JP2013116219A - 針状体の製造方法および針状体の転写版 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の針に孔を備えた針状体を簡便に精度よく転写成型可能であり、なおかつ耐久性を有する転写版を用いた針状体の製造方法を提供する。
【解決手段】基部の表面に複数の針を備え、前記針の斜面の一部を切り欠いて前記針の内部に設けられた孔を有する針状体１を製造する方法であって、前記針を凹凸反転させた凹部を規定する輪郭部１１ａと、前記針の孔を凹凸反転させた形状を有する凸部１１ｂであって、凹部の底面から開口部に向かって延び、その一部が輪郭部１１ａと接合した凸部とを備えた針転写版１１、および基部の底部を規定する板状部を備えた基部転写版１２を用い、針転写版１１に樹脂を充填させる樹脂充填工程と、針転写版１１の上部に残存している樹脂に対し基部転写版１２を押圧して針転写板１１に接触させる転写版押圧工程と、針転写版１１および基部転写版１２から前記樹脂を取り出す剥離工程とを有することを特徴とする針状体の製造方法。
【選択図】図５

Description

本発明は、針状体の製造方法および針状体の転写版に関する。

皮膚上から薬剤を浸透させ体内に薬剤を投与する方法である経皮吸収法は、人体に痛みを与えることなく簡便に薬剤を投与することが出来る方法として用いられているが、薬剤の種類によっては経皮吸収法で投与が困難な薬剤が存在する。これらの薬剤を効率よく体内に吸収させる方法として、μｍオーダーの微細な針状体を用いて皮膚を穿孔し、皮膚内に直接薬剤を投与する方法が注目されている。

針状体はバリア機能を有する表皮（より具体的には表皮の最外層に形成されている角質層）に穿孔を形成し、その穿孔から通常の経皮吸収では表皮のバリア機能に阻害されて投与不可能な薬剤をも体内に吸収させることが可能となる。この方法によれば、投薬用の特別な機器を用いることなく、簡便に薬剤を皮下投薬することが可能となる（特許文献１参照）。

この際に用いる針状体の針の形状は、皮膚を穿孔するための十分な細さと先端角、および皮下に薬液を浸透させるための十分な長さを有していることが必要とされ、針の直径は数μｍから数百μｍ、針の長さは皮膚の最外層である角質層を貫通し、かつ神経層へ到達しない長さ、具体的には数十μｍから数百μｍ程度、針の先端角度は鋭角なもの、具体的には３０°以下、であることが望ましいとされている。

より具体的には、針は最外皮層である角質層を貫通することが求められる。角質層の厚さは人体の部位によっても若干異なるが、平均して２０μｍ程度である。また、角質層の下にはおよそ２００μｍから３５０μｍ程度の厚さの表皮が存在し、さらにその下層には毛細血管が張りめぐる真皮層が存在する。このため、角質層を貫通させ薬液を浸透させるためには少なくとも２０μｍ以上の針が必要となる。

また、針状体への薬液保持方法としては、針状体表面に薬液を塗布する方法、生体内溶解性材料からなる針状体中に薬液を混ぜ込む方法、針状体に穴を設け薬液を注入する方法が挙げられる。このうち、針状体に穴を設けて薬液を注入する方法が大量の薬液を投与するのに有利である。そこで、穴を有する針状体の製造する方法が提案されている（特許文献２〜５参照）。

米国特許第６１８３４３４号明細書 特表２００２−５２１２２２号公報 特表２００３−５０１１６１号公報 特開２００９−２３３８０８号公報 特表２００８−５１１３８２号公報

しかしながら、特許文献２に記載の針状体は何工程も経て作製され、スループットが低く、高コストである。さらに、特許文献２に記載の針状体は、シリコン製であり、体内に針先が残留した際には有害となる危険性がある。

また、特許文献３に記載の針状体は、針の穴をレーザー加工により形成するため、位置合わせして針にレーザー光を照射するという操作を繰り返さねばならず、複数本の針に穴を形成する場合に時間がかかり量産性に乏しい。

