JP2022155248A - Projection-bearing body manufacturing method and projection-bearing body manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a projection holder manufacturing method and a projection holder manufacturing apparatus.
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)。 A technique for manufacturing a projection holder having needle-like projections is known (see Patent Document 1, for example).
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)を凹版2(支持部材)に押圧してマイクロニードル(突起保有体)を形成した後、支持部材から突起保有体を離間させる際、支持部材の凹部から円滑に突起部11(突起部)を抜き取ることができないと、当該突起部が折れたり破損したりして、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。 In the technology for manufacturing a projection-retaining body disclosed in Patent Document 1, a thermoplastic resin 3 (plastic material) is pressed against an intaglio 2 (supporting member) to form microneedles (projection-retaining body), and then projections are formed from the supporting member. When the holder is separated, if the projection 11 (projection) cannot be smoothly pulled out from the concave portion of the support member, the projection may be broken or damaged, resulting in the formation of the desired shape of the projection holder. This causes the inconvenience of not being able to
本発明の目的は、凹部から円滑に突起部を抜き取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。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a protrusion holder and an apparatus for manufacturing a protrusion holder that can smoothly extract a protrusion from a recess.
本発明は、請求項に記載した構成を採用した。 The present invention employs the configurations described in the claims.
本発明によれば、膨潤性を有する支持部材を膨潤させるので、凹部から円滑に突起部を抜き取ることができる。 According to the present invention, since the support member having swelling properties is swollen, the protrusion can be smoothly removed from the recess.
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)~(H)は、全て図1(A)と同じ方向から観た図とする。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Note that the X-axis, Y-axis, and Z-axis in this embodiment are orthogonal to each other, and the X-axis and Y-axis are axes within a predetermined plane, and the Z-axis is an axis orthogonal to the predetermined plane. do. Furthermore, in the present embodiment, when viewed from the front in FIG. 1 parallel to the Y-axis, when the direction is indicated without designating the drawing, "up" is the direction of the arrow of the Z-axis and "down". is the opposite direction, "left" is the arrow direction of the X axis, "right" is the opposite direction, "front" is the direction parallel to the Y axis in FIG. 1, and "rear" is the opposite direction. Note that FIGS. 1B to 1H, which do not include arrows indicating directions, are views viewed from the same direction as FIG. 1A.
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、支持部材22を膨潤させる膨潤工程を実施する膨潤手段90とを備え、母材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。
A projection holder manufacturing apparatus (hereinafter also simply referred to as "manufacturing apparatus") EA of the present invention is an apparatus for carrying out a method for manufacturing a projection holder CB having projections CV formed thereon, and includes a plastic material PM. A material supporting process for supporting the base material BM with a material conveying means 10 for carrying out a material conveying process for conveying the base material BM and a supporting
The base material BM is formed by laminating a plastic material PM on one surface of the support sheet BS. Further, the support sheet BS of this embodiment is made of paper as a permeable member having permeability through which at least one of liquid and gas can pass. Furthermore, the plastic material PM has thermoplasticity due to its main component being polylactic acid (PLA), and polyethylene glycol PG (see the enlarged view of FIG. 1(D)) as a leaching material that leaches into the water WT. contains. The plastic material PM of this embodiment is a mixture of two components, polylactic acid and polyethylene glycol PG, in a weight ratio of 5:5.
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。
The material conveying means 10 is composed of a plurality of arms, and within its working range, a so-called multi-joint driving device capable of displacing what is supported by the
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。なお、支持部材22は、少なくとも凹部22Bが形成されている部分が膨潤性を有する部材で構成されており、本実施形態の場合、全体が膨潤性を有する部材としてのベントナイトによって構成され、水によって膨潤する性質を備えている。
The material support means 20 includes a
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。
The pressing
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。
The heating means 40 includes a
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。
The positioning means 50 includes imaging means such as a camera and a projector, various sensors such as an optical sensor and an ultrasonic sensor, and the like. and a rotating
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に支持されたブラケット62と、ブラケット62に支持された駆動機器としての直動モータ63と、その出力軸63A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64Aを有する保持板64とを備えている。
The separating
冷却手段70は、冷却媒体としての水WTと、水WTを受容する容器71とを備えている。
The cooling means 70 comprises water WT as a cooling medium and a
浸出手段80は、冷却手段70と共有する浸出媒体としての水WTと、容器71とを備えている。
The leaching means 80 comprises water WT as a leaching medium shared with the cooling means 70 and a
膨潤手段90は、離間手段60と共有する多関節ロボット61およびブラケット62と、アーム91Aを介してブラケット62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吸着パッド91と、冷却手段70および浸出手段80と共有する膨潤媒体としての水WTと、容器71とを備えている。
The swelling means 90 is supported by the
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、図1(A)中二点鎖線で示すように、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、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。その後、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。次に、押圧手段30が直動モータ31を駆動し、押圧部材32を初期位置に復帰させた後、加熱手段40が加熱機器41の駆動を停止する。
The operation of the projection holding body manufacturing apparatus EA will be described.
