JP2024019686A - Method for manufacturing hollow protrusions and hollow protrusions - Google Patents

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Abstract

【課題】微細な中空突起部に形成された貫通孔の周囲部が脆弱化することを抑制して強度を維持した中空突起具を提供する。【解決手段】微細な中空突起部3に貫通孔3hを形成する開孔形成工程を備えた中空突起具1の製造方法であって、中空突起部3に対して、1回の照射で該中空突起部3を貫通孔3hの開孔径よりも小さい開孔径で貫通する出力のレーザー光線を、該中空突起部3の同一面の相互に近接する部位に複数回照射することで、貫通孔3hを形成する。【選択図】図5An object of the present invention is to provide a hollow protrusion that maintains strength by suppressing weakening of the surrounding area of a through hole formed in a fine hollow protrusion. [Solution] A method for manufacturing a hollow protrusion 1, which includes a hole forming step of forming a through hole 3h in a fine hollow protrusion 3, in which the hollow protrusion 3 is irradiated once. A through hole 3h is formed by irradiating a laser beam with an output power that penetrates the protrusion 3 with an aperture diameter smaller than the aperture diameter of the through hole 3h to mutually adjacent regions on the same surface of the hollow protrusion 3 multiple times. do. [Selection diagram] Figure 5

Description

本発明は、中空突起具の製造方法及び中空突起具に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a hollow protrusion and a hollow protrusion.

微細なサイズの針に相当する中空突起部を皮膚に穿刺することで、皮膚に剤を供給するものとしてマイクロニードルアレイと称する中空突起具が知られている。例えば特許文献1ないし3には、中空突起部に対して、非接触式の開孔手段であるレーザー照射装置からレーザー光線を照射することで、貫通孔を形成する中空突起具の製造方法が開示されている。 A hollow protrusion called a microneedle array is known as a device that supplies a drug to the skin by puncturing the skin with hollow protrusions corresponding to microscopic needles. For example, Patent Documents 1 to 3 disclose a method for manufacturing a hollow protrusion in which a through hole is formed by irradiating the hollow protrusion with a laser beam from a laser irradiation device that is a non-contact hole opening means. ing.

特開2019-50927号公報JP 2019-50927 Publication 国際公開第2015/125475号International Publication No. 2015/125475 特開2011-72695号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-72695

特許文献1ないし3に記載の技術では、レーザー光線で中空突起部に貫通孔を形成する際に、レーザー光線の熱の影響で貫通孔の周囲部が脆弱化することが考慮されておらず、中空突起部の強度の面で課題がある。 The techniques described in Patent Documents 1 to 3 do not take into account that when forming a through hole in a hollow protrusion with a laser beam, the surrounding area of the through hole becomes weakened due to the influence of the heat of the laser beam. There is an issue with the strength of the parts.

したがって本発明の課題は、前述した従来技術が有する課題を解消し得る中空突起具の製造方法及び中空突起具を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a hollow protrusion and a hollow protrusion that can solve the problems of the prior art described above.

本発明は、微細な中空突起部に貫通孔を形成する開孔形成工程を備えた中空突起具の製造方法であって、前記中空突起部に対して、非接触式の開孔手段であるレーザー照射装置から、1回の照射で該中空突起部の開孔予定位置を貫通しない出力のレーザー光線を複数回照射することで、前記貫通孔を形成する、中空突起具の製造方法を提供するものである。
本発明は、微細な中空突起部に貫通孔を形成する開孔形成工程を備えた中空突起具の製造方法であって、前記中空突起部に対して、1回の照射で該中空突起部を前記貫通孔の開孔径よりも小さい開孔径で貫通する出力のレーザー光線を、該中空突起部の同一面の相互に近接する部位に複数回照射することで、前記貫通孔を形成する、中空突起具の製造方法を提供するものである。
本発明は、貫通孔を有する微細な中空突起部を備えた中空突起具であって、前記いずれかの製造方法によって製造された中空突起具を提供するものである。
The present invention is a method for manufacturing a hollow protrusion tool, which includes a hole forming step of forming a through hole in a minute hollow protrusion, the hollow protrusion being formed with a laser beam, which is a non-contact perforation means. The present invention provides a method for manufacturing a hollow protrusion, in which the through hole is formed by irradiating a plurality of times from an irradiation device with a laser beam having an output that does not penetrate the planned opening position of the hollow protrusion in one irradiation. be.
The present invention is a method for manufacturing a hollow protrusion, which includes a hole forming step of forming a through hole in a minute hollow protrusion, and the hollow protrusion is irradiated once to the hollow protrusion. A hollow protrusion tool that forms the through hole by irradiating mutually adjacent parts of the same surface of the hollow protrusion multiple times with a laser beam having an output that penetrates with an aperture diameter smaller than the aperture diameter of the through hole. The present invention provides a method for manufacturing.
The present invention provides a hollow protrusion having a fine hollow protrusion having a through hole, which is manufactured by any of the manufacturing methods described above.

本発明によれば、中空突起部への貫通孔形成時のレーザー光線の照射による熱影響が小さくなるので、貫通孔の周囲部が脆弱化することを抑制でき、中空突起部の強度が維持できるため、皮膚に穿刺する際の中空突起部変形を抑制し、皮膚に穿刺し易い中空突起具の提供が可能である。 According to the present invention, the thermal effect caused by the laser beam irradiation when forming the through hole in the hollow protrusion is reduced, so that the surrounding area of the through hole can be prevented from becoming brittle, and the strength of the hollow protrusion can be maintained. Therefore, it is possible to provide a hollow protrusion that suppresses deformation of the hollow protrusion when puncturing the skin, and which is easy to puncture the skin.

図1は、本発明の中空突起具の製造方法で製造される、貫通孔を有する微細な中空突起部が配列された中空突起具の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a hollow protrusion manufactured by the method for manufacturing a hollow protrusion of the present invention, in which fine hollow protrusions having through holes are arranged. 図2は、図1に示す複数の中空突起部の内の1個の中空突起部に着目した中空突起具の拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view of the hollow protrusion, focusing on one of the plurality of hollow protrusions shown in FIG. 1. FIG. 図3は、図2に示すIII-III線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III--III shown in FIG. 図4は、図1に示す中空突起具を製造する好ましい一実施形態に用いる製造装置の全体構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the overall configuration of a manufacturing apparatus used in a preferred embodiment for manufacturing the hollow protrusion shown in FIG. 1. 図5(a)~(e)は、図4に示す製造装置を用いて貫通孔を有する微細な中空突起部を備えた中空突起具を製造する製造方法を説明する図である。FIGS. 5A to 5E are diagrams illustrating a manufacturing method for manufacturing a hollow protrusion having a fine hollow protrusion having a through hole using the manufacturing apparatus shown in FIG. 図6(a)~(d)は、本発明の第1の実施形態に斯かる貫通孔の形成工程を示す図である。FIGS. 6(a) to 6(d) are diagrams showing the process of forming such a through hole in the first embodiment of the present invention. 図7(a)は、第1の実施形態に斯かる製造方法で貫通孔が形成された中空突起部を照射側から見た拡大図、図7(b)は貫通孔及び貫通孔の形成時に熱の影響を受けた周囲部の範囲を示す拡大図である。FIG. 7(a) is an enlarged view of a hollow protrusion in which a through hole is formed by the manufacturing method according to the first embodiment, viewed from the irradiation side, and FIG. FIG. 3 is an enlarged view showing a peripheral area affected by heat. 図8(a)~(d)は、本発明の第2の実施形態に斯かる貫通孔の形成工程を示す図である。FIGS. 8(a) to 8(d) are diagrams showing the process of forming such a through hole in the second embodiment of the present invention. 図9(a)は、第2の実施形態に斯かる製造方法により貫通孔の開孔径よりも小径の開孔が複数形成された状態を照射側から見た拡大図、図9(b)はレーザー光線の照射位置を三角形の頂点位置に移動して貫通孔を形成する工程を示す部分拡大図、図9(c)は複数の貫通する開孔をオーバーラップさせて貫通孔を形成する工程を示す部分拡大図である。FIG. 9(a) is an enlarged view of a state in which a plurality of openings having a diameter smaller than that of the through-hole are formed by the manufacturing method according to the second embodiment, as seen from the irradiation side. A partially enlarged view showing the step of forming a through hole by moving the laser beam irradiation position to the apex position of the triangle, FIG. 9(c) shows the step of forming a through hole by overlapping a plurality of penetrating holes. It is a partially enlarged view. 図10(a)は、中空突起部の突出方向に複数の貫通孔が隣接配置された形態を説明する拡大図、図10(b)は、複数の貫通孔が、線対称に形成された形態を示す拡大図である。FIG. 10(a) is an enlarged view illustrating a configuration in which a plurality of through holes are arranged adjacent to each other in the protruding direction of a hollow protrusion, and FIG. 10(b) is an enlarged view illustrating a configuration in which a plurality of through holes are formed line-symmetrically. FIG. 図11は、図1に示す中空突起具を製造する他の実施形態の製造方法を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating another embodiment of a manufacturing method for manufacturing the hollow protrusion shown in FIG. 1.

以下、本発明を、その好ましい実施態様に基づき図面を参照しながら説明する。
本発明の製造方法は、内部が中空の中空突起具の製造方法である。図1には、実施形態の微細な中空突起具の製造方法で製造される一実施形態の微細な中空突起具1の斜視図が示されている。中空突起具1は、平坦なシート状の基材である基底部2と、微細な複数の中空突起部3とを有している。中空突起部3の数、中空突起部3の配置及び中空突起部3の形状には、特に制限はないが、本実施形態の中空突起具1は、好適には、シート状の基底部2の上面に、9個の円錐台状の中空突起部3をアレイ(行列)状に有している。アレイ(行列)状に配された9個の中空突起部3は、後述する基材シート2Aを搬送する方向(基材シート2Aの縦方向)であるY方向に3行、搬送する方向と直交する方向及び搬送される基材シート2Aの横方向であるX方向に3列に配されている。
Hereinafter, the present invention will be explained based on preferred embodiments thereof with reference to the drawings.
The manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing a hollow protrusion having a hollow interior. FIG. 1 shows a perspective view of a fine hollow protrusion 1 according to an embodiment manufactured by a method for manufacturing a fine hollow protrusion according to an embodiment. The hollow protrusion 1 has a base portion 2 that is a flat sheet-like base material, and a plurality of fine hollow protrusions 3. Although there are no particular restrictions on the number of hollow protrusions 3, the arrangement of hollow protrusions 3, and the shape of hollow protrusions 3, the hollow protrusions 1 of this embodiment preferably have a sheet-like base 2. The upper surface has nine truncated conical hollow protrusions 3 arranged in an array (matrix). The nine hollow projections 3 arranged in an array (matrix) form three rows in the Y direction, which is the direction in which the base sheet 2A (vertical direction of the base sheet 2A) is conveyed, which will be described later, and perpendicular to the conveying direction. They are arranged in three rows in the X direction, which is the lateral direction of the base sheet 2A being conveyed.

図2は、中空突起具1の有する配列された中空突起部3の内の1個の中空突起部3に着目した中空突起具1の斜視図であり、図3は、図2に示すIII-III線断面図である。中空突起具1は、所謂マイクロニードルアレイであって、中空突起部3を例えば、皮膚に押し付けて穿刺することで、中空突起部3の内部に封入された剤を、貫通孔3hを介して皮膚の内部に供給するものである。マイクロニードルアレイは中空突起具1としての一例であり、中空突起具1がマイクロニードルアレイに限定されるものではない。 2 is a perspective view of the hollow protrusion 1 focusing on one of the arranged hollow protrusions 3 of the hollow protrusion 1, and FIG. 3 is a perspective view of the hollow protrusion 1 shown in FIG. It is a sectional view taken along line III. The hollow protrusion 1 is a so-called microneedle array, and by pressing the hollow protrusion 3 against the skin and puncturing it, the agent sealed inside the hollow protrusion 3 is delivered to the skin through the through hole 3h. It supplies the inside of the The microneedle array is an example of the hollow protrusion 1, and the hollow protrusion 1 is not limited to the microneedle array.

中空突起具1は、図2に示すように、中空突起部3に貫通孔3hを有している。中空突起具1は、図3に示すように、基底部2における各中空突起部3に対応する位置に基底側開孔2hを有している。中空突起具1には、基底部2の基底側開孔2hから各中空突起部3の内部を通って先端側の貫通孔3hまで至る空間3kが形成されている。従って、貫通孔3hは、中空突起部3の外側から内部の空間3kまで貫通して形成されている。各中空突起部3の内部の空間3kは、中空突起部3の外形形状に対応した形状に形成されており、図1に示す中空突起具1では、円錐状の中空突起部3の外形形状に対応した円錐状に形成されている。中空突起部3は、その外形形状が円錐状であるが、円錐状の形状以外に、円錐台状、円柱状、角柱状、角錐状、角錐台状等であってもよい。 As shown in FIG. 2, the hollow protrusion 1 has a through hole 3h in the hollow protrusion 3. As shown in FIG. 3, the hollow protrusion 1 has base-side openings 2h at positions corresponding to the respective hollow protrusions 3 in the base portion 2. The hollow protrusion 1 has a space 3k extending from the base-side opening 2h of the base portion 2 through the inside of each hollow protrusion 3 to the tip-side through-hole 3h. Therefore, the through hole 3h is formed to penetrate from the outside of the hollow protrusion 3 to the internal space 3k. The space 3k inside each hollow protrusion 3 is formed in a shape corresponding to the outer shape of the hollow protrusion 3, and in the hollow protrusion 1 shown in FIG. It is shaped like a corresponding cone. The hollow protrusion 3 has a conical outer shape, but in addition to the conical shape, the hollow protrusion 3 may have a truncated conical shape, a cylindrical shape, a prismatic shape, a pyramid shape, a truncated pyramid shape, etc.

貫通孔3hは、図2に示すように、中空突起部3の先端部の中心からずれた開孔予定位置に形成された開孔部である。このように貫通孔3hが中空突起部3の先端部の中心からずれた位置に形成されていると、中空突起部3を皮膚に穿刺する際に貫通孔3hが潰れ難く、貫通孔3hを通して皮膚の内部に中空突起具1から剤を安定的に供給することができる。 As shown in FIG. 2, the through hole 3h is an opening formed at a planned opening position shifted from the center of the tip of the hollow protrusion 3. If the through hole 3h is formed at a position offset from the center of the tip of the hollow protrusion 3, the through hole 3h will not be easily crushed when the hollow protrusion 3 is punctured into the skin, and the through hole 3h will pass through the skin. The agent can be stably supplied from the hollow protrusion 1 into the inside of the tube.

各中空突起部3は、マイクロニードルとして使用するときに、中空突起部3の先端を最も浅いところでは皮膚の角層まで、該先端を深くは真皮まで刺入するため、その突出高さH1(図3参照)を次のように本実施形態では規定している。突出高さH1は、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上5mm以下である。 When each hollow protrusion 3 is used as a microneedle, the protrusion height H1 ( (see FIG. 3) is defined as follows in this embodiment. The protrusion height H1 is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, and preferably 10 mm or less, still more preferably 5 mm or less, and specifically, preferably 0.01 mm. It is 10 mm or more, more preferably 0.02 mm or more and 5 mm or less.