特許文献４に記載の針状体は針部の厚みが非常に薄く、穿刺時に損傷しやすく、薬物を経皮投与する用途に耐えることができない。

更に、特許文献５に記載の針状体は一対の転写版を用いて形成されるが、針の中空部に対応する突起部が一方の転写版のみに形成されており、突起部は断面積に対して長さが長いため強度が低い。このため、大量生産を行う上で転写版の耐久性が問題となる。また、転写版の接合部が針の先端部にあることから、接合部から樹脂がはみ出した際に、バリ取りが困難となるという問題がある。バリによって針先形状が変わり、皮膚刺激性や穿刺性能が変化する可能性もある。

そこで本発明は、複数の針に孔を備えた針状体を簡便に精度よく転写成型可能であり、なおかつ耐久性を有する針状体の転写版およびその転写版を用いた針状体の製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、基部の表面に複数の針を備え、前記針の斜面の一部を切り欠いて前記針の内部に設けられた孔を有する針状体を製造する方法であって、前記針を凹凸反転させた凹部を規定する輪郭部と、前記針の孔を凹凸反転させた形状を有する凸部であって、凹部の底面から開口部に向かって延び、その一部が前記輪郭部と接合した凸部とを備えた針転写版、および前記基部の底部を規定する板状部を備えた基部転写版を用い、前記針転写版に樹脂を充填させる樹脂充填工程と、前記針転写版の上部に残存している樹脂に対し前記基部転写版を押圧して前記針転写板に接触させる転写版押圧工程と、前記針転写版および前記基部転写版から前記樹脂を取り出す剥離工程とを有することを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、前記針転写版は、前記凸部が前記凹部の開口部の面に対して垂直に形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の本発明は、前記基部転写版は、前記基部に設けられる孔を凹凸反転させた凸部を有し、前記凸部が前記基部の底部を規定する板状部に対して垂直に形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の本発明は、前記基部転写版は、前記凸部が前記基部の底部を規定する板状部との接触部で最も太く、先端に向けて先細りした形状を有することを特徴とする。

請求項５に記載の本発明は、前記転写版押圧工程において、前記針転写版の前記凸部先端と、前記基部転写版の前記凸部先端とが接触するように位置合わせをすることを特徴とする。

請求項６に記載の本発明は、前記針転写版は、前記凸部が前記凹部の開口部から突出しない高さを有することを特徴とする。

請求項７に記載の本発明は、基部の表面に複数の針を備え、前記針の斜面の一部を切り欠いて前記針の内部に設けられた孔を有する針状体の転写版であって、前記針を凹凸反転させた凹部を規定する輪郭部と、前記針の孔を凹凸反転させた形状を有する凸部であって、凹部の底面から開口部に向かって延び、その一部が前記輪郭部と接合した凸部とを備えた針転写版と、前記基部の底部を規定する板状部を備えた基部転写版とを備えたことを特徴とする。

本発明に記載の針状体の製造方法および針状体の転写版では、微細な針に孔を転写するための微細な凸部が針転写版および基部転写版の両方に分けて形成されており、かつ針転写版の凸部の一部が針を凹凸反転させた凹部を規定する輪郭部と接合しており、針転写版の凸部は力学的に安定な形状になっている。このため、転写版が大量の転写成型に耐える強度を有することから、針状体の量産性が向上し、生産コストが低減する。

また、孔を有する針を備えた針状体を樹脂で作ることができる。このため、使用後には針状体を地中への埋め立てや焼却処理によって分解し消失させることができることから、金属製の注射針に比べ、環境負荷を低減できる。

この上、生体適合性樹脂を用いて針状体を作ることができる。このため、仮に針状体が体内で破損し、針先が体内に残留しても安全が保たれる。

更に、微細な凸起が先細り形状をもつことから、本発明に記載の転写版を用いて作製した針はテーパー形状の孔を有し、針内部を液体が透過する際に液体が通り抜けやすく、薬液注入時の圧力を低減させることができる。