First, a user of the manufacturing apparatus EA (hereinafter simply referred to as a "user"), an articulated robot, or a belt conveyor is assigned to the manufacturing apparatus EA in which each member is arranged at the initial position indicated by the solid line in FIG. 1(A). After feeding the base material BM onto the base material supply means PS as shown in FIG. Enter Then, the material conveying means 10 drives the articulated
そして、膨潤手段90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、吸着パッド91を移動させ、図1(C)に示すように、当該吸着パッド91で支持部材22を吸着保持して当該支持部材22を基台21から離間させた後、図1(D)に示すように、支持部材22を水WTに浸す。これにより、支持部材22が膨潤して軟化し、凹部22Bから円滑に突起部CVを抜き取ることができるようになる。また、可塑性材料PMが水WTで冷却されて縮み、図1(D)の拡大図に示すように、凹部22Bとの間に隙間CLが形成される。さらに、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。次いで、離間手段60が直動モータ63および図示しない減圧手段を駆動し、図1(D)に示すように、保持板64を移動させて保持面64Aで突起保有体CBを吸着保持した後、当該保持板64を初期位置に復帰させ、図1(E)に示すように、突起部CVを凹部22Bから抜き取る。その後、膨潤手段90が多関節ロボット61を駆動し、膨潤した支持部材22を図示しない回収位置に搬送して図示しない減圧手段の駆動を停止し、当該支持部材22から吸着パッド91を切り離す。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64を切り離す。そして、膨潤手段90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、図示しない支持部材ストッカから新たな支持部材22を吸着パッド91で吸着保持して搬送し、当該新たな支持部材22を基台21の段部21A内に嵌め込んだ後、吸着パッド91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。
Then, the swelling means 90 drives the articulated
以上のような実施形態によれば、膨潤性を有する支持部材22を膨潤させるので、凹部22Bから円滑に突起部CVを抜き取ることができる。
According to the embodiment as described above, since the
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、押圧工程は、母材を支持面へ向かう方向に押圧して可塑性材料を凹部に充填させ、当該可塑性材料から突起部を形成して突起保有体を形成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)。 The means and steps in the present invention are not limited in any way as long as they can perform the operations, functions or steps described for those means and steps. The process is not limited at all. For example, the pressing step may be any process as long as it is a process of pressing the base material in the direction toward the support surface to fill the concave portions with the plastic material, and forming the protrusions from the plastic material to form the protrusion holders. , there is no limitation as long as it is within the technical scope in light of the common general knowledge at the time of filing (the same applies to other means and processes).
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や膨潤手段90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。
The
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、例えば、凹部22Bが形成されている部分のみが膨潤性を有する部材で構成された支持部材22が採用されてもよいし、凹部22Bが形成されている部分およびその周辺部が膨潤性を有する部材で構成された支持部材22が採用されてもよいし、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、例えば、例えば、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、鉱物油や化学合成油等のオイル等を膨潤媒体とし、当該膨潤媒体によって膨潤してゲルとなる高吸収性高分子等であってもよく、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム系、ポリアスパラギン酸系、(デンプン-アクリル)グラフト共重合体、(アクリル酸-ビニルアルコール)共重合体、イソブチン-無水マレイン酸)共重合体、ケン化物、ポリプロピレン等の他、水膨潤性粘土、吸収性ポリマー等であってもよいし、凹部22Bの数が1でもよいし複数でもよい。
In the material supporting means 20, the
The
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、保持板62、直動モータ63および保持板64を離間手段60と共有したりして、保持板12や保持板64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や膨潤手段90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。
The pressing means 30 moves the supporting
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。
The heating means 40 may be arranged outside the
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。
The positioning means 50 may move at least one of the
The
The positioning means 50 may position the plastic material PM with respect to the
離間手段60は、多関節ロボット61等を膨潤手段90と共有することなく、当該膨潤手段90から独立した駆動機器等で保持板64を移動させて突起保有体CBを支持部材22から離間させる構成としてもよいし、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。
The separating means 60 is configured to separate the protrusion holder CB from the supporting
冷却手段70は、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、浸出手段80において浸出媒体として採用されたものとは別のもので冷却媒体を構成してもよいし、膨潤手段90において膨潤媒体として採用されたものとは別のもので冷却媒体を構成してもよいし、冷却媒体としてペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等からなる冷却媒体が採用され、当該冷却媒体が基台21、支持部材22、押圧部材32および保持板64のうち少なくとも1つの内部に設けられていてもよいし、それらの外部に設けられていてもよいし、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、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。