貫通孔3hは、図7(b)に示すように、中空突起部3の内面31に内側に形成される開孔径r3の開孔面積S2よりも中空突起部3の外面32側に形成される開孔径r1の開孔面積S1の方が大きく形成されている。すなわち、貫通孔3hは、中空突起部3の内面31側の内径(開孔径)よりも中空突起部3の外面32側の内径(開孔径)の方が大きく形成されている。内面31側の内径(開孔径)とは、内面31に形成された貫通孔3hにおける最も広い位置での直径であり、該外面32側の内径とは外面32に形成された貫通孔3hにおける最も広い位置での直径である。
中空突起部3の貫通孔3hを通して皮膚の内部に剤を安定的に供給する観点から、貫通孔3hの内面31側の内径は、好ましくは1μm以上、更に好ましくは5μm以上であり、そして、好ましくは500μm以下であり、更に好ましくは300μm以下であり、具体的には、好ましくは1μm以上500μm以下であり、更に好ましくは5μm以上300μm以下である。
As shown in FIG. 7(b), the through hole 3h is formed closer to the outer surface 32 of the hollow protrusion 3 than the opening area S2 of the aperture diameter r3 formed inside the inner surface 31 of the hollow protrusion 3. The aperture area S1 of the aperture diameter r1 is formed larger. That is, the through hole 3h is formed so that the inner diameter (opening diameter) on the outer surface 32 side of the hollow protrusion 3 is larger than the inner diameter (opening diameter) on the inner surface 31 side of the hollow protrusion 3. The inner diameter (opening diameter) on the inner surface 31 side is the diameter at the widest position of the through hole 3h formed on the inner surface 31, and the inner diameter on the outer surface 32 side is the diameter at the widest position of the through hole 3h formed on the outer surface 32. This is the diameter at the widest position.
From the viewpoint of stably supplying the agent into the skin through the through hole 3h of the hollow protrusion 3, the inner diameter of the through hole 3h on the inner surface 31 side is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, and preferably is 500 μm or less, more preferably 300 μm or less, specifically, preferably 1 μm or more and 500 μm or less, and even more preferably 5 μm or more and 300 μm or less.

中空突起部3の貫通孔3hを通して皮膚の内部に剤を安定的に供給する観点から、貫通孔3hの外面32側の内径は内面31側の内径と比べて、好ましくは1.1倍以上、更に好ましくは1.2倍以上であり、そして、好ましくは15倍以下であり、更に好ましくは10倍以下であり、具体的には、好ましくは1.1倍以上15倍以下であり、更に好ましくは1.2倍以上10倍以下である。中空突起部3の貫通孔3hを通して皮膚の内部に剤をより一層安定的に供給する観点から、貫通孔3hは、その内径が、中空突起部3の内面31側から外面32側に向かって漸次増大していることが好ましい。つまり、中空突起部3には、中空突起部3の外側からレーザー光線4Lを照射することにより、該中空突起部の内側に形成される開孔径に対して該中空突起部の外側に形成される開孔径が大きい貫通孔3hが形成されている。貫通孔3hの形状は、切頭円錐形状に形成されている。 From the viewpoint of stably supplying the agent into the skin through the through hole 3h of the hollow protrusion 3, the inner diameter of the through hole 3h on the outer surface 32 side is preferably 1.1 times or more as compared to the inner diameter on the inner surface 31 side. More preferably 1.2 times or more, and preferably 15 times or less, still more preferably 10 times or less, specifically, preferably 1.1 times or more and 15 times or less, and still more preferably is 1.2 times or more and 10 times or less. From the viewpoint of more stably supplying the agent into the skin through the through hole 3h of the hollow protrusion 3, the inner diameter of the through hole 3h gradually increases from the inner surface 31 side to the outer surface 32 side of the hollow protrusion 3. Preferably, it is increasing. In other words, by irradiating the hollow protrusion 3 with the laser beam 4L from the outside of the hollow protrusion 3, an opening is formed on the outside of the hollow protrusion with respect to the diameter of the aperture formed on the inside of the hollow protrusion. A through hole 3h with a large hole diameter is formed. The shape of the through hole 3h is formed into a truncated conical shape.

次に、本発明の中空突起具の製造方法を、前述した中空突起具1の製造方法を例にとり図4、図5を参照して説明する。図4には、中空突起具1の製造方法の実施に用いる一実施形態の製造装置100の全体構成が示されている。上述したように、中空突起具1の各中空突起部3は非常に小さなものであるが、説明の便宜上、図4においては中空突起具1の各中空突起部3が誇張して描かれている。 Next, a method for manufacturing a hollow protrusion according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5, taking the method for manufacturing the hollow protrusion 1 described above as an example. FIG. 4 shows the overall configuration of a manufacturing apparatus 100 according to an embodiment used to carry out the method for manufacturing the hollow protrusion 1. As shown in FIG. As mentioned above, each hollow protrusion 3 of the hollow protrusion 1 is very small, but for convenience of explanation, each hollow protrusion 3 of the hollow protrusion 1 is exaggerated in FIG. 4. .

製造装置100は、図4に示すように、基材シート2Aに中空突起部3を形成するための凸型部11を備える突起部形成部10と、中空突起部3に貫通孔3hを形成するための非接触式の開孔手段を有する開孔形成部40とを備えている。本実施形態において、製造装置100は冷却部20を備えている。製造装置100は、基材シート2Aの一面2D側から凸型部11を刺入して、基材シート2Aの他面2U側から突出する非貫通の中空突起部3を形成し、その後、基材シート2Aの他面2U側から非貫通の中空突起部3に開孔手段により貫通孔3hを形成するようになっている。基底部2は、基材シート2Aから形成された中空突起具1における中空突起部3が形成されていない部位を示す。 As shown in FIG. 4, the manufacturing apparatus 100 includes a protrusion forming part 10 that includes a convex part 11 for forming a hollow protrusion 3 on a base sheet 2A, and a through hole 3h in the hollow protrusion 3. The aperture forming section 40 has a non-contact aperture means. In this embodiment, the manufacturing apparatus 100 includes a cooling section 20. The manufacturing apparatus 100 inserts the convex portion 11 from one surface 2D side of the base sheet 2A to form a non-penetrating hollow protrusion 3 protruding from the other surface 2U side of the base sheet 2A, and then A through hole 3h is formed in the non-penetrating hollow protrusion 3 from the other surface 2U side of the material sheet 2A by a hole-opening means. The base portion 2 indicates a portion of the hollow protrusion 1 formed from the base sheet 2A where the hollow protrusion 3 is not formed.

製造装置100を用いる中空突起具1の製造方法を詳述する。以下の説明では、基材シート2Aを搬送する方向をY方向、搬送する方向と直交する方向及び搬送される基材シート2Aの第2方向をX方向、搬送される基材シート2Aの厚み方向をZ方向として説明する。
製造装置100を用いる中空突起具1の製造方法では、先ず、図4に示すように、基材シート2Aの原料ロールから帯状の基材シート2Aを繰り出し、搬送方向Yに搬送する。そして、基材シート2Aが所定位置まで送られたところで、基材シート2Aの搬送を止める。このように、中空突起具1の製造方法では、帯状の基材シート2Aの搬送を間欠的に行うようになっている。
A method for manufacturing the hollow protrusion 1 using the manufacturing apparatus 100 will be described in detail. In the following description, the direction in which the base sheet 2A is conveyed is the Y direction, the direction orthogonal to the conveying direction and the second direction of the base sheet 2A being conveyed is the X direction, and the thickness direction of the base sheet 2A being conveyed. will be explained assuming that it is the Z direction.
In the method for manufacturing the hollow protrusion 1 using the manufacturing apparatus 100, first, as shown in FIG. 4, the band-shaped base sheet 2A is unwound from the raw material roll of the base sheet 2A and conveyed in the conveyance direction Y. Then, when the base sheet 2A is sent to a predetermined position, the conveyance of the base sheet 2A is stopped. In this way, in the method for manufacturing the hollow protrusion 1, the belt-shaped base sheet 2A is conveyed intermittently.

基材シート2Aは、製造される中空突起具1の有する基材となるシートであり、熱可塑性樹脂を含んでいる。基材シート2Aとしては、熱可塑性樹脂を主体とする、即ち熱可塑性樹脂を50質量%以上含むものであることが好ましく、熱可塑性樹脂を90質量%以上含むものであることが更に好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-α-オレフィンコポリマー、エチレン-プロピレンコポリマー等のポリオレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、液晶ポリマー、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリグリコール酸、ポリ乳酸及び乳酸-ヒドロキシカルボン酸コポリマー等のポリ乳酸系樹脂等のポリエステル樹脂;ナイロン6及びナイロン66等のポリアミド樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニル-エチレン共重合体及びポリスチレン等のビニル系ポリマー;ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸及びポリメタクリル酸エステル等のアクリル系ポリマー;ポリカーボネート;ポリアミドイミド;ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエテーテルエーテルケトンケトン等の芳香族ポリエーテルケトン樹脂;ポリエーテルイミド;セルロース分子を化学修飾した変性セルロース等が挙げられる。尚、基材シート2Aは、熱可塑性樹脂以外に、ヒアルロン酸、コラーゲン、でんぷん、セルロース等を含んだ混合物で形成されていても良い。基材シート2Aの厚みは、中空突起具1の有する基底部2の厚みT2(図3参照)と同等である。すなわち、前記中空突起部3は、熱可塑性樹脂を含んだ材質で形成されているのが好ましい。 The base sheet 2A is a sheet that serves as a base material of the hollow protrusion 1 to be manufactured, and contains a thermoplastic resin. The base sheet 2A preferably contains thermoplastic resin as a main component, that is, contains 50% by mass or more of thermoplastic resin, and more preferably contains 90% by mass or more of thermoplastic resin. Examples of thermoplastic resins include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-α-olefin copolymer, and ethylene-propylene copolymer; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, liquid crystal polymer, polyhydroxyalkanoate, polycaprolactone, polybutylene succinate, and polyethylene terephthalate. Polyester resins such as polylactic acid resins such as glycolic acid, polylactic acid and lactic acid-hydroxycarboxylic acid copolymers; polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66; polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyvinyl acetate-ethylene Vinyl polymers such as copolymers and polystyrene; acrylic polymers such as polyacrylic acid, polyacrylic ester, polymethacrylic acid and polymethacrylic ester; polycarbonate; polyamideimide; polyetherketone, polyetheretherketone, polyether Examples include aromatic polyetherketone resins such as etherketoneketone; polyetherimide; and modified cellulose obtained by chemically modifying cellulose molecules. The base sheet 2A may be made of a mixture containing hyaluronic acid, collagen, starch, cellulose, etc. in addition to the thermoplastic resin. The thickness of the base sheet 2A is equivalent to the thickness T2 of the base portion 2 of the hollow protrusion 1 (see FIG. 3). That is, the hollow protrusion 3 is preferably formed of a material containing thermoplastic resin.

次いで、中空突起具1の製造方法では、図4に示すように、帯状の基材シート2Aの一面2D側から突起部形成部10の備える凸型部11を刺入して、基材シート2Aの他面2U側から突出する微細な中空突起部3を形成する突起部形成工程を行う。 Next, in the manufacturing method of the hollow protrusion 1, as shown in FIG. A protrusion forming step is performed to form minute hollow protrusions 3 protruding from the other surface 2U side.

突起部形成部10は、図4に示すように、突起部形成用の凸型部11を備えている。凸型部11は、加熱手段(不図示)を設けていても設けていなくてもよいが、製造装置100では、加熱手段(不図示)を設けている。また製造装置100では、凸型部11の加熱手段以外に他の加熱手段を設けていなくともよい。本明細書で「凸型部11の加熱手段以外に他の加熱手段を設けていない」とは、他の加熱手段を一切排除する場合を指すだけではなく、基材シート2Aの軟化温度未満、又はガラス転移温度未満に加熱する手段を備える場合も含む意味である。但し、他の加熱手段を一切含まないことが好ましい。 As shown in FIG. 4, the protrusion forming section 10 includes a convex portion 11 for forming a protrusion. Although the convex portion 11 may or may not be provided with a heating means (not shown), the manufacturing apparatus 100 is provided with a heating means (not shown). Further, in the manufacturing apparatus 100, there is no need to provide any heating means other than the heating means for the convex portion 11. In this specification, "no heating means other than the heating means for the convex portion 11" refers not only to the case where no other heating means is provided, but also to the case where the softening temperature of the base sheet 2A is lower than the The meaning also includes cases where a means for heating below the glass transition temperature is provided. However, it is preferable that no other heating means be included.

凸型部11とは、基材シート2Aに刺さる部分である凸型110を備えた部材のことであり、凸型部11は、製造装置100では、円盤状の土台部分の上に配された構造となっている。ただし、これに限られず凸型110のみからなる凸型部であってもよいし、複数の凸型110を台状支持体の上に配した凸型部11であってもよい。凸型部11は、製造する中空突起具1の中空突起部3の個数、配置、各中空突起部3の略外形形状に対応した凸型110を有しており、製造装置100では、9個の円錐状の中空突起部3に対応して、9個の円錐状の凸型110を有している。 The convex portion 11 is a member having a convex shape 110 that is a part that sticks into the base sheet 2A. It has a structure. However, the present invention is not limited thereto, and may be a convex portion consisting of only convex molds 110, or may be a convex portion 11 in which a plurality of convex molds 110 are disposed on a platform support. The convex part 11 has a convex part 110 corresponding to the number, arrangement, and approximate external shape of each hollow protrusion 3 of the hollow protrusion 1 to be manufactured. It has nine conical convex molds 110 corresponding to the conical hollow protrusions 3 .

凸型110は、図4に破線で示すように、9個の尖鋭な先端の円錐状に形成されており、その先端を厚み方向Zの上方に向けて配されている。凸型部11は、基材シート2Aの一面2D側(下面側)に該一面2Dから厚み方向Zの下方に一定の間隔を空けて配置されている。凸型部11は、電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向Zの上下に移動可能となっている。凸型110は、凸型部11の凸型110の先端を基材シート2Aの一面2D側から当接可能に構成されている。 The convex mold 110 is formed into a conical shape with nine sharp tips, as shown by the broken line in FIG. 4, and is arranged with the tips facing upward in the thickness direction Z. The convex portions 11 are disposed on one surface 2D side (lower surface side) of the base sheet 2A at a constant interval below the one surface 2D in the thickness direction Z. The convex portion 11 is movable up and down in the thickness direction Z by an electric actuator (not shown). The convex mold 110 is configured such that the tip of the convex mold 110 of the convex part 11 can be brought into contact with the base sheet 2A from one surface 2D side.

凸型部11の加熱手段は、本実施形態では、超音波振動装置である。凸型部11の超音波振動の作動は、基材シート2Aに凸型部11が当接する直前から、次工程である後述する冷却工程に至る直前まで行われることが好ましい。凸型部11の動作、凸型部11の加熱手段の作動等の凸型部11の備える加熱手段の加熱条件の制御は、製造装置100に備えられた制御手段(不図示)により行われる。 In this embodiment, the heating means for the convex portion 11 is an ultrasonic vibration device. It is preferable that the ultrasonic vibration of the convex portion 11 is performed from immediately before the convex portion 11 comes into contact with the base sheet 2A to immediately before the next step, the cooling step, which will be described later. The operation of the convex part 11 and the heating conditions of the heating means of the convex part 11, such as the operation of the heating means of the convex part 11, are controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100.

凸型部11の先端側の形状は、製造する中空突起具1の有する中空突起部3の外形形状に対応した形状となっていればよい。凸型部11の凸型110は、その高さが、製造される中空突起具1が有する中空突起部3の突出高さH1(図3参照)と同じか或いは若干高く形成されている。 The shape of the tip side of the convex portion 11 may be a shape corresponding to the outer shape of the hollow protrusion 3 of the hollow protrusion 1 to be manufactured. The height of the convex mold 110 of the convex part 11 is the same as or slightly higher than the protrusion height H1 (see FIG. 3) of the hollow protrusion 3 of the hollow protrusion 1 to be manufactured.

