。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-172833号公报
专利文献2:US2012041337(A1)
专利文献3:US6312612(B1)
专利文献4:日本特开2011-72695号公报
发明内容
但是,专利文献1所记载的微细喷嘴的制造方法中,使用热板(hot plate)等从弹性体的背面侧进行加热,使配置于弹性体上的树脂体整体变温,因此,使树脂体整体变温而花费时间,从而难以提高生产性。另外,需要使配置于弹性体上的树脂体整体变温,因此,难以连续制造微细喷嘴。
另外,专利文献2所记载的微细贯通孔成形品的制造方法中,成型用的模具价格高,因此,会导致成本增加,另外,微针的形状及可选择的材料的自由度较低。
另外,专利文献3所记载的方法中,加热基材薄片整体,因此,使树脂体整体变温而花费时间,从而难以提高生产性。另外,在将微细针成形为阵列状时,除了微细针形状部以外也受到热变形的可能性较高,可以认为难以控制从薄片的底边到针前端的距离。
因此,本发明提供一种微细中空突起物的制造方法,其可解决上述的现有技术所具有的缺点。
另外,专利文献1所记载的制造方法中,使用热板等从弹性体的背面侧进行加热,使配置于弹性体上的树脂体整体变温,因此,使树脂体整体变温而花费时间,难以以低成本大量生产微细喷嘴。另外,专利文献1中,关于调整微针的高度的观点及调整形成于微针的贯通孔的大小的观点,没有任何记载。
另外,专利文献2所记载的制造方法中,成型用的模具价格高,因此,导致成本增加,制造的微针的形状及作为微针的原料可选择的材料的自由度也低,难以以低成本大量生产中空微针阵列。另外,专利文献2中,关于调整微针的高度的观点及调整形成于微针的贯通孔的大小的观点,没有任何记载。
另外,专利文献4所记载的制造方法中,使用后加工的短脉冲激光法形成微针的贯通孔,因此,设备负担较大,难以以低成本大量生产具有贯通孔的微细的微针。另外,专利文献4所述的制造方法中,使用短脉冲激光法形成微针的贯通孔,因此,会对先形成的微针赋予损伤,难以高质量生产具有贯通孔的微细的微针。另外,专利文献4中,关于调整微针的高度的观点及调整形成于微针的贯通孔的大小的观点,没有任何记载。
因此,本发明提供一种微细中空突起物的制造方法,其可解决上述的现有技术所具有的缺点。
本发明(第一发明)涉及一种内部中空的微细中空突起物的制造方法。本发明(第一发明)的制造方法具备:使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片,形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部的突起部形成工序;在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下冷却该突起部的冷却工序;在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成所述微细中空突起物的释放(release)工序。
本发明(第二发明)涉及一种具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法。本发明(第二发明)的制造方法包含:作为形成突起部的突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片,形成从该基材薄片的另一个面突出并且具有贯通至该基材薄片的另一个面侧前端的贯通孔的中空的突起部前体的突起部前体形成工序;在将所述凸模部刺入所述突起部前体的内部的状态下,一边利用热使所述基材薄片中的所述抵接部分软化一边将该凸模部进一步刺到该基材薄片,从而形成从该基材薄片的另一个面进一步突出的突起部的突起伸长工序,具备:在将所述凸模部刺入所述突起部的内部的状态下冷却该突起部的冷却工序;在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成具有所述贯通孔的微细中空突起物的释放工序。
本发明(第三发明)涉及一种微细中空突起物的制造方法。本发明(第三发明)的制造方法具备:使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,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个面侧将该凸模部刺到该基材薄片,形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部的突起部形成工序;在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下,冷却该突起部的冷却工序;在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部,从而形成微细中空突起物的释放工序。所述突起部形成工序中,使用从所述基材薄片的另一个面隔开间隔而配置的承受部件,在所述突起部形成工序中,所述凸模部与所述承受部件接触而在所述突起部形成贯通孔。
附图说明
图1是通过本发明(第一发明)的微细中空突起物的制造方法制造的微细中空突起物的一个例子的示意立体图。
图2是图1所示的II-II线剖面图。
图3是表示中空突起物的前端直径的测定方法的说明图。
图4是表示制造图1所示的微细中空突起物的制造装置的第一实施方式的整体结构的图。
图5是表示凸模部的前端角度的测定方法的说明图。
图6(a)~(d)是说明使用图4所示的制造装置制造微细中空突起物的工序的图。
图7(a)~(d)是说明使用第二实施方式的制造装置制造微细中空突起物的工序的图。
图8是通过本发明(第一发明)的微细中空突起物的制造方法制造的另一微细中空突起物的例子的示意立体图。
图9是表示制造图8所示的微细中空突起物的优选的一个实施方式的制造装置的整体结构的图(相当于图4的图)。
图10是表示制造图8所示的微细中空突起物的另一优选的一个实施方式的制造装置的整体结构的图(相当于图4的图)。
图11是通过本发明(第二发明)的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法制造的、将具有贯通孔的突起部配置成阵列状的微细中空突起物的一个例子的示意立体图。
图12是着眼于图11所示的1个突起部的微细中空突起物的立体图。
图13是图12所示的III-III线剖面图。
图14是表示制造图11所示的微细中空突起物的制造装置的第一实施方式的整体结构的图。
图15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16(a)~(e)是说明使用图14所示的制造装置制造具有贯通孔的微细中空突起物的工序的图。
图17(a)~(e)是说明使用第二实施方式的制造装置制造具有贯通孔的微细中空突起物的工序的图。
图18是表示制造图11所示的微细中空突起物的另一优选的一个实施方式的制造装置的整体结构的图(相当于图14的图)。
图19是通过本发明(第三发明)的微细中空突起物的制造方法制造的、将具有贯通孔的突起部配置成阵列状的微细中空突起物的一个例子的示意立体图。
图20是着眼于图19所示的1个突起部的微细中空突起物的立体图。
图21是图20所示的III-III线剖面图。
图22是表示制造图19所示的微细中空突起物的制造装置的第一实施方式的整体结构的图。
图23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24是从基材薄片侧观察图22所示的制造装置具备的承受部件的立体图。
图25(a)~(e)是说明使用图22所示的制造装置制造具有贯通孔的微细中空突起物的工序的图。
图26是图25(c)所示的状态的主要部分放大剖面图。
图27是表示制造图19所示的微细中空突起物的制造装置的第二实施方式的整体结构的图。
图28是图27所示的制造装置具备的凸模部的1个凸模的立体图。
图29(a)~(e)是说明使用图27所示的制造装置制造具有贯通孔的微细中空突起物的工序的图。
图30是从基材薄片侧观察制造图19所示的微细中空突起物的另一个实施方式的制造装置具备的承受部件的立体图。
图31是制造图19所示的微细中空突起物的另一优选的一个实施方式的制造装置中使用的开口板的立体图。
具体实施方式
以下,将本发明(第一发明)基于其优选的第一实施方式并参照附图进行说明。
本发明(第一发明)的制造方法是内部中空的微细中空突起物的制造方法。图1中表示有通过第一实施方式的微细中空突起物的制造方法制造的一个实施方式的微细中空突起物1。微细中空突起物1具有片状的基底部2和立设于基底部2的上表面上的1个圆锥状的突起部3。如图2所示,微细中空突起物1将内部形成为中空。具体而言,中空的空间贯通基底部2,并形成至突起部3的内部。微细中空突起物1中,突起部3的内部的空间形成为与突起部3的外形形状对应的圆锥状。此外,突起部3在微细中空突起物1中为圆锥状,但除了圆锥状的形状以外,也可以是圆锥台状、圆柱状、棱柱状、棱锥状、棱锥台状等。
微细中空突起物1其突出高度H1在用作微针的情况下,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,更优选为0.02mm以上,而且,优选为10mm以下,更优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,更优选为0.02mm以上5mm以下。突起部3的平均厚度T1优选为0.005mm以上,更优选为0.01mm以上,而且,优选为1.0mm以下,更优选为0.5mm以下,具体而言,优选为0.005mm以上1.0mm以下,更优选为0.01mm以上0.5mm以下。基底部2的厚度T2优选为0.01mm以上,更优选为0.02mm以上,而且,优选为1.0mm以下,更优选为0.7mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上1.0mm以下,更优选为0.02mm以上0.7mm以下。
微细中空突起物1的前端直径的直径优选为0.001mm以上,更优选为0.005mm以上,而且,优选为0.5mm以下,更优选为0.3mm以下,具体而言,优选为0.001mm以上0.5mm以下,更优选为0.005mm以上0.3mm以下。微细中空突起物1的前端直径如以下进行测定。
〔微细中空突起物1的前端直径的测定〕
将中空突起物1的前端部在使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜放大规定倍率的状态下,如例如图3所示的SEM图像那样进行观察。接着,如图3所示,沿着两侧边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。然后,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。使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜测定将这样求得的第一前端点1a1和第二前端点1b1连结的直线的长度L,将测定的该直线的长度设为微细中空突起物1的前端直径。
接着,以上述的微细中空突起物1的制造方法为例,参照图4~图6说明本发明(第一发明)的微细中空突起物的制造方法。图4中表示有实施第一实施方式的制造方法所使用的第一实施方式的制造装置100A的整体结构。此外,如上所述,微细中空突起物1非常小,但为了便于说明,图4中非常大地描绘微细中空突起物1。
图4所示的第一实施方式的制造装置100A从上游侧向下游侧具备:在基材薄片2A上形成突起部3的突起部形成部10、冷却部20、将下述的凸模部11抽出的释放部30、在各微细中空突起物1上裁剪的裁剪部40及调整各微细中空突起物1的间隔的间距调节(repitch)部50。以下的说明中,将输送基材薄片2A的方向(基材薄片2A的长边方向)作为Y方向,将与输送的方向正交的方向及输送的基材薄片2A的宽度方向作为X方向,将输送的基材薄片2A的厚度方向作为Z方向进行说明。此外,本说明书中,凸模部11是具备刺到基材薄片的部分即凸模110的部件,本实施方式中,成为在圆盘状的基座部分之上具有凸模110的结构。但是,不限于此,也可以是仅由凸模110构成的凸模部,如下述的实施方式那样,也可以是将多个凸模110配置于台状支承体之上的凸模部11。
如图4所示,突起部形成部10具备具有加热机构(未图示)的凸模部11。第一实施方式的制造装置100A中,在凸模部11的加热机构(未图示)以外未设置加热机构。此外,本说明书中所谓“在凸模部11的加热机构以外未设置加热机构”,不仅是指完全排除其它加热机构的情况,还包含具备加热至小于基材薄片2A的软化温度、或小于玻璃化温度的机构的情况。但是,优选完全不包含其它加热机构。凸模部11的加热机构(未图示)在第一实施方式的制造装置100A中为加热器装置。第一实施方式中,首先,从包含热塑性树脂而形成的基材薄片2A的坯料辊放出带状的基材薄片2A,沿Y方向输送。然后,使凸模部11从沿Y方向输送的带状的基材薄片2A的一个面2D侧抵接,一边利用热使基材薄片2A中的抵接部分TP软化,一边将凸模部11刺到基材薄片2A而形成从基材薄片2A的另一个面2U侧突出的突起部3(突起部形成工序)。具体而言,凸模部11与制造的微细中空突起物1具有的圆锥状的突起部3的外形形状对应而成为具有尖锐的前端的圆锥状的部分的形状。凸模部11在第一实施方式的制造装置100A中,将其前端朝向上方配置,且至少可沿着厚度方向(Z方向)的上下进行移动。详细来说,第一实施方式的制造装置100A中,凸模部11利用电动致动器(未图示)可以沿着厚度方向(Z方向)的上下进行移动,可以沿着输送方向(Y方向)与基材薄片2A并行。凸模部11的动作的控制由第一实施方式的制造装置100A所具备的、控制机构(未图示)进行控制。这样,第一实施方式的制造装置100A是具有所谓描绘环形轨道的箱运动(Box Motion)式的突起部形成部10的装置。此外,凸模部11的加热机构(未图示)的加热的控制也由第一实施方式的制造装置100A所具备的控制机构(未图示)进行控制。
基材薄片2A是成为制造的微细中空突起物1具有的基底部2的薄片,包含热塑性树脂而形成。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,也可以由包含透明质酸、骨胶原、淀粉、纤维素等的混合物形成。基材薄片2A的厚度与制造的微细中空突起物1具有的基底部2的厚度T2相同等。
凸模部11的前端侧的形状只要成为与制造的微细中空突起物1具有的突起部3的外形形状对应的形状即可。凸模部11的凸模110的高度H2与制造的微细中空突起物1的高度H1相同或略高地形成,优选为0.01mm以上,更优选为0.02mm以上,而且,优选为30mm以下,更优选为20mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上30mm以下,更优选为0.02mm以上20mm以下。凸模部11的凸模110的前端直径D1(参照图5)优选为0.001mm以上,更优选为0.005mm以上,而且,优选为1mm以下,更优选为0.5mm以下,具体而言,优选为0.001mm以上1mm以下,更优选为0.005mm以上0.5mm以下。凸模部11的凸模110的前端直径D1如以下测定。
凸模部11的凸模110的下部直径D2优选为0.1mm以上,更优选为0.2mm以上,而且,优选为5mm以下,更优选为3mm以下,具体而言,优选为0.1mm以上5mm以下,更优选为0.2mm以上3mm以下。从容易得到充分的强度的观点来看,凸模部11的凸模110的前端角度α优选为1度以上,更优选为5度以上。而且,从得到具有适当的角度的突起部3的观点来看,前端角度α优选为60度以下,更优选为45度以下,具体而言,优选为1度以上60度以下,更优选为5度以上45度以下。凸模部11的前端角度α如以下进行测定。
〔凸模部11的凸模110的前端直径的测定〕
将凸模部11的凸模110的前端部在使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜放大至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,且沿着另一侧边11b的直线部分延伸假想直线ILd。然后,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。使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜测定将这样求得的第一前端点11a1和第二前端点11b1连结的直线的长度D1,并将测定的该直线的长度设为凸模110的前端直径。
〔凸模部11的凸模110的前端角度α的测定〕
将凸模部11的凸模110的前端部,在使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜放大规定倍率的状态下,如例如图5所示的SEM图像那样进行观察。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,且沿着另一侧边11b的直线部分延伸假想直线ILd。然后,使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜测定假想直线ILc和假想直线ILd所成的角,将测定的该所成的角设为凸模部11的凸模110的前端角度α。
凸模部11由难折弯的高强度的材质形成。作为凸模部11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、铍铜合金等金属、或陶瓷等。
突起部形成部10在第一实施方式的制造装置100A中,如图4所示,具有在将凸模部11刺到基材薄片2A时支承基材薄片2A的支承部件12。支承部件12配置于基材薄片2A的另一个面2U侧,在将凸模部11从一个面2D侧刺入时,发挥基材薄片2A难以挠曲的作用。因此,支承部件12配置于基材薄片2A的凸模部11被刺入的区域以外的部分,第一实施方式的制造装置100A中,在基材薄片2A的沿着输送方向(Y方向)的两侧部,由与输送方向(Y方向)平行地延伸的一对板状部件形成。各支承部件12从突起部形成部10通过冷却部20并延伸至到达释放部30结束的位置。
作为构成支承部件12的材质,也可以是与凸模部11的材质相同的材质,也可以由合成树脂等形成。
第一实施方式的突起部形成工序中,如图4所示,利用在从坯料辊放出且沿着Y方向输送的带状的基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)配置的一对支承部件12、12,支承基材薄片2A的沿着输送方向(Y方向)的两侧部。然后,使用箱运动式的突起部形成部10,使凸模部11从基材薄片2A中的未由支承部件12支承的部分、即基材薄片2A中的一对支承部件12、12之间的中央部分的一个面2D侧(下表面侧)抵接。这样,突起部形成工序中,使凸模部11抵接的基材薄片2A的与抵接部分TP对应的另一个面2U侧(上表面侧)未设置用于形成突起物的与凸模部11嵌合的凹部而成为浮起的状态。
再有,第一实施方式中,如图6(a)所示,在抵接部分TP,利用加热器装置加热凸模部11,使抵接部分TP产生热而使抵接部分TP软化。然后,一边使抵接部分TP软化,一边如图6(b)所示,使凸模部11从基材薄片2A的一个面2D侧(下表面侧)向另一个面2U侧(上表面侧)上升,刺到基材薄片2A,形成从基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)突出的突起部3。
从形成突起部3的观点来看,凸模部11所进行的基材薄片2A的加热温度优选为使用的基材薄片2A的玻璃化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,更优选为40℃以上,而且,优选为300℃以下,更优选为250℃以下,具体而言,优选为30℃以上300℃以下,更优选为40℃以上250℃以下。此外,在如第一实施方式那样使用加热器装置的情况下,只要在上述的范围内调整凸模部11的加热温度即可。此外,在第一实施方式中,即使在使用超声波振动装置加热基材薄片2A的情况下,该加热温度也适用作与凸模110接触的基材薄片2A的部分的温度范围。此外,玻璃化温度(Tg)的测定方法通过以下的方法测定,软化温度的测定方法根据JIS K-7196“热塑性塑料薄膜及薄片的热机械分析进行的软化温度试验方法”进行。
此外,上述“基材薄片的玻璃化温度(Tg)”是指基材薄片的构成树脂的玻璃化温度(Tg),在该构成树脂存在多种的情况下,这些多种玻璃化温度(Tg)相互不同时,上述加热机构所进行的基材薄片的加热温度优选为至少这些多个玻璃化温度(Tg)中最低的玻璃化温度(Tg)以上,进一步优选为这些多个玻璃化温度(Tg)中最高的玻璃化温度(Tg)以上。
另外,上述“基材薄片的软化温度”也与玻璃化温度(Tg)一样,即,在基材薄片的构成树脂存在多种的情况下,这些多种软化温度相互不同时,上述加热机构所进行的基材薄片的加热温度优选为至少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,在基材薄片包含熔点不同的两种以上的树脂而构成的情况下,上述加热机构所进行的基材薄片的加热温度优选为小于这些多个熔点中最低的熔点。
〔玻璃化温度(Tg)的测定方法〕
使用DSC测定器进行热量的测定,求得玻璃化温度。具体而言,测定器使用PerkinElmer公司制造的示差扫描热量测定装置(Diamond DSC)。从基材薄片采取试验片10mg。就测定条件而言,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曲线求得玻璃化温度Tg。