本発明によって製造される、非貫通孔が設けられた針状体の一実施形態を示す斜視図。 本発明によって製造される、貫通孔が設けられた針状体の一実施形態を示す斜視図。 本発明に係る針状体の製造方法のうち樹脂充填工程を示す斜視図および断面図。 本発明に係る針状体の製造方法のうち転写版押圧工程を示す斜視図および断面図。 本発明に係る針状体の製造方法のうち剥離工程を示す斜視図および断面図。 本発明に係る針転写版の一実施形態を示す斜視図。 図６の縦断面図。 図７（ａ）の横断面図。 本発明に係る針転写版の他の実施形態を示す縦断面図および横断面図。 本発明に係る針転写版のさらに他の実施形態を示す縦断面図および横断面図。 本発明に係る基部転写版の一実施形態を示す平面図および断面図。 本発明に係る基部転写版の他の実施形態を示す平面図および断面図。 本発明に係る基部転写版のさらに他の実施形態を示す平面図および断面図。 実施例１における針転写版の原版を作製するために用いたダイシングブレードの先端を示す断面図。 実施例１における針転写版の原版に第１の切削部を加工した状態を示す平面図。 実施例１における針転写版の原版に第２の切削部を加工した状態を示す平面図。 実施例１における針転写版の原版に第３の切削部を加工した状態を示す平面図。

以下、本発明について、図を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

図１（ａ）は、本発明において製造しようとする、非貫通孔を含む針状体の一実施形態を示す斜視図である。図１（ｂ）は図１（ａ）の１本の針を拡大して示す斜視図である。針状体１は、基部２の表面に複数の針３を備え、針３の内部に非貫通孔が設けられている。非貫通孔の上部は、針３の斜面の一部を切り欠くように設けられている。

図２（ａ）は、本発明において製造しようとする、貫通孔を含む針状体の一実施形態を示す斜視図である。図２（ｂ）は図２（ａ）の１本の針を拡大して示す斜視図である。針状体１は、基部２の表面に複数の針３を備え、針３の内部に針３の頂部から基部２の底面に達する貫通孔が設けられている。貫通孔の上部は、針３の斜面の一部を切り欠くように設けられている。

本発明において、針状体１は樹脂で形成される。針状体１を形成する樹脂は、任意の樹脂から選んでよく、例えばポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリカプロラクトン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、トリメチレンカーボネート、ポリヒドロキシブチレート、セルロース、キトサン、でんぷんなどが挙げられる。更にこれらの中から選択される複数種の材料の混合体や任意の材料の共重合体であってもよい。更に針状体は熱可塑性樹脂であることが望ましく、更に生体適合性材料であることがより望ましい。

図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して、本発明に係る針状体の製造方法を説明する。図３（ａ）、（ｂ）は樹脂充填工程を示す。図４（ａ）〜（ｃ）は転写版押圧工程を示す。図５（ａ）〜（ｃ）は剥離工程を示す。これらの図において、１１は針転写版、１２は基部転写版、１０は樹脂である。

針転写版１１および基部転写版１２は耐熱温度が１００℃以上である材質から構成される。このような材質は、シリコン、金、銀、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタン、モリブデン、タングステン、など任意の金属から選んでよく、二種類以上の金属を任意の比率で含む合金であってもよい。これらの金属または合金を、強度補強のために焼結したり、表面を窒化チタンなどの硬質物質でコーティングしたりしてもよい。更に、転写版の材質は樹脂、または金属と樹脂とを組み合わせてもよく、シリコーンゴム、フッ素樹脂、などの中から任意の樹脂を選んでよい。また、離型性を向上させるために、転写版の表面に離型処理剤を塗布してもよい。