The cooling means 70 cools the plastic material PM by immersing the plastic material PM in a cooling medium such as a liquid such as water or a mixed liquid, an organic solvent such as ethanol or acetone, or an oil such as mineral oil or synthetic oil. Alternatively, the cooling medium may be different from the leaching medium used in the leaching means 80, or the cooling medium may be different from the swelling medium used in the swelling means 90. Alternatively, a cooling medium composed of a Peltier element, a cooling side of a heat pipe, or the like is adopted as the cooling medium, and the cooling medium is at least one of the
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、冷却手段70において冷却媒体として採用されたものとは別のもので浸出媒体を構成してもよいし、膨潤手段90において膨潤媒体として採用されたものとは別のもので浸出媒体を構成してもよいし、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。 The leaching means 80 leaches a leaching material contained in the base material BM, such as a liquid such as water or a mixed liquid, an organic solvent such as ethanol or acetone, or an oil such as mineral oil or chemically synthesized oil, as a leaching medium. Any material may be used as long as it can be used, and the leaching medium may be different from the cooling medium used in the cooling means 70, and the swelling medium in the swelling means 90 may be The infusion medium may comprise other than that employed, or may be moved, circulated, vibrated, or agitated to facilitate infusion of the infusion material into the infusion medium or the present invention. It may or may not be provided in the projection holder manufacturing apparatus EA.
膨潤手段90は、吸着パッド91に代えてまたは併用して、チャックモータやチャックシリンダ等で支持部材22を保持する構成を採用してもよいし、膨潤媒体として、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、鉱物油や化学合成油等のオイル等、支持部材22に採用された膨潤性を有する部材を膨潤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、冷却手段70において冷却媒体として採用されたものとは別のもので膨潤媒体を構成してもよいし、浸出手段80において浸出媒体として採用されたものとは別のもので膨潤媒体を構成してもよいし、多関節ロボット61およびブラケット62を離間手段60と共有することなく、当該離間手段60から独立した駆動機器等で吸着パッド91を移動させる構成としてもよい。
The swelling means 90 may employ a configuration in which the
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。 The base material supply means PS may be a simple stand, a belt conveyor, a self-propelled carriage, or the like, and may or may not be provided in the projection holding body manufacturing apparatus EA of the present invention. It doesn't have to be.
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。
上記の実施形態では、可塑性材料PMを冷却する冷却工程と、可塑性材料PMを多孔質体とする浸出工程と、支持部材22を膨潤させる膨潤工程潤との3つの工程を、突起保有体CBを水WTに浸すことで同時に行ったが、それら3つの工程をそれぞれ別々に行ってもよいし、それら3つの工程のうち何れか2つの工程を同時に行って他の1つの工程を別に行ってもよい。
The projection holding body manufacturing apparatus EA is, for example, a gas such as a single gas or a composite gas, a liquid such as water or a mixed liquid, an organic solvent such as ethanol or acetone, or a fluid atmosphere such as oil such as mineral oil or chemically synthesized oil. Among them, the projections CV may be formed by pressing the base material BM in the direction toward the
In the above-described embodiment, the three steps of the cooling step of cooling the plastic material PM, the leaching step of making the plastic material PM into a porous body, and the swelling step of swelling the
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。 The support sheet BS can be made of, for example, cloth, non-woven fabric, resin, mesh material, wood, metal having through holes formed therein, resin, silicone material, rubber material, wood, paper, pottery, etc., liquid and Any material can be used as long as at least one of the gases can be permeable. For example, metals, resins, silicone materials, rubber materials, wood, paper, pottery, etc. Impossible ones (those that are not transmissive members) may be employed.
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。
Examples of the plastic material PM include materials that are deformed by applying energy such as heat and pressure and do not return to their original shape afterward, such as metals, clays, and resins. In the case of resins, examples include PET, polypropylene, and polyethylene. , Polyvinyl chloride, poly (lactide-co-glycolide) copolymer (PLGA), etc., may be anything as long as it has plasticity, may consist of a single component, or may consist of a plurality of components. It may be composed only of materials with plasticity, may be composed of materials with plasticity and materials without plasticity, may not have thermoplasticity, and may be leached. It may contain no material, or a material containing a thermoplastic resin may be employed as a material having thermoplasticity.