突起部形成部10は、図4に示すように、基材シート2Aの他面2U側(上面側)に撓み抑制手段としての第1開口プレート12Uを有し、基材シート2Aの一面2D側(下面側)に撓み抑制手段としての第2開口プレート12Dを有している。第1及び第2開口プレート12U,12Dは、搬送方向Yに平行に延在する板状部材から形成されている。第1及び第2開口プレート12U,12Dは、開口部12a以外の領域で基材シート2Aを挟持している。 As shown in FIG. 4, the protrusion forming part 10 has a first opening plate 12U as a deflection suppressing means on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A, and has a first opening plate 12U as a deflection suppressing means on the one surface 2D side of the base sheet 2A. It has a second opening plate 12D (on the lower surface side) as a deflection suppressing means. The first and second aperture plates 12U and 12D are formed from plate-like members extending parallel to the transport direction Y. The first and second aperture plates 12U and 12D sandwich the base sheet 2A in areas other than the aperture 12a.

第1及び第2開口プレート12U,12Dは、1個の開口部12aに対して凸型部11における各凸型110が複数個挿通できるように、各凸型110の断面積よりも大きな開口面積で形成されていてもよいが、本実施形態では、図4及び図5に示すように、1個の開口部12aに対して1個の凸型110が挿通されるように形成されている。第1開口プレート12Uの開口部12aは、製造装置100では、第2開口プレート12Dの開口部12aと同心円上に配置されている。従って、基材シート2Aを挟持する一対の第1開口プレート12Uの開口部12a及び第2開口プレート12Dの開口部12aが厚み方向において重なっている。 The first and second aperture plates 12U, 12D have an opening area larger than the cross-sectional area of each convex mold 110 so that a plurality of convex molds 110 in the convex part 11 can be inserted into one opening 12a. However, in this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, one convex mold 110 is formed to be inserted into one opening 12a. In the manufacturing apparatus 100, the opening 12a of the first opening plate 12U is arranged concentrically with the opening 12a of the second opening plate 12D. Therefore, the openings 12a of the pair of first aperture plates 12U and the apertures 12a of the second aperture plates 12D that sandwich the base sheet 2A overlap in the thickness direction.

第1及び第2開口プレート12U,12Dは、基材シート2Aに当接する方向と離間する方向に移動可能となっている。製造装置100では、第1及び第2開口プレート12U,12Dは、電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向Zの上下に移動可能となっている。第1及び第2開口プレート12U,12Dの動作の制御は、製造装置100に備えられた、制御手段(不図示)により行われる。
なお、本実施形態においては、第1開口プレート12U及び第2開口プレート12Dは、基材シート2Aに当接する方向と離間する方向に移動可能となっている。これらの内、第2開口プレート12Dは、基材シート2Aに当接する方向と離間する方向に移動可能となっていなくても良い。
The first and second aperture plates 12U and 12D are movable in a direction in which they come into contact with the base sheet 2A and in a direction in which they separate from each other. In the manufacturing apparatus 100, the first and second aperture plates 12U and 12D are movable up and down in the thickness direction Z by an electric actuator (not shown). The operation of the first and second aperture plates 12U and 12D is controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100.
In addition, in this embodiment, the first aperture plate 12U and the second aperture plate 12D are movable in a direction in which they come into contact with the base sheet 2A and in a direction in which they separate from each other. Of these, the second aperture plate 12D does not need to be movable in the direction in which it comes into contact with the base sheet 2A and in the direction in which it separates from the base sheet 2A.

中空突起具1の製造方法では、図5(a)及び図5(b)に示すように、第1開口プレート12Uと第2開口プレート12Dとで、基材シート2Aを挟持した状態で突起部形成工程を行うようになっている。突起部形成工程では、基材シート2Aの一面2D側から、第2開口プレート12Dの開口部12aに凸型110を通過させ、図5(a)に示すように、超音波振動装置により各凸型110に超音波振動を予め発現させながら、次いで凸型部11を基材シート2Aの一面2Dに当接させる。これにより当接部分TPを軟化させる。そして、図5(b)に示すように、当接部分TPを軟化させながら、基材シート2Aの一面2D側から他面2U側に向かって凸型110を上昇させて、基材シート2Aの他面2U側に配された第1開口プレート12Uで基材シート2Aの撓みを抑制しつつ、凸型110を基材シート2Aに刺入する。そして、基材シート2Aの他面2U側から突出する微細な非貫通の中空突起部3を形成する。 In the method for manufacturing the hollow protrusion 1, as shown in FIGS. 5(a) and 5(b), the protrusion is formed with the base sheet 2A sandwiched between the first aperture plate 12U and the second aperture plate 12D. A forming process is performed. In the protrusion forming step, the convex mold 110 is passed through the opening 12a of the second aperture plate 12D from the one surface 2D side of the base sheet 2A, and each convex is formed using an ultrasonic vibrator as shown in FIG. 5(a). While causing the mold 110 to generate ultrasonic vibrations in advance, the convex mold portion 11 is then brought into contact with one surface 2D of the base sheet 2A. This softens the contact portion TP. Then, as shown in FIG. 5(b), while softening the contact portion TP, the convex mold 110 is raised from the one surface 2D side of the base sheet 2A toward the other surface 2U side, and the base sheet 2A is The convex mold 110 is inserted into the base sheet 2A while suppressing the deflection of the base sheet 2A with the first opening plate 12U disposed on the other surface 2U side. Then, minute non-penetrating hollow protrusions 3 are formed that protrude from the other surface 2U side of the base sheet 2A.

凸型部11の加熱による基材シート2Aの加熱温度は、中空突起部3の形成の観点から、使用される基材シート2Aのガラス転移温度以上溶融温度未満であることが好ましく、特に軟化温度以上溶融温度未満であることが好ましい。なお、超音波振動装置を用いて基材シート2Aを加熱する場合においては、凸型110と接触した基材シート2Aの部分の温度範囲として適用される。一方、超音波振動装置の代わりに加熱ヒーター装置を用いて基材シート2Aを加熱する場合には、凸型部11の加熱温度を上述した範囲で調整すればよい。なお、ガラス転移温度(Tg)の測定方法は、公知の軟化温度の測定方法は、JIS K-7196「熱可塑性プラスチックフィルム及びシートの熱機械分析による軟化温度試験方法」に従って行えばよい。 From the viewpoint of forming the hollow projections 3, the heating temperature of the base sheet 2A by heating the convex portions 11 is preferably higher than or equal to the glass transition temperature of the base sheet 2A to be used and lower than the melting temperature, particularly the softening temperature. It is preferable that the melting temperature is higher than that or lower than the melting temperature. In addition, when heating the base sheet 2A using an ultrasonic vibration device, the temperature range is applied as the temperature range of the portion of the base sheet 2A that is in contact with the convex mold 110. On the other hand, when heating the base sheet 2A using a heating device instead of the ultrasonic vibration device, the heating temperature of the convex portion 11 may be adjusted within the above-mentioned range. Note that the glass transition temperature (Tg) may be measured in accordance with JIS K-7196 "Softening temperature test method by thermomechanical analysis of thermoplastic plastic films and sheets" as a known method for measuring the softening temperature.

次いで、中空突起具1の製造方法では、図4及び図5(c)に示すように、冷却部20の備える冷風送風装置21を用いて、中空突起部3を冷却する冷却工程を行う。冷風送風装置21は、図4に示すように、冷風送風する送風口22が基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配されており、送風口22から冷風を吹き付けて非貫通の中空突起部3を冷却するようになっている。冷風送風装置は、搬送される帯状の基材シート2Aの他面2U側(上面側)及び一面2D側(下面側)の全体を中空状に覆い、冷風送風装置の内部を帯状の基材シート2Aが搬送方向(Y方向)に搬送されるようにし、中空内に、例えば、冷風送風する送風口22を設けるようにしてもよい。冷風送風装置21の冷却温度、冷却時間の制御は、製造装置100に備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。 Next, in the method for manufacturing the hollow protrusion 1, as shown in FIGS. 4 and 5(c), a cooling step is performed in which the hollow protrusion 3 is cooled using the cold air blower 21 included in the cooling unit 20. As shown in FIG. 4, the cold air blowing device 21 has an air outlet 22 for blowing cold air arranged on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A, and blows cold air from the air outlet 22 to clean non-penetrating areas. The hollow protrusion 3 is cooled. The cold air blower covers the entire other surface 2U side (upper surface side) and one surface 2D side (lower surface side) of the belt-shaped base sheet 2A to be conveyed in a hollow shape, and the inside of the cold air blower is covered with the belt-shaped base sheet. 2A may be conveyed in the conveyance direction (Y direction), and an air outlet 22 for blowing cold air may be provided in the hollow. The cooling temperature and cooling time of the cold air blower 21 are controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100.

中空突起具1の製造方法では、非貫通の中空突起部3の内部に凸型部11を刺入した状態で該非貫通の中空突起部3を冷却する冷却工程を行うようになっている。冷却工程では、電動アクチュエータ(不図示)による凸型部11の厚み方向(Z方向)の移動を停止し、凸型部11の凸型110を非貫通の中空突起部3の内部に刺し込んだ状態で、基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された送風口22から冷風を吹き付けて、非貫通の中空突起部3の内部に凸型110を刺入した状態のまま冷却する。 In the method for manufacturing the hollow protrusion 1, a cooling process is performed in which the non-penetrating hollow protrusion 3 is cooled while the convex portion 11 is inserted into the non-penetrating hollow protrusion 3. In the cooling process, the movement of the convex part 11 in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown) was stopped, and the convex mold 110 of the convex part 11 was inserted into the non-penetrating hollow protrusion 3. In this state, cool air is blown from the air outlet 22 arranged on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A to cool the convex mold 110 inserted inside the non-penetrating hollow protrusion 3. do.

製造装置100のように、凸型部11の加熱手段が超音波振動である場合には、冷風送風装置21を必ず備える必要はなく、超音波振動装置の振動を切ることにより、冷却することもできる。この点で、超音波振動を加熱手段として用いると、装置の簡便化とともに、高速での中空突起具1の製造が容易となるので好ましい。また、基材シート2Aの凸型部11と当接していない部分では、より熱が伝わりにくく、また、超音波振動付与のオフによって冷却が効率的に行われるので、成形部分以外の変形が生じにくいという長所がある。 When the heating means for the convex part 11 is ultrasonic vibration, as in the manufacturing apparatus 100, it is not necessary to necessarily provide the cold air blower 21, and cooling may be performed by cutting off the vibration of the ultrasonic vibration apparatus. can. In this respect, it is preferable to use ultrasonic vibration as the heating means because it not only simplifies the apparatus but also facilitates the manufacture of the hollow protrusion 1 at high speed. In addition, heat is less likely to be transferred to the portions of the base sheet 2A that are not in contact with the convex portions 11, and since cooling is performed efficiently by turning off the application of ultrasonic vibration, deformation occurs in areas other than the molded portions. It has the advantage of being difficult.

中空突起具1の製造方法では、冷却工程で非貫通の中空突起部3を冷却しながら、又は冷却工程終了後に、中空突起部3の開孔予定位置に貫通孔3hを形成する開孔形成工程を行うようになっているところ、図4及び図5に示す製造方法では、非貫通の中空突起部3を冷却しながら、開孔形成部40の備える非接触式の開孔手段を用いて、非貫通の中空突起部3の開孔予定位置にレーザーを照射し、該非貫通の中空突起部3に貫通孔である貫通孔3hを形成している。このように非貫通の中空突起部3を冷却しながら中空突起部3に貫通孔3hを形成すると、冷却工程と開孔形成工程が同時に行えるため製造時間を短縮することが可能となる。本実施形態において、開孔予定位置とは、レーザーが照射されて貫通孔3hが形成される中空突起部3の部位である。 In the manufacturing method of the hollow protrusion 1, the through hole 3h is formed at the planned opening position of the hollow protrusion 3 while cooling the non-penetrating hollow protrusion 3 in the cooling process or after the cooling process is finished. However, in the manufacturing method shown in FIGS. 4 and 5, while cooling the non-penetrating hollow protrusion 3, a non-contact hole opening means provided in the hole forming section 40 is used. A laser is irradiated to the intended opening position of the non-penetrating hollow protrusion 3 to form a through hole 3h, which is a through hole, in the non-penetrating hollow protrusion 3. If the through holes 3h are formed in the hollow protrusion 3 while cooling the non-penetrating hollow protrusion 3 in this manner, the cooling process and the hole forming process can be performed simultaneously, making it possible to shorten the manufacturing time. In this embodiment, the planned hole opening position is a portion of the hollow protrusion 3 where the through hole 3h is formed by irradiation with the laser.

開孔形成部40は、基材シート2Aの他面2U側に非接触式の開孔手段を備えている。非接触式の開孔手段としては、レーザー照射装置4が用いられている。レーザー照射装置4は、図4に示すように、レーザー光線4Lを自在に走査するガルバノスキャナである照射ヘッド41を有している。照射ヘッド41は、基材シート2Aの他面2U側(上面側)に該他面2Uから厚み方向Zの上方に一定の間隔を空けて配置されている。
このように基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された照射ヘッド41からレーザー光線4Lを非貫通の中空突起部3の開孔予定位置に照射して、中空突起部3に貫通孔3hを形成すると、中空突起部3の外面32における貫通孔3hの周囲にバリが形成され難い。また、中空突起部3の任意の位置に貫通孔3hを形成し易いため、液剤等を供給したい皮膚表面に対する位置を任意に制御し易い。
The hole forming section 40 includes a non-contact hole forming means on the other surface 2U side of the base sheet 2A. A laser irradiation device 4 is used as a non-contact hole opening means. As shown in FIG. 4, the laser irradiation device 4 includes an irradiation head 41 that is a galvano scanner that freely scans a laser beam 4L. The irradiation head 41 is arranged on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A at a constant interval above the other surface 2U in the thickness direction Z.
In this way, the laser beam 4L is irradiated from the irradiation head 41 arranged on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A to the planned hole opening position of the non-penetrating hollow protrusion 3 to penetrate into the hollow protrusion 3. When the hole 3h is formed, burrs are less likely to be formed around the through hole 3h on the outer surface 32 of the hollow protrusion 3. Furthermore, since the through hole 3h can be easily formed at any arbitrary position of the hollow protrusion 3, it is easy to arbitrarily control the position relative to the skin surface to which the liquid agent or the like is to be supplied.