樹脂充填工程について説明する。図３（ａ）は針転写板１１上に樹脂１０を載せた状態を示す斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ面で切断した断面図である。図３（ｂ）に示すように、針転写板１１は、針３を凹凸反転させた凹部を規定する輪郭部１１ａと、針３の孔を凹凸反転させた形状を有する凸部１１ｂとを有する。凸部１１ｂは、凹部の底面から開口部に向かって延び、その一部が輪郭部１１ａの側壁と接合している。本発明にあっては、針転写版１１において凸部１１ｂは輪郭部１１ａの側壁と接合することを特徴とするが、凸部１１ｂと輪郭部１１ａの側壁は同種または異種の材料をつなぎ合わせて形成してもよいし、同一の材料により一括して形成してもよい。

樹脂１０は加熱して溶融状態で導入してもよいし、溶媒に溶解させた状態で導入してもよい。また、フィルム、シート、板状などの固体状態の樹脂を針転写版１１上に設置し、針転写版１１上で樹脂を軟化、溶融または溶解させて針状体１の針３を凹凸反転させた凹部に充填させてもよい。樹脂１を針転写版１１上の微細な凹部に充填させるために、重力や遠心力を利用してもよく、樹脂を加圧してもよい。更に、転写版を加熱することによって樹脂の流動性を向上させてもよいし、転写版表面のぬれ性を向上させるような効果をもつ、表面張力の低い溶媒（例えばエタノール、メタノールなど）を転写版上に塗布してもよい。

転写版押圧工程について説明する。図４（ａ）は、基部転写版１２を降下させ、針転写版１１の上部に残存している樹脂１０に対して基部転写版１２を押圧した状態を示す斜視図、図４（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、図４（ａ）のＸ面で切断した断面図である。図４（ｂ）の基部転写版１２は、図１のように非貫通孔を設けた針状体１を形成する場合に用いられる。この基部転写版１２は、基部２の底部を規定する板状部１２ａのみを有する。図４（ｃ）の基部転写版１２は、図２のように貫通孔を設けた針状体１を形成する場合に用いられる。この基部転写版１２は、基部２の底部を規定する板状部１２ａおよび針状体１の貫通孔の一部を凹凸反転させた凸部１２ｂを有する。

図４（ｃ）においては、基部転写版１２の凸部１２ｂが、針転写版１１の凸部１１ｂと接触するまで降下させる。このとき、針転写版１１と基部転写版１２の位置がずれないように、針転写版１１および基部転写版１２のダイセットなどを垂直に移動させる機構やアライメントマークなどの位置合わせ機構を備えることが望ましい。

転写版押圧後に、樹脂１０が熱可塑性樹脂である場合には、空冷や水冷機構によって樹脂を冷却し硬化させる。樹脂１０が光硬化性樹脂である場合には、光照射により硬化させる。樹脂１０を水やアルコールなどの溶剤中に溶解していた場合には、加熱や真空引きによって乾燥させる。

剥離工程について説明する。図５（ａ）は、基部転写版１２を垂直に上昇させ、針転写版１１から樹脂１０を剥離して針状体１を得た状態を示す分解斜視図、図５（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、図５（ａ）のＸ面で切断した断面図である。図５（ｂ）は、図１のように非貫通孔を設けた針状体１を形成する場合を示している。図５（ｃ）は、図２のように貫通孔を設けた針状体１を形成する場合を示している。針転写版１１および基部転写版１２を垂直に移動し、転写版より針状体を剥離し、孔を設けた針状体２を得る。２つの転写版のうちどちらから先に剥離してもよく、両者を同時に剥離してもよい。針状体１の針先を保護するために、転写版より針状体を垂直に剥離することが望ましい。

なお、図１のような非貫通孔を設けた針状体１を製造した後に、レーザーやドリル成型などの後処理を施すことによって、図２のような貫通孔を設けた針状体１を製造することもできる。

図６は針転写版１１の一実施形態を示す斜視図である。以降、図７〜図１０において、Ｘ面と平行なＡ−Ａ’断面、Ｙ面と平行なＢ−Ｂ’断面、ならびにＺ面と平行なＣ−Ｃ’断面、Ｄ−Ｄ’断面およびＥ−Ｅ’断面を参照しながら、針転写版１１の形状について説明する。