将凸模部11刺到基材薄片2A的刺入速度过慢时,树脂过度加热软化,过快时,加热软化不足,因此,从有效地形成突起部3的观点来看,优选为0.1mm/秒以上,更优选为1mm/秒以上,而且,优选为1000mm/秒以下,更优选为800mm/秒以下,具体而言,优选为0.1mm/秒以上1000mm/秒以下,更优选为1mm/秒以上800mm/秒以下。在使加热状态的凸模部11的上升停止,将凸模部11刺到突起部3的内部的状态下,直到输送至下一工序(冷却工序)的时间即软化时间过长时,成为过度加热,但从补充加热不足的观点来看,优选为0秒以上,更优选为0.1秒以上,而且,优选为10秒以下,更优选为5秒以下,具体而言,优选为0秒以上10秒以下,更优选为0.1秒以上5秒以下。
从有效地形成突起部3的观点来看,刺到基材薄片2A的凸模部11的刺入高度优选为0.01mm以上,更优选为0.02mm以上,而且,优选为10mm以下,更优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,更优选为0.02mm以上5mm以下。在此,“刺入高度”是指在将凸模部11最深刺入基材薄片2A的状态下,凸模部11的顶点与基材薄片2A的另一个面2U(上表面)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部11最深地刺入且凸模部11从基材薄片2A的另一个面2U漏出的状态下的、从该另一个面2U到沿垂直方向测定的凸模部11的顶点的距离。
接着,第一实施方式的制造装置100A中,如图4所示,在突起部形成部10的下游设置有冷却部20。如图4所示,冷却部20具备冷风送风装置21。第一实施方式中,突起部形成工序之后,使用冷风送风装置21,在将凸模部11刺到突起部3的内部的状态下进行冷却(冷却工序)。具体而言,冷风送风装置21覆盖输送的带状的基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)及一个面2D侧(下表面侧)的整体,使带状的基材薄片2A在冷风送风装置21的内部沿着输送方向(Y方向)输送。在冷风送风装置21的隧道内,进行冷风送风的送风口22(参照图6(c))设于基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧),从送风口22吹附冷风进行冷却。此外,冷风送风装置21的冷却温度、冷却时间的控制也由第一实施方式的制造装置100A所具备的控制机构(未图示)进行控制。
第一实施方式的冷却工序中,如图4所示,使用箱运动式的突起部形成部10,在冷风送风装置21的隧道内将凸模部11刺到突起部3的内部的状态下,与基材薄片2A的输送方向(Y方向)平行地输送,如图6(c)所示,在从隧道内配置于基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)的送风口22吹附冷风,并在将凸模部11刺到突起部3的内部的状态下进行冷却。此外,在进行冷却时,凸模部11的加热器装置所进行的加热也可以是继续状态,也可以是停止的状态。
如第一实施方式那样,在凸模部11的加热机构(未图示)为加热器装置的情况下,设置于突起部形成部10的下游的冷却部20也可以是自然冷却,但优选实施积极的冷却,优选具备冷风送风装置21。
从形成突起部3的观点来看,吹附的冷风的温度优选为-50℃以上,更优选为-40℃以上,而且,优选为26℃以下,更优选为10℃以下,具体而言,优选为-50℃以上26℃以下,更优选为-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,更优选为0.5秒以上,而且,优选为60秒以下,更优选为30秒以下,具体而言,优选为0.01秒以上60秒以下,更优选为0.5秒以上30秒以下。
接着,第一实施方式的制造装置100A中,如图4所示,在冷却部20的下游设置有释放部30。第一实施方式中,在冷却工序之后,使用箱运动式的突起部形成部10从突起部3的内部抽出凸模部11,形成微细中空突起物1的前体1A(释放工序)。具体而言,第一实施方式的释放工序中,使用箱运动式的突起部形成部10,如图6(d)所示,使凸模部11从基材薄片2A的一个面2D侧(下表面侧)下降,从将凸模部11刺到突起部3的内部的状态抽出凸模部11,形成成为内部中空的微细中空突起物1的带状的微细中空突起物的前体1A。
接着,第一实施方式的制造装置100A中,如图4所示,在释放部30的下游设置有裁剪部40。在第一实施方式的制造装置100A中,裁剪部40具备在前端具有切割刀的切割部41和砧部42。切割部41的切割刀比带状的微细中空突起物的前体1A的整个宽度(X方向的长度)更宽地形成。第一实施方式中,释放工序之后,向一对切割部41和砧部42之间输送带状的微细中空突起物的前体1A,在输送方向(Y方向)上相邻的每个突起部彼此3、3之间,利用切割部41的切割刀进行裁剪,而连续地制造单个的微细中空突起物1。
带状的微细中空突起物的前体1A的裁剪只要以沿着各微细中空突起物1的宽度方向延伸的方式进行即可,例如可以遍及各微细中空突起物1的宽度方向直线性地进行。或可以以裁剪线描绘曲线的方式进行裁剪。即使在任意情况下,也优选采用不会由于裁剪而产生飞边那样的裁剪模式。
接着,第一实施方式的制造装置100A中,如图4所示,在裁剪部40的下游设置有间距调节部50。第一实施方式的制造装置100A中,间距调节部50具有:以旋转轴相互平行的方式配置的多个辊51、架设于各辊51间的环状的输送带52。另外,在输送带52的内部具有吸气箱53。在输送带52上设有多个透孔(未图示),该透孔用于通过起动吸气箱53而从旋转轨道的外部向内部抽吸空气。此外,输送带52的输送速度比直到裁剪部40的基材薄片2A的输送速度更快。
第一实施方式中,将每片微细中空突起物1连续地经由透孔(未图示)一边由吸气箱53进行抽吸,一边载置于速度较快的输送带52上,将输送方向(Y方向)上前后相邻的微细中空突起物彼此1、1之间的距离变宽,设置规定的距离并再配置微细中空突起物1。
如以上说明的那样,根据使用第一实施方式的制造装置100A制造微细中空突起物1的第一实施方式的制造方法,仅以简单的工序,就可以制造微细中空突起物1,可以抑制成本增加,可以有效地连续制造微细中空突起物1。
另外,如上所述,第一实施方式中,如图6(a)所示,仅在使凸模部11抵接的基材薄片2A的抵接部分TP,利用加热器装置加热凸模部11,使抵接部分TP软化,因此,可以节能且有效地连续制造微细中空突起物1。与之相对,在假设将树脂整体加热至与凸模部相同的温度的情况下,不仅能量效率差,而且由于使薄片整体软化,突起部的间距偏差的产生、薄片的应变产生、薄片的连续输送变得困难等的问题产生的危险性变高。本发明(第一发明)中,凸模部11的加热所产生的热有效地传递至抵接部分TP,其周围部成为仅可施加过程的加温的环境,因此,仅加工(抵接)部分进行加热,因此,具有不会产生这些问题的优点。
另外,如上所述,第一实施方式的制造装置100A利用控制机构(未图示),控制凸模部11的动作、凸模部11具备的加热机构(未图示)的加热条件、冷风送风装置21的冷却温度、冷却时间。因此,如果利用控制机构(未图示),控制例如突起部形成工序中的凸模部11的刺入高度,则可容易变更凸模部11向基材薄片2A的刺入量,可控制制造的微细中空突起物1的突出高度H1。另外,如果控制凸模部11的加热条件、基材薄片2A的抵接部分TP的软化时间、及凸模部11向基材薄片2A的刺入速度的至少任一者,则可以自由地控制构成微细中空突起物1的突起部3的厚度T1等。即,控制凸模部11具备的加热机构(未图示)的条件、突起部形成工序中的凸模部11向基材薄片2A的刺入高度、基材薄片2A的抵接部分TP的软化时间、凸模部11向基材薄片2A的刺入速度、凸模部11的形状及冷却工序中的冷却条件的至少任一者,可以自由地控制微细中空突起物1的形状。
另外,如上所述,第一实施方式中,如图4所示,使用在基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)配置的一对支承部件12、12,支承基材薄片2A的沿着输送方向(Y方向)的两侧部,使凸模部11从基材薄片2A中的一对支承部件12、12之间的浮起状态(未由一对支承部件12、12支承的非支承状态)的中央部分的一个面2D侧(下表面侧)抵接,使抵接部分TP利用热而软化,形成突起部3。这样,不需要用于形成突起部的、与凸模部11嵌合的凹部等,因此,可以抑制成本增加,可以有效地高精度形成制造的微细中空突起物1具备的突起部3。
接着,基于第二实施方式,参照图7说明本发明(第一发明)。此外,本说明中,主要说明与上述的第一实施方式不同的点。
上述第一实施方式所使用的第一实施方式的制造装置100A中,凸模部11的加热机构(未图示)为加热器装置,但第二实施方式所使用的第二实施方式的制造装置100A中,使用超声波振动装置代替加热器装置。
如第二实施方式的制造装置100A那样,在凸模部11的加热机构(未图示)为超声波振动装置的情况下,如图7(a)所示,抵接部分TP中,利用超声波振动装置使凸模部11进行超声波振动,使抵接部分TP产生摩擦所产生的热而使抵接部分TP软化。然后,一边使抵接部分TP软化,一边如图7(b)所示,使凸模部11从基材薄片2A的一个面2D侧(下表面侧)向另一个面2U侧(上表面侧)上升,刺到基材薄片2A,而形成从基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)突出的突起部3。突起部3一旦以设定的高度突出,就使凸模部11的上升停止,在将凸模部11刺到突起部3的内部的状态下,向下一工序输送。超声波振动装置所产生的凸模部11的超声波振动从凸模部11刚与基材薄片2A抵接之前,进行到刚到达下一工序(冷却工序)的冷却部20之前。
关于凸模部11的超声波振动装置所产生的超声波振动,从形成突起部3的观点来看,其频率优选为10kHz以上,更优选为15kHz以上,而且,优选为50kHz以下,更优选为40kHz以下,具体而言,优选为10kHz以上50kHz以下,更优选为15kHz以上40kHz以下。另外,关于凸模部11的超声波振动装置所产生的超声波振动,从形成突起部3的观点来看,其振幅优选为1μm以上,更优选为5μm以上,而且,优选为60μm以下,更优选为50μm以下,具体而言,优选为1μm以上60μm以下,更优选为5μm以上50μm以下。
如上所述,第二实施方式的制造装置100A中,冷却部20中,为了实施积极的冷却而具备冷风送风装置21,但凸模部11的加热机构(未图示)为超声波振动装置,因此,未必需要具备冷风送风装置21,通过中断超声波振动装置的振动,也可以进行冷却。在该点上,当将超声波振动用作加热机构时,装置简化,并且高速下的微细中空突起物的制造容易,因而优选。另外,在基材薄片2A的未与凸模部11抵接的部分,热更难以传递,另外,通过超声波振动赋予的切断,有效地进行冷却,因此,具有难以产生成型部分以外的变形的优点。
以下,将本发明(第二发明)基于其优选的实施方式并参照附图进行说明。
本发明(第二发明)的制造方法是具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法。图11中表示有作为通过第一实施方式的微细中空突起物的制造方法制造的一个实施方式的微细中空突起物1的微针阵列1M的立体图。本实施方式的微针阵列1M具有片状的基底部2和多个突起部3。突起部3的数量、突起部3的配置及突起部3的形状没有特别限制,但本实施方式的微针阵列1M优选在片状的基底部2的上表面,阵列(行列)状地具有9个圆锥台状的突起部3。配置成阵列(行列)状的9个突起部3在输送下述的基材薄片2A的方向(基材薄片2A的纵方向)即Y方向上配置3行,在与输送的方向正交的方向及输送的基材薄片2A的横方向即X方向上配置3列。此外,图12是着眼于微针阵列1M具有的阵列(行列)状的突起部3内的1个突起部3的微针阵列1M的立体图,图13是图12所示的III-III线剖面图。
如图12所示,微针阵列1M具有贯通孔3h。本实施方式中,如图13所示,优选微针阵列1M在各突起部3的内部形成有从基底部2遍及至贯通孔3h的空间,在各突起部3的前端形成有贯通孔3h。各突起部3的内部的空间在微针阵列1M中,形成为与突起部3的外形形状对应的形状,本实施方式中,形成为与圆锥台状的突起部3的外形形状对应的圆锥台状。此外,突起部3在本实施方式中为圆锥台状,但除了圆锥台状的形状以外,也可以是圆柱状、棱柱状、棱锥台状等。
就微针阵列1M的各突起部3的突出高度H1而言,使该前端在最浅处刺入到角质层为止,较深则刺入到真皮为止,因此,优选为0.01mm以上,更优选为0.02mm以上,而且,优选为10mm以下,更优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,更优选为0.02mm以上5mm以下。
各突起部3的平均厚度T1优选为0.005mm以上,更优选为0.01mm以上,而且,优选为1.0mm以下,更优选为0.5mm以下,具体而言,优选为0.005mm以上1.0mm以下,更优选为0.01mm以上0.5mm以下。
基底部2的厚度T2优选为0.01mm以上,更优选为0.02mm以上,而且,优选为1.0mm以下,更优选为0.7mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上1.0mm以下,更优选为0.02mm以上0.7mm以下。
微针阵列1M的各突起部3的前端直径L的直径优选为1μm以上,更优选为5μm以上,而且,优选为500μm以下,更优选为300μm以下,具体而言,优选为1μm以上500μm以下,更优选为5μm以上300μm以下。微细中空突起物1的前端直径L是突起部3的前端中的最宽位置上的长度。在为该范围时,将微针阵列1M刺入皮肤时的疼痛几乎没有。
如图13所示,微细中空突起物1具有:位于各突起部3的前端部的贯通孔3h、位于与各突起部3对应的基底部2的下表面的基底侧贯通孔2h。本实施方式的微针阵列1M中,将贯通孔3h及基底侧贯通孔2h形成为同心圆形状。
贯通孔3h的开孔面积S1优选为0.7μm2以上,更优选为20μm2以上,而且,优选为200000μm2以下,更优选为70000μm2以下,具体而言,优选为0.7μm2以上200000μm2以下,更优选为20μm2以上70000μm2以下。
基底侧贯通孔2h的开孔面积S2优选为0.007mm2以上,更优选为0.03mm2以上,而且,优选为20mm2以下,更优选为7mm2以下,具体而言,优选为0.007mm2以上20mm2以下,更优选为0.03mm2以上7mm2以下。
在片状的基底部2的上表面上配置成阵列(行列)状的9个突起部3优选纵方向(Y方向)的中心间距离均匀,且横方向(X方向)的中心间距离均匀,优选纵方向(Y方向)的中心间距离和横方向(X方向)的中心间距离为相同的距离。突起部3的纵方向(Y方向)的中心间距离优选为0.01mm以上,更优选为0.05mm以上,而且,优选为10mm以下,更优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,更优选为0.05mm以上5mm以下。另外,突起部3的横方向(X方向)的中心间距离优选为0.01mm以上,更优选为0.05mm以上,而且,优选为10mm以下,更优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,更优选为0.05mm以上5mm以下。
接着,以作为上述的微细中空突起物1的微针阵列1M的制造方法为例,参照图14~图16说明本发明(第二发明)的微细中空突起物的制造方法。图14中表示有实施第一实施方式的制造方法所使用的第一实施方式的制造装置100B的整体结构。此外,如上所述,微针阵列1M的各突起部3非常小,但为了便于说明,图14中非常大地描绘微针阵列1M的各突起部3。
图14所示的第一实施方式的制造装置100B从上游侧向下游侧具备:在基材薄片2A上形成中空的突起部前体3b的突起部前体形成部10A、在基材薄片2A上形成突起部3的突起伸长部10B、冷却部20、将下述的凸模部11抽出的释放部30、在各微针阵列1M上裁剪的裁剪部40及调整各微针阵列1M的间隔的间距调节部50。此外,制造装置100B具备包含突起部前体形成部10A和突起伸长部10B的、形成突起部3的突起部形成部10,本发明(第二发明)中,将从使用突起部前体形成部10A的突起部前体形成工序到使用突起伸长部10B的突起伸长工序的工序称为突起部形成工序。
以下的说明中,将输送基材薄片2A的方向(基材薄片2A的纵方向)作为Y方向,将与输送的方向正交的方向及输送的基材薄片2A的横方向作为X方向,将输送的基材薄片2A的厚度方向作为Z方向进行说明。
如图14所示,突起部形成部10具备的突起部前体形成部10A及突起伸长部10B具备具有加热机构(未图示)的凸模部11。凸模部11具有与制造的微针阵列1M的突起部3的个数、配置、各突起部3的大致外形形状对应的凸模110,第一实施方式的制造装置100B中,与9个圆锥台状的突起部3对应,具有9个圆锥状的凸模110。
另外,第一实施方式的制造装置100B中,由突起伸长部10B从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比由突起部前体形成部10A从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大。在此,对基材薄片2A赋予的热量是指,对基材薄片2A赋予的每单位刺入高度的热量。具体而言,作为由突起伸长部10B从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比由突起部前体形成部10A从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大的条件,是指满足(a)关于凸模部11向基材薄片2A的刺入速度,突起伸长部10B的该刺入速度比突起部前体形成部10A的该刺入速度慢,(b)在凸模部11的加热机构(未图示)为超声波振动装置的情况下,突起伸长部10B的凸模部11的超声波的频率比突起部前体形成部10A的凸模部11的超声波的频率高,及(c)在凸模部11的加热机构(未图示)为超声波振动装置的情况下,突起伸长部10B的凸模部11的超声波的振幅比突起部前体形成部10A的凸模部11的超声波的振幅大,(d)在凸模部11的加热机构(未图示)为加热器的情况下,突起伸长部10B的凸模部11的加热器温度比突起部前体形成部10A的凸模部11的加热器温度高、的至少一个条件。此外,本发明(第二发明)的微细中空突起物的制造方法所使用的制造装置中,除了凸模部11的加热机构(未图示)以外,未设置加热机构。此外,本说明书中“除了凸模部11的加热机构以外,未设置加热机构”不仅是指完全排除其它加热机构的情况,而且还包含具备加热至小于基材薄片2A的软化温度或小于玻璃化温度的装置。但是,优选完全不包含其它加热机构。
第一实施方式的制造装置100B中,凸模部11的加热机构(未图示)为超声波振动装置。第一实施方式中,首先,从包含热塑性树脂而形成的基材薄片2A的坯料辊放出带状的基材薄片2A,并沿Y方向输送。然后,使凸模部11从沿Y方向输送的带状的基材薄片2A的一个面2D侧抵接,一边利用热使基材薄片2A中的抵接部分TP软化,一边将凸模部11刺到基材薄片2A而形成从基材薄片2A的另一个面2U侧突出并且具有贯通至基材薄片2A的另一个面2U侧前端的贯通孔3h的中空的突起部前体3b(突起部前体形成工序)。优选第一实施方式的制造装置100B中,在凸模部11,9个尖锐的前端的圆锥状的凸模110,将其前端朝向上方而配置,凸模部11至少可以沿着厚度方向(Z方向)的上下移动。更优选第一实施方式的制造装置100B中,凸模部11利用电动致动器(未图示)可以沿着厚度方向(Z方向)的上下移动,且可以在输送方向(Y方向)上与基材薄片2A并行。凸模部11的动作(电动致动器)的控制由第一实施方式的制造装置100B所具备的控制机构(未图示)控制。这样,第一实施方式的制造装置100B是具有所谓描绘环形轨道的箱运动式的凸模部11的装置。此外,凸模部11的加热机构(未图示)的加热的控制也由第一实施方式的制造装置100B所具备的控制机构(未图示)进行控制。
基材薄片2A是成为制造的微针阵列1M具有的基底部2的薄片,包含热塑性树脂而形成。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,也可以由包含透明质酸、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2的厚度T2相同等。
凸模部11的凸模110的外形形状是比微针阵列1M具有的突起部3的外形形状更尖锐的形状。凸模部11的凸模110的高度H2(参照图14)比制造的微针阵列1M的高度H1高地形成,优选为0.01mm以上,更优选为0.02mm以上,而且,优选为30mm以下,更优选为20mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上30mm以下,更优选为0.02mm以上20mm以下。凸模部11的凸模110的前端直径D1(参照图15)优选为0.001mm以上,更优选为0.005mm以上,而且,优选为1mm以下,更优选为0.5mm以下,具体而言,优选为0.001mm以上1mm以下,更优选为0.005mm以上0.5mm以下。凸模部11的凸模110的前端直径D1如以下进行测定。
凸模部11的凸模110的下部直径D2(参照图15)优选为0.1mm以上,更优选为0.2mm以上,而且,优选为5mm以下,更优选为3mm以下,具体而言,优选为0.1mm以上5mm以下,更优选为0.2mm以上3mm以下。
从容易得到充分的强度的观点来看,凸模部11的凸模110的前端角度α(参照图15)优选为1度以上,更优选为5度以上。而且,从得到具有适当的角度的突起部3的观点来看,前端角度α优选为60度以下,更优选为45度以下,具体而言,优选为1度以上60度以下,更优选为5度以上45度以下。凸模部11的凸模110的前端角度α如以下进行测定。