照射ヘッド41は、図4に示すように、照射されたレーザー光線4Lを集光するレンズ43及び集光した該レーザー光線4Lを自在に走査する2枚のミラー42及び保護レンズ44を有している。保護レンズ44は設けていても設けていなくても良いが、光学系への塵やほこりの進入を防止するため、設けている方が好ましい。ミラー42は、モータ軸に取り付けられている。ミラー42は、レーザー光線4Lが基材シート2A上の中空突起部3に当たる照射点を、基材シート2Aの搬送方向Yに移動させる機構、基材シート2Aの搬送する方向と直交する方向Xに移動させる機構を備え、レーザー光線4Lを自在に走査できるようになっている。レンズ43は、光軸方向に移動可能となっており、レーザー光線4Lを集光して、中空突起部3に当たるレーザー光線4Lの照射点のスポット径を一定にする機構、該レーザー光線4Lの照射点を基材シート2Aの厚み方向Z方向に移動させる機構等を備えている。ミラー42及びレンズ43を有する照射ヘッド41は、レーザー光線4Lの照射点をX方向、Y方向及びZ方向からなる3次元に調整できるようになっている。その為、9個の中空突起部3それぞれの照射したい位置(近接部位)を3次元に座標化することで、レーザー光線4Lを各中空突起部3の照射したい位置に所定のスポット径で照射することができる。 As shown in FIG. 4, the irradiation head 41 includes a lens 43 for condensing the irradiated laser beam 4L, two mirrors 42 for freely scanning the condensed laser beam 4L, and a protective lens 44. The protective lens 44 may or may not be provided, but it is preferable to provide it in order to prevent dirt and dust from entering the optical system. Mirror 42 is attached to the motor shaft. The mirror 42 is a mechanism for moving the irradiation point where the laser beam 4L hits the hollow protrusion 3 on the base sheet 2A in the conveying direction Y of the base sheet 2A, and moves in the direction X perpendicular to the conveying direction of the base sheet 2A. The laser beam 4L can be scanned freely. The lens 43 is movable in the optical axis direction, and has a mechanism that focuses the laser beam 4L and makes the spot diameter of the irradiation point of the laser beam 4L constant, which hits the hollow protrusion 3, based on the irradiation point of the laser beam 4L. It is equipped with a mechanism for moving the material sheet 2A in the thickness direction Z direction. The irradiation head 41, which includes a mirror 42 and a lens 43, is capable of adjusting the irradiation point of the laser beam 4L three-dimensionally in the X direction, Y direction, and Z direction. Therefore, by three-dimensionally coordinating the desired irradiation position (proximity) of each of the nine hollow protrusions 3, the laser beam 4L can be irradiated to the desired irradiation position of each hollow protrusion 3 with a predetermined spot diameter. I can do it.

中空突起具1の製造方法では、図5(c)に示すように、非貫通の中空突起部3の内部に凸型部11を刺入した状態で、該中空突起部3を冷却しながら、該非貫通の中空突起部3に照射ヘッド41からレーザー光線4Lを照射して貫通孔3hを形成する。このように非貫通の中空突起部3の内部に凸型部11を刺入した状態でレーザー光線4Lを照射して貫通孔3hを形成すると、中空突起部3の内面31における貫通孔3hの周囲にばりが形成され難く、皮膚の内部に剤を安定的に供給できる。また、非貫通の中空突起部3の内部に凸型部11を刺入した状態でレーザー光線4Lを照射して貫通孔3hを形成すると、中空突起部3におけるレーザー光線4Lが照射された側の側壁とは反対側の側壁の内面31にダメージを与え難く、皮膚の内部に剤を安定的に供給できる。 In the manufacturing method of the hollow protrusion 1, as shown in FIG. The non-penetrating hollow protrusion 3 is irradiated with a laser beam 4L from the irradiation head 41 to form a through hole 3h. When the through hole 3h is formed by irradiating the laser beam 4L with the convex portion 11 inserted inside the non-penetrating hollow protrusion 3 in this way, the area around the through hole 3h on the inner surface 31 of the hollow protrusion 3 is formed. Burrs are less likely to form and the agent can be stably supplied to the inside of the skin. Furthermore, when the through hole 3h is formed by irradiating the laser beam 4L with the convex portion 11 inserted into the non-penetrating hollow protrusion 3, the side wall of the hollow protrusion 3 on the side irradiated with the laser beam 4L The inner surface 31 of the opposite side wall is less likely to be damaged, and the agent can be stably supplied to the inside of the skin.

中空突起具1の製造方法では、図5(d)に示すように、非貫通の中空突起部3の内部に凸型部11を刺した状態で、非貫通の中空突起部3に貫通孔3hを形成し、且つ中空突起部3の冷却を停止する。次いで、図5(e)に示すように、貫通孔3hが形成された中空突起部3の内部から凸型部11を抜いて内部が中空の中空突起部3を形成するリリース工程を行う。冷却工程において凸型部11の超音波振動装置による超音波振動を継続している場合には、リリース工程において、超音波振動を停止することが好ましい。リリース工程では、電動アクチュエータ(不図示)によって、凸型部11を厚み方向(Z方向)の下方に移動させ、各中空突起部3の内部に凸型110を刺し込んだ状態から、凸型110を抜いて、内部が中空の中空突起部3を形成する。リリース工程では、中空突起部3の内部から凸型部11を抜く際に基材シート2Aの撓みを抑制する撓み抑制手段として第2開口プレート12Dを用いているので、凸型110を中空突起部3の内部から抜き易い。 In the manufacturing method of the hollow protrusion 1, as shown in FIG. is formed, and cooling of the hollow protrusion 3 is stopped. Next, as shown in FIG. 5E, a release step is performed in which the convex portion 11 is removed from the inside of the hollow protrusion 3 in which the through hole 3h is formed to form the hollow protrusion 3 having a hollow interior. If the ultrasonic vibration of the convex portion 11 by the ultrasonic vibrator is continued in the cooling process, it is preferable to stop the ultrasonic vibration in the release process. In the release process, the convex part 11 is moved downward in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown), and from the state where the convex part 110 is inserted into the inside of each hollow protrusion part 3, the convex part 110 is moved downward in the thickness direction (Z direction). is removed to form a hollow protrusion 3 having a hollow interior. In the release process, since the second opening plate 12D is used as a deflection suppressing means for suppressing the deflection of the base sheet 2A when the convex part 11 is extracted from the inside of the hollow protrusion 3, the convex part 110 is removed from the hollow protrusion part. It is easy to remove from the inside of 3.

中空突起具1の製造方法では、9個の中空突起部3が基材シート2Aの他面2U(上面)に配列された中空突起具1の前駆体1Aが製造できる。中空突起具1の前駆体1Aが製造された後に、第1開口プレート12U及び第2開口プレート12Dを、基材シート2Aから離間させ、基材シート2Aを挟持状態から解放する。 In the method for manufacturing the hollow protrusion 1, it is possible to manufacture a precursor 1A of the hollow protrusion 1 in which nine hollow protrusions 3 are arranged on the other surface 2U (upper surface) of the base sheet 2A. After the precursor 1A of the hollow protrusion 1 is manufactured, the first aperture plate 12U and the second aperture plate 12D are separated from the base sheet 2A to release the base sheet 2A from the sandwiched state.

以上のように形成された中空突起具1の前駆体1Aは、その後、搬送方向Y下流側に搬送される。その後、カット工程にて、所定の範囲でカットされ、図1に示すような、シート状の基底部2と複数の中空突起部3とを有する中空突起具1が製造できる。以上の工程を繰り返すことによって、中空突起具1を連続的に効率良く製造できる。
上述したように製造された中空突起具1は、その後の工程において更に所定の形状に形成されても良いし、凸型部11を刺し込む工程の前に所望の形状に基材シート2Aを予め調整しておいても良い。
The precursor 1A of the hollow protrusion 1 formed as described above is then transported downstream in the transport direction Y. Thereafter, in a cutting process, a predetermined range is cut, and a hollow protrusion 1 having a sheet-like base portion 2 and a plurality of hollow protrusions 3 as shown in FIG. 1 can be manufactured. By repeating the above steps, the hollow protrusion 1 can be manufactured continuously and efficiently.
The hollow protrusion 1 manufactured as described above may be further formed into a predetermined shape in a subsequent step, or the base sheet 2A may be formed into a desired shape in advance before the step of inserting the convex portion 11. You can adjust it.

次に、レーザー照射装置4による貫通孔3hの形成工程について詳細に説明する。
前述した特許文献1-3に記載の技術では、複数ある中空突起部の内の1つの中空突起部に対し、一度の照射で貫通孔が形成可能な出力に調整されたレーザー光線4Lを照射している。これにより、中空突起部3の開孔予定位置となる側壁の一部には、一度に照射されたレーザー光線4Lの熱エネルギーで溶融して外面32から内面31まで貫通する貫通孔3hが形成される。また、レーザー光線4Lの照射位置も1つの中空突起部に対して1か所である。このため、照射されたレーザー光線4Lのエネルギーが一箇所に集中することから部分的な温度上昇が大きく、温度上昇に伴い、照射範囲の周囲に伝わる熱も多く、照射範囲の周囲部で熱による影響が大きくなる傾向となる。熱による影響とは、想定外の溶融による中空突起部3の貫通孔の周囲の薄肉化や熱変性である。このように、微細な中空突起部3にレーザー照射(レーザー加工)によって貫通孔3hを成型する場合、強度不足が懸念されている。
Next, the process of forming the through holes 3h using the laser irradiation device 4 will be described in detail.
In the techniques described in Patent Documents 1 to 3 mentioned above, one hollow protrusion among a plurality of hollow protrusions is irradiated with a laser beam 4L whose output is adjusted to be able to form a through hole with one irradiation. There is. As a result, a through hole 3h that penetrates from the outer surface 32 to the inner surface 31 is formed in a part of the side wall where the hollow protrusion 3 is to be opened, by being melted by the thermal energy of the laser beam 4L irradiated at once. . Further, the irradiation position of the laser beam 4L is also one for one hollow protrusion. For this reason, the energy of the irradiated laser beam 4L is concentrated in one place, resulting in a large local temperature rise, and as the temperature rises, a lot of heat is transferred to the surroundings of the irradiation range, resulting in the effects of heat on the periphery of the irradiation range. tends to increase. The effects of heat include thinning and thermal degeneration around the through hole of the hollow protrusion 3 due to unexpected melting. As described above, when forming the through hole 3h in the fine hollow protrusion 3 by laser irradiation (laser processing), there is a concern that the strength may be insufficient.

すなわち、レーザー光線4Lの照射により開孔される側壁の部位は孔をあけるので溶融してもよいが、開孔しない部位が温度上昇にともない軟化したり溶融すると、中空突起部の厚さが薄くなったり、熱変性により脆くなって脆弱化する場合がある。このように一度の照射で形成された貫通孔3hを備えた中空突起具を皮膚に穿刺した場合、脆弱化による強度不足から中空突起部が破損するおそれがあり、中空突起部の強度の維持という面では課題を残している。また、特許文献1-3の技術では、貫通孔の形成時にレーザー光線4Lの照射回数を工夫して照射による中空突起部の脆弱化を抑制しつつも熱加工して貫通孔を形成するという技術的思想の記載は見受けられない。 In other words, the part of the side wall that is opened by irradiation with the laser beam 4L may be melted because the hole is made, but if the part that is not opened softens or melts as the temperature rises, the thickness of the hollow protrusion becomes thinner. It may also become brittle due to thermal denaturation. If a hollow protrusion with a through hole 3h formed by one irradiation is punctured into the skin, the hollow protrusion may be damaged due to lack of strength due to weakening, and it is difficult to maintain the strength of the hollow protrusion. In this respect, issues remain. In addition, in the techniques of Patent Documents 1 to 3, the number of irradiations of the laser beam 4L is devised when forming a through hole to suppress weakening of the hollow protrusion due to irradiation, and at the same time, the through hole is formed by thermal processing. No description of thoughts can be found.

そこで、本発明者は、微細な中空突起部3に貫通孔3hを形成するに際し、レーザー光線4Lの照射の仕方に着目した。そして、貫通孔3hを形成する形成工程(加工する加工工程)において、中空突起部3の側壁の外面32に対してレーザー光線4Lを照射して徐々にその深度を深めて最終的には内面31まで貫通した貫通孔3hを形成する手法と、貫通孔3hよりも小径で中空突起部3の外面32から内面31まで貫通する開孔部を貫通孔3hよりも小径に形成し、各開孔部がつながって一体化することで、1つの貫通孔3hを形成する手法に至った。本明細書では、前者を第1の実施形態として説明し、後者を第2の実施形態として説明する。 Therefore, when forming the through hole 3h in the fine hollow protrusion 3, the inventor focused on the method of irradiating the laser beam 4L. In the formation step (processing step) of forming the through hole 3h, the laser beam 4L is irradiated onto the outer surface 32 of the side wall of the hollow protrusion 3 to gradually deepen its depth and finally reach the inner surface 31. The method of forming the penetrating through hole 3h, and the method of forming the through hole 3h with a smaller diameter than the through hole 3h and penetrating the hollow protrusion 3 from the outer surface 32 to the inner surface 31 with a smaller diameter than the through hole 3h. By connecting and integrating them, we have reached a method of forming one through hole 3h. In this specification, the former will be described as a first embodiment, and the latter will be described as a second embodiment.

〔第1の実施形態〕
図6(a)~(d)は、第1の実施形態による貫通孔の形成工程を示す。第1の実施形態では、中空突起部3に対して、レーザー照射装置4から、1回の照射で中空突起部3の開孔予定位置となる側壁を貫通しない出力のレーザー光線4Lを複数回にわたって照射することで、貫通孔3hを形成する。
この場合、レーザー照射装置4から照射されるレーザー光線4Lのスポット径は、外面32において、設計上の貫通孔3hの開孔径となる寸法よりも幾分小さくされている。これはレーザー光線4Lの照射による熱によってスポット径よりも幾分広く中空突起部3が溶融するためである。複数回に分けて照射するに際し、スポット径は同一の径で照射してもよいし、最初は設計上の貫通孔3hの開孔径よりも小径のスポット径で照射し、最終的には設計上の貫通孔の開孔径相当のスポット径まで徐々に〔段階的に〕大きくなるようにスポット径を変更して照射するようにしてもよい。
[First embodiment]
FIGS. 6(a) to 6(d) show the process of forming a through hole according to the first embodiment. In the first embodiment, the hollow protrusion 3 is irradiated with a laser beam 4L from the laser irradiation device 4 multiple times with an output that does not penetrate the side wall, which is the planned opening position of the hollow protrusion 3, in one irradiation. By doing so, a through hole 3h is formed.
In this case, the spot diameter of the laser beam 4L emitted from the laser irradiation device 4 is made somewhat smaller on the outer surface 32 than the designed opening diameter of the through hole 3h. This is because the hollow protrusion 3 is melted somewhat wider than the spot diameter due to the heat generated by the irradiation of the laser beam 4L. When irradiating multiple times, the spot diameter may be the same, or the spot diameter may be initially smaller than the designed opening diameter of the through hole 3h, and finally the spot diameter may be smaller than the designed diameter of the through hole 3h. Irradiation may be performed by changing the spot diameter so that it gradually [stepwise] increases to a spot diameter corresponding to the opening diameter of the through hole.

貫通孔3hが形成されるまでのレーザー光線4Lの照射回数は、基材シート2Aの材質や厚さ、レーザー光線4Lの波長〔種類〕応じて試験的に決めるのが好ましい。照射時の熱による影響を最小限にするという観点からは、例えば2~5回照射して貫通孔3hが形成されるようにレーザー照射装置4からのレーザー光線4Lの出力やスポット径を調整するのが好ましい。レーザー光線4Lを10回以上で照射して貫通孔3hを形成してもよいが、照射回数が多くなるほど、貫通孔3hが形成された中空突起部3を備えた中空突起具1であるマイクロニードルアレイを1つ製造するのに時間を要してしまい、生産性の面で好ましくない。このため、照射回数は数回程度に留めるのが好ましい。本実施形態では、図6に示すように3回のレーザー光線4Lの照射で、貫通孔3hが形成されるように、レーザー照射装置4からのレーザー光線の出力とスポット径を調整している。 The number of times the laser beam 4L is irradiated until the through-hole 3h is formed is preferably determined experimentally depending on the material and thickness of the base sheet 2A and the wavelength [type] of the laser beam 4L. From the viewpoint of minimizing the influence of heat during irradiation, it is recommended to adjust the output and spot diameter of the laser beam 4L from the laser irradiation device 4 so that the through hole 3h is formed by irradiating it 2 to 5 times, for example. is preferred. The through holes 3h may be formed by irradiating the laser beam 4L 10 times or more, but the greater the number of irradiations, the more the microneedle array which is the hollow protrusion 1 having the hollow protrusions 3 in which the through holes 3h are formed. It takes time to manufacture one product, which is unfavorable in terms of productivity. For this reason, it is preferable to limit the number of irradiations to several times. In this embodiment, the output and spot diameter of the laser beam from the laser irradiation device 4 are adjusted so that the through hole 3h is formed by irradiating the laser beam 4L three times as shown in FIG.