図７（ａ）は針転写版１１のＡ−Ａ’断面であり、図７（ｂ）は針転写版１１のＢ−Ｂ’断面である。図７（ａ）、（ｂ）のＣ−Ｃ’断面、Ｄ−Ｄ’断面、およびＥ−Ｅ’断面を、それぞれ、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。これらの図に示すように、針転写版１１は、針３を凹凸反転させた凹部Ｒを規定する輪郭部１１ａと、針３の孔を凹凸反転させた形状を有し、凹部Ｒの底面から開口部に向かって延び、その一部が輪郭部１１ａの側壁と接合した凸部１１ｂとを備えている。

凹部Ｒは、深さが５０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは３００μｍ以上１．５ｍｍ以下である。凹部Ｒの最深部の幅は０．１μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下である。凹部Ｒは開口部から最深部までの間に幅が太くなることはなく、徐々に幅が狭まるか同じ幅を保つような構造をしている。

凹部Ｒの最深部の角度は鋭角であり、より好ましくは１０度以上３０度以下である。これより角度が小さいと、転写成型して作製した針状体１の先端が脆くなってしまい、穿刺時に破損しやすくなる。逆にこれよりも角度が大きいと皮膚へ穿刺することが困難となる。

また、凹部Ｒの開口形状は特に限定されず、円、楕円、三角形、四角形、五角形、六角形などのなかから任意の形をとることができる。さらに、凹部Ｒは対称形状であっても、非対称形状であってもよい。

針孔転写用の凸部１１ｂは、高さが２０μｍ以上５ｍｍ以下、好ましくは５０μｍ以上３００μｍ以下である。凸部１１ｂの高さは凹部Ｒの深さと同じか、または図７に示すように凸部１１ｂは凹部Ｒの開口部から突出しない高さを有する。図７のように凹部Ｒの深さに比べて針孔転写用の凸部１１ｂの高さが低いと凸部１１ｂの強度が増し、耐刷性が上がる。

図９（ａ）、（ｂ）は本発明に係る針転写版の他の実施形態を示す縦断面図、図９（ｃ）は横断面図である。図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、針孔転写用の凸部１１ｂを、凹部Ｒの底面に向かって徐々に太くなる形状にすると、耐刷性を上げるうえでは更に好ましい。

図１０（ａ）、（ｂ）は本発明に係る針転写版のさらに他の実施形態を示す縦断面図、図１０（ｃ）、（ｄ）は横断面図である。図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、針孔転写用の凸部１１ｂと輪郭部１１ａとの接合部を複数箇所設けることが好ましい。図１０のような形状の凸部１１ｂを形成すると、針転写版１１の強度が増すうえに、針転写版１１から転写成型された針状体１では貫通孔から流体が流れやすくなるため望ましい。

針孔転写用の凸部１１ｂは、太さが５μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下である。これより細いと凸部１１ｂの強度を保つことが難しくなり、これよりも太いと輪郭部１１ａと凸部１１ｂとの間の空隙が狭くなり、転写成型した針状体１の強度を維持することができなくなる。

全ての凹部Ｒの内部に凸部１１ｂがある必要はない。また、凸部１１ｂは、凹部Ｒの開口部の面に対して垂直に形成されている。凸部１１ｂが凹部Ｒの開口部の面に対して垂直に形成されていると、剥離工程において針状体１の剥離が容易になる。

凸部１１ｂの断面は円、楕円、三角形、四角形、五角形、六角形、十字、星型などの中から任意の形をとることができる。

上記実施形態では、凸部１１ｂが輪郭部１１ａの側壁に接合している場合について示したが、凸部１１ｂは輪郭部１１ａのコーナー部に接合していてもよい。このような例では通常、平面図で見ると凸部１１ｂは輪郭部１１ａのコーナー部から凹部Ｒの中央に向かって斜め方向に突出して形成される。