〔凸模部11的凸模110的前端直径的测定〕
将凸模部11的凸模110的前端部在使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜放大至规定倍率的状态下进行观察。接着,如图15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ILa,且沿着另一侧边11b的直线部分延伸假想直线ILb。然后,在前端侧,将一侧边11a离开假想直线ILa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ILb的部位作为第二前端点11b1求得。使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜测定将这样求得的第一前端点11a1和第二前端点11b1连结的直线的长度D1,并将测定的该直线的长度设为凸模110的前端直径。
〔凸模部11的凸模110的前端角度α的测定〕
将凸模部11的凸模110的前端部,在使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜放大规定倍率的状态下进行观察。接着,如图15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ILa,且沿着另一侧边11b的直线部分延伸假想直线ILb。然后,使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜测定假想直线ILa和假想直线ILb所成的角,将测定的该所成的角设为凸模部11的凸模110的前端角度α。
凸模部11由难折弯的高强度的材质形成。作为凸模部11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、铍铜合金等金属、或陶瓷等。
突起部前体形成部10A在第一实施方式的制造装置100B中,如图14所示,具有在将凸模部11刺到基材薄片2A时支承基材薄片2A的支承部件12。支承部件12配置于基材薄片2A的另一个面2U侧,在将凸模部11从一个面2D侧刺入时,发挥基材薄片2A难以挠曲的作用。因此,支承部件12配置于基材薄片2A的凸模部11被刺入的区域以外的部分,第一实施方式的制造装置100B中,在基材薄片2A的沿着输送方向(Y方向)的两侧部,由与输送方向(Y方向)平行地延伸的一对板状部件形成。各支承部件12从突起部前体形成部10A通过突起伸长部10B及冷却部20并延伸至到达释放部30结束的位置。
作为构成支承部件12的材质,也可以是与凸模部11的材质相同的材质,也可以由合成树脂等形成。
第一实施方式的突起部前体形成工序中,如图14所示,利用在从坯料辊放出且沿着Y方向输送的带状的基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)配置的一对支承部件12、12,支承基材薄片2A的沿着输送方向(Y方向)的两侧部。然后,使用箱运动式的凸模部11,使凸模部11的各凸模110的前端部从基材薄片2A中的未由支承部件12支承的部分、即基材薄片2A中的一对支承部件12、12之间的中央部分的一个面2D侧(下表面侧)抵接。这样,突起部前体形成工序中,使凸模部11的各凸模110抵接的基材薄片2A的与抵接部分TP对应的另一个面2U侧(上表面侧)未设置用于形成突起物的与凸模部11嵌合的凹部等而成为浮起的状态。
然后,第一实施方式中,如图16(a)所示,在抵接部分TP,利用超声波振动装置使凸模部11进行超声波振动,使抵接部分TP产生摩擦所产生的热而使抵接部分TP软化。然后,第一实施方式的突起部前体形成工序中,一边使各抵接部分TP软化,一边如图16(b)所示,使凸模部11从基材薄片2A的一个面2D侧(下表面侧)向另一个面2U侧(上表面侧)上升,使凸模110的前端部刺到基材薄片2A,形成从基材薄片2A的另一个面2U(上表面)突出并且具有贯通的贯通孔3h的中空的突起部前体3b。
第一实施方式的突起部前体形成工序中,关于凸模部11的超声波振动装置所产生的超声波振动,从具有贯通孔3h的突起部前体3b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,更优选为15kHz以上,而且,优选为50kHz以下,更优选为40kHz以下,具体而言,优选为10kHz以上50kHz以下,更优选为15kHz以上40kHz以下。
另外,关于凸模部11的超声波振动装置所产生的超声波振动,从形成具有贯通孔3h的突起部前体3b的观点来看,其振幅优选为1μm以上,更优选为5μm以上,而且,优选为60μm以下,更优选为50μm以下,具体而言,优选为1μm以上60μm以下,更优选为5μm以上50μm以下。在如第一实施方式那样使用超声波振动装置的情况下,突起部前体形成工序中,只要在在上述的范围内调整凸模部11的超声波振动的频率及振幅即可。
第一实施方式的突起部前体形成工序中,将凸模部11刺到基材薄片2A的刺入速度过慢时,树脂过度加热软化,贯通孔3h的大小变得过大,过快时,加热软化不足,不会形成贯通孔3h,因此,从有效地形成具有贯通孔3h的突起部前体3b的观点来看,优选为0.1mm/秒以上,更优选为1mm/秒以上,而且,优选为1000mm/秒以下,更优选为800mm/秒以下,具体而言,优选为0.1mm/秒以上1000mm/秒以下,更优选为1mm/秒以上800mm/秒以下。
第一实施方式的突起部前体形成工序中,从有效地形成具有贯通孔3h的突起部前体3b的观点来看,刺到基材薄片2A的凸模部11的刺入高度优选为0.001mm以上,更优选为0.01mm以上,而且,优选为2mm以下,更优选为1mm以下,具体而言,优选为0.001mm以上2mm以下,更优选为0.01mm以上1mm以下。在此,“刺入高度”是指,在将凸模部11的凸模110刺入基材薄片2A的状态下,凸模部11的凸模110的顶点和基材薄片2A的另一个面2U之间的距离。因此,突起部前体形成工序中的刺入高度是,突起部前体形成工序中将凸模110最深地刺入且凸模110从基材薄片2A的另一个面2U漏出的状态下的、从该另一个面2U到沿垂直方向测定的凸模110的顶点的距离。
接着,第一实施方式的制造装置100B中,如图14所示,在突起部前体形成部10A的下游侧设置有突起伸长部10B。第一实施方式中,突起部前体形成工序之后,在将凸模部11刺入突起部前体3b的内部的状态下,一边使基材薄片2A的抵接部分TP利用热而软化,一边将凸模部11进一步刺到基材薄片2A,形成从基材薄片2A的另一个面2U突出更长的距离的突起部3(突起伸长工序)。优选在第一实施方式的制造装置100B中,使箱运动式的凸模部11,利用电动致动器(未图示),向厚度方向(Z方向)的上方进一步移动,在将凸模部11的凸模110刺入各突起部前体3b的内部的状态下,使基材薄片2A的各抵接部分TP利用超声波振动装置对凸模部11进行超声波振动,一边使抵接部分TP产生摩擦所产生的热而进一步软化,一边将凸模部11的凸模110进一步刺到基材薄片2A,形成从基材薄片2A的另一个面2U进一步突出的突起部3。与此同时,使用箱运动式的凸模部11,使将凸模部11的凸模110刺入内部的阵列状的突起部3沿基材薄片2A的输送方向(Y方向)平行地移动。此外,第一实施方式的突起部形成工序中,如图14所示,利用在沿Y方向输送的带状的基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)配置的一对支承部件12、12,支承基材薄片2A的沿着输送方向(Y方向)的两侧部。
第一实施方式的突起伸长工序中,如图16(c)所示,超声波振动装置所产生的凸模部11的超声波振动的频率及振幅分别与突起部前体形成工序中的超声波振动的频率及振幅相同。此外,突起伸长工序中形成的突起部3的贯通孔3h的开孔面积为突起部前体形成工序中形成的突起部前体3b的贯通孔3h的开孔面积S1以上的面积,但优选为与开孔面积S1相同的面积。
第一实施方式的突起伸长工序中,将凸模部11刺到基材薄片2A的刺入速度比突起部前体形成工序中将凸模部11刺到基材薄片2A的刺入速度慢。第一实施方式的突起伸长工序中,将凸模部11刺到基材薄片2A的刺入速度过慢时,使树脂过度软化,贯通孔3h的大小过于大幅变化,过快时,软化不足,突起部3的高度容易不足,因此,从有效地形成具有贯通孔3h的突起部3的观点来看,优选为0.1mm/秒以上,更优选为1mm/秒以上,而且,优选为1000mm/秒以下,更优选为800mm/秒以下,具体而言,优选为0.1mm/秒以上1000mm/秒以下,更优选为1mm/秒以上800mm/秒以下。
第一实施方式的突起伸长工序中,在使加热状态的凸模部11的上升停止,将凸模部11的凸模110刺入突起部3的内部的状态下,直到输送至下一工序(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过度软化,但从补充软化不足的观点来看,优选为0秒以上,更优选为0.1秒以上,而且,优选为10秒以下,更优选为5秒以下,具体而言,优选为0秒以上10秒以下,更优选为0.1秒以上5秒以下。
第一实施方式的突起伸长工序中,从有效地形成具有贯通孔3h的突起部3的观点来看,刺到基材薄片2A的凸模部11的刺入高度优选为0.01mm以上,更优选为0.02mm以上,而且,优选为10mm以下,更优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,更优选为0.02mm以上5mm以下。
如以上所述,第一实施方式中,突起部前体形成工序中凸模部11具备的加热机构(未图示)的条件和突起伸长工序中凸模部11具备的加热机构(未图示)的条件相同,突起伸长工序中将凸模部11进一步刺到基材薄片2A的速度比突起部前体形成工序中将凸模部11刺到基材薄片2A的速度慢。具体而言,第一实施方式的制造装置100B是凸模部11的加热机构(未图示)为超声波振动装置的情况,但突起伸长部10B具有的凸模部11的超声波振动的频率及振幅和突起部前体形成部10A具有的凸模部11的超声波振动的频率及振幅相同,不满足上述(b)及上述(c)的条件。但是,第一实施方式中,关于凸模部11向基材薄片2A的刺入速度,突起伸长工序中的刺入速度比突起部前体形成工序中的刺入速度慢,满足上述(a)的条件。因此,突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大。
另外,第一实施方式的制造装置100B中,使用箱运动式的凸模部11,因此,关于凸模部11向基材薄片2A的刺入速度,从突起部前体形成工序到突起伸长工序,刺入速度连续地变慢。即,该刺入速度逐渐降低。因此,第一实施方式中,突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的每单位刺入高度的热量和突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的每单位刺入高度的热量,从突起部前体形成工序的后期到突起伸长工序的前期连续地变化。此外,“每单位刺入高度的热量”是,各个工序中,对基材薄片2A赋予的总热量除以凸模部11的移动距离的值。例如,突起部前体形成工序中,凸模部11与基材薄片2A接触后直到该工序结束为止,对基材薄片2A赋予的总热量除以该工序的总移动距离的值。
接着,第一实施方式的制造装置100B中,如图14所示,在突起部形成工序的下游,具体而言,在突起部形成工序的突起伸长部10B的下游设置有冷却部20。如图4所示,冷却部20具备冷风送风装置21。第一实施方式中,突起伸长工序之后,使用冷风送风装置21,在将凸模部11刺入突起部3的内部的状态下冷却突起部3(冷却工序)。具体而言,冷风送风装置21覆盖输送的带状的基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)及一个面2D侧(下表面侧)的整体,使带状的基材薄片2A在冷风送风装置21的内部沿着输送方向(Y方向)输送。在冷风送风装置21的隧道内,进行冷风送风的送风口22(参照图16(d))设于基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧),从送风口22吹附冷风进行冷却。此外,冷风送风装置21的冷却温度、冷却时间的控制也由第一实施方式的制造装置100B所具备的控制机构(未图示)进行控制。
第一实施方式的冷却工序中,如图14所示,使用箱运动式的凸模部11,在冷风送风装置21的隧道内,将凸模部11的凸模110刺入突起部3的内部的状态下,与基材薄片2A的输送方向(Y方向)平行地输送,如图16(d)所示,在从隧道内配置于基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)的送风口22吹附冷风,并在将凸模部11的凸模110刺入突起部3的内部的状态下进行冷却。此外,在进行冷却时,凸模部11的超声波装置所进行的超声波振动可以是继续状态也可以是停止的状态,但从不使突起部3的形状过度变形而保持一定的观点来看,优选停止。
从形成具有贯通孔3h的突起部3的观点来看,吹附的冷风的温度优选为-50℃以上,更优选为-40℃以上,而且,优选为26℃以下,更优选为10℃以下,具体而言,优选为-50℃以上26℃以下,更优选为-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,更优选为0.5秒以上,而且,优选为60秒以下,更优选为30秒以下,具体而言,优选为0.01秒以上60秒以下,更优选为0.5秒以上30秒以下。
接着,第一实施方式的制造装置100B中,如图14所示,在冷却部20的下游设置有释放部30。第一实施方式中,在冷却工序之后,从突起部3的内部抽出凸模部11,形成微针阵列1M的前体1A(释放工序)。具体而言,第一实施方式的释放工序中,使用箱运动式的凸模部11,如图16(e)所示,使凸模部11从基材薄片2A的一个面2D(下表面)下降,从将凸模部11的凸模110刺入突起部3的内部的状态抽出凸模部11的凸模110,形成成为具有贯通孔3h且内部中空的突起部3配置成阵列状的微针阵列1M的带状的微细中空突起物的前体1A。
接着,第一实施方式的制造装置100B中,如图14所示,在释放部30的下游设置有裁剪部40。在第一实施方式的制造装置100B中,裁剪部40具备在前端具有切割刀的切割部41和砧部42。切割部41的切割刀比带状的微细中空突起物的前体1A的整个宽度(X方向的长度)更宽地形成。第一实施方式中,释放工序之后,向一对切割部41和砧部42之间输送带状的微细中空突起物的前体1A,在输送方向(Y方向)上相邻的每个突起部彼此3、3之间,利用切割部41的切割刀进行裁剪,而连续地制造将具有贯通孔3h的突起部3配置成阵列状的单个的微针阵列1M。
带状的微细中空突起物的前体1A的裁剪只要以沿着各微针阵列1M的横方向延伸的方式进行即可,例如可以遍及各微针阵列1M的横方向直线性地进行。或可以以裁剪线描绘曲线的方式进行裁剪。即使在任意情况下,也优选采用不会由于裁剪而产生飞边那样的裁剪模式。
接着,第一实施方式的制造装置100B中,如图14所示,在裁剪部40的下游设置有间距调节部50。第一实施方式的制造装置100B中,间距调节部50具有:以旋转轴相互平行的方式配置的多个辊51、架设于各辊51间的环状的输送带52。另外,在输送带52的内部具有吸气箱53。在输送带52上设有多个透孔(未图示),该透孔用于通过起动吸气箱53而从旋转轨道的外部向内部抽吸空气。此外,输送带52的输送速度比直到裁剪部40的基材薄片2A的输送速度更快。
第一实施方式中,将毎片微针阵列1M连续地经由透孔(未图示)一边由吸气箱53进行抽吸,一边载置于速度较快的输送带52上,将输送方向(Y方向)上前后相邻的微针阵列1M、1M之间的距离变宽,设置规定的距离并再配置,制造作为微细中空突起物1的微针阵列1M。
如以上说明的那样,根据使用第一实施方式的制造装置100B制造具有贯通孔3h的微针阵列1M的第一实施方式的制造方法,具备:形成具有贯通孔3h的突起部前体3b的突起部前体形成工序;形成突起部3的突起伸长工序,因此,可以制造微针阵列1M具备的突起部3的高度及突起部3的贯通孔3h的大小精度较高的具有高质量的贯通孔3h的微针阵列1M。另外,根据第一实施方式的制造方法,仅以简单的工序,就可以制造具有贯通孔3h的微针阵列1M,可以实现低成本化。另外,根据第一实施方式的制造方法,可以有效地连续且稳定地大量生产具有贯通孔3h的微针阵列1M。此外,本说明书中“具有贯通孔的微针阵列”是指,“具有作为具有贯通孔的突起部的微针的微针阵列”。
另外,根据第一实施方式的制造方法,突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大,因此,可以制造突起部3的高度及突起部3的贯通孔3h的大小的精度更高的具有高质量的贯通孔3h的微针阵列1M。详细而言,突起部前体形成工序中,对基材薄片2A赋予的热量较小,因此,与基材薄片2A的延伸相比,成为前端部开孔容易的条件。因此,前端的贯通孔3h的大小容易控制。另一方面,紧接于该工序的突起伸长工序中,对基材薄片2A赋予的热量较大,因此,成为开孔的突起部前体3b容易延伸的条件。因此,抑制损伤贯通孔3h的形状,且一边将突起部3的高度维持良好的形状性一边进行设计变得容易。
另外,根据第一实施方式的制造方法,突起部前体形成工序中凸模部11具备的超声波振动装置所产生的超声波振动的频率及振幅的条件(即,加热机构的条件)和突起伸长工序中凸模部11具备的超声波振动装置所产生的超声波振动的频率及振幅的条件(即,加热机构的条件)相同。但是,突起伸长工序中将凸模部11进一步刺到基材薄片2A的速度比突起部前体形成工序中将凸模部11刺到基材薄片2A的速度慢,突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大。这样,变更将凸模部11刺到基材薄片2A的速度,使突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大,因此,更容易控制微针阵列1M具备的突起部3的高度及突起部3的贯通孔3h的大小的精度,可以进一步制造具有高质量的贯通孔3h的微针阵列1M。另外,根据第一实施方式的制造方法,通过速度控制控制基材薄片2A承受的总热量,因此,容易使突起部前体延伸成良好的形状,因而优选。
另外,根据第一实施方式的制造方法,关于凸模部11向基材薄片2A的刺入速度,使用箱运动式的凸模部11,从突起部前体形成工序到突起伸长工序,连续地减慢刺入速度。这样,突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量和突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量,从突起部前体形成工序到突起伸长工序连续地变化。因此,更容易控制微针阵列1M具备的突起部3的高度及突起部3的贯通孔3h的大小的精度。
另外,根据第一实施方式的制造方法,使用超声波振动装置作为凸模部11的加热机构(未图示),因此,未必需要具备冷风送风装置21,仅中断超声波振动装置的振动,也可以进行冷却。在该点上,当将超声波振动用作加热机构时,装置简化,并且可以高速制造具有贯通孔3h的微针阵列1M。另外,在基材薄片2A的未与凸模部11抵接的部分,热更难以传递,另外,通过超声波振动赋予的切断,有效地进行冷却,因此,难以产生成形部分以外的变形,可以制造精度良好的微针阵列1M。
另外,如上所述,第一实施方式的制造装置100B的突起部形成部10通过控制机构(未图示),控制凸模部11的动作、凸模部11的加热机构(未图示)的加热条件、冷风送风装置21的冷却温度、冷却时间。因此,如果通过控制机构(未图示),控制例如突起伸长工序中的凸模部11的刺入高度,则可容易变更凸模部11向基材薄片2A的刺入量,可控制制造的微针阵列1M的突出高度H1。另外,如果控制凸模部11的加热机构(未图示)的条件、基材薄片2A的抵接部分TP的软化时间、凸模部11向基材薄片2A的刺入速度及凸模部11的形状的至少任一者,则可以自由地控制构成微针阵列1M的突起部3的厚度T1等,可以自由地控制具有贯通孔3h的微针阵列1M的形状。即,控制突起伸长工序中的凸模部11的刺入高度、加热条件、基材薄片2A的抵接部分TP的软化时间、及凸模部11向基材薄片2A的刺入速度、以及冷却工序中的冷却条件的至少任一者,可以自由地控制微针阵列1M的形状。
另外,如上所述,第一实施方式中,如图14所示,使用在基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)配置的一对支承部件12、12,支承基材薄片2A的沿着输送方向(Y方向)的两侧部,在基材薄片2A中的一对支承部件12、12之间的浮起的状态的中央区域,使凸模部11从配置有支承部件12的一侧的相反侧的一个面2D(下表面)抵接,使抵接部分TP软化而形成突起部3。这样,不需要用于形成突起部3的、与凸模部11嵌合的凹部等,因此,可以抑制成本增加,可以有效地高精度形成制造的微针阵列1M具备的突起部3。
接着,将本发明(第二发明)基于第二实施方式,并参照图17进行说明。此外,本说明中,主要说明与上述的第一实施方式不同的点。
上述第一实施方式所使用的第一实施方式的制造装置100B中,凸模部11的加热机构(未图示)为超声波振动装置,但第二实施方式所使用的第二实施方式的制造装置100B中,使用加热器装置代替超声波振动装置。