貫通孔3hの形成に複数回のレーザー光線4Lの照射を行う場合、照射位置を同一位置とする方が、照射のたびに同一箇所が熱溶融して孔の深度を効率的に深められて、貫通(開孔)までの時間短縮を図れるので好ましい。
貫通孔3hを形成するレーザー光線4Lの出力については、貫通孔3hを形成する開孔予定位置(側壁)の材質が、一度のレーザー照射により貫通はしないが、溶融する程度の出力に設定するのが好ましい。例えば、3回のレーザー光線4Lの照射で貫通孔3hを形成することを想定した場合、図6(a)に示す、中空突起部3の形成直後から、図6(b)に示す1回目のレーザー照射で中空突起部3の側壁の厚さの1/3程度を溶融し、図6(b)に示す2回目のレーザー照射で中空突起部3の側壁の厚さのさらに1/3程度を溶融し、図6(d)に示すように3回目のレーザー照射によって外面32から内面31まで貫通した貫通孔3hを形成することができる(図3参照)。
図7(a)は、貫通孔3hが形成された中空突起部3の1つを照射側から見た図を示し、図7(b)は、中空突起部3に形成された貫通孔3hと、影響を受けた周囲部3gの範囲を示す拡大図である。
When irradiating the laser beam 4L multiple times to form the through hole 3h, it is better to use the same irradiation position to melt the same spot each time, effectively increasing the depth of the hole and making the hole penetrate. This is preferable because the time required for (opening) can be shortened.
Regarding the output of the laser beam 4L that forms the through hole 3h, it is recommended to set the output to such an extent that the material at the planned hole opening position (side wall) forming the through hole 3h will not penetrate but will be melted by one laser irradiation. preferable. For example, when it is assumed that the through hole 3h is formed by irradiating the laser beam 4L three times, the first laser beam irradiation shown in FIG. 6(b) starts immediately after the formation of the hollow projection 3 shown in FIG. 6(a). About 1/3 of the thickness of the side wall of the hollow protrusion 3 is melted by irradiation, and about 1/3 of the thickness of the side wall of the hollow protrusion 3 is melted by the second laser irradiation shown in FIG. 6(b). However, as shown in FIG. 6(d), a through hole 3h penetrating from the outer surface 32 to the inner surface 31 can be formed by the third laser irradiation (see FIG. 3).
7(a) shows one of the hollow protrusions 3 in which the through hole 3h is formed, viewed from the irradiation side, and FIG. 7(b) shows the through hole 3h formed in the hollow protrusion 3 and , is an enlarged view showing the affected area of the surrounding area 3g.

このように、1回の照射では貫通孔3hが開かない出力で複数回、レーザー光線4Lを照射対象となる中空突起部3の側壁の外面32に照射することで、側壁の外面32から内面31に向かって段階的に側壁が溶融して貫通孔3hが形成される。このため、従来のように1回の照射で貫通孔を形成する場合に比べて、一照射当たりの中空突起部3に与える熱量を低減することができる。このことにより、レーザー光線4Lが照射されて貫通孔3hの形成された周囲部3gにおける、熱が影響することによる熱変性や、想定外に薄肉化する等の熱影響範囲を小さくできる。つまり、中空突起部3への貫通孔形成時のレーザー光線4Lの照射による熱影響が小さくなるので、貫通孔3hの周囲部3gが脆弱化することを抑制でき、強度を維持した中空突起具1の提供が可能である。
実施形態において、貫通孔3hの開孔径r1とは、図7(b)に示すように、中空突起部3の突出方向である厚さ方向Zに対して直交する幅方向(X方向)における貫通孔3hの幅である。また、熱の影響を受ける範囲である周囲部(熱影響部)3gの径r2とは、幅方向(X方向)における熱の影響を受ける範囲である周囲部3gの幅である。本実施形態のように、レーザー光線4Lの照射回数を複数回にすることで、周囲部3gの径r2を従来構成に比べて小さくすることができる。
なお、レーザー照射によって貫通孔3hの周囲に形成される熱の影響を受けた周囲部3gの幅の測定においては、中空突起部3の熱の影響を受けていない外面32と比較して、貫通孔3hの周囲に存在する変色した部分、あるいは貫通孔3hの形状を切頭円錐形状とみなした場合の傾斜側面部を熱の影響により薄肉化した部分と定義し、切頭円錐形状の底面周囲を熱の影響を受けた周囲部3gとし、マイクロスコープや走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて周囲部3gの横幅を測定し、周囲部3gの径r2の値を求めることができる。
In this way, by irradiating the outer surface 32 of the side wall of the hollow protrusion 3 to be irradiated with the laser beam 4L multiple times at an output that does not open the through hole 3h in one irradiation, the laser beam 4L can be irradiated from the outer surface 32 of the side wall to the inner surface 31. The side wall is melted in stages to form a through hole 3h. Therefore, the amount of heat applied to the hollow protrusion 3 per one irradiation can be reduced compared to the conventional case where a through hole is formed by one irradiation. This makes it possible to reduce the heat-affected range, such as thermal degeneration due to the influence of heat or unexpected thinning, in the peripheral portion 3g where the through hole 3h is formed by irradiation with the laser beam 4L. In other words, since the thermal effect caused by the irradiation of the laser beam 4L when forming the through hole in the hollow protrusion 3 is reduced, it is possible to suppress the peripheral part 3g of the through hole 3h from becoming brittle, and the hollow protrusion 1 can be formed while maintaining its strength. It is possible to provide.
In the embodiment, the opening diameter r1 of the through hole 3h refers to the opening diameter r1 of the through hole 3h, as shown in FIG. This is the width of the hole 3h. Further, the radius r2 of the surrounding area (heat affected area) 3g, which is the area affected by heat, is the width of the surrounding area 3g, which is the area affected by heat, in the width direction (X direction). By irradiating the laser beam 4L multiple times as in this embodiment, the diameter r2 of the peripheral portion 3g can be made smaller than in the conventional configuration.
In addition, when measuring the width of the peripheral portion 3g formed around the through hole 3h by laser irradiation and affected by heat, the width of the through hole 3h is The discolored part around the hole 3h, or the inclined side surface when the shape of the through hole 3h is considered to be a truncated cone, is defined as the part thinned due to the influence of heat, and the area around the bottom of the truncated cone The value of the diameter r2 of the peripheral part 3g can be determined by measuring the width of the peripheral part 3g using a microscope or a scanning electron microscope (SEM), with 3g being the peripheral part 3g affected by heat.

〔第2の実施形態〕
図8(a)~(d)は、第2の実施形態による貫通孔3hの形成工程を示す。第2の実施形態では、中空突起部3に対して、1回の照射で貫通孔3hの開孔径r1よりも小さい開孔径で貫通する出力のレーザー光線4Lを、中空突起部3の同一面となる外面32に複数回照射することで、貫通孔3hを形成する。
この場合、レーザー照射装置4から照射されるレーザー光線4Lのスポット径は、中空突起部3の外面32において、設計上の貫通孔3hの開孔径の寸法よりも小さく、レーザー光線4Lの出力は1回の照射で外面32から内面31まで(側壁を)貫通する出力に設定されている。また、本実施形態において、レーザー光線4Lのスポット径は、照射回数を重ねる毎に径大となるようになっている。スポット径を大きくした場合、レーザー出力がスポット径変更前の出力のままであると、単位面積当たりの照射エネルギー量が低下して中空突起部3を貫通しないことが想定される。このため、本実施形態では、スポット径の径大に伴いレーザー出力を高めて確実に1回の照射で設計上の径よりも小さい開孔径で貫通可能としている。
[Second embodiment]
FIGS. 8(a) to 8(d) show the process of forming the through hole 3h according to the second embodiment. In the second embodiment, the laser beam 4L having an output that penetrates the hollow protrusion 3 with an opening diameter smaller than the opening diameter r1 of the through hole 3h in one irradiation is applied to the same surface of the hollow protrusion 3. By irradiating the outer surface 32 multiple times, the through holes 3h are formed.
In this case, the spot diameter of the laser beam 4L irradiated from the laser irradiation device 4 is smaller than the designed opening diameter of the through hole 3h on the outer surface 32 of the hollow protrusion 3, and the output of the laser beam 4L is one time. The output is set so that the irradiation penetrates from the outer surface 32 to the inner surface 31 (through the side wall). Further, in this embodiment, the spot diameter of the laser beam 4L increases each time the laser beam 4L is irradiated. When the spot diameter is increased, if the laser output remains the same as before changing the spot diameter, it is assumed that the amount of irradiation energy per unit area will decrease and the laser will not penetrate the hollow protrusion 3. For this reason, in this embodiment, the laser output is increased as the spot diameter increases to ensure that penetration is possible with an opening diameter smaller than the designed diameter in one irradiation.

例えば、3回のレーザー光線4Lの照射で貫通孔3hを形成することを想定した場合、図8(a)に示す、中空突起部3の形成直後から、図8(b)に示す1回目のレーザー照射で中空突起部3の側壁に貫通孔3hよりも小径で貫通する開孔部301を形成し、図8(c)に示す2回目のレーザー照射で、1回目のスポット径よりも大きく、高出力のレーザー光線4Lを開孔部301上に照射して開孔部301よりも径大で貫通する開孔部302を形成する。図8(d)に示すように3回目のレーザー照射では、2回目スポット径よりも大きく、高出力のレーザー光線4Lを開孔部302上に照射して開孔部302よりも径大で貫通する開孔部303を形成する。本実施形態では、この開孔部303が図9(a)に示す貫通孔3hとなる。 For example, when it is assumed that the through hole 3h is formed by irradiating the laser beam 4L three times, the first laser beam irradiation shown in FIG. 8(b) starts immediately after the formation of the hollow protrusion 3 shown in FIG. By irradiation, an opening 301 is formed in the side wall of the hollow protrusion 3 with a diameter smaller than that of the through hole 3h, and in the second laser irradiation as shown in FIG. The output laser beam 4L is irradiated onto the aperture 301 to form an aperture 302 that has a larger diameter than the aperture 301 and penetrates through it. As shown in FIG. 8(d), in the third laser irradiation, the laser beam 4L, which is larger than the second spot diameter and has a high power, is irradiated onto the aperture 302 and penetrates with a diameter larger than the aperture 302. An opening 303 is formed. In this embodiment, this opening 303 becomes the through hole 3h shown in FIG. 9(a).

第2の実施形態のように、設計上の寸法となる貫通孔3hよりも小径の開孔径の開孔を形成するレーザー光線4Lを複数回照射して貫通孔3hを形成する場合、中空突起部3の同一面の相互に近接する部位に複数回照射して貫通孔3hを形成してもよい。この場合、照射毎のレーザー光線の出力とスポット径はそれぞれ同一とし、照射位置だけを変更する。
例えば、3回、レーザー光線4Lを照射して貫通孔3hを形成する場合、図9(b)に示すように、外面32において三角形(図9(b)では、正三角形を表示)の頂点の軌跡を描くようにレーザー光線4Lを3回照射する。この場合、1回目のレーザー照射によって形成された開孔部301と、2回目のレーザー照射によって形成された開孔部302と、3回目のレーザー照射によって形成された開孔部303とは、相互に隣接して形成されるように照射位置を調整されている。図中符号Pは、スポット径P1の中心間距離を示す。
As in the second embodiment, when the through hole 3h is formed by irradiating the laser beam 4L multiple times to form an opening with a diameter smaller than the designed dimension of the through hole 3h, the hollow protrusion 3 The through holes 3h may be formed by irradiating multiple times on mutually adjacent portions on the same surface. In this case, the laser beam output and spot diameter are the same for each irradiation, and only the irradiation position is changed.
For example, when forming the through hole 3h by irradiating the laser beam 4L three times, as shown in FIG. 9(b), the locus of the apex of a triangle (equilateral triangle is shown in FIG. 9(b)) on the outer surface 32. Irradiate the laser beam 4L three times as if drawing In this case, the opening 301 formed by the first laser irradiation, the opening 302 formed by the second laser irradiation, and the opening 303 formed by the third laser irradiation are mutually exclusive. The irradiation position is adjusted so that it is formed adjacent to. The symbol P in the figure indicates the center-to-center distance of the spot diameter P1.

このように1回の照射で中空突起部3を貫通するが、その直径は貫通孔3hよりも小さいレーザー光線4Lを外面32の同一面の相互に近接する部位に照射すると、各レーザー光線4Lの照射によって形成された開孔部301~303が熱によって溶けてつながる。このため、図9(b)に破線で示すように、レーザー光線4Lのスポット径P1よりも大きい貫通孔3hがより熱影響少なく形成でき、貫通孔3hの周囲部3gが脆弱化することを抑制でき、強度を維持した中空突起具1の提供が可能である。 When the laser beams 4L, which penetrate the hollow protrusion 3 in one irradiation and whose diameter is smaller than the through hole 3h, are irradiated to mutually adjacent parts of the same surface of the outer surface 32, the irradiation of each laser beam 4L causes The formed openings 301 to 303 are melted and connected by heat. Therefore, as shown by the broken line in FIG. 9(b), the through hole 3h, which is larger than the spot diameter P1 of the laser beam 4L, can be formed with less thermal influence, and the surrounding portion 3g of the through hole 3h can be prevented from becoming brittle. , it is possible to provide a hollow protrusion 1 that maintains strength.

1回の照射で中空突起部3を貫通するが、その直径は貫通孔3hよりも小さいレーザー光線4Lを複数回照射して貫通孔3hを形成する場合、図9(c)に示すように、開孔部301、開孔部302、開孔部303の少なくとも2つ以上が互いにオーバーラップするようにレーザー光線4Lを照射することで、それらがつながり一体化して1つの貫通孔3hを形成しても良い。このようにしても、レーザー光線4Lのスポット径P1よりも大きい貫通孔3hがより熱影響少なく形成することができ、上記と同様の作用効果を奏する。 When the through-hole 3h is formed by irradiating the laser beam 4L multiple times, which penetrates the hollow protrusion 3 with one irradiation but has a smaller diameter than the through-hole 3h, an opening is formed as shown in FIG. 9(c). By irradiating the laser beam 4L so that at least two of the hole 301, the opening 302, and the opening 303 overlap with each other, they may be connected and integrated to form one through hole 3h. . Even in this case, the through hole 3h, which is larger than the spot diameter P1 of the laser beam 4L, can be formed with less thermal influence, and the same effect as described above can be achieved.