The ratio of the plastic material PM to the leaching material may be any ratio other than 5:5, such as 8:2 or 1:9. Any standard such as mass ratio, volume ratio, molar ratio, etc. may be used.
The leaching material can be, for example, sodium chloride, potassium nitrate, alum, polyvinyl alcohol, etc., as long as it leaches into the leaching medium.
The base material BM may be composed only of the plastic material PM without the support sheet BS, or may be laminated with other materials in addition to the support sheet BS and the plastic material PM, or the amount of the plastic material PM may be may be the same amount as the capacity of the
The height of the protrusion CV may be 100 nm to 3 mm, 100 nm or less, or 3 mm or more. Especially when used as a so-called microneedle, the height of the projection CV is preferably 100 μm to 1.5 mm.
The tip of the protrusion CV may be sharp, not sharp, rounded, arrowhead-shaped, or bifurcated or trifurcated.
The shape of the protrusion CV may be a cone, a pyramid, a cylinder, a prism, or a combination thereof.
突起保有体CBは、図1(F)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(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、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(H)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。 As shown in FIG. 1(F), the projection holder CB may be formed by forming only the projections CV from the plastic material PM, and the projections CV may be directly supported by the support sheet BS. ), the protrusions CV and the base FD are formed from the plastic material PM, and the base FD may be embedded (penetrated) in the support sheet BS, or as shown in FIG. 1(H). Thus, the projecting portion CV and the base FD may be formed from the plastic material PM and may not be supported by the support sheet BS.
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。
The drive device in the above embodiment includes a rotating motor, a linear motor, a linear motor, a single-axis robot, an electric device such as a multi-joint robot having two or more joints, an air cylinder, a hydraulic cylinder, and a rodless robot. Actuators such as cylinders and rotary cylinders can be used, and combinations thereof directly or indirectly can also be used.
In the above embodiment, when a pressing means such as a pressing roller or a pressing head or a pressing member for pressing an object to be pressed is employed, a roller, a round bar, In addition to a blade material and a brush-like member, a material that blows gas such as air or gas may be adopted, and the pressing material may be made of a deformable member such as rubber, resin, sponge, etc. It may be composed of a non-deformable member such as metal or resin, or a support (holding) means or support (holding) member that supports (holds) a member to be supported (member to be held) is adopted. , gripping means such as mechanical chucks and chuck cylinders, Coulomb force, adhesives (adhesive sheets, adhesive tapes), adhesives (adhesive sheets, adhesive tapes), magnetic force, Bernoulli adsorption, suction adsorption, drive equipment, etc. A configuration for supporting (holding) may be employed.
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…膨潤手段
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)
EA...Protrusion
PM: plastic material WT: water (leaching medium)
Claims (3)
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、
前記支持部材は、少なくとも前記凹部が形成されている部分が膨潤性を有する部材で構成され、
前記押圧工程の後段で前記支持部材を膨潤させる膨潤工程を行うことを特徴とする突起保有体の製造方法。 A method for manufacturing a protrusion holder having a protrusion, comprising:
a material supporting step of supporting a base material containing a plastic material with a support member having a support surface on which recesses corresponding to the protrusions are formed;
a pressing step of pressing the base material in a direction toward the supporting surface to fill the recesses with the plastic material, and forming the protrusions from the plastic material to form the protrusion holders;
The support member is composed of a member having swelling properties at least in a portion where the recess is formed,
A method of manufacturing a protrusion holder, wherein a swelling step of swelling the support member is performed after the pressing step.
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。 the plastic material contains a leaching material that leaches into the leaching medium;
2. The method of manufacturing a protrusion holder according to claim 1, wherein the leaching step of making the plastic material porous is performed by immersing the plastic material in the leaching medium after the pressing step.
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、
前記支持部材は、少なくとも前記凹部が形成されている部分が膨潤性を有する部材で構成され、
前記支持部材を膨潤させる膨潤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。 An apparatus for manufacturing a projection holder having projections formed thereon,
material support means for supporting a base material containing a plastic material with a support member having a support surface on which recesses corresponding to the protrusions are formed;
pressing means for pressing the base material in a direction toward the support surface to fill the recesses with the plastic material, and forming the protrusions from the plastic material to form the protrusion holders;
The support member is composed of a member having swelling properties at least in a portion where the recess is formed,
An apparatus for manufacturing a projection holder, comprising swelling means for swelling the support member.
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