図１１（ａ）は本発明の一実施形態の基部転写版１２の平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＢ−Ｂ’線で切断した断面図であり、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ’線で切断した断面図である。図１１において、１２ａは基部２の底部を規定する板状部であり、１２ｂは基部２の貫通孔を凹凸反転させた凸部である。

基部２の貫通孔転写用の凸部１２ｂは、先端から板状部１２ａへ向かうにつれて徐々に太くなる形状を有している。このような構造をとることで、凸部１２ｂの耐久性が向上する。凸部１２ｂは、最も細い部分の太さが１０μｍ以上３００μｍ以下であり、最も太い部分の太さが３００μｍ以上５ｍｍ以下である。また、凸部１２ｂは、長さが１００μｍ以上３ｍｍ以下である。

基部転写版１２の凸部１２ｂの断面は、針転写版１１の凸部１１ｂの最も太い部分の断面と同じか、より好ましくは太い。針転写版１１の凸部１１ｂの断面に比べて、基部転写版１２の凸部１２ｂの断面が細ければ、転写成形した針状体１の針３に備わる貫通孔に液体を流す際に流れが悪くなる。また、基部転写版１２の凸部１２ｂの断面が、針転写版１１の凸部１１ｂの最も太い部分の断面に比べて太ければ、針転写版１１と基部転写版１２の位置合わせが容易となる。

更に、基部転写版１２の凸部１２ｂの断面は、針転写版１１の凸部１１ｂの最も太い部分の断面と異なる形状であってもよい。

図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、基部転写版１２の凸部１２ｂの先端を斜めに削り落として、針転写版１１の凸部１１ｂとの接触表面を広くするようにしてもよい。図１２のように基部転写版１２の凸部１２ｂの形状を加工することによって、２つの転写版の凸部同士の接触時に凸部先端が損傷することを防ぐこともできる。

図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、基部転写版１２の凸部１２ｂには、針転写版１１の凸部１１ｂとの接触部となる先端部に溝Ｇを設けてもよい。針転写版１１の凸部１１ｂの先端が細く、基部転写版１２の凸部１２ｂとの接合が困難である場合には、針転写版１１の凸部１１ｂの先端断面形状を凹凸反転させた溝Ｇを基部転写版１２の凸部１２ｂの先端部に設けることにより、転写版押圧工程において両方の転写版を良好に接合させることができる。

板状部１２ａは基部２の底部を規定する。板状部１２ａは厚みが５００μｍ以上５０ｃｍ以下、望ましくは１ｃｍ以上５ｃｍ以下である。これより薄いと強度を保つことができず、これより厚いと取り扱いが困難である。

＜転写版作製方法＞
以下、本発明の転写版の作製工程を説明する。

針転写版１１に対して凹凸反転した形状をもつ原版は、あらかじめ非貫通孔を設けた基板を用い、任意の針状体作製方法によって作製することができる。これに限定するものではないが、たとえば、特許第４３９６７７６号や特許第４２６５６９６号に開示の方法に基づいて作製することができる。原版の形状を、針転写版の構成材料に転写することにより、針転写版１１を作製できる。

基部転写版１２は任意の針状体作製方法によって作製することができる。これに限定されるものではないが、たとえば、特許第４３９６７７６号や特許第４２６５６９６号に開示の方法に基づいて作製することができる。また、先端をテーパー形状に加工した金属ピンを束ね固定することによって作製してもよい。

（実施例１）
＜針転写版の作製＞
針転写版の作製に用いる原版を作製した。原版の材料として厚み１．５ｍｍのシリコンウェハーを用意した。このシリコンウェハーに、以下に説明するダイシングブレードによる切削加工を行って原版を作製した。

図１４に、原版を作製するために用いるダイシングブレード２０の先端の断面形状を示す。図１４には、ダイシングブレード２０の先端部の傾斜角θを示している。

まず、第１の切削加工を行うために、先端部が垂直形状（図１４の傾斜角θが９０度）、先端部の幅が１００μｍであるダイシングブレードをスピンドルの先端に取り付け、スピンドルを高速で回転させた。