第1及び第2の実施形態では、1つの中空突起部3に対し、1つの貫通孔3hを形成したが、貫通孔3hの数は、図10(a),(b)に示すように、1つの中空突起部3に対し複数の貫通孔3hを形成する形態であってもよい。
図10(a)は、貫通孔3hが中空突起部3の突出方向(厚み方向Z)に2つ並んで形成された形態を示し、図10(b)は、貫通孔3hが中空突起部3の先端部の中心を通る中心線CLに対して線対称となるように複数形成された形態を示す。図10(b)では、中空突起部3の幅方向(X方向)に位置する部位である外面32に貫通孔3hがそれぞれ形成されている。
図10(a)に示すように突出方向(厚み方向Z)に貫通孔3hを複数形成する場合、例えば照射ヘッド41によりレーザー光線4Lの照射位置を、例えば照射ヘッド41を制御して突出方向(厚み方向Z)において変更することで形成することができる。図10(b)に示すように、幅方向(X方向)に対してそれぞれ1つの貫通孔3hを形成する場合、一旦、全ての中空突起部3の片側に貫通孔3hを形成した後、中空突起具1の向きを180度回転して、レーザー照射装置4によってもう一方の側に貫通孔3hを形成すればよい。
このように貫通孔3hを複数形成することで、中空突起部3の空間3k内に収容される剤の供給速度を調整することができる。また、厚さ方向Zに貫通孔3hが複数形成されている場合、皮膚にマイクロアレイ(中空突起具1)を穿刺した際に異なる皮膚層に剤を供給することができる。
In the first and second embodiments, one through hole 3h was formed for one hollow protrusion 3, but the number of through holes 3h is as shown in FIGS. 10(a) and 10(b). A plurality of through holes 3h may be formed in one hollow protrusion 3.
10(a) shows a form in which two through holes 3h are formed side by side in the protrusion direction (thickness direction Z) of the hollow projection 3, and FIG. This figure shows a configuration in which a plurality of sheets are formed so as to be line symmetrical with respect to a center line CL passing through the center of the tip. In FIG. 10(b), through holes 3h are formed in the outer surface 32, which is a portion located in the width direction (X direction) of the hollow protrusion 3. As shown in FIG.
When forming a plurality of through holes 3h in the protrusion direction (thickness direction Z) as shown in FIG. direction Z). As shown in FIG. 10(b), when forming one through hole 3h in each width direction (X direction), once the through hole 3h is formed on one side of all the hollow protrusions 3, The direction of the protrusion 1 may be rotated by 180 degrees, and the through hole 3h may be formed on the other side using the laser irradiation device 4.
By forming a plurality of through holes 3h in this manner, the supply rate of the agent accommodated in the space 3k of the hollow protrusion 3 can be adjusted. Furthermore, when a plurality of through holes 3h are formed in the thickness direction Z, the agent can be supplied to different skin layers when the microarray (hollow protrusions 1) is punctured into the skin.

貫通孔3hを形成するレーザー光線4Lとしては、中空突起部3に吸収され得るものを用いることが好ましい。中空突起部3を形成する基材シート2Aが、熱可塑性樹脂を主体とするフィルム等のシートである場合、レーザー光線4Lとしては、COレーザー、エキシマレーザー、アルゴンレーザー、YAGレーザー、LDレーザー(半導体レーザー)、YVOレーザー、ファイバーレーザー等、UVレーザーを用いることが好ましい。
つまり、熱影響を減少することができる観点から、また、レーザー設備導入や取り扱い並びに生産性の観点から、レーザー光線4Lの波長は、180nm以上、好ましくは300nm以上、更に好ましくは350nm以上であり、そして、好ましくは20μm以下であり、更に好ましくは12μm以下であり、好ましくは180nm以上20μm以下であり、より好ましくは350nm以上12μm以下である。
It is preferable to use a laser beam 4L that can be absorbed by the hollow protrusion 3 as the laser beam 4L that forms the through hole 3h. When the base sheet 2A forming the hollow protrusion 3 is a sheet such as a film mainly made of thermoplastic resin, the laser beam 4L may include a CO 2 laser, excimer laser, argon laser, YAG laser, LD laser (semiconductor laser), etc. It is preferable to use a UV laser, such as a laser), a YVO 4 laser, or a fiber laser.
That is, from the viewpoint of being able to reduce thermal effects, and from the viewpoint of laser equipment installation, handling, and productivity, the wavelength of the laser beam 4L is 180 nm or more, preferably 300 nm or more, more preferably 350 nm or more, and , preferably 20 μm or less, more preferably 12 μm or less, preferably 180 nm or more and 20 μm or less, and more preferably 350 nm or more and 12 μm or less.

同様の観点から、レーザー光線4Lのパルス幅は、1fs以上、好ましくは100fs以上、更に好ましくは1000fs以上であり、10ms以下、好ましくは5ms以下、より好ましくは1ms以下であり、好ましくは1fs以上10ms以下であり、より好ましくは100fs以上5ms以下であり、更に好ましくは1000fs以上1ms以下、であるのが好ましい。 From the same viewpoint, the pulse width of the laser beam 4L is 1 fs or more, preferably 100 fs or more, more preferably 1000 fs or more, and 10 ms or less, preferably 5 ms or less, more preferably 1 ms or less, and preferably 1 fs or more and 10 ms or less. It is more preferably 100 fs or more and 5 ms or less, and still more preferably 1000 fs or more and 1 ms or less.

中空突起部3の先端に貫通孔3hを形成してもよいが、中空突起部3の先端の強度、並びに鋭利な形状を維持して皮膚に穿刺し易くする観点から、貫通孔3hの形成工程では、非貫通の中空突起部3の先端部の中心からずれた位置にレーザー光線4Lを照射して貫通孔3hを形成し、中空突起部3の先端部にレーザー照射の影響を与えないことが好ましい。少ない照射エネルギーで中空突起部3の傾斜した側壁にレーザー光線4Lを照射して貫通孔3hを形成する観点と、レーザー光線4Lが照射される面積を小さくし、照射エネルギーの影響を抑えて形成された貫通孔3h周辺の強度を維持する観点から、また、隣接する中空突起部へのレーザー照射の影響を少なくする観点から貫通孔の形成工程では、図5(c)に示すように、レーザー照射装置4の照射ヘッド41からレーザー光線4Lを凸型部11の凸型110の刺入方向ILeに対して傾斜する方向ILfから非貫通の中空突起部3に照射して貫通孔3hを形成することが好ましい。 The through hole 3h may be formed at the tip of the hollow protrusion 3, but from the viewpoint of maintaining the strength and sharp shape of the tip of the hollow protrusion 3 to make it easier to puncture the skin, the step of forming the through hole 3h is Then, it is preferable that the laser beam 4L is irradiated to a position shifted from the center of the tip of the non-penetrating hollow protrusion 3 to form the through hole 3h, so that the tip of the hollow protrusion 3 is not affected by the laser irradiation. . The perspective of forming the through hole 3h by irradiating the inclined side wall of the hollow protrusion 3 with the laser beam 4L with less irradiation energy, and the aspect of forming the through hole 3h by reducing the area irradiated with the laser beam 4L and suppressing the influence of irradiation energy. From the viewpoint of maintaining the strength around the hole 3h and from the viewpoint of reducing the influence of laser irradiation on the adjacent hollow protrusion, in the through-hole formation process, as shown in FIG. 5(c), a laser irradiation device 4 is used. It is preferable to form the through hole 3h by irradiating the non-penetrating hollow protrusion 3 with a laser beam 4L from the irradiation head 41 in a direction ILf inclined with respect to the insertion direction ILe of the convex mold 110 of the convex part 11.

同様の観点から、凸型110の刺入方向ILeと、レーザー光線4Lを照射する傾斜する方向ILfとのなす角θは、5度以上であることが好ましく、10度以上であることが更に好ましく、15度以上であることが特に好ましく、そして、85度以下であることが好ましく、80度以下であることが更に好ましく、75度以下であることが特に好ましい。具体的には、5度以上85度以下であることが好ましく、10度以上80度以下であることが更に好ましく、15度以上75度以下であることが特に好ましい。 From the same viewpoint, the angle θ between the insertion direction ILe of the convex mold 110 and the inclined direction ILf in which the laser beam 4L is irradiated is preferably 5 degrees or more, more preferably 10 degrees or more, It is particularly preferably 15 degrees or more, more preferably 85 degrees or less, even more preferably 80 degrees or less, and particularly preferably 75 degrees or less. Specifically, the angle is preferably 5 degrees or more and 85 degrees or less, more preferably 10 degrees or more and 80 degrees or less, and particularly preferably 15 degrees or more and 75 degrees or less.

中空突起部3へ貫通孔を形成し、且つ熱影響を減少することができる観点から、レーザー光線4Lの照射時間は、0.1ms以上であることが好ましく、0.5ms以上であることが更に好ましく、そして、100ms以下であることが好ましく、70ms以下であることが更に好ましく、具体的には、0.1ms以上100ms以下であることが好ましく、0.5ms以上70ms以下であることが更に好ましい。 From the viewpoint of forming a through hole in the hollow protrusion 3 and reducing thermal effects, the irradiation time of the laser beam 4L is preferably 0.1 ms or more, and more preferably 0.5 ms or more. , and is preferably 100 ms or less, more preferably 70 ms or less, specifically, preferably 0.1 ms or more and 100 ms or less, and even more preferably 0.5 ms or more and 70 ms or less.

また、同様の観点から、レーザー光線4Lのレーザー出力は、0.5W以上であることが好ましく、1W以上であることが更に好ましく、そして、100W以下であることが好ましく、50W以下であることが更に好ましく、具体的には、0.5W以上100W以下であることが好ましく、1W以上50W以下であることが更に好ましい。 Further, from the same viewpoint, the laser output of the laser beam 4L is preferably 0.5W or more, more preferably 1W or more, and preferably 100W or less, and even more preferably 50W or less. Preferably, specifically, it is preferably 0.5W or more and 100W or less, and more preferably 1W or more and 50W or less.

中空突起部3の開孔予定位置の厚みは、少なくとも0.01mm以上、好ましくは0.02mm以上であり、0.7mm以下、好ましくは0.5mm以下であると、基材シート2Aの熱可塑性樹脂に対して複数回照射することにより、より顕著に熱影響を減少させることができ、且つ中空突起部3を皮膚に穿刺するための強度が得られるので望ましい。 The thickness of the hollow protrusion 3 at the planned hole opening position is at least 0.01 mm or more, preferably 0.02 mm or more, and 0.7 mm or less, preferably 0.5 mm or less, to improve the thermoplasticity of the base sheet 2A. It is desirable to irradiate the resin multiple times because it is possible to more significantly reduce the thermal effect and to obtain the strength to puncture the skin with the hollow protrusion 3.

中空突起部3を形成する基材シート2Aに対してレーザー光線を照射したときの紫外線透過度は、60%以上、好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上であり、95%以下、好ましくは90%以下であり、具体的には、60%以上95%以下、より好ましくは65%以上90%以下、更に好ましくは70%以上90%以下であるのが好ましい。すなわち、中空突起部3は、紫外線透過度60%以上95%以下の材質で形成されているのが好ましい。紫外線透過度がこの範囲であると、レーザーのエネルギーが中空突起部3に過度に伝わることによる熱影響を抑制し、精度よく加工ができる。 The ultraviolet transmittance when the base sheet 2A forming the hollow projections 3 is irradiated with a laser beam is 60% or more, preferably 65% or more, more preferably 70% or more, and 95% or less, preferably It is preferably 90% or less, specifically, 60% or more and 95% or less, more preferably 65% or more and 90% or less, and still more preferably 70% or more and 90% or less. That is, the hollow protrusion 3 is preferably formed of a material having an ultraviolet transmittance of 60% or more and 95% or less. When the ultraviolet transmittance is within this range, thermal effects caused by excessive transmission of laser energy to the hollow protrusion 3 can be suppressed, and processing can be performed with high precision.

前記実施形態において、熱可塑性樹脂を含んで形成された基材となるシート状の基底部2の一面側から、突起部形成用の凸型部11を刺入して、該基底部2の他面側から突出する非貫通の中空突起部3を形成する突起部加工工程の後に、中空突起部3に対して、レーザー光線4Lを複数回照射することによって貫通孔3hを形成することで、突起部加工工程の後に、連続で貫通孔3hを有する中空突起具1を形成することができる。
さらに言えば、貫通孔3hを有する微細な中空突起部3を備えた中空突起具1を前記の製造方法を用いて製造することで、強度を維持することができる。
In the embodiment described above, the convex portion 11 for forming a protrusion is inserted from one side of the sheet-like base portion 2 which is a base material formed of a thermoplastic resin, and the other portions of the base portion 2 are inserted. After the protrusion processing step of forming the non-penetrating hollow protrusion 3 protruding from the surface side, the hollow protrusion 3 is irradiated with the laser beam 4L multiple times to form the through hole 3h, thereby forming the protrusion. After the processing step, the hollow protrusion 1 having a continuous through hole 3h can be formed.
Furthermore, strength can be maintained by manufacturing the hollow protrusion 1 equipped with the fine hollow protrusion 3 having the through hole 3h using the above-described manufacturing method.

以上説明したように、中空突起具1を製造する製造装置100を用いた本実施態様の製造方法によれば、基材シート2Aの一面2D側から凸型部11を刺入して基材シート2Aの他面2U側から突出する微細な非貫通の中空突起部3を突起部形成工程で形成し、非穿孔形成された中空突起部3に、レーザー照射装置4からレーザー光線4Lを複数回にわたって照射することで貫通孔3hを形成する形成工程を備えるので、熱影響の大きさを最小限に抑えられ、強度を確保した中空突起具1を製造することができる。 As explained above, according to the manufacturing method of this embodiment using the manufacturing apparatus 100 for manufacturing the hollow protrusion 1, the convex portion 11 is inserted from the one surface 2D side of the base sheet 2A to A minute non-penetrating hollow protrusion 3 protruding from the other surface 2U side of 2A is formed in the protrusion forming step, and the non-perforated hollow protrusion 3 is irradiated with a laser beam 4L from a laser irradiation device 4 multiple times. By doing so, since the formation step of forming the through hole 3h is provided, the magnitude of the thermal influence can be suppressed to a minimum, and the hollow protrusion 1 with ensured strength can be manufactured.

以上、本発明を、その好ましい本実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されるものではなく、適宜変更可能である。
例えば、前記の中空突起具1の製造方法では、非貫通の中空突起部3の内部に凸型部11を刺入した状態で、冷却工程で中空突起部3を冷却しながら、レーザー照射装置4を用いて中空突起部3に貫通する貫通孔3hを形成しているが、非貫通の中空突起部3の内部から凸型部11を抜いた後に、レーザー照射装置4を用いて非貫通の中空突起部3に貫通する貫通孔3hを形成してもよい。具体的には、図11(a)及び図11(b)に示すように、第1開口プレート12Uと第2開口プレート12Dとで、基材シート2Aを挟持した状態で、基材シート2Aの一面2D側から、第2開口プレート12Dの開口部12aに凸型110を通過させ、超音波振動装置により各凸型110に超音波振動を予め発現させながら、凸型部11を基材シート2Aの一面2Dに当接させる。これにより当接部分TPを軟化させながら、基材シート2Aの一面2D側から他面2U側に向かって凸型110を上昇させて、基材シート2Aの他面2U側から突出する非貫通の中空突起部3を形成する。
Although the present invention has been described above based on the preferred embodiment, the present invention is not limited to the embodiment and can be modified as appropriate.
For example, in the method for manufacturing the hollow protrusion 1 described above, with the convex part 11 inserted into the non-penetrating hollow protrusion 3, the laser irradiation device 4 is cooled while the hollow protrusion 3 is cooled in the cooling process. A through hole 3h penetrating the hollow protrusion 3 is formed using a laser irradiation device 4 after removing the convex part 11 from the inside of the non-penetrating hollow protrusion 3. A through hole 3h penetrating through the protrusion 3 may be formed. Specifically, as shown in FIGS. 11(a) and 11(b), with the base sheet 2A sandwiched between the first aperture plate 12U and the second aperture plate 12D, the base sheet 2A is The convex molds 110 are passed through the openings 12a of the second aperture plate 12D from the surface 2D side, and the convex parts 11 are moved to the base sheet 2A while causing each convex mold 110 to generate ultrasonic vibration in advance using an ultrasonic vibration device. Abut against one side 2D of. As a result, while softening the contact portion TP, the convex mold 110 is raised from the one surface 2D side of the base sheet 2A toward the other surface 2U side, and the non-penetrating part protruding from the other surface 2U side of the base sheet 2A is raised. A hollow protrusion 3 is formed.