如第二实施方式的制造装置100B那样,在凸模部11的加热机构(未图示)为加热器装置的情况下,如图17(a)所示,抵接部分TP中,利用加热器装置对凸模部11进行加热,使抵接部分TP产生热而使抵接部分TP软化。然后,第二实施方式的突起部前体形成工序中,一边使抵接部分TP软化,一边如图17(b)所示,使凸模部11从基材薄片2A的一个面2D(下表面)向另一个面2U(上表面)上升而将凸模110的前端部刺到基材薄片2A,而形成从基材薄片2A的另一个面2U(上表面)突出并具有贯通的贯通孔3h的中空的突起部前体3b。
第二实施方式的突起部前体形成工序中,从形成突起部前体3b的观点来看,凸模部11所进行的基材薄片2A的加热温度优选为使用的基材薄片2A的玻璃化温度(Tg)以上且小于熔融温度,更优选为该树脂的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,更优选为40℃以上,而且,优选为300℃以下,更优选为250℃以下,具体而言,优选为30℃以上300℃以下,更优选为40℃以上250℃以下。此外,如第二实施方式那样,在使用加热器装置的情况下,突起部前体形成工序中,只要在上述的范围内调整凸模部11的加热温度即可。此外,该加热温度,在第一实施方式中,即使在使用超声波振动装置加热基材薄片2A的情况下,也可适用作与凸模110接触的基材薄片2A的部分的温度范围。
此外,上述“基材薄片的玻璃化温度(Tg)”是指基材薄片的构成树脂的玻璃化温度(Tg),在该构成树脂存在多种的情况下,这些多种玻璃化温度(Tg)相互不同时,上述加热机构所进行的基材薄片的加热温度优选为至少这些多个玻璃化温度(Tg)中最低的玻璃化温度(Tg)以上,进一步优选为这些多个玻璃化温度(Tg)中最高的玻璃化温度(Tg)以上。
另外,上述“基材薄片的软化温度”也与玻璃化温度(Tg)一样,即,在基材薄片的构成树脂存在多种的情况下,这些多种软化温度相互不同时,上述加热机构所进行的基材薄片的加热温度优选为至少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,在基材薄片包含熔点不同的两种以上的树脂而构成的情况下,上述加热机构所进行的基材薄片的加热温度优选为小于这些多个熔点中最低的熔点。
〔玻璃化转变点(Tg)的测定方法〕
使用DSC测定器进行热量的测定,求得玻璃化温度。具体而言,测定器使用PerkinElmer公司制造的示差扫描热量测定装置(Diamond DSC)。从基材薄片采取试验片10mg。就测定条件而言,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曲线求得玻璃化温度Tg。
接着,第二实施方式的突起部伸长工序中,如图17(c)所示,各抵接部分TP中,利用加热器装置以与突起部前体形成工序相同的温度加热凸模部11,一边使抵接部分TP产生热而使抵接部分TP软化,一边使凸模部11从基材薄片2A的一个面2D(下表面)向另一个面2U(上表面)进一步上升,将凸模110的前端部进一步刺到基材薄片2A,形成具有从基材薄片2A的另一个面2U(上表面)更突出的贯通孔3h的突起部3。
此外,第二实施方式的突起伸长工序中,将凸模部11刺到基材薄片2A的刺入速度比突起部前体形成工序中将凸模部11刺到基材薄片2A的刺入速度慢。
如以上所述,第二实施方式的制造装置100B是凸模部11的加热机构(未图示)为加热器的情况,但突起伸长部10B的凸模部11的加热器温度和突起部前体形成部10A的凸模部11的加热器温度为相同的温度,不满足上述(d)的条件。但是,第二实施方式中,关于凸模部11向基材薄片2A的刺入速度,突起伸长工序中的刺入速度比突起部前体形成工序中的刺入速度慢,满足上述(a)的条件。因此,突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大。
接着,第二实施方式的冷却工序中,与第一实施方式的冷却工序一样,如图17(d)所示,在从隧道内配置于基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)的送风口22吹附冷风,且将凸模部11的凸模110刺入突起部3的内部的状态下进行冷却。此外,进行冷却时,凸模部11的加热器装置所进行的加热也可以是继续状态,也可以是停止的状态。
如第二实施方式的制造装置100B那样,在凸模部11的加热机构(未图示)为加热器装置的情况下,设置于突起部形成部10的下游的冷却部20也可以是自然冷却,但优选具备冷风送风装置21,实施积极的冷却。
接着,第二实施方式的释放工序中,与第一实施方式的释放工序一样,如图17(e)所示,使凸模部11从基材薄片2A的一个面2D(下表面)下降,从将凸模部11的凸模110刺入各突起部3的内部的状态抽出凸模部11的凸模110,形成成为具有贯通孔3h且内部中空的突起部3配置成阵列状的微针阵列1M的带状的微细中空突起物的前体1A。
接着,第二实施方式中,与第一实施方式一样,利用切割部41的切割刀进行裁剪,连续地制造具有贯通孔3h的突起部3配置成阵列状的单个的微针阵列1M,利用间距调节部50进行再配置而制造微针阵列1M。
如以上说明的那样,根据第二实施方式的制造方法,突起部前体形成工序中凸模部11具备的加热器装置所进行的加热条件(加热机构的条件)和突起伸长工序中凸模部11具备的加热器装置所进行的加热条件(加热机构的条件)相同。但是,突起伸长工序中将凸模部11进一步刺到基材薄片2A的速度比突起部前体形成工序中将凸模部11刺到基材薄片2A的速度慢,突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大。这样,变更将凸模部11刺到基材薄片2A的速度,使突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大,因此,更容易控制微针阵列1M具备的突起部3的高度及突起部3的贯通孔3h的大小的精度,可以进一步制造具有高质量的贯通孔3h的微针阵列1M。
另外,如上所述,第二实施方式中,如图17(a)所示,仅在使凸模部11抵接的基材薄片2A的抵接部分TP,利用加热器装置加热凸模部11,使抵接部分TP软化,因此,可以节能且有效地连续制造具有贯通孔3h的微针阵列1M。在此,在假定将树脂整体加热至与凸模部相同温度的情况下,不仅能量效率差,而且由于使薄片整体软化,突起部的间距偏差的产生、薄片的应变产生、薄片的连续输送变得困难的问题产生的危险性变高。与之相对,第二实施方式中,凸模部11的加热所产生的热有效地传递至抵接部分TP,其周围部成为仅可施加过程的加温的环境,因此,难以产生突起部3的间距偏差的问题,难以产生基材薄片2A的应变,基材薄片2A的连续输送也变得容易。
以下,将本发明(第三发明)基于其优选的实施方式并参照附图进行说明。
本发明(第三发明)的制造方法是具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法。图19中表示有作为通过第一实施方式的微细中空突起物1的制造方法制造的一个实施方式的微细中空突起物的微针阵列1M的立体图。本实施方式的微针阵列1M具有片状的基底部2和多个突起部3。突起部3的数量、突起部3的配置及突起部3的形状没有特别限制,但本实施方式的微针阵列1M优选在片状的基底部2的上表面,阵列(行列)状地具有9个圆锥台状的突起部3。配置成阵列(行列)状的9个突起部3在输送下述的基材薄片2A的方向(基材薄片2A的纵方向)即Y方向上配置3行,在与输送的方向正交的方向及输送的基材薄片2A的横方向即X方向上配置3列。此外,图20是着眼于微针阵列1M具有的阵列(行列)状的突起部3内的1个突起部3的微针阵列1M的立体图,图21是图20所示的III-III线剖面图。
如图20所示,微针阵列1M具有贯通孔3h。本实施方式中,如图21所示,优选微针阵列1M在各突起部3的内部形成有从基底部2遍及贯通孔3h的空间,在各突起部3的前端形成有贯通孔3h。各突起部3的内部的空间在微针阵列1M中,形成为与突起部3的外形形状对应的形状,本实施方式中,形成为与圆锥台状的突起部3的外形形状对应的圆锥台状。此外,突起部3在本实施方式中为圆锥台状,但除了圆锥台状的形状以外,也可以是圆柱状、棱柱状、棱锥台状等。
就微针阵列1M的各突起部3的突出高度H1而言,使其前端在最浅处刺入到角质层为止,较深则刺入到真皮为止,因此,优选为0.01mm以上,更优选为0.02mm以上,而且,优选为10mm以下,更优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,更优选为0.02mm以上5mm以下。
各突起部3的平均厚度T1优选为0.005mm以上,更优选为0.01mm以上,而且,优选为1.0mm以下,更优选为0.5mm以下,具体而言,优选为0.005mm以上1.0mm以下,更优选为0.01mm以上0.5mm以下。
基底部2的厚度T2优选为0.01mm以上,更优选为0.02mm以上,而且,优选为1.0mm以下,更优选为0.7mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上1.0mm以下,更优选为0.02mm以上0.7mm以下。
微针阵列1M的各突起部3的前端直径L的直径优选为1μm以上,更优选为5μm以上,而且,优选为500μm以下,更优选为300μm以下,具体而言,优选为1μm以上500μm以下,更优选为5μm以上300μm以下。微细中空突起物1的前端直径L是突起部3的前端中的最宽位置上的长度。在为该范围时,将微针阵列1M刺入皮肤时的疼痛几乎没有。
如图21所示,微细中空突起物1具有:位于各突起部3的前端部的贯通孔3h、位于与各突起部3对应的基底部2的下表面的基底侧贯通孔2h。本实施方式的微针阵列1M中,将贯通孔3h及基底侧贯通孔2h形成为同心圆形状。
贯通孔3h的开孔面积S1优选为0.7μm2以上,更优选为20μm2以上,而且,优选为200000μm2以下,更优选为70000μm2以下,具体而言,优选为0.7μm2以上200000μm2以下,更优选为20μm2以上70000μm2以下。
基底侧贯通孔2h的开孔面积S2优选为0.007mm2以上,更优选为0.03mm2以上,而且,优选为20mm2以下,更优选为7mm2以下,具体而言,优选为0.007mm2以上20mm2以下,更优选为0.03mm2以上7mm2以下。
在片状的基底部2的上表面上配置成阵列(行列)状的9个突起部3优选纵方向(Y方向)的中心间距离均匀,且横方向(X方向)的中心间距离均匀,优选纵方向(Y方向)的中心间距离和横方向(X方向)的中心间距离为相同的距离。突起部3的纵方向(Y方向)的中心间距离优选为0.01mm以上,更优选为0.05mm以上,而且,优选为10mm以下,更优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,更优选为0.05mm以上5mm以下。另外,突起部3的横方向(X方向)的中心间距离优选为0.01mm以上,更优选为0.05mm以上,而且,优选为10mm以下,更优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,更优选为0.05mm以上5mm以下。
接着,以作为上述的微细中空突起物1的微针阵列1M的制造方法为例,参照图22~图24说明本发明(第三发明)的微细中空突起物的制造方法。图22中表示有实施第一实施方式的制造方法所使用的第一实施方式的制造装置100C的整体结构。此外,如上所述,微针阵列1M的各突起部3非常小,但为了便于说明,图22中非常大地描绘微针阵列1M的各突起部3。
图22所示的第一实施方式的制造装置100C从上游侧向下游侧具备:在基材薄片2A上形成突起部3的突起部形成部10、冷却部20、将下述的凸模部11抽出的释放部30、在各微针阵列1M上裁剪的裁剪部40及调整各微针阵列1M的间隔的间距调节部50。
以下的说明中,将输送基材薄片2A的方向(基材薄片2A的纵方向)作为Y方向,将与输送的方向正交的方向及输送的基材薄片2A的横方向作为X方向,将输送的基材薄片2A的厚度方向作为Z方向进行说明。
如图22所示,突起部形成部10具备具有加热机构(未图示)的凸模部11。凸模部11具有与制造的微针阵列1M的突起部3的个数、配置、各突起部3的大致外形形状对应的凸模110,第一实施方式的制造装置100C中,与9个圆锥台状的突起部3对应,具有9个圆锥状的凸模110。此外,本发明(第三发明)的微细中空突起物的制造方法所使用的制造装置中,除了凸模部11的加热机构(未图示)以外,未设置加热机构。此外,本说明书中“除了凸模部11的加热机构以外,未设置加热机构”不仅是指完全排除其它加热机构的情况,而且还包含具备加热至小于基材薄片2A的软化温度或小于玻璃化温度的装置。但是,优选完全不包含其它加热机构。
第一实施方式的制造装置100C中,凸模部11的加热机构(未图示)为超声波振动装置。第一实施方式中,首先,从包含热塑性树脂而形成的基材薄片2A的坯料辊放出带状的基材薄片2A,并沿Y方向输送。然后,使凸模部11从沿Y方向输送的带状的基材薄片2A的一个面2D侧抵接,一边利用热使基材薄片2A中的抵接部分TP软化,一边朝向基材薄片2A的另一个面2U侧,将凸模部11刺到基材薄片2A而形成从基材薄片2A的另一个面2U侧突出的突起部3(突起部形成工序)。突起部形成工序中,使用与基材薄片2A的另一个面2U隔开间隔地配置于基材薄片2A的另一个面2U侧的承受部件13。然后,突起部形成工序中,凸模部11与承受部件13接触而在突起部3形成贯通孔3h。优选在第一实施方式的突起部形成工序中,由凸模部11伸展的基材薄片2A的一部分与承受部件13接触,基材薄片2A成为被凸模部11和承受部件13夹持的状态。将凸模部11压入基材薄片2A直到贯通基材薄片2A,凸模部11形成从基材薄片2A的另一个面2U侧突出并且具有贯通至基材薄片2A的另一个面2U侧的贯通孔3h的突起部3。更优选第一实施方式的制造装置100C中,在凸模部11,9个尖锐的前端的圆锥状的凸模110,将其前端朝向上方配置,凸模部11至少可以沿着厚度方向(Z方向)的上下移动。更优选第一实施方式的制造装置100C中,凸模部11利用电动致动器(未图示)可以沿着厚度方向(Z方向)的上下移动,且在输送方向(Y方向)上可以与基材薄片2A并行。凸模部11的动作(电动致动器)的控制由第一实施方式的制造装置100C所具备的控制机构(未图示)控制。这样,第一实施方式的制造装置100C是具有所谓描绘环形轨道的箱运动式的凸模部11的装置。此外,凸模部11的加热机构(未图示)的加热的控制也由第一实施方式的制造装置100C所具备的控制机构(未图示)进行控制。
基材薄片2A是成为制造的微针阵列1M具有的基底部2的薄片,包含热塑性树脂而形成。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,也可以由包含透明质酸、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2的厚度T2相同等。
凸模部11的凸模110的外形形状是比微针阵列1M具有的突起部3的外形形状更尖锐的形状。凸模部11的凸模110的高度H2(参照图22)比制造的微针阵列1M的高度H1高地形成,优选为0.01mm以上,更优选为0.02mm以上,而且,优选为30mm以下,更优选为20mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上30mm以下,更优选为0.02mm以上20mm以下。凸模部11的凸模110的前端直径D1(参照图23)优选为0.001mm以上,更优选为0.005mm以上,而且,优选为1mm以下,更优选为0.5mm以下,具体而言,优选为0.001mm以上1mm以下,更优选为0.005mm以上0.5mm以下。凸模部11的凸模110的前端直径D1如以下进行测定。
凸模部11的凸模110的下部直径D2(参照图23)优选为0.1mm以上,更优选为0.2mm以上,而且,优选为5mm以下,更优选为3mm以下,具体而言,优选为0.1mm以上5mm以下,更优选为0.2mm以上3mm以下。
从容易得到充分的强度的观点来看,凸模部11的凸模110的前端角度α(参照图23)优选为1度以上,更优选为5度以上。而且,从得到具有适当的角度的突起部3的观点来看,前端角度α优选为60度以下,更优选为45度以下,具体而言,优选为1度以上60度以下,更优选为5度以上45度以下。凸模部11的凸模110的前端角度α如以下进行测定。
〔凸模部11的凸模110的前端直径的测定〕
将凸模部11的凸模110的前端部在使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜放大至规定倍率的状态下进行观察。接着,如图23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ILa,且沿着另一侧边11b的直线部分延伸假想直线ILb。然后,在前端侧,将一侧边11a离开假想直线ILa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ILb的部位作为第二前端点11b1求得。使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜测定将这样求得的第一前端点11a1和第二前端点11b1连结的直线的长度D1,并将测定的该直线的长度设为凸模110的前端直径。
〔凸模部11的凸模110的前端角度α的测定〕
将凸模部11的凸模110的前端部,在使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜放大规定倍率的状态下进行观察。接着,如图23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ILa,且沿着另一侧边11b的直线部分延伸假想直线ILb。然后,使用扫描电子显微镜(SEM)或显微镜测定假想直线ILa和假想直线ILb所成的角,将测定的该所成的角设为凸模部11的凸模110的前端角度α。
凸模部11由难折弯的高强度的材质形成。作为凸模部11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、铍铜合金等金属、或陶瓷等。
本发明(第三发明)的微细中空突起物的制造方法所使用的承受部件13,与基材薄片2A隔开间隔地配置于基材薄片2A的另一个面2U侧。承受部件13的形状没有特别限制,但第一实施方式的制造装置100C中,形成为板状。板状的承受部件13的Y方向的长度与凸模部11的Y方向的长度大致相同,其X方向的长度与凸模部11的X方向的长度大致相同。这种板状的承受部件13在第一实施方式的制造装置100C中,如图22所示,以夹持沿Y方向输送的基材薄片2A,进行与箱运动式的凸模部11的动作对称的动作的方式,以箱运动式描绘环形轨道。然后,箱运动式的承受部件13从基材薄片2A的另一个面2U沿着厚度方向(Z方向)上方,隔开间隔地配置,可以沿着输送方向(Y方向)与基材薄片2A并行。承受部件13向输送方向(Y方向)的移动速度与凸模部11向输送方向(Y方向)的移动速度对应,由第一实施方式的制造装置100C所具备的控制机构(未图示)控制。
承受部件13只要其材质比将凸模部11刺入基材薄片2A且与承受部件13接触时的基材薄片2A的硬度更硬即可,也可以由橡胶等的弹性部件、合成树脂、或与凸模部11的材质相同的材质等形成。此外,承受部件13的材质的硬度比将基材薄片2A加热至其软化温度以上而软化的基材薄片2A的硬度更硬,从加工的容易度的观点来看优选。
承受部件13和基材薄片2A的间隔与制造的微针阵列1M具有的突起部3的突出高度H1一致,可以根据制造的突起部3的突出高度H1,由第一实施方式的制造装置100C所具备的控制机构(未图示)变更。
承受部件13如图24所示,第一实施方式的制造装置100C中,具有凹部131,优选在与凸模部11接触的部分凹部131。再有,凹部131的开口周缘131a形状与凸模部11的周壁11W中的与承受部件13接触的位置上的外周11c形状(参照图23)一致。第一实施方式的制造装置100C中,与9个凸模110对应,具有9个凹部131。在此,凹部131的开口周缘131a形状是指,从基材薄片2A侧俯视在承受部件13的基材薄片2A侧的面上形成的凹部131时的凹部131的轮郭的形状。另外,凸模部11的上述外周11c形状是指,在凸模部11的凸模110的周壁11W中的与承受部件13接触的位置上,对凸模110剖视时的凸模110的轮郭的形状。第一实施方式的制造装置100C中,各凸模110为圆锥状,因此,各上述外周11c形状为圆形状,各凹部131的开口周缘131a形状也为圆形状。此外,如果凸模110的形状为棱锥状,则上述外周11c形状也成为矩形状,凹部131的开口周缘131a形状也成为矩形状。
承受部件13的各凹部131中,只要仅开口周缘131a形状与各凸模部11的外周11c形状一致即可,与开口周缘131a相比,承受部件13的内部的形状没有特别限制,但在第一实施方式的制造装置100C中,如图24所示,形成为圆柱状。
突起部形成部10在第一实施方式的制造装置100C中,如图22所示,具有在将凸模部11刺到基材薄片2A时支承基材薄片2A的支承部件12。支承部件12配置于基材薄片2A的另一个面2U侧,在将凸模部11从一个面2D侧刺入时,发挥基材薄片2A难以挠曲的作用。因此,支承部件12配置于基材薄片2A的凸模部11被刺入的区域以外的部分,第一实施方式的制造装置100C中,在基材薄片2A的沿着输送方向(Y方向)的两侧部,由与输送方向(Y方向)平行地延伸的一对板状部件形成。各支承部件12从突起部形成部10通过冷却部20并延伸至到达释放部30结束的位置。
作为形成支承部件12的材质,也可以是与凸模部11的材质相同的材质,也可以由合成树脂等形成。