図１５に示すように、シリコンウェハー３０表面に、幅１００μｍ、長さ１ｍｍ、深さ２００μｍの第１の切削部３１を９本加工した。このとき、隣り合う第１の切削部３１の中心同士の間隔が５ｍｍとなるようにした。最終的には第１の切削部３１の一部が針に設けられる孔となる。

次に、第２および第３の切削加工を行うために、先端部がテーパー形状（図１４の傾斜角θが７０度）となっているダイシングブレードをスピンドルの先端に取り付け、スピンドルを高速で回転させた。

図１６および図１７に示すように、シリコンウェハー３０をその平面内で図１５の方向からそれぞれ＋４５度と−４５度の方向に回転させて、シリコンウェハー３０に対して碁盤目状に切削加工を行い、原版を作製した。

図１６では、第２の切削部３２の間の切削されていないシリコンウェハー３０の部分を突起した状態で残し、残った突起において第２の切削部３２に隣接した部分にテーパー面を形成した。

図１７では、第２の切削部３２に直交する第３の切削部３３の間の切削されていないシリコンウェハー３０の部分を突起させた状態で残し、残った突起において第３の切削部３３に隣接した部分にテーパー面を形成し、四角錘状の突起部３４を形成した。

突起部３４は、上部平面の一辺の長さを１００μｍの正方形状とし、加工深さを７００μｍとした。また、図１７に示すように、第１の切削部３１の末端が突起部３４の中心に位置するように位置合わせした。

作製した原版を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察したところ、高さ７００μｍ、先端の一辺の長さ１００μｍ、先端角４０°の四角錘状の突起部３４が形成され、突起部３４上面の中央から突起部３４の１つの稜線の一部を切り欠いた状態で深さ２００μｍの孔が設けられていた。

次に、作製した原版を用い、以下のように転写成型を行って針転写版を作製した。原版を用い、電鋳法によりニッケルからなる充填層を形成した。メッキ浴に６０％スルファミン酸ニッケル溶液を用い、浴温４５℃で５時間の電鋳処理を行い、充填層を形成した。その後、充填層を形成した原版を、２５％ＫＯＨ溶液に８０℃で４時間浸漬して、原版のシリコンウェハーを溶解させて除去し、ニッケルからなる充填層からなる針転写版を作製した。図示しないが、この針転写版では、平面図で見て、針孔転写用の凸部１１ｂが輪郭部１１ａのコーナー部に接合し、凸部１１ｂが輪郭部１１ａのコーナー部から凹部Ｒの中央に向かって斜め方向に突出して形成されている。この針転写版の表面に離型処理剤を塗布して針状体の作製に用いた。

（実施例２）
＜基部転写版の作製＞
基部転写版の材料として厚み１．５ｍｍのシリコンウェハーを用意した。このシリコンウェハーに、以下に説明するダイシングブレードによる切削加工を行って基部転写版を作製した。

まず、先端がテーパー形状（図１４の傾斜角θが８０度）となっているダイシングブレードをスピンドルの先端に取り付け、スピンドルを高速で回転させた。既述した図１６および図１７と同様に、シリコンウェハーに対して碁盤目状に切削加工を行った。加工深さを５００μｍとして、四角錘状の突起部と板状部とを形成した。このとき、切削加工によって形成された四角錘状の突起部は、上部平面の一辺の長さを１００μｍの正方形状とした。

次に、先端が垂直形状（図１４の傾斜角θが９０度）となっているダイシングブレードをスピンドルの先端に取り付け、スピンドルを高速で回転させた。上記の碁盤目状の切削加工箇所と同じ箇所で再び切削加工処理を行った。追加の加工深さを５００μｍとして、凸部と基部の底部を規定する板状部とを形成し、基部転写版を作製した。