次いで、図11(c)に示すように、基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配された冷風送風装置21を用いて非貫通の中空突起部3を冷却する。そして、非貫通の中空突起部3の内部から凸型部11を抜いて内部が中空の中空突起部3を形成するリリース工程を行う。リリース工程では、凸型部11の超音波振動装置による超音波振動を停止し、電動アクチュエータ(不図示)によって、凸型部11を厚み方向(Z方向)の下方に移動させ、第2開口プレート12Dによって基材シート2Aの撓みを抑制しながら、中空突起部3の内部から凸型110を抜いて、非貫通の中空突起部3を形成する。 Next, as shown in FIG. 11(c), the non-penetrating hollow projections 3 are cooled using a cold air blower 21 arranged on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A. Then, a release step is performed in which the convex portion 11 is removed from the inside of the non-penetrating hollow protrusion 3 to form the hollow protrusion 3 having a hollow interior. In the release process, the ultrasonic vibration of the convex part 11 by the ultrasonic vibrator is stopped, and the convex part 11 is moved downward in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown), and the second opening plate is moved downward in the thickness direction (Z direction). 12D to suppress the deflection of the base sheet 2A, the convex mold 110 is removed from the inside of the hollow protrusion 3 to form a non-penetrating hollow protrusion 3.

次いで、図11(d)に示すように、冷却後、基材シート2Aの他面2U側(上面側)に配されたレーザー照射装置4の照射ヘッド41からレーザー光線4Lを非貫通の中空突起部3に照射して貫通孔3hを形成し、図11(e)に示すように、貫通孔3hが形成された中空突起部3を形成してもよい。
上述した中空突起具1の製造方法では、各凸型部11の加熱手段として超音波振動装置を用いて説明したが、凸型部11の加熱手段を加熱ヒーター装置としてもよい。
Next, as shown in FIG. 11(d), after cooling, a hollow protrusion that does not allow the laser beam 4L to pass through from the irradiation head 41 of the laser irradiation device 4 disposed on the other surface 2U side (upper surface side) of the base sheet 2A. 3 to form a through hole 3h, and as shown in FIG. 11(e), a hollow protrusion 3 having a through hole 3h formed therein may be formed.
In the method for manufacturing the hollow protrusion 1 described above, an ultrasonic vibration device is used as the heating means for each convex portion 11, but the heating means for the convex portion 11 may be a heater device.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲はかかる実施例に制限されない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

1.製造装置が備えるレーザー装置の準備
貫通孔3hを形成するためのレーザー照射装置4としては、COレーザー装置を用いて波長9.3μmのCOレーザー光線4Lを照射するものと、UVレーザー装置を用い、波長355nmのUVのレーザー光線4Lを照射するものを準備した。
2.基材シート2Aの準備
基材シート2Aとしては、ポリ乳酸(PLA;Tg55.8℃)の厚み0.4mmの帯状のシートを用意した。
3.非貫通の中空突起部の形成
図6(a)~図6(c)に示す順序で、非貫通の中空突起部3を形成した。形成条件としては、凸型部11の超音波振動の振幅が70%であり。凸型部11の刺入高さが1.4mmであり、刺入速度が2mm/秒であった。また、軟化時間は0.3秒であり、冷却時間は1.0秒であった。形成された中空突起部3の突出高さH1は1mm(1000μm)であった。
1. Preparation of laser device included in manufacturing equipment As the laser irradiation device 4 for forming the through hole 3h, one uses a CO 2 laser device to irradiate a CO 2 laser beam 4L with a wavelength of 9.3 μm, and the other uses a UV laser device. A device for irradiating 4L of UV laser beams with a wavelength of 355 nm was prepared.
2. Preparation of Base Sheet 2A As the base sheet 2A, a belt-shaped sheet of polylactic acid (PLA; Tg 55.8° C.) with a thickness of 0.4 mm was prepared.
3. Formation of non-penetrating hollow protrusions The non-penetrating hollow protrusions 3 were formed in the order shown in FIGS. 6(a) to 6(c). As a forming condition, the amplitude of the ultrasonic vibration of the convex portion 11 is 70%. The insertion height of the convex portion 11 was 1.4 mm, and the insertion speed was 2 mm/sec. Further, the softening time was 0.3 seconds, and the cooling time was 1.0 seconds. The protrusion height H1 of the formed hollow protrusion 3 was 1 mm (1000 μm).

〔実施例1〕
表1は、実施例1と比較例1の計測条件と計測結果を示す。
非貫通の中空突起部3を形成した後、第1の実施形態の製造方法における形成工程により貫通孔3hを形成した。具体的には、中空突起部3の先端からの位置を600μm、COレーザー装置からレーザー光線4Lのレーザー出力を3.2W、刺入方向ILeと傾斜する方向ILfとのなす角θを30度に固定し、レーザー光線4Lを中空突起部3に9回照射して、開孔径(貫通孔径)r1が40μmの貫通孔3hを形成した。この時に、レーザー照射によって貫通孔3hの周囲に形成される熱の影響を受けた周囲部3gの径(熱影響径)r2は120μmで、熱影響径/貫通孔径の比率は3.00であった。
開孔径と熱影響径は、マイクロスコープ(キーエンス社製VHX-5000 レンズ倍率200倍)にて測定を行った。
なお、レーザー照射によって貫通孔3hの周囲に形成される熱の影響を受けた周囲部3gの測定においては、貫通孔3hの形状を切頭円錐形状とみなした場合の傾斜側面部を熱の影響により薄肉化した部分と定義し、切頭円錐形状の底面周囲を熱の影響を受けた周囲部3gとみなし、マイクロスコープを用いて周囲部3gの横幅を測定し、r2の値を求めた。
[Example 1]
Table 1 shows the measurement conditions and measurement results of Example 1 and Comparative Example 1.
After forming the non-penetrating hollow protrusion 3, the through hole 3h was formed by the forming step in the manufacturing method of the first embodiment. Specifically, the position from the tip of the hollow protrusion 3 is 600 μm, the laser output of the laser beam 4L from the CO 2 laser device is 3.2 W, and the angle θ between the insertion direction ILe and the inclined direction ILf is 30 degrees. The hollow protrusion 3 was irradiated with the laser beam 4L nine times to form a through hole 3h having an opening diameter (through hole diameter) r1 of 40 μm. At this time, the diameter (heat-affected diameter) r2 of the heat-affected peripheral portion 3g formed around the through-hole 3h by laser irradiation is 120 μm, and the ratio of heat-affected diameter/through-hole diameter is 3.00. Ta.
The aperture diameter and heat-affected diameter were measured using a microscope (VHX-5000 manufactured by Keyence Corporation, lens magnification 200 times).
In addition, when measuring the surrounding area 3g that is affected by heat and is formed around the through hole 3h by laser irradiation, the slanted side surface area when the shape of the through hole 3h is assumed to be a truncated cone shape is measured by the influence of heat. The periphery of the bottom of the truncated conical shape was regarded as the peripheral part 3g affected by heat, and the width of the peripheral part 3g was measured using a microscope to determine the value of r2.

〔比較例1〕
表1に示すように、非貫通の中空突起部3は、実施例1と同様に形成し、レーザー光線4Lのレーザー出力を9.7W、刺入方向ILeと傾斜する方向ILfとのなす角θを30度に固定し、レーザー光線4Lを中空突起部3に1回照射して、開孔径(貫通孔径)r1が40μmの貫通孔3hを形成した。この時に、レーザー照射によって貫通孔3hの周囲に形成される熱の影響を受けた周囲部3gの径(熱影響径)r2は、182μmで、熱影響径/貫通孔径の比率は4.55であった。
すなわち、レーザー光線4Lを用いて同一径の貫通孔3hを中空突起部3に形成する場合、レーザー照射装置4から、1回の照射で中空突起部3の近接部位を貫通する出力のレーザー光線4Lを照射して貫通孔3hを形成する場合よりも、レーザー照射装置4から、1回の照射で中空突起部3の近接部位を貫通しない出力のレーザー光線4Lを複数回照射することで貫通孔3hを形成する方が、明らかに周囲部3gの径r2を小さくすることができる。
[Comparative example 1]
As shown in Table 1, the non-penetrating hollow protrusion 3 was formed in the same manner as in Example 1, the laser output of the laser beam 4L was 9.7 W, and the angle θ between the insertion direction ILe and the inclined direction ILf was The angle was fixed at 30 degrees, and the hollow protrusion 3 was irradiated once with the laser beam 4L to form a through hole 3h with an opening diameter (through hole diameter) r1 of 40 μm. At this time, the diameter (heat-affected diameter) r2 of the heat-affected peripheral portion 3g formed around the through-hole 3h by laser irradiation is 182 μm, and the ratio of heat-affected diameter/through-hole diameter is 4.55. there were.
That is, when forming the through hole 3h of the same diameter in the hollow protrusion 3 using the laser beam 4L, the laser beam 4L is irradiated from the laser irradiation device 4 with an output that penetrates the adjacent part of the hollow protrusion 3 in one irradiation. The through hole 3h is formed by irradiating the laser beam 4L from the laser irradiation device 4 multiple times with an output that does not penetrate the proximal portion of the hollow protrusion 3 in one irradiation, rather than forming the through hole 3h by doing so. Obviously, the diameter r2 of the peripheral portion 3g can be made smaller.

Figure 2024019686000002
Figure 2024019686000002

〔実施例2〕
表2は、実施例2と比較例2の計測条件と計測結果を示す。
非貫通の中空突起部3を形成した後、第1の実施形態の製造方法における照射工程により貫通孔3hを形成した。具体的には、中空突起部3の先端からの位置を300μm、UVレーザー装置からレーザー光線4Lのレーザー出力を1.75W、刺入方向ILeと傾斜する方向ILfとのなす角θを30度に固定し、レーザー光線4Lを中空突起部3の近接部位となる外面32に対し、1回当たりの照射時間0.5msで、同一箇所に4回照射して貫通孔3hを形成した。この時、レーザー照射によって形成された貫通孔3hの開孔径(貫通孔径)r1は20μmであり、この貫通孔3hの周囲に形成される熱の影響を受けた周囲部3gの径(熱影響径)r2は50μmで、熱影響径/貫通孔径の比率は2.50であった。
[Example 2]
Table 2 shows the measurement conditions and measurement results of Example 2 and Comparative Example 2.
After forming the non-penetrating hollow protrusion 3, the through hole 3h was formed by the irradiation step in the manufacturing method of the first embodiment. Specifically, the position from the tip of the hollow protrusion 3 is fixed at 300 μm, the laser output of the laser beam 4L from the UV laser device is fixed at 1.75 W, and the angle θ between the insertion direction ILe and the inclined direction ILf is fixed at 30 degrees. Then, the laser beam 4L was irradiated to the same location four times on the outer surface 32, which is a proximal portion of the hollow protrusion 3, with each irradiation time being 0.5 ms to form a through hole 3h. At this time, the opening diameter (through-hole diameter) r1 of the through-hole 3h formed by laser irradiation is 20 μm, and the diameter (heat-influenced diameter ) r2 was 50 μm, and the ratio of heat affected diameter/through hole diameter was 2.50.

〔比較例2〕
非貫通の中空突起部3は実施例1と同様に形成し、UVレーザー装置からレーザー光線4Lのレーザー出力を1.75W、刺入方向ILeと傾斜する方向ILfとのなす角θを30度に固定し、1回の照射時間を30μmのレーザー光線4Lを中空突起部3の外面32に対し1回照射して貫通孔3hを形成した。この時に、レーザー照射によって形成された貫通孔3hの開孔径(貫通孔径)r1は30μmであり、この貫通孔3hの周囲に形成される熱の影響を受けた周囲部3gの径(熱影響径)r2は80μmで、熱影響径/貫通孔径の比率は2.67であった。
すなわち、レーザー光線4Lを用いて同一径の貫通孔3hを中空突起部3に形成する場合、レーザー照射装置4から、1回の照射で中空突起部3の近接部位を貫通する出力のレーザー光線4Lを照射して貫通孔3hを形成する場合よりも、レーザー照射装置4から、1回の照射で中空突起部3の近接部位を貫通しない出力のレーザー光線4Lを複数回照射することで貫通孔3hを形成する方が、明らかに周囲部3gの径r2を小さくすることができる。
なお、貫通孔3hの開孔径r1及びこれら熱影響を受けた周囲部3gの径r2の計測は、マイクロスコープ又は走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて行うことができる。
[Comparative example 2]
The non-penetrating hollow protrusion 3 was formed in the same manner as in Example 1, and the laser output of the laser beam 4L from the UV laser device was fixed at 1.75 W, and the angle θ between the insertion direction ILe and the inclined direction ILf was fixed at 30 degrees. Then, the outer surface 32 of the hollow protrusion 3 was irradiated once with a laser beam 4L having an irradiation time of 30 μm to form a through hole 3h. At this time, the opening diameter (through-hole diameter) r1 of the through-hole 3h formed by laser irradiation is 30 μm, and the diameter (heat-influenced diameter ) r2 was 80 μm, and the ratio of heat affected diameter/through hole diameter was 2.67.
That is, when forming the through hole 3h of the same diameter in the hollow protrusion 3 using the laser beam 4L, the laser beam 4L is irradiated from the laser irradiation device 4 with an output that penetrates the adjacent part of the hollow protrusion 3 in one irradiation. The through hole 3h is formed by irradiating the laser beam 4L from the laser irradiation device 4 multiple times with an output that does not penetrate the proximal portion of the hollow protrusion 3 in one irradiation, rather than forming the through hole 3h by doing so. Obviously, the diameter r2 of the peripheral portion 3g can be made smaller.
Note that the diameter r1 of the through hole 3h and the diameter r2 of the surrounding portion 3g affected by heat can be measured using a microscope or a scanning electron microscope (SEM).