第一实施方式的突起部形成工序中,如图22所示,利用在从坯料辊放出且沿着Y方向输送的带状的基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)配置的一对支承部件12、12,支承基材薄片2A的沿着输送方向(Y方向)的两侧部。然后,使用箱运动式的凸模部11,使凸模部11的各凸模110的前端部从基材薄片2A中的未由支承部件12支承的部分、即基材薄片2A中的一对支承部件12、12之间的中央区域的一个面2D侧(下表面侧)抵接。
然后,第一实施方式中,如图25(a)所示,在抵接部分TP,利用超声波振动装置使凸模部11进行超声波振动,使抵接部分TP产生摩擦所产生的热而使抵接部分TP软化。然后,第一实施方式的突起部形成工序中,一边使各抵接部分TP软化,一边如图25(b)所示,使凸模部11从基材薄片2A的一个面2D侧(下表面侧)向另一个面2U侧(上表面侧)上升,使凸模110的前端部刺到基材薄片2A。
在此,第一实施方式的突起部形成工序中,如图25(c)所示,将凸模部11刺到基材薄片2A直到凸模部11的周壁11W与承受部件13的凹部131的开口周缘131a接触而贯通基材薄片2A。图26中表示图25(c)的主要部分放大剖面图。如图26所示,第一实施方式的制造装置100C中,使箱运动式的凸模部11利用电动致动器(未图示),向厚度方向(Z方向)的上方移动,将凸模部11的各凸模110刺到基材薄片2A,形成从基材薄片2A的另一个面2U侧突出的突起部3。然后,利用电动致动器(未图示),使凸模部11进一步向厚度方向(Z方向)的上方移动,如图26所示,将凸模部11的各凸模110的前端刺到在承受部件13的基材薄片2A侧的面上形成的圆柱状的凹部131的内部。然后,使基材薄片2A与凹部131的开口周缘131a接触,进一步或同时使凸模部11的周壁11W与凹部131的开口周缘131a接触,使凸模部11贯通基材薄片2A。这样,第一实施方式的制造装置100C中,利用凸模部11的凸模110和承受部件13的凹部131,将从基材薄片2A的另一个面2U侧突出并且具有贯通至基材薄片2A的另一个面2U侧的贯通孔3h的突起部3形成为阵列状。与此同时,使用箱运动式的凸模部11,使将凸模部11的凸模110刺入内部的阵列状的突起部3与基材薄片2A的输送方向(Y方向)平行地移动。
第一实施方式的突起部形成工序中,关于凸模部11的超声波振动装置所产生的超声波振动,从形成具有贯通孔3h的突起部3的观点来看,其频率优选为10kHz以上,更优选为15kHz以上,而且,优选为50kHz以下,更优选为40kHz以下,具体而言,优选为10kHz以上50kHz以下,更优选为15kHz以上40kHz以下。
另外,关于凸模部11的超声波振动装置所产生的超声波振动,从形成具有贯通孔3h的突起部3的观点来看,其振幅优选为1μm以上,更优选为5μm以上,而且,优选为60μm以下,更优选为50μm以下,具体而言,优选为1μm以上60μm以下,更优选为5μm以上50μm以下。在如第一实施方式那样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凸模部11的超声波振动的频率及振幅即可。
第一实施方式的突起部形成工序中,从有效地形成具有贯通孔3h的突起部3的观点来看,将凸模部11刺到基材薄片2A的刺入速度优选为0.1mm/秒以上,更优选为1mm/秒以上,而且,优选为1000mm/秒以下,更优选为800mm/秒以下,具体而言,优选为0.1mm/秒以上1000mm/秒以下,更优选为1mm/秒以上800mm/秒以下。
第一实施方式的突起部形成工序中,从有效地形成突起部3具有的贯通孔3h的观点来看,刺到基材薄片2A的凸模部11的刺入高度比承受部件13和基材薄片2A的间隔、即制造的微针阵列1M具有的突起部3的突出高度H1高,优选为0.01mm以上,更优选为0.02mm以上,而且,优选为10mm以下,更优选为5mm以下,具体而言,优选为0.01mm以上10mm以下,更优选为0.02mm以上5mm以下。在此,“刺入高度”是指,在将凸模部11的凸模110最刺入基材薄片2A的状态下,凸模部11的凸模110的顶点和基材薄片2A的另一个面2U(上表面)之间的距离。因此,突起部形成工序中的刺入高度是,突起部前体形成工序中将凸模110最深地刺入且凸模110从基材薄片2A的另一个面2U漏出的状态下的、从该另一个面2U到沿垂直方向测定的凸模110的顶点的距离。
第一实施方式的突起部形成工序中,在使加热状态的凸模部11的上升停止,将凸模部11的凸模110刺入突起部3的内部的状态下,直到输送至下一工序(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过度软化,但从补充软化不足的观点来看,优选为0秒以上,更优选为0.1秒以上,而且,优选为10秒以下,更优选为5秒以下,具体而言,优选为0秒以上10秒以下,更优选为0.1秒以上5秒以下。
接着,第一实施方式的制造装置100C中,如图22所示,在突起部形成部10的下游设置有冷却部20。如图22所示,冷却部20具备冷风送风装置21。第一实施方式中,突起伸长工序之后,使用冷风送风装置21,在将凸模部11刺入突起部3的内部的状态下冷却突起部3(冷却工序)。具体而言,冷风送风装置21覆盖输送的带状的基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)及一个面2D侧(下表面侧)的整体,使带状的基材薄片2A在冷风送风装置21的内部沿着输送方向(Y方向)输送。在冷风送风装置21的隧道内,进行冷风送风的送风口22(参照图25(d))设于基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)和承受部件13之间,从送风口22吹附冷风进行冷却。此外,冷风送风装置21的冷却温度、冷却时间的控制也由第一实施方式的制造装置100C所具备的控制机构(未图示)进行控制。
第一实施方式的冷却工序中,如图22所示,使用箱运动式的凸模部11,在冷风送风装置21的隧道内将凸模部11的凸模110刺入突起部3的内部的状态下,与基材薄片2A的输送方向(Y方向)平行地输送,如图25(d)所示,在从隧道内配置于基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)的送风口22吹附冷风,并在将凸模部11的凸模110刺入突起部3的内部的状态下进行冷却。此外,在进行冷却时,凸模部11的超声波装置所进行的超声波振动可以是继续状态也可以是停止状态,但从将突起部3的贯通孔3h的开孔面积保持一定的观点来看,优选停止。
从形成具有贯通孔3h的突起部3的观点来看,吹附的冷风的温度优选为-50℃以上,更优选为-40℃以上,而且,优选为26℃以下,更优选为10℃以下,具体而言,优选为-50℃以上26℃以下,更优选为-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,更优选为0.5秒以上,而且,优选为60秒以下,更优选为30秒以下,具体而言,优选为0.01秒以上60秒以下,更优选为0.5秒以上30秒以下。
接着,第一实施方式的制造装置100C中,如图22所示,在冷却部20的下游设置有释放部30。第一实施方式中,在冷却工序之后,从突起部3的内部抽出凸模部11,形成微针阵列1M的前体1A(释放工序)。具体而言,第一实施方式的释放工序中,使用箱运动式的凸模部11,如图25(e)所示那样,使凸模部11从基材薄片2A的一个面2D侧(下表面侧)下降,从将凸模部11的凸模110刺入突起部3的内部的状态抽出凸模部11的凸模110,形成成为具有贯通孔3h且内部中空的突起部3配置成阵列状的微针阵列1M的带状的微细中空突起物的前体1A。
接着,第一实施方式的制造装置100C中,如图22所示,在释放部30的下游设置有裁剪部40。在第一实施方式的制造装置100C中,裁剪部40具备在前端具有切割刀的切割部41和砧部42。切割部41的切割刀比带状的微细中空突起物的前体1A的整个宽度(X方向的长度)更宽地形成。第一实施方式中,释放工序之后,向一对切割部41和砧部42之间输送带状的微细中空突起物的前体1A,在输送方向(Y方向)上相邻的每个突起部彼此3、3之间,利用切割部41的切割刀进行裁剪,而连续地制造将具有贯通孔3h的突起部3配置成阵列状的单个的微针阵列1M。
带状的微细中空突起物的前体1A的裁剪只要以沿着各微针阵列1M的横方向延伸的方式进行即可,例如可以遍及各微针阵列1M的横方向直线性地进行。或可以以裁剪线描绘曲线的方式进行裁剪。即使在任意情况下,也优选采用不会由于裁剪而产生飞边那样的裁剪模式。
接着,第一实施方式的制造装置100C中,如图22所示,在裁剪部40的下游设置有间距调节部50。第一实施方式的制造装置100C中,间距调节部50具有:以旋转轴相互平行的方式配置的多个辊51、架设于各辊51间的环状的输送带52。另外,在输送带52的内部具有吸气箱53。在输送带52上设有多个透孔(未图示),该透孔用于通过起动吸气箱53而从旋转轨道的外部向内部抽吸空气。此外,输送带52的输送速度比直到裁剪部40的基材薄片2A的输送速度更快。
第一实施方式中,将毎片微针阵列1M连续地经由透孔(未图示)一边由吸气箱53进行抽吸,一边载置于速度较快的输送带52上,将输送方向(Y方向)上前后相邻的微针阵列1M、1M之间的距离变宽,设置规定的距离并再配置,制造作为微细中空突起物1的微针阵列1M。
如以上说明的那样,根据使用第一实施方式的制造装置100C制造具有贯通孔3h的微针阵列1M的第一实施方式的制造方法,使用具备超声波装置的凸模部11和与基材薄片2A隔开间隔地配置的承受部件13,将凸模部11刺到基材薄片2A,直到凸模部11的一部分在比其下部更靠前端部侧与承受部件13接触并贯通基材薄片2A为止,因此,可以制造微细中空突起物的突起部3的高度的精度高、贯通孔3h的大小的精度高的具有高质量的贯通孔3h的微针阵列1M。另外,根据第一实施方式的制造方法,仅通过简单的工序,就可以制造具有贯通孔3h的微针阵列1M,可以实现低成本化。另外,根据第一实施方式的制造方法,可以有效地连续且稳定地大量生产具有贯通孔3h的微针阵列1M。此外,本说明书中“具有贯通孔的微针阵列”是指,“具有作为具有贯通孔的突起部的微针的微针阵列”。
另外,根据第一实施方式的制造方法,使用的承受部件13如图24所示,在与凸模部11接触的部分具有凹部131,凹部131的开口周缘131a形状与凸模部11的周壁11W的外周11c形状一致。再有,第一实施方式的突起部形成工序中,如图26所示,将凸模部11的各凸模110的前端刺到承受部件13的圆柱状的凹部131的内部,使凸模部11的周壁11W,利用该周壁11W的外周11c与凹部131的开口周缘131a接触,并贯通基材薄片2A。这样形成贯通孔3h,因此,可以制造贯通孔3h的大小的精度更高、且具有更高质量的贯通孔3h的微针阵列1M。另外,圆锥形状的凸模110的前端不与承受部件13接触,因此,凸模110的持久性提高,更换的次数减少,因此,可以实现低成本化。
另外,根据第一实施方式的制造方法,使用超声波振动装置作为凸模部11的加热机构(未图示),因此,未必需要具备冷风送风装置21,仅中断超声波振动装置的振动,也可以进行冷却。在该点上,当将超声波振动用作加热机构时,装置简化,并且高速制造具有贯通孔3h的微针阵列1M。另外,在基材薄片2A的未与凸模部11抵接的部分,热更难以传递,另外,通过超声波振动赋予的切断,有效地进行冷却,因此,难以产生成形部分以外的变形,可以制造精度良好的微针阵列1M。
另外,如上所述,第一实施方式中,如图25(a)所示,仅在使凸模部11抵接的基材薄片2A的抵接部分TP,利用超声波振动装置使凸模部11振动,使抵接部分TP软化,因此,可以节能且有效地连续制造具有贯通孔3h的微针阵列1M。
另外,如上所述,第一实施方式的制造装置100C中,利用控制机构(未图示),可调整承受部件13和基材薄片2A的间隔,因此,可以容易地调整变更制造的微针阵列1M具有的突起部3的突出高度H1。另外,如果承受部件13的材质为容易加工的材质,则通过调整凹部131的开口周缘131a的大小,可以容易地变更贯通孔3h的大小。这样,可以自由地控制具有贯通孔3h的微针阵列1M的形状。
另外,如上所述,第一实施方式的制造装置100C中,可利用控制机构(未图示)调整突起部形成部10中的凸模部11的动作、凸模部11的加热机构(未图示)的加热条件、基材薄片2A的抵接部分TP的软化时间、凸模部11向基材薄片2A的刺入速度。另外,利用控制机构(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。因此,如果利用控制机构(未图示)控制例如突起部形成工序中的凸模部11的刺入速度,则可控制制造的微针阵列1M的厚度T1。另外,如果控制突起部形成工序中的凸模部11的刺入高度,则可容易变更凸模部11向基材薄片2A的刺入量,可控制制造的微针阵列1M的突出高度H1。因此,如果控制突起部形成工序中的、凸模部11具备的加热机构的条件、凸模部11向基材薄片2A的刺入高度、基材薄片2A的抵接部分TP的软化时间、凸模部11向基材薄片2A的刺入速度、冷却工序中的冷却条件及凸模部11的形状的至少一者,则可以自由地控制构成微针阵列1M的突起部3的厚度T1等,可以自由地控制具有贯通孔3h的微针阵列1M的形状。
另外,如上所述,第一实施方式中,如图22所示,使用在基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)配置的一对支承部件12、12,支承基材薄片2A的沿着输送方向(Y方向)的两侧部,在基材薄片2A中的一对支承部件12、12之间的浮起的状态的中央区域,使凸模部11从配置有支承部件12的一侧的相反侧的一个面2D侧(下表面侧)抵接,使抵接部分TP软化而形成突起部3。这样,不需要用于形成突起部3的、与凸模部11嵌合的凹部等,因此,可以抑制成本增加,可以有效地高精度形成制造的微针阵列1M具备的突起部3。
接着,将本发明(第三发明)基于第二实施方式,并参照图27~图29进行说明。此外,本说明中,主要说明与上述的第一实施方式不同的点。
上述第一实施方式所使用的第一实施方式的制造装置100C中,凸模部11的加热机构(未图示)为超声波振动装置,但第二实施方式所使用的第二实施方式的制造装置100D中,使用加热器装置代替超声波振动装置。
第二实施方式的制造装置100D如图27所示,与第一实施方式的制造装置100C一样,从上游侧朝向下游侧具备:在基材薄片2A上形成突起部3的突起部形成部10、冷却部20、释放部30、裁剪部40及间距调节部50。第二实施方式的制造装置100D中,在突起部形成部10具有的凸模部11B,如图27及图28所示,9个圆锥台状的凸模110B将前端110t朝向上方而配置。此外,凸模110B的形状为圆锥台状,但也可以是棱锥台状。
凸模部11B的各凸模110B如图28所示为圆锥台状,前端110t成为圆形状的平面。该圆形状的平面的面积与位于制造的微针阵列1M具有的各突起部3的前端部的贯通孔3h的开孔面积S1一致。
第二实施方式的制造装置100D中,突起部形成部10具有的箱运动式的承受部件13B中,与凸模部11B接触的面成为平坦面13f。第二实施方式的突起部形成工序中,使凸模部11B刺到基材薄片2A,直到凸模部11B的前端110t与承受部件13B的平坦面13f接触并贯通基材薄片2A。以下,参照图29说明使用第二实施方式的制造装置100D的第二实施方式。
如第二实施方式的制造装置100D那样,在凸模部11B的加热机构(未图示)为加热器装置的情况下,如图29(a)所示,各抵接部分TP中,利用加热器装置对凸模部11B进行加热,使抵接部分TP产生热而使抵接部分TP软化。然后,第二实施方式的突起部形成工序中,一边使各抵接部分TP软化,一边如图29(b)所示,使凸模部11B从基材薄片2A的一个面2D侧(下表面侧)向另一个面2U侧(上表面侧)上升,将凸模110B刺到基材薄片2A,
在此,第二实施方式的突起部形成工序中,如图29(c)所示,使凸模部11B刺到基材薄片2A,直到凸模部11B的各凸模110B的前端110t的圆形状的平面与承受部件13B的平坦面13f接触并贯通基材薄片2A。第二实施方式的制造装置100D中,使箱运动式的凸模部11B利用电动致动器(未图示)向厚度方向(Z方向)的上方移动,将凸模部11B的圆锥台状的各凸模110B刺到基材薄片2A,形成从基材薄片2A的另一个面2U侧突出的突起部3。然后,利用电动致动器(未图示),使凸模部11B向厚度方向(Z方向)的上方进一步移动,使凸模部11的各凸模110的前端110t的平面与承受部件13的平坦面13f接触,并使凸模部11B贯通于基材薄片2A。这样,第二实施方式的制造装置100D中,利用凸模部11B的圆锥台状的凸模110B和承受部件13的平坦面13f,将从基材薄片2A的另一个面2U侧突出并且具有贯通至基材薄片2A的另一个面2U侧的贯通孔3h的突起部3形成为阵列状。
第二实施方式的突起部形成工序中,从形成突起部3的观点来看,凸模部11B所进行的基材薄片2A的加热温度优选为使用的基材薄片2A的玻璃化温度(Tg)以上且小于熔融温度,更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,更优选为40℃以上,而且,优选为300℃以下,更优选为250℃以下,具体而言,优选为30℃以上300℃以下,更优选为40℃以上250℃以下。此外,在如第二实施方式那样使用加热器装置的情况下,突起部形成工序中,只要在上述的范围内调整凸模部11B的加热温度即可。此外,在第一实施方式中,即使在使用超声波振动装置加热基材薄片2A的情况下,该加热温度也适用作与凸模110接触的基材薄片2A的部分的温度范围。此外,玻璃化温度(Tg)的测定方法通过以下的方法测定,软化温度的测定方法根据JIS K-7196“热塑性塑料薄膜及薄片的热机械分析进行的软化温度试验方法”进行。
此外,上述“基材薄片的玻璃化温度(Tg)”是指基材薄片的构成树脂的玻璃化温度(Tg),在该构成树脂存在多种的情况下,这些多种玻璃化温度(Tg)相互不同时,上述加热机构进行的基材薄片的加热温度优选为至少这些多个玻璃化温度(Tg)中最低的玻璃化温度(Tg)以上,进一步优选为这些多个玻璃化温度(Tg)中最高的玻璃化温度(Tg)以上。
另外,上述“基材薄片的软化温度”也与玻璃化温度(Tg)一样,即,在基材薄片的构成树脂存在多种的情况下,这些多种软化温度相互不同时,上述加热机构进行的基材薄片的加热温度优选为至少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,在基材薄片包含熔点不同的两种以上的树脂而构成的情况下,上述加热机构进行的基材薄片的加热温度优选为小于这些多个熔点中最低的熔点。
〔玻璃化温度(Tg)的测定方法〕
使用DSC测定器进行热量的测定,求得玻璃化温度。具体而言,测定器使用PerkinElmer公司制造的示差扫描热量测定装置(Diamond DSC)。从基材薄片采取试验片10mg。就测定条件而言,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曲线求得玻璃化温度Tg。
接着,第二实施方式的冷却工序中,与第一实施方式的冷却工序一样,如图29(d)所示,在从隧道内配置于基材薄片2A的另一个面2U侧(上表面侧)的送风口22吹附冷风,并在将凸模部11B刺入突起部3的内部的状态下进行冷却。此外,在进行冷却时,凸模部11的加热器装置所进行的加热也可以是继续状态,也可以是停止的状态。
如第二实施方式的制造装置100D那样,在凸模部11的加热机构(未图示)为加热器装置的情况下,设置于突起部形成部10的下游的冷却部20也可以是自然冷却,但优选具备冷风送风装置21,实施积极的冷却。
接着,第二实施方式的释放工序中,与第一实施方式的释放工序一样,如图29(e)所示,使凸模部11从基材薄片2A的一个面2D侧(下表面侧)下降,从将凸模部11的凸模110刺入各突起部3的内部的状态抽出凸模部11的凸模110,形成成为具有贯通孔3h且内部中空的突起部3配置成阵列状的微针阵列1M的带状的微细中空突起物的前体1A。
接着,第二实施方式中,与第一实施方式一样,利用切割部41的切割刀进行裁剪,连续地制造具有贯通孔3h的突起部3配置成阵列状的单个的微针阵列1M,利用间距调节部50进行再配置而制造微针阵列1M。
如以上说明的那样,根据第二实施方式的制造方法,连续地制造将凸模部11B刺到基材薄片2A,直到凸模部11B的前端110t与承受部件13B的平坦面13f接触并贯通基材薄片2A,且具有贯通孔3h的突起部3配置成阵列状的微针阵列1M。因此,仅变更各凸模110B的前端110t的圆形状的大小,就可控制制造的微针阵列1M中的位于各突起部3的前端部的贯通孔3h的开孔面积S1,利用控制机构(未图示),调整承受部件13和基材薄片2A的间隔,可以容易地调整变更突起部3的突出高度H1,可以制造具有高质量的贯通孔3h的微针阵列1M。
另外,如上所述,第二实施方式中,如图29(a)所示,仅在使凸模部11B抵接的基材薄片2A的抵接部分TP,利用加热器装置加热凸模部11B,使抵接部分TP软化,因此,可以节能且有效地连续制造具有贯通孔3h的微针阵列1M。在此,在假定将树脂整体加热至与凸模部相同温度的情况下,不仅能量效率差,而且由于使薄片整体软化,突起部的间距偏差的产生、薄片的应变产生、薄片的连续输送变得困难的问题产生的危险性变高。与之相对,第二实施方式中,凸模部11B的加热所产生的热有效地传递至抵接部分TP,其周围部成为仅可施加过程的加温的环境,因此,难以产生突起部3的间距偏差的问题,难以产生基材薄片2A的应变,基材薄片2A的连续输送也变得容易。
以上,将本发明(第一发明~第三发明)基于其优选的实施方式进行了说明,但本发明(第一发明~第三发明)不限制于上述实施方式,可以适宜变更。