形成された基部転写版凸部をＳＥＭにて観察したところ、先端から板状部に向かって高さ５００μｍの部分は先端角２０°、上部平面の一辺の長さ１００μｍの四角錘形状であり、先端から高さ５００μｍの位置からさらに板状部に向かう高さ５００μｍの部分は四角柱形状であり、これらが連続して一体的に形成されていた。凸部の本数は９本として、５ｍｍピッチで形成した。この基部転写版針転写版の表面に離型処理剤を塗布して針状体の作製に用いた。

（実施例３）
＜針状体の作製＞
＜針状体の作製＞
針転写版の凹部に基部転写版の凹部が対向するようにダイセットに固定し、針転写版を加熱ヒーターに接触させて２００℃に加熱した。針転写版上でポリ乳酸を溶融させた後に、基部転写版を垂直に下降させて押圧した。空冷により常温まで冷却した後に、基部転写版を垂直に剥離した。針転写版より樹脂を剥離し、針状体を得た。

針状体を連続して１０００個作製した後に、針転写版および基部転写版の転写用の凸部の形状をＳＥＭにより確認したところ、転写成形前と同様の形状を保っていた。

本発明の針状体の転写版および針状体の製造方法は、医療器具、食品、化粧品などの用途に用いられる針状体に利用できる。

１…針状体、２…基部、３…針、１０…樹脂、１１…針転写版、１１ａ…輪郭部、１１ｂ…凸部、１２…基部転写版、１２ａ…板状部、１２ｂ…凸部、２０…ダイシングブレード、３０…シリコンウェハー、３１…第１の切削部、３２…第２の切削部、３３…第３の切削部、３４…突起部、Ｒ…凹部、Ｇ…溝、θ…ダイシングブレード先端の傾斜角。

Claims (7)

1. 基部の表面に複数の針を備え、前記針の斜面の一部を切り欠いて前記針の内部に設けられた孔を有する針状体を製造する方法であって、
   前記針を凹凸反転させた凹部を規定する輪郭部と、前記針の孔を凹凸反転させた形状を有する凸部であって、凹部の底面から開口部に向かって延び、その一部が前記輪郭部と接合した凸部とを備えた針転写版、および前記基部の底部を規定する板状部を備えた基部転写版を用い、
   前記針転写版に樹脂を充填させる樹脂充填工程と、
   前記針転写版の上部に残存している樹脂に対し前記基部転写版を押圧して前記針転写板に接触させる転写版押圧工程と、
   前記針転写版および前記基部転写版から前記樹脂を取り出す剥離工程と
   を有することを特徴とする針状体の製造方法。
2. 前記針転写版は、前記凸部が前記凹部の開口部の面に対して垂直に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の針状体の製造方法。
3. 前記基部転写版は、前記基部に設けられる孔を凹凸反転させた凸部を有し、前記凸部が前記基部の底部を規定する板状部に対して垂直に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の針状体の製造方法。
4. 前記基部転写版は、前記凸部が前記基部の底部を規定する板状部との接触部で最も太く、先端に向けて先細りした形状を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の針状体の製造方法。
5. 前記転写版押圧工程において、前記針転写版の前記凸部先端と、前記基部転写版の前記凸部先端とが接触するように位置合わせをすることを特徴とする請求項３または４に記載の針状体の製造方法。
6. 前記針転写版は、前記凸部が前記凹部の開口部から突出しない高さを有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の針状体の製造方法。
7. 基部の表面に複数の針を備え、前記針の斜面の一部を切り欠いて前記針の内部に設けられた孔を有する針状体の転写版であって、
   前記針を凹凸反転させた凹部を規定する輪郭部と、前記針の孔を凹凸反転させた形状を有する凸部であって、凹部の底面から開口部に向かって延び、その一部が前記輪郭部と接合した凸部とを備えた針転写版と、
   前記基部の底部を規定する板状部を備えた基部転写版と
   を備えたことを特徴とする針状体の転写版。

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