Figure 2024019686000003
Figure 2024019686000003

表3は、実施例3、4の計測条件と計測結果を示す。
実施例3,4は、中空突起部3に対して、1回の照射で貫通孔3hの開孔径よりも小さい開孔径で貫通する出力のレーザー光線4Lを複数回、中空突起部3の同一面の近接部位に照射することで貫通孔3hを形成する第2の実施形態を用いて貫通孔3hを形成したものである。
〔実施例3〕
非貫通の中空突起部3を形成した後、第2の実施形態の製造方法における照射工程により貫通孔3hを形成した。具体的には、中空突起部3の先端からの位置を300μm、UVレーザー装置からレーザー光線4Lのレーザー出力を1.75W、刺入方向ILeと傾斜する方向ILfとのなす角θを30度に固定し、レーザー光線4Lを中空突起部3の同一面となる外面32の異なる箇所に1回の照射時間5msで3回射し、合計15ms照射時間で貫通孔3hを形成した。3回の照射時のレーザー光線4Lのスポット径は同一径で照射した。ここでは、貫通孔3hの開孔径(貫通孔径)r1を40μmとしているので1つのスポット径は40μmよりも小径の25μmとした。3つのスポット径は円形であって、各スポット径が互いに隣接するように照射した。この時に貫通孔3hの周囲に形成される熱の影響を受けた周囲部3gの径(熱影響径)r2を測定したところ、70μmで、熱影響径/貫通孔径の比率は1.75であった。
Table 3 shows the measurement conditions and measurement results of Examples 3 and 4.
In Examples 3 and 4, the laser beam 4L having an output that penetrates the hollow protrusion 3 with an opening diameter smaller than the opening diameter of the through hole 3h in one irradiation is applied multiple times to the hollow protrusion 3 on the same surface of the hollow protrusion 3. The through-hole 3h is formed using the second embodiment in which the through-hole 3h is formed by irradiating a nearby region.
[Example 3]
After forming the non-penetrating hollow protrusion 3, the through hole 3h was formed by the irradiation step in the manufacturing method of the second embodiment. Specifically, the position from the tip of the hollow protrusion 3 is fixed at 300 μm, the laser output of the laser beam 4L from the UV laser device is fixed at 1.75 W, and the angle θ between the insertion direction ILe and the inclined direction ILf is fixed at 30 degrees. Then, the laser beam 4L was irradiated three times at different locations on the same outer surface 32 of the hollow protrusion 3 with each irradiation time being 5 ms, and the through hole 3h was formed with a total irradiation time of 15 ms. The spot diameter of the laser beam 4L during three irradiations was the same. Here, since the opening diameter (through-hole diameter) r1 of the through-hole 3h is set to 40 μm, the diameter of one spot is set to 25 μm, which is smaller than 40 μm. The three spot diameters were circular, and irradiation was performed so that each spot diameter was adjacent to each other. At this time, when we measured the diameter (heat-affected diameter) r2 of the surrounding part 3g that was formed around the through-hole 3h and was affected by heat, it was 70 μm, and the ratio of heat-affected diameter/through-hole diameter was 1.75. Ta.

〔実施例4〕
非貫通の中空突起部3を形成した後、第2の実施形態の製造方法における照射工程により貫通孔3hを形成した。具体的には、中空突起部3の先端からの位置を300μm、UVレーザー装置からレーザー光線4Lのレーザー出力を1.75W、刺入方向ILeと傾斜する方向ILfとのなす角θを30度に固定し、レーザー光線4Lを中空突起部3の同一面となる外面32の異なる箇所に1回の照射時間45msで2回照射し、合計90ms照射時間で貫通孔3hを形成した。2回の照射時のレーザー光線4Lのスポット径は同一径で照射した。ここでは、貫通孔3hの開孔径(貫通孔径)r1を40μmとしているので複数のスポット径の内の1つのスポット径は40μmよりも小径の25μmとした。2つのスポット径は円形であって、スポット径が互いに隣接するように照射した。この時に貫通孔3hの周囲に形成される熱の影響を受けた周囲部3gの径(熱影響径)r2を測定したところ102μmで、熱影響径/貫通孔径の比率は2.55であった。これら熱影響径、貫通孔径の計測は、実施例1、2と同様、マイクロスコープ(キーエンス社製VHX-5000 レンズ倍率200倍)を用いて行った。
[Example 4]
After forming the non-penetrating hollow protrusion 3, the through hole 3h was formed by the irradiation step in the manufacturing method of the second embodiment. Specifically, the position from the tip of the hollow protrusion 3 is fixed at 300 μm, the laser output of the laser beam 4L from the UV laser device is fixed at 1.75 W, and the angle θ between the insertion direction ILe and the inclined direction ILf is fixed at 30 degrees. Then, the laser beam 4L was irradiated twice at different locations on the same outer surface 32 of the hollow protrusion 3 with each irradiation time being 45 ms, and the through hole 3h was formed with a total irradiation time of 90 ms. The spot diameter of the laser beam 4L during the two irradiations was the same. Here, since the opening diameter (through-hole diameter) r1 of the through-hole 3h is set to 40 μm, the diameter of one of the plurality of spot diameters is set to 25 μm, which is smaller than 40 μm. The two spot diameters were circular, and irradiation was performed so that the spot diameters were adjacent to each other. At this time, the diameter (heat-affected diameter) r2 of the surrounding area 3g formed around the through-hole 3h that was affected by heat was measured and found to be 102 μm, and the ratio of heat-affected diameter/through-hole diameter was 2.55. . As in Examples 1 and 2, the heat-affected diameter and through-hole diameter were measured using a microscope (VHX-5000 manufactured by Keyence Corporation, lens magnification 200 times).

すなわち、レーザー光線4Lを用いて同一径の貫通孔3hを中空突起部3に形成する場合、レーザー照射装置4から、1回の照射で中空突起部3の近接部位を貫通する出力のレーザー光線4Lを照射して貫通孔3hを形成する場合よりも、レーザー照射装置4から、貫通孔3hの開孔径r1よりも小さい開孔径r3で貫通する出力のレーザー光線4Lを複数回、中空突起部3の外面32に照射して貫通孔3hを形成する方が、明らかに熱影響部の径r2が小さい計測結果となった。
また、実施例3と実施例4で形成される貫通孔3hの形状は異なっている。すなわち、実施例3の場合、レーザー光線4Lを正三角形の各頂点にスポット径の中心が位置するとともに、スポット径同士が隣接する、或いはオーバーラップするように照射することで、貫通孔3hよりも小径の開孔が形成され、それらがつながることで一体化して1つの貫通孔3hが形成される。実施例3の場合、略円形の貫通孔3hとなる。
これに対し、実施例4の場合、スポット径が中空突起部3の突出方向と交差する幅方向(X方向)に、互いに隣接して横並びになるようにレーザー光線4Lを照射することで、貫通孔3hよりも小径の開孔部が形成され、それらがつながることで一体化して1つの貫通孔3hが形成される。実施例4の場合、幅方向(X方向)に延在する横長の貫通孔3hとなる。
レーザー光線4Lの照射位置や数は、最終的に形成したい貫通孔3hの大きさや形状に合わせて定めるのが好ましい。
That is, when forming the through hole 3h of the same diameter in the hollow protrusion 3 using the laser beam 4L, the laser beam 4L is irradiated from the laser irradiation device 4 with an output that penetrates the adjacent part of the hollow protrusion 3 in one irradiation. In contrast to the case where the through hole 3h is formed by forming the through hole 3h, the laser irradiation device 4 irradiates the outer surface 32 of the hollow protrusion 3 with a laser beam 4L having an output that penetrates the through hole 3h with an opening diameter r3 smaller than the opening diameter r1 of the through hole 3h. The measurement results showed that the diameter r2 of the heat affected zone was clearly smaller when the through holes 3h were formed by irradiation.
Furthermore, the shapes of the through holes 3h formed in Example 3 and Example 4 are different. That is, in the case of Example 3, by irradiating the laser beam 4L so that the center of the spot diameter is located at each vertex of an equilateral triangle and the spot diameters are adjacent to each other or overlap, the diameter of the laser beam 4L is smaller than that of the through hole 3h. are formed, and these holes are connected to form one through hole 3h. In the case of Example 3, the through hole 3h is approximately circular.
On the other hand, in the case of Example 4, by irradiating the laser beam 4L so that the spot diameter is adjacent to each other in the width direction (X direction) that intersects with the protrusion direction of the hollow protrusion 3, the through-hole Openings having a diameter smaller than 3h are formed, and these are connected to form one through hole 3h. In the case of the fourth embodiment, the through hole 3h is horizontally long and extends in the width direction (X direction).
It is preferable that the irradiation position and number of laser beams 4L be determined according to the size and shape of the through hole 3h that is ultimately desired to be formed.

Figure 2024019686000004
Figure 2024019686000004

このように、熱可塑性プラスチックを基材シート2Aの材料として用いた場合、1回の照射で貫通孔3hを形成した場合に比べ、1回の照射の出力では溶融して貫通はしないが、複数回照射することで基材シート2Aの溶融が進んで貫通孔3hを形成する場合の方が、1回の照射によって基材シート2A(中空突起部3)に与える熱量を低減することができる。このため、照射による熱の影響を受ける周囲部3g(熱影響部)の範囲を小さくすることができ、中空突起部3の強度を維持できるといえる。 In this way, when thermoplastic plastic is used as the material for the base sheet 2A, compared to the case where the through holes 3h are formed with one irradiation, the output of one irradiation does not melt and penetrate, but multiple When the base sheet 2A is melted by multiple irradiations and the through holes 3h are formed, the amount of heat given to the base sheet 2A (hollow protrusions 3) can be reduced by one irradiation. Therefore, it can be said that the range of the peripheral portion 3g (heat-affected zone) affected by heat due to irradiation can be reduced, and the strength of the hollow protrusion 3 can be maintained.

一方、第2の実施形態のように、貫通孔3hよりも開孔径の小さい開孔径を同一面に複数形成し、各孔が溶けてつながることで一体化して貫通孔3hを形成する場合、スポット径を絞ることで単位面積当たりの出力を高めることができ、中空突起部3の近接部位を貫通する、貫通孔3hよりも開孔径が小さく貫通する開孔を形成することができる。
このように、微細な中空突起部3を貫通する開孔を形成するが、その開孔は、貫通孔3hよりも開孔径を小さくすることで、1回の照射によって基材シート2Aに与える熱量を低減することができる。このため、照射による熱の影響を受ける範囲を貫通孔3hより小さくすることができ、中空突起部3の強度を維持して製造することができる。
On the other hand, as in the second embodiment, when a plurality of holes having a smaller diameter than the through hole 3h are formed on the same surface and the through holes 3h are formed by melting and connecting each hole, the spot By narrowing down the diameter, the output per unit area can be increased, and it is possible to form a penetrating hole having a diameter smaller than that of the through hole 3h, which penetrates the vicinity of the hollow protrusion 3.
In this way, the openings passing through the fine hollow protrusions 3 are formed, and by making the diameter of the openings smaller than that of the through holes 3h, the amount of heat given to the base sheet 2A by one irradiation can be reduced. can be reduced. Therefore, the range affected by heat due to irradiation can be made smaller than the through hole 3h, and the strength of the hollow protrusion 3 can be maintained while being manufactured.

1 中空突起具
2 基底部
2A 基材シート
2D 基材シートの一面側
2U 基材シートの他面側
3 中空突起部
3h 貫通孔
4 レーザー照射装置
4L レーザー光線
11 凸型部
32 近接部位(外面)
r3 内側に形成される開孔径
r1 外側に形成される開孔径
T2 基材の厚み
CL 中心線
1 Hollow protrusion 2 Base part 2A Base sheet 2D One side of base sheet 2U Other side of base sheet 3 Hollow protrusion 3h Through hole 4 Laser irradiation device 4L Laser beam 11 Convex part 32 Proximal part (outer surface)
r3 Opening diameter formed on the inside r1 Opening diameter formed on the outside T2 Thickness of base material CL Center line

Claims (12)

微細な中空突起部に貫通孔を形成する開孔形成工程を備えた中空突起具の製造方法であって、
前記中空突起部に対して、1回の照射で該中空突起部を前記貫通孔の開孔径よりも小さい開孔径で貫通する出力のレーザー光線を、該中空突起部の同一面の相互に近接する部位に複数回照射することで、前記貫通孔を形成する、中空突起具の製造方法。
A method for manufacturing a hollow protrusion, comprising an aperture forming step of forming a through hole in a minute hollow protrusion,
A laser beam having an output that penetrates the hollow protrusion with an aperture diameter smaller than the aperture diameter of the through hole in one irradiation is applied to the hollow protrusion at mutually adjacent areas on the same surface of the hollow protrusion. A method for manufacturing a hollow protrusion, the method comprising forming the through hole by irradiating a plurality of times.
前記レーザー光線を、三角形の頂点の軌跡を描くように複数回照射することにより、前記貫通孔を形成する、請求項1に記載の中空突起具の製造方法。 2. The method for manufacturing a hollow protrusion according to claim 1, wherein the through hole is formed by irradiating the laser beam multiple times so as to trace a locus of a triangular apex. 前記レーザー光線の波長は、180nm以上20μm以下である、請求項1又は2に記載の中空突起具の製造方法。 The method for manufacturing a hollow protrusion according to claim 1 or 2, wherein the wavelength of the laser beam is 180 nm or more and 20 μm or less. 前記レーザー光線のパルス幅は、1fs以上10ms以下である、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の中空突起具の製造方法。 The method for manufacturing a hollow protrusion according to any one of claims 1 to 3, wherein the pulse width of the laser beam is 1 fs or more and 10 ms or less. 前記中空突起部に対して該中空突起部の外側から前記レーザー光線を複数回照射することにより、該中空突起部の内側に形成される開孔径に対して該中空突起部の外側に形成される開孔径が大きい前記貫通孔を形成する、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の中空突起具の製造方法。 By irradiating the hollow protrusion with the laser beam multiple times from the outside of the hollow protrusion, the diameter of the aperture formed on the inside of the hollow protrusion becomes larger than that of the aperture formed on the outside of the hollow protrusion. The method for manufacturing a hollow protrusion according to any one of claims 1 to 4, wherein the through hole is formed with a large hole diameter. 前記中空突起部の開孔予定位置は、厚み0.01mm以上0.7mm以下に形成されている、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の中空突起具の製造方法。 The method for manufacturing a hollow protrusion according to any one of claims 1 to 5, wherein the planned hole opening position of the hollow protrusion is formed to have a thickness of 0.01 mm or more and 0.7 mm or less. 前記中空突起部は、紫外線透過度60%以上95%以下の材質で形成されている、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の中空突起具の製造方法。 7. The method for manufacturing a hollow protrusion according to claim 1, wherein the hollow protrusion is made of a material having an ultraviolet transmittance of 60% or more and 95% or less. 前記中空突起部は、熱可塑性樹脂を含んだ材質で形成されている、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の中空突起具の製造方法。 8. The method for manufacturing a hollow protrusion according to claim 1, wherein the hollow protrusion is made of a material containing a thermoplastic resin. 基材シートの一面側から突起部形成用の凸型部を刺入することで、該基材シートの他面側から突出する前記中空突起部を形成する突起部加工工程の後に、前記開孔形成工程を行うことで、前記貫通孔を形成する、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の中空突起具の製造方法。 After the protrusion processing step of forming the hollow protrusion protruding from the other surface of the base sheet by inserting a protrusion-forming convex portion from one side of the base sheet, the opening is performed. The method for manufacturing a hollow protrusion according to any one of claims 1 to 8, wherein the through hole is formed by performing a forming step. 貫通孔を有する微細な中空突起部を備えた中空突起具であって、
請求項1ないし9のいずれか一項に記載の製造方法によって製造された、中空突起具。
A hollow protrusion having a minute hollow protrusion having a through hole,
A hollow protrusion manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 9.
前記貫通孔は、前記中空突起部に複数形成されている、請求項10に記載の中空突起具。 The hollow protrusion according to claim 10, wherein a plurality of the through holes are formed in the hollow protrusion. 前記貫通孔は、前記中空突起部の中心線に対し、線対称に形成されている、請求項11に記載の中空突起具。 The hollow protrusion according to claim 11, wherein the through hole is formed symmetrically with respect to a center line of the hollow protrusion.
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