例如,通过使用本发明(第一发明)的上述第一实施方式的制造装置100A的第一实施方式或使用上述第二实施方式的制造装置100A的第二实施方式的微细中空突起物的制造方法制造的微细中空突起物1在片状的基底部2的上表面上具有1个突起部3,但如图8所示,也可以阵列状地具有多个突起部3。在此,阵列状地具有突起部3是指,在片状的基底部2的上表面上具有多个突起部3,特别优选将多个突起部3在片状的基底部2的上表面上配置成由多个行及多个列构成的行列状。在制造阵列状地具有多个突起部3的微细中空突起物1(1M)的情况下,可以使用图9所示那样的装置。图9所示的装置中,使突起部形成部10具备具有与多个突起部3的个数、配置及各突起部3的外形形状对应的多个凸模110的凸模部11。或取而代之,也可以通过将1个凸模部11多次刺入基材薄片2A,制造具有多个突起部3的微细中空突起物1。此外,图9所示的制造装置100A中,对与图4所示的制造装置100A相同的部位标注相同的编号。
另外,在使薄片的输送系统进行间断动作的情况下,代替描绘环形轨道的箱运动式的突起部形成部10,而使用仅可向厚度方向(Z方向)的上下移动的突起部形成部10,可形成突起物。
另外,本发明(第一发明)的上述第一实施方式或第二实施方式的制造装置100A如图4所示,具有在将凸模部11刺到基材薄片2A时支承基材薄片2A的一对板状的支承部件12、12,但只要配置于基材薄片2A的另一个面2U侧并支承基材薄片2A,就可以是一对板状的支承部件12、12以外的部件。例如,也可以代替一对板状的支承部件12、12,将图10所示那样的、在与抵接部分TP对应的位置开设贯通口121的开口板的一个例子即冲孔板12A配置于基材薄片2A的另一个面2U侧,在将凸模部11刺到基材薄片2A时支承基材薄片2A。开口板是具有可插入凸模部11的凸模110的开口部的板。本实施方式中,开口部成为贯通口,但也可以非贯通。此外,在使用开口板的情况下,可以说与基材薄片2A的开口部相对的部分未由开口板支承。图10所示的制造装置100A中,使突起部形成部10具备具有与多个突起部3的个数、配置及各突起部3的外形形状对应的多个凸模110的凸模部11。另外,图10所示的制造装置100A中,开口板12A以与基材薄片2A的另一个面2U侧相互接触的方式配置。此外,图10所示的制造装置100A中,对与图4所示的制造装置100A相同的部位标注相同的编号。
图10所示的制造装置100A中,成为基材薄片2A被凸模部11和开口板12A夹持的状态。开口板12A在图10所示的制造装置100A中,在基材薄片2A中的与凸模部11的1个凸模110的抵接部分TP对应的位置配置有1个贯通口121,但也可以在与多个凸模110的抵接部分TP对应的位置配置1个贯通口121。此外,就贯通口121而言,从上表面侧观察开口板12A,其形状没有特别限制,但在图10所示的制造装置100A中,形成圆形状。
开口板12A的形状没有特别限制,但在图10所示的制造装置100A中,形成为板状。板状的开口板12A的Y方向的长度与凸模部11的Y方向的长度大致相同,其X方向的长度与凸模部11的X方向的长度大致相同。这种板状的开口板12A在图10所示的制造装置100A中,夹持沿Y方向输送的基材薄片2A,以进行与箱运动式的凸模部11的动作对称的动作的方式,以箱运动式描绘环形轨道。然后,箱运动式的开口板12A从基材薄片2A的另一个面2U邻接配置于厚度方向(Z方向)上方,可以沿输送方向(Y方向)与基材薄片2A并行。开口板12A向输送方向(Y方向)的移动速度与凸模部11向输送方向(Y方向)的移动速度对应,且由图10所示的制造装置100A所具备的控制机构(未图示)控制。
另外,本发明(第一发明)的上述第一实施方式或第二实施方式的制造装置100A如图4所示,将凸模部11从下方向上方刺入基材薄片2A,但凸模部及支承部件相对于基材薄片的位置关系、刺入方向不限定于此,也可以从上方向下方成形微细中空突起物。
另外,例如,使用本发明(第二发明)的上述第一实施方式的制造装置100B的第一实施方式中,突起伸长部10B具有的凸模部11的超声波振动的频率及振幅和突起部前体形成部10A具有的凸模部11的超声波振动的频率及振幅相同,且不满足上述(b)及上述(c)的条件,但突起伸长工序中的刺入速度比突起部前体形成工序中的刺入速度慢,满足上述(a)的条件,作为结果,突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大。另外,使用上述第二实施方式的制造装置100B的第二实施方式中,突起伸长部10B的凸模部11的加热器温度和突起部前体形成部10A的凸模部11的加热器温度为相同的温度,且不满足上述(d)的条件,但突起伸长工序中的刺入速度比突起部前体形成工序中的刺入速度慢,且满足上述(a)的条件,作为结果,突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大。即,第一实施方式及第二实施方式是突起部前体形成工序中凸模部11具备的加热机构的条件和突起伸长工序中凸模部11具备的加热机构的条件相同,且突起伸长工序中将凸模部11进一步刺到基材薄片2A的速度比突起部前体形成工序中将凸模部11刺到基材薄片2A的速度慢的制造方法。但是,也可以是突起部前体形成工序中将凸模部11刺到基材薄片2A的速度和突起伸长工序中将凸模部11进一步刺到基材薄片2A的速度相同,且突起伸长工序中在凸模部11具备的加热机构的条件下对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中在凸模部11具备的加热机构的条件下对基材薄片2A赋予的热量大的制造方法。具体而言,也可以不满足上述(a)的条件,但突起伸长部10B具有的凸模部11的超声波振动的频率或振幅比突起部前体形成部10A具有的凸模部11的超声波振动的频率或振幅大,满足上述(b)或上述(c)的条件,作为结果,突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大。另外,也可以不满足上述(a)的条件,但突起伸长部10B的凸模部11的加热器温度比突起部前体形成部10A的凸模部11的加热器温度高,满足上述(d)的条件,作为结果,突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量比突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量大。另外,也可以满足上述(a)的条件、上述(b)的条件、上述(c)的条件、及上述(d)的条件的全部条件。
另外,作为通过本发明(第二发明)的上述第一实施方式及上述第二实施方式的微细中空突起物的制造方法制造的微细中空突起物1的微针阵列1M在片状的基底部2的上表面上,阵列(行列)状地具有9个圆锥台状的突起部3,但也可以具有1个突起部3。另外,通过第一实施方式及第二实施方式的微细中空突起物的制造方法制造的微针阵列1M中,将位于突起部3的前端部的贯通孔3h和位于下表面的基底侧贯通孔2h形成为同心圆形状,但也可以不是同心圆形状。
另外,本发明(第二发明)的上述第一实施方式及上述第二实施方式中,使用描绘环形轨道的箱运动式的凸模部11,但也可以使用仅可向厚度方向(Z方向)的上下移动的凸模部11,使突起部前体形成工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量和突起伸长工序中从凸模部11对基材薄片2A赋予的热量,从突起部前体形成工序到突起伸长工序阶段性地改变,制造微针阵列1M。
另外,本发明(第二发明)的上述第一实施方式或第二实施方式的制造装置100B如图14所示,具有在将凸模部11刺到基材薄片2A时支承基材薄片2A的一对板状的支承部件12、12,但只要配置于基材薄片2A的另一个面2U侧并支承基材薄片2A,就可以是一对板状的支承部件12、12以外的部件。例如,也可以代替一对板状的支承部件12、12,将图18所示那样的、在与抵接部分TP对应的位置开设贯通口121的开口板的一个例子即冲孔板12A配置于基材薄片2A的另一个面2U侧,在将凸模部11刺到基材薄片2A时支承基材薄片2A。开口板是具有可插入凸模部11的凸模110的开口部的板。本实施方式中,开口部成为贯通口,但也可以非贯通。此外,在使用开口板的情况下,可以说与基材薄片2A的开口部相对的部分未由开口板支承。图18所示的制造装置100B中,使突起部形成部10具备具有与多个突起部3的个数、配置及各突起部3的外形形状对应的多个凸模110的凸模部11。另外,图18所示的制造装置100B中,开口板12A以与基材薄片2A的另一个面2U侧相互接触的方式配置。此外,图18所示的制造装置100B中,对与图14所示的制造装置100B相同的部位标注相同的编号。
图18所示的制造装置100B中,成为基材薄片2A被凸模部11和开口板12A夹持的状态。开口板12A在图18所示的制造装置100B中,在基材薄片2A中的与凸模部11的1个凸模110的抵接部分TP对应的位置配置有1个贯通口121,但也可以在与多个凸模110的抵接部分TP对应的位置配置1个贯通口121。此外,就贯通口121而言,从上表面侧观察开口板12A,其形状没有特别限制,但在图18所示的制造装置100B中,形成为圆形状。
开口板12A的形状没有特别限制,但在图18所示的制造装置100B中,形成为板状。板状的开口板12A的Y方向的长度与凸模部11的Y方向的长度大致相同,其X方向的长度与凸模部11的X方向的长度大致相同。这种板状的开口板12A在图18所示的制造装置100B中,夹持沿Y方向输送的基材薄片2A,以进行与箱运动式的凸模部11的动作对称的动作的方式,以箱运动式描绘环形轨道。然后,箱运动式的开口板12A从基材薄片2A的另一个面2U邻接配置于厚度方向(Z方向)上方,可以沿输送方向(Y方向)与基材薄片2A并行。开口板12A向输送方向(Y方向)的移动速度与凸模部11向输送方向(Y方向)的移动速度对应,且由图18所示的制造装置100B所具备的控制机构(未图示)控制。
另外,本发明(第二发明)的上述第一实施方式或第二实施方式的制造装置100B如图14所示,将凸模部11从下方向上方刺入基材薄片2A,但凸模部及支承部件相对于基材薄片的位置关系、刺入方向不限定于此,也可以从上方向下方成形微针阵列1M。
另外,例如,本发明(第三发明)的上述第一实施方式的制造装置100C中,如图24所示,具备具有形成为圆柱状的凹部131的承受部件13,但也可以如图30所示,具备具有形成为圆锥状的凹部131的承受部件13。图30所示的圆锥状的各凹部131成为与图23所示的凸模部11具有的圆锥状的凸模110的前端部对应的形状,各凹部131的开口周缘131a形状与凸模110的外周11c形状(参照图23)一致。另外,图24所示的承受部件13具备的圆柱状的凹部131为有底形状,但也可以是贯通的形状。
另外,作为通过本发明(第三发明)的上述第一实施方式及上述第二实施方式的微细中空突起物的制造方法制造的微细中空突起物1的微针阵列1M在片状的基底部2的上表面上,阵列(行列)状地具有9个圆锥台状的突起部3,但也可以具有1个突起部3。另外,通过第一实施方式及第二实施方式的微细中空突起物的制造方法制造的微针阵列1M中,将位于突起部3的前端部的贯通孔3h和位于下表面的基底侧贯通孔2h形成为同心圆形状,但也可以不是同心圆形状。
另外,本发明(第三发明)的上述第一实施方式及上述第二实施方式中,使用描绘环形轨道的箱运动式的凸模部11,但也可以使用仅可向厚度方向(Z方向)的上下移动的凸模部11制造微针阵列1M。
另外,本发明(第三发明)的上述第一实施方式的制造装置100C或第二实施方式的制造装置100D如图22所示,具有在将凸模部11刺到基材薄片2A时支承基材薄片2A的一对板状的支承部件12、12,但只要配置于基材薄片2A的另一个面2U侧并支承基材薄片2A,就可以是一对板状的支承部件12、12以外的部件。例如,也可以代替一对板状的支承部件12、12,将图31所示那样的、在与抵接部分TP对应的位置开设贯通口121的开口板的一个例子即冲孔板12A配置于基材薄片2A的另一个面2U侧,在将凸模部11刺到基材薄片2A时支承基材薄片2A。开口板是具有可插入凸模部11的凸模110的开口部的板。本实施方式中,开口部成为贯通口,但也可以非贯通。此外,在使用开口板的情况下,可以说与基材薄片2A的开口部相对的部分未由开口板支承。图22所示的制造装置100C或图27所示的制造装置100D中,在将图31所示的冲孔板12A用于代替支承部件12的情况下,开口板12A以与基材薄片2A的另一个面2U侧相互接触的方式配置。
图22所示的制造装置100C或图27所示的制造装置100D中,当使用图31所示的冲孔板12A代替支承部件12时,成为基材薄片2A被凸模部11和开口板12A夹持的状态。图31所示的冲孔板12A中,在基材薄片2A中的与凸模部11的1个凸模110的抵接部分TP对应的位置配置有1个贯通口121,但也可以在与多个凸模110的抵接部分TP对应的位置配置1个贯通口121。此外,就贯通口121而言,从上表面侧观察开口板12A,其形状没有特别限制,但在但图31所示的冲孔板12A中,形成为圆形状。
开口板12A的形状没有特别限制,但在图31所示的冲孔板12A中,形成为板状。板状的开口板12A的Y方向的长度与凸模部11的Y方向的长度大致相同,其X方向的长度与凸模部11的X方向的长度大致相同。这种板状的开口板12A在图22所示的制造装置100C或图27所示的制造装置100D中,夹持沿Y方向输送的基材薄片2A,以进行与箱运动式的凸模部11的动作对称的动作的方式,以箱运动式描绘环形轨道。然后,箱运动式的开口板12A从基材薄片2A的另一个面2U邻接配置于厚度方向(Z方向)上方,可以沿输送方向(Y方向)与基材薄片2A并行。开口板12A向输送方向(Y方向)的移动速度与凸模部11向输送方向(Y方向)的移动速度对应,且由制造装置100C或制造装置100D所具备的控制机构(未图示)控制。
在使用图31所示的开口板12A制造微细中空突起物的情况下,优选将开口板12A配置于基材薄片2A和承受部件13之间。
另外,本发明(第三发明)的上述第一实施方式的制造装置100C或第二实施方式的制造装置100D如图22所示,凸模部11从下方向上方刺入基材薄片2A,但凸模部及支承部件相对于基材薄片的位置关系、刺入方向不限定于此,也可以从上方向下方成形微针阵列1M。
上述一个实施方式中的说明省略部分及仅一个实施方式具有的要件可以分别适宜用于其它实施方式,另外,各实施方式中的要件可以适宜在实施方式间相互置换。
关于上述的实施方式,本发明还公开以下的微细中空突起物的制造方法。
<1>一种微细中空突起物的制造方法,其中,是内部中空的微细中空突起物的制造方法,
具备:使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化,一边将该凸模部刺到该基材薄片,形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部的突起部形成工序;在将上述凸模部刺入上述突起部的内部的状态下冷却该突起部的冷却工序;在上述冷却工序之后,从上述突起部的内部抽出上述凸模部而形成上述微细中空突起物的释放工序。
<2>如上述<1>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序使用将上述凸模部刺到上述基材薄片时支承该基材薄片的支承部件进行,上述支承部件配置于上述基材薄片的另一个面侧,使上述凸模部从上述基材薄片中的未由上述支承部件支承的部分的一个面侧抵接,形成上述突起部。
<3>如上述<2>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
作为上述支承部件,使用具有能够插入上述凸模部的凸模的开口部的开口板。
<4>如上述<3>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述开口板具备多个上述开口。
<5>如上述<3>或<4>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
相对于上述开口板的一个上述开口部,插入一个上述凸模。
<6>如上述<3>或<4>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
在上述开口板的上述开口部插入多个上述凸模。
<7>如上述<1>~<6>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
控制上述突起部形成工序中的上述凸模部的加热条件、上述基材薄片的上述抵接部分的软化时间、及上述凸模部向上述基材薄片的刺入速度、以及冷却工序中的冷却条件的任一者,来控制上述微细中空突起物的形状。
<8>如上述<1>~<7>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
使用带状的基材薄片作为上述基材薄片,在该带状的基材薄片的上述另一个面侧连续地形成上述微细中空突起物。
<9>如上述<1>~<8>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
通过上述凸模部的加热而产生的上述基材薄片的加热温度是该基材薄片的玻璃化温度以上且小于熔融温度。
<10>如上述<1>~<9>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
通过凸模部的加热而产生的基材薄片的加热温度是基材薄片的软化温度以上且小于熔融温度。
<11>如上述<9>或<10>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述加热温度为30℃以上300℃以下。
<12>如上述<1>~<11>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部具备的上述加热机构为加热器装置。
<13>如上述<1>~<11>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部具备的上述加热机构为超声波振动装置,利用该超声波振动装置使该凸模部进行超声波振动,使上述抵接部分产生摩擦所产生的热而使该抵接部分软化。
<14>如上述<13>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述超声波振动的频率为10kHz以上50kHz以下,更优选为15kHz以上40kHz以下。
<15>如上述<13>或<14>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述超声波振动的振幅为1μm以上60μm以下,更优选为5μm以上50μm以下。
<16>如上述<1>~<15>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序中,除了上述凸模部的加热机构以外,未设置加热机构。
<17>如上述<1>~<16>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
能够仅对上述凸模部被插入的上述基材薄片的部分及其附近的区域施加该基材薄片的软化温度以上的温度,对上述基材薄片的除此以外的区域仅赋予过程的升温。
<18>如上述<1>~<17>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的高度与制造的微细中空突起物的高度相同或略高地形成。
<19>如上述<1>~<18>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的高度为0.01mm以上30mm以下,更优选为0.02mm以上20mm以下。
<20>如上述<1>~<19>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的前端直径为0.001mm以上1mm以下,更优选为0.005mm以上0.5mm以下。
<21>如上述<1>~<20>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的下部直径为0.1mm以上5mm以下,更优选为0.2mm以上3mm以下。
<22>如上述<1>~<21>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的前端角度为1度以上60度以下,更优选为5度以上45度以下。
<23>如上述<1>~<22>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述冷却工序中,在将凸模部刺入突起部的内部的状态下,利用冷风送风装置实施冷却。
<24>如上述<23>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述冷风的温度为-50℃以上26℃以下,优选为-40℃以上10℃以下。
<25>如上述<23>或<24>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
吹附上述冷风进行冷却的冷却时间为0秒以上60秒以下,更优选为0.5秒以上30秒以下。
<26>如上述<1>~<25>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述冷却工序中,不利用冷风送风装置进行冷却而进行自然冷却。
<27>如上述<1>~<26>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序中,通过将上述凸模部刺入基材薄片的不同的位置,形成多个突起部,而具有多个突起部。
<28>如上述<27>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序中,将排列成阵列状的多个凸模部刺入上述基材薄片,形成阵列状地具有多个突起部的微细中空突起物。
<29>如上述<1>~<28>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部为微针。
<30>如上述<29>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述微细中空突起物为多个上述突起部排列于基材薄片上的微针阵列。
<31>如上述<1>~<30>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
具备:
作为上述突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化,一边将该凸模部刺到该基材薄片,形成从该基材薄片的另一个面突出并且具有贯通至该基材薄片的另一个面侧前端的贯通孔的中空的突起部前体的突起部前体形成工序;
在将上述凸模部刺入上述突起部前体的内部的状态下,一边利用热使上述基材薄片中的上述抵接部分软化,一边将该凸模部进一步刺到该基材薄片,而形成从该基材薄片的另一个面进一步突出的突起部的突起伸长工序。
<32>如上述<1>~<30>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,是具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,
包含:作为形成突起部的突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化,一边将该凸模部刺到该基材薄片,形成从该基材薄片的另一个面突出并且具有贯通至该基材薄片的另一个面侧前端的贯通孔的中空的突起部前体的突起部前体形成工序;在将上述凸模部刺入上述突起部前体的内部的状态下,一边利用热使上述基材薄片中的上述抵接部分软化,一边将该凸模部进一步刺到该基材薄片,形成从该基材薄片的另一个面进一步突出的突起部的突起伸长工序,
具备:
在将上述凸模部刺入上述突起部的内部的状态下冷却该突起部的冷却工序;
在上述冷却工序之后,从上述突起部的内部抽出上述凸模部而形成具有上述贯通孔的微细中空突起物的释放工序。
<33>如<31>或<32>所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起伸长工序中从上述凸模部对上述基材薄片赋予的热量比上述突起部前体形成工序中从上述凸模部对上述基材薄片赋予的热量大。
<34>如<31>~<33>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部前体形成工序中从上述凸模部对上述基材薄片赋予的每单位刺入高度的热量和上述突起伸长工序中从上述凸模部对上述基材薄片赋予的每单位刺入高度的热量,从上述突起部前体形成工序到上述突起伸长工序连续地变化。
<35>如<31>~<34>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序中,控制上述凸模部具备的上述加热机构的条件、上述凸模部向上述基材薄片的刺入高度、上述基材薄片的上述抵接部分的软化时间、上述凸模部向上述基材薄片的刺入速度、及上述凸模部的形状的至少一者,来控制具有上述贯通孔的微细中空突起物的形状。
<36>如<35>所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序中,控制上述凸模部向上述基材薄片的刺入速度,来控制具有上述贯通孔的微细中空突起物的形状。
<37>如<31>~<36>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部前体形成工序中上述凸模部具备的上述加热机构的条件和上述突起伸长工序中上述凸模部具备的上述加热机构的条件相同,上述突起伸长工序中将上述凸模部进一步刺到上述基材薄片的刺入速度比上述突起部前体形成工序中将上述凸模部刺到上述基材薄片的刺入速度慢。
<38>如<31>~<36>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部前体形成工序中将上述凸模部刺到上述基材薄片的刺入速度和上述突起伸长工序中将上述凸模部进一步刺到上述基材薄片的刺入速度相同,上述突起伸长工序中在上述凸模部具备的上述加热机构的条件下对上述基材薄片赋予的热量比上述突起部前体形成工序中在上述凸模部具备的上述加热机构的条件下对上述基材薄片赋予的热量大。
<39>如<31>~<38>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部具备的上述加热机构为超声波振动装置,利用该超声波振动装置使该凸模部进行超声波振动,使上述抵接部分产生摩擦所产生的热而使该抵接部分软化。
<40>如<39>所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述超声波振动的频率为10kHz以上50kHz以下,更优选为15kHz以上40kHz以下。
<41>如<39>或<40>所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述超声波振动的振幅为1μm以上60μm以下,更优选为5μm以上50μm以下。
<42>如<31>~<38>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部具备的上述加热机构为加热器,利用加热器装置加热该凸模部,使上述抵接部分软化。
<43>如<31>~<42>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部前体形成工序及上述突起伸长工序使用具有多个凸模的上述凸模部来进行,将具有上述贯通孔的微细中空突起物阵列状地形成多个。
<44>如<31>~<43>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序使用将上述凸模部刺到上述基材薄片时支承该基材薄片的支承部件来进行,上述支承部件配置于上述基材薄片的另一个面侧,使上述凸模部从上述基材薄片中的未由上述支承部件支承的部分的一个面侧抵接,形成上述突起部。
<45>如上述<44>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
作为上述支承部件,使用具有能够插入上述凸模部的凸模的开口部的开口板。
<46>如上述<45>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述开口板具备多个上述开口。
<47>如上述<45>或<46>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
相对于上述开口板的一个上述开口部,插入一个上述凸模。
<48>如上述<44>~<46>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
在上述开口板的上述开口部插入多个上述凸模。
<49>如<31>~<48>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
使用带状的基材薄片作为上述基材薄片,在该带状的基材薄片的上述另一个面侧连续地形成上述微细中空突起物。
<50>如<31>~<49>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
通过上述凸模部的加热而产生的上述基材薄片的加热温度是该基材薄片的玻璃化温度以上且小于熔融温度。
<51>如<31>~<49>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
通过上述凸模部的加热而产生的基材薄片的加热温度是基材薄片的软化温度以上且小于熔融温度。
<52>如<50>或<51>所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述加热温度为30℃以上300℃以下。
<53>如<31>~<52>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序中,除了上述凸模部的加热机构以外,未设置加热机构。
<54>如<31>~<53>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
能够仅对上述凸模部被插入的上述基材薄片的部分及其附近的区域施加该基材薄片的软化温度以上的温度,对上述基材薄片的除此以外的区域可仅赋予过程的升温。
<55>如<31>~<54>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的高度与制造的微细中空突起物的高度相同或略高地形成。
<56>如<31>~<55>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的高度为0.01mm以上30mm以下,更优选为0.02mm以上20mm以下。
<57>如<31>~<56>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的前端直径为0.001mm以上1mm以下,更优选为0.005mm以上0.5mm以下。
<58>如<31>~<57>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的下部直径为0.1mm以上5mm以下,更优选为0.2mm以上3mm以下。
<59>如<31>~<58>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的前端角度为1度以上60度以下,更优选为5度以上45度以下。
<60>如<31>~<59>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述冷却工序中,在将凸模部刺入突起部的内部的状态下,利用冷风送风装置实施冷却。
<61>如<60>所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述冷风的温度为-50℃以上26℃以下,优选为-40℃以上10℃以下。
<62>如<60>或<61>所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
吹附上述冷风进行冷却的冷却时间为0秒以上60秒以下,更优选为0.5秒以上30秒以下。
<63>如<31>~<62>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述冷却工序中,不利用冷风送风装置进行冷却而进行自然冷却。
<64>如<31>~<63>中任一项所记载的具有贯通孔的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部为微针。
<65>如上述<1>~<30>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
具备:使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,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个面侧将该凸模部刺到该基材薄片,形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部的突起部形成工序;在将上述凸模部刺入上述突起部的内部的状态下,冷却该突起部的冷却工序;在上述冷却工序之后,从上述突起部的内部抽出上述凸模部而形成微细中空突起物的释放工序,上述突起部形成工序使用与上述基材薄片的另一个面隔开间隔而配置的承受部件,在上述突起部形成工序中,上述凸模部与上述承受部件接触而在上述突起部形成贯通孔。
<66>如<65>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述承受部件具有凹部,该凹部的开口周缘形状与上述凸模部的周壁中的与该承受部件接触的位置上的外周形状一致,上述突起部形成工序中,将该凸模部刺到该基材薄片,直到上述凸模部的周壁与上述承受部件的上述凹部的开口周缘接触并贯通上述基材薄片。
<67>如<66>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的前端不与承受部件接触。
<68>如<65>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述承受部件中,与上述凸模部接触的面成为平坦面,上述突起部形成工序中,将该凸模部刺到该基材薄片,直到上述凸模部的前端与上述承受部件的平坦面接触并贯通上述基材薄片。
<69>如<65>~<68>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
控制上述突起部形成工序中的、上述凸模部具备的上述加热机构的条件、上述凸模部向上述基材薄片的刺入高度、上述基材薄片的上述抵接部分的软化时间及上述凸模部向上述基材薄片的刺入速度、以及上述冷却工序中的冷却条件、上述凸模部的形状的至少一者,来控制具有上述贯通孔的微细中空突起物的形状。
<70>如<65>~<69>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部具备的上述加热机构为超声波振动装置,利用该超声波振动装置使该凸模部进行超声波振动,使上述抵接部分产生摩擦所产生的热,而使该抵接部分软化。
<71>如<70>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述超声波振动的频率为10kHz以上50kHz以下,更优选为15kHz以上40kHz以下。
<72>如<70>或<71>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述超声波振动的振幅为1μm以上60μm以下,更优选为5μm以上50μm以下。
<73>如上述<65>~<69>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部具备的上述加热机构为加热器,利用加热器装置加热该凸模部,使上述抵接部分软化。
<74>如上述<65>~<73>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序使用具有多个凸模的上述凸模部来进行,将上述微细中空突起物阵列状地形成多个。
<75>如上述<65>~<74>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序使用将上述凸模部刺到上述基材薄片时支承该基材薄片的支承部件进行,上述支承部件配置于上述基材薄片的另一个面侧,使上述凸模部从上述基材薄片中的未由上述支承部件支承的部分的一个面侧抵接,形成上述突起部。
<76>如上述<75>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
作为上述支承部件,使用具有能够插入上述凸模部的凸模的开口部的开口板。
<77>如上述<76>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述开口板具备多个上述开口。
<78>如上述<76>或<77>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
相对于上述开口板的一个上述开口部,插入一个上述凸模。
<79>如上述<76>或<77>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
在上述开口板的上述开口部插入多个上述凸模。
<80>如上述<65>~<79>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
使用带状的基材薄片作为上述基材薄片,在该带状的基材薄片的上述另一个面侧连续地形成上述微细中空突起物。
<81>如上述<65>~<80>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
通过上述凸模部的加热而产生的上述基材薄片的加热温度是该基材薄片的玻璃化温度以上且小于熔融温度。
<82>如上述<65>~<81>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
通过上述凸模部的加热而产生的基材薄片的加热温度是基材薄片的软化温度以上且小于熔融温度。
<83>如上述<81>或<82>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述加热温度为30℃以上300℃以下。
<84>如<65>~<83>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序中,除了上述凸模部的加热机构以外,未设置加热机构。
<85>如<65>~<84>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
能够仅对上述凸模部被插入的上述基材薄片的部分及其附近的区域施加该基材薄片的软化温度以上的温度,对上述基材薄片的除此以外的区域可仅赋予过程的升温。
<86>如<65>~<85>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的高度与制造的微细中空突起物的高度相同或略高地形成。
<87>如<65>~<86>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的高度为0.01mm以上30mm以下,更优选为0.02mm以上20mm以下。
<88>如<65>~<87>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的前端直径为0.001mm以上1mm以下,更优选为0.005mm以上0.5mm以下。
<89>如<65>~<88>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的下部直径为0.1mm以上5mm以下,更优选为0.2mm以上3mm以下。
<90>如<65>~<89>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述凸模部的前端角度为1度以上60度以下,更优选为5度以上45度以下。
<91>如<65>~<90>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述冷却工序中,在将凸模部刺入突起部的内部的状态下,利用冷风送风装置实施冷却。
<92>如<91>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述冷风的温度为-50℃以上26℃以下,优选为-40℃以上10℃以下。
<93>如<91>或<92>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
吹附上述冷风进行冷却的冷却时间为0秒以上60秒以下,更优选为0.5秒以上30秒以下。
<94>如上述<65>~<90>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述冷却工序中,不利用冷风送风装置进行冷却而进行自然冷却。
<95>如上述<65>~<94>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部形成工序中,通过将上述凸模部刺入基材薄片的不同的位置,形成多个突起部,而具有多个突起部。
<96>如上述<65>~<95>中任一项所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述突起部为微针。
<97>如上述<96>所记载的微细中空突起物的制造方法,其中,
上述微细中空突起物为多个上述突起部排列于基材薄片上的微针阵列。
实施例
以下,通过实施例更详细地说明本发明(第一发明~第三发明)。但是,本发明(第一发明~第三发明)的范围不限制于该实施例。
制造装置具备的凸模部11的准备
作为凸模部11,准备其材质由作为不锈钢的SUS304形成且前端部为圆锥状的部件。凸模部11的高度(锥部的高度)H2为2.5mm,其前端直径D1为15μm,其下部直径D2为0.5mm。
基材薄片2A的准备
作为基材薄片2A,准备由聚乳酸(PLA)形成的厚度0.3mm的带状的薄片。
〔实施例1A〕
根据图6所示的顺序制造微细中空突起物1。具体而言,凸模部11的加热机构为加热器装置。作为制造条件,如表1所示,加热温度为140℃,刺入高度为1.0mm,刺入速度为1mm/秒,软化时间为10秒,冷却时间为10秒。
〔实施例2A〕
根据图7所示的顺序制造微细中空突起物1。具体而言,凸模部11的加热机构为超声波振动装置。作为制造条件,如表1所示,超声波振动的频率为20kHz,超声波振动的振幅为40μm,刺入高度为1.0mm,刺入速度为10mm/秒,软化时间为0.5秒,冷却时间为2秒。
〔性能评价〕
对于实施例1A~2A的微细中空突起物,根据上述的方法测定微细中空突起物的前端直径,并测定微细中空突起物的下部直径。将这些结果在下述表1中表示。另外,制造的实施例1A~2A的微细中空突起物的照片也一并表示。
[表1]
如根据表1所示的结果可知的那样,实施例1A~2A的微细中空突起物中,形状的精度良好。因此,可期待根据制造实施例1A~2A的微细中空突起物的制造方法,可有效地连续制造形状的精度的良好的微细中空突起物。
(1)制造装置具备的凸模部11的准备
作为凸模部11,准备其材质由作为不锈钢的SUS304形成的部件。凸模部11具有1个圆锥状的凸模110。凸模110的高度(锥部的高度)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,准备由聚乳酸(PLA;Tg55.8℃)形成的厚度0.3mm的带状的薄片。
〔实施例1B〕
根据图16所示的顺序,制造作为微细中空突起物1的微针阵列1M。具体而言,凸模部11的加热机构为超声波振动装置。作为制造条件,如表2所示,在突起部前体形成部10A中以及在突起伸长部10B中,超声波振动的频率均为20kHz而共同,超声波振动的振幅均为40μm而共同。另外,突起部前体形成部10A中,刺入高度为0.1mm,刺入速度为30mm/秒。另一方面,突起伸长部10B中,刺入高度为1.0mm,刺入速度为5mm/秒。这样,突起伸长部10B中的刺入速度比突起部前体形成部10A中的刺入速度慢。另外,软化时间为0.5秒,冷却时间为1秒。通过以上的制造条件,制造实施例1B的微细中空突起物。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1B〕
突起部前体形成部10A中,除了将刺入速度设为5mm/秒以外,通过与实施例1B相同的制造条件,制造比较例1B的微细中空突起物。
〔性能评价〕
对于实施例1B、比较例1B的微细中空突起物,使用显微镜观察是否具有贯通孔。在微细中空突起物具有贯通孔的情况下,根据上述的方法测定微细中空突起物的前端直径L。将这些结果在下述表2中表示。另外,制造的实施例1B、比较例1B的微细中空突起物的照片也一并表示。
[表2]
如根据表2所示的结果可知的那样,与比较例1B的微细中空突起物相比,实施例1B的微细中空突起物在突起部形成有贯通孔,突起部的高度及贯通孔的大小的精度良好。作为得到这种结果的原因,认为在突起部前体形成部10A中,实施例1B及比较例1B的刺入高度的条件设定成相同的0.1mm,与之相对,实施例1B的刺入速度(30mm/秒)的条件比比较例1B的刺入速度(5mm/秒)的条件更快地设定,因此,实施例1B中,形成具有贯通孔3h的突起部前体3b,比较例1B中,不能形成贯通孔3h。即,认为比较例1B的微细中空突起物的制造过程中,未经由突起部前体形成工序,因此,不能在突起部形成贯通孔。因此,可期待根据制造实施例1B的微细中空突起物的制造方法,有效地连续制造突起部的高度及贯通孔的大小的精度良好的微细中空突起物。
(1)制造装置具备的凸模部11的准备
作为凸模部11,准备其材质由作为不锈钢的SUS304形成的部件。凸模部11具有1个圆锥状的凸模110。凸模110的高度(锥部的高度)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,准备由聚乳酸(PLA;Tg55.8℃)形成的厚度0.3mm的带状的薄片。
〔实施例1C〕
根据图25所示的顺序,制造作为微细中空突起物1的微针阵列1M。具体而言,凸模部11的加热机构为超声波振动装置。另外,作为承受部件13,准备其材质由聚缩醛制的合成树脂形成的部件。承受部件13也可以具有1个圆锥状的凹部131。凹部131的开口周缘131a形状和凸模部11的凸模110与周壁11W的承受部件13接触的位置上的外周11c形状一致。即,在开口周缘131a的直径和凸模110的上述接触的位置上的直径相同。此外,该接触的位置上的凸模110的位置是前端部和下部之间的部分。作为制造条件,如表3所示,超声波振动的频率为20kHz,超声波振动的振幅为40μm。另外,刺入高度为0.5mm,刺入速度为10mm/秒。另外,软化时间为0.5秒,冷却时间为1秒。通过以上的制造条件,制造实施例1C的微细中空突起物。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1C〕
除了使用具有贯通的凹部的承受部件以外,通过与实施例1C相同的制造条件制造比较例1C的微细中空突起物。此外,上述凹部131中,在其开口周缘的直径比凸模110的下部直径D2大。
〔性能评价〕
对于实施例1C、比较例1C的微细中空突起物,使用显微镜观察是否具有贯通孔。在微细中空突起物具有贯通孔的情况下,根据上述的方法测定微细中空突起物的前端直径L。将这些结果在下述表3中表示。另外,制造的实施例1C、比较例1C的微细中空突起物的照片也一并表示。
[表3]
如根据表3所示的结果可知的那样,与比较例1C的微细中空突起物相比,实施例1C的微细中空突起物形成有贯通孔,突起部的高度及贯通孔的大小的精度良好。因此,可期待根据制造实施例1C的微细中空突起物的制造方法,可有效地连续制造突起部的高度及贯通孔的大小的精度良好的微细中空突起物。
产业上的可利用性
根据本发明(第一发明),可以抑制成本增加并有效地连续制造微细中空突起物。
根据本发明(第二发明及第三发明),可以以低成本稳定地大量生产微细中空突起物的高度及贯通孔的大小的精度较高的具有高质量的贯通孔的微细中空突起物。
Claims (39)
1.一种微细中空突起物的制造方法,其中,
是内部中空的微细中空突起物的制造方法,
具备:
突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片而形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部;
冷却工序,在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下冷却该突起部;以及
释放工序,在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成所述微细中空突起物,
在使所述凸模部抵接的所述基材薄片的与所述抵接部分对应的另一个面侧,未设置有与该凸模部嵌合的凹部。
2.根据权利要求1所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述突起部形成工序使用支承部件来进行,该支承部件在将所述凸模部刺到所述基材薄片时支承该基材薄片中的形成所述突起部的区域以外的区域,
所述支承部件配置于所述基材薄片的另一个面侧,
使所述凸模部从所述基材薄片中的未由所述支承部件支承的部分的一个面侧抵接而形成所述突起部。
3.根据权利要求2所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
作为所述支承部件,使用具有能够插入所述凸模部中的凸模的开口部的开口板。
4.根据权利要求3所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述开口板具备多个所述开口部。
5.根据权利要求4所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
相对于所述开口板的一个所述开口部插入一个所述凸模。
6.根据权利要求4所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
在所述开口板的所述开口部插入多个所述凸模。
7.根据权利要求2所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
作为所述基材薄片,使用带状的基材薄片,在该带状的基材薄片的所述另一个面侧连续地形成所述微细中空突起物。
8.根据权利要求1所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述凸模部具备的所述加热机构为加热器装置。
9.根据权利要求1所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述凸模部的高度与被制造的微细中空突起物的高度相同或略高而形成。
10.根据权利要求1所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述冷却工序中,在将凸模部刺到突起部的内部的状态下,利用冷风送风装置实施冷却。
11.根据权利要求10所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述冷风送风装置的冷风的温度为-50℃以上且26℃以下。
12.根据权利要求11所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
吹附所述冷风而进行冷却的冷却时间为0.5秒以上且30秒以下。
13.根据权利要求1所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述突起部形成工序中,通过将所述凸模部的凸模刺入到基材薄片的不同的位置而形成多个突起部,从而具有多个突起部。
14.根据权利要求13所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述突起部形成工序中,将排列成阵列状的多个凸模刺入到所述基材薄片,形成阵列状地具有多个突起部的微细中空突起物。
15.根据权利要求1所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述突起部为微针。
16.根据权利要求15所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述微细中空突起物为多个所述突起部排列于基材薄片上的微针阵列。
17.根据权利要求1所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
具备:
突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,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个面侧将该凸模部刺到该基材薄片,从而形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部;
冷却工序,在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下冷却该突起部;以及
释放工序,在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成微细中空突起物,
所述突起部形成工序中,使用与所述基材薄片的另一个面隔开间隔而配置的承受部件,
在所述突起部形成工序中,所述凸模部与所述承受部件接触而在所述突起部形成贯通孔。
18.根据权利要求17所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述承受部件具有凹部,该凹部的开口周缘形状与所述凸模部的周壁中的与该承受部件接触的位置上的外周形状一致,
所述突起部形成工序中,将该凸模部刺到该基材薄片中,直到所述凸模部的周壁与所述承受部件的所述凹部的开口周缘接触并贯通所述基材薄片。
19.根据权利要求17所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述承受部件中,与所述凸模部接触的面成为平坦面,
所述突起部形成工序中,将该凸模部刺到该基材薄片中,直到所述凸模部的前端与所述承受部件的平坦面接触并贯通所述基材薄片。
20.一种微细中空突起物的制造方法,其中,
是内部中空的微细中空突起物的制造方法,
具备:
突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片而形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部;
冷却工序,在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下冷却该突起部;以及
释放工序,在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成所述微细中空突起物,
控制所述突起部形成工序中的所述凸模部的加热条件、所述基材薄片的所述抵接部分的软化时间、及所述凸模部向所述基材薄片的刺入速度、以及冷却工序中的冷却条件中的任一者,从而控制所述微细中空突起物的形状。
21.一种微细中空突起物的制造方法,其中,
是内部中空的微细中空突起物的制造方法,
具备:
突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片而形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部;
冷却工序,在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下冷却该突起部;以及
释放工序,在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成所述微细中空突起物,
通过所述凸模部的加热而产生的所述基材薄片的加热温度为该基材薄片的玻璃化温度以上且小于该基材薄片的熔融温度。
22.根据权利要求21所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述加热温度为30℃以上且300℃以下。
23.一种微细中空突起物的制造方法,其中,
是内部中空的微细中空突起物的制造方法,
具备:
突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片而形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部;
冷却工序,在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下冷却该突起部;以及
释放工序,在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成所述微细中空突起物,
通过所述凸模部的加热而产生的基材薄片的加热温度为基材薄片的软化温度以上且小于该基材薄片的熔融温度。
24.根据权利要求23所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述加热温度为30℃以上且300℃以下。
25.一种微细中空突起物的制造方法,其中,
是内部中空的微细中空突起物的制造方法,
具备:
突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片而形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部;
冷却工序,在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下冷却该突起部;以及
释放工序,在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成所述微细中空突起物,
所述凸模部具备的所述加热机构为超声波振动装置,利用该超声波振动装置使该凸模部进行超声波振动,使所述抵接部分产生摩擦所产生的热而使该抵接部分软化。
26.根据权利要求25所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述超声波振动的频率为10kHz以上且50kHz以下。
27.根据权利要求25所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述超声波振动的振幅为1μm以上且60μm以下。
28.一种微细中空突起物的制造方法,其中,
是内部中空的微细中空突起物的制造方法,
具备:
突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片而形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部;
冷却工序,在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下冷却该突起部;以及
释放工序,在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成所述微细中空突起物,
所述突起部形成工序中,除了所述凸模部的加热机构以外,未设置加热机构。
29.根据权利要求28所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
能够仅对所述凸模部被插入的所述基材薄片的部分及其附近的区域施加该基材薄片的软化温度以上的温度,对所述基材薄片的除此以外的区域仅赋予过程的升温。
30.一种微细中空突起物的制造方法,其中,
是内部中空的微细中空突起物的制造方法,
具备:
突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片而形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部;
冷却工序,在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下冷却该突起部;以及
释放工序,在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成所述微细中空突起物,
所述凸模部的凸模的高度为0.01mm以上且30mm以下。
31.根据权利要求30所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述凸模的前端直径为0.001mm以上且1mm以下。
32.根据权利要求31所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述凸模的下部直径为0.1mm以上且5mm以下。
33.根据权利要求31所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述凸模的前端角度为1度以上且60度以下。
34.一种微细中空突起物的制造方法,其中,
是内部中空的微细中空突起物的制造方法,
具备:
突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片而形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部;
冷却工序,在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下冷却该突起部;以及
释放工序,在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成所述微细中空突起物,
所述冷却工序中,不利用冷风送风装置进行冷却而进行自然冷却。
35.一种微细中空突起物的制造方法,其中,
是内部中空的微细中空突起物的制造方法,
具备:
突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面侧抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片而形成从该基材薄片的另一个面侧突出的突起部;
冷却工序,在将所述凸模部刺到所述突起部的内部的状态下冷却该突起部;以及
释放工序,在所述冷却工序之后,从所述突起部的内部抽出所述凸模部而形成所述微细中空突起物,
具备:
突起部前体形成工序,作为所述突起部形成工序,使具备加热机构的凸模部从包含热塑性树脂而形成的基材薄片的一个面抵接,一边利用热使该基材薄片中的该抵接部分软化一边将该凸模部刺到该基材薄片,从而形成从该基材薄片的另一个面突出并且具有贯通至该基材薄片的另一个面侧前端的贯通孔的中空的突起部前体;
突起伸长工序,在将所述凸模部刺入到所述突起部前体的内部的状态下,一边利用热使所述基材薄片中的所述抵接部分软化一边将该凸模部进一步刺到该基材薄片,从而形成从该基材薄片的另一个面进一步突出的突起部。
36.根据权利要求35所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述突起伸长工序中从所述凸模部对所述基材薄片赋予的热量比所述突起部前体形成工序中从所述凸模部对所述基材薄片赋予的热量大。
37.根据权利要求35所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述突起部前体形成工序中从所述凸模部对所述基材薄片赋予的每单位刺入高度的热量和所述突起伸长工序中从所述凸模部对所述基材薄片赋予的每单位刺入高度的热量,从所述突起部前体形成工序到所述突起伸长工序连续地变化。
38.根据权利要求35所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述突起部前体形成工序中所述凸模部具备的所述加热机构的条件和所述突起伸长工序中所述凸模部具备的所述加热机构的条件相同,所述突起伸长工序中将所述凸模部进一步刺到所述基材薄片的刺入速度比所述突起部前体形成工序中将所述凸模部刺到所述基材薄片的刺入速度慢。
39.根据权利要求35所述的微细中空突起物的制造方法,其中,
所述突起部前体形成工序中将所述凸模部刺到所述基材薄片的刺入速度和所述突起伸长工序中将所述凸模部进一步刺到所述基材薄片的刺入速度相同,所述突起伸长工序中在所述凸模部具备的所述加热机构的条件下对所述基材薄片赋予的热量比所述突起部前体形成工序中在所述凸模部具备的所述加热机构的条件下对所述基材薄片赋予的热量大